JP3785337B2 - メカニカルスプライス - Google Patents
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Description
【0001】
本発明は、メカニカルスプライスに関する。
【従来の技術】
【0002】
通信の分野において、高速・大容量伝送が可能な光ファイバが伝送線路の主流となり、既に中・長距離幹線のほとんどが従来のメタルケーブルから光ファイバケーブルに代わっている。さらに、数年後には各家庭までの線路も光ファイバ化しようとする、光加入者系伝送システムの実現に向けた取り組みが急ピッチで進められている。
【0003】
ここで、光ファイバの接続には、従来から融着接続が行われてきた。この融着接続は光ファイバの突き合わせ面を溶かし込んで接続するため、信頼性が高い反面、接続後の補強等に時間がかかることと、装置が高価であり、電源が必要なこと等が課題となっていた。
【0004】
そこで、特開平9−318836号公報等に開示されているような、光ファイバをV溝等で光軸合わせを行って固定して簡易に接続しようとするメカニカルスプライスが提案され、開発が進められている。このメカニカルスプライスは、構造と接続方法の簡易性とから接続の低コスト化が期待されている。
【0005】
図5(a)〜(g)は従来のメカニカルスプライスの説明図である。すなわち図5(a)は従来のメカニカルスプライスの外観斜視図であり、図5(b)は図5(a)に示したメカニカルスプライスをくさびで広げる前の状態を示す図であり、図5(c)は図5(a)に示したメカニカルスプライスにくさびを差し込んだ状態を示す図であり、図5(d)は図5(a)に示したメカニカルスプライスに光ファイバを突き合わせ接続した状態を示す図である。図5(e)は図5(b)の横断面図であり、図5(f)は図5(c)の横断面図であり、図5(g)は図5(d)の横断面図である。
【0006】
このメカニカルスプライス51は、光ファイバ52の心線53の位置合わせを行うためのV溝54が形成されたV溝基板55と、V溝基板55の上から心線53を押さえて固定する押さえ基板56と、これらV溝基板55と押さえ基板56とを上下から把持して固定するクランプばね57とで構成されている(図5(a))。
【0007】
このようなメカニカルスプライス51を用いて光ファイバ52を接続する際には、V溝基板55と押さえ基板56との間のくさび挿入口58にくさび59を挿入して押し広げ(図5(b)、(e))、その隙間に両端から光ファイバ52を挿入して心線53を互いに突き合わせ(図5(c)、(f))、くさび59を引き抜いてクランプばね57の復元力によってV溝54への光ファイバ52の位置決めと把持とを行うようになっている(図5(d)、(g))。
【0008】
なお、図5(a)〜(g)に示すメカニカルスプライス51はφ0.25mm単心線を対象としたものである。
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
ところで、光ファイバの単心線にはφ0.9mmのものも広く使用されており、φ0.9mmの単心線を対象としたメカニカルスプライスが必要になってきた。
【0010】
φ0.9mmの光ファイバには、光ファイバ被覆部がナイロンのような収縮率の大きな材料で製造されたものがある。
【0011】
図6〜図8は従来のメカニカルスプライスの問題点を説明するための縦断面図である。
【0012】
図6に示すようにφ0.25mm用のメカニカルスプライス51と同様な構造のφ0.9mm用のメカニカルスプライス61では、環境の変化(温度変化や湿度変化)により光ファイバ被覆部72が収縮したとき、光ファイバ被覆部72はクランプばね64によりV溝基板62と押さえ基板63との間で固く固定されているため、裸ファイバが突き出るような現象が起こり、光ファイバ心線71の先端もまた固く固定されているため図7に示すような曲がり73がメカニカルスプライス61内部で起こり、光損失が増加してしまう。
【0013】
また、突き出しが大きいと曲がりによる応力に光ファイバ心線71が耐えきれず断線してしまうといった問題が起こる。
【0014】
