JP2009037047A - 光ファイバケーブル - Google Patents

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Abstract

【課題】機械強度を保ちつつ、十分なダクト布設性能を有する細径軽量化されたケーブル構造とする。
【解決手段】光ファイバケーブル1は、中心抗張力体3の外周に、少なくとも1本以上の光ファイバ5を収納したルースチューブ7の複数本を撚り合せ集合したケーブルコア9を有し、このケーブルコア9の外周にシース11を施している。しかも、前記ケーブルコア9の長手方向に直交する断面形状は、前記シース11が各ルースチューブ7の間に入り込んでいる充実押出シース部13と、前記シース11が前記ケーブルコア9の複数本のルースチューブ7に外接してパイプ状に施されているパイプ押出シース部23とが、前記ケーブルコア9の全長に亘って交互に繰り返される構成であることを特徴とする。
【選択図】図1

Description

この発明は、光ファイバケーブルに関し、特に光ファイバを収納したルースチューブの複数本を撚り合せ集合し、この複数のルースチューブの外周にシースを施した光ファイバケーブルに関する。
従来、特にルースチューブ型光ファイバケーブルは、光ファイバをPBT等の熱可塑性樹脂材料からなるルースチューブで収納した複数のルースチューブが中心テンションメンバの周囲に例えばSZで撚り合せて集合され、この集合した複数のルースチューブの外周にシースを施したものである。
なお、上記のシースが複数のルースチューブに外接するようにパイプ押出しされた光ファイバケーブルの構造は最もポピュラーで、公知・公用である。一方、上記のシースが複数のルースチューブの外周に充実押出しされた光ファイバケーブルの構造も、公知である。
上記のルースチューブ型光ファイバケーブルが主流である欧米において、近年のトレンドは光ファイバケーブルのダクト布設作業性の改善を目的とした(a)空気圧送性能向上と(b)光ファイバケーブルのドライ化を図ることである。
例えば、特許文献1では、光ファイバを収納したルースチューブの複数本を撚り合せ集合してケーブルコアを形成し、このケーブルコアの外周にシースを施す際に、前記シースの厚さを一定とすることで、ケーブルコアの複数のルースチューブの外形形状と、シースの外形形状が同じ(類似形状)とするケーブル構造である。
なお、この特許文献1は、上記の(a)空気圧送性能向上に関して、シースの低摩擦化とシースの表面波形状を特徴としている。すなわち、シースを一定の厚さで薄肉化することにより、ルースチューブの撚り目形状を表面に露出させるねらいがある。そして、マイクロダクトへ送通可能な細径軽量構造が実施例として記載されている。
特許文献2及び特許文献3では、光ファイバを収納した複数のルースチューブを撚り合せ集合してケーブルコアを形成した後、このケーブルコアの複数のルースチューブの外側に防水テープを施した上で、その外周にシースを充実押出したケーブル構造である。すなわち、シースは複数のルースチューブの間の隙間にまで入りこんでいる。また、上記のいずれの光ファイバケーブルも、ケーブルコアとシース間の防水方法としてルースチューブに外接して防水テープを施して上記の(b)光ファイバケーブルのドライ化を図る構造を特徴としている。
特許文献4では、撚り合せ集合した光ファイバ素線の外周に発泡ポリエチレン(発泡PE)を充実押出ししてシースを施したケーブル構造である。すなわち、低ヤング率の発泡ポリエチレンを光ファイバ素線の外周に直接、押出成形して密着力を上げることにより、曲がり癖がつきにくいケーブル構造として上記の(a)空気圧送性能を改善している。
特許文献5では、撚り合せ集合した光ファイバに内部シースを充実押出し、この内部シースの外周に外部シースを施した2層シースからなるケーブル構造である。内部シースは低ヤング率の材料であり、光ファイバ間に入り込むように構成されて緩衝層の役割を果たしており、外部シースは上記の(a)空気圧送性能の改善の方法が施されている。
特許文献6では、撚り合せ集合した光ファイバの外周に薄いフィルムを覆うように施し、その外周にシースを充実押出しした構造である。
