JP6345997B2 - 光ファイバケーブルおよび光ファイバケーブルの分岐方法 - Google Patents

Description

本発明は、分岐作業性に優れる光ファイバケーブルおよび光ファイバケーブルの分岐方法に関するものである。

光ファイバケーブルには、光ファイバ心線およびテンションメンバが外被で被覆されたものが用いられている。使用時には、このような光ファイバ心線が分岐され、複数の住居等に配線される。

このような、光ファイバケーブルとしては、例えば、光ファイバ心線の両側に引張り及び圧縮に対する耐力を有するテンションメンバを平行に配して、ケーブル外被で一括被覆し、テンションメンバと光ファイバ心線との間に介在物を配置した光ファイバケーブルがある（特許文献１）。

また、光ファイバ心線を覆う外被に、併設された光ファイバ心線の両端部に接するような空隙を形成した光ファイバケーブルがある（特許文献２）。

また、光ファイバ心線の一部面に開口する接触口を介して接触するようにしてケーブル外被の内部に空隙部が形成され、接触口と光ファイバ心線との接触面積が該光ファイバ心線の投影断面積よりも小さくされた光ファイバケーブルがある（特許文献３）。

特開２０１２−１３７５９１号公報 特開２０１２−１１８４５１号公報 特開２０１２−０５３１０７号公報

前述した特許文献は、例えばヤーンからなる介在や空隙を配置し、外被をノッチから分離した際に、テンションメンバと光ファイバ心線とを容易に分離することができる。

しかし、光ファイバ心線が空隙と接する場合、光ファイバ心線に対する周囲からの押さえが少なくなる。このため、光ファイバ心線の位置が安定せず、伝送損失の増大を招く恐れがある。また、衝撃等によって、光ファイバケーブルがつぶれた際に、光ファイバ心線が空隙に移動してしまうため、光ファイバ心線の光損失を増大させることがある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、光ファイバの伝送損失を抑制し、分岐作業性にも優れる光ファイバケーブルおよび光ファイバケーブルの分岐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と、断面において、前記光ファイバ心線の両側方に設けられるテンションメンバと、前記テンションメンバおよび前記光ファイバ心線を覆うように設けられる外被と、を具備し、前記テンションメンバの一部と前記外被との間には、隙間が形成され、前記テンションメンバの他の部位が、前記外被と密着し、前記外被の外周部には、前記テンションメンバを挟むようにノッチが形成され、前記隙間は、当該隙間が設けられている前記テンションメンバの中心からの角度が１８０°以上の範囲に設けられ、かつ、少なくとも、前記ノッチの先端を結んだ直線よりも光ファイバ心線側の領域を含むことを特徴とする光ファイバケーブルである。

前記テンションメンバは、前記ノッチの先端を結んだ直線よりも光ファイバ心線側において、前記テンションメンバと前記直線とのそれぞれの交点を通る前記テンションメンバの配列方向に平行な直線の範囲からはみ出さず、光ファイバ心線側に向けて先細り形状であることが望ましい。

前記テンションメンバの断面形状は円形であり、前記ノッチの先端を結んだ直線は、前記テンションメンバの中心を通過するか、光ファイバ心線側にずれていることが望ましい。

前記隙間の厚みは０．２ｍｍ未満であることが望ましい。

第１の発明によれば、テンションメンバの外周の一部が外被と密着せずに隙間が形成されるため、工具によってノッチからテンションメンバに向かって切り込みを入れた際、切り込みが隙間に到達するため、外被を分割することができる。このため、中間後分岐作業において、光ファイバ心線を容易に取り出すことができる。

また、テンションメンバの形状を、中心方向に向かって先細り形状とすることで、テンションメンバを容易に外被とともに分離することができる。

特に、テンションメンバが円形であり、ノッチの先端を結んだ直線を、テンションメンバの中心と一致させるか、光ファイバ心線側にずらすことで、テンションメンバを容易に外被とともに分離することができる。

また、隙間が０．２ｍｍ未満であれば、光ファイバ心線の移動が少なく、伝送損失を抑制することができる。

第２の発明は、光ファイバケーブルの分岐方法であって、光ファイバケーブルは、複数の光ファイバ心線と、断面において、前記光ファイバ心線の両側方に設けられるテンションメンバと、前記テンションメンバおよび前記光ファイバ心線を覆うように設けられる外被と、を具備し、前記テンションメンバの一部と前記外被との間には、隙間が形成され、前記テンションメンバの他の部位が、前記外被と密着し、前記外被の外周部には、前記テンションメンバを挟むようにノッチが形成され、前記隙間は、当該隙間が設けられている前記テンションメンバの中心からの角度が１８０°以上の範囲に設けられ、かつ、少なくとも、前記ノッチの先端を結んだ直線よりも光ファイバ心線側の領域を含んでおり、前記ノッチから、前記テンションメンバの外周に形成される前記隙間まで前記外被を破断させることで、前記外被と前記テンションメンバと前記光ファイバ心線とを分離して、前記光ファイバ心線を取り出すことを特徴とする光ファイバケーブルの分岐方法である。

