JP2015014718A - 光ファイバケーブルおよびワイヤーハーネス - Google Patents
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Abstract
【課題】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十分に抑制できる技術を提供する。【解決手段】光ファイバケーブル1は、光を伝送するコアと、コアの周囲を覆うクラッドと、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2と、光ファイバ素線2の周囲を覆う二次被覆4とを備える。二次被覆4は、合成樹脂の層51と金属の層52とを含む多層フィルム5が、管状に成形されることによって形成された、可塑剤遮蔽被覆41と、可塑剤遮蔽被覆41の周囲を覆う外側被覆43と、を備える。【選択図】図3
Description
本発明は、光ファイバケーブルおよびそれを含むワイヤーハーネスに関する。
光ファイバケーブルは、例えば、1本また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および抗張力体の周囲を一括して覆う被覆とを備える。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(例えば、特許文献1参照)。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」ともいい、光ファイバ素線の周囲を覆う被覆のことを「二次被覆」ともいう。
一般的に、光ファイバ素線の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、または、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ことが多い。特に、車両用の光ファイバケーブル等のように、比較的高温の環境下(例えば100度(℃)を超える環境下)での使用が想定される場合、二次被覆は、耐熱性に優れたポリプロピレン、または、ポリエチレンを主成分とする合成樹脂を用いて形成されることが多い。
ところで、光ファイバケーブルは、絶縁電線と相互に接触する状態で束ねられて使用されることがある。例えば、車両に搭載される光ファイバケーブルは、絶縁電線と相互に接触する状態で束ねられて1個のワイヤーハーネスとされた上で、車両に搭載されることが多い。
車両に搭載されるワイヤーハーネスが備える絶縁電線は、例えば、ポリ塩化ビニルを主成分とする合成樹脂などにより形成される絶縁被覆を備える。この絶縁被覆には、柔軟性等を高めるために可塑剤が添加されることが多いところ、絶縁被覆に可塑剤を含む絶縁電線と光ファイバケーブルとが互いに接触する状態で使用されると、絶縁被覆に含まれる可塑剤が光ファイバ素線の一次被覆へ移行して、一次被覆に亀裂を生じさせる虞がある。一次被覆に亀裂が生じると、当然のことながら、一次被覆の保護機能が損なわれてしまい、コアおよびクラッドが十分に保護されない虞がある。この現象は、高温環境下において特に顕著に現れることがわかっており、例えば、高温環境下となりやすい車両に搭載されるワイヤーハーネスなどにおいて、この現象は特に問題視されている。
この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、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、十分に抑制できる技術を提供することを目的とする。
第1の態様は、光ファイバケーブルであって、光を伝送するコアと、前記コアの周囲を覆うクラッドと、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う二次被覆と、を備え、前記二次被覆が、合成樹脂の層と金属の層とを含む多層フィルムが、管状に成形されることによって形成された、可塑剤遮蔽被覆と、前記可塑剤遮蔽被覆の周囲を覆う外側被覆と、を備える。
第2の態様は、第1の態様に係る光ファイバケーブルであって、前記多層フィルムが、前記金属の層が前記合成樹脂の層よりも内側にくるようにして、管状に成形される。
第3の態様は、第1または第2の態様に係る光ファイバケーブルであって、前記合成樹脂の層を形成する合成樹脂が、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、および、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である。
第4の態様は、第1から第3のいずれかの態様に係る光ファイバケーブルであって、前記金属の層を形成する金属が、アルミニウムである。
第5の態様は、第1から第3のいずれかの態様に係る光ファイバケーブルであって、前記金属の層を形成する金属が、銅である。
第6の態様は、第1から第5のいずれかの態様に係る光ファイバケーブルであって、前記二次被覆が、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、を備える。
第7の態様は、第1から第6のいずれかの態様に係る光ファイバケーブルであって、前記多層フィルムが、周方向において前記多層フィルムの両端部をなす一対の縁部が重なる状態で、管状に湾曲されている。
第8の態様は、第1から第7のいずれかの態様に係る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、を備え、前記二次被覆が、前記光ファイバ素線と前記抗張力体との周囲を一括して覆う。
