KR100967512B1 - 광섬유 절단 장치 - Google Patents

Abstract

광섬유(19, 31)를 절단하는 장치는 고정 엘리먼트(15)를 상기 광섬유에 고정시키는 고정 메커니즘 및 상기 광섬유를 절단하는 절단 메커니즘을 포함한다. 상기 고정 엘리먼트는 페룰이며, 상기 고정 엘리먼트는 상기 광섬유가 상기 고정 엘리먼트를 뚫고 연장되도록 상기 광섬유에 고정된다. 상기 절단 메커니즘은 바람직하게는 상기 고정 엘리먼트가 상기 광섬유에 고정된 경우에 상기 광섬유를 절단한다. 절단 장치는 포켓형 및 수동 조작 도구이다. 장치는 고정 엘리먼트에 대한 (광섬유의 축에 대해 기울어진) 절단된 섬유 끝 단면의 자동으로 미리 설정된 배치 및/또는 방향 맞춤 가능성을 가능하게 한다. 절단 동작 동안 광섬유 및 고정 엘리먼트를 수용하고 절단된 광섬유를 갖는 고정 엘리먼트가 커넥터에 삽입되는 동안 커넥터 몸체를 수용하는 부착물이 제공된다.

Description

광섬유 절단 장치{DEVICE FOR CLEAVING AN OPTICAL FIBRE}

본 발명은 광섬유를 절단(cleaving)하기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 포켓용 도구 형태의 장치에 관한 것이다.

광섬유들을 기계적으로, 예를 들어 영구 광섬유 커넥터에 의해 접속(splicing)시킬 때, 일반적으로 광 손실이 낮은 만족스러운 접속이 형성되는 것을 보장하도록 광섬유의 끝 단면(end face)을 준비할 필요가 있다.

본 출원자에 의해 출원된 동시 계류중인 영국 특허 출원 제0216435.8호(B429)는 커넥터 몸체에 삽입되는 2개의 페룰들(ferrule)에 의해 2개의 광섬유 간 접속이 형성되는 광섬유 커넥터를 개시하고 있으며, 각각의 페룰은 광섬유의 각진 끝 단면에 대해 미리 설정된 방향으로 각각의 광섬유에 미리 고정된다("각진 끝 단면"은 광섬유의 길이방향축에 대해 수직이 아닌 광섬유의 끝 단면을 의미한다). 페룰들은 그 축을 중심으로 미리 설정된 방향으로만 커넥터 몸체에 삽입될 수 있으므로, 2개의 광섬유 끝 단면의 상대적 방향은 미리 결정되어 끝 단면들 사이의 밀접하고 낮은 손실의 접촉(contact)을 확보한다.

국제 특허 출원 WO 98/54608호는 광섬유들의 각진 절단용 도구를 개시하고 있다. 도구는 2개의 클램핑(clamping) 블록에 의한 장력을 받도록 광섬유를 클램핑하고, 클램핑 블록들 사이의 광섬유를 모루(anvil)에 의해 변위시켜 광섬유의 변위된 부분이 국부적 전단력을 받게 하고, 섬유를 스코어링(scoring) 함으로써 광섬유를 절단한다. 광섬유의 스코어링 된 부분이 장력과 전단력을 모두 받기 때문에, 광섬유는 광섬유 축에 대한 수직선에서 벗어난 각도로 절단된다. 절단 도구는 광섬유를 상기 도구에 삽입하기 전에 페룰을 부착한 광섬유를 절단하는데 사용될 수도 있다. 또한, 편광 유지(PM) 광섬유들용으로, 이러한 광섬유에 미리 부착되어 있는 페룰은 절단 각도가 PM 광섬유의 편광축에 대해 정확한 방향을 이루도록 고정된 방향으로 절단 도구 내에 배치될 수도 있다.

제 1 형태에 의하면, 본 발명은 광섬유에 고정 엘리먼트를 고정시키는 고정 메커니즘 및 광섬유를 절단하는 절단 메커니즘을 포함하는 광섬유 절단 장치를 제공한다.

본 발명의 제 2 형태는 포켓용 도구를 포함하는 본 발명의 제 1 형태에 따른 장치를 제공한다.

적어도 본 발명의 가장 포괄적인 형태들에서, 고정 엘리먼트는 고정 메커니즘에 의해 광섬유에 고정되는 임의의 엘리먼트(또는 컴포넌트)일 수도 있다. 고정 엘리먼트는 예를 들어 광섬유 커넥터 또는 그 부품일 수도 있지만, 본 발명의 가장 포괄적인 형태에서 고정 엘리먼트는 이에 한정되지 않는다.

고정 엘리먼트는 페룰 형태인 것이 현재 바람직하다. 페룰(또는 다른 고정 엘리먼트)은 예를 들어 광섬유를 광섬유 커넥터에 고정시키는데 사용될 수 있다. 그러나, "페룰"이란 용어의 가장 포괄적인 형태는 이러한 용도에 한정되는 것은 아니다.

고정 엘리먼트는 일반적으로 고정 메커니즘에 의해 어떠한 편리한 방법으로도 광섬유에 고정될 수 있다. 바람직하게는, 고정 엘리먼트는 섬유가 고정 엘리먼트를 관통하여 연장되도록 광섬유에 고정된다. 그러나 본 발명의 가장 포괄적인 형태에서 고정 엘리먼트가 섬유에 고정될 때 섬유는 고정 엘리먼트를 관통하여 연장될 필요는 없다.

다음 설명에서, 편의상 고정 엘리먼트는 일반적으로 페룰이라 한다. 그러나, (적어도 본 발명의 가장 포괄적인 형태에서) 고정 엘리먼트는 페룰을 포함할 필요는 없는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 상기 장치가 고정 엘리먼트(예를 들어 페룰)를 광섬유에 고정시키기도 하고 섬유도 절단하기 때문에, (예를 들어) 광섬유들 접속 공정에서의 두 단계가 하나의 장치에 의해 실행될 수 있어, 접속 공정을 간단하게 하고 그 속도를 증가시킬 수 있다는 장점을 갖는다.

