JP2001059926A

JP2001059926A - 光ファイバケーブル及びその製造方法

Info

Publication number: JP2001059926A
Application number: JP11234866A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Yokogawa; 知行横川; Hideyuki Iwata; 秀行岩田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1999-08-23
Filing date: 1999-08-23
Publication date: 2001-03-06
Anticipated expiration: 2019-08-23
Also published as: US6757465B1; JP3612451B2

Abstract

(57)【要約】【課題】外部被覆に覆われた光ファイバ心線が外部被
覆中を長手方向に移動するのを抑制し、ケーブルを曲げ
た時にも伝送特性が悪化しない、かつ安価な光ファイバ
ケーブルを作る。【解決手段】少なくとも１本の光ファイバ心線１の周
囲に長繊維からなる緩衝材２を縦添え又は撚り合わせ
て、該緩衝材２と前記光ファイバ心線１とを長手方向間
欠的に接着させて接着部５を設け、該緩衝材２の外方に
は外部被覆４を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部被覆に覆われ
た光ファイバ心線が外部被覆中を長手方向に移動するの
を抑制し、ケーブルを曲げた時にも伝送特性が悪化しな
い、安価な光ファイバケーブル及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ心線には一定以上の張力が作
用すると伝送特性が悪化したり光ファイバ心線の寿命が
短くなるといった問題が生じる。従って、光ファイバ心
線を収容した光ファイバケーブルにおいては、布設する
時、布設後の風圧等による応力を受けた時、環境温度の
変化によって光ファイバケーブルが伸縮する時、等にお
いても光ファイバ心線には大きな張力が作用しないよう
に工夫がなされている。

【０００３】通常、外部被覆に覆われた光ファイバ心線
の長さをケーブル長に対してわずかに長くして余長を有
せしめ、その余長の範囲内であれば光ファイバケーブル
に張力が加わってケーブルが伸びても光ファイバ心線に
はその張力が加わらないようにしている。

【０００４】また、長期間光ファイバケーブルを布設し
ておくと、光ファイバケーブルが振動を受けたり、環境
温度の変化により光ファイバケーブルが伸縮したりする
ことによって、光ファイバ心線がケーブル内を長手方向
に移動し、光ファイバケーブルの外部被覆の端末部から
内部の光ファイバ心線が突出してきたり、光ファイバ心
線が外部被覆の内部に引込んだりする現象が起こる。

【０００５】それを防止するために、光ファイバ心線が
外部被覆の内部で長手方向に自由に動かないように、ジ
ェリー混和物を光ファイバ心線の周囲に満たして摩擦を
大きくして光ファイバ心線が移動し難いようにしたり、
光ファイバケーブルの端末部あるいは内部で光ファイバ
心線が移動しないように光ファイバ心線を外部被覆等に
固定したりすることが行われている。

【０００６】このような従来技術による光ファイバケー
ブルの一例は、特開平９−１６６７３３号公報に記載さ
れている。図３は、その光ファイバケーブルを示す図で
あって、図３（Ａ）は縦断面図、図３（Ｂ）はＸ方向横
断面図である。また、図３において、１６は光ファイバ
心線、１７は抗張力体、１８は収納部材、１９は移動抑
制部材、２０は押え巻き層、２１は外部被覆である。な
お、符号に対応する部分の名称は、本発明において使用
している用語に合わせた。

【０００７】この光ファイバケーブルの場合、横断面Ｕ
字型の溝を有し長手方向に２本の抗張力体１７を埋設し
た収納部材１８の溝中に、複数枚のテープ状の光ファイ
バ心線１６を余長を有するように若干弛ませて収容し、
接着剤等からなる移動抑制部材１９を収納部材１８の溝
内の光ファイバ心線１６の周囲を満たすように長手方向
間欠的に設けて光ファイバ心線１６を収納部材１８に固
着している。そして収納部材１８の周囲に押え巻き層２
０及び外部被覆２１を設けて光ファイバケーブルとす
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図３に示す光ファイバ
ケーブルの場合、光ファイバ心線１６は長手方向間欠的
に収納部材１８に接着剤等からなる移動抑制部材１９で
固着されているので、光ファイバ心線１６が光ファイバ
ケーブルの端末部において外部被覆２１の端部から突出
して来るとか、外部被覆２１の端部から奥へ引込むとい
うことは起こらない。

【０００９】しかしながら、光ファイバ心線１６が固い
収納部材１８に移動抑制部材１９によって間欠的に固着
されているため、光ファイバケーブルを小さい曲率半径
で曲げると移動抑制部材１９の際では光ファイバ心線１
６に無理な引張り力が加わり、光ファイバ心線の伝送損
失が０．１ｄＢ以上も増加することがある。

