KR102167263B1

KR102167263B1 - 광케이블 및 외피 제거 방법

Info

Publication number: KR102167263B1
Application number: KR1020197005378A
Authority: KR
Inventors: 신노스케 사토; 미즈키 이사지; 코우지 토미카와; 켄 오사토
Original assignee: 가부시키가이샤후지쿠라
Priority date: 2016-12-01
Filing date: 2017-11-15
Publication date: 2020-10-19
Also published as: CN109844596B; JPWO2018101041A1; CN109844596A; US10775581B2; EP3546999B1; WO2018101041A1; CA3045786C; KR20190030751A; CA3045786A1; AU2017369091A1; EP3546999A1; AU2017369091B2; JP6527645B2; EP3546999A4; US20190310437A1

Abstract

[과제] 광섬유의 취출이 쉬운 신규한 광케이블을 준비하는 것이다. [해결수단] 본 개시의 광섬유는 복수의 광섬유를 가압 권취 테이프로 감싼 광섬유 유닛, 상기 광섬유 유닛의 외측에 원주 방향으로 간격을 두고 배치된 적어도 3개의 항장력체, 및 상기 광섬유 유닛 및 상기 항장력체를 피복하는 외피를 구비한다. 상기 항장력체는 상기 광섬유 유닛과 평행하게 배치되어 있다. 상기 광섬유 유닛과 상기 항장력체 사이에는 상기 외피가 형성되어 있다. 상기 광섬유 유닛과 상기 항장력체 사이에 형성된 상기 외피의 내벽면은 상기 항장력체의 배치되어 있지 않은 상기 외피의 내벽면 보다도 케이블 중심을 향해 돌출되어 있다. 상기 가압 권취 테이프 중, 상기 케이블 중심을 향해 돌출한 상기 내벽면에 배치된 부위는, 상기 케이블 중심을 향해 오목하게 들어가 있다.

Description

광케이블 및 외피 제거 방법

본 발명은 광케이블 및 외피 제거 방법에 관한 것이다.

일본공개특허 공보 제2010-204368호에는, 공기압송으로 마이크로 덕트(세경관상 덕트)에 부설하기 위한 광섬유 케이블이 기재되어있다. 일본공개특허 공보 제2010-204368호에는, 루즈 튜브(loose tube; 복수의 광섬유를 지수(止水) 가능한 충전재와 함께 수용한 튜브)의 주위에 3개의 항장력체가 120° 간격으로 외피에 매설되어 있는 것이 기재되어 있다.

일본공개특허 공보 제2015-169756호에는, 복수의 광섬유를 가압 권취 테이프로 감은 광섬유 유닛을 외피 내부에 수용한 광케이블이 기재되어 있다. 일본공개특허 공보 제2015-169756호에는, 광섬유 유닛을 수용한 수용부를 사이에 두도록 2개의 항장력체가 외피에 매설되어 있는 것이 기재되어 있다.

일본공개특허 공보 제2010-204368호에는, 3개의 항장력체가 루즈 튜브 주위에 합쳐 꼬여서 배치되어 있다. 이 때문에, 광섬유 케이블로부터 광섬유를 꺼낼때, 외피를 제거하는 것만으로는 항장력체가 방해가 되어 광섬유를 꺼내는 것이 어렵다. 그 결과, 일본공개특허 공보 제2010-204368호의 광섬유 케이블로부터 광섬유를 꺼내기 위해서는, 항장력체의 절단 등이 필요하게 된다.

한편, 일본공개특허 공보 제2010-204368호의 항장력체는, 루즈 튜브와 접하도록 꼬여져서 배치되어 있으나, 만약 항장력체의 내측이 루즈 튜브가 아닌 일본공개특허 공보 제2015-169756호의 광섬유 유닛(복수의 광섬유를 가압 권취 테이프로 감은 집합체)과 같은 부재와 접촉한 상태에서 세로로 겹쳐 있으면, 광케이블이 구부러질 때, 항장력체가 내부(광섬유 유닛)로 파고들게 되어, 그 결과, 광섬유의 손상이나 전송손실의 증가를 초래할 우려가 있다.

본 발명은, 광섬유의 취출이 쉬운 신규한 광케이블을 준비하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 주된 발명은, 복수의 광섬유를 가압 권취 테이프로 감싼 광섬유 유닛, 상기 광섬유 유닛의 외측에 원주 방향으로 간격을 두고 배치된 적어도 3개의 항장력체, 및 상기 광섬유 유닛 및 상기 항장력체를 피복하는 외피를 구비하고, 상기 항장력체는 상기 광섬유 유닛과 평행하게 배치되어 있으며, 상기 광섬유 유닛과 상기 항장력체와의 사이에는 상기 외피가 형성되어 있으며, 상기 광섬유 유닛과 상기 항장력체 사이에 형성된 상기 외피의 내벽면은, 상기 항장력체가 배치되지 않은 상기 외피의 내벽면 보다도 케이블 중심을 향해 돌출되어 있으며, 상기 가압 권취 테이프 중, 상기 케이블 중심을 향해 돌출된 상기 내벽면에 배치된 부위는 상기 케이블 중심을 향해 오목하게 들어가 있는 것을 특징으로 하는 광케이블이다.

본 발명의 다른 특징에 대해서는 후술하는 명세서 및 도면의 기재에 의해 명확히 한다.

본 발명에 의하면, 광섬유를 꺼내는 것이 용이하다.

