(57)【要約】【課題】光ファイバ束の連続製造に適し、経済的に且つ生態学的に持続可能なやり方で操作することができる光ファイバ束の端末を製造する方法及びそれにより接造されたファイバオプチック導体を提供する【解決手段】光ファイバ束（２）はクリンプ・スリーブ（３）の中に一端部が組み込まれ、クリンプ・スリーブは光ファイバ束の末端部（５）と共にその末端幾何形状と合致するクリンプ加工具を有する圧縮装置へ導入される光ファイバ束の端末（７）を製造する方法であって、クリンプ・スリーブは、クリンプ加工具によって、所定のクリンプ力で光ファイバ束の末端部上に圧縮成形され、クリンプ力がクリンプ・スリーブの材料に応じて圧縮成形プロセスの間調節される。圧縮成形プロセスは、調節装置によって距離、時間及び／又は力に応じて開始され、遂行され、終了される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ束（２）はクリンプ・スリーブ（３）の中に一端部が組み込まれ、クリンプ・スリーブ（３）は光ファイバ束（２）の末端部（５）と共に光ファイバ束（２）の末端幾何形状と合致するクリンプ加工具を有する圧縮装置へ導入される光ファイバ束（２）の端末（７）を製造する方法であって、クリンプ・スリーブ（３）は、クリンプ加工具によって、所定のクリンプ力で光ファイバ束（２）の末端部（５）上に圧縮成形され、クリンプ力がクリンプ・スリーブ（３）の材料に応じて圧縮成形プロセスの間調節される、ことを特徴とする光ファイバ束（２）の端末（７）を製造する方法。
【請求項２】
圧縮成形プロセスは、調節装置によって距離、時間及び／又は力に応じて開始され、遂行され、終了される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
クリンプ・スリーブ（３）は、圧縮成形プロセスの開始時に、空のクリンプ・スリーブ（３）に必要な変形力以上、且つ個々の光ファイバ（４）の破断点荷重未満のクリンプ力を用いて光ファイバ束（２）に圧縮される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
適用されるクリンプ力が、電子的手段、機械的手段、空圧手段及び／又は油圧手段を用いて決定され、設定され、また調節される、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
適用されるべき及び／又は既に達成されたクリンプ力の決定のために必要なパラメータは、力センサによって検出される、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
力センサが、パラメータを間接的に及び／又は直接的に測定し、好ましくは力ピックアップにより直接的に及び／又はクリンプ加工具についての駆動データを検出することによって間接的に測定する、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
クリンプ力が、調節装置によって、光ファイバ（４）の材料に応じた所定の最大値に制限される、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
クリンプ・スリーブ（３）は、クリンプ加工具によって光ファイバ束（２）上に圧縮成形され、断面で囲まれ且つエッジ幾何形状に関して成形された多数のエッジを有する端末（７）を形成する、例えば４〜７のエッジを有する端末（７）を形成する、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
光ファイバ束（２）とクリンプ・スリーブ（３）とからなり、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の方法で製造された端末（７）を一端部に有するファイバオプチック導体であって、端末（７）が、そのエッジに関して幾何学的な閉鎖形状を有し、好ましくは４〜７のエッジを有する、ことを特徴とするファイバオプチック導体。
【請求項１０】
端末（７）が、長手方向軸線（Ａ）の方向に及び／又はクリンプ・スリーブ（３）の領域に外面に数珠状になっていないことを特徴とする請求項９に記載のファイバオプチック導体。
【請求項１１】
