KR102049731B1 - 보호 슬리브 - Google Patents

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KR102049731B1
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도시히코 홈마
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스미토모 덴키 고교 가부시키가이샤
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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Abstract

보호 슬리브(1)는, 광섬유 융착 접속부(23)가 수용되는 열가소성 접착 튜브(11)와, 유리 또는 세라믹스를 주성분으로 하는 제 1 항장력체(12)와, 금속을 주성분으로 하는 제 2 항장력체(13)와, 접착 튜브(11)와 제 1 및 제 2 항장력체(12, 13)를 수용하는 열수축성 보호 튜브(10)를 구비한다. 제 1 항장력체(12)의 일면(12a)은 평면을 이루고, 타면(12b)은 단면 원호 형상의 곡면을 이루며, 일면(12a)측에 접착 튜브(11)가 설치되고, 제 2 항장력체(13)의 체적은 제 1 항장력체(12)의 체적보다도 작다.

Description

보호 슬리브{PROTECTIVE SLEEVE}
본 발명은 광섬유 심선끼리를 융착 접속시킨 광섬유 융착 접속부를 보강하는 보호 슬리브에 관한 것이다.
단심 또는 다심의 광섬유 심선끼리가 접속되는 광섬유 융착 접속부를 보강하는 보강 부재로서, 열수축 튜브의 내부에, 열용융성 접착 튜브와, 일면이 플랫면을 갖고 타면이 원호 형상을 갖는 세라믹 유리 또는 강화 유리 등으로 형성된 항장력체가 설치되고, 당해 항장력체의 플랫면이 접착 튜브측에 배치되어 있는 것이 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
일본 특허공개 평1-32208호 공보
옥외에 배설(配設)되는 드롭 케이블 등에 사용되는 광섬유 케이블의 광섬유 심선끼리를 융착 접속시키는 경우에는, 보강 부재의 강도를 확보하는 것이 중요하다. 그러나, 특허문헌 1과 같이 세라믹 유리 또는 강화 유리 등으로 형성된 항장력체만을 사용한 경우, 특히 장척(長尺)(예컨대 60mm 이상)의 항장력체를 이용할 때의 강도 확보가 어려워진다.
또한, 보강 부재의 강도를 확보하기 위해서 유리제의 항장력체의 체적을 늘리면, 보강 부재의 사이즈가 커져 열용량이 늘어난다. 그 때문에, 보강 부재를 가열 수축시켜 광섬유 융착 접속부를 보강할 때의 가열 시간이 길어져 버린다.
게다가, 유리제의 항장력체를 대신하여 금속제의 항장력체를 사용한 경우, 금속제의 항장력체와 유리제의 광섬유의 열팽창 계수가 상이하기 때문에, 보강 부재를 가열 수축시킬 때에 광섬유에 변형이 가해져 바람직하지 않다.
본 발명은 소형화에 의해 가열 수축 시간을 단축할 수 있음과 더불어, 충분한 강도로 광섬유 융착 접속부를 보강하는 것이 가능한 보호 슬리브를 제공한다.
상기 과제를 해결할 수 있는 본 발명의 보호 슬리브는,
광섬유 심선의 융착 접속부를 보강하는 보호 슬리브로서,
상기 융착 접속부가 수용되는 열가소성 접착 튜브와,
유리 또는 세라믹스를 주성분으로 하는 제 1 항장력체와,
금속을 주성분으로 하는 제 2 항장력체와,
상기 접착 튜브와 상기 제 1 및 제 2 항장력체를 수용하는 열수축성 보호 튜브
를 구비하고,
상기 제 1 항장력체의 일면은 평면을 이루고, 타면은 단면(斷面) 원호 형상의 곡면을 이루며,
상기 제 1 항장력체의 상기 일면측에 상기 접착 튜브가 설치되고,
상기 제 2 항장력체의 체적은 상기 제 1 항장력체의 체적보다도 작은 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 보호 슬리브에 있어서, 상기 제 2 항장력체는 상기 제 1 항장력체의 상기 타면측에 설치되어 있어도 된다.
또한, 본 발명의 보호 슬리브에 있어서, 상기 제 2 항장력체는 상기 접착 튜브를 협지하여 상기 제 1 항장력체의 상기 일면에 대향해서 설치되어 있어도 된다.
또한, 본 발명의 보호 슬리브에 있어서, 상기 제 2 항장력체가 복수 설치되어 있어도 된다.
또한, 본 발명의 보호 슬리브에 있어서, 상기 제 2 항장력체의 길이는 상기 제 1 항장력체의 길이보다도 짧고,
상기 제 2 항장력체는 상기 제 1 항장력체의 길이 방향의 중심부 근방에 설치되어 있어도 된다.
