(57)【要約】【課題】工具を使わずに簡単な作業で正確に光ファイバーを接続できるメカニカルスプライスを提供する。【解決手段】光ファイバー１０の端部の心線１１が挿入されるＵ字状の心線溝部２１を有する第１のアレイ２０と、第１のアレイに重ね合わされて当該第１のアレイとともに心線溝部に挿入された心線を挟む第２のアレイ３０と、第１のアレイが装着されるとともに光ファイバーが挿入されるファイバー溝部４１を有する第１の本体４０と、第２のアレイが装着されるとともに第１の本体に重ね合わされて当該第１の本体とともに第１のアレイ及び第２のアレイを挟む第２の本体５０と、重ね合わされた第１の本体及び第２の本体に嵌合してこれら第１及び第２の本体を挟む加圧部材６０と、を有する。【選択図】  図９
2006350209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対又は複数対の光ファイバーを対向した状態で保持し、被覆部材が除去された端部の心線どうしを接続するためのメカニカルスプライスにおいて、
前記光ファイバーの端部の心線が挿入されるＵ字状の心線溝部を有する第１のアレイと、前記第１のアレイに重ね合わされて当該第１のアレイとともに前記心線溝部に挿入された心線を挟む第２のアレイと、
前記第１及び第２のアレイの一方が装着されるとともに前記光ファイバーが挿入されるファイバー溝部を有する第１の本体と、前記第１及び第２のアレイの他方が装着されるとともに前記第１の本体に重ね合わされて当該第１の本体とともに前記第１のアレイ及び前記第２のアレイを挟む第２の本体と、
重ね合わされた前記第１の本体及び第２の本体に嵌合してこれら第１及び第２の本体を挟む加圧部材と、を有し、
前記第１のアレイの心線溝部は、当該第１のアレイの全体にわたって形成されるとともに、この心線溝部の両端それぞれに心線溝部の幅より拡開するテーパ面が形成され、
前記第２のアレイには、前記心線溝部に挿入された心線の端部どうしが目視できるとともに整合剤が注入できるように、当該第２のアレイを貫通する窓部が形成され、
前記第１の本体の、ファイバー溝部の両端それぞれに、当該ファイバー溝部の幅より拡開するテーパ面が形成されていることを特徴とするメカニカルスプライス。  
【請求項２】
前記心線溝部の深さは前記心線の直径とほぼ等しいか僅かに大きく、心線溝部の幅は前記心線の直径とほぼ等しいか僅かに大きい請求項１記載のメカニカルスプライス。
【請求項３】
前記ファイバー溝部には、当該溝部に挿入された光ファイバーの被覆部材を押圧する凹凸面が形成されている請求項１または２記載のメカニカルスプライス。
【請求項４】
前記第１のアレイは熱膨張係数が小さく高硬度の合金からなる請求項１〜３の何れかに記載のメカニカルスプライス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対または複数対の光ファイバを対向せしめ突き合わせて接続するためのメカニカルスプライスに関する。
【背景技術】
【０００２】
一対の光ファイバーを接続する従来技術として、融着接続、パッチコードコネクタ、Ｖ型アレイ（Ｖ溝構造）のメカニカルスプライスが存在する(一例として特許文献１参照)。
【０００３】
しかしながら、従来技術の光ファイバーの接続法には、次のような課題がある。
【０００４】
まず融着接続を行うためには、融着接続機械を必要とし、多大な接続費用と施工時間を要する。また、パッチコードコネクタを用いた接続法においては、２本のパッチコードコネクタの中間には必ず中継アダプタを必要とするので全体のスペースが大きくなり、さらにファイバーの種類別のコネクタを選定しなければならないといった問題がある。
【０００５】
また、従来用いられてきたＶ型アレイ（Ｖ溝構造）のメカニカルスプライスは、ファイバー接続時に治具と工具を必要とする。また、光ファイバーの外径寸法には多少のばらつきがあるので、Ｖ型アレイのＶ溝に乗せられた２本の異なる外径の光ファイバーは光軸のミスマッチを起こす要因となる。
【特許文献１】特開２００４−３８０１８号公報
【発明の開示】
【０００６】
本発明は、工具を使わずに簡単な作業で正確に光ファイバーを接続できるメカニカルスプライスを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明のメカニカルスプライスは、一対又は複数対の光ファイバーを対向した状態で保持し、被覆部材が除去された端部の心線どうしを接続するためのメカニカルスプライスであって、第１のアレイ、第２のアレイ、第１の本体、第２の本体及び加圧部材を有する。
