JPH05142431A - 電話ケーブルおよび光フアイバの挿通方法 - Google Patents

電話ケーブルおよび光フアイバの挿通方法

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JPH05142431A
JPH05142431A JP3212911A JP21291191A JPH05142431A JP H05142431 A JPH05142431 A JP H05142431A JP 3212911 A JP3212911 A JP 3212911A JP 21291191 A JP21291191 A JP 21291191A JP H05142431 A JPH05142431 A JP H05142431A
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optical fiber
cable
ductlet
telephone
traveling path
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JP3212911A
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English (en)
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Michael H Reeve
マイケル・ハリー・リーブ
Stephen A Cassidy
ステフアン・アンソニー・キヤシデイ
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British Telecommunications PLC
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British Telecommunications PLC
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 電話回線需要の増大に応じて既存の電話ケー
ブルの空きダクトレットに光ファイバを布設する。 【構成】 既存の電話ケーブルの空きダクトレット１２
に光ファイバのフィードヘッド４１をチューブ４９を介
して接続する。光ファイバ４６は駆動ホィール４７，４
８で送り出し量を調節しながら導入口４６から供給す
る。空気入口４５から気体媒体を流し込む。気体媒体は
チューブ４９を経てダクトレット１２に流れ込む。光フ
ァイバ４６はこの気体の流れに乗って、ダクトレット１
２の中に引き込まれて布設される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバケーブルの布
設技術に関する。特に、すでに布設された電話用のケー
ブルに光ファイバを挿通する方法およびこの方法により
得られる電話ケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバを布設するには、従来は、一
以上の光ファイバが収容された光ファイバケーブルを用
い、金属導体ケーブルの場合と同等の方法で、光ファイ
バケーブル単位で布設していた。その方法のなかでも一
般的なのは、光ファイバケーブルの一端に引き綱を取り
付け、この引き綱を引っ張ることにより、既設のケーブ
ルダクト内に光ファイバケーブルを引き込む方法であ
る。既設のケーブルダクトには、光ファイバケーブルの
布設時にすでに、１本もしくは数本の従来の金属ケーブ
ルが入っていることがある。
【０００３】光ファイバケーブルは、従来の金属ケーブ
ルとは異なり、引張応力により簡単に損傷を受けてしま
う。このような応力により例えば微小なクラックを生じ
ると、このクラックが長い時間を経過するうちに拡大
し、光ファイバの破損を招く可能性がある。そこで、光
ファイバケーブルを補強するため、中心に強い芯となる
抗張力線を設ける技術が開発された。このような抗張力
線としては、通常は、１本または複数本の鋼の縒り線を
用いる。個々の光ファイバは、この縒り線の周囲に配置
される。抗張力線は、ケーブル自体の強度を高めるとと
もに、ケーブルの布設に伴う引張応力を取り除くことが
できる。
【０００４】残念なことに、このような中心抗張力線
は、すでにケーブルが布設された同一ダクト内に新たな
