JP6004627B2 - 光ファイバケーブル - Google Patents

Description

本発明は、防水性能に優れる光ファイバケーブルに関するものである。

光ファイバケーブルの内部に配置される光ファイバ心線は、水分によって伝送特性が悪化することが知られている。しかし、光ファイバケーブルは、例えば地下に敷設される場合もあり、外部に被覆が施されていても、被覆部の損傷や水分の浸透などによって内部の光ファイバ心線に悪影響を与える恐れがある。

また、光ファイバケーブルの内部の光ファイバ心線同士の隙間などに水が浸入することにより、当該隙間を水が伝わることで、広範囲にわたって水分が侵入するとともに、光ファイバケーブル内部を伝って、水分が接続部や分岐部等に到達する恐れがある。

このような水走り防止の光ファイバケーブルとしては、内部の光ファイバ心線の外周に吸水性の紐材等を配置した光ファイバケーブルがある（例えば特許文献１、特許文献２）。

特開２００１−３４３５６７号公報 実公平０４−４６２５０号公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２のように光ファイバ心線の外周に吸水部材を配置したのみでは、十分な防水性を確保できない恐れがある。このため、より確実に防水性を確保するためには、より多くの吸水部材を使用する必要がある。

しかしながら、吸水部材の使用量を多くなるとコスト増の問題がある。また、さらに防水性を高めるために吸水層自体を厚くすると、光ファイバケーブル自体の外径が大きくなる。このため、光ファイバケーブルの設置度を高めることが困難となり、また、光ファイバケーブルの屈曲性にも悪影響を及ぼす。

一方、近年、より多数の光ファイバ心線を内蔵する光ファイバケーブルが提案されている。このような多数本の光ファイバ心線が内蔵されると、光ファイバ心線同士の隙間が多くなり、内部に水分が侵入すると、より長い距離に渡って水走りが生じる恐れがある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、過剰に多くの止水部材を用いることなく、防水性にも優れ、確実に水走りを防止可能な光ファイバケーブル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、複数のファイバ心線がバンドルされた光ファイバユニットと、複数の前記光ファイバユニットが集合する光ファイバユニット集合体と、隣り合う前記光ファイバユニット同士が接触するように、前記光ファイバユニット集合体の外周に設けられる外部止水材と、前記外部止水材の外周に設けられるシースと、前記シースに埋めこまれるテンションメンバと、を具備し、前記光ファイバユニット集合体の内部に、さらに内部止水材が設けられ、前記内部止水材は、水膨張性の繊維または紐状部材であることを特徴とする光ファイバケーブルである。

前記内部止水材は、前記ユニット集合体を構成する前記光ファイバユニット同士の間に設けられてもよい。前記内部止水材は、前記光ファイバユニットの内部に前記ファイバ心線とともにバンドルされてもよい。

第２の発明は、複数のファイバ心線がバンドルされた光ファイバユニットを有し、複数の前記光ファイバユニットが集合する光ファイバユニット集合体と、前記光ファイバユニット集合体の外周に設けられる外部止水材と、前記外部止水材の外周に設けられるシースと、前記シースに埋めこまれるテンションメンバと、を具備し、前記光ファイバユニット集合体の内部に、さらに内部止水材が設けられ、前記内部止水材は、水膨張性の繊維または紐状部材であり、前記内部止水材は、光ファイバケーブルの断面の略中央に形成され、前記内部止水材の外周に、複数の前記光ファイバユニットが併設され、前記テンションメンバは、前記複数の光ファイバユニットの外側に、前記複数の光ファイバユニットを挟んで対向する位置に一対設けられることを特徴とする光ファイバケーブルである。前記外部止水材は、前記光ファイバユニット集合体の外周に形成される緩衝体の内部に混入されて配置され、前記緩衝体への前記外部止水材の配合比率が３３％以上６７％以下であってもよい。

第１および第２の発明において、前記外部止水材は、前記光ファイバユニット集合体に巻きつけられる止水テープであってもよい。

第１の発明によれば、光ファイバユニット集合体の外周に外部止水材が設けられるため、外部から内部の光ファイバユニット集合体へ水が浸入することを防止することができる。

また、外部止水材による吸水性能を局所的に超えて、内部に水分が侵入した場合には、光ファイバユニット集合体の内部に形成される内部止水部材によって、確実に水を吸水し、水走りを防止して、水分による光ファイバ心線への悪影響を抑制することができる。

