(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバを挿通したルースチューブ型ユニットを光ファイバユニットとする光ケーブルの端末接続装置の内部に設置され、光ファイバユニット内の光ファイバを引留める光ファイバ引留め装置であって、
上記端末接続装置の内部に固着されたベース板と、
上記ベース板に固着された円柱形状の引留めディスクと、
上記引留めディスク、または、前記ベース板の所定位置に取り付けられた光ファイバユニット固定具を備え、
前記光ファイバユニット固定具は、前記引留めディスクの円柱部外周面に複数回捲回された、前記光ファイバユニットが前記引留めディスクと前記ベース板より外方に離れようとする反発力を抑制するために、前記引留めディスクの円柱部外周面と半径方向に所定距離離れ前記複数回捲回された光ファイバユニットの外周面を前記反発力を抑制するように押える押え部から構成され、
前記光ファイバユニットを前記引留めディスクに必要な巻き付け長を確保して捲回し、前記ベース板及び前記引留めディスクの円柱部と前記押え部との間に挟持すること
を特徴とする光ファイバ引留め装置。
【請求項２】
前記ベース板は、前記端末接続装置の構成部品と兼用されたことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ引留め装置。
【請求項３】
前記光ファイバユニットの外径に相当する凹曲面の一部を形成した前記光ファイバユニット固定具の前記押え部としての前記凹曲面と前記ベース板及び前記引留めディスクの円柱部で前記光ファイバユニットを挟持することを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバ引留め装置。
【請求項４】
前記光ファイバユニット固定具の前記押え部としての弾性体の鼓状の押さえ駒の外周部と前記ベース板及び前記引留めディスクの円柱部で前記光ファイバユニットを挟持することを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバ引留め装置。
【請求項５】
首下部に前記光ファイバユニットの外半径に相当する凹曲面を形成したビスを光ファイバユニット固定具とし、前記ビスの首下部の凹曲面を一端とするビス本体を押え部とし、該光ファイバユニット固定具と前記ベース板及び前記引留めディスクの円柱部で前記光ファイバユニットを同時に１ヶ所ですべて挟持することを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバ引留め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はファイバユニットとしてルースチューブ型ユニットを使用した光ファイバケーブルの光ファイバ及びユニットの引留め装置に関し、特に外部より大きな張力の印加される海底ケーブルに使用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
海底光ケーブルの中心部に内装される光ファイバユニットとして、従来から使用されてきたタイト型の光ファイバユニットに代わって、通信回線の増加要求に応えるためにより多くの光ファイバ心線を挿通させる目的で開発されたルースチューブ型ユニットが使用される趨勢にある。
【０００３】
図８を参照してタイト型ユニットとルースチューブ型ユニットの違いを説明する。
図８（ａ）に模式的な断面を示すように、タイト型の光ファイバユニット８０は光ファイバユニットの中心部に鋼線等の中心抗張力体８０ｂが設けられ、その周辺部に数本の光ファイバ心線１ａをウレタンアクリレート系の樹脂８０ｃを介して充填して保持し、外周をある程度硬いウレタンアクリレート系の樹脂等の被覆層としたものである。
【０００４】
同図（ｂ）に示す、ルースチューブ型ユニット１は、複数本の光ファイバ心線１ａをジェリー状の充填材１ｃを介して、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）や、ポリプロピレン（ＰＰ）等のプラスチックで成形したルースチューブ１ｄ内に挿通したものである。
なお、同図（ｃ）の拡大図Ｅに示すように、光ファイバ心線１ａは予め数本の光ファイバ心線をテープ状に拘束している光ファイバテープ心線１ｅの形で供給することもできる。
【０００５】
次に、ルースチューブ型ユニットを使用した海底光ケーブルの構造例を図９の斜視図、図１０のケーブルの軸心に直角に切断した断面図により説明する。これらの図において１はルースチューブ型光ファイバユニットであり、２はこのルースチューブ型ユニット１を水圧から保護するための耐圧層で、断面が扇形の鉄等の金属製の分割個片２ａを３個縦沿えして組み合わせて使用している。ルースチューブ１ｄと耐圧層２の内側面の間に粘着性や接着性を持ったコンパウンド７を充填して、このコンパウンド７を介して、ルースチューブ１ｄを拘束するようにしている。
耐圧層２の外周に、ケーブルに加わる引張力に十分対応できるように、複数本の鋼線３ａを撚り合わせて構成した抗張力体層３があり、本例では１層とされている。耐圧層２の外周面、金属チューブ層４の内周面及び抗張力線３ａの外周面で区画された空間にコンパウンド８が長手方向に間欠的に充填されている。
【０００６】
図９では１層とされている抗張力層３は、ケーブルに加わる引張力に十分対応できるように、主として鋼線を撚り合わせて構成されている。
