JP2008180827A

JP2008180827A - 光ファイバケーブル

Info

Publication number: JP2008180827A
Application number: JP2007013244A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Iwano; 充岩野; Tetsuya Yasutomi; 徹也安冨; Masayoshi Tsukamoto; 昌義塚本; Yoshitoshi Hayashizu; 好寿林津
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2007-01-24
Filing date: 2007-01-24
Publication date: 2008-08-07

Abstract

【課題】本発明の目的は、管路へのケーブル布設に際して、管路との摩擦抵抗が小さく布設作業が容易で、しかもその際シースの磨耗も少ない光ファイバケーブルを提供することにある。
【解決手段】本発明の光ファイバケーブルは、少なくとも光ファイバ心線１と光ファイバ心線１を覆うシース３とを有する光ファイバケーブルにおいて、シース３の表面の摩擦係数が０．３４以下であり、かつＪＩＳＣ３００５、４．２９に準拠した磨耗試験で、シース３が０．４ｍｍ損傷するのに必要な磨耗用円板の回転数が４００回転以上であることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、管路内への布設作業に適した光ファイバケーブルに関するものである。

従来から、例えば、ガラス光ファイバの外周に紫外線硬化性樹脂あるいは熱硬化性樹脂等からなる被覆を有する、いわゆる光ファイバ心線を用意し、この光ファイバ心線と、一対のテンションメンバーと、支持線とを所定位置に位置決めしながら、一括被覆を施してシース（外被ともいう）を形成した光ファイバケーブルが種々製造され、使用されている（特許文献１）。

特開２００４−２７２０６９号公報

ところで上述の光ファイバケーブルでは、１本あるいは複数本の光ファイバケーブルが管路内に挿通されて布設される場合がある。特に、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒｔｏｔｈｅｈｏｍｅの略）に代表される光ファイバ網の拡張が進展する近年においては、既に所定本数の光ファイバケーブルが挿通された管路内の所定の光ファイバケーブルを引き換えたり、あるいは新たな光ファイバケーブルを追加的に挿通する必要が生じている。
このような場合、公知の光ファイバケーブルでは、管路内に挿通する際の光ファイバケーブルと管路内壁間の摩擦、あるいは既設の光ファイバケーブルとの間に生ずる摩擦によりシースが損傷し、機械的強度が劣化する問題があった。
また、光ファイバケーブルと管路内壁間の摩擦抵抗、あるいは既設の光ファイバケーブルとの間に生じる摩擦抵抗により、布設に際しては過大な牽引力（以下、管路挿通牽引力という）で管路に引き込む必要があった。

上記問題に鑑み、本発明の目的は、管路へのケーブル布設に際して、管路との摩擦抵抗が小さく、それ故、管路挿通牽引力が少なくて済み、もって布設作業が容易で、しかもその際シースの損傷も少ない光ファイバケーブルを提供することにある。

前記目的を達成すべく本発明の請求項１記載の光ファイバケーブルは、少なくとも光ファイバ心線と該光ファイバ心線を覆うシースとを有する光ファイバケーブルにおいて、前記シースの表面の摩擦係数が０．３４以下であり、かつＪＩＳＣ３００５、４．２９に準拠した磨耗試験で、前記シースが０．４ｍｍ損傷するのに必要な磨耗用円板の回転数が４００回転以上であることを特徴とするものである。

このようにしてなる請求項１記載の光ファイバケーブルによれば、シース表面の摩擦係数が０．３４以下となっているため、ケーブル表面が極めて滑り易くなっている。そのためこの光ファイバケーブルを管路内に挿通する際の管路挿通牽引力が小さくて済むため、ケーブル布設作業が極めて容易に行える。
同時に、ＪＩＳＣ３００５、４．２９に準拠した磨耗試験で、前記シースが０．４ｍｍ損傷するのに必要な磨耗用円板の回転数が４００回転以上であることから、耐磨耗性にも優れている。そのため、管路へのケーブル布設を行っても、シースの損傷が少なくて済む。それ故、管路へのケーブル布設を容易に、しかもシースに大きな損傷を与えることなく行える。

