JPH07504757A - 光ファイバのシース - 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】 光ファイバのシース 炎亙豆１ 本発明は、光ファイバのシース（鞘又は外被）に関し、特に、光ファイバ又は光 フアイバケーブルを支持し、その曲げ半径即ち曲率半径を制限するための保護シ ースに関する。本発明は、光ファイバのケーブル配線や中継線において光ファイ バを例えばコネクタボードに近接したところできつい（曲げ半径の小さい）曲り に追従しなければならないような用途に適用することができる。

本明細書においては、「光ファイバ」という用語は、便宜上、「光フアイバ単独 」と、光ファイバから成る「光フアイバケーブル」をも意味するものとする。た だし、「光フアイバケーブル」は、単に「ケーブル」とも称する。又、［光ファ イバＪは、単に「ファイバ」とも称光ファイバは、きつく、即ち、臨界曲率半径 （以下、単に「臨界半径」とも称する）より小さい曲げ半径に曲げられると、そ のファイバの伝送損失が相当に増大する。臨界半径以下では、ファイバは導波管 として能率的に機能することができな（なるので、電気通信及びデータ通信に使 用される光ファイバはこの臨界半径以下に曲げられないようにすることが肝要で ある。この問題は、単一のバッチパネルを介して多数のファイバを連結する必要 がある場合に特に顕著になる。ここで、［臨界半径以下」とは、臨界半径を越え てそれより小さい曲率半径即ち曲げ半径のことをいう。

支直茸遣 ファイバを何らかの継手に挿入する場合そのファイバの端部に歪み除去手段及び 、又は曲げ制限手段を施すことは周知である。そのような歪み除去手段又は曲げ 制限手段は、例えばＥＰＰＯ２２６０，７７４号、ＤＥ第３．８２１，０１７号 及びＧＢ第２，１４２，７８８号に開示される。

本発明は、臨界半径以下に曲げることができない、あるいは、極端な外力が加え られたときにしか臨界半径以下に曲げられることがない、しかもファイバに対し て機械的保護を与＾ることかできるシース構造体を提供することを目的とする。

ｌ且至■」 本発明によれば、連続した一定長のチューブから成り、該チューブの壁が、所定 の曲率半径（以下、単に「半径」とも称する）に達するまでは曲げられるが、該 所定の曲率半径を越えて小さい半径に曲げられるのを防止するように付形されて いることを特徴とする光フアイバシースが提供される。

このチューブは、その全長に互って均一な特性を有するものとすることが好まし い。

又このチューブは、平滑な内孔を有するものとすることができる。内孔は、ファ イバを遊嵌状態に受容することができるように寸法づけすることが好ましい。

上記チューブは、最初に単純な押出成形チューブとして形成し、次いでそのチュ ーブの外表面を、それに複数の周溝（円周溝）を形成することによって付形する ことができる。それらの周溝は、そのチューブを前記所定の曲率半径にまで曲げ るのに比べて該所定の曲率半径より小さい半径に曲げるのをはるかに困難にする 効果を有するような周溝とする。

これらの周溝は、らせん状であってもよ（、あるいは、環状であってもよく、切 削によって、即ち、チューブの外表面からその素材を削除することによって形成 してもよく、あるいは、チューブ壁の素材をらせん状又は環状経路に沿って局部 的に圧縮することによって形成することができる（後者の方が好ましい）。

別の実施例においては、チューブ壁を、最初は別個であるチューブセクション（ 分節）から形成することの結果として付形する。それらのチューブセクションは 、第１の直径を有する第１組のチューブセクションと、第１の直径より大きい第 ２の直径を有する第２組のチューブセクションとで構成することができる６次い で、それらのチューブセクションを結合して連続した一定長のチューブを形成す ることができる。その場合、第１組のチューブセクションを互いに離隔させて位 置づけし、それらのチューブセクションの間の間隙を第２組のチューブセクショ ンによって架橋し、第２組の各チューブセクションをそれに隣接した第１組の各 チューブセクションに結合する。

