JP3784826B1 - 光ファイバ接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
従来技術では、光ファイバの接続のためには、接続するそれぞれの光ファイバに専用の装置を設置しなければならず、作業効率が低かった。また、光ファイバ接続装置の材料は、光ファイバの膨張率あるいは収縮率と同程度の不透明なガラス入り樹脂が用いられることが一般的であり、材料選択の幅が狭かった。
【解決手段】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、樹脂製ベース（０１０１）の該中央に設置されたフェルール（０１０２）内部にて突き合わせた光ファイバを、押圧押出固定部（０１０３）にて所定のたわみ状態で樹脂製ベース両端にて固定することにより、専用の工具を必要とせずとも一の装置にて光接続を可能とした。また、たわみ状態にて光ファイバを固定することにより、樹脂製ベースに用いる樹脂にはガラス入り樹脂を用いなくとも光接続状態を継続することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光通信に利用される光ファイバを接続する技術に関する。

光ファイバを繋ぐ方法としては、一般的に光ファイバの先端を溶かして溶着する方法と、メカニカルスプライスを用いる方法とが用いられる。メカニカルスプライスを用いる方法とは、２本の光ファイバの先端部を専用の装置にて突き合わせて接続する方法である。

メカニカルスプライスを用いる場合の光ファイバの接続においては、光軸のずれや接続面に空隙が生じることによる接続損失を防ぐ必要があり、これらを防ぐために様々な装置が用いられている。しかし、一般的なメカニカルスプライスを用いる技術では、光ファイバを接続するための装置の他に、この装置を設置するために専用の工具が必要となる。そのため、高所や作業ヤードが十分確保できない場所での作業が困難であり、作業効率も低いという現状がある。

また、従来技術における光ファイバ接続装置では、光ファイバを保持する力が弱いため、僅かな力であっても引っ張ると簡単に抜けてしまうものが大半であった。

そこで、特許文献１では、２本の光ファイバの先端部にアダプタを装着し、台部とアダプタとをスライド用レールにて係合することにより光軸の位置合わせを行い、光ファイバの接続を行う技術が開示されている。この技術によると、専用の工具を用いることなく、台部に設けられたレバーにより台部とアダプタをロックすることで光ファイバを接続することができる。

また、特許文献２では、２本の光ファイバの先端部に異なるコネクタを装着し、これらを嵌合することで、光ファイバの先端を接続する技術が開示されている。この技術によると、一の光ファイバからの押圧の反動により、もう一方の光ファイバが前後に微動した場合であっても、コネクタ内にてたわみ状態を保持することで、フェルール内の接続を維持することができる。
特開２００５−３１７０８ 特開２００５−９２１２５

しかしながら、このような構造をもつ光ファイバ接続装置であっても、光ファイバの接続において専用の工具は不要であるものの、接続するそれぞれの光ファイバに専用の装置を装着しなければならない。

また、光ファイバは温度変化により膨張あるいは収縮するため、光ファイバ接続装置の材料は光ファイバの膨張率あるいは収縮率と同程度のガラス入り樹脂を用いなければならなかった。そのため、光ファイバ接続装置の材料選択の幅が狭かった。

前記課題を解決するために第一発明では、芯材を被覆材で覆ってなる光ファイバを、その先端部にて露出させた芯材どうしを突き合わせることで光接続するための光ファイバ接続装置であって、樹脂製ベースと、前記樹脂製ベースに配置され、露出した芯材を突き合わせて光接続するためのマッチングオイルが充填されたフェルールと、前記樹脂製ベースに配置され、光ファイバを被覆材の上から押圧し、かつ前記フェルールに向かって押出してたわみ状態で光ファイバを固定するための押圧押出固定部と、前記押圧押出固定部にて押出された光ファイバを所定たわみ状態で支持する支持面部を有する光ファイバ接続装置を提供する。

第二発明では、第一発明に記載の光ファイバ接続装置であって、前記支持面部と対向した側に配置される第一蓋を有し、前記たわみ状態での光ファイバの固定は、前記押圧押出固定部と、第一蓋とによる挟持固定である光ファイバ接続装置を提供する。

第三発明では、第二発明に記載の光ファイバ接続装置であって、前記第一蓋は、光ファイバを挟持固定する面に光ファイバとの密着性を向上するための凹凸を施したことを特徴とする光ファイバ接続装置を提供する。

第四発明では、第一発明から第三発明のいずれか一に記載の光ファイバ接続装置であって、前記押圧押出固定部は、回転レバーと、回転レバーに付された引掛突起とを有する光ファイバ接続装置を提供する。

第五発明では、第四発明に記載の光ファイバ接続装置であって、前記回転レバーに付された引掛突起は複数である光ファイバ接続装置を提供する。

第六発明では、第四発明または第五発明に記載の光ファイバ接続装置であって、前記回転レバーの回転後の前記引掛突起による光ファイバの押圧押出固定完了状態で、回転レバーの逆回転を防止するための逆回転防止機構を有する光ファイバ接続装置を提供する。

