KR101204179B1 - 커넥터의 조립 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 절단 후의 단면이 광축에 대하여 경사지도록 현장에서 용이하게 광섬유를 절단하는 방법, 그 방법에 이용되는 절단 장치, 그 방법을 포함하는 커넥터의 조립 방법을 제공한다. 절단하는 방법은 유리섬유와 피복으로 이루어지는 광섬유의 절단 위치를 포함하는 부분에 비틀림을 부여하고, 절단 위치에 있어서 피복 및 유리섬유에 절입부를 만들고, 절단 위치에 있어서 광섬유에 외력을 가하여 광섬유를 절단한다. 광섬유를 절단하는 장치는 절단 위치를 사이에 두고 광섬유의 한쪽에 있어서 광섬유를 고정하는 광섬유 고정 수단, 다른 쪽에 있어서 광섬유를 회전가능하게 고정하는 광섬유 회전 수단, 피복 및 유리섬유에 절입부를 만드는 블레이드를 갖는다.
Description
본 발명은 광섬유를 피복마다 절단하는 방법, 그 방법에 이용되는 장치, 및 그 방법을 포함하는 커넥터의 조립 방법에 관한 것이다.
광섬유를 피복마다 절단하는 방법이, 일본 공개 특허 제 2005-345530 호 공보에 개시되어 있다. 이 방법에서는 광섬유 지지 수단의 앞 클램퍼 및 뒷 클램퍼가 광섬유에 있어서의 절단 위치의 전후를 각각 지지하고, 장력(張力) 부여 수단이 전후의 클램퍼를 서로 이반시키는 방향으로 가세하여, 파지하고 있는 광섬유에 장력을 부여한다. 그리고, 이 상태에서 피복 및 유리섬유를 회전하는 블레이드에 의하여 절단한다. 장력을 부여하여 절단함으로써, 유리섬유의 단면을 광축에 대하여 수직으로, 또한 평탄하게 절단할 수 있다. 또, 피복과 유리섬유를 동시에 절단하므로 공정 수를 삭감할 수 있다.
그런데, 광축에 대하여 수직인 단면을 갖는 광섬유끼리 접속하였을 경우, 광 신호가 접속면을 통과할 때에 광 신호의 일부가 반사되어 입사 방향으로 복귀되어 버린다. 한 개의 광섬유로 쌍방향의 통신을 행하는 경우에, 한 방향의 송신 광에 의한 반사광과 반대 방향의 송신 광이 혼신(混信)되어 특히 문제점이 생긴다. 그래서, 접속면을 경사지게 하여 접속함으로써 반사광의 반사 방향을 어긋나게 하여, 송신 광에의 악영향 방지가 행해지고 있다.
그러나, 지금까지 접속면을 경사지게 하는 것은 연마 등의 가공에 의하여 행하고 있었다. 그 때문에, 각 가정에 배선할 때에, 현장에서 광섬유를 절단하고, 단면을 광축에 대하여 비스듬하게 가공하고 나서 광섬유를 접속하는 것은 번거로워서, 시간을 필요로 할 뿐만 아니라 기술적으로도 곤란했다.
특허문헌 1. 일본 공개 특허 제 2005-345530 호 공보
발명의 요약
본 발명의 목적은 절단 후의 단면이 광축에 대하여 경사지도록 현장에서 용이하게 광섬유를 절단하는 방법과, 그 방법에 이용되는 절단 장치, 및 그 방법을 포함하는 커넥터의 조립 방법을 제공하는 것이다.
목적을 달성하기 위하여, 유리섬유와 그것을 덮는 피복으로 이루어지는 광섬유를 절단하는 방법이 제공된다. 이 방법에서는, 광섬유의 절단 위치를 포함하는 부분에 비틀림을 부여하고, 절단 위치에 있어서 피복 및 유리섬유에 절입부를 만들어, 절단 위치에 있어서 광섬유에 외력을 가하여 광섬유를 절단한다.
절단 위치를 사이에 두고 광섬유의 한쪽을 고정하고 다른쪽을 회전시킴으로써 광섬유의 절단 위치를 포함하는 부분에 비틀림을 부여해도 된다. 또, 절단 위치에 있어서 광섬유의 한쪽 측면을 지지하여 측압을 부여하는 동시에 다른 쪽 측면으로부터 피복 및 유리섬유에 절입부를 만들어도 된다.
