JP2007241196A

JP2007241196A - 自己支持型光ファイバケーブルの製造方法

Info

Publication number: JP2007241196A
Application number: JP2006067502A
Authority: JP
Inventors: Satoru Shiobara; 悟塩原; Takeshi Shimomichi; 毅下道; Nobuyuki Misono; 信行御園
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2006-03-13
Filing date: 2006-03-13
Publication date: 2007-09-20

Abstract

【課題】最も一般的で簡便な引取装置を用いて自己支持型光ファイバケーブルを効率よく製造する。
【解決手段】自己支持型光ファイバケーブル１の製造方法は、光ファイバ素線、光ファイバ心線又は光ファイバテープ心線からなる光ファイバを収容しているケーブルコア３をケーブル本体部用外被５で被覆した長尺のケーブル本体部７と、支持線１１を支持線用外被１３で被覆した長尺のケーブル支持線部１５と、を有し、前記ケーブル本体部７とケーブル支持線部１５が首部９を介して互いに平行に一体化されている。前記ケーブル本体部７の中心とケーブル支持線部１５の中心を結ぶ平面１７に対して垂直の厚さ方向で前記ケーブル支持線部１５の外形をケーブル本体部７の外形より大きくしてシース押出成形し、このシース押出成形した直後の光ファイバケーブル１をキャタピラ型引取機２７で前記ケーブル支持線部１５のみに引張張力を印加して引取ることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、光ファイバ素線、光ファイバ心線又は光ファイバテープ心線からなる光ファイバを小規模ビル或いは一般家庭に引き込む直前の電柱間に架設する自己支持型光ファイバケーブルの製造方法に関する。

従来、ＦＴＴＨ（Fiber to the Home）すなわち家庭またはオフィスでも超高速データ等の高速広帯域情報を送受できるようにするために、電話局から延線されたアクセス系の光ファイバケーブルから、ビルあるいは一般住宅などの加入者宅へ光ファイバ素線、光ファイバ心線又は光ファイバテープ心線からなる光ファイバが引き落とされて、これを配線するためにドロップ用の光ファイバケーブルが用いられている。つまり、ドロップ用の光ファイバケーブルは電柱上の幹線ケーブルの分岐クロージャから家庭内へ光ファイバを引き込む際に用いられ、主に、光ファイバドロップケーブル（屋外線）や、より長い布設径間長に適用するために支持線サイズをＵＰした少心光架空ケーブルが使用されている。これらの光ファイバドロップケーブルや少心光架空ケーブルは、所謂、自己支持型光ファイバケーブルと称する。

図４を参照するに、従来の自己支持型光ファイバケーブル１０１（以下、単に「光ファイバケーブル」とも呼ぶ）は、光ファイバ素線、光ファイバ心線又は光ファイバテープ心線からなる光ファイバを収容しているケーブルコア１０３をケーブル本体部用外被１０５で被覆した長尺のケーブル本体部１０７と、支持線１０９を支持線用外被１１１で被覆した長尺のケーブル支持線部１１３と、を有しており、前記ケーブル本体部１０７とケーブル支持線部１１３が首部１１５を介して互いに平行に一体化されている。図４の光ファイバケーブル１０１では、ケーブル支持線部１１３の外径Ｄ_１がケーブル本体部１０７の外径Ｄ_２より小さい寸法で形成されている。

また、一般的に、自己支持型光ファイバケーブル１０１は、布設時にかかる張力や風圧等の自然現象による張力がケーブル支持線部１１３に加わったとき、ケーブル支持線部１１３がいくらか伸びるとされている。もし、ケーブル本体部１０７とケーブル支持線部１１３が同じ長さであると、ケーブル本体部１０７ないしは内部の光ファイバが伸ばされてロス増することになる。そこで、予めケーブル本体部１０７がケーブル支持線部１１３に対して伸ばされる分だけ長く余長部を設けた自己支持型光ファイバケーブル１０１が開発されている。

