JP2020071304A - 融着機 - Google Patents

Abstract

【課題】 クランプによる光ファイバの損傷を抑制することが可能な融着機を提供する。【解決手段】 風防３とクランプユニット１７は、リンク１９によって連結される。風防３の開閉動作とクランプユニット１７の開閉動作は連動し、風防３の開閉動作を行うと、クランプユニット１７も、リンク１９によって風防３に連動して開閉動作を行う。融着機本体２９には、アクチュエータ２１が配置される。風防３を完全に閉じた状態において、クランプユニット１７の一部が、アクチュエータ２１と接触する。このため、クランプユニット１７の動作が規制されて、クランプユニット１７の閉動作が一時停止する。風防３が完全に閉じられると、アクチュエータ２１が下降動作を行う。アクチュエータ２１の下降動作に伴い、クランプユニット１７は、自重によってヒンジ２７ｂを軸に回転し、クランプ１５の先端が光ファイバ５に接触する。【選択図】図２

Description

本発明は、光ファイバ同士を融着接続するための融着機に関するものである。

光ファイバ同士の接続には、融着機が用いられる。融着機は、一対のホルダに保持された光ファイバ同士を突き合わせて、電極間に配置し、アークによって光ファイバ同士の先端を融着して、光ファイバ同士を接続するものである。

図５（ａ）は、融着機１の平面図であり、図５（ｂ）は、保持部材７上に光ファイバ５が配置された状態を示す部分拡大図である。融着機１を用いて光ファイバ５を接続する際には、まず、風防３を開き、予め光ファイバ５が保持された一対のホルダ９を、内部のホルダ載置部にセットする。ホルダ９の先端から突出する光ファイバ５は、保持部材７のＶ溝１３に配置され、光ファイバ５の先端同士が突き合わせられた状態となる。

この際、図５（ｂ）に示すように、光ファイバ５の先端位置のずれ等を抑制するため、光ファイバ５は、クランプ１５によって保持部材７上に押圧される。この状態で、風防３を閉じ、電極１１に通電し、一対の電極１１の間にアークを発生させることで、光ファイバ５の先端部を溶融して接合することができる。

このように、光ファイバ５の融着の際には、光ファイバ５をクランプする動作と、風防３を閉じる動作が必要である。これに対し、例えば、クランプが蓋に設けられた融着機が提案されている（特許文献１）。

特開２０００−２８８４２号公報

特許文献１のような融着機によれば、風防３を閉じるだけで、光ファイバ５のクランプも同時に行うことができるため、作業性が良好である。

しかし、現場では、多数の光ファイバ５同士の接続作業を行う必要があるため、作業者はできるだけ早く、光ファイバ５同士のセット作業と融着作業とを行いたいという要望がある。このため、ホルダ９をセットした後、風防３を勢いよく閉める場合がある。この際、風防３とともにクランプ１５が光ファイバに強く衝突するため、クランプ１５によって光ファイバ５が損傷する場合がある。

実際に、クランプ付きの風防を有する融着機にダミーの光ファイバをセットして、風防をゆっくりと閉めた場合と、勢い良く閉めた場合とで、その後の光ファイバの破断強度を比較したところ、ゆっくりと閉めた場合の平均（Ｎ＝１０）破断強度が１２．６Ｎであったのに対し、勢い良く閉めた場合には、平均破断強度が４．１Ｎと大きく低下した。このように、発明者らは、クランプによって光ファイバが損傷を受ける場合があることを知見した。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、クランプによる光ファイバの損傷を抑制することが可能な融着機を提供することを目的とする。

前述した目的を達するために本発明は、光ファイバ同士を接続する融着機であって、光ファイバが保持される保持部材と、前記保持部材に保持された光ファイバを押圧するクランプを有するクランプユニットと、前記クランプユニットと連動して開閉可能である風防と、を具備し、前記風防を閉じて、前記クランプが光ファイバを押圧する際に、前記クランプの押圧動作を減速させる減速機構を有することを特徴とする融着機である。

