JP2012212040A - 金属管被覆光ファイバケーブルの接続構造および金属管被覆光ファイバケーブルの接続方法 - Google Patents

金属管被覆光ファイバケーブルの接続構造および金属管被覆光ファイバケーブルの接続方法 Download PDF

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Abstract

【課題】金属スリーブの径寸法を大きくすることなく、複数の光ファイバを有する光ファイバケーブル同士の接続を可能とする光ファイバケーブルの接続構造および接続方法を提供する。
【解決手段】複数の光ファイバが互いに対応する露呈部同士で露呈部対10を形成し、該露呈部対10が接続されていて、その接続部位が保護部材40で被覆されており、スリーブ30の端部がそれぞれの金属管21,22の端部と溶接されることにより上記二つの金属管21,22が互いに接続される金属管被覆光ファイバケーブルC1,C2の接続構造において、複数の上記露呈部対10は、各露呈部対10の接続部位がケーブル長手方向で互いに異なって位置し、各露呈部対10をなす両方の露呈部の長さの和が全ての露呈部対10について同一となっており、上記各露呈部対10の接続部位は、上記保護部材に40よって露呈部対10毎に被覆されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、複数の光ファイバを金属管によって被覆して成る金属管被覆光ファイバケーブルの接続構造および金属管被覆光ファイバケーブルの接続方法に関する。
光ファイバを金属管によって被覆して保護する金属管被覆光ファイバケーブルが知られている。かかる金属管被覆光ファイバケーブルにあっては、光ファイバの保護被覆が金属であるので機械的強度が高いため、細径化、軽量化が可能であり、通信用、測定用のケーブルとして高い信頼性を有している。
このような金属管被覆光ファイバケーブルを通信用や観測用として用いる場合、金属管被覆光ファイバケーブルが長距離に亘って敷設されるため、金属管被覆光ファイバケーブルの長尺化が必要となる。しかしながら、金属管被覆光ファイバケーブルを連続的に一本で形成して長尺化しようとしても、その長さは、金属管被覆光ファイバケーブルを巻回するための巻き取りドラムの大きさ等によって制限される。そこで、製造された金属管被覆光ファイバケーブル同士を接続することにより、ケーブル全体の長尺化が図られている。
例えば、特許文献1には、一つの光ファイバが金属管によって被覆して成る、いわゆる単心の金属管被覆光ファイバケーブル同士の接続構造が開示されている。この特許文献1では、二つの金属管の端部にまたがるように、該金属管の外径よりも内径が若干大きい金属スリーブの端部を外挿し、該スリーブの端部をその端縁でそれぞれの金属管端部と溶接して、金属管同士を接続することにより金属管被覆光ファイバケーブルの長尺化が図られている。
特許文献1に開示されているのは、単心の金属管被覆光ファイバケーブル同士の接続構造であるが、この特許文献1の接続構造を、複数の光ファイバが一つの金属管によって被覆して成る、いわゆる多心の金属管被覆光ファイバケーブル同士の接続に適用することも考えられる。
一方、特許文献2には、多心の金属管被覆光ファイバケーブル同士を接続する場合に、複数の光ファイバ同士を一括して接続することが開示されている。特許文献2では、接続されるべき複数の光ファイバをそれぞれ異なるホルダに配列して、該光ファイバの端部が該ホルダから延出した状態で保持する。そして、全ての光ファイバの端部をケーブル長手方向での同位置で切断して同長として該端部の先端を揃えた後、該光ファイバが各ホルダに保持された状態で、互いに対応する光ファイバの端部同士から成る端部対を融着接続器で一括して融着接続する。さらに、全ての端部対の接続部位を一つの保護部材たる補強スリーブで一括して被覆する。該補強スリーブは、熱収縮性のチューブ内に補強棒とホットメルト接着剤を配して構成されており、加熱により複数の端部対の接続部位に接着一体化して、該接続部位を被覆するようになっている。
