JP4955798B2 - Optical fiber cable design method - Google Patents

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Description

本発明は、光ファイバケーブル、特に、耐久性に優れた光ファイバケーブルの設計方法に関する。 The present invention relates to an optical fiber cable, and more particularly to a method for designing an optical fiber cable excellent in durability.

防水性を高めた光ファイバケーブルの一例を、図1を利用して説明する。
ここに示す光ファイバケーブル1は、スロットコア2に形成されたスロット溝3に光ファイバテープ心線の集合体4が収容され、スロットコア2の外周に吸水テープ層5が形成され、その外周にシース6が設けられた構成である。
吸水テープ層5を構成する吸水テープとしては、例えば基布に、高吸水性樹脂からなる吸水性パウダーを付着させたものが使用できる。吸水性パウダーは、浸水時に膨潤してケーブル内の空隙を埋め、浸水の拡大を防ぐ機能を有する。
An example of an optical fiber cable with improved waterproofness will be described with reference to FIG.
In the optical fiber cable 1 shown here, an assembly 4 of optical fiber ribbons is accommodated in a slot groove 3 formed in a slot core 2, and a water absorbing tape layer 5 is formed on the outer periphery of the slot core 2. In this configuration, a sheath 6 is provided.
As the water-absorbing tape constituting the water-absorbing tape layer 5, for example, a material obtained by adhering a water-absorbing powder made of a highly water-absorbing resin to a base fabric can be used. The water-absorbing powder has a function of swelling when it is immersed and filling the gap in the cable to prevent the expansion of the immersion.

しかしながら、吸水性パウダーの膨潤はケーブル内の圧力を高めるため、内圧上昇によるシース7の破損を防ぐことが必要となる。
シース破損を防止するには、シースの強度を高めることが有効である。
シース強度を高めるにはシースを厚く形成することが考えられるが、シースを厚くすればケーブル外径が大きくなり、コストアップや取り扱い性の問題が生じる。また、近年では細径のケーブルが要望されることも多いため、シースを厚く形成することは問題が多い。
However, since the swelling of the water-absorbing powder increases the pressure in the cable, it is necessary to prevent the sheath 7 from being damaged due to an increase in internal pressure.
Increasing the strength of the sheath is effective in preventing sheath breakage.
In order to increase the sheath strength, it is conceivable to form a thick sheath. However, if the sheath is thickened, the outer diameter of the cable increases, resulting in a problem of cost increase and handleability. In recent years, a thin cable is often required, so that it is problematic to form a thick sheath.

管状体の耐久性向上技術としては、特許文献1〜3に示すものがあるが、これらを光ファイバケーブルに適用するには次のような問題がある。
特許文献1には、耐久性に優れたパイプ材料が提案されているが、この材料はシース材料には不向きである。特許文献2には、高い耐久性を示す管状体用の樹脂材料が挙げられているが、この材料をシースに採用すると、ケーブル外径が大きくなりすぎ、コスト面でも不利となる。特許文献3には、パイプの補強構造が示されているが、これもケーブル外径およびコストの点で問題がある。
As technologies for improving the durability of tubular bodies, there are those shown in Patent Documents 1 to 3, but there are the following problems in applying these to optical fiber cables.
Patent Document 1 proposes a pipe material excellent in durability, but this material is not suitable for a sheath material. Patent Document 2 mentions a resin material for a tubular body exhibiting high durability. However, if this material is used for a sheath, the outer diameter of the cable becomes too large, which is disadvantageous in terms of cost. Patent Document 3 discloses a pipe reinforcement structure, but this also has problems in terms of cable outer diameter and cost.

