JP2012208223A - 光ファイバユニットおよび光ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】複数の光ファイバをユニット化することで識別性を確保しつつ集積性を向上させ、かつ良好な一括融着接続性を有する光ファイバユニットを提供する。
【解決手段】光ファイバユニット１０は、複数の光ファイバ１が連結されたなるもので、隣接する２本の光ファイバ１を連結する連結部２を有し、各光ファイバ１について、連結部２が光ファイバ１の長手方向に間欠的に設けられ、連結部２によって、複数の光ファイバ１が円環状に連結されてなっている。光ファイバ１が円環状に連結されているため、スロットの溝内における集積性がよく、また、光ファイバユニット１０同士が絡み合わないため光ファイバの識別性、取り出し性が良い。また、所定位置の連結部２を切り離すことのより、光ファイバ１が一列に並んだテープ状の形状にすることができ、一括融着接続の作用性が良い。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の光ファイバが連結された光ファイバユニットと、その光ファイバユニットを有する光ケーブルに関する。

図６は、複数本の光ファイバをユニット化した光ファイバテープ心線の構成例を示す図である。光ファイバテープ心線２０は、複数の光ファイバ１１を一列に並列配置して一体化して構成したもので、例えば、図６（Ａ）に示すような４心タイプのものや、図６（Ｂ）に示すような８心タイプのものがあり、その他の心数のものもある。
図６（Ａ）の構成は、４本の光ファイバ１１を並列させ、その周囲をテープ材１２で被覆して一体化したものである。光ファイバ１１は、加熱炉で線引きしたガラスファイバにＵＶ硬化型樹脂を塗布した光ファイバ素線として供されるものである。また、テープ材１２には、一般にＵＶ硬化型樹脂が用いられる。図６（Ｂ）の構成は、上記４心タイプの構成のものを２つ並べ、その周囲をさらにＵＶ硬化型樹脂による連結被覆材１３で被覆して一体化したものである。

光ファイバテープ心線２０を用いた光ケーブルは、スペーサの溝に複数の光ファイバテープ心線を収納し、その周囲に押さえ巻きを巻き付けてさらに最外周を外被で被覆した構成のものが用いられる。ここでは１つの光ファイバテープ心線２０を構成する複数の光ファイバ１１に異なる色を着色して、光ファイバ１１を識別できるようにしている。光ファイバテープ心線２０は識別性が良いため、ケーブル化した際にも取り扱いが容易であり、複数心の光ファイバ１１が一体化されているため、光ファイバ１１の端末部を整列させた一括融着接続が可能であり、良好な接続特性を有している。

特許文献１には、複数の光ファイバを並列させ、互いに隣接する２心の光ファイバ間のみを連結する連結部を長手方向に間欠的に設けた光ファイバテープ心線が開示されている。この光ファイバテープ心線は、間欠的に設けた連結部間では、各光ファイバが自由に動くことができるため、どの方向にも曲げることが可能とされている。

特許第４１４３６５１号公報

図７は、光ファイバテープ心線の曲げ特性を説明する図である。光ファイバテープ心線２０は、複数の光ファイバ１１を一列に並べ、その周囲をテープ材１２で被覆して一体化したものである。従って、光ファイバ１１が並んだ方向Ｈに光ファイバテープ心線２０を曲げようとしても、剛性のため曲がり難い。一方、方向Ｈの直交方向Ｖに曲げようとすると比較的容易に曲げることができる。このように、光ファイバテープ心線２０は、曲げ特性に異方性がある。

図８は、従来の光ケーブルの溝内の状態の一例を説明する図である。光ケーブル１００は、テンションメンバ１０１を中心に備えたスペーサ１０２を有する。スペーサ１０２には複数の溝１０３が設けられ、これらの溝１０３のそれぞれに、光ファイバテープ心線２０が収納される。スペーサ１０２の外周には、押さえ巻き１０４が巻き付けられ、その外周に外被１０５が被覆される。

