JP2018017797A - 光ファイバケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】ケーブル支持部材の並んだ方向であっても曲がりやすくするとともに、ケーブル外被をケーブル長手方向に沿って引き裂きやすくした光ファイバケーブルを提供する。【解決手段】線条体（光ファイバ心線４）と、線条体の両側に線条体と一直線状に配置された２本のケーブル支持部材（抗張力体５，６）と、線条体および２本のケーブル支持部材を一括被覆したケーブル外被７とを備えた光ファイバケーブルである。第１のケーブル支持部材（抗張力体５）による曲げ剛性が、ケーブル支持部材をアラミド繊維で形成した場合の曲げ剛性よりも小さな値に設定され、かつ、ケーブル外被のみによる曲げ剛性よりも大きな値に設定される。【選択図】図１

Description

本発明は、光ファイバケーブルに関し、詳細には、線条体と、線条体の両側に配置された２本のケーブル支持部材と、線条体および２本のケーブル支持部材を一括被覆したケーブル外被とを備えた光ファイバケーブルに関する。

近年の映像配信、ＩＰ電話、データ通信等のブロードバンドサービスの拡大により、光ファイバによる家庭向けのデータ通信サービス（ＦＴＴＨ：Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）の加入者が増加している。このＦＴＴＨでは、架空又は地下埋設の幹線光ケーブルからドロップ光ケーブルを用いて加入者宅等に引き落されている。これらの光ケーブルには、光ファイバ心線と、光ファイバ心線を挟んで配置された２本で一対のケーブル支持部材（抗張力体ともいう）とがケーブル外被で一体成型された構造が知られている。

これらの光ケーブルを小さな曲率半径で曲げると、抗張力体が折れることがある。このため、例えば特許文献１，２には、抗張力体を折れにくくした光ファイバケーブルの技術が開示されている。

特開２００５−１０７２５６号公報 特開２００５−４９６５８号公報

ところで、上記特許文献１，２の光ファイバケーブルのように、２本の抗張力体を並べた場合、光ファイバケーブルは抗張力体の並んだ方向（ケーブルの縦方向ともいう）には曲がりにくい。このため、光ファイバケーブルが敷設される管路の曲がる方向が、ケーブルの縦方向である場合には、光ファイバケーブルの浮き上がりや捩れが生じていた。
一方、抗張力体には、光ファイバケーブルから光ファイバ心線を取り出す際に、ケーブル外被をケーブル長手方向に沿って引き裂きやすくすることが望まれる。

本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、抗張力体の並んだ方向であっても曲がりやすくするとともに、ケーブル外被をケーブル長手方向に沿って引き裂きやすくした光ファイバケーブルを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る光ファイバケーブルは、線条体と、該線条体の両側に該線条体と一直線状に配置された２本のケーブル支持部材と、前記線条体および前記２本のケーブル支持部材を一括被覆したケーブル外被とを備えた光ファイバケーブルであって、第１の前記ケーブル支持部材による曲げ剛性が、該ケーブル支持部材をアラミド繊維で形成した場合の曲げ剛性よりも小さな値に設定され、かつ、前記ケーブル外被のみによる曲げ剛性よりも大きな値に設定される。

上記によれば、光ファイバケーブルはケーブル支持部材の並んだ方向に曲がりやすくなり、さらに、ケーブル外被をケーブル長手方向に沿って容易に引き裂くことができる。

本発明の実施例１による光ファイバケーブルの構成例を示す図である。 本発明の実施例２による光ファイバケーブルの構成例を示す図である。 曲がり試験を説明するための図である。

