JP2759699B2 - 高エネルギービーム光ファイバ用コネクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は溶接、半田付け等の産業用或いは患部の切開
等の医療用に使用されるレーザー光等の高エネルギービ
ームを伝送するための光ファイバの端部に装着されるコ
ネクタに関する。一般高エネルギービームの光源は1W〜
数KW（通信用は数ミリＷ）を用い、光ファイバは比較的
大口径、コア径が150〜1250μｍのものが用いられる。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕

従来の高エネルギービーム光ファイバ用コネクタａ
は、例えば第７図のように、光ファイバｂを固定するた
めに接着剤ｃを使用していた。即ち、同図に示すよう
に、フェルールｄの軸心孔に、ファイバ素線ｅとプリコ
ートｆの段付部ｇが対応する段付部を形成し、かつ、円
筒状耐熱ホルダｈを上記軸心孔に嵌着し、接着剤ｃにて
軸心孔の内面と光ファイバｂとを接着していた。

そのため、次のような問題があった。即ち、同図のよ
うにフェルールｄに光ファイバｂを接着一体化して後、
フェルールｄの先端面ｉと、ファイバ素線ｅの先端面ｊ
とを、（一体として、）研磨せねばならず、同図のよう
に空隙部ｋが存在すると、矢印Ａの位置にてファイバ素
線ｅが折れることがあり、また、研磨後に研磨剤を除去
するため超音波洗滌する必要があり、上述の接着剤の使
用と共に、現場作業を至難なものとしていた。さらに、
フェルールｄ等の再使用もできなかった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記課題を解決するため、光ファイバ素線
が挿通される孔部を有する円筒状耐熱ホルダが、先端面
から微小寸法内側に挿入固着されたフェルール部と、基
端側にテーパ面を有すると共に軸方向スリット及び雄ネ
ジ部を有するプリコート締付け部とを、備え、軸方向中
途部には光ファイバ素線とプリコートの段付部が対応す
る段付部を有する軸心孔が貫設され、上記耐熱ホルダの
孔部は該軸心孔の一部を成すと共に、上記フェルール部
の先端面から上記耐熱ホルダの先端面までの微小寸法範
囲では該軸心孔の内径を上記耐熱ホルダの孔部よりも僅
かに大に設定して先端円筒空隙部を形成した保持部材本
体と；該保持部材本体の中途部に外嵌された袋ナット
と；該保持部材本体の上記プリコート締付け部の雄ネジ
部に螺合する雌ネジ部と、上記テーパ面に当接するテー
パ孔部とを、有するチャックナットと；から構成した。

〔作 用〕

光ファイバ単独にて予めその先端面を研磨しておき、
その後、コネクタの軸心孔に挿入し、チャックナットを
締付けて固定すれば良い。この時、光ファイバ素線とプ
リコートの段付部を、軸心孔の段付部に当たるまで挿入
すれば、孔ファイバ先端面と、保持部材本体のフェルー
ル部の先端面とが、一致する。また、チャックナットの
締付けと共にテーパ孔が、プリコート締付け部のテーパ
面をくさび作用で縮径方向へ押圧して、軸方向スリット
が挟まって、光ファイバのプリコートを、保持部材本体
のプリコート締付け部が強力に固定保持する。

〔実施例〕

以下、図示の実施例に基づき本発明を詳説する。

第１図は本発明に係る高エネルギービーム光ファイバ
用コネクタを示し、このコネクタは、光ファイバ１が軸
心孔２に挿通されかつ固定保持される保持部材本体３
と、該保持部材本体３の中途部に外嵌された袋ナット４
と、該保持部材本体３の基端部に螺着されるチャックナ
ット５と、から構成される。

ところで、光ファイバ１は、例えば、第１図と第６図
に示すように、コア（外径400μｍφ）とその上にクラ
ッド（外径500μｍφ）を備えた光ファイバ素線６と、
該光ファイバ素線６を被覆するプラスチック等のプリコ
ート７と、これを被覆するポリイミド繊維等の補強繊維
層８と、さらにこれを被覆するジャケット９から構成さ
れ、後述のように先端から順次小寸法にて階段状に剥離
して、本発明に係るコネクタに固着される。