光ファイバテープ心線２０をケーブル化する場合、通常、スペーサ１０２の溝１０３に複数の光ファイバテープ心線２０を収納する。この場合、上記のように光ファイバテープ心線２０には曲げ特性の異方性があるため、ケーブル化する際には曲がりやすい方向を揃えて溝１０３に収納する必要がある。曲がりやすい方向が揃っていないと、溝１０３の内部の空間に効率良く光ファイバテープ心線２０を配置することができず、光ファイバの集積性を阻害する。従って、スペーサ１０２の溝１０３内は、図８に示すように、光ファイバ１１が並んだ方向を揃えて複数の光ファイバテープ心線２０を積層することが必要になる。
しかしながら、連続した平板状の断面形状をもつ光ファイバテープ心線２０の場合、複数の光ファイバテープ心線２０の曲げ方向を揃えて整然と積層し、溝１０３の内部に配置することは難しく、集積性を高めることは困難であった。

光ファイバテープ心線２０の集積性を高めようとする場合、例えば、図９に示すようにテープ状ではなく矩形状に光ファイバ１１を配置し、これをテープ材１２で一括被覆してユニット化することも考えられる。しかしながら、このような形状では、溝１０３内の集積性を高めることはできるが、テープ材１２のヤング率が高く、いずれの方向にも曲がりにくくなり、取り扱い性が悪い。また、このような形状の光ファイバユニットは、一括融着接続ができないという問題も生じる。

図１０は、従来の光ケーブルの溝内の状態の他の例を説明する図である。上記のような問題に対して、例えば特許文献１に記載された光ファイバテープ心線は、隣接する２心の光ファイバ１１間を連結する連結部が、光ファイバテープ心線２０の長手方向に間欠的に設けられているため、連結部間の単心部では個々の光ファイバが自由に動くことができ、全体として曲げの自由度が高い。従って、溝１０３の内部に対する光ファイバテープ心線２０の集積性を比較的高めることができる。
しかしながら、この場合には、図１０に示すように、溝１０３の内部で光ファイバテープ心線２０同士が絡まりやすく、所望の光ファイバを識別可能とする識別性が低下し、また、所望の光ファイバテープ心線を取り出すときに、絡まり合った光ファイバテープ心線２０により取り出しの作業性が阻害される、という問題が生じる。

図１１は、従来の光ケーブルの溝内の状態のさらに他の例を説明する図である。従来、複数の光ファイバ（この例では４心）１１を集合させ、その周囲にコットン糸１４を巻回して一体化した光ファイバユニット（光ファイバテープ心線に相当）２１を用いたものがある。このような光ファイバユニット２１であれば、その独立性が担保できるので光ファイバユニット２１間の絡まりも発生し難く、また光ファイバ１１の識別性にも問題は生じない。
しかしながら、このような構成は、単に複数の光ファイバ１１をコットン糸１４で巻回しただけのものであり、単心の光ファイバ１１が相互に連結してないため、複数心の光ファイバ１１の端末部を整列させて一括融着接続するときに、単心の光ファイバ１１をそれぞれホルダにセットする必要があり、煩雑な作業を伴うため作業性が悪いという問題が生じる。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、複数の光ファイバをユニット化することで識別性を確保しつつ集積性を向上させ、かつ良好な一括融着接続性を有する光ファイバユニットの提供を目的とする。

本発明による光ファイバテープ心線は、複数本の光ファイバが連結されたなる光ファイバユニットであって、隣接する２本の光ファイバを連結する連結部を有し、各光ファイバについて、連結部が前記光ファイバの長手方向に間欠的に設けられている。そして連結部によって、複数本の光ファイバが円環状に連結されてなることを特徴としている。
また、本発明による光ケーブルは、上記の光ファイバユニットを有するものである。

本発明によれば、複数の光ファイバをユニット化することで識別性を確保しつつ集積性を向上させ、かつ良好な一括融着接続性を有する光ファイバユニットを提供することができる。