본 발명의 보호 슬리브에 의하면, 유리 또는 세라믹스를 주성분으로 하는 제 1 항장력체와, 금속을 주성분으로 하고 상기 제 1 항장력체보다도 체적이 작은 제 2 항장력체가 설치되어 있기 때문에, 유리제의 광섬유에 가까운 열팽창 계수를 유지하면서, 소경이면서 충분한 강도를 확보할 수 있다. 나아가, 광섬유 융착 접속부를 보강하기 위한 가열 수축 시간을 단축할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 보호 슬리브에 의해 보강되는 광섬유 케이블의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 보호 슬리브에 광섬유 심선이 수용된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3은 광섬유 융착 접속부를 보호 슬리브에 의해 보강하는 방법을 설명하는 사시도이다.
도 4는 광섬유 융착 접속부를 보호 슬리브에 의해 보강하는 방법을 설명하는 단면도이다.
도 5는 광섬유 융착 접속부를 보호 슬리브에 의해 보강하는 방법을 설명하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시형태에 따른 보호 슬리브의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시형태에 따른 보호 슬리브의 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 보호 슬리브의 실시형태에 대하여 도면을 참조해서 설명한다.
우선, 본 실시형태의 보호 슬리브에 의해 보강되는 광섬유 케이블로서, 드롭 케이블을 예로 들어 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 드롭 케이블로 이루어지는 광섬유 케이블(100)은 단면 직사각 형상의 케이블부(100a)와, 케이블부(100a)에 세로로 딸려있는 지지선부(100b)를 구비하고 있다.
케이블부(100a)는 케이블부(100a)의 단면 중앙부에 매설되어 있는 복수개(여기에서는 8개)의 광섬유 심선(101)을 구비하고 있다. 광섬유 심선(101)은 코어/클래드부로 이루어지는 유리 섬유(111)가 피복(112)에 의해 덮여 형성되어 있다. 추가로, 복수의 광섬유 심선(101)이 보호 피복(104)에 의해 일체적으로 덮임으로써, 광섬유 테이프 심선(200)이 형성되어 있다.
또한, 케이블부(100a)는 이 광섬유 테이프 심선(200)의 양옆에 세로로 딸린 항장력체(102)와, 광섬유 테이프 심선(200) 및 항장력체(102)를 매설하여 일괄 피복한 합성 수지제의 외피(103)를 구비하고 있다.
또한, 지지선부(100b)는 금속선(105)을 갖고, 그의 주위가 케이블부(100a)의 외피(103)와 일체로 형성되는 수지에 의해 덮여 있다.
케이블부(100a)와 지지선부(100b) 사이는 박육부(100c)를 개재해서 이어져 있다. 박육부(100c)를 가르듯이 절단함으로써, 케이블부(100a)를 지지선부(100b)로부터 분리할 수 있다. 또한, 이 케이블부(100a)의 표리(表裏)에는, 노치(100d)가 형성되어 있고, 노치(100d)로 케이블부(100a)를 가르는 것에 의해, 광섬유 테이프 심선(200)을 노출시킬 수 있다.
본 실시형태의 보호 슬리브(1)는 박육부(100c)를 절단하여 지지선부(100b)로부터 분리시켜 케이블부(100a)만(즉, 옥내 케이블의 형태)으로 한 광섬유 케이블(100)의 융착 접속부와 그의 근방 부분을 보호하는 것이다.
도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 보호 슬리브(1)는 최외주에 배치된 관 형상의 보호 튜브(10)를 구비하고 있다. 보호 튜브(10)는, 예컨대 열수축성을 갖는 수지로 구성되어 있고, 그의 내부에는 접착 튜브(11), 제 1 항장력체(12) 및 제 2 항장력체(13)가 수용되어 있다. 이 보호 튜브(10)는, 광섬유 케이블(100)에 있어서, 외피(103)가 제거된 부분과 제거된 부분의 양측 부분을 덮을 수 있을 정도의 길이인 것이 바람직하다.
접착 튜브(11)는 접착성을 갖는 열가소성 수지로 구성되고, 그의 내부에 광섬유 케이블(100)로부터 노출된 광섬유 심선(101)이 수용되어 있다. 이 접착 튜브(11)는, 광섬유 케이블(100)에 있어서, 외피(103)가 제거된 부분과 대략 동일 길이를 갖는 것이 바람직하다.
