JPH0284606A - 空気圧送用光フアイバユニツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、管状進行路内に空気圧送により挿入布設する
光ファイバユニットに関し、とくに被覆層構造、内部構
造および曲げ弾性の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

光フアイバケーブル網の構成において、将来、光フアイ
バ回線が必要となるであろう区間に、あらかじめ細いパ
イプ状ダクトや細いバイブを集合したバイブケーブルに
よる管状進行路を布設、構築しておき、後日、回線が必
要となったときに、管状進行路を構成するパイプ内に光
ファイバユニットを挿通する布設方法がとられている。

この布設方法は、回線の先行設置を避け、増設が容易で
あることから有効である。

管状進行路を構成する細いパイプ内に光ファイバユニッ
トを布設するのには、パイプ内に空気などの気体流を生
じさせ、その気体流に乗せて光ファイバユニットをパイ
プ内に圧送、挿通する方法が経済的、かつ能率的である
（たとえば特開昭５９−１０４６０７号公報）。

〔発明が解決しようとする問題〕

従来、この種の気体流による光ファイバユニットの圧送
、挿入方法は、空気などの気体の流れを利用するため、
布設可能な距離は挿入する光ファイバユニットの重量に
大きく依存する。たとえば特開昭５９−１０４６０７号
公報によると、空気の流れによって光ファイバユニット
に加わる力Ｆは、単位長さ当り で与えられる。ここでｒ、は光ファイバユニットの半径
、ｒ２は光ファイバユニットを挿入するパイプの内半径
、ｄ　Ｐ／ｄ　６は微少区間ｄＺの圧力勾配である。

弐（１１より、ｄ　Ｐ／ｄ　１２、ｒ、を大きくすルノ
ハ作業性、布設管路の空間的余裕から困難である。

また、ｒ２を大きくすると必然的に光ファイバユニット
の重量、剛性が増すことになる。所望の光フアイバ心数
を満たしながら重量を小さくするために、光ファイバユ
ニットを構成する被覆で最も比重の大きな単数、もしく
は複数の光ファイバを集束した集束体の外周に施す第１
の被覆層（以下スキン層という。）を薄くするか、軽い
材料を使う必要がある。しかしスキン層を薄くするが、
軽くすると剛性が小さくなり、強度的に弱くなる。

このため空気圧送布設時に、光ファイバユニットの操り
出し口付近で光ファイバユニットの座屈が生じ易くなり
、圧送作業が困難になるという問題がある。

一方、重量が小さくても光ファイバユニットの剛性が大
きい場合、管状進行路が曲っている部分で接触による摩
擦が太き（なり、圧送特性が著しく劣化する。

また通常の布設では、光ファイバユニットはボビンに巻
き付けられた状態から管状進行路内に供給されるが、曲
げ癖がつき易いので、剛性が大きいと蛇行したまま圧送
され、摩擦の増大をもたらし、圧送特性劣化の要因とな
る。

本発明は従来の問題点を解決し、気体流による圧送に影
響を与える重量増加がなく、管状進行路を構成するパイ
プ内の光ファイバユニットの供給が過剰になった場合に
も光ファイバユニットに座屈の生じることのない、また
剛性が大き過ぎるために圧送特性が劣化することのない
空気流による圧送、挿入に最適な外径、重量、剛性を持
つ光ファイバユニットを提供することを目的とするもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、空気圧送により管状
進行路内に挿入布設する光ファイバユニットにおいて、
単数の光ファイバ芯または複数本の光ファイバ芯を集束
した集束体に第１の被覆層および軽量、低摩擦のプラス
チックからなる第２の被覆層を施した構造で、第１の被
覆層は、曲げ弾性率と断面積との積が１０Ｋｇ以上、１
００Ｋｇ以下の被覆層構成からなることを特徴とするも
のである。このとき第１の被覆層は集束した光ファイバ
に対しルーズでもタイトでもよいが、製造性からは充実
しているのが望ましい。

