JPWO2018181739A1 - 光ファイバ母材の懸架構造、懸架方法、および光ファイバの製造方法 - Google Patents

光ファイバ母材の懸架構造、懸架方法、および光ファイバの製造方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、容易かつ確実に光ファイバ母材を線引炉へ搬入する懸架構造、懸架方法、および光ファイバの製造方法を提供する。光ファイバ母材(10)を線引炉へ搬入するための懸架構造(100)であって、線引炉へ搬入される光ファイバ母材(10)の上部に接続されたダミー棒部(11)には、凹状もしくは凸状または孔からなる懸架部(12)が形成されており、ダミー棒部(11)の周囲の少なくとも一部を覆い、線引方向と直交する方向の両側に延出した腕部(30)、および懸架部(12)と係合して光ファイバ母材(10)を保持する保持部(25)、を有する接合機構(20)と、腕部(30)が係合されて光ファイバ母材(10)を吊り下げる把持部(60)を有する係合機構(50)と、を備える。

Description

本発明は、光ファイバ母材の懸架構造、懸架方法、特に、光ファイバ製造時に光ファイバ用ガラス母材を線引炉へ搬入する懸架構造と懸架方法、および光ファイバの製造方法および懸架方法に関する。
光ファイバを製造する際には、光ファイバ用ガラス母材(以下「光ファイバ母材」という)を線引炉近辺まで運び、吊り下げ機構に架け替え、線引炉の炉心管内に吊り下げ支持する。そして、線引炉内を加熱することで、光ファイバ母材を溶融させて、光ファイバの線引を行っている。
品質の良い光ファイバを線引するために、光ファイバ母材は傾き等が生じないように精度良く線引炉内に搬入する必要がある。しかし、一般的に線引炉近辺にある光ファイバ母材をセットするためのスペースは狭く、また連続的に線引するため、線引炉が高温となった状態で作業する必要があり、搬入作業やセッティングに手間がかかる問題があった。
このような問題に対して、光ファイバ母材を支持するダミー棒に接続部材を備え、さらにこの接続部材と光ファイバ母材をピンで止める懸架構造が提案されている(特許文献1、特に請求項3参照)。
特開平5−147967号公報
しかしながら、特許文献1にて提案された懸架構造は、予め接続筒を配置して、ダミー棒を接続筒内に挿入して、両者が貫通するように穿孔された孔にピンを挿入することで固定するものであり、線引炉近辺において、接続筒とダミー棒との係合およびピンの挿入等の手間がかかる作業が発生するという課題があった。また、ピンのみで光ファイバ母材を吊り下げ支持するため、ピンが変形したり、破損するといった恐れがあった。
本発明は、前記背景をこれらの実情に鑑みてなされたものであり、容易かつ確実に光ファイバ母材を線引炉へ搬入する懸架構造と懸架方法、および光ファイバの製造方法を提供することをその目的とする。
本発明の光ファイバ母材の懸架構造に係る一実施態様は、光ファイバ母材を線引炉へ搬入するための懸架構造であって、前記線引炉へ搬入される前記光ファイバ母材の上部に接続されたダミー棒部には、凹状もしくは凸状または孔からなる懸架部が形成されており、前記ダミー棒部の周囲の少なくとも一部を覆い、線引方向と直交する方向の両側に延出した腕部、および前記懸架部と係合して前記光ファイバ母材を保持する保持部、を有する接合機構と、前記腕部が係合されて前記光ファイバ母材を吊り下げる把持部を有する係合機構と、を備える構成としている。
また、本発明の懸架方法に係る一実施態様は、光ファイバ母材を線引炉へ搬入する懸架方法であって、前記線引炉へ搬入される前記光ファイバ母材の上部に接続されたダミー棒部には、凹状もしくは凸状または孔からなる懸架部が形成されており、前記ダミー棒部の周囲の少なくとも一部を覆い、線引方向と直交する方向の両側に延出した腕部、および前記懸架部と係合して前記光ファイバ母材を保持する保持部、を有する接合機構で前記光ファイバ母材を保持し、前記腕部が前記光ファイバ母材を吊り下げる把持部を有する係合機構と係合される構成としている。
さらに、本発明の光ファイバの製造方法に係る一実施態様は、前記した懸架構造を用いて光ファイバ母材を懸架し、線引炉内に前記光ファイバ用母材を挿入し、該光ファイバ用母材を前記線引炉内で加熱溶融して光ファイバを線引きする構成としている。
本発明によれば、容易かつ確実に光ファイバ母材を線引炉へ搬入する懸架構造と懸架方法を提供することで、光ファイバ線引作業の生産性を向上させることができる。
本発明の第1実施形態における、光ファイバ母材上部のダミー棒部の概略を説明する斜視図である。 本発明の第1実施形態におけるアダプタ(接合機構)の概略を示した斜視図である。 本発明の第1実施形態において光ファイバ母材(ダミー棒部)にアダプタ(接合機構)を取り付けた状態を示した説明図である。 本発明の第1実施形態におけるハンガー(係合機構)とカバーの概略を説明する斜視図である。 本発明の第2実施形態におけるカバーの概略を説明する斜視図である。 本発明の第2実施形態における揺動部材の概略を説明する斜視図である。 本発明の第2実施形態において、光ファイバ母材(ダミー棒部)の姿勢調整について概略を説明する図である。 本発明の第3実施形態における、光ファイバ母材上部のダミー棒部の概略を説明する斜視図である。 本発明の第3実施形態におけるアダプタ(接合機構)の概略を示した斜視図である。 本発明の第3実施形態において光ファイバ母材(ダミー棒部)にアダプタ(接合機構)を取り付けた状態を示した説明図である。 本発明の第4実施形態における、光ファイバ母材上部のダミー棒部の概略を説明する斜視図である。 本発明の第4実施形態におけるアダプタ(接合機構)の概略を示した斜視図である。 は、本発明の第4実施形態において光ファイバ母材(ダミー棒部)にアダプタ(接合機構)を取り付ける手順を示した説明図である。 本発明の第5実施形態における、光ファイバ母材上部のダミー棒部の概略を説明する斜視図である。 本発明の第5実施形態におけるアダプタ(接合機構)の概略を示した斜視図である。
(本発明の実施形態の説明)
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
