JP5468889B2 - 光ファイバケーブル、光ファイバケーブルの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の光ファイバ心線が内挿され、断面において光ファイバ心線を複数の光ファイバ群に区画可能な光ファイバケーブルに関するものである。

従来、使用される光ファイバケーブルには、多くの情報を伝達するために、高密度で光ファイバ心線が配置される。光ファイバケーブルは、複数の光ファイバ心線と、張力に対抗するためのテンションメンバ等とが配置され、外周が被覆されることで形成される。

一方、光ファイバケーブルは、敷設中途箇所において、内部の光ファイバ心線を取り出す場合がある。この際には、光ファイバケーブル内部の光ファイバ心線を識別する必要がある。したがって、光ファイバ心線を識別可能かつ高密度に配置することが可能な構造が要求される。

このような、光ファイバケーブルとしては、例えば、光テープ心線を複数枚設置可能な溝が複数外周に形成されるスロットロッドを用い、スロットロッドの中心にテンションメンバを配置したスロット型の光ファイバケーブルがある（特許文献１）。

また、光ファイバ心線および吸水光ファイバから構成されるルースチューブを複数配置し、中心にテンションメンバを配置したルース型の光ファイバケーブルがある（特許文献２）。

特開平８−２６２２９４号公報 特開２００９−８６６３７号公報

しかし、特許文献１の方法では、構造上、溝の深さには限界があり、光ファイバ心線の実装密度の向上には限界があるという問題がある。また、断面においてスロットロッドが占める割合が大きくなるため、光ファイバケーブルの曲げなどの妨げとなり、敷設作業が困難となる。

また、特許文献２のルースチューブ型ケーブルでも、ルースチューブ自体が容量を有するため、特許文献１のスロット型ケーブルと同様に光ファイバ心線の実装密度の向上には限界があるという問題がある。また、ルースチューブ自体の製造が必要であるため、製造コストの問題がある。したがって、特許文献１、２いずれの構造も、光ファイバケーブルの高密度化には限界があり、光ファイバケーブルの細径化等も困難であるという問題がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、断面における光ファイバ心線の高密度実装が可能であり、かつ、光ファイバ心線の識別が容易な光ファイバケーブルおよび光ファイバケーブルの製造方法を提供することを目的とする。

前述した目的を達するために第１の発明は、複数の光ファイバ心線が被覆されて形成される光ファイバケーブルであって、前記光ファイバ心線は、複数の光ファイバ群に区分され、前記光ファイバケーブルの断面において、前記複数の光ファイバ群が、スペーサによって形成される複数の閉空間にそれぞれ配置され、前記スペーサは、スロットを用いずに、一体で形成された厚さ０．０５ｍｍ〜１．００ｍｍの壁部からなり、前記スペーサの少なくとも一部が変形して前記閉空間が形成されることを特徴とする光ファイバケーブルである。

前記スペーサの断面は、中央にテンションメンバが配置され、前記テンションメンバから放射状に延伸する壁部を有し、前記壁部を周方向に変形させ、変形された前記壁部の先端を隣接する他の壁部と接触させることで、前記閉空間が形成されてもよい。

変形された前記壁部の先端と隣接する他の壁部との接触部は接着されることが望ましい。

前記壁部の先端側は、前記壁部の根本側に対して剛性が低く、前記壁部の先端側が優先的に変形させてもよい。また、前記スペーサの先端部は、二股に分かれており、前記二股の先端部を周方向の両方向にそれぞれ変形させ、前記閉空間が形成されてもよい。また、前記スペーサは、くし型の形状であり、略平坦な第１の壁部と、前記第１の壁部の一方の面側に略等間隔で略垂直に設けられた複数の第２の壁部とからなり、複数の前記第２の壁部の先端を一点に集中させるように前記スペーサを丸め、前記第１の壁部の一方の端部と他方の端部との接触部が接着されることで、前記閉空間が形成されてもよい。また、前記スペーサは、一枚の前記壁部からなり、前記壁部は、板状または波型に変形が可能で、前記壁部を折り返し部が略中央に位置するように複数回折り返し、前記折り返し部が隣接する折り返し部と接触することで、前記閉空間が形成されてもよい。

