JP5137860B2

JP5137860B2 - 平型光ファイバコード

Info

Publication number: JP5137860B2
Application number: JP2009008834A
Authority: JP
Inventors: 栄治今田; 俊明小澤; 正道津田; 博史小野
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2009-01-19
Filing date: 2009-01-19
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2029-01-19
Also published as: JP2010164887A

Description

本発明は、テープ心線を内部に収容する平型光ファイバコードに関する。

平型光ファイバコードは、複数本の光ファイバを樹脂で一体化してテープ状に形成したテープ心線を、断面形状が略長方形状の外被で構成された内側空間部に収容したものであり、外被の長径方向と、テープ心線の幅（断面の長手方向）とがほぼ一致するように外被の内側空間部にテープ心線が収容される。

外被の外部から作用する力によりテープ心線の破損を防止するために、外被の断面の長手方向側面のテープ心線と外被との間にシースよりも硬度の小さいクッション材を移動不能に固設することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−２９５０１５号公報

しかし、図１４に示すように、平型光ファイバコード２１に対し、足で踏まれる等により長径方向に圧力が作用すると、外被２２が変形し、特許文献１に記載の方法を用いても内部のテープ心線２４が座屈するおそれがある。一方、これを防止するために外被の強度を高めると、布設性が悪くなるという問題がある。

本発明の課題は、長径方向に圧力が作用しても、内部のテープ心線が折れ曲がることを抑制し、光ファイバ心線への影響（損傷）を軽度とすることができる平型光ファイバコードを提供することである。

以上の課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の発明は、１枚または複数枚のテープ心線と、前記テープ心線を収容する断面略矩形状の外被とを備える平型光ファイバコードにおいて、前記外被の内側面は、前記断面において前記外被表面と同方向に長辺を有する略矩形状であり、前記内側面の４隅のうち対角の２つの部分に他の外被の部分よりも厚肉に形成された厚肉部が設けられており、前記断面の中心を中心として前記厚肉部と反対の方向への回転する方向を＋とした場合、前記テープ心線は、前記テープ心線の断面の長手方向を前記外被断面の長径方向に対して０°〜＋４５°傾斜させた状態で前記外被の内側空間部に収容されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の平型光ファイバコードにおいて、前記外被において断面視前記長辺となる内側面と、その内側面に対向する前記テープ心線の断面視長手となる面と、の間に配置されている抗張力繊維を備えることを特徴とする。

本発明によれば、長径方向に圧力が作用しても、内部のテープ心線が折れ曲がることを抑制し、光ファイバ心線への影響（損傷）を軽度とすることができる平型光ファイバコードを提供することができる。

本発明の実施形態に係る平型光ファイバコード１の概略断面図である。長径方向の側圧が印加された初期における平型光ファイバコード１の概略断面図である。長径方向の側圧が印加された終期における平型光ファイバコード１の概略断面図である。実施例１の平型光ファイバコード１の概略断面図である。実施例２の平型光ファイバコード１の概略断面図である。実施例３の平型光ファイバコード１の概略断面図である。実施例４の平型光ファイバコード１の概略断面図である。実施例５の平型光ファイバコード１の概略断面図である。実施例６の平型光ファイバコード１の概略断面図である。実施例７の平型光ファイバコード１の概略断面図である。比較例１の平型光ファイバコード１１の概略断面図である。比較例２の平型光ファイバコード１１の概略断面図である。（ａ）は側圧試験の方法を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図であり、（ｃ）は（ａ）のＣ矢視図である。長径方向の側圧が印加された後の従来の平型光ファイバコード２１の概略断面図である。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係る平型光ファイバコード１の断面図である。平型光ファイバコード１は、外被２と、抗張力繊維３と、テープ心線４とから概略構成される。

抗張力繊維３には、例えばアラミド繊維、ＰＢＯ繊維、カーボン繊維等を用いることができ、平型光ファイバコード１に要求される引張張力や外力（側圧等）等の、使用環境に応じて適宜調整可能である。

テープ心線４は、ガラス光ファイバを紫外線硬化型樹脂で被覆した光ファイバ心線４１を複数本並べ、更に紫外線硬化型樹脂４２で被覆することでテープ状に成形したものである。例えばφ１２５μｍのガラス光ファイバに紫外線硬化樹脂でφ２５０μｍに被覆した光ファイバ心線を１２本並べ、更に紫外線硬化樹脂で被覆して厚さ０．３ｍｍ、幅３．１ｍｍのテープ心線とすることができる。図１では２枚のテープ心線４が重ねられ、積層方向の両面に抗張力繊維３が配置された状態で外被２の内側空間部に収納されている。

なお、テープ心線４として、φ２５０μｍの光ファイバ心線を２本又は４本並べて紫外線硬化樹脂でテープ状とした２心テープ心線又は４心テープ心線などを用いてもよい。

外被２は押出成形が可能な熱可塑性樹脂からなり、軟質ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、エチレン−アクリル酸エチル（ＥＥＡ）、エチレン−酢酸ビニル（ＥＶＡ）等の樹脂、これらの樹脂に有機系または無機系の難燃剤や難燃助剤を配合した難燃性樹脂や、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂等を単独であるいは複数混合したものを用いることができる。さらに、必要に応じて、これらの樹脂に、カーボンブラックや紫外線防止剤、紫外線吸収剤等を配合することで耐候処方を施すことや、カラー顔料を配合することで着色処方を施すことも可能である。