どちらの組のチューブセクションも、一定長の押出成形チューブから形成され、 第１組のチューブセクションは比較的剛性の内壁と比較的可撓性の外壁を有し、 反対に第２組のチューブセクションは比較的可撓性の内壁と比較的剛性の外壁を 有するものであることが好ましい。

どちらの組のチューブセクションも、その内壁と外壁とを同時押出成形法によっ て形成することができ、第１組のチューブセクションの外壁を第２組のチューブ セクションの内壁に接着剤又はプラスチック溶接法によって結合することができ る。

このチューブ内でのファイバの移動を容易にするようにチューブの内壁を平滑に するために、チューブの内面に平滑壁のプラスチック材を被覆することができる 。

更に別の実施例においては、チューブ壁を、弾性材のストリップをらせん状に巻 回し、らせん状ストリップの隣接する側縁同志を相互に掛止させて連続した一定 長のチューブを形成することの結果として何形する。このストリップは、それか ら形成されたチューブが、前記所定の半径にまでは曲げることができるが、それ より小さい半径にはストリップの側縁を変形させない限り曲げることはできない ように構成される。この場合、所定の半径は、チューブの軸線に平行な第１の線 に沿っての一方の側部の最大圧縮限度と、該第１の線とは１８０’反対側の（直 径方向に対向した）第２の線に沿っての他方の側部の最大伸長限度の相対差によ って決定される。

上記らせん状ストリップは、金属であることが好ましく、多数の隣接した巻きを 有するらせん状に形成する。

このストリップは、平坦なＳ字形セクションを有するものとし、各セクションの 一側縁を隣接する巻きの同じ形状のセクションの他側縁に相互掛止させる。ここ で、「平坦な」とは、Ｓ字形の各辺が平坦である、即ち真直ぐなという意味であ る。「Ｓ字形セクション」とは、断面形状がＳ字形の部分という意味であり、又 、Ｓ字形の断面自体を意味する場合もある。

別法として、このらせん状金属ストリップは、実質的にＵ字形セクションを有す る２条又は多条らせん巻きとすることができる。隣接するＵ字形セクションを相 互に掛止させ、それらのＵ字形セフ、ジョンを交互に逆にする（即ち、逆Ｕ字形 にする）ことができる。このようにして得られたチューブの外面を例えばポリ塩 化ビニル（Ｐ■Ｃ）製チューブ材のようなプラスチック鞘で被覆し、該チューブ の内面は、そのチューブ内でのファイバの移動を容易にするように平滑壁のプラ スチック材で内張すすることができる。［Ｕ字形セクションＪとは、断面形状が Ｕ字形の部分という意味であり、又、Ｕ字形の断面自体を意味する場合もある。

この実施例では、チューブを曲げることができる最小半径である前記所定の半径 は、Ｕ字形セクションの幅を逆Ｕ字形セクションに対して変更することによって 、あるいは、Ｓ字形セクションの場合は、８字の尻尾に対する頭の寸法を変更す ることによって決定される。Ｓ字形セクション及びＵ字形セクションは、８字又 はＵ字の平坦な両側辺とそれらを連結した平坦な底辺とから成る形状であること が好ましい。

