KR102653735B1

KR102653735B1 - 융착 접속기

Info

Publication number: KR102653735B1
Application number: KR1020217005631A
Authority: KR
Inventors: 료 하세가와
Original assignee: 가부시키가이샤후지쿠라
Priority date: 2019-10-24
Filing date: 2020-02-21
Publication date: 2024-04-01
Also published as: CN112711095A; EP3837574A1; WO2021079538A1; EP3837574B1; KR20210049811A; US20220011514A1; CN112711095B; JP6745964B1; CN212134992U; JP2021067843A; US11892679B2

Abstract

본 발명의 융착 접속기는 한 쌍의 광섬유를 가열하는 히터를 포함하는 장치 본체, 한 쌍의 광섬유의 각 유리 부분을 배치하는, 홈이 형성된 한 쌍의 유리 홀더, 제1 클램프로서, 제1 클램프와 유리 홀더의 사이에 유리 부분을 유지하는 한 쌍의 개방 및 폐쇄 가능한 상기 제1 클램프, 한 쌍의 광섬유의 각각의 코팅 부분을 위에서부터 누르는 한 쌍의 개방 및 폐쇄 가능한 제2 클램프, 장치 본체에 고정된 제3 클램프로서, 폐쇄 상태에서 한 쌍의 광섬유 중 적어도 하나의 움직임을 제한하도록 구성된 개방 및 폐쇄 가능한 제3 클램프, 및 상기 히터, 상기 한 쌍의 유리 홀더, 상기 한 쌍의 제1 클램프, 상기 한 쌍의 제2 클램프 및 상기 제3 클램프를 덮는 개방 및 폐쇄 가능한 방풍 커버를 포함하고, 상기 장치 본체는 방풍 커버를 개폐하는 커버 구동기와 한 쌍의 제2 클램프를 개폐하는 클램프 구동기를 포함하며, 한 쌍의 제1 클램프의 개폐 동작은 상기 방풍 커버의 개폐 동작과 연동되고, 제3 클램프는 상기 방풍 커버가 열린 후에도 폐쇄 상태를 유지하도록 구성된다.

Description

융착 접속기

본 발명은 융착 접속기(fusion splicer)에 관한 것이다.

2019년 10월 24일 일본에 출원된 일본특허출원 제2019-193686 호에 근거하여 우선권이 주장되며, 그 내용은 여기에 참고로 포함된다.

특허 문헌 1에는 광섬유를 가열하여 융착하는 융착 접속기가 개시되어 있다. 융착 접속기는 광섬유의 유리 부분을 누르는 제1 클램프(섬유 클램프 부재), 광섬유의 코팅 부분을 누르는 제2 클램프(상부 클램프 부재), 제1 클램프 및 제2 클램프를 덮는 방풍 커버를 포함한다. 융착 접속시 광섬유는 코팅 부분의 일부가 제거되어 유리 부분이 노출되는 상태가 된다.

일본국 특허 제5209126호

종래의 융착 접속기에서는 융착 접속 후 방풍 커버가 열리고 제1 클램프와 제2 클램프가 광섬유로부터 후퇴하게 되면 광섬유가 자유롭게 움직이게 되는 경우가 있다. 광섬유가 자유롭게 움직이면 노출된 유리 부분이 융착 접속기의 구성 부재와 접촉하여 손상되거나 유리 부분이 휘어져 광전송의 신뢰성이 저하될 수 있다.

특히, 방풍 커버의 개방에 따라 제1 클램프와 제2 클램프가 개방되도록 구성하면 이러한 문제가 더욱 심각해진다.

본 발명은 이러한 상황을 고려하여 이루어진 것이며, 본 발명의 목적은 방풍 커버가 열린 후에도 자유롭게 움직이는 광섬유를 제한할 수 있는 융착 접속기를 제공하는 것이다.

상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따른 융착 접속기는, 한 쌍의 광섬유를 가열하는 히터를 포함하는 장치 본체; 상기 한 쌍의 광섬유의 각 유리 부분을 배치하는, 홈이 형성된 한 쌍의 유리 홀더; 제1 클램프로서, 상기 제1 클램프와 상기 유리 홀더의 사이에 상기 유리 부분을 유지하는 한 쌍의 개방 및 폐쇄 가능한 상기 제1 클램프; 상기 한 쌍의 광섬유의 각각의 코팅 부분을 위에서부터 누르는 한 쌍의 개방 및 폐쇄 가능한 제2 클램프; 상기 장치 본체에 고정된 제3 클램프로서, 폐쇄 상태에서 상기 한 쌍의 광섬유 중 적어도 하나의 움직임을 제한하도록 구성된 개방 및 폐쇄 가능한 상기 제3 클램프; 및 상기 히터, 상기 한 쌍의 유리 홀더, 상기 한 쌍의 제1 클램프, 상기 한 쌍의 제2 클램프 및 상기 제3 클램프를 덮는 개방 및 폐쇄 가능한 방풍 커버를 포함하고, 상기 장치 본체는 상기 방풍 커버를 개폐하는 커버 구동기와 상기 한 쌍의 제2 클램프를 개폐하는 클램프 구동기를 포함하며, 상기 한 쌍의 제1 클램프의 개폐 동작은 상기 방풍 커버의 개폐 동작과 연동되고, 상기 제3 클램프는 상기 방풍 커버가 열린 후에도 폐쇄 상태를 유지하도록 구성된다.

전술한 측면에 따르면, 방풍 커버가 열린 후에도 제3 클램프가 폐쇄 상태로 유지된다. 폐쇄 상태의 제3 클램프는 한 쌍의 광섬유 중 적어도 하나의 움직임을 제한하기 때문에 융착 접속 후 자유롭게 움직이는 광섬유를 제한할 수 있다.

따라서, 제3 클램프 이외의 융착 접속기의 구성 부재와 접촉하여 노출된 유리 부분이 손상되거나 유리 부분이 구부러져 광 전송의 신뢰성을 저하시키는 것을 제한할 수 있다.

제3 클램프의 폐쇄력은 제2 클램프의 폐쇄력보다 작을 수 있다.

