JPS60177312A

JPS60177312A - 光フアイバケ−ブルの製造方法

Info

Publication number: JPS60177312A
Application number: JP59034599A
Authority: JP
Inventors: Eiji Iri; 井利　英二; Takashi Kaneko; 隆金子
Original assignee: Dainichi Nippon Cables Ltd
Current assignee: Dainichi Nippon Cables Ltd
Priority date: 1984-02-24
Filing date: 1984-02-24
Publication date: 1985-09-11

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】本発明は、光フアイバケーブルの製造方法に関する。

従来、小さな外径（例えば１ｍｍ）の補強材の外面に、
細い（例えば０　、９ｍｍ直径）光フアイバ心線を撚り
合わせると共に、適切な間隔で閏期的に撚り方向を逆転
させる反転撚りの構造が、実開昭５１−１２０７５５号
として提案されている。しかし、このような反転撚りを
実際に行なう製造方法は全く開示されてはおらず、上述
のように外径の小さな補強材に極めて細い光ファイバを
反転撚り加工することは、現実には至難乃至不可能であ
る。

けだし、撚り線装置の一部をひんばんに反転させねばな
らず、精度上から考えても、製造時に光フアイバ自体に
傷を付けたり、反転部位にて光フアイバ自体に無理な曲
げ力が作用したり側圧が極部的に大きく作用する等の問
題があるからである。

そのため、かえって製品（光フアイバケーブル）の伝送
特性が劣悪化し、布設後、短期間で光ファイバの一部が
破断する確率が高いということが予想される。

特に、光ファイバは銅線等に比較して内部応力（歪）に
対して敏感で、所定期間後に破断に至り、破［４１ｉＬ
ない場合にもその伝送特性が著しく劣化する。また表面
傷が光ファイバに付けばその耐久性、耐湿性が著しく害
される。従って、公知の上記反転撚りの構造の光フアイ
バケーブルは実際には製造が至難乃至不可能であるとい
える。

本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、僅かの
歪に対しても敏感であって、完全剛性に近い特性を有し
ている光ファイバであっても、巧妙に反転撚りを可能と
し、もって、布設後、長期間安定した伝送特性を保持出
来、かつ耐用年数の長い光フアイバケーブルを、容易に
製造出来るようにすることを目的とする。そこで、本発
明の特徴とする処は、複数個のサプライボビンから複数
本のユニットを送り出して一本の抗張力体の周囲に集合
し、線の進行方向の通過を妨げないが線の欧れを拘束す
るトーションキャッチャを上記サプライボビンから所定
距離をもって設けておき該１・−ジョンキャッチャに通
過させ、かつ、該トーションキャッチャを周期的に反転
させて該トーションキャッチャの上流側にて所定間隔で
撚り方向を反転する反転撚りを行ないつつ、該反転撚り
を押え巻きし、さらに、上記トーションキャッチャの下
流側に所定距離をもって巻取装置を設けておき該巻取装
置により巻取ってゆく点にある。

以下、図示の実施例に基づき本発明を詳説する。

第１図又は第２図に於て、１・・・ばユニ・７ト２を巻
設したサプライボビンであり、３ａは抗張力体３を巻設
したサプライボビンで、４は目板、５ばダイスである。

ユニット２としては、例えば第３図に示すように補強材
１５の周囲に６本の光フアイバ心線６・・・を撚り合わ
せ、その外部にポリプロピレンヤーン等の緩衝層７を被
覆したものが用いられる。この補強材１５は鋼撚線や単
線等が用いられ、心線６・・・の１然り方向は右又は左
撚りの一方向撚りとする。また心線６としては、光ファ
イバ８にシリコン樹脂被９１とプラスチック被９を施し
たもので、グレーデッドインデックス形、ステンプイン
デしラス形、それ以外の種々のものを自由に選定）Ｊ能
である。また、抗張力体３としては、第４図のように、
中心に鋼線１０・・・を有し、それをポリエチレン等の
プラスチック層１１で被覆状に一体化したものが使用で
きる。

