JP2013257396A - 光ファイバケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】耐屈曲性を有し、容易に配管への押し込み通線が可能な光ファイバケーブルを提供する。
【解決手段】 光ファイバ心線１０と、光ファイバ心線１０の延伸方向に光ファイバ心線１０を挟んで互いに平行に延伸する一対のテンションメンバ１２と、光ファイバ心線１０及び一対のテンションメンバ１２を被覆し、延伸方向に垂直に切った断面において一対のテンションメンバ１２の対向方向に長径を、対向方向に直行する方向に短径を有する矩形状の外被１４とを備える。一対のテンションメンバ１２は、直径が０．７ｍｍ以上、１ｍｍ以下の範囲のガラス繊維強化プラスティックであり、外被１４は、摩擦係数が０．３以下で、長径が４ｍｍ以下、短径が２．８ｍｍ以下である。
【選択図】図１

Description

本発明は、既設の管路に敷設する光ファイバケーブルに関する。

既設住宅等においては、敷設スペースの確保や敷設コストの増加などの問題により、新たに敷設用の配管を設けることは困難であることが多い。そのため、新たに光ファイバケーブルを敷設する場合は、電話線などのメタル通信線が配線された合成樹脂可撓管などの電線管中の隙間に追加して敷設される。この場合、従来のドロップケーブルやインドアケーブルなどの光ファイバケーブルは、電線管中への通線に適した構造ではないため、通線ロッドを用いて通線が行われる。

通線ロッドを用いることなく、既設の電話線などの管路内に容易に挿通させることができるように、細径で外被の摩擦係数を小さくした光ファイバケーブルが提案されている（特許文献１〜３参照）。特許文献１では、外被としてシリコン系潤滑剤を添加した樹脂を用いることが記載されている。特許文献２では、光ファイバケーブル同士の摩擦係数を０．１７以上、０．３４以下とすることが記載されている。特許文献３では、外被は、摩擦係数が０．２以下の摩擦係数、６０以上のショアＤ硬度を有することが記載されている。提案された光ファイバケーブルはいずれも、電線管内への押し込みを容易にするため、伸直性に富み、曲げ剛性が高い鋼線がテンションメンバに用いられている。

特開２０１１−３３７４４号公報 特開２０１０−３９３７８号公報 特開２０１０−１７５７０６号公報

しかしながら、鋼線のような金属を含む構造の光ファイバケーブルは、電力線などからの誘導を受けることがある。このような場合、テンションメンバを接地する必要がある。このため、構造に金属を含まないノンメタリック型の光ファイバケーブルが求められている。ノンメタリック型の場合、アラミド繊維強化プラスティック（ＡＦＲＰ）やガラス繊維強化プラスティック（ＧＦＲＰ）などがテンションメンバとして用いられる。しかし、鋼線に比べて曲げ剛性が低いため、テンションメンバの直径を大きくする必要がある。テンションメンバの直径が大きくなると、光ファイバケーブルの外径が大きくなる問題がある。また、光ファイバケーブルの許容曲げ半径が増大し、耐屈曲性が低くなる問題がある。

上記問題点を鑑み、本発明の目的は、耐屈曲性を有し、容易に電線管への押し込み通線が可能な光ファイバケーブルを提供することにある。

本発明の一態様によれば、光ファイバ心線と、光ファイバ心線の延伸方向に光ファイバ心線を挟んで互いに平行に延伸する一対のテンションメンバと、光ファイバ心線及び一対のテンションメンバを被覆し、延伸方向に垂直に切った断面において一対のテンションメンバの対向方向に長径を、対向方向に直行する方向に短径を有する矩形状の外被とを備え、一対のテンションメンバは、直径が０．７ｍｍ以上、１ｍｍ以下の範囲のガラス繊維強化プラスティックであり、外被は、摩擦係数が０．３以下で、長径が４ｍｍ以下、短径が２．８ｍｍ以下である光ファイバケーブルが提供される。

本発明によれば、耐屈曲性を有し、容易に電線管への押し込み通線が可能な光ファイバケーブルを提供することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る光ファイバケーブルの一例を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る光ファイバケーブルのテンションメンバの曲げ剛性の測定結果の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る光ファイバケーブルの摩擦係数測定の一例を説明する概略図である。 本発明の実施の形態に係る光ファイバケーブルの通線性の評価に用いた配管の概略図である。

以下図面を参照して、本発明の形態について説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号が付してある。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

又、以下に示す本発明の実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

本発明の実施の形態に係る光ファイバケーブル１は、図１に示すように、光ファイバ心線１０、一対のテンションメンバ１２、及び外被１４を備える。テンションメンバ１２は、光ファイバ心線１０の延伸方向に、光ファイバ心線１０を挟んで互いに平行に延伸する。外被１４は、光ファイバ心線１０及び前記一対のテンションメンバ１２を一括して被覆する。外被１４は矩形状であり、光ファイバ心線１０の延伸方向に垂直に切った断面において、一対のテンションメンバ１２の対向方向に長径を、対向方向に直行する方向に短径を有する。外被１４の長径に平行な外面に、光ファイバ心線１０を挟んで互いに対向する一対のノッチ１６が設けられる。