この抗張力体層３は１層または複数層構造とされ、ケーブルの布設時の負荷に十分耐える抗張力を付加し、かつ、障害に対してケーブルを保護する。
４は前記抗張力体層３の結束と気密を保ち、中継器への給電路となる金属チューブ層で、通常、銅またはアルミ等からなる金属テープを縦添え溶接して縮径し、チューブ状に形成したものである。
また、５及び６は海水との絶縁、及び、機械的保護を目的とするポリエチレン等で形成する絶縁層（シース）である。
【０００７】
抗張力体層には上記と異なった構成のケーブルも使用される。図１１（斜視図）、図１２（断面図）で示す例は耐圧層の構成が変化している。即ち、耐圧層が内層の抗張力線３ａと外層の抗張力線３ｂからなる２層に撚り合わされている抗張力線の競り合いによってルースチューブ型ユニット１の外周に耐圧殻が実現するように構築されている。
ルースチューブ型ユニット１の外周面と抗張力線３ａがルースチューブ型ユニット１と対向する側の曲面との間に粘着性や接着性を持ったコンパウンド７を充填して、このコンパウンド７を介して、耐圧殻（実質的には抗張力線３ａの内面を直径とする殻）がルースチューブ１ｄを拘束する。
金属チューブ層４、その外部の絶縁層５、６は図９、１０と同様の構成とされている。
【０００８】
このような海底光ケーブルは、通常大陸と大陸間、または大陸と島の間に布設されるため、伝送された信号を中継する中継器を介して長尺のケーブルが海底に布設されるので、複数個所で長尺のケーブル同士の接続を行う必要があるが、この種の海底光ケーブルは、深海での布設・回収に充分耐えるように、上記の耐圧層２や抗張力体層３を構成する抗張力線３ａ、３ｂ等のいわゆる抗張力体を強固に固定して、ケーブルを光学的、電気的、かつ機械的に接続する必要がある。
【０００９】
上述のケーブル引留め装置は、海底光ケーブルの端末接続装置に取り付けられる。端末接続装置は、例えば、ケーブルカップリング（ＣＰＬ）、ジョイントボックス（ＪＢ）、エンドボックス（ＥＢ）等の総称である。
図１３を参照して端末接続装置の１種であるジョイントボックスを説明する。図１３（ａ）は全体の外観を投影図として、同図（ｂ）は、破線円Ａ内を断面図として示している。
ジョイントボックス内は機械特性、ハンドリング等を考慮した小型とする必要があるのでケーブル抗張力体の引留め装置も小型であることが要求される。
例えばアンカーディスクのテーパー穴にテーパーピンを圧入してそのあいだに抗張力体（２ａ、３ａ、３ｂ）を挟持して引留める構造等が知られている（図２、１４参照）。
【００１０】
タイト型では、光ファイバユニット中心部の中心抗張力体８０ｂを端末接続装置に強固に引留める（固定する）ことにより、光ファイバユニットがケーブル端末でユニットがケーブル内部に引き込まれないようにしている。
図１４（ａ）はカップリングの側面を断面として示したもので、ほぼ中央部分に配置されたテーパピン１３の外周表面とアンカーディスク１１の内周表面の間に、抗張力線３と分割個片３ａが挟着され、引留められている。
【００１１】
光ファイバ芯線１ａはテーパピン１３、フランジ１４、及びクランプナット１５の中心の孔を挿通して接続チャンバ７０内に引き込まれている。また、図８（ａ）に示すユニット中心の抗張力体８０ｂは引留め金具６０Ａにより固定される。
なお、接続チャンバ７０内では、光ファイバ芯線１ａと中継器側から導入されているテールケーブル９０の中の光ファイバ１ａ’がそれぞれ接続される。
【００１２】
光ケーブルの端末ではこのように各抗張力体や光ファイバユニット等がそれぞれの破壊強度に近い引留め力に耐えられるような引留め方法で引留められる。
光ケーブルでは各層の間のコンパウンド類が内外の光ファイバの構成部材同士をある程度拘束し、長手方向の移動を防止している。
図１４（ｂ）は、光ケーブルの端末から充分離れていると見なせる中央寄りの微小部分ΔＬに光ケーブルの軸線方向に働く張力を模式的に示している。この微小部分ΔＬには、図で左方に向いた張力ＴＬと右方に向いた張力ＴＲが印加されている。光ケーブルが静止している状態では、この微小部分に印加される張力ＴＬと張力ＴＲは釣り合っており、両張力の絶対値は等しい。即ち、この微小部分ΔＬを構成する各部材に同一の張力が印加された状態で、部材間の多少の張力のアンバランスはコンパウンド等の拘束力で各部材相互の軸線方向の移動は起こらない。
【００１３】
光ケーブルをＡ点で切断したとすると、図１４（ｃ）に示すように、右方に向いた張力ＴＲは０となるので微小部分ΔＬには張力ＴＬのみが掛かることになり、左方に移動せざるを得ない。図１４（ｃ）では、この切断により微小部分ΔＬはケーブルの端末近くにあり、従って、端末では微小部分ΔＬを静止させるには張力ＴＲと等しい力を印加して引留める必要があり、この力は微小部分ΔＬを構成する各部材に均一に掛けねばならない。
このように、光ケーブル端末に印加される引留め力が光ケーブルを構成する部材相互で均一でないと、上記のコンパウンド等では拘束不能となり、ルースチューブや光ファイバ素線の移動（引き込み等）が生ずる可能性が大きい。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
