JPS62117213A - 高強度外被通信ケ−ブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は”キラツキ”の打撃や、げつ歯動物（りす等）
のかみつき等、動物の切削行為に対してケーブルコアを
防護できる通信ケーブルｌこ関するものである。

（従来の技術） 通信ケーブルを“キラツキ”や、げつし動物の生棲する
地域に架渉すると、これらの動物がこの通信ケーブルを
ついばんだシ、かみ削ったりして外被に穴をあけ、この
穴から水が侵入して通信ケーブルに甚大な被害をもたら
すことが多い。Ｏのような被害を防止するため、第２図
に示すように、ケーブルコア１の周囲に内層プラスチッ
クシース、例えばポリエチレンシース２を施し、その外
周に厚さ約０．４　ｔｌの波付き金属シース３を施し、
そつ外周に外層ポリエチレンシース４を施しだ外被を有
するケーブルが用いられている。すなわち第２図は従来
の高強度外被ケーブルの断面図である。

このケーブルでは主ｌこ淳い波付き金属シース３Ｄ部分
で機械的衝撃力（動物の切削行為の力）からケーブルコ
ア１を保獲する設計がなされていた。

これをＯ８外被ケーブルという。

このような構造となっているので、シースがけ工程（こ
は、内層プラスチックシース２を施す工程と、波付き金
属シース３、外層ポリエチレンシース令を施す工程の２
工程が必要である。

またこの外被は動物の切削行為に対して必要な金属シー
ス厚が全く把握されていなかったので、大きな安全係数
を見込んで波付き金属シース３の厚さを約０．４ｕと厚
くしており、このため波付き金属シース３を施すために
は、平板状の金属テープを内層プラスチックシース２の
外周に縦沿え成形し、該金属テープの両端部を突き合わ
せ溶接して円筒管とした後、ケーブル１こ可とり性をも
たせるため該円筒管に波付けを行う必要があるが、この
波付は工程の製造速度はプラスチックシースの押出し成
形速度（１０ｍ７１３以上）ｔこ比べて極端Ｅこ遅い（
５ｍ／Ｓ程度）という問題があった。このためシースが
け工程での製造費が、通常使用されている外被（ＬＡＰ
外被、スタルペス外被等）に比べて極端ｌこ高くなると
いう欠点があった。

またグラスチックシースが２重に存在すること、かつ波
付き金属シース３に施す波付けが、縦沿え成形後に施さ
れるので、大きくなる（波付けの山高が約２．５ｎにな
る〕ことから、ケーブル径が大きくなシ、かつケーブル
重量も重くなるという欠点があった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、。キラツキ”の打撃や、げっ歯動物のかみつ
きに対して必要な金属シース厚を明−確ｆこして、金属
シースの薄肉化を図り、これによってシースがけ工程の
製造性を大幅に改善するとともに、軽量、細径で経済的
な高強度外被通信ケーブルを提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は動物の切削行為に対して、コアを防護するため
、０．１〜０．２ＮＮ厚のステンレスモジくハ０．１８
〜０．２鵡厚の冷間圧延鋼からなる薄肉金属シースを、
ケーブルコアの外周に施す。

従来の技術に比べて、金属層の厚さが薄いので、この金
属層の円筒成形を簡単に行うことができ、外被がけ工程
の製造速度を２倍以上向上でき、また薄肉シースの適用
Ｉこよりケーブルの細径化、軽量化、経済化が図れる。

第１図は本発明の一実施例の断面図であって、１はケー
ブルコア、５は薄肉金属シース、６はプラスチックシー
スであシ、薄肉金属シース５とポリエチレンシース６と
は接着材により接合されている。

ｍ　肉金属シース５　ハ０．１〜０４ｉｔｍのステンレ
スシースもしくは０．１８〜０．２朋厚の冷間圧延鋼シ
ースを用いる。このような肉厚の金属であれば、薄肉金
属シース５をケーブルコア１の外周に施す際には、あら
かじめ細かな波付け（山高約０．７〜１．２ｍ１）を施
した金属テープをケーブルコア１の外周に縦沿え成形す
ることが可能であシ、製造速度を通常の外被（ＬＡＰ外
被、スタルペス外破）並み（Ｉｏｎ／ｓ以上月こするこ
とができ、かつ薄肉金属シース５を施す工程と、プラス
チックシース６を施す工程を同一工程で行うことができ
るので、従来のＣ８外被ケーブルｔこ比べてシースがけ
工程の製造費を安くできる。

