JP2014126671A - 光ファイバケーブル及びワイヤハーネス - Google Patents
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Abstract
【課題】光ファイバケーブルにおいて、可塑剤が光ファイバ素線の被覆へ移行することに起因して光ファイバ素線の被覆に亀裂が生じることを防止すること。
【解決手段】光ファイバケーブル1は、光ファイバ素線2及び二次被覆4を備える。光ファイバ素線2は、光を伝送するコアと、そのコアの周囲を覆うクラッドと、紫外線硬化型樹脂を主成分とする一次被覆とを有する。二次被覆4は、光ファイバ素線2の周囲を覆い、溶解性パラメーターの値が10以上の合成樹脂からなる可塑剤遮蔽被覆41とそれに重なって形成されたその他の被覆43とを有する。
【選択図】図1
【解決手段】光ファイバケーブル1は、光ファイバ素線2及び二次被覆4を備える。光ファイバ素線2は、光を伝送するコアと、そのコアの周囲を覆うクラッドと、紫外線硬化型樹脂を主成分とする一次被覆とを有する。二次被覆4は、光ファイバ素線2の周囲を覆い、溶解性パラメーターの値が10以上の合成樹脂からなる可塑剤遮蔽被覆41とそれに重なって形成されたその他の被覆43とを有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、光ファイバケーブル及びそれを含むワイヤハーネスに関する。
特許文献1に示されるように、光ファイバケーブルは、1本又は複数本の光ファイバ素線と、光ファイバ素線に沿って形成された抗張力体と、それら光ファイバ素線及び抗張力体の周囲を一括して覆う被覆とを備えている。光ファイバ素線は、光を伝送するコアと、そのコアの周囲を覆うクラッドと、そのクラッドの周囲を覆う被覆とを有している。なお、特許文献1に示される光ファイバ21,22が光ファイバ素線である。以下の説明において、光ファイバ素線が備える被覆のことを一次被覆と称し、光ファイバ素線の周囲を覆う被覆のことを二次被覆と称する。
また、一般的な光ファイバ素線において、一次被覆の材料として、紫外線硬化型樹脂を主成分とする合成樹脂が採用されることが多い。一方、二次被覆の材料としては、例えばポリプロピレン、ポリエチレン又はポリ塩化ビニルなどを主成分とする合成樹脂が採用される。
昨今、車両において、光ファイバケーブルが例えば100℃を超える高温の環境下で使用される場合がある。この場合、光ファイバケーブルの二次被覆としては、耐熱性に優れたポリプロピレン又はポリエチレンを主成分とする合成樹脂の被覆が適している。
また、車両に搭載されるワイヤハーネスが、相互に接触する状態の絶縁電線及び光ファイバケーブルを備えている場合がある。例えば、ワイヤハーネスが、絶縁電線とその絶縁電線と束ねられた光ファイバケーブルとを備える場合がある。車両に搭載されるワイヤハーネスにおいては、柔軟性に優れたポリ塩化ビニルを主成分とする絶縁被覆を備える絶縁電線が採用されることが多い。
しかしながら、光ファイバケーブルとポリ塩化ビニルを含む絶縁被覆を備える絶縁電線とが接触する状態で使用されると、光ファイバケーブルの一次被覆に亀裂が生じやすい。この現象は、高温環境下において特に顕著に現れる。一次被覆の亀裂は、絶縁電線の絶縁被覆に含まれる可塑剤が光ファイバケーブルの一次被覆へ移行することが原因であると考えられる。光ファイバケーブルにおいて、一次被覆の亀裂が生じると、コア及びクラッドの保護機能を損ねる可能性が生じる。
本発明は、光ファイバケーブルにおいて、可塑剤が光ファイバ素線の被覆へ移行することに起因して光ファイバ素線の被覆に亀裂が生じることを防止することを目的とする。
本発明の第1態様に係る光ファイバケーブルは、以下に示される各構成要素を備える。第1の構成要素は、光ファイバ素線である。この光ファイバ素線は、光を伝送するコアと、そのコアの周囲を覆うクラッドと、紫外線硬化型樹脂を主成分とし上記クラッドの周囲を覆う一次被覆とを有する。第2の構成要素は、上記光ファイバ素線の周囲を覆い、溶解性パラメーターの値が10以上の合成樹脂からなる可塑剤遮蔽被覆とその可塑剤遮蔽被覆に重なって形成されたその他の被覆とを有する二次被覆である。
本発明の第2態様に係る光ファイバケーブルは、第1態様に係る光ファイバケーブルの一態様である。第2態様に係る光ファイバケーブルは、上記光ファイバ素線に沿って形成された抗張力体をさらに備える。さらに、上記二次被覆は、上記光ファイバ素線及び上記抗張力体の周囲を一括して覆う管状に湾曲した合成樹脂のフィルムからなる上記可塑剤遮蔽被覆と、上記可塑剤遮蔽被覆の周囲を覆う管状に成形された合成樹脂の外側被覆と、管状の上記可塑剤遮蔽被覆の外周面と上記外側被覆の内周面とを接着する接着層と、を備える。
