(57)【要約】【課題】  光ケーブルの信頼性を向上させることができる光ケーブル用スペーサ、及びそのような光ケーブル用スペーサを用いた光ケーブルを提供する。【解決手段】  光ケーブル用スペーサ３では、隣り合う反転部Ａ，Ｂ間の移行部Ｃがスペーサ３の外周面の展開平面上において周期的に変化する軌跡を描くようなＳＺスロット１１が形成されている。また、移行部Ｃが描く軌跡の反転角度は６０°〜２１０°に設定されている。この範囲では、ＳＺスロット１１内に収納される光ファイバ心線５内の光ファイバの残留歪みを効果的に低減することができる上に、スペーサ３を製造する際に、スペーサ３や光ファイバ心線５に外傷を生じさせることは殆ど無い。したがって、この光ケーブル用スペーサ３を採用することで、光ケーブル１の信頼性をより向上させることができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ心線を収納するためのＳＺスロットが外周面に複数形成された光ケーブル用スペーサであって、
前記ＳＺスロットは、隣り合う反転部間の移行部が前記外周面の展開平面上において周期的に変化する軌跡を描くように形成されており、
前記移行部が描く軌跡の反転角度は６０°〜２１０°であることを特徴とする光ケーブル用スペーサ。
【請求項２】
光ファイバ心線を収納するためのＳＺスロットが外周面に複数形成された光ケーブル用スペーサであって、
前記ＳＺスロットは、隣り合う反転部間の移行部が前記外周面の展開平面上において周期的に変化する軌跡を描くように形成されており、
前記移行部が描く軌跡の反転ピッチは、前記ＳＺスロットの反転ピッチの６倍以上であることを特徴とする光ケーブル用スペーサ。
【請求項３】
光ファイバ心線を収納するためのＳＺスロットが外周面に複数形成された光ケーブル用スペーサであって、
前記ＳＺスロットは、隣り合う反転部間の移行部が前記外周面の展開平面上において周期的に変化する軌跡を描くように形成されており、
前記移行部が描く軌跡の反転角度は６０°〜２１０°であり、
前記移行部が描く軌跡の反転ピッチは、前記ＳＺスロットの反転ピッチの６倍以上であることを特徴とする光ケーブル用スペーサ。
【請求項４】
前記移行部が描く軌跡は、前記外周面の展開平面上において正弦波状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の光ケーブル用スペーサ。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項記載の光ケーブル用スペーサの前記ＳＺスロット内に光ファイバ心線が収納されて構成されていることを特徴とする光ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ心線を収納するためのＳＺスロットを有する光ケーブル用スペーサ、及びこれを用いた光ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光ケーブルに用いられる光ケーブル用スペーサとして、撚り方向を周期的に反転させたＳＺスロットが外周面に形成されたものがある。このＳＺスロット内に光ファイバ心線が収納されて光ケーブルが構成される。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載された光ケーブル用スペーサでは、撚り方向が反転する反転部間の移行部がスペーサの外周面上で周期的に変化するようなＳＺスロットが形成されている。このスペーサでは、ＳＺスロット内に光ファイバ心線が収納された状態でスペーサが曲げられたとしても、曲げの内側部分と外側部分とで光ファイバ心線内の光ファイバの変形量が均一化されるため、光ファイバの残留歪みが抑制されるようになっている。
