JPS6235086B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光ケーブルの製造法に関し、特に、ケ
ーブルに張力が加わつても光フアイバには全く張
力が加わらない構造の光ケーブルの製造法を提供
するものである。従来より多くの光ケーブルの構
造が提案されているが、その構造はケーブルが伸
びた場合に光フアイバに張力を生じさせるものが
多い。光フアイバが張力を受けると、光フアイバ
は破断するか、破断寿命が短かくなるという性質
があるため、光ケーブル内の光フアイバには、い
かなる場合にも張力が加わらないことが最も理想
的である。このようなケーブル構造としては、チ
ユーブ内壁面に、１本以上の光フアイバがらせん
状に曲りながら接している構造が最も有効であ
る。本発明はこのような光ケーブルの連続製造方
法を提供するものである。

本発明で示す光フアイバとは、光伝送用ガラス
フアイバ、光伝送用オールプラスチツクフアイ
バ、およびこれらの周囲をシリコンやプラスチツ
クで被覆したものであつてもよい。パイプ内壁面
にらせん状に接する光フアイバを実現する製造法
はかなりむずかしいと考えられていたためか、末
だに実現されていない。しかし本発明によれば極
めて容易に製造可能となるため、このような理想
的な光ケーブル構造が容易に実現できる。本発明
は振動するスピンドル上に光フアイバーを一たん
撚合せておいて、これをパイプ内壁面に接するよ
うにして、スピンドル先端から離していくことを
特徴としており、その詳細は以下に図面を参照し
つつ説明するとうりである。第１図は従来の光ケ
ーブルの典形的な構造例であり多くのケーブル構
造はこのような構成を原理的に採用している。光
フアイバ１の複数本はテンシヨンメンバ２のまわ
りに撚合され、その外周の適当なジヤケツト３で
保護されている。テンシヨンメンバ２の目的は、
ケーブル全体の伸びを抑えて、光フアイバに過大
な張力が加わらぬようにすることであるが、この
ような構造ではテンシヨンメンバが伸びれば、そ
の伸びに応じて光フアイバが伸びるのは必至であ
る。その理由は、光フアイバ１がテンシヨンメン
バ２に密接して巻かれているためである。光フア
イバが伸びれば、光フアイバ内に張力が発生する
からその時点で破断するか、たとえ破断に至らな
かつたとしても、破断寿命に影響を及ぼし、破断
に至る時間を短縮する可能性がある。特に、海底
ケーブルや架空ケーブルではケーブル伸びは避け
難いため、これらのケーブルでは、ケーブルが伸
びても、光フアイバは全く伸びないようなケーブ
ル構造が必要と考えられている。そのようなケー
ブル構造は、第２図に示すようなものである。Ａ
はケーブルの横断面図であり、Ｂは縦方向の一部
断面図である。図は一例として光フアイバ１が４
本、チユーブ４の内壁面にらせん状に曲つて接触
している場合を示す。このような構成にすれば、
ケーブル全体５が軸方向に伸びても、光フアイバ
には張力は加わらないことになる。つまり、チユ
ーブが伸びると、らせん状の光フアイバのらせん
のピツチは伸びても光フアイバ１自体は伸びない
ことになる。丁度コイルバネが伸びても、バネを
構成する線材は伸びていないのと同じ状況であ
る。特に本構造はフアイバがテンシヨンメンバに
密接している第１図の構造と異りテンシヨンメン
バがないため、テンシヨンメンバがフアイバの動
きを阻止しないから、フアイバ１は第２図Ａの矢
印の向きに、つまり中心軸側に落ち込むことがで
きるため、過大なケーブル伸びの発生時にも、光
フアイバに張力が加わらない。第３図は本発明の
製造方法が適用しうる別のケーブル構造の例であ
り、第２図の構造に中心のテンシヨンメンバ２が
付加されているものを示す。第１図のものとは、
テンシヨンメンバ２がフアイバ１と密接していな
い点が異つている。つまり第３図のものはテンシ
ヨンメンバ２が設けられていても、光フアイバ１
に密接しておらず、光フアイバ１はチユーブ４の
内面に接している構造のため、ケーブル伸び発生
時には第２図のものと同等の効果により、光フア
イバ１は伸びることがない訳である。

