JPWO2019142841A1 - 光ファイバケーブル - Google Patents

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Abstract

ケーブル長手方向に沿って形成された複数のリブを有し、リブ同士の間に光ファイバテープ心線を収納するスロット溝が形成されたスロットコアを有する光ファイバケーブルであって、一部または全ての光ファイバ心線間において、隣接する光ファイバ心線間が連結された連結部と、隣接する光ファイバ心線間が連結されていない非連結部とが長手方向に間欠的に設けられた間欠連結型の光ファイバテープ心線を複数本束ねたサブユニットと、スロットコアを形成する材料よりも低ヤング率の薄皮状のチューブとを有し、サブユニットは、スロット溝内に収容されており、スロット溝内のサブユニットのうち、少なくともスロット溝の外周部に位置するサブユニットは、チューブにより被覆されている。

Description

本開示は、光ファイバケーブルに関する。
本出願は、２０１８年１月１８日出願の日本出願２０１８−００６３００号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
特許文献１には、パイプ内に光ファイバーリボンを備える光ファイバケーブルが記載されている。
特許文献２には、複数の光ファイバ心線がバンドルされた光ファイバユニットが記載されている。
特許文献３には、光ファイバを収納するスロット溝がケーブル長手方向に沿って外周面に形成されたスロットコアと、スロット溝を覆うようにスロットコアの外周面全体に巻き付けられる押え巻きテープと、押え巻きテープ及びスロットコアを被覆するシースとを有した光ファイバケーブルが記載されている。
日本国特表２０１５−５１７６７９号公報 日本国特開２０１０−８９２３号公報 日本国特開２０１４−７１４４１号公報
本開示の一態様に係る光ファイバケーブルは、
ケーブル長手方向に沿って形成された複数のリブを有し、前記リブ同士の間に光ファイバを収納するスロット溝が形成されたスロットコアを有する光ファイバケーブルであって、
一部、または全ての前記光ファイバ心線間において、隣接する光ファイバ心線間が連結された連結部と、隣接する光ファイバ心線間が連結されていない非連結部とが長手方向に間欠的に設けられた間欠連結型光ファイバテープ心線を複数本束ねたサブユニットと、
前記スロットコアを形成する材料よりも低ヤング率の薄皮状のチューブと、
を有し、
前記サブユニットは、前記スロット溝内に収容されており、
前記スロット溝内の前記サブユニットのうち、少なくとも前記スロット溝の外周部に位置するサブユニットは、前記チューブにより被覆されている。
本開示の第一実施形態に係る光ファイバケーブルの構成を示す断面図である。 光ファイバケーブルに収容される光ファイバテープ心線の一例を示す図である。 本開示の第二実施形態に係る光ファイバケーブルの構成を示す断面図である。 光ファイバケーブルの構成の比較例を示す断面図である。
［本開示が解決しようとする課題］
スロット型ケーブルは、スロット溝の外周に粗巻きや吸水テープ等の押さえ巻きが施されている。この押さえ巻きをスロットコア上に張力を掛けて巻くと、光ファイバが入るスペースがスロットのリブ頂点を結んだ直線の内側になるように、ケーブルが多角形状に変形してしまう。このため、光ファイバ心線を収容できるスペースが制約される。このことは、光ファイバケーブルを多心化かつ高密度化をする上の制約となってしまう。
本開示は、多心かつ高密度の光ファイバケーブルを提供することを目的とする。
［本開示の効果］
本開示によれば、多心かつ高密度の光ファイバケーブルを提供することができる。
（本開示の実施形態の説明）
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示の一態様に係る光ファイバケーブルは、
（１）ケーブル長手方向に沿って形成された複数のリブを有し、前記リブ同士の間に光ファイバを収納するスロット溝が形成されたスロットコアを有する光ファイバケーブルであって、