US6912347号公報 US6205277号公報 US6681071号公報 特開平9−138331号公報 US4976519号公報 US4930860号公報
ところで、従来の特許文献1及び特許文献4の光ファイバケーブルは、空気圧送性能に特化し、シース強度が弱い構造であるために、光ファイバケーブルの側圧特性等の機械強度が劣る。
また、特許文献2及び特許文献3の光ファイバケーブルは、吸水性テープの厚さ分だけケーブル外径が大きくなるために、特に、マイクロダクトケーブルのように、ケーブル外径が空気圧送性能にシビアに影響する場合に不利である。
また、特許文献5は、機械強度改善のために、内部に低ヤング率の充実シース層の緩衝層を設けているが、工程が増えるために製造コスト的に不利になる。
以上のことから、従来の光ファイバケーブルの問題点は、下記に示す通りである。
(1)一定の薄肉シース厚による細径軽量化及びシース表面形状の改善を図るものでは、機械強度劣化が生じる。
(2)低ヤング率の発泡ポリエチレン(発泡PE)の充実シースにより曲がり癖の解消する場合は、機械強度劣化が生じる。
(3)コアケーブルに吸水テープをルースチューブに外接して沿わせることで光ファイバケーブルのドライ化を図る構造では、ケーブル外径が大きくなり、ケーブルコアとシースの密着力が小さくなるために、空気圧送性能の劣化が生じる。
この発明は、機械強度を保ちつつ、十分な空気圧送性能を有する細径軽量化された光ファイバケーブルを提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、この発明の光ファイバケーブルは、中心抗張力体の外周に、少なくとも1本以上の光ファイバを収納したルースチューブの複数本を撚り合せ集合したケーブルコアを有し、このケーブルコアの外周にシースを施した光ファイバケーブルにおいて、
前記ケーブルコアの長手方向に直交する断面形状は、前記シースが各ルースチューブの間に入り込んでいる充実押出シース部と、前記シースが前記ケーブルコアの複数本のルースチューブに外接してパイプ状に施されているパイプ押出シース部とが、前記ケーブルコアの全長に亘って交互に繰り返される構成であることを特徴とするものである。
また、この発明の光ファイバケーブルは、前記光ファイバケーブルにおいて、前記充実押出シース部の断面形状において、ケーブル外径をDとし、中心抗張力体の外径をDTMとし、ルースチューブの外径をDtubeとし、ルースチューブの外側のシース厚をTとし、ルースチューブの間のシース厚をTすると、
<T≦(D−DTM−Dtube)/2
であることが好ましい。
また、この発明の光ファイバケーブルは、前記光ファイバケーブルにおいて、前記充実押出シース部の間隔が20mm〜50mmであることが好ましい。
また、この発明の光ファイバケーブルは、前記光ファイバケーブルにおいて、前記ケーブルコアの複数本のルースチューブの周囲を粗巻線条体で粗巻きしたことが好ましい。
この発明の光ファイバケーブルは、中心抗張力体の外周に、少なくとも1本以上の光ファイバを収納したルースチューブの複数本を撚り合せ集合したケーブルコアを有し、このケーブルコアの外周にシースを施した光ファイバケーブルにおいて、
前記ケーブルコアの外周はシースをルースチューブの間に入り込ませない幅を有する粗巻線条体で粗巻きされることで、ルースチューブの間にシースが入り込まないパイプ押出シース部と、前記粗巻線条体の範囲以外のルースチューブの間にシースが入り込んだ充実押出シース部とを設けた構成であることを特徴とするものである。
また、この発明の光ファイバケーブルは、前記光ファイバケーブルにおいて、前記粗巻線条体をクロスバインダで粗巻きしたことが好ましい。
また、この発明の光ファイバケーブルは、前記光ファイバケーブルにおいて、前記粗巻線条体は吸水性材料で構成されていることが好ましい。
また、この発明の光ファイバケーブルは、前記光ファイバケーブルにおいて、前記粗巻線条体は、吸水性パウダを塗布したフラット形状のヤーンであることが好ましい。
また、この発明の光ファイバケーブルは、前記光ファイバケーブルにおいて、前記粗巻線条体は、細幅の吸水不織布であることが好ましい。
