JP5014460B2 - 光ファイバケーブル - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバをシースで被覆した光ファイバケーブルに関する。

光通信に使用される光ファイバケーブルとしては、加入者用光ファイバケーブルとして架設される架空集合型ドロップ光ファイバケーブルや、架空集合型ドロップ光ファイバケーブルから分岐して加入者宅に引込み配線するための架空ドロップ光ファイバケーブルとして使用されるものがある。

加入者宅へ引込み配線するための架空ドロップ光ファイバケーブルとしては、図５に示すように、支持線部１０１と、ケーブル本体部１０２とが、首部１０３を介して連結された自己支持構造の光ファイバケーブルが使用されている。なお、加入者宅内や、ビル、マンション等の構内において使用される光ファイバケーブルは、支持線部１０１を有しないケーブル本体部１０２のみからなる構造の光ファイバケーブルである。

支持線部１０１には、鋼線からなる支持線１０４が内蔵されている。ケーブル本体部１０２には、光ファイバ心線１０５と、抗張力体１０６が内蔵されている。このような光ファイバケーブルの光ファイバ心線１０５は、石英系ガラスファイバの外周を、紫外線硬化型樹脂などからなる被覆材により被覆して構成されている。外被（シース）１０７としては、ノンハロゲン難燃シースが使用されている。

特許文献１には、光ファイバ心線がポリアミド系熱可塑性樹脂からなる外被で被覆された光ファイバケーブルが記載されている。この光ファイバケーブルにおいて、外被は、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを含有し、かつ、被覆層樹脂１００重量部に対してシリコーン系アクリレートを１〜２０重量部、並びに、アルキル系エステル化合物、アルケニル系エステル化合物、及びトリメリット酸エステル化合物の少なくともいずれかを１〜４０重量部含有する材料により形成されている。この光ファイバケーブルにおいては、外被が容易に除去可能であるとしている。

特開２００８−２３３２７４号公報

ところで、光ファイバケーブルにおいて、コネクタや種々の機器への接続を行うには、いわゆる口出し作業を行うことにより、端末部の外被１０７を除去し、光ファイバ心線１０５の端末部を外部に露出させる必要がある。

口出し作業においては、まず、ニッパのような工具を用いて、外被１０７及び抗張力体１０６に切り込みを入れる。次に、光ファイバ心線１０５を残した状態で、外被１０７の端末部分を引き抜いて除去する。

この口出し作業において、光ファイバ心線１０５と外被１０７との間の摩擦力が大きすぎると、外被１０７の端末部分を引き抜くときに、光ファイバ心線の被覆材に亀裂等の外傷が発生してガラスファイバを露出させてしまい、ガラスファイバを断線させてしまう虞がある。

一方、光ファイバ心線１０５と外被１０７との間の摩擦力が小さすぎると、外被１０７の温度伸縮により、光ファイバ心線１０５の端末部分が、外被１０７の端末部から突出したり、または、外被１０７内に引き込んだりすることになる。この場合、外被１０７の端末部分に外被保持型のコネクタが取付けられていると、コネクタ内部での伝送損失が生ずる虞がある。

特許文献１に記載された光ファイバケーブルにおいては、外被が容易に除去可能であるとしているが、光ファイバ心線と外被との間の摩擦力が適切に調整されているわけではないので、前述した問題が解決されていない。

そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、光ファイバ心線と外被との間の摩擦力が適度に調整され、端末部における外被に対する光ファイバ心線の突き出し及び引き込みが抑制され、外被の除去が容易に行えるとともに、外被の熱伸縮による外被把持型のコネクタの内部での伝送損失の増加が防止された光ファイバケーブルを提供することを目的とする。

前述の課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明に係る光ファイバケーブルは、以下の構成のいずれか一を有するものである。

〔構成１〕
光ファイバ心線を熱可塑性合成樹脂材料からなる外被によって被覆した光ファイバケーブルであって、光ファイバ心線の最外層をなす被覆材及び光ファイバ心線を被覆する外被をなす材料にシリコーン成分が配合されており、外被の光ファイバ心線からの引き抜き力が、２Ｎ／４０ｍｍ乃至８Ｎ／４０ｍｍであることを特徴とするものである。

〔構成２〕
構成１を有する光ファイバケーブルにおいて、シリコーン成分は、２重量％乃至５重量％配合されていることを特徴とするものである。

〔構成３〕
構成１、または、構成２を有する光ファイバケーブルにおいて、外被には、支持線を内蔵した支持線部が、首部を介して一体的に形成されていることを特徴とするものである。

