JP4886024B2 - 引き落とし用ケーブルの変換部 - Google Patents

Description

本発明は、光通信ネットワークにおける幹線ケーブルから中継装置（光ノード装置）若しくは基地局（以下、「中継局等」という）までの光ケーブル、いわゆる引き落とし用ケーブルに係り、特に多心テープケーブルから単心光ファイバへ変換する引き落とし用ケーブルの変換部に関する。

ＣＡＴＶなどの光通信ネットワークでは、数１０心〜数１００心の幹線ケーブルから各中継局等へ分岐、引き落としをするために少心の引き落とし用ケーブルが使用されている。引き落とし用ケーブルは、幹線ケーブルとの接続作業性を考慮して４心テープを用いたケーブル構造を有していることが多く、また、中継局等での接続作業性を考慮して中継器側はコネクタ加工を施した単心コード構造が多い。このため、引き落とし用ケーブルには多心の光ファイバ、例えば多心テープケーブルから単心の光ファイバへ変換するための変換部を備えている。

引き落とし用ケーブルは、柱上、ビル屋上などの屋外環境に架設されることが多く、従って、その取扱い環境から変換部は防水性能や高強度性が求められる。具体的には、ケーブル内部に水が浸入した場合、水がケーブル内部を伝わって変換部に達する場合がある。このような場合を考慮して変換部にはケーブル内部からの浸水を防止するような防水性能が必要となる。

従来、このような変換部に防水性能を付与するために、変換部の筐体内に樹脂を注入して水密性を保持した光ファイバケーブルの端末部の構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、筐体内に弾性エポキシ樹脂等からなる弾性樹脂が充填されている構造も知られている（例えば、特許文献２参照）。

例えば、引き落とし用ケーブルと中継器等の接続作業が上記したように柱上、ビル屋上などの屋外環境にて行われる。しかし変換部は通常固定した状態で作業が行われるので、ケーブルの布設時の捻れ、引っ張り、曲げ等の影響が変換部に加わったり、作業者の取扱いによっては不測の力が加わったりすることにより光ファイバが断線する虞もある。従って、このような状況を考慮して高強度の構造が必要となる。

従来、変換部を高強度化する手段として、上記したように多心ケーブルから単心光ファイバへの変換部に樹脂を充填して変換部内の光ファイバを一体化する方法（例えば、特許文献１、特許文献２参照）やテンションメンバーを把持金具に挿入し、把持金具をかしめて固定したり、さらにテンションメンバーの先端を把持金具の端部に折り曲げてかしめたりする方法も行われている（例えば、特許文献１参照）。

実開昭６２−８７３０２号公報 特許第４０９４９８０号公報

上記したように、変換部には防水性能と高強度性が必要であり、種々の工夫がなされてきたが、従来の技術において防水性能はともかく、高強度性には問題があった。即ち、樹脂を変換部に充填して変換部の光ファイバを一体化するだけでは強度の向上には不十分であり、多心ケーブルのテンションメンバーを変換部で強度向上のために処理する必要がある。特許文献１におけるテンションメンバーの処理はその解決策を提示したものであるが、処理方法が煩雑で、例えば屋外環境下で作業を行う場合には作業性が悪く、時間がかかるという問題があった。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、多心ケーブルから単心光ファイバへ心数を変換する変換部の光ファイバを一体化できると共に、簡便に多心ケーブルのテンションメンバーを処理でき、高強度化を図ることができる引き落とし用ケーブルの変換部を提供するものである。

この目的を達成するために本発明の引き落とし用ケーブルの変換部の第１の態様は、多心ケーブルから単心光ファイバへ心数を変換する引き落とし用ケーブルの変換部であって、変換部を構成する筐体の一端に多心ケーブルを挿通するための多心ケーブル挿通孔を有し、他端に多心ケーブルの心数だけの単心光ファイバを挿通するための単心光ファイバ挿通孔及び多心ケーブルのテンションメンバーを挿通するためのテンションメンバー挿通孔をそれぞれ有し、筐体の上部には開口部が設けられていると共に筐体の底部には筐体の底部を貫通するネジ孔が少なくとも１個設けられており、多心ケーブル、単心光ファイバ及びテンションメンバーがそれぞれ各挿通孔に挿通されて筐体内に配置され、筐体の開口部から樹脂がモールドされることにより筐体内において多心ケーブルから単心光ファイバへの変換箇所が一体化されており、さらに筐体の底部のネジ孔からネジが挿入されてテンションメンバーが筐体の外から固定されていることを特徴とする。