【特許文献１】特開２００３−２９１０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した光ケーブル用スペーサでは、ＳＺスロット内に収納される光ファイバ心線内の光ファイバの残留歪みが抑制されるため、これを用いた光ケーブルの信頼性を向上させることができる点で有効である。そのため、光ケーブルの信頼性をより一層向上させる技術が望まれている。
【０００５】
そこで、本発明はこのような事情を鑑みてなされたもので、光ケーブルの信頼性を向上させることができる光ケーブル用スペーサ、及びそのような光ケーブル用スペーサを用いた光ケーブルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題の解決のため、本発明に係る光ケーブル用スペーサは、光ファイバ心線を収納するためのＳＺスロットが外周面に複数形成された光ケーブル用スペーサであって、ＳＺスロットは、隣り合う反転部間の移行部が外周面の展開平面上において周期的に変化する軌跡を描くように形成されており、移行部が描く軌跡の反転角度は６０°〜２１０°であることを特徴としている。
【０００７】
この光ケーブル用スペーサでは、隣り合う反転部間の移行部がスペーサの外周面の展開平面上において周期的に変化する軌跡を描くようにＳＺスロットが形成されている。そのため、このＳＺスロット内に光ファイバ心線が収納された状態で光ケーブル用スペーサが曲げられても、曲げの内側部分と外側部分とでの光ファイバ心線内の光ファイバの変形量が均一化される。これにより、光ファイバの残留歪みを抑制することが可能となる。さらに、この光ケーブル用スペーサでは、ＳＺスロットの移行部が描く軌跡の反転角度が６０°〜２１０°とされている。これにより、従来と比較してＳＺスロット内に収納される光ファイバ心線内の光ファイバの残留歪みを効果的に低減することができる。しかも、例えば光ケーブルの製造工程において、スペーサや光ファイバ心線を過大に捻回させることなく、ＳＺスロット内に光ファイバ心線を収納することが可能となる。そのため、スペーサや光ファイバ心線に外傷を生じさせることは殆ど無い。したがって、この光ケーブル用スペーサを採用することで、光ケーブルの信頼性をより向上させることができる。
【０００８】
また、本発明に係る光ケーブル用スペーサは、光ファイバ心線を収納するためのＳＺスロットが外周面に複数形成された光ケーブル用スペーサであって、ＳＺスロットは、隣り合う反転部間の移行部が外周面の展開平面上において周期的に変化する軌跡を描くように形成されており、移行部が描く軌跡の反転ピッチは、ＳＺスロットの反転ピッチの６倍以上であることを特徴としている。
【０００９】
この光ケーブル用スペーサでは、隣り合う反転部間の移行部がスペーサの外周面の展開平面上において周期的に変化する軌跡を描くようにＳＺスロットが形成されているため、前述したように、光ファイバの残留歪みを抑制することが可能となる。さらに、この光ケーブル用スペーサでは、ＳＺスロットの移行部が描く軌跡の反転ピッチが、ＳＺスロットの反転ピッチの６倍以上とされている。これにより、従来と比較してＳＺスロット内に収納される光ファイバ心線内の光ファイバの残留歪みを効果的に低減することができる。したがって、この光ケーブル用スペーサを採用することで、光ケーブルの信頼性をより向上させることができる。
【００１０】
また、本発明に係る光ケーブル用スペーサは、光ファイバ心線を収納するためのＳＺスロットが外周面に複数形成された光ケーブル用スペーサであって、ＳＺスロットは、隣り合う反転部間の移行部が外周面の展開平面上において周期的に変化する軌跡を描くように形成されており、移行部が描く軌跡の反転角度は６０°〜２１０°であり、移行部が描く軌跡の反転ピッチは、ＳＺスロットの反転ピッチの６倍以上であることを特徴としている。
【００１１】