第七発明では、第一発明から第六発明のいずれか一に記載の光ファイバ接続装置であって、前記樹脂製ベースは、透明な樹脂である光ファイバ接続装置を提供する。

第八発明では、第一発明から第七発明のいずれか一に記載の光ファイバ接続装置であって、前記支持面部と対向した側のフェルールを覆う透明な第二蓋を有する光ファイバ接続装置を提供する。

第九発明では、第一発明から第八発明のいずれか一に記載の光ファイバ接続装置であって、前記フェルールは金属製である光ファイバ接続装置を提供する。

第十発明では、第一発明から第九発明のいずれか一に記載の光ファイバ接続装置であって、前記フェルールの金属材料はニッケルである光ファイバ接続装置を提供する。

以上のような構成をとる本発明の光ファイバ接続装置によると、光ファイバを接続する現場において、専用の工具を必要とせずとも一の装置にて光接続が可能であるため、作業効率の向上を図ることができる。

また、本発明の光ファイバ接続装置は、光ファイバをたわみ状態で固定することができるため、樹脂製ベースをガラス入り樹脂ではなく、汎用的に用いられている樹脂を用いることができる。このため、経済的にも優れた光ファイバ接続装置を提供することができる。

以下に、図を用いて本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明はこれら実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施しうる。なお、実施形態１は主に請求項１、９、１０について説明する。実施形態２は主に請求項１について説明する。実施形態３は主に請求項２、３について説明する。実施形態４は主に請求項４、５について説明する。実施形態５は主に請求項６について説明する。実施形態６は主に請求項７、８について説明する。

≪実施形態１≫

（実施形態１の概念）本実施形態の光ファイバ接続装置は、芯材を被覆材で覆われた光ファイバの先端部にて芯材を露出し、その芯材を樹脂製ベースに備えられたフェルール内部にて突き合わせて光接続をする技術に関する。

（実施形態１の構成）図１に示すのは、本実施形態の光ファイバ接続装置の一例を表す図である。図１（Ａ）は光ファイバ接続装置の側面図を例示し、図１（Ｂ）は光ファイバ接続装置の上面図を例示し、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）のＡ−Ａ断面における光ファイバ接続装置の縦断面図を例示する。この図１（Ｃ）に例示するように、本実施形態の光ファイバ接続装置（０１００）は、「樹脂製ベース」（０１０１）と、「フェルール」（０１０２）と、「押圧押出固定部」（０１０３）と、を有する。

（実施形態１の構成の説明）まず、本実施形態の構成要件では無いが、本実施形態を説明するために「光ファイバ」について説明する。

「光ファイバ」とは、光の透過率が非常に高いコアと呼ばれる芯材と、芯材を被覆しているクラッドと呼ばれる被覆材からなる。クラッドよりもコアの屈折率を高くすることで、全反射によりコアに光を閉じ込めて伝搬させる構造になっている。芯材はガラスやプラスチックの細い繊維が用いられ、被覆材には、樹脂や繊維などが用いられる。なお、芯材はφ０．２５ｍｍ、φ０．９ｍｍの径のものなどが広く使われている。

「樹脂製ベース」（０１０１）は、図１（Ｃ）に示すように、直方体上の筐体の長手方向略中央にフェルール（０１０２）を配置し、長手方向の両端面には光ファイバを挿入するための開口部（０１０９）を備える。この開口部は、光ファイバの挿入を容易ならしめるために筐体内部側から外部側に向けて幅広形状となっている。開口部から挿入した光ファイバがフェルールに到達するように、開口部からフェルールまでの間は貫通孔（０１０８）を有する。この貫通孔は、中実な樹脂製の筐体を穿孔することによって樹脂製ベースそのものに形成してもよいが、この場合には貫通孔の形成が非常に困難となるため、図１に示すように、樹脂製ベースと、第一蓋（０１０５）、第二蓋（０１０７）とによって形成される。なお、第一蓋、第二蓋は、本実施形態においては必ずしも必須の構成要件ではないため、後記する実施形態にて説明する。開口部からフェルールまでの間に押圧押出固定部（０１０３）が配置される。フェルールと押圧押出固定部との間は、光ファイバをたわみ状態にて保持するために、所定の間隔を有しなければならないので、図１（Ｃ）に示すように、押圧押出固定部は樹脂製ベースの長手方向両端の開口部近傍に設けられる。また、図１（Ｃ）では、回転レバー式の押圧押出固定部を例示しているため、樹脂製ベースには回転レバーを回転可能に支持する軸受孔（０１１０）が設けられる。

樹脂製ベースは材質が樹脂からなる。そのため、樹脂製ベースと、ガラス繊維からなる光ファイバとでは膨張率に差があり、樹脂製ベースの方が光ファイバよりも膨張率が大きい。そして、この膨張率の差によって、高温になるほど樹脂製ベースと光ファイバの長さ方向における差が大きくなる。しかし、このような差が生じた場合であっても、後述するように押圧押出固定部によって光ファイバをたわみ状態にて固定することでの接続状態を維持することができる。このため、樹脂製ベースの材料は常温にて図１に示すような形状を形成することができる樹脂であればどのような樹脂であってもよい。