［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
本発明の一態様に係る光ファイバケーブルは、（１）線条体と、該線条体の両側に該線条体と一直線状に配置された２本のケーブル支持部材と、前記線条体および前記２本のケーブル支持部材を一括被覆したケーブル外被とを備えた光ファイバケーブルであって、第１の前記ケーブル支持部材による曲げ剛性が、該ケーブル支持部材をアラミド繊維で形成した場合の曲げ剛性よりも小さな値に設定され、かつ、前記ケーブル外被のみによる曲げ剛性よりも大きな値に設定される。第１のケーブル支持部材による曲げ剛性が、ケーブル支持部材として通常使用されるアラミド繊維の場合の曲げ剛性よりも小さな値に設定されるため、光ファイバケーブルは通常の光ファイバケーブルに比べ、ケーブル支持部材の並んだ方向に曲がりやすくなる。また、この第１のケーブル支持部材による曲げ剛性はケーブル外被による曲げ剛性よりも大きな値に設定されるので、光ファイバケーブルから線条体を取り出す際に、ケーブル外被をケーブル長手方向に沿って容易に引き裂くことができる。

（２）前記第１のケーブル支持部材がガラス繊維で形成されている。第１のケーブル支持部材がガラス繊維で形成されているので、ケーブル支持部材として通常使用されるアラミド繊維よりは曲げやすく、光ファイバケーブルはケーブル支持部材の並んだ方向に曲がりやすくなる。
（３）前記第１のケーブル支持部材による曲げ剛性が、第２の前記ケーブル支持部材による曲げ剛性よりも小さな値に設定される。光ファイバケーブルは、縦方向に曲げた場合、曲げ剛性が大きな値に設定された第２のケーブル支持部材が曲げの中心になるため、第１のケーブル支持部材を配置したケーブル外被側を大きく曲げることができる。
（４）前記第１のケーブル支持部材がガラス繊維で形成され、前記第２のケーブル支持部材がアラミド繊維で形成されている。ガラス繊維を配置したケーブル外被側は、アラミド繊維を配置したケーブル外被側よりも曲げ剛性が小さいため、曲げ剛性が大きい第２のケーブル支持部材を曲げの中心にして、第１のケーブル支持部材を配置したケーブル外被側を大きく曲げることができる。

（５）前記第１のケーブル支持部材による曲げ剛性が、第２の前記ケーブル支持部材による曲げ剛性と同じ値に設定される。光ファイバケーブルは線条体を中心に曲がり、第１および第２のケーブル支持部材を配置した双方のケーブル外被を曲げることができる。
（６）前記第１のケーブル支持部材および前記第２のケーブル支持部材がガラス繊維で形成されている。ガラス繊維を配置した双方のケーブル外被は、アラミド繊維を双方に配置した場合よりも大きく曲がることができる。

［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明の実施形態に係る光ファイバケーブルの具体例を、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の実施例１による光ファイバケーブルの構成例を示す図である。光ファイバケーブル１は例えば断面正方形状のケーブル本体部２を有する。ケーブル本体部２は、中心に例えば単心の光ファイバ心線４を有し、その両側に２本で一対の抗張力体５，６をそれぞれ有している。

光ファイバ心線４は、標準外径１２５μｍのガラスファイバに被覆外径が２５０μｍ前後の被覆を施した光ファイバ素線と称されるものの外側に、さらに着色被覆を施したものである。光ファイバ心線の心数は、２心、８心など任意の心数を選択できる。また、光ファイバ心線４に替えて、複数本の並べた光ファイバ心線を共通被覆でテープ状に一体化した光ファイバテープ心線であってもよい。なお、光ファイバ心線４や光ファイバテープ心線が本発明の線条体に相当する。

抗張力体５，６は、光ファイバ心線４の両側に、この光ファイバ心線４に対してその長手方向に沿って略平行にそれぞれ配されている。
具体的には、図１で見て光ファイバ心線４の下方には、第１の抗張力体５が配されている。第１の抗張力体５は、例えば断面円形状のガラス繊維、すなわち光ファイバ心線４と同様の、１本のガラス繊維で形成されており、例えば外径２５０μｍ程度で構成されている。なお、第１の抗張力体５が本発明の第１のケーブル支持部材に相当する。