特開平8−015554 特開2011−002858
特許文献2のように、ケーブル長手方向で同一位置にある複数の光ファイバ同士の接続部位を一つの補強スリーブで一括して被覆する場合、光ファイバの数が多くなるほど、該補強スリーブの径寸法が大きくなる。したがって、特許文献2のような複数の光ファイバ同士の接続方法を、特許文献1のような金属スリーブによる金属管同士の接続に適用すると、既存の金属スリーブ内に補強スリーブが収まらないおそれがある。また、該補強スリーブを収容可能な径寸法で金属スリーブを製造した場合、金属スリーブの径寸法が大きくなり、これに起因して、金属管被覆光ファイバケーブルの屈曲性や捻回性等の機械的特性に悪影響が生じる。
このような事情に鑑みて、本発明は、金属スリーブの径寸法を大きくすることなく、複数の光ファイバを有する金属管被覆光ファイバケーブル同士の接続を可能とする金属管被覆光ファイバケーブルの接続構造および該金属管被覆光ファイバケーブルの接続方法を提供することを目的とする。
<第一発明>
本発明に係る金属管被覆光ファイバケーブルの接続構造は、単心または多心の光ファイバを複数本、金属管によって被覆して成る金属管被覆光ファイバケーブルの接続構造であって、二つの金属管被覆光ファイバケーブルの金属管の端部からそれぞれ露呈した露呈部を有する複数の光ファイバが上記二つの金属管被覆光ファイバケーブルの互いに対応する露呈部同士で露呈部対を形成し、該露呈部対が接続されていて、その接続部位が保護部材で被覆されており、上記二つの金属管の端部にまたがり外挿される金属製のスリーブの端部がそれぞれの金属管の端部と溶接されることにより上記二つの金属管が互いに接続される。
かかる金属管被覆光ファイバケーブルの接続構造において、本発明では、複数の上記露呈部対は、各露呈部対の接続部位がケーブル長手方向で互いに異なって位置し、各露呈部対をなす両方の露呈部の長さの和が全ての露呈部対について同一となっており、上記各露呈部対の接続部位は、上記保護部材によって露呈部対毎に被覆されている。
本発明では、複数の光ファイバの各露呈部対の接続部位がケーブル長手方向で互いに異なって位置しているので、ケーブル長手方向での各接続部位の位置には、一つの露呈部対の接続部位を被複する保護部材が一つだけ存在する。したがって、複数の露呈部対全体の径が膨らむことはなく、保護部材およびその他の露呈部対を収容可能な径寸法で金属製のスリーブを作ることができ、従来のように、ケーブル長手方向で同一位置に存在する全ての接続部位を一つの保護部材で一括して被覆する場合と比較して、径寸法が小さい金属製のスリーブで対応することができる。
<第二発明>
本発明に係る金属管被覆光ファイバケーブルの接続方法は、単心または多心の光ファイバを複数本、金属管によって被覆して成る金属管被覆光ファイバケーブルの接続方法である。
かかる金属管被覆光ファイバケーブルの接続方法において、本発明では、二つの金属管被覆光ファイバケーブルの金属管をそれぞれ所定の長さだけ除去して、各金属管の端部から複数の光ファイバを露呈部として露呈させる金属管除去工程と、二つの金属管被覆光ファイバケーブルの互いに対応する露呈部同士から成る露呈部対にて、両方の露呈部の長さの和を全ての露呈部対について同一とし、かつ、上記複数の光ファイバの露呈部をそれぞれ異なる位置で切断する光ファイバ切断工程と、上記光ファイバ切断工程で切断された複数の光ファイバの露呈部を、それらの先端をケーブル長手方向で同位置に揃えた状態で、仮固定部材によって仮固定する光ファイバ仮固定工程と、各露呈部対を一括して接続する光ファイバ接続工程と、上記仮固定部材を除去あるいは各露呈部対間で分離して、各露呈部対を別個独立した状態にする露呈部対分離工程と、各露呈部対の接続部位を保護部材によって露呈部対毎に被覆する接続部位被覆工程と、金属製のスリーブを二つの金属管の端部にまたがるように外挿し、該スリーブの端部をそれぞれの金属管の端部に溶接するスリーブ溶接工程とを有することを特徴としている。
