CN109716192B - 光纤单元和光纤线缆 - Google Patents

Abstract

提供了一种光纤单元，所述光纤单元设置有多根光纤和用于捆扎多根光纤的至少两件捆扎构件，其中：两件捆扎构件以SZ形围绕多根光纤缠绕并具有为了在每个反向部分处彼此粘合而形成的粘合部，粘合部沿着光纤单元延伸的纵向，假设L为粘合部在纵向上的长度，P为捆扎构件在纵向上的捆扎间距，则满足0.15≤L/(P/2)≤0.8。

Description

光纤单元和光纤线缆

技术领域

本发明涉及光纤单元和光纤线缆。

要求于2016年9月20日提交的日本专利申请第2016-183491号的优先权，其内容通过引用并入本文。

背景技术

在相关技术中，如专利文献1中所公开的，光纤单元通过将捆扎材料缠绕在多根光纤芯或光纤束(下文中，简称为光纤)上来形成。在光纤单元中，缠绕捆扎材料，因此可以防止光纤束变松散，并且还可以根据捆扎材料的颜色来改善多个光纤单元之间的区别。

此外，专利文献2提出了一种光纤单元，其中多个捆扎材料以SZ形缠绕在光纤束上，并且两件捆扎材料在沿缠绕方向的反向部分处彼此粘合。根据这种配置，当剥离两件捆扎材料彼此粘合的部分时，剥离部分周围的捆扎被松开而其他部分处的捆扎得以保持。因此，可以改善光纤单元的中间后分支(post-branching)等的可加工性。

现有技术文献

[专利文献1]日本未审查专利申请，首次公开第2010-26196号

[专利文献2]日本未审查专利申请，首次公开第2012-88454号

发明内容

技术问题

顺及，在专利文献2中所述的光纤单元中，由于捆扎材料在反向部分处彼此粘合，因此粘合部可能被意外剥离，使得捆扎状态趋于变得不稳定。

本发明是鉴于上述情况而做出的，并且本发明的目的是使以SZ形缠绕在多根光纤上的捆扎材料的捆扎状态稳定。

技术方案

为了解决上述问题，根据本发明的第一方面的光纤单元包括多根光纤和捆扎多根光纤的至少两件捆扎材料，其中两件捆扎材料以SZ形围绕多根光纤缠绕，并且在相应的反向部分处彼此粘合以形成粘合部，粘合部沿光纤单元延伸的纵向延伸，当粘合部在纵向上的长度为L并且捆扎材料在纵向上的捆扎间距为P时，满足0.15≤L/(P/2)≤0.8。

根据第一方面的光纤单元，由于L/(P/2)的值为0.15或更大，因此确保了粘合部在整个捆扎材料中占据的区域，并且因此可以防止粘合部被意外剥离。此外，由于L/(P/2)的值被设置为0.8或更小，因此当制造光纤单元时，可以防止出现由纵向上的短距离或者从粘合部的形成到捆扎材料的反向的短时间引起的粘合失效。

如上所述，根据上述方面的光纤单元，可以使捆扎状态稳定。

本发明的第二方面提供了根据本发明的第一方面的光纤单元，其中捆扎材料的中心线具有沿纵向延伸的线性部分，并且线性部分包括在粘合部中。

根据第二方面，例如，与捆扎材料的中心线不具有线性部分的情况相比，粘合部的区域更大，并且可以更可靠地形成粘合部。

本发明的第三方面提供了根据本发明的第二方面的光纤单元，其中两件捆扎材料的中心线的线性部分在粘合部处彼此交叠。

根据第三方面，粘合部的区域较大，并且可以更可靠地使捆扎材料彼此粘合。

本发明的第四方面提供了根据本发明的第一或第二方面的光纤单元，其中两件捆扎材料的中心线在反向部分处彼此相交以形成多个交点。

根据第四方面，由于捆扎材料的中心线形成多个交点，粘合部形成在交点周围。这允许两件捆扎材料以足够的范围彼此交叠，例如，即使在捆扎材料反向的位置或者反向部分的形状发生变化的情况下。因此，可靠地形成了粘合部，因此可以使捆扎材料的捆扎状态稳定。

