説明

光ファイバ接続方法および光ファイバ接続工具

【課題】斜めに形成した接続端面を有する光ファイバどうしを、光ファイバ接続器において突き合わせ接続させるにあたって、接続端面の傾斜方向を互いに精度よく合わせることができる方法および工具を提供する。
【解決手段】光ファイバGを保持する光ファイバ接続器10を支持するホルダ支持台30と、光ファイバFを保持する光ファイバホルダ20とを備えた光ファイバ接続工具1を用いて、斜めに形成された端面F3、G1を有する光ファイバF、Gを互いに突き合わせ接続させる。光ファイバホルダ20を先端傾斜加工機のホルダ載置台に載置した状態で、光ファイバFの先端面F3を傾斜して加工し、次いで、光ファイバホルダ20をそのままホルダ支持台30に移載し、光ファイバ接続器10に向けて移動させることにより、光ファイバFの先端面F3を、光ファイバGの接続端面G1に、傾斜方向が一致するように突き合わせ接続させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光コネクタ、メカニカルスプライスなどの光ファイバ接続器において光ファイバの接続作業を行う方法および工具に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、現場組立型の光コネクタやメカニカルスプライスなどの光ファイバ接続器では、成端するべき光ファイバの端部を、光ファイバ接続器内の光ファイバに突き合わせ接続させることが行われている。
この接続作業では、光ファイバ接続器を定位置に支持する支持台と、突き合わせ接続すべき光ファイバを保持した光ファイバホルダとを備えた光ファイバ接続工具を用い、光ファイバホルダを支持台上で光ファイバ接続器に向けて移動させて、光ファイバの先端部を光ファイバ接続器に挿入することで突き合わせ接続を行うことができる(例えば特許文献1、2参照)。
一方、光ファイバの接続損失を低減する技術として、光ファイバの接続端面を斜めに形成する技術がある。接続端面を斜めに形成すると、この端面における反射戻り光を少なくできるため、接続損失を低減できる(例えば特許文献3参照)。
【特許文献1】特開2005−134583号公報
【特許文献2】特許第3434668号公報
【特許文献3】特開平5−100117号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、接続端面を斜めに形成する場合には、接続損失を低くするには光ファイバの傾斜方向を精度よく合わせる必要があるが、この傾斜方向の調整作業が難しいという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、斜めに形成した接続端面を有する光ファイバどうしを、光ファイバ接続器において突き合わせ接続させるにあたって、接続端面の傾斜方向を互いに精度よく合わせることができる光ファイバ接続方法および工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の請求項1にかかる光ファイバ接続方法は、一対の光ファイバを、光ファイバ接続器において一対の素子の間に挟み込んで互いに突き合わせ接続させる方法であって、前記光ファイバのうち一方を保持する光ファイバ接続器を支持するホルダ支持台と、前記光ファイバのうち他方を保持する光ファイバホルダと、を備えた光ファイバ接続工具を用い、前記一方の光ファイバが、光ファイバ軸方向に垂直な面に対して傾斜して形成された接続端面を有し、前記ホルダ支持台が、前記光ファイバホルダを前記光ファイバ接続器に接近する方向に案内する案内部を有し、前記光ファイバホルダを先端傾斜加工機のホルダ載置台に載置した状態で、前記他方の光ファイバの先端面を、光ファイバ軸方向に垂直な面に対して傾斜して加工し、次いで、前記光ファイバホルダを前記ホルダ支持台に移載し、前記案内部に沿って前記光ファイバ接続器に向けて移動させることにより、前記他方の光ファイバの傾斜加工された先端面を、前記一方の光ファイバの接続端面に、傾斜方向が一致するように突き合わせ接続させることを特徴とする。
本発明の請求項2にかかる光ファイバ接続方法は、請求項1において、前記光ファイバ接続器が光コネクタであることを特徴とする。