本発明に係る光ファイバユニットの構成例を示す図である。 本発明に係る光ファイバユニットの他の構成例を示す図である。 本発明に係る光ファイバユニットの更に他の構成例を示す図である。 本発明に係る光ファイバユニットの更に他の構成例を示す図である。 本発明に係る光ファイバユニットを用いた光ケーブルの構成例を示す図である。 複数の光ファイバをユニット化した光ファイバテープ心線の構成例を示す図である。 光ファイバテープ心線の曲げ特性を説明する図である。 従来の光ケーブルの溝内の状態の一例を説明する図である。 集積性を高めるために考えられる光ファイバテープ心線の構成例を示す図である。 従来の光ケーブルの溝内の状態の他の例を説明する図である。 従来の光ケーブルの溝内の状態の更に他の例を説明する図である。

図により本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明に係る光ファイバユニットの構成例を示す図で、図１（Ａ）は光ファイバユニットの長さ方向の１部を示す斜視図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ断面を示す図、図１（Ｃ）は図１（Ａ）のＣ−Ｃ断面を示す図、図１（Ｄ）は図１（Ａ）のＤ−Ｄ断面を示す図である。
光ファイバユニット１０は、複数の光ファイバ１をユニット状にしたもので、隣接する２本の光ファイバ同士を連結する連結部２を備えている。ここで光ファイバ１は、ガラス母材を線引きしてその周囲に紫外線硬化型樹脂を被覆した光ファイバ素線として供されるものである。この例では、４心の光ファイバユニットの構成例を示すが、光ファイバ１は３本以上であればよくその本数は限定されない。３本以上である理由は、下記に説明するように本発明では光ファイバ１を円環状に連結するため、２本以下ではその形状が構成できないためである。

連結部２は、複数の単心の光ファイバ１のうち、隣接する２本の光ファイバ１同士を連結する。そして連結部２は、各光ファイバ１について、光ファイバ１の長手方向に間欠的に設けられる。この例では、連結部２は、光ファイバユニット１０の長手方向の同じ場所で、２組の光ファイバ１を連結している。そして、光ファイバユニット１０の長手方向に所定間隔をおいた次の連結部２では、組合せが異なる２組の光ファイバ１を連結する。こうして連結部２が連結する光ファイバ１は、光ファイバユニット１０の長手方向に変化する。この構成で連結部２は、隣接する光ファイバ同士を順に鎖状に連結していき、その鎖形状の始端と終端とをさらに連結することで、複数の光ファイバ１を円環状に連結している。

各連結部２においては、図１（Ｂ）、図１（Ｄ）に示すように、隣接する２本の光ファイバ間に連結材が充填され、これにより各連結部２が形成されている。上記連結材としては、紫外線硬化型樹脂を用いることが好適であるが、紫外線硬化型樹脂以外の固定用材料を用いるものであってもよい。

上記の構成により、光ファイバユニット１０は、光ファイバ１が円環状に連結されて一体化されているため、平板状のテープ形状ではなく、全体として棒状の形状のユニットを構成することができる。また、連結部２の間では各光ファイバ１が個々に動くことができるため、異方性なくいずれの方向にも曲げやすいユニットとすることができる。さらに光ファイバ１を連結した連結部２のうち、特定の２本の光ファイバ間の連結部２を切断することにより、従来のテープ状の光ファイバユニットが得られる。光ファイバ１の端末部を整列させて一括融着接続を行う場合には、所定の光ファイバ間の連結部２を切断することで光ファイバ１が一列に並んだテープ状にすることができ、光ファイバ１を１本ずつホルダに装着する必要がなく一括融着接続が可能である。

図２は、本発明に係る光ファイバユニットの他の構成例を示す図で、図１（Ａ）は光ファイバユニットの長さ方向の１部を示す斜視図、図２（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ断面を示す図、図２（Ｃ）は図２（Ａ）のＣ−Ｃ断面を示す図、図２（Ｄ）は図２（Ａ）のＤ−Ｄ断面を示す図、図２（Ｅ）は図２（Ａ）のＥ−Ｅ断面を示す図である。

