JP2008197258A - Optical cable - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical cable having high flexibility and handiness for mounting an optical connector and also having a prescribed tensile force. <P>SOLUTION: A coated optical fiber 11, for which an optical fiber 12 composed of fused quartz is coated with coating resin 13a, 13b, is integrated with a cable jacket containing no metallic wire inside, having an outside dimension ≤4 mm on the major side, and forming a rectangular or elliptical cross section. A general tensile strength at the time of 1% elongation of the cable jacket is ≥50 N, with a connecting part for an optical component 9 mounted on the cable jacket at the cable end. In addition, with no shrink resistant member in the cable, the coated optical fiber is desirably structured to have a glass fiber coated with a coating resin having a Young's modulus of 0.1-10 MPa. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、情報機器間の光接続(例えば、LAN配線)に用いるような光ケーブルに関する。   The present invention relates to an optical cable used for optical connection (for example, LAN wiring) between information devices.

近年の光通信技術の進歩により、光通信を用いたLAN(Local Area Network)配線や機器間配線などが採用されるようになってきた。この光LAN配線や機器間配線などは、長距離間の光通信と異なり、例えば、屋内や車両内に設置された機器間の短距離での光通信となるため、シングルモード光ファイバと比べて光接続性が優位なマルチモード光ファイバが用いられることが多い。また、これらの光ケーブルとしては、込み入った部分での配線や、ドアーの開閉部分での配線に対して高い屈曲性能が求められる。また、機器への接続は、一般的に光コネクタを用いて行われるが、光コネクタは現場で取付けられることが多く、光コネクタへ取付性がよい光ケーブルが求められている。   With recent advances in optical communication technology, LAN (Local Area Network) wiring using optical communication, wiring between devices, and the like have been adopted. This optical LAN wiring or inter-device wiring is different from optical communication over a long distance, for example, because it is an optical communication over a short distance between devices installed indoors or in a vehicle, so compared with a single mode optical fiber. A multimode optical fiber having superior optical connectivity is often used. Further, these optical cables are required to have high bending performance with respect to wiring in a complicated portion and wiring in an opening / closing portion of a door. In addition, the connection to the device is generally performed using an optical connector. However, the optical connector is often attached at the site, and an optical cable with good attachment to the optical connector is required.

従来、ドロップ光ケーブルやインドア光ケーブル1として、例えば、図6(A)に示すように、光ファイバ心線2の両側に0.4mmφ程度の鋼線からなるテンションメンバ3を配し、全体を外形が2〜4mm程度となるようにケーブル外被4で一体化した構成のものが知られている(例えば、特許文献1参照)。また、図6(B)に示すようにテンションメンバ3の鋼線2を細い鋼線を撚った撚鋼線で形成することも知られている。さらに、テンションメンバ3を鋼線に代えてガラス繊維やアラミド繊維等を樹脂で固めて一体化したものを用いることも知られている。
特開2004−198588号公報
Conventionally, as a drop optical cable or an indoor optical cable 1, for example, as shown in FIG. 6 (A), tension members 3 made of steel wire of about 0.4 mmφ are arranged on both sides of the optical fiber core wire 2, and the entire outer shape is formed. The thing of the structure integrated with the cable jacket 4 so that it may become about 2-4 mm is known (for example, refer patent document 1). It is also known that the steel wire 2 of the tension member 3 is formed of a twisted steel wire obtained by twisting a thin steel wire as shown in FIG. 6 (B). Further, it is also known that the tension member 3 is replaced with a steel wire and a glass fiber, an aramid fiber or the like is solidified and integrated with a resin.
JP 2004-198588 A

光LAN配線や機器間配線などにおいて、光ケーブルをドアーのような開閉部分に跨って使用するような場合、光ケーブルに高い屈曲性能が要求され、例えば、曲げ半径R9mmで左右90°の条件で10万回以上曲げられても光ケーブルが損傷しないことが求められている。しかるに、図6(A)に示すように、テンションメンバに単心の鋼線を用いると、曲げ半径R9mmで左右90°の条件で屈曲すると2000回程度で金属疲労を起こし断線してしまう。また、図6(B)のようにテンションメンバを撚鋼線とした場合でも、1万回程度で断線してしまう。すなわち、光ケーブル内に金属線材が含まれていると、上記の屈曲性能を確保することは困難である。   In optical LAN wiring and inter-device wiring, when an optical cable is used across an opening / closing part such as a door, the optical cable is required to have high bending performance. For example, the optical cable is 100,000 at a bending radius R9 mm and 90 ° left and right. The optical cable is required not to be damaged even if it is bent more than once. However, as shown in FIG. 6 (A), when a single-core steel wire is used for the tension member, bending at a bending radius of R9 mm and a right and left of 90 ° causes metal fatigue and breaks about 2000 times. Moreover, even when the tension member is a stranded steel wire as shown in FIG. 6 (B), it is disconnected about 10,000 times. That is, when a metal wire is included in the optical cable, it is difficult to ensure the above bending performance.

また、光ケーブルのテンションメンバに高強度のガラス繊維材やアラミド繊維材を樹脂で固めた非金属材を用いることも知られているが、曲げ半径R9mm程度で屈曲すると破断する恐れがあり、金属線材のように完全な断線に至らないまでも、抗張力が低下する。また、高強度の繊維材を樹脂で固めず用いると、光ケーブル端への光コネクタを取付ける際に繊維材の処理に時間がかかり、作業性が低下するという問題がある。
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、高い屈曲性能と簡易な光コネクタの取付け性を有し、しかも所定の引張張力を備えた光ケーブルの提供を目的とする。
It is also known to use a non-metallic material in which a high-strength glass fiber material or an aramid fiber material is hardened with a resin for the tension member of an optical cable, but there is a risk of breaking when bent at a bending radius of about R9 mm. Even if it does not lead to a complete disconnection, the tensile strength decreases. In addition, when a high-strength fiber material is used without being hardened with a resin, there is a problem that when the optical connector is attached to the end of the optical cable, it takes time to process the fiber material and workability is lowered.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide an optical cable having high bending performance and simple optical connector attachment and having a predetermined tensile tension.

本発明による光ケーブルは、石英ガラスを主材とした光ファイバに被覆樹脂を被覆した光ファイバ心線を、内部に金属線材を含まずに、長辺側の外形寸法が4mm以下で、断面が矩形又は楕円形となるケーブル外被で一体化し、ケーブル外被1%伸び時における総合的な引張張力が50N以上であり、ケーブル端において光部品の連結部がケーブル外被に取付けられている。なお、ケーブル中に抗収縮部材がない状態で、光ファイバ心線は、そのガラスファイバ上にヤング率が0.1MPa〜10MPaの被覆樹脂が施されている構成のものを用いるのが望ましい。   An optical cable according to the present invention is an optical fiber core wire in which an optical fiber mainly composed of quartz glass is coated with a coating resin, does not include a metal wire inside, has an outer dimension of 4 mm or less, and has a rectangular cross section. Alternatively, they are integrated with an elliptical cable jacket, and the total tensile tension when the cable jacket is stretched by 1% is 50 N or more, and the connecting portion of the optical component is attached to the cable jacket at the cable end. In addition, it is desirable to use an optical fiber having a configuration in which a coating resin having a Young's modulus of 0.1 MPa to 10 MPa is applied on the glass fiber in a state where the cable has no anti-shrink member.