第9の態様は、ワイヤーハーネスであって、導体とその周囲を覆う絶縁被覆とを有する絶縁電線と、第1から第8のいずれかの態様に係る光ファイバケーブルと、を備える。
第1〜第9の態様によると、合成樹脂の層と金属の層とを含む多層フィルムが、管状に成形されることによって形成された、可塑剤遮蔽被覆を備える。この構成によると、例えば、可塑剤遮蔽被覆が、加熱状態で光ファイバ素線の軸線方向に引っ張られる状況が生じた場合であっても、金属の層が存在するために、管状に成形されている多層フィルムが変形しにくい。したがって、このような状況が生じても、可塑剤遮蔽被覆が、隙間を生じさせることなく光ファイバ素線の周囲を覆い続けることができる。したがって、可塑剤が光ファイバ素線の被覆(一次被覆)へ移行することを十分に抑制して、当該被覆に亀裂が生じることを十分に抑制できる。
以下、図面を参照しながら、実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は、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。また、図面においては、理解容易のため、各部の寸法や数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。以下に実施形態として示される光ファイバケーブルおよびワイヤーハーネスは、例えば、車両用の光ファイバケーブルおよびワイヤーハーネスとして提供される。
<1.光ファイバケーブル1>
<1−1.構成>
光ファイバケーブル1の構成について、図1〜図3を参照しながら説明する。図1は、光ファイバケーブル1の断面図である。図2は、光ファイバ素線2の断面図である。図3は、光ファイバケーブル1の構成を説明するための斜視図である。
<1−1.構成>
光ファイバケーブル1の構成について、図1〜図3を参照しながら説明する。図1は、光ファイバケーブル1の断面図である。図2は、光ファイバ素線2の断面図である。図3は、光ファイバケーブル1の構成を説明するための斜視図である。
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、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の周囲を覆う二次被覆4とを備える。この実施の形態では、二次被覆4は、光ファイバ素線2とこれに沿って配設された抗張力体3との周囲を、一括して覆う。
<光ファイバ素線2>
光ファイバ素線2は、図2に示されるように、光を伝送する媒体であるコア21と、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とを備える。光ファイバ素線2は、コア21、クラッド22、および、一次被覆23が、内側からこの順番に配置されて、互いに密接しあった三層構造を備える。
光ファイバ素線2は、図2に示されるように、光を伝送する媒体であるコア21と、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とを備える。光ファイバ素線2は、コア21、クラッド22、および、一次被覆23が、内側からこの順番に配置されて、互いに密接しあった三層構造を備える。
コア21は、光の透過率の比較的高い材料(石英系ガラス、または、プラスチックなど)からなる細い円柱状の部材である。また、クラッド22は、コア21よりも屈折率がわずかに低い材料(石英ガラス、または、プラスチックなど)からなる円筒状の部材である。また、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(μm)から80マイクロメートル程度である。また、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る。また、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。もっとも、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についてのさらなる詳細な説明は省略する。
<抗張力体3>
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り、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て、光ファイバ素線2が過剰に大きな曲率で曲がることを抑制する。この実施の形態では、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り、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て、光ファイバ素線2が過剰に大きな曲率で曲がることを抑制する。この実施の形態では、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。
光ファイバケーブル1にある程度の曲げやすさが要求される場合には、抗張力体3は、例えば、光ファイバ素線2の周囲に、合成樹脂の繊維(具体的には、例えばアラミド繊維)が配設されることにより形成される。つまり、この場合、光ファイバ素線2の周囲と二次被覆4との間に合成樹脂の繊維が充填された格好となる。抗張力体3が合成樹脂の繊維により形成される場合、抗張力体3の厚みは、例えば0.4ミリメートル(mm)から0.7ミリメートル程度であることが好ましい。もっとも、抗張力体3は、必ずしも合成樹脂の繊維である必要はなく、例えば、銅線、または、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として採用されてもよい。