적어도 본 발명의 가장 포괄적인 형태에서, 상기 장치의 절단 메커니즘은 고정 엘리먼트를 고정 메커니즘에 의해 섬유에 고정시키기 전에, 또는 그와 거의 동시에 광섬유를 절단할 수 있다. 그러나, 상기 장치의 절단 메커니즘은 고정 엘리먼트가 섬유에 고정되어 있을 때 섬유를 절단하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 상기 장치의 절단 메커니즘은 고정 엘리먼트가 섬유에 고정되었을 경우에만 섬유를 절단할 수 있다.

상기 장치는 페룰(또는 다른 고정 엘리먼트)이 섬유에 고정되면 섬유를 바람직하게 절단하기 때문에, 이는 페룰에 대해 섬유를 따라 미리 설정된(preset) 위치 및/또는 페룰에 대해 미리 설정된 방향으로 섬유의 절단된 끝 단면이 형성될 가능성을 허용한다. 이는 광섬유들의 각을 이루며 절단된 끝 단면을 키(keyed) 방향으로 물리적으로 접촉시킴으로써 저 손실(높은 반사 손실) 광섬유 접속의 신속 및 정확한 형성을 가능하게 할 수 있기 때문에 매우 유리할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 장치는 페룰에 대한 절단된 섬유 끝 단면의 이러한 미리 설정된 위치 결정 및/또는 방향 결정의 가능성을 허용하기 때문에, 이런 동작을 수행하기 위해 실질적으로 접속 동작을 실행하는 기술자에 의한 기술 및 판단의 필요성을 없앤다. 따라서, 본 발명은 광섬유 접속들의 품질 및 일관성을 향상시킬 수 있다. 본 발명에 따른 장치에 의해 준비된 광섬유는 예를 들어 단지 상기 장치에 의해 섬유에 고정된 페룰들의 삽입이 저 손실 접속을 달성하는 섬유의 끝 단면의 정확한 상대적 위치 결정을 보장하도록 배치된 커넥터 몸체에 간단히 삽입될 수도 있다. 이러한 커넥터는 예를 들어 영국 특허 출원 제0216435.8호에 기재된 바와 같다.

상기 장치의 고정 메커니즘은 페룰(또는 다른 고정 엘리먼트)을 압착(crimping)하여 이를 섬유에 고정시키는 압착 메커니즘이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 고정 메커니즘 및 절단 메커니즘은 바람직하게 섬유가 절단되고, 이에 따라 섬유의 끝 단면이 페룰에 대해 섬유를 따라 미리 설정된 위치에 형성되도록 배치된다.

유리하게, 절단 메커니즘은 형성된 끝 단면이 섬유의 길이방향축에 대해 수직이 아닌 각을 이루도록 광섬유를 절단할 수도 있다.

바람직하게 상기 장치의 고정 메커니즘 및 절단 메커니즘은 절단 메커니즘에 의해 형성된 섬유 끝 단면이 페룰에 대해 미리 설정된 방향이 되도록 상호 배치된다. 따라서, 고정 메커니즘은 페룰이 절단 메커니즘에 대해 섬유의 길이방향축을 중심으로 미리 결정된 방향을 갖도록 배치되는 방향 결정 수단을 포함하는 것이 바람직하다. 방향 결정 수단은 예를 들어 대응하는 비원형 단면을 갖는 페룰을 안에 수용하도록 배치되는 비원형 오리피스(orifice)를 포함할 수도 있다. 바람직하게 상기 장치는 동작하지 않을 때 비원형 오리피스를 닫는 (제 1) 폐쇄 수단을 포함한다.

유리하게, 상기 장치는 절단된 광섬유의 분리된 끝 단부를 상기 장치로부터 제거하는 개구를 (바람직하게는 상기 장치의 비원형 오리피스 맞은 편에) 포함할 수도 있다. 바람직하게 상기 장치는 동작하지 않을 때 개구를 닫는 (제 2) 폐쇄 수단을 포함한다.

이러한 폐쇄 수단은 실질적으로 장치의 성능에 악영향을 줄 수 있는 먼지나 다른 오염물질이 장치에 들어가는 것을 방지한다. 이와 같이, 상기 장치는 실질적으로 유지 보수가 불필요하다.

바람직하게 상기 장치의 고정 메커니즘은 절단 메커니즘이 섬유를 절단하는 동안 페룰을 고정시킨다. 따라서 유리하게 고정 메커니즘은 절단 메커니즘이 섬유를 절단하는 동안 바람직하게 섬유를 (페룰에 의해) 고정시킨다. 부가적으로, 고정 메커니즘에 의해 페룰 내에 섬유의 고정은 섬유에 축 당김 저항 및 비틀림 저항을 제공한다.

바람직하게 상기 장치의 절단 메커니즘은 섬유가 절단되는 동안 섬유를 고정시키는 클램핑 메커니즘을 포함한다. 바람직하게 클램핑 메커니즘은 섬유를 절단하기 전과 섬유를 절단하는 동안 섬유를 고정시킨다. 보다 바람직하게, 클램핑 메커니즘은 섬유가 사이에 고정되어 있는 한 쌍의 테이프를 포함하며, 상기 테이프들은 상기 장치에 의해 절단되는 각각의 섬유에 대해 테이프들을 따라 다른 위치가 섬유를 고정시키기 위해 이용되도록 배치되는 것이 바람직하다.

바람직하게 섬유가 절단되는 동안 섬유는 절단 메커니즘에 의한 장력 및/또는 전단력을 받는다. 절단 메커니즘은 바람직하게 섬유가 절단되는 동안 섬유를 구부러뜨리는 모루(anvil)를 포함한다. 절단 메커니즘은 바람직하게 섬유를 스코어링하여 상기 섬유를 통해 균열(crack)을 전파시킴으로써 섬유를 절단하도록 배치된 스코어링 블레이드(scoring blade)를 포함한다. 스코어링 블레이드는 바람직하게 상기 장치에 의해 절단되는 각각의 섬유에 대해 블레이드 상의 다른 위치가 섬유를 스코어링 하는데 이용되도록 배치된다.

