JP6030972B2 - スクリーニング装置及びスクリーニング方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の光ファイバ素線を間欠固定したテープ心線のスクリーニング装置及びスクリーニング方法に関する。

並列に配置した複数の光ファイバ素線を一括被覆したテープ心線は、一括で複数の光ファイバ素線の接続が可能で、作業性を向上させることができる。しかし、通常の一括被覆したテープ心線では、複数の光ファイバ素線を単心分離することが容易ではなく、分岐作業が困難となる。単心分離を容易にするために、隣接する光ファイバ素線間を固定部により間欠的に連結した間欠固定テープ心線が開発されている（特許文献１参照）。また、間欠固定心線を複数実装した光ファイバケーブルが実用化されている（特許文献２参照）。

間欠固定テープ心線は、複数の光ファイバ素線の延伸方向に間欠的に固定部が形成されるため、通常の一括被覆したテープ心線に比べて、単心分離が容易である。しかし、間欠固定テープ心線を光ファイバケーブルに実装する場合、固定部が分離しやすく、テープ心線としての形状を保持できない場合が生じる。そのため、光ファイバケーブルに実装するに際して、間欠固定テープ心線の固定部の強度を評価してスクリーニングする必要がある。

通常の一括被覆したテープ心線では、固定部がテープ心線全体を被覆して設けられているため、テープ心線に側圧を印加することができる。したがって、一括被覆したテープ心線においては、幅方向に側圧を印加してテープ心線の固定部に割れを生じさせて強度を評価することができる（特許文献３参照）。しかし、間欠固定テープ心線の場合は、固定部が間欠的に配置されているので、テープ心線の形状を保持しながら側圧を印加することは困難である。

間欠固定テープ心線においては、各光ファイバ素線は、固定部以外の部分では分離されている。そこで、分離した光ファイバ素線を引っ張って固定部の破断強度を評価することにより、間欠固定テープ心線のスクリーニングを行うことは可能である。

特開２００７−２７９２２６号公報 特開２０１０−８９２３号公報 特開２００７−３２２２８１号公報

しかし、スクリーニングの精度を良くするためには、所定の長さのテープ心線に配置された複数の固定部に対して、それぞれ破断強度の評価を行う必要がある。複数の固定部のそれぞれの位置を探し、各固定部の破断強度の評価を行わねばならず、手間も時間も要し、作業効率が低下する。

上記問題点を鑑み、本発明の目的は、間欠固定テープ心線の固定部の強度を簡便に短時間で評価することができ、作業効率の向上が可能なスクリーニング装置及びスクリーニング方法を提供することにある。

本発明の一態様によれば、並行して延伸する複数の素線の延伸方向において、互いに隣接する一対の素線を固定部により間欠的に固定したテープ心線のスクリーニング装置であって、水平方向の中心軸回りに回転可能な棒状の第１部材と、第１部材と離間し、垂直方向の中心軸回りに回転可能な棒状の第２部材とを備え、荷重をかけたテープ心線の一端を、第１部材に沿わせて第２部材の反対側に垂らし、テープ心線の他端側を垂直方向から水平方向に捻じりながら、第２部材に沿わせて第１部材に対して反対側に通して、テープ心線を扱き、第１及び第２部材の間で捻じられたテープ心線の試験部における固定部の破断強度を評価するスクリーニング装置が提供される。

本発明の他の態様によれば、並行して延伸する複数の素線の延伸方向において、互いに隣接する一対の素線を固定部により間欠的に固定したテープ心線のスクリーニング方法であって、テープ心線の一端に荷重をかけながら、水平方向の中心軸回りに回転可能な棒状の第１部材に前記テープ心線を沿わせて垂らし、テープ心線の他端側を垂直方向から水平方向に捻じりながら、第１部材と離間して配置された、垂直方向の中心軸回りに回転可能な棒状の第２部材にテープ心線を沿わせて第１部材に対して反対側に通し、テープ心線を扱いて、第１及び第２部材の間で捻じられたテープ心線の試験部における固定部の破断強度を評価することを含むスクリーニング方法が提供される。

本発明によれば、間欠固定テープ心線の固定部の強度を簡便に短時間で評価することができ、作業効率の向上が可能なスクリーニング装置及びスクリーニング方法を提供することが可能となる。