また請求項２記載の光ファイバケーブルは、少なくとも光ファイバ心線と該光ファイバ心線を覆うシースとを有する光ファイバケーブルにおいて、前記シースの表面の摩擦係数が０．４７以下であり、かつＪＩＳＣ３００５、４．２９に準拠した磨耗試験で、前記シースが０．４ｍｍ損傷するのに必要な磨耗用円板の回転数が６００回転以上であることを特徴としている。

このようにしてなる請求項２記載の光ファイバケーブルによっても、シース表面の摩擦係数が０．４７以下となっているため、ケーブル表面が比較的低摩擦係数になっているから、それにともなって管路挿通牽引力も比較的小さくて済む。それ故、光ファイバケーブルを管路内に挿通する布設作業を容易に行える。
加えてＪＩＳＣ３００５、４．２９に準拠した磨耗試験で、前記シースが０．４ｍｍ損傷するのに必要な磨耗用円板の回転数が６００回転以上であることから、耐磨耗性も極めて高い。そのため、管路へのケーブル布設を行っても、シースの磨耗が少なくて済む。
以上から、請求項１記載の発明と同様に、管路へのケーブル布設を容易に、しかもシースに大きな損傷を与えることなく行える。

以上のようにしてなる本発明によれば、管路へのケーブル布設に際して、管路との摩擦抵抗が小さく、それ故、管路挿通牽引力が少なくて済み、もって布設作業が容易で、しかもその際シースの損傷も少ない光ファイバケーブルを得ることができる。

以下に図を用いて本発明の光ファイバケーブルを詳細に説明する。
図１は、本発明の光ファイバケーブルの一実施例を示す横断面図である。図１に示すように、本発明の光ファイバケーブルは、例えば、１本のガラス光ファイバの外周に、紫外線硬化性樹脂あるいは熱硬化性樹脂等からなる樹脂被覆を有する、いわゆる光ファイバ心線１を１本配し、これに、例えば、ノンハロゲン難燃性ポリオレフィン、より具体的にはノンハロゲン難燃性ポリエチレン等からなるシース３を施したものである。

尚、図１において、符号６、６は光ファイバ心線１の両側（図１にあっては上下方向）に、光ファイバ心線１と所定間隔を置いて、しかもその中心が光ファイバ心線１の中心と略同一平面上に位置するように位置決めされた、例えば、アラミド繊維束あるいは強化繊維としてアラミド繊維を用いたＦＲＰからなる外径０．５ｍｍ程度のテンションメンバーである。このテンションメンバー６、６は機械的強度に劣る光ファイバが、その長手方向に外力を受けた場合、これを保護するために用いられている。図１では光ファイバ心線１の中心から各テンションメンバー６、６の各中心までの間隔はほぼ等しくなっている。

また、符号７、７はシース３の対向する外表面の両面に必要に応じて設けた切欠である。この切欠７を設けておくと、ケーブル布設等の際、シース３を容易に切り裂くことができ、内部の光ファイバ心線１を簡単に取り出せ、便利である。

また、符号８は必要により設けたＦＲＰや亜鉛メッキ鋼線等からなる、例えば、外径１．２ｍｍの支持線で、図１に示す光ファイバケーブルの場合、支持線８の中心は、光ファイバ心線１、テンションメンバー６、６の各中心と略同一平面上に存在するように位置決めされている。このような光ファイバケーブルは、いわゆる自己支持型の光ファイバケーブルと呼ばれているものである。ところで、極めて短い距離間に布設されるようなケーブルにあっては、支持線８のない光ファイバケーブルとすることもできる。
尚、支持線８及びこれに施されたシース３の部分を除く、いわゆるケーブル本体部の寸法は、長辺の長さ（図１においては上下方向の長さ）が約３．１ｍｍ、短辺の長さ（図１における左右方向、すなわち幅）が約２．０ｍｍになっている。

