KR102530872B1

KR102530872B1 - 광섬유 케이블

Info

Publication number: KR102530872B1
Application number: KR1020207037999A
Authority: KR
Inventors: 쇼고 시미즈; 아키라 나마즈에; 겐 오사토
Original assignee: 가부시키가이샤후지쿠라
Priority date: 2018-10-11
Filing date: 2019-10-09
Publication date: 2023-05-09
Also published as: TW202022420A; CN115933090A; AU2024200358A1; AU2019357516A1; AU2022200769A1; AU2022200769B2; CN112424663B; EP4163689A1; US20220171146A1; TWI721596B; EP4170404A1; US20230350145A1; EP3796060B1; CA3105607A1; JP7333438B2; US20230350144A1; WO2020075734A1; US11287591B2; JP7035214B2; EP3796060A1

Abstract

광섬유 케이블은, 시스와, 복수의 광섬유 및 상기 복수의 광섬유를 길이 방향에 있어서 간헐적으로 접착하는 복수의 접착부를 포함하는 간헐 접착형 테이프 심선을 가지고, 상기 시스 내에 수용된 코어를 구비한다. 상기 시스의 외주면에는 주위 방향으로 교호적으로 배치된 오목부 및 볼록부가 형성되고, 상기 오목부는, 인접하는 2개의 상기 볼록부의 직경 방향 내단에 각각 접속된 2개의 접속부와, 2개의 상기 접속부의 사이에 위치하는 바닥면을 구비하고 있다.

Description

광섬유 케이블

본 발명은, 광섬유 케이블에 관한 것이다.

본원은, 2018년 10월 11일자에 일본에 출원된 특허출원 제2018-192706호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

종래부터, 특허문헌 1에 나타낸 바와 같은 광섬유 케이블이 알려져 있다. 이 광섬유 케이블은, 시스(sheath)와, 시스 내에 수용된 복수의 광섬유를 구비하고 있다. 시스의 외주면(外周面)에는 주위 방향으로 교호적(交互的)으로 배치된 오목부 및 볼록부가 형성되어 있다. 특허문헌 1에서의 복수의 광섬유는, 서로 꼬아합친 즉 트위스팅된 상태로 튜브 내에 수용되어 있다. 또는, 복수의 광섬유는, UV 경화형 수지에 의해 일괄 피복되어, 테이프 심선(心線)으로 되어 있다.

미국 특허 제6963686호 명세서

특허문헌 1의 광섬유 케이블에서는, 오목부가 V자형의 홈으로 되어 있다. 그러므로, 예를 들면, 볼록부에 주위 방향의 힘이 가해졌을 때, 홈의 내단부(內端部)에 응력이 집중되기 쉬워, 시스에 균열이 생기기 쉽다.

또한, 복수의 광섬유를 단지 꼬아합하여 튜브 내에 수용한 구성에서는, 광섬유 케이블의 강성(剛性)이 부족하여, 압송(壓送) 특성의 점에서 불리하다고 하는 것을 알 수 있었다. 한편, 복수의 광섬유를 수지로 일괄 피복한 구성에서는, 광섬유 케이블의 강성은 얻어진다. 그러나, 광섬유를 수지로 일괄 피복하면, 코어가 커져서 케이블의 세경화(細徑化)의 점에서 불리해지고, 광섬유에 관한 불균일도 커져 전송 손실의 점에서도 불리하게 된다.

본 발명은 이와 같은 사정을 고려하여 행해지고, 시스의 강도를 높이면서, 압송 특성, 세경화, 및 전송 손실의 점에서 유리한 광섬유 케이블을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 제1 태양(態樣)에 관한 광섬유 케이블은, 시스와, 복수의 광섬유 및 상기 복수의 광섬유를 길이 방향에 있어서 간헐적으로 접착하는 복수의 접착부를 포함하는 간헐 접착형 테이프 심선을 가지고, 상기 시스 내에 수용된 코어를 구비하고, 상기 시스의 외주면에는 주위 방향으로 교호적으로 배치된 오목부 및 볼록부가 형성되고, 상기 오목부는, 인접하는 2개의 상기 볼록부의 직경 방향 내단에 각각 접속된 2개의 접속부와, 2개의 상기 접속부의 사이에 위치하는 바닥면을 구비하고 있다.

본 발명의 상기 태양에 의하면, 시스의 강도를 높이면서, 압송 특성, 세경화, 및 전송 손실의 점에서 유리한 광섬유 케이블을 제공할 수 있다.

도 1a는 본 실시형태에 관한 광섬유 케이블의 횡단면도이다.
도 1b는 도 1a의 I부의 확대도이다.
도 2는 간헐 접착형 테이프 심선의 개략도이다.
도 3은 공기 압송방법을 나타낸 개략도이다.
도 4는 공기 압송 시험에 사용하는 트랙의 개략도이다.
도 5는 변형된 광섬유 케이블의 횡단면도이다.
도 6은 오목부 단면적(斷面績)의 설명도이다.
도 7a는 볼록부 및 항장력체(抗張力體)가 직선형으로 연장되어 있는 경우를 설명하는 도면이다.
도 7b는 볼록부 및 항장력체가 나선형으로 비틀려져 있는 경우를 설명하는 도면이다.
도 8은 볼록부 및 항장력체의 나선형의 비틀림이, 광섬유 케이블의 벤딩 강성에 주는 영향을 설명하는 그래프이다.
도 9는 도 8의 가로축인 측정 각도 X를 설명하는 도면이다.
도 10은 1개의 볼록부의 내측에 복수의 항장력체를 배치한 광섬유 케이블의 횡단면도이다.
도 11은 볼록부 및 항장력체의 SZ형의 비틀림이, 광섬유 케이블의 벤딩 강성에 주는 영향을 설명하는 그래프이다.
도 12a는 볼록부의 정상부(頂部)에 저마찰재를 배치한 광섬유 케이블의 횡단면도이다.
도 12b는 시스의 표면 전체에 저마찰재의 층을 배치한 광섬유 케이블의 횡단면도이다.
도 12c는 볼록부를 저마찰재에 의해 형성한 광섬유 케이블의 횡단면도이다.
도 13a는 일부의 볼록부의 내측에 립 코드(rip cord)를 배치하고, 다른 볼록부의 내측에 항장력체를 배치한 광섬유 케이블의 횡단면도이다.
도 13b는 내측에 립 코드가 매설된 볼록부를, 다른 볼록부보다 크게 돌출된 광섬유 케이블의 횡단면도이다.
도 13c는 내측에 립 코드가 매설된 볼록부의 폭을, 다른 볼록부보다 작게 한 광섬유 케이블의 횡단면도이다.
도 13d는 항장력체를 등간격(等間隔)으로 배치하고, 주위 방향에 있어서 항장력체끼리의 사이에 립 코드를 배치한 광섬유 케이블의 횡단면도이다.
도 14a는 본 실시형태의 변형예에 관한 광섬유 케이블의 횡단면도이다.
도 14b는 본 실시형태의 다른 변형예에 관한 광섬유 케이블의 횡단면도이다.

이하, 본 실시형태의 광섬유 케이블에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

도 1a에 나타낸 바와 같이, 광섬유 케이블(1)은, 시스(10)와, 시스(10) 내에 수용된 코어(20)와, 시스(10)에 매설된 복수의 항장력체(30)를 구비하고 있다.

코어(20)는, 복수의 광섬유 유닛(21)과, 이들 광섬유 유닛(21)을 에워싸는 가압 권취부(22)를 구비하고 있다. 광섬유 유닛(21)은 각각, 복수의 광섬유(21a)와, 이들 광섬유(21a)를 묶는 결속재(結束材)(21b)를 구비하고 있다.

(방향 정의)

본 실시형태에서는, 광섬유 케이블(1)의 중심축선을 중심축선 O이라고 한다. 또한, 광섬유 케이블(1)의 길이 방향[광섬유(21a)의 길이 방향]을 단지 길이 방향이라고 한다. 길이 방향에 직교하는 단면(斷面)을 횡단면이라고 한다. 횡단면에서 볼 때(도 1a에 있어서), 중심축선 O에 교차하는 방향을 직경 방향이라고 하고, 중심축선 O 주위로 주회(周回)하는 방향을 주위 방향이라고 한다.