(1)本発明の一実施態様は、光ファイバ母材を線引炉へ搬入するための懸架構造であって、前記線引炉へ搬入される前記光ファイバ母材の上部に接続されたダミー棒部には、凹状もしくは凸状または孔からなる懸架部が形成されており、前記ダミー棒部の周囲の少なくとも一部を覆い、線引方向と直交する方向の両側に延出した腕部、および前記懸架部と係合して前記光ファイバ母材を保持する保持部、を有する接合機構と、前記腕部が係合されて前記光ファイバ母材を吊り下げる把持部を有する係合機構と、を備える構成としている。
この実施態様によれば、予め光ファイバ母材の上部に形成された懸架部を使って腕部を備えた係合機構に光ファイバ母材を保持することで、十分な強度を有した腕部を用いて接合機構と結合できるため、光ファイバ母材の搬入作業を容易に行えるとともに、光ファイバ母材を線引炉内に確実に配置することができる。懸架部は、凹状もしくは凸状または孔からなる形態とすることができ、平面である必要はなく、下方を臨むような斜面や曲面でも良く、これらの面や接触箇所に対応するように保持部を設けるものとしている。
(2)上記(1)の懸架構造において、前記懸架部は、前記ダミー棒部の周上で均等に形成されている凸状の環形状または球形状であり、前記保持部に前記環形状または球形状が嵌入される構成とする。
この実施形態によれば、懸架部と保持部は、係合時に同一位置となって吊り下げられた光ファイバ母材が安定するように周上に均等に配置される。例えば最小では対向するように2カ所設ければ良く、全周に渡るように設けても良い。また、ダミー棒部に予め段差状の懸架部を残すように成形することができ、環形状または球形状の懸架部を保持部に嵌入することで、容易に光ファイバ母材を係合させられるとともに、光ファイバ母材を安定して吊り下げることができる。なお、凸状の環形状または球形状は、どのような形状でも良く、例えば凸の断面が半円状であっても、矩形状であっても良い。
(3)上記(1)の懸架構造において、 前記懸架部は、前記ダミー棒部の周上で均等に形成されている凹状の溝であり、前記保持部が前記溝に嵌入される構成とする。
この実施形態によれば、懸架部と保持部は、係合時に同一位置となって吊り下げられた光ファイバ母材が安定するように周上に均等に配置される。例えば最小では対向するように2カ所設ければ良く、全周に渡るように設けても良い。また、ダミー棒部に簡単な加工をすることで溝状の懸架部を形成することができ、保持部をこの懸架部に嵌入することで、容易に光ファイバ母材を係合させられるとともに、光ファイバ母材を安定して吊り下げることができる。
(4)上記(1)の懸架構造において、前記懸架部は、貫通孔であり、該貫通孔は、前記線引炉へ搬入される前記光ファイバ母材の上部に接続されたダミー棒部の線引方向と直交するように形成されており、前記腕部には前記貫通孔と連通する案内孔が形成され、 前記保持部が、前記貫通孔及び前記案内孔に挿通されるピンである構成とする。
この実施態様によれば、懸架部を貫通孔に、そして保持部を貫通孔に挿通するピンとすることで、予め光ファイバ母材の上部に接続されたダミー棒部の貫通孔に接合機構をピンによって係合させて十分な強度を有した腕部を用いて係合機構と結合できるため、光ファイバ母材の搬入作業を容易に行えるとともに、光ファイバ母材を線引炉内に確実に配置することができる。
(5)上記(1)から(4)のいずれかの懸架構造において、前記係合機構は、前記線引炉上に予め吊り下げられた支持棒の下端に取り付けられており、前記光ファイバ母材が係合された前記接合機構の一部を収容する収容部を備え、前記把持部は、該収容部の両側それぞれに延出され、先端が鍵状に形成され、収容された前記接合機構を係止する係止部、および前記腕部材を載置する載置部を備える構成とする。
この実施態様によれば、互いに異なる方位角となる調整部を備えることで光ファイバ母材を適宜押し引きできるため、光ファイバ母材の姿勢を調整することができる。すなわち、光ファイバ母材の姿勢を安定させられるとともに、線引炉の側壁と光ファイバ母材との間隔を微調整することができる。
(6)上記(1)から(5)のいずれかの懸架構造において、前記係合機構には、前記ダミー棒部の側面を臨む側受面が形成され、前記線引方向と直交する方向に所定の曲率を有した凸状の面を備えた揺動部材が、該凸状の面と前記側受面とが接するように前記係合機構に揺動自在に取り付けられており、前記揺動部材の前記ダミー棒部、もしくは前記接合機構の側面を臨む側には、前記ダミー棒部、もしくは前記接合機構の側周面の曲率を有した凹状の母材受け面が形成されている構成とする。
この実施態様によれば、係合機構と光ファイバ母材との間に揺動部材を介する構成としている。揺動部材は係合機構から落下することのないように取り付けられるが、その取り付け方法は係合機構に対して揺動自在とされている。また、揺動部材のダミー棒部、もしくは接合機構側には線引方向と直交する方向に所定の曲率を有した凸状の面を備えているため、線引方向に対しての揺動範囲を大きくしている。さらに、この揺動部材の光ファイバ母材側は、円筒状の母材の曲率に合わせた凹面をなっており、線引炉内に光ファイバ母材が搬入されると、この凹状の母材受け面によって、光ファイバ母材と揺動部材とは密接した状態となるため、安定した保持状態を維持することができる。
線引炉内に搬入された光ファイバ母材は、密接した揺動部材が前記したように揺動自在とされていることから、自重によって揺動して、傾いた状態等の無理な姿勢になることを防止することができる。なお、揺動範囲は、ダミー棒部に大きな曲がりがあったり、凸凹があったりしなければ、厳密に設定する必要はない。また、揺動部材の凸状面は、係合機構の側受面の周方向曲率に合わせた側周面とすることで、係合機構と揺動部材との接触状態を滑らかにすることができる。
(7)上記(6)の懸架構造において、前記揺動部材は、前記係合機構に遊嵌されている構成とする。
この実施態様によれば、例えば揺動部材の光ファイバ母材から係合機構の揺動部材が取り付けられる側受面への厚み方向に、側受面側の径が小さい段付きの貫通穴を設けて、ここに貫通穴の小径側から抜けない頭部を備えたネジにて、揺動部材を係合機構に取り付ける。このような遊嵌状態で揺動部材を係合機構に取り付けることで、揺動部材に密接された光ファイバ母材は、ネジと貫通穴との間隙分だけ揺動自在とすることができるとともに、揺動部材自体が落下することを防止することができる。
(8)上記(1)から(7)のいずれかの懸架構造において、 前記係合機構に係合された前記接合機構を覆い、前記係合機構に装着されるカバー部を備える構成とする。
