(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１本の光ファイバ心線の周囲に長繊維からなる緩衝材が縦添え又は撚り合わせられ、該緩衝材と前記光ファイバ心線とは長手方向間欠的に接着され、該緩衝材の外方には外部被覆が設けられたことを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項２】
前記緩衝材とその上に設けた前記外部被覆との間も長手方向間欠的に接着されていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバケーブル。
【請求項３】
前記長繊維からなる緩衝材はポリプロピレン繊維束であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光ファイバケーブル。
【請求項４】
少なくとも１本の光ファイバ心線の上に長手方向間欠的に接着剤を塗布し、その上に長繊維からなる緩衝材を縦添え又は撚り合わせて、該緩衝材の外方に外部被覆を設けることを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。
【請求項５】
少なくとも１本の光ファイバ心線の周囲に長繊維からなる緩衝材を縦添え又は撚り合わせて、該緩衝材の表面に長手方向間欠的に接着剤を滴下して該接着剤を前記光ファイバ心線の周囲にまで該緩衝材の隙間を通して浸透させ、前記緩衝材の外方に外部被覆を設けることを特徴とする光ファイバケーブルの製造方法。
【請求項６】
前記光ファイバ心線の上に塗布した接着剤を緩衝材の表面まで緩衝材の隙間を通して沁み出させるか、前記緩衝材の表面に接着剤を塗布して、緩衝材の表面に間欠的に接着剤が付着した状態を作り、該接着剤が未硬化の状態にある間にその上に外部被覆を設け、光ファイバ心線と緩衝材との間及び外部被覆と緩衝材との間をそれぞれ間欠的に接着させることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の光ファイバケーブルの製造方法。
【請求項７】
前記緩衝材に熱溶融性のある材料を使用し、前記外部被覆を熱可塑性樹脂を使って押出しにて施し、該押出し時の熱によって該緩衝材と該外部被覆とを接着させることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の光ファイバケーブルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部被覆に覆われた光ファイバ心線が外部被覆中を長手方向に移動するのを抑制し、ケーブルを曲げた時にも伝送特性が悪化しない、安価な光ファイバケーブル及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ心線には一定以上の張力が作用すると伝送特性が悪化したり光ファイバ心線の寿命が短くなるといった問題が生じる。従って、光ファイバ心線を収容した光ファイバケーブルにおいては、布設する時、布設後の風圧等による応力を受けた時、環境温度の変化によって光ファイバケーブルが伸縮する時、等においても光ファイバ心線には大きな張力が作用しないように工夫がなされている。
【０００３】
通常、外部被覆に覆われた光ファイバ心線の長さをケーブル長に対してわずかに長くして余長を有せしめ、その余長の範囲内であれば光ファイバケーブルに張力が加わってケーブルが伸びても光ファイバ心線にはその張力が加わらないようにしている。
【０００４】
また、長期間光ファイバケーブルを布設しておくと、光ファイバケーブルが振動を受けたり、環境温度の変化により光ファイバケーブルが伸縮したりすることによって、光ファイバ心線がケーブル内を長手方向に移動し、光ファイバケーブルの外部被覆の端末部から内部の光ファイバ心線が突出してきたり、光ファイバ心線が外部被覆の内部に引込んだりする現象が起こる。
【０００５】
それを防止するために、光ファイバ心線が外部被覆の内部で長手方向に自由に動かないように、ジェリー混和物を光ファイバ心線の周囲に満たして摩擦を大きくして光ファイバ心線が移動し難いようにしたり、光ファイバケーブルの端末部あるいは内部で光ファイバ心線が移動しないように光ファイバ心線を外部被覆等に固定したりすることが行われている。