特開2000−109521号公報JP 2000-109521 A 特開平6−328577号公報JP-A-6-328577 特公平1−59474号公報Japanese Patent Publication No. 1-59474

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ケーブル外径を大きくすることなく浸水時におけるシースの破損を防止でき、コスト面でも問題がない光ファイバケーブルの設計方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for designing an optical fiber cable that can prevent damage to the sheath at the time of flooding without increasing the cable outer diameter and that is free from cost. And

本発明は、ケーブルコアの外周に吸水テープ層が形成され、その外周にシースが設けられた光ファイバケーブルの設計方法であって、シース内面側に純水が浸水したときのシース内面の最大応力σが次の式(1)に示す関係を満たすシースを使用することを特徴とする光ファイバケーブルの設計方法を提供する
σ=p(D−t)/2t < シース材の降伏点強度 ・・・(1)
(ただし、D:シースの外径、t:シース厚さ、p:シースの内面側の圧力)
本発明の光ファイバケーブルの設計方法は、前記シースの内面側に引き裂き紐が設けられている光ファイバケーブルの設計方法であってよい。
本発明は、ケーブルコアの外周に吸水テープ層が形成され、その外周にシースが設けられ、前記シースの内面側に引き裂き紐が設けられた光ファイバケーブルの設計方法であって、前記シースの内面には、前記引き裂き紐によって凹部が形成されており、前記引き裂き紐は、撚りが入っていない繊維からなり、シース内面側に純水が浸水したときのシース内面の最大応力σ’が次の式(2)、(3)に示す関係を満たすシースを使用することを特徴とする光ファイバケーブルの設計方法を提供する
σ’=K・p(D−t)/2t < シース材の降伏点強度 ・・・(2)
K≒50×d/t ・・・(3)
(ただし、D:シースの外径、t:シース厚さ、p:シースの内面側の圧力、d:前記凹部の深さ)
本発明の光ファイバケーブルの設計方法は、前記pが、水に浸漬したときのシースの内圧であり、次の式(4)に示す関係を満たすことが好ましい。

Figure 0004955798
The present invention relates to an optical fiber cable design method in which a water-absorbing tape layer is formed on the outer periphery of a cable core and a sheath is provided on the outer periphery, and the maximum stress on the inner surface of the sheath when pure water is immersed on the inner surface of the sheath Provided is a method for designing an optical fiber cable , in which a sheath satisfying the relationship represented by the following formula (1) is used .
σ = p (Dt) / 2t <Yield point strength of sheath material (1)
(Where D: outer diameter of the sheath, t: sheath thickness, p: pressure on the inner surface side of the sheath)
The optical fiber cable design method of the present invention may be an optical fiber cable design method in which a tear string is provided on the inner surface side of the sheath.
The present invention relates to a design method of an optical fiber cable in which a water-absorbing tape layer is formed on the outer periphery of a cable core, a sheath is provided on the outer periphery, and a tear string is provided on the inner surface side of the sheath. The tear string is formed with a recess, and the tear string is made of a fiber that is not twisted , and the maximum stress σ ′ of the sheath inner surface when pure water is immersed in the sheath inner surface is expressed by the following equation: (2) Provided is a method of designing an optical fiber cable characterized by using a sheath satisfying the relationship shown in (3).
σ ′ = K · p (Dt) / 2t <Yield point strength of sheath material (2)
K≈50 × d / t (3)
(Where D: outer diameter of the sheath, t: sheath thickness, p: pressure on the inner surface side of the sheath, d: depth of the recess)
In the method for designing an optical fiber cable according to the present invention, it is preferable that the p is an internal pressure of the sheath when immersed in water, and satisfies the relationship represented by the following formula (4).
Figure 0004955798

本発明によれば、浸水時におけるシース内面の最大応力とシース材料の強度との関係式に基づいた設計を行うことによって、浸水による圧力上昇に対する十分な強度をシースに与え、浸水時におけるシースの破損を確実に防止できる。
また、上記関係式に基づいて、外径を大きくすることなくシース破損を防止する設計が可能となる。
さらに、上記関係式を基準として、これを満たす範囲でシース材料を選定すればよいため、コストを抑えることができる。
According to the present invention, the design based on the relational expression between the maximum stress on the inner surface of the sheath at the time of water immersion and the strength of the sheath material gives the sheath sufficient strength against the pressure increase due to water immersion, and the sheath at the time of water immersion Breakage can be reliably prevented.
In addition, based on the above relational expression, it is possible to design to prevent sheath breakage without increasing the outer diameter.
Furthermore, since the sheath material has only to be selected within a range that satisfies the above relational expression, the cost can be reduced.