第１の発明によれば、光ファイバ心線が複数の光ファイバ群に区分され、光ファイバ群同士が、スペーサによって形成される閉空間で囲まれるため、光ファイバ心線の識別が容易であり、また、スロットやルースチューブ等を用いないため、極めて高い光ファイバ心線の実装密度を有する光ファイバケーブルを得ることができる。

また、光ファイバ群は、全周をスペーサで囲まれるため（スペーサで形成された閉空間内部に収められるため）、他の光ファイバ群と混じり合わないだけでなく、スペーサ（壁部）が、光ファイバ群の緩衝層としても機能する。また、外周がスペーサで覆われるため、光ファイバ心線が飛び出すことがなく、製造時に押さえテープ等も不要である。

特に、中心にテンションメンバを配置し、放射状に壁部を形成することで、壁部間に光ファイバ群を配置すれば良く、また、壁部を変形させて隣接する壁部と接触させることで、容易に閉空間を形成でき、製造が容易である。この場合、接触部を接着すればより確実に閉空間を形成することができる。

また、壁部の根本側の剛性を高め、先端側の剛性を低くすれば、壁部を変形させる際に、先端側が優先的に変形されるため、光ファイバ群の保持（閉空間の形状の保持）を確実に行うことができるとともに、壁部の変形が容易であるため、確実に閉空間を形成することができる。

第２の発明は、光ファイバケーブルの製造方法であって、スロットを用いずに、一体で形成された厚さ０．０５ｍｍ〜１．００ｍｍの壁部を有するスペーサを用い、前記壁部で区画される領域に複数の光ファイバ心線からなる複数の光ファイバ群をそれぞれ配置し、前記壁部を変形させて、前記光ファイバ群をそれぞれ囲み、前記光ファイバ群が前記スペーサによって保持された状態で、外被を被覆することを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法である。

前記スペーサは、中央にテンションメンバが配置され、前記テンションメンバから放射状に延伸する壁部を有し、隣接する前記壁部同士の間に、複数の光ファイバ心線からなる複数の光ファイバ群をそれぞれ配置し、前記壁部を周方向に変形させて、変形された前記壁部の先端を隣接する他の壁部と接触させて前記壁部で前記光ファイバ群を囲んでもよい。

第２の発明によれば、一体で形成された厚さ０．０５ｍｍ〜１．００ｍｍの壁部を有するスペーサを用い、スペーサによって光ファイバ群を囲むように形成するため、光ファイバ群が区分され、高い実装密度を有する光ファイバケーブルを容易に製造することができる。

特に、スペーサの壁部が放射状に形成されれば、壁部間に光ファイバ群を設置すれば、容易に光ファイバ群を区分でき、さらに、壁部を周方向に変形させて隣接する壁部と接触させれば容易に閉空間が形成され、光ファイバ群を壁部で囲むことができるため、光ファイバ群が混ざり合うことがなく、かつ、識別が容易で、壁部が光ファイバ群の緩衝層としても機能する光ファイバケーブルを容易に製造することができる。

第３の発明は、光ファイバケーブルの断面において、複数の光ファイバ心線からなる光ファイバ群を区分する光ファイバケーブル用スペーサであって、前記スペーサはスロットを用いずに、一体で形成された厚さ０．０５ｍｍ〜１．００ｍｍの壁部からなり、前記スペーサの断面において、テンションメンバと、前記テンションメンバから放射状に延伸し、変形可能な壁部と、を有し、前記壁部が、前記スペーサの長手方向に対して、一方向または往復方向にねじれて設けられることを特徴とする光ファイバケーブル用スペーサである。

第３の発明によれば、高密度な光ファイバ心線の実装が可能であり、確実に光ファイバ心線を識別可能な光ファイバケーブルを得ることができる。

本発明によれば、断面における光ファイバ心線の高密度実装が可能であり、かつ、光ファイバ心線の識別が容易な光ファイバケーブルおよび光ファイバケーブルの製造方法を提供することができる。