상기 장치는 바람직하게 장치 셋업 프로시저(set-up procedure) 이래로 상기 장치에 의해 이루어진 절단 횟수 및/또는 장치에 남은 절단 횟수, 바람직하게는 장치 리셋 프로시저(re-set procedure) 까지를 나타내는 수명 표시기를 포함한다. 장치 셋업 프로시저 및/또는 리셋 프로시저는 바람직하게 블레이드 및/또는 절단 메커니즘의 테이프 교체를 포함한다.

본 발명의 적어도 일부 바람직한 실시예들에서, 상기 장치는 다수의 광섬유들을 거의 동시에 절단하도록 배치된다. 따라서 유리하게 고정 메커니즘은 하나 이상의 고정 엘리먼트들을 다수의 광섬유들에 바람직하게는 거의 동시에 고정시키도록 배치될 수도 있다. 다수의 광섬유들은 예를 들어 리본 섬유를 포함한다.

본 발명의 부가적인 형태는 상술한 통합 압착 & 절단 도구(ICCT: Integrated Crimp & Cleave Tool)와 함께 사용되는 바람직한 부착 및 방법에 의한 개선에 관한 것이다.

하나의 개선은 원격 통신 분산 프레임 또는 광섬유가 접속되어야 하는 다른 장치에서 편리한 작업 위치에 ICCT를 임시로 부착하기 위한 탄력적으로 배치 가능한 (예를 들어 "거위목(gooseneck)" 램프와 비슷한) 넥(neck)과 클램프를 ICCT에 부착함으로써 달성된다. 넥 및 클램프의 구체적인 구성 및 ICCT에 대한 구체적인 부착 수단은 중요하지 않으며 추가 설명을 요구하지 않는다. 하나의 가능한 배치는 도 3에 도시되어 있으며, 다른 배치는 하기에 나타낸다

다른 개선은 커넥터를 홀딩하기 위해 ICCT에 홀더(holder)가 부착된 ICCT 장치이며, 커넥터가 사용될 때 커넥터에 ICCT의 사용에 의해 준비된 압착된 페룰 및 절단된 섬유가 삽입된다. 하기에 "정렬 슬리브 어셈블리"(ASA: Alignment Sleeve Assembly)라 하는 커넥터가 ICCT에 의한 압착 및 절단 직후 페룰 및 섬유의 삽입을 위해 부착된 ASA 홀더(ASAH)에 의해 ICCT 상에 편리하게 홀딩될 수 있다. 바람직하게, ASAH는 제 1 페룰 및 섬유를 ASA의 한 단부에 삽입한 다음, 제 1 페룰과 거의 동일한 방향으로부터의 편리한 삽입을 위해 상기 다른 단부를 나타내도록 ASAH를 회전시킨 후, 제 2 페룰 및 섬유를 ASA의 다른 단부에 삽입하기 위해 ICCT에 회전 가능하게 부착된다.

압착된 페룰 및 절단된 섬유는 예를 들어 전체가 본원에 참고로 포함된 동시 계류중인 영국 특허 출원 제0216435.8호(B429) 및 제0216434.1호(B427)에 개시된 바와 같이 페룰 홀더에 의해 선택적으로 ASA에 고정된다. 이하 "압착 & 키 어셈블리"(CKA: Crimp & Key Assembly)라 하는 이러한 페룰 홀더, 페룰 및 섬유의 자기 정렬 결합은 ICCT의 압착 및 절단부로부터 편리한 수단, 예를 들어 전체가 본원에 참고로 포함된 동시 계류중인 영국 특허 출원 제0216436.6호(B428)에 기재 및 청구된 포켓형 어셈블리 도구에 의해 ASA에 삽입하기 위한 위치로 이동된다. 그러나, 본 개선의 바람직한 형태에서, CKA는 ICCT에 이동 가능하게 부착된 CKA 홀더(CKAH) 내에 홀딩된다. 이 CKAH는 압착 및 절단 동동작안 CKA를 홀딩하고, ASA가 ASAH에 홀딩될 때 CKA를 ASA와 정렬시키도록, 예를 들어 레일 또는 다른 가이드들에 의해 압착 및 절단 위치로부터 제어 경로 상에서 바람직하게 이동 가능하다. 이후, CKAH는 CKA를 ASA에 삽입 및 잠겨(lock)질 수 있도록 해제 가능하다.

선택적으로, 본 발명에 따른 장치는 개별적인 페룰 홀더 없이 압착 및 절단 동작 동안 및 그 이후에 페룰 및 섬유를 직접 고정시키기 위한 고정 수단에 부착될 수도 있다. 이 경우, 바람직하게 상기 장치에는 이송 수단이 부착됨으로써, 고정 수단 및 고정된 압착된 페룰 및 절단된 섬유가 이동될 수 있고, 바람직하게는 장치에 부착된 가이드 수단에 의해 안내되어, (ⅰ) ASA가 ASAH에 홀딩될 때 페룰 및 섬유를 압착 및 절단 위치로부터 상기 ASA와 정렬시키고, (ⅱ) 페룰에 키를 형성하여 혹은 키 형성 없이 페룰 및 섬유를 필요한 방향으로 ASA에 삽입하고, 고정 수단은 페룰이 필요한 방향으로 ASA에 고정된 후 해제 가능하다.

이에 따라 본 발명은 이러한 장치의 다른 형태를 이용하여 광섬유를 접속하는 방법을 제공하며, 이는 (a) 개별적인 페룰 홀더 없이 압착 및 절단 동작 동안 및 그 이후에 페룰 및 섬유를 상기 고정 수단에 직접 고정시키는 단계, (b) 상기 고정된 압착 페룰 및 절단된 섬유를 이동시켜, (ⅰ) ASA가 ASAH에 수용될 때 페룰 및 섬유를 압착 및 절단 위치로부터 상기 ASA와 정렬시키고, (ⅱ) 페룰에 키를 형성하여 혹은 키 형성 없이 페룰 및 섬유를 필요한 방향으로 ASA에 삽입하는 단계, (c) 페룰 및 섬유를 필요한 방향으로 ASA에 고정시키는 단계, 및 (d) 고정 수단을 해제하는 단계를 포함한다.