本発明の請求項3にかかる光ファイバ接続方法は、請求項1に記載の光ファイバ接続方法において、前記光ファイバ接続器がメカニカルスプライスであることを特徴とする。
【0005】
本発明の請求項4にかかる光ファイバ接続工具は、一対の光ファイバを、光ファイバ接続器において一対の素子の間に挟み込んで互いに突き合わせ接続させる作業に用いられる光ファイバ接続工具であって、前記光ファイバのうち一方を保持する光ファイバ接続器を支持するホルダ支持台と、前記光ファイバのうち他方を保持する光ファイバホルダと、を備え、前記一方の光ファイバが、光ファイバ軸方向に垂直な面に対して傾斜して形成された接続端面を有し、前記ホルダ支持台が、前記光ファイバホルダを前記光ファイバ接続器に接近する方向に案内する案内部を有し、前記光ファイバホルダは、先端傾斜加工機のホルダ載置台に載置した状態で、前記他方の光ファイバの先端面を、光ファイバ軸方向に垂直な面に対して傾斜して加工することができ、かつ前記ホルダ支持台上で前記案内部に沿って前記光ファイバ接続器に向けて移動させることにより、前記他方の光ファイバの傾斜加工された先端面を、前記一方の光ファイバの接続端面に、傾斜方向が一致するように突き合わせ接続が可能とされている。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、先端傾斜加工機において先端加工に使用した光ファイバホルダを、そのまま光ファイバ接続工具に移載して光ファイバ接続作業を行うことができる。
このため、接続作業時の他方の光ファイバの姿勢を、先端加工時の姿勢と一致させることができることから、この光ファイバの端面の傾斜方向を、光ファイバ接続工具における一方の光ファイバの端面の傾斜方向に精度よく一致させることができる。よって、接続端面における反射を抑え、損失の少ない接続を実現できる。
また、接続作業にあたって、他方の光ファイバの端面の傾斜方向の調整作業が不要であるため、操作が容易である。
従って、作業現場において他方の光ファイバの先端に光ファイバ接続器を組み立てる作業が容易となる。
【0007】
また、光ファイバの端面を傾斜させて形成することによって、端面における反射戻り光を抑えることができるため、接続時のノイズを低減させることができ、映像系の線路にも好適に適用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
図1および図2は、本発明の光ファイバ接続工具の一例である光ファイバ接続工具1を示す概略構成図である。図3および図4は光ファイバ接続工具1を示す斜視図である。図5は本発明の光ファイバ接続方法の一例に使用される光ファイバ接続器10の要部分解斜視図である。図6はクランプ部を示す斜視図である。図7はクランプ部を示す図であって、(a)はその分解側面図、(b)はその水平方向断面図である。
【0009】
図1に示すように、光ファイバ接続工具1は、光ファイバ接続器10内の内部光ファイバG(一方の光ファイバ)に、挿入光ファイバF(他方の光ファイバ)を突き合わせ接続させるものであって、挿入光ファイバFを保持する光ファイバホルダ20と、光ファイバ接続器10に対して光ファイバホルダ20を接近するように案内するホルダ支持台30とを備えている。
以下の説明において、先端方向および前方とは光ファイバ接続工具1のフェルール2の接合端面の方向であり、後方は前記先端方向とは逆の方向である。図5〜図7では、光ファイバ接続器10に挿入される挿入光ファイバFの挿入方向を符号Tで示し、その軸線を符号Hで示す。
【0010】
まず、光ファイバ接続器10の構成について図面に基づいて説明する。
図5および図6に示すように、光ファイバ接続器10は、フェルール2に内装固定された内部光ファイバGと挿入光ファイバFとを突き合わせ接続して保持するクランプ部3を備えた光コネクタである。
光ファイバ接続器10は、スリーブ状のプラグフレーム4と、プラグフレーム4の後端に嵌合して取り付けられるキャップ状のストップリング5とからなるハウジング内に、クランプ部3に取り付けられるフェルール2と、スプリング6とを収納した構造になっている。
