JP5144817B2

JP5144817B2 - ファイバークランプ機構

Info

Publication number: JP5144817B2
Application number: JP2011541741A
Authority: JP
Inventors: 文男青木
Original assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Current assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2009-11-20
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2029-11-20
Also published as: WO2011061805A1; JPWO2011061805A1; US20120141085A1

Description

本発明はファイバークランプ装置に係り、詳しくは光ファイバーの融着スプライス接続に用いる光ファイバー融着接続装置のファイバークランプ機構に関する。

近年の通信装置は、超大容量化、超長距離化、超高速、低コストへの要求が高く、その実現に向け、伝送路の光信号を電気信号に変えることなく信号処理（多重分離、分岐挿入、クロスコネクト）できるフォトニックネットワーク技術の適用が加速的に展開されている。

ところで、フォトニックネットワークに使用される光回路構成のユニット（光モジュールや光実装プリント基板等）は、相互に接続（光コネクタ接続や光スプライス接続）される光部品が実装され、その数量は増加傾向にある。

しかし、光コネクタ接続はコネクタの外形が大きく、コネクタ接続に必要なアダプタや固定部品が必要で広い実装領域を必要とし、接続損失も比較的大きいため、光ファイバーの接続に当たり、特許文献１に開示されるように接続部を小さくでき、接続損失も小さくできる光スプライス接続が広く使用されている。

そして、昨今、この光スプライス接続を行うに当たり、光ファイバー融着接続装置（スプライサ）を用いて２本の光ファイバーのファイバ芯線を放電融着させる融着スプライス接続が多用されており、このスプライス接続の後、接続部分にスリーブを被せ、これを加熱し熱収縮させて接続部分の保護を図っている。

而して、光ファイバー融着接続装置は、接続する２本の光ファイバーを夫々クランプする一対のファイバークランプ機構を備え、一例として両ファイバークランプ機構は光ファイバー融着接続装置の上面に取り付く蓋で覆われ、この蓋を開けると両ファイバークランプ機構が外部に露出する構造となっている。

図８は一対のファイバークランプ機構の一方の構造を示し、図中、１は図９及び図１０に示すように光ファイバー３を保持するＶ溝５が上面に形成されたブロック状のファイバー受け台、７は前記Ｖ溝５に保持された光ファイバー３を上方から挟み込むクランプヘッドで、ファイバー受け台１はファイバークランプ機構９の所定箇所１１にネジ止めされている。そして、一般にＶ溝５は、光ファイバー３の保持と直線性を安定させるため４ｍｍの長さ寸法Ｌ１とされている。

一方、図１０に示すようにクランプヘッド７は、ファイバークランプ機構９の所定箇所に支軸１３を介して矢印Ａ、Ｂ方向へ回転可能に取り付けられており、クランプヘッド７のアーム１５の先端に、バネ部材１７で下方へバネ付勢されたステー１９が取り付けられている。そして、該ステー１９の先端に、図１１の如く前記Ｖ溝５に係合するＶ状押圧部２１が形成されたクランプチップ２３が取り付けられており、クランプチップ２３は、ステー１９の先端が挿入する上面の取付穴２５内で、ステー１９の先端に遊動自在（フリー状態）に軸着されている。

ファイバークランプ機構９はこのように構成されており、図８の如く接続する２本の光ファイバーの一方の光ファイバー３の接続側に装着したファイバーホルダー２７をファイバークランプ機構９の所定部位２９に固定し乍ら、光ファイバー３の接続端を前記Ｖ溝５に配置した後、図１２及び図１３に示すようにクランプヘッド７のアーム１５を矢印Ａ方向に回転させてクランプチップ２３のＶ状押圧部２１をＶ溝５に嵌め込むと、バネ部材１７で付勢されたクランプチップ２３のＶ状押圧部２１の先端に設けた平滑面３１が光ファイバー３を押圧するため、光ファイバー３がＶ溝５に線接触してクランプされることとなる。

尚、図示しないが、接続する２本の光ファイバーの他方の光ファイバーをクランプするファイバークランプ機構も、前記ファイバークランプ機構９と同様の構成とされて、光ファイバー融着接続装置の電極棒を挟んで反対側に装着されている。

ところで、前記ファイバークランプ機構９を用いて光ファイバーをクランプする場合、ファイバー径φ４００μｍ未満のクランプは、ファイバー被覆の曲げクセが少ないためクランプは安定するが、ファイバー径φ４００μｍを超える光ファイバーは、ファイバー被覆の曲げクセが強く矯正できず、光ファイバーの保持と直線性が損なわれて接続品質が悪化する虞がある。

