JP2014240865A - 光ファイバケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】外被内に抗張力体がケーブルの曲げ方向性を生じさせるように配置されているにもかかわらず、ケーブルの曲げ方向性を低減させることができ、管路への通線が容易な光ファイバケーブルを提供する。
【解決手段】光ファイバコア１０は、光ファイバ心線として例えば複数の光ファイバ素線１１を含む。光ファイバコア１０と一対の抗張力体とが内周側外被４０で被覆されて、曲げ方向性を有するケーブル部４５となっている。外周側外被６０は、ケーブル部４５との間に隙間５０を有し、ケーブル部４５を内部に収納している。
【選択図】図１

Description

本発明は、外被内に抗張力体がケーブルの曲げ方向性を生じさせるように配置された光ファイバケーブルに関する。

通信事業者と加入者宅とを直接光ファイバで結んで高速通信サービスを提供するＦＴＴＨ（Fiber To The Home）サービスが普及している。光ファイバケーブルは、概略的には、光ファイバ心線及び抗張力体を熱可塑性樹脂よりなる外被で被覆した構造を有する。例えば、外被の中心部に抗張力体を有する光ファイバケーブルは曲げ方向性を有さない。一方、例えば、一対の抗張力体を、光ファイバ心線を一方向から挟むように配置した光ファイバケーブルは曲げ方向性を有する。

次の理由から、曲げ方向性を有する光ファイバケーブルが一般的に使用される。光ファイバケーブルには、外被の樹脂の収縮による光ファイバの蛇行を防止するために抗張力体が実装される。抗張力体が１本であると、光ファイバケーブルを曲げた際の曲げの中立点は抗張力体（の中心）となる。従って、光ファイバに圧縮歪または伸び歪が加わる。光ファイバに圧縮歪が加わると、光ファイバは蛇行して伝送損失の悪化を招く。光ファイバに伸び歪が加わると、光ファイバの破断寿命が短くなる。

そこで、光ファイバケーブルには、光ファイバを挟むように２本の抗張力体を実装して、曲げの中立点上に光ファイバが存在することで光ファイバに大きな圧縮歪及び伸び歪が加わらない設計とするのが一般的である。この理由から、曲げ方向性を有さない光ファイバケーブルよりも曲げ方向性を有する光ファイバケーブルの方が広く使用される。

特開２０１０−４４２５４号公報

光ファイバケーブルを敷設するための管路は必ずしも直線ではなく、例えば９０度の角度で曲がっている場合がある。曲がっている箇所が複数存在する場合もある。光ファイバケーブルをこのような管路に通線する際、曲げ方向性を有さない光ファイバケーブルは通線が比較的容易である。しかしながら、曲げ方向性を有する光ファイバケーブルは、管路の曲がり方向と光ファイバケーブルが曲がりやすい方向である曲げ方向とが一致していないと通線が容易ではない。

従って、曲げ方向性を有する光ファイバケーブルを通線する場合は、曲げ方向性を有さない光ファイバケーブルを通線する場合と比較して、多くの時間がかかってしまう。そこで、外被内に抗張力体がケーブルの曲げ方向性を生じさせるように配置された光ファイバケーブルであっても、管路への通線が容易な光ファイバケーブルが求められている。

本発明はこのような要望に対応するため、外被内に抗張力体がケーブルの曲げ方向性を生じさせるように配置されているにもかかわらず、ケーブルの曲げ方向性を低減させることができ、管路への通線が容易な光ファイバケーブルを提供することを目的とする。

本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、光ファイバ心線を含む光ファイバコアと、抗張力体とが第１の外被で被覆され、曲げ方向性を有するケーブル部と、前記ケーブル部との間に隙間を有し、前記ケーブル部を内部に収納する第２の外被とを備えることを特徴とする光ファイバケーブルを提供する。

上記の構成において、前記抗張力体は複数本の抗張力体よりなり、前記ケーブル部を長手方向に直交する方向に切断した断面で見たとき、前記複数本の抗張力体は、前記複数本の抗張力体を結ぶ方向が前記ケーブル部の直径方向に一直線となるように配置されていることが好ましい。

以上の構成において、前記第１の外被と前記第２の外被との間の摩擦係数が０．４以下であることが好ましい。

以上の構成において、前記第２の外被の摩擦係数は、前記第１の外被の摩擦係数よりも小さいことが好ましい。

以上の構成において、前記第１の外被と前記第２の外被との間に、前記第１の外被と前記第２の外被との間の摩擦係数を下げる潤滑剤が存在していることが好ましい。

本発明の光ファイバケーブルによれば、外被内に抗張力体がケーブルの曲げ方向性を生じさせるように配置されているにもかかわらず、ケーブルの曲げ方向性を低減させることができ、容易に管路内に通線することが可能となる。

