JPH03172805A - 接続用具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光ファイバ接続用具に係わり、特に、光ファ
イバ端を接続し、整列させる改良定心・保持用具に関す
るものである。

従来技術および発明が解決しようとする課題光ファイバ
端を接続して光ファイバに沿って光線の伝搬を連続させ
るために、光ファイバ端を整列させ、定心する用具は、
次第に多くなってきている。電気通信工業分野で用いら
れる光ファイバは、大ていは単一モードのグラスファイ
バである。

このファイバの代表的なものは、８μｍ＋１μｍ直径の
中心ガラス・コアを有している。このコアを通じて光信
号が伝搬される。このコアは、１２５μｍ±３μｍ直径
のガラス・クラッドによって取り囲まれている。このク
ラッドは、コアと屈折率が僅かに異なっている。

単一モードのガラス・ファイバを永久接続するための公
知用具は、数多く存在する。円滑に機能し、接続損失を
低く抑えるため、これらの用具は、接続される２つのフ
ァイバ端のコア部分を、コア直径のほぼ１０％以内又は
１μｍ以下に整列させねばならない。

公知の用具のいくつかは、光ファイバ端の定心と整列を
、順応不能の“Ｖ“字形みぞ内へ、又は順応不能のロッ
ドの間へ、強制的に押し込むことによって行おうと試み
ている。これらの装置の機能は、接続される光ファイバ
が等しい直径である場合は、満足すべきものである。こ
の種の用具は、米国特許第４，０２９，３９０号、第４
．　２７４゜７０８号、第４．７２９．６１９号に開示
されている。

接続される光ファイバが、公差範囲（１２２μｍから１
２８μｍ）の両極端の値に相当する直径を有する場合に
は、順応不能の“Ｖ字形”みぞ形式の用具は、要求され
る精度でコアを整列させることは難しい。

別の接続用具の場合には、２つのファイバの中心線を他
のファイバの中心線と整線させるため、ファイバ端を３
つの等間隔の、延性を有する面、又はエラストマーの面
の間にファイバ端が位置せしめられる。これらの面は正
３角形状のチャネルを形成し、このチャネル内へファイ
バか入れられるのである。双方のファイバ端の間の接続
点は、通例、チャネルの中央点に位置する。これらの接
続用具は、順応不能の”Ｖ字形”みぞ形式の用具より高
い性能を有している。なぜなら、ファイバ直径の相違に
対し、より適応性か高いからである。

これらの用具の実例は、米国特許第４，３９１゜４８７
号、第４，４３５，０３８号、第４，５９３．９７１号
に見ることができる。

更に別の公知接続用具は、米国特許第４，３３９．１７
２号に開示されている。この用具では、折り曲げ可能の
グリップ部材が利用され、この部材が、エラストマー製
スリーブ内に配置される。

スリーブは、グリップ部材に対して圧縮力を加え、グリ
ップ部材の周囲に等間隔で設けられた複数の個所のとこ
ろで、ケーブルのそれぞれを掴むのである。

課題を達成するための手段 本発明の接続用具では３つの接触面か利用される。これ
ら３つの面が、公知用具の場合のようなファイバ定心チ
ャネルを形成するのだが、本発明の用具では容易に説明
できる機能面、性能面の改良が、公知用具に対して加え
られている。その構造や操作手段の相違点を以下で説明
する。

本発明の接続部材は、極めて精度の高い３つのファイバ
接触面ないし支持面を存しており、これら接触面のなか
の少なくとも１つの面が、他の面に対し、統合的な動作
構造にもとづいて可動である。このような運動は簡単に
製造可能の単一の部品により可能である。ファイバを締
付けるこれらの接触面は、はじめは、ファイバを容易に
そう人できるように間隔をあけておき、双方のファイバ
端が接触するまでに徐々にチャネルないし通路を狭くし
てゆくようにする。このように構成することにより、一
方のファイバか通路内の他方のファイバのほうへ押し込
まれる場合、接触のフィードバック及び（又は）対向フ
ァイバの座屈により接触を容易に検知することかできる
。ファイバ端が接触すると、接続用具が閉じられ、ファ
イバ端が整列され、締付られる。

米国レター社の特許第４．３９１，４８７号の接続用具
などの公知形式や、この特許の、譲受人により売却され
た商業的形態では、ファイバの定心・整列用に成形エラ
ストマーのブロックが用いられている。これらのブロッ
クは、実質的に３角形横断面の通路を有している。この
通路は、ファイバ直径より僅かに大きい直径を有してい
る。ファイバが成形通路内にそう人されると、弾性的に
エラストマー接触面が変形され、押し拡げられる。

