JP7588477B2

JP7588477B2 - 光ファイバケーブル

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Publication number: JP7588477B2
Application number: JP2020126489A
Authority: JP
Inventors: 武史本庄; 亮稲垣; 健大里
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2020-07-27
Filing date: 2020-07-27
Publication date: 2024-11-22
Anticipated expiration: 2040-07-27
Also published as: JP2022023503A

Description

本発明は、光ファイバケーブルに関するものである。

光ファイバケーブルは、光ファイバ心線と、光ファイバ心線の外周に設けられた抗張力繊維層と、抗張力繊維層の外周に設けられた外皮と、外皮に埋設された一対の抗張力体と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５－２０８４３０号公報

上記のような光ファイバケーブルには、敷設時に張力から光ファイバを保護しつつ、当該光ファイバケーブルに曲げ易い方向を設定して（曲げ方向性を持たせて）敷設作業性を容易にするために、一対の抗張力体が設けられている。

また、このような光ファイバケーブルの敷設工程では、通常、将来の増設等に備えて、光ファイバケーブルの一部を余らせて敷設する。この余らせた部分は、上記の曲げ易い方向に曲げられることで環状に束取され、マンホール等の内部に立てた状態で保管されることがある。しかしながら、保管環境の温度が高温となった場合に、光ファイバケーブルの外皮が軟化し、自重によって束がつぶれてしまうことがある。このとき、光ファイバケーブルの曲率が大きい部分に荷重が集中してしまう。これにより、光ファイバケーブルが座屈して、外皮が割れてしまったり、急激な曲げが光ファイバに加わることで光ファイバケーブルの伝送品質が悪化してしまう場合がある、という問題がある。

本発明の目的は、曲げ方向性を維持しつつ、光ファイバケーブルの座屈の発生の抑制を図ることができる光ファイバケーブルを提供することである。

［１］本発明に係る光ファイバケーブルは、光ファイバを有するケーブル本体部と、前記ケーブル本体部を収容する筒状の外部シースと、前記外部シースに埋設され、前記ケーブル本体部の中心を通る第１の仮想直線上に、前記ケーブル本体部を挟んで相互に対向するように並べられた一対の第１の抗張力体と、前記外部シースに埋設され、前記ケーブル本体部の中心を通る第２の仮想直線上に、前記ケーブル本体部を挟んで相互に対向するように並べられた一対の第２の抗張力体と、を備え、前記第１の仮想直線と前記第２の仮想直線とは実質的に直交しており、前記第１の抗張力体は、前記第２の抗張力体よりも太い光ファイバケーブルである。

［２］上記発明において、下記（２）式を満たしていてもよい。
０．０９≦Ｉ_ｘ／Ｉ_ｙ≦０．３６ … （２）
但し、上記（２）式において、Ｉ_ｘは、前記光ファイバケーブルの前記第１の仮想直線に関する断面二次モーメントであり、Ｉ_ｙは、前記光ファイバケーブルの前記第２の仮想直線に関する断面二次モーメントである。

［３］上記発明において、下記（３）式を満たす光ファイバケーブル。
０．０９≦Ｓ_２／Ｓ_１≦０．３６ … （３）
但し、上記（３）式において、Ｓ_１は、前記第１の抗張力体の断面積であり、Ｓ_２は、前記第２の抗張力体の断面積である。

［４］上記発明において、前記第１及び第２の抗張力体の断面形状は真円であり、下記（４）式を満たしていてもよい。
０．３≦ｄ_２／ｄ_１≦０．６ … （４）
但し、上記（４）式において、ｄ_１は、前記第１の抗張力体の直径であり、ｄ_２は、前記第２の抗張力体の直径である。

［５］上記発明において、前記第１及び第２の抗張力体の断面形状は、楕円又は長方形であってもよい。

本発明の光ファイバケーブルでは、第１の抗張力体が、前記第２の抗張力体よりも太い。そのため、光ファイバケーブルは、第２の仮想直線を曲げの中立線とする方向に曲げる場合と比較して、第１の仮想直線を曲げの中立線とする方向に曲げ易くなっている。すなわち、光ファイバケーブルが、第１の仮想直線を曲げの中立線とする方向に曲げ方向性を有する。

また、高温下で外部シースが軟化したとしても、第１の仮想直線を曲げの中立線とする方向に光ファイバケーブルが過度に曲がることを、第２の抗張力体によって抑制することができる。また、第２の抗張力体が外部シースに埋設されていることで、当該第２の抗張力体が、光ファイバケーブルの周方向にずれることがない。そのため、第２の抗張力体によって、光ファイバケーブルの座屈の発生を抑制することができる。