第１実施形態の光ファイバケーブルを示す断面図である。 図１に示す第１実施形態の光ファイバケーブルをＸ方向に曲げたときの状態を示す断面図である。 図１における内層側外被と外層側外被との間に存在する潤滑剤を示す部分断面図である。 第２実施形態の光ファイバケーブルを示す断面図である。

後述する明細書及び図面の記載から、少なくとも以下の事項が明らかとなる。光ファイバ心線を含む光ファイバコアと、抗張力体とが第１の外被で被覆され、曲げ方向性を有するケーブル部と、前記ケーブル部との間に隙間を有し、前記ケーブル部を内部に収納する第２の外被とを備えることを特徴とする光ファイバケーブルが明らかとなる。

このような光ファイバケーブルであれば、外被内に抗張力体がケーブルの曲げ方向性を生じさせるように配置されているにもかかわらず、ケーブルの曲げ方向性を低減させることができる。よって、容易に管路内に通線することが可能となる。

上記の光ファイバケーブルにおいて、前記抗張力体は複数本の抗張力体よりなり、前記ケーブル部を長手方向に直交する方向に切断した断面で見たとき、前記複数本の抗張力体は、前記複数本の抗張力体を結ぶ方向が前記ケーブル部の直径方向に一直線となるように配置されていることが好ましい。これにより、光ファイバコアに大きな圧縮歪や伸び歪が加わらないようにすることができる。

上記の光ファイバケーブルにおいて、前記第１の外被と前記第２の外被との間の摩擦係数が０．４以下であることが好ましい。これにより、曲げ方向性を有さない光ファイバケーブルとほぼ同等の通線性とすることができる。

上記の光ファイバケーブルにおいて、前記第２の外被の摩擦係数は、前記第１の外被の摩擦係数よりも小さいことことが好ましい。これにより、光ファイバケーブルの通線性をさらによくすることができる。

上記の光ファイバケーブルにおいて、前記第１の外被と前記第２の外被との間に、前記第１の外被と前記第２の外被との間の摩擦係数を下げる潤滑剤が存在していることが好ましい。これにより、前記第２の外被内でケーブル部が回転しやすくなる。よって、光ファイバケーブルの通線性をさらによくすることができる。

以下、各実施形態の光ファイバケーブルについて、添付図面を参照して説明する。各実施形態において、実質的に同一部分には同一符号を付し、共通部分の説明を適宜省略する。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の光ファイバケーブル１０１を長手方向と直交する方向に切断した断面図である。図１に示すように、光ファイバケーブル１０１は、断面の中心部に配置した光ファイバコア１０と、光ファイバコア１０を挟むように配置した一対の抗張力体２０を備える。

光ファイバコア１０と複数の抗張力体２０とを結ぶ方向は、光ファイバケーブル１０１の直径方向に一直線となっている。光ファイバコア１０は、複数の抗張力体２０を結ぶ直線上に存在している。光ファイバコア１０を、抗張力体２０を結ぶ直線上に位置させることが好ましい。但し、光ファイバコア１０を、複数の抗張力体２０を結ぶ直線上でない位置に位置させてもよい。

光ファイバコア１０は、光ファイバ心線として複数の光ファイバ素線１１を含む。光ファイバ素線１１の代わりに、１または複数のテープ心線であってもよい。テープ心線は、間欠固定テープ心線であってもよい。

光ファイバコア１０と抗張力体２０との全体は、内層側外被（第１の外被）４０で断面円形に被覆されている。光ファイバコア１０と、抗張力体２０と、これらを被覆する内層側外被４０の全体は、ケーブル部４５を構成している。ケーブル部４５は、実質的に、曲げ方向性を有する光ファイバケーブルである。

ケーブル部４５は、外層側外被（第２の外被）６０で覆われており、内層側外被４０と外層側外被６０との間には、所定の間隔の隙間５０が存在している。隙間５０は例えば１．５ｍｍ程度である。ケーブル部４５は、円筒状の外層側外被６０内に収納されている。ここでは、内層側外被４０と外層側外被６０との間には、周方向に均等な隙間５０が存在しているが、ケーブル部４５が重力によって外層側外被６０内の一方向に寄ることもある。

内層側外被４０及び外層側外被６０は、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂によって形成される。内層側外被４０及び外層側外被６０を、直鎖状低密度ポリエチレン（LLDPE）や高密度ポリエチレン（HDPE）で形成することが好ましい。内層側外被４０と外層側外被６０とを同じ材料で形成してもよいし、異なる材料で形成してもよい。