光ファイバ束（２）のファイバ末端部（５）が、好ましくは接着剤及びホットメルトを使用することなく、クリンプ・スリーブ（３）内に固定・保持されている、ことを特徴とする請求項９又は１０に記載のファイバオプチック導体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ束の一端部がクリンプ・スリーブ内に組み込まれ、クリンプ・スリーブは光ファイバの末端部と共に光ファイバ束の末端幾何形状と合致するクリンプ加工具を有する圧縮装置へ導入される、光ファイバ束の端末（ターミナル）を製造する方法に関する。さらに、本発明は、光ファイバ束とクリンプ・スリーブとからなり、本発明に係る方法に従って製造された端末（ターミナル）を一端部に有するファイバオプチック（ファイバ光学）導体（伝送体）にも関する。
【背景技術】
【０００２】
光を伝達するために、多数の光ファイバからなる少なくとも１つの光ファイバ束を有する柔軟なファイバオプチック導体が、しばしば使用されている。そのような光ファイバ束では、通常、複数の光ファイバが少なくとも１つの共通の末端部で組み込まれる。
【０００３】
それらの共通の末端部で光ファイバを組み込ませるための方法は、従来技術により既に知られている。例えば、複数の光ファイバは、接着によって互いに結合され、かつ押し込まれたスリーブに結合される。広く使用されているこの方法は、一般に使用された接着材料が光ファイバ束の耐熱性を制限するという欠点を持っている。さらに、スリーブ内の光ファイバの充填密度、従ってまたこのように製造されたファイバオプチック導体あるいは光ファイバ束の光学的容量が制限される。最後に、末端部に塗布された接着剤は一般に充分な耐薬品性を持たないので、結果的にそのようなファイバオプチック導体あるいは光ファイバ束はある限度でのみ使用できる。
【０００４】
これらの欠点を克服するために、従来技術で知られている方法は、個々のファイバを共通のスリーブ内で互いに且つスリーブとホットメルト接着する方法である。特許文献１（ドイツ特許出願公開ＤＥ  ２６  ３０  ７３０Ａ１号）には、スリーブが加熱により柔らかいうちにスリーブを光ファイバ束上にプレスする方法が開示されている。この場合、個々のファイバは六角形に変形される。
【０００５】
特許文献２（ドイツ特許出願公開ＤＥ  １９６  ０４  ６７８Ａ１号）にも、個々の光ファイバが光ファイバ束の末端で互いに融着される方法が開示されている。このために、全光ファイバ束は、共通の末端を融着させるために回転運動にセットされ、これは処理の点で著しく困難な結果となり、より複雑な又はより大きな部品の製造においては相当な制限を伴なう。この場合、光ファイバの末端部及び圧縮工具は、電気的に加熱されたオーブン中で変形温度にさらされる。より大きな部品直径の場合には、従って融着プロセスに数時間を要する。これらの方法においては、オーブンに要求される物理的な形状のために、融着される個々のファイバの所定の温度への設定は可能ではない。
【０００６】
特許文献３（ドイツ特許出願公開ＤＥ  １９８  ５５  ９５８Ａ１号）には、丸く最密充填された束を形成するために、緩い個々のファイバが一時的にまとめて保持される方法が開示されている。この光ファイバ束は、締り嵌めで金属スリーブ内に押し込まれる。この場合、スリーブはガラスの変形温度で充分な耐熱性を持っている。
【０００７】
次いで、スリーブは、軸方角及び半径方向に光ファイバ束を固定するための締付装置へ導入され、挿入された光ファイバ末端部と共に変形温度にさらされる。
続いて、締め付けられた光ファイバ束の加熱された末端部は、個々のファイバが変形されながら、六角形のパッケージを形成するために圧縮され、金属スリーブは、溶融した光ファイバ束と金属スリーブの間にガラス・シールを形成することなくこのパッケージに対してプレスされる。冷却後、光ファイバ束は締付装置から取り外される。
【０００８】
光ファイバ末端部の加熱は、再生可能な変形プロセスを保証する。これは、およそ３０ｍｍまでの比較的大きな直径の場合でさえ、末端部で全体的な束直径の事実上六角形の融着を生じる。これは、融着領域でファイバは互いに並列であり、また融着領域の同心性が達成されることを意味し、全体的に光ファイバ束の改善された輻射特性につながる。
