JP6097602B2 - 光ファイバケーブル、光ファイバケーブルの分岐方法 - Google Patents

Description

本発明は、分岐作業性に優れる光ファイバケーブルおよび光ファイバケーブルの分岐方法に関するものである。

従来、光ファイバケーブルは、光ファイバ心線が外被で被覆されたものが用いられている。使用時には、このような光ファイバ心線が分岐され、複数の住居等に配線される。

このような、光ファイバケーブルとしては、例えば、光ファイバ心線の両側に引張り及び圧縮に対する耐力を有するテンションメンバを平行に配して、ケーブル外被で一括被覆し、テンションメンバが配されていない側の光ファイバ心線の両側部に、ケーブル外被とは接着一体化されず、光ファイバ心線の配列幅より幅広で、光ファイバ心線に接触するように合成樹脂製の剥離テープを配した光ファイバケーブルがある（特許文献１）。

特開２００８−７０６０１号公報

図５は、従来の光ファイバケーブル１００を示す断面図である。光ファイバケーブル１００は、光ファイバ心線１０３、防護壁１０５、テンションメンバ１０７、支持線１１１等が、外被１０１で一体に形成される。

光ファイバ心線１０３は、例えば３段に俵積みされる。すなわち、複数列×複数段に最密に配置される。俵積みされた光ファイバ心線１０３の上下方向には、一対の防護壁１０５が設けられる。防護壁１０５は、俵積みされた最上段または最下段の光ファイバ心線１０３と接触する。防護壁１０５は、例えばナイロンテープ製である。防護壁１０５は、敷設後にセミの産卵から内部の光ファイバ心線１０３を保護するものである。また、防護壁１０５によって、後述する光ファイバ心線１０３分岐時に、内部の光ファイバ心線１０３の取り出し性を高めるものである。

光ファイバ心線１０３の両側方には、一対のテンションメンバ１０７が設けられる。テンションメンバ１０７は、光ファイバケーブル１００の張力を負担する。テンションメンバ１０７は、例えば亜鉛メッキ鋼線を使用することができる。

光ファイバ心線１０３が設けられるケーブル部には支持線部が連結され、支持線部には、支持線１１１が設けられる。支持線１１１は、光ファイバケーブル１００を敷設する際に、光ファイバケーブル１００を支持するためのものである。支持線１１１は、例えば亜鉛アルミニウムメッキ鋼線を使用することができる。

光ファイバ心線１０３、防護壁１０５、テンションメンバ１０７、支持線１１１は、外被１０１によって一体化される。外被１０１は、例えばＬＬＤＰＥ（直鎖状短鎖分岐ポリエチレン）等を使用することができる。外被１０１には、ノッチ１０９が形成される。ノッチ１０９は、例えばケーブル分割工具などによって、光ファイバケーブル１００を分割する起点部となる。

図６は、光ファイバケーブル１００を分割する方法を示す図である。まず、図６（ａ）に示すように、支持線部とケーブル部とを分割する。また、ノッチ１０９には、分割工具の切断刃１１３が配置される。

この状態から、切断刃１１３を防護壁１０５まで挿入して、外被１０１のノッチ１０９を長手方向に切断する。このようにすることで、図６（ｂ）に示すように、防護壁１０５と、防護壁１０５の上下の外被１０１が分割され（図中矢印Ｈ方向）、テンションメンバ１０７を含む外被１０１が光ファイバ心線１０３と分割される（図中矢印Ｇ方向）。

ここで、防護壁１０５は、外被１０１とは接着または融着することがないため、容易に分割することができる。しかし、俵積みされた光ファイバ心線１０３の両側部に配置される光ファイバ心線１０３は、断面において、外周の１８０°以上を外被１０１で覆われる。したがって、外被１０１を分割する際に、光ファイバ心線１０３の一部が、外被１０１に埋まった状態で、分割される（図中矢印Ｉ方向）。

