JPH0814648B2

JPH0814648B2 - 光ファイバケーブルの製造方法

Info

Publication number: JPH0814648B2
Application number: JP61216959A
Authority: JP
Inventors: ホートンイアン
Original assignee: エステイ−シ− ピ−エルシ−
Priority date: 1985-09-14
Filing date: 1986-09-12
Publication date: 1996-02-14
Anticipated expiration: 2011-02-14
Also published as: DE3650256D1; US4859025A; NZ217514A; DE3650256T2; JPS6280611A; EP0216548B1; ES2003870A6; EP0216548A3; CA1277163C; EP0216548A2; AU6269186A; CN86106536A; IN170223B; CN1015571B; AU590797B2; ATE119681T1

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は光ファイバケーブルに係り、特に光ファイバ
を有する支間距離の長い架空ケーブルに関する。

従来の技術光ファイバを有する架空ケーブルに使用する様々なケ
ーブルの設計が提案されている。これらのケーブルは例
えば架空送電線のアース線として使用される。架空送電
線を布設する際送電線ルートを遠距離通信の目的で使用
するのが便利で、すでに送電線のアース線を介して通信
システムを構成することが提案されている。例えば英国
特許第2029043B号は遠距離通信用の光ファイバケーブル
を有する送電線用架空アース線を記載している。

光ファイバケーブルがアース線に設けられている既存
の送電ルートに光ファイバケーブルを設けるには３つの
案が可能である。第１の案は既存の標準的なアース線を
英国特許第2029043B号に記載の如き光ファイバアース線
でおきかえることである。第２の案は光ファイバケーブ
ルをシステムが使用している電力導体で包んでやること
である。また第３の案は自己支持する光ファイバ架空ケ
ーブルを既存のシステムを支持しているパイロンから懸
架して布設することである。しかし、第１及び第２の案
は高価につきまた不便でもあり、上記の変更作業中送電
を完全に停止しなければならない問題点を有する。

第３の案はより満足できる解決策を与える。しかし、
金属要素を含んだケーブルを設けるのは送電システムの
送電線の近傍に別の電気導体ケーブルが存在することに
なるため既存のシステムの動作の一部に悪影響を与える
可能性がある。そこで非金属製光ファイバケーブルが必
要とされる。かかるケーブルは既に提案されている。こ
の公知の架空光ファイバケーブルはドイツのスタンダー
ドエレクトリックローレンツ社によって製造されて
おり、抗張力部材として作用する、製造時に光ファイバ
束の周囲に形成されるガラス繊維強化管によって囲まれ
たらせん状にレイアップされた光ファイバパッケージよ
りなっている。

発明が解決しようとする問題点かかるケーブルは既存の送電システムに自己支持遠距
離通信リンクを形成するには有効であるが、ケーブルの
値段の点やファイバに使用中に加わる損傷を軽減するの
に必要なファイバの余裕が限られているなどの点で問題
点を有している。

本発明の目的は安価に製造でき、容易に使用できる金
属を含まない架空光ファイバケーブルを提供するにあ
る。

問題点を解決するための手段本発明は長い支間距離に適した架空光ファイバケーブ
ルであって、該ケーブルは、中心長手方向軸と該コア部
材に沿って延在する単一の開口スロットとを有する細長
いコア部材と、該スロット内でファイバの長さに余裕が
あるように該スロット内に配置された少なくとも一本の
光ファイバと、該スロットを閉鎖する手段とを含んでお
り、該コア部材が該スロット及び該中心長手方向軸を通
る面内で屈曲されたときに、該スロットは該スロットの
底部が該スロットの開口と該コア部材の中立軸との間に
あるような深さであることを特徴とする光ファイバケー
ブルを提供する。

