JP2627976B2

JP2627976B2 - 光ファイバケーブル及びスロットロッド

Info

Publication number: JP2627976B2
Application number: JP2335760A
Authority: JP
Inventors: 貢司辻; 徹佐川; 俊一郎山口
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 1990-11-29
Filing date: 1990-11-29
Publication date: 1997-07-09
Anticipated expiration: 2012-07-09
Also published as: JPH04204406A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、光ファイバケーブルと、それに用いられる
スロットロッドに関する。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕

一般に、光ファイバケーブルの敷設工事における分
岐、接続作業を容易ならしめるため、スロットロッドの
表面にＳ−Ｚ形に１本以上の反転撚溝を形成してこれに
光ファイバを収納した光ファイバケーブルが使用され
る。

ところで従来のこの種の光ファイバケーブルは、第１
図（II）に示すように、±180°の反転撚角で構成され
ていた。即ち、第１図（II）には、従来のスロットロッ
ド31と、その表面に凹設された複数本のＳ−Ｚ形の反転
撚溝32…の内の１本を代表的に図示している。この反転
撚溝32内には光ファイバ33が収納されるから、簡略図で
描かれた同図では、反転撚溝32とその中の光ファイバ33
とは一致した１本の線で図示してある。同図で明らかな
ように、±180°の反転撚角となっているため、反転撚
溝の反転箇所A₁,B₁,A₂…を順次結んだ仮想線34は、直線
となり、かつ、スロットロッドの中心線と平行となる。

このような従来のスロットロッドを用いた光ファイバ
ケーブルを、ドラムに巻き付けた際、反転箇所A₁,B₁,A₂
…はある一定方向ばかりに位置することとなる。例えば
第４図に於て、半径Ｒのドラム35に巻き付けた際に、
（例えばスロットロッド31の反転撚溝32…が８本とし
て、）第１図（II）の反転箇所A₁が外周側の番号の位
置に来たとすれば、同一反転撚溝32（及びその中の光フ
ァイバ33）の他の反転箇所B₁,A₂…も同一の番号の位
置に来る。このように各々の光ファイバ33と反転撚溝32
について観察すると、反転箇所は第４図の同一番号の位
置に来る。

Ｓ−Ｚ形反転撚りの場合、反転撚ピッチＰ内に於て撚
込み角度が変化するため、第１図（II）に示した１本の
光ファイバ33について観察すれば、スロットロッド31を
どの方向に弯曲させるか−つまり反転箇所A₁,B₁,A₂…が
第４図の番号に来るように弯曲させるか、番号や
等に来るように弯曲させるか−によって、光ファイバ33
の歪量が相違し、光ファイバ33に加わる応力も異なる。
具体的には、第４図中の番号乃至に常に反転箇所
A₁,B₁,A₂…が来る光ファイバ33の歪量が、他の番号〜
のものに比較して、大きく、内部応力も大で、光ファ
イバの伝送損失に悪影響を与える。

従って、上述のような従来のスロットロッドを用いた
光ファイバケーブルでは、ドラム巻き状態での長期保管
において、光ファイバの強度劣化、及び信頼性劣化が生
じる。他方、ドラム巻き状態とすることによって、光フ
ァイバの伝送損失劣化が生じる。（光ファイバの伝送損
失については短時間においても発生する。）本発明の目的は、ドラム巻き状態においても良好な光
ファイバの伝送損失が得られるようにする点、及び、ド
ラム巻き状態においても溝間の歪み状態を同等とする
点、そして歪み量は従来より充分小さくなり、長期保管
においても高い信頼性が得られるようにする点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る光ファイバケーブルは、少なくとも１本
の反転撚溝を有するスロットロッドの該反転撚溝内に光
ファイバを収納した光ファイバケーブルに於て、各々の
上記反転撚溝の反転箇所を一つ飛ばしで結んだ、上記ス
ロットロッドの表面に沿った、最短連結仮想線が、所定
長毎に捩れ方向の反転する緩やかな螺旋形状を描くよう
に、上記反転撚溝の形状を設定した。

また、本発明のスロットロッドは、表面に少なくとも
１本の反転撚溝を凹設すると共に、各々の該反転撚溝の
反転箇所を一つ飛ばしで結んだ、該表面に沿った、最短
連結仮想線が、所定長毎に捩れ方向の反転する緩やかな
螺旋形状を描くように、上記反転撚溝の形状を設定し
た。

