JP2013097285A - 光ユニット及び光ファイバケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】中間後分岐作業時にチューブの内部から特定の光ファイバを容易に取り出すことのできる光ユニットを提供する。
【解決手段】帯状のフィルム７を円筒形状に成形してフィルム両端縁７ａ、７ｂを円周方向で重ねて形成したチューブ８内に、少なくとも１本以上の光ファイバ６が収納された光ユニット３。この光ユニット３においては、チューブ８の長さよりも少なくとも１本の光ファイバ６の長さを長くしている。この光ユニットを外被５で被覆した光ファイバケーブル１とした場合において、中間後分岐作業で外被の一部を取り除くと、チューブと光ファイバの線長差で、光ファイバがチューブを押して外に出てくる力が作用し、光ファイバがフィルムのオーバーラップ部１０を押し拡げて自ずと外に飛び出す。
【選択図】図３

Description

本発明は、フィルムを円筒形状に成形したチューブ内に光ファイバを収納した光ユニット及び光ファイバケーブルに関する。

例えば、特許文献１には、プラスチック製フィルムを円筒形状としたチューブ内に複数本の光ファイバを収容した光ユニットを、外被で被覆した光ファイバケーブルが記載されている。

この光ケーブルのケーブル途中から光ファイバを取り出すには、光ファイバを取り出す部位の外被を剥ぎ取った後、フィルムの重なり部位を開いて中から特定の光ユニットを引き出す必要がある。

特開平８−２７１７７３号公報

しかし、特許文献１に記載の光ファイバケーブルから特定の光ファイバを取り出す中間後分岐作業に際しては、特にチューブを構成するフィルムの厚みが薄い場合には、フィルムの重なり部位を見付け難く、その重なり部位を開いて中から特定の光ファイバを取り出すことは困難である。

そこで、本発明は、中間後分岐作業時にチューブの内部から特定の光ファイバを容易に取り出すことのできる光ユニット及び光ファイバケーブルを提供することを目的とする。

第１の発明は、帯状のフィルムを円筒形状に成形してフィルム両端縁を円周方向で重ねて形成したチューブ内に、少なくとも１本以上の光ファイバが収納された光ユニットにおいて、前記チューブの長さよりも少なくとも１本の光ファイバの長さが長いことを特徴としている。

第２の発明は、第１の発明において、前記光ファイバが複数本あり、それら光ファイバが長手方向に撚られていることを特徴としている。

第３の発明は、第１又は第２の発明であって、前記フィルムの厚みが０．３ｍｍ以下であることを特徴としている。

第４の発明は、第１から第３の何れかの光ユニットを、外被で被覆したことを特徴とする光ファイバケーブルである。

第５の発明は、第４の光ファイバケーブルであって、前記光ユニットを複数本有し、それら光ユニットが長手方向に撚られていることを特徴としている。

本発明によれば、チューブの長さよりもそのチューブ内に収納される光ファイバの長さの方が長いため、チューブと光ファイバの線長差で、光ファイバがチューブを押して外に出てくる力が作用し、光ファイバがチューブを構成するフィルムの重なり部位を押し拡げて自ずと外に飛び出す。このため、光ユニットを外被で被覆した光ファイバケーブルでは、中間後分岐作業時において外被の一部を引き裂くと、外被による拘束状態が解かれて光ファイバがフィルムの重なり部位を押し拡げて飛び出してくるので、重なり部位が目視で判らなくても特定の光ファイバをケーブルから容易に取り出すことができる。

図１は本実施形態の光ファイバケーブルの横断面図である。 図２は図１の光ファイバケーブルから取り出した光ユニットを示し、（Ａ）は表面にオーバーコート材を形成した状態の光ユニットの斜視図、（Ｂ）はオーバーコート材を取り除いた状態の光ユニットの斜視図である。 図３は図１の光ファイバケーブルを中間後分岐作業して特定の光ファイバを取り出す工程を順次示す工程図である。 図４は図３（Ｄ）工程と対応する工程図であり、１本の光ユニットから長さの長い光ファイバがフィルム重なり部位を押し拡げて飛び出すことを示す図である。 図５はケーブル内に１本の光ユニットを入れた光ファイバケーブルを中間後分岐作業して特定の光ファイバを取り出す工程を順次示す工程図である。

