JP2012088359A - 光ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】テンションメンバの周囲にリブ構造を用いることなく、ケーブル外径を細径化することが可能な光ケーブルを提供する。
【解決手段】テンションメンバ１１を中心にして同軸状に樹脂成形されるスペーサ１２内に、複数枚の光ファイバテープ心線１３を収納し、スペーサ１２の外周を外被１７で覆った光ケーブルであって、スペーサ１２は、円環状の外周壁１５と径方向の複数の隔壁１４により光ファイバテープ心線１３を収納する複数の閉塞された収納路１６に分割され、収納路は螺旋状に形成されている。また、スペーサ１２は、高密度ポリエチレン樹脂で形成され、外周壁１５および隔壁１４の厚さが０.５ｍｍ以上とされ、隔壁１４の数をＮとしたとき、螺旋状のピッチＰは、Ｎ×１００（ｍｍ）以下とされる。
【選択図】図１

Description

本発明は、中心にテンションメンバを有する樹脂成形されたスペーサ内に、複数枚の光ファイバテープ心線を収納した光ケーブルに関する。

光通信の需要増大とデータ通信サービス（ＦＴＴＨ：Fiber To The Home）網の拡大に伴い、光ケーブルの多心化に加え、さらなる細径化が求められている。これに対して、中心にテンションメンバを備え、外周に複数の収納溝を有する樹脂成形されたスペーサ内に、複数枚の光ファイバテープ心線を収納し、その外周を押え巻きテープを巻付けて外被で覆ったスロット形光ケーブルと称されている光ケーブルが多用されている（例えば、特許文献１，２参照）。

特開平７−２１８７８５号公報 特開２０００−２４１６８６号公報

図５（Ａ）は、一般的なスロット形光ケーブルの一例で、光ケーブル１は、中心にテンションメンバ３を埋設一体化し、複数の収納溝２ａを設けたプラスチック材からなるスロットスペーサ２により構成される。スロットスペーサ２の収納溝２ａは螺旋状又はＳＺ状に形成され、収納溝２ａ内には複数枚の光ファイバテープ心線４（以下、テープ心線という）が集線されて収納される。スロットスペーサ２の外周には、ケーブル内への止水又は外被成形時の熱絶縁のための押え巻きテープ５が螺旋巻きあるいは縦添えで施され、その外側をケーブル外被６で被覆して光ケーブル１とされている。

上述した光ケーブルを細径化するには、スロットスペーサの外径を小さくする必要がある。しかしながら、スロットスペーサの外径を小さくすると、図５（Ｂ）に示すように、収納溝５ａを形成するリブ部５ｂの厚さｔ１が薄くなり、ケーブルに側圧などがかかると折れたり倒れたりして、収納溝５ａに収納されているテープ心線に損失や外傷が生じやすくなる。また、図５（Ｃ）のように、比較的に心数が少なく収納溝が少ない場合でも、外径を小さくするためにテンションメンバ３とスロットスペーサ２の収納溝２ａ間の厚さｔ２を薄くすると、割れやすく破断しやすくなって強度が低下するので、細径化には限界があった。

本発明は、上述した実状に鑑みてなされたもので、テンションメンバの周囲にリブ構造を用いることなく、ケーブル外径を細径化することが可能な光ケーブルの提供を目的とする。

本発明による光ケーブルは、テンションメンバを中心にして同軸状に樹脂成形されるスペーサ内に、複数枚の光ファイバテープ心線を収納し、スペーサの外周を外被で覆った光ケーブルであって、スペーサは、円環状の外周壁と径方向の複数の隔壁により光ファイバテープ心線を収納する複数の閉塞された収納路に分割され、収納路は螺旋状に形成されていることを特徴とする。
また、前記のスペーサは、高密度ポリエチレン樹脂で形成され、外周壁および隔壁の厚さが０.５ｍｍ以上とされ、隔壁の数をＮとしたとき、螺旋状のピッチＰは、Ｎ×１００（ｍｍ）以下とされることが好ましい。