また本発明の引き落とし用ケーブルの変換部の第２の態様は、第１の態様において、筐体の開口部に蓋が被せられていることを特徴とする。

さらに本発明の引き落とし用ケーブルの変換部の第３の態様は、第１の態様または第２の態様において、単心光ファイバに単心コード用被覆が被覆され、単心コード用被覆と共に樹脂のモールドにより多心ケーブルから単心光ファイバの変換箇所が一体化されていることを特徴とする。

また本発明の引き落とし用ケーブルの変換部の第４の態様は、第１から第３の態様において、多心ケーブルは筐体の多心ケーブル挿通孔において機械的手段により固定されていることを特徴とする。

さらに本発明の引き落とし用ケーブルの変換部の第５の態様は、第４の態様において、多心ケーブルと筐体の機械的手段による固定は、筐体に設けられた複数のネジ孔にネジを挿入して、ネジの先端部を多心ケーブルの外被に食い込ませることによって行われていることを特徴とする。

また本発明の引き落とし用ケーブルの変換部の第６の態様は、第４の態様において、多心ケーブルと筐体の機械的手段による固定は、多心ケーブルの外側の筐体に内接する部分にアルミラミネートテープが巻回され、アルミラミネートテープの外側の接着剤により多心ケーブルと筐体とが接着され、固定されていることを特徴とする。

本発明によれば、引き落とし用ケーブルの変換部の光ファイバが十分に一体化され、また防水性能が付与されているので、屋外環境下で使用しても光ファイバの断線の虞がなく、信頼性の高い引き落とし用ケーブルの変換部を実現できるという顕著な効果を有する。

本発明の引き落とし用ケーブルの変換部の一実施の形態を示す側面図である。 本発明の引き落とし用ケーブルの変換部の一実施の形態を示す平面図である。 本発明の引き落とし用ケーブルの変換部の筐体に蓋を設けた場合の例を示した斜視図である。 本発明の引き落とし用ケーブルの変換部に用いられる多心ケーブルの一例を示した断面図である。 本発明の引き落とし用ケーブルの変換部に用いられる単心光ファイバを単心コード化するための単心コード用被覆の構造の一例を示す図である。 本発明の引き落とし用ケーブルの変換部に用いられる多心ケーブルと筐体を固定する手段を説明するための図である。 本発明の引き落とし用ケーブルの変換部の引っ張り特性を測定するための試験方法を示す図である。 本発明の引き落とし用ケーブルの変換部の曲げ特性を測定するための試験方法を示す図である。 本発明の引き落とし用ケーブルの変換部の捻回特性を測定するための試験方法を示す図である。

以下、本発明の引き落とし用ケーブルの変換部の好ましい実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の図において原則同一の箇所には同一の符号を付すこととする。

図１は本発明の引き落とし用ケーブルの変換部の一実施の形態を示す側面図である。また図２は本発明の引き落とし用ケーブルの変換部の一実施の形態を示す平面図である。図１及び図２において、本発明の光ファイバケーブル変換部の筐体１は、強度を維持する点及び屋外環境下で使用される点を考慮して例えばステンレススティール（ＳＵＳ）、黄銅などの金属により形成されている。

筐体１の一方の端部には多心ケーブル、例えば４心テープファイバからなるケーブルを挿通する多心ケーブル挿通孔２が設けられており、もう一方の端部には多心ケーブルから分離された単心光ファイバが挿通される単心光ファイバ挿通孔３が設けられている。なお、単心光ファイバ挿通孔３は多心ケーブルの心数（本実施の形態においては４心）だけ設けられている。

筐体１は上部が開口されており、この開口部４において多心ケーブルから単心光ファイバへの変換作業を行うようにしている。

具体的には、多心ケーブル挿通孔２から多心ケーブル５、例えば４心テープケーブルを挿通し、変換部の開口部４において多心ケーブル５から光ファイバ６への単心分離作業を行う。単心分離された各光ファイバ６は筐体１の単心光ファイバ挿通孔３に挿通され、筐体外へ引き出される。単心光ファイバ６に対しては、単心光ファイバ６を単心コード化するための単心コード用被覆７が被覆される。単心光ファイバ６の多心ケーブル側と反対の端部には図示しないがコネクタが取り付けられている。また、多心ケーブル５は中心部に金属製のテンションメンバー８が配置されており、テンションメンバー８の周囲にテープ心線９を配置するためのプラスチック樹脂製のスペーサ１０が設けられている。

