JPH03260607A - 光ファイバケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、金属管で被覆された光ファイバケーブルのコ
ネクタ近傍のケーブル部分がフレキシヒリティを有し、
この部分の光ファイバを損傷することなく容易に取り扱
うことができる光ファイバケーブルに関する。

［従来の技術］ 近年、広く用いられるようになった光通信ケーブルは、
光ファイバケーブルの強度を向上させ、かつ、軽量およ
び細径化の必要性から、光ファイバ（裸ファイバ、素線
、心線、コート、ケーブル）を金属管て被包した光ファ
イバケーブルが使用されるようになってきている。例え
ば、架空、海底、地下などに延線される光ファイバケー
ブルは、施工性を考慮して細径・軽量化が必要とされ、
かつ、耐環境性を考慮して、機械的強度の向上や耐蝕性
の向上が必要とされる。ネズミなどの咬害に対してはカ
ミ切ることのできない機械的強度か必要であるし、オイ
ルミストによる被覆溶解や、日光などによる被覆劣化防
止のためには耐候性の向上が必要となってきている。こ
れらの諸問題を解決するのに金属管の中に光ファイバを
内包するケーブルが使用されている。

一方、ケーブル端のコネクタ近傍ではフレキシビリティ
が要求される。このため一般的なポリマー系被覆光ファ
イバケーブルなみのフレキシビリティを得るために金属
管の金属部分の断面積を減少させたり、材質的に軟いも
のを採用したりして対処した場合、結果的に機械的用度
を落すことになる。例えば、フレキシビリティの面から
は、金属管（５０５３０４）の外径０．８　ｍｍ以下で
肉厚０．０６ｍｍ以下の必要性があるが、延線時やコネ
クタ取付は時および使用時に生じる局部的な応力により
発生する屈曲やくり返し曲げ応力による疲労破壊が容易
に生してしまう。すなわちコネクタ近傍以外の中間部分
では充分な機械的強度を有し、かつ、コネクタ近傍では
フレキシビリティを有するというニーズに合った適切な
光ファイバケーブルは従来ては提供できていない。

定の長さ（例えば、コネクタとコネクタ間）の光フアイ
バ通信路に光ファイバケーブルを布設する場合、布設場
所の環境や取扱い上の問題点を考慮して、機械的性質の
異なる光ファイバケーブルをあらかしめ準備してケーブ
ル間を接続（融接やコネクタによる）して通信路を確保
すること、つまり、金属管て被覆された光ファイバケー
ブルの端部に別途用意したフレキシビリティを有する光
ファイバケーブルを接続することによって、上記ニーズ
に合った光ファイバケーブルを得ることも可能である。

しかしなから、必要以上の光ファイバの接続箇所が必要
となり、接続による伝送損失か増加するとともに、慎重
さを有する光フアイバ自身の接続作業を行なわなければ
ならす好ましくない。

［発明か解決しようとする課題］ 金属管で被覆された光ファイバケーブルの高強度および
軽量・細径の有利な点は残しつつ、コネクタ近傍ではフ
レキシビリティを有する光ファイ八ケーブルか望まれて
いる。本発明か解決しようとする問題点はまさにこの点
にある。本発明者らは数多くのケーブル布設状況を調査
し、以下の知見を得た。すなわち、１つの布設ルートに
おいて機械的強度か要求される布設箇所とフレキシビリ
ティが要求される個所はほとんどの場合別であることと
、実際の延線（架空、通管なと）作業においてはかなり
の延線張力が必要であることか分った。例えば、機械的
用度が要求される個所としては架空布設個所か挙げられ
る。架空スパン間に弛まない状態で布設するには、ケー
ブル自重、スパン距離、風雪による荷重、許容弛度なと
を考慮して必要張力を算出するが、一般的には数十ｋｇ
ｆの張力が必要である。一方フレキシビリテイが要求さ
れる個所としては、コネクタ近傍の個所である。各種光
関連装置のコネクタ取り付は部はあらかしめ設定されて
おり、光ケーブル側をこれに合せてセットするためフレ
キシビリティか必要となる。また、これらの個所ては、
各種点検や修理の際にコネクタを脱着する機会か多く、
そのためのフレキシビリティか要求される。さらに延線
作業においては、光ケーブルの布設路に沿って延線する
ための延線張力か必要となる。布設方７去、布設路の状
況、ケーブル自重、ケーブルと布設路との摩擦係数、布
設長さなどによって必要な延線張力は変化するが、一般
的には数十ｋｇｆの張力である。これらの知見に基き、
延線時には、充分に延線張力に耐え、布設後機会的強度
か必要な個所には高強度のままて、フレキシビリティが
必要な個所には充分なフレキシビリティを有する光ケー
ブルこそか光ケーブルによる通信の実用上にとって最も
重要でかつ有用なホイントであることか分った。