본 발명의 다른 면에 있어서, 유리섬유와 그것을 덮는 피복으로 이루어지는 광섬유를 절단하는 장치가 제공된다. 이 장치는, 절단 위치를 사이에 두고 광섬유의 한쪽에 있어서 광섬유를 고정하는 광섬유 고정 수단과, 다른쪽에 있어서 광섬유를 회전가능하게 고정하는 광섬유 회전 수단과, 피복 및 유리섬유에 절입부를 만드는 블레이드를 갖는다. 절단 장치는 광섬유의 선단에 장착하는 커넥터를 분리가능하게 보지하는 수단을 가져도 되고, 보지하는 수단에 커넥터가 보지되어 있어도 된다.
본 발명의 또 다른 면에 있어서, 이하의 순서 (1)~(6)에 의한 커넥터의 조립 방법이 제공된다.
(1) 유리섬유와 유리섬유를 덮는 피복으로 이루어지는 광섬유를 커넥터에 삽입하여 이 광섬유의 선단부를 인출한다.
(2) 광섬유를 커넥터의 광섬유 고정 수단에 고정하는 동시에 광섬유의 선단부를 광섬유 회전 수단에 고정한다.
(3) 광섬유 회전 수단을 회전시켜서 광섬유의 절단 위치를 포함하는 부분에 비틀림을 부여한다.
(4) 절단 위치에 있어서 피복 및 유리섬유에 절입부를 만든다.
(5) 절단 위치에 있어서 광섬유에 외력을 가하여 광섬유를 절단한다.
(6) 광섬유 고정 수단을 일단 해제하여 절단면이 커넥터 내부의 소정 위치에 위치할 때까지 광섬유를 복귀시키고 나서 다시 광섬유 고정 수단에 의하여 광섬유를 고정한다.
발명의 효과
본 발명에 의하면, 유리섬유와 그것을 덮는 피복으로 이루어지는 광섬유를 비튼 상태에서 절단하므로, 절단 후의 단면이 광축에 대하여 경사지도록 현장에서 용이하게 광섬유를 절단할 수 있다. 또, 피복마다 광섬유를 절단하여 피복을 제거하는 공정은 불필요하게 되므로, 공정 수를 삭감할 수 있다.
도 1에 있어서, 영역 (A)~영역 (C)는 본 발명에 관련된 광섬유의 절단 방법의 실시 형태에 있어서의 각 공정을 도시하는 개념도,
도 2는 본 발명에 관련된 광섬유의 절단 방법의 실시 형태에 있어서 광섬유를 절단 장치에 올려놓은 상태를 도시하는 정면도 및 양측 단면도,
도 3은 본 발명에 관련된 광섬유의 절단 방법의 실시 형태에 있어서 광섬유를 블레이드로 절단하는 모습을 도시하는 단면도,
도 4는 본 발명에 관련된 광섬유의 절단 방법의 실시 형태에 있어서 광섬유 회전 수단의 회전 각과 절단 후의 단면이 광축에 대하여 이루는 각도와의 관계를 도시하는 그래프,
도 5는 본 발명에 관련된 광섬유의 절단 장치의 실시 형태를 도시하는 개념도로서, 영역 (A)는 평면도, 영역 (B)는 영역 (A) 중 B-B 위치에 있어서의 단면도,
도 6에 있어서, 영역 (A)는 블레이드의 제 1 실시 형태를 도시하는 정면도 및 측면도, 영역 (B)는 블레이드의 제 2 실시 형태를 도시하는 정면도,
도 7에 있어서, 영역 (A)~영역 (D)는 본 발명에 관련된 커넥터의 조립 방법의 실시 형태에 있어서의 각 공정을 도시하는 개념도,
도 8은 본 발명에 관련된 커넥터의 조립 방법으로 제조된 커넥터를 이용한 커넥터 접속의 일 예를 도시하는 단면도.