この光ケーブル用スペーサでは、隣り合う反転部間の移行部がスペーサの外周面の展開平面上において周期的に変化する軌跡を描くようにＳＺスロットが形成されているため、前述したように、光ファイバの残留歪みを抑制することが可能となる。さらに、この光ケーブル用スペーサでは、移行部が描く軌跡の反転角度が６０°〜２１０°とされ、かつ移行部が描く軌跡の反転ピッチが、ＳＺスロットの反転ピッチの６倍以上とされている。このように、移行部が描く軌跡の反転角度及び反転ピッチの双方が上記条件を満足することで、ＳＺスロット内に収納される光ファイバ心線内の光ファイバの残留歪みの低減効果がより高まると共に、スペーサや光ファイバ心線の保護効果を合わせ持つことが可能となる。したがって、この光ケーブル用スペーサを採用することで、光ケーブルの信頼性をより向上させることができる。
【００１２】
また、移行部が描く軌跡は、外周面の展開平面上において正弦波状であることが好ましい。これにより、移行部が周期的に変化する軌跡を描くＳＺスロットを、光ケーブル用スペーサの外周面上に容易に形成することができる。
【００１３】
また、本発明に係る光ケーブルは、前述した光ケーブル用スペーサのＳＺスロット内に光ファイバ心線が収納されて構成されていることを特徴としている。
【００１４】
この光ケーブルは、前述した光ケーブル用スペーサのＳＺスロット内に光ファイバ心線が収納されて構成されているので、光ケーブル自体の信頼性を一層高めることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、光ケーブルの信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る光ケーブル用スペーサ及び光ケーブルの好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明に従って構成された光ケーブルの一実施形態を示す断面図である。図１に示すように、光ケーブル１は、光ケーブル用スペーサ３と、光ファイバ心線５と、ケーブル外被７とを備えて構成されている。
【００１８】
光ケーブル用スペーサ３は、例えばポリエチレンによって筒状に形成された長尺の部材であって、中心部分には鋼線等からなる抗張力体９が埋設されると共に、外周面には長手方向に沿って複数本（例えば５本）のＳＺスロット（ＳＺ溝）１１が形成されている（図２参照）。各ＳＺスロット１１には、光ファイバ心線５が収納されている。また、各ＳＺスロット１１は、撚り方向が一定の周期で交互に反転する螺旋形状を有しており、これにより、光ケーブル１の末端処理の際に、ＳＺスロット１１から光ファイバ心線５を容易に取り出せるようになっている。
【００１９】
光ファイバ心線５は、光ファイバ（図示せず）の外周に樹脂等を被膜したものであり、光通信等に使用される光信号が伝搬する部分である。本実施形態では、例えば光ファイバが４本収容されたテープ型の光ファイバ心線５を５層積層させた状態で、各ＳＺスロット１１内に収納している。
【００２０】
ケーブル外被７は、例えばポリエチレン等の樹脂からなり、光ケーブル用スペーサ３の周りを覆うように設けられている。このケーブル外被７によって、光ケーブル用スペーサ３、及びＳＺスロット１１内に収納された光ファイバ心線５の保護がなされている。
【００２１】
次に、上述した光ケーブル用スペーサ３に形成されたＳＺスロット１１について、さらに詳細に説明する。
【００２２】
図３及び図４は、光ケーブル用スペーサ３における外周面の展開平面を示すグラフである。図３において、実線はＳＺスロット１１が描く軌跡を示しており、横軸はスペーサ３における長手方向の位置、縦軸はスペーサ３の中心軸線に対するＳＺスロット１１の方位角である。また、図４において、実線はＳＺスロット１１の隣り合う反転部Ａ，Ｂ間の移行部Ｃが描く軌跡を示しており、横軸はスペーサ３における長手方向の位置、縦軸はスペーサ３の中心軸線に対する移行部Ｃの方位角である。
【００２３】
ここで、図３に示すように、反転部Ａは、展開平面上でＳＺスロット１１が描く軌跡がＳ字状からＺ字状に変化する部分であり、反転部Ｂは、展開平面上でＳＺスロット１１が描く軌跡がＺ字状からＳ字状に変化する部分である。また、移行部Ｃは、反転部Ａと反転部Ｂの中間に位置する部分である。
【００２４】
