JP2013007882A - 光ファイバケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】細線化ができ、容易に中間分岐が可能な光ファイバケーブルを提供する。
【解決手段】 複数の光ファイバ心線１０と、複数の光ファイバ心線１０を内部に収納するスロット溝１５を有する矩形状のスロットコア１４と、スロット溝１５が形成されたスロットコア１４の主面と、主面に接続する両側面のそれぞれの少なくとも一部とを覆うように縦添えされた押え巻きテープ１６と、押え巻きテープ１６で覆われてない領域の少なくとも一部においてスロットコア１４と融着するようにスロットコア１４及び押え巻きテープ１６を被覆する矩形状の樹脂からなるシース２０を備える。シース２０は、スロットコア１４の両側面のそれぞれの押え巻きテープ１６で覆われた領域に対応する位置の外面に互いに対向して設けられた一対のノッチ２２を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、縦系敷設に適した光ファイバケーブルに関する。

ビルや集合住宅等においては、縦系に敷設された光ファイバケーブルから中間分岐を行って横系のフロア内配線が行われる。一般的には、縦系敷設には、光ファイバ心線や光ファイバテープ心線を複数本実装したスロット型光ファイバケーブルが用いられる。また、従来のドロップケーブルやインドアケーブルが縦系敷設に用いられる場合もある。

既設住宅等においては、敷設スペースの確保や敷設コストの増加などの問題により、新たに縦系敷設用の配管を設けることは困難であることが多い。そのため、光ファイバケーブルは、電話線等が配線されたＣＤ管等の配管中に追加して敷設される。この場合、スロット型光ファイバケーブルでは、外径が大きいため既設の配管に追敷設することは困難であり、別途、敷設ルートを確保しなければならない。その結果、多大な費用や時間が必要となってしまう。

また、従来のドロップケーブルやインドアケーブルは、配管中への通線に適した構造ではない。そこで、縦系配線用として、細径低摩擦型のインドアケーブルが提案されている（非特許文献１参照）。提案されたインドアケーブルでは、細径にするためシース厚さが薄くなる。そのため、インドアケーブルの縦曲げによりケーブル端末において、光ファイバ心線に沿って設けられた抗張力体のケーブル外部への飛び出しやケーブル内部への脱落が発生し、光ファイバ心線が断線しやすくなる問題がある。

また、縦系敷設された光ファイバケーブルから中間分岐により光ファイバ心線を取り出してフロア内配線を新たに行なう場合、他のフロアで使用中の活線が含まれることもある。このような状況での中間分岐では、使用中の光ファイバ心線の伝送損失による通信障害が起こらないように任意の光ファイバ心線を取り出す必要がある。伝送損失の増加を防止し、中間分岐の作業性を向上させるスロット型光ファイバケーブルが提案されている（特許文献１参照）。

しかし、スロット型光ファイバケーブルの中間分岐作業での伝送損失を抑制するためには、特殊な専用工具を使用することが必要となり、作業性が低下する。更に、作業時の取り扱いを容易にする観点から、スロット型光ファイバケーブルには、ある程度の太さや剛性が必要とされる場合が多い。

また、従来のドロップケーブルやインドアケーブルでは、中間分岐は可能ではあるが、専用のデタッチャを用いなければならない。デタッチャを用いて中間分岐作業を行なう際に、光ファイバ心線が小さな曲げ半径で曲げられ、１ｄＢ以上の大きな損失変動を生じ、通信障害が発生してしまう。

特開２００９−２１６８３４号公報

高見、他、ＳＥＩテクニカルレビュー、２００９年７月、第１７５号、ｐ.１２４−１２７

上述のように、スロット型光ファイバケーブルでは、外径を小さくできず、既設の配管に追敷設をすることは困難である。一方、ドロップケーブルやインドアケーブルでは、中間分岐作業中に大きな損失変動を生じてしまう。更に、スロット型光ファイバケーブルや、ドロップケーブルやインドアケーブルいずれにおいても、中間分岐作業では、専用工具が必要で簡便性に欠ける。

