JP2000075176A - 光ファイバケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外周にらせん方向が周期的に反転するＳＺら
せん溝２を形成した溝付きスペーサ１のＳＺらせん溝２
に、テープ状光ファイバ心線３を、ＳＺらせん溝２の反
転部間中央部Ｐではテープ幅方向が溝幅方向を向くよう
に、反転部Ｑではテープ幅方向が溝深さ方向を向くよう
に収納してなる光ファイバケーブルにおいて、ＳＺらせ
ん溝２内でのテープ状光ファイバ心線３の移動を発生し
にくくする。 【解決手段】 ＳＺらせん溝２を、その軌跡を平面に展
開した場合に、反転部間中央部Ｐと反転部Ｑとの間に蛇
行部４が存在するように形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外周にらせん方向
が周期的に反転するＳＺらせん溝を形成した溝付きスペ
ーサのＳＺらせん溝に、テープ状光ファイバ心線を収納
してなる光ファイバケーブルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】溝付きスペーサの溝をＳＺらせん溝と
し、その溝内に光ファイバ心線を収納した光ファイバケ
ーブルは、接続や端末処理などの際、溝から光ファイバ
心線を取り出すことが容易であるという利点がある。こ
のタイプのケーブルで、光ファイバ心線としてテープ状
光ファイバ心線を使用したものとしては従来、図７に示
すように溝付きスペーサ１のＳＺらせん溝２に複数枚の
テープ状光ファイバ心線３を、ＳＺらせん溝２の反転部
間中央部Ｐではテープ幅方向が溝幅方向を向くように、
反転部Ｑではテープ幅方向が溝深さ方向又は溝深さ方向
に対し傾いた方向を向くように収納したものが公知であ
る（特開平9-49949 号公報）。また上記のようなケーブ
ルで、ＳＺらせん溝の長さに対しテープ状光ファイバ心
線に余長を付与したものも公知である（特開平8-211264
号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来より、光ファイバ
ケーブルは、布設環境あるいはケーブルに加わる振動に
より、ケーブル内で光ファイバ心線が移動し、端末での
心線突き出しといった問題が懸念されてきた。上記のケ
ーブルも例外ではない。

【０００４】また光ファイバ心線の移動が生じる際、ケ
ーブル長手方向に不均一に光ファイバ心線が移動する場
合がある。この現象によりケーブル長手方向で部分的に
設計値に対し余長が過多になる領域が生じる。この際、
余長は均一に分散せず、ある一定の領域に集中して発生
する傾向があり、これが伝送ロス増の原因となることが
分かった。図８にその状況を示す。溝付きスペーサ１の
ＳＺらせん溝２に複数枚のテープ状光ファイバ心線３
を、ＳＺらせん溝２の反転部間中央部Ｐではテープ幅方
向が溝幅方向を向くように、反転部Ｑではテープ幅方向
が溝深さ方向（又は溝深さ方向に対し傾いた方向）を向
くように収納した場合、テープ状光ファイバ心線３のう
ねりは、ＳＺらせん溝２の反転部Ｑの両側付近に集中し
て発生することが、試作、実験の結果から判明した。

【０００５】テープ状光ファイバ心線３のうねり曲がり
に対して、溝２の幅方向のクリアランスが小さい場合に
は、テープ状光ファイバ心線３は余長分を吸収すること
ができず、無理な曲がり又は溝内壁への押し付け（側
圧）が発生するため、伝送ロス増を引き起こす。このよ
うな問題を解決するためには、うねりが発生する部分で
溝の幅を広くすることが考えられるが、溝付きスペーサ
は通常、数本のＳＺらせん溝を有しているため、一部で
も溝幅の広い部分があれば、溝付きスペーサの外径をそ
れに合わせて設計する必要があり、溝付きスペーサの外
径が大きくなるという問題がある。

【０００６】以上のような問題点に鑑み、本発明の目的
は、ＳＺらせん溝内でテープ状光ファイバ心線の移動が
発生しにくい光ファイバケーブルを提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、外周にらせん方向が周期的に反転するＳＺら
せん溝を有する溝付きスペーサを用い、この溝付きスペ
ーサのＳＺらせん溝にテープ状光ファイバ心線を、ＳＺ
らせん溝の反転部間中央部ではテープ幅方向が溝幅方向
を向くように、反転部ではテープ幅方向が溝深さ方向又
は溝深さ方向に対し傾いた方向を向くように収納してな
る光ファイバケーブルにおいて、前記ＳＺらせん溝が、
その軌跡を平面に展開した場合に、反転部間中央部と反
転部との間に蛇行部が存在するように形成されており、
その蛇行部は、反転部間中央部から反転部までの溝付き
スペーサ周方向の位相角をθ（rad ）とした場合に、0.
5 π〜θの範囲にあることを特徴とするものである（請
求項１）。

