IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 株式会社フジクラの特許一覧

特許7134861光ファイバケーブルおよび光ファイバケーブルの製造方法
<>
  • 特許-光ファイバケーブルおよび光ファイバケーブルの製造方法 図1
  • 特許-光ファイバケーブルおよび光ファイバケーブルの製造方法 図2
  • 特許-光ファイバケーブルおよび光ファイバケーブルの製造方法 図3
  • 特許-光ファイバケーブルおよび光ファイバケーブルの製造方法 図4
< >
(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】
(24)【登録日】2022-09-02
(45)【発行日】2022-09-12
(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製造方法
(51)【国際特許分類】
   G02B 6/44 20060101AFI20220905BHJP
【FI】
G02B6/44 366
G02B6/44 381
G02B6/44 391
【請求項の数】 8
(21)【出願番号】P 2018245759
(22)【出願日】2018-12-27
(65)【公開番号】P2020106686
(43)【公開日】2020-07-09
【審査請求日】2021-06-22
(73)【特許権者】
【識別番号】000005186
【氏名又は名称】株式会社フジクラ
(74)【代理人】
【識別番号】100106909
【弁理士】
【氏名又は名称】棚井 澄雄
(74)【代理人】
【識別番号】100126882
【弁理士】
【氏名又は名称】五十嵐 光永
(74)【代理人】
【識別番号】100160093
【弁理士】
【氏名又は名称】小室 敏雄
(74)【代理人】
【識別番号】100169764
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 雄一郎
(72)【発明者】
【氏名】大野 正敏
(72)【発明者】
【氏名】多木 剛
(72)【発明者】
【氏名】富川 浩二
(72)【発明者】
【氏名】大里 健
【審査官】林 祥恵
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第2002/0126970(US,A1)
【文献】特開2018-022064(JP,A)
【文献】特開2017-072801(JP,A)
【文献】特開2017-037214(JP,A)
【文献】特開2012-169103(JP,A)
【文献】特開2009-258228(JP,A)
(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】
光ファイバおよび前記光ファイバを内部に収容する内部シースを有するケーブル本体と、
前記ケーブル本体を囲う補強シートと、
前記ケーブル本体および前記補強シートを収容する外部シースと、を備え、
前記内部シースの外周面と前記補強シートとの間にはリップコードが設けられ、
前記内部シースには、前記外周面から径方向外側に向けて突出する保持突起が形成され、
前記保持突起は、前記リップコードを径方向外側から覆っている、光ファイバケーブル。
【請求項2】
前記保持突起および前記内部シースは、横断面視において閉じた領域を形成しており、前記領域内に前記リップコードが配置されている、請求項1に記載の光ファイバケーブル。
【請求項3】
前記保持突起の先端部と前記内部シースとの間には隙間が設けられ、
前記隙間の大きさD3は前記リップコードの径方向の寸法D2よりも小さい、請求項1に記載の光ファイバケーブル。
【請求項4】
前記リップコードの周方向における寸法D1は、前記リップコードの径方向における寸法D2よりも大きい、請求項1から3のいずれか1項に記載の光ファイバケーブル。
【請求項5】
前記ケーブル本体と前記補強シートとの間には、複数の前記リップコードが設けられ、
前記内部シースには複数の前記保持突起が形成されている、請求項1から4のいずれか1項に記載の光ファイバケーブル。
【請求項6】
前記ケーブル本体と前記補強シートとの間には、2本の前記リップコードが設けられ、
横断面視において、前記ケーブル本体の中心および前記2本のリップコードの中心を通る2つの直線がなす角度θが、120°≦θ≦180°を満足する、請求項5に記載の光ファイバケーブル。
【請求項7】
