JP3941753B2 - Optical fiber cable and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバケーブル及びその製造方法に関し、より詳細には、二本以上の光ファイバ心線がケーブルコアの中央部に配置され、その周囲に充填された緩衝材とともに撚り合わされ、その外側に押さえ巻き糸またはテープが粗巻きされ、さらにその外側に外被を有する光ファイバケーブル及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
光ファイバケーブルを長期間布設しておくと、環境温度の変化や応力を受けることによる光ファイバケーブルの伸縮や、光ファイバの振動によって、光ファイバケーブル内で光ファイバ心線が長手方向に移動し、光ファイバケーブルの外部被覆に光ファイバ心線が入り込んでしまったり、外部被覆の端末部から光ファイバ心線が突出したりする現象が生じる。このような現象は、光ファイバの伝送特性を悪化させる要因となり、光ファイバケーブルの信頼性を損ってしまう。
【0003】
上記のような問題に対し、例えば、特許文献1には、光ファイバ心線の周囲に長繊維からなる緩衝材を縦添え又は撚り合わせ、その緩衝材と光ファイバ心線とを長手方向で間欠的に接着し、さらに緩衝材の外方に外部被覆を設けた光ファイバケーブルが開示されている。特許文献1に記載された光ファイバケーブルによれば、光ファイバケーブル内における光ファイバ心線の移動を抑制し、またケーブルの曲げに対しても伝送損失が悪化しないようにすることができるとされている。
【0004】
しかしながら、上記特許文献1の光ファイバケーブルでは、分岐のために光ファイバケーブルから光ファイバ心線を取り出す場合に、間欠的に設けた光ファイバ心線と緩衝剤との接着部分が、光ファイバ心線の取り出し部位に含まれてしまうと、光ファイバ心線の取り出し作業が極めて困難になるという問題が生じる。
【0005】
上記の場合、接着されている光ファイバ心線と緩衝剤とを切り離し、更に光ファイバ心線上に付着した接着剤を取り除く必要がある。その際、ファイバに対して傷等のダメージを与える恐れが大きいために、光ファイバ心線の取り出し作業が極めて困難となる。
【0006】
【特許文献1】
特開2001−59926号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、光ファイバケーブル内における光ファイバ心線の長手方向への移動を抑制することによって伝送特性の信頼性を維持し、かつ分岐のための光ファイバ心線の取り出しが容易な光ファイバケーブル及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ファイバケーブルは、二本以上の光ファイバ心線が光ファイバ心線の周囲に配置した緩衝材とともに撚り合わされ、緩衝材の外側に押さえ巻きが巻回され、さらに押さえ巻きを巻回した光ファイバ心線及び緩衝材の外側に外被が設けられた光ファイバケーブルであって、押さえ巻きの巻きピッチが0mmより大きく35mm以下であって、押さえ巻きの巻き付け時の動張力が0Nより大きく2.8N以下であり、かつ押さえ巻きが、光ファイバ心線の撚り方向と逆方向に巻回されていることを特徴としたものである。
【0009】
本発明の光ファイバケーブルの製造方法は、二本以上の光ファイバ心線を、その光ファイバ心線の周囲に配置した緩衝材とともに撚り合わせる工程と、緩衝材の外側に押さえ巻きを巻回する工程と、押さえ巻きを巻回した光ファイバ心線及び緩衝材の外側に外被を形成する工程とを有する光ファイバケーブルの製造方法であって、押さえ巻きを巻回する工程は、押さえ巻きの巻きピッチを0mmより大きく35mm以下とし、押さえ巻きの巻き付け時の動張力を0Nより大きく2.8N以下とし、かつ押さえ巻きを光ファイバ心線の撚り方向と逆方向に巻回することを特徴としたものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明は、二本以上の光ファイバ心線が、その周囲に充填された緩衝材とともに撚り合わされ、その外側に押さえ巻き糸またはテープが粗巻されてなるケーブルコアと、ケーブルコアの外側に外皮が設けられた光ファイバケーブルの製造に適用するものである。ケーブルコアとは、外皮の内側の光ファイバ等の通信伝送媒体を含む部分であって、光ファイバ心線は、ケーブルコアの中央部に配置される。ここで中央部とは、ケーブルコアの軸方向中心を含むケーブルコアよりも小さい領域をいう。
【0011】
上記のごとくの光ファイバケーブルにおいて、光ファイバケーブル内で光ファイバ心線が長手方向に移動しないようにするために、押さえ巻き糸またはテープの巻きピッチを小さくし、かつその巻き張力を大きくしてケーブルコアの締めつけ力を強くすることが考えられる。しかしながら、この場合にはケーブルコア内部で光ファイバ心線が受ける側圧が大きくなって、光ファイバの伝送損失が増大してしまう。すなわち光ファイバ心線の移動の抑制と伝送特性の維持はトレードオフの関係となる。
