JP5126988B2 - 光コネクタの組立装置及び光コネクタの組立方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば光通信用光ファイバの接続に用いられる光コネクタの組立装置及び光コネクタの組立方法に関するものである。

従来、光コネクタの接続を行なうには、光ファイバ同士を突き当ててフィジカルコンタクト接続するのが最も一般的であるが、この場合は光ファイバ端面の平滑度が重要となる。そこで、従来の現場組立型の光コネクタでは、図１１に示すように線路用の光ファイバ１（通常、裸ファイバ素線の外径１２５μｍ、被覆の外径２５０μｍ）が挿入されるコネクタ本体２内に、端面に研磨加工を施した内蔵ファイバ３を備え、屈折率整合剤４を介して線路ファイバ１と内蔵ファイバ３とをメカニカルスプライスにより接続している。その際、線路ファイバ１の中心を内蔵ファイバ３の中心に精度良く調心するために、線路ファイバ１の裸ファイバ素線１ａの先端部の被覆１ｂを除去して、裸ファイバ素線１ａの状態で調心を行なっている（例えば、非特許文献１参照）。

この現場組立型の光コネクタの組立作業においては、まず被覆付き光ファイバ心線の被覆を専用工具で除去した後、被覆を除去した裸ファイバ素線をアルコールを用いて清拭し、更に他の専用工具を用いて裸ファイバ素線を劈開切断し、最後に専用の組立工具を用いて光ファイバをコネクタ本体に挿入して固定するようにしている。

"Broadband Access in Japan: Rapidly Growing FTTH Market", IEEE Commun. Mag., vol. 43, no. 9, pp. 72-78, 2005

しかしながら、従来のコネクタ組立作業においては、被覆を除去した裸ファイバ素線を取り扱う必要があるため、裸ファイバ素線は脆く取り扱いが難しく、熟練した専門スキルが要求されるという課題がある。また、前記コネクタ組立工程では、複数の専用工具を用いる必要があるため、組立作業が煩雑になるという課題もある。

本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光コネクタの組立作業を容易且つ効率良く行うことのできる光コネクタの組立装置及び光コネクタの組立方法を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、光コネクタ内に挿入される光ファイバに所定の端部処理を施す光コネクタの組立装置であって、光ファイバを軸方向に移動自在に保持するファイバ保持手段と、ファイバ保持手段によって軸方向の所定位置に移動された光ファイバの先端部に所定の端部処理を施す複数の端部処理部とを備え、端部処理部によって端部処理が施された光ファイバをファイバ保持手段によって軸方向に直交する方向に移動した後、光ファイバをファイバ保持手段によって軸方向に移動することにより、光ファイバを光コネクタに挿入するように構成するとともに、ファイバ保持手段を、光ファイバを保持するファイバホルダと、光ファイバを保持したファイバホルダを光ファイバが端部処理部に移動するように係合する第１のガイド部と、光ファイバを保持したファイバホルダを光ファイバが光コネクタに移動するように係合する第２のガイド部とから構成し、第１及び第２のガイド部を光ファイバの軸方向に直交する方向に並設している。

これにより、ファイバ保持手段によって保持した光ファイバを軸方向の所定位置に移動することにより、光ファイバの先端部に各端部処理部によって所定の端部処理が施されることから、光ファイバの切断処理と端面の研削処理を一つの組立装置で行うことができるとともに、被覆を除去した光ファイバの裸ファイバ素線を直接取り扱う必要がない。

また、本発明は前記目的を達成するために、光ファイバを軸方向に移動自在に保持するファイバ保持手段と、光ファイバの先端部に所定の端部処理を施す複数の端部処理部とを備え、ファイバ保持手段が、光ファイバを保持するファイバホルダと、光ファイバを保持したファイバホルダを光ファイバが端部処理部に移動するように係合する第１のガイド部と、光ファイバを保持したファイバホルダを光ファイバが光コネクタに移動するように係合する第２のガイド部とから構成され、第１及び第２のガイド部が光ファイバの軸方向に直交する方向に並設された組立装置を用いる光コネクタの組立方法であって、ファイバ保持手段によって保持した光ファイバを軸方向の所定位置に移動し、光ファイバの先端部に各端部処理部によって所定の端部処理を施すとともに、端部処理が施された光ファイバをファイバ保持手段によって軸方向に直交する方向に移動した後、光ファイバをファイバ保持手段によって軸方向に移動することにより、光ファイバを光コネクタに挿入するようにしている。

これにより、組立装置のファイバ保持手段によって保持した光ファイバを軸方向の所定位置に移動することにより、光ファイバの先端部に各端部処理部によって所定の端部処理が施されることから、光ファイバの切断処理と端面の研削処理を一つの組立装置で行うことができるとともに、被覆を除去した光ファイバの裸ファイバ素線を直接取り扱う必要がない。