ケーブル支持線部１１３に対してケーブル本体部１０７に余長部を設けた自己支持型光ファイバケーブル１０１の製造方法としては、例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献４では、光ファイバケーブル１０１を押出成形するための押出成形機の少なくとも後方に、図５に示されているように、張力付与装置としてのキャプスタン型引取機１１７が配置されている。支持線１０９とケーブルコア１０３の被覆を押出成形機に同時に押出して光ファイバケーブル１０１を押出成形し、この押出成形後に前記光ファイバケーブル１０１をキャプスタン型引取機１１７のキャプスタンプーリ１１９に巻き付け、冷却するものである。なお、光ファイバケーブル１０１としては、図４に示されているようにケーブル支持線部１１３の外径Ｄ_１がケーブル本体部１０７の外径Ｄ_２より小さい寸法（Ｄ_１＜Ｄ_２）で形成される。

したがって、ケーブル支持線部１１３とケーブル本体部１０７を同時にキャプスタンプーリ１１９に巻き付けられると、ケーブル本体部１０７の外径Ｄ_２がケーブル支持線部１１３の外径Ｄ_１より大きい分（巻付差）だけケーブル本体部１０７が伸ばされて余長部が形成されることになる。

特許文献３では、押出成形機の後方に張力付与装置としての断面台形状のキャプスタン型引取機１１７が配置されている。キャプスタンプーリ１１９はケーブル支持線部１１３側の半径がケーブル本体部１０７側の半径より小さく配置されることによりケーブル本体部１０７に余長が形成される構成である。

特許文献５では、特許文献１、特許文献２及び特許文献４で示されているものと同様のキャプスタンプーリ１１９で引取ってケーブル本体部１０７に余長部を形成した直後に、図６に示されているように、ケーブル支持線部１１３とケーブル本体部１０７にたるみがない状態でキャタピラ引取機１２１を用いて複数のプーリ１２３で回転駆動される平形ベルト１２５で上下から挟み込んで引き取ることにより、光ファイバケーブル１０１を安定に、かつ一定速度で余長を吸収しながら引き取るものである。

また、他の自己支持型光ファイバケーブル１０１の製造方法としては、特許文献６に示されているように、支持線１０９にケーブルコア１０３より高い張力を印加して、支持線１０９とケーブルコア１０３とを一体的にシースで被覆し、その後に前記張力を開放することにより、ケーブル支持線部１１３に対してケーブル本体部１０７を長くする製造方法が取られている。

この場合、張力付与装置が押出成形機の前後に配置されて前記支持線１０９に張力を付与するように構成されており、前記張力付与装置のうちの少なくとも後方の張力付与装置に、前記ケーブル支持線部１１３を把持する把持部と、前記ケーブル本体部１０７が余裕を持って収容される溝部が設けられている。したがって、前記ケーブル本体部１０７を前記溝部に収容して把持せずに、前記ケーブル支持線部１１３のみを把持してケーブル支持線部１１３のみに張力を与えて被覆を押出し成形するものがある。
特開平７−２３００２８号公報特開平８−９６９４４号公報特開平１０−７８５３８号公報特開平１０−１２５１５２号公報特開平１０−３３３００４号公報特許第３４６３６６３号公報

ところで、従来の自己支持型光ファイバケーブル１０１の製造方法においては、特許文献１〜５のいずれにおいても、基本的にはケーブル本体部１０７に対して張力をかけることにより伸ばされて余長部を設けるので、製造中にケーブル本体部１０７が破損して光ファイバが断線するという問題点があった。

また、特許文献６の従来の他の自己支持型光ファイバケーブル１０１の製造方法では、製造する光ファイバケーブル１０１の寸法に適合したキャプスタン型引取機１１７を用いる必要があるために、ケーブル支持線部１１３やケーブル本体部１０７の外径寸法を変更する場合には、製造装置を改造し、キャプスタンプーリ１１９を交換する必要があった。その結果、製造設備にコストがかかり、且つ、キャプスタンプーリ１１９の交換などの余分な作業工数が発生するという問題点があった。

