JP4514972B2 - 光ケーブル用スロットおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数条の溝が螺旋状に刻設された光ケーブル用スロットおよびその製造方法に関し、スロットの成形精度および製造性を向上する光ケーブル用スロットおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、複数の光ファイバテープ心線(以下、単にテープ心線ということもある)を集合させて光ケーブルを構成するための一例として、図5に示すようなSZスロット型光ケーブルが知られている。この例のSZスロット型光ケーブルでは、中心にテンションメンバ21を備え、このテンションメンバの外周に熱可塑性樹脂からなる予備被覆層22が設けられ、予備被覆層22の外周に熱可塑性樹脂からなるスロット本体を形成し、このスロット本体の周面には、複数条の溝23を螺旋状に刻設したSZスロット20が用いられている。そして、溝23内に複数枚のテープ心線31を積層した光ファイバテープ心線積層体(以下、単にテープ心線積層体ということもある)32が収納され、SZスロット20の周上に押え巻層25が設けられ、さらに押え巻層25の周上にシース26が設けられている。
【0003】
このような構成のSZスロット型光ケーブルに用いられるSZスロット20を成形するには、テンションメンバ21の外周に高密度ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂からなる予備被覆層22を押出成形により被覆し、その後、予備被覆層22の外周にリブ24をなすスロット本体部分の押出成形をしている。
このように従来のスロット20の成形方法では、予備被覆層21の成形と、リブ24の成形に2回以上の押出成形をしなければならず、加工費が高くなるという問題がある。
【0004】
このため、1回の押出成形によってスロットを成形する方法を検討したが、以下のような問題点があることが明らかになった。
図6は、SZスロット20の他の例を示す断面図である。
この図において、テンションメンバ21の外径をd3とする。また、全ての溝底23aに内接する円の直径をd4とする。d3とd4の差d4−d3が大きくなると、SZスロット20の押出成形において、SZスロット20が金型から押出された後、溝底23aを形成する樹脂が盛り上がり、溝23の深さが浅くなる。また、リブ24の先端部分への樹脂の流動性が悪くなり、リブ24が細く、短くなる。このように、d4−d3が大きくなると、金型から押出された後のSZスロット20の形状は、金型の吐出口の形状と大きく異なるため、金型設計が非常に難しいという問題がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
よって本発明における課題は、複数条の溝が螺旋状に刻設された光ケーブル用スロットおよびその製造方法に関し、スロットの成形精度および製造性を向上する光ケーブル用スロットおよびその製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、中心にテンションメンバを備え、内層と外層からなるスロット本体の周面に複数条の溝が螺旋状に刻設されている光ケーブル用スロットの製造方法であって、光ケーブル用スロット成形用金型内に、円筒形のセパレータを設け、前記セパレータの先端部分で、前記光ケーブル用スロット成形用金型の前記光ケーブル用スロットの長手方向に対して垂直な断面において、前記光ケーブル用スロット成形用金型の複数条の溝の溝底を成形する部分に内接する円の直径d 1 と、前記セパレータの外径d 2 との比d 2 /d 1 を0.65〜0.95とし、前記内層となる樹脂と前記外層となる樹脂を異なる2つの押出機からセパレータの内方と外方とに供給することを特徴とする光ケーブル用スロットの製造方法によって解決できる。
そして、前記光ケーブル用スロット成形用金型の吐出口の先端から前記セパレータまでの距離lと前記セパレータの外径d2との比l/d2を0.3〜1.0とすることが好ましい。
前記課題は、中心にテンションメンバを備え、内層と外層からなるスロット本体の周面に複数条の溝が螺旋状に刻設されている光ケーブル用スロットの製造方法であって、光ケーブル用スロット成形用金型内に、円筒形のセパレータを設け、前記光ケーブル用スロット成形用金型の吐出口の先端から前記セパレータまでの距離lと前記セパレータの外径d 2 との比l/d 2 を0.3〜1.0とし、前記内層となる樹脂と前記外層となる樹脂を異なる2つの押出機からセパレータの内方と外方とに供給することを特徴とする光ケーブル用スロットの製造方法によって解決できる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、図1、図2および図3を用いて本発明を詳しく説明する。
