(57)【要約】【課題】長尺の光ファイバを用いて光ファイバコイルを形成する際にも、光ファイバコイル内に樹脂を十分に浸透させることに可能とする光ファイバ用ボビン、光ファイバモジュールの製造方法および光ファイバモジュールを提供する。【解決手段】光ファイバ用ボビン１は、２組のボビン組立体２Ａ，２Ｂを有し、これらは補助部材３を介して分離可能に組み付けられている。ボビン組立体２Ａ，２Ｂは、互いに分離可能に組み付けられた第１ボビン部材４、第２ボビン部材５及び巻付部材６を有している。ボビン部材４は、鍔部７と、この鍔部７と一体化された胴本体部８とを有している。ボビン部材５は、ボビン部材４の鍔部７と対向配置された鍔部１４と、この鍔部１４と一体化された胴本体部１５とを有している。巻付部材６は、光ファイバが巻き付けられる筒状部１９と、この筒状部１９と一体化された鍔部２０とを有している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバが巻き付けられる複数の胴部と、
前記各胴部の両側に設けられた複数対の鍔部とを備え、
前記各胴部は互いに分離可能に組み付けられていると共に、前記各対の鍔部の一方は他方に対して分離可能に組み付けられていることを特徴とする光ファイバ用ボビン。
【請求項２】
前記胴部の一部を構成し前記光ファイバが巻き付けられる縮径自在な筒状部を有する巻付部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の光ファイバ用ボビン。
【請求項３】
前記各胴部は、前記各対の鍔部の一方と一体化された第１胴本体部と、前記第１胴本体部に対して分離可能に組み付けられ、前記各対の鍔部の他方と一体化された第２胴本体部とを有し、
前記巻付部材は、前記第１胴本体部および前記第２胴本体部の外側に配置されていることを特徴とする請求項２記載の光ファイバ用ボビン。
【請求項４】
前記鍔部には、前記光ファイバを通すためのスリットが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の光ファイバ用ボビン。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項記載の光ファイバ用ボビンの前記複数の胴部に光ファイバを連続的に巻き付けて、複数の光ファイバコイルを形成するファイバ巻付工程と、
前記各胴部を互いに分離させる胴部分離工程と、
前記光ファイバコイルを前記胴部から束取るファイバ束取工程と、
前記束取りした光ファイバコイルを収納ケース内に収納するファイバ収納工程と、
前記収納ケース内に樹脂を充填して、前記光ファイバコイルをモールドするファイバモールド工程とを含み、
前記ファイバ束取工程、前記ファイバ収納工程および前記ファイバモールド工程を、前記光ファイバコイルの数だけ繰り返し行うことを特徴とする光ファイバモジュールの製造方法。
【請求項６】
請求項５記載の光ファイバモジュールの製造方法によって製造されたことを特徴とする光ファイバモジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバコイルを形成するための光ファイバ用ボビン、光ファイバコイルを有する光ファイバモジュールの製造方法および光ファイバモジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバコイルを有する光ファイバモジュールとしては、コイル束状の光ファイバを収納ケース内に収納し、この収納ケース内に、光ファイバを包み込むように充填材を充填したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１９４５３７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては、以下の問題点が存在する。即ち、長尺の光ファイバを用いて光ファイバコイルを形成した場合には、コイル束が大きくなるため、充填材（樹脂）を充填させたときに、光ファイバコイルの内部まで十分に樹脂が浸透せず、光ファイバに樹脂が未硬化な部分が生じることがある。この場合には、光ファイバが側圧を受けやすくなるため、光ファイバのマイクロベンドによる長波長側での損失が増大する。このような不具合を防ぐ方法の一つとしては、長尺の光ファイバを短い長さまで分割することが考えられる。しかし、光ファイバを分割すると、後で光ファイバ同士を接続することで光ファイバに接続部が生じることになるので、接続損失が増大してしまう。