「フェルール」（０１０２）は、前記樹脂製ベースに配置される。また、フェルールには露出した芯材を突き合わせて光接続するためのマッチングオイルを予め充填しておく。光ファイバの光接続は、２本の光ファイバの露出した芯材をフェルールの両端から挿入して突き合わせることにより行われる。しかし、２本の露出した芯材の端部における断面形状を完全に一致させることは極めて困難であるため、精密に芯材を切断した場合であっても２本の光ファイバの突き合わせ面には、微細な隙間が生じてしまう。光ファイバの光接続においては、このわずかな隙間であっても接続損失が生じてしまうため、この隙間を埋めるためにフェルールにはマッチングオイルを予め充填しておく。マッチングオイルにはシリコンが含まれており、フェルールにマッチングオイルを充填することで、光ファイバの芯材どうしの突き合わせ面における接続損失を実質的に無くすことができる。

なお、「光接続」とは、フェルール内部において２本の光ファイバの露出した芯材を、マッチングオイルを介して、光通信における接続損失をゼロもしくは極力抑えた状態で接続することをいう。

フェルールの口径は、光ファイバの光軸がずれないようにするために、挿入する光ファイバの芯材の径とほぼ同程度の径とすることが望ましい。フェルールに光ファイバの芯材を挿入可能とするためには、当然、フェルールの口径が芯材の外径よりも大きくなければならないが、マッチングオイルが潤滑油の役割をも果たすので、僅かに（例えば０．５〜1ミクロン単位で）フェルールの口径が光ファイバの芯材より大きければ、芯材を挿入することができる。なお、フェルールの開口部においては、光ファイバを挿入しやすくするため、図１（Ｃ）に示すようにフェルール外部に向けて幅広形状となっていることが望ましい。

フェルールの材質は、酸化ジルコニア等のセラミック材料を用いられることが多いが、セラミック材料にて形成されたフェルールではわずかに光を通過してしまい、接続損失が生じる虞がある。そのため、フェルールの形成には金属材料を用いることが望ましい。フェルールに用いる金属材料としては、ニッケル又はその合金、鉄又はその合金、銅又はその合金、コバルト又はその合金、タングステン又はその合金などを用いることができるが、特にニッケルを用いることが望ましい。ニッケルにて高精度の金属フェルールを作製するためには、ステンレスの芯線にテンションをかけ、回転させながら通電し、ニッケルを電気鋳造によりステンレスに付着させる。電気鋳造とは、電気メッキを応用して、原型と同じ形状を複製する方法である。電気鋳造した後に芯線であるステンレス線を引き抜くことでステンレス線の外径と同じ口径のニッケル製のフェルールが作製される。

「押圧押出固定部」（０１０３）は、前記樹脂製ベースに配置され、光ファイバを被覆材の上から押圧し、かつ前記フェルールに向かって押出してたわみ状態で光ファイバを固定するように構成されている。図１に示すとおり押圧押出固定部は、前記樹脂製ベースの長手方向両端の開口部近傍に配置される。押圧押出固定部にて被覆材が押圧されると、被覆材はこの押圧力により変形する。光ファイバは押圧押出固定部からの押圧力と、この変形により押圧押出固定部と光ファイバとの間に生じる抵抗力とで固定される。

図２（ｂ）に、押圧押出固定部にて被覆材の上から光ファイバを固定している状態を示す。なお、「上から」とは、被覆材との位置関係を特定しているのではなく、被覆材を押圧することにより、間接的に光ファイバを固定しているということである。したがって、図２（ｂ）に示すように、光ファイバの相対的に下方に押圧押出固定部が存在する場合には、押圧押出固定部は、相対的位置関係としては光ファイバの下から、被覆材を押圧することになる。

また、押圧押出固定部は、光ファイバを単純に固定するのではなく、前記フェルールに向かって押出してたわみ状態で光ファイバを固定する。したがって、押圧押出固定部は、光ファイバの被覆材を押圧する機能のみならず、フェルールに向かって光ファイバを押出する機能をも有するために、回転可能なものあるいはスライド可能なものなどとする必要がある。

図２から図４に、押圧押出固定部の具体例を例示する。なお、押圧押出固定部は、これらの具体例に限らず、押圧機能と押出機能を発揮し、光ファイバを固定することができるものであれば、その形態は問わない。

図２（ａ）に示す押圧押出固定部（０２００）は、軸（０２０１）と、押出機能と、押圧機能を発揮する突起（０２０２）とからなる回転可能なレバー（０２０３）を、反時計回りに回転させることで、押出と押圧を行い、図２（ｂ）に示すように光ファイバＦを固定することができる。図２に示す押圧押出固定部を用いる場合には、樹脂製ベースには回転レバーを回転可能に支持する軸受孔（図示せず）が設けられる。

図３（ａ）に示す押圧押出固定部（０３００）は、軸（０３０１）と、円状体（０３０２）とからなり、円状体が上下移動可能となるようなくびれ部（０３０４）を備えた軸受孔（０３０３）を樹脂製ベースに備える例である。円状体を回転させることで押出を行い、円状体を光ファイバＦが配置されている方向に押し込むことで押圧を行い、図３（ｂ）に示すように光ファイバＦを固定することができる。また、図示していないが、円状体の代わりに楕円状体を用いてもよい。