光ファイバおよび前記光ファイバを内部に収容する内部シースを有し、前記内部シースの外周面には径方向外側に向けて突出する保持突起が形成されたケーブル本体を準備するケーブル本体準備工程と、
前記保持突起にリップコードが隣接するように、前記外周面に前記リップコードを縦添えする縦添え工程と、
前記リップコードをくるむように前記保持突起を変形させる変形工程と、
前記ケーブル本体および前記リップコードを補強シートで囲う補強工程と、
前記補強シートを覆う外部シースを形成する外装工程と、を有する、光ファイバケーブルの製造方法。
【請求項8】
前記補強工程において、前記リップコードを径方向に圧縮変形させる、請求項7に記載の光ファイバケーブルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光ファイバケーブルおよび光ファイバケーブルの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、下記特許文献1に示されるような光ファイバケーブルが知られている。この光ファイバケーブルは、光ファイバを有するケーブル本体と、リップコードと、補強シートと、外部シースと、を備えている。補強シートは、ケーブル本体を囲繞しており、ケーブル本体がネズミやリスなどに噛まれて光ファイバが損傷することを防いでいる。リップコードは、ケーブル本体と補強シートとの間の隙間に設けられており、光ファイバケーブルの解体時や中間後分岐作業の際に、補強シートおよび外部シースを引き裂くために用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2017-72801号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上記特許文献1の光ファイバケーブルでは、ケーブル本体と補強シートとの間に隙間が生じている。このため、リップコードを用いて補強シートを引き裂こうとした場合、ケーブル本体と補強シートとの間の隙間内でリップコードが動いてしまい、引き裂き作業がしにくいという課題があった。
特に、補強シートが丸められて重なっている部分がある場合には、リップコードがその重なり部分の内側に位置すると、補強シートを引き裂くために必要な力が極めて大きくなってしまう。また、光ファイバケーブルの製造時に、補強シートの重なり部分の内側ではない位置にリップコードを位置させようとした場合、リップコードの位置が安定せず、製造効率を低下させる要因となっていた。
【0005】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、リップコードを用いた補強シートの引き裂き作業性を改善した光ファイバ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】
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様に係る光ファイバケーブルは、光ファイバおよび前記光ファイバを内部に収容する内部シースを有するケーブル本体と、前記ケーブル本体を囲う補強シートと、前記ケーブル本体および前記補強シートを収容する外部シースと、を備え、前記内部シースと前記補強シートとの間にはリップコードが設けられ、前記内部シースには、径方向外側に向けて突出する保持突起が形成され、前記保持突起は、前記リップコードを径方向外側から覆っている。
【0007】
また、本発明の第2の態様に係る光ファイバケーブルの製造方法は、光ファイバおよび前記光ファイバを内部に収容する内部シースを有し、前記内部シースに径方向外側に向けて突出する保持突起が形成されたケーブル本体を準備するケーブル本体準備工程と、前記保持突起にリップコードが隣接するように、前記ケーブル本体に前記リップコードを縦添えする縦添え工程と、前記リップコードをくるむように前記保持突起を変形させる変形工程と、前記ケーブル本体および前記リップコードを補強シートで囲う補強工程と、前記補強シートを覆う外部シースを形成する外装工程と、を有する。
【発明の効果】
【0008】
本発明の上記態様によれば、リップコードを用いた補強シートの引き裂き作業性を改善した光ファイバケーブルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本実施形態に係る光ファイバケーブルの横断面図である。
図2】(a)~(c)は、図1の光ファイバケーブルの製造方法を説明する概略図である。