【０００８】また本発明は、外周にらせん方向が周期的
に反転するＳＺらせん溝を有する溝付きスペーサを用
い、この溝付きスペーサのＳＺらせん溝にテープ状光フ
ァイバ心線を、ＳＺらせん溝の反転部間中央部ではテー
プ幅方向が溝幅方向を向くように、反転部ではテープ幅
方向が溝深さ方向又は溝深さ方向に対し傾いた方向を向
くように収納してなる光ファイバケーブルにおいて、前
記ＳＺらせん溝が、その軌跡を平面に展開した場合に、
反転部の両側または片側に反転部の曲がりの内側に凸と
なるような円弧状の曲がり部を有するように形成されて
おり、その蛇行部は、反転部間中央部から反転部までの
溝付きスペーサ周方向の位相角をθ（rad ）とした場合
に、0.5 π〜θの範囲にあることを特徴とするものとし
てもよい（請求項２）。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して詳細に説明する。図１は請求項１に係る発明の
一実施形態を示す。この光ファイバケーブルは、溝付き
スペーサ１のＳＺらせん溝２に、積層された複数枚のテ
ープ状光ファイバ心線３を、ＳＺらせん溝２の反転部間
中央部Ｐではテープ幅方向が溝幅方向を向くように、反
転部Ｑではテープ幅方向が溝深さ方向（又は溝深さ方向
に対し傾いた方向）を向くように収納したものである。

【００１０】一般に、溝２内での心線３の移動のしやす
さは、心線３を溝２から引き抜くのに要する力の大きさ
と相関がある（引抜き力が大きいほど移動しにくい）。
そして、心線３の引抜き力には、心線３の曲がりの曲率
と、溝２の内壁との接触面積の大きさとが影響してい
る。

【００１１】そこで、この光ファイバケーブルでは、Ｓ
Ｚらせん溝２を、その軌跡を平面に展開した場合に（図
１（ｂ）参照）、反転部間中央部Ｐと反転部Ｑとの間に
蛇行部４が存在するように形成したものである。このよ
うにすると、テープ状光ファイバ心線３をＳＺらせん溝
２から引き抜くときには、図７のような単調変化のＳＺ
らせん溝に比較し、テープ状光ファイバ心線３が曲がり
ながら溝２の内壁に接触する領域が大きくなる。このた
め心線３の引抜き力が大きくなり、心線３の移動が発生
しにくくなる。

【００１２】ところで、テープ状光ファイバ心線３は光
ファイバが横１列に配列されている構造であるため、そ
の剛性により、テープ幅方向（光ファイバ配列方向）に
は曲げにくく、テープ厚さ方向には曲げやすいという性
質をもつ。したがって上記の蛇行部４は、テープ状光フ
ァイバ心線３が自然にテープ厚さ方向に曲がるような箇
所に設けることが好ましい。そのような箇所を検討した
結果は次のとおりである。

【００１３】このケーブルでは、テープ状光ファイバ心
線３のテープ幅方向が、溝２の反転部間中央部Ｐでは溝
幅方向を向いており、反転部Ｑでは溝深さ方向を向いて
いる（反転部Ｑでは溝深さ方向に対し10〜20°程度傾い
ているのが普通）。このことは反転部間中央部Ｐから反
転部Ｑに至る過程で、テープ状光ファイバ心線３の幅面
と溝２の底面とのなす角度が徐々に変化することを意味
している。

【００１４】そこで、反転部間中央部Ｐから反転部Ｑに
至る過程の、テープ状光ファイバ心線３の幅面と溝２の
底面との関係を調べた。その結果、反転部間中央部から
反転部までの溝付きスペーサ周方向の位相角をθ（rad
）とした場合、次式を満足する反転部間中央部からの
位相角φ（rad ）の範囲において、テープ状光ファイバ
心線３の幅面の、溝２の側壁を向く成分が溝２の底面を
向く成分よりも支配的になることが分かった。