本発明の第3態様に係る光ファイバケーブルは、第2態様に係る光ファイバケーブルの一態様である。第3態様に係る光ファイバケーブルにおいて、上記可塑剤遮蔽被覆は、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド及びポリエチレンナフタレートのうちのいずれかを主成分とする合成樹脂からなる。
本発明の第4態様に係る光ファイバケーブルは、第1態様から第3態様のいずれかに係る光ファイバケーブルの一態様である。第4態様に係る光ファイバケーブルにおいて、上記二次被覆は、上記可塑剤遮蔽被覆と可塑剤を含まない合成樹脂からなるその他の被覆とが重なった構造を有する。
また、本発明は、ワイヤハーネスの発明として捉えられてもよい。即ち、本発明の第5態様に係るワイヤハーネスは、導体及びその導体の周囲を覆い可塑剤を含む絶縁被覆を有する絶縁電線と、その絶縁電線と接触する光ファイバケーブルと、を備える。その光ファイバケーブルは、上記の各態様のいずれかに係る光ファイバケーブルである。
車両に搭載される絶縁電線において、絶縁被覆に含まれる可塑剤は、フタル酸ジイソノニル(DINP)又はフタル酸ジオクチル(DOP)である場合が多い。これら可塑剤の溶解性パラメーターの値は8.9である。一般に、可塑剤は、溶解性パラメーターの値が相対に高い物質を透過しにくい。
上記の各態様において、光ファイバ素線の被覆(一次被覆)は、溶解性パラメーターの値が一般的な絶縁電線の絶縁被覆に含まれる可塑剤(DINP又はDOP)よりも十分に大きな合成樹脂からなる被覆(可塑剤遮蔽被覆)で覆われている。
従って、上記の各態様における光ファイバケーブルが、絶縁被覆に可塑剤を含む絶縁電線と接触する状態で使用された場合でも、絶縁電線の絶縁被覆から抜け出た可塑剤は、可塑剤遮蔽被覆で遮られ、光ファイバ素線の被覆(一次被覆)へはほとんど移行しない。その結果、可塑剤が光ファイバ素線の被覆へ移行することに起因して光ファイバ素線の被覆に亀裂が生じることは防止される。
各種の実験によれば、光ファイバケーブルの二次被覆が、溶解性パラメーターの値が10以上の合成樹脂からなる被覆(可塑剤遮蔽被覆)を有していることが、光ファイバ素線の被覆に亀裂が生じること防ぐために十分な条件であることがわかった。
また、第2態様において、可塑剤遮蔽被覆は、合成樹脂のフィルムからなる。さらに、可塑剤遮蔽被覆は、光ファイバ素線及びその光ファイバ素線に沿って形成された抗張力体の周囲を一括して覆う管状に湾曲した状態で、接着層によって合成樹脂の外側被覆に接着されている。このような構造を有する二次被覆は、従来のケーブルの製造技術を用いて比較的容易に安定した品質で形成することが可能である。
また、第3態様において、可塑剤遮蔽被覆は、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド及びポリエチレンナフタレートのうちのいずれかを主成分とする合成樹脂のフィルムからなる。そのようなフィルムはごく薄く成形可能であり、ごく薄いフィルムが可塑剤遮蔽被覆として採用されることにより、光ファイバケーブルの柔軟性が損なわれない。また、上記の合成樹脂のフィルムは、工業製品として入手しやすい。
また、第4態様において、二次被覆は、可塑剤遮蔽被覆と可塑剤を含まない合成樹脂からなるその他の被覆とが重なった構造を有する。光ファイバケーブルが比較的高温の環境下で使用される場合、光ファイバケーブルの二次被覆として、耐熱性に優れたポリプロピレン又はポリエチレンなどの可塑剤を含まない合成樹脂からなる被覆が採用されることが多い。通常、そのような光ファイバケーブルにおいては、一次被覆への可塑剤の移行の問題は生じないと思われがちである。
しかしながら、自動車などの車両においては、比較的高温の環境下において、光ファイバケーブルが、可塑剤を含む絶縁被覆を有する絶縁電線と接触する状態で使用される場合がある。また、一次被覆への可塑剤の移行の問題は、高温環境下においてより顕著となる。従って、第4態様に係る光ファイバケーブルは、車両に搭載される光ファイバケーブルとして好適である。
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。以下に実施形態として示される光ファイバケーブル及びワイヤハーネスは、車両用の光ファイバケーブル及びワイヤハーネスとして提供される。
<第1実施形態>