また、図１で見て光ファイバ心線４の上方には、第２の抗張力体６が配されている。第２の抗張力体６は、例えば、断面円形状のアラミド繊維強化プラスチック（Ｋ−ＦＲＰ、以下、アラミド繊維と称する）で形成され、例えば外径０.４ｍｍ程度で構成されている。なお、第２の抗張力体６が本発明の第２のケーブル支持部材に相当する。アラミド繊維に替えて、鋼線あるいはガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）などを用いることもできる。

ケーブル外被（シースともいう）７は、ケーブル本体部２の被覆を構成し、光ファイバ心線４や抗張力体５，６の外側に、硬質の樹脂（例えば、難燃ポリオレフィン樹脂）を押し出し成形して形成される。
光ファイバ心線４が１心である場合、ケーブル本体部２は、一辺が２ｍｍ程度で形成することができる。なお、抗張力体５，６の中心を結んだ方向をケーブルの縦方向とし、この縦方向に直交する方向をケーブルの横方向とした場合、縦方向の幅を３.０ｍｍ程度、横方向の幅を２.０ｍｍ程度とし、縦方向の幅を横方向の幅よりも長くしてもよい。

また、第２の抗張力体６と光ファイバ心線４との中心間距離を、第１の抗張力体５と光ファイバ心線４との中心間距離よりも短くしてもよい。
なお、ケーブル本体部２の表面の例えば中央部分には、２本の抗張力体５，６の中心を結ぶ方向（縦方向）と直交する方向に、外被引裂き用のノッチ８がそれぞれ設けられている。

ここで、上述した第１の抗張力体５の曲げ剛性は、ガラス繊維のヤング率をＥ₁、断面二次モーメントをＩ₁としたとき、Ｅ₁Ｉ₁で示すことができる。曲げ剛性（ｆｌｅｘｕｒａｌ ｒｉｇｉｄｉｔｙ）とは、はり部材の曲げ変形のしにくさを示す指標であり、断面二次モーメント（部材の断面形状と大きさで決まる）と、その材料のヤング率との積で表される。つまり、断面円形状のガラス繊維で構成された第１の抗張力体５の曲げ剛性は、ガラス繊維のヤング率Ｅ₁、断面二次モーメントＩ₁との積Ｅ₁Ｉ₁で表される。

また、断面円形状のアラミド繊維で構成された第２の抗張力体６の曲げ剛性は、アラミド繊維のヤング率Ｅ₂、断面二次モーメントＩ₂との積Ｅ₂Ｉ₂で表される。
さらに、ケーブル外被７の断面形状は、ノッチ８の他、光ファイバ心線４や抗張力体５、６を収容する孔がそれぞれ形成され、ケーブル外被７の曲げ剛性は、難燃ポリオレフィン樹脂のヤング率Ｅ₀、断面二次モーメントＩ₀との積Ｅ₀Ｉ₀で表される。

そして、本実施例では、第１の抗張力体５の曲げ剛性Ｅ₁Ｉ₁がアラミド繊維で形成された支持部材による曲げ剛性（本実施例で言えば、第２の抗張力体６の曲げ剛性Ｅ₂Ｉ₂）よりも小さな値に設定されている。このため、光ファイバケーブル１を抗張力体５，６の並んだ方向（ケーブルの縦方向）に曲がりやすくなる。
より詳しくは、光ファイバケーブル１は、曲げ剛性が大きな値に設定された第２の抗張力体６を中心に曲がり、第１の抗張力体５を配置したケーブル外被側を、第２の抗張力体６を配置したケーブル外被側よりも大きく曲げることができる。

また、この第１の抗張力体５の曲げ剛性Ｅ₁Ｉ₁はケーブル外被７の曲げ剛性Ｅ₀Ｉ₀よりも大きな値に設定されているので、光ファイバケーブル１から光ファイバ心線４等を取り出す際に、ケーブル外被７が千切れやすくなり、ケーブル外被７をケーブル長手方向に沿って容易に引き裂くことができる。