本発明の第1の例である光ファイバケーブルを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical fiber cable which is the 1st example of this invention. 試験装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a test apparatus. 光ファイバケーブルの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of an optical fiber cable. 本発明の第2の例である光ファイバケーブルを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical fiber cable which is the 2nd example of this invention. 試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows a test result. シースの応力分布についてのFEM(有限要素法)による解析結果を示す図である。It is a figure which shows the analysis result by FEM (finite element method) about stress distribution of a sheath. 図6の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of FIG.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1の例である光ファイバケーブル1を示す断面図である。
ここに示す光ファイバケーブル1は、スロットコア2(ケーブルコア)に形成されたスロット溝3に光ファイバテープ心線の集合体4が収容され、スロットコア2の外周に吸水テープ層5が形成され、その外周にシース6が設けられた構成である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an optical fiber cable 1 which is a first example of the present invention.
In the optical fiber cable 1 shown here, an assembly 4 of optical fiber ribbons is accommodated in a slot groove 3 formed in a slot core 2 (cable core), and a water absorbing tape layer 5 is formed on the outer periphery of the slot core 2. The sheath 6 is provided on the outer periphery thereof.

吸水テープ層5を構成する吸水テープとしては、例えばポリエステル等からなる基布に、高吸水性樹脂からなる吸水性パウダーを付着させたものを用いることができる。デンプン系,ポリアクリル酸系などの高吸水性樹脂からなるテープを用いてもよい。高吸水性樹脂からなるパウダーおよびテープは、浸水時に膨潤してケーブル内の空隙を埋め、浸水の拡大を防ぐ機能を有する。
シース6の材料には、ポリエチレン、ポリ塩化ビニルなどの樹脂を使用できる。シース6は、材料の選択や可塑剤等の添加剤によりその物性を設定できる。
As the water-absorbing tape constituting the water-absorbing tape layer 5, for example, a base fabric made of polyester or the like and a water-absorbing powder made of a highly water-absorbing resin adhered can be used. A tape made of a highly water-absorbing resin such as starch or polyacrylic acid may be used. Powders and tapes made of a highly water-absorbent resin have a function of swelling during water immersion to fill voids in the cable and prevent the water from spreading.
As the material of the sheath 6, a resin such as polyethylene or polyvinyl chloride can be used. The physical properties of the sheath 6 can be set by selecting materials and additives such as a plasticizer.

管状体の内圧(内面側の圧力)は、内半径、外半径、外径の変位量、および管状体の引張弾性率で表すことができる。
このため、図2に示すように、光ファイバケーブル1を切断して得られた試験体8を水槽9内の水に浸漬したときのシース6の内圧p(シース6の内面側における圧力)は、図3に示すシース6の各寸法および物性(内半径a、外半径b、内圧印加時の外半径の変位量u、およびシース6の引張弾性率E(JIS K7161準拠))に基づいて、式(4)を用いて推定できる。
内圧印加時の変位量は、あらかじめ寸法を測定した試験体8(長さ30cm)を、水槽9内の水(温度80℃)に2000時間浸漬させた後に測定した試験体8の外径を用いて算出できる。
The internal pressure (pressure on the inner surface side) of the tubular body can be represented by the inner radius, the outer radius, the displacement amount of the outer diameter, and the tensile elastic modulus of the tubular body.
For this reason, as shown in FIG. 2, the internal pressure p of the sheath 6 (pressure on the inner surface side of the sheath 6) when the test body 8 obtained by cutting the optical fiber cable 1 is immersed in water in the water tank 9 is 3, based on the dimensions and physical properties of the sheath 6 shown in FIG. 3 (inner radius a, outer radius b, displacement u of the outer radius when applying internal pressure, and tensile modulus E of the sheath 6 (based on JIS K7161)), It can be estimated using equation (4).
For the amount of displacement when applying the internal pressure, the outer diameter of the specimen 8 measured after immersing the specimen 8 (length 30 cm) whose dimensions were measured in advance in water (temperature 80 ° C.) in the water tank 9 for 2000 hours was used. Can be calculated.