제2 클램프는 위에서부터 제3 클램프의 적어도 일부를 덮는 결합부를 포함할 수 있다.

전술한 측면의 융착 접속기는 제3 클램프의 개폐 동작을 제2 클램프의 개폐 동작과 연동되는 상태와 연동되지 않는 상태 사이에서 전환할 수 있는 전환부를 더 포함할 수 있다.

제3 클램프는 한 쌍의 광섬유가 연장되는 좌우 방향에서 제1 클램프와 제2 클램프 사이에 위치할 수 있고, 제3 클램프는 코팅 부분에 포함된 제1 코팅층과 접촉할 수 있고, 제2 클램프는 코팅 부분에 포함되고 제1 코팅층보다 외측에 위치한 제2 코팅층과 접촉할 수 있다.

전술한 측면의 융착 접속기는 커버 구동기 및 클램프 구동기를 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어기는 접속 손실 계산(calculation of a splice loss)이 수행된 후 또는 보증 시험(proof test)이 수행된 후, 상기 한 쌍의 광섬유가 융착 접속된 후 상기 커버 구동기와 상기 클램프 구동기를 구동하여 상기 방풍 커버, 상기 한 쌍의 제1 클램프 및 상기 한 쌍의 제2 클램프를 열도록 구성된다.

전술한 본 발명의 측면에 따르면, 방풍 커버가 열린 후에도 자유롭게 움직이는 광섬유를 제한할 수 있는 융착 접속기를 제공할 수 있다.

도 1a는 본 실시예에 따른 융착 접속기의 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 융착 접속기의 방풍 커버가 열려 있는 상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 실시예의 융착 접속기에서 제공되는 접속 구조를 전후 방향에서 본 개략도이다.
도 3은 본 실시예의 융착 접속기에서 제공되는 접속 구조를 좌우 방향에서 본 개략도이다.
도 4a는 도 2의 화살표 IV-IV 방향에서 취한 단면도이다.
도 4b는 도 4a의 제3 클램프가 열려있는 상태를 나타낸 단면도이다.
도 5a는 제2 실시예에 따른 융착 접속기의 제2 클램프 부근의 평면도이다.
도 5b는 도 5a의 화살표 V-V 방향에서 취한 단면도이다.
도 6a는 도 5a의 전환부가 이동한 상태를 나타낸 평면도이다.
도 6b는 도 6a의 화살표 VI-VI 방향에서 취한 단면도이다.
도 7은 제3 실시예에 따른 융착 접속기에서 제공된 접속 구조를 전후 방향에서 본 개략도이다.

(제1 실시예)

이하, 도면을 참조하여 제1 실시예의 융착 접속기에 대하여 설명한다.

도 1a, 1b 및 2에 도시된 바와 같이, 융착 접속기(1)는 한 쌍의 광섬유 F1 및 F2를 융착 접속하도록 구성된다. 광섬유 F1 및 F2 각각은 유리 부분(G)과, 그 유리 부분(G)을 덮는 코팅 부분(C)을 포함한다. 코팅 부분(C)는 단층으로 형성될 수도 있고, 복수의 층으로 형성될 수도 있다. 본 실시예의 코팅 부분(C)은 제1 코팅층(C1)과 제1 코팅층(C1)을 외측에서 덮는 제2 코팅층(C2)을 포함한다. 제1 코팅층(C1) 및 제2 코팅층(C2)은 수지로 형성된다. 또한, 코팅 부분(C)는 3개 이상의 코팅층을 포함할 수 있다.

융착 접속기(1)는 광섬유 F1을 포함하는 제1 광섬유 유닛과 광섬유(F2)를 포함하는 제2 광섬유 유닛을 집합적으로 융착 접속하도록 구성될 수 있다. 즉, 융착 접속기(1)는 단일 코어 광섬유 F1 및 F2를 서로 융착 접속할 수도 있고, 다중 코어 광섬유 유닛들을 집합적으로 서로 융착 접속할 수도 있다. 즉, "한 쌍의 광섬유를 융착 접속하는 것"은 다중 코어 광섬유 유닛들을 융착 접속하는 것을 포함한다.

융착 접속기(1)는 외관이 박스형인 장치 본체(2)를 포함한다. 방풍 커버(3)는 장치 본체(2)의 상부에 제공된다. 방풍 커버(3)는 회전 중심(3a)을 중심으로 회전 가능하다.

도 1b에 도시된 바와 같이, 방풍 커버(3)가 회전 중심(3a)을 중심으로 회전하면 광섬유 F1 및 F2를 융착 접속하는 접속 구조(10)가 노출된다. 이 접속 구조(10)는 광섬유 F1 및 F2를 가열하는 히터(2a)를 포함한다.

장치 본체(2) 내부에는 제어기(U), 커버 구동기(M1) 및 클램프 구동기(M2)가 배치된다. 커버 구동기(M1)는 방풍 커버(3)를 구동하고, 클램프 구동기(M2)는 제2 클램프(15)를 구동한다(후술). 제어기(U)는 커버 구동기(M1)와 클램프 구동기(M2)를 제어한다. 커버 구동기(M1) 및 클램프 구동기(M2)에는 모터와 같은 동력원이 사용될 수 있다. 제어기(U)는 마이크로 제어기, 집적 회로(IC), 대규모 집적 회로(LSI), 주문형 집적 회로(ASIC) 또는 수치 제어(NC) 장치 등과 같은 집적 회로가 사용될 수 있다. 제어기(U)는 커버 구동기(M1) 및 클램프 구동기(M2)에 추가하여 히터(2a) 등을 제어할 수 있다.

이하, 본 실시예의 접속 구조(10)는 도 2 내지 도 4b를 참조하여 설명한다. 도 2 내지 도 4b에서, 각 부재는 구조의 이해를 용이하게 하기 위해 단순화된 방식으로 도시된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 접속 구조(10)는 한 쌍의 가동 스테이지(11), 한 쌍의 하부 클램프(12), 한 쌍의 유리 홀더(13), 한 쌍의 제1 클램프(14), 한 쌍의 제2 클램프(15), 한 쌍의 제3 클램프(16), 및 한 쌍의 전극봉(17)(도 3 참조)을 포함한다. 한 쌍의 가동 스테이지(11)가 서로 마주 보는 방향과 한 쌍의 전극봉(17)이 마주하는 방향은 서로 수직이다.