このため、従来、ファイバー径φ４００μｍを超える光ファイバーは、図８に示すようにファイバー被覆３３を長めに除去し、矯正し易いガラス芯線部（ファイバ芯線）３５を前記クランプチップ２３とファイバー受け台１（Ｖ溝５）にてクランプする対策を取っている。

尚、一例として、電極棒による融着スプライス接続のため、図１２に示すようにファイバー被覆３３を除去したガラス芯線部３５の口出し寸法Ｌ２は１３ｍｍである。

特開平９−４３４４５号公報

しかし乍ら、既述したようにガラス芯線部３５のクランプはファイバー被覆３３の除去長（前記口出し寸法Ｌ２）が長くなるため、必然的に接続部分を保護するスリーブも長く大きくなり、接続した光ファイバー全体が重くなっている。

この結果、スリーブ部分をファイバーフォーミングルート上に自由に配置できず、スリーブの両端から出る光ファイバーが極端に曲がって光損失（伝送損失）が生じないように直線部分で固定する実装上の制約があり、作業性が悪い問題があった。

本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもので、ファイバー径を問わず、融着スプライス接続した光ファイバーの接続部分を覆うスリーブの小型化を可能として、実装フリーの実現を可能とした光ファイバー融着接続装置のファイバークランプ機構を提供することを目的とする。

斯かる目的を達成するため、請求項１に係る発明は、上面にＶ溝が形成されたファイバー受け台と、クランプヘッドの回動可能なアームにバネ付勢されて取り付くステーの先端に装着され、前記Ｖ溝に沿ってＶ状押圧部が形成されたクランプチップとを備えた光ファイバー融着接続装置のファイバークランプ機構に於て、前記ファイバー受け台を、光ファイバー融着接続装置の電極棒側に突片が上方に突設された断面略Ｌ字状に形成し、該突片の上面に、光ファイバーを保持する前記Ｖ溝を形成すると共に、前記クランプチップを、前記Ｖ溝に沿って前記Ｖ状押圧部が該Ｖ溝と同一の肉厚で形成された突片が下方へ突出する断面略Ｌ字状に形成してステーの先端に固着し、光ファイバーの外周に圧接する前記Ｖ状押圧部の先端を、光ファイバーの軸方向に沿ったＲ形状としたことを特徴とする。

そして、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光ファイバー融着接続装置のファイバークランプ機構に於て、前記ファイバー受け台の突片と前記クランプチップの突片を、光ファイバー融着接続装置の電極棒側へ斜め方向に突出させたことを特徴とする。

請求項１に係る発明は、
(1)ファイバー受け台を、光ファイバー融着接続装置の電極棒側に突片が上方に突設された断面略Ｌ字状に形成し、該突片の上面に、光ファイバーを保持するＶ溝を形成すると共に、クランプチップを、前記Ｖ溝に沿ってＶ状押圧部が該Ｖ溝と同一の肉厚で形成された突片が下方へ突出する断面略Ｌ字状に形成したので、従来に比しファイバー被覆の除去長を短くすることが可能となる。
(2)クランプチップをステーの先端にリジットに固定することで、薄肉把持によっても光ファイバーに傾きが生じることがない。
(3)Ｖ状押圧部の先端を光ファイバーの軸方向に沿ってＲ形状に形成した結果、ステーの先端にリジットに固定したクランプチップの取付精度に左右されることなく、Ｖ状押圧部の先端の略中央が点接触でＶ溝へ光ファイバーを抑えることができ、光ファイバーの保持・直線性の安定化を図ることができる。

従って、請求項１に係る発明によれば、ファイバー径を問わず、融着スプライス接続した光ファイバーの接続部分を覆うスリーブの小型化が可能となり、この結果、実装フリーが実現し、スリーブを固定する固定部材の削減及びファイバーフォーミングルートの制約緩和による配線作業工数の削減が可能となった。

また、既存のファイバークランプ機構のファイバー受け台とクランプチップを変更するだけでよく、既存設備のその他の構造に変更を加える必要がないため、設備が安価にすみ汎用化が図れる利点を有する。

そして、請求項２に係る発明は、ファイバー受け台の突片とクランプチップの突片を電極棒側へ斜め方向に突出させたため、ファイバー被覆の除去長を更に短くすることが可能となり、更にスリーブの小型化が図れる利点を有する。