本発明では、光ファイバ切断工程にてそれぞれ異なる位置で切断された複数の光ファイバの露呈部を、光ファイバ仮固定工程にて、それらの先端をケーブル長手方向で同位置に揃えた状態で仮固定部材によって仮固定するので、光ファイバ接続工程にて全ての露呈部対を一括して接続することができる。したがって、各露呈部対を個別に接続する場合と比較して、容易かつ短時間に全ての露呈部対を接続することができる。そして、露呈部対分離工程にて、複数の露呈部対は、仮固定部材が各露呈部対間で分離されて別個独立した状態となり、この結果、各露呈部対の接続部位がケーブル長手方向で互いに異なって位置する。
以上のように、第一発明では、複数の光ファイバの各露呈部対の接続部位がケーブル長手方向で互いに異なって位置しているので、従来のように、ケーブル長手方向で同一位置に存在する全ての接続部位を一つの保護部材で一括して被覆する場合と比較して、径寸法が小さいスリーブで対応できる。この結果、金属スリーブの径方向での大型化に起因する金属管被覆光ファイバケーブルの機械的特性の悪化を防止できる。
また、第二発明では、本発明では、それぞれ異なる位置で切断された複数の光ファイバの露呈部の先端をケーブル長手方向で同位置に揃えた状態で仮固定部材によって仮固定するので、全ての露呈部対を一括して接続することができる。したがって、各露呈部対を個別に接続する場合と比較して、容易かつ短時間に全ての露呈部対を接続することができる。
本発明の実施形態に係る金属管被覆光ファイバケーブルの接続構造を示す断面図であり、ケーブルの軸線を含む面で断面を示している。 図1のII−II断面図である。 (A)は、保護部材が加熱される前における金属管被覆光ファイバケーブルの露呈部対の接続部位および保護部材を示す断面図であり、(B)は、(A)のIIIB−IIIB断面図であり、(C)は、保護部材が加熱される後における露呈部対の接続部位および保護部材を示す断面図である。 金属管被覆光ファイバケーブルの複数の光ファイバの露呈部が露呈した状態を示す図である。 図4の光ファイバの露呈部が切断された状態を示す図である。 図5の光ファイバの露呈部が仮固定部材によって仮固定された状態を示す図である。 図6の光ファイバの露呈部対が接続された状態を示す図である。 仮固定部材が各露呈部対間で分離され、各露呈部対の接続部位が保護部材で被覆された状態を示す図である。
以下、添付図面にもとづき、本発明の実施形態を説明する。
図1は、本実施形態に係る金属管被覆光ファイバケーブル(以下、「光ファイバケーブル」という)の接続構造を示す断面図であり、ケーブルの軸線を含む面での断面を示している。また、図2は、図1のII−II断面図であり、ケーブル長手方向での金属管21の端縁と該端縁に最近接する保護部材40との間の位置における、ケーブルの軸線に対して直角な面での断面を示している。
図1に見られるように、互いに接続される二つの光ファイバケーブルC1,C2は全く同じ構成を有しており、図1にて左方に位置する光ファイバケーブルC1は、複数本(図1では四本)の光ファイバ11A,11B,11C,11Dを金属管21によって被覆して形成され、図1にて右方に位置する光ファイバケーブルC2は、複数本(図1では四本)の光ファイバ12A,12B,12C,12Dを金属管22によって被覆して形成されている。
本実施形態では、二つの金属管被覆光ファイバケーブルC1,C2の金属管21,22の端部から複数の光ファイバ11,12の露呈部がそれぞれ露呈しており、複数の光ファイバ11,12の互いに対応する露呈部同士から成る露呈部対10が接続されていて、その接続部位がそれぞれ保護部材40で被覆されている。
図1では、互いに対応して接続される光ファイバ11A,11B,11C,11Dと光ファイバ12A,12B,12C,12Dのそれぞれの露呈部同士から成る露呈部対が符号「10A」,「10B」,「10C」,「10D」で示されている。二つの光ファイバケーブルC1,C2は、上記金属管21,22の外径よりも若干大きい内径を有する一つの金属製のスリーブ30(以下、「スリーブ30」という)を介して接続されている。
