JP6134365B2 - 光ファイバケーブル - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバケーブルに関する。

光ファイバケーブルの使用増加に伴い、ネズミ、リス等の動物に光ファイバケーブルが噛まれてケーブル内部の光ファイバが損傷する事例が発生している。これに対して、光ファイバを包囲する金属テープ等の保護構造を設けるなどの対策がとられている（例えば、特許文献１，２を参照）。

特開平６−１７４９８５号公報 特開２０１３−２２８５６７号公報

しかしながら、前記光ファイバケーブルは、リップコードによって外部シースを切り裂いて光ファイバを取り出す作業において、前記保護構造を原因として外部シースの切り裂きが難しくなることがあった。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、動物による噛害により光ファイバが損傷するのを防ぐことができ、かつ光ファイバを取り出す作業における作業性が良好である光ファイバケーブルを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、断面が円形のケーブル本体と、前記ケーブル本体を収容する筒状の外部シースと、前記ケーブル本体と前記外部シースとの間に設けられた金属製の補強シートと、前記補強シートと前記ケーブル本体との間に設けられたリップコードと、を備え、前記ケーブル本体は、光ファイバを有するコアと、前記コアを挟んで対向して配置された少なくとも一対の抗張力体と、前記コアおよび前記抗張力体を被覆する内部シースと、を有し、前記補強シートは、前記ケーブル本体を全周にわたって包囲するとともに、前記ケーブル本体の周方向の一部で互いに重ねられ、前記補強シートが重ねられた部分と、前記リップコードとは、前記ケーブル本体の周方向の位置が異なり、前記補強シートと前記ケーブル本体との間には、前記ケーブル本体の外径と、前記補強シートの内径との差異からなる隙間を有する、光ファイバケーブルを提供する。
前記補強シートが重ねられた部分における外周側の前記補強シートの側縁と、前記抗張力体とは、前記ケーブル本体の周方向の位置が異なることが好ましい。
前記補強シートが重ねられた部分と、前記抗張力体とは、前記ケーブル本体の周方向の位置が異なることが好ましい。
前記リップコードと、前記抗張力体とは、前記ケーブル本体の周方向の位置の差異が３０°以下であることが好ましい。
本発明の一態様は、前記リップコードは少なくとも一対設けられ、前記一対のリップコードの、前記ケーブル本体の周方向の位置の差異は１２０°以上であることが好ましい。
前記ケーブル本体の外径と、前記補強シートの内径との差異は、前記リップコードの外径の２倍より小さいことが好ましい。
前記リップコードの引き抜き力は、２．９４Ｎ以上であることが好ましい。
前記外部シースは、コルゲート状に形成されていることが好ましい。

本発明の一態様によれば、リップコードと、補強シートの重なり部とのケーブル周方向の位置が異なるため、リップコードは、補強シートが単層である箇所に配置される。そのため、リップコードによって補強シートを確実に切り裂くことができる。よって、中間後分岐などのために光ファイバを取り出す作業の作業性は良好となる。
本発明の一態様によれば、ケーブル本体を包囲する補強シートを有するため、動物の食害により光ファイバが損傷を受けるのを防ぐことができる。

本発明の第１の実施の形態に係る光ファイバケーブルを示す断面図である。 図１に示す光ファイバケーブルの構造を示す斜視図である。 図１に示す光ファイバケーブルに用いられるコアの一例を示す斜視図である。 光ファイバケーブルの一例を示す断面図である。 光ファイバケーブルの他の例を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る光ファイバケーブルを示す断面図である。 曲げ試験装置を示す概略構成図である。

以下、好適な実施形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光ファイバケーブル１０を示す断面図である。図１は光ファイバケーブル１０の長さ方向に垂直な断面図である。図２は、光ファイバケーブル１０の構造を示す斜視図である。図３は、光ファイバケーブル１０に用いられるコア５の一例を示す斜視図である。
なお、光ファイバケーブル１０の長さ方向を「ケーブル長さ方向」ということがある。図１ではケーブル長さ方向は紙面に垂直な方向である。また、ケーブル本体１の周方向（ケーブル長さ方向に垂直な面内における周方向）を「ケーブル周方向」ということがある。

