JPS5814106A - 光フアイバ接続部の補強部材および補強方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 強部材および補強方法に関するものである。

光ファイバの接続方法として、接続すべきλ本の光ファ
イバのプラスチック被覆をむき％λ本のファイバ心線を
突合わせてアーク放電などによって熱融着する方法があ
る。この場合、光ファイバの機械的強度保持の役割を有
する光ファイバのプラスチック被覆層を除去して熱融着
を行うので、光フアイバ接続後に被覆層の除去部分を補
強する必要かある。

この接Ｍ部の補強方法として，本発明者は、加熱すると
径方向に収縮する熱収縮チューブと、この熱収縮チュー
ブの内側に配置された熱溶融接着剤チューブと，熱収縮
チューブと熱溶融接着剤チューブとの間に，熱収縮チュ
ーブおよび熱溶融接着剤チューブを加熱可能にチューブ
の軸方向に延在して挿入された電気抵抗発熱体とを具備
し、熱溶融接着剤チューブに光ファイバを挿通可能にし
た補強部材を用い、融着接続された光フアイバ接続部を
熱溶融接着剤チューブに挿通し，次いで電気抵抗発熱体
に通電して，熱収縮チューブを加熱してその径方向に収
縮させると共に熱溶融接着剤チューブを加熱溶融させて
接着剤層となし，熱収縮チューブ内に光フアイバ接続部
および電気抵抗発熱体を含んだ状態でこの光フアイバ接
続部を接層剤層と一体化させる補強方法を先に提案した
。

しかし、この方法においても、加熱一体化するときに，
収縮チューブの内側に気泡が残留することがあるので，
温度変化により．気泡部において光ファイバの突出しが
起こり、光ファイバが断線するという問題点があった。

本発明の目的は、これらの欠点を除去するため、熱収縮
チューブと熱溶融接着剤チューブとの間に熱収縮チュー
ブの軸方向に沿って，その両端部の電気抵抗が中心部よ
りも低い電気抵抗分布をもつ電気抵抗発熱部材を縦添え
することによって，中心部から両端部に向けて、熱収縮
チューブを順次に収縮させ、かつ熱溶融接着剤チューブ
を順次に溶融させ，形成される接着剤層内部に発生する
気（ｊ） 泡を容易に除去し．外力または温度変化による光ファイ
バの断線のおそれがな（、長時間にわたって信頼性に優
れた補強部材を提供することにある。

本発明の他の目的は、上述の補強部材を用いて。

現場での光ファイバの接続部の補強を，発生した気泡を
容易に除去しながら，簡便かつ短時間に行うことができ
，しかも補強後に温度変化によりファイバ心線が断線す
るおそれがないようにして。

上述した従来の欠点の解決を図った光フアイバ接続部の
補強方法を提案することにある。

本発明補強部材は、加熱により径方向に収縮可能な熱収
縮チューブと、該熱収縮チューブの内側に配置された熱
溶融接着剤によるチューブと，熱収縮チューブと熱溶融
接着剤チューブとの間に。

これら熱収縮チューブおよび熱溶融接着剤チューブを加
熱可能に熱収縮チューブの軸方向に延在し、かつ熱収縮
チューブの両端部に対応する両端部分の電気抵抗を中心
部の電気抵抗より低くして中心部分の発熱量を両端部分
より多くした電気抵抗発熱部材とを具備し、熱溶融接着
剤チューブに光フ（Ｇ） アイバを挿通可能にしたことを特徴とするものである。

本発明方法は、加熱により径方向に収縮可能な熱収縮チ
ューブと、該熱収縮チューブの内側に配置された熱溶融
接着剤によるチューブと、熱収縮チューブと熱溶融接着
剤チューブとの間に、これら熱収縮チューブおよび熱溶
融接着剤チューブを加熱可能に熱収縮チューブの軸方向
に延在し、かつ熱収縮チューブの両端部に対応する両端
部分の電気抵抗を中心部の電気抵抗より低くして中心部
分の発熱量な両端部分より多（した電気抵抗発熱部材と
を具備し、熱溶融接着剤チューブに光ファイバな挿通可
能にした補強部材を用い、融着接続された光フアイバ接
続部な熱溶融接着剤チューブに挿通し、次いで電気抵抗
発熱部材に通電して。

