JP7134861B2 - 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 - Google Patents

Description

本発明は、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に関する。

従来から、下記特許文献１に示されるような光ファイバケーブルが知られている。この光ファイバケーブルは、光ファイバを有するケーブル本体と、リップコードと、補強シートと、外部シースと、を備えている。補強シートは、ケーブル本体を囲繞しており、ケーブル本体がネズミやリスなどに噛まれて光ファイバが損傷することを防いでいる。リップコードは、ケーブル本体と補強シートとの間の隙間に設けられており、光ファイバケーブルの解体時や中間後分岐作業の際に、補強シートおよび外部シースを引き裂くために用いられている。

特開２０１７－７２８０１号公報

ところで、上記特許文献１の光ファイバケーブルでは、ケーブル本体と補強シートとの間に隙間が生じている。このため、リップコードを用いて補強シートを引き裂こうとした場合、ケーブル本体と補強シートとの間の隙間内でリップコードが動いてしまい、引き裂き作業がしにくいという課題があった。
特に、補強シートが丸められて重なっている部分がある場合には、リップコードがその重なり部分の内側に位置すると、補強シートを引き裂くために必要な力が極めて大きくなってしまう。また、光ファイバケーブルの製造時に、補強シートの重なり部分の内側ではない位置にリップコードを位置させようとした場合、リップコードの位置が安定せず、製造効率を低下させる要因となっていた。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、リップコードを用いた補強シートの引き裂き作業性を改善した光ファイバケーブルを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る光ファイバケーブルは、光ファイバおよび前記光ファイバを内部に収容する内部シースを有するケーブル本体と、前記ケーブル本体を囲う補強シートと、前記ケーブル本体および前記補強シートを収容する外部シースと、を備え、前記内部シースと前記補強シートとの間にはリップコードが設けられ、前記内部シースには、径方向外側に向けて突出する保持突起が形成され、前記保持突起は、前記リップコードを径方向外側から覆っている。

また、本発明の第２の態様に係る光ファイバケーブルの製造方法は、光ファイバおよび前記光ファイバを内部に収容する内部シースを有し、前記内部シースに径方向外側に向けて突出する保持突起が形成されたケーブル本体を準備するケーブル本体準備工程と、前記保持突起にリップコードが隣接するように、前記ケーブル本体に前記リップコードを縦添えする縦添え工程と、前記リップコードをくるむように前記保持突起を変形させる変形工程と、前記ケーブル本体および前記リップコードを補強シートで囲う補強工程と、前記補強シートを覆う外部シースを形成する外装工程と、を有する。

本発明の上記態様によれば、リップコードを用いた補強シートの引き裂き作業性を改善した光ファイバケーブルを提供することができる。

本実施形態に係る光ファイバケーブルの横断面図である。 （ａ）～（ｃ）は、図１の光ファイバケーブルの製造方法を説明する概略図である。 図１の光ファイバケーブルの変形例を示す横断面図である。 （ａ）～（ｃ）は、図１の保持突起の変形例を示す図である。

以下、本実施形態に係る光ファイバケーブルの構成を、図１～図４を参照しながら説明する。
図１に示すように、光ファイバケーブル１は、光ファイバを有するケーブル本体１０と、リップコード１４と、補強シート２０と、外部シース３０と、を備えている。

（方向定義）
ここで本実施形態では、ケーブル本体１０の長手方向を単に長手方向といい、ケーブル本体１０の中心軸線を単に中心軸線Ｏという。また、中心軸線Ｏに直交する断面を横断面という。横断面視で、中心軸線Ｏに交差する方向を径方向といい、中心軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向という。

ケーブル本体１０は、コア１１と、内部シース１２と、一対の抗張力体（テンションメンバ）１３と、一対の内側リップコード１６と、を有している。
コア１１は、長手方向に延びている。コア１１は、複数本の光ファイバを集合することで構成されている。コア１１を構成する光ファイバとしては、光ファイバ素線、光ファイバ心線、光ファイバテープ心線などを用いることができる。コア１１を構成する複数の光ファイバは、例えば、束ねられた状態で、結束材によって結束されている。複数の光ファイバは、押さえ巻きや吸水テープ（シート）で覆われていてもよい。コア１１の横断面形状は、特に限定されず、円形であってもよく、楕円形であってもよく、矩形であってもよい。