フェルール2は、プラグフレーム4のフレーム本体4aにその後端の開口部から挿入されている。フェルール2は、スプリング4によって前方に向けて付勢されることになる。
【0011】
プラグフレーム4は、スリーブ状のフレーム本体4aと、フレーム本体4aの前端部の側面から後端側に斜めに傾斜して立ち上げられた弾性片4bとを備えている。
ストップリング5は、スリーブ状のストップリング本体5aと、ストップリング本体5aの側部からストップリング本体5aに嵌合されるプラグフレーム4(フレーム本体4a)の側に斜めに傾斜して立ち上げられた弾性片5bとを備えている。
ストップリング5の後端には、光ファイバ挿入孔5dをなす円筒形状の嵌合部5Aがその孔軸を挿入光ファイバFの挿入軸と同軸となるように設けられている。
プラグフレーム4のフレーム本体4aの後端に、ストップリング5のストップリング本体5aを嵌め込んで、フレーム本体4aの後端部の両側に突設されている係止爪4cを、ストップリング本体5aの係止窓5cに入り込ませることで、プラグフレーム4の後端にストップリング5が係止されて一体に組み立てられる。
【0012】
図7に示すように、フェルール2は、ジルコニアなどのセラミックスや、ガラスなどの硬質の材料から構成されている。フェルール2には、その軸方向に沿って微細孔2aが設けられている。この微細孔2aは、上述した挿入光ファイバFの軸線Hと同軸に配置されるように形成されている。
フェルール2の先端面は、他の光ファイバ接続器のフェルールと接合する接合端面2Aであり、光ファイバ接続器10の先端側に露出されている。
【0013】
図6および図7に示すように、クランプ部3は、半割りの素子3A、3Bが、断面C字型のバネ3Cによってクランプされている。
素子3Aは、挿入光ファイバFの軸方向の前後に分割され、そのフェルール2側の部分を素子3A1とし、後端側を素子3A2という。一方の素子3A(3A2)の合わせ面には、挿入光ファイバFの挿入方向の軸線に沿って延びる大径の内溝3aが形成されている。他方の素子3Bの合わせ面には、挿入光ファイバFの挿入方向の軸線に沿って延びる大径の内溝3aと小径の内溝3bとが設けられている。
【0014】
素子3A、3B間には、内部光ファイバGが挿入されている。内部光ファイバGは、フェルール2の微細孔2aに挿入され、先端が接合端面2Aに露出している。内部光ファイバGの後端は素子3A、3Bの内溝3bに達している。内部光ファイバGは、例えば裸光ファイバである。
【0015】
図1および図2に示すように、内部光ファイバGの後端面G1(接続端面)は、内部光ファイバGの軸方向に垂直な面に対して傾斜して形成されている。この傾斜角度θ1は7〜9度が好ましく、約8度が最も好適である。
【0016】
挿入光ファイバFは、例えば裸光ファイバ(符号F1とする)の外周に樹脂被覆が設けられた光ファイバ心線(図6および図7に符号F2で示す)である。挿入光ファイバFの先端部は、接続作業のため樹脂被覆を除去して裸光ファイバF1を露出してある。
挿入光ファイバFの先端部の裸光ファイバF1の先端面F3は、挿入光ファイバFの軸方向に垂直な面に対して傾斜して形成されている。
先端面F3の傾斜方向は、内部光ファイバGの後端面G1に突き合わせ接続できるように、後端面G1の傾斜方向に合わせて設定される。
先端面F3の傾斜角度θ2は、後端面G1の傾斜角度θ1にほぼ等しくするのが好ましく、具体的には7〜9度が好適であり、約8度が最も好適である。
図7(b)における符号Pは挿入光ファイバFと内部光ファイバGの突合せ接続点を示す。
挿入光ファイバFと内部光ファイバGとの接続部分には、シリコーン系のグリスなどの屈折率整合剤を充填することができる。
【0017】
図3および図4に示すように、挿入光ファイバFを保持する光ファイバホルダ20は、基台21と、該基台21上に設けられたクランプ部材25を備えている。
基台21は、前後一対の光ファイバ載置部22、23と、これら光ファイバ載置部22、23を連結する一対の側壁部24、24とを有する。
光ファイバ載置部22、23の上面22a、23aには、挿入光ファイバFが載置されるV溝22b、23bが形成されている。
クランプ部材25には挿入光ファイバFを挟み込んで把持する一対の弾性片(図示略)が設けられており、これによって挿入光ファイバFを保持することができる。
