JP5224342B2 - 光ファイバケーブル - Google Patents

Description

この発明は、シース内部に光ファイバ心線、テンションメンバ、および防護テープを有した光ファイバケーブルに関するものである。

従来から、例えば、ガラス光ファイバの外周に紫外線硬化性樹脂あるいは熱硬化性樹脂等からなる被覆を有する、いわゆる光ファイバ心線を用意し、この光ファイバ心線と一対のテンションメンバと、さらに支持線とを所定位置に位置決めしながら、一括被覆を施してシースを形成した光ファイバケーブルが種々製造され、使用されている。

ところで、これらの光ファイバケーブルが架空布設された場合、経時的に原因不明の特性劣化が発生することがあった。近年になって漸くこの原因が夏季に発生するセミ、特にクマゼミの光ファイバケーブルへの産卵行動に起因することがわかってきた。具体的には、クマゼミが架空に布設された光ファイバケーブルを木の幹や枝と誤って、シースに産卵管を突き刺し、内部に産卵する行動が原因である、というものである。このシースに産卵管が差し込まれると、産卵管で光ファイバが損傷してしまうことがある。

そこで、シースによって被覆された光ファイバ心線の少なくとも一部を覆うように、シースの内部または外表面に防護テープを配置せしめた光ファイバケーブルが提案されている（特許文献１参照）。このような光ファイバケーブルを用いれば、仮にクマゼミがシースに産卵管を突き刺しても、産卵管の先が防護テープにより遮られ、内部の光ファイバ心線までは届かず、前述した危険、すなわち、光ファイバ心線の損傷の危険性を低下せしめることができる。

上述した光ファイバケーブルは、図８に示すように、防護テープ１０５の外表面直上のシース１０２に形成されたノッチ１０６をきっかけに光ファイバケーブルを２つに裂いて光ファイバ心線１０１を取り出そうとする場合、通常、シース１０２厚が薄いところに応力が集中し、亀裂が入る。すなわち、通常、図７に示すように、亀裂２００が生じ、光ファイバ心線１０１を取り出すことができるが、低温時には、シース１０２が固くなり、光ファイバ心線１０１を通らないショートカットした亀裂２０１が生じ、光ファイバ心線１０１がシース１０２内に埋もれた状態で裂かれ、光ファイバ心線１０１を取り出すことができない場合があるという問題点があった。

この問題を解決するために、防護テープの断面形状を菱形状にした光ファイバケーブルが提案されている（特許文献２参照）。

特開２００６−３１３３１４号公報 特開２００８−０３２８３７号公報

しかしながら、特許文献２に記載の光ファイバケーブルは、防護テープ１０５が傾きやすく、光ファイバ心線１０１とテンションメンバとの各中心を含む面と、防護テープ１０５の菱形の長対角線が、ほぼ平行になるように防護テープ１０５を配置することが困難であった。

これは、シース１０２を形成する工程において、シース１０２となる樹脂を防護テープ１０５の光ファイバ心線と反対側から供給するため、防護テープ１０５の光ファイバ心線と反対側の形状が山型であるとバランスを崩しやすく、どちらかに傾いてしまうためと考えられる。

このように防護テープが傾いて配置された場合は、光ファイバ心線を確実に取り出すことができず、この場合も、低温時に、光ファイバ心線１０１がシース１０２内に埋もれた状態で裂かれ、光ファイバ心線１０１を取り出すことができない場合があるという問題点があった。

そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光ファイバ心線を確実に取り出すことができる光ファイバケーブルを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる光ファイバケーブルは、光ファイバ心線と、前記光ファイバ心線の片側もしくは両側に該光ファイバ心線と並行に配置された少なくとも１本のテンションメンバと、前記光ファイバ心線と前記テンションメンバとを一体的に被覆するシースと、前記光ファイバ心線と前記テンションメンバの各中心を含む面と直交する方向の前記光ファイバ心線の両側に光ファイバ心線と並行に配置された一対の防護テープと、を有する光ファイバケーブルにおいて、前記防護テープの前記光ファイバ心線側の表面に突起を設け、前記防護テープの前記光ファイバ心線と反対側の表面を平面としたことを特徴とする。

また、この発明にかかる光ファイバケーブルは、上記の発明において、前記突起は、各突起頂点を結ぶ面が前記光ファイバ心線を通るように形成されることを特徴とする。

また、この発明にかかる光ファイバケーブルは、上記の発明において、前記防護テープは、前記光ファイバ心線と前記テンションメンバとの各中心を含む面とほぼ平行方向に長辺が形成された略長方形状をなし、該長辺上に前記突起が形成されたことを特徴とする。

