JPH10170782A - 光ケーブル用溝付きスペーサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溝付きスペーサの溝内面の表面粗さを従来よ
り小さくする。溝付きスペーサを従来より高速で製造で
きるようにする。 【解決手段】 プラスチックロッド13を長手方向に走行
させ、走行方向の定位置にある溝フライス25によりプラ
スチックロッド13の外周に所望の溝断面寸法より小さい
溝断面寸法のらせん溝を形成し、次いで、そのプラスチ
ックロッド13を、走行方向の定位置にある、所望の溝断
面寸法に合った刃形を有する切削ダイス27に通して、溝
の内面を切削し、溝の内面を平滑にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ケーブル内で光
ファイバ心線を収容する溝付きスペーサの製造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】溝付きスペーサを使用した光ケーブルの
代表的な例を図１１に示す。この光ケーブルは、溝付き
スペーサ１の各々の溝３にテープ状光ファイバ心線５を
複数枚積層した状態で収容し、その外周に押さえ巻き７
を施し、さらにその外周にプラスチックシース９を被覆
したものである。

【０００３】溝付きスペーサ１は、図１２に示すよう
に、中心に抗張力体１１を有するプラスチックロッド１
３の外周にらせん状の溝３を形成したものである。溝３
は図１２のようにらせん方向が一定の一方向らせん溝で
ある場合と、らせん方向が所定の長さ毎に反転するＳＺ
らせん溝である場合とがある。プラスチックロッド１３
の材質は一般にポリエチレンである。抗張力体１１とし
ては一般に鋼線または鋼撚線が使用される。

【０００４】テープ状光ファイバ心線５は、図１３に示
すように平面的に配列された複数本の光ファイバ素線１
５の外周に一括被覆１７を施してテープ状にしたもので
ある。光ファイバ素線１５の被覆および一括被覆１７に
は一般に紫外線硬化型樹脂などが使用される。

【０００５】図１２のような溝付きスペーサ１を製造す
る方法としては従来、押出法と切削法が公知である。押
出法は、特開平４−８１７０６号公報に見られるよう
に、プラスチックロッドを押出成形するときに、その外
周にらせん状の溝を形成してしまう方法である。切削法
は、特公平５−２９０８８号公報に見られるように、プ
ラスチックロッドの外周に、溝フライス（外周に多数の
切削刃を有する溝彫り用のカッター）による切削加工
で、らせん状の溝を形成する方法である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】溝付きスペーサの溝に
光ファイバ心線を収容した光ケーブルでは、光ファイバ
心線が溝の内面と接触するため、溝内面の表面粗さが光
ファイバの伝送損失増に大きな影響を及ぼす。特開平４
−８１７０６号公報の第２表によると、溝内面の平均表
面粗さＲａを０．７μｍ程度にすれば、光ファイバの伝
送損失増をほぼ零にすることができるとされている。し
かし本発明者等の試作試験によると、１溝にテープ状光
ファイバ心線を複数枚積層した状態で収容した光ケーブ
ルでは、溝底面に接するテープ状光ファイバ心線の伝送
損失増が比較的大きく、そのなかでも特に強い圧力を受
けやすい両端側の光ファイバ（図１３のａ、ｂ）は、溝
内面の表面粗さが０．７μｍ程度であっても、明らかに
伝送損失の増加があることが認められた。これにより溝
内面の平均表面粗さは、さらに改善する必要のあること
が判明した。

【０００７】押出法により溝付きスペーサを製造する場
合、特開平４−８１７０６号公報によると、ポリエチレ
ンのメルトインデックスに留意すれば、溝内面の平均表
面粗さＲａは０．７μｍ程度に抑えられることが分かっ
ている。しかし押出法では、溝付きスペーサの製造速度
は１５ｍ／分程度が限度であり、これ以上にすると溝内
面の表面粗さが粗くなるという問題がある。

【０００８】一方、切削法は、押出法より高速で溝付き
スペーサを製造できるので、光ケーブルのコスト低減に
有効である。しかし高速回転するフライスにより溝彫り
加工を行う方式であるため、どうしても溝内面に凹凸が
残り、溝内面の平均表面粗さＲａは約３．０〜４．０μ
ｍ程度が限度であった。この程度の表面粗さでは光ファ
イバの伝送損失増をなくすことはできない。