このようにしてなる本発明の光ファイバケーブルの特徴は、シース３の表面の摩擦係数や磨耗試験による耐磨耗性を以下に示すように限定した点にある。
具体的には、シース３の表面の摩擦係数を０．３４以下とし、かつＪＩＳＣ３００５、４．２９に準拠した磨耗試験で、前記シース３が０．４ｍｍ損傷するのに必要な磨耗用円板の回転数が４００回転以上である、とした点にある。
また、シース３の表面の摩擦係数を０．４７以下と定め、かつＪＩＳＣ３００５、４．２９に準拠した磨耗試験で、前記シース３が０．４ｍｍ損傷するのに必要な磨耗用円板の回転数が６００回転以上である、とした点にある。

このようにシース３の表面の摩擦係数を限定すると共に、シース３を所定の厚さまで損傷させるに至る磨耗用円板の回転数を規定したことにより、この種の光ファイバケーブルを管路内に挿通する布設作業を容易にし、しかもシース３の布設に伴う損傷をより小さく抑えることができる。
以下に前述した摩擦係数や耐磨耗性の限定根拠を、摩擦係数の測定方法や磨耗試験の方法を開示しながら説明する。

まず図２により、シース３の表面の摩擦係数を測定する方法を説明する。図２はシース３の表面の摩擦係数を測定する方法を示す概略図である。
具体的には、ベース１０上に図１に示す光ファイバケーブルの支持線部を切り落とした１５０ｍｍ長の光ファイバケーブル１５を２本隣接して並行に並べ、この上に摩擦係数を測定する試料である３００ｍｍ長の光ファイバケーブル２０を、やはり支持線部を切り落とした状態で俵積みした。この試料用（測定サンプル）光ファイバケーブル２０上に、前述した１５０ｍｍ長の光ファイバケーブル１５、１５を図２のようにさらに俵積みした。その後、ベース１０上に垂直に立設させた複数本のスライドガイド１１によってガイドしながら上下にスライドする抑え板１２をベース１０と平行に載せた。光ファイバケーブル１５、２０は同じものを使用した。

次に、抑え板１２上に錘１３を載せ、一定の荷重１９．６Ｎを矢印方向に加えた。この状態でロードセルを用いて試料用の光ファイバケーブル２０を手前方向に１００ｍｍ／ｍｉｎの速度で引き抜いた。摩擦力（引抜力）Ｆ_Ｄは、動き初めのピーク摩擦力を過ぎて最低点を示した点より６０ｍｍの位置での値を採用し、摩擦係数μ_０＝Ｆ_Ｄ／１９．６Ｎを求めた。試料数ｎはｎ＝３である。
尚、試験環境は、温度２３±２℃、湿度５０±１０％とした。
ところで光ファイバケーブル１５、２０は、試験が１回（ｎ＝１）完了する毎に交換した。

次に、ＪＩＳＣ３００５、４．２９に準拠した磨耗試験の方法を図３を用いて説明する。
図３において、符号３０は炭化珪素製で粒度３６の磨耗面を有し、矢印方向に毎分６０回転の回転数で回転する磨耗用円板（以下単に回転円板３０という）である。尚、回転円板３０は、厳密には円柱形状をしており、光ファイバケーブル２０の長辺側の側面に磨耗面が当たるように設置されている。
この回転円板３０の中心より上の方向に３００ｍｍ隔てて、かつ回転円板３０の中心を通る鉛直線上に光ファイバケーブル２０の一端を固定する固定部３１が設けられている。この固定部３１に上端部を固定された光ファイバケーブル２０の他端に錘３２を吊り下げ、図１に示す構造の、いわゆる支持線付きの光ファイバケーブル２０に９．８Ｎを負荷した。今回の試験では光ファイバケーブル２０として図１に示すように支持線８付きの、いわゆる自己支持型光ファイバケーブルを用い、錘３２で９．８Ｎを負荷せしめたが、支持線８がないタイプの光ファイバケーブルを試料とする場合は、錘３２で２倍の１９．６Ｎの負荷を加える。