【０００９】
変形プロセス後、外部の金属スリーブは、光ファイバ束と互いに結合されていないので、互いに融着された光ファイバ束から再び取り外すことができる。さらに、金属スリーブなしで、光ファイバ束を前記方法に従って共に融着された末端部により使用されるようにすることもできる。
【００１０】
前述した公知の方法の１つの欠点は、主として装置及び製造の相当な複雑さにある。特に、これらの方法を急激に過熱を生ずることなく、従って、スリーブあるいは接着材料の破壊を生ずることなく、あるいは過熱の際に光ファイバ末端及びそれらの光出口面の光学特性の望ましくない変化を生ずることなく実施するには、多くの注意及び経験が必要である。
【００１１】
さらに、公知の方法及び装置を用いる光ファイバ束の製造は、末端部の加熱及び冷却に時間とエネルギーかかるので、相当なコストを伴なう。
【特許文献１】ドイツ特許出願公開ＤＥ  ２６  ３０  ７３０Ａ１号
【特許文献２】ドイツ特許出願公開ＤＥ  １９６  ０４  ６７８Ａ１号
【特許文献３】ドイツ特許出願公開ＤＥ  １９８  ５５  ９５８Ａ１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って、本発明の一つの目的は、前記公知の方法で既に達成された本質的な利点を失うことなく、従来技術の欠点を回避するか低減する方法を提供することにある。特に、本発明の一つの目的は、光ファイバ束の連続製造に適し、経済的に且つ生態学的に持続可能なやり方で操作することができる方法を提供することにある。本発明はまた、最初に述べた方法を、改善された光学特性を有し且つ広範囲に使用される光ファイバ束を単純な方法で且つ簡単な手段を用いて製造することができるように、改善することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の目的に対する１つの解決策は、請求項１の特徴を有する方法によって提供される。
すなわち、光ファイバ束はクリンプ・スリーブの中に一端部が組み込まれ、クリンプ・スリーブは光ファイバ束の末端部と共に光ファイバ束の末端幾何形状と合致するクリンプ加工具を有する圧縮装置へ導入される光ファイバ束の端末（７）を製造する方法であって、クリンプ・スリーブは、クリンプ加工具によって、所定のクリンプ力で光ファイバ束の末端部上に圧縮成形され、クリンプ力がクリンプ・スリーブの材料に応じて圧縮成形プロセスの間調節される、ことを特徴とする光ファイバ束の端末を製造する方法が提供される。
【００１４】
好適な態様においては、前記圧縮成形プロセスは、調節装置によって距離、時間及び／又は力に応じて開始され、遂行され、終了される。また、クリンプ・スリーブは、圧縮成形プロセスの開始時に、空のクリンプ・スリーブに必要な変形力以上、且つ個々の光ファイバの破断点荷重未満のクリンプ力を用いて光ファイバ束に圧縮される。適用されるべき及び／又は既に達成されたクリンプ力の決定のために必要なパラメータは、力センサによって検出される。別の好適な態様によれば、クリンプ・スリーブは、クリンプ加工具によって光ファイバ束上に圧縮成形され、断面で囲まれ且つエッジ幾何形状に関して成形された多数のエッジを有する端末（７）、例えば４〜７のエッジを有する端末（７）を形成する。
本発明に係る方法の他の進展は、従属請求項によって実現される。
【００１５】
さらに本発明によれば、光ファイバ束とクリンプ・スリーブとからなり、前記方法で製造された端末を一端部に有するファイバオプチック導体であって、端末が、そのエッジに関して幾何学的な閉鎖形状を有し、好ましくは４〜７のエッジを有する、ことを特徴とするファイバオプチック導体も提供される。
【発明の効果】
【００１６】
既存の方法に比べて本発明による解決の利点は、特に、クリンプ・スリーブがクリンプ加工具によって所定のクリンプ力（ひだ付け力）で光ファイバ束の末端部全周に圧縮成形されること、及び、クリンプ力がクリンプ・スリーブの材料に応じて圧縮成形プロセスの間調節されることによって達成される。
本発明に係る方法の１つの進展は、圧縮成形プロセスが、調節装置によって距離、時間及び／又は力に応じて始められ、遂行され、また終了されることによって提供される。
【００１７】
