專利名稱：光纜的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有用于以使光纖條層疊的狀態進行收容的SZ型的螺旋槽的光纜。
以往，作為這一領域的技術，有日本特開平8-211264號公報。在該公報中，公開了使設置在定位套上的SZ型的螺旋槽的寬度和深度大于由多個光纖條構成的層疊體的對角線的技術。
在上述先有的光纜中，存在以下問題。即，從確保長期可靠性的觀點出發，最好將光纖條收容到SZ型的螺旋槽內，但是，從防止電纜化所引起的傳輸損失增加的觀點考慮，必須防止光纖條在槽內散開。特別是在螺旋槽的反轉部的附近，光纖條的層疊體通常其光纖條的曲率傾向于減小，從而有向槽的開口側移動的傾向。因此，在上述先有的光纜中，在槽寬大于所需要的寬度時，層疊體在槽內將發生旋轉，從而有可能以此為契機層疊體的形狀將散開，從而成為傳輸損失增加的原因。
本發明就是為了解決上述問題而提案的，目的旨在提供特別是遍及收容在定位套的螺旋槽內的光纖芯線的層疊體的全長可以可靠地阻止層疊體散開的光纜。
為了解決上述問題，本發明的光纜是備有配置在中心的抗張力體、具有在外周上的捻轉方向周期地反轉的至少1條SZ型螺旋槽的長條狀定位套、和在定位套的螺旋槽內以層疊狀態配置的多條光纖條的光纜，其特征在于螺旋槽中從一個反轉部到下一個反轉部的反轉角大于180度，設光纖條的寬度、厚度和層疊條數分別為W、T和n，設螺旋槽的寬度和深度分別為a和b時，則在螺旋槽內，至少反轉部的截面形狀滿足nT＜a≤(W2+(nT)2)1/2…(1)W＜b …(2)
螺旋槽的其余部分的截面形狀滿足(W2+(nT)2)1/2＜min(a，b)…(3)在該光纜中，在螺旋槽的反轉部，由于層疊體本身的扭轉達到最大值，所以，層疊的形狀最容易散開。因此，至少在反轉部通過使螺旋槽的寬度小于層疊體的對角線的長度，便可可靠地防止層疊體從螺旋槽的槽底向槽開口側移動時層疊體散開。另一方面，在層疊體不易散開的部分，使螺旋槽的寬度和深度大于層疊體的對角線的長度，從而以具有余量的狀態將層疊體收容在螺旋槽內。即，在該部分，使螺旋槽相對于層疊體的相對性旋轉平滑。因此，遍及螺旋槽的全長可以將層疊體以穩定的狀態收容，從而可以適當地阻止由于層疊體的散開引起的傳輸損失增加。
或者，本發明的光纜是備有配置在中心的抗張力體、具有在外周上的捻轉方向周期地反轉的至少1條SZ型螺旋槽的長條狀定位套、和在定位套的螺旋槽內以層疊狀態配置的多條光纖條的光纜，其特征在于螺旋槽中從一個反轉部到下一個反轉部的反轉角大于180度，設光纖條的寬度、厚度和層疊條數分別為W、T和n，設螺旋槽的寬度和深度分別為a和b時，在以位于相鄰的反轉部的中間的轉移中央部為基準的旋轉角度大于90度的范圍內，螺旋槽的截面形狀滿足上述式(1)和式(2)，螺旋槽的其余部分的截面形狀滿足上述式(3)。
在該光纜中，在螺旋槽的反轉部，由于層疊體本身的扭轉達到最大值，所以，層疊體的形狀最容易散開。因此，在以螺旋槽的轉移中央部為基準的旋轉角度大于90度的范圍內，即在層疊體在螺旋槽內容易散開的范圍內，通過使螺旋槽的寬度小于層疊體的對角線的長度，便可可靠地防止層疊體從螺旋槽的槽底向槽開口側移動時層疊體散開。另一方面，在層疊體不易散開的部分，使螺旋槽的寬度和深度大于層疊的對角線的長度，以具有余量的狀態將層疊體收容在螺旋槽內。即，在該部分，使螺旋槽相對于層疊體的相對性旋轉平滑。因此，遍及螺旋槽的全長可以將層疊體以穩定的狀態收容，從而可以適當地阻止由于層疊體的散開引起的傳輸損失增加。
這里，定位套的螺旋槽的截面形狀最好其底部呈大致圓弧狀。這樣，螺旋槽內的層疊體最容易向扭轉少的狀態轉移。