【００１０】また、移動抑制部材による光ファイバ心線
の固着を無くすると、光ファイバケーブルを小さい曲率
半径で曲げても、光ファイバ心線の伝送損失の増加は起
こらなくなるが、一方光ファイバ心線は収納部材中で長
手方向に自由に動き得る状態となるため、布設後長期間
が経過すると、環境温度の変化によるケーブルの伸縮、
風圧等による振動等を受けて、光ファイバ心線が収納部
材の中で長手方向に移動し、光ファイバケーブルに端末
部において、外部被覆の端部から光ファイバ心線が突出
したり、外部被覆の端部から光ファイバ心線が引込んだ
りすることが起こる。

【００１１】また、図３に示す光ファイバケーブルは、
特別に製造したＵ字型の溝を有する収納部材を使ってい
るので、光ファイバケーブルのコストも高い。

【００１２】本発明は、このような従来技術による光フ
ァイバケーブルの曲げに対する伝送特性の悪化を解消
し、ケーブルコストも安価にした光ファイバケーブル及
びその製造方法を提供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバケー
ブルは、少なくとも１本の光ファイバ心線の周囲に長繊
維からなる緩衝材が縦添え又は撚り合わせられ、該緩衝
材と前記光ファイバ心線とは長手方向間欠的に接着さ
れ、該緩衝材の外方には外部被覆が設けられたものであ
る。これによって、光ファイバ心線のケーブル中での移
動を抑制し、ケーブルの曲げに対しても伝送損失が悪化
しないようにすることが出来る。

【００１４】また、前記緩衝材とその上に設けた前記外
部被覆との間も長手方向間欠的に接着することによっ
て、更に光ファイバ心線の移動抑制効果を高めることが
出来る。

【００１５】このような光ファイバケーブルを製造する
に当たっては、少なくとも１本の光ファイバ心線の上に
長手方向間欠的に接着剤を塗布し、その上に長繊維から
なる緩衝材を縦添え又は撚り合わせて、該緩衝材の外方
に外部被覆を設ける。また、少なくとも１本の光ファイ
バ心線の周囲に長繊維からなる緩衝材を縦添え又は撚り
合わせて、該緩衝材の表面に長手方向間欠的に接着剤を
滴下して該接着剤を前記光ファイバ心線の周囲にまで緩
衝材の隙間を通して浸透させ、前記緩衝材の外方に外部
被覆を設けることによって光ファイバケーブルを製造す
ることも可能である。

【００１６】緩衝材と外部被覆との間も間欠的に接着さ
せるには、光ファイバ心線の上に塗布した接着剤を緩衝
材の表面まで緩衝材の隙間を通して沁み出させるか、前
記緩衝材の表面に接着剤を塗布して、緩衝材の表面に間
欠的に接着剤が付着した状態を作り、該接着剤が未硬化
の状態にある間にその上に外部被覆を設ければ、光ファ
イバ心線と緩衝材との間及び外部被覆と緩衝材との間を
それぞれ間欠的に接着させることが出来る。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の光ファイバケー
ブルの実施形態を示す図であって、図１（Ａ）は縦断面
図、図１（Ｂ）はＸ方向横断面図である。図１におい
て、１は光ファイバ心線、２は緩衝材、３は外部被覆、
４は鋼線、５は接着部である。

【００１８】光ファイバ心線１は、石英ガラス等からな
る光ファイバに樹脂被覆を施し素線としたものに更に樹
脂被覆を施して単心の光ファイバ心線としたもの、ある
いは前記の素線を複数本平行に並べて一括して樹脂被覆
を施しテープ状の光ファイバ心線としたもの等があり、
それらを撚り合わせて束にしたもの、あるいはテープ状
の光ファイバ心線を重ね合わせて積層体としたもの、等
がある。

【００１９】それらの光ファイバ心線１を覆うように、
長繊維からなる緩衝材２を光ファイバ心線１の周囲に撚
り合わせるか縦添えしてケーブルコアとする。長繊維か
らなる緩衝材２としては、ヤング率が数十ｋｇ／ｍｍ²
〜百数十ｋｇ／ｍｍ²の材料が望ましく、ポリプロピレ
ン繊維紐、ポリエチレンテレフタレート繊維紐等を用い
ることが出来る。これによって、光ファイバ心線の周囲
には、嵩密度が０．２ｇ／ｃｍ³〜０．３ｇ／ｃｍ³程度
の空気を多量に含んだ柔らかい緩衝材の層が形成され
る。なお、緩衝材の表面には糸等の粗巻きを施して押さ
えることもある。