그리고, 횡단면에서 볼 때, 광섬유 케이블(1)이 비원형인 경우에는, 광섬유 케이블(1)의 도심(圖心)에 중심축선 O이 위치한다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 광섬유 유닛(21)은, 이른바 간헐 접착형 테이프 심선이다. 즉, 광섬유 유닛(21)은, 복수의 광섬유(21a)와, 인접하는 광섬유(21a)끼리를 접착하는 복수의 접착부(21c)를 구비하고 있다. 간헐 접착형 테이프 심선에서는, 복수의 광섬유(21a)를 길이 방향에 직교하는 방향으로 당기면, 망눈형(網目形)(거미집형)으로 넓어진다. 상세하게는, 어떤 1개의 광섬유(21a)가, 그 양 인접한 광섬유(21a)에 대하여 길이 방향으로 상이한 위치에 있어서 각각 접착부(21c)에 의해 접착되어 있다. 또한, 인접하는 광섬유(21a)끼리는, 길이 방향으로 일정한 간격을 두고, 접착부(21c)에 의해 서로 접착되어 있다.

접착부(21c)로서는, 열경화형 수지나 UV 경화형 수지 등을 사용할 수 있다.

복수의 광섬유 유닛(21)은, 중심축선 O을 중심으로 하여, 서로 트위스팅되어 있다. 꼬아합한 트위스팅 태양은, 나선형이라도 되고, SZ형이라도 된다.

가압 권취부(22)는, 복수의 광섬유 유닛(21)을 에워싸고 있고, 원통형으로 형성되어 있다. 가압 권취부(22)의 주위 방향에서의 양 단부(端部)(제1 단부 및 제2 단부)는, 서로 중첩되어 있고, 랩부(22a)를 형성하고 있다. 가압 권취부(22) 중, 랩부(22a)를 제외한 부분을 비랩부(22b)라고 한다. 비랩부(22b)는, 랩부(22a)를 형성하는 제1 단부와 제2 단부와의 사이에 위치하고 있다.

가압 권취부(22)의 재질로서는, 부직포(不織布; non-woven fabric)나 플라스틱제의 테이프 부재 등을 사용할 수 있다. 가압 권취부(22)를 플라스틱으로 형성하는 경우, 재질로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르 등을 사용할 수 있다. 또한, 가압 권취부(22)로서, 상기한 부직포나 테이프 부재에 흡수성을 부여한, 흡수 테이프를 사용해도 된다. 이 경우, 광섬유 케이블(1)의 방수 성능을 높일 수 있다. 플라스틱제의 테이프 부재를 가압 권취부(22)로서 사용하는 경우, 이 테이프 부재의 표면에 흡수 파우더를 도포함으로써, 흡수성을 부여해도 된다.

복수의 항장력체(30)는, 주위 방향으로 등간격을 두고 시스(10) 내에 매설되어 있다. 그리고, 복수의 항장력체(30)가 매설되는 간격은 등 간격이 아니라도 된다. 항장력체(30)의 수는 적절히 변경할 수 있다. 항장력체(30)의 재질로서는, 예를 들면, 금속선[강선(鋼線) 등], 항장력(抗張力) 섬유[아라미드(aramid) 섬유 등], 및 FRP(Fiber Reinforced Plastics) 등을 사용할 수 있다. FRP의 구체예로서는, 케프라 섬유를 사용한 KFRP나, PBO(폴리파라페닐렌벤조비스옥사졸: poly-paraphenylenebenzobisoxazole)를 사용한 PBO-FRP를 사용할 수 있다.

그리고, 항장력체(30) 외에, 예를 들면, 립 코드 등이 시스(10) 내에 매설되어 있어도 된다.

시스(10)는, 중심축선 O을 중심으로 한 원통형으로 형성되어 있다. 시스(10)의 재질로서는, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 에틸렌 에틸 아크릴레이트 공중합체(EEA), 에틸렌 아세트산 비닐 공중합체(EVA), 에틸렌 프로필렌 공중합체(EP) 등의 폴리올레핀(PO) 수지, 폴리염화비닐(PVC) 등을 사용할 수 있다.

시스(10)의 외주면에는, 복수의 오목부(12) 및 볼록부(11)가 형성되어 있다. 오목부(12) 및 볼록부(11)는, 주위 방향으로 교호적으로 배치되어 있다. 이와 같이, 시스(10)의 외주면에는 요철(凹凸) 형상이 형성되어 있다. 오목부(12) 및 볼록부(11)는, 길이 방향을 따라 연장되어 있다.

볼록부(11)는, 주위 방향에 있어서, 항장력체(30)와 같은 위치에 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 볼록부(11)는, 횡단면에서 볼 때 중심축선 O으로부터 항장력체(30)의 중심을 향해 연장되는 직선 상에 위치하고 있다. 오목부(12)는, 주위 방향에 있어서, 항장력체(30)와 다른 위치에 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 오목부(12)는, 횡단면에서 볼 때, 중심축선 O으로부터 항장력체(30)의 중심을 향해 연장되는 직선 상에 위치하고 있지 않다.

오목부(12)는, 2개의 접속부(12a)와, 바닥면(12b)을 구비하고 있다. 접속부(12a)는, 주위 방향으로 인접하는 볼록부(11)의 직경 방향 내단에 접속되어 있다. 바닥면(12b)은, 2개의 접속부(12a)끼리의 사이에 위치하고 있다. 도 1b에 나타낸 바와 같이, 접속부(12a)는, 직경 방향 내측을 향해 볼록한 곡면형으로 형성되어 있다.

바닥면(12b)은, 중심축선 O을 중심으로 한 곡면으로 되어 있고, 황단면에서 볼 때는 중심축선 O을 중심으로 한 원호형으로 되어 있다. 단, 바닥면(12b)의 형상은 중심축선 O을 중심으로 한 곡면에 한정되지 않는다. 예를 들면, 바닥면(12b)은, 2개의 접속부(12a)를 직선형으로 연결한 형상으로 되어 있어도 된다.

이상과 같이, 오목부(12)가, 2개의 접속부(12a)와, 이들 접속부(12a)의 사이에 위치하는 바닥면(12b)을 가지고 있으므로, 볼록부(11)에 주위 방향의 힘이 작용했다고 해도, 오목부(12)에 응력이 집중되지 않도록 되어 있다. 따라서, 오목부(12)에 균열 등이 생기는 것이 억제되어 있어, 시스(10)의 강도가 높여져 있다.

또한, 본 실시형태의 코어(20)는, 복수의 광섬유(21a) 및 복수의 광섬유(21a)를 길이 방향에 있어서 간헐적으로 접착하는 복수의 접착부(21c)를 포함하는 간헐 접착형 테이프 심선[광섬유 유닛(21)]을 가지고 있다. 이로써, 접착되어 있지 않은 복수의 광섬유를 단지 꼬아합하는 경우와 비교하여, 광섬유 케이블(1)의 강성이 확보되어, 내 좌굴성(座屈性), 압송 특성에 유리한 구조로 된다. 또한, 복수의 광섬유를 수지로 일괄 피복한 경우와 비교하여, 광섬유 케이블(1)의 세경화도 실현하는 것이 가능해져, 전송 손실의 증가도 억제할 수 있다.

또한, 접속부(12a)가 직경 방향 내측을 향해 볼록한 곡면형으로 형성되어 있다. 이로써, 접속부(12a)에 응력이 집중되는 것이 더욱 확실하게 억제되어, 시스(10)의 강도를 더욱 높이는 것이 가능하다.

또한, 가압 권취부(22)가 랩부(22a)를 구비하고 있으므로, 가압 권취부(22)의 내측의 구성 부재와 시스(10)가 접촉하는 것을 억제할 수 있다. 이로써, 시스(10)를 압출(押出) 성형할 때, 연화(軟化)된 시스(10) 내에 광섬유(21a)가 입수되어, 광섬유(21a)의 여장율(余長率)이 불안정하게 되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 가압 권취부(22)와 시스(10)와의 사이에 광섬유(21a)가 협지되어 전송 손실이 증대하는 것도 억제할 수 있다.