設螺旋槽的底部的圓弧的半徑為r，則最好滿足(W2+(nT)2)1/2/2≤r …(4)此外，在位于相鄰的反轉部的中間的轉移中央部的附近，由多個光纖芯線構成的層疊體以使其帶平面對著螺旋槽的底面的狀態進行收容，在反轉部的附近，層疊體最好以使其帶側面對著螺旋槽的底面的狀態進行收容。在這樣的狀態下將層疊體收容在螺旋槽內時，就可以盡可能抑制光纖芯線的傳輸損失。
圖1是表示本發明的光纜的一個實施例的截面圖。
圖2是表示適用于圖1的光纜的定位套的斜視圖。
圖3A、圖3B是說明其螺旋槽的概略圖。
圖4、圖5是該螺旋槽的轉移中央部和反轉部的截面圖。
圖6A～圖6G是表示層疊體在本發明的光纜的螺旋槽內的不同位置的收容狀態的概略圖。
圖7A～圖7G是表示層疊體在先有的光纜的螺旋槽內的不同位置的收容狀態的概略圖。
圖8是表示層疊體的對角線及其外周圖的概略圖。
圖9、圖10分別是先有的光纜的螺旋槽的轉移中央部和反轉部的截面圖。
圖11、圖12分別是本發明的別的光纜的螺旋槽的轉移中央部和反轉部的截面圖。
下面，參照附圖詳細說明本發明的極佳的實施例。
圖1是表示本發明的光纜的截面圖。圖示的光纜1具有沿全長延伸的圓柱形狀的長條狀定位套2，在該定位套2的中心，埋設由鋼線、FRP、凱夫拉等構成的抗張力體3。此外，在定位套2的周面上形成沿長度方向延伸的5條SZ型的螺旋槽4，這些螺旋槽4的截面呈矩形。另外，在各螺旋槽4內，收容將5條光纖條6堆積而構成的層疊體7。并且，在該光纜1中，在將層疊體7收容在螺旋槽4內的狀態下用由尼龍線和無紡布帶構成的堅固纏卷8加以緊固，然后，套在聚乙烯制的外皮9中，將堅固纏卷8包緊。
如圖2、圖3A和圖3B所示，SZ型的螺旋槽4具有一定的周期形成在定位套2上，在反轉部S1與反轉部S2之間形成轉移區域，在其中間具有轉移中央部S0。將它們示意地表示，就是圖3A和圖3B。符號φ表示螺旋槽4從反轉部S1到下一個反轉部S2的反轉角，在這些圖中的反轉角φ為280度。
如圖2、圖3A、圖3B和圖4所示，在轉移中央部S0，層疊體7在螺旋槽4內以使層疊體7的帶平面7a對著螺旋槽4的底面4a的狀態進行收容。另一方面，如圖5所示，在反轉部S1和S2，層疊體7在螺旋槽4內以使帶側面7b對著螺旋槽4的底面4a的狀態進行收容。并且，必須使這樣的收容狀態維持遍及光纜1的全長。
下面，參照圖3A、圖3B和圖6A～圖6G說明這一點。這里，在圖3B中，用(a)～(g)的符號所示的位置的截面圖分別與圖6A～圖6G對應。即，在螺旋槽4內，在從與轉移中央部S0對應的位置(a)(參見圖6A)到旋轉90度的指定的位置(d)(參見圖6D)之間，層疊體7以不扭轉的狀態收容在螺旋槽4內。即，在這之間，在螺旋槽4內，層疊體7不易散開，相對于層疊體7，螺旋槽4相對地旋轉。與此相反，在以轉移中央部S0為基準的旋轉角度超過90度到反轉部S2之間，即在螺旋槽4的指定的位置(d)～(g)(參見圖6D～圖6G)之間，層疊體7在螺旋槽4內容易散開，同時，由于強制地彎曲而在各光纖芯線6中容易發生畸變應力。
因此，為了處理這些不利狀況，如圖6E所示，最好使層疊體7的帶平面7a保持為與位于螺旋槽4的上側的側壁面4b接觸的狀態，如圖6G所示，使層疊體7本身向螺旋槽4的開口4c的方向移動。
為了實現這一點，在與轉移中央部S0對應的位置(a)(參見圖6A)到旋轉90度的指定的位置(d)(參見圖6D)之間，由于層疊體7相對于螺旋槽4相對地旋轉，所以，螺旋槽4的尺寸必須是允許層疊體7相對于螺旋槽4平滑地旋轉的尺寸。因此，如圖4所示，設光纖條6的寬度、厚度和層疊條數分別為W、T和n，螺旋槽4的寬度和深度分別為a和b時，該部分的螺旋槽4的寬度a和深度b都必須大于將層疊體7視為矩形時的對角線L的長度(W2+(nT)2)1/2。如圖8所示，符號P是為了簡便將層疊體7視為矩形(用單點劃線表示)時通過各頂點的層疊體7的外接圓，符號L是對角線。