【０００９】本発明の目的は、以上のような問題点に鑑
み、溝内面の表面粗さを従来より小さくでき、しかも溝
付きスペーサを高速で製造できる溝付きスペーサの製造
方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明による一つの製造方法は、プラスチックロッ
ドを長手方向に走行させ、走行方向の定位置にある溝フ
ライスにより前記プラスチックロッドの外周に所望の溝
断面寸法より小さい溝断面寸法の一方向らせん溝または
ＳＺらせん溝を形成し、次いで、そのプラスチックロッ
ドを、走行方向の定位置にある、所望の溝断面寸法に合
った刃形を有する切削ダイスに通して溝の内面を切削
し、溝の内面を平滑にすることを特徴とするものであ
る。

【００１１】本発明によるもう一つの製造方法は、プラ
スチックの押出成形により、外周に所望の溝断面寸法よ
り小さい溝断面寸法の一方向らせん溝またはＳＺらせん
溝を有するプラスチックロッドを製造し、このプラスチ
ックロッドを長手方向に走行させ、走行方向の定位置に
ある、所望の溝断面寸法に合った刃形を有する切削ダイ
スに通して溝の内面を切削し、溝の内面を平滑にするこ
とを特徴とするものである。

【００１２】上記の二つの製造方法では、切削ダイスに
よる溝内面の切削により、溝内面の平均表面粗さを０．
６μｍ以下とすることが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態を
示す。この製造方法では、まず繰り出し機１９から断面
円形のプラスチックロッド１３が送り出される。プラス
チックロッド１３は第１のバックテンション付与機２１
を通り、溝彫り機２３に入る。溝彫り機２３は、溝フラ
イス２５と切削ダイス２７によりプラスチックロッド１
３の外周に図１２のようならせん溝３を形成するもので
ある。

【００１４】溝フライス２５としては、図３および図４
に示すような外周面に切れ刃をもつミーリングカッター
又は図５および図６に示すような外周面と端面に切れ刃
をもつエンドミルカッターなどを用いることができる。
溝フライス２５は図３、図４又は図５、図６に示すよう
に、モーター２９により高速で回転駆動されるようにな
っている。この実施形態では、プラスチックロッド１３
の外周に５本の溝３を同時に形成するため、５つの溝フ
ライス２５がプラスチックロッド１３のまわりに等角度
間隔で配置されている。５つの溝フライス２５にはそれ
ぞれモーター２９がついているが、図面では１つのモー
ター２９だけを示し、他は図示を省略してある。各モー
ター２９はプラスチックロッド１３を中心として回転す
る環状の回転フレーム３１に支持されている。回転フレ
ーム３１は、その外周に形成された歯車３３と、モータ
ー３７の回転軸に取り付けられた歯車３５との噛み合い
により回転駆動されるようになっている。モーター３７
は図示しない固定フレームに固定されている。

【００１５】回転フレーム３１を一方向に回転させる
と、溝フライス２５が、プラスチックロッド１３の外周
に溝１３を形成しながら、プラスチックロッド１３のま
わりに一方向に回転するので、プラスチックロッド１３
の外周に一方向らせん溝が形成できる。また回転フレー
ム３１を所定の回転角度で往復回転させると、同様にし
て、プラスチックロッド１３の外周にＳＺらせん溝が形
成できる。溝フライス２５により形成する溝３の断面寸
法は、図２にＧ₁ として示すように、所望の（最終的に
形成しようとする）溝断面寸法Ｇ₂ より一回り小さくし
てある。

【００１６】溝フライス２５を通過したプラスチックロ
ッド１３は、次に切削ダイス２７を通過する。切削ダイ
ス２７は図７に示すように筒体３９の前端に、所望の溝
断面寸法Ｇ₂ に合った鋼製の刃形４１を有するものであ
る。溝フライス２５により形成した溝３は前述のように
所望の溝断面寸法Ｇ₂ より僅かに小さく形成されている
ので、プラスチックロッド１３が切削ダイス２７を通過
すると、溝３の内面が所望の溝断面寸法Ｇ₂ まで削られ
る。これにより溝フライス２５の切削で生じた溝内面の
凹凸が削り取られるので、溝内面を平滑に仕上げること
ができる。このとき発生する切削屑は空気を吹き付ける
ことにより除去することができる。