一部、または全ての前記光ファイバ心線間において、隣接する光ファイバ心線間が連結された連結部と、隣接する光ファイバ心線間が連結されていない非連結部とが長手方向に間欠的に設けられた間欠連結型光ファイバテープ心線を複数本束ねたサブユニットと、
前記スロットコアを形成する材料よりも低ヤング率の薄皮状のチューブと、
を有し、
前記サブユニットは、前記スロット溝内に収容されており、
前記スロット溝内の前記サブユニットのうち、少なくとも前記スロット溝の外周部に位置するサブユニットは、前記チューブにより被覆されている。
上記構成によれば、スロットコアを形成する材料よりも低ヤング率の薄皮状のチューブによって、スロット溝の外周部に位置するサブユニットが被覆されているので、スロット溝の外周に粗巻きや吸水テープ等の押さえ巻きを施さなくてもよい。このため、粗巻きや押さえ巻きを施すことによるケーブルの変形がないので、この変形による光ファイバ収容スペースの制約がなくなり、多心かつ高密度の光ファイバケーブルを提供することができる。
（２）１つの前記スロット溝内に収容された光ファイバの心数は、２８８心以上であってもよい。
上記構成によれば、１つのスロット溝内に収容された光ファイバの心数が２８８心以上である、多心の光ファイバケーブルを提供することができる。
（３）前記スロット溝の底部同士を結んだ線で規定される前記リブの根元部の長さをｔとし、前記根元部から前記リブの頂点までを直線で結んだ距離をリブ高さｈとすると、ｈ／ｔが４以上８以下であってもよい。
上記構成によれば、ｈ／ｔが４以上であることによりリブが細くなり、スロット溝内により多くの光ファイバを収容することができる。また、ｈ／ｔが８以下であるので、リブの強度がある程度確保でき、リブが変形しにくい。
（４）前記スロットコアは、少なくともその最外層部分がエンジニアリングプラスチックで形成されていてもよい。
上記構成によれば、少なくともスロットコアの最外層部分が、比較的硬い素材であるエンジニアリングプラスチックで形成されているので、スロットコアの強度を高くすることができる。
（５）前記チューブ内に吸水ヤーンを有していてもよい。
上記構成によれば、チューブ内に吸水ヤーンが入っているので、チューブに防水機能を付与することができる。
（６）前記光ファイバケーブル内に収納されている光ファイバの心密度が５．０心／ｍｍ２以上であってもよい。
上記構成によれば、心密度が５．０心／ｍｍ２以上である、高密度の光ファイバケーブルを提供できる。
（本開示の実施形態の詳細）
本開示の実施形態に係る光ファイバケーブルの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。
なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
（第一実施形態）
図１は、本開示の第一実施形態に係る光ファイバケーブルの長さ方向に垂直な断面図である。図１に示すように、第一実施形態の光ファイバケーブル１Ａは、複数（本例では６本）のリブ２と、リブ２同士の間に設けられるスロット溝３とを有するスロットコア４を備えたスロット型のケーブルである。リブ２およびスロット溝３は、光ファイバケーブル１Ａの長手方向（長さ方向）に沿って、例えば、螺旋状またはＳＺ状に形成されている。
スロット溝３の中には、複数の光ファイバテープ心線１０を束ねて形成されたサブユニット２０が光ファイバケーブル１Ａの長手方向に沿って収納されている。本例では、例えば一つのスロット溝３に７個のサブユニット２０（２０Ａ〜２０Ｇ）が収納されている。また、本例では、例えば一つのサブユニットに１８枚の光ファイバテープ心線１０が束ねられている。
各サブユニット２０Ａ〜２０Ｇを構成する１８枚の光ファイバテープ心線１０は、互いに撚り合わされて、集合されている。各サブユニット２０Ａ〜２０Ｇは、撚り合わされた光ファイバテープ心線１０がバラバラに解けないように、例えば、バンドル材（図示省略）が巻かれていてもよい。バンドル材は、識別性のある色付きのバンドル材であってもよい。また、７個のサブユニット２０（２０Ａ〜２０Ｇ）は、一つの集合体となるように、例えば、全体が粗巻きの糸（図示省略）で螺旋状に巻かれていてもよい。