図1は、本発明で用いられるスロット成形用金型の吐出口の一例を示し、スロットの長手方向に対して平行な概略断面図である。図2は、本発明で用いられる光ケーブル用スロット成形用金型のセパレータの先端部分の断面の一例を示し、スロットの長手方向に対して垂直に、図1のa―a´で切断した概略断面図である。図3は、本発明で用いられるスロット成形用金型の一例として、直角形のクロスヘッドダイを示す概略断面図である。
【0008】
本発明の光ケーブル用スロットの製造方法は、中心にテンションメンバ1を備え、内層2と外層3からなるスロット本体4の周面に複数条の溝5が螺旋状に刻設されている光ケーブル用スロットの製造方法であって、光ケーブル用スロット成形用金型(以下、「スロット成形用金型」と略す。)内に、円筒形のセパレータ11を設け、内層2となる樹脂と外層3となる樹脂を異なる2つの押出機からセパレータ11で隔てられたスロット成形用金型の内方と外方とに供給するものである。
【0009】
また、セパレータ11の先端部分で、スロット成形用金型の光ケーブル用スロットの長手方向に対して垂直な断面において、複数条の溝5の溝底5aを成形する溝底成形部12aの全てに内接する円の直径をd1とし、セパレータ11の外径をd2とすると、これらの比d2/d1は0.65〜0.95、好ましくは0.70〜0.90である。
d2/d1が0.65未満では、光ケーブル用スロット成形時に、内層2となる樹脂および外層3となる樹脂の供給量を調節することにより、溝5の深さを制御することが困難となる。d2/d1が0.95を超えると、光ケーブル用スロット成形時に、内層2と外層3の間に大きな空隙ができたり、または、光ケーブル用スロットの所望の断面形状が得られなくなる。
【0010】
また、スロット成形用金型の吐出口の先端16からセパレータ11までの距離をlとし、セパレータ11の外径をd2とすると、これらの比l/d2は0.3〜1.0、好ましくは0.5〜0.9である。
l/d2が0.3未満では、光ケーブル用スロット成形時に、内層2と外層3の間に大きな空隙ができたり、または、光ケーブル用スロットの所望の断面形状が得られない。l/d2が1.0を超えると、光ケーブル用スロット成形時に、内層2となる樹脂および外層3となる樹脂の供給量を調節することにより、溝5の深さを制御することが困難となる。
【0011】
また、スロット成形用金型としては、図3に示すようなクロスヘッドダイ17が用いられるが、この例に示したような直角形のものに限られず、傾斜形のものも用いられる。
この例の直角形のクロスヘッドダイ17には、その一方の側部で、光ケーブル用スロットの押出方向に垂直に第1の押出機18が接続され、他方の側部で、光ケーブル用スロットの押出方向に垂直に第2の押出機19が接続されている。また、クロスヘッドダイ17内はセパレータ11で隔てられている。
第1の押出機18からは内層2となる樹脂がセパレータ11の内方に、第2の押出機19からは外層3となる樹脂がセパレータ11の外方に供給される。そして、内層2となる樹脂と外層3となる樹脂が、クロスヘッドダイ17の吐出口近傍で積層され、テンションメンバ1と一体に成形され、光ケーブル用スロットとなる。
【0012】
このように、異なる2つの押出機を用いることにより、一回の押出成形により、光ケーブル用スロットを製造することができるから、工程が簡略になり、製造コストを低減することができる。
また、内層2となる樹脂と外層3となる樹脂を異なる2つの押出機からスロット成形用金型に供給するから、それぞれの押出機の押出圧力、押出温度などの押出条件を調節することにより、テンションメンバ1近傍の樹脂圧を小さくし、リブ6の先端付近の樹脂圧を大きくすることが可能となるため、光ケーブル用スロットを所望の形状に形成することができる。
【0013】
本例の光ケーブル用スロットの製造方法は、まず、テンションメンバ1の外周にスチレン、エチレンブチレン−スチレンブロック共重合体などからなる接着剤を塗布して接着剤層を設ける。次いで、接着剤層が設けられたテンションメンバ1が、スロット成形用金型内のニップル15内に導入され、スロット成形用金型の吐出口近傍で、接着剤層の外周に内層2となる樹脂と外層3となる樹脂が押出被覆されてスロット本体4が形成される。また、スロット本体4をテンションメンバ1の外周に押出すと同時に、スロット本体4とテンションメンバ1とが密着して一体化する。また、同時に、スロット成形用金型の溝成形部12とリブ成形部からなる外層成形部14が、SZ方向または一方向に一定の速さで回転し、スロット本体4の複数条の螺旋状の溝5がSZ方向または一方向に形成される。次いで、スロット本体4が形成された後、光ケーブル用スロットは空冷され、検査装置で検査され、引取り機を介して、巻き取り機に巻き取られる。
この例の光ケーブル用スロットの製造方法では、テンションメンバ1とスロット本体4の間に接着剤層を設けるから、テンションメンバ1とスロット本体4の密着性に優れた光ケーブル用スロットを製造することができる。
【0014】
