(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する光ファイバ同士を突き合わせ接続するため各光ファイバの被覆領域が把持される被覆把持部及び各光ファイバの被覆が除去された裸ファイバ領域が把持されるＶ溝を有する下部基板と、該下部基板に把持された光ファイバを押さえる押さえ基板と、上記光ファイバが該押さえ基板と上記下部基板とで把持された状態で上記押さえ基板と上記下部基板とを外部から押さえて保持するコの字断面形状のクランプばねとを備えたメカニカルスプライスにおいて、光ファイバの被覆領域を非円形断面形状に形成し、その非円形断面形状の被覆領域を把持する下部基板の被覆把持部と押さえ基板の被覆押さえ部との断面形状を、外力による光ファイバの被覆領域のねじれ及び環境変化による上記光ファイバの突き出しを防止しつつ、被覆領域に固定力が加わらないように隙間を空けて把持できるように形成したことを特徴とするメカニカルスプライス。
【請求項２】
光ファイバの被覆領域は、押さえ基板と面する位置に平面又は突起を有し、押さえ基板と上記平面又は突起とが間隔ｄだけ空けるように形成されて外力によるねじれ及び環境変化による上記光ファイバの突き出しを防止しつつ、固定力が加わらないように下部基板と押さえ基板で把持される請求項１に記載のメカニカルスプライス。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
【０００１】
本発明は、メカニカルスプライスに関する。
【従来の技術】
【０００２】
通信の分野において、高速・大容量伝送が可能な光ファイバが伝送線路の主流となり、既に中・長距離幹線のほとんどが従来のメタルケーブルから光ファイバケーブルに代わっている。さらに、数年後には各家庭までの線路も光ファイバ化しようとする、光加入者系伝送システムの実現に向けた取り組みが急ピッチで進められている。
【０００３】
ここで、光ファイバの接続には、従来から融着接続が行われてきた。この融着接続は光ファイバの突き合わせ面を溶かし込んで接続するため、信頼性が高い反面、接続後の補強等に時間がかかることと、装置が高価であり、電源が必要なこと等が課題となっていた。
【０００４】
そこで、特開平９−３１８８３６号公報等に開示されているような、光ファイバをＶ溝等で光軸合わせを行って固定して簡易に接続しようとするメカニカルスプライスが提案され、開発が進められている。このメカニカルスプライスは、構造と接続方法の簡易性とから接続の低コスト化が期待されている。
【０００５】
図５（ａ）〜（ｇ）は従来のメカニカルスプライスの説明図である。すなわち図５（ａ）は従来のメカニカルスプライスの外観斜視図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）に示したメカニカルスプライスをくさびで広げる前の状態を示す図であり、図５（ｃ）は図５（ａ）に示したメカニカルスプライスにくさびを差し込んだ状態を示す図であり、図５（ｄ）は図５（ａ）に示したメカニカルスプライスに光ファイバを突き合わせ接続した状態を示す図である。図５（ｅ）は図５（ｂ）の横断面図であり、図５（ｆ）は図５（ｃ）の横断面図であり、図５（ｇ）は図５（ｄ）の横断面図である。
【０００６】
このメカニカルスプライス５１は、光ファイバ５２の心線５３の位置合わせを行うためのＶ溝５４が形成されたＶ溝基板５５と、Ｖ溝基板５５の上から心線５３を押さえて固定する押さえ基板５６と、これらＶ溝基板５５と押さえ基板５６とを上下から把持して固定するクランプばね５７とで構成されている（図５（ａ））。
【０００７】
このようなメカニカルスプライス５１を用いて光ファイバ５２を接続する際には、Ｖ溝基板５５と押さえ基板５６との間のくさび挿入口５８にくさび５９を挿入して押し広げ（図５（ｂ）、（ｅ））、その隙間に両端から光ファイバ５２を挿入して心線５３を互いに突き合わせ（図５（ｃ）、（ｆ））、くさび５９を引き抜いてクランプばね５７の復元力によってＶ溝５４への光ファイバ５２の位置決めと把持とを行うようになっている（図５（ｄ）、（ｇ））。
【０００８】
なお、図５（ａ）〜（ｇ）に示すメカニカルスプライス５１はφ０．２５ｍｍ単心線を対象としたものである。
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、光ファイバの単心線にはφ０．９ｍｍのものも広く使用されており、φ０．９ｍｍの単心線を対象としたメカニカルスプライスが必要になってきた。