그리고, 볼록부(11)의 외주면의 곡률 반경은, 시스(10)의 반경[광섬유 케이블(1)의 반경]보다 작게 되어도 된다. 이 구성에 의하면, 볼록부(11)와 마이크로 덕트(자세한 것은 후술)와의 접촉 면적이 보다 작아진다. 따라서, 광섬유 케이블(1)을 마이크로 덕트 내에 삽통(揷通)시킬 때의 작업성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 본 실시형태에 있어서 「시스(10)의 반경」이란, 볼록부(11)의 외주면과 중심축선 O과의 사이의 거리의 최대값이다. 상기 최대값이 볼록부(11)마다 상이하도록 되어 있는 경우에는, 각각의 최대값의 평균값을 「시스(10)의 반경」이라고 한다.

다음에, 본 실시형태의 광섬유 케이블(1)의 구체적인 실시예를 설명한다. 그리고, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않는다.

(최대 압축 응력)

본 실시예에서는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 광섬유 케이블을 공기 압송에 의해 마이크로 덕트(D) 내에 삽통시킬 때의 작업성에 대하여 검토했다. 마이크로 덕트(D)는, 지중(地中) 등에 미리 설치된 관이다. 공기 압송에서는, 마이크로 덕트(D)의 단부에 시일(S)을 장착하여, 시일(S)의 개구부를 통해 광섬유 케이블을 마이크로 덕트(D) 내로 도입한다. 또한, 시일(S)에 펌프(P)를 접속하여, 공기를 시일(S)로부터 마이크로 덕트(D) 내로 유입(流入)시킨다. 이로써, 광섬유 케이블과 마이크로 덕트(D)와의 사이에 공기층을 형성하여, 마찰을 저감할 수 있다.

여기서, 광섬유 케이블을 부설(敷設)할 때, 예를 들면, 2000m 이상의 장거리에 걸쳐서, 광섬유 케이블을 마이크로 덕트(D) 내에 삽통하는 경우가 있다. 이와 같은 장거리에서 광섬유 케이블을 마이크로 덕트(D) 내에 삽통할 때는, 광섬유 케이블의 길이 방향에서의 상류측(-X측)으로부터 하류측(＋X측]으로, 효율적으로 힘을 전할 필요가 있다.

본 발명자들이 예의(銳意) 검토한 결과, 광섬유 케이블의 상류측으로부터 하류측으로 힘을 적절히 전달시키기 위해, 광섬유 케이블의 압축 강도(최대 압축 응력)를 소정 범위 내로 하는 것이 바람직한 것을 알 수 있었다.

이하, 압축 강도를 상이하게 한 복수의 광섬유 케이블(시험예 1-1∼1-7)을 준비하여, 공기 압송의 작업성을 확인한 결과를, 표 1을 참조하여 설명한다. 그리고, 시험예 1-8은, 루스튜브(loose tube) 타입의 광섬유 케이블이다. 시험예 1-8의 상세한 것에 대해서는 후술한다.

표 1에 나타낸 「공기 압송 시험」의 란에는, 각각의 광섬유 케이블의 공기 압송 시험의 결과가 나타나 있다. 보다 상세하게는, 마이크로 덕트(D) 내에 각각의 광섬유 케이블을 공기 압송하여, 2000m 압송할 수 있었을 경우에 결과가 양호(OK)로 되고, 2000m 압송할 수 없었던 경우에 결과가 불충분(NG)으로 되었다.

그리고, 공기 압송 시험에 사용한 마이크로 덕트(D)는, 도 4에 나타낸 바와 같은 8자 형상으로 하였다. 만곡부의 내측의 폭은 18.33m이며, 도 4에 나타낸 8자 형상의 1주의 길이는 125m이다. 도시는 생략하지만, 이 8자 형상을 16회 연속시킴으로써, 총길이 2000m의 트랙을 구성하였다. 펌프(P)(도 3 참조)는 8자 형상의 대략 직선의 부분에 배치하고, 도 4의 화살표 F에 나타낸 방향에 있어서, 마이크로 덕트(D) 내에 광섬유 케이블을 공기 압송시켰다.

표 1의 「압축 강도」란, 각 시험예에 대하여, 표 1의 「샘플 길이 L'(㎜)」의 길이의 샘플을 압축 시험기로 압축하여 최대 압축 하중(荷重; load) N을 측정하고, 그 최대 압축 하중을 「단면적 a(㎟)」로 나눈 값이다. 그리고, 압축 강도의 산출은, JIS K7181 : 2011에 준하여 행하였다.

보다 상세하게는, 압축 시험기로서, 범용의 만능 재료 시험기를 사용하였다. 각 샘플의 양단을 금속제의 통에 감입하고, 이것을 압축 시험기에 장착하였다. 즉, 압축 시험 시의 경계 조건으로 하여, 샘플의 양단을 고정 지지하였다. 각 샘플을 길이 방향으로 1㎜/min의 속도로 압축시켰다. 그리고, 각 샘플이 좌굴되기 직전의 압축 하중을 「최대 압축 하중」으로 하여 측정하였다.

그리고, 각 샘플의 샘플 길이 L은, d/L'의 값이 일정(0.8)하게 되도록 설정하고 있다.

표 1에 나타낸 바와 같이, 압축 강도가 11.6 N/㎟ 이하의 시험예(1-1, 1-2)에서는, 압송 시험 결과가 불충분으로 되었다. 이것은, 광섬유 케이블의 압축 강도가 불충분하고, 마이크로 덕트(D) 내를 진행시키는 도중에 광섬유 케이블의 좌굴이 생겨버렸기 때문이다. 광섬유 케이블이 마이크로 덕트(D) 내에서 좌굴되면, 광섬유 케이블의 상류측으로부터 하류측으로 전해지는 힘이, 좌굴된 부분에서 광섬유 케이블이 마이크로 덕트(D)의 내면으로 가압되는 힘으로 변환된다. 그 결과, 광섬유 케이블의 하류측의 단부로 힘이 쉽게 전해지지 않아, 광섬유 케이블의 진행이 정지하여 버린다. 그 결과, 2000m 압송할 수 없었던 것으로 생각된다.

이에 대하여, 압축 강도가 12.8 N/㎟ 이상의 시험예(1-1∼1-7)에 대해서는, 양호한 압송 시험 결과를 얻을 수 있다. 이것은, 압축 강도, 즉 광섬유 케이블의 중심축선 O에 따른 방향(길이 방향)에서의 힘에 대한 변형의 어려움이 소정량 이상이므로, 마이크로 덕트(D) 내에서의 광섬유 케이블의 좌굴이 억제되기 때문이다. 이와 같이, 광섬유 케이블의 좌굴을 억제함으로써, 광섬유 케이블의 하류측의 단부까지 확실하게 힘이 전해져, 2000m 압송할 수 있었던 것으로 생각된다.

이상의 결과로부터, 광섬유 케이블의 압축 강도는 12.8 N/㎟ 이상인 것이 바람직하다. 이 구성에 의해, 마이크로 덕트(D) 내에서의 광섬유 케이블의 좌굴이 억제되어, 광섬유 케이블의 설치 작업성을 향상시킬 수 있다.

또한, 표 1의 시험예 1-8에 나타낸 바와 같이, 압축 강도가 32.4 N/㎟인 광섬유 케이블에 대해서도, 압송 시험 결과가 양호해졌다. 따라서, 압축 강도를 32.4 N/㎟ 이하로 함으로써, 양호한 압송 시험 결과가 얻어질 것으로 생각된다.

이상으로부터, 광섬유 케이블의 압축 강도는, 12.8 N/㎟ 이상 32.4 N/㎟ 이하인 것이 바람직하다.