【０００６】
このような従来技術による光ファイバケーブルの一例は、特開平９−１６６７３３号公報に記載されている。図３は、その光ファイバケーブルを示す図であって、図３（Ａ）は縦断面図、図３（Ｂ）はＸ方向横断面図である。また、図３において、１６は光ファイバ心線、１７は抗張力体、１８は収納部材、１９は移動抑制部材、２０は押え巻き層、２１は外部被覆である。なお、符号に対応する部分の名称は、本発明において使用している用語に合わせた。
【０００７】
この光ファイバケーブルの場合、横断面Ｕ字型の溝を有し長手方向に２本の抗張力体１７を埋設した収納部材１８の溝中に、複数枚のテープ状の光ファイバ心線１６を余長を有するように若干弛ませて収容し、接着剤等からなる移動抑制部材１９を収納部材１８の溝内の光ファイバ心線１６の周囲を満たすように長手方向間欠的に設けて光ファイバ心線１６を収納部材１８に固着している。そして収納部材１８の周囲に押え巻き層２０及び外部被覆２１を設けて光ファイバケーブルとする。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示す光ファイバケーブルの場合、光ファイバ心線１６は長手方向間欠的に収納部材１８に接着剤等からなる移動抑制部材１９で固着されているので、光ファイバ心線１６が光ファイバケーブルの端末部において外部被覆２１の端部から突出して来るとか、外部被覆２１の端部から奥へ引込むということは起こらない。
【０００９】
しかしながら、光ファイバ心線１６が固い収納部材１８に移動抑制部材１９によって間欠的に固着されているため、光ファイバケーブルを小さい曲率半径で曲げると移動抑制部材１９の際では光ファイバ心線１６に無理な引張り力が加わり、光ファイバ心線の伝送損失が０．１ｄＢ以上も増加することがある。
【００１０】
また、移動抑制部材による光ファイバ心線の固着を無くすると、光ファイバケーブルを小さい曲率半径で曲げても、光ファイバ心線の伝送損失の増加は起こらなくなるが、一方光ファイバ心線は収納部材中で長手方向に自由に動き得る状態となるため、布設後長期間が経過すると、環境温度の変化によるケーブルの伸縮、風圧等による振動等を受けて、光ファイバ心線が収納部材の中で長手方向に移動し、光ファイバケーブルに端末部において、外部被覆の端部から光ファイバ心線が突出したり、外部被覆の端部から光ファイバ心線が引込んだりすることが起こる。
【００１１】
また、図３に示す光ファイバケーブルは、特別に製造したＵ字型の溝を有する収納部材を使っているので、光ファイバケーブルのコストも高い。
【００１２】
本発明は、このような従来技術による光ファイバケーブルの曲げに対する伝送特性の悪化を解消し、ケーブルコストも安価にした光ファイバケーブル及びその製造方法を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ファイバケーブルは、少なくとも１本の光ファイバ心線の周囲に長繊維からなる緩衝材が縦添え又は撚り合わせられ、該緩衝材と前記光ファイバ心線とは長手方向間欠的に接着され、該緩衝材の外方には外部被覆が設けられたものである。これによって、光ファイバ心線のケーブル中での移動を抑制し、ケーブルの曲げに対しても伝送損失が悪化しないようにすることが出来る。
【００１４】
また、前記緩衝材とその上に設けた前記外部被覆との間も長手方向間欠的に接着することによって、更に光ファイバ心線の移動抑制効果を高めることが出来る。
【００１５】
このような光ファイバケーブルを製造するに当たっては、少なくとも１本の光ファイバ心線の上に長手方向間欠的に接着剤を塗布し、その上に長繊維からなる緩衝材を縦添え又は撚り合わせて、該緩衝材の外方に外部被覆を設ける。また、少なくとも１本の光ファイバ心線の周囲に長繊維からなる緩衝材を縦添え又は撚り合わせて、該緩衝材の表面に長手方向間欠的に接着剤を滴下して該接着剤を前記光ファイバ心線の周囲にまで緩衝材の隙間を通して浸透させ、前記緩衝材の外方に外部被覆を設けることによって光ファイバケーブルを製造することも可能である。
