特許第6345997号(P6345997)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6345997光ファイバケーブルおよび光ファイバケーブルの分岐方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6345997
(24)【登録日】2018年6月1日
(45)【発行日】2018年6月20日
(54)【発明の名称】光ファイバケーブルおよび光ファイバケーブルの分岐方法
(51)【国際特許分類】
   G02B 6/44 20060101AFI20180611BHJP
   G02B 6/46 20060101ALI20180611BHJP
【FI】
   G02B6/44 371
   G02B6/46
【請求項の数】5
【全頁数】12
(21)【出願番号】特願2014-127404(P2014-127404)
(22)【出願日】2014年6月20日
(65)【公開番号】特開2016-6464(P2016-6464A)
(43)【公開日】2016年1月14日
【審査請求日】2016年7月15日
(73)【特許権者】
【識別番号】000005290
【氏名又は名称】古河電気工業株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000004226
【氏名又は名称】日本電信電話株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100096091
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 誠一
(72)【発明者】
【氏名】塚本 昌義
(72)【発明者】
【氏名】岡田 昇
(72)【発明者】
【氏名】倉本 圭太
(72)【発明者】
【氏名】飯生 博成
(72)【発明者】
【氏名】中谷内 勝司
(72)【発明者】
【氏名】青柳 雄二
【審査官】 野口 晃一
(56)【参考文献】
【文献】 特開2006−251770(JP,A)
【文献】 特開2012−137590(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2013/0094821(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 6/44
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の光ファイバ心線と、
断面において、前記光ファイバ心線の両側方に設けられるテンションメンバと、
前記テンションメンバおよび前記光ファイバ心線を覆うように設けられる外被と、
を具備し、
前記テンションメンバの一部と前記外被との間には、隙間が形成され、前記テンションメンバの他の部位が、前記外被と密着し、
前記外被の外周部には、前記テンションメンバを挟むようにノッチが形成され、
前記隙間は、当該隙間が設けられている前記テンションメンバの中心からの角度が180°以上の範囲に設けられ、かつ、少なくとも、前記ノッチの先端を結んだ直線よりも光ファイバ心線側の領域を含むことを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項2】
前記ノッチの先端を結んだ直線よりも前記光ファイバ心線側において、それぞれの前記テンションメンバは、前記テンションメンバの配列方向に平行な直線と一点でのみ交わり、前記光ファイバ心線側に向けた先細り形状であることを特徴とする請求項1記載の光ファイバケーブル。
【請求項3】
前記テンションメンバの断面形状は円形であり、前記ノッチの先端を結んだ直線は、前記テンションメンバの中心を通過するか、光ファイバ心線側にずれていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光ファイバケーブル。
【請求項4】
前記隙間の厚みは0.2mm未満であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の光ファイバケーブル。
【請求項5】
光ファイバケーブルの分岐方法であって、
光ファイバケーブルは、複数の光ファイバ心線と、断面において、前記光ファイバ心線の両側方に設けられるテンションメンバと、前記テンションメンバおよび前記光ファイバ心線を覆うように設けられる外被と、を具備し、