そこで、本発明者らは図8に示すような被覆部を固定(把持)しないφ0.9mm用のメカニカルスプライス81を試作した。
【0015】
その結果、環境の変化により被覆部86が収縮したときでもメカニカルスプライス81内部で光ファイバ心線88は光ファイバ85の突き出しによる曲がりが起きず断線はなくなった。
【0016】
しかしながら、被覆部86はV溝基板82と押さえ基板83とに接触していないため、クランプばね84で挟み込む固定力が伝わらず、光ファイバ85の周方向(矢印87方向)に自由に動く状態になってしまう。
【0017】
そのため、接続作業中に光ファイバ85が矢印方向87にねじれた状態になったとき、光ファイバ心線88に直接ねじれの力が加わり、その力に光ファイバ心線88が耐えきれず断線してしまうという問題があった。
【0018】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、初期接続状態を維持できるメカニカルスプライスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0019】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のメカニカルスプライスは、対向する光ファイバ同士を突き合わせ接続するため各光ファイバの被覆領域が把持される被覆把持部及び各光ファイバの被覆が除去された裸ファイバ領域が把持されるV溝を有する下部基板と、該下部基板に把持された光ファイバを押さえる押さえ基板と、上記光ファイバが該押さえ基板と上記下部基板とで把持された状態で上記押さえ基板と上記下部基板とを外部から押さえて保持するコの字断面形状のクランプばねとを備えたメカニカルスプライスにおいて、光ファイバの被覆領域を非円形断面形状に形成し、その非円形断面形状の被覆領域を把持する下部基板の被覆把持部と押さえ基板の被覆押さえ部との断面形状を、外力による光ファイバの被覆領域のねじれ及び環境変化による上記光ファイバの突き出しを防止しつつ、被覆領域に固定力が加わらないように隙間を空けて把持できるように形成したものである。
【0020】
上記構成に加え本発明のメカニカルスプライスは、押さえ基板と面する位置に平面又は突起を有し、押さえ基板と上記平面又は突起とが間隔dだけ空けるように形成されて外力によるねじれ及び環境変化による上記光ファイバの突き出しを防止しつつ、固定力が加わらないように下部基板と押さえ基板で把持されるのが好ましい。
【0021】
本発明によれば、メカニカルスプライスで突き合わせ接続された光ファイバが外力によって周方向にねじれようとしたとき、光ファイバの被覆領域が非円形断面形状に形成され、被覆把持部に位置する下部基板及び押さえ基板の断面形状が非円形に形成されているので、光ファイバの被覆部の表面が下部基板の被覆把持部もしくは押さえ基板の被覆押さえ部と形状が合致あるいは係合することにより、合致あるいは係合した状態以上にねじれることがなくなり、光ファイバの光ファイバ心線の断線が防止され、初期接続状態を高い信頼性で維持できる。
【発明の実施の形態】
【0022】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0023】
図1(a)は本発明のメカニカルスプライスの一実施の形態を示す外観斜視図であり、図1(b)は図1(a)のA−A線断面図であり、図1(c)は図1 (a)のB−B線断面図である。図2(a)は図1(a)に示したメカニカルスプライスに挿入される光ファイバの成形前の断面図であり、図2(b)は図2 (a)に示した光ファイバの成形後の断面図である。
【0024】
本メカニカルスプライス1は、対向する光ファイバ2同士を突き合わせ接続するメカニカルスプライスであって、各光ファイバ2の被覆領域(被覆)10が把持される被覆把持部及び各光ファイバ2の被覆が除去された裸ファイバ領域(光ファイバ心線)7が把持される略V字断面形状のV溝3を有する下部基板4と、下部基板4に把持された光ファイバ2の被覆10及び光ファイバ心線7を押さえる押さえ基板5(5a、5b)と、光ファイバ2が下部基板4と押さえ基板5とで把持された状態で下部基板4と押さえ基板5とを外部から押さえて保持するコの字断面形状のクランプばね6とを有している。