まず、図1,2を参照しつつ、本発明の第1実施形態に係る光ファイバケーブル1について説明する。図1に示されるように、光ファイバケーブル1は、後述する一次被覆23を含む光ファイバ素線2と抗張力体3と二次被覆4とを備えている。
まず、図1,2を参照しつつ、本発明の第1実施形態に係る光ファイバケーブル1について説明する。図1に示されるように、光ファイバケーブル1は、後述する一次被覆23を含む光ファイバ素線2と抗張力体3と二次被覆4とを備えている。
<光ファイバ素線>
図2に示されるように、光ファイバ素線2は、光を伝送する媒体であるコア21と、そのコア21の周囲を覆うクラッド22と、クラッド22の周囲を覆う一次被覆23とを有している。光ファイバ素線2は、コア21、クラッド22及び一次被覆23が内側から順に密接した三層構造を有している。
図2に示されるように、光ファイバ素線2は、光を伝送する媒体であるコア21と、そのコア21の周囲を覆うクラッド22と、クラッド22の周囲を覆う一次被覆23とを有している。光ファイバ素線2は、コア21、クラッド22及び一次被覆23が内側から順に密接した三層構造を有している。
コア21は、光の透過率の高い石英系ガラス又はプラスチックなどからなる細い円柱状の部材である。クラッド22は、コア21よりも屈折率がわずかに低い石英ガラス又はプラスチックなどからなる円筒状の部材である。一次被覆23は、紫外線硬化型樹脂を主成分とする合成樹脂の被覆である。
例えば、コア21の直径は50マイクロメートルから80マイクロメートル程度であり、クラッド22の直径は120マイクロメートルから130マイクロメートル程度であり、一次被覆23の直径は240マイクロメートルから260マイクロメートル程度である。上記の寸法はあくまで一例である。
なお、光ファイバ素線2は周知であるので、ここでは、光ファイバ素線2についての詳細な説明は省略する。
<抗張力体>
抗張力体3は、光ファイバ素線2に沿って形成された補強部材である。本実施形態における抗張力体3は、光ファイバ素線2の周囲を覆う状態で光ファイバ素線2に沿って形成されている。
抗張力体3は、光ファイバ素線2に沿って形成された補強部材である。本実施形態における抗張力体3は、光ファイバ素線2の周囲を覆う状態で光ファイバ素線2に沿って形成されている。
抗張力体3は、光ファイバケーブル1の取り扱いの際に受ける張力が光ファイバ素線2に作用することを緩和し、光ファイバ素線2が過剰に大きな曲率で曲がることを防止する部材である。
光ファイバケーブル1の曲げやすさが要求される場合には、光ファイバ素線2と二次被覆4との間に充填された合成樹脂の繊維、例えばアラミド繊維などが抗張力体3として採用される。抗張力体3が合成樹脂の繊維である場合、抗張力体3は、例えば0.4ミリメートルから0.7ミリメートル程度の厚みで形成される。
なお、銅線又は長尺な繊維強化プラスチック(FRP)の部材などが抗張力体3として採用される場合もある。
<二次被覆>
二次被覆4は、光ファイバ素線2の周囲を覆う被覆である。二次被覆4は、合成樹脂からなる可塑剤遮蔽被覆41と、その可塑剤遮蔽被覆41の外周に重なって形成された合成樹脂の被覆である外側被覆43とを有している。さらに、本実施形態における二次被覆4は、可塑剤遮蔽被覆41の外周面と外側被覆43の内周面とを接着する接着層42を有している。なお、外側被覆43は、二次被覆4において可塑剤遮蔽被覆41に重なって形成されたその他の被覆の一例である。
二次被覆4は、光ファイバ素線2の周囲を覆う被覆である。二次被覆4は、合成樹脂からなる可塑剤遮蔽被覆41と、その可塑剤遮蔽被覆41の外周に重なって形成された合成樹脂の被覆である外側被覆43とを有している。さらに、本実施形態における二次被覆4は、可塑剤遮蔽被覆41の外周面と外側被覆43の内周面とを接着する接着層42を有している。なお、外側被覆43は、二次被覆4において可塑剤遮蔽被覆41に重なって形成されたその他の被覆の一例である。
外側被覆43は、光ファイバケーブル1の柔軟性と耐摩耗性とを確保するために、比較的大きな厚みで形成された柔軟性の高い合成樹脂で構成されている。外側被覆43は、例えば耐熱性及び難燃性に優れたポリプロピレン(PP)又はポリエチレン(PE)などの合成樹脂の被覆であることが考えられる。この場合、外側被覆43は、例えば0.5ミリメートルから1ミリメートル程度の厚みで形成される。ポリプロピレン及びポリエチレンは、可塑剤を含まない合成樹脂である点で好ましい。