本発明に係る光ファイバケーブルは、構成１を有することにより、光ファイバ心線の最外層をなす被覆材及び光ファイバ心線を被覆する外被をなす材料の少なくとも一方にシリコーン成分が配合されており、外被の光ファイバ心線からの引き抜き力が、２Ｎ／４０ｍｍ乃至８Ｎ／４０ｍｍであるので、光ファイバ心線と外被との間の摩擦力が適度に調整され、端末部における外被に対する光ファイバ心線の突き出し及び引き込みが抑制される。

したがって、この光ファイバケーブルにおいては、外被の除去が容易に行えるとともに、外被の熱伸縮による外被把持型のコネクタの内部での伝送損失の増加が防止される。

シリコーン成分は、２重量％乃至５重量％配合されていることが好ましい。

外被には、支持線を内蔵した支持線部を、首部を介して一体的に形成してもよい。

すなわち、本発明は、光ファイバ心線と外被との間の摩擦力が適度に調整され、端末部における外被に対する光ファイバ心線の突き出し及び引き込みが抑制され、外被の除去が容易に行えるとともに、外被の熱伸縮による外被把持型のコネクタの内部での伝送損失の増加が防止された光ファイバケーブルを提供することができるものである。

本発明の実施の形態（第１の実施例）に係る光ファイバケーブルの構成を示す断面図である。 本発明の第２の実施例に係る光ファイバケーブルの構成を示す断面図である。 本発明の第３の実施例に係る光ファイバケーブルの構成を示す断面図である。 本発明の第４の実施例に係る光ファイバケーブルの構成を示す断面図である。 従来の光ファイバケーブルの構成を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る光ファイバケーブルの構成を示す断面図である。

本発明の実施の形態に係る光ファイバケーブルは、図１に示すように、光ファイバ心線１を合成樹脂材料からなる外被（シース）３によって被覆した本体部１ａと、支持線２を外被３によって被覆した支持部２ａとからなる。これら本体部１ａと支持部２ａとは、肉薄の首部４によって連結されている。

光ファイバ心線１は、石英系ガラスファイバの外周を、紫外線硬化型樹脂などからなる被覆材により被覆して構成されている。支持線２は、金属線等からなり、光ファイバ心線１に平行となされ、外被３に内包されている。外被３は、熱可塑性合成樹脂材料からなる。

外被３には、光ファイバ心線１とともに、繊維強化プラスチックからなる２本の抗張力体（テンションメンバ）５，５が内包されている。これら抗張力体５，５は、光ファイバ心線１に平行に配置されている。

外被３には、光ファイバ心線１を挟んで互いに対峙する両側面部に、平行な溝状の一対のノッチ６，６が形成されている。外被３は、これらノッチ６，６において、容易に引き裂くことが可能となっている。端末部分の外被３を引き裂くことにより、光ファイバ心線１の端末部分を外部に引き出す、いわゆる口出し作業を行うことにより、他の光ファイバケーブルの光ファイバ心線との接続を行うことができる。

この光ファイバケーブルの端末部分において光ファイバ心線１の端末部分を露出させる口出し作業においては、まず、ニッパのような工具を用いて、外被３に切り込みを入れるとともに、抗張力体５，５を切断する。このとき、工具の刃には切欠き部（欠損部）があり、この切欠き部内に光ファイバ心線１が入ることにより、光ファイバ心線１には傷が付かないようになっている。次に、光ファイバ心線１を残した状態で、外被３の端末部分を引き抜いて除去する。そして、支持線２の端末部分を切断して除去する。

光ファイバ心線１及び光ファイバ心線１の近傍部分を残して、外被３及び抗張力体５，５を切断するときには、外被３及び抗張力体５，５に潰れが生じ、光ファイバ心線１及び光ファイバ心線１の近傍部分の外被３は側圧を受ける。その後に外被３の端末部分を引き抜くときには、光ファイバ心線１の被覆材と外被３との間に擦れが生じる。このときに光ファイバ心線１と外被３との間の摩擦力が大きすぎると、光ファイバ心線１の被覆材に亀裂等の外傷が発生してガラスファイバを露出させてしまい、ガラスファイバを断線させてしまう虞がある。