<二次被覆4>
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。上述したとおり、この実施の形態では、二次被覆4は、光ファイバ素線2とこれに沿って配設された抗張力体3との周囲を、一括して覆う。
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。上述したとおり、この実施の形態では、二次被覆4は、光ファイバ素線2とこれに沿って配設された抗張力体3との周囲を、一括して覆う。
二次被覆4は、具体的には、可塑剤遮蔽被覆41と、可塑剤遮蔽被覆41の周囲を覆う外側被覆43と、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とを備える。
可塑剤遮蔽被覆41は、光ファイバ素線2とこれに沿って形成された抗張力体3との周囲を一括して覆う管状の被覆であり、多層フィルム5が、光ファイバ素線2と抗張力体3との周囲を一括して覆う管状に成形されることによって形成されている。多層フィルム5は、好ましくは、管の外側から内側へ連通する隙間が生じないように、周方向において多層フィルム5の両端部をなす一対の縁部501,502が重なる状態で、管状に湾曲されていることが好ましい。
多層フィルム5の一方の主面には、熱可塑性樹脂の接着剤の層503が形成されており、多層フィルム5は、この接着剤の層503を外側に向けて、管状に成形される。後にも説明されるように、可塑剤遮蔽被覆41の周囲に外側被覆43が押出成形される際に、この接着剤の層503が加熱されることにより、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が形成されるとともに、重なりあった一対の縁部501,502同士が接着される。
ここで、多層フィルム5について具体的に説明する。多層フィルム5は、合成樹脂の層である合成樹脂層51と、金属の層である金属層53と、合成樹脂層51と金属層53とを接着する接着層52とを備える。つまり、多層フィルム5においては、合成樹脂層51と金属層53とが、接着層52によって互いに剥離しないように接着されている。上述した接着剤の層503は、合成樹脂層51の側(すなわち、合成樹脂層51における接着層52と逆側の表面)に形成されている。
上述したとおり、多層フィルム5は、接着剤の層503を外側に向けて、管状に成形される。つまり、多層フィルム5は、金属層53が合成樹脂層51よりも内側にくるようにして、管状に成形される。したがって、可塑剤遮蔽被覆41は、光ファイバ素線2の周囲を覆う(ここでは、光ファイバ素線2とこれに沿って配設された抗張力体3との周囲を一括して覆う)金属層53と、金属層53の周囲を覆う合成樹脂層51とが、接着層52によって互いに接着された状態で、内側からこの順番に積層された、多層構造を備えることになる。
金属層53を形成する金属として、例えば、アルミニウム(Al)が好ましい。また、金属層53を形成する金属として、銅(Cu)も好ましい。また、金属層53を形成する金属として、銀(Ag)も好ましい。
合成樹脂層51を形成する合成樹脂は、可塑剤を、ある程度遮蔽できる材料により形成されることが好ましい。一般に、可塑剤は、溶解性パラメータの値(SP値)が相対的に高い物質を透過しにくい。例えば、車両に搭載される絶縁電線の絶縁被覆に含まれる可塑剤は、フタル酸ジイソノニル(DINP)、あるいは、フタル酸ジオクチル(DOP)などであることが多いところ、これらの可塑剤のSP値は、「8.9」である。したがって、光ファイバケーブル1が、例えばこのような可塑剤が添加されている絶縁被覆を備える絶縁電線と束ねられる場合、合成樹脂層51を形成する合成樹脂は、「8.9」よりも大きいSP値をもつ合成樹脂であることが好ましい。
一方で、可塑剤の移行を特に十分に遮断するべく、合成樹脂層51を形成する合成樹脂を、SP値が「10.0」以上の合成樹脂とすることも好ましい。本願発明者らによると、SP値が「10.0」以上の合成樹脂であれば、車両のような高温環境下であっても、上記に例示された可塑剤を十分に遮蔽できることが確認されている。
さらに、SP値が「10.0」以上の各種の合成樹脂のうち、特に、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリイミド(PI)、および、ポリエチレンナフタレート(PEN)のうちのいずれかを主成分とする合成樹脂が、合成樹脂層51を形成する合成樹脂として特に好ましい。というのも、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、および、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は、ごく薄く成形可能であるという利点(つまり、多層フィルム5の厚み、ひいては、可塑剤遮蔽被覆41の厚みを薄くして、光ファイバケーブルの柔軟性を担保できるという利点)、工業製品として入手しやすいという利点などがあるからである。
なお、ここでいう「溶解性パラメータ」とは、物質と物質の混ざりやすさを表す指標であり、各物質の溶解性パラメータの値(SP値)の差が小さいほど、それらの物質は混ざりやすい。溶解性パラメータの値δは、次の(式1)で定義される。
δ=(ΔH/V)1/2 ・・・(式1)
ただし、(式1)において「ΔH」はモル蒸発熱であり、「V」はモル体積である。また、溶解性パラメータの値δの単位は、「cal1/2・cm-3/2」である。