また、この発明の光ファイバケーブルは、前記光ファイバケーブルにおいて、前記ケーブルコアの複数本のルースチューブに、吸水性パウダを塗布した構造のリップコードを縦添えしたことが好ましい。
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、この発明の光ファイバケーブルによれば、充実押出シース部とシースパイプ構造がケーブルコアの長手方向に亘って交互に間欠的に繰り返されていることで、光ファイバケーブルの機械強度を保ちつつ、十分な空気圧送性能を有する細径軽量化されたケーブル構造とすることができる。しかも、充実押出シース部では各ルースチューブの相対位置ずれを防止でき、パイプ押出シース部ではルースチューブの取り出しを容易に行うことができる。
また、この発明の光ファイバケーブルによれば、基本的には、上記の光ファイバケーブルと同様であり、ケーブルコアの外周はシースをルースチューブの間に入り込ませない幅を有する粗巻線条体を長手方向に粗巻きされることで、粗巻線条体の内側でパイプ押出シース部が形成され、かつ、粗巻線条体の範囲以外では充実押出シース部が形成される構造により、光ファイバケーブルの機械強度を保ちつつ、十分な空気圧送性能を有する細径軽量化されたケーブル構造とすることができる。しかも、充実押出シース部では各ルースチューブの相対位置ずれを防止でき、パイプ押出シース部ではルースチューブの取り出しを容易に行うことができる。
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)〜(C)を参照するに、第1の実施の形態に係る光ファイバケーブル1は、中心抗張力体としての例えば中心テンションメンバ3の外周に、少なくとも1本以上の光ファイバ5を収納したルースチューブ7の複数本を撚り合せ集合したケーブルコア9を有し、このケーブルコア9の外周にシース11が施されている。しかも、上記のケーブルコア9の長手方向に直交する断面形状は、図1(B)に示すように、前記シース11が各ルースチューブ7の間に入り込んでいる充実押出シース部13と、図1(C)に示すように、前記シース11が前記ケーブルコア9の複数本のルースチューブ7に外接してパイプ状に施されているパイプ押出シース部15とが、前記ケーブルコア9の全長に亘って交互に繰り返される構成である。
なお、充実押出シース部13においてシース11がルースチューブ7の間に入り込んでいるのは、側圧によるルースチューブ7のつぶれを抑止するためである。また、シース11の材料は、ケーブル圧送特性に適した通常のHDPE(高密度ポリエチレン)あるいはLLDPE(直鎖状低密度ポリエチレン)の樹脂である。
また、充実押出シース部13とパイプ押出シース部15の間隔は、一般的な光ファイバケーブル1の仕様で定められる側圧試験における板の幅よりも小さいので、機械特性に影響しない。
また、この第1の実施の形態の光ファイバケーブル1は、例えば、図示しない押出成形機による押出成形でシース11を押出す時に、シース11が半溶融の状態でシース11の外側から間欠的にカシメを行うことで、充実押出シース部13とパイプ押出シース部15を交互に成形することができる。なお、充実押出シース部13の間隔は20〜50mm程度であることが望ましい。
なお、この第1の実施の形態の光ファイバケーブル1は、図2に示されているように、前記ケーブルコア9の複数本のルースチューブ7の周囲を、粗巻線条体17で、例えばクロスバインダで粗巻きすることにより、複数のルースチューブ7の撚り状態を押さえることができる。また、前記粗巻線条体17は、クロスバインダに限らず、単体のバインダで粗巻きしても良い。さらに、前記粗巻線条体17に吸水性材料を用いることで、光ファイバケーブル1の防水性能を持たせることができる。
また、この第1の実施の形態の光ファイバケーブル1は、上記のケーブルコア9の複数本のルースチューブ7に、吸水性パウダを塗布した構造のリップコードを縦添えすることが望ましい。例えば、図2では粗巻線条体17をクロスバインダ(又は単体)で粗巻きしたものであるが、これに替えて2本のリップコードを図2のように中心テンションメンバ3を挟んで対向位置に配置することができる。あるいは、図2の粗巻線条体17に加えて前記リップコードを縦添えすることもできる。これにより、光ファイバケーブル1の防水性能を持たせたり、より一層防水性能を向上させたりすることができる。