図２は、本発明の実施例２による光ファイバケーブルの構成例を示す図である。
上記実施例１では、第１の抗張力体５をガラス繊維で形成し、第２の抗張力体６をアラミド繊維で形成していたが、第２の抗張力体６も、第１の抗張力体５と同様に、例えば１本のガラス繊維で形成してもよい。
このように、第１の抗張力体５の曲げ剛性Ｅ₁Ｉ₁と第２の抗張力体６の曲げ剛性Ｅ₂Ｉ₂とを同じ値に設定しても、アラミド繊維の抗張力体を双方に配置した通常の光ファイバケーブルに比べ、大きく曲げることができる。

図３は、曲がり試験を説明するための図である。
曲がり試験では、長さ５ｃｍの光ファイバケーブル１を準備してその一端を固定端とし、他端を自由端とする。そして、図３に示すように、この自由端の撓み量ｙが２（ｃｍ）になるために必要な荷重Ｗ（鉛直下方に付与）を測定する。

実施例１で説明した光ファイバケーブル１、つまり、第１の抗張力体５がガラス繊維の場合、その曲げ剛性Ｅ₁Ｉ₁は、７３００（ｋｇｆ／ｍｍ²）×０．０２７８（ｍｍ⁴）＝２０２．９４（ｋｇｆ・ｍｍ²）である。第２の抗張力体６がアラミド繊維の場合、その曲げ剛性Ｅ₂Ｉ₂は、６３００（ｋｇｆ／ｍｍ²）×０．０７２（ｍｍ⁴）＝４５３．６（ｋｇｆ・ｍｍ²）である。
また、ケーブル外被７の曲げ剛性Ｅ₀Ｉ₀は、４０（ｋｇｆ／ｍｍ²）×４．３５３（ｍｍ⁴）＝１７４．１（ｋｇｆ・ｍｍ²）である。

アラミド繊維の抗張力体を双方に配置した場合、曲がり試験において、ケーブルの縦方向の撓み量ｙが２（ｃｍ）になるためには、荷重Ｗ＝１．６（Ｎ）が必要であったのに対し、実施例１のように、一方の第１の抗張力体５をガラス繊維にした場合には、荷重Ｗ＝０．３（Ｎ）にまで低下した。

次に、実施例２で説明した光ファイバケーブル１、つまり、第１，２の抗張力体５，６がいずれもガラス繊維である場合に、曲がり試験において、ケーブルの縦方向の撓み量ｙが２（ｃｍ）になるための荷重を測定したところ、この場合も荷重Ｗ＝０．３（Ｎ）で足りた。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１…光ファイバケーブル、２…ケーブル本体部、４…光ファイバ心線、５…第１の抗張力体、６…第２の抗張力体、７…ケーブル外被、８…ノッチ。

Claims (6)

1. 線条体と、該線条体の両側に該線条体と一直線状に配置された２本のケーブル支持部材と、前記線条体および前記２本のケーブル支持部材を一括被覆したケーブル外被とを備えた光ファイバケーブルであって、
   第１の前記ケーブル支持部材による曲げ剛性が、該ケーブル支持部材をアラミド繊維で形成した場合の曲げ剛性よりも小さな値に設定され、かつ、前記ケーブル外被のみによる曲げ剛性よりも大きな値に設定される、光ファイバケーブル。
2. 前記第１のケーブル支持部材がガラス繊維で形成されている、請求項１に記載の光ファイバケーブル。
3. 前記第１のケーブル支持部材による曲げ剛性が、第２の前記ケーブル支持部材による曲げ剛性よりも小さな値に設定される、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１のケーブル支持部材がガラス繊維で形成され、前記第２のケーブル支持部材がアラミド繊維で形成されている、請求項３に記載の光ファイバケーブル。
5. 前記第１のケーブル支持部材による曲げ剛性が、第２の前記ケーブル支持部材による曲げ剛性と同じ値に設定される、請求項１または２に記載の光ファイバケーブル。
6. 前記第１のケーブル支持部材および前記第２のケーブル支持部材がガラス繊維で形成されている、請求項５に記載の光ファイバケーブル。
   

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