JP2013228415A - 光ファイバケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】２つのテンションメンバ間に光ファイバ心線又は光ファイバテープ心線を配置する構造をもった光ファイバケーブルにおいて、心線数をできるだけ多くした状態でも、外力を受けても光ファイバ心線に外傷を生じさせないようにする。
【解決手段】本発明の光ファイバケーブル１０は、複数本の光ファイバ心線１１ａ（又はそれらを被覆した光ファイバテープ心線）を、一対のテンションメンバ１３で挟むように配置した状態で外被１２により一体化してなる。この光ファイバケーブル１０は、一対のテンションメンバ１３の間に挟まれた保護領域に、光ファイバ心線１１ａが４心以上、配置されていることを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、複数本の光ファイバ心線又は複数枚の光ファイバテープ心線を外被により一体化した光ファイバケーブルに関する。

ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）等の用途に用いられる光ファイバケーブルとして、架空の幹線ケーブルから１本又は複数本の光ファイバ心線を分岐して各戸に引き落とすために用いられるドロップケーブルが挙げられる。

図１で例示するように、従来の光ファイバケーブル２０ｓは、複数本の光ファイバ心線２１ａを、一対のテンションメンバ（抗張力体とも言う）１３で挟むように配置した状態で外被２２により一体化されたケーブル本体を備える。ここで、一対のテンションメンバ２３は光ファイバ心線束２１の両側に埋設されている。また、外被２２は、ポリエチレン等の被覆樹脂体である。また、このケーブル本体の両側面には、光ファイバ心線束２１を取り出すための切裂きノッチ２７が形成されている。

両側のテンションメンバ２３を通る軸線の延長線上には支持線２４が埋設される。より具体的には、支持線２４は支持線被覆２５により被覆されており、支持線被覆２５は、首部２６を介してケーブル本体の外被２２と一体に成形されている。

図１の光ファイバケーブル２０ｓでは、光ファイバ心線２１ａとして、そのガラス径が約１２５μｍ、被覆外径が約２５０μｍの光ファイバ心線が用いられている。光ファイバケーブル２０ｓにおけるその他の寸法の一例を挙げると、テンションメンバ２３は、その外径Ｅｆが０.６ｍｍである。支持線２４は外径が２.３ｍｍの鋼線からなり、支持線被覆２５の外径Ｒｔは３.３±０.２ｍｍ、首部２６の長さＦａは０.２ｍｍ、首部２６の幅Ｆｂは０.５ｍｍである。

また、ケーブル本体は、その幅Ｗが支持線被覆２５の外径Ｒｔと同じく３.３±０.２ｍｍ、その高さＥａが４.０±０.５ｍｍとなっている。また、ノッチ２７の底部の幅Ｅｄは０.２５ｍｍ、開口部の幅Ｅｂは１.３ｍｍ、ノッチ２７が存在する位置でのケーブル本体の幅Ｅｅは１.１ｍｍとなっている。また、首部２６からテンションメンバ２３までの距離Ｅｇが０.４ｍｍ、ケーブル本体においてノッチ２７を除いた部分の半分の高さＥｃは１.３５ｍｍとなっている。

また、図１では、自己支持型の光ファイバケーブルとして支持線２４を設けた例を示したが、支持線なしの場合は、首部２６から除去した形状のものとなり、例えば図２に示す光ファイバケーブル２０のようになる。光ファイバケーブル２０では、上述した寸法の１本の光ファイバ心線２１ａを、一対のテンションメンバ２３で両側から挟むようにして外被２２により一体化されている。

そして、図１の光ファイバケーブル２０ｓから首部２６を切断することで支持線２４側と切り離したケーブル本体や、図２（Ａ）の光ファイバケーブル２０は、柱や壁等にステップルで取り付けられることがある。

図３で示すステップルは、コの字型でシリコンゴム等の樹脂製のステップル本体３２に、金属製で先端３１ａが尖ったコの字型の釘部３１が取り付けられたものである。このステップルを用い、ステップル本体３２に当接するように光ファイバケーブル２０（又は光ファイバケーブル２０ｓのケーブル本体）が配置された状態で、先端３１ａを柱や壁等に差し込み、釘部３１の頭をハンマー等で打ち付け、柱や壁等に光ファイバケーブル２０を固定する。