なお、上記の粗巻線条体17やリップコードは、吸水性パウダを塗布した構造の他に、吸水性ヤーンでも、細幅の吸水不織布でも、あるいは他の形態の吸水性材料でも良い。
また、上記の充実押出シース部13の断面形状において、シース11がルースチューブ7の間に入り込む程度に関しては、図2に示されているように、ケーブル外径をDとし、中心抗張力体の外径をDTMとし、ルースチューブ7の外径をDtubeとし、ルースチューブ7の外側のシース厚をTとし、ルースチューブ7の間のシース厚をTすると、
<T≦(D−DTM−Dtube)/2
であることが、光ファイバケーブル1の機械強度を確保することと、解体作業性(ルースチューブ7の取出し性)を向上するという観点から望ましいものである。
図3を参照するに、第1の実施の形態の光ファイバケーブル1の側圧特性と、シースがパイプ構造である従来の光ファイバケーブルの側圧特性がグラフで示されている。なおグラフの横軸のシース厚は、この光ファイバケーブル1では図2におけるルースチューブ7の外側のシース厚Tを示している。また、側圧特性は伝送損失が0.1dBを越えるときの側圧強度を示している。
図3のグラフから、第1の実施の形態の光ファイバケーブル1は、より薄いシース厚でも良好な側圧特性を持っていることが分かる。すなわち、従来の光ファイバケーブルよりもケーブル外径を細径化することができる。
以上のことから、この発明の第1の実施の形態の光ファイバケーブル1は、下記に示す効果を奏する。
(1)機械強度を保ちつつ、十分な空気圧送性能を有する細径軽量化されたケーブル構造とすることができる。
すなわち、シース11が各ルースチューブ7の間に入り込んでいる充実押出シース部13のシース充実構造と、シース11がケーブルコア9の複数本のルースチューブ7に外接してパイプ状に施されているパイプ押出シース部15のシース11パイプ構造が、ケーブルコア9の長手方向に亘って交互に間欠的に繰り返されていることで、充実押出シース部13ではシース11がルースチューブ7の補強材の役割を果たし、光ファイバケーブル1の側圧強度を劣化させず、細径化することができる。その結果、光ファイバケーブル1をより軽量化して空気圧送性能を向上させることができる。
しかも、充実押出シース部13では各ルースチューブ7の相対位置ずれを防止でき、パイプ押出シース部15ではルースチューブ7の取り出しを容易に行うことができる。
より詳しく説明すると、充実押出シース部13では、撚り合せした複数のルースチューブ7の間にまでシース11が入り込んでいるので、各ルースチューブ7の間に入り込んだシース11の存在により、ルースチューブ7を取り出しにくいが、その逆に、各ルースチューブ7の相対位置ずれを防止できる。一方、パイプ押出シース部15では、各ルースチューブ7の間にシース11の入り込みが存在しないので、各ルースチューブ7の相対的位置ずれが生じ易いが、その反面、ルースチューブ7の取り出しを容易に行うことができる。
なお、光ファイバケーブル1の口出しに際しては、図1(A)に示されているように、外観から判断して、ルースチューブ7を取り出し易いパイプ押出シース部15から作業を開始することで、作業能率が向上する。
(2)クロスバインダ(あるいは単体)の粗巻線条体17又はリップコードを設けたときは、粗巻線条体17又はリップコードに吸水材料を付加することにより、従来のような防水テープ等の吸水性のコアラップ無しで、ドライ防水構造とすることができる。その結果、光ファイバケーブル1を細径化することができ、ダクトへの空気圧送性能(送通性)を向上させることができる。
(3)従来のような防水テープ等の吸水性のコアラップが無いケーブル構造であるので、ルースチューブ7の口出しをする際に、シース除去後に、例えば、クロスバインダの粗巻線条体17を切断して解放し、次いでコアラップを除去するといったコアラップ除去作業が必要なくなる。
次に、この発明の第2の実施の形態に係る光ファイバケーブル19について図面を参照して説明する。なお、前述した第1の実施の形態の光ファイバケーブル1とほぼ同様であるので、主として異なる部分のみを説明し、同様の部材は同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