さて、本発明は第２図、第３図に示した類の光
ケーブルの連続製造法を提供するものである。第
４図は本発明の原理説明図であり、複数の光フア
イバ１（図は簡単のために、光フアイバが２本の
場合を示している）は、矢印のように回転する円
筒状のケージ１０内に装着されたフアイバ巻リー
ル１１より繰り出される。繰り出された光フアイ
バ１は、細長のスピンドル５１上に撚合される。
このスピンドル５１は金属丸棒が適当であり、振
動しているものである。その振動数は、超音波領
域が適当であるが、本発明は必ずしも超音波振動
に限定するものではない。スピンドル５１の片端
には、発振源５０が取りつけられ、発振源５０が
スピンドル５１を励振している。スピンドル５１
を振動させる理由はその上に撚合される光フアイ
バ１が図の右から左へ移動する際の力学的な抵抗
を減らすためである。つまり、スピンドル５１が
超音波領域またはその前後の振動数で振動してい
ると、その上にらせん状に巻きついた光フアイバ
１と、スピンドル５１との間の摩擦係数は、殆ん
ど０になるため、らせん状フアイバはらせんの状
態のままで、容易に図の右から左にスピンドルの
上面をすべつて進むことができる。

このフアイバの進行を促進するには、光フアイ
バ１のサプライ張力は０または負の値を持たせる
ことが好ましい。そのためには、リール１１より
繰出した光フアイバ１は、スピンドル５１に巻付
く直前にテンシヨンヘルパーのようなもの（図示
していない）で巻付張力を０または負（つまり軸
方向の押込力）にするのが好ましい。

発振源５０によつて励振されるスピンドル５１
の振動の方向は特に限定しない。つまり、軸方向
でも、半径方向でも、あるいはこれら２方向を複
合した振動でもかまわない。要するにフアイバと
の摩察係数が最も低くなるような方向の振動を与
えるのが好ましい。またスピンドルはその軸を中
心とする回転をしてもしなくてもよい。特別な場
合としてケージ１０と同一の回転をさせることも
できる。この場合はケージ１０と発振源５０およ
びスピンドル５１を１体化しておけばよい。スピ
ンドル５１の発振源５０の取り付けられていない
方の端は適当な造管装置４１内に挿入されそこで
途切れている。そしてスピンドル５１は造管装置
４１で形成されるチユーブ４の中で途切れるよう
にしておく。

このようにすれば、スピンドル５１上に撚られ
たフアイバ１はらせん状態を保つたまま、スピン
ドル上をすべつて移動してチユーブ４に接したと
ころで、チユーブ４内面とフアイバ１の摩酸力に
よりらせん状態のまま、チユーブ４に密接して進
行する。以上の機構を要約すれば、スピンドル５
１とフアイバ１の摩察は殆んど０であるが、チユ
ーブ４と光フアイバ１の摩察は大きいために、ら
せん状に曲つたフアイバ１はスピンドル５１上を
その状態で移動し、チユーブ４と接した所でスピ
ンドル５１から離れチユーブ４の内壁面に接した
まま進行するということになる。したがつて、第
２図に示したような、チユーブ４が伸びてもフア
イバ１に張力が加わらない光ケーブルが製造され
ることになる。このようにして得られたケーブル
は、図示していないキヤプスタンまたは巻取機に
よつて図の左方に引取られることになる。第５図
は本発明の他の実施例を示し、チユーブがプラス
チツクテープの縦添成形によつて得られる場合を
示している。チユーブ４を形成するプラスチツク
テープ４２は、テープパツド４０の状態から繰り
出し、管成形器４１でチユーブ状に丸められ、そ
の後別のテープまたは糸４３が巻かれて、パイプ
形状を保持する。スピンドル５１の一方の端は、
管成形器４１の内部で、テープ４２が完全なチユ
ーブに成形される位置まで挿入されている。この
ようにしてスピンドル５１にらせん状に巻付けら
れたフアイバ１はチユーブ４の内面に接してチユ
ーブ４と共に進行するようになる。なお、１２は
テンシヨンヘルパーであつて、矢印のように駆動
され回転するため、スピンドルへの巻付張力は０
〜負（つまり押込力）にできるから、フアイバ１
のらせん状態をチユーブ４内に押込んでいくのに
寄与する。これは第４図の説明で触れた事であ
る。

第６図も本発明の他の実施例で、チユーブ４が
プラスチツクの押出により得られる場合を示して
いる。つまり、チユーブ４は押出機４４のクロス
ヘツド部４１で押出されるもので、この場合はス
ピンドル５１の一端はクロスヘツド出口のチユー
ブが完全に形成される位置まで挿入される。その
位置とはほぼ図に点線で示した程度の位置であ
る。この場合の製造のメカニズムも、第４図第５
図で説明したものと同じである。なお、第５図、
第６図では第４図におけるケージ１０、リール１
１などは省略して書いたが実際には第４図と同様
であることを付記しておく。

このほか、適当な造管装置としては、金属テー
プの縦添溶接プラスチツクテープの、縦添溶着も
可能である。いずれの場合にもスピンドルの一端
は完全なチユーブが形成される位置まで挿入して
おくべきである。

