JPH0467108A - 光ファイバ入り金属管 - 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］ この発明は金属管内に光ファイバが隙間をもち、余長を
もって挿入された光ファイバ入り金属管に関する。

［従来の技ｍ］ 架空、海底、地下などの延線される光ファイバは、過度
の張力を防止し、あるいは耐環境性をもたせるために金
属管で被覆して用いられることかある。たとえば、近年
広くもちいられるようになりだ光通信ケーブルは、光フ
ァイバが強度的に弱いことから、金属管で被覆したファ
イバコードが要求されるようになってきている。

ところで、被覆管の機械的性質、熱的特性と光ファイバ
のそれらとの間に大きな差かあると、いろいろな不具合
か生しることかある。たとえば、光ファイバか金属管て
被覆された光ファイバコートか加熱された場合、金属管
と光ファイバとの熱膨張係数の差によフて光ファイバに
過大な張力か加わることがある。このために、光ファイ
バの伝送特性が低下し、あるいは光ファイバに微細なり
ラックかあれはそこから光ファイバか破断するという問
題がある。また、張力を加えて光ファイバコートを延線
する場合、光ファイバに過大な’ｒ＆力か加わることか
あり、上記のような伝送特性の低寸なとの問題か生しる
。

そこて、従来ては光ファイバ入り金属管か全長にわたっ
て均一な温度にある状態で、光ファイノ＼を金属管より
ある程度長くしている。以下、その余分の長さを余長と
いう。一般に、光ファイバ入り金属管の製造時の温度（
製造時ては、光ファイ八入り金属管は実質的に均一な温
度にある）を基準にして余長の大きさは決められる。た
とえば、光ファイバ入り金属管の使用時の温度か製造時
のそれよりも高いときは余長を大きく、逆に低いときは
小さくする。製造時に光ファイバを金属管内で蛇行、あ
るいはうねらせて余長を形成する。

［発明か解決しようとする課題］ しかし、本発明者等は従来の余長をもフだ光ファイバ入
り金属管には、次のような問題かあることを知見し、た
。

すなわち、光ファイバ入り金属管では余長の絶対値も必
要な品質要因であるか、むしろそれよりも単位長さにお
ける余長のばらつきこそか、より必要て十分な品質要因
であることである。つまり、局部的に余長の過少な部分
あるいは逆に過大な部分かあれば、温度補償または張力
保護、側圧保護としての余長効果を発揮できないことで
ある。

実際の使用に供される場合、局部的に温度的にも張力的
にも厳しい環境にさらさ打る場合かある。このような場
合には、熱膨張、熱収縮、施工時の延線張力、施工後の
架空張力５曲げ応力等により金属管か局部的に伸びある
いは縮むことになり、その結果、この部分における管内
の光ファイバは、他の部分に比へて余長が過少あるいは
過大になる。

余長が過少であると光ファイバに過大に張力か加わるよ
うになり、このため光ファイバの伝送特性が低下、ある
いは光ファイバに微細なりラックかあれば破断すること
になる。逆に全長か過大であると光ファイバのうねりか
大きくなり、このうねりの頂点と底点とか管内壁面を押
すようになり、このため側圧や軸圧を受けて歪みを生じ
伝送特性か低下する。

そこでこの発明は金属管か局部的に伸び、縮みあるいは
屈曲等の変形をしても、この部分における管内の光ファ
イバの余長か他の部分に比へて過少あるいは過大になる
ことのない、局部的な変化に対応てきる品質的に安定し
た光ファイバ入金属管を提イ共しようとするものである
。

［課題を解決するための手段］ この発明の光ファイバ入り金属管は、光ファイバが金属
管内に隙間をもち、余長をもって挿人さ打ており、光フ
ァイバ表面に固体潤滑剤か付着され、固体潤滑剤の付着
量が４〜８０ｘ　１０−’ｇ７’ｃｍ２であることを特
徴とする。

この発明における光ファイバとは、コアとクラット層か
らなるファイバ裸線、このファイバ裸線に合成樹脂、金
属、セラミックスなとでコーチインクしたファイバ素線
、心線、ならびにこれらの単心のもの、多心のもの、お
よびより線のもの、多心のテープ状の（リボン状）のも
のをいう。また金属管とは鋼（炭素鋼、ステンレス鋼等
）、アルミニウム、銅、チタンその他の材質でつくられ
たシームレス管、溶接管、鍛接管等の金属管、あるいは
金属製の薄板を螺旋状に巻いたフレキシブル管をいう。

金属管の外径と肉厚は、伸管における断線、最終製品で
ある光ファイバ入り金属管の外径、強度、伸びなどを考
慮して決めらねるか、光ファイバ挿通の作業性の点から
金属管の内径は光ファイバの外径より少なくとも０．１
　ｍｍ以上てなけらばならない。