本発明の実施の形態に係るスクリーニング装置の一例を示す概略図である。 スクリーニングの対象となる間欠的に固定されたテープ心線の一例を示す概略図である。 図２に示したテープ心線のＡ‐Ａ断面を示す概略図である。 比較例１で用いたスクリーニング装置を示す概略図である。 比較例２で用いたスクリーニング装置を示す概略図である。 スクリーニング試験に用いたテープ心線の固定部の破断強度の評価結果の一例を示す表である。 比較例１による扱き試験の結果の一例を示す表である。 比較例２による扱き試験の結果の一例を示す表である。 実施の形態による扱き試験の結果の一例を示す表である。 本発明の実施の形態に係るスクリーニング装置の他の例を示す概略図である。

以下図面を参照して、本発明の形態について説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号が付してある。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

又、以下に示す本発明の実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

本発明の実施の形態に係るスクリーニング装置１は、図１に示すように、第１部材３、第２部材５、第３部材７を備える。第１〜第３部材３、５、７は、いずれも直径が約５ｍｍの棒状の形状を有し、中心軸回りに回転可能である。第１部材３は、中心軸が水平方向になるように配置される。第２部材５は、第１部材３と離間し、中心軸が垂直となるように配置される。第３部材７は、第１部材３の上方で第１部材３と対向して配置される。

スクリーニングの対象となるテープ心線１０は、図２及び図３に示すように、４心間欠固定テープ線である。例えば、テープ心線１０は、４本の素線２０と、素線２０間を固定する固定部２２とを有する。互いに隣接する一対の素線２０は、素線２０の延伸方向において、幅Ｗｃの固定部２２によりピッチＰｃで間欠的に接続されて固定される。また、互いに隣接する他の一対の素線２０は、一対の素線２０の固定位置に対して、延伸方向において離間した位置で間欠的に固定される。なお、テープ心線１０は４心間欠固定テープ線に限定されず、３心以上の間欠固定テープ心線を用いることができる。また、一対の素線２０間を固定する固定部２２が、延伸方向において同じ固定位置であってもよい。

間欠固定されたテープ心線１０を実装して光ファイバケーブルを作製する際、固定部２２が分離すると素線２０が散けてしまいテープ心線１０としての形状を保てない。したがって、作製されたテープ心線について固定部２２の破断強度を評価してスクリーニングする必要がある。

実施の形態に係るスクリーニング方法では、スクリーニング対象のテープ心線１０の一端に、荷重をかける錘９を付けて、図１に示したスクリーニング装置を用いて固定部２２の破断郷土の評価を行う。テープ心線１０の一端側を第１部材３に沿わせて第２部材５の反対側に垂らす。テープ心線１０の他端側を垂直方向から水平方向に捻じりながら、第２部材５に沿わせて第１部材３に対して反対側に通す。更に、テープ心線１０の他端側を水平方向から上方に垂直方向に捻じりながら、第３部材７にテープ心線１０を沿わせて第２部材５に対して反対側の上方に通す。このようにして、第１及び第２部材３、５の間、並びに第２及び第３部材５、７の間に、それぞれテープ心線１０が略９０度の角度で捻じられた捻じれ部１２が設けられる。テープ心線１０を一定の移動速度Ｖｍで上下方向に扱いて、扱き試験を行う。扱き試験後、捻じれ部１２が生じた扱き区間における固定部２２の分離の有無を確認することにより、破断強度が評価される。

固定部２２の破断強度が異なる複数のテープ心線を準備して扱き試験を行った。例えば、移動速度Ｖｍを約１２ｍ／ｍｉｎとし、テープ心線１０の扱き区間を約１ｍとしている。錘９による荷重条件は、１０ｇｆ〜１０００ｇｆの範囲である。扱き回数は、例えば３回としている。なお、扱き回数は１回以上であればよいが、１回では再現性が確保できない場合があるため、複数回数行うのが望ましい。