図4(A)、(B)を参照するに、第2の実施の形態に係る光ファイバケーブル19は、中心抗張力体としての例えば中心テンションメンバ3の外周に、少なくとも1本以上の光ファイバ5を収納したルースチューブ7の複数本を撚り合せ集合したケーブルコア9を有し、このケーブルコア9の外周にシース11が施されている。
しかも、前記ケーブルコア9の外周はシース11をルースチューブ7の間に入り込ませない幅を有する粗巻線条体21を長手方向に粗巻きされることで、ルースチューブ7の間にシース11が入り込まないパイプ押出シース部23と、前記粗巻線条体21の範囲以外のルースチューブ7の間にシース11が入り込んだ充実押出シース部25とを設けた構成である。
なお、この第2の実施の形態では、上記の粗巻線条体21はフラット形状のヤーン又はテープである。すなわち、上記の粗巻ヤーン(又はテープ)の粗巻線条体21の内側ではシース11がパイプ形状となり、粗巻ヤーン(又はテープ)の粗巻線条体21が無い部分ではシース11の充実形状となっている。なお、粗巻きヤーン(又はテープ)の幅は2mm〜10mm程度であり、粗巻きのピッチは15mm〜50mm程度であることが望ましい。
また、粗巻線条体21は上述したようにフラット形状であることが、ケーブル外径を小さく抑える点で望ましいが、必ずしもフラット形状には限定されない。
また、上記の粗巻線条体21としては、吸水ヤーンあるいは吸水テープなどの吸水性材料を使用することにより、従来のような防水テープ等のコアラップ無しで、防水性能を持たせることが可能となる。特に、マイクロダクトケーブルのような極細径ケーブル構造では、コアラップの厚さ分を無くすことによる細径化が、光ファイバケーブル19の空気圧送性能の向上に大きく寄与することとなる。
なお、図4(B)の光ファイバケーブル19は、例えば細径化された72心光ファイバケーブル(外径8.5mm)が示されており、粗巻線条体21にはフラットな形状の低収縮吸水ポリエステルヤーンが使用されている。
また、図5を参照するに、他の実施の形態の光ファイバケーブル27としては、細径化された96心光ファイバケーブル(外径10mm)が図示されており、粗巻線条体21にはフラットな形状の低収縮吸水ポリエステルヤーンが使用されている。
また、図6を参照するに、さらに他の実施の形態の光ファイバケーブル29としては、直径が8mmないしは10mmのダクトに空気圧送可能な72心光ファイバケーブル(外径6mm)が図示されており、粗巻線条体21にはフラットな形状の低収縮性のポリエステルヤーンが使用されている。さらに、光ファイバケーブル29の防水性能を持たせるために、リップコード31として2本の吸水性ヤーンが中心テンションメンバ3を挟んで対向位置でケーブルコア9の複数本のルースチューブ7に縦添えされている。この光ファイバケーブル29は、2000m(メートル)以上のダクトヘ圧送可能であることを確認した。
なお、上記の粗巻線条体21やリップコード31は、前述した第1の実施の形態と同様に、吸水性パウダを塗布した構造でも、吸水性ヤーンでも、細幅の吸水不織布でも、あるいは他の形態の吸水性材料でも良い。
以上のことから、この発明の第2の実施の形態の光ファイバケーブル19は、下記に示す効果を奏する。基本的には、前述した第1の実施の形態の光ファイバケーブル1の場合とほぼ同様である。
(1)ケーブルコア9の外周はシース11をルースチューブ7の間に入り込ませない幅を有する粗巻線条体21を長手方向に粗巻きされることで、粗巻線条体21の内側でパイプ押出シース部23が形成され、かつ、粗巻線条体21の範囲以外では充実押出シース部25が形成される構造により、充実押出シース部13ではシース11がルースチューブ7の補強材の役割を果たし、光ファイバケーブル19の側圧強度を劣化させず、細径化することができる。その結果、光ファイバケーブル19のダクトへの送通性が改善される。
(2)粗巻線条体21に吸水材料を付加することにより、従来のような防水テープ等の吸水性のコアラップ無しで、ドライ防水構造が可能となる。その結果、光ファイバケーブル19を細径化することができ、ダクトへの空気圧送性能(送通性)を向上させることができる。