特に海底ケーブルとして使用される場合、布設・修理・回収等の場合にケーブルの両端に外部から大きな張力が印加される。ケーブルの端末から充分内部に入った部分では、両側からの張力は打ち消され、上記のように、ルースチューブとケーブルの耐圧層を密着させたり、チューブと耐圧層の間にコンパウンドを充填させる等で、耐圧層がルースチューブを拘束すれば、全体としてルースチューブはケーブル内で比較的安定を保つことができる。
【００１５】
しかし、ケーブルの端末部分では１方向の張力のみ存在して他方は０に近い状態となるので、１方向の大きな張力がルースチューブや光ファイバにも印加される。特に、端末に印加される引留め力が光ケーブルを構成する部材相互で均一でないと、上記のコンパウンド等では拘束不能となり、ルースチューブや光ファイバ素線の移動（引き込み等）が生ずる。即ち、ケーブルを構成する全部材に効果的な引留め策を講じないと、ルースチューブや光ファイバがケーブル内に引き込まれることになる。
前述のように、タイト型では光ファイバユニット中心部の中心抗張力体を端末接続装置に強固に引留めることできるが、中心抗張力体を持たないルースチューブ型ユニットでは別の引留め方法が求められる。
これが海底ケーブルと地上に布設されるケーブルとの大きな違いであり、一般のケーブルでは端末でこのような張力に対抗する引留め策が施されることは無かった。
この海底ケーブルに特有なケーブル端末におけるルースチューブや光ファイバの効果的な引留め策を講じることが大きな問題となっている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光ファイバを挿通したルースチューブ型ユニットを光ファイバユニットとする光ケーブルの端末接続装置の内部に設置され、光ファイバユニット内の光ファイバを引留める光ファイバ引留め装置であって、上記端末接続装置の内部に固着されたベース板と、上記ベース板に固着された円柱形状の引留めディスクと、上記引留めディスク、または、前記ベース板の所定位置に取り付けられた光ファイバユニット固定具を備え、前記光ファイバユニット固定具は、前記引留めディスクの円柱部外周面に複数回捲回された、前記光ファイバユニットが前記引留めディスクと前記ベース板より外方に離れようとする反発力を抑制するために、前記引留めディスクの円柱部外周面と半径方向に所定距離離れ前記複数回捲回された光ファイバユニットの外周面を前記反発力を抑制するように押える押え部から構成され、前記光ファイバユニットを前記引留めディスクに必要な巻き付け長を確保して捲回し、前記ベース板及び前記引留めディスクの円柱部と前記押え部との間に挟持するように構成される。
【００１７】
この光ファイバ引留め装置の前記ベース板は、ベース板は、前記端末接続装置の構成部品と兼用される。
【００１８】
更に、この光ファイバ引留め装置は、前記光ファイバユニットの外径に相当する凹曲面の一部を形成した前記光ファイバユニット固定具の前記押え部としての前記凹曲面と前記ベース板及び前記引留めディスクの円柱部で前記光ファイバユニットを挟持するように構成される。
【００１９】
更に、この光ファイバ引留め装置に使用される前記光ファイバユニット固定具の前記押え部としての弾性体の鼓状の押さえ駒の外周部と前記ベース板及び前記引留めディスクの円柱部で前記光ファイバユニットを挟持するよう構成される。
【００２０】
さらに、首下部に前記光ファイバユニットの外半径に相当する凹曲面を形成したビスを光ファイバユニット固定具とし、前記ビスの首下部の凹曲面を一端とするビス本体を押え部とし、該光ファイバユニット固定具と前記ベース板及び前記引留めディスクの円柱部で前記光ファイバユニットを同時に１ヶ所ですべて挟持する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の光ファイバユニット引留め装置の実施の形態を図１、図２を参照して説明する。端末接続装置のケーブルカップリング（ＣＰＬ）に適用した例を図示し、ケーブルカップリング（ＣＰＬ）の耐圧層３８の内部に設置されている。
図１は耐圧層３８の一部を破断した斜視図であり、耐圧層の外部にある絶縁層３７は図示されていない。また、図２（ａ）は投影された正面図、（ｂ）は側面図を示し、破断、省略された断面図としてある。
説明は海底光ケーブルとして行うが、本光ファイバユニット引留め装置は海底ケーブルに限定されず、広く一般の光ケーブルに適用できる。
【００２３】
先ず、ルースチューブ型ユニットを使用した、海底光ケーブルの抗張力体の引留め方法の１例を説明する。
海底光ケーブル５０（図７〜１０に説明したもので、符号も同図に従う）は図の右端からケーブルカップリング（ＣＰＬ）内に引き込まれる。絶縁層５、６が取り除かれ、次に金属チューブ層４が取り去られ、抗張力体（２ａ、３ａ、３ｂ）がアンカーディスク１１の内部のテーパー面に広げて載置される。ここで、アンカーディスク１１は耐圧層３８の右端の鏡板部に固定されている。
アンカーディスク１１内部のテーパー面には抗張力体を介してテーパーピン１３が圧入され、抗張力体はアンカーディスク１１に固定される。
【００２４】
次いで、クランプナット１５がアンカーディスク１１に螺合させる等の方法（図示せず）でアンカーディスク１１と結合され、テーパーピン１３はフランジ１４を介して保持される。
海底光ケーブルの抗張力体は、このようにして強固に引留められ、海底光ケーブルの張力はアンカーディスク１１を介して耐圧層３８に伝達され、ケーブルカップリング（ＣＰＬ）の左端に接続された海底光ケーブル（図示せず）に伝えられる。
【００２５】