本発明はさらに、長い支間距離に適した架空光ファイ
バケーブルの製造方法であって、該方法は、中心長手方
向軸と該コア部材に沿って延在する単一の開口スロット
とを有する細長いコア部材を準備し、該スロット内でフ
ァイバの長さに余裕があるように少なくとも一本の光フ
ァイバを該スロット内に供給し、供給手段により該スロ
ットを閉鎖する段階を含んでおり、該コア部材が該スロ
ット及び該中心長手方向軸を通る面内で屈曲されたとき
に、該スロットは該スロットの底部が該スロットの開口
と該コア部材の中立軸との間にあるような深さであり、
少なくとも一本の光ファイバを供給段階の後に、該スロ
ットが中立屈曲軸の半径方向外側に配置されて該コア部
材を該面内で屈曲することによりファイバの余裕が設け
られ、それにより該スロットを一時的に長手方向に伸ば
して該コア部材をまっすぐにし、該スロットをその最初
の長さに戻すことを特徴とする光ファイバケーブルの製
造方法を提供する。

本発明はさらに、長手方向に沿ったスロットを表面に
形成された抗張力部材を設け、平行に隣接して保持され
た複数の光ファイバを内側に含むリボン状の要素を形成
し、該リボン状の要素をコアのスロット中に全体が完成
した状態において要素に余裕が生じるように設け、該コ
アを外被中に納めて該要素をスロット中に保持する段階
よりなる光ファイバケーブルの製造方法を提供するにあ
る。

スロットは底が平坦でリボン状の光ファイバ要素が平
坦な底の上に設置でき、またスロットの幅は該底の幅と
同様になるように形成するのが好ましい。

また、互いに上下に平らに重ねられる２つのかかるリ
ボン状光ファイバ要素を設けるのが好ましい。

さらに、コア部材はガラス繊維強化プラスチック棒よ
り形成するのが好ましい。かかる棒の外径は例えば10mm
に選ばれる。このガラス繊維強化プラスチックはE,S,R
あるいはＴガラスを使用し、ポリエステル，ビニルエス
テルあるいはエポキシ系樹脂と組合わされる。

コア部材はプルトルージョン技術によって形成するの
が非常に好ましい。

実施例以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。

第１図においてＣ字形断面を有する均質な材料よりな
る非導電性スロット付きコア１はガラス繊維強化プラス
チックよりなり、プルトルージョン過程あるいはそれに
類似の過程で作られる。このコアはまた弾性率が少なく
とも40000N/mm²ありケーブルの抗張力部材及び鎧装を形
成しうる他の非金属製繊維強化複合材料より形成しても
よい。例えば繊維はアラミド樹脂繊維（例えばケブラー
登録商標）や炭素繊維でもよい。樹脂はポリエステル系
材料である。ガラス繊維強化材料の弾性率は少なくとも
40000N/mm²はあり、通常45000N/mm²の程度で、この値は
Ｅ級ガラスを使うことで達成できる。しかし、弾性率が
高くなればそれだけ良い結果が得られる。Ｔ級ガラスを
使用することで70000の弾性率が得られている（日
本）。

コア１のスロット２はまっすぐ伸びており、コアがキ
ャプスタン９の周囲で曲げられる際ファイバに余裕を設
けるため外側に位置するように構成される。この構成は
第４図に関連して後で詳細に説明する。スロット２は管
3A中に緩く収納された光ファイバ３を受入れる。Ｃ字形
断面コア１の外側には縦長テープ13、織物ヤーン包装体
バインダ15及び押出成型された外被14が設けられる。上
記構成により光ファイバ３がスロット２中に保持され
る。また必要に応じてスロットを塞ぎ光ファイバ３がス
ロット２の中で動くのを防止する充填材５（破線で示
す）を設けてもよい。この場合はテープ13は不要であ
る。

ケーブルを製造する際完成したケーブルにおいてスロ
ット２中のファイバが長さの余裕を有するようにするこ
とが重要である。これは第３及び第４図の好ましい実施
例に示す如く、ブレーキ８により制動を受ける貯蔵リー
ル７からＣ字形コア１をキャプスタン９を経て貯蔵ドラ
ム10へ送り出すことで実現される。方位決め用のダイ11
がスロット２に係合し、スロットがキャプスタン上で半
径方向上外側に向いた状態で維持されるようにする。ま
たコアは曲げられるとスロットを外側に位置させる自然
の傾向をも有する。キャプスタン９の外径はケーブルの
設計最小屈曲直径にほぼ等しいか近い。コア１がキャプ
スタン９に向って送られる際前記の如く管中に収められ
た光ファイバ3,3Aが供給リール12から供給され、さらに
リール13Aから縦方向にポリエチレンテープ13がテープ
両側が重なるように供給され取付けられる。縦長テープ
13の上からはポリエステル材料よりなるバインダ15が位
置16においてらせん状に巻着される。この部分的に外装
されたコア１はキャプスタン９を通される。このキャプ
スタン９の外径は前記の如くケーブルの設計最小屈曲直
径に近く、径8mmのコアでは0.6m程度、径12mmのコアで
は1.5m程度である。コア１はキャプスタンの回りに１〜
４回巻回されその際ケーブル中のファイバに長さの余裕
が生じる。次いで紫外線に対して安定な低密度ポリエチ
レン外被14が位置14Aでらせん状に巻着されたバインダ
の上に押出され、縦長テープ13と一体化し、複合外被が
締着される際などにコア１に対してずれることが防止さ
れる。

