JP6013891B2

JP6013891B2 - 光ファイバケーブル及びその製造方法並びにその製造装置

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Publication number: JP6013891B2
Application number: JP2012259326A
Authority: JP
Inventors: 大樹竹田; 岡田　直樹; 直樹岡田; 山中　正義; 正義山中
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2016-10-25
Anticipated expiration: 2032-11-28
Also published as: JP2014106380A

Description

本発明は、光ファイバを複数本纏めた光ファイバユニットを実装した光ファイバケーブル及びその製造方法並びにその製造装置に関する。

多心の光ファイバケーブルでは、光ファイバをドラムに巻いた際に、巻きの内側の光ファイバには圧縮歪みが発生し、巻きの外側の光ファイバには伸び歪みが発生する。このため、一般的には、圧縮歪みと伸び歪みとをキャンセルするように、光ファイバを一方向撚り又はＳＺ撚りして実装している。

従来のこの種の光ファイバのＳＺ撚りについては、例えば、特許文献１に記載されている。図５は、特許文献１に記載された従来の光ファイバケーブルの構成を示す斜視図である。図５に示す光ファイバケーブルは、光ファイバ集合体の周りを覆うプラスチックヤーンの複数本を左右交互撚り（ＳＺ撚り）状態に配設し、その周りをバインド紐で粗巻きし、プラスチックヤーンの複数本の左右交互撚り状態を保持することにより、プラスチックヤーンは光ファイバ集合体を引きずることなく収縮できる。

このため、経時変化や温度変化によるプラスチックヤーンの長手方向の収縮が光ファイバの伝送特性の劣化を誘発しないようすることができる。

特開２００２−６１８４号公報

しかしながら、光ファイバの一方向撚りにおいては、集合機を導入するために多大な設備投資が必要になる。また、光ファイバのＳＺ撚りにおいては、光ファイバを撚った後に、光ファイバの撚り戻りを防止するために、ＳＺ撚りを行った直後に撚った集合コア上に撚り戻り防止のために粗巻きを巻き付けるか、いったん、押さえ巻きを施し、その上から粗巻きを巻き付ける等の方法がある。もしくは、ＳＺ撚り直後に撚りの反転部を樹脂等で固めたり、ＳＺ集合機をできる限り押出しヘッドに近づけ、すぐに外被を被覆する等の方法がある。

しかし、粗巻きや樹脂を使用した場合、それ自体の材料費や、装置を導入する費用が
かかることや、ケーブル分岐作業時にそれらを除去する作業時間がかかってしまう問題が
ある。また、ＳＺ集合機をできる限り押出しヘッドに近づけると、ＳＺ集合機が抗張力体や引き裂き紐、押さえ巻き等のパスラインを阻害し、パスラインの確保が困難になる問題があった。

本発明の課題は、多大な設備投資を必要とせず、ＳＺ撚り後の撚り戻しの押さえ巻きを必要としない光ファイバケーブル及びその製造方法並びにその製造装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る光ファイバケーブルは、光ファイバユニットを備えて構成され、前記光ファイバユニットは、複数の第１光ファイバ心線又は第１光ファイバテープ心線をＳＺ撚りに集合して形成された第１ケーブルコアと、この第１ケーブルコア上に直接複数の第２光ファイバ心線又は第２光ファイバテープ心線を蛇行の無い一方向撚りに集合して形成された第２ケーブルコアとを有することを特徴とする。

また、本発明に係る光ファイバケーブルの製造方法は、複数の第１光ファイバ心線又は第１光ファイバテープ心線をＳＺ撚りに集合して第１ケーブルコアを形成する工程と、前記第１ケーブルコアの外周に複数の第２光ファイバ心線又は第２光ファイバテープ心線を一方向撚りに集合して第２ケーブルコアを形成する第２工程と、前記第２ケーブルコアにシースを施して光ファイバケーブルを形成する第３工程とを含むことを特徴とする。

また、本発明に係る光ファイバケーブルの製造装置は、複数の第１光ファイバ心線又は第１光ファイバテープ心線をＳＺ撚りに集合して第１ケーブルコアを形成するＳＺ集合機と、前記第１ケーブルコアの外周に複数の第２光ファイバ心線又は第２光ファイバテープ心線を一方向撚りに集合して第２ケーブルコアを形成する一方向撚り集合機と、前記第２ケーブルコアの外周を覆うようにシースを押出成形して光ファイバケーブルを形成する押出し機ヘッドとを備えることを特徴とする。