しかして、１２は線の進行方向の通過を妨げないが線の
捩れを拘束（抑止）する１−一ションキャッーｙ−ヤで
、第１図ではキャタピラ１３．１３を使用したものであ
り、第２図では三点ロール１４・・・を用いたものが例
示されている。そして、複数個のサプライボビント・・
からユニソ１〜２・・・を夫々送り出して、ザブライボ
ビン３８から送り出される抗張力体３の周囲に、順次目
板４とダイス５を通過させつつ集合し、その次に１−記
１・−ジョンキャッチャ１２に集合線を通過させる。

この１・−シコンキャッチャ１２と号プライボビン■と
の距離をβ′を後述の如く所定値に定めておくものとし
、かつ、矢印Ａ、Ｂの如く、１−−シコンキャッチャ１
２を周期的に反転さ・ける。このようにしてトーション
キャッチャ１２の上流側（第１図・第２図の左方側）に
て、所定間隔で撚り方向を反転する反転１然りを行ない
つつ、互に反対力１ｉｉＪ　ｌこ回転するバインダ又は
テーピング１６．１６にてこの反転撚りを押え巻きする
。

第６図は、この反転撚りの状態を説明するために一本の
ユニット２を代表的に取り出して抗張力体３にどのよう
に撚り合わされているかを例示した図であり、ユニット
２は抗張力体３の周りに撚りピッチＲでからみつけられ
ており、かつ、所定間隔Ｈで周期的に撚り方向を正逆反
転して撚り合わされていると共に、反転ピンチＱは、こ
の間隔Ｈの２倍で、Ｑ　＝　２　Ｈなる関係が成立する
。また第４図の横断面で示す如く、抗張力体３の周囲に
４本のユニット２・・・が反転撚りされるが、さらに７
本の介在紐１７・・・が同時に反転撚りされ（第１図と
第２図ではこの介在紐１７・・・とそのサブライボビン
を図示省略した）、円周等ピッチにユニット２・・・と
介在紐１７・・・とが配設される。その外側から前記バ
インダ又はテーピング１６による押え巻き層１８にて被
覆する。介在紐１７はポリエチレン等のプラスデック紐
が用いられ、いわゆるダミーユニットであるが、これが
存在しないで全てがユニット２・・・とするも勿論自由
である。

しかして、第１図又は第２図に示す如く、トーションキ
ャッチャ１２の下流側（図の右方側）に所定距離βをも
って巻取装置１９を設けてあり、トーションキャッチャ
１２を通過後に順次線速（Ｖ）で巻取装置に巻取られる
。

なお、光フアイバケーブル２０としてば、その後、第４
図から第５図のようにシース２１等で被覆して完成品と
なる。

次に、第１図・第２図に示したような製造装置に於て、
トーションキャッチャ１２と巻取装置１９との所定距離
をｌ、線速をＶ、回転数をｎ、上記所定距離β間の捩れ
数をｙとすると、ケーブル又は単線に対して次のような
関係式が成立する。

△ｙ＝ｎ△ｔ−二Ｖ△ｔ　・・・■ ■式を積分し、初期条件としてｔ＝Ｑのときの初期捩れ
数ｙ。を、ｙ。−０とすれば ■ 従って、巻取りとトーションキャッチャ１２間の捩れピ
ッチＰば、Ｐ＝−より、となる。故に、距離ｌがある程度長く、ｔが短がいもの
であれば、捩れピッチＰは非常に長いものとなり、バイ
ンダ又はテーピング１６をゆるめたり強く締め付けたり
する必要がなく、容易に製造が出来ることが分る。

次に、矢印ＡからＢに、（又はＢから八に、）逆回転し
た場合、撚もどりがＮ回あるとすると、ｔ＝Ｑのときｙ
、＝Ｎとして、 △ｙ＝−ｎ△ｔ　−□　ｖΔｔ　・・・■！となり、これを積分して初期条件を入れれば、■ ■ となる。故に、距離ｌがある程度長く、ｔが短ｉいもの
であれば、捩れピッチＰは非常に長いものとなり、バイ
ンダ又はテーピング１６をゆるめたり強（締め付けたり
する必要がなく製造が容易である。

上述のようにトーションキャッチャ１２による撚りは、
Ｉ然上り線２２に捩りを与えるが、巻取り全体で見れば
、正逆Ａ、　Ｂ方向同数の撚りを行なうことにより実質
的に捩りは零である。