また本発明の光ファイバユニットは、外径が１゜５ｍｍ
φ以上、３．５　ｍｍφ以下で、かつ前記光ファイバユ
ニットを床の上に直線状に水平に配置し、前記光ファイ
バユニットの一方の端部を固定し、前記光ファイバユニ
ットの他方の端部から１００ｍｍの位置に直１７０ｍｍ
φのマンドレルを、前記マンドレルの径方向と前記光フ
ァイバユニットの直線状水平配置方向とが一致する位置
に前記床の面と垂直に配置し、前記光ファイバユニット
の他方の端部の先端を前記床の面に対し垂直方向に３ｇ
の力で持ち上げて前記光ファイバユニットを前記マンド
レルの外周に沿って上方に曲げる曲げ弾性測定時の前記
光ファイバユニットの他方の端部の先端と床の面との距
離が３０ｍｍ以上、６５ｍｍ以下の条件を満たす剛性を
有していることは有効であり、斯かる剛性を備えるのに
は、第１層の厚さを制限するか、弾性率の適切な材料を
使　用すると達成できる。

例えば第１の被覆層の厚さを曲げ弾性率５０〜１５０Ｋ
ｇ／ｍｍ”の材料を使用して５０μｍ以上、３００μｍ
以下の構造で構成すると効果的である。

さらに第１の被覆層にポリプロピレンまたは強化ポリプ
ロプレンの材料を適用して有効である。

〔作　用〕

光ファイバユニットを空気の流れによってパイプ内に圧
送、挿入する場合、通常光ファイバユニット表面と空気
の摩擦によって生じる推進力は数１０ｇ乃至数１００ｇ
と小さく、圧送する側で光ファイバユニットをパイプ内
に繰り出す操作が必要となる。しかし、光ファイバユニ
ットの剛性、すなわち曲げ弾性率が小さいと、少しでも
光ファイバユニットの繰り出し速度が速すぎる場合、繰
り出し口付近で光ファイバユニットの座屈を生じる。

一般゛に、空気圧送用光ファイバユニットは軽い方が有
利と考えられ、密度の大きなスキン層の存在は不利であ
るが上述した理由から空気圧送用光ファイバユニットに
は一定以上の剛性を持たせる必要がある。

実際の光ファイバユニット圧送では、スキン層に固い材
料を使用しており、この固い材料のスキン層の部分が光
ファイバユニット全体の剛性を大きく支配するが、スキ
ン層の断面積と曲げ弾性率との積が１０ｇ以上ないと、
他の光ファイバや第２の被覆層では剛性が不充分で、光
ファイバユニットの繰り出し部分で座屈を生じ、空気圧
送布設が困難となることが実験により判明した。

一方、光ファイバユニットにおいて、スキン層を厚くす
ることは重量増加となり、また光ファイバユニットは圧
送される間、空気の流れに乗って細かく振動し、パイプ
内面との接触面積を減らし摩擦を減少させるが、第１の
被覆層を形成するスキン層の厚さが厚すぎると光ファイ
バユニットの剛性が大きくなり、圧送中に生じる振動が
起り難くなるためパイプ内面との接触面積が増え、断面
積と曲げ弾性率の積が１００Ｋｇ以上となると、重量増
加と摩擦の増加から著しい圧送能力の低下を生じる。

したって、スキン層の断面積と曲げ弾性率との積は１０
Ｋｇ乃至１００Ｋｇにより構成される本発明の光ファイ
バユニットは空気圧送用に適用して有効である。またか
かる条件を達成する具体的例として、スキン層の材料に
ポリプロピレンまたは強化ポリプロプレンを適用し、ス
キン層の厚さは５０μｍ乃至３００μｍの範囲が好適で
ある。また、光ファイバユニットの内部構造や、スキン
層により束ねられる光ファイバの集束体とスキン層との
密着力などによって、同じ材料を使用しても剛性に違い
が表れる。とくにスキン層と光フアイバ集束体との密着
力は、製造時の微妙な条件の違いによって変化してしま
うため、随時測定する必要があるが、光ファイバユニッ
トの剛性を、本発明の構成上、規定した条件の曲げ弾性
測定における弾性範囲の剛性に特定することにより、圧
送特性の保障されることが実験的に確認された。以下図
面にもとづき実施例について説明する。