前記テンションメンバの一部と前記外被との間には、隙間が形成され、前記テンションメンバの他の部位が、前記外被と密着し、
前記外被の外周部には、前記テンションメンバを挟むようにノッチが形成され、
前記隙間は、当該隙間が設けられている前記テンションメンバの中心からの角度が180°以上の範囲に設けられ、かつ、少なくとも、前記ノッチの先端を結んだ直線よりも光ファイバ心線側の領域を含んでおり
前記ノッチから、前記テンションメンバの外周に形成される前記隙間まで前記外被を破断させることで、前記外被と前記テンションメンバと前記光ファイバ心線とを分離して、前記光ファイバ心線を取り出すことを特徴とする光ファイバケーブルの分岐方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、分岐作業性に優れる光ファイバケーブルおよび光ファイバケーブルの分岐方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
光ファイバケーブルには、光ファイバ心線およびテンションメンバが外被で被覆されたものが用いられている。使用時には、このような光ファイバ心線が分岐され、複数の住居等に配線される。
【0003】
このような、光ファイバケーブルとしては、例えば、光ファイバ心線の両側に引張り及び圧縮に対する耐力を有するテンションメンバを平行に配して、ケーブル外被で一括被覆し、テンションメンバと光ファイバ心線との間に介在物を配置した光ファイバケーブルがある(特許文献1)。
【0004】
また、光ファイバ心線を覆う外被に、併設された光ファイバ心線の両端部に接するような空隙を形成した光ファイバケーブルがある(特許文献2)。
【0005】
また、光ファイバ心線の一部面に開口する接触口を介して接触するようにしてケーブル外被の内部に空隙部が形成され、接触口と光ファイバ心線との接触面積が該光ファイバ心線の投影断面積よりも小さくされた光ファイバケーブルがある(特許文献3)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2012−137591号公報
【特許文献2】特開2012−118451号公報
【特許文献3】特開2012−053107号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
前述した特許文献は、例えばヤーンからなる介在や空隙を配置し、外被をノッチから分離した際に、テンションメンバと光ファイバ心線とを容易に分離することができる。
【0008】
しかし、光ファイバ心線が空隙と接する場合、光ファイバ心線に対する周囲からの押さえが少なくなる。このため、光ファイバ心線の位置が安定せず、伝送損失の増大を招く恐れがある。また、衝撃等によって、光ファイバケーブルがつぶれた際に、光ファイバ心線が空隙に移動してしまうため、光ファイバ心線の光損失を増大させることがある。
【0009】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、光ファイバの伝送損失を抑制し、分岐作業性にも優れる光ファイバケーブルおよび光ファイバケーブルの分岐方法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】
【0010】
前述した目的を達するために第1の発明は、複数の光ファイバ心線と、断面において、前記光ファイバ心線の両側方に設けられるテンションメンバと、前記テンションメンバおよび前記光ファイバ心線を覆うように設けられる外被と、を具備し、前記テンションメンバの一部と前記外被との間には、隙間が形成され、前記テンションメンバの他の部位が、前記外被と密着し、前記外被の外周部には、前記テンションメンバを挟むようにノッチが形成され、前記隙間は、当該隙間が設けられている前記テンションメンバの中心からの角度が180°以上の範囲に設けられ、かつ、少なくとも、前記ノッチの先端を結んだ直線よりも光ファイバ心線側の領域を含むことを特徴とする光ファイバケーブルである。
【0011】
前記テンションメンバは、前記ノッチの先端を結んだ直線よりも光ファイバ心線側において、前記テンションメンバと前記直線とのそれぞれの交点を通る前記テンションメンバの配列方向に平行な直線の範囲からはみ出さず、光ファイバ心線側に向けて先細り形状であることが望ましい。
【0012】
