JPH056407U

JPH056407U - 光ケーブル

Info

Publication number: JPH056407U
Application number: JP6204691U
Authority: JP
Inventors: 裕昭佐野; 佳延北山; 弘樹石川; 茂田中; 茂冨田; 裕之秋元
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1991-07-11
Filing date: 1991-07-11
Publication date: 1993-01-29

Abstract

(57)【要約】【目的】細径で可撓性に優れ、かつ、耐側圧性の高い
光ケーブルを実現する。【構成】２心テープ心線１の周囲には、内側シース２
が被覆されている。その上に、高弾性材料の帯３が間隙
を設けて螺旋状に巻き付けられ、さらに、外側シース４
が施された構造となっている。光ケーブルの曲げに対し
ては、帯３の間隙が外側において広がり、内側が狭めら
れることにより、可撓性が得られる。また、帯３が高弾
性材料であることにより外力から内部を保護し、耐側圧
性が良好である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光ケーブル、特に、側面からの把持による途中引留め性など耐側圧性、ならびに、可撓性を要求される少心数で細径の光ケーブルの構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年、光通信技術の発展に伴い光ファイバの利用範囲が非常に広がってきている。この結果、一般加入者系やビル内配線などのネットワークの末梢部にまで光ファイバが利用される場合が生じている。このような末端においては、用途上、１〜４心といった少心数で細径の光ケーブルが必要となってきている。

【０００３】図３（Ａ）は、その一例の断面図であり、ＮＴＴ「研究実用化報告」第３３巻第３号（１９８４年）第５３１〜５４４頁に記載された光屋外線である。図中、３１は光ファイバ心線、３２は抗張力線、３３は支持線、３４はシースである。光ファイバ心線３１は、単心線であり、抗張力線３２には、直径０．３５ｍｍの鋼線が用いられている。

【０００４】この光屋外線では、電柱や家屋等に引留める必要があるため、支持線３３が一体化され、また、引留め部で、光ファイバ心線３１側が、支持線３３側と分離されたりする場合を考慮して抗張力線３２が配置されている。

【０００５】一方、大きな力のかからない屋内用に用いられる光ケーブルとしては、「昭和６１年度電子通信学会総合全国大会講演論文集」第９分冊中の論文番号２１２１に発表されているような、可撓性に優れた作業性の良いコード型光ケーブルも知られている。この光ケーブルは、液晶高分子の一種である高弾性率のエコノール繊維を用いたもので、エコノール繊維は、従来のケブラー繊維と同等以上の機械強度を有している材料である。

【０００６】図３（Ｂ）は、その断面図であり、光ファイバ心線３１には、ＧＩ型光ファイバにシリコーン樹脂を被覆し、直径０．９ｍｍにナイロン心線化したものである。その周りに、エコノール繊維３５で補強して、ＰＶＣのシース３６を施したものである。

【０００７】上述したような光ケーブルは、耐張力性は良好であるが、耐側圧性については、問題を残している。

【０００８】耐側圧性に優れたケーブルとしては、「日立電線」Ｎｏ．９（１９９０−１）第３７〜４０頁に記載された図３（Ｃ）に示されるような金属管入りファイバが知られている。金属管３７には、内径０．７〜１．０ｍｍ、肉厚０．１〜０．１５ｍｍのステンレス管を用い、単心の光ファイバ心線３１を収納したものである。

【０００９】図３（Ａ）で説明した光屋外線を加入者用光ケーブルとして用いる場合の端末の接続は、融着接続が行なわれる。したがって、光ケーブルは、必要長さに一致するよう切断されて用いられた。融着接続作業は、光ファイバ自体が非常に細く、特に、シングルモードファイバ等は、コア径が１０μｍと小さく、これを正確に突き合わせて融着するのは、難しい作業であり、所要時間、コストともに非常に大きいものであった。このために、あらかじめ両端にコネクタを取り付けておき、これをワンタッチで接続する方法が開発されてきている。

【００１０】しかしながら、両端にコネクタを付けた光ケーブルを用いる場合、特に、加入者系など使用される環境が広い範囲である場合、光ケーブルをそれぞれの布設場所に合わせて製作することは難しく、さらに、ケーブル断面が異形であり、しかも、大きいため余長の収納場所が問題であった。また、ケーブル断面が異形であるため、ドラム巻き状態で伝送特性を測定することができず、特性保証上の問題があった。