本発明によれば、光ファイバの切断処理と端面の研削処理を一つの組立装置で行うことができるとともに、被覆を除去した光ファイバの裸ファイバ素線を直接取り扱う必要がないので、光コネクタの組立作業を容易且つ効率良く行うことができる。

本発明の第１の実施形態を示す光コネクタの組立装置の斜視図 光コネクタの組立工程を示す組立装置の斜視図 光コネクタの組立工程を示す組立装置の斜視図 光コネクタの組立工程を示す組立装置の斜視図 光コネクタの組立工程を示す組立装置の斜視図 光コネクタの組立工程を示す組立装置の斜視図 光コネクタの組立工程を示す組立装置の斜視図 光コネクタの組立工程を示す概略側面図 光コネクタの組立工程を示す概略側面図 本発明の第２の実施形態を示す光コネクタの組立工程の概略側面図 従来例を示す光コネクタの側面断面図

図１乃至図９は本発明の第１の実施形態を示すもので、同図に示す組立装置は光ファイバ１を光コネクタ１０に挿入し、光コネクタ１０を組み立てるためのものである。

光コネクタ１０は一端にフェルール１１を有し、他端には光ファイバ１が挿入される挿入口１２が設けられている。この光コネクタ１０は、例えば裸ファイバ素線１ａの外径が１２５μｍ、被覆１ｂの外径が２５０μｍの光ファイバ１が挿入され、相手側コネクタに嵌合可能に形成されている。

本実施形態の組立装置２０は、光ファイバ１を着脱自在に保持するファイバホルダ２１と、光ファイバ１を保持したファイバホルダ２１を前後方向に移動可能なガイド部材２２と、光ファイバ１の先端部を処理するファイバ先端処理部２３とを備え、ファイバ先端処理部２３には、光ファイバ１を劈開切断する切断部２４と、光ファイバ１の先端面を研磨する端面研削部２５が設けられている。尚、ファイバホルダ２１及びガイド部材２２はファイバ保持手段をなす。

ファイバホルダ２１は上下一対の保持部材からなり、各保持部材間に光ファイバ１を挟持するようになっている。

ガイド部材２２は上面に前後方向に延びる第１及び第２のガイド溝２２ａ，２２ｂを有し、各ガイド溝２２ａ，２２ｂはファイバホルダ２１が摺動自在に係合するように形成されている。各ガイド溝２２ａ，２２ｂはガイド部材２２の幅方向（光ファイバ１の軸方向に直交する方向）に並設され、互いに平行に延びるように形成されている。

ファイバ先端処理部２３はガイド部材２２に設けられ、第１ガイド溝２２ａの後端側に配置されている。ファイバ先端処理部２３の一端面には光ファイバ１が挿入される挿入口２３ａが設けられ、挿入口２３ａは第１ガイド溝２２ａの一端に臨むように設けられている。ファイバ先端処理部２３内には複数のファイバガイド２３ｂが設けられ、各ファイバガイド２３ｂによって光ファイバ１を径方向に位置決めするようになっている。また、ファイバ先端処理部２３内には複数のファイバクランプ２３ｃが設けられ、各ファイバクランプ２３ｃによって光ファイバ１を固定可能になっている。

切断部２４は、光ファイバ１に一側方から刃２４ａを圧接して初期傷を付与するとともに、他側方から当接部材２４ｂを当接させて光ファイバ１を曲げにより劈開切断するように構成された周知の機構からなり、図示しない駆動機構によって刃２４ａ及び当接部材２４ｂを駆動するようになっている（例えば、電子情報通信学会２００８年総合大会講演論文集、“被覆付き光ファイバ心線の切断技術の検討”、Ｂ−１３−１５参照。）。

端面研削部２５は、光ファイバ１と平行な軸を中心に回転自在に設けられた円板状の研磨部材２５ａと、研磨部材２５ａを回転させるハンドル２５ｂとからなり、研磨部材２５ａの端面に当接する光ファイバ１の先端面を研磨部材２５ａの回転によって研磨するようになっている。この場合、光ファイバ１の先端面は研磨部材２５ａの回転中心に対して偏心した位置に当接し、研磨部材２５ａによって端面の角部をテーパ状に削り取られるようになっている（例えば、電子情報通信学会２００８年総合大会講演論文集、“ファイバ端面研磨が不要な現場組立ＰＣコネクタの検討”、Ｂ−１３−１４参照。）。