도 1은 본 실시형태의 광케이블(100)의 단면도이다.
도 2A는 번들유닛(11)의 설명도이다. 도 2B는 간헐적 연결형의 광섬유 테이프(1)의 설명도이다.
도 3은, 가압 권취 테이프(14)의 함몰 비율 설명도이다.
도 4A 및 도 4B는 본 실시형태의 광케이블(100)의 외피 제거 방법의 설명도이다.
도 5A 및 도 5B는 광케이블(100)의 단면의 일부 확대도이다.
도 6은 광케이블의 굴곡 강도의 측정 결과 그래프이다.
도 7은 공기압송 성능의 측정 결과 그래프이다.
도 8은 제3 실시예의 광케이블의 굴곡 강도의 측정 결과 그래프이다.
도 9는 제3 실시예의 공기압송 성능의 측정 결과 그래프이다.

후술하는 명세서 및 도면의 기재로부터 적어도 이하의 사항이 명확해 진다.

복수의 광섬유를 가압 권취 테이프로 감싼 광섬유 유닛, 상기 광섬유 유닛의 외측에 원주 방향으로 간격을 두고 배치된 적어도 3개의 항장력체, 및 상기 광섬유 유닛 및 상기 항장력체를 피복하는 외피를 구비하고, 상기 항장력체는 상기 광섬유 유닛과 평행하게 배치되어 있으며, 상기 광섬유 유닛과 상기 항장력체와의 사이에는 상기 외피가 형성되어 있으며, 상기 광섬유 유닛과 상기 항장력체 사이에 형성된 상기 외피의 내벽면은, 상기 항장력체가 배치되지 않은 상기 외피의 내벽면 보다도 케이블 중심을 향해 돌출되어 있으며, 상기 가압 권취 테이프 중, 상기 케이블 중심을 향해 돌출된 상기 내벽면에 배치된 부위는 상기 케이블 중심을 향해 오목하게 들어가 있는 것을 특징으로 하는 광케이블이 명확해진다. 이와 같은 광케이블에 의하면, 광섬유를 꺼내는 것이 용이하다.

상기 광케이블의 상기 항장력체의 개수는, 3개인 것이 바람직하다. 이로 인해, 가능한 한 적은 개수의 항장력체로 인한 등방적(等方的)인 굴곡 방향을 갖는 광케이블을 얻을 수 있다.

상기 가압 권취 테이프의 오목한 부위의 내경을 r로 하고, 상기 가압 권취 테이프의 오목하지 않은 부위의 내경을 R로 하고, 함몰 비율 H(%)를 H=(R - r)/R x 100으로 할 경우, 함몰 비율 H(%)는 20% 이하인 것이 바람직하다. 이로 인해, 광섬유의 전송 손실의 증가를 억제할 수 있다.

인접한 2개의 상기 항장력체의 외측의 접선이 상기 광섬유 유닛보다도 외측에 위치하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 광섬유 유닛의 손상을 억제할 수 있다.

상기 광섬유 유닛의 일부가 인접한 2개의 상기 항장력체의 외측의 접선보다도 외측에 위치하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 광섬유를 꺼내는 것이 용이해 진다.

(1) 복수의 광섬유를 가압 권취 테이프로 감싼 광섬유 유닛, 상기 광섬유 유닛의 외측에 원주 방향으로 간격을 두고 배치된 적어도 3개의 항장력체, 및 상기 광섬유 유닛 및 상기 항장력체를 피복하는 외피를 구비하고, 상기 항장력체가 상기 광섬유 유닛과 평행하게 배치되어 있는 광케이블을 준비하는 것, 및 (2) 공구의 칼날의 칼날 선이 상기 광케이블의 길이 방향에 대해 교차하도록 상기 공구의 상기 칼날을 상기 광케이블의 상기 외피에 맞추고, 상기 공구를 상기 길이 방향을 따라 이동시켜 상기 외피를 제거하는 것을 실시하는 외피 제거 방법이 명확해진다. 이와 같은 외피 제거 방법에 의하면, 광섬유를 꺼내는 것이 용이하다.

상기 공구의 상기 칼날을 상기 항장력체로 안내시키면서, 상기 공구를 상기 길이 방향을 따라 이동시키는 것이 바람직하다. 이로 인해, 작업자에 의한 외피 제거가 용이해 진다.

상기 외피를 제거할 때, 상기 공구의 상기 칼날이 인접한 2개의 상기 항장력체에 접하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 그 이상 공구의 칼날이 파고 들어가는 것을 억제할 수 있다.

상기 공구에 의해 상기 외피를 제거할 때, 상기 길이 방향으로 이동하는 상기 칼날에 의해 상기 가압 권취 테이프가 내측으로 오목하게 들어가도록 변형하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 광섬유를 꺼내는 것이 용이해 진다.

<본 실시형태>

<광케이블(100)의 구성>

도 1은, 본 실시형태의 광케이블(100)의 단면도이다. 본 실시형태의 광케이블(100)은 광섬유 유닛(10), 적어도 3개의 항장력체(20), 외피(30)를 갖는다.

광섬유 유닛(10)은 복수의 광섬유(3)를 가압 권취 테이프(14)로 감싼 유닛(집합체)이다. 광섬유 유닛(10)은 "광케이블의 코어", "광섬유 코어","코어 유닛", 간단히 "유닛"등으로도 불리기도 한다. 본 실시형태에서는 광섬유 유닛(10)은 복수의 광섬유 테이프(1)를 번들재(12)로 묶은 번들 유닛(11)(도 2A 참조)을 다수 구비하고, 복수의 번들 유닛(11)이 가압 권취 테이프(14)로 감싸지는 것으로 구성되어 있다. 또한, 가압 권취 테이프(14)로 감싼 복수의 광섬유(3)의 묶음은 복수의 번들 유닛(11)으로 구성한 것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 다수의 단심(單心) 광섬유(3)를 묶어 구성할 수 있다.

