JPS61294403A - 光フアイバ接続用搬送機構 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、光ファイバ心線を接続する工程中の光ファイ
バ切断工程と融着接続工程での光ファイバ端部把持と移
動を担当する機構に関するものである。

（従来の技術） 光ファイバ心線には、大別して、１本の光ファイバを被
覆しただけの単心線と、複数の光ファイバを一列にして
一括して被覆した多心光ファイバテープ心線がある。こ
こでは本発明の効果が大きい多心光ファイバテープ心線
を主体に、これを接続するための従来技術を説明する。

この技術の文献としては、日本電信電話公社研究開発本
部発行の研究実用化報告ＶｏＬ、３４　Ｎｏ、２．　ｐ
、３６３１；：ある「光ファイバ多心一括融着接続法」
がある。

多心光ファイバテープ心線の接続作業は、単心線と同様
、被覆除去工程、光ファイバ切断工程、突合わせ・融着
工程１．補強工程からなる。これらは個別の工具または
装置を用いて、手作業でなされていた。

まず被覆除去工程であるが、これは銅線の被覆除去と同
様に刃を被覆に食い込ませて、はぎ取るものである。被
覆除去後は、心線端部は第４図に示すようになる。第４
図において、１は光ファイバ、２は心線被覆部である。

被覆ぎわでの被覆材の乱れにより、裸になった光ファイ
バ１の方向はばらついてしまうので、心線内では隣接す
る光ファイバ相互の間隔が保たれているにもかかわらず
、裸になった光ファイバ相互の間隔は、被覆ぎわから遠
ざかるにつれて大きくなってしまう。そこで次の光ファ
イバ切断工程では、裸の光ファイバの被覆ぎわの部分を
ハンドツール型の切断器につけであるくし歯に入れて整
列させるようにする。

第５図は切断器の原理を説明するための図であって、３
はくし歯、４．４′はクランプであり、４′は指で直接
押さえることで代用する。

１枚の平刃（図では省略）で全部の光ファイバ１に第５
図中、破線で示す位置に傷をつけた後、矢印の方向に張
力を印加して切断する。しかし、この時の張力で心線被
覆部２の方から光ファイバ１が抜は出してきて、結果的
に光ファイバ切断端面の位置が不揃いになるという問題
があった。そこでこの不揃いを次の融着接続の工程で修
正する手法がとられている。またくし歯３と光ファイバ
１がすり合うことにより、光ファイバの強度が劣化する
問題もあった。

さて次の融着接続工程であるが、これは多心一括融着接
続装置を用いて行われる。第６図（ａ）、　（ｂ）は従
来の多心光ファイバ接続用装置の機構の概略正面図と作
業手順の説明図である。接続すべき双方の光ファイバ１
は、中央に切欠きのある■連台５の上面に形成された多
条の■溝に入れて押さえることにより、軸合わせがなさ
れる。双方の光ファイバ端面は中央の切欠き部分で中空
状態で突き合わされ、放電の熱で溶接される。したがっ
て、それぞれの光ファイバを■溝に入れる操作が不可欠
であり、この、ために切断器の場合と同様に、くし歯３
を用いて光ファイバを整列させることを行い、前記■溝
に光ファイバを入り易くしている。

しかしそれでも作業者の技能を要する。

前述したように同−心線内の光ファイバの切断端面位置
は不揃いを生じるので、微動台９を動かして、顕微鏡で
観察しながら光ファイバ端面を突当て板６にあて、その
状態のままハード・クランプ７で微動台上に固定する手
法をとる。

なおソフト・クランプ８は光ファイバ１を■溝中へ押さ
えておくものであり、このクランプをきかせた状態でも
光ファイバは軸方向にすべって動けるようになっている
。くし歯３の中で、光ファイバはたわむスペースを与え
られており、端面位置の不揃いは、ここでのたわみで吸
収されることになる。

以上の操作を行うため、光ファイバ端面と突当て板６が
強く接触することにより、光ファイバ端面が損傷を受け
たり、くし歯のところでの接触と曲がりにより光ファイ
バが折れるなどの不都合が、端面位置の不揃いが大きい
場合に生じ易い欠点がある。

なお最後の補強工程はサンドウィッチ法を用いるが、光
ファイバの長さの不揃いをなくすため、余計に張力を印
加しておかねばならず、光ファイバ接続部の長期的信頼
性（破断しないということ）を保障するためには不利な
要因となる（参考文献：多心一括融着接続補強部におけ
る残留応力の検討、昭和５７年度電子通信学会通信部門
全国大会Ｎｏ、　４１４　）。