余長の大きさは、金属管と光ファイバとの間の熱膨張率
、縦弾性係数の差や、光ファイバの使用条件などにより
決められる。

国体潤滑剤は光ファイバの余長にわたって付着させるの
が望ましい。固体ｆＡｌ′１剤としてカーボン、タルク
あるいは２硫化モリブテンその他の粉末よりなる固体潤
滑剤か用いられる。

固体潤滑剤を光ファイバ表面に付着させるには、 ・容器に収容した潤滑剤の中を光ファイバをｆｌＩ滑剤
て抑えぎみにして通過させる。

・移送中の光ファイバを潤滑剤を含有した脱脂綿ではさ
む。

・移送中の光ファイバを潤滑剤を含有したはけて抑えき
みにする。

・スプールから光ファイバを経つ出しなから、あるいは
巻き取りなからスプール−Ｆの光ファイバを潤滑剤を含
有したはけて抑えつける、等いろいろな手段が採用てき
る。

光ファイバを金属管内に挿通する方法としては、振動挿
通法（たとえば特開昭６３−１８９８１５参照）、加圧
流体の流動を利用する方法（たとえば特開昭６３−１９
９３０７参照）などが採用できる。

［作用］ この発明の光ファイバ人つ金属管は、光ファイバ表面に
固体潤滑剤か付着しているので管内壁面と光ファイバと
の摩擦係数は低下し滑りやすくなる。したがって金属管
が局部的に変形して、この部分の光ファイバの全長か他
の部分に比へて過少あるいは過大になろうとしても、光
ファイバか他の部分から金属管の変形部分に入り込みあ
るいは逆に金属管の変形部分から他の部分に逃げるよう
になり余長の偏りは防止される。その結果、単１−２″
ｆ長さにおける余長のはらつきの均−状悪は當に保たれ
る。

光ファイバ表面の固体潤滑剤の付着量は４〜８０ｘ　＋
ｏ−５ｇ／ｃｏ−５範／ｃロれは管内壁面と光ファイバ
との摩擦係数は十分低下し、管内の光ファイバは金属管
の局部的な変形に追随し・て余長を変化（他の部分に比
べて過大、過少）するようなことはなく、常に所定の適
正余長を維持することかできる。すなわち光ファイバ表
面の潤滑剤の付着量が４　ｘ　］Ｏ”ｇ／ｃｍ２に達し
ない場合は上記の効果はない。また付着量かａｏｘ　１
０−５ｇ／ｃｍ２を超えると、ｌＡ滑剤の付着不良を生
して光ファイバから剥離しやすくなって、潤滑剤か管内
の光ファイバと管内壁面との間に不規則に介在するよう
になり、その結果管内の光ファイバの余長幼果を阻害す
るようになる。

なお光ファイバを金属管内に挿通する過程において光フ
ァイバ表面に何着した潤滑剤が金属管内壁面に移行して
付着することかあるが、このような場合も当然本発明の
範囲内に含まれる。。

［実施例コ 次に第１図、第２図、第３図により元ファイバ表面の固
体憫滑剤付着量を上記のように限定した根拠を説明する
、 第１図は本発明の一実施例で、この実験に使用した光フ
ァイバ入り金属管の横断面図であり、金属管１は外径（
内径）が１．２　ｍｍ　（０，８ｍｍ）の鋼管（ＳＵＳ
３０４）である。光ファイバ３は石英ガラス光ファイバ
裸線４にシリコン樹脂を一次コーティンク５し、ウレタ
ン樹脂を二次コーチインク６したものて径０．４　ｍｍ
である。光ファイバの表面に固体潤滑剤７か付着されて
いる。光ファイバ３の余長率は０．０７！Ｖである。こ
こて余長率は、第２図にこのような光ファイバ入り金属
管の光ファイバに付着した潤滑剤の付着量と管内ての光
ファイバの滑り性（引抜き力であられす）との関係を示
す。実験要領は次のとおりである。

（イ）供試光ファイバ入り金属管： 第１図に示したテストピース３ｍ （ロ）使用固体潤滑剤： グラファイト、タルク（移送中の光ファイバを潤滑剤を
含有した脱脂綿ではさむことにより付着させた。） （ハ）引抜き力の測定： 第３図に示すように５００　ｍｍ径のマンドレル８にテ
ストピースを１５ターン縦巻きし、ファイバ３０両端に
同重量の容器９．９′を吊す。次いで片方の容器９にス
ポイト１０て水を滴下させ、ファイバ３が動き出す時の
水の重量を引抜き力とする。引抜き力が７ｇｆ以下の場
合を良好と判断した。

（：）潤滑剤付着量の測定 テストピースの金属管１から光ファイバ３を引抜き、光
ファイバ３をアルコール中にて超音波洗浄し、光ファイ
バ３表面に付着していた潤滑剤を落す。次いてこのアル
コールをろ過し、ろ過残滓を測定し、これから光ファイ
バ表面１　ｃｍ２当りの付着量を求める。

