JP4918058B2 - Optical fiber cord - Google Patents
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Description
本発明は、曲げに対する耐力と機械的強度を有する光ファイバコードに関する。 The present invention relates to an optical fiber cord having bending strength and mechanical strength.
NGNなど今後の情報通信において映像通信サービスが中心となり、それらのブロードバンド情報通信において光ファイバを使用したネットワークが構築されつつある。光ファイバは従来から曲げに弱く、伝送損失の増加や折れやすい性質を持っている。しかしながら、今後FTTHに向け増大する家庭内、あるいはビル内の光ファイバ配線においては、部屋の中を自由に配線する、壁面に沿って配線するなどでの急激な屈曲に対する伝送品質の維持、露出配線部分における外圧からの機械的強度の確保などの厳しい要求条件が求められている。 In future information communication such as NGN, video communication services will be the center, and networks using optical fibers are being built for broadband information communication. Conventionally, optical fibers have been weak against bending, and have the property of easily increasing transmission loss and breaking. However, in optical fiber wiring in the home or building that will increase toward FTTH in the future, maintenance of transmission quality against sudden bends such as wiring freely in a room or along a wall surface, exposed wiring Strict requirements such as ensuring mechanical strength from external pressure at the part are required.
一般的な光ファイバ心線は、ポリアミドなどの保護材で保護された光ファイバの周りをケブラなどの抗張力体で包囲し、これを被覆でさらに包囲した構造となっている。しかし、この構造では、曲げが加わったときに損失が生じる恐れがある。そこで、曲げの抑制を目的として、パイプやコルゲート管の中に光ファイバ心線を挿入した光ファイバコードの例がある。しかし、パイプでは曲げにくくなりすぎるという問題がある。また、通常のコルゲート管では曲率半径を小さくしていくと光ファイバ心線を圧迫する力が加わり、急峻な曲げが発生してしまう。なお、一般的には、上述の光ファイバ心線のことを光ファイバコードと呼ぶことが多い。しかし、曲げを抑制する補強部材の有無の違いを明確にするため、本明細書中では曲げを抑制する補強部材を有するものを光ファイバコードと呼び、曲げを抑制する補強部材を取り付ける対象を光ファイバ心線と呼ぶことにする。 A general optical fiber core has a structure in which an optical fiber protected by a protective material such as polyamide is surrounded by a tensile body such as Kevlar and further surrounded by a coating. However, with this structure, there is a risk of loss when bending is applied. Therefore, there is an example of an optical fiber cord in which an optical fiber core wire is inserted into a pipe or a corrugated tube for the purpose of suppressing bending. However, there is a problem that the pipe is too difficult to bend. Further, in a normal corrugated tube, when the radius of curvature is reduced, a force that compresses the optical fiber core wire is applied, and a steep bend occurs. In general, the above-described optical fiber core wire is often referred to as an optical fiber cord. However, in order to clarify the difference between the presence or absence of a reinforcing member that suppresses bending, an optical fiber cord is referred to as an optical fiber cord in this specification, and the object to which the reinforcing member that suppresses bending is attached is optical. It will be called a fiber core.
光ファイバ心線の曲げを抑制する別の方法として、光ファイバ心線の周りに補強部材を螺旋状に巻いた例もある。図1は、光ファイバ心線の周りに補強部材を螺旋状にまいた光ファイバコードを示す図である。この光ファイバコード900は、光ファイバ心線910と光ファイバ心線910の周りに螺旋状に巻かれた補強部材920で構成されている。また、特許文献1の発明もある。
図2は、図1に示した光ファイバコード900を小さい曲率半径で曲げたときの断面の様子を示す図である。単純に補強部材を螺旋状に巻いた場合には、曲率半径を小さくしていくと補強部材920同士が重なり合う部分990が発生し、図2に示すように光ファイバ心線910を傷つけたり、圧迫したりする恐れがある。特許文献1の図5や図7に示した補強部材の構造であれば、このような問題を解決でき得ると考えられるが、構造が複雑なため、製造コストの上昇は避けられない。
本発明の目的は、光ファイバ心線を傷つけたり圧迫したりする可能性が低い曲げ抑制手段を備え、かつ、製造しやすい光ファイバコードを提供することである。
FIG. 2 is a view showing a state of a cross section when the
An object of the present invention is to provide an optical fiber cord that is provided with a bending suppressing means that has a low possibility of damaging or compressing an optical fiber core and that is easy to manufacture.