本発明のシースは、光ファイバの保護コーチングの製造中に光ファイバの周りに 形成することができ、ファイバの外側カバーの一体部分とすることができる。

の　゛　な！　口 図１は、本発明による光フアイバシースの第１実施例の１セクシヨンの一部断面 による側面図である。

図２は、本発明による光フアイバシースの第２実施例の１セクシヨンの一部断面 による側面図である。

図３は、第１及び第２実施例のシースを曲げたときの挙動を示す一部断面による 側面図である。

図４は、本発明による光フアイバシースの第３実施例の１セクシヨンの一部断面 による側面図である。

図５は、第３実施例のシースな曲げたときの挙動を示す一部断面による側面図で ある。

図６は１本発明による光フアイバシースの第４実施例の１セクシヨンの一部断面 による側面図である。

図７は、第４実施例のシースを曲げたときの挙動を示す一部断面による拡大側面 図である。

図８は、第４実施例のシースを曲げたときの挙動を示す一部断面による縮小側面 図である。

図９は、本発明による光フアイバシースの第５実施例の１セクシヨンの一部断面 による側面図である。

図１０は、・第５実施例のシースの伸長した側壁を概略的に示す。

図１１は、第５実施例のシースの圧縮した側壁を概略的に示す。

図１２は、第５実施例に使用するためのストリップの断面図である。

図１３は、第５実施例に使用するためのストリップ変型例の断面図である。

図１４は、第５実施例のシースが所定の半径にまで曲げられた状態を示す。

１五旦 図１に示される光ファイバのシース（鞘又は外被）１０は、ポリプロピレンのよ うなプラスチック材から平坦壁のチューブとして押出成形されたものである。こ のチューブは、外壁１２と、内孔１６を画定する内壁１４を有する。

そのような平坦壁チューブは、実際上どのような曲げ半径（即ち、曲率半径）（ 以下、単に「半径」とも称する）にでも曲げることができ、曲げるのに必要とさ れる力の大きさは、その曲げ半径が小さくなるほど、漸進的に、連続的に増大す る。内孔１６内に収容された光ファイバの過度の曲げを防止するために、本発明 は、比較的小さい力によって所定の半径にまでは曲げられるが、該所定の半径を 越える小さい半径には、たとえ曲げられるとしても、相当に大きい力を加えられ なければ曲げられないように平坦壁チューブを改変する。その目的のために、チ ューブを押出成形した後、その外壁１２に複数の環状溝即ち周溝１８を形成する 。図１に示された第１実施例では、これらの溝は、チューブからその壁の素材を 切除することによって形成されたものである。図２に示された第２実施例のシー ス１１０においては、第１実施例のものと同じ寸法の溝１１８が、チューブ壁の 素材を局部的に圧縮することによって形成されたものである。

溝１８の機能は、図３に明示されている。図３から分かるように５曲げられたチ ューブの曲がりの内側では溝１８が閉じ、溝の両側縁同志が接触してそれ以上の チューブの曲げを制限する。この点（曲げ度合）までは、溝１８の底部のところ に残っている素材によって形成される「ヒンジ」２０を撓ませることによってチ ューブの曲げが生じする。この点（曲げ度合）を越λると、極度の力が加えられ れば、更に曲げられることがあるが、そのような曲げが生じると、チューブのプ ラスチック材に歪みが生じる。

図１に示されたチューブの形態と図２に示されたチューブの形態とは類似してい るようにみえるが、図２に示された形態では、そのチューブの壁素材であるプラ スチック材が圧縮されると、より強い「ヒンジ」１２０が形成される。なぜなら 、プラスチック材が、長手方向の応力を受けて引張歪みを起し、局部的に稠密化 されるからである。その結果、ポリマー材の重合体鎖の有利な整列が生じる。

チューブの内壁領域における重合体鎖の整列を起す方法どして他の方法を用いる こともできる０例えば、チューブの内孔にその直径より大きい過大径マンドレル を通すことによって内孔の直径を拡張させ１重合体鎖を整列させることができる 。

チューブ１０及び１１０は、いずれも、それぞれの第１溝即ち主溝１８又は１１ ８より小さい第２溝又は副溝２２又は１２２を有している。これらの副溝は、チ ューブが過度の応力を受けた場合に、ある程度の曲げを起すのを許す。副溝２２ ，１２２は、又１例えば光ファイバの端部継手に設けられた突起又は掛止片によ ってチューブの外表面を把持するのを容易にするためのものでもある。

図４及び５は、本発明の第３実施例を示す、この実施例のチューブ２１０は、第 １及び第２実施例のものとは、その溝２１８が複数の互いに分離した周溝ではな く、１つの連続したらせん状の溝である点だけが異なる。溝２１８も、第１及び 第２実施例のものと同様に、チＬ　−ブ壁の素材を切削するか、又はチューブ壁 の素材を局部的に圧縮することによって形成することができる。

上述した第１、第２及び第３実施例のいずれにおいても、そのチューブの内孔１ ６，１１６，２１６は、その中に受容される光ファイバの周りに弛く嵌合し、該 チューブをファイバの長手に沿って自由に移動させることができるようにする。

