CN109791264A - 槽杆及光纤缆线 - Google Patents

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Abstract

一种槽杆，其具有容纳多根光纤的多个沟槽，具备：位于槽杆的中心处的张紧构件、粘接于张紧构件上的第一层、设置于第一层的外周部上的第二层、设置于第二层的外周部上的第三层、以及设置于第三层的外周部上且设置有多个沟槽的最外层，其中，第三层由这样的材料形成，该材料相对于最外层的粘接性高于当第三层由与最外层相同的材料形成时相对于最外层的粘接性。

Description

槽杆及光纤缆线
技术领域
本发明涉及槽杆及光纤缆线。
本申请基于2016年10月4日申请的日本申请2016-196561号要求优先权，并引用上述日本申请中所记载的全部记载内容
背景技术
已知这样的槽杆，其中在外周上设置有将光纤容纳在光纤缆线中的螺旋槽。例如，在专利文献1和2所记载的槽杆中，多个塑料层设置在中心的抗张力构件的周围。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本实用新型平2-117506号公报
专利文献2：日本实用新型平2-117507号公报
发明内容
根据本发明的一个实施方式的槽杆，其具有容纳多根光纤的多个沟槽，具备：
设置于所述槽杆的中心处的张紧构件、
粘接于所述张紧构件上的第一层、
设置于所述第一层的外周部上的第二层、
设置于所述第二层的外周部上的第三层、以及
设置于所述第三层的外周部上、并设置有所述多个沟槽的最外层，其中，
所述第三层由这样的材料形成，该材料相对于所述最外层的粘接性高于当所述第三层由与所述最外层相同的材料形成时相对于所述最外层的粘接性。
另外，根据本发明的一个方面的光纤缆线，其具备：
所述槽杆、
覆盖所述槽杆的外侧的缆线外皮、以及
容纳在所述槽杆的多个沟槽中的多根光纤。
附图简要说明
[图1]是表示根据本实施方式的槽杆的一个例子的剖面图。
[图2]是表示根据本实施方式的光纤缆线的一个例子的剖面图。
具体实施方式
[本发明所要解决的课题]
对于容纳光纤的槽杆而言，一般而言，为了保持其沟槽形状及表面光滑性，在中心处的张紧构件的周围分几次地挤出聚乙烯树脂等材料，从而形成最终的沟槽形状。
但是，若槽杆外径增大，则难以调整最外层的一个内部的中间层的外径，可能会产生妨碍生产率的这种问题。对于最外层的槽底部的直径，例如当中间层的外径过小时，由于偏心，从而可能会使最外层的肋板在挤出成形期间发生倒塌，或者由于最外层的槽底部的厚度增加，从而可能会使槽底部的表面光滑性劣化。另一方面，当中间层的外径过大时，最外层的槽底部分变薄，因而最外层与中间层的密合变弱而容易发生剥离，机械性能可能会劣化，例如肋板由于侧压或冲击而容易倒塌。
本发明的目的在于提供可防止由侧压冲击等引起的肋板倒塌、且能够良好地保持槽的形状及槽底部的表面光滑性的槽杆以及光纤缆线。
[本发明的效果]
根据本发明，可防止由侧压冲击等引起的肋板倒塌，另外，也能够良好地保持槽的形状及槽底部的表面光滑性。
[本发明的实施方式的说明]
列出本发明的实施方式来进行说明。
根据本发明的一个方面的槽杆，
(1)其具有容纳多根光纤的多个沟槽，具备：
设置于所述槽杆的中心处的张紧构件、
粘接于所述张紧构件上的第一层、
设置于所述第一层的外周部上的第二层、
设置于所述第二层的外周部上的第三层、以及
设置于所述第三层的外周部上、并设置有所述多个沟槽的最外层，
所述第三层由这样的材料形成，该材料相对于所述最外层的粘接性高于当所述第三层由与所述最外层相同的材料形成时相对于所述最外层的粘接性。