また、ケーブル中にテンションメンバを含まない場合は、前記のケーブル外被をヤング率200〜1500MPaの熱可塑性樹脂で形成する。なお、テンションメンバとして、高強度繊維束が光ファイバ心線の両側に、高強度繊維束をケーブルから引き抜く力(引抜力)が50N/cm〜900N/cmとなる密度でケーブル外被により一体化してもよい。また、テンションメンバとして、光ファイバ心線の両側に、高強度繊維束をマトリックス樹脂で固めたロッド状線材を配してケーブル外被により一体化し、前記のロッド状線材は光ファイバ心線との配列方向と直交する方向の厚さが所定の屈曲試験に耐える厚さとする。なお、屈曲試験は、曲率半径R9mmで左右90°の条件で10万回屈曲した後に、ケーブル外被1%伸び時の総合的な引張張力が50N以上であることが望ましい。さらに、上記の高強度繊維束に導電性を有するものを用いるようにしてもよい。   If the cable does not include a tension member, the cable jacket is formed of a thermoplastic resin having a Young's modulus of 200 to 1500 MPa. As tension members, high-strength fiber bundles are integrated on both sides of the optical fiber core with a cable jacket at a density such that the force to pull out the high-strength fiber bundle from the cable (withdrawal force) is 50 N / cm to 900 N / cm. May be. Further, as a tension member, a rod-shaped wire material in which a high-strength fiber bundle is hardened with a matrix resin is arranged on both sides of the optical fiber core wire, and the rod-shaped wire material is integrated with the optical fiber core wire. The thickness in the direction orthogonal to the arrangement direction is set to a thickness that can withstand a predetermined bending test. In the bending test, it is desirable that the total tensile tension when the cable jacket extends 1% is 50 N or more after bending 100,000 times under the condition of a radius of curvature of 9 mm and a right and left of 90 °. Furthermore, you may make it use what has electroconductivity for said high-strength fiber bundle.

本発明によれば、光ケーブルの敷設時に一時的に加わる張力に十分耐える引張り張力を有し、しかも、曲率半径R9mmで左右90°の条件で10万回屈曲試験で破断を起さず、光コネクタの取付け作業性によいLAN配線に適した光ケーブルを提供することが可能となる。   According to the present invention, the optical connector has a tensile tension that can sufficiently withstand the tension temporarily applied when laying the optical cable, and does not break in a bending test of 100,000 times under the condition of a radius of curvature of R9 mm and a right and left of 90 °. Therefore, it is possible to provide an optical cable suitable for LAN wiring with good mounting workability.

図により本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明による光ケーブルの概略を説明する図で、図1(A)は断面矩形状の光ケーブルの一例を示し、図1(B)は断面楕円状のLAN用光ケーブルの一例を示し、図1(C)は光ケーブルに光コネクタを取付けた状態を示す図である。図中、9は光コネクタ、10は光ケーブル、11は光ファイバ心線、12はガラスファイバ、13a,13bは被覆層、14は着色層、15はテンションメンバ、16はケーブル外被を示す。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1A and 1B are diagrams for explaining the outline of an optical cable according to the present invention. FIG. 1A shows an example of an optical cable having a rectangular cross section, FIG. 1B shows an example of an optical cable for LAN having an elliptical cross section, 1 (C) is a diagram showing a state in which an optical connector is attached to an optical cable. In the figure, 9 is an optical connector, 10 is an optical cable, 11 is an optical fiber core wire, 12 is a glass fiber, 13a and 13b are coating layers, 14 is a colored layer, 15 is a tension member, and 16 is a cable jacket.

本発明による光ケーブル10は、屋内や車両内に設置された複数の情報機器間を光学的に接続する光ケーブルで、比較的に短距離(例えば、1m〜20m程度)の光配線でLANや機器間配線等に用いるのに適した光ケーブル(LAN用光ケーブル)を対象とする。この種の光ケーブル10は、例えば、図1(A)に示すように、光ファイバ心線11を列状に並べ、その両側にテンションメンバ15を配するか又は配することなくケーブル外被16で一体化して形成される。   An optical cable 10 according to the present invention is an optical cable that optically connects a plurality of information devices installed indoors or in a vehicle, and is relatively short distance (for example, about 1 m to 20 m) between LANs and devices. The target is an optical cable (LAN optical cable) suitable for use in wiring or the like. For example, as shown in FIG. 1 (A), this type of optical cable 10 has optical fiber cores 11 arranged in a line and a cable jacket 16 with or without tension members 15 disposed on both sides thereof. It is formed integrally.

光ファイバ心線11には、石英ガラスからなり、コア径が50μmでクラッド径が125μmのマルチモードのガラスファイバ12を用いることができる。なお、石英ガラスを主材とした光ファイバは、コアとクラッドの両方が石英ガラスを主材としたものであってもよいし、コアのみ石英ガラスを主材としクラッドは硬質プラスチックからなるものであってもよい。   For the optical fiber core 11, a multimode glass fiber 12 made of quartz glass, having a core diameter of 50 μm and a cladding diameter of 125 μm can be used. In addition, the optical fiber mainly made of quartz glass may be one in which both the core and the clad are made of quartz glass, or only the core is made of quartz glass and the clad is made of hard plastic. There may be.

光ファイバ心線11は、ガラスファイバ12上を紫外線硬化型のアクリレート樹脂からなる外径245μm程度の被覆層13a,13bで被覆し、その被覆表面に着色層14を施して形成されている。なお、被覆層は、1次被覆層13aと2次被覆層13bの2層で形成するようにしてもよい。この場合、内側の1次被覆13aのヤング率を外側の2次被覆13bのヤング率より小さくして、側圧に対する緩衝作用をもたせ、マイクロベンドの発生を抑制し良好な光伝送特性を保つようにすることができる。   The optical fiber core 11 is formed by covering the glass fiber 12 with coating layers 13a and 13b made of an ultraviolet curable acrylate resin and having an outer diameter of about 245 μm, and applying a colored layer 14 to the coating surface. In addition, you may make it form a coating layer by two layers, the primary coating layer 13a and the secondary coating layer 13b. In this case, the Young's modulus of the inner primary coating 13a is made smaller than the Young's modulus of the outer secondary coating 13b so as to provide a buffering action against the side pressure so as to suppress the generation of microbends and maintain good optical transmission characteristics. can do.

光ファイバ心線11は、2本以上の複数本を列状に並べ、その両端側にテンションメンバ15を配設又は配設しない状態でケーブル外被16で一体化される。ここで、「ケーブル外被で一体化」とは、ケーブル外被中に埋設される光ファイバ心線11が、ケーブル外被16に直接接触して共同して引張り応力に対応できる状態を言う。なお、テンションメンバ15は、後述するように、光ケーブル全体としての引張張力が所定値以上に確保できていれば、LAN配線のように常時大きな張力がかからない使用形態では、特に必要としない場合もある。   Two or more optical fiber core wires 11 are arranged in a line, and are integrated with a cable jacket 16 with or without tension members 15 disposed on both ends thereof. Here, “integrated with the cable jacket” refers to a state in which the optical fiber core 11 embedded in the cable jacket can directly contact the cable jacket 16 and jointly cope with the tensile stress. As will be described later, the tension member 15 may not be particularly required in a usage mode in which a large tension is not always applied, such as LAN wiring, as long as the tensile tension of the entire optical cable can be secured to a predetermined value or more. .

ケーブル外被16は、ナイロン樹脂、ポリエチレン(PE)、ポリ塩化ビニル(PVC)等の熱可塑性樹脂により、例えば、断面矩形状又は楕円状に形成される。このケーブル外被16は、充実押出しによって形成される。充実押出しとは、樹脂押出し機のダイス内側で押出し樹脂を圧縮するように、光ファイバ心線等に対して加圧しつつ押出しを行う方法である。押出し樹脂は、ダイス内では圧縮された状態にあり、光ファイバ心線11の外周に押出された熱可塑性樹脂はケーブル外被16として光ファイバ心線11に対して高い密着性を持たせることができる。ケーブル外被16が光ファイバ心線11に対して密着していることで、ケーブル外被16が収縮を起こしたときに光ファイバ心線11がケーブル内で蛇行してロス増するのを防止することができる。   The cable jacket 16 is formed of a thermoplastic resin such as nylon resin, polyethylene (PE), polyvinyl chloride (PVC), or the like, for example, in a rectangular or elliptical cross section. The cable jacket 16 is formed by full extrusion. Solid extrusion is a method of performing extrusion while applying pressure to an optical fiber core or the like so as to compress the extruded resin inside the die of the resin extruder. The extruded resin is in a compressed state in the die, and the thermoplastic resin extruded on the outer periphery of the optical fiber core wire 11 can have high adhesion to the optical fiber core wire 11 as the cable jacket 16. it can. The cable jacket 16 is in close contact with the optical fiber core 11 to prevent the optical fiber core 11 from meandering in the cable and increasing loss when the cable jacket 16 contracts. be able to.