可塑剤遮蔽被覆41は、外側被覆43の材料及び光ファイバケーブル1と接触する可能性のある絶縁電線の絶縁被覆の材料よりも溶解性パラメーターの値(SP値)が高い合成樹脂の被覆である。後述するように、車両に搭載される光ファイバケーブル1において、可塑剤遮蔽被覆41を構成する合成樹脂のSP値が10以上であることが、光ファイバ素線2を保護する上で重要である。
なお、溶解性パラメーターは、溶解パラメーター、溶解度パラメーター又はヒルデブラントパラメーターなどと称される場合もある。
可塑剤遮蔽被覆41は、光ファイバ素線2及びこれに沿って形成された抗張力体3の周囲を一括して覆う管状に形成されている。本実施形態における可塑剤遮蔽被覆41は、光ファイバ素線2及び抗張力体3の周囲を一括して覆う管状に湾曲した合成樹脂のフィルムからなる。
管状に湾曲したフィルムからなる可塑剤遮蔽被覆41は、管の外側から内側へ連通する隙間が生じないように、周方向においてフィルムの両端部をなす一対の縁部411,412が重なる状態で筒状に湾曲している。
光ファイバケーブル1の製造工程において、光ファイバ素線2が、線材繰り出し装置から連続的に繰り出され、抗張力体3がその光ファイバ素線2の周囲に連続的に供給される。
また、可塑剤遮蔽被覆41のフィルムが、光ファイバ素線2及びその周囲に供給された抗張力体3を一括して包む状態に曲げられつつ供給される。さらに、外側被覆43の元になる流動状態の熱可塑性樹脂が、ダイスと称される金型を通じて可塑剤遮蔽被覆41のフィルムの周囲に連続的に供給される。これにより、可塑剤遮蔽被覆41のフィルムが、光ファイバ素線2及び抗張力体3を一括して覆う管状に成形され、さらに、外側被覆43が、ダイスを用いた押出成形により、管状の可塑剤遮蔽被覆41の周囲を覆う管状に成形される。
また、接着層42は、管状の可塑剤遮蔽被覆41の外周面と外側被覆43の内周面とを接着する接着剤の層である。可塑剤遮蔽被覆41のフィルムの表面に予め形成された熱可塑性樹脂の接着剤の層が、外側被覆43の押出成形の際の高温の樹脂で加熱されることにより、可塑剤遮蔽被覆41と外側被覆43とを接着する接着層42が形成される。
抗張力体3が合成樹脂の繊維である場合、抗張力体3は、フィルム状の可塑剤遮蔽被覆41を管状に保持する芯材として機能しない。しかしながら、フィルム状の可塑剤遮蔽被覆41は、その外周面が接着層42によって管状の外側被覆43の内周面に接着されることにより、光ファイバ素線2及び抗張力体3の周囲を囲む管状に保持される。
後述する評価試験によれば、可塑剤遮蔽被覆41が、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリイミド及びポリエチレンナフタレートのうちのいずれかを主成分とする合成樹脂のフィルムであれば好適である。
<加速劣化試験>
次に、図6を参照しつつ、光ファイバケーブル1の加速劣化試験及びその結果について説明する。光ファイバケーブル1の加速劣化試験は、10種類の試験サンプルS0〜S9(光ファイバケーブル)について、所定の加熱試験が行われた後、試験サンプルが直径5ミリメートルの円柱状の部材(マンドレル)に3周巻き付けられる試験である。
次に、図6を参照しつつ、光ファイバケーブル1の加速劣化試験及びその結果について説明する。光ファイバケーブル1の加速劣化試験は、10種類の試験サンプルS0〜S9(光ファイバケーブル)について、所定の加熱試験が行われた後、試験サンプルが直径5ミリメートルの円柱状の部材(マンドレル)に3周巻き付けられる試験である。
そして、試験後の試験サンプル各々について、光ファイバ素線2の一次被覆23に亀裂が生じているか否かが顕微鏡で確認された。図6において、亀裂が生じている試験サンプルの試験結果が"NG"であり、亀裂が生じていない試験サンプルの試験結果が"OK"である。
加熱試験は、2本の同じ試験サンプル(光ファイバケーブル)及び5本の同じ絶縁電線が束ねられたケーブル束が、175時間継続して120℃の環境下に置かれる試験である。試験に用いられるケーブル束は、2本の同じ試験サンプル(光ファイバケーブル)が、5本の同じ絶縁電線とともにポリ塩化ビニルの粘着テープがハーフラップ巻きされることによって束ねられ、さらに、ポリ塩化ビニルのシートが、粘着テープで束ねられた試験サンプル及び絶縁電線の束に巻き付けられた構造を有している。
試験に用いられたケーブル束において、絶縁電線は、銅を主成分とする芯線と、ポリ塩化ビニルの絶縁被覆とを有する。絶縁電線における絶縁被覆の直径及び厚みは、それぞれ2.6ミリメートル及び0.4ミリメートルである。