この実施態様によれば、前記した実施形態に加えて、さらに係合機構と接合機構を覆うカバー部を備えることで、光ファイバ母材を確実に保持できるため、線引炉内の熱変化や振動等によって、光ファイバ母材が落下することを防止することができる。
(9)上記(8)の懸架構造において、前記カバー部は、前記光ファイバ母材の側面を臨む囲繞部を備え、該囲繞部には、前記線引方向に対して互いに異なる方位角方向に伸縮して前記光ファイバ母材の姿勢を調整する調整部が備えられている構成とする。
この実施態様によれば、互いに異なる方位角となる調整部を備えることで光ファイバ母材を適宜押し引きできるため、光ファイバ母材の姿勢を調整することができる。すなわち、光ファイバ母材の姿勢を安定させられるとともに、線引炉の側壁と光ファイバ母材との間隔を微調整することができる。
(10)上記(9)の懸架構造において、前記調整部は、前記線引き方向に対して、前記腕部の前記腕部の上下に配されている構成とする。
この実施態様によれば、例えば調整部が3つの場合に、調整部が光ファイバ母材の上部に接続された腕部に対して、上側もしくは下側に2つ、下側もしくは上側に1つに分配することで、光ファイバ母材の線引方向の傾きを容易に調整することができる。
(11)上記(9)または(10)の懸架構造において、少なくとも3つの前記調整部を備え、二つの前記調整部は、互いに略直角となる方位角になるように前記腕部の上側もしくは下側に配され、一つの前記調整部は、前記二つの調整部に対して略中央の方位角となるように前記腕部の上側もしくは下側に配される構成とする。
この実施態様によれば、少なくとも3つの前記調整部があり、腕部の上側もしくは下側の二つの調整部を互いに略直角となる方位角になるように配することで、微妙な調整をすることができる。なお、二つの調整部の配置関係を略直角とすることにより、左右方向の調整作業のし易さを担保することができる。
(12)上記(9)から(11)のいずれかの懸架構造において、前記調整部は、旋回によって前記方位角方向に移動自在なネジである構成とする。
この実施態様によれば、例えば揺動部材の光ファイバ母材から係合機構の揺動部材が取り付けられる側受面への厚み方向に、側受面側の径が小さい段付きの貫通穴を設けて、ここに貫通穴の小径側から抜けない頭部を備えたネジにて、揺動部材を係合機構に取り付ける。このような遊嵌状態で揺動部材を係合機構に取り付けることで、揺動部材に密接された光ファイバ母材は、ネジと貫通穴との間隙分だけ揺動自在とすることができるとともに、揺動部材自体が落下することを防止することができる。
(13)上記(8)から(12)のいずれかの懸架構造において、前記係合機構の前記接合機構を臨む側および前記カバーの前記接合機構を臨む側の一方もしくは両方には緩衝部材が備えられている構成とする。
この実施態様によれば、例えば光ファイバ母材を線引炉に搬入する際の衝撃や、外部からの振動が光ファイバ母材に伝わるのを和らげることができるため、光ファイバ母材の損傷等を防止することができるとともに、光ファイバ母材が線引炉内で振動することを抑制することができる。
(14)本発明の一実施態様は、光ファイバ母材を線引炉へ搬入する懸架方法であって、前記線引炉へ搬入される前記光ファイバ母材の上部に接続されたダミー棒部には、凹状もしくは凸状または孔からなる懸架部が形成されており、前記ダミー棒部の周囲の少なくとも一部を覆い、線引方向と直交する方向の両側に延出した腕部、および前記懸架部と係合して前記光ファイバ母材を保持する保持部、を有する接合機構で前記光ファイバ母材を保持し、前記腕部が前記光ファイバ母材を吊り下げる把持部を有する係合機構と係合される構成とする。
この実施態様によれば、予め光ファイバ母材の上部に形成された懸架部を使って腕部を備えた接合機構に光ファイバ母材を保持することで、十分な強度を有した腕部を用いて係合機構と結合できるため、光ファイバ母材の搬入作業を容易に行えるとともに、光ファイバ母材を線引炉内に確実に配置することができる。なお、懸架部と保持部は、係合時に同一位置となって吊り下げられた光ファイバ母材が安定するように周上に均等に配置しても良い。例えば最小では対向するように2カ所設ければ良く、全周に渡るように設けても良い。また懸架部は、平面である必要はなく、下方を臨むような斜面や曲面でも良く、これらの面や接触箇所に対応するように保持部を設けるものとしている。
(15)上記(1)から(14)のいずれかの懸架構造を用いて光ファイバ母材を懸架し、線引炉内に前記光ファイバ用母材を挿入し、該光ファイバ用母材を前記線引炉内で加熱溶融して光ファイバを線引きする構成とする。
この実施態様によれば、光ファイバ母材の搬入作業を容易に行えるとともに、光ファイバ母材を線引炉内に確実に配置することができるため、作業性・生産性を向上させることができる。
(本発明の実施形態の詳細)
次に、図面を参照しながら、本発明の光ファイバ母材の懸架構造および懸架方法に係る好適な実施形態について説明する。以下の説明において、異なる図面においても同じ符号を付した構成は同様のものであるとして、その説明を省略する場合がある。
(本発明の第1実施形態の説明)
図1は、本発明の第1実施形態における光ファイバ母材上部のダミー棒部の概略を説明する斜視図である。図2は、本発明の第1実施形態におけるアダプタ(接合機構)の概略を示した斜視図である。図3は、本発明の第1実施形態において光ファイバ母材(ダミー棒部)にアダプタ(接合機構)を取り付けた状態を示した説明図である。図4は、本発明の第1実施形態におけるハンガー(係合機構)とカバーの概略を説明する斜視図である。なお、図3においては煩雑さを回避するために、説明に必要な符号のみを記載しており、詳しくは図1、2,4を参照する。
本発明の第1実施形態の懸架構造100は、光ファイバ母材10の上部に接続されたダミー棒部11に取り付けられるアダプタ(接合機構)20と、アダプタ20が係合されるハンガー(係合機構)50と、からなる。なお、ダミー棒部11がハンガー50に収容された後にアダプタ20とダミー棒部11を覆うカバー(カバー部)70があっても良い。
図1を参照すると、光ファイバ母材10はダミー棒部11が上部になる姿勢で線引炉内へ搬入される。ダミー棒は、光ファイバ母材10と同じガラス製でなくとも良く、金属製とすることもでき、製造過程に適した形態を適宜選択することができる。