〔作用〕

スロットロッドの１本の反転撚溝及びその中の光ファ
イバに関しては、その反転箇所が、右又は左のいずれか
一方に、順次回転して位置ずれしてゆく。さらに十分長
い距離（ピッチ）でその回転方向が逆転しており、交互
に繰返す。従って、このようなスロットロッドを用いた
光ファイバケーブルをドラム等に多数回巻き付けた際、
第４図の外周側の番号の位置に反転箇所が来る反転撚
溝（光ファイバ）は、順次交代する。言い換えれば、１
本の反転撚溝（光ファイバ）について観察すると、反転
箇所が順次表れる第４図中の番号…位置が、回転し
て変化してゆく。

従って、複数本の反転撚溝について、第４図中の番号
…位置に反転箇所が表れる確率が平均化し、全ての
光ファイバの歪量、内部応力が同等となる。そのため、
ドラム等に長期間巻き付けて保管した場合に、光ファイ
バの強度劣化、及び信頼性劣化等の悪影響が現れない。
さらに、光ファイバをドラム巻きした時の伝送損失劣化
も生じない。

〔実施例〕

以下、図示の実施例に基づき本発明を説明する。

第２図に光ファイバケーブル10の一例を断面図にて示
す。１は例えば、プラスチック製であって８本の反転撚
溝２…を有するスロットロッドである。第２図と第３図
のように、このスロットロッドの各反転撚溝２内に光フ
ァイバ３…を複数本収納する。この光ファイバ３は、例
えば２芯テープ形光ファイバとして、各反転撚溝２に８
本入れた場合を示す。

スロットロッド１は中心にテンションメンバ５を有
し、該スロットロッド１の外側に押え巻き６及びシース
７にて被覆する。

しかして、第１図（Ｉ）に於て、スロットロッド１を
簡略図にて示し、特に複数本の前記反転撚溝２…の内の
１本のみを代表して例示し、Ｓ−Ｚ形に所定反転撚ピッ
チＰにて反転するように凹設される反転撚溝２の反転箇
所A₁,B₁,A₂…を一つ飛ばしで結ぶ仮想線を考える。即
ち、一つ飛ばしの反転箇所A₁とA₂とを、スロットロッド
１の表面1aに沿って最短距離にて結ぶ最短連結仮想線４
が、緩やかな−例えば、10m〜100mの長い捩りピッチの
−螺旋（スパイラル）の形状を描くように、反転撚溝２
の形状を決定する。

従って、光ファイバケーブル10（第２図参照）として
は、このような反転撚溝２…内に光ファイバ３…を、収
納するから、当然に、光ファイバ３も同様に、Ｓ−Ｚ反
転箇所を一つ飛ばしに結んだ最短連結仮想線４が、緩や
かな螺旋形状を描く。

この仮想線４の捩りピッチを10m〜100mに設定した理
由は、10m未満だと光ファイバ３を（分岐工事等に於
て）光ファイバケーブル10の反転撚溝２から引出しにく
くなるためであり、100mを越えれば、第１図（II）に示
した既述の従来のものと同様の問題点を有することとな
る。そして、望ましくは、この仮想線４の捩りピッチ
を、20m〜50mにするのが良い。

ところで、第５図はこの最短連結仮想線４を長手方向
にのみ縮尺して描いた簡略説明図である。上述の仮想線
４の捩りピッチをＬにて示す。従って、不等式にて上記
説明を示せば、10m≦Ｌ≦100mであって、望ましくは、2
0m≦Ｌ≦50mとなる。そして、同図より明らかな如く、
この仮想線４は、単純に一方向へ旋回する螺旋形状では
なくて、所定長（捩りピッチ）Ｌ毎に、捩れ方向が反転
する螺旋形状を描いている。また、この仮想線４のＳ−
Ｚ形の反転撚角は±180°が望ましいが、所望により±1
50°のように減少したり、逆に増加させるも自由であ
る。

なお、第１図中に図示省略したが、図外右方の次の反
転箇所と、反転箇所B₁とを結ぶ最短連結仮想線も、第５
図のように同様のＳ−Ｚ形反転螺旋撚り形状を描く。

次に、本発明の実施品と従来品との伝送損失比較試験
を行った。

（Ｉ）本発明の実施品（第１図（Ｉ）参照）：第２図と第３図に示すようにスロットロッド１に８本
の反転撚溝２…を有し、反転撚溝２の各寸法は、溝底幅
Ｃ＝2mm,溝開口幅Ｅ＝4mm,溝深さＦ＝2.5mmとし、ま
た、光ファイバ３は２芯テープ形のものとして各反転撚
溝２内に８本ずつ収納する。このテープ形光ファイバ３
の幅Ｇを0.7mm,厚さＨを0.4mmとした。第１図（Ｉ）に
示す反転撚ピッチＰを230mmとし、反転撚角度を±約150
°の小さい反転撚溝２とする。スロットロッド１の外径
寸法Ｄを16mmφとすると共に、第２図のシース７の外径
を21mmφとする。そして、反転撚溝２の反転箇所を一つ
飛ばしで結ぶ最短連結仮想線４の軌跡は、第５図に示す
反転撚ピッチＬが35m、反転撚角度が±約180°の大きい
反転状態を描くように設定する。