ここにも、端面不揃いによる悪影響が現れている。

ここで述べてきた問題点は、切断端面位置の不揃いに起
因しているわけであるが、切断時に不揃いをなくしたと
しても、融着工程に移るまでの心線のハンドリングによ
って、光ファイバは心線の中で微妙にすべるので、端面
に不揃いが生じてしまうのである。

また各工程間の心線端部の移動は作業者が手でつかんで
運ぶことにより行うわけであるが、この作業は注意深〈
実施する必要があるので、接続作業の高速化には限度が
ある。また光ファイバを■溝に入れる作業や光ファイバ
の端面位置の不揃いを修正する作業は、熟練を要するの
で、その自動化は困難とされてきた。

（発明が解決しようとする問題点） これらの諸問題を解決するため、前述の各工程のうち、
被覆除去から融着接続までを実施する各機構を一体化し
て作業の連動化を実現することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明では、テープ心線被覆除去後の光ファイバ配列乱
れによる不都合を排除するため、心線被覆を途中まで引
き抜いた時点で、裸になった光ファイバの被覆ぎわの部
分を搬送台上の■溝に入れて固定する。被覆を途中まで
引き抜いた時点では、光ファイバ先端は心線被覆内で所
定の配列のまま保持されているため、光ファイバの裸に
なった部分は、心線内と同じ間隔で平行に並んでいるの
で、■溝への装着が容易に実施できる。さらに、光ファ
イバがすべらないように、強く■溝に押えつけた状態で
光ファイバの切断を実施することにより、光ファイバ端
面位置の不揃いの発生を防止する。

つぎに光ファイバを把持したままで、心線端部を搬送し
、融着接続用の■溝に搬送台上の■溝を合わせることに
より、光ファイバの端部を融着接続用の■溝に簡単に入
るようにした。搬送台は光ファイバの軸方向にも動くよ
うにしであるから、放電等による溶接時に必要な光ファ
イバ端面の押し込み動作を、この搬送台の動きで行うこ
とができる。なお、切断工程での刃の位置と、融着工程
時の加熱位置との位置関係は固定されており、また搬送
台上で光ファイバがすべることがないので、光ファイバ
そのものを監視しないでも、搬送台の位置決めだけで、
溶接に先立って必要な光ファイバ端面位置決めができる
。

このように、本発明では被覆除去から融着接続までを実
施するための機構を一体化するとともに、被覆除去後か
ら融着接続工程終了までの間、裸になった光ファイバの
部分を■溝に固定したまま搬送するための機構を付加し
であることが主要な特徴であり、従来、個別の工具や装
置を用い、各工程を手で運んでいたのとは大いに異なる
。

（実施例） 第１図は本発明の詳細な説明する概略図であって、１０
は心線けん引合、１１は被覆除去機構部、１２は搬送台
、１３は切断刃、１４は受は台である。被覆除去機構部
１１には被覆除去用の刃が組み込まれている。第１図に
は、片方の心線を処理するための機構が示しであるが、
他の一方の心線を処理する機構も同様である。最終的に
は■連台５の上で融着接続がなされる。

されを動作するには、まず心線端部を心線けん引合１０
、被覆除去機構部１１で同時に把持した後、心線けん引
合ＩＯを矢印の方向に後退させる。このとき被覆除去機
構部１１では、被覆除去刃が心線被覆に食い込ませであ
るので、心線けん引合１０の後退動作に伴って、心線の
被覆が除去されていく。

心線の除去被覆２′から、裸になった光ファイバ１が抜
は出る前の適切な位置で心線けん引合１０の後退を止め
、搬送台１２を手で動かして、その上に形成されている
多条溝と、裸になった光ファイバの並びを一致させる。

光ファイバは両端を心線の被覆で保持されており、また
張力も若干加わった状態になるので、光ファイバの配列
は心線の内部と同様に精度よく保たれている。搬送台１
２の上の多条溝と裸の光ファイバとは、溝を光ファイバ
の位置に一致させる工程では接触がないように、高さを
わずかにずらして設計しである。作業者が目で上方から
一致を確認した後は、搬送台１２の上のクランプ４で裸
ファイバ部を■溝に、クランプ４′で被覆部を搬送台上
にがっちりと固定する。その後、切断刃１３をガイド（
図では省略）に沿って下ろし、光ファイバに傷をつけ、
切断刃１３を上げた後に、被覆除去機構部１１を下方に
降下させる。受は台１４は、上面が円筒状の曲面になっ
ており、傷をつける時には光ファイバ１を支持すること
ともに、被覆除去機構部１１を降下させる時には、光フ
ァイバｌに曲げと引張りを加える役割りを持つ。この結
果、光ファイバを一括して切断できる。