各スロット溝３に収納される７個のサブユニット２０Ａ〜２０Ｇ全体は、その外周が薄皮状のチューブ３０Ａによって被覆されている。チューブ３０Ａの厚みは、０．３ｍｍ程度である。チューブ３０Ａは、例えば、低密度ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等のプラスチック樹脂で形成されている。チューブ３０Ａを形成する樹脂のヤング率は、例えば、スロットコア４を形成する材料のヤング率よりも低い。チューブ３０Ａは、容易に弾性変形が可能である。なお、スロットコア４の材料については後述する。
チューブ３０Ａには、内部のサブユニット２０Ａ〜２０Ｇを取り出し易くするために、例えば、周方向の一部が途切れることによって開口部（図示省略）が形成されていてもよい。開口部は、例えば、サブユニット２０の長手方向に沿って螺旋状に形成されている。
チューブ３０Ａ内には、防水機能を有する吸水ヤーン４０が設けられていてもよい。吸水ヤーン４０は、例えば乾燥状態で外径が０．１ｍｍ程度の線状部材であって、光ファイバケーブル１Ａの長手方向に沿って設けられている。
スロットコア４の外周には、外被５がスロット溝３を覆うように設けられている。外被５は、例えばポリエチレン（ＰＥ）等の樹脂で形成されている。外被５は、樹脂を押出成形することにより、スロットコア４の周囲に形成される。外被５は、サブユニット２０Ａ〜２０Ｇを被覆するチューブ３０Ａに直接接触する状態で設けられている。
スロットコア４の中心部には、鋼線等で構成されるテンションメンバ６が光ファイバケーブル１Ａの長手方向に沿って埋設されている。
スロットコア４は、テンションメンバ６の外周に設けられる第一層部７と、第一層部７の外周に設けられる第二層部８（最外層部分の一例）と、を有する二層構造に形成されている。第一層部７は、テンションメンバ６と第二層部８とを接着する接着層として設けられている。第一層部７は、例えば、エチレン−メタクリル酸共重合体等の比較的ヤング率が低い樹脂で形成されている。第二層部８は、第一層部７よりも外側の部分を形成する層であり、リブ２も第二層部８に含まれる。第二層部８は、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の比較的ヤング率が高いエンジニアリングプラスチックで形成されている。
光ファイバケーブル１Ａに収容される光ファイバの心数を高密度化するには、例えば、スロットコア４を構成するリブ２の数が少ないこと、すなわちスロット溝３の数が少ないことが好ましい。そこで、光ファイバケーブル１Ａではスロットコア４におけるスロット溝３の数を６個以下にしている。
また、同様に高密度化するには、スロットコア４においてリブ２の占める容積が少ないこと、すなわち各リブ２の厚み（太さ）が薄い（細い）ことが好ましい。そこで、光ファイバケーブル１Ａでは、図１に示すように、隣り合うスロット溝３の底部同士を結んだ線で規定されるリブ２の根元部の長さをｔとし、根元部からリブ２の頂点までを直線で結んだ距離をリブ２の高さｈとしたとき、ｈ／ｔが４以上８以下となるようにしている。ここで、スロット溝３の底部とは、図１に示すような丸型状の底を有するスロット溝３において、スロットコア４の中心点Ｘに最も近い底点Ｂを意味する。
上記のｈ／ｔが４以上であることによりリブ２が細くなり、スロット溝３内により多くの光ファイバを収容することができる。また、ｈ／ｔが８以下であるので、リブの強度がある程度確保でき、リブが変形しにくい。また、光ファイバケーブル１Ａでは、スロットコア４の第二層部８を上述したようにヤング率が高いエンジニアリングプラスチックで形成している。
図２は、サブユニット２０を構成する光ファイバテープ心線１０の一例を示す。図２に示すように、光ファイバテープ心線１０は、複数の光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌが並列に配置された状態で、隣接する光ファイバ心線間が連結された連結部１２と、隣接する光ファイバ心線間が連結されていない非連結部１３とが長手方向に間欠的に設けられている間欠連結型の光ファイバテープ心線である。