（II）従来品（第１図（II）参照）：光ファイバケーブルの横断面形状と寸法は本発明の実
施品と同じとすると共に、スロットロッド内の光ファイ
バも全く同一とする。そして、第１図（II）に示すよう
に、反転撚角を±180°として、仮想線34が直線とし
て、光ファイバケーブルの中心線と平行となるように反
転撚溝の形状を設定した。反転撚ピッチＰは230mmとす
る。また、外径寸法Ｄとシース外径は本発明実施品と同
じとする。

このような本発明の実施品と、従来品の夫々を、条長
1000mとしてドラム径1000mm−即ち第４図に於て、ドラ
ム半径Ｒが500mm−に巻き付けて、伝送損失を全ての光
ファイバ（128芯）について測定した。

測定結果を第１表と第２表に示す。なお、各反転撚溝
内には16芯の光ファイバが入っているが、その内の光伝
送損失の最小値（MIN）と最大値（MAX）、及び、16芯の
平均値（AVE）を示す。

0.4dB/kmを越す場合を不良品と判断した。第１表と第
２表から、本発明実施品では不良品は存在せず、かつ、
いずれの反転撚溝内の光ファイバも略均一な小さな伝送
損失を示す。これに対し、第２表では、反転撚溝の番号
〜は第４図と対応させて示し、ドラム巻き付け状態
の外周側に反転箇所A₁,B₁,B₂…が対応した反転撚溝
内の光ファイバの伝送損失が大きく、不良本数も最大
（11芯/16芯）発生した。

なお、本発明は図示の実施例に限定されず設計変更自
由なことは勿論であって、例えば、１本のスロットロッ
ド１に１本の反転撚溝２を形成しても良い。そして、光
ファイバ３…としては単芯丸形でも良く、また、３芯以
上のテープ形としても良い。さらに、Ｓ−Ｚ反転撚角は
±180°未満であれば自由に選択できる。また、第２図
に示した光ファイバユニットを複数本集合してケーブル
とするも好ましい。

次に、上述の光ファイバケーブルの製造装置につい
て、説明する。

第６図はこの製造装置の一実施例で、11,12,13,14は
スタンドであり、左方図外のサプライボビンを備えた供
給装置と、右方図外のケーブル引取巻取装置との間に、
所定間隔をもって、立設されている。最も上流側のスタ
ンド11には、スロットロッド１が挿通される固定筒９が
固着され、かつ、左方図外の供給装置から供給されてく
る光ファイバ３…を案内する円板状の固定目板15が固着
される。低摩擦係数のフッ素系樹脂等の材質から成る筒
状回転ロール16が上記固定筒９に外嵌される。固定目板
15には光ファイバ３…が通過する複数の孔15a…が円周
方向に貫設される。

スタンド12とスタンド13には、各々、第１回転目板17
と第２回転目板18が、軸受19,20を介して、回転自在に
支持されている。

第２回転目板18は、軸受20の内周に嵌合した目板本体
21と、この目板本体21の内周に嵌合固着された円筒状嵌
合体22とにより構成される。

スタンド14には、第１回転目板17と第２回転目板18の
ガイド孔17a,18aを順次通過して案内されてきた光ファ
イバ３を、スロットロッド１の反転撚溝２…内に収納す
るための回転撚口ダイス23が、軸受24を介して回転自在
に支持されている。この回転撚口ダイス23は、軸受24の
内周に取付けた環状体25と、その内周側の円筒状嵌合体
26とを備えている。

第２回転目板18と回転撚口ダイス23との間隔Ｎは、第
１図（Ｉ）の反転撚ピッチＰの２倍に等しい。即ち、Ｎ
＝2Pに設定する。

嵌合体22,26は、第７図に示す如く、径方向ネジ孔を
有する円筒部27と、このネジ孔に螺進退調整自在に螺合
するねじ28…とから、構成される。ねじ28の先端はテー
パ状として、スロットロッド１の反転撚溝２内に径方向
から突入させる。第２図の具体例のように反転撚溝２…
が８本の場合、嵌合体22,26の各々のねじ28…は少なく
とも１本以上あれば良いが、好ましくは製造上の安定性
から対角線状の２本で構成すれば良い。