〔実施例〕

第１図は本発明の空気圧送用光ファイバユニットを試作
した例の断面図である。この試作例は、径０．２５ｍｍ
ψの光フアイバＵＶ素子１、ポリプロピレンからなる第
１の被覆層、すなわちスキン１２、発泡ポリエチレンか
らなる第２の被覆層１３により構成されている。発泡ポ
リエチレンの発泡度は５０％、ポリプロピレンは密度０
．９０４　ｇ　／　ｃ　ｍ３、曲げ弾性率１０１　Ｋｇ
／ｃｍ”　、スキン層内径ハ０．７５ｍｍφ、光ファイ
バユニット外径は２．Ｏｍｍφである。

第２図および第３図はそれぞれ本発明のスキン層の厚さ
を変えた実施例１および実施例２の断面構成を示す図で
、１は径０．２５ｍｍψの光ファイバＵ■素線、、　２
２．３２はそれぞれ厚さを変えたポリプロピレンからな
る第１の被覆層すなわちスキン層、２３　、３３は発泡
ポリエチレンからなる第２の被覆層で、ポリプロピレン
および発泡ポリエチレンの材質特性は第１図の試作例と
同一のものである。

実施例１、実施例２に準じてスキン層の厚さを３０μｍ
から４００μｍまで変化させ、光ファイバユニットを試
作したが、試作製造工程間における伝送損失増は０．０
６ｄＢ／Ｋｍ以下で、スキン層厚に対する依存は認めら
れなかった。

次にスキン層厚を変えた光ファイバユニットで圧送実験
を行った結果を示す。圧送実験は、圧力５Ｋｇ／ｃｍ”
の圧縮気体として空気をバイブの一方の端から送流し、
空気の流れに乗せて光ファイバユニットを繰り出す装置
から光ファイバユニットをパイプ内に送り出し、５００
ｍ長のポリエチレンパイプ中に挿入、布設完了するまで
の時間を測定した。バイブの布設状態は２５０ｍ直線布
設を折り返し、曲げ半径１ｍである。使用したバイブは
外径８ｍｍφ、内径５ｍｍψのものである。バイブ内径
の小さいものを使用すると、バイブ内での、光ファイバ
ユニットの座屈を生じ難くできるが、繰り出し口付近の
座屈を避けることはできない。実験結果を第１表に示す
。

第 ■ 表 第１表に示した実験結果からもわかるように、光ファイ
バユニットにおけるスキン層、すなわち第１の被覆層の
曲げ弾性率と断面積の積が１０Ｋｇ以上、１００Ｋｇ以
下の範囲内に特定することは非常に有効である。なお曲
げ弾性率と断面積の積に対応したスキン層の厚さの範囲
を特定することも同等である。

また、光ファイバユニットの製造条件の変動による剛性
の差異は、第４図に示す曲げ弾性の測定方法により、光
ファイバユニットの曲げ弾性を実験から規定することが
できる。

第４図に示す光ファイバユニットの曲げ弾性の測定方法
は以下のとおりである。

光ファイバユニット４２を床の上に直線状に水平に配置
し、光ファイバユニット４２の一方の端部を固定部４４
で固定し、光ファイバユニットの他方の端部ＡからＬ＝
１００ｍｍの位置に、直径２Ｒ＝７Ｑｍｍφのマンドレ
ル４１を、マンドレル４１の径方向と光ファイバユニッ
トの直線状水平配置方向とが一致する位置に床の面と垂
直に配置し、光ファイバユニット４２の端部Ａの先端を
床の面に対し垂直方向に糸４３により３ｇの力で一定速
度で持ち上げて、光ファイバユニット４２をマンドレル
４１の外周に沿って上方に曲げたとき、光ファイバユニ
ット４２の端部Ａの先端と床の面との距離ｌを測定する
ことにより、光ファイバユニット４２の曲げ弾性を規定
する方法である。

実施例１および実施例２に示したそれぞれの光ファイバ
ユニットを用いて、第４図に示した曲げ弾性測定方法に
より測定した、それぞれの光ファイバユニットの曲がる
距離ｌで規定した変化量を有する光ファイバユニットと
、パイプ内圧送所要時間とについて評価した。評価結果
を第２表に示す。