また本発明ではＯ８外被ケーブルで用いている内層プラ
スチックシース２を省略しておジ、また金属シースの波
付けを円筒成形する以前の平板状の時〔こ行うので、そ
の波付けの山高を１朋程度に小さくてき（（ＥＳ外被で
は円筒成形後の彼付けのため山高が約２．５１１１１！
ｌこなる〕、このため外被厚も小さくでき（Ｏ８外被の
約１／３）、かつ比重の大きな金属層の厚さが薄いので
、ケーブルの外被の重量も軽＜（ａＳ外被の１／３〜１
／４）できる。

次Ｅこ本発明で用いたような薄肉金属シース５の厚さｔ
こより、動物の切削行為ｔこ対して通信ケーブルを防護
できることを以下に述べる。

まず、１キツツキ”の打撃に対しての検討結果を述べる
。

“キラツキ”の打撃ｆこよる衝撃エネルギーは、繰り返
し印加されるエネルギーである。そこで、衝撃エネルギ
ーの繰返し印加に対して、金属板がどのような挙動を示
して破壊に至るかを検討した。

なお金属板としてはステンレス５ＵＳ３０４　（０，１
５ａｍ厚）、冷間圧延ｖＡ（０，２ｍｍ厚）、銅（０，
２ｍｍ厚）、アルミニウム（０，２ｍｍ厚）を選定した
。

金属板に塑性変形領域まで変形を与え、その後、荷重を
除去すると変形は一部だけ復元する。すなわち印加エネ
ルギーは一度金属板（こすべて吸収され、荷重が除去さ
れると金属板形状の復元ｆこ伴い一部は放出される。こ
こでは、この放出されるエネルギーを放出エネルギーと
呼び、残留変形ｔこ費される残りのエネルギーを残留エ
ネルギーと呼ぶこととする。

この残留エネルギー２よび放出エネルギーの測定は、金
属平板試料を、３０１ｉｉ＄の穴をあけた押え板で上下
より固定し、その中央部へ先端が３ｆｉダのポンチを接
触させ、このポンチに荷重Ｆを作用させたときの変形量
（変位）Ｘを測定する方法で行った。ロードセルを有す
る引張試験機を用いて荷重を印加すれば、荷重Ｆと変形
量Ｘを正確に測定できる。

このとき、試料に印加されだせん所長単位長さ当りのエ
ネルギー〇は、式（１）で与えられる。

（ｄ工はポンチ径〕 ここでは、１回のエネルギー印加で試料を破壊した場合
（単一エネルギー破壊）と、複数回のエネルギー印加で
試料を破壊した場合（繰返しエネルギー破壊）について
、各々ＯＦ、ｘの関係を測定した０ その結果、得られるＦ−Ｘ曲線の概念図を第３図に示す
。単一エネルギー破壊の場合は、第３図（ａ）に示すよ
う］こ、ＦＯ増７７１１１こ対してＸは単調に増加し、
破壊エネルギーＥｂは第３図（ａ）の斜線部の面積で与
えられる。

次に繰返しエネルギー破壊の場合のＦ−Ｘ曲線を第８図
（ｂ）ｊこ示す。エネルギー印加を加えると試料がＸ工
に変形し、その後、斜線で示すエネルギーの放出に伴っ
て変形がＸ。まで少しもどる。

この時、残留エネルギーはＰ　、　Ｆｌ、　Ｘｏで囲ま
れる面積となる。次にエネルギーｅ２を加えると変形は
Ｘ。の点より始まってｘ８まで変形し、エネルギーの放
出ｆこよりＸ、にもどる。残留エネルギーはＰ　、　Ｆ
、　、　Ｘ、で囲まれた面積となるから残留エネルギー
が増加する。この過程を繰り返すことにより、残留エネ
ルギーが蓄積され、Ｅｂｉこ達すると破壊を生じる。な
Ｓ　Ｆｌ　＊　Ｆ２　、Ｆ３・・・・・の軌跡は単一エ
ネルギー破壊の場合と同一の曲線を描く。

試料（こ印加するエネルギーの大きさを変化させて、放
出エネルギーｅａと残留エネルギーＥａＯ関係を検討し
た。ステンレス板１こ関する検討結果を第４図ｆこ示す
。第４図においてｅａ、　Ｅａは、ともにポンチの外周
で正規化している。

第４図より式（２〕ｔこ示す実験式が成立することがわ
かる。

ｅ　　＝ＫＥａ（２） ここで、Ｋ　ｌ　ｎは金属材料ごとの定数である。

式（２）の関係は他の材料についても成立することを実
験で把握した。各金属材料のに、ｎの値を表１に示す。

表１　各種金属材料の［、ｎ Ｋは各材料固有な値であるが、ｎはどの材料でもほぼ０
．５となる結果を得た０ 今、金属板に微小エネルギーを繰り返し印加するとし、
工回目に試料（こ与えるエネルギーをｅｉｌそのときの
放出エネルギーをｅａよ、残留エネルギーの総量をＥａ
ｌとすると、式（３）が成立つ。