【0025】
クランプばね6の内側には、下部基板4及び押さえ基板5側に延びる凸部9が形成されている。凸部9はメカニカルスプライス1の長手方向に所定の間隔で、クランプばね6を円形に押出し加工することによって形成されている。
【0026】
押さえ基板5は、光ファイバ2が被覆除去されて露出した光ファイバ心線7を押さえる押さえ基板5aと、被覆除去されていない部分を押さえる押さえ基板5bとに分割されており、クランプばね6によって一体的に押さえられている。
【0027】
V溝3は、突き合わされる光ファイバ2の光ファイバ心線7の本数と同数(ここでは1本)の下部基板4の長手方向に沿って形成されている。下部基板4の中央部は、深さ及び幅が略同等に形成されており、両側から挿入された光ファイバ2を調心して突き合わせるようになっている。
【0028】
下部基板4と押さえ基板5との重ね合わせ部の開放側端部には、くさび挿入溝8が形成されており、このくさび挿入溝8にくさび(図示せず。)を挿入することによってクランプばね6の弾性力に対抗して下部基板4と押さえ基板5とを開き、隙間を形成するようになっている。この隙間に端末処理(先端部の被覆の処理)された光ファイバ2を両側から挿入し、V溝3内で光ファイバ心線7を突き合わせた後、くさびを引抜き、光ファイバ2を下部基板4と押さえ基板5とで把持して固定・接続するようになっている。なお、光ファイバ2は、下部基板4の中央部で突き合わされる。
【0029】
ところで、本発明のメカニカルスプライス1は、下部基板4の被覆把持部と押さえ基板5の被覆押さえ部との断面形状が非円形に形成されており、挿入部の被覆10断面形状が非円形に形成された光ファイバ2を突き合わせ接続することを特徴とする。
【0030】
本実施の形態では光ファイバの被覆部が略三角形断面形状に成形された場合について説明する。すなわち、図1(c)に示すように、光ファイバ2の被覆10は、押さえ基板5bの被覆押さえ部と面する位置に平面を有する。
【0031】
メカニカルスプライス1の下部基板4若しくは押さえ基板5と光ファイバ2の被覆10は、被覆10に固定力が加わらないように寸法「d」だけ隙間が空いている。すなわち、光ファイバ2の被覆10は、押さえ基板5bと平面とが間隔dだけ空けるように形成され、外力によるねじれを防止しつつ、固定力が加わらないように下部基板4の被覆把持部と押さえ基板5bの被覆押さえ部とで把持される。この寸法「d」が大きすぎると外力によって光ファイバ2はねじれてしまう。そのため寸法「d」は光ファイバ2がねじれようとしたときに、下部基板4若しくは押さえ基板5と被覆10が1箇所以上で形状が合致もしくは係合できる寸法にしておく必要がある。
【0032】
一方、接続する光ファイバ2の挿入部分の被覆10の断面形状は、押さえ基板5bと面する位置に平面を有する非円形に成形されているので、光ファイバ2が外力によってねじれようとしたとき、押さえ基板5の面11a〜11cのいずれかの面と被覆10の平面が合致するため、光ファイバ2はそれ以上にねじれることはなくなり、ねじれによる断線を防止することができ、初期接続状態を高い信頼性で維持できる。
【0033】
具体的には、メカニカルスプライス1を10個製造して、JIS C 6841で規定されているひねり試験(ファイバ長1m、180°ひねり)を実施したところ、従来型の試作品であるメカニカルスプライス81では、光ファイバ85が断線してしまうのに対して、本発明のメカニカルスプライス1では全てのサンプルで断線はなく、損失増加も0.1dB以下であるという良好な結果が得られた。
【0034】
図3(a)は本発明のメカニカルスプライスの他の実施の形態を示す断面図であり、図3(b)は図3(a)の部分拡大図である。
【0035】
図1(a)に示した実施の形態との相違点は、下部基板23の被覆把持部と押さえ基板24の被覆押さえ部との断面形状が、略逆台形であり、光ファイバ22の挿入部分(被覆)の断面形状が、外周部の一部が直線状に切り取られた円形状である点である。光ファイバ22の被覆も、押さえ基板24の被覆押さえ部と面する位置に平面を有する。
【0036】