上記問題点を鑑み、本発明の目的は、細線化ができ、容易に中間分岐が可能な光ファイバケーブルを提供することにある。

本発明の一態様によれば、 複数の光ファイバ心線と、複数の光ファイバ心線を内部に収納するスロット溝を有する矩形状のスロットコアと、スロット溝の開口部を覆い、少なくともスロット溝が形成された主面に接続する両側面に至るようにスロットコアに縦添えされた押え巻きテープと、押え巻きテープを間に挟んでスロットコアを被覆し、押え巻きテープで覆われてないスロットコアの領域の少なくとも一部と融着した矩形状の樹脂からなるシースを備え、シースは、スロットコアの両側面それぞれの押え巻きテープで覆われた領域に対応する位置の外面に互いに対向して設けられた一対のノッチを有する光ファイバケーブルが提供される。

本発明によれば、細線化ができ、容易に中間分岐が可能な光ファイバケーブルを提供することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る光ファイバケーブルの一例を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る光ファイバケーブルの通線性、縦曲げ性及び集合性の評価結果の一例を示す表である。 図１に示した光ファイバケーブルの中間分岐作業の一例を説明する断面図（その１）である。 図１に示した光ファイバケーブルの中間分岐作業の一例を説明する断面図（その２）である。 図１に示した光ファイバケーブルの中間分岐作業の一例を説明する断面図（その３）である。 図１に示した光ファイバケーブルの中間分岐作業の一例を説明する断面図（その４）である。 本発明の実施の形態に係る光ファイバケーブルのハンドピール性及び衝撃特性の評価結果の一例を示す表である。 本発明の実施の形態に係る光ファイバケーブルの機械特性の評価結果の一例を示す表である。 本発明の実施の形態に係る光ファイバケーブルの中間分岐作業中の損失変動の評価結果の一例を示す表である。 本発明の実施の形態に係る光ファイバケーブルの他の例を示す断面図である。

以下図面を参照して、本発明の形態について説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号が付してある。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

又、以下に示す本発明の実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

本発明の実施の形態に係る光ファイバケーブルは、図１に示すように、複数の光ファイバ心線１０、一対の抗張力体１２ａ、１２ｂ、スロットコア１４、押え巻きテープ１６、固定材１８、及びシース２０を備える。複数の光ファイバ心線１０は、スロットコア１４の主面に形成されたＵ字状のスロット溝１５の内部に収納される。抗張力体１２ａ、１２ｂは、光ファイバ心線１０に並行し、複数の光ファイバ心線１０を挟んで互に対向して配置される。抗張力体１２ａは、シース２０の中に、抗張力体１２ｂは、スロットコア１４の中にそれぞれ設けられる。

押え巻きテープ１６は、スロット溝１５の開口部を覆い、スロット溝１５が形成された主面に接続する両側面に至るようにスロットコア１４に縦添えされる。固定材１８は、スロット溝１５の中で複数の光ファイバ心線１０の少なくとも一つに接触するように、押え巻きテープ１６上に設けられる。シース２０は、押え巻きテープ１６を間に挟んでスロットコア１４を被覆する。シース２０には、スロットコア１４の両側面それぞれの押え巻きテープ１６で覆われた領域に対応する位置の外面に、互いに対向する一対のノッチ２２が設けられる。また、シース２０には、スロット溝１５の開口部の下方の外面にマーク２４が設けられる。

複数の光ファイバ心線１０のそれぞれには、図１に示したように、単心型心線が用いられるが、単心型心線に限定されない。例えば、光ファイバ心線１０として、２心、４心、あるいは８心等の複数の心線を有するテープ心線を用いてもよく、単心光コード、２心光コード、あるいは光テープコード等を用いてもよい。

抗張力体１２ａ、１２ｂとして、鋼線あるいは繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）が用いられる。スロットコア１４及びシース２０として、ポリエチレン（ＰＥ）等のポリオレフィン（ＰＯ）やポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の樹脂が用いられる。押え巻きテープ１６として、スロットコア１４及びシース２０と熱融着しないポリエステル等の樹脂テープが用いられる。固定材１８として、ウレタンアクリレート系等の紫外線硬化型樹脂が用いられる。

