JP2009198779A - 光ファイバケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】建物内の既設管路内に通線して布設することが容易で光ファイバ網の構築を円滑に行うことが可能な光ファイバケーブルを提供する。
【解決手段】光ファイバケーブル１は、光ファイバ心線５の周囲に被覆層７が設けられた複数本の光エレメント２のみが、所定のピッチで撚り返されながら撚り合わせられて束ねられている。この光ファイバケーブル１は、各光エレメント２の配置が適度にばらけて、光ファイバケーブル１の外形をスペースに合わせて扁平化させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ファイバ網を構築する際に用いるのに好適な光ファイバケーブルに関する。

個々のユーザ（戸別住居）まで光ファイバを導く、いわゆるＦＴＴＨ（Fiber To The Home）と呼ばれる光ファイバ網がある。この光ファイバ網を構築する場合、光ファイバを抗張力体とともに被覆層で覆って光エレメントを形成し、この光エレメントを複数本束ねた光ファイバケーブルを幹線布設して、この幹線から光エレメントを個々のユーザまで分配布設することになる。マンションなどの集合住宅建物内で光ファイバケーブルを幹線布設するには、新たな布設ルートを開設するよりも建物内の既設管路内に布設する方がコストの面で優れているため、既設管路内への布設作業が行われている。

このような既設管路内への布設を行うための光ファイバケーブルの例としては、光ファイバと抗張力線とを平面上に並べて一括被覆を施した平型の光ドロップケーブルユニットを中心抗張力体の外周に撚り合わせて集合したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−３３３０００号公報

上記のように中心抗張力体の外周に複数本の光ドロップケーブルユニットを撚り合わせて光ファイバケーブルを構成すると、図６に示すように、既設管路１０１内への布設を行う際に、管路内の既設ケーブル１０２によって狭くなっているスペースでは、光ファイバケーブル１０３を通線することが困難となる。

そこで、本発明の目的は、建物内の既設管路内に通線して布設することが容易で光ファイバ網の構築を円滑に行うことが可能な光ファイバケーブルを提供することにある。

上記課題を解決することのできる本発明の光ファイバケーブルは、光ファイバ心線の周囲に被覆層が設けられた複数本の光エレメントのみが、所定のピッチで撚り返されながら撚り合わせられて束ねられていることを特徴とする。

本発明に係る光ファイバケーブルにおいて、前記光エレメントは、前記光ファイバ心線と並列に前記光ファイバ心線の両側に１本ずつ抗張力体を備えて前記被覆層により一括被覆されている構造、前記光ファイバ心線の周囲に前記被覆層のみを備えている構造、前記光ファイバ心線の周囲に抗張力繊維と前記被覆層を備えている構造、の何れかであることが好ましく、複数本の光エレメントが並列に連結されていても良い。

また、本発明に係る光ファイバケーブルにおいて、複数本の前記光エレメントが撚り合わされてユニット化され、前記ユニットが複数撚り合わされていることが好ましい。
さらに、前記光エレメントの撚り合わせピッチより、前記ユニットの撚り合わせピッチの方が大きいことが好ましい。

本発明の光ファイバケーブルは、光ファイバ心線の外周に被覆層が設けられた複数本の光エレメントのみが束ねられて構成されているため、ケーブルの中心に抗張力体を設けず、ケーブルの細径化を図ることができる。さらに、複数本の光エレメントは、所定のピッチで撚り返されながら撚り合わせられて束ねられているため、バインド線等を周囲に巻き付けなくてもケーブルとして一体化しやすく、なおかつ既設管路内への通線時に光エレメントの配置が適度にばらけて、限られた狭いスペースの形状に合わせてケーブル外形を変形させることができる。したがって、本発明の光ファイバケーブルは、既設管路内へ通線して布設することが容易になり、光ファイバ網の構築を円滑に行うことができる。

以下、本発明に係る光ファイバケーブルの実施形態の例について、図１〜図５を参照して説明する。
図１は光ファイバケーブルの断面図、図２は図１の光ファイバケーブルを既設管路内に通線したときの断面図である。