本発明は、金属管で被覆された光ファイバケーブルの特
質である高強度および軽量・細径等の利点を具備した上
で、コネクタ近傍てはフし／キシビリティを有する光フ
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］ 本発明の光ファイバケーブルは、少くとも強度を要する
延線の長さを有する金属管と、金属管の端または両端に
接続され、少くともケーブル接続作業時にケーブルを湾
曲させる長さを有するたわみ管と、前記金属管およびた
わみ管に間隙をもって挿入された光ファイバとからなっ
ている。

また本発明の光ファイバケーブルは、前記たわみ管の１
ピッチのブロックが一端部に内径側に突出する第１環状
端部を備えた大径部と、一端部に外径側に突出する第２
環状端部を備えるとともに環状の接続部を介して前記大
径部に接続された小径部とからなり、第２環状端部が隣
り合うブロックの大径部内にあって第１環状端部と実質
的に接し、隣り合うブロックが管軸方向に変位可能かつ
らせん状につながるようにして一つの帯状板で形成され
ている。

金属管は、鋼、アルミニウムその他所望の材質で、シー
ムレス管または熱処理溶接管であり、ティグ溶接管、高
周波溶接管、鍛接管その他を場合によって伸管して用い
る。金属管の外径と肉厚は、伸管における断線、最終製
品である光フアイバコートの外径、強度、伸びなどを考
慮して決められるか、光フアイバ挿通の作業性の点から
金属管の内径は光ファイバの外径より少なくとも０．１
ｍｍ大きくなければならない。また、長尺の光フアイバ
コートか要求される場合には、複数の金属管を長手方向
に接続して所要の長さとする。

なお、金属管はシームレス管を除いて、必ず、溶接部、
鍛接部などの異った組織を有しており、これらは製品の
円周部位による機械的性質の変化の原因となる。この円
周部位による機械的性質の変化は、細径金属管にくせを
与えることになり施工上好ましくない。したがって、少
なくとも１回の焼鈍において溶接部、鍛接部などの異っ
た組織を他の部位の組織と同一もしくは機械的性質か同
程度の組織なるまでの条件にて実施することが望ましい
。

たわみ管を金属管に連結するには、固着する、着脱可能
に固定する、あるいは適宜の接続部材を介して連結する
ようにしてもよい。金属管にたわみ管を固着するには、
接着、ろう付けあるいはかしめなどが用いられる。金属
管にたわみ管を着脱可能に固定するにはねし結合、弾性
変形による把持、ナツトによる締付けなどが用いられる
。最も簡便なのは、金属管とたわみ管を連結部材を介し
て着脱可能に固定する方式であり、この場合金属管の任
意の個所てたわみ管の連結ができ、かつ施工現場でたわ
み管の連結が容易に実施できる点で他の連結方式に比べ
て有利である。

たわみ管とは、金属もしくは合成樹脂型の薄板をベロー
ズ状に成形したものもしくはら旋状に巻いたもの、塩化
ビニルもしくはポリエチレンなどの合成樹脂管、または
ゴム管をいう。