例えば、光ファイバケーブルを既設住宅などに敷設する場合、既存の電線管に押し込み通線する。光ファイバケーブルが柔らかいと、電線管の通線口から光ファイバケーブルを押し込んでも、電線管の途中で光ファイバケーブルがうねってしまう。その結果、光ファイバケーブルを押し込んでも、先端が進まなくなる。したがって、光ファイバケーブルを細くし、且つ曲げ剛性が高いことが必要となる。

従来では、高い曲げ剛性で伸直性のある鋼線がテンションメンバに用いられる。しかし、電力線などからの誘導を受けやすくなるため、ノンメタリック型光ファイバケーブルが求められる。ノンメタリック型光ファイバケーブルのテンションメンバには、ＡＦＲＰ線が好んで用いられる。ＡＦＲＰ線は、鋼線に比べて曲げ剛性が低いため、光ファイバケーブルが柔らかくなり押し込み通線は困難となる。曲げ剛性を高くするため、テンションメンバの直径を大きくすると、光ファイバケーブルの外径が大きくなり、許容曲げ半径が増大する。実施の形態に係る光ファイバケーブル１では、テンションメンバ１２にＡＦＲＰよりも剛性の大きいＧＦＲＰを用いる。

表１は、テンションメンバ１２にＧＦＲＰ線を用いて試作した光ファイバケーブル１の評価結果を示す。試作した光ファイバケーブル１の光ファイバ心線１０は、直径が０．１２５ｍｍの石英ガラスファイバを紫外線硬化樹脂で被覆した直径が０．２５ｍｍの単心型心線である。試料１〜１０のテンションメンバ１２には、直径が０．６ｍｍ以上、１．２ｍｍ以下の範囲のＧＦＲＰ線が用いられる。試料１１及び１２は、それぞれＡＦＲＰ線及び鋼線をテンションメンバ１２として用いた比較例である。外被１４には、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、エチレン酢酸ビニール共重合樹脂（ＥＶＡ）、エチレンプロピレン（ＥＰ）ゴムをブレンドしたベース樹脂に対して、水酸化マグネシウムなどの難燃剤、シリコーン樹脂などの低摩擦化剤を配合して摩擦係数を調整した樹脂が用いられる。なお、外被１４の配合は一例であり、ベース樹脂や難燃剤、低摩擦化剤として他の樹脂材料を用いてもよい。

テンションメンバ１２に用いたＧＦＲＰ線、ＡＦＲＰ線及び鋼線の曲げ剛性は、国際電気標準会議（ＩＥＣ）６０７９４−１−２方法Ｅ１７Ｃに準拠した方法で測定した。具体的には、テンションメンバ１２を挟んだ押さえ板の間隔を約６０ｍｍに設定して、テンションメンバ１２に発生する力を測定した。図２に、ＧＦＲＰ線の直径と曲げ剛性の関係を示す。図２に示すように、ＧＦＲＰ線の直径が０．６ｍｍ〜１．２ｍｍに対して、曲げ剛性は０．３×１０^−３Ｎｍ^２〜５×１０^−３Ｎｍ^２となった。

摩擦係数は、図３に示す測定装置で測定した。測定対象の光ファイバケーブル１から切り出した光ファイバケーブル１Ａを上板２０及び下板２２に、それぞれ２本以上、例えば３本貼り付ける。上板２０には、錘２４を印加し、上板２０と錘２４を併せた荷重Ｗを２ｋｇとした。上板２０及び下板２２に貼り付けられた光ファイバケーブル１Ａの間に挟み込んだ光ファイバケーブルを水平方向に引っ張って測定した引抜力Ｆから、摩擦係数μ（μ＝Ｆ／Ｗ）を求めた。

通線は、図４に示す試験管路３０を用いて評価した。試験管路３０は、内径約１５ｍｍ、長さ約２６ｍの合成樹脂可撓管（コルゲート管）で、曲率半径Ｒが１０ｃｍで直角の曲がりＣ１、Ｃ２、Ｃ５〜Ｃ１５と、約４５度のＳ字曲がりＣ３、Ｃ４が設けてある。試験管路３０内には、外径約５ｍｍのメタル通信線を入れてある。試作光ファイバケーブル１を試験管路３０に押し込みにて通線し、停止した曲がりで評価した。停止曲がりが、Ｃ１１以上を優（◎）、Ｃ７以上、Ｃ１０以下を良（○）、Ｃ６以下を不良（×）とした。