상술한 동시 계류중인 영국 특허 출원 제0216434.1호(B427)는 ASA에 삽입될 때 단부들이 정렬되는 2개의 절단된 섬유에 있어서 가변 길이 허용 오차를 보상하기 위해 CKA 내부에서 압착된 페룰의 단부와 페룰 홀더의 내부 단부 사이에 탄성 부재(스프링)의 제공을 개시하고 있다. 이러한 내부 스프링에 의한 CKA의 부피 형성은 바람직하지 않게 어렵고 비쌀 수 있다. 따라서, 홀더가 커넥터 몸체에 부착되어 페룰을 적절히 홀딩한 후 탄성적으로 압축 가능한 부재가 홀더로부터 제거 가능하도록 페룰 홀더 및 탄성적으로 압축 가능한 부재가 성형 및 배치되는 CKA를 사용하는 것이 바람직하다. 바람직하게, 페룰 홀더 및 압축 가능 부재는 ASA 커넥터 몸체에 대한 삽입 및 부착을 위해 비슷한 일련의 CKA의 삽입 및 제거에 의해 압축 가능 부재의 재사용이 가능하도록 성형 및 배치된다. CKA의 페룰 홀더 몸체에 있는 측면 개구에 의한 압축 가능 부재의 삽입 및 제거가 실제로 편리하다.

본 발명에 따른 ICCT의 또 다른 개선은 바람직하게 ICCT에 부착된 ASAH에 홀딩된 ASA에 삽입되는 적당한 형상 및 배치의 일련의 CKA에 대한 삽입 및 이어지는 제거를 위해 후술하는 바와 같은 CKA 홀더(CKAH)에 의해 바람직하게 실행되는 재사용 가능한 탄성적으로 압축 가능한 섬유 길이 허용 오차 보상 부재의 제공이다.

상술한 고정 수단에 의해 페룰이 직접 고정되는 본 발명의 다른 형태에서, 압착 및 절단 허용 오차에 있어서의 편차에 대한 탄력적인 보상이 제공되며, 예를 들어 고정 수단에 통합될 수 있으며, 이는 당업자에게 명백하다.

도 1은 본 발명에 따른 포켓형 도구 형태의 광섬유 절단 장치의 실시예를 나타낸다.

도 2는 도 1의 장치의 반대 면을 나타낸다.

도 3은 도 1 및 도 2의 장치 내부의 일부를 나타내며, 압착 메커니즘을 설명한다.

도 4는 상기 장치 내부의 다른 상세도를 나타내며, 압착 메커니즘을 설명한다.

도 5는 상기 장치 내부의 다른 상세를 나타낸다.

도 6은 상기 장치의 절단 메커니즘의 주요 컴포넌트 및 기능의 개략도이다.

도 7은 상기 장치 내부의 일부 상세이며, 절단 메커니즘을 설명한다.

도 8은 도 7의 절단 메커니즘의 반대 면을 설명하는 상세도이다.

도 9는 상기 장치의 외부 및 내부 일부, 특히 절단 메커니즘을 나타낸다.

도 10은 상기 장치의 절단 메커니즘의 다른 부분, 특히 스코어링 블레이드에 관련된 부분의 상세를 나타낸다.

도 11은 상기 장치의 배면도를 나타내며, 스코어링 블레이드 메커니즘의 일부를 나타낸다.

도 12는 상기 장치에 의해 광섬유가 압착되기에 적당한 페룰의 예를 나타낸다.

도 13은 ("거위목" 배치 클램프가 부착되고 CKAH, ASAH 및 가이드 레일이 부착된 것을 개략적으로 나타내는) ICCT의 3차원도이다.

도 14 내지 도 19는 부착된 CKAH 및 ASAH를 이용하는 연속적인 단계를 나타낸다.

도 20 내지 도 23은 본 발명의 재사용 가능 스프링 형태를 나타낸다.

첨부 도면을 참조로 예로서 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 광섬유 절단 장치(1)의 바람직한 실시예의 외형도를 나타낸다. 장치(1)는 포켓형이며 수동 조작 도구의 형태이다. 도구는 주요부(3) 및 한 쌍의 핸들(5a, 5b)을 포함한다.

핸들(5a, 5b)은 사용자가 손으로 쥘 수 있는 크기 및 형태이다. 핸들을 함께 죄는 것은 압착 메커니즘을 동작시켜 후술하는 바와 같이 섬유 둘레에 페룰을 압착함으로써 페룰이 광섬유에 고정된다. 핸들(5a, 5b)은 미리 설정된 각도로 함께 죄어질 때 적절히 맞물려 잠겨지는 오버-센터 캐밍 동작(over-centre camming action)을 한다. 잠겨진 핸들은 해제 레버(7)에 의해 잠금 해제될 수 있다.

장치(1)의 주요부(3)는 페룰이 고정되어 있는 광섬유가 이 섬유의 제어된 끝 단면을 형성하도록 절단되도록 장치의 절단 메커니즘을 동작시키는 슬라이드 가능 외장부(9)를 포함한다. 핸들(5a, 5b)을 함께 죔으로써 압착 메커니즘을 동작시키는데 이어, 사용자는 장치의 나머지에 대해 (화살표 A로 나타낸 바와 같이) 핸들에서 멀어지는 방향으로 슬라이딩 가능 외장부(9)를 이동시킨다. 이러한 외장부(9)의 이동은 후술하는 바와 같이 장치의 절단 메커니즘에 의해 광섬유를 클램프 및 절단시킨다. 바람직하게, 외장부(9)는 핸들(5a, 5b)이 함께 죄어진 경우에만 이동할 수 있어(이로써 절단 메커니즘을 활성화시킴), 절단 동작은 압착 동작이 일어난 경우에만 일어날 수 있다.

이러한 동작들을 실행하기 위해, 사용자는 우선 페룰을 지정된 방향으로 장치에 삽입하고, 벗겨진 광섬유를 페룰을 통해 장치(1)의 전방 플레이트(13)에 있는 삽입 홀(11)에 공급한다. 도 2에 나타낸 장치의 반대편은 절단된 광섬유의 분리된 단부를 장치로부터 제거하는 다른 개구(14)를 포함한다.

