JP2004038019A

JP2004038019A - 光ファイバ融着接続部の補強部材およびその製造方法

Info

Publication number: JP2004038019A
Application number: JP2002197608A
Authority: JP
Inventors: Eisuke Oki; 沖　栄輔
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2004-02-05

Abstract

【課題】仮熱収縮という作業を行なうことなく熱溶融性チューブと補強棒を熱収縮チューブ内に保持することができ、また光ファイバの誤挿入が生じない光ファイバ融着接続部の補強部材およびその製造方法を提供する。
【解決手段】熱収縮チューブ１６内に補強棒１８と熱溶融性チューブ１７とを収納した光ファイバ融着接続部の補強部材１５であって、加熱収縮前の熱収縮チューブ１６の弾性により補強棒１８と熱溶融性チューブ１７を収納保持する。熱収縮チューブ１６は、卵形または楕円形の断面形状とする。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の光ファイバ同士を融着により接続し、融着接続部を補強部材により保護・補強する光ファイバ融着接続部の補強部材およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバの融着接続は、接続端のファイバ被覆部を除去して、露出されたガラスの裸ファイバ部の突合せ端部を加熱溶融して融着接続が行なわれる。ファイバ被覆部が除去され、融着接続された裸ファイバ部は、機械的な強度が弱いため、補強部材により補強される。この補強部材は、通常、加熱により径方向に収縮する熱収縮チューブ内に補強棒を添えて、熱溶融性の接着樹脂からなる熱溶融性チューブを収納して構成されている。
【０００３】
図３は、従来の融着接続部の補強方法を示す図で、図３（Ａ）は補強部材に融着接続部を挿通させた状態の側面方向断面図、図３（Ｂ）は補強された状態の側面方向断面図、図３（Ｃ）は図２（Ａ）の軸方向断面図である。図中、１は光ファイバ心線、２は裸ファイバ部、３はファイバ被覆部、４は融着接続部、５は補強部材、６は熱収縮チューブ、７は熱溶融性チューブ、８は補強棒、９はスペース部分を示す。
【０００４】
光ファイバ心線１は、接続端のファイバ被覆部３を除去して裸ファイバ部２を露出し、先端を突き合わせてアーク放電等により融着接続される。補強部材５は、裸ファイバ部２の両側のファイバ被覆部３を所定範囲覆う長さを有し、ポリエチレン樹脂系の熱収縮チューブ６内に、ホットメルト接着樹脂系の熱溶融性チューブ７とステンレスまたはガラス等の補強棒８を収納して構成される。融着接続された光ファイバ心線１は、熱溶融性チューブ７内に融着接続部４が中央に位置するように挿入され、適当な加熱手段（図示せず）により加熱される。この加熱により、熱溶融性チューブ７が軟化溶融されるとともに、熱収縮チューブ６が内径方向に収縮される。
【０００５】
熱収縮チューブ６の収縮により、加熱溶融された熱溶融性チューブ７は、熱収縮チューブ６内のスペース部分９を埋めるようにして、裸ファイバ部２の周囲を補強棒８とともに覆う。熱収縮チューブ６および溶融された熱溶融性チューブ７が硬化すると、図３（Ｂ）に示すように、裸ファイバ部２の両側のファイバ被覆部３の一部を含めて、融着接続部４を所定の範囲にわたって保護・補強する。
【０００６】
補強部材５は、ファイバ被覆部３の除去長等によって外形寸法に違いはあるが、熱収縮チューブ６には、通常、収縮前の外径が３．０ｍｍ〜４．０ｍｍ（厚み０．２ｍｍ程度）で、チューブ長さが３２ｍｍ前後のものが用いられている。また、熱溶融性チューブ７には、外径１．６ｍｍ〜３．０ｍｍ（厚み０．３ｍｍ程度）で、補強棒８は外径１．０ｍｍ〜１．５ｍｍ程度のものが用いられている。
【０００７】
一方、図４に示すように、ファイバ被覆外径が０．２４ｍｍ〜０．４ｍｍの光ファイバ心線１の融着接続において、裸ファイバ部２を把持せずにファイバ被覆部３を把持部材１０で直接クランプして、裸ファイバ部２の長さを５．０ｍｍ〜１６．０ｍｍ程度（ファイバ片側２．５ｍｍ〜８．０ｍｍ）にして高強度接続する技術が開発されている（例えば、特開平６−１１８２５１号公報参照）。この場合、融着接続部の引っ張り破断強度は、裸ファイバ部２をＶ溝に載せて行なう通常接続の場合と比べ１．５〜５．０倍程度大きくなる。
【０００８】