ダミー棒部11には、図1の上下方向に対して直交する方向に環状凸部12(懸架部)が形成されている。なお、凸状の環は段差ができれば、どのような形状でも良く、図1のように凸の断面が半円状に限定されず、矩形状であっても良い。さらに、この凸状の環は、全周に渡るものでなくとも良く、少なくとも対向するように2カ所設けるなど、周上で均等に形成されていれば良い。
図2を参照すると、アダプタ20は、ダミー棒部11の周囲の少なくとも一部を覆い、線引方向と直交する方向の両側に延出した腕部30と、環状凸部12(懸架部)と係合して光ファイバ母材10を保持する保持部25を有している。アダプタ20には、ダミー棒部11を収容した後に、光ファイバ母材10の落下を防止するための蓋部40が取り付けられる。
腕部30は、円筒状の部材であり、アダプタ20をハンガー50に収容する際にハンガー50の把持部60と係合される。なお、腕部30の位置は、図2では、保持部25に対して、上方に配されているが、上方に限定されることはなく、例えば、保持部25と同じ高さであっても、保持部25よりも下方であってもよい。
アダプタ20は、光ファイバ母材10のダミー棒部11を側面から収容するダミー棒収容部21を備えている。ダミー棒収容部21には光ファイバ母材10のダミー棒部11の外径に略一致した内径を有する曲面が形成され、この曲面は光ファイバ母材10のダミー棒部11を開口23からダミー棒収容部21へ進入させて、その後安定して収容するように、例えば半円状とされている。また、ダミー棒収容部21には、環状凸部12と一致する形状の凹状溝である保持部25が形成されている。
蓋部40は、ダミー棒部11を収容した後に、光ファイバ母材10の落下を防止するためにアダプタ20に取り付けられる。蓋部40は、止めネジ41、42によってアダプタ20の取り付け孔26,27に装着される。なお、止めネジによる取付け方法は一例であり、収容された光ファイバ母材10が振動等によって落下しなければどのような取付け方法でも良い。例えば、保持部25がダミー棒収容部21への進入方向に対して、開口23から奥に進むに従い下降する凹状溝とし、これに対応する環状凸部12を備えていれば、光ファイバ母材10が振動等による落下を防止することができ、蓋部40を要さない場合もある。
アダプタ20および蓋部40は、線引炉上の温度環境に耐えうる材料で製作され、例えばオーステナイト系のステンレス鋼やインコネル等の金属材料を適用することができる。しかし、アダプタ20が線引炉内で配される箇所は、ガラスを溶融させるような高温とはならないため、一般のステンレス等の金属を用いることもできる。なお、材料は、金属に限定されることはなく、石英やカーボンを適用することもできる。また、両側に延出した腕部30は、金属で一体に機械加工したものであっても良いし、機械的に結合したものであっても良い。
図1〜3を参照して、光ファイバ母材10をアダプタ20に取り付けた状態を説明する。まず、光ファイバ母材10のダミー棒部11に向かって、アダプタ20を移動させる。次に、アダプタ20の保持部25にダミー棒部11に形成された環状凸部12を嵌入させて、ダミー棒部11をダミー棒収容部21に収容する。その後、蓋部40を止めネジ41、42によってアダプタ20の取り付け孔26,27に装着する。そして、図3のように、光ファイバ母材10がアダプタ20と係合される。
図3のようにダミー棒部11とアダプタ20とを係合することで、十分な強度を有したアダプタ20によって光ファイバ母材10を支持することができ、線引炉への搬入時の落下等を防止するとともに、線引炉内でも安定した状態を維持することができる。このように、本実施形態は、特許文献1のようにピン32のみで光ファイバ母材10を支持することによる強度的な課題を回避することができる。
図4を参照すると、線引炉上には支持棒1が予め吊り下げられており、この支持棒1の下端にハンガー50が取り付けられている。支持棒1とハンガー50とは、例えば機械的に結合しても良いし、溶接等で結合しても良い。支持棒1とハンガー50は、線引炉内の熱環境に応じた材料を適宜選択でき、例えばオーステナイト系のステンレス鋼やインコネル等の金属材料を適用することができる。しかし、支持棒1とハンガー50とが線引炉内で配される箇所は、ガラスを溶融させるような高温とはならないため、一般のステンレス等の金属を用いることもできる。
ハンガー50は、光ファイバ母材10のダミー棒部11が係合されたアダプタ20の腕部30が係合することで吊り下げる把持部60と、アダプタ20を収容する収容部51とを備えている。そして、収容部51の上方には、カバー70を取り付けるための取り付け孔53が穿孔されている。
把持部60は、収容部51の両側それぞれに延出され、腕部30を載置する載置部62を備えている。なお、載置部62の先端を鍵状に形成して腕部30を落下しないように係止する構造としてもよい。
収容部51の光ファイバ母材10が収容される方向には、光ファイバ母材10の側面を受ける側受面52が形成されている。ここで、光ファイバ母材10搬入時などの衝撃を緩和するためにフェルト等の緩衝材を配することもできる。
カバー70は、ハンガー50に係合されたアダプタ20を覆うものであり、止めネジ71によってハンガー50の取り付け孔53に装着される。カバー70は、線引炉内の熱環境に応じた材料を適宜選択でき、例えばオーステナイト系のステンレス鋼やインコネル等の金属材料を適用することができる。しかし、カバー70が線引炉内で配される箇所は、ガラスを溶融させるような高温とはならないため、一般のステンレス等の金属を用いることもできる。なお、材料は、金属に限定されることはなく、石英やカーボンを適用することもできる。
カバー70がアダプタ20を覆う側に、緩衝部材75を配してもよい。こうすることで、光ファイバ母材が線引炉内での振動によって振れることを抑制することができる。
次に、アダプタ20が係合された光ファイバ母材10を線引炉内の支持棒1に取り付ける手順を説明する。図4を参照すると、線引炉内に吊り下げられた支持棒1にハンガー50が取り付けられており、腕部30を備えたアダプタ20が係合された光ファイバ母材10が、ハンガー50の収容部51に向かって移動させる。
その後、アダプタ20が係合された光ファイバ母材10が、ハンガー50の収容部51に収容され、腕部30が載置部62に載置される。