前記テンションメンバの断面形状は円形であり、前記ノッチの先端を結んだ直線は、前記テンションメンバの中心を通過するか、光ファイバ心線側にずれていることが望ましい。
【0013】
前記隙間の厚みは0.2mm未満であることが望ましい。
【0014】
第1の発明によれば、テンションメンバの外周の一部が外被と密着せずに隙間が形成されるため、工具によってノッチからテンションメンバに向かって切り込みを入れた際、切り込みが隙間に到達するため、外被を分割することができる。このため、中間後分岐作業において、光ファイバ心線を容易に取り出すことができる。
【0015】
また、テンションメンバの形状を、中心方向に向かって先細り形状とすることで、テンションメンバを容易に外被とともに分離することができる。
【0016】
特に、テンションメンバが円形であり、ノッチの先端を結んだ直線を、テンションメンバの中心と一致させるか、光ファイバ心線側にずらすことで、テンションメンバを容易に外被とともに分離することができる。
【0017】
また、隙間が0.2mm未満であれば、光ファイバ心線の移動が少なく、伝送損失を抑制することができる。
【0018】
第2の発明は、光ファイバケーブルの分岐方法であって、光ファイバケーブルは、複数の光ファイバ心線と、断面において、前記光ファイバ心線の両側方に設けられるテンションメンバと、前記テンションメンバおよび前記光ファイバ心線を覆うように設けられる外被と、を具備し、前記テンションメンバの一部と前記外被との間には、隙間が形成され、前記テンションメンバの他の部位が、前記外被と密着し、前記外被の外周部には、前記テンションメンバを挟むようにノッチが形成され、前記隙間は、当該隙間が設けられている前記テンションメンバの中心からの角度が180°以上の範囲に設けられ、かつ、少なくとも、前記ノッチの先端を結んだ直線よりも光ファイバ心線側の領域を含んでおり、前記ノッチから、前記テンションメンバの外周に形成される前記隙間まで前記外被を破断させることで、前記外被と前記テンションメンバと前記光ファイバ心線とを分離して、前記光ファイバ心線を取り出すことを特徴とする光ファイバケーブルの分岐方法である。
【0019】
第2の発明によれば、光ファイバケーブルの分割作業において、光ファイバ心線と外被との分離が容易であり、容易に分岐作業を行うことができる。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、光ファイバの伝送損失を抑制し、分岐作業性にも優れる光ファイバケーブルおよび光ファイバケーブルの分岐方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
図1】光ファイバケーブル1の断面図であり、(a)は全体図、(b)はテンションメンバ9近傍の断面拡大図。
図2】光ファイバケーブル1を分割する方法を示す図で、(a)は支持線部側とケーブル部側とを分離した状態を示す図、(b)は外被等を分割した状態を示す図。
図3】(a)、(b)は、他のテンションメンバ9を示す図。
図4】(a)、(b)は、他のテンションメンバ9を示す図。
図5】(a)、(b)は、他のテンションメンバ9を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図1は、光ファイバケーブル1の断面図であり、図1(a)は全体図、図1(b)はテンションメンバ9近傍の断面拡大図である。光ファイバケーブル1は、外被3、光ファイバ心線7、テンションメンバ9、支持線15等により構成される。
【0023】
光ファイバ心線7、テンションメンバ9、支持線15は、外被3によって一体化される。外被3は、例えば難燃性ポリオレフィン系樹脂である。外被3の外周には、ノッチ11が形成される。ノッチ11は、例えばケーブル分割工具などによって、光ファイバケーブル1を分割する起点部となる。
【0024】
光ファイバケーブル1の断面略中央位置には、複数の光ファイバ心線7が互いに接触するように配置される。光ファイバ心線7は、例えば、図示したように一列に併設されてもよく、複数列×複数段に俵積みされてもよい。なお、図1(a)では、一列8本の光ファイバ心線7を配置した例を示すが、光ファイバ心線7の配置数は特に限定されない。
【0025】