【００１０】
φ０．９ｍｍの光ファイバには、光ファイバ被覆部がナイロンのような収縮率の大きな材料で製造されたものがある。
【００１１】
図６〜図８は従来のメカニカルスプライスの問題点を説明するための縦断面図である。
【００１２】
図６に示すようにφ０．２５ｍｍ用のメカニカルスプライス５１と同様な構造のφ０．９ｍｍ用のメカニカルスプライス６１では、環境の変化（温度変化や湿度変化）により光ファイバ被覆部７２が収縮したとき、光ファイバ被覆部７２はクランプばね６４によりＶ溝基板６２と押さえ基板６３との間で固く固定されているため、裸ファイバが突き出るような現象が起こり、光ファイバ心線７１の先端もまた固く固定されているため図７に示すような曲がり７３がメカニカルスプライス６１内部で起こり、光損失が増加してしまう。
【００１３】
また、突き出しが大きいと曲がりによる応力に光ファイバ心線７１が耐えきれず断線してしまうといった問題が起こる。
【００１４】
そこで、本発明者らは図８に示すような被覆部を固定（把持）しないφ０．９ｍｍ用のメカニカルスプライス８１を試作した。
【００１５】
その結果、環境の変化により被覆部８６が収縮したときでもメカニカルスプライス８１内部で光ファイバ心線８８は光ファイバ８５の突き出しによる曲がりが起きず断線はなくなった。
【００１６】
しかしながら、被覆部８６はＶ溝基板８２と押さえ基板８３とに接触していないため、クランプばね８４で挟み込む固定力が伝わらず、光ファイバ８５の周方向（矢印８７方向）に自由に動く状態になってしまう。
【００１７】
そのため、接続作業中に光ファイバ８５が矢印方向８７にねじれた状態になったとき、光ファイバ心線８８に直接ねじれの力が加わり、その力に光ファイバ心線８８が耐えきれず断線してしまうという問題があった。
【００１８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、初期接続状態を維持できるメカニカルスプライスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
【課題を解決するための手段】
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、対向する光ファイバ同士を突き合わせ接続するため各光ファイバの被覆領域が把持される被覆把持部及び各光ファイバの被覆が除去された裸ファイバ領域が把持されるＶ溝を有する下部基板と、該下部基板に把持された光ファイバを押さえる押さえ基板と、上記光ファイバが該押さえ基板と上記下部基板とで把持された状態で上記押さえ基板と上記下部基板とを外部から押さえて保持するコの字断面形状のクランプばねとを備えたメカニカルスプライスにおいて、光ファイバの被覆領域を非円形断面形状に形成し、その非円形断面形状の被覆領域を把持する下部基板の被覆把持部と押さえ基板の被覆押さえ部との断面形状を、外力による光ファイバの被覆領域のねじれ及び環境変化による上記光ファイバの突き出しを防止しつつ、被覆領域に固定力が加わらないように隙間を空けて把持できるように形成したものである。
【００２０】
上記構成に加え本発明のメカニカルスプライスは、押さえ基板と面する位置に平面又は突起を有し、押さえ基板と上記平面又は突起とが間隔ｄだけ空けるように形成されて外力によるねじれ及び環境変化による上記光ファイバの突き出しを防止しつつ、固定力が加わらないように下部基板と押さえ基板で把持されるのが好ましい。
【００２１】
本発明によれば、メカニカルスプライスで突き合わせ接続された光ファイバが外力によって周方向にねじれようとしたとき、光ファイバの被覆領域が非円形断面形状に形成され、被覆把持部に位置する下部基板及び押さえ基板の断面形状が非円形に形成されているので、光ファイバの被覆部の表面が下部基板の被覆把持部もしくは押さえ基板の被覆押さえ部と形状が合致あるいは係合することにより、合致あるいは係合した状態以上にねじれることがなくなり、光ファイバの光ファイバ心線の断線が防止され、初期接続状態を高い信頼性で維持できる。
【発明の実施の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２３】
