WO2017047305A1 - 光ファイバケーブル、光ファイバケーブルの製造方法および製造装置 - Google Patents
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- the twist directions of the units of the first layer and the second layer are opposite, the direction of the force with which the unit tries to cancel the twist in the first layer, and the second The direction of the force in which the unit tries to cancel the twist in the layer is opposite. Therefore, at least a part of these forces cancel each other, and the force in the untwisting direction is reduced as a whole. Therefore, the non-circular deformation of the optical fiber cable caused by the force in the untwisting direction can be prevented.
- the units 2 (2A, 2B) constituting the inner layer 11 and the outer layer 12 are both SZ-twisted, that is, S-twist and Z-twist are alternately repeated. It is formed as follows.
- the portion where the unit 2 turns back from the S twist to the Z twist (or from the Z twist to the S twist) is referred to as an inversion portion R.
- the distance in the cable length direction between the adjacent reversing portions R and R is called a twist pitch p.
- the position in the overlapping direction of the two layers in which the twist direction of the unit is opposite is not particularly limited.
- the two layers 11 and 12 whose twist directions are opposite to each other are adjacent to each other in the overlap direction.
- the twist pitch and twist angle of the unit are not limited to the above-mentioned preferable ranges, and can be appropriately changed according to the design.
- the number of units constituting the first layer and the second layer and the number of optical fibers constituting the unit are not particularly limited.
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Abstract
光ファイバケーブルであって、複数本の光ファイバを集合したユニットを複数集合したコアと、コアを挟んで対向して配置された一対の抗張力体と、コア、および一対の抗張力体を一括して被覆する外被と、を備え、ユニットは、複数の層を形成するように撚り合わせされ、複数の層は、ＳＺ撚り状のユニットを有する第１の層と、ＳＺ撚り状のユニットを有する第２の層とを有し、第１の層と第２の層とは、ケーブル長さ方向の少なくとも一部において、ユニットの撚り方向が反対である。
Description
本発明は、光ファイバケーブル、光ファイバケーブルの製造方法および製造装置に関する。
本願は、２０１５年９月１８日に出願された特願２０１５－１８５２９３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、２０１５年９月１８日に出願された特願２０１５－１８５２９３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
近年、通信需要の増加に伴い、高密度に光ファイバを実装した細径の光ファイバケーブルが求められている。このような光ファイバケーブルとしては、スロットを用いない構造、例えば、光ファイバ心線（または光ファイバ心線を束ねたユニット）を集合させたコアを有する光ファイバケーブルがある（例えば、特許文献１を参照）。
光ファイバケーブルは、曲げが印加された際に、曲げ中立線から離れた位置にある光ファイバの歪特性が重要になる。そのため、歪量を低減するために、光ファイバ心線（またはユニット）を一方向またはＳＺ方向に撚るのが一般的である。特に、光ファイバ心線を分岐させることが容易であることから、ＳＺ撚りの光ファイバケーブルへの要望が多い。
光ファイバケーブルは、曲げが印加された際に、曲げ中立線から離れた位置にある光ファイバの歪特性が重要になる。そのため、歪量を低減するために、光ファイバ心線（またはユニット）を一方向またはＳＺ方向に撚るのが一般的である。特に、光ファイバ心線を分岐させることが容易であることから、ＳＺ撚りの光ファイバケーブルへの要望が多い。