光ファイバケーブル１を示す図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大図。 スペーサ５を用いて、光ファイバケーブル１を製造する工程を示す図。 スペーサ２０を用いて、光ファイバケーブルを製造する工程を示す図。 スペーサ３０を用いて、光ファイバケーブルを製造する工程を示す図。 スペーサ４０を用いて、光ファイバケーブルを製造する工程を示す図。 スペーサ５０を用いて、光ファイバケーブルを製造する工程を示す図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、光ファイバケーブル１を示す図であり、図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ部拡大図である。光ファイバケーブル１は、主に、テンションメンバ３を有するスペーサ５、複数の光ファイバ心線９、被覆部１１等から構成される。

スペーサ５の中心にはテンションメンバ３が設けられる。テンションメンバ３は、光ファイバケーブル１の張力に対抗するためのものであり、たとえば鋼線等である。テンションメンバ３と一体化されたスペーサ５は、断面において放射状に複数の壁部７が形成される。壁部７は、湾曲（屈曲）して隣接する壁部７と接触する。図１の例では、全ての壁部７の先端部が、互いに反時計まわり方向に変形（湾曲または屈曲）され、反時計方向に隣接する壁部の中央部近傍に接触する。したがって、壁部７によって、閉空間１３（図１（ｂ））が形成される。すなわち、閉空間１３とは、断面において、スペーサ５の壁部７によって、周囲を囲まれた空間である。なお、閉空間１３は、光ファイバケーブル１の長手方向には連通していることは言うまでもない。

形成された複数の閉空間１３には、それぞれ複数の光ファイバ心線９が配置される。光ファイバ心線は、テープ心線でも良いが、スペース効率の観点から、単心ファイバや、単心ファイバをバンドルしたユニット等が望ましい。なお、同一の閉空間１３内に配置される光ファイバ心線は、互いに識別可能な色分けやマーク等が施される。また、複数の閉空間１３は、それぞれの閉空間同士を識別可能なように、閉空間毎に色分けやマーク等が施される。したがって、いずれの閉空間のどの光ファイバ心線を取り扱うのか容易に識別することができる。

なお、同一の閉空間内において、さらに複数の光ファイバのまとまりに分けてもよい。たとえば、図１（ｂ）に示すように、図中ＢおよびＣの光ファイバ心線のグループをテープ等でまとめておき、識別可能とすることで、どの閉空間のどのグループのどの光ファイバ心線であるのかを識別することができる。なお、以後の説明においては、閉空間１３内にまとめられた光ファイバ心線のグループ（図１（ｂ）においてＢとＣとを合わせたもの）を光ファイバ群と称する。

スペーサ５としては、変形が容易で取扱いの容易な、軟質の樹脂、紙、布、不織布等を使用することができる。軟質の樹脂としては、熱可塑性エラストマーが一般的である。熱可塑性エラストマーは大きく分けてオレフィン系、スチレン系、ポリエステル系、ウレタン系、ポリアミド系に分けられる。この中からケーブル製造に耐えうる融点やケーブル特性を満たす強度を示す物が良い。具体的には、ポリアミド系のダイアミドやポリエステル系のハイトレルなどが挙げられる。なお、スペーサ５として、柔軟性のある材質を用いれば、光ファイバ心線（群）の緩衝層としての機能も付与することができる。スペーサ５の厚さとしては、０．０５ｍｍ〜１．００ｍｍ程度が望ましい。０．０５ｍｍ未満では、スペーサの強度が不足し、ケーブル取扱い時に破損する恐れがあり、また、１．００ｍｍを超えると、ケーブルの細径化（光ファイバ心線の高密度化）の妨げとなるため望ましくない。

