JP5174927B2 - 光ファイバーケーブル - Google Patents

Description

本発明は、シースで被覆された２本の光ファイバ心線を取り出すためのノッチと呼ばれる溝をシース表面に形成した光ファイバーケーブルに関し、シースの引き裂き力を極力小さくして光ファイバ心線の取り出し性を向上させる技術に関する。

例えば、特許文献１の図７及び図８には、２本の光ファイバ心線とこれら光ファイバ心線を挟んでその両側に離間してそれぞれ配置された２本の抗張力体を同一直線上に配置してシースで一体的に被覆してなる光ファイバーケーブルが開示されている。この光ファイバーケーブルでは、シースの上下面にＶ字形状のノッチ（Ｖ溝）をケーブル中心位置にそれぞれ設け、それらノッチにケーブル引き裂き工具であるニッパを入れてシースを二分するように引き裂くことで内部の光ファイバ心線を取り出している。

しかし、特許文献１の図７及び図８におけるように、Ｖ字形状のノッチがケーブル中心にあると、シースを引き裂いたときに２本の光ファイバ心線間に亀裂が入りシース内部の光ファイバ心線が埋もれて取り出すことができない。図７はシースを１層とした例、図８はシースを２層とした例である。

このため、光ファイバーケーブルのシース上下面に形成したＶ字形状の各ノッチの位置を特許文献２の図５におけるようにケーブル中心からずらすことで、光ファイバ心線の取り出し性の向上を図ることが行われている。

特開２００６−２２１０９３号公報 特開２００９−６３７９６号公報

しかし、特許文献２の図５におけるようにケーブル中心からＶ字形状の各ノッチの位置をずらすと、シースの押し出し成形時にダイス内の樹脂圧が不均一となって２本の光ファイバ心線が同一線上に配置されず、ノッチ先端から光ファイバ心線までの距離が遠くなることによりシースの引き裂き力が大きくなり、光ファイバ心線の取り出し性が悪くなる。

そこで、本発明は、シースの引き裂き力を極力小さくして光ファイバ心線の取り出し性を向上させることのできる光ファイバーケーブルを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、接近して配置された２本の光ファイバ心線と、これら光ファイバ心線を挟んでその両側に離間してそれぞれ配置された２本の抗張力体とを同一直線上に配置してシースで一体的に被覆してなる矩形断面とされた光ファイバーケーブルにおいて、前記矩形断面をなすシースの長辺のうち一方の面と他方の面に、前記シースを引き裂いて光ファイバ心線を取り出すためのノッチがそれぞれケーブル長手方向に沿って連続して形成されており、前記ノッチは、各光ファイバ心線の中心部に向かって前記シースの長辺である両面からそれぞれ垂直に下ろされた垂直線部と、この垂直線部に対して４０°〜６０°のなす角度とした傾斜線部を持つ溝形状からなることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の光ファイバーケーブルであって、前記シースは、前記光ファイバ心線及び前記抗張力体を直接被覆する内層シースと、この内層シースを更に被覆する外層シースを有した２層構造とされており、前記内層シースと前記外層シースの両方に、前記ノッチを共に同一位置に形成し、内層シースのノッチ先端と外層シースのノッチ先端を同一線上に設けたことを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項１記載の光ファイバーケーブルであって、前記シースは、前記光ファイバ心線及び前記抗張力体を直接被覆する内層シースと、この内層シースを更に被覆する外層シースを有した２層構造とされており、前記内層シースと前記外層シースの両方に前記ノッチを形成し、前記外層シースのノッチ先端を、ケーブル短辺方向のケーブル中心線と前記内層シースのノッチ先端との間に設けたことを特徴としている。

本発明の光ファイバーケーブルによれば、シース長辺の両面に形成したノッチを、各光ファイバ心線の中心部に向かって前記シースの長辺である両面からそれぞれ垂直に下ろされた垂直線部と、この垂直線部に対して４０°〜６０°のなす角度とした傾斜線部を持つ溝形状としたことで、シースの引き裂き力が前記垂直線部に沿って光ファイバ心線の中心部へと伝達されることになり、引き裂き線が直線的になることで引き裂き力を小さくすることができ、その結果、光ファイバ心線の取り出し性を向上をさせることができる。

