TW201430432A - 光纖隔片、其製造方法及光纖電纜 - Google Patents

光纖隔片、其製造方法及光纖電纜 Download PDF

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Takumi Yasuda
Takahiko Nagasawa
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Ube Exsymo Co Ltd
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    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
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Abstract

光纖隔片之隔片本體(21)有披覆拉力構件(Tension Member)(31)外周的本體部(22)、以及複數個隔牆(23)。各隔牆(23)有連結於本體部(22)的基端部(25)、自該基端部(25)而分歧於第1突部(26a)及第2突部(26b)的前端部(26)。第1突部(26a)與第2突部(26b)則為，延伸於本體部(22)之長度方向，且於本體部(22)之圓周方向被隔離。光纖隔片之製造方法為包含有使用隔片本體成形用塑模，溶融擠出樹脂系材料的工程。隔片本體成形用塑模有，使拉力構件(Tension Member)(31)插通、且成形本體部(22)的本體部成形孔、以及成形隔牆(23)的隔牆成形孔。光纖電纜則具備有光纖隔片、以及收容於光纖隔片之隔片的光纖心(芯)線。

Description

光纖隔片、其製造方法及光纖電纜
本發明係有關於一種光纖隔片、其製造方法及光纖電纜。
光纖隔片具備有拉力構件(Tension Member)與隔片本體。隔片本體係由樹脂系材料所構成，具備有披覆拉力構件之外周的本體部、以及自該本體部突出且於本體部之長度方向延伸之複數個隔牆。各隔牆之前端部為略呈扇狀，隔牆為在本體部之圓周方向相互隔離。複數個隔牆之間為構成作為收容光纖心線的隔片(例如，請參照專利文獻1、2)，使光纖心線配置於隔片中。再藉由於光纖隔片的外周設置覆套等構件，形成光纖電纜。
先前技術文獻：【專利文獻1】日本專利特開2009-003059號公報。【專利文獻2】日本專利特開2004-205882號公報。
在光纖電纜中，若沿著徑向施加外部壓力的情況下，常有多餘的壓力施加至光纖心線的現象發生。因此，提高保護機能、藉此將光纖心線由壓力之下進行保護，由抑制例如光纖心線之訊號傳送的損失(傳遞損失)的觀點來看是相當重要的。
有鑒於此種情況所提出的本發明，其目的在於提供一種可容易發揮光纖心線之保護機能的光纖隔片、其製造方法及光纖電纜。
在本發明中發現到，當沿著光纖電纜的徑向施加外壓的情況下，應力將會集中於光纖隔片所具有之隔牆的基端部，進而導致在基端部容易發生有彎曲變形的情況產生。
用以解決上述課題，一種光纖隔片具備有隔片本體、以及埋設於前述隔片本體之拉力構件，前述隔片本體具備有，披覆前述拉力構件之外周的本體部、以及由前述本體部突出且於前述本體部之長度方向延伸的複數個隔牆，前述複數個隔牆為在前述本體部之圓周方向相互隔離，且使光纖心線收容在形成於前述複數個隔牆之間的隔片，其中，前述複數個隔牆具有，分別連結至前述本體部的基端部、以及包含自前述基端部分歧且沿伸之第1突部及第2突部的前端部，前述第1突部與前述第2突部係延伸於前述本體部之長度方向，且於前述本體部之圓周方向相互隔離。
若藉由此種結構，當沿著於隔片配置有光纖心線之光纖電纜的徑向施加外壓之際，例如，第1突部與第2突部之間的間隔產生變化的態樣下，相較於基端部，將容易使第1突部或第2突部優先變形。藉此，可容易緩和隔牆基端部的扭曲。
於上述光纖隔片中，前述隔片係具有，沿著前述本體部之長度方向的SZ型扭絞形狀、Z型扭絞形狀、或是直線狀，前述隔片本體則是以由高密度聚乙烯樹脂、聚丁烯對苯二甲酸酯樹脂(polybutylene terephthalate resin)、及聚碳酸酯樹脂中至少選擇一種包含熱可塑性樹脂的樹 脂系材料所形成者為佳。
於上述光纖隔片中，前述拉力構件係為以含鋼線、或是由纖維強化樹脂所形成之線狀體為佳。
於上述光纖隔片中，對於前述隔牆之突出長度的基端部之突出長度的比例為1/2以上為佳。
於上述光纖隔片中，前述隔牆的傾斜角為0°以上、15°以下為佳。
於上述光纖隔片中，前述隔牆數為3以上、16以下為佳。
用以解決上述課題之光纖隔片的製造方法係為，包含有：溶融擠出樹脂系材料的擠出工程，以及將藉由前述溶融擠出所獲得的成形體進行水冷或是風冷的冷卻工程，前述擠出工程中所採用的隔片本體成形用塑模具有：使前述拉力構件插通、且成形前述本體部的本體部成形孔；以及連通於前述本體部成形孔，成形前述隔牆的隔牆成形孔。