光ファイバ群同士を区分し、光ファイバ群の全周を覆うスペーサ５の外周には、被覆部１１が形成される。被覆部１１は、防水性を有し、可撓性を有すればよい。被覆部１１としてはポリエチレンやエチレン酢酸ビニル共重合体などがベース樹脂として使用される事が一般的である。なお、スペーサ５は、光ファイバ心線（群）の外周をすべて覆うことから、被覆部１１形成時に、光ファイバ心線の押さえ巻き等は不要である。

次に、光ファイバケーブル１の製造方法について説明する。図２は、光ファイバケーブル１の製造工程を示す図であり、図２（ａ）は、光ファイバケーブル１に用いられるスペーサ５の断面図である。前述の通り、スペーサ５は、中心にテンションメンバ３が設けられ、中心から外方に放射状に複数の壁部７が一体で形成される。なお、図示を省略するが、壁部７は、スペーサ５の長手方向に対して、Ｓ撚り（一方向の捩り）、もしくはＳＺ撚り（往復方向のねじり）とすることが望ましい。これにより、光ファイバの歪みが軽減され、また、ＳＺ撚りとすれば、光ファイバ心線の取り出しが容易となる。

図２（ｂ）に示すように、壁部７で区切られた部位に、光ファイバ群１７を配置する。この状態で、図２（ｃ）に示すように、壁部を周方向（図面では反時計まわり方向）に変形させ、隣り合う壁部７の中央部付近と接触させる。したがって、壁部７によって、複数の閉空間１３が形成される。なお、接触部は、必要に応じて接着される。接着により、確実に閉空間１３を保持することができる。以後の説明では、接触部において接着（接着部１５）されるものとして説明する。

光ファイバ群１７は、完全に壁部７によって囲まれてそれぞれの閉空間１３によって区分される。図２（ｃ）の状態で、外周部に被覆部１１（図１）を形成することで、光ファイバケーブル１が形成される。

以上説明したように、本実施形態の光ファイバケーブル１によれば、スペーサ５によって光ファイバ心線９の設置空間である閉空間が形成されるため、極めて高い密度で光ファイバ心線を実装することができる。このため、光ファイバケーブルの細径化が可能となる。

光ファイバ群１７は、壁部７により区分されるため、光ファイバ心線の識別も容易である。また、壁部７が光ファイバ群１７を囲むように形成されるため、光ファイバ心線が飛び出すことがなく、また、製造時に押さえ巻き等が不要である。さらに、壁部７が光ファイバ群１７の緩衝層としても機能する。

また、スペーサ５の先端を変形させるのみで閉空間が形成されるため、製造も容易である。また、テンションメンバ３が中心に配置されるため、光ファイバケーブル１の曲げ変形に方向性がなく、敷設作業も容易である。

次に、第２の実施の形態にかかるスペーサ２０について説明する。図３は、スペーサ２０およびこれを用いた光ファイバケーブルの製造方法を示す図である。なお、以下の実施の形態において、図１および図２に示すスペーサ５およびこれを用いた光ファイバケーブル１と同一の機能を奏する構成については、同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図３（ａ）に示すように、スペーサ２０は、スペーサ５と略同様の構成であるが、壁部７の構成が異なる。すなわち、スペーサ２０の壁部７は、テンションメンバ３に近い中心方向の根本部２１と先端部２３とに分けられる。たとえば、壁部７の略中央よりスペーサ２０の中心側を根本部２１、先端側を先端部２３とすれば良い。なお、先端部２３は、隣り合う壁部７の根本部２１と先端部２３との境界部近傍まで達する程度の長さがあれば良い。

根本部２１に対して先端部２３の剛性は低い。たとえば、先端部２３の厚さを根本部２１に対して薄くすればよい。また、先端部２３の材質を根本部２１の材質に対して軟質のものを用いてもよい。または、根本部２１を積層構造としてもよく、芯材等を設けてもよい。いずれにしても、根本部２１に対して、先端部２３が優先的に変形できれば良い。

図３（ｂ）に示すように、図２と同様の方法で閉空間１３を形成し、閉空間１３内部に光ファイバ群１７を配置する。この際、根本部２１は、大きく変形せず、先端部２３は優先的に変形して隣接する壁部７（例えば根本部２１と先端部２３との境界部近傍）と接触し、接着される。この状態で、外周に被覆部を形成することで光ファイバケーブルが形成される。