図１に示すように構成される光ファイバケーブル１０１は、ケーブル部４５をパイプ押し出しまたは充実押し出しのいずれかでまず形成し、冷却後に、パイプ押し出しで外層側外被６０を形成することにより、作製することができる。内層側外被４０と外層側外被６０とが溶着しないように作製することが必要である。

ところで、一対の抗張力体２０は、一対の抗張力体２０を結ぶ方向がケーブル部４５の直径方向に一直線となるように配置されているので、光ファイバコア１０に大きな圧縮歪や伸び歪が加わりにくい。好ましくは、一対の抗張力体２０が光ファイバコア１０を挟むように一直線となるように配置されているので、光ファイバコア１０に大きな圧縮歪や伸び歪が加わりにくい。

ケーブル部４５は、一対の抗張力体２０が光ファイバコア１０を挟むように、一対の抗張力体２０を結ぶ方向が一直線となるように配置されているので、Ｙ方向には容易に曲げることができるものの、Ｘ方向には容易に曲げることができない。ケーブル部４５は、曲げ方向性を有する。光ファイバケーブル１０１は、曲げ方向性を有するケーブル部４５を外層側外被６０内に収納することにより、光ファイバケーブル１０１の曲げ方向性を低減させている。

光ファイバケーブル１０１に対して、図１のＸ方向に曲げる力が加わると、ケーブル部４５と外層側外被６０との間には隙間５０が存在しているため、ケーブル部４５は曲がりやすい方向にねじれる。すると、図２に矢印で示すように、ケーブル部４５が外層側外被６０内でほぼ９０度回転する。ケーブル部４５は、光ファイバケーブル１０１を曲げた箇所を中心とした所定の長さの範囲が回転する。

ケーブル部４５が回転する角度は光ファイバケーブル１０１に加わる曲げの力により異なり、最大でほぼ９０度である。光ファイバケーブル１０１に、ケーブル部４５が曲がりにくい方向に力が加わると、ケーブル部４５は周方向に９０度以内で曲がりやすい方向に回転する。従って、光ファイバケーブル１０１は実質的に曲げ方向性を有さない光ファイバケーブルと同等となる。

図３の（ａ）に示すように、外層側外被６０の内面に、内層側外被４０と外層側外被６０との間の摩擦抵抗を下げる潤滑剤７０を塗布することが好ましい。図３の（ｂ）に示すように、内層側外被４０の外面に潤滑剤７０を塗布してもよい。外層側外被６０の内面及び内層側外被４０の外面の双方に潤滑剤７０を塗布してもよい。図３の（ｃ）に示すように、内層側外被４０と外層側外被６０との間の隙間５０内を潤滑剤７０で満たしてもよい。

図３の（ａ）〜（ｃ）のように、内層側外被４０と外層側外被６０との間に潤滑剤７０が存在していればよい。内層側外被４０と外層側外被６０との間に潤滑剤７０が存在していれば、内層側外被４０と外層側外被６０との間の摩擦抵抗を下げることができ、外層側外被６０内でケーブル部４５が回転しやすくなる。よって、光ファイバケーブル１０１の通線性をさらによくすることができる。

潤滑剤７０としては、一例として、株式会社北海道ダイエィテック製のポリウォーターJ-38を潤滑剤７０として用いることができる。ポリウォーターJ-38は、水とトール油脂肪酸のカリウム石鹸とプロピレングリコールとを成分とする混合物である。潤滑剤７０としてはこの商品に限らず、所定の粘度を有する潤滑剤を用いればよい。潤滑剤７０の粘度としては、１５〜５０Pa・sが好適である。

＜第２実施形態＞
図４は、第２実施形態の光ファイバケーブル１０２を長手方向と直交する方向に切断した断面図である。図４に示すように、光ファイバケーブル１０２は、断面Ｃ字状のスロット３０の収納凹部３０１に収納した複数のテープ心線１２よりなる光ファイバコア１０を備える。ここでは、光ファイバ心線としてテープ心線としているが、複数の光ファイバ素線であってもよい。

スロット３０は熱可塑性樹脂により形成される。スロット３０の樹脂部３０２内には、２本の抗張力体２０が配置されている。抗張力体２０は、断面略円形のスロット３０の端部に偏った位置に配置されている。スロット３０は、内層側外被４０で断面円形に被覆されている。なお、押さえ巻きシートの図示を省略している。