そして、光ファイバケーブル２０の外被２２の材質はやわらかく、ステップルを用いて柱や壁等に固定する場合などには幅方向に大きな圧力がかかってしまい、光ファイバ心線２１ａにもその圧力が伝わり破損してしまうことがある。よって、図２（Ｂ）に示すように、光ファイバケーブル２０では幅方向に圧力がかかったときでも光ファイバ心線２１ａがテンションメンバ２３で保護されていることが望まれる。

ドロップケーブルやインドアケーブルに収納する光ファイバ心線としては外径２５０μｍや５００μｍのものが実用化されており、心数は１，２，４，８，１２心が一般的であり、今後のＦＴＴＨ需要の高まりによっては２４心、４０心程度の多心化が必要になる可能性もある。１心や２心であれば十分テンションメンバ保護域に収まるが、４心以上になると心線径や偏心の程度によってはテンションメンバ保護域内に収まり切らなくなり、外力に不利になる。

こうした背景もあり、ケーブルを固定するステップルとしては、図３で例示したステップルではなく、図４で例示するように、より安全性を高めるために蓋を閉じてケーブルを優しく固定する特殊なステップルも開発されている。

図４で示すステップルは、底部４１と蓋部４２とが中間部４３を介して接続されてなる。底部４１には溝部４１ａと凹部４１ｂが形成されており、蓋部４２には当接部４２ａと突起部４２ｂが形成されている。そして、このステップルは、溝部４１ａに光ファイバケーブル２０を挿入した状態で、蓋部４２を閉めて突起部４２ｂを凹部４１ｂに引っ掛けたときに、溝部４１ａと当接部４２ａとが光ファイバケーブル２０を挟み込むように構成されている。このような構成により、光ファイバケーブル２０が底部４１と蓋部４２により把持され、ステップル４４により固定される。

また、このステップルは、金属製で先端４４ａが尖ったコの字型の釘部４４を有し、底部４１にはこの釘部４４を先端４４ａ側から挿入するための貫通孔４１ｃが設けられている。貫通孔４１ｃに釘部４４を挿入して釘部４４をハンマー等で打ち付け、柱や壁等に底部４１を固定することにより、光ファイバケーブル２０を柱や壁等に固定することができる。

また、特許文献１には、ステップルを用いて配線しても光コードの光ファイバに外圧が加わるのを効率よく阻止することができる光ファイバケーブルが開示されている。この光ファイバケーブルでは、図１の光ファイバケーブル２０ｓのノッチ２７と同様に凹部を設けている。特許文献１では、この凹部を設けた外被として、このテンションメンバと１本以上の光コードの外周部を、１本以上の光コードの位置する上下部位の両方或いは一方が凹部状となるように覆うシースを備え、ステップル等の外力が印加された時に、外被の肩の部分で側圧を負担し、光ファイバ心線、光コードへの外圧が伝わることを防いでいる。

特許公開２００６−９９０３２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ステップルを強く打ち付けた場合には、ステップルが２本のテンションメンバの位置まで食い込み、光ファイバ心線や外被のサイズや偏心等によりステップルが光ファイバ心線に当たって、光ファイバ心線に外傷が発生する可能性がある。また、このような外傷は、ステップルを用いる場合に限らず、光ファイバケーブルを高所から落下させた場合に地上の何らかの物体によっても生じ得る。
また、図４で示したステップルはあまり側圧を与えないようにすることは可能であるが、図３のステップルに比べてコストが嵩む。

本発明は、上述のような実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、２つのテンションメンバ間に光ファイバ心線又は光ファイバテープ心線を配置する構造をもった光ファイバケーブルにおいて、心線数をできるだけ多くした状態でも、外力を受けても光ファイバ心線に外傷を生じさせないようにすることにある。

本発明の光ファイバケーブルは、複数本の光ファイバ心線を、一対のテンションメンバで挟むように配置した状態で外被により一体化してなる。この光ファイバケーブルは、光ファイバ心線のガラス径が１２５μｍ、光ファイバ心線の被覆外径が１９０μｍ以上２２０μｍ以下であり、一対のテンションメンバの間に挟まれた保護領域に、光ファイバ心線が４心以上、配置されていることを特徴とする。

ここで、テンションメンバの外径を０.４ｍｍ以上０.５ｍｍ以下とし、複数本の光ファイバ心線は２層に積層されているようにすればよい。さらに、複数本の光ファイバ心線は、テープ厚が２７０μｍ以下の光ファイバテープ心線からなるようにしてもよい。
また、テンションメンバの外径を０.５ｍｍとし、複数本の光ファイバ心線は３層に積層されているようにしてもよい。