根据这种结构，第三层与最外层粘接，并且由这样的材料形成，该材料相对于最外层的粘接性高于当第三层由与最外层相同的材料形成时相对于最外层的粘接性，因而对于最外层的槽的底部，即使将第三层的外径以某种程度增大，也能够提高最外层与第三层的密合力。因此，能够防止由侧压冲击等引起的肋板倒塌。另外，能够良好地保持槽的形状及槽底部的表面光滑性。
(2)优选的是，所述最外层由聚乙烯形成，
所述第三层由乙烯-甲基丙烯酸共聚物形成。
当将第三层设为乙烯-甲基丙烯酸共聚物时，与将第三层设为聚乙烯时相比，能够进一步提高粘接性。
(3)优选的是，所述最外层由聚乙烯形成，
所述第三层由聚烯烃形成。
当将第三层设为聚烯烃时，与将第三层设为聚乙烯时相比，能够进一步提高粘接性。
(4)所述第三层在径向上的厚度优选为0.01mm以上1.0mm以下。
第三层在径向上的厚度若比0.01mm薄，则难以得到粘接性，若比1.0mm厚，则作为槽杆的强度会不足。因此，第三层在径向上的厚度优选为0.01mm以上1.0mm以下。
(5)所述第三层的外径优选为所述最外层的所述多个沟槽的底部处的外径的75％以上99％以下。
相对于将最外层的多个沟槽的底部连接起来的外径，若第三层的外径小于75％，则(例如)在通过挤出成形来进行成形的情况下，肋板在成形期间容易倒塌。另外，若大于99％，则槽的底部的最外层的厚度变薄，肋板容易剥离，或者肋板容易因侧压冲击等而倒塌。因此，相对于将最外层的多个沟槽的底部连接起来的外径，第三层的外径优选为75％以上99％以下。
(6)所述槽杆的肋板顶部处的外径优选为10mm以上。
若外径小于10mm，则制造变得困难，难以形成比最外层更靠近内侧的各层。因此，外径为10mm以上的槽杆是优选的。
另外，根据本发明一个方面的光纤缆线，
(7)其具备：上述(1)至(6)中任一项所述的槽杆、
覆盖所述槽杆的外侧的缆线外皮、以及
容纳在所述槽杆的多个沟槽中的多根光纤。
根据这种结构，该光纤缆线的槽杆的第三层与最外层粘接，并且由这样的材料形成，该材料相对于最外层的粘接性高于当第三层由与最外层相同的材料形成时相对于最外层的粘接性，因而对于最外层的槽的底部，即使将第三层的外径以某种程度增大，也能够提高最外层与第三层的密合力。因此，能够防止由侧压冲击等引起的肋板倒塌。另外，能够良好地保持槽的形状及槽底部的表面光滑性。
[本发明的实施方式的详细说明]
以下，将参照附图来说明本发明的实施方式所涉及的槽杆及光纤缆线的具体例子。
需要说明的是，本发明不限于这些示例，而是由权利要求书来表示，并且意图包含在与权利要求书相同的含义及范围内的所有变更。
图1是表示槽杆的结构的剖面图。
如图1所示，槽杆1具备：张紧构件10、第一层11、第二层12、第三层13以及最外层14。
张紧构件10设置于槽杆1的中心部分处。张紧构件10由对于拉伸及压缩具有耐力的线材(例如钢线、纤维增强塑料线等)形成。图1的示例中的张紧构件10通过捻合多个(7根)钢线来形成，也可以(例如)根据槽杆1的尺寸(外径)而减少钢线的数量，或者由单根的钢线来形成。
第一层11被设置在张紧构件10的外侧以覆盖张紧构件10的外周。第一层11由具有粘接性的材料(例如乙烯-甲基丙烯酸共聚物等)来形成，并且与张紧构件10粘接。第一层11通过在张紧构件10的周围将乙烯-甲基丙烯酸共聚物等挤出成形来进行制作。
第二层12设置于第一层11的外周部分。第二层12由(例如)分子密度高的聚乙烯树脂等形成。通过在第一层11的周围将聚乙烯树脂等挤出成形来制作第二层12。
第三层13设置于第二层12的外周部分。第三层13由具有高的粘接性的材料(例如乙烯-甲基丙烯酸共聚物、聚烯烃等)形成。第三层13被形成为使得径向厚度T为0.01mm以上1.0mm以下。通过在第二层12的周围将乙烯-甲基丙烯酸共聚物、聚烯烃等挤出成形来制作第三层13。
最外层14设置于第三层13的外周部分。最外层14由(例如)分子密度高的聚乙烯树脂等形成。在最外层14的外周面上形成有多条(例如8条)槽21。8条槽21沿着槽杆1的纵向方向(图1中的纸面前后方向)而被形成为一个方向上的螺旋状或SZ状。