도 2에 있어서, 접착 튜브(11)의 하측에는, 유리 또는 세라믹스를 주성분으로 해서 구성되는 제 1 항장력체(12)가 배치되어 있다. 본 실시형태의 제 1 항장력체(12)는, 예컨대 석영 유리에 의해 형성되어 있다. 제 1 항장력체(12)의 접착 튜브(11)와 대향해서 설치되는 일면(12a)은 접착 튜브(11)의 폭과 거의 동일 폭의 평면을 이루고, 타면(12b)은 단면 원호 형상의 곡면을 이루고 있다. 또한, 이 일면(12a)은 복수개의 광섬유 심선(101)의 병렬폭 이상의 폭을 갖는 것이 바람직하다. 더욱이, 제 1 항장력체(12)는 광섬유 케이블(100)에 있어서 외피(103)가 제거된 부분과 대략 동일 길이를 갖는 것이 바람직하다.
제 2 항장력체(13)는 금속을 주성분으로 해서 구성되고, 제 1 항장력체(12)의 타면(12b)측에 설치되어 있다. 본 실시형태의 제 2 항장력체(13)는, 예컨대 강재에 의해 형성되어 있다. 이 제 2 항장력체(13)는 광섬유 심선(101)을 따라서 제 1 항장력체(12)의 길이 방향의 중심부 근방에 배치되어 있다.
또한, 제 2 항장력체(13)는 세경의 원주 형상으로서, 제 1 항장력체(12)보다도 길이가 짧고, 단면적이 작은 것이 바람직하다. 즉, 제 2 항장력체(13)의 체적은 제 1 항장력체(12)의 체적보다도 작은 것이다.
다음으로, 보호 슬리브(1)를 이용한 광섬유 융착 접속부의 보강 방법에 대하여 설명한다.
우선, 보호 튜브(10) 및 접착 튜브(11)의 내부에, 서로 접속되는 광섬유 케이블(100) 중 한쪽의 광섬유 케이블(100)을 끼워서 통하게 해둔다.
다음으로, 각각의 광섬유 케이블(100)의 단부에 있어서 외피(103) 및 광섬유 테이프 심선(200)의 보호 피복(104)을 단계적으로 제거하여, 광섬유 심선(101)을 노출시킨다. 더욱이, 광섬유 심선(101)의 피복(112)을 근소하게 남기고 제거하여, 유리 섬유(111)를 노출시킨다. 그 후, 유리 섬유(111)의 단부끼리를 융착 위치에서 맞대고, 이 상태에서 아크 방전 등에 의해 유리 섬유(111)의 단면(端面)끼리를 융착 접속시켜 광섬유 융착 접속부(113)를 형성한다.
유리 섬유(111)의 단면끼리를 융착 접속시킨 후, 도 4에 나타내는 바와 같이, 한쪽의 광섬유 케이블(100)에 끼워서 통하게 해둔 접착 튜브(11)를 슬라이딩시켜, 접착 튜브(11)의 내측의 중앙부에 광섬유 융착 접속부(113)가 위치하도록 배치한다.
다음으로, 도 5에 나타내는 바와 같이, 접착 튜브(11)로 덮인 광섬유 융착 접속부(113)의 하측으로부터 제 1 항장력체(12)를 따르게 하고, 추가로 제 1 항장력체(12)의 하측으로부터 제 1 항장력체(12)의 길이 방향의 중앙으로 제 2 항장력체(13)를 따르게 한다. 여기에서, 접착 튜브(11)와 제 1 항장력체(12)를 접착시켜, 제 1 항장력체(12)와 제 2 항장력체(13)를 접착시켜 두면 좋다.
이 상태에서 보호 튜브(10)를 슬라이딩시켜, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제 1 항장력체(12) 및 제 2 항장력체(13)를 따르게 한 접착 튜브(11)를 보호 튜브(10)에 의해 덮는다. 이때, 보호 튜브(10)는 그의 양단이 광섬유 케이블(100)의 외피(103)까지를 덮도록 배설된다.
그 후, 도시하지 않는 히터 등에 의해 보호 튜브(10) 및 접착 튜브(11)를 가열하여 접착 튜브(11)를 용융시킴과 더불어 보호 튜브(10)를 열수축시킨다. 이에 의해, 접착 튜브(11)는 광섬유 융착 접속부(113) 및 그의 양단의 유리 섬유(111)에 밀착하여 일체화된다. 또한, 보호 튜브(10)는 접착 튜브(11), 제 1 항장력체(12) 및 제 2 항장력체(13)에 밀착하여 일체화된다.
이렇게 해서 광섬유 융착 접속부(113)의 보강 처리가 완료된다.