図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、光ファイバケーブル１は、ＦＴＴＨ等の用途に用いられるドロップケーブルやインドアケーブル、光コードなどの光エレメントを複数本（図１の例は１６本）集合したケーブルである。光ファイバケーブル１は、各ユーザ（戸別住居）まで布設される長尺状の複数本の光エレメント２が、所定の撚りピッチ（例えば、２００ｍｍ〜１２００ｍｍ）で撚り返されながら撚り合わせられた状態で、一体化されて構成されている。

ここで、「撚り返しあり（撚り返し率１００％）」とは、光エレメント２の中心軸に直交する断面内の向き（姿勢）は光ファイバケーブル１の長手方向にわたって同じでありながら、光ファイバケーブル１の中心軸に対してその周囲に螺旋状に配置することを指す。なお、「撚り返しなし（撚り返し率０％）」の場合には、光エレメント２の断面内の同じ箇所が常に光ファイバケーブル１の中心軸に向くように、光ファイバケーブル１の中心軸に対してその周囲に螺旋状に配置された状態であり、撚りピッチ１回分で光エレメント２の断面内の向きが３６０°回転することになる。

本実施形態の光エレメント２は、「撚り返しあり」の状態で撚り合わされているため、相互に一体化する力が作用し、外周にバインド線などを巻き付けて保持しなくても、通常は光エレメント２同士がばらけることなく集合している。

図１（ａ）の光エレメント２は、コア及びクラッドからなるガラスファイバに紫外線硬化型樹脂等の被覆が設けられた２本の光ファイバ心線５と並列に、２本の光ファイバ心線５を間に挟んでその両側に１本ずつ抗張力体６が並設され、これらの外周に被覆層７が設けられて構成されている。なお、１本の光エレメント２に含まれる光ファイバ心線５の本数は、適宜変更可能である。

図１（ａ）の光エレメント２の被覆層７は、断面が一対の抗張力体６の配設方向に長い略長方形状をなしている。また、被覆層７には、四角にＲ面取りが形成されており、光ファイバ心線５を間に挟んで断面Ｖ字状の一対の凹部９が形成されている。一対の凹部９は光ファイバ心線５を口出しする際に被覆層７の切断容易性を高めるためのものである。なお、短辺側の両Ｒ面取りを連続する一つの円弧とし、この円弧の端部で凹部の片側を形成する形状としても良い。また、被覆層７に凹部を形成しない形状としても良い。

従来のインドアケーブルの被覆層は例えば低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）あるいは直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）から形成されていたが、本実施形態では、被覆層７が高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、フッ素系樹脂などの低摩擦樹脂から形成されている。あるいは被覆層７は滑材入りの合成樹脂から形成されている。高密度ポリエチレンやポリプロピレンはタック性が優れるため、滑材なしでも従来の低密度ポリエチレンや直鎖状低密度ポリエチレンよりも低摩擦である。

図１（ｂ）の光ファイバケーブル１を構成する光エレメント２は、光ファイバ心線５の周囲に被覆層７のみを備えており、図１（ｃ）の光ファイバケーブル１を構成する光エレメント２は、光ファイバ心線５の周囲にアラミド繊維等の抗張力繊維６ａと被覆層７を備えている。抗張力繊維６ａを備えた図１（ｃ）の光ファイバケーブル１は、図１（ｂ）の光ファイバケーブル１より許容張力が向上している。図１（ｂ），（ｃ）の光ファイバケーブル１は、図１（ａ）の光ファイバケーブル１と比較して細径化が図られ、剛性も低くなるため、曲げ易さ向上と省スペース化により通線性が良好である。