この発明は上述の課題を解決するためになされたものである。

上記発明が解決しようとする課題を達成するために、この発明の自己支持型光ファイバケーブルの製造方法は、光ファイバ素線、光ファイバ心線又は光ファイバテープ心線からなる光ファイバを収容しているケーブルコアをケーブル本体部用外被で被覆した長尺のケーブル本体部と、支持線を支持線用外被で被覆した長尺のケーブル支持線部と、を有し、前記ケーブル本体部とケーブル支持線部が首部を介して互いに平行に一体化されている自己支持型光ファイバケーブルの製造方法において、
前記ケーブル本体部の中心とケーブル支持線部の中心を結ぶ平面に対して垂直の厚さ方向で前記ケーブル支持線部の外形をケーブル本体部の外形より大きくしてシース押出成形し、このシース押出成形した直後の光ファイバケーブルをキャタピラ型引取機で前記ケーブル支持線部のみに引張張力を印加して引取ることを特徴とするものである。

また、この発明の自己支持型光ファイバケーブルの製造方法は、光ファイバ素線、光ファイバ心線又は光ファイバテープ心線からなる光ファイバを収容しているケーブルコアをケーブル本体部用外被で被覆した長尺のケーブル本体部と、支持線を支持線用外被で被覆した長尺のケーブル支持線部と、を有し、前記ケーブル本体部とケーブル支持線部が首部を介して互いに平行に一体化されている自己支持型光ファイバケーブルの製造方法において、
前記ケーブル本体部の中心とケーブル支持線部の中心を結ぶ平面に対して垂直の厚さ方向で前記ケーブル支持線部の外形をケーブル本体部の外形より大きくしてシース押出成形し、このシース押出成形した直後の光ファイバケーブルをキャプスタン型引取機に巻き付けて前記ケーブル支持線部のみに引張張力を印加して引き取ることを特徴とするものである。

以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明によれば、前記ケーブル支持線部の外形をケーブル本体部の外形より大きくしてシース押出成形したので、最も一般的で簡便な引取装置であるキャタピラ型引取機を用いて自己支持型光ファイバケーブルを効率よく製造できる。また、ケーブル支持線部やケーブル本体部の寸法変更が生じても、製造設備の変更が不要であるので、製造設備を安価にできる。

また、ケーブル本体部に引張荷重を与えることがないため、製造中にケーブル本体部が破損して光ファイバが断線する事態を防止できる。

この発明によれば、前記ケーブル支持線部の外形をケーブル本体部の外形より大きくしてシース押出成形したので、最も一般的で簡便な引取装置であるキャプスタン型引取機を用いて自己支持型光ファイバケーブルを効率よく製造できる。また、ケーブル支持線部やケーブル本体部の寸法変更が生じても、製造設備の変更が不要であるので、製造設備を安価にできる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１（Ａ）を参照するに、この実施の形態に係る自己支持型光ファイバケーブル１（以下、単に「光ファイバケーブル」とも呼ぶ）は、紙面に対して直交した方向へ延伸された光ファイバ素線、光ファイバ心線又は光ファイバテープ心線からなる光ファイバを収容しているケーブルコア３と、このケーブルコア３の外周上を被覆した断面形状が円形状で樹脂からなるケーブル本体用外被としての例えば外被５と、から長尺のケーブル本体部７を構成している。

この長尺のケーブル本体部７と、このケーブル本体部７における外被５の左側に首部９を介して、支持線１１を被覆した樹脂からなる支持線用外被としての例えば外被１３で一体化された長尺のケーブル支持線部１５と、から構成されている。しかも、ケーブル支持線部１５の外径Ｄ_１がケーブル本体部７の外径Ｄ_２より大きい寸法（Ｄ_１＞Ｄ_２）で形成されている。

なお、この実施の形態では、基本的には、前記ケーブル本体部７の中心とケーブル支持線部１５の中心を結ぶ平面１７に対して垂直の厚さ方向で前記ケーブル支持線部１５の外形Ｔ_１がケーブル本体部７の外形Ｔ_２より大きく形成されている。つまり、ケーブル支持線部１５やケーブル本体部７の外形形状が図１（Ａ）に示されているような円形でない光ファイバケーブル１にも適用される。例えば、前記ケーブル本体部７の外形が矩形形状で、ケーブル支持線部１５の外形が円形形状である場合にも適用される。

次に、この発明の実施の形態の自己支持型光ファイバケーブル１の製造方法について説明する。なお、前述した図１（Ａ）の自己支持型光ファイバケーブル１を製造することを例にとって説明する。