このように、光ファイバケーブル１００を分割する際に、内部の光ファイバ心線１０３の一部が外被１０１に埋まってしまうと、外被１０１から光ファイバ心線１０３を取り出す必要があるため、作業工数が増加する。また、分割された外被１０１は切除されて、内部の光ファイバ心線１０３の分岐作業が行われるが、外被１０１を切断する際に、誤って光ファイバ心線１０３を切断してしまう恐れがある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、分岐作業性に優れる光ファイバケーブルおよび光ファイバケーブルの分岐方法を提供することを目的とする。

前述した目的を達するために第１の発明は、複数の光ファイバ心線と、断面において、前記光ファイバ心線を挟み込むように配置される一対の防護壁と、前記防護壁の間であって、前記光ファイバ心線を両側方から挟み込み、前記光ファイバ心線を外被と接触させないように設けられる介在と、前記介在の両側方に設けられるテンションメンバと、前記防護壁、前記介在および前記テンションメンバを覆うように設けられる外被と、を具備し、前記介在は、１ｍ当たり１０回以上３０回以下で撚られたヤーンであることを特徴とする光ファイバケーブルである。

前記光ファイバ心線は、外径がΦ０．２５ｍｍであり、断面において３段に俵積みされ、前記介在は１０００デニールから２０００デニールであることが望ましい。

前記介在と前記外被の接触部では、両者が一体化していることが望ましい。前記光ファイバ心線の上下には前記防護壁が接触し、前記光ファイバ心線の両側方には前記介在が接触し、前記介在が変形しながら前記光ファイバ心線を挟み込むことが望ましい。

第１の発明によれば、光ファイバ心線の両側部に介在が設けられているため、介在によって、光ファイバ心線と外被との接触を防止することができる。したがって、光ファイバ心線が外被に埋まることがない。このため、光ファイバケーブルを分割する際に、光ファイバ心線を外被から取り出す作業が不要であり作業性が良い。また、光ファイバ心線を誤って外被とともに切断することがない。

また、ヤーンが撚られているため、介在によって光ファイバ心線を挟み込んだ状態で保持することができる。このため、光ファイバ心線を確実に整列させることができる。

特に、Φ０．２５ｍｍの光ファイバ心線を３段俵積みした場合において、介在が１０００デニールから２０００デニールの範囲のヤーンで形成されることで、より確実に、光ファイバ心線を俵積みで整列させることができる。

また、介在と外被とを一体化することで、光ファイバケーブルを分割する際に、介在と外被とが一体で分割される。このため、分割片が増えることがない。このため、作業性が優れる。また、光ファイバ心線の上下には防護壁が接触し、光ファイバ心線の両側方には介在が接触し、介在が変形しながら光ファイバ心線を挟み込むことによって、光ファイバ心線は、上下左右から均一に力が加えられ、最密に配置することができる。

第２の発明は、第１の発明にかかる光ファイバケーブルを用い、前記防護壁に対応する位置の前記外被の外周部には、ノッチが形成され、前記ノッチから、前記外被を破断させることで、前記外被と前記防護壁と前記光ファイバ心線とを分離して、前記光ファイバ心線を取り出し、前記介在は、前記外被と一体で除去されるとともに、前記光ファイバ心線は、前記外被に対して埋め込まれずに分離可能であることを特徴とする光ファイバケーブルの分岐方法である。

第２の発明によれば、光ファイバケーブルの分割作業において、光ファイバ心線が外被に埋まることがなく、容易に分岐作業を行うことができる。

本発明によれば、分岐作業性に優れる光ファイバケーブルおよび光ファイバケーブルの分岐方法を提供することができる。

光ファイバケーブル１の断面図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大図。 光ファイバケーブル１の断面図。 光ファイバケーブル１を分割する方法を示す図で、（ａ）は支持線部側とケーブル部側とを分離した状態を示す図、（ｂ）は外被３等を分割した状態を示す図。 （ａ）〜（ｃ）は光ファイバケーブル１における光ファイバ心線７の整列異常を示す図。 従来の光ファイバケーブル１００を示す断面図。 従来の光ファイバケーブル１００を分割する方法を示す図で、（ａ）は支持線部側とケーブル部側とを分離した状態を示す図、（ｂ）は外被１０１等を分割した状態を示す図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、光ファイバケーブル１の断面図であり、図１（ａ）は全体図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ部拡大図である。光ファイバケーブル１は、外被３、介在５、光ファイバ心線７、テンションメンバ９、防護壁１３、支持線１５等により構成される。