図3図1の光ファイバケーブルの変形例を示す横断面図である。
図4】(a)~(c)は、図1の保持突起の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本実施形態に係る光ファイバケーブルの構成を、図1図4を参照しながら説明する。
図1に示すように、光ファイバケーブル1は、光ファイバを有するケーブル本体10と、リップコード14と、補強シート20と、外部シース30と、を備えている。
【0011】
(方向定義)
ここで本実施形態では、ケーブル本体10の長手方向を単に長手方向といい、ケーブル本体10の中心軸線を単に中心軸線Oという。また、中心軸線Oに直交する断面を横断面という。横断面視で、中心軸線Oに交差する方向を径方向といい、中心軸線O回りに周回する方向を周方向という。
【0012】
ケーブル本体10は、コア11と、内部シース12と、一対の抗張力体(テンションメンバ)13と、一対の内側リップコード16と、を有している。
コア11は、長手方向に延びている。コア11は、複数本の光ファイバを集合することで構成されている。コア11を構成する光ファイバとしては、光ファイバ素線、光ファイバ心線、光ファイバテープ心線などを用いることができる。コア11を構成する複数の光ファイバは、例えば、束ねられた状態で、結束材によって結束されている。複数の光ファイバは、押さえ巻きや吸水テープ(シート)で覆われていてもよい。コア11の横断面形状は、特に限定されず、円形であってもよく、楕円形であってもよく、矩形であってもよい。
【0013】
内部シース12は、コア11(光ファイバ)を内部に収容している。内部シース12は、コア11、一対の抗張力体13、および一対の内側リップコード16を一括して被覆する。内部シース12の材料としては、ポリエチレン(PE)、ポリ塩化ビニル(PVC)等の樹脂が使用可能である。
【0014】
抗張力体13は、長手方向に延びている。抗張力体13は、長手方向でコア11に対して平行に配置されていてもよく、コア11を中心とした螺旋状に配置されていてもよい。抗張力体13は、光ファイバケーブル1に作用する張力から、コア11の光ファイバを保護する役割を有している。抗張力体13の材質は、例えば、金属線(鋼線等)、抗張力繊維(アラミド繊維等)、FRPなどである。抗張力体13は単線であってもよく、複数の素線を束ねたり互いに撚り合わせたりしたものであってもよい。
【0015】
なお、ケーブル本体10には3本以上の抗張力体13が含まれていてもよい。3本以上の抗張力体13を周方向で等間隔に配置した場合、ケーブル本体10の曲げの方向性が小さくなり、光ファイバケーブル1をより取扱いやすくすることができる。
【0016】
一対の内側リップコード16は、コア11の外周に接するように配置されている。一対の内側リップコード16は、コア11を間に挟むように配置されている。なお、内側リップコード16の数は適宜変更可能である。内側リップコード16は、内部シース12を引き裂いてコア11を取り出す際に使用される。内側リップコード16としては、ポリエステル、アラミド等の合成繊維からなる紐を用いることができる。内側リップコード16の材質、外径などは、リップコード14と同じであってもよい。
【0017】
外部シース30は、ケーブル本体10および補強シート20を収容している。外部シース30は、長手方向に延びる筒状に形成されている。外部シース30の材質としては、ポリエチレン(PE)、ポリ塩化ビニル(PVC)等の樹脂が使用可能である。
外部シース30には、補強シート20の重なり部20a(後述)の位置を示す目印が設けられていてもよい。この目印は、着色部であってもよいし、突起部などであってもよい。
【0018】
補強シート20は、長手方向に延びており、ケーブル本体10を囲う筒状に形成されている。補強シート20の表面には、第1接着層21および第2接着層22が設けられている。
補強シート20の材質としては、ステンレス鋼、銅、銅合金などの金属を用いることができる。また、ガラス繊維やアラミド繊維などを用いた繊維シートや、FRPなどを補強シート20として用いてもよい。補強シート20は、例えばテープ状とされ、長さ方向をケーブル本体10の長さ方向に合わせて設けられることが望ましい。
【0019】
補強シート20の厚さは、例えば0.1~0.3mm程度である。補強シート20の厚さをこの範囲とすることで、動物の食害によりコア11の光ファイバが損傷するのを防ぎ、かつ、リップコード14によって補強シート20を切り裂く操作を容易にすることができる。