そして、カバー70がハンガー50に係合されたアダプタ20を覆うべく移動させるとカバー70が取り付けられ、止めネジ71によってハンガー50の取り付け孔53に装着される。このようにアダプタ20は、把持部60と嵌合させて、カバー70によって蓋がされた状態とすることができる。
この第1実施態様によれば、予め光ファイバ母材10の上部に形成された環状凸部12(懸架部)を使い、腕部30を備えたアダプタ20(係合機構)に光ファイバ母材10を保持することで、十分な強度を有した腕部を用いて係合機構と結合できるため、光ファイバ母材の搬入作業を容易に行えるとともに、光ファイバ母材を線引炉内に確実に配置することができる。さらにハンガー50に取り付けられた後にアダプタ20を覆う、カバー70を備えることで、線引炉内の熱変化や振動等によって、光ファイバ母材10が落下することを防止することができる。
また、この第1実施形態によれば、腕部30をハンガー50が備えたフック構造(係止部61,載置部62)に載せることで、アダプタ20が係合された光ファイバ母材10を収容部51へ搬入すること出来るため、光ファイバ母材10の搬入作業を容易に行うとともに、光ファイバ母材10を線引炉内に確実に配置することができる。そして、光ファイバ母材の搬入作業を容易に行えるとともに、光ファイバ母材を線引炉内に確実に配置することができるため、作業性・生産性を向上させることができる。
(本発明の第2実施形態の説明)
次に、図面を参照しながら、本発明の第2実施形態について説明する。以下の説明において、第1の実施形態において説明した同じ符号を付した構成は同様のものであるとして、その説明を省略する場合がある。図5は、本発明の第2実施形態におけるカバーの概略を説明する斜視図である。図6は、本発明の第2実施形態における揺動部材の概略を説明する斜視図である。図7は、本発明の第2実施形態において、光ファイバ母材(ダミー棒部)の姿勢調整について概略を説明する図である。
本発明の第2実施形態は、第1実施形態に光ファイバ母材10の姿勢を調整する構成である調整部91,92,93を備えたカバー90と、姿勢調整時の揺動を可能とする揺動部材80と、を付加したものである。
図5と図7を参照すると、本実施形態に係るカバー90は、光ファイバ母材10に装着されたアダプタ20の蓋部40に対向する位置に配された囲繞部98を備えている。この囲繞部98には、上側に第1調整部91,その下側に第2調整部92と第3調整部93が配されている。第2調整部92と第3調整部93とは、線引方向に直交する面において互いに略直角となるように配される。そして、第1調整部91は第2調整部92と第3調整部93の方位角を略等分に二分割する位置に配されている。
このように、互いに異なる方位角となる調整部91,92,93を3つ備えることでアダプタ20が装着された光ファイバ母材10を3方向から適宜押し引きできるため、光ファイバ母材10の姿勢を調整することができる。すなわち、光ファイバ母材10の自重による姿勢を安定させられるとともに、光ファイバ母材10の僅かな曲がりや太さの変化に応じて、線引炉の側壁と光ファイバ母材10との間隔を微調整することができる。なお、ここで示す調整部の数、方位角、配置箇所は一例であり、線引炉と光ファイバ母材10とのスペースや、光ファイバ母材10の形状等によって適宜選択することができる。例えば、上記の例では、囲繞部98の上側に1つの調整部、下側に2つの調整部が配されていたが、上側に2つ、下側に1つの調整部があっても良い。
調整部91,92,93は、旋回によってそれぞれの方位角方向に移動する調整ネジ94,95,96を備えており、それぞれの方位角方向に伸縮させてアダプタ20が装着された光ファイバ母材10の姿勢を調整することができる。調整ネジ94,95,96には、例えば、ローレット付きのボルトや蝶ボルトを適用することで、手指によって容易に旋回させて、任意に姿勢調整することができる。なお、本実施形態ではアダプタ20が装着された光ファイバ母材10を調整する構成としているが、光ファイバ母材10を直接調整ネジによって姿勢調整しても良い。但し、光ファイバ母材10を直接調整ネジによって押引きすると、ガラス部材に傷が付く可能性があるため、金属などを用いたアダプタ20を調整ネジによって押引きする構造とした方が好ましい。
図6を参照すると、揺動部材80は、仮想線で一部のみを示している側受面52(図4も参照)に形成された取り付け孔55に、ボルト85によって取り付けられる。揺動部材80は、線引方向と直交する方向に所定の曲率を有した凸状の接面81を備えている。そして、揺動部材80のダミー棒部11、もしくは接合機構(アダプタ20)の側面を臨む側には、ダミー棒部11、もしくは接合機構(アダプタ20)の側周面の曲率を有した凹状の母材受け面83が形成されている。なお揺動部材80は、線引炉内の熱環境に応じた材料を適宜選択でき、例えばオーステナイト系のステンレス鋼やインコネル等の金属材料を適用することができる。しかし、揺動部材80が線引炉内で配される箇所は、ガラスを溶融させるような高温とはならないため、一般のステンレス等の金属を用いることもできる。なお、材料は、金属に限定されることはなく、石英やカーボンを適用することもできる。
揺動部材80の中央付近にはボルト85を挿通させるために貫通された段付き孔84が穿孔されている。段付き孔84は、小径側が接面81側に、大径側が母材受け面83側に配されている段付きの孔である。小径の直径はボルト85のネジ部の径よりも大きく、ネジ部に対して上下左右に間隙を設けるとともに、ボルト85の頭部が抜けないように、六角ボルトならば二面幅、溝や穴付きボルトならば直径に対して小さくなるように形成されている。一方、大径の直径は、六角ボルトならば二面幅、溝や穴付きボルトならば直径に対して、上下左右に間隙を設けるように形成されている。このように揺動部材80は、ボルト85と取り付け孔53及び段付き孔84によって、ハンガー50に遊嵌された状態で取り付けられている。
揺動部材80の接面81は、係合機構側には線引方向と直交する方向に所定の曲率を有した凸状の面を備えているため、遊嵌状態と相俟って、線引方向に対しての揺動範囲を大きくしている。
揺動部材80の母材受け面83は、ダミー棒部11、もしくは接合機構(アダプタ20)の曲率に合わせた凹面となっており、線引炉上で光ファイバ母材10を収容する際、この凹状の母材受け面83によって、アダプタ20が装着されたダミー棒部11と揺動部材80とは密接した状態となる。この密接した状態を維持しつつ、光ファイバ母材10の姿勢を調整部91,92,93で調整することで、光ファイバ母材10を周囲に接触させることなく微妙な姿勢調整をすることを可能としている。