図４（ａ）に示す押圧押出固定部（０４００）は、ガイド（０４０１）と、押圧押出機能を発揮する押圧押出面（０４０２）とからなるスライド機構（０４０３）であり、樹脂製ベースにガイドを導くレール（０４０４）が設けられている例である。なお、レールには、スライド機構を嵌着固定するための凹部（０４０５）が備えられている。スライド機構のガイドがレールに沿ってスライドしている間は、押圧押出面は押出を行い、スライド機構のガイドがレールに備えられた凹部に嵌着すると、押圧押出面は押圧を行うことにより、図４（ｂ）に示すように光ファイバＦを固定することができる。

なお、光ファイバを押圧するために押圧押出固定部を光ファイバに食い込ませる深さは、被覆材の厚さ等により異なる。例えば、光ファイバの芯材の径が０．１２５ｍｍ、芯材と被覆材を合わせた径が０．２５ｍｍであれば、押圧押出固定部により光ファイバに食い込ませる量は０．０５ｍｍ程度でよい。

以上のような構成からなる押圧押出固定部により、フェルール内にて突き合わされている光ファイバを樹脂製ベースの両端側から押出することができる。樹脂製ベースの両端の開口部から挿入された光ファイバがフェルール内で突き合わされている状態にて、樹脂製ベースの両端近傍に備えられた押圧押出固定部による押出動作をほぼ同時に行うと、２本の光ファイバは突き合い面にて互いに押圧しあう。このときに互いの光ファイバに生じる押圧力は、フェルール内部では吸収することができないため、貫通孔にて光ファイバをたわませることで吸収される。このようにして、押圧押出固定部にてたわみ状態が形成される。

なお、押圧押出固定部による押出動作は、両側の押出動作をほぼ同時に行うことが望ましい。光ファイバの押出動作を同時に行わないと、押出した光ファイバにより、もう一方の光ファイバが押圧され、押出した光ファイバにたわみ状態を形成することができないばかりか、もう一方の光ファイバがフェルールの外部に押し出されてしまう虞がある。

光ファイバがたわみ状態で固定されると、押圧押出固定部からフェルールまでの距離に対して、光ファイバの長さが長くなり、両者の長さに差が生じる。この長さの差を、光ファイバの遊び部分とする。樹脂製ベースとガラス繊維からなる光ファイバとの膨張率の差により、樹脂製ベースが光ファイバよりも膨張した場合であっても、前記遊び部分が少なくなるのみであり、フェルール内の光ファイバの光接続を維持することができる。このとおり、押圧押出固定部にて光ファイバをたわみ状態で固定可能であるために、樹脂製ベースの樹脂材料の選択自由度を広げているのである。

また、光ファイバがたわみ状態で固定されていると、光ファイバの被覆材そのものにたわみ状態から復帰しようとする反力が生じる。この反力によりフェルール内部の芯材の突き合わせ面において押圧力が生じるため、光接続をより確実なものとすることができる。

（実施形態１の具体例）以下に、実施形態１の光ファイバ接続装置において、光ファイバを接続するための具体的な手順を、図５に示す模式図を用いて説明する。

まず、図５（ａ）に示すように、先端部にて芯材を露出させた２本の光ファイバＦを樹脂製ベース（０５０１）両端の開口部から挿入する。次に、図５（ｂ）に示すように、開口部から挿入した光ファイバＦを、貫通孔を通してマッチングオイルが充填されたフェルール（０５０２）内部にて突き合わせる。次に、図５（ｃ）に示すように、フェルール内部にて光ファイバを突き合わせた状態で押圧押出固定部（０５０３）により、光ファイバをフェルール方向に押出してたわみ状態を形成する。次に、図５（ｄ）に示すように、たわみが形成された状態で押圧押出固定部により光ファイバを押圧することにより固定する。このようにして、２本の光ファイバをフェルール内部にて突き合わせることで光接続が行われる。

（実施形態１の効果の簡単な説明）以上のように、本実施形態の光ファイバ接続装置によって、光ファイバを接続する現場において、専用の工具を必要とせずとも一の接続装置にて光接続可能であるため、作業効率の向上を図ることができる。

また、本発明の光ファイバ接続装置は、光ファイバをたわみ状態で固定することができるため、樹脂製ベースをガラス入り樹脂ではなく、汎用的に用いられている樹脂を用いることができる。このため、経済的にも優れた光ファイバ接続装置を提供することができる。

≪実施形態２≫

（実施形態２の概念）本実施形態の光ファイバ接続装置は、実施形態１の光ファイバ接続装置を基本とし、さらに、光ファイバを所定のたわみ状態で支持する支持面部を有することを特徴とする。

（実施形態２の構成）本実施形態の光ファイバ接続装置は、図１（Ｃ）に示す光ファイバ接続装置（０１００）において、「樹脂製ベース」（０１０１）と、「フェルール」（０１０２）と、「押圧押出固定部」（０１０３）と、を有し、さらに、「支持面部」（０１０４）を有することを特徴とする。図６に、支持面部を拡大して例示する。「支持面部」（０６０４）以外の構成は実施形態１にて説明済みであるため、構成の説明を省略する。なお、０６０１は樹脂製ベースを、０６０２はフェルールを、０６０３は押圧押出固定部を表す。

