JP2010164694A - スロットコア及びその製造方法、並びに前記スロットコアを用いた光ファイバケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】異なるシースの収縮量を相殺することで、光ファイバケーブルが直線状になるようにする。
【解決手段】光ファイバケーブルは、光ファイバを内部に収納する１つの溝を有し、かつその溝の長さ方向に垂直な断面において前記溝の開口部の中央を通りほぼ左右対称とする方向をＹ軸としたとき、前記Ｙ軸及び／又はその近傍に少なくとも２本以上の抗張力体１７Ａ，１７Ｂを配設したスロットコア７と、このスロットコア７の周囲を被覆するシースを備えると共に、前記シースが前記溝の開口部側のシース厚を前記溝の開口部側と反対側の薄肉部のシース厚よりも相対的に厚くした厚肉部を有する。前記スロットコア７は、製造後のケーブルが直線状になるように前記溝の開口部側のシースの収縮を相殺すべく、前記少なくとも２本の抗張力体１７Ａ，１７Ｂのうちで前記シースの薄肉部側の抗張力体１７Ｂを収縮させるように他の抗張力体１７Ａとの線長差を設ける。
【選択図】図１

Description

この発明は、スロットコア及びその製造方法、並びに前記スロットコアを用いた光ファイバケーブルに関し、特に光ファイバを収納する１つの溝を備え、かつ少なくとも２本の抗張力体を有するスロットコアと、そのスロットコアの周囲をシースで被覆している１溝スロットコア型の光ファイバケーブルに使用されるスロットコア及びその製造方法、並びに前記スロットコアを用いた光ファイバケーブルに関する。

従来、光ファイバを内部に収納する１つの溝を備えたスロットコアと、このスロットコアの周囲を被覆するシースとからなる光ファイバケーブルにおいては、特許文献１に示されているように、前記シースが前記溝の開口部側のシース厚を前記開口部と反対側のシース厚よりも相対的に厚くした偏心シース構造のケーブルが開示されている。

特開２００８−７６８９７号公報

ところで、従来の特許文献１においては、特に、図７に示されているように、光ファイバケーブル１０１が、光ファイバ１０３を内部に収納する１つの溝１０５を備え、かつ少なくとも２本の抗張力体１０７Ａ，１０７Ｂを内部に有するスロットコア１０９を用いている場合は、シース１１１（ケーブル）の長さ方向に垂直な断面においてシース１１１（ケーブル）の中心Ｃを通り前記溝１０５の開口部１１３の中央を結ぶ方向をＹ軸とし、シース１１１（ケーブル）の中心Ｃを通り前記Ｙ軸に直交する方向をＸ軸としたとき、２本の抗張力体１０７Ａ，１０７Ｂは前記溝１０５の開口部１１３の側と反対側の位置でスロットコア１０９の内部にＹ軸上に配設されている。

上記の２本の抗張力体１０７Ａ，１０７Ｂの中心を点Ｏとしたとき、その点Ｏを通りＹ軸に垂直なＸ_１軸に対してシース１１１（ケーブル）が対称でないために、Ｘ_１軸を基準にしてシース１１１が多い側と少ない側ではシース１１１の収縮量が異なるので、図８に示されているように、光ファイバケーブル１０１に変形した曲がりが生じる。

この曲がりは、光ファイバケーブル１０１のダクト内への通線性が悪化したり、架空配線ではハンガ内でケーブルがうねり、通線性を悪化させる要因となる。また、ケーブルを布設時の束取りや８の字取りの作業性が損なわれる要因ともなる。

さらに、光ファイバケーブル１０１を曲げた際に、曲げ中心軸はＹ軸と一致し、さらに実装する光ファイバ１０３の積層中心と一致することが望ましいが、シース１１１の収縮の影響を受ける場合は、図８に示されているように、曲げ中心軸ＢＬが２本の抗張力体１０７Ａ，１０７Ｂの中心を結ぶＹ軸からずれるために、光ファイバ１０３の中心とケーブルの曲げ中心軸ＢＬの差（層心径差）が生じるので、光ファイバ１０３の伝送損失特性が悪くなる場合があるという問題点があった。