本発明の光ファイバケーブルによれば、２つのテンションメンバ間に光ファイバ心線又は光ファイバテープ心線を配置する構造をもった光ファイバケーブルにおいて、ガラス径が１２５μｍ、被覆外径が１９０μｍ以上２２０μｍ以下の光ファイバ心線を用いることで、心線数をできるだけ多くした状態でも、外力を受けても光ファイバ心線に外傷を生じさせないようにすることができる。

従来の光ファイバケーブルの一例を示す断面図である。 従来の光ファイバケーブルの他の例を示す断面図である。 光ファイバケーブルを固定するためのステップルの一例を示す図である。 光ファイバケーブルを固定するためのステップルの他の例を示す斜視図である。 本発明による光ファイバケーブルの一例を、従来の光ファイバケーブルと比較して説明するための断面図である。 本発明による光ファイバケーブルの他の例を、従来の光ファイバケーブルと比較して説明するための断面図である。 複数本の光ファイバ心線を平行一列に並べた光ファイバテープ心線の配列を示す断面図である。

図５（Ａ），（Ｃ）や図６（Ａ）で例示するように、本発明の光ファイバケーブル１０は、複数本の光ファイバ心線１１ａを、一対のテンションメンバ１３で挟むように配置した状態で外被１２により一体化してなる。外被１２は、ポリエチレン等の被覆樹脂体である。このような光ファイバケーブル１０としては、例えば架空の幹線ケーブルから１本又は複数本の光ファイバ心線を分岐して各戸に引き落とすために用いられる単心型ドロップケーブルが挙げられる。

本発明の主たる特徴の一つとして、光ファイバケーブル１０では、光ファイバ心線１１ａのガラス径が約１２５μｍ、光ファイバ心線１１ａの被覆外径が１９０μｍ以上２２０μｍ以下とする。より具体的には、光ファイバ心線１１ａは、標準規格とされている公称外径１２５μｍのガラスファイバに被覆が施されて公差が２００μｍ±１０μｍとなった光ファイバ心線に、１０μｍ程度の着色層を設けた光ファイバ心線（光ファイバ素線という場合も含む）である。そして、ここでは、着色層を付けた後の径が１９０μｍ以上２２０μｍ以下となればよい。

また、光ファイバ心線束１１（複数本の光ファイバ心線１１ａ）は、４心以上設けられている。実際、これに該当する光ファイバケーブルに収納される光ファイバ心線の心数は４，８，１２，２４，４０心などが挙げられる。

図５（Ａ），（Ｃ）では、このような光ファイバ心線束１１が２層で積層されており、図６（Ａ）では、光ファイバ心線束１１が３層で積層されており、いずれの例でも、一対のテンションメンバ１３の間で且つテンションメンバ１３の中心同士を結ぶ直線上を通る位置に設けられている。ここで、図５（Ａ），（Ｃ）の例では、光ファイバ心線１１ａを２心ずつ、２層に積層している。

図５（Ａ）では、積層するに際し、各層で光ファイバ心線１１ａの中心位置がズレないように配列しているが、これは光ファイバケーブル１０の内部に隙間をもたせて曲げやすくするためである。
なお、収納しようとする光ファイバ心線１１ａを予め所定の横列本数と積層段となるように集線して、テンションメンバ１３で挟むように配置した状態で被覆することにより、各層の光ファイバ心線１１ａの位置がズレることなく、それに近い配列形状で束ねることは十分に可能である。

但し、図５（Ｃ）や図６（Ａ）で示したように、各層で光ファイバ心線１１ａの中心位置が交互になるように、つまり例えば下層の隣り合う光ファイバ心線１１ａの間に生じる隙間に上層の光ファイバ心線１１ａが収容されるように（俵積みになるように）、配列させてもよい。

また、テンションメンバ１３について、ＦＴＴＨ用のドロップケーブル、インドアケーブルには一般的に外径φが０.４ｍｍや０.５ｍｍの鋼線やＦＲＰが使用される。取り扱い性や布設張力の観点からこれらのサイズが適正であり、これ以上細くすることは現実的ではない。但し、本発明の光ファイバケーブルでは、テンションメンバ１３の外径が０.４ｍｍ以上０.５ｍｍ以下に限ったものではなく、例えば、より大きな外径のテンションメンバ１３を採用することもできる。