(방향 정의)

본 실시예에서, 한 쌍의 가동 스테이지(11)가 서로 마주 보는 방향을 좌우 방향 X라고 하고 X축으로 표시한다. 또한, 한 쌍의 전극봉(17)이 서로 마주 보는 방향을 전후 방향 Y라고 하고 Y축으로 표시한다. 좌우 방향(X) 및 전후 방향(Y) 모두에 수직인 수직 방향 Z는 Z축으로 표시된다.

좌우 방향(X)은 또한 한 쌍의 광섬유 F1 및 F2가 연장되는 방향이다. 좌우 방향(X)에 있어서, 한 쌍의 전극봉(17)에 가까운 쪽을 안쪽으로 하고, 한 쌍의 전극봉(17)으로부터 먼 쪽을 바깥쪽이라고 한다.

접속 구조(10)는 한 쌍의 전극봉(17)을 중심으로 하여 좌우 방향(X)으로 실질적으로 대칭적인 구조를 갖는다.

한 쌍의 가동 스테이지(11)는 좌우 방향(X)으로 서로 거리를 두고 배치되어 장치 본체(2)에 부착된다. 한 쌍의 가동 스테이지(11) 각각은 장치 본체(2)에 대해 좌우 방향(X)으로 이동 가능하다. 도 2에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 가동 스테이지(11)는 전후 방향(Y)에서 볼 때 그 사이에 전극봉(17)을 두도록 배치된다. 즉, 가동 스테이지(11)는 전극봉(17)에 대해 전후로 이동할 수 있다. 장치 본체(2)에는 가동 스테이지(11)를 구동하는 구동원(미도시, 모터 등)이 설치되어 있다.

한 쌍의 하부 클램프(12)는 판 형상으로 형성되고 각각 가동 스테이지(11)의 상부에 위치한다. 하부 클램프(12)는 가동 스테이지(11)에 착탈 가능하다. 한 쌍의 제2 클램프(15)는 하부 클램프(12) 위에 위치된다. 또한, 한 쌍의 제3 클램프(16)는 하부 클램프(12) 위에 위치된다. 하부 클램프(12), 제2 클램프(15) 및 제3 클램프(16)는 가동 스테이지(11)에 고정된다. 따라서 가동 스테이지(11)가 좌우 방향(X)으로 이동하면 하부 클램프(12), 제2 클램프(15) 및 제3 클램프(16)도 좌우 방향(X)으로 이동한다.

제1 클램프(14)는 유리 홀더(13) 위에 위치한다. 제1 클램프(14)는 방풍 커버(3)의 개폐 동작에 연동하여 유리 홀더(13)의 상면을 개폐하도록 구성된다. 본 실시예에서, 제1 클램프(14)는 도 3에 도시된 바와 같이 방풍 커버(3)의 내면에 부착된다. 또한, 한 쌍의 제1 클램프(14) 각각의 내부에는 아래쪽으로 제1 클램프(14)에 힘을 가하는 스프링(14a)이 제공된다. 이 구성에서, 방풍 커버(3)가 닫힐 때, 제1 클램프(14)는 스프링(14a)에 의해 가해지는 힘에 의해 광섬유 F1 또는 F2의 유리 부분(G)을 누른다. 또한, 유리 홀더(13)가 제1 클램프(14) 아래에 위치하기 때문에, 광섬유 F1 또는 F2의 유리 부분(G)은 스프링(14a)에 의해 생성된 편향력(biasing force)에 의해 제1 클램프(14)와 유리 홀더(13) 사이에 끼워진다.

한편, 방풍 커버(3)가 열리면 제1 클램프(14)도 유리 부분(G)으로부터 위쪽으로 분리된다.

전술한 바와 같이, 제1 클램프(14)는 방풍 커버(3)의 개폐 동작과 연동되어 유리 부분(G)이 고정된 상태와 유리 부분(G)이 고정되지 않은 상태 사이를 전환할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 유리 홀더(13)는 전후 방향(Y)에서 볼 때 전극봉(17)과 하부 클램프(12) 사이에 위치한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 유리 홀더(13)의 상면에는 위쪽으로 열리는 V 자형 홈(13a)이 형성된다. 이 홈(13a)은 좌우 방향(X)으로 연장된다. 유리 부분(G)의 상대적인 위치는 광섬유 F1 및 F2의 유리 부분(G)이 한 쌍의 유리 홀더(13)의 홈(13a)에 배치될 때 결정된다. 또한, 홈(13a)의 형상은 V자형에 한정되지 않고, 유리 부분(G)의 위치를 결정할 수 있는 한 임의의 형상을 사용할 수 있다. 예를 들어, 홈(13a)은 U자형 또는 사다리꼴일 수 있다. 유리 홀더(13)의 재료는 예를 들어 세라믹과 같은 방전 가열에 견딜 수 있는 재료이다.

제2 클램프(15)는 하부 클램프(12)에 대해 회전 가능하게 제공된다. 제2 클램프(15)는 하부 클램프(12)의 상면을 개폐할 수 있다. 제2 클램프(15)는 제2 클램프(15)와 하부 클램프(12) 사이에 광섬유 F1 또는 F2의 코팅 부분(C)을 유지할 수 있다. 또한, 제2 클램프(15)는 하부 클램프(12)의 상면을 개폐함으로써 광섬유 F1 또는 F2가 고정된 상태와 고정되지 않은 상태 사이를 전환할 수 있다.