장치에 삽입되는 페룰은 영국 특허 출원 제0216435.8호에 개시된 바와 같이 홀더/페룰 어셈블리의 일부를 포함하며, 그 전체가 본원에 참고로 포함된다. 본 발명에 따른 장치에 사용하기 적당한 페룰(15)의 예가 도 12에 도시되어 있다. 일반적으로 단면이 원형인 페룰(15)은 페룰 축(및 광섬유(19) 축)을 중심으로 페룰의 방향이 미리 설정될 수 있도록 그 주위 면에 평탄부(17)를 포함한다. 특히, 페룰의 전방부의 단면 모양은 장치의 전방 플레이트(13) 뒤에 위치하는 플레이트(23)에 있는 비원형(및 바람직하게는 일반적으로 "D"자형) 개구(21)에 실질적으로 매칭하도록 배치된다(도 5 참조).

개구(21)는 상술한 바와 같은 장치의 방향 결정 수단을 구성하며, 이것에 의해 페룰은 장치의 절단 메커니즘에 대해 미리 결정된 방향을 향한다. 플레이트(23) 및 개구(21)는 도 5에 나타내며, 도 6에 단면을 개략적으로 나타낸다. 플레이트(23) 뒤에는 D자형 개구(21)와 실질적으로 동축인 보다 작은 지름의 개구(27)를 포함하는 추가 플레이트(25)가 있다. 보다 작은 개구(27)는 광섬유의 주 코팅(29)의 단부에 대한 정지부를 제공하도록 배치되고, 이 코팅은 도 6에 나타낸 바와 같이 섬유(19)의 단부 영역(31)에서 벗겨지게 될 것이다. 페룰(15)은 장치의 전방 플레이트(13)에 있는 삽입 홀(11)에 삽입되고, 벗겨진 섬유(19)가 페룰을 통해 공급된다. 페룰(15)의 전방은 플레이트(23)의 D자형 방향 결정 개구(21) 뒷면에 충돌하고, 주 코팅이 벗겨진 섬유의 전방은 추가 플레이트(25)에 있는 개구(27)에 충돌한다.

이제 도 3 및 도 4를 참조하면, 페룰(15) 및 광섬유(19)가 상기와 같이 장치(1)에 삽입되어, 핸들(5a, 5b)이 적소에 맞물려 잠겨질 때까지 함께 죄어진다. 이 동작은 압착 블록(33)을 소정 거리만큼 상대적으로 보다 가까이 함께 이동시킴으로써, 섬유 둘레의 페룰을 소정의 힘으로 압착하여 페룰을 섬유에 고정시킨다.

이 압착/고정 단계에 이어, 장치의 슬라이드 가능 외장부(9)가 사용자에 의해 도 1의 화살표 A 방향으로 핸들(5a, 5b)에서 멀리 이동한다. 슬라이드 이동은 상기 장치에 의해 절단 단계의 여러 가지 동작을 실행시키고, 이것에 의해 페룰에 대해 미리 설정된 방향 및 길이방향 위치를 갖는 섬유의 비수직 끝 단면을 형성하도록 광섬유가 절단된다.

절단 단계의 최초 동작은 한 쌍의 클램프 블록(35a, 35b) 및 상기 클램프 블록의 각 클램핑 면 위로 연장되는 한 쌍의 스풀(spooled) 테이프(37a, 37b)를 포함하는 클램핑 메커니즘에 의한 광섬유의 클램핑을 포함한다. 도 7로부터 이해할 수 있듯이, 슬라이드 가능 외장부(9)의 화살표 A 방향으로의 이동은 외장부(9)와 함께 이동하는 협력부(39)의 경사면(즉, 외장부(9)의 이동 방향에 대해 경사진)과 상부 클램프 블록의 윗면 사이의 접촉으로 인해 상부(도시한 바와 같이) 클램프 블록(35a)을 하부 클램프 블록(35b) 쪽으로 아래로(화살표 B로 나타낸 바와 같이) 이동시킨다. 테이프(37a, 37b)는 클램프 블록(35a, 35b)의 각 클램핑 면 위로 연장되기 때문에, 광섬유가 테이프(37a, 37b) 사이에 포위된다(클램프 블록들 사이에 광섬유와 테이프들이 함께 포위됨). 테이프(37a, 37b)는 바람직하게 중합체, 예를 들어 폴리염화비닐(PVC: polyvinyl chloride))이다. 테이프들은 바람직하게 압축 가능하며, 바람직하게 클램핑 위치에서 광섬유를 고정시키는 하는 고도의 고정력을 제공한다.

이러한 테이프들의 사용은 여러 가지 이점이 있다. 우선, 광섬유에 대한 고도의 고정력은 섬유가 (후술하는) 절단 동작을 위한 장력을 받게 할 수 있다. 바람직하게, 테이프들에 의해 2.5 내지 4.0 N 범위의 축 당김 저항이 제공된다. 두 번째로, 테이프들의 압축성은 일반적으로 클램프시 광섬유가 손상되는 것을 막는다. 세 번째로, 테이프(37a, 37b)는 바람직하게 외장부(9)가 이동하여 절단 메커니즘을 동작시킬 때마다 광섬유를 클램핑하기 위한 클램프 블록들 사이에 새로운 면을 나타내도록 인덱싱된다. 이러한 테이프들의 인덱싱은 도 8에 나타낸 바와 같이 맞물리는 톱니바퀴(43a, 43b)에 의해 달성된다(바퀴(43b)의 일부는 도 7에서도 볼 수 있다). 맞물리는 톱니바퀴(43a, 43b)는 각각 릴(41a, 41b)을 감도록 연결되고, 절단 동작이 완료된 후 핸들(5a, 5b) 쪽으로 뒤로(화살표 A의 반대 방향으로) 이동하는 슬라이드 가능 외장부(9)에 의한 미리 설정된 부분 회전을 통해 회전된다. 이와 같이, 테이프들은 각각의 섬유 절단 동작 사이에 미리 설정된 양만큼 (스풀로부터 감겨진 릴로) 감겨진다. 이에 따라, 각각의 절단 동작 사이에 섬유 절단에 의해 발생되는 먼지는 테이프에 붙어, 장치에 의해 절단되는 모든 광섬유는 실질적으로 동일한 클램핑 조건을 얻을 수 있어, 광섬유들 사이에 일관성이 확보된다.

