JP5117437B2

JP5117437B2 - 光ファイバ切断機

Info

Publication number: JP5117437B2
Application number: JP2009083650A
Authority: JP
Inventors: 顕司上野
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2009-03-30
Filing date: 2009-03-30
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2029-03-30
Also published as: JP2010237331A

Description

本発明は、光ファイバ切断機に関する。

従来、光ファイバ切断機としては、次のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、特許文献１に記載の光ファイバ切断機は、光ファイバに捩り力を加えた状態で光ファイバを第一保持手段及び第二保持手段で固定した後、この光ファイバにおける第一保持手段と第二保持手段の間に張力を加え、この状態で光ファイバにおける第一保持手段と第二保持手段の間に裂開具を当接させることにより、光ファイバを光軸と垂直な方向に対して傾斜する方向に沿って切断させる構成とされている。

特許第２９４８３３４号公報（図３）

しかしながら、上述の光ファイバ切断機において、第一保持手段又は第二保持手段が金属製とされると共に、この第一保持手段又は第二保持手段における光ファイバとの接触面が切削面とされていた場合、この第一保持手段又は第二保持手段の光ファイバに対する固定力（挟持力）が強いと、この切削面によって光ファイバの表面部に傷が形成されてしまう。また、このように光ファイバの表面部に傷が形成された状態では、光ファイバに張力が作用された際にその傷から光ファイバが破断されてしまい、光ファイバに意図する張力及び捩り力を作用させることができないという問題がある。

この問題を解決するために、第一保持手段又は第二保持手段における光ファイバとの接触面の表面粗さを小さくすることが考えられる。ところが、このようにすると、光ファイバと接触面との摩擦が小さくなるので、光ファイバに張力や捩り力が作用された際に、光ファイバが滑り、光ファイバに作用させた初期の張力や捩り力を維持することができないという問題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、上記問題を解消し、光ファイバを所望の角度で切断させることができる光ファイバ切断機を提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の光ファイバ切断機は、光ファイバに張力及び捩り力を作用させた状態で前記光ファイバにおける裸ファイバを固定する一の固定部と、前記一の固定部と前記光ファイバの光軸方向に離間した位置において、前記光ファイバにおける被覆部を介して固定する他の固定部と、前記裸ファイバに傷を形成して前記裸ファイバを光軸と垂直な方向に対して傾斜する方向に沿って切断させるブレードと、を備え、前記一の固定部は、前記裸ファイバを挟持して固定する一対の挟持部を有し、前記一対の挟持部の少なくとも一方は、金属製とされ、前記金属製とされた前記挟持部における前記裸ファイバとの接触面には、前記一対の挟持部が前記裸ファイバを挟持したときに前記裸ファイバの表面部に傷が形成されることを抑制するための表面処理が施され、前記表面処理により、前記接触面の表面粗さがＪＩＳ１０点平均粗さＲｚで６．３μｍ以下とされ、前記一対の挟持部は、前記裸ファイバを６Ｎ以上の挟持力で挟持する構成とされている。

この光ファイバ切断機では、光ファイバに張力及び捩り力が作用された状態で光ファイバにおける光軸方向に離間した二箇所の位置が一対の固定部で固定されると共に、光ファイバにおける一対の固定部間の表面部にブレードによって傷が形成される。そして、これにより、光ファイバが光軸と垂直な方向に対して傾斜する方向に沿って切断される。

ここで、この光ファイバ切断機において、一対の固定部の少なくとも一方は、光ファイバを挟持する一対の挟持部を有し、この一対の挟持部の少なくとも一方は、金属製とされている。また、この金属製とされた挟持部における光ファイバとの接触面には、一対の挟持部が光ファイバを挟持したときに光ファイバの表面部に傷が形成されること抑制するための表面処理が施されている。

従って、一対の挟持部が光ファイバを挟持したときでも、この光ファイバの表面部に傷が形成されること抑制することができる。これにより、光ファイバが破断されることを防止することができる。