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

［光ファイバケーブル及び光ユニットの構造説明］
図１には、本発明に係る光ユニットの複数本を外被で被覆した光ファイバケーブルの横断面図を示す。光ファイバケーブル１は、中心に設けた抗張力体２の周囲に６本の光ユニット３を一定周期で捻って撚り合わせ、それらを押え巻きテープ４で巻いた後に外被（シース）５で被覆した構造とされている。なお、図１では、光ユニット３の数を６本としているが、その数はそれ以上でもそれ以下でも良く、少なくとも１本あれば良い。

図２には、光ユニットを示し、（Ａ）は表面にオーバーコート材を形成した状態の光ユニットの斜視図、（Ｂ）はオーバーコート材を取り除いた状態の光ユニットの斜視図を示している。光ユニット３は、複数本の光ファイバ６と、これら光ファイバ６の束を内部に収納する帯状のフィルム７を円筒形状に成形したチューブ８と、このチューブ８の外周囲を被覆する樹脂被覆層９とで構成されている。

光ファイバ６は、中心に設けられる石英ガラスファイバの周囲に紫外線硬化型樹脂及び着色層を被覆して形成される着色光ファイバ素線からなる。また、着色光ファイバ素線を複数本並べて紫外線硬化型樹脂で一括被覆した光ファイバテープ心線や、互いに隣接する着色光ファイバ素線間を間欠的に固定した光ファイバテープ心線も、本発明の光ファイバ６に含むとする。

チューブ８は、帯状のフィルム７の幅方向両端であるフィルム両端縁７ａ、７ｂを円周方向で一部重なる重なり部位であるオーバーラップ部１０が形成されるように円筒形状に成形することで形成されている。かかるチューブ８は、例えば入口から出口に向かって徐々に内径を小さくした成形型の内部に、複数本の光ファイバ６を配置したフィルム７を通過させ加熱することにより、円筒形状に成形される。前記チューブ８を成形するフィルム７は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥ（ポリエチレン）、ポリイミド等の各種プラスチック材料からなる熱可塑性フィルム、または不織布やそれらの複合材料からなる。

光ファイバ６とチューブ８の長さは、同一長さではなく、チューブ８の長さよりも光ファイバ６の長さを長くしている。チューブ８の長さよりも光ファイバ６の長さが長ければ、そのチューブ８と光ファイバ６の線長差で、光ファイバ６がチューブ８を押して外に出てくる力が作用し、当該光ファイバ６がチューブ８を構成するフィルム７のオーバーラップ部１０を押し拡げて自ずと外に飛び出すようになる。

光ファイバ６の長さをチューブ８の長さよりも長くする程度としては、それらの線長差によって光ファイバ６がチューブ８を押しのけてフィルム７のオーバーラップ部１０から自ずと飛び出す程度の長さであることが望ましい。光ファイバ６とチューブ８の長さに線長差を持たせるには、フィルム７を円筒形状に成形する成形時に張力を加えてフィルム自体に残留歪みを与える手法や、フィルム７に光ファイバ６を収納する製造工程の中でこれらに対するバックテンション差によって与える手法が採用できる。なお、チューブ８の長さよりも光ファイバ６の長さを長くするのは、全ての光ファイバ６に限らず、少なくとも光ファイバ６の１本だけで良い。

前記チューブ８を構成するフィルム７は、その厚みが厚いと材料費、重量、外径が増加するため、なるべく厚みの薄いものを使用することが望ましい。しかし、フィルム７の厚みが薄くなると、光ファイバ６の取り出し時にオーバーラップ部１０の識別が困難になる。しかし、本実施形態では、フィルム７の厚みが薄くなることでオーバーラップ部１０の識別が困難な状況になっても、チューブ８の長さよりも光ファイバ６の長さが長いため、それらの線長差によってオーバーラップ部１０から光ファイバ６を取り出すことができる。チューブ３の厚みとしては、０．３ｍｍ以下であることが望ましい。０．３ｍｍを超えると、フィルム７の材料費、重量が増加し、チューブ外径が大きくなってしまう。