クリンプ・スリーブに特有の変形力を用いることにより、ガラスファイバ束の直径の許容差を自動的に補整可能であるという利点がある。この場合、光ファイバ末端部は、プロセスにおいて加熱する必要なくクリンプ・スリーブ内に組み込まれる。クリンプ・スリーブは、このプロセスにおいて、圧縮成形後に光ファイバ末端部がクリンプ加工具によって予め決定される幾何学的形状でクリンプ・スリーブ内に締付けられたままであるように圧縮成形される。これにより、光ファイバ末端の製造のための加工時間が短く、好ましくは数秒の範囲内にあるというさらなる利点が得られる。かくして、多くのエネルギーあるいは時間を用いることなく、且つ低コストで、結合した末端部を有する多数の光ファイバ束を連続生産で製造することが可能となる。
【００１８】
この場合、大きな直径を有する複数の光ファイバ束を一端部で結合し、変形中あるいは変形後に異なる断面を実現することもまた可能である。かくして、光ファイバ末端に任意の所望の断面を製造することが可能となる。例えば、多数のエッジを有する複数の光ファイバ束に端末を、例えば４、５又は６のエッジを有する端末を圧縮成形することができる。
【００１９】
時間とコストが増大する加熱及び冷却過程を省くことができる結果、光ファイバ末端部において熱応力が回避される。さらに、種々のスリーブ材料を用いることができ、また、圧縮成形前に他の材料でクリンプ・スリーブ又は光ファイバ末端部を前処理する必要もなくなる。従って、公知の方法と比較して、なんら品質低下を生じることなく追加の補助材料あるいは操作材料を省くこともできる。
【００２０】
本発明によれば、複雑な接着方法あるいはまた相応して接着剤も省くことができるという利点を有するので、クリンプ・スリーブ、光ファイバ末端部あるいは必要な工具の前処理なしで充分に高品質の光ファイバ束が達成される。接着剤を供給するための及び接着した光ファイバ末端部での接着剤を硬化するための時間のかかる方法工程あるいは他の装置手段は回避される。従って、熱もしくは紫外光後処理は完全に省くことができる。さらに、接着剤計量手段及びこれらの手段の保管及びメンテナンスは不必要である。その結果、接着剤によって汚染されることなく光ファイバ束を製造することもでき、それによってさらに後処理工程も省くことができる。従って、公知の接着方法と比較してコスト及び加工時間も低減することができる。
【００２１】
本発明に係る方法は、結合した端部を有する光ファイバ束の連続製造のために簡単でコスト効率が良く、且つ省エネルギーの方法で用いることができる。
本発明に係る方法の１つの進展は、圧縮成形プロセスの開始時に、空のクリンプ・スリーブの必要な変形力以上、且つ個々の光ファイバの破断点荷重未満のクリンプ力を用いて、クリンプ・スリーブが光ファイバ束に圧縮されることによって達成される。
【００２２】
これは、光ファイバ末端部が注意深く結合されることを有利に保証する。従って、光ファイバ末端部でのファイバの破損及びファイバ端面への損傷を回避することができる。
これは、本発明に従って、適用されるクリンプ力が電子的手段、機械的手段、空圧手段及び／又は油圧手段を用いて決定され、設定され、及び調節されることによって達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
プロセス中の力調節は、両方とも、機械的な手段を用いることにより、例えば設定できる力価を超えるときにそれ以上の力の増大を許さない予め応力を加えられているばね要素を用いることによって変換することができ、この場合、機械的なレバープレスは仕様書に従ってクリンプ・スリーブを変形する。調整可能なばね要素は、この場合、トルクに応じて調節することができ、手動で、半自動的に、あるいは完全に自動的に操作することができ、また所定のレバー力に達したときに力の伝達を中断するレバー・アームである。さらに、本発明は、距離、時間及び／又は力のコントロールが、電子的手段、空圧手段あるいは油圧手段を用いて実現される解決策を含む。
【００２４】
本発明に係る方法の重要な要素は、クリンプ・スリーブに対するクリンプ力は特定の値を超過せず、あるいは特定の値未満に低下しないということ、及び、クリンプ力はプロセス中に直接的に又は間接的に検出され、本質的なコントロール変数として積極的にプロセス進行に影響を及ぼすということである。