제2 클램프(15) 및 하부 클램프(12) 중 하나에는 자석이 제공되고, 다른 하나에는 자석에 자기적으로 흡착되는 부분(철 재료 등)이 제공된다. 따라서, 제2 클램프(15)가 하부 클램프(12)의 상면에 근접한 상태에서 하향 력(자기력)이 제2 클램프(15)에 작용한다. 자력은 제2 클램프(15)를 닫으려고 작용하는 힘(폐쇄력)으로서 작용하여 제2 클램프(15)가 닫힌 상태를 유지한다. 도시되지 않았지만, 제2 클램프(15)는 광섬유 F1 또는 F2와 접촉하는 가압 편을 포함하고, 압축 스프링에 의해 가압편에 아래쪽으로 힘이 가해진다. 따라서, 제2 클램프(15)가 닫힌 상태에서 가압편은 압축 스프링에 의해 소정의 힘으로 광섬유 F1 또는 F2를 가압한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제2 클램프(15)는 제3 클램프(16)의 일부를 위에서 덮는 결합부(15a)를 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 결합부(15a)는 제2 클램프(15)로부터 좌우 방향(X)으로 내측으로 돌출된다.

제3 클램프(16)는 좌우 방향(X)에서 제1 클램프(14)와 제2 클램프(15) 사이에 위치되고 하부 클램프(12) 위에 위치된다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 제3 클램프(16)는 제2 클램프(15)와 다른 회전 샤프트(16a)를 포함한다. 따라서, 제3 클램프(16)는 제2 클램프(15)와는 독립적으로 회전 가능하다. 제3 클램프(16)의 회전 샤프트(16a) 근방에는 제3 클램프(16)에 편향력(biasing force)을 가하는 텐션 스프링(16b)이 설치되어 있다.

결합부(15a)의 동작은 도 2를 참조하여 설명될 것이다. 제2 클램프(15)가 닫히면 결합부(15a)가 제3 클램프(16)와 접촉하고 제3 클램프(16)를 밀어서 제3 클램프(16)도 닫힌다. 한편, 제2 클램프(15)가 열리면 결합부(15a)는 제3 클램프(16)로부터 상방으로 분리된다. 따라서, 제3 클램프(16)는 제2 클램프(15)를 닫는 동작과 연동되지만 제2 클램프(15)를 여는 동작과는 연동되지 않는다.

도 3에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 전극봉(17)은 전후 방향(Y)으로 서로 거리를 두고 배치된다. 각 전극봉(17)은 전후 방향(Y)으로 내측(광섬유 F1, F2에 더 가까운 쪽)으로 갈수록 외경이 감소하는 테이퍼 형상을 갖는다. 광섬유 F1 및 F2의 접촉면이 전극봉(17) 사이에 배치되고 접촉면을 향하여 방전이 행해질 때, 광섬유 F1 및 F2의 선단을 가열하여 융착할 수 있다. 즉, 본 실시예의 히터(2a)는 한 쌍의 전극봉(17)으로 구성된다. 또한, 히터(2a)로서 전극봉(17) 대신에 히터 등을 사용해도 된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 융착 접속기(1)는 광섬유 F1 및 F2의 융착 접속부를 영상화하는 촬상 유닛(20)을 포함한다. 촬상 유닛(20)은 한 쌍의 카메라(21), 한 쌍의 광원(22) 및 한 쌍의 렌즈(23)를 포함한다. 카메라(21)는 광섬유 F1 및 F2의 융착 접속부(유리 부분(G))를 촬상한다. 촬상된 영상은 융착 접속기(1)에 제공된 손실 계산기에 입력된다. 손실 계산기는 영상에 기초하여 융착 접속부의 광 전송 손실(이하 간단히 접속 손실이라고 함)의 추정값을 계산할 수 있다. 또한, 융착 접속기(1)는 카메라(21)에 의해 촬상된 영상과 접속 손실을 디스플레이(2b)(도 2 참조)에 표시할 수 있다. 손실 계산기는 위에서 설명한 제어기(U)의 일부일 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 카메라(21)는 전후 방향(Y)으로 서로 거리를 두고 배치된다.

렌즈(23)는 카메라(21)와 유리 부분(G) 사이에 각각 배치된다. 카메라(21)는 렌즈(23)를 통해 유리 부분(G)을 촬상한다. 한 쌍의 광원(22)은 방풍 커버(3)의 내측에 배치된다. 광원(22)이 유리 부분(G)에 광을 조사하면, 카메라(21)는 유리 부분(G)을 선명하게 촬상할 수 있다. 광원(22)으로서는, 예를 들면 발광 다이오드 등을 적절하게 사용할 수 있다. 또한, 광원(22)은 적어도 카메라(21)가 광섬유 F1 및 F2를 촬영할 때 켜질 수 있다. 따라서, 예를 들어, 광원(22)은 광섬유 F1 및 F2가 카메라(21)에 의해 촬상될 때만 켜지고 다른 시간에는 꺼질 수 있다.

다음으로, 상기와 같이 구성된 융착 접속기(1)의 동작에 대해 설명한다.

융착 접속기(1)를 이용하여 광섬유 F1 및 F2를 융착 접속할 때, 방풍 커버(3)가 개방되고 제1 클램프(14), 제2 클램프(15) 및 제3 클램프(16)가 개방된 상태로 설정된다. 이 상태에서 광섬유 F1 및 F2는 하부 클램프(12)와 유리 홀더(13)에 놓인다. 보다 구체적으로, 광섬유 F1 및 F2의 코팅 부분(C)은 하부 클램프(12)에 배치되고, 유리 부분(G)은 유리 홀더(13)의 홈(13a)에 배치된다. 또한, 광섬유 F1 및 F2는 코팅 부분(C)의 일부가 미리 제거되어 유리 부분(G)이 노출된 상태로 된다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 코팅 부분(C)의 제2 코팅층(C2)만 제거되고 제1 코팅층(C1)이 노출되는 영역이 제공될 수 있다. 이때, 제1 코팅층(C1)이 노출된 부분은 제3 클램프(16) 아래에 배치되고, 제2 코팅층(C2)이 남아있는 부분은 제2 클램프(15) 아래에 배치된다.