実施の形態に係る光ファイバケーブルでは、押え巻きテープ１６は、スロットコア１４及びシース２０と融着していない。そのため、ノッチ２２からシース２０を切り裂いたとき、スロットコア１４とシース２０との分離が容易となる。一方、スロットコア１４とシース２０とが接触面で融着していないと、スロットコア１４とシース２０との曲がりの中立点が異なることになってしまう。そのため、光ファイバケーブルを曲げた際に、光ファイバケーブルの端末において、シース２０からスロットコア１４の突き出しや引き込みが生じ、光ファイバ心線１０に大きな圧縮歪や引張歪を与えて破損させる可能性がある。したがって、スロットコア１４とシース２０とは、手作業で容易に分離する程度に接触面の一部又は全体が弱く熱融着した状態が望ましい。

スロット溝１５の形状は、Ｕ字状が望ましい。光ファイバケーブル製造時に、複数の光ファイバ心線１０をスロット溝１５内に集合させる必要がある。また、中間分岐時には、スロット溝１５から光ファイバ心線１０を取り出す必要がある。スロット溝１５をＵ字状にすることにより、スロット溝１５の開口幅を対向する側壁の間隔程度とすることができる。その結果、複数の光ファイバ心線１０をスロット溝１５内に容易に集合させることができ、且つ光ファイバ心線１０をスロット溝１５から容易に取り出すことができる。

押え巻きテープ１６には、スロット溝１５の中で複数の光ファイバ心線１０の少なくとも一つに接触する固定材１８が設けられている。固定材１８により複数の光ファイバ心線１０がスロット溝１５内で固定されるため、スロットコア１４からの複数の光ファイバ心線１０の引き抜き力を確保することができる。その結果、縦系配線で、スロット溝１５内の光ファイバ心線の脱落を防止することができる。なお、固定材１８は、光ファイバ心線１０の延在する方向に連続して形成してもよく、間歇的に形成してもよい。

実施の形態では、図１に示したように、細線化した光ファイバケーブルを平型構造としている。光ファイバ心線１０と抗張力体１２ａ、１２ｂを結ぶ方向のシース２０の寸法を長径Ｄｌとすることにより、光ファイバケーブルの曲げ方向をシース２０の短径Ｄｓの方向に規定することができる。

図２には、細線化した光ファイバケーブルの通線性、縦曲げ性、及び集合性を評価した結果を示す。通線性について、直径９ｍｍの３０対メタルケーブルが３本敷設された内径２２ｍｍのＣＤ管に光ファイバケーブルを押し込みながら通線を行った。ＣＤ管の長さは５ｍで、９０度の曲がりが４箇所設けられている。◎は３０秒以内に通線、○は１分以内に通線、△は１分以上で通線、×は通線不可を示す。縦曲げ性について、曲げ半径３０ｍｍ、曲げ角度±１８０度で、回数１００サイクルの縦曲げを与えて、波長が１．５５μｍのレーザ光を用いて光ファイバ心線１０の伝送時の損失変動を光パワーメータを接続して測定した。○は０．１ｄＢ以下の損失変動、×は０．１ｄＢより大きい損失変動を示す。集合性については、光ファイバケーブル製造時に複数の光ファイバ心線の集合ユニットをスロット溝内に集合できるか評価した。○はスロット溝内に容易に集合可能、×は集合困難であることを示す。

評価に用いた試料１〜７では、光ファイバケーブルの長径を３．７ｍｍとして、短径を２．２ｍｍ〜３．７ｍｍの範囲で変化させている。試料１〜７のシースの４角の曲率半径（角Ｒ）は、０．２５ｍｍである。試料１〜７の短径に応じて、断面積は、８．１ｍｍ²〜１２．９ｍｍ²の範囲、スロット溝の開口幅は１．１ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲となる。なお、比較例の試料８は、断面が円形状であり、断面積は１０．８ｍｍ²、開口幅は２．７ｍｍである。

図２の表に示すように、通線性については短径及び断面積が小さいほど有利であり、短径が３．５ｍｍ、断面積が１２．９ｍｍ²の試料７では通線不可である。縦曲げ性については、短径が小さいほど有利であり、試料７及び試料８では抗張力体のスロット溝への飛び出しや脱落による損失変動や、光ファイバ心線の断線が発生する。短径と長径の差が小さな試料７や、断面が円形の試料８では、曲げ方向の規定が弱く、縦曲げ時にケーブル自体が捻回して縦曲げを回避することができないためである。集合性については、スロット溝の開口幅が大きいほど有利で、開口幅が１．４ｍｍ以下の試料１及び試料２で集合困難となる。短径が小さくなると、相対的にスロット溝の開口幅も小さくなるためである。このように、光ファイバケーブルの細線化においては、例えば、長径を３．７ｍｍとした場合、短径は２．６ｍｍ〜３．３ｍｍの範囲が望ましく、２．６ｍｍ〜３．１ｍｍの範囲がより望ましい。