なお使用したパイプは、先の実験に用いたと同様長さ５
００　ｍ長を、２５０ｍ直線布設して折り返し、曲げ半
径１ｍの状態に設定した。またパイプは外径３ｍｍφ、
内径５ｍｍφで、圧送空気圧力は５第 表 第２表の実験結果からもわかるように、第４図に示す光
ファイバユニットの曲げ弾性測定装置により、３ｇの張
力で光ファイバユニットの端部を引き上げたときの曲が
り距離ｌが３０ｍｍ以上、６５ｍｍ以下の範囲にある光
ファイバユニットが、空気圧送用の光ファイバユニット
として有効である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の光ファイバユニットはス
キン層の断面積と曲げ弾性率との積を１０Ｋｇ乃至１０
０Ｋｇの範囲とすることによりスキン層の重量によって
光ファイバユニットの単位長当りの重量が増加し、圧送
に大きな影響を与えることがなく、また布設のための光
ファイバユニット圧送時に、パイプ内へのファイバユニ
ットの供給が過剰になった場合でも光ファイバユニット
に座屈の生ずるのを抑止することができ、空気圧送用の
光ファイバユニットに適用して有効である。

また、第４図に例示した光ファイバユニットの曲げ弾性
測定方法により、径が１．５ｍｍφ以上、３．５　ｍｍ
φ以下の光ファイバユニットの端末を張力３ｇで引き上
げるときの曲がる距離ｌが３０ｍｍ以上、６５ｍｍ以下
の剛性を備えた本発明の光ファイバユニットは、曲げ弾
性が大き過ぎるために管路の曲がり部から大きな摩擦力
を受けることもなく、曲げ癖による接触点の増加による
摩擦力の増加も殆んど受けない充気圧送用光ファイバユ
ニットとして有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の空気圧送用光ファイバユニット構成図
、第２図および第３図は本発明の空気圧送用光ファイバ
ユニットのスキン層の厚さを変えた実施例１および実施
例２の断面図、第４図は光ファイバユニットの曲げ弾性
の測定方法説明図である。 １・・・光フアイバＵＶ素線、１２．２２．３２・・・
第１の被覆層（スキン層）　、１３．２３．３３・・・
第２の被覆層、４１・・・マンドレル、４２・・・光フ
ァイバユニット、４３・・・糸、４４・・・固定部 特許出願人　　　住友電気工業株式会社代理人　弁理士
　玉　蟲　久五部 本発明の空気圧送用光ファイバユニット構成回路 図 本発明の空気圧送用光ファイバユニット実施例１の断面
図路 図 本発明の空気圧送月光ファイバユニット実施例２のｔｆ
ｙｉ図第　回路　　図 光ファイバユニットの曲げ弾性の測定方法説明図系 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）空気圧送により管状進行路内に挿入布設する光フ
   ァイバユニットにおいて、 単数の光ファイバ芯または複数本の光ファイバ芯を集束
   した集束体に第１の被覆層および軽量、低摩擦係数のプ
   ラスチックからなる第２の被覆層を施してなり、かつ 前記第１の被覆層は、曲げ弾性率と断面積との積が１０
   Ｋｇ以上、１００Ｋｇ以下であることを特徴とする空気
   圧送用光ファイバユニット。
2. （２）空気圧送により管状進行路内に挿入布設する光フ
   ァイバユニットにおいて、 前記光ファイバユニットは、 外径が１．５ｍｍφ以上、３．５ｍｍφ以下で、かつ 前記光ファイバユニットを床の上に直線状に水平に配置
   し、前記光ファイバユニットの一方の端部を固定し、前
   記光ファイバユニットの他方の端部から１００ｍｍの位
   置に直径７０ｍｍφのマンドレルを、前記マンドレルの
   径方向と前記光ファイバユニットの直線状水平配置方向
   とが一致する位置に前記床の面と垂直に配置し、前記光
   ファイバユニットの他方の端部の先端を前記床の面に対
   し垂直方向に３ｇの力で持ち上げて前記光ファイバユニ
   ットを前記マンドレルの外周に沿つて上方に曲げる曲げ
   弾性測定時の前記光ファイバユニットの他方の端部の先
   端と床の面との距離が３０ｍｍ以上、６５ｍｍ以下であ
   ることからなる ことを特徴とする空気圧送用光ファイバユニット。