たわみ管は、ループ逃げ半径が、１５ｍｍ以上であり、
また、ループ形成半径が２００ｍｍ以下であることか望
ましい。たわみ管の逃げ半径とは、第４図に示す方法で
たわみ管２のループを絞った時にループＬが解消される
時の最小曲率半径ｒを意味する。すなわち、たわみ管２
をループ形成可能な間隔、たとえば７５ｃｍの間隔をお
いて水平に把持し、たわみ管軸方向に圧縮して鉛直面内
でループＬを形成する。たわみ管２を軸方向に引っ張る
とループしか解消するか、ループ解消の瞬間にループＬ
の上端で交差していたたわみ管２が離れる。

このときのループＬの曲率半径をループ逃げ半径ｒとす
る。たわみ管２の肉厚を厚くしたり、硬い材質を採用し
たり、たわみ管径を大きくすることなどによって、ルー
プ逃げ半径ｒを大きくすることかできる。ループ逃げ半
径ｒは、光ファイバ１１の許容曲率半径以上であること
が必要である。

ループ逃げ半径ｒか１５＋ｎｍ以上であると、内包され
た光ファイバ１１の許容曲げ半径以上で、ハントリンク
が可能になる。

たわみ管２のループ形成半径とは、第５図に示す方法で
ループ形成の時の最小曲率半径Ｒを意味する。すなわち
、たわみ管２をループ形成可能な間隔、たとえば７５ｃ
ｌｎの間隔をおいて水平に把持し、たわみ管軸方向に圧
縮する。圧縮により下方に垂れ下がり湾曲した部分Ｍが
、鉛直面内で回転する。９０度回転のとき湾曲の鉛直方
向の曲率半径は最小となり、１８０度回転のとき上端て
交差してループＬを形成する。この鉛直面内て９０度回
転のときのループＬの曲率半径をループ形成半径Ｒとす
る。ループ形成半径か２００　ｍｍを越えると、ボック
ス中の引き回しの際に充分なフレキシビリティが得られ
ない。たわみ管２の肉厚を薄くしたり、軟らかい材質を
採用したり、たわみ管径を小さくすることなどによって
ループ形成半径を小さくすることが可能である。ループ
形成半径Ｒが２００ｍｍ以下であると、充分なフレキシ
ビリティをもったハントリンク性を得ることができる。

ケーブル接続作業時にケーブルを湾曲させる長さは、ケ
ーブル外径の数十〜数百倍程度である。

なお、光ファイバがたわみ管内壁面と間隙を有して挿入
されていることは、光ファイバとたわみ管内壁面とが自
由度をもって接触しており、管内壁面の伸縮とは関係な
く光ファイバが自由に動ける間隙があることを意味して
いる。ここで、光ファイバは、裸ファイバ、ファイバ素
線、光フアイバ心線、単心または複心の心線をプラスチ
ックや金属なとて被覆したものをいう。

［作用］ この発明の光ファイバケーブルでは、光ファイバか金属
管で被覆されているので充分な機械的強度、耐蝕性、耐
候性を有し、布設（架空、通管なと）作業における過大
な延線荷重に耐えるとともに、布設後における光ファイ
バの保護を確実にする。しかも光ファイバケーブルのコ
ネクタの側端の被覆管はたわみ管であり、ループ逃げ半
径が光ファイバの許容曲げ半径以上でかつフレキシビリ
ティを有するので良好なハンドリング性を得ることがで
きる。つまり、コネクタ側端近傍のケーブルの光ファイ
バを損傷することなく容易に取扱うことかできる。

また、前記のように構成したたわみ管は、長平方向に真
直性を保とうとする性質を有する。真直に延びた自然の
状態では、たわみ管の第１環状端部と第２環状端部とか
接触しているので、たわみ管に圧縮力を加えると縮むが
、引張力を加えても伸びることはない。また、光ファイ
バケーブルに曲げ変形を与えた場合、たわみ管の第１環
状端部と第２環状端部とは曲げの外側では強く接触し合
い、内側で互いに離れる。したがって、たわみ管は内側
か縮むことかでき、外側は実質的に同し長さを維持する
。この結果、たわみ管内壁面と間隙を有して内包されて
いる光ファイバには、張力あるいは圧縮力が加わること
はない。

