JP3623121B2 - 複合ケーブル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は少心の光ファイバとポリエチレンを被覆した銅線などの被覆導体を収容する小型の複合ケーブルの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバと導体の複合ケーブルとしては絶縁被覆中に導体と光ファイバを埋め込んだ構造のものが知られている。例えば実開昭５６−１５５１１号公報には、従来例として図６（ａ）に示す１本の光ファイバ６１と１本の導体６４を同一の外被６６に埋め込んだ複合ケーブル６０が記載されている。また同公報には考案された複合ケーブルの形態として図６（ｂ）に示す光ファイバ６１を収容した耐熱性パイプ６２と導体６４を同一の被覆６６に収容した複合ケーブル６９が記載されている。これら従来の複合ケーブル６０、６９においては導体６４が光ファイバ６１あるいはそれを収容するパイプ６２と共に同一の被覆６６と密着しており、複合ケーブル６０、６９に張力が掛かった場合は断面積の大きな導体６４が張力を分担して光ファイバ６１に加わる張力を軽減していた。
【０００３】
一方、近年構内や宅内の通信に光ファイバが適用されつつあり、このような用途には電源用の電力ケーブルや従来の機器に接続するための銅通信線と光ファイバの複合ケーブルが必要とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の構造の複合ケーブルにおいて導体を複数埋め込んだ場合には、端末で導体が絶縁層無しの状態で取り出されるため、短絡しない様に取り扱うためには絶縁材による保護を施す必要があった。一方、複数の導体として個別に被覆されたポリエチレン被覆銅線などの被覆導体を用いた場合に、被覆導体を光ファイバと一緒にさらに外層を成す一括被覆樹脂に埋め込むと被覆導体を取り出す際に一括被覆樹脂に光ファイバに力が加わり、光ファイバが破断したり一括被覆樹脂の塑性変形により損失が増加したりする問題が生じていた。本発明はこのような上記の問題点を解決する目的で成されたもので、複数の被覆導体の取り出し性に優れ、かつ光ファイバの伝送特性や取り出し性に優れた複合ケーブルを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を種々検討した結果、被覆導体を外被と接着しない状態で外被中に収容するとともに外被中に抗張力体と近接して光ファイバを埋め込み、被覆導体と光ファイバの取り扱い性を高めると共に光ファイバの伝送特性を安定したものとした。
【０００６】
すなわち、本発明の複合ケーブルは、光ファイバと抗張力体と複数本の被覆導体を含む複合ケーブルであって、光ファイバと抗張力体が近接して外被の一部に相互に動かぬように埋め込まれ、複数の被覆導体は集合された上で外被に接着しない状態で外被の内部に収容される点に特徴を有する。
また、ここで複数の被覆導体が押え巻きテープにより外被と隔離されている点にも特徴を有する。
また、抗張力体が２本で光ファイバの両側に位置し、かつ光ファイバの近傍の２本の抗張力体を結ぶ直線に直交する位置に、２本の抗張力体を引き離す方向に力を加えることにより切断され光ファイバの取り出しが可能となるようなノッチを備える点にも特徴を有する。
さらに、上記の構造に加えて、外被上の光ファイバと抗張力体が埋め込まれた位置から離れた別の位置に被覆導体の取り出しが可能となるようなノッチを備える点にも特徴を有する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態を説明するための複合ケーブルの断面図である。図中１０は複合ケーブル、１１は光ファイバ、１２は抗張力体、１３は導体１４を絶縁樹脂１５で被覆した被覆導体、１６は外被である。外被１６にはその厚みの内に光ファイバ１１と抗張力体１２が近接した位置で埋め込まれ、またその内部の空間に被覆導体１３が収容される。被覆導体１４は外被１６と接着しない様に材質、製造条件を選択している。このような構造を採ることにより、端末において被覆導体１３は外被１６から容易に離れ、また個別に絶縁された状態で取り扱うことができる。
【０００８】