本例の光ファイバテープ心線１０は、１２本の光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌが並列に配置されている。図２には、光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌを配列方向に開いた状態の間欠連結型の光ファイバテープ心線が示されている。連結部１２と非連結部１３とが間欠的に設けられている箇所は、図２に示すように一部の光ファイバ心線間であってもよく、または、全ての光ファイバ心線間であってもよい。図２に示す例では、光ファイバ心線１１Ａと１１Ｂ、１１Ｃと１１Ｄ、１１Ｅと１１Ｆ、１１Ｇと１１Ｈ、１１Ｉと１１Ｊ、１１Ｋと１１Ｌ、の各線間には非連結部１３が設けられていない。
光ファイバテープ心線１０における連結部１２は、例えば紫外線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂等からなる連結樹脂１４を、光ファイバ心線間に塗布することによって形成される。連結樹脂１４が所定の光ファイバ心線間に間欠的に塗布されることにより、連結部１２と非連結部１３とが間欠的に設けられるとともに、各光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌが並列状態で一体化される。なお、連結樹脂１４は、並列された光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌで形成される並列面の片面のみに塗布するようにしてもよいし、両面に塗布するようにしてもよい。また、光ファイバテープ心線１０は、例えば並列された光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌの片面、若しくは両面全体にテープ樹脂を塗布して、全ての光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌを連結させてから、回転刃等で一部を切断して非連結部１３を形成するように作製してもよい。
光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌは、例えばコアとクラッドで構成されるガラスファイバと、ガラスファイバを被覆する被覆層とで構成されている。光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌの被覆層は、光ファイバ心線同士を識別できるように、例えば、それぞれ異なる色に着色されている。光ファイバ心線１１Ａ〜１１Ｌの外径は、０．２ｍｍ以下であるのが望ましい。外径が０．２ｍｍ以下の細径ファイバであれば、高密度化が可能となる。
また、一つのスロット溝３内に収容される光ファイバ心線の心数は、２８８心以上であるのが好ましく、光ファイバケーブル１Ａに収納されている光ファイバ心線の心密度は、５．０心／ｍｍ２以上であるのが好ましい。
具体的には、例えば、図１に示す光ファイバケーブル１Ａにおいて、スロット溝３には１２心の光ファイバテープ心線１０が１８枚集合されたサブユニット２０が６個、１２心の光ファイバテープ心線１０が１２枚集合されたサブユニット２０が１個収容されている。したがって、その合計の光ファイバ心線の数は、１４４０心（１２×１８×６＋１２×１２×１）である。また、スロットコア４には６個のスロット溝３が形成されているので、光ファイバケーブル１Ａに収納されている光ファイバ心線の総数は、８６４０心（１４４０×６）である。光ファイバケーブル１Ａの外径は３７ｍｍであるので、その断面積は、１０７５ｍｍ２になる。したがって、光ファイバケーブル１Ａにおける光ファイバ心線の心密度は、８．０心／ｍｍ２（８６４０／１０７５）であり、５．０心／ｍｍ２以上になっている。
ところで、図４に示す比較例のスロット型ケーブル１００では、スロットコア１０４の外周にスロット溝１０３を覆うように粗巻きや吸水テープ等の押さえ巻き１３０が施されている。なお、スロットコア１０４は、第一実施形態のスロットコア４と同様の構造である。