また、光ファイバ心線11の破断伸びは、一般に5%以上あるが、破断伸び以下でも伸びた状態が続くとガラスに存在するクラックの成長による静疲労が生じ、時間が経過するとある確率で断線する。ファイバガラス部の破断寿命を考慮すると、光ファイバ心線の線引き時のスクリーニングレベルを適正化することも重要となる。このスクリーニングレベルを1.5%とすると、光ケーブルの配線時に光ファイバ心線にスクリーニングレベルの2/3に相当する1%の伸びが加わっても、10年後のガラス破断確率を百万分の1以下と、非常に低い値に抑えることができる。   Further, the elongation at break of the optical fiber core 11 is generally 5% or more, but if the stretched state continues even below the elongation at break, static fatigue occurs due to the growth of cracks existing in the glass, and the wire breaks with a certain probability over time. To do. Considering the fracture life of the fiber glass part, it is also important to optimize the screening level at the time of drawing the optical fiber core wire. If this screening level is 1.5%, even if 1% of elongation corresponding to 2/3 of the screening level is added to the optical fiber core when wiring the optical cable, the glass breakage probability after 10 years is 1 million minutes. It can be suppressed to a very low value of 1 or less.

本発明では、光ファイバと外被とは一体化されているため、光ファイバ伸びとケーブル伸びはほぼ等しい。このため、ケーブル外被伸びを1%以下に抑えることで、光ファイバ伸びもほぼ1%以下に抑えることが可能となり、ガラスの破断確率を非常に小さく抑えることができる。したがって、ケーブル外被1%伸び時における総合的な引張張力とは、外被を把持してケーブルを1%伸ばした時の引張張力のことで、ケーブル外被と一体化している光ファイバなどの部材の引張張力も加味される。   In the present invention, since the optical fiber and the jacket are integrated, the optical fiber extension and the cable extension are substantially equal. For this reason, by suppressing the cable jacket elongation to 1% or less, the optical fiber elongation can also be suppressed to approximately 1% or less, and the breaking probability of glass can be suppressed to a very low level. Therefore, the total tensile tension when the cable jacket is stretched by 1% means the tensile tension when the cable is gripped and the cable is stretched by 1%, such as an optical fiber integrated with the cable jacket. The tensile tension of the member is also taken into consideration.

光ケーブル10は、屋内等のLAN配線や機器間配線では、50N程度の引張り張力が加わると仮定することで十分である。したがって、光ケーブルとしては、ケーブル内の光ファイバ心線11、テンションメンバ15、ケーブル外被16の全体で50N(好ましくは、一般的な許容張力とされている70N)の張力に耐える抗張力を備えていればよいと言える。
また、LAN配線や機器間配線として、配線スペースや取扱い性、並びに細形の光ケーブルが要望されていることから、本発明では、ケーブル外被16の外形寸法は4mm以下の断面矩形状もしくは楕円状(好ましくは、2mm×3mmの矩形断面)で曲げ方向に指向性を持たせ、抗張力体として金属疲労を起こしやすい金属線材を含まない構成とする。
It is sufficient for the optical cable 10 to assume that a tensile tension of about 50 N is applied to LAN wiring such as indoors and wiring between devices. Therefore, the optical cable has a tensile strength that can withstand a tension of 50 N (preferably 70 N, which is generally accepted as an allowable tension), as a whole, the optical fiber core wire 11, the tension member 15, and the cable jacket 16 in the cable. I can say that.
Also, as LAN wiring and inter-device wiring, there is a demand for wiring space, handleability, and a thin optical cable. Therefore, in the present invention, the outer dimension of the cable jacket 16 is rectangular or elliptical in cross section of 4 mm or less. (Preferably, a rectangular cross section of 2 mm × 3 mm) has a directivity in the bending direction, and does not include a metal wire that easily causes metal fatigue as a strength member.

また、図1(C)に示すように、光ケーブル10の端部に光コネクタ9や光源モジュール、受光モジュールなどの光部品の連結部を取付けて使用されることが多く、光部品の取付け性が良いことが必要とされる。例えば、光コネクタ9の取付け性に関しては、光ファイバ心線11とケーブル外被16とが一体化されているので、ケーブル外被16を把持するだけで光コネクタを固定でき、作業性は簡易で良好である。なお、光コネクタ9でケーブル外被16を把持固定しても、ケーブル外被16のヤング率が低いと光コネクタ9を引張ったときにケーブル外被だけが伸びる恐れがある。このため、ケーブル外被16はヤング率が200MPa以上(好ましくは、300MPa以上)で、光ファイバ心線11を含めたケーブル外被1%伸び時の総合的な引張張力は、一般的な光コネクタの引張り規定の50N以上であることが望ましい。   Further, as shown in FIG. 1 (C), the optical cable 10 is often used by attaching a connecting portion of an optical component such as an optical connector 9, a light source module, or a light receiving module to the end portion of the optical cable 10. Good things are needed. For example, with respect to the mountability of the optical connector 9, since the optical fiber core wire 11 and the cable jacket 16 are integrated, the optical connector can be fixed simply by gripping the cable jacket 16, and the workability is simple. It is good. Even if the cable jacket 16 is held and fixed by the optical connector 9, if the Young's modulus of the cable jacket 16 is low, only the cable jacket may be stretched when the optical connector 9 is pulled. For this reason, the cable jacket 16 has a Young's modulus of 200 MPa or more (preferably 300 MPa or more), and the total tensile tension when the cable jacket including the optical fiber core 11 is extended by 1% is a general optical connector. It is desirable that the tension is 50N or more.

また、本発明による光ケーブルは、ケーブル外被16と光ファイバ心線11とが一体化されていることから、低温では光ファイバ心線がマイクロベンドを起こし伝送損失が増大しやすい。これに対しては、通常、ケーブル外被の収縮に反発する高強度繊維を樹脂で固めたロッド状線材(FRPロッド)が、テンションメンバ(抗張力部材)としてだけでなく抗収縮部材としても用いられるが、ケーブルの屈曲性を優先して使用しない形態とするようにしてもよい。   Further, in the optical cable according to the present invention, since the cable jacket 16 and the optical fiber core 11 are integrated, the optical fiber core wire causes microbending at a low temperature and transmission loss tends to increase. For this, a rod-shaped wire (FRP rod) in which high-strength fibers repelling the shrinkage of the cable jacket are hardened with resin is used not only as a tension member (strength member) but also as an anti-shrink member. However, you may make it set it as the form which does not use preferentially the flexibility of a cable.

抗収縮部材を用いない場合、本発明の光ケーブルにおいては、光ファイバ心線はマイクロベンドの影響を受けにくいように、光ファイバ心線のガラスファイバ上にヤング率の低いソフト層(1次被覆層13a)を設けるとよい。具体的には、耐外傷性の観点から光ファイバ心線の最外層(2次被覆層あるいは着色層14)に用いられるヤング率800MPa〜1200MPaより2桁程度低い10MPa以下の被覆層を設けることでマイクロベンドの微小な曲げ径を大きくすることができ、低温下においても伝送損失を良好に保つことができる。なお、被覆層があまり柔らかすぎると石英ガラスの位置が安定せず偏心率が悪化するため、ヤング率を0.1MPa以上にするのが望ましい。   When an anti-shrink member is not used, in the optical cable of the present invention, a soft layer (primary coating layer) having a low Young's modulus is formed on the glass fiber of the optical fiber core so that the optical fiber core is less susceptible to microbending. 13a) may be provided. Specifically, by providing a coating layer of 10 MPa or less, which is about two orders of magnitude lower than the Young's modulus of 800 MPa to 1200 MPa used for the outermost layer (secondary coating layer or colored layer 14) of the optical fiber core from the viewpoint of trauma resistance. It is possible to increase the micro bend diameter of the microbend and to maintain good transmission loss even at low temperatures. If the coating layer is too soft, the position of the quartz glass is not stabilized and the eccentricity is deteriorated. Therefore, it is desirable to set the Young's modulus to 0.1 MPa or more.