その場合、ファイバを通路内へ押込むには、ファイバに
かなりの圧縮力を加えねばならない。このように高い押
込み力を要するため、ファイバ端面が実際に接続用具内
で接触するのが困難である。

加えて、エラストマー製の定心ブロック内へ押込まれる
さい、座屈によりファイバか折れることもある。

本発明による接続用具の場合、精確にファイバを定心し
、締付ける場合、ファイバとの接触面には極めて僅かの
延性変形又は弾性変形が要求されるにすぎない。この変
形は、ファイバ軸線に平行な外部材料流も生じさせなけ
れば、ファイバを締付ける面の周囲のヒンジ構造部分の
延性変形も生じない。更に、このほかの公知接続用具、
たとえば特許第４．４３５．０３８号の接続用具の場合
には、ファイバを締付ける面と周囲の構造部分の著しい
変形なしには、ファイバの定心と締付けが不可能である
。この大きな変形の結果、ファイバを締付ける面が歪ん
だり、これらの面に作用する締付は力が不一様になる。

このことが、また、ファイバ中心線のずれや、ファイバ
端面の軸方向の分離を生じさせる。

本発明の接続用具の締付は面ないし支持面のそれぞれの
なかへ、延性変形により一様にファイバをはめ込むのに
必要な力は、本発明の場合、接続用具の脚により構成さ
れるヒンジ・レバーにより容易に生じさせることができ
る。いちど締付ければ、接続用具は、ファイバに対して
−様な圧縮荷重を維持することができる。この結果、フ
ァイバは高い引張荷重を維持し、すぐれた熱サイクル安
定性が得られる。ファイバを締付ける力は、接続用具の
脚及び締付は構造部に貯えられた弾性エネルギーにより
維持される。米国レター社の特許第４．４３５．０３８
号の接続用具などの公知形式のものの場合、接続圧着工
具の力を除去したのちに、弛んだり、弾性的にいくふん
もとに戻る傾向かある。この弛みの結果、通路ないしチ
ャネル内のファイバがいくぶん弛められ、これによって
熱サイクルの間のファイバ端面の分離や引出し力の減少
が生じることがある。

本発明の接続用具によるファイバ定心及び接続の過程の
さいには、締付は荷重がファイバに加えられる。ガラス
・ファイバは極めて高い圧縮強さを有しているので、こ
れらの荷重により、ファイバを３つの延性接触面内へ押
込むのである。これらの接触面は、接続用具内にファイ
バのチャネルないし通路を形成する。ファイバのクラッ
ドに加わるこれらの締付は荷重の結果、接続にとって好
都合な抗引張り荷重能力と熱サイクル安定性が得られた
。加えて、接続用具の双方の脚を互いに接近させるだけ
で容易かつ簡単に締付は荷重を負荷することができる。

米国レター社の特許第４，３９１．４８７号によるファ
イバ定心用具の場合には、ファイバ定心ブロックをこえ
て外部の接続構造物にファイバを接着する接着剤を必要
とする。

これらの接着剤は扱いにくく、使用し、−様に硬化させ
るのに時間かかかる。

本発明による接続用具は、また、再び開いて、ファイバ
端を取出すことができるように設計されている。接続用
具内のファイバ位置を変える必要が生じた場合、脚に加
えられた締付は荷重は、容易に除荷することができ、脚
に残留する弾性とヒンジ部分とにより、ファイバを位置
決めかつ締付ける支持面が互いに引離される。ファイバ
に負荷されていた締付は荷重は、それにより除かれ、フ
ァイバを改めて位置決めすることかできる。米国レター
社の特許第４，３９１，４８７号及び第４゜４３５．０
３８号による接続用具の場合、用具は永久圧着されるが
、接着剤で接着され、再び開けることはできない。