다음으로, 디스플레이(2b)에 제공된 터치 패널을 조작하거나 장치 본체(2)에 제공된 버튼을 조작하여 방풍 커버(3), 제1 클램프(14), 제2 클램프(15) 및 제3 클램프(16)를 닫는다. 구체적으로, 폐쇄 신호는 제어기(U)로부터 커버 구동기(M1) 및 클램프 구동기(M2)로 출력된다. 방풍 커버(3)가 커버 구동기(M1)의 힘으로 닫히면 한 쌍의 제1 클램프(14)도 방풍 커버(3)와 함께 닫혀진다. 클램프 구동기(M2)의 힘으로 제2 클램프(15)가 닫히면, 제2 클램프(15)에 포함된 결합부(15a)가 제3 클램프(16)를 민다. 따라서, 제3 클램프(16)도 제2 클램프(15)와 함께 닫힌다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 제3 클램프(16)가 닫힌 상태에서, 텐션 스프링(16b)에 의해 가해지는 스프링력(P)에 의해 제3 클램프(16)를 닫으려는 방향으로 회전 샤프트(16a) 주위에 모멘트(T1)가 발생한다. 모멘트(T1)로 인해 광섬유 F1 또는 F2는 제3 클램프(16)에 의해 아래쪽으로 눌린 상태에 도달한다. 또한, 모멘트(T1)는 제3 클램프(16)를 닫는 힘(폐쇄력)으로 작용한다. 여기서, 제3 클램프(16)는 제1 클램프(14) 및 제2 클램프(15)가 개방될 때 광섬유 F1 또는 F2가 자유롭게 움직이는 것을 방지하는 역할을 한다. 한편, 제2 클램프(15)는 융착 접속시 광섬유 F1 또는 F2를 고정하는 역할을 한다. 전술한 바와 같이 그 역할이 서로 다르고 제3 클램프(16)가 수동으로 개폐되기 때문에, 제3 클램프(16)의 폐쇄력은 제2 클램프(15)의 폐쇄력보다 작은 것이 바람직하다.

다음으로, 가동 스테이지(11)가 좌우 방향(X)에서 안쪽으로 이동하고, 광섬유 F1 및 F2의 유리 부분(G)이 서로 맞닿도록 한다. 유리 부분(G)이 서로 맞닿은 상태에서 히터(2a)(전극봉(17))에 전력이 공급되고, 유리 부분(G)이 가열 용융된다. 따라서, 광섬유 F1 및 F2의 유리 부분(G)이 일체화되어 융착 접속된다. 유리 부분(G)이 용융될 때, 바람이 전극봉(17) 또는 유리 부분(G)에 부딪히면 융착 접속 상태가 불안정해진다. 한편, 방풍 커버(3)를 닫은 상태에서 융착 접속을 하면 전극봉(17) 주위에 바람이 부딪 치는 것을 억제할 수 있고 융착 상태를 안정시킬 수 있다.

융착 접속 후 손실 계산기를 통해 접속 손실을 계산할 수 있다. 접속 손실의 계산은 촬상 유닛(20)에 의해 캡처된 융착 접속부의 영상에 기초하여 수행된다. 접속 손실의 계산 결과가 디스플레이(2b)에 표시된다. 손실 계산기는 제어기(U)의 일부이거나 제어기(U)와 다른 부분일 수 있다.

접속 손실을 계산한 후 보증 시험(proof test)을 수행할 수 있다. 보증 시험은 가동 스테이지(11)를 좌우 방향(X)으로 바깥쪽으로 이동시키고 융착 접속부에 소정의 인장력을 가함으로써 수행된다. 보증 시험의 결과는 디스플레이(2b)에 표시된다. 접속 손실 계산 및 보증 시험은 수행되지 않을 수도 있다.

제어기(U)는, 융착 후, 접속 손실 계산이 수행된 후 또는 보증 시험이 수행된 후, 커버 구동기(M1)를 구동함으로써 방풍 커버(3)를 개방한다. 이때, 제1 클램프(14)도 방풍 커버(3)와 연동하여 개방된다. 제어부(U)는 방풍 커버(3)가 열린 후 클램프 구동기(M2)를 구동하여 제2 클램프(15)를 개방할 수 있다. 제2 클램프(15)는 융착 접속시 광섬유 F1 또는 F2를 고정하는 역할을 하므로 제2 클램프(15)에 작용하는 자기력(폐쇄력)이 크다. 따라서, 클램프 구동기(M2)에 의해 제2 클램프(15)가 자동으로 개방되는 경우 사용자가 수동으로 제2 클램프(15)를 개방하는 경우에 비해 조작성이 향상된다.

여기서, 본 실시예에서는 방풍 커버(3), 제1 클램프(14) 및 제2 클램프(15)가 열린 후에도 제3 클램프(16)가 닫힌 상태가 계속된다. 그 후, 폐쇄 상태의 제3 클램프(16)는 광섬유 F1 및 F2 중 하나 또는 둘 모두의 움직임을 제한한다. 따라서, 융착 접속 후 자유롭게 움직이는 광섬유 F1 및 F2가 제한되고, 유리 부분(G)가 제3 클램프(16) 이외의 융착 접속기(1)의 구성 부재와 접촉하거나 유리 부분(G)이 구부러져서 광 전송의 신뢰성 저하를 억제할 수 있다. 특히, 제2 클램프(15)는 전술한 바와 같이 자기력에 의해 폐쇄되므로, 커버 구동기(M1)에 의해 제2 클램프(15)가 자동으로 개방될 때 제2 클램프(15)가 격렬하게 튀어 나오는 경우가 있다. 이때 충격으로 인한 광섬유 F1 및 F2의 움직임도 제3 클램프(16)에 의해 억제될 수 있다.