また、本発明の光ファイバーケーブルでは、ノッチの垂直線部に対する傾斜線部のなす角度を４０°〜６０°としているので、シース引き裂き時にノッチに対して引き裂き工具であるニッパをノッチに入れることができると共に引き裂き開始時の引き裂き力を低減することができる。

図１は本実施形態の２層シース構造の光ファイバーケーブルを示し、（Ａ）はケーブル長手方向に対する垂直断面図、（Ｂ）はシースを引き裂いた状態を示す垂直断面図である。 図２は内層シースのノッチ先端と外層シースのノッチ先端を同一線上に設けた例を示すノッチ部分の要部拡大断面図である。 図３はノッチの傾斜線部を垂直線部に対してなす角度７０°とした場合にシース引き裂き力が抗張力体に向くことを示している光ファイバーケーブルの垂直断面図である。 図４は内層シースのノッチ位置と外層シースのノッチ位置をずらした例の光ファイバーケーブルの垂直断面図であり、（Ａ）はシースを引き裂く前の状態、（Ｂ）はシースを引き裂いた状態をそれぞれ示している。 図５は外層シースのノッチ先端をケーブル短辺方向のケーブル中心線と内層シースのノッチ先端との間に設けた例を示すノッチ部分の要部拡大断面図である。 図６は外層シースと内層シースにそれぞれ形成したノッチの位置を変えてシース引き裂き試験を行うのに使用した各サンプルの光ファイバーケーブルの垂直断面図である。

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

本実施形態の光ファイバーケーブル１は、図１（Ａ）に示すように、接近して配置された２本の光ファイバ心線２、３と、これら光ファイバ心線２、３を挟んでその両側に離間してそれぞれ配置された２本の抗張力体４、５を同一直線上に配置してシース６、７で一体的に被覆してなる矩形断面とされている。

前記シース６、７は、光ファイバ心線２、３及び抗張力体４、５を直接被覆する内層シース６と、この内層シース６を更に被覆する外層シース７を有した２層構造とされている。シース６、７を２層構造とするのは、セミ等の害虫が光ファイバーケーブル１に対して産卵等によりシースを突き破って光ファイバ心線２、３を傷付けるのを回避するために、内側シース６を外側シース７よりも硬度の高い難燃性ポリエチレンで構成している。本実施形態では、シース６、７を２層構造としているが、害虫等による被害がない場合はシースを１層構造とした光ファイバーケーブルに対して本発明を適用することができる。

光ファイバ心線２、３は、中心に設けられた石英ガラスファイバと、この石英ガラスファイバの周囲に紫外線硬化型樹脂を被覆して形成された外被層とからなる。光ファイバ素線２、３は、規格上、石英ガラスファイバの外径を直径０．１２５ｍｍ、全体の外径を直径０．２５ｍｍとされる。２本の光ファイバ素線２、３は、どちらの光ファイバ素線２Ａ〜２Ｄであるのかを識別するために、外被層の最外層が着色（無色も含む）されている。この場合、外被層自体が着色されていてもよく、或いは、外層層を覆って着色層が形成されていてもよい。

２本の光ファイバ心線２、３は、互いに接して又は接する程度に極めて接近した位置に配置されている。２本の光ファイバ心線２、３が接近して配置とは、互いに接触して配置されること、および接する程度に近くに配置されることの両方を含む。これら光ファイバ心線２、３は、光ファイバーケーブル１の中心部である中心点Ｃを通るケーブル長辺方向Ｘのケーブル長辺方向中心線Ｌ上に各光ファイバ心線２、３の中心点Ｃ１、Ｃ２を位置させて並列に配置されている。また、これら２本の光ファイバ心線２、３間に、前記光ファイバーケーブル１の中心点Ｃを通るケーブル短辺方向Ｙのケーブル短辺方向中心線Ｍが通るようになっている。

２本の抗張力体４、５は、２本の光ファイバ心線２、３を挟んでその両側に離間してそれぞれ配置されている。これら抗張力体４、５は、前記ケーブル長辺方向中心線Ｌ上に各抗張力体４、５の中心Ｃ３、Ｃ４を合致させて配置されることで、前記２本の光ファイバ心線２、３と同一直線上に設けられている。かかる抗張力体４、５は、例えば剛性の高い鋼線からなり、光ファイバーケーブル自体の剛性を高めるケーブル剛性部材として、また光ファイバーケーブル１の曲げ方向をケーブル短辺方向Ｙにのみ湾曲させるケーブル曲げ方向規制部材として機能する。