ｇａ工＝　８１　”　Ｅａ（ｉ−ｘ）　　％４　　　　
　（３）（ここでＥａｏ＝　０　） 式（２）を式（３）に代入すると、 Ｅａｌ　＝　　ｅ工＋　　Ｅａ（ｉ−１）　　　　Ｋ　
Ｅａｉ　　　　　　　（４）を得る。

金属板の最小破壊エネルギーをＥｂとすると、エネルギ
ーｅｉの繰返し印加による破壊は、次式が成立するとき
発生するＯ Ｅｂ≦”ａ（ｉ−ｘ）　＋”１（５） 従って式（４）、表１に示すに、ｎを用いて残留エネル
ギーを求めていけば、式（５）より各金属板が破壊する
までの印加回数Ｎを求めることができる。ここでは、印
加エネルギーｅｉが常ｌこ一定（＝ｅ）として、各金属
板が破壊するまでの印加回数を求めた計算結果を第５図
に示す。第５図ｆこ３いて、横軸はｅを金属板の厚さｔ
で正規化した値ε（＝　’／ｌ　；単位Ｎ−ｍ４−）を
用いた。

印加エネルギーを次第に小さくしていくと、あるエネル
ギーに８いて残留エネルギーの蓄積が行われなくなり、
回数Ｎをいくら増別させても破壊が生じすくすることを
以上の検討で見い出した。

これは、印加エネルギーが放出エネルギーより小さくな
るためである。

この破壊が生じなくなるエネルギーの最大値をｅｍとす
ると、式（２）からｅＩｌｎは式（６）で与えられるＯ ｅｍ＝に−Ｅｂｎ（６） ここで、ε、＝ｅｖｉ／ｌとおき、第５図に例としてア
ルミニウムのε。を示した。

次ｔこ金属板ｔこ繰り返し打撃を印加して、刃口えた打
撃エネルギーｅと、金属板が破壊するまでの印加回数Ｎ
の関係を直接測定した。

実際に１キツツキ”を用いて金属板の打撃試験を行うこ
とは回部であるので、押え板にて固足した金属平板試料
ζこポンチを接触させ、そのポンチ上へＢもりを落下さ
せることにより、試料へエネルギーｅを繰り返し印加し
、破壊するまで■印加回数Ｎを求めた。８もりの重量Ｍ
（１２〜５ｏｏ、ｊｉｌ）と落下高さｈ（最大９０ｃｌ
ｒＬ）を変化させて、ｅを種々の値に設定して実験を行
った。

この実験の結果得られた、ｅを金属板の厚さｔで正規化
した値εと金属が破壊するまでの回数Ｎの関係を、前述
した計算結果とともｌこ第５図１こ示す。このよう（こ
各材料とも計算値と実測値はよ（一致している。

ここで式（６）より求められる各金属板のｅｍと”キラ
ツキ”の打撃エネルギーより、“キラツキ”の打撃ｌこ
対して破壊しないための必要厚ｔｗの検討を行った。

”キラツキ″８７）１回の打撃により、打撃対象物）こ
印カロされる打撃痕単位長当りのエネルギーｅｗは式（
７）で与えられる。

６ｗ＝＝　Ａ　Ｍ’　Ｖ２／　ｙｒ　ｄ２　　　　　□
　　　　　　（７〕 ここでＭ′は”キラツキ”の体重、■は打撃運動での重
心（こ８ける速度、ｄ２は打撃痕径である。

対象とする”キラツキ”として、通信ケーブル（こ対し
て被害をもたらし、日本の６キツツキ”の中で標準的な
大きさである“アカゲラ”を想定すると、Ｍ′は約７０
ｇと設定できる　〔清棲幸保「日本鳥類大図鑑−ＩＪｐ
３９２、講談社（昭５３）参照〕。また１キツツキ”の
記録映画より嘴の先端１こおける打撃速度Ｖ′を求める
と、２．５　ｍ／ｓとなる。

９キツツキ”の形状を円柱とし、円柱の下端に足、上端
に嘴があり、足を支点とする振り子運動を１キツツキ”
が行うと仮定する。重心は円柱の中心（こあるので、重
心での速度はｖ　＝　ｖ’／２となる。ｄ２は、実際に
被害（こあったケーブルＯ打撃痕の測定により求めた結
果、約１．５ｘｑｍであった。