管に収められたファイバの供給リール12とキャプスタ
ン９との間の距離は短かく１〜２メートルに維持される
が、この距離はファイバがキャプスタンにより余分に引
張られ、かつキャプスタンの周囲で逆戻りしないならば
もっと長くできる。

この管に収められたファイバに生じる長さの余裕はコ
ア１のスロット２中の光ファイバ3Aの円周差に起因す
る。ファイバの長さの余裕は先行の過程においてファイ
バ３が管3A中に設けられる際にも管3Aがファイバ３の周
囲に押出された後これを注意深く冷却・乾燥し、収縮さ
せてやることで増大できる。第３図に示すようにコア１
の中立軸1Aがスロット２の底部より下にある場合管に収
められた光ファイバ3Aは長くなり、ケーブルが使用の際
まっすぐに伸ばされるとこの長くなった分が余裕分とし
て得られる。

ケーブルがキャプスタン９を離れてまっすぐに伸びる
とケーブルのスロットのある上側部分は収縮する一方ス
ロットの反対側の下側部分は伸びる。ケーブルはその質
量中心の回りで回転ないし屈曲され、その際スロット中
に設けられた光ファイバ要素がゆるみ、長さに余裕が生
じる。しかし、このためにはこの「余裕分」に相当する
ファイバがキャプスタンに沿ってケーブルが送られる際
逆戻りしてはならない。このためには十分なまさつ力あ
るいは大きな接触域が必要とされる。この長さの余裕は
ケーブルをキャプスタン９の回りで360゜すなわち１回
巻回することで得られるが、キャプスタン９と巻取りド
ラム10との間の直線部分でのファイバの逆戻りを防ぎフ
ァイバの長さの余裕がここで減少するのを防ぐには、2,
3ないし４回の巻回が必要なことが見出された。巻取り
ドラム10はキャプスタンより大きく、リール７と同程度
の寸法で外径は例えば1.2〜1.7mm程である。スロット中
で生じるファイバ要素の長さの余裕はスロットの底とコ
ア１の中立軸との間の距離で定められる。この距離が長
くなればなる程得られる長さの余裕もこれに比例して増
大する。

コア１が曲率半径γで曲げられると（第３図）スロッ
トの底とコア１の中立軸との距離をａ、光ファイバ要素
の中心線とスロットの底との距離をｂとして光ファイバ
要素は曲率半径γ＋ａ＋ｂで曲げられることになる。こ
の場合円周の差は式｛２π（γ＋ａ＋ｂ）−２πγ｝/2πγ ＝（ａ＋ｂ）／γ で与えられる。

そこでγがコア１の最小屈曲半径であって例えば300m
m、ａ＋ｂが1mmである場合長さのたるみは1/300＝0.003
3＝0.33％となる。

これはケーブルが耐え得る最大引張応力の２倍以上に
相当する。

このファイバの長さの余裕は符号13,15及び14で示し
たバインダ及びテープにより保持される。

コア１には寸法が２種類ある：その一は結氷する恐れ
のない例えばスーダンやインドなどの地域用のパイロン
の間隔が1100〜1400フィートのケーブルに適したコアで
8mmの外径を有する；その二は結氷の可能性のある例え
ば英国などの地域用のコアで外径12mmである。当面計画
しているコアの最大径は14mmである。8mm寸法のコアで
はスロットの深さは4mm,幅は3mmであるが最適なのは幅
2.5mmである。12mm寸法のコアではスロットの深さは４
〜6mm,幅は2.5〜3.2mmである。