本発明の光ファイバコードは、光ファイバ心線と、隙間を有するように光ファイバ心線に螺旋状に巻かれた絶縁性の補強部材と、外被を備える。そして、外被は、弾性を有し、補強部材と光ファイバ心線とを覆うとともに、補強部材の隙間に入り込んでいる。 The optical fiber cord of the present invention includes an optical fiber core, an insulating reinforcing member spirally wound around the optical fiber core so as to have a gap, and a jacket. The jacket has elasticity, covers the reinforcing member and the optical fiber core wire, and enters the gap between the reinforcing members.
本発明の光ファイバコードによれば、補強部材の隙間に弾性を有する外被が入り込んでいるので、曲率半径を小さくしても補強部材が重なり合いにくくなる。したがって、本発明の光ファイバコードは、曲げを広い範囲(長い範囲)に分散させることができ、曲率半径が局所的に小さくなることを防ぐことができる。また、本発明の光ファイバコードは、製造しやすい。 According to the optical fiber cord of the present invention, since the outer jacket having elasticity enters the gap between the reinforcing members, the reinforcing members are difficult to overlap even if the radius of curvature is reduced. Therefore, the optical fiber cord of the present invention can disperse the bending over a wide range (long range), and can prevent the curvature radius from becoming locally small. Moreover, the optical fiber cord of the present invention is easy to manufacture.
以下に本発明の実施例を説明する。なお、同じ構成部には同一の番号を付け、重複説明を省略する。 Examples of the present invention will be described below. In addition, the same number is attached | subjected to the same structure part, and duplication description is abbreviate | omitted.
図3に本発明の光ファイバコードの外被を取り除いたときの構造(外被は点線で示す)を示す。図4に補強部材の形状を示す。また、図5は光ファイバコード100を図3のA−Aで切ったときの断面図、図6は光ファイバコード100を図5のB−Bで切ったときの断面図である。光ファイバコード100は、光ファイバ心線110、光ファイバ心線110に隙間を有するように螺旋状に巻かれた絶縁性の補強部材120と、外被130を備える。また、補強部材120と光ファイバ心線110との間には間隔140がある。
FIG. 3 shows a structure when the outer cover of the optical fiber cord of the present invention is removed (the outer cover is indicated by a dotted line). FIG. 4 shows the shape of the reinforcing member. 5 is a cross-sectional view when the
光ファイバ心線110は、ポリアミドなどの保護材で保護された光ファイバ111の周りを、ケブラなどの抗張力体と被覆112でさらに包囲した構造となっている。一般的には、光ファイバ心線110の直径は、1〜2mmである。補強部材120は、幅w、厚さhの絶縁性の材料であり、隙間dを有するように光ファイバ心線110に螺旋状に巻かれている。つまり、螺旋のピッチpはw+dである。補強部材120は、例えば、ポリアミド樹脂などの非金属の材料を用い、幅を2〜3mm、厚さを0.5mmにすればよい。この場合には、ピッチは3〜4mmにすればよい。外被130は、弾性を有し、補強部材と光ファイバ心線とを覆うとともに、補強部材の隙間に入り込んでいる。外被には、塩化ビニルやポリエチレンなどの材料を用いればよく、耐火の要求もある場合には難燃ポリエチレンを用いればよい。例えば、外被130の外周の直径を4mmにすればよい。
The
図7は、光ファイバコード100を曲げた時のB−B断面の様子を示す図である。光ファイバコード100は、補強部材120の隙間に弾性を有する外被130が入り込んでいるので、曲率半径を小さくしても補強部材120が重なり合いにくくなる。補強部材が重なり合いにくいことで、許容範囲以上の曲げが加わった場合には、他の部分(許容範囲までの曲げは加わっていない部分)が曲がることによって、曲げを広い範囲(長い範囲)に分散させることができる。したがって、曲率半径が局所的に小さくなることを防ぐことができる。
FIG. 7 is a view showing a state of a BB cross section when the
