JPS62209405A - 光フアイバケ−ブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、光ファイバケーブルに関するもので、特に
中空のプラスチックパイプ中に、光ファイバユニットま
たは光ファイバ心線がルーズに収容されているタイプの
光ファイバケーブルに関するものである。

［従来の技術］ 一般に光ファイバケーブルは、第５図のように、中心の
テンションメンバ２０のまわりに光ファイバユニット１
４（または光ファイバ心線１５）をより合わせ、その上
にシース２２を施した構成で、その断面の形は点対称で
ある。

しかし、集合工程を省いて、製造を簡略化するため、第
６図または第７図のように、光ファイバユニット１４ま
たは光ファイバ心ＩＱ１５をプラスチックパイプ１２内
にルーズに入れることが考えられている。

［発明が解決しようとする問題点］ 第５図のタイプのケーブルの場合は、ドラムに巻くとき
、あるいは延線するときに、ケーブルの」；丁を考える
必要はない。

しかし、第６．第７図の場合は、ケーブルの断面形状が
点対称でなく、上下の区別が生じる。

この場合、特に問題になるのが、胴径の異るドラムへの
巻返し、あるいは延線時における端末のズレである。

たとえば、第６図の場合、延線時にケーブルｌＯと光フ
ァイバユニット１４とが同じ長さであったとすると、そ
の状態からドラムに巻返すとき、　１ターン巻くごとに
光ファイバユニット１４が２π（１２−！；ＬＩ）だけ
、突き出すことになる。

また、その状態で端末を切りそろえて固定して延線する
と、逆に端末が引込もうとするため、光ファイバが伸ば
され、激しい側圧が光ファイバにかかり、損失が増加し
てしまう。

［問題を解決するための手段］ ・その原理： 第８図のように、光ファイバケーブル１０を曲げると、
周知のようにパイプ１２の内側は縮み、外側は伸び、そ
の間に伸び縮みをしないところ（以下中立点という）が
できる、上記のパイプ１２は、肉厚がどこも等しくかつ
均質なものであるか。

ら、中立点はパイプ１２の中心軸１３と一致するところ
に来る。

しかし、パイプ１２の断面構造を、中心に対して非対称
にすると、中立点はパイプ１２の中心と違う位置に移動
する。

そこで、光ファイバユニット１４または光ファイバ心線
１５のある位置に中立点をもってくるようにすれば、光
ファイバユニット１４などの長さは、いつでもパイプ１
２の長さと等しくなるから、上記のような問題は生じな
いことになる。

・構成： この発明は、第１図（ａ）　　（ｂ）のように、光ファ
イバユニット１４（または光ファイバ心線１５）が内接
している側のプラスチックパイプ１２の円内に、高ヤン
グ率材料の部材１６または１７を埋設して、前記光ファ
イバユニット１４などの入っている位置に中立点Ｇが来
るようにするという構成をとった。

高ヤング率材料の部材としては、少なくとも２木以」二
の線材１６（同図（ａ））か、またはテープ状のもの１
７（同図（ｂ））を用いる。

高ヤング率材料としては、プラスチックに対して格段に
ヤング率の高いものが、設計り有利であり、また実際使
用する上で抗張力の大きいものがよい、具体的には、亜
鉛メッキ鋼線、ステンレス線、ガラスＦＲＰ、カーボン
ＦＲＰなどである。

ただし、曲げ剛性の小さい繊維状のものは好ましくない
。

［設　計］ 一般的な構造として、第１図（ａ）のように考える。

すなわち、外半径Ｈのプラスチックパイプ１２内に、中
心０″がｄだけ偏心した半径ｒの中空部分１８のある中
空パイプ（ヤング率ＥＦ）　　であり、厚肉側に、中心
０からｂだけずれた位置に、半径１丁Ｈの高ヤング率材
料の線１６（ヤング率ＥＴＭ）かｎ本横−列に対称に配
置されたものとする。！１ａ１６の間隔は、２ａ／（ｎ
−１）テある。

この光ファイバケーブル１０を縦方向（縦横の方向は矢
印１９のとおりとする）に曲げたとき、伸縮しない不動
点が存在するが、１〕記のようにそれを中立点Ｇと呼ぶ
。０６間距離をｇとする。なお、ｄ＝ｏの場合は、同心
パイプとなる。