しかして、第１図と第２図に於て、保持部材本体３
は、光ファイバ素線６が挿通される孔部10を有する円筒
状耐熱ホルダ11が、先端面12から微小寸法Ｂ内側に挿入
固着されたフェルール部13と、基端側にテーパ面14を有
すると共に軸方向スリット15…及び雄ネジ部16を有する
プリコート締付け部17と、中間の袋ナット４を取付ける
袋ナット保持部18とを、備えている。そして、耐熱ホル
ダ11は、サファイア、石英等の無線物質から成る透明乃
至半透明材質で耐熱性に優れたものが用いられ、抜け止
め用金属リング19にてフェルール部13の孔の段付部20に
まで押込まれて固定されている。プリコート締付け部17
は、基端方向へ縮径のテーパ面14と、該テーパ面14の大
径側に連設された雄ネジ部16と、該雄ネジ部16に連設さ
れたやや小径の首部21とから成る。軸方向スリット15…
は基端から該首部21の略全体にわたって、例えば４本形
成する。勿論その数の増減は自由である。そして、プリ
コート締付け部17における軸心孔２の内面は、ネジ等の
凹凸部を加工して粗面2dとし、プリコートとの摩擦力を
増加させる。

袋ナット保持部18は、２本の外鍔部22,23を有し、そ
の間に凹周溝24を形成し、先端寄りの外鍔部22は図例で
は別部材を圧入等にて固着して構成されている。また、
（図例では、）フェノール部13の基端部を、袋ナット保
持部18の先端側の孔部に圧入等して挿入固着している。

そして、保持部材本体３には、全長にわたって軸心孔
２が貫設され、上記耐熱ホルダ11の孔部10もこの軸心孔
２の一部を成し、かつ、該軸心孔２の軸方向中途部に
は、孔ファイバ素線６とプリコート７の段付部26が対応
する段付部2aを形成する。

また、フェノール部13の先端面12から前記微小寸法Ｂ
範囲では、軸心孔２の内径−図例では抜け止め用金属リ
ング19が存在するためにこの金属リング19の内径を指す
ものとする−は、耐熱ホルダ11の孔部10よりも僅かに大
に設定し、挿入した光ファイバ素線６と、金属リング19
の内面との間に、先端円筒空隙部27を形成する。

このように、軸心孔２は、段付部2aを境目として、光
ファイバ素線挿入部2bと、プリコート挿入部2cとに区分
できる。

第１図に仮想線で示したコネクタ受部28には、フェル
ール部13が挿入される孔部29が設けられると共に、袋ナ
ット４の雌ネジ部4aが螺合する雄ネジ部30を有する。ま
た、キー溝31が凹設され、外鍔部22の先端面から突設さ
れたキー部22aがこのキー溝31に挿入されて廻り止めさ
れる。

しかして、第３図と第１図に於て、チャックナット５
は、大径部32と小径部33を有し、大径部32には外周にロ
ーレット加工等の凹凸部を施し、また、小径部には、２
本の凹周溝34,34を設ける。また、軸心方向の貫孔35を
有し、該貫孔35は、大径孔部36と雌ネジ部37とテーパ孔
部38と小径孔部39とから成り、保持部材本体３のプリコ
ート締付け部17の雄ネジ部16に上記雌ネジ部37が螺合
し、プリコート締付け部17のテーパ面14に上記テーパ孔
部38が当接し、（第１図のように、）このチャックナッ
ト５を螺進することによって、軸方向スリット15…が挟
まりつつプリコート締付け部17が縮径して、光ファイバ
１のプリコート７を締付けて固定する。さらに、第１図
に示すように、光ファイバ１のプリコート７とジャケッ
ト９の間に介装された補強繊維層８は、プリコート締付
け部17の外周面と、チャックナット５の内周面との間
に、挾着保持されて、第１図中の矢印Ｆ方向の力が光フ
ァイバ１に作用した時に、確実にコネクタに伝達する。

ところで、本コネクタに挿入保持すべき光ファイバ１
の先端は、第６図のような状態であって、かつ、光ファ
イバ素線６の先端面は予め別の治具にて研磨済みのもの
を用いる。即ち、別の治具とは、第４図及び第５図に示
すようなものであって、中心に孔40を有すると共に研磨
盤51に摺接する摺動面41を有し、かつ雄ネジ部42を有す
る基盤43と、光ファイバ１の先端部が挿入される段付部
44を有する軸心孔45を備えたファイバ取付具46とから、
この治具は構成される。