図１に示すように、光ファイバケーブル１０は、ケーブル本体１と、外部シース２と、補強シート３と、一対のリップコード４（引き裂き紐）と、を備えている。

ケーブル本体１は、コア５と、抗張力体６と、内部シース７と、を有する。
図３に示すように、コア５は、複数本の光ファイバ８を集合して構成されている。コア５を構成する複数の光ファイバ８は、例えば、束ねられ、その周囲に結束材９（識別糸）が巻き付けられた構造とすることができる。
図１に示すように、コア５の断面形状は円形が好ましい。コア５の断面形状は必ずしも真円形でなくてもよく、楕円であってもよい。光ファイバ８は、光ファイバ心線が好ましいが、光ファイバ素線、光ファイバテープ心線等でもよい。
なお、コア５は、複数本の光ファイバ８からなるユニットを複数集合した構造であってもよい。

抗張力体６（テンションメンバ）は、例えば、金属線（鋼線等）、抗張力繊維（アラミド繊維等）、ＦＲＰなどからなる。
抗張力体６は、コア５を挟むように、少なくとも一対が設けられている。図１に示す光ファイバケーブル１０では、ケーブル本体１は、ケーブル本体１の中心軸Ｃ１に対して回転対称となる位置に配置された第１の対の抗張力体６Ａ，６Ａと、ケーブル本体１の中心軸Ｃ１に対して回転対称となる位置に配置された第２の対の抗張力体６Ｂ，６Ｂとを有する。

第１の対の抗張力体６Ａ，６Ａのうち一方の抗張力体６Ａ１と、第２の対の抗張力体６Ｂ，６Ｂのうち一方の抗張力体６Ｂ１とは互いに近接している。同様に、第１の対の他方の抗張力体６Ａ２と第２の対の他方の抗張力体６Ｂ２とは互いに近接している。
抗張力体６Ａ１，６Ｂ１は機械的特性（例えば曲げ剛性）が互いに等しいことが好ましい。同様に、抗張力体６Ａ２，６Ｂ２は機械的特性（例えば曲げ剛性）が互いに等しいことが好ましい。
また、抗張力体６Ａ，６Ａについても機械的特性（例えば曲げ剛性）が互いに等しいことが好ましく、抗張力体６Ｂ，６Ｂについても機械的特性（例えば曲げ剛性）が互いに等しいことが好ましい。

抗張力体６Ａ１と抗張力体６Ｂ１とは互いに近接しているため、これらをひとつの抗張力体とみなして第１抗張力体１１という。同様に、抗張力体６Ａ２と抗張力体６Ｂ２とをひとつの抗張力体とみなして第２抗張力体１２という。
第１抗張力体１１と第２抗張力体１２とは、コア５を挟んで対向して配置されている。

抗張力体６Ａ１の中心軸ＣＡ１と抗張力体６Ｂ１の中心軸ＣＢ１との、ケーブル周方向の位置の差異は、例えば２０°以下とすることができる。同様に、抗張力体６Ａ２の中心軸ＣＡ２と抗張力体６Ｂ２の中心軸ＣＢ２との、ケーブル周方向の位置の差異は、例えば２０°以下とすることができる。

抗張力体６Ａ１の中心軸ＣＡ１と抗張力体６Ｂ１の中心軸ＣＢ１とを結ぶ円弧Ａ１の中央をＣ２とし、抗張力体６Ａ２の中心軸ＣＡ２と抗張力体６Ｂ２の中心軸ＣＢ２とを結ぶ円弧Ａ２の中央をＣ３とする。
中央Ｃ２と中央Ｃ３とを通る直線を中立線Ｌ１という。なお、円弧Ａ１，Ａ２は中心軸Ｃ１を中心とする円弧である。
中立線Ｌ１は、抗張力体６Ａ１，６Ｂ２の中心軸ＣＡ１，ＣＢ２を結ぶ直線、および、抗張力体６Ｂ１，６Ａ２の中心軸ＣＢ１，ＣＡ２を結ぶ直線と平行であってよい。