図６．７及び８は、本発明の第４実施例を示す。この実施例のシース３１０は、 内側個別チューブセクション（分節）３０ａ、３０ｂ、３０ｃと、外側個別チュ ーブセクション３２ａ、３２ｂ、３２ｃから構成される。これらの内側チューブ セクション３０は、いずれも、一定長のチューブ材を分断することによって形成 され、外側チューブセクション３２も同様にして形成される。内側チューブセク ション３０から形成されるチューブは、剛性プラスチック材製の内壁３４と、弾 性を有する可撓性プラスチック材製の外壁３６を有する。一方、外側チューブセ クション３２から形成されたチューブは、剛性プラスチック材製の外壁３８と、 弾性を有する可撓性プラスデック材製の内壁４０を有する。

シース３１０は、図に示されるように、内側チューブセクションと外側チューブ セクションとを図に示されるまうにずらせて配置し２、内側チューブセクション ３０の可撓性外壁３６ど外側チューブセクション３２の可撓性内壁４０とを溶接 又は接着することによって組立てられる。

このシース３１０が曲げられると、可撓性の壁３６゜４０が図に示されるように 撓み、所定の曲率半径に達すると、曲りの内側の隣接する剛性外壁３８と３８が 互いに衝接する。このシースは、可撓性の壁３６．４０を伸長させることによっ てしか所定の曲率半径より小さい半径に曲げることができない。

図８は、シース３１０が上記所定の曲率にまで曲げられた状態を示す６図８は、 可撓性プラスチック材製の壁３６．４０が単一の均質な筒状膜を構成するものと して示されている。なぜなら、両壁３６と４０は同じ材料とすることができ、一 旦溶接されれば、連続した壁を形成するからである。

図８は、又、鞘３１０を通して延設された光ファイバ４２を示す。ファイバ４２ とシースの内孔３１６との直径寸法の相対関係は、この図から分かる。

壁３６，４０のための素材である可撓性プラスチック材は、シース３１０に所望 の可撓度合を付与するように選択されたエラストマーであってよい、エラストマ ー材の種類を適当に選択することによって、そのシースに特定の応用例に必要と される特性に付与することができる。更に、壁構造の一素材としてエラストマー 材を用いることにより、ファイバを外部からの物理的衝撃から保護する働きをも もたせることができる。

別の製造方法として、２組のチューブセクション３０．３２をそれぞれ独立して 製造し、それらのチューブセクションの外周又は内周に環状の嵌合させたエラス トマ−材のスリーブによって結合してもよく、あるいは、２組のチューブセクシ ョン３０と３２の間にエラストマー材を押出ずことによって結合してもよい。

更に別の方法として、間に挟まれた可撓性のエラストマー壁と、該エラストマー 壁の外側に位置する比較的剛性の外側壁と、エラストマー壁より剛性の高い内側 壁とを同時に押出し、二重壁押出成形物を成形°ツることもできる。この外側壁 を切削加工して曲げ制限機能が得られるようにすることができる。又、内側壁は 、薄肉とすることができ、抗張部材を含むものとすることができる。

この構成は、平滑な内孔な画定するという利点を提供し、連続製造法に適してい る。

図９は、ガラス繊維４２と保護コーチング４４から成る光ファイバを収容した光 フアイバシース４１０を示す。このシースは、相互に掛止されたＳ字形セクショ ンから成るらせん状ストリップによって形成されたチューブと、そのチューブの 内張りライナーとから成る。このチューブはシースの外側防護カバー４８を構成 し、内張りライナーは内孔４６を画定する。

隣接するＳ字形セクションの相互掛止態様は、図１０及び１１に概略的に示され ている。図１０は、各Ｓ字形セクションがその直立側壁５０と５２を互いに圧接 させる緊張下にあるところを示す。これに対して、図１１は、シースが圧縮状態 にあるところを示し、各Ｓ字形セクションの直立側壁５０と５２が関連するＳ字 形セクションの中間壁５４に圧接している。