また、この一対の挟持部は、光ファイバに張力及び捩り力が作用されている状態において光ファイバに対する滑りを抑制しつつ光ファイバを挟持し得る構成とされている。

従って、光ファイバに張力及び捩り力が作用されていても、一対の挟持部と光ファイバとの滑りを抑制することができる。

このように、この光ファイバ切断機によれば、光ファイバを切断させる際に、光ファイバの表面部に傷が形成されて光ファイバが破断されることを防止することができると共に、一対の挟持部と光ファイバとの滑りを抑制することができる。従って、光ファイバを所望の角度で切断させることができる（光ファイバの切断端面が光軸と垂直な方向に対して所望の角度に傾斜された状態を得ることができる）。

この光ファイバ切断機によれば、接触面の表面粗さを小さくすることができるので、光ファイバの表面部に傷が形成されること抑制することができる。

ここで、この光ファイバ切断機において、接触面の表面粗さがＪＩＳ１０点平均粗さＲｚで６．３μｍより大きいと、光ファイバの表面部に傷が形成される。

ところが、この光ファイバ切断機によれば、接触面の表面粗さがＪＩＳ１０点平均粗さＲｚで６．３μｍ以下とされているので、光ファイバの表面部に傷が形成されることを抑制することができる。

請求項２に記載の光ファイバ切断機は、請求項１に記載の光ファイバ切断機において、前記一対の挟持部が前記裸ファイバを光軸方向の１ｍｍ当たり１．２Ｎ以上の挟持力で挟持する構成とされたものである。

ここで、この光ファイバ切断機において、一対の挟持部が光ファイバを光軸方向の１ｍｍ当たり１．２Ｎ未満の挟持力で挟持し得る構成とされていると、一対の挟持部と光ファイバとの滑りが発生する。

ところが、この光ファイバ切断機によれば、一対の挟持部が光ファイバを光軸方向の１ｍｍ当たり１．２Ｎ以上の挟持力で挟持し得る構成とされているので、一対の挟持部と光ファイバとの滑りを抑制することができる。

以上詳述したように、本発明によれば、光ファイバを切断させる際に、光ファイバの表面部に傷が形成されて光ファイバが破断されることを防止することができると共に、一対の挟持部と光ファイバとの滑りを抑制することができる。従って、光ファイバを所望の角度で切断させることができる（光ファイバの切断端面が光軸と垂直な方向に対して所望の角度に傾斜された状態を得ることができる）。

本発明の第一実施形態に係る光ファイバ切断機の平面図である。本発明の第一実施形態に係る光ファイバ切断機の一部断面を含む側面図である。図１Ａに示される固定部の斜視図であって一対の挟持部を開いた状態を示す図である。図２Ａに示される一対の挟持部を閉じた状態を示す図である。本発明の第一実施形態に係る光ファイバ切断機における動作を説明する図である。本発明の第一実施形態に係る光ファイバ切断機によって切断された光ファイバの要部拡大側面図である。本発明の第一実施形態に係る光ファイバ切断機について行った試験結果を示す図である。本発明の第一実施形態に係る光ファイバ切断機について行った試験結果を示す図である。図２Ａに示される固定部の第一変形例を示す要部拡大断面図である。図２Ａに示される固定部の第二変形例を示す要部拡大断面図である。本発明の第二実施形態に係る光ファイバ切断機の平面図である。本発明の第二実施形態に係る光ファイバ切断機における動作を説明する図である。

［第一実施形態］
はじめに、本発明の第一実施形態について説明する。

図１Ａ，図１Ｂに示される本発明の第一実施形態に係る光ファイバ切断機１０は、光ファイバ１２を光軸と垂直な方向に対して傾斜する方向に沿って切断させるためのものであり、一対の固定部１４，１６と、引張部１８と、捩り部２０と、ブレード２２とを主要な構成として備えている。

