JP2011169939A - 光ファイバユニット及び光ファイバケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバケーブルの中間後分岐の作業性を向上できるとともに、損失増加特性などのケーブル特性が劣化するのを防止できる技術を提供する。
【解決手段】光ファイバの集合体を束ねて、複数のバンドル材を長手方向に螺旋状に巻回してなる光ファイバユニットにおいて、複数のバンドル材のいずれか２本が交差している交差点の一部又は全部でバンドル材同士を接着し、バンドル材の接着された交差点の間隔を一定に保持する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ファイバの集合体をバンドル材で束ねた光ファイバユニット及びこの光ファイバユニットを収容した光ファイバケーブルに関する。

近年、インターネットの普及に伴い、光ファイバを一般家庭に直接引き込んで高速通信サービスを実現するＦＴＴＨ（Fiber To The Home）が急速に拡大している。一般に、ＦＴＴＨに用いられる光ファイバケーブルには、大容量のデータ通信に対応すべく光ファイバの集合体が収容されている。
ここで、光ファイバの集合体とは、光ファイバ素線（光ファイバの周囲に必要最小限の保護被覆を施したもの、以下、光ファイバ）、光ファイバテープ心線又は光ファイバユニットを複数集合したものを意味する。また、光ファイバ集合体をバンドル材により束ねたものを総称して光ファイバユニットと呼んでいる。

従来の光ファイバユニットは、光ファイバケーブルの細径化・高密度化を実現すべく、例えば、糸状又はテープ状のバンドル材により光ファイバ集合体を束ねた構成となっている（例えば特許文献１）。特許文献１には、光ファイバ集合体に２本のバンドル糸を逆向きに粗巻きし、バンドル糸が互いに交差するようにした光ファイバユニットが開示されている。
光ファイバケーブルからＦＴＴＨ利用者宅に光ファイバを引き落とす場合には、光ファイバケーブルを中間分岐して所望の光ファイバユニットを取り出し、この光ファイバユニットから単心線を分離して取り出す必要がある。そこで、光ファイバユニットを識別できるように、ユニットごとにバンドル材の着色を変える等の工夫がなされている。

特開平９−２６５３４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の光ファイバユニットでは、光ファイバ集合体の周囲をバンドル糸で粗巻きしているだけで結束力が弱く、製造時や中間後分岐作業においてバンドル糸の交差点が移動して交差点間隔が広がると、その部分から光ファイバが単心で飛び出しやすくなり、損失増加を引き起こす虞がある。また、光ファイバユニットの末端ではバンドル糸がばらけてしまうため、ユニットごとの区別が困難となる。

本発明は、光ファイバケーブルの中間後分岐の作業性を向上できるとともに、損失増加特性などのケーブル特性が劣化するのを防止できる技術を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するためになされたもので、光ファイバの集合体を束ねて、複数のバンドル材を長手方向に螺旋状に巻回してなる光ファイバユニットにおいて、
前記複数のバンドル材のいずれか２本が交差している交差点の一部又は全部で、バンドル材同士が接着されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光ファイバユニットにおいて、前記複数のバンドル材のうち少なくとも２本のバンドル材は互いに逆方向に巻回され、この逆方向に巻回されたバンドル材が交差している交差点の一部又は全部で、バンドル材同士が接着されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光ファイバユニットにおいて、前記交差点の接着箇所の間隔は、１０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の光ファイバユニットにおいて、前記複数のバンドル材は、２０ｍｍ以上５００ｍｍ以下のピッチで巻回されていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の光ファイバユニットを収容したケーブルコアの外周を外被で被覆してなることを特徴とする光ファイバケーブルである。

本発明に係る光ファイバユニットによれば、バンドル材の交差点の接着間隔が一定に保持されるので、光ファイバケーブルの中間後分岐作業時に単心線が不用意に飛び出すのを効果的に防止できる。また、光ファイバユニットの末端でバンドル材がばらけることもないので、ユニットごとに容易に区別できる。したがって、光ファイバケーブルの中間後分岐の作業性が格段に向上する。
また、バンドル材における接着点以外の部分は柔軟に動くことができるので、バンドルされた光ファイバは必要以上に拘束されない。したがって、バンドルされた光ファイバは曲げに柔軟に追従できるので、曲げ応力により損失増加が増大するなどケーブル特性が劣化するのを防止できる。

