JPH0778566B2

JPH0778566B2 - 光ファイバ入り金属管の接続部

Info

Publication number: JPH0778566B2
Application number: JP62249924A
Authority: JP
Inventors: 信男荒木; 清水横井; 忠美足立; 敏也壬生; 和文田畑
Original assignee: 日鐵溶接工業株式会社
Priority date: 1987-10-05
Filing date: 1987-10-05
Publication date: 1995-08-23
Anticipated expiration: 2010-08-23
Also published as: JPH0192705A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は金属製被覆管内に光ファイバが挿通された光
ファイバ入り金属管（すなわち、光ファイバ心線、光フ
ァイバコードまたは光ファイバケーブル）の接続部に関
する。

この発明における光ファイバとは、コアとクラッド層か
らなるファイバ素線、このファイバ素線に合成樹脂、金
属、セラミックスなどでコーティングしたもの、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
のをいう。また、被覆管とは鋼、銅、鉛、アルミニゥム
その他の金属管をいう。

（従来の技術）架空、海底、地下などに延設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持たせるために金
属管などで被覆して用いられることがある。たとえば、
近年広く用いられるようになった光通信ケーブルは、光
ファイバが強度的に弱いことから、金属製被覆管に挿通
された光ファイバが要求されるようになって来ている。

また、海底光ケーブルのように長距離間に延線されるも
のでは、光ファイバ入り金属管どうしが接続される。こ
のような接続では、接続部において被覆管どうしの間に
若干の隙間が生じ、隙間を補うために接続管あるいは接
続筒を介して被覆管を接続する。光ファイバ入り金属管
どうしの接続として、たとえば実開昭59-33015号公報あ
るいは実開昭59-136609号公報で開示された光ファイバ
の接続部がある。

実開昭59-33015号公報で開示された接続部は、光ファイ
バケーブルの接続部分が接続筒を介して被覆され、接続
筒と光ファイバケーブルのシースとの接続部が溶着また
は溶接により一体化されている。また、実開昭59-13660
9号公報で開示された接続部は、接続する被覆管の外径
より僅かに大きい内径を有する金属スリーブを被覆管の
対向する接続端に掛け渡して係合部を被覆管に重ね合
せ、係合部の突起を被覆管に食い込ませて圧着固定し、
さらに被覆管と金属スリーブの継目をはんだシールして
いる。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、従来の光ファイバ入り金属管の接続部には、次
のような問題がある。

長尺の光ファイバ入り金属管は、取扱いを容易にするた
めにリールあるいはスプールにコイル状に巻き取られ
る。このとき、上記従来の光ファイバ入り金属管の接続
部は被覆管の部分よりも外径が大きくなっている。この
ために、光ファイバ入り金属管をリールなどに整列させ
て巻き取った場合に接続部が出っ張り、巻取り作業の妨
げとなっていた。また、光ファイバ入り金属管を延ばし
てリールなどから繰り寄せたりする場合、接続部が障害
物に引っ掛かって被覆管が損傷し、あるいは断線してい
た。

接続管の長さは接続する被覆管の間の間隔に正確に合わ
せるなければならない。接続管の長さが被覆管の間隔よ
り短すぎれば、被覆管と接続管との間に隙間が生じてシ
ール溶接時に溶落ちが生じやすい。また、接続管の長さ
が長すぎれば、接続後に光ファイバに過大な張力が加わ
る。これら溶落ちあるいは過大な張力は、光ファイバを
損傷する。一方、光ファイバ入り金属管の接続は現場作
業が多く、接続管の長さを接続する被覆管の間の間隔に
正確に合わせために、多くの手間を要していた。

さらに、接続部を溶接する際に、溶接熱によって光ファ
イバが過熱されることがある。光ファイバが過熱される
と、伝送効率および強度が低下する。

そこで、この発明は光ファイバ入り金属管をリールある
いはスプールに支障なく巻き取り、あるいはリールなど
により巻き戻すことができ、接続管の長さの調整が容易
であり、さらに接続溶接時に光ファイバの過熱を防ぐこ
とができる光ファイバ入り金属管の接続部を提供しよう
とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