図３に示すように光ファイバケーブル２０を試験機にセットしたら、回転円板３０を毎分６０回の回転数で矢印方向に回転させ、シース３がその表面から０．４ｍｍ深さまで損傷したときの回転円板３０の回転数を測定し、記録した。試料数ｎはｎ＝３である。
以上説明した方法で得られた摩擦係数の値及びシース３が０．４ｍｍ深さ分損傷するまでの回転円板３０の回転数を後述する表１に記載した。

次にこの光ファイバケーブル２０を管路に挿通した場合の管路挿通牽引力の大きさを、図４に示す管路４０に挿通して測定した。この管路４０は内径１６ｍｍ、全長が３．５ｍの鋼管であり、図４に示すように曲げ半径Ｒ＝１４０ｍｍで４５度、９０度、９０度及び１３５度の曲げ部が４箇所形成されている。また管路４０の水平方向の長さは約９００ｍｍ、高さは方向の長さは約１６００ｍｍである。そして水平方向の左端から錘５０を吊り下げた垂直管路までの水平距離は約４８０ｍｍになっている。また、符号４１は管路４０を固定するために用いた固定具を示している。
この管路４０内に試料である光ファイバケーブル２０を挿通し、一端に錘５０を吊り下げて９．８Ｎを負荷せしめた。この状態で光ファイバケーブル２０の他端を牽引して、その牽引力を管路挿通牽引力として測定した。尚、この管路挿通牽引力が小さければ小さい程、管路挿通のための布設作業性がよいことを意味している。

続いて、図５に示すように、図４と同様な管路４０を用いて、しごき試験を行い、光ファイバケーブル２０のシース３の損傷の大きさを測定した。この測定は、管路４０に挿通した試料である光ファイバケーブル２０の一端に錘５０を吊り下げて１９．６Ｎを負荷するとともに、他端には錘６０により同じく１９．６Ｎを負荷し、ケーブルに張力を負荷した状態で１０サイクルのしごき動作を加えた。すなわち、光ファイバケーブル２０の両端を交互に３００ｍｍ矢印方向に引っ張る動作を１０サイクル繰り返した。しかる後シース３の損傷の深さを測定した。

以上に述べた各測定により得られた結果を表１に示す。表１で左端の外被材とは、シース材のことをいう。

表１で管路挿通牽引力の欄で示す◎は、この管路挿通牽引力が５０Ｎ未満であったことを、○は５０〜１００Ｎ未満であったことを、△は１００〜１５０Ｎ未満であったことを、そして×は１５０Ｎ以上であったことをそれぞれ示している。因みに、この値が小さい程、管路への挿通作業、すなわち布設作業が容易で、布設作業性がよく、長い距離の布設作業が行い易いことを示している。

また管路しごき特性の欄において、◎はシース３の損傷の深さが０．１ｍｍ未満を、○は０．１〜０．２ｍｍ未満を、△は０．２〜０．３ｍｍ未満を、そして×は０．３ｍｍ以上をそれぞれ示している。因みに、この値が大きい程、ケーブルは磨耗し易く、布設作業にはより多くの手間と注意が必要になる。また長尺のケーブルでは布設が困難なことを意味している。

表１に示すように、図１に示す光ファイバケーブルにおいて、シース３の表面の摩擦係数を０．３４以下にするとともに、ＪＩＳＣ３００５、４．２９に準拠した磨耗試験で、シース３が０．４ｍｍ損傷するのに必要な回転円板３０の回転数が３９０回転以上、すなわちほぼ４００回転以上であるようにするか、もしくはシース３の表面の摩擦係数を０．４７以下にするとともに、ＪＩＳＣ３００５、４．２９に準拠した磨耗試験で、シース３が０．４ｍｍ損傷するのに必要な回転円板３０の回転数が５８８回転以上、すなわちほぼ６００回転以上であるようにすれば、管路挿通牽引力が小さく、それ故、管路へのケーブル布設の作業性に優れ、しかも管路しごき特性に優れた、すなわち、耐磨耗性に優れシース３の損傷の少ない光ファイバケーブルを得ることができる。
換言すれば、布設作業性が良好で長尺の光ファイバケーブルの布設ができ、しかもその布設に際してシース３の損傷の少ない光ファイバケーブルを得ることができる。

