(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て支持し位置決め調心するＶ溝が形成されたＶ溝基板と、該Ｖ溝基板に重ね合わされ上記Ｖ溝に挿入された光ファイバを押さえる押さえ基板と、上記Ｖ溝基板と該押さえ基板とを挟持して上記光ファイバを把持するクランプばねとを有するメカニカルスプライスにおいて、上記押さえ基板を弾性体で形成すると共に、上記Ｖ溝基板又は上記押さえ基板に上記光ファイバ同士を突き合せる位置を中心として光軸方向に伸びた凹部を形成することにより、上記クランプばねを除去した状態にて上記Ｖ溝基板と上記押さえ基板とが当接せず、上記クランプばねの挟持により上記押さえ基板が上記光ファイバの突き合わせ部に向って撓んで上記光ファイバの突き合わせ位置を押さえるようにしたことを特徴とするメカニカルスプライス。
【請求項２】
上記押さえ基板は、光ファイバ同士を突き合わせる位置に臨んだ光ファイバ素線押さえ部と、該光ファイバ素線押さえ部以外の光ファイバ心線押さえ部とに分割されており、上記凹部は上記光ファイバ素線押さえ部の四隅に設けられた突起により形成され、かつ、上記光ファイバ素線押さえ部は光軸と直角な方向の剛性を保持するために上記光ファイバと接触する部分が厚くなっている請求項１に記載のメカニカルスプライス。
【請求項３】
上記押さえ基板は、光ファイバ同士を突き合わせる位置に臨んだ光ファイバ素線押さえ部と、該光ファイバ素線押さえ部以外の光ファイバ心線押さえ部とに分割されており、上記凹部は上記Ｖ溝基板の突き合わせ部の近傍四隅に形成された突起により形成され、かつ、上記光ファイバ素線押さえ部は光軸と直角な方向の剛性を保持するために上記光ファイバと接触する部分が厚くなっている請求項１に記載のメカニカルスプライス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ同士を簡易に接続できるメカニカルスプライスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、通信の分野においては、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、すでに中・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】
この光加入者系伝送システムを実現するには、多数の光ファイバ心線を有する多心光ファイバ同士を接続する必要があり、この光ファイバを接続する方法として、従来から融着接続が行われてきた。
【０００４】
融着接続は、光ファイバ心線から被覆を除去して露出させた光ファイバ素線同士を突き合わせ、その光ファイバ素線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、接続後の補強などに時間がかかること、装置が高価であり電源が必要なことなどが課題となっていた。
【０００５】
そこで、特開平９−３１８８３６号公報などに示されるような、光ファイバ心線をＶ溝等で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。
【０００６】
このメカニカルスプライスは、構造と接続方法の簡易性から接続の低コスト化が期待されている。
【０００７】
図８に従来のメカニカルスプライスを示す。
【０００８】
図８に示すように、従来のメカニカルスプライス５１は、光ファイバの各心線の位置合わせを行うためのＶ溝が形成されたＶ溝基板５５と、その上方から光ファイバ心線をＶ溝に押さえる押さえ基板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とを有している。
【０００９】
このメカニカルスプライス５１を用いて光ファイバを接続する際には、図９  （ａ）及び図９（ｂ）に示すように、Ｖ溝基板５５と押さえ基板５６との間に形成されたくさび挿入溝５８にくさび５９を挿入してＶ溝基板５５と押さえ基板５６との隙間を押し広げ、そのＶ溝基板５５と押さえ基板５６との隙間に、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、両端からＶ溝に光ファイバ５２を挿入して光ファイバ５２の先端の光ファイバ素線５３同士を互いに突き合わせた後に、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、くさび５９を抜いて、クランプばね５７の復元力によって、Ｖ溝５４への光ファイバ素線５３の位置決めと把持を行うようになっている。