そして、光ファイバケーブル１０は、上述のように光ファイバ心線１１ａが４心以上設けられているが、本発明の主たる特徴の一つとして、一対のテンションメンバ１３の間に挟まれた保護領域に、光ファイバ心線１１ａが４心以上、配置されている。ここで保護領域とは、図５（Ａ），（Ｃ）において、テンションメンバ１３の中心同士を結ぶ直線に平行な２本の２点鎖線で囲まれた領域であり、これらの２点鎖線はテンションメンバ１３の両端に接するようになっている。

本発明では、このような保護領域に約２００μｍの光ファイバ心線１１ａが４心以上配置されているため、側圧、ステップル等の外力を低減することができ、外力を受けても光ファイバ心線に外傷を生じさせないようにすることができる。

具体的に説明すると、図５（Ａ）や図５（Ｃ）で例示する光ファイバケーブル１０では、テンションメンバ１３の外径を０.４ｍｍとし、複数本の光ファイバ心線１１ａが２層に積層されている。光ファイバ心線束１１のケーブル厚み方向の寸法Ｈは、図５（Ａ）の場合で０.４ｍｍ、図５（Ｃ）の場合で０.３７ｍｍとなり、テンションメンバ１３で保護された厚さ０.４ｍｍの保護領域に収めることができる。

これに対し、図５（Ｂ）や図５（Ｄ）で例示する従来の光ファイバケーブル２０では、同じ外径のテンションメンバ２３を用いているが、複数本の２５０μｍの光ファイバ心線２１ａでなる光ファイバ心線束２１を備える。寸法Ｈは、図５（Ｂ）の場合で０.５ｍｍ、図５（Ｄ）の場合で０.４７ｍｍとなり、テンションメンバ２３で保護された厚さ０.４ｍｍの保護領域に収めることができない。

このように、図５（Ａ）や図５（Ｃ）の光ファイバケーブル１０では、図５（Ｂ）や図５（Ｄ）の光ファイバケーブル２０より、光ファイバ心線束１１のケーブル厚み方向の寸法が小さくなり、且つテンションメンバ１３の外径０.４ｍｍ以下であるため、側圧等の外力が加わった時に光ファイバ心線１１ａに加わる応力を無くすことができる。

図６（Ａ）で例示する光ファイバケーブル１０では、テンションメンバ１３の外径を０.５ｍｍとし、複数本の光ファイバ心線１１ａが３層に積層されている。光ファイバ心線束１１のケーブル厚み方向の寸法Ｈは０.５５ｍｍであるが、光ファイバ心線１１ａには厚さ３７.５μｍの被覆部分が存在するため、実質的に保護が必要な部分の寸法が４８５μｍ（＝５５０−３７.５×２）であり、テンションメンバ１３で保護された厚さ０.５ｍｍの保護領域に収めることができる。

これに対し、図６（Ｂ）で例示する従来の光ファイバケーブル２０では、同じ外径のテンションメンバ２３を用いているが、複数本の２５０μｍの光ファイバ心線２１ａでなる光ファイバ心線束２１を備える。寸法Ｈは、０.６８ｍｍであり、実質的に保護が必要な部分の寸法も０.５ｍｍを超え、テンションメンバ２３で保護された厚さ０.５ｍｍの保護領域に収めることができない。

このように、図６（Ａ）の光ファイバケーブル１０では、図６（Ｂ）の光ファイバケーブル２０より、光ファイバ心線束１１のケーブル厚み方向の寸法が小さくなり、且つテンションメンバ１３の外径０.５ｍｍ以下に実質的に保護が必要な部分が収まるため、側圧等の外力が加わった時に光ファイバ心線１１ａに加わる応力を低減することができる。

また、複数本の光ファイバ心線１１ａは、複数枚の光ファイバテープ心線からなるようにしてもよい。このような光ファイバテープ心線について、図７を参照しながら説明する。
図７は、複数本の光ファイバ心線を平行一列に並べた光ファイバテープ心線の配列を示す断面図である。図７で例示するように、光ファイバテープ心線束１５は、光ファイバ心線１１ａが複数本並列された２枚の光ファイバテープ心線１５ａ，１５ｂを、２層に積層してなる。

なお、１層には光ファイバテープ心線が１枚含まれるようにしてもよいが、１層に光ファイバテープ心線を隣り合わせて２枚以上並べてもよい。また、積層するに際しては、図７では各層で光ファイバ心線１１ａの中心位置がズレないように配列しているが、図５（Ｃ）や図６（Ａ）のように各層で光ファイバ心線１１ａの中心位置が交互になるように、光ファイバテープ心線１５ａ，１５ｂを配列させてもよい。