熱収縮チューブを加熱してその径方向に収縮させろと共
に溶融接着剤チューブを加熱溶融させて、接着剤層とな
し、収縮した熱収縮チューブ内に光フアイバ接続部およ
び電気抵抗発熱部材な含んだ状態で光フアイバ接続部を
接着剤層と一体化させることを特徴とするものである。

ここで、電気抵抗発熱部材と、電気絶縁層な介して、接
して熱伝導性のよい金属剛性細棒を縦添えするのが好適
である。電気抵抗発熱部材は、棒状電気抵抗発熱体およ
び熱収縮チューブの軸方向に沿って電気抵抗分布をつけ
て電気抵抗発熱体に塗布した導電性ペーストを有するの
が好適である。

あるいはまた、電気抵抗発熱部材は、二重結合を化学反
応によって一部飽和化することにより熱収縮チューブの
軸方向に沿って電気抵抗を変化させた炭素繊維とするこ
ともできる。

本発明において用いられる熱収縮チューブの素材として
は、ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体など
のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ弗化ビニリデ
ンなどの弗素系樹脂、シリコーン樹脂などを使用できる
が、特にこれらに限足されるものではない。

熱溶融接着剤としては、ポリオレフィン系、ポリアミド
系、ポリ塩化ビニル、ポリエステル系。

ポリビニルアセタール系、ポリウレタン系、ポリスチレ
ン系、ポリアクリル酸１　、　ホＩＪ　ヒ＝　、＋１／
　ｘ　ステル系、フルオロカーボン系、ポリエーテル系
。

ポリアセタール系、ポリカーボネート系、ポリサルホン
系、ジエン糸、天然ゴム系、クロロプレンコ゛ム、ポリ
サルファイド系、これらポリマの変性物またはこれらポ
リマとその変性物の混合物を使用できるが、これらに限
定されるものではない。

電気抵抗発熱体としては、炭素繊維、ニクロム系合金線
、鉄−クロム−アルミニウム系合金線。

タングステン線、モリブデン線、白金線、炭化珪素繊維
などまたはそれらを束ねたものを用いることかできる。

金属剛性細棒としては、ステンレス線、ピアノ線などの
金属の細棒などを用いることができるが、特にこれらに
限足されるものではない。

以下１図面を用いて実施例について本発明の詳細な説明
する。

第１図は本発明により熱収縮チューブ内に縦添えした電
気抵抗発熱部組の軸方向の各位置での比抵抗を示す。本
発明では、第７図示の特性ｌまた（り） は■のように、熱収縮チューブの両端部に対応する両端
部分の位置における抵抗を、中心部分の抵抗よりも低く
するようにしておき、この電気抵抗発熱体に通電して熱
収縮チューブおよび熱溶融接着剤チューブを加熱する際
に、これらチューブの中心部から両端部に向けて順次に
加熱が行われるようにし、以て熱溶融接着剤チューブが
溶融して形成される接層剤層内部に発生する気泡を容易
に除去できるようにする。

第１図示のように、電気抵抗発熱部材に、軸方向に沿っ
て抵抗分布をもたせるためには２例えば電気抵抗発熱体
よりも電気抵抗の低い銀ペースト。

アルミニウムペースト、銅ペースト、ニッケルペースト
のような導電性ペーストを電気抵抗発熱体の両端部に塗
布する。塗布の形態としては、電気抵抗発熱体の両端部
分（例えば両端から各／ｓ　ｍｍ　）にのみ導電性ペー
ストを塗布し、中央部分には塗布しないようにして、第
１図の特性ｌを得ろようにしたり、導電性ペースト自体
にａ匿分布をつけて電気抵抗発熱体に塗布することによ
り第１図の（／θ　） 特性■を得ることができる。