図３に示すように、光ケーブル用スペーサ３における外周面の展開平面上において、ＳＺスロット１１が描く軌跡は、その反転ピッチＰ１（ＳＺスロット１１が描く軌跡の一周期）が約５００ｍｍとなるような正弦波状となっている。また、図４に示すように、移行部Ｃが描く軌跡は、その反転ピッチＰ２（移行部Ｃが描く軌跡の一周期）が約４０００ｍｍとなるような正弦波状となっている。
【００２５】
そして、移行部Ｃが描く軌跡の反転角度αは、約１６０°とされている。この反転角度αとは、図４におけるαで示される角度である。より具体的には、光ケーブル用スペーサ３の中心軸線方向から見たときに、スペーサ３の中心（すなわち、中心軸線が通る位置）と、移行部Ｃが描く軌跡の存在範囲とが成す角度である。
【００２６】
以上のように、光ケーブル用スペーサ３では、ＳＺスロット１１の移行部Ｃが描く軌跡がスペーサ３の外周面の展開平面上において正弦波状となっている。このため、光ケーブル１が曲げられたとしても、曲げの内側部分と外側部分とでの光ファイバ心線５内の光ファイバの圧縮量と引張量とが均一化される。これにより、光ファイバの残留歪みを抑制することが可能となる。
【００２７】
なお、移行部Ｃが描く軌跡がスペーサ３の外周面の展開平面上において周期的に変化していれば、上述した効果を得ることが可能である。したがって、
移行部Ｃが描く軌跡は正弦波状に限られず、例えば矩形波状や三角波状としてもよい。もっとも、上述のように移行部Ｃが描く軌跡を正弦波状とすると、スペーサ３の外周面に対するＳＺスロット１１の形成を容易化することができる。
【００２８】
さらに、光ケーブル用スペーサ３では、ＳＺスロット１１の移行部Ｃが描く軌跡の反転角度αは６０°〜２１０°の範囲内（本実施形態では約１６０°）に設定され、かつ移行部Ｃが描く軌跡の反転ピッチＰ２は、ＳＺスロット１１の反転ピッチＰ１の６倍以上（本実施形態では約８倍）に設定されている。
【００２９】
このように、移行部Ｃが描く軌跡の反転角度α及び反転ピッチＰ２を上記範囲に設定することで、ＳＺスロット１１内に収納される光ファイバ心線５内の光ファイバの残留歪みを効果的に低減することができる。しかも、この場合、例えば光ケーブル１を製造する際に、スペーサ３や光ファイバ心線５を過大に捻回させることなく、ＳＺスロット１１内に光ファイバ心線５を収納することができる。その結果、スペーサ３や光ファイバ心線５に外傷を生じさせることは殆ど無い。したがって、光ケーブル用スペーサ３を採用することにより、光ケーブル１の信頼性をより向上させることが可能となる。
【００３０】
続いて、上述した移行部Ｃが描く軌跡の反転角度α及び反転ピッチＰ２の最適範囲を実証するために行った実験について詳細に説明する。本実験は、ＳＺスロットにおける移行部Ｃが描く軌跡の反転角度α及び反転ピッチＰ２の条件を変えた複数の光ケーブル用スペーサを用意し、これらのスペーサを用いた光ケーブルに加える曲げによって生じるＳＺスロット内の光ファイバの歪み量を測定したものである。
【００３１】
まず、比較基準として、外径が１２．０ｍｍの基準用スペーサを用意した。この基準用スペーサのＳＺスロットが描く軌跡は、図５に示すように、ＳＺスロット自体の反転角度が１５７．５°、反転ピッチＰ１が５００ｍｍとなるように設定した。また、移行部Ｃが描く軌跡の反転角度αは０°となるように設定した。
【００３２】
また、比較対象として、基準用スペーサと同じ外径を有する測定用スペーサを複数用意した。測定用スペーサにおけるＳＺスロットが描く軌跡の反転ピッチＰ１はそれぞれ５００ｍｍとした。移行部Ｃが描く軌跡の反転角度αは３０°〜２７０°の範囲において３０°刻みで計９条件とし、反転ピッチＰ１に対する移行部Ｃが描く軌跡の反転ピッチＰ２の比は４倍、６倍、８倍、１０倍の計４条件とした。
【００３３】
次に、基準用スペーサの全てのＳＺスロットに光ファイバ心線を収納して基準用光ケーブルを作製し、同様に、測定用スペーサの全てのＳＺスロットに光ファイバ心線を収納して測定用光ケーブルを作製した。そして、これらの光ケーブルを直径５００ｍｍの筒状部材に巻き付けたときに光ファイバ心線中の光ファイバに加わる歪み量の計測を行った。
