(57)【要約】【課題】Ｚｎ層（犠牲陽極層）を有する光ユニット、前記光ユニットを用いた耐食性に優れる光ファイバ複合架空地線（ＯＰＧＷ）および前記光ユニットの製造方法を提供する。【解決手段】鉄系金属管に光ファイバを収容した光ユニットにおいて、鉄系金属管の表面にＺｎが層状に溶射されている光ユニット。光ユニット１が架空地線に複合されているＯＰＧＷ６。鉄系金属テープ１１を筒状に成形しつつ、前記筒状成形体に光ファイバ２を連続的に挿入する工程、前記筒状成形体の端部を接合して鉄系金属管３とする工程、前記鉄系金属管３の表面にＺｎを層状に溶射する工程を具備する光ユニット１の製造方法。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄系金属管に光ファイバを収容した光ユニットにおいて、前記鉄系金属管の表面にＺｎが層状に溶射されていることを特徴とする光ユニット。
【請求項２】
前記溶射Ｚｎ層に接着剤が含浸され硬化されていることを特徴とする請求項１記載の光ユニット。
【請求項３】
前記請求項１または請求項２記載の光ユニットが架空地線に複合されていることを特徴とする光ファイバ複合架空地線。
【請求項４】
鉄系金属テープを筒状に成形しつつ、前記筒状成形体に光ファイバを連続的に挿入する工程、前記筒状成形体の端部を接合して鉄系金属管とする工程、前記鉄系金属管の表面にＺｎを層状に溶射する工程を具備することを特徴とする光ユニットの製造方法。
【請求項５】
鉄系金属テープを筒状に成形しつつ、前記筒状成形体に光ファイバを連続的に挿入する工程、前記筒状成形体の端部を接合して鉄系金属管とする工程、前記鉄系金属管の表面にＺｎを層状に溶射する工程、前記溶射Ｚｎ層に接着剤を含浸させ硬化させる工程を具備することを特徴とする光ユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバを収容する鉄系金属管に犠牲陽極となるＺｎを層状に溶射した光ユニット、前記光ユニットを用いた耐食性に優れる光ファイバ複合架空地線（以下ＯＰＧＷと記す。）および前記光ユニットの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ユニットは光ファイバを金属管に収容したもので、通常、Ａｌ被覆鋼撚線などの架空地線に複合してＯＰＧＷとして布設される。
【０００３】
近年の情報伝送量の増加に伴い光ファイバが多芯化され、それに対してＯＰＧＷは、光ファイバの細径化（０．４ｍｍ径→０．２５ｍｍ径）および金属管の内容積増加により対処してきた。前記金属管の内容積増加は、金属管のサイズ（外径）を大きくしたのでは従来の付属品や布設工具が使用できなくなるため、金属管には従来のＡｌ合金管に代えて、高強度で薄肉化に有利なステンレス管を使用することが提案された（特許文献１）。
【０００４】
しかし、ステンレス管はＯＰＧＷのＡｌ被覆鋼線に電食を生じさせるという問題があり、その防止方法として、ステンレス管に、（１）グリースを塗布する、（２）プラスチックやグラスウールを被覆する（特許文献２）、（３）Ａｌを真空蒸着する（特許文献３）などの方法が提案された。
【０００５】
【特許文献１】「特開平０９−０２６５３４号公報」
【特許文献２】「特開昭５７−１６１７０８号公報」
【特許文献３】「特開平５７−１５４２０２号公報」
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし前記（１）の方法はグリースが雨水によりゲル化して流出してしまう、（２）の方法は被覆層が厚いため光ユニットのサイズが大きくなる、（３）の方法はＡｌ蒸着層が数μｍと薄くしかもポーラスなため架線工事中に剥離したり、架線後の微風振動で磨滅したりして耐久性に劣る、などの問題があった。