一方、被覆導体１３が外被１６と接着していないため、被覆導体１３は布設時などに複合ケーブル１０に加えられる張力を分担しないが、光ファイバ１１に近接して埋め込まれた抗張力体１２が光ファイバ１１に張力が働くのを防ぐ働きをする。また、抗張力体１２は高い曲げ剛性を有するため、被覆導体１３を取り出す際などに被覆導体１３に対して相対的に曲げ剛性の低い光ファイバ１１を含む外被１６が小径に曲げられるのを防ぎ、光ファイバ１１の破断やその周囲の外被の塑性変形を防ぐ作用がある。また、抗張力体１２の剛性により、被覆導体１３を取り出した後の外被１６のどの位置に光ファイバ１１があるかが触るだけで容易に認知でき外被１６の切除時に光ファイバ１１を損傷することが無い。また、複合ケーブル２０の端末では被覆導体１３の収容される内部空間から外被１６の外側に向けて刃を入れることで外被１６を切り裂き被覆導体１３を取り出すことができる。
【０００９】
図２は本発明の第２の実施の形態を説明するための複合ケーブルの断面図である。図中２０は複合ケーブル、１１は光ファイバ、２２は光ファイバの両側に設けた抗張力体、１３は導体１４を絶縁樹脂１５で被覆した被覆導体、２６は外被である。外被１６にはその厚みの内に光ファイバ１１とその両側に２本の抗張力体２２が近接した位置で埋め込まれ、またその内部の空間に被覆導体１３が収容される。第１の実施形態同様、被覆導体１４は外被２６と接着しない様に材質、製造条件を選択している。
【００１０】
抗張力体２２は第１の実施形態と同様に光ファイバ１１に張力が働くのを防ぐ働きをするが、さらに光ファイバ１１の両側に抗張力体２２を設けその中央に光ファイバ１１を置くことで、被覆導体１３取り出し時などに光ファイバ１１を含む外被２６に力が加わった場合に、光ファイバ１１が剛性の中心に位置することになり、光ファイバ１１に伸縮歪が加わりにくい。また、抗張力体２２を両側に引き広げ光ファイバ１１の近傍の２条の抗張力体２２を結ぶ直線と略直交する位置に設けた光ファイバ用ノッチ２７を引裂くことで、光ファイバ１１に大きな力を加えること無く、光ファイバ１１を取り出すことができる。また、第２の実施形態では被覆導体１３の取り出し時に複合ケーブル２０の両側面に設けた被覆導体用ノッチ２８を用いることができる。特に被覆導体用ノッチ２８は複合ケーブル２０を中間部で引裂き、被覆導体１３、光ファイバ１１のいずれか、または両方を取り出す場合に有用である。
【００１１】
図２の実施形態の具体的構成を第１実施例として示す。外径０．６５ｍｍの軟銅製の導体１４に厚み０．４ｍｍのポリエチレン製導体被覆１５を被覆した外径１．４５ｍｍの被覆導体１３を４本ピッチ２０ｃｍで撚り合わせ、肉厚０．９ｍｍの軟質ポリ塩化ビニル製の外被２６の内部に収容した。ここで、外被２６を押出し成形により施す際に被覆導体１３は室温の状態で供給し、かつ周囲に管状に押出した外被２６の内部に空気を送り込んで外被内部を陽圧にすることにより被覆導体１３と外被２６は接着すること無く成形することができた。この外被２６の一個所には厚み中央に外径０．２５ｍｍの紫外線硬化型樹脂で被覆された石英ガラス系光ファイバ１１が埋め込まれ、その両側にそれぞれ０．３ｍｍの外被２６の樹脂を介して外径０．４ｍｍの鋼線を抗張力体２２として埋め込んだ。光ファイバ１１と抗張力体２２の埋め込みは、外被の押出し成形時に、光ファイバ１１と抗張力体２２を供給してその周囲に密に外被２６の樹脂を押出すことにより行った。また光ファイバ１１の厚み方向上下、すなわち２本の抗張力体２２を結ぶ直線に略直交する方向の外被２６表面に幅０．３ｍｍ、深さ０．２ｍｍの光ファイバ用ノッチ２７を設けた。さらに外被２６の外側表面の光ファイバ１１の位置から左右それぞれ９０度の位置に幅１ｍｍ、深さ０．５ｍｍの被覆導体用ノッチ２８を設けた。
【００１２】
第１実施例の複合ケーブル２０中の光ファイバ１１の伝送損失は波長１．５５μｍ、２０℃で０．２２ｄＢ／ｋｍであり、環境温度を−３０℃、２０℃、７０℃とそれぞれ滞留時間２時間と替えて３サイクルの温度環境試験を行った場合の波長１．５５μｍの伝送損失変動は０．０５ｄＢ／ｋｍ以下と、いずれも良好であった。また構内での人力による布設を模擬して４０ｍの複合ケーブル２０に張力２０ｋｇを掛け、除いたときの波長１．５５μｍの伝送損失を測定した結果、試験前後で変化はなかった。一方、複合ケーブル２０から抗張力体２２を除いた構造の比較用ケーブルに同様の試験を行った場合には試験後の伝送損失が３０ｄＢを超えて増大していた。この結果より抗張力体２２が布設張力に耐えて光ファイバ１１の伝送特性の劣化を防ぐ作用があることがわかった。