図１（Ｂ）、（Ｃ）を併せて参照するに、光ファイバケーブル１を成形する製造ラインが図示されており、ケーブルコア３がケーブルコア送出装置１９から供給され、支持線１１が支持線送出装置２１から供給され、それぞれ押出成形機２３の押出ヘッド２５内の所定位置へ供給される。

より詳しく説明すると、押出ヘッド２５の中心部には図示しないニップル部が設けられていると共に、このニップル部の外周には、例えば図１（Ｃ）の光ファイバケーブル１の断面の外周形状とほぼ同形状のダイス孔を備えたダイス部が設けられている。このダイス部と前記ニップル部との間には外被５と外被１３のシースとしての熱可塑性樹脂Ｐが押し出される流路が設けられている。

また、前記ニップル部には、ケーブルコア３と支持線１１が通る通り穴としてのニップル孔がそれぞれ形成されている。

したがって、図１（Ｂ）において左側に設けられたケーブルコア送出装置１９のケーブルコア３と支持線送出装置２１の支持線１１がそれぞれ引き出され、押出ヘッド２５内へ送られ、対応する各ニップル孔を通って図１（Ｂ）において右方向へ走行すると共にダイス部の流路から溶融した熱可塑性樹脂Ｐが押し出されることにより、ケーブルコア３と支持線１１が共通の熱可塑性樹脂Ｐで被覆されると共にケーブル本体部７とケーブル支持線部１５とを連結する首部９が形成され、図１（Ａ）に示されている形状の光ファイバケーブル１がシース押出成形される。

さらに、前記光ファイバケーブル１は、上記のシース押出成形した直後に、張力付与装置としての例えば、通常のキャタピラ型引取機２７で前記ケーブル支持線部１５のみに引張張力を印加して引取られる。

より詳しく説明すると、上記のようにキャタピラ型引取機２７を構成する複数のプーリ２９で回転駆動される平形ベルト３１で牽引した場合は、ケーブル支持線部１５の外径Ｄ_１がケーブル本体部７の外径Ｄ_２より大きい寸法（Ｄ_１＞Ｄ_２）であるので、平形ベルト３１がケーブル支持線部１５のみに接触し、ケーブル本体部７との間には隙間が生じる。従って、ケーブル本体部７に比べてケーブル支持線部１５のみに高い張力を印加することができる。

また、ケーブル支持線部１５の外径Ｄ_１やケーブル本体部７の外径Ｄ_２（又は外形寸法Ｔ_２）を変更した場合においても、ケーブル支持線部１５の外径Ｄ_１をケーブル本体部７の外径Ｄ_２（又は外形寸法Ｔ_２）より大きくすることで、キャタピラ型引取機２７の変更は不要となる。

さらに、ケーブル支持線部１５の外径Ｄ_１をケーブル本体部７の外径Ｄ_２より大きくすることで、ケーブル本体部７を破損することなく、また、特殊な牽引装置を用いることなく、ケーブル支持線部１５のみに高張力を印加することができる。

その結果、押出成形機２３においては支持線１１がケーブルコア３より高い張力を印加された状態で、支持線１１とケーブルコア３が一体的にシースで被覆されることになるので、その後に前記張力が開放されることにより、ケーブル支持線部１５に比べてケーブル本体部７が長くなる。

以上のことから、ケーブル本体部７に余長部を設けた自己支持型光ファイバケーブル１を容易に製造することが可能となり、架線状態で光ファイバ心線に伸び歪がかかることを抑制することができ、光ファイバケーブル１の信頼性が向上する。

また、上記のようにケーブル本体部７に余長部を設けた自己支持型光ファイバケーブル１を容易に製造できるので、前記光ファイバケーブル１の中間部でケーブル支持線部１５とケーブル本体部７とを切離した時に、前記ケーブル支持線部１５と光アァイバケーブル本体部７との間に隙間が生じるので、クロージャの取り付けが容易となる。