筐体１の内部には段差１１が設けられており、この段差１１の部分で多心ケーブルのある一定以上の進入が阻止され、多心ケーブル５を所定長だけ挿入できるようになっている。変換部を形成する際には、多心ケーブル５の外被が剥ぎ取られ、スペーサ１０の先端部が除去されて４心テープ及びテンションメンバー８が取り出され、４心テープが単心光ファイバ６に単心分離され、これらの単心光ファイバ６が単心光ファイバ挿通孔３に挿通される。そしてテンションメンバー８がテンションメンバー挿通孔１２に挿通される。

さらに、筐体１の底部にはテンションメンバー挿通孔と直交する方向にネジ孔１３がテンションメンバー挿通孔１２まで筐体１を貫通するように設けられている。ネジ孔１３からはテンションメンバー８を固定するためのネジ１４が挿入されている。ネジ孔の数は特に限定されないが、テンションメンバー８の固定を確実にするためには少なくとも２個は必要である。またネジ１４はＭ３以上のネジを用いることが好ましい。そして、テンションメンバー８を確実に固定するためには６０ＭＰａ以上の締め付けトルクで固定することが好ましい。

このように筐体１内において多心ケーブル５から単心光ファイバ６への変換の処理が終了した後に、筐体１の上部の開口部４から樹脂１５がモールドされる。樹脂１５を筐体１内にモールドすることにより、防水性能を確保するとともに多心ケーブル５から単心光ファイバ６への変換箇所を一体化することができ、変換部の強度をより高くすることが可能となる。

なお、単心光ファイバ６には単心コード用被覆７が被覆されるが、単心コード用被覆７の先端部も筐体１内に配置され、この単心コード用被覆７の先端部も併せて樹脂１５がモールドされ一体化される。従って、被覆された単心コード用被覆７が単心光ファイバ６から抜ける虞がない。

ここで用いられる樹脂１５の種類としては、本発明の目的に適するものならば特に限定はなく、例えば、エポキシ樹脂、ＥＶＡ樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられ、防水性能と機械的強度を有するものならばどのような種類の樹脂でも差し支えがない。

ところで、開口部４から樹脂１５をモールドして多心ケーブル５から単心光ファイバ６への変換部を形成した場合、樹脂１５をモールドしているので防水性能は確保されているためにこのままでも実際に使用することは問題ない。しかし、より高い防水性能と機械的強度を確保するために、開口部４に蓋を設けることが好ましい。図３は筐体１に蓋を設けた場合の例を示した斜視図である。図３において、筐体１の開口部４に筐体１と同材質の蓋１６を被せ、接着剤で固定する。このようにすることにより、より高い防水性能と機械的強度が確保される。なお、図３においては説明の便宜上、モールド樹脂１５の図示を省略している。

ここで、多心ケーブル５は図４のような構造を有している。図４は多心ケーブル５の一例を示した断面図である。図４において、多心ケーブル５は中心部にテンションメンバー８を有し、このテンションメンバー８を被覆するように設けられた例えばプラスチック樹脂からなるスペーサ１０の複数の溝４１（本図の場合は３溝）内に４心テープ型ファイバ９が複数積層されている。スペーサ１０の周囲にはポリエチレンからなる外被４２が被覆されており、外被４２の一部の箇所に引き裂き紐４３が設けられている。

この引き裂き紐４３により外被４２を引き裂き、スペーサ１０を露出させ、テンションメンバー８を残してスペーサ１０を切断し、４心テープ型ファイバ９を単心分離する。そして筐体１の多心ケーブル挿通孔２に多心ケーブル５を挿通すると共にテンションメンバー８をテンションメンバー挿通孔１２に挿通し、さらに４心テープ型ファイバ９を単心分離した後に各単心光ファイバ６を単心光ファイバ挿通孔３に挿通する。

テンションメンバー８は上記したように筐体１の外部からネジ孔１３にネジ１４を挿入して固定される。また、単心光ファイバ６を単心光ファイバ挿通孔３に挿通する際に単心光ファイバ６には単心コード用被覆７が被覆され、筐体１外へ単心コード化されて引き出されている。

単心光ファイバ６を単心コード化するための単心コード用被覆７について図５にその構造を示す。図５（ａ）に示すように、単心コード用被覆７の断面はプラスチック製パイプ５１の周囲に補強繊維５２が配置され、さらにその周囲に樹脂製外被５３が設けられている。プラスチック製パイプ５１は、例えばナイロン（登録商標）が用いられる。また、補強繊維としてはケブラ（登録商標）が用いられ、樹脂製外被５３としてはＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）が用いられる。