而解決上述課題之光纖電纜則具備有，前述光纖隔片、收容至前述光纖隔片之隔片的光纖心線、以及披覆前述光纖隔片之外周的覆套。
在上述光纖電纜中，傳遞損失之最大值為設定在0．1dB/km以下為佳。
11‧‧‧光纖隔片
12‧‧‧S扭絞部
13‧‧‧Z扭絞部
14‧‧‧轉折部
21‧‧‧隔片本體
22‧‧‧本體部
23‧‧‧隔牆
24‧‧‧隔片
25‧‧‧基端部
26‧‧‧前端部
26a‧‧‧第1突部
26b‧‧‧第2突部
31‧‧‧拉力構件
F1~F5‧‧‧位置
41‧‧‧光纖心線
42‧‧‧帶狀心線
51‧‧‧覆套
52‧‧‧中間層
71‧‧‧隔片本體成形用塑模
72‧‧‧本體部成形孔
73‧‧‧隔牆成形孔
74‧‧‧基端部成形孔
75‧‧‧前端部成形孔
75a‧‧‧第1成形孔
75b‧‧‧第1成形孔
D‧‧‧深度
W‧‧‧寬度
L‧‧‧外徑
θ‧‧‧傾斜角
P1,P2‧‧‧中點
P3‧‧‧中心點
P4‧‧‧接點
P5‧‧‧分歧點
91‧‧‧隔牆
81‧‧‧鋼製支持台
82‧‧‧電纜樣品
83‧‧‧負載單元
84‧‧‧鋼製平板
圖1為，圖1(a)為局部揭示實施形態之光纖隔片的斜視圖，圖1(b)為擴大圖1(a)之局部的斜視圖。
圖2所示為沿圖1(a)之2-2線觀察的斷面圖。
圖3為，圖3(a)為沿圖1(a)之3a-3a線觀察的 斷面圖，圖3(b)為沿圖1(a)之3b-3b線觀察的斷面圖。
圖4所示為說明光纖隔片之各尺寸的說明圖。
圖5所示為說明光纖隔片之各尺寸的說明圖。
圖6所示為光纖電纜的側面圖。
圖7所示為隔片本體成形用塑模的斷面圖。
圖8所示為比較例1之光纖隔片的端面圖。
圖9之(a)及(b)所示為比較例1之光纖隔片的端面圖。
圖10所示為，在傳遞損失的測定中，光纖電纜之配置的概略圖。
圖11所示為，在傳遞損失的測定中，施加壓縮荷重之狀態的概略圖。
以下，針對光纖隔片及其製造方法之一實施形態，參照圖面進行說明。
<光纖隔片>
如圖1(a)及圖1(b)所示，光纖隔片11具備有隔片本體21、埋設於該隔片本體21的拉力構件31。隔片本體21則具備有披覆拉力構件31外周的本體部22、以及自本體部22突出且延伸於本體部22之長度方向的複數個隔牆23。隔牆23係於本體部22之圓周方向上相互隔離。於形成在複數個隔牆23間之隔片24(溝)中，收容有光纖心線。
與具有沿著本體部22之長度方向的S型扭絞形狀之隔片 24相同，本實施形態之光纖隔片11係與具有沿著本體部22之長度方向的Z型扭絞形狀的隔片24連接而形成SZ型。如圖1(a)所示，光纖隔片11係為，將具有S型扭絞形狀之隔片24所形成的S扭絞部12、以及具有Z型扭絞形狀之隔片24所形成的Z扭絞部13，經由轉折部14而交互定位。
如圖2、圖3(a)及圖3(b)所示，各隔牆23係具有，連結至本體部22的基端部25、以及自基端部25而分歧成第1突部26a及第2突部26b的前端部26。基端部25係為，由本體部22的中心而朝向延伸於略放射狀的方向，突出於本體部22之外周面。基端部25則為，隨著越靠近本體部22則厚度形成越厚，且連結至本體部22。
第1突部26a及第2突部26b係為，延伸於本體部22之長度方向，且於本體部22之圓周方向相互隔離。各隔牆23的全體形狀係為，當將光纖隔片11沿著徑向切斷時，其端面為呈Y字狀。
本實施形態之光纖隔片11則於本體部22之圓周方向，具有以略等間隔所配置之5個隔牆23、以及5個隔片24。
接著，針對光纖隔片11之各尺寸的設定進行說明。
光纖隔片11之外徑、隔片24的深度、以及隔片24的寬度，可對應例如收容之光纖心線的數量而作適當的調整與設定。
如圖4所示，光纖隔片11之外徑L係為，將拉力構件31的中心點設為中心，於各隔牆23之第1突部26a的前端及第2突部26b的前端之中，鄰接於最靠近外側位置為圓之直徑，設為外徑L。
隔片24之寬度W係為，於相鄰一對之隔牆23的間隔之 中，將表示出隔片24深度的線條部分之中央位置的間隔，設為寬度W。
隔片24之深度D則為，於相鄰一對之隔牆23之中，將連結相互對向定位之一方隔牆23之第1突部26a與另一方隔牆23之第2突部26b的對向面的前端彼此的直線設為基準線，將連結該基準線與隔片24之最深內底面的垂直線的長度，設為深度D。
圖5所示之隔牆23的傾斜角θ係為0°以上，較佳為15°以下，更佳為10°以下。當設隔牆23的傾斜角為15°以下的情況時，隔片24的形狀為形成容易收納光纖心線的形狀，同時，當由光纖電纜的外部對光纖隔片11施加壓力時，將難以對光纖心線造成過剩的壓力。對於連結作為第1突部26a前端與第2突部26b前端之間間隔的線條部分之中點P1、以及作為基端部25之基部寬度尺寸的線條部分之中點P2的直線而言，隔牆23的傾斜角係為連結拉力構件31之中心點P3與前述中點P2的直線所構成的角度。將拉力構件31之中心點P3設為中心、且接觸至隔片24之內底的圓中，基端部25之基部的寬度尺寸則為將連結相鄰一對之接點P4彼此的線條長度作為基端部25之基部的寬度。
