JPS586924B2 - 光フアイバ切断器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光ファイバ切断器の改良に関し、構造を簡単と
して小型軽量とし、しかも切断特性の優れたものである
。

近年、光ファイバの研究開発の進展にともない光ファイ
バを通信用に用いることが実用化の段階にまで近づきつ
つある。

この場合必要となる光ファイバの布設工事等にあっては
光ファイバの接続が必要であり、しかも接続点での伝送
損失をできるだけ小さくすることが要求される。

このため光ファイバの端面が軸方向に対して直角であり
かつ鏡面とする必要があり、通常、光ファイバの先端を
特殊な切断器で切断することでこの鏡面を得ている。

従来からこのような鏡面を得るための光ファイバ切断器
としては種々のものが考えられているが、その基本的な
ものは、第１図〜第３図に示すように、光ファイバ０１
の被覆０２を除去しファイバ心線０３を引き出し、しか
るのち弾性材０５を貼着した板はね０４上に載置し、両
端部を押え部材０６で固定し、次に、切断すべき位置に
カツタ刃０７をあてて傷を付ける。

このようにして初期傷を与え、第３図に示すように両手
で板ばね０４とともに光ファイバ０１を曲げ適度な曲げ
応力と押え部材０６とファイバ心線０３又は被覆０２と
の摩擦係数及び押え部材０６の押え力で定まるところの
引張応力とを加えて切断する。

このような光ファイバ切断器にあってはカツタ刃を用い
て常に一定の初期傷を与えるのにかなりの熟練を要すと
ともに板ばねを曲げるときに押え部材との間で光ファイ
バが径方向にすれることにより捻り応力が作用すること
もあり良好な鏡面が得られないという欠点がある。

本発明は上記従来の欠点を解消し、簡単な構造で小型軽
量とし切断特性に優れしかも現場での使用にも十分耐え
得る光ファイバ切断器の提供を目的とする。

かかる目的を達成する本発明の構成は中央部断面がコ字
形状の上部ケースと下部ケースとを相対向させピンで回
動自在に取付けるとともに回動を規制するロック機構を
設け、光ファイバを載置するガイド溝を刻設した弾性材
が貼着されかつ光ファイバの被覆が引っ掛るファイバス
トツパを取付けた板ばねの一端部を前記下部ケースの一
端部に取付け、先端部に前記板ばねとで光ファイバ心線
を押えるファイバ押えが取付けられたアームの中央部を
前記ピンに回動自在に取付けかつ当該アームに前記ファ
イバ押えを押し付けるようばね力を付与するとともに基
端部に前記上部ケース一端部の回動でファイバ押えを開
く当接部を設け、基端部が前記ピンに回動自在に取付け
られかつ上方に向うようばね力が付与されて前記上部ケ
ース他端部下面に当接するカツタアームの先端部にカツ
タボックスを取付け、このカツタボックス内に前記上部
ケース他端部の回動で前記ファイバストツパとファイバ
押えとの間の光ファイバ心線に初期傷を付けるカツタ刃
を収納し、この初期傷のつけられた光ファイバを前記板
ばねを曲げることで鏡面に切断することを特徴とする。

以下、本発明の一実症例を図面に基づき詳細に説明する
。

第４図〜第６図は本発明の光ファイバ切断器の一実施例
にかかり、第４図は一部分を切欠いて示す斜視図、第５
図は第４図中のＡ−Ａ線に沿う断面図、第６図は第４図
中のＢ矢視図である。

下部ケース１の中央部の両側端部から上方に２枚の側板
１ａが突出して設けられ断面がコ字形状としてあり、こ
の側板１ａを貫通してピン２が取付けられる。

そして、このピン２の中央部にカツタアーム３の基端部
が回動自在に取付けられ、先端部にカツタ刃５が収納さ
れたカソタボックス４が固着してある。

また、ピン２のカツタアーム３を挾む両側にファイバ押
え６のアーム６ａの中央部が回動自在に取付けられ、フ
ァイバ押え６のアーム６ａの基端部には上部ケース７の
右端部下面に当接して上部ケース７の回動でファイバ押
え６を開く当接部６ｂが設けてある。