ケーブルを引き込むような場合には、それにより生じる
局所的な応力に対して、一般には十分な保護を与えるこ
とができない。したがって、この問題を回避するため
に、今後予想される伝送量の増加に対応できるように、
最初から十分に多くの光ファイバが収容された光ファイ
バケーブルを布設しておく方法が従来から採用されてい
る。このため、最初に布設された光ファイバのうちのほ
んのわずかの部分で現在の伝送量をまかなう能力を備え
ているにもかかわらず、数ダース、場合によっては数百
本の光ファイバが収容された光ファイバケーブルをあら
かじめ布設することになる。
【０００５】比較的大きな規模の光ファイバケーブルを
あらかじめ布設するさらに別の理由は、ケーブルの断面
積を小さくすると、すでにダクト中にあるケーブルの間
に入り込んで動けなくなる状態、すなわちウェッジング
が起こりやすいからである。
【０００６】しかし、多数を光ファイバを収容した半径
の大きな光ファイバケーブルを最初に布設してしまうこ
とは、いくつかの理由で好ましくない。第一に、このよ
うなケーブルにおける技術的特有の性質の問題、例えば
ジョイントを作るのが困難であること、要求される程度
の強度対重量比を得ること、などの問題がある。第二
に、初期には使用しない能力の光ファイバを布設するた
めに、大きな資源を使用するという明らかな経済的障害
がある。特に、光ファイバの比較的最近の技術動向で
は、価格がかなり低下し、これからもさらに低下すると
予想される。しかも、品質が向上している。第三に、一
度の事故により非常に多量の、しかも高価な光ファイバ
が損傷するという大きな危険がある。第四に、高密度光
ファイバ伝送路を形成する場合に、柔軟性の点でかなり
の無駄がある。
【０００７】これらの問題を解決するひとつの方法とし
て、引き綱や引き紐を用いて光ファイバを布設する方法
が、ハーマン、ミヤハラ共著、「サブ・ダクツ：ジ・ア
ンサー・ツー・ホノルルズ・クローイングペインズ」、
テレホニイ、１９８０年４月７日、第２３頁から第３５
頁("Sub-ducts : TheAnswer to Honolulu's GrowingPai
ns", Herman S.L.Hu and Ronald T.Miyahara,Telephon
y, 7 April 1980,pp.23-35) に示されている。
【０００８】この論文に記載された布設方法では、４イ
ンチ（１００ｍｍ）径の管路を用い、この管路の中に、
引き綱を用いて、１個ないし３個の１インチ（２５ｍ
ｍ）径ポリエチレン管を挿通する。このポリエチレン管
がサブダクトを構成し、このサブダクトの中に、ナイロ
ン製の引き紐を用いて光ファイバを引き入れる。ナイロ
ン製の引き紐には前もってその先端部にパラシュートを
取り付けておき、これを圧縮空気を用いてサブダクトの
中に押し込む。
【０００９】この方法は、非常に限られた範囲である
が、上述した問題のいくつかを解決している。まず、フ
ァイバ容量を三段階に増加させることができる。また、
ダクト中にすでに布設されたケーブルとは分離して新た
に光ファイバを布設でき、光ファイバが詰まる可能性が
大きく軽減され、過剰な応力が発生する可能性を大きく
軽減できる。
【００１０】また、この方法を用いると、既存の加入者
電話線にサブダクトを挿通することにより、新たに光フ
ァイバを挿通することができる可能性がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、パラシュート
を用いるためには、サブダクトの断面積を大きくする必
要がある。このため、３個のサブダクトを収容するだけ
で、４インチ径の空間が必要となる。このような空間が
既存のケーブル内にあるのは特別な場合だけである。し
かも、かなり長い距離にわたり、ジョイントなしで、直
径が１インチもあるポリエチレン管を挿通する必要があ
る。これは不可能ではないが、実用的ではない。
【００１２】本発明は、既存の加入者電話用のケーブル
に光ファイバを挿通する方法を提供することを目的とす
る。さらに本発明は、この方法により得られる電話ケー
ブルを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の観点は電
話ケーブルであり、電話信号を伝達する導体線が収容さ
れ、長手方向に沿って管状の進行路を形成する内径が３
ないし１０ｍｍ、望ましくは７ｍｍ以下の一以上のダク