また、試験用いられたケーブル束において、試験サンプルS0は、可塑剤遮蔽被覆41を有していない従来の光ファイバケーブルである。また、残りの9種類の試験サンプルS1〜S9は、いずれも図1に示される構造を有する光ファイバケーブルであるが、それぞれ可塑剤遮蔽被覆41の材料が異なる。
即ち、可塑剤遮蔽被覆41の材料は、第1試験サンプルS1においてはエチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)、第2試験サンプルS2においてはシリコーンゴム、第3試験サンプルS3においてはポリプロピレン(PP)、第4試験サンプルS4においてはナイロン12、第5試験サンプルS5においてはポリブチレンテレフタレート(PBT)、第6試験サンプルS6においてはポリエチレンテレフタレート(PET)、第7試験サンプルS7においてはポリエチレンナフタレート(PEN)、第8試験サンプルS8においてはナイロン6、第9試験サンプルS9においてはポリイミド(PI)である。
なお、各試験サンプルS1〜S9における可塑剤遮蔽被覆41のSP値は、図6に示された通りである。また、各試験サンプルS1〜S9において、可塑剤遮蔽被覆41の厚みは10マイクロメートルから30マイクロメートルの範囲内である。
また、各試験サンプルS1〜S9において、外側被覆43の材料はポリプロピレン(PP)である。また、各試験サンプルと束ねられる絶縁電線の絶縁被覆と、試験サンプル及び絶縁被覆を束ねるポリ塩化ビニルの粘着テープと、試験サンプル及び絶縁被覆の束に巻き付けられるポリ塩化ビニルのシートと、の各々には可塑剤としてフタル酸ジイソノニル(DINP)が含まれる。その可塑剤のSP値は8.9である。なお、絶縁電線の絶縁被覆に可塑剤として含まれる場合が多いフタル酸ジオクチル(DOP)のSP値も8.9である。
また、各試験サンプルS0〜S9の光ファイバ素線2において、コア21の直径は50マイクロメートル、グラッド22の直径は125マイクロメートル、一次被覆23の直径は250マイクロメートルである。また、各試験サンプルS0〜S9及びこれと束ねられる絶縁電線の長さは150ミリメートルである。
図6に示される加速劣化試験の結果からわかるように、可塑剤遮蔽被覆41が形成されていない試験サンプルS0は、高温環境下で可塑剤を含む部材と接触する状態で使用されると、一次被覆23の亀裂が生じる。
また、可塑剤遮蔽被覆41が形成されている場合においても、可塑剤遮蔽被覆41のSP値が可塑剤のSP値(=8.9)よりも低い試験サンプルS1〜S3は、高温環境下で可塑剤を含む部材と接触する状態で使用されると、一次被覆23の亀裂が生じる。
また、可塑剤遮蔽被覆41のSP値が可塑剤のSP値(=8.9)よりも高いが10.0よりも小さい試験サンプルS4も、高温環境下で可塑剤を含む部材と接触する状態で使用されると、一次被覆23の亀裂が生じる。
一方、可塑剤遮蔽被覆41のSP値が10.0以上である試験サンプルS5〜S9は、高温環境下で可塑剤を含む部材と接触する状態で使用された場合でも、一次被覆23の亀裂が生じない。
<効果>
車両に搭載される絶縁電線において、絶縁被覆に含まれる可塑剤は、フタル酸ジイソノニル(DINP)又はフタル酸ジオクチル(DOP)である場合が多い。これら可塑剤のSP値は8.9である。一般に、可塑剤は、溶解性パラメーターの値が相対に高い物質を透過しにくい。
車両に搭載される絶縁電線において、絶縁被覆に含まれる可塑剤は、フタル酸ジイソノニル(DINP)又はフタル酸ジオクチル(DOP)である場合が多い。これら可塑剤のSP値は8.9である。一般に、可塑剤は、溶解性パラメーターの値が相対に高い物質を透過しにくい。
図6に示される試験結果によれば、光ファイバケーブル1において、光ファイバ素線2の一次被覆23が、SP値が十分に高い合成樹脂からなる可塑剤遮蔽被覆41で覆われていれば好適である。この場合、光ファイバケーブル1が、絶縁被覆に可塑剤を含む絶縁電線と接触する状態で使用された場合でも、絶縁電線の絶縁被覆から抜け出た可塑剤は、可塑剤遮蔽被覆41で遮られ、光ファイバ素線2の一次被覆23へはほとんど移行しないと考えられる。その結果、可塑剤が光ファイバ素線2の一次被覆23へ移行することに起因して光ファイバ素線2の一次被覆23に亀裂が生じることは防止される。
図6に示される試験結果によれば、光ファイバケーブル1の二次被覆4が、SP値が10.0以上の合成樹脂からなる可塑剤遮蔽被覆41を有していることが、光ファイバ素線2の一次被覆23に亀裂が生じること防ぐために十分な条件であることがわかる。