【0012】
本発明者らは上記のような課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、押さえ巻きの粗巻きピッチを0mmを超え35mm以下、押さえ巻きの巻き付け時の動張力を0Nを超え2.8N以下とし、かつ粗巻き方向を光ファイバ心線の撚り方向と逆方向とすることにより伝送損失を悪化させることなく、光ファイバケーブル内における光ファイバ心線の長手方向の移動を抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。さらには、上記の押さえ巻きの粗巻ピッチを0mmを超え25mm以下とし、押さえ巻きの巻き付け時の動張力を1.5Nを超え2.2N以下とすることにより、上記のごとくの効果をより顕著に実現できることを見出した。
【0013】
なお、光ファイバケーブルの伝送特性に劣化を生じないようにするため、緩衝材の熱収縮率は0.2%以下であることが望ましく、このような緩衝材として、低収縮ポリプロピレン繊維紐等を用いることができる。また押さえ巻き糸またはテープにはナイロン糸、ナイロンテープ、及びPETテープを用いることができる。また外被にはポリエチレン等の熱可塑性樹脂を用いることができる。
【0014】
図1は、本発明を適用する光ファイバケーブルの構成例を示す図であって、図中、1は光ファイバ心線、2は緩衝材、3は押さえ巻き糸またはテープ、4は鋼線、5は外部被覆、6は光ファイバ心線の撚り方向、7は押さえ巻き糸またはテープの巻き方向である。ケーブルコアは、複数心の光ファイバからなるテープ状光ファイバ心線1が複数枚積層され、その周囲が緩衝材2で覆われ、さらにその外周が押さえ巻き糸またはテープ3で粗巻きされて構成されている。そしてケーブルコアには、抗張力体として2本の鋼線4が縦添され、さらに外部被覆5によって被覆されている。
【0015】
上記のごとくの光ファイバケーブルにおいて、複数層の光ファイバ心線1は、緩衝材2とともに撚り合わされており、押さえ巻き糸またはテープ3の巻き方向7は、光ファイバ心線1の撚り方向6とは逆方向となるように構成される。
【0016】
図2は、図1に示す構成の光ファイバケーブルの製造工程を概略的に説明するためのフロー図である。まず二本以上の光ファイバ心線を、その周囲に配置した緩衝材ともに撚り合わせ(ステップS1)、緩衝材の外側に押さえ巻き糸またはテープを巻回する(ステップS2)。そして、押さえ巻き糸またはテープを巻回した光ファイバ心線1及び緩衝剤の外側に、抗張力体を配置してさらに外皮を形成する(ステップS3)。
【0017】
(実施例及び比較例)
図1に示す構造の光ファイバケーブルを以下の条件で製造した。まず、4本の光ファイバからなるテープ状光ファイバ心線1を6枚積層し、この周囲を合計50,000デニール相当の複数本の低収縮ポリプロピレン繊維紐で隙間無く覆って光ファイバ心線1とともに撚り合わせた。上記低収縮ポリプロピレン繊維紐としては、熱収縮率が0.2%以下のものを用いた。
【0018】
そして上記光ファイバ心線1に撚り合わせた低収縮ポリプロピレンの外周に、押さえ巻きとしてナイロン糸を巻き付けてケーブルコアを作製した。図3に、ナイロン糸の巻き付けの条件及び条件毎の評価結果を示す。ここでは、押さえ粗巻ピッチ,押さえ巻きの巻き張力,及びナイロン糸の巻き方向について条件を変更してケーブルコアを作製し、それぞれの条件のケーブルコアに対して、直径0.72mmの鋼線2本を縦添えした上で、ポリエチレンを被覆し、外径10mmの光ファイバケーブルを作製した。押さえ巻きの張力については、押さえ巻きの巻き付け時の動張力を示している。また、テープ巻き方向については、実施例1ないし11,及び比較例1ないし3では光ファイバ心線の撚り方向の逆方向とし、比較例4については、光ファイバ心線の撚り方向と同方向とした。
【0019】
そして作製した各光ファイバケーブルについて、伝送損失及びケーブルコアからの光ファイバ心線引抜力を測定して評価した。光ファイバ心線引抜力は、光ファイバケーブル内における光ファイバ心線1の長手方向の移動の抑制度を定量的に表す指標として用いており、10m長の光ファイバケーブルから光ファイバ心線1を引抜くために要する力を測定したものである。ここでは、光ファイバ心線1引抜力が大きいほど、光ファイバケーブル内における光ファイバ心線1の長手方向の移動が抑制されていることを示している。
【0020】
実施例1、3及び比較例1に示すとおり、押さえ巻きの巻き張力を2.8Nとして、粗巻きピッチを5mm(実施例1)、35mm(実施例3)、45mm(比較例1)としたとき、押さえ巻きの粗巻きピッチを小さくしても伝送損失増加の度合は小さいが、光ファイバ心線引抜力には大きく影響した。すなわち、光ファイバ心線引抜力は、実施例1が29N、実施例3が23N、比較例1が16Nであって、粗巻きピッチが35mm以下でなければ、十分な光ファイバ心線引抜力を得ることはできなかった。
【0021】