本発明は、Ｚｎ層を有する光ユニット、前記光ユニットを用いた耐食性に優れるＯＰＧＷおよび前記光ユニットの製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載発明は、鉄系金属管に光ファイバを収容した光ユニットにおいて、前記鉄系金属管の表面にＺｎが層状に溶射されていることを特徴とする光ユニットである。
【０００８】
請求項２記載発明は、前記溶射Ｚｎ層に接着剤が含浸され硬化されていることを特徴とする請求項１記載の光ユニットである。
【０００９】
請求項３記載発明は、前記請求項１または請求項２記載の光ユニットが架空地線に複合されていることを特徴とする光ファイバ複合架空地線である。
【００１０】
請求項４記載発明は、鉄系金属テープを筒状に成形しつつ、前記筒状成形体に光ファイバを連続的に挿入する工程、前記筒状成形体の端部を接合して鉄系金属管とする工程、前記鉄系金属管の表面にＺｎを層状に溶射する工程を具備することを特徴とする光ユニットの製造方法である。
【００１１】
請求項５記載発明は、鉄系金属テープを筒状に成形しつつ、前記筒状成形体に光ファイバを連続的に挿入する工程、前記筒状成形体の端部を接合して鉄系金属管とする工程、前記鉄系金属管の表面にＺｎを層状に溶射する工程、前記溶射Ｚｎ層に接着剤を含浸させ硬化させる工程を具備することを特徴とする光ユニットの製造方法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を図を参照して具体的に説明する。
本発明の光ユニット１は、図１に示すように、光ファイバ２を収容した鉄系金属管３の表面にＺｎを層状に溶射被覆したものである。
【００１３】
本発明において、光ユニットの鉄系金属管には、ステンレス鋼、炭素鋼などの任意の鉄系金属材料が使用できる。特に加工性、可撓性（曲げ性）、溶接性、耐振動疲労特性などに優れるものが望ましい。
【００１４】
本発明において、鉄系金属管は高強度なため薄肉化による内容積増大が可能であり、また前記溶射Ｚｎ層は０．４ｍｍ程度以下の厚みでその犠牲陽極効果が発現される。そのためＺｎ層を溶射被覆しても光ユニットはサイズ（外径）が殆ど大きくならず、従って本発明の光ユニットを用いたＯＰＧＷは従来の付属品や工具を用いて布設することができて経済的である。
【００１５】
図２は、前記光ユニット１にＡｌ被覆鋼線５を撚り合わせたＯＰＧＷ６の実施形態を示す横断面図であり、Ｚｎ層４の犠牲陽極効果によりＡｌ被覆鋼線５の電食が防止される。図２で５ａは鋼線、５ｂはＡｌ被覆層である。
本発明の光ユニットは、架空地線に限らず、Ａｌ架空送電線（Ａｌ合金撚線など）と複合しても同様の効果が得られる。
【００１６】
図３（イ）は、本発明光ユニットの製造方法の実施形態を示す工程説明図である。
この方法では、テープサプライ装置１０から供給される鉄系金属テープ１１を筒状に成形しつつ、その中に光ファイバ２を連続的に挿入し、続けてジェリー１２を注入し、次いで鉄系金属テープ１１の筒状体を造管装置１３により円筒状に成形し、その端部を溶接機１４により溶接して鉄系金属管３とし（電縫加工）、鉄系金属管３の溶接熱を冷却装置１６ａにより冷却し、ドライヤー（図示せず）により乾燥後、鉄系金属管３の断面形状をロール装置１７により整形し、整形後の鉄系金属管３をダイス装置１８に通して減面加工するとともに余長付与装置１９により鉄系金属管３内部の光ファイバ２に余長を付与する。余長は溶接時に付与することもできる。
【００１７】
次に、鉄系金属管３を脱脂・粗面化装置２０に通して、鉄系金属管３の表面を脱脂・粗面化したのち、鉄系金属管３表面に溶射ガン２１によりＺｎを溶射する。次いで溶射熱を溶射熱冷却装置１６ｂにより水冷し、その後ドライヤー（図示せず）により乾燥し、次いでダイス装置２４により軽く減面加工したのち、引出装置２２により引出して巻取装置２３に巻取る。図３（イ）で２ａは光ファイバサプライ装置、１２ａはジェリー注入機である。
【００１８】
前記ジェリ−１２は鉄系金属管３内を水密構造として光ファイバ２を防食するために注入するが、前記整形加工或いは減面加工により鉄系金属管３内部のジェリー１２の充填密度が高くなり、その防食効果が向上する。