本发明的第五方面提供了根据本发明的第一至第四方面中之一的光纤单元，其中粘合部的粘合强度为12.5gf或更大且为91.0gf或更小。

根据第五方面，通过将粘合部的粘合强度设置为12.5gf或更大，可以防止粘合部意外剥离，通过将粘合强度设置为91.0gf或更小，可以改善在粘合部处剥离捆扎材料的可加工性。

根据本发明的第六方面的光纤线缆包括根据第一至第五方面中之一的光纤单元和覆盖光纤单元的护套。

根据第六方面的光纤线缆，捆扎材料以SZ形围绕多根光纤缠绕，并且捆扎材料的捆扎状态是稳定的。因此，在抑制光纤束变松散的同时确保了光纤单元的区别，并且可以改善光纤线缆的中间后分支等的可加工性。发明效果

根据本发明的上述方面，可以使以SZ形围绕多根光纤缠绕的捆扎材料的捆扎状态稳定。

附图说明

图1是示出了根据本发明实施方案的光纤单元的配置的示意图。

图2是示出了包括图1中的光纤单元的光纤线缆的配置的剖视图。

图3A是在径向上观察的捆扎装置的侧视图。

图3B是在图3A中的箭头A的方向上的视图。

图4A是粘合部在捆扎材料的中心线在周向上间隔开的状态下的放大视图。

图4B是粘合部在捆扎材料的中心线彼此相交的状态下的放大视图。

图5A是示出了修改实例的光纤单元的配置的示意图。

图5B是图5A的捆扎材料的展开视图。

具体实施方式

以下将参考图1至5B描述根据本发明实施方案的光纤单元的配置。

在以下描述中使用的附图中，为了使本发明更容易理解，在一些情况下，可以省略各部件的图示，可以改变比例，以及简化形状。

如图1所示，光纤单元10包括多根光纤1和捆扎多根光纤1的两件捆扎材料2、3。

(方向限定)

如图1所示，多根光纤1作为整体被捆扎成圆柱形。在本发明实施方案中，圆柱的中心轴被称为中心轴O。此外，光纤单元10延伸的方向(即沿中心轴O的方向)被称为纵向。图1、图3A、图4A、图4B、图5A和图5B中的Z轴表示纵向。此外，在从纵向观察的前视图中，与中心轴O相交的方向被称为径向，围绕中心轴O旋转的方向被称为周向。

多根光纤1可以被捆扎成具有非圆形(椭圆形、方形等)截面的柱状，或者其截面形状可以在纵向上变化。在这种情况下，将在纵向上连接光纤单元10的截面的形心的假想线定义为中心轴O。

作为多根光纤1，例如，可以使用通过捆扎多个12芯间歇粘合的光纤带芯而获得的光纤。

捆扎材料2、3形成为带状。作为捆扎材料2、3，例如，可以使用通过将由高熔点材料如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或低熔点材料如聚丙烯(PP)制成的多根纤维组合而获得的材料。捆扎材料2、3的配置和材料不限于上述那些，并且可以适当地改变。

捆扎材料2、3以SZ形围绕多根光纤1缠绕，并且在相应的反向部分处彼此粘合以形成粘合部B。捆扎材料2、3通过稍后将描述的捆扎装置20在粘合部B处彼此热熔合。存在多个光纤单元10设置在光纤线缆中的情况。为了区别光纤线缆中的多个光纤单元10，捆扎材料2、3可以被不同地着色。