本発明によれば、ＳＺ撚りした複数の第１光ファイバ心線又は第１光ファイバテープ心線上に直接蛇行の無い一方向撚りで複数の第２光ファイバ心線又は第２光ファイバテープ心線を撚ることにより、ＳＺの撚り戻りを防止することができる。従って、多大な設備投資を必要とせず、ＳＺ撚り後の撚り戻しの押さえ巻きを必要としない光ファイバケーブルを提供することができる。

本発明に係る実施形態の光ファイバケーブルの構成を示す断面図である。本発明に係る実施形態の光ファイバケーブルの製造装置の構成を示す側面図である。Ｓ撚り部又はＺ撚り部の反転ピッチを示す図である。本発明に係る実施形態の光ファイバケーブルの諸特性を示す図である。従来の光ファイバケーブルの構成を示す斜視図である。

以下、本発明に係る実施形態の光ファイバケーブル及びその製造方法並びにその製造装置を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明に係る実施形態の光ファイバケーブルの構成を示す断面図である。図１において、光ファイバケーブルの中央には、複数の第１光ファイバ心線１をＳＺ撚りに集合して形成された第１ケーブルコアが設けられている。この第１ケーブルコアの外周には複数の第２光ファイバ心線２を一方向撚りに集合して形成された第２ケーブルコアが設けられている。

なお、ＳＺ撚りとは、複数本の線条を一方向に捻回し、長さ方向にある距離を隔ててから捻回の方向を逆転し、さらに長さ方向に同じある距離を隔ててから捻回の方向を元に戻し、これを繰り返すという状態を言う。

なお、複数の第１光ファイバ心線１、複数の第２光ファイバ心線２に代えて、光ファイバテープ心線を用いても良い。

さらに、第２ケーブルコアの外周には押さえ巻き３が縦添えして施されている。押さえ巻き３としては、例えば、不織布などからなる押さえ巻きテープが巻かれている。押さえ巻き３の外周にはシース６が施されている。シース６は、例えば、ＰＥ（ポリエチレン）などからなる。

シース６の中には２つの抗張力体（テンションメンバ）４が互いに略１８０度の位置に配置されている。また、シース６の中には２つの抗張力体（テンションメンバ）４と略直交する方向に引き裂き紐として用いられるリップコード５が設けられている。

光ファイバケーブルの外径は、例えば、９．５ｍｍであり、光ファイバの心数は、第１光ファイバ心線１と第２光ファイバ心線２とを合計して１００心である。

図２は、本発明に係る実施形態の光ファイバケーブルの製造装置の構成を示す側面図である。

図２に示す光ファイバケーブルの製造装置は、光ファイバサプライ１１からの複数の第１光ファイバ心線１を挿通する筒１２と、筒１２から送られてくる複数の第１光ファイバ心線１をＳＺ撚りに集合して第１ケーブルコアを形成するＳＺ集合機１４と、ＳＺ集合機１４を固定するためのＳＺ集合機固定具１３と、ＳＺ集合機１４から送られてくる第１ケーブルコアの集合点である第１集合口金１５とを備える。

また、光ファイバケーブルの製造装置は、第１ケーブルコア上に複数の第２光ファイバ心線２を一方向撚りに集合して第２ケーブルコアを形成する一方向撚り集合機１６と、一方向撚り集合機１６から送られてくる第２ケーブルコアの集合点である第２集合口金１７と、第２ケーブルコアに押さえ巻き３を施し抗張力体４とリップコード５とを施した後、シース６を押出成形することにより光ファイバケーブル２０を形成する押出し機ヘッド１８とを備える。ＳＺ集合機１４は、一方向撚り集合機１６の中心部に設置されている。

また、複数の第１光ファイバ心線１をＳＺ撚りに集合した集合点である集合口金１４と、複数の第２光ファイバ心線２を一方向撚りに集合した集合点である集合口金１５との間の距離は、ＳＺ撚りの反転ピッチ以下に設定されている。

ここで、反転ピッチとは、図３に示すように、ＳＺのＳ撚り部の長さ又はＺ撚り部の長さである。

次に、このように構成された図２に示す光ファイバケーブルの製造装置を用いて実現される光ファイバケーブルの製造方法を説明する。

まず、一方向撚り集合機１６の後方に設置された光ファイバサプライ１１からＳＺ集合用の複数の光ファイバ心線１を筒１２を挿通させてＳＺ集合機１４に送出する。複数の第１光ファイバ心線１はＳＺ集合機１４によりＳＺ撚りされ集合されて第１ケーブルコアが形成されて第１集合口金１５に送られる。形成された第１ケーブルコアは第２集合口金１７に送られる。

次に、形成された第１ケーブルコア上に、複数の第２光ファイバ心線２が一方向撚り集合機１６により一方向撚りされ集合されて第２ケーブルコアが形成される。形成された第２ケーブルコアは、第２集合口金１７を通り、第２ケーブルコアに押さえ巻き３が縦添えされ、抗張力体４とリップコード５とが施される。そして、押出し機ヘッド１８によりシース６が押出成形されて、光ファイバケーブル２０が形成される。