図１（ａ）は本発明のメカニカルスプライスの一実施の形態を示す外観斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、図１（ｃ）は図１  （ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図２（ａ）は図１（ａ）に示したメカニカルスプライスに挿入される光ファイバの成形前の断面図であり、図２（ｂ）は図２  （ａ）に示した光ファイバの成形後の断面図である。
【００２４】
本メカニカルスプライス１は、対向する光ファイバ２同士を突き合わせ接続するメカニカルスプライスであって、各光ファイバ２の被覆領域（被覆）１０が把持される被覆把持部及び各光ファイバ２の被覆が除去された裸ファイバ領域（光ファイバ心線）７が把持される略Ｖ字断面形状のＶ溝３を有する下部基板４と、下部基板４に把持された光ファイバ２の被覆１０及び光ファイバ心線７を押さえる押さえ基板５（５ａ、５ｂ）と、光ファイバ２が下部基板４と押さえ基板５とで把持された状態で下部基板４と押さえ基板５とを外部から押さえて保持するコの字断面形状のクランプばね６とを有している。
【００２５】
クランプばね６の内側には、下部基板４及び押さえ基板５側に延びる凸部９が形成されている。凸部９はメカニカルスプライス１の長手方向に所定の間隔で、クランプばね６を円形に押出し加工することによって形成されている。
【００２６】
押さえ基板５は、光ファイバ２が被覆除去されて露出した光ファイバ心線７を押さえる押さえ基板５ａと、被覆除去されていない部分を押さえる押さえ基板５ｂとに分割されており、クランプばね６によって一体的に押さえられている。
【００２７】
Ｖ溝３は、突き合わされる光ファイバ２の光ファイバ心線７の本数と同数（ここでは１本）の下部基板４の長手方向に沿って形成されている。下部基板４の中央部は、深さ及び幅が略同等に形成されており、両側から挿入された光ファイバ２を調心して突き合わせるようになっている。
【００２８】
下部基板４と押さえ基板５との重ね合わせ部の開放側端部には、くさび挿入溝８が形成されており、このくさび挿入溝８にくさび（図示せず。）を挿入することによってクランプばね６の弾性力に対抗して下部基板４と押さえ基板５とを開き、隙間を形成するようになっている。この隙間に端末処理（先端部の被覆の処理）された光ファイバ２を両側から挿入し、Ｖ溝３内で光ファイバ心線７を突き合わせた後、くさびを引抜き、光ファイバ２を下部基板４と押さえ基板５とで把持して固定・接続するようになっている。なお、光ファイバ２は、下部基板４の中央部で突き合わされる。
【００２９】
ところで、本発明のメカニカルスプライス１は、下部基板４の被覆把持部と押さえ基板５の被覆押さえ部との断面形状が非円形に形成されており、挿入部の被覆１０断面形状が非円形に形成された光ファイバ２を突き合わせ接続することを特徴とする。
【００３０】
本実施の形態では光ファイバの被覆部が略三角形断面形状に成形された場合について説明する。すなわち、図１（ｃ）に示すように、光ファイバ２の被覆１０は、押さえ基板５ｂの被覆押さえ部と面する位置に平面を有する。
【００３１】
メカニカルスプライス１の下部基板４若しくは押さえ基板５と光ファイバ２の被覆１０は、被覆１０に固定力が加わらないように寸法「ｄ」だけ隙間が空いている。すなわち、光ファイバ２の被覆１０は、押さえ基板５ｂと平面とが間隔ｄだけ空けるように形成され、外力によるねじれを防止しつつ、固定力が加わらないように下部基板４の被覆把持部と押さえ基板５ｂの被覆押さえ部とで把持される。この寸法「ｄ」が大きすぎると外力によって光ファイバ２はねじれてしまう。そのため寸法「ｄ」は光ファイバ２がねじれようとしたときに、下部基板４若しくは押さえ基板５と被覆１０が１箇所以上で形状が合致もしくは係合できる寸法にしておく必要がある。
【００３２】
一方、接続する光ファイバ２の挿入部分の被覆１０の断面形状は、押さえ基板５ｂと面する位置に平面を有する非円形に成形されているので、光ファイバ２が外力によってねじれようとしたとき、押さえ基板５の面１１ａ〜１１ｃのいずれかの面と被覆１０の平面が合致するため、光ファイバ２はそれ以上にねじれることはなくなり、ねじれによる断線を防止することができ、初期接続状態を高い信頼性で維持できる。
【００３３】
具体的には、メカニカルスプライス１を１０個製造して、ＪＩＳ  Ｃ  ６８４１で規定されているひねり試験（ファイバ長１ｍ、１８０°ひねり）を実施したところ、従来型の試作品であるメカニカルスプライス８１では、光ファイバ８５が断線してしまうのに対して、本発明のメカニカルスプライス１では全てのサンプルで断線はなく、損失増加も０．１ｄＢ以下であるという良好な結果が得られた。