例如，如图2所示，光纤单元10通过容纳在光纤线缆100中而使用。

光纤线缆100包括多个光纤单元10、包裹管54、圆柱形护套55、一对强度构件56和一对剥离绳(rip cord)57。

包裹管54覆盖多个光纤单元10。护套55覆盖光纤单元10以及包裹管54。一对强度构件56埋置在护套55中。一对剥离绳57埋置在护套55中。一对剥离绳57设置在靠近护套55的内周表面的位置。标记突起58在设置有一对剥离绳57的位置处的径向外侧上从护套55的外周表面突出。标记突起58沿剥离绳57形成并指示剥离绳57的埋置位置。光纤线缆100可以不包括包裹管54、强度构件56、剥离绳57和标记突起58。此外，光纤线缆100可以仅具有一个光纤单元10。

接下来，将描述制造图1所示的光纤单元10的方法。

通过使用如图3A和3B所示的捆扎装置20，通过围绕多根光纤1缠绕捆扎材料2、3来形成光纤单元10。

图3A是从与纵向正交的方向上观察的捆扎装置20的侧视图，图3B是在图3A中的箭头A的方向上的视图。

如图3A和3B所示，捆扎装置20配置有多个圆柱形构件。捆扎装置20从内侧按顺序包括导向筒21、第一内筒22、第一外筒23、第二内筒24和第二外筒25。这些构件以其中心轴位于中心轴O上的状态设置。多根光纤1被插入到导向筒21中。

第一内筒22以相对于第一外筒23可围绕中心轴O旋转的状态装配在第一外筒23中。在沿纵向的整个长度上延伸的凹槽部分22a形成在第一内筒22的外周表面上。捆扎材料2被插入到凹槽部分22a中。

第二内筒24以相对于第二外筒25可围绕中心轴O旋转的状态装配在第二外筒25中。在沿纵向的整个长度上延伸的凹槽部分24a形成在第二内筒24的外周表面上。捆扎材料3被插入到凹槽部分24a中。

第一内筒22和第二内筒24连接至公共电源(未示出)并且被配置成与电源供应相关联地围绕中心轴O旋转。当形成光纤单元10时，当多根光纤1穿过导向筒21并被拉出到下游侧时，凹槽部分22a、24a中的捆扎材料2、3以SZ形围绕多根光纤1缠绕。由于捆扎材料2、3在凹槽部分22a、24a中被加热并部分熔化，因此捆扎材料2、3在SZ形的反向部分中彼此热熔合。

捆扎材料2、3可以不在凹槽部分22a、24a中被加热，而是可以在设置在捆扎装置20下游的加热模具(未示出)中被加热。在这种情况下，在捆扎材料2、3以SZ形围绕多根光纤1缠绕的状态下使捆扎材料2、3离开捆扎装置20，然后，在加热模具中彼此热熔合。

接下来，将描述本发明实施方案的光纤单元10的一个具体实例。

在图1中，C2是捆扎材料2的中心线，C3是捆扎材料3的中心线。如图1所示，中心线C2、C3各自具有沿纵向延伸的线性部分和连接线性部分的弯曲部分。中心线C2、C3的线性部分包括在粘合部B中，由此粘合部B作为整体沿纵向延伸。在本发明实施方案中，当从粘合部B的径向外侧观察时，中心线C2、C3的线性部分在粘合部B处彼此交叠。

在下文中，将粘合部B在纵向上的长度称为粘合长度L。此外，如图1所示，将以SZ形缠绕的捆扎材料2、3的沿纵向的捆扎间距称为捆扎间距P。捆扎间距P是捆扎材料2、3的形状在纵向上重复的单元。

使用粘合长度L和捆扎间距P作为参数制备了多个光纤单元10，并测量粘合部的强度等，结果示于表1中。

[表1]

在表1所示的比较例和实施例1至8的光纤单元中，使用六件12芯间歇粘合的光纤带芯作为多根光纤1。此外，两件捆扎材料2、3以SZ形围绕六个间歇粘合的光纤带芯缠绕，捆扎材料2、3的反向部分彼此热熔合以形成粘合部B。在比较例和实施例1至8中，使用通过将包含PET和PP的多根纤维组合形成的且宽度为1[mm]的捆扎材料2、3。