【０００５】
本発明の目的は、長尺の光ファイバを用いて光ファイバコイルを形成する際にも、光ファイバコイル内に樹脂を十分に浸透させることを可能にする光ファイバ用ボビン、光ファイバモジュールの製造方法および光ファイバモジュールを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わる光ファイバ用ボビンは、光ファイバが巻き付けられる複数の胴部と、各胴部の両側に設けられた複数対の鍔部とを備え、各胴部は互いに分離可能に組み付けられていると共に、各対の鍔部の一方は他方に対して分離可能に組み付けられていることを特徴とするものである。
【０００７】
このように複数の胴部を互いに分離可能にすると共に、各胴部の両側に設けられた複数対の鍔部の一方を他方に対して分離可能にすることにより、１本の光ファイバを複数の胴部に連続的に巻き付けて複数の光ファイバコイルを形成し、各光ファイバコイルを別々に胴部から束取りすることが可能となる。このように光ファイバを複数の胴部に巻き付ける場合には、光ファイバを１つの胴部に巻き付ける場合に比べて、光ファイバコイル１つのコイル束は小さくなる。そこで、光ファイバコイルを樹脂モールドして光ファイバモジュールを形成する際には、各光ファイバコイル毎に束取りして樹脂モールドを行うことによって、長尺の光ファイバを短い長さに分割しなくても、光ファイバコイルの内部に樹脂を十分に浸透させることができる。
【０００８】
好ましくは、胴部の一部を構成し光ファイバが巻き付けられる縮径自在な筒状部を有する巻付部材を設ける。この場合、光ファイバコイルを胴部から束取りする際には、巻付部材の筒状部を縮径させることで、光ファイバコイルが束取りしやすくなる。従って、光ファイバコイルを巻き崩れさせることなく且つ光ファイバコイルに無理な力を与えることなく、光ファイバコイルを束取りすることができる。
【０００９】
この場合、好ましくは、各胴部は、各対の鍔部の一方と一体化された第１胴本体部と、第１胴本体部に対して分離可能に組み付けられ、各対の鍔部の他方と一体化された第２胴本体部とを有し、巻付部材は、第１胴本体部および第２胴本体部の外側に配置されている。これにより、各対の鍔部の一方が他方に対して分離可能であると共に巻付部材を有する構造を簡単に実現することができる。
【００１０】
また、好ましくは、鍔部には、光ファイバを通すためのスリットが設けられている。これにより、複数の胴部に対する１本の光ファイバの連続的な巻き付けを容易に行うことができる。また、各胴部からの光ファイバコイルの束取りを容易に行うことができる。
【００１１】
本発明に係わる光ファイバモジュールの製造方法は、上記の光ファイバ用ボビンの複数の胴部に光ファイバを連続的に巻き付けて、複数の光ファイバコイルを形成するファイバ巻付工程と、各胴部を互いに分離させる胴部分離工程と、光ファイバコイルを胴部から束取るファイバ束取工程と、束取りした光ファイバコイルを収納ケース内に収納するファイバ収納工程と、収納ケース内に樹脂を充填して、光ファイバコイルをモールドするファイバモールド工程とを含み、ファイバ束取工程、ファイバ収納工程およびファイバモールド工程を、光ファイバコイルの数だけ繰り返し行うことを特徴とするものである。
【００１２】
このように１本の光ファイバを光ファイバ用ボビンの複数の胴部に連続的に巻き付けて複数の光ファイバコイルを形成し、各光ファイバコイル毎に束取りして樹脂モールドを行うことにより、長尺の光ファイバを使用する場合であっても、光ファイバを分割することなく、光ファイバコイル内に樹脂を十分に浸透させることができる。
【００１３】