Figure 0004955798
Figure 0004955798

なお、一般的な光ファイバケーブルを水に浸漬させることにより高められたシースの内圧は、0.04〜0.1MPa程度となる。   In addition, the internal pressure of the sheath raised by immersing a general optical fiber cable in water is about 0.04 to 0.1 MPa.

本発明者は、肉薄円筒のフープ応力モデルをもとに、シース内部に純水が浸水したときのシース内面の最大応力σ(MPa)が、式(5)で表すことができることを見出した。
σ=p(D−t)/2t ・・・(5)
(p:内圧、D:シース外径、t:シース厚さ)
The present inventor has found that the maximum stress σ (MPa) of the inner surface of the sheath when pure water is immersed in the sheath can be expressed by Equation (5) based on the hoop stress model of the thin cylinder.
σ = p (D−t) / 2t (5)
(P: internal pressure, D: sheath outer diameter, t: sheath thickness)

式(5)より、シース内面の最大応力は、内圧が高くなるほど、またシース6が薄いほど大きくなり、これによってシース割れが起きやすくなることがわかる。
このことから、次に示す式(6)を満たすようなシース材料を選択することによって、浸水による圧力上昇に対する十分な強度をシース6に与え、浸水時におけるシース6の破損を確実に防止できることがわかる。
From equation (5), it can be seen that the maximum stress on the inner surface of the sheath increases as the internal pressure increases and the sheath 6 becomes thinner, and this facilitates sheath cracking.
From this, by selecting a sheath material that satisfies the following formula (6), it is possible to give the sheath 6 sufficient strength against the pressure increase due to water immersion, and reliably prevent the sheath 6 from being damaged during water immersion. Recognize.

σ=p(D−t)/2t < シース材の降伏点強度 ・・・(6)
(D:シース外径、t:シース厚さ、p:内圧)
σ = p (D−t) / 2t <Yield point strength of sheath material (6)
(D: sheath outer diameter, t: sheath thickness, p: internal pressure)

式(6)に基づけば、外径D(mm)を大きくすることなくシース6に強度を与え、破損を防止する設計が可能となる。
また、式(6)を基準として、これを満たす範囲でシース材料を選定すればよいため、材料選択の幅が広くなり、コストを抑えることができる。
Based on Expression (6), it is possible to design the sheath 6 to have strength without increasing the outer diameter D (mm) and prevent breakage.
Moreover, since it is sufficient to select the sheath material within a range that satisfies this on the basis of the formula (6), the range of material selection is widened, and the cost can be suppressed.

図4は、本発明の光ファイバケーブルの第2の例を示すもので、引き裂き紐7が設けられていること以外は、図1に示す第1の例と同じ構成である。
引き裂き紐7はシース6の内面側に設けられ、スロットコア2の長手方向に縦添えされている。
シース6の内面には、引き裂き紐7によって、引き裂き紐7の外面形状に即した内面形状を有する凹部である引き裂き紐痕10が形成されている。
引き裂き紐7は、中間後分岐などの目的でシース6を長手方向に切断することを可能とするものである。引き裂き紐7としては、アラミド繊維、PBO繊維などが使用できる。
FIG. 4 shows a second example of the optical fiber cable of the present invention, and has the same configuration as the first example shown in FIG. 1 except that a tear string 7 is provided.
The tear string 7 is provided on the inner surface side of the sheath 6, and is attached vertically in the longitudinal direction of the slot core 2.
On the inner surface of the sheath 6, a tear string 7 is formed by a tear string 7, which is a recess having an inner surface shape corresponding to the outer surface shape of the tear string 7.
The tear string 7 enables the sheath 6 to be cut in the longitudinal direction for the purpose of intermediate post-branching. As the tear string 7, an aramid fiber, a PBO fiber, or the like can be used.