トレットを備え、このダクトレットは、ポリエチレンの
シースで覆われた直径０．５ｍｍ以上、重さ３．５ｇ／
ｍ以下の光ファイバを２００ｍにわたり収容する構造で
あることを特徴とする。
【００１４】この電話ケーブルは、幹線とそれから分岐
する枝線とを備え、この幹線と枝線との分岐点でダクト
レットが連続しており、幹線内のダクトレットから枝線
内のダクトレットに沿って、接合のない連続した光ファ
イバが挿通されることができる。
【００１５】ダクトレットはポリエチレン製であること
が望ましい。
【００１６】本発明の第二の観点はこのような電話ケー
ブルに光ファイバを挿通する方法であり、長手方向に沿
って電話信号を伝達する導体線および管状の進行路が形
成された電話ケーブルの前記管状の進行路に光ファイバ
を挿通する方法において、進行路に挿通すべき軽量で柔
軟な光ファイバの先端部分を挿入し、この光ファイバの
進行方向に向けて、その進行路の中に前記光ファイバの
進行速度より大きい流速で気体媒体の流れを形成し、そ
の気体媒体の流れにしたがってその進行路の中で光ファ
イバを進行させることを特徴とする。
【００１７】この方法では、電話ケーブルとして、電話
信号を伝達する通路に沿って既に布設されたケーブルを
用いることができる。
【００１８】この方法によれば、ケーブルに継ぎ目があ
る場合でも、進行路が形成されていさえすれば、ケーブ
ルの個々のピースより長尺で接合のない光ファイバを挿
通できる。これにより、作業が困難でしかも信号減衰の
原因となるジョイントを減らすことができる。また、ケ
ーブルが分岐している場合でも、その内部に形成されて
いる進行路に沿って、ジョイントなしに光ファイバを挿
通できる。
【００１９】本明細書において光ファイバとは、１本ま
たは複数本の光ファイバ芯線を共通のシースで覆ったも
のをいう。また、光ファイバ芯線とは、光信号を伝送す
るコアと、このコアの周囲に設けられたクラッドとによ
り構成されたものをいう。光ファイバケーブルとは、一
以上の光ファイバを収容し、さらに、抗張力線その他の
構造材を含むものをいう。
【００２０】本発明では、軽量かつ柔軟な光ファイバを
管状の進行路に挿通する方法として、気体媒体の流れを
形成し、この流れにしたがって光ファイバを進行させ
る。
【００２１】光ファイバを進行させるために十分な気体
媒体の流速は、光ファイバの進行速度よりかなり高速で
ある。
【００２２】光ファイバが「軽量かつ柔軟」とは、気体
媒体の流れにより進行する程度に十分に軽量で柔軟であ
ることをいう。
【００２３】光ファイバが十分に軽量かつ柔軟であるか
どうか、および流速が十分に高速であるかどうかは、簡
単な試行実験により求めることができ、必要な場合に
は、後述する理論モデルにより導くことができる。
【００２４】気体媒体の流速は一定速度でもよく適度に
変化させてもよい。例えば、光ファイバを進行させるに
は不十分な程度の流速と、光ファイバを進行させるに十
分な流速とで変化させてもよい。また、光ファイバを進
行させるために十分な二つの流速の間で変化させてもよ
い。二つの流速を急激に変化させることが有効である。
【００２５】流速を変化させる場合には、光ファイバの
進行方向に対して一時的に逆方向となる流速を与えても
よい。
【００２６】圧搾空気を用いて線状体を迂曲した管内に
挿通する方法としては、特公昭４０−９３５３号公報に
開示されたものがある。しかしこの方法では、導体ケー
ブルに加えて光ファイバを併設するとの思想はない。本
発明により、光ファイバ通信路が既設の導体ケーブルに
併設することができ、経済的に布設できるようになる。
【００２７】複数の光ファイバを同一の進行路中に挿通
することもできる。
【００２８】光ファイバは第一層の被膜により保護され
るが、さらに外皮を備えることが望ましい。さらに、複
数の光ファイバが一つの外皮で被覆されていてもよい。
【００２９】外皮は一以上の光ファイバまわりをゆった
り、もしくはきつく覆う。
【００３０】気体媒体としては、実施場所の雰囲気と同
等のものが適している。この雰囲気は、通常は危険のな
い単一気体または混合気体である。
【００３１】雰囲気と同等であるという条件から、気体
媒体として大気または窒素が適している。
【００３２】管状の進行路と光ファイバとの一方または
双方の断面形状は円形であることが便利である。しか