そして、このような光ファイバテープ心線束１５を用いた場合、本発明の光ファイバケーブルは、この光ファイバテープ心線束１５を一対のテンションメンバで挟むように配置した状態で外被により一体化してなる。ここで、光ファイバテープ心線束１５は、一対のテンションメンバの間で且つテンションメンバ１３の中心同士を結ぶ直線上を通る位置に設けられている。

このような光ファイバケーブルとしては、例えば架空の幹線ケーブルから光ファイバテープ心線束１５（複数枚の光ファイバテープ心線）の光ファイバテープ心線を分岐して各戸に引き落とすために用いられるテープ心線型ドロップケーブルが挙げられる。

光ファイバテープ心線１５ａ，１５ｂは、図６に示すように、光ファイバ心線１１ａが複数本並列された状態で、全長に亘って一体的に樹脂１５ｈで被覆されていてもよいし、光ファイバ心線１１ａが複数本並列された状態で、長手方向の一部分のみ一体的に樹脂１５ｈで被覆されていても（つまり間欠的に光ファイバ心線１１ａ同士が被覆されていても）よい。いずれの場合でも、一体化された部分は、複数の光ファイバ心線１１ａの全周が樹脂１５ｈで覆われているものとする。

また、光ファイバ心線１１ａとしては、図５（Ａ）等で説明したように、光ファイバ心線１１ａのガラス径ｒ_ｇが約１２５μｍ、光ファイバ心線１１ａの被覆外径ｒ_ｓが１９０μｍ以上２２０μｍ以下とする。

さらに、本発明においては、光ファイバテープ心線１５ａ，１５ｂのテープ厚ｒ_ｄは約２５０μｍとし、少なくとも２７０μｍ以下とする。なお、光ファイバテープ心線１５ａ（又は光ファイバテープ心線１５ｂ）における隣り合う光ファイバ心線１１ａ同士のピッチＰもテープ厚ｒ_ｄと同様に、約２５０μｍとすればよいが、テープ厚と同じにする必要はない。

そして、２５０μｍの光ファイバテープ心線１５ａ，１５ｂを用いた場合、光ファイバテープ心線束１５の厚みとしては、図５（Ｂ）や図５（Ｄ）で説明したようにＨが０.５ｍｍや０.４７ｍｍとなる。よって、このようにテープ状に束ねた心線を用いる構成においては、テンションメンバの外径を０.５ｍｍとすることが好ましい。

但し、光ファイバ心線１１ａには厚さ３７.５μｍの被覆部分が存在し、且つ厚さ２５μｍのテープ被覆部分も存在する。よって、図５（Ｂ）、図５（Ｄ）のような配列を採用すると、実質的に保護が必要な部分の寸法がそれぞれ、３８５μｍ（＝５００−３７.５×２−２５×２）、３５５μｍ（＝４７０−３７.５×２−２５×２）となり、テンションメンバとして外径０.４ｍｍのものを採用したとしても、その保護領域に収めることができる。
なお、２５０μｍ厚の光ファイバテープ心線で説明したが、仮に、２７０μｍの厚みの光ファイバテープ心線であった場合でも、図５（Ｄ）のような俵積みであれば０.４ｍｍの保護領域に収めることができる。

１０…光ファイバケーブル、１１…光ファイバ心線束、１１ａ…光ファイバ心線、１２…外被、１３…テンションメンバ、１５…光ファイバテープ心線束、１５ａ，１５ｂ…光ファイバテープ心線、１５ｈ…樹脂。

Claims (4)

1. 複数本の光ファイバ心線を、一対のテンションメンバで挟むように配置した状態で外被により一体化してなる光ファイバケーブルであって、
   前記光ファイバ心線のガラス径が１２５μｍ、前記光ファイバ心線の被覆外径が１９０μｍ以上２２０μｍ以下であり、
   前記一対のテンションメンバの間に挟まれた保護領域に、前記光ファイバ心線が４心以上、配置されていることを特徴とする光ファイバケーブル。
2. 前記テンションメンバの外径を０.４ｍｍ以上０.５ｍｍ以下とし、
   前記複数本の光ファイバ心線は２層に積層されていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバケーブル。
3. 前記複数本の光ファイバ心線は、テープ厚が２７０μｍ以下の光ファイバテープ心線からなることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバケーブル。
4. 前記テンションメンバの外径を０.５ｍｍとし、
   前記複数本の光ファイバ心線は３層に積層されていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバケーブル。

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