説明

光ファイバケーブル

【課題】光ファイバの接続作業性及び識別性が良く、スロットコアからの所望の引き抜き力を維持でき、しかも、ケーブルの細径化が可能であると共に中間後分岐による単心引き落としの際の作業性も良い光ファイバケーブルを提供する。
【解決手段】長さ方向に沿ってスロット溝2を有するスロットコア3と、スロットコア3の外周を覆い、スロット溝2の開口部2a側の厚みがスロット溝2の開口部2aの反対側の厚みより厚く形成されたシース6と、スロットコア3の内部に長さ方向に沿って配置された抗張力体4とを備えた光ファイバケーブル1であって、スロット溝2には、単一の裸光ファイバを有する複数の光ファイバが幅方向に並列され、隣り合う光ファイバ同士が幅方向及び長さ方向でそれぞれ異なる位置で間欠的に連結された光ファイバテープ心線11Aが集合状態で収容されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の光ファイバが収容されたスロット溝を有するスロットコアと、このスロットコアの外周を覆う被覆層とを備えた光ファイバケーブルに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1及び特許文献2に示すように、複数の光ファイバが収容されたスロット溝を有するスロットコアと、このスロットコアの外周を覆う被覆層とを備えた光ファイバケーブルが従来より提案されている。この種の光ファイバケーブルは、内部の光ファイバをスロットコア及び被覆層によって十分に保護できると共に、ケーブル途中からの内部の光ファイバの取出し性に優れている。この種の光ファイバケーブルの一従来例が図4に示されている。
【0003】
図4において、光ファイバケーブル50は、長さ方向に沿ってスロット溝51を有するスロットコア52と、スロットコア52の内部に長さ方向に沿って配置された2本の抗張力体53と、スロット溝51に開口部51aより収容された光ファイバ集合体60と、スロット溝51の開口部51aを被う縦添えテープ54と、スロットコア52の外周を覆う被覆層であるシース55とを備えている。
【0004】
シース55は、スロット溝51の開口部51a側の厚みがスロット溝51の開口部51aの反対側の厚みより厚く形成されている。従って、開口部51aに対応するシース55の外面に外力Fが作用してもその箇所のシース55の厚みが厚いため、内部の光ファイバ60の損傷を極力防止できる。シース55は、スロット溝51の開口部51aの反対側が薄いため、光ファイバケーブル50の長さ方向の任意の位置で任意の光ファイバを引き落とす(以下、中間後分岐という)作業時には、その薄い箇所を切り裂き工具の刃先で切り裂くことによってシース55を取り除き、内部の光ファイバ集合体60を取り出すようにすれば、光ファイバ集合体60を傷つけることなく容易に取り出すことができる。
【0005】
ところで、スロット溝51に収容される光ファイバ集合体60は、光ファイバ(例えば光ファイバ素線)の集合体であったり、又、複数の並列された光ファイバ素線同士が長手方向の全域で互いに連結された光ファイバテープ心線61の集合体である。図4は、4本の光ファイバ素線から成る複数組の光ファイバテープ心線61が収容された状態を示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2008−76897号公報
【特許文献2】特開2008−76898号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、光ファイバが集合状態で収容された場合には、次のような問題がある。つまり、光ファイバケーブル50の端末部で光ファイバ同士を接続する際に、光ファイバ毎の接続の必要性があり、光ファイバが規則的に整列されていないため、光ファイバの接続作業性が悪い。又、所望の光ファイバ同士はその被覆着色の色で識別するが、色による識別は十色程度が限界であるため、光ファイバの数が多くなると識別性が悪い。更に、各光ファイバ同士がそれぞれ結合されていないため、任意の光ファイバが長さ方向の引き抜き力で容易に移動する恐れがある。つまり、各光ファイバについてスロットコア52からの所定の引き抜き力を維持することができず、ケーブル敷設後に心線移動する恐れがある。
【0008】
光ファイバテープ心線61が集合状態で収容された場合(図4参照に示す場合)には、上述した光ファイバの集合体のような問題はない。しかし、光ファイバテープ心線61は、複数の並列された光ファイバ素線が長手方向の全域に亘って互いに連結されているので、長さ方向及び特に幅方向に自由に曲げることができない。従って、集合状態とするには、図4に示すように、複数の光ファイバテープ心線61を同一方向及びその直交方向に積層するしかないため、集合外径が大きくなり、ケーブルが大径化する。ここで、光ファイバテープ心線61を無理に幅方向に曲げて集合外径を小さくしようとすると、伝送特性に悪影響が出るため、無理な曲げは許されない。尚、図4では、任意の1組の光ファイバテープ心線61を明確化のため、断面ハッチングで示す。
【0009】