各个槽21被从第三层13的周围放射状延伸的肋板22分隔开。将从槽21的底部23至肋板22的顶部22a之间的距离设为槽21的深度D。各个槽21被形成为使得(例如)横截面形状大致为U字形。需要说明的是，槽21的形状只要是使容纳于槽21内的光纤芯线容易在槽内旋转的形状即可。通过在第三层13的周围将聚乙烯树脂等挤出成形来制作最外层14。
在具有这样的各要素的槽杆1中，第三层13的外径R3被形成为相对于最外层14的各个槽21的底部23处的外径R5为75％以上99％以下的尺寸。另外，第三层13由这样的材料形成，该材料相对于最外层14的粘接性高于当第三层13由与最外层14相同的聚乙烯树脂形成时相对于最外层14的粘接性。例如，构成第三层13的乙烯-甲基丙烯酸共聚物与构成最外层14的聚乙烯树脂之间的粘接性高于聚乙烯树脂彼此接触时的粘接性。另外，最外层14被形成为使得各肋板22的顶部22a处的外径R4为10mm以上。
图2是表示使用了上述槽杆1的光纤缆线的结构的剖面图。
如图2所示，光纤缆线100具备：卷绕于槽杆1的外周上的压卷带31、以及包覆卷绕有压卷带31的槽杆1的外侧的缆线外皮32。另外，槽杆1的槽21中容纳有(例如)使多根光纤芯线并排而形成的光纤带芯线33。
压卷带31由(例如)将无纺布成形为带状而得的材料、或者使聚对苯二甲酸乙二醇酯等基材与无纺布贴合而得的材料等形成。缆线外皮32由机械强度或阻燃性优异的聚乙烯树脂等形成。对于槽21中所容纳的光纤带芯线33，例如可以将光纤带芯线彼此层叠以进行容纳，也可以将光纤带芯线捻合成一个方向上的螺旋形状而形成光单元，并以该光单元的形式进行容纳。
根据这种结构的槽杆1以及光纤缆线100，槽杆1的第三层13由(例如)乙烯-甲基丙烯酸共聚物或聚烯烃形成。另外，最外层14由(例如)聚乙烯形成。由此，与具有(例如)第三层13和最外层14均由聚乙烯形成的结构的槽杆1相比，能够提高第三层13(乙烯-甲基丙烯酸共聚物、聚烯烃)与最外层14(聚乙烯)之间的粘接性。
当相对于最外层14的槽21的底部23，第三层13的外径R3过小时，由于偏心作用，肋板22在挤出成形期间可能会发生倒塌，或者由于底部23的厚度增加，底部23的表面光滑性可能会劣化。因此，虽然期望将第三层13的外径R3制作为较大，但是若外径R3过大，则最外层14的槽21的底部23变薄，因而机械性能可能会劣化，例如肋板22容易因侧压或冲击而倒塌。
在本实施方式中，由于第三层13与最外层14之间的粘接性高，因而即使槽21的底部23的最外层14被制作得较薄，第三层13与最外层14之间的密合力也变高。因此，为了避免上述的偏心或底部23的表面光滑性劣化，即使第三层13的外径R3被制作得较大，通过第三层13与最外层14之间的高的密合力，即使对槽杆1施加侧压或冲击等，也能够抑制肋板22的倒塌的发生。
另外，第三层13被形成为使得径向厚度为0.01mm以上1.0mm以下。因此，通过构成第三层13的乙烯-甲基丙烯酸共聚物或聚烯烃，从而能够充分确保与最外层14的粘接性，同时，也能够充分地确保作为构成槽杆1的一部分的部件的槽杆1的强度。
另外，由于第三层13的外径R3被形成为最外层14的槽21的底部23处的外径R5的75％以上，因而通过第三层13能够可靠地保持最外层14，并能够进一步抑制在挤出成形期间可能发生的肋板倒塌。此外，由于外径R3是外径R5的99％以下，因而能够确保第三层13与最外层14之间的密合力，能够抑制肋板22的剥离以及侧压冲击等造成的肋板倒塌。
此外，根据本实施方式的槽杆1的结构优选适用于肋板22的顶部22a处的外径R4为10mm以上的槽杆。通过使外径R4为10mm以上的尺寸，从而能够防止制造方面的困难，并能够高精度地形成构成槽杆1的最外层14以及比最外层14更靠近内侧的第一层11、第二层12和第三层13等。
