JP2014071175A - 補強スリーブ、光ファイバ接続部の補強方法および補強構造 - Google Patents

Abstract

【課題】小型であり、接続部の補強作業性にも優れる補強スリーブ等を提供する。
【解決手段】 熱溶融部材５は、筒状の部材である。熱溶融性部材５は、断面が略円形である。熱溶融部材５は、例えばエチレン酢酸ビニル系の樹脂製である。熱溶融部材５は、熱収縮チューブ３の熱収縮温度よりも低温で溶融することが望ましい。抗張力体である補強芯材７は、棒状の部材である。補強芯材７は、鋼製、カーボン製、ガラス製等で構成される。補強芯材７は、熱溶融部材５に挿通される。すなわち、補強芯材７は、熱溶融部材５で被覆される。補強スリーブ１は、熱収縮性チューブ３の内部に、熱溶融部材５で被覆された補強芯材７が挿抜可能である（図中矢印Ａ方向）。なお、熱溶融部材５の外径は、熱収縮チューブ３の内径よりもわずかに小さい。
【選択図】図１

Description

本発明は、補強スリーブ、光ファイバ心線の接続部の補強方法および補強構造に関するものである。

従来、例えば光コード同士を接続する場合には、それらに収容された光ファイバ同士を融着接続する。このような融着接続部には、補強部材が設けられて補強される。

このような、補強構造は各種考案されており、例えば、融着接続部を保護スリーブで覆い、保護スリーブ自体をコネクタ内に収容する光コネクタがある（特許文献１）。

また、光コードに外挿しておいた内側に熱可塑性樹脂を有する融着部補強スリーブを移動して、フェルール内蔵光ファイバと光コードの光ファイバとの融着接続部に被せて融着部補強スリーブ内に融着接続部を収納し、融着部補強スリーブ及び熱可塑性樹脂を加熱し、融着部補強スリーブの内側の熱可塑性樹脂を加熱溶融するとともに熱収縮チューブである融着部補強スリーブを熱収縮させる方法がある（特許文献２）。

また、補強部材の長手方向に例えば切れ込みを設け、熱溶融性の補強部材の内部に抗張力体を設け、熱収縮チューブを外周に配置して加熱する方法がある（特許文献３）。

特開２００８−１９７６２２号公報 特開２０１１−１０７５９０号公報 特開昭５９−２８１１３号公報

図７は、従来の補強スリーブの一例として、補強スリーブ１００を用いた際の光ファイバ同士の接続部の補強工程を示す図であり、図７（ａ）は正面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＨ−Ｈ線断面図である。光コード１０９は、外被１１１の内部に図示を省略した抗張力体と光ファイバ心線１１３が設けられる。光ファイバ心線１１３は、樹脂被覆部によってガラス光ファイバ１１５ａが被覆されたものである。補強スリーブ１００は、熱収縮チューブ１０３の内部に、補強芯材１０７と熱溶融チューブ１０５とが設けられて構成される。光ファイバ心線１１３は、熱溶融チューブ１０５を貫通するように設けられる。

まず、図７（ａ）に示すように、光コード１０９の端部において、補強スリーブ１００が退避可能な長さで、外被１１１が除去され、さらに、ガラス光ファイバ同士の融着接続が可能な程度にガラス光ファイバ１１５ａ、１１５ｂが露出する。補強スリーブ１００は、光ファイバ心線１１３の外周に退避される。また、ガラス光ファイバ１１５ａ、１１５ｂを対向させる。この状態で、電極１１９から放電することで、ガラス光ファイバ１１５ａ、１１５ｂ同士が融着される。

この状態で、フェルール１１７に固定されたガラス光ファイバ１１５ｂと、光コード１０９のガラス光ファイバ１１５ａとが融着接続される。図８（ａ）は、接続部１２１でガラス光ファイバ１１５ａ、１１５ｂが融着された状態を示す図である。

次に、図８（ｂ）に示すように、補強スリーブ１００を、接続部１２１の外周に移動させる（図中矢印Ｉ）。このようにすることで、補強スリーブ１００により、ガラス光ファイバ１１５ａ、１１５ｂおよびこの接続部１２１を被覆することができる。

この状態で、図９（ａ）に示すように、補強スリーブ１００を加熱する。これにより、熱収縮チューブが収縮して補強スリーブ１００がガラス光ファイバ１１５ａ、１１５ｂに密着する。