［実施例］ 第１図、第２図はこの発明の実施例を示すもので、第１
図は光ファイバケーブル１の全体図を示し、第２図は要
部断面図を示している。光ファイバケーブル１はシーム
レス金属管３３と金属管３３の端部に連結部材３４によ
り連結されたたわみ管２からなる被覆管内に光ファイバ
１１を挿入して、被覆管により光ファイバを保護するよ
うにしている。

たわみ管２の端部にはコネクタ３５が取り付けられてい
る。第２図に示すようにたわみ管２と金属管３３の連結
は円筒状の連結部材３４の両側からたわみ管２と金属管
３３を嵌め込んで止めネジ３６、差し込みネジ３７によ
り着脱可能に固定している。

なお、金属管３３はＰＶ（ポリヒニール）被覆３８かさ
れ、またたわみ管２の内部の光ファイバ１１はシリコン
樹脂管３０によりシールされている。

たわみ管２を金属管３３に連結するのは延線作業後か好
ましい。すなわち、延線作業後フレキシビリティを必要
とする端側の金属管部分を除去し、光ファイバを露出し
た後、連結部材３４を介してたわみ管２と金属管３３を
連結したわみ管内に光ファイバ１１を内包させる。勿論
あらかしめ金属管３３とたわみ管２を連結することも可
能である。但しこの場合は、正確な布設路長およびフレ
キシビリティか必要とされる部分の正確な位置と長さか
あらかしめ分っている必要がある。

また、光フアイバ自体は無接続であるので、光フアイバ
自体の接続作業を回避するとともに、接続による伝送損
失の増加を防止できる。

さらに、連結部材を介して金属管３３とたわみ管２を連
結する場合は任意の個所て連結することがてきるので、
施工上、現場て連結作業を実施する上で有利である。

第３図（ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）、　（ｄ）にたわみ
管の具体例を示す。（ａ）、　（ｂ）は平フープをスパ
イラル状に巻いて形成したもので、（ａ）のたわみ管２
１はフープ３１を重ねずに形成して隣り合うフープ間に
間隙を設けたもので、（ｂ）のたわみ管２２はフープ３
１を重ねて形成したものを示す。（Ｃ）のたわみ管２３
は括成形により凹凸部３２をスパイラル状に形成したも
の、（ｄ）のたわみ管２４は断面Ｓ字状に成形したフー
プ３９を隣り合うフープ間しか係合するようにしてスパ
イラル状に形成したものを示す。（ｄ）のたわみ管の次
に第３図（ｄ）のたわみ管について第６図ないし第９図
により詳細に説明する。

上記のように構成された光ファイバケーブルを図面によ
り説明すると、第６図（ａ）に示すように光ファイバケ
ーブル１のたわみ管２の１ピッチのブロック３は、大径
部４と小径部７とからなっている。大径部４は一端部に
内径側に突出する第１環状端部５を備えている。同様に
、小径部７は一端部に外径側に突出する第２環状端部８
を備えている。そして、大径部４と小径部７とは環状の
接続部９を介して接続されている。そして、隣り合うブ
ロック３は第６図（ｂ）に示すように、管軸方向に変位
可能かつらせん状につながっている。このつなかり部分
において、第２環状端部８か隣り合うブロック３の大径
部４内にあって第１環状端部５と実質的に接している。

隣り合うブロック３が管軸方向に変位可能とするために
第１環状端部５および第２環状端部８かそれぞれ隣り合
うブロックの小径部７の外側および大径部４の内側にあ
って、環状の接続部９との間に隙間文、を有している。