また、内部止水材が、光ファイバユニット間に形成されれば、水が当該光ファイバユニット間で確実に止水を行うことができる。

また、光ファイバユニットの内部に、内部止水材として吸水性ヤーン等をバンドルしておくことで、それぞれの光ファイバユニットに対して止水性を確保することができる。
第２の発明によれば、内部止水材を光ファイバケーブルの中心に配置し、テンションメンバを、光ファイバユニットの外側に対向する位置に一対設けることで、曲げによる光損失を抑制しながら、特に大きな隙間が形成される恐れのある中心部の止水性を確保することができる。

また、外部止水材としては、光ファイバユニット集合体の外周に形成される緩衝体の内部に混入されて配置され、緩衝体への外部止水材の配合比率が３３％以上６７％以下であれば、過剰に多くの止水部材を用いることなく、確実に水走りを防止することができる。または、光ファイバユニット集合体の外周に止水テープを巻き付けて形成してもよい。

本発明によれば、過剰に多くの止水部材を用いることなく、防水性にも優れ、確実に水走りを防止な光ファイバケーブルを提供することができる。

光ファイバケーブル１の断面図。 光ファイバケーブル１ａの断面図。 光ファイバケーブル１ｂの断面図。 光ファイバケーブル１ｃの断面図。 防水性試験装置２０を示す概略図。

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の断面図である。光ファイバケーブル１は、被覆部３、ファイバ心線７、テンションメンバ９、引き裂き紐１１、外部止水材１５、内部止水材１７等により構成される。

光ファイバケーブル１の内部には、複数の光ファイバユニット５が配置される。光ファイバユニット５は、複数の光ファイバ心線７がバンドルされてユニット化されたものである。なお、複数の光ファイバユニット５は、互いに隣接するように集合して配置される。このように複数の光ファイバユニット５が集合したものをユニット集合体１３と称する。

光ファイバケーブル１の略中央位置には、内部止水材１７が設けられる。すなわち、内部止水材１７は、ユニット集合体１３の内部であって、光ファイバユニット５同士の間（中心）に配置される。内部止水材１７は、水を吸収して膨張する水膨張性の繊維や紐状部材である。内部止水材１７としては、ポリプロピレンヤーン等の紐状部材や不織布に吸水性のパウダーを付着させてもよく、または繊維自体を吸水性の繊維で構成してもよい。

ユニット集合体１３の外周部には、外部止水材１５が設けられる。外部止水材１５は、内部止水材１７と同様に、水を吸収する部材である。外部止水材１５は単体でユニット集合体１３の外周に設けてもよいが、例えば、ユニット集合体１３（内部の光ファイバ心線７）を保護する緩衝体の内部に配置してもよい。緩衝体は、例えばポリプロピレンヤーンなどの繊維等で形成される。すなわち、外部止水材１５を緩衝体の内部に混入させて、緩衝体とともに配置してもよい。

外部止水材１５の外周には、被覆部３が設けられる。被覆部３としては、例えば、難燃ポリエチレン等の樹脂が使用できる。被覆部３の内部にはテンションメンバ９が埋設される。テンションメンバ９は、光ファイバケーブル１の張力を受け持つ部位である。テンションメンバ９としては、例えば鋼線、モノフィラメント、アラミド繊維等による繊維補強プラスチック等が使用できる。

被覆部３の内部のテンションメンバ９とは異なる位置には、口開け起点部である引き裂き紐１１が設けられる。引き裂き紐１１は、例えばポリエステル撚り糸を用いることができる。

なお、本発明の光ファイバケーブル１は、図示した例に限られず、各層の厚みや、内部の光ファイバ心線７の本数、光ファイバユニット５の配置形態等は適宜変更することができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、ユニット集合体の外周部に外部止水材が設けられるため、外部から内部の光ファイバ心線７に水が浸入することを防止することができる。また、外部止水材１５を超えてユニット集合体１３へ水が侵入したとしても、ユニット集合体１３の内部に内部止水材１７が配置される。このため、内部止水材１７によって、浸入した水を吸水し、水走りを防止することができる。

また、内部止水材１７を設けることで、外部止水材１５のみで止水を行う必要がないため、外部止水材１５として、過剰な量の止水材を使用する必要がなく、外部止水材１５を過剰に厚くする必要もない。また、光ファイバ心線７が多数本（例えば８本×５ユニット＝４０本）となった場合でも、それぞれの光ファイバ心線同士の隙間と、最も近い位置の止水材までの距離を小さくできる。このため、より確実に止水材に水を吸水させることができる。