次に、前記組立装置２０を用いた光コネクタの組立方法について、図２乃至図９を参照して説明する。

まず、図２に示すように光ファイバ１をファイバホルダ２１によって保持し、光ファイバ１の先端がファイバ先端処理部２３の挿入口２３ａに臨むようにファイバホルダ２１を第１のガイド溝２２ａに係合する。その際、第２のガイド溝２２ｂの後端側には、光コネクタ１０を挿入口１２が第２のガイド溝２２ｂの前端側に向くように配置しておく。次に、図３に示すようにファイバホルダ２１を第１のガイド溝２２ａに沿ってファイバ先端処理部２３側に摺動し、光ファイバ１の先端側をファイバ先端処理部２３の挿入口２３ａに挿入する。

ファイバ先端処理部２３内では、図８(a) に示すように光ファイバ１が各ファイバガイド２３ｂによって案内され、光ファイバ１の撓みが防止される。続いて、図８(b) に示すように各ファイバクランプ２３ｃによって光ファイバ１が固定され、切断部２４によって光ファイバ１が劈開切断される。この後、図８(c) に示すように切断後の光ファイバ１の不要部分１′が破棄され、各ファイバクランプ２３ｃの固定が解除される。次に、図９(a) に示すように光ファイバ１を更にファイバ先端処理部２３の奥に押し込むことにより、光ファイバ１の先端を端面研削部２５の研磨部材２５ａに当接させ、各ファイバクランプ２３ｃによって光ファイバ１を固定する。続いて、図９(b) に示すように研磨部材２５ａを回転させ、光ファイバ１の先端面の角部をテーパ状に研削する。この後、図４及び図９(c) に示すようにファイバホルダ２１を第１のガイド溝２２ａの前端側に向かって摺動し、光ファイバ１をファイバ先端処理部２３から引き抜くことにより、光ファイバ１の先端部の処理が完了する。

次に、図５に示すように光ファイバ１を保持したファイバホルダ２１を第１のガイド溝２２ａから第２のガイド溝２２ｂに移動し、第２のガイド溝２２ｂの前端側に係合する。続いて、図６に示すようにファイバホルダ２１を第２のガイド溝２２ｂに沿って光コネクタ１０側に摺動し、光ファイバ１の先端側を光コネクタ１０の挿入口１２に挿入する。そして、光コネクタ１０内に挿入された光ファイバ１を図示しない固定部材によってコネクタ本体に固定し、図７に示すように光ファイバ１をファイバホルダ２１から解放して光コネクタ１０を組立装置２０から取り外すことにより、光コネクタ１０の組み立てが完了する。この場合、図示していないが、例えばガイド部材２２に設けた楔状の突起を光コネクタ１０内に挿入することにより、固定部材を押し広げておき、光ファイバ１を挿入した後に光コネクタ１０と組立装置２０から取り外すと、固定部材が閉じて光ファイバ１が固定される構造を用いるようにしてもよい。

前述のように組み立てられた光コネクタ１０は、高精度に形成されている光ファイバ素線のクラッド外径を基準に調心され、その先端は平滑端面となるように処理されているので、相手側コネクタと突き当てられることにより、光コネクタ端面のファイバコアと相手側コネクタのファイバコアが密着し、相互に信号光を通光可能となる。

このように、本実施形態によれば、ファイバホルダ２１に保持された光ファイバ１を軸方向に移動してファイバ先端処理部２３内に挿入し、切断部２４によって光ファイバ１の先端側を劈開切断した後、光ファイバ１を軸方向の他の位置に移動し、端面研削部２５によって光ファイバ１の先端面の角部をテーパ状に研削するようにしたので、光ファイバ１の切断処理と端面の研削処理を一つの組立装置２０で行うことができるとともに、被覆１ｂを除去した裸ファイバ素線１ａを直接取り扱う必要がなく、光コネクタ１０の組立作業を容易且つ効率良く行うことができる。

この場合、光ファイバ１をガイド部材２２の第１のガイド溝２２ａに沿って移動させることにより、切断部２４及び端面研削部２５による先端処理を行った後、光ファイバ１を第１のガイド溝２２ａから第２のガイド溝２２ｂに移動し、第２のガイド溝２２ｂに沿って摺動させることにより、光ファイバ１を光コネクタ１０に挿入するようにしたので、光ファイバ１の先端処理工程のみならず、光コネクタ１０への挿入工程も一つの組立装置２０で行うことができ、光コネクタ１０の組立作業の効率化に極めて有利である。

尚、光コネクタ１０の挿入口１２の手前にファイバ清掃部を設けておき、光ファイバ１を光コネクタ１０に挿入する際、光コネクタ１０の先端をファイバ清掃部に接触させるようにすれば、光ファイバ１の挿入動作と共に先端の清掃を行うことができる。

また、前記実施形態では、光ファイバ１の被覆を除去せずに切断及び端面研削を行うようにしたものを示したが、予め被覆を除去した光ファイバ１の先端処理をファイバ先端処理部２３によって行うようにしてもよい。