したがって、高強度接続された光ファイバの融着接続部の補強では、裸ファイバ部の保護および曲げによる破断を防止する機能があれば十分である場合もある。そこで、高強度接続で融着接続した光ファイバでは、露出される裸ファイバ長、ファイバ被覆部の外径等の関係から、補強部材５の小型化を図ることが可能となる。この場合の補強部材５としては、外径が２ｍｍ以下、長さが２０ｍｍ以下とすることが可能となっており、これに伴って熱溶融性チューブ７および補強棒８も当然に小径となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した光ファイバの融着接続部の補強部材５は、予め熱収縮チューブ６内に熱溶融性チューブ７および補強棒８を収納して保持一体化しておく必要がある。このため、通常は、熱収縮チューブ６の中央部または両端部を加熱して仮熱収縮させ、熱溶融性チューブ７または補強棒８が熱収縮チューブ６から脱落しないように圧縮保持している。しかし、この場合、加熱が過剰になると内部の熱溶融性チューブ７が溶融して光ファイバの挿入ができなくなる。また、加熱が不足すると、熱溶融性チューブ７と補強棒８の把持力が不十分となって、熱収縮チューブ６に熱溶融性チューブ７、補強棒８への接触度合いが弱くなる方向への側圧（例えば、図２（Ａ）の白矢印のように）が加わった状態で補強部材が傾けられたりすると補強棒８が脱落してしまう。
【００１０】
また、高強度接続で補強部材５の小型・小径化を図った場合、熱溶融性チューブ７の孔に光ファイバ１を通す際に、全体が小径であることからスペース部分９に光ファイバを誤挿入してしまう恐れがある。補強部材５が小径の場合、スペース部分９に光ファイバ１を誤挿入すると、気がつかずに次の加熱収縮作業に進んでしまいやすい。スペース部分９に挿入された状態で熱溶融性チューブ７が溶融され接着一体化すると、光ファイバが補強棒８に接触する状態も発生し、側圧等を受けて損失増加の原因となる。
【００１１】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、仮熱収縮という作業を行なうことなく熱溶融性チューブと補強棒を熱収縮チューブ内に保持することができ、また光ファイバの誤挿入が生じない光ファイバ融着接続部の補強部材およびその製造方法の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による光ファイバ融着接続部の補強部材は、熱収縮チューブ内に補強棒と熱溶融性チューブとを収納した光ファイバ融着接続部の補強部材であって、加熱収縮前の熱収縮チューブの弾性により補強棒と熱溶融性チューブを収納保持したことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明による光ファイバ融着接続部の補強部材の製造方法は、光ファイバ同士の融着接続部を補強するために熱収縮チューブ内に補強棒と熱溶融性チューブとを収納した補強部材の製造方法であって、加熱収縮前の熱収縮チューブの内径を補強棒外径と熱溶融性チューブ外径との和の１倍未満の内径を有する円形で形成しておき、この後、弾性変形により卵形または楕円形の断面形状にして、補強棒と熱溶融性チューブとを熱収縮チューブ内に収納することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１により、本発明の実施の形態を説明する。図中、１１は光ファイバ心線、１２は裸ファイバ部、１３はファイバ被覆部、１４は融着接続部、１５は補強部材、１６は熱収縮チューブ、１７は熱溶融性チューブ、１８は補強棒、１９はスペース部分、２０は加熱プレート、２１は加熱ヒータを示す。
【００１５】
光ファイバ心線１１（光ファイバ素線という場合もある）は、公称外径０．１２５ｍｍの裸ファイバ部１２の外面に、ファイバ被覆部１３を無色または着色して１層または２層で形成されたものである。一対の光ファイバ心線１１を融着接続する場合、接続端のファイバ被覆部１３を所定の長さで除去し、裸ファイバ部１２を露出させ端部を切断する。露出された裸ファイバ部１２は接続端を融着接続器（図示せず）に載置して先端を突き合わせ、放電加熱等により融着して接続する。
【００１６】
融着接続に際して、露出された裸ファイバ部１２をＶ溝台に載せクランプして接続する通常の融着接続方法と、裸ファイバ部を把持せずにファイバ被覆部１３の先端部を直接クランプして接続する高強度接続と言われている融着接続方法がある。後者の高強度接続は、裸ファイバ部を把持しないのでファイバ被覆部の除去長を短くすることができ、また、裸ファイバに傷がつかないことから、接続部の引っ張り強度も大きくすることができる。
【００１７】
補強部材１５は、従来と同様に熱収縮チューブ１６内に熱溶融性チューブ１７と補強棒１８を収納して構成される。また、熱収縮チューブ１６は、ポリエチレン樹脂（略称：ＰＥ）等で形成され、加熱により径を収縮されるものが用いられる。熱溶融性チューブ１７は、エチレン酢酸ビニル（略称：ＥＶＡ）等のホットメルト接着樹脂で形成され、加熱により軟化溶融されるものが用いられる。補強棒１８は、ステンレスまたはガラス材で、断面を円形ないし半円形にしたものが用いられる。
【００１８】