以上の結果よりｅＷを計算すると、約０．０１２　（Ｎ
・ｍ　／　ｙｒ罵）となる。

従って９キツツキ”の打撃により破壊しないための各金
属シースの必要厚ｔＷは式（８）で与えられる。

ｔｗ＝　０．０１２／ε。　　　　　　　　（８）式（
８）よジ求めた各金属板のｔｗを表２１こ示す。

表２　各種金楕材料の耐鳥害所要厚さ 本発明のように金属シースを波付けした後、円筒成形す
るためｆこは、金属シースの厚さは０．２朋以下とする
必要があるので　（これ以上厚いとテープが硬くなるた
め波付は後の円筒成形は現在の多情技術では困難八本発
明ｔこ利用できる金属は、ステンレスと冷間圧延鋼だけ
であり、またステンレス、冷間圧延鋼を使用すれば、本
発明を実現できることがわかる。

特ｆこステンレスを用いた場合には、飛躍的に耐打撃回
数を向上できる厚さく０．１騙）の倍の厚さくＱＪｍｍ
）まで本発明に適用できるので、′キツツキ″９体重の
個体差等を考慮しても十分ｔこ安全な耐”キラツキ”用
高強度外被通信ケーブルが実現できる。

次にげつ歯動物ｆこ対する検討結果について述べる０ 外径５關ダの木製の丸棒の周囲に薄肉金属テープを円筒
状に巻き付け、その外周をビニールテープで横巻して模
擬ケーブルサンプルを作製し、これを１リス”（″′シ
マリス”および”アカリス″）のおりＯ中に設置して２
週間はど放置し、切削状況を観察した。使用した薄肉金
属テープの徨類は■０．】１厚ステンレス（５ＵＳ３０
４　）テープ、■０．１Ｆ＋ｆｉｍ厚ステンレス（ＳＵ
Ｓ８０４）テープ、■０．１８關冷間圧延鋼テープ、■
０．２１ｍ厚銅テーグ、■０．２　薄厚アルミチー１０
５種類である。その結果、（１）　　”シマリス”ｆこ
対してはアルミテープを使用したものが破壊、 （２）　　″アカリス”に対してはアルミテープを使用
したもの、銅テープを使用したものが破壊されたが、０
．１１！翼厚のステンレス（ＳＵＳ３０４）テープを使
用したもの、０．１５ｍ５厚のステンレス（ＳＵＳ３０
４）テープを使用したもの、０．１８關冷間圧延鋼を使
用したものについては、全く損傷を受けなかった。

これにより本発明による通信ケーブルでは、げつ歯の切
削行為に対しても、ケーブルコアを完全に防護できるこ
とが証明された。

以下、本発明を具体的ｔこ実施してケーブルを製造した
例を示すが、本発明はこれに限定されない。

具体的実施例 コア径ＩＱＩＩＩＩの光フアイバケーブルコアに、厚さ
０．１５ｍｍのステンレス（ＳＵＳ　３０４）からなる
金属シースと、その上に厚さ２．５１１のアイオノマ樹
脂を施し、こ′Ｄ＠属シースとアイオノマ樹脂を接着剤
によジ接着して通信ケーブルを作製した。、このケーブ
ルは製造速度ｌｏｍ／分で十分製造できた０ （発明の効果） 以上説明したように、本発明の高強度外被通信ケーブル
は、薄肉の金属シースによりケーブルコアを防護してい
るので、従来のＣ８外被ケーブル（こ比べてシースがけ
工程の短縮（２工程から１工程）、裏道速度の増大（２
倍以上）、および外被の薄肉化（約１／８）、外被型１
の減少（１／ａ〜１／、）を図ることができ、経済性、
取り扱い性に優れた利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ｔこよる耐１キツツキ”用高強度外被通
信ケーブルの断面図、第２図は従来の高強度外被（Ｏ８
外被〕を用いた通信ケーブルの断面図、第８図（ａ）は
金属板（こ単一荷重を印加したときの荷重−変位曲線を
示す図、第３図（′ｂ）は金属板に繰返し荷重を印加し
たときの荷重−変位曲線を示す図、第４図は残留エネル
ギーＥａと放出エネルギーｅａの関係を示す図、第５図
は印加エネルギーεと破壊するまでの印加回数Ｎの関係
を示す図である。 ］・・ケーブルコア ２・・・内層プラスチックシース ３・・波付き金属シース ４・・・外層ホリエチレンシース ５・・・薄肉金属シース ６・・・プラスチックシース 特許出願人　　　日本電信電話株式会社代理人弁理士　
　　　杉　　村　　暁　　秀同　　弁理士　　　　杉　
　村　　興　　作第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ケーブルコアと、該ケーブルコアの外周に施された
   波付き金属シースと、該波付き金属シースの外周に施さ
   れたプラスチックシー スとにより構成された通信ケーブルにおいて、該波付き
   金属シースとして０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ厚のステンレ
   スシースもしくは０．１８〜０．２ｍｍ厚の冷間圧延鋼
   シースを用いたことを特徴とする高強度外被通信ケーブ
   ル。