【００１９】
溶射法には、アーク溶射法、プラズマ溶射法、ガス・フレーム溶射法、低温溶射法などが使用できる。低温溶射法は、鉄系金属管の温度があまり上がらないため冷却工程を省略することができる。
前記溶射Ｚｎには、純Ｚｎの他、Ｚｎ−Ａｌ系などのＺｎ合金が使用できる。
【００２０】
耐熱性の低いＵＶ光ファイバを用いた場合は、前記溶接後或いはＺｎ溶射後の冷却は３秒以内に８０℃以下になる条件で行うのが望ましい。
【００２１】
鉄系金属管内の光ファイバには、ＯＰＧＷが着雪、風圧、落雷、短絡事故、ギャロッピングなどで伸長したとき、鉄系金属管内の光ファイバに張力が掛からないように余長を付与しておく。前記余長は通常０．６％程度付与する。
【００２２】
Ｚｎ溶射前の鉄系金属管に脱脂処理および粗面化処理を施す理由は、溶射Ｚｎの鉄系金属管への密着性を高めるためである。前記処理はいずれか一方でも効果がある。前記脱脂処理は溶剤または洗浄剤を用いて行う。
粗面化処理はショットブラストやサンドブラストなどにより行う。
前記粗面化処理で用いる鋼球あるいは砂などのショット材に代えて、エポキシ樹脂粒子、セラミック粒子（アルミナ微粒子など）或いはこれらの混合粒子を用いると粗面化効果が向上する。
【００２３】
溶射Ｚｎ層はポーラス（多孔質）なため、溶射Ｚｎ層に雨水が浸透し鉄系金属管と溶射Ｚｎ層との間に電食が生じて溶射Ｚｎ層が剥離し易くなる場合がある。
前記ダイス装置２４により減面加工することにより溶射Ｚｎ層の密度が増し、雨水の浸透が防止される。また溶射Ｚｎ層が鉄系金属管と良好に密着し、溶射Ｚｎ層の犠牲陽極効果が安定して発現される。この減面加工は必要に応じて行う。前記減面率（鉄系金属管肉部の減面率）は、大きすぎると溶射Ｚｎ層が剥離することがあるので１０％以下が望ましい。
【００２４】
前記溶射Ｚｎ層への雨水の浸透は、溶射Ｚｎ層に接着剤を含浸させて溶射Ｚｎ層の孔部を封止することによっても防止できる。溶射Ｚｎ層に含浸した接着剤は溶射Ｚｎ層と鉄系金属管との結合力を高める作用も果たす。
【００２５】
接着剤は、粘性の低いものが溶射Ｚｎ層へ容易に含浸するため望ましい。また１液性のものが２液性のものに比べて秤量および混合の工程が不要なため望ましい。さらに紫外線照射或いは電子線照射により硬化するものが作業性が良く推奨される。
接着剤はスプレー法、浸漬法、スピンコート法、ロールコーター法など常法により含浸させることができる。
【００２６】
溶射Ｚｎ層に接着剤を含浸させ硬化させる工程を図３（ロ）に示した。
鉄系金属管３上にＺｎ層を溶射し、溶射熱を冷却装置１６ｂにより冷却したのち、前記Ｚｎ層に液状接着剤（図示せず）をスプレー装置３１により含浸させ、次いで前記接着剤を紫外線照射装置３２により硬化させる。接着剤の含浸と紫外線照射は必要に応じて繰り返し行う。
【００２７】
このように接着剤を含浸させた溶射Ｚｎ層は雨水が侵入しないため鉄系金属管との間で電食が起きず、また溶射Ｚｎ層と鉄系金属管３との接合力が増大する。従って溶射Ｚｎ層４ａによる電食防止効果が長期にわたり安定して得られる。
前記減面加工と接着剤含浸の両方を施すことにより溶射Ｚｎ層４ａの犠牲陽極効果が一層安定して発揮される。
【００２８】
【実施例】
以下に、本発明を実施例により詳細に説明する。
（実施例１）
図３（イ）に示した方法により光ユニットを製造し、これにＡｌ被覆鋼線を撚り合わせてＯＰＧＷを製造した。
前記光ユニットの鉄系金属管には、外径２．８ｍｍ、厚み０．２ｍｍのステンレス（ＳＵＳ３０４）管を用い、Ｚｎ層の厚みは、溶射量１００〜３０００ｇ／ｍ２  の範囲で種々に変化させた。前記鉄系金属管には０．２５ｍｍ径の光ファイバーを２４本収容した。得られたＯＰＧＷについて塩水噴霧試験をＪＩＳ  Ｚ  ２３７１に準じて１０００時間行って耐食性を評価した。
前記塩水噴霧試験後に、Ａｌ被覆鋼線に孔食が全く生じなかったものは耐食性が極めて良好（◎）、孔食が生じたが少数で実用上支障がないものは良好（○）、多数生じたものは不良（×）と評価した。