第２図は導電性ペーストを電気抵抗発熱体に濃度分布を
つけて塗布して熱収縮チューブ中に縦添えした本発明補
強部材の一例を示す。ここで１本発明補強部材は、加熱
すると径方向に収縮する熱収縮チューブ／と、その内側
に配置され、加熱すると溶融する熱溶融接着剤によるチ
ューブλと、これらチューブｌとλとの間に、これらチ
ューブの軸方向に延在して縦添えされた複数本の棒状電
気抵抗発熱体３とを有する。円周状に配置した複数本の
電気抵抗発熱体３には１図示のような分布で導電性ペー
スト≠を塗布して第１図の特性■を得る。電気抵抗発熱
体３には熱溶融接着剤を含浸あるいは被覆しておく。チ
ューブλ内の空所１０には光ファイバの接続部を挿通可
能とする。

第２図示のように電気抵抗発熱体３と導電性ペースト≠
とで電気抵抗発熱部材、・を構成する代わりに、電気抵
抗発熱体として炭素繊維ヤーンを用い。

この炭素繊維ヤーンの、熱収縮チューブの中心部に対応
する部分に対して７．弗素化や塩素化などのハロ’ｙ’
７化、　水素化、スルホン化、クロルスルホン化などの
化学反応により炭素−炭素間の二重結合を一部分飽和化
し、以て中心部分の電気抵抗を両端部分に対して高める
ようにしてもよい。

第３図は本発明補強部材の他の例を示し、ここでは電気
抵抗発熱部材は、第１図示の特性ｌに対応して棒状電気
抵抗発熱体３に図示のように導電性ペーストｌを塗布し
たものの外周上に熱溶融接着剤層ｊを被覆して構成する
。かかる電気抵抗発熱部材および金属剛性細棒ｔを、第
２図の例と同様のチューブｌと２との間に、これらチュ
ーブの軸方向と平行に延在して縦添えする。

第μ図は第３図の変形例を示し、ここでは電気抵抗発熱
部材は、複数本の棒状電気抵抗発熱体３に対して第１図
の特性ｌや■に従った抵抗分布をもたせたものを用い、
その電気抵抗発熱体３に熱溶融接着剤層ｊを被覆する。

次に、この補強部材を用いた本発明補強方法についてそ
の手順を第３図および第５図を参照して説明する。まず
最初に、第３図の補強部材の空所／θに光ファイバを予
め挿通しておき１次にプラスチック被覆層ｒを除去した
光ファイノ（裸線７を融着接続する。次に融着接続前に
予め挿入されて〜・た補強部材を、これが光ファイノ（
の融着接続！ｆＩＳ７Δの両端のプラスチック被覆層ｔ
を覆うように配置する。最後に、電気抵抗発熱体３０両
端を定電圧源、蓄電池または電池／／に接続し、更に融
着接続した光ファイバ心＃７に弱い張力をかけて直、＃
状にするために、電気抵抗発熱体３０両端に、図示のよ
うにばね１２で引張ったり、あるいは重りをつり下げる
。電気抵抗発熱体３が発熱し、熱収縮チューブｌの中央
部から両端部に向けて径方向に収縮したり、あるいは電
気抵抗発熱体３に電気絶縁層としての熱溶融接着剤層ｊ
を介して接してｔ・る金属剛性細棒ｔに熱が中心部から
両端に向けて伝えられることにより、熱収縮チューブｌ
は中央部から径方向に収縮していき５次第に両端部に向
けて収縮が進行する。それと同時に、電気抵抗発熱体３
の周囲の熱溶融接着剤層ｊも溶融して接着剤層になり、
光フアイバ心線７の周囲を完全に接（／３） 着固定し、光フアイバ接続部７Ａおよび電気抵抗発熱体
３と金属剛性細棒ｔを、熱収縮したチューブｌの内部に
含んだ状態で、光ファイバ接続部７Δと一体化する。