以下、露呈部対10A〜10Dを総称して「露呈部対10」、光ファイバ11A〜11Dを総称して「光ファイバ11」、光ファイバ12A〜12Dを総称して「光ファイバ12」ともいう。
図1では、説明の便宜上、複数の露呈部対10が上下方向に配列された状態で概念的に示されているが、実際には、図2に見られるように、複数の露呈部対10は、スリーブ30内にて任意に位置している。また、図1では、後述の仮固定部材51,52の図示は省略されている(図8をも参照)。
図1に見られるように、各露呈部対10をなす光ファイバ11,12の露呈部の長さの和は全ての露呈部対10について同一となっている。また、後述するように、各露呈部対10の接続部位はケーブル長手方向(図1にて左右方向)で互いに異なって位置している。したがって、各接続部位をそれぞれ別個に被覆する保護部材40も、図1に見られるように、ケーブル長手方向で異なって位置している。換言すれば、ケーブル長手方向での各接続部位の位置には、一つの露呈部対10の接続部位を被複する保護部材40が一つだけ存在する。
上述したように、複数の保護部材40はケーブル長手方向で異なって位置しているので、図2に見られるように、ケーブル長手方向から見て、保護部材40同士を互いに干渉させることなく径方向で一部重複させるようにして配することができる。したがって、複数の露呈部対10全体の径が膨らむことはなく、一つの保護部材40およびその他の三本の露呈部対10を収容可能な径寸法でスリーブ30を作ることができ、従来のように、ケーブル長手方向で同一位置に存在する全ての接続部位を一つの保護部材で一括して被覆する場合と比較して、径寸法が小さいスリーブ30で対応することができる。この結果、光ファイバの接続によるスリーブ30の径方向での大型化に起因する光ファイバケーブルの屈曲性や捻回性等の機械的特性の悪化を防止できる。
本実施形態では、四本の光ファイバを有する光ファイバケーブル同士の接続について説明したが、光ファイバの本数はこれに限られない。従来は、光ファイバの本数が増加するほど複数の露呈部対10全体の径が大きくなっていたが、本発明によれば、保護部材40同士が互いに干渉することがないので、光ファイバの本数にかかわらず複数の露呈部対10全体の径が大きくなることはない。したがって、本発明では、光ファイバの本数が多いほど、複数の露呈部対10全体そしてスリーブ30の径方向での大型化を回避する効果が大きくなる。
図3(A)は、保護部材40が加熱される前における露呈部対10Aの接続部位および保護部材40を示す断面図であり、ケーブルの軸線を含む面での断面を示す断面を示している。図3(B)は、図3(A)のIIIB−IIIB断面図であり、光ファイバ11Aの位置での断面を示している。また、図3(C)は、保護部材40が加熱された後に降温した露呈部対10の接続部位および保護部材40を示す断面図であり、ケーブルの軸線を含む面での断面を示す断面を示している。図3(A),(B),(C)では、露呈部対10Aについて図示されているが、露呈部対10B,10C,10Dについてもこれと同様である。
図3(A)に示されるように、光ファイバ11A,12Aのそれぞれの露呈部は、その先端側領域の被覆11A−1,12A−1が除去されていて、心線11A−2,12A−2が露呈している。そして、光ファイバ11Aの心線11A−2と光ファイバ12Aの心線12A−2の先端部同士が、例えばアーク放電等により融着接続されている。
図3(A),(B)に見られるように、加熱される前の保護部材40は、ケーブル長手方向に延び光ファイバ11A,12Aの露呈部対10Aの接続部位を収容する管状のホットメルト接着剤41と、ケーブル長手方向に延びるステンレス製あるいはガラス製の補強棒42と、ケーブル長手方向に延びホットメルト接着剤41および補強棒42を覆うポリエチレン樹脂系の熱収縮チューブ43とを有している。