第1突部26a或第2突部26b之厚度為，較佳為設定成與基端部25中最薄部分呈相同厚度、或是較該部分更薄。在此情況下，當由光纖電纜的外部將壓力施加至光纖隔片11時，第1突部26a或是第2突部26b將優先於基端部25而較容易變形。此外，為了抑制第1突部26a或是第2突部26b之多餘的變形，亦可將第1突部26a或是第2突部26b的厚度設定成較基端部25還厚。在此情況下，第1突 部26a或是第2突部26b的厚度，較佳為設定成收容至隔片24的光纖心線之傳遞損失之最大值為不超過0．1dB/km的範圍。
相對於隔牆23整體的突出長度，基端部25的突出長度之比例為，設定成1/2以上為佳，設定成1/2以上、7/8以下為更佳。當前述比例設定為1/2以上的情況下，由光纖電纜外部施加壓力至光纖隔片11時，隔牆23之前端附近將容易優先性的進行變形。當前述比例設定為7/8以下的情況下，由光纖電纜外部將壓力施加至光纖隔片11時，由於確保第1突部26a或是第2突部26b的變形量維持在適當值，因此可更加容易控制朝向基端部25之應力集中。隔牆23整體的突出長度係為，連結前述中點P2、以及第1突部26a與第2突部26b之前端中形成為最外側之前端的線條長度。基端部25的突出長度則為，由前述中點P2至隔牆23被分成第1突部26a與第2突部26b之分歧點P5為止的長度。
在沿著光纖隔片11之徑向斷面中，各隔牆23之第1突部26a與第2突部26b所形成的角度為，設定成60°以上為佳，設定為60°以上、110°以下為更佳。當前述角度設定為60°以上的情況，由光纖電纜外部將壓力施加至光纖隔片11時，隔牆23的前端附近較容易優先性的進行變形。而當前述角度設定為110°以下的情況時，隔片24的形狀為形成容易收納光纖心線的形狀，同時，當由光纖電纜的外部對光纖隔片11施加壓力時，將難以對光纖心線造成過剩的壓力。
接著，針對構成光纖隔片11之材料進行說明。
光纖隔片11係由含熱可塑性樹脂之樹脂系材料所構成。熱 可塑性樹脂係為，考慮到成形容易性、或是光纖隔片11所要求之物性，可由市售品選擇使用具有適當分子量之材料。作為熱可塑性樹脂，例如列舉有各種工程塑膠系樹脂、以及聚稀烴系樹脂。作為熱可塑性樹脂，可採用單獨種之熱可塑性樹脂，亦可採用混合有複數種之混合樹脂。
即便是在熱可塑性樹脂之中，就電性絕緣、耐水性、耐濕性、以及成形性優越、且低成本的觀點來看，較佳為由聚丁烯對苯二甲酸酯(PBT)樹脂、聚碳酸酯(PC)樹脂、聚乙烯(PE)樹脂、以及聚丙烯(PP)樹脂之中選擇至少一種，更佳為由PBT樹脂、PC樹脂、以及高密度聚乙烯(HDPE)樹脂之中選擇至少一種。
在構成光纖隔片11之樹脂系材料中，亦可含有有機系或是無機系之各種添加劑、或各種充填劑。
接著，針對拉力構件31進行說明。
拉力構件31係可考慮光纖電纜所要求之物性，而由習知構件來進行適當的選擇。作為拉力構件31所要求之物性，例如可列舉有抗張力、彎曲強度、以及加熱或是冷卻時之尺寸穩定性。
例如列舉有由單鋼線、複數條單鋼線所形成之扭絞鋼線、以及由纖維強化樹脂所形成之線狀體，作為拉力構件31。列舉有例如各種有機纖維、以及各種無機纖維，作為有纖維強化樹脂的纖維。作為有機纖維，較佳為芳香族聚醯胺纖維(Aramid fiber)。作為無機纖維，則是以玻璃纖維或是碳纖維為佳。作為有纖維強化樹脂的纖維，則可使用組合有複數種纖維之複合式纖維。則列舉有各種熱硬化性樹脂、或是各種紫外線硬化性樹脂，而作為纖維強化樹脂中所含有的樹脂。可採用具有纖維強化樹脂部、 以及將其披覆之披覆層的線狀體，作為由纖維強化樹脂所形成的線狀體。在披覆層中，含有例如聚乙烯樹脂等熱可塑性樹脂披覆層。
例如由降低成本的觀點來看，拉力構件31係較佳為含有鋼線、或是由纖維強化樹脂所形成之線狀體。
為了提升與本體部22之間的密著性或是接著性，在與本體部22接觸之外周，拉力構件31係以具有接著層為佳。例如可採用各種接著性樹脂所形成接著層。作為接著性樹脂，例如，列舉有將上述本體部22所採用之熱可塑性樹脂的分子構造之局部以羧酸變性之材料。
<光纖電纜>
接著，針對使用有光纖隔片11之光纖電纜進行說明。
如圖6所示，光纖電纜具備有光纖隔片11、光纖心線41以及覆套51。於光纖隔片11之各隔片24中，收容有以硬化性樹脂披覆複數條光纖心(芯)線41之各別形成的複數條帶狀心線42。在本實施形態中，各帶狀心線42具有4條光纖心線41。各隔片24分別收容有5條帶狀心線42。
