(57)【要約】【課題】保護部材の太さが変わっても融着接続部とその両側の光ファイバ心線が直線状になるように支持高さを調整できる光ファイバ融着接続部補強装置及び融着接続部補強方法を提供する。【解決手段】ファイバ融着接続部を保護部材５で覆い、加熱により補強する光ファイバ融着接続部補強方法であって、保護部材５を加熱機構１１で保持し、保護部材５から延びる両側の光ファイバ心線１，１’を加熱機構１１の両側に配された光ファイバクランプ機構１２で支持し、加熱機構１１と光ファイバクランプ機構１２の相対高さ位置を調整して、光ファイバ融着接続部と両側の光ファイバ心線１，１’を直線状に支持して加熱する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ融着接続部を保護部材で覆い、前記保護部材を加熱により収縮させて補強する光ファイバ融着接続部補強装置であって、前記保護部材の加熱機構と、前記加熱機構の両側に配された光ファイバクランプ機構とを備え、前記加熱機構と前記光ファイバクランプ機構との相対高さ位置を変更可能な構成としたことを特徴とする光ファイバ融着接続部補強装置。
【請求項２】
前記光ファイバクランプ機構は、２以上の段差のあるベース部材とブロック部材の結合位置を変えることにより、光ファイバ心線の支持高さを選択するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ融着接続部補強装置。
【請求項３】
前記光ファイバクランプ機構は、カムを用いた駆動手段により、光ファイバ心線の支持高さが変更されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ融着接続部補強装置。
【請求項４】
前記光ファイバクランプ機構は、マイクロメータを用いた駆動手段により、光ファイバ心線の支持高さが変更されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ融着接続部補強装置。
【請求項５】
前記加熱機構は、カムを用いた駆動手段により、前記保護部材の支持高さが変更されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ融着接続部補強装置。
【請求項６】
前記加熱機構は、マイクロメータを用いた駆動手段により、前記保護部材の保持高さが変更されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ融着接続部補強装置。
【請求項７】
光ファイバ融着接続部を保護部材で覆い、加熱により補強する光ファイバ融着接続部補強方法であって、前記保護部材を加熱機構で保持し、前記保護部材から延びる両側の光ファイバ心線を前記加熱機構の両側に配された光ファイバクランプ機構で支持し、前記加熱機構と前記光ファイバクランプ機構の相対高さ位置を調整して、前記光ファイバ融着接続部と前記両側の光ファイバ心線を直線状に支持して、加熱することを特徴とする光ファイバ融着接続部補強方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバの融着接続部を、補強棒を添えてスリーブ状の保護部材で覆い、加熱収縮させることにより補強する光ファイバ融着接続部補強装置及び融着接続部補強方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ファイバの融着接続は、接続端のファイバ被覆部を除去して、露出されたガラスの裸ファイバ部の突合せ端部を加熱溶融して融着接続が行なわれる。ファイバ被覆部が除去され、融着接続された裸ファイバ部は、機械的な強度が弱いため、保護部材により補強される。この保護部材は、通常、加熱により径方向に収縮する熱収縮チューブ内に補強棒を添えて、熱溶融性の接着樹脂からなる熱溶融性チューブを収納して構成されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