図５（ｂ）に単心コード用被覆７の側面図を示す。図５（ｂ）において、プラスチック製パイプ５１は補強繊維５２から例えば２ｍｍ程度突き出しており、また補強繊維５２は樹脂製外被５３から３ｍｍ程度突き出している。そして、このプラスチック製パイプ５１に単心光ファイバ６が挿入されて単心コード化される。このようにプラスチック製パイプ５１や補強繊維５２を少しずつ突き出すようにすると、プラスチック製パイプ５１への単心光ファイバ６の挿通が容易になると共に樹脂のモールドに対してより強固に一体化される効果がある。

一方、多心ケーブル５は筐体１に何らかの機械的手段により固定される。図６はその例を示している。図６（ａ）は筐体１にネジ孔６１を複数箇所設け（本図では３箇所）、このネジ孔６１からネジ（不図示）を挿入して多心ケーブル５の外被４２へ食い込ませて多心ケーブル５と筐体１とを固定するようにしている。また、図６（ｂ）は多心ケーブル５の外側の筐体１に内接する箇所にアルミラミネートテープ６２を巻回し、多心ケーブル５と筐体１とをアルミラミネートテープの外側の接着剤６３により固定する、いわゆるＬＡＰ処理を施した例を示したものである。なお、図６（ｂ）においては、図中右側の部分を省略して図示している。以上のように、多心ケーブル５と筐体１とを機械的に固定することにより、より高強度の引き落とし用ケーブルの変換部を得ることができる。

以上述べたように、本発明の引き落とし用ケーブルの変換部は、多心ケーブルと単心光ファイバとの変換箇所に樹脂をモールドして防水性能の向上を図ると共に、多心ケーブルのテンションメンバーを筐体外からネジにより固定するので、従来に比べて高い強度を有する変換部を提供することができる。このような本発明の引き落とし用ケーブルの変換部について、伝送特性、機械的強度特性を測定し、その効果を確認した。

本発明の引き落とし用ケーブルの変換部について以下のように引っ張り特性試験、曲げ特性試験、捻回特性試験を行った。各試験の試験方法について図７〜図９に示す。
＜引っ張り特性試験＞
図７は本発明の引き落とし用ケーブルの変換部の引っ張り特性を測定するための試験方法を示した図である。引っ張り試験器（ストログラフＲ）に本発明の引き落とし用ケーブルの変換部７１をクランプ７２で固定し、変換部７１から１ｍの箇所をもう一つのクランプ７３で固定して引っ張り張力を矢印方向に１０ｍｍ／分の引っ張り速度で負荷した。多心ケーブル５の端末部の光ファイバ７４ａ、７４ｂ同士を融着接続して（×印）、閉ループを形成し、変換部７１から引き出した光ファイバ７５ａにＬＥＤ光源７６により１３１０ｎｍの光を入射し、やはり変換部７１から引き出した光ファイバ７５ｂから出射してきた光の伝送損失（残留ロス）をパワーメータ７７で測定した。なお、ＬＥＤ光源７６と光ファイバ７５ａ、パワーメータ７７と光ファイバ７５ｂはそれぞれコネクタ７８ａ、７８ｂにより接続されている。このような試験方法により引っ張り張力を１２７５ＭＰａまで負荷した。
＜曲げ特性試験＞
図８は本発明の引き落とし用ケーブルの変換部の曲げ特性を測定するための試験方法を示した図である。曲げ半径（Ｒ）１００ｍｍのマンドレル８１に本発明の引き落とし用ケーブルの変換部８２を挟持し固定した。そして、このマンドレル８１に沿って多心ケーブル５を矢印のように±１８０°を１回として１０回曲げを負荷した。多心ケーブル５の端末部の光ファイバ８３ａ、８３ｂ同士を融着接続して（×印）、閉ループを形成し、変換部８２から引き出した光ファイバ８４ａにＬＥＤ光源８５により１３１０ｎｍの光を入射し、やはり変換部８２から引き出した光ファイバ８４ｂから出射してきた光の伝送損失（残留ロス）をパワーメータ８６で測定した。なお、ＬＥＤ光源８５と光ファイバ８４ａ、パワーメータ８６と光ファイバ８４ｂはそれぞれコネクタ８７ａ、８７ｂにより接続されている。
＜捻回特性試験＞
図９は本発明の引き落とし用ケーブルの変換部の捻回特性を測定するための試験方法を示した図である。本発明の引き落とし用ケーブルの変換部９１を万力９２で固定し、多心ケーブル５の変換部９１から１ｍの箇所をもう一つの万力９３で固定して多心ケーブル５に３６００°（ケーブル１０回転）の捻回を負荷した。多心ケーブル５の端末部の光ファイバ９４ａ、９４ｂ同士を融着接続して（×印）、閉ループを形成し、変換部９１から引き出した光ファイバ９５ａにＬＥＤ光源９６により１３１０ｎｍの光を入射し、やはり変換部９１から引き出した光ファイバ９５ｂから出射してきた光の伝送損失（残留ロス）をパワーメータ９７で測定した。なお、ＬＥＤ光源９６と光ファイバ９５ａ、パワーメータ９７と光ファイバ９５ｂはそれぞれコネクタ９８ａ、９８ｂにより接続されている。