【００２０】光ファイバ心線１と緩衝材２との接触部
は、長手方向間欠的に接着剤で接着され、接着部５が形
成される。また、接着部５の間隔は数十ｃｍ〜数ｍとす
る。なお、接着剤としては、硬化した時あまり固くなら
ず、多少弾力性を残して硬化する材料が好ましく、一液
性シリコーン樹脂接着剤等を用いることが可能である。

【００２１】光ファイバ心線の表面に接着部１箇所当た
り０．５ミリリットル程度のシリコーン樹脂接着剤を滴
下し、その上に緩衝材を施して数分間放置すると接着剤
が硬化して接着部５が形成される。また、接着剤が硬化
するまでに外部被覆を設け、その後接着剤が硬化するま
での時間ケーブルを放置することにしても良い。光ファ
イバ心線の数が多く束状である場合は、光ファイバ心線
束の表面の光ファイバ心線のみ緩衝材と接着させれば良
く、必ずしも全ての光ファイバ心線を接着させる必要は
ない。

【００２２】光ファイバ心線１上に緩衝材２を施してケ
ーブルコアとしたものの上に、ポリエチレン、塩化ビニ
ル樹脂等のプラスチックを押出し機にて押出し、外部被
覆３とする。押出しによって形成した外部被覆３は、成
形後長手方向にわずかに収縮するので、その収縮に相当
する分だけケーブルコアは余分に外部被覆３内に収容さ
れることになり、外部被覆３内に収容した光ファイバ心
線には０．０５％程度の余長を有せしめることが出来
る。

【００２３】また、外部被覆３の被覆内には直径０．５
ｍｍ〜０．８ｍｍ程度の鋼線４を２本程度埋設して押出
し後のプラスチックの長さ方向の収縮の程度を制御する
こともあるが、鋼線４の埋設は必須ではない。また、外
部被覆３を、アルミニウム箔とプラスチックのラミネー
ト被覆とすることもある。

【００２４】以上説明した図１に示す光ファイバケーブ
ルは、光ファイバ心線と長繊維からなる緩衝材が間欠的
に接着剤で固定され接着部が形成されているので、環境
温度の変化、あるいは風圧等による振動を受けても、光
ファイバ心線の移動は緩衝材によって抑えられるので、
光ファイバ心線がケーブルの長手方向に大きく移動する
ことはない。光ファイバ心線が束状で束表面の光ファイ
バ心線のみ接着させたものであっても、光ファイバ心線
束として長手方向の移動が抑制されるので、移動抑制効
果は十分期待出来る。

【００２５】また、この光ファイバケーブルを曲げた時
には、緩衝材は嵩密度が低く、ケーブル長手方向、ある
いはケーブル半径方向にわずかに滑るので、光ファイバ
心線に大きな引張り力が加わることがない。従って、光
ファイバケーブルを曲げても内部の光ファイバ心線の伝
送損失が悪化することはない。

【００２６】図２は、本発明を自己支持型光ファイバケ
ーブルに適用した事例を示す図であって、図２（Ａ）は
縦断面図、図２（Ｂ）は斜視図である。図２において、
６は光ファイバ心線、７は緩衝材、８は支持線、９は鋼
線、１０は外部被覆、１１は接着部、１２は支持線部、
１３はケーブル本体部、１４は首部、１５は窓部であ
る。

【００２７】図２の自己支持型光ファイバケーブルは、
光ファイバ心線６の周囲に緩衝材７を撚り合わせるか縦
添えするかして施し、光ファイバ心線６と緩衝材７とを
長手方向間欠的に接着して接着部１１を形成してケーブ
ルコアとするところまでは、図１の光ファイバケーブル
と同じである。

【００２８】図２の自己支持型光ファイバケーブルの場
合は、ケーブルコアと支持線８とを並列させて、プラス
チックからなる外部被覆１０を押出しによって被せる。
支持線８は、鋼線、鋼撚り線、ＦＲＰ等からなる。支持
線８上に外部被覆を施した部分は支持線部１２であり、
ケーブルコアに外部被覆を施した部分はケーブル本体部
１３であって、支持線部１２とケーブル本体部１３とは
首部１４で長手方向間欠的に連結され、首部１４のない
部分は支持線部１２とケーブル本体部１３との間に窓部
１５が設けられている。