本発明によれば、複数枚のテープ心線は、円環状の外周壁と径方向の隔壁によって螺旋状に形成された収納路内に収納され、従来のテープ心線を収納するリブ構造を必要としないので、スペーサの外径を小さくして、光ケーブルの細径化を実現することが可能となる。

本発明の実施形態の概略を説明する図である。 本発明の他の実施形態を説明する図である。 本発明による光ケーブルの製造方法の一例を説明する図である。 本発明の検証結果を示す図である。 従来技術とその課題を説明する図である。

図により本発明の実施の形態を説明する。図１（Ａ）は２つの隔壁を有する形態のケーブル断面を示し、図１（Ｂ）は隔壁による収納路の螺旋形状を示し、図２（Ａ）は３つの隔壁を有する形態のケーブル断面を示し、図２（Ｂ）は４つの隔壁を有する形態のケーブル断面を示す図である。図において、１０ａ〜１０ｃは光ケーブル、１１はテンションメンバ、１２はスペーサ、１３はテープ心線、１４は隔壁、１５は外周壁、１６は収納路、１７はケーブル外被を示す。

図１（Ａ）に示す光ケーブル１０ａは、鋼線等のテンションメンバ１１を中心にして、スペーサ１２が光ファイバテープ心線（以下、テープ心線という）１３を収納して、樹脂の押出し成形により形成される。スペーサ１２は、２つの隔壁１４と該隔壁の外端に連結する円環状の外周壁１５とからなり、これら２つの隔壁１４と外周壁１５とで、テープ心線１３を収納する２つの収納路１６が形成されている。収納路１６は、断面半月状の通路となっていて、この通路に複数枚のテープ心線１３が分割して収納される。

図１（Ｂ）に示すように、隔壁１４はテンションメンバ１１の外周に螺旋状に巻き付けるように成形されていて、収納路１６も螺旋状に形成される。図１（Ｂ）では、テープ心線を除いた状態で示してあるが、螺旋状の収納路１６に沿って、複数枚のテープ心線１３が、テンションメンバ１１の周りを螺旋状に収納保持される。スペーサ１２の外周面は、外周壁１５により封鎖されているので、保護のためのケーブル外被１７が直接に施されて、多心の光ケーブルとされる。

図１の光ケーブル１０ａは、４心のテープ心線を６枚用いた２４心の光ケーブルの例で、２つの収納路１６にテープ心線１３を３枚ずつ分けて収納される。なお、４心のテープ心線１３は、テープ幅１.１ｍｍ、テープ厚０.３ｍｍである。また、本例では、テンションメンバ１１には、例えば、外径１.０ｍｍの鋼線を用いる。スペーサ１２は、例えば、樹脂材料として高密度ポリエチレン樹脂を用い、隔壁１４および外周壁１５の厚さ０.５ｍｍ、外径が４.０ｍｍとなるように成形される。また、ケーブル外被（シースともいう）１７は、例えば、樹脂材料としてポリエチレンを用い、厚さ１.０ｍｍで外径が６.０ｍｍ程度となるように押出し成形で形成される。

図２（Ａ）に示す光ケーブル１０ｂは、図１の例と同様に、鋼線等のテンションメンバ１１を中心にして、スペーサ１２がテープ心線１３を収納して、樹脂の押出し成形により形成される。スペーサ１２は、３つの螺旋状の隔壁１４と該隔壁の外端に連結する円環状の外周壁１５とからなり、これら３つの螺旋状の隔壁１４と外周壁１５とで、テープ心線１３を収納する３つの螺旋状の収納路１６が形成されている。収納路１６は、断面扇状の通路となっていて、この通路に複数枚のテープ心線１３が分割して収納される。