본 발명의 실시 형태를, 이하에서 도면을 참조하여 설명한다. 도면은 설명을 목적으로 하며, 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 도면에 있어서 설명의 중복을 피하기 위하여 동일한 부호는 동일한 부분을 나타낸다. 도면 내의 치수의 비율은 반드시 정확하지는 않다.
처음에, 본 발명에 관련된 광섬유의 절단 방법의 실시 형태를 설명한다. 도 1에 있어서, 영역 (A)~영역 (C)는 절단 방법의 실시 형태에 있어서의 각 공정을 도시하는 개념도이다. 처음에, 광섬유(11)의 절단 위치(12)를 사이에 둔 양측 각각에 상대적인 비틀림을 가한다[영역 (A)]. 다음으로, 비튼 상태에서 피복(11b) 및 유리섬유(11a)에 절입부(12a)를 가한다[영역 (B)]. 또한, 절단 위치(12)에 외력(F)을 가하여 절단한다[영역 (C)]. 영역 (C)에서는, 광섬유(11)의 축에 수직의 외력(F)을 가하여 광섬유를 절단하고 있으나, 광섬유(11)를 양측으로 잡아당기는 외력을 가하여 절단해도 된다.
도 2는 광섬유를 절단 장치에 올려놓은 상태를 도시하는 정면도 및 양측 단면도이다. 광섬유(11)의 절단 위치(12)에 대하여 한쪽(우측)을 광섬유 고정 수단(21)으로 고정하고, 다른쪽(좌측)을 광섬유 회전 수단(22)으로 회전시킴으로써, 광섬유(11)를 절단 위치에서 비틀 수 있다. 이 때, 회전 수단(22)의 회전량에 따라서 광섬유의 비틀림 양을 조정하여, 용이하게 절단면의 경사 각도를 조정할 수 있다.
도 3은 광섬유를 블레이드로 절단하는 모습을 도시하는 단면도이다. 피복(11b)을 잘라서 유리섬유(11a)에 흠집을 가할 때에는, 절단 위치(12)에 있어서의 광섬유(11)의 한쪽 측면(상면)에 측압 부재(23)에 의하여 힘을 가하는 동시에, 다른쪽 측면(하면)에 블레이드(13)로 절입부를 만드는 것이 바람직하다. 이에 의하여, 절단시에 광섬유(11)가 빠져나가는 것을 방지하고, 확실하게 절입부 등을 만들 수 있다.
도 4는 광섬유 회전 수단의 회전 각과 절단 후의 단면이 광축에 대하여 이루는 각도와의 관계를 도시하는 그래프로서, 종축은 회전 각, 횡축은 단면이 광축에 대하여 이루는 각도이다. 또한, 광섬유(11)로서, 유리섬유(11a)의 외경이 80㎛, 광섬유(11)의 외경이 125㎛인 것을 이용하고 있다. 광섬유(11)의 회전 각도를, 예를 들어 100°~200°로 설정하면, 광축에 대하여 5°~8°경사진 단면을 갖는 광섬유를 얻을 수 있다.
본 발명의 광섬유의 절단 방법의 실시 형태에 의하면, 광섬유(11)를 절단 위치(12)의 양측에서 비틀어서 절단하므로, 절단 후의 단면이 광축에 대하여 경사지도록 현장에서 용이하게 광섬유를 절단할 수 있다. 또, 피복(11b)마다 광섬유(11)를 절단하므로 피복(11b)을 제거하는 공정이 불필요하게 되어, 현장에 있어서도 단시간에 효율적으로 절단할 수 있다. 또한, 광섬유(11)가 외피에 덮여 있는 케이블이나 코드의 경우에는, 외피를 제거하여 피복(11b)한 광섬유(11)를 꺼내고 나서, 전술한 절단을 행한다.
다음으로, 본 발명에 관련된 광섬유의 절단 장치의 실시 형태를 설명한다. 도 5는 본 발명에 관련된 광섬유의 절단 장치의 실시 형태를 도시하는 개념도로서, 영역 (A)는 평면도, 영역 (B)는 영역 (A) 중 B-B 위치에 있어서의 단면도이다. 광섬유의 절단 장치(10)는 유리섬유(11a)와 그것을 덮는 피복(11b)으로 이루어지는 광섬유(11)를 절단하는 것이다. 절단 장치(10)는 기대(基臺)(20) 위에서 절단 위치(12)의 한쪽(도 5 우측)에 광섬유 고정 수단(21), 다른쪽(도 5 좌측)에 광섬유 회전 수단(22)을 갖는다. 부가하여, 절단 장치(10)는 블레이드(13) 및 절단량 조정 수단을 갖는다.