樹脂被覆層９は、例えば紫外線硬化型樹脂をフィルム７の表面に塗布し紫外線を照射し、硬化させることで形成されている。かかる樹脂被覆層９には、光ユニット３単体状態ではチューブ８に対して余長を持たせた光ファイバ６をチューブ８内に収納することから前記フィルム７のオーバーラップ部１０から飛び出ないように押さえること、及び、中間後分岐作業時では外被５を引き裂いた際に光ファイバ６の飛び出しで樹脂被覆層９が引き裂けることが要求される。

前記樹脂被覆層９の厚みは、薄い程、光ユニット３の細径化には有利であるが、余長を持たせた光ファイバ６がフィルム７のオーバーラップ部１０から不用意に飛び出ないようにするため、ある程度の厚みが必要となる。樹脂被覆層９の厚みは、厚ければ厚い程、光ユニット３は丈夫になるが、光ユニット３の細径化や光ファイバ６の取出し性を向上させるためには必要以上の厚みがあると不利である。樹脂の種類により必要な樹脂被覆層９の厚みは異なるが、その厚みは１０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。

また、樹脂被覆層９とフィルム７は、それらの間の密着力が強すぎる場合には光ファイバ６を取り出すことが困難になり、一方で密着力が弱すぎる場合には樹脂被覆層９の剥離や脱落が起こり易くなる。これら樹脂被覆層９とフィルム７の密着力は、光ユニット３の強度と光ファイバ６の取り出し易さを考慮して決められる。樹脂被覆層９とフィルム７間の密着力を調整する方法としては、例えばフィルム７の表面性を変える方法や、樹脂に剥離し易くするための材料を添加する方法などが挙げられる。フィルム７の表面性を変えるには、例えばシリコーンをフィルム表面に塗って、該フィルム７と樹脂被覆層９との密着力を低くする。樹脂に剥離し易くするための材料を添加する場合は、例えばフィルム７を構成するＰＥＴや樹脂被覆層９を構成する紫外線硬化型樹脂にシリコーンを添加する。

本実施形態の光ユニット１では、フィルム７で包まれた複数本ある中から特定の光ファイバ６を取り出す場合に、他の光ファイバ６の特性に影響しないように該光ファイバ６を取り出すこと（これを活線分岐という）が求められる。この活線分岐を実現するには、フィルム７のオーバーラップ部１０の重なり具合（ラップ具合）、樹脂被覆層９の樹脂の破断伸び、フィルム７と樹脂被覆層９との密着力、樹脂被覆層９の厚みなどの調整を行うことで実現できる。

図１に示す光ファイバケーブル１は、抗張力体２を中心としてその周囲に複数本の光ユニット３を一定周期で捻って撚り合わせ、それらを押え巻きテープ４で巻いた後に外被５で被覆したケーブル構造としているが、本発明は、このケーブル構造に限定されない。例えば、スロットコアに形成したスロット溝内に光ユニットを収納したスロット構造の光ファイバケーブル、光ユニットを中心に配置してその周囲を外被で被覆したセンターチューブ型の光ファイバケーブル等の如き各種ケーブル構造であってもよい。

［中間後分岐作業による光ユニットからの光ファイバ取出し説明］
前記構造の光ファイバケーブル１を中間後分岐作業にて光ユニット３から光ファイバ６を取り出すには、図３に示す分岐作業工程を順次行う。

先ず、図３（Ａ）の光ファイバケーブル１を用意した後、図３（Ｂ）に示すように光ファイバ６を取り出す部位の外被５に切れ込みを入れ、該当する部位の外被５ａを取り除く。すると、切除された部位の外被５ａが取り除かれた部位には、中心に設けられた抗張力体２の周囲に撚られた複数本の光ユニット３が露出する。

そして、図３（Ｃ）に示すように、複数本ある光ユニット３から取り出すべき光ファイバ６を収納した光ユニット３の撚りを戻す。すると、撚りが戻された光ユニット３は、外被５ａが取り除かれた部位で下方へ垂れ下がるように弛む。弛んだ光ユニット３は、チューブ８の長さよりもそのチューブ８内に収納される光ファイバ６の長さの方が長いため、チューブ８と光ファイバ６の線長差で、光ファイバ６がチューブ８を押して外に出てくる力が作用し、図３（Ｄ）及び図４に示すように光ファイバ６がフィルム７のオーバーラップ部１０を押し拡げて外に飛び出す。この時、光ファイバ６は、オーバーラップ部１０上の樹脂被覆層９も突き破る。但し、飛び出た光ファイバ６は、樹脂被覆層９を突き破って外へ飛び出しても伝送損失のロス変動が極めて少ない。