ファイバ取付具46は、先端に挿入筒部47と、外鍔部48
を有し、さらに、袋ナット49及びコイルスプリング50を
備え、第４図の矢印Ｃにて、光ファイバ素線６をカット
し、挿入筒部47を基盤43の孔40に挿入すると共に、袋ナ
ット49を基盤43の雄ネジ部42に螺進すれば、第５図に示
す如く、コイルスプリング50が圧縮され、微弱な弾発付
勢力にて、挿入筒部47と共に光ファイバ素線６の先端面
が、基盤43の摺動面41から下方へ僅かに突出しようとす
るが、研磨剤を塗った研磨盤51に対して、同図のように
接触摺動させると、コイルスプリング50の微弱弾発付勢
力にて、挿入筒部47の先端面と共に光ファイバ素線６の
先端面が研磨盤51に対して接触して、研磨できる。

なお、52はプリコート締付け機構であって、第１図の
プリコート締付け部17とチャックナット５と同様の構成
とする。

第４図と第５図に示す研磨治具は極めて簡易な構造で
あって、携帯にも便であり、現場での研磨作業も可能と
する利点がある。

第５図に示した研磨後に、光ファイバ１を抜出して、
第１図に示す如く、保護カバー53、チャックナット５に
挿通し、さらに保持部材本体３に挿入する。第５図に於
ける軸心孔45の段付部44から先端研磨面までの長さ寸法
を、予め、第１図のコネクタの段付部2aから先端面12ま
での長さ寸法と同一に設定しておくことにより、第１図
に示す如く、光ファイバ素線６の先端面は、コネクタの
先端面12に一致する。

次に、補強繊維層８を保持部材本体３のプリコート締
付け部17の外面に沿わせて後、チャックナット５を締付
けると、光ファイバ１はそのプリコート７の一部で軸方
向へ動かぬよう固定される。次に、ゴム又はプラスチッ
ク等弾性材から成る保護カバー53を先端へ送って、第１
図のように被覆すれば良い。

このようにして、光ファイバ１の端部にコネクタが取
付けられたファイバジャケットセットが得られる。これ
を、第１図中に仮想線で示したコネクタ受部28に取付け
るには、その孔部29にフェルール部13を矢印Ｅ方向へ挿
入し、キー部22aをキー溝31に合わせて、袋ナット４を
雄ネジ部30に螺進して、固定すれば、コネクタ接続が完
了する。

なお、ジャケット９及び保護カバー53等を省略し、代
わりに、ステンレス鋼等の可撓管をチャックナット５
に、取付短管部材を介して、接続し、光ファイバ１とし
て、光ファイバ素線６とプリコート７のみから成るいわ
ゆる心線を使用し、可撓管にてこの心線を包囲して保護
するも自由である（図示省略）。

〔発明の効果〕

本発明は上述の構成により、次のような著大な効果を
奏する。

光ファイバ１の先端面の研磨は、別の治具にて行な
うことが出来るから、（第７図にて述べた）ファイバ素
線の折損を防止出来る。また、研磨剤を除去するための
超音波洗滌を現場にて行なう必要がなくなる。

接続作業を現場にて迅速かつ簡単に行なうことが出
来る。

接着剤を用いないために、本保持部材を再利用する
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は保持
部材本体の断面図、第３図はチャックナットの断面図、
第４図と第５図は研磨治具の一例を示す使用説明用断面
図、第６図は光ファイバの先端の形状の一例を示す側面
図である。第７図は従来例を示す断面図である。 １……光ファイバ、２……軸心孔、2a……段付部、３…
…保持部材本体、４……袋ナット、５……チャックナッ
ト、６……光ファイバ素線、７……プリコート、10……
孔部、11……耐熱ホルダ、12……先端面、13……フェル
ール部、14……テーパ面、15……軸方向スリット、16…
…雄ネジ部、17……プリコート締付け部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ファイバ素線が挿通される孔部を有する
   円筒状耐熱ホルダが、先端面から微小寸法内側に挿入固
   着されたフェルール部と、基端側にテーパ面を有すると
   共に軸方向スリット及び雄ネジ部を有するプリコート締
   付け部とを、備え、軸方向中途部には光ファイバ素線と
   プリコートの段付部が対応する段付部を有する軸心孔が
   貫設され、上記耐熱ホルダの孔部は該軸心孔の一部を成
   すと共に、上記フェルール部の先端面から上記耐熱ホル
   ダの先端面までの微小寸法範囲では該軸心孔の内径を上
   記耐熱ホルダの孔部よりも僅かに大に設定して先端円筒
   空隙部を形成した保持部材本体と、 該保持部材本体の中途部に外嵌された袋ナットと、 該保持部材本体の上記プリコート締付け部の雄ネジ部に
   螺合する雌ネジ部と、上記テーパ面に当接するテーパ孔
   部とを、有するチャックナットと、 から構成されたことを特徴とする高エネルギービーム光
   ファイバ用コネクタ。