JPS62257108A

JPS62257108A - 光フアイバ自動切断装置

Info

Publication number: JPS62257108A
Application number: JP10156386A
Authority: JP
Inventors: Keiji Osaka; 啓司大阪; Akira Yanagi; 公柳; Yasuo Asano; 康雄浅野
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1986-04-30
Filing date: 1986-04-30
Publication date: 1987-11-09

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ケーブルの接続工事、測定等の際に
用いる光ファイバの自動切断装置に関するものである。

（従来技術及び解決しようとする問題点）従来の光ファ
イバの切断装置としては、例えば実公昭５７−４１７６
３号「光ファイバ切断具」、特公昭５８−６９２４号「
光ファイバ切断器」等があり、これらは応力破断法で光
ファイバを鏡面に切断しようとするものである。

しかし、これらの切断装置はいずれも手動により切断す
る装置で、光ファイバ心線を手で押え、又曲げも手で押
し曲げて与えている。従って、作業者の熟練度によって
切断状態の品質が大きくバラつき、良好な端面を得る率
が低かったり、あるいは融若接続機、各種測定器等の他
の装置における動作、性能を劣化させる要因となってい
た。

（発明の背景）本願発明者らの実験によると、高精度な光ファイバ切断
のための要件は次の通りである。

■ロックウェル硬度９０（Ａスケール）以上の高い硬度
の加傷刃を用いること。

■小さく深い初期傷を与えること。このためには加傷刃
が刃先角８０°以下で光ファイバに点接触すること。

■光ファイバに適切な曲げ応力及び引張り応力を与える
こと。

しかるに、従来加傷刃として用いられてきた技術は、 ■ロックウェル硬度８８程度のＷＣ系超硬合金を用いて
いたため摩耗し易く接触面積が増加する。

■機構的加傷刃が光ファイバ表面を削るため、大きく浅
い初期傷になり易い。

■人手によるため、切断する都度に曲げ応力と・引張り
応力の大きさ及び比率が異なる。

等の不備があった。

特に傷のつき方について検討を加えた結果■同じ加傷刃
、同じ光ファイバであっても接触速度により光ファイバ
の傷のつき方が相違する。即ち速度が遅いと小さな初期
傷となるが、速いと衝撃あるいは反射・再接触により傷
が大きすぎ、側面が破損してしまう。試行の結果、刃の
降下速度を約２　ｍｓ／秒の速度が適正であった。

■硬度の高い加傷刃枠適正刃圧は小さくなり、例えば焼
結ダイヤを用いた時は、刃圧１５〜２５ｇが良い。しか
し、加傷刃だけを小さい刃圧で動かそうとすると、摩擦
抵抗力がバカに出来ない大きさとなり、スティックスリ
ップ現象などにより、加傷刃がスムースに動作しないこ
とがある。

ということが判明した。

そこで、より高精度で安定な光ファイバの切断のために
は、特に加傷速度が規定できるという利点から、駆動源
にモータを用いた自動切断機を考案するに至った。

（発明の開示）本発明は上述のように光ファイバを精密に切断する手段
として駆動源にモータを用いた光ファイバの自動切断装
置を提供するもので、その特徴は、被？！［ｆｆｌを仔
する光ファイバ心線の端部被覆層を除去して露出した光
ファイバを、電動モータを駆動源としギアあるいはタイ
ミングベルトを介してカム軸を回転させ、カムにより光
ファイバに加傷後光ファイバに引張りあるいは曲げと引
張りを与えることにより切断に至らしめる自動切断装置
にある。

第１閏は本発明の自動切断装置の１実施例の説明図で、
（イ）は内部をあられした正面図、（ロ）は（イ）図の
Ａ−Ａ断面図、（ハ）図はＢ−Ｂ断面図、に）はＣ−Ｃ
断面図、（ホ）はＤ−Ｄ断面図、（へ）はＥ−Ｅ断面図
である。