し、必ずしも円形である必要はない。光ファイバは進行
路より細いことが必要である。
【００３３】実際の進行路の内径は、通常は１ｍｍ以
上、場合によっては１ｍｍよりはるかに大きいことが望
ましい。また、光ファイバの外径は０．５ｍｍ以上が望
ましい。
【００３４】進行路として最適な直径の範囲は、１ない
し１０ｍｍである。特に、３ないし７ｍｍの範囲が適し
ている。光ファイバの直径は１ないし４ｍｍの範囲が適
している。この範囲より太い光ファイバを用いることも
できるが、十分に軽量かつ柔軟という条件から、上述し
た範囲のものが望ましい。光ファイバの直径は進行路の
直径の１０分の１より太く、特に、半分またはそれ以上
が適している。複数の光ファイバを同じ進行路に挿通す
る場合には、これより細いものが望ましい。
【００３５】
【作用】光ファイバを気体媒体の流れにより進行させる
方法は、引き紐を用いた方法に比較していくつかの利点
がある。
【００３６】第一に、引き紐を取り付ける余分な手間が
省略される。
【００３７】第二に、気体媒体の流れにより、引張力が
分散して光ファイバに加えられる。これは、布設の道筋
が１箇所またはそれ以上の箇所で曲がっている場合に特
に有利である。もし、引き紐を用いる場合のように引張
力が光ファイバの先端部に集中すると、直線からずれた
進行路の場合に、光ファイバと進行路内壁との間の摩擦
が増加し、少し曲がっているだけで、光ファイバが動け
なくなる。これに対して、気体媒体の流れによる分散し
た引張力を用いると、曲がった部分でも容易に光ファイ
バを進行させることができ、光ファイバを挿通するうえ
で、曲がっている箇所の数はそれほど問題とはならな
い。
【００３８】第三に、気体媒体の流れは、光ファイバに
生じる引張応力を大きく減少させることができる。この
ため、光ファイバの構造を比較的単純かつ安価なものに
しても問題は生じない。
【００３９】さらに、光ファイバ挿通時の引張応力が小
さくなることから、挿通後の緩和の必要がなくなる。
【００４０】
【実施例】図１は本発明の電話ケーブル内に設けられる
管路の断面図を示す。
【００４１】ケーブル内には、電話信号を伝達する導体
線と、図１に示した管路１１とが設けられる。管路１１
は長手方向に沿って管状の進行路を形成する一以上（こ
の実施例では６個）のダクトレット１２を備え、これら
のダクトレット１２のいずれかには、光ファイバ１４が
ゆったりと収容される。
【００４２】管路１１はまた、その中心部に芯１３を備
える。
【００４３】管路１１は押出成形されたポリマまたは他
の適当な材料により作られ、ダクトレット１２は管路１
１の押出成形時に作られる。中心の芯１３は、布設中や
布設後の試験操作、中継器の監視、電力供給その他に使
用され、これらの目的に適した導線対を含む。芯１３
は、管路１１の布設時における引張応力を取り去るため
の補強材、例えば抗張力線を含んでいてもよい。
【００４４】必要な場合には、管路１１を防水層で覆う
こともできる（図示せず）。
【００４５】適当な試験手段、例えば後述する挿通後の
光ファイバを用いた試験手段が設けられている場合に
は、芯１３は試験用の導線対を含まなくともよい。
【００４６】ダクトレット１２に光ファイバ１４を挿通
するには、そのダクトレット１２に挿通すべき光ファイ
バ１４の先端部分を挿入し、その光ファイバ１４の進行
方向に向けて、そのダクトレット１２の中に光ファイバ
１４の進行速度より大きい流速で気体媒体の流れを形成
し、その気体媒体の流れにしたがってそのダクトレット
１２の中で挿通すべき光ファイバ１４を進行させる。
【００４７】図２は図１における光ファイバ１４として
使用するに適した光ファイバの一例を示す断面図であ
る。
【００４８】光ファイバ２１は、気体媒体の流れにより
進行路に挿通されるのに適した形状をもつ。すなわち、
ポリマ製のシース２３内に、余裕空間を残して配置され
た数本の光ファイバ芯線２２を備えている。気体媒体の
流れにより１本の光ファイバを挿通する際には、どのよ
うな引張応力も実質的には存在しないので、光ファイバ
２１には補強材を必要としない。そこで、比較的単純で
軽量な構造を用いることにより、気体媒体の流れにより
容易に挿通できるようにするとともに、製造コストを低
減することができる。
【００４９】図３は光ファイバの他の例を示す。
【００５０】状況によっては、補強された光ファイバを
用いることが必要となることがある。この場合に適した