介在５、光ファイバ心線７、防護壁１３、テンションメンバ９、支持線１５は、外被３によって一体化される。外被３は、例えばポリオレフィン系樹脂製であり、望ましくはＬＬＤＰＥ（直鎖状短鎖分岐ポリエチレン）等を使用することができる。外被３の外周には、ノッチ１１が形成される。ノッチ１１は、例えばケーブル分割工具などによって、光ファイバケーブル１を分割する起点部となる。

光ファイバケーブル１の断面略中央位置には、複数の光ファイバ心線７が配置される。光ファイバケーブル１では、一列８本の光ファイバ心線７が３段に俵積みされる。ここで、俵積みとは、各列の光ファイバ心線７が接触して複数段に配置され、全体として最密に配置するものをいう。すなわち、上下に隣接する各段の光ファイバ心線７が幅方向に半ピッチずれて、一方の段の光ファイバ心線７の間に、他方の段の光ファイバ心線７がはまるように配置される

俵積みされた光ファイバ心線７の全体を上下方向から挟み込むように、一対の防護壁１３が設けられる。防護壁１３は、例えばナイロンテープ等であり、外被３との剥離性が良いものが使用される。防護壁１３は、光ファイバ心線７の整列範囲よりも幅広に形成される。なお、防護壁１３は、最上段および最下段の光ファイバ心線７と接触する。防護壁１３は、敷設後にセミの産卵から内部の光ファイバ心線７を保護するものである。また、防護壁１３によって、後述する光ファイバ心線７の分岐時に、内部の光ファイバ心線７の取り出し性を高めるものである。

光ファイバ心線７の両側方には、一対のテンションメンバ９が設けられる。テンションメンバ９は、光ファイバケーブル１の張力を負担する。テンションメンバ９は、例えば鋼線、モノフィラメント、アラミド繊維等による繊維補強プラスチック等が使用でき、望ましくは亜鉛メッキ鋼線を使用することができる。

光ファイバ心線７が設けられるケーブル部には、支持線部が連結される。支持線部には、支持線１５が設けられる。支持線１５は、光ファイバケーブル１を敷設する際に、光ファイバケーブル１を支持するためのものである。支持線１５は、例えば亜鉛アルミニウムメッキ鋼線を使用することができる。

光ファイバ心線７の両側方であって、防護壁１３の間には、それぞれ介在５が設けられる。介在５は、俵積みされた光ファイバ心線７全体を両側方から挟み込むように設けられる。なお、一対の介在５と一対の防護壁１３で囲まれた空間（光ファイバ心線７が積層される範囲）には、外被３は進入せず、光ファイバ心線７は、外被３とは接触しない。

介在５は、ヤーン（マルチフィラメント（繊維や線維状に加工したものの集合体）を含む）によって形成される。ヤーンの材質としては、ガラス繊維、アラミド繊維、ＰＰ（ポリプロピレン）繊維、ＰＥ（ポリエチレン）繊維、ＰＥＴ（ポリエステル）繊維、ナイロン繊維、カーボン繊維や、これらを複数層で構成したものを用いることができる。また、それぞれの繊維を単独ではなく複合して集合したものを用いることもできる。また、上記のモノフィラメント繊維を織物や不織布として紐状としたものや、またはポリプロピレンやポリエチレン、ポリエステルやナイロンなどをスプリットヤーン加工したもの（延伸加工したフィルムを、延伸方向と直角に所定の幅と長さで複数のスリットを入れて網目状に加工したもの）を、更に細い紐状としたものなどを用いることもできる。

介在５は、ヤーンが所定量撚られて形成される。ヤーンの撚り量は、１ｍ当たり１０回以上３０回以下であることが望ましい。１ｍ当たり１０回以上の撚りを加えることで、後述する外被３の押し出し時の圧力（１ＭＰａ〜３０ＭＰａ）に対して、ヤーンの変形や繊維のばらけを抑制することができる。このため、光ファイバ心線７の配列乱れや、これに伴う伝送損失の増加を防止することができる。