補強シート20は、ケーブル本体10を全周にわたって囲うとともに、周方向の一部で重ねられている。補強シート20が重ねられた部分を重なり部20aという。
【0020】
第1接着層21および第2接着層22としては、例えば熱硬化型の接着剤を用いることができる。なお、接着剤の材質は適宜変更してもよい。第1接着層21は、補強シート20におけるケーブル本体10を向く面に設けられている。第2接着層22は、補強シート20における外部シース30を向く面に設けられている。第2接着層22は、外部シース30を補強シート20に固定する役割を有している。第1接着層21および第2接着層22のうち、重なり部20aにおいて補強シート20同士の間に位置している部分は、重なり部20aで補強シート20同士を固定する役割を果たしている。
【0021】
リップコード14は、ケーブル本体10の内部シース12と補強シート20との間に設けられている。リップコード14は、補強シート20および外部シース30を引き裂く際に用いられる。本実施形態の光ファイバケーブル1は、2本のリップコード14を備えている。なお、リップコード14の数は適宜変更可能である。リップコード14は、補強シート20および外部シース30を引き裂く作業(以下、単に引き裂き作業という)の際に使用される。
【0022】
リップコード14としては、ポリエステル、アラミド等の合成繊維からなる紐を用いることができる。リップコード14には、補強シート20および外部シース30を切り裂くことができる程度の機械的強度(例えば引張強度)が要求される。リップコード14は、吸水性を有していてもよい。この場合、光ファイバケーブル1の内部の防水性能を高めることができる。
【0023】
なお、図1ではコア11、一対の抗張力体13、および一対のリップコード14が、横断面視で一直線上に配置されているが、これらの部材は一直線上に配置されていなくてもよい。
リップコード14の周方向の寸法D1は、リップコード14の径方向の寸法D2よりも大きい。これは、光ファイバケーブル1の製造時(後述)に、リップコード14が径方向で圧縮するように変形させられていることによる。
【0024】
(保持突起)
ここで、内部シース12の外周面には、径方向外側に向けて突出する保持突起15が形成されている。保持突起15は、基部15aおよび先端部15bを有している。基部15aは、内部シース12に接続されている。基部15aと先端部15bとの間の部分は、リップコード14を径方向外側から覆っている。これにより、保持突起15はリップコード14を保持している。
【0025】
本実施形態では、先端部15bは、内部シース12に接している。これにより、横断面視において、保持突起15および内部シース12の外周面は、閉じた領域Aを形成している。そして、領域A内にリップコード14が位置している。
なお、保持突起15は、長手方向に沿って連続的に延びていてもよい。この場合、リップコード14の周方向における位置をより安定させることができる。また、光ファイバケーブル1の製造時に、リップコード14をくるむように保持突起15を変形させやすくなる(詳細は後述)。
【0026】
あるいは、保持突起15は、長手方向に間欠的に設けられていてもよい。この場合、保持突起15の内側からリップコード14を取り出す操作がより容易になる。より詳しくは、光ファイバケーブル1からケーブル本体10を取り出す場合、光ファイバケーブル1の長手方向の一部分において、外部シース30および補強シート20を除去する。保持突起15が間欠的に設けられている場合、このように外部シース30および補強シート20を部分的に除去したとき、保持突起15が設けられていない部分からリップコード14を視認しやすくなる。また、長手方向における保持突起15の長さが小さくなるため、保持突起15を径方向外側に向けて変形させやすくなる。したがって、保持突起15の内側からリップコード14を取り出しやすくなる。
【0027】
以上説明したように、本実施形態の光ファイバケーブル1によれば、内部シース12には径方向外側に向けて突出する保持突起15が形成されている。そして保持突起15は、リップコード14を径方向外側から覆っている。この構成により、リップコード14が保持突起15によって保持され、リップコード14の周方向における位置を安定させることができる。したがって、リップコード14を用いた補強シート20および外部シース30の引き裂き作業性を向上させることができる。