光ファイバ３１の断面図を図３に示す。
【００５１】光ファイバ３１は、十分に軽量かつ十分に
柔軟に作られており、図１に示した管路１１内のダクト
レット１２に、気体媒体の流れにしたがって挿通され
る。光ファイバ３１は、補強材３３と、この周囲に配置
された複数の光ファイバ芯線３２とを含み、これらがポ
リマのシース３４により包まれる。
【００５２】光ファイバを収容する管路１１は、電話信
号を伝達する導体線とともに同一ケーブル内に設けて電
話ケーブルを構成してもよいが、既存の電話ケーブルに
新たに付加することもできる。
【００５３】最初から管路１１を設けておく場合には、
水の進入を避けるために、光ファイバの挿通時までダク
トレット１２を密封しておくことが望ましい。
【００５４】既存のケーブルに新たに管路１１を付加す
る場合には、可撓性のある管路１１を用い、引き綱を用
いた従来の方法によりケーブル内に挿通する。
【００５５】この段階では、管路１１の中には１本の光
ファイバも収容されていない。このため、管路１１を通
常のケーブルと同様に扱うことができ、従来の金属導体
ケーブルの布設と同等の方法をそのまま利用しても問題
は生じない。ケーブル内に余裕があり、かつ必要な場合
には、管路に光ファイバを挿通する前に、ケーブル中に
さらに多くの管路を挿通して予備の収容能力を備えるこ
ともできる。
【００５６】さらに、管路１１の外径については、挿通
されるケーブルの空間に合わせて製造できる。
【００５７】管路１１を一度布設しておくと、必要に応
じて、ダクトレット１２の数だけ、図２または図３に示
した光ファイバ２１、３１を追加できる。
【００５８】図２または図３に示したほぼ円形の断面を
有する光ファイバの代わりに、例えばリボン状の光ファ
イバ、すなわち同じ平面内に１本以上の光ファイバ芯線
を並べ、これを薄く広いシースで包んだ構造のものを用
いることもできる。
【００５９】管路１１の製造コストは、その中に挿通さ
れる光ファイバ２１や３１に比較して安価であり、今後
の拡張のために予備のダクトレット１２を設けても、全
体のコストはあまり増加することがない。管路１１は、
例えば押出成形のような従来のケーブル製造方法により
製造できる。
【００６０】固体物質の表面を通過する気体媒体は流れ
の力を生じ、この流れの力は表面との相対速度に依存す
る。この流れの力は、上述のダクトレット１２のような
管状の進行路に軽量の光ファイバ２１、３１を引き入れ
るのに十分である。
【００６１】実験によれば、与えられた進行路を通過す
る空気の流速は、進行路の両端の間の圧力差にほとんど
線形に依存し、その依存性の傾きは、有用な流速におけ
る流れが乱流を主体とするものであることを示してい
る。
【００６２】与えられた圧力差において、流速は進行路
の自由断面積の大きさに伴って変化し、その一方で、進
行路内の光ファイバに加えられる流れの力は、流速と光
ファイバの表面積とに伴って変化する。これらのパラメ
ータを変化させて実験し、特に進行路の直径と光ファイ
バの直径との比を適当に選んで実験したところ、流れの
力が最適化された。
【００６３】実験では、進行路の直径を７ｍｍとした。
この進行路の直径に対する最適な光ファイバの直径は、
２．５〜４ｍｍであった。８０ｐｓｉ（約５．６ｋｇ重
／ｃｍ）以下の圧力、通常は約４０ｐｓｉの圧力で、１
メートルあたり３．５グラム（３．５ｇ／ｍ）以下の重
量の光ファイバを２００ｍにわたり挿通することができ
た。２ｇ／ｍの光ファイバであれば、これ以上の長さで
も容易に進行路に挿通できる。
【００６４】図８は２．５ｇ／ｍの光ファイバについて
の流れの力の理論計算値を示す。この理論計算の方法に
ついては後述する。図８では、実験値が理論値より小さ
くなるが、これは、光ファイバがその供給源であるリー
ルに巻かれており、そこで密着する傾向があるためと考
えられる。この密着現象は光ファイバと進行路の壁との
間に現れることがあり、その場合には摩擦力が増加す
る。
【００６５】光ファイバの表面の構造または形状を適当
なものにすれば、この実験値より大きな流れの力が得ら
れるかもしれない。
【００６６】管状の進行路に光ファイバを挿通するため
に気体媒体の流れを用いる方法は、パラシュートにより
引き紐を挿入する従来技術とは大きく異なる。パラシュ
ートは、その前後の空気の間の圧力差によって進行し、