一対の固定部１４，１６は、光ファイバ１２における光軸方向に離間した二箇所の位置を固定できるように互いに離間して配置されている。一方の固定部１４は、後述する回転部材３２に一体に設けられており、他方の固定部１６は、支持部材２４に一体に設けられている。

引張部１８は、支持部材２６と、スライド部材２８と、引張力付与部材３０により構成されている。支持部材２６は、上述の支持部材２４に対して移動不能とされており、スライド部材２８は、支持部材２６に対して光ファイバ１２の光軸方向にスライド可能とされている。

引張力付与部材３０は、支持部材２６とスライド部材２８との間に設けられた圧縮バネにより構成されており、支持部材２６に対してスライド部材２８を離間方向に付勢している。

捩り部２０は、回転部材３２と、捩り力付与部材３４とにより構成されている。回転部材３２は、スライド部材２８に光ファイバ１２の光軸回りに回転可能に支持されており、捩り力付与部材３４は、回転部材３２を光ファイバ１２の光軸回りに回転させる構成とされている。

ブレード２２は、光ファイバ１２の光軸と垂直な方向にスライド可能とされており、光ファイバ１２における一対の固定部１４，１６間の表面部に傷を形成する構成とされている。

なお、光ファイバ１２に作用する張力が、２００ｇ未満であると、光ファイバ１２を切断することができないので、ここでは、光ファイバ１２に作用する張力が２００ｇ以上となるように、引張力付与部材３０の弾性係数や圧縮ストローク等が設定されている。

また、光ファイバ１２の切断端面の反射を−６０ｄＢ以下にするためには、この切断端面の角度θを８°以上にする必要がある（図４）。そのため、光ファイバ１２に１ｃｍあたり６．８°以上の捩れが加わるように、回転部材３２の回転角度等が設定されている。

また、上述の一対の固定部１４，１６のうち一方の固定部１４は、より具体的には、次の如く構成されている。

すなわち、一方の固定部１４は、図２Ａ，図２Ｂに示されるように、光ファイバ１２（裸ファイバ）を挟持して固定する一対の挟持部３８，４０（蓋及び土台）を備えている。この一対の挟持部３８，４０は、例えば、ステンレス等の金属製とされており、切削されることにより形成されている。

各挟持部３８，４０における光ファイバ１２との接触面３８Ａ，４０Ａは、平面状に形成されており、この各接触面３８Ａ，４０Ａには、光ファイバ１２の表面部に傷が形成されること抑制するための表面処理として、研磨処理が施されている。

この研磨処理は、例えば、手作業によるものであり、砥石＃６００、＃８００、＃１０００を順に用いて粗加工（切削油を用いた加工）をし、その後、固形油性研磨剤（ラップ粉＃２０００）と切削油を混ぜたものを用いて仕上げ加工を行ったものである。

そして、各接触面３８Ａ，４０Ａは、この研磨処理により、表面粗さがＪＩＳ１０点平均粗さＲｚで６．３μｍ以下とされている。

さらに、この一対の挟持部３８，４０は、図示しないバネ等を一体に備えており、このバネ等の弾性力が適切に設定されることにより、光ファイバ１２に対する挟持力が適正化されている。

つまり、この一対の挟持部３８，４０は、光ファイバ１２に張力及び捩り力が作用されている状態において光ファイバ１２に対する滑りを抑制しつつ光ファイバ１２を挟持し得る構成とされており、具体的には、光ファイバ１２を光軸方向の１ｍｍ当たり１．２Ｎ以上の挟持力で挟持し得る構成とされている。また、この一対の挟持部３８，４０の幅は、例えば、５ｍｍとされており、一対の挟持部３８，４０は、６．０Ｎ以上の挟持力で光ファイバ１２を挟持し得る構成とされている。

なお、図１Ａ，図１Ｂに示される他方の固定部１６は、光ファイバ１２をその被覆部４２を介して挟持する構成とされており、例えば、樹脂製やゴム製とされている。また、光ファイバ１２は、ガラス製とされており、その直径は、１２５μｍとされている。