換言すれば、光ファイバケーブル1は、SP値が10.0以上の合成樹脂からなる可塑剤遮蔽被覆41を備えていれば、高温環境下でDINP又はDOPなどの可塑剤を含む部材と接触する状態で使用されても、一次被覆23の亀裂の問題を回避できる。
また、光ファイバケーブル1において、可塑剤遮蔽被覆41は、合成樹脂のフィルムからなる。さらに、可塑剤遮蔽被覆41は、光ファイバ素線2及びその光ファイバ素線2に沿って形成された抗張力体3の周囲を一括して覆う管状に湾曲した状態で、接着層42によって合成樹脂の外側被覆43に接着されている。このような構造を有する二次被覆4は、従来のケーブルの製造技術を用いて比較的容易に安定した品質で形成することが可能である。
また、図6に示される試験結果によれば、可塑剤遮蔽被覆41が、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)及びポリイミド(PI)のうちのいずれかを主成分とする合成樹脂のフィルムである場合、即ち、第6試験サンプルS6、第7試験サンプルS7及び第9試験サンプルS9のいずれかが採用される場合、亀裂防止効果が得られる。
PETフィルム、PENフィルム及びPIフィルムは、ごく薄く成形可能であり、ごく薄いフィルムが可塑剤遮蔽被覆41として採用されることにより、光ファイバケーブル1の柔軟性が損なわれない。また、上記の合成樹脂のフィルムは、工業製品として入手しやすい。
また、光ファイバケーブル1において、二次被覆4が、可塑剤遮蔽被覆41と可塑剤を含まない合成樹脂からなる外側被覆43とが重なった構造を有していることが考えられる。例えば、外側被覆43がポリプロピレン(PP)又はポリエチレン(PE)の被覆であることが考えられる。
光ファイバケーブル1が比較的高温の環境下で使用される場合、光ファイバケーブル1の二次被覆4として、耐熱性に優れたポリプロピレン又はポリエチレンなどの可塑剤を含まない合成樹脂からなる被覆が採用されることが多い。通常、そのような光ファイバケーブル1においては、一次被覆23への可塑剤の移行の問題は生じないと思われがちである。
しかしながら、自動車などの車両においては、比較的高温の環境下において、光ファイバケーブル1が、可塑剤を含む絶縁被覆を有する絶縁電線と接触する状態で使用される場合がある。また、一次被覆23への可塑剤の移行の問題は、高温環境下においてより顕著となる。前述の加速劣化試験は、そのような使用環境を想定した試験である。従って、光ファイバケーブル1は、二次被覆4に可塑剤が含まれない場合であっても、車両に搭載される光ファイバケーブルとして好適である。
<第2実施形態>
次に、図3を参照しつつ、本発明の第2実施形態に係る光ファイバケーブル1Aについて説明する。光ファイバケーブル1Aは、図1に示される光ファイバケーブル1と比較して、二次被覆4の内側の構造のみが異なる。
次に、図3を参照しつつ、本発明の第2実施形態に係る光ファイバケーブル1Aについて説明する。光ファイバケーブル1Aは、図1に示される光ファイバケーブル1と比較して、二次被覆4の内側の構造のみが異なる。
図3は、光ファイバケーブル1Aの断面図である。図3において、図1に示される構成要素と同じ構成要素は、同じ参照符号が付されている。以下、光ファイバケーブル1Aにおける光ファイバケーブル1と異なる点についてのみ説明する。
光ファイバケーブル1Aは、複数の光ファイバ素線2と、それら複数の光ファイバ素線2に沿って形成された抗張力体3Aと、複数の光ファイバ素線2及び抗張力体3Aの周囲に形成された保護層31と、二次被覆4とを備えている。抗張力体3Aも、光ファイバケーブル1の抗張力体3と同様の材料で構成されている。
光ファイバケーブル1Aにおいて、複数の光ファイバ素線2は、抗張力体3Aの周囲に並んで配置されている。また、保護層31は、複数の光ファイバ素線2と二次被覆4との間に充填された緩衝材である。もちろん、保護層31は可塑剤を含まない。
光ファイバケーブル1において、二次被覆4の可塑剤遮蔽被覆41は、複数の光ファイバ素線2と、それらに沿って形成された抗張力体3Aと、複数の光ファイバ素線2の周囲に形成された保護層31と、を一括して覆う管状に形成されている。
光ファイバケーブル1Aにおいても、可塑剤遮蔽被覆41は、SP値が10.0以上の合成樹脂のフィルムからなる。図3に示される光ファイバケーブル1Aが採用されれば、光ファイバケーブル1が採用される場合と同様の効果が得られる。
<第3実施形態>
次に、図4を参照しつつ、本発明の第3実施形態に係る光ファイバケーブル1Aについて説明する。光ファイバケーブル1Aは、図1に示される光ファイバケーブル1に構成要素が追加された構造を有している。