この発明は、異なるシースの収縮量を相殺するように工夫することで、光ファイバケーブルが直線状になるようにすることを目的とする。

上記の課題を解決するために、この発明のスロットコアは、光ファイバを内部に収納する１つの溝を有し、かつその溝の長さ方向に垂直な断面において前記溝の開口部の中央を通りほぼ左右対称とする方向をＹ軸としたとき、前記Ｙ軸及び／又はその近傍に少なくとも２本以上の抗張力体を内部に配設したスロットコアと、このスロットコアの周囲を被覆するシースを備えると共に、前記シースが前記溝の開口部側のシース厚を前記溝の開口部側と反対側の薄肉部のシース厚よりも相対的に厚くした厚肉部を有する偏心シース構造である光ファイバケーブルに用いられる前記スロットコアであって、
製造後のケーブルが直線状になるように前記溝の開口部側のシースの収縮を相殺すべく、前記少なくとも２本の抗張力体のうちで前記シースの薄肉部側の抗張力体を収縮させるように他の抗張力体との線長差を設けたことを特徴とするものである。

また、この発明のスロットコアは、前記スロットコアにおいて、前記線長差は、前記シースの薄肉部側の抗張力体とその他の抗張力体の差を基準スロットコアの長さに対する割合で表したとき、その線長差が０．０５％以上で、かつ０．２８％以下であることが好ましい。

この発明のスロットコアの製造方法は、光ファイバを内部に収納する１つの溝を有し、かつその溝の長さ方向に垂直な断面において前記溝の開口部の中央を通りほぼ左右対称とする方向をＹ軸としたとき、前記Ｙ軸及び／又はその近傍に少なくとも２本以上の抗張力体を内部に配設したスロットコアと、このスロットコアの周囲を被覆するシースを備えると共に、前記シースが前記溝の開口部側のシース厚を前記溝の開口部側と反対側の薄肉部のシース厚よりも相対的に厚くした厚肉部を有する偏心シース構造である光ファイバケーブルに用いられる前記スロットコアを製造する際に、
前記少なくとも２本の抗張力体に対して規定の線長差を得るように前記少なくとも２本の抗張力体の送り出し張力を変えて調整した状態で、押出成形を行うことを特徴とするものである。

この発明の光ファイバケーブルは、光ファイバを内部に収納する１つの溝を有し、かつその溝の長さ方向に垂直な断面において前記溝の開口部の中央を通りほぼ左右対称とする方向をＹ軸としたとき、前記Ｙ軸及び／又はその近傍に少なくとも２本以上の抗張力体を内部に配設したスロットコアと、このスロットコアの周囲を被覆するシースを備えると共に、前記シースが前記溝の開口部側のシース厚を前記溝の開口部側と反対側の薄肉部のシース厚よりも相対的に厚くした厚肉部を有する偏心シース構造である光ファイバケーブルにおいて、
製造後のケーブルが直線状になるように前記溝の開口部側のシースの収縮を相殺すべく、前記少なくとも２本の抗張力体のうちで前記シースの薄肉部側の抗張力体を収縮させるように他の抗張力体との線長差を設けた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、前記線長差は、前記シースの薄肉部側の抗張力体とその他の抗張力体の差を基準スロットコアの長さに対する割合で表したとき、その線長差が０．０５％以上で、かつ０．２８％以下であることが好ましい。

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、この発明のスロットコアによれば、このスロットコアに内蔵される少なくとも２本の抗張力体は、当該スロットコアが用いられる光ファイバケーブルのシースの薄肉部側の抗張力体をシースの厚肉部側の抗張力体に対して短くして線長差を設けたので、そのスロットコアを用いて製造した光ファイバケーブルは、シースの薄肉部側の抗張力体の張力がシースの収縮力を相殺するように作用してケーブル内部の応力バランスを保つことによりケーブル全体を直線状に保つと共にケーブルの伝送特性、歪み特性を良好に保つことが可能となる。

また、この発明のスロットコアの製造方法によれば、スロットコアに内蔵される少なくとも２本の抗張力体に規定の線長差を設けることができるので、そのスロットコアを用いて製造した光ファイバケーブルは、シースの薄肉部側の抗張力体の張力がシースの収縮力を相殺するように作用してケーブル内部の応力バランスを保つことによりケーブル全体を直線状に保つと共にケーブルの伝送特性、歪み特性を良好に保つことが可能となる。

また、この発明の光ファイバケーブルによれば、少なくとも２本の抗張力体に規定の線長差を設けたスロットコアが用いられることで、ケーブルの直線性に優れ、かつ伝送損失に優れた光ファイバケーブルを提供することができる。

この発明の実施の形態のスロットコアの製造方法の概略を説明する斜視図である。 図１の押出成形装置の概略的な断面図である。 図２の矢視ＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。 この発明の実施の形態のスロットコアの断面図である。 この発明の実施の形態で製造される光ファイバケーブルの断面図である。 図５の光ファイバケーブルを曲げた時の状態を示す斜視図である。 従来の光ファイバケーブルの断面図である。 図７の光ファイバケーブルを曲げた時の状態を示す斜視図である。