次に、図１に示した光ファイバケーブルに対する中間分岐の作業性について評価した。使用した光ファイバケーブルは、長径Ｄｌが３．７ｍｍ、短径Ｄｓが３ｍｍ、スロット溝１５の開口幅Ｗｓが２ｍｍである。

まず、光ファイバケーブルの中間分岐について、図３〜図６を用いて説明する。図３に示すように、対向するノッチ２２から爪を用いてシース２０をシース２０ａ、２０ｂに分割する。図４に示すように、スロット溝１５の反対側のシース２０ｂをスロットコア１４から切り離す。図５に示すように、シース２０ｂをスルットコア１４から剥ぎ取り（ハンドピール）、分離する。図６に示すように、スロット溝１５側のシース２０ａ及び押え巻き１６をそれぞれ順にスロットコア１４から分離し、光ファイバ心線１０を取り出す。

スロット溝１５の向きは、シース２０に設けたマーク２４により、光ファイバケーブルの外から判断できる。したがって、マーク２４を目印として、ハンドピールするシース２０bを判別できる。一対のノッチ２２の下方のスロットコア１４の側面は、押え巻き１６で覆われている。押え巻き１６と、スロットコア１４及びシース２０とは熱融着しない。また、先に剥ぎ取られるシース２０ｂは、スロットコア１４と弱く融着している。そのため、スロットコア１４を容易にシース２０ａ、２０ｂ及び押え巻き１６から容易に分離することができる。

図７に、シース２０のハンドピール性及びシース２０の衝撃特性を評価した結果を示す。ハンドピール性について、○は爪だけでシース２０ｂの剥ぎ取り可能、×は爪だけではシース２０ｂの剥ぎ取り不可を示す。衝撃特性については、図８に示した国際電気標準会議（ＩＥＣ）６０７９４−１に準拠した衝撃試験（Ｉｍｐａｃｔ）により評価した。○は衝撃によるシース破損無し、△はノッチ部が白化するが、シース破損なし、×はシース破損ありを示す。評価に用いた試料９〜３９において、シース２０に用いる樹脂の破断強度を４．５ＭＰａ〜１５．３ＭＰａの範囲、ノッチ２２の下方のシース２０の膜厚（ノッチ下膜厚）Ｔｎを０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲で変化させてある。

図７の表に示すように、ハンドピール性については、破断強度が１５ＭＰａ及びノッチ下膜厚Ｔｎが０．３ｍｍの試料３４、並びに、破断強度が１５．３ＭＰａ及びノッチ下膜厚Ｔｎが０．２５、０．３ｍｍの試料３８、３９が不良である。衝撃特性については、破断強度が４．５ＭＰａの試料９〜１２、ノッチ下膜厚Ｔｎが０．０５ｍｍの試料１３、１７、２１、２５、３０、３５が不良である。破断強度が５ＭＰａでノッチ下膜厚Ｔｎが０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの試料１４〜１６は、ノッチ２２の近傍が８白化するが、シース２０の破損は見られなかった。このように、シース２０の樹脂としては、破断強度が５ＭＰａ〜１５ＭＰａの範囲が望ましい。また、ノッチ下膜厚Ｔｎとしては、０．１ｍｍ〜０．２５ｍｍの範囲が望ましい。

図８は、作製した光ファイバケーブルの機械特性の試験時に、波長が１．５５μｍのレーザ光を用いて光ファイバ心線１０の損失変動を測定した結果を示す。光ファイバケーブルは、長径Ｄｌが３．７ｍｍ、短径Ｄｓが３ｍｍ、スロット溝１５の開口幅Ｗｓが２ｍｍ、シース２０破断強度が５ＭＰａ〜１５ＭＰａ、ノッチ下膜厚Ｔｎが０．１ｍｍ〜０．２５ｍｍである。機械特性試験として、ＩＥＣ６０７９４−１に準拠した衝撃試験（Ｉｍｐａｃｔ）、側圧試験（Ｃｒｕｓｈ）、及び捻回試験（Ｔｏｒｓｉｏｎ）、曲げ試験（Ｒｅｐｅａｔｅｄ ｂｅｎｄ）を実施している。図８の表に示すように、いずれの機械特性試験においても、損失変動は０．１ｄＢより小さく、著しい損失変動がないことが確認されている。