ＳＺ撚りを採用した光ファイバケーブルにおいて、光ファイバ心線（またはユニット）の撚り状態を保持する構造としては、（ｉ）繊維状の介在の巻付け、（ｉｉ）ケーブルの外被による拘束等がある。
介在の巻付けを採用する場合には、介在を用いるためコストがかさむ。また、光ファイバ心線を取り出す際に介在を切断する必要があるため、作業時間が増加する。また、光ファイバ心線の誤切断の可能性がある。
介在の巻付けを採用する場合には、介在を用いるためコストがかさむ。また、光ファイバ心線を取り出す際に介在を切断する必要があるため、作業時間が増加する。また、光ファイバ心線の誤切断の可能性がある。
外被によりユニットの撚り状態を保持する構造が採用された光ファイバケーブルとしては、例えば、図８および図９に示す光ファイバケーブル１１０がある。
図８（Ａ）に示すように、光ファイバケーブル１１０は、コア１３と、一対の抗張力体４と、一対の引裂き紐５と、外被６と、を備えている。
コア１３は、複数本の光ファイバ１を有するユニット３２を複数集合して構成されている。ユニット３２は、２つの層（内層２１および外層２２）を形成するように、二重に撚り合わせて設けられている。
図８（Ａ）に示すように、光ファイバケーブル１１０は、コア１３と、一対の抗張力体４と、一対の引裂き紐５と、外被６と、を備えている。
コア１３は、複数本の光ファイバ１を有するユニット３２を複数集合して構成されている。ユニット３２は、２つの層（内層２１および外層２２）を形成するように、二重に撚り合わせて設けられている。
図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示すように、内層２１および外層２２を構成するユニット３２は、いずれもＳＺ撚り状を有する。
図８（Ａ）に示すように、一対の抗張力体４は、コア１３を挟んで対向して配置されている。
外被６は、コア１３、引裂き紐５および抗張力体４を一括して被覆している。外被６は、ユニット３２の撚り状態を保持する。
図８（Ａ）に示すように、一対の抗張力体４は、コア１３を挟んで対向して配置されている。
外被６は、コア１３、引裂き紐５および抗張力体４を一括して被覆している。外被６は、ユニット３２の撚り状態を保持する。
図８（Ａ）に示すように、ユニット３２には、剛性（または張力）によって撚りを解消しようとする力（白抜き矢印で示す撚り戻し方向の力）が生じる。
外被６は、形成直後には軟化しているため、撚り戻し方向の力の影響を受けて変形しやすい。そのため、撚り戻し方向の力（白抜き矢印）が、外被６による保持力（黒矢印）より大きくなり、図８（Ｂ）に示すように、光ファイバケーブル１１０の断面形状が変形し、非円形となる場合がある。
光ファイバケーブル１１０の断面形状が非円形となると、クロージャ等における水の封止、管路への通線等に不都合が生じる可能性がある。
外被６は、形成直後には軟化しているため、撚り戻し方向の力の影響を受けて変形しやすい。そのため、撚り戻し方向の力（白抜き矢印）が、外被６による保持力（黒矢印）より大きくなり、図８（Ｂ）に示すように、光ファイバケーブル１１０の断面形状が変形し、非円形となる場合がある。
光ファイバケーブル１１０の断面形状が非円形となると、クロージャ等における水の封止、管路への通線等に不都合が生じる可能性がある。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、ＳＺ撚り状の光ファイバを有する光ファイバケーブルにおいて、断面形状の変形を防止できる光ファイバケーブル、光ファイバケーブルの製造方法および製造装置を提供する。
本発明の第１態様は、光ファイバケーブルであって、複数本の光ファイバを集合したユニットを複数集合したコアと、前記コアを挟んで対向して配置された一対の抗張力体と、前記コア、および前記一対の抗張力体を一括して被覆する外被と、を備え、前記ユニットは、複数の層を形成するように撚り合わせされ、前記複数の層は、ＳＺ撚り状の前記ユニットを有する第１の層と、ＳＺ撚り状の前記ユニットを有する第２の層とを有し、前記第１の層と前記第２の層とは、ケーブル長さ方向の少なくとも一部において、前記ユニットの撚り方向が反対である。
本発明の第２態様は、上記第１態様に係る光ファイバケーブルにおいて、前記第１の層のユニットの撚り角度と、前記第２の層のユニットの撚り角度とは、次に示す式（１）を満たすことが好ましい。
前記第２の層のユニットの撚り角度－前記第１の層のユニットの撚り角度≦１２０°・・・（１）
本発明の第３態様は、上記第２態様に係る光ファイバケーブルにおいて、前記第１の層のユニットの撚り角度は、前記第２の層のユニットの撚り角度より大きいことが好ましい。
本発明の第４態様は、上記第１から第３態様のいずれか一態様に係る光ファイバケーブルにおいて、前記第１の層および第２の層のユニットの撚り角度は１８０°以上であることが好ましい。
本発明の第２態様は、上記第１態様に係る光ファイバケーブルにおいて、前記第１の層のユニットの撚り角度と、前記第２の層のユニットの撚り角度とは、次に示す式（１）を満たすことが好ましい。
前記第２の層のユニットの撚り角度－前記第１の層のユニットの撚り角度≦１２０°・・・（１）
本発明の第３態様は、上記第２態様に係る光ファイバケーブルにおいて、前記第１の層のユニットの撚り角度は、前記第２の層のユニットの撚り角度より大きいことが好ましい。
本発明の第４態様は、上記第１から第３態様のいずれか一態様に係る光ファイバケーブルにおいて、前記第１の層および第２の層のユニットの撚り角度は１８０°以上であることが好ましい。
本発明の第５態様は、上記第１から第４態様のいずれか一態様に係る光ファイバケーブルを、複数の分線部を有する分線盤を用いて製造する方法であって、前記複数の分線部は、前記第１の層のユニットが挿通する第１ユニット挿通部を有する第１分線部と、前記第２の層のユニットが挿通する第２ユニット挿通部を有する第２分線部とを備え、前記第１の層のユニットを前記第１ユニット挿通部に挿通するとともに、前記第２の層のユニットを前記第２ユニット挿通部に挿通し、前記第１の層のユニット及び前記第２の層のユニットを引き取りながら、前記第１分線部および前記第２分線部を互いに独立にケーブル軸回り方向に回動させて前記第１の層のユニット及び前記第２の層のユニットを撚り合わせ、前記回動の際、前記第１分線部および前記第２分線部を、前記第１の層のユニットと前記第２の層のユニットとの撚り方向が互いに反対となるように回動させて、前記コアを形成し、前記コアおよび前記一対の抗張力体を一括して被覆するように前記外被を形成する。