なお、リップコード31を設けた場合を含むその他の同様の部材を設けた場合は、前述した第1の実施の形態の光ファイバケーブル1と同様の作用、効果を奏するものである。
(A)は、この発明の第1の実施の形態の光ファイバケーブルの概略的な正面図で、(B)は(A)の矢視IB−IB線の断面図で、(C)は(A)の矢視IC−IC線の断面図である。 この発明の他の第1の実施の形態の光ファイバケーブルの断面図である。 シース厚と伝送損失0.1dBを超えたときの側圧強度との関係を示すグラフである。 (A)は、この発明の第2の実施の形態の光ファイバケーブルの断面図で、(B)は(A)の矢視IVB−IVB線の断面図である。 この発明の他の第2の実施の形態の光ファイバケーブルの断面図である。 この発明の他の第2の実施の形態の光ファイバケーブルの断面図である。
符号の説明
1 光ファイバケーブル(第1の実施の形態の)
3 中心テンションメンバ(中心抗張力体)
5 光ファイバ
7 ルースチューブ
9 ケーブルコア
11 シース
13 充実押出シース部
15 パイプ押出シース部
17 粗巻線条体
19 光ファイバケーブル(第2の実施の形態の)
21 粗巻線条体
23 パイプ押出シース部
25 充実押出シース部
27 光ファイバケーブル
29 光ファイバケーブル
31 リップコード

Claims (10)

  1. 中心抗張力体の外周に、少なくとも1本以上の光ファイバを収納したルースチューブの複数本を撚り合せ集合したケーブルコアを有し、このケーブルコアの外周にシースを施した光ファイバケーブルにおいて、
    前記ケーブルコアの長手方向に直交する断面形状は、前記シースが各ルースチューブの間に入り込んでいる充実押出シース部と、前記シースが前記ケーブルコアの複数本のルースチューブに外接してパイプ状に施されているパイプ押出シース部とが、前記ケーブルコアの全長に亘って交互に繰り返される構成であることを特徴とする光ファイバケーブル。
  2. 前記充実押出シース部の断面形状において、ケーブル外径をDとし、中心抗張力体の外径をDTMとし、ルースチューブの外径をDtubeとし、ルースチューブの外側のシース厚をTとし、ルースチューブの間のシース厚をTすると、
    <T≦(D−DTM−Dtube)/2
    であることを特徴とする請求項1記載の光ファイバケーブル。
  3. 前記充実押出シース部の間隔が20mm〜50mmであることを特徴とする請求項1又は2記載の光ファイバケーブル。
  4. 前記ケーブルコアの複数本のルースチューブの周囲を粗巻線条体で粗巻きしたことを特徴とする請求項1、2又は3記載の光ファイバケーブル。
  5. 中心抗張力体の外周に、少なくとも1本以上の光ファイバを収納したルースチューブの複数本を撚り合せ集合したケーブルコアを有し、このケーブルコアの外周にシースを施した光ファイバケーブルにおいて、
    前記ケーブルコアの外周はシースをルースチューブの間に入り込ませない幅を有する粗巻線条体で粗巻きされることで、ルースチューブの間にシースが入り込まないパイプ押出シース部と、前記粗巻線条体の範囲以外のルースチューブの間にシースが入り込んだ充実押出シース部とを設けた構成であることを特徴とする光ファイバケーブル。
  6. 前記粗巻線条体をクロスバインダで粗巻きしたことを特徴とする請求項4又は5記載の光ファイバケーブル。
  7. 前記粗巻線条体は吸水性材料で構成されていることを特徴とする請求項4、5又は6記載の光ファイバケーブル。
  8. 前記粗巻線条体は、吸水性パウダを塗布したフラット形状のヤーンであることを特徴とする請求項7記載の光ファイバケーブル。
  9. 前記粗巻線条体は、細幅の吸水不織布であることを特徴とする請求項7記載の光ファイバケーブル。
  10. 前記ケーブルコアの複数本のルースチューブに、吸水性パウダを塗布した構造のリップコードを縦添えしたことを特徴とする請求項1〜9のうちの一つに記載の光ファイバケーブル。
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