以上のように補強部材１５が組み付けられた後、先端部のファイバ被覆１３が除去された状態または除去されない状態で、互いに接続される光ファイバ心線１１の一方が熱溶融性チューブ１７内に挿入される。光ファイバ心線１１の裸ファイバ１２の端部が融着接続された後、補強部材１５は融着接続部１４が中央に位置するようにスライド移動させる。この後、補強部材１５は、加熱プレート２０を介して加熱ヒータ２１により加熱される。この加熱により、熱溶融性チューブ１７が溶融されると共に熱収縮チューブ１６が熱収縮され、スペース部分１９を溶融した熱収縮チューブの樹脂で埋め、裸ファイバ部１２の周囲を補強棒１８とともに覆う。熱収縮チューブ１６および溶融された熱溶融性チューブ１７が硬化すると、裸ファイバ部１２の両側のファイバ被覆部１３を含めた所定の範囲を封着し保護・補強する。
【００１９】
図２は、本発明による補強部材の特徴を示す図で、図２（Ａ）は円形の熱収縮チューブを用いる例を示す図、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）は楕円形の熱収縮チューブを用いる例を示す図である。図中の符号は、図１に用いたのと同じ符号を用いることにより説明を省略する。
【００２０】
図２（Ａ）に示すように、例えば、補強部材１５の熱収縮チューブ１６は、チューブ成形時は円形で形成しておき、側面を矢印のように押圧して弾性的に楕円形状に変形させて熱溶融性チューブ１７と補強棒１８を挿入する。熱収縮チューブ１６の熱収縮前の内径Ｄ１は、（熱溶融性チューブ外径＋補強棒外径）より小さく形成されており、弾性的に楕円形状に変形することにより熱溶融性チューブ１７と補強棒１８の挿入を可能とし、挿入後は圧縮力解除による弾性により収納保持する。
【００２１】
図２（Ｂ）および図２（Ｃ）は、補強部材１５の熱収縮チューブ１６を、チューブ成形時に予め非円形の卵形または楕円形の断面形状となるように形成した例である。図２（Ｂ）のように、熱収縮前の熱収縮チューブ１６の長軸内径Ｄ２が比較的大きく（熱溶融性チューブ外径＋補強棒外径）の１倍を超え、１．２５倍以下であり、熱収縮チューブ１６の短軸内径Ｄ３が熱溶融性チューブ外径（補強棒外径より大きいものとしたとき）より小さい場合、長軸側を矢印のように押圧して弾性的に短軸方向を拡大変形させて熱溶融性チューブ１７と補強棒１８を挿入する。
【００２２】
反対に、図２（Ｃ）のように、熱収縮前の熱収縮チューブ１６の短軸内径Ｄ３が比較的大きく熱溶融性チューブ外径（補強部材外径より大きいものとしたとき）の１倍を超え、１．５倍以下であり、熱収縮チューブ１６の長軸内径Ｄ３が、（熱溶融性チューブ外径＋補強棒外径）より小さい場合、短軸側を矢印のように押圧して弾性的に長軸方向を拡大変形させて熱溶融性チューブ１７と補強棒１８を挿入する。
【００２３】
図２のいずれの例においても、矢印方向の押圧を解除することにより、熱収縮チューブ１６が元の円形または楕円形状には復帰しようとする弾性力により、熱溶融性チューブ１７と補強棒１８とを熱収縮チューブ１６内に保持し、脱落を防止することができる。この結果、従来のように熱収縮チューブを仮熱収縮させる必要がなくなり、作業性を向上させると共に歩留まりの向上を図ることができる。特に高強度接続で補強部材１５の外径を２．０ｍｍ以下の小径とするような場合は、仮熱収縮の熱量調整が微妙であるため、仮熱収縮を行なわずに保持できることは極めて有効である。
【００２４】
熱収縮前の補強部材１５において、（熱収縮チューブ内径断面積−補強棒断面積−熱溶融性チューブ断面積）／（熱収縮チューブ内径断面積）≦０．２とすることが望ましい。すなわち、熱溶融性チューブ１７と補強棒１８を挿入した後の、熱収縮チューブ１６のスペース部分９を所定値以下にすることにより、スペース部分１９に光ファイバ１１の挿入を抑止することができ、誤挿入を防止することができる。
【００２５】
特に、高強度接続で補強部材１５の外径を２．０ｍｍ以下とした場合、光ファイバ心線１１が挿入される熱溶融性チューブ１７の外径は１．０ｍｍ以下、内径は０．５ｍｍ程度の細径となる。このため、光ファイバ心線１１も誤挿入しやすくなるが、上記のようにスペース部分１９の縮小化を図ることにより、スペース部分１９への誤挿入を阻止することができ、歩留まり向上に極めて有効となる。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、仮熱収縮という作業を行なうことなく熱溶融性チューブと補強棒を熱収縮チューブ内に保持することができ、作業性を向上させることができる。また、光ファイバの誤挿入を防止することができ、歩留まりの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概略を説明する図である。
【図２】本発明の特徴部分を説明する図である。
【図３】従来の技術を説明する図である。
【図４】融着接続の高強度接続を示す図である。
【符号の説明】
１１…光ファイバ心線、１２…裸ファイバ部、１３…ファイバ被覆部、１４…融着接続部、１５…補強部材、１６…熱収縮チューブ、１７…熱溶融性チューブ、１８…補強棒、１９…スペース部分、２０…加熱プレート、２１…加熱ヒーター。