また、ヤーンの撚り量を、１ｍ当たり３０回以下とすることで、ヤーンへの引張張力を解放した際に、ヤーンに発生する撚り戻りを防止することができる。これは、ヤーンに撚りを入れながら紙管やボビンに巻き取る際には、ヤーンの巻き崩れ（荷崩れ）防止のため、ヤーンには張力が加えられて巻き取られる。その後、ヤーンを繰り出しサプライにセットして、数十グラム程度の張力を負荷しながら押出機のニップルを通過して本光ケーブルが製造される。この数十グラムの張力では、３０回／ｍを超える撚りを加えたヤーンには、撚り戻りが発生する。このヤーンの撚り戻りは、数十グラムの張力である程度は解消されるが、ヤーンに撚り戻りによるうねりが発生する恐れがある。このため、ヤーンがニップルを通過できずに詰まってしまったり、ヤーンがニップルを通過できてもヤーンのうねりによるケーブル外観異常や心線の配列乱れを発生する恐れがある。したがって、ヤーンの撚り量は１ｍ当たり３０回以下であることが望ましい。

また、８列×３段俵積みの光ファイバ心線７に対して用いられる介在５としては、１０００デニール以上２０００デニール以下であることが望ましい（デニール：１デニールは９０００ｍの糸の質量をグラム単位で表したもの）。１０００デニールより小さいヤーンでは、防護壁１３と介在５との間の隙間が大きくなる。このため、外被３の押し出し時に、外被３の樹脂が光ファイバ心線７側へ流れ込んでしまう。樹脂が光ファイバ心線７と接触すると、前述した従来技術のように、光ファイバケーブル１の分解時に光ファイバ心線７の一部が外被３に埋め込まれてしまう恐れがある。したがって、ヤーンは１０００デニール以上であることが望ましい。

また、２０００デニールより大きいヤーンでは、ヤーンの緩衝効果（クッション性）により、ケーブルを曲げた際に光ファイバ心線７が移動して、光ファイバ心線７の心線の配列（整列）を保持することが困難となる。

これに対し、光ファイバ心線７が互いに完全に密着して保持されていれば、光ファイバ心線７が他の光ファイバ心線７に拘束されて、心線の移動が抑制される。したがって、ヤーンは２０００デニール以下であることが望ましい。

なお、図１（ｂ）に示すように、介在５は、上下の一対の防護壁１３の少なくとも一方の対向面との間に、若干の隙間が形成されてもよい。隙間が小さければ、外被樹脂が隙間から光ファイバ心線７側に進入することを防止することができる。また、介在５は、上下の防護壁１３と接触していてもよい。介在５は、容易に変形するため、防護壁１３に挟まれたとしても、防護壁１３を押し戻す程の力が小さいためである。

次に、光ファイバケーブル１の製造時の状態について説明する。図２は、光ファイバケーブル１の断面図である。前述したように、光ファイバケーブル１は、各構成が配置された状態で、外周に外被３が押し出し被覆されて一体成型される。この際、外被３の押し出し圧によって、防護壁１３が上下方向から圧力を受ける（図中矢印Ｃ方向）。同様に、介在５が幅方向から圧力を受ける（図中矢印Ｄ方向）。したがって、光ファイバ心線７の全体に対して、上下左右から力が加えられる。なお、図示した例では、介在５は変形していないが、実際には、介在５は変形しながら光ファイバ心線７を挟み込む。

このように、俵積みされた光ファイバ心線７全体に外周から均一に力が加えられることで、光ファイバ心線７同士の間に隙間が形成されず、最密に配置することができる。したがって、光ファイバ心線７が互いに完全に密着させることができる。このように、光ファイバ心線７の上下には、確実に防護壁１３が接触し、光ファイバ心線７の両側方には、確実に介在５が接触する必要がある。

また、介在５によって、光ファイバ心線７の全体に両側方から確実に力を伝達するためには、介在５にはある程度の剛性が必要となる。例えば、外被３の押し出し圧力に対して、介在５が容易に変形してつぶれてしまうとクッション層となり、光ファイバ心線７の両側方から付与される力が減少する。このため、光ファイバ心線７の整列に乱れが生じる恐れがある。