與此相反，在從位置(d)(參見圖6D)到與反轉部S2對應的位置(g)(參見圖6G)，層疊體7幾乎不需要相對于螺旋槽4相對地旋轉。因此，螺旋槽4的寬度a大于層疊體7的高度nT即可，螺旋槽4的深度b大于光纖芯線6的寬度W即可。對于螺旋槽4的寬度a和深度b，最好具有考慮定位套2和光纖芯線6的制造上的公差的余量間隙。
此外，在位置(d)～位置(g)(參見圖6D～圖6G)，層疊體7偏離開螺旋槽4的開口側4c進行收容。這時，螺旋槽4的寬度a具有大于上述對角線L的長度時，如圖7F、圖7G所示的那樣，層疊體7相對于螺旋槽4就旋轉得過度了，從而將成為引起層疊體7散開的原因。該原因在于，在制造光纜的過程中，各個光纖芯線6在螺旋槽4內要通過最短路徑。特別是靠近螺旋槽4的底面4a側的光纖芯線6盡管相對于螺旋槽4旋轉，但是并不跟隨該旋轉，光纖芯線6保持現狀的位置。
為了適當地防止這樣的現象引起的層疊體7散開，在以轉移中央部S0為基準的旋轉角度大于90度的范圍內，即在位置(d)～位置(g)(參見圖6D～圖6G)，使螺旋槽4的寬度a小于層疊體7的對角線L的長度。即，如圖5所示，通過做成外接圓P從側壁面4b突出的槽形狀，用以防止層疊體7的過度的旋轉。
這樣，為了防止層疊體7的散開，不必像上述那樣設定以轉移中央部S0為基準的旋轉角度大于90度的整個范圍內，至少只要在反轉部S1、S2滿足上述條件，就可以達到所期望的目的。
這里，我們進行了檢驗上述實施例的各種特性的試驗。如圖1所示，這時的光纜1具有5條螺旋槽4，同時在各螺旋槽4內收容了5條4芯的光纖芯線6。從旋轉角90度到反轉部S2，使螺旋槽4的寬度a以與定位套2的長度成比例地形式減小。
并且，光纜1在表1所示的條件下，對100芯全部利用OTDR(波長1.55μm)進行了傳輸損失的試驗。其結果示于表2。
表1
表2<
/km，平均也是0.01dB/km。由此可知，在制造過程中，適當地防止了層疊體7在螺旋槽4內散開，就適當地阻止了傳輸損失的增加。
這里，將上述實施例的效果作為依據，舉出圖9和圖10所示的比較例，來檢驗其特性。并且，該比較例是遍及螺旋槽100的全長使寬度a和深度b為均勻的。圖9是表示螺旋槽100的轉移中央部的截面圖。
具有比較例的結構的光纜在表3所示的條件下，對100芯全部利用OTDR(波長1.55μm)進行了傳輸損失的試驗。其結果示于表4。
表3
表4
如表4所示，光纖芯線6本身的傳輸損失與將光纖芯線6收容到定位套2內時的傳輸損失之差，最大為0.04～0.05dB/km，平均為0.02dB/km。由此可知，在光纖芯線6的一部分發生大的傳輸損失，如圖7A～圖7G和圖10所示，在制造過程中，在反轉部S1、S2發生層疊體7的散開。
另外，槽的形狀不限于直角槽，也可以是圖11和圖12所示的U字形槽14。圖11和圖12分別與上述直角槽4時的圖4和圖5對應。
在圖6A～圖6D示出了截面圖的從圖3B的與轉移中央部S0對應的位置(a)到旋轉90度的指定的位置(d)之間，層疊體7必須相對于U字形的螺旋槽14相對地旋轉。因此，如圖11所示，必須是以將層疊體7視為矩形時的對角線L為直徑的圓完全收容在螺旋槽14的截面內的形狀。即，和圖4所示的直角槽的螺旋槽4一樣，寬度a和深度b都必須大于對角線L的長度(W2+(nT)2)1/2。并且，設底面14的圓弧的半徑為r，只要r≥L/2，就可以使層疊體7在螺旋槽14內平滑地旋轉。