前記減速機構は、上下動可能なアクチュエータであり、前記風防を閉じる際には、前記アクチュエータが上昇して、前記クランプユニットの一部と接触することで、前記クランプの押圧動作を一時停止し、前記風防が閉じた後に、前記アクチュエータが下がって前記クランプで前記光ファイバを押圧可能であってもよい。

前記減速機構はショックアブソーバであり、前記風防を閉じる際に、前記ショックアブソーバが、前記クランプユニットまたは前記風防の一部と接触することで前記クランプユニットの動作が減速されてもよい。

前記減速機構は弾性部材であり、前記風防を閉じる際に、前記弾性部材が前記クランプユニットの一部と接触し上方に押圧することで前記クランプユニットの動作が減速され、さらに前記風防を閉じると、前記風防に取り付けられた他の弾性部材によって、前記クランプユニットが下方に押圧され、前記クランプで前記光ファイバを押圧可能であってもよい。

本発明によれば、風防とクランプユニットが連動して動作するが、クランプによって光ファイバを保持する際に、クランプユニットの動作が減速機構で減速するため、風防を勢いよく閉じてもクランプが光ファイバへ勢いよく衝突することを抑制することができる。このため、クランプによって、光ファイバが損傷を受けることを抑制することができる。

また、減速機構として、上下動可能なアクチュエータを用いることで、確実に、クランプユニットの動作を制御することができる。

また、減速機構として、ショックアブソーバを用いることで、簡易な構造で、クランプユニットの動作を制御することができる。

また、減速機構として、ばねを用い、まずクランプユニットを上方に押し上げるばねでクランプユニットの動作を抑制し、風防の閉じる瞬間にクランプを上方から押し付けてクランプすることで、クランプユニットの動作を制御することもできる。

本発明によれば、クランプによる光ファイバの損傷を抑制することが可能な融着機を提供することができる。

風防３が開いた状態のクランプ構造１０を示す概略図。 （ａ）、（ｂ）はクランプ構造１０の風防３を閉じる工程を示す概略図。 （ａ）、（ｂ）はクランプ構造１０ａの風防３を閉じる工程を示す概略図。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）はクランプ構造１０ｂの風防３を閉じる工程を示す概略図。 （ａ）は融着機１の平面図、（ｂ）は、保持部材７近傍の拡大図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、前述した光ファイバ同士を接続する融着機１（図５（ａ））における、クランプ構造１０の風防３が開いた状態を示す概略図である。なお、融着機１については重複する説明を省略し、以下の図において、光ファイバ５のクランプ構造に大きな影響のない構造については、図示を省略する。

クランプ構造１０は、主に、風防３、保持部材７、クランプ１５、クランプユニット１７、アクチュエータ２１等から構成される。保持部材７には、Ｖ溝１３が設けられ、光ファイバ５は、Ｖ溝１３に配置されて保持される。

風防３は、融着機本体２９に対してヒンジ２７ａを介して配置される。すなわち、風防３は、融着機本体２９に対して開閉可能である。

融着機本体２９には、さらに、ヒンジ２７ｂを介してクランプユニット１７が設けられる。すなわち、クランプユニット１７は、融着機本体２９に対して開閉可能である。クランプユニット１７の先端近傍には、クランプ１５が設けられる。クランプ１５によって、保持部材７に保持された光ファイバ５を押圧することができる。

風防３とクランプユニット１７とはリンク１９によって連結される。リンク１９の一方の端部近傍は、ピン２３ａによって風防３に取り付けられる。リンク１９の他方の端部側は、所定の長さ範囲に長穴２５が設けられる。また、クランプユニット１７の一部には、ピン２３ｂが設けられ、ピン２３ｂは、長穴２５と嵌合する。すなわち、ピン２３ｂは長穴２５の範囲内で、リンク１９に対して移動可能である。