在表1所示的比较例中，捆扎材料2、3彼此热熔合，使得在捆扎材料2、3的中心线上没有线性部分，并且捆扎材料2、3的中心线C2、C3在一点处交叉。各个捆扎材料2、3的中心线C2、C3在一点处彼此交叉，并且因为各个捆扎材料2、3的宽度为1[mm]，因此粘合长度L为8[mm]。在另一方面，例如，在实施例2中，捆扎材料2、3的中心线C2、C3具有10[mm]的线性部分，因此粘合长度L为18[mm]，比比较例中长10[mm]。

表1所示的L/P是通过将粘合长度L[mm]除以捆扎间距P[mm]而获得的值。例如，在实施例2中，粘合长度L＝18[mm]，捆扎间距P＝150[mm]，因此L/P＝18/150＝0.12。

表1所示的L/(P/2)表示粘合部B的长度与光纤单元10在纵向上的长度之比。为了详细说明，在存在两件捆扎材料的情况下，每个捆扎间距P存在两个粘合部B，如图1所示。因此，通过将粘合长度L除以P/2而获得的数值是粘合部B的长度与光纤单元10在纵向上的长度之比。例如，在实施例2中，确定L/(P/2)＝18/(150/2)＝0.24。

表1所示的粘合强度[gf]是当在粘合部B中以200[mm/分钟]的速度在周向上拉开捆扎材料2、3并剥离粘合部B时拉力的峰值。

表1所示的布线后损耗(post-cabling loss)[dB/km]是通过使用比较例和实施例1至9中的光纤单元10产生如图2所示的光纤线缆100并在1.55[μm]的测量波长下测量光纤1的传输损耗的最大值的结果。

当将光纤单元10从光纤线缆100中取出时，每3[m]破坏的粘合部B(剥离或粘合失效)的数量及其概率[％]示于表1中。例如，在使用两件捆扎材料且捆扎间距P为150[mm]的情况下，粘合部B以每75[mm]一个的比率被包括，因此3[m]的光纤单元包括3000÷75＝40个粘合部B。在比较例中，由于对所有40个粘合部B均检查到破坏，因此每3[m]粘合部B破坏的概率为100[％]。

与比较例相比，在实施例1中，每3[m]破坏的粘合部B的数量从40大大减少至15。这是因为，通过与比较例相比，实施例1的中心线C2、C3具有3[mm]的线性部分，粘合长度L从8[mm]增加至11[mm]。更具体地，由于指示粘合部B的比率的L/(P/2)的值从0.11增加至0.15，因此粘合强度从4.0[gf]提高至12.5[gf]，并且粘合部B几乎不破坏。

如上所述，通过将L/(P/2)的值设置为0.15或更大并将粘合强度设置为12.5[gf]或更大，可以降低粘合部B破坏的概率。

接下来，考虑L/(P/2)的最佳数值范围。

在实施例2至8中，每3[m]破坏的粘合部B的数量在所有实施例中均为零。L/(P/2)的值越大，粘合部B与捆扎材料2、3之比越大，认为粘合部B几乎不被破坏。实施例2至8中L/(P/2)的最小值为实施例2的0.24。根据该结果，对于防止粘合部B破坏最佳的L/(P/2)值是由下式(1)所示的范围。

0.24≤L/(P/2)…(1)

在另一方面，在L/(P/2)的值大的情况下，当捆扎材料2、3以SZ形围绕多根光纤1缠绕时，在纵向上的距离或者从粘合部B的形成到捆扎材料2、3的反向的时间缩短。因此，有可能发生捆扎材料2、3的粘合部B中的粘合失效。因此，期望将在一定程度上小的值设置为L/(P/2)。

例如，在表1所示的实施例中，在L/(P/2)的值为0.93的实施例6中，有可能发生捆扎材料2、3的粘合失效。此外，在实施例5之后L/(P/2)的次最大值为实施例5的0.80，但是对于实施例5而言可以正常地形成粘合部B。因此，更优选的是，L/(P/2)的值是由下式(2)所示的范围。