ケーブル本体１の長さ方向に垂直な断面（図１参照）において、中立線Ｌ１に対して垂直な方向（図１における上下方向）は、他の方向に比べて、ケーブル本体１を曲げた際に抗張力体６の伸縮が小さくなる方向であるため、ケーブル本体１はこの方向の曲げが比較的容易である。

内部シース７（内部外被）は、コア５および抗張力体６を一括して被覆する。内部シース７の材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の樹脂が使用可能である。

補強シート３は、ステンレス鋼、銅、銅合金などの金属からなる。特に、ステンレス鋼を使用することが好ましい。補強シート３は、例えばテープ状とされ、長さ方向をケーブル本体１の長さ方向に合わせて設けられることが望ましい。
補強シート３の厚さは、例えば０．１〜０．３ｍｍとすることができる。補強シート３の厚さをこの範囲とすることによって、動物の食害により光ファイバ８が損傷を受けるのを防ぎ、かつ、リップコード４によって補強シート３を切り裂く操作を容易にすることができる。

補強シート３は、ケーブル本体１を全周にわたって包囲するとともに、ケーブル周方向の一部で互いに重ねられている。補強シート３が重ねられた部分を重なり部１３という。
重なり部１３は、補強シート３の一方の側縁３ａを含む側部領域１４ａと、他方の側縁３ｂを含む側部領域１４ｂとが重ねられた部分である。側部領域１４ａと側部領域１４ｂとは、接着剤等により接着するのが好ましい。
重なり部１３は、補強シート３の長さ方向に沿って一定の幅を有することが好ましい。重なり部１３のケーブル周方向の位置は、ケーブル長さ方向に一定であることが好ましい。

重なり部１３における外周側の補強シート３（側部領域１４ａ）の側縁３ａと、抗張力体６とは、ケーブル周方向の位置が異なることが好ましい。
補強シート３の側縁３ａと抗張力体６とのケーブル周方向の位置が異なるとは、補強シート３の側縁３ａのケーブル周方向の位置と、第１抗張力体１１の形成領域１１ａおよび第２抗張力体１２の形成領域１２ａのケーブル周方向の位置とが異なることを意味する。
第１抗張力体１１の形成領域１１ａは、抗張力体６Ａ１，６Ｂ１の形成範囲１５Ａ１，１５Ｂ１と、抗張力体６Ａ１と抗張力体６Ｂ１との間に相当する中間範囲１５Ｃ１とからなる。第２抗張力体１２の形成領域１２ａは、抗張力体６Ａ２，６Ｂ２の形成範囲１５Ａ２，１５Ｂ２と、抗張力体６Ａ２と抗張力体６Ｂ２との間に相当する中間範囲１５Ｃ２とからなる。

上述のように、ケーブル本体１は、中立線Ｌ１に対して垂直な方向（図１における上下方向）の曲げが比較的容易である。
光ファイバケーブル１０では、補強シート３の側縁３ａと抗張力体６とのケーブル周方向の位置が異なるため、ケーブル本体１に曲げが生じても、側縁３ａと外部シース２との相対位置が変動しにくい。よって、側縁３ａによって外部シース２が傷つくのを回避できる。

重なり部１３と抗張力体６とは、ケーブル周方向の位置が異なることが好ましい。これによって、ケーブル本体１に曲げが生じた場合でも、側縁３ａによって外部シース２が傷つくのを確実に回避できる。

ケーブル本体１の外径Ａ１と、補強シート３の内径Ａ２との差異は、リップコード４の外径Ａ３の２倍より小さいことが好ましい。すなわち、次の式（１）が成立することが好ましい。
Ａ２−Ａ１＜２Ａ３ ・・・（１）