本発明の第６態様は、上記第１から第４態様のいずれか一態様に係る光ファイバケーブルを製造する装置であって、複数の分線部を有する分線盤と、前記第１の層のユニットおよび前記第２の層のユニットを撚り合わせて集合する集合機構と、前記外被を形成する外被形成装置と、を備え、前記複数の分線部は、前記第１の層のユニットが挿通する第１ユニット挿通部を有する第１分線部と、前記第２の層のユニットが挿通する第２ユニット挿通部を有する第２分線部とを備え、前記第１分線部および前記第２分線部は、互いに独立にケーブル軸回り方向に回動可能である。
上記本発明の態様によれば、第１の層と第２の層とのユニットの撚り方向が反対であるので、第１の層においてユニットが撚りを解消しようとする力の方向と、第２の層においてユニットが撚りを解消しようとする力の方向とは反対となる。そのため、それらの力の少なくとも一部が打ち消しあい、全体として撚り戻し方向の力は小さくなる。
したがって、撚り戻し方向の力を原因とする光ファイバケーブルの非円化変形を防ぐことができる。
したがって、撚り戻し方向の力を原因とする光ファイバケーブルの非円化変形を防ぐことができる。
以下、好適な実施形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
［光ファイバケーブル］
図１は、本発明の実施の形態に係る光ファイバケーブル１０を示す断面図である。図１は光ファイバケーブル１０の長手方向に垂直な断面図である。図２は、光ファイバケーブル１０に用いられるユニット２の一例を示す斜視図である。図３（Ａ）は、外層ユニット２Ｂを示す側面図である。図３（Ｂ）は、内層ユニット２Ａを示す側面図である。
なお、光ファイバケーブル１０の長さ方向を「ケーブル長さ方向」という。図１ではケーブル長さ方向は紙面に垂直な方向であり、図３ではケーブル長さ方向は左右方向である。
［光ファイバケーブル］
図１は、本発明の実施の形態に係る光ファイバケーブル１０を示す断面図である。図１は光ファイバケーブル１０の長手方向に垂直な断面図である。図２は、光ファイバケーブル１０に用いられるユニット２の一例を示す斜視図である。図３（Ａ）は、外層ユニット２Ｂを示す側面図である。図３（Ｂ）は、内層ユニット２Ａを示す側面図である。
なお、光ファイバケーブル１０の長さ方向を「ケーブル長さ方向」という。図１ではケーブル長さ方向は紙面に垂直な方向であり、図３ではケーブル長さ方向は左右方向である。
図１に示すように、光ファイバケーブル１０は、コア３と、一対の抗張力体４と、一対の引裂き紐５と、外被６と、を備えている。
コア３は、複数本の光ファイバ１を集合したユニット２を複数集合して構成されている。図２に示すように、ユニット２を構成する複数の光ファイバ１は、例えば、束ねられ、その周囲に結束材７（識別糸）が巻き付けられた構造を有することができる。
コア３の断面形状は円形が好ましい。なお、コア３の断面形状は必ずしも真円形でなくてもよく、例えば楕円であってもよい。
光ファイバ１は、光ファイバ心線が好ましいが、光ファイバ素線、光ファイバテープ心線等でもよい。
コア３は、複数本の光ファイバ１を集合したユニット２を複数集合して構成されている。図２に示すように、ユニット２を構成する複数の光ファイバ１は、例えば、束ねられ、その周囲に結束材７（識別糸）が巻き付けられた構造を有することができる。
コア３の断面形状は円形が好ましい。なお、コア３の断面形状は必ずしも真円形でなくてもよく、例えば楕円であってもよい。
光ファイバ１は、光ファイバ心線が好ましいが、光ファイバ素線、光ファイバテープ心線等でもよい。
図１、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、ユニット２は、２つの層（内層１１および外層１２）を形成するように二重に撚り合わせて設けられている。
内層１１を構成するユニット２を内層ユニット２Ａ（第１の層）といい、外層１２を構成するユニット２を外層ユニット２Ｂ（第２の層）という。内層１１と外層１２とは、層の重なり方向（コア３の径方向）に隣り合っている。内層１１と外層１２とは互いに接していてもよいし、一部が保護テープ等により隔てられていてもよい。
内層１１を構成するユニット２を内層ユニット２Ａ（第１の層）といい、外層１２を構成するユニット２を外層ユニット２Ｂ（第２の層）という。内層１１と外層１２とは、層の重なり方向（コア３の径方向）に隣り合っている。内層１１と外層１２とは互いに接していてもよいし、一部が保護テープ等により隔てられていてもよい。
図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、内層１１および外層１２を構成するユニット２（２Ａ，２Ｂ）は、いずれもＳＺ撚り状、すなわちＳ撚りとＺ撚りとを交互に繰り返すように形成されている。
ユニット２がＳ撚りからＺ撚り（またはＺ撚りからＳ撚り）に撚り返す部分を反転部Ｒという。隣り合う反転部Ｒ，Ｒの、ケーブル長さ方向の距離を撚りピッチｐという。
ユニット２がＳ撚りからＺ撚り（またはＺ撚りからＳ撚り）に撚り返す部分を反転部Ｒという。隣り合う反転部Ｒ，Ｒの、ケーブル長さ方向の距離を撚りピッチｐという。
図３（Ａ）に示すように、外層１２のユニット２の反転部Ｒを反転部Ｒ２といい、外層１２のユニット２の撚りピッチｐを撚りピッチｐ２という。
図３（Ｂ）に示すように、内層１１のユニット２の反転部Ｒを反転部Ｒ１といい、内層１１のユニット２の撚りピッチｐを撚りピッチｐ１という。
図３（Ｂ）に示すように、内層１１のユニット２の反転部Ｒを反転部Ｒ１といい、内層１１のユニット２の撚りピッチｐを撚りピッチｐ１という。