【００１０】
図８に示したメカニカルスプライス５１は、１本の光ファイバ心線を有する単心光ファイバ同士を接続する単心用メカニカルスプライス５１であるが、これ以外にも、図１２（ａ）に示すように、４本のＶ溝６２が形成された４心用メカニカルスプライス６１もある。
【００１１】
この４心用メカニカルスプライス６１は、図１２（ｂ）に示すように、Ｖ溝６２が４列形成されており、突き合わせ接続される光ファイバの各心線６３がＶ溝６２にそれぞれ挿入されるようになっている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
一方、最近の伝送システムの主要幹線等にあっては、情報量の増大から８心光ファイバテープを収容したケーブルが使われており、８心用メカニカルスプライスが必要になってきた。
【００１３】
このため、本発明者らは、図１２に示した４心用メカニカルスプライス６１と同様な構造で、図１３に示すような、Ｖ溝６４が８列形成された８心用メカニカルスプライス６５を試作した。
【００１４】
しかしながら、この８心用メカニカルスプライス６５においては、コストダウンを図るためにＶ溝基板６７及び押さえ基板６８に樹脂を使用しているため、その剛性が高くなかった。そのため、Ｖ溝基板６７及び押さえ基板６８のクランプばね６９による幅方向の力の分布は、クランプばね６９の凸部７１を中心として、外側に外れるほど弱くなるため、クランプばね６９の凸部７１の幅内に位置する心線７２ａは確実に把持できるものの、その外側の心線７２ｂには力が加わらず、把持が不十分になってしまい、温度サイクルを受けたときに光ファイバ素線の突き合わせ部分に隙間が生じて接続損失が増加したり、接続後の収納等取扱いで接続損失が増加したりするといった問題があった。
【００１５】
これを防ぐ方法として、凸部７１の幅を大きくすることが考えられるが、この場合、上下の凸部７１の間隔と、Ｖ溝基板６７及び押さえ基板６８の厚さの総和とが完全に一致しないと、クランプばね６９の凸部７１が、Ｖ溝基板６７及び押さえ基板６８に対して片当たり状態となり、かえって光ファイバの把持力にばらつきが発生してしまうことが分かっている。そのため、メカニカルスプライス６５の製造精度を高くしなければならず、コストアップを招いてしまうといった問題があった。
【００１６】
そこで、本発明の目的は、上述した課題を解決し、多心光ファイバであっても安価でかつ心線全体を確実に把持することができるメカニカルスプライスを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１の発明は、対向する光ファイバ同士を突き合わせて支持し位置決め調心するＶ溝が形成されたＶ溝基板と、該Ｖ溝基板に重ね合わされ上記Ｖ溝に挿入された光ファイバを押さえる押さえ基板と、上記Ｖ溝基板と該押さえ基板とを挟持して上記光ファイバを把持するクランプばねとを有するメカニカルスプライスにおいて、上記押さえ基板を弾性体で形成すると共に、上記Ｖ溝基板又は上記押さえ基板に上記光ファイバ同士を突き合せる位置を中心として光軸方向に伸びた凹部を形成することにより、上記クランプばねを除去した状態にて上記Ｖ溝基板と上記押さえ基板とが当接せず、上記クランプばねの挟持により上記押さえ基板が上記光ファイバの突き合わせ部に向って撓んで上記光ファイバの突き合わせ位置を押さえるようにしたものである。
【００１８】
請求項２の発明は、上記押さえ基板は、光ファイバ同士を突き合わせる位置に臨んだ光ファイバ素線押さえ部と、この光ファイバ素線押さえ部以外の光ファイバ心線押さえ部とに分割されており、上記凹部は上記光ファイバ素線押さえ部の四隅に設けられた突起により形成され、かつ、上記光ファイバ素線押さえ部は光軸と直角な方向の剛性を保持するために上記光ファイバと接触する部分が厚くなっているものである。
【００１９】