図１の例と同様に４心のテープ心線６枚で２４心の光ケーブルとすると、３つの収納路１６にテープ心線１３を２枚ずつ分けて収納される。また、図１の例と同様に、テンションメンバ１１には外径１.０ｍｍの鋼線を用い、スペーサ１２には高密度ポリエチレン樹脂を用い、隔壁１４および外周壁１５の厚さ０.５ｍｍ、外径が４.０ｍｍとなるように成形される。ケーブル外被１７にはポリエチレンを用い、厚さ１.０ｍｍで外径が６.０ｍｍ程度となるように押出し成形で形成される。

図２（Ｂ）に示す光ケーブル１０ｃは、図２（Ｂ）の例と同様に、鋼線等のテンションメンバ１１を中心にして、スペーサ１２がテープ心線１３を収納して、樹脂の押出し成形により形成される。スペーサ１２は、４つの螺旋状の隔壁１４と該隔壁の外端に連結する円環状の外周壁１５とからなり、これら４つの螺旋状の隔壁１４と外周壁１５とで、テープ心線１３を収納する４つの螺旋状の収納路１６が形成されている。収納路１６は、断面扇状の通路となっていて、この通路に複数枚のテープ心線１３が分割して収納される。

図１の例と同様に４心のテープ心線６枚で２４心の光ケーブルとすると、４つの収納路１６にテープ心線１３を２枚ずつ分けて収納され、１つの収納路は空となるが、さらに２枚のテープ心線を追加して３２心の光ケーブルとしてもよい。また、図１の例と同様に、テンションメンバ１１には外径１.０ｍｍの鋼線を用い、スペーサ１２には高密度ポリエチレン樹脂を用い、隔壁１４および外周壁１５の厚さ０.５ｍｍ、外径が５.０ｍｍとなるように成形される。ケーブル外被１７にはポリエチレンを用い、厚さ１.０ｍｍで外径が７.０ｍｍ程度となるように押出し成形で形成される。

図３は、上述した本発明の光ケーブルの製造方法の一例を説明する図である。テンションメンバ１１は、繰出しボビン２０から繰出され、スペーサ成形装置２３に送り込まれる。テープ心線１４は、複数枚が繰出し装置２１から繰出され、集線装置２２で所定の枚数ごとに集線して重ねられ、テンションメンバ１１の外側で所定の速度で回転されて、スペーサ成形装置２３に送り込まれる。

スペーサ成形装置２３では、図１，２で説明したように、テンションメンバ１１を中心に螺旋状の隔壁と外周壁からなるスペーサを押出し成形すると共に、スペーサ内に成形された螺旋状の収納路内にテープ心線１４が入れられ収納される。押出し成形されたスペーサは、スペーサ冷却装置により硬化した後、巻取りボビン２７に一旦巻き取るか、または、巻取ることなくケーブル外被が成形される。ケーブル外被の成形は、スペーサの成形後に、別工程として別に行うようにしても良いが、スペーサ成形に引続いて、押出し成形装置２５で実施するようにしてもよい。ケーブル外被の成形後は、同様に外被冷却装置２６で硬化され、巻取りドラム２７で巻取られる。

図１，２において、テンションメンバ１１は、鋼線を用いる例で説明したが、アラミド繊維等の高張力繊維をプラスチックで補強したＦＲＰを用いることもできる。また、テンションメンバの外周を樹脂性の被覆を施して、スペーサ１２の隔壁１４との接着性を高めるようにしてもよい。スペーサ１２は、収納されたテープ心線１３が外力を受けたり損傷を受けないように、ケーブルに加えられる側圧により潰れない十分な強度を備えていることが必要である。このため、スペーサ１２の隔壁１４および外周壁１５の厚さは、所定の厚さ以上であることが好ましい。また、スペーサ１２の強度は、隔壁１４の数（Ｎ）と隔壁の螺旋ピッチ（Ｐ）によって変わる。すなわち、スペーサ１２の強度としては、隔壁の数（Ｎ）は多いほど強く、また、隔壁のピッチＰは小さい方が強くなる。