そして、矩形断面をなすシース６、７の長辺のうち一方の面６ａ、７ａ（以下、第１面６ａ、７ａという）と他方の面６ｂ、７ｂ（以下、第２面６ｂ、７ｂという）に、シース６、７を引き裂いて光ファイバ心線２、３を取り出すためのノッチ８、９がそれぞれケーブル長手方向（図１の紙面に対して垂直な方向）に沿って連続して形成されている。前記ノッチ８、９は、内層シース６と外層シース７のそれぞれに形成されている。以後、内層シース６に形成されたノッチ８を内層ノッチ８と言い、外層シース７に形成されたノッチ９を外層ノッチ９と言う。

内層ノッチ８及び外層ノッチ９は、各光ファイバ心線２、３の中心点Ｃ１、Ｃ２に向かってシース６、７の長辺である両面の第１面６ａ、７ａ及び第２面６ｂ、７ｂからそれぞれ垂直に下ろされた垂直線部８ａ、９ａと、この垂直線部８ａ、９ａに対して４０°〜６０°のなす角度θとした傾斜線部８ｂ、９ｂを持つ溝形状からなる。

内層シース６の第１面６ａに形成される内層ノッチ８は、ケーブル中心点Ｃを挟んで図１（Ａ）に向かって右側の光ファイバ心線３の中心点Ｃ２に向かって該第１面６ａから垂直に下ろされた垂直線部８ａと、同じく右側の抗張力体５に向かって傾斜し且つ前記垂直線部８ａに対して４０°〜６０°のなす角度θとした傾斜線部８ｂを持つ先端を尖らせた溝形状とされている。また、内層シース６の第２面６ｂに形成される内層ノッチ８は、ケーブル中心点Ｃを挟んで図１（Ａ）に向かって左側の光ファイバ心線２の中心点Ｃ１に向かって該第２面６ｂから垂直に下ろされた垂直線部８ａと、同じく左側の抗張力体４に向かって傾斜し且つ前記垂直線部８ａに対して４０°〜６０°のなす角度θとした傾斜線部８ｂを持つ先端を尖らせた溝形状とされている。

外層シース７の第１面７ａに形成される外層ノッチ９は、ケーブル中心点Ｃを挟んで図１（Ａ）に向かって右側の光ファイバ心線３の中心点Ｃ２に向かって該第１面７ａから垂直に下ろされた垂直線部９ａと、同じく右側の抗張力体５に向かって傾斜し且つ前記垂直線部９ａに対して４０°〜６０°のなす角度θとした傾斜線部９ｂを持つ先端を尖らせた溝形状とされている。また、外層シース７の第２面７ｂに形成される外層ノッチ９は、ケーブル中心点Ｃを挟んで図１（Ａ）に向かって左側の光ファイバ心線２の中心点Ｃ１に向かって該第２面７ｂから垂直に下ろされた垂直線部９ａと、同じく左側の抗張力体４に向かって傾斜し且つ前記垂直線部９ａに対して４０°〜６０°のなす角度θとした傾斜線部９ｂを持つ先端を尖らせた溝形状とされている。

前記内層ノッチ８と外層ノッチ９は、図２に示すように、共に同一位置に形成されている。また、内層ノッチ８のノッチ先端Ｓ１と外層ノッチ９のノッチ先端Ｓ２は、互いの垂直線部８ａ、９ａを一致させた同一線上に設けている。また、これら内層ノッチ８と外層ノッチ９は、相似形状とされている。

以上のように構成された光ファイバーケーブル１に対して、外側シース７の第１面７ａに形成された外側ノッチ９と第２面７ｂに形成された外側ノッチ９のそれぞれにケーブル引き裂き工具であるニッパを挿入してシース６、７をケーブル長辺方向Ｘに引っ張って二分するように引き裂くと、図１（Ｂ）に示すように外側ノッチ９の垂直線部９ａからその延長上の内側ノッチ８の垂直線部８ａに亀裂が入り、そのまま光ファイバ心線２、３へと直線的に内層シース６が引き裂かれることになる。そして更に光ファイバーケーブル１を引き裂くことで、内部に設けられた光ファイバ心線２、３を内層シース６から取り出すことができる。