（実施形態２の構成の説明）

「支持面部」（０６０４）は、前記押圧押出固定部にて押出された光ファイバを所定のたわみ状態で支持するように形成されている。図６（ａ）にて例示する支持面部は、フェルール（０６０２）と押圧押出固定部（０６０３）との間に設けられている。また、樹脂製ベース（０６０１）とは別の部品として、樹脂製ベースに配置されていても良いし、樹脂製ベースそのものと一体となっていても良い。支持面部が無い場合であっても、押圧押出固定部にて光ファイバＦをたわみ状態にて保持することは可能であるが、支持面部を有することで、支持面部の形状に沿った所定のたわみ状態にて支持することが可能となる。

光ファイバ接続装置は、利用される地域や利用時の条件などにより、およそ−４０℃〜８０℃の範囲の温度変化での利用において耐えられるものである必要がある。この範囲の温度変化を想定した場合に、樹脂製ベースとガラス繊維からなる光ファイバとの膨張率の差により生じる長さ方向における差は、８０℃のときが最も大きくなる。すなわち、この条件における所定のたわみ状態とは、８０℃にて光ファイバ接続装置を利用したときに、前記遊び部分が無くならない程度のたわみを常温にて形成した状態である。

樹脂製ベースと、光ファイバとの膨張率の差によるたわみの変化を図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を用いて説明する。図６（ａ）に示すように、光ファイバを押圧押出固定部にてたわみ状態を形成して固定した直後は、支持面部に沿うような形状にて光ファイバがたわみ、遊び部分が生じる。この状態から周辺温度を上昇させると、光ファイバと樹脂製ベースはともに微小に膨張を始めるが、樹脂製ベースの膨張率の方が光ファイバの膨張率よりも大きい場合には、図６（ｂ）に示すように次第にたわみが小さくなり、遊び部分が減少していく。この遊び部分がなくなってしまうと、光ファイバの突き合わせ面が離れてしまう虞がある。このため、図６（ｃ）に示すように、樹脂製ベースと光ファイバとの長さ方向の差が最も大きくなる条件（例えば温度８０℃にて設置する場合）においても、光ファイバは、光ファイバの突き合わせ面が離れない程度の遊び部分を有するたわみ形状でなければならない。したがって、支持面部の形状は、樹脂製ベースと光ファイバとの長さ方向の差が最も大きくなる場合の条件から定めることが望ましい。図６（ａ）における支持面部の具体的な数値を例示すると、押圧押出固定部からフェルール入り口までの距離Ｌ１を１４ｍｍ、支持面部端部と第一蓋との距離Ｌ２を０．５ｍｍ、支持面部最深部と第二蓋までの距離Ｌ３を１ｍｍとすることで、温度８０℃の場合であっても、光ファイバの突き合わせ面が離れてしまうことはない。また、このとき、樹脂の長さ方向における膨張は僅かであり、長さ方向の膨張率は約５／１００程度である。

このように、支持面部の形状は、樹脂製ベースと光ファイバとの長さ方向における差が最大の場合に、前記遊び部分がなくならないような形状であれば、特定の形状には限られない。

また、光ファイバの被覆材は、被覆材そのものがたわみ状態から復帰しようとする力に加えて、支持面部からの反力も受けるので、フェルール内部の芯材の突き合わせ面においてさらなる押圧力を生じる。このため、光ファイバの光接続がより確実なものとなる。図６（ａ）に示す状態における各部に働く応力図を図７に示す。まず、光ファイバＦの被覆材は、支持面部（０７０４）と接している点において、支持面部を押す力Ｆ_１が生じ、その反力として、支持面部から押される力ｆ_１を受ける。また、光ファイバＦの被覆材には、たわみ状態から復帰しようとする力ｆ_２が生じる。光ファイバＦの被覆材は、弾性体であるため、ｆ_１、ｆ_２により、長さ方向に伸長しようとし、押圧押出固定部（０７０３）では被覆材が押圧押出固定部を押す力ｆ_３と、フェルール（０７０２）内部では、光ファイバＦの芯線がもう一方の光ファイバＦの芯線を押す力ｆ_４が生じる。押圧押出固定部では、光ファイバＦの被覆材からの受ける力ｆ_３に対する反力Ｆ_２と、押圧押出固定部と光ファイバＦの被覆材との間の摩擦抵抗力Ｆ_３により、光ファイバＦを固定する。なお、押圧押出固定部での固定の仕方により、第一蓋や樹脂製ベースなどからも光ファイバＦの被覆材は摩擦抵抗力を受ける。フェルール内部での光ファイバＦの芯線に生じる力ｆ_４に対しては、もう一方の光ファイバＦの芯線にも同様の力Ｆ４が生じている。このようにして生じる力の応力はつりあいを保ち、光ファイバＦは所定のたわみ状態にて押圧押出固定部により固定されている。

（実施形態２の効果の簡単な説明）以上のように、本実施形態の光ファイバ接続装置では、実施形態１に記載の効果に加えて、支持面部を有することにより、光ファイバの光接続をより確実に行うことができるという効果を奏する。