次に、本発明の第一実施形態の作用及び効果について説明する。

この光ファイバ切断機１０では、先ず、図３の上図に示されるように、光ファイバ１２における光軸方向に離間した二箇所の位置が一対の固定部１４，１６で固定される。そして、図３の中上図に示されるように、引張力付与部材３０によってスライド部材２８が支持部材２６に対して離間されることにより、光ファイバ１２に張力が作用され、この後に、捩り力付与部材３４によって回転部材３２が光ファイバ１２の光軸回りに回転されることにより、光ファイバ１２に捩り力が作用される。

そして、このようにして光ファイバ１２に張力及び捩り力が作用した状態で、図３の中下図に示されるように、ブレード２２がスライドされ、このブレード２２によって光ファイバ１２における一対の固定部１４，１６間の表面部に傷が形成される。そして、これにより、図３の下図に示されるように、光ファイバ１２が光軸と垂直な方向に対して傾斜する方向に沿って切断される。

ここで、この光ファイバ切断機１０において、一方の固定部１４は、光ファイバ１２を挟持する金属製の一対の挟持部３８，４０を備えている。そして、この各挟持部３８，４０における光ファイバ１２との接触面３８Ａ，４０Ａには、光ファイバ１２の表面部に傷が形成されること抑制するための表面処理として、研磨処理が施されている。

従って、各接触面３８Ａ，４０Ａの表面粗さを小さくすることができるので、一対の挟持部３８，４０が光ファイバ１２を挟持したときでも、この光ファイバ１２の表面部に傷が形成されること抑制することができる。これにより、光ファイバ１２が破断されることを防止することができる。

また、この一対の挟持部３８，４０は、光ファイバ１２に対する挟持力が適正化されており、光ファイバ１２に張力及び捩り力が作用されている状態において光ファイバ１２に対する滑りを抑制しつつ光ファイバ１２を挟持し得る構成とされている。

従って、光ファイバ１２に張力及び捩り力が作用されていても、一対の挟持部３８，４０と光ファイバ１２との滑りを抑制することができる。

このように、この光ファイバ切断機１０によれば、光ファイバ１２を切断させる際に、光ファイバ１２の表面部に傷が形成されて光ファイバ１２が破断されることを防止することができると共に、一対の挟持部３８，４０と光ファイバ１２との滑りを抑制することができる。従って、光ファイバ１２を所望の角度で切断させることができる（光ファイバ１２の切断端面が光軸と垂直な方向に対して所望の角度に傾斜された状態を得ることができる）。

次に、上述の各設定数値の根拠について説明する。

図５には、一対の挟持部３８，４０の光ファイバ１２に対する挟持力を６．０Ｎとし、各接触面３８Ａ，４０Ａを切削面と研磨面とした場合の試験の結果が示めされている。

この試験において、切削面の表面粗さは、ＪＩＳ１０点平均粗さＲｚで６．３μｍより大きく、研磨面の表面粗さは、ＪＩＳ１０点平均粗さＲｚで６．３μｍ以下とされている。また、試験数はＮ＝１０とした。

この図に示されるように、切削面の場合、すなわち、接触面３８Ａ，４０Ａの表面粗さがＪＩＳ１０点平均粗さＲｚで６．３μｍより大きいと、光ファイバ１２の表面部に傷が形成されて光ファイバ１２が破断した。

これに対し、研磨面の場合、すなわち、接触面３８Ａ，４０Ａの表面粗さがＪＩＳ１０点平均粗さＲｚで６．３μｍ以下とされていると、光ファイバ１２の表面部に傷が形成されず、光ファイバ１２が破断しなかった。また、一対の挟持部３８，４０と光ファイバ１２との滑りも発生しなかった。

また、図６には、接触面３８Ａ，４０Ａを上述の研磨面とし、一対の挟持部３８，４０の光ファイバ１２に対する挟持力を１．０Ｎ〜１０．０Ｎとした場合の試験の結果が示めされている。