又、複数の並列された光ファイバ素線が長さ方向の全域に亘って互いに固定されているので、1本の光ファイバ素線を他のものから分離する作業が面倒である。従って、中間後分岐による単心引き落としの際の作業性が悪い。
【0010】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、光ファイバの接続作業性及び識別性が良く、スロットコアからの所望の引き抜き力を維持でき、しかも、ケーブルの細径化が可能であると共に中間後分岐による単心引き落としの際の作業性も良い光ファイバケーブルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は、長さ方向に沿ってスロット溝を有するスロットコアと、前記スロットコアの外周を覆い、前記スロット溝の開口部側の厚みが前記スロット溝の開口部の反対側の厚みより厚く形成された被覆層と、前記スロットコアと前記被覆層の少なくともいずれか一方に長さ方向に沿って配置された抗張力体とを備えた光ファイバケーブルであって、前記スロット溝には、複数の光ファイバが幅方向に並列され、隣り合う前記光ファイバ同士が長さ方向に間欠的に連結された光ファイバテープ心線が集合状態で収容されていることを特徴とする。
【0012】
光ファイバが3本以上の場合には、隣り合う前記光ファイバ同士の連結位置が幅方向に重ならないように長さ方向に互い違いに配置することが好ましい。
【0013】
前記光ファイバテープ心線の集合体の心線数をn、前記光ファイバテープ心線の集合体の断面積をSとすると、心線実装密度D(=n/S)が0.6心/mm〜2.0心/mmの範囲となるように前記光ファイバテープ心線の集合体の断面積Sを設定することが好ましい。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、光ファイバテープ心線は複数の光ファイバが順序良く整列されているため、光ファイバの接続作業性が良い。又、光ファイバテープ心線は複数の光ファイバが順序良く整列され、整列順序・着色パターン等によって識別可能であるため、識別性が良い。又、集合状態とされた光ファイバテープ心線は他の光ファイバテープ心線等との接触面積が大きいため、スロットコアからの所定の引き抜き力を維持することができる。又、複数の並列された光ファイバが長手方向に間欠的に連結されているだけなので、光ファイバテープ心線をほぼ自由に曲げることができるため、集合外径を小さくでき、ケーブルの細径化が可能である。又、光ファイバテープ心線は、隣り合う光ファイバ同士が間欠的に連結されているだけなので、1本の光ファイバを他のものから容易に分離可能であるため、中間後分岐による単心引き落としの際の作業性が良い。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の一実施形態を示し、光ファイバケーブルの断面図である。
【図2】本発明の一実施形態を示し、(a)は光ファイバテープ心線の平面図、(b)は(a)のA−A線断面図である。
【図3】本発明の実施形態の変形例を示し、(a)は光ファイバテープ心線の平面図、(b)は(a)のB−B線断面図である。
【図4】従来例の光ファイバケーブルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0017】
(実施形態)
図1及び図2は本発明の実施形態を示し、図1は光ファイバケーブル1の断面図、図2(a)は光ファイバテープ心線11Aの平面図、図2(b)は図2(a)のA−A線断面図である。
【0018】
図1に示すように、光ファイバケーブル1は、長さ方向に沿ってスロット溝2を有するスロットコア3と、スロットコア3の内部に長さ方向に沿って配置された2本の抗張力体4と、スロット溝2に開口部2aより収容された光ファイバ集合体10Aと、スロット溝2の開口部2aを被う縦添えテープ5と、スロットコア3の外周を覆う被覆層であるシース6とを備えている。
【0019】
スロットコア3のスロット溝2は、ほぼ断面円形の溝である。抗張力体4は、鋼線やFRPなどによって形成されている。これにより、温度変化によるスロットコア3の端末からの光ファイバ集合体10Aの突き出しを防止している。
【0020】
シース6は、スロット溝2の開口部2a側の厚みがスロット溝2の開口部2aの反対側の厚みより厚く形成されている。つまり、シース6は、偏心構造である。これにより、開口部2aに対応するシース6の外面に外力が作用してもその箇所のシース6の厚みが厚いため、内部の光ファイバ集合体10Aの損傷を極力防止できる。シース6は、スロット溝2の開口部2aの反対側が薄いため、中間後分岐作業時にはその薄い箇所を切り裂き工具の刃先で切り裂くことによってシース6を取り除き、内部の光ファイバ集合体10A又はその内の光ファイバ12(図2(a)、(b)に示す)を取り出すようにすれば、光ファイバ集合体10A等を傷つけることなく容易に取り出すことができる。シース6は、例えばポリエチレン樹脂より形成されている。
【0021】