図4に、本発明の光ケーブル用スロットの一例を示す。この例の光ケーブル用スロット(以下、「スロット」と略す。)10は、上記の光ケーブル用スロットの製造方法により製造されたもので、その複数条の螺旋状の溝5が、SZ方向または一方向に刻設されている。
SZ方向とは、溝を捩じる方向がS方向とZ方向とを交互に繰り返すものを言う。この例のスロット10では、SZ反転ピッチは125〜300mmが好ましい。
このように、光ケーブル用スロットの複数条の螺旋状の溝を、SZ方向または一方向に刻設することにより、これを用いたスロット型光ケーブルは、後分岐性に優れている。
【0015】
スロット10を設計するに当たっては、スロット10全体に収納する光ファイバの合計心数、および用いるテープ心線の心数に応じて、1つの溝5内に収納するテープ心線の枚数および溝5の数が決められる。高密度化を達成するために溝5の数は多い方が望ましく、5〜10が好ましく、特に好ましくは3〜6である。
【0016】
また、溝5の断面形状は、側壁がスロット10の外周に向かって次第に大きく開口しているテーパ状で、略円弧状の溝底5aとからなる略U字状となっている。
また、溝5に収納されるテープ心線積層体は、テープ心線が積み重ねられているだけでテープ心線どうしは一体化されていないので、溝5の開口幅Bと積層物の幅との差および溝5の開口部から溝底5aの最も深い箇所までの深さCとテープ心線積層体の厚みとの差が小さ過ぎると、溝5内に収納されているテープ心線の配列が乱れたり、テープ心線に過大な応力が加わるおそれがある。
したがって、溝5の寸法は、溝5の開口幅Bが、溝5に収納されるテープ心線積層体の幅よりも0.2〜1.0mm大きくなるように、また溝5の深さCがテープ心線積層体の厚みよりも0.2〜1.0mm大きくなるように決定される。
【0017】
テンションメンバ1としては、単鋼線、鋼撚線、FRP(繊維強化プラスチック)などの抗張力材が好適に用いられ、使用環境、敷設方法などに応じて適宜のものが選択される。特に、単鋼線を使用する場合は、防錆処理を施したものを使用することが好ましい。また、無誘導の光ケーブルが要求される場合など、光ケーブルが非金属材料のみで構成されることが好ましい場合には、例えばアラミド繊維強化プラスチックやガラス繊維強化プラスチックなどのFRPが好ましく用いられる。
また、テンションメンバ1は、その外周に押出被覆された樹脂の熱を逃がして、樹脂を押出成形後に冷却する役割を果たすから、テンションメンバ1は熱容量の大きいものほどよい。単鋼線、鋼撚線では、断面積が同等ならば同じような冷却効果が得られると考えられる。また、単鋼線よりもFRPなどの方が熱容量が大きいので、冷却効果は大きい。
また、テンションメンバ1の太さは、テンションメンバ1の材質に応じて、テンションメンバ1の許容張力および光ケーブルの自重を考慮して設計される。
【0018】
また、内層2となる樹脂と外層3となる樹脂に用いられる樹脂としては、高密度ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂が好適に用いられる。
【0019】
以下、具体例を示す。
まず、図4の構成のスロット10を作製した。
スロット10の構造パラメータは以下の通りとした。テンションメンバ1としては外径2.3mmの単鋼線を使用し、図2に示したスロット成形用金型の吐出口の先端から前記セパレータまでの距離lを、セパレータ11の外径d2の0.8倍とし、外径d2を変えてスロット10を作製した。
溝の数 10
溝の幅(A) 3.3mm
溝の深さ(B) 2.3mm
スロット外径 8.0mm
反転ピッチ 125mm
【0020】
次に、これらのスロット10の断面形状の制御性および断面形状の評価を行った。
・ 断面形状の制御性の評価
内層2となる樹脂、外層3となる樹脂の供給量を調節することにより容易に溝5の深さCを制御することができれば○、内層2となる樹脂、外層3となる樹脂の供給量の調節により溝5の深さCを制御することが可能あるが、制御性が悪いならば△、内層2となる樹脂、外層3となる樹脂の供給量の調節により容易に溝5の深さCを制御することが困難であるならば×とした。
・断面形状の評価
内層2となる樹脂、外層3となる樹脂の間に、空隙は無く、所望の断面形状が得られていれば○、内層2となる樹脂、外層3となる樹脂の間に、若干の空隙は生じるが、所望の断面形状が得られていれば△、内層2となる樹脂、外層3となる樹脂の間に、大きな空隙が生じ、また、所望の断面形状が得られていなければ×とした。
以上の結果を表1に示す。
【0021】
【表1】
【0022】
表1の結果から、d2/d1の値が0.65〜0.95、好ましくは0.70〜0.90となるようにスロット成形用金型を設計すれば、良好な断面形状の制御性が得られ、所望の断面形状のスロット10が得られる。
【0023】
また、同様にしてd2/d1の値を0.8に設定し、スロット成形用金型の吐出口の先端16から前記セパレータまでの距離lを変えてスロット10を作製した。次に、これらのスロット10についても断面形状の制御性および断面形状の評価を行った。