外被２の内側面には、図１に示すように、対角に厚肉部５が設けられている。外被２の厚肉部５が設けられた部分は、外被２の他の部分よりも厚肉に設計され、膨らんだ形状をしている。厚肉部５は外被２が長径方向の側圧を受けたときに、テープ心線４に長径方向の側圧が作用する前にテープ心線４を短径方向に押圧し、傾かせるものである。なお、厚肉部５がテープ心線４に直接接触して傾かせてもよいし、厚肉部５が抗張力繊維３に接触し抗張力繊維３を介してテープ心線４を押圧し傾かせてもよい。

厚肉部５の大きさは、平型光ファイバコード１内に内装されているテープ心線４と抗張力繊維３と外被２とのクリアランスにより適宜設計すれば良い。コードが受ける外力（長径方向の側圧）での変形時に、テープ心線４に外被の厚肉部５、或いは抗張力繊維３のいずれか、または同時に接触して、テープ心線４に強い側圧が負荷される前に、テープ心線４が傾くように設計すればよい。

外被２の厚肉部５の形状は、外被２を押出成形する時に用いるニップルの外表面の形状を、設計、加工することで、所望の形状とすることができる。

このような厚肉部５を設けた場合には、平型光ファイバコード１が外力（長径方向の側圧）を受けたとき、図２に示すように、外被２の長径方向で最も強度が弱い部分（外被２の肉厚が薄い部分または長径方向の中央部）より変形が始まる。この変形の初期段階に於いて、外被２の内側面の対角に設けた厚肉部５が、抗張力繊維３やテープ心線４を押圧することによって、テープ心線４を傾斜させる。このため、テープ心線４が外被２の変形に追従して傾斜し、最大に変形したときでも、図３に示すように、テープ心線４が折れ曲がることを抑制し、光ファイバ心線４１への影響（損傷）を軽度とすることができる。

なお、図１において、テープ心線４は、外被２の長径方向に対して、光ファイバ心線の配列方向が傾くように収納されている。平型光ファイバコード１の断面において、外被２の短径の中心線を０°、平型光ファイバコード１の断面中心を中心として厚肉部５の方向への回転する方向を−、厚肉部５と反対の方向への回転する方向を＋とした場合、外被２の長径方向に対して、光ファイバ心線の配列方向を＋５°〜＋４５°で傾かせると、平型光ファイバコード１が受ける外力（長径方向の側圧）による光ファイバ心線への影響（損傷）がより軽度となり、好ましい。

また、テープ心線４を１枚のみ単独でまたは複数枚を内装してもよいし、異なるテープ心線４をそれぞれ組み合わせて内装してもよい。いずれの組み合わせにおいても、平型光ファイバコード１が受ける外力（長径方向の側圧）での初期変形時に、テープ心線４や抗張力繊維３が外被２の厚肉部５と接触することで、テープ心線４に強い側圧が負荷される前に、テープ心線４を押すことで傾くように設計すればよい。

以下に実施例、比較例による平型光ファイバコード１の側圧特性の評価を説明する。なお、以下で用いた厚肉部５の形状、寸法は一実施例であり、本発明はこれに限定されるものではない。

外被２の形状及び内装されているテープ心線４の長径方向に対する傾き角度を変えて平型光ファイバコード１を製造した。製造した平型光ファイバコード１を長手方向に５ｍ間隔で１ｍ長さのサンプルを５本切り出した。切り出した１ｍ長さのサンプルのほぼ中央部の位置より、低粘度のエポキシ樹脂を注射器を用いて注入した。注入したエポキシ樹脂が硬化した後にサンプルをスライスして、その断面を万能投影機を用いて１０倍に拡大し、内装されているテープ心線４の長径方向に対する傾き角度を分度器にて測定するとともに、外被２の寸法（長径長さ、短径長さ、及び、ａ〜ｃの長さ）を測定した。同一の平型光ファイバコード１から切り出した５本の断面の測定結果の平均値を表１に示す。また、測定結果の平均値より再現した平型光ファイバコード１の断面形状を図４〜図１２に示す。

なお、長径長さ、短径長さ、外被厚さ、及び、ａ〜ｃの長さの意味は、図４に示すとおりである。ここで、ａは図４の点Ａと点Ｂとの距離であり、ｂは点Ａと点Ｄとの距離であり、ｃは点Ａと点Ｃとの距離である。また、点Ａは図４における外被２の内側面（厚肉部５を除く。以下同じ。）の短径方向の延長線Ｌ１と、長径方向の延長線Ｌ２との交点であり、点ＢはＬ１と厚肉部５の表面との交点であり、点ＣはＬ２と厚肉部５の表面との交点であり、点Ｄは角ＢＡＣの二等分線Ｌ３と厚肉部５の表面との交点である。