このシースが曲げられると、その内側湾曲部は圧縮され、外側湾曲部は緊張され る。又、圧縮状態と緊張状態とのセクションの長さの差は、図１２に示されるよ うにチューブ壁のセクションの部分５６．５６の長さによって異なる。

図１３は４８字形セクションの変型例を示す。このようなセクションでは、圧縮 状態と緊張状態とのシースの長さの最大限を決めるのは、チューブ壁のセクショ ンの部分５８であり、部分６０ではない。

図１４は、最大限度にまで曲げられた一定長のシースを示す。この状態では、半 径Ｒ２は、その内孔内に収容されている光ファイバの先に述べた臨界半径より小 さくてはならない。半径Ｒ１は、シースの内側半径を表し、Ｒ３はシースの外側 半径の最大限度を表す。

必要ならば、金属製Ｓ字形セクションのよって形成されるチューブの内孔に、そ の内孔内に収容された光ファイバの長手方向の移動を許すプラスチック材の内張 りを施すことができる。

Ｓ字形セクションの形状及び寸法を適当に選択することによって、半径Ｒ１，Ｒ ２，Ｒ３を任意の特定の光ファイバの臨界半径に適合するように選定することが できる。

図９〜１３に示された基本的な原理に、シースの安定性を高めるための方法を加 えることができる。その目的のために、例えば、らせん状ストリップの巻きがほ どりるのを防止する相互掛止手段を形成するようにらせん状ストリップの断面形 状をより複雑な形状としてもよく、あるいは、らせん状ストリップの互いに協同 する表面間に緩衝作用及び、又は密封作用を提供し、得られるシースに曲げ抵抗 及び、又は気密性を付与するためにらせん状ストリップに弾性材を付加すること ができる。図１３は、チューブ壁のセクションの部分５８と部分６０の長さを異 なる長さとすることにより、弾性材のらせん状帯片を追加することを可能にする 構成を示す。

日の　の′ 以上に説明した本発明のシースば、どのような光フアイバ装置においても光ファ イバが過度に屈曲するのを防止するのに用いることができる。本発明のシースは 、光ファイバの端部に端部継手を取り付ける前に光ファイバに被せることもでき 、あるいは又、光ファイバの端部に触れる必要なしに光ファイバに被せることも できる。

本発明のシースは連続した長さのものとして供給されるので、所要の長さに切断 して、過度の屈曲を防止することが必要とされる光ファイバの特定の部分に被せ ることができる。

本発明のシースは、ファイバに対する摩擦や圧潰作用のような外部からの機械的 損傷を防護することができ、又、ファイバとその周辺環境との間のバリヤを設定 するために使用することもできる。例えば、特定の化学的環境に対する防護が必 要とされる場合、本発明のシースが必要な防護を与えることができる。

本発明のシースは又、環境又は周りの人間が光ファイバの有害な作用から防護す るのにも用いることができる。そのような防護の一例は、難燃処理が必要とされ る場合である。