도 2A는 번들 유닛(11)의 설명도이다. 번들 유닛(11)은, 복수의 광섬유(3) 묶음을 번들재(12)로 묶은 구조이다. 번들 유닛(11)은 "서브유닛"등으로 불리기도 한다. 번들재(12)는, 복수의 광섬유(3)를 결속가능한 실, 끈 또는 테이프 모양의 부재이다. 번들재(12)의 식별색에 의해 다른 번들 유닛(11)과 식별이 가능하다. 단, 번들재(12)에 식별 마크를 형성할 수도 있다. 그림 중 번들 유닛(11)은 2개의 번들재(12)를 SZ 모양으로 감아서 복수의 광섬유(3)를 묶고 있지만, 1개의 번들재(12)를 나선형으로 감아 복수의 광섬유(3)을 묶을 수도 있다. 광섬유(3)의 묶음은 복수개의 간헐적 연결형 광섬유 테이프(1)를 묶어 구성되어있다.

도 2B는, 간헐적 연결형 광섬유 테이프(1)의 설명도이다. 도 2B의 오른쪽 그림은, 왼쪽 그림인 사시도의 A-A 또는 B-B의 단면도이다. 이하의 설명에서는, 도 2B에 나타난 바와 같이, 광섬유 테이프(1)를 구성하는 광섬유(3)에 평행한 방향을 "길이 방향"으로 한다. 또한, 광섬유 테이프(1)를 구성하는 복수의 광섬유(3)에 병행한 방향을 "폭 방향"으로 한다.

간헐적 연결형 광섬유 테이프(1)는, 복수의 광섬유(3)를 병렬시켜 간헐적으로 연결한 광섬유 테이프(1)이다. 인접한 2심의 광섬유(3)는, 연결부(5)에 의해 연결되어 있다. 인접한 2심의 광섬유(3)를 연결하는 복수의 연결부(5)는, 길이 방향으로 간헐적으로 배치되어 있다. 또한, 광섬유 테이프(1)의 복수의 연결부(5)는, 길이 방향 및 폭 방향으로 2차원적으로 간헐적으로 배치되어 있다. 연결부(5)는, 연결제가 되는 자외선 경화 수지를 도포한 후에 자외선을 조사하여 고화(固化)함으로써 형성되어 있다. 또한, 연결부(5)를 열 가소성 수지로 구성하는 것도 가능하다. 인접한 2심의 광섬유 간의 연결부(5) 이외의 영역은 비연결부(7)(분리부)가 된다. 비연결부(7)에는 인접한 2심의 광섬유(3)끼리는 구속되지 않는다. 이로 인해, 광섬유 테이프(1)를 뭉쳐서 원통형(뭉치 모양)으로 하거나, 접거나 하는 것이 가능해지며, 다수의 광섬유(3)를 고밀도로 수용하는 것이 가능해진다. 광섬유 테이프(1)로부터 광섬유(3)를 단심 분리할 때, 작업자는 광섬유(3) 사이를 찢는 등, 연결부(5)를 파괴하게 된다.

또한, 간헐적 연결형 광섬유 테이프(1)는 도 2B에 나타내는 것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 광섬유 테이프(1)의 심 개수를 변경할 수 있다. 또한, 간헐적으로 배치되어 있는 연결부(5)의 배치를 변경할 수 있다.

가압 권취 테이프(14)는 복수의 광섬유(3)를 감싸는 부재이다. 광섬유(3)를 가압 권취 테이프(14)로 감쌈으로서, 외피(30)를 구성하는 용융 수지를 피복할 때, 외피(30)의 내부에 광섬유(3)가 매설되어 버리는 것(먹혀 버리는 것)을 방지할 수 있다. 가압 권취 테이프(14)에는 폴리이미드 테이프, 폴리에스테르 테이프, 폴리프로필렌 테이프, 폴리에틸렌 테이프 등이 사용된다. 이 밖에 가압 권취 테이프(14)로서 부직포를 이용할 수 있다. 이 경우, 부직포는 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등을 테이프 형상으로 형성한 것이 사용된다. 권취 테이

(14)는 부직포에 폴리에스테르 필름 등의 필름을 붙이는 것도 좋다.

가압 권취 테이프(14)는 테이프 형상의 기재에 흡수 파우더를 부착(또는 도포)시킨 구성으로 되어 있다. 따라서 가압 권취 테이프(14)는 흡수 테이프로서 기능한다. 흡수 파우더는 흡수성의 과립상 또는 가루상 물질(흡수성 물질)이다. 흡수 파우더는 테이프 형상의 기재의 표면에 부착(도포) 시켜도 좋고, 2장의 부직포로 구성된 테이프 형상의 기재 사이에 끼워 배치 시켜도 좋다. 흡수시(흡수 파우더가 흡수할 때)에는 과립상 또는 가루상의 흡수 파우더가 팽창하여 젤리상이 된다(팽윤화). 이러한 흡수 파우더로는, 예를 들어 입경 5 내지 30 μm의 전분계, 셀룰로오스계, 폴리아크릴산계, 폴리비닐알코올계, 폴리옥시에틸렌계의 고흡수성 재료 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 젤리상이 된 흡수 파우더가 광케이블(100)의 내부 틈새를 막음으로써 광케이블(100)을 지수할 수 있다. 또한, 기재 자체가 흡수성을 가질 수도 있다. 또한, 가압 권취 테이프(14)가 흡수성을 가지고 있지 않아도 된다.