このように、本発明では、熱収縮チューブｌはその中央
部から両端部に向けて収縮していくので、溶融した熱溶
融接着剤チューブコの内部と光フアイバ素線７．熱収縮
チューブ／と電気抵抗発熱体３の各すき間に残る空気の
気泡を完全に除去して一体化できる。

以下に本発明の実施例について説明する。

実施例１ 第６図は本発明補強部材の一実施例の横断面図、第７図
は第乙図示の補強部材を用いて本発明方法を実施して得
られた補強部の縦断面図を示す。本例は第≠図示の構成
を簡略化したものである。熱収縮チューブｌを、ここで
は、長さ６０龍、内径２．ｊ朋、厚さ０．２朋のポリエ
チレンチューブとした。その収縮率はＳＯ％であった。

熱溶融接着剤チューブλはナイロン１２共重合体（／４
Ｉ） からなり、長さｔｏｙ、外径Ｉ　Ｊ　ｌｉＥ　ｒ厚さ０
．．２ｍｍとした。電気抵抗発熱体３としては、全長／
θぼであり１両端より各ｑ鋼だけ銀ペーストμを塗布し
た炭素繊維ヤーン、ベスファイト腹−ｔｏｏ。

（東邦レーヨン（株）、商品名）を使用し、これにナイ
ロンｌλ共重合体を含浸させ、更にその外周上にナイロ
ン／２共重合体層ｊを被覆した。剛性細棒２としては、
直径ｔ３詣で長さ１ｒｏｔｎのステンレス線（８ＵＳ　
３０１１　）を使用した。

融着接続した光フアイバ心線７を熱溶融接着剤チューブ
２の空所／θに通し、炭素繊維ヤーン３に約ｓｏｏ　ｙ
の重りで張力を加えた。炭素繊維ヤーン３の両端にｅｙ
の直流電圧を印加すると、ψ秒で熱収縮チューブｌの収
縮は中心部から両端に向けて完了すると共に、熱溶融接
着剤チューブコおよび熱溶融接着剤層ｊは溶融して接着
剤層λ′を形成し、その際に補強部材内の空気も完全に
除去された。この補強作業による光ファイバの伝送損失
は０．０／　ｄＢ以下／ｌ接続点であった。補強部の温
度サイクル試験（−２θ℃〜＋６（７℃、４時間／ｌサ
イクル）を実施したところ、　ｉｏｏサイクル後におい
て伝送損失の変化は０．０２ｄＢ以下／ｌ接続点であっ
た。ダ［張強度は≠ｋｇ以上であり、光ファイバの破断
は補強部以外で起こった。に５℃、りｊ％ＲＨの高温高
湿状態で３θ日間放置した後においても伝送損失の変化
は０．０２ｄＢ以下／ｌ接続点であった。

実施例２ 本例の補強部材の径方向の断面を第を図に示す。ポリエ
チレンによる熱収縮チューブ／（内径ユ４１１．厚さＯ
，コ關、長さｔｏ朋）の内側に、炭素繊維ヤーン（ペス
ファイトＨＭ−ｔｏｏｏ　、　東邦レーヨン（株）、商
品名）に補強部材の軸方向の各端部より２ｃｒＩＬにわ
たって銀ペーストを塗布し、電気絶縁物として、エチレ
ン−エチルアクリレイト共重合物のアクリル酸クラフト
物を含浸し、更に表面上に被覆した炭素繊維ヤーンのチ
ューブ（長さ４０１１１ｎ＊外径２．３１ｎＮ　＋厚さ
ｏ、Ｊｍｔｎ）による電気抵抗可熱部材３を挿入し、そ
れに接して蓼本の０３龍径のピアノ線ｌを縦添えし、さ
らに、最内層のチューブλとしてエチレン−エチルアク
リレイト共重合物のアクリル酸クラフト物のチューブ（
長さ１０朋、外径／、　ｊ　ｔｔｒｍ　。