上述した構成により、光ケーブルの敷設時に一時的に加わる張力に十分耐えることができ、しかも、曲率半径R9mmで左右90°で10万回屈曲試験で破断を起こさない高屈曲性能を有し、また、光コネクタの取付け作業性にも優れたものとすることができる。   With the above-described configuration, it can sufficiently withstand the tension applied temporarily when laying the optical cable, and has a high bending performance that does not cause breakage in a bending test with a radius of curvature of R9 mm and 90 ° left and right at 100,000 times, It is possible to improve the workability of mounting the optical connector.

(実施例1)
図2は、第1の実施例を説明する図で、ケーブル内にテンションメンバを有しない例を示すものである。この実施例1は、2本の光ファイバ心線11を列状に並べ、2mm×3mmのケーブル外被16で一体化させ、ケーブル外被内にテンションメンバを有しない形状の光ケーブルとした。光ファイバ心線11には、コア径50μmでクラッド径が125μmのマルチモードガラスファイバに、外径250μmの紫外線硬化型のアクリレート樹脂で被覆したものを用いた。この紫外線硬化樹脂型のアクリレート樹脂は、光ファイバ心線のガラスファイバ上にヤング率1MPaの低ヤング率の樹脂を200μmまで被覆し、その上に250μmまでヤング率800MPaの樹脂を被覆した。ケーブル外被16は、ヤング率が1200MPaのナイロン樹脂を充実押出し成形で形成した。
(Example 1)
FIG. 2 is a diagram for explaining the first embodiment and shows an example in which no tension member is provided in the cable. In Example 1, two optical fiber core wires 11 are arranged in a line and integrated with a cable jacket 16 of 2 mm × 3 mm, and an optical cable having no tension member in the cable jacket is obtained. As the optical fiber core 11, a multi-mode glass fiber having a core diameter of 50 μm and a cladding diameter of 125 μm coated with an ultraviolet curable acrylate resin having an outer diameter of 250 μm was used. This UV curable resin type acrylate resin was obtained by coating a glass fiber of an optical fiber core with a low Young's modulus resin having a Young's modulus of 1 MPa up to 200 μm, and further coating a resin having a Young's modulus of 800 MPa up to 250 μm. The cable jacket 16 was formed by thoroughly extruding a nylon resin having a Young's modulus of 1200 MPa.

上記の実施例1の光ケーブルの伸び剛性について述べる。伸び剛性は、ヤング率Eと断面積Sの積ES(単位:N)で表す値である。本発明においては、23℃のときの値を用いるとし、ガラスファイバの直径125μm、ヤング率68.6GPaであるので、2本のガラスファイバ部分の伸び剛性は、1.7kNである。ケーブル外被16は、外形2mm×3mm、ヤング率1200MPaであるので、7.2kNである。光ファイバ心線11のスクリーニングレベルを1.5%とすると、1%まで伸ばすことができるので、光ケーブル外被1%伸び時の総合的な引張張力は89Nとなり、通常考えられる屋内の作業での張力50N或いは一般的な許容張力70Nを上回ることができる。   The elongation rigidity of the optical cable of Example 1 will be described. The elongation rigidity is a value represented by the product ES (unit: N) of the Young's modulus E and the cross-sectional area S. In the present invention, assuming that the value at 23 ° C. is used and the glass fiber has a diameter of 125 μm and a Young's modulus of 68.6 GPa, the elongation rigidity of the two glass fiber portions is 1.7 kN. Since the cable jacket 16 has an outer shape of 2 mm × 3 mm and a Young's modulus of 1200 MPa, it is 7.2 kN. If the screening level of the optical fiber core 11 is 1.5%, it can be extended to 1%. Therefore, the total tensile tension when the optical cable jacket is extended by 1% is 89N. The tension can exceed 50N or the general allowable tension 70N.

ただし、ケーブル外被16のヤング率が高くなると、ケーブル曲げ剛性も高くなり、曲げにくくケーブル取扱い性も悪くなる。このため、ヤング率は1500MPa程度に抑えておくことが望ましい。また、ケーブル外被16の抗張力性を高めるには、ケーブル外被の断面積を大きくすることも考えられるが、ケーブルの配線スペースなどを考慮すると、光ケーブルの外形寸法は、4mm以下であることが望ましい。また、この点を考慮し、ケーブル外被1%の伸び時の引張張力を70N以上とするには、ケーブル外被16のヤング率200MPa以上とする必要がある。   However, when the Young's modulus of the cable jacket 16 is increased, the cable bending rigidity is also increased, the cable is hard to be bent, and the cable handling property is also deteriorated. For this reason, it is desirable to suppress the Young's modulus to about 1500 MPa. In order to increase the tensile strength of the cable jacket 16, it is conceivable to increase the cross-sectional area of the cable jacket. However, in consideration of the cable wiring space, the outer dimension of the optical cable may be 4 mm or less. desirable. In consideration of this point, the Young's modulus of the cable jacket 16 needs to be 200 MPa or more in order to set the tensile tension when the cable jacket 1% is stretched to 70 N or more.

また、ケーブルの屈曲性能については、ケーブル断面(2mm×3mm)の短寸側(2mm幅)の5倍弱の曲げ半径R9mmで屈曲した場合、光ファイバ心線11のガラスファイバ部に加わる曲げ歪は最大でも0.7%と1%以下におさまる。ガラスの寿命は、歪の積算時間により主に決まることから、屈曲回数の影響は小さく、金属疲労を起こす鋼線と異なり、ガラスは動疲労を受けにくい材料であるため、曲げ半径R9mmで往復10万回程度加えても(図5の曲げ試験例参照)、破断確率は百万分の1以下と低く実用上での断線を生じない。   As for the bending performance of the cable, the bending strain applied to the glass fiber portion of the optical fiber core wire 11 when bent at a bending radius R9 mm that is slightly less than 5 times the short side (2 mm width) of the cable cross section (2 mm × 3 mm). Is at most 0.7% and below 1%. Since the life of glass is mainly determined by the accumulated time of strain, the influence of the number of bendings is small, and unlike steel wires that cause metal fatigue, glass is a material that is less susceptible to dynamic fatigue. Even if it is added about 10,000 times (see the bending test example in FIG. 5), the probability of fracture is as low as 1 / million or less, and there is no practical disconnection.

また、ケーブル外被16に用いたナイロン樹脂の破断伸びは100%であり、屈曲時にケーブル外被16に加わる曲げ歪より一桁異なり、ケーブル外被に亀裂等の損傷が入ることはなかった。さらに、ケーブル断面の短寸側の5倍弱の曲げ半径R9mmで、往復10万回屈曲させてもケーブル外被に亀裂を生じないようにするには、ケーブル外被の破断伸びを少なくともケーブル外被に加わる最大歪10%の10倍の100%以上とすればよいことも判明した。   Further, the breaking elongation of the nylon resin used for the cable jacket 16 is 100%, which is one digit different from the bending strain applied to the cable jacket 16 when bent, and the cable jacket was not damaged such as cracks. Furthermore, in order to prevent the cable jacket from cracking even if it is bent 100,000 times in a reciprocating manner with a bending radius R9mm that is slightly less than 5 times the short side of the cable cross section, at least the breaking extension of the cable jacket should be It has also been found that it may be 100% or more, which is 10 times the maximum strain applied to the cover.