図４は、従来の融着接続部の補強方法を示す図で、図４（Ａ）は単心の光ファイバ融着接続部の補強例を示す図、図４（Ｂ）は多心の光ファイバ融着接続部の補強例を示す図である。図中、１、１’は光ファイバ心線、２は裸ファイバ部、３はファイバ被覆部、４は融着接続部、５は保護部材、６は熱収縮チューブ、７は熱溶融性チューブ、８は補強棒、９は加熱台、１０はヒータ、１１は加熱機構を示す。
【０００４】
図４（Ａ）に示す単心光ファイバの例において、光ファイバ心線１は、接続端のファイバ被覆部３を除去して裸ファイバ部２を露出し、先端を突き合わせてアーク放電等により融着接続される。保護部材５は、裸ファイバ部２の両側のファイバ被覆部３を所定範囲覆う長さを有し、熱収縮チューブ６内に、ホットメルト接着樹脂系の熱溶融性チューブ７とステンレスまたはガラス、セラミック等の補強棒８を収納して構成される。融着接続された光ファイバ心線１は、熱溶融性チューブ７内に、融着接続部４が中央に位置するように挿入され、加熱台９と加熱ヒータ１０等で構成される加熱機構１１により加熱される。この加熱により、熱溶融性チューブ７が軟化溶融されるとともに、熱収縮チューブ６が内径方向に収縮・縮径される。
【０００５】
熱収縮チューブ６の収縮・縮径により、加熱溶融された熱溶融性チューブ７は、熱収縮チューブ６内の空間部分を埋めるようにして、裸ファイバ部２の周囲を補強棒８とともに覆う。熱収縮チューブ６および溶融された熱溶融性チューブ７が硬化すると、裸ファイバ部２両側のファイバ被覆部の一部を含めて、融着接続部４を所定の範囲にわたって保護、補強する。
【０００６】
図４（Ｂ）の多心光ファイバの例においても、単心の場合と同様に光ファイバ心線１は、接続端のファイバ被覆部３を除去して裸ファイバ部２を露出し、先端を突き合わせてアーク放電等により一括して融着接続される。保護部材５は、裸ファイバ部２の両側のファイバ被覆部３を所定範囲覆う長さを有し、単心の場合よりは径の大きい熱収縮チューブ６内に、ホットメルト接着樹脂系の熱溶融性チューブ７と補強棒８を収納して構成される。
【０００７】
熱溶融性チューブ７は、例えば、楕円状にされて多数の光ファイバが一列に並んで収納されるような形状と大きさを有し、また補強棒８も半円柱状のものが用いられ、その平坦面に多心光ファイバが一列に並べられる程度の太さのもので形成される。そして、融着接続された光ファイバ心線１’は、図４（Ａ）の場合と同様に熱溶融性チューブ７内に、融着接続部４が中央に位置するように挿入され、加熱台９と加熱ヒータ１０等で構成される加熱機構１１により加熱される。この加熱により、熱溶融性チューブ７が軟化溶融されるとともに、熱収縮チューブ６が内径方向に収縮・縮径される。
【０００８】
上述の融着接続部の補強で、上記特許文献１においては、補強棒８を熱収縮チューブ６の両端より露出させておくことにより、熱収縮時に光ファイバ心線に曲げ力が生じるのをなくすことが開示されている。また、特許文献２においては、保護部材５で融着接続部を保護する際に、光ファイバ心線が曲がった状態のままで保護固定されると、伝送損失増加の原因となることから、光ファイバ心線１に一定の張力を加えて加熱することが開示されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−５２１６３号公報
【特許文献２】
特開平１１−５２１６３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
光ファイバの融着接続部４を覆った保護部材５を、加熱機構１１の加熱台９に載置して加熱する場合、特許文献２でも示されているように、保護部材５の両側から露出する光ファイバ心線１が移動しないように光ファイバクランプ機構で把持固定しておく必要がある。この場合、光ファイバ心線１の支持高さは融着接続部分とほぼ同じになっている。例えば、図４（Ａ）の単心の場合に用いられる保護部材５では、加熱する加熱台９から光ファイバ心線１がほぼ直線状になるように支持され、その支持高さはＤ１であるとする。
【００１１】