(랩율)

도 1a에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 가압 권취부(22)에는, 랩부(22a)가 형성되어 있다. 본 발명자들이 검토했는 데, 가압 권취부(22)의 전체 주위의 길이에 대한 랩부(22a)의 주위 길이의 비율이 크면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 광섬유 케이블이 대략 타원형으로 변형되기 쉬운 것을 알 수 있었다. 보다 상세하게는, 랩부(22a)가 연장되는 방향이 장축(長軸)으로 되도록 한 타원 형상으로 되기 쉽다. 이와 같은 변형이 생기면, 시일부(seal portion)(S)의 개구부(도 3 참조)에서의 시일성(seal characteristic)이 저하되는 경우가 있다. 또한, 타원 형상에서의 장축 상에 위치하는 볼록부(11)가, 마이크로 덕트(D)의 내주면(內周面)에 강하게 가압됨으로써 마찰이 증대하는 경우도 있다.

즉, 가압 권취부(22)의 전체 주위의 길이에서의 랩부(22a)의 비율이, 광섬유 케이블을 공기 압송할 때의 작업성에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

그래서, 바람직한 랩부(22a)의 비율에 대하여 검토한 결과를, 이하에 설명한다.

도 1a에 나타낸 바와 같이, 횡단면에서 볼 때의 랩부(22a)의 주위 길이를 W1이라고 한다. 또한, 비랩부(22b)의 주위 길이를 W2(도시하지 않음)라고 한다. 이 때, 랩율 R을 이하의 수식 1에 의해 정의한다.

R=W1÷(W1＋W2)×(100) … (1)

랩율 R은, 가압 권취부(22)의 전체 주위의 길이에 대한 랩부(22a)의 주위 길이의 비율을 나타내고 있다.

본 실시예에서는, 표 2에 나타낸 바와 같이, 랩율 R을 상이하게 한 복수의 광섬유 케이블(시험예 2-1∼2-6)을 준비하였다.

표 2의 「전송 손실」의 란에는, 각각의 광섬유 케이블의 전송 손실의 측정 결과가 나타나 있다. 보다 상세하게는, 파장 1550㎚에 있어서, 전송 손실이 0.30dB/km 이하일 경우에 결과가 양호(OK)로 되고, 전송 손실이 0.30dB/km보다 클 경우에 결과가 불충분(NG)으로 되었다.

표 2의 「공기 압송 시험」의 란의 의의 (意義)에 대해서는, 표 1과 마찬가지이다.

표 2에 나타낸 바와 같이, 랩율 R이 5% 이상의 시험예(2-1∼2-5)에 대해서는, 전송 손실의 결과가 양호해졌다. 이에 대하여, 랩율 R이 3%의 시험예(2-6)에 대해서는, 전송 손실의 결과가 불충분으로 되었다. 이 원인은, 랩율 R이 너무 작을 경우, 랩부(22a)로부터 가압 권취부(22)의 외측으로 광섬유가 돌출하고, 광섬유에 국소적인 굽힘이 가해져, 전송 손실이 증대했기 때문인 것으로 생각된다.

또한, 랩율 R이 20% 이하의 시험예(2-2∼2-6)에 대해서는, 공기 압송 시험의 결과가 양호해졌다. 이에 대하여, 랩율 R이 27%의 시험예(2-1)에 대해서는, 공기 압송 시험의 결과가 불충분으로 되었다. 이 원인은, 랩율 R이 너무 큰 것에 의해, 전술한 바와 같이, 광섬유 케이블이 타원 형상으로 변형되어, 공기 압송 시의 작업성이 저하되기 때문이다.

이상의 결과로부터, 랩율 R은 5% 이상 20% 이하인 것이 바람직하다. 이 구성에 의해, 광섬유에 국소적인 휨이 가해지는 것에 의한 전송 손실의 증대를 억제하면서, 공기 압송의 작업성을 향상시킬 수 있다.

(오목부의 단면적)

공기 압송에 의해 광섬유 케이블을 마이크로 덕트(D) 내에 통과시킬 때는, 공기 중 적어도 일부가 오목부(12)를 유로로 하여 유동(流動)한다. 그리고, 오목부(12)를 흐르는 공기의 일부가, 볼록부(11)와 마이크로 덕트(D)와의 사이에 흘러들어, 양자 간에 공기층을 형성함으로써 마찰을 저감할 수 있다. 여기서, 본 발명자들이 검토한 결과, 상기한 공기층이 적절히 형성되기 위해서는, 공기의 유로로 되는 오목부(12)의 단면적을 소정 범위 내로 하는 것이 바람직한 것을 알 수 있었다. 이하, 검토의 결과를 설명한다.

본 실시예에서는, 도 6에 나타낸 오목부 단면적 A을 상이하게 한 복수의 광섬유 케이블(시험예 3-1∼3-6)을 준비하였다. 오목부 단면적 A란, 횡단면에서 볼 때, 각 볼록부(11)의 직경 방향 외단에 접하는 폐곡선(閉曲線) L을 끌었을 때, 폐곡선 L과 모든 오목부(12)에 의해 규정되는 공간의 단면적이다. 바꾸어 말하면, 오목부 단면적 A는, 폐곡선 L을 외주면으로 하는 가상(假想)의 광섬유 케이블의 단면적에 대한, 본 실시예의 광섬유 케이블의 단면적의 차분이다.

그리고, 폐곡선 L은, 통상은 중심축선 O을 중심으로 한 원형상이다. 단, 광섬유 케이블의 변형에 의해, 폐곡선 L이 타원 형상으로 되는 경우도 있다.

표 3에 나타낸 바와 같이, 오목부 단면적 A가 5.2㎟의 시험예(3-1)에 대해서는, 공기 압송 시험의 결과가 불충분으로 되었다. 이 원인은, 오목부 단면적 A가 너무 큰 것에 의해, 시일(S)과 광섬유 케이블과의 사이의 시일성이 저하하고, 마이크로 덕트(D) 내로부터의 공기의 역류가 생기기 쉽게 되기 때문이다. 마이크로 덕트(D) 내로부터 역류하는 공기의 양이 크면, 마이크로 덕트(D)의 내면과 광섬유 케이블과의 사이에 개재(介在)하는 공기가 적어지게 되어, 마찰이 증대하여 버린다. 이 마찰에 의해, 광섬유 케이블의 상류측으로부터 하류측으로 힘이 쉽게 전해지지 않아, 광섬유 케이블의 진행이 정지하여 버렸던 것으로 생각된다.

이에 대하여, 오목부 단면적 A가 1.3㎟ 이상 4.8㎟ 이하의 시험예(3-2∼3-5)에 대해서는, 공기 압송 시험의 결과가 양호해졌다. 이것은, 오목부 단면적 A가 충분히 작고, 시일(S)과 광섬유 케이블과의 사이의 시일성이 양호하며, 마이크로 덕트(D) 내로부터의 공기의 역류가 억제되기 때문이다. 즉, 마이크로 덕트(D)의 내면과 광섬유 케이블과의 사이에 충분한 공기가 개재됨으로써 마찰이 저감되어, 광섬유 케이블의 상류측으로부터 하류측으로 힘을 전할 수 있을 것으로 생각된다.

또한, 시험예 3-6에 대해서는, 시스(10)에 요철 형상이 형성되어 있지 않으므로, 마이크로 덕트(D)의 내면과 광섬유 케이블과의 마찰이 크므로, 광섬유 케이블의 진행이 정지하여 버린다.

이상의 결과로부터, 오목부 단면적 A는 1.3㎟ 이상 4.8㎟ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 이 구성에 의해, 시일(S)과 광섬유 케이블과의 시일성을 확보하여, 공기 압송의 작업성을 향상시킬 수 있다.

(시스의 비틀림 형상)

오목부(12)는, 광섬유 케이블을 공기를 압송할 때의, 공기의 유로로 된다. 여기서, 예를 들면, 오목부(12)가 길이 방향을 따라 직선형으로 연장되어 있는 경우(도 7a 참조)와, 길이 방향을 따라 나선형으로 비틀려져 있는 경우(도 7b 참조)는, 공기의 유동 상태가 변화한다. 그리고, 공기의 유동 상태의 차이는, 광섬유 케이블을 공기 압송할 때의 작업성에 영향을 미치는 것으로 생각된다.