光纖隔片11的外周係以覆套51所披覆。覆套51係例如以乙烯系樹脂、氯乙烯樹脂(vinyl chloride resin)、以及難燃性烯烴系樹脂所形成。光纖隔片11的外周與覆套51之間，設有中間層52，用以支撐例如收容在隔片24中之帶狀心線42。中間層52係例如具有作為止水層的作用，以具有止水機能。於隔片24之收容有光纖心線41的光纖隔片11之外周，中間層52係以捲繞有例如像是纖維製的不織布帶所形成的。此外，亦可省略中間層52。
光纖電纜之傳遞損失的最大值係以設定在0．1dB/km以下為佳。
<光纖隔片11之製造方法>
接著，針對光纖隔片11之製造方法進行說明。
光纖隔片11包含有：擠出工程，為使用隔片本體成形用塑模，溶融擠出樹脂系材料；以及，冷卻工程，為對溶融擠出所獲得的成形體進行水冷或是風冷。
如圖7所示，隔片本體成形用塑模71具有：本體部成形孔72，為插通有拉力構件31的同時，將本體部22進行成形；以及，隔牆成形孔73，為連通於本體部成形孔72，將隔牆23進行成形。本體部成形孔72及隔牆成形孔73均為，連通於流入樹脂系材料的塑料流入口與吐出樹脂系材料的塑料吐出口。隔牆成形孔73具有，成形基端部25之基端部成形孔74、以及前端部成形孔75。前端部成形孔75具有，成形第1突部26a之第1成形孔75a、以及成形第2突部26b之第2成形孔75b。
對於隔牆成形孔73整體的突出長度，基端部成形孔74之突出長度的比例以設定在1/2以上為佳，設定在1/2以上、7/8以下為更佳。在此情況下，較容易將光纖隔片11中之對於隔牆23整體的突出長度之基端部25的突出長度的比例，設定為如上述較佳的比例。
各隔牆成形孔73之第1成形孔75a與第2成形孔75b所形成的角度，以30°以上為佳，且以設定為30°以上、80°以下為更佳。在此情況下，較容易將沿光纖隔片11徑向之斷面中的第1突部26 a與第2突部26b所形成的角度，設定在如上所述之較佳的角度範圍內。
本體部成形孔72的孔徑為大於拉力構件31的外徑。本體部成形孔72的孔徑，較佳為將其設計成在第1成形孔75a前端及第2成形孔75b前端之中，對於接觸至位於最外側之前端的圓直徑，為在1/6以上、1/4以下的範圍內。在此情況下，將容易確保光纖隔片11所具有之隔片24的容積，且可容易確保以拉力構件31為軸之本體部22的機械物性。
第1成形孔75a及第2成形孔75b的寬度，較佳為設定成使第1突部26a及第2突部26b的厚度形成為上述的較佳厚度。例如，於第1成形孔75a及第2成形孔75b中之樹脂系材料的流動量，較佳為設定成，隨著朝向第1成形孔75a及第2成形孔75b之前端(隔片本體成形用塑模71之外周側)，形成有流動量減緩的傾向。因此，在形成上述較佳厚度之第1突部26a及第2突部26b的情況下，較佳為設定成，隨著由第1成形孔75a及第2成形孔75b之基端朝向前端，形成有寬度變廣狀。
隔片本體成形用塑模71係裝設於擠出機。作為擠出機，較佳為採用例如螺旋式的擠出機。隔片本體成形用塑模71設置成可將通過本體部成形孔72中央之直線作為旋轉軸而可旋轉狀。此種旋轉軸係為，沿著擠出樹脂系材料的方向而延伸。
在擠出工程中，使拉力構件31插通於本體部成形孔72的狀態下，藉由從隔片本體成形用塑模71溶融擠出樹脂系材料，可獲得成形體。此時，以一定速度搬送拉力構件31的同時，藉由將隔片本體成形 用塑模71以一定的時間反覆進行右旋轉與左旋轉，而可獲得具有S扭絞部12及Z扭絞部13的成形體。
在冷卻工程中，成形體則受到水冷或是風冷。藉此，利用成形體硬化而獲得具備有拉力構件31之光纖隔片11。例如，當作為樹脂系材料為由PBT樹脂及PC樹脂中至少選擇一種的情況下，由於樹脂系材料溶融時的黏性較低，因此難以獲得所期望的形狀及尺寸精度。在此情況下，藉由以水急速冷卻由隔片本體成形用塑模71所擠出成形的樹脂之冷卻工程，而迅速的進行硬化作業，可容易獲得所需形狀之光纖隔片11、或是可容易的提升光纖隔片11的尺寸精度。但在高溫下，半溶融狀態的成形體與水之間的接觸，將會在水中發生氣泡，進而導致光纖隔片11之外表面有粗糙化的傾向。為了抑制此種表面粗糙化的情況，由塑模71之吐出口至水面為止的距離較佳為設定在10mm以上為佳。此外，如在使用HDPE樹脂來作為樹脂系材料的情況下，由於樹脂系材料之溶融時的黏性較高，藉由風冷來冷卻擠出成形之樹脂，可獲得形成為指定形狀的光纖隔片11、甚至可提高光纖隔片11之尺寸精度。在此情況下，在風冷之後，緊接著進行水冷為更佳。
<作用>
接著，針對光纖隔片11及其製造方法之作用進行說明。
本實施形態之光纖隔片11，係作為在隔片24中配置有光纖心線41的光纖電纜來使用。當沿著此種光纖電纜之徑向施加外部壓力之際，例如，在第1突部26a與第2突部26b之間的間隔產生變化的態樣下，將可容易的使第1突部26a或是第2突部26b優先於基端部 25而產生變形。藉此，將可容易的緩和基端部25的扭曲。因此，當沿著光纖電纜之徑向施加外部壓力之際，將可容易的抑制在基端部25產生彎曲變形。