また、搬送台上のクランプ４．４′で心線端が固定され
ているから、切断時に、光ファイバが抜は出すことがな
いので、光ファイバ端面位置の不揃いも生じにくい。な
お搬送台は、光ファイバ軸方向（Ｚ方向）の動きができ
るが、切断時にはこの方向には動かないようにしである
。

この後、心線けん引合１０および被覆除去機構部１１の
クランプを開放して、搬送台を手前方向に動かして、光
ファイバ端部を■構台５上の多条の■溝に沿わせ、ソフ
ト・クランプ（図では省略）にて光ファイバを■溝に保
持する。この時の搬送台１２のＸ方向の位置は、ストッ
パー（図では省略）を用いて機械的に定めておくことが
可能である。

その位置で、搬送台１２上の■溝と、■構台５上の■溝
が一致するようにしておけばよい。

また■連台５の■溝を搬送台１２の■溝に対して多少下
げた位置に設置して゛おき、ソフト・クランプを下げる
ことにより、光ファイバ端部が■連台５の■溝に入るよ
うに構成することも可能である。

他の一方の心線についても、同様の機構により、光ファ
イバを■連台５に取り付ける。双方の端面位置の不揃い
は小さいので、搬送台１２を２方向に動かして端面間隔
をセットし、放電しながらさらに搬送台１２を動かして
、光ファイバ端面相互を突き当てることにより融着接続
がなされる。

第２図は同じ実施例を平面図で示したものである。２点
鎖線で示したのは、搬送台の光ファイバ端未形成時およ
び融着接続時の位置である。

なお前述の実施例では、光ファイバ端未形成時の搬送台
■溝と裸ファイバとの位置決めを作業者の目で行うよう
に記述したが、自動的に行うことも可能である。その場
合には、搬送台をＸ軸方向に動かすためのモータを取り
付けることが必要であるほか、光ファイバの位置を検知
するためのセンサも用意する必要がある。

第３図はその一例としての、光ファイバを用いたフォト
インタラプタ方式の説明図であって、矢印は搬送台１２
の動く方向を示す。上方からは、下方に向かって光が照
射されている。第３図では省略されているが、その照明
は、豆電球でも、レーザ光でもよい。この例では、検知
用光ファイバ１６は１本の■溝に一致した位置に固定し
である。この検知用光ファイバに入射した光量は端部の
光検知器で検知する。光ファイバはプラスチック製でも
よい。この検知用光ファイバ１６で、本来の接続しよう
としている光ファイバの影を入射光量の変化としてとら
えて位置合わせをするのである。光ファイバの並び間隔
は正確であるから、検知用光ファイバ１６は１本だけで
よい。また検知用光ファイバ１６の固定位置は他の場所
でもよい。■溝とのずれの量だけ、搬送台の移動量をず
らせばよいからである。このように、搬送台の■溝の位
置決めを、光ファイバについて直接的に行なおうとする
のは、光ファイバテープ心線の被覆寸法のばらつきや、
心線けん引合１０および被覆除去機構部１１における心
線のガイドの精度不足によって、光ファイバを、心線け
ん引合１０、被覆除去機構部１１について一定の位置に
固定することが困難であるためである。ここに述べた方
法によれば、上述の場合でも光ファイバの■溝への装着
が容易にできるのである。

さてこの発明における心線端部のクランプの構造につい
て説明を補足する。第１図におけるクランプ４．４′両
者の働きによって、光ファイバ切断時の張力による光フ
ァイバの抜は出しを防止している。クランプ４は光ファ
イバそのものを押え、クランプ４′は被覆部を押えて、
被覆と光ファイバとのすべりを防止する。光ファイバそ
のものを押えるところでは、光ファイバの損傷をさける
ため、■溝部の材質としては、プラスチック、または金
属やセラミック材にプラスチックのコーティングを施し
たものを用い、クランプ４の光ファイバ接触面には、ゴ
ム材をはりつけておくとよい。

ゴムは変形により光ファイバとの接触面積を増やして、
摩擦力を増加させる働きをする。また被覆部を押える部
分では、被覆と光ファイバとの摩擦を増やすため、心線
に曲がりを加えた状態で固定するのがよい。