外層１２のユニット２の撚りピッチｐ２と、内層１１のユニット２の撚りピッチｐ１とは互いに等しいことが好ましい。
撚りピッチｐ１，ｐ２が互いに等しいと、ケーブル長さ方向の大きな範囲で内層１１と外層１２とのユニット２の撚り方向を反対にすることができるため、内層１１と外層１２とのユニット２の撚り戻し方向の力を相殺しやすくなる。
なお、撚り戻し方向の力とは、ユニット２の剛性（またはユニット２に加えられる張力）によって生じる力であって、撚りを解消しようとする力（例えば、図１における右回りの矢印の方向の力）である。撚り戻し方向の力は、左回りの矢印で示すユニット２の撚り方向とは反対の方向となる。
撚りピッチｐ１，ｐ２が互いに等しいと、ケーブル長さ方向の大きな範囲で内層１１と外層１２とのユニット２の撚り方向を反対にすることができるため、内層１１と外層１２とのユニット２の撚り戻し方向の力を相殺しやすくなる。
なお、撚り戻し方向の力とは、ユニット２の剛性（またはユニット２に加えられる張力）によって生じる力であって、撚りを解消しようとする力（例えば、図１における右回りの矢印の方向の力）である。撚り戻し方向の力は、左回りの矢印で示すユニット２の撚り方向とは反対の方向となる。
図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、外層１２の反転部Ｒ２と、内層１１の反転部Ｒ１とは、ケーブル長さ方向における位置が一致することが好ましい。
反転部Ｒ１，Ｒ２のケーブル長さ方向における位置が一致すると、ケーブル長さ方向の大きな範囲で内層１１と外層１２とのユニット２の撚り方向を反対にすることができるため、内層１１と外層１２とのユニット２の撚り戻し方向の力を相殺しやすくなる。
反転部Ｒ１，Ｒ２のケーブル長さ方向における位置が一致すると、ケーブル長さ方向の大きな範囲で内層１１と外層１２とのユニット２の撚り方向を反対にすることができるため、内層１１と外層１２とのユニット２の撚り戻し方向の力を相殺しやすくなる。
光ファイバケーブル１０では、内層１１と外層１２とは、ユニット２の撚り方向が反対である。以下、詳しく説明する。
図３（Ａ）に示すように、外層１２の反転部Ｒ２のうち第１反転部Ｒ２１と、第１反転部Ｒ２１の隣の第２反転部Ｒ２２との間を第１区間Ｓ２１とする。第２反転Ｒ２２と、第２反転Ｒ２２の隣の第３反転部Ｒ２３との間を第２区間Ｓ２２とする。
第１区間Ｓ２１では、ユニット２の撚り方向は、第１方向Ｄ１（図３の右方向）に向けて左回りである。第２区間Ｓ２２では、ユニット２の撚り方向は、第１方向Ｄ１に向けて右回りである。
なお、第１方向Ｄ１はケーブル長さ方向の一方向である。
図３（Ａ）に示すように、外層１２の反転部Ｒ２のうち第１反転部Ｒ２１と、第１反転部Ｒ２１の隣の第２反転部Ｒ２２との間を第１区間Ｓ２１とする。第２反転Ｒ２２と、第２反転Ｒ２２の隣の第３反転部Ｒ２３との間を第２区間Ｓ２２とする。
第１区間Ｓ２１では、ユニット２の撚り方向は、第１方向Ｄ１（図３の右方向）に向けて左回りである。第２区間Ｓ２２では、ユニット２の撚り方向は、第１方向Ｄ１に向けて右回りである。
なお、第１方向Ｄ１はケーブル長さ方向の一方向である。
図３（Ｂ）に示すように、内層１１の反転部Ｒ１のうち第１反転部Ｒ１１と、その隣の第２反転部Ｒ１２との間を第１区間Ｓ１１とする。第２反転Ｒ１２と、その隣の第３反転部Ｒ１３との間を第２区間Ｓ１２とする。
第１区間Ｓ１１では、ユニット２の撚り方向は、第１方向Ｄ１に向けて右回りである。第２区間Ｓ１２では、ユニット２の撚り方向は、第１方向Ｄ１に向けて左回りである。
第１区間Ｓ１１では、ユニット２の撚り方向は、第１方向Ｄ１に向けて右回りである。第２区間Ｓ１２では、ユニット２の撚り方向は、第１方向Ｄ１に向けて左回りである。
上記光ファイバケーブル１０では、外層１２の反転部Ｒ２と内層１１の反転部Ｒ１とはケーブル長さ方向における位置が一致しているため、外層１２の第１区間Ｓ２１と、内層１１の第１区間Ｓ１１とはケーブル長さ方向における位置が一致している。
同様に、外層１２の第２区間Ｓ２２と、内層１１の第２区間Ｓ１２とはケーブル長さ方向における位置が一致している。
同様に、外層１２の第２区間Ｓ２２と、内層１１の第２区間Ｓ１２とはケーブル長さ方向における位置が一致している。
第１区間Ｓ１１，Ｓ２１では、外層１２のユニット２の撚り方向は左回りであり、内層１１のユニット２の撚り方向は右回りである。第２区間Ｓ１２，Ｓ２２では、外層１２のユニット２の撚り方向は右回りであり、内層１１のユニット２の撚り方向は左回りである。
このように、いずれの区間においても、内層１１と外層１２とは、ユニット２の撚り方向が反対である。
このように、いずれの区間においても、内層１１と外層１２とは、ユニット２の撚り方向が反対である。
内層１１および外層１２のユニット２の撚り角度は、例えば１８０°以上とすることができる。
撚り角度とは、１つの反転部Ｒ１，Ｒ２（例えば第１反転部Ｒ１１，Ｒ２１）から、その隣の反転部Ｒ１，Ｒ２（例えば第２反転部Ｒ１２，Ｒ２２）に至るまでの、光ファイバケーブル１０の軸回り方向の角度である。
内層１１および外層１２のユニット２の撚り角度が小さすぎると、光ファイバケーブル１０に曲げが加えられた際に、曲げ歪が緩和されず、伝送損失の増加、光ファイバ１の破断寿命の低下等が起きる場合がある。しかし、ユニット２の撚り角度を上記範囲とすることで、伝送損失の増加、光ファイバ破断寿命の低下等を解消することができる。
内層１１および外層１２のユニット２の撚り角度は、３６０°以下が好ましい。
撚り角度とは、１つの反転部Ｒ１，Ｒ２（例えば第１反転部Ｒ１１，Ｒ２１）から、その隣の反転部Ｒ１，Ｒ２（例えば第２反転部Ｒ１２，Ｒ２２）に至るまでの、光ファイバケーブル１０の軸回り方向の角度である。
内層１１および外層１２のユニット２の撚り角度が小さすぎると、光ファイバケーブル１０に曲げが加えられた際に、曲げ歪が緩和されず、伝送損失の増加、光ファイバ１の破断寿命の低下等が起きる場合がある。しかし、ユニット２の撚り角度を上記範囲とすることで、伝送損失の増加、光ファイバ破断寿命の低下等を解消することができる。