ケーブル本体１の外径と補強シート３の内径との差異が大きいと、リップコード４の位置ずれが起きやすくなるが（図５参照）、この差異を前記範囲とすることによって、ケーブル本体１の外面および補強シート３の内面と、リップコード４との摩擦力を高めることができる。よって、リップコード４をケーブル本体１と補強シート３とによって確実に保持し、リップコード４のケーブル周方向の位置ずれを防止できる。
ケーブル本体１の外径Ａ１と、補強シート３の内径Ａ２との差異は、リップコード４の外径Ａ３の１．５倍以上とすることができる。

リップコード４としては、ポリエステル、アラミド等の合成繊維からなる紐を用いることができる。リップコード４には、補強シート３および外部シース２を切り裂くことができる程度の機械的強度（例えば引張強度）が要求される。リップコード４の外径は、例えば０．２〜０．５ｍｍとしてよい。

リップコード４は、重なり部１３とはケーブル周方向の位置が異なる。
リップコード４と重なり部１３とのケーブル周方向の位置が異なるため、リップコード４のケーブル周方向の位置は、補強シート３が単層である箇所となる。補強シート３が単層である箇所は、重なり部１３に比べて機械的強度が低いため、リップコード４によって補強シート３を確実に切り裂くことができる。
これに対し、図４に示す光ファイバケーブル１０Ａのように、少なくとも１つのリップコード４と重なり部１３とのケーブル周方向の位置が一致する場合には、リップコード４によって重なり部１３を切り裂くのが容易でないため、作業性の点で劣る。

図１に示すように、リップコード４，４は、ケーブル本体１を挟んで対向する位置に設けられていることが好ましい。２つのリップコード４，４のケーブル周方向の位置の差異は、１２０°以上が好ましい。前記差異をこの範囲とすることによって、分割された外部シース２からケーブル本体１を取り出すのが容易となる。図１に示す光ファイバケーブル１０では、リップコード４，４は、中心軸Ｃ１を中心とする回転対称位置にあるため、ケーブル周方向の位置の差異は１８０°である。
これに対し、図５に示す光ファイバケーブル１０Ｂのように、２つのリップコード４，４のケーブル周方向の位置の差異Ｄ１が小さいと、分割された断面Ｃ字形の外部シース２の開放部の幅が小さくなるため、ケーブル本体１を取り出すのが容易でなくなる。
なお、２つのリップコード４，４のケーブル周方向の位置の差異とは、一方のリップコード４の中心軸と他方のリップコード４の中心軸とがなすケーブル周方向の角度のうち小さい方の角度をいう。

２つのリップコード４，４のケーブル周方向の位置の差異について、次の試験を行った。
リップコード４，４のケーブル周方向の位置の差異を表１に示す値とした光ファイバケーブル１０を作製した。
リップコード４，４によって補強シート３および外部シース２を切り裂き、分割された外部シース２からケーブル本体１を取り出す作業を行った。
この試験において、ケーブル本体１の取り出し作業性を○、△、×のいずれかに評価した。「○」は作業性が良好であることを意味する。「△」はケーブル本体１の取り出しは可能であったが作業性が良好とはいえないことを意味する。「×」はケーブル本体１の取り出しができなかったことを意味する。結果を表１に示す。

表１より、２つのリップコード４，４のケーブル周方向の位置の差異を１２０°以上とすることによって、取り出し作業性が良好になることがわかる。

リップコード４の引き抜き力（光ファイバケーブル１０の長さ１ｍあたりの引き抜き力）は、３００ｇｆ以上（２．９４Ｎ以上）が好ましい。なお、１ｇｆは約９．８１×１０^−３Ｎである。

リップコード４の引き抜き力について、次の試験を行った。
ケーブル本体１の外径、または外部シース２の内径を調整することによって、リップコード４の引き抜き力（光ファイバケーブル１０の長さ１ｍあたりの引き抜き力）を表２に示す値とした光ファイバケーブル１０を作製し、この光ファイバケーブル１０について曲げ試験および捻回試験を行った。リップコード４の引き抜き力は、引き抜き試験（引き抜き速度２００ｍｍ／ｍｉｎ）によって調べた。