なお、上記実施例1では、ケーブル外被16にナイロン樹脂を用いたが、ポリウレタン樹脂やポリエチレン樹脂などもナイロン樹脂と同様にヤング率が高く、幅広い種類の樹脂が選択できる。また、融点が150℃程度の樹脂を選択することにより、例えば、自動車のエンジンまわりなどの125℃程度の高温環境下での配線も可能となる。   In the first embodiment, nylon resin is used for the cable jacket 16, but polyurethane resin, polyethylene resin, and the like have a high Young's modulus like the nylon resin, and a wide variety of resins can be selected. In addition, by selecting a resin having a melting point of about 150 ° C., for example, wiring in a high temperature environment of about 125 ° C. such as around an automobile engine is possible.

(−40℃〜125℃)×3サイクルの温度試験を行った結果は、伝送損失の増加量Δαは、0.02dB/20mと良好であった。なお、ガラスファイバ直上の内層被覆には、150μm以上の径で、ヤング率10MPa以下の軟質の被覆樹脂を施せば、伝送損失の増加量Δαは0.1dB/km以下に抑えられる。ただし、ヤング率が低すぎると光ファイバのガラス部をきっちりと固定できず偏心率が高くなるため、ガラスファイバ直上の被覆樹脂のヤング率は0.1MPa以上あることが望ましい。
光コネクタの取付け性については、光ケーブル10の光ファイバ心線11とケーブル外被16の熱可塑性樹脂とが密着一体化しているため、ケーブル外被16を光コネクタの把持部で把持するだけで固定することができ、容易に取付けができる。
As a result of performing a temperature test of (−40 ° C. to 125 ° C.) × 3 cycles, the transmission loss increase amount Δα was as good as 0.02 dB / 20 m. If the inner coating immediately above the glass fiber is coated with a soft coating resin having a diameter of 150 μm or more and a Young's modulus of 10 MPa or less, the increase Δα in transmission loss can be suppressed to 0.1 dB / km or less. However, if the Young's modulus is too low, the glass portion of the optical fiber cannot be firmly fixed and the eccentricity becomes high. Therefore, it is desirable that the Young's modulus of the coating resin immediately above the glass fiber is 0.1 MPa or more.
With respect to the mountability of the optical connector, since the optical fiber core 11 of the optical cable 10 and the thermoplastic resin of the cable jacket 16 are closely integrated, the cable jacket 16 can be fixed simply by gripping it with the gripping portion of the optical connector. Can be installed easily.

(実施例2)
図3は、第2の実施例を説明する図で、ケーブル内にテンションメンバとして、高強度繊維を有する例を示すものである。この実施例2は、図2の実施例1で用いたのと同じ2本の光ファイバ心線11を列状に並べ、その両側にテンションメンバ15aとして高強度繊維束を配置し、2mm×3mmのケーブル外被16で一体化させた形状の光ケーブルとした。光ファイバ心線11には、コア径50μmでクラッド径が125μmのマルチモードガラスファイバに、外径250μmの紫外線硬化型のアクリレート樹脂で被覆したものを用いた。ケーブル外被16は、軟質の100MPaのポリオレフィン樹脂を充実押出し成形で形成した。
(Example 2)
FIG. 3 is a diagram for explaining the second embodiment and shows an example in which high-strength fibers are used as tension members in the cable. In this Example 2, the same two optical fiber core wires 11 as used in Example 1 of FIG. 2 are arranged in a line, and high-strength fiber bundles are arranged as tension members 15a on both sides thereof, and 2 mm × 3 mm The optical cable has a shape integrated with the cable jacket 16 of the above. As the optical fiber core 11, a multi-mode glass fiber having a core diameter of 50 μm and a cladding diameter of 125 μm coated with an ultraviolet curable acrylate resin having an outer diameter of 250 μm was used. The cable jacket 16 was formed by full extrusion molding of a soft 100 MPa polyolefin resin.

高強度繊維束には、ヤング率が180GPaのPBO(ポリ−p−フェニレンベンゾビスオキサゾール)ポリマー繊維(束ねたときの直径は、0.4mm程度)を使用した。充実押出すると押出機のダイス、ポイント部において、樹脂圧を500MPaと高く設定できるため、高強度繊維を外被の樹脂で強く締め付けることができる。これによりケーブル端末部でケーブル外被だけを把持して引張っても張力は確実に高強度繊維束に伝わる。また、ミクロンオーダーの極細の高強度繊維がケーブル外被で締め付けられているため、ニッパなどの汎用工具で切断するとき高強度繊維がバラけずに簡単に切断することができる。高強度繊維の密度は、具体的には15,000dtex/mm2(13,500デニール/mm2)程度である。 As the high-strength fiber bundle, PBO (poly-p-phenylene benzobisoxazole) polymer fiber having a Young's modulus of 180 GPa (the diameter when bundled is about 0.4 mm) was used. When full extrusion is performed, the resin pressure can be set as high as 500 MPa at the die and the point portion of the extruder, so that high-strength fibers can be strongly tightened with the resin of the jacket. Thus, even if only the cable jacket is gripped and pulled at the cable end portion, the tension is reliably transmitted to the high-strength fiber bundle. In addition, since micron-order ultrafine high-strength fibers are fastened with a cable jacket, when cutting with a general-purpose tool such as a nipper, the high-strength fibers can be easily cut without being loose. Specifically, the density of the high-strength fiber is about 15,000 dtex / mm 2 (13,500 denier / mm 2 ).

この密度は、高強度繊維束をケーブル外被から引き抜くときの力(引抜力)が、50N/cm以上となる密度であると、言い換えることができる。光コネクタが外被を把持する長さ約1cmで外被を50Nの張力で引っ張っても高強度繊維が抜けないため、張力は確実に高強度繊維束に伝わる。なお、製造時の高強度繊維のバックテンションは2N程度と低い値で製造できる。   In other words, this density is a density at which the force (pulling force) when pulling the high-strength fiber bundle from the cable jacket is 50 N / cm or more. The high-strength fiber does not come out even when the optical connector grips the jacket with a length of about 1 cm and is pulled with a tension of 50 N, so that the tension is reliably transmitted to the high-strength fiber bundle. In addition, the back tension of the high strength fiber at the time of manufacture can be manufactured at a low value of about 2N.

上記実施例2の光ケーブルの伸び剛性については、例えば、高強度ポリマー繊維束の伸び剛性(ES積)は45kN、ファイバガラス部分の伸び剛性は1.7kN、ケーブル外被16の伸び剛性が0.6kNとなる。このため、例えば、スクリーニングレベルが0.3%と低く、0.2%までしか伸ばすことができない強度の低い光ファイバ心線であっても、光ケーブル10の許容張力は94Nとなり、通常考えられる屋内の作業での引張張力50N或いは一般的な許容張力70Nを上回ることができる。   Regarding the elongation rigidity of the optical cable of Example 2, for example, the elongation rigidity (ES product) of the high-strength polymer fiber bundle is 45 kN, the elongation rigidity of the fiber glass portion is 1.7 kN, and the elongation rigidity of the cable jacket 16 is 0.7. 6 kN. For this reason, for example, even in the case of a low-strength optical fiber core whose screening level is as low as 0.3% and can only be extended to 0.2%, the allowable tension of the optical cable 10 is 94 N, which is normally considered indoors. It is possible to exceed the tensile tension of 50N or the general allowable tension of 70N.