以上より、本発明の光ファイバケーブルであれば、曲げ方向性を維持しつつ、光ファイバケーブルの座屈の発生の抑制を図ることができる。

図１は、本発明の実施形態における光ファイバケーブルを示す断面図である。図２は、本発明の実施形態における光ファイバユニットを示す斜視図である。図３は、本発明の実施形態における間欠固定型の光ファイバテープ心線を示す斜視図である。図４は、本発明の実施形態における光ファイバケーブルの変形例を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態における光ファイバケーブルを示す断面図である。図２は、本実施形態における光ファイバユニットを示す斜視図である。図３は、本実施形態における間欠固定型の光ファイバテープ心線を示す斜視図である。

図１に示すように、光ファイバケーブル１は、ケーブル本体部１０と、外部シース２０と、第１の抗張力体３１と、第２の抗張力体３２と、を備えている。

本実施形態におけるケーブル本体部１０は、光ファイバケーブル１の長手方向に沿って線状に延在する部材である。このケーブル本体部１０は、外部シース２０に覆われて光ファイバケーブル１の略中央に位置している。このケーブル本体部１０は、光ファイバ集合体１１と、押さえ巻きテープ１７と、を有している。

光ファイバ集合体１１は、複数の光ファイバ１４を集合させた集合体である。具体的には、本実施形態では、光ファイバ集合体１１は、複数の光ファイバユニット１２を束ねることで形成されている。さらに、それぞれの光ファイバユニット１２は、図２に示すように、複数の光ファイバテープ心線１３と、バンドル材１６と、を備えている。

それぞれの光ファイバテープ心線１３は、図３に示すように、複数（本例では４本）の光ファイバ（光ファイバ素線）１４を並列させて間欠的に連結した間欠接着型の光ファイバテープである。具体的には、相互に隣り合う光ファイバ１４（光ファイバ素線）同士が、所定の間隔を空けて間欠的に接着部１５で接着されている。この接着部１５は、例えば、紫外線硬化型樹脂又は熱可塑性樹脂によって形成されている。接着部１５同士は、光ファイバテープ心線１３の長手方向に対して相互にずれて配置されている。

図２に示すように、光ファイバユニット１２は、バンドル材１６により束ねられた複数の光ファイバテープ心線１３から構成されている。バンドル材１６は、光ファイバテープ心線１３の束の外周に巻き付けられた部材である。なお、特に図示しないが、バンドル材１６として、光ファイバテープ心線１３の束の外周に螺旋状やＳＺ状に巻き付けられた紐状の部材を用いてもよい。このバンドル材１６は、１本であってもよいし複数本であってもよい。複数の光ファイバが束ねられた状態を保持できれば、バンドル材１６の構成は特に限定されない。

そして、図１に示すように、複数の光ファイバユニット１２が相互に撚り合わせられることで、光ファイバ集合体１１が形成されている。光ファイバユニット１２の撚り合わせ方の具体例としては、ＳＺ撚りや一方向撚りを挙げることができる。ＳＺ撚りとは、所定間隔毎に撚り方向を反転させながら複数の線状体を撚り合わせる撚り方である。一方向撚りとは、撚り方向を一方向のみとする複数の線状体の撚り方であり、すなわち、複数の線状体を螺旋状に撚り合わせる撚り方である。

なお、光ファイバテープ心線１３の構成は、上記に限定されない。例えば、光ファイバ１４が間欠的に接着されたものではなく、光ファイバ１４の全体が相互に接着されていてもよい。また、光ファイバユニット１２の構成も、特に上記の構成に限定されない。例えば、光ファイバテープ心線１３を用いずに、複数の光ファイバ素線１４を束ねるだけで光ファイバユニット１２を構成してもよい。また、光ファイバ集合体１１の構成も、特に上記の構成に限定されない。例えば、光ファイバユニット１２を用いずに、複数の光ファイバ素線１４を撚り合わせるだけで光ファイバ集合体１１を構成してもよい。また、光ファイバ集合体１１を光ファイバを収容したルースチューブで構成してもよい。