しかし、光ファイバの融着接続では、単心から多心まで多様な接続形態があると共に、多心の一括融着接続では、２心から１６心或いは２４心といった広範囲の一括接続が実施されるようになっている。光ファイバの心数が増えると補強棒８が太くなるため、保護部材５の外径も大きくなる。このため、図４（Ｂ）の多心の場合に用いられる保護部材５では、加熱台９からの多心光ファイバ心線１’の支持高さがＤ２となり、図４（Ａ）の支持高さＤ１と比べて高くなる。一方、光ファイバ心線１’を把持固定する光ファイバクランプ機構は、通常、加熱台９に対して高さ位置は一定とされ、特許文献１及び特許文献２の何れにおいても、これに対する考慮が払われていない。
【００１２】
図５は、光ファイバ融着接続部補強装置における動作状態を示す図で、図中、１１は加熱機構、１２は光ファイバクランプ機構、Ｙは気泡を示す。多心光ファイバ心線１’の融着接続部の補強で、保護部材５が大きく（太く）なると光ファイバの融着接続部分の支持高さは、両側の光ファイバクランプ機構１２による支持高さより高くなるため、図５（Ａ）のように山なり状態で保持される。このため、図５（Ａ）の円で囲った光ファイバ心線部分が湾曲した状態になる。
【００１３】
この状態で、保護部材５を加熱すると、図５（Ｂ）に拡大して示されるように、熱収縮チューブ６が径方向に収縮され、熱溶融性チューブ７が溶融した際に補強棒８の両端部分で、多心の光ファイバ心線１’が内部のエアの排出を妨げるように作用し、気泡Ｙとして溶融樹脂内に残留する場合がある。保護部材５内に残された気泡Ｙは、外気温の変化で膨張・収縮を繰り返し、光ファイバに対し、断続的な応力変化を与え断線を引き起こす恐れがある。また、気泡Ｙの膨張は、光ファイバに側圧を与え、伝送損失を低下させることがある。
【００１４】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、保護部材の太さが変わっても融着接続部とその両側の光ファイバ心線が直線状になるように支持高さを調整できる光ファイバ融着接続部補強装置及び融着接続部補強方法を提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明による光ファイバ融着接続部補強装置は、光ファイバ融着接続部を保護部材で覆い、保護部材を加熱により収縮させて補強する光ファイバ融着接続部補強装置であって、保護部材の加熱機構と、加熱機構の両側に配された光ファイバクランプ機構とを備え、加熱機構と光ファイバクランプ機構との相対高さ位置を変更可能な構成としたものである。
【００１６】
また、本発明による光ファイバ融着接続部補強方法は、ファイバ融着接続部を保護部材で覆い、加熱により補強する光ファイバ融着接続部補強方法であって、保護部材を加熱機構で保持し、保護部材から延びる両側の光ファイバ心線を加熱機構の両側に配された光ファイバクランプ機構で支持し、加熱機構と光ファイバクランプ機構の相対高さ位置を調整して、光ファイバ融着接続部と両側の光ファイバ心線を直線状に支持して加熱するものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１により本発明の第１の実施形態を説明する。図１（Ａ）は光ファイバ融着接続部補強装置の非動作状態を示す図、図１（Ｂ）は第１の動作状態を示す図、図１（Ｃ）は第２の動作状態を示す図である。図中、１，１’は光ファイバ心線、５は保護部材、９は加熱台、１１は加熱機構、１２は光ファイバクランプ機構、１３はクランプベース、１３ａ，１３ｂは段部、１４はクランプブロック、１４ａ，１４ｂは段部、１４ｃはクランプ手段、１５は結合ピン、１５ａは結合孔を示す。
【００１８】
本発明による光ファイバ融着接続部補強装置は、従来と同様に、光ファイバの融着接続部を覆った保護部材５を加熱する加熱機構１１と保護部材５の両側から突出る光ファイバ心線１，１’を把持固定する光ファイバクランプ機構１２を備えている。加熱機構１１は、保護部材５が載置される加熱台９を有し、加熱台９の上面には保護部材５を保持しやすい収納溝等が形成されていてもよい。また、加熱台９の上部に載置された保護部材５を、熱の放散を抑制する半割りスリーブのような蓋部材で覆うようにしてもよい。