[实施例]
对于本实施方式所涉及的光纤缆线，以下将列举出具体的实施例来进行说明。
作为具有图1所示的结构的槽杆1中的第三层13的材料，使用了对最外层14具有高的粘接性的材料，由此制成了光纤缆线(例1至例4、例7、例10)。另外，作为具有图1所示的结构的槽杆1中的第三层13的材料，使用了与第二层12及最外层14相同的材料，由此制成了光纤缆线(例5、例6、例8、例9、例11、例12)。
(例1)
在例1的光纤缆线中，将最外层14的肋板22的顶部22a处的外径R4设为20mm，并使用高密度聚乙烯作为最外层14的材料。另外，将槽21的底部23处的外径R5设为8mm，并将槽21的深度D设为6mm。使用单芯的2.6mm钢线作为张紧构件10，将第一层11的外径R1设为3mm，并使用乙烯-甲基丙烯酸共聚物(粘接剂)作为第一层11的材料。
其他条件如表1所示，将第二层12的外径R2设为7mm，并使用高密度聚乙烯作为第二层12的材料。另外，将第三层13的外径R3设为7.5mm，将第三层13的厚度T设为0.25mm，并使用乙烯-甲基丙烯酸共聚物作为第三层13的材料。
在这种情况下，第三层13的外径R3相对于槽21的底部23的外径R5的比率R3/R5为93.8％。
(例2)
在例2的光纤缆线中，采用与例1相同的条件，不同之处在于：使用聚烯烃作为第三层13的材料(参照表1)。
(例3)
在例3的光纤缆线中，采用与例1相同的条件，不同之处在于：将第二层12的外径R2设为5mm、将第三层13的外径R3设为7mm、以及将第三层13的厚度T设为1mm(参照表1)。
在这种情况下，第三层13的外径R3相对于底部23的外径R5的比率R3/R5为87.5％。
(例4)
在例4的光纤缆线中，采用与例1相同的条件，不同之处在于：将第二层12的外径R2设为5mm、将第三层13的外径R3设为6mm、以及将第三层13的厚度T设为0.5mm(参照表1)。
在这种情况下，第三层13的外径R3相对于底部23的外径R5的比率R3/R5为75％。
(例5)
在例5的光纤缆线中，使肋板的顶部处的外径R4、槽的底部处的外径R5、槽的深度D、张紧构件、第一层的外径R1、最外层及第一层的材料与例1的条件相同。
其他条件如表1所示，将第二层的外径R2设为4mm，并使用高密度聚乙烯作为第二层的材料。另外，将第三层的外径R3设为5mm，并使用与第二层相同的材料(高密度聚乙烯)作为第三层的材料。
在这种情况下，第三层的外径R3相对于底部的外径R5的比率R3/R5为62.5％。
(例6)
在例6的光纤缆线中，使用与例5相同的条件，不同之处在于：将第二层的外径R2设为5mm、以及将第三层的外径R3设为7.5mm(参照表1)。
在这种情况下，第三层的外径R3相对于底部的外径R5的比率R3/R5为93.8％。
在上述的各条件下分别制作光纤缆线，测定各光纤缆线的机械性能并将结果示出于表1中。
[表1]
如表1所示，在例5的光纤缆线中，由于第三层由与最外层相同的材料形成，且第三层的外径R3相对于槽的底部的外径R5的比率较小(R3/R5＝62.5％)，因而由于偏心作用，最外层的肋板在挤出成形期间发生了倒塌。另外，由于最外层的槽的底部的厚度增加了，使得槽的表面光滑性劣化(Ra＝2.4μm)。因此，缆线的传输损耗增加(MAX0.305dB/km)。
另外，在例6的光纤缆线中，由于第三层由与最外层相同的材料形成、且第三层的外径R3相对于槽的底部的外径R5的比率较大(R3/R5＝93.85％)，因而槽的底部变薄，且第三层(高密度聚乙烯)相对于最外层的密合力低，使得侧压特性劣化(Δα0.25dB/c)。
与此相对，在例1至例4的光纤缆线中，作为第三层13的材料，使用了具有比例5、6中的第三层的材料(高密度聚乙烯)更高的粘接性的乙烯-甲基丙烯酸共聚物或聚烯烃。由此，能够提高第三层13与最外层14相互间的密合力，并能够防止伴随着挤出期间的肋板倒塌、或槽21的底部23的表面粗糙等而来的传输损耗的增加、或者能够防止由侧压或冲击等引起的肋板倒塌等机械性能的劣化。