한편, 보호 튜브(10) 및 접착 튜브(11)를 가열할 때에는, 우선 보호 튜브(10) 및 접착 튜브(11)의 중앙부가 고온에서 가열 수축되고, 그 후, 보호 튜브(10) 및 접착 튜브(11)의 양 단부가 가열 수축되도록, 히터에 가열 온도 분포를 마련하고 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 가열 수축 시에 보호 튜브(10) 및 접착 튜브(11) 내에 발생한 기포가 보호 튜브(10) 및 접착 튜브(11)의 양 단부로부터 빠지기 쉬워진다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 보호 슬리브(1)에 의하면, 광섬유 융착 접속부(113)를 접착 튜브(11)에 의해 덮고, 이 접착 튜브(11)에 제 1 항장력체(12) 및 제 2 항장력체(13)를 따르게 하여, 그의 외주를 추가로 보호 튜브(10)에 의해서 덮고 있다. 그 때문에, 광섬유 융착 접속부(113)를 확실하게 보호함과 더불어, 드롭 케이블에 가해지는 장력에 대하여 충분한 강도로 보강할 수 있다.
특히, 유리 또는 세라믹스를 주성분으로 하는 제 1 항장력체(12) 이외에 금속을 주성분으로 하는 제 2 항장력체(13)를 접착 튜브(11)로 덮인 광섬유 융착 접속부(113)에 따르게 하고 있기 때문에, 강도 확보를 위해서 제 1 항장력체(12)의 사이즈를 크게 할 필요가 없다. 그 때문에, 소경의 보호 슬리브(1)에 의해 충분한 강도를 확보할 수 있음과 더불어, 광섬유 융착 접속부(113)를 보강하기 위한 보호 슬리브(1)의 가열 수축 시간을 단축할 수 있다.
그런데, 제 2 항장력체(13)의 체적을 제 1 항장력체(12)의 체적보다도 크게 한 경우, 금속제의 제 2 항장력체(13)와 유리제의 광섬유 심선(101)은 열팽창 계수가 상이하기 때문에, 보호 튜브(10)나 접착 튜브(11)를 가열 수축시킬 때에 광섬유 심선(101)에 변형이 가해져, 전송 손실의 증대나 균열의 발생이 염려된다. 본 실시형태에 의하면, 제 2 항장력체(13)의 체적을 제 1 항장력체(12)의 체적보다도 작게 함으로써, 제 2 항장력체(13)에 의한 영향을 가능한 한 억제하고, 유리 섬유(111)에 가까운 열팽창 계수를 유지할 수 있다. 이에 의해, 보호 슬리브(1)를 가열 수축시켜 광섬유 융착 접속부(113)를 보강한 후여도, 유리 섬유(111)에 변형이 가해지는 것에 의한 악영향을 억제할 수 있다.
또한, 제 2 항장력체(13)가 제 1 항장력체(12)의 길이 방향의 중심부 근방에 설치되어 있다. 그 때문에, 제 2 항장력체(13)의 길이를 최소한의 것으로 하면서, 보호 슬리브(1)의 강도를 충분히 확보할 수 있다.
이상에 있어서, 본 발명의 실시형태의 일례를 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 다른 구성을 채용하는 것이 가능하다.
상기의 실시형태에 있어서는, 한 개의 제 2 항장력체(13)가 설치되어 있는 구성으로 했지만, 도 6에 나타내는 보호 슬리브(1a)와 같이, 복수개(여기에서는 2개)의 제 2 항장력체(13, 13)가 제 1 항장력체(12)의 타면(12b)측에 설치되어 있는 구성이어도 된다. 이 구성에 의하면, 보호 슬리브(1)의 강도를 더 향상시킬 수 있다.
또한, 상기의 실시형태에 있어서는, 제 2 항장력체(13)가 제 1 항장력체(12)의 타면(12b)측에 설치되어 있는 구성으로 했지만, 도 7에 나타내는 보호 슬리브(1b)와 같이, 제 2 항장력체(13)가 접착 튜브(11)를 협지하여 제 1 항장력체(12)의 일면(12a)에 대향해서 설치되어 있어도 된다. 이렇게 해도, 상기의 실시형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있지만, 도 7과 같이 제 2 항장력체(13)가 접착 튜브(11)와 접한 상태이면, 복수개의 광섬유 심선(101)의 일부가 제 2 항장력체(13)에 의한 측압의 영향을 받을 가능성이 있기 때문에, 도 2 및 도 6에 나타내는 바와 같은 형태를 채용하는 편이 바람직하다.