在光纖隔片11的製造方法方面，藉由採用連通於本體部成形孔72、且具有將隔牆23成形之隔牆成形孔73的塑模之擠出工程，而可容易的由樹脂系材料來成形具有第1突部26a及第2突部26b之成形體。藉由對該成形體進行水冷或是風冷的冷卻工程，可容易的提高具有第1突部26a及第2突部26b之光纖隔片11的尺寸精度。
若利用以上詳述之本實施形態，便可發揮如下之效果。
(1)光纖隔片11所具備的複數個隔牆23，具有分別連結至本體部22的基端部25、以及由該基端部25分歧成第1突部26a及第2突部26b的前端部26。第1突部26a及第2突部26b係延伸於本體部22的長度方向，且在本體部22之圓周方向相互隔離。若藉由此種結構，當沿著光纖電纜的徑向施加外部壓力之際，將可容易的抑制於基端部25產生彎曲變形，故而可容易的發揮光纖心線41的保護機能。藉此，例如由於可抑制光纖心線41之訊號傳送的損失(傳遞損失)，因此可容易獲得必要程度的傳送性能。
在此，所謂的基端部25之彎曲變形係指，不僅僅是收容於隔片24內底部的光纖心線41，甚至是收容在隔片24開口部附近的光纖心線41之涵蓋整體光纖心線41所產生之大幅度的扭曲。因此，收容於隔片24之全部的光纖心線41之傳遞損失將會變大。針對此點，在本實施形態的光纖隔片11中，藉由使隔牆23的前端部26優先變形，而 使得整體的光纖心線41將難以產生扭曲。
(2)隔片24具有沿著本體部22之長度方向的SZ型扭絞形狀。隔片本體21較佳為，包含有由高密度聚乙烯樹脂、聚丁烯對苯二甲酸酯樹脂(polybutylene terephthalate resin)、以及聚碳酸酯樹脂至少選擇一種熱可塑性樹脂的樹脂系材料所構成為佳。亦即，隔片本體21較佳為以包含下述任一種的熱可塑性樹脂所構成的樹脂系材料，即，含由前述熱可塑性樹脂選擇一種的熱可塑性樹脂，或是混合有複數種前述熱可塑性樹脂的熱可塑性樹脂。在此情況下，可容易以低成本獲得電性絕緣、耐水性、以及耐濕性良好的光纖隔片11。
(3)從容易達到光纖電纜所要求的材料物性來看，拉力構件31係以鋼線、或是含有由纖維強化樹脂所形成的線狀體為佳。
(4)光纖隔片11之製造方法係包含有下述工程：擠出工程，為使用具有本體部成形孔72與隔牆成形孔73的隔片本體成形用塑模71，將樹脂系材料溶融擠出；以及，冷卻工程，為對藉由溶融擠出而得的成形體進行水冷或是風冷。若藉由此種製造方法，將可容易提升具有第1突部26a及第2突部26b之光纖隔片11的尺寸精度。
(5)藉由將隔牆23的厚度設定成更薄，將可能更加增大隔片24的容量，但是在此情況下，若是習知的光纖隔片，則容易發生有基端部的彎曲變形。此點，如上述(1)欄中所述，藉由使光纖隔片11發揮保護光纖心線41的機能，而可抑制基端部25彎曲變形的發生，並且可增大隔片24的容量。因此，可將收容於隔片24的光纖心線41數量設定成更多，且可提供容易抑制傳遞損失的光纖隔片11。
(變更例)
此外，亦可將前述實施形態變更成如下述之構成。
‧前述光纖隔片11為具有SZ型扭絞形狀之隔片24的SZ型。該種光纖隔片11係可變更成具有沿本體部22長度方向之Z型扭絞形狀之隔片的Z型光纖隔片，亦可變更成具有沿本體部22長度方向之直線形狀之隔片的直線型光纖隔片。
‧在前述隔片24中，雖然收容有光纖心線41數量為4條的帶狀心線42，但仍可適當的變更帶狀心線42的心線數。此外，亦可適當的變更收容於各隔片24的帶狀心線42的數量。
‧在前述隔片24中，雖然收容有複數條光纖心線41形成為一體狀之帶狀心線42，但亦可變更其構成為，在各隔片中收容有複數條光纖心線41分別為單心線之構造。
‧前述光纖隔片11之隔片數、亦即隔牆23數量並未有特別的限定，例如可設定在3以上、16以下的範圍。
‧前述前端部26雖由第1突部26a與第2突部26b所構成，但亦可變更成在第1突部26a與第2突部26b之間具有第3突部的前端部。當在各隔牆23的前端部存在有3個以上的突部時，第3突部、第4突部等的前端係位於較光纖隔片11之外接圓更靠近於光纖隔片11的中心側。亦即其構成為，當沿著光纖電纜之徑向施加外部壓力時，第1突部26a前端及第2突部26b前端為較第3突部更加優先性的承受負荷。如此，當前端部具有3個以上之突部的情況下，所謂的前端係指在光纖隔片11的圓周方向，最為遠離之一對突部為前述第1突部26a 及第2突部26b，如同在前述實施形態的說明中所記載的內容，設定第1突部26a與第2突部26b之間所形成的角度。亦即，當在各隔牆23之前端部存在有3個以上的突部時，該突部之中分離最遠的兩突部之間的角度以形成為60°以上為佳，以形成為60°以上、110°以下為更佳。當在第1突部26a與第2突部26b之間具有第3突部之前端部的情況下，上述分歧點P5係形成為後述兩分歧點之中點，即，第1突部26a與第3突部之間的分歧點、以及第2突部26b與第3突部之間的分歧點之中點。