このように、風防３とクランプユニット１７は、リンク１９によって連結され、風防３の開閉動作とクランプユニット１７の開閉動作は連動する。すなわち、風防３の開閉動作を行うと、クランプユニット１７も、リンク１９によって風防３に連動して開閉動作を行う。なお、クランプユニット１７と風防３との連動機構は、図示した例には限られず、風防３の開閉動作とクランプユニット１７の開閉動作が連動可能であれば、その機構は特に限定されない。

融着機本体２９には、アクチュエータ２１が配置される。アクチュエータ２１は、図示を省略した制御部によって上下動作が可能である。なお、アクチュエータ２１は、風防３が開いている状態では、上方に移動した状態で保持される。

次に、クランプ構造１０の動作について詳細に説明する。前述したように、図１の状態から風防３を閉じると（図中矢印Ａ）、風防３とともに、クランプユニット１７が動作する。図２（ａ）は、風防３を閉じた直後のクランプ構造１０を示す概略図である。

前述したように、風防３を閉じる際には、アクチュエータ２１が上昇した状態である。このため、風防３を完全に閉じた直後の状態において、クランプユニット１７の一部が、アクチュエータ２１と接触する。このため、クランプユニット１７の動作が規制されて、クランプユニット１７の閉動作が一時停止する。すなわち、クランプ１５の押圧動作を一時停止する。

この状態では、クランプ１５は光ファイバ５とは接触しない。すなわち、クランプユニット１７は、クランプ１５の先端と光ファイバ５とが隙間をあけた位置で停止する。

風防３が完全に閉じられると、図示を省略したセンサ等で風防３が閉じられたことが検知され、図２（ｂ）に示すように、風防３の閉動作に連動して、アクチュエータ２１が下降動作を行う（図中矢印B）。なお、アクチュエータ２１は、例えば電動アクチュエータであり、所定の速度で下降動作が可能である。

アクチュエータ２１の下降動作に伴い、クランプユニット１７は、自重によってヒンジ２７ｂを軸に回転し、クランプ１５の先端が光ファイバ５に接触する。すなわち、アクチュエータ２１は、風防３を閉じて、クランプ１５が光ファイバ５を押圧する際にクランプ１５ユの押圧動作を減速させる減速機構として機能する。

なお、クランプ１５は、図示を省略したばね等によって、クランプユニット１７に対して伸縮可能であってもよい（図中矢印Ｃ）。以上により、風防３が閉じた後にアクチュエータ２１が下がることで、クランプ１５によって光ファイバ５を保持部材７へ押圧可能である。

なお、アクチュエータ２１の下降動作が完了したことをセンサ等で検知した後、融着操作が可能となる。また、融着作業後に風防３を開けると、クランプユニット１７もリンク１９によって風防３に連動して開く。また、風防３が開かれると、図示を省略したセンサ等で風防３が開いたことが検知され、これと連動してアクチュエータ２１が上昇動作して保持される。

以上、本実施の形態によれば、風防３とクランプユニット１７とがリンク１９を介して連動するため、光ファイバ５のクランプ動作と風防３を閉じる動作を一度で行うことができる。また、風防３を閉じる際には、アクチュエータ２１によってクランプユニット１７の動作が規制される。このため、風防３を勢い良く閉めたとしても、クランプユニット１７は、アクチュエータ２１と接触する部位までしか回動することができない。このため、クランプ１５が光ファイバ５と衝突することがない。

また、完全に風防３が閉じてからアクチュエータ２１が作動するため、光ファイバ５に対するクランプ１５の動作は、アクチュエータ２１の動作速度で制御することができる。このため、クランプ１５と光ファイバ５との接触速度を容易に制御し、光ファイバ５の損傷を抑制することができる。

また、風防３を開く際には、クランプユニット１７は、風防３と同時に即座に開く。このため、作業者は、アクチュエータ２１の上昇動作を待つことなく、光ファイバ５の交換等の他の作業を進めることができる。
なお、本実施の形態において、上下方向とは、光ファイバ５を押圧する方向（及び押圧を解除する方向）である。