内層１１および外層１２のユニット２の撚り角度は、３６０°以下が好ましい。
内層１１のユニット２の撚り角度（内層撚り角度）と、外層１２のユニット２の撚り角度（外層撚り角度）とは、次に示す式（１）を満たすことが好ましい。
外層撚り角度－内層撚り角度≦１２０°・・・（１）
外層撚り角度および内層撚り角度が式（１）を満たすことによって、光ファイバケーブル１０の断面形状の非円化は起きにくくなる。
外層撚り角度－内層撚り角度≦１２０°・・・（１）
外層撚り角度および内層撚り角度が式（１）を満たすことによって、光ファイバケーブル１０の断面形状の非円化は起きにくくなる。
内層撚り角度は、外層撚り角度より大きいことが好ましい。
内層１１における撚り戻し方向の力は、周方向の寸法が比較的大きい外層１２における撚り戻し方向の力に比べて小さくなりやすい。しかし、内層撚り角度を外層撚り角度より大きくすることによって、内層１１における撚り戻し方向の力と、外層１２における撚り戻し方向の力との差を小さくすることができる。そのため、全体として撚り戻し方向の力を小さくできる。
内層１１における撚り戻し方向の力は、周方向の寸法が比較的大きい外層１２における撚り戻し方向の力に比べて小さくなりやすい。しかし、内層撚り角度を外層撚り角度より大きくすることによって、内層１１における撚り戻し方向の力と、外層１２における撚り戻し方向の力との差を小さくすることができる。そのため、全体として撚り戻し方向の力を小さくできる。
一対の抗張力体４（テンションメンバ）は、コア３を挟んで対向して配置されている。抗張力体４は、例えば、鋼線等の金属線、抗張力繊維等から構成されている。
一対の引裂き紐５（リップコード）は、コア３を挟んで対向して配置されている。引裂き紐５としては、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等から構成されている繊維紐を使用できる。
外被６（シース）は、コア３の外周、抗張力体４、および引裂き紐５を一括して被覆する。外被６の材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の樹脂が使用可能である。
一対の引裂き紐５（リップコード）は、コア３を挟んで対向して配置されている。引裂き紐５としては、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等から構成されている繊維紐を使用できる。
外被６（シース）は、コア３の外周、抗張力体４、および引裂き紐５を一括して被覆する。外被６の材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の樹脂が使用可能である。
光ファイバケーブル１０に中間後分岐作業を行う際には、引裂き紐５により外被６を引き裂いて剥ぎ取る。次いで、コア３のユニット２を露出させ、光ファイバ１の一部を切断し、その光ファイバ１を分岐先の光ファイバと接続する。
［光ファイバケーブルの製造方法］
光ファイバケーブル１０を製造するには、図４Ｂに示す製造装置６０を使用することができる。
図４Ａおよび図４Ｂに示すように、製造装置６０は、分線盤４０と、集合機構４３と、押出機４４（外被形成装置）とを備えている。
分線盤４０は、内層分線部４１（第１分線部）と、内層分線部４１よりも径が大きい外層分線部４２（第２分線部）とを有する。
内層分線部４１は、内層１１を構成するユニット２（内層ユニット２Ａ）が挿通する複数の内層ユニット挿通部４１ａ（第１ユニット挿通部）を有する。外層分線部４２は、外層１２を構成するユニット２（外層ユニット２Ｂ）が挿通する複数の外層ユニット挿通部４２ａ（第２ユニット挿通部）を有する。
図４Ａに示すように、内層ユニット挿通部４１ａは、平面視において円に沿って配列されている。外層ユニット挿通部４２ａは、内層ユニット挿通部４１ａがなす円と同心であり、かつ内層ユニット挿通部４１ａの円より径が大きい円に沿って配列されている。
光ファイバケーブル１０を製造するには、図４Ｂに示す製造装置６０を使用することができる。
図４Ａおよび図４Ｂに示すように、製造装置６０は、分線盤４０と、集合機構４３と、押出機４４（外被形成装置）とを備えている。
分線盤４０は、内層分線部４１（第１分線部）と、内層分線部４１よりも径が大きい外層分線部４２（第２分線部）とを有する。
内層分線部４１は、内層１１を構成するユニット２（内層ユニット２Ａ）が挿通する複数の内層ユニット挿通部４１ａ（第１ユニット挿通部）を有する。外層分線部４２は、外層１２を構成するユニット２（外層ユニット２Ｂ）が挿通する複数の外層ユニット挿通部４２ａ（第２ユニット挿通部）を有する。
図４Ａに示すように、内層ユニット挿通部４１ａは、平面視において円に沿って配列されている。外層ユニット挿通部４２ａは、内層ユニット挿通部４１ａがなす円と同心であり、かつ内層ユニット挿通部４１ａの円より径が大きい円に沿って配列されている。
（コア３の形成）
図４Ｂに示すように、光ファイバケーブル１０を製造するには、内層ユニット２Ａを内層ユニット挿通部４１ａに挿通するとともに、外層ユニット２Ｂを外層ユニット挿通部４２ａに挿通し、内層ユニット２Ａおよび外層ユニット２Ｂを引き取る。
この際、内層分線部４１および外層分線部４２を互いに独立に周方向（ケーブル軸回り方向）に回動させ、内層ユニット２Ａおよび外層ユニット２Ｂを撚り合わせる。
内層分線部４１および外層分線部４２は、ユニット２（２Ａ，２Ｂ）の撚り方向が互いに反対となるように回動させる。
内層ユニット２Ａおよび外層ユニット２Ｂを集合機構４３で集合させることによって、コア３を得る。
なお、ここでケーブル軸回り方向とは、光ファイバケーブル１０の軸回り方向である。
図４Ｂに示すように、光ファイバケーブル１０を製造するには、内層ユニット２Ａを内層ユニット挿通部４１ａに挿通するとともに、外層ユニット２Ｂを外層ユニット挿通部４２ａに挿通し、内層ユニット２Ａおよび外層ユニット２Ｂを引き取る。
この際、内層分線部４１および外層分線部４２を互いに独立に周方向（ケーブル軸回り方向）に回動させ、内層ユニット２Ａおよび外層ユニット２Ｂを撚り合わせる。