ルースチューブ型ユニット１はテーパーピン１３、フランジ１４、クランプナット１５の中心に開けられた孔に挿通され、耐圧層３８の内部に導かれる。
クランプナット１５には中心孔の断面が適当な曲率半径の円弧状をなし、穴径が次第に拡大された、巻き付けガイド１６が形成されており、ルースチューブ型ユニット１は巻き付けガイド１６の断面形状に沿って無理なく案内される。
巻き付けガイド１６の中心孔の断面の曲率半径はルースチューブ型ユニット１内の光ファイバ１ａの伝送特性に影響しないように、ある値より大きくされている。
【００２６】
本発明の光ファイバユニット引留め装置は、引留めディスク６１と端末固定具６３がベース板６２の所定の位置に固定された構成とされている。
ベース板６２は、例えば（図示しない）ビスでケーブルカップリング（ＣＰＬ）の耐圧層３８に固定された構成部品に固定され、間接的に耐圧層３８に固定されている。例えば（耐圧層３８に固定されている）アンカーディスク１１に固定されてもよい。
なお、ベース板６２はその性質上、例示したように独立した部材である必要はなく、端末接続装置の耐圧層やそれに固定された構成部品がベース板と兼用されてもよい。
【００２７】
引留めディスク６１は扁平な円柱形状をなし、円柱の外径は、巻き付けられるルースチューブ型ユニット１内の光ファイバ１ａの伝送特性に影響せず、且つ端末接続装置に収容可能な範囲に制限され、例えば、φ３０〜φ１００の範囲とされる。引留めディスク６１を構成する材質は金属、プラスチック等の各種素材が採用可能である。
上記のように、引留めディスク６１はベース板６２に端面を接した形で固定される。固定方法はどのような方法でもよいが、例えば複数のビスで固定してもよい（図５（ａ１）に図示）。
【００２８】
ルースチューブ型ユニット１は巻き付けガイド１６に案内された後、引留めディスク６１の外周の円柱部分に巻き付けられる。巻き付け回数は通常４〜７回とされているが、状況により増減される。
引留めディスク６１に卷き付けられた後、ルースチューブ型ユニット１の端末部は端末固定具６３により固定される。端末固定具６３の具体的な構造は後述するが、端末固定具６３によりルースチューブ型ユニット１のラジアル方向に力を加えて拘束し、内部の光ファイバ１ａを間接的に引留めるのが端末固定具６３の主用途である。
なお、端末固定具６３はベース板６２に固定するのみでなく、揺動可能に支持される場合もある。
【００２９】
ルースチューブ型ユニット１は右端のケーブル側で海底光ケーブルの抗張力体その他に掛かる張力により右方向に張力を受け、その張力と端末固定具６３の拘束力で釣り合っている。
ところが、ルースチューブ型ユニット１は途中に引留めディスク６１に複数回捲回されて、ルースチューブ１ｄと引留めディスク６１との間に働く摩擦力を引留めディスク６１から受けている。
引留めディスク６１がルースチューブ１ｄに及ぼす摩擦力は一種の倍力装置として働くので次にこの点を説明する。
【００３０】
ここで、機械工学で従来から知られたプーリと平ベルトを用いた伝動装置と比較して、本引留め装置の作動原理を図３を参照して簡単に説明する。図３（ａ）はベルト伝動装置の駆動側プーリ付近を略図で示し、同図（ｂ〜ｅ）は本発明の引留めディスク付近を模式的に示した投影図及び部分図である。
【００３１】
図３（ａ）に於いて、Ｐは駆動側プーリで軸Ｓを中心にして、矢印ω方向に廻転している。Ｂは平ベルトで、ａ点でプーリＰの外周と接触する。平ベルトＢに印加される（引張側の）張力はｔ1 であり、平ベルトＢとプーリＰとの摩擦力により（プーリＰの廻転に従って）平ベルトＢが移動し、ｂ点でプーリＰから離脱する。ｂ点では平ベルトＢには（ゆるみ側の）張力ｔ2 が印加されている（ｔ1 ＞ｔ2 ）。プーリＰとベルトＢの接触している、ａｂ間の角（卷掛け角）をα（ラジアン）とする。
【００３２】
いま、プーリＰと接触しているベルトＢの微小長さｄｓ（角度ではｄα）を取り、ゆるみ側の張力をｔ、引張側の張力をｔ＋ｄｔとし、この微小部分がプーリＰより受けるラジアル方向の力をＱ・ｄｓ、接線方向の摩擦力をμ・Ｑ・ｄｓとして（ベルトＢとプーリＰとの摩擦係数をμ）、力の平衡条件より解を求めると、ｔ1 ＝ｔ2・exp（μα）となることが知られている。
即ち、（引張側の）張力ｔ1 は（ゆるみ側の）張力ｔ2 と〔自然対数の底であるｅの（μα）乗〕を掛け合わせたものとなる。逆に言えば張力ｔ2 は〔ｅの（μα）乗倍の〕力ｔ1 と釣り合うことができる。
【００３３】
本発明の引留め装置の平面図を図３（ｂ）に、側面図を（ｃ）に示す。左方にルースチューブ型ユニット１の端末が端末固定具６３で固定され、引留めディスク６１にルースチューブ型ユニットが数回捲回されて右方が端末接続装置の外方に延びるケーブル５０側となる。
図３（ｅ）の端末固定具付近の拡大図を参照して、端末固定具がＦの力でルースチューブの外径部を拘束しているとき、光ファイバ１ａも端末固定具によって拘束される。
【００３４】
先に説明したように、ルースチューブ型ユニット１は、図３では代表として１本の光ファイバを描いているが、複数本の光ファイバ１ａをルースチューブ１ｄ内に挿通し、ジェリー状の充填材１ｃをチューブ内に充たして光ファイバを支持している。
端末固定具がルースチューブ型ユニットのルースチューブに及ぼす力Ｆは、液体の圧力伝搬と同様に、ルースチューブ１ｄと充填剤１ｃを介して光ファイバ１ａに達し、光ファイバを軸方向に引留める力となる。
即ち、引留め力の大きさは違っても、ルースチューブ１ｄと光ファイバ１ａは共に端末固定具により、引留められる。