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５を参照するに、まず、この実施の形態に係るスロットコアが用いられる光ファイバケーブル１の一例としては、従来技術で説明したのと同様の光ファイバケーブルを挙げることができる。すなわち、基本的には、光ファイバ３を内部に収納するための１つの溝５を備えたスロットコア７と、このスロットコア７の周囲を被覆するシース９と、を備えており、上記のシース９は例えばポリエチレン樹脂などの樹脂からなり、溝５の開口部１１の側のシース厚が溝５の開口部１１の側と反対側のシース厚よりも相対的に厚くした厚肉部１３を有する偏心シース構造としている。言い換えれば、溝５の開口部１１の側と反対側のシース９は薄肉部１５となっている。

より詳しくは、光ファイバケーブル１の長さ方向に垂直な断面において、前記溝５の開口部１１の側のシース厚が最大シース厚（厚肉部１３）となると共に前記溝５の開口部１１の側と反対側のシース厚が最小シース厚（薄肉部１５）となる。

上記構成の１溝スロット型の光ファイバケーブル１にあって、当該シース（ケーブル）の長さ方向に垂直な断面においてシース（ケーブル）中心Ｃを通り前記溝５の開口部１１の中央を結ぶ方向をＹ軸とし、シース（ケーブル）中心Ｃを通り前記Ｙ軸に直交する方向をＸ軸としたとき、前記Ｙ軸がケーブル曲げ中立線となるように、少なくとも２本以上の線状体としての例えば抗張力体１７を前記溝５の開口部１１の側と反対側の位置でスロットコア７の内部にＹ軸上及び／又はその近傍に配設している。なお、上述したＹ軸の近傍とは、例えば一対の線状体がＹ軸を挟んでその近傍に対向するように配置することで、Ｙ軸がケーブル曲げ中立線となる。

なお、この実施の形態では２本の抗張力体１７Ａ，１７Ｂが配置されている。また、抗張力体１７としては、前述した線状体に限らず、帯状体であっても良く、材質は鋼線やＦＲＰなどを用いることができる。上記の帯状体とは、断面が偏平形状、楕円形状、あるいは長方形などの矩形状で、長尺の帯状のものをいう。

また、この実施の形態ではスロットコア７の溝５が断面円形であるが、溝５の断面形状は断面円形に限定されるものではない。この溝５の内部に１本以上の光ファイバ３が収納されるもので、図１では光ファイバ３としては、合計１０枚の光ファイバテープ心線が収納されている。なお、光ファイバ３が溝５の内部に収納されるとき、光ファイバ３の周囲は空隙であっても、あるいは緩衝材が介在されていても良い。このいずれの場合でも、溝５内に収納する光ファイバ３の位置は前記Ｙ軸にほぼ一致するように配設されていることが望ましい。

なお、光ファイバ３としては、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などが用いられる。

また、前記スロットコア７の溝５の開口部１１を覆い、かつ、スロットコア７の全周は覆わない幅を有する縦添えテープ１９が縦添えされている。なお、縦添えテープ１９には粗巻き等で押さえ巻きをすることなく、直にシース９が施されている。なお、縦添えテープ１９の材質としては、不織布、ＰＥＴテープなどのプラスチックテープなどが挙げられる。

上記の光ファイバケーブル１におけるシース９の収縮による変形した曲がりを防ぐために、この実施の形態では、予めシース９の収縮によるケーブルの曲がりの影響を考慮して、２本の抗張力体１７Ａ，１７Ｂのうちでシース９の薄肉部１５側の抗張力体１７Ｂを収縮するように引っ張りながらスロットコア７の内部に埋設することで、光ファイバケーブル１の全体の曲がりを抑制することとしている。

そこで、この実施の形態に係るスロットコアの製造方法について図面を参照して説明する。

図１を参照するに、この実施の形態に係るスロットコアの製造方法は、光ファイバ３を内部に収納する１つの溝５を有し、かつその溝５の長さ方向に垂直な断面において前記溝５の開口部１１の中央を通りほぼ左右対称とする方向をＹ軸としたとき、前記Ｙ軸に少なくとも２本の抗張力体１７Ａ，１７Ｂを配設したスロットコア７を押出成形する。