内層分線部４１および外層分線部４２は、ユニット２（２Ａ，２Ｂ）の撚り方向が互いに反対となるように回動させる。
内層ユニット２Ａおよび外層ユニット２Ｂを集合機構４３で集合させることによって、コア３を得る。
なお、ここでケーブル軸回り方向とは、光ファイバケーブル１０の軸回り方向である。
（外被６の形成）
コア３の外周に抗張力体４および引裂き紐５を配置し、押出機４４（外被形成装置）を用いて、樹脂材料等によりコア３、抗張力体４、および引裂き紐５を一括して被覆することによって外被６を形成する。外被６は、内層ユニット２Ａおよび外層ユニット２Ｂの撚り状態を保持する。
以上の工程により、図１等に示す光ファイバケーブル１０を得る。
コア３の外周に抗張力体４および引裂き紐５を配置し、押出機４４（外被形成装置）を用いて、樹脂材料等によりコア３、抗張力体４、および引裂き紐５を一括して被覆することによって外被６を形成する。外被６は、内層ユニット２Ａおよび外層ユニット２Ｂの撚り状態を保持する。
以上の工程により、図１等に示す光ファイバケーブル１０を得る。
光ファイバケーブル１０では、内層１１と外層１２とのユニット２の撚り方向が反対であるので、内層１１においてユニット２が撚りを解消しようとする力の方向と、外層１２においてユニット２が撚りを解消しようとする力の方向とは反対となる。そのため、これらの力の少なくとも一部が打ち消しあい、全体としての撚り戻し方向の力が小さくなる。
よって、撚り戻し方向の力を原因とする光ファイバケーブル１０の非円化変形を防ぐことができる。
よって、撚り戻し方向の力を原因とする光ファイバケーブル１０の非円化変形を防ぐことができる。
本発明は上記実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、図１等に示す光ファイバケーブル１０では、ケーブル長さ方向の全範囲で内層１１と外層１２とのユニット２の撚り方向が反対であるが、ケーブル長さ方向の全部でなく一部のみで内層１１と外層１２とのユニット２の撚り方向が反対であってもよい。例えば、内層１１と外層１２との撚りピッチが互いに異なる場合、または内層１１と外層１２との反転部Ｒの位置が互いに異なる場合には、ケーブル長さ方向の一部で内層１１と外層１２とのユニット２の撚り方向が反対となる。内層１１と外層１２とのユニット２の撚り方向が反対であるケーブル長さ方向の範囲は、全長に対して５０％を越えることが好ましい。
例えば、図１等に示す光ファイバケーブル１０では、ケーブル長さ方向の全範囲で内層１１と外層１２とのユニット２の撚り方向が反対であるが、ケーブル長さ方向の全部でなく一部のみで内層１１と外層１２とのユニット２の撚り方向が反対であってもよい。例えば、内層１１と外層１２との撚りピッチが互いに異なる場合、または内層１１と外層１２との反転部Ｒの位置が互いに異なる場合には、ケーブル長さ方向の一部で内層１１と外層１２とのユニット２の撚り方向が反対となる。内層１１と外層１２とのユニット２の撚り方向が反対であるケーブル長さ方向の範囲は、全長に対して５０％を越えることが好ましい。
また、図１等に示す光ファイバケーブル１０では層の数は２であるが、層の数はこれに限らず、３以上の任意の数であってもよい。層の数が３以上であっても、そのうち少なくとも２つの層のユニットの撚り方向が反対であれば、前述の効果は得られる。
層の数が３以上である場合には、製造装置の分線盤の数も３以上であることが好ましい。分線盤の数が層の数と同じであると、光ファイバケーブル１０の変形を防ぐ効果を高めることができる。また、分線盤の数は層の数より少なくてもよい。その場合には、装置構成を簡略化できる。
なお、層の数をｎ（ｎは２以上の整数）とすると、上記実施形態の内層１１は第ｎ－１層に相当し、外層１２は第ｎ層に相当する。
層の数が３以上である場合には、製造装置の分線盤の数も３以上であることが好ましい。分線盤の数が層の数と同じであると、光ファイバケーブル１０の変形を防ぐ効果を高めることができる。また、分線盤の数は層の数より少なくてもよい。その場合には、装置構成を簡略化できる。
なお、層の数をｎ（ｎは２以上の整数）とすると、上記実施形態の内層１１は第ｎ－１層に相当し、外層１２は第ｎ層に相当する。
ユニットの撚り方向が反対となる２つの層の重なり方向における位置は、特に限定されない。図１等に示す光ファイバケーブル１０では、撚り方向が反対となる２つの層１１，１２は重なり方向に隣り合っているが、これに限らず、重なり方向に離れた位置にあってもよい。
また、撚り方向が反対となる２つの層の位置が、図１に示す光ファイバケーブル１０の層１１，１２と異なっていても、少なくとも２つの層のユニットの撚り方向が反対であれば、前述の効果は得られる。
ユニットの撚りピッチおよび撚り角度は、前述の好ましい範囲に限定されず、設計に応じて適宜変更可能である。
第１の層および第２の層を構成するユニットの数、および、ユニットを構成する光ファイバの数は、特に限定されない。
抗張力体の種類、外径および本数は、特に限定されず、当業者が一般的に想到し得る範囲で適用可能である。例えば、抗張力体は一対に限らず、複数対あってもよい。図７は、複数対の抗張力体を有する光ファイバケーブルの例であって、ここに示す光ファイバケーブル５０は、コア３を挟んで対向する二対の抗張力体４を有する。抗張力体の数は、三対以上であってもよい。
外被の種類、外径、内径は、特に限定されず、当業者が一般的に想到し得る範囲で任意の構成を適用できる。
図１等に示す光ファイバケーブル１０では、ユニット２は光ファイバ１の集合体であるが、ユニットは、単独の光ファイバ（光ファイバ心線等）で構成されていてもよい。
なお、図４Ｂに示す集合機構４３では、例えば、コア３にテープ、紐等を巻き付けること等により、内層ユニット２Ａおよび外層ユニット２Ｂの撚り状態の保持を補助してもよい。
また、撚り方向が反対となる２つの層の位置が、図１に示す光ファイバケーブル１０の層１１，１２と異なっていても、少なくとも２つの層のユニットの撚り方向が反対であれば、前述の効果は得られる。
ユニットの撚りピッチおよび撚り角度は、前述の好ましい範囲に限定されず、設計に応じて適宜変更可能である。