또한, 본 실시예의 융착 접속기(1)에는 한 쌍의 제3 클램프(16)가 제공되지만, 제3 클램프(16)는 1개만 제공될 수 있다. 이 경우에도, 제3 클램프(16)가 광섬유 F1 및 F2 중 어느 하나와 접촉하면, 자유롭게 움직이는 광섬유 F1 및 F2가 제한될 수 있다. 또한, 제3 클램프(16)는 폐쇄 상태에서 광섬유 F1 및 F2와 반드시 접촉할 필요는 없다. 예를 들어, 폐쇄 상태의 제3 클램프(16)와 광섬유 F1 및 F2 사이에 틈이 있어도, 위쪽으로 이동하려고 할 때 광섬유 F1 및 F2가 제3 클램프(16)와 접촉하게 되므로 광섬유 F1 및 F2의 움직임은 제한될 수 있다. 특히, 제3 클램프(16)가 유리 부분(G) 위에 위치할 때, 유리 부분(G)과 폐쇄된 제3 클램프(16) 사이에 갭이 제공됨으로써, 제3 클램프(16)의 가압력(폐쇄력)이 유리 부분(G)에 직접 작용하는 것을 피할 수 있다. 제3 클램프(16)가 광섬유 F1 또는 F2와 접하는 부분에는 버퍼 부재(고무 등)가 제공될 수 있다. 이 경우, 제3 클램프(16)가 유리 부분(G)의 상부에 배치되는 경우에도, 제3 클램프(16)와 유리 부분(G)의 접촉에 의해 유리 부분(G)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

융착 접속기(1)에서 광섬유 F1 및 F2가 제거되면 제3 클램프(16)를 수동으로 개방할 수 있다. 제3 클램프(16)는 텐션 스프링(16b)에 의해 약한 편향력으로 폐쇄되므로, 사용자는 적은 조작력으로 제3 클램프(16)를 열 수 있다. 따라서, 제3 클램프(16)가 개방되면 광섬유 F1 및 F2에 가해지는 충격에 의한 광섬유 F1 및 F2의 움직임을 억제할 수 있다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 제3 클램프(16)가 회전축(16a)을 중심으로 소 정량 회전하면, 텐션 스프링(16b)에 의한 스프링력(P)은 제3 클램프(16)를 개방 방향으로 회전시키는 모멘트(T2)를 발생시킨다. 제3 클램프(16)는 모멘트(T2)에 의해 개방 상태로 유지되기 때문에, 사용자는 제3 클램프(16)로부터 손을 떼고 광섬유 F1 및 F2를 집을 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시예의 융착 접속기(1)는 한 쌍의 광섬유 F1 및 F2를 가열하는 히터(2a)를 갖는 장치 본체(2); 그 위에 광섬유 F1 및 F2의 각 유리 부분을 배치하는 홈(13a)이 형성된 한 쌍의 유리 홀더(13); 제1 클램프(14)와 유리 홀더(13) 사이에 유리 부품(G)을 유지하는 한 쌍의 개폐 가능한 제1 클램프(14); 광섬유 F1 및 F2의 각각의 코팅 부분(C)을 위에서부터 누르는 한 쌍의 개폐 가능한 제2 클램프(15), 장치 본체(2)에 고정되고 폐쇄 상태에서 한 쌍의 광섬유 F1 및 F2 중 적어도 하나의 움직임을 제한하도록 구성된 개폐 가능한 제3 클램프(16), 및 히터(2a), 한 쌍의 유리 홀더(13), 한 쌍의 제1 클램프(14), 한 쌍의 제2 클램프(15) 및 제3 클램프(16)를 덮는 개폐 가능한 방풍 커버(3)를 포함한다. 또한, 장치 본체(2)는 방풍 커버(3)를 개폐하는 커버 구동기(M1) 및 한 쌍의 제2 클램프(15)를 개폐하는 클램프 구동기(M2)를 포함하며, 여기서 한 쌍의 제1 클램프(14)의 개폐 동작은 방풍 커버(3)의 개폐 동작과 연동되도록 구성되고, 제3 클램프(16)는 방풍 커버(3)가 열린 후에도 닫힌 상태를 유지하도록 구성된다. 방풍 커버(3)가 열린 후에 자유롭게 움직이는 광섬유 F1 및 F2는 제3 클램프(16)에 의해 제한될 수 있다.

또한, 제3 클램프(16)의 폐쇄력은 제2 클램프(15)의 폐쇄력보다 작다. 따라서, 사용자는 작은 작동력으로 제3 클램프(16)를 수동으로 열 수 있다. 따라서, 제3 클램프(16)가 개방될 때 광섬유 F1 또는 F2에 가해지는 충격을 줄일 수 있고, 광섬유 F1 또는 F2의 예기치 않은 움직임을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

또한, 제2 클램프(15)는 제3 클램프(16)의 적어도 일부를 위에서부터 덮는 결합부(15a)를 포함한다. 따라서, 제2 클램프(15)의 폐쇄 동작과 연동하여 제3 클램프(16)를 폐쇄할 수 있어 조작성이 더욱 향상될 수 있다. 또한, 결합부(15a)가 위에서부터 제3 클램프(16)를 덮기 때문에, 제3 클램프(16)는 제2 클램프(15)의 개방 동작과 연동될 수 없다.

또한, 코팅 부분(C)은 제1 코팅층(C1)과 제1 코팅층(C1)의 외측에 위치한 제2 코팅층(C2)을 포함하고, 제3 클램프(16)는 광섬유 F1 및 F2가 연장되는 좌우방향에서 제1 클램프(14)와 제2 클램프(15) 사이에 위치한다. 그러면, 제3 클램프(16)가 제1 코팅층(C1)과 접촉하고, 제2 클램프(15)가 제2 코팅층(C2)과 접촉하게 된다. 이 구성에 따르면, 제3 클램프(16)는 융착 접속부에 가까운 위치에서 광섬유 F1 및 F2에 접촉하게 되어 융착 접속부의 예상치 못한 움직임을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

또한, 융착 접속기(1)는 커버 구동기(M1) 및 클램프 구동기(M2)를 제어하는 제어기(U)를 더 포함한다. 그러면, 제어기(U)는, 광섬유 F1 및 F2가 융착된 후, 접속 손실 계산이 수행된 후 또는 보증 시험이 수행된 후, 커버 구동기(M1)와 클램프 구동기(M2)를 구동하여 방풍 커버(3), 한 쌍의 제1 클램프(14) 및 한 쌍의 제2 클램프(15)를 개방하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 제2 클램프(15) 등이 자동으로 개방되므로 조작성이 더욱 향상될 수 있다. 또한, 제3 클램프(16)가 상술한 조작성을 향상시키면서 광섬유 F1 및 F2의 움직임을 제한할 수 있다는 점에서 우수한 융착 접속기(1)를 구현할 수 있다.