【００２９】
（実施例２）
実施例１で製造した光ユニットに減面率１０％のダイス引抜加工を施した他は、実施例１と同じ方法によりＯＰＧＷを製造し、実施例１と同じ方法により耐食性を評価した。
【００３０】
（実施例３）
光ユニットの鉄系金属管に低炭素鋼管を用いた他は、実施例１と同じ方法によりＯＰＧＷを製造し、実施例１と同じ方法により耐食性を評価した。
【００３１】
（比較例１）
実施例１において、Ｚｎが溶射被覆されていない光ユニットを用いた他は、実施例１と同じ方法によりＯＰＧＷを製造し、実施例１と同じ方法により耐食性を評価した。実施例１〜３および比較例１の評価結果を表１に示した。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
表１から明らかなように、本発明例（実施例１〜３、Ｎｏ．１〜７）のＯＰＧＷはいずれも耐食性に優れた。これは鉄系金属管表面のＺｎ層の犠牲陽極効果によるものである。中でもＺｎ層が厚いもの（Ｎｏ．４、５）、軽圧延によりＺｎ層を緻密化したもの（Ｎｏ．６）はいずれも耐食性が特に優れた。
Ｚｎが溶射被覆されていない比較例１（Ｎｏ．８）は耐食性が劣った。
【００３４】
（実施例４）
実施例１で用いた光ユニットのＳＵＳ管表面のＺｎ層に、図３（ロ）に示した方法により１液性の接着剤を吹きつけて含浸させ、これに紫外線を照射して硬化させた。その他は、実施例１と同じ方法によりＯＰＧＷを製造し、実施例１と同じ方法により耐食性を評価した。結果を表２に示す。
【００３５】
【表２】
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【００３６】
表１のＮｏ．１〜３と、表２のＮｏ．１１〜１３とを比較すると、鉄系金属管のＺｎ層に接着剤を含浸させ硬化させることによりＯＰＧＷ（Ａｌ被覆鋼線）の耐食性が向上することが分かる。
【００３７】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の光ユニットは、光ファイバを収容する鉄系金属管の表面にＺｎを層状に溶射したもので、この光ユニットをＡｌ線と撚り合わせたＯＰＧＷは、前記Ｚｎ層の犠牲陽極効果によりＡｌ線の腐食が防止される。前記光ユニットは電縫加工法を利用して容易に製造できる。またＺｎ溶射被覆後の鉄系金属管を軽圧延することにより、或いは光ユニットのＺｎ層に接着剤を含浸させることにより溶射Ｚｎ層による犠牲陽極効果が安定して発現される。
依って、工業上顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明光ユニットの実施形態を示す横断面図である。
【図２】本発明光ユニットを用いたＯＰＧＷの実施形態を示す横断面図である。
【図３】（イ）、（ロ）は本発明の光ユニット製造方法のそれぞれ第１、第２の実施形態を示す工程説明図である。
【符号の説明】
１    光ユニット
２    光ファイバ
２ａ  光ファイバサプライ装置
３    鉄系金属管
４    Ｚｎ層
５    Ａｌ被覆鋼線
５ａ  鋼線
５ｂ  Ａｌ被覆層
６    ＯＰＧＷ
１０    テープサプライ装置
１１    鉄系金属テープ
１２    ジェリ−
１２ａ  ジェリー注入機
１３    造管装置
１４    溶接機
１６ａ  溶接熱冷却装置
１６ｂ  溶射熱冷却装置
１７    ロール装置
１８    ダイス装置
１９    余長付与装置
２０    脱脂・粗面化装置
２１    溶射ガン
２２    引出装置
２３    巻取装置
２４    ダイス装置
３１    接着剤スプレー装置
３２    紫外線照射装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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