内部シース１２は、コア１１（光ファイバ）を内部に収容している。内部シース１２は、コア１１、一対の抗張力体１３、および一対の内側リップコード１６を一括して被覆する。内部シース１２の材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の樹脂が使用可能である。

抗張力体１３は、長手方向に延びている。抗張力体１３は、長手方向でコア１１に対して平行に配置されていてもよく、コア１１を中心とした螺旋状に配置されていてもよい。抗張力体１３は、光ファイバケーブル１に作用する張力から、コア１１の光ファイバを保護する役割を有している。抗張力体１３の材質は、例えば、金属線（鋼線等）、抗張力繊維（アラミド繊維等）、ＦＲＰなどである。抗張力体１３は単線であってもよく、複数の素線を束ねたり互いに撚り合わせたりしたものであってもよい。

なお、ケーブル本体１０には３本以上の抗張力体１３が含まれていてもよい。３本以上の抗張力体１３を周方向で等間隔に配置した場合、ケーブル本体１０の曲げの方向性が小さくなり、光ファイバケーブル１をより取扱いやすくすることができる。

一対の内側リップコード１６は、コア１１の外周に接するように配置されている。一対の内側リップコード１６は、コア１１を間に挟むように配置されている。なお、内側リップコード１６の数は適宜変更可能である。内側リップコード１６は、内部シース１２を引き裂いてコア１１を取り出す際に使用される。内側リップコード１６としては、ポリエステル、アラミド等の合成繊維からなる紐を用いることができる。内側リップコード１６の材質、外径などは、リップコード１４と同じであってもよい。

外部シース３０は、ケーブル本体１０および補強シート２０を収容している。外部シース３０は、長手方向に延びる筒状に形成されている。外部シース３０の材質としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の樹脂が使用可能である。
外部シース３０には、補強シート２０の重なり部２０ａ（後述）の位置を示す目印が設けられていてもよい。この目印は、着色部であってもよいし、突起部などであってもよい。

補強シート２０は、長手方向に延びており、ケーブル本体１０を囲う筒状に形成されている。補強シート２０の表面には、第１接着層２１および第２接着層２２が設けられている。
補強シート２０の材質としては、ステンレス鋼、銅、銅合金などの金属を用いることができる。また、ガラス繊維やアラミド繊維などを用いた繊維シートや、ＦＲＰなどを補強シート２０として用いてもよい。補強シート２０は、例えばテープ状とされ、長さ方向をケーブル本体１０の長さ方向に合わせて設けられることが望ましい。

補強シート２０の厚さは、例えば０．１～０．３ｍｍ程度である。補強シート２０の厚さをこの範囲とすることで、動物の食害によりコア１１の光ファイバが損傷するのを防ぎ、かつ、リップコード１４によって補強シート２０を切り裂く操作を容易にすることができる。
補強シート２０は、ケーブル本体１０を全周にわたって囲うとともに、周方向の一部で重ねられている。補強シート２０が重ねられた部分を重なり部２０ａという。

第１接着層２１および第２接着層２２としては、例えば熱硬化型の接着剤を用いることができる。なお、接着剤の材質は適宜変更してもよい。第１接着層２１は、補強シート２０におけるケーブル本体１０を向く面に設けられている。第２接着層２２は、補強シート２０における外部シース３０を向く面に設けられている。第２接着層２２は、外部シース３０を補強シート２０に固定する役割を有している。第１接着層２１および第２接着層２２のうち、重なり部２０ａにおいて補強シート２０同士の間に位置している部分は、重なり部２０ａで補強シート２０同士を固定する役割を果たしている。

リップコード１４は、ケーブル本体１０の内部シース１２と補強シート２０との間に設けられている。リップコード１４は、補強シート２０および外部シース３０を引き裂く際に用いられる。本実施形態の光ファイバケーブル１は、２本のリップコード１４を備えている。なお、リップコード１４の数は適宜変更可能である。リップコード１４は、補強シート２０および外部シース３０を引き裂く作業（以下、単に引き裂き作業という）の際に使用される。

リップコード１４としては、ポリエステル、アラミド等の合成繊維からなる紐を用いることができる。リップコード１４には、補強シート２０および外部シース３０を切り裂くことができる程度の機械的強度（例えば引張強度）が要求される。リップコード１４は、吸水性を有していてもよい。この場合、光ファイバケーブル１の内部の防水性能を高めることができる。