この場合、クリンプ・スリーブ材料の塑性特性は、クリンプ・スリーブが光ファイバ末端部に当接する前に調節装置により検出できる。従って、光ファイバ材料の破断強度についての所定値と共に、クリンプ力を決定し、圧縮プロセス中にそれを適用することができる。これにより、クリンプ・スリーブを柔軟であるように選択することが可能になる。
【００２５】
従って、進行中の連続製造プロセス中に、製造プロセスをリセット作業のために中断する必要なく種々の材料のクリンプ・スリーブを使用することが可能である。かくして、製造プロセスは大部分自動方式で遂行することができる。
この点において、本発明は、適用され及び／又は既に達成されたクリンプ力を決定のために必要なパラメータが力センサによって検出されるように講じている。
【００２６】
本発明に係る方法では、力センサがパラメータを間接的に及び／又は直接的に測定し、好ましくは力ピックアップにより直接的に及び／又はクリンプ加工具についての駆動データを検出することによって間接的に測定することができるという利点を有する。
【００２７】
方法の１つの進展は、クリンプ力は光ファイバの材料に依存する所定の最大値に調節装置によって制限されるということにより達成される。光ファイバ束の端末の物理的な形状についての要求に応じて、本発明は、断面で囲まれ、それらのエッジ幾何形状に関して成形され、多数のエッジを持っている端末を形成するために、好ましくは４〜７のエッジを有する端末を形成するために、クリンプ加工具によって光ファイバ束上にクリンプ・スリーブが圧縮成形されるように講じている。本発明はまた、光ファイバ束とクリンプ・スリーブとからなり、本発明に係る方法に従って製造された端末を一端部に有するファイバオプチック導体を含み、この場合、端末はそのエッジに関して幾何学的な閉じた形状を持ち、好ましくは４〜７のエッジを持つようにされている。この場合、有利には、端末が、長手方向軸線の方向に及び／又はクリンプ・スリーブの領域に外面が数珠形でないようにされている。本発明はまた、光ファイバ束のファイバ末端部が、好ましくは接着剤及びホットメルトを使用することなく、クリンプ・スリーブ内に固定・保持されるようにされている。
【実施例】
【００２８】
以下、添付図面に示す実施態様を説明しつつ、本発明についてさらに具体的に説明する。
【００２９】
図１は、圧縮プロセス後のスリーブの長手方向軸線Ａに沿った断面図及び直角方向の断面図で示すクリンプ・スリーブ３を有する光ファイバ束２の末端部分１を示している。光ファイバ束２は、光の出入のためのそれらの末端部５に表面６を有する多数の光ファイバ４からなる。
図示の実施例では、光ファイバ束２の末端部分１は円形の端末７を形成するように成形されている。図２においても、図１と同様に、クリンプ・スリーブ３を有する光ファイバ束２の末端部分１が形成されているが、図２に示す実施例の場合には、６つのエッジを有する端末７を形成するように成形されている。
【００３０】
両方の実施例において、端末７は、接着剤なしにあるいは熱変形もしくはホットメルト加工を使用せずに、耐久性及び高温耐性があるように本発明に係る方法によってクリンプ・スリーブ３と共に製造された。
この場合、光ファイバ束２の端末７は、一端部でクリンプ・スリーブ３の中に組み込まれ、クリンプ・スリーブ３は、光ファイバ束２の末端部と共に、光ファイバ束２の末端幾何形状と合致するクリンプ加工具を有する圧縮装置へ導入される。圧縮装置及びクリンプ加工具の図示は省略する。
【００３１】
クリンプ・スリーブ３は、クリンプ加工具によって、所定のクリンプ力で光ファイバ束２の末端部分１上に本発明に従って圧縮成形され、かくして光ファイバ束２に堅固に固定され、各光ファイバ４はクリンプ・スリーブ３によって一緒に保持される。ここで、クリンプ力は、クリンプ・スリーブ３の材料に依存して圧縮成形プロセスの間調節されるように講じられている。
【００３２】
このために、圧縮成形プロセスは、調節装置によって距離、時間及び／又は力に応じて開始され、遂行され、終了される。圧縮成形プロセスの開始時のクリンプ力は、空のクリンプ・スリーブ３の必要な変形力以上及び個々の光ファイバ４の破断点荷重未満である。本発明によれば、クリンプ力は、電子調節装置によって決定され、設定される。電子調節装置の図示は同様に省略する。