≪実施形態３≫

（実施形態３の概念）本実施形態の光ファイバ接続装置は、実施形態１または２の光ファイバ接続装置を基本とし、さらに、光ファイバの固定は、前記押圧押出固定部と、第一蓋とによる挟持固定であることを特徴とする。

（実施形態３の構成）本実施形態の光ファイバ接続装置は、図１（Ｃ）に示す光ファイバ接続装置（０１００）において、「樹脂製ベース」（０１０１）と、「フェルール」（０１０２）と、「押圧押出固定部」（０１０３）と、を有し、さらに、「第一蓋」（０１０５）特徴を有する。なお、実施形態２の機能を付加する場合には、対応する構成を追加する。「第一蓋」以外の構成は実施形態１にて説明済みであるため、構成の説明を省略する。

（実施形態３の構成の説明）「第一蓋」（０１０５）は、実施形態２における前記支持面部と対向した側であって、押圧押出固定部を覆う位置を含めた位置に配置される蓋である。本実施形態における前記たわみ状態での光ファイバの固定は、前記押圧押出固定部と、第一蓋とによる挟持固定である。

図１０（ａ）に示すように、光ファイバＦを押圧押出固定部（１００３）と第一蓋（１００２）とにより挟持固定するためには、押圧押出固定部からの押圧力により第一蓋が樹脂製ベース（１００１）から浮き上がることがないようにしなければならない。このため、第一蓋は、樹脂製ベースに溶着することが望ましい。また、図１０（ａ）に示すように、第一蓋に凹凸形状を施し、光ファイバとの密着性を向上し、光ファイバが抜けにくい構造とすることで、光ファイバの光接続をより確実なものにすることができる。さらに、図１０（ａ）のＡ−Ａ断面における第一蓋の拡大図を図１０（ｂ）に表示する。図１０（ｂ）に示すように、第一蓋の凹凸形状は、光ファイバの延長方向に設けてもよい。このようにすることで、光ファイバを広い面積にて保持することが可能となる。

（実施形態３の効果の簡単な説明）以上のように、本実施形態の光ファイバ接続装置では、実施形態１または２に記載の効果に加えて、第一蓋を有することで、光ファイバの固定をより強固にするとともに、抜けにくい構造とすることで光ファイバの接続をより確実に行うことができる。

≪実施形態４≫

（実施形態４の概念）本実施形態の光ファイバ接続装置は、実施形態１から３の光ファイバ接続装置を基本とし、押圧押出固定部が、回転レバーと、回転レバーに付された突起からなることを特徴とする。

（実施形態４の構成）本実施形態の光ファイバ接続装置は、図１に示す光ファイバ接続装置（０１００）において、「樹脂製ベース」（０１０１）と、「フェルール」（０１０２）と、「押圧押出固定部」（０１０３）と、を有し、「押圧押出固定部」（０１０３）が、図８に示すとおり「回転レバー」（０８０１）と、回転レバーに付された「引掛突起」（０８０２）とからなることを特徴とする。なお、実施形態２または３の機能を付加する場合には、対応する構成を追加する。「回転レバー」および「引掛突起」以外の構成は実施形態１にて説明済みであるため、構成の説明を省略する。

（実施形態４の構成の説明）「回転レバー」（０８０１）は、樹脂製ベースに回転可能に配置される。図９（ａ）に示すような、光ファイバに対して垂直方向である回転レバーを、図９（ｂ）に示すように光ファイバに対して水平方向となるように回転させることで、後記する引掛突起により光ファイバを押出することができる。

「引掛突起」（０８０２）は、回転レバーに付されており、光ファイバを押出、押圧する機能を有する。図８に例示する引掛突起は、引掛部（０８０３）と、押圧部（０８０４）とを有する。この引掛部にて光ファイバの被覆材を引っ掛けることにより、光ファイバをフェルール方向へ押出する。そして、光ファイバを所定量だけ押出した後に押圧部にて光ファイバの被覆材を押圧することにより、光ファイバを固定することができる。また、被覆材は、引掛突起に対して引っ掛かり状態にて劣化していく。劣化した被覆材は、次第に弾性力を失っていき、表面摩擦力も減少していくため、押圧部による押圧力のみでは光ファイバを固定する力が弱くなり、光ファイバが抜けやすい状態となる。しかし、引掛突起により長時間経過後であっても被覆材の押圧状態を保つことができ、光ファイバ接続装置から光ファイバが抜けにくくすることができる。また、引掛突起には、後述する逆回転防止機構（０８０５）を有してもよい