【０００７】
第１のアレイは光ファイバーの端部の心線が挿入されるＵ字状の心線溝部を有し、第２のアレイは、第１のアレイに重ね合わされて当該第１のアレイとともに心線溝部に挿入された心線を挟む。
【０００８】
第１の本体は、第１及び第２のアレイの一方が装着されるとともに光ファイバーが挿入されるファイバー溝部を有し、第２の本体は第１及び第２のアレイの他方が装着されるとともに第１の本体に重ね合わされて当該第１の本体とともに第１のアレイ及び第２のアレイを挟む。
【０００９】
そして、加圧部材は重ね合わされた第１の本体及び第２の本体に嵌合してこれら第１及び第２の本体を挟む。
【００１０】
第１のアレイの心線溝部は、当該第１のアレイの全体にわたって形成されるとともに、この心線溝部の両端それぞれに心線溝部の幅より拡開するテーパ面が形成されている。また、第２のアレイには、心線溝部に挿入された心線の端部どうしが目視できるとともに整合剤が注入できるように、当該第２のアレイを貫通する窓部が形成されている。
【００１１】
さらに、第１の本体の、ファイバー溝部の両端それぞれに、当該ファイバー溝部の幅より拡開するテーパ面が形成されている。
【００１２】
本発明では、一対の光ファイバーの端部から被覆部材を除去し、心線を露出させる。これを第１の本体と第２の本体を重ね合わせたものの、両端部それぞれからファイバー溝部に挿入するが、この端部にはテーパ面が形成されているので光ファイバーを円滑に挿入することができる。また、さらに挿入すると、先端の心線が第１のアレイの心線溝部に挿入されようとするが、ここにもテーパ面が形成されているので心線を円滑に挿入することができる。
【００１３】
また、両端部からそれぞれ挿入した一対の心線が第１のアレイの心線溝部に沿って互いに近接するが、この様子は第２のアレイに形成された窓部から目視できるので、それぞれの心線の先端を合わせる作業を正確に行うことができる。心線の先端どうしを合わせたら窓部から整合剤を注入し、接続部分から漏れた光が反射して光路に戻ることを防止する。
【００１４】
最後に、第１の本体及び第２の本体を重ね合わせた状態で加圧部材を装着し、第１の本体と第２の本体が外れないようにする。
【発明の実施の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。  
図１は本発明に係るメカニカルスプライスを用いて接続する光ファイバーの一例を示す平面図、断面図及び拡大平面図であり、４心テープ心線の光ファイバーである。本例の光ファイバー１０は、並列した４本の心線１１が被覆部材１２により被覆され、全体として扁平なテープ状とされている。具体的な寸法には特に限定されないが、たとえばテープ幅Ｗが１．１ｍｍ、心線１１の直径が１２５μｍである。なお、本発明のメカニカルスプライス１００は、図示する４心の光ファイバーにのみ限定されず、２心や８心などの光ファイバーにも応用できるし、基本的な考え方は１心の光ファイバーにも適用することができる。
【００１６】
同図（Ａ）に示すように２本の光ファイバー１０，１０を接続する場合には、それぞれの光ファイバー１０，１０の端部の被覆部材１２を除去し、心線１１を露出させる。この露出させる寸法Ｌ１は、図２に示す第１のアレイ２０の長手方向の長さＬ２の半分Ｌ２／２よりも僅かに長い寸法とする。
【００１７】
本発明の実施形態に係るメカニカルスプライス１００は、図２に示す第１のアレイ２０と、図３に示す第２のアレイ３０と、図５に示す第２の本体５０と、図６に示す第１の本体４０と、図８に示す加圧部材６０とから構成されている。
【００１８】
図２は、本発明に係る第１のアレイ２０を示す平面図（左図）及び側面図（右図）であり、第１のアレイ２０は熱膨張係数が小さく硬度が大きい材料、たとえばスーパーインバー（登録商標）、コバール、モリブデン合金、シリコロイ、ニッケル合金、ＳＵＳ６３０等の、いわゆるスーパーアロイで構成することが好ましく、特に第１のアレイ２０は光ファイバー１０の心線１１と直接接触するので、その硬度はＨＶ５００以上であることが好ましい。上述した合金で第１のアレイ２０を構成すると、−４０℃〜８５℃の温度範囲において光パワーの減衰変化を最小限に抑制することができ、光デバイスのヒートサイクル試験に合格することができる。
