JP5914408B2 - 光ファイバケーブル - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバ心線を外被で被覆した光ファイバケーブルに関する。

通信事業者と加入者宅とを直接光ファイバで結んで高速通信サービスを提供するＦＴＴＨ（Fiber To The Home）サービスが普及している。光ファイバケーブルは、概略的には、光ファイバ心線及び抗張力体を熱可塑性樹脂よりなる外被で被覆した構造を有する。

通信事業者と接続されて加入者宅近傍まで配線された光ファイバケーブルを加入者宅まで引き込む際には、光ファイバケーブルの中間部で外被を切断して外被を部分的に除去し、光ファイバ心線を取り出す中間後分岐の作業が必要となる。なお、光ファイバケーブルより取り出された光ファイバ心線はドロップケーブルと接続されて、ドロップケーブルが加入者宅へと引き込まれる。この種の光ファイバケーブルや中間後分岐は、一例として特許文献１に記載されている。

特開２００８−７０６０１号公報

光ファイバケーブルより光ファイバ心線を取り出す際に、光ファイバ心線を大きく曲げてしまうと、光の伝送損失を増加させてしまう。そこで、中間後分岐の際には、光ファイバ心線を極力曲げないようにして取り出すことが必要となる。

特許文献１に記載の光ファイバケーブルにおいては、外被内に、光ファイバ心線を挟むように光ファイバ心線に接触させた合成樹脂製の一対の剥離テープを配置している。これによって、光ファイバケーブルからの光ファイバ心線の取り出しを容易にして、光ファイバ心線に加わる曲げによる伝送損失の増加を低減させている。

ところが、特許文献１に記載の光ファイバケーブルにおいては、光ファイバ心線が直接外被と接触している部分を有するため、光ファイバ心線が外被に食い込んだ状態で光ファイバケーブルが製造される場合がある。光ファイバ心線が外被に食い込んでいると、中間後分岐の際に外被に食い込んだ光ファイバ心線を外被から取り外すために光ファイバ心線を曲げてしまうことがある。それゆえ、伝送損失を増加させてしまうことになる。

そこで、特許文献１に記載の光ファイバケーブルよりもさらに、中間後分岐の際に光ファイバ心線に加わる曲げを少なくすることができ、光ファイバケーブルより光ファイバ心線を容易に取り出すことができる光ファイバケーブルが望まれている。

本発明はこのような要望に対応するため、中間後分岐の際に光ファイバ心線に加わる曲げを従来よりも少なくすることができ、光ファイバケーブルより光ファイバ心線を容易に取り出すことができる光ファイバケーブルを提供することを目的とする。

本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、光ファイバ心線と、第１の融点を有する材料により形成され、前記光ファイバ心線を被覆する外被と、前記外被内に配置されている抗張力体と、前記第１の融点よりも高い第２の融点を有する材料により形成され、前記外被と熱融着していない状態で前記外被内に前記光ファイバ心線を第１の方向から挟むように配置された一対のセパレータと、撚りが加えられており、前記外被と熱融着している状態で前記外被内に前記光ファイバ心線を前記第１の方向と交差する第２の方向から挟むように配置された一対の介在物とを備え、前記光ファイバ心線には、撚りが加えられていることを特徴とする光ファイバケーブルを提供する。

上記の構成において、前記一対のセパレータと前記一対の介在物とが協働して前記光ファイバ心線を収納する収納空間を形成し、前記光ファイバ心線に前記外被が接触しないように構成されていることが好ましい。

上記の構成において、前記一対の介在物の撚りピッチは、５０ｍｍ以上３００ｍｍ未満であることが好ましい。上記の構成において、前記一対の介在物はヤーンであることが好ましい。