本発明は、製作公差により通例具なる直径をもつ２つの
光ファイバを突合せ接続するさいに用いる変形可能の接
続用具を提供するものである。この用具は、延性材料で
形成され、第２の面に対して鋭角をなして位置する各面
から成る通例子らな３つのファイバ支持面を形成する手
段を有している。この手段は、また、これら支持面の間
に光ファイバの通路を形成し、この通路が、接続される
２つのファイバの突合せ端部を受容するようにされてい
る。この通路は、また、互いに角度をなす関係にある３
つの平らなファイバ支持面により形成される通例３角形
の横断面を有している。そのうちの１つの支持面は、他
の支持面に対して運動する１つの保持構造部に形成され
ている。この保持構造部は、前記１つの支持面を他の２
つの支持面のほうへ十分な力をもって接近させ、２つの
ファイバ端を結合し、かつまた、支持面のそれぞれを、
大きいほうの直径のファイバ端の近くでファイバの周囲
に一様に変形させる。これにより、ファイバ端は、小さ
いほうのファイバ直径を僅かに上回る深さまで３つの支
持面のそれぞれのなかへ一様にはめ込まれる。かくして
、製作公差によるファイバ直径の相違は調整される結果
、２つのファイバ端は同軸的に整列せしめられ、ファイ
バ端は十分な圧縮力で締付けられ、異常に大きい力かフ
ァイバに加わらないかぎり、ファイバ端が分離すること
はない。この十分な締付は力は、しかし、また、ファイ
バ端を損傷するほどの強い力ではない。

本発明の場合、３つの支持面のうちの２つが、接続用具
の１つのプレート状部材に形成され、第３の支持面は第
２のプレート状部材に形成されている。この第２の部材
は、他方のプレート状部材に設けられた２つの面内ヘフ
ァイバ端を押込むために、折り目を中心として可動であ
る。これらのプレート状部材は、脚状をなしており、３
つのファイバ支持面は整列通路を形成している。

この接続用具は、一体の変形可能の材料片から成り、こ
の結果、小型のシート状をなしている。

材料は、たとえば、ファイバ端に締付は力を加えるのに
十分な弾性耐力強度を有する金属又はポリマ材料である
。

（実施例〕 次に本発明を添付図面につき説明する。第１図から第６
図までには全体を符合７０で示した接続用具が示されて
いる。この用具７０は、延性を有する変形可能の弾性材
料製のシート７２を有している。

第１図は、接続用具７０を形成するシートの１実施例を
示したものである。第１図では、シート７２は一定の形
材で形成されている。シート７２は、シート７２の全長
にわたって延びるみぞ７３によって厚さを薄くした部分
を有している。このみぞ７３により、シート７２は、第
１のプレート状部分又は脚７４と第２のプレート状部分
又は脚７５とに分けられている。みぞ７３は、折り線を
形成しており、この折り線に沿って、シート７２は、脚
７４．７５の相対運動か可能なように折り曲げられ、脚
７４．７５は相互に近づけられる。

プレート状の脚７４は、シートの長手方向に延びる単一
のＶ字形みぞ７Ｇを存している。このＶ字形みぞは、鋭
角をなして位置する２つのほぼ平らなファイバ支持面７
８．７９により形成されている（第５図）。７字形みぞ
７６は端部を有し、シート７２の端部に近いみぞ端部の
ところに凹所８０．８１か形成されている。これらの凹
所８０゜８１は、それぞれ円錐形の面に接続されている
。

７字形みぞ７６は、みぞ７３と平行位置にあり、エツジ
８２よりみぞ７３に近い位置にある。

プレート状の脚７５は、みぞ７３により形成される折り
線に沿ってプレート状の脚７４に接続されている。脚７
４は、図示のように、１対の間隔をおいた平行の凹所８
４．８５を有している（第５図）。これらの凹所は脚の
長手方向に延び、凹所の間の面８６は、光ファイバを囲
む３つのファイバ支持面の第３の面を形成する。この囲
みのなかへ、接続されるファイバ端部か位置せしめられ
る。脚７５は、折り線７３から間隔をおいたエツジ８８
を有している。折り線７３からエツジ８８までの間隔は
、エツジ８２までの間隔より短いので、エツジ８２は、
エツジ８８の上へ折り曲げることができる。これについ
ては後述する。エツジ８８は、端壁によりみぞ７３のと
ころでシート７２に接続される。また、ウィング９０．
９１も、みぞ７３のところでシート７２に結合される。

ウィング９０．９１は、厚さの薄い部分７３から延びて
おり、脚７５の各端壁に隣接している。ウィング９０．
９１は、第３のファイバ支持面８６と整列せしめられて
いる凹所９４．９５を有している。凹所９４．９５は、
凹所８０．８１と協働し、第１と第２のプレート状脚７
４．７５か折り曲げられて前記ファイバ受容通路が形成
されると、支持面７８，７９．８６により画定されるこ
の通路へファイバ端部を方向づけるじょうご形のファイ
バ案内口を形成する円錐面が得られる。このじょうご形
の案内口と支持面７８，７９．８６により形成される細
い頂部とにより、ファイバ端は、通路内へ案内され、接
続用具か閉じられた場合には、ファイバ端は、正確に整
列するように位置決めされる。