このように、ねじ28…によって、回転目板18及び回転
撚口ダイス23には、内径方向へ突出した誘導突出部が円
周等間隔で形成されている。

回転撚口ダイス23の環状体25の上流側面には、第８図
に例示する落し込み部29が布設される。即ち、詳細図示
省略の取付部材及び軸受を介して、環状体25と相対的回
転可能に円環体41を取付け、この円環体41に、径方向に
位置調整自在として放射状突出体42…を設ける。この突
出体42…の先端部が、スロットロッド１の反転撚溝２…
に嵌入して、反転撚溝２…の捩りに対して、円環体41が
回転追随する。この突出体42の先端近傍に、光ファイバ
３を挿通誘導案内するガイド孔43が設けられる。なお、
突出体42の径方向の突出長さの調整機構としては、図例
では、長孔と固着ビスの場合を示す。なお、テーピング
ヘッドがこの回転撚口ダイス23の近傍に設けられ（図示
省略）、第２図の押え巻き６が行われる。

上述の説明から、第２回転目板18及び落し込み部29と
回転撚口ダイス23は、スロットロッド１の反転撚溝２の
捩れに同調することが明らかとなる。即ち、Ｓ−Ｚ形反
転撚溝２…の各々の位置に対応して、第２回転目板18、
落し込み部29、回転撚口ダイス23は、左右交互に同期回
転し、この回転速度は比較的高く、かつ、左右反転も頻
繁である。

ところが、固定目板15と第２回転目板18の間に介装さ
れた形の第１回転目板17の役目は、第１図（Ｉ）と第５
図にて述べたように、反転撚溝２の反転箇所A₁,A₂…
を、スロットロッド１の表面に沿って結んだ、最短連結
仮想線４が、緩やかな螺旋形状に捩れているから、この
捩れを、第２回転目板18に於て、解消する点にある。

このように、第１回転目板17は十分低速で回転する。
しかも、第５図のようにこの仮想線４もＳ−Ｚ形に反転
するから、第１回転目板17自身も、当然、左右に長い周
期で反転する。この第１回転目板17のゆっくりした回転
制御は、電気的に行っても、機械的に行うも自由であ
る。

このように仮想線４が左右交互に反転するように、反
転撚溝２…の形状が設定されているから、第６図の左方
図外のサプライボビンを有する供給装置を、スロットロ
ッド１の廻りに大きく回転させる必要が無くなり、又
は、第６図の右方図外の引取巻取装置を、スロットロッ
ド１廻りに大きく回転させる必要が無くなり、特別な回
転機構や複雑な回転機構を、省略出来る利点がある。

〔発明の効果〕

本発明に係る光ファイバケーブル、及び、本発明に係
るスロットロッドを用いた光ファイバケーブルは、ドラ
ム等に巻き付けた状態で、良好な光ファイバの伝送損失
が得られる。さらに、このドラム巻き状態においても、
各反転撚溝２…内の光ファイバ３…の歪量が同等とな
る。そして歪量は充分小さく、長期間ドラム等に巻き付
けて保管出来、光ファイバの強度劣化や信頼性の低下が
生じない。また、（螺旋形状の仮想線４が所定長Ｌ毎に
捩れ方向が反転するため）製造が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明と従来例を比較説明するための簡略平面
図、第２図は光ファイバケーブルの一例の横断面図、第
３図は寸法関係説明用断面図、第４図は本発明及び従来
例の光ファイバケーブルを巻き状態とした時の作用説明
のための要部断面図、第５図は本発明の要部説明図、第
６図は本発明の製造装置の一実施例を示す一部破断側面
図、第７図は嵌合体の横断面図、第８図は落し込み部の
要部正面図である。１……スロットロッド、1a……表面、２……反転撚溝、
４……最短連結仮想線、15……固定目板、17……第１回
転目板、18……第２回転目板、23……回転撚口ダイス。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１本以上の反転撚溝を有するス
ロットロッドの該反転撚溝内に光ファイバを収納した光
ファイバケーブルに於て、各々の上記反転撚溝の反転箇
所を一つ飛ばして結んだ、上記スロットロッドの表面に
沿った、最短連結仮想線が、所定長毎に捩れ方向の反転
する緩やかな螺旋形状を描くように、上記反転撚溝の形
状を設定したことを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項２】表面に少なくとも１本以上の反転撚溝を凹
設すると共に、各々の該反転撚溝の反転箇所を一つ飛ば
しで結んだ、該表面に沿った、最短連結仮想線が、所定
長毎に捩れ方向の反転する緩やかな螺旋形状を描くよう
に、上記反転撚溝の形状を設定したことを特徴とするス
ロットロッド。