‧前述基端部25係可變更成，在第1突部26a基端與第2突部26b基端之間具有平坦面的基端部。在此情況下，上述分歧點P5係指後述兩接點之間的中點，即，第1突部26a與平坦面之間的接點、以及第2突部26b與平坦面之間的接點之中點。
‧前述光纖電纜亦可變更為架空(懸掛)用的光纖電纜。架空用的光纖電纜係為，作為電纜本體具備有前述光纖電纜，且更具備有連結至電纜本體的首部、以及連結至該首部的支撐線。在支撐線方面，為採用例如扭絞鋼線。支撐線係被與電纜本體設為一體狀之覆套所披覆。
‧前述光纖隔片11的製造方法亦可更加包含有，例如於鋼線之外周面形成披覆層，藉由將披覆層之外徑成形成指定外徑的整徑(warping)工程，而製作拉力構件。
〔實施例〕
接著，說明實施例及比較例。
(實施例1)
<拉力構件>
於已實施發藍處理之單鋼線(外徑1．0mm、藍化(BL)鋼線、J-Witex株式會社(J-WITEX CORPORATION)製)上設置披覆層，同時進行整徑工程以製作拉力構件。
亦即，首先，將單鋼線由經軸架以7．05m/min的速度送出，同時以將加熱溫度設定為350℃的電氣燃燒器進行加熱。將接著性共聚酯樹脂(商品名：拜隆(viron)GA1300，η=51〔Pa/s〕(200℃)、東洋紡績株式會社製)擠出至已加熱的單鋼線外周，藉由使其通過25℃的水槽而製作出具有披覆層之鋼線。披覆層的形成，係由加熱至210℃之擠出機，將上述樹脂朝具備有圓形塑模的丁字模進行供給所形成。具有披覆層之鋼線的外徑為2．0mm。
在整徑工程方面，為將具有披覆層之鋼線插通於多段串連、且已加熱至360℃之具有φ2．8mm~1．65mm貫通孔之超硬度鋼材製塑模的整徑器。藉此，將披覆層的外周面整削成由其斷面觀察形成圓形狀。之後，具有披覆層之鋼線藉由水冷，使得披覆層的外周面圓滑、且可獲得鋼線位置為位於斷面之略中央處的拉力構件。所獲得的拉力構件之外徑為1．6mm。
<擠出工程>
為提升拉力構件與本體部之間的密接性，將拉力構件以80℃的熱風進行預熱後，插通至具備有隔片本體成形用塑模的丁字模。控制隔片本體成形用塑模，以一定的時間反覆進行右旋轉與左旋轉。將擠出機使用於該種隔片本體成形用塑模，供給聚碳酸酯樹脂與聚丁烯對苯二甲酸 酯樹脂(polybutylene terephthalate resin)之間的質量比為50：50的混合樹脂(MFR=20(300℃、11．77N))。藉此，將混合樹脂由隔片本體成形用塑模，溶融擠出而獲得成形體。此時，擠出機的設定溫度為270℃，丁字模的設定溫度則為230℃。
<冷卻工程>
將由隔片本體成形用塑模溶融擠出之成形體進行水冷。所謂的水冷，為使用設定成25℃之水槽，藉由使成形體通過該水槽來進行。由隔片本體成形用塑模之吐出口至水面為止的距離係設定為10mm。藉由此種冷卻工程，獲得隔牆及隔片的數目均為5個的SZ型之光纖隔片。
(實施例2)
<拉力構件>
在實施例2中，除了使用接著聚乙烯樹脂(GA006EXP2、MI=2．2，日本優尼卡株式會社(Nippon Unicar Co.,Ltd.)製)來形成披覆層以外，其餘條件與實施例1相同，製作拉力構件。另外，隨著形成披覆層之樹脂的變更，將擠出機的設定溫度變更為190℃。
<擠出工程>
在實施例2中，除了將高密度聚乙烯樹脂(商品名：HI-ZEX(註冊商標)6600MA、MI=0．08，普瑞曼聚合物株式會社製)供給至隔片本體成形用塑模以外，其他條件均與實施例1相同，以獲得成形體。此外，隨著成形用樹脂的變更，亦將擠出機的設定溫度變更為170℃、丁字模的設定溫度則變更為190℃。
<冷卻工程>
在實施例2中，藉由實施與實施例1相同的冷卻工程，獲得SZ型之光纖隔片。
(實施例3)
在實施例3中，除了在擠出工程中使隔片本體成形用塑模的旋轉方向控制成朝一指定方向以外，實施與實施例1相同的工程，獲得Z型之光纖隔片。
(實施例4)
於實施例4，在擠出工程中，除了停止隔片本體成形用塑模的旋轉以外，其餘條件係與實施例2相同，獲得直線型的光纖隔片。
(比較例1)
於比較例1，在擠出工程中，除了將隔片本體成形用塑模變更為習知之隔片本體成形用塑模以外，其餘條件係與實施例1相同，獲得SZ型的光纖隔片。
圖8所示，為在比較例1之光纖隔片中之S扭絞部及Z扭絞部的端面。圖9(a)及圖9(b)所示，則為在轉折部之端面。圖9(a)為顯示出由S扭絞部移至Z扭絞部的部分，圖9(b)則顯示出由Z扭絞部移至S扭絞部的部分。在比較例1之光纖隔片中，隔牆91之前端部的斷面形狀係為約略扇形。
(光纖隔片)
針對實施例1之光纖隔片，測定其每一公尺之質量的單位質量、S扭絞部與Z扭絞部之各扭絞部長度的間距、對於轉折部之隔片旋轉角度的轉折角、外徑、隔片寬度、隔片深度、轉折部中之隔牆的傾斜角、 以及第1突部與第2突部所形成的角度。