그래서, 시스(10)의 비틀림 형상과 공기 압송의 작업성과의 관계를 검토한 결과를, 표 4를 참조하여 설명한다. 여기서는, 토션 각도 θ가 상이한 복수의 광섬유 케이블(시험예 4-1∼4-5)을 준비하였다. 토션 각도 θ란, 길이 방향 1m당의 시스(10)[볼록부(11)]의 중심축선 O 주위의 토션량이다. 예를 들면 θ=90(°/m)의 경우, 길이 방향을 따라 1 m 이격된 부분끼리를 비교하면, 볼록부(11)의 위치가 중심축선 O 주위로 90°상이한 것을 의미한다. 그리고, 시험예 4-2∼4-5에 있어서, 항장력체(30)는 볼록부(11)와 마찬가지의 토션 각도 θ로 중심축선 O 주위로 비틀려져 있다. 그러므로, 시험예 4-2∼4-5의 광섬유 케이블은, 길이 방향에서의 어떤 위치에서도 횡단면의 형상이 대략 같게 된다.

표 4에 나타낸 바와 같이, 토션 각도가 10=θ(°/m)≤180의 시험예(4-3∼4-5)에 대해서는, 공기 압송 시험의 결과가 양호해졌다. 이것은, 오목부(12) 내를 흐르는 공기의 압력을, 광섬유 케이블을 하류측으로 추진시키는 추진력으로 효과적으로 변환할 수 있었기 때문인 것으로 생각된다. 즉, 오목부(12) 내를 흐르는 공기는, 볼록부(11)의 측면에 수직인 방향의 압력을 미친다. 따라서, θ의 값이 클수록, 볼록부(11)의 측면이 길이 방향에 대하여 경사지는 것에 의해, 공기의 압력이 길이 방향의 힘으로 변환된다.

이에 대하여, 토션 각도 θ가 5°/m 이하의 시험예(4-1, 4-2)에서는, 공기 압송 시험의 결과가 불충분으로 되었다. 이것은, 오목부(12) 내를 흐르는 공기의 압력을, 광섬유 케이블의 추진력으로 유효하게 할 수 없었기 때문인 것으로 생각된다.

이상으로부터, 시스(10)의 토션 각도는 10=θ(°/m)≤180인 것이 바람직하다. 이 구성에 의해, 오목부(12) 내를 흐르는 공기의 압력을, 광섬유 케이블을 하류측으로 추진시키는 힘으로 유효하게 변환하고, 공기 압송의 작업성을 향상시킬 수 있다.

그리고, 10=θ(°/m)≤180으로 되도록, 시스(10)를 성형할 때, 적극적으로 시스(10)에 비틀림 형상을 설치해도 된다. 또는, 나선형으로 꼬아합쳐진 광섬유 유닛(21)이 트위스팅 리턴력을 이용하여, 시스(10)에 비틀림을 가해도 된다.

다음에, 시스(10) 및 항장력체(30)의 비틀림 형상이 광섬유 케이블의 벤딩 강성에 주는 영향에 대하여 검토한 결과를 설명한다. 본 실시예에서는, 시험예 5-1, 5-2(도 8 참조)의 2개의 광섬유 케이블을 준비하였다. 시험예 5-1의 광섬유 케이블은, 시험예 4-1과 마찬가지의 광섬유 케이블이며, 도 7a에 나타낸 바와 같이, 시스(10) 및 항장력체(30)에 비틀림이 없다. 시험예 5-2의 광섬유 케이블은, 도 7b에 나타낸 바와 같이, 시스(10) 및 항장력체(30)가 나선형으로 트위스트되어 있고, 길이 방향에서의 피치는 700㎜이다. 시험예 5-1, 5-2 모두, 복수의 광섬유 유닛(21)이 SZ형으로 꼬아합쳐진 코어(20)를 채용하였다. 시험예 5-1, 5-2 모두, 볼록부(11) 및 항장력체(30)의 수는 12개이다.

도 8은, 시험예 5-1, 5-2의 광섬유 케이블에 대하여, 측정 각도 X마다의 벤딩 강성값을 나타낸 그래프이다. 측정 각도 X란, 도 9에 나타낸 바와 같이, 벤딩 강성을 측정할 때 힘을 가하는 각도를 나타내고 있다. 본 실시예에서는, 12개의 볼록부(11) 및 12개의 오목부(12)의 각각의 중심부에 힘을 가하고 있으므로, 측정 각도 X가 15°(=360°÷24) 단위로 되어 있다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 시험예 5-1의 광섬유 케이블은 측정 각도 X마다의 벤딩 강성값의 불균일이 크다. 한편, 시험예 5-2의 광섬유 케이블은, 측정 각도 X마다의 벤딩 강성값의 불균일이, 시험예 5-1보다 작다. 이 차이는, 항장력체(30)가 나선형으로 비틀려 배치되어 있는지의 여부에 의한 것이다. 시험예 5-2에서는, 항장력체(30)가 나선형으로 배치되어 있으므로, 벤딩 강성이 주위 방향에 있어서 균일화된 것으로 생각된다.

이상 설명한 바와 같이, 시스(10)에서의 볼록부(11)의 내측에 항장력체(30)를 매설하고, 볼록부(11) 및 항장력체(30)을, 중심축선 O을 중심으로 하는 나선형으로 비틀림 형상으로 함으로써, 광섬유 케이블의 벤딩 강성을 주위 방향에 있어서 균일화할 수 있다. 이로써, 보다 취급하기 쉽고, 마이크로 덕트 내에 부설하기 쉬운 광섬유 케이블을 제공할 수 있다.

(항장력체의 재질)

다음에, 항장력체(30)의 재질에 대하여 검토한 결과를, 표 5, 표 6을 참조하여 설명한다. 표 5에 나타낸 시험예 6-1∼6-3은, 288개의 광섬유를 구비하는 광섬유 케이블이다. 표 6에 나타낸 시험예 7-1, 7-2는, 144개의 광섬유를 구비하는 광섬유 케이블이다.

표 5, 표 6에 있어서, 「TM 재질」, 「인장(引張) 탄성 계수(係數)」, 「TM 직경」, 「TM 단면적」은, 각각, 항장력체(30)의 재질, 인장 탄성 계수, 직경, 단면적을 나타내고 있다. 「TM 개수」는, 상기 시험예가 구비하는 항장력체(30)의 수를 나타내고 있다. 그리고, 각 시험예에서의 시스(10)의 표면에는, 항장력체(30)와 같은 수의 볼록부(11)를 형성하여, 각 볼록부(11)의 내측에 항장력체(30)를 배치하였다.

표 5에 나타낸 「내장력(耐張力) 지수(指數」는, 시험예 6-1∼6-3의 광섬유 케이블에 길이 방향의 인장력을 가하여, 소정의 신장률 α(%)로 되었을 때의 인장력을, 시험예 6-1을 기준으로 한 비율로 나타내고 있다. 예를 들면, 시험예 6-2는 내장력 지수가 1.25이므로, 신장률이 α로 될 때까지, 시험예 6-1에 대하여 1.25배의 인장력을 필요로 하고 있다. 표 6에 나타낸 내장력 지수도, 시험예 7-1의 인장력을 기준으로 하고 있는 점을 제외하고, 표 5의 내장력 지수와 마찬가지이다.

그리고, 신장률 α는, 광섬유 케이블이 인장력에 비례하여 신장되는 범위로 설정된다. 그러므로, 시험예 6-2, 6-3, 7-2의 내장력 지수는, 신장률 α의 값에 의해 좌우되지 않는다.

표 5에 나타낸 「외경비(外徑比)」는, 시험예 6-1의 광섬유 케이블의 외경에 대한, 시험예 6-2, 6-3의 광섬유 케이블의 외경의 크기를 나타내고 있다. 예를 들면, 시험예 6-2의 광섬유 케이블의 외경은, 시험예 6-1의 광섬유 케이블의 외경의 0.94배이다. 표 6의 「외경비」도 마찬가지이며, 시험예 7-1의 광섬유 케이블의 외경에 대한, 시험예 7-2의 광섬유 케이블의 외경의 크기를 나타내고 있다. 그리고, 각 시험예의 시스(10)는 최소의 두께가 동일해지도록 설계되어 있으므로, 항장력체(30)의 직경이 작을수록, 외경비가 작아지게 된다.