〔側圧試験〕
表１の実施例１〜７及び比較例１〜２の平型光ファイバコードを用いて、側圧試験を行った。
図１３（ａ）は側圧試験の方法を示す平面図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＢ矢視図であり、図１３（ｃ）は図１３（ａ）のＣ矢視図である。図１３（ｂ）に示すように、平型光ファイバコード１のサンプル３ｍに対し、一端で２番心線と３番心線、４番心線と５番心線、６番心線と７番心線、８番心線と９番心線、１０番心線と１１番心線の端面を対向させた状態で融着してループ接続するとともに、１番心線の端面にＬＥＤ５１を対向させた。また、図１３（ｃ）に示すように、平型光ファイバコード１の他端で１番心線と２番心線、３番心線と４番心線、５番心線と６番心線、７番心線と８番心線、９番心線と１０番心線、１１番心線と１２番心線の端面を対向させた状態で融着してループ接続した。これにより、１枚のテープ心線の１番心線から１２番心線の全心線を接続した。ここで、１番心線〜１２番心線とは、テープ心線中の光ファイバ心線に配列順に番号をつけたものであり、1番心線、１２番心線はテープ心線中の両端の光ファイバ心線を意味する。

その後、図１３（ａ）に示すように平型光ファイバコード１のサンプル３ｍを長径方向が上下方向となるように曲げ直径２００ｍｍでＵ字型に曲げた状態で配置し、平型光ファイバコード１の曲げた部分に１００ｍｍ四方の側圧平板５２（鉄板）を載せた。次に、側圧平板５２に対して速度１ｍｍ／分で７００Ｎまでの荷重を印加することで、平型光ファイバコード１の長径方向に側圧を印加した。

〔通光確認〕
その後、１番心線側よりＬＥＤ５１の可視光を入射して、１２番心線端から目視で確認することにより、テープ心線への影響をＬＥＤ５１の可視光光線により確認した。なお、評価判定基準としては、１２番心線端末を目視で通光確認を実施し、通光が確認されたものを合格（表２に○と表示）とし、通光が確認されない（１番心線から１２番心線の何処かが断線）ものを不合格（表２に×と表示）とした。

〔テープ外傷〕
試験後の平型光ファイバコードの外被を除去して、テープ心線の損傷状態を確認した。テープ心線の外傷を目視で確認し、テープ心線表面が無傷のものを合格（表２に○と表示）とし、テープ心線の表面に傷（割れてはいないが外傷があるもの）が確認されるものを合格（表２に△と表示）とし、テープ心線に割れ（含む、各心線の断線）が確認されるものを不合格（表２に×と表示）とした。

得られた結果を表２に示す。なお、表２では、上側の厚肉部に近い側のテープ心線（図３の状態で上側に位置するテープ心線）を上層とし、下側の厚肉部に近い側のテープ心線（図３の状態で下側に位置するテープ心線）を下層とした。

実施例１〜７においては、上層、下層のいずれにおいても通光が確認された。また、実施例１の下層、実施例５の上層においてテープ心線の表面に傷が確認されたが、それ以外では無傷であった。厚肉部５を設けることでテープ心線４が外被２の変形に追従して傾斜し、テープ心線４が折れ曲がることを抑制するためと考えられる。
なお、テープ心線４が傾いているもの（実施例２〜４、６〜７）は傷がなく、傾いていないもの（実施例１、５）よりもより好ましいことがわかる。

一方、比較例１では通光が確認されず、比較例２の下層においても通光が確認されなかった。また、比較例１では、テープ心線１４の表面に割れが確認され、比較例２の下層においてはテープ心線１４の表面に割れが確認された。

なお、以上の実施形態における外被２の厚肉部５は、対角対称な構造、寸法であるが、対角対称に限定されるものではない。例えば、対角の１つの厚肉部５が実施例１の形状で、他方の厚肉部５が実施例５の様な形状であっても良い。また、それぞれの寸法も対称である必要は無い。また、厚肉部５の断面形状が波状となった形状であってもよい。

１，１１，２１平型光ファイバコード
２，１２，２２外被
３，１３，２３抗張力繊維
４，１４，２４テープ心線
５厚肉部

Claims

１枚または複数枚のテープ心線と、
前記テープ心線を収容する断面略矩形状の外被とを備える平型光ファイバコードにおいて、
前記外被の内側面は、前記断面において前記外被表面と同方向に長辺を有する略矩形状であり、前記内側面の４隅のうち対角の２つの部分に他の外被の部分よりも厚肉に形成された厚肉部が設けられており、
前記断面の中心を中心として前記厚肉部と反対の方向への回転する方向を＋とした場合、前記テープ心線は、前記テープ心線の断面の長手方向を前記外被断面の長径方向に対して０°〜＋４５°傾斜させた状態で前記外被の内側空間部に収容されている、
ことを特徴とする平型光ファイバコード。
前記外被において断面視前記長辺となる内側面と、その内側面に対向する前記テープ心線の断面視長手となる面と、の間に配置されている抗張力繊維を備えることを特徴とする請求項１に記載の平型光ファイバコード。