JP2005208430A

JP2005208430A - 光ケーブル

Info

Publication number: JP2005208430A
Application number: JP2004016311A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Yoshihara; 龍夫吉原
Original assignee: Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 2004-01-23
Filing date: 2004-01-23
Publication date: 2005-08-04

Abstract

【課題】取り扱い性に優れ、布設時に偏摩耗が生じることがなく、また、細径化、軽量化、低価格化が可能で、高い布設張力にも十分に対応し得る、ビルや一般住宅の屋内配線用として有用な光ケーブルを提供する。
【解決手段】光ファイバ心線１１の外周に抗張力繊維層１２を介して外被１３を備えた断面円形状の光ケーブルであって、外被１３に抗張力繊維からなる抗張力体１４が埋設されている光ドロップケーブルである。
【選択図】図１

Description

本発明は、ビルや一般住宅などの屋内配線に使用される光ケーブルに関する。

ビルや一般住宅などの屋内配線用光ケーブルとして、例えば図１０乃至図１２に示すような構造のものが知られている。

図１０に示す光ケーブルは、単心光ファイバ心線１を中心にその両側に2本の鋼線やＦＲＰ（繊維強化プラスチック）などからなる抗張力体２を配置し、これらをポリエチレンなどの樹脂で一括被覆して外被３を形成したものであり、外被３の両長片部の中央、単心光ファイバ心線１が位置する部分には、引き裂き用のノッチ３ａ、３ａが設けられている。また、図１１に示す光ケーブルは、いわゆるスロット型光ケーブルと称するもので、スロットロッド４の外周に設けられた複数の溝（スロット）５に単心光ファイバ心線１を収容し、その外周に押え巻層６を介してポリエチレンなどの樹脂からなる外被３を設けた構造となっている。スロットロッド４の中心にはＦＲＰなどからなる抗張力体７が埋設されている。さらに、図１２に示す光ケーブルは、単心光ファイバ心線1の周囲に抗張力繊維８を配置し、その上にポリエチレンなどの樹脂からなる外被３を被覆したものである。この他、図示は省略したが、図１２に示す光ケーブルの両側に、外周を樹脂で被覆した抗張力体を薄肉の樹脂で連結したものなど、様々な構造のものが開発されている（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、このような従来の光ケーブルにおいては、それぞれ次のような問題があった。

すなわち、まず、図１０に示す光ケーブルでは、その断面形状が矩形乃至楕円状であるため、その曲がり方向に方向性が生じ（図１０中、矢印で示すように、ケーブルの短軸方向にのみ曲げることが可能）、取り扱いにくいうえに、布設した際にケーブルの一部分のみが配管などに擦れて偏摩耗を発生しやすいという問題があった。また、構造上、多心化が難しいという問題もあった（12心程度が限度であるとされている）。

一方、図１１に示す光ケーブルでは、曲がり方向に方向性がなく多心化も容易である。しかしながら、外径が大きくなるため、曲げた際の反発力（剛性）が大きく、図１０の光ケーブル同様、取り扱いにくさの点で問題があった。また、構成部材数が多いため、重量が重くなり、価格も高くなるという問題もあった。

また、図１２に示す光ケーブルでは、布設の際などに強い力でケーブルの外被３を引張ると、外被３が伸びてしまうという問題があった。さらに、図１２に示す光ケーブルの両側に抗張力体部を連結したものなどにおいても、取り扱い性などに問題があった。
特開２００１−２４９２５９号公報

上述したように、ビル構内や一般住宅内に布設する屋内配線用光ケーブルとして従来より様々な構造のものが開発され実用化されているが、それぞれ一長一短があり、未だ満足すべき特性を備えたものは得られていない。

本発明はこのような従来技術の課題を解決するためになされたもので、取り扱い性に優れ、布設時に偏摩耗が生じることがなく、また、細径化、軽量化、低価格化が可能で、高い布設張力にも十分に対応し得る、ビルや一般住宅の屋内配線用として有用な光ケーブルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本願の請求項１に記載の発明の光ケーブルは、光ファイバ心線の外周に抗張力繊維層を介して外被を備えた断面円形状の光ケーブルであって、前記外被に抗張力繊維からなる抗張力体が埋設されていることを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の光ケーブルにおいて、前記抗張力繊維からなる抗張力体が複数本、周方向に等配されて埋設されていることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の光ケーブルにおいて、前記抗張力繊維層および前記抗張力体は、それぞれ引張弾性率（JIS L 1013に示す初期引張抵抗度）が4.9N/d（デニール）以上の抗張力繊維で構成されていることを特徴とすることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか1項記載の光ケーブルにおいて、前記外被は、外径3mm〜6mm、内径1mm〜4mmであり、前記抗張力体として、太さ1000d（デニール）〜10000d（デニール）の抗張力繊維が埋設されていることを特徴とするものである。

本発明の光ケーブルによれば、曲げる際に方向性が生じず、かつ、ケーブルの細径化、剛性低下が可能になるため、取り扱い性が大きく向上し、また、布設の際の偏摩耗の発生も抑制することができる。また、構成部材数を減らすことができるため、細径化のみならず、軽量化、低コスト化を図ることができる。さらに、外被の内部に抗張力繊維を埋設しているため、外被を掴持して強い力で引張っても外被が伸びてしまうことがなくなり、高い布設張力にも十分に対応することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。