當由端面形狀測定欲測值時，進行如下之光纖隔片的前處理。首先，將光纖隔片埋設於環氧樹脂，在靜置一晝夜而使得環氧樹脂充分硬化。之後使用裝設有超薄刃的微切片機，連同環氧樹脂一同切斷隔片本體。此時，將超薄刃沿著光纖隔片的徑向按壓的同時，切斷隔片本體使其厚度形成為約1mm狀態。接著，以刀具切斷拉力構件，使拉力構件形成為較隔片本體之切斷厚度(約1mm)還要長的形狀。接著，由隔片本體分離拉力構件，獲得厚度約1mm之測定用切片。
以CCD照相機拍攝進行如上述處理而所獲得的測定用切片，將其影像以影像解析軟體進行解析處理，測定各尺寸及角度。
針對實施例2及比較例1之各光纖隔片，也進行同樣的測定。
此外，在實施例1、實施例2及比較例1之各SZ型的光纖隔片方面，於S扭絞部及Z扭絞部中之隔牆的傾斜角雖然均為0°，但是在轉折部中之隔牆的傾斜角方面，於實施例1中為8°，實施例2中為10°，於比較例1則為30°。
關於實施例3之光纖隔片，由於為Z型，因此除了轉折角以外的數值，係與和實施例1相同的條件來測定。
關於實施例4之光纖隔片，由於為直線型，因此除了間距及轉折角以外的數值，係與和實施例1相同的條件來測定。
將上述實施例1~4及比較例1的測定值揭示於表1。
(光纖電纜)
使用實施例1之光纖隔片，製作光纖電纜。首先，於光纖隔片之各隔片積層、收容5條帶狀心線(心(芯)線數：4，寬度1．1mm，厚度0．3mm)。接著，在光纖隔片的周圍，以螺旋狀捲繞具有止水機能的不織布帶(厚度0．1mm，聚丙烯纖維製)，藉此形成中間層。接著，於中間層的外周，溶融擠出乙烯‧丙烯酸乙酯共聚物樹脂(EEA樹脂，NUC9739，MI=0．27，融點70~110℃，日本優尼卡株式會社(Nippon Unicar Co.,Ltd.)製)，進而以覆套披覆前述的外周。藉此，獲得實施例1之光纖電纜。
與該光纖電纜相同程序，使用實施例2~4之各光纖隔片，製作實施例2~4對應之各光纖電纜。
收容於實施例1~4之光纖電纜的光纖心線之心線數為100。有關於比較例1的光纖隔片，除了將3條上述帶狀心線收容至各隔片以外，其餘條件係與實施例1相同，以製作光纖電纜。而收容至比較例1之光纖電纜的光纖心線之心線數為60。
有關於實施例1~4及比較例1之各光纖電纜，將其外徑、光纖心線之心線數、以及傳遞損失揭示於表1。
(傳遞性能之評估)
如圖10所示，準備具有正方形支撐面的鋼製支持台81，將實施例1的光纖電纜以5m的長度切斷，將電纜樣品82載置於鋼製支持台81上。支撐面的單邊長度為200mm。
如圖11所示，將鋼製支持台81設置於負載單元83上，由上方以鋼製平板84壓縮電纜樣品82。使用OTDR(Optica l Time Domain Reflectometer，安藤電氣社製，AQ7250)來測定此時的傳遞損失。
在此測定中，其對象為在收容於各隔片的光纖心線中，分別配置在隔片四角的4條光纖心線。在圖6中，為顯示出以一個隔片為例，將作為測定對象之4條光纖心線的位置分別設為位置F1、F2、F3、F4。將壓縮光纖電纜之壓縮荷重設定為9．8kN，同時將光線的測定波長設定為1．55μm，進行傳遞損失的測定。
接著，由已施加壓縮荷重時之傳遞損失，計算出減去施加壓縮荷重前(亦即，壓縮荷重0kN)之傳遞損失的數值(傳遞損失Δα)。在作為上述測定對象之光纖心線中的傳遞損失Δα裡，將最大值揭示於表1的“傳遞損失Δα”欄中。
此外，針對實施例2~4及比較例1之各光纖電纜，亦進行與實施例1相同之計算，將算出之傳遞損失Δα的最大值揭示於表1的“傳遞損失Δα”欄中。
如表1所示，實施例1~4之傳遞損失Δα的最大值小於比 較例1。因此可知，相較於比較例1之光纖電纜，實施例1~4之光纖電纜對於沿著徑向的外部壓力(側壓)方面，具有優越的光纖心線保護機能。
在積層5條帶狀心線之中，實施例1~4的傳遞損失Δα係位於最上層之具有帶狀心線的光纖心線為形成最大。亦即，實施例1~4的傳遞損失Δα係為，在圖6中，F1或是F2所示之光纖心線41為形成最大。
在比較例1之各隔片中，由於收容有3條帶狀心線，因此可假設壓縮荷重所帶來的影響遠比實施例1~4更小。然而在比較例1中，於圖6所示的積層態様中，位於四個角落之光纖心線的傳遞損失Δα之數值，較實施例1~4的傳遞損失Δα還高。另外在比較例1中，在複數個電纜樣品的測定中，傳遞損失Δα之數值所形成為最大值的光纖心線的位置係分別相異。亦即，在比較例1中，傳遞損失Δα之值形成最大值時，關於光纖心線的位置，並無法確認有特定的傾向。此外，使用比較例1之光纖隔片，即使在收容有與實施例1相同數量之光纖帶狀心線的光纖電纜中，仍可判斷其會與上述比較例1相同，傳遞損失Δα會形成最大值。
另外，雖然在實施例1~4中之光纖電纜的外徑與比較例1相同，但實施例1~4的心線數為較比較例1更多。亦即，即使收容更多的光纖心線，實施例1~4之光纖隔片係仍具有可適當保護光纖心線之有利點。
11‧‧‧光纖隔片