この光ファイバケーブルにおいては、光ファイバ心線１の最外層をなす被覆材及び外被３をなす材料の少なくとも一方に、シリコーン成分が配合されていることにより、光ファイバ心線１及び外被３間の摩擦力が小さくなっているので、光ファイバ心線１の被覆材に亀裂等の外傷を発生させることがない。

一方、光ファイバ心線１と外被３との間の摩擦力が小さすぎると、外被３の温度伸縮により、光ファイバ心線１の端末部分が、外被３の端末部から突出したり、または、外被３内に引き込んだりすることになる。この場合、外被３の端末部分に外被保持型のコネクタが取付けられていると、コネクタ内部での伝送損失が生ずる虞がある。すなわち、光ファイバ心線１の端末部分が外被３の端末部から突出した場合には、光ファイバ心線１に撓みが生じ、この撓み部での光ファイバ心線１の屈曲の曲率が小さくなり、光ファイバの曲げ損により、伝送損失が増加する。また、光ファイバ心線１の端末部分が外被３内に引き込んだ場合には、フェルール内突合せ部の端面が離れてしまい、コネクタ内部での伝送損失が増加する。

この光ファイバケーブルにおいては、光ファイバ心線１の最外層をなす被覆材及び外被３をなす材料の少なくとも一方に、シリコーン成分が配合されていることにより、光ファイバ心線１及び外被３間の摩擦力が適度に調整されているので、光ファイバ心線１の突出し及び引き込みを抑制することができ、外被把持型のコネクタ内部での伝送損失の増加を防ぐことができる。

本発明の実施例として、図１に示した構造の光ファイバケーブルについて、光ファイバ心線１の被覆材及び外被３をなす材料に、２重量％乃至５重量％のシリコーン成分を配合して、シリコーン成分の配合量を変えることによって、光ファイバ心線１と外被３との間の引抜カを変えたサンプルを試作した。これら各サンプルについて、口出し作業後の光ファイバ心線１の外傷の有無及びコネクタ内の伝送損失の増加を検証した。

光ファイバ心線１と外被３との間の摩擦力は、端末から４０ｍｍの位置に切り込みを入れ、端末から切り込みまでの長さ４０ｍｍの外被３を光ファイバ心線１を残して引抜いたときに、引抜きに要する張力として測定した。

また、口出し作業を完了した光ファイバケーブルの端末部分に、外被把持型のコネクタを取り付け、温度８５°Ｃで２週間、温度６０°Ｃ、湿度９５％で２週間、及び、温度−４０°Ｃから＋７５°Ｃを４２サイクルの連続温湿度サイクルを印加し、コネクタ内における伝送損失をモニタした。外被把持型のコネクタは、口出しされた光ファイバ心線１に撓みを持たせ、この撓みにより、フェルールに内蔵した他の光ファイバに突き合わせる構造のものを用いた。

試作した光ファイバケーブルは、光ファイバ心線１が０．２５ｍｍ径で、本体部１ａの長径が３．１ｍｍ、短径が２ｍｍであり、抗張力体として、アラミドＦＲＰ（アラミド繊維強化プラスチック）の線を用いたものである。

以下の〔表１〕に示すように、外被３の引抜カが２Ｎ／４０ｍｍ乃至８Ｎ／４０ｍｍの場合には、口出し作業後の光ファイバ心線１の外被材に亀裂などの外傷は認められず、また、引張り試験による光ファイバ心線の破断強度は６０Ｎ以上であり、口出し部の光ファイバ心線１の強度劣化は見られなかった。連続温湿度サイクル試験におけるコネクタ内での伝送損失変動は、０．１ｄＢ未満であり、増加は見られなかった。

外被３の引抜カが１Ｎ／４０ｍｍの場合には、連続温湿度サイクル試験におけるコネクタ内での伝送損失変動は、０．３ｄＢ以上であり、増加が確認された。

外被３の引抜カが１０Ｎ／４０ｍｍの場合には、口出し作業後の光ファイバ心線１の外被材に亀裂などの外傷が認められた。

以上より、外被３の引抜カが２Ｎ／４０ｍｍ乃至８Ｎ／４０ｍｍであれば、口出し作業の作業性、連続温湿度サイクル試験におけるコネクタ内での伝送損失変化ともに、良好な光ファイバケーブルが得られることがわかった。

図２は、本発明の第２の実施例に係る光ファイバケーブルの構成を示す断面図である。

本発明は、クマゼミの産卵管から光ファイバ心線１を保護するように構成された光ファイバケーブルにも適用可能である。この光ファイバケーブルにおいては、図２に示すように、外被は、内層部３ａ及び外層部３ｂから構成されている。この光ファイバケーブルにおいては、シリコーン成分は、内層３ａのみに配合する。