また、この発明にかかる光ファイバケーブルは、上記の発明において、前記突起は、三角形状または円弧状の突起であることを特徴とする。

また、この発明にかかる光ファイバケーブルは、上記の発明において、前記突起は、三角形状であり、高さが０．１ｍｍ以上、頂点の先端角度が２５〜７０度、かつ頂点と前記光ファイバ心線との距離が０．０３〜０．３ｍｍであることを特徴とする。

この発明によれば、光ファイバ心線と、前記光ファイバ心線の片側もしくは両側に該光ファイバ心線と並行に配置された少なくとも１本のテンションメンバと、前記光ファイバ心線と前記テンションメンバとを一体的に被覆するシースと、前記光ファイバ心線と前記テンションメンバの各中心を含む面と直交する方向の前記光ファイバ心線の両側に光ファイバ心線と並行に配置された一対の防護テープと、を有する光ファイバケーブルにおいて、前記防護テープの前記光ファイバ心線側の表面に突起を設け、、前記防護テープの前記光ファイバ心線と反対側の表面を平面とし、前記突起をきっかけに前記防護テープと前記光ファイバ心線との間のシース内に前記光ファイバ心線を含んだ亀裂を生じさせることによって確実に光ファイバ心線を取り出すことができる。

以下、図面を参照して、この発明にかかる光ファイバケーブルの好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

図１は、この発明の実施の形態にかかる光ファイバケーブルの横断面図である。図１に示すように、この光ファイバケーブル１０は、ケーブル部１０ｂに支持線部１０ａが設けられたドロップ型の光ファイバケーブルである。ケーブル部１０ｂは、１本のガラス光ファイバの外周に、紫外線硬化性樹脂あるいは熱硬化性樹脂などからなる樹脂被覆がなされた外径０．２５ｍｍの光ファイバ心線１を有し、この光ファイバ心線１の周囲に、ノンハロゲン難燃性ポリオレフィン、具体的にはノンハロゲン難燃性ポリエチレンなどからなるシース２が覆われている。

このシース２内には、光ファイバ心線１の両側（図１上、上下方向）に、光ファイバ心線１から所定間隔を有し、その中心が光ファイバ心線１の中心と略同一平面上に位置するように配置され、アラミド繊維束あるいは強化繊維としてアラミド繊維を用いたＦＲＰからなる外径０．５ｍｍの一対のテンションメンバ３が配置される。

さらに、このシース２内には、光ファイバ心線１とテンションメンバ３とによって形成される平面に略直角する方向（図１上、左右方向）に、光ファイバ心線１から所定間隔を有して光ファイバ心線１を挟むように、ケーブル長手方向に並行配置され、ポリアミド樹脂からなる一対の防護テープ５を有する。各防護テープ５の横断面は、０．２ｍｍ×０．８ｍｍの矩形形状をなし、光ファイバ心線１とテンションメンバ３とによって形成される平面方向が長辺となる。これによって、この平面方向からのクマゼミによる産卵管の突き刺しを遮り、光ファイバ心線１の伝送損失低下がないようにしている。

光ファイバ心線１とテンションメンバ３とによって形成される平面に略直角する方向、すなわち光ファイバ心線１に対して各防護テープ５が配置される方向のシース２の外表面両面には、必要に応じて設けられた切欠であるノッチ６が形成されている。このノッチ６を設けておくことによって、光ファイバケーブルの布設の際に、シース２を容易に切り裂くことができ、シース２内部の光ファイバ心線１を簡単に取り出すことができる。なお、ケーブル部１０ｂ横断面の長辺方向長さは、３．１ｍｍであり、短辺方向長さは、２．０ｍｍである。

支持線部１０ａは、ＦＲＰや亜鉛メッキ銅線などからなる外径１．２ｍｍの支持線４を有し、この支持線４の中心は、光ファイバ心線１、テンションメンバ３の各中心と略同一平面状に並行配置される。支持線４の周囲は、シース２で覆われ、その外径は、２．８ｍｍである。なお、極めて短い距離間に布設する光ファイバケーブルである場合には、支持線部１０ａのないものとしてもよい。

なお、このような光ファイバケーブルを製造する際には、光ファイバ心線１、テンションメンバ３、各防護テープ５、５等の線材を走行させながら、押出成形機によって線材の外周に熱可塑性樹脂を押出成形してシース２を形成しその後被覆を冷却して固化させる。このとき、熱可塑性樹脂は光ファイバケーブルの外周方向から供給される。

ここで、防護テープ５の光ファイバ心線１側の各表面には、突起５ａ，５ｂが設けられる。これによって、ノッチ６をきっかけにケーブル部１０ｂを引き裂いて光ファイバ心線１を取り出そうとする場合、突起５ａ，５ｂの頂点が光ファイバ心線１に近い位置に形成されているため、各突起５ａ，５ｂの頂点から光ファイバ心線１に向かって確実に亀裂が生じ、この結果、光ファイバ心線１を確実に取り出すことができる。