第２の実施形態にかかるスペーサ２０によれば、スペーサ５と同様の効果を得ることができる。また、壁部７の根本部２１が先端部２３よりも剛性が高いため、根本部２１の変形が抑制される。このため、光ファイバ群１７の区分を確実に行うことができ、閉空間１３の形状も確実に保持することができる。また、先端部２３は容易に変形可能であるため、確実に閉空間１３を形成することができる。

次に、第３の実施の形態にかかるスペーサ３０について説明する。図４（ａ）は、スペーサ３０を示す図である。スペーサ３０は、スペーサ２０とほぼ同様の構成であるが、先端部２３が二股に分かれている点で異なる。

スペーサ３０の先端部２３は、根本部２１に対して剛性が低い。したがって、先端部２３が優先的に変形する。また、先端部２３の長さは、隣り合う壁部７の根本部２１と先端部２３との境界部近傍同士の距離の略半分程度であり、互いに先端部２３を変形させた際に、先端部２３の先端が互いに接触（接着）可能な程度であればよい。

図４（ｂ）に示すように、二股の先端部２３を周方向の両方向にそれぞれ変形させ、図２と同様の方法で閉空間１３を形成し、閉空間１３内部に光ファイバ群１７を配置する。この際、根本部２１は、大きく変形せず、先端部２３は変形して隣接する壁部７の先端部２３と接触し、接着される。この状態で、外周に被覆部を形成することで光ファイバケーブルが形成される。第３の実施形態にかかるスペーサ３０によっても、スペーサ２０等と同様の効果を得ることができる。

次に、第４の実施の形態にかかるスペーサ４０について説明する。図５（ａ）は、スペーサ４０を示す図である。スペーサ４０は、くし型の形状であり、全体が壁部７で構成される。すなわち、スペーサ４０では、壁部７は、略平坦な壁部７ｂと、壁部７ｂの一方の面側に略等間隔で略垂直に複数の壁部７ａが形成されたものである。

垂直に起立する壁部７ａ間に光ファイバ群１７を配置し、図５（ｂ）に示すように、壁部７ａの先端を一点に集中させるように壁部７ｂ全体を丸める。壁部７ａの先端同士は必要に応じて接着する。また、壁部７ｂの一方の端部は、他方の端部と接着される。以上により、スペーサ４０は、略円形に形成され、複数の閉空間１３が形成される。

なお、図５（ｃ）に示すように、スペーサ４０はテンションメンバを有さないため、外周に被覆部１１を形成する際に、テンションメンバ３をスペーサ４０の外周側に複数配置すればよい。スペーサ４０によっても、スペーサ１等と略同様の効果を得ることができる。

次に、第５の実施の形態にかかるスペーサ５０について説明する。図６（ａ）は、スペーサ５０を示す図である。スペーサ５０は、全体が壁部７で構成される。なお、壁部７は、平らな板状にも波型にも容易に変形が可能であるため、図６（ａ）では、波形の断面形状で示す。

スペーサ５０は、図６（ｂ）に示すように、壁部７を複数回折り返しながら、折り返し部が全体の略中央に位置するようにして、それぞれの折り返し部が隣接する折り返し部近傍と接触する。隣接する折り返し部が互いに接触することで、複数の閉空間１３が形成される。すなわち、折り返し部を接着する前に、光ファイバ群１７を壁部７（折り返し部と折り返し部との間）で囲み、折り返し部（折り返し部同士）を接着することで、閉空間１３に光ファイバ群１７が保持される。

なお、図６（ｃ）に示すように、スペーサ５０はテンションメンバを有さないため、外周に被覆部１１を形成する際に、テンションメンバ３をスペーサ５０の外周側に複数配置すればよい。スペーサ５０によっても、スペーサ１等と略同様の効果を得ることができる。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１、４１、５１………光ファイバケーブル
３………テンションメンバ
５、２０、３０、４０、５０………スペーサ
７………壁部
９………光ファイバ心線
１１………被覆部
１３………閉空間
１５………接着部
１７………光ファイバ群
２１………根本部
２３………先端部