【００２９】また、ケーブル本体部１３の長さは、支持
線部１２の長さに比べて、０．２５％程度長くなってお
り、更にケーブル本体部１３に収容された光ファイバ心
線６はケーブル本体部１３の長さに対して０．０５％程
度の余長を有している。ケーブル本体部１３の長さを支
持線部１２の長さに比較して長くしているのは、架線す
るときの張力でケーブルが伸びてもケーブル本体部に伸
びが及ばないようにすると共に、ケーブルの中間部にお
いて、ケーブルを切断せずにケーブル本体部の中の一部
の光ファイバ心線のみを分岐する作業を容易にするため
である。

【００３０】図１、図２の光ファイバケーブル共に、図
示していないが緩衝材と外部被覆との間も長手方向間欠
的に接着させることによって、外部被覆中での光ファイ
バ心線の長手方向への移動を抑制する効果を更に高める
ことが出来る。光ファイバ心線の上に塗布した接着剤が
緩衝材の隙間を通して緩衝材の表面に沁み出させるか、
緩衝材の表面に接着剤を塗布するかして、その接着剤が
硬化しない内に外部被覆を施すことによって緩衝材と外
部被覆との間も長手方向間欠的に接着させることが出来
る。

【００３１】また、緩衝材に熱溶融性のある材料を使用
し、外部被覆を熱可塑性樹脂を押出し被覆することによ
って形成することにすれば、押出し時の熱によって緩衝
材と外部被覆との間をほぼ全長に渡って接着させること
が出来る。この場合においても、緩衝材の接着は緩衝材
の表面に限られるので、緩衝効果を阻害したり、ケーブ
ルの曲げに悪影響を及ぼすことはない。

【００３２】

【実施例】図２に示す構造の自己支持型光ファイバケー
ブルを、次の条件で製造した。支持線としては、１．４
ｍｍ７本撚りアルミニウム亜鉛めっき鋼撚り線を使用
し、光ファイバ心線としては、４本の素線を有するテー
プ状の光ファイバ心線（厚さ約０．３１ｍｍ、幅約１．
１ｍｍ）を１０枚重ねて積層体としたものを使用した。
また、緩衝材としてはポリプロピレン繊維紐４２０００
デニール分を使用し、緩衝材を光ファイバ心線上に施し
たときの外径は約５ｍｍであった。

【００３３】接着部は、一液性シリコーン接着剤を１箇
所当たり０．５ミリリットルを光ファイバ心線の積層体
上に滴下させて形成した。また、接着部はケーブル長さ
５ｍ毎に１箇所形成した。外部被覆は、ポリエチレンを
使用して押出しにて成形した。なお、直径０．７２ｍｍ
の鋼線を２本、外部被覆中に埋設した。ケーブル本体部
の外径は約８ｍｍ、支持線部の外径は約６ｍｍであっ
た。また、首部は５００ｍｍ間隔で設け、首部１箇所当
たりのケーブル長方向の長さは約５０ｍｍとした。ケー
ブル本体部の長さに対する光ファイバ心線の余長は約
０．０５％とし、支持線部の長さに対してケーブル本体
部の長さは約０．２５％長くした。

【００３４】以上の条件で製造した自己支持型光ファイ
バケーブルを使って、次のテストを行なった。５０ｍ長
の光ファイバケーブルを架線し、端部から１０ｍのとこ
ろに加振器を置き、振幅±１５ｃｍ、振動数３Ｈｚ，振
動回数１００万回の振動を光ファイバケーブルに与え
て、光ファイバケーブルの端末部で光ファイバ心線が長
手方向に移動するか調べた。その結果、移動量は５ｍｍ
以下で良好であった。

【００３５】また、直径３２０ｍｍ、１６０ｍｍのマン
ドレルに光ファイバケーブルを巻き付けて曲げをケーブ
ルに与え、光ファイバ心線の伝送損失の増加を調べた。
その結果、伝送損失の増加は０．０１ｄＢ以下で、十分
実用に供せられるものであった。また、ケーブル本体部
の外部被覆を切り裂いて長さ４０ｃｍに渡って除去し、
内部の光ファイバ心線の取出し作業を行なったが、外部
被覆の切り裂き作業は光ファイバ心線を傷つけることな
く、安心して行なうことが出来た。

【００３６】

【発明の効果】本発明の光ファイバケーブルは、光ファ
イバ心線の周囲に緩衝材を縦添え又は撚り合わせて、緩
衝材と光ファイバ心線とを長手方向間欠的に接着し、緩
衝材の外方に外部被覆を設けたものであるので、布設後
風圧等による振動、環境温度の変化によるケーブルの伸
縮を受けても、光ファイバ心線はケーブルの長手方向に
移動せず、外部被覆端末から光ファイバ心線が突出した
り、外部被覆端末から光ファイバ心線が引込んだりする
ことはない。