【００１６】
緩衝材と外部被覆との間も間欠的に接着させるには、光ファイバ心線の上に塗布した接着剤を緩衝材の表面まで緩衝材の隙間を通して沁み出させるか、前記緩衝材の表面に接着剤を塗布して、緩衝材の表面に間欠的に接着剤が付着した状態を作り、該接着剤が未硬化の状態にある間にその上に外部被覆を設ければ、光ファイバ心線と緩衝材との間及び外部被覆と緩衝材との間をそれぞれ間欠的に接着させることが出来る。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の光ファイバケーブルの実施形態を示す図であって、図１（Ａ）は縦断面図、図１（Ｂ）はＸ方向横断面図である。図１において、１は光ファイバ心線、２は緩衝材、３は外部被覆、４は鋼線、５は接着部である。
【００１８】
光ファイバ心線１は、石英ガラス等からなる光ファイバに樹脂被覆を施し素線としたものに更に樹脂被覆を施して単心の光ファイバ心線としたもの、あるいは前記の素線を複数本平行に並べて一括して樹脂被覆を施しテープ状の光ファイバ心線としたもの等があり、それらを撚り合わせて束にしたもの、あるいはテープ状の光ファイバ心線を重ね合わせて積層体としたもの、等がある。
【００１９】
それらの光ファイバ心線１を覆うように、長繊維からなる緩衝材２を光ファイバ心線１の周囲に撚り合わせるか縦添えしてケーブルコアとする。長繊維からなる緩衝材２としては、ヤング率が数十ｋｇ／ｍｍ２〜百数十ｋｇ／ｍｍ２の材料が望ましく、ポリプロピレン繊維紐、ポリエチレンテレフタレート繊維紐等を用いることが出来る。これによって、光ファイバ心線の周囲には、嵩密度が０．２ｇ／ｃｍ３〜０．３ｇ／ｃｍ３程度の空気を多量に含んだ柔らかい緩衝材の層が形成される。なお、緩衝材の表面には糸等の粗巻きを施して押さえることもある。
【００２０】
光ファイバ心線１と緩衝材２との接触部は、長手方向間欠的に接着剤で接着され、接着部５が形成される。また、接着部５の間隔は数十ｃｍ〜数ｍとする。なお、接着剤としては、硬化した時あまり固くならず、多少弾力性を残して硬化する材料が好ましく、一液性シリコーン樹脂接着剤等を用いることが可能である。
【００２１】
光ファイバ心線の表面に接着部１箇所当たり０．５ミリリットル程度のシリコーン樹脂接着剤を滴下し、その上に緩衝材を施して数分間放置すると接着剤が硬化して接着部５が形成される。また、接着剤が硬化するまでに外部被覆を設け、その後接着剤が硬化するまでの時間ケーブルを放置することにしても良い。光ファイバ心線の数が多く束状である場合は、光ファイバ心線束の表面の光ファイバ心線のみ緩衝材と接着させれば良く、必ずしも全ての光ファイバ心線を接着させる必要はない。
【００２２】
光ファイバ心線１上に緩衝材２を施してケーブルコアとしたものの上に、ポリエチレン、塩化ビニル樹脂等のプラスチックを押出し機にて押出し、外部被覆３とする。押出しによって形成した外部被覆３は、成形後長手方向にわずかに収縮するので、その収縮に相当する分だけケーブルコアは余分に外部被覆３内に収容されることになり、外部被覆３内に収容した光ファイバ心線には０．０５％程度の余長を有せしめることが出来る。
【００２３】
また、外部被覆３の被覆内には直径０．５ｍｍ〜０．８ｍｍ程度の鋼線４を２本程度埋設して押出し後のプラスチックの長さ方向の収縮の程度を制御することもあるが、鋼線４の埋設は必須ではない。また、外部被覆３を、アルミニウム箔とプラスチックのラミネート被覆とすることもある。
【００２４】
以上説明した図１に示す光ファイバケーブルは、光ファイバ心線と長繊維からなる緩衝材が間欠的に接着剤で固定され接着部が形成されているので、環境温度の変化、あるいは風圧等による振動を受けても、光ファイバ心線の移動は緩衝材によって抑えられるので、光ファイバ心線がケーブルの長手方向に大きく移動することはない。光ファイバ心線が束状で束表面の光ファイバ心線のみ接着させたものであっても、光ファイバ心線束として長手方向の移動が抑制されるので、移動抑制効果は十分期待出来る。
【００２５】