進行する紐に対する空気の速度は極めて小さく、引張力
はパラシュートが取り付けられた点に局在する。これに
対し、気体媒体の流れを用いた場合には、光ファイバの
表面に対する気体媒体の速度は極めて大きく、その引張
力は分散している。
【００６７】また、パラシュートを用いる方法や、管状
進行路に光ファイバを挿通することのできる他の方法と
比較すると、気体媒体の流れを利用する方法は、光ファ
イバに対して一様に分布した引張力を作り出す。これ
は、光ファイバ中の光ファイバ芯線に生じる歪を非常に
小さい値に抑えることができることを意味する。
【００６８】角度θだけ曲がった場所で通常の方法によ
り光ファイバを引っ張ると、先端部の張力Ｔ2 と終端部
の張力Ｔ2 とは、 Ｔ2 ／Ｔ1 ＝ｅｘｐ〔μθ〕 の関係がある。ここで、μは摩擦係数である。したがっ
て、進行路中に曲がった箇所が少なくても、光ファイバ
が動けなくなることを防止するには、受け入れ難いほど
の強い力が必要となることがある。これに対して、気体
媒体の流れを用いる場合には、分散された引張力が光フ
ァイバの曲がった部分を含めて均等に加えられる。この
ためこの力は、光ファイバ上に過度の応力を引き起こす
ことなく、容易かつ迅速に光ファイバを進行させること
ができる。
【００６９】図４は光ファイバの挿通装置を示す。この
装置は、 図１に示した管路１１内のダクトレット１２
などの管状の進行路に光ファイバを挿通するためのもの
である。
【００７０】この装置はフィードヘッド４１を供え、こ
のフィードヘッド４１に直線状の中空通路４４が設けら
れている。中空通路４４の一方の端、すなわち導出口４
２は、柔軟なチューブ４９に接続される。他方の端、す
なわち導入口４３は、供給リール（図示せず）に接続さ
れる。フィードヘッド４１にはまた、空気入口４５が設
けられている。
【００７１】導出口４２および中空通路４４は、光ファ
イバ４６の直径に比べて十分に大きな内径を有する。導
入口４３の直径は、光ファイバ４６の直径よりわずかに
大きい。導入口４３の直径がそれほど大きくないことか
ら、気体媒体の流れに対する抵抗が生じ、導入口４３か
らの空気の漏れを少なくしている。
【００７２】使用時には、一対のゴム製駆動ホイール４
７、４８により、光ファイバ４６をフィードヘッド４１
の導入口４３に供給する。駆動ホイール４７、４８は一
定のトルクを有する動作機構（図示せず）により駆動さ
れる。気体媒体の流れを形成する空気は、空気入口４５
から中空通路４４に供給され、チューブ４９を経由して
ダクトレット１２に供給される。光ファイバ４６は、フ
ィードヘッド４１の導入口４３を通り、中空通路４４へ
向かい、さらに、チューブ４９に導かれる。気体媒体の
流れに曝される光ファイバ４６の表面積が十分に大き
く、光ファイバ４６がチューブ４９を通ってさらにダク
トレット１２に進行するだけの流れの力が生じる限り、
光ファイバ４６を押し出すことができる。光ファイバ４
６の進行速度は、駆動ホイール４７、４８により制御す
る。
【００７３】図５は光ファイバケーブルの幹線５１と枝
線５２との間の接続を示す。
【００７４】幹線５１と枝線５２とは、それぞれ管路５
３、５４を含み、１本または複数本の光ファイバ５５、
５６を収容する。光ファイバ５５、５６は、幹線５１の
管路５３に設けられたダクトレットに別々に挿通され
る。光ファイバ５５は、幹線５１の管路５３から枝線５
２の管路５４に進路が決定される。光ファイバ５６は、
幹線５１の管路５３を管路５３ａに進行する。
【００７５】図６は気体媒体の流れによる力を計算する
ための説明図である。
【００７６】チューブ６２により形成される中空通路６
３内の光ファイバ６４に加わる力は、中空通路６３を通
る乱流によって計算できる。
【００７７】気体媒体による流れの力は、実際には複合
力であり、その大部分は通常の粘性流によるものであ
る。また、もうひとつの重要な成分は、流体静力学的な
力、すなわち以下で説明するｆ′によるものである。流
れの力の正確な理論は本発明の本質には関係ないが、詳
しく解析することにより、本発明を実施する場合のパラ
メータの最適化に利用することができ、試行実験のため
のヒントになると考えられる。
【００７８】チューブ６２の両端の圧力差は、そのチュ
ーブ６２の内面と光ファイバの外面との全体に分布する
ずれの力、すなわち剪断力に等しい。したがって、微小
長さ要素による圧力降下は、