次に図7を参照して、光ファイバ母材10の姿勢調整の一例を説明する。図7(A)はカバー90側から見た正面図であり、図7(B)は図7(A)の矢視Sから見たA−A断面図の一部である。なお、図7は、姿勢調整に関わる構成を示しているため、一部の構成については省略している。
以降の説明において、図7(A)に示すように、線引方向をZ軸、Z軸と直交し、腕部30の機軸方向をY軸とし、Y軸とZ軸とに直交する方向をX軸とする。
図7(A)を参照すると、光ファイバ母材10がハンガー50にアダプタ20の腕部30を介して取り付けられ、カバー90がハンガー50に取り付けられた状態となっている。
このような状態において、第1調整部91の調整ネジ94を旋回して矢印方向に押し出すと、図7(B)に示すようにダミー棒部11のZ1位置に力F1(矢視方向)が負荷される。そして、Z0位置にある揺動部材80の凸状の接面81と遊嵌状態による揺動自在な範囲内で、光ファイバ母材10をθy方向に回転させることができる。
また図7(A)もあわせて参照すると、第2調整部92の調整ネジ95を旋回して矢印方向に押し出し、第3調整部93の調整ネジ96を旋回してと矢印方向に押し出すと、それぞれダミー棒部11のZ2位置に互いに直角の方位角となる力F2−1と力F2−2が負荷される。そして、Z0位置にある揺動部材80の凸状の接面81と遊嵌状態による揺動自在な範囲内で、光ファイバ母材10をθyもしくはθx方向に回転させることができる。
このように、揺動自在な構成の上下であって方位角の異なる位置に調整部91,92,93を配し、調整部91,92,93によって力F1,F2−1,F2−2を調整することで、θx、θyの微調整が可能となる。θx、θyを微調整することで、光ファイバ母材10を適正な姿勢とすることができる。
なお、本実施形態では、調整部が3カ所にある実施例を説明したが、これに限定されることはなく、線引炉近辺のスペースや調整時のアクセシビリティ、すなわち、手動での調整の場合には手指が調整部に届くか、道具等を用いて調整する場合には調整がし易いか、等によって、調整部の箇所数や位置を適宜設定することができる。
(本発明の第3実施形態の説明)
次に、図面を参照しながら、本発明の第3実施形態について説明する。以下の説明において、第1または第2の実施形態において説明した同じ符号を付した構成は同様のものであるとして、その説明を省略する場合がある。図8は、本発明の第3実施形態における光ファイバ母材上部のダミー棒部の概略を説明する斜視図である。図9は、本発明の第3実施形態におけるアダプタ(接合機構)の概略を示した斜視図である。図10は、本発明の第3実施形態において光ファイバ母材(ダミー棒部)にアダプタ(接合機構)を取り付けた状態を示した説明図である。
本発明の第3実施形態は、光ファイバ母材とアダプタ(接合機構)との接合が第1実施形態と異なるものであり、ハンガー(係合機構)への係合(第1実施形態)や、光ファイバ母材の姿勢調整(第2実施形態)については、第1または第2の実施形態において説明した構成と同様のものであるとして、その説明を省略する。
本発明の第3実施形態は、光ファイバ母材110の上部に接続されたダミー棒部111に取り付けられるアダプタ(接合機構)120と、アダプタ120が係合されるハンガー(係合機構)50とからなる。なお、ダミー棒部111がハンガー50に収容された後にアダプタ120ダミー棒部と111を覆うカバー(カバー部)70があってもよい。
ダミー棒部111には、図8の上下方向に対して直交する方向に環状凹部112(懸架部)が形成されている。なお、凹状の溝は、段差ができれば、どのような形状でも良く、図8のような断面視で矩形溝に限定されず、断面視で半円状であっても良い。さらに、この凹状の溝は、全周に渡るものでなくとも良く、少なくとも対向するように2カ所設けるなど、周上で均等に形成されていれば良い。
図9を参照すると、アダプタ120は、ダミー棒部111の周囲の少なくとも一部を覆い、線引方向と直交する方向の両側に延出した腕部130と、環状凹部112(懸架部)と係合して光ファイバ母材110を保持する保持部125を有している。アダプタ120には、ダミー棒部111を収容した後に、光ファイバ母材110の落下を防止するための蓋部140が取り付けられる。
腕部130は、円筒状の部材であり、アダプタ120を第1実施形態で説明したようにハンガー50に収容する際にハンガー50の把持部60と係合される。なお、腕部130の位置は、図9では保持部125に対して上方に配されているが、上方に限定されることはなく、例えば、保持部125と同じ高さであっても、保持部125よりも下方であってもよい。
アダプタ120は、光ファイバ母材110のダミー棒部111を側面から収容するダミー棒収容部121を備えている。ダミー棒収容部121には光ファイバ母材110のダミー棒部111の外径に略一致した内径を有する曲面が形成され、この曲面は光ファイバ母材110のダミー棒部111を開口123からダミー棒収容部121へ進入させて、その後安定して収容するように、例えば半円状とされている。また、ダミー棒収容部121には、環状凹部112と一致する形状の環状突起である保持部125が形成されている。
蓋部140は、ダミー棒部111を収容した後に、光ファイバ母材110の落下を防止するためにアダプタ120に取り付けられる。蓋部140は、止めネジ141、142によってアダプタ120の取り付け孔126,127に装着される。
アダプタ120および蓋部140の材料は、第1実施形態と同様となる。
図8〜10を参照して、光ファイバ母材110をアダプタ120に取り付けた状態を説明する。まず、光ファイバ母材110のダミー棒部111に向かって、アダプタ120を移動させる。次に、アダプタ120の保持部125にダミー棒部111に形成された環状凹部112が嵌入されて、ダミー棒部111をダミー棒収容部121に収容する。その後、蓋部140を止めネジ141、142によってアダプタ120の取り付け孔126,127に装着する。そして、図10のように、光ファイバ母材110がアダプタ120と係合される。