【0018】
ホルダ支持台30は、基盤31と、基盤31の先端側に設けられていて光ファイバ接続器10を固定接続する接続器支持部32と、光ファイバホルダ20を光ファイバ接続器10に接続するように所定位置に案内させるようにスライド移動可能に設けたレール部33(ガイド部)とを有する。
接続器支持部32は、光ファイバ接続器10のストップリング5(嵌合部5A)が嵌合する円孔32aが形成されている。
レール部33は、光ファイバホルダ20を後端側から先端側に向けてスライド移動させるように形成されている。
【0019】
挿入光ファイバFの先端面F3を形成するには、例えば次の方法が可能である。
図8(a)に示すように、挿入光ファイバFを光ファイバホルダ20に保持させる。
図8(b)、図8(c)に示すように、光ファイバホルダ20に保持させた状態の挿入光ファイバFの先端を、先端傾斜加工機40で加工し、傾斜した先端面F3を形成する。
先端傾斜加工機40は、光ファイバホルダ20を載置可能なホルダ載置台41と、ホルダ載置台41上の光ファイバホルダ20に保持された挿入光ファイバFの先端を加工する加工手段42(カッター、研磨板など)とを有する。
先端傾斜加工機40では、光ファイバホルダ20は下面20aをホルダ載置台41の上面41aに向けた状態でホルダ載置台41上に搭載される。
【0020】
先端面F3の傾斜方向は、光ファイバホルダ20をホルダ支持台30上に置いたときに、接続器支持部32で支持した光ファイバ接続器10の内部光ファイバGの後端面G1の傾斜方向に沿うように設定される(図1参照)。
なお、先端面F3を形成する際には、挿入光ファイバFの先端を含む部分を、接着剤やクランプ部材などの固定部材27によって光ファイバホルダ20に固定することもできる。固定部材27は先端面F3の形成後、除去する。
【0021】
次に、光ファイバ接続器10において光ファイバの接続を行う方法について説明する。
図1および図2に示すように、挿入光ファイバFを保持した光ファイバホルダ20を、そのままの状態で(挿入光ファイバFを保持したまま)、光ファイバ接続工具1のホルダ支持台30上に移す。
この際、下面20aをホルダ支持台30の上面30aに向けた状態とする。すなわち、光ファイバホルダ20は先端傾斜加工機40における先端加工時と同じ姿勢でホルダ支持台30上に搭載される。
【0022】
詳細には、光ファイバホルダ20をレール部33に置き、レール部33に沿って、接続器支持部32で支持した光ファイバ接続器10に向けてスライド移動させる。
この際、介挿部材9(図9(a)参照)を一対の素子3A、3B間に割り込ませて、素子3A、3B間を押し広げておく。
光ファイバホルダ20によって保持された挿入光ファイバFの裸光ファイバF1は、接続器支持部32に支持された光ファイバ接続器10のクランプ部3の素子3A、3Bにおける小径の内溝3aに入り込んでいく(図6、図7参照)。小径の内溝3bには裸光ファイバF1が挿入され、大径の内溝3aには光ファイバ心線F2が挿入される。
【0023】
上述のように、光ファイバホルダ20に保持された挿入光ファイバFの先端面F3は、接続器支持部32で支持した光ファイバ接続器10の内部光ファイバGの後端面G1の傾斜方向に沿うように形成されているため、小径の内溝3bにおいて挿入光ファイバFの裸光ファイバF1を内部光ファイバGと突き合わせ接続することができる(図2参照)。
図9に示すように、挿入光ファイバFの先端の裸光ファイバF1と内部光ファイバGとの突き合わせ状態を保ったまま、素子3A、3B間に介挿されている介挿部材9を素子3A、3B間から引き抜くと、C型バネ3Cの弾性によって素子3A、3B間が閉じられ、内部光ファイバGと挿入光ファイバFとがクランプ固定され、接続状態が維持される。
【0024】
上記接続方法によれば、先端傾斜加工機40において先端加工に使用した光ファイバホルダ20を、そのまま光ファイバ接続工具1に移載して光ファイバ接続作業を行うことができる。
このため、接続作業時の挿入光ファイバFの姿勢を、先端加工時の姿勢と一致させることができることから、挿入光ファイバFの先端面F3の傾斜方向を、光ファイバ接続工具1における内部光ファイバGの後端面G1の傾斜方向に精度よく一致させることができる。よって、光ファイバF、Gの接続端面における反射を抑え、損失の少ない接続を実現できる。