另一方面，在圖6D～圖6G中示出了截面圖的從圖3B的位置(d)到與反轉部S2對應的位置(g)，層疊體7幾乎不必相對于螺旋槽14相對地旋轉。因此，和圖5所示的直角槽的螺旋槽4一樣，螺旋槽14的寬度a大于層疊體7的高度nT即可，螺旋槽14的深度b大于光纖芯線6的寬度W即可。對于螺旋槽14的寬度a和深度b，最好具有考慮定位套2和光纖芯線6的制造上的公差的余量間隙。
本發明不限于上述實施例，例如，可以套上LAP外皮、HS外皮、吸水帶纏卷，也可以是自己支撐型電纜。另外，定位套也可以是沿由圓筒形狀構成的主體的周面在長度方向延伸的線狀的定位套。
權利要求
1.一種光纜，備有配置在中心的抗張力體、具有在外周上的捻轉方向周期地反轉的至少1條SZ型螺旋槽的長條狀定位套、和在定位套的螺旋槽內以層疊狀態配置的多條光纖條，其特征在于上述螺旋槽中從一個反轉部到下一個反轉部的反轉角大于180度，設上述光纖條的寬度、厚度和層疊條數分別為W、T和n，設上述螺旋槽的寬度和深度分別為a和b時，則在上述螺旋槽內，至少上述反轉部的截面形狀滿足nT＜a≤(W2+(nT)2)1/2…(1)W＜b …(2)上述螺旋槽的其余部分的截面形狀滿足(W2+(nT)2)1/2＜min(a，b) …(3)
2.按權利要求1所述的光纜，其特征在于上述定位套的上述螺旋槽的截面形狀，底部呈大致圓弧狀。
3.按權利要求2所述的光纜，其特征在于設上述螺旋槽的底部的圓弧的半徑為r，則滿足(W2+(nT)2)1/2/2≤r …(4)
4.按權利要求1所述的光纜，其特征在于在位于相鄰的上述反轉部的中間的轉移中央部的附近，由多個上述光纖芯線構成的層疊體以使其帶平面對著上述螺旋槽的底面的狀態收容，在上述反轉部的附近，上述層疊體以使其帶側面對著上述螺旋槽的上述底面的狀態收容。
5.一種光纜，備有配置在中心的抗張力體、具有在外周上的捻轉方向周期地反轉的至少1條SZ型螺旋槽的長條狀定位套、和在定位套的螺旋槽內以層疊狀態配置的多條光纖條，其特征在于上述螺旋槽中從一個反轉部到下一個反轉部的反轉角大于180度，設上述光纖條的寬度、厚度和層疊條數分別為W、T和n，設上述螺旋槽的寬度和深度分別為a和b時，在以位于相鄰的上述反轉部的中間的轉移中央部為基準的旋轉角度大于90度的范圍內的上述螺旋槽的截面形狀滿足nT＜a≤(W2+(nT)2)1/2…(1)W＜b …(2)上述螺旋槽的其余部分的截面形狀滿足(W2+(nT)2)1/2＜min(a，b) …(3)
6.按權利要求5所述的光纜，其特征在于上述定位套的上述螺旋槽的截面形狀，底部呈大致圓弧狀。
7.按權利要求6所述的光纜，其特征在于設上述螺旋槽的底部的圓弧的半徑為r，則滿足(W2+(nT)2)1/2/2≤r …(4)
8.按權利要求5所述的光纜，其特征在于在位于相鄰的上述反轉部的中間的轉移中央部的附近，由多個上述光纖芯線構成的層疊體以使其帶平面對著上述螺旋槽的底面的狀態收容，在上述反轉部的附近，上述層疊體以使其帶側面對著上述螺旋槽的上述底面的狀態收容。
全文摘要
本發明的光纜,從SZ型螺旋槽的一個反轉部到下一個反轉部的反轉角Φ大于180度,設上述光纖條的寬度、厚度和層疊條數分別為W、T和n,設螺旋槽的寬度和深度分別為a和b時,則在螺旋槽內,至少各反轉部的截面形狀滿足nT< a≤(W
文檔編號G02B6/44GK1268674SQ0010467
公開日2000年10月4日 申請日期2000年3月24日 優先權日1999年3月25日
發明者石川弘樹, 末次義行, 森川元, 巖田秀行 申請人:住友電氣工業株式會社, 日本電信電話株式會社