第１の発明による光ファイバ入り金属管の接続部は、接
続管が被覆管とほぼ同外径である第１短管および第２短
管の対よりなり、接続管の長さが調整可能なように第１
短管の案内穴に第２短管の筒状摺動部がはめ合い、被覆
管の端部と接続管の端部との接合部および両短管の継目
がそれぞれシール溶接されている。

接続管は光ファイバが挿通された被覆管と同材質の金属
で作ることが好ましい。

シール溶接は、通常の融接、圧接、あるいはろう接によ
り行なう。融接としてはプラズマアーク溶接、レーザ溶
接、光ビーム溶接、電子ビーム溶接、ティグアーク溶
接、ガス溶接、抵抗溶接方法などが利用できる。

第２の発明による光ファイバ入り金属管の接続部は、上
記第１の発明による接続部において、裏当て断熱材が被
覆管および接続管内に被覆管および接続管に掛け渡され
るようにして挿入されている。裏当て断熱材の形状は管
状とし、また被覆管および接続管内に破砕した裏当て断
熱材が飛散しないようにアルミ箔などで内張りするのが
よい。裏当て断熱材は一体ものにする他長手方向に分割
してもよい。また、裏当て材は溶接個所に密着すること
が望ましく、このために裏当て断熱材表面にガラスウー
ルなどを薄く付着させておくとよい。裏当て断熱材は硅
砂、アルミナ、ジルコンサンド、マグネシア、コージラ
イト等の金属酸化物を主成分とした混合物で作られ、あ
るいは混合物の被膜でアルミ管などの表面を覆うように
してもよい。

（作用）光ファイバ入り金属管どうしは、次ぎのようにして接続
される。

まず、被覆管端から光ファイバを露出させる。ついで、
接続管の第１短管をこれに対向する被覆管に突き合せ、
第１短管にはめ合わせた第２短管を押し込んで接続管を
縮め、光ファイバ接続のための空間をあける。この状態
で、露出した光ファイバどうしを接続する。つぎに、第
１短管から第２短管を引き出して接続管を延ばし、第２
短管をこれに対向する被覆管に突き合わせる。これよ
り、露出していた光ファイバは接続管により覆われる。
そして、被覆管の端部と接続管の端部との接合部および
両短管の継目をシール溶接する。上記のように接続管の
長さは調節可能である。

接続管は被覆管とほぼ同外径であり、両管の接続部はシ
ール溶接されている。したがって、光ファイバ入り金属
管をリールなどに巻き取ったり、リールなどから巻き戻
したりする場合、接続部は出っ張りとならず、光ファイ
バ入り金属管や障害物に引っ掛かることはない。

また、裏当て断熱材は、溶接時において溶融金属の溶落
ちおよび光ファイバの過熱を防ぐ。

（実施例）第１図は第１の発明の一実施例であり、光ファイバ入り
金属管の接続部８を拡大して示している。

光ファイバ１は石英ガラス素線（径125μｍ）にシリコ
ン樹脂を一次コーティングし、ウレタン樹脂を二次コー
ティングしたもので、直径は0.4mmである。左右の光フ
ァイバ１は接合部２で加熱融着されている。

光ファイバ１が挿通された被覆管5,6は、外径1.1mm、内
径0.8mmのステンレス鋼管（SUS304）よりなり、長さは5
kmである。

接続管11は第１短管12および第２短管16からなってい
る。第１短管12は一端から開口する案内穴13を有してお
り、他端から短い筒状の係合部14が突出している。第２
短管16は一端に筒状の摺動部17を有し、他端から短い筒
状の係合部18が突出している。上記係合部14,18は被覆
管5,6の内側にきっちりはめ合う。接続管11も外径1.1m
m、内径0.7mmのステンレス鋼管（SUS304）よりなってい
る。案内穴13および摺動部17の長さは、光ファイバ１を
被覆管5,6から露出させた長さより若干長い。