回転レバーに付する引掛突起は、一つであってもその機能を発揮することが可能であるが、図８に示すように、この引掛突起を回転レバーに複数付してもよいし、複数の形状の異なる突起を付してもよい。図１０（ａ）に例示する押圧押出固定部（１００３）は、回転レバー（１００４）を回転することにより、先に光ファイバＦに接する引掛突起（１００５：以下、第一引掛突起という）が押出機能を発揮し、次に光ファイバに接する引掛突起（１００６：以下、第二引掛突起という）が押圧機能を発揮することで、押出機能と押圧機能を分担することができる。押圧押出固定部が固定する光ファイバのたわみ状態における遊び部分の量は、押出機能を発揮する第一引掛突起と、押圧機能を発揮する第二引掛突起との間隔や形状により決まる。このとき、第一引掛突起と、第二引掛突起との間隔により、第一引掛突起にて光ファイバを押出した後で、第二引掛突起にて光ファイバを押圧する前に、光ファイバの被覆材の弾性力による戻りを許容することもできるので、光ファイバを押出し過ぎることなく、第二引掛突起にて押圧することができる。したがって、光接続する光ファイバの被覆材の径や厚さに応じて第一引掛突起と第二引掛突起との間隔や形状を設計することにより、押圧押出固定部で光ファイバを所定のたわみ状態にて容易に固定することができる。

また、図１０（ａ）に示すように、前記第二引掛突起の光ファイバに接する面を凹凸形状とすることで、光ファイバとの密着性を向上することができる。このような光ファイバが抜けにくい構造とすることで、光ファイバの光接続をより確実にすることができる。

（実施形態４の効果の簡単な説明）以上のように、本実施形態の光ファイバ接続装置では、実施形態１から３に記載の効果に加えて、押圧押出固定部である引掛突起を備えた回転レバーにて、より容易に光ファイバの所定のたわみ状態を形成し、押圧固定することができるため、施工性を向上させることができる。

≪実施形態５≫

（実施形態５の概念）本実施形態の光ファイバ接続装置は、実施形態４の光ファイバ接続装置を基本とし、回転レバーが押圧押出固定完了状態にて回転レバーの逆回転を防止するための逆回転防止機構を有する。

（実施形態５の構成）本実施形態の光ファイバ接続装置は、図１（Ｃ）に示す光ファイバ接続装置（０１００）において、「樹脂製ベース」（０１０１）と、「フェルール」（０１０２）と、「押圧押出固定部」（０１０３）と、を有し、さらに、「逆回転防止機構」（０１０６）を有することを特徴とする。なお、実施形態２から４の機能を付加する場合には、対応する構成を追加する。「逆回転防止機構」以外の構成は実施形態１にて説明済みであるため、構成の説明を省略する。

（実施形態５の構成の説明）「逆回転防止機構」（０１０６）は、樹脂製ベースに回転可能に配置された回転レバーを押圧押出固定するために回転（以下、この回転を「正回転」という）させた後の前記引掛突起による光ファイバの押圧押出固定完了状態において、回転レバーの逆回転を防止するための機構である。逆回転とは、回転レバーが押圧押出固定を解除する方向に回転することをいう。押圧押出固定完了状態とは、図１０（ａ）に示すように回転レバーを回転させて、引掛突起により光ファイバが押圧固定されている状態である。このとき、回転レバーは、光ファイバに対してほぼ水平にとなっている。逆回転防止機構は、この状態にて、回転レバーを保持し、回転レバーの逆回転を防止することができる。光ファイバに対して光ファイバ接続装置の外部方向への所定の引張力が生じた場合であっても、回転レバーの逆回転を防止することで光ファイバの光接続状態を保つことができる。

図１１に逆回転防止機構の具体例を示す。図１１に示すとおり、回転レバー（１１０３）の正回転後に、光ファイバを押圧した状態において、回転レバーの逆回転方向への回転を防止するために樹脂製ベースに突出部（１１０２）が設けられている。この突出部を巻き込むように、回転レバーの端部が嵌合している。回転レバーが逆回転方向へ回転を行おうとすると、この突出部から回転レバーが受ける抵抗力により逆回転が防止される。なお、回転レバーの正回転時にも突出部からの抵抗力を受けてしまうが、回転レバーが樹脂製であれば、回転レバーの端部を撓ませることで突出部に嵌合させることができる。
また、図１２に示すように、樹脂製ベース（１２０１）に突起部（１２０２）を設けて逆回転を防止してもよい。図１２（ａ）に示すように、樹脂製ベースに設けられた突起部により、回転レバー（１２０３）の逆回転が阻止されている。また、図１２（ａ）の樹脂製ベースの開口部側から見た図を図１２に示す。図１２（ｂ）に示すように、突起部（１２０２）は、回転レバーの正回転に対しては抵抗が少なくし、逆回転に対しては抵抗を大きくするために図１２（ｂ）に示すような形状とすることが望ましい。なお、図１２（ｂ）の回転レバーは光ファイバーを押圧する前の状態である。

（実施形態５の効果の簡単な説明）以上のように、本実施形態の光ファイバ接続装置では、実施形態４に記載の効果に加えて、回転レバーの逆回転を防止することができるため、外部からの光ファイバの引張力に対抗することができる。そのため、光ファイバに外部からの引張力が生じた場合であっても、光ファイバの光接続状態を維持することが可能である。

≪実施形態６≫

（実施形態６の概念）本実施形態の光ファイバ接続装置は、実施形態１から５の光ファイバ接続装置を基本とし、樹脂製ベースおよび／またはフェルールを覆う第二蓋が透明であることを特徴とする。