この図に示されるように、挟持力が６．０Ｎ未満（光ファイバ１２に対する光軸方向１ｍｍ当たりの挟持力が１．２Ｎ未満）とされていると、一対の挟持部３８，４０と光ファイバ１２との滑りが発生した。

これに対し、挟持力が６．０Ｎ以上（光ファイバ１２に対する光軸方向１ｍｍ当たりの挟持力が１．２Ｎ以上）とされていると、一対の挟持部３８，４０と光ファイバ１２との滑りが発生しなかった。また、光ファイバ１２の表面部に傷は形成されず、光ファイバ１２も破断しなかった。

従って、本発明の第一実施形態に係る光ファイバ切断機１０によれば、接触面３８Ａ，４０Ａの表面粗さがＪＩＳ１０点平均粗さＲｚで６．３μｍ以下とされているので、光ファイバ１２の表面部に傷が形成されることを抑制することができる。また、一対の挟持部３８，４０の挟持力が６．０Ｎ以上（光ファイバ１２に対する光軸方向１ｍｍ当たりの挟持力が１．２Ｎ以上）とされているので、一対の挟持部３８，４０と光ファイバ１２との滑りを抑制することができる。

次に、本発明の第一実施形態の変形例について説明する。

上記実施形態において、他方の固定部１６は、被覆部４２を介して光ファイバ１２を挟持するように配置構成されていたが、上述の一方の固定部１４における一対の挟持部３８，４０と同様の一対の挟持部を備え、被覆部４２を直接挟持するように配置構成されていても良い。

また、上記実施形態では、各挟持部３８，４０の接触面３８Ａ，４０Ａが平面状に形成されていたが、例えば、他方の挟持部４０（土台）の接触面４０Ａには、図７に示されるように、光ファイバ１２を保持するための断面Ｖ字状の保持溝４４が形成されていても良い。また、この保持溝４４は、図８に示されるように、Ｕ字状に形成されていても良い。

また、上述の如く、例えば、他方の挟持部４０の接触面４０Ａに保持溝４４が形成された場合には、一方の挟持部３８（蓋）の接触面３８Ａにのみ研磨処理が施されていても良い。

また、上記実施形態において、一対の挟持部３８，４０のうち一方のみが金属製とされ、この金属製とされた挟持部の接触面にのみ研磨処理が施されていても良い。

また、上記実施形態において、各接触面３８Ａ，４０Ａには、研磨処理と同等の表面粗さを確保できるのであれば、その他の表面処理が施されていても良い。

また、上記実施形態において、光ファイバ切断機１０は、光ファイバ１２に張力を作用させた後に捩り力を作用させる構成とされていたが、光ファイバ１２に捩り力を作用させた後に張力を作用させる構成とされていても良く、また、光ファイバ１２に張力及び捩り力を同時に作用させる構成とされていても良い。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について説明する。

図９に示される本発明の第二実施形態に係る光ファイバ切断機５０は、上述の本発明の第一実施形態に係る光ファイバ切断機１０に対し、引張部１８及び捩り部２０の代わりに、引張部５８及び捩り部６０を備えている。なお、上述の本発明の第一実施形態と同一の構成については同一の符号を用いて説明する。

引張部５８は、支持部材６２と、スライド部材６４と、図示しない引張力付与部材により構成されている。支持部材６２は、支持部材２４に対して移動不能とされており、スライド部材６４は、支持部材６２に対して光ファイバ１２の光軸方向にスライド可能とされている。このスライド部材６４には、一方の固定部１４が一体に設けられている。

また、上述の図示しない引張力付与部材は、例えば、支持部材６２とスライド部材６４との間に設けられた圧縮バネにより構成されており、支持部材６２に対してスライド部材６４を離間方向に付勢している。