光ファイバ心線7の両側方には、一対のテンションメンバ9が設けられる。テンションメンバ9は、光ファイバケーブル1の張力を負担する。テンションメンバ9は、例えば鋼線やモノフィラメント、またはアラミド繊維、ガラス繊維、PET繊維等による繊維補強プラスチック等が使用できる。
【0026】
テンションメンバ9と両端の光ファイバ心線7は接触する。また、テンションメンバ9の外周部の一部には、隙間13が設けられる。隙間13は、外被3を構成する樹脂がない部分である。テンションメンバ9の外周の隙間13以外の部位は、外被3と密着する。なお、テンションメンバ9と光ファイバ心線7との間には、ヤーンなどの介在は設けられない。
【0027】
テンションメンバ9は、外被3の上下面に対向するノッチ11を結ぶ直線A上に配置される。すなわち、ノッチ11は、テンションメンバ9に対応する位置の外被3の外周部に設けられる。このように、上下のノッチ11から外被3を破断させる際に、切れ込みがテンションメンバ9の外周部に達するようにノッチ11およびテンションメンバ9が配置される。
【0028】
ノッチ11を結ぶ直線A上のテンションメンバ9の外周に、隙間13が位置する。すなわち、隙間13は、少なくとも、直線Aとテンションメンバ9との交点よりも光ファイバ心線7側に設けられる。
【0029】
図示した例では、テンションメンバ9は断面が略円形である。この場合、テンションメンバ9の中心は、直線A上に位置するか、直線Aよりも外側に位置することが望ましい。このようにすることで、光ファイバ心線7の分岐作業性が向上する。なお、光ファイバ心線7の分岐作業方法については詳細を後述する。
【0030】
また、上述した例では、隙間13は、テンションメンバ9の内側から180°以上の範囲に設けられる。したがって、テンションメンバ9と外被3との密着部(隙間13が設けられない部位)は、ノッチ11を結ぶ線よりも外方に位置する。このため、直線Aよりも外側(光ファイバ心線7とは逆側)のテンションメンバ9の外周部の一部が、外被3と密着する。
【0031】
なお、隙間13は、外被3の押出成形の際に形成される。隙間13を形成するためには、外被3を押出成形する際に、金型の一部に外被3を構成する樹脂が流れないように突起等を形成することで、テンションメンバ9との間に隙間が形成される。
【0032】
隙間13の厚み(テンションメンバ9と外被3との間隔)は、0.2mm未満であることが望ましい。さらに望ましくは、隙間13の厚みは、0.15mm以下である。隙間13の厚みが大きくなりすぎると、両側部の光ファイバ心線7が、隙間13内で移動しやすくなり、伝送損失が増加する要因となる。なお、隙間13は、テンションメンバ9と外被3とが接触しなければよいため、0mmを超えて形成されればよいが、製造上、0.03mm以上とすることが望ましい。
【0033】
光ファイバ心線7が設けられるケーブル部には、支持線部が連結される。支持線部には、支持線15が設けられる。支持線15は、光ファイバケーブル1を敷設する際に、光ファイバケーブル1を支持するためのものである。支持線15は、例えば亜鉛メッキ鋼線を使用することができる。
【0034】
次に、本発明にかかる光ファイバケーブル1を用いた分岐方法について説明する。まず、図2(a)に示すように、支持線部とケーブル部とを分割する。また、ノッチ11には、分割工具の切断刃17が配置される。
【0035】
この状態から、切断刃17をテンションメンバ9まで挿入して、外被3のノッチ11を長手方向に切断する。このようにすることで、図2(b)に示すように上下左右の外被3a、3b、3c、3dが分割され(図中矢印B方向およびC方向)、テンションメンバ9および光ファイバ心線7が外被3から分割される。
【0036】
この際、切断刃17による切れ込みの先端は、隙間13の位置であるため、テンションメンバ9が、上下の外被3a、3b側に持っていかれることがない。また、テンションメンバ9は、左右の外被3b、3cと密着するため、左右の外被3b、3cと一体で分離される。
【0037】
また、光ファイバ心線7は、互いに接触するように配置される。また、両端の光ファイバ心線7は、テンションメンバ9と接触し、さらにテンションメンバ9と外被との間に隙間13が形成される。なお、光ファイバ心線7とテンションメンバ9とは、必ずしも接触していなくてもよい。
【0038】