第１実施形態に係る光ファイバユニットの概略構成を示す図である。 面ファスナ構造の一例を示す図である。 光ファイバユニットを収容したスロット型光ファイバケーブルの概略構成を示す図である。 第２実施形態に係る光ファイバユニットの概略構成を示す図である。 第３実施形態に係る光ファイバユニットの概略構成を示す図である。 第４実施形態に係る光ファイバユニットの概略構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る光ファイバユニットの概略構成を示す図である。
図１に示すように、第１実施形態の光ファイバユニット１は、光ファイバ集合体１１にバンドル材１２を長手方向に螺旋状に巻回して構成されている。第１実施形態において、光ファイバ集合体１１は１０本の光ファイバ１１１，１１１・・で構成されている。
バンドル材１２は２本のバンドル材１２ａ，１２ｂで構成され、これらは互いに逆方向に巻回されている（いわゆる交差巻き）。また、バンドル材１２ａ，１２ｂが交差している交差点Ｃの一部又は全部において、バンドル材１２ａ，１２ｂ同士が接着されている。
なお、バンドル材の形状は、糸状であってもテープ状であってもよい。また、交差点Ｃの一部において接着する場合は、１つおきに接着したり、２つおきに接着したりというように、等間隔で接着する。

ここで、交差点の接着箇所の間隔は１０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下となるようにするのが望ましい。交差点の接着間隔が１０ｍｍ未満では、バンドル材１２の弛み部分が少なくなるために、光ファイバユニット１の中間部で任意の光ファイバ１１１を単心線で取り出す際に切断しづらく、また、切断した心線を取り出しづらい。そこで、交差点の接着間隔の下限値を１０ｍｍとしている。また、交差点の接着間隔が１５０ｍｍを超えると、光ファイバユニットの結束力が弱くなるため、接着箇所間において光ファイバが飛び出し、損失増加を引き起こす虞がある。また、端末で光ファイバユニットの識別がしづらくなる。そこで、交差点の接着間隔の上限値を１５０ｍｍとしている。
これにより、バンドル材１２ａ，１２ｂで光ファイバ１１１を適切に拘束できる上、中間後分岐作業時の作業性が損なわれることもない。また、光ファイバユニット１の末端でバンドル材１２がほどけて光ファイバ１１１がばらけるのを効果的に防止できる。

また、バンドル材１２ａ，１２ｂの巻回ピッチは、それぞれ２０ｍｍ以上５００ｍｍ以下とするのが望ましい。バンドル材１２の巻回ピッチが２０ｍｍ未満では、バンドル材１２の弛み部分が少なくなるために、光ファイバユニット１の中間部で任意の光ファイバ１１１を単心線で取り出す際に切断しづらく、また、切断した心線を取り出しづらい。そこで、バンドル材１２の巻回ピッチの下限値を２０ｍｍとしている。また、一方のバンドル材１２（例えば１２ａ）の巻回ピッチが５００ｍｍを超えると、交差点の接着間隔（１０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下）を満たすためには、他方のバンドル材１２（例えば１２ｂ）の巻回ピッチを細かくする必要があるため、製造性が悪くなる。そこで、バンドル材１２の巻回ピッチの上限値を５００ｍｍとしている。
これにより、光ファイバケーブルの中間後分岐作業において、光ファイバユニット１から光ファイバ１１１を単心線で取り出しやすくなる。

バンドル材１２ａ，１２ｂの交差点Ｃを接着する手法としては以下のものが考えられる。例えば、バンドル材１２ａ，１２ｂを、光ファイバ集合体１１に用いられている樹脂材料（例えば光ファイバ１１１の一次被覆材料）よりも低融点の樹脂材料で構成する。
バンドル材１２ａ，１２ｂを光ファイバ集合体１１に巻回した後、接着する交差点Ｃに加熱処理を施すことによりバンドル材１２ａ，１２ｂを容易に接着することができる。なお、この加熱処理により光ファイバ集合体１１が受ける影響は微小なので、光ファイバ特性が劣化することはない。

また例えば、バンドル材１２ａ，１２ｂを、接触面にフック部又はループ部が形成された面ファスナで構成する。例えば図２に示すように、一方のバンドル材１２ａの接触面に鍵状のフック部Ｆを設け、他方のバンドル材１２ｂの接触面にループ部Ｌを設ける。
なお、バンドル材１２ａ，１２ｂの両方の接触面にフック部とループ部の両方を設けるようにしてもよいし、フック部又はループ部の形状は特に制限されない。例えば、クラレファスニング株式会社やＹＫＫ株式会社などが提供する様々な面ファスナを利用できる。
光ファイバ集合体１１に対して、まず接触面を上にしてバンドル材１２ａを巻回し、次いで接触面を下にしてバンドル材１２ｂを巻回すると、交差点Ｃでフック部とループ部が係合する。したがって、バンドル材１２ａ，１２ｂを接着するための工程を新たに設けることなく、交差点Ｃにおいてバンドル材１２ａ，１２ｂを容易に接着することができる。
なお、面ファスナとして機能させるためには、バンドル材１２の形状をテープ状とするのが望ましいが、糸状とした場合でも実現可能である。この場合、接触面は特定できないので、糸状バンドル材１２の全面にフック部又はループ部を設けることとなる。