また、この光ファイバケーブルを曲げた時には、緩衝材は嵩密度が低く、ケーブル長手方向、あるいはケーブル半径方向にわずかに滑るので、光ファイバ心線に大きな引張り力が加わることがない。従って、光ファイバケーブルを曲げても内部の光ファイバ心線の伝送損失が悪化することはない。
【００２６】
図２は、本発明を自己支持型光ファイバケーブルに適用した事例を示す図であって、図２（Ａ）は縦断面図、図２（Ｂ）は斜視図である。図２において、６は光ファイバ心線、７は緩衝材、８は支持線、９は鋼線、１０は外部被覆、１１は接着部、１２は支持線部、１３はケーブル本体部、１４は首部、１５は窓部である。
【００２７】
図２の自己支持型光ファイバケーブルは、光ファイバ心線６の周囲に緩衝材７を撚り合わせるか縦添えするかして施し、光ファイバ心線６と緩衝材７とを長手方向間欠的に接着して接着部１１を形成してケーブルコアとするところまでは、図１の光ファイバケーブルと同じである。
【００２８】
図２の自己支持型光ファイバケーブルの場合は、ケーブルコアと支持線８とを並列させて、プラスチックからなる外部被覆１０を押出しによって被せる。支持線８は、鋼線、鋼撚り線、ＦＲＰ等からなる。支持線８上に外部被覆を施した部分は支持線部１２であり、ケーブルコアに外部被覆を施した部分はケーブル本体部１３であって、支持線部１２とケーブル本体部１３とは首部１４で長手方向間欠的に連結され、首部１４のない部分は支持線部１２とケーブル本体部１３との間に窓部１５が設けられている。
【００２９】
また、ケーブル本体部１３の長さは、支持線部１２の長さに比べて、０．２５％程度長くなっており、更にケーブル本体部１３に収容された光ファイバ心線６はケーブル本体部１３の長さに対して０．０５％程度の余長を有している。ケーブル本体部１３の長さを支持線部１２の長さに比較して長くしているのは、架線するときの張力でケーブルが伸びてもケーブル本体部に伸びが及ばないようにすると共に、ケーブルの中間部において、ケーブルを切断せずにケーブル本体部の中の一部の光ファイバ心線のみを分岐する作業を容易にするためである。
【００３０】
図１、図２の光ファイバケーブル共に、図示していないが緩衝材と外部被覆との間も長手方向間欠的に接着させることによって、外部被覆中での光ファイバ心線の長手方向への移動を抑制する効果を更に高めることが出来る。光ファイバ心線の上に塗布した接着剤が緩衝材の隙間を通して緩衝材の表面に沁み出させるか、緩衝材の表面に接着剤を塗布するかして、その接着剤が硬化しない内に外部被覆を施すことによって緩衝材と外部被覆との間も長手方向間欠的に接着させることが出来る。
【００３１】
また、緩衝材に熱溶融性のある材料を使用し、外部被覆を熱可塑性樹脂を押出し被覆することによって形成することにすれば、押出し時の熱によって緩衝材と外部被覆との間をほぼ全長に渡って接着させることが出来る。この場合においても、緩衝材の接着は緩衝材の表面に限られるので、緩衝効果を阻害したり、ケーブルの曲げに悪影響を及ぼすことはない。
【００３２】
【実施例】
図２に示す構造の自己支持型光ファイバケーブルを、次の条件で製造した。支持線としては、１．４ｍｍ７本撚りアルミニウム亜鉛めっき鋼撚り線を使用し、光ファイバ心線としては、４本の素線を有するテープ状の光ファイバ心線（厚さ約０．３１ｍｍ、幅約１．１ｍｍ）を１０枚重ねて積層体としたものを使用した。また、緩衝材としてはポリプロピレン繊維紐４２０００デニール分を使用し、緩衝材を光ファイバ心線上に施したときの外径は約５ｍｍであった。
【００３３】
接着部は、一液性シリコーン接着剤を１箇所当たり０．５ミリリットルを光ファイバ心線の積層体上に滴下させて形成した。また、接着部はケーブル長さ５ｍ毎に１箇所形成した。外部被覆は、ポリエチレンを使用して押出しにて成形した。なお、直径０．７２ｍｍの鋼線を２本、外部被覆中に埋設した。ケーブル本体部の外径は約８ｍｍ、支持線部の外径は約６ｍｍであった。また、首部は５００ｍｍ間隔で設け、首部１箇所当たりのケーブル長方向の長さは約５０ｍｍとした。ケーブル本体部の長さに対する光ファイバ心線の余長は約０．０５％とし、支持線部の長さに対してケーブル本体部の長さは約０．２５％長くした。
【００３４】