このように、本実施形態によれば、テンションメンバ9の外周の一部に隙間13が形成され、テンションメンバ9と外被3とが密着せずに空隙が形成される。このため、切断刃17によってノッチ11からテンションメンバ9に向かって切り込みを入れた際、切り込みが隙間13に到達するため、外被3を確実に分割することができる。このため、中間後分岐作業において、光ファイバ心線7を容易に取り出すことができる。
【0039】
また、テンションメンバ9の断面形状が略円形であり、テンションメンバ9を挟むノッチ11の先端を結んだ直線Aが、テンションメンバ9の中心を通過するか、光ファイバ心線7側にずれることで、テンションメンバ9を容易に外被3c、3dとともに容易に分離することができる。
【0040】
また、隙間13の厚みが0.2mm未満であれば、光ファイバ心線7の隙間13内での移動が少なく、伝送損失を抑制することができる。例えば、0.25mm径の光ファイバ心線7を用いても、光ファイバ心線7が隙間13内に完全に露出せず、光ファイバ心線7が外被3によって押さえられ、伝送損失を抑制することができる。また衝撃によって光ファイバケーブルがつぶれても光ファイバ心線が空隙に移動しにくくなるため、光損失の増加を抑制することができる。
【0041】
次に、他の実施の形態について説明する。図3(a)は、テンションメンバ9の形状が略矩形である例を示す。なお、以下の説明において、図1に示した光ファイバケーブル1等と同一の機能を奏する構成については、図1図2等と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【0042】
図3(a)に示す例では、断面形状が略矩形のテンションメンバ9の対向する一対の角が内外方向に向き、これと直交する他の対向する一対の角が、上下方向に向くように配置される。この際、ノッチ11の先端同士をつなぐ直線Aよりも内側(光ファイバ心線7側)には、一つの角だけが位置する。
【0043】
このように、直線Aよりも光ファイバ心線7側において、光ファイバ心線7方向に向かって、テンションメンバ9の形状を先細り形状とすることで、ノッチ11に切れ込みを入れて外被3を左右に破断させた際、テンションメンバ9が、左右のノッチ11間で挟まれた中央部の外被3(図2(b)の外被3a、3b)に埋め込まれることがない。また、テンションメンバ9は、左右の外被3(図2(b)の外被3c、3d)と密着しているため、テンションメンバ9を確実に光ファイバ心線7側から分離することができる。このため、光ファイバ心線7の取り出し性が優れる。
【0044】
このような効果は、図3(b)に示すように、テンションメンバ9を略台形として、中央方向に向かって先細り形状としても、同様の効果を得ることができる。
【0045】
一方、図4(a)に示すように、テンションメンバ9が、図3(b)とは左右逆方向に向けて配置されると、光ファイバ心線7の分岐作業が困難となる。この場合、左右の外被3を引きはがそうとしても、テンションメンバ9が中央部の外被3に埋め込まれているため、うまく分離することができない。
【0046】
また、図4(b)に示すように、テンションメンバ9が、図3(a)とは45°傾けて配置されても、光ファイバ心線7の分岐作業が困難となる。この場合、テンションメンバ9の上下の辺は、左右の外被3の分離方向と平行であるため、中央の外被3からテンションメンバ9を抜き取る際の抵抗が大きく分割の作業性が悪化する。
【0047】
また、図5(a)に示すように、テンションメンバ9が略円形であっても、位置が適切でなければ、光ファイバ心線7の分岐作業が困難となる。この場合、テンションメンバ9の中心は、直線Aよりも内側(光ファイバ心線7側)に位置する。このため、左右の外被3を引きはがそうとしても、テンションメンバ9が中央部の外被3に埋め込まれて、うまく分離することができない。
【0048】
なお、本発明では、テンションメンバ9の断面が略円形であることが望ましい。例えば、図3(a)に示すように、断面におけるテンションメンバ9の向きを設定しても、テンションメンバ9がわずかにねじれることで、図5(b)に示すようになる恐れがあるためである。図5(b)に示す例では、図4(a)や図4(b)に示すように、テンションメンバ9が中央部の外被3に埋め込まれて、うまく分離することができない。
【0049】
以上のように、ノッチ11の先端を結んだ直線Aよりも光ファイバ心線7側において、テンションメンバ9と直線Aとのそれぞれの交点を通るテンションメンバ9の配列方向に平行な直線の範囲から、テンションメンバ9がはみ出さないように、中央に向かって先細り形状とすることで、光ファイバ心線7の取り出し作業が容易となる。