以上の結果を表2に示す。
【0024】
【表2】
【0025】
表2の結果から、l/d2の値が0.3〜1.0、好ましくは0.5〜0.9となるようにスロット成形用金型を設計すれば、良好な断面形状の制御性が得られ、所望の断面形状のスロット10が得られる。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の光ケーブル用スロットの製造方法は、中心にテンションメンバを備え、内層と外層からなるスロット本体の周面に複数条の溝が螺旋状に刻設されている光ケーブル用スロットの製造方法であって、光ケーブル用スロット成形用金型内に、円筒形のセパレータを設け、前記内層となる樹脂と前記外層となる樹脂を異なる2つの押出機からセパレータの内方と外方とに供給するから、それぞれの押出機を調節することにより、テンションメンバ近傍の樹脂圧を小さくし、リブの先端付近の樹脂圧を大きくすることが可能となるから、光ケーブル用スロットを所望の形状に形成することができる。
【0027】
また、本発明の光ケーブル用スロットの製造方法は、前記セパレータの先端部分で、前記光ケーブル用スロット成形用金型の前記光ケーブル用スロットの長手方向に対して垂直な断面において、前記光ケーブル用スロット成形用金型の複数条の溝の溝底を成形する部分に内接する円の直径d1と、前記セパレータの外径d2との比d2/d1を0.65〜0.95とするから、光ケーブル用スロットの成形性が向上する。
【0028】
そして、本発明の光ケーブル用スロットは、本発明の光ケーブル用スロットの製造方法により製造された光ケーブル用スロットであって、その複数条の螺旋状の溝が、SZ方向または一方向に刻設されたものであるから、後分岐性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明で用いられるスロット成形用金型の吐出口の形状の一例を示し、スロットの長手方向に対して平行な概略断面図である。
【図2】 本発明で用いられる光ケーブル用スロット成形用金型のセパレータの先端部分の断面形状の一例を示し、スロットの長手方向に対して垂直に切断した概略断面図である。
【図3】 本発明で用いられるスロット成形用金型の一例として、直角形のクロスヘッドダイを示す概略断面図である。
【図4】 本発明の光ケーブル用スロットの一例を示す断面図である。
【図5】 従来のSZスロット型光ケーブルを示す断面図である。
【図6】 SZスロット成形用金型の吐出口の形状を示し、光ケーブル用スロットの長手方向に対して垂直な概略断面図である。
【符号の説明】
1・・・テンションメンバ、2・・・内層、3・・・外層、4・・・スロット本体、5・・・溝、5a・・・溝底、6・・・リブ、10・・・スロット、11・・・セパレータ、12・・・溝成形部、12a・・・溝底成形部、13・・・リブ成形部、14・・・外層成形部、15・・・ニップル、16・・・吐出口の先端、17・・・クロスヘッドダイ、18・・・第1の押出機、19・・・第2の押出機
Claims (4)
- 中心にテンションメンバを備え、内層と外層からなるスロット本体の周面に複数条の溝が螺旋状に刻設されている光ケーブル用スロットの製造方法であって、光ケーブル用スロット成形用金型内に、円筒形のセパレータを設け、前記セパレータの先端部分で、前記光ケーブル用スロット成形用金型の前記光ケーブル用スロットの長手方向に対して垂直な断面において、前記光ケーブル用スロット成形用金型の複数条の溝の溝底を成形する部分に内接する円の直径d 1 と、前記セパレータの外径d 2 との比d 2 /d 1 を0.65〜0.95とし、前記内層となる樹脂と前記外層となる樹脂を異なる2つの押出機からセパレータの内方と外方とに供給することを特徴とする光ケーブル用スロットの製造方法。
- 前記光ケーブル用スロット成形用金型の吐出口の先端から前記セパレータまでの距離lと前記セパレータの外径d2との比l/d2を0.3〜1.0とすることを特徴とする請求項1記載の光ケーブル用スロットの製造方法。
- 中心にテンションメンバを備え、内層と外層からなるスロット本体の周面に複数条の溝が螺旋状に刻設されている光ケーブル用スロットの製造方法であって、光ケーブル用スロット成形用金型内に、円筒形のセパレータを設け、前記光ケーブル用スロット成形用金型の吐出口の先端から前記セパレータまでの距離lと前記セパレータの外径d 2 との比l/d 2 を0.3〜1.0とし、前記内層となる樹脂と前記外層となる樹脂を異なる2つの押出機からセパレータの内方と外方とに供給することを特徴とする光ケーブル用スロットの製造方法。
- 請求項1〜3記載の製造方法により製造された光ケーブル用スロットであって、その複数条の螺旋状の溝が、SZ方向または一方向に刻設されたことを特徴とする光ケーブル用スロット。
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