、図面において、（１）は光ファイバ心線のクランプ、
■は加傷刃、（３）は切断ヘッド、（４）は光ファイバ
心線の端部被覆層を除去して露出した光ファイバのクラ
ンプ、■は駆動源としての電動モータ、■は上記加傷刃
■及び切断ヘッド（３）の上下動を生じさせるカム、■
は上記光ファイバを載置する板バネ、ｅは光ファイバク
ランプ（Φを支持し光ファイバと平行方向にのみ移動さ
せ光ファイバに張力を付与するクロスローラーガイド、
（８’）は加傷刃を支持し光ファイバに対し垂直方向に
のみ移動させるクロスローラーガイド、■は電動モータ
■の駆動を伝導するタイミングベルト、（ト）は光ファ
イバの切断長を規定する心線ストッパである。

このような切断装置は光ファイバクランプ（２）がクロ
スローラーガイド■により光ファイバと平行方向に移動
し、たるんでセットした光ファイバを真直に引張ること
により安定な切断が可能となり、又加傷刃■が光ファイ
バに対し垂直方向に直線運動して光ファイバを加傷する
ので、初期傷のきわめて小さいものが得られる。

第２図は本発明の自動切断２ｉ置の他の実施例の説明図
で、（イ）は内部をあられした正面図、（ロ）は（イ）
図の上面図、（ハ）は（イ）図のＡ−Ａ断面図、に）は
Ｂ−１３断面図、（ホ）は（イ）図のＣ−Ｃ断面図であ
り、第１図と同一記号は同一部位をあられしている。な
お、図面においてＯＤはギアで電動モータ■の駆動を伝
導する。

本実施例においては、加傷刃■及び切断ヘッド（３）と
もに回転軸で支持され、カム（■による円弧運動する機
構を有しており、機構の簡素化により安価で安定な装置
を実現している。又切断ヘッド（３）をカム■で押し上
げることにより、板バイωの剛性に負けることなく動作
できる。

第３図は本発明の自動切断’２２　Ｃのさらに他の実施
例の説明図で、（イ）は内部をあられした正面図、（ロ
）は（イ）図のＡ矢視図、（ハ）はＢ断面図、に）はＣ
断面図、（ホ）はＤ断面図、（へ）はＥ断面図で、第１
図と同一記号は同一部位をあられしている。

本実施例においては、光ファイバに張力を付与する機構
が切断ヘッド（Ｊの上昇機構と一体化されて連動するた
め機構が簡単である。又加傷刃■、切断ヘッド（３）と
もに回転軸で支持され円弧運動する機構を訂している。

以下第１図に基づいて操作方法を説明する。

（ａ）　？ｌＥ源スイッチをオンする。

（ｂ）第４図に示すように、光ファイバ心線（２０）の
被ｍ５（２＋）の端部を除去して光ファイバ（２２）を
露出させる。

（Ｃ）被ｍ　ＦＪ　（２＋）の端が光ファイバ心線クラ
ンプ（５１）にセットし、光ファイバクランプ（５２）
で光ファイバ（２２）をクランプする。この際光ファイ
バ（２２）に過度のたるみのないよう注意する。

（ｄ）スタートスイッチをオンする。

（ｅ）（以下自動動作）（第６図参照）（ｅ−１）光フ
ァイバクランプ（５２）がカム（５３）の動作により図
の右方向に移動して光ファイバ（２２）に張力を与える
。

（ｅ−２）加傷刃（５４）が下降して光ファイバ（２２
）に接触し、初期傷を与えて復帰する。

（ｅ−３）切断ヘッド（５５）が上昇して光ファイバ（
２２）を切断、復帰する。

（ｅ−４）光ファイバクランプ（５２）がカム（５３）
の動作により復帰する。

（ｆ）（再び手動）光ファイバ心線クランプ（５１）を
開き光ファイバ心ｍ　（２０）を取り出す。

（ｇ）光ファイバクランプ（５２）を開き、周光ファイ
バ（２２’）を廃棄する。

なおこの際、（ｅ−１）の光ファイバクランプ（５２）
の代りに切断ヘッド（５５）が０．１−０．２■飄上昇
して光ファイバ（２２）に張力を与えるという手段を用
いてもよく、この場合は光ファイバクランプ（５２）の
移動機溝は不要となる。

又カムは一回転で−サイクルする形伏とすれば、タッチ
センサ、フォトセンサにより原点位置を認識してサイク
ルの初めと終りを設定することができ、機構的に簡素化
できる。