また、実施例2、3及び比較例2に示すとおり、十分な光ファイバ心線引抜力を得ることができる粗巻きピッチ35mmで、押さえ巻きの巻き張力を変えた光ファイバケーブルを評価したところ、巻き張力0.5Nで作製した光ファイバケーブル(実施例2)では伝送損失が0.20dB/km、巻き張力2.8Nで作製した光ファイバケーブル(実施例3)では伝送損失が0.29dB/kmで、伝送特性は良好であった。
【0022】
しかしながら、押さえ巻きの巻き張力を3.0Nとして作製した光ファイバケーブル(比較例2)では、伝送損失は0.38dB/kmとなって、満足な伝送特性を得ることができなかった。さらに張力3.0Nで良好な伝送特性を得るべく押さえ巻きの巻きピッチを45mmとして光ファイバケーブルを作製した(比較例3)が、前述のように粗巻きピッチの伝送特性への影響は小さく、伝送損失は0.36dB/kmであって、良好な伝送特性を得るには至らず、光ファイバ心線引抜力も17Nとなって低下してしまった。
【0023】
さらに、比較例4に示すとおり、光ファイバ心線引抜力が大きくなるように、押さえ巻きの巻きピッチを35mmと小さくし、かつ良好な伝送特性が得られるように、押さえ巻きの巻き張力を2.8Nと大きくして作製した光ファイバケーブルであっても、光ファイバ心線の撚り方向に対する押さえ巻きの巻き方向が同方向であれば、心線引抜力は14Nとなって、十分な光ファイバ心線引抜力を得ることはできなかった。
【0024】
また実施例4ないし7においては、押さえ巻きの巻き張力を1.5Nとして、粗巻ピッチを5〜35mmの範囲で変更して光ファイバケーブルを作成し、実施例8ないし11においては、押さえ巻きの巻き張力を2.2Nとして、粗巻ピッチを5〜35mmの範囲で変更して光ファイバケーブルを作成した。これら実施例4ないし11に示すように、いずれの実施例においても、良好な伝送特性及び心線引抜力を得ることができ、特に、粗巻ピッチが25mm以下の場合に、伝送損失が0.22dB/km以下で、かつ心線引抜力が25N以上のさらに良好な結果を得ることができた。
【0025】
上記の結果から、伝送損失を0.30dB/kmとし、かつ光ファイバ心線の引抜力を20N以上とするには、押さえ巻きの巻きピッチを35mm以下とし、巻き張力を2.8N以下とする必要があり、特に、押さえ巻きの巻きピッチを0mmより大きく25mm以下とし、かつ巻き張力を1.5N以上2.2N以下とすることがより好ましい。
【0026】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、光ファイバ心線と緩衝材とを接着剤等により固定することなく、光ファイバケーブル内における光ファイバ心線の長手方向への移動を抑制することができるため、伝送特性の信頼性を維持することができ、かつ分岐のための光ファイバ心線の取り出しを容易に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を適用する光ファイバケーブルの構成例を示す図である。
【図2】 図1に示す構成の光ファイバケーブルの製造工程を概略的に説明するためのフロー図である。
【図3】 押さえ巻きの巻き付けの条件と評価結果を示す表である。
【符号の説明】
1…光ファイバ心線、2…緩衝材、3…押さえ巻きテープ、4…鋼線、5…外部被覆、6…光ファイバ心線の撚り方向、7…押さえ巻きテープの巻き方向。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical fiber cable and a method for manufacturing the same, and more specifically, two or more optical fiber core wires are arranged at the center of a cable core, twisted together with a buffer material filled around the cable core, and the outside thereof. The present invention relates to an optical fiber cable in which a presser winding thread or tape is roughly wound and further has a jacket on the outer side thereof, and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