L/(P/2)≤0.8…(2)

根据上述考虑和式(1)、(2)，可以说将L/(P/2)的值设置为下式(3)所示的范围是最佳的。

0.24≤L/(P/2)≤0.8…(3)

接下来，考虑粘合强度的最佳数值范围。

在实施例2至8中，每3[m]破坏的粘合部B的数量在所有实施例中均为零。粘合强度越大，粘合部B越难破坏。实施例2至8中粘合强度的最小值为实施例7的24.5[gf]。根据该结果，对于防止粘合部B破坏最佳的粘合强度值为24.5[gf]或更大。

在另一方面，在粘合强度的值过大的情况下，难以在粘合部B处分离捆扎材料2、3，因此难以进行中间后分支。从实施例1至8中的每一个的光纤线缆100中取出光纤单元10，并检查在粘合部B处剥离捆扎材料2、3时的可加工性。结果，粘合强度最大(为102.1[gf])的实施例8的可加工性降低。在继实施例8之后具有次最大的粘合强度91.0[gf]的实施例6中，粘合部B处的捆扎材料2、3容易剥离，并且可加工性未降低。根据该结果，对于防止在剥离粘合部B时可加工性劣化最佳的粘合强度为91.0gf或更小。

因此，在防止粘合部B被意外破坏的同时促进粘合部B中捆扎材料2、3的剥离工作的优选条件是粘合强度为12.5gf或更大且为91.0gf或更小。

L/(P/2)和粘合强度的最佳值仅示出了本发明的优选实施方案的实例，并且本发明的技术范围不限于该数值范围。

如上所述，根据本发明实施方案的光纤单元10，至少两件捆扎材料2、3以SZ形围绕多根光纤1缠绕。捆扎材料2、3的反向部分彼此粘合的粘合部B在纵向上延伸。确保了粘合部B的粘合区域，提高了粘合强度，并且在制造光纤单元10时可以容易地形成粘合部B。因此，可以使捆扎材料2、3的捆扎状态稳定。

此外，由于捆扎材料2、3的中心线C2、C3具有沿纵向延伸的线性部分，并且线性部分包括在粘合部B中，因此例如与捆扎材料2、3的中心线C2、C3不具有线性部分的情况相比，可以更可靠地形成粘合部B。

此外，由于捆扎材料2、3的中心线C2、C3中的相应的线性部分在粘合部B处彼此交叠，因此粘合部B的区域增加，并且捆扎材料2、3可以更可靠地粘合。

此外，在光纤单元10被配置成满足0.15≤L/(P/2)≤0.8的情况下，确保了粘合部B在整个捆扎材料2、3中占据的区域，因此可以防止粘合部B被意外剥离，并且可以防止在制造时发生捆扎材料2、3的粘合失效。

在光纤单元10被配置成使得粘合部B的粘合强度为12.5gf或更大且为91.0gf或更小的情况下，确保了粘合强度以防止粘合部B被意外剥离，并且可以改善在粘合部B处剥离捆扎材料2、3时的可加工性。

此外，根据本发明实施方案的光纤线缆100，捆扎材料2、3以SZ形围绕多根光纤1缠绕，并且捆扎材料2、3的捆扎状态是稳定的。利用这种配置，在抑制光纤1的束变松散的同时确保了光纤单元10的区别，并且可以改善光纤线缆100的中间后分支等的可加工性。

应注意，本发明的技术范围不限于上述实施方案，并且可以在不脱离本发明的精神的情况下做出多种修改。

例如，在实施方案中，捆扎材料2、3彼此热熔合以形成粘合部B，但本发明不限于此。例如，粘合部B可以通过利用粘合剂粘结对捆扎材料2、3进行粘合来形成。

在上述实施方案中，捆扎材料2、3的中心线C2、C3的线性部分在粘合部B处彼此交叠，但本发明不限于此。例如，如图4A所示，捆扎材料2、3的中心线C2、C3在周向上间隔开，并且中心线C2、C3的线性部分可以不彼此交叠。在这种情况下，中心线C2、C3的线性部分可以不包括在粘合部B中，或者可以包括在粘合部B中。