また例えば、表面に紫外線硬化型樹脂を塗布したものをバンドル材１２ａ，１２ｂとして使用する。バンドル材１２ａ，１２ｂを光ファイバ集合体１１に巻回した後、接着する交差点Ｃに紫外線を照射することにより両者を容易に接着することができる。
テープ状のバンドル材１２を用い、交差点Ｃで下側となるバンドル材（例えば１２ａ）の一方の面（光ファイバ１１ａ,１１ｂ・・と接触しない面）にだけ紫外線硬化型樹脂を塗布しておけば、バンドル材１２ａと光ファイバ１１１が接着することもない。なお、交差点Ｃにおいて樹脂が紫外線で硬化しやすいように、交差点Ｃで上側となるバンドル材（例えば１２ｂ）には透明の樹脂材料を用いるのが望ましい。
上述した３手法によれば、交差点Ｃにおいてバンドル材１２ａ，１２ｂを極めて簡単に接着することができる。

図３は、第１実施形態に係る光ファイバユニットを収容したスロット型光ファイバケーブルの概略構成を示す図である。
図３に示すように、光ファイバケーブル１００は、長手方向に沿って一定の撚りピッチで螺旋状に延在する５条の収納溝１０２ａを有するスロットロッド１０２を備えている。スロットロッド１０２のそれぞれの収納溝１０２ａには、２本の光ファイバユニット１，１が収納溝１０２ａに添わせるようにして収容されている。スロットロッド１０２の外周面には、光ファイバユニット１の脱落を防止するために押え糸（図示略）が巻回され、さらに押え巻きテープ１０３が縦添えで設けられている。そして、その外側がポリエチレンなどからなる外被(シース）１０４で被覆されている。また、スロットロッド１０２の中心には、例えば鋼線、鋼撚り線、又はガラス強化繊維などからなるテンションメンバ（抗張力体）１０５が配設されている。

第１実施形態の光ファイバユニット１は上述した構成を有しているので、バンドル材１２ａ，１２ｂが接着された交差点Ｃの間隔は一定に保持される。したがって、光ファイバケーブルの中間後分岐作業時に光ファイバ１１１が不用意に飛び出すのを効果的に防止できる。また、光ファイバユニット１の末端でバンドル材１２ａ，１２ｂがほどけて光ファイバ１１１がばらけることもないので、ユニットごとに容易に区別できる。
また、バンドル材１２ａ，１２ｂの接着された交差点Ｃ以外は柔軟に動くことができ、バンドルされた光ファイバ１１１は必要以上に拘束されない。したがって、バンドルされた光ファイバ１１１は曲げに柔軟に追従できる。
さらに、光ファイバ集合体１１のサイズに寄らず、容易にユニット化することができるので、寸法制御やユニットサイズごとの使い分けが容易となる。

そして、光ファイバケーブル１００に光ファイバユニット１を収容することで、中間後分岐の作業性を格段に向上できるとともに、曲げ応力により損失増加が増大するなどケーブル特性が劣化するのを防止できる。

［第２実施形態］
図４は、第２実施形態に係る光ファイバユニットの概略構成を示す図である。
図４に示すように、第２実施形態の光ファイバユニット２は、光ファイバ集合体２１にバンドル材１２を長手方向に螺旋状に巻回して構成されている。第２実施形態において、バンドル材１２の構成及び巻き付け態様、並びに交差点Ｃの接着方法などは、第１実施形態と同様である。
第２実施形態では、光ファイバ集合体２１が、４枚の光ファイバテープ心線（以下、テープ心線）２１１，２１１・・を積層して束ねた構成となっている。このテープ心線２１１は、５本の光ファイバを並列に配置して一括被覆したものである。
上述した構成を有する第２実施形態の光ファイバユニット２及びこの光ファイバユニット２を収容した光ファイバケーブル１００においても第１実施形態と同様の効果が奏される。