【００１３】
図５は第１実施例の被覆導体１３と光ファイバ１１を取り出す作業を示す図で、まず同図（ａ）で複合ケーブルの対向する位置にある被覆導体用ノッチ２８を上下に引いて外被２６を上下に切ることにより、同図（ｂ）に示す外被上部片２６ａと外被下部片２６ｂのように引裂くことができ、被覆導体１３が取り出せた。この際、光ファイバ１１は両側の抗張力体２２により厚み方向の側圧や張力から保護された。さらに、光ファイバ１１の取り出しを行う場合は、光ファイバ用ノッチ２７付近をノッチの両側に開くか、または両側を厚み方向にずらすように力を加える。このようにすることで光ファイバ用ノッチ２７の両側に位置する抗張力体２２に力を及ぼし、外被上部片２６ａをさらに同図（ｃ）に示す外被上部右片２６ａ１、外被上部左片２６ａ２に引裂くことができ、光ファイバ１１を取り出すことができた。光ファイバ用ノッチ２７は外被２６を同図（ｂ）のように上下に引裂いてから力を加えるため、引裂く力がいずれの面から加わっても効果的に外被上部片２６ａを切断できる様両面に設けることが望ましく、被覆導体用ノッチ２８は必ず複合ケーブル２０の外側から引裂き力を加えるため外被２６表面に設けるのが望ましい。また、このようにすることで光ファイバ用ノッチ２７と被覆導体用ノッチ２８の大きさを区別可能にすることができ、また外被２６表面からでは被覆導体用ノッチ２８に比較して光ファイバ用ノッチ２７が切断しにくいことから、被覆導体１３取り出し時に誤って光ファイバ１１が露出してしまうのを防ぐ効果がある。
【００１４】
図３は本発明の別の実施形態の断面図であり、第１実施例の被覆導体１３を撚り合わせた周囲に押巻き３１を設けた形態を備える。この複合ケーブル３０は押巻き３１を設けることにより、被覆導体１３と外被２６の接着をより確実に防ぐとともに、被覆導体１３の取り出し時に個々の被覆導体１３がばらばらになってしまうのを防ぐ働きをする。押巻きとしてはポリエステルテープや不織布など外被２６の押出し時に溶融して接着しない外被２６の材料より高融点の材料か非溶融性の材料を用いるのが望ましい。押巻き３１は複合ケーブル３０の外径を小さくするためには薄いものを利用すると良く、たとえば厚み０．０５ｍｍのポリエステルテープを用いることができる。また外被２６としてフッ素樹脂など押出し成形時の温度が高い材料を使用する場合には、押巻きとして厚み０．２ｍｍの不織布を用いることで押巻きに断熱材の作用を与えることができ有用である。
【００１５】
図４は本発明の別の実施形態を示す複合ケーブル４０の断面図であり、光ファイバ１１と抗張力体２２を含む光ケーブル部４１を外被４６の突出部として設けたものである。光ケーブル部４１は光ケーブル部用ノッチ４２を引裂くことで被覆導体１３を収容した複合ケーブル４０の本体から分離することができ、光ファイバ１１と被覆導体１３をそれぞれ個別に被覆された状態で取り扱うことができる。これにより光ファイバ１１と被覆導体１３の接続先が離れている場合などの端末接続作業が容易になる。具体的な構造例としては、光ケーブル部４１が外径０．２５ｍｍの紫外線硬化型樹脂被覆光ファイバ１１と外径０．４ｍｍの鋼心からなる２本の抗張力体２２を含む長辺１．８ｍｍ、短辺０．９ｍｍの略長方形をなし、複合ケーブル４０の本体側とは０．３ｍｍ幅の外被２６で接続している構造がある。また光ケーブル部４１の光ファイバ１１の近傍には２本の抗張力体２２を結ぶ直線に略直交して幅０．３ｍｍ、深さ０．２ｍｍの光ファイバ用ノッチ４７が設けられ、光ケーブル部４１と複合ケーブル４０の本体部の接続点の両側には深さ０．３ｍｍの光ケーブル用ノッチ４２が設けられる。
【００１６】