第２の発明によれば、光ファイバケーブルの分割作業において、光ファイバ心線と外被との分離が容易であり、容易に分岐作業を行うことができる。

本発明によれば、光ファイバの伝送損失を抑制し、分岐作業性にも優れる光ファイバケーブルおよび光ファイバケーブルの分岐方法を提供することができる。

光ファイバケーブル１の断面図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）はテンションメンバ９近傍の断面拡大図。 光ファイバケーブル１を分割する方法を示す図で、（ａ）は支持線部側とケーブル部側とを分離した状態を示す図、（ｂ）は外被等を分割した状態を示す図。 （ａ）、（ｂ）は、他のテンションメンバ９を示す図。 （ａ）、（ｂ）は、他のテンションメンバ９を示す図。 （ａ）、（ｂ）は、他のテンションメンバ９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の断面図であり、図１（ａ）は全体図、図１（ｂ）はテンションメンバ９近傍の断面拡大図である。光ファイバケーブル１は、外被３、光ファイバ心線７、テンションメンバ９、支持線１５等により構成される。

光ファイバ心線７、テンションメンバ９、支持線１５は、外被３によって一体化される。外被３は、例えば難燃性ポリオレフィン系樹脂である。外被３の外周には、ノッチ１１が形成される。ノッチ１１は、例えばケーブル分割工具などによって、光ファイバケーブル１を分割する起点部となる。

光ファイバケーブル１の断面略中央位置には、複数の光ファイバ心線７が互いに接触するように配置される。光ファイバ心線７は、例えば、図示したように一列に併設されてもよく、複数列×複数段に俵積みされてもよい。なお、図１（ａ）では、一列８本の光ファイバ心線７を配置した例を示すが、光ファイバ心線７の配置数は特に限定されない。

光ファイバ心線７の両側方には、一対のテンションメンバ９が設けられる。テンションメンバ９は、光ファイバケーブル１の張力を負担する。テンションメンバ９は、例えば鋼線やモノフィラメント、またはアラミド繊維、ガラス繊維、ＰＥＴ繊維等による繊維補強プラスチック等が使用できる。

テンションメンバ９と両端の光ファイバ心線７は接触する。また、テンションメンバ９の外周部の一部には、隙間１３が設けられる。隙間１３は、外被３を構成する樹脂がない部分である。テンションメンバ９の外周の隙間１３以外の部位は、外被３と密着する。なお、テンションメンバ９と光ファイバ心線７との間には、ヤーンなどの介在は設けられない。

テンションメンバ９は、外被３の上下面に対向するノッチ１１を結ぶ直線Ａ上に配置される。すなわち、ノッチ１１は、テンションメンバ９に対応する位置の外被３の外周部に設けられる。このように、上下のノッチ１１から外被３を破断させる際に、切れ込みがテンションメンバ９の外周部に達するようにノッチ１１およびテンションメンバ９が配置される。

ノッチ１１を結ぶ直線Ａ上のテンションメンバ９の外周に、隙間１３が位置する。すなわち、隙間１３は、少なくとも、直線Ａとテンションメンバ９との交点よりも光ファイバ心線７側に設けられる。

図示した例では、テンションメンバ９は断面が略円形である。この場合、テンションメンバ９の中心は、直線Ａ上に位置するか、直線Ａよりも外側に位置することが望ましい。このようにすることで、光ファイバ心線７の分岐作業性が向上する。なお、光ファイバ心線７の分岐作業方法については詳細を後述する。

また、上述した例では、隙間１３は、テンションメンバ９の内側から１８０°以上の範囲に設けられる。したがって、テンションメンバ９と外被３との密着部（隙間１３が設けられない部位）は、ノッチ１１を結ぶ線よりも外方に位置する。このため、直線Ａよりも外側（光ファイバ心線７とは逆側）のテンションメンバ９の外周部の一部が、外被３と密着する。