光ファイバ集合体10Aは、複数組の光ファイバテープ心線11Aの集合体として構成されている。例えば、これらが最小外径の断面円形となるよう集合されている。光ファイバテープ心線11Aは、図2(a)、(b)に示すように、4本の光ファイバ12が幅方向に並列され、且つ、隣り合う光ファイバ12同士が長さ方向に間欠的に連結部13によって連結されている。その上、隣り合う光ファイバ12同士の各連結部13は、幅方向に重ならないように長さ方向に互い違いに配置されている。つまり、光ファイバテープ心線11Aは、4本の光ファイバ12が幅方向に並列され、且つ、隣り合う光ファイバ12同士が長さ方向及び幅方向でそれぞれ異なる位置で間欠的に連結部13によって連結されている。
【0022】
各光ファイバ12は、光ファイバ素線であり、それぞれ所望色に着色されている。
【0023】
各連結部13は、紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂によって形成されている。各連結部13の長さは、連結部13以外の長さに比べて十分に短く形成されている。
【0024】
以上のように構成された複数組の光ファイバテープ心線11Aが、1方向に延びた状態で集合され、若しくは、SZ撚りで集合されてスロット溝2に収容されている。尚、図1では、任意の1組の光ファイバテープ心線11Aを明確化のため、断面ハッチングで示す。
【0025】
この光ファイバケーブル1によれば、光ファイバテープ心線11Aの各光ファイバ12は順序良く整列されているため、光ファイバ12の接続作業性が良い。又、光ファイバテープ心線11Aの各光ファイバ12は順序良く整列され、整列順序・着色パターン等によって識別可能であるため、識別性が良い。又、集合状態とされた光ファイバテープ心線11Aは他の光ファイバテープ心線11A等との接触面積が大きいため、スロットコア3からの所定の引き抜き力を維持することができる。又、複数の並列された各光ファイバ12は長手方向に間欠的に連結されているだけなので、各光ファイバ12が連結部13以外の箇所でそれぞれ自由に変形でき、光ファイバテープ心線11Aをほぼ自由に曲げることができるため、集合外径を小さくでき、光ファイバケーブル1の細径化が可能である。又、光ファイバテープ心線11Aは、隣り合う光ファイバ12同士が間欠的に連結されているだけなので、1本の光ファイバ12を他のものから容易に分離可能であるため、中間後分岐による単心引き落としの際の作業性が良い。
【0026】
特に、この実施形態の光ファイバテープ心線11Aは、隣り合う光ファイバ12同士を連結する連結部13の位置が幅方向に重ならないように長さ方向に互い違いに配置されているので、複数の光ファイバ12を集合させても連結部13同士が同一位置で重ならないため、ほぼ同数の単心の光ファイバの集合体とほぼ同様の外径で集合させることができる。
【0027】
つまり、3本以上の光ファイバ12から光ファイバテープ心線11Aを構成する場合には、隣り合う光ファイバ12同士をその長さ方向及び幅方向でそれぞれ異なる位置で間欠的に連結部13によって連結する方が望ましい。
【0028】
又、光ファイバケーブル1を曲げると、光ファイバテープ心線11Aもこれに伴って曲がって光ファイバ12に歪みが発生するが、各光ファイバ12が連結部13以外の位置では分離されているため、応力を緩和する方向に曲げ変形し、単一の光ファイバとほぼ同様の歪み特性が得られる。
【0029】
(実験結果)
スロット溝2に収容する光ファイバ集合体10Aとして下記の3種類を作製し、心線実装密度、伝送特性、心線接続性、心線識別性、心線引抜力について検証した。
【0030】
3種類の光ファイバ集合体10Aは、40本の光ファイバ素線を集合させたケーブルA(第1従来例)と、4本の光ファイバ素線を有する光ファイバテープ心線を10組集合させたケーブルB(第2従来例)と、4本の光ファイバ素線を長さ方向及び幅方向でそれぞれ異なる位置で間欠的に連結した光ファイバテープ心線(間欠固定のテープ心線)11Aを10組集合させたケーブルC(本発明)であり、下記の表1の結果が得られた。
【0031】
表1において、心線実装密度Dは、光ファイバ集合体10Aの心線数をn、光ファイバ集合体10Aの断面積をSとすると、n/Sによって得られる値である。
【0032】
伝送特性は、ケーブル化後及び損失温度特性−30℃〜+70℃×3サイクルにおける最大損失値を示し、伝送特性として合格のものを○、不合格のものを×とした。
【0033】
心線接続性は、融着機を用いて通常の4心テープ心線を相手に接続した時の接続時間を示す。
【0034】
心線識別性は、ケーブル端末にて40心の心線を識別可能か否かを目視した場合の識別状態を示し、識別可能なものを○、識別不可能なものを×とした。
【0035】
心線引抜性は、10mケーブルとして実装した心線を一定スピードで引き抜いた際の動き始めの引抜力を示し、所定以上の引き抜き力を有したものを○、所定未満の引き抜き力しか有さなかったものを×とした。ここで、集合コアの引抜力は、光ファイバ集合体10Aを一括してスロットコア3から引き抜いた時の値である。単心の引抜力は、任意の単一の光ファイバを引き抜いた時の値である。テープ単体の引抜力は、任意の単一の光ファイバテープ心線を引き抜いた時の値である。