曲げ半径は、テンションメンバ１２に座屈が発生するときの曲げ半径（座屈半径）を測定して評価した。座屈半径が１５ｍｍ以下を優（◎）、１５ｍｍ超過、２０ｍｍ以下を良（○）、２０ｍｍ超過を不良（×）とした。

表１に示すように、テンションメンバ１２にＧＦＲＰ線を用いた場合は、外被１４として、長径が４ｍｍ以下、短径が２．８ｍｍ以下、摩擦係数が０．３で、且つＧＦＲＰ線として、直径が０．７ｍｍ以上で良好な通線性が得られることが確認できた。外被１４の摩擦係数が０．３を超過すると、試料３、７の結果に示すように、外被１４が細径であっても、あるいはテンションメンバ１２の直径が１ｍｍと大きくても通線性が不良となった。また、試料１の結果から判るように、外被１４が細径で、且つ摩擦係数が小さくても、テンションメンバ１２の直径が０．６ｍｍと細いと、曲げ剛性が小さくなり通線性が不良となる。

また、比較例として直径が０．５ｍｍのＡＦＲＰ線を用いた試料１１は、曲げ剛性が小さく通線性が不良であった。一方、試料１２は、鋼線を用いているため、通線性はよい。

このように、実施の形態に係る光ファイバケーブル１は、ＧＦＲＰ線を用いたテンションメンバ１２の高曲げ剛性と、外被１４の低摩擦性を有することにより、優れた通線性を実現できる。光ファイバケーブル１の外径は、光ファイバ心線１０とテンションメンバ１２が実装可能な寸法で、できるだけ小さくすることが望ましい。例えば、外被１４の長径が４ｍｍ以下で、短径が２．８ｍｍ以下であれば、良好な通線性が得られる。また、直径が０．２５ｍｍの光ファイバ心線１０と、直径が０．７ｍｍのテンションメンバ１２を実装する場合、長径は２．４ｍｍ、短径は１．６ｍｍが必要となる。なお、光ファイバ心線１０として単心型心線としたが、複数の心線を有してもよい。

テンションメンバ１２は、直径が大きいほうが曲げ剛性が大きくなり、電線管に光ファイバケーブル１を押し込む際の伸直性が増すため、押し込みやすくなる。しかし、曲げによるテンションメンバ１２の座屈が発生しやすくなることから、光ファイバケーブル１の曲げ半径が大きくなってしまう。また、太径のテンションメンバ１２を実装するためには、光ファイバケーブル１の外径を大きくしなければならない。直径が１．２ｍｍのＧＦＲＰ線をテンションメンバ１２として用いた試料１０では、曲げ半径が２６ｍｍ程度でテンションメンバ１２が座屈してしまった。そのため、光ファイバケーブル１を宅内に配線する場合の作業性や、接続箱への収納性が悪くなる。したがって、テンションメンバ１２としては、直径が１ｍｍ以下のＧＦＲＰ線が望ましい。なお、比較例の試料１２は、テンションメンバ１２が鋼線であり、曲げると塑性変形するため、座屈はしない。

このように、実施の形態に係る光ファイバケーブル１では、長径が４ｍｍ以下、短径が２．８ｍｍ以下、望ましくは、長径が２．４ｍｍ以上、４ｍｍ以下の範囲、短径が１．６ｍｍ以上、２．８ｍｍ以下の範囲で、摩擦係数が０．３以下の外被１４を用いる。更に、テンションメンバ１２には、直径が０．７ｍｍ以上、１ｍｍ以下の範囲、望ましくは、直径が０．７ｍｍのＧＦＲＰ線を用いる。その結果、耐屈曲性を有し、容易に電線管への押し込み通線が可能な光ファイバケーブル１を実現することができる。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明の実施の形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者にはさまざまな代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係わる発明特定事項によってのみ定められるものである。

１…光ファイバケーブル
１０…光ファイバ心線
１２…テンションメンバ
１４…外被
１６…ノッチ

Claims (3)

1. 光ファイバ心線と、
   前記光ファイバ心線の延伸方向に前記光ファイバ心線を挟んで互いに平行に延伸する一対のテンションメンバと、
   前記光ファイバ心線及び前記一対のテンションメンバを被覆し、前記延伸方向に垂直に切った断面において前記一対のテンションメンバの対向方向に長径を、前記対向方向に直行する方向に短径を有する矩形状の外被
   とを備え、
   前記一対のテンションメンバは、直径が０．７ｍｍ以上、１ｍｍ以下の範囲のガラス繊維強化プラスティックであり、
   前記外被は、摩擦係数が０．３以下で、前記長径が４ｍｍ以下、前記短径が２．８ｍｍ以下であることを特徴とする光ファイバケーブル。
2. 前記一対のテンションメンバは、直径が０．７ｍｍであ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. 前記外被は、前記長径が２．４ｍｍ以上、４ｍｍ以下の範囲で、前記短径が１．６ｍｍ以上、２．８ｍｍ以下の範囲であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバケーブル。

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