さらに、上記のことから、ケーブル支持線部１５のサイズの変更やケーブル本体部７の寸法変更が生じても、製造設備の変更が不要であるので、製造設備を安価にできる。

また、上記のことから、支持線サイズの変更やケーブル本体部７の寸法変更が生じても、設備の変更が不要となり、製造作業工数を低減できる。

次に、この発明の他の実施の形態の自己支持型光ファイバケーブル１の製造方法について説明する。なお、前述した実施の形態の自己支持型光ファイバケーブル１の製造方法と同様の構成は同様の符号を付して詳細な説明は省略する。

ケーブルコア３と支持線１１がそれぞれ押出成形機２３の押出ヘッド２５内の所定位置へ供給され、図１（Ａ）に示されている形状の光ファイバケーブル１がシース押出成形されることは、前述した実施の形態と同様である。

上記の光ファイバケーブル１は、上記のシース押出成形した直後に、図２（Ａ）に示されているように、張力付与装置としての例えば、円筒型のキャプスタン型引取機３３のキャプスタンプーリ３５に巻き付けて前記ケーブル支持線部１５のみに引張張力を印加して引取られる。

より詳しく説明すると、上記のように通常の円筒型のキャプスタン型引取機３３のキャプスタンプーリ３５に巻き付けて牽引した場合は、図２（Ｂ）に示されているように、キャプスタンプーリ３５の半径をＲとすると、ケーブル支持線部１５の外径Ｄ_１がケーブル本体部７の外径Ｄ_２より大きい寸法（Ｄ_１＞Ｄ_２）であるので、ケーブル支持線部１５の巻付径はＲ＋（Ｄ_１／２）となり、一方、ケーブル本体部７の巻付径はＲ＋（Ｄ_２／２）となり、両者の巻付径の差から、ケーブル本体部７に比べてケーブル支持線部１５のみに高い張力を印加することができ、ケーブル支持線部１５が伸びることになる。

また、ケーブル支持線部１５の外径Ｄ_１やケーブル本体部７の外径Ｄ_２（又は外形寸法Ｔ_２）を変更した場合においても、ケーブル支持線部１５の外径Ｄ_１をケーブル本体部７の外径Ｄ_２より大きくすることで、上記の円筒型のキャプスタン型引取機３３の変更は不要となる。

その結果、押出成形機２３においては支持線１１がケーブルコア３より高い張力を印加された状態で、支持線１１とケーブルコア３が一体的にシースで被覆されることになるので、その後に前記張力が開放されることにより、ケーブル支持線部１５に比べてケーブル本体部７が長くなり、ケーブル本体部７に余長部を設けた自己支持型光ファイバケーブル１を容易に製造できる。その他の作用、効果は、前述したキャタピラ型引取機２７で牽引した場合とほぼ同様であるので、詳しい説明は省略する。

次に、この発明の実施の形態の自己支持型光ファイバケーブル１の製造方法の効果を詳細に説明する。この実施の形態の自己支持型光ファイバケーブル１としては、図３に示されている形態であり、前述した図１（Ａ）と同様の構成は同符号で説明する。

図３を参照するに、この光ファイバケーブル１は、紙面に対して直交した方向へ延伸された光ファイバ素線、光ファイバ心線又は光ファイバテープ心線からなる光ファイバ３７と、この光ファイバ３７を挟んでその両側に平行に配置された少なくとも一対の抗張力体３９と、前記光ファイバ３７と一対の抗張力体３９との外周上を被覆した断面形状が矩形形状で樹脂からなるケーブル本体部用外被としての例えば外被５と、前記光ファイバ３７と一対の抗張力体３９の中心軸（Ｘ軸）を通る第１平面１７と垂直で、かつ前記光ファイバ３７の中心軸（Ｙ軸）を通る第２平面４１の両側の離れた前記外被５の表面に形成されたノッチ４３と、から長尺のケーブル本体部７を構成している。なお、この場合、ケーブルコア３は光ファイバ３７と一対の抗張力体３９で構成されることになる。

上記の長尺のケーブル本体部７と、このケーブル本体部７における外被５の左側に首部９を介して、支持線１１を被覆した樹脂からなる支持線用外被としての例えば外被１３で一体化された長尺のケーブル支持線部１５と、から構成されるものである。なお、前記支持線１１の中心軸（Ｘ軸）を通る平面は前記第１平面１７と一致している。