捩り部６０は、一方の固定部１４に対する他方の固定部１６と反対側に配置されており、支持部材６８と、回転部材７０と、図示しない捩り力付与部材とにより構成されている。支持部材６８は、支持部材２４，６２に対して移動不能とされており、回転部材７０は、支持部材６８に光ファイバ１２の光軸回りに回転可能に支持されている。

また、上述の図示しない捩り力付与部材は、回転部材３２に対して光ファイバ１２の光軸回りに回転力を付与する構成とされている。

次に、本発明の第二実施形態の作用及び効果について説明する。

この光ファイバ切断機５０では、先ず、図９の上図に示されるように、回転部材７０によって光ファイバ１２の一端が固定されると共に、他方の固定部１６によって光ファイバ１２の他端が固定される。そして、図９の中上図に示されるように、図示しない捩り力付与部材によって回転部材７０が光ファイバ１２の光軸回りに回転されることにより、光ファイバ１２に捩り力が作用される。

続いて、一方の固定部１４によって光ファイバ１２が固定された後、回転部材７０による光ファイバ１２の固定が解除される。そして、図示しない引張力付与部材によってスライド部材６４が支持部材６２に対して離間されることにより、光ファイバ１２に張力が作用される

そして、このようにして光ファイバ１２に張力及び捩り力が作用した状態で、図９の中下図に示されるように、ブレード２２がスライドされ、このブレード２２によって光ファイバ１２における一対の固定部１４，１６間の表面部に傷が形成される。そして、これにより、図９の下図に示されるように、光ファイバ１２が光軸と垂直な方向に対して傾斜する方向に沿って切断される。

ここで、この光ファイバ切断機５０においても、一方の固定部１４の各挟持部３８，４０における接触面３８Ａ，４０Ａ（図２参照）には、光ファイバ１２の表面部に傷が形成されること抑制するための表面処理として、研磨処理が施されている。

このように、この光ファイバ切断機５０によっても、光ファイバ１２を切断させる際に、光ファイバ１２の表面部に傷が形成されて光ファイバ１２が破断されることを防止することができると共に、一対の挟持部３８，４０と光ファイバ１２との滑りを抑制することができる。従って、光ファイバ１２を所望の角度で切断させることができる（光ファイバ１２の切断端面が光軸と垂直な方向に対して所望の角度に傾斜された状態を得ることができる）。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

また、上記各光ファイバ切断機１０，５０において、光ファイバ１２に張力及び捩り力を作用させるための構造は、上記以外でも良い。

１０，５０光ファイバ切断機
１２光ファイバ
１４，１６固定部
２２ブレード
３８，４０挟持部
３８Ａ，４０Ａ接触面

Claims

光ファイバに張力及び捩り力を作用させた状態で前記光ファイバにおける裸ファイバを固定する一の固定部と、
前記一の固定部と前記光ファイバの光軸方向に離間した位置において、前記光ファイバにおける被覆部を介して固定する他の固定部と、
前記裸ファイバに傷を形成して前記裸ファイバを光軸と垂直な方向に対して傾斜する方向に沿って切断させるブレードと、
を備え、
前記一の固定部は、前記裸ファイバを挟持して固定する一対の挟持部を有し、
前記一対の挟持部の少なくとも一方は、金属製とされ、
前記金属製とされた前記挟持部における前記裸ファイバとの接触面には、前記一対の挟持部が前記裸ファイバを挟持したときに前記裸ファイバの表面部に傷が形成されることを抑制するための表面処理が施され、前記表面処理により、前記接触面の表面粗さがＪＩＳ１０点平均粗さＲｚで６．３μｍ以下とされ、
前記一対の挟持部は、前記裸ファイバを６Ｎ以上の挟持力で挟持する構成とされている、
光ファイバ切断機。
前記一対の挟持部は、前記裸ファイバを光軸方向の１ｍｍ当たり１．２Ｎ以上の挟持力で挟持する構成とされている、
請求項１に記載の光ファイバ切断機。