If the optical fiber cable is laid for a long period of time, the optical fiber core wire will move in the longitudinal direction in the optical fiber cable due to the expansion and contraction of the optical fiber cable due to environmental temperature changes and stress, and the vibration of the optical fiber. A phenomenon occurs in which the optical fiber core wire enters the outer sheath of the optical fiber cable or the optical fiber core wire protrudes from the end portion of the outer sheath. Such a phenomenon becomes a factor of deteriorating the transmission characteristics of the optical fiber and impairs the reliability of the optical fiber cable.
[0003]
For example, in
[0004]
However, in the optical fiber cable disclosed in
[0005]
In the above case, it is necessary to separate the bonded optical fiber and the buffer, and to remove the adhesive adhered on the optical fiber. At that time, since there is a high possibility of causing damage such as scratches to the fiber, it is very difficult to take out the optical fiber core wire.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-59926
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and maintains the reliability of the transmission characteristics by suppressing the movement of the optical fiber core in the optical fiber cable in the longitudinal direction, and for branching. An object of the present invention is to provide an optical fiber cable in which an optical fiber core wire can be easily taken out and a method for manufacturing the same.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the optical fiber cable of the present invention, two or more optical fiber core wires are twisted together with a buffer material disposed around the optical fiber core wire, a presser winding is wound around the outer side of the buffer material, and further a presser winding is wound. An optical fiber cable in which an outer jacket is provided on the outer side of the optical fiber core wire and the buffer material, and the winding pitch of the presser winding is greater than 0 mm and not more than 35 mm, and the dynamic tension at the time of winding the presser winding is from 0N This is characterized in that it is largely 2.8 N or less and the presser winding is wound in a direction opposite to the twisting direction of the optical fiber core wire.