（実施形態６の構成）本実施形態の光ファイバ接続装置は、図１に示す光ファイバ接続装置（０１００）において、「樹脂製ベース」（０１０１）と、「フェルール」（０１０２）と、「押圧押出固定部」（０１０３）と、を有し、「樹脂製ベース」（０１０１）および／または「第二蓋」（０１０７）が透明な樹脂からなることを特徴とする。なお、実施形態２から５の機能を付加する場合には、対応する構成を追加する。「第二蓋」以外の構成は実施形態１にて説明済みであるため、構成の説明を省略する。

（実施形態６の構成の説明）「第二蓋」（０１０７）は、実施形態２における支持面部（０１０４）と対抗した側にフェルール（０１０２）を覆うようにして配置される。第二蓋は実施形態３に記載の第一蓋（０１０５）のように、樹脂製ベースに溶着してもよいが、第二蓋は樹脂製ベースに必ずしも溶着されている必要は無く、樹脂製ベースから外れないように設置されていればよい。図１（Ａ）に示す第二蓋（０１０７）は、樹脂製ベースに嵌着可能となるように、第二蓋に引掛部（０１１１）を、樹脂製ベースに突起部（０１１２）をそれぞれ設けている。

本実施形態の樹脂製ベースおよび／または第二蓋の材料を透明な樹脂より作成することで、光ファイバの接続作業において、光ファイバ接続装置の内部を視認しながら作業を行うことができる。したがって、光ファイバの接続作業において、作業者は、光ファイバの芯線がフェルールに確実に挿入されていることを確認しながら作業を行うことができる。なお、光ファイバ接続装置の内部を視認可能とするためには、樹脂製ベースあるいは第二蓋のどちらか一方を透明とすれば良いが、両者を透明とすることで、より視認性が向上する。透明な樹脂としては、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂などの汎用されている樹脂が用いられる。また、これら以外の透明な樹脂を用いてもよい。

（実施形態６の効果の簡単な説明）以上のように、本実施形態の光ファイバ接続装置では、実施形態１から５に記載の効果に加えて、光ファイバ接続装置の内部を視認することができるため、作業効率をさらに向上させることができる。

光ファイバ接続装置の側面図、上面図、縦断面図 押圧押出固定部の形状を例示する図（１） 押圧押出固定部の形状を例示する図（２） 押圧押出固定部の形状を例示する図（３） 光ファイバ接続装置を用いた光ファイバの接続方法を説明した図 光ファイバ接続装置内の光ファイバのたわみ状態を説明する図 光ファイバ接続装置と光ファイバに生じる応力図 回転レバーと引掛突起を例示する図 回転レバーと引掛突起により光ファイバを押圧押出固定した状態を説明する図 複数の引掛突起が付された回転レバーを説明する図 回転レバーの逆回転防止機構を説明する図 回転レバーの逆回転防止機能の他の態様を説明する図

符号の説明

０１００ 光ファイバ接続装置
０１０１ 樹脂製ベース
０１０２ フェルール
０１０３ 押圧押出固定部
０１０４ 支持面部
０１０５ 第一蓋
０１０６ 逆回転防止機構
０１０７ 第二蓋
０１０８ 貫通孔
０１０９ 開口部
０１１０ 軸受孔
０１１１ 引掛部
０１１２ 突起部

Claims (10)

1. 芯材を被覆材で覆ってなる光ファイバを、その先端部にて露出させた芯材どうしを突き合わせることで光接続するための光ファイバ接続装置であって、
   樹脂製ベースと、
   前記樹脂製ベースに配置され、露出した芯材を突き合わせて光接続するためのマッチングオイルが充填されたフェルールと、
   前記樹脂製ベースに配置され、光ファイバを被覆材の上から押圧し、かつ前記フェルールに向かって押出してたわみ状態で光ファイバを固定するための押圧押出固定部と、
   前記押圧押出固定部にて押出された光ファイバを所定たわみ状態で支持する支持面部を有する光ファイバ接続装置。
2. 前記支持面部と対向した側に配置される第一蓋を有し、
   前記たわみ状態での光ファイバの固定は、前記押圧押出固定部と、第一蓋とによる挟持固定である請求項１に記載の光ファイバ接続装置。
3. 前記第一蓋は、光ファイバを挟持固定する面に光ファイバとの密着性を向上するための凹凸を施したことを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ接続装置。
4. 前記押圧押出固定部は、回転レバーと、回転レバーに付された引掛突起とを有する請求項１から３のいずれか一に記載の光ファイバ接続装置。
5. 前記回転レバーに付された引掛突起は複数である請求項４に記載の光ファイバ接続装置。
6. 前記回転レバーの回転後の前記引掛突起による光ファイバの押圧押出固定完了状態で、回転レバーの逆回転を防止するための逆回転防止機構を有する請求項４または５に記載の光ファイバ接続装置。
7. 前記樹脂製ベースは、透明な樹脂である請求項１から６のいずれか一に記載の光ファイバ接続装置。
8. 前記支持面部と対向した側のフェルールを覆う透明な第二蓋を有する請求項１から７のいずれか一に記載の光ファイバ接続装置。
9. 前記フェルールは金属製である請求項１から８のいずれか一に記載の光ファイバ接続装置。
10. 前記フェルールの金属材料はニッケルである請求項１から９のいずれか一に記載の光ファイバ接続装置。

Images