図６は、本発明の光ファイバケーブルの別の実施例を示す横断面図である。その特徴は、支持線８のシースの外形を、一辺が光ファイバ心線１を有する本体部の幅に略一致させた断面正方形にしてある点及び図１に示す光ファイバケーブルにおける切欠７が形成されていない点にある。そしてシース３の表面の摩擦係数値やシース３の耐磨耗特性は、その効果も含め、前述した図１に示す光ファイバケーブルと同じである。
図６に示す光ファイバケーブルの場合、支持線８側とケーブル本体側の厚さや、その側面が本体側と面一であることから、ドラムに巻き易いという利点もある。

ところで図１及び図６に示す光ファイバケーブルにあっては、光ファイバ心線１として単心型の光ファイバ心線１を用いた例のみ示しているが、複数本の光ファイバを平面状に並行に並べ、これに一括被覆を施した、いわゆる光ファイバテープ心線を用いてもよい。またその本数も１本に限らず複数本であってもよい。

ところでシース３の表面の摩擦係数を規定の範囲内に調節するには、シース３の材料に添加する、例えば、脂肪酸アミド系滑剤、具体的には、エルカ酸アミドあるいはオレイン酸アミド等の滑剤の添加量を変えればよく、これらを多く添加することで、シース３の表面の摩擦係数を小さくすることができる。因みに、シース３の表面の摩擦係数は、製造性やケーブルの取り扱い性を考慮すれば０．２以上が好ましい。
また、シース３の耐磨耗性を調節するには、例えば、ノンハロゲン難燃性のポリエチレンとこれよりも硬いポリプロピレンを加え、両者の配合比を調整する等の方法があり、ポリプロピレンの配合比を多くすることでシース３の耐磨耗性を向上させることができる。

以上に述べたように、本発明の光ファイバケーブルによれば、管路へのケーブル布設に際して、管路との摩擦抵抗が小さく、それ故、管路挿通牽引力が少なくて済み、もって布設作業が容易で、しかもその際シースの損傷も少ない光ファイバケーブルを提供することができる。

本発明の光ファイバケーブルの一実施例を示す横断面図である。シースの表面の摩擦係数を測定する方法を示す概略図である。ＪＩＳＣ３００５、４．２９に準拠した磨耗試験の方法を示す概略図である。光ファイバケーブルの管路挿通牽引力を測定する方法を示す概略図である。管路しごき特性を測定するための方法を示す概略図である。本発明の光ファイバケーブルの別の実施例を示す横断面図である。

符号の説明

１光ファイバ心線
３シース
６テンションメンバー
７切欠
８支持線
１０ベース
１１スライドガイド
１２抑え板
１３錘
１５、２０光ファイバケーブル
３０回転円板
３２、５０、６０錘

Claims

少なくとも光ファイバ心線と該光ファイバ心線を覆うシースとを有する光ファイバケーブルにおいて、前記シースの表面の摩擦係数が０．３４以下であり、かつＪＩＳＣ３００５、４．２９に準拠した磨耗試験で、前記シースが０．４ｍｍ損傷するのに必要な磨耗用円板の回転数が４００回転以上であることを特徴とする光ファイバケーブル。
少なくとも光ファイバ心線と該光ファイバ心線を覆うシースとを有する光ファイバケーブルにおいて、前記シースの表面の摩擦係数が０．４７以下であり、かつＪＩＳＣ３００５、４．２９に準拠した磨耗試験で、前記シースが０．４ｍｍ損傷するのに必要な磨耗用円板の回転数が６００回転以上であることを特徴とする光ファイバケーブル。