고정 수단(21)은 예를 들어 상하로 개폐가능하게 설치되어 있고, 닫힘으로써 기대(20)의 상면을 따라서 배치되는 광섬유(11)를 고정할 수 있다. 회전 수단(22)은 예를 들어 회전가능하고 또한 임의의 회전 위치에 고정가능한 원통형 부재(22a)이며, 원통형 부재(22a)의 중심을 광섬유(11)가 관통가능하고 또한 원통형 부재(22a)에 광섬유(11)가 고정가능하다. 광섬유(11)의 일단을 고정 수단(21)에 의해서 고정하고 타단을 회전 수단(22)의 원통형 부재(22a)를 회전시킴으로써, 광섬유(11)를 임의의 비틀림 각도로 비틀 수 있다.
기대(20)는 절단 위치(12) 부근에 힌지부(20a)를 설치하여 접어 구부릴 수 있게 하는 것이 바람직하다. 이에 의하여, 기대(20)를 접어 구부림으로써, 광섬유(11)의 절입부(12a)에 외력을 작용시킬 수 있다.
블레이드(13)는 스프링 등의 구동 수단에 의해서, 광섬유(11)의 길이 방향과 대략 수직 방향으로, 또한 기대(20)의 절단 위치(12) 부분에 설치된 오목부(20b)를 따라서 슬라이딩하고, 피복(11b) 및 유리섬유(11a)에 절입부를 만든다. 절단량 조정 수단은 블레이드(13)에 의한 절단량을 조정한다.
도 6의 영역 (A)는 블레이드의 제 1 실시 형태를 도시하는 정면도 및 측면도이다. 제 1 실시 형태의 블레이드(13)는 블레이드(13A)와 지지면(23a)을 갖는다. 블레이드(13A)는 경사져 있고, 선단[도 5의 영역 (A) 아래쪽)이 낮고, 후단이 광섬유(11)의 유리섬유(11a)의 하부에 도달하는 높이로 되어 있다. 블레이드(13A)에 인접하여 절단량 조정 수단으로서 경사진 형상의 지지면(23a)이 일체적으로 설치되어 있고, 블레이드(13A)는 지지면(23a)으로부터 절단량(d)만큼 돌출되어 있다. 블레이드(13A)를 슬라이딩시켜서 광섬유(11)에 절입부(12a)를 만들 때에는, 지지면(23a)이 광섬유(11)의 저면에 접촉하므로, 돌출량(d)에 상당하는 깊이의 절입부가 광섬유(11)에 만들어진다.
도 6의 영역 (B)는 블레이드의 제 2 실시 형태를 도시하는 정면도이다. 제 2 실시 형태의 블레이드(13)는 원형의 회전 블레이드(13B)를 갖고, 블레이드(13B)를 회전시키면서 슬라이딩시켜 광섬유(11)에 절입부를 만든다. 제 2 실시 형태에서는 절단량 조정 수단은 광섬유(11)에 설치되어 광섬유(11)에 위쪽으로부터 측압을 가하는 측압 부재(23b)이다. 측압 부재(23b)의 위치는 블레이드(13B)의 상단이 유리섬유(11a)의 하부에 도달하는 상태에서 슬라이딩하도록 조정된다. 측압 부재(23b)가 광섬유(11)를 위쪽으로의 이동을 구속하여, 회전하는 블레이드(13B)를 슬라이딩시킴으로써, 광섬유(11)에 소정량(d)의 절입부를 만들 수 있다.
또, 도 5의 영역 (A) 및 영역 (B)에 나타낸 바와 같이, 기대(20)의 상면에는 커넥터 보지 수단(24)이 설치되어 있다. 커넥터 보지 수단(24)은 기대(20)에 형성한 커넥터를 수용하는 홈으로서, 광섬유(11)의 선단에 장착하는 커넥터(30)의 일부를 홈 내에 매설하여, 커넥터(30)를 분리가능하게 보지할 수 있다.
