JP6408289B2 - スロット型光ケーブル、スロット型光ケーブルの製造方法及び光ケーブル用スロットコア - Google Patents
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Description
特許文献1のスロット型光ケーブルの製造過程では、光ファイバがスロットから脱落するのを防止するため、粗巻紐がスロットコア(スロットロッド)の外周に螺旋状に巻き付けられ、更にその上に押え巻きテープが螺旋状に巻き付けられ、その後、押出成形により外被(シース)が形成されている。
特許文献2のスロット型光ケーブルでは、光ファイバを高密度に収容して光ケーブルを細径化するため、並列する3心以上の光ファイバ心線において隣接する光ファイバ心線の長手方向及び幅方向を間欠的に連結した光ファイバテープ心線(間欠固定型の光ファイバテープとも言う)を束状に密集させてスロットに収納している。
ことが望ましい。これにより、粗巻紐とスロットコアの外周部とを接着できるとともに、分岐時には高融点材料によって粗巻紐をスロットコアから外しやすくなる。
<構成>
図1は、第1実施形態のスロット型光ケーブル1の断面図である。図2は、スロット型光ケーブル1の構造を示す説明図である。図2では、スロット21に収容された光ファイバユニット3を1つだけ図示している。
隣接する2心の光ファイバ31A間を連結する複数の連結部31Bが、長手方向及び幅方向に2次元的に間欠的に配置されている。連結部31Bは、例えば紫外線硬化型樹脂又は熱可塑性樹脂によって、隣接する2心の光ファイバ31A間を連結する。隣接する2心の光ファイバ31A間の連結部31B以外の領域は、非連結部になっている。非連結部では、隣接する2心の光ファイバ31A同士は拘束されていない。これにより、光ファイバテープ31を丸めて筒状(束状)にしたり、折りたたんで収納したりでき、スロット型光ケーブル1のスロット21に多数の光ファイバ31Aを高密度に収容することが可能である。
本実施形態では、粗巻紐4が融点の異なる2種類の材料である高融点材料と低融点材料を含んでいる。このように粗巻紐を複合材料で構成することによって、粗巻紐4とスロットコア2の外周部22とを接着できるとともに、分岐時には高融点材料によって粗巻紐4をスロットコア2から外しやすくなる。
また、本実施形態では、粗巻紐4を構成する低融点材料の融点は、外被6の押出加工温度(160℃〜230℃)以下である。これにより、スロット型光ケーブル1の製造時に低融点材料によって粗巻紐4とスロットコア2の外周部22とを接着することができる。
また、本実施形態では、粗巻紐4を構成する高融点材料の融点と低融点材料の融点との差が20℃以上である。このように融点の差が20℃以上あれば、外被6の押出加工時における押出機から冷却槽までの距離や線速等を調整することによって、粗巻紐4の受熱量を制御(高融点材料は融解させず、低融点材料のみ融解させること)しやすくなるので好ましい。
図5は、スロット型光ケーブル1の製造装置10(製造工程)の説明図である。
集合機11にはスロットコア2と光ファイバユニット3が供給され、集合機11は、光ファイバユニット3をSZ状に撚りながらスロットコア2のスロット21に収容する。巻付装置12は、スロット21に光ファイバユニット3を収容したスロットコア2の外周部22に粗巻紐4を巻き付ける装置である。巻付装置12は、集合機11と押出機13との間に配置されている。つまり、集合機11によってスロットコア2のスロット21に光ファイバユニット3を収容してから、押出機13によって外被6を形成する前に、巻付装置12によってスロットコア2の外周部22に螺旋状に粗巻紐4が巻き付けられる。これにより、外被6を形成する前に光ファイバユニット3がスロット21から脱落することを防止している。
図6A〜図6Cは、衝撃試験の説明図である。図7は、光ファイバ31Aがスロットコア2と外被6との間に挟み込まれた様子の説明図である。ここでは、粗巻紐4及び押え巻きテープ5を省略して図示している。
・第1実施例
図1に示す断面構造のスロット型光ケーブル1を作成した。スロット型光ケーブル1の外径は10mm、外被6の厚さは1.5mm、各スロット21の断面積は約2.2mm2、各スロット21に収容される光ファイバユニット3の光ファイバ31Aの数は20(心)とした。