また、第１環状端部５の内径か小径部７の外径よりも隙
間旦、を生しるように大きくなっており、第２環状端部
８の外径か大径部４の内径よりも隙間℃２を生しるよう
に小さくなっており、この隙間立、の大きさによって、
たわみ管２のたわみの大きさを調整することもできる。

たわみ管２を上記形状のように成形加工するには、たと
えば第７図に示すように帯状板１５をＳ字形断面形状に
折り曲げ、−次加工する。そして、第２環状端部８か隣
り合うブロック３の大径部４内にあって第１環状端部５
と接触するように、上記−次加工材１６をらせん状に巻
いてゆく。

たわみ管２を形成する帯状板１５の材料は、光ファイバ
ケーブル１の使用条件によって選ばれ、金属、プラスチ
ック、紙その他か用いられる。たわみ管２は周面に開口
をもったものてあってもよい、つまりたわみ管２内は密
閉されていなくてもよい。

たわみ管２の成形加工をしやすくし、また第１環状端部
５と第２環状端部８との接触をよくするために、第１環
状端部５、第２環状端部８および接続部９はらせんのピ
ッチ角に沿うように傾斜させることか好ましい。

このように構成されたたわみ管２は、長平方向に真直性
を保とうとする性質を有する。真直に延びた自然の状態
では、第８図に示すようにたわみ管２の第１環状端部５
と第２環状端部８とか接触しているのて、たわみ管２に
圧縮力を加えると縮むか、引張力を加えても伸びること
はない。また、たわみ管２に曲げ変形を与えた場合、た
わみ管２の第１環状端部５と第２環状端部８とは第９図
に示すように曲げの外側では強く接触し合い、内側で互
いに離れる。したかって、たわみ管２は内側か縮むこと
かてさ、外側は実質的に同し長さを維持する。この結果
、たわみ管内壁面と間隙を有して内包されている光ファ
イバ１１には、張力あるいは圧縮力か加わることはない
。もちろん、帯状板成形の精度によっては長手方向に働
く伸直力により両環状端部５，８が完全に接触していな
い場合かあるか、内側の縮みか優先的に縮むことになり
、実質的にはほとんど外側が伸びることはない。

また、前記のような形状をしたたわみ管２は、帯状板１
５をらせん状に巻いてゆくことにより一つの帯状板１５
て成形加工することかできる。

［具体例］ （具体例１） 前述の第１図、第２図は、本発明の光ファイバケーブル
の一例を示している。この具体例の光ファイバケーブル
１は、ステンレス鋼製の金属管３３とステンレス鋼製の
たわみ管２からなる被覆管内に光ファイバ心ｉｌ＋を挿
入したものである。

金属管：　　ステンレス鋼（５０５３０４）製のセミシ
ームレス管（溶接管を光輝焼鈍 して均質な組織にした後伸管した 管） 外径１．０＋ｎｍ、肉厚０．１５ｍｍ 被覆は厚さ１ｍｍのｐｖ被被 覆わみ管：　ステンレス＃　（ＳＬＩＳ３０４）製、第
３図（ｄ）に示す形状 内径３．０　ｍｍ、外径４．６　ｍｍ、厚さ０．８　ｍ
ｍ、 ループ逃げ半径ｒ　：　３４ｍｍ ループ形成半径Ｒ：　１３１ｍｍ 光フアイバ、コア５０μｍ、クラット１２５μｍ、樹脂
被覆外径２５０μｍの石英系カラ ス光ファイバ たわみ管内の光ファイバは実質的 に剛性のないシリコン樹脂管３ｏで シールされている。

連結部材：　ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製、第２図
に示す形状 コネクタ　　黄銅製のＦＣ型コネクタでＮｉめっきを施
している。

（具体例２） 第１０図は、本発明の光ファイバケーブルの他の例を示
している。この具体例の光ファイバケーブルのたわみ管
２５はたわみ管本体２４に仕上り外径５．０ｒｎｍのＰ
Ｅ被覆２５を追加している以外は具体例１と同しである
。