図９（ｂ）は、図９（ａ）のＪ−Ｊ線断面図である。熱収縮チューブの加熱温度に対して、内部の熱溶融チューブの溶融温度が低い。このため、図９（ｂ）に示すように、加熱後には、熱溶融部材と熱収縮チューブとによって、補強芯材１０７とガラス光ファイバ１１５ａ、１１５ｂとが一体化される。以上により、補強スリーブ１００によるガラス光ファイバ同士の接続部の補強が完了する。

しかし、このような補強構造においては、前述したように、ガラス光ファイバ同士の融着を行う際に、補強スリーブ１００を退避させておく必要がある。したがって、光コード１０９の端部には、補強スリーブ１００を退避可能なだけの長さで外被１１１を除去しておく必要がある。したがって、接続部における外被除去長が長くなり、コネクタの大型化の要因となる。

これは、特許文献１の方法においても同様であり、コネクタ内に融着部を収容するため、融着スリーブの長さによってコネクタの長さが長くなるという問題がある。前述したように、融着スリーブをコネクタ内に収容するための設計に加え、コネクタ作成時に光コードの外被の裂き際を融着スリーブの長さ分だけ長くする必要があるためである。

また、特許文献２の方法のように、光コードの外被よりも太い融着スリーブを用いることで、外被を剥ぎ取ることなく光コードに融着スリーブを挿通しておくことができる。しかし、例えば前述した例において、補強スリーブ１００を大径化して、外被１１１の外周まで退避可能とすると、熱収縮チューブの収縮代が不足して、接続部を完全に密着被覆することができなくなる恐れがある。また、通常、コネクタを組み立てる際には、補強スリーブの外径は、コネクタのフレーム部品の内径よりも細い必要がある。したがって、太い融着スリーブを用いたのでは、コネクタ自体が大型化する。このため、光コネクタの小型化が困難である。

また、特許文献３は、熱溶融チューブの内部に、ゴミ等が入らないように、融着直前に融着スリーブをセットするものであるが、融着接続された裸光ファイバを融着スリーブの切れ込み部に挿入作業が困難である。また、融着部材と抗張力体とを同時に収縮チューブ内に納める作業があり、作業性が悪い。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、小型であり、接続部の補強作業性にも優れる補強スリーブ等を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために、第１の発明は、ガラス光ファイバの接続部を補強する補強スリーブであって、熱溶融部材と、前記熱溶融部材に挿通される補強芯材と、前記補強芯材および前記熱溶融部材を挿抜可能な熱収縮チューブと、を具備し、前記熱収縮チューブにガラス光ファイバを挿入した状態で、前記熱収縮チューブに前記熱溶融部材で被覆された前記補強芯材を挿入可能であることを特徴とする補強スリーブである。

このように、補強芯材および熱溶融部材は、熱収縮チューブに対して挿抜可能である。したがって、外径の大きな外被に挿通している状態では、熱溶融部材等を抜き取っておき、必要な場合にのみ熱溶融部材および補強芯材を熱収縮チューブに挿入すればよい。このため、熱収縮チューブの外径を過剰に大きくする必要がない。また、熱収縮チューブを外被の外周に退避させることができるため、接続部における外被の除去長さを短くすることができる。

また、抗張力体である補強芯材が熱溶融部材で被覆されるため、補強芯材とガラス光ファイバとが直接接触することがない。したがって、接続作業時において、ガラス光ファイバ等を傷つけることを防止することができる。

また、前記熱収縮チューブの少なくとも一方の端部を、内径が拡径されたテーパ形状としてもよい。また、前記熱収縮チューブの内面には、長手方向に溝が形成されてもよい。また、前記熱収縮チューブの断面形状が、楕円形であってもよい。

このようにすることで、熱収縮チューブに対して補強芯材および熱溶融部材を挿入することが容易となる。

第２の発明は、第１の発明にかかる補強スリーブを用いた光ファイバ接続部の補強方法であって、光コードの端部において、所定長さの外被を除去して所定長さのガラス光ファイバを露出させ、前記光コードの前記外被の外周に、前記熱収縮チューブを配置した状態で、接続対象のガラス光ファイバと、前記光コードのガラス光ファイバとを融着接続し、前記熱収縮チューブをガラス光ファイバ同士の接続部を覆うように移動させ、前記熱収縮チューブの内部に、前記熱溶融部材で被覆された前記補強芯材を挿入し、前記熱収縮チューブと前記熱溶融部材とを加熱し、前記熱収縮チューブを収縮させるとともに前記熱溶融部材を溶融させることにより、前記補強芯材とガラス光ファイバの接続部とを一体化することを特徴とする光ファイバ接続部の補強方法である。