次に、第２の実施の形態について説明する。図２は、第２の実施の形態にかかる光ファイバケーブル１ａを示す図である。なお、以下の説明において、第１の実施の形態にかかる光ファイバケーブル１と同様の機能を奏する構成については、図１と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

光ファイバケーブル１ａは、光ファイバケーブル１と略同様の構成であるが、内部止水材の配置が異なる。光ファイバケーブル１ａにおいては、ユニット集合体１３の内部であって、隣接するファイバユニット５同士のそれぞれの間に内部止水材１７ａが配置される。すなわち、隣り合うファイバユニット５同士の周方向のそれぞれの間に内部止水材１７ａが複数配置される。内部止水材１７ａは、例えば水を吸収して膨張する水膨張性の紐状部材である。

なお、図２では内部止水材１７ａが、全ての隣り合うファイバユニット５同士の間に配置されているが（すなわち、ファイバユニット５の配置数と内部止水材１７ａの配置数が同じであるが）、一部のファイバユニット５同士の間にのみ配置してもよい。

光ファイバケーブル１ａによれば、光ファイバケーブル１と同様の効果を得ることができる。

次に、第３の実施の形態について説明する。図３は、第３の実施の形態にかかる光ファイバケーブル１ｂを示す図である。光ファイバケーブル１ｂは、光ファイバケーブル１と略同様の構成であるが、内部止水材の配置が異なる。光ファイバケーブル１ｂにおいては、ユニット集合体１３の内部であって、それぞれのファイバユニット５の内部に内部止水材１７ｂが配置される。すなわち、内部止水材１７ｂは、それぞれのファイバユニット５の内部に光ファイバ心線７とともにバンドルされる。内部止水材１７ｂは、例えば水を吸収して膨張する水膨張性の紐状部材である。

なお、図３では内部止水材１７ｂが、全てのファイバユニット５の内部に配置されているが（すなわち、ファイバユニット５の配置数と内部止水材１７ａの配置数が同じであるが）、一部のファイバユニット５の内部にのみ配置してもよい。

光ファイバケーブル１ｂによれば、光ファイバケーブル１と同様の効果を得ることができる。

次に、第４の実施の形態について説明する。図４は、第４の実施の形態にかかる光ファイバケーブル１ｃを示す図である。光ファイバケーブル１ｃは、光ファイバケーブル１と略同様の構成であるが、外部止水材の態様が異なる。光ファイバケーブル１ｃにおいては、ユニット集合体１３の外部に外部止水材１５ａが配置される。

外部止水材１５ａは、例えば水を吸収して膨張する水膨張性の吸水テープである。すなわち、ユニット集合体１３の外周に外部止水材１５ａが巻きつけられる。ユニット集合体１３の外周に巻き付けられた外部止水材１５ａによって、内部の光ファイバ心線７（ファイバユニット５）を保護することができる。

光ファイバケーブル１ｃによれば、光ファイバケーブル１と同様の効果を得ることができる。なお、光ファイバケーブル１ｃの外部止水材１５ａの構成と光ファイバケーブル１ａ、１ｂの内部止水材の構成とを組み合わせることもできる。

次に、本発明の光ファイバケーブルの防水性を評価した。図５は、防水性試験装置２０を示す概略図である。水槽２１には水溶液２３が溜められる。水溶液２３は、人工海水であり、水１リットル当たり、ＮａＣｌを２４．５ｇ、ＭｇＣｌ_２・６Ｈ_２Ｏを１１．１ｇ添加したものである。

水槽２１には、内部を貫通するように試験体２５が配置される。試験体２５としては、図１に示す光ファイバケーブル１と略同様の構成のものを用いた。すなわち、光ファイバ心線８本×５ファイバユニット＝４０本の光ファイバ心線からなるユニット集合体の外周に、緩衝体＋外部止水材を設け、さらに外部に被覆部２７が形成される光ファイバケーブルを用いた。試験体２５の水槽２１の内部に位置する部位には、被覆部２７および外部止水材が除去された被覆除去部２９が形成される。ここで、被覆除去部２９の長さ（図中Ｂ）は２．５ｃｍとした。

被覆除去部２９における上端面から水面までの初期水頭長（図中Ａ）は１００ｃｍとした。また、被覆除去部２９の端部から試験体２５の一方の端部までの長さ（図中Ｃ）を４０ｍとした。