また、ケーブルの屈曲性能については、例えば、図2の実施例1と同様にケーブルの短寸側に曲げ半径R9mmで曲げられた場合、0.4mm径の高強度ポリマー繊維束がケーブル外被16で完全に固定されている場合には、最大2%の歪が加わる計算となる。しかし、実際には高強度繊維束の周囲がケーブル外被16の軟質の熱可塑性樹脂で抑えられているだけなので、ケーブルの屈曲時に、高強度繊維は繊維の摩擦はあるが長手方向に若干移動することができる。このため、ケーブルが屈曲しても、高強度繊維に生じる最大歪は、2%よりは確実に緩和され破断しにくくなる。なお、ケーブルを曲げたときに高強度繊維同士がずれるためには、高強度繊維束の引抜力は最大歪2%時の張力に相当する900N/cm以下であることが望ましい。ここでは、高強度繊維束としての引抜力を記載したが、高強度繊維1本1本もしくは高強度繊維の一部を引き抜くときの力は、高強度繊維束に対する断面積比を掛けた値以下となる。   As for the bending performance of the cable, for example, when the cable is bent to the short side of the cable with a bending radius R9 mm as in Example 1 of FIG. In the case of being completely fixed, the maximum strain of 2% is added. However, since the high-strength fiber bundle is actually only restrained by the soft thermoplastic resin of the cable jacket 16, the high-strength fibers move slightly in the longitudinal direction when the cable is bent, although there is fiber friction. can do. For this reason, even if the cable is bent, the maximum strain generated in the high-strength fiber is more surely relaxed than 2% and is not easily broken. In order to shift the high-strength fibers when the cable is bent, the pulling force of the high-strength fiber bundle is desirably 900 N / cm or less corresponding to the tension at the maximum strain of 2%. Here, the pulling force as a high-strength fiber bundle is described, but the force when pulling out one high-strength fiber or a part of the high-strength fiber is not more than a value obtained by multiplying the cross-sectional area ratio with respect to the high-strength fiber bundle It becomes.

また、本実施例2のテンションメンバ15aは、ミクロン単位の極細繊維の束であり繊維同士が独立しているため、仮に最大歪が生じる箇所の繊維が切れたとしても、他の繊維が切れた繊維の影響を大きく受けることはない。また、本実施例2では、PBO繊維を例に示したが、アラミド繊維などの高強度ポリマー繊維や無機繊維の炭素繊維などを使用してもよい。なお、炭素繊維は導電性を有しているため、発光素子や受光素子の給電用として機能させることができる。それゆえ、炭素繊維は疲労破断する金属線では不可能であった屈曲特性と導電性の両立させることが可能になる。
光コネクタの取付け性については、光ケーブル10の光ファイバ心線11及び高強度繊維とケーブル外被16の熱可塑性樹脂とが密着一体化しているため、ケーブル外被16を光コネクタの把持部で把持するだけで固定することができ、容易に取付ができる。
Further, the tension member 15a of Example 2 is a bundle of micron-sized ultrafine fibers and the fibers are independent of each other. Therefore, even if the fiber where the maximum strain occurs is cut, other fibers are cut. It is not greatly affected by the fiber. Moreover, in the present Example 2, although the PBO fiber was shown as an example, high-strength polymer fiber such as aramid fiber, carbon fiber of inorganic fiber, or the like may be used. In addition, since carbon fiber has electroconductivity, it can be made to function as an object for electric power feeding of a light emitting element or a light receiving element. Therefore, the carbon fiber can achieve both bending characteristics and electrical conductivity, which are impossible with a metal wire that undergoes fatigue fracture.
With respect to the mountability of the optical connector, since the optical fiber core wire 11 and the high-strength fiber of the optical cable 10 and the thermoplastic resin of the cable jacket 16 are tightly integrated, the cable jacket 16 is gripped by the grip portion of the optical connector. It can be fixed simply and can be easily installed.

(実施例3)
図4は、第3の実施例を説明する図で、ケーブル内にテンションメンバとして、高強度FRP(Fiber Reinforced Plastics;繊維強化プラスチック)を有する例を示すものである。この実施例3は、図2の実施例1で用いたのと同じ2本の光ファイバ心線11を列状に並べ、その両側にテンションメンバ15bとして高強度FRPのロッド状部材を配置し、2mm×3mmのケーブル外被16で一体化させた形状の光ケーブルとした。光ファイバ心線11には、コア径50μmでクラッド径が125μmのマルチモードガラスファイバに、外径250μmの紫外線硬化型のアクリレート樹脂で被覆したものを用いた。ケーブル外被16は、軟質の100MPaのポリオレフィン樹脂を充実押出し成形で形成した。
(Example 3)
FIG. 4 is a diagram for explaining a third embodiment, showing an example in which high-strength FRP (Fiber Reinforced Plastics) is used as a tension member in a cable. In this Example 3, the same two optical fiber core wires 11 used in Example 1 of FIG. 2 are arranged in a row, and rod members of high strength FRP are arranged as tension members 15b on both sides thereof, An optical cable having a shape integrated with a cable jacket 16 of 2 mm × 3 mm was obtained. As the optical fiber core 11, a multi-mode glass fiber having a core diameter of 50 μm and a cladding diameter of 125 μm coated with an ultraviolet curable acrylate resin having an outer diameter of 250 μm was used. The cable jacket 16 was formed by full extrusion molding of a soft 100 MPa polyolefin resin.

高強度FRPには、ヤング率が180GPaのPBO(ポリ−p−フェニレンベンゾビスオキサゾール)ポリマー繊維をポリエステル系の樹脂で含浸し、外径は0.4mm程度のロッド状線材となるようにした。なお、高強度FRPとしては、無機繊維のガラス繊維や炭素繊維などを用いることもできる。
上記実施例3の光ケーブルの伸び剛性については、図3の実施例2と同様に材質、寸法とも同じ高強度繊維が具備されているため、スクリーニングレベルが0.3%と低く、0.2%しか伸ばすことのできない低強度の光ファイバ心線であっても光ケーブル10の許容張力は94Nとなり、通常考えられる屋内の作業での引張張力50N或いは一般的な許容張力70Nを上回ることができる。
The high-strength FRP was impregnated with PBO (poly-p-phenylene benzobisoxazole) polymer fiber having a Young's modulus of 180 GPa with a polyester-based resin so as to be a rod-shaped wire having an outer diameter of about 0.4 mm. In addition, as high intensity | strength FRP, glass fiber, carbon fiber, etc. of an inorganic fiber can also be used.
Regarding the elongation rigidity of the optical cable of Example 3 above, since the high-strength fibers having the same material and dimensions are provided as in Example 2 of FIG. 3, the screening level is as low as 0.3% and 0.2%. Even with a low-strength optical fiber that can only be stretched, the allowable tension of the optical cable 10 is 94 N, which can exceed the tension tension of 50 N in ordinary indoor work or the general allowable tension of 70 N.

また、ケーブルの屈曲性能については、高強度繊維がポリエステル系のマトリックス樹脂で含浸されているため、高強度繊維束の周囲を軟質の熱可塑性樹脂で抑えられている図3の実施例2とは異なり、屈曲性能については、ケーブルを屈曲させたとき高強度繊維は長手方向に移動し歪を緩和することはできない。したがって、高強度FRPのロッド状部材は、光ファイバ心線の配列方向と直交する方向(すなわち、短寸側の曲げ方向)の厚さが、所定の屈曲試験に耐える厚さで形成されていることが望ましい。なお、所定の屈曲試験に耐えるとは、図5に示すように曲率半径9mmで左右90°の条件で10万回屈曲した後に、ケーブル外被1%伸び時の総合的な引張張力が50N以上であることを言うものとする。   As for the bending performance of the cable, since the high-strength fibers are impregnated with the polyester matrix resin, the periphery of the high-strength fiber bundle is suppressed with a soft thermoplastic resin. On the other hand, regarding the bending performance, when the cable is bent, the high-strength fibers move in the longitudinal direction and cannot relax the strain. Therefore, the rod member of high strength FRP is formed with a thickness that can withstand a predetermined bending test in a direction perpendicular to the arrangement direction of the optical fiber core wires (that is, a bending direction on the short side). It is desirable. It should be noted that, as shown in FIG. 5, the total tensile tension when the cable jacket is stretched by 1% is 50 N or more after bending 100,000 times under the condition of 90 ° left and right with a radius of curvature of 9 mm as shown in FIG. Say that.