曲げ試験には、図７に示す曲げ試験装置３０を用いた。曲げ試験装置３０は、並置された２つのローラ２１，２２を有する。
光ファイバケーブル１０を、第１ローラ２１に沿わせて＋９０°の曲げを加えた状態（実線）とし、次いで、第２ローラ２２に沿わせて−９０°の曲げを加えた状態（仮想線）とした。このように、±９０°の曲げを加える操作を２５サイクル繰り返した。

捻回試験では、光ファイバケーブル１０に長さ１ｍあたり＋１８０°の捻りを加え、次いで、捻りを−１８０°とした。このように、±１８０°の捻りを加える操作を１０サイクル繰り返した。

曲げ試験および捻回試験を経た光ファイバケーブル１０について、リップコード４の位置ずれの有無を調べた。結果を表２に示す。

表２に示すように、リップコード４の引き抜き力を３００ｇｆ以上（２．９４Ｎ以上）とすることによって、リップコード４の位置ずれを防ぐことができた。

リップコード４と、抗張力体６とは、ケーブル周方向の位置が互いに近いことが望ましい。
図１では、一対のリップコード４，４のうち一方のリップコード４Ａの中心軸Ｃ４Ａは、ケーブル周方向の位置が、抗張力体６の形成領域１１ａ内にある。同様に、他方のリップコード４Ｂの中心軸Ｃ４Ｂは、ケーブル周方向の位置が、抗張力体６の形成領域１２ａ内にある。そのため、リップコード４と抗張力体６とは、ケーブル周方向の位置が互いに近いといえる。

リップコード４の中心軸と抗張力体６とは、ケーブル周方向の位置が異なっていてもよいが、その差異は３０°以下であることが好ましい。図１に示す光ファイバケーブル１０を例とすれば、リップコード４Ａの中心軸Ｃ４Ａと形成領域１１ａとのケーブル周方向の位置の差異は、３０°以下であることが好ましい。同様に、リップコード４Ｂの中心軸Ｃ４Ｂと形成領域１２ａとのケーブル周方向の位置の差異は、３０°以下であることが好ましい。

リップコード４と抗張力体６とのケーブル周方向の位置を互いに近くすることによって、リップコード４により分割された半筒状の外部シース２からケーブル本体１を取り出す際に、半筒状の外部シース２の開放方向と、ケーブル本体１の曲がりやすい方向とを合わせることができる。
よって、ケーブル本体１を外部シース２から取り出す操作が容易となる。

外部シース２（外部外被）は、ケーブル本体１を収容する筒状体とされる。外部シース２の材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の樹脂が使用可能である。
外部シース２の内径は、ケーブル本体１の外径より大きくされている。図１では、外部シース２の断面は、ケーブル本体１の断面と同心の円形とされている。

図２に示すように、外部シース２は、周方向に延在する突条２ａと周方向に延在する溝２ｂとがケーブル長さ方向に交互に形成された形状、すなわちコルゲート状に形成されていることが望ましい。
外部シース２をコルゲート状とすることによって、外部シース２の強度を高め、ケーブル本体１を保護する機能を高めることができる。
なお、突条２ａおよび溝２ｂの延在方向は、厳密に外部シース２の周方向でなくてもよく、前記周方向に対して傾いていてもよい。

光ファイバケーブル１０に中間後分岐作業を行う際には、リップコード４により補強シート３および外部シース２を切り裂く。これによって、外部シース２は２つに分割されて半筒状となる。
ケーブル本体１を外部シース２から取り出すとともに、ケーブル本体１の内部シース７に設けられたリップコード（図示略）を用いて内部シース７を切り裂いてコア５を露出させる。
光ファイバ８の一部を切断し、その光ファイバ８を分岐先の光ファイバと接続する。