上記の構成において、前記光ファイバ心線は、複数の光ファイバ心線ユニットに分割されていることが好ましい。

上記の構成において、前記外被には、前記セパレータの幅内で前記光ファイバ心線の外側に位置する箇所にノッチが形成されていることが好ましい。

上記の構成において、前記光ファイバケーブルは、前記外被内に支持線が配置されている自己支持構造の光ファイバケーブルであることが好ましい。

本発明の光ファイバケーブルによれば、中間後分岐の際に光ファイバ心線に加わる曲げを従来よりも少なくすることができ、光ファイバケーブルより光ファイバ心線を容易に取り出すことが可能となる。よって、本発明の光ファイバケーブルによれば、伝送損失の増加を抑えることができる。

第１実施形態の光ファイバケーブルを示す断面図である。 光ファイバケーブルの外被を切断して分割するケーブル分割工具を説明するための断面図である。 第１実施形態の光ファイバケーブルの外被を分割した状態を示す断面図である。 第２実施形態の光ファイバケーブルを示す断面図である。 第３実施形態の光ファイバケーブルを示す断面図である。 第４実施形態の光ファイバケーブルを示す断面図である。 比較例の光ファイバケーブルを示す断面図である。

以下、各実施形態の光ファイバケーブルについて、添付図面を参照して説明する。各実施形態において、実質的に同一部分には同一符号を付している。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の光ファイバケーブル１０１を長手方向と直交する方向に切断した断面図である。図１に示すように、光ファイバケーブル１０１は、光ファイバ心線１０と、一対の抗張力体２０と、一対のセパレータ３０と、一対の介在物４０と、支持線５０とを図示のような位置関係で配置して、熱可塑性樹脂よりなる外被６０で被覆した構造を有する。

光ファイバ心線１０と、抗張力体２０と、介在物４０と、支持線５０とは、互いに平行に配置されている。第１実施形態の光ファイバケーブル１０１は、自己支持構造の光ファイバケーブルである。

抗張力体２０は、例えば鋼線やアラミド繊維等により形成される。支持線５０は、例えば鋼線により形成される。抗張力体２０は、光ファイバ心線１０の長手方向にかかる張力に抗して、光ファイバ心線１０が必要以上に伸ばされないようにする役割を果たす。支持線５０は、架空のための吊り線である。

セパレータ３０及び介在物４０は、光ファイバ心線１０と外被６０とを分離する役割を果たす。セパレータ３０及び介在物４０の具体的な構成については後述する。

外被６０は、光ファイバ心線１０と抗張力体２０とセパレータ３０と介在物４０とを被覆する断面が略長方形の光ファイバ被覆部６０ａと、支持線５０を被覆する断面が円形の支持線被覆部６０ｂと、光ファイバ被覆部６０ａと支持線被覆部６０ｂとを連結する首部６０ｃとを有する。

光ファイバケーブル１０１は、光ファイバ被覆部６０ａと支持線被覆部６０ｂとの全体が首部６０ｃによって連結されていてもよい。また、光ファイバケーブル１０１は、光ファイバ被覆部６０ａと支持線被覆部６０ｂとが間欠的に首部６０ｃで連結されていてもよい。この場合、光ファイバケーブル１０１は、支持線被覆部６０ｂ（支持線６０）に対して光ファイバ被覆部６０ａ（光ファイバ心線１０）が弛んでいる弛み付き自己支持構造の光ファイバケーブルであってもよい。

第１実施形態においては、図１の左右方向に２列、上下方向に３行の６枚の４心テープ心線１１によって光ファイバ心線１０を構成している。光ファイバ心線１０は、１枚の４心テープ心線１１であってもよく、任意の複数枚の４心テープ心線１１であってもよい。光ファイバ心線１０を構成するテープ心線の心数は４心に限定されず、任意の複数の心数のテープ心線でよい。

光ファイバ心線１０を構成するテープ心線は、間欠固定テープ心線であってもよい。間欠固定テープ心線とすると、中間後分岐の際に１または複数本の光ファイバ心線を取り出しやすくなる。さらには、光ファイバ心線１０は光ファイバ１本のみの光ファイバ素線であってもよく、複数の光ファイバ素線で構成してもよい。光ファイバ心線１０の構成は任意である。