次に、図4を参照しつつ、本発明の第3実施形態に係る光ファイバケーブル1Aについて説明する。光ファイバケーブル1Aは、図1に示される光ファイバケーブル1に構成要素が追加された構造を有している。
図4は、光ファイバケーブル1Bの断面図である。図4において、図1に示される構成要素と同じ構成要素は、同じ参照符号が付されている。以下、光ファイバケーブル1Bにおける光ファイバケーブル1と異なる点についてのみ説明する。
光ファイバケーブル1Bは、光ファイバ素線2と、その光ファイバ素線2に沿って形成された抗張力体3と、光ファイバ素線2及び抗張力体3の周囲を覆う二次被覆4Bとを備えている。二次被覆4Bの内側の構造は、光ファイバケーブル1における二次被覆4の内側の構造と同じである。
光ファイバケーブル1Bにおいて、二次被覆4Bは、光ファイバケーブル1が備える可塑剤遮蔽被覆41、外側被覆43及び接着層42に加え、内側被覆44と、もう1つの接着層45とを有している。
内側被覆44は、光ファイバ素線2及びそれに沿って形成された抗張力体3を一括して覆う管状に形成された合成樹脂の被覆である。内側被覆44は、可塑剤を含まない合成樹脂からなり、例えば、ポリプロピレン(PP)又はポリエチレン(PE)を主成分とする合成樹脂からなる。
もう1つの接着層45は、内側被覆44の外周面と環状に湾曲した可塑剤遮蔽被覆41の内周面とを接着する接着剤の層である。従って、光ファイバケーブル1Bにおいて、可塑剤遮蔽被覆41は、光ファイバ素線2、それに沿って形成された抗張力体3及び内側被覆44を一括して覆う管状に形成されている。
光ファイバケーブル1Bにおいても、可塑剤遮蔽被覆41は、SP値が10.0以上の合成樹脂のフィルムからなる。図4に示される光ファイバケーブル1Bが採用されれば、光ファイバケーブル1が採用される場合と同様の効果が得られる。
<第4実施形態>
次に、図5を参照しつつ、本発明の第4実施形態に係るワイヤハーネス10について説明する。図5は、ワイヤハーネス10の概略斜視図である。
次に、図5を参照しつつ、本発明の第4実施形態に係るワイヤハーネス10について説明する。図5は、ワイヤハーネス10の概略斜視図である。
図5に示されるように、ワイヤハーネス10は、絶縁電線9と図1に示される光ファイバケーブル1とを備えている。絶縁電線9は、導体91及び導体91の周囲を覆い可塑剤を含む絶縁被覆92を有する。例えば、絶縁被覆92は、ポリ塩化ビニルを主成分とする合成樹脂の被覆である。この場合、絶縁被覆92に含まれる可塑剤は、フタル酸ジイソノニル(DINP)又はフタル酸ジオクチル(DOP)である。なお、絶縁電線9は、被覆電線とも称される。
ワイヤハーネス10において、絶縁電線9と光ファイバケーブル1とは接触する状態で保持されている。図5に示される例では、複数の絶縁電線9と複数の光ファイバケーブル1とが結束材8によって束ねられている。結束材8は、例えば、ポリ塩化ビニルの粘着テープ又はナイロン66の結束ベルトなどである。
光ファイバケーブル1は、図5に示されるようなワイヤハーネス10に適用される場合に顕著な効果を発揮する。
<その他>
光ファイバケーブル1,1A,1Bにおいて、外側被覆43が、ポリ塩化ビニルなどの可塑剤を含む合成樹脂の被覆であることも考えられる。そのような場合でも、内側の可塑剤遮蔽被覆41が、一次被覆23への可塑剤の移行を防ぐ。
光ファイバケーブル1,1A,1Bにおいて、外側被覆43が、ポリ塩化ビニルなどの可塑剤を含む合成樹脂の被覆であることも考えられる。そのような場合でも、内側の可塑剤遮蔽被覆41が、一次被覆23への可塑剤の移行を防ぐ。
また、ワイヤハーネス10が、光ファイバケーブル1の代わりに光ファイバケーブル1A又は光ファイバケーブル1Bを備えることも考えられる。
なお、本発明に係る光ファイバケーブル及びワイヤハーネスは、各請求項に記載された発明の範囲において、以上に示された各実施形態を自由に組み合わせること、或いは各実施形態を適宜、変形する又は一部を省略することによって構成されることも可能である。
1,1A,1B 光ファイバケーブル
10 ワイヤハーネス
2 光ファイバ素線
21 コア
22 クラッド
23 一次被覆
3,3A 抗張力体
31 保護層
3A 抗張力体
4,4B 二次被覆
41 可塑剤遮蔽被覆
411,412 フィルムの一対の縁部
42,45 接着層
43 外側被覆(その他の被覆)
44 内側被覆
8 結束材
9 絶縁電線
91 絶縁電線の導体
92 絶縁電線の絶縁被覆
S0〜S9 試験サンプル