光ファイバケーブル１０は、リップコード４と、重なり部１３とのケーブル周方向の位置が異なるため、リップコード４のケーブル周方向の位置は、補強シート３が単層である箇所となる。そのため、リップコード４によって補強シート３を確実に切り裂くことができる。よって、中間後分岐などのために光ファイバ８を取り出す作業の作業性は良好となる。
また、リップコード４によって補強シート３を確実に切り裂くことができるため、リップコード４の強度（例えば引張強度）を高く設定する必要がない。よって、コスト低減を図ることもできる。
光ファイバケーブル１０は、ケーブル本体１を包囲する補強シート３を有するため、動物の食害により光ファイバ８が損傷を受けるのを防ぐことができる。

本発明は前記実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、図１等に示す光ファイバケーブル１０では、４本の抗張力体６が用いられているが、抗張力体の本数は、特に限定されず、当業者が一般的に想到し得る範囲で適用可能である。

図６は、本発明の第２の実施の形態に係る光ファイバケーブル２０を示す断面図である。光ファイバケーブル２０は、抗張力体６に代えて、コア５を挟んで対向する２本の抗張力体１６（１６Ａ，１６Ｂ）が用いられていること以外は、図１に示す光ファイバケーブル１０と同じ構造である。なお、抗張力体の数は、二対または三対以上であってもよい。

図１等に示す光ファイバケーブル１０では、コア５は光ファイバ８の集合体であるが、コアは、単独の光ファイバ（光ファイバ心線等）で構成されていてもよい。

１・・・ケーブル本体、２・・・外部シース、３・・・補強シート、３ａ・・・側縁（外周側の補強シートの側縁）、４・・・リップコード、５・・・コア、６・・・抗張力体、７・・・内部シース、８・・・光ファイバ、１０，２０・・・光ファイバケーブル、１１・・・第１抗張力体、１２・・・第２抗張力体、１３・・・重なり部（補強シートが重ねられた部分）。

Claims (8)

1. 断面が円形のケーブル本体と、前記ケーブル本体を収容する筒状の外部シースと、前記ケーブル本体と前記外部シースとの間に設けられた金属製の補強シートと、前記補強シートと前記ケーブル本体との間に設けられたリップコードと、を備え、
   前記ケーブル本体は、光ファイバを有するコアと、
   前記コアを挟んで対向して配置された少なくとも一対の抗張力体と、
   前記コアおよび前記抗張力体を被覆する内部シースと、を有し、
   前記補強シートは、前記ケーブル本体を全周にわたって包囲するとともに、前記ケーブル本体の周方向の一部で互いに重ねられ、
   前記補強シートが重ねられた部分と、前記リップコードとは、前記ケーブル本体の周方向の位置が異なり、
   前記補強シートと前記ケーブル本体との間には、前記ケーブル本体の外径と、前記補強シートの内径との差異からなる隙間を有する、光ファイバケーブル。
2. 前記補強シートが重ねられた部分における外周側の前記補強シートの側縁と、前記抗張力体とは、前記ケーブル本体の周方向の位置が異なる、請求項１に記載の光ファイバケーブル。
3. 前記補強シートが重ねられた部分と、前記抗張力体とは、前記ケーブル本体の周方向の位置が異なる、請求項１または２に記載の光ファイバケーブル。
4. 前記リップコードと、前記抗張力体とは、前記ケーブル本体の周方向の位置の差異が３０°以下である、請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の光ファイバケーブル。
5. 前記リップコードは少なくとも一対設けられ、
   前記一対のリップコードの、前記ケーブル本体の周方向の位置の差異は１２０°以上である、請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の光ファイバケーブル。
6. 前記ケーブル本体の外径と、前記補強シートの内径との差異は、前記リップコードの外径の２倍より小さい、請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の光ファイバケーブル。
7. 前記リップコードの引き抜き力は、２．９４Ｎ以上である、請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の光ファイバケーブル。
8. 前記外部シースは、コルゲート状に形成されている、請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の光ファイバケーブル。

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