この時のケーブル引き裂き力は、シースの上下面にＶ字形状のノッチをケーブル中心位置にそれぞれ設けた光ファイバーケーブルよりも遙かに小さな力で済む。そのため、本実施形態では、僅かな力でシース６、７を引き裂いて光ファイバ心線２、３を取り出すことができ、当該光ファイバ心線２、３の取り出し作業性を大幅に向上させることができる。

前記光ファイバーケーブル１を引き裂く場合に、内層ノッチ８及び外層ノッチ９の垂直線部８ａ、９ａに対する傾斜線部８ｂ、９ｂのなす角度θを４０°未満とすると、ニッパが外層ノッチ９に入らなくなり光ファイバーケーブル１を引き裂くことができなくなる。また、内層ノッチ８及び外層ノッチ９の垂直線部８ａ、９ａに対する傾斜線部８ｎ、９ｂのなす角度を６０°超、例えば図３に示すように前記なす角度を７０°とすると、引き裂き開始時のノッチ部に作用する引き裂き力Ｆが真下の光ファイバ心線２、３に向かわずに抗張力体４、５に向かう方向へ作用する。そのため、シース６、７を引き裂く引き裂き力に大きな力が必要となり、光ファイバ心線２、３の取り出し作業性が悪くなる。

また、図４（Ａ）に示すように、本実施形態とは異なるＶ字形状とした内層ノッチ８と外層ノッチ９の位置をずらした（外層ノッチ９は光ファイバーケーブルの中心点Ｃ上、内層ノッチ８は各光ファイバ心線２、３の中心点Ｃ１、Ｃ２上とした）光ファイバーケーブル１では、外側ノッチ９にニッパを挿入してシース６、７をケーブル長辺方向Ｘに引っ張って二分するように引き裂くと、図４（Ｂ）に示すように引き裂き線がジグザグになり大きな引き裂き力が必要となる。しかしながら本実施形態では、内層ノッチ８と外層ノッチ９を同一位置に形成し、内層ノッチ８のノッチ先端Ｓ１と外層ノッチ９のノッチ先端Ｓ２を同一線上に設けているので、引き裂き線が光ファイバ心線２、３へと直線的に入り込むことで小さな引き裂き力で当該光ファイバ２、３を取り出すことが可能となる。

また、本実施形態の光ファイバーケーブル１では、内層シース６を押し出し成形した場合に２本の光ファイバ心線２、３が同一のケーブル長辺方向中心線Ｌ上に配置されているが、図４（Ａ）に示すＶ字形状のノッチを有した光ファイバーケーブル１では前記ケーブル長辺方向中心線Ｌから外れた位置に光ファイバ心線２、３の中心点Ｃ１、Ｃ２が設けられて位置ずれが生じてしまう。これは、内層シース６を形成する押し出し成形時のダイス内の樹脂圧が不均一になることで光ファイバ心線２、３の位置ずれが生じる。本実施形態の光ファイバーケーブル１では、Ｖ字形状ではないノッチ８、９の形状によって押し出し成形時のダイス内の樹脂圧が均一になることで光ファイバ心線２、３の中心点Ｃ１、Ｃ２がケーブル長辺方向中心線Ｌ上に位置し、内層ノッチ８の先端から光ファイバ心線２、３までの距離Ｈが図４（Ａ）のように遠くならないことによって引き裂き力が小さくて済む。

なお、前記した実施形態の光ファイバーケーブル１では、図１（Ａ）及び図２に示すように内層ノッチ８と外層ノッチ９を同一位置に形成し且つ内層ノッチ８のノッチ先端Ｓ１と外層ノッチ９のノッチ先端Ｓ２を、互いの垂直線部８ａ、９ａを一致させた同一線上に設けた構造とした。この他、本実施形態の光ファイバーケーブル１では、図５に示すように、外層ノッチ９のノッチ先端Ｓ２を、ケーブル短辺方向Ｙのケーブル中心線Ｍと内層ノッチ８のノッチ先端Ｓ１との間に設けるようにしても光ファイバーケーブル１を引き裂く力を小さくすることができ、それにより光ファイバ心線２、３の取り出し作業性を向上させることができる。