항장력체(20)는 외피(30)의 수축에 저항하고, 외피(30)의 수축에 의해 광섬유 유닛(10) (특히 광섬유(3))에 인가되는 뒤틀림이나 굴곡을 억제하는 부재이다. 항장력체(20)는 선상의 부재이며, 외피(30) 내부에 매설되어있다. 항장력체(20)의 재료로는, 비금속 소재와 금속 소재가 사용 가능하다. 비금속 소재로는, 예를 들어 유리 FRP(GFRP), 케블라(등록 상표)에 의해 강화된 아라미드 섬유 강화 플라스틱(KFRP), 폴리에틸렌 섬유에 의해 강화된 폴리에틸렌 섬유 강화 플라스틱 등의 섬유 강화 플라스틱(FRP)이 사용 가능하다. 금속 재료로는, 강선 등의 금속 선이 사용 가능하다.

본 실시형태의 광케이블(100)은 적어도 3개 항장력체(20)를 가진다. 여기에는 3개의 항장력체(20)가 외피(30)의 내부에 매설되어 있다. 3개의 항장력체(20)는 원주 방향으로 균등한 간격 (여기서는 120°의 간격)을 두고 배치되어 있다. 이와 같이, 적어도 3개의 항장력체(20)가 원주 방향으로 간격을 두고 배치됨으로써, 광케이블(100)은 등방적인 굴곡 방향성을 얻을 수 있다. 항장력체(20)의 개수가 3개이면, 가장 적은 수의 항장력체(20)에 의해 등방적인 굴곡 방향성을 갖는 광케이블(100)을 얻을 수 있다. 단, 항장력체(20)의 개수는 3개에 한정되지 않고, 4개 이상일 수 있다. 또한, 광케이블(100)이 N개의 항장력체(20)를 갖는 경우에는 N개의 항장력체(20)가 원주 방향으로 360°/N의 간격으로 배치되게 된다. 예를 들어, 광케이블(100)이 4개의 항장력체(20)를 갖는 경우에는 4개의 항장력체(20)가 원주 방향으로 90° 간격으로 배치되게 된다. 또한, 적어도 3개의 항장력체(20)로 둘러싸인 영역의 내측에 광섬유 유닛(10)의 수용부가 형성되어 있다.

그러나, 만일 2개의 항장력체(20)가 광섬유 유닛(10)을 사이에 두도록 배치되어 있는 경우에는, 광케이블(100)은 특정 방향(2개의 항장력체(20)를 연결한 선을 중립축으로 하는 굴곡 방향)으로 구부러지기 쉬우며, 그 외의 방향으로는 구부러지기 어렵게 된다. 이와 같이 케이블의 굴곡 방향이 한정되어 버리면, 마이크로 덕트로의 공기압송 특성이 저하되어 버린다. 이에 대해, 본 실시형태의 광케이블(100)의 경우, 등방적인 굴곡 방향성을 얻을 수 있기 때문에 마이크로 덕트로의 양호한 공기압송 특성을 실현할 수 있다.

외피(30)는 광섬유 유닛(10)과 항장력체(20)를 피복하는 부재이다. 외피(30)의 외형(단면)은 원형상이다. 외피(30)의 재료로는, 예를 들어 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌(PE), 나일론(상표 등록), 불화에틸렌 또는 폴리프로필렌(PP) 등의 수지가 사용 가능하며, 폴리에틸렌(PE)의 경우는 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 또는 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 등이 사용 가능하다. 또한, 외피(30)의 재료로서, 예를 들어 수산화마그네슘, 수산화알루미늄과 같은 수화 금속 화합물을 난연제로서 함유하는 폴리올레핀 화합물도 사용 가능하다. 또한, 외피(30)의 가운데에는 광섬유 유닛(10) 및 항장력체(20)와는 다른 부재가 매설되어 있어도 좋다.

용융 수지를 압출 성형하여 외피(30)를 형성했을 때, 냉각시 외피(30)의 수축에 의해 광섬유 유닛(10) (특히 광섬유(3))이 뒤틀려, 그 결과, 광섬유(3)의 신호 손실이 증가할 우려가 있다. 단, 항장력체(20)를 외피(30)에 매설함으로써, 외피(30)의 수축시 부하가 항장력체(20)에 걸리기 때문에 광섬유 유닛(10)에 부하가 걸리기 어렵게 된다.

본 실시형태에서는 항장력체(20)는 광섬유 유닛(10)과 평행하게 배치되어 있다. 만일, 항장력체(20)가 광섬유 유닛(10)의 외측에서 꼬여 있는 경우에는, 광섬유 유닛(10)으로부터 광섬유(3)를 꺼낼 때에 광섬유 유닛(10)의 외측 항장력체(20)가 방해가 되어, 항장력체(20)를 절단시킬 필요가 생기기 때문에 작업성이 저하된다. 이에 대해, 본 실시형태에서는 항장력체(20)는 광섬유 유닛(10)과 평행하게 배치되어있을 뿐이므로, 외피(30)를 제거하기만 하면 용이하게 광섬유(3)를 꺼낼 수 있다. 또한, 본 실시형태의 광섬유(3)를 꺼내는 방법(광케이블(100)의 외피 제거 방법)에 대해서는 후술한다.

본 실시형태와 같이 항장력체(20)를 광섬유 유닛(10)과 평행하게 배치시킨 경우에, 만일 광섬유 유닛(10)과 항장력체(20) 사이에 외피(30)를 형성하지 않고, 광섬유 유닛(10)과 항장력체(20)가 접촉한 구조로 해 버리면, 광섬유 유닛(10)과 항장력체(20) 사이에 격벽이 되는 것이 없기 때문에, 광케이블(100)이 만곡할 때에 항장력체(20)가 광섬유 유닛(10)에 파고 들어가버린다. 그 결과, 광섬유(3)가 손상되거나 광섬유(3)의 신호 손실이 증가할 우려가 있다. 또한, 만일 항장력체(20)가 꼬여 있다면, 광섬유 유닛(10)과 항장력체(20) 사이에 외피(30)를 형성하지 않고도, 광케이블(100)이 만곡할 때에 항장력체(20)가 광섬유 유닛(10)에 파고 들지 않고 끝난다. 그러나, 이 경우, 이미 설명한 바와 같이, 광섬유(3)를 꺼낼 때, 항장력체(20)를 분리시킬 필요가 발생하기 때문에 작업성이 저하된다.