표 5에 나타낸 바와 같이, 시험예 6-2, 6-3의 내장력 지수는 각각 1.25, 1.20이며, 시험예 6-1보다 길이 방향으로 쉽게 연신되지 않아, 광섬유를 장력(張力)으로부터 유효하게 보호할 수 있다. 또한, 시험예 6-2, 6-3의 TM 직경은 각각 0.25㎜, 0.30㎜이며, 시험예 6-1보다 대폭 작다. 이로써, 시험예 6-2, 6-3의 광섬유 케이블의 외경은 시험예 6-1보다 작아지게 되어 있다.

표 6에 나타낸 바와 같이, 144개의 광섬유를 구비하는 시험예 7-1, 7-2에 대해서도, 표 5와 마찬가지의 결과가 얻어졌다.

이상 설명한 바와 같이, 항장력체(30)의 재질로서 인장 탄성 계수가 큰 PBO-FRP를 사용함으로써, 길이 방향의 장력에 대하여 쉽게 연신되지 않고, 또한 외경 이 작은 광섬유 케이블을 제공할 수 있다.

(볼록부에 대한 항장력체의 수)

볼록부(11)의 내측에 배치하는 항장력체(30)의 수에 대해서는 적절히 변경할 수 있다. 예를 들면, 도 10에 나타낸 바와 같은 횡단면 형상을 가지는 광섬유 케이블을 채용해도 된다. 도 10에 나타낸 광섬유 케이블은, 횡단면에서 볼 때, 1개의 볼록부(11)의 내측에 2개의 항장력체(30)가 매설되어 있다. 이와 같이, 2개 이상의 항장력체(30)를 1개의 볼록부(11)의 내측에 배치해도 된다.

(설정 트위스팅 각도)

다음에, 복수의 광섬유 유닛(21)을 SZ형으로 트위스팅시키는 것에 의한 효과에 대하여, 표 7을 참조하여 설명한다.

시험예 9-1∼9-4의 광섬유 케이블은, 도 1a에 나타낸 바와 같은 횡단면 형상을 가지고 있다. 볼록부(11) 및 항장력체(30)의 수는 12이다. 광섬유 유닛(21)으로서, 간헐 접착형 테이프 심선을 사용하였다. 표 7의 「설정 각도」는, 복수의 광섬유 유닛(21)을 SZ형으로 트위스팅 합침시킬 때의, 설정 상의 각도를 나타내고 있다. 예를 들면, 설정 각도가 ±350°의 경우에는, 코어(20)를 시스(10) 내에 수용할 때, 광섬유 유닛(21)의 다발을 CW 방향으로 350°회전시킨 후, CCW 방향으로 350°회전시키는 동작을 반복한다. 이로써, 광섬유 유닛(21)의 다발이 SZ형으로 꼬아합쳐진 상태로, 시스(10) 내에 수용된다.

광섬유 유닛(21)의 다발을 SZ형으로 꼬아합하면 광섬유 유닛(21)의 다발은 꼬아합쳐지는 전방의 형상으로 되돌아오려고 한다. 트위스팅 리턴이 생기기 전에, 광섬유 유닛(21)의 다발을 가압 권취부(22) 및 시스(10)에 의해 에워싸여지는 것에 의해, 광섬유 케이블의 내부에 있어서 광섬유 유닛(21)의 다발이 SZ형으로 꼬아합쳐진 상태가 유지된다.

여기서, 광섬유 케이블의 내부에서는, 광섬유 유닛(21)이 트위스팅 리턴력을, 가압 권취부(22)를 통해 시스(10)가 받게 된다. 이 힘에 의해 시스(10)가 변형되므로, 시스(10)의 표면에도 SZ형의 비틀림이 나타난다. 이 경우, 시스(10)에 매설되어 있는 항장력체(30)도 SZ형으로 비틀린다. 이와 같이 하여 시스(10)의 표면에 나타난 SZ형의 토션 각도를, 표 7의 「시스의 토션 각도」에 나타낸 시험예 9-1의 광섬유 케이블에 대해서는, 광섬유 유닛(21)을 SZ형으로 꼬아합하고 있지 않으므로, 시스(10)의 표면에 SZ형의 비틀림은 나타나고 있지 않다. 한편, 시험예 9-2∼9-4의 광섬유 케이블에 대해서는, 광섬유 유닛(21)을 SZ형으로 꼬아합쳐져 있으므로, 시스(10)의 표면에도 SZ형의 비틀림이 나타난다.

설정 각도가 클수록, 광섬유 유닛(21)이 트위스팅 리턴력도 커지게 된다. 그러므로, 표 7에 나타낸 바와 같이, 설정 각도가 클수록 「시스의 토션 각도」도 크게 되어 있다.

표 7에 나타낸 「공기 압송 시험」의 란에, 시험예 9-1∼9-4의 광섬유 케이블에 대하여 행한 공기 압송 시험의 결과의 결과를 나타낸다. 공기 압송 시험의 자세한 것은 표 1에서의 내용과 마찬가지이다. 예를 들면, 시험예 9-1에서는, 공기 압송 시험에 있어서 1500m 압송할 수 있었지만, 그 이상의 압송은 어려웠다. 이에 대하여, 시험예 9-2∼9-4에서는, 공기 압송 시험에 있어서 2000m 이상 공기를 압송할 수 있었다. 또한, 표 7의 「전송 손실」에 대한 자세한 것은, 표 2에서의 내용과 마찬가지이다.

표 7에 나타낸 바와 같이, 시험예 9-2∼9-4의 광섬유 유닛은, 공기 압송 시험에 있어서, 시험예 9-1보다 양호한 결과가 얻어졌다. 이것은, 볼록부(11) 및 오목부(12)가 SZ형으로 비틀려져 있으므로, 오목부(12) 내를 흐르는 공기의 압력을, 광섬유 케이블을 하류측으로 추진시키는 추진력으로 효과적으로 변환할 수 있었기 때문이다. 즉, 오목부(12) 내를 흐르는 공기는, 볼록부(11)의 측면에 수직인 방향의 압력을 미친다. 따라서, 시스(10)가 비틀려져 있지 않은 시험예 9-1과 비교하여, 공기의 압력이 길이 방향의 힘으로 변환되어, 공기 압송 시험의 결과가 양호하게 된 것으로 생각된다. 또한, 시험예 9-2∼9-4에서는 시스(10)에 SZ형의 비틀림이 가해지는 것에 의해, 시스(10)에 매설되어 있는 항장력체(30)도 SZ형으로 비틀려지고, 광섬유 케이블의 벤딩 강성이 주위 방향에 있어서 균일화된다. 이 점도, 공기 압송 시험의 결과를 양호하게 하는 요인이 된 것으로 생각된다.

시험예 9-1, 9-2의 광섬유 케이블의 측정 각도 X마다의 벤딩 강성값을, 도 11에 나타낸다. 그리고, 벤딩 강성값의 측정 방법은 시험예 5-1, 5-2와 마찬가지이다. 도 11로부터, 시험예 9-2의 광섬유 케이블 쪽이, 시험예 9-1의 광섬유 케이블보다 벤딩 강성값의 측정 각도 X마다의 불균일이 작아지게 되어 있는 것을 알 수 있다.

이상으로부터, 복수의 광섬유 유닛(21)을 SZ형으로 꼬아합하여, 트위스팅 리턴력에 의해 시스(10)에 SZ형의 비틀림을 가함으로써, 벤딩 강성을 주위 방향에 있어서 균일화하고, 공기 압송에 의해 적합한 광섬유 케이블을 제공할 수 있다. 그리고, 본 실시예에서는 광섬유 유닛(21)을 SZ형으로 꼬아합한다. 그러나, 복수의 광섬유(21a)를 유닛화 하지 않고 SZ형으로 꼬아합하는 경우에도, 동일한 결과가 얻어지는 것으로 생각된다. 즉, 복수의 광섬유(21a)를 SZ형으로 꼬아합함으로써, 시스(10)에 SZ형의 비틀림이 가해져 있으면, 상기한 작용 효과가 얻어진다.