しかして、サプライボビン１とトーションキャッチャ１
２間の撚りについて次に考えてみる。第１図・第２図に
示したような製造装置に於て、ザブライとトーションキ
ャッチャ１２間の距離をβ′、線速を７１回転数をｎ′
とし、サプライとトーションキャッチャ１２間の捩れ数
をｙ′とすれば、０式を積分し、ｔ’＝　Ｑのときの初
期捩れ数ｙ°。

を、ｙ９゜＝０とすれば、となる。

故に、距離β“及びｔを適宜選定すれば、捩れピッチＩ
）“は、反転Ｉ然りピッチＱに比較して、非方向を変え
るので、実質的に１００％に近い馬返しの反転撚りが実
現出来る。つまりユニット２にはＰ“の捩れが付加され
るのみである。

次に、矢印ＡからＢに、（又はＢから八に、）逆回転し
た場合、撚もどりがＮ“回あるとすれば、（−〇のとき
ｙ“。−Ｎ“とじて、■式と０式と同様にして次式が得
られる。

■ このように、ユニットの捩れピッチＰ′はｌ。

及びｔを適当に選定すればきわめて大きい値とすること
ができ、ユニットは捩られるが、実質的には性能上問題
のないユニットの捩れに抑えることができる。

なお、以上の説明では巻取装置１９を固定としているが
、巻取装置１９を第１図の破線矢印Ｃ，ｌ）のようにト
ーションキャッチャ１２と同期して回転させ、バインダ
又はテーピング１６のゆるみや締め過ぎを避けることも
好ましい。また、抗張力体３の号プライボビン３ａも、
第１図の破線矢ｒ；（」ｚ、Ｆのようにトーションキャ
ッチャ１２と同期して回転させ、抗張力体３の捩れを防
止するも望ましく、そうでなければ、変形容易な軟か目
の抗張力体３を用いる。

上述の理論をベースに種々実験を繰返した結果、捩れピ
ッチＰ′を５０ｃｍ以上とすれば良いことが判明した。

また、光フアイバケーブル２０の外径が１５ｍｍ〜８０
ｍｍに於て、反転ピッチＱを、１０ｃｍ〜１０００ｃｍ
に設定するのが望ましく、特に３０ｃｍ〜６０　ｃ、ｍ
近傍が好適である。サプライボビンＩとトーションキャ
ッチャ１２との所定距離ａ’、及び、トーションキャッ
チャ１２（！：巻取装置１９との所定距離βは、いずれ
も１ｍ〜２Ｑｍが望ましい。例えば、線速ｖ−５ｍ　７
分において距離！、β°が１ｍ未満の場合には、トーシ
ョンキャッチャの反転間隔が短くなりたるみＩ然りが円
滑に行なえない。逆に距離β、！。

を増加して２０ｍを越えると、製造設備が不経済となり
、製造時にフライが生じる等の不都合がある。

そして全体として、前記距離ｅ、ａ”としては、反にピ
ッチＱの３倍〜２０倍とするのが、撚りをためるという
意味で好ましいことが分った。さらに、撚りピッチによ
るがザブライとトーションキャッチャ１２との間のユニ
ット２の捩れピンチを５０ｃｍ以」二となるように距離
β′と周期ｔを決定すれば十分に好ましい結果が得られ
る。

また、第７図は、第３図と第５図に例示する２４芯の光
フアイバケーブルを第１図に示す製造装置にて製造した
場合、外部から加えられる張力Ｔ（ｋｇ）と、光ファイ
バ８・・・の歪み量（％）との関係を図示したものであ
る。光フアイバ心線６としては、コア径／ファイバ径−
５０／１２５　μｍのグレーデソドインデソクス形で、
ユニソｌ−２の外径は４ｍｍ、抗張力体３の外径は１０
ｍｍ、ユニット２が抗張力体３の周りにからみっ（撚り
ピッチＲは４０ｃｍ、ユニット２の捩れピンチは８０ｃ
ｍ、反転ピッチＱは１２０ｃｍのものを使用した。同図
中、直線には本発明に係る製造方法によるものを示し、
直線Ｍはユニットを（反転せずに）　４０ｃｍの撚りピ
ンチで一方向に撚り合わして製造した場合（ユニット２
、抗張力体３は実施例と同様のものを使用した）の比較
例を示す。この第７図より、同一の張力１゛が外部から
作用した場合、本発明の製造方法により得られた光フア
イバケーブルにの歪み量が著しく低いことがわかる。従
って、本発明によって雷に安定した伝送特性を有し、特
に布設前後における光損失の増加量が少なく、しかも、
ケーブル布設後に光ファイバが破断する事故が防止出来
′Ｃ１耐久性に優れた光フアイバケーブルが得られる。