光ファイバ心線１０の図１における上下方向には、一対のセパレータ３０が配置されており、一対のセパレータ３０は光ファイバ心線１０を挟んでいる。即ち、一対のセパレータ３０は、光ファイバケーブル１０１を断面で見たとき、光ファイバ心線１０を第１の方向（図１では上下方向）から挟むように配置されている。セパレータ３０の横幅は光ファイバ心線１０の横幅よりも広い。

光ファイバ心線１０の図１における左右方向には、一対の介在物４０が配置されており、一対の介在物４０は光ファイバ心線１０を挟んでいる。即ち、一対の介在物４０は、光ファイバケーブル１０１を断面で見たとき、光ファイバ心線１０を第１の方向と交差する第２の方向（図１では左右方向）から挟むように配置されている。

図１に示すように、介在物４０も、一対のセパレータ３０によって挟むように配置することが好ましい。

セパレータ３０と介在物４０とは協働して、光ファイバ心線１０に外被６０が接触しないよう光ファイバ心線１０を収納する収納空間３４を形成している。光ファイバ心線１０がセパレータ３０と介在物４０とによって囲まれることによって、光ファイバケーブル１０１の製造工程で、外被６０の材料が光ファイバ心線１０に付着するのを防止する。

なお、抗張力体２０は、セパレータ３０の左右両端部よりも外側に配置されている。

外被６０は、例えばポリエチレンによって形成される。外被６０を、直鎖状低密度ポリエチレン（LLDPE）や難燃ポリエチレンで形成することが好ましい。外被６０を形成する材料の融点を第１の融点とする。

セパレータ３０は、外被６０の材料が有する第１の融点よりも高い第２の融点を有する材料によって形成される。セパレータ３０を例えばナイロン扁平糸によって構成することができる。

外被６０は、外被６０の材料を押し出して光ファイバ心線１０，抗張力体２０，セパレータ３０，介在物４０を被覆させる押出被覆によって形成される。セパレータ３０は第２の融点を有するので、押出被覆の際に外被６０の材料（ポリエチレン）と熱融着しない。

介在物４０は、熱可塑性樹脂である外被６０と熱融着する材料によって形成される。介在物４０としては、繊度を自由に変更できるヤーンを用いることが好ましい。介在物４０を形成する材料としては、ポリプロピレン（ＰＰ）が好適である。本実施形態では、好ましい構成として、介在物４０としてＰＰヤーンを用いている。

介在物４０には撚りが加えられている。介在物４０に撚りを加える理由については後述する。

図１において、介在物４０の断面が略楕円形状となっているのは、外被６０の材料による押出被覆の際に介在物４０が押しつぶされたことによる。

図１に示すように、外被６０における光ファイバ被覆部６０ａの断面形状は略長方形となっている。図１の上下方向に位置する長手方向の辺には、断面Ｖ字状のノッチ６０ｎが形成されている。それぞれの辺に２箇所ずつノッチ６０ｎが形成されている。ノッチ６０ｎは、セパレータ３０の幅の範囲内で、光ファイバ心線１０よりも外側に形成されている。

首部６０ｃを切断することによって、光ファイバ被覆部６０ａと支持線被覆部６０ｂとを分離することができる。ノッチ６０ｎは、光ファイバ被覆部６０ａを部分的に切断して分割し、光ファイバ心線１０の取り出しを容易にするために設けられている。光ファイバ被覆部６０ａにノッチ６０ｎを設けることは必須ではないが、設けることが好ましい。

図２は、光ファイバ被覆部６０ａを切断して分割するためのケーブル分割工具７０を概略的に示している。図２では図示していないが、ケーブル分割工具７０は、首部６０ｃを切断して光ファイバ被覆部６０ａと支持線被覆部６０ｂとを分離する機能も有している。図２は、光ファイバ被覆部６０ａと支持線被覆部６０ｂとを分離して、光ファイバ被覆部６０ａをケーブル分割工具７０に装着した状態を示している。

ケーブル分割工具７０は、４箇所のノッチ６０ｎに対応した切り込み刃７１を有する。切り込み刃７１の長さはノッチ６０ｎの深さよりも長い。よって、光ファイバ被覆部６０ａをケーブル分割工具７０で挟むと、図２に示すように、切り込み刃７１は、先端がセパレータ３０に達する程度まで光ファイバ被覆部６０ａに食い込む。