すなわち、図２および図３に示されているように、この実施の形態では、２本の抗張力体１７Ａ，１７Ｂをそれぞれ送り出し、押出成形装置２１によりスロット成形が施される。

押出成形装置２１では、ニップル２３の先端に前記溝５とほぼ同じ形状（その断面がほぼ円形形状）の突出部２５を設け、この突出部２５の上面が押出しダイス２７のダイス孔２９の上面に接触するように配置して、スロット溝５の開口部１１を形成している。

さらに、各抗張力体用ボビン３１から送出された２本の抗張力体１７Ａ，１７Ｂがニップル２３のＹ軸上に該当する位置に設けた抗張力体用の２つのニップル孔部３３に挿通される。このとき、ケーブル製造後のシース９の収縮力を相殺するように抗張力体１７に収縮力を付与させるため、２本の抗張力体１７Ａ，１７Ｂに対して規定の線長差を得るように前記２本の抗張力体１７Ａ，１７Ｂの送り出し張力を変えて調整している。

すなわち、予めシース９の収縮によるケーブルの曲がりの影響を考慮して、ケーブル製造後の光ファイバケーブル１が直線状になるように前記溝５の開口部１１側のシース９の収縮を相殺すべく、前記２本の抗張力体１７Ａ，１７Ｂのうちで前記シース９の薄肉部１５側の抗張力体１７Ｂを相対的に高い張力で引っ張りながら送り出すことで線長差を設ける。換言すれば、図５のシース９の薄肉部１５側の抗張力体１７Ｂがシース９の厚肉部１３側の抗張力体１７Ａと比較して相対的に短く実装されるようにスロット押出成形の際に送り出し張力を高くする。

なお、上記の抗張力体１７の収縮量は、ある一定の長さのスロットコア７から２本の抗張力体１７Ａ，１７Ｂだけ取り出し、２本の抗張力体１７Ａ，１７Ｂ長さの差、つまりすなわち線長差を測定することにより確認することができる。

ここで、線長差は式（１）にて表すことができる。

線長差（％）＝［（ＴＭ１ −ＴＭ２）／Ｌ］×１００・・・・・・・（１）
ただし、ＴＭ１は、開口部１１側の抗張力体１７の長さ（厚肉部１３側）
ＴＭ２は、開口部１１側と反対側の抗張力体１７の長き（薄肉部１５側）
Ｌは、基準スロットコア７の長さ
である。

上記のように２本の抗張力体１７Ａ，１７Ｂに線長差を形成した状態で、コア用樹脂３５が押出しダイス２７の樹脂流路３７を経て前記ダイス孔２９から押し出され、図４に示されるスロットコア７が押出成形される。このスロットコア７は押出成形後に水槽３９で冷却されてから引取キャタピラ４１にて引き取られ、巻取りドラム４３に巻き取られる。

したがって、上記のスロットコア７が光ファイバケーブル１に用いられることにより、スロットコア７は２本の抗張力体１７Ａ，１７Ｂが押出成形にてコア用樹脂３５と一体化した後に開放されることで、伸ばした側の抗張力体１７Ｂに収縮力が働くために、ケーブル製造後に、溝５の開口部１１側のシース９の収縮を抑制することが可能となる。シース９が温度収縮により発生する応力を緩和することで、ケーブル内部の応力バランスを保つことにより光ファイバケーブル１の全体の曲がりを抑制することができる。

次に、表１に示される８種類のテープ心線を試作ケーブルＡ〜Ｈとして作製し、各試作ケーブルＡ〜Ｈにおけるケーブル曲がり状態の確認と損失温度特性評価を行ったところ、その結果は表１に示されている通りである。

なお、ケーブル伝送特性の測定は１．５５μｍ波長にて実施し、０.２５ｄＢ／ｋｍ以下を合格とする。また、伝送損失温度特性の温度サイクルは−３０度〜＋７０度×３サイクルとし、その値は１．５５μｍ波長にて測定した最大値を示すものである。また、ケーブル直線性は延線時に直線状であり、問題ないレベルを○とし、うねりが認められるが許容レベルを△とし、うねりが大きく不良レベルを×とした。

これにより、前述した線長差は、表１から最適化することができる。試作の結果によると、線長差が０．０５％未満ではケーブルのうねりが生じ、伝送特性も満足できないものであった。また、線長差が０．３０％以上では損失温度特性の劣化が確認された。

したがって、薄肉部１５側の抗張力体１７Ｂを厚肉部１３側の抗張力体１７Ａに対して短くし、その線長差が０．０５％以上で、かつ０．２８％以下で実装されるように抗張力体１７Ｂの張力を調整して製造することが望ましい。このようにすることで、ケーブル製造後、抗張力体１７Ｂの張力がシース９の収縮力を相殺するように作用し、ケーブル全体を直線状に保つと共にケーブルの伝送特性、歪み特性を良好に保つことが可能となる。