このようなメカニカルスプライス31においても、外力によって光ファイバ22がねじれようとしたとき、押さえ基板24の平面25と光ファイバ22の被覆の平面が合致するため、図1(a)に示したメカニカルスプライス1と同様の効果が得られる。
【0037】
図4(a)は本発明のメカニカルスプライスの他の実施の形態を示す断面図であり、図4(b)は図4(a)の部分拡大図である。
【0038】
図1(a)に示した実施の形態との相違点は、下部基板33の被覆把持部と押さえ基板34の被覆押さえ部との断面形状が、中心軸を挟んで両側に突起を有する矩形状であり、光ファイバ32の挿入部分の断面形状が中心軸を挟んで両側に突起を有する円形状である点である。光ファイバ32の被覆は、下部基板33の被覆把持部及び押さえ基板34の被覆押さえ部と面する位置に突起を有する。
【0039】
このようなメカニカルスプライス41においても、外力によって光ファイバ32がねじれようとしたとき、下部基板33若しくは押さえ基板34の突起の平面35と光ファイバ32の突起が係合するため、図1(a)に示したメカニカルスプライス1と同様の効果が得られる。
【0040】
以上において本発明によれば、メカニカルスプライスに接続された光ファイバがねじれようとしてもねじれないので、光ファイバの断線を防止することができ、また、最大の引張り強度を得ることができ、初期接続状態を高い信頼性で維持できるメカニカルスプライスが得られる。
【発明の効果】
【0041】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【0042】
初期接続状態を維持できるメカニカルスプライスの提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【図1】 (a)は本発明のメカニカルスプライスの一実施の形態を示す外観斜視図であり、(b)は(a)のA−A線断面図であり、(c)は(a)のB−B線断面図である。
【図2】 (a)は図1(a)に示したメカニカルスプライスに挿入される光ファイバの成形前の断面図であり、図2(b)は図2(a)に示した光ファイバの成形後の断面図である。
【図3】 (a)は本発明のメカニカルスプライスの他の実施の形態を示す断面図であり、(b)は(a)の部分拡大図である。
【図4】 (a)は本発明のメカニカルスプライスの他の実施の形態を示す断面図であり、(b)は(a)の部分拡大図である。
【図5】 (a)〜(g)は従来のメカニカルスプライスの説明図である。
【図6】 従来のメカニカルスプライスの問題点を説明するための縦断面図である。
【図7】 従来のメカニカルスプライスの問題点を説明するための縦断面図である。
【図8】 従来のメカニカルスプライスの問題点を説明するための縦断面図である。
【符号の説明】
【0044】
1 メカニカルスプライス
2 光ファイバ
4 下部基板
5、5a、5b 押さえ基板
6 クランプばね
7 光ファイバ心線
Claims (2)
- 対向する光ファイバ同士を突き合わせ接続するため各光ファイバの被覆領域が把持される被覆把持部及び各光ファイバの被覆が除去された裸ファイバ領域が把持されるV溝を有する下部基板と、該下部基板に把持された光ファイバを押さえる押さえ基板と、上記光ファイバが該押さえ基板と上記下部基板とで把持された状態で上記押さえ基板と上記下部基板とを外部から押さえて保持するコの字断面形状のクランプばねとを備えたメカニカルスプライスにおいて、光ファイバの被覆領域を非円形断面形状に形成し、その非円形断面形状の被覆領域を把持する下部基板の被覆把持部と押さえ基板の被覆押さえ部との断面形状を、外力による光ファイバの被覆領域のねじれ及び環境変化による上記光ファイバの突き出しを防止しつつ、被覆領域に固定力が加わらないように隙間を空けて把持できるように形成したことを特徴とするメカニカルスプライス。
- 光ファイバの被覆領域は、押さえ基板と面する位置に平面又は突起を有し、押さえ基板と上記平面又は突起とが間隔dだけ空けるように形成されて外力によるねじれ及び環境変化による上記光ファイバの突き出しを防止しつつ、固定力が加わらないように下部基板と押さえ基板で把持される請求項1に記載のメカニカルスプライス。
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