また、ファイバ押え６の下面にはゴムあるいはワイヤ入
りゴムなどの弾性材が貼着してあり、光ファイバのファ
イバ心線を確実に押えることができるようにするととも
に切断後の切断ぐずをこの弾性材にくっつけたまま上に
あげることができる。

また、下部ケース１の左端部には板はね８の右端部が固
着され、この板ばね８の上面にファイバストツパ９が固
設され、切断される光ファイバの被覆端面を引っかけフ
ァイバ心線の切断長ｌを一定にするとともに切断時に作
用する引張力に対するストツパとしても機能する。

そして、このような下部ケース１を覆うように中央部の
断面がコ字形状の上部ケース７が向き合わされ前述のピ
ン２の両端部に回動自在に軸支され、上部ケース７の側
板７ａは回動時に干渉しないようその外周端が円弧状に
形成してある。

また、カツタアーム３とファイバ押え６との間には、第
５図に示すように、はね１０が介装してあり、常にカツ
タアーム３を上方に押し上げるようにばね力が付勢して
あり、このばね力で切断後に光ファイバに損傷を与える
ことを防止し、カツタボックス４が上部ケース７下面に
当接するようにしてある。

また、下部ケース１とファイバ押え６のアーム６ａの回
動中心であるピン２より右方との間にもばね１１が介装
してあり、アーム６ａ先端部のファイバ押え６を常に下
方に押し下げるようにばね力が作用する。

尚、図でばばね１０．１１をコイルばねで示したが、コ
イルはねに限らず、ねじりコイルはね等であっても良く
、上述の機能を満すばねであれば良い。

また、下部ケース１の左端部下面には板はね８を下方に
曲げ光ファイバを切断するときに曲げすぎを防止するた
め曲げ防止ストツパ１２が取付けてある。

また、下部ケース１と上部ケース７との回動を規制する
ためのロック機構として、第６図ａ，ｂに示すように、
下部ケース１の側板１ａの右端部下方に一対の半球状の
突起１３が外方に突出して設けられ、この突起１３に対
応して係合するロック穴１４，１４ａが上部ケース７の
右端部下方に形成してある。

このロック穴１４，１４ａのうち一方のロツク穴１４は
上部ケース７の右端部を下方に押し付けファイバ押え６
を開いた状態で突起１３と係合させその状態を保持でき
る位置に設けられ、他方のロック穴１４ａは板ばね８を
下方に曲げるときに上部ケース７の右端部を支える必要
があるがこのとき、上部ケース７が浮き上らないように
するもので上部ケース７の上面が水平状態のとき突起１
３と係合する位置に設けられる。

尚、この突起１３とロック穴１４，１４ａとの関係は上
部ケース７と下部ケース１とのいずれかに突起１３とロ
ック穴１４，１４ａのいずれかが設けられれば良い。

次に、上述の構成部材のうち切断特性に影響を及ぼすカ
ツタボックス４と板ばね８とについて詳述する。

カツタボックス４は、第７図ａ〜ｃに示すように、その
内部に超硬合金あるいはセラミック製のカツタ刃５が上
下に摺動可能に収納され、カツタボックス４の上面に設
けたタップ穴に螺合されたスプリング押え１５とこのス
プリング押え１５とカツタ刃５との間に介装したばね１
６でカツタ刃５の押付力を調整可能としてある。

また、カツタボックス４の下端部の対角位置にストツパ
１７が取付けてあり、カツタ刃５の突出量を一定とし、
カツタ刃５を光ファイバに押し付けたときの押付量を一
定とする。

尚、ストツパ１７は図では対角位置にそれぞれ設けたが
、この位置に限らず、カツタ刃５の突出量を一定とでき
るものであればその取付位置はカツタボックス４の下面
の任意の位置で良い。