本発明者の検討の結果、シース6内面に形成された引き裂き紐痕10がシース割れに大きく影響することがわかった。すなわち、内圧が大きくなると、引き裂き紐痕10に応力が集中することにより、式(5)に示す応力σの値が小さくてもシース割れが起きることがわかった。   As a result of the study by the present inventor, it has been found that the tear string mark 10 formed on the inner surface of the sheath 6 greatly affects the sheath cracking. That is, it was found that when the internal pressure increases, the stress concentrates on the tear string mark 10, so that a sheath crack occurs even if the value of the stress σ shown in the equation (5) is small.

引き裂き紐痕10における応力集中を考慮に入れると、シース内面の最大応力σ’は、式(7)で表すことができる。   Taking the stress concentration in the tear string mark 10 into account, the maximum stress σ ′ on the inner surface of the sheath can be expressed by Equation (7).

σ’=K・p(D−t)/2t ・・・(7)
(D:シース外径、t:シース厚さ、p:内圧、K:応力集中係数)
σ ′ = K · p (D−t) / 2t (7)
(D: sheath outer diameter, t: sheath thickness, p: internal pressure, K: stress concentration factor)

すなわち、シース6内面に引き裂き紐痕10がある場合には、引き裂き紐痕10に応力集中が生じるため、シース割れが発生しない条件は以下の通りとなる。
σ’=K・p(D−t)/2t < シース材の降伏点強度 ・・・(8)
That is, when there is a tear string mark 10 on the inner surface of the sheath 6, stress concentration occurs in the tear string mark 10, and the conditions under which the sheath crack does not occur are as follows.
σ ′ = K · p (D−t) / 2t <Yield point strength of sheath material (8)

本発明者は、FEM(有限要素法)によって、シース内面に凹部が形成されている場合の応力集中を評価したところ、上記式(7)における応力集中係数Kは、次の式(9)で近似できることを見出した。   The present inventor evaluated the stress concentration when the concave portion is formed on the inner surface of the sheath by FEM (finite element method). The stress concentration coefficient K in the above equation (7) is expressed by the following equation (9). We found that it can be approximated.

K≒50×d/t ・・・(9)
(d:引き裂き紐痕の深さ、t:シース厚さ)
K≈50 × d / t (9)
(D: Depth of tear string mark, t: sheath thickness)

従って、上記式(8)、(9)を満たすようなシース材料を選択することによって、引き裂き紐痕10がある場合においても、浸水による圧力上昇に対する十分な強度をシース6に与え、浸水時におけるシース6の破損を確実に防止できる。
すなわち、式(8)、(9)に基づけば、外径Dを大きくすることなくシース6に強度を与え、破損を防止する設計が可能となる。
また、式(8)、(9)を基準として、これを満たす範囲でシース材料を選定すればよいため、材料選択の幅が広くなり、コストを抑えることができる。
Therefore, by selecting a sheath material that satisfies the above formulas (8) and (9), even when the tear string mark 10 is present, the sheath 6 is given sufficient strength against the pressure increase due to water immersion, Breakage of the sheath 6 can be reliably prevented.
That is, based on the equations (8) and (9), it is possible to design the sheath 6 to have strength without increasing the outer diameter D and prevent breakage.
Moreover, since it is sufficient to select a sheath material within a range satisfying the equations (8) and (9) as a reference, the range of material selection is widened, and the cost can be suppressed.

図6および図7は、引き裂き紐痕10を有するシース6に内面6a側から圧力(フープ応力)を加えるモデルにおいて、シース6の応力分布についてのFEM(有限要素法)による解析結果を示す図である。図6は、引き裂き紐痕10を含むシース6断面の4分割部分の図であり、図7は、図6の要部を拡大した図である。
図6および図7においては、内圧印加時に生じた応力が大きいほど濃く、応力が小さいほど薄く表示されている。
FIGS. 6 and 7 are diagrams showing FEM (finite element method) analysis results on the stress distribution of the sheath 6 in a model in which pressure (hoop stress) is applied to the sheath 6 having the tear string mark 10 from the inner surface 6a side. is there. FIG. 6 is a diagram of a four-divided portion of the cross section of the sheath 6 including the tear string mark 10, and FIG. 7 is an enlarged view of the main part of FIG. 6.
6 and 7, the larger the stress generated when the internal pressure is applied, the deeper the stress is, and the smaller the stress, the lighter the screen is displayed.