また、図９には、光ファイバケーブルの中間分岐作業中において、波長が１．５５μｍのレーザ光を用いて光ファイバ心線１０の損失変動を測定した結果を示す。図９の表に示すように、中間分岐作業中の損失変動は、０．０５ｄＢより小さく、著しい損失変動がないことが確認されている。また、取り出した光ファイバ心線１０には外傷や断線等の異常がないことも確認されている。このように、実施の形態によれば、光ファイバ心線１０を傷つけることなく容易に取り出すことができる。

なお、上述の説明では、抗張力体１２ａは、シース２０の中に、抗張力体１２ｂは、スロットコア１４の中にそれぞれ設けられている。しかし、図１０に示すように、スロット溝１５の開口部の反対側のスロットコア１４の中に抗張力体１２ｃ、１２ｄを配置してもよい。

また、マーク２４は、スロット溝１５の開口部の下方のシース２０の外面に設けられている。しかし、マーク２４を、スロット溝１５の開口部の上方のシース２０の外面に設けてもよい。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明の実施の形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者にはさまざまな代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係わる発明特定事項によってのみ定められるものである。

１０…光ファイバ心線
１２ａ、１２ｂ…抗張力体
１４…スロットコア
１５…スロット溝
１６…押え巻きテープ
１８…固定材
２０…シース
２２…ノッチ
２４…マーク

Claims (11)

1. 複数の光ファイバ心線と、
   前記複数の光ファイバ心線を内部に収納するスロット溝を有する矩形状のスロットコアと、
   前記スロット溝の開口部を覆い、少なくとも前記スロット溝が形成された主面に接続する両側面に至るように前記スロットコアに縦添えされた押え巻きテープと、
   前記押え巻きテープを間に挟んで前記スロットコアを被覆し、前記押え巻きテープで覆われてない前記スロットコアの領域の少なくとも一部と融着した矩形状の樹脂からなるシースを備え、
   前記シースは、前記スロットコアの両側面それぞれの前記押え巻きテープで覆われた領域に対応する位置の外面に互いに対向して設けられた一対のノッチを有することを特徴とする光ファイバケーブル。
2. 前記一対のノッチの対向方向における前記一対のノッチのそれぞれの下方の前記シースの膜厚が、０．１ｍｍ以上、０．２５ｍｍ以下の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバケーブル。
3. 前記シースが、５ＭＰａ以上、１５ＭＰａ以下の範囲の破断強度を有す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ケーブル。
4. 前記スロット溝の中で前記複数の光ファイバ心線の少なくとも一つと接触するように、前記押え巻きテープ上に設けられた紫外線硬化型樹脂からなる固定材を更に備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光ファイバケーブル。
5. 前記固定材が、前記複数の光ファイバ心線の延在する方向に間歇的に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の光ファイバケーブル。
6. 前記開口部の上方の前記シースの中に、前記光ファイバ心線に並行して配置された抗張力体を更に備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光ファイバケーブル。
7. 前記スロットコアの中に、前記光ファイバ心線を挟んで前記抗張力体に対向して配置された他の抗張力体を更に備えることを特徴とする請求項６に記載の光ファイバケーブル。
8. 前記開口部の反対側の前記スロットコアの中に、前記光ファイバ心線に並行して配置された抗張力体を更に備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光ファイバケーブル。
9. 前記スロットコアの中に、前記抗張力体を挟んで前記光ファイバ心線に対向して配置された他の抗張力体を更に備えることを特徴とする請求項８に記載の光ファイバケーブル。
10. 前記シースが、前記開口部の上方又は下方の外面に設けられたマークを有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の光ファイバケーブル。
11. 前記シースは、前記一対のノッチの対向方向の寸法が前記対向方向に直交する方向の寸法より小さいことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光ファイバケーブル。

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