Claims

熱収縮チューブ内に補強棒と熱溶融性チューブとを収納した光ファイバ融着接続部の補強部材であって、加熱収縮前の前記熱収縮チューブの弾性により前記補強棒と前記熱溶融性チューブを収納保持したことを特徴とする光ファイバ融着接続部の補強部材。
前記熱収縮チューブを卵形または楕円形の断面形状としたことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ融着接続部の補強部材。
熱収縮前の前記熱収縮チューブ長軸内径が、熱溶融性チューブ外径と補強棒外径の和の１倍を超え１．２５倍以下であることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ融着接続部の補強部材。
熱収縮前の前記熱収縮チューブ短軸内径が、熱溶融性チューブ外径または補強棒外径のいずれか大きい方の１倍を超え１．５倍以下であることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ融着接続部の補強部材。
熱収縮前の状態で、（熱収縮チューブ内径断面積−補強棒断面積−熱溶融性チューブ断面積）／（熱収縮チューブ内径断面積）≦０．２であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光ファイバ融着接続部の補強部材。
光ファイバ同士の融着接続部を補強するために熱収縮チューブ内に補強棒と熱溶融性チューブとを収納した補強部材の製造方法であって、加熱収縮前の前記熱収縮チューブの内径を補強棒外径と熱溶融性チューブ外径との和の１倍未満の内径を有する円形で形成しておき、この後、弾性変形により卵形または楕円形の断面形状にして、前記補強棒と前記熱溶融性チューブとを前記熱収縮チューブ内に収納することを特徴とする光ファイバ融着接続部の補強部材の製造方法。