スロット中には４〜６本のファイバ３が収納され（こ
の数は10本程度まで可能である）、これらのファイバは
プラスチック管3Aにあらかじめ収められている。これら
のファイバはコアのスロット中に収められた場合確実に
長さの余裕が得られることが見出されている。0.2〜0.2
5％の余裕は管中に収められたファイバの場合ファイバ
の周囲に管を押出しし冷却する際その過程を注意深く制
御してやることで得られる。しかし、こうして得られる
余裕の大きさは不十分であり、前記のケーブル構成技術
によりさらに余裕を得る必要がある。この技術により得
られる長さの余裕は約0.5％であり、全体としては0.7〜
0.75％になる。さらに大きい余裕も得ることができ、フ
ァイバを一般に使われている基準である0.25％以上ひず
ませることなく完成ケーブルに1.00％のひずみが加わる
のを可能にすることもできる。

このように、管の長さのケーブルの長さに対する余裕
はケーブルがまっすぐに伸ばされひずみが解放されてい
る状態ではファイバの長さの管の長さに対する余裕より
も大きくなる。

コア１には曲げるのに好ましい面1B（第３図）があ
り、この面はスロット２の中央を長手方向に延在する対
称面と一致する。またコアがキャプスタン９に巻回され
る際最も大きなひずみを受けるコア１の先端部1Cにコア
の他の部分よりも大きな極限引張強さを有する繊維を使
用するようにコア１の構成を変更するのが好ましい。こ
れはプルトルージョン過程を使用することで可能であ
り、キャプスタン９の回りに巻回される際の先端部1Cの
繊維の損傷が防止される。

第２図は支持ワイヤにより支持されるべく設計された
別のケーブルを示す。この場合Ｃ字形部16は8mm以下で
あり、直径が３〜4mmで第１図のコア部材１と同様な材
料よりなり、複数のアクリルでゆるく被覆されたファイ
バ３が細いスロット17中に設けられている。第１図の場
合と同様にして複合外被が設けられ、その同様な部分を
同一の符号で示してある。ケーブルは支持部材18から負
ひも19により懸垂される。このケーブルは第１図のケー
ブル程は応力を加えられないのでそれ程大きなファイバ
の余裕は必要なく、ファイバ３はスロット17にコア部材
16はやや引張られているがファイバ３は引張られていな
い状態で供給され、完成ケーブル中のファイバにはわず
かな長さの余裕が生じる。このためスロット17の底はコ
ア部材16の中立軸上あるいはその下にくる。

スロット17は非常に細く、第１図のスロットより幅は
著しくせばめられている。

第１図及び第２図のいずれの実施例におていもプルト
ルージョン形成されたコア部材１あるいは16はそれ自身
ケーブルの唯一の抗張力部材であり、また単一の一体形
成要素でありながら同時にケーブルの鎧装部材と耐衝撃
部材の役目を果す。この結果生産コストが著しく低下す
ると同時に生産速度が大きくなる。本発明によるケーブ
ル設計の他の利点はファイバのアクセスが容易なこと
で、このためには単に複合外被をスロットの上の部分で
切開してファイバをスロットの側面から引出すだけで十
分である。このようにファイバをアクセスするのに好都
合な「弱い」線が形成されており、そこでリップコード
（第１図符号16）をスロット内あるいはバインダ15と縦
長テープの中に設け、これを引くことでファイバをアク
セスできるようにしてもよい。かかるリップコードは第
２図のケーブルにも同様に使用できる。

本発明の他の利点はガラス繊維強化プラスチックがス
チールや他の材料と異なり引張りによって「クリープ」
しないことである。

第１図の実施例では許容引張荷重が36キロニュートン
（径が12mmの場合）あるいは20キロニュートン（径が8m
mの場合）である。ガラス繊維強化プラスチックの熱膨
張係数は光ファイバの熱膨張係数と非常に近く、約0.7
×10^-6/℃である。許容支間距離は厚さ12mmの氷が周囲
に着氷し、風速が時速55マイル、気温−5.6℃の条件の
場合光学的安全率1.3、機械的安全率２で1100〜1400フ
ィートになる。０℃で同一の厚さの氷が周囲に着氷した
条件では最大のたるみは約33フィートになる。