［１コ中立点Ｇに関する関係式 この光ファイバケーブル１０を縦方向の下側に、曲率半
径ρで曲げたときの光ファイバケーブル１０内の応力を
σとするとき、曲げたときの力の平衡から、全断面での
積分はゼロになる。

これを、第１図について積分を実行すると次式を得る。

ＥｐＲ”３−ＥＰＹ”（Ｑｊ＋Ｊ＋”（Ｅ＊−５）ｒｍ
（’Ｊ−ｂ）＝０　　　（２）整理すると、 なお同心円の場合は、ｄ＝０であるから、右辺＝ｎｂで
ある。

［２］曲げ剛性に関する関係式 光ファイバユニット１４または心線１５のところに中立
点Ｇが来るようにするには、常に高ヤング率材ネ１のｆ
ｆ１１６が内側になるように、ドラムに巻かれなければ
ならない。

そのためには、縦方向に曲げるときの剛性を（Ｅｌ）ｇ
’、横方向に曲げるときの剛性を（Ｅ　Ｉ　７４１）・
で表わすとき。

（Ｅ　Ｉ　）０’　＜　（Ｅ　Ｉ）ｑＯ＠（４）でなけ
ればならない。

材ネ１力学の公式から。

＋　？１　（ＥＴＩ−１−Ｅ計）嘉４ｘ　（Ｅ７ｎ　−
Ｅｌ）Ｙ’ｒｎ　（３−レ）２であるから、（４）式を
用いて整理すると、が、正しくドラム側に巻かれるため
の条件である。

特にｄ；０（同心）の場合は、簡略化され。

［３］ａ、ｂの制約 ａ、ｂはプラスチックパイプ１２の内向になければなら
ないので。

（１”Ｊ”　＜　（Ｒ−Ｙｒｎ　）２ しンＴ−試十ＹＴＭ　　　　　　　　（８）でなければ
ならない。

また、高ヤング率材料の本数の制限条件として、 （ＩＬ　＞　（Ｍ−１）１’ｒ１．１（９）でなければ
ならない、この条件の下に（３）　（５）式を満たすよ
うに設計する必要がある。

以」二得られた公式により、具体的設計を行う。

光ファイバユニット１４が円筒形にまとまっているとし
て、その半径をｒイとすると、中立点Ｇの位置ｇは、 ｇ　＝　ｒ　−ｒ？ｆＬ である必要がある。

ただし光ファイバユニット１４が充分細く、ｒ、＜＜ｒ
である場合は、中立点Ｇは、中空部分１８の内面に接し
ていると考えてもよい。

［具体的数値例　ｌ］ 断面が円形の光ファイバユニット１４を収容した場合の
例。

Ｒ＝１２ｍｍ ｒｍ１０ｍｍ ｒＴＭ＝０．７ＩＩ１１ ｎ＝２ ｒ、　＝　１ｍｍ ｄ＝Ｏ Ｅ、　＝　３０　ｋｇ／ｍ＋＋＋　　（ＰＥ　）ＥＴｌ
１　＝　　２１０００　ｋｇ／ｍ♂（亜鉛メ・ンキ鋼線
）とすると、ｇ＝　９．Ｏａ＋ａ＋ （３）式から、　ｂ　＝９．５８ｍ１１ａ＋　ｌ）＝　
（（Ｒ＋　ｒ）／２　）から、＠　＝　５．３７＋ａｍ
この値は、（６）式を満足している。

第２図に、その断面形状を示した・ ［具体的数値例　２］ 多くの光ファイバ心線１５を収容した場合の例である。

光ファイバ心ｋＱｉｓは非常に細く（たとえば０．３ｍ
■φ）、かつその群の全体がつぶれて内壁に接する状態
になるので、光ファイ／く心線１５の中心はほぼ内壁に
接するところに来る。そのため、この例では、中立点Ｇ
が中空部分１８の内面に接するように設計しである。

、Ｒ＝１８ｍｍ ｒ　　＝１５ａ＋ｍ １丁、　　＝　　　０．８ｍｍ ｎ＝＝４ ｄ＝ｌａ＋ｍ Ｅｐ　＝　３０　ｋｇ／ａ＋ｍ　　　（ＰＥ　）ＥＴｌ
、ｌ＝　２１０００　ｋｇ／ｍｏ＋　（亜鉛メッキ鋼線
）とすると、ｇ＝１４ｍｍ ｂ　＝　　１５．３　ｍ＋ａ ａ　＝　８．６７５ｍ５ 高ヤング率材料の線１６の間隔＝　４．４５ｍｍその断
面形状を第３図に示した。なお、１９は突起で、これの
ある方を外側にしてドラムに巻く。