【００３３】
電子調節装置は、適用されるか既に達成されたクリンプ力を決定し、これはクリンプ加工具について予め決められている。このために必要なパラメータは力センサによって検出され、力センサはパラメータを間接的にあるいは直接的に測定する。パラメータは、好ましくは、力ピックアップによって直接検出され、あるいはクリンプ加工具についての駆動データを検出することによって間接的に検出される。この場合、クリンプ力は、駆動モータなどの所要電流を検出することにより測定することができる。その結果、クリンプ力は、調節装置によって、光ファイバ４の材料に応じた所定の最大値に制限される。
【００３４】
クリンプ・スリーブ３は、その幾何学的なエッジに関して、あるいはそれが断面で閉鎖されるように、クリンプ加工具によって光ファイバ束２の末端部分１と共に成形される。図１に示す実施例の場合、端末は円形状に圧縮されているが、図２においては６つのエッジを有するように圧縮されている。圧縮成形プロセスは、調節装置によって距離、時間あるいは力に応じて遂行され、終了される。
【００３５】
図１及び図２に示される端末７は、長手方向軸線Ａの方向にあるいはクリンプ・スリーブ３の領域に、外面が数珠状になることなく製造されており、光ファイバ束２の光ファイバ４の末端部は接着剤又はホットメルトを使用することなくクリンプ・スリーブ３の中に固定・保持されている。
【００３６】
変形の開始時に、光ファイバ４がクリンプ・スリーブ３の中に組み込まれた後、このように組み込まれた光ファイバ束の末端部分１はクリンプ加工具に挿入される。クリンプ加工具では、クリンプ・スリーブ３は、幾何形状に関して端末７の所望の最終形状に合致する目的とする形状にクリンプ加工具によって変形される。
【００３７】
変形の終了時には、所定のクリンプ力に到達したときに、クリンプ加工具によってもたらされる圧縮成形プロセスは終了される。クリンプ力を用いる圧縮成形プロセスの能動制御は、本発明による利点を達成するためには臨界的である。
その結果、圧縮成形プロセスに先立って及びそのプロセスの間、有利にプロセスを制御し、影響されるようにすることが可能であり、その結果、クリンプ装置設定時の誤った試みの数は相当に減少でき、製造プロセスの前でさえも最適な設定が可能であり、光ファイバ束２の著しく欠点のない連続製造が確保される。
【００３８】
圧縮成形プロセスを制御する決定的な変数としてのクリンプ・スリーブ３に特有のクリンプ力を用いることにより、ガラスファイバ束の直径の許容差は自動的に補整され、加工時間は最小限にすることができ、従って圧縮成形プロセスについて数秒の範囲内にとどまる。この方法は、末端部分１の大きな直径及び小さな直径のためにも等しく適している。端末７の種々の断面あるいは形状も変形後に引き続いて一体的に形成することができる。
【００３９】
本発明の方法によれば、高品質の光ファイバ束２を製造することができる。本発明に係る光ファイバ束２は、公知の方法と比較して高い光度を持っており、これは損傷のないファイバ末端により達成される。この場合、本発明に係る方法は、公知の方法と比較してコスト、時間及びエネルギー要求の点で著しく有利である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】円形端末を形成するための圧縮プロセス後のスリーブの長手方向軸線に沿った断面図及び直角方向の断面図で示すクリンプ・スリーブを有する光ファイバ束の末端部分を示している部分端面説明図である。
【図２】６つのエッジを有する端末を形成するための圧縮プロセス後のスリーブの長手方向軸線に沿った断面図及び直角方向の断面図で示すクリンプ・スリーブを有する光ファイバ束の末端部分を示している部分端面説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  末端部分
２  光ファイバ束
３  クリンプ・スリーブ
４  光ファイバ
５  光ファイバの末端部
６  光ファイバの表面
７  光ファイバ束の端末
Ａ  スリーブの長手方向軸線
【図１】
2006106755.tif 000003
【図２】
2006106755.tif 000004