光ファイバコア１０と、抗張力体２０と、スロット３０と、これらを被覆する内層側外被４０の全体は、ケーブル部４６を構成している。ケーブル部４６は、実質的に、曲げ方向性を有する光ファイバケーブルである。

ケーブル部４６は、外層側外被６０で覆われており、内層側外被４０と外層側外被６０との間には、所定の間隔の隙間５０が存在している。隙間５０は例えば１．５ｍｍ程度である。第１実施形態と同様に、外層側外被６０の内面もしくは内層側外被４０の外面、または、外層側外被６０の内面及び内層側外被４０の外面の双方に潤滑剤７０を塗布してもよい。内層側外被４０と外層側外被６０との間の隙間５０内を潤滑剤７０で満たしてもよい。

ケーブル部４６は、Ｘ方向には容易に曲げることができ、Ｙ方向には容易に曲げることができない。光ファイバケーブル１０２は、曲げ方向性を有するケーブル部４６を外層側外被６０内に収納することにより、上述した原理によって、光ファイバケーブル１０２の曲げ方向性を低減させている。光ファイバケーブル１０２は実質的に曲げ方向性を有さない光ファイバケーブルと同等である。

第１実施形態の光ファイバケーブル１０１を試作して、後述する通線実験を行った。外層側外被６０を全て共通の材料とし、内層側外被４０の材料を異なることによって、内層側外被４０と外層側外被６０との間の摩擦係数を異ならせた試作品１〜３を作製した。内層側外被４０の外形を１０ｍｍ、外層側外被６０の内径を１３ｍｍ、外層側外被６０の外径を１５ｍｍとした。なお、潤滑剤７０を内層側外被４０に塗布した。

通線実験として、直径５０ｍｍの鉄管パイプで、半径３００ｍｍの９０度曲がりが４箇所あり、直径２３ｍｍの光ファイバケーブルが２本敷設済みである全長１０ｍの配管に対して、試作品１〜３を通線した。１分以内に通線できた場合を通線性が“良好”、１分以内に通線できなかった場合を通線性が“良好でない”、とした。表１の○は“良好”、×は“良好でない”を示す。

表１より分かるように、内層側外被４０と外層側外被６０との間の摩擦係数は、０．４以下であることが好ましい。摩擦係数を０．４以下とすることにより、光ファイバケーブル１０１の通線性をよくすることができる。通線性が良好な試作品１，２では、曲げ方向性を有さない光ファイバケーブルとほぼ同等の通線性を有する。

内層側外被４０の摩擦係数をμ40、外層側外被６０の摩擦係数をμ60とすると、μ60＜μ40を満たすことが好ましい。外層側外被６０の摩擦係数μ60が、内層側外被４０の摩擦係数μ40より小さい方が通線性がよいことが確認された。同じ構造で内層側外被４０と外層側外被６０との間の摩擦係数が同じであれば、外層側外被６０の摩擦係数μ60がより小さい方が通線性がよくなる。

本発明は以上説明した各実施形態や各実施形態の具体的な実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。抗張力体２０の本数は２本に限定されない。本発明は、図１，図４以外の構成の曲げ方向性を有する任意の構成のケーブル部を、実質的に曲げ方向性を有さない光ファイバケーブルとすることが可能である。

１０ 光ファイバコア
１１ 光ファイバ素線（光ファイバ心線）
１２ テープ心線（光ファイバ心線）
２０ 抗張力体
３０ スロット
４０ 内層側外被（第１の外被）
５０ 隙間
６０ 外層側外被（第２の外被）
７０ 潤滑剤
１０１，１０２ 光ファイバケーブル

Claims (5)

1. 光ファイバ心線を含む光ファイバコアと、抗張力体とが第１の外被で被覆され、曲げ方向性を有するケーブル部と、
   前記ケーブル部との間に隙間を有し、前記ケーブル部を内部に収納する第２の外被と、
   を備えることを特徴とする光ファイバケーブル。
2. 前記抗張力体は複数本の抗張力体よりなり、
   前記ケーブル部を長手方向に直交する方向に切断した断面で見たとき、前記複数本の抗張力体は、前記複数本の抗張力体を結ぶ方向が前記ケーブル部の直径方向に一直線となるように配置されている
   ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバケーブル。
3. 前記第１の外被と前記第２の外被との間の摩擦係数が０．４以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバケーブル。
4. 前記第２の外被の摩擦係数は、前記第１の外被の摩擦係数よりも小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光ファイバケーブル。
5. 前記第１の外被と前記第２の外被との間に、前記第１の外被と前記第２の外被との間の摩擦係数を下げる潤滑剤が存在していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光ファイバケーブル。

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