광섬유의 절단 장치(10)를 이용하여 광섬유(11)의 절단을 행하기 위해서는, 광섬유(11)의 길이 방향에 있어서의 절단 위치의 한쪽을 고정 수단(21)에 의하여 기대(20)에 고정하는 동시에, 다른쪽을 회전 수단(22)에 고정한다. 이 때, 광섬유(11)에는 소정의 장력을 부여해 두는 것이 바람직하다. 그리고, 회전 수단(22)을 회전시켜서 광섬유(11)를 소정 각도 비틀고, 블레이드(13)에 의하여 피복(11b) 및 유리섬유(11a)에 절입부(12a)를 만들고, 절입부 위치에 외력을 가하여 파단시킨다.
절단 장치(10)에 의하면, 광섬유(11)를 절단 위치(12)에 있어서 비틀 수 있고, 비튼 상태에서 광섬유(11)의 피복(11b) 및 유리섬유(11a)에 블레이드(13)로 절입부를 만들 수 있다. 이 때, 절단량 조정 수단에 의하여 절단량을 조정하므로, 소정의 절단량으로 확실하게 절입부를 만들 수 있다. 또, 커넥터 보지 수단(24)에 커넥터(30)를 장착하여 광섬유(11)를 커넥터(30)에 통과시킨 상태에서 광섬유(11)를 절단함으로써, 용이하고 또한 신속하게 광섬유(11)를 커넥터(30)에 접속할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 관련된 커넥터의 조립 방법의 실시 형태를 설명한다. 도 7에 있어서, 영역 (A)~영역 (D)는 본 발명에 관련된 커넥터의 조립 방법의 실시 형태에 있어서의 각 공정을 도시하는 개념도이다. 본 실시 형태에 있어서는, 광케이블(14)에 커넥터(30)를 장착하기 위하여, 광섬유의 절단 장치(10)의 커넥터 보지 수단(24)에 커넥터(30)를 보지한 것을 이용한다.
먼저, 광케이블(14)의 선단부의 외피를 제거하여, 피복(11b)한 광섬유(11)를 꺼내 둔다. 그리고, 광섬유(11)를 광섬유 고정 수단(21) 및 광섬유 회전 수단(22)을 관통시키고, 고정 수단(21)에 의하여 광섬유를 기대(20)에 고정하는 동시에, 회전 수단(22)에 광섬유를 고정한다[영역 (A)]. 이어서, 회전 수단(22)의 원통형 부재(22a)를 소정 각도 회전시켜서, 광섬유(11)를 절단 위치(12)에 있어서 비튼다[영역 (B)]. 광섬유(11)를 비튼 상태에서 블레이드(13)를 구동시키고, 광섬유(11)의 피복(11b)을 절단하고, 다시 유리섬유(11a)의 일부에 절입부(12a)를 만든다[영역 (C)]. 이 때, 블레이드(13)의 높이의 조정에 의하여, 일정량의 절입부를 얻을 수 있게 되어 있다. 그리고, 기대(20)를 힌지(20a)를 중심으로 하여 접어 구부림으로써 광섬유(11)에 외력(여기서는 절곡력)을 부여하여, 광섬유(11)를 파단시킨다[영역 (D)]. 그 후, 광섬유(11)의 절단면이 커넥터(30)에 있어서의 소정 위치에 위치하도록 광섬유(11)를 복귀시켜서, 광케이블(14)을 커넥터(30)에 고정한다.
본 발명의 커넥터의 조립 방법의 실시 형태에 의하면, 피복(11b)으로 덮인 광섬유(11)를 커넥터(30)에 고정하므로, 피복(11b)을 제거하는 수고가 필요없게 되는 동시에, 유리섬유(11a)가 현장작업에서 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또, 선단면이 광축에 대하여 경사지도록 절단한 광섬유(11)를 커넥터에 고정하므로, 커넥터(30)를 개재하여 접속할 때에, 접속면에 있어서의 반사광이 복귀하여 통신 등에 악영향을 미치게 하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 광섬유가 외피에 덮인 케이블이나 코드의 경우에는, 외피를 소정 길이만큼 제거하여 피복된 광섬유를 꺼내고 커넥터를 장착하도록 한다. 그 때, 광섬유의 고정은 외피마다 광섬유를 고정할 수 있다.