【表1】

【0036】
上記表1より、第1従来例に係るケーブルAは、心線接続性と心線識別性に問題があり、又、単一の光ファイバの引抜維持性にも問題があることが実験により確かめられた。
【0037】
第2従来例に係るケーブルBは、心線実装密度が0.6心/mmと低い場合には伝送特性が良いが、心線実装密度が2.0心/mmと高くなると伝送特性が悪くなることが実験により確かめられた。この伝送ロス増は、温度特性評価における低温での損失増加であったが、これは、ケーブル内径が小さいために、低温時にスロット溝2内で心線に余長が生じ、その余長による蛇行曲率半径が極端に小さいことが原因であると考えられる。
【0038】
本発明に係るケーブルCは、心線実装密度が0.6心/mm〜2.0心/mmの範囲について、光ファイバの接続作業性が良く、光ファイバの識別性が良く、スロットコア3からの所望の引抜力を維持できることが実験により確かめされた。以上より、心線実装密度が0.6心/mm〜2.0心/mmという高い心線密度で上記した効果が得られるため、ケーブルの細径化が可能である。尚、心線実装密度が0.4心/mmの場合には、所定以上の心線引抜力を維持できないことが分かった。
(光ファイバテープ心線の変形例)
次に、光ファイバテープ心線の変形例について説明する。変形例の光ファイバテープ心線11Bは、図3(a)、(b)に示すように、2本の光ファイバ16が幅方向に並列され、且つ、隣り合う光ファイバ16同士が長さ方向に間隔を置いて間欠的に連結部17によって連結されている。各光ファイバ16は、2本の光ファイバ素線14の外周を共に被覆部18で覆ったテープ心線である。各光ファイバ素線14は、それぞれ所望色に着色されている。
【0039】
この光ファイバテープ心線11Bは、2本の光ファイバ16同士が基本的に分離されているため、各光ファイバ12が連結部17以外の箇所でそれぞれ自由に変形でき、通常の4心の光ファイバテープ心線に比べて曲がり易い。
【0040】
以上より、このような構成の光ファイバ集合体をスロット溝2内に収容した場合にも、前記実施形態と略同様の作用と効果が得られる。
【0041】
この変形例では、光ファイバテープ心線11Bは、光ファイバ16を2本連結して構成されているが、光ファイバ16を3本以上連結して構成しても良い。3本以上の光ファイバ16を連結する場合には、前記実施形態のように、隣り合う光ファイバ16同士を長さ方向及び幅方向のそれぞれ異なる位置で間欠的に連結部17で連結することが、複数の光ファイバ16を集合させても連結部17同士が同一位置で重ならないため、好ましい。
【0042】
又、この変形例では、各光ファイバ16は、2本の光ファイバ素線14より構成されているが、3本以上の光ファイバ素線14より構成しても良い。しかし、曲げ易さを考慮すると、2本の光ファイバ素線14より構成することが望ましい。
【0043】
(その他)
前記実施形態では、抗張力体4は、スロットコア3内に配置されているが、スロットコア3とシース6内の双方に、又は、シース6内にのみ配置しても良い。又、前記実施形態では、抗張力体4は2本であるが、1本でも3本以上でも良く、又、その配置位置も適宜決定される。
【符号の説明】
【0044】
1 光ファイバケーブル
2 スロット溝
2a 開口部
3 スロットコア
4 抗張力体
6 シース(被覆層)
10A 光ファイバ集合体
11A,11B 光ファイバテープ心線
12,16 光ファイバ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
長さ方向に沿ってスロット溝を有するスロットコアと、前記スロットコアの外周を覆い、前記スロット溝の開口部側の厚みが前記スロット溝の開口部の反対側の厚みより厚く形成された被覆層と、前記スロットコアと前記被覆層の少なくともいずれか一方に長さ方向に沿って配置された抗張力体とを備えた光ファイバケーブルであって、
前記スロット溝には、複数の光ファイバが幅方向に並列され、隣り合う前記光ファイバ同士が長さ方向に間欠的に連結された光ファイバテープ心線が集合状態で収容されていることを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項2】
請求項1に記載の光ファイバケーブルであって、
前記光ファイバが3本以上の場合には、隣り合う前記光ファイバ同士の連結位置が幅方向に重ならないように長さ方向に互い違いに配置されていることを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載の光ファイバケーブルであって、
前記光ファイバテープ心線の集合体の心線数をn、前記光ファイバテープ心線の集合体の断面積をSとすると、心線実装密度D(=n/S)が0.6心/mm〜2.0心/mmの範囲となるように前記光ファイバテープ心線の集合体の断面積Sが設定されていることを特徴とする光ファイバケーブル。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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