請求項３の発明は、上記押さえ基板は、光ファイバ同士を突き合わせる位置に臨んだ光ファイバ素線押さえ部と、この光ファイバ光ファイバ素線押さえ部以外の光ファイバ心線押さえ部とに分割されており、上記凹部は上記Ｖ溝基板の突き合わせ部の近傍四隅に形成された突起により形成され、かつ、上記光ファイバ素線押さえ部は光軸と直角な方向の剛性を保持するために上記光ファイバと接触する部分が厚くなっているものである。
【００２０】
上記構成によれば、上記Ｖ溝基板と押さえ基板をクランプばねで挟持した時、Ｖ溝基板及び押さえ基板の少なくとも一方の基板の非当接部が光軸方向でかつ光ファイバに向ってたわむことで光ファイバを把持する。この時、クランプばねの力が非当接部の略中心であれば、多少の位置ずれがあっても、たわみ量が最も大きい位置は非当接部（凹部）における光軸方向中心部であり、かつ幅方向中心部であり、光ファイバの突き合わせ位置である。
【００２１】
また、上記押さえ基板の非当接部が光軸方向でかつ光ファイバに向かってたわむことで、非当接部の光軸方向中心に位置する光ファイバ把持面の幅方向の剛性（断面２次モーメント）は高くなる。そのため、非当接部の光軸方向中心部での幅方向におけるクランプばねによる力の分布が略均一になり、光ファイバ心線が多数の場合でも、その幅方向外側まで均一で確実に光ファイバを把持することができる。さらに、製造精度は従来と同等で良いので、コストアップを抑止できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２３】
図４に本発明にかかるメカニカルスプライスの斜視図を示し、図３にこのメカニカルスプライスの光ファイバ突合せ位置の幅方向断面図を示す。
【００２４】
図４に示すように、かかるメカニカルスプライス１は、光ファイバを対向させて両側から挿入して突き合わせ接続するための接続器であって、光ファイバの各心線を支持し、位置決め調心するための断面略Ｖ字状のＶ溝３が形成された棒状のＶ溝基板４と、このＶ溝基板４に重ね合わされ、Ｖ溝３に挿入された光ファイバを押さえるための平面が形成された押さえ基板５と、Ｖ溝基板４と押さえ基板５とを挟持して光ファイバを挟持するための断面コの字状のクランプばね６とを有している。
【００２５】
図３に示すように、クランプばね６は、その内側の上下に、Ｖ溝基板４と押さえ基板５側に延びる凸部９が形成されている。この凸部９は、光ファイバの長手方向に所定間隔で、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】
また、Ｖ溝３は、Ｖ溝基板４の長手方向に沿って、突き合わされる光ファイバの心線２の本数と同数（ここでは８本）並列して形成されている。
【００２７】
このＶ溝３の長手方向中心部は、その深さ及び幅が略同等に形成されており、Ｖ溝基板４の両側から挿入された光ファイバの各心線２を調心して突き合わせるようになっている。
【００２８】
一方、Ｖ溝３の長手方向両端部は、中心部よりも低い位置に形成されており、中心部との接続部分はテーパ状に形成されて繋がっている。
【００２９】
さらに、Ｖ溝基板４と押さえ基板５の重ね合せ部の開放側端部には、くさび  （図示せず）を挿入するためのくさび挿入溝８が形成されており、このくさび挿入溝８にくさびを挿入することによって、クランプばね６のばね力に反発してＶ溝基板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。
【００３０】
また、図２に示すように、本発明のＶ溝基板４と押さえ基板５は、クランプばねを除去した状態では、Ｖ溝基板４と押さえ基板５を重ね合せた時、光ファイバ素線７の突き合わせ位置を中心として光軸方向に伸びた、Ｖ溝基板４と押さえ基板５とが互いに当接しない部分（以下、凹部１３と称する。）を有し、かつ、非当接部のＶ溝３に光ファイバ素線７を接しさせた時、光ファイバ素線７が押さえ基板５に接しない深さ形状に形成されている。
【００３１】
具体的には、押さえ基板５は、弾性を有する樹脂で形成され、光ファイバ心線２の被覆が除去されて剥き出しとなった光ファイバ素線７を押さえる光ファイバ把持面１０が形成された部分（以下、「光ファイバ素線押さえ部」と称する。）５ａと、被覆除去されていない心線２を押さえる部分（以下、「光ファイバ心線押さえ部」と称する。）５ｂとに分割されており、クランプばねによって一体的に支持されている。