前記の厚さとは、FRPロッド状線材の曲げ方向の厚さを2tとし、曲げ半径Rとすると、FRPロッド状線材の最外(最内)側は、t/(R+t)の歪が発生するが、この歪に耐え必要最小限の強度を有するものとする。なお、例えば、ロッド状部材を、曲げ方向の厚さを小さくした扁平形状とすることにより、所定の引張張力を確保して歪を軽減することができる。   When the thickness in the bending direction of the FRP rod-shaped wire is 2 t and the bending radius is R, the thickness of the outermost (innermost) side of the FRP rod-shaped wire is t / (R + t). However, it shall withstand this distortion and have the necessary minimum strength. For example, by making the rod-like member into a flat shape with a reduced thickness in the bending direction, a predetermined tensile tension can be secured and the strain can be reduced.

基本的には、破断伸び2%以上の高強度繊維を使用すれば屈曲による破断は防げる。仮に、高強度FRPのロッド状部材の歪の大きな箇所が一部分破断したとして、高強度繊維が全て破断することはない。マトリックス樹脂を介して高強度繊維同士は一体化しているものの、マトリックス樹脂は高強度繊維に比べ弾性率が2桁も低く壊れやすいため、一部の高強度繊維が破断すると破断した高強度繊維周囲のマトリックス樹脂も破壊され、破断していない高強度繊維が同時に破断することはない。   Basically, if a high-strength fiber having a breaking elongation of 2% or more is used, breakage due to bending can be prevented. Assuming that a portion of a high-strength FRP rod-shaped member having a large strain is partially broken, the high-strength fibers are not all broken. Although high-strength fibers are integrated with each other through a matrix resin, matrix resin has a modulus of elasticity that is two orders of magnitude lower than that of high-strength fibers and is easily broken. The matrix resin is also destroyed, and high strength fibers not broken do not break at the same time.

また、ケーブルの屈曲性能については、図3の実施例2よりも高強度繊維が破断しやすくなるが、ヤング率の高い高強度繊維同士がマトリックス樹脂で一体化されているため抗収縮体としての機能も果たす。このため、低温下で使用される場合、線膨張係数の大きな熱可塑性樹脂の低温収縮に抗し、光ファイバ心線のケーブル内でのマイクロベンドによる損失増を低減することができる。   As for the bending performance of the cable, the high-strength fibers are more likely to break than in Example 2 in FIG. 3, but the high-strength fibers having a high Young's modulus are integrated with a matrix resin, so It also functions. For this reason, when used under low temperature, it can resist low temperature shrinkage of a thermoplastic resin having a large linear expansion coefficient, and can reduce an increase in loss due to microbending in the cable of the optical fiber core wire.

なお、高強度繊維に含浸するポリエステル樹脂は熱硬化性樹脂であるが、繊維の間に浸透する樹脂であれば、紫外線硬化性のアクリル樹脂や粘性の低い熱可塑性樹脂でも構わない。
光コネクタの取付け性については、光ケーブル10の光ファイバ心線11及び高強度繊維とケーブル外被16の熱可塑性樹脂とが密着一体化しているため、ケーブル外被16を光コネクタの把持部で把持するだけで固定することができ、容易に取付ができる。
The polyester resin impregnated in the high-strength fiber is a thermosetting resin, but an ultraviolet curable acrylic resin or a low viscosity thermoplastic resin may be used as long as it penetrates between the fibers.
With respect to the mountability of the optical connector, since the optical fiber core wire 11 and the high-strength fiber of the optical cable 10 and the thermoplastic resin of the cable jacket 16 are tightly integrated, the cable jacket 16 is gripped by the grip portion of the optical connector. It can be fixed simply and can be easily installed.

(比較例1)
図6(A)に示すように、図2の実施例1で用いたのと同じ2本の光ファイバ心線2を列状に並べ、その両側にテンションメンバ3として外径0.4mmの鋼線を配置し、2mm×3mmのケーブル外被4で一体化させた形状の光ケーブルとした。光ファイバ心線2には、実施例1〜3と同様のコア径50μmでクラッド径が125μmのマルチモードガラスファイバに、外径250μmの紫外線硬化型のアクリレート樹脂で被覆したものを用いた。ケーブル外被4は、軟質の100MPaのポリオレフィン樹脂を充実押出し成形で形成した。
(Comparative Example 1)
As shown in FIG. 6 (A), the same two optical fiber core wires 2 as used in Example 1 of FIG. 2 are arranged in a line, and steel members having an outer diameter of 0.4 mm as tension members 3 on both sides thereof. An optical cable having a shape in which wires are arranged and integrated with a cable jacket 4 of 2 mm × 3 mm was obtained. As the optical fiber 2, a multimode glass fiber having a core diameter of 50 μm and a cladding diameter of 125 μm, similar to those of Examples 1 to 3, coated with an ultraviolet curable acrylate resin having an outer diameter of 250 μm was used. The cable jacket 4 was formed by solid extrusion molding of a soft 100 MPa polyolefin resin.

テンションメンバ3の鋼線のヤング率は、PBO繊維のものよりも大きく、鋼線の伸び剛性(ES積)は53kN、ファイバガラス部分の伸び剛性は1.7kNより一桁以上も大きい。鋼線の場合は、鋼線自体の許容伸びが律則となりケーブルの許容伸びは0.3%にとどまる。許容伸び0.3%で計算するとケーブルの許容張力は約160Nとなり、やはり屋内などで使用されるケーブルの一般的な許容張力70Nを上回ることができる。なお、鋼線の場合は、鋼線自体の許容伸びが0.3%にとどまるため、例えばスクリーニングが1.5%あるような高強度の光ファイバ心線を適用しても意味がない。光ケーブルの屈曲性については、課題のところに記載したように、鋼線は金属疲労を起こしてしまうため屈曲性能は低く、曲げ半径R9mmでケーブルを屈曲すると、鋼線部分が金属疲労を起こし2000回程度で断線した。   The Young's modulus of the steel wire of the tension member 3 is larger than that of the PBO fiber, the elongation stiffness (ES product) of the steel wire is 53 kN, and the elongation stiffness of the fiber glass portion is more than an order of magnitude more than 1.7 kN. In the case of a steel wire, the allowable elongation of the steel wire itself is a rule, and the allowable elongation of the cable is only 0.3%. When calculated with an allowable elongation of 0.3%, the allowable tension of the cable is about 160 N, which can exceed the general allowable tension 70 N of the cable used indoors. In the case of a steel wire, since the allowable elongation of the steel wire itself is only 0.3%, there is no point in applying a high-strength optical fiber core with 1.5% screening, for example. Regarding the bendability of the optical cable, as described in the problem section, the steel wire causes metal fatigue, so the bend performance is low. Disconnected at a degree.

(比較例2)
図6(B)に示すように、図2の実施例1で用いたのと同じ2本の光ファイバ心線2を列状に並べ、その両側にテンションメンバ3として外径0.17mmの鋼線を9本撚りした撚り鋼線を配置し、2mm×3mmのケーブル外被4で一体化させた形状の光ケーブルとした。光ファイバ心線2には、実施例1〜3と同様のコア径50μmでクラッド径が125μmのマルチモードガラスファイバに、外径250μmの紫外線硬化型のアクリレート樹脂で被覆したものを用いた。ケーブル外被16は、軟質の100MPaのポリオレフィン樹脂を充実押出し成形で形成した。
(Comparative Example 2)
As shown in FIG. 6 (B), the same two optical fiber core wires 2 used in Example 1 of FIG. 2 are arranged in a line, and steel members having an outer diameter of 0.17 mm as tension members 3 on both sides thereof. A twisted steel wire in which nine wires were twisted was arranged, and an optical cable having a shape integrated with a 2 mm × 3 mm cable jacket 4 was obtained. As the optical fiber 2, a multimode glass fiber having a core diameter of 50 μm and a cladding diameter of 125 μm, similar to those of Examples 1 to 3, coated with an ultraviolet curable acrylate resin having an outer diameter of 250 μm was used. The cable jacket 16 was formed by full extrusion molding of a soft 100 MPa polyolefin resin.