以上のような試験結果について、比較例と比較して表１に示す。比較例の変換部は、変換部の筐体内に樹脂を注入して水密性を保持した構造のみを有している従来の例である。

表１の結果から、引っ張り特性試験においては、比較例の変換部が５９０ＭＰａの引っ張り力で伝送損失の増加及び断線が見られたのに対して、本発明の変換部は１２７５ＭＰａの引っ張り張力を負荷しても断線はもちろん伝送損失の変化も見られなかった。また、曲げ特性試験についても比較例の変換部は伝送損失の増加が見られたのに対して、本発明の変換部は曲げを負荷しても断線、伝送損失の変化とも見られなかった。さらに、捻回特性試験については、比較例の変換部が５４０°（ケーブル１．５回転）で伝送損失の増加及び断線が見られたのに対して、本発明の変換部は３６００°（ケーブル１０回転）を負荷しても断線はもちろん伝送損失の変化も見られなかった。

以上より、本発明は多心ケーブルと単心光ファイバの変換箇所を筐体内で樹脂をモールドすることにより一体化すると共に多心ケーブルのテンションメンバーを筐体の外から複数のネジにより固定するので極めて高強度の引き落とし用ケーブルの変換部を実現することができる。

本発明の引き落とし用ケーブルの変換部はＣＡＴＶ光通信ネットワークのノードケーブル、ＰＨＳ光通信ネットワークの引き落とし用ケーブルとして適用することができる

１ 筐体
２ 多心ケーブル挿通孔
３ 単心光ファイバ挿通孔
４ 開口部
５ 多心ケーブル
６ 単心光ファイバ
７ 単心コード用被覆
８ テンションメンバー
９ テープ心線
１０ スペーサ
１１ 段差
１２ テンションメンバー挿通孔
１３ ネジ孔
１４ ネジ
１５ モールド樹脂
１６ 蓋

Claims (6)

1. 多心ケーブルから単心光ファイバへ心数を変換する引き落とし用ケーブルの変換部であって、前記変換部を構成する筐体の一端に多心ケーブルを挿通するための多心ケーブル挿通孔を有し、他端に前記多心ケーブルの心数だけの単心光ファイバを挿通するための単心光ファイバ挿通孔及び前記多心ケーブルのテンションメンバーを挿通するためのテンションメンバー挿通孔をそれぞれ有し、前記筐体の上部には開口部が設けられていると共に前記筐体の底部には前記筐体の底部を貫通するネジ孔が少なくとも１個設けられており、前記多心ケーブル、前記単心光ファイバ及び前記テンションメンバーがそれぞれ各挿通孔に挿通されて前記筐体内に配置され、前記筐体の前記開口部から樹脂がモールドされることにより前記筐体内において前記多心ケーブルから前記単心光ファイバへの変換箇所が一体化されており、さらに前記筐体の底部のネジ孔からネジが挿入されて前記テンションメンバーが前記筐体の外から固定されていることを特徴とする引き落とし用ケーブルの変換部。
2. 前記筐体の開口部に蓋が被せられていることを特徴とする請求項１記載の引き落とし用ケーブルの変換部。
3. 前記単心光ファイバに単心コード用被覆が被覆され、前記単心コード用被覆と共に樹脂のモールドにより前記多心ケーブルから前記単心光ファイバの変換箇所が一体化されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の引き落とし用ケーブルの変換部。
4. 前記多心ケーブルは前記筐体の多心ケーブル挿通孔において機械的手段により固定されていることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかの請求項に記載の引き落とし用ケーブルの変換部。
5. 前記多心ケーブルと前記筐体の機械的手段による固定は、前記筐体に設けられた複数のネジ孔にネジを挿入して、前記ネジの先端部を前記多心ケーブルの外被に食い込ませることによって行われていることを特徴とする請求項４記載の引き落とし用ケーブルの変換部。
6. 前記多心ケーブルと前記筐体の機械的手段による固定は、前記多心ケーブルの外側の前記筐体に内接する部分にアルミラミネートテープが巻回され、前記アルミラミネートテープの外側の接着剤により前記多心ケーブルと前記筐体とが接着され、固定されていることを特徴とする請求項４記載の引き落とし用ケーブルの変換部。

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