【００１５】したがって上記の蛇行部４は、この式で規
定されるφの範囲内に設ければ、テープ状光ファイバ心
線３は自然にテープ厚さ方向に曲げられやすくなる。

【００１６】次にこの発明の実施例を説明する。図２
（ａ）に示すように、５条のＳＺらせん溝２を有する溝
付きスペーサ１の各溝２に、４心テープ状光ファイバ心
線３（厚さ0.3mm 、幅1.1mm ）を５枚積層して収納し、
押さえ巻き５を施し、シース６を被覆したケーブルであ
って、同図（ｂ）に示すように、ＳＺらせん溝２の反転
ピッチを150 mm、反転角を4.8rad(275°) とし、反転部
間中央部Ｐと反転部Ｑの間に蛇行部４を設けたもの（本
発明品）と、図３に示すように、ＳＺらせん溝２の反転
ピッチ、反転角が同じで、蛇行部を設けないもの（従来
品）を試作した。なお蛇行部４は波形の頂部がφ＝1.6r
adと1.8radに位置するように設けた。溝付きスペーサ１
はいずれも抗張力線を７を埋め込んだポリエチレン製の
丸棒を切削加工することにより製造した。

【００１７】この２種類のケーブルのサンプル10ｍにつ
いて、テープ状光ファイバ心線を引き抜く試験を行った
結果、本発明品は従来品に比較し、約３倍の引抜き力を
必要とすることが分かった。したがって蛇行部を設ける
ことは溝内での心線の移動防止に効果があることが分か
る。また本発明品について伝送損失を測定したところ、
100心の最大が0.22dB/km 、平均が0.20dB/km であり、
伝送特性上問題のないことが分かった。

【００１８】次に図４を参照して請求項２に係る発明の
一実施形態を説明する。この光ファイバケーブルも、溝
付きスペーサ１のＳＺらせん溝２に、積層された複数枚
のテープ状光ファイバ心線３を、ＳＺらせん溝２の反転
部間中央部Ｐではテープ幅方向が溝幅方向を向くよう
に、反転部Ｑではテープ幅方向が溝深さ方向（又は溝深
さ方向に対し傾いた方向）を向くように収納したもので
ある。このケーブルの特徴は、ＳＺらせん溝２が、その
軌跡を平面に展開した場合に（図４（ｂ）参照）、反転
部Ｑの両側に、反転部Ｑの曲がりの内側に凸となるよう
な円弧状の曲がり部８ができるように形成されているこ
とである。

【００１９】このようにすると、溝２の反転部Ｑの両側
付近に集中しやすいテープ状光ファイバ心線３のうねり
曲がりを、曲がり部８で吸収することが可能となる。ま
た曲がり部８の溝幅は他の部分の溝幅と同じでよいの
で、溝付きスペーサ１の外径は従来と同じでよい。また
上記のような曲がり部８を設けることは、テープ状光フ
ァイバ心線３と溝２の側壁との接触面積を大きくするこ
とにもなるため、テープ状光ファイバ心線３の引抜き抵
抗が大きくなり、心線３の移動防止にも有効である。

【００２０】次に曲がり部８を設ける位置について説明
する。テープ状光ファイバ心線３がＳＺらせん溝２に上
記のように収納された状態では、テープ状光ファイバ心
線３のうねり曲がりは、ある反転部から次の反転部まで
の中心軸線方向の距離（反転ピッチ）を１とした場合
に、反転部を始点として 0.5π〜θの範囲に発生するた
め、曲がり部８はこの範囲内に形成すればよい。

【００２１】次にこの発明の実施例を説明する。外周に
反転ピッチ150 mm、反転角4.8rad（275°) のＳＺらせ
ん溝２を５条有し、各溝２にθ＝2.0 のポイントを中心
に反転部Ｑの曲がりの内側に凸となるような曲がり部８
を設けた溝付きスペーサ１を、切削加工により製造し
た。この溝付きスペーサ１の各溝２に、４心テープ状光
ファイバ心線３（厚さ0.3mm 、幅1.1mm ）を５枚積層し
て、反転部間中央部Ｐではテープ幅方向が溝幅方向を向
くように、反転部Ｑではテープ幅方向が溝深さ方向に対
し傾いた方向を向くように収納し、さらに押さえ巻きを
施し、シースを被覆して光ファイバケーブルを得た。テ
ープ状光ファイバ心線３には、ＳＺらせん溝２の長さに
対して0.2 ％の余長を付与した。このケーブルについて
伝送損失を測定したところ、 100心の最大が0.22dB/km
、平均が0.20dB/km であり、伝送特性上問題のないこ
とが分かった。