광섬유가 테이프(37a, 37b)와 클램프 블록(35a, 35b) 사이에 클램핑되면, 화살표 A 방향으로의 슬라이드 가능 외장부(9)의 계속되는 이동이 하부 클램프 블록(35b)에 인접한 모루(45)를 (도 7 및 도 9에 나타낸 바와 같이) 화살표 B의 반대 방향으로 상승시킨다. 이러한 모루(45)의 이동은 경사면을 갖는 다른 협력부(47)에 의해 달성되며, 이 협력부(47)는 외장부(9)와 함께 이동하는 팩(peg)(49)에 의해 위쪽으로 들어올려진다. 이러한 모루(45)의 이동과 거의 동시에, 이 단계에서 삽입된 광섬유를 클램핑하고 있는 클램프 블록(35a, 35b)은 섬유의 축을 따르는 방향으로(즉, 도 7의 관점에서 뒤쪽으로) 모루에서 약간 멀리 함께 이동한다. 이는 외장부(9)와 함께 슬라이드하며 화살표 A의 방향에 대해 측면으로(즉, 도 8의 관점에서 뒤쪽으로) 플레이트(55)에 압력을 가하는 탄성 부재(53)와 협력하는 (도 8에 나타낸) 부재(51)에 의해 달성된다. 클램프 블록(35a, 35b)은 이러한 플레이트(55)의 이동에 의해 모루에서 떨어져 이동하고, 이는 장력을 받아 페룰(15)과 클램프 블록(35a, 35b) 사이로 연장되는 클램프된 광섬유의 절단면을 제시한다. 또한 모루(45)의 상승 이동에 의해 섬유가 변위되어 섬유에 국부적 전단력이 가해진다.

클램프된 광섬유가 장력 및 전단력을 받으면, 또 슬라이드 가능 외장부(9)의 화살표 A 방향으로의 이동이 외장부(9)(도 10에 일부만 도시)에 부착된 제 1 트리거 엘리먼트(54)(도 10에 나타낸 바와 같이)를 회전 가능 부재(60)의 이(tooth)(58)에 충돌시킨다. 이는 회전 가능 부재(60)를 화살표 E의 방향으로 회전시켜, 회전 가능 부재(60)의 다른 이(62)를 피벗 포인트(66)를 중심으로 선회하도록 배치된 피벗 부재(64)에 충돌시키고, 이에 따라 피벗 부재(64)가 포인트(66)를 중심으로 화살표 D의 방향으로 선회한다. 피벗 부재(64)에는 피벗 스코어링 블레이드(61)가 부착되고, 이에 따라 이러한 부재의 선회가 스코어링 블레이드를 화살표 D로 나타낸 바와 같이 회전시킴으로써, 섬유가 장력과 전단력을 모두 받는 섬유를 따르는 소정의 위치에서 광섬유를 스코어링 한다. 스코어링 블레이드(61)에 의해 스코어링 된 선의 약점과 함께 섬유에 가해지는 장력 및 전단력의 합력은 실질적으로 섬유 축에 수직이 아닌 평면을 따라 섬유를 절단시킨다.

또한 외장부(9)의 화살표 A 방향으로의 이동은 외장부(9)에 부착된 제 2 트리거 엘리먼트(56)(도 10 참조)가 부분 회전(바람직하게는 톱니형 외주의 하나의 이)에 의해 래치트 휠(ratchet wheel)(68)을 회전시키게 한다. 래치트 휠(68)은 일련의 이(cog)에 의해 인덱싱 바퀴(57)에 연결되고, 이는 도 10 및 도 11에 나타낸다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 인덱싱 바퀴(57)의 나선형 바퀴는 슬라이드 가능 바(59)를 화살표 C의 방향으로 선형적으로 이동시킨다. 바(59)의 각각의 이동은 외장부(9)의 이동을 각각 활성화시키기 위해 단지 미소량만큼이다. 이러한 슬라이드 가능 바(59)의 이동은 스코어링 블레이드(61)를 소량 이동시켜, 스코어링 블레이드의 회전 시작점은 장치가 광섬유를 절단하는데 사용될 때마다 아주 약간 다르다. 이와 같이, 광섬유를 스코어링 하는 스코어링 블레이드의 일부는 "인덱싱", 즉 광섬유가 절단될 때마다 블레이드의 다른 부분이 사용된다. 따라서, 각각의 광섬유는 스코어링 블레이드의 미사용 부분을 경험하고, 이에 따라 시간에 대한 블레이드의 무뎌짐은 장치에 의한 광섬유의 절단시 시간에 따른 편차를 일으키지 않는다. 바람직하게 장치가 사용될 때마다 블레이드가 (새로운 시작점을 나타내도록) 이동하는 거리는 매우 작아, 수백 또는 수천(예를 들어 5,000)회의 절단 동작이 하나의 블레이드에 의해 행해질 수 있다. 바람직하게 블레이드는 다이아몬드 커팅 에지를 포함한다.

이어지는 슬라이드 가능 외장부(9)의 핸들(5a, 5b) 쪽으로의 뒤로 이동은 장치의 절단 메커니즘의 각종 컴포넌트들을 그 시작 위치로 되돌아가게 하고, 테이프(37a, 37b)가 이어지는 클램핑 동작을 위해 새로운 면을 나타내도록 특정 길이 감겨지게 한다. 해제 레버(7)를 화살표 A의 방향으로 밀면, 바람직하게 탄성 부재(예를 들어 스프링 - 도시 생략)의 작용 하에 개방되는 핸들(5a, 5b)이 해제됨으로써, 압착 블록(33)을 개방하고 페룰(15) 및 압착에 의해 페룰이 고정되는 절단된 광섬유(19)가 장치로부터 제거되게 한다.

언급한 장치(1)의 부가적인 바람직한 특징은 도 3에 나타낸 플렉서블(flexible) 암(63)이다. 플렉서블 암(63)은 장치가 다른 장비의 부품, 예를 들어 광섬유 접속함에 부착될 수 있게 한다. 암(63)은 예를 들어 어떤 마이크 스탠드 (등)에 사용되는 종류의 플렉서블 부착 암이며, "거위목"이라고도 한다.