また、接続作業にあたって、挿入光ファイバFの先端面F3の傾斜方向の調整作業が不要であるため、操作が容易である。
従って、作業現場において挿入光ファイバFの先端に光ファイバ接続器10を組み立てる作業が容易となる。
【0025】
また、光ファイバF、Gの端面を傾斜させて形成することによって、端面における反射戻り光を抑えることができるため、接続時のノイズを低減させることができる。よって、映像系の線路にも適用可能である。
【0026】
光ファイバ接続器10としては、LC形光コネクタ(ルーセント社商標)、SC形光コネクタ(JIS C5973)、SC2形光コネクタ、MU形光コネクタ(JIS C5983)等を例示できる。
【0027】
次に、光ファイバ接続器の他の例を用いた場合の光ファイバ接続方法について説明する。
図10に示すように、光ファイバ接続器50は、接続素子51と、接続素子51の外側に設けられるクランプバネ57とを備えたメカニカルスプライスである。
接続素子51は、ベース側素子52と蓋側素子53とを組み合わせた2つ割り構造をなすものであって、蓋側素子53は軸方向に第1蓋側素子54、第2蓋側素子55、および第3蓋側素子56の3つに分割されている。
ベース側素子52には、第1〜第3蓋側素子54〜56に相当する位置にそれぞれ調心溝52a、52b、52cが形成され、これらによって光ファイバ60と挿入光ファイバFの位置合わせを行うことができる。
【0028】
図8(b)、図8(c)に示すように、光ファイバホルダ20に保持させた状態の挿入光ファイバFの先端を、先端傾斜加工機40で加工し、傾斜した先端面F3を形成する。
先端面F3の傾斜方向は、光ファイバホルダ20をホルダ支持台30上に置いたときに、接続器支持部32で支持した光ファイバ接続器50に保持された光ファイバ60の端面の傾斜方向に沿うように設定される(図1参照)。
【0029】
次いで、光ファイバホルダ20を光ファイバ接続工具1のホルダ支持台30上に移す。この際、光ファイバホルダ20が先端加工時と同じ姿勢となるようにする(図1および図2参照)。
光ファイバ接続器50は接続器支持部32に支持させておく。光ファイバ接続器50には、予め光ファイバ60(一方の光ファイバ)を接続機構50の一方側から挿入して、その先端部60aを調心溝52bに配置しておく。
【0030】
図10に示すように、介挿部材9で素子52、53の隙間を広げた状態で、光ファイバホルダ20をレール部33に沿って光ファイバ接続器50に向けてスライド移動させると、挿入光ファイバFは接続素子51の他端側から調心溝52aに沿って挿入される。
挿入光ファイバFの先端面F3は、光ファイバ60の端面の傾斜方向に沿うように形成されているため、挿入光ファイバFは光ファイバ60と突き合わせ接続される(図2参照)。
介挿部材9を素子52、53間から引き抜くと、クランプバネ57の弾性によって光ファイバ60と挿入光ファイバFとがクランプ固定され、接続状態が維持される。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本発明に係る光ファイバ接続工具の一例を示す概略構成図である。
【図2】本発明に係る光ファイバ接続工具の一例を示す概略構成図である。
【図3】図1に示す光ファイバ接続工具を示す斜視図である。
【図4】図1に示す光ファイバ接続工具を示す斜視図である。
【図5】本発明の光ファイバ接続方法に使用可能な光ファイバ接続器の要部分解斜視図である。
【図6】図5に示す光ファイバ接続器のクランプ部を示す斜視図である。
【図7】図5に示す光ファイバ接続器のクランプ部を示す図であって、(a)はその分解側面図、(b)はその水平方向断面図である。
【図8】図1に示す光ファイバ接続工具の光ファイバホルダに保持された光ファイバ面の先端面を先端傾斜加工機で加工する方法を示す工程図である。
【図9】図1に示す光ファイバ接続器における素子の開閉操作を示す説明図である。
【図10】本発明の光ファイバ接続方法に使用可能な光ファイバ接続器の他の例を示す図であり、(a)は平面図、(b)は正面図である。