補正書の写しく翻訳文）提出書 （特許法第１８４条の８の規定による書面）平成　６年　４月２８日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．連続した一定長のチューブから成り、該チューブの壁が、所定の曲率半径に 達するまでは曲げられるが、該所定の曲率半径を越えて小さい半径に曲げられる のを防止するように付形されていることを特徴とする光ファイバシース。 ２．前記チューブは、その全長に亙って均一な特性を有するものであることを特 徴とする請求の範囲第１項に記載の光ファイバシース。 ３．前記チューブは、平滑な内孔を有することを特徴とする請求の範囲第１項又 は２項に記載の光ファイバシース。 ４．前記チューブは、最初に単純な押出成形チューブとして形成され、次いでそ のチューブの外表面に複数の周溝を形成されたものであることを特徴とする請求 の範囲第１〜３項のいずれかに記載の光ファイバシース。 ５．前記周溝は、らせん状であることを特徴とする請求の範囲第１〜４項のいず れかに記載の光ファイバシース。 ６．前記周溝は、環状であることを特徴とする請求の範囲第１〜４項のいずれか に記載の光ファイバシース。 ７．前記周溝は、前記外表面を切削することによって形成されたものであること を特徴とする請求の範囲第４項に記載の光ファイバシース。 ８．前記周溝は、チューブ壁の素材をらせん状又は環状経路に沿って局部的に圧 縮することによって形成されたものであることを特徴とする請求の範囲第１〜６ 項のいずれかに記載の光ファイバシース。 ９．前記チューブは、最初は別個である複数個のチューブセクションから形成さ れたものであることを特徴とする請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載の光フ ァ１０．前記チューブセクションは、第１の直径を有する第１組のチューブセク ションと、第１の直径より大きい第２の直径を有する第２組のチューブセクショ ンを含むことを特徴とする請求の範囲第９項に記載の光ファイバシース。 １１．前記第１組のチューブセクションを互いに離隔させて位置づけし、それら のチューブセクションの間の間隙を前記第２組のチューブセクションによって架 橋し、第２組の各チューブセクションをそれに隣接した第１組の各チューブセク ションに結合することによって連続した一定長のチューブが形成されていること を特徴とする請求の範囲第項９又は１０項に記載の光ファイバシース。 １２．前記第１組のチューブセクションも、第２組のチューブセクションも、一 定長の押出成形チューブから形成され、第１組のチューブセクションは比較的剛 性の内壁と比較的可撓性の外壁を有し、第２組のチューブセクションは比較的可 撓性の内壁と比較的剛性の外壁を有することを特徴とする請求の範囲第項１０又 は１１項に記載の光ファイバシース。 １３．前記内壁と外壁とは、同時押出成形によって形成されたものであることを 特徴とする請求の範囲第項１２又は１３項に記載の光ファイバシース。 １４．前記第１組のチューブセクションの外壁が前記第２組のチューブセクショ ンの内壁にプラスチック溶接法によって結合されていることを特徴とする請求の 範囲第項１２又は１３項に記載の光ファイバシース。 １５．前記チューブの内壁を平滑にするために該チューブの内面に平滑壁のプラ スチック材が被覆されていることを特徴とする請求の範囲第９〜１４項のいずれ かに記載の光ファイバシース。 １６．前記チューブは、弾性材のストリップをらせん状に巻回し、らせん状スト リップの隣接する側線同志を相互に掛止させて連続した一定長のチューブとして 形成されており、該ストリップは、それから形成されたチューブが、前記所定の 曲率半径にまでは曲げることができるが、それより小さい半径にはストリップの 側線を変形させない限り曲げることはできないように構成されていることを特徴 とする請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載の光ファイバシース。 １７．前記ストリップは、金属であり、多数の隣接した巻きを有するらせん状に 形成されていることを特徴とする請求の範囲第１６項に記載の光ファイバシース 。 １８．前記ストリップは、プラスチック材から押出成形されたものであり、多数 の隣接した巻きを有するらせん状に形成されていることを特徴とする請求の範囲 第１６項に記載の光ファイバシース。 １９．前記ストリップは、平坦なＳ字形セクションを有し、該セクションの一側 縁が隣接する巻きの同じ形状のセクションの他側縁に相互に掛止されていること を特徴とする請求の範囲第１６〜１８項のいずれかに記載の光ファイバシース。 ２０．前記ストリップは、実質的にＵ字形セクションを有する２条又は多条らせ ん巻きであることを特徴とする請求の範囲第１６〜１８項のいずれかに記載の光 ファイバシース。 ２１．前記隣接するセクションは相互に掛止され、交互に逆にされていることを 特徴とする請求の範囲第２０項に記載の光ファイバシース。 ２２．前記チューブの外面は、プラスチック鞘で被覆されていることを特徴とす る請求の範囲第１６〜２１項のいずれかに記載の光ファイバシース。 ２３．前記チューブの内面は、平滑壁のプラスチック材で内張りされていること を特徴とする請求の範囲第１６〜２２項のいずれかに記載の光ファイバシース。 ２４．前記Ｓ字形セクション及びＵ字形セクションはＳ字又はＵ字の平坦な両側 辺とそれらを連結した平坦な底辺とから成る形状であることを特徴とする請求の 範囲第１８〜２３項のいずれかに記載の光ファイバシース。