이에, 본 실시형태에서는 항장력체(20)가 광섬유 유닛(10)과 평행하게 배치 된 구성을 채용하면서 광섬유 유닛(10) (구체적으로는, 가압 권취 테이프(14))와 항장력체(20) 사이에 외피(30)가 형성된 구성을 채용하고 있다. 즉, 본 실시형태에서는 항장력체(20)는 광섬유 유닛(10)과 접촉하지 않고, 광섬유 유닛(10)과 평행하게 배치되어 있다. 광섬유 유닛(10)의 가압 권취 테이프(14)와 항장력체(20) 사이에 외피(30)가 형성됨으로써, 이 외피(30)가 광섬유 유닛(10)과 항장력체(20)를 분리하는 격벽이 되어, 광케이블(100)이 만곡해도 항장력체(20)가 광섬유 유닛(10)에 파고 드는것을 억제할 수 있다.

광섬유 유닛(10)과 항장력체(20) 사이에 외피(30)가 형성된 구성의 경우, 항장력체(20)의 내측에 외피(30)가 형성되는 구성이 되기 때문에, 광섬유 유닛(10)의 수용 공간이 좁아지게 된다. 한편, 광섬유 유닛(10)의 수용 공간을 넓게 하기 위해 광섬유 유닛(10)과 항장력체(20) 사이에 형성되는 외피(30)를 얇게 해 버리면, 광섬유 유닛(10)과 항장력체(20)를 분리하는 격벽으로서의 기능이 저하될 우려가 있다. 또한, 광섬유 유닛(10)의 수용 공간을 넓게 하기 위해 광섬유 유닛(10)과 항장력체(20) 사이에 형성되는 외피(30)를 얇게 해 버리면, 외피(30)의 수축에 저항하는 항장력체(20)의 본래의 기능을 수행할 수 없게 될 우려도 있다.

이에 대해 본 실시형태에서는, 광섬유 유닛(10)과 항장력체(20) 사이에 형성된 외피(30)의 내벽면은 항장력체(20)가 배치되어 있지 않은 외피(30)의 내벽면보다도 케이블 중심을 향해 돌출되도록 구성되어 있다. 이로 인해, 항장력체(20)의 주위(항장력체(20)의 내측을 포함)의 외피(30)의 두께를 확보할 수 있기 때문에, 광섬유 유닛(10)과 항장력체(20)를 분리하는 격벽으로서의 기능과, 외피(30)의 수축에 저항하는 항장력체(20)의 본래의 기능을 수행할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 가압 권취 테이프(14) 중 케이블 중심을 향해 돌출된 외피(30)의 내벽면에 배치된 부위는 케이블 중심을 향해 오목하게 들어가도록 구성되어 있다. 이로 인해, 가압 권취 테이프(14)는 외피(30)의 돌출되지 않은 부위에서는 오목하게 들어가지 않기 때문에, 광섬유 유닛(10)의 수용 공간의 넓이를 확보할 수 있다. 즉, 본 실시형태의 광케이블(100)에 따르면, 항장력체(20)의 주위(항장력체(20)의 내측을 포함)의 외피(30) 두께의 확보와 광섬유 유닛(10)의 수용 공간의 넓이의 확보라는 상반되는 과제의 해결을 양립시킬 수 있다.

도 3은 가압 권취 테이프(14)의 함몰 비율 설명도이다. 그림 중에 광케이블(100)의 단면에 있어서 가압 권취 테이프(14)의 형상이 도시되어 있다. 그림에서 r은 항장력체(20)의 내측의 가압 권취 테이프(14)의 내경을 나타내고 있다. 달리 말하면, 그림에서 r은 가압 권취 테이프(14)의 오목한 부위의 내경을 나타내고 있다. 또한, 그림에서 R은 항장력체(20)의 내측 이외의 부위의 가압 권취 테이프(14)의 내경을 나타내고 있다. 달리 말하면, 그림에서 R은 가압 권취 테이프(14)의 오목하게 들어가지 않은 부위의 내경을 나타내고 있다.

여기서 함몰 비율 H(%)를 다음 식과 같이 정의한다.

H = (R - r) / R × 100

본 실시형태의 광케이블 (100)에서는, 함몰 비율 H가 클수록 광케이블(100)의 단면적에 대한 수용 공간 (외피(30)의 내부 공간, 광섬유 유닛(10)이 차지하는 공간)의 면적이 확장되므로, 광케이블(100)의 외경을 가늘게 하는 것이 가능하게 된다. 한편, 함몰 비율 H가 너무 크면 광케이블(100)을 구부릴 때 광섬유(3)가 측압을 받기 쉽게 되어, 전송 손실이 증가하기 쉬워지기 때문에, 함몰 비율 H(%)는 20% 이하인 것이 바람직하다 (후술).

<광케이블(100)의 외피 제거 방법>

도 4A 및 도 4B는 본 실시형태의 광케이블(100)의 외피 제거 방법의 설명도이다. 도 4B(외피(30)의 제거 작업을 옆에서 본 설명도)에서는 설명의 편의를 위해 공구(50) (탈피(口出) 공구, 외피 제거 공구) 중 칼날(51) 만 나타내고 있다.