【００３５】
引留めディスクの作用を説明する。図３（ａ）と図（ｂ）を比較して、廻転するプーリＰと、廻転しない引留めディスクを対比する。拡大図である同図（ｄ）のＸ点の関係としてとらえると、ルースチューブがベルトＢに相当する。
同様にルースチューブ型ユニットの内部Ｙ点では、充填材１ｃがプーリに相当し、光ファイバ１ａが平ベルトに相当する。
【００３６】
充填材１ｃと光ファイバ１ａ間の摩擦係数をμ、捲き回数ｎ（卷掛け角２πｎ）、端末固定具の引留め力をＴ2 とすると、ケーブル側の張力は、Ｔ1 ＝Ｔ2・exp（２πμｎ）となる。引留めディスクは端末固定具の引留め力Ｔ2 の指数関数的な拡大装置として使用されている。
なお、実際には充填材１ｃと光ファイバ１ａ間の摩擦係数のみでなく、ルースチューブ１ｄの内面と充填材１ｃ間の摩擦係数、充填材１ｃの内部での滑り等が影響しているが、上記のμはそれらを合算したものとみなしてよい。
【００３７】
光ファイバ１ａに印加される張力は測定しにくいので、ルースチューブ１ｄに印加した張力と光ファイバの挙動から光ファイバの引留め力を推定する。
ケーブル５０側のルースチューブ型ユニット１に張力を与え、端末固定具６３で固定された端末の光ファイバ１ａの引き込みの有無を観測する。これは、端末固定具６３の先の露出された光ファイバ１ａのルースチューブ１ｄに対する変位の有無を測定すればよく、引き込み開始時（上記変位が開始されたとき）のルースチューブ型ユニット１ｄに印加された張力を光ファイバの引留め力とする。
【００３８】
図１、２に示した本発明の引留め装置６０による、光ファイバ１ａの引留め性能をグラフ化して図４に示す。ルースチューブ型ユニット１のケーブル側に負荷を掛けて引張り、引留めディスクに巻き付けたユニットの卷き回数毎に、光ファイバ１ａが引き込み始める荷重をプロットしてある。縦軸の目盛りは、ルースチューブ型ユニットの破断張力を１００とした百分率で表示されている。
【００３９】
グラフの増加の傾向から、４回までの卷き回数（ｎ）と引留め力の関係は指数関数であることを明示し、Ｔ1＝Ｔ2・exp（２πμｎ）の関係が光ファイバ１ａと充填材１ｃの間に成立していることを示している。
引き込み開始の張力の使用限度をチューブの破断張力の５０％とすれば、卷き回数ｎ＝３で使用可能となるが、安全率を見て破断張力の９５％以上を示す４回〜７回を実用範囲とするのが妥当である。
なお、卷き回数５は引留め力がルースチューブの破断張力を大きく上回っていることを示す。卷き回数５では、計算上は exp（２πμｎ）は４５０以上の数値となる。
【００４０】
以上の説明のように、本発明の引留め装置は引留めディスクを指数関数的な倍力装置とすることにより、少ない卷き回数で非常に大きな倍率を得られるので、同一引留めディスクでも卷き回数の増減により、各種のルースチューブ型ユニットに対応させることもできる。
更に、端末固定具はルースチューブ型ユニット内部の光ファイバを効果的に引留める力を及ぼすと言う目的を充たせば、端末固定具の実際の形状は各種の形式が採用可能である。
【００４１】
図５を参照して、端末固定具の数種の実施例を説明する。図５は、いずれも投影図であり、図面番号末尾の数字で投影方向を示す。即ち、１は端末固定具で固定しているルースチューブの軸心に直角な断面であり、（ａ１）〜（ｃ１）では引留めディスクの軸心を含んでいる。（ａ２）は図２（ｂ）と同一方向に投影し、（ｄ３）〜（ｆ３）は図２（ａ）と同様な平面図を示している。
なお、図５に示された端末固定具は、いずれも、機械構成が簡単、且つ、安価に製造可能な代表的な形式のみが記載されており、端末固定具の形式は図５に示したものに限定されるものではない。
【００４２】
既に説明したように、引留めディスク６１はビス穴６１ｂに取付ビス６１ａを挿通し、ベース板６２に形成されたネジ穴６２ｂにねじ込み、ベース板６２と固定されている。従って端末固定具は引留めディスク６１またはベース板６２に固着される構造であればよい。
図５（ａ１）、（ａ２）で示す第１の例は、例えば、弾力性に富む金属板等で形成するのが適しており、ほぼ長方形とされた薄板の一端をルースチューブの外径に合わせて円弧状に曲げて、端末固定具Ａ（６３ａ）を形成したもので、他端には取り付け用のビス孔を有している。このビス孔を挿通して、引留めディスク６１の円柱面に形成されたネジ穴６１ｃにビス６４ｃをねじ込み、引留めディスク６１の外径部と端末固定具Ａ（６３ａ）の円弧状部分でルースチューブを挟持して固定する。
【００４３】
同図（ｂ１）の第２の例は、適度の弾性を持つ鼓型の押さえ駒６３ｅを端末固定具とし、パイプ６４ｄをスペーサとして、ビス６４ｃをベース板６２に形成されたネジ穴６２ｃにねじ込んで固定している。前例と同様、押さえ駒６３ｅと引留めディスク６１でルースチューブ１ｄを挟持する。押さえ駒６３ｅはゴム、プラスチック等の採用が可能である。
【００４４】
（ｃ１）で示す第３の例は、首下にルースチューブ１ｄの外径にほぼ等しい円弧を付した、押さえネジ６３ｆをネジ穴６２ｃにねじ込んで、捲回されたルースチューブの端末を引留めディスク円柱面で挟持する。他の捲回されたルースチューブも同時に１ヶ所ですべて押さえる固定具の例である。
これら３形式は引留めディスク６１の円筒部表面近くでルースチューブ１ｄの端末を固定でき、スペース的に有利である。
【００４５】