第２の発明によれば、補強芯材および熱溶融部材を抜き取った状態で熱収縮チューブを外被の外周に配置するため、熱収縮チューブの内径を過剰に大きくする必要がなく、外被の除去長さを短くすることができる。また、接続部を覆う位置に移動させた後に、熱溶融部材で被覆された補強芯材を挿入するため、補強芯材とガラス光ファイバとが直接接触することがない。また、この状態で加熱することで、ガラス光ファイバと芯材とを一体化することができる。

第３の発明は、第１の発明にかかる補強スリーブを用いた、光ファイバ接続部の補強構造であって、光コードの端部において、所定長さの外被が除去され所定長さのガラス光ファイバが露出し、フェルールに固定されたガラス光ファイバと、前記光コードのガラス光ファイバとが融着接続され、ガラス光ファイバ同士の接続部が、前記熱溶融部材によって前記補強芯材と一体化され、前記フェルールからガラス光ファイバ同士の接続部までの距離よりも、前記熱収縮チューブの端部から前記外被の端部までの距離の方が短いことを特徴とする光ファイバ接続部の補強構造である。

第３の発明によれば、溶融部材によって、ガラス光ファイバ同士の接続部が被覆されるとともに、ガラス光ファイバと補強芯材とが一体化され、この際、一体化された熱収縮チューブの端部から外被の端部までの距離が短いため、よりコンパクトなコネクタを得ることができる。

本発明によれば、小型であり、接続部の補強作業性にも優れる補強スリーブ等を提供することができる。

補強スリーブ１を示す分解斜視図。 補強スリーブ１を用いたガラス光ファイバ同士の接続部の補強工程を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図。 補強スリーブ１を用いたガラス光ファイバ同士の接続部の補強工程を示す図。 補強スリーブ１を用いたガラス光ファイバ同士の接続部の補強工程を示す図で、（ａ）、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）のＥ−Ｅ線断面図。 補強スリーブ１を用いたガラス光ファイバ同士の接続部の補強工程を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ線断面図。 熱収縮チューブの他の実施形態を示す図。 従来の補強スリーブ１００を用いたガラス光ファイバ同士の接続部の補強工程を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ線断面図。 従来の補強スリーブ１００を用いたガラス光ファイバ同士の接続部の補強工程を示す図。 従来の補強スリーブ１００を用いたガラス光ファイバ同士の接続部の補強工程を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＪ−Ｊ線断面図。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、補強スリーブ１を示す分解斜視図である。補強スリーブ１は、熱収縮チューブ３、熱溶融部材５、補強芯材７等からなる。熱収縮チューブ３は、筒状の部材である。熱収縮チューブ３は、断面が略円形である。熱収縮チューブ３は、例えばポリエチレン系の樹脂製である。

熱溶融部材５は、筒状の部材である。熱溶融部材５は、断面が略円形である。熱溶融部材５は、例えばエチレン酢酸ビニル系の樹脂製である。熱溶融部材５は、熱収縮チューブ３の熱収縮温度よりも低温で溶融することが望ましい。

抗張力体である補強芯材７は、棒状の部材である。補強芯材７は、例えば、鋼製、カーボン製、ガラス製等である。補強芯材７は、熱溶融部材５に挿通される。すなわち、補強芯材７は、熱溶融部材５で被覆される。

補強スリーブ１は、熱収縮チューブ３の内部に、熱溶融部材５で被覆された補強芯材７が挿抜可能である（図中矢印Ａ方向）。なお、熱溶融部材５の外径は、熱収縮チューブ３の内径よりもわずかに小さい。

次に、補強スリーブ１を用いたガラス光ファイバ同士の接続部の補強方法について説明する。図２は、補強スリーブ１を用いたガラス光ファイバ同士の接続部の補強工程を示す図で、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。光コード９は、光ファイバ心線１３の外周に、図示を省略した抗張力体および外被１１が設けられる。光ファイバ心線１３は、ガラス光ファイバ１５ａの外周に樹脂被覆が設けられたものである。

まず、図２（ａ）に示すように、光コード９の先端の外被１１を所定長さだけ切除する。また、光ファイバ心線１３の樹脂被覆を除去してガラス光ファイバ１５ａを所定長さ露出させる。この際、光コード９の光ファイバ心線１３（樹脂被覆部）の露出長さは補強スリーブ１に対して十分に短くてよい。

この状態で、外被１１の外周に熱収縮チューブ３を挿通する。図２（ｂ）に示すように、この状態においては、熱収縮チューブ３からは、補強芯材７および熱溶融部材５は抜き取られた状態である。したがって、熱収縮チューブ３内には、外被１１を有する光コード９が挿通される。このように、熱収縮チューブ３に光コード９を挿通可能なように、熱収縮チューブ３の内径は、外被１１の外径よりもわずかに大きい。