ただし、(式1)において「ΔH」はモル蒸発熱であり、「V」はモル体積である。また、溶解性パラメータの値δの単位は、「cal1/2・cm-3/2」である。
外側被覆43は、可塑剤遮蔽被覆41の周囲を覆う被覆であり、可塑剤遮蔽被覆41の外周に重なって形成される。外側被覆43の形成材料として、柔軟性が高く、かつ、耐熱性、および、難燃性に優れた合成樹脂である、ポリプロピレン(PP)、または、ポリエチレン(PE)などが好適である。ポリプロピレン、および、ポリエチレンは、可塑剤を含まない合成樹脂であるという点においても、外側被覆43の形成材料として好ましい。もっとも、外側被覆43に可塑剤が添加されていてはならないというわけではなく、外側被覆43は、ポリ塩化ビニルなどのような、可塑剤を含む合成樹脂の被覆であってもよい。また、外側被覆43は、光ファイバケーブル1の耐摩耗性を確保するために、光ファイバケーブル1に必要とされる柔軟性を損なわない範囲で、比較的大きな厚みに形成されることも好ましい。具体的には、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ことが好ましい。
<1−2.製造工程>
光ファイバケーブル1の製造工程について、図4を参照しながら説明する。図4は、光ファイバケーブル1の製造工程を説明するための図である。なお、図4においては、説明の便宜上、押出機7が備えるクロスヘッド70が、断面図にて示されている。
光ファイバケーブル1の製造工程について、図4を参照しながら説明する。図4は、光ファイバケーブル1の製造工程を説明するための図である。なお、図4においては、説明の便宜上、押出機7が備えるクロスヘッド70が、断面図にて示されている。
光ファイバケーブル1の製造に供される施設100においては、補強部材である抗張力体3が添えられた光ファイバ素線2(ここでは、抗張力体3により周囲を覆われた光ファイバ素線2であり、以下、単に「補強素線20」ともいう)が、定められた直線状の送出経路に沿って送出される。すなわち、施設100は、補強素線20を供給する供給部(図示省略)と、補強素線20を連続的に引き出して、定められた直線状の送出経路に沿って送出する送出機構(図示省略)とを備えている。補強素線20の送出経路上には、押出機7が設けられる。施設100は、さらに、施設100が備える各要素を制御する制御部(図示省略)を備えており、施設100にて実行される動作は、この制御部の制御下で行われる。制御部は、例えば、一般的なコンピュータによって構成することができる。
ここで、押出機7の構成および動作について具体的に説明する。押出機7は、被覆対象物(ここでは、補強素線20)が通過するクロスヘッド70を備える。
クロスヘッド70は、被覆対象物をガイドするポイント治具71と、ポイント治具71にガイドされて引き出される被覆対象物の外周部を覆うように樹脂材料を吐出するダイス72とを備える。以下の説明では、被覆対象物の送出方向の下流側を「前側」とよぶ。
ポイント治具71の前端側の部分は、円錐状に形成されて前端部に向けて徐々に小径になっている。また、ポイント治具71には、被覆対象物を通過させることができる寸法のガイド孔部711が形成されている。被覆対象物は、ガイド孔部711内を挿通されて、その前端側の開口から引き出されることにより、直線状の送出経路に沿ってガイドされる。
ガイド孔部711の後端側の部分には、後端部に向けて徐々に拡径したラッパ状の拡径部712が形成される。この拡径部712は、多層フィルム5を管状に成形する成型部として働く。
ダイス72には、内部空間が形成されており、この内部空間は、前端側において、開口721を介して外部と連通している。また、内部空間は、開口721に向けて徐々に小径となる円錐状に形成されている。開口721は、樹脂材料を吐出する吐出口を形成する。
ダイス72の内部空間には、ポイント治具71が配置される。具体的には、ポイント治具71は、ガイド孔部711の軸線が、開口721の中心を通るような位置関係で設けられる。ただし、ダイス72の内部空間は、ポイント治具71よりも一回り大きな寸法とされており、ポイント治具71は、ダイス72との間に隙間を形成した状態で、ダイス72に対して固定される。また、ダイス72は、開口721が、被覆対象物の送出方向について、ポイント治具71の前端部と同じ位置か、当該前端部よりも前側の位置にくるように、設けられる。
押出機7は、樹脂材料(ペレット)を貯留するホッパと、スクリューおよびヒータを内蔵したシリンダとをさらに備える(いずれも図示省略)。ホッパに投入された樹脂材料は、シリンダへ送られ、シリンダに送られた樹脂材料は、ヒータの熱によって溶融されるとともにスクリューの回転によって混練された上で、クロスヘッド70に送り込まれる。クロスヘッド70に送り込まれた樹脂材料は、ポイント治具71とダイス72との隙間に供給されて開口721から押し出される。
供給部から連続的に引き出されて定められた直線状の送出経路に沿って送出される補強素線20は、押出機7のクロスヘッド70に導入される。そして、拡径部712の配設位置において、補強素線20の周囲に、多層フィルム5が配設される(第1工程)。すなわち、拡径部712には、多層フィルム5が、その長尺方向を補強素線20の送出方向に沿わせるような姿勢で、連続的に供給されており、補強素線20が、拡径部712を介してガイド孔部711内に導入されていく際に、拡径部712に沿って導入される多層フィルム5が、補強素線20の外周に縦添えの状態で巻回するように徐々に円管状に成形される。より具体的には、多層フィルム5が、補強素線20の周方向において多層フィルム5の両端部をなす一対の縁部501,502が重なる状態で、管状に湾曲されて、補強素線20の周囲に巻回される。これによって、管状の多層フィルム5が補強素線20の周囲を覆った状態となり、補強素線20の周囲を覆う可塑剤遮蔽被覆41が形成される。ただし、上述したとおり、多層フィルム5の一方の主面には、熱可塑性樹脂の接着剤の層503が形成されており、多層フィルム5は、この接着剤の層503を外側に向けて管状に成形される。