（ｄ１）（ｄ３）で示す端末固定具Ｂ（６３ｂ）は薄板を曲げ円筒状とし、両端の耳部に穴を開け、ルースチューブ１ｄを円筒部で挟持して、ベース板６２に植立した柱６２ａの先端部にビス６４ｃで固定する。ビス６４ｃは柱６２ａへの取り付け、ルースチューブ１ｄの締め付けの両用の働きをする。締め付け時にルースチューブ１ｄの方向を引留めディスク６１の接線方向に向くように調整が可能である。
なお、図示のように、ルースチューブ１ｄにパッキン材６４ｅを巻いた後、端末固定具Ｂ（６３ｂ）の円筒部内面で挟持してルースチューブ１ｄを保護してもよい。
【００４６】
（ｅ１）、（ｅ３）で示す例は、主にプラスチック等で形成するのに適した厚板構造の端末固定具Ｃ（６３ｃ）であり、例えばビス６４ａとナット６４ｂでルースチューブ１ｄを拘束する。図のように、ベース板に植設した柱６２ａに対するビス６４ｃの締め付けを緩くして自動調心効果を狙うこともできる。
【００４７】
更に、同図（ｆ）に示すように、端末固定具Ｃ（６３ｃ）の全長を延長してレバー部６３ｇを設けた端末固定具Ｄ（６３ｄ）を使用することもできる。
ビス６４ｃはレバー部６３ｇの先端の孔を挿通して、図（ｅ１）と同様にベース板６２に植設した柱６２ａに螺入され、端末固定具Ｃ（６３ｃ）を廻転可能に支持する。
引張バネ６４ｆの１端６４ｇをレバー部６３ｇに固定し、他端６４ｈをベース板６２（図示せず）に固定し、引張バネ６４ｆによって端末固定具Ｄ（６３ｄ）を矢印ｄ方向に移動できるように付勢する。
【００４８】
この場合は引張バネ６４ｆの付勢により、端末固定具Ｄで自動的にルースチューブ型ユニット１に初期荷重を掛けられるので、引留め力の安定性を増すことができる。
なお、端末固定具Ｃ以外の端末固定具でもルースチューブ型ユニット１の固定時にルースチューブの端末を引っ張って、端末固定具の締め付けを行うことにより、ルースチューブ型ユニット１に初期荷重を掛けることができる。
【００４９】
上記の各種の端末固定具の内、特に図５（ａ１）、（ａ２）に示した、端末固定具Ａ（６３ａ）の場合は引留めディスク６１に取り付け可能である。この場合ベース板６２は単に引留めディスク６１を端末接続装置本体の所定位置に固着する機能のみを持つことになる。
また、他の端末固定具の場合も引留めディスク６１から延長して形成したベース板相当の部材を利用することも可能である。
更に、端末接続装置を構成する部材を適宜延長してベース板６２の機能を兼用することも可能である。
従って、本明細書でベース板６２と称する場合は、以上の例のように一見ベース板の存在が不明の場合も含むものとする。先にも述べたように、ベース板６２の機能は引留めディスク６１と端末固定具６３、および、巻き付けガイド１６が所定の位置を占めるよう規制する働きをする。
【００５０】
上述のように、端末固定具の主要な目的としては、ルースチューブ１ｄを介して内部の光ファイバ１ａを引留めることであるが、ルースチューブ１ｄにも引留める力を及ぼすことになる。
海底光ケーブルの構造に示すように（例えば図７、９等参照）、ルースチューブ型ユニット１は、コンパウンド７により外周部の分割個片２ａや鋼線３ａ、３ｂで構成される抗張力体に固着され、引留められており、ケーブルに作用する外力に起因する張力をルースチューブ１ｄも受けることになる。
【００５１】
このルースチューブ１ｄに印加される張力も、本引留め装置６０の引留めディスク６１の倍力装置を介して、端末固定具６３により引留められる。
倍率はやはり exp（２πμｎ）となり、ｎは既に光ファイバ１ａ引留めのため定まった値とされているので、ルースチューブ引留めの倍率は、引留めディスク６１とルースチューブ１ｄ間の摩擦係数をμに代入することにより決定される。
【００５２】
もし、引留めディスク６１がルースチューブ１ｄに及ぼす摩擦力が少なく、ルースチューブ型ユニット１ｄを引留めるために、端末固定具６３に掛かる力が過大となる場合は、引留めディスク６１とルースチューブ１ｄ間の摩擦係数を大きくする必要を生じ、このためには引留めディスク６１の表面を粗面にするか、適度（実験では＃３６０前後）の粒度の研磨紙（又は研磨布）を引留めディスク６１の円柱面に貼付する等してもよい。
【００５３】
以上説明した引留めディスクによるルースチューブの引留め装置は非常に効果的であり、光ケーブルに掛かる張力の大きい場合は必要な対策であるが、光ケーブルが近海または浅海に布設される場合等比較的張力の少ないときは、ルースチューブと光ファイバを接着によって引留める引留め装置も充分実用となる。
【００５４】
図６、７を参照して、接着工法を採用した本発明の第２の実施の形態である光ファイバユニット引留め装置７０を説明する。
図６は光ファイバユニット引留め装置７０の投影図であって、図中の（ａ）は平面図、（ｂ）は側面をＢＢ線で断面として示した図であり、（ｃ）はＣＣ線による光ファイバ接着具７３の、（ｄ）はＤＤ線によるルースチューブ接着具７２の、それぞれ断面図を示している。また、図７（ａ）は引留め装置７０を斜視図として示し、同図（ｂ）は光ファイバ接着具７３の斜視図の矢印Ａ方向に見た光ファイバ接着具７３の溝７３ｂの両端の形状を平面図として、また、（ｃ）は溝７３ｂの中央に沿って平面図（ｂ）のＢＢ線で切断した断面形状として溝底部の形状を示す。
【００５５】
先ず、ケーブルカップリング（ＣＰＬ）等の端末接続装置の内部に固定されたベース板７１を用意する。ベース板７１は、例えば、長方形で薄板状をなした金属製とされる。