ここで実際に外径３．７ｍｍ×２．０ｍｍの矩形断面とされた光ファイバーケーブル１に内層ノッチ８と外層ノッチ９を、図６の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で示す位置にそれぞれ形成したサンプルＡ、Ｂ、Ｃを製造した。図６（Ａ）では、内層ノッチ８を本願発明と同一形状且つ同一位置に形成したが、外層ノッチ９をＶ字形状をなすノッチとしてケーブル短辺方向中心線Ｍ上に設けた。図６（Ｂ）では、内層ノッチ８と外層ノッチ９を前記した図５と同じように形成した。図６（Ｃ）では、内層ノッチ８と外層ノッチ９を図１（Ａ）と同じように形成した。

そして、各サンプルＡ、Ｂ、Ｃをノッチに沿ってシース６、７を二分するようにケーブル長手方向に５０ｍｍ引き裂き、その二分したシース６、７の一端を引張試験機のチャックに固定し、他端を同じく引張試験機のチャックに挟んで、他端を５００ｍｍ／分で引き上げて引き裂いた時の荷重を測定した。測定した引き裂き荷重が目標規格値内である場合を○と△で評価し、目標規格値外である場合を×として評価した。その結果、表１に示す。

サンプルＡの光ファイバーケーブルでは、ケーブル引き裂き力が目標規格値を超えてしまい大きな引き裂き力を必要とする。サンプルＢ及びサンプルＣの光ファイバーケーブルでは、何れもケーブル引き裂き力が目標規格値内となったが、サンプルＣの光ファイバーケーブルに比べてサンプルＢの光ファイバーケーブルの方がケーブル引き裂き力が大きかった。サンプルＣでは、引き裂き線上に内層ノッチ８と外層ノッチ９のノッチ先端Ｓ１、Ｓ２が同一線上に何れもあることが、より小さな荷重でシール６、７を引き裂くことができる。

以上、本発明を適用した具体的な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、前記図１（Ａ）の光ファイバーケーブル１に首部を介してケーブル支持線部を有したドロップ型の光ファイバーケーブルにも本発明を適用することが可能であり、この場合の光ファイバーケーブルでも前記実施形態の光ファイバーケーブルと同様の作用効果を奏することができる。

本発明は、シースに形成したノッチからシースを引き裂いて光ファイバ心線を取り出す光ファイバーケーブルに利用することができる。

１…光ファイバーケーブル
２、３…光ファイバ心線
４、５…抗張力体
６…内層シース（シース）
６ａ…内層シースの第１面（一方の面）
６ｂ…内層シースの第２面（他方の面）
７…外層シース（シース）
７ａ…外層シースの第１面（一方の面）
７ｂ…外層シースの第２面（他方の面）
８…内層ノッチ
９…外層ノッチ

Claims (3)

1. 接近して配置された２本の光ファイバ心線と、これら光ファイバ心線を挟んでその両側に離間してそれぞれ配置された２本の抗張力体とを同一直線上に配置してシースで一体的に被覆してなる矩形断面とされた光ファイバーケーブルにおいて、
   前記矩形断面をなすシースの長辺のうち一方の面と他方の面に、前記シースを引き裂いて光ファイバ心線を取り出すためのノッチがそれぞれケーブル長手方向に沿って連続して形成されており、
   前記ノッチは、各光ファイバ心線の中心部に向かって前記シースの長辺である両面からそれぞれ垂直に下ろされた垂直線部と、この垂直線部に対して４０°〜６０°のなす角度とした傾斜線部を持つ溝形状からなる
   ことを特徴とする光ファイバーケーブル。
2. 請求項１記載の光ファイバーケーブルであって、
   前記シースは、前記光ファイバ心線及び前記抗張力体を直接被覆する内層シースと、この内層シースを更に被覆する外層シースを有した２層構造とされており、
   前記内層シースと前記外層シースの両方に、前記ノッチを共に同一位置に形成し、内層シースのノッチ先端と外層シースのノッチ先端を同一線上に設けた
   ことを特徴とする光ファイバーケーブル。
3. 請求項１記載の光ファイバーケーブルであって、
   前記シースは、前記光ファイバ心線及び前記抗張力体を直接被覆する内層シースと、この内層シースを更に被覆する外層シースを有した２層構造とされており、
   前記内層シースと前記外層シースの両方に前記ノッチを形成し、前記外層シースのノッチ先端を、ケーブル短辺方向のケーブル中心線と前記内層シースのノッチ先端との間に設けた
   ことを特徴とする光ファイバーケーブル。

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