この実施形態によれば、予め光ファイバ母材110の上部に形成された溝状の懸架部112を使い、腕部130を備えたアダプタ120(係合機構)に光ファイバ母材110を保持することで、十分な強度を有した腕部を用いて係合機構と結合できるため、光ファイバ母材の搬入作業を容易に行えるとともに、光ファイバ母材を線引炉内に確実に配置することができる。
(本発明の第4実施形態の説明)
次に、図面を参照しながら、本発明の第4実施形態について説明する。以下の説明において、第1から第3の実施形態において説明した同じ符号を付した構成は同様のものであるとして、その説明を省略する場合がある。図11は、本発明の第4実施形態における光ファイバ母材上部のダミー棒部の概略を説明する斜視図である。図12は、本発明の第4実施形態におけるアダプタ(接合機構)の概略を示した斜視図である。図13は、本発明の第4実施形態において光ファイバ母材(ダミー棒部)にアダプタ(接合機構)を取り付ける手順を示した説明図である。
本発明の第4実施形態は、光ファイバ母材とアダプタ(接合機構)との接合が第1および第3実施形態と異なるものであり、ハンガー(係合機構)への係合(第1実施形態)や、光ファイバ母材の姿勢調整(第2実施形態)については、第1または第2の実施形態において説明した構成と同様のものであるとして、その説明を省略する。
本発明の第4実施形態は、光ファイバ母材210の上部に接続されたダミー棒部211に取り付けられるアダプタ(接合機構)220と、アダプタ220が係合されるハンガー(係合機構)50とからなる。なお、ダミー棒部211がハンガー50に収容された後にアダプタ220とダミー棒部211を覆うカバー(カバー部)70があっても良い。ダミー棒部211には、図11の上下方向に対して直交する方向に貫通孔212(懸架部)が形成されている。
図12を参照すると、アダプタ220は、ダミー棒部211の貫通孔212の両側に延出して貫通孔212の開口と連通する案内孔231を有した二つの腕部230と、ダミー棒部11の周囲の少なくとも一部を覆って両側にある腕部230同士を連結させる連結部材240とからなる。
連結部材240は、両端にある二つの腕部230同士を連結するとともに、光ファイバ母材210のダミー棒部211を側面から収容するダミー棒収容部241を備えている。ダミー棒収容部241は光ファイバ母材210のダミー棒部211の外径に略一致した内径を有する曲面が形成され、この曲面は光ファイバ母材210のダミー棒部211をダミー棒収容部241へ進入させるための開口242となるように半円部243とされている。半円部243の端部からは接線状に延出されたストレート部244が形成されており、半円部243の一部とストレート部244に腕部230が連結されている。
案内孔231は、ダミー棒部211の貫通孔212と連通するように穿孔され、二つの腕部230に穿孔された案内孔231の中心は一致するように形成されている。
図13を参照して、光ファイバ母材210にアダプタ220を取り付ける手順を説明する。まず、図13(A)において光ファイバ母材210のダミー棒部211に向かって、アダプタ220を矢印の方向に移動させる。次に、図13(B)のように、ダミー棒部211に形成された貫通孔212とアダプタ220の案内孔231とが連通するように、ダミー棒部211をダミー棒収容部241に収容する。その後、案内孔231からピン232(保持部)が挿入され、ピン232は両側の腕部230の案内孔231と貫通孔212に収容される。そして、図13(C)のように、光ファイバ母材210とアダプタ220とが係合される。
図13(C)のようにダミー棒部211とアダプタ220とを係合することで、十分な強度を有したアダプタ220によって光ファイバ母材210を支持することができ、線引炉への搬入時の落下等を防止するとともに、線引炉内でも安定した状態を維持することができる。
この実施態様によれば、懸架部を貫通孔、保持部を貫通孔に挿通するピンとすることで、予め光ファイバ母材の上部に接続されたダミー棒部の貫通孔に接合機構をピンによって係合させることができる。係る構成は、十分な強度を有した腕部を用いて係合機構と結合できるため、光ファイバ母材の搬入作業を容易に行えるとともに、光ファイバ母材を線引炉内に確実に配置することができる。また、第1、3実施形態と比べてアダプタのサイズを小さくすることができるとともに蓋部を要さない構成とすることができる。
(本発明の第5実施形態の説明)
次に、図面を参照しながら、本発明の第5実施形態について説明する。以下の説明において、第1から第4の実施形態において説明した同じ符号を付した構成は同様のものであるとして、その説明を省略する場合がある。図14は、本発明の第5実施形態における光ファイバ母材上部のダミー棒部の概略を説明する斜視図である。図15は、本発明の第5実施形態におけるアダプタ(接合機構)の概略を示した斜視図である。
本発明の第5実施形態は、光ファイバ母材とアダプタ(接合機構)との接合が第1、第3、第4実施形態と異なるものであり、ハンガー(係合機構)への係合(第1実施形態)や、光ファイバ母材の姿勢調整(第2実施形態)については、第1または第2の実施形態において説明した構成と同様のものであるとして、その説明を省略する。
本発明の第5実施形態は、光ファイバ母材310の上部に接続されたダミー棒部311に取り付けられるアダプタ(接合機構)320と、アダプタ320が係合されるハンガー(係合機構)50とからなる。なお、ダミー棒部311がハンガー50に収容された後にアダプタ320とダミー棒部311を覆うカバー(カバー部)70があっても良い。
ダミー棒部311には、図14の上下方向に対して直交する方向の周上の対向する2カ所に外周凸部312(懸架部)が形成されている。なお、凸形状は、段差ができれば、どのような形状でも良く、図14のような矩形溝に限定されず、断面視で半円状であっても良い。
図15を参照すると、アダプタ320は、ダミー棒部311の周囲の少なくとも一部を覆い、線引方向と直交する方向の両側に延出した腕部330および外周凸部312(懸架部)と係合して光ファイバ母材310を保持する保持部325を有している。
アダプタ320は、光ファイバ母材310のダミー棒部311を側面から収容するダミー棒収容部321を備えている。ダミー棒収容部321には光ファイバ母材310のダミー棒部311の外径に略一致した内径を有する曲面が形成され、この曲面は光ファイバ母材310のダミー棒部311を開口323からダミー棒収容部321へ進入させて、その後安定して収容するように、例えば半円状とされている。また、ダミー棒収容部321には、周上で対向する位置に二つの外周凸部312と一致する形状の環状溝である保持部325が形成されている。