【００１９】
同図に示すように、第１のアレイ２０には、その長手方向の全域にわたって光ファイバー１０の心線１１のピッチと同じピッチで、４本のＵ字状の心線溝部２１が形成されている。図４の下にＵ字状の心線溝部２１の断面を拡大して示すが、心線溝部２１の幅Ｗ１及び深さＤ１は光ファイバー１０の心線１１の直径ｄ（図１（Ｃ）参照）よりほぼ同じか僅かに大きく形成されている。たとえば、心線１１の直径が１２５μｍであるとき、心線溝部２１の幅Ｗ１及び深さＤ１を１２６μｍとする。
【００２０】
心線溝部２１は第１のアレイ２０の長手方向の全域にわたって形成されているが、その両端には心線溝部２１の幅Ｗ１より拡開するテーパ面２２がそれぞれ形成されている。このテーパ面２２は、両端から光ファイバー１０の心線１１を挿入したときに呼び込み機能を発揮し、これにより４本の心線１１が円滑に心線溝部２１の中央に導入されることになる。
【００２１】
図３は、本発明に係る第２のアレイ３０を示す平面図（左上図）、側面図（右上図）及び正面図（左下図）、図４は、本発明に係る第１のアレイ２０と第２のアレイ３０を重ね合わせた状態を示す側面図（上図）及び部分拡大断面図（下図）であり、第２のアレイ３０は、特に限定されないがたとえば上述した第１のアレイ２０と同じような合金以外にも、金属、プラスチック、セラミックスなどで構成することができる。
【００２２】
第２のアレイ３０は第１のアレイ２０に重ね合わせることで心線１１を挟むことになるが、同図に示すように、第２のアレイ３０の中央には、第１のアレイ２０と重ね合わせたときに（図４参照）心線溝部２１が目視できる窓部３１が貫通孔として形成されている。この窓部３１は、心線溝部２１に挿入された一対の心線１１の端部が突き合わされる場面を目視にて確認するとともに、その状態で整合剤を注入するために利用される。なお、第２のアレイ３０の長手方向の上面両端にはテーパ面３２が形成され、上述した心線溝部２１のテーパ面２２と協働して心線１１の呼び込み機能をさらに向上させる。
【００２３】
図５は、本発明に係る第２のアレイ３０を組み込んだ第２の本体５０を示す平面図（左図）及び側面図（右図）、図６は、本発明に係る第１のアレイ２０を組み込んだ第１の本体４０を示す平面図（左図）及び側面図（右図）であり、第１のアレイ２０は第１の本体４０の中央に組み込まれるとともに、第２のアレイ３０は第２の本体５０の中央に組み込まれている。第１の本体４０及び第２の本体５０の何れも、特に限定されないがたとえばポリカーボネイトなどのプラスチックから構成されている。そして、第１のアレイ２０や第２のアレイ３０を第１の本体４０や第２の本体５０に組み込むのは、第１の本体４０及び第２の本体５０を成形する際にインサート成形により組み込んだり、あるいは第１の本体４０及び第２の本体５０を成形後に接着剤や嵌め合いにより後付けしたりする。
【００２４】
図６に示すように、第１の本体４０の第１のアレイ２０が装着された両側には、被覆部材で覆われた光ファイバー１０が挿入されるファイバー溝部４１，４１がそれぞれ形成されている。ファイバー溝部４１の幅Ｗ２は光ファイバー１０（の被覆部材１２の）幅Ｗとほぼ同じか僅かに大きく形成されている。たとえば、光ファイバー１０の幅Ｗが１．１ｍｍであるとき、ファイバー溝部４１の幅Ｗ２は１．１５ｍｍである。
【００２５】
また、このファイバー溝部４１，４１の端部には、当該ファイバー溝部４１の幅Ｗ２よりも拡開するテーパ面４２が形成されている。光ファイバー１０の幅Ｗが１．１ｍｍである場合、本例のテーパ面４２の幅Ｗ３はたとえば２ｍｍである。
【００２６】
なお、第１の本体４０の両端部には、第２の本体５０の両端部より突出する突出部４３がそれぞれ形成され、挿入しようとする光ファイバー１０の先端部をここに載せたのちファイバー溝部４１へ挿入することにより、光ファイバー１０の挿入作業がよりスムースになる。
【００２７】
図７は、本発明に係る第１の本体４０（及び第２の本体５０）のファイバー溝部４１の凹凸面４４（５４）を示す平面図（上図）及び断面図（下図）であり、ファイバー溝部４１の底面には図示する波状の凹凸、たとえば０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの凹凸が形成されている。この凹凸形状の具体例は特に限定されないが、後述する第２の本体５０のファイバー溝部５１と協働して光ファイバー１０の被覆部材１２の部分を挟み込み、これにより接続しようとする光ファイバー１０の抜けを防止するので、被覆部材１２に喰い込む形状であったり、特に抜け方向に対して光ファイバー１０が動き難い形状であったりすることが好ましい。