본 실시형태에서는 광케이블(100)의 외피 제거시 작업자는 공구(50)의 칼날(51) (평인(平刃))의 칼날 선이 길이 방향에 대해 교차하도록 공구(50)의 칼날(51)을 광케이블(100)의 외피(30)에 맞추고, 공구(50)의 칼날(51)을 길이 방향을 따라 이동시켜, 외피(30)를 제거한다. 즉, 작업자는 대패나 필러로 깍는 듯이 하여, 공구(50)의 칼날(51)(평인)로 외피(30)를 제거한다. 여기에서 공구(50)를 이동시키는 방향(길이 방향)은 칼날(51) (평인)의 칼날 선과 직교하는 방향이다.

본 실시형태에서는, 광섬유 유닛(10)의 외측의 원주 방향으로 간격을 두고 배치된 항장력체(20)가 광섬유 유닛(10)과 평행하게 배치되어 있기 때문에, 작업자는 길이 방향을 따라 외피(30)를 제거하면 항장력체(20) 간격으로부터 광섬유 유닛(10)에 액세스할 수 있다. 또한, 만일 항장력체(20)가 광섬유 유닛(10)의 외측에서 꼬여 있는 경우에는, 길이 방향을 따라 외피(30)를 제거하는 것만으로는 광섬유 유닛(10)의 외측의 항장력체(20)가 방해가 되기 때문에 항장력체(20)의 간격으로부터 광섬유 유닛(10)에 액세스하기 곤란하다 (그 결과, 항장력체(20)의 절단 등이 필요하게 된다.)

또한, 본 실시형태에서는 항장력체(20)가 광섬유 유닛(10)과 평행하게 배치되어 있기 때문에, 작업자는 공구(50)의 칼날(51)을 길이 방향을 따라 이동시킬 때, 항장력체(20)로 칼날(51)을 안내할 수 있다. 즉, 항장력체(20)는, 공구(50)의 가이드로서의 기능을 가진다. 또한, 공구(50)의 칼날(51)은 항장력체(20)에 접함으로써, 그 이상으로 광케이블(100)에 파고 드는 것이 억제된다. 따라서, 항장력체(20)는 광섬유 유닛(10)의 손상을 억제시키는 기능도 갖는다.

도 5A는 광케이블(100)의 단면의 일부 확대도이다. 그림 중에는 인접한 2개의 항장력체(20)의 외측 접선이 점선으로 표시되어 있다.

공구(50)의 칼날(51)은 2개의 항장력체(20)에 접함으로써, 그 이상으로 광케이블(100)에 파고 드는 것이 억제된다. 따라서, 2개의 항장력체(20)의 외측 접선(그림의 점선)은 공구(50)의 칼날 선의 한계 깊이를 나타내게 된다.

본 실시형태에서는, 도 5A에 나타낸 바와 같이, 2개의 항장력체(20)의 외측 접선(그림의 점선)이 광섬유 유닛(10)(구체적으로는, 가압 권취 테이프(14))보다도 외측에 있다. 이로 인해, 공구(50)의 칼날(51)이 광섬유 유닛(10) (특히 광섬유(3))에 접촉하는 것을 억제할 수 있기 때문에, 광섬유 유닛(10)의 손상을 억제할 수 있다. 단, 작업자는 광케이블(100)로부터 광섬유(3)를 취출하기 위해서는 공구(50)의 칼날(51)로 외피(30)를 제거한 후, 광섬유 유닛(10)의 외측에 남은 박육(博肉)상의 외피(30)를 찢어 광섬유 유닛(10)에 액세스 할 필요가 있다.

한편, 도 5B에 나타낸 바와 같이, 2개의 항장력체(20)의 외측 접선이 외피(30)보다도 내측이 될 수도 있다. 달리 말하면, 광섬유 유닛(10)의 일부가 2개의 항장력체(20)의 외측 접선보다도 외측으로 벗어날 수 있다. 도 5B에 나타난 구조라면 작업자가 공구(50)의 칼날(51)로 외피(30)를 제거할 때, 광섬유 유닛(10)이 노출되기 때문에 광섬유 유닛(10)에 액세스하기 쉬워진다는 이점이 있다. 단, 도 5B에 나타내는 구조의 경우, 공구(50)의 칼날(51)이 광섬유 유닛(10)에 접촉하는 일이 일어날 수 있지만, 길이 방향으로 이동하는 칼날(51)에 의해 광섬유 유닛(10)의 가압 권취 테이프(14)가 내측으로 오목하게 들어가도록 변형되고, 이를 통해 광섬유 유닛(10)(특히 광섬유(3))의 손상을 억제할 수 있다. 특히, 본 실시형태에서는 가압 권취 테이프(14) 중, 케이블 중심을 향해 돌출한 외피(30)의 내벽면에 배치된 부위는 케이블 중심을 향해 오목하게 들어가도록 구성되어 있기 때문에, 공구(50)의 칼날(51)이 가압 권취 테이프(14)에 접촉할 때, 그 접촉 부분이 내측으로 함몰되기 쉬워지기 때문에 가압 권취 테이프(14)가 손상되기 어렵다. 따라서, 도 5B에 나타난 바와 같이, 2개의 항장력체(20)의 외측 접선이 외피(30)보다도 내측이 되게 하는 것도 허용된다.

<실시예 1>

제1 실시예로서, 도 1에 나타난 광케이블(100)을 제조하였다. 제1 실시예의 광케이블(100)은 120° 간격으로 배치된 3개의 항장력체(20)가 광섬유 유닛(10)과 접촉하지 않고 광섬유 유닛(10)과 평행하게 배치되어 있다. 제1 실시예의 광케이블(100)은 72심으로 구성되어 있다 (제1 실시예의 광케이블(100)의 광섬유 유닛(10)에는 72개의 광섬유(3)가 수용되어 있다).