따라서, 본 발명에 따른 장치는 휴대 및 수동 조작될 수 있는 (예를 들어 상기에 도시 및 설명한 바와 같은) 도구 형태인 것으로 인식된다. 도구는 공장은 물론 현장에서 광섬유 설치/수리 기술자에 의해 편리하게 사용될 수 있다.

첨부 도면을 참조로 예로서 상기의 개선예를 설명한다.

도면을 참조하면, 도 13은 상술한 도 3에 개시된 것과 다른 위치로 ICCT에 부착된 거위목 배치 클램프(G)를 개략적으로 나타낸다.

또한 도 13은 2개의 둥근 홈 나사(10)로 고정되며, 2개의 잠금부(a)를 구비하여 ICCT의 압착 및 절단부에 대한 CKA 입구(본 도면에서 볼 수 없음)와 우선 정렬되고 이어서 ICCT 상부에서 ASAH(6)와 정렬되는 CKAH 리테이너(retainer)를 지지하는 가이드 레일(1);

레일(1) 상에서 수직으로 상하 슬라이드하며, 2개의 로크(b)를 구비하여 CKA를 (사용중일 때) ICCT의 압착 입구 안팎 및 (사용중일 때) ASA 안팎에 배치하는 2개의 다른 위치에 CKAH 리테이너를 고정시키는 CKAH 리테이너(2);

ICCT의 상기 입구 및 상기 ASA의 안/밖으로 CKA를 옮기도록 수평으로 슬라이드하는 CKAH(3);

금속 페룰을 수평으로 지지하도록 힌지를 붙임으로써 CKA(사용중일 때) 위를 폐쇄하는 CKAH 커버(4)(도 17 참조);

CKAH 리테이너(2)가 가이드 레일(1) 밖으로 미끄러지는 것을 막는 CKAH 리테이너 정지 모듈(5);

제 1 CKA를 ASA에 설치한 후 180°회전할 수 있으며, 2개의 피쳐(c)에 의해 적절히 지지될 수 있는 ASAH(6);

ICCT 상부의 2개의 나사에 의해 고정되는 ASAH 리테이너(7);

힌지에 의해 ASA(존재할 경우)를 지지하는 ASAH 커버(8); 및

ASAH 고정 나사(9)를 나타낸다.

도 14 내지 도 19에 나타낸 동작 단계는 다음과 같다:

단계 1: ASAH에 ASA를 배치하고 커버를 덮으며, ASA가 한 방향으로만 배치될 수 있고 ASAH에서 길이방향으로 회전 또는 슬라이드할 수 없도록 배치된다.

단계 2: CKAH를 뒤쪽으로 슬라이드시켜, 커버를 열고 CKAH에 CKA를 배치한다.

단계 3: CKA를 적절히 수용하도록 CKA 커버를 닫는다.

단계 4: 금속 페룰이 ICCT에 들어가도록 CKAH를 ICCT 쪽으로 슬라이드시킨 다음, 광섬유를 삽입하고 페룰을 압착하여 섬유를 절단한다.

단계 5: CKAH를 뒤쪽으로 슬라이드시켜 압착된 페룰 및 절단된 섬유를 ICCT로부터 제거하고, CKAH를 고정시켜 다음 단계 동안 섬유를 손상시킬 수 있는 수평 이동을 방지한다.

단계 6: CKAH를 ASAH에 대해 위쪽으로 슬라이드시키고 그 위치에 CKAH를 고정시킨다.

단계 7: CKAH를 앞으로 슬라이드시켜 CKA를 가능한 멀리 ASA에 삽입하고 그 위치에 고정시킨다.

단계 8: CKAH의 커버를 열고 CKAH를 아래쪽으로 이동시킴으로써 CKA를 해제한다.

단계 9: CKAH를 화살표로 나타낸 바와 같이 뒤쪽으로 슬라이드시킨다.

단계 10: CKA를 완전히 ASA에 슬라이드시켜 2개의 비스듬하게 대향하는 원통 형 "콘센트 핀 고정" 돌출부에 이를 때까지 CKA를 회전시킴으로써 고정시키고, 후에 원래의 시작 위치로 CKAH를 아래쪽으로 슬라이드시킨다.

단계 11: ASAH를 회전시키고, 새로운 CKA를 CKAH에 배치하고, 모든 단계를 다시 반복하여 절단된 단부의 정확한 정렬을 보장하는 D자형(화살표로 지시된) CKA 페룰에 의해 ASA에서 2개의 절단된 섬유의 완벽한 접속을 형성한다. 섬유가 접속되어야 하는 ASA의 수에 필요한 회수만큼 전체 섬유 접속 동작을 반복한다.

본 발명의 상술한 재사용 스프링 형태에 따른 하나의 가능한 배치에 대해 도 20 내지 도 23을 참조로 예로서 설명한다. 본 예에서, 압축 가능 부재(41)는 페룰 홀더(39)의 마주하는 면으로 연장되는 적당한 형상의 측면 개구(46)에 의해 도 20에서 화살표 A로 나타낸 바와 같이 삽입된 두 갈래로 나누어진 판 스프링이다. 스프링(41)은 이와 같이 화살표 B의 방향으로 ASA 커넥터 몸체(도시 생략)에 삽입하는 동안 홀더(39)에서 페룰(1)의 원하는 탄성 이동을 허용한다. 페룰 홀더(39)가 뒤틀어져(화살표 C) 커넥터와의 결합을 고착시켜, 상술한 공동 계류중인 출원 제0216434.1호에 개시된 바와 같이 페룰을 페룰 홀더와 고정 결합시킨 후, 스프링(41)은 더 이상 불필요하며 예를 들어 개략적으로 나타낸 부착된 플렉서블 부재(F)에 의해 제거된다.