【００２８】
図５に示すように、第２の本体５０の第２のアレイ３０が装着された両側には、被覆部材で覆われた光ファイバー１０が挿入されるファイバー溝部５１，５１がそれぞれ形成されている。ファイバー溝部５１の幅Ｗ２は光ファイバー１０（の被覆部材１２の）幅Ｗとほぼ同じか僅かに大きく形成されている。たとえば、光ファイバー１０の幅Ｗが１．１ｍｍであるとき、ファイバー溝部５１の幅Ｗ２は１．１５ｍｍである。
【００２９】
また、このファイバー溝部５１，５１の端部には、当該ファイバー溝部５１の幅Ｗ２よりも拡開するテーパ面５２が形成されている。光ファイバー１０の幅Ｗが１．１ｍｍである場合、本例のテーパ面５２の幅Ｗ３はたとえば２ｍｍである。
【００３０】
このテーパ面５２と上述した第１の本体４０のテーパ面４２は、両端から光ファイバー１０の心線１１を挿入したときに呼び込み機能を発揮し、これにより４本の心線１１が円滑にファイバー溝部４１，５１に導入されることになる。
【００３１】
図８は、本発明に係る加圧部材６０を示す平面図（右上図）、側面図（左上図）及び正面図（右下図）であり、加圧部材６０はステンレス鋼などの材料により構成された、Ｃ字状断面のばね部材である。
【００３２】
本例の加圧部材６０は、同図の平面図及び正面図に示すように中央部分６１と両端部分６２，６３の３箇所が、側面図に示すＣ字状断面とされ、その間の２箇所６４，６５については側面図に示す面６６が削落された形状とされている。これは、図５に示す第２の本体５０に形成された２箇所の凹部５３，５３及び図６に示す第１の本体４０に形成された２箇所の凹部４５，４５に、図１０に示す中継ボックス２００のフック２０１を嵌合させるためである。なお、図１０は光ファイバーケーブルの中継ボックス２００内に本発明に係るメカニカルスプライス１００を固定する場合の一例を示す図であり、中継ボックス２００に形成されたフック２０１をメカニカルスプライス１００の凹部４５，５３に嵌め込むことにより当該メカニカルスプライス１００が中継ボックス２００内に収納固定される。
【００３３】
なお、図９は本発明に係るメカニカルスプライスを示す平面図（右上図）、側面図（左上図）及び正面図（右下図）であり、互いに重ねあわされた第１の本体４０及び第２の本体５０に加圧部材６０を嵌め込むと、加圧部材６０の面によって第２の本体５０及び第２のアレイ３０に形成された窓部３１が塞がれることになる。
【００３４】
次に、本例のメカニカルスプライス１００を用いて一対の光ファイバー１０の端部を接続する作業手順について説明する。
【００３５】
まず、第１のアレイ２０を第１の本体４０に組み付けるとともに、第２のアレイ３０を第２の本体５０に組み付ける。ただし、予めインサート成形により第１のアレイ２０を第１の本体４０に、第２のアレイ３０を第２の本体５０に組み付けておいても良い。
【００３６】
これら第１の本体４０と第２の本体５０を互いに重ね合わせる。このとき、加圧部材６０は装着せず、片手で第１の本体４０と第２の本体５０を把持するか、仮止めのための部材を使用するかなどして両者４０，５０の重ね合わせ状態を維持する。第１の本体４０と第２の本体５０に係止手段を設けて仮止めしても良い。
【００３７】
台１の本体４０と第２の本体５０を重ね合わせることで、中央部分には、台１のアレイ２０の心線溝部２１と第２のアレイ３０とによる４本の孔が形成され、その両端部には、第１の本体４０のファイバー溝部４１と第２の本体５０のファイバー溝部５１とによる孔が形成される。また、メカニカルスプライス１００の両端部にはテーパ面４２，５２によってファイバー溝部４１，５１による孔より拡開した開口が形成され、さらにファイバー溝部４１，５１による孔と心線溝部２１と第２のアレイ３０による孔との境界には、テーパ面２２，３２によって、孔と心線溝部２１と第２のアレイ３０による孔より拡開した開口が形成される。これらテーパ面４２，５１が第１の呼び込み機能を発揮し、テーパ面２２，３２が第２の呼び込み機能を発揮することになる。
【００３８】