【００３２】
また、Ｖ溝基板４は、同じく弾性を有する樹脂で形成され、光ファイバ素線押さえ部５ａに当接される面に、長手方向中心部１１の方が長手方向両端部１２に比べて低くなるような段差４ａを設けて凹部１３が形成されている。そして、この凹部１３の光軸方向の長さは、光ファイバ押さえ部５ａの両端部５ｅを支持できるように、光ファイバ素線押さえ部５ａの長さよりも若干短く形成されている。また、この段差４ａは幅方向に略均等に形成されている。
【００３３】
次に、図１と図４を用いて作用を説明する。
【００３４】
本発明に係るメカニカルスプライスを用いて光ファイバ同士を突き合わせ接続するに際しては、図４に示したように、くさび挿入溝８にくさびを挿入することによって押さえ基板５とＶ溝基板４との間に形成された隙間に、端末処理された光ファイバをＶ溝基板４の両端から挿入し、図１に示すように、Ｖ溝基板４の長手方向略中心部のＶ溝３内で光ファイバ素線７同士を突き合わせた後、くさびを抜き去る。
【００３５】
このとき、光ファイバ素線押さえ部５ａはクランプばね６の長手方向中心部の凸部９により押し出され、Ｖ溝基板４と光ファイバ素線押さえ部５ａの非当接部（光ファイバ把持面１０）が光ファイバの突き合わせ部に向ってたわむ。
【００３６】
クランプばねの力が非当接部の略中心であるため、多少の位置ずれがあってもたわみ量が最も大きい位置は非当接部における光軸方向中心部であって、かつ幅方向中心部であり、光ファイバの突き合わせ位置である。
【００３７】
そのため、非当接部の光軸方向中心であって、光ファイバの突き合わせ位置である光ファイバ把持面１０の幅方向の剛性は高くなる。
【００３８】
これにより、非当接部の光軸方向中心部での幅方向におけるクランプばね６による力の分布が略均一になり、その状態で光ファイバ素線７が押さえられるので、光ファイバをＶ溝基板４と押さえ基板５とで均一に把持して固定・接続することができる。
【００３９】
よって、温度サイクルを受けても光ファイバの突き合わせ部に隙間が生じたりすることはなく、接続損失の増加を低減できる。
【００４０】
具体的には、８心用メカニカルスプライス１を２０個製造して、−４０〜７０℃／６ｈを１サイクルとして、１０サイクルの温度サイクル試験を実施したところ、従来型の試作品である８心用メカニカルスプライス６５の損失増加が０．３ｄＢ以上であったのに対して、本発明のメカニカルスプライス１では、損失増加が０．１ｄＢ以下であるという良好な結果が得られた。
【００４１】
さらに、本発明によれば、Ｖ溝基板４と押さえ基板５を、従来と同様の安価な樹脂で製造することができ、製造精度は従来と同等でよいのでコストアップを防止できる。
【００４２】
次に、本発明の他の実施の形態について述べる。
【００４３】
図５は本発明の他の実施の形態を示すメカニカルスプライスの光ファイバ素線押さえ部の斜視図、図６は図５の光ファイバ素線押さえ部を用いたメカニカルスプライスの長手方向要部断面図である。
【００４４】
図５に示すように、この光ファイバ素線押さえ部２２ａは、長方形板状の本体の４隅に突起２３が形成され、これら突起２３とＶ溝基板が４カ所で当接して光ファイバ素線押さえ部２２ａの中央に非当接部（光ファイバ把持面２７を有する凹部２８）が形成された構造になっている。また、突起２３が形成された４カ所の間隔は、光軸と直角な方向の剛性を保持するために、光軸方向の間隔の方が幅方向の間隔よりも長くなっていると共に、光ファイバ素線押さえ部２２ａの長手方向両端部から中央部に亘ってテーパ状に形成されて、光ファイバと接触する部分が厚くなっている。
【００４５】
そして、この光ファイバ素線押さえ部２２ａが設けられるメカニカルスプライスは、図６に示すように、Ｖ溝基板２４の光ファイバ素線押さえ部２２ａと対向する面が平らに形成されている。
【００４６】
このメカニカルスプライス２１においても、光ファイバ素線押さえ部２２ａは、クランプばね２５の長手方向中心部の凸部２６により、Ｖ溝基板２４と光ファイバ素線押さえ部２２ａの非当接部が光軸方向にたわみ、非当接部の光軸方向中心に位置する光ファイバ把持面２７の幅方向の剛性は高くなる。
【００４７】