또한, 표 7에 나타낸 바와 같이, 시험예 9-2, 9-3, 9-4에 대해서는, 공기 압송 시험에 더하여, 전송 손실도 양호한 것을 알 수 있었다. 따라서, 시스(10)의 토션 각도가 ±30°∼ ±70°로 되도록 광섬유 유닛(21)의 SZ 트위스팅의 각도를 설정함으로써, 전송 손실 특성도 양호한 광섬유 케이블을 제공할 수 있다.

(저마찰재)

광섬유 케이블을 공기 압송할 때, 시스(10)는 마이크로 덕트(D)(도 3 참조)와 접촉하므로, 시스(10)는 마찰 계수가 낮은 재질(이하, 저마찰재라고 함)에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다. 한편, 시스(10)의 전체를 저마찰재로 형성하면, 시스(10)의 강도를 확보할 수 없었거나, 비용의 증대로 이어졌거나 한 것을 생각할 수 있다. 그래서, 시스(10) 중 마이크로 덕트와 접촉하는 부분을 저마찰재로 형성하는 검토를 행하였다. 이하, 표 8을 참조하여 설명한다.

표 8에 나타낸 바와 같이, 시험예 10-1∼10-8의 광섬유 케이블을 준비하였다. 시험예 10-1, 10-2의 광섬유 케이블은, 시스(10)를 단일의 기재(基材)(B)[평균 동마찰(動摩擦) 계수는 0.27]에 의해 형성하였다. 시험예 10-3, 10-4의 광섬유 케이블은, 도 12a에 나타낸 바와 같이, 볼록부(11)의 정상부를 저마찰재(M)(평균 동마찰 계수는 0.20)로 형성하고, 시스(10)의 나머지의 부분을 상기한 기재(B)로 형성하였다. 즉, 저마찰재(M)는 기재(B)보다 마찰 계수가 작은 재질이다. 그리고, 평균 동마찰 계수는, JIS(K7125)에 준거하여 측정하였다.

시험예 10-5, 10-6의 광섬유 케이블은, 도 12b에 나타낸 바와 같이, 기재(B)로 형성된 시스(10)의 표면 전체에 저마찰재(M)의 층을 형성하였다. 시험예 10-7, 10-8의 광섬유 케이블은, 도 12c에 나타낸 바와 같이, 원통형의 기재(B)의 외주면에, 저마찰재(M)와 볼록부(11) 및 오목부(12)를 형성하였다.

시험예 10-3∼10-8의 광섬유 케이블은, 시스(10)가 기재(B)와 저마찰재(M)에 의해 형성되어 있고, 저마찰재(M)가 적어도 볼록부(11)의 정상부에 배치되어 있는 점에서 공통되어 있다. 그리고, 본 명세서에 있어서 볼록부(11)의 「정상부」란, 직경 방향 외측을 향해 볼록하게 되도록 만곡되어 있는 부분을 가리킨다.

시험예 10-1∼10-8의 광섬유 케이블에 대하여 공기 압송 시험을 행하였다. 광섬유 케이블을 압송하는 속도(압송 속도)는, 시험 개시 시점에서 약 60m/min였다. 시험예 10-1∼10-8의 어딘가에 있어서도, 압송 거리가 진행됨에 따라 압송 속도가 저하되었다. 시험예 10-1에 대해서는, 압송 거리가 2000m의 시점에서 압송 속도가 대략 제로로 되었다. 한편, 시험예 10-2∼10-8에서는, 압송 거리가 2000m의 시점에서 압송 속도가 30m/min 이상이며, 2000m 이상의 압송이 충분히 가능한 것을 확인할 수 있었다. 이와 같이, 시험예 10-2∼10-8의 광섬유 케이블은, 시험예 10-1보다 양호한 결과가 얻어졌다. 시험예 10-2와 시험예 10-1는 횡단면 형상이 같지만, 시험예 10-1에 대해서는 외경이 크고 마이크로 덕트와의 접촉 면적이 크기 때문에, 마찰이 커지고, 시험예 10-2보다 공기 압송성이 저하된 것으로 생각된다. 이에 대하여, 시험예 10-3, 10-5, 10-7에서는, 마이크로 덕트와 접촉하는 부분을 저마찰재(M)로 형성함으로써 마찰이 저감되어, 외경이 12㎜ 이상의 광섬유 케이블에 있어서도 공기 압송성을 양호하게 할 수 있었다.

이상 설명한 바와 같이, 저마찰재(M)가 적어도 볼록부(11)의 정상부에 배치되어 있으므로, 공기 압송성이 양호한 광섬유 케이블을 제공할 수 있다. 또한, 시스(10)를 기재(B)와 저마찰재(M)에 의해 형성함으로써, 전체를 저마찰재(M)로 형성하는 경우와 비교하여, 시스(10)의 강도의 향상이나 비용의 억제를 도모할 수 있다.

단, 광섬유 케이블(1)에 요구되는 공기 압송성과 비용을 감안하여, 시스(10)의 전체를 저마찰재(M)에 의해 형성해도 된다.

(립 코드)

광섬유 케이블의 접속 작업이나 해체 작업에서는, 시스(10)의 내측으로부터 코어(20)를 인출하는 것이 필요해진다. 코어(20)를 인출하는 작업을 용이하게 하기 위한 립 코드의 배치로 하여, 도 13a∼도 13c의 구조를 제안한다.

도 13a에 나타낸 광섬유 케이블(1)에서는, 도 1a와 비교하여, 일부의 항장력체(30)가 립 코드(40)로 치환되고 있다. 보다 상세하게는, 2개의 립 코드(40)가, 시스(10)에서의 볼록부(11)의 내측에 매설되어 있고, 코어(20)를 사이에 협지(sandwich)하도록 배치되어 있다.

립 코드(40)로서는, PP(폴리프로필렌)나 폴리에스테르 등의 섬유를 꼬아합한 실[얀(yarn)]을 사용할 수 있다. 항장력체(30)는 광섬유(21a)를 장력으로부터 보호하는 역할을 구비하는 한편, 립 코드(40)는 시스(10)를 찢는 역할을 가지고 있다. 그러므로, 립 코드(40)와 항장력체(30)는 재질이 상이하도록 되어 있다. 구체적으로는, 항장력체(30)의 인장 탄성 계수는 립 코드(40)보다 크다. 또한, 립 코드(40) 쪽이 항장력체(30)보다 가요성(可撓性)이 풍부하다.

도 13a에 나타낸 바와 같이, 시스(10)에서의 볼록부(11)의 내측에 립 코드(40)를 매설함으로써, 시스(10)의 두께가 얇게 되는 것을 막으면서, 립 코드(40)를 배치할 수 있다. 시스(10)의 내측으로부터 코어(20)를 인출하는 경우에는, 볼록부(11)의 일부를 절개하여 립 코드(40)를 인출하고, 립 코드(40)를 광섬유 케이블의 길이 방향으로 인장시킨다. 이로써, 시스(10)가 찢어져, 코어(20)를 인출할 수 있다.

도 13a에 나타낸 바와 같이, 코어(20)를 사이에 협지하도록 한 쌍의 립 코드(40)를 배치한 광섬유 케이블을 제작한 바, 코어(20)를 인출하는 작업을 양호하게 행할 수 있다. 그리고, 광섬유 케이블이 구비하는 립 코드(40)의 수는 1개라도 되고, 3개 이상이라도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 횡단면에서 볼 때, 복수의 볼록부(11) 중, 일부의 볼록부(11)의 내측에 립 코드(40)를 위치시키고, 다른 볼록부(11)의 내측에 항장력체(30)를 위치시킴으로써, 광섬유(21a)를 장력으로부터 보호하면서, 광섬유 케이블로부터 코어(20)를 인출하는 작업을 더욱 용이하게 할 수 있다.

그리고, 립 코드(40)가 매설되어 있는 위치의 식별을 위해, 립 코드(40)가 매설되어 있는 볼록부(11)에 인부(引部)(착색 등)를 형성해도 된다. 또는, 도 13b, 도 13c, 도 13d에 나타낸 바와 같이, 립 코드(40)가 내측에 매설되어 있는 볼록부(11)의 형상을, 그 외의 볼록부(11)의 형상과 다르게 해도 된다. 도 13b의 예에서는, 립 코드(40)가 내측에 매설되어 있는 볼록부(11)가, 다른 볼록부(11)보다 직경 방향 외측으로 크게 돌출되어 있다. 도 13c의 예에서는, 립 코드(40)가 내측에 매설되어 있는 볼록부(11)의 주위 방향에서의 폭이, 다른 볼록부(11)보다 작아지게 되어 있다.