図２に示す状態で、光ファイバ被覆部６０ａを紙面と直交方向に引っ張ることによって、光ファイバ被覆部６０ａの所定長さの範囲を切断して光ファイバ被覆部６０ａを分割することができる。中間後分岐の際には、一般的に、光ファイバ被覆部６０ａを３００ｍｍの長さで切断して光ファイバ被覆部６０ａを除去する。

図３は、光ファイバ被覆部６０ａを切断して、分割片６０p1〜６０p4に分割した状態を示している。上記のように、光ファイバ心線１０はセパレータ３０によって挟まれており、しかも、ノッチ６０ｎは、光ファイバ心線１０よりも外側に形成されているので、切り込み刃７１が光ファイバ心線１０を傷付けることはない。

セパレータ３０は外被６０と熱融着していないため、セパレータ３０は分割片６０p1，６０p2と分離されている。介在物４０は外被６０と熱融着しているため、分割片６０p3，６０p4とは分離せず一体化している。

光ファイバ心線１０は、一対のセパレータ３０と一対の介在物４０とによって囲まれた収納空間３４内に位置しており、光ファイバ心線１０における図１の上下及び左右の面のいずれも外被６０には接触していない。従って、光ファイバ心線１０が外被６０に食い込むことはない。

介在物４０に撚りを加えることによって、光ファイバ心線１０が介在物４０に潜り込むことを防止している。光ファイバ心線１０が介在物４０に潜り込んでいないため、光ファイバ被覆部６０ａの分割時に、光ファイバ心線１０と介在物４０とを良好に分離することができる。

よって、ケーブル分割工具７０によって光ファイバケーブル１０１における外被６０（光ファイバ被覆部６０ａ）を切断すると、図３に示すように、光ファイバ心線１０を、セパレータ３０，介在物４０，分割片６０p1〜６０p4から分離することができる。

従って、光ファイバ心線１０における１または複数本の光ファイバ心線を取り出す際に、光ファイバ心線を大きく曲げてしまうようなことはなく、伝送損失の増加を最小限に抑えることが可能となる。

ところで、介在物４０の１ｍに対して１０回撚ると、撚りピッチは１００ｍｍとなる。介在物４０の撚りピッチを５０ｍｍ未満とすると、介在物４０には複数のこぶ状の塊ができてしまうので好ましくない。

一般的に、外被６０は３００ｍｍの長さで切断するので、介在物４０の撚りピッチが長いと光ファイバ心線１０がヤーンに絡んでしまうため、撚りピッチは３００ｍｍ未満であることが好ましい。即ち、介在物４０の撚りピッチは、５０ｍｍ以上３００ｍｍ未満であることが好ましい。

介在物４０の撚りピッチは、５０ｍｍ以上２００ｍｍ未満であるとさらに好ましい。

＜第２実施形態＞
図４は、第２実施形態の光ファイバケーブル１０２を長手方向と直交する方向に切断した断面図である。図４において、図１に示す第１実施形態の光ファイバケーブル１０１と実質的に同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略することとする。

第２実施形態の光ファイバケーブル１０２においては、図１の光ファイバケーブル１０１における６枚の４心テープ心線１１を間欠固定テープ心線とし、間欠固定テープ心線に対して、一方向に撚る一方向撚り、一定間隔で方向を反転させて撚るＳＺ撚りのいずれかの撚り加えている。

第２実施形態の光ファイバケーブル１０２の構成によれば、中間後分岐の際に光ファイバ心線が取り出しやすくなる。

光ファイバケーブル１０２におけるその他の構成は、光ファイバケーブル１０１と同様である。

＜第３実施形態＞
図５は、第３実施形態の光ファイバケーブル１０３を長手方向と直交する方向に切断した断面図である。図５において、図１に示す第１実施形態の光ファイバケーブル１０１と実質的に同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略することとする。