内層部３ａは、クマゼミの産卵管が貫通しないように、硬い材料により形成されている。外層部３ｂは、内層部３ａよりも柔らかい材料により形成されている。例えば、内層部３ａは、ＪＩＳＫ７２１５に規定されるデュロメータ（タイプＤ）によるＤ硬度が６０程度、外層部３ｂは、Ｄ硬度が５０程度となっている。

実施例として試作した光ファイバケーブルは、光ファイバ心線１が０．２５ｍｍ径で、本体部１ａの長径が３．１ｍｍ、短径が２ｍｍであり、抗張力体として、アラミドＦＲＰ（アラミド繊維強化プラスチック）の線を用いたものである。

シリコーン成分は、内層部３ａと、光ファイバ心線１の被覆材に配合した。実施例１と同様の検証を行った結果を以下の〔表２〕に示す。

この光ファイバケーブルにおいても、外被（内層部３ａ及び外層部３ｂ）の引抜カが２Ｎ／４０ｍｍ乃至８Ｎ／４０ｍｍであれば、口出し作業の作業性、連続温湿度サイクル試験におけるコネクタ内での伝送損失変化ともに、良好な光ファイバケーブルが得られることがわかった。

図３は、本発明の第３の実施例に係る光ファイバケーブルの構成を示す断面図である。

この実施例においては、図３に示すように、光ファイバ心線１が０．２５ｍｍ径で、本体部１ａの長径が２ｍｍ、短径が１．６ｍｍであり、抗張力体として、０．５ｍｍ径の鋼線を用いた光ファイバケーブルを試作した。この光ファイバケーブルは、支持線を有しておらず、本体部１ａのみから構成されたものである。

シリコーン成分は、外被３と、光ファイバ心線１の被覆材に配合した。実施例１と同様の検証を行った結果を以下の〔表３〕に示す。

この光ファイバケーブルにおいても、外被３の引抜カが２Ｎ／４０ｍｍ乃至８Ｎ／４０ｍｍであれば、口出し作業の作業性、連続温湿度サイクル試験におけるコネクタ内での伝送損失変化ともに、良好な光ファイバケーブルが得られることがわかった。

図４は、本発明の第４の実施例に係る光ファイバケーブルの構成を示す断面図である。

この実施例においては、図４に示すように、０．２５ｍｍ径の光ファイバ心線１上にさらに紫外線硬化樹脂層１ａを被覆して０．５ｍｍ径としたものを用いて、本体部１ａの長径が３．１ｍｍ、短径が２ｍｍであり、抗張力体として、アラミドＦＲＰ（アラミド繊維強化プラスチック）の線を用いた光ファイバケーブルを試作した。この光ファイバケーブルは、支持線を有しておらず、本体部１ａのみから構成されたものである。

シリコーン成分は、外被３と、紫外線硬化樹脂層１ａに配合した。実施例１と同様の検証を行った結果を以下の〔表４〕に示す。

この光ファイバケーブルにおいても、外被３の引抜カが２Ｎ／４０ｍｍ乃至８Ｎ／４０ｍｍであれば、口出し作業の作業性、連続温湿度サイクル試験におけるコネクタ内での伝送損失変化ともに、良好な光ファイバケーブルが得られることがわかった。

本発明は、光ファイバを外被（シース）で被覆した光ファイバケーブルに適用される。

１ 光ファイバ心線
２ 支持線
３ 外被（シース）
４ 首部
５ 抗張力体（テンションメンバ）

Claims (3)

1. 光ファイバ心線を熱可塑性合成樹脂材料からなる外被によって被覆した光ファイバケーブルであって、
   光ファイバ心線の最外層をなす被覆材、及び、前記光ファイバ心線を被覆する外被をなす材料に、シリコーン成分が配合されており、
   前記外被の前記光ファイバ心線からの引き抜き力が、２Ｎ／４０ｍｍ乃至８Ｎ／４０ｍｍである
   ことを特徴とする光ファイバケーブル。
2. 前記シリコーン成分は、２重量％乃至５重量％配合されている
   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. 前記外被には、支持線を内蔵した支持線部が、首部を介して一体的に形成されている
   ことを特徴とする請求項１、または、請求項２記載の光ファイバケーブル。

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