ループ逃げ半径ｒ　：　４７ｍｍ ループ形成半径Ｒ：　１６３ｍｍ ［発明の効果コ 本発明は、金属管で被覆された光ファイバケーブルの特
質である高強度および軽量・細径等の利点を具備した上
で、コネクタ近傍ではフレキシビリティを有する光ファ
イバケーブルを提供することかできる。すなわち、この
発明の光ファイバケーブルては、光ファイバが金属管で
被覆されているので充分な機械的強度、耐蝕性、耐候性
を有し、布設（架空、通管なと）作業における過大な延
線荷重に耐えるとともに布設後における光ファイバの保
護を確実にする。しかも光ファイバケーブルのコネクタ
側端の被覆管はたわみ管であり、ループ逃げ半径か光フ
ァイバの許容曲げ半径以上てかつフレキシビリティを有
するハンドリング性を得ることができる。つまり、コネ
クタ側端近傍のケーブルの光ファイバを損傷することな
く容易に取扱うことができる。

本発明の光ファイバケーブルのたわみ管を第６図ないし
第９図のように構成した場合では、曲げ変形を与えた場
合、内側が縮み、外側は実質的に同し長さであることに
より、内包された光ファイバに過度の引張応力が生じる
ことがない。また、光ファイバかたわみ管内壁面と間隙
を有していることにより、光ファイバかたわみ管内壁面
とは別個に動くことか可能であるとともに、たわみ管に
側圧がかめ）っても光ファイバに側圧はかからない。し
たがって、帯状板の材質、肉厚、たわみ管径、第１環状
端部と第２環状端部との重なりの大小などを適切に設計
することにより、光ファイバの許容曲げ径以上で、かつ
フレキシビリティを有する長打なハントリンク性を得る
ことか可能である。

また、本発明では一つの帯状板を長手方向に同し成形加
工して得ることかできる。したかって、たわみ管を廉価
て製造することかてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光ファイバケーブルの実施例を示す全
体側面図、第２図は第１図の要部断面図、第３図（ａ）
、　（ｂ）、　（ｃ）、　（ｄ）はそれぞれたわみ管の
具体例を示す側面図、第４図はたわみ管のループ逃げ半
径の説明図、第５図はたわみ管のループ形成半径の説明
図、第６図（ａ）はたわみ管の一部を構成するブロック
の一例を示す断面図、第６図（ｂ）は上記ブロックの接
続を示す断面図、第７図は第６図（ａ）に示すたわみ管
の成形方法を説明する図面、第８図は第６図（ａ）に示
すたわみ管が真直な状態にあるときの一部断面図、第９
図は第６図（ａ）に示すたわみ管が曲った状態にあると
きの断面図、第１０図は光ファイバケーブルの他の具体
例を示す一部断面図である。 １・・・光ファイバケーブル、２．２＋、２２．２：１
．２４．２５・・・たわみ管、３・・・たわみ管のブロ
ック、４・・・大径部、５・・・第１環状端部、７・・
・小径部、８・・・第２環状端部、９・・・接続部、＋
　１−・・光ファイバ、３３・・・シームレス金属管、
３４・・・連結部材、３５・・・コネクタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少くとも強度を要する延線の長さを有する金属管と
   、金属管の一端または両端に接続され、少くともケーブ
   ル接続作業時にケーブルを湾曲させる長さを有するたわ
   み管と、前記金属管およびたわみ管に間隙をもって挿入
   された光ファイバとからなることを特徴とする光ファイ
   バケーブル。 ２、たわみ管の１ピッチのブロックが一端部に内径側に
   突出する第１環状端部を備えた大径部と、一端部に外径
   側に突出する第２環状端部を備えるとともに環状の接続
   部を介して前記大径部に接続された小径部とからなり、
   第２環状端部が隣り合うブロックの大径部内にあって第
   １環状端部と実質的に接し、隣り合うブロックが管軸方
   向に変位可能かつらせん状につながるようにして一つの
   帯状板で形成されている請求項１記載の光ファイバケー
   ブル。