周囲を覆う可塑剤遮蔽被覆41が形成された補強素線20は、続いて、加熱された樹脂が吐出される開口721に到達し、ここで、可塑剤遮蔽被覆41の周囲に樹脂材料が押出被覆されて外側被覆43が形成される(第2工程)。具体的には、可塑剤遮蔽被覆41によって周囲を覆われた補強素線20は、ガイド孔部711の前端側の開口から引き出される際に、開口721から連続的に押し出される樹脂材料を牽引し、これによって、可塑剤遮蔽被覆41の周囲に、樹脂材料が押出被覆されていく。すなわち、可塑剤遮蔽被覆41の周囲を覆う外側被覆43が形成されていく。また、加熱された樹脂材料が被覆される際に、補強素線20の周囲を覆っている多層フィルム5の接着剤の層503が加熱される。これによって、可塑剤遮蔽被覆41の外周と外側被覆43の内周とを接着する接着層42が形成されるとともに、多層フィルム5における重なり合った縁部501と縁部502とが接着される。
外側被覆43が形成された後、冷却工程等を経て、光ファイバケーブル1が得られることになる。
<2.ワイヤーハーネス10>
ワイヤーハーネス10の構成について、図5を参照しながら説明する。図5は、ワイヤーハーネス10の概略斜視図である。
ワイヤーハーネス10の構成について、図5を参照しながら説明する。図5は、ワイヤーハーネス10の概略斜視図である。
ワイヤーハーネス10は、上述した光ファイバケーブル1と、絶縁電線9とを備える。
絶縁電線9は、所謂「被覆電線」であり、導体91と、導体91の周囲を覆う絶縁被覆92とを備える。絶縁被覆92は、具体的には、例えば、ポリ塩化ビニルを主成分とする合成樹脂の被覆により構成することができる。絶縁被覆92には、フタル酸ジイソノニル(DINP)、フタル酸ジオクチル(DOP)などの可塑剤が含まれてもよい。
ワイヤーハーネス10において、絶縁電線9と光ファイバケーブル1とは、互いに接触する状態で、保持される。具体的には、例えば、1以上の絶縁電線9と1以上の光ファイバケーブル1とが、結束材901によって束ねられて互いに接触する状態となっている。結束材901は、例えば、ポリ塩化ビニルの粘着テープ、または、ナイロン66の結束ベルトなどであってもよい。
<3.効果>
上記の実施の形態に係る光ファイバケーブル1は、可塑剤遮蔽被覆41を備え、これが、可塑剤(具体的には、例えば、光ファイバケーブル1と接触している絶縁電線9の絶縁被覆92に含まれる可塑剤、外側被覆43に含まれる可塑剤、など)の一次被覆23へ移行を遮蔽する。したがって、可塑剤の移行に起因して一次被覆23に亀裂が生じることを抑制できる。
上記の実施の形態に係る光ファイバケーブル1は、可塑剤遮蔽被覆41を備え、これが、可塑剤(具体的には、例えば、光ファイバケーブル1と接触している絶縁電線9の絶縁被覆92に含まれる可塑剤、外側被覆43に含まれる可塑剤、など)の一次被覆23へ移行を遮蔽する。したがって、可塑剤の移行に起因して一次被覆23に亀裂が生じることを抑制できる。
特に、上記の実施の形態においては、可塑剤遮蔽被覆41は、合成樹脂層51と金属層53とを含む多層フィルム5を管状に成形することによって形成される。この構成によると、可塑剤の移行に起因して一次被覆23に亀裂が生じることを十分に抑制できる。その理由は次のとおりである。
可塑剤遮蔽被覆41の外側に、樹脂材料を押出被覆することによって、外側被覆43が形成される場合、管状の可塑剤遮蔽被覆41は、230度(℃)程度の押出温度にまで加熱された状態で、管の軸線方向(すなわち、光ファイバ素線2の軸線方向)に強く引っ張られる。仮に、可塑剤遮蔽被覆が、金属層を備えない合成樹脂のフィルムを、縦添えにより管状に成形することにより形成されている場合、上記のような状況が生じると、管状に成形されているフィルムが、過熱状態でその軸線方向(フィルムの長尺方向)に沿って強く引っ張られる。すると、管状に成形されているフィルムが、その軸線方向について伸長し、その分、周方向(フィルムの短尺方向)について収縮してしまう(ポリエチレンテレフタレートにより形成されるフィルムの場合、その短尺方向の長さが40%以上収縮する場合もある)。その結果、管状に成形されているフィルムが、口開きを来す虞がある。つまり、管状に成形されているフィルムの対向する一対の縁部が互いに離れた状態となり、管の外側から内側へ連通する隙間が生じる虞がある。このような隙間が生じると、可塑剤が光ファイバ素線の被覆(一次被覆)へ移行することを十分に抑制できず、当該一次被覆に亀裂が生じることを十分に抑制できない。