テンションメンバ3の撚り鋼線の伸び剛性(ES積)は86kNで、撚り鋼線の場合も、撚り鋼線自体の許容伸びが律則となりケーブルの許容伸びは0.3%にとどまる。許容伸び0.3%で計算するとケーブルの許容張力は約260Nとなり、やはり屋内などで使用されるケーブルの一般的な許容張力70Nを上回ることができる。光ケーブルの屈曲性についても、比較例1と同様に、個々の鋼線が細い0.17mmのものを使用しても金属疲労は避けられないため曲げ半径R9mmの場合、比較例1よりは断線までの回数は増えたが、それでも1万回程度の屈曲で断線した。   The elongation rigidity (ES product) of the stranded steel wire of the tension member 3 is 86 kN, and even in the case of the stranded steel wire, the allowable elongation of the stranded steel wire itself is a rule, and the allowable elongation of the cable is only 0.3%. When calculated with an allowable elongation of 0.3%, the allowable tension of the cable is about 260 N, which can exceed the general allowable tension 70 N of the cable used indoors. As for the bendability of the optical cable, as in Comparative Example 1, even when individual steel wires having a thin thickness of 0.17 mm are used, metal fatigue cannot be avoided. The number of times increased, but the wire was still broken by about 10,000 bends.

次に示す表1は、上述した実施例1〜3及び比較例1,2の光ケーブルを、図5に示す曲げ半径R9mmで左右90°の曲げ試験で、10万回屈曲させたときのケーブル張力を示したものである。なお、実施例1〜3は、光ファイバ寿命の観点からファイバの許容伸びが律側となり、10%伸び時のケーブル張力で示し、比較例1,2は鋼線の許容伸びが律則となるので0.3%伸び時のケーブル張力で示してある。   Table 1 below shows the cable tension when the optical cables of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 described above were bent 100,000 times in a bending test of 90 ° to the left and right at a bending radius R9 mm shown in FIG. Is shown. In Examples 1 to 3, the allowable elongation of the fiber is determined from the viewpoint of the lifetime of the optical fiber, and the cable tension at the time of 10% elongation is shown. In Comparative Examples 1 and 2, the allowable elongation of the steel wire is determined. Therefore, it is shown by the cable tension at 0.3% elongation.

Figure 2008197258
Figure 2008197258

この表1の結果から、本発明による実施例1〜3では、屈曲試験後のケーブル張力は、屈曲試験前と比べてケーブル張力は若干低下するものの、いずれも、通常考えられる屋内の作業での引張張力50N或いは一般的な許容張力70Nを上回っている。これに対し、比較例1,2では、屈曲試験中にいずれも断線してしまった。   From the results of Table 1, in Examples 1 to 3 according to the present invention, the cable tension after the bending test is slightly lower than that before the bending test. It exceeds the tensile tension of 50N or the general allowable tension of 70N. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, both were disconnected during the bending test.

本発明による光ケーブルの一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the optical cable by this invention. 本発明による光ケーブルの実施例1を説明する図である。It is a figure explaining Example 1 of the optical cable by this invention. 本発明による光ケーブルの実施例2を説明する図である。It is a figure explaining Example 2 of the optical cable by this invention. 本発明による光ケーブルの実施例3を説明する図である。It is a figure explaining Example 3 of the optical cable by this invention. 光ケーブルの屈曲試験方法を示す図である。It is a figure which shows the bending test method of an optical cable. 従来技術を説明する図である。It is a figure explaining a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

9…光コネクタ、10…光ケーブル、11…光ファイバ心線、12…ガラスファイバ、13a,13b…被覆層、14…着色層、15,15a,15b…テンションメンバ、16…ケーブル外被。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Optical connector, 10 ... Optical cable, 11 ... Optical fiber core wire, 12 ... Glass fiber, 13a, 13b ... Covering layer, 14 ... Colored layer, 15, 15a, 15b ... Tension member, 16 ... Cable jacket

Claims (7)

石英ガラスを主材とした光ファイバに被覆樹脂を被覆した光ファイバ心線を、内部に金属線材を含まずに、長辺側の外形寸法が4mm以下で、断面が矩形又は楕円形となるケーブル外被で一体化し、ケーブル外被1%伸び時における総合的な引張張力が50N以上であり、ケーブル端において光部品の連結部が前記ケーブル外被に取付けられていることを特徴とする光ケーブル。   An optical fiber with an optical fiber made mainly of quartz glass coated with a coating resin, a metal wire is not included inside, the outer dimension of the long side is 4 mm or less, and the cross section is rectangular or elliptical An optical cable characterized by being integrated with a jacket, having a total tensile tension of 50 N or more when the cable jacket is stretched by 1%, and having a connecting portion of an optical component attached to the cable jacket at a cable end. 前記ケーブル中に抗収縮部材がない状態で、前記光ファイバ心線のガラスファイバ上にヤング率が0.1MPa〜10MPaの被覆樹脂が施されていることを特徴とする請求項1に記載の光ケーブル。   2. The optical cable according to claim 1, wherein a coating resin having a Young's modulus of 0.1 MPa to 10 MPa is applied to the glass fiber of the optical fiber core wire in a state where there is no anti-shrink member in the cable. . 前記ケーブル中にテンションメンバを含まず、前記ケーブル外被がヤング率200〜1500MPaの熱可塑性樹脂で形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の光ケーブル。   The optical cable according to claim 1 or 2, wherein the cable does not include a tension member, and the cable jacket is formed of a thermoplastic resin having a Young's modulus of 200 to 1500 MPa. 高強度繊維束が前記光ファイバ心線の両側に、高強度繊維束をケーブル外被から引き抜く力が50N/cm〜900N/cmとなる密度で前記ケーブル外被により一体化されていることを特徴とする請求項1に記載の光ケーブル。   The high-strength fiber bundle is integrated on both sides of the optical fiber core wire by the cable jacket at a density of 50 N / cm to 900 N / cm for pulling the high-strength fiber bundle from the cable jacket. The optical cable according to claim 1. 前記光ファイバ心線の両側に、高強度繊維束をマトリックス樹脂で固めたロッド状線材を配して前記ケーブル外被により一体化され、前記ロッド状線材は前記光ファイバ心線との配列方向と直交する方向の厚さが所定の屈曲試験に耐える厚さであることを特徴とする請求項1に記載のLAN用光ケーブル。   On both sides of the optical fiber core, a rod-shaped wire material in which a high-strength fiber bundle is hardened with a matrix resin is arranged and integrated by the cable jacket, and the rod-shaped wire material is arranged in an arrangement direction with the optical fiber core wire. 2. The LAN optical cable according to claim 1, wherein the thickness in the orthogonal direction is a thickness that can withstand a predetermined bending test. 前記屈曲試験は、曲率半径9mmで左右90°の条件で10万回屈曲した後に、ケーブル外被1%伸び時のケーブル外被の総合的な引張張力が50N以上であることを特徴とする請求項5に記載の光ケーブル。   The bending test is characterized in that the total tensile tension of the cable jacket when the cable jacket is stretched 1% after bending 100,000 times under the condition of a radius of curvature of 9 mm and a right and left of 90 ° is 50 N or more. Item 6. The optical cable according to Item 5. 前記高強度繊維束が導電性を有することを特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載の光ケーブル。   The optical cable according to any one of claims 4 to 6, wherein the high-strength fiber bundle has conductivity.
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