以上の実施形態では１本の光ケーブルを含む実施形態を示したが、外被に埋め込まれる光ファイバが２本以上の場合にも適用できる。光ファイバ両側の２本の抗張力体と光ファイバ用ノッチを設ける場合には１個所の光ファイバ用ノッチにより取り出す光ファイバ本数は引裂かれた外被内に光ファイバが閉じ込められてしまうことが無い様に光ファイバ本数は２本以内であることが望ましい。２本の光ファイバの両側に２本の抗張力体が埋め込まれている場合、外被が曲げられたときに抗張力体の中心を結ぶ直線が曲がりの軸となるため光ファイバと抗張力体を一列にこの直線上に置くことで、加わる歪を最小にすることができる。また光ファイバ用ノッチを引裂いたときいずれかの光ファイバが外被中に閉じ込められないためには２本の光ファイバが接しており、ノッチにより切り裂かれる外被の部分がこの接点に向かうよう光ファイバ用ノッチの端が光ファイバの接点に向かうように設けることが望ましい。また、光ファイバと抗張力体の埋め込み位置は１箇所である必要はない。
【００１７】
本発明に使用する被覆導体は電話やデータ伝送用の銅通信線であっても良いし、光ファイバを接続する機器に給電する目的などに利用する給電線であっても良い。これらの必要に応じて導体の構造を単線、撚り線などから選択しても良い。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の複合ケーブルは、伝送特性、布設特性に優れると共に被覆導体、光ファイバの取り出し作業が容易で、作業の信頼性が高い。このため、構内や宅内の配線に使用すると、布設作業の軽減と良好な伝送特性を確保する効果があり有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を説明するための複合ケーブルの断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態を説明するための複合ケーブルの断面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態を説明するための複合ケーブルの断面図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態を説明するための複合ケーブルの断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態で被覆導体と光ファイバを取り出す作業を説明するための図である。
【図６】従来の複合ケーブルの構造を示す図である。
【符号の説明】
１０ 複合ケーブル
１１ 光ファイバ心線
１２ 抗張力体
１３ 被覆導体
１４ 導体
１５ 導体被覆
１６ 外被
２０ 複合ケーブル
２２ 抗張力体
２６ 外被
２７ 光ファイバ用ノッチ
２８ 被覆導体用ノッチ
３０ 複合ケーブル
３１ 押巻き
４０ 複合ケーブル
４１ 光ケーブル部
４２ 光ケーブル部用ノッチ
４６ 外被
４７ 光ファイバ用ノッチ
２６ａ 外被上部片
２６ｂ 外被下部片
２６ａ１ 外被上部右片
２６ａ２ 外被上部左片
６０ 従来の光ファイバを埋め込んだ複合ケーブル
６１ 光ファイバ
６２ 耐熱性パイプ
６４ 導体
６６ 外被
６９ 従来の耐熱性パイプを備えた複合ケーブル

Claims (4)

1. 光ファイバと抗張力体と複数本の被覆導体を含む複合ケーブルであって、前記光ファイバと前記抗張力体が近接して外被の一部に相互に動かぬように埋め込まれ、複数の前記被覆導体は集合された上で前記外被に接着しない状態で前記外被の内部に収容されることを特徴とする複合ケーブル。
2. 複数の前記被覆導体が押え巻きテープにより前記外被と隔離されていることを特徴とする請求項１に記載の複合ケーブル。
3. 前記抗張力体が２本で前記光ファイバの両側に位置し、かつ前記光ファイバの近傍の２本の前記抗張力体を結ぶ直線に直交する位置に、２本の前記抗張力体を引き離す方向に力を加えることにより切断され前記光ファイバの取り出しが可能となるようなノッチを備えることを特徴とする請求項１に記載の複合ケーブル。
4. 前記外被上の前記光ファイバと前記抗張力体が埋め込まれた位置から離れた別の位置に切断により、収容された前記被覆導体の取り出しが可能となるようなノッチを備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の複合ケーブル。

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