10 ワイヤハーネス
2 光ファイバ素線
21 コア
22 クラッド
23 一次被覆
3,3A 抗張力体
31 保護層
3A 抗張力体
4,4B 二次被覆
41 可塑剤遮蔽被覆
411,412 フィルムの一対の縁部
42,45 接着層
43 外側被覆(その他の被覆)
44 内側被覆
8 結束材
9 絶縁電線
91 絶縁電線の導体
92 絶縁電線の絶縁被覆
S0〜S9 試験サンプル
Claims (5)
- 光を伝送するコアと該コアの周囲を覆うクラッドと紫外線硬化型樹脂を主成分とし前記クラッドの周囲を覆う一次被覆とを有する光ファイバ素線と、
前記光ファイバ素線の周囲を覆い、溶解性パラメーターの値が10以上の合成樹脂からなる可塑剤遮蔽被覆と該可塑剤遮蔽被覆に重なって形成されたその他の被覆とを有する二次被覆と、を備える光ファイバケーブル。 - 請求項1に記載の光ファイバケーブルであって、
前記光ファイバ素線に沿って形成された抗張力体をさらに備え、
前記二次被覆は、
前記光ファイバ素線及び前記抗張力体の周囲を一括して覆う管状に湾曲した合成樹脂のフィルムからなる前記可塑剤遮蔽被覆と、
前記可塑剤遮蔽被覆の周囲を覆う管状に成形された合成樹脂の外側被覆と、
管状の前記可塑剤遮蔽被覆の外周面と前記外側被覆の内周面とを接着する接着層と、を備える、光ファイバケーブル。 - 請求項2に記載の光ファイバケーブルであって、
前記可塑剤遮蔽被覆は、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド及びポリエチレンナフタレートのうちのいずれかを主成分とする合成樹脂のフィルムからなる、光ファイバケーブル。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の光ファイバケーブルであって、
前記二次被覆は、前記可塑剤遮蔽被覆と可塑剤を含まない合成樹脂からなるその他の被覆とが重なった構造を有する、光ファイバケーブル。 - 導体及び該導体の周囲を覆い可塑剤を含む絶縁被覆を有する絶縁電線と、
前記絶縁電線と接触する光ファイバケーブルと、を備え、
前記光ファイバケーブルは、
光を伝送するコア、該コアの周囲を覆うクラッド及び紫外線硬化型樹脂を主成分とし前記クラッドの周囲を覆う一次被覆を有する光ファイバ素線と、
前記光ファイバ素線の周囲を覆い、溶解性パラメーターの値が10以上の合成樹脂からなる可塑剤遮蔽被覆及びその他の被覆が重なって形成された二次被覆と、を備えるワイヤハーネス。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012282800A JP2014126671A (ja) | 2012-12-26 | 2012-12-26 | 光ファイバケーブル及びワイヤハーネス |
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Publication Number | Publication Date |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109870780A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-06-11 | 江苏华脉光电科技有限公司 | 一种应力响应复合光缆 |
CN115236817A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-10-25 | 长飞光纤光缆股份有限公司 | 一种复合光缆 |
-
2012
- 2012-12-26 JP JP2012282800A patent/JP2014126671A/ja active Pending
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CN109870780B (zh) * | 2019-04-11 | 2019-09-17 | 江苏华脉光电科技有限公司 | 一种应力响应复合光缆 |
CN115236817A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-10-25 | 长飞光纤光缆股份有限公司 | 一种复合光缆 |
CN115236817B (zh) * | 2022-09-21 | 2022-11-25 | 长飞光纤光缆股份有限公司 | 一种复合光缆 |
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