図１は本発明の光ケーブルの一実施形態を示す断面図である。
図１に示すように、本実施形態の光ケーブル１０１は、2本の単心光ファイバ心線１１と、その周囲に設けられた抗張力繊維層１２と、さらにその外側に樹脂を断面円形となるように被覆することにより形成された外被１３とから構成されている。そして、外被１３の内部には、抗張力繊維からなる抗張力体１４が2本、単心光ファイバ心線１１を挟んでほぼ対向する位置に埋設されている。

上記単心光ファイバ心線１１は、特に限定されるものではなく、光ファイバの外周にシリコーン樹脂や紫外線硬化型樹脂などを被覆したもの、その外周にさらにナイロン樹脂を被覆したもの（通常、ナイロン心線と称する）などが挙げられる。

また、このような単心光ファイバ心線１１に周囲に設けられる抗張力繊維層１２および外被１３内に埋設される抗張力体１４を構成する抗張力繊維としては、ポリ-p-フェニレンテレフタルアミド繊維などのアラミド系繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維などのポリエステル系繊維、ナイロン繊維などが使用される。抗張力繊維層１２はこのような抗張力繊維を各単心光ファイバ心線１１の周囲に縦添えすることにより形成される。抗張力繊維層１２を構成する抗張力繊維と、抗張力体１４を構成する抗張力繊維は、同種の材料であっても異種の材料であってもよい。

さらに、外被１３を構成する樹脂としては、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニルなどが挙げられ、なかでもポリウレタンが耐摩耗性および可撓性の観点から好ましい。特に、配管内に布設する場合には、耐摩耗性および可撓性に対する要求が高いことから、ポリウレタンの使用が好ましい。なお、これらの樹脂には、着色剤や難燃剤が配合されていてもよい。

このように構成される光ファイバケーブル１０１においては、ケーブル断面が円形状とされているため、曲げる際に方向性が生じ難く、また、細径化が可能で、かつ、剛性の高い材料を使用しておらず、また、その必要もない（ケーブル長手方向に加わる引張歪みなどは主として単心光ファイバ心線１１の周囲に設けた抗張力繊維層１２および抗張力体１４によって抑制される）ため、取り扱い性が良好となり、配線作業を容易にかつ円滑に進めることができる。また、曲げる際に方向性が生じ難くいため、布設の際にケーブルの一部分のみが配管や壁などと接触することによる偏摩耗の発生も防止することができる。さらに、構成部材数を減らすことができるため、細径化のみならず、軽量化、低コスト化を図ることができる。またさらに、外被１３の内部に抗張力繊維が埋設されているため、外被を掴持して強い力で引張っても外被が伸びてしまうことがなくなり、高い布設張力にも十分に対応することができる。

本発明において、外被１３の厚さは、あまり薄いと、単心光ファイバ心線１１に対する保護効果や、ケーブルの機械的強度が不十分となり、逆に、あまり厚いと、外径や重量が増大して、細径化、軽量化が困難になる。このような観点から、外被１３の厚さは、これを構成する材料の種類、収容する光ファイバ心線１１の数や種類などにもよるが、一般には、外径が3mm〜6mm、内径が1mm〜4mm程度になる範囲が好ましい。

また、抗張力繊維１２および外被１３内に埋設する抗張力繊維からなる抗張力体１４も、それぞれあまり抗張力繊維の繊維量が少ないと、単心光ファイバ心線１１に対する保護効果や、外被１３を引張った際の伸びを防止する効果が低下し、逆に、あまり大きいと、外被１３の厚さを厚くしたりしなければならなくなり、ケーブル外径が大径化して、配管内などでのケーブルの占有面積の増大や可撓性の低下を招く。このような観点から、抗張力体１４を構成する抗張力繊維と抗張力繊維層１２を構成する抗張力繊維の太さの合計が、7000d（デニール）〜60000d（デニール）の範囲になるようにし、かつ、抗張力体１４として、太さ1000d（デニール）〜10000d（デニール）の抗張力繊維を埋設する（各抗張力体１４が、細径の抗張力繊維を複数本集束して構成される場合には、すべての繊維の太さの合計が1000d（デニール）〜10000d（デニール）の範囲になるようにする）ことが好ましい。

また、各抗張力体１４は、外被１３外周面からの距離が約0.3mm以上となるように埋設することが好ましい。これより外寄りに埋設されていると、布設時に外被１３が傷付いたり磨耗した際に、抗張力体１４が損傷するおそれがある。

さらに、抗張力繊維層および抗張力体１４は、それぞれ引張弾性率（JIS L 1013に示す初期引張抵抗度）が4.9N/d（デニール）以上の抗張力繊維で構成されていることが好ましく、引張弾性率（JIS L 1013に示す初期引張抵抗度）があまり小さいと、多量の抗張力繊維を使用しなければならず、ケーブル外径が増大してしまう。