なお、隙間１３は、外被３の押出成形の際に形成される。隙間１３を形成するためには、外被３を押出成形する際に、金型の一部に外被３を構成する樹脂が流れないように突起等を形成することで、テンションメンバ９との間に隙間が形成される。

隙間１３の厚み（テンションメンバ９と外被３との間隔）は、０．２ｍｍ未満であることが望ましい。さらに望ましくは、隙間１３の厚みは、０．１５ｍｍ以下である。隙間１３の厚みが大きくなりすぎると、両側部の光ファイバ心線７が、隙間１３内で移動しやすくなり、伝送損失が増加する要因となる。なお、隙間１３は、テンションメンバ９と外被３とが接触しなければよいため、０ｍｍを超えて形成されればよいが、製造上、０．０３ｍｍ以上とすることが望ましい。

光ファイバ心線７が設けられるケーブル部には、支持線部が連結される。支持線部には、支持線１５が設けられる。支持線１５は、光ファイバケーブル１を敷設する際に、光ファイバケーブル１を支持するためのものである。支持線１５は、例えば亜鉛メッキ鋼線を使用することができる。

次に、本発明にかかる光ファイバケーブル１を用いた分岐方法について説明する。まず、図２（ａ）に示すように、支持線部とケーブル部とを分割する。また、ノッチ１１には、分割工具の切断刃１７が配置される。

この状態から、切断刃１７をテンションメンバ９まで挿入して、外被３のノッチ１１を長手方向に切断する。このようにすることで、図２（ｂ）に示すように上下左右の外被３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが分割され（図中矢印Ｂ方向およびＣ方向）、テンションメンバ９および光ファイバ心線７が外被３から分割される。

この際、切断刃１７による切れ込みの先端は、隙間１３の位置であるため、テンションメンバ９が、上下の外被３ａ、３ｂ側に持っていかれることがない。また、テンションメンバ９は、左右の外被３ｂ、３ｃと密着するため、左右の外被３ｂ、３ｃと一体で分離される。

また、光ファイバ心線７は、互いに接触するように配置される。また、両端の光ファイバ心線７は、テンションメンバ９と接触し、さらにテンションメンバ９と外被との間に隙間１３が形成される。なお、光ファイバ心線７とテンションメンバ９とは、必ずしも接触していなくてもよい。

このように、本実施形態によれば、テンションメンバ９の外周の一部に隙間１３が形成され、テンションメンバ９と外被３とが密着せずに空隙が形成される。このため、切断刃１７によってノッチ１１からテンションメンバ９に向かって切り込みを入れた際、切り込みが隙間１３に到達するため、外被３を確実に分割することができる。このため、中間後分岐作業において、光ファイバ心線７を容易に取り出すことができる。

また、テンションメンバ９の断面形状が略円形であり、テンションメンバ９を挟むノッチ１１の先端を結んだ直線Ａが、テンションメンバ９の中心を通過するか、光ファイバ心線７側にずれることで、テンションメンバ９を容易に外被３ｃ、３ｄとともに容易に分離することができる。

また、隙間１３の厚みが０．２ｍｍ未満であれば、光ファイバ心線７の隙間１３内での移動が少なく、伝送損失を抑制することができる。例えば、０．２５ｍｍ径の光ファイバ心線７を用いても、光ファイバ心線７が隙間１３内に完全に露出せず、光ファイバ心線７が外被３によって押さえられ、伝送損失を抑制することができる。また衝撃によって光ファイバケーブルがつぶれても光ファイバ心線が空隙に移動しにくくなるため、光損失の増加を抑制することができる。

次に、他の実施の形態について説明する。図３（ａ）は、テンションメンバ９の形状が略矩形である例を示す。なお、以下の説明において、図１に示した光ファイバケーブル１等と同一の機能を奏する構成については、図１〜図２等と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図３（ａ）に示す例では、断面形状が略矩形のテンションメンバ９の対向する一対の角が内外方向に向き、これと直交する他の対向する一対の角が、上下方向に向くように配置される。この際、ノッチ１１の先端同士をつなぐ直線Ａよりも内側（光ファイバ心線７側）には、一つの角だけが位置する。

このように、直線Ａよりも光ファイバ心線７側において、光ファイバ心線７方向に向かって、テンションメンバ９の形状を先細り形状とすることで、ノッチ１１に切れ込みを入れて外被３を左右に破断させた際、テンションメンバ９が、左右のノッチ１１間で挟まれた中央部の外被３（図２（ｂ）の外被３ａ、３ｂ）に埋め込まれることがない。また、テンションメンバ９は、左右の外被３（図２（ｂ）の外被３ｃ、３ｄ）と密着しているため、テンションメンバ９を確実に光ファイバ心線７側から分離することができる。このため、光ファイバ心線７の取り出し性が優れる。