この光ファイバ集合体１１は、押さえ巻きテープ１７によって周囲を覆われている。本実施形態では、押さえ巻きテープ１７の長手方向が光ファイバケーブル１の軸方向と実質的に一致し、且つ、当該押さえ巻きテープ１７の幅方向が光ファイバケーブル１の周方向と実質的に一致するように、押さえ巻きテープ１７が光ファイバ集合体１１の外周に縦添え巻きされている。押さえ巻きテープ１７の巻き方を縦添え巻きとすることで、光ファイバケーブル１からの光ファイバ１４の取出作業の作業性が向上する。なお、押さえ巻きテープ１７の巻き方は、縦添え巻きに限定されず、例えば、横巻き（螺旋巻き）であってもよい。

この押さえ巻きテープ１７は、不織布、又は、フィルムから構成されている。押さえ巻きテープ１７を構成する不織布の具体例としては、特に限定されないが、例えば、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の繊維からなる不織布を挙げることができる。押さえ巻きテープ１７を構成するフィルムの具体例としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、若しくは、ナイロン等の樹脂からなるフィルムを挙げることができる。押さえ巻きテープ１７として、吸水性の部材を用いてもよい。押さえ巻きテープ１７は必須の構成ではないが、押さえ巻きテープ１７を配置すれば光ファイバ１４を保護することができる。

図１に示すように、外部シース２０は、押さえ巻きテープ１７の外周を覆っている筒状の部材である。この外部シース２０は、内部にケーブル本体部１０を内部に収容している。この外部シース２０は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ナイロン、フッ化エチレン、又は、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂材料から構成されている。

一対の第１の抗張力体３１は、ケーブル本体部１０と略平行に延在する抗張力線である。第１の抗張力体３１の幅方向における断面は、真円形状を有している。一対の第１の抗張力体３１は、互いに略同一の直径ｄ_１を有している。第１の抗張力体３１は、第２の抗張力体３２よりも太い。本実施形態において、「太い」とは、第１の抗張力体３１の最大幅が、第２の抗張力体３２の最大幅より大きいことをいう。本実施形態において、第１及び第２の抗張力体３１，３２の最大幅は直径となる。

第１の抗張力体３１は、外部シース２０に埋設されている。また、第１の抗張力体３１の中心Ｃ_２は、ケーブル本体部１０の中心Ｃ_１から距離Ｒ_１だけ離れている。第１の抗張力体３１の中心Ｃ_２は、第１の仮想直線Ｌ_１上に位置している。また、一対の第１の抗張力体３１は、第１の仮想直線Ｌ_１と実質的に直交する第２の仮想直線Ｌ_２に対して線対称となるように設けられている。そのため、一対の第１の抗張力体３１は、上述のケーブル本体部１０の両側から当該ケーブル本体部１０を挟むように対向している。

本実施形態における第１の仮想直線Ｌ_１は、光ファイバケーブル１の幅方向断面において、ケーブル本体部１０の中心Ｃ_１及び一対の第１の抗張力体３１の中心Ｃ_２を通る直線である。本実施形態における第２の仮想直線Ｌ_２は、光ファイバケーブル１の幅方向断面において、ケーブル本体部１０の中心Ｃ_１及び一対の第２の抗張力体３２（後述）の中心Ｃ_３を通る直線である。

第１の抗張力体３１を構成する材料としては、ノンメタリック材料やメタリック材料を例示することができる。ノンメタリック材料の具体例としては、特に限定されないが、例えば、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）、ケブラー（登録商標）により強化したアラミド繊維強化プラスチック（ＫＦＲＰ）、ポリエチレン繊維により強化したポリエチレン繊維強化プラスチック、及び、炭素繊維により強化した炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）等の繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）を挙げることができる。メタリック材料の具体例としては、特に限定されないが、例えば、鋼線等の金属線を挙げることができる。

一対の第２の抗張力体３２は、ケーブル本体部１０と略平行に延在する抗張力線である。第２の抗張力体３２の幅方向における断面は、真円形状を有している。一対の第２の抗張力体３２は、互いに略同一の直径ｄ_２を有している。

第２の抗張力体３２は、第１の抗張力体３１とは独立した部材である。本実施形態の光ファイバケーブル１は合計４本の抗張力体３１，３２を備えている。この第２の抗張力体３２は、外部シース２０に埋設されている。また、第２の抗張力体３２の中心Ｃ_３は、ケーブル本体部１０の中心Ｃ_１から距離Ｒ_２だけ離れている。この距離Ｒ_２は、特に限定されないが、上述の距離Ｒ_１と実質的に同一となっている（Ｒ_１＝Ｒ_２）。第２の抗張力体３２の中心Ｃ_３は、第1の仮想直線Ｌ_１と実質的に直交する第２の仮想直線Ｌ_２上に位置している。また、一対の第２の抗張力体３２は、第１の仮想直線Ｌ_１に対して線対称となるように設けられている。そのため、一対の第２の抗張力体３２は、上述のケーブル本体部１０の両側から当該ケーブル本体部１０を挟むように対向している。第２の抗張力体３２を構成する材料としては、第１の抗張力体３１を構成する材料と同様のものを用いることができる。