引き裂き紐7に撚り入り繊維を用いると、ほつれを生じさせずにシース6の引き裂きを行うことができるが、引き裂き紐7の形状が崩れないため、シース6内面に形成される引き裂き紐痕10が深く形成される。
一方、撚りのない繊維からなる引き裂き紐7は、シース6形成時に厚さが小さくなる(扁平化する)ため、引き裂き紐痕10は浅く形成される。
例えば、一般に使用されるアラミド繊維からなる撚り入り繊維で形成した引き裂き紐7を使用した場合には、引き裂き紐痕10は深さ0.2mm程度の断面半円状の凹部となるのに対し、PBO繊維からなる撚りのない繊維で形成した引き裂き紐7を用いた場合には、引き裂き紐痕10は深さ0.1mm程度の断面円弧状の凹部となる。
When twisted fibers are used for the tear string 7, the sheath 6 can be torn without causing fraying. However, since the shape of the tear string 7 does not collapse, the tear string mark 10 formed on the inner surface of the sheath 6 is not broken. Deeply formed.
On the other hand, the tear string 7 made of untwisted fibers is reduced in thickness (flattened) when the sheath 6 is formed, so that the tear string mark 10 is formed shallow.
For example, when using a tear string 7 formed of a twisted fiber made of generally used aramid fiber, the tear string mark 10 becomes a concave part having a semicircular cross section with a depth of about 0.2 mm, When the tear string 7 formed of untwisted fibers made of PBO fibers is used, the tear string mark 10 is a concave portion having a circular arc shape with a depth of about 0.1 mm.

このため、撚りのない繊維からなる引き裂き紐7を用いることによって、引き裂き紐痕を浅くし、応力集中係数Kを小さくできることから(式(9)参照)、シース割れの危険を低減できることがわかる。
なお、撚りが入っていない引き裂き紐7を用いる場合には、シース6を引き裂く際のほつれによって引き裂き紐7の強度が低下することが懸念されるが、強度の高い繊維を用いることによって、引き裂き紐としての機能を確保することができる。
For this reason, it can be seen that by using the tear string 7 made of untwisted fibers, the tear string trace can be made shallow and the stress concentration factor K can be reduced (see equation (9)), thereby reducing the risk of sheath cracking.
In addition, when using the tear string 7 that does not contain a twist, there is a concern that the strength of the tear string 7 may decrease due to fraying when the sheath 6 is torn, but by using a high-strength fiber, the tear string Function can be ensured.

(実施例1)
図4に示す構造の光ファイバケーブル1(スロットコア2の外径19mm)を用いて次の検証試験を行った。
表1に示すように、吸水テープとしては、純水に浸漬させたときの上記内圧pが約0.08MPaとなる吸水テープAと、純水に浸漬させたときの上記内圧pが約0.04MPaとなる吸水テープBのうちいずれかを使用した。なお、吸水テープA、Bは、いずれも海水における水走り試験で走水長40m以下となるものである。
Example 1
The following verification test was performed using the optical fiber cable 1 having the structure shown in FIG. 4 (the outer diameter of the slot core 2 is 19 mm).
As shown in Table 1, the water-absorbing tape includes a water-absorbing tape A in which the internal pressure p when immersed in pure water is about 0.08 MPa, and the internal pressure p when immersed in pure water is about 0.00. Either of the water absorption tapes B used as 04 MPa was used. The water absorption tapes A and B both have a running length of 40 m or less in a water running test in seawater.