本発明においては、例えば図２および図３に示すように、単心光ファイバ心線１６の数が1本であってもよく、また3本もしくはそれ以上であってもよい。図２に示す光ケーブル１０２は、上記実施形態において、単心光ファイバ心線１１を2本配置したものであり、また、図３に示す光ケーブル１０３は、上記実施形態において、単心光ファイバ心線１１を3本配置したものである。

また、例えば図４乃至図６に示すように、単心光ファイバ心線１１に代えて、1枚乃至複数枚の光ファイバテープ心線１１１、１１２を使用してもよい。図４に示す光ケーブル１０４は、上記実施形態において、2本の単心光ファイバ心線１１に代えて、2本の光ファイバ素線を並列させ、その外周に一括被覆を施した2心光ファイバテープ心線１１１を1枚配置したものであり、また、図５に示す光ケーブル１０５は、同様の2心光ファイバテープ心線１１１を2枚配置したものである。さらに、図６に示す光ケーブル１０６は、上記実施形態において、2本の単心光ファイバ心線１１に代えて、4本の光ファイバ素線を並列させ、その外周に一括被覆を施した4心光ファイバテープ心線１１２を3枚配置したものである。

本発明においては、外被１３に埋設する抗張力繊維からなる抗張力体１４の数についても特に限定されるものではなく、1本であっても、3本もしくはそれ以上であってもよい。図７に示す光ケーブル１０７は、上記実施形態において、抗張力体１４を3本配置したものであり、また、図８に示す光ケーブル１０８は、上記実施形態において抗張力体１４を4本配置したものである。しかしながら、外被１３の伸びを抑制する効果や外被１３の強度を確保するという観点からは、2本〜5本程度が好ましい。なお、3本以上配置する場合も、上記実施形態の場合と同様、周方向にほぼ等しい間隔で配置することが好ましく、また、埋設する深さも、外被１３外周面からの距離が約0.3mm以上となるように埋設することが好ましい。

さらに、本発明においては、例えば図９に示すように、外被２１の外周面に引き裂き用のノッチ１５を設けるようにしてもよい。ケーブル接続作業の際に、これらの引き裂き用ノッチ１５を起点に外被１３を引き裂くことにより、内部の光ファイバ心線１１を容易に取り出すことができる。

次に、本発明の実施例を記載するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。

実施例
図１に示す構造の光ファイバを製造した。まず、2本の外径250μｍの単心紫外線硬化型樹脂被覆光ファイバ心線の外周に、太さ1420d（デニール）のポリ-p-フェニレンテレフタルアミド繊維（ケブラー４９：商標）を6本縦添えしつつ、その外周に難燃ポリウレタンを約0.8mm厚さのパイプ状に押出被覆して、外径約3mmの光ケーブルを製造した。なお、難燃ポリウレタンを押出被覆する際、縦添えしたポリ-p-フェニレンテレフタルアミド繊維のうちの2本が、その押出被覆内に外周面からの距離が約0.4mmとなる深さに埋設されるようにした。

得られた光ケーブルについて、ヒートサイクル試験（-10℃〜+60℃、3サイクル）を行い、最大伝送損失増加量を調べたところ0.05dB/km未満であり、良好な温度特性を有していた。また、実際に、ビル構内の配管内に配線を試みたところ、ケーブルを任意の方向に自在に曲げることができ、円滑に配線することができ、その際、外被が伸びることもなかった。

本発明の光ケーブルの一実施形態を示す断面図。本発明の光ケーブルの他の実施形態を示す断面図。本発明の光ケーブルの他の実施形態を示す断面図。本発明の光ケーブルの他の実施形態を示す断面図。本発明の光ケーブルの他の実施形態を示す断面図。本発明の光ケーブルの他の実施形態を示す断面図。本発明の光ケーブルの他の実施形態を示す断面図。本発明の光ケーブルの他の実施形態を示す断面図。本発明の光ケーブルの他の実施形態を示す断面図。従来の光ケーブルの一例を示す断面図。従来の光ケーブルの他の例を示す断面図。従来の光ケーブルの他の例を示す断面図。

符号の説明

１１…単心光ファイバ心線、１２…抗張力繊維層、１３…外被、１４…抗張力繊維からなる抗張力体、１０１〜１０９…光ケーブル、１１１，１１２…光ファイバテープ心線

Claims

光ファイバ心線の外周に抗張力繊維層を介して外被を備えた断面円形状の光ケーブルであって、前記外被に抗張力繊維からなる抗張力体が埋設されていることを特徴とする光ケーブル。
前記抗張力繊維からなる抗張力体が複数本、周方向に等配されて埋設されていることを特徴とする請求項１記載の光ケーブル。
前記抗張力繊維層および前記抗張力体は、それぞれ引張弾性率（JIS L 1013に示す初期引張抵抗度）が4.9N/d（デニール）以上の抗張力繊維で構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の光ケーブル。
前記外被は、外径3mm〜6mm、内径1mm〜4mmであり、前記抗張力体として、太さ1000d（デニール）〜10000d（デニール）の抗張力繊維が埋設されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか1項記載の光ケーブル。