そのため、図１に示したメカニカルスプライス１と同様に、非当接部の光軸方向中心部での幅方向におけるクランプばね２５による力の分布が略均一になり、その状態で光ファイバ素線７が押さえられるので、光ファイバ素線７をＶ溝基板２４と光ファイバ素線押さえ部２２ａとで均一に把持して固定・接続することができる。
【００４８】
また、このメカニカルスプライス２１の変形例として、図７に示すように、図５に示した光ファイバ素線押さえ部２２ａの４角に形成された突起２３を、Ｖ溝基板２４に形成しても良い。
【００４９】
すなわち、Ｖ溝基板２４は、光ファイバの突き合わせ部の近傍四隅に突起２３が設けられて凹部２８が形成されており、この突起２３が設けられた４カ所の間隔は、光ファイバ素線押さえ部２２ａの光軸と直角な方向の剛性を保持するために、光軸方向の間隔の方が幅方向の間隔よりも長くなっている。
【００５０】
他方、光ファイバ素線押さえ部２２ａは、長方形板状の本体に、その長手方向両端部から中央部に亘って、光ファイバ素線を突き合わせ位置に案内するテーパ状の溝が形成されている。
【００５１】
このメカニカルスプライスにおいても、図１に示したメカニカルスプライス１と同様の作用効果が期待できる。
【００５２】
また、本実施の形態では、光ファイバ心線２を支持し位置決め調心するＶ溝３の断面形状をＶ字状に形成したが、これに限られることなく、Ｕ字状、半円や矩形であってもよい。
【００５３】
さらに、本実施の形態では、Ｖ溝３は８列形成されているが、これに限られるものではない。すなわち、さらに多数の心線を有する光ファイバ同士を接続する場合には、その心線の本数分のＶ溝を設ければよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、非当接部の光軸方向中心部での幅方向におけるクランプばねによる力の分布が略均一になるので、多心光ファイバであっても、多心光ファイバ全体を確実に把持することができ、信頼性、取扱い性に優れる。
【００５５】
さらに、本発明は、安価な材料でＶ溝基板や押さえ基板などを製造でき、また、製造精度は従来と同等で良いので、コストアップを防止できるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示すメカニカルスプライスの長手方向要部断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態を示すメカニカルスプライスの長手方向要部断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態を示すメカニカルスプライスの幅方向断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態を示すメカニカルスプライスの斜視図である。
【図５】本発明の他の実施の形態を示すメカニカルスプライスの光ファイバ素線押さえ部の斜視図である。
【図６】本発明の他の実施の形態を示すメカニカルスプライスの長手方向要部断面図である。
【図７】図６のメカニカルスプライスの変形例を示す長手方向要部断面図である。
【図８】従来の単心メカニカルスプライスの斜視図である。
【図９】メカニカルスプライスを用いた光ファイバの接続方法を説明するための図である。
【図１０】メカニカルスプライスを用いた光ファイバの接続方法を説明するための図である。
【図１１】メカニカルスプライスを用いた光ファイバの接続方法を説明するための図である。
【図１２】４心メカニカルスプライスの構造を示す斜視図である。
【図１３】従来技術のメカニカルスプライスの幅方向断面図である。
【符号の説明】
２  光ファイバ心線（光ファイバ）
４  Ｖ溝基板
５ａ  光ファイバ素線押さえ部（押さえ基板）
５ｂ  光ファイバ心線押さえ部（押さえ基板）
６  クランプばね
１３  凹部
【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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【図１２】
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【図１３】
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