【００１７】切削ダイス２７は、溝フライス２５を支持
する回転フレーム３１に支持させて、溝フライス２５と
共にプラスチックロッド１３のまわりに回転できるよう
にしてもよいし、図８に示すように、固定フレーム４３
内にラジアル軸受４５とスラスト軸受４７により回転自
在に支持して、溝３の回転に従って周方向に自由に回転
できるようにしておいてもよい。

【００１８】プラスチックロッド１３は溝彫り機２３を
通過すると溝３が形成されて溝付きスペーサ１となる。
溝付きスペーサ１はその後、第２の引き取り機４９を通
過し、マーカー５１で識別用のマークが付加され、さら
に第３の引き取り機５３を通過した後、巻き取り機５５
に巻き取られる。使用される識別用のマーク材料として
は、例えば、顔料が配合された熱可塑性樹脂、紫外線硬
化型樹脂、塗料などを用いることができる。またこれら
の樹脂には、溝付きスペーサとの密着性を向上させる目
的で接着性の樹脂を配合することができる。

【００１９】この製造方法によると、溝内面の表面粗度
を従来より小さくできると共に、溝フライス２５による
溝加工の段階では、溝内面の表面粗度が従来より粗くて
も差し支えないので、溝付きスペーサの製造速度を従来
より高くすることができ、コストダウンを図ることがで
きる。

【００２０】図９は本発明の他の実施形態を示す。この
実施形態では、まず繰り出し機１９から供給した抗張力
体１１を押出機５７に送り込み、従来の押出法と同様に
して、抗張力体１１の外周にらせん溝を有するプラスチ
ックロッド１３を成形する。ここで形成するらせん溝の
断面寸法は、所望の溝断面寸法より小さくしておく。次
にこのプラスチックロッド１３を冷却水槽５９に通して
固化させた後、第１の引き取り機２１で引き取る。

【００２１】次にプラスチックロッド１３を、所望の溝
断面寸法に合った刃形を有する図７のような切削ダイス
２７に通して溝の内面を切削し、溝の内面を平滑にす
る。切削ダイス２７は図８のように固定フレーム４３に
回転自在に支持され、溝の回転に従ってプラスチックロ
ッド１３のまわりに自由に回転できるようになってい
る。プラスチックロッド１３は溝内面を切削されて溝付
きスペーサ１となる。溝付きスペーサ１はその後、第２
の引き取り機４９を通過した後、巻き取り機５５に巻き
取られる。

【００２２】このような製造方法によっても、溝内面の
表面粗度が従来より小さい溝付きスペーサを製造するこ
とができる。押出成形により表面にらせん溝を有するプ
ラスチックロッドを製造すると、溝を切削により形成す
る場合に比べ、溝付きスペーサの製造速度は低くなる
が、それでも、プラスチックロッドを押出成形する段階
では、溝内面の表面粗度が従来より粗くてもよいので、
従来の押出法より溝付きスペーサを高速で製造すること
ができる。

【００２３】

【実施例】抗張力体用の直径２．３ｍｍの鋼線を２０ｍ
／分の速度で走行させ、その外周に高密度ポリエチレン
を押出被覆して、直径７．７ｍｍのプラスチックロッド
を製造した。このプラスチックロッドを図１に示すライ
ンに２０ｍ／分の速度で供給し、まず図３および図４に
示した溝フライス２５を１２００ｒｐｍの回転速度で自
転させながら、プラスチックロッド１３のまわりに一方
向に公転させて、プラスチックロッド１３の外周に一方
向らせん溝３を形成した。各溝３の寸法は、幅１．３ｍ
ｍ、深さ１．９ｍｍであった。この段階で得られた溝の
内面を接触式の表面粗さ計で測定したところ、平均表面
粗さＲａは約３．０μｍであった。

【００２４】この切削の後、直ちにタンデムで、プラス
チックロッド１３を所望の溝断面寸法に合った刃形を有
する切削ダイス２７に通して溝内面を切削した。切削ダ
イス２７の刃形は幅１．４ｍｍ、深さ２．０ｍｍの溝を
形成する寸法とした。プラスチックロッド１３をこの切
削ダイス２７に通した結果、溝の内面の凹凸が取り除か
れ、上記の寸法通りの溝が形成できることが確認され
た。また切削ダイス２７を通した後の溝内面の平均表面
粗さＲａは０．４μｍであった。このように本発明の製
造方法によれば溝内面の平滑性が大幅に向上することが
分かる。