このような効果は、図３（ｂ）に示すように、テンションメンバ９を略台形として、中央方向に向かって先細り形状としても、同様の効果を得ることができる。

一方、図４（ａ）に示すように、テンションメンバ９が、図３（ｂ）とは左右逆方向に向けて配置されると、光ファイバ心線７の分岐作業が困難となる。この場合、左右の外被３を引きはがそうとしても、テンションメンバ９が中央部の外被３に埋め込まれているため、うまく分離することができない。

また、図４（ｂ）に示すように、テンションメンバ９が、図３（ａ）とは４５°傾けて配置されても、光ファイバ心線７の分岐作業が困難となる。この場合、テンションメンバ９の上下の辺は、左右の外被３の分離方向と平行であるため、中央の外被３からテンションメンバ９を抜き取る際の抵抗が大きく分割の作業性が悪化する。

また、図５（ａ）に示すように、テンションメンバ９が略円形であっても、位置が適切でなければ、光ファイバ心線７の分岐作業が困難となる。この場合、テンションメンバ９の中心は、直線Ａよりも内側（光ファイバ心線７側）に位置する。このため、左右の外被３を引きはがそうとしても、テンションメンバ９が中央部の外被３に埋め込まれて、うまく分離することができない。

なお、本発明では、テンションメンバ９の断面が略円形であることが望ましい。例えば、図３（ａ）に示すように、断面におけるテンションメンバ９の向きを設定しても、テンションメンバ９がわずかにねじれることで、図５（ｂ）に示すようになる恐れがあるためである。図５（ｂ）に示す例では、図４（ａ）や図４（ｂ）に示すように、テンションメンバ９が中央部の外被３に埋め込まれて、うまく分離することができない。

以上のように、ノッチ１１の先端を結んだ直線Ａよりも光ファイバ心線７側において、テンションメンバ９と直線Ａとのそれぞれの交点を通るテンションメンバ９の配列方向に平行な直線の範囲から、テンションメンバ９がはみ出さないように、中央に向かって先細り形状とすることで、光ファイバ心線７の取り出し作業が容易となる。

（テンションメンバ形態）
テンションメンバの形態による、光ファイバ心線の分岐作業性を評価した。用いた光ファイバケーブルは、支持線が、φ１．２ｍｍの亜鉛メッキ鋼線であり、テンションメンバは、φ０．５ｍｍのアラミド繊維ＦＲＰの外周に所定の形状となるよう樹脂被覆を施した。また、外被は、難燃性ポリオレフィン樹脂とした。また、光ファイバ心線は、φ０．２６ｍｍ着色心線×８本とした。なお、隙間は０．０３ｍｍとした。

実施例１は、テンションメンバが、短辺０．４ｍｍ、長辺０．８５ｍｍ、高さ０．８５ｍｍの台形であり、図３（ｂ）に示す形態で配置した。

実施例２は、テンションメンバが、外径φ０．８５ｍｍの円形状であり、図１（ｂ）に示す形態で配置した。

実施例３は、テンションメンバが、一辺が０．７ｍｍの矩形状であり、図３（ａ）に示す形態で配置した。

比較例１は、テンションメンバが、外径φ０．５ｍｍの円形状であり、図５（ａ）に示す形態で配置した。

比較例２は、テンションメンバが、一辺が０．７ｍｍの矩形状であり、図４（ｂ）に示す形態で配置した。

比較例３は、テンションメンバが、短辺０．４ｍｍ、長辺０．８５ｍｍ、高さ０．８５ｍｍの台形であり、図４（ａ）に示す形態で配置した。

それぞれのサンプルに対し、３０本の分岐作業を行い、外被の分割数を調査した。使用した工具は、ＳＥＩオプティフロンティア製のＤＦケーブル分割工具であり、作業温度は２０℃とした。支持線を取り外した適当長のケーブル部の中間部の約２０ｃｍを、工具で切り込み、外被の分割数を調査した。結果を表１に示す。

表中の「分割せず」は、切れ込みを入れても、外被が分割しなかったものである。また、「２分割」〜「４分割」は、それぞれ外被が分割した分割数であり、４分割とは、図２（ｂ）に示すように全て分割したものである。したがって、「２分割」および「３分割」は、外被３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの一部が分割されなかったものである。