(例7)
在例7的光纤缆线中，将槽杆1的肋板22的顶部22a处的外径R4设为30mm。另外，将槽21的底部23处的外径R5设为12mm，并将槽21的深度D设为9mm。将7根1.4mm钢线制成捻合线并用作张紧构件10，将第一层11的外径R1设为6mm。最外层14及第一层11的材料与例1相同。
其他条件如表2所示，将第二层12的外径R2设为10mm，并使用高密度聚乙烯作为第二层12的材料。另外，将第三层13的外径R3设为10.5mm，将第三层13的厚度T设为0.25mm，并使用乙烯-甲基丙烯酸共聚物作为第三层13的材料。
在这种情况下，第三层13的外径R3相对于槽21的底部23的外径R5的比率R3/R5为87.5％。
(例8)
在例8的光纤缆线中，使肋板的顶部处的外径R4、槽的底部处的外径R5、槽的深度D、张紧构件、第一层的外径R1、最外层及第一层的材料为与例7相同的条件。
其他条件如表2所示，将第二层的外径R2设为7mm，并使用高密度聚乙烯作为第二层的材料。另外，将第三层的外径R3设为8mm，并使用与第二层相同的材料(高密度聚乙烯)作为第三层的材料。
在这种情况下，第三层的外径R3相对于底部的外径R5的比率R3/R5为66.7％。
(例9)
在例9的光纤缆线中，使用与例8相同的条件，不同之处在于：将第二层的外径R2设为9mm、以及将第三层的外径R3设为10.5mm(参照表2)。
在这种情况下，第三层的外径R3相对于底部的外径R5的比率R3/R5为87.5％。
在上述的各条件下分别制作光纤缆线，测定各光纤缆线的机械性能并将结果示出于表2中。
[表2]
如表2所示，在例8的光纤缆线中，由于第三层由与最外层相同的材料形成，且第三层的外径R3相对于槽的底部的外径R5的比率较小(R3/R5＝66.7％)，因而肋板在挤出成形期间发生了倒塌。另外，由于槽的底部变厚，使得槽的表面光滑性劣化(Ra＝2.8μm)。因此，缆线的传输损耗增加(MAX0.315dB/km)。
另外，在例9的光纤缆线中，由于第三层由与最外层相同的材料形成、且第三层的外径R3相对于槽的底部的外径R5的比率较大(R3/R5＝87.5％)，因而槽的底部变薄，且第三层(高密度聚乙烯)相对于最外层的密合力低，使得侧压特性劣化(Δα0.35dB/c)。
与此相对，在例7的光纤缆线中，作为第三层13的材料，使用了具有比例8、9中的第三层的材料(高密度聚乙烯)更高的粘接性的乙烯-甲基丙烯酸共聚物。由此，能够提高第三层13与最外层14相互间的密合力，并能够防止伴随着挤出期间的肋板倒塌、或槽21的底部23的表面粗糙等而来的传输损耗的增加、或者能够防止由侧压或冲击等引起的肋板倒塌等机械性能的劣化。
(例10)
在例10的光纤缆线中，将槽杆1的肋板22的顶部22a处的外径R4设为10mm。另外，将槽21的底部23处的外径R5设为6mm，并将槽21的深度D设为2mm。将单芯的1.8mm钢线用作张紧构件10，并将第一层11的外径R1设为2.4mm。最外层14及第一层11的材料与例1相同。
其他条件如表3所示，将第二层12的外径R2设为4.5mm，并使用高密度聚乙烯作为第二层12的材料。另外，将第三层13的外径R3设为5mm，将第三层13的厚度T设为0.25mm，并使用乙烯-甲基丙烯酸共聚物作为第三层13的材料。
在这种情况下，第三层13的外径R3相对于槽21的底部23的外径R5的比率R3/R5为83.3％。
(例11)
在例11的光纤缆线中，使肋板的顶部处的外径R4、槽的底部处的外径R5、槽的深度D、张紧构件、第一层的外径R1、最外层及第一层的材料为与例10相同的条件。