以上の条件で製造した自己支持型光ファイバケーブルを使って、次のテストを行なった。５０ｍ長の光ファイバケーブルを架線し、端部から１０ｍのところに加振器を置き、振幅±１５ｃｍ、振動数３Ｈｚ，振動回数１００万回の振動を光ファイバケーブルに与えて、光ファイバケーブルの端末部で光ファイバ心線が長手方向に移動するか調べた。その結果、移動量は５ｍｍ以下で良好であった。
【００３５】
また、直径３２０ｍｍ、１６０ｍｍのマンドレルに光ファイバケーブルを巻き付けて曲げをケーブルに与え、光ファイバ心線の伝送損失の増加を調べた。その結果、伝送損失の増加は０．０１ｄＢ以下で、十分実用に供せられるものであった。また、ケーブル本体部の外部被覆を切り裂いて長さ４０ｃｍに渡って除去し、内部の光ファイバ心線の取出し作業を行なったが、外部被覆の切り裂き作業は光ファイバ心線を傷つけることなく、安心して行なうことが出来た。
【００３６】
【発明の効果】
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緩衝材を縦添え又は撚り合わせて、緩衝材と光ファイバ心線とを長手方向間欠的に接着し、緩衝材の外方に外部被覆を設けたものであるので、布設後風圧等による振動、環境温度の変化によるケーブルの伸縮を受けても、光ファイバ心線はケーブルの長手方向に移動せず、外部被覆端末から光ファイバ心線が突出したり、外部被覆端末から光ファイバ心線が引込んだりすることはない。
【００３７】
また、前記緩衝材と前記外部被覆との間も併せて長手方向間欠的に接着することによって、更に光ファイバ心線の移動抑制効果を高めることが出来る。
【００３８】
また、光ファイバ心線の上に長手方向間欠的に接着剤を塗布しその上に長繊維からなる緩衝材を縦添え又は撚り合わせるか、光ファイバ心線の周囲に長繊維からなる緩衝材を縦添え又は撚り合わせて該緩衝材の表面に長手方向間欠的に接着剤を滴下して該接着剤を前記光ファイバ心線の周囲にまで緩衝材の隙間を通して浸透させることによって、簡単に接着部を設けることが出来る。
【００３９】
また、緩衝材の表面に間欠的に接着剤が付着した状態を作り、該接着剤が未硬化の状態にある間にその上に外部被覆を設ければ、光ファイバ心線と緩衝材との間を接着させることも出来る。更に緩衝材を熱融着性材料としその上にプラスチックを押出すことによって、緩衝材と外部被覆を全長に渡って接着させることが出来る。
【００４０】
本発明の光ファイバケーブルは、長繊維からなる緩衝材という嵩密度の小さい材料で光ファイバ心線を保護しているので、ケーブル曲げに対しても曲げ応力が光ファイバ心線に伝わることがなく、ケーブルを曲げた時にも光ファイバ心線の伝送損失が悪化することはない。
【００４１】
また、緩衝材があるため、中間分岐作業等で外部被覆を切り裂く作業においても光ファイバ心線を傷つけることがないので、安心して作業を行なうことが出来る。また、緩衝材は従来技術で使用している収納部材に比較して安価であるので、ケーブルコストを低減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ファイバケーブルの実施形態を示す図であって、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）はＸ方向横断面図である。
【図２】本発明を自己支持型光ファイバケーブルに適用した例を示す図であって、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は斜視図である。
【図３】従来技術による光ファイバケーブルを示す図であって、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）はＸ方向横断面である。
【符号の説明】
１、６：光ファイバ心線
２、７：緩衝材
３、１０：外部被覆
４、９：鋼線
５、１１：接着部
８は支持線
１２は支持線部
１３はケーブル本体部
１４は首部
１５は窓部
【図１】
0003612451.tif 000002
【図２】
0003612451.tif 000003
【図３】
0003612451.tif 000004