なお、図１ではコア１１、一対の抗張力体１３、および一対のリップコード１４が、横断面視で一直線上に配置されているが、これらの部材は一直線上に配置されていなくてもよい。
リップコード１４の周方向の寸法Ｄ１は、リップコード１４の径方向の寸法Ｄ２よりも大きい。これは、光ファイバケーブル１の製造時（後述）に、リップコード１４が径方向で圧縮するように変形させられていることによる。

（保持突起）
ここで、内部シース１２の外周面には、径方向外側に向けて突出する保持突起１５が形成されている。保持突起１５は、基部１５ａおよび先端部１５ｂを有している。基部１５ａは、内部シース１２に接続されている。基部１５ａと先端部１５ｂとの間の部分は、リップコード１４を径方向外側から覆っている。これにより、保持突起１５はリップコード１４を保持している。

本実施形態では、先端部１５ｂは、内部シース１２に接している。これにより、横断面視において、保持突起１５および内部シース１２の外周面は、閉じた領域Ａを形成している。そして、領域Ａ内にリップコード１４が位置している。
なお、保持突起１５は、長手方向に沿って連続的に延びていてもよい。この場合、リップコード１４の周方向における位置をより安定させることができる。また、光ファイバケーブル１の製造時に、リップコード１４をくるむように保持突起１５を変形させやすくなる（詳細は後述）。

あるいは、保持突起１５は、長手方向に間欠的に設けられていてもよい。この場合、保持突起１５の内側からリップコード１４を取り出す操作がより容易になる。より詳しくは、光ファイバケーブル１からケーブル本体１０を取り出す場合、光ファイバケーブル１の長手方向の一部分において、外部シース３０および補強シート２０を除去する。保持突起１５が間欠的に設けられている場合、このように外部シース３０および補強シート２０を部分的に除去したとき、保持突起１５が設けられていない部分からリップコード１４を視認しやすくなる。また、長手方向における保持突起１５の長さが小さくなるため、保持突起１５を径方向外側に向けて変形させやすくなる。したがって、保持突起１５の内側からリップコード１４を取り出しやすくなる。

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、内部シース１２には径方向外側に向けて突出する保持突起１５が形成されている。そして保持突起１５は、リップコード１４を径方向外側から覆っている。この構成により、リップコード１４が保持突起１５によって保持され、リップコード１４の周方向における位置を安定させることができる。したがって、リップコード１４を用いた補強シート２０および外部シース３０の引き裂き作業性を向上させることができる。

また、横断面視において、保持突起１５と内部シース１２とが閉じた領域Ａを形成している。そして、領域Ａ内にリップコード１４が位置しているため、リップコード１４の周方向における位置がより安定する。

また、ケーブル本体１０と補強シート２０との間には複数（２つ）のリップコード１４が設けられている。このため、例えば２つのリップコード１４を両手で把持して、それぞれを反対方向に引っ張る操作により、容易に補強シート２０および外部シース３０を分割させることができる。したがって、コア１１の取り出し作業がより容易になる。また、内部シース１２には複数の保持突起１５が形成されており、各保持突起１５がリップコード１４を径方向外側から覆っている。この構成により、複数のリップコード１４の相対的な位置を安定させることができる。

ここで、一対のリップコード１４が配置される位置によっては、ケーブル本体１０の取り出し作業を行いにくくなる。具体的には、２つのリップコード１４が横断面視で一直線上に配置されていない場合、補強シート２０および外部シース３０を引き裂いた際に、ケーブル本体１０が露出される範囲が小さくなる。ケーブル本体１０の露出範囲が小さくなると、引き裂き作業を行った後、ケーブル本体１０を取り出しにくくなる。
そこで、図３に示すように、一対のリップコード１４およびコア１１が横断面視において一直線上に配置されていない場合に、ケーブル本体１０の取り出し作業性を確認した結果を、表１に示す。

表１における「相対角度θ（°）」とは、横断面視において、コア１１の中心および一方のリップコード１４の中心を通る直線Ｌ１と、コア１１の中心および他方のリップコード１４の中心を通る直線Ｌ２と、がなす角度θ（図３参照）である。
表１における「取り出し作業性」とは、一対のリップコード１４を用いて補強シート２０および外部シース３０を引き裂いた後、ケーブル本体１０を取り出す作業のしやすさを示している。具体的には、「○」は取り出し作業性が良好である場合を示しており、「×」は取り出し作業を行うことができなかった場合を示している。