第５図はＥガラス及びポリエステル又はビニルエステ
ル樹脂を使用したガラス強化プラスチックよりなるプル
トルージョンされたコア21を有するケーブルを示す。本
実施例ではコアの径は約10mmでスロット22はコアにコア
をプルトルージョン過程で製造する際にコアの軸に平行
に形成される。本実施例ではスロットの幅は3.8mm,スロ
ット基部の厚さは6.8mmである。スロットの断面は矩形
であり、その隅は0.5mmの曲率半径を有する。

スロットはスロットの底部に水平に設けられた２つの
光ファイバリボン要素23及び24を有する。各々のリボン
は12本の単一モード光ファイバを有し、本実施例のリボ
ンはいずれも幅が3.2mm,深さが0.35mmである。これらの
光ファイバリボンは出願中の英国特許出願第8524484号
に記載の方法で製造するのが好ましい。

本実施例によるケーブルは最大ケーブルひずみが0.73
％，最大許容張力が23,700ニュートンで、現在のESIパ
イロンを用い典型的なたるみ及び英国の荷重及び完全基
準を考慮した場合540メートルの支間距離が可能であ
る。

スロット形成されたコア21の回りにはバインダ25が設
けられ、その外側にはテープ26が設けられる。

テープ26の上にはプラスチック外被27が押出成型され
る。

スロット22は商品名SYNTECとして市販の粘性充填化合
物28で充填され、この化合物は特に品番がFCC210Fのも
のが良い。この材料は誘電性化合物であり、水分が侵入
するのを防止すると同時にリボン状ケーブル要素がスロ
ット中で上下に動くのを可能にする。

第６図は第５図のケーブルを製造する工程の概略図で
ある。

第６図を参照するに、ケーブルを製造する際にスロッ
ト22中のファイバに長さの余裕が生じるようにすること
が重要である。これは本実施例による好ましい方法では
コア21をブレーキ38により回転が制動される貯蔵リール
37から繰り出してキャプスタン39を通し貯蔵ドラム40へ
送ることでなされる。方位決めダイ41がスロット22に突
出してスロットがキャプスタン39上で半径方向外方に向
くようにする。ただし、コア21はその形状からキャプス
タン上に曲げられるとスロットを外側に向ける自然の傾
向をも有する。キャプスタン39の外径はケーブルの設計
最小屈曲直径に近いか等しい。コア１がキャプスタン39
の方へ送られるとリボン状の光ファイバケーブル要素23
及び24は貯蔵リール42,43からリボン要素23及び24を案
内する案内部材44を経てそれぞれスロット中へ上下に重
なるように供給され、スロット22の底部に平らに構成さ
れる。

案内部材44を通過した直後にバインダ取付段45が設け
られ、ここで供給リール46から供給されたバインダ25が
コア21の回りに巻着されリボン状ケーブル要素をスロッ
ト22中に保持する。

リボン状要素を内側に有するバインダが巻着されたコ
ア21は次いでキャプスタン39の回りを通される。本実施
例ではキャプスタンは外径約１メートルである。キャプ
スタンによりスロット内のリボン状要素にはコアがキャ
プスタンを通過して防水充填段47に入る際現れる長さの
余裕分が与えられる。防水充填段47では防水性粘性材料
がスロット内に給送されスロットを充填する。この防水
性材料はスロットにバインダ25のすきまを通って入る。

充填されたケーブルコアは次いでテープ取付段48へ送
られコアの回りにテープ26が取付けられる。テープはら
せん状に巻着されスロットを閉じる。テープ26にはケブ
ラー（登録商標）を用いて物理的損傷に対する保護を与
えるようにしてもよい。

テープが取付けられたコアはテープ巻取りドラム50に
巻取られる。

テープが取付けられたコアは巻取りドラムから押出機
49を通されテープが取付けられたコア上にさらに外被27
が押出成型される。

上記の過程は変更することもできる。例えば上記過程
を２つの別の過程に分解することもでき、第１の過程で
はバインダ25、キャプスタン39を含むようにし、次いで
コアを巻取りドラム50へ送るようにしてもよい。さらに
バインダが巻着されたケーブルコアは充填段47へ送ら
れ、さらにテープ取付段48へ送られる。