また、比較のために、図４あるいは図５に示すように、回転可能な棒状の部材３０、３２、３４を備えるスクリーニング装置を用いて、テープ心線１０の固定部２２の扱き試験を行っている。比較例１では、図４に示すように、一端に錘９を付けたテープ心線１０が、部材３０の上部から部材３２の下部を通り、更に部材３４の上部へと通してある。また、比較例２でも、図５に示すように、一端に錘９を付けたテープ心線１０が、部材３０の上部から部材３２の下部を通り、更に部材３４の上部へと通してある。比較例２では、部材３０、３２の間、並びに部材３２、３４の間において、それぞれ略１８０度の角度で捻じった捻じれ部１２が設けられる。比較例１、２において、テープ心線１０の他端側を、一定の移動速度Ｖｍで扱いて、固定部２２の扱き試験を行っている。

図６に、破断強度の異なるテープ心線について、引き裂き力の測定結果を示す。固定部２２の引き裂き力の測定は、一対の素線の一方を固定して、他方を約１００ｍｍ／ｍｉｎの引っ張り速度で引っ張って行った。また、図６には、光ファイバへの実装時の固定部２２の分離の有無も示してある。光ファイバケーブルの実装では、テープ心線１０をプーリなどの軸に対して直角に入線させることは困難で、最大３０度ほどの角度で入線される。そのため、テープ心線１０に捻じれが生じ、固定部２２の分離の原因となる。実装時の固定部２２の分離は、ケーブル長１０ｍの区間で確認した。図６に示すように、光ファイバケーブルに実装時の固定部２２は、引き裂き力が０．５ｇｆ以上の試料１〜４では分離はなく、引き裂き力が０．１ｇｆ以上、０．５ｇｆ未満の試料５で分離が見られた。

試料１〜５のそれぞれのテープ心線を用いて、図４及び図５に示した比較例１、２のスクリーニング装置、並びに図１に示した実施の形態に係るスクリーニング装置による扱き試験を行った。テープ心線１０の扱き試験は、移動速度が約１２ｍ／ｍｉｎ、扱き回数が３回、扱き区間が約１ｍの条件で実施している。扱き試験で固定部２２の分離が生じなければ良（○）、１箇所でも固定部２２に分離が生じれば不良（×） と判定する。なお、扱き回数は、テープ心線１０の片道の移動を１回と数えている。また、扱き区間は、テープ心線１０の扱きによる移動長さである。

図７に、図４に示した比較例１の構成による扱き試験の結果を示す。比較例１では、図７の表に示すように、荷重１０ｇｆ〜１０００ｇｆの全範囲において、固定部２２の分離は観察されない。比較例１では、テープ心線１０には捻じれ部はないためである。

図８に、図５に示した比較例２の構成による扱き試験の結果を示す。比較例２では、図８の表に示すように、扱き試験による固定部２２の分離が観察されている。これは、図５に示したように、略１８０度の角度の捻じれ部１２が設けられている。捻じれ部１２では、固定部２２で固定された一対の素線２０のそれぞれに外向きの応力が働く。応力が固定部２２の破断強度を超えると、固定部２２に分離が生じる。図８に示すように、荷重が大きいほど分離しやすい傾向はあるが、再現性に乏しい結果となっていることが判る。例えば、試料２では、１０００ｇｆの荷重でも分離が生じていないが、３００ｇｆの荷重で分離が生じている。

図９には、図１に示した実施の形態に係る構成による扱き試験の結果を示す。実施の形態では、固定部２２の分離の発生が荷重に依存していることが確認できる。図６に示した表と併せて見ると、５０ｇｆの荷重に耐える強度の固定部２２を有するテープ心線１０を用いれば、ケーブル実装時の固定部２２の分離を回避することができることが判る。このように、実施の形態では、テープ心線のスクリーニングを再現性よく実施することができる。

上述のように、光ファイバケーブル実装時の固定部の分離に関するスクリーニングとして、引き裂き力の評価を用いることが可能である。しかし、テープ心線１０の所定の長さ、例えば１ｍの試験区間に含まれる複数の固定部２２について、個別に引き裂き試験を行わねばならず、作業効率が悪いという問題がある。一方、実施の形態に係るスクリーニング装置では、所定の長さのテープ心線１０を準備して、所定の扱きの条件で扱き試験を実施するだけで固定部の強度を簡便に短時間で評価することができる。その結果、光ファイバケーブルに実装するテープ心線１０に対して、スクリーニングの作業効率を向上させることができる。