【００３７】また、前記緩衝材と前記外部被覆との間も
併せて長手方向間欠的に接着することによって、更に光
ファイバ心線の移動抑制効果を高めることが出来る。

【００３８】また、光ファイバ心線の上に長手方向間欠
的に接着剤を塗布しその上に長繊維からなる緩衝材を縦
添え又は撚り合わせるか、光ファイバ心線の周囲に長繊
維からなる緩衝材を縦添え又は撚り合わせて該緩衝材の
表面に長手方向間欠的に接着剤を滴下して該接着剤を前
記光ファイバ心線の周囲にまで緩衝材の隙間を通して浸
透させることによって、簡単に接着部を設けることが出
来る。

【００３９】また、緩衝材の表面に間欠的に接着剤が付
着した状態を作り、該接着剤が未硬化の状態にある間に
その上に外部被覆を設ければ、光ファイバ心線と緩衝材
との間を接着させることも出来る。更に緩衝材を熱融着
性材料としその上にプラスチックを押出すことによっ
て、緩衝材と外部被覆を全長に渡って接着させることが
出来る。

【００４０】本発明の光ファイバケーブルは、長繊維か
らなる緩衝材という嵩密度の小さい材料で光ファイバ心
線を保護しているので、ケーブル曲げに対しても曲げ応
力が光ファイバ心線に伝わることがなく、ケーブルを曲
げた時にも光ファイバ心線の伝送損失が悪化することは
ない。

【００４１】また、緩衝材があるため、中間分岐作業等
で外部被覆を切り裂く作業においても光ファイバ心線を
傷つけることがないので、安心して作業を行なうことが
出来る。また、緩衝材は従来技術で使用している収納部
材に比較して安価であるので、ケーブルコストを低減す
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ファイバケーブルの実施形態を示す
図であって、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）はＸ方向横断面
図である。

【図２】本発明を自己支持型光ファイバケーブルに適用
した例を示す図であって、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は
斜視図である。

【図３】従来技術による光ファイバケーブルを示す図で
あって、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）はＸ方向横断面であ
る。

【符号の説明】

１、６：光ファイバ心線２、７：緩衝材３、１０：外部被覆４、９：鋼線５、１１：接着部８は支持線１２は支持線部１３はケーブル本体部１４は首部１５は窓部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岩田秀行東京都千代田区大手町二丁目３番１号日本電信電話株式会社内Ｆターム(参考） 2H001 DD15 DD21 MM01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１本の光ファイバ心線の周囲
に長繊維からなる緩衝材が縦添え又は撚り合わせられ、
該緩衝材と前記光ファイバ心線とは長手方向間欠的に接
着され、該緩衝材の外方には外部被覆が設けられたこと
を特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項２】前記緩衝材とその上に設けた前記外部被
覆との間も長手方向間欠的に接着されていることを特徴
とする請求項１に記載の光ファイバケーブル。
【請求項３】前記長繊維からなる緩衝材はポリプロピ
レン繊維束であることを特徴とする請求項１又は請求項
２に記載の光ファイバケーブル。
【請求項４】少なくとも１本の光ファイバ心線の上に
長手方向間欠的に接着剤を塗布し、その上に長繊維から
なる緩衝材を縦添え又は撚り合わせて、該緩衝材の外方
に外部被覆を設けることを特徴とする光ファイバケーブ
ルの製造方法。
【請求項５】少なくとも１本の光ファイバ心線の周囲
に長繊維からなる緩衝材を縦添え又は撚り合わせて、該
緩衝材の表面に長手方向間欠的に接着剤を滴下して該接
着剤を前記光ファイバ心線の周囲にまで該緩衝材の隙間
を通して浸透させ、前記緩衝材の外方に外部被覆を設け
ることを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。
【請求項６】前記光ファイバ心線の上に塗布した接着
剤を緩衝材の表面まで緩衝材の隙間を通して沁み出させ
るか、前記緩衝材の表面に接着剤を塗布して、緩衝材の
表面に間欠的に接着剤が付着した状態を作り、該接着剤
が未硬化の状態にある間にその上に外部被覆を設け、光
ファイバ心線と緩衝材との間及び外部被覆と緩衝材との
間をそれぞれ間欠的に接着させることを特徴とする請求
項４又は請求項５に記載の光ファイバケーブルの製造方
法。
【請求項７】前記緩衝材に熱溶融性のある材料を使用
し、前記外部被覆を熱可塑性樹脂を使って押出しにて施
し、該押出し時の熱によって該緩衝材と該外部被覆とを
接着させることを特徴とする請求項４又は請求項５に記
載の光ファイバケーブルの製造方法。