本発明に係わる光ファイバモジュールは、上記の光ファイバモジュールの製造方法によって製造されたことを特徴とするものである。これにより、長尺の光ファイバを使用して光ファイバコイルを形成した場合であっても、光ファイバコイル内には樹脂が十分に浸透され、光ファイバコイル内で樹脂が未硬化な部分はほとんど無いので、光ファイバのマイクロベンドによる長波長側での損失が低減される。また、光ファイバを一旦分割して接続したものでないので、接続損失の増大が防止される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる光ファイバ用ボビン、光ファイバモジュールの製造方法および光ファイバモジュールの好適な実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係る光ファイバ用ボビンの一実施形態を示す断面図である。同図において、本実施形態の光ファイバ用ボビン１は、２組のボビン組立体２Ａ，２Ｂを有し、これらのボビン組立体２Ａ，２Ｂ同士は、円盤状の補助部材３を介して分離可能に組み付けられている。ボビン組立体２Ａ，２Ｂは、互いに分離可能に組み付けられた第１ボビン部材４、第２ボビン部材５及び巻付部材６を有している。
【００１６】
ボビン部材４は、図１及び図２に示すように、鍔部７と、この鍔部７と一体化された胴本体部８とを有し、胴本体部８の中央には孔部９が穿設されている。胴本体部８には、ボビン部材５との組み付けを行うための複数のボルト１０が取り付けられている。鍔部７には、巻回される光ファイバを通すためのスリット１１が形成されている。また、鍔部７には、巻付部材６との組み付けを行うための複数のピン１２が突設されている。さらに、鍔部７には、光ファイバの余長部分を予め巻いておくためのセパレータ１３がネジ止めされている。
【００１７】
ボビン部材５は、図１及び図３に示すように、ボビン部材４の鍔部７と対向配置された鍔部１４と、この鍔部１４と一体化された胴本体部１５とを有している。胴本体部１５には、各ボルト１０を保持するための複数の保持穴１６が穿設されている。保持穴１６は、ボルト１０の頭部よりも大きい径をもった大穴部１６ａと、この大穴部１６ａと連通しボルト１０のネジ部とほぼ等しい径をもった小穴部１６ｂとを有している。また、ボビン部材５における小穴部１６ｂの上部には凹部１７が形成されており、この凹部１７にボルト１０の頭部が収納され保持されている。鍔部１４には、巻回される光ファイバを通すためのスリット１８が形成されている。
【００１８】
巻付部材６は、図１及び図４に示すように、光ファイバが巻き付けられる筒状部１９と、この筒状部１９と一体化された鍔部２０とを有している。巻付部材６は、ボビン部材４の胴本体部８とボビン部材５の胴本体部１５の外側に配置されている。また、巻付部材６は、筒状部１９及び鍔部２０に連続して形成されたスリット２１と、このスリット２１の反対側において鍔部２０にのみ形成されたスリット２２とを有している。このようなスリット２１，２２を設けることにより、巻付部材６を撓ませて筒状部１９を縮径させることが可能である。なお、スリット２１，２２は、ボビン部材４のスリット１１に対応した位置に配置されている（図２参照）。
【００１９】
鍔部２０には、ボビン部材４の各ピン１２が嵌入される複数の係合孔２３が形成されている。各ピン１２及び各係合孔２３は、巻付部材６の回転を抑止するだけでなく、巻付部材６がスリット２１から開いてしまうのを抑止する役目もある。
【００２０】
このようなボビン組立体２Ａ，２Ｂにおいて、ボビン部材４の胴本体部８とボビン部材５の胴本体部１５と巻付部材６の筒状部１９は、胴部を構成する。また、ボビン部材４の鍔部７は、胴部の両側に設けられた１対の鍔部の一方を構成し、ボビン部材５の鍔部１４と巻付部材６の鍔部２０は、胴部の両側に設けられた１対の鍔部の他方を構成する。
【００２１】
２組のボビン組立体２Ａ，２Ｂは、複数のネジ２４によって補助部材３を介して組み付けられている。補助部材３の両端面側には、ネジ２４がねじ込まれる複数のネジ穴２５（図７参照）がそれぞれ形成されている。そして、各ボビン組立体２Ａ，２Ｂの鍔部１４が互いに内側となるように配置された状態で、各ネジ２４が、ボビン部材４の胴本体部８に形成された貫通孔２６（図７参照）を貫通して補助部材３のネジ穴２５にねじ込まれている。なお、２組のボビン組立体２Ａ，２Ｂ同士の組付構造については、ボビン組立体２Ａ，２Ｂを分離可能であれば、特にこれには限定されない。
【００２２】
次に、以上のように構成した光ファイバ用ボビン１を用いて光ファイバモジュールを製造する方法について、図５に示すフローチャートにより説明する。
【００２３】
まず、光ファイバ用ボビン１を自動巻き取り機（図示せず）にセットし、図６に示すように、１本の光ファイバ２７を各ボビン組立体２Ａ，２Ｂの筒状部１９に連続的に巻き付け、２つの光ファイバコイル２８を形成する（図５の工程１０１）。