【符号の説明】
【0032】
1・・・光ファイバ接続工具、3・・・クランプ部、3A、3B・・・素子、10・・・光ファイバ接続器、20・・・光ファイバホルダ、30・・・ホルダ支持台、33・・・レール部(案内部)、40・・・先端傾斜加工機、41・・・ホルダ載置台、42・・・加工手段、60・・・光ファイバ(一方の光ファイバ)F・・・挿入光ファイバ(他方の光ファイバ)、F1・・・裸光ファイバ、F2・・・光ファイバ心線、F3・・・先端面、G・・・内部光ファイバ(一方の光ファイバ)、G1・・・後端面(接続端面)。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一対の光ファイバ(F、G)を、光ファイバ接続器(10)において一対の素子(3A、3B)の間に挟み込んで互いに突き合わせ接続させる方法であって、
前記光ファイバのうち一方(G)を保持する前記光ファイバ接続器を支持するホルダ支持台(30)と、前記光ファイバのうち他方(F)を保持する光ファイバホルダ(20)と、を備えた光ファイバ接続工具(1)を用い、
前記一方の光ファイバ(G)が、光ファイバ軸方向に垂直な面に対して傾斜して形成された接続端面(G1)を有し、
前記ホルダ支持台が、前記光ファイバホルダを前記光ファイバ接続器に接近する方向に案内する案内部(33)を有し、
前記光ファイバホルダを先端傾斜加工機(40)のホルダ載置台(41)に載置した状態で、前記他方の光ファイバ(F)の先端面(F3)を、光ファイバ軸方向に垂直な面に対して傾斜して加工し、
次いで、前記光ファイバホルダをそのまま前記ホルダ支持台に移載し、前記案内部に沿って前記光ファイバ接続器に向けて移動させることにより、前記他方の光ファイバ(F)の傾斜加工された先端面(F3)を、前記一方の光ファイバ(G)の接続端面(G1)に、傾斜方向が一致するように突き合わせ接続させることを特徴とする光ファイバ接続方法。
【請求項2】
請求項1に記載の光ファイバ接続方法において、前記光ファイバ接続器が光コネクタであることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ接続方法。
【請求項3】
請求項1に記載の光ファイバ接続方法において、前記光ファイバ接続器がメカニカルスプライスであることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ接続方法。
【請求項4】
一対の光ファイバ(F、G)を、光ファイバ接続器(10)において一対の素子(3A、3B)の間に挟み込んで互いに突き合わせ接続させる作業に用いられる光ファイバ接続工具であって、
前記光ファイバのうち一方(G)を保持する前記光ファイバ接続器を支持するホルダ支持台(30)と、前記光ファイバのうち他方(F)を保持する光ファイバホルダ(20)と、を備え、
前記一方の光ファイバ(G)が、光ファイバ軸方向に垂直な面に対して傾斜して形成された接続端面(G1)を有し、
前記ホルダ支持台が、前記光ファイバホルダを前記光ファイバ接続器に接近する方向に案内する案内部(33)を有し、
前記光ファイバホルダは、先端傾斜加工機(40)のホルダ載置台(41)に載置した状態で、前記他方の光ファイバ(F)の先端面(F3)を、光ファイバ軸方向に垂直な面に対して傾斜して加工することができ、
かつ前記ホルダ支持台上で前記案内部に沿って前記光ファイバ接続器に向けて移動させることにより、前記他方の光ファイバ(F)の傾斜加工された先端面(F3)を、前記一方の光ファイバ(G)の接続端面(G1)に、傾斜方向が一致するように突き合わせ接続が可能とされている光ファイバ接続工具(1)。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2009−145381(P2009−145381A)
【公開日】平成21年7月2日(2009.7.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−319400(P2007−319400)
【出願日】平成19年12月11日(2007.12.11)
【出願人】(000005186)株式会社フジクラ (4,463)
【Fターム(参考)】