도 21은 CKA(페룰(1), 홀더(39) 및 광섬유(O))의 배치 및 CKAH 커버(4)의 폐쇄 이전에 CKAH(3)에 배치된 재사용 가능 스프링(41)을 나타낸다. 도 22에서 CKA는 CKA의 홀더(39)에 있는 개구(46)에 삽입된 스프링(41)에 의해 CKAH(3)의 적당한 위치에서, 커버(4)가 닫혀 CKA를 CKAH에 고정시키기를 기다리고, ICCT(도시 생략)에서 페룰의 압착 및 광섬유(O)의 절단이 이어진다. 도 23은 CKAH 이동(화살표 E2)이 허용되는 한 ASAH에 수용된 ASA에 압착된 페룰(1) 및 절단된 광섬유(0)가 삽입된 후(도 14 참조) CKAH 커버(4)가 개방(화살표 D)되고 CKAH(3)가 하강(화살표 E1)하여 CKA를 해제하는 것을 나타낸다. 플렉서블 부재(F)는 개략적으로 나타낸 바와 같이 CKAH(3)에 재사용 가능 스프링(41)을 수용하도록, 선택적으로 CKAH 구조 안팎으로 플렉서블 부재(F)를 연장 및 수축시키기 위한 어떤 배치(도시 생략)에 의해 부착된다. 연장된 부재(F)의 탄력성은 상술한 바와 같이 섬유 길이 허용 오차를 보상하도록 스프링(41)에 의해 적절히 CKA가 ASA에 완전히 삽입되고(화살표 E3) 회전되어 적당한 위치에 고정될 수 있게 하고, 스프링(41)의 제거 및 플렉서블 부재의 수축이 이어져, 다음 CKA에 재사용할 준비가 된 CKAH에 스프링을 잘 맞게 재배치한다.

Claims (39)

1. 광섬유에 고정 엘리먼트(15)를 고정시키기 위한 고정 메커니즘 및 상기 고정 엘리먼트가 상기 광섬유에 고정되었을 때 상기 광섬유를 절단(cleave)하기 위한 절단 메커니즘을 포함하는 광섬유(19)를 절단하기 위한 장치로서,

   상기 고정 메커니즘은 상기 절단 메커니즘에 대하여, 상기 광섬유(19)의 길이방향 축을 중심으로 미리 정해진 방향에 상기 고정 엘리먼트(15)를 지향시키도록 배열되는 방향 결정 수단(orientation determining means)(21)을 포함하고,

   상기 절단 메커니즘은 형성된 끝 단면이 상기 광섬유의 길이방향 축에 대하여 비 수직(non-perpendicular) 각도로 지향되도록 상기 광섬유를 절단하도록 배열되고,

   상기 고정 메커니즘 및 상기 절단 메커니즘은 상기 절단 메커니즘에 의해 형성된 상기 광섬유 끝 단면이 상기 고정 엘리먼트에 대하여 미리 설정된 방향에 있도록 상호간에 배열되며,

   상기 절단 메커니즘은, 상기 광섬유(19)를 스코어링 하여 균열(crack)이 상기 광섬유를 통해 전파되도록 하고 이에 따라 상기 광섬유를 절단하게 하도록 배열된 스코어링 블레이드(61)를 포함하고,

   상기 스코어링 블레이드(61)는 상기 광섬유를 절단하기 위한 장치에 의해 절단되는 각각의 광섬유(19) 또는 광섬유들의 세트에 대하여 상기 블레이드 상의 상이한 위치가 상기 광섬유를 스코어링 하기 위하여 사용되도록 배열되는,

   광섬유를 절단하기 위한 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 고정 엘리먼트(15)는 페룰을 포함하는,

   광섬유를 절단하기 위한 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 고정 엘리먼트(15)는 상기 광섬유가 상기 고정 엘리먼트의 내부를 관통하여 연장되도록, 상기 광섬유(19)에 고정되는,

   광섬유를 절단하기 위한 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 광섬유를 절단하기 위한 장치는 포켓형 도구 형태인,

   광섬유를 절단하기 위한 장치.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 광섬유를 절단하기 위한 장치의 상기 절단 메커니즘은 상기 고정 엘리먼트(15)가 상기 광섬유에 고정된 경우에만 상기 광섬유(19)를 절단할 수 있는,

   광섬유를 절단하기 위한 장치.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 고정 메커니즘 및 상기 절단 메커니즘은 상기 광섬유가 절단되고, 그에 따라 상기 광섬유의 끝 단면이 상기 고정 엘리먼트(15)에 대해 상기 광섬유를 따라 미리 설정된 위치에 생성되도록 배열되는,

   광섬유를 절단하기 위한 장치.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 고정 메커니즘은 상기 고정 엘리먼트를 압착(crimp)함으로써 상기 고정 엘리먼트를 상기 광섬유(19)에 고정시키는 압착 메커니즘(crimping mechanism)인,

   광섬유를 절단하기 위한 장치.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 절단된 광섬유의 분리된 단부가 상기 광섬유를 절단하기 위한 장치로부터 제거될 수 있는 개구(14)를 포함하는,

   광섬유를 절단하기 위한 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 광섬유를 절단하기 위한 장치가 동작하지 않을 때 상기 개구를 닫는 폐쇄 수단을 포함하는,

   광섬유를 절단하기 위한 장치.
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

    상기 고정 메커니즘은 상기 절단 메커니즘이 상기 광섬유(19)를 절단하는 동안 상기 고정 엘리먼트(15)를 고정시키는,

    광섬유를 절단하기 위한 장치.
11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

    상기 절단 메커니즘은 상기 광섬유가 절단되는 동안 상기 광섬유(19)를 고정시키는 클램핑 메커니즘을 포함하는,

    광섬유를 절단하기 위한 장치.
12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

    상기 광섬유가 절단되는 동안 상기 광섬유(19)는 상기 절단 메커니즘에 의한 장력 및 전단력(shear) 중 적어도 하나를 받게 배치되는,

    광섬유를 절단하기 위한 장치.
13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

    상기 절단 메커니즘은 상기 광섬유(19)가 절단되는 동안 상기 광섬유가 구부러지게 하는 모루(anvil)(45)를 포함하는,

    광섬유를 절단하기 위한 장치.
14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

    상기 광섬유를 절단하기 위한 장치가 특정 시점에서 절단 동작을 시작한 이래로 상기 광섬유를 절단하기 위한 장치에 의해 이루어진 절단 횟수 및 상기 광섬유를 절단하기 위한 장치에 의해 이루어질 잔여 절단 횟수를 나타내는 수명 표시기를 포함하는,

    광섬유를 절단하기 위한 장치.
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