12‧‧‧S扭絞部
13‧‧‧Z扭絞部
14‧‧‧轉折部
21‧‧‧隔片本體

Claims (13)

  1. 一種光纖隔片，具備有：隔片本體；以及埋設於前述隔片本體之拉力構件(Tension Member)；前述隔片本體具備有：披覆前述拉力構件之外周的本體部；以及由前述本體部突出且於前述本體部之長度方向延伸的複數個隔牆；前述複數個隔牆為於前述本體部之圓周方向相互隔離，且使光纖心線收容在形成於前述複數個隔牆之間的隔片，其特徵在於，前述複數個隔牆有：分別連結至前述本體部的基端部；以及包含自前述基端部分歧且沿伸之第1突部及第2突部的前端部；前述第1突部與前述第2突部係延伸於前述本體部之長度方向，且於前述本體部之圓周方向相互隔離。
  2. 如申請專利範圍第1項之光纖隔片，其中，前述隔片具有，沿著前述本體部之長度方向的SZ型扭絞形狀、Z型扭絞形狀、或是直線狀，前述隔片本體則是，以由高密度聚乙烯樹脂、聚丁烯對苯二甲酸酯樹脂(polybutylene terephthalate resin)、及聚碳酸酯樹脂中至少選擇一種包含熱可塑性樹脂的樹脂系材料所形成。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之光纖隔片，其中，前述拉力構件係以含鋼線、或是由纖維強化樹脂所形成之線狀體。
  4. 如申請專利範圍第1項之光纖隔片，其中，對於前述隔牆之突出長度的基端部之突出長度的比例為1/2以上。
  5. 如申請專利範圍第1、2、4項中任一項之光纖隔片，其中，前述隔牆的傾斜角為0°以上、15°以下。
  6. 如申請專利範圍第1、2、4項中任一項之光纖隔片，其中，前述隔牆數為3以上、16以下。
  7. 一種光纖隔片的製造方法，其特徵在於，前述光纖隔片係具備有：隔片本體；以及埋設於前述隔片本體之拉力構件；前述隔片本體具備有：披覆前述拉力構件之外周的本體部；以及由前述本體部突出且於前述本體部之長度方向延伸的複數個隔牆；前述複數個隔牆為於前述本體部之圓周方向相互隔離，且使光纖心線收容在形成於前述複數個隔牆之間的隔片，前述複數個隔牆有：分別連結至前述本體部的基端部；以及包含自前述基端部分歧且沿伸之第1突部及第2突部的前端部；前述第1突部與前述第2突部係延伸於前述本體部之長度方向，且於前述本體部之圓周方向相互隔離；前述隔片係具有， 沿著前述本體部之長度方向的SZ型扭絞形狀、Z型扭絞形狀、或是直線狀，前述隔片本體則是，以由高密度聚乙烯樹脂、聚丁烯對苯二甲酸酯樹脂、及聚碳酸酯樹脂中至少選擇一種包含熱可塑性樹脂的樹脂系材料所形成；前述拉力構件係以含鋼線、或是由纖維強化樹脂所形成之線狀體；光纖隔片的製造工程包含有：溶融擠出樹脂系材料的擠出工程，其所採用的隔片本體成形用塑模具有：使前述拉力構件插通、且成形前述本體部的本體部成形孔；以及連通於前述本體部成形孔，成形前述隔牆的隔牆成形孔；以及對藉由前述溶融擠出所獲得的成形體進行水冷或是風冷的冷卻工程。
  8. 如申請專利範圍第7項之光纖隔片的製造方法，其中，在前述光纖隔片中，對於前述隔牆之突出長度的基端部之突出長度的比例為1/2以上。
  9. 如申請專利範圍第7項或第8項之光纖隔片的製造方法，其中，在前述光纖隔片中，前述隔牆的傾斜角為0°以上、15°以下。
  10. 一種光纖電纜，具備有：光纖隔片、收容於前述光纖隔片之隔片的光纖心線、以及披覆前述光纖隔片之外周的覆套，其特徵在於，前述光纖隔片具備有：隔片本體；以及埋設於前述隔片本體之拉力構件；前述隔片本體具備有：披覆前述拉力構件之外周的本體部；以及 由前述本體部突出且於前述本體部之長度方向延伸的複數個隔牆；前述複數個隔牆於前述本體部之圓周方向相互隔離，且使光纖心線收容於形成於前述複數個隔牆之間的隔片，前述複數個隔牆有：分別連結至前述本體部的基端部；以及包含自前述基端部分歧且沿伸之第1突部及第2突部的前端部；前述第1突部與前述第2突部係延伸於前述本體部之長度方向，且於前述本體部之圓周方向相互隔離；前述隔片具有，沿著前述本體部之長度方向的SZ型扭絞形狀、Z型扭絞形狀、或是直線狀，前述隔片本體則是，以由高密度聚乙烯樹脂、聚丁烯對苯二甲酸酯樹脂、及聚碳酸酯樹脂中至少選擇一種包含熱可塑性樹脂的樹脂系材料所形成；前述拉力構件係以含鋼線、或是由纖維強化樹脂所形成之線狀體。
  11. 如申請專利範圍第10項之光纖電纜，其中，在前述光纖隔片中，對於前述隔牆之突出長度的基端部之突出長度的比例為1/2以上。
  12. 如申請專利範圍第11項之光纖電纜，其中，在前述光纖隔片中，前述隔牆的傾斜角為0°以上、15°以下。
  13. 如申請專利範圍第10項至第12項中任一項之光纖電纜，其中，傳遞損失的最大值為0．1dB/km以下。
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