押さえ巻き１３０は、スロットコア１０４の外周に張力をかけて巻かれるので、リブ１０２の頂点同士を結ぶ多角形状になる。このため、断面が円形状の外被１０５と多角形状の押さえ巻き１３０との間の空間１４０は、光ファイバ１１０の収容スペースとすることはできない。なお、実際に押出成形により外被１０５を形成すると、図４の空間１４０がつぶれるため、スロット型ケーブル１００の外形形状は、図４の空間１４０が無い多角形状になる。
したがって、比較例のスロット型ケーブル１００において、スロット溝１０３内における光ファイバ１１０が収容可能なスペースは、リブ１０２の頂点同士を結ぶ線（押さえ巻き１３０）の内側になってしまう。このことは、光ファイバ１１０を多心化かつ高密度化をする上の制約となる。
上記比較例に対して、第一実施形態の光ファイバケーブル１Ａによれば、スロット溝３に収容されるサブユニット２０Ａ〜２０Ｇ全体が薄皮状のチューブ３０Ａによって被覆されている。このため、スロット溝３に収容されるサブユニット２０Ａ〜２０Ｇおよびサブユニット２０Ａ〜２０Ｇを構成する光ファイバテープ心線１０がばらばらに解けてスロット溝３から飛び出すことがないので、スロット溝３の外周に押さえ巻きを施さなくてもよい。したがって、押さえ巻きを施すことによるスロット溝３の収容スペースの制約がなくなり、スロット溝３の収容スペースを無駄なく最大限に有効活用することができる。これにより、スロット溝３内に多数の光ファイバテープ心線１０を収容することができ、多心かつ高密度の光ファイバケーブルを提供することができる。
また、薄皮状のチューブ３０Ａとして、スロットコア４を形成する材料よりも低ヤング率の材料を用いているので、スロット溝３の収容スペースの形状に対応してサブユニット２０Ａ〜２０Ｇを被覆するチューブ３０Ａが弾性変形可能である。このため、さらにスロット溝３の収容スペースを無駄なく活用することができる。
また、少なくともスロットコア４の最外層部分である第二層部８が、比較的硬い素材であるエンジニアリングプラスチックで形成されているので、スロットコア４の強度を高くすることができる。このため、リブ２の根元部の長さｔに対するリブ２の高さｈの比率ｈ／ｔを４以上とすることが可能であり、リブ２を細くすることができスロット溝３内にさらに多くの光ファイバテープ心線１０を収容することができる。
また、チューブ３０Ａ内に吸水ヤーン４０が設けられているので、チューブ３０Ａに防水機能を付与することができる。
（第二実施形態）
図３を参照して、本開示の第二実施形態に係る光ファイバケーブルについて説明する。なお、上記の第一実施形態に係る光ファイバケーブル１Ａと同様の構成については同じ符号を付しその説明を省略する。
図３は、第二実施形態に係る光ファイバケーブル１Ｂの長さ方向に垂直な断面図である。光ファイバケーブル１Ｂは、スロット溝３内のサブユニット２０Ａ〜２０Ｇのうち、スロット溝３の外周部（外被５に接する位置）に位置するサブユニット２０がチューブによって被覆されている点は第１実施形態と同じであるが、スロット溝３の外周部に位置するサブユニット２０のみがチューブ３０Ｂによって被覆されている点で、サブユニット２０Ａ〜２０Ｇ全体が被覆されている第一実施形態の光ファイバケーブル１Ａと相違する。
図３に示すように、本例では、サブユニット２０Ａ〜２０Ｇのうち、スロット溝３の外周部に位置するサブユニット２０Ａ〜２０Ｄがチューブ３０Ｂによって被覆されている。さらに本例では、スロット溝３の外周部に位置するサブユニット２０Ａ〜２０Ｄのうち、サブユニット２０Ａと２０Ｂが一つのチューブ３０Ｂで被覆され、サブユニット２０Ｃと２０Ｄが別のチューブ３０Ｂで被覆されている。スロット溝３内に収容されているサブユニット２０Ａ〜２０Ｇ同士は、撚り返しされていないので、スロット溝３の外周部には必ずチューブ３０Ｂで被覆されたサブユニット２０Ａ〜２０Ｄが位置（存在）するようになる。
