JPS6323690Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、光フアイバケーブルにおいて、外部
張力に抗して、光フアイバを保護するための光フ
アイバケーブルの抗張力体に関するものである。

光フアイバを多数収容する通信用光フアイバケ
ーブルは、従来の銅線対を集合したケーブルと異
なり、光フアイバの伝送特性、機械特性を劣化さ
せないよう、外力および温度変化等の条件に対し
て、特別な構造設計が必要である。特に、ケーブ
ルへの張力に対して、抗張力体を配置するととも
に、材料の熱伸縮歪みによつて、光フアイバが破
断しないようにすることが重要である。このた
め、従来の光フアイバケーブルは、抗張力体とし
て鋼線を用い、熱伸縮については、歪みが直接フ
アイバに印加されないよう、心線被覆に緩衝層を
設けたり、光フアイバを遊離状態で、たるみをも
たせる構造としている。鋼線はヤング率は高い
が、熱膨脹係数も光フアイバに比べて約30倍と大
きいため、これによる抗張力体自身の熱伸縮が無
視できず、フアイバ収容構造の設計を複雑にして
いるとともに、ケーブル集合の製造条件を厳しく
している。このため、従来の光ケーブルは、張力
および熱伸縮歪みに対して、安全率を大きく見積
つて、過剰設計状態にせざるを得ず、適用性が制
限されるとともに、経済化が阻害されているとい
う大きな問題を有している。

本考案は、鋼等の高弾性金属材料と、高弾性で
あるとともに、熱膨脹係数が負である高分子材料
とを組合せ、十分な抗張力特性を持たせるととも
に、熱膨脹係数が光フアイバと同程度になるよう
にしたもので、以下図面について詳細に説明す
る。

本考案の光フアイバケーブルの抗張力体（以下
単に抗張力体という。）の第１、第２および第３
の実施例を第１図〜第３図に示す。

図において、１０は鋼線、１１は鋼撚線、１
２、１３は鋼線、２０は高分子材、２１は高分子
線材、３０は高分子被覆である。第１図と第２図
は本考案抗張力体の基本構造を示している。まず
第１図において、鋼材１０に密着して、高分子材
料２０を同心円筒状に被覆する。ここで高分子材
料は延伸加工によつて、高弾性化されているとと
もに、熱膨張係数が負値を有するものとする。２
種の材料がこのように密着一体化されている場
合、各材料のヤング率、横断面積、熱膨張係数を
それぞれE₁、S₁、α₁、E₂、S₂、α₂とすると、総
合の熱膨張係数αeは αe＝E₁S₁α₁＋E₂S₂α₂／E₁S₁＋E₂S₂となることは
良く知ら れている。本考案はこの原理を利用し、２種の材
料の熱膨張係数として、正負の値を組合せること
はよつて、αeを所要の微小値に設定しようとす
るものである。すなわち、鋼材１０のE₁S₁α₁に
対して、高分子材料２０のE₂S₂α₂を選定して、
E₁S₁α₁＋E₂S₂α₂０とするのである。

この条件を満たす高分子材料としては、通常の
熱可塑樹脂を高倍率で延伸加工したものが適用で
きる。延伸により高弾性化された高分子材料は、
高倍率になると熱膨張係数が負となる場合が多
く、従来より実用されている中から、本考案に適
する材料を選定するのは容易である。第１図の構
造の場合、高分子材料２０は、鋼１０の周りに、
ゆるいパイプ状に押出し成形した後、延伸して、
鋼１０に密着させる方法で、低コストに製造でき
る。

鋼材１０のヤング率は約200GPaで、熱膨張係
数は約13×10^-6であるので、高分子材２０のヤン
グ率50GPa、熱膨張係数−４×10^-6とすれば、高
分子材の断面積を鋼材の13倍に選ぶことによつて
本考案の抗張力体の熱膨張率を光フアイバと同程
度に抑えることが可能となる。

第２図は多心線を収容する重量ケーブル用抗張
力体の実施例である。鋼材１１は鋼線１２の撚合
せで形成しており、この撚線に密着して、延伸加
工で高弾性化し、負の熱膨張係数を有するように
した高分子材料２０を同心状に被覆している。こ
の作用については前記第１図の例と同様である。

第３図は鋼材１３と高分子線材２１とを直接撚
合せた構成の実施例であつて、重量ケーブル用と
して、抗張力体外径が大きくなる場合の一構成例
である。抗張力体外径が大きくなる場合、第２図
のように、高弾性高分子で円筒状被覆２０を構成
すると、剛性が高すぎて曲り難くなるという問題
が生じる。このような場合には、第３図のように
撚合せ構成をとれば、所要の曲げ性を確保でき
る。なお、高分子被覆３０は通常の軟質材料であ
つて、撚合せ体の外表面をなめらかにするために
施すものである。

以上は１０〜１３の素材として鋼を用いた実施
例を説明したが、同じ部分に熱膨脹率が１×10^-6
程度のニツケル鋼（インバー）等を用いると、高
分子材料２０、２１の所要断面積を小さくできる
とともに、熱膨脹率αeを零に保つこともより容
易になる。

本考案における鋼材は抗張力作用を負担すると
ともに、高分子材料の欠点を補う作用ももつてい
る。高分子材料はクリープ特性が顕著であり、張
力が定常的に印加されている場合に、伸びきつて
しまう可能性を有する。しかるに本考案の構成に
よれば、クリープを殆ど示さない鋼材が有効に作
用し、高分子材料のクリープを防止するのであ
る。

以上説明したように、本考案によれば、ヤング
率の高い鋼材の特長と、熱膨脹係数が負である高
分子材料の特長を活かすとともに、相互の欠点を
補い合つて、特性の良い光ケーブル用抗張力体を
構成することができる。これによつて、光ケーブ
ルの熱伸縮を無視できるようになるため、光フア
イバ心線の収容構造設計条件が緩くなり、ケーブ
ル構造を簡素化でき、製造性を飛躍的に向上でき
るから、光フアイバケーブルの価格を低減し、適
用を拡大するうえに、大きな効果を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は本考案の抗張力体の
第１、第２および第３実施例の斜視図である。 １０……鋼線、１１……鋼撚線、１２……鋼
線、１３……鋼線、２０……高分子材、２１……
高分子線材、３０……高分子被覆。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 鉄を主成分とする金属材料と、高弾性率を有
   しかつ、負の熱膨張係数を有する高分子材料か
   らなり、前記金属材料を少く共１本の線状体に
   形成し、前記線状体に前記高分子材料を密着配
   置すると共に前記金属材料と、高分子材料を、
   両者の（ヤング率×断面積×熱膨張率）の値の
   和を、両者の（ヤング率×断面積）の値の和で
   除した値の絶対値が10^-6以下となるように設定
   してあることを特徴とする光フアイバケーブル
   の抗張力体。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項記載の光フア
   イバケーブルの抗張力体において、前記高分子
   材料を線状に形成して、前記金属材料の線状体
   とを互いに撚り合わせて形成して線状形とした
   もの。