図１０は本発明の第２の実施形態を示すもので、第１の実施形態の組立装置２０において、光ファイバ１の端面研削のみを行うファイバ先端処理部２６を備えたものである。本実施形態の組立装置２０は、通常の切断工具を用いて予め切断された光ファイバ１の砕け端面を研削する場合に用いられる。尚、前記実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。

本実施形態のファイバ先端処理部２６は、光ファイバ１の先端面を研削する端面研削部２７を備え、ファイバ先端処理部２６内には、光ファイバ１を径方向に位置決めするファイバガイド２６ａが設けられている。

端面研削部２７は、円板状の研磨部材２７ａと、研磨部材２７ａを回転させるハンドル２７ｂとからなり、前記実施形態と同様、研磨部材２７ａの端面に当接する光ファイバ１の先端面を研磨部材２７ａの回転によって研磨するようになっている。

このファイバ先端処理部２６内では、ファイバホルダ２１に保持された光ファイバ１が挿入されると、図１０(a) に示すように光ファイバ１が各ファイバガイド２６ａによって案内され、光ファイバ１の撓みが防止される。続いて、図１０(b) に示すように光ファイバ１の先端を端面研削部２７の研磨部材２７ａに当接させ、研磨部材２７ａを回転させることにより、光ファイバ１の先端面の角部をテーパ状に研削する。この後、図１０(c) に示すように光ファイバ１をファイバ先端処理部２３から引き抜くことにより、光ファイバ１の先端部の処理が完了する。この後の光コネクタ１０への挿入工程は前記実施形態と同様である。

１…光ファイバ、１ａ…裸ファイバ素線、１ｂ…被覆、１０…光コネクタ、２０…組立装置、２１…ファイバフォルダ、２２…ガイド部材、２２ａ…第１のガイド溝、２２ｂ…第２のガイド溝、２４…切断部、２５，２７…端面研削部。

Claims (8)

1. 光コネクタ内に挿入される光ファイバに所定の端部処理を施す光コネクタの組立装置であって、
   光ファイバを軸方向に移動自在に保持するファイバ保持手段と、
   ファイバ保持手段によって軸方向の所定位置に移動された光ファイバの先端部に所定の端部処理を施す複数の端部処理部とを備え、
   端部処理部によって端部処理が施された光ファイバをファイバ保持手段によって軸方向に直交する方向に移動した後、光ファイバをファイバ保持手段によって軸方向に移動することにより、光ファイバを光コネクタに挿入するように構成するとともに、
   ファイバ保持手段を、光ファイバを保持するファイバホルダと、光ファイバを保持したファイバホルダを光ファイバが端部処理部に移動するように係合する第１のガイド部と、光ファイバを保持したファイバホルダを光ファイバが光コネクタに移動するように係合する第２のガイド部とから構成し、
   第１及び第２のガイド部を光ファイバの軸方向に直交する方向に並設した
   ことを特徴とする光コネクタの組立装置。
2. 前記端部処理部として、光ファイバの先端側を劈開切断する切断部を備えた
   ことを特徴とする請求項１記載の光コネクタの組立装置。
3. 前記端部処理部として、光ファイバの先端面の角部を研削する端面研削部を備えた
   ことを特徴とする請求項１または２記載の光コネクタの組立装置。
4. 前記端部処理部として、光ファイバの先端側の被覆を除去する被覆除去部を備えた
   ことを特徴とする請求項１、２または３記載の光コネクタの組立装置。
5. 光ファイバを軸方向に移動自在に保持するファイバ保持手段と、光ファイバの先端部に所定の端部処理を施す複数の端部処理部とを備え、ファイバ保持手段が、光ファイバを保持するファイバホルダと、光ファイバを保持したファイバホルダを光ファイバが端部処理部に移動するように係合する第１のガイド部と、光ファイバを保持したファイバホルダを光ファイバが光コネクタに移動するように係合する第２のガイド部とから構成され、第１及び第２のガイド部が光ファイバの軸方向に直交する方向に並設された組立装置を用いる光コネクタの組立方法であって、
   ファイバ保持手段によって保持した光ファイバを軸方向の所定位置に移動し、
   光ファイバの先端部に各端部処理部によって所定の端部処理を施すとともに、
   端部処理が施された光ファイバをファイバ保持手段によって軸方向に直交する方向に移動した後、光ファイバをファイバ保持手段によって軸方向に移動することにより、光ファイバを光コネクタに挿入する
   ことを特徴とする光コネクタの組立方法。
6. 前記端部処理として、光ファイバの先端側を劈開切断する
   ことを特徴とする請求項５記載の光コネクタの組立方法。
7. 前記端部処理として、光ファイバの先端面の角部を研削する
   ことを特徴とする請求項５または６記載の光コネクタの組立方法。
8. 前記端部処理として、光ファイバの先端側の被覆を除去する
   ことを特徴とする請求項５、６または７記載の光コネクタの組立方法。

Images