なお、スピンドルの振動方向とその表面の仕上
げ法等を十分吟味すれば、らせん状に巻付いたフ
アイバをチユーブ成形部へ向かつて移送する効果
を与える可能性がある。また、チユーブ内壁面を
接着性にしたり、チユーブ内表面状態を工夫すれ
ばらせん状になつたフアイバをチユーブが引取る
ことを更に確実に行わすことも可能である。第４
〜６図においては、第３図に示したような中心に
テンシヨンメンバを設けたケーブルの製造法の説
明を省略したが、第３図示のケーブルを製造する
には、スピンドル５０、発振源５１を貫通して、
テンシヨンメンバをケーブル中心に導けばよい。
また第２図示のケーブルにおいてチユーブ４内に
抗張力体を埋め込んでテンシヨンメンバの機能を
チユーブに与えてもよいし、またはチユーブ４の
材質を伸びの小さいものにしてチユーブ自体にテ
ンシヨンメンバの機能を与えてもよい。例えばチ
ユーブ４を銅テープを縦添成形し突合せ部を電気
溶接をして構成する場合等は後者の具体例とな
る。

本発明は叙上の如くであるから、ケーブル全体
が伸びても光フアイバは全く伸びない光ケーブル
を容易に製造することができる。また、これまで
の説明においてチユーブよりも外側の構成等につ
いては何ら触れていなかつたが、該チユーブの外
側にテンシヨンメンバを設ける事、さらに金属で
保護すること、プラスチツクのシースを更に施す
こと等はケーブルの使用状況に応じて適宜施せば
よいものである。さらに、例えば第２図、第３図
示のケーブルを、光ケーブル全体の構成要素、つ
まりユニツトとしてその複数本を更に丈夫なテン
シヨンメンバ周囲に撚合せ、その全体に適当なジ
ヤケツトを設ける事も自由である。多心の光ケー
ブルでは、このように、第２、第３図示のケーブ
ルをユニツトとして用るのが得策であろう。ま
た、必要なら、複数のユニツト全体を管内に撚合
す場合第４，５，６図の如く行つてもよいし、銅
ケーブルにおいて被覆銅線を本発明によつて管内
面にらせん状に接して収容させることも可能であ
る。いずれにしても、本発明によれば、ケーブル
全体の伸びが中に収容される一本一本の線条に転
換されないから、過大なケーブルの張力が加わる
海底用ケーブルや、架空ケーブル等において占め
る意義は極めて大きいものである。光ケーブルに
おいてとに角光フアイバに張力を加えたくない要
求は、使用状況によらず極めて強いものであるか
ら、光ケーブル全搬に本発明が適用されることは
好ましい事である。なお、本発明の方法で得られ
る光ケーブルにおいては、ケーブル長よりも長い
フアイバ長がケーブル内に収容されるから、ケー
ブル切断部より、接続用にフアイバの余長を引き
出したいような場合にも好都合であるなどの副次
的だが大きな効果も併せ持つものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光ケーブルの典型的例を示す断
面図である。第２図Ａ，Ｂおよび第３図は本発明
の製造方法が適用されるケーブル例の断面図であ
る。第４図は本発明の原理説明図である。第５
図、第６図は本発明の他の実施例の説明図であ
る。 １……光フアイバ、２……テンシヨンメンバ、
３……ジヤケツト、４……チユーブ、５……ケー
ブル（全体）、１０……ケージ、１１……リー
ル、１２……テンシヨンヘルパ、４０……テープ
パツド、４１……造管装置、４２……テープ、４
３……糸またはテープ、４４……押出機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一端に設けた発振源により励振されて振動す
   る、細長のスピンドル上に１本以上の光フアイバ
   を巻き付けまたは撚合せ、該スピンドルの他の先
   端は管形成部においてチユーブが完全に形成され
   る位置まで挿入しておくことにより、スピンドル
   上に撚られた光フアイバが、スピンドル上をらせ
   ん状のまま移動して、チユーブ内壁面にらせん状
   に接した状態でキヤプスタンないし巻取機におい
   て引取られることを特徴とする光ケーブルの製造
   方法。 ２ スピンドル上へ撚合する直前のフアイバの張
   力を零または負の値して行うことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の光ケーブルの製造方
   法。 ３ チユーブがプラスチツクテープの縦添成形に
   よつて形成されることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の光ケーブルの製造方法。 ４ チユーブがプラスチツク押出によつて形成さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の光ケーブルの製造方法。 ５ チユーブが金属テープ縦添成形溶接によつて
   形成されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の光ケーブルの製造方法。 ６ スピンドルの振動数は超音波領域にあること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ケー
   ブルの製造方法。