これに対し、上記の実施の形態のように、可塑剤遮蔽被覆41を、合成樹脂層51と金属層53とを含む多層フィルム5を管状に成形することによって形成する場合、合成樹脂層51に、これよりも変形しにくい金属層53が接着されているため、上記のような状況が生じても、管状に成形されている多層フィルム5が変形しにくい。具体的には、管状に成形されている多層フィルム5が、その軸線方向(多層フィルム5の長尺方向)について伸長しにくい。したがって、管状に成形されている多層フィルム5が、周方向(多層フィルム5の短尺方向)について収縮しにくい(例えば、ポリエチレンテレフタレートにより形成される合成樹脂層51と、アルミニウムにより形成される金属層53とを備える多層フィルム5の場合、その短尺方向の長さの収縮率が、ポリエチレンテレフタレートのフィルムを用いた場合の収縮率の5分の1以下まで低減されることが発明者らにより確認されている)。管状に形成されている多層フィルム5が、周方向について収縮しにくいので、当然のことながら、管の外側から内側へ連通する隙間も生じにくい。つまり、多層フィルム5を用いて可塑剤遮蔽被覆41を形成する構成によると、上記のような状況が生じても、可塑剤遮蔽被覆41が、隙間を生じさせることなく光ファイバ素線2の周囲を覆い続けることができる。したがって、光ファイバケーブル1において、可塑剤が光ファイバ素線2の被覆(一次被覆23)へ移行することを十分に抑制することができ、一次被覆23に亀裂が生じることを十分に抑制できる。
また、上記の実施の形態のように、合成樹脂層51と金属層53とを含む多層フィルム5を管状に成形して可塑剤遮蔽被覆41を形成した場合、合成樹脂層51が可塑剤の移行をブロックするだけでなく、金属層53も可塑剤の移行をブロックする。したがって、光ファイバケーブル1において、可塑剤が光ファイバ素線2の被覆(一次被覆23)へ移行することを十分に抑制することができ、一次被覆23に亀裂が生じることを十分に防止できる。
仮に、合成樹脂の層だけで可塑剤の移行をブロックしようとした場合、合成樹脂の層は十分高いSP値を有している必要があるために、合成樹脂の層の形成材料の選択幅が狭まる(例えば、SP値が「8.9」よりも十分に大きな合成樹脂しか選択できない)が、合成樹脂層51と金属層53との両方で可塑剤の移行をブロックする上記の構成によると、合成樹脂層51に要求されるSP値が上記の場合よりも小さくなるので、合成樹脂層51の形成材料の選択幅が広がる。
また、仮に、金属の層だけで可塑剤の移行をブロックしようとした場合、可塑剤を十分に遮断するためには、金属の層の厚みを厚くする必要がでてくる。この場合、光ファイバケーブル1の柔軟性が損なわれる虞がある上、コストも高くついてしまい、実用的ではない。これに対し、合成樹脂層51と金属層53とを含む多層フィルム5を管状に成形して可塑剤遮蔽被覆41を形成した場合、金属層53の厚み(ひいては、可塑剤遮蔽被覆41の厚み)を薄く抑えることが可能となる。したがって、光ファイバケーブル1の柔軟性を損なうことなく、低コストで十分な遮蔽性能をもつ可塑剤遮蔽被覆41を得ることができる。
また、上記の実施の形態のように、合成樹脂層51と金属層53とを含む多層フィルム5を管状に成形して可塑剤遮蔽被覆41を形成した場合、いずれか一方の層を備えないフィルムを管状に成形して可塑剤遮蔽被覆を形成した場合に比べて、可塑剤遮蔽被覆41の耐久性を向上させることができる。したがって、光ファイバケーブル1の使用時間が長くなっても、また、光ファイバケーブル1が高温環境下で使用されても、可塑剤遮蔽被覆41が、隙間を生じさせることなく光ファイバ素線2の周囲を覆い続けることができる可能性が高い。したがって、光ファイバケーブル1において、可塑剤が光ファイバ素線2の被覆(一次被覆23)へ移行することを長期的に抑制することができ、一次被覆23に亀裂が生じることを長期的に抑制できる。
また、上記の実施の形態においては、可塑剤遮蔽被覆41の外周面と外側被覆43の内周面とが、接着層42によって接着されている。抗張力体3が例えば合成樹脂の繊維である場合、抗張力体3は、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、可塑剤遮蔽被覆41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って、可塑剤遮蔽被覆41が、光ファイバ素線2および抗張力体3の周囲を囲む管状に保持される。したがって、可塑剤遮蔽被覆41が安定して光ファイバ素線2の周りを覆い続けることができる。また、仮に、可塑剤遮蔽被覆が仮に抗張力体に接着されたとすると、光ファイバケーブル1にコネクタを装着するために抗張力体を露出させる作業に手間がかかる虞があるが、可塑剤遮蔽被覆41を外側被覆43の方に接着させる構成としておけば、上記のような問題は生じない。
<4.変形例>
<4−1.第1の変形例>
上記の実施の形態に係る光ファイバケーブル1は、1個の光ファイバ素線2を備える構成としたが、光ファイバケーブルは、複数の光ファイバ素線2を備えてもよい。図6には、複数の光ファイバ素線2を備える光ファイバケーブル1Aの断面が例示されている。なお、図6においては、上記の実施の形態に係る光ファイバケーブル1が備える構成要素と同じ構成要素には、同じ参照符号が付されている。また、以下の説明においては、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説明し、同じ点については説明を省略する。
<4−1.第1の変形例>
上記の実施の形態に係る光ファイバケーブル1は、1個の光ファイバ素線2を備える構成としたが、光ファイバケーブルは、複数の光ファイバ素線2を備えてもよい。図6には、複数の光ファイバ素線2を備える光ファイバケーブル1Aの断面が例示されている。なお、図6においては、上記の実施の形態に係る光ファイバケーブル1が備える構成要素と同じ構成要素には、同じ参照符号が付されている。また、以下の説明においては、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説明し、同じ点については説明を省略する。