【００２５】次に、溝内面の平均表面粗さを、１．０μ
ｍ、０．８μｍ、０．７μｍ、０．６μｍ、０．４μｍ
とした５種類の溝付きスペーサを製造した。これらの溝
付きスペーサは、切削ダイスによる切削の表面仕上がり
状態を逐次調整することにより得られる。溝の断面寸法
はすべて同じである。これらの溝付きスペーサの各溝
に、同一の光ファイバ（伝送損失：０．２０ｄＢ／ｋｍ
ａｔ１．５５μｍ）から製造したテープ状光ファイバ
心線を５枚積層した状態で収容し、その外周に押さえ巻
きを施し、さらにその外周にポリエチレンシースを被覆
して、溝内面の表面粗さだけが異なる５種類の１００心
光ケーブルを製造した。

【００２６】各ケーブルの長さは１ｋｍである。各ケー
ブルとも胴径約６０ｃｍのボビンに巻きつけ、溝底面に
接しているテープ状光ファイバ心線の中の両端側の光フ
ァイバを直列接続して（全長１０ｋｍ）、ケーブル化に
よる光ファイバの伝送損失増を測定した。その結果を図
１０に示す。この結果によれば、平均表面粗さが０．６
μｍ以下であれば、溝底面に接しているテープ状光ファ
イバ心線の中で特に強い圧力を受ける両端側の光ファイ
バでも、ほとんど伝送損失の増加が起こらないことが分
かった。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、溝
の内面が従来より滑らかな溝付きスペーサを、従来より
高速で製造することができる。したがって光ファイバを
ケーブル化したときの伝送損失増がきわめて小さく、し
かも低コストの光ケーブルを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の製造方法の一実施形態を示すライン
構成図。

【図２】 本発明の製造方法における溝の形成過程を示
す説明図。

【図３】 本発明の製造方法における、溝フライスによ
る溝の形成段階の一例を示す縦断面図。

【図４】 同じく横断面図。

【図５】 本発明の製造方法における、溝フライスによ
る溝の形成段階の他の例を示す縦断面図。

【図６】 同じく横断面図。

【図７】 本発明の製造方法に用いられる切削ダイスの
一例を示す斜視図。

【図８】 図７の切削ダイスの支持構造の一例を示す断
面図。

【図９】 本発明の製造方法の他の実施形態を示すライ
ン構成図。

【図１０】 光ケーブルの、溝内面の平均表面粗さと光
ファイバの伝送損失との関係を示すグラフ。

【図１１】 溝付きスペーサを使用した光ケーブルの一
例を示す断面図。

【図１２】 溝付きスペーサの一例を示す斜視図。

【図１３】 テープ状光ファイバ心線の一例を示す断面
図。

【符号の説明】

１：溝付きスペーサ ３：溝 ５：テープ状光ファイバ心線 １１：抗張力体 １３：プラスチックロッド ２５：溝フライス ２７：切削ダイス ４１：刃形 ５７：押出機 ５９：冷却水槽

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 貴朗 香川県仲多度郡満濃町岸ノ上字椿谷1725− １ 三和工業株式会社椿谷工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラスチックロッドを長手方向に走行さ
   せ、走行方向の定位置にある溝フライスにより前記プラ
   スチックロッドの外周に所望の溝断面寸法より小さい溝
   断面寸法の一方向らせん溝またはＳＺらせん溝を形成
   し、次いで、そのプラスチックロッドを、走行方向の定
   位置にある、所望の溝断面寸法に合った刃形を有する切
   削ダイスに通して溝の内面を切削し、溝の内面を平滑に
   することを特徴とする光ケーブル用溝付きスペーサの製
   造方法。
2. 【請求項２】プラスチックの押出成形により、外周に所
   望の溝断面寸法より小さい溝断面寸法の一方向らせん溝
   またはＳＺらせん溝を有するプラスチックロッドを製造
   し、このプラスチックロッドを長手方向に走行させ、走
   行方向の定位置にある、所望の溝断面寸法に合った刃形
   を有する切削ダイスに通して溝の内面を切削し、溝の内
   面を平滑にすることを特徴とする光ケーブル用溝付きス
   ペーサの製造方法。
3. 【請求項３】切削ダイスによる溝内面の切削により、溝
   内面の平均表面粗さを０．６μｍ以下とすることを特徴
   とする請求項１または２記載の光ケーブル用溝付きスペ
   ーサの製造方法。