なお、本発明は上述の実施例に限定されず、その要旨を
変更しない範囲で種々変更自由なことは勿論である。

本発明は以上詳述したように、複数個のサプライボビン
部・・から複数本のユニット２・・・を送り出して一本
の抗張力体３の周囲に集合し、線の進行方向の通過を妨
げないが線の捩れを拘束するトーションキャッチャ１２
を上記ザブライボビン１から所定距離！“をもって設け
ておき該トーションキャッチャ１２に通過させ、かつ、
該トーションキャッチャ１２を周期的に反転させて該１
−−ジヨンキヤツチヤ１２の上流側にて所定間隔で撚り
方向を反転する反転撚りを行ないつつ、該反転撚りを押
え巻きし、さらに、上記トーションキャッチャ１２の下
流側に所定距離βをもって巻取装置１９を設けておき該
巻取装置１９により巻取ってゆく製造方法であるから、
従来、光ファイバの特性上から至難乃至不可能とされて
いた反転撚りを実現出来、製造時に光フアイバ自体に表
面傷を付けることもなく、しかも内部応力（歪）を与え
ずに容易に製造出来る。かつ、サプライボビン部を回転
させるケージ形の大型の撚り合せ機に比べ、トーション
キートソチ中部のみを回転させるだけでよいから、著し
くコンパクトな装置となり、経済的である。また比較的
大径の抗張力体３の周囲にユニット２・・・として光フ
ァイバを反転撚りするため、製造装置の運転条件に余裕
があり、過度の精度・厳密な設定条件が要求されず、一
層製造が容易である。このようにして製造された光フア
イバケーブルは当然に外部から張力が作用してもファイ
バ自体には歪がほとんど生じないから、布設後、安定し
た性能を長期間保持出来る。耐用年数も著しく延長した
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を製造装置と共に示す説明図
、第２図は他の実施例を示す説明図、第３図と第４図と
第５図は本発明に係る製造方法の工程順に示した半製品
乃至製品の横断面図、第６図は本発明に係る製造方法を
説明するために一本のユニットのみを代表的に取り出し
て示す正面図、第７図は本発明に係る製造方法により製
造された光フアイバケーブルの特性を示す図である。 ■・・・ザブライボビン、２・・・ユニット、３・・・
抗張力体、１２・・・トーションキャッチャ、１９・・
・巻取装置、Ｈ・・・所定間隔。特許出願人　大日日本電線株式会社第３図６りｉ゛）４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】 ■、複数個のザブライボビンから複数本のユニットを送
り出して一本の抗張力体の周囲に集合し、線の進行方向
の通過を妨げないが線の捩れを拘束するトーションキャ
ッチャを上記ザブライボビンから所定距離をもって設け
ておき該トーションキャッチャに通過させ、かつ、該ト
ーションキャッチャを周期的に反転させて該トーション
キャッチャの上流側にて所定間隔で撚り方向を反転する
反転撚りを行ないつつ、該反転撚りを押え巻きし、さら
に、上記トーションキャッチャの下流側に所定距離をも
って巻取装置を設けておき該巻取装置により巻取ってゆ
くことを特徴とする光フアイバケーブルの製造方法。２、ユニットの捩れピッチが５０ｃｍ以上である特許請
求の範囲第１項記載の光フアイバケーブルの製造方法。３、光フアイバケーブルの外径が１５ｍｍ〜８０ｍｍと
して、反転撚りピンチを、１０ｃｍ〜１０００ｃｍに設
定した特許請求の範囲第１項又は第２項記載の光フアイ
バケーブルの製造方法。