保護部材40の加熱前においては、図3(A),(B)に見られるように、ホットメルト接着剤41の内壁面と光ファイバ11Aとの間には光ファイバ11Aの挿入を容易にするように径方向で若干の隙間がある。また、熱収縮チューブ43の内壁面とホットメルト接着剤41および補強棒42との間にも隙間がある。該保護部材40が加熱されると、ホットメルト接着剤41が軟化するとともに、熱収縮チューブ43が径方向に収縮し、上記ホットメルト接着剤41を同方向に圧する。その結果、図3(C)に示されるように、ホットメルト接着剤41は、光ファイバ11Aとの隙間そして熱収縮チューブ43内の隙間を埋めるようにして、露呈部対10および補強棒42を覆う。その後、ホットメルト接着剤41が降温後に硬化して、保護部材40が露呈部対10の接続部位を保護そして補強した状態が維持される。
スリーブ30は、図1に見られるように、二つの光ファイバケーブルC1,C2のそれぞれの金属管21,22にまたがるようにして該金属管21,22に外挿されており、該スリーブ30の端縁がそれぞれの金属管21,22の端部と溶接されている。
以下、図4ないし図8にもとづいて光ファイバケーブルC1,C2同士の接続工程の各工程について順を追って説明する。
<金属管除去工程>
まず、いずれか一方の光ファイバケーブルの金属管(21または22)にスリーブ30(図4には図示せず)を外挿した後、二つの光ファイバケーブルC1,C2の端部にて所定長さの金属管21,22を除去することにより、図4に示されるように複数の光ファイバ11,12の露呈部を露呈させる。そして、露呈部対10をなす光ファイバ11の露呈部および光ファイバ12の露呈部のいずれか一方に保護部材40(図4ないし図7には図示せず)を外挿する。
<光ファイバ切断工程>
図5に示されるように、複数の光ファイバ11,12の互いに対応する露呈部同士から成る露呈部対10にて両方の露呈部の長さの和が全ての露呈部対10について同一となるように、複数の光ファイバ11,12の露呈部をケーブル長手方向にてそれぞれ異なる位置で切断する。すなわち、光ファイバ11Aと光ファイバ12A、光ファイバ11Bと光ファイバ12B、光ファイバ11Cと光ファイバ12C、光ファイバ11Dと光ファイバ12Dのそれぞれにおいて露呈部の長さの和が同一となる。
<光ファイバ仮固定工程>
図6に示されるように、光ファイバ11A〜11Dの露呈部を、それらの先端をケーブル長手方向で同位置に揃えた状態で、樹脂製の仮固定部材51によって仮固定する。これと同様に、光ファイバ12A〜12Dの露呈部も先端を揃えた状態で樹脂製の仮固定部材52によって仮固定する。したがって、図6に見られるように、光ファイバケーブルC1,C2のそれぞれでは、複数の光ファイバ11A〜11Dの露呈部そして12A〜12Dの露呈部のうち最短の光ファイバの露呈部以外はたるみを生ずる。
<光ファイバ接続工程>
次に、図6にて破線で示されるように、仮固定された光ファイバ11,12の先端を所定の長さだけ切断し、その先端面(切断面)を平坦面とする。図7に見られるように、各露呈部対10をなす光ファイバ11,12の露呈部の先端面同士を突き合わせた状態で、全ての露呈部対を一括して融着接続する。本実施形態では、上述の光ファイバ仮固定工程にて、複数の光ファイバ11,12の露呈部がそれらの先端を揃えた状態で仮固定部材51,52によって仮固定されているので、全ての露呈部対10を一括して容易に接続することができる。
<露呈部対分離工程>
図8に見られるように、仮固定部材51,52を各露呈部対10間で分離して、各露呈部対10を別個独立した状態にする。この仮固定部材51,52の分離により、各露呈部対10同士は互いに自由な状態となり、この状態で両光ファイバケーブルC1,C2をケーブル長手方向に引いて、たるんでいた各露呈部対10を直線状とする(図8参照)。本実施形態では、図8に示されるように、分離された仮固定部材51,52が各露呈部対10に残存しているが、これに代えて、該仮固定部材51,52を除去してもよい。
<接続部位被覆工程>