【００１１】これに対し、図３（Ｂ）で説明したコード型の光ケーブルは、細径で可撓性が高く、余長収納の面では有用であるがその反面、側圧に弱く引留めが難しい欠点があった。

【００１２】一方、図３（Ｃ）で説明した金属管入りの光ケーブルは、耐側圧特性には優れているが、曲げ難く、可撓性に乏しい上、曲げた状態の癖が付き易く、これを再度延ばした場合には、コイル状に繰り出されるという欠点があった。

【００１３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、上述した事情に鑑みてなされたもので、これら従来の光ケーブルの欠点を踏まえ、細径で可撓性に優れ、かつ、耐側圧性の高い光ケーブルを実現することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、光ケーブルにおいて、被覆層として、高弾性材料の帯が重なることなく間隙をもって巻付けられた層を有することを特徴とするものである。

【００１５】

【作用】

金属管等の高弾性材料の管を曲げた場合には、曲げられた部分の外側部では、管は伸張させられ、内側部では圧縮される。したがって、管を曲げる場合には、大きな力を必要とする。

【００１６】本考案の光ケーブルは、被覆層として、高弾性材料の帯が重なることなく間隙をもって巻付けられた層を有する。この光ケーブルを曲げた状態を図２に示す。なお、図では、帯の状態を分かりやすくするために、内側シース層２と帯３とを図示し、帯３の上の層は図示を省略した。図からも明らかなように、曲げられた光ケーブルの外側部では、帯３の間隙が広がり、内側部では帯３の間隙が狭められている。このように、光ケーブルを曲げるために必要な力は、高弾性材料の帯を伸張させることに使われるわけでないため、小さな力で光ケーブルを曲げることができる。

【００１７】また、帯の間隙部は、シース用のプラスチック材料が入り込んだり、または、空隙とされているから、光ケーブルを、曲げたり、伸ばしたりする場合には、速やかに形状を変えることができ、しかも、変形前の形が残るようなことはない。これは、高弾性体材料である帯の変形が小さい状態で、曲げ伸ばしを行なうことができるためである。

【００１８】一方、用いられる帯が高弾性材料であり、これが巻き付けられているため、充分な耐側圧性をもたせることができる。

【００１９】

【実施例】

図１は、本考案の光ケーブルの一実施例の説明図である。図中、１は心線、２は内側シース、３は高弾性材料の帯、４は外側シースである。この実施例では、心線１として２心テープ心線を用いた。心線１の周囲には、内側シース２が被覆され、その上に、高弾性材料の帯３を間隙を設けて螺旋状に巻き付け、さらに、外側シース４が施された構造となっている。高弾性材料の帯としては、ステンレスなどの金属材料等を用いることができる。

【００２０】具体例について説明する。クラッド径が１２５μｍのシングルモード光ファイバ２本を紫外線硬化型樹脂により集合し、幅０．７ｍｍ、厚み１．４ｍｍの楕円形の２心テープ心線を製作し、この上に、塩化ビニール樹脂を押出し被覆し、外径１．６ｍｍの真円形の内側シース層を形成した。この外側に、帯幅３ｍｍ、厚み８０μｍ、弾性率２×１０⁴ｋｇ／ｍｍ²、ＳＵＳ３１６のステンレス帯を、間隔を１．２ｍｍ空けるよう巻き付けた。さらにその上に、塩化ビニール樹脂を外側シースとして被覆し、最終の外径を２．５ｍｍに仕上げた。

【００２１】この光ケーブルを直径２０ｍｍのマンドレルに巻き付けた。巻き付けは手作業により行なったが、非常に容易であった。また、手で引いて伸ばすだけで真直に伸ばすことができ、従来の金属管入り光ファイバのような巻き癖が残るといった問題が生じることはなかった。

【００２２】高弾性材料の帯を巻き付ける際の間隙幅は、帯の幅と厚み、帯の材料、要求される曲げ径、要求される側圧特性等により決定される。例えば、直径が１〜５ｍｍ程度の細径の光ケーブルであれば、通常要求される最も厳しい曲げ径である光ケーブルの直径の１０倍程度を直径とする円形の曲げに耐えるためには、間隙幅としては、帯幅の５％以上が必要である。一方、布設時の張力に対し、引留め箇所で耐え得る側圧特性を確保するためには、この間隙幅は狭い方が望ましい。