【００２４】
具体的には、一方のボビン組立体２Ａのセパレータ１３に光ファイバ２７の巻き始め部分を巻いた後、光ファイバ２７をボビン部材４のスリット１１に通して、ボビン組立体２Ａの筒状部１９に所定長だけ巻き付ける。続いて、光ファイバ２７をボビン部材５のスリット１８に通し、必要に応じて補助部材３に所定回数巻いた後、もう一方のボビン組立体２Ｂにおけるボビン部材５のスリット１８に通して、当該ボビン組立体２Ｂの筒状部１９に光ファイバ２７の残り部分を巻き付ける。
【００２５】
このとき、光ファイバ２７の巻き取り張力は、１５ｇ以下であるのが望ましい。これにより、光ファイバ２７の破損が防止されると共に、光ファイバ２７に過大な張力が加わることによる伝送損失の増加を抑えることができる。また、後述する光ファイバ２７の束取りが行いやすくなる。また、光ファイバ２７の巻き取りピッチは、０．５〜５ｍｍであるのが望ましい。これにより、後述する光ファイバコイル２８の樹脂モールド時に、光ファイバコイル２８内に樹脂が浸透しやすくなると共に、光ファイバコイル２８の巻き崩れが生じにくくなる。
【００２６】
次いで、光ファイバ用ボビン１を自動巻き取り機から外した後、図７に示すように、ネジ２４を取り外して、２組のボビン組立体２Ａ，２Ｂを分離させる（図５の工程１０２）。
【００２７】
次いで、図８に示すように、一方のボビン組立体２Ａにおいて、ボビン部材４とボビン部材５と巻付部材６とを分離させる（図５の工程１０３）。このとき、ボビン部材４とボビン部材５とを分離させるには、ボビン部材４に対してボビン部材５を周方向に回転させ、ボルト１０の頭部と小穴部１６ｂとの係合を外してやればよい。また、ボビン部材４と巻付部材６とを分離させるには、ボビン部材４の各ピン１２を巻付部材６の各係合孔２３から抜き出すようにすればよい。これによって、光ファイバ２７を巻回した状態の巻付部材６がボビン部材４から取り外される。
【００２８】
そして、巻付部材６から光ファイバ２７（光ファイバコイル２８）を束取りする（図５の工程１０４）。このとき、巻付部材６のスリット２１の幅が狭くなるように巻付部材６を撓ませることで、筒状部１９を縮径させる。これにより、光ファイバコイル２８を筒状部１９から容易に束取ることができるので、光ファイバコイル２８に無理な力を与えることが防止される。
【００２９】
次いで、図９に示すように、束取った光ファイバコイル２８をドーナツ状の収納ケース２９内に収納する（図５の工程１０５）。
【００３０】
次いで、光ファイバ２７の一端にピグテールファイバ３０を融着接続する。そして、光ファイバ２７とピグテールファイバ３０との接続部３１を収納ケース２９内に配置したまま、ピグテールファイバ３０を収納ケース２９の外部に導出させる（図５の工程１０６）。
【００３１】
次いで、収納ケース２９内に樹脂３２を充填させ、光ファイバコイル２８をモールドする（図５の工程１０７）。この樹脂３２としては、シリコーン系の樹脂等が使用される。これにより、光ファイバコイル２８が樹脂３２によって保護されることになる。
【００３２】
そして、収納ケース２９内の樹脂３２が硬化した後、もう一方のボビン組立体２Ｂのボビン部材４、ボビン部材５、巻付部材６を、上記と同様にして分離させる（図５の工程１０８，１０３）。そして、巻付部材６から光ファイバコイル２８を束取りする（図５の工程１０４）。続いて、図１０及び図１１に示すように、束取った光ファイバコイル２８を収納ケース２９内に収納する（図５の工程１０５）。そして、光ファイバ２７の他端にピグテールファイバ３０を融着接続し、ピグテールファイバ３０を収納ケース２９の外部に導出させる（図５の工程１０６）。続いて、収納ケース２９内に再び樹脂３２を充填させ、光ファイバコイル２８をモールドする（図５の工程１０７）。最後に、収納ケース２９に蓋３３をする（図５の工程１０８，１０９）。以上により、２束の光ファイバコイル２８を有する光ファイバモジュール３４が得られる。
【００３３】
なお、上述した製造工程では、一方のボビン組立体２Ａに巻き付けられた光ファイバ２７を収納ケース２９内に収納して樹脂モールドした後に、他方のボビン組立体２Ｂのボビン部材４、ボビン部材５、巻付部材６を分離させるようにしたが、これらの部材４〜６の分離は、２組のボビン組立体２Ａ，２Ｂに対して一括して行ってもよい。