表１に示すように、相対角度θが９０°以下の場合には、引き裂き作業を行った後、取り出し作業を行うことができなかった。一方で、相対角度θが１２０°≦θ≦１８０°の範囲内である場合には、取り出し作業性が良好であった。
以上の結果から、相対角度θは１２０°以上１８０°以下であることが好ましい。

（製造方法）
次に、以上のような構成の光ファイバケーブル１の製造方法について説明する。

まず、図２（ａ）に示すように、ケーブル本体１０を準備する（ケーブル本体準備工程）。ケーブル本体１０は、例えばコア１１、内側リップコード１６、および抗張力体１３を覆うように内部シース１２を押出し成形することで得られる。ケーブル本体準備工程の時点では、図２（ａ）に示すように、保持突起１５が直線状に延びていてもよい。あるいは、保持突起１５は当初からある程度湾曲した形状であってもよい。保持突起１５の長さｈは、横断面視におけるリップコード１４の周長よりも大きいことが好ましい。この場合、保持突起１５を変形させたときに、保持突起１５の先端部１５ｂをより確実に内部シース１２に接触させることができる。

次に、図２（ｂ）に示すように、ケーブル本体１０にリップコード１４を縦添えする（縦添え工程）。このとき、リップコード１４は保持突起１５に周方向で隣接するように配置する。縦添え工程の時点では、リップコード１４の断面形状は円形であってもよい。
次に、図２（ｃ）に示すように、リップコード１４をくるむように保持突起１５を変形させる（変形工程）。また、ケーブル本体１０およびリップコード１４を補強シート２０で囲う（補強工程）。なお、変形工程および補強工程を同時に行ってもよい。つまり、補強シート２０でケーブル本体１０およびリップコード１４を包む際に、補強シート２０を保持突起１５に押し付けることで、保持突起１５を変形させてもよい。

本実施形態では、補強工程において、補強シート２０を保持突起１５に強く押し付けることで、リップコード１４を径方向に圧縮変形させる。このため、縦添え工程の時点ではリップコード１４の断面形状が円形であったとしても、補強工程後にはリップコード１４の断面形状が楕円形となる。すなわち、図１に示すように、Ｄ１＞Ｄ２となる。
補強工程では、必要に応じて、第１接着層２１および第２接着層２２を加熱して硬化させてもよい。加熱などにより、重なり部２０ａにおける第１接着層２１および第２接着層２２が互いに接着することで、補強シート２０の形状が円筒状に固定される。

次に、補強シート２０を覆うように外部シース３０を形成する（外装工程）。外部シース３０は、例えば押し出し成形により形成することができる。外装工程により、ケーブル本体１０および補強シート２０が外部シース３０内に収容される。
以上の工程により、光ファイバケーブル１が製造される。

以上説明した光ファイバケーブル１の製造方法によれば、リップコード１４をくるむように保持突起１５を変形させる変形工程を有している。これにより、リップコード１４を保持する保持突起１５を容易に形成することができる。また、製造時に保持突起１５を変形させることで、保持突起１５には弾性力が蓄積される。光ファイバケーブル１の出荷後、外部シース３０および補強シート２０を除去した際に、保持突起１５の弾性力によって、保持突起１５を復元変形させることができる。したがって、リップコード１４を保持突起１５の内側から取り出す作業を容易にすることができる。
また、変形工程および補強工程を同時に行うことが可能であり、製造効率を高めることができる。

また、補強工程において、補強シート２０を保持突起１５に押し付けることで、リップコード１４を径方向に圧縮変形させている。これにより、保持突起１５によってリップコード１４がより強固に固定される。したがって、全長が短い光ファイバケーブル１であっても、リップコード１４が保持突起１５の内側から長手方向に抜けてしまうことが抑制される。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、前記実施形態では、光ファイバケーブル１は２本のリップコード１４を備えていたが、リップコード１４の数は１本であってもよく３本以上であってもよい。保持突起１５の数についても、１つであってもよく、３つ以上であってもよい。

また、前記実施形態では、光ファイバケーブル１の断面形状（ケーブル本体１０の断面形状）は円形であったが、本発明はこれに限られない。例えば、楕円形状であってもよいし、四角形状であってもよい。
また、ケーブル本体１０の形態も適宜変更可能である。例えば、スロットケーブルであってもよいし、ルースチューブケーブルであってもよい。