引き裂き紐7としては、アラミド繊維からなる撚り入りの引き裂き紐Aと、引き裂き紐Aより高強度のPBO繊維からなる、撚りが入っていない引き裂き紐Bのうちいずれかを使用した。
引き裂き紐Aを用いた場合には引き裂き紐痕10の深さdは0.2mmとなった。引き裂き紐Bを用いた場合は引き裂き紐痕10の深さdは0.1mmとなった。
シース6には、引張降伏強度(80℃)(降伏点強度:JIS K 7113準拠)が異なる4種類の樹脂A〜Dのうちいずれかを使用した。シース6の厚さtは、光ファイバケーブルとして十分な機械的強度を得ることを指標として、1.2mm、1.7mm、2.0mmのうちいずれかとした。
As the tear string 7, either a twisted tear string A made of an aramid fiber or a tear string B made of a PBO fiber having higher strength than the tear string A and not twisted was used.
When the tear string A was used, the depth d of the tear string mark 10 was 0.2 mm. When the tear string B was used, the depth d of the tear string mark 10 was 0.1 mm.
For the sheath 6, any one of four types of resins A to D having different tensile yield strength (80 ° C.) (yield point strength: conforming to JIS K 7113) was used. The thickness t of the sheath 6 was set to any one of 1.2 mm, 1.7 mm, and 2.0 mm with an index of obtaining sufficient mechanical strength as an optical fiber cable.

図2に示すように、光ファイバケーブル1を切断して得られた試験体8(長さ30cm)を温度80℃の純水に浸漬した。浸漬時間は2000時間とし、シース割れの有無を調べた。結果を表1および図5に示す。
表1では、シース割れが発生しなかった場合を○とし、発生した場合を×とした。Kは式(9)(K=50×d/t)に基づいて算出した。σ’は式(7)に基づいて算出した。
図5におけるL1は「σ’=シース材の降伏点強度」を示すラインである。
As shown in FIG. 2, the test body 8 (length 30 cm) obtained by cutting the optical fiber cable 1 was immersed in pure water at a temperature of 80 ° C. The immersion time was 2000 hours, and the presence or absence of a sheath crack was examined. The results are shown in Table 1 and FIG.
In Table 1, the case where the sheath crack did not occur was marked with ◯, and the case where it occurred was marked with ×. K was calculated based on Equation (9) (K = 50 × d / t). σ ′ was calculated based on Equation (7).
L1 in FIG. 5 is a line indicating “σ ′ = the yield point strength of the sheath material”.

Figure 0004955798
Figure 0004955798

表1および図5より、シース内面の最大応力σ’が上記式(8)、(9)に示す関係を満たす場合、すなわち「σ’<シース材の降伏点強度」であるときにはシース割れが起こらず、この関係が満たされない場合にはシース割れが起きたことがわかる。   From Table 1 and FIG. 5, when the maximum stress σ ′ on the inner surface of the sheath satisfies the relationship shown in the above equations (8) and (9), that is, when “σ ′ <yield point strength of the sheath material”, the sheath crack occurs. If this relationship is not satisfied, it can be seen that a sheath crack has occurred.

(実施例2)
図1に示すように、引き裂き紐7がないこと以外は実施例1と同様の構成の光ファイバケーブル1を用いて、実施例1と同様の検証試験を行った結果を表2に示す。
シース6には、引張降伏強度(80℃)(降伏点強度:JIS K 7113準拠)が異なる7種類の樹脂A〜Gのうちいずれかを使用した。シース6の厚さtは、光ファイバケーブルとして十分な機械的強度を得ることを指標として、0.5〜2.0mmの範囲で選択した。σは式(5)に基づいて算出した。
(Example 2)
As shown in FIG. 1, Table 2 shows the results of a verification test similar to that of Example 1 using the optical fiber cable 1 having the same configuration as that of Example 1 except that there is no tear string 7.
For the sheath 6, any one of seven types of resins A to G having different tensile yield strength (80 ° C.) (yield point strength: conforming to JIS K 7113) was used. The thickness t of the sheath 6 was selected in the range of 0.5 to 2.0 mm, using as an index to obtain sufficient mechanical strength as an optical fiber cable. σ was calculated based on the formula (5).