このようにしてバインダが巻着されファイバの長さに
余裕ができたコアは貯蔵され、その後で充填材が充填さ
れテープが取付けられる。

上記の１メートルのキャプスタン径は径10mmのコアに
ついてのものである。リボンの屈曲の中心はスロットの
基部の上（0.25＋0.1）/2＝0.175mmのところにある。コ
アの屈曲の中心は質量の中心を計算することで、あるい
は質量の中心をモデル化することで求められる。この質
量の中心を求めることはコア断面を作らなければできな
いことが見出された。また計算あるいはモデル化の場合
は引張弾性率と圧縮弾性率が同様であると近似すること
になる。この近似が正しければ質量中心のモデル化は合
理的な近似であり、この計算からは径10mmのコアで0.5
〜0.6mmの変位が求められる。一つの非常に簡単な方法
はコアをたくさんの薄片ないしカードに切断してこの薄
片を様々な中心を選択して回転させ平衡点、すなわち重
心を求めることである。約10mmのコアの場合変位量は0.
55mmであることが見出された。この値はもちろんコア中
のスロットの形状及び寸法によって変化するので近似に
すぎない。しかし、スロットの形状及び寸法は合理的な
実際的限界内でわかっているので許容できる近似である
と考えられる。スロット幅はスロットの深さよりも質量
中心の位置に影響するのが普通である。

そこでリボン状ファイバ要素の長さのコアの長さに対
する余裕は式余裕（％）＝（ｘ＋ｈ＋0.175）・100/500 で与えられる。ここでｘはコアの中心と質量中心との間
の距離,hはコアの中心とスロットの底との間の距離，ま
た0.175は各々の光ファイバリボン状要素の厚みの半値
をあらわし、余裕として得られる値は正確に１メートル
の径のキャプスタン39についてのケーブル1m当りの余裕
をあらわす。

ケーブル中に生じる上記余裕のパーセントは明らかに
ｈ、従って利用可能なスロット中の空間に依存してい
る。余裕を増すためにｈを増やすとスロット空間が減少
する。スロット空間が所定の光ファイバリボン状要素の
余裕に対して少なすぎるとリボン状要素内の光ファイバ
は最小許容屈曲半径を超えて屈曲される。例えばこの値
は75mmであり、この値を以下の計算でも仮定する。しか
し、リボン状容器外における、すなわち裸のファイバの
最小屈曲半径に対応して例えば50mmなどのより小さな屈
曲半径を得ることもできる。第７図の如く、スロットの
深さはまたコアの外装の過多により生じる「ディップイ
ン」によっても制約される。明らかにこれは外装技術の
問題であるが、スロット幅が3.2mmの場合約0.28mmの
「ディップイン」が生じることが見出された。この「デ
ィップイン」はスロットの幅に比例すると見ることがで
き、3.8mmのスロットでは「ディップイン」は0.332mmに
なる。

空間はさらに第７図コアの上端が丸められていてこれ
らの先端がコア外形を画成する円周上にないことによっ
ても制約される。スロット幅が3.8mm±0.1mmでまたリブ
径の正規値が0.5mmであると仮定するとコア径に対する
失なわれた空間をあらわす表現を導くことができる。失
なわれた空間は第７図式Ｂに示すＺであらわされる。式
中、Ｅは先端の曲率、またＦはスロット２の幅の半値で
ある。

そこで、0.4mm〜0.6mmの範囲で変化する先端の曲率半
径と、3.7mm〜3.9mmの範囲で変化するスロットと、9.8m
m〜10.4mmの範囲で変化するコア径について各々の先端
の曲率半径の値の各々に対して失なわれた空間の値Ｚを
計算することができる。この値は先端曲率半径0.4、ス
ロット幅3.7、コア径10.4の場合についての値0.56から
先端曲率半径0.6、スロット幅3.9、コア径9.8の場合に
ついての値0.84まで変化する。