上記のように試験体２５を設置した後、常温で２４０時間保持し、その間に水が被覆除去部２９の端部から、試験体２５の端部方向に水走りした長さを測定した。なお、試験終了時に、試験体２５の端面から水の流出が見られなかったもの（すなわち、水走り長が４０ｍ未満のもの）を合格とした。試験体２５の各条件および結果を表１に示す。

表中「内部止水材」は、内部止水材の有無を示し、「あり」は、図１に示すように、ユニット集合体の中心に内部止水材を配置したものであり、「なし」は内部止水材を配置しないものである。

また、「外部止水材の配合比率」は、ユニット集合体の外周に形成される緩衝体への止水部材の配合比率を指し、配合比率が１００％とは、緩衝体を構成するポリプロピレンヤーンではなく、全て水膨張性繊維を配置したものである。すなわち、配合比率が高い方が、止水部材の使用量が多いことを示す。

「２４０時間後の走水長」とは、２４０時間保持後において、被覆除去部２９の端部から試験体２５の内部を伝って水走りした長さを示し、「４０ｍ」とは、端部から水が流出したものを示す。

結果より、内部止水材を配置した実施例１、２は、走水長が４０未満であり、合格であった。これに対し、比較例１〜３は、内部止水材が設けられないため、水が端部より流出した。

なお、外部止水材の配合率が高い方が、外部止水材の止水性能が向上し、走水長が短くなる。これは、内部を走る水が外部止水材に吸収されやすく、また、吸水によって外部止水材が膨張することで、内部の隙間を潰し、水の浸入経路を小さくすることができるためである。しかし、内部止水材を配置しなければ、止水部材の配合比率を１００％として、従来の約３倍の量の水膨張性繊維を使用しても、水走りを確実に防止することができなかった。

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、１ａ、１ｂ、１ｃ………光ファイバケーブル
３………被覆部
５………ファイバユニット
７………ファイバ心線
９………テンションメンバ
１１………切り裂き紐
１３………ユニット集合体
１５、１５ａ………外部止水材
１７、１７ａ、１７ｂ………内部止水材
２０………防水試験装置
２１………水槽
２３………水溶液
２５………試験体
２７………被覆部
２９………被覆除去部

Claims (6)

1. 複数のファイバ心線がバンドルされた光ファイバユニットを有し、
   複数の前記光ファイバユニットが集合する光ファイバユニット集合体と、
   隣り合う前記光ファイバユニット同士が接触するように、前記光ファイバユニット集合体の外周に設けられる外部止水材と、
   前記外部止水材の外周に設けられるシースと、
   前記シースに埋めこまれるテンションメンバと、
   を具備し、
   前記光ファイバユニット集合体の内部に、さらに内部止水材が設けられ、
   前記内部止水材は、水膨張性の繊維または紐状部材であることを特徴とする光ファイバケーブル。
2. 前記内部止水材は、前記光ファイバユニット集合体を構成する前記光ファイバユニット同士の間に設けら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. 前記内部止水材は、前記光ファイバユニットの内部に前記ファイバ心線とともにバンドル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。
4. 複数のファイバ心線がバンドルされた光ファイバユニットを有し、
   複数の前記光ファイバユニットが集合する光ファイバユニット集合体と、
   前記光ファイバユニット集合体の外周に設けられる外部止水材と、
   前記外部止水材の外周に設けられるシースと、
   前記シースに埋めこまれるテンションメンバと、
   を具備し、
   前記光ファイバユニット集合体の内部に、さらに内部止水材が設けられ、
   前記内部止水材は、水膨張性の繊維または紐状部材であり、光ファイバケーブルの断面の略中央に形成され、前記内部止水材の外周に、複数の前記光ファイバユニットが併設され、
   前記テンションメンバは、前記複数の光ファイバユニットの外側に、前記複数の光ファイバユニットを挟んで対向する位置に一対設けられることを特徴とする光ファイバケーブル。
5. 前記外部止水材は、前記光ファイバユニット集合体の外周に形成される緩衝体の内部に混入されて配置され、前記緩衝体への前記外部止水材の配合比率が３３％以上６７％以下であることを特徴とする請求項４記載の光ファイバケーブル。
6. 前記外部止水材は、前記光ファイバユニット集合体に巻きつけられる止水テープであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の光ファイバケーブル。

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