【００３４】
なお、光ケーブルの作製にあたっては、ＳＺスロットへの光ファイバ心線の収納後、スペーサに対して厚さ０．２ｍｍの上巻テープによる押さえ巻きを施すと共に、スペーサの周りに厚さ１．８ｍｍのポリエチレンからなるケーブル外被を被覆した。また、光ファイバの歪み量の計測には光ファイバ歪／損失アナライザ（安藤電気社製、ＡＱ８６０２）を用いた。
【００３５】
図６はその実験結果を示すグラフである。図６において、横軸は移行部Ｃが描く軌跡の反転角度α、縦軸は基準用光ケーブル内の光ファイバの歪み量に対する測定用光ファイバケーブル内の光ファイバの歪み量の比である。
【００３６】
図６に示すように、ＳＺスロットの反転ピッチＰ１に対する移行部Ｃが描く軌跡の反転ピッチＰ２の比が６倍以上の測定用光ケーブルでは、基準用光ケーブルに比べて光ファイバの歪み量が大幅に低減されることが確認された。さらに、移行部Ｃが描く軌跡の反転角度αが６０°〜２１０の測定用光ケーブルでは、基準用光ケーブルに比べて光ファイバの歪み量が１０％以上低減されることが確認された。
【００３７】
一方、ＳＺスロットの反転ピッチＰ１に対する移行部Ｃが描く軌跡の反転ピッチＰ２の比が４倍の測定用光ケーブルでは、光ファイバの歪み量の低減効果が殆ど認められない。また、移行部Ｃが描く軌跡の反転角度αが２４０°以上の測定用光ケーブルでは、ＳＺスロットへの光ファイバ心線の収納時にスペーサに加わる捻れが過大となり、スペーサに外傷が生じたため、本実験の評価対象から除外した。
【００３８】
以上の結果から、移行部Ｃが描く軌跡の反転角度を６０°〜２１０°の範囲内に設定し、かつ移行部Ｃが描く軌跡の反転ピッチをＳＺスロットの反転ピッチの６倍以上とすることが好ましいことが実証された。すなわち、この範囲では、ＳＺスロットに収納される光ファイバ心線内の光ファイバの残留歪みを効果的に低減することができ、スペーサや光ファイバ心線に外傷を生じさせることもない。これにより、光ファイバの伝送損失の低減や破断寿命の長寿命化を実現し、光ケーブルの信頼性をより向上させることができる。
【００３９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、図１〜図４に示した光ケーブル用スペーサ３では、移行部Ｃが描く軌跡の反転角度αを６０°〜２１０°とし、かつ移行部Ｃが描く軌跡の反転ピッチＰ２を、ＳＺスロットの反転ピッチＰ１の６倍以上としたが、いずれか一方の条件のみを満たすスペーサであっても、光ケーブルの信頼性をより向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る光ケーブルの一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る光ケーブル用スペーサの一実施形態を示す斜視図である。
【図３】図２に示した光ケーブル用スペーサの外周面における展開平面上でのＳＺスロットが描く軌跡を示すグラフである。
【図４】図２に示した光ケーブル用スペーサの外周面における展開平面上でのＳＺスロットの移行部が描く軌跡を示すグラフである。
【図５】基準用スペーサのＳＺスロットが描く軌跡を示すグラフである。
【図６】移行部の反転角度と光ファイバの歪み量の比との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４１】
１…光ケーブル、３…光ケーブル用スペーサ、５…光ファイバ心線、１１…ＳＺスロット、Ａ，Ｂ…反転部、Ｃ…移行部、Ｐ１…ＳＺスロットの反転ピッチ、Ｐ２…移行部が描く軌跡の反転ピッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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