第５図（イ）ないしくハ）はいずれも加傷刃に刃圧を与
える機構の説明図である。

同図（イ）はカッタボックスタイプで、図のように加傷
刃（３１）の刃の形状にあった長大を設けたカブタボソ
クス（３０）に加傷刃（３Ｉ）を収納し、後方より刃圧
バネ（３２）で押し付けて゛刃圧を発生させる。なお、
図面において、　（３３）は切断ヘッド、（：１４）は
カム、（３５）はカム接触用バネである。

又同図（ロ）は二重スライドタイプで、加傷刃（３Ｉ）
を第１のスライダ（３６）に固むし、このスライダ（３
６）に対し別のスライダ（３））により刃圧バネ（３２
）により圧力を与えるものである。

さらに、同図Ｑ９は引張り式タイプで、引張りバネ（４
０）により刃圧を与えるもので、この引張りバネ（４０
）は同時に動作用のカム（３４）にアーム（３８）を接
触させる力をも兼ねている。

上記のうち、（イ）図の力１タボックスタイプ及び（ロ
）図の二重スライドタイプはカム（３４）の回転に伴っ
て加傷刃（３１）がストローク運動を行ない、ストロー
クの下端において、加傷刃（３Ｉ）が光ファイバ（２２
）に接触して加傷刃（３１）の移動がストップし、その
ために刃圧バネ（３２）が圧縮されて加傷刃（３１）が
光ファイバ（２２）に接触した状咀で刃圧が上昇する。

又（ハ）図に示す引張り式タイプはバネ（４０）は１本
しかな（、加傷刃（３Ｉ）を下降させるのと、刃圧を与
える２つの機能を兼ねている。この場合、アーム（３８
）をカム（３４）より浮かせて刃圧を与えるためにスト
ッパ（４１）を設け、そのストッパ（４１）を上下に微
調整することで、加傷刃（３１）と光ファイバ（２２）
の接触量を制御しようとするものである。又刃圧は引張
りバネ（４０）の片端の固定部で長さを調節することで
可変にできる。なお、図面において（３９）はアーム（
３８）の回転枢軸である。

ここで第８図に加傷刃と切断ヘッドの移動のタイミング
チャートを示す。

この際、加傷前に切断ヘッドが僅かに上昇することによ
り光ファイバのたるみをとり、光ファイバを仮バネに沿
わせる。これにより、光ファイバへの加傷が安定となる
効果がある。

次に加傷刃の材質をロックウェル硬度９０度以上の超硬
合金、ダイヤモンドとするのは、耐摩耗性を増し、装置
の長寿命化をはかるためである。ここに超硬合金として
Ａ、　８２　ｍ類を選択し耐久試験を行なった結果を次
表に示す。

表以上の結果から硬度３０度以上の加傷刃であれば少くと
も単心光ファイバの場合２０００回以上耐えることが確
認された。又端面角度（θ）のヒストグラム（イ）と端
面状聾（ロ）は第７図に示す通りである。

（発明の効果）上述した本発明の光ファイバの自動切断装置によれば、
基体上に載置した光ファイバに常に垂直方向の一定刃圧
下で適切な最小限の初期傷を与えることが可能となり、
かつ一定力圧下で適切な曲げ応力を光ファイバに付与す
ることにより良好な鏡面をもった端面を得ると共に長期
的に信頼性のある切断を可能とするものである。