図２に示すように、光ファイバケーブル１を通線して布設しようとするマンション等の建物の既設管路１１が、既設ケーブル１２によって通線可能なスペースは狭くなっている場合、上記構成の光ファイバケーブル１では、各光エレメント２の配置が適度にばらけて、光ファイバケーブル１の外形をスペースに合わせて扁平化させることができる。したがって、光ファイバケーブル１は、既設管路１１内へ通線して布設することが容易になり、光ファイバ網の構築を円滑に行うことができる。また、バインド線等を巻き付ける必要がないため、既設管路１１内でバインド線等が引っかかり通線作業に障害を及ぼすこともない。

さらに、光ファイバケーブル１は、図６のケーブルのように金属線等の抗張力体を設ける必要が無いため、ケーブルの細径化を図ることができ、これによっても通線の容易性を向上させている。特に、図６のようにケーブル中心に抗張力体を配置したケーブルでは、扁平化が殆ど不可能であるため、通線は困難となる。

なお、図１に示した光ファイバケーブル１は、既設管路１１内への幹線布設を行った後の光エレメント２毎の分岐配線において、各光エレメント２を識別するために、被覆層７の表面に識別用の文字などが印刷されている。

図３に示す光ファイバケーブル１ａ，１ｂ，１ｃは、光エレメント２の数が多い場合に、光エレメント２を複数のユニットに区別できるようにして、識別性を向上させるための例である。

図３（ａ）では、光ファイバケーブル１ａを構成する３０本の光エレメント２を、４つのユニット１３に区別する為に、被覆層７の色を４種類用いて色毎に集合させている。なお、この例では、各ユニットの被覆層の色は同じでもマーキング色を変えることで各ユニットを識別することもできる。図３（ｂ）では、光ファイバケーブル１ｂを構成する３０本の光エレメント２を、４つのユニット１３に区別する為に、色の異なる粗巻き紐１４を４つのユニット１３にそれぞれ巻き付けて、さらにユニット１３同士を集合させている。図３（ｃ）では、光ファイバケーブル１ｃを構成する３２本の光エレメント２を、８つのユニット１３に区別する為に、４本の光エレメント２毎に撚り合わせた８つのユニット１３を、さらに撚り合わせて集合させている。この例の場合、各ユニット１３内の撚りピッチ（４本の光エレメント２の撚りピッチ）より、各ユニット１３同士を撚り合わせる撚りピッチを大きくすることで、光ファイバケーブル１ｃの可撓性が向上するとともに、ユニット同士の識別性が向上する。

また、光ファイバケーブルを構成する光エレメントの構成を変更しても良い。
例えば、図４（ａ）に示す光エレメント２ａのように、図１（ｂ）の光エレメント２を並列に連結した構成であって、２本の光ファイバ心線５が並列に配置され、各光ファイバ心線５の周囲に断面略円形に形成された被覆層７ａ同士が連結されているめがね型の断面外形を有するものとすることができる。

この光エレメント２ａは、抗張力体を持たない構造でありながら２本の丸型光コードを連結した形状とすることで、許容張力を向上させており、さらに１本の光エレメント２ａに２本の光ファイバ心線５が内蔵されたものとなっている。そのため、この光エレメント２ａを撚り返しながら撚り合わせて束ねた光ファイバケーブル１ｄは、図１に示した光エレメント２を用いて同じ本数の光ファイバ心線５（例えば３２本）を有するように作製した図４（ｂ）に示す光ファイバケーブル１ｅよりも、大幅に直径を小さくして細径化することができる。また、１本のケーブルあたりの光ファイバ心線５の本数を維持しながら光エレメント２ａの本数を半分に減らすことができるため、各光エレメント２ａの識別性も向上する。

なお、光エレメント２ａは、２本の光ファイバ心線５の間に位置する被覆層７ａの凹部を利用して、１本ずつの丸型光コード（図１（ｂ）参照）に分離することもできる。
また、光エレメント２ａは、許容張力を上げるために光ファイバ心線５の周囲にアラミド繊維等の抗張力繊維（図１（ｃ）参照）を配置しても良い。