【００７９】
【数１】 で表される。内壁、外壁とは、光ファイバ６４の外側、
チューブ６２の内側のそれぞれの壁をいう。
【００８０】ここで、力Ｆが内外壁の領域全体に均一に
分散しているとすると、単位長あたりの光ファイバに加
わる流れの力ｆは、
【００８１】
【数２】 となる。極限をとると、単位長あたりの光ファイバに加
わる流れの力は、
【００８２】
【数３】 となる。
【００８３】これに加えて、光ファイバ６４の断面領域
に加わる圧力差の力を考慮しなければならない。これ
は、圧力のグラディエントに局所的に比例する。したが
って、粘性による流れの力と同様の方法により、挿通さ
れた光ファイバの長さ全体にわたり分散した付加的な力
として、
【００８４】
【数４】 が得られる。単位長あたりの力の総和は、
【００８５】
【数５】 となる。
【００８６】これの初期値の概略値を得るために、光フ
ァイバが挿入されている場合でも挿入されていない場合
でも、中空通路６３内ではその長さにより圧力が直線的
に降下すると仮定する。
【００８７】図８には、中空通路６３の内径が６ｍｍと
７ｍｍとの場合について、光ファイバ６４の外形が２．
５ｍｍで長さが３００ｍの場合の数式５の計算結果をプ
ロットした。圧力はｐｓｉで表されることが多いので、
ここでは便利のためにこの単位を用いた。
【００８８】中空通路６３としてポリエチレンを用い、
光ファイバ６４としてポリエチレン製のものを用いた場
合について、摩擦係数を測定したところ、その値は０．
５程度であった。したがって、３ｇ／ｍの重さの光ファ
イバについて、５５ｐｓｉの圧力で長さ３００ｍのもの
を挿通できると予想される。光ファイバを挿通するにつ
れて光ファイバ中の引張力が徐々に増加するため、先頭
端には、あらゆる摩擦に打ち勝つために必要な流れの力
が現れる。
【００８９】図７は図４に示した装置を改良した装置の
駆動部の構成を示す。
【００９０】この装置の大きな改良点は、フィードヘッ
ド７１内に駆動ホイール７７、７８を組み込んだことで
ある。図６を参照して説明したように、粘性による流れ
の力には、流体静力学的な力、すなわち数式４のｆ′が
含まれている。駆動ホイール７７、７８を駆動部に組み
込むと、この力ｆ′が、駆動部内への光ファイバの挿入
に対して抵抗する力になることがわかった。流体静力学
的ポテンシャルとして説明した力ｆ′は、光ファイバを
圧力領域に導入するときに、打ち勝たなければならない
力に相当する。駆動ホイールを圧力空胴７４の中に組み
込むことにより、光ファイバに加わる流体静力学的ポテ
ンシャルに打ち勝つための力が、引張力となる。駆動ホ
イールが駆動部の外に配置された場合には、この力が圧
縮力となってしまうため、光ファイバが撓んでしまう傾
向がある。
【００９１】図７と垂直面またはその他の面で、光ファ
イバに沿って駆動部を分割できるようにしておくと便利
である。空気シール７２、７３は、例えばゴム製のリッ
プや狭いチャネル等が用いられる。
【００９２】この装置の動作について説明する。駆動部
に供給された光ファイバ７６は、駆動ホイールにより、
流体静力学的ポテンシャルに打ち勝つのに十分な力で押
し進められ、ダクトレット１２に沿って供給される。ダ
クトレット１２に流れ込んだ空気の流れは、ダクトレッ
ト１２に沿って光ファイバ７６を引っ張り、光ファイバ
７６を挿通し続ける。これにより、駆動部を管路の二つ
の隣接した部分の間に配置することができ、第一の管路
から出てきた光ファイバを第二の適当なダクトレットに
供給できる。したがって、光ファイバを挿通する場合に
は、二台もしくはさらに多くの駆動部を配置し、それぞ
れ対応する管路に光ファイバを進行させる。
【００９３】光ファイバを滑らかに進行させるために、
ダクトレット内に液体または粉末の潤滑剤を導入するこ
とが望ましい。潤滑剤を導入するには、ダクトレットの
製造時にその内壁に付着させてもよく、光ファイバの挿
通時に吹き飛ばしてもよい。このような潤滑剤として、
例えばタルク粉を用いることができる。
【００９４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明により、既
存の電話ケーブルに新たに光ファイバを挿通できる。こ
のために必要な空間は、例えば一本の光ファイバを挿通
するのであれば、高々直径１０ｍｍ程度の柔軟な管路を
挿通できれば十分である。さらに多数の光ファイバを挿