ガラス光ファイバ１５ａの先端は、接続対象となるガラス光ファイバ１５ｂの先端と対向して配置される。ガラス光ファイバ１５ｂはフェルール１７に固定される。なお、接続対象は、図示したようなフェルール１７に固定されたガラス光ファイバ１５ｂのみではなく、他の光コード等に固定された光ファイバであっても良い。すなわち、光コードに固定された光ファイバ同士の接続や、フェルールに固定された光ファイバ同士の接続にも用いることができる。この状態で、電極１９による放電によって、ガラス光ファイバ１５ａ、１５ｂを融着接続する。したがって、ガラス光ファイバ１５ａ、１５ｂの露出長さは、融着機等において、融着接続作業が可能な程度とすればよい。

図３（ａ）に示すように、ガラス光ファイバ１５ａ、１５ｂが接続部２１で接続された後、図３（ｂ）に示すように、接続部２１およびガラス光ファイバ１５ａ、１５ｂを覆うように熱収縮チューブ３を光コード９に沿って移動させる（図中矢印Ｃ方向）。この際、熱収縮チューブ３を、外被１１の外周に重ならないように移動させる。したがって、熱収縮チューブ３の内部には、ガラス光ファイバ１５ａ、１５ｂおよび光ファイバ心線１３の一部が位置する。

次に、図４（ａ）に示すように、熱収縮チューブ３の内部に、熱溶融部材５で被覆された補強芯材７を挿入する（図中矢印Ｄ方向）。図４（ｂ）は、熱溶融部材５および補強芯材７を完全に熱収縮チューブ３内部に挿入した状態を示す図であり、図４（ｃ）は、図４（ｂ）のＥ−Ｅ線断面図である。

図４（ｃ）に示すように、熱収縮チューブ３の内部には、ガラス光ファイバ１５ａ、１５ｂ（光ファイバ心線１３）が挿通される。ガラス光ファイバ１５ａ、１５ｂ（光ファイバ心線１３）は、外被１１の外径に対して十分に小さい。このため、熱溶融部材５および補強芯材７を挿入するスペースが形成される。したがって、熱溶融部材５および補強芯材７をガラス光ファイバ１５ａ、１５ｂ（光ファイバ心線１３）とともに、熱収縮チューブ３に挿入することができる。

ここで、補強芯材７は、熱溶融部材５によって被覆される。したがって、ガラス光ファイバ１５ａ、１５ｂ（光ファイバ心線１３）が直接補強芯材７と接触することがない。このため、補強芯材７によって、ガラス光ファイバ１５ａ、１５ｂ（光ファイバ心線１３）が損傷することがない。

この状態から補強スリーブ１を加熱する。図５（ａ）は、補強スリーブ１を加熱した状態を示す図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＦ−Ｆ線断面図である。熱収縮チューブ３を加熱すると、加熱によって熱収縮チューブ３は収縮する。また、加熱温度以下で溶融する熱溶融部材５は、加熱によって溶融する。したがって、図５（ｂ）に示すように、熱収縮チューブ３と熱溶融部材５とが一体化する。すなわち、ガラス光ファイバ１５ａ、１５ｂと補強芯材７とが、熱溶融部材５（熱収縮チューブ３）によって一体化される。以上により、ガラス光ファイバ１５ａ、１５ｂ同士の接続部近傍を補強することができる。

なお、通常、ガラス光ファイバ１５ａ、１５ｂの融着を行うためには、少なくともフェルール１７から接続部２１までの長さ以上に熱収縮チューブ３を退避させておく必要がある。したがって、図７〜図９に示した従来の補強スリーブ１００では、少なくともそれ以上の長さだけ、外被１１１を除去し、光ファイバ心線１１３の露出部（補強スリーブ１００の退避部）を形成する必要がある。

一方、本発明では、補強スリーブ１（熱収縮チューブ３）を外被１１の位置に退避させるため、光ファイバ心線１３の露出部の長さを短くすることができる。例えば、図５（ａ）において、フェルール１７から接続部２１までの長さＧに対して、光ファイバ心線１３の露出長（補強スリーブ１の端部から外被１１の端部までの長さ）を十分に小さくすることができる。したがって、接続部の長さを短くすることができる。

以上、本実施の形態によれば、補強芯材７および熱溶融部材５を、熱収縮チューブ３に対して挿抜可能である。このため、融着接続時において熱収縮チューブ３を接続部から退避させる際には、熱溶融部材５および補強芯材７を熱収縮チューブ３から抜き取ることができる。したがって、熱収縮チューブ３を外被１１の外周に退避させることができる。この際、外被１１の外径に対して、熱収縮チューブ３の内径は僅かに大きければよいため、熱収縮チューブ３を過剰に大きくする必要がない。