或者，如图4B所示，当从径向外侧观察粘合部B时，中心线C2、C3可以相交。在图4B中，中心线C2、C3在捆扎材料2、3的反向部分处彼此相交以形成多个交点。更具体地，中心线C2、C3的线性部分在周向上彼此间隔开，并且中心线C2、C3的弯曲部分在纵向上在线性部分的两个端部处相交。在如图4B所示的中心线C2、C3彼此相交的情况下，中心线C2、C3形成两个交点A1、A2，并且粘合部B可以在两个交点A1、A2周围形成。因此，即使在捆扎材料2、3反向的位置或者反向部分的形状发生变化的情况下，也可靠地形成了粘合部B，因此可以使捆扎材料2、3的捆扎状态稳定。在这种情况下，中心线C2、C3的线性部分可以不包括在粘合部B中，或者可以包括在粘合部B中。

在上述实施方案中，光纤单元10设置有两件捆扎材料2、3，但本发明不限于此，并且可以采用具有三个或更多个捆扎材料的光纤单元10。例如，图5A示出了四个捆扎材料4、5、6、7以SZ形围绕多根光纤1缠绕的情况。当图5A中的捆扎材料4、5、6、7在平面上展开时，获得了图5B。在表1所示的实施例9中，如图5A所示，制备了具有四个捆扎材料4、5、6、7的光纤单元10。

如图5A所示，即使在多于两件捆扎材料以SZ形缠绕的情况下，粘合长度L和捆扎间距P也如两件捆扎材料的情况下类似地限定。因此，即使在三个或更多个捆扎材料以SZ形缠绕的情况下，光纤单元10也被配置成满足0.15≤L/(P/2)≤0.8，因此可以防止粘合部B被意外剥离，并且可以防止在制造时发生捆扎材料2、3的粘合失效。

此外，在不脱离本发明的精神的情况下，可以用公知构成要素适当地替换上述实施方案中的构成要素，并且可以将上述实施方案和修改实例适当地组合。

附图标记说明

1：光纤

10：光纤单元

2、3：捆扎材料

100：光纤线缆

C2、C3：中心线

L：粘合长度

O：中心轴

P：捆扎间距

Claims (4)

1.一种光纤单元，包括：

多根光纤；和

捆扎所述多根光纤的至少两件捆扎材料，

其中所述两件捆扎材料以SZ形围绕所述多根光纤缠绕，并在相应的反向部分处彼此粘合以形成粘合部，

其中所述粘合部沿所述光纤单元的纵向延伸，

其中当所述粘合部在所述纵向上的长度为L并且所述捆扎材料在所述纵向上的捆扎间距为P时，

满足0.15≤L/(P/2)≤0.8，

其中所述两件捆扎材料的每个的中心线具有沿所述纵向延伸的线性部分，

其中所述线性部分包括在所述粘合部中，以及

其中当从所述光纤单元的中心轴的径向观察时，所述两件捆扎材料的中心线的所述线性部分在所述粘合部彼此交叠。

2.根据权利要求1所述的光纤单元，

其中当从所述径向观察时，所述两件捆扎材料的中心线在每个线性部分的两个端部处彼此相交以形成多个交点，以及

其中在每个反向部分的交点之间，所述两件捆扎材料的中心线在所述光纤单元的周向上彼此间隔开。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的光纤单元，

其中所述粘合部的粘合强度为12.5gf或更大且为91.0gf或更小。

4.一种光纤线缆，包括：

根据权利要求1至3中任一项所述的光纤单元，和

覆盖所述光纤单元的护套。

Images