たとえば、クランプ４′およびその相手の面の形状を互
いに相補するように、上下にうねらせたものにすればよ
い。またこれらの被覆部との接触面にも、ゴム材をはり
つけておいた方が、心線被覆との密着性が増すので、特
性が安定してよい。

このような手法をとると、押える被覆部の長さを短くす
ることができる。クランプ４で光ファイバを押えるだけ
で光ファイバの被覆からの抜は出しを防止しようとする
場合には、光ファイバ１本当たり少なくとも５００ｇ程
度の押付は力を加える必要があるので、機構上の耐久性
や安定性の制約が生じるが、ここで述べたように被覆部
の方でも押えることにより、この押付は力の低減化を図
ることができる。また光ファイバ自体を押し付ける部分
の長さを短くすることも可能になるので、光ファイバ接
続部の長さを小さくできる利点も生じてくるのである。

このような手法により、光ファイバ切断面の不揃いは１
０μｍ程度にまで小さくすることが可能であり、この場
合、接続に際しての不都合は生じない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明は、これまで熟練を要して
いた光ファイバの融着接続を容易に、あるいはまた自動
化を可能にするものであるから、光ケーブルの接続作業
°の効率化に大きく寄与することができる。

また、本発明は、融着接続のみならず、接着剤によって
光ファイバを■溝中で突き合わせて接着固定するような
他の接続方法、または光ファイバを半導体レーザと結合
するための作業にも使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の概略斜視図、第２図は本発明
の実施例の平面図、 第３図は本発明に用いる光ファイバ位置検知方法の説明
図、 第４図は従来の多心光ファイバテープ心線の被覆除去後
の光ファイバテープ心線端部の状態を示す斜視図、 第５図は従来の多心光ファイバの一括切断器の原理を説
明するための図、 第６図（ａ）、　（ｈ）　は従来の多心光ファイバ接続
用装置の機構の概略正面図とその作業手順の説明図であ
る。 １・・・光ファイバ　　　　２・・・心線被覆部２′・
・・心線の除去被覆　３・・・くし歯４．４′・・・ク
ランプ　　　５・・・■溝部６・・・突当て板　　　　
　７・・・ハード・クランプ訃・・ソフト・クランプ　
９・・・微動台１０・・・心線けん引合　　　１１・・
・被覆除去機構部１２・・・搬送台　　　　　　１３・
・・切断刃１４・・・受は台　　　　　　１５・・・放
電電極１６・・・検知用光ファイバ 特許出願人　日本電信電話株式会社 第１図 第２図 ／４−一τ１丁ｄ １５一枚重電極 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光ファイバ接続における光ファイバ心線被覆除去お
   よび切断工程用の機構部から、光ファイバの突合わせ・
   接続工程用の機構部まで、光ファイバ心線を搬送するた
   めの光ファイバ接続用搬送機構であつて、２個の光ファ
   イバ心線被覆除去および切断工程用の機構部と、この機
   構部に把持する被接続光ファイバの軸方向に搬送台上の
   Ｖ溝が平行になるように配置した２個の搬送台と、前記
   軸方向に突合わせ・接続工程用の機構部のＶ溝が平行に
   なるように配置した１個の突合わせ・接続工程用の機構
   部とからなり、搬送台は少なくとも被接続光ファイバの
   軸方向およびこれに直角な１方向へ移動可能であつて、
   裸になった光ファイバを把持するためのＶ溝とクランプ
   、および心線被覆部を把持するクランプを具備しており
   、被覆除去工程により心線の一部が裸になった状態にお
   いて、前記搬送台上のＶ溝を光ファイバの位置に一致さ
   せ、裸ファイバ部、心線被覆部を前記クランプにより搬
   送台に固定した後、切断工程を実施し、その後、搬送台
   を動かして突合わせ・接続工程用の機構部のＶ溝の位置
   に搬送台上のＶ溝を一致させることにより、搬送した光
   ファイバ端部を接続用Ｖ溝に沿わせ、このＶ溝に納めた
   後は、搬送台の光ファイバ軸方向の移動により、光ファ
   イバ端面相互の突合わせ動作を行うことを特徴とする光
   ファイバ接続用搬送機構。 ２、特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ接続用搬送
   機構において、搬送台上のＶ溝が光ファイバテープ心線
   用の多条Ｖ溝であり、これと一致するように、搬送台上
   と、突合わせ・接続工程用の機構部に、多条のＶ溝が形
   成されていることを特徴とする光ファイバ接続用搬送機
   構。