【００２２】なおこの発明において、ＳＺらせん溝２の
曲がり部８は、図５に示すように反転部Ｑの両側に２カ
所ずつ設けることもできるし、図６に示すように反転部
Ｑの両側の広い範囲に設けることもできる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、ＳＺらせん溝に蛇行部を設けることにより、ＳＺ
らせん溝内でテープ状光ファイバ心線の移動が発生しに
くい光ファイバケーブルを得ることができる。また請求
項２の発明によれば、ＳＺらせん溝に反転部の曲がりの
内側に凸となるような円弧状の曲がり部を設けることに
より、溝付きスペーサの外径を大きくすることなくテー
プ状光ファイバ心線のうねり曲がりを吸収することがで
きると共に、ＳＺらせん溝内でのテープ状光ファイバ心
線の移動を発生しにくくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）は請求項１の発明の一実施形態を示す
説明図、（ｂ）は（ａ）のケーブルのＳＺらせん溝の軌
跡の平面展開図。

【図２】 （ａ）は図１のケーブルの具体例を示す断面
図、（ｂ）は（ａ）のケーブルのＳＺらせん溝の軌跡の
平面展開図。

【図３】 従来のケーブルのＳＺらせん溝の軌跡の平面
展開図。

【図４】 （ａ）は請求項３の発明の一実施形態を示す
説明図、（ｂ）は（ａ）のケーブルのＳＺらせん溝の軌
跡の平面展開図。

【図５】 請求項３の発明の他の実施形態を示す、ＳＺ
らせん溝の軌跡の平面展開図。

【図６】 請求項３の発明のさらに他の実施形態を示
す、ＳＺらせん溝の軌跡の平面展開図。

【図７】 従来のケーブルの説明図。

【図８】 従来のケーブルの問題点の説明図。

【符号の説明】

１：溝付きスペーサ ２：ＳＺらせん溝 ３：テープ状光ファイバ心線 ４：蛇行部 ５：押さえ巻き ６：シース ７：抗張力線 ８：円弧状の曲がり部 Ｐ：ＳＺらせん溝２の反転部間中央部 Ｑ：ＳＺらせん溝２の反転部

フロントページの続き (72)発明者 平松 秀世 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H001 BB10 BB16 BB23 DD04 PP01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外周にらせん方向が周期的に反転するＳＺ
   らせん溝を有する溝付きスペーサを用い、この溝付きス
   ペーサのＳＺらせん溝にテープ状光ファイバ心線を、Ｓ
   Ｚらせん溝の反転部間中央部ではテープ幅方向が溝幅方
   向を向くように、反転部ではテープ幅方向が溝深さ方向
   又は溝深さ方向に対し傾いた方向を向くように収納して
   なる光ファイバケーブルにおいて、 前記ＳＺらせん溝が、その軌跡を平面に展開した場合
   に、反転部間中央部と反転部との間に蛇行部が存在する
   ように形成されており、その蛇行部は、反転部間中央部
   から反転部までの溝付きスペーサ周方向の位相角をθ
   （rad ）とした場合に、0.5 π〜θの範囲にあることを
   特徴とする光ファイバケーブル。
2. 【請求項２】外周にらせん方向が周期的に反転するＳＺ
   らせん溝を有する溝付きスペーサを用い、この溝付きス
   ペーサのＳＺらせん溝にテープ状光ファイバ心線を、Ｓ
   Ｚらせん溝の反転部間中央部ではテープ幅方向が溝幅方
   向を向くように、反転部ではテープ幅方向が溝深さ方向
   又は溝深さ方向に対し傾いた方向を向くように収納して
   なる光ファイバケーブルにおいて、 前記ＳＺらせん溝が、その軌跡を平面に展開した場合
   に、反転部の両側または片側に反転部の曲がりの内側に
   凸となるような円弧状の曲がり部を有するように形成さ
   れており、その蛇行部は、反転部間中央部から反転部ま
   での溝付きスペーサ周方向の位相角をθ（rad ）とした
   場合に、0.5 π〜θの範囲にあることを特徴とする光フ
   ァイバケーブル。