請求項１の一実施形態に係るファイバークランプ機構の正面図である。図１のファイバークランプ機構に用いるファイバー受け台の斜視図である。図１のファイバークランプ機構の側面図である。図１のファイバークランプ機構に用いるクランプチップの斜視図である。光ファイバーをクランプしたファイバークランプ機構の正面図である。光ファイバーをクランプしたファイバークランプ機構の側面図である。請求項１及び請求項の一実施形態に係るファイバークランプ機構の正面図である。従来のファイバークランプ機構の正面図である。従来のファイバークランプ機構に用いるファイバー受け台の斜視図である。従来のファイバークランプ機構の側面図である。従来のファイバークランプ機構に用いるクランプチップの斜視図である。光ファイバーをクランプした従来のファイバークランプ機構の正面図である。光ファイバーをクランプした従来のファイバークランプ機構の側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は融着スプライス接続する２本の光ファイバーの一方をクランプする請求項１の一実施形態に係るファイバークランプ機構を示し、本実施形態は、図８のファイバークランプ機構９に比し、クランプチップとファイバー受け台の構造を異にするもので、図８の従来例と同一のものには同一符号を付してそれらの説明は省略する。

図１に於て、４１は、光ファイバー融着接続装置の電極棒４３側に、図９のファイバー受け台１に比し薄肉（肉厚Ｍ＝１ｍｍ）な突片４７が上方に突設された断面Ｌ字状のファイバー受け台で、該ファイバー受け台４１は、前記ファイバー受け台１と同一の所定箇所１１にネジ止めされている。

そして、図１乃至図３に示すように前記突片４７の上面の中央に、光ファイバー３のガラス芯線部３５を保持する長さ寸法Ｌ３＝１ｍｍの、図９のＶ溝５に比し薄肉なＶ溝４９が形成されており、斯様にファイバー受け台４１を断面略Ｌ字状に形成してＶ溝４９を従来に比し薄肉にすることで、図５に示すように、図１２の口出し寸法Ｌ２に比し光ファイバー３のファイバー被覆３３の除去長（口出し寸法Ｌ４＝４ｍｍ）を短くすることが可能となる。

また、図４はバネ部材１７でバネ付勢されたクランプヘッド７-1のステー１９の先端に取り付くクランプチップ５１を示し、該クランプチップ５１は、その上面の中央に設けた取付穴５３にステー１９の先端がリジットに固定されている。

そして、図１、図３乃至図６に示すようにクランプチップ５１は、前記Ｖ溝４９に沿ってＶ状押圧部５５が形成された突片５７が下方へ突出する断面略Ｌ字状に形成されており、図５に示すようにＶ状押圧部５５はＶ溝４９と同一の肉厚で形成されて、１ｍｍの幅でＶ溝４９と共に光ファイバー３（ガラス芯線部３５）を上下からクランプするようになっている。

更に、図５に示すように、光ファイバー３の外周に圧接するＶ状押圧部５５の先端５９は光ファイバー３の軸方向に沿ったＲ形状とされており、斯様にＶ状押圧部５５の先端５９をＲ状に形成することで、ステー１９の先端にリジットに固定したクランプチップ５１の取付精度に左右されることなく、Ｖ状押圧部５５の先端５９の略中央が点接触でＶ溝４９へ光ファイバー３（ガラス芯線部３５）を抑えることができるようになっている。

ファイバークランプ機構６１はこのように構成されており、図示しないが接続する２本の光ファイバーの他方の光ファイバーをクランプするファイバークランプ機構も、前記ファイバークランプ機構６１と同様の構成とされて、電極棒４３を挟んで反対側に装着されている。そして、これらのファイバークランプ機構６１は、光ファイバー融着接続装置の上面に取り付く蓋で覆われ、この蓋を開けると両ファイバークランプ機構６１が外部に露出する構造となっている。

本実施形態はこのように構成されているから、融着スプライス接続する光ファイバー３をファイバークランプ機構６１を用いてクランプするには、図１に示すようにファイバーホルダー２７を取り付けた光ファイバー３の接続端側のファイバー被覆３３を前記口出し寸法Ｌ４で除去した後、ファイバーホルダー２７をファイバークランプ機構６１の所定箇所１１に装着し乍ら、ガラス芯線部３５をファイバー受け台４１のＶ溝４９内に配置する。

この後、図５及び図６に示すようにクランプヘッド７-1のアーム１５を矢印Ａ方向に回転させて、クランプチップ５１の薄肉なＶ状押圧部５５をＶ溝４９に嵌め込むと、ステー１９の先端にリジットに固定したクランプチップ５１の取付精度に左右されることなく、Ｒ形状に形成されたＶ状押圧部５５の先端５９の略中央が光ファイバー３のガラス芯線部３５を点接触でＶ溝４９へクランプして、光ファイバー３の保持・直線性の安定化が図られることとなる。

同様に、電極棒４３を挟んで反対側に装着されているファイバークランプ機構に、接続する他方の光ファイバーをクランプすれば、接続する２本の光ファイバー３のガラス芯線部３５の先端が電極棒４３間に配置され、この後、両光ファイバー３を融着スプライス接続すればよい。