도 8은 본 발명에 관련된 커넥터의 조립 방법으로 제조된 커넥터를 이용한 커넥터 접속의 일 예를 도시하는 단면도이다. 도 8에 나타난 커넥터 접속은, 제 1 광케이블(14A)에 장착된 커넥터(30A)와, 제 2 광케이블(14B)에 장착된 커넥터(30B)를 접속함으로써, 양쪽 광케이블(14A, 14B)을 접속한 것이다. 양쪽 커넥터(30A, 30B)는 본 발명의 커넥터 조립 방법에 의해서 조립된 암수 커넥터이다.
광케이블(14A, 14B)로부터 인출된 광섬유(11A, 11B)는 접촉면(15)에 있어서 접속 단면끼리 접촉하고 있다. 커넥터(30A, 30B)가 접속되기 전에는 커넥터(30A)의 선단으로부터 광섬유(11A)가 소정량 돌출되어 있고, 또한 커넥터(30B)의 선단에서도 광섬유(11B)가 소정량 돌출되어 있다. 광섬유(11A, 11B)가 돌출한 커넥터(30A, 30B)끼리를 도 8과 같이 접속하면, 광섬유(11A, 11B)의 단면끼리 접촉, 충돌하여 광섬유(11A, 11B)가 커넥터(30A, 30B)의 후방측으로 이동시켜진다. 이동시켜진 광섬유(11A, 11B)는 모두 커넥터(30A, 30B) 내에 있어서 휨 수용 공간(11c)에서 광섬유(11A, 11B)가 휘어진다.
이 때, 휘어진 광섬유(11A, 11B)가 신장되려고 하는 힘에 의해서, 광섬유(11A, 11B)의 접속 단면끼리가 서로 가압하여, 확실하게 접속되게 하고 있다. 양쪽 접속 단면은 모두 광축 직교면에 대하여 소정의 각도로 경사져 있고, 경사진 상태에서 면접촉하게 되어 있으므로, 접속면에 있어서의 반사광은 광축 방향과는 다른 방향으로 반사하게 되어, 접속 특성을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명의 광섬유의 절단 방법 및 광섬유의 절단 장치는, 전술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라 적당한 변형, 개량 등이 가능하다.
본 출원은 2006년 4월 10일 출원된 일본 특허 출원(특원 제 2006-108101 호)에 의거하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 합체된다.
본 발명에 관련된 광섬유의 절단 방법, 그 방법에 이용되는 장치, 및 그 방법을 포함하는 커넥터의 조립 방법은, 현장에서 광섬유를 절단하고, 단면을 비스듬하게 가공하는 방법으로서 유용하다.
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- 유리섬유와 상기 유리섬유를 덮는 피복으로 이루어지는 광섬유를, 접촉면과, 광섬유 고정 수단과, 상기 접촉면과 상기 광섬유 고정 수단 사이에 마련된 휨 수용 공간을 구비하는 커넥터에 삽입하여 상기 광섬유의 선단부를 인출하고,상기 광섬유를 상기 커넥터의 광섬유 고정 수단에 고정하는 동시에 상기 광섬유의 선단부를 광섬유 회전 수단에 고정하고,상기 광섬유 회전 수단을 회전시켜서 상기 광섬유의 절단 위치를 포함하는 부분에 비틀림을 부여하고,상기 절단 위치에 있어서 상기 피복 및 상기 유리섬유에 절입부를 만들고,상기 절단 위치에 있어서 상기 광섬유에 외력을 가하여 상기 광섬유를 절단해서 경사진 절단면을 형성하고,상기 광섬유 고정 수단을 일단 해제하여 절단면이 상기 커넥터 내부의 소정 위치에 위치할 때까지 상기 광섬유를 복귀시키고 나서 다시 상기 광섬유 고정 수단에 의해 상기 광섬유를 고정하는커넥터의 조립 방법.
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