【００１９】
光ファイバクランプ機構１２は、例えば、クランプベース１３とクランプブロック１４とからなり、両者の結合部は階段状の段部で形成される。クランプベース１３側には、高い段部１３ａと低い段部１３ｂが形成され、クランプブロック１４にも、これらの段部と適合する低い段部１４ａと高い段部１４ｂが形成されている。クランプベース１３は、加熱機構１１の両側に固定的に設置され、クランプブロック１４は、結合ピン１５を用いてクランプベース１３に着脱可能に、且つ選択的に取付けられる。
【００２０】
クランプブロック１４側に結合ピン１５が挿入される結合孔１５ａが設けられるが、結合ピン１５をクランプブロック１４側に固定し、クランプベース１３側に結合孔１５ａを設けるようにしてもよい。図の例ではクランプベース１３側に固定してあるが、クランプブロック１４側に固定して取付けてもよい。また、クランプベース１３とクランプブロック１４の結合は、図に示したピン結合の他に、磁石を用いた結合手段等を用いてもよい。
【００２１】
また、クランプブロック１４の上面には、光ファイバ心線１，１’を着脱可能に把持固定するクランプ手段１４ｃが設けられている。このクランプ手段は、例えば、ヒンジ結合された開閉アームを閉じることで光ファイバ心線を押えるようにした構造、また、特許文献２に示されように把持部にゴム板を張付けたような構造等の各種の周知の構造で形成することができる。
【００２２】
図１（Ｂ）は、上記のように構成された光ファイバ融着接続部補強装置の第１の使用形態を示し、補強用の保護部材５の外径が比較的細いものとする。この場合、クランプベース１３側の低い段部１３ｂにクランプブロック１４の高い段部１４ｂが一致するように、結合ピン１５で結合する。この結果、光ファイバ心線１のクランプ高さは、加熱台９に載置された保護部材５内の光ファイバ融着接続部とほぼ同じ高さで、直線上に支持させることができる。なお、光ファイバ心線１をクランプ手段１４ｃで固定する際に、光ファイバ心線１に張力をかけて、弛みがないようにして把持固定させることが望ましい。
【００２３】
図１（Ｃ）は、第２の使用形態を示し、例えば、多心の光ファイバ心線１’の場合で、図１（Ｂ）の補強用の保護部材５と比べて外径が大きいものが用いられるものとする。この場合、クランプブロック１４の位置を変えて、クランプベース１３側の高い段部１３ａにクランプブロック１４の高い段部１４ｂが一致するように、結合ピン１５で結合する。したがって、クランプベース１３側の低い段部１３ｂとクランプブロック１４側の低い段部１４ａは、使用されない状態となる。この結果、クランプブロック１４のクランプ手段１４ｃの高さ位置が、図１（Ｂ）の場合と比べて高くすることができ、保護部材５の外径が大きくなって光ファイバ融着接続部の支持高さが高くなってもこれに合わせることができる。
【００２４】
なお、光ファイバ心線１，１’の支持高さを、予め使用される保護部材５の外径に合わせて設定し、この設定値に適合させたクランプベース１３或いはクランプブロック１４を、数種類用意しておくことにより、複数の保護部材に対応させることができる。また、図１では、２段の段部で形成した例を示したが、さらに細かな段部で複数段とすることにより、小刻みの高さ位置の調整を行なうことができる。
【００２５】
図２は、第２の実施形態を説明する図で、図２（Ａ）はカムを用いて光ファイバクランプ機構の高さ調整を行なう例を示す図、図２（Ｂ）はマイクロメータを用いて光ファイバクランプ機構の高さ調整を行なう例を示す図である。図中、１６はカム部材、１７はマイクロメータを示し、その他の符号は図１で用いたのと同じ符号を用いることにより説明を省略する。
【００２６】
図２の実施形態は、加熱機構１１の両側に配置される光ファイバクランプ機構１２を、加熱機構１１に対して、上下方向に移動可能に構成したものである。クランプ機構１２自体は、図１で説明したのと同じで、図２（Ａ）ではクランプ機構１２をカム部材１６によって上下方向に移動調整させる。カム部材１６は、偏心カムまたは等速カムで形成され、カム軸をモータ駆動させることにより、任意の高さに調整することができる。図２（Ｂ）のマイクロメータを用いる例は、マイクロメータをモータ駆動させることにより、微細な調整ができ、精度のよい高さ調整が可能となる。