すなわち、互いに重ねあわされた第１の本体４０及び第２の本体５０に対し、その両端からそれぞれ図１に示す光ファイバー１０を挿入すると、テーパ面４２，５２による拡開部分で光ファイバー１０の４本の心線１１は円滑にファイバー溝部４１，５１による孔に挿入される。さらに光ファイバー１０を挿入していくと、４本の心線のそれぞれは、テーパ面２２，３２による拡開部分で円滑に心線溝部２１と第２のアレイ３０による孔に挿入される。
【００３９】
作業者は、窓部３１から内部を目視し、両側から挿入されてきた４本ずつの心線の先端が接触することを確認する。そして、この窓部３１から整合剤を注入して心線の接触部分が被覆されるように充填する。
【００４０】
最後に、加圧部材６０を、重ね合わされた第１の本体４０及び第２の本体５０に嵌合することで、ファイバー溝部４１，５１の凹凸面４４，５４が光ファイバー１０の被覆部材１２を挟み込むことになり、２本の光ファイバー１０，１０の抜けが防止される。
【００４１】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００４２】
たとえば、光ファイバー１０の心線１１の数に拘わらず第１の本体４０、第２の本体５０及び加圧部材６０の形状を統一することで、中継ボックス２００などへの収納や固定を共用化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係るメカニカルスプライスを用いて接続する光ファイバーの一例を示す平面図、断面図及び拡大平面図である。
【図２】本発明に係る第１のアレイを示す平面図及び側面図である。
【図３】本発明に係る第２のアレイを示す平面図、側面図及び正面図である。
【図４】本発明に係る第１のアレイと第２のアレイを重ね合わせた状態を示す側面図及び部分拡大断面図である。
【図５】本発明に係る第２のアレイを組み込んだ第２の本体を示す平面図及び側面図である。
【図６】本発明に係る第１のアレイを組み込んだ第１の本体を示す平面図及び側面図である。
【図７】本発明に係る第１の本体及び第２の本体のファイバー溝部の凹凸面を示す平面図及び断面図である。
【図８】本発明に係る加圧部材を示す平面図、側面図及び正面図である。
【図９】本発明に係るメカニカルスプライスを示す平面図、側面図及び正面図である。
【図１０】本発明に係るメカニカルスプライスを中継ボックス内に収容した一例を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１００…メカニカルスプライス
１０…光ファイバー
１１…心線
１２…被覆部材
２０…第１のアレイ
２１…心線溝部
２２…テーパ面
３０…第２のアレイ
３１…窓部
４０…第１の本体
４１…ファイバー溝部
４２…テーパ面
４３…突出部
４４…凹凸面
４５…凹部
５０…第２の本体
５１…ファイバー溝部
５２…テーパ面
５３…凹部
５４…凹凸面
６０…加圧部材
２００…中継ボックス
２０１…フック
【図１】
2006350209.tif 000003
【図２】
2006350209.tif 000004
【図３】
2006350209.tif 000005
【図４】
2006350209.tif 000006
【図５】
2006350209.tif 000007
【図６】
2006350209.tif 000008
【図７】
2006350209.tif 000009
【図８】
2006350209.tif 000010
【図９】
2006350209.tif 000011
【図１０】
2006350209.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成17年6月24日(2005.6.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006350209.tif 000013
【図２】
2006350209.tif 000014
【図３】
2006350209.tif 000015
【図４】
2006350209.tif 000016
【図５】
2006350209.tif 000017
【図６】
2006350209.tif 000018
【図７】
2006350209.tif 000019
【図８】
2006350209.tif 000020
【図９】
2006350209.tif 000021
【図１０】
2006350209.tif 000022