被覆管5,6と接続管11との接合部および第１短管12と第
２短管16との継目は、あとでシール溶接Ｓされる。

第２図は第２の発明の一実施例であり、光ファイバ入り
金属管の接続部８を拡大して示している。第１図に示す
実施例の要素と同じものには同一の参照符号を付け、そ
の説明は省略する。

接続管11を引き延ばしたとき、第１図に示すように第２
短管16の摺動部17は外径が被覆管5,6の外径より小さ
く、落ち込んでいる。そこで、この実施例では落ち込ん
だ摺動部17に補填リング21をはめ合わせている。補填リ
ング21は第３図に示すようにリング軸方向に沿ってスリ
ット22が切ってあり、拡径可能となっている。摺動部17
に補填リング21をはめ合わせたのち、スリット22はシー
ル溶接Ｓされる。

また、裏当て断熱材25が5,6および接続管11内に被覆管
5,6および接続管11に掛け渡されるようにして挿入され
ている。裏当て断熱材25は、厚さ0.02mm、外径0.6mmの
アルミ管の外側に、アルミナを主成分とした混合物の微
粉を塗布し、焼結して形成した高融点層を備えている。
裏当て断熱材25の厚さは0.07mmで、外径0.7mmである。

ここで、光ファイバ入り金属管の接続方法について説明
する。

第４図は第２図に示す接続部８を形成する手順を示して
いる。

まず、被覆管5,6端から接続に必要な長さだけ光ファイ
バ１を露出させる。ついで、接続管11の第１短管12をこ
れに対向する第１被覆管５に突き合せ、この短管12に第
２短管16を押し込んで接続管11を縮め、光ファイバ接続
のための空間をあける。ついで、光ファイバ１を裏当て
断熱材25の内部に通しながら裏当て断熱材25を第１被覆
管５に挿入し、これも光ファイバ１の露出個所を覆わな
いように後退させる。また、第２短管16に対向する第２
被覆管６の外側に補填リング21を広げて挿入する。

以上のようにして接続準備が終ったならば、光ファイバ
１の接合部２を加熱し、光ファイバを接続する。つい
で、裏当て断熱材25を第１被覆管５から引き出し、第２
被覆管６に裏当て断熱材25の長さの４分の１だけ挿入す
る。また、第１短管12から第２短管16を引き出して接続
管11を延ばし、第２短管16を第２被覆管６に突き合せ
る。これにより、露出していた光ファイバ１は接続管11
により覆われる。さらに、補填リング21を第２被覆管６
から滑らせて第２短管16の摺動部17に落し込む。そし
て、充填リング21のスリット22をシール溶接Ｓしたあ
と、被覆管5,6の端部と接続管11の端部との接合部およ
び両短管12,16の継目をシール溶接する。この実施例で
は、第５図に示すようにトーチ33から電極34の周囲にシ
ールドガスＧを供給しながら、プラズマアーク溶接によ
りシール溶接Ｓを行なった。溶接条件は次ぎの通りであ
る。

溶接電流：平均0.68A パルス周波数:3Hz シールドガス:Ar＋７％Ｈ₂ 5l/min 電極径:1mm 溶接入熱:600〜750J/cm 溶接速度:2.5〜3.5cm/min 溶加材：なしなお、第５図に示すように被覆管5,6および接続管11を
冷却チャック36により保持した。冷却チャック36の本体
37は、内部に設けられた流路38に冷却水が通され冷却さ
れる。このために、溶接部近傍は冷却されるので、過大
な溶接熱で被覆管5,6あるいは接続管11に穴があいた
り、溶落ちを生じたりすることはなく、また光ファイバ
１の過熱も防止される。