図４は、隔壁の数（Ｎ）と螺旋状の収納路を形成する隔壁の螺旋ピッチＰの関係を検証した結果を示す図である。検証には、図１，２および図５（Ｃ）の２４心の光ケーブルを用い、光ケーブル長１００ｍｍに対して、１９６０Ｎの側圧をかけたときに、１０箇所で１分以上潰れずに保持できたときを外傷無しとした。

試料Ｎｏ.１〜３は、図１の隔壁数（Ｎ）が２で、試料Ｎｏ.１の螺旋ピッチＰは１００ｍｍ、スペーサ厚さ０.５ｍｍとし、試料Ｎｏ.２は螺旋ピッチＰは３００ｍｍ、スペーサ厚さ０.５ｍｍとし、試料Ｎｏ.３は螺旋ピッチＰは１００ｍｍ、スペーサ厚さ０.２ｍｍとしたものである。スペーサ外傷は、試料Ｎｏ.１は「無し」で、試料Ｎｏ.２，３は「有り」であった。

試料Ｎｏ.４，５は、図２（Ａ）の隔壁数（Ｎ）が３で、試料Ｎｏ.４の螺旋ピッチＰは２００ｍｍ、試料Ｎｏ.６は螺旋ピッチＰは４００ｍｍ、スペーサ厚さはいずれも０.５ｍｍとしたものである。スペーサ外傷は、試料Ｎｏ.４は「無し」で、試料Ｎｏ.５は「有り」であった。
試料Ｎｏ.６，７は、図２（Ｂ）の隔壁数（Ｎ）が４で、試料Ｎｏ.６の螺旋ピッチＰは２００ｍｍ、試料Ｎｏ.７は螺旋ピッチＰは５００ｍｍ、スペーサ厚さはいずれも０.５ｍｍとしたものである。スペーサ外傷は、試料Ｎｏ.６は「無し」で、試料Ｎｏ.７は「有り」であった。

試料Ｎｏ.８，９は、従来の図５（Ｃ）の形状で、ケーブル外径を試料Ｎｏ.８を８ｍｍ、試料Ｎｏ.９を１０ｍｍとしたものである。スペーサ外傷は試料Ｎｏ.８は「有り」で、試料Ｎｏ.９は「無し」であった。すなわち、ケーブル外径は、２４心のものでは１０ｍｍ以上とする必要があると言える。

以上の検証結果から、本発明によるスペーサを用いた試料Ｎｏ.１，４，６と、従来のスロットスペーサ形の試料Ｎｏ.９と、の比較から、本発明によるスペーサを用いることによりケーブル外径を細径にすることが可能であることが確認できた。また、試料Ｎｏ.１と試料Ｎｏ.３との比較から、本発明によるスペーサの厚さは０.５ｍｍ以上が望ましい。また、試料Ｎｏ.１，４，６と試料Ｎｏ.２，５，７との比較から、隔壁の螺旋ピッチＰは、Ｎ×１００（ｍｍ）以下であるのが望ましいことも確認できた。

１０ａ〜１０ｃ…光ケーブル、１１…テンションメンバ、１２…スペーサ、１３…テープ心線、１４…隔壁、１５…外周壁、１６…収納路、１７…ケーブル外被。

Claims (3)

1. テンションメンバを中心にして同軸状に樹脂成形されるスペーサ内に、複数枚の光ファイバテープ心線を収納し、前記スペーサの外周を外被で覆った光ケーブルであって、
   前記スペーサは、円環状の外周壁と径方向の複数の隔壁により前記光ファイバテープ心線を収納する複数の閉塞された収納路に分割され、該収納路は螺旋状に形成されていることを特徴とする光ケーブル。
2. 前記スペーサは、高密度ポリエチレン樹脂で形成され、前記外周壁および隔壁の厚さが０.５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の光ケーブル。
3. 前記隔壁の数をＮとしたとき、前記螺旋状のピッチＰは、Ｎ×１００（ｍｍ）以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の光ケーブル。

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