第２の抗張力体３２の直径ｄ_２は、下記（５）式に示すように、第１の抗張力体３１の直径ｄ_１よりも小さくなっている。抗張力体の直径ｄ_１は、光ファイバケーブル１に要求される許容張力に応じて、抗張力体の材質や太さを調整することで適宜設計される。例えば、４８心～１０３６８心の範囲の心数をもつ光ファイバケーブルにおいて、光ファイバとして５０ＧＰａの引張弾性率のガラスＦＲＰを用いることができる。第１の抗張力体３１の直径ｄ_１は、例えば、１．５ｍｍより大きく３．０ｍｍ以下とすることができる（１．５ｍｍ＜ｄ_１≦３．０ｍｍ）。第２の抗張力体３２の直径ｄ_２は、例えば、０．２５ｍｍ以上３．０ｍｍ未満とすることができる（０．２５ｍｍ≦ｄ_２＜３．０ｍｍ）。
ｄ_１＞ｄ_２ … （５）

以上のような本実施形態における光ファイバケーブル１では、上記（５）式の通り、第１の抗張力体３１の直径ｄ_１に対して、第２の抗張力体３２の直径ｄ_２が小さい。そのため、光ファイバケーブルは、第１の仮想直線Ｌ_１を曲げの中立線とする方向（第１の方向Ｄ_１）に曲げ方向性を有している。

また、第１の方向Ｄ_１に曲げた状態で束取りされた光ファイバケーブル１において、外部シース２０が高温下で軟化した場合、光ファイバケーブル１の曲げの外側に位置する第２の抗張力体３２に引張応力が掛かり、光ファイバケーブル１の曲げの内側に位置する第２の抗張力体３２に圧縮応力が掛かる。このとき、光ファイバケーブル１の曲げの内側に位置する第２の抗張力体３２が圧縮応力に耐えることで、第１の方向Ｄ_１に光ファイバケーブル１が過度に曲がることを抑制することができる。これにより、光ファイバケーブル１の座屈の発生の抑制を図ることができる。

また、第２の抗張力体が外部シースに固定されていない場合、光ファイバケーブルが第１の方向に曲がった際に、第２の抗張力体が光ファイバケーブルの第１の仮想直線に近づくようにずれてしまう。このように、第２の抗張力体がずれてしまうと、第１の方向に光ファイバケーブルが過度に曲がることを抑制することができない。これに対して、本実施形態では、第２の抗張力体３２が外部シース２０に埋設されていることで、光ファイバケーブル１が第１の方向Ｄ_１に曲がった際に、第２の抗張力体３２がずれることがない。そのため、第２の抗張力体３２によって、光ファイバケーブル１の座屈の発生の抑制を図ることができる。

以上より、本実施形態における光ファイバケーブル１であれば、曲げ方向性を維持しつつ、光ファイバケーブル１の座屈の発生を抑制することができ、外部シース２０の割れの発生や光ファイバケーブル１の伝送品質の悪化を抑制することができる。

また、上記（５）式の通り、第１の抗張力体３１の直径ｄ_１に比べて、第２の抗張力体３２の直径ｄ_２は小さくなっている。そのため、光ファイバケーブル１の第１の仮想直線Ｌ_１に関する断面二次モーメントＩ_ｘは、光ファイバケーブル１の第２の仮想直線Ｌ_２に関する断面二次モーメントＩ_ｙよりも小さくなっている（Ｉ_ｘ＜Ｉ_ｙ）。

光ファイバケーブル１の特定の方向に対する曲げ易さは、当該光ファイバケーブル１の断面二次モーメントによって決まる。ここで、外部シース２０の弾性率は、第１及び第２の抗張力体３１，３２の弾性率に比べて小さく、光ファイバケーブル１の断面二次モーメントを算出する際には十分に無視することができる。よって、本実施形態において、光ファイバケーブル１の断面二次モーメントＩ_ｘ，Ｉ_ｙは、第１の抗張力体３１及び第２の抗張力体３２が同じ材料から構成されている場合、下記（６）式及び（７）式のように、第１の抗張力体３１及び第２の抗張力体３２の断面二次モーメントによって表すことができ、第１及び第２の抗張力体３１，３２の直径ｄ_１，ｄ_２に大きく依存している。