つぎに、他の実施例について説明する。

上記実施例では、シール溶接をプラズマアーク溶接によ
り行なったが、これら溶接の代わりにろう付を用いるこ
ともできる。

第６図はろう付による接続方法の説明図である。この方
法では、電気抵抗加熱を利用してろう付けする。すなわ
ち、電極42で被覆管5,6を挟み、接合部および継目を加
圧した状態で、電極41より加熱電流を供給する。接合
部、継目およびスリット部に置いたろう材Ｌが溶融し、
接合部、継目およびスリット部内に毛細管現象で流れ込
む。場合によっては電極42間が赤熱することがあるの
で、突合せ部およびスリット部を不活性ガスでシールす
るのが好ましい。また、過熱を防ぐために電極や保持金
具などを水冷するようにしてもよい。このろう付による
接続方法は現場で簡便にできる利点がある。

この発明は上記実施例に限られるものではなく、たとえ
ば管内への光ファイバ１の供給は、１本のみに限らず管
内径と光ファイバ１径との関連で複数本でも可能であ
る。

（発明の効果）この発明の光ファイバ入り金属管の接続部は、光ファイ
バが挿通された被覆管をこれとほぼ同径の金属接続管を
介して溶接接続する。したがって、被覆管に接続管を重
ねた従来の接続部とは異なり、接続部において管径の差
がなく、滑らかである。この結果、特に細径、長尺の光
ファイバ入り金属管では、線材として取扱いが容易とな
る。すなわち、光ファイバ入り金属管をスプールなどに
巻いて収納する際、被覆管に凹凸がないため整列巻が可
能になる。また、光ファイバ入り金属管を伸ばして繰り
出したり、繰り寄せたりする際に障害物があっても円滑
に乗り越えられ、引っ掛かって断線することがなく、作
業能率は向上する。

また、接続管は伸縮可能であるので、接続する被覆管間
の間隔の変化に追従してギャップを生じることなく両管
を接続することができる。

さらに、接続部に裏当て断熱材を設けることにより、溶
接時において溶落ちおよび光ファイバの過熱を防ぐこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の実施例であり、光ファイバ入り金
属管の接続部の拡大図、第２図は第２の発明の実施例で
あり、光ファイバ入り金属管の接続部の拡大図、第３図
は補填リングの斜視図、第４図は光ファイバ入り金属管
の接続方法を説明する図面、第５図は上記接続方法に用
いられるチャックの断面図、および第６図は光ファイバ
入り金属管をろう付により接続する方法の説明図であ
る。１……光ファイバ、5,6……被覆管、８……接続部、11
……接続管、12……第１短管、13……案内穴、16……第
２短管、17……摺動部、21……補填リング、22……スリ
ット、25……裏当て断熱材、33……溶接トーチ、36……
チャック、41……電源、42……電極、Ｌ……ろう材、Ｓ
……シール溶接部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者壬生敏也東京都中央区築地３丁目５番４号日鐵溶接工業株式会社内 (72)発明者田畑和文千葉県習志野市東習志野７丁目６番１号日鐵溶接工業株式会社習志野工場内 (56)参考文献特開昭56−89708（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−14207（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−84607（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−121013（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−50204（ＪＰ，Ａ) 実開昭59−136609（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−46505（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ファイバが隙間をもって金属製被覆管内
に挿入された光ファイバ入り金属管どうしが金属製接続
管を介して接続された接続部において、前記接続管が被
覆管とほぼ同外径の第１短管および第２短管の対よりな
り、接続管の長さが調整可能なように第１短管の案内穴
に第２短管の筒状摺動部がはめ合い、被覆管の端部と接
続管の端部との接合部および両短管の継目がそれぞれシ
ール溶接されていることを特徴とする光ファイバ入り金
属管の接続部。
【請求項２】光ファイバが隙間をもって金属製被覆管内
に挿入された光ファイバ入り金属管どうしが金属製接続
管を介して接続された接続部において、前記接続管が被
覆管とほぼ同外径の第１短管および第２短管の対よりな
り、接続管の長さが調整可能なように第１短管の案内穴
に第２短管の筒状摺動部がはめ合い、被覆管の端部と接
続管の端部との接合部および両短管の継目がそれぞれシ
ール溶接されており、管状裏当て断熱材が被覆管および
接続管内に被覆管および接続管に掛け渡されるようにし
て挿入されていることを特徴とする光ファイバ入り金属
管の接続部。