シート７２は、アルミニウムなどの金属製で、テンパが
ゼロの、０．５ｍｍ厚の合金３００３のシートであるの
が好ましい。材料硬さは、ブリネル硬さ（ＢＨＮ）２３
から３２の範囲でよい。また、引張耐力は３５から１１
５メガパスカル（ＭＰａ　）（５から１７ｋｓｉ）の範
囲でよい。テンパかゼロ、ＨＩ３又はＨ２Ｓのアルミニ
ウム合金１１００を用いてもよい。そのさい硬さ及び引
張耐力は前記の範囲でよい。前記２つの合金は、ファイ
バ及びクラッドのガラスより軟質だが、ファイバに加え
られる締付は圧のもとて延伸可能である。この場合の変
形は、接触するファイバに支持面７８，７９．８６か適
合するようになれば十分である。

方のファイバか他方より太い場合は、支持面７８゜７９
．８６は、双方のファイバ端を十分に締付けて、細いほ
うのファイバに合わせて変形されるようにする。こうす
ることにより、接続用具７ｏはファイバのコアを定心さ
せることかでき、その結果、ファイバ端のコア部分表面
の９０％以上か整列せしめられる。シート７２の材料は
弾性的である。このため、側部が折り曲げらね、ファイ
バに接触し、ファイバを締付ける場合に、側部により得
られるヒンジ域とレバー手段の材料弾性限を超えること
がない。材料か弾性を有することにより、脚７４．７５
は、ファイバに対する圧縮力を維持し、接続後には、フ
ァイバか引出されたり、相互の整列位置からファイバの
中心かずれたりするのか制限される。この弾性的な圧縮
力か維持されることにより、温度変化にともなう接続性
能の変化も制限される。この弾性的圧縮力の予備力は、
接続か完了すると常時作用することになる。

ファイバ端は、引抜き力がファイバの引張り強さを上回
るように、接続用具内に保持される。

シート７２を構成するには、他の金属や合金、もしくは
それらの層板を用いることもできる。これらの金属には
、銅、スズ、亜鉛、鉛、これらの合金が含まれる。透明
の接続用具を得るには、ポリマー材料を用いる。好適な
材料には、熱成形後のポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）材料、たとえばそのフィルムか含まれる。好適な
フィルムは、ポリエチレンテレフタレート・グリコール
（ＰＥＴＧ）の０．５ｍｍ厚フィールムである。この材
料は、２１から１１５メガパスカル（３から１７ｋｓｉ
）の範囲の弾性又は引張耐力と、ブリネル硬さ１３から
３２の範囲の硬さを有していなければならない。これら
の条件か満たされなければ、ファイバ端を十分に整列さ
せ、分離を防ぐため端部を締付けることはできない。

接続用具は、通例、光ファイバ受容通路の区域にゲル１
００を有している。このゲル１００は、光ファイバのコ
アに似た屈折率を有し、接続部での光の伝搬の連続性を
改善する。

第３図及び第４図に示されているように、シート７２は
、みぞ７３により形成される薄い部分に沿って折り曲げ
られ、脚７４．７５は、第５図に示した位置へもたらさ
れる。ウィング９０．９１は、脚７４と凹所８０．８１
とに対して折り曲げられ、凹所９４，９５と一緒に第４
図に示された案内口を形成する。この案内口へは、光フ
ァイバ端がそう人され、脚７４．７５の間の光ファイバ
受容通路内へ案内される。この通路は面７８．７９．８
１により形成される。屈折率が整合するゲルｌＯＯは通
路内に入れられている。脚７４．７５は、次いで、−緒
に動かされて光ファイバを固く締付け、光ファイバ端は
、第６図に示されているように、光ファイバ支持面内へ
はめ込まれる。

この過程の間に、脚７４のエツジ８２は、脚７５のエツ
ジ８８の上に折り曲げられ、脚７４．　７５が光ファイ
バ端を締付ける位置に来て、光ファイバ端は軸線方向の
整列位置に保持される。接続用具が変形可能の材料であ
ることにより、光ファイバ端を分離するさいには、部材
を再び開くことができる。

第６図には、脚１２０，１２１を有する変化形が示され
ている。これらの脚１２０．１２１は、通例は、等しい
長さを有している。脚１２０，１２１の上端は、外側が
丸く弓形にされ、キャップをかぶせられるようになって
いる。このキャップは、脚１２０．１２１を互いに接近
させ、光ファイバ端を締付けるのに役立つ。この種の接
続用具は、米国特許第４，８１８．０５５号による接続
用具に適合するプロフィルを有するようにすることがで
きる。この米国特許の場合には、接続用具が、ベース４
１に相応するベース内に座着せしめられ、脚１２０，１
２１が、その図面に示されたキャップ６０に対応するキ
ャップにより光ファイバを整列位置に保持するように強
制される。