また、曲げの内周側では外被130が圧縮されるので、外被130には広がろうとする力が生じる。曲げの外周側では外被130が伸びるので、外被130には縮む力が生じる。このような外被130の力によっても、曲げを広い範囲(長い範囲)に分散させることができる。
さらに、補強部材120と外被130とを密着させれば、補強部材120がさらに重なりにくくなるとともに、曲げの外周側では引っ張ろうとする力も生じる。したがって、曲率半径が局所的に小さくなることをさらに防ぐことができる。
Further, since the
Furthermore, if the reinforcing
なお、最小の曲率半径の要求条件に応じて、補強部材120の幅wや巻きつけるピッチpを適宜設計すればよい。また、光ファイバコード100を曲げようとする力に関する要求条件に応じて、補強部材120の厚さhや外被130の硬さを適宜設計すればよい。また、本発明の光ファイバコードは、製造時に外被の粘性や外被に付加する圧力などをコントロールすれば製造できるので、製造しやすい。
このように光ファイバコード100は、外部からの圧力や曲げようとする力から光ファイバ心線を保護できる。よって、住宅内の配線に使用しても、屈曲による断線が発生しにくい。
In addition, what is necessary is just to design suitably the width w of the
As described above, the
図8は光ファイバコードを図3のA−Aで切ったときの断面図、図9は光ファイバコード200を図8のB−Bで切ったときの断面図である。なお、光ファイバコードの外被を取り除いたときの構造は図3と同じである。光ファイバコード200は、外被130’が光ファイバ心線110と接着している点が、光ファイバコード100と異なる。なお、補強部材120と光ファイバ心線110との間には間隔150がある。
光ファイバコード200は、外被130’が光ファイバ心線110に接着しているので、光ファイバコード100よりも局部的な曲げを抑制しようとする効果が大きくなる。その他の効果は光ファイバコード100と同じである。
8 is a cross-sectional view when the optical fiber cord is cut along AA in FIG. 3, and FIG. 9 is a cross-sectional view when the
The
図10は光ファイバコードを図3のA−Aで切ったときの断面図、図11は光ファイバコード300を図10のB−Bで切ったときの断面図である。なお、光ファイバコードの外被を取り除いたときの構造は図3と同じである。光ファイバコード300は、補強部材120が光ファイバ心線110に密着している(間隔140がない)点が、光ファイバコード100と異なる。構造の光ファイバコード300は、補強部材120にあらかじめ定めた張力を加えながら、光ファイバ心線110に巻きつけることにより製造できる。
また、外被130を光ファイバ心線110に接着させてもよい。光ファイバコード300の場合、外被130を光ファイバ心線110に接着させることも製造上容易である。
10 is a cross-sectional view when the optical fiber cord is cut along AA in FIG. 3, and FIG. 11 is a cross-sectional view when the
Further, the
光ファイバコード300は、補強部材120が光ファイバ心線110に密着しているので、図2のように補強部材120が重なり合う可能性がさらに低くなる。また、外被130を光ファイバ心線110に接着させれば、局部的な曲げを抑制しようとする効果がより大きくなる。
In the
[実験]
次に、光ファイバコード300と光ファイバ心線110との比較実験結果、および光ファイバコード300と光ドロップケーブルとの比較実験結果を示す。なお、光ドロップケーブルは、主に電柱と住宅との間に用いる屋外用の光ケーブルであり、特開平10−333000号公報などに構造が示されている。
[Experiment]
Next, a comparison experiment result between the
この実験では、幅w=2.03mm、厚さh=0.53mmの補強部材120をピッチp=2.4mmで光ファイバ心線110に螺旋状に巻いた光ファイバコード300を用いた。また、光ファイバ心線としては、直径1.7mmのものを用いた(本明細書では光ファイバ心線と呼んでいるが、一般的にはφ1.7の光ファイバコードである)。外被130と光ファイバ心線110とは接着させていない。また、光ドロップケーブルには、特開平10−333000号公報の図2に開示されているような構造の光ドロップケーブルを用いた。
In this experiment, an
図12は、光ファイバコード300と光ファイバ心線に対して行った側圧試験の方法を示す図である。光ファイバコード300などの測定対象となるコードなどを長さ100mmの平板511、512で挟み、力Fで押し、挿入損失が0.1dBとなる力Fを求めた。その結果、光ファイバ心線は2136.53Nであったのに対し、光ファイバコード300は、4188.27Nであった。したがって、約2倍の側圧に耐え得ることが分かる。
FIG. 12 is a diagram showing a side pressure test method performed on the
図13は、光ファイバコード300と光ファイバ心線に対して行った曲げ試験の方法を示す図である。光ファイバコード300などの測定対象となるコードなどをマンドレル521に回し、重り522によって張力を加えながら曲げ、挿入損失を測定した。マンドレル521には、直径30mm、18mm、10mm、6mmのものを用意し、重りは500gとした。実験結果を図14に示す。この実験結果から分かるように、光ファイバコード300は、マンドレルの直径が小さくなっても、挿入損失が大きくならない。つまり、光ファイバコード300は、曲げを広い範囲(長い範囲)に分散させることができ、曲率半径が局所的に小さくなることを防ぐことができることが分かる。