なお１以上の説明は、高ヤング率材料の部材として、線
材１６を使用する場合について述べたが、テープ状のも
の１７を使用する場合も同じ考え方で設計することがで
きる。

また、第４図のように、光ファイバユニット１４または
光ファイバ心線１５を、ＬＡＰパイプ１１またはナイロ
ンパイプ内に入れ、その上にプラスチックをかぶせて光
ファイバケーブル１０を構成する場合もある。このよう
な複合管の場合も同様である。ただし上記（２）武具下
にＬＡＰパイプ１１のアルミ部分や、ナイロンのヤング
率ＥＡ１　、　ＥＮ　を入れる心安があるが、具体的な
説明は省略した。

さらに、以上の構成のものにおいて、プラスチ゛ツクパ
イプ１２内に、オイル状、シェリー状などの防水剤を充
填する場合もある。

［発明の効果］ （１）光ファイバユニット１４または光ファイバ心線１
５が内接している側のプラスチックパイプ１２の肉内に
、高ヤング率材料の部材を埋設して、前記光ファイバ二
二ツ）１４または光ファイバ心線１５の入っている位置
に中立点Ｇが来るようにしたので、光ファイバユニ、）
１４または光ファイバ心線１５の長さは常に１０の長さ
に等しくなる。

したがって、ドラムに巻く場合も、延線する場合も、端
末の突出しや引込みが生じない。

（２）構造上、特性を維持するようにしであるので、製
造方法は簡単であり、製造上のバラツキも少ない。

（３）高ヤング率材料の部材としてテンションメンへの
役をする高ヤング率材料のｉ１６を入れることにより、
ケーブル１０を布設するときの伸び歪、残留歪を少なく
することができる。

（４）同じ理由により、布設後の温度に対する伸縮を極
めて少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）は本発明の詳細な説明するための説
明図、 第２図と第３図と第４図は１本発明の異なる実施例の断
面図、 第５図と第６図と第７図は従来の光ファイバケーブルの
断面図。 第８図は光ファイバケーブル１０を曲げる場合の説明図
。 ｌＯ：光ファイバケーブル １２ニブラスチツクパイプ １４：光ファイバユニット

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ファイバユニット（１４）または光ファイバ心
   線（１５）が、プラスチックパイプ（１２）内に、その
   内面に接した状態で入っている光ファイバケーブルにお
   いて、 前記光ファイバユニット（１４）または光ファイバ心線
   （１５）が内接している側のプラスチックパイプ（１２
   ）の肉内に、高ヤング率材料の部材を埋設して、前記光
   ファイバユニット（１４）または光ファイバ心線（１５
   ）の入っている位置に中立点Ｇが来るようにし、かつ縦
   方向の曲げ剛性が、横方向の曲げ剛性よりも小さくなる
   ようにしたことを特徴とする、光ファイバケーブル。
2. （２）プラスチックパイプ（１２）が、金属の層を含む
   複合管であることを特徴とする、特許請求の範囲第１項
   に記載の光ファイバケーブル。
3. （３）中立点Ｇが、光ファイバユニット（１４）または
   光ファイバ心線（１５）の中心と一致することを特徴と
   する、特許請求の範囲第１項または第２項に記載の光フ
   ァイバケーブル。
4. （４）中立点Ｇが、光ファイバユニット（１４）または
   光ファイバ心線（１５）のプラスチックパイプ（１２）
   に対する接点と一致することを特徴とする、特許請求の
   範囲第１項または第２項に記載の光ファイバケーブル。
5. （５）高ヤング率材料の部材が、少なくとも２本以上の
   テンションメンバからなることを特徴とする、特許請求
   の範囲第１項または第２項または第３項または第４項に
   記載の光ファイバケーブル。
6. （６）高ヤング率材料の部材が、テープ状であることを
   特徴とする、特許請求の範囲第１項または第２項または
   第３項または第４項に記載の光ファイバケーブル。
7. （７）プラスチックパイプ（１２）内に、防水剤が充填
   されてなることを特徴とする、特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項または第３項または第４項または第５項また
   は第６項に記載の光ファイバケーブル。