このため、介在５のヤーンは、ストレートではなく、撚りが加えられる。撚り量を１ｍ当たり１０回以上とすることで、ある程度の剛性を確保することができる。

なお、介在５を構成するヤーンの軟化点が、外被３の押し出し温度よりも低ければ、外被３の押し出し時に、介在５が軟化して、外被３と融着により一体化させることができる。なお、介在５と外被３との一体化は、融着だけでなく、接着等であってもよい。

次に、本発明にかかる光ファイバケーブル１を用いた分岐方法について説明する。まず、図３（ａ）に示すように、支持線部とケーブル部とを分割する。また、ノッチ１１には、分割工具の切断刃２３が配置される。

この状態から、切断刃２３を防護壁１３まで挿入して、外被３のノッチ１１を長手方向に切断する。このようにすることで、図３（ｂ）に示すように、防護壁１３と、防護壁１３の上下の外被３が分割され（図中矢印Ｆ方向）、テンションメンバ９および介在５を含む外被３が光ファイバ心線７と分割される（図中矢印Ｅ方向）。

このように、本発明によれば、防護壁１３は、外被３等とは接着または融着することがないため、容易に分割することができる。また、前述したように、介在５と外被３とは一体化する。また、介在５は、光ファイバ心線７とは一体化せず容易に分離することができる。このため、光ファイバケーブル１を分割した際に、内部の光ファイバ心線７が外被３に埋め込まれることがない。したがって、光ファイバ心線７の分岐作業が容易である。また、光ファイバ心線７が確実に最密配置されるため、ケーブルを布設時に曲げても、光ファイバ心線７に心線整列の乱れも抑制することができる。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

各種の介在を用いて、断面における光ファイバ心線７の配列（構造安定性）や、分岐容易性等を評価した。なお、光ファイバケーブルは、Φ０．２５ｍｍの光ファイバ心線を用いた４心間欠テープ心線を６枚用い、８列×３段の２４心とした。防護壁は、０．２ｍｍ厚×３．１ｍｍ幅のナイロンテープを用いた。テンションメンバは、Φ０．５ｍｍの亜鉛メッキ鋼線とした。支持線は、Φ２．６ｍｍ亜鉛アルミメッキ鋼線とした。外被は、ＬＬＤＰＥを用いた。外被は、ＪＩＳＫ７２１０の溶融性試験（１９０℃、２．１６ｋｇ）の結果は、ＭＦＲ０．３５ｇ／１０分であった。介在としては、ポリプロピレンスプリットヤーン（紐状）を用いた。

（心線への樹脂流れ込み評価）
光ファイバケーブルの両端断面構造をマイクロスコープで観察し、外被材料の光ファイバ心線への流れ込みを評価した。介在によって外被材料が止まっているものを合格（○）とし、介在を超えて光ファイバ心線まで外被材料が到達しているものを不合格（×）とした。

（心線への介在ヤーン繊維の進入評価）
光ファイバケーブルの両端断面構造をマイクロスコープで観察し、介在繊維の光ファイバ心線内への進入を評価した。介在が光ファイバ心線内に進入していないものを合格（○）とし、介在繊維が光ファイバ心線内に入り込んでいるものを不合格（×）とした。

（心線配列評価）
光ファイバケーブルの両端断面構造をマイクロスコープで観察し、光ファイバ心線に配列の乱れが無いものを合格（○）とし、外被材料や介在ヤーンの進入や側圧により心線に配列の乱れが発生しているものを不合格（×）とした。

（外被と介在ヤーンの一括解体性評価）
約１ｍ長さのケーブル中間部３００ｍｍをケーブル解体工具で切り込みを入れ外被を分割した。ケーブル外被を開いたときに、介在と外被が一括で除去（外被と介在ヤーンの一部が一体化されるものを合格（○）とし、外被と介在ヤーンが分離して一括で除去できないもの（外被と介在ヤーンが分離しているもの）を不合格（×）とした。