(제2 실시예)

다음으로, 본 발명에 따른 제2 실시예가 설명될 것이지만, 기본 구성은 제1 실시예와 동일하다. 따라서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 그 설명은 생략하고 다른 점만 설명한다.

본 실시예의 융착 접속기(1)는 제2 클램프(15)의 결합부(15a) 대신에 전환부(18)가 제공된다는 점에서 제1 실시예와 다르다.

도 5a는 제2 실시예의 제2 클램프(15) 근방을 위에서 본 평면도이다. 도 5b는 도 5a의 화살표 V-V 방향에서 본 단면도이다. 또한, 도 5a 및 5b는 융착 접속기(1)에 제공된 한 쌍의 제2 클램프(15)의 일측(광섬유 F1측)을 도시한다. 도시 및 설명은 생략되지만, 타측(광섬유 F2측)의 제2 클램프(15)는 후술하는 것과 동일한 구성을 갖는다.

도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 전환부(18)는 본 실시예의 제2 클램프(15)에 부착된다. 제2 클램프(15)에는 좌우 방향(X)으로 연장되는 가이드 홈(15c)이 형성되고, 전환부(18)는 가이드 홈(15c)을 따라 슬라이딩 이동 가능하다. 따라서, 전환부(18)는 제2 클램프(15)에 대해 좌우 방향(X)으로 슬라이딩 이동 가능하다.

전환부(18)는 연결부(19)를 포함한다. 본 실시예의 연결부(19)는 좌우 방향(X)으로 연장되는 샤프트이고, 좌우 방향(X)으로 전환부(18)를 관통한다. 연결부(19)는 좌우 방향(X)으로 제1 단부(19a) 및 제2 단부(19b)를 갖는다. 제1 단부(19a)는 전환부(18)로부터 제3 클램프(16) 측을 향해 돌출된다. 제2 단부(19b)는 전환부(18)로부터 제3 클램프(16)의 반대쪽으로 돌출된다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 제3 클램프(16)는 오목부(16c)를 갖는다. 오목부(16c)는 연결부(19)와 수직 방향 Z 및 전후 방향 Y에서 동일한 위치에 배치된다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 상태(이하, 연결 상태라 함)에서, 연결부(19)의 제1 단부(19a)는 오목부(16c)에 삽입된다. 따라서, 제2 클램프(15)가 회전축(15b)을 중심으로 회전할 때, 제3 클램프(16)도 회전축(16a)을 중심으로 회전한다. 연결 상태에서, 제1 실시예와 달리, 제3 클램프(16)는 제2 클램프(15)가 개방될 때 및 폐쇄될 때 모두 제2 클램프(15)와 연동된다.

전환부(18)가 도 5a 및 5b에 도시된 연결 상태에서 제2 클램프(15)에 대해 좌우 방향(X)으로 슬라이딩될 때, 도 6a 및 6b에 도시된 상태(이하, 연결해제 상태라고 함)가 얻어진다. 연결해제 상태에서, 연결부(19)의 제1 단부(19a)는 오목부(16c)로부터 분리된다. 따라서, 제2 클램프(15)가 회전하더라도 제3 클램프(16)는 회전하지 않는다. 연결해제 상태에서, 제1 실시예와 달리, 제3 클램프(16)는 제2 클램프(15)가 개방될 때와 폐쇄될 때 모두 제2 클램프(15)와 연동되지 않는다.

또한, 연결 상태(도 5b) 및 연결해제 상태(도 6b)에서, 제1 단부(19a)의 부분 및 제2 단부(19b)의 부분은 제2 클램프(15)에 형성된 구멍의 내측에 배치된다. 따라서, 전환부(18)는 제2 클램프(15)로부터 위쪽으로 분리되는 것이 제한된다. 즉, 본 실시예의 연결부(19)는 연결 상태와 연결해제 상태를 전환하는 역할에 더하여, 제2 클램프(15)로부터 전환부(18)의 탈락을 제한하는 역할도 갖는다.

전술한 바와 같이, 본 실시예의 융착 접속기(1)는 제3 클램프(16)의 개폐 동작을 제2 클램프(15)의 개폐 동작과 연동하는 상태(연결 상태)와 연동하지 않는 상태(연결해제 상태) 사이에서 전환할 수 있는 전환부(18)를 포함한다. 따라서, 예를 들어, 제2 클램프(15)가 개방될 때 충격에 의해 광섬유 F1 또는 F2가 움직일 가능성이 낮은 경우, 제3 클램프(16)는 제2 클램프(15)와 연동하여 개방되도록 구성될 수 있다. 또한, 제2 클램프(15)가 개방될 때 충격에 의해 광섬유 F1 또는 F2가 움직일 가능성이 높은 경우, 제3 클램프(16)는 제2 클램프(15)와 연동하여 개방되지 않도록 구성할 수 있다. 전술한 바와 같이, 사용자에게 선택의 여지를 제공함으로써 조작성이 더욱 향상될 수 있다.

또한, 연결부(19)의 형상은 적절하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 연결부(19)는 전환부(18)와 일체로 형성될 수 있다. 이 경우에도 전환부(18)의 양측 표면(좌우 방향 X의 양 단면)으로부터 제1 단부(19a) 및 제2 단부(19b)에 대응하는 부분이 돌출되어 있으면 동일한 기능을 실현할 수 있다.

(제3 실시예)

다음으로, 본 발명에 따른 제3 실시예가 설명될 것이지만, 기본 구성은 제1 실시예와 동일하다. 따라서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 그 설명은 생략하고 다른 점만 설명한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 접속 구조(10)는 제1 실시예에서 한 쌍의 하부 클램프(12)(도 2 참조) 대신에 한 쌍의 섬유 홀더(30)를 포함한다. 섬유 홀더(30)는 장치 본체(2)에 구비된 가동 스테이지(11)에 착탈 가능하게 구성된다. 본 실시예에서, 제3 클램프(16)는 장치 본체(2)에 부착되고 제2 클램프(15)는 섬유 홀더(30)에 부착된다. 따라서, 섬유 홀더(30)가 장치 본체(2)에서 제거될 때, 제2 클램프(15)도 장치 본체(2)에서 제거된다. 또한, 제1 클램프(14)가 방풍 커버(3)에 부착된다는 점에서 제1 실시예와 동일하다.