第1実施例のスロット型光ケーブル1では、ナイロン(商標)と低密度ポリエチレンの複合材料で構成された2本の粗巻紐4をクロス巻きした(図2参照)。比較例のスロット型光ケーブルでは、ナイロン(商標)で構成された2本の粗巻紐4をクロス巻きした。なお、螺旋状に巻き付けた粗巻紐4のピッチP(図2参照)を異ならせた5種類(10mm、12mm、15mm、18mm、20mmの5種類)のスロット型光ケーブル1をそれぞれ用意した。なお、第1実施例のスロット型光ケーブル1の粗巻紐4は、外被6の押出成形時の熱でスロットコア2の外周部22に熱融着した。比較例の粗巻紐4は、高融点材料だけで構成されているため、スロットコア2の外周部には接着されていない。
第2実施例のスロット型光ケーブル1では、第1実施例と同様の複合材料で構成された粗巻紐4を用いた。但し、第2実施例では、2本の粗巻紐4をクロス巻きする代わりに、図4に示すように1本の粗巻紐4をシングル巻きした。他の条件は、第1実施例と同様である。なお、第2実施例においても、螺旋状に巻き付けた粗巻紐4のピッチを異ならせた5種類(10mm、12mm、15mm、18mm、20mmの5種類)のスロット型光ケーブル1を用意した。第2実施例のスロット型光ケーブル1の粗巻紐4は、外被6の押出成形時の熱でスロットコア2の外周部22に熱融着した。
スロットコア2の材質として、例えば、熱可塑性ポリオレフィンの内、高密度ポリエチレン(HDPE)等の強度の高いプラスチック材料や、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレートといったエンジニアリングプラスチック材料を用いることがある。但し、スロットコア2を構成する高強度材料の材質によっては、粗巻紐4をスロットコア2の外周部22に熱融着させるための熱量が多くなってしまうため、スロットコア2の材質の選択の幅が狭くなることがある。
そこで、第2実施形態では、高強度材料で構成されたスロットコア2の外周部22の少なくとも一部(特に、スロット21と外周部22との角)に、低融点部22Aを形成している。そして、外被6の押出成形時の熱でスロットコア2の低融点部22Aと粗巻紐4とを熱融着(接着)している。
第2実施形態のスロットコア2は、主に高強度材料で構成されており、ここでは熱可塑性ポレオレフィン(融点120℃〜130℃)で構成されている。スロットコア2の外周部22の表面(リブ23の表面)の全面には、低融点部22Aが形成されている。図8では、低融点部22Aの形成領域にハッチングを施している。低融点部22Aは、外被6の押出加工温度よりも融点の低い低融点材料で構成されており、ここではLDPEで構成されている。スロット型光ケーブル1の製造工程(図5参照)において、スロット21からの光ファイバ31Aの脱落防止のためにスロットコア2に螺旋状に巻き付けられた粗巻紐4は、外被6の押出成形時の熱によって、スロットコア2の低融点部22Aに熱融着されている。この構成により、スロットコア2の中心部を高強度材料で構成しつつ、粗巻紐4とスロットコア2の外周部22とを接着することが可能になる。
変形例のスロットコア2では、スロットコア2の外周部22の全面ではなく、スロット21と外周部22との角だけに低融点部22Aが形成されている。この変形例のスロット型光ケーブル1においても、スロット21と外周部22との角で粗巻紐4が接着されているため、衝撃時に光ファイバ31Aがスロット21から外れにくい状態になる。但し、変形例ではスロットコア2の外周部22の他の部位では粗巻紐4が接着されていないため、図8の場合と比べて、衝撃時に粗巻紐4とスロットコア2との接着状態が破壊されやすくなる。また、変形例のスロットコア2は、低融点材料の配置が限定され、幅等の調整等が困難になるため、製造性が低下する。
図10は、第3実施形態のスロット型光ケーブル1の構造を示す説明図である。前述の実施形態では、高融点材料と低融点材料との複合材料で構成された粗巻紐4が用いられていた。これに対し、第3実施形態では、高融点材料で構成された粗巻紐4Aと、低融点材料で構成された粗巻紐4Bとをクロス巻きしている。