【００３４】
以上のように本実施形態にあっては、１本の光ファイバ２７を各ボビン組立体２Ａ，２Ｂの巻付部材６に巻き付けて２つの光ファイバコイル２８を形成したので、長尺の光ファイバ２７を使用して光ファイバモジュール３４を形成する場合であっても、コイル束の小さな光ファイバコイル２８が得られる。そして、その光ファイバコイル２８を１束ずつ各ボビン組立体２Ａ，２Ｂの巻付部材６から束取りして樹脂モールドを行うようにしたので、光ファイバコイル２８の内部に樹脂３２が十分に浸透するようになる。このため、光ファイバコイル２８において樹脂３２が未硬化な部分はほとんど無くなるので、光ファイバ２７は側圧を受けにくくなり、これによりマイクロベンドによる長波長側での損失を低減することができる。
【００３５】
従って、樹脂３２の浸透性を良くするために長尺の光ファイバ２７を短い長さまで分割しなくて済むので、光ファイバモジュール３４の光ファイバ２７に接続部が生じることは無く、接続損失の増大を防止することができる。また、光ファイバ２７の巻き取りピッチを必要以上に大きくしなくても、樹脂３２の浸透性が向上するので、収納ケース２９のサイズを径方向に大きくする必要もなくなる。
【００３６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、ボビン組立体２Ａ，２Ｂを、互いに分割可能なボビン部材４、ボビン部材５及び巻付部材６からなるものとしたが、ボビン組立体の胴部の両側に設けた１対の鍔部が互いに分割可能な構成であればよい。
【００３７】
また、上記実施形態の光ファイバ用ボビン１は、光ファイバが巻き付けられる２つの胴部を有するものであるが、本発明は、３つ以上の胴部を有するものにも適用可能である。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、長尺の光ファイバを用いて光ファイバコイルを形成する際にも、光ファイバコイル内に樹脂を十分に浸透させることができる。これにより、光ファイバは側圧から開放されるため、長波長側での損失を低減することができる。その結果、長尺の光ファイバを短い長さに分割する必要がなくなるため、接続損失の増大を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ファイバ用ボビンの一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示す光ファイバ用ボビンの平面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図１に示す巻付部材の斜視図である。
【図５】図１に示す光ファイバ用ボビンを用いて光ファイバモジュールを製造する方法を示すフローチャートである。
【図６】図１に示す光ファイバ用ボビンの巻付部材に光ファイバを巻き付けた状態を示す図である。
【図７】図６に示す光ファイバ用ボビンから２組のボビン組立体を分離させた状態を示す断面図である。
【図８】図７に示す１方のボビン組立体からボビン部材、巻付部材及び光ファイバコイルを分離させた状態を示す断面図である。
【図９】図８に示す束取りした光ファイバコイルを樹脂モールドした状態を示す断面図である。
【図１０】図８に示す他方のボビン組立体の巻付部材から束取りした光ファイバコイルを樹脂モールドすることにより形成された光ファイバモジュールを示す断面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【符号の説明】
１…光ファイバ用ボビン、２Ａ，２Ｂ…ボビン組立体、３…補助部材、４…第１ボビン部材、５…第２ボビン部材、６…巻付部材、７…鍔部、８…胴本体部（第１胴本体部、胴部）、１１…スリット、１４…鍔部、１５…胴本体部（第２胴本体部、胴部）、１８…スリット、１９…筒状部（胴部）、２０…鍔部、２１，２２…スリット、２７…光ファイバ、２８…光ファイバコイル、２９…収納ケース、３２…樹脂、３４…光ファイバモジュール。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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