実施例１〜実施例５は、ヤーンが１０００Ｄ（デニール）〜２０００Ｄの範囲であり、ヤーンの撚り量が、１０回／ｍ〜３０回／ｍの範囲であるため、すべての評価項目で「○」となった。

一方、比較例１は、ヤーンが２５００Ｄと大きすぎるため、防護壁が光ファイバ心線に接触せずに、防護壁で光ファイバ心線を挟み込むことができなかった。このため、光ファイバ心線の配列が乱れ、心線配列の評価項目が「×」となった。

また、比較例２は、撚り量が３０回／ｍを超えるため、光ファイバケーブルの製造時に、ヤーンのうねりによる心線の配列が乱れた。

比較例３は、介在に撚りがなく、ストレート状態のヤーンであるため、外被押し出し時に、形が変形して（ばらけて）しまった。このため、図４（ａ）に示すように、光ファイバ心線７の隙間に介在５（ヤーン）の一部が進入し、光ファイバ心線７の配列異常となり、さらに介在および防護壁１３の偏心量異常となった。

比較例４は、介在（ヤーン）の形状が保持されるように５回／ｍで捻回したものである。このため、比較例１、２と比較すると設計に近く製造することができた。しかし、図４（ｂ）に示すように、比較例１、２と同様に、介在５（ヤーン）の圧縮強度が不足するため、光ファイバ心線７が完全に俵積みとならず、光ファイバ心線同士の間に、隙間が形成され、配列異常となった。

比較例５は、比較例３と同様に、ストレート状態のヤーンであるため、外被押し出し時に、形が変形して（ばらけて）しまった。このため、図４（ａ）に示すように、光ファイバ心線７の隙間に介在５（ヤーン）の一部が進入し、光ファイバ心線７の配列異常となり、さらに介在および防護壁１３の偏心量異常となった。

比較例６は、ヤーンが８００Ｄと小さく、繊維量が少ないため、図４（ｃ）に示すように、光ファイバ心線７の側面を完全にカバーすることができなかった。したがって、光ファイバ心線７の配列異常が生じるとともに、光ファイバ心線７と外被３とが接触した。

１………光ファイバケーブル
３………外被
５………介在
７………光ファイバ心線
９………テンションメンバ
１１………ノッチ
１３………防護壁
１５………支持線
２３………切断刃
１００………光ファイバケーブル
１０１………外被
１０３………光ファイバ心線
１０５………防護壁
１０７………テンションメンバ
１０９………ノッチ
１１１………支持線

Claims (5)

1. 複数の光ファイバ心線と、
   断面において、前記光ファイバ心線を挟み込むように配置される一対の防護壁と、
   前記防護壁の間であって、前記光ファイバ心線を両側方から挟み込み、前記光ファイバ心線を外被と接触させないように設けられる介在と、
   前記介在の両側方に設けられるテンションメンバと、
   前記防護壁、前記介在および前記テンションメンバを覆うように設けられる外被と、
   を具備し、
   前記介在は、１ｍ当たり１０回以上３０回以下で撚られたヤーンであることを特徴とする光ファイバケーブル。
2. 前記光ファイバ心線は、外径がΦ０．２５ｍｍであり、断面において３段に俵積みされ、
   前記介在は１０００デニールから２０００デニールであることを特徴とする請求項１記載の光ファイバケーブル。
3. 前記介在と前記外被の接触部では、両者が一体化していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光ファイバケーブル。
4. 前記光ファイバ心線の上下には前記防護壁が接触し、前記光ファイバ心線の両側方には前記介在が接触し、
   前記介在が変形しながら前記光ファイバ心線を挟み込むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の光ファイバケーブル。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の光ファイバケーブルを用い、
   前記防護壁に対応する位置の前記外被の外周部には、ノッチが形成され、
   前記ノッチから、前記外被を破断させることで、前記外被と前記防護壁と前記光ファイバ心線とを分離して、前記光ファイバ心線を取り出し、
   前記介在は、前記外被と一体で除去されるとともに、前記光ファイバ心線は、前記外被に対して埋め込まれずに分離可能であることを特徴とする光ファイバケーブルの分岐方法。

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