他の決定しなければならないパラメータはケーブルが
支えなければならない荷重の値である。これはたるみ
と、支間距離（これは国家電気供給管理局により定めら
れている）と、ケーブル重量と、風及び氷による荷重
（これはケーブル径で変化する）によって定まる。目的
とする用途では支間距離は330〜500メートル、たるみは
０℃で12.5mmの氷による荷重が加えられた状態で9.58メ
ートル〜21.45メートルと計画されている。湖や川の上
をわたす場合たるみは大きくなるが1500メートルの支間
距離も可能である。

ケーブル重量はガラス繊維強化プラスチック（GR
P）、光ファイバ、SYNTEC等の充填材、バインダヤー
ン、本実施例では紙である管16、また本実施例では高密
度ポリエチレンあるいは架橋ポリエチレンであるがポリ
エチレンよりも耐摩耗性の高い材料であると有利な外被
などの部品によって決まる。ケーブル重量は大きな因子
ではないことが見出された。またスロットはそのケーブ
ル重量のわずかな部分にすぎない。そこで、スロット面
積Ａを3.8×ｈと仮定するのは合理的である。径10mmの
コアで0.5％の余裕を得るにはｈは５−1.9−0.7＝2.4mm
と求められる。この値はまた最小屈曲半径75mmのファイ
バに0.54％の余裕を与える場合に対応する。スロット面
積ＡがＡ＝3.8×2.4＝9.12mm²で平均スロット密度が１
の場合スロットの重量は１メートル当り0.089ニュート
ンとなる。

コア面積はπγ^２−9.2−0.7×1.9に等しく、GRP密度
が2.07、充填材に部分的に浸されて増大した紙の密度を
約0.95とすると外被と紙／バインダを合わせた全重量は
外被から2.5mm径が増大しているとして１メートル当り
0.412ニュートンである。

このように、9.8〜10.4の様々な径のコア部材に対し
てケーブルの重量は１キロメートル当り177キログラム
から１キロメートル当り196キログラムと計算される。

以下の表はコア径が9.0〜10.4の場合に適用できるパ
ラメータを示しており、コア径9.7mm以上のコアのみが
十分の余裕をもって２本の光ファイバリボン状要素を収
容できるコアを提供するのがわかる。

そこでコア径を約10mmに選ぶと便利である。これが9.
7mm以下では値ｈの許容差が通常の製造工程で製造する
には厳密に過ぎる。

スロットの深さは理論的解析によって1.4mm〜2.1mmの
間に選ばれる。スロットが小さくなればファイバの長さ
の余裕は増大するが、この余裕分を収める空間が減少す
る。余裕分があり過ぎて問題になることは考えにくいの
で余裕分のパーセントが高い側に選ぶに超したことはな
い。

以下の表は特に生じた余裕分とスロットの寸法によっ
て許容される余裕分との関係を他のパラメータとともに
示す表である。

しかし、最小屈曲半径を例えば50mmに減少できればよ
り大きなあるいは小さなケーブルを作ることができ、0.
8％に達する余裕を得ることもできることを理解すべき
である。また支間距離の非常に短い用途に設計されるケ
ーブルでは0.2％の余裕でも十分であると考えられる。

最適の組合わせはｈが1.8、スロットの深さ2.2mm、生
じる余裕が0.485、許容される余裕が0.49のところにあ
るのがわかる。この場合最大ひずみは0.735、最大張力
（ニュートン）は23,772、また最大定格張力は21,096で
2,676のマージンが生じる。

上記の計算の結果、ケーブルのコアの最適寸法は次の
ように求められる。

径（2d） 10.0mm±0.15 スロット幅（2F） 3.8mm±0.1mm 先端曲率半径（Ｅ） 0.5mm±0.1 スロット隅曲率半径 0.5mm±0.1 ｈ＝1.8mm ｈ＋ｄ＝6.8mm±0.1mm 光ファイバリボンの厚み 0.175mm 単一のスロットを有するコアにリボン状要素を使用す
る大きな利点は例えば短い支間距離用にケーブル全体の
寸法を小形化できることである。例えば４本の光ファイ
バを含むリボン状光ファイバ要素をゆるく含む幅2mm,深
さ2mmのスロットが形成された5mmの径のコアが可能であ
る。かかるケーブルは特に例えば近距離用電信柱用のあ
るいは鉄道線に沿って設けられるより可撓性の大きいケ
ーブルを提供する。