【実施例】
【0050】
(テンションメンバ形態)
テンションメンバの形態による、光ファイバ心線の分岐作業性を評価した。用いた光ファイバケーブルは、支持線が、φ1.2mmの亜鉛メッキ鋼線であり、テンションメンバは、φ0.5mmのアラミド繊維FRPの外周に所定の形状となるよう樹脂被覆を施した。また、外被は、難燃性ポリオレフィン樹脂とした。また、光ファイバ心線は、φ0.26mm着色心線×8本とした。なお、隙間は0.03mmとした。
【0051】
実施例1は、テンションメンバが、短辺0.4mm、長辺0.85mm、高さ0.85mmの台形であり、図3(b)に示す形態で配置した。
【0052】
実施例2は、テンションメンバが、外径φ0.85mmの円形状であり、図1(b)に示す形態で配置した。
【0053】
実施例3は、テンションメンバが、一辺が0.7mmの矩形状であり、図3(a)に示す形態で配置した。
【0054】
比較例1は、テンションメンバが、外径φ0.5mmの円形状であり、図5(a)に示す形態で配置した。
【0055】
比較例2は、テンションメンバが、一辺が0.7mmの矩形状であり、図4(b)に示す形態で配置した。
【0056】
比較例3は、テンションメンバが、短辺0.4mm、長辺0.85mm、高さ0.85mmの台形であり、図4(a)に示す形態で配置した。
【0057】
それぞれのサンプルに対し、30本の分岐作業を行い、外被の分割数を調査した。使用した工具は、SEIオプティフロンティア製のDFケーブル分割工具であり、作業温度は20℃とした。支持線を取り外した適当長のケーブル部の中間部の約20cmを、工具で切り込み、外被の分割数を調査した。結果を表1に示す。
【0058】
【表1】
【0059】
表中の「分割せず」は、切れ込みを入れても、外被が分割しなかったものである。また、「2分割」〜「4分割」は、それぞれ外被が分割した分割数であり、4分割とは、図2(b)に示すように全て分割したものである。したがって、「2分割」および「3分割」は、外被3a、3b、3c、3dの一部が分割されなかったものである。
【0060】
実施例1〜3は、全てのサンプルで、4分割することができた。したがって、内部の光ファイバ心線の分岐作業が容易である。
【0061】
一方、比較例1〜3は、テンションメンバが中央部の外被に埋め込まれるため、外被の一部が分割せずにつながった状態となった。このため、光ファイバ心線の取り出し性が悪く、分岐作業が困難となった。
【0062】
(隙間の厚み)
次に、隙間の厚みと伝送損失、および衝撃特性の関係を評価した。用いた光ファイバケーブルは、支持線は、φ1.2mmの亜鉛メッキ鋼線であり、テンションメンバは、φ0.85mmの円形のアラミド繊維FRPとした。また、外被は、難燃性ポリオレフィン樹脂とした。また、光ファイバ心線は、φ0.25mm着色心線×8本とした。
【0063】
各サンプルは、隙間の厚みのみ変化させ、それぞれのサンプルに対し、OTDRを用いて伝送損失を測定した。測定結果は8心の最大値とした。また、IEC60794−1−2に準じた衝撃試験を行った。なお、落下高さは1mとし、質量は300gとした。
【0064】
【表2】
【0065】
隙間の厚みが0.20mm未満である実施例4〜6は、最大伝送損失が0.25dB/km以下であった。また、衝撃試験後の残留損失が、0.05dB未満であった。
【0066】
これに対し、隙間厚みが、光ファイバ心線径よりも大きな0.3mm以上である比較例5は、両端の光ファイバ心線が外被で覆われず、常に動ける状況にある。したがって、これら両端の光ファイバ心線はケーブルの長手で位置が変動しており、伝送損失が高い値を示した。
【0067】
また、比較例4は、隙間の厚みが0.2mmであり、両端の光ファイバ心線は部分的に外被に押さえられていたため、伝送損失は良好であった。しかしながら、衝撃試験によって光ファイバケーブルがつぶされた際、光ファイバ心線が外被を押しのけて空隙部分に移動したため、残留損失が大きくなった。
【0068】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【0069】
1………光ファイバケーブル
3………外被
7………光ファイバ心線
9………テンションメンバ
11………ノッチ
13………隙間
15………支持線
17………切断刃
図1
図2
図3
図4
図5