なお、チューブ３０Ｂで被覆されるサブユニット２０の数は、単数であっても、複数であってもよい。例えば、サブユニット２０Ａ〜２０Ｄが各々チューブ３０Ｂで被覆されていてもよいし、４個のサブユニット２０Ａ〜２０Ｄが一つのチューブ３０Ｂで被覆されていてもよい。また、一つのサブユニット２０と三つのサブユニット２０とに分けてそれぞれ別個のチューブ３０Ｂで被覆されていてもよい。
上記第二実施形態の光ファイバケーブル１Ｂによれば、少なくともスロット溝３の外周部に位置するサブユニット２０Ａ〜２０Ｄが薄皮状のチューブ３０Ｂによって被覆されている。このため、スロット溝３の外周部に収容されるサブユニット２０Ａ〜２０Ｄおよびサブユニット２０Ａ〜２０Ｄを構成する光ファイバテープ心線１０がばらばらに解けてスロット溝３から飛び出すことがない。また、外周部にチューブ３０Ｂに被覆されたサブユニット２０Ａ〜２０Ｄが配置されているので、スロット溝３の内側に収容されているサブユニット２０Ｅ〜２０Ｇおよびそれを構成する光ファイバテープ心線１０もスロット溝３から飛び出さない。よって、スロット溝３の外周に押さえ巻きを施さなくてもよいため、上記第一実施形態と同様にスロット溝３の収容スペースの制約がなくなり、多心かつ高密度の光ファイバケーブルを提供することができる。
以上、本開示を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本開示の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。また、上記説明した構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本開示を実施する上で好適な数、位置、形状等に変更することができる。
１Ａ，１Ｂ：光ファイバケーブル
２：リブ
３：スロット溝
４：スロットコア
５：外被
７：第一層部
８：第二層部（最外層部分の一例）
１０：光ファイバテープ心線
１１Ａ〜１１Ｌ：光ファイバ心線
１２：連結部
１３：非連結部
２０（２０Ａ〜２０Ｇ）：サブユニット
３０Ａ，３０Ｂ：チューブ
４０：吸水ヤーン

Claims (6)

  1. ケーブル長手方向に沿って形成された複数のリブを有し、前記リブ同士の間に光ファイバを収納するスロット溝が形成されたスロットコアを有する光ファイバケーブルであって、
    一部、または全ての前記光ファイバ心線間において、隣接する光ファイバ心線間が連結された連結部と、隣接する光ファイバ心線間が連結されていない非連結部とが長手方向に間欠的に設けられた間欠連結型光ファイバテープ心線を複数本束ねたサブユニットと、
    前記スロットコアを形成する材料よりも低ヤング率の薄皮状のチューブと、
    を有し、
    前記サブユニットは、前記スロット溝内に収容されており、
    前記スロット溝内の前記サブユニットのうち、少なくとも前記スロット溝の外周部に位置するサブユニットは、前記チューブにより被覆されている、光ファイバケーブル。
  2. １つの前記スロット溝内に収容された光ファイバの心数は、２８８心以上である、請求項１に記載の光ファイバケーブル。
  3. 前記スロット溝の底部同士を結んだ線で規定される前記リブの根元部の長さをｔとし、前記根元部から前記リブの頂点までを直線で結んだ距離をリブ高さｈとすると、ｈ／ｔが４以上８以下である、請求項１または請求項２に記載の光ファイバケーブル。
  4. 前記スロットコアは、少なくともその最外層部分がエンジニアリングプラスチックで形成されている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光ファイバケーブル。
  5. 前記チューブ内に吸水ヤーンを有する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光ファイバケーブル。
  6. 前記光ファイバケーブル内に収納されている光ファイバの心密度が５．０心／ｍｍ２以上である、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光ファイバケーブル。
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