또한, 제1 비교예 및 제2 비교예로서, 특허 문헌 1 (일본공개특허 공보 제2010-204368호)에 기재된 광케이블을 제조하였다. 제1 비교예 및 제2 비교예의 광케이블에는 120° 간격으로 배치된 3개의 항장력체(20)가 루즈 튜브의 외측에 꼬여 있는 상태로 배치되어 있다. 제1 비교예의 광케이블은 심(心)으로 구성되고, 제2 비교예의 광케이블은 72심으로 구성되어 있다 (루즈 튜브에 수용된 광섬유의 수는 제1 비교예에서는 12개, 제2 비교예에서는 72개이다).

도 6은 광케이블의 굴곡 강성의 측정 결과 그래프이다. 각 케이블의 굴곡 강성의 당방(當方)성을 알아보기 위해, 30°간격으로 굴곡 방향을 바꿔 각각의 굴곡 방향에서 광케이블의 굴곡 강성(단위 : N/m2)을 측정하였다. 그림에서 나타나는 바와 같이, 제1 실시예의 광케이블은 거의 등방적인 굴곡 강성이 얻어지는 것이 확인되었다. (또한, 제1 실시예의 광케이블(100)의 굴곡 강성은 제1 비교예의 4~5배이며, 제2 비교예의 1.5~2배 정도였다.)

도 7은 공기압송 성능의 측정 결과 그래프이다. 공기압송 성능의 측정을 위해 내경 8 mm 마이크로 덕트를 준비하고, 이 마이크로 덕트를 한 바퀴 약 125 m의 8 자형에 설치하고, 마이크로 덕트 내에 각 광케이블을 공기압송하여 그 거리를 측정하였다. 제1 실시예의 광케이블의 전송 거리는 3000 m이며, 양호한 압송 특성을 얻을 수 있는 것으로 확인되었다 (비교예의 광케이블 전송 거리는 2500 m였다).

<실시예 2>

제2 실시예로서 함몰 비율 H(%)를 달리한 여러 종류의 광케이블(100) (도 1 참조)를 제조하였다. 모든 광케이블(100)은 72심으로 구성되어 있다 (광케이블(100)의 광섬유 유닛(10)에는 72개의 광섬유(3)가 수용되어 있다).

함몰 비율 H(%)에 의한 세경(細徑) 효과를 확인하기 위해, 각 광케이블(100)의 외경을 측정하였다. 그리고 함몰 비율 H(%)가 0%인 광케이블(함몰 없는 광케이블)의 외경을 기준으로 하고, 기준이 되는 광케이블 외경에 대한 각 광케이블(100)의 외경을 세경 효과로서 평가하였다.

또한, 각 광케이블(100)의 공기압송 성능을 측정하였다. 공기압송 성능의 측정 방법은 이미 설명한 바와 같다. 전술한 비교예와 동등, 또는 비교예 이상의 압송 특성이 있으면 양호(○)로 평가하였다.

또한, 각 광케이블(100)의 전송 특성을 측정하였다. 드럼에 감은 600 m의 광케이블(100)에 대해 측정 파장 1.55 μm로 하고, 온도 20℃의 환경하에서의 각 광섬유(3)의 전송 손실(dB/km)을 측정하여, 가장 전송 손실이 큰 광섬유(3)의 전송 손실이 0.2 dB/km 미만이면 양호(○)로 평가하고, 0.3 dB/km 이상이면 불량(×)으로 평가하였다.

또한, 각 광케이블(100)의 탈피작업성을 평가하였다. 도 4A 및 도 4B에 나타난 바와 같이, 공구를 이용하여 광케이블(100)의 외피를 제거(간섭)할 때에 광섬유(3)에 손상 여부에 따라 탈피작업성을 평가하였다.

함몰 비율이 다른 각 광케이블(100)의 세경 효과, 압송 특성, 전송 특성 및 탈피작업성에 대한 평가 결과는 다음 표에 나타난 바와 같다.

표 1의 외경(mm)과 세경 효과(%)에 나타난 바와 같이, 함몰 비율 H(%)가 클수록 광케이블(100)의 외경을 가늘게 할 수 있는 것으로 확인되었다.

또한, 표 1의 압송 특성에 나타난 바와 같이, 실시예에 따른 광케이블(100)에서는 전술한 비교예와 동등 이상의 압송 특성이 얻어지는 것이 확인되었다. 특히, 함몰 비율 H가 7.5% 이상이면, 비교예 이상의 압송 특성이 얻어지는 것이 확인되었다. 이는, 함몰 비율 H(%)가 클수록 광케이블(100)의 외경을 가늘게 할 수 있어 좁은 마이크로 덕트 내에 광케이블(100)을 공기압송 하기 쉬워 졌기 때문이라고 생각된다.

한편, 표 1의 전송 특성에 나타난 바와 같이, 함몰 비율 H(%)가 25% 이상이되면, 전송 특성이 불량한 것으로 평가되었다. 전송 특성이 악화 된 이유는 광케이블(100)을 구부릴 때 광섬유(3)에 측압이 걸렸기 때문이라고 생각된다. 따라서, 함몰 비율 H(%)는 20% 이하가 바람직하다는 것을 확인하였다.

또한, 표 1의 탈피작업성 평가 결과에 나타난 바와 같이, 모든 광케이블(100)에서 광섬유(3)의 손상은 확인되지 않았다. 따라서, 도 1에 나타난 구조의 광케이블(100)에 대해, 도 4A에 나타난 외피 제거 방법이 유효하다는 것이 확인되었다.