また、内側リップコード１６の位置を適宜変更してもよい。例えば、内側リップコード１６の周方向における位置を、保持突起１５の位置と合わせてもよい。この場合、保持突起１５を、内側リップコード１６の位置を示す目印として用いることができる。

また、図４（ａ）～（ｃ）に示すように、保持突起１５の形状を適宜変更してもよい。
例えば図４（ａ）に示すように、保持突起１５の先端部１５ｂと内部シース１２との間に隙間が設けられていてもよい。この場合、先端部１５ｂと内部シース１２との間の隙間の大きさＤ３が、リップコード１４の径方向の寸法Ｄ２よりも小さくてもよい。Ｄ３＜Ｄ２であることで、リップコード１４が保持突起１５内から周方向に離脱することを抑制できる。

また、図４（ｂ）に示すように、保持突起１５の基部１５ａの厚みを、先端部１５ｂの厚みより大きくしてもよい。基部１５ａの厚みが大きいことで、例えば光ファイバケーブル１の出荷後に、保持突起１５が不意に変形してしまうことを抑制できる。したがって、光ファイバケーブル１の出荷後に、リップコード１４が保持突起１５内から周方向に離脱することを抑制できる。

また、図４（ｃ）に示すように、保持突起１５の基部１５ａおよび先端部１５ｂの、内部シース１２の外周面に対する角度を適宜変更してもよい。基部１５ａと内部シース１２の外周面とのなす角度を小さくすることで、変形工程（図２（ｂ）、（ｃ）参照）において、リップコード１４をくるむように保持突起１５を変形させやすくなる。したがって、保持突起１５の形状をより安定させることができる。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。

１…光ファイバケーブル １０…ケーブル本体 １１…コア １２…内部シース １４…リップコード １５…保持突起 １５ｂ…先端部 ２０…補強シート ３０…外部シース

Claims (8)

1. 光ファイバおよび前記光ファイバを内部に収容する内部シースを有するケーブル本体と、
   前記ケーブル本体を囲う補強シートと、
   前記ケーブル本体および前記補強シートを収容する外部シースと、を備え、
   前記内部シースの外周面と前記補強シートとの間にはリップコードが設けられ、
   前記内部シースには、前記外周面から径方向外側に向けて突出する保持突起が形成され、
   前記保持突起は、前記リップコードを径方向外側から覆っている、光ファイバケーブル。
2. 前記保持突起および前記内部シースは、横断面視において閉じた領域を形成しており、前記領域内に前記リップコードが配置されている、請求項１に記載の光ファイバケーブル。
3. 前記保持突起の先端部と前記内部シースとの間には隙間が設けられ、
   前記隙間の大きさＤ３は前記リップコードの径方向の寸法Ｄ２よりも小さい、請求項１に記載の光ファイバケーブル。
4. 前記リップコードの周方向における寸法Ｄ１は、前記リップコードの径方向における寸法Ｄ２よりも大きい、請求項１から３のいずれか１項に記載の光ファイバケーブル。
5. 前記ケーブル本体と前記補強シートとの間には、複数の前記リップコードが設けられ、
   前記内部シースには複数の前記保持突起が形成されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の光ファイバケーブル。
6. 前記ケーブル本体と前記補強シートとの間には、２本の前記リップコードが設けられ、
   横断面視において、前記ケーブル本体の中心および前記２本のリップコードの中心を通る２つの直線がなす角度θが、１２０°≦θ≦１８０°を満足する、請求項５に記載の光ファイバケーブル。
7. 光ファイバおよび前記光ファイバを内部に収容する内部シースを有し、前記内部シースの外周面には径方向外側に向けて突出する保持突起が形成されたケーブル本体を準備するケーブル本体準備工程と、
   前記保持突起にリップコードが隣接するように、前記外周面に前記リップコードを縦添えする縦添え工程と、
   前記リップコードをくるむように前記保持突起を変形させる変形工程と、
   前記ケーブル本体および前記リップコードを補強シートで囲う補強工程と、
   前記補強シートを覆う外部シースを形成する外装工程と、を有する、光ファイバケーブルの製造方法。
8. 前記補強工程において、前記リップコードを径方向に圧縮変形させる、請求項７に記載の光ファイバケーブルの製造方法。

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