また、第８図ａ，ｂに示すカツタボックス４はカツタ刃
５の寿命を考慮してカツタボックス３を光ファイバに対
し直交する方向に移動可能としたもので、カツタボック
ス４のカツタアーム３取付部に突出部４ａを一体に形成
し、この突出部４ａにタップ穴を形成してある。

一方、カツタアーム３側にはその先端部の両側板を突出
させてコ字形状とし、この両側板間にカツタボックス４
を入れるとともにカツタボックス４の突出部４ａが摺動
ずる案内溝３ａが形成してある。

そして、カツタアーム３の両側板を貫通して設けられる
調整ボルト１８にカツタボックス４の突出部４ａの雌ね
じが螺合してあり、調整ボルト１８を回わすことでカツ
タボックス４の位置が変えられ、したがって、カツタ刃
５の光ファイバとの接触位置を変えることができる。

板ばね８は第９図ａ〜ｄに示すように、上下面に弾性材
としてゴムライニング８ａ，８ｂが施こされ、ファイバ
押え６が当接するグランプ部８ｃにはプラスチックが張
ってある。

そして、板ばね８上面のゴムライニング８ａには光ファ
イバを載置する場合のガイド溝１９が板ばね８の左端部
よりファイバストツパ９の所まで刻設してある。

また、板ばね８上面に固着してあるファイバストツパ９
の形状は階段状であり中央部に略Ｙ字形の溝９ａが形成
してあり、すでに説明したように、光ファイバの被覆端
面が引っかかる。

また、板はね８としてばばね限界が大きく、しかも一定
の曲げ半径を与えるのに必要な曲げ応力が小さいこと、
すなわら、ばね材のヤング率Ｅが小さいものが要求され
る。

例えば、本実施例の光ファイバ切断器では板ばね８の曲
率牛径が約２０闘まで曲がるように曲げ防止ストツパ１
２が取付けてあるが、これを例にとって最大曲げ応力σ
とはね限界とを考えると次のようになる。

板ばねの固定端からＸの位置のたわみをδとし、ストツ
パ１２にあたるまでたわませた時に板ばねの開放端にＷ
の荷重を加えたとし、ばねの厚みをｈ、幅をｂとしてた
わみδを求めると次式で示される。

ここで実施例の具体的な値を代入して各ばね材について
計算すると第１表のようになる。

従って、ばね材としてはべリリウム銅、リン青銅、洋白
、ステンレス（ＳＵＳ）、ばね鋼な常のばね材はほとん
どのものが使用可能であるが長期的な使用を考えるとべ
リリウム銅が望ましい。

また、第１表には示さないが、プラスチック類、例えば
、塩化ビニル、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリ
ブチレンテレフタレート、ノリル樹脂及びこれらのもの
にガラス繊維又はグラファイトを混入して強化したプラ
スチック等を使用することも可能である。

そしてこの場合には板はね上面のガイド溝１９やファイ
バストツパ９を一体成形することができるという利点も
ある。

次に、上記のように構成した光ファイバ切断器による光
ファイバの切断手順について説明する。

まず、光ファイバの被覆を除去しファイバ心線を切断長
ｌより長くしておく。

次に、光ファイバ切断器の上部ケース７の右端上面を下
方に押し付けファイバ押え６の当接部６ｂを押し下げる
。

これによってファイバ押え６がピン２を中心に回動ずる
と上部ケース７のロック穴１４が下部ケース１の突起１
３に係合して、ファイバ押え６が開いた状態で保持され
る。

この状態で前述の光ファイバを板はね８の左方からガイ
ド溝１９に沿うように載置しファイバストツパ９の略Ｙ
字形の溝９ａに挿入し光ファイバの被覆端面を当該ファ
イバストツパ９に当接させる。

しかるのら、上部ケース７の左端上面を押え、田ノク機
構の保合をはずすとともにファイバ押え６を回動させ光
ファイバのファイバ心線の先端部を板はね８のクランプ
部８ｃとで押える。