厚さＯ３λａｍ　）を挿入する。

光フアイバ心線７をチューブコの空所／θに挿通し１次
いで、直流電圧ｊＶを炭素繊維ヤーンのチューブ３０両
端に印加すると、１１秒で補強部材の長さ方向の中央部
より収縮が開始し５両端に向けて収縮が進行すると共に
エチレン−エテルアクリレイト共重合物のアクリル酸ク
ラフト物が熱溶融していき、約ψ秒で収縮は完了すると
共に接着剤層２′の内部の空気も完全に除去された。こ
の補強作業による光ファイバの伝送損失は０．０／　ｄ
Ｂ以下／ｌ接続点であった。温度サイクル試験（−２０
℃〜＋６０℃、６時間／ｌサイクル）を行ったところ、
　ｉｏｏサイクル後において伝送損失の変化は０．０２
ｔｌＢ以下／ｌ接続点であった。引張強度はａｋｙ以上
であり、光ファイバの破断は補強部以外で起こった。

１例３ （１７） 第２図は本発明の補強部材の更に他の実施例の横断面図
、第１θ図は第７図示の補強部材を用いて本発明方法を
実施して得られた補強部の縦断面図である。本例の補強
部材は、ポリエチレン製の熱収縮チューブ（長さ６０順
、内径２ｊ關。

厚さｏ２ｍ）／の内側に炭素繊維ヤーン（ベスファイト
ＨＭ　−ｔｏｏｏ　、東邦レーヨン（株）、商品名）に
ニッケルペースト参を補強部材の中央部２ｃＩＦＬを除
いた部分に塗布し、熱溶融接着剤層よとしてのナイロン
／２共重合体と一体化してチューブ３（長さ１００闘、
内径ｔり誘り厚さｏ２關）とし、その内側にナイロン／
２共重合体のチューブ２（長すｔ’　ｍｙｉ　＋　内径
ｔ３朋ｒ厚さ０２ｍｗ＋）ヲ装置した３層構造である。

光フアイバ接続部７Ａをチューブλの空所／θに挿通し
てから、炭素繊維ヤーンのチューブ３０両端に７ｖの直
流電圧を印加すると、７５秒で補強部材の全長の中央よ
り収縮が開始し、両端に向ケチ収縮が進行すると共にナ
イロン／２　共重合体が熱溶融していき、Ｑ秒で収縮は
完了する（　　／ｆ　　１ と共に接着剤層２′の内部の空気も完全に除去された。

この補強部の引張強度はヒートサイクル試験（＝２θ℃
〜＋６０℃、を時間／ｌサイクル）のｉｏｏサイクル後
においてもａ　ｋｇ以上あり、光ファイバの破断は補強
部以外で起こった。また、ヒートサイクル試験の１００
サイクル後において光ファイバの伝送損失の変化は０．
０λｄＢ以下／ｌ接続点であった。