本実施形態では、ＳＺ集合機１４によるＳＺ撚りピッチ（捻回の周期）は５００ｍｍとし、一方向撚り集合機１６による一方向撚りピッチは、８００ｍｍとした。試作した光ファイバケーブルの初期伝送損失、圧壊特性、曲げ特性、衝撃特性、ねじり特性等の諸特性を測定したので、この緒特性を図４に示す。図４から、試作した光ファイバケーブルの諸特性が良好な特性を有していることがわかる。

このように実施形態に係る光ファイバケーブルによれば、ＳＺ撚りした複数の第１光ファイバ心線１又は第１光ファイバテープ心線上に一方向撚りで複数の第２光ファイバ心線２又は第２光ファイバテープ心線を撚ることにより、ＳＺの撚り戻りを防止することができる。

これにより、光ファイバを集合した後、すぐに押さえ巻きを施す必要がなくなり、また、シースを施さなくてもＳＺの撚り戻りの発生がなくなった。また、ＳＺ撚り単体で光ファイバケーブルを製造する場合よりも高い張力を印加することができる。

また、実装される複数の光ファイバ心線（例えば１００心）の一部の複数の心線（例えば６０心）をＳＺ撚とし、残りの複数の心線（例えば４０心）を一方向撚りとすることができるので、全ての光ファイバ心線（例えば１００心）を一方向撚りとする必要がなく、全ての光ファイバ心線を一方向で撚るための一方向撚り集合機の設備投資を抑えることができる。従って、多大な設備投資を必要とせず、ＳＺ撚り後の撚り戻しの押さえ巻きを必要としない光ファイバケーブルを提供することができる。

また、複数の第１光ファイバ心線１をＳＺ撚りに集合した集合点である集合口金１４と、複数の第２光ファイバ心線２を一方向撚りに集合した集合点である集合口金１５との間の距離が、ＳＺ撚りの反転ピッチ以下に設定されているので、Ｓ撚り部及びＺ撚部がほどけてしまうのを防止することができる。

本発明は、光ファイバを複数本纏めた光ファイバユニットを実装した光ファイバケーブル及びその製造方法並びにその製造装置に適用される。

１第１光ファイバ心線
２第２光ファイバ心線
３押さえ巻き
４抗張力体（テンションメンバ）
５リップコード
６シース
１１光ファイバサプライ
１２筒
１３ＳＺ集合機固定具
１４ＳＺ集合機
１５第１集合口金
１６一方向撚り集合機
１７第２集合口金
１８押出し機ヘッド
２０ケーブル

Claims

光ファイバユニットを備えて構成され、
前記光ファイバユニットは、複数の第１光ファイバ心線又は第１光ファイバテープ心線をＳＺ撚りに集合して形成された第１ケーブルコアと、この第１ケーブルコア上に直接複数の第２光ファイバ心線又は第２光ファイバテープ心線を蛇行の無い一方向撚りに集合して形成された第２ケーブルコアとを有することを特徴とする光ファイバケーブル。
請求項１に記載の光ファイバケーブルの製造方法であって、
複数の第１光ファイバ心線又は第１光ファイバテープ心線をＳＺ撚りに集合して第１ケーブルコアを形成する工程と、
前記第１ケーブルコア上に複数の第２光ファイバ心線又は第２光ファイバテープ心線を一方向撚りに集合して第２ケーブルコアを形成する第２工程と、
前記第２ケーブルコアにシースを施して光ファイバケーブルを形成する第３工程と、
を含むことを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。
前記複数の第１光ファイバ心線又は第１光ファイバテープ心線をＳＺ撚りに集合した集合点と、前記複数の第２光ファイバ心線又は第２光ファイバテープ心線を一方向撚りに集合した集合点との間の距離をＳＺ撚りの反転ピッチ以下にしたことを特徴とする請求項２記載の光ファイバケーブルの製造方法。
請求項１に記載の光ファイバケーブルの製造装置であって、
複数の第１光ファイバ心線又は第１光ファイバテープ心線をＳＺ撚りに集合して第１ケーブルコアを形成するＳＺ集合機と、
前記第１ケーブルコア上に複数の第２光ファイバ心線又は第２光ファイバテープ心線を一方向撚りに集合して第２ケーブルコアを形成する一方向撚り集合機と、
前記第２ケーブルコアの外周を覆うようにシースを押出成形して光ファイバケーブルを形成する押出し機ヘッドと、
を備えることを特徴とする光ファイバケーブルの製造装置。