本例の光ファイバユニット１０は、図１と同様に間欠的に設けられた連結部２によって複数の光ファイバ１が円環状に連結された構成を有するものであるが、連結部２の配置構成が図１の構成と異なる。
この例では、連結部２は、連結対象とする光ファイバ１をずらしながら、光ファイバユニット１０の長手方向に間欠的に設けられる。例えば特定の連結部２より連結する光ファイバ１が第１及び第２の光ファイバであるとする。光ファイバユニット１０の長手方向に次の連結部２では、対象とする光ファイバは第２及び第３の光ファイバとなる。さらに次の連結部２では、対象とする光ファイバは第３及び第４の光ファイバとなる。さらに次の連結部２により、第４と第１の光ファイバを連結する。

こうして、連結部２が連結する光ファイバ１は、光ファイバユニット１０の長手方向に変化する。この例においても、隣接する光ファイバ１同士が順に鎖形状に連結されるため、光ファイバユニット１０としては、複数の単心の光ファイバ１が円環状に連結された構成となっている。

図３は、本発明に係る光ファイバユニットの更に他の構成例を示す図で、図３（Ａ）は光ファイバユニットの長さ方向の１部を示す斜視図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＢ−Ｂ断面を示す図、図３（Ｃ）は図２（Ａ）のＣ−Ｃ断面を示す図である。

本例の光ファイバユニット１０は、図１の構成と同様に、連結部２が光ファイバユニット１０の長手方向の同じ場所で、複数組の隣接光ファイバ１を連結しているが、図２の構成とは光ファイバの心数が異なり、８心のユニット構成を示している。
この例では、連結部２は、光ファイバユニット１０の長手方向の同じ場所で、４組の光ファイバ１を連結している。そして、光ファイバユニット１０の長手方向に所定間隔をおいた次の連結部２では、光ファイバの組み合わせが異なる４組の光ファイバ１を連結している。こうして、連結部２が連結する光ファイバは、光ファイバユニット１０の長手方向に変化する。この例においても、隣接する光ファイバ１同士が順に鎖形状に連結されるため、光ファイバユニット１０としては、８心の単心の光ファイバ１が円環状に連結された構成となっている。

図４は、本発明に係る光ファイバユニットの更に他の構成例を示す図で、図４（Ａ）は光ファイバユニットの長さ方向の１部を示す斜視図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ断面を示す図、図４（Ｃ）は図４（Ａ）のＣ−Ｃ断面を示す図、図４（Ｄ）は図４（Ａ）のＤ−Ｄ断面を示す図である。

本例の光ファイバユニット１０は、図２の構成と同様に、連結対象とする光ファイバ１をずらしながら、光ファイバユニット１０の長手方向に連結部２が間欠的に設けられているが、光ファイバの心数が図２のものとは異なり、８心のユニット構成を示している。
ここで特定の連結部２より連結する光ファイバ１が第１及び第２の光ファイバであるとする。光ファイバユニット１０の長手方向に次の連結部２では、対象とする光ファイバは第２及び第３の光ファイバとなる。さらに次の連結部２では、対象とする光ファイバは第３及び第４の光ファイバとなる。そして第８の光ファイバまで順に鎖状に連結し、第８と第１の光ファイバをさらに連結する。

こうして、連結部２が連結する光ファイバ１は、光ファイバユニット１０の長手方向に変化する。この例においても、隣接する光ファイバ１同士が順に鎖形状に連結されるため、光ファイバユニット１０としては、８心の光ファイバ１が円環状に連結された構成となっている。