【0028】
また、横断面視において、保持突起15と内部シース12とが閉じた領域Aを形成している。そして、領域A内にリップコード14が位置しているため、リップコード14の周方向における位置がより安定する。
【0029】
また、ケーブル本体10と補強シート20との間には複数(2つ)のリップコード14が設けられている。このため、例えば2つのリップコード14を両手で把持して、それぞれを反対方向に引っ張る操作により、容易に補強シート20および外部シース30を分割させることができる。したがって、コア11の取り出し作業がより容易になる。また、内部シース12には複数の保持突起15が形成されており、各保持突起15がリップコード14を径方向外側から覆っている。この構成により、複数のリップコード14の相対的な位置を安定させることができる。
【0030】
ここで、一対のリップコード14が配置される位置によっては、ケーブル本体10の取り出し作業を行いにくくなる。具体的には、2つのリップコード14が横断面視で一直線上に配置されていない場合、補強シート20および外部シース30を引き裂いた際に、ケーブル本体10が露出される範囲が小さくなる。ケーブル本体10の露出範囲が小さくなると、引き裂き作業を行った後、ケーブル本体10を取り出しにくくなる。
そこで、図3に示すように、一対のリップコード14およびコア11が横断面視において一直線上に配置されていない場合に、ケーブル本体10の取り出し作業性を確認した結果を、表1に示す。
【0031】
【表1】
【0032】
表1における「相対角度θ(°)」とは、横断面視において、コア11の中心および一方のリップコード14の中心を通る直線L1と、コア11の中心および他方のリップコード14の中心を通る直線L2と、がなす角度θ(図3参照)である。
表1における「取り出し作業性」とは、一対のリップコード14を用いて補強シート20および外部シース30を引き裂いた後、ケーブル本体10を取り出す作業のしやすさを示している。具体的には、「○」は取り出し作業性が良好である場合を示しており、「×」は取り出し作業を行うことができなかった場合を示している。
【0033】
表1に示すように、相対角度θが90°以下の場合には、引き裂き作業を行った後、取り出し作業を行うことができなかった。一方で、相対角度θが120°≦θ≦180°の範囲内である場合には、取り出し作業性が良好であった。
以上の結果から、相対角度θは120°以上180°以下であることが好ましい。
【0034】
(製造方法)
次に、以上のような構成の光ファイバケーブル1の製造方法について説明する。
【0035】
まず、図2(a)に示すように、ケーブル本体10を準備する(ケーブル本体準備工程)。ケーブル本体10は、例えばコア11、内側リップコード16、および抗張力体13を覆うように内部シース12を押出し成形することで得られる。ケーブル本体準備工程の時点では、図2(a)に示すように、保持突起15が直線状に延びていてもよい。あるいは、保持突起15は当初からある程度湾曲した形状であってもよい。保持突起15の長さhは、横断面視におけるリップコード14の周長よりも大きいことが好ましい。この場合、保持突起15を変形させたときに、保持突起15の先端部15bをより確実に内部シース12に接触させることができる。
【0036】
次に、図2(b)に示すように、ケーブル本体10にリップコード14を縦添えする(縦添え工程)。このとき、リップコード14は保持突起15に周方向で隣接するように配置する。縦添え工程の時点では、リップコード14の断面形状は円形であってもよい。
次に、図2(c)に示すように、リップコード14をくるむように保持突起15を変形させる(変形工程)。また、ケーブル本体10およびリップコード14を補強シート20で囲う(補強工程)。なお、変形工程および補強工程を同時に行ってもよい。つまり、補強シート20でケーブル本体10およびリップコード14を包む際に、補強シート20を保持突起15に押し付けることで、保持突起15を変形させてもよい。
【0037】
本実施形態では、補強工程において、補強シート20を保持突起15に強く押し付けることで、リップコード14を径方向に圧縮変形させる。このため、縦添え工程の時点ではリップコード14の断面形状が円形であったとしても、補強工程後にはリップコード14の断面形状が楕円形となる。すなわち、図1に示すように、D1>D2となる。