以上説明したように１本発明によれば、熱収縮チューブ
内に挿入した電気抵抗発熱体の中央部から両端部に向け
て発熱するので、熱収縮チューブも中央部から両端部に
向けて収縮するので、加熱時に、熱収縮チューブ内部の
気泡が溶融した接着剤層から容易に排出され、補強部に
気泡が残留しない。従って、温度変化による気泡の膨張
収縮に起因する光ファイバの突出しが起こらず、従って
光ファイバの断線が起こらないので、長期間にわたって
温度特性のすぐれた信頼性の高い補強部を簡単な作業で
迅速に形成できる利点がある。また、本発明では１弾性
率が高く、線膨張係数の小さな炭素繊維ヤーンあるいは
金属剛性細棒を用いているので、光フアイバ接続部の機
械的強度が大きく、光ファイバの破断や伝送損失の変動
のない光フアイバ接続部を形成できる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱収縮チューブ中の電気抵抗発熱体の位置と比
抵抗との関係を示す特性曲線図、第２図および第３図は
本発明補強部材の２実施例を示す縦断面図、第参図は本
発明補強部材の更に他の実施例を示す横断面図、第５図
は第３図示の補強部材を用いて本発明補強方法により補
強部を形成する様子の説明図、第６図、第ｒ図および第
２図は本発明補強部材の更に他の３例をそれぞれ示す横
断面図、第７図および第１θ図はそれぞれ第を図示およ
び第り図示の補強部材を用いて本発明補強方法により形
成された補強部を示す縦断面図である。 ｌ・・・熱収縮チューブ、　　　λ・・・熱溶融接着剤
チューブ、２′・・・接着剤層、　　　　３・・・電気
抵抗発熱体、ｌ・・・導電性ペースト、　　ｊ・・・熱
溶融接着剤層、ｔ・・・金属剛性細棒、　　　７・・・
光フアイバ心線。 ７Ａ・・・光フアイバ接続部、　ｌ・・・プラスチック
被覆層２／θ・・・空所ｈ　　　　　　／／・・・電源
。 ／２・・・ばね。 特許出顧大　　日本電信電話公社 （２／） 完　熱体のイ九Ｊ【　　と２ン処ノ 第９図 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）加熱により在方法に収縮可能な熱収縮チューブと、
   該熱収縮チューブの内側に配置された熱溶融接着剤によ
   るチューブと、前記熱収縮チューブと前記熱溶融接着剤
   チューブとの間に、前記熱収縮チューブおよび前記熱溶
   融接着剤チューブを加熱可能に前記熱収縮チューブの軸
   方向に延在し、かつ前記チューブの両端部に対応する両
   端部分の電気抵抗を中心部分の電気抵抗より低くして前
   記中心部分の発熱量を前記両端部分より多くした電気抵
   抗発熱部材とを具備し、前記熱溶融接着剤チューブに光
   ファイバを挿通可能にしたことを特徴とする光フアイバ
   接続部の補強部材。 ２、特許請求の範囲第１項記載の補強部材において、前
   記電気抵抗発熱部材と、電気絶縁層を介して接続して、
   熱伝導性のよい金属剛性（１） 細棒を縦添えしたことを特徴とする光フアイバ接続部の
   補強部材。 ３）特許請求の範囲第１項または第２項に記載の補強部
   材において、前記電気抵抗発熱部材は、棒状電気抵抗発
   熱体および前記熱収縮チューブの軸方向に沿って電気抵
   抗分布をつけて前記電気抵抗発熱体に塗布した導電性ペ
   ーストを有することを特徴とする光フアイバ接続部の補
   強部材。 ４）特許請求の範囲第１項または第２項に記載の補強部
   材において、前記電気抵抗発熱部材は二重結合を化学反
   応によって一部飽和化することにより前記熱収縮チュー
   ブの軸方向に沿って電気抵抗を変化させた炭素繊維であ
   ることを特徴とする光フアイバ接続部の補強部材。 ５）加熱により径方向に収縮可能な熱収縮チューブと、
   該熱収縮チューブの内側に配置された熱溶融接着剤によ
   るチューブと、前記熱収縮チューブと前記熱溶融接着剤
   チューブとの（，２） 間に、前記熱収縮チューブおよび前記熱溶融接着剤チュ
   ーブを加熱可能に前記熱収縮チューブの軸方向に延在し
   、かつ前記熱収縮チューブの両＠部に対応する両端部分
   の電気抵抗を中心部分の電気抵抗より低くして前記中心
   部分の発熱量を前記両端部分より多くした電気抵抗発熱
   部材とを具備し、前記熱溶融接着剤チューブに光ファイ
   バを挿通可能にした補強部材を用い、前記融着接続され
   た光フアイバ接続部を前記熱溶融接着剤チューブに挿通
   し１次いで前記電気抵抗発熱部材に通電して。 前記熱収縮チューブを加熱してその径方向に収縮させる
   と共に前記熱溶融接着剤チューブな加熱溶融させて、接
   着剤層となし、収縮した熱収縮チューブ内に前記光フア
   イバ接続部および前記電気抵抗発熱部材を含んだ状態で
   前記光フアイバ接続部を前記接着剤層と一体化させるこ
   とを特徴とする光フアイバ接続部の補強方法。