또한, 상기의 실시형태에 있어서는, 보호 튜브(10)와 접착 튜브(11)를 동시에 가열하여 용융 또는 수축시키는 구성으로 했지만, 이들을 따로따로 가열해도 된다. 예컨대, 광섬유 융착 접속부(113)를 접착 튜브(11)에 의해 덮었을 때에 접착 튜브(11)를 가열 용융시켜 미리 광섬유 융착 접속부(113)에 밀착 일체화시켜 두고, 제 1 항장력체(12) 및 제 2 항장력체(13)를 광섬유 융착 접속부(113)를 따르게 해서 그 전체를 보호 튜브(10)에 의해 덮은 후에 보호 튜브(10)를 가열하여 수축시키는 방법을 채용해도 된다. 이 방법에 의하면, 미리 접착 튜브(11)가 광섬유 융착 접속부(113)에 밀착 일체화되기 때문에, 그 후의 처리가 용이해진다.
또한, 상기의 실시형태에 있어서는, 광섬유 융착 접속부(113)가 접착 튜브(11)로 덮이고 나서, 제 1 항장력체(12) 및 제 2 항장력체(13)를 광섬유 융착 접속부(113)를 따르게 하고, 최후에 이들이 보호 튜브(10)로 덮이는 구성으로 했지만, 이 예에 한정되지 않는다. 예컨대, 보호 튜브(10) 내부의 소정 위치에 접착 튜브(11), 제 1 항장력체(12) 및 제 2 항장력체(13)가 배치되도록 이들을 미리 일체화시킨 보호 슬리브(1)를 제작해두고, 일체화된 보호 슬리브(1)의 내측에 광섬유 융착 접속부(113)를 끼워서 통하게 해서, 보호 슬리브(1)를 가열 수축시킬 수도 있다. 이 구성에 의하면, 미리 보호 튜브(10)의 길이 방향의 중심 위치와, 접착 튜브(11), 제 1 항장력체(12) 및 제 2 항장력체(13)의 길이 방향의 각 중심 위치가 일치하도록 일체화시킬 수도 있다. 그 때문에, 광섬유 융착 접속부(113)를 보호 튜브(10)의 길이 방향의 중심 위치와 일치하도록 배치하는 것만으로, 접착 튜브(11), 제 1 항장력체(12) 및 제 2 항장력체(13)의 위치 결정도 행할 수 있다.
한편, 상기 실시형태에서는, 서로 접속되는 광섬유 케이블(100)로서, 복수개의 광섬유 심선을 갖는 다심의 드롭/옥내 케이블을 예로 들어 설명했지만, 예컨대 단심의 광섬유 심선을 갖는 드롭/옥내 케이블끼리를 융착 접속시키는 경우에도 적용 가능하다. 단심의 광섬유 심선을 갖는 드롭/옥내 케이블의 경우는, 제 1 항장력체(12)는 평면 형상의 일면(12a)을 갖고 있을 필요는 없고, 제 2 항장력체(13)와 마찬가지로 원주 형상이면 된다.
본 출원은 2012년 6월 26일 출원된 일본 특허출원(특원 2012-143184)에 기초하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 도입된다.

Claims (6)

  1. 광섬유 심선의 융착 접속부를 보강하는 보호 슬리브로서,
    상기 융착 접속부가 수용되는 열가소성 접착 튜브와,
    유리 또는 세라믹스를 주성분으로 하는 제 1 항장력체와,
    금속을 주성분으로 하는 제 2 항장력체와,
    상기 접착 튜브와 상기 제 1 항장력체 및 상기 제 2 항장력체를 수용하는 열수축성 보호 튜브
    를 구비하고,
    상기 제 1 항장력체의 일면은 평면을 이루고, 타면은 단면 원호 형상의 곡면을 이루며,
    상기 제 1 항장력체의 상기 일면측에 상기 접착 튜브가 설치되고,
    상기 제 2 항장력체의 체적은 상기 제 1 항장력체의 체적보다도 작은 보호 슬리브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 항장력체는 상기 제 1 항장력체의 상기 타면측에 설치되어 있는 보호 슬리브.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 항장력체는 상기 접착 튜브를 협지하여 상기 제 1 항장력체의 상기 일면측에 설치되어 있는 보호 슬리브.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 항장력체가 복수 설치되어 있는 보호 슬리브.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 항장력체의 길이는 상기 제 1 항장력체의 길이보다도 짧고,
    상기 제 2 항장력체는 상기 제 1 항장력체의 길이 방향의 중심부 근방에 설치되어 있는 보호 슬리브.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 항장력체의 길이는 상기 제 1 항장력체의 길이보다도 짧고,
    상기 제 2 항장력체는 상기 제 1 항장력체의 길이 방향의 중심부 근방에 설치되어 있는 보호 슬리브.
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