上記の各構成例において、連結部２を形成する装置としては、例えば、所定の光ファイバ１間に連結部２となる紫外線硬化型樹脂等の材料を塗布する塗布装置を用いることができる。塗布装置としては、走行する光ファイバ１の所定位置に所定形状の紫外線硬化型樹脂を付与するディスペンサー式のものを用いることができる。この場合、所望の連結部２の付与形状に合わせて、ディスペンサーの先端ノズルの形状を設計しておくようにする。あるいは複数のノズルをもつディスペンサーによって、連結部２の所望の形状を得るようなものであってもよい。また、インクジェットヘッド方式のように、連結部２となる材料を光ファイバ間に吹き付けるものであってもよい。この場合もヘッドのノズル形状を最適化したり、複数のノズルを配列させることによって連結部２の所望の形状を得るようにする。

そしてディスペンサー等から紫外線硬化型樹脂の供給を間欠的に行うと、走行する光ファイバ１の表面に紫外線硬化型樹脂を間欠的に付与することができる。連結部２に用いる紫外線硬化型樹脂としては、例えば、ウレタンアクリレート系の樹脂を用いることができる。

連結部２を形成するための他の装置としては、切削刃を用いるものであってもよい。つまり、予め連結部２の材料により一括被覆した複数本の光ファイバ１からなるユニットを作成し、このユニットに対して、切削刃を使用して所定位置に所定長さの切り込みを入れ、所望の連結部２を構成する。
例えば図１，２のような４心構成の光ファイバユニット１０では、４心の光ファイバ１を連結部２の樹脂材料により連続して一括被覆してユニット化し、その後そのユニットに対して、上下左右の４方向から、光ファイバ１間に所定のタイミングで切削刃を差し込む。これにより、光ファイバの長手方向に間欠的に連結部２を設けるとともに、連結部２によって円環状に連結された光ファイバユニット１０を形成することができる。

図５は、本発明に係る光ファイバユニットを用いた光ケーブルの構成例を示す図である。光ケーブル１００は、テンションメンバ１０１を中心に有するスペーサ１０２を備える。スペーサ１０２には複数の溝１０３が設けられ、これらの溝１０３のそれぞれに、光ファイバユニット１０が収納される。スペーサ１０２の外周には、押さえ巻き１０４が巻き付けられ、その外周に外被１０５が被覆される。

隣接する光ファイバを連結する連結部２を光ファイバユニット１０の長手方向に間欠的に設け、光ファイバ１を円環状に連結してなる光ファイバユニット１０を、スペーサ１０２の溝１０３の内部に収納して光ケーブル１００を作成する。図５では、４心タイプの光ファイバユニット１０を図示しているが、その他の心数の構成においても同様である。

この場合、光ファイバユニット１０は、光ファイバ１が円環状に一体化されているため、複数の光ファイバユニット１０を溝１０３の内部に集積した場合にも、空間を効率良く使用した高い集積性が得られる。また、円環状の構成によって、間欠的な連結部を有する光ファイバテープ心線のように相互に絡み合うことがなく、光ファイバの識別性、および所望の光ファイバの取り出し作業性を向上させることができる。また、溝１０３から取り出した光ファイバユニット１０は、特定の光ファイバ１間の連結部２を切断することにより、光ファイバ１が一列に並んだテープ状のユニットとすることができ、一括融着接続の作業性を阻害することがなく、良好な一括融着接続性を有する。

１…光ファイバ、２…連結部、１０…光ファイバユニット、１１…光ファイバ、１２…テープ材、１３…連結被覆材、１４…コットン糸、２０…光ファイバテープ心線、２１…光ファイバユニット、１００…光ケーブル、１０１…テンションメンバ、１０２…スペーサ、１０３…溝、１０４…押さえ巻き、１０５…外被。

Claims (2)

1. 複数本の光ファイバが連結されたなる光ファイバユニットであって、
   隣接する２本の前記光ファイバを連結する連結部を有し、各前記光ファイバについて、前記連結部が前記光ファイバの長手方向に間欠的に設けられ、前記連結部によって、複数本の前記光ファイバが円環状に連結されてなることを特徴とする光ファイバユニット。
2. 請求項１に記載の光ファイバユニットを有することを特徴とする光ケーブル。

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