<실시예 3>

제3 실시예로서, 4~6개의 항장력체가 원주 방향으로 균등한 간격 (항장력체의 수를 N으로 했을 때, 원주 방향으로 360°/N의 간격)을 두고 배치된 광케이블을 제조하였다. 또한, 제3 실시예의 광케이블의 구성은 제1 실시예의 광케이블 구성에 비해, 항장력체의 수 N 이외는 거의 동일하다. 따라서, 제3 실시예에서도 항장력체는 광섬유 유닛과 평행하게 배치되어 있으며, 광섬유 유닛과 항장력체와의 사이에는 외피가 형성되어 있으며, 광섬유 유닛과 항장력체의 사이에 형성된 외피의 내벽면은 항장력체의 배치되어 있지 않은 외피의 내벽면보다도 케이블 중심을 향해 돌출되어 있으며, 가압 권취 테이프 중 케이블 중심을 향해 돌출된 외피의 내벽면에 배치된 부위는 케이블 중심을 향해 오목하게 들어가게 구성되어 있다. 단, 항장력체의 수 N으로 했을 때, N=3,4의 광케이블은 72심으로 구성되어 있지만, N=5,6의 광케이블은 288심으로 구성되어 있다.

도 8은 제3 실시예(및 제1 실시예)의 광케이블의 굴곡 강성의 측정 결과 그래프이다. 각 케이블의 굴곡 강성의 당방성을 알아보기 위해, 30° 간격으로 굴곡 방향을 바꿔 각각의 굴곡 방향에서 광케이블의 굴곡 강성(단위: N/m2)을 측정하였다. 그림에 나타나는 바와 같이, 제3 실시예(N=4~6)의 광케이블에서도 제1 실시예 (N=3)의 광케이블과 동등하게, 거의 등방적인 굴곡 강성이 얻어지는 것이 확인되었다.

도 9는 제3 실시예(및 제1 실시예)의 공기압송의 성능 측정 결과의 그래프이다. 이 측정 결과에 나타난 바와 같이, 제3 실시예(N=4,6)의 광케이블에서도 제1 실시예(N=3)의 광케이블과 동등하게, 양호한 압송 특성을 얻을 수 있음이 확인되었다.

=== 기타 ===

상기의 실시형태는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하여 해석하기 위한 것은 아니다. 본 발명은, 그 취지를 벗어나지 않고, 변경·개량될 수 있는 동시에, 본 발명에는 그 등가물이 포함되는 것은 말할 필요도 없다.

1 광섬유 테이프, 3 광섬유
5 연결부, 7 비연결부
10 광섬유 유닛
11 번들 유닛, 12 번들재
14 가압 권취 테이프, 20 항장력체, 30 외피,
50 공구, 51 칼날
100 광케이블

Claims

복수의 광섬유를 가압 권취 테이프로 감싼 광섬유 유닛,
상기 광섬유 유닛의 외측에 원주 방향으로 균등한 간격을 두고 배치된 적어도 3개의 항장력체, 및
상기 광섬유 유닛 및 상기 항장력체를 피복하는 외피,
를 구비하고,
상기 항장력체는 상기 광섬유 유닛과 평행하게 배치되어 있으며,
상기 광섬유 유닛과 상기 항장력체와의 사이에는 상기 외피가 형성되어 있으며,
상기 광섬유 유닛과 상기 항장력체 사이에 형성된 상기 외피의 내벽면은, 상기 항장력체가 배치되지 않은 상기 외피의 내벽면 보다도 케이블 중심을 향해 돌출되어 있으며,
상기 가압 권취 테이프 중, 상기 케이블 중심을 향해 돌출된 상기 내벽면에 배치된 부위는 상기 케이블 중심을 향해 오목하게 들어가 있는
것을 특징으로 하는 광케이블.
제1항에 있어서,
상기 광케이블의 상기 항장력체의 개수는 3개인 것을 특징으로 하는 광케이블.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 가압 권취 테이프의 오목한 부위의 내경을 r로 하고,
상기 가압 권취 테이프의 오목하지 않은 부위의 내경을 R로 하고,
함몰 비율 H(%)를 H = (R - r) / R × 100으로 했을 때,
함몰 비율 H(%)는 20% 이하인 것을 특징으로 하는 광케이블.
제1항 또는 제2항에 있어서,
인접한 2개의 상기 항장력체 외측의 접선이 상기 광섬유 유닛보다도 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 광케이블.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 광섬유 유닛의 일부가, 인접한 2개의 상기 항장력체의 외측 접선보다도 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 광케이블.
(1) 복수의 광섬유를 가압 권취 테이프로 감싼 광섬유 유닛, 상기 광섬유 유닛의 외측에 원주 방향으로 균등한 간격을 두고 배치된 적어도 3개의 항장력체, 및 상기 광섬유 유닛 및 상기 항장력체를 피복하는 외피를 구비하고,
상기 항장력체가 상기 광섬유 유닛과 평행하게 배치되어 있는 광케이블을 준비하는 것, 및
(2) 공구의 칼날의 칼날 선이 상기 광케이블의 길이 방향에 대해 교차하도록 상기 공구의 상기 칼날을 상기 광케이블의 상기 외피에 맞추고, 상기 공구를 상기 길이 방향을 따라 이동시켜 상기 외피를 제거하는 것,
을 실시하는 외피 제거 방법.
제6항에 있어서,
상기 공구의 상기 칼날을 상기 항장력체로 안내시키면서, 상기 공구를 상기 길이 방향을 따라 이동시키는 것을 특징으로 하는 외피 제거 방법.
제7항에 있어서,
상기 외피를 제거할 때, 상기 공구의 상기 칼날이 인접한 2개의 상기 항장력체에 접하는 것을 특징으로 하는 외피 제거 방법.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공구에 의해 상기 외피를 제거할 때, 상기 길이 방향으로 이동하는 상기 칼날에 의해 상기 가압 권취 테이프가 내측으로 오목하게 들어가도록 변형하는 것을 특징으로 하는 외피 제거 방법.