補強工程では、必要に応じて、第1接着層21および第2接着層22を加熱して硬化させてもよい。加熱などにより、重なり部20aにおける第1接着層21および第2接着層22が互いに接着することで、補強シート20の形状が円筒状に固定される。
【0038】
次に、補強シート20を覆うように外部シース30を形成する(外装工程)。外部シース30は、例えば押し出し成形により形成することができる。外装工程により、ケーブル本体10および補強シート20が外部シース30内に収容される。
以上の工程により、光ファイバケーブル1が製造される。
【0039】
以上説明した光ファイバケーブル1の製造方法によれば、リップコード14をくるむように保持突起15を変形させる変形工程を有している。これにより、リップコード14を保持する保持突起15を容易に形成することができる。また、製造時に保持突起15を変形させることで、保持突起15には弾性力が蓄積される。光ファイバケーブル1の出荷後、外部シース30および補強シート20を除去した際に、保持突起15の弾性力によって、保持突起15を復元変形させることができる。したがって、リップコード14を保持突起15の内側から取り出す作業を容易にすることができる。
また、変形工程および補強工程を同時に行うことが可能であり、製造効率を高めることができる。
【0040】
また、補強工程において、補強シート20を保持突起15に押し付けることで、リップコード14を径方向に圧縮変形させている。これにより、保持突起15によってリップコード14がより強固に固定される。したがって、全長が短い光ファイバケーブル1であっても、リップコード14が保持突起15の内側から長手方向に抜けてしまうことが抑制される。
【0041】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【0042】
例えば、前記実施形態では、光ファイバケーブル1は2本のリップコード14を備えていたが、リップコード14の数は1本であってもよく3本以上であってもよい。保持突起15の数についても、1つであってもよく、3つ以上であってもよい。
【0043】
また、前記実施形態では、光ファイバケーブル1の断面形状(ケーブル本体10の断面形状)は円形であったが、本発明はこれに限られない。例えば、楕円形状であってもよいし、四角形状であってもよい。
また、ケーブル本体10の形態も適宜変更可能である。例えば、スロットケーブルであってもよいし、ルースチューブケーブルであってもよい。
【0044】
また、内側リップコード16の位置を適宜変更してもよい。例えば、内側リップコード16の周方向における位置を、保持突起15の位置と合わせてもよい。この場合、保持突起15を、内側リップコード16の位置を示す目印として用いることができる。
【0045】
また、図4(a)~(c)に示すように、保持突起15の形状を適宜変更してもよい。
例えば図4(a)に示すように、保持突起15の先端部15bと内部シース12との間に隙間が設けられていてもよい。この場合、先端部15bと内部シース12との間の隙間の大きさD3が、リップコード14の径方向の寸法D2よりも小さくてもよい。D3<D2であることで、リップコード14が保持突起15内から周方向に離脱することを抑制できる。
【0046】
また、図4(b)に示すように、保持突起15の基部15aの厚みを、先端部15bの厚みより大きくしてもよい。基部15aの厚みが大きいことで、例えば光ファイバケーブル1の出荷後に、保持突起15が不意に変形してしまうことを抑制できる。したがって、光ファイバケーブル1の出荷後に、リップコード14が保持突起15内から周方向に離脱することを抑制できる。
【0047】
また、図4(c)に示すように、保持突起15の基部15aおよび先端部15bの、内部シース12の外周面に対する角度を適宜変更してもよい。基部15aと内部シース12の外周面とのなす角度を小さくすることで、変形工程(図2(b)、(c)参照)において、リップコード14をくるむように保持突起15を変形させやすくなる。したがって、保持突起15の形状をより安定させることができる。
【0048】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0049】
1…光ファイバケーブル 10…ケーブル本体 11…コア 12…内部シース 14…リップコード 15…保持突起 15b…先端部 20…補強シート 30…外部シース
図1
図2
図3
図4