【００２３】例えば、通常の光ケーブルに加わる最大張力１０ｋｇを、４ｃｍの長さの部分で引留める場合を想定した。この場合は、引留め部分は、２．５ｋｇ／ｃｍの側圧を受けることになり、この側圧を、シングルモード光ファイバを用いた２心テープ心線に、内側シース径３００μｍ、外側シース４５０μｍのシースを施した図１に示す構造の光ケーブルを用いて受ける場合を実験した。帯の弾性率と厚みを変えて、光ファイバに加えられる側圧によって０．２ｄＢ以上の有意な伝送損失の生じる間隙幅をプロットすると、図４に示すように変化することが我々の実験により確認されている。

【００２４】すなわち、図４は、横軸に帯の厚みｔ（μｍ）、縦軸に（間隙幅／帯幅）の最大値α（％）をとり、各点は、上述した伝達損失変化が０．２ｄＢ以下となる実測値を示す。図４において、ａ〜ｄは、弾性率Ｅ（ｋｇ／ｍｍ²）が異なる材料のデータであり、ａは、鋼またはステンレスで、Ｅ＝２００００ｂは、銅で、Ｅ＝１３０００ｃは、アルミニウムで、Ｅ＝７０００ｄは、ポリスチレンで、Ｅ＝０．４の材料での実測値のグラフである。

【００２５】ここで、最小曲げ径として、光ケーブルの直径の１０倍を維持することを条件とすると、上述したように、間隙幅は帯幅の５％であることが必要である。したがって、図４において一点鎖線で示すαが５％の値から、実験結果を示す各線の値までの間になるように間隙幅を設定すれば、良好な耐側圧性と曲げ特性が得られることがわかる。

【００２６】この実験結果をまとめると、各グラフの実験式は、ａは、α＝８０＋０．４ｔｂは、α＝４５＋０．２６ｔｃは、α＝１５＋０．１４ｔｄは、α＝−１８＋０．０８ｔとなる。

【００２７】これらの結果より、 α≦｛（Ｅ／２００）−２０｝＋｛（Ｅ／５００００）×ｔ｝の範囲が、光ファイバに加えられる側圧による伝送損失が０．２ｄＢ以下である間隙幅を与える実験式であるということができる。

【００２８】なお、光ケーブル径、特に、内側シース径が上記した例より小さい場合には、光ケーブルの断面積に対して高弾性材料の帯部の占める割合がより高まるため、同じ帯厚に対して許容される間隙は、より広がる方向になり、図４の実験式に示される範囲ならば十分な耐側圧性を得ることができる。また、加えられる側圧がより大きい条件の場合には、帯の弾性率を側圧比に応じて小さい値に換算すれば、ほぼ妥当な間隙幅の設計値を得ることができる。

【００２９】本考案においては、高弾性材料の帯を用いたために、外力が光ケーブル内部に伝えられることはない。したがって、内部に収納される光ファイバ心線は、上述した実施例におけるような２心テープ心線に限られるものではなく、単心線、単心線集合体等、適宜の光ファイバ心線に適用できるものである。また、収納される光ファイバ心線がテープ心線のように非円形の場合には、そのままの形状で被覆すると側圧の加わる方向により耐側圧特性が大きく変化するから、好ましくない。したがって、実施例に示すように、内側シースの断面を真円に近くなるような被覆層として形成するのがよい。

【００３０】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案の光ケーブルは、可撓性と耐側圧性のいずれにも優れた特性を示すため、余長の収納や細かい曲がりがある配線系へ適用でき、なおかつ、配線の途中において側圧がかかる、例えば、途中引留めの要求されるような用途に用いると有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の光ケーブルの一実施例の説明図であ
る。

【図２】本考案の光ケーブルを曲げた状態の説明図であ
る。

【図３】従来の光ケーブルの種々の構造を示す断面図で
ある。

【図４】本考案の光ケーブルの帯部の特性の実験結果を
示す線図である。

【符号の説明】

１心線２内側シース３高弾性材料の帯４外側シース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者石川弘樹神奈川県横浜市栄区田谷町１番地住友電気工業株式会社横浜製作所内 (72)考案者田中茂神奈川県横浜市栄区田谷町１番地住友電気工業株式会社横浜製作所内 (72)考案者冨田茂東京都千代田区内幸町一丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (72)考案者秋元裕之東京都千代田区内幸町一丁目１番６号日本電信電話株式会社内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】【請求項１】被覆層として、高弾性材料の帯が重なる
ことなく間隙をもって巻付けられた層を有することを特
徴とする光ケーブル。