また、上記の支持線１１にはφ２．３ｍｍの鋼線が用いられ、ケーブル支持線部１５の外径Ｄ_１は３．３ｍｍとしている。ケーブル本体部７は断面矩形の外形Ｔ_２は２．０ｍｍである。

上記の図３の光ファイバケーブル１が図１（Ｂ）、（Ｃ）に示す製造工程で製造される際に、支持線１１に２５００Ｎの張力を印加するようにキャタピラ型引取機２７にて引取りながら、押出成形機２３において光ファイバ３７、抗張力体３９、支持線１１を黒色ポリエチレンで共通被覆したところ、首部９やケーブル本体部７に亀裂、扁平等のダメージを与えることなく、押出成形を行うことが可能であった。また、このときのケーブル本体部７は、ケーブル支持線部１５に比べて約０．３％程度長い状態となった。

この発明の実施の形態の自己支持型光ファイバケーブル及びその製造方法を示すもので、（Ａ）は自己支持型光ファイバケーブルの断面図で、（Ｂ）は製造工程を示す概略説明図で、（Ｃ）はキャタピラ型引取機で引き取られる状態を示す斜視図である。（Ａ）はこの発明の他の実施の形態の自己支持型光ファイバケーブルの製造工程を示す概略説明図で、（Ｂ）は円筒型のキャプスタン型引取機で引き取られる状態を示す斜視図である。この発明の他の実施の形態の自己支持型光ファイバケーブルの断面図である。従来の製造工程で用いられる自己支持型光ファイバケーブルの断面図である。従来の製造工程で自己支持型光ファイバケーブルが円筒型のキャプスタン型引取機で引き取られる状態を示す斜視図である。従来の製造工程で自己支持型光ファイバケーブルがキャタピラ型引取機で引き取られる状態を示す斜視図である。

符号の説明

１光ファイバケーブル（自己支持型光ファイバケーブル）
３ケーブルコア
５外被（ケーブル本体用外被）
７ケーブル本体部
９首部
１１支持線
１３外被（支持線用外被）
１５ケーブル支持線部
１７平面（第１平面）
１９ケーブルコア送出装置
２１支持線送出装置
２３押出成形機
２５押出ヘッド
２７キャタピラ型引取機
２９プーリ
３１平形ベルト
３３キャプスタン型引取機
３５キャプスタンプーリ
３７光ファイバ
３９抗張力体
４１第２平面
４３ノッチ

Claims

光ファイバ素線、光ファイバ心線又は光ファイバテープ心線からなる光ファイバを収容しているケーブルコアをケーブル本体部用外被で被覆した長尺のケーブル本体部と、支持線を支持線用外被で被覆した長尺のケーブル支持線部と、を有し、前記ケーブル本体部とケーブル支持線部が首部を介して互いに平行に一体化されている自己支持型光ファイバケーブルの製造方法において、
前記ケーブル本体部の中心とケーブル支持線部の中心を結ぶ平面に対して垂直の厚さ方向で前記ケーブル支持線部の外形をケーブル本体部の外形より大きくしてシース押出成形し、このシース押出成形した直後の光ファイバケーブルをキャタピラ型引取機で前記ケーブル支持線部のみに引張張力を印加して引取ることを特徴とする自己支持型光ファイバケーブルの製造方法。
光ファイバ素線、光ファイバ心線又は光ファイバテープ心線からなる光ファイバを収容しているケーブルコアをケーブル本体部用外被で被覆した長尺のケーブル本体部と、支持線を支持線用外被で被覆した長尺のケーブル支持線部と、を有し、前記ケーブル本体部とケーブル支持線部が首部を介して互いに平行に一体化されている自己支持型光ファイバケーブルの製造方法において、
前記ケーブル本体部の中心とケーブル支持線部の中心を結ぶ平面に対して垂直の厚さ方向で前記ケーブル支持線部の外形をケーブル本体部の外形より大きくしてシース押出成形し、このシース押出成形した直後の光ファイバケーブルをキャプスタン型引取機に巻き付けて前記ケーブル支持線部のみに引張張力を印加して引き取ることを特徴とする自己支持型光ファイバケーブルの製造方法。