Claims (10)

1. 複数の光ファイバ心線が被覆されて形成される光ファイバケーブルであって、
   前記光ファイバ心線は、複数の光ファイバ群に区分され、
   前記光ファイバケーブルの断面において、
   前記複数の光ファイバ群が、スペーサによって形成される複数の閉空間にそれぞれ配置され、
   前記スペーサは、スロットを用いずに、一体で形成された厚さ０．０５ｍｍ〜１．００ｍｍの壁部からなり、前記スペーサの少なくとも一部が変形して前記閉空間が形成され、
   前記光ファイバ群は、略全周を前記壁部で囲まれることを特徴とする光ファイバケーブル。
2. 前記スペーサの断面は、中央にテンションメンバが配置され、前記テンションメンバから放射状に延伸する前記壁部を有し、
   前記壁部を周方向に変形させ、変形された前記壁部の先端を隣接する他の壁部と接触させることで、前記閉空間が形成されることを特徴とする請求項１記載の光ファイバケーブル。
3. 変形された前記壁部の先端と隣接する他の壁部との接触部は接着されることを特徴とする請求項２記載の光ファイバケーブル。
4. 前記壁部の先端側は、前記壁部の根本側に対して剛性が低く、前記壁部の先端側が優先的に変形することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の光ファイバケーブル。
5. 前記壁部の先端部は、二股に分かれており、前記二股の先端部を周方向の両方向にそれぞれ変形させ、前記閉空間が形成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の光ファイバケーブル。
6. 前記スペーサは、くし型の形状であり、略平坦な第１の壁部と、前記第１の壁部の一方の面側に略等間隔で略垂直に設けられた複数の第２の壁部とからなり、
   複数の前記第２の壁部の先端を一点に集中させるように前記スペーサを丸め、
   前記第１の壁部の一方の端部と他方の端部との接触部が接着されることで、前記閉空間が形成されることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバケーブル。
7. 前記スペーサは、一枚の前記壁部からなり、
   前記壁部は、板状または波型に変形が可能で、
   前記壁部を折り返し部が略中央に位置するように複数回折り返し、前記折り返し部が隣接する折り返し部と接触することで、前記閉空間が形成されることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバケーブル。
8. スロットを用いずに、一体で形成された厚さ０．０５ｍｍ〜１．００ｍｍの壁部を有するスペーサを用い、
   前記壁部で区画される領域に複数の光ファイバ心線からなる複数の光ファイバ群をそれぞれ配置し、前記壁部を変形させて、前記光ファイバ群の略全周をそれぞれ囲み、
   前記光ファイバ群が前記スペーサによって保持された状態で、外被を被覆することを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。
9. 前記スペーサの断面は、中央にテンションメンバが配置され、前記テンションメンバから放射状に延伸する壁部を有し、
   隣接する前記壁部同士の間に、複数の光ファイバ心線からなる複数の光ファイバ群をそれぞれ配置し、前記壁部を周方向に変形させて、変形された前記壁部の先端を隣接する他の壁部と接触させて前記壁部で前記光ファイバ群の略全周を囲むことを特徴とする請求項８記載の光ファイバケーブルの製造方法。
10. 光ファイバケーブルの断面において、複数の光ファイバ心線からなる光ファイバ群を区分する光ファイバケーブル用スペーサであって、
    前記スペーサはスロットを用いずに、一体で形成された厚さ０．０５ｍｍ〜１．００ｍｍの壁部からなり、
    前記スペーサの断面において、
    テンションメンバと、
    前記テンションメンバから放射状に延伸し、変形可能な壁部と、を有し、
    前記壁部が、前記スペーサの長手方向に対して、一方向または往復方向にねじれて設けられることを特徴とする光ファイバケーブル用スペーサ。
    

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