このとき、上部ケース７の上面が水平状態となるとロッ
ク機構のロック穴１４ａと突起１３とが係合し、光ファ
イバを押えた状態が保持される。

こののら、さらに上部ケース７の左端上面を押すとファ
イバ押え６は押えた状態のままで上部ケース７だけが回
動し、ロック機構の係合がはずれ上部ケース７の下面に
当接しているカッタボックス４が押され、カツタアーム
３がピン２を支点として回動ずることでカツタ刃５が光
ファイバに当接し初期傷を付ける。

このとき、上部ケース７の押付力に無関係にカツタ刃５
の押付力はカツタボックス４内のはね１６の調整で一意
的に決まり、押付量はカツタボックス４下面のストッパ
１７により決められるので常に一定の初期傷を付けるこ
とができる。

また、このとき、カッタアーム３はピン２を支点として
回動ずる円運動であるが光ファイバのファイバ心線が細
径であることと、カツタ刃５の押付量がきイっめて小さ
いことから、ほぼファイバ心線に直角な初期傷を付ける
ことができる。

この状態から上部ケース７の左端上面の押付力を除くと
、カツタボックス４はカッタアーム３とファイバ押え６
との間に介装されたばね１０の反発力で上方に押し上げ
られ光ファイバから離れる。

このとき、上部ケース７が水平状態になると再びロック
機構の突起１３とロック穴１４ａとが係合する。

次に、板ばね８を下部ケース１の下面に取付けた曲げ防
止ストツパ１２に当るまでゆっくり曲げて行くことで光
ファイバに適度な引張応力および曲げ応力を与えて切断
する。

この引張応力は板ばね８の曲率牛径と光ファイバの曲率
牛径が若干違うこと及びファイバ押え６のファイバ心線
の押え力と両者の摩擦係数によって定まるものである。

また、この切断時には、上部ケース７の右端部を支える
ことになるが、ロツク機構により浮き上ることなくファ
イバ押えは有効に機能する。

切断が終了したのら、切断された光ファイバを引き抜く
とともに切断ぐずの取出しは上部ケース７の右端上面を
押えてロック機構でファイバ押え６を開いた状態として
行なうが、板ばね８のクランプ部８ｃの表面にはプラス
チックが張ってあり、ファイバ押え６の下面にはゴムラ
イニングが施こしてあるので、このゴムライニングに切
断くずがついたままファイバ押え６が上がるので容易に
除去することができる。

また、ゴムライニングとしてすでに述べたように細かい
ワイヤ入りのものを用いることでなおいっそう切断ぐず
が付きやすく除去が容易となる。

このように、切断くずの除去を容易としたことで、次に
切断すべき光ファイバに損傷を与えることがなく、また
、常に一定位置に確実に光ファイバをセットすることが
できる。

尚、以上説明した実施例では一本の光ファイバを切断す
る切断器を対象としたが、複数本の光ファイバを平らに
並べ、その被覆を帯状に接着してある光ファイバを切断
する場合には板ばね８上のゴムライニング８ａに設ける
ガイド溝１９を複数本とするとともにファイバストツパ
９の略Ｙ字形の溝９ａも増設し、さらにカツタ刃５の幅
を広くするか、あるいは、カツタボックス４およびカツ
タアーム３を複数個設けるようにすれば良く、その他の
構成は上述の実施例と同一で良い。

また、上記実症例では下部ケース１の側板１ａと上部ケ
ース７との回動中心となるピン２が光ファイバの長手力
向と直角に配置され、光ファイバの長手力向に平行に設
けたカツタアーム３で初期傷を与えるものを示したが、
回動中心となるピン２を光フアイバの長手力向と平行に
配置し、光ファイバの長手力向と直角に設けたカツタア
ームで初期傷を与えるようにしても良い。

次に、本発明の光ファイバ切断器による光ファイバの切
断特性を実験結果とともに説明する。

実験では１００５本の光ファイバを連続的に切断し、そ
の端面の状態を観察した。

その結果、端面は全て良好であった。

また、端面の延長線と鉛直線とのなす角を切断角度θと
し、この切断角度θを評価するため光ファイバ１００５
本を１１組に分割し、そのうち、１〜５本、１０１〜１
０５本、２０１〜２０５本、・・・・・・９０１〜９０
５本１００１〜１００５本の合計５５本を抽出して計測
し、その結果を第１０図に示した。