脚７４又は脚１２０のＶ字形みぞ７６は、互いに通例は
６０°の角度をなす面７８．７９を有している。脚１２
０．１２１は、既述の材料製である。

【図面の簡単な説明】

第１図は接続用具を形成するシートの平面図、第２図は
第１図のシートを端側から見た図、第３図は第１図のシ
ートを折り曲げて形成された接続用具の側面図、第４図
は第１図のシートにより形成された完成接続用具を端側
から見た図、第５図は第３図の接続用具が光ファイバを
締付ける前の状態を示した拡大断面図、第６図は接続用
具の第２実施例の拡大図で、第１図から第５図までの接
続用具に対応する支持面を有し、キャップをかぶせるた
め、等しい長さと形状を備えた脚を有する形式のものの
図である。 ７０・・・接続用具、７２・・・シート、７３・・・み
ぞ、７４．７５・・・脚、７６・・・Ｖ字形みぞ、７８
．　７９゜８６・・・支持面、８０．８１・・・凹所、
８２・・・エツジ、８４．８５・・・凹所、８８・・・
エツジ、９０．９１・・・ウィング、９４．９５・・・
凹所、１００・・・ゲル、１２０．１２１・・・脚。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）製作公差に起因する異なる直径を有する光ファイ
   バの２つの突合せ端部を接続するのに用いる接続用具（
   ７０）であって、前記接続用具が、変形可能の材料によ
   り形成され、第２の面に対して鋭角をなして位置する各
   面から成る３つのファイバ支持面（７８、７９、８６）
   を形成する手段、それも接続される２つのファイバ突合
   せ端部を受容するようにされた、前記支持面の間の光フ
   ァイバ通路を形成する手段を有しており、前記通路か通
   例３角形横断面を有し、前記接続用具が、互いに角位置
   にある１対の前記ファイバ支持面（７８、７９）を有す
   る第１の手段（７４）と、他のファイバ支持面に対し運
   動し、前記第３の支持面（８６）を前記１対のファイバ
   支持面のほうへ近寄らせるための、前記第３のファイバ
   支持面を有する第２の手段（７５）とを有する形式のも
   のにおいて、前記変形可能の材料が延性を有しており、
   前記第２の手段（７５）が、２つのファイバ端を係合さ
   せる十分な力を与えることができ、かつまた前記各支持
   面を、大きいほうの直径を有するファイバ端の周囲に一
   様に変形させ、双方のファイバ端が前記３つのファイバ
   支持面（７８、７９、８６）のそれぞれのなかにはめ込
   まれるようにし、更にこれら支持面が前記ファイバ通路
   を形成しており、この通路が小さいほうのファイバ直径
   より僅かに大きい値の深さを有しており、これにより製
   作公差によるファイバ直径の変動に適応するようにされ
   、この結果、前記双方のファイバ端は、同軸的に整列せ
   しめられ、かつまた、前記通路から引出されることのな
   い程度の十分な圧縮力により締付けられ、しかもその圧
   縮力は、光ファイバを損傷するほどは強力ではないよう
   にされていることを特徴とする光ファイバの突合せ端部
   接続用の接続用具。
2. （２）前記第１の手段（７４）と第２の手段（７５）と
   が、単一の材料片の部分であり、この材料片が、前記１
   対のファイバ支持面（７８、７９）と前記第３のファイ
   バ支持面（８６）との間に厚さの薄い部分を有しており
   、この部分が折り曲げ線をなし、この折り曲げ線により
   前記１対の支持面（７８、７９）に対して前記第３の支
   持面（８６）が運動可能であることを特徴とする請求項
   １記載の接続用具。
3. （３）前記延性を有する材料が、２１から２１５メガパ
   スカル（ＭＰａ）の範囲の弾性耐力強度を有する金属で
   あることを特徴とする請求項１又は２記載の接続用具。
4. （４）前記延性を有する材料が、２１から１１５メガパ
   スカル（ＭＰａ）の範囲の引張耐力強度を有することを
   特徴とする請求項１又は２記載の接続用具。
5. （５）前記延性を有する材料が熱成形後ポリエチレンテ
   レフタレートであることを特徴とする請求項４記載の接
   続用具。