第３実施形態の光ファイバケーブル１０３においては、光ファイバ心線１０を、２ユニットの光ファイバ心線ユニット１２で形成している。３枚の４心テープ心線１１の束をバンチング糸またはラッピングテープによって巻回することによって、それぞれの光ファイバ心線ユニット１２を形成している。

３枚の４心テープ心線１１の束をラッピングチューブによって包むことによって光ファイバ心線ユニット１２を形成してもよい。

光ファイバ心線ユニット１２は、３ユニット以上であってもよい。１ユニット内の４心テープ心線１１の枚数も限定されない。４心テープ心線１１を間欠固定テープ心線としてもよい。

第３実施形態の光ファイバケーブル１０３の構成によれば、光ファイバ心線１０が複数の光ファイバ心線ユニット１２に分割されているから、光ファイバ心線１０を区別しやすくすることができる。よって、誤配線の可能性を低減させることが可能となる。

光ファイバケーブル１０３におけるその他の構成は、光ファイバケーブル１０１と同様である。

＜第４実施形態＞
図６は、第４実施形態の光ファイバケーブル１０４を長手方向と直交する方向に切断した断面図である。図６において、図１に示す第１実施形態の光ファイバケーブル１０１と実質的に同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略することとする。

第４実施形態の光ファイバケーブル１０４は、第１実施形態の光ファイバケーブル１０１における支持線５０を有さず、実質的に光ファイバ被覆部６０ａと等価な部分のみで構成したものである。

図６に示すように、光ファイバケーブル１０４は、光ファイバ心線１０と、一対の抗張力体２０と、一対のセパレータ３０と、一対の介在物４０とを光ファイバケーブル１０１と同様の位置関係で配置して、熱可塑性樹脂よりなる外被６４で被覆した構造を有する。外被６４は外被６０と外形形状が異なるのみであり、外被６４を形成する材料は外被６０を形成する材料と同じである。

外被６４には、外被６０におけるノッチ６０ｎと同様のノッチ６４ｎが形成されている。

図４または図５の構成で、図６と同様に、支持線５０を有さない光ファイバケーブルとしてもよい。以上説明した第１〜第４実施形態は適宜組み合わせ可能である。

＜具体的な実施例と比較例との比較結果＞
ここで、以上説明した各実施形態の具体的な実施例と後述する比較例との比較結果について説明する。実施例１〜３及び比較例１，２それぞれで、中間後分岐の試験を行い、光ファイバ心線１０の外被６０への食い込みの有無、及び、光ファイバ心線１０の介在物４０への絡みの有無を確認し、中間後分岐の作業の前後での伝送損失の変動を評価した。

（実施例１）
図１に示す第１実施形態の光ファイバケーブル１０１を次のような条件で試作して実施例１とした。光ファイバ心線１０を図１に示すように６枚の４心テープ心線１１による２４心とし、抗張力体２０には直径０．５ｍｍの鋼線を用いた。４心テープ心線１１として間欠固定テープ心線を用いた。

セパレータ３０として、幅３．３ｍｍ、厚さ０．２ｍｍのナイロン扁平糸を用いた。介在物４０として2000デニールのＰＰヤーンを用い、撚りピッチを１００ｍｍとした。

外被６０をLLDPEで形成し、光ファイバ被覆部６０ａの長手方向の長さを５．５ｍｍ、短手方向の長さを３．３ｍｍとした。光ファイバ被覆部６０ａにおける長手方向の辺の２つのノッチ６０ｎの間隔を２．８ｍｍとした。

（実施例２）
図４に示す第２実施形態の光ファイバケーブル１０２を実施例１と同じ条件で試作して実施例２とした。即ち、実施例１と実施例２とは、前者が光ファイバ心線１０に撚りを加えていないのに対し、後者は光ファイバ心線１０に対して撚り加えている。

（実施例３）
図５に示す第３実施形態の光ファイバケーブル１０３を実施例３とした。４心テープ心線１１として間欠固定テープ心線を用い、ＰＰよりなるバンチング糸を用いて２ユニットの光ファイバ心線ユニット１２を構成した。光ファイバ心線１０の構成以外は、実施例１と同じ条件とした。