次に、第２の実施形態について説明する。図３（ａ）は、クランプ構造１０ａについて風防３を閉じた状態（図２（ａ）に対応）を示す図である。なお、以下の説明において、クランプ構造１０と同一の機能等を奏する構成については、図１〜図２と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

クランプ構造１０ａは、クランプ構造１０とほぼ同様の構成であるが、ショックアブソーバ３１が用いられる点で異なる。ショックアブソーバ３１は、内部の弾性体によって上方に押し出されている。ショックアブソーバ３１の内部には、流体が封入されており、ショックアブソーバ３１の上端を下方に押し込むと、内部の流体の流動抵抗によって、下降動作の速度が規制される。

次に、クランプ構造１０ａの動作について説明する。前述したように、風防３が開いている状態では、ショックアブソーバ３１は、上方に突出した状態である。この状態から風防３を閉じると、図３（ａ）に示すように、クランプユニット１７はショックアブソーバ３１と接触する。このため、クランプユニット１７の動作が規制され、クランプユニット１７は、風防３とは別に動作する。

クランプユニット１７とショックアブソーバ３１とが接触した直後の状態では、クランプ１５は光ファイバ５とは接触しない。すなわち、クランプユニット１７がショックアブソーバ３１と接触する際には、クランプ１５の先端と光ファイバ５との間に隙間が形成される。

クランプユニット１７がショックアブソーバ３１と接触すると、クランプユニット１７の自重によって、図３（ｂ）に示すように、ショックアブソーバ３１が所定の速度で下降動作を行う（図中矢印B）。

ショックアブソーバ３１の下降動作に伴い、クランプユニット１７がヒンジ２７ｂを軸に回転し、クランプ１５の先端が光ファイバ５に接触する。すなわち、ショックアブソーバ３１は、風防３を閉じて、クランプ１５を光ファイバ５へ接触させる際にクランプユニット１７の動作を減速させることが可能な減速機構として機能する。

なお、前述したように、クランプ１５は、図示を省略したばね等によって、クランプユニット１７に対して伸縮可能であってもよい（図中矢印Ｃ）。以上により、風防３が閉じた後にショックアブソーバ３１が下がることで、クランプ１５によって光ファイバ５を保持部材７へ押圧可能である。

なお、ショックアブソーバ３１の下降動作が完了したことをセンサ等で検知した後、融着操作が可能となる。また、融着作業後に風防３を開けると、風防３と連動して、クランプユニット１７も即座に開くことができる。また、風防３が開かれると、内部の弾性体によって、ショックアブソーバ３１が上昇動作して保持される。

以上、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、ショックアブソーバ３１の上下動には、電気的な制御が不要であり、構造が簡易である。

次に、第３の実施形態について説明する。図４（ａ）〜図４（ｃ）は、第３の実施形態にかかるクランプ構造１０ｂの動作を示す図である。クランプ構造１０ｂは、クランプ構造１０等とほぼ同様の構成であるが、弾性部材であるばね３３ａ、３３ｂが設けられる点で異なる。ばね３３ａは、融着機本体２９上に配置され、ばね３３ｂは、風防３の内面に配置される。

図４（ａ）に示すように、クランプ構造１０ｂにおいて、風防３を閉じていくと（図中矢印Ａ）、図４（ｂ）に示すように、クランプユニット１７の一部が、ばね３３ａと接触する。さらに風防３を閉じてクランプユニット１７がばね３３ａを押し下げようとすると、ばね３３ａは、クランプユニット１７を上方に向かって押し上げるように反力を発生させる（図中矢印Ｄ）。

このように、クランプユニット１７には、ばね３３ａによって押し上げられる方向に力が加わるため、クランプユニット１７の動作が制限される。例えば、風防３が勢いよく閉じられても、ばね３３ａによってクランプユニット１７の回転速度が減速される。