[0009]
The optical fiber cable manufacturing method of the present invention includes a step of twisting two or more optical fiber cores together with a buffer material disposed around the optical fiber core wire, and winding a presser winding around the buffer material. A method of manufacturing an optical fiber cable, and a step of forming a jacket on the outside of the optical fiber core wire and the buffer material wound with the presser winding, wherein the step of winding the presser The winding pitch is greater than 0 mm and not greater than 35 mm, the dynamic tension at the time of winding of the presser winding is greater than 0 N and not greater than 2.8 N, and the presser winding is wound in a direction opposite to the twisting direction of the optical fiber core wire. It is a thing.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention includes a cable core in which two or more optical fiber cores are twisted together with a buffer material filled in the periphery thereof, and a presser winding thread or tape is roughly wound on the outer side thereof, and a sheath on the outer side of the cable core. The present invention is applied to the manufacture of an optical fiber cable provided with The cable core is a portion including a communication transmission medium such as an optical fiber inside the outer sheath, and the optical fiber core wire is disposed at the center of the cable core. Here, the central portion refers to a region smaller than the cable core including the axial center of the cable core.
[0011]
In the optical fiber cable as described above, in order to prevent the optical fiber core wire from moving in the longitudinal direction in the optical fiber cable, the winding pitch of the presser winding thread or tape is reduced and the winding tension is increased. It is conceivable to increase the tightening force of the cable core. However, in this case, the side pressure received by the optical fiber core inside the cable core increases, and the transmission loss of the optical fiber increases. That is, the suppression of the movement of the optical fiber core and the maintenance of the transmission characteristics are in a trade-off relationship.
[0012]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have determined that the coarse winding pitch of the presser winding exceeds 0 mm and 35 mm or less, and the dynamic tension at the time of presser winding winding exceeds 0 N and 2.8 N or less. In addition, it has been found that the movement of the optical fiber core in the longitudinal direction in the optical fiber cable can be suppressed without deteriorating the transmission loss by setting the rough winding direction to be opposite to the twist direction of the optical fiber core. The invention has been completed. Furthermore, the above-described effects are more remarkable by setting the coarse winding pitch of the above-mentioned presser winding to be greater than 0 mm and 25 mm or less and the dynamic tension at the time of winding of the presser winding to be more than 1.5 N and not more than 2.2 N. It was found that can be realized.
[0013]
In order to prevent the transmission characteristics of the optical fiber cable from deteriorating, it is desirable that the heat shrinkage rate of the buffer material is 0.2% or less. As such a buffer material, a low-shrinkage polypropylene fiber string or the like is used. Can be used. Further, nylon thread, nylon tape, and PET tape can be used as the presser winding thread or tape. Further, a thermoplastic resin such as polyethylene can be used for the jacket.
[0014]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an optical fiber cable to which the present invention is applied, in which 1 is an optical fiber core wire, 2 is a cushioning material, 3 is a presser winding thread or tape, 4 is a steel wire, 5 is an outer coating, 6 is a twisting direction of an optical fiber core wire, and 7 is a winding direction of a presser winding thread or tape. The cable core is formed by laminating a plurality of tape-shaped
[0015]
In the optical fiber cable as described above, the
[0016]
FIG. 2 is a flowchart for schematically explaining the manufacturing process of the optical fiber cable having the configuration shown in FIG. First, two or more optical fiber cores are twisted together with a buffer material arranged around the optical fiber core (step S1), and a presser thread or tape is wound around the buffer material (step S2). Then, a tensile body is disposed outside the optical
[0017]
(Examples and Comparative Examples)
An optical fiber cable having the structure shown in FIG. 1 was manufactured under the following conditions. First, six tape-shaped
[0018]
And the cable core was produced by winding nylon thread around the outer periphery of the low shrinkage polypropylene twisted around the optical
[0019]
And about each produced optical fiber cable, the transmission loss and the optical fiber core wire drawing-out force from a cable core were measured and evaluated. The pulling force of the optical fiber core is used as an index that quantitatively represents the degree of suppression of the movement of the
[0020]
As shown in Examples 1 and 3 and Comparative Example 1, the winding tension of the presser winding was 2.8 N, and the coarse winding pitch was 5 mm (Example 1), 35 mm (Example 3), and 45 mm (Comparative Example 1). Even when the coarse winding pitch of the presser winding was reduced, the degree of increase in transmission loss was small, but the optical fiber core wire drawing force was greatly affected. That is, the optical fiber core drawing force is 29 N in Example 1, 23 N in Example 3, 16 N in Comparative Example 1 and the rough winding pitch is not less than 35 mm. Couldn't get.