（ホ）潤滑剤付着性の確認 テストピースの金属管１と光ファイバ３の端末どうしを
固定してから、振動挿通機に取り付けて１分間作動させ
、金属管の他方の端末からの潤滑剤の排出の有無を肉眼
にて確認した。排出か認められた場合に付着性不良と判
断した。

振動条件・−金属管の水平面に対する振動角度１５度 振動数２０Ｈｚ 全振幅の垂直成分１．５５１１１０１ 第２図から明らかなように、潤滑剤の付着量が４　Ｘ　
１０””ｇ／ｃｍ２に満たないと引抜き力か７ｇｆを超
えて滑り性不良となるから４　Ｘ　１０−’ｇ／ｃｍ２
以上とすることが滑り性の点から必要である。しかし付
着量がｓｏｘ　１０−５ｇ／ｃｍ２を超えると潤滑剤の
付着性が不良となるので上限を８０Ｘ　１０−５ｇ／ｃ
ｍ２とする。

すなわち光ファイバ表面の固体潤滑剤の付着量か４〜ａ
ｏｘ　１０−５ｇ／ｃｒｎ２であれば金属管に局部的な
変形が生しても管内部の光ファイバに余長の偏りを生し
ることはない。なお上記第２図の実験では潤滑剤として
グラファイト、タルクについて行なったか他の固体潤滑
剤についても同様の傾向になることを確認している。

以下に本発明の光ファイバ入り金属管の適用例を示す。

なお、以下の適用例では、いずれも潤滑剤はクラファイ
トであり、付着量は］Ｏ〜２０ｘ　１．０−５ｇ／ｃ＋
＋＋２である。また、余長率は０．０２〜０．２’！で
ある。

適用例１） 金属管（５ＩＪＳ３０４等）の中に入れる光ファイバも
１心のほか２心以上のもの、テープ状光ファイバも１枚
のはか２枚以上のものか適宜採用できる。

標準条長は２０００ｍである。第１表にその仕様を示す
。

第１表 第２表 適用例３） 第４図は光ファイバ入り金属管１１を２本手行に並べて
ＰＶＣシース１２かけした光ファイバ入り金属管コート
の断面図である。第３表にその仕様を示す。

第３表 適用例２） 金属管として可撓性に富むフレキシブル管の使用か可能
である。標準条長は１００　ｍである。第２表にその仕
様を示す。

通用例４） 第５図は光ファイバ入り金属管１１２本と補強線１３（
テンションメンバー）を組合せてＰｖＣシース１２かけ
した光ファイバ入り金属管コードである。第４表にその
仕様を示す。

第４表 エステルテープ巻き１５シ、ＰＶＣシース１２かけした
光ファイバ入り金属管ケーブルである。第５表にその仕
様を示す 適用例５） 第６図はＰＶＣシース１２かけした光ファイバ入り金属
管１１を複数本（第６図では４本）補強線１３を中心に
して撚り合わせ、介在物１４とともにポリ第 表 適用例６） 第７図はＰＶＣシース１２かけした光ファイバ入り金属
管１１を２本ＰＥ製の介在物１６とともに撚り合わせ、
ポリエステルテープ巻き１５Ｌ、補強線１８を添えてＰ
Ｅシース１７かけした自己支持型の光ファイバ入り金属
管ケーブルである。第６表にその仕様を示す ［発明の効果コ この発明の光ファイバ入り金属管は、光ファイバ表面に
固体潤滑剤か所定量付着しているのて管内壁面と光ファ
イバとの摩擦係数は低下し滑りゃすくなる。したがって
、金属管か局部的に変形して、この部分の光ファイバの
余長か他の部分に比へて過少あるいは過大になろうとし
ても、光ファイバが他の部分から金属管の変形部分に入
り込みあるいは逆に金属管の変形部分から他の部分に逃
げるようになり余長の偏りは防止される。その結果、単
位長さにおける余長のばらつきの均一状態は常に保たれ
るので、管内の光ファイバの余長効果を最大限に発揮す
ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すものて、光ファイバ
入り金属管の横断面図、第２図は光ファイバ表面の潤滑
剤付着量と金属管内での光ファイバの滑り性との関係を
示した図、第３図は光ファイバの滑り性を表わす引抜き
力の測定装置を示した図、第４図、第５図、第６図およ
び第７図はこの発明の光ファイバ入り金属管の通用例を
示した図である。 １・・・金属管、３・・・光ファイバ、７・・・固体潤
滑剤、１１・・・光ファイバ入り金属管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、光ファイバが金属管内に隙間をもち、余長をもって
   挿入されており、光ファイバ表面に固体潤滑剤が付着さ
   れ、固体潤滑剤の付着量が４〜８０×１０＾−＾５ｇ／
   ｃｍ＾２であることを特徴とする光ファイバ入り金属管
   。