さらに別の変形として、押出機49にテープ管成型ダイ
を使用してテープ装着段を省略し押出機をテープ装置段
48が占めている位置へライン内に設けることが可能であ
る。この結果単一の製造ラインが構成できる。さらに、
第５図の「ディップ」27aは管成型ダイの形状をデップ2
7aがスロット壁の先端21Aと21Bの間を直線的に結んで平
坦になるように形成することで除去することもできる。
この結果、ファイバの余裕を受入れる空間が前記実施例
よりも広げられる。

以上説明したケーブルは（第２図実施例を除き）補強
オーバーレイ及びアンダーレイロッドとらせん状振動ダ
ンパとを有する普通のケーブル支持クランプにより頭上
パイロンより懸垂するように設計されたものである。

本発明による架空光ファイバケーブルはスロット
（２）を有するガラス繊維強化プラスチックコア部材
（１）と、該スロット中に平らにかつゆるく構成される
光ファイバ（3,3A）とよりなり、バインダ（15）で包装
された上を縦長テープ（13）で外装され、さらにその上
をプラスチック押出外被（14）が外装されている。

ケーブルは自己支持し、完全に非金属性であり、架空
送電線システムに併設する遠距離通信及びデータ伝送シ
ステムに適している。

別な実施態様として自己支持はしないが同様な設計を
有し、支持ワイヤで支持するようにした例（第２図）
や、一又は複数のリボン状要素を受入れる矩形形状のス
ロットを有する実施例が提案された。

本発明によるケーブルは簡単であり製造費用も安い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例による自己支持光ファイバケーブ
ルの断面図、第２図は本発明第２実施例による非自己支
持光ファイバケーブルを示す断面図、第３図は第１図ケ
ーブルのコア部分を示す、ケーブル設計を説明するため
の図、第４図は第１図ケーブルの製造のための装置の概
略図、第５図は本発明第３実施例による架空光ファイバ
ケーブルの断面図、第６図は第５図ケーブルの製造過程
を示す概略図、第７図はコア部材の寸法の計算を説明す
るための図である。 1,16,21……コア部材、2,17,22……スロット、3,23,24
……光ファイバ要素、3A……管、5,28,47……充填材、
7,37,42,43,46……リール、８……ブレーキ、9,39……
キャプスタン、10,14,50……ドラム、11,41……ダイ、1
2,13A……リール、13,26……テープ、15……バインダ、
18……支持部材、19……負ひも、27……外装、44……案
内部材、25,45……バインダ取付段、49……押出機、48
……テープ取付段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長い支間距離に適した架空光ファイバケー
ブルの製造方法であって、該方法は、中心長手方向軸に
沿って延在する単一の開口スロットを有する細長いコア
部材を準備し、該スロット内でファイバの長さに余裕が
あるように少なくとも一本の光ファイバを該スロット内
に供給し、該スロットを閉鎖する段階を含んでおり、該コア部材が該スロット及び該中心長手方向軸を通る面
内で屈曲されたときに、該スロットは該スロットの底部
が該スロットの開口と該コア部材の中立軸との間にある
ような深さであり、少なくとも一本の光ファイバを該スロット内に供給した
後に、該スロットが中立屈曲軸の半径方向外側に配置さ
れて該コア部材を該面内で屈曲することにより該スロッ
トを一時的に長手方向に伸ばす段階と、該コア部材をまっすぐにし、該スロットをその最初の長
さに戻してファイバに余裕を設ける段階とを有すること
を特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。
【請求項２】コア部材はキャプスタンの周囲に沿って屈
曲され、ケーブルがまっすぐに伸ばされた場合にファイ
バに生じる長さの余裕がケーブル内で設けられる特許請
求の範囲第１項記載の方法。
【請求項３】該ファイバがコア中の該スロット内に設け
られた後、バインダを該コアに取付けて該ファイバを該
スロット内に保持することを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の方法。
【請求項４】該スロットがファイバの余裕を有している
位置で該スロットに粘性を有する防水材料が充填される
ことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の方法。
【請求項５】バインダが取付けられたコアをさらにテー
プで包み、これをさらに押出成型されたプラスチック材
料で包むことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
方法。