また、熱収縮チューブ３を外被１１の外周に退避可能であるため、光コード９の先端における外被１１の除去長さを短くすることができる。したがって、光コード９を接続するコネクタ等を短くすることができる。

また、補強芯材７が熱溶融部材５で被覆されるため、補強芯材７を熱収縮チューブ３に挿入した際に、補強芯材７とガラス光ファイバ１５ａ、１５ｂとが直接接触することがない。このため、作業時におけるガラス光ファイバ１５ａ、１５ｂの損傷を防止することができる。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、図６（ａ）に示す熱収縮チューブ３ａのように、一方の端部の内径が拡径されたテーパ形状とすることもできる。このようにすることで、熱溶融部材５および補強芯材７を熱収縮チューブ３に挿入することが容易となる（図中矢印Ｄ方向）。

また、図６（ｂ）に示す熱収縮チューブ３ｂのように、熱収縮チューブ３ｂの内面に、長手方向に沿って溝２３を形成しても良い。このようにすることで、熱溶融部材５および補強芯材７が挿入しやすく、また、熱収縮チューブ３の内径を小さくすることができる。

また、図６（ｃ）に示す熱収縮チューブ３ｃのように、熱収縮チューブ３ｃの断面形状を略真円形状ではなく、楕円形状とすることもできる。このようにすることで、熱溶融部材５および補強芯材７の挿入作業が容易となる。

１………補強スリーブ
３、３ａ、３ｂ、３ｃ………熱収縮チューブ
５………熱溶融部材
７………補強芯材
９………光コード
１１………外被
１３………光ファイバ心線
１５ａ、１５ｂ………ガラス光ファイバ
１７………フェルール
１９………電極
２１………接続部
２３………溝
１００………補強スリーブ
１０３………熱収縮チューブ
１０５………熱溶融部材
１０７………補強芯材
１０９………光コード
１１１………外被
１１３………光ファイバ心線
１１５ａ、１１５ｂ………ガラス光ファイバ
１１７………フェルール
１１９………電極
１２１………接続部

Claims (6)

1. ガラス光ファイバの接続部を補強する補強スリーブであって、
   熱溶融部材と、
   前記熱溶融部材に挿通される補強芯材と、
   前記補強芯材および前記熱溶融部材を挿抜可能な熱収縮チューブと、
   を具備し、
   前記熱収縮チューブにガラス光ファイバを挿入した状態で、前記熱収縮チューブに前記熱溶融部材で被覆された前記補強芯材を挿入可能であることを特徴とする補強スリーブ。
2. 前記熱収縮チューブの少なくとも一方の端部が、内径が拡径されたテーパ形状であることを特徴とする請求項１記載の補強スリーブ。
3. 前記熱収縮チューブの内面には、長手方向に溝が形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の補強スリーブ。
4. 前記熱収縮チューブの断面形状が、楕円形であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の補強スリーブ。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の補強スリーブを用いた光ファイバ接続部の補強方法であって、
   光コードの端部において、所定長さの外被を除去して所定長さのガラス光ファイバを露出させ、
   前記光コードの前記外被の外周に、前記熱収縮チューブを配置した状態で、接続対象のガラス光ファイバと、前記光コードのガラス光ファイバとを融着接続し、
   前記熱収縮チューブをガラス光ファイバ同士の接続部を覆うように移動させ、前記熱収縮チューブの内部に、前記熱溶融部材で被覆された前記補強芯材を挿入し、
   前記熱収縮チューブと前記熱溶融部材とを加熱し、前記熱収縮チューブを収縮させるとともに前記熱溶融部材を溶融させることにより、前記補強芯材とガラス光ファイバの接続部とを一体化することを特徴とする光ファイバ接続部の補強方法。
6. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の補強スリーブを用いた、光ファイバ接続部の補強構造であって、
   光コードの端部において、所定長さの外被が除去され所定長さのガラス光ファイバが露出し、
   フェルールに固定されたガラス光ファイバと、前記光コードのガラス光ファイバとが融着接続され、
   ガラス光ファイバ同士の接続部が、前記熱溶融部材によって前記補強芯材と一体化され、
   前記フェルールからガラス光ファイバ同士の接続部までの距離よりも、前記熱収縮チューブの端部から前記外被の端部までの距離の方が短いことを特徴とする光ファイバ接続部の補強構造。

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