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更・改良され得ると共に、本発明には、その等価物が含まれることは言うまでもない。
3 光ファイバユニット、4 粗巻紐、
5 押え巻きテープ、6 外被、
10 製造装置、11 集合機、
12 巻付装置、13 押出機
21 スロット、22 外周部、22A 低融点部、
23 リブ、24 テンションメンバ、
31 間欠固定型の光ファイバテープ、
31A 光ファイバ、31B 連結部、
Claims (11)
- 並列に並ぶ複数の光ファイバを有する光ファイバテープであって、隣接する前記光ファイバを連結する連結部が、前記光ファイバテープの長手方向及び幅方向に間欠的に配置された光ファイバテープと、
外周部にスロットを有するスロットコアであって、束状にまとめられた前記光ファイバテープを前記スロットに収容するスロットコアと、
前記スロットコアの前記外周部に螺旋状に巻かれた粗巻紐と、
前記粗巻紐に巻かれた前記スロットコアを内部に収容する外被と
を備え、
前記スロットコアの前記外周部の少なくとも一部に、前記外被の押出加工温度よりも融点の低い低融点材料によって構成された低融点部が形成されており、
前記スロットコアの前記外周部と前記粗巻紐とが接着されていることを特徴とするスロット型光ケーブル。 - 請求項1記載のスロット型光ケーブルであって、
前記粗巻紐が、融点の異なる2種類の材料である高融点材料と低融点材料を含む
ことを特徴とするスロット型光ケーブル。 - 請求項2に記載のスロット型光ケーブルであって、
前記低融点材料の融点は、前記外被の押出加工温度以下である
ことを特徴とするスロット型光ケーブル。 - 請求項2又は3に記載のスロット型光ケーブルであって、
前記高融点材料の融点と前記低融点材料の融点との差が20℃以上である
ことを特徴とするスロット型光ケーブル。 - 請求項1〜4のいずれかに記載のスロット型光ケーブルであって、
2本の前記粗巻紐が、前記スロットコアの前記外周部に互いに逆方向に螺旋状に巻かれている
ことを特徴とするスロット型光ケーブル。 - 請求項5に記載のスロット型光ケーブルであって、
前記スロットコアの前記外周部に螺旋状に巻かれた前記粗巻紐のピッチは、15mm以下である
ことを特徴とするスロット型光ケーブル。 - 請求項1〜6のいずれかに記載のスロット型光ケーブルであって、
前記スロットと前記外周部との角に、前記低融点部が形成されている
ことを特徴とするスロット型光ケーブル。 - 請求項7に記載のスロット型光ケーブルであって、
前記スロット間の前記外周部の全面に、前記低融点部が形成されている
ことを特徴とするスロット型光ケーブル。 - 請求項1〜8のいずれかに記載のスロット型光ケーブルであって、
前記スロットコアを構成する基材と前記低融点材料とを共押出する際に、ダイス部分を溝付きの形状とする押出機の押出ヘッド手前にて前記スロットコア内の鋼線を捻回させることによって、前記低融点部を有する前記スロットコアが形成されている
ことを特徴とするスロット型光ケーブル。 - 並列に並ぶ複数の光ファイバを有する光ファイバテープであって、隣接する前記光ファイバを連結する連結部が、前記光ファイバテープの長手方向及び幅方向に間欠的に配置された光ファイバテープを、スロットコアのスロットに収容する工程と、
前記光ファイバテープを前記スロットに収容した前記スロットコアの外周部に粗巻紐を螺旋状に巻く工程と、
前記光ファイバテープを前記スロットに収容しつつ前記粗巻紐に巻かれた前記スロットコアを収容するように外被を成形する工程と
を備え、
前記スロットコアの前記外周部の少なくとも一部に、前記外被の押出加工温度よりも融点の低い低融点材料によって構成された低融点部が形成されており、
前記外被の成形時の熱を利用して、前記スロットコアの前記外周部と前記粗巻紐とを熱融着する
ことを特徴とするスロット型光ケーブルの製造方法。 - 外周部にスロットを有し、束状にまとめられた光ファイバテープを前記スロットに収容する光ケーブル用スロットコアであって、
前記外周部の少なくとも一部に、外被の押出加工温度よりも融点の低い低融点材料によって構成された低融点部が形成されていることを特徴とする光ケーブル用スロットコア。
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