この場合の切断角度の平均θｍｅａｎ＝３８′２８″と
きわめて良好であった。

次に、切断器自体の強度と切断特性との関係を調べるた
め、９０ｃｍおよび６ｍの高所より切断器を落した後再
び光ファイバを切断した。

その結果、切断特性に変化はなく全て良好な鏡面であっ
た。

また、切断器を水中に浸した後、水分を軽くぬぐい切断
を行なったが、この場合にも切断特性の変化は全くみら
れなかった。

以上、実施例とともに具体的に説明したように本発明に
よれば、光ファイバ切断器を簡単な構造とし小型軽量と
することができ、しかも安価に製作できる。

したがって、工事現場等での工具として利用でき汎用性
が高い。

また、切断器自体の強度も十分にあり、切断特性が非常
に良く、常に一定の切断長で良好な鏡面を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は従来の光ファイバ切断器による切断作
業の説明図、第４図〜第９図は本発明の光ファイバ切断
器の一実施例にかかり、第４図は一部分を切欠いて示す
斜視図、第５図は第４図中のＡ−Ａ線に沿う断面図、第
６図は第４図中のＢ矢視図、第７図ａ，ｂ，ｃはカツタ
ボックスにかかり、ａは平面図、ｂは断面図、Ｃは底面
図、第８図ａ，ｂはカツタボックスの他の実施例でａは
平面図、ｂは断面図、第９図ａ，ｂ，ｃ，ｄは板ばねに
かかり、ａは左側面図、ｂは平面図、Ｃは正面図、ｄは
右側面図、第１０図は本発明の光ファイバ切断器による
光ファイバの切断特性を示す実験結果のグラフである。 図面中、１は下部ケース、１ａはその側板、２はピン、
３はカツタアーム、３ａは案内溝、４はカツタボックス
、５はカツタ刃、６はファイバ押え、６ａはそのアーム
、６ｂは当接部、７は上部ケース、７ａはその側板、８
は板ばね、８ａ，８ｂはゴムライニング、８ｃはクラン
プ部、９はファイバストツパ、９ａは略Ｙ字形の溝、１
０，１１はばね、１２は曲げ防止ストツパ、１３は突起
（ロツク機構）、１４，１４ａはロック穴（ロック機構
）、１５はスプリング押え、１６はばね、１７はストツ
パ、１８は調整ボルト、１９はガイド溝、ｂは板ばねの
幅、ｈは板ばねの厚さ、Ｅはヤング率、Ｗは荷重、ｌは
切断長、Ｘは固定端からの距離、σは最大曲げ応力、δ
はたわみ（Ｘ点での）、θは切断角度である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 中央部断面がコ字形状の上部ケースと下部ケースと
   を相対向させピンで回動自在に取付けるとともに回動を
   規制するロック機構を設け、光ファイバを載置するガイ
   ド溝を刻設した弾性材が貼着されかつ光ファイバの被覆
   が引っ掛るファイバストツパを取付けた板ばねの一端部
   を前記下部ケースの一端部に取付け、先端部に前記板は
   ねとで光ファイバ心線を押えるファイバ押えが取付けら
   れたアームの中央部か前記ピンに回動自在に取付けかつ
   当該アームに前記ファイバ押えを押し付けるようばね力
   を付与するとともに基端部に前記上部ケース一端部の回
   動でファイバ押えを開く当接部を設け、基端部が前記ピ
   ンに回動自在に取付けられかつ上方に向うようばね力が
   付与されて前記上部ケース他端部下面に当接するカツタ
   アームの先端部にカツクボックスを取付け、このカツタ
   ボックス内に前記上部ケース他端部の回動で前記ファイ
   バストツパとファイバ押えとの間の光ファイバ心線に初
   期優を付けるカツタ刃を収納し、この初期傷のつけられ
   た光ファイバを前記板ばねを曲げることで鏡面に切断す
   ることを特徴とする光ファイバ切断器。