なお、図１に示した実施の形態に係るスクリーニング装置１では、テープ心線１０にはれじれ部１２が２箇所設けられる。しかし、捻じれ部１２の数は限定されず、１箇所、あるいは３以上の複数箇所であってもよい。例えば、図１０に示すように、スクリーニング装置１ａを第１部材３と第２部材５だけで構成し、第１及び第２部材３、５の間に１箇所の捻じれ部１２を設ける。この場合、テープ心線１０は、水平方向に移動速度Ｖｍで扱けばよい。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明の実施の形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者にはさまざまな代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係わる発明特定事項によってのみ定められるものである。

１、１ａ…スクリーニング装置
３…第１部材
５…第２部材
７…第３部材
９…錘
１０…テープ心線
１２…捻じれ部
２０…素線
２２…固定部

Claims (6)

1. 並行して延伸する複数の素線の延伸方向において、互いに隣接する一対の素線を固定部により間欠的に固定したテープ心線のスクリーニング装置であって、
   水平方向の中心軸回りに回転可能な棒状の第１部材と、
   前記第１部材と離間し、垂直方向の中心軸回りに回転可能な棒状の第２部材
   とを備え、
   荷重をかけた前記テープ心線の一端を、前記第１部材に沿わせて前記第２部材の反対側に垂らし、前記テープ心線の他端側を垂直方向から水平方向に捻じりながら、前記第２部材に沿わせて前記第１部材に対して反対側に通して、前記テープ心線を扱き、前記第１及び第２部材の間で捻じられた前記テープ心線の捻じれ部における前記固定部の破断強度を評価することを特徴とするスクリーニング装置。
2. 前記第１部材の上方で前記第１部材と対向して配置された、水平方向の中心軸回りに回転可能な棒状の第３部材を更に備え、
   前記第２部材に沿わせて前記第１部材に対して反対側に通した前記テープ心線の他端側を水平方向から上方に垂直方向に捻じりながら、前記第３部材に前記テープ心線を沿わせて前記第２部材に対して反対側の上方に通して、前記テープ心線を扱いて、前記第２及び第３部材の間で捻じられた前記テープ心線の新たな捻じれ部における前記固定部の破断強度を評価することを特徴とする請求項１に記載のスクリーニング装置。
3. 前記テープ心線は、前記複数の素線が３以上であり、前記一対の素線の固定位置に対して前記延伸方向に離間した位置で、互いに隣接する他の一対の素線が間欠的に固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスクリーニング装置。
4. 並行して延伸する複数の素線の延伸方向において、互いに隣接する一対の素線を固定部により間欠的に固定したテープ心線のスクリーニング方法であって、
   前記テープ心線の一端に荷重をかけながら、水平方向の中心軸回りに回転可能な棒状の第１部材に前記テープ心線を沿わせて垂らし、
   前記テープ心線の他端側を垂直方向から水平方向に捻じりながら、前記第１部材と離間して配置された、垂直方向の中心軸回りに回転可能な棒状の第２部材に前記テープ心線を沿わせて前記第１部材に対して反対側に通し、
   前記テープ心線を扱いて、前記第１及び第２部材の間で捻じられた前記テープ心線の捻じれ部における前記固定部の破断強度を評価する
   ことを含むことを特徴とするスクリーニング方法。
5. 前記第２部材に沿わせて前記第１部材に対して反対側に通した前記テープ心線の他端側を水平方向から上方に垂直方向に捻じりながら、前記第１部材の上方で前記第１部材と対向して配置された、水平方向の中心軸回りに回転可能な棒状の第３部材に前記テープ心線を沿わせて前記第２部材に対して反対側の上方に通し、
   前記テープ心線を扱いて、前記第２及び第３部材の間で捻じられた前記テープ心線の新たな捻じれ部における前記固定部の破断強度を評価する
   ことを含むことを特徴とする請求項４に記載のスクリーニング方法。
6. 前記テープ心線は、前記複数の素線が３以上であり、前記一対の素線の固定位置に対して前記延伸方向に離間した位置で、互いに隣接する他の一対の素線が間欠的に固定されていることを特徴とする請求項４又は５に記載のスクリーニング方法。

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