光ファイバケーブル1Aは、複数の光ファイバ素線2と、こ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とを備える。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、抗張力体3Aは、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は、さらに、光ファイバ素線2とこれに沿って配設された抗張力体3との周囲を一括して覆う保護層31を備える。保護層31は、複数の光ファイバ素線2と後述する二次被覆4との間に充填された緩衝材であり、可塑剤を含まない材料により形成される。
光ファイバケーブル1Aは、さらに、複数の光ファイバ素線2の周囲を一括して覆う二次被覆4を備える。この変形例の二次被覆4は、光ファイバ素線2とこれに沿って配設された抗張力体3とこれらの周囲を覆う保護層31との周囲を、一括して覆う。二次被覆4の具体的な構成は、上記の実施の形態において説明したとおりである。
<4−2.第2の変形例>
上記の実施の形態に係る光ファイバケーブル1が備える二次被覆4の構成は、上記に例示したものに限らない。図7には、別の構成に係る二次被覆4Bを備える光ファイバケーブル1Bの断面が例示されている。なお、図7においても、上記の実施の形態に係る光ファイバケーブル1が備える構成要素と同じ構成要素には、同じ参照符号が付されている。また、以下の説明においては、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説明し、同じ点については説明を省略する。
上記の実施の形態に係る光ファイバケーブル1が備える二次被覆4の構成は、上記に例示したものに限らない。図7には、別の構成に係る二次被覆4Bを備える光ファイバケーブル1Bの断面が例示されている。なお、図7においても、上記の実施の形態に係る光ファイバケーブル1が備える構成要素と同じ構成要素には、同じ参照符号が付されている。また、以下の説明においては、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説明し、同じ点については説明を省略する。
光ファイバケーブル1Bは、光ファイバ素線2と、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と抗張力体3との周囲を一括して覆う二次被覆4Bとを備える。
二次被覆4Bは、内側被覆44と、内側接着層45とを備える。内側被覆44は、光ファイバ素線2と抗張力体3との周囲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)、または、ポリエチレン(PE)を主成分とする合成樹脂からなる。内側接着層45は、内側被覆44の外周面と、後述する可塑剤遮蔽被覆41の内周面とを接着する接着剤の層である。
また、二次被覆4Bは、光ファイバケーブル1が備える二次被覆4と同様、可塑剤遮蔽被覆41と、可塑剤遮蔽被覆41の周囲を覆う外側被覆43と、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とをさらに備える。これら各部41,42,43の構成は、上記の実施の形態において説明したとおりである。ただし、この変形例の可塑剤遮蔽被覆41は、光ファイバ素線2とこれに沿って配設された抗張力体3と内側被覆44との周囲を、一括して覆うことになる。
<4−3.その他の変形例>
上記の実施の形態においては、多層フィルム5が、金属層53が合成樹脂層51よりも内側にくるようにして、管状に成形されて、可塑剤遮蔽被覆41が形成されていた。しかしながら、多層フィルム5が、金属層53が合成樹脂層51よりも外側にくるようにして、管状に成形されてもよい。後者の場合、可塑剤遮蔽被覆41は、光ファイバ素線2の周囲を覆う合成樹脂層51と、合成樹脂層51の周囲を覆う金属層53とが、接着層52によって密着された状態で、内側からこの順番に積層された、多層構造を備えることになる。
上記の実施の形態においては、多層フィルム5が、金属層53が合成樹脂層51よりも内側にくるようにして、管状に成形されて、可塑剤遮蔽被覆41が形成されていた。しかしながら、多層フィルム5が、金属層53が合成樹脂層51よりも外側にくるようにして、管状に成形されてもよい。後者の場合、可塑剤遮蔽被覆41は、光ファイバ素線2の周囲を覆う合成樹脂層51と、合成樹脂層51の周囲を覆う金属層53とが、接着層52によって密着された状態で、内側からこの順番に積層された、多層構造を備えることになる。
また、上記の実施の形態に係る光ファイバケーブル1,1A,1Bにおいて、抗張力体3は必ずしも必須ではなく、これが省略されてもよい。
また、上記の実施の形態において、ワイヤーハーネス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、または、光ファイバケーブル1Bを備えてもよい。
また、上記の実施の形態において、ワイヤーハーネス10および光ファイバケーブル1は、車両用の光ファイバケーブルおよびワイヤーハーネスとして提供されるものであるとしたが、ワイヤーハーネス10および光ファイバケーブル1は、車両以外に搭載されるものであってもよい。
本発明に係る光ファイバケーブル、および、ワイヤーハーネスは、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、あるいは、各実施形態を適宜、変形する、または、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 ワイヤーハーネス