[0021]
In addition, as shown in Examples 2 and 3 and Comparative Example 2, when evaluating an optical fiber cable in which the winding tension of the presser winding was changed at a rough winding pitch of 35 mm capable of obtaining a sufficient optical fiber core wire drawing force, An optical fiber cable manufactured with a winding tension of 0.5 N (Example 2) has a transmission loss of 0.20 dB / km, and an optical fiber cable manufactured with a winding tension of 2.8 N (Example 3) has a transmission loss of 0.29 dB / km. km, the transmission characteristics were good.
[0022]
However, in the optical fiber cable (Comparative Example 2) manufactured with the winding tension of the presser winding being 3.0 N, the transmission loss was 0.38 dB / km, and satisfactory transmission characteristics could not be obtained. Furthermore, in order to obtain a good transmission characteristic with a tension of 3.0 N, an optical fiber cable was manufactured with a winding pitch of 45 mm as a holding winding (Comparative Example 3), but the influence of the coarse winding pitch on the transmission characteristic was small as described above. The transmission loss was 0.36 dB / km, so that good transmission characteristics could not be obtained, and the optical fiber core drawing force was reduced to 17N.
[0023]
Furthermore, as shown in Comparative Example 4, the winding tension of the presser winding is set to 2 so that the winding pitch of the presser winding is reduced to 35 mm so that the pulling force of the optical fiber is increased, and good transmission characteristics are obtained. Even if the optical fiber cable is made as large as .8 N, if the winding direction of the press winding with respect to the twisting direction of the optical fiber core is the same direction, the core wire pulling force is 14 N, which is sufficient optical fiber. It was not possible to obtain the core drawing force.
[0024]
Further, in Examples 4 to 7, an optical fiber cable was prepared by setting the winding tension of the press winding to 1.5 N and changing the coarse winding pitch in the range of 5 to 35 mm. In Examples 8 to 11, the press winding was performed. An optical fiber cable was prepared by changing the coarse winding pitch in the range of 5 to 35 mm with a winding tension of 2.2 N. As shown in these Examples 4 to 11, in any of the Examples, good transmission characteristics and core wire drawing force can be obtained, and in particular, when the coarse winding pitch is 25 mm or less, the transmission loss is 0. It was possible to obtain a better result of 22 dB / km or less and a core wire drawing force of 25 N or more.
[0025]
From the above results, in order to set the transmission loss to 0.30 dB / km and the pulling force of the optical fiber core wire to 20 N or more, the winding pitch of the presser winding is 35 mm or less and the winding tension is 2.8 N or less. In particular, it is more preferable that the winding pitch of the press winding is greater than 0 mm and 25 mm or less, and the winding tension is 1.5 N or more and 2.2 N or less.
[0026]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, the movement of the optical fiber core in the optical fiber cable in the longitudinal direction is suppressed without fixing the optical fiber core and the buffer material with an adhesive or the like. Therefore, it is possible to maintain the reliability of the transmission characteristics and to easily take out the optical fiber core for branching.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an optical fiber cable to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a flowchart for schematically explaining a manufacturing process of the optical fiber cable having the configuration shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a table showing presser winding conditions and evaluation results.
[Explanation of symbols]
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