FIG. 13 is a diagram illustrating a bending test method performed on the
図15は、光ファイバコード300と光ドロップケーブルに対して行った衝撃試験の方法を示す図である。光ファイバコード300などの測定対象となるコードなどを、板531上に固定し、半径10mmの打撃具532をコードなどの上に置く。そして、重りを高さ1000mmから打撃具532上に落とし、挿入損失の最大値を測定した。重りの質量は、0.2kg、0.3kg、0.4kg、0.5kg、1.0kg、1.5kgとした。実験結果を図16に示す。この結果から分かるように、衝撃特性が求められる光ドロップケーブルよりも数倍良い特性を有することが分かる。したがって、屋内の配線で、ステップルなどを用いて光ファイバコード300を固定し得る。
FIG. 15 is a diagram illustrating a method of an impact test performed on the
本発明の光ファイバコードは、上述のように従来から使用されているSM光ファイバを使用しているにもかかわらず、急激に屈曲しようとする力が加わっても損失の増加を抑えることができる。また、露出配線部分に要求される外圧に対する機械強度も有している。したがって、今後のFTTHの主役となる家庭内、あるいはビル内の光ファイバ配線を実用的に実現できる光ファイバコードである。 The optical fiber cord of the present invention can suppress an increase in loss even when a force to be bent suddenly is applied even though the SM optical fiber used conventionally is used as described above. . Moreover, it has the mechanical strength with respect to the external pressure requested | required of an exposed wiring part. Therefore, it is an optical fiber cord that can practically realize optical fiber wiring in the home or building that will play a leading role in future FTTH.
100、200、300、900 光ファイバコード
110、910 光ファイバ心線
111 光ファイバ 112 被覆
120、920 補強部材 130、130’ 外被
140、150 間隔 990 重なり合う部分
100, 200, 300, 900
Claims (3)
隙間を有するように、前記光ファイバ心線に螺旋状に巻かれた絶縁性の補強部材と、
弾性を有し、前記補強部材と前記光ファイバ心線とを覆うとともに、前記補強部材の隙間に入り込み、かつ前記光ファイバ心線と接着している外被と、
を備え、
前記補強部材の幅wを2〜3mm、前記螺旋のピッチpを3〜4mm、前記隙間をp=w+dである隙間dとすることで、前記補強部材の隙間と前記外被が変形できる範囲によって曲率半径が制限されていることを特徴とする光ファイバコード。 An optical fiber core,
An insulating reinforcement member spirally wound around the optical fiber core wire so as to have a gap;
An outer cover that has elasticity, covers the reinforcing member and the optical fiber core, enters the gap between the reinforcing members, and adheres to the optical fiber core;
With
By setting the width w of the reinforcing member to 2 to 3 mm, the pitch p of the spiral to 3 to 4 mm, and the gap to a gap d where p = w + d, the gap of the reinforcing member and the outer jacket can be deformed. An optical fiber cord having a limited radius of curvature.
前記外被が、前記補強部材と密着している
ことを特徴とする光ファイバコード。 The optical fiber cord according to claim 1,
The outer jacket is in close contact with the reinforcing member.
前記補強部材が、前記光ファイバ心線と密着している
ことを特徴とする光ファイバコード。 The optical fiber cord according to claim 1 or 2,
The optical fiber cord, wherein the reinforcing member is in close contact with the optical fiber core wire.
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