도 13d의 예에서는, 립 코드(40)가, 코어(20)에 접하도록 배치되어 있다. 또한, 항장력체(30)는 주위 방향에 있어서 등간격으로 배치되어 있고, 립 코드(40)는, 주위 방향에 있어서, 인접하는 항장력체(30)끼리의 사이에 위치하고 있다. 그리고, 립 코드(40)를 사이에 협지하는 2개의 항장력체(30)가, 1개의 볼록부(11)의 내측에 위치하고 있다.

도 13b, 도 13c, 도 13d와 같은 형태를 채용함으로써, 립 코드(40)의 위치를 광섬유 케이블의 외부로부터 용이하게 파악하는 것이 가능해진다.

그리고, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에 있어서 각종 변경을 가할 수 있다.

예를 들면, 도 14a에 나타낸 바와 같이, 오목부(12)의 내면이, 직경 방향 내측을 향해 볼록한 곡면으로 되어 있어도 된다.

또한, 도 14b에 나타낸 바와 같이, 볼록부(11) 및 항장력체(30)의 수가 일치하고 있지 않아도 된다. 또한, 도 14b에 나타낸 바와 같이, 항장력체(30)가, 시스(10)의 외주면보다 내주면에 가까운 위치에 배치되어 있어도 된다.

또한, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서, 상기한 실시형태에 있어서의 구성 요소를 주지의 구성 요소로 치환하는 것은 적절히 가능하며, 또한 상기한 실시형태나 변형예를 적절히 조합시켜도 된다.

1: 광섬유 케이블, 10: 시스, 11: 볼록부, 12: 오목부, 12a: 접속부, 12b: 바닥면, 20: 코어, 21: 광섬유 유닛(간헐 접착형 테이프 심선), 21a: 광섬유, 21c: 접착부, 22: 가압 권취, 22a: 랩부, 22b: 비랩부, 30: 항장력체, 40: 립 코드, B: 기재, M: 저마찰재

Claims

시스(sheath); 및
복수의 광섬유(optical fiber) 및 상기 복수의 광섬유를 길이 방향에 있어서 간헐적으로 접착하는 복수의 접착부를 포함하는 간헐 접착형 테이프 심선(心線)을 가지고, 상기 시스 내에 수용된 코어;
를 포함하고,
상기 시스의 외주면(外周面)에는 주위 방향으로 교호적(交互的)으로 배치된 오목부 및 볼록부가 형성되고,
상기 오목부는, 인접하는 2개의 상기 볼록부의 직경 방향 내단에 각각 접속된 2개의 접속부와, 2개의 상기 접속부의 사이에 위치하는 바닥면을 구비하고,
압축 강도가 12.8 N/㎟ 이상 32.4 N/㎟ 이하인,
광섬유 케이블.
시스(sheath); 및
복수의 광섬유(optical fiber) 및 상기 복수의 광섬유를 길이 방향에 있어서 간헐적으로 접착하는 복수의 접착부를 포함하는 간헐 접착형 테이프 심선(心線)을 가지고, 상기 시스 내에 수용된 코어;
를 포함하고,
상기 시스의 외주면(外周面)에는 주위 방향으로 교호적(交互的)으로 배치된 오목부 및 볼록부가 형성되고,
상기 오목부는, 인접하는 2개의 상기 볼록부의 직경 방향 내단에 각각 접속된 2개의 접속부와, 2개의 상기 접속부의 사이에 위치하는 바닥면을 구비하고,
횡단면에서 볼 때, 복수의 상기 볼록부의 직경 방향 외단에 접하는 폐곡선(閉曲線)과, 모든 상기 오목부에 의해 규정되는 공간의 단면적(斷面績)인 오목부 단면적 A는, 1.3㎟ 이상 4.8㎟ 이하의 범위 내인,
광섬유 케이블.
시스(sheath); 및
복수의 광섬유(optical fiber) 및 상기 복수의 광섬유를 길이 방향에 있어서 간헐적으로 접착하는 복수의 접착부를 포함하는 간헐 접착형 테이프 심선(心線)을 가지고, 상기 시스 내에 수용된 코어;
를 포함하고,
상기 시스의 외주면(外周面)에는 주위 방향으로 교호적(交互的)으로 배치된 오목부 및 볼록부가 형성되고,
상기 오목부는, 인접하는 2개의 상기 볼록부의 직경 방향 내단에 각각 접속된 2개의 접속부와, 2개의 상기 접속부의 사이에 위치하는 바닥면을 구비하고,
광섬유 케이블의 길이 방향을 따라, 1m당의 상기 시스의 토션 각도를 θ(°/m)라고 할 때, 10≤θ≤180인,
광섬유 케이블.
시스(sheath);
복수의 광섬유(optical fiber) 및 상기 복수의 광섬유를 길이 방향에 있어서 간헐적으로 접착하는 복수의 접착부를 포함하는 간헐 접착형 테이프 심선(心線)을 가지고, 상기 시스 내에 수용된 코어; 및
상기 시스에 매설된 항장력체 및 립 코드(rip cord);
를 포함하고,
상기 시스의 외주면(外周面)에는 주위 방향으로 교호적(交互的)으로 배치된 오목부 및 볼록부가 형성되고,
상기 오목부는, 인접하는 2개의 상기 볼록부의 직경 방향 내단에 각각 접속된 2개의 접속부와, 2개의 상기 접속부의 사이에 위치하는 바닥면을 구비하고,
횡단면에서 볼 때, 복수의 상기 볼록부 중, 일부의 상기 볼록부의 내측에 상기 립 코드가 위치하고, 다른 상기 볼록부의 내측에 상기 항장력체가 위치하고 있는,
광섬유 케이블.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접속부는, 직경 방향 내측을 향해 볼록한 곡면형으로 형성되어 있는, 광섬유 케이블.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코어는, 상기 간헐 접착형 테이프 심선을 에워싸는 가압 권취부를 구비하고 있는, 광섬유 케이블.
제6항에 있어서,
상기 가압 권취부는, 서로 중첩시켜 랩부를 형성하는 제1 단부(端部) 및 제2 단부와, 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이에 위치하는 비(非)랩부를 구비하고 있는, 광섬유 케이블.
제7항에 있어서,
상기 랩부의 주위 방향에서의 길이를 W1, 상기 비랩부에 대한 주위 방향의 길이를 W2라고 할 때, R=W1÷(W1＋W2)×100에 의해 구해지는 랩율 R이, 5% 이상 20% 이하의 범위 내인, 광섬유 케이블.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 볼록부의 외주면의 곡률 반경은, 상기 시스의 반경보다 작은, 광섬유 케이블.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시스에서의 상기 볼록부의 내측에 매설된 항장력체(抗張力體)를 더 포함하고,
상기 볼록부 및 상기 항장력체는, 상기 광섬유 케이블의 중심축선을 중심으로 하는 나선형으로 비틀림 형상으로 되어 있는, 광섬유 케이블.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시스에서의 상기 볼록부의 내측에 매설된 항장력체를 더 포함하고,
상기 항장력체는, PBO-FRP에 의해 형성되어 있는, 광섬유 케이블.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시스에 매설된 복수의 항장력체를 더 포함하고,
횡단면에서 볼 때, 상기 시스에서의 1개의 상기 볼록부의 내측에 상기 복수의 항장력체가 위치하고 있는, 광섬유 케이블.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 상기 간헐 접착형 테이프 심선을 더 포함하고,
복수의 상기 간헐 접착형 테이프 심선을 SZ형으로 꼬아합침으로써, 상기 시스에 SZ형의 비틀림이 가해져 있는, 광섬유 케이블.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시스는, 기재(基材) 및 상기 기재보다 마찰 계수가 작은 저마찰재에 의해 형성되고,
상기 저마찰재는 적어도 상기 볼록부의 정상부(頂部)에 배치되어 있는, 광섬유 케이블.
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