其他条件如表3所示，将第二层的外径R2设为2.6mm，并使用高密度聚乙烯作为第二层的材料。另外，将第三层的外径R3设为4mm，并使用与第二层相同的材料(高密度聚乙烯)作为第三层的材料。
在这种情况下，第三层的外径R3相对于底部的外径R5的比率R3/R5为66.7％。
(例12)
在例12的光纤缆线中，使用与例11相同的条件，不同之处在于：将第三层的外径R3设为5mm(参照表3)。
在这种情况下，第三层的外径R3相对于底部的外径R5的比率R3/R5为83.3％。
在上述的各条件下分别制作光纤缆线，测定各光纤缆线的机械性能并将结果示出于表3中。
[表3]
如表3所示，在例11的光纤缆线中，由于第三层由与最外层相同的材料形成，且第三层的外径R3相对于槽的底部的外径R5的比率较小(R3/R5＝66.7％)，因而肋板在挤出成形期间发生了倒塌。另外，由于槽的底部变厚，使得槽的表面光滑性劣化(Ra＝2.8μm)。因此，缆线的传输损耗增加(MAX0.315dB/km)。
另外，在例12的光纤缆线中，由于第三层由与最外层相同的材料形成、且第三层的外径R3相对于槽的底部的外径R5的比率较大(R3/R5＝83.3％)，因而槽的底部变薄，且第三层(高密度聚乙烯)相对于最外层的密合力低，使得侧压特性劣化(Δα0.25dB/c)。
与此相对，在例10的光纤缆线中，作为第三层13的材料，使用了具有比例11、12中的第三层的材料(高密度聚乙烯)更高的粘接性的乙烯-甲基丙烯酸共聚物。由此，能够提高第三层13与最外层14相互间的密合力，并能够防止伴随着挤出期间的肋板倒塌、或槽21的底部23的表面粗糙等而来的传输损耗的增加、或者能够防止由侧压或冲击等引起的肋板倒塌等机械性能的劣化。
以上虽然另外参照特定的实施方式来详细地说明了本发明，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可添加各种变更或修改。另外，上述所说明的构成部件的数量、位置和形状等并不限于上述实施方式，在实施本发明时可变更为合适的数量、位置和形状等。
[符号的说明]
1 槽杆
10 张紧构件
11 第一层
12 第二层
13 第三层
14 最外层
21 槽
22 肋板
22a 顶部
23 底部
32 缆线外皮
100 光纤缆线

Claims (7)

1.一种槽杆，其具有容纳多根光纤的多个沟槽，具备：
设置于所述槽杆的中心处的张紧构件、
粘接于所述张紧构件上的第一层、
设置于所述第一层的外周部上的第二层、
设置于所述第二层的外周部上的第三层、以及
设置于所述第三层的外周部上、并设置有所述多个沟槽的最外层，其中，
所述第三层由这样的材料形成，该材料相对于所述最外层的粘接性高于当所述第三层由与所述最外层相同的材料形成时相对于所述最外层的粘接性。
2.根据权利要求1所述的槽杆，其中，
所述最外层由聚乙烯形成，
所述第三层由乙烯-甲基丙烯酸共聚物形成。
3.根据权利要求1所述的槽杆，其中，
所述最外层由聚乙烯形成，
所述第三层由聚烯烃形成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的槽杆，其中，
所述第三层在径向上的厚度为0.01mm以上1.0mm以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的槽杆，其中，
所述第三层的外径为所述最外层在所述多个沟槽的底部处的外径的75％以上99％以下。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的槽杆，其中，
所述槽杆在肋板顶部处的外径为10mm以上。
7.一种光纤缆线，其具备：
权利要求1至6中任一项所述的槽杆、
覆盖所述槽杆的外侧的缆线外皮、以及
容纳在所述槽杆的多个沟槽中的多根光纤。
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