実施例１〜３は、全てのサンプルで、４分割することができた。したがって、内部の光ファイバ心線の分岐作業が容易である。

一方、比較例１〜３は、テンションメンバが中央部の外被に埋め込まれるため、外被の一部が分割せずにつながった状態となった。このため、光ファイバ心線の取り出し性が悪く、分岐作業が困難となった。

（隙間の厚み）
次に、隙間の厚みと伝送損失、および衝撃特性の関係を評価した。用いた光ファイバケーブルは、支持線は、φ１．２ｍｍの亜鉛メッキ鋼線であり、テンションメンバは、φ０．８５ｍｍの円形のアラミド繊維ＦＲＰとした。また、外被は、難燃性ポリオレフィン樹脂とした。また、光ファイバ心線は、φ０．２５ｍｍ着色心線×８本とした。

各サンプルは、隙間の厚みのみ変化させ、それぞれのサンプルに対し、ＯＴＤＲを用いて伝送損失を測定した。測定結果は８心の最大値とした。また、ＩＥＣ６０７９４−１−２に準じた衝撃試験を行った。なお、落下高さは１ｍとし、質量は３００ｇとした。

隙間の厚みが０．２０ｍｍ未満である実施例４〜６は、最大伝送損失が０．２５ｄＢ／ｋｍ以下であった。また、衝撃試験後の残留損失が、０．０５ｄＢ未満であった。

これに対し、隙間厚みが、光ファイバ心線径よりも大きな０．３ｍｍ以上である比較例５は、両端の光ファイバ心線が外被で覆われず、常に動ける状況にある。したがって、これら両端の光ファイバ心線はケーブルの長手で位置が変動しており、伝送損失が高い値を示した。

また、比較例４は、隙間の厚みが０．２ｍｍであり、両端の光ファイバ心線は部分的に外被に押さえられていたため、伝送損失は良好であった。しかしながら、衝撃試験によって光ファイバケーブルがつぶされた際、光ファイバ心線が外被を押しのけて空隙部分に移動したため、残留損失が大きくなった。

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………光ファイバケーブル
３………外被
７………光ファイバ心線
９………テンションメンバ
１１………ノッチ
１３………隙間
１５………支持線
１７………切断刃

Claims (5)

1. 複数の光ファイバ心線と、
   断面において、前記光ファイバ心線の両側方に設けられるテンションメンバと、
   前記テンションメンバおよび前記光ファイバ心線を覆うように設けられる外被と、
   を具備し、
   前記テンションメンバの一部と前記外被との間には、隙間が形成され、前記テンションメンバの他の部位が、前記外被と密着し、
   前記外被の外周部には、前記テンションメンバを挟むようにノッチが形成され、
   前記隙間は、当該隙間が設けられている前記テンションメンバの中心からの角度が１８０°以上の範囲に設けられ、かつ、少なくとも、前記ノッチの先端を結んだ直線よりも光ファイバ心線側の領域を含むことを特徴とする光ファイバケーブル。
2. 前記ノッチの先端を結んだ直線よりも前記光ファイバ心線側において、それぞれの前記テンションメンバは、前記テンションメンバの配列方向に平行な直線と一点でのみ交わり、前記光ファイバ心線側に向けた先細り形状であ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. 前記テンションメンバの断面形状は円形であり、前記ノッチの先端を結んだ直線は、前記テンションメンバの中心を通過するか、光ファイバ心線側にずれていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光ファイバケーブル。
4. 前記隙間の厚みは０．２ｍｍ未満であ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。
5. 光ファイバケーブルの分岐方法であって、
   光ファイバケーブルは、複数の光ファイバ心線と、断面において、前記光ファイバ心線の両側方に設けられるテンションメンバと、前記テンションメンバおよび前記光ファイバ心線を覆うように設けられる外被と、を具備し、
   前記テンションメンバの一部と前記外被との間には、隙間が形成され、前記テンションメンバの他の部位が、前記外被と密着し、
   前記外被の外周部には、前記テンションメンバを挟むようにノッチが形成され、
   前記隙間は、当該隙間が設けられている前記テンションメンバの中心からの角度が１８０°以上の範囲に設けられ、かつ、少なくとも、前記ノッチの先端を結んだ直線よりも光ファイバ心線側の領域を含んでおり、
   前記ノッチから、前記テンションメンバの外周に形成される前記隙間まで前記外被を破断させることで、前記外被と前記テンションメンバと前記光ファイバ心線とを分離して、前記光ファイバ心線を取り出すことを特徴とする光ファイバケーブルの分岐方法。
   

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