このように本実施形態は、
(1)ファイバー受け台４１を、光ファイバー融着接続装置６１の電極棒４３側に突片４７が上方に突設された断面略Ｌ字状に形成し、該突片４７の上面に、光ファイバーを保持する従来よりも薄肉なＶ溝４９を形成すると共に、クランプチップ５１を、Ｖ溝４９に沿ってＶ状押圧部５５が該Ｖ溝４９と同一の肉厚で形成された突片５７が下方へ突出する断面略Ｌ字状に形成したので、従来に比しファイバー被覆３３の除去長を短くすることが可能となる。
(2)クランプチップ５１をステー１９の先端にリジットに固定することで、薄肉把持によっても光ファイバー３に傾きが生じることがない。
(3)Ｖ状押圧部５５の先端５９を光ファイバー３の軸方向に沿ってＲ形状に形成した結果、ステー１９の先端にリジットに固定したクランプチップ５１の取付精度に左右されることなく、Ｖ状押圧部５５の先端５９の略中央が点接触でＶ溝４９へ光ファイバー３（ガラス芯線部３５）を抑えることができ、光ファイバー３の保持・直線性の安定化を図ることができる。

従って、本実施形態によれば、ファイバー径を問わず、融着スプライス接続した光ファイバーの接続部分を覆うスリーブの小型化が可能となり、この結果、実装フリーが実現し、スリーブを固定する固定部材の削減及びファイバーフォーミングルートの制約緩和による配線作業工数の削減が可能となった。

また、本実施形態によれば、既存のファイバークランプ機構のファイバー受け台とクランプチップを、既述したファイバー受け台４１とクランプチップ５１に変更するだけでよく、既存設備のその他の構造に変更を加える必要がないため、設備が安価にすみ汎用化が図れる利点を有する。

図７は請求項１及び請求項２の一実施形態に係るファイバークランプ機構を示し、図示するように本実施形態に係るファイバークランプ機構６１-1は、前記ファイバークランプ機構６１のファイバー受け台４１の突片４７とクランプチップ５１の突片５７に代え、ファイバー受け台４１-1の突片４７-1とクランプチップ５１-1の突片５７-1を、夫々、電極棒４３側へ斜め方向に突出させて、ファイバー受け台４１-1とクランプチップ５１-1を断面略Ｌ字状に形成したものである。

そして、前記実施形態と同様、ファイバー受け台４１-1の突片４７-1の上面の中央に、前記Ｖ溝４９と同一長さからなる図９Ｖ溝５に比し薄肉なＶ溝４９-1が形成され、クランプチップ５１-1の突片５７-1には、前記Ｖ溝４９-1に沿って図１１のＶ状押圧部２１に比し薄肉なＶ状押圧部５５-1が形成されている。

尚、その他の構成は図１の実施形態と同様であるので、同一のものには同一符号を付してそれらの説明は省略する。

このように、ファイバー受け台４１-1の突片４７-1とクランプチップ５１-1の突片５７-1を電極棒４３側へ斜め方向に突出させた本実施形態によれば、図１の実施形態に比しファイバー被覆３３の除去長を更に短くすることが可能となり、更なるスリーブの小型化が図れる利点を有する。

３光ファイバー
７-1、７-2 クランプヘッド
１５アーム
１７バネ部材
１９ステー
２７ファイバーホルダー
３３ファイバー被覆
３５ガラス芯線部
４１ファイバー受け台
４３電極棒
４７、４７-1、５７、５７-1 突片
４９、４９-1 Ｖ溝
５１、５１-1 クランプチップ
５３取付穴
５５、５５-1 Ｖ状押圧部
５９Ｖ状押圧部の先端
６１、６１-2 ファイバークランプ機構

Claims

上面にＶ溝が形成されたファイバー受け台と、
クランプヘッドの回動可能なアームにバネ付勢されて取り付くステーの先端に装着され、前記Ｖ溝に沿ってＶ状押圧部が形成されたクランプチップと、
を備えた光ファイバー融着接続装置のファイバークランプ機構に於て、
前記ファイバー受け台を、光ファイバー融着接続装置の電極棒側に突片が上方に突設された断面略Ｌ字状に形成し、該突片の上面に、光ファイバーを保持する前記Ｖ溝を形成すると共に、
前記クランプチップを、前記Ｖ溝に沿って前記Ｖ状押圧部が該Ｖ溝と同一の肉厚で形成された突片が下方へ突出する断面略Ｌ字状に形成してステーの先端に固着し、
光ファイバーの外周に圧接する前記Ｖ状押圧部の先端を、光ファイバーの軸方向に沿ったＲ形状としたことを特徴とする光ファイバー融着接続装置のファイバークランプ機構。
前記ファイバー受け台の突片と前記クランプチップの突片を、光ファイバー融着接続装置の電極棒側へ斜め方向に突出させたことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバー融着接続装置のファイバークランプ機構。