第１の層および第２の層を構成するユニットの数、および、ユニットを構成する光ファイバの数は、特に限定されない。
抗張力体の種類、外径および本数は、特に限定されず、当業者が一般的に想到し得る範囲で適用可能である。例えば、抗張力体は一対に限らず、複数対あってもよい。図７は、複数対の抗張力体を有する光ファイバケーブルの例であって、ここに示す光ファイバケーブル５０は、コア３を挟んで対向する二対の抗張力体４を有する。抗張力体の数は、三対以上であってもよい。
外被の種類、外径、内径は、特に限定されず、当業者が一般的に想到し得る範囲で任意の構成を適用できる。
図１等に示す光ファイバケーブル１０では、ユニット２は光ファイバ１の集合体であるが、ユニットは、単独の光ファイバ（光ファイバ心線等）で構成されていてもよい。
なお、図４Ｂに示す集合機構４３では、例えば、コア３にテープ、紐等を巻き付けること等により、内層ユニット２Ａおよび外層ユニット２Ｂの撚り状態の保持を補助してもよい。
実施例１
図１～図３に示す光ファイバケーブル１０を作製した。
内層１１および外層１２を構成するユニット２（２Ａ，２Ｂ）は、いずれもＳＺ撚り状である。
光ファイバケーブル１０の標準外径は１７．０ｍｍとした。内層１１を構成するユニット２（内層ユニット２Ａ）の数は３とした。外層１２を構成するユニット２（外層ユニット２Ｂ）の数は９とした。１つのユニット２を構成する光ファイバ１の数は７２とした。撚りピッチｐは８００ｍｍとした。
図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、内層１１と外層１２とは、ユニット２の撚り方向が反対である。内層１１のユニット２の撚り角度と外層１２のユニット２の撚り角度とは互いに同じである。
光ファイバケーブル１０を作製する際には、内層１１のユニット２と外層１２のユニット２とを、図４Ｂに示す製造装置６０を用いて、互いに独立して撚り合わせた。
図１～図３に示す光ファイバケーブル１０を作製した。
内層１１および外層１２を構成するユニット２（２Ａ，２Ｂ）は、いずれもＳＺ撚り状である。
光ファイバケーブル１０の標準外径は１７．０ｍｍとした。内層１１を構成するユニット２（内層ユニット２Ａ）の数は３とした。外層１２を構成するユニット２（外層ユニット２Ｂ）の数は９とした。１つのユニット２を構成する光ファイバ１の数は７２とした。撚りピッチｐは８００ｍｍとした。
図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、内層１１と外層１２とは、ユニット２の撚り方向が反対である。内層１１のユニット２の撚り角度と外層１２のユニット２の撚り角度とは互いに同じである。
光ファイバケーブル１０を作製する際には、内層１１のユニット２と外層１２のユニット２とを、図４Ｂに示す製造装置６０を用いて、互いに独立して撚り合わせた。
光ファイバケーブル１０の最大外径と最小外径を測定した。結果を表１および図５に示す。
表１および図５に示すように、最大外径と最小外径との差が小さいことから、断面形状の非円化は起きなかったとわかる。
外径１７ｍｍの光ファイバケーブルに要求される外径公差は、クロージャ等に対する適合性等から一般的には１ｍｍ程度であるが、本実施例では要求を満たす結果が得られた。
表１および図５に示すように、最大外径と最小外径との差が小さいことから、断面形状の非円化は起きなかったとわかる。
外径１７ｍｍの光ファイバケーブルに要求される外径公差は、クロージャ等に対する適合性等から一般的には１ｍｍ程度であるが、本実施例では要求を満たす結果が得られた。
比較例１
図８（Ａ）および図９に示すように、内層２１と外層２２とのユニット３２の撚り方向が同じ方向である光ファイバケーブル１１０を作製した。
本比較例では、分線盤を用いて内層２１および外層２２のユニット３２を撚り合わせる際に、内層２１のユニット３２と外層２２のユニット３２とを一括して撚り合わせた。
その他の構成については、実施例１に準じた。
図８（Ａ）および図９に示すように、内層２１と外層２２とのユニット３２の撚り方向が同じ方向である光ファイバケーブル１１０を作製した。
本比較例では、分線盤を用いて内層２１および外層２２のユニット３２を撚り合わせる際に、内層２１のユニット３２と外層２２のユニット３２とを一括して撚り合わせた。
その他の構成については、実施例１に準じた。
光ファイバケーブル１１０の最大外径と最小外径を測定した結果を表１および図５に示す。
表１および図５に示すように、撚り角度が大きい範囲では、実施例１に比べて最大外径と最小外径との差が大きいことから、非円化が起きたといえる。
表１および図５に示すように、撚り角度が大きい範囲では、実施例１に比べて最大外径と最小外径との差が大きいことから、非円化が起きたといえる。
比較例２
図８（Ａ）および図９に示すように、内層２１と外層２２とのユニット３２の撚り方向が同じ方向である光ファイバケーブル１１０を作製した。
本比較例では、分線盤を用いて内層２１および外層２２のユニット３２を撚り合わせる際に、内層２１のユニット３２と外層２２のユニット３２とを独立して撚り合わせた。
その他の構成については、実施例１に準じた。
図８（Ａ）および図９に示すように、内層２１と外層２２とのユニット３２の撚り方向が同じ方向である光ファイバケーブル１１０を作製した。
本比較例では、分線盤を用いて内層２１および外層２２のユニット３２を撚り合わせる際に、内層２１のユニット３２と外層２２のユニット３２とを独立して撚り合わせた。
その他の構成については、実施例１に準じた。
光ファイバケーブル１１０の最大外径と最小外径を測定した結果を表１および図５に示す。
表１および図５に示すように、撚り角度が大きい範囲では、実施例１に比べて最大外径と最小外径との差が大きいことから、非円化が起きたといえる。
表１および図５に示すように、撚り角度が大きい範囲では、実施例１に比べて最大外径と最小外径との差が大きいことから、非円化が起きたといえる。
実施例１および比較例１，２の結果より、実施例１では、内層１１と外層１２とのユニット２の撚り方向を反対とすることによって、断面形状の非円化を防ぐことができたことがわかる。