次に、光ファイバケーブルにおける光エレメントの撚りピッチと通線性について試験した結果を示す。
使用した光ファイバケーブルは、図３（ａ）に示した光ファイバケーブル１ｂのように光エレメント２（断面１ｍｍ×２ｍｍ）を３０本撚り返しありで撚り合わせたものであり、通常時の直径は約１２ｍｍである。通線させる既設管路は、内径２８ｍｍであり、図５に示すように３箇所の曲がり部分を設けた合計約２０ｍのものを用いた。また、この既設管路内には、直径０．５ｍｍ×３０対の電話線からなる直径１５ｍｍの既設ケーブルが布設されている。

そして、光ファイバケーブルの撚りピッチを５０ｍｍ〜４０００ｍｍの範囲内で異なるものを９種類用意し、それぞれ端部に通線紐を取り付けて図５に示す既設管路内に通線し、通線の可否と通線時の光エレメントの損傷の有無を調べた。その結果を次の表に示す。

表に示すように、撚りピッチ５０ｍｍと１００ｍｍの場合では、第３曲がりの箇所で通線不可能となった。これは、撚りピッチが短すぎてケーブル断面がスペースに合わせてうまく変形できなかったためである。また、撚りピッチ２０００ｍｍと４０００ｍｍの場合では、通線することはできたものの、光エレメントの折れ曲がりが発生した。これは、撚りピッチが長すぎて光エレメントがばらけすぎ、１本またはそれ以上の光エレメントが既設ケーブルに引っ掛かったためである。

この結果から、最適な撚りピッチは２００ｍｍ〜１２００ｍｍであることが判る。但し、この撚りピッチの好適範囲は、前記条件による一例であり、既設管路内のスペースの大きさや既設管路の曲がり具合、光ファイバケーブルの直径や光ファイバケーブルを構成する光エレメントの本数などによって、最適な撚りピッチは変わるものである。

本発明に係る光ファイバケーブルの実施形態の例を示す断面図である。 図１の光ファイバケーブルを既設管路内へ通線した状態の断面図である。 光エレメントの識別性向上のための例を示す断面図である。 本発明に係る光ファイバケーブルの他の実施形態の例を示す断面図である。 光ファイバケーブルを既設管路内へ通線させる試験の様子を示す概略図である。 従来の光ファイバケーブルの一例を示す断面図である。

符号の説明

１，１ａ〜１ｅ…光ファイバケーブル
２…光エレメント
５…光ファイバ心線
６…抗張力体
６ａ…抗張力繊維
７…被覆層
１１…既設管路
１２…既設ケーブル

Claims (7)

1. 光ファイバ心線の周囲に被覆層が設けられた複数本の光エレメントのみが、所定のピッチで撚り返されながら撚り合わせられて束ねられていることを特徴とする光ファイバケーブル。
2. 請求項１に記載の光ファイバケーブルであって、
   前記光エレメントは、前記光ファイバ心線と並列に前記光ファイバ心線の両側に１本ずつ抗張力体を備えて前記被覆層により一括被覆されていることを特徴とする光ファイバケーブル。
3. 請求項１に記載の光ファイバケーブルであって、
   前記光エレメントは、前記光ファイバ心線の周囲に前記被覆層のみを備えていることを特徴とする光ファイバケーブル。
4. 請求項１に記載の光ファイバケーブルであって、
   前記光エレメントは、前記光ファイバ心線の周囲に抗張力繊維と前記被覆層を備えていることを特徴とする光ファイバケーブル。
5. 請求項１に記載の光ファイバケーブルであって、
   複数本の光エレメントが並列に連結されていることを特徴とする光ファイバケーブル。
6. 請求項１から５の何れか一項に記載の光ファイバケーブルであって、
   複数本の前記光エレメントが撚り合わされてユニット化され、前記ユニットが複数撚り合わされていることを特徴とする光ファイバケーブル。
7. 請求項６に記載の光ファイバケーブルであって、
   前記光エレメントの撚り合わせピッチより、前記ユニットの撚り合わせピッチの方が大きいことを特徴とする光ファイバケーブル。

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