通する場合でも、必要な空間はわずかである。
【００９５】また、光ファイバに大きな力を加えること
がないので、光ファイバの損傷を防止できる。ケーブル
または管路に継ぎ目がある場合や分岐している場合で
も、光ファイバにジョイントを設ける必要がない。曲が
ったケーブルでも光ファイバを挿通できる。後からの光
ファイバの追加やメンテナンスが容易である。布設用の
設備が安価であるため、初期コストおよびメンテナンス
コストが大幅に引き下げられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電話ケーブル内に設けられる管路の断
面図。
【図２】光ファイバの拡大断面図。
【図３】光ファイバの拡大断面図。
【図４】光ファイバ挿通装置の一例の構成を示す図。
【図５】管路の接合を示す図。
【図６】計算のための説明図。
【図７】光ファイバ挿通装置の他の例の構成を示す図。
【図８】直径２．５ｍｍ、長さ３００ｍの光ファイバに
対する流れの力対圧力のグラフ。
【符号の説明】
１１ 管路 １２、６２ ダクトレット １３ 芯 １４、２１、３１、４６、５５、５６、６４、７６ 光
ファイバ ２２、３２ 光ファイバ芯線 ２３、３４ シース ３３ 補強材 ４１、７１ フィードヘッド ４２ 導出口 ４３ 導入口 ４４、６３ 中空通路 ４５、７５ 空気入口 ４７、４８、７７、７８ 駆動ホイール ４９、６２ チューブ ５１ 幹線 ５２ 枝線 ５３、５３ａ ５４ 管路 ７２、７３ 空気シール ７４ 圧力空胴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ステフアン・アンソニー・キヤシデイ 英国サフオーク・イプスウイツチ・ブラム フオード・エンジエルロード５番地

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電話信号を伝達する導体線が収容された
    電話ケーブルにおいて、 長手方向に沿って管状の進行路を形成する内径が３ない
    し１０ｍｍの一以上のダクトレットを備え、 このダクトレットは、ポリエチレンのシースで覆われた
    直径０．５ｍｍ以上、重さ３．５ｇ／ｍ以下の光ファイ
    バを２００ｍにわたり収容する構造であることを特徴と
    する電話ケーブル。
  2. 【請求項２】 幹線とそれから分岐する枝線とを備え、 この幹線と枝線との分岐点でダクトレットは連続してお
    り、 幹線内のダクトレットから枝線内のダクトレットに沿っ
    て、接合のない連続した光ファイバが挿通された請求項
    １記載の電話ケーブル。
  3. 【請求項３】 ダクトレットの内径は７ｍｍ以下である
    請求項１または２記載の電話ケーブル。
  4. 【請求項４】 ダクトレットはポリエチレン製である請
    求項１ないし３のいずれか記載の電話ケーブル。
  5. 【請求項５】 長手方向に沿って電話信号を伝達する導
    体線および管状の進行路が形成された電話ケーブルの前
    記管状の進行路に光ファイバを挿通する方法において、 前記進行路に挿通すべき軽量で柔軟な光ファイバの先端
    部分を挿入し、 この光ファイバの進行方向に向けて、その進行路の中に
    前記光ファイバの進行速度より大きい流速で気体媒体の
    流れを形成し、その気体媒体の流れにしたがってその進
    行路の中で前記光ファイバを進行させることを特徴とす
    る光ファイバの挿通方法。
  6. 【請求項６】 電話ケーブルは電話信号を伝達する通路
    に沿って既に布設されたケーブルである請求項２記載の
    光ファイバの挿通方法。
  7. 【請求項７】 ケーブルには幹線およびそれから分岐す
    る枝線が設けられ、その幹線および枝線のそれぞれに沿
    って接合のない連続した光ファイバを挿通する請求項６
    記載の光ファイバの挿通方法。
  8. 【請求項８】 進行路はケーブル布設後に挿通された筒
    状で可撓性のダクトレットにより形成される請求項６記
    載の光ファイバの挿通方法。
  9. 【請求項９】 ケーブルの個々のピースより長尺の光フ
    ァイバを挿通する請求項５ないし８のいずれか記載の光
    ファイバの挿通方法。
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