この突起５ａ，５ｂを三角形状とした場合であって、突起５ａ，５ｂの高さＨ、突起５ａ，５ｂの各頂点から光ファイバ心線１までの間の最短距離Ｄ、および突起５ａ，５ｂの先端角度θを変化させたサンプル＃１〜＃１６の光ファイバケーブルと、突起５ａ，５ｂを設けない比較サンプル＃１、光ファイバ心線１側だけでなく光ファイバ心線１の反対側にも先端角度１５０度の突起５ｃを形成した比較サンプル＃２（図３参照）とを製造し、光ファイバ心線とテンションメンバとの各中心を含む面（ケーブル中心面）と防護テープの長辺とがなす角θ２の平均値（図４参照）と、光ファイバ心線１の取り出しを５０回行ったときにおける光ファイバ心線１がシース２内に埋もれた回数を測定した。

図２は、各サンプル＃１〜＃１６および比較サンプル＃１、＃２の条件および結果を示す図である。図２に示すように、サンプル＃１，＃３の最短距離Ｄを０．０５ｍｍとし、サンプル＃２，＃４の最短距離Ｄを０．０６ｍｍとし、サンプル＃５，＃８の最短距離Ｄを０．１６ｍｍとし、サンプル＃６，＃７の最短距離Ｄを０．１５ｍｍとし、サンプル＃９の最短距離Ｄを０．２９ｍｍとし、サンプル＃１０〜＃１２の最短距離Ｄを０．２８ｍｍとした。すなわち、サンプル＃１〜＃４の最短距離Ｄを０．０５〜０．０６ｍｍとし、サンプル＃５〜＃８の最短距離Ｄを０．１５〜０．１６ｍｍとし、サンプル＃９〜＃１２の最短距離Ｄを０．２８〜０．２９ｍｍとし、サンプル＃１〜＃４，＃５〜＃８，＃９〜＃１２の順に順次、最短距離Ｄを大きくしている。なお、サンプル＃１３〜＃１６の最短距離Ｄは、それぞれ０．０４ｍｍ、０．２８ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．２７ｍｍであり、比較サンプル＃１、＃２の最短距離Ｄは、それぞれ０．２８ｍｍ、０．０５ｍｍである。

また、サンプル＃１，＃５，＃９の高さＨは、０．１２ｍｍであり、サンプル＃２，＃６，＃１０の高さＨは、０．１３ｍｍであり、サンプル＃３，＃７，＃１１の高さは、０．２５ｍｍであり、サンプル＃４，＃８，＃１２の高さＨは、０．２４ｍｍである。なお、サンプル＃１３〜＃１６の高さＨは、すべて０．０５ｍｍであり、比較サンプル＃１は突起が設けられていないため、高さＨは、零であり、比較サンプル＃２の高さＨは０．１２ｍｍである。

さらに、サンプル＃１，＃５，＃９の先端角度θは、２８度であり、サンプル＃２，＃６，＃１０の先端角度θは、６８度であり、サンプル＃３，＃７，＃１１の先端角度θは、２７度であり、サンプル＃４，＃８，＃１２の先端角度は、７０度である。なお、サンプル＃１３〜＃１６の先端角度θは、それぞれ２７度、２８度、６９度、６８度であり、比較サンプル＃１は突起が設けられないため、先端角度θはなく、比較サンプル＃２の先端角度θは２８度である。

各サンプル＃１〜＃１６および比較サンプル＃１、＃２の光ファイバ心線とテンションメンバとの各中心を含む面（ケーブル中心面）と防護テープの長辺とがなす角θ２の平均値を測定した結果、各サンプル＃１〜＃１６および比較サンプル＃１のθ２は、４度以下であったのに対し、比較サンプル＃２のθ２は、１６度と非常に大きい値であった。

各サンプル＃１〜＃１６および比較サンプル＃１、＃２に対して光ファイバ心線１の取り出しを行った場合に光ファイバ心線１がシース２内に埋もれた回数は、サンプル＃１〜＃１２が０回であり、サンプル＃１３〜＃１６がそれぞれ２回、２回、１回、２回であり、比較サンプル＃１、＃２がそれぞれ５回、２回であった。この結果から、サンプル＃１〜＃１２の光ファイバケーブルであれば、光ファイバ心線１の取り出しを確実に行うことができることがわかる。これらの条件をまとめると、サンプル＃１〜＃１２の結果から、突起５ａ，５ｂが三角形状である場合、突起５ａ，５ｂの高さＨが０．１ｍｍ以上、最短距離Ｄが０．０３〜０．３ｍｍ、かつ先端角度θが２５〜７０度であれば、光ファイバ心線１を確実に取り出すことができると言える。なお、防護テープ５と光ファイバ心線との最短距離Ｄは、光ファイバケーブル１０の長手方向で安定して離隔を保つためには、０．０３ｍｍ以上であることが必要であり、この結果から、最短距離Ｄは、０．０３ｍｍ以上となる。