また、比較例１，２の結果より、断面形状の非円化に関しては、内層および外層のユニットを互いに独立して撚り合わせても、撚り方向が同方向である限り、一括して撚り合わせた場合と大きな差はないことがわかる。
また、比較例１，２の結果より、断面形状の非円化に関しては、内層および外層のユニットを互いに独立して撚り合わせても、撚り方向が同方向である限り、一括して撚り合わせた場合と大きな差はないことがわかる。
実施例２
図１～図３に示す光ファイバケーブル１０を作製した。
実施例１と同様に、光ファイバケーブル１０の標準外径は１７．０ｍｍとした。撚りピッチｐは８００ｍｍとした。その他の構成については、実施例１に準じた。
図１～図３に示す光ファイバケーブル１０を作製した。
実施例１と同様に、光ファイバケーブル１０の標準外径は１７．０ｍｍとした。撚りピッチｐは８００ｍｍとした。その他の構成については、実施例１に準じた。
内層１１のユニット２の撚り角度と外層１２のユニット２の撚り角度は、表２に示すとおりとした。
光ファイバケーブル１０の最大外径と最小外径を測定した。結果を表２および図６に示す。
光ファイバケーブル１０の最大外径と最小外径を測定した。結果を表２および図６に示す。
表２および図６より、内層１１のユニット２の撚り角度（内層撚り角度）と、外層１２のユニット２の撚り角度（外層撚り角度）とが、次に示す式（１）を満たす場合に、断面形状の非円化は起きにくくなったといえる。
外層撚り角度－内層撚り角度≦１２０°・・・（１）
外層撚り角度－内層撚り角度≦１２０°・・・（１）
１・・・光ファイバ
２・・・ユニット
３・・・コア
４・・・抗張力体
６・・・外被
１０・・・光ファイバケーブル
１１・・・内層（第１の層）
１２・・・外層（第２の層）
４０・・・分線盤
４１・・・内層分線部（第１分線部）
４１ａ・・・内層ユニット挿通部（第１ユニット挿通部）
４２・・・外層分線部（第２分線部）
４２ａ・・・外層ユニット挿通部（第２ユニット挿通部）
４３・・・集合機構
４４・・・押出機（外被形成装置）
Ｒ，Ｒ１，Ｒ２・・・反転部
Ｒ１１，Ｒ２１・・・第１反転部
Ｒ１２，Ｒ２２・・・第２反転部
２・・・ユニット
３・・・コア
４・・・抗張力体
６・・・外被
１０・・・光ファイバケーブル
１１・・・内層（第１の層）
１２・・・外層（第２の層）
４０・・・分線盤
４１・・・内層分線部（第１分線部）
４１ａ・・・内層ユニット挿通部（第１ユニット挿通部）
４２・・・外層分線部（第２分線部）
４２ａ・・・外層ユニット挿通部（第２ユニット挿通部）
４３・・・集合機構
４４・・・押出機（外被形成装置）
Ｒ，Ｒ１，Ｒ２・・・反転部
Ｒ１１，Ｒ２１・・・第１反転部
Ｒ１２，Ｒ２２・・・第２反転部
Claims (6)
- 複数本の光ファイバを集合したユニットを複数集合したコアと、
前記コアを挟んで対向して配置された一対の抗張力体と、
前記コア、および前記一対の抗張力体を一括して被覆する外被と、を備え、
前記ユニットは、複数の層を形成するように撚り合わせされ、
前記複数の層は、ＳＺ撚り状の前記ユニットを有する第１の層と、ＳＺ撚り状の前記ユニットを有する第２の層とを有し、
前記第１の層と前記第２の層とは、ケーブル長さ方向の少なくとも一部において、前記ユニットの撚り方向が反対である、光ファイバケーブル。 - 前記第１の層のユニットの撚り角度と、前記第２の層のユニットの撚り角度とは、次に示す式（１）を満たす、請求項１に記載の光ファイバケーブル。
前記第２の層のユニットの撚り角度－前記第１の層のユニットの撚り角度≦１２０°・・・（１） - 前記第１の層のユニットの撚り角度は、前記第２の層のユニットの撚り角度より大きい、請求項２に記載の光ファイバケーブル。
- 前記第１の層および第２の層のユニットの撚り角度は１８０°以上である、請求項１～３のうちいずれか１項に記載の光ファイバケーブル。
- 請求項１～４のうちいずれか１項に記載の光ファイバケーブルを、複数の分線部を有する分線盤を用いて製造する方法であって、
前記複数の分線部は、前記第１の層のユニットが挿通する第１ユニット挿通部を有する第１分線部と、前記第２の層のユニットが挿通する第２ユニット挿通部を有する第２分線部とを備え、
前記第１の層のユニットを前記第１ユニット挿通部に挿通するとともに、前記第２の層のユニットを前記第２ユニット挿通部に挿通し、
前記第１の層のユニット及び前記第２の層のユニットを引き取りながら、前記第１分線部および前記第２分線部を互いに独立にケーブル軸回り方向に回動させて前記第１の層のユニット及び前記第２の層のユニットを撚り合わせ、
前記回動の際、前記第１分線部および前記第２分線部を、前記第１の層のユニットと前記第２の層のユニットとの撚り方向が互いに反対となるように回動させて、前記コアを形成し、
前記コアおよび前記一対の抗張力体を一括して被覆するように前記外被を形成する、光ファイバケーブルの製造方法。 - 請求項１～４のうちいずれか１項に記載の光ファイバケーブルを製造する装置であって、
複数の分線部を有する分線盤と、前記第１の層のユニットおよび前記第２の層のユニットを撚り合わせて集合する集合機構と、前記外被を形成する外被形成装置と、を備え、
前記複数の分線部は、前記第１の層のユニットが挿通する第１ユニット挿通部を有する第１分線部と、前記第２の層のユニットが挿通する第２ユニット挿通部を有する第２分線部とを備え、
前記第１分線部および前記第２分線部は、互いに独立にケーブル軸回り方向に回動可能である、光ファイバケーブルの製造装置。
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| EP16840323.6A EP3185059B1 (en) | 2015-09-18 | 2016-08-12 | Optical fiber cable, method for manufacturing optical fiber cable, and manufacturing device |
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