ルースチューブ接着具７２は金属等で作られ、上記のベース板７１の所定位置に、例えば、２本のビス７４、７４でネジ止めする等で固着されている。ルースチューブ接着具７２の上部にルースチューブユニット１の外径より幅・深さともやや大きい溝７２ａが形成され、ルースチューブユニット１が溝７２ａに挿通し、溝に接着剤７５を充填してルースチューブ１ｄの外径部を固着し、支持する。
【００５６】
光ファイバ接着具７３は金属等で作られ、図示を省略しているが、ベース板７１の所定位置に、例えば、ビスによるネジ止め等で固着されている。
光ファイバ接着具７３の上部に細溝７３ｂが長手方向に形成され、細溝７３ｂの幅は１本または複数本の光ファイバを並べられる幅とされ、その深さは光ファイバを複数本積み重ねて収容可能な深さとされている。この細溝７３ｂ内に光ファイバ１ａを複数本整列させ、更にその上段に複数本の光ファイバ１ａを整列し、順次全ての光ファイバを整列して積み重ねて細溝７３ｂに挿通し、細溝７３ｂに接着剤７５を充填して光ファイバを固着し、支持する。
なお、図６（ｃ）に示すように、接着具７３には段差部を形成するだけとし、やや厚さの薄い接着具７３ａを横に添えて、ビス７４で締め付ける等の方法で、組み合わせで溝７３ｂが形成されるようにしても良い。
【００５７】
ところで、ルースチューブ１ｄから取り出された複数本の光ファイバ１ａは溝７３ｂの幅を光ファイバ１ａの外径よりやや大として、１本づつ溝内に整列させるのが接着力（＝引留め力）を均一にするのに有効であるが、多数の光ファイバを１列に並べるとルースチューブ１ｄの末端から、放射状に、大きな角度をなして展開されるので、ルースチューブ１ｄの切り口と光ファイバ１ａが触れて光ファイバ１ａが損傷を受ける恐れがある。
従って、溝７３ｂの幅、深さとも１本または複数本の光ファイバ１ａを収容可能の大きさとし、上記のように複数本づつ整列し、更に数段積み重ねるようにして展開角度を小さくして、ルースチューブ１ｄの切り口と光ファイバ１ａの接触を防止する。
【００５８】
同様に、ルースチューブ接着具７２と光ファイバ接着具７３をベース板７１の所定位置に固着する際それぞれの溝の中心は、図７（ａ）に示す一本の直線Ｌに沿って、配置される。即ち、この直線Ｌはルースチューブの軸線を通り、更に、整列された光ファイバの中心がこの直線Ｌと一致する。即ち、ルースチューブ接着具７２と光ファイバ接着具７３の溝は同一の直線上に配置される。これも、光ファイバ１ａがルースチューブ１ｄの端面や、溝７３ｂの末端のエッジ部分に触れて損傷を受けないための対策である。
また、挿通される光ファイバ１ａを傷付けないよう、矢印Ａより見た図７（ｂ）のように、光ファイバ接着具７３に形成された溝７３ｂの末端はコーナーが円弧状に丸められ、円弧状の面取り部が設けられている。またＢＢ断面を示す図７（ｃ）のように、溝７３ｂの底面も同様に丸められ、円弧状の面取り部が設けられている。
【００５９】
このように、ルースチューブ接着具７２の溝７２ａと光ファイバ接着具７３の溝７３ｂが１本の直線Ｌに沿って、配置され、光ファイバ接着具７３の溝７３ｂが複数本の光ファイバを並べられる幅とされ、その深さは光ファイバを複数本積み重ねて収容可能な深さとされているため、ルースチューブから露出した光ファイバは、大きく外方へ広がることなく溝７３ａに接着剤で固着され、ルースチューブの切断面や、光ファイバ接着具７３の溝７３ｂの端面に接触して傷つけられる恐れがない。
なお、ベース板７１は新たに製作せず、端末接続装置本体を構成する部材にルースチューブ接着具７２と光ファイバ接着具７３が一直線となるように固着して、端末接続装置本体がベース板７１を兼用する構造としてもよい。
【００６０】
１例として、ルースチューブ接着具７２の溝長さは２０ｍｍとされ、光ファイバ接着具７３の溝長さは１００ｍｍとされている。従って、ルースチューブはその外径を２０ｍｍ接着され、光ファイバは１００ｍｍの長さで接着される。また、光ファイバ接着具７３の溝幅は光ファイバ４〜５本が互いに干渉せずに配置できる幅と４〜５列を収容するのに充分な深さを持っている。
このルースチューブ接着具７２及び光ファイバ接着具７３に実際にルースチューブと光ファイバを接着したものは長尺引張試験において良好な結果を得た。
接着剤塗布後の硬化時間はやや長いが、接着剤の硬化時間中は人間の監視は不要であり、日程に余裕があれば少ない工数で充分な信頼性が得られ、構成部品が単純で作業時間も少ない等コスト的に有利な方法である。
【００６１】
以上本発明の光ファイバユニット引留め装置は海底光ケーブルとその端末接続装置内に配置されるとして説明してきたが、諸処で述べたように、本引留め装置はルースチューブ型ユニットを使用した光ケーブルであれば、陸上使用とされるケーブルでも適用可能であり、設置場所も陸上の接続、分岐個所等いずれにも設置できることは明らかである。
【００６２】
また、端末固定具の構造も例示した数例に留まらず、機械的な構成の変化は数多くあり、基本概念に適合するものであれば、同種の発想とみなされるものである。
【００６３】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の光ファイバユニット引留め装置は、確実な倍力装置である引留めディスクを介してルースチューブ端末を端末固定具に接続して使用するため、ルースチューブ型ユニット内の光ファイバを確実に引留められ、同時にルースチューブも引留めることができる。