여기서, 제3 클램프(16)는 상술한 바와 같이 융착 접속 후 광섬유 F1 및 F2의 움직임을 제한하는 역할을 한다. 제3 클램프(16) 아래에 광섬유 F1 및 F2를 끼우기 위한 부재가 없더라도, 제3 클램프(16)가 위에서부터 광섬유 F1 및 F2 중 적어도 하나와 접촉하면 광섬유 F1 및 F2의 움직임이 제한될 수 있다. 따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 제3 클램프(16) 아래의 공간은 빈 공간이 될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 섬유 홀더(30) 및 제2 클램프(15)는 장치 본체(2)에 탈착 가능하다. 따라서, 광섬유 F1 또는 F2는 장치 본체(2)의 바깥쪽에서 섬유 홀더(30)와 제2 클램프(15) 사이에 끼워지고, 이 상태에서 코팅 부분(C)의 일부를 제거하고 광섬유 F1 또는 F2를 미리 정해진 길이로 절단할 수 있다. 그러면, 유리 부분(G)이 미리 정해진 길이만큼 노출된 상태에서 각 섬유 홀더(30)에 대한 각 광섬유 F1 또는 F2가 장치 본체(2)에 장착될 수 있다.

본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형이 가능하다.

예를 들어, 제1 실시예에서 한 쌍의 하부 클램프(12) 중 하나 또는 둘 모두가 제3 실시예에서 섬유 홀더(30)로 대체될 수 있다. 하부 클램프(12)와 섬유 홀더(30)는 모두 가동 스테이지(11)에 착탈 가능하게 하여 하부 클램프(12) 또는 섬유 홀더(30)를 선택적으로 사용할 수 있도록 구성할 수 있다.

또한, 제1 실시예의 융착 접속기(1)에서, 하부 클램프(12)가 가동 스테이지(11)에 탈착될 수 있게 하지 않고, 하부 클램프(12)가 가동 스테이지(11)에 간단하게 고정될 수 있다.

또한, 전술한 실시예의 구성 요소는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 잘 알려진 구성 요소로 적절하게 대체될 수 있으며, 또한 전술한 실시예 또는 변형예는 적절하게 결합될 수 있다.

1: 융착 접속기
2: 장치 본체
2a: 히터
3: 방풍 커버
13: 유리 홀더
13a: 홈
14: 제1 클램프
15: 제2 클램프
15a: 결합부
16: 제3 클램프
18: 전환부
C: 코팅 부분
C1: 제1 코팅층
C2: 제2 코팅층
F1, F2 광섬유
G: 유리 부분
M1: 커버 구동기
M2: 클램프 구동기
U: 제어기

Claims

융착 접속기로서,
한 쌍의 광섬유를 가열하는 히터를 포함하는 장치 본체;
상기 장치 본체에 장착된 가동 스테이지;
상기 한 쌍의 광섬유의 각 유리 부분을 배치하는, 홈이 형성된 한 쌍의 유리 홀더;
제1 클램프로서, 상기 제1 클램프와 상기 유리 홀더의 사이에 상기 유리 부분을 유지하는 한 쌍의 개방 및 폐쇄 가능한 상기 제1 클램프;
상기 한 쌍의 광섬유의 각각의 코팅 부분을 위에서부터 누르는 한 쌍의 개방 및 폐쇄 가능한 제2 클램프;
상기 장치 본체에 고정된 제3 클램프로서, 폐쇄 상태에서 상기 한 쌍의 광섬유 중 적어도 하나의 움직임을 제한하도록 구성된 개방 및 폐쇄 가능한 상기 제3 클램프; 및
상기 히터, 상기 한 쌍의 유리 홀더, 상기 한 쌍의 제1 클램프, 상기 한 쌍의 제2 클램프 및 상기 제3 클램프를 덮는 개방 및 폐쇄 가능한 방풍 커버
를 포함하고,
상기 장치 본체는 상기 방풍 커버를 개폐하는 커버 구동기와 상기 한 쌍의 제2 클램프를 개폐하는 클램프 구동기를 포함하며,
상기 한 쌍의 제1 클램프의 개폐 동작은 상기 방풍 커버의 개폐 동작과 연동되고,
상기 제3 클램프는 상기 방풍 커버가 열린 후에도 폐쇄 상태를 유지하도록 구성되고,
상기 제2 클램프는, 상기 가동 스테이지의 상방에 위치하는,
융착 접속기.
제1항에 있어서,
상기 제3 클램프의 폐쇄력은 제2 클램프의 폐쇄력보다 작은, 융착 접속기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 클램프는 위에서부터 상기 제3 클램프의 적어도 일부를 덮는 결합부(engaging part)를 포함하는, 융착 접속기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제3 클램프의 개폐 동작을 상기 제2 클램프의 개폐 동작과 연동시킨 상태와 상기 제2 클램프의 개폐 동작과 연동시키지 않은 상태 사이에서 전환시킬 수 있는 전환부를 더 포함하는 융착 접속기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제3 클램프는 상기 한 쌍의 광섬유가 연장되는 좌우 방향에서 상기 제1 클램프와 상기 제2 클램프 사이에 위치하며,
상기 제3 클램프는 상기 코팅 부분을 구성하는 제1 코팅층과 접촉하고,
상기 제2 클램프는 상기 코팅 부분을 구성하고 상기 제1 코팅층의 외측에 위치하는 제2 코팅층과 접촉하는, 융착 접속기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 커버 구동기 및 상기 클램프 구동기를 제어하는 제어기를 더 포함하고,
상기 제어기는 접속 손실 계산(calculation of a splice loss)이 수행된 후 또는 보증 시험(proof test)이 수행된 후, 상기 한 쌍의 광섬유가 융착 접속된 후 상기 커버 구동기와 상기 클램프 구동기를 구동하여 상기 방풍 커버, 상기 한 쌍의 제1 클램프 및 상기 한 쌍의 제2 클램프를 열도록 구성되는, 융착 접속기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제3 클램프는, 상기 가동 스테이지의 상방에 위치하는, 융착 접속기.