以上説明したように、少なくとも２本の抗張力体１７Ａ，１７Ｂに規定の線長差を設けたスロットコア７が光ファイバケーブル１に用いられると、ケーブルの直線性に優れ、かつ伝送損失に優れた光ファイバケーブル１が得られる。

なお、表１は２本の抗張力体１７Ａ，１７Ｂの線長差が光ファイバケーブル１に与える影響を評価しているが、前記線長差が単なるスロットコア７に与える影響も、表１とほぼ同様の評価が得られる。

１ 光ファイバケーブル
３ 光ファイバ
５ 溝
７ スロットコア
９ シース
１１ 開口部
１３ 厚肉部
１５ 薄肉部
１７，１７Ａ，１７Ｂ 抗張力体
１９ 縦添えテープ
２１ 押出成形装置
２３ ニップル
２５ 突出部
２７ 押出しダイス
２９ ダイス孔
３１ 抗張力体用ボビン
３３ ニップル孔部
３５ コア用樹脂
３７ 樹脂流路
３９ 水槽
４１ 引取キャタピラ
４３ 巻取りドラム

Claims (5)

1. 光ファイバを内部に収納する１つの溝を有し、かつその溝の長さ方向に垂直な断面において前記溝の開口部の中央を通りほぼ左右対称とする方向をＹ軸としたとき、前記Ｙ軸及び／又はその近傍に少なくとも２本以上の抗張力体を内部に配設したスロットコアと、このスロットコアの周囲を被覆するシースを備えると共に、前記シースが前記溝の開口部側のシース厚を前記溝の開口部側と反対側の薄肉部のシース厚よりも相対的に厚くした厚肉部を有する偏心シース構造である光ファイバケーブルに用いられる前記スロットコアであって、
   製造後のケーブルが直線状になるように前記溝の開口部側のシースの収縮を相殺すべく、前記少なくとも２本の抗張力体のうちで前記シースの薄肉部側の抗張力体を収縮させるように他の抗張力体との線長差を設けたことを特徴とするスロットコア。
2. 前記線長差は、前記シースの薄肉部側の抗張力体とその他の抗張力体の差を基準スロットコアの長さに対する割合で表したとき、その線長差が、０．０５％以上で、かつ０．２８％以下であることを特徴とする請求項１記載のスロットコア。
3. 光ファイバを内部に収納する１つの溝を有し、かつその溝の長さ方向に垂直な断面において前記溝の開口部の中央を通りほぼ左右対称とする方向をＹ軸としたとき、前記Ｙ軸及び／又はその近傍に少なくとも２本以上の抗張力体を内部に配設したスロットコアと、このスロットコアの周囲を被覆するシースを備えると共に、前記シースが前記溝の開口部側のシース厚を前記溝の開口部側と反対側の薄肉部のシース厚よりも相対的に厚くした厚肉部を有する偏心シース構造である光ファイバケーブルに用いられる前記スロットコアを製造する際に、
   前記少なくとも２本の抗張力体に対して規定の線長差を得るように前記少なくとも２本の抗張力体の送り出し張力を変えて調整した状態で、押出成形を行うことを特徴とするスロットコアの製造方法。
4. 光ファイバを内部に収納する１つの溝を有し、かつその溝の長さ方向に垂直な断面において前記溝の開口部の中央を通りほぼ左右対称とする方向をＹ軸としたとき、前記Ｙ軸及び／又はその近傍に少なくとも２本以上の抗張力体を内部に配設したスロットコアと、このスロットコアの周囲を被覆するシースを備えると共に、前記シースが前記溝の開口部側のシース厚を前記溝の開口部側と反対側の薄肉部のシース厚よりも相対的に厚くした厚肉部を有する偏心シース構造である光ファイバケーブルにおいて、
   製造後のケーブルが直線状になるように前記溝の開口部側のシースの収縮を相殺すべく、前記少なくとも２本の抗張力体のうちで前記シースの薄肉部側の抗張力体を収縮させるように他の抗張力体との線長差を設けたことを特徴とする光ファイバケーブル。
5. 前記線長差は、前記シースの薄肉部側の抗張力体とその他の抗張力体の差を基準スロットコアの長さに対する割合で表したとき、その線長差が０．０５％以上で、かつ０．２８％以下であることを特徴とする請求項４記載の光ファイバケーブル。

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