［第３実施形態］
図５は、第３実施形態に係る光ファイバユニットの概略構成を示す図である。図５（ａ）に光ファイバユニットの全体、図５（ｂ）にＡ−Ａ断面、図５（ｃ）に光ファイバテープ心線の連結態様を示している。
図５に示すように、第３実施形態の光ファイバユニット３は、光ファイバ集合体３１にバンドル材１２を長手方向に螺旋状に巻回して構成されている。第３実施形態において、バンドル材１２の構成及び巻き付け態様、並びに交差点Ｃの接着方法などは、第１実施形態と同様である。
第３実施形態では、光ファイバ集合体３１が、３本の光ファイバテープ心線（以下、テープ心線）３１１，３１１，３１１を束ねた構成となっている。図５（ｂ）において連結線で結ばれた４本の光ファイバが１つのテープ心線３１１を構成する。このテープ心線３１１は、図５（ｃ）に示すように、４本の光ファイバ３１１ａ，３１１ａ・・を並列に配置して、連結部材３１１ｂにより間欠的に連結したものである。連結部材３１１ｂは、例えば紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂などの公知の接着樹脂を所定のパターンで塗布し、硬化させることにより形成される。
上述した構成を有する第３実施形態の光ファイバユニット３及びこの光ファイバユニット３を収容した光ファイバケーブル１００においても第１実施形態と同様の効果が奏される。

［第４実施形態］
図６は、第４実施形態に係る光ファイバユニットの概略構成を示す図である。
図６に示すように、第４実施形態の光ファイバユニット４は、光ファイバ集合体４１にバンドル材４２を長手方向に螺旋状に巻回して構成されている。
第４実施形態では、光ファイバ集合体４１が、第１実施形態に示す光ファイバユニット（区別のためサブユニットと称する）１，１，・・で構成されている。また、バンドル材４２は２本のテープ状のバンドル材４２ａ，４２ｂで構成され、これらは互いに逆方向に巻回されている。そして、バンドル材４２ａ，４２ｂが交差している交差点Ｃ１の一部又は全部において、バンドル材４２ａ，４２ｂ同士が接着されている。
上述した構成を有する第４実施形態の光ファイバユニット４及びこの光ファイバユニット４を収容した光ファイバケーブル１００においても第１実施形態と同様の効果が奏される。

なお、第４実施形態では、サブユニット１におけるバンドル材１２ａ，１２ｂの交差点Ｃと、光ファイバユニット４におけるバンドル材４２ａ，４２ｂの交差点Ｃ１の両方においてバンドル材１２，４２を接着してもよいし、一方においてバンドル材１２又は４２を接着するようにしてもよい。また、サブユニット１とのバンドル材１２と光ファイバユニット４のバンドル材４２の着色や形状、太さを変えることにより、識別性を良くすることができる。
また、サブユニット１の代わりに、第２実施形態の光ファイバユニット２又は第３実施形態の光ファイバユニット３を用いることもできる。さらには、光ファイバユニット４をサブユニットとしてユニット化する場合に本発明を適用することもできる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
上記実施形態では、バンドル材１２又は４２を２本で構成した場合について説明したが、本発明は３本以上のバンドル材で光ファイバ集合体を束ねる場合にも適用できる。この場合、いずれか２本のバンドル材が交差している交差点の一部又は全部で、バンドル材同士を接着すればよい。
また、２本のバンドル材が同一方向に異なるピッチで巻回されている場合にも交差点が形成されるので、このような交差点においてバンドル材同士を接着するようにしてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 光ファイバユニット
１１ 光ファイバ集合体
１２ バンドル材
１１１ 光ファイバ
Ｃ 交差点

Claims (5)

1. 光ファイバの集合体を束ねて、複数のバンドル材を長手方向に螺旋状に巻回してなる光ファイバユニットにおいて、
   前記複数のバンドル材のいずれか２本が交差している交差点の一部又は全部で、バンドル材同士が接着されていることを特徴とする光ファイバユニット。
2. 前記複数のバンドル材のうち少なくとも２本のバンドル材は互いに逆方向に巻回され、この逆方向に巻回されたバンドル材が交差している交差点の一部又は全部で、バンドル材同士が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ユニット。
3. 前記交差点の接着箇所の間隔は、１０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバユニット。
4. 前記複数のバンドル材は、２０ｍｍ以上５００ｍｍ以下のピッチで巻回されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光ファイバユニット。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の光ファイバユニットを収容したケーブルコアの外周を外被で被覆してなることを特徴とする光ファイバケーブル。

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