保持部325には、ダミー棒収容部321への進入方向に対して奥側に、段差となったスペース326が設けられており、このスペース326に外周凸部312が嵌入される。
この実施形態によれば、保持部325に段差があり、この段差の下段側であるスペース326に外周凸部312が収容されることで、光ファイバ母材310が振動等で落下するのを防止することができるため、蓋部を要することなく、光ファイバ母材310を保持することができる。
以上で本実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で変形が可能である。
1・・・支持棒、10,110,210,310・・・光ファイバ母材、11,111,211,311・・・ダミー棒部、20,120,220,320・・・アダプタ、30,130,230,330・・・腕部、40,140・・・蓋部、50・・・ハンガー、51・・・収容部、52・・・側受面、53,55・・・取り付け孔、60・・・把持部、62・・・載置部、70、90・・・カバー、71・・・止めネジ、75・・・緩衝部材、80・・・揺動部材、81・・・接面、83・・・母材受け面、84・・・段付き孔、85・・・ボルト、91・・・第1調整部、92・・・第2調整部、93・・・第3調整部、94,95,96・・・調整ネジ、98・・・囲繞部、100・・・懸架構造、212・・・貫通孔、231・・・案内孔、232・・・ピン、240・・・連結部材、241・・・ダミー棒収用部、242・・・開口、243・・・半円部、244・・・ストレート部。

Claims (15)

  1. 光ファイバ母材を線引炉へ搬入するための懸架構造であって、
    前記線引炉へ搬入される前記光ファイバ母材の上部に接続されたダミー棒部には、凹状もしくは凸状または孔からなる懸架部が形成されており、
    前記ダミー棒部の周囲の少なくとも一部を覆い、線引方向と直交する方向の両側に延出した腕部、および前記懸架部と係合して前記光ファイバ母材を保持する保持部、を有する接合機構と、
    前記腕部が係合されて前記光ファイバ母材を吊り下げる把持部を有する係合機構と、
    を備える、懸架構造。
  2. 前記懸架部は、前記ダミー棒部の周上で均等に形成されている凸状の環形状または球形状であり、
    前記保持部に前記環形状または球形状が嵌入される、請求項1に記載の懸架構造。
  3. 前記懸架部は、前記ダミー棒部の周上で均等に形成されている凹状の溝であり、
    前記保持部が前記溝に嵌入される、請求項1に記載の懸架構造。
  4. 前記懸架部は、貫通孔であり、
    該貫通孔は、前記線引炉へ搬入される前記光ファイバ母材の上部に接続されたダミー棒部の線引方向と直交するように形成されており、
    前記腕部には前記貫通孔と連通する案内孔が形成され、
    前記保持部が、前記貫通孔及び前記案内孔に挿通されるピンである、請求項1に記載の懸架構造。
  5. 前記係合機構は、前記線引炉上に予め吊り下げられた支持棒の下端に取り付けられており、前記光ファイバ母材が係合された前記接合機構の一部を収容する収容部を備え、
    前記把持部は、該収容部の両側それぞれに延出され、先端が鍵状に形成され、収容された前記接合機構を係止する係止部、および前記腕部材を載置する載置部を備える、請求項1から4のいずれか1項に記載の懸架構造。
  6. 前記係合機構には、前記ダミー棒部の側面を臨む側受面が形成され、
    前記線引方向と直交する方向に所定の曲率を有した凸状の面を備えた揺動部材が、該凸状の面と前記側受面とが接するように前記係合機構に揺動自在に取り付けられており、
    前記揺動部材の前記ダミー棒部、もしくは前記接合機構の側面を臨む側には、前記ダミー棒部、もしくは前記接合機構の側周面の曲率を有した凹状の母材受け面が形成されている、請求項1から5のいずれか1項に記載の懸架構造。
  7. 前記揺動部材は、前記係合機構に遊嵌されている、請求項6に記載の懸架構造。
  8. 前記係合機構に係合された前記接合機構を覆い、前記係合機構に装着されるカバー部を備える、請求項1から7のいずれか1項に記載の懸架構造。
  9. 前記カバー部は、前記光ファイバ母材の側面を臨む囲繞部を備え、
    該囲繞部には、前記線引方向に対して互いに異なる方位角方向に伸縮して前記光ファイバ母材の姿勢を調整する調整部が備えられている、請求項8に記載の懸架構造。
  10. 前記調整部は、前記線引き方向に対して、前記腕部の上下に配されている、請求項9に記載の懸架構造。
  11. 少なくとも3つの前記調整部を備え、二つの前記調整部は、互いに略直角となる方位角になるように前記腕部の上側もしくは下側に配され、
    一つの前記調整部は、前記二つの調整部に対して略中央の方位角となるように前記腕部の上側もしくは下側に配される、請求項9または10に記載の懸架構造。
  12. 前記調整部は、旋回によって前記方位角方向に移動自在なネジである、請求項9から11のいずれか1項に記載の懸架構造。
  13. 前記係合機構の前記接合機構を臨む側および前記カバーの前記接合機構を臨む側の一方もしくは両方には緩衝部材が備えられている、請求項8から12のいずれか1項に記載の懸架構造。
  14. 光ファイバ母材を線引炉へ搬入する懸架方法であって、
    前記線引炉へ搬入される前記光ファイバ母材の上部に接続されたダミー棒部には、凹状もしくは凸状または孔からなる懸架部が形成されており、
    前記ダミー棒部の周囲の少なくとも一部を覆い、線引方向と直交する方向の両側に延出した腕部、および前記懸架部と係合して前記光ファイバ母材を保持する保持部、を有する接合機構で前記光ファイバ母材を保持し、
    前記腕部が前記光ファイバ母材を吊り下げる把持部を有する係合機構と係合される懸架方法。
  15. 請求項1から14のいずれか一項に記載の懸架構造を用いて光ファイバ母材を懸架し、線引炉内に前記光ファイバ用母材を挿入し、該光ファイバ用母材を前記線引炉内で加熱溶融して光ファイバを線引きする、光ファイバの製造方法。
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