【００２７】
図３は、第３の実施形態を説明する図で、図３（Ａ）はカムを用いて光ファイバクランプ機構の高さ調整を行なう例を示す図、図３（Ｂ）はマイクロメータを用いて光ファイバクランプ機構の高さ調整を行なう例を示す図である。図中、１８はカム部材、１９はマイクロメータを示し、その他の符号は図１で用いたのと同じ符号を用いることにより説明を省略する。
【００２８】
図３の実施形態は、図２の実施形態が加熱機構１１の両側に配置される光ファイバクランプ機構１２を、加熱機構１１に対して上下方向に移動可能なように構成するのに対し、加熱機構１１側を上下方向に移動可能なように構成したものである。なお、光ファイバクランプ機構１２は、図１で説明したのと同じで固定的に配設される。図３（Ａ）では、カム部材１８によって加熱機構全体を上下方向に移動調整させる。カム部材１８は、図２（Ａ）の場合と同様に偏心カムまたは等速カムで形成され、カム軸をモータ駆動させることにより、任意の高さに調整することができる。図３（Ｂ）のマイクロメータを用いる例も、図２（Ｂ）の場合と同様にマイクロメータ１９をモータ駆動させることにより、微細な調整制御ができ、精度のよい高さ調整が可能となる。
【００２９】
図２及び図３の何れの実施形態も、融着接続部を覆う保護部材５を支持する加熱台９の位置高さと、保護部材５の両側から突出る光ファイバ心線の支持高さを細かに調整でき、光ファイバ心線を実質的に直線状に支持することが可能である。また、その調整は、モータ駆動で行なうことが可能で、高精度な自動調整を行なうことも可能である。また、保護部材５は、加熱により収縮されるので、加熱を開始すると、加熱台９から浮いた状態になり、把持固定されている両側の光ファイバ心線の位置から下方に弛む可能性がある。このため、保護部材５の収縮・縮径に合わせて、光ファイバ心線の高さ位置を調整し直すことが必要となる場合もある。このような場合、図２または図３の実施形態では、連続的で微細調整も可能であることから、容易に対応させることができる。
【００３０】
なお、上述した光ファイバ融着接続部補強装置は、単一の装置として説明したが、光ファイバ融着接続装置に内蔵される、または隣接するように組付け、融着接続工程とその補強工程を連続させた一連の工程として効率的に行なうことができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光ファイバ融着接続部の保護部材の太さが変わっても融着接続部とその両側の光ファイバ心線の支持高さを、ほぼ直線状に揃えて加熱処理を行なうことができる。この結果、保護部材が縮径され内部の接着剤が硬化された際に、光ファイバに曲がりが生じたり、内部に気泡が残ったりすることがない補強を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を説明する図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を説明する図である。
【図３】本発明の第３の実施形態を説明する図である。
【図４】従来の技術を説明する図である。
【図５】従来技術の解決すべき課題を説明する図である。
【符号の説明】
１，１’…光ファイバ心線、２…裸ファイバ部、３…ファイバ被覆部、４…融着接続部、５…保護部材、６…熱収縮チューブ、７…熱溶融性チューブ、８…補強棒、９…加熱台、１０…ヒータ、１１…加熱機構、１２…光ファイバクランプ機構、１３…クランプベース、１３ａ，１３ｂ…段部、１４…クランプブロック、１４ａ，１４ｂ…段部、１４ｃ…クランプ手段、１５…結合ピン、１５ａ…結合孔、１６，１８…カム部材、１７，１９…マイクロメータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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