（比較例１）
図７に示すように、図１に示す第１実施形態の光ファイバケーブル１０１におけるセパレータ３０を省いた光ファイバケーブル２０１を比較例１とした。セパレータ３０の有無以外は、実施例１と同じ条件とした。

（比較例２）
図１に示す第１実施形態の光ファイバケーブル１０１における介在物４０に撚りを加えていない光ファイバケーブルを比較例２とした。介在物４０の撚りの有無以外は、実施例１と同じ条件とした。

以上の実施例１〜３及び比較例１，２それぞれの光ファイバケーブルを用意し、中間後分岐の試験において、光ファイバ心線１０の外被６０への食い込みの有無、及び、光ファイバ心線１０の介在物４０への絡みの有無を確認し、伝送損失の変動を評価した。外被６０に光ファイバ心線１０が食い込んでおらず、光ファイバ心線１０が介在物４０に絡んでいない光ファイバケーブルを“○”、食い込んでいるか、絡んでいる場合がある光ファイバケーブルを“×”とした。

伝送損失の変動が１ｄＢ以下であった光ファイバケーブルを“○”、１ｄＢを超えた光ファイバケーブルを“×”とした。

光ファイバ心線１０の外被６０への食い込み、及び、光ファイバ心線１０の介在物４０への絡みの有無と、伝送損失の変動の試験結果を表１にまとめて示す。

表１に示すように、実施例１〜３では、光ファイバ心線１０の外被６０への食い込み、及び、光ファイバ心線１０の介在物４０への絡みがなく、伝送損失の変動も１ｄＢ以下で、良好な結果が得られた。比較例１では、セパレータ３０を配置していないため、間欠固定テープ心線の間欠部に外被６０が入り込み、間欠固定テープ心線を外被６０から引き剥がす必要があった。間欠固定テープ心線を外被６０から引き剥がす際に大きな曲げが加わり、伝送損失が増加した。

比較例２では、介在物４０に撚りを加えていないため介在物４０に光ファイバ心線１０が潜り込んでしまい、介在物４０から間欠固定テープ心線を引き出す必要があった。間欠固定テープ心線を介在物４０から引き出す際に大きな曲げが加わり、伝送損失が増加した。

本発明は以上説明した各実施形態や各実施形態の具体的な実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

１０ 光ファイバ心線
１１ ４心テープ心線
２０ 抗張力体
３０ セパレータ
３４ 収納空間
４０ 介在物
５０ 支持線
６０，６４ 外被
１０１〜１０４ 光ファイバケーブル

Claims (7)

1. 光ファイバ心線と、
   第１の融点を有する材料により形成され、前記光ファイバ心線を被覆する外被と、
   前記外被内に配置されている抗張力体と、
   前記第１の融点よりも高い第２の融点を有する材料により形成され、前記外被と熱融着していない状態で前記外被内に前記光ファイバ心線を第１の方向から挟むように配置された一対のセパレータと、
   撚りが加えられており、前記外被と熱融着している状態で前記外被内に前記光ファイバ心線を前記第１の方向と交差する第２の方向から挟むように配置された一対の介在物と、
   を備え、
   前記光ファイバ心線には、撚りが加えられていることを特徴とする光ファイバケーブル。
2. 前記一対のセパレータと前記一対の介在物とが協働して前記光ファイバ心線を収納する収納空間を形成し、前記光ファイバ心線に前記外被が接触しないように構成されてい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. 前記一対の介在物の撚りピッチは、５０ｍｍ以上３００ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバケーブル。
4. 前記一対の介在物はヤーンであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光ファイバケーブル。
5. 前記光ファイバ心線は、複数の光ファイバ心線ユニットに分割されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光ファイバケーブル。
6. 前記外被には、前記セパレータの幅内で前記光ファイバ心線の外側に位置する箇所にノッチが形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光ファイバケーブル。
7. 前記光ファイバケーブルは、前記外被内に支持線が配置されている自己支持構造の光ファイバケーブルであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光ファイバケーブル。

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