なお、本発明の詳細な説明は里心光ファイバ心線を例に
ひいたが、これに限定されるものではなく、平型多心光
ファイバ、平型バンチファイバ等の切断にも適用できる
のはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動切断装置の１実施例の説明図で、
＆）は内部をあられした正面図、（ロ）は（イ）図のＡ
−Ａ断面図、（ハ）はＢ−Ｂ断面図、に）はＣ−Ｃｌｌ
Ｉｒ面図、（ホ）はＤ−Ｄ断面図、（ハ）はＥ−Ｅ断面
図である。第２図は本発明の自動切断装置の他の実施例の説明図で
、（イ）は内部をあられした正面図、（ロ）は上面図、
（ハ）は（イ）図のＡ−Ａ断面図、に）はＢ−Ｂ断面図
、（ホ）は（イ）図のＣ−Ｃ断面図である。第３図は本発明の自動切断装置のさらに他の実施例の説
明図で、（イ）は内部をあられした正面図、（ロ）は（
イ）図のＡ矢視図、（ハ）はＢ断面図、に）はＣ断面図
、（ホ）はＤ断面図、（へ）はＥ断面図である。第４図は光ファイバの説明図、第５図（イ）ないしくハ
）はいずれも加傷刃に刃圧を与える機構の説明図、第６
図（イ）ないしくニ）は操作手順の説明図である。又第７図（イ）は切断による端面角度のヒストグラム、
同図（ロ）は端面状態の説明図であり、第８図は加傷刃
と切断ヘッドのカム線図である。１・・・光ファイバ心線クランプ、２・・・加傷刃、３
・・・切断へラド、４・・・光ファイバクランプ、５・
・・電動モータ、６・・・カム、８．８’・・・クロス
ローラーガイド、９・・・タイミングベルト、１０・・
・心線ストッパ、１１・・・ギア、２０・・・光ファイバ心線、２１・・・被覆層、２２・
・・光ファイバ、３１・・・加傷刃、３２・・・刃圧バネ、３３・・・切
断ヘッド、３４・・・カム、３５・・・カム接触用バネ
、３Ｂ、３フ・・・スライダ、３８・・・アーム、４Ｇ
・・・引張り用バネ（刃圧バネを兼ねる）、４１・・・
ストッパ。葵　４　図第　５　図（イ）（Ｕつ（イ）（ス）」ｌ冒１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　（八）（本）　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　（へ）寥　５　口ＣＪ　Ｘ　）　　　　ｒ′”′へ茅　６　口〔二りヘ４第　８　図二の闇１；よ刀浣咋窮み手　　続　　補　　正　　書昭和４１年７り／日１、事件の表示昭和６１年特許願第１０１５６３号２、発明の名称光ファイバ自動切断装置３、補正をする者代表者　　用上哲部４、代理人住　所　　　　　　大阪市淀用区西中島１丁目９番２０
号５、補正命令の日付６、補正の対象明細書中図面の簡単な説明の欄７、補正の内容明細書中東１４頁第１４行目ｒ（／ＸｌはＥ−Ｅ断面図
である。」を「（へ）はＥ−Ｅ断面図である。」に訂正
する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被覆層を有する光ファイバ心線の端部被覆層を除
去して露出した光ファイバの端末及び根元の被覆部を押
圧固定し、電動モータを駆動源としギアあるいはタイミ
ングベルトを介してカム軸を回転させ、カムにより押圧
固定部間の光ファイバに加傷後光ファイバに引張りある
いは曲げと引張りを与えることにより切断に至らしめる
ことを特徴とする光ファイバ自動切断装置。
（２）加傷刃がクロスローラーガイドにより支持され、
光ファイバに垂直方向にのみ移動して光ファイバを加傷
することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光フ
ァイバ自動切断装置。
（３）加傷刃が光ファイバを含む水平面に含まれる回転
軸で支持され、カムにより円弧運動することにより光フ
ァイバに垂直方向より押しつけ、加傷することを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ自動切断装
置。
（４）光ファイバに曲げを与え切断する切断ヘッドが加
傷刃の直下に位置し板バネに固着して板バネの下方への
撓みを防止すると共に、クロスローラーガイドにより支
持され、光ファイバに垂直方向にのみ移動して光ファイ
バを切断することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の光ファイバ自動切断装置。
（５）切断ヘッドが回転軸により支持され、カムにより
円弧運動することにより光ファイバを押し曲げ、切断す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ファ
イバ自動切断装置。
（６）光ファイバに張力を与える光ファイバクランプが
クロスローラーガイドにより支持され、光ファイバと平
行方向にのみ移動することを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の光ファイバ自動切断装置。
（７）光ファイバクランプが回転軸に支持されカムによ
り円弧運動することにより光ファイバに張力を与えるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ
自動切断装置。
（８）光ファイバの加傷刃がクロスローラーガイドで支
持されたスライダに固定され、上記スライダがクロスロ
ーラーガイドで支持された別のスライダから一定のバネ
圧で押し下げられており、これら全体が下降して光ファ
イバに接触することで刃のブレやガタを小さくし、かつ
刃圧を一定にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の光ファイバ自動切断装置。
（９）光ファイバの加傷刃にロックウェル硬度９０以上
の超硬合金、ダイヤモンドあるいは合成結晶材料を用い
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ファ
イバ自動切断装置。