この実施形態では、複数本の光ファイバ６のうち１本の光ファイバ６のみを、チューブ３の長さよりも長くしているため、長さの長い光ファイバ６だけがフィルム７のオーバーラップ部１０を押し広げて外に飛び出る。そのため、フィルム７の厚みが薄くてオーバーラップ部１０が目視で判り難い場合でも、光ファイバ６が自ずと飛び出してくるため、オーバーラップ部１０の位置が判る。そして、このオーバーラップ部１０を開いて中から光ファイバ６を取り出し、中間後分岐するための特定の光ファイバ６を探し、その光ファイバ６を切断してドロップケーブルと接続する。光ファイバ６は、光ファイバ素線の場合には着色の色違いで判別することができ、光ファイバテープ心線の場合はテープの色違いとやはり光ファイバ素線の着色の色違いで判別できる。

［実施例］
実施例では、光ファイバ６には直径２５０μｍの光ファイバ素線を１２本束ね、それらを厚み０．０５ｍｍのＰＥＴテープで円筒形状に１．２５周、すなわち１／４周ラップするように成形してフィルム両端縁を円周方向で重ねて形成したチューブ８を作成した。

そして、このチューブ８の表面に、複数本の光ユニット３の撚り合わせ時の成形性を保つために紫外線硬化型樹脂を被覆して樹脂被覆層９を形成して、外径１．４ｍｍの光ユニット３とした。そして、この光ユニット３を６本使用して、直径１．４ｍｍのＦＲＰ製の抗張力体２を中心としてＳＺ撚りで撚り合わせた後、押え巻きテープ４を介在させて外被５を被覆して光ファイバケーブル１を製造した。

以上が本実施形態の一例であるが、チューブ８内の光ファイバ６は、その長手方向に撚られていても或いは撚られていない状態のどちらでもよい。チューブ８内の光ファイバ６が撚られていれば、尚更チューブ８の長さよりも光ファイバ６の長さが長くなるため、オーバーラップ部１０から光ファイバ６が飛び出やすくなる。

また、光ファイバケーブル１は、図５に示すように、ケーブル内に光ユニット３が１本だけ収容されたケーブル構造であってもよい。光ユニット３が１本だけケーブル内に収容された光ファイバケーブル１では、中間後分岐作業で光ファイバ６を取り出す部位の外被５ａが取り除かれると、外被５ａによって拘束状態にあったチューブ８の長さよりもその長さが長い光ファイバ６がその拘束から解かれる。その結果、光ファイバ６がフィルム７のオーバーラップ部１０から外へ飛び出てくる。

本発明は、光ファイバを円筒状に成形したフィルムの中に収納した光ユニットに利用することができる。

１…光ファイバケーブル
２…抗張力体
３…光ユニット
４…押え巻きテープ
５…外被
６…光ファイバ
７…フィルム
８…チューブ
９…樹脂被覆層
１０…オーバーラップ部

Claims (5)

1. 帯状のフィルムを円筒形状に成形してフィルム両端縁を円周方向で重ねて形成したチューブ内に、少なくとも１本以上の光ファイバが収納された光ユニットにおいて、
   前記チューブの長さよりも少なくとも１本の光ファイバの長さが長い
   ことを特徴とする光ユニット。
2. 請求項１に記載の光ユニットであって、
   前記光ファイバが複数本あり、それら光ファイバが長手方向に撚られている
   ことを特徴とする光ユニット。
3. 請求項１又は請求項２に記載の光ユニットであって、
   前記チューブの厚みが０．３ｍｍ以下である
   ことを特徴とする光ユニット。
4. 請求項１から請求項３の何れか１項に記載の光ユニットを、外被で被覆したことを特徴とする光ファイバケーブル。
5. 請求項４に記載の光ファイバケーブルであって、
   前記光ユニットを複数本有し、それら光ユニットが長手方向に撚られていることを特徴とする光ファイバケーブル。

Images