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
4,4B 二次被覆
41 可塑剤遮蔽被覆
42,45 接着層
43 外側被覆
44 内側被覆
5 多層テープ
51 合成樹脂層
52 接着層
53 金属層
7 押出機
9 絶縁電線
91 絶縁電線の導体
92 絶縁電線の絶縁被覆
901 結束材
10 ワイヤーハーネス
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
4,4B 二次被覆
41 可塑剤遮蔽被覆
42,45 接着層
43 外側被覆
44 内側被覆
5 多層テープ
51 合成樹脂層
52 接着層
53 金属層
7 押出機
9 絶縁電線
91 絶縁電線の導体
92 絶縁電線の絶縁被覆
901 結束材
Claims (9)
- 光を伝送するコアと、前記コアの周囲を覆うクラッドと、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う二次被覆と、
を備え、
前記二次被覆が、
合成樹脂の層と金属の層とを含む多層フィルムが、管状に成形されることによって形成された、可塑剤遮蔽被覆と、
前記可塑剤遮蔽被覆の周囲を覆う外側被覆と、
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、
前記多層フィルムが、前記金属の層が前記合成樹脂の層よりも内側にくるようにして、管状に成形される、
光ファイバケーブル。 - 請求項1または請求項2に記載の光ファイバケーブルであって、
前記合成樹脂の層を形成する合成樹脂が、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、および、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である、
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、
前記金属の層を形成する金属が、アルミニウムである、
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、
前記金属の層を形成する金属が、銅である、
光ファイバケーブル。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載の光ファイバケーブルであって、
前記二次被覆が、
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、
を備える、光ファイバケーブル。 - 請求項1から請求項6のいずれかに記載の光ファイバケーブルであって、
前記多層フィルムが、周方向において前記多層フィルムの両端部をなす一対の縁部が重なる状態で、管状に湾曲されている、
光ファイバケーブル。 - 請求項1から請求項7のいずれか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、
を備え、
前記二次被覆が、
前記光ファイバ素線と前記抗張力体との周囲を一括して覆う、
光ファイバケーブル。 - 導体とその周囲を覆う絶縁被覆とを有する絶縁電線と、
請求項1から請求項8のいずれかに記載の光ファイバケーブルと、
を備える、ワイヤーハーネス。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013141509A JP2015014718A (ja) | 2013-07-05 | 2013-07-05 | 光ファイバケーブルおよびワイヤーハーネス |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=52436467
Family Applications (1)
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JP (1) | JP2015014718A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108254845A (zh) * | 2018-04-13 | 2018-07-06 | 深圳市特发信息股份有限公司 | 一种微束管野战光缆 |
WO2019177105A1 (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 三菱ケミカル株式会社 | 光ファイバケーブル、ハーネス、及び光ファイバケーブルの製造方法 |
-
2013
- 2013-07-05 JP JP2013141509A patent/JP2015014718A/ja active Pending
Cited By (5)
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US11346999B2 (en) | 2018-03-14 | 2022-05-31 | Mitsubishi Chemical Corporation | Optical fiber cable, harness, and method of manufacturing optical fiber cable |
CN108254845A (zh) * | 2018-04-13 | 2018-07-06 | 深圳市特发信息股份有限公司 | 一种微束管野战光缆 |
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