さらに風防３を閉じていくと、図４（ｃ）に示すように、クランプユニット１７がばね３３ａから受ける反力が増加していくため、クランプ１５は速度を落としながら光ファイバ５と接触する。このため、クランプ１５と光ファイバ５との衝突が緩和される。

クランプ１５と光ファイバ５とが接触した後、風防３の内面のばね３３ｂがクランプユニット１７と接触する。ばね３３ｂは、風防３の閉動作とともに、クランプユニット１７を下方に押圧する（図中矢印Ｅ）。このため、風防３を完全に閉じると、ばね３３ｂによってクランプ１５が下方に押し付けられて、光ファイバ５を押圧することができる。

このように、ばね３３ａは、風防３を閉じる際に、クランプユニット１７の一部と接触し上方に押圧することでクランプユニット１７の動作を減速させ、さらに風防３を閉じた際に、ばね３３ｂは、クランプユニット１７を下方に押圧する。したがって、ばね３３ａ、３３ｂは、クランプ１５で光ファイバ５を保持部材７へ押圧可能な減速機構として機能する。

なお、風防３が完全に閉じたことをセンサ等で検知した後、融着操作が可能となる。また、融着作業後に風防３を開けると、風防３と連動して、クランプユニット１７も即座に開くことができる。

以上、第３の実施形態によれば、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、ばね３３ａ、３３ｂによるクランプユニット１７の減速機構は、ばね３３ａ、３３ｂの配置やばね定数などの設定が難しい。このため、より確実な減衰機構としては、アクチュエータ２１またはショックアブソーバ３１の適用が望ましい。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、前述した各減衰機構は、風防３に対するクランプユニット１７の動作を制限するものであるが、風防３の動作自体を減衰可能な減衰機構としてもよい。例えば、風防３が完全に閉じる直前で風防３の閉動作を一端停止または減速させて、その後、風防３を減速させて完全に閉じることで、クランプ１５と光ファイバ５とを接触させてもよい。

１………融着機
３………風防
５………光ファイバ
７………保持部材
９………ホルダ
１０、１０ａ、１０ｂ………クランプ構造
１１………電極
１３………Ｖ溝
１５………クランプ
１７………クランプユニット
１９………リンク
２１………アクチュエータ
２３ａ、２３ｂ………ピン
２５………長穴
２７ａ、２７ｂ………ヒンジ
２９………融着機本体
３１………ショックアブソーバ
３３ａ、３３ｂ………ばね

Claims (4)

1. 光ファイバ同士を接続する融着機であって、
   光ファイバが保持される保持部材と、
   前記保持部材に保持された光ファイバを押圧するクランプを有するクランプユニットと、
   前記クランプユニットと連動して開閉可能である風防と、
   を具備し、
   前記風防を閉じて、前記クランプが光ファイバを押圧する際に、前記クランプの押圧動作を減速させる減速機構を有することを特徴とする融着機。
2. 前記減速機構は、上下動可能なアクチュエータであり、前記風防を閉じる際には、前記アクチュエータが上昇して、前記クランプユニットの一部と接触することで、前記クランプの押圧動作を一時停止し、前記風防が閉じた後に、前記アクチュエータが下がって前記クランプで前記光ファイバを押圧可能であることを特徴とする請求項１記載の融着機。
3. 前記減速機構はショックアブソーバであり、前記風防を閉じる際に、前記ショックアブソーバが、前記クランプユニットまたは前記風防の一部と接触することで前記クランプユニットの動作が減速されることを特徴とする請求項１記載の融着機。
4. 前記減速機構は弾性部材であり、前記風防を閉じる際に、前記弾性部材が前記クランプユニットの一部と接触し上方に押圧することで前記クランプユニットの動作が減速され、さらに前記風防を閉じると、前記風防に取り付けられた他の弾性部材によって、前記クランプユニットが下方に押圧され、前記クランプで前記光ファイバを押圧可能であることを特徴とする請求項１記載の融着機。

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