また、比較サンプル＃２の結果から、光ファイバ心線１の反対側にも突起５ｃを形成した場合は、θ２が大きくなる、すなわち、防護テープが傾きやすくなる。防護テープが傾いた場合は、防護テープの光ファイバ心線１側に設けた突起５ａ、５ｂの効果を充分に得ることができなくなり、光ファイバ心線１の取り出しを確実に行うことができない。したがって、防護テープの突起は光ファイバ心線１側だけに設け、光ファイバ心線１の反対側は平面とする必要がある。

なお、上述した実施の形態では、突起５ａ，５ｂが、防護テープ５の光ファイバ心線１側の表面上であって、光ファイバ心線１とテンションメンバ３の各中心を含む面と直交し、光ファイバ心線１を通る面上に形成されていたが、これに限らず、たとえば、図５に示すように、防護テープ５の光ファイバ心線１側の表面上であって、光ファイバ心線１とテンションメンバ３の各中心を含む面に斜めの面で、光ファイバ心線１を通る面上に形成した突起２５ａ，２５ｂとしてもよい。これによっても、突起２５ａ，２５ｂの頂点を結ぶ面が光ファイバ心線１を通るようになっているので、確実に光ファイバ心線１を通る亀裂が生じ、光ファイバ心線１を確実に取り出すことができる。

また、図６に示すように、防護テープの光ファイバ心線表面の一部に突起を設けるのではなく、防護テープ３５の光ファイバ心線１側の表面全面を三角形状の突起３５ａ，３５ｂとしてもよい。さらに、図７に示すように、突起の形状は任意であり、三角形状ではなく、たとえば、円弧状の突起４５ａ，４５ｂとしてもよい。さらに、上述した実施の形態では、突起が長手方向に連続して設けられることを前提として説明したが、これに限らず、突起は、長手方向に断続的あるいは離散的に設けられてもよい。

この発明の実施の形態にかかる光ファイバケーブルの横断面図である。 図１に示した突起を有したサンプルの条件と光ファイバ心線の取り出しを行った場合における光ファイバ心線がシースに埋もれた回数とを示す図である。 比較サンプル＃２の構成を示す断面図である。 ケーブル中心面と防護テープとのなす角θ２を説明する断面図である。 図１に示した突起の変形例１を示す図である。 図１に示した突起の変形例２を示す図である。 図１に示した突起の変形例３を示す図である。 従来の光ファイバケーブルによって光ファイバ心線を取り出す場合に生じる亀裂の例を示す図である。

符号の説明

１ 光ファイバ心線
２ シース
３ テンションメンバ
４ 支持線
５，２５，３５，４５，５５ 防護テープ
５ａ，５ｂ，２５ａ，２５ｂ，３５ａ，３５ｂ，４５ａ，４５ｂ，５５ａ，５５ｂ 突起
６ ノッチ
１０ 光ファイバケーブル
１０ａ 支持線部
１０ｂ ケーブル部
Ｈ 高さ
Ｄ 最短距離
θ 先端角度

Claims (5)

1. 光ファイバ心線と、前記光ファイバ心線の片側もしくは両側に該光ファイバ心線と並行に配置された少なくとも１本のテンションメンバと、前記光ファイバ心線と前記テンションメンバの各中心を含む面と直交する方向の前記光ファイバ心線の両側に光ファイバ心線と並行に配置された一対の防護テープと、前記光ファイバ心線と前記テンションメンバと前記一対の防護テープとを一体的に被覆するシースと、を有する光ファイバケーブルにおいて、
   前記防護テープの前記光ファイバ心線側の表面に、頂点を有する突起を設け、前記防護テープの前記光ファイバ心線と反対側の表面を平面としたことを特徴とする光ファイバケーブル。
2. 前記突起は、前記各突起頂点を結ぶ面が前記光ファイバ心線を通るように形成され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。
3. 前記防護テープは、前記光ファイバ心線と前記テンションメンバとの各中心を含む面とほぼ平行方向に長辺が形成された略長方形状をなし、該長辺上に前記突起が形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバケーブル。
4. 前記突起は、三角形状または円弧状の突起であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の光ファイバケーブル。
5. 前記突起は、三角形状であり、高さが０．１ｍｍ以上、前記頂点の先端角度が２５〜７０度、かつ前記頂点と前記光ファイバ心線との距離が０．０３〜０．３ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の光ファイバケーブル。

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