ルースチューブ型ユニットの端末を引留めディスクに捲回し、端末固定具に取り付ける機械的な作業のみで引留め作業が終了するので、作業時間の短縮により作業コストは引き下げられ、更に接着剤を使用しないため省資源化のメリットがあり、且つ、待ち時間が不要で、直ちに次工程に着手可能なことと共に総作業時間短縮の効果がある。
本引留め装置の形状も小型にまとめられるため、内容積に余裕のない海底光ケーブルの端末接続装置内にも取り付けられる効果も大きい。
【００６４】
これら引留め装置の引留めディスク等のすべての構成部品は簡単な形状とされ、構成部品の製造に要する製造コストを廉価に押さえられる。
その他、引留めディスクの円柱面の面粗度を変更して、引留めディスクとルースチューブ間の摩擦係数を変え、ルースチューブが端末固定具に及ぼす力を増減でき、ルースチューブの的確な引留めを行うこともできる。
また、端末固定具の形状は各種の形態を選択できるので、使用目的に応じた最適な機能の端末固定具を採用できる点でも優れている。
【００６５】
ルースチューブ引留め具と光ファイバ引留め具の溝を直線上に配し、接着剤塗布で引留める、ルースチューブと光ファイバの引留め装置は、構成部材の形状が単純ですむ。複数本の光ファイバを並列配置し、更に複数列を重ね合わせるので、端面の円弧形成と相まって、光ファイバを傷つける恐れが少ない。
接着の場合は信頼性の低下無しに、基本的に簡単な部材の採用と直接工数の省力化により優れたコストパフォーマンスが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のファイバユニット引留め装置の１例を示す斜視図である。
【図２】端末接続装置の１例である、ケーブルカップリング（ＣＰＬ）内に設置された図１の引留め装置の投影図（正面および平面図）である。
【図３】一般の伝動用プーリとベルトを対比して、引留め作用を説明する図である。
【図４】本発明のファイバユニット引留め装置の光ファイバ引留め性能を示すグラフである。
【図５】各種の端末固定具を説明する模式図である。
【図６】接着による引留めを採用した、本発明の第２のファイバユニット引留め装置の１例を示す模式的な斜視図である。
【図７】図６のファイバユニット引留め装置をケーブルカップリング（ＣＰＬ）の内部に設置した場合を説明する模式図である。
【図８】海底光ケーブルの中心部に内装される光ファイバユニットの形式を説明する模式図である。
【図９】海底光ケーブルの内部構造を示す斜視図である。
【図１０】図９に示す海底光ケーブルの長手方向に直角な断面図である。
【図１１】図１０と別の構成の海底光ケーブルの内部構造を示す斜視図である。
【図１２】図１１に示す海底光ケーブルの長手方向に直角な断面図である。
【図１３】端末接続装置の１種である、ジョイントボックス（ＪＢ）の外観及び内部構造を示す投影図である。
【図１４】タイトユニットの引留め方法の１例を断面とした投影図、及び、ケーブルの中央寄りと末端部の張力を示す模式図である。
【符号の説明】
８０  タイト型光ファイバユニット、８０ｂ  中心抗張力体、
１ａ  光ファイバ、８０  樹脂、８０ｄ  被覆層、
１  ルースチューブ型ユニット、１ａ  光ファイバ心線、１ｃ  コンパウンド、１ｄ  ルースチューブ、１ｅ  光ファイバテープ心線、
２  耐圧層、２ａ  分割個片、３  抗張力層、３ａ、３ｂ  鋼線（抗張力線）、４  金属チューブ層、５、６絶縁層（シース）、
７、  コンパウンド（粘着性または接着性）、８  コンパウンド（間欠充填）、５０、５０ａ、５０ｂ  海底光ケーブル、
１０  （抗張力体の）引留め装置、１１  アンカーディスク、１１ａ  内テーパー面、１３  テーパーピン、１４  フランジ、１５  クランプナット、１４ｃ、１５ｃ  貫通孔、１６  巻き付けガイド、３７  絶縁体、３８  耐圧シリンダ、６０  光ファイバ引留め装置、６１  引留めディスク、６１ａ  取付ビス、６１ｂ  ビス穴、６１ｃ  ネジ穴、６２  ベース板、６２ａ  柱、６２ｂ、６２ｃ、ネジ穴、６３  端末固定具、６３ａ  固定具Ａ、６３ｂ  固定具Ｂ、６３ｃ  固定具Ｃ、６３ｄ  固定具Ｄ、６３ｅ  押さえ駒、６３ｆ  押さえネジ、６３ｇレバー部、６４ａ  ビス、６４ｂ  ナット、６４ｃ  ビス、６４ｄ  パイプ、６４ｅ  パッキン材、６４ｆ  引張バネ、
７０  光ファイバ引留め装置、７１  ベース板、７２  ルースチューブ接着具、７２ａ、溝、７３  光ファイバ接着具、７３ａ  接着具Ｂ、７３ｂ  細溝、７４
ビス、７５  接着剤、
【図１】
0003896008.tif 000002
【図２】
0003896008.tif 000003
【図３】
0003896008.tif 000004
【図４】
0003896008.tif 000005
【図５】
0003896008.tif 000006
【図６】
0003896008.tif 000007
【図７】
0003896008.tif 000008
【図８】
0003896008.tif 000009
【図９】
0003896008.tif 000010
【図１０】
0003896008.tif 000011
【図１１】
0003896008.tif 000012
【図１２】
0003896008.tif 000013
【図１３】
0003896008.tif 000014
【図１４】
0003896008.tif 000015