Figure 0004955798
Figure 0004955798

表2より、シース内面の最大応力σが上記式(6)に示す関係を満たす場合、すなわち「σ<シース材の降伏点強度」であるときにはシース割れが起こらず、この関係が満たされない場合にはシース割れが起きたことがわかる。   From Table 2, when the maximum stress σ of the sheath inner surface satisfies the relationship shown in the above formula (6), that is, when “σ <the yield strength of the sheath material”, the sheath crack does not occur, and this relationship is not satisfied. Shows that a sheath crack occurred.

1 光ファイバケーブル
2 スロットコア(ケーブルコア)
5 吸水テープ層
6 シース
7 引き裂き紐
10 引き裂き紐痕(凹部)
1 Optical fiber cable 2 Slot core (cable core)
5 Water-absorbing tape layer 6 Sheath 7 Tear string 10 Tear string mark (recess)

Claims (4)

ケーブルコアの外周に吸水テープ層が形成され、その外周にシースが設けられた光ファイバケーブルの設計方法であって、
シース内面側に純水が浸水したときのシース内面の最大応力σが次の式(1)に示す関係を満たすシースを使用することを特徴とする光ファイバケーブルの設計方法
σ=p(D−t)/2t < シース材の降伏点強度 ・・・(1)
(ただし、D:シースの外径、t:シース厚さ、p:シースの内面側の圧力)
A method of designing an optical fiber cable in which a water absorbing tape layer is formed on the outer periphery of the cable core and a sheath is provided on the outer periphery thereof,
A design method for an optical fiber cable , wherein a sheath satisfying the relationship represented by the following formula (1) is used: a maximum stress σ of the sheath inner surface when pure water is immersed in the sheath inner surface side.
σ = p (Dt) / 2t <Yield point strength of sheath material (1)
(Where D: outer diameter of the sheath, t: sheath thickness, p: pressure on the inner surface side of the sheath)
前記シースの内面側に引き裂き紐が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバケーブルの設計方法。  The optical fiber cable design method according to claim 1, wherein a tear string is provided on an inner surface side of the sheath. ケーブルコアの外周に吸水テープ層が形成され、その外周にシースが設けられ、前記シースの内面側に引き裂き紐が設けられた光ファイバケーブルの設計方法であって、
前記シースの内面には、前記引き裂き紐によって凹部が形成されており、
前記引き裂き紐は、撚りが入っていない繊維からなり、
シース内面側に純水が浸水したときのシース内面の最大応力σ’が次の式(2)、(3)に示す関係を満たすシースを使用することを特徴とする光ファイバケーブルの設計方法
σ’=K・p(D−t)/2t < シース材の降伏点強度 ・・・(2)
K≒50×d/t ・・・(3)
(ただし、D:シースの外径、t:シース厚さ、p:シースの内面側の圧力、d:前記凹部の深さ)
A water-absorbing tape layer is formed on the outer periphery of the cable core, a sheath is provided on the outer periphery, and an optical fiber cable design method in which a tear string is provided on the inner surface side of the sheath,
On the inner surface of the sheath, a recess is formed by the tear string,
The tear string is made of untwisted fibers,
A method of designing an optical fiber cable , comprising using a sheath in which the maximum stress σ ′ of the inner surface of the sheath when pure water is immersed on the inner surface side of the sheath satisfies the relationship represented by the following expressions (2) and (3).
σ ′ = K · p (Dt) / 2t <Yield point strength of sheath material (2)
K≈50 × d / t (3)
(Where D: outer diameter of the sheath, t: sheath thickness, p: pressure on the inner surface side of the sheath, d: depth of the recess)
前記pは、水に浸漬したときのシースの内圧であり、次の式(4)に示す関係を満たすことを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の光ファイバケーブルの設計方法。  4. The optical fiber cable according to claim 1, wherein p is an internal pressure of the sheath when immersed in water, and satisfies a relationship represented by the following expression (4): Design method.
Figure 0004955798
Figure 0004955798
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