図8に見られるように、光ファイバの露呈部にあらかじめ外挿しておいた保護部材40をケーブル長手方向での露呈部対10の接続部位の位置に移動させた後(図3(A)をも参照)、該保護部材40を加熱して、既述したように、熱収縮チューブ43を収縮させるとともに、ホットメルト接着剤を溶融そして硬化させることにより、保護部材40で上記接続部位を被覆する(図3(B)をも参照)。
<スリーブ溶接工程>
スリーブ30が一方の金属管21の端部と他方の金属管22の端部とにまたがる位置に該スリーブ30をケーブル長手方向で移動させて、図1に示される位置にもたらす。そして、スリーブ30の両端縁と金属管21,22の端部の外周面とを溶接する。これによって、光ファイバケーブルC1,C2同士の接続が完了する。
本実施形態では、各光ファイバケーブルの光ファイバがそれぞれ単心であることとしたが、本発明は、保護部材40が大径化しない範囲で各光ファイバケーブルの光ファイバが多心である場合にも適用できる。ここで、多心の光ファイバとして、複数本(例えば二本)の光ファイバを一括して樹脂等で被覆して一本の線とした、いわゆるテープ心線を用いてもよい。例えば、複数組の二心テープ心線を一括して仮固定した状態で、互いに対応する二心テープ心線同士を接続した後に、接続された二心テープ心線の対ごとに分離して接続することが可能である。
10,10A〜10D 露呈部対
11,11A〜11D 光ファイバ
12,12A〜12D 光ファイバ
21,22 金属管
30 スリーブ
40 保護部材
51,52 仮固定部材
C1,C2 光ファイバケーブル

Claims (2)

  1. 単心または多心の光ファイバを複数本、金属管によって被覆して成る金属管被覆光ファイバケーブルの接続構造であって、
    二つの金属管被覆光ファイバケーブルの金属管の端部からそれぞれ露呈した露呈部を有する複数の光ファイバが上記二つの金属管被覆光ファイバケーブルの互いに対応する露呈部同士で露呈部対を形成し、該露呈部対が接続されていて、その接続部位が保護部材で被覆されており、二つの金属管の端部にまたがり外挿される金属製のスリーブの端部がそれぞれの金属管の端部と溶接されることにより上記二つの金属管が互いに接続される金属管被覆光ファイバケーブルの接続構造において、
    複数の上記露呈部対は、各露呈部対の接続部位がケーブル長手方向で互いに異なって位置し、各露呈部対をなす両方の露呈部の長さの和が全ての露呈部対について同一となっており、上記各露呈部対の接続部位は、上記保護部材によって露呈部対毎に被覆されていることを特徴とする金属管被覆光ファイバケーブルの接続構造。
  2. 単心または多心の光ファイバを複数本、金属管によって被覆して成る金属管被覆光ファイバケーブルの接続方法において、
    二つの金属管被覆光ファイバケーブルの金属管をそれぞれ所定の長さだけ除去して、各金属管の端部から複数の光ファイバを露呈部として露呈させる金属管除去工程と、
    二つの金属管被覆光ファイバケーブルの互いに対応する露呈部同士から成る露呈部対にて、両方の露呈部の長さの和を全ての露呈部対について同一とし、かつ、上記複数の光ファイバの露呈部をそれぞれ異なる位置で切断する光ファイバ切断工程と、
    上記光ファイバ切断工程で切断された複数の光ファイバの露呈部を、それらの先端をケーブル長手方向で同位置に揃えた状態で、仮固定部材によって仮固定する光ファイバ仮固定工程と、
    各露呈部対を一括して接続する光ファイバ接続工程と、
    上記仮固定部材を除去あるいは各露呈部対間で分離して、各露呈部対を別個独立した状態にする露呈部対分離工程と、
    各露呈部対の接続部位を保護部材によって露呈部対毎に被覆する接続部位被覆工程と、
    金属製のスリーブを二つの金属管の端部にまたがるように外挿し、該スリーブの端部をそれぞれの金属管の端部に溶接するスリーブ溶接工程とを有することを特徴とする金属管被覆光ファイバケーブルの接続方法。
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