【００３４】
図３（ａ）は本発明のメカニカルスプライスの他の実施の形態を示す断面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の部分拡大図である。
【００３５】
図１（ａ）に示した実施の形態との相違点は、下部基板２３の被覆把持部と押さえ基板２４の被覆押さえ部との断面形状が、略逆台形であり、光ファイバ２２の挿入部分（被覆）の断面形状が、外周部の一部が直線状に切り取られた円形状である点である。光ファイバ２２の被覆も、押さえ基板２４の被覆押さえ部と面する位置に平面を有する。
【００３６】
このようなメカニカルスプライス３１においても、外力によって光ファイバ２２がねじれようとしたとき、押さえ基板２４の平面２５と光ファイバ２２の被覆の平面が合致するため、図１（ａ）に示したメカニカルスプライス１と同様の効果が得られる。
【００３７】
図４（ａ）は本発明のメカニカルスプライスの他の実施の形態を示す断面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）の部分拡大図である。
【００３８】
図１（ａ）に示した実施の形態との相違点は、下部基板３３の被覆把持部と押さえ基板３４の被覆押さえ部との断面形状が、中心軸を挟んで両側に突起を有する矩形状であり、光ファイバ３２の挿入部分の断面形状が中心軸を挟んで両側に突起を有する円形状である点である。光ファイバ３２の被覆は、下部基板３３の被覆把持部及び押さえ基板３４の被覆押さえ部と面する位置に突起を有する。
【００３９】
このようなメカニカルスプライス４１においても、外力によって光ファイバ３２がねじれようとしたとき、下部基板３３若しくは押さえ基板３４の突起の平面３５と光ファイバ３２の突起が係合するため、図１（ａ）に示したメカニカルスプライス１と同様の効果が得られる。
【００４０】
以上において本発明によれば、メカニカルスプライスに接続された光ファイバがねじれようとしてもねじれないので、光ファイバの断線を防止することができ、また、最大の引張り強度を得ることができ、初期接続状態を高い信頼性で維持できるメカニカルスプライスが得られる。
【発明の効果】
【００４１】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【００４２】
初期接続状態を維持できるメカニカルスプライスの提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】  （ａ）は本発明のメカニカルスプライスの一実施の形態を示す外観斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】  （ａ）は図１（ａ）に示したメカニカルスプライスに挿入される光ファイバの成形前の断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）に示した光ファイバの成形後の断面図である。
【図３】  （ａ）は本発明のメカニカルスプライスの他の実施の形態を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。
【図４】  （ａ）は本発明のメカニカルスプライスの他の実施の形態を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。
【図５】  （ａ）〜（ｇ）は従来のメカニカルスプライスの説明図である。
【図６】  従来のメカニカルスプライスの問題点を説明するための縦断面図である。
【図７】  従来のメカニカルスプライスの問題点を説明するための縦断面図である。
【図８】  従来のメカニカルスプライスの問題点を説明するための縦断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  メカニカルスプライス
２  光ファイバ
４  下部基板
５、５ａ、５ｂ  押さえ基板
６  クランプばね
７  光ファイバ心線
【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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