本実施形態において、断面二次モーメントの比Ｉ_ｘ／Ｉ_ｙは、下記（８）式を満たすことが好ましい。比Ｉ_ｘ／Ｉ_ｙを０．０９以上とすることで、光ファイバケーブル１の外部シース２０が軟化した場合であっても、第１の方向Ｄ_１に光ファイバケーブル１が過度に曲がることを抑制できるため、光ファイバケーブル１の座屈の発生をより抑制することができる。また、比Ｉ_ｘ／Ｉ_ｙを０．３６以下とすることで、光ファイバケーブル１を第２の仮想直線Ｌ_２を曲げの中立線とする方向（第２の方向Ｄ_２）に曲げる場合と比較して、第１の方向Ｄ_１に光ファイバケーブル１をより曲げ易くなる。
０．０９≦Ｉ_ｘ／Ｉ_ｙ≦０．３６ … （８）

また、本実施形態における断面二次モーメントの比Ｉ_ｘ／Ｉ_ｙは、第１の抗張力体３１の断面積Ｓ_１に対する第２の抗張力体３２の断面積Ｓ_２の比Ｓ_２／Ｓ_１で近似することができる。断面二次モーメントＩ_ｘを示す上記（６）式では、ｄ_１及びｄ_２に対してＲ_２が十分に大きい値であるので、右辺の第１項及び第２項を無視することができる。よって、断面二次モーメントＩ_ｘは、下記（９）式のように表すことができる。同様に、断面二次モーメントＩ_ｙも、Ｒ_２がＲ_１と同値であるので、右辺の第１項及び第２項を無視することで、下記（１０）式のように表すことができる。よって、断面二次モーメントの比Ｉ_ｘ／Ｉ_ｙは、下記（９）、（１０）式より、下記（１１）式のように表すことができる。

ここで、第１の抗張力体３１の断面積Ｓ_１に対する第２の抗張力体３２の断面積Ｓ_２の比Ｓ_２／Ｓ_１は、下記（１２）式のように表すことができる。よって、上記（１１）式及び下記（１２）式から、比Ｉ_ｘ／Ｉ_ｙと比Ｓ_２／Ｓ_１が近似することを示す下記（１３）式を導き出すことができる。

よって、上記（８）式及び（１３）式から、比Ｓ_２／Ｓ_１が、Ｉ_ｘ／Ｉ_ｙと同様に、下記（１４）式を満たすことが好ましい。
０．０９≦Ｓ_２／Ｓ_１≦０．３６ … （１４）

また、本実施形態において、第１の抗張力体３１の直径ｄ_１に対する第２の抗張力体３２の直径ｄ_２の比ｄ_２／ｄ_１は、下記（１５）式を満たすことが好ましい。比ｄ_２／ｄ_１を０．３以上とすることで、光ファイバケーブル１の外部シース２０が軟化した場合であっても、第１の方向Ｄ_１に光ファイバケーブル１が過度に曲がることを抑制できるため、光ファイバケーブル１の座屈の発生をより抑制することができる。また、比ｄ_２／ｄ_１を０．６以下とすることで、光ファイバケーブル１を第２の方向Ｄ_２に曲げる場合と比較して、第１の方向Ｄ_１に光ファイバケーブル１をより曲げ易くなる。
０．３≦ｄ_２／ｄ_１≦０．６ … （１５）

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。従って、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

また、ケーブル本体部１０の外形も、本願の趣旨を逸脱しない範囲であれば、特に限定されない。例えば、ケーブル本体部１０の外形は、丸形、平形、異形、又は不定形であってもよい。また、ケーブル本体部１０は、内部シースを備えるセンターチューブ構造であってもよい。また、光ファイバケーブル１が、外部シース２０を引裂くためのリップコードを備えていてもよい。

また、上記実施形態では、第１及び第２の抗張力体３１，３２の断面形状は真円であったが、当該断面形状は楕円又は長方形であってもよい。当該断面形状が楕円の場合、当該楕円の最大幅である長軸の長さが第２の抗張力体３２と比較して第１の抗張力体３１のほうが大きい場合に、第２の抗張力体３２よりも第１の抗張力体３１のほうが太いと言える。また、断面形状が長方形の場合、当該楕円の最大幅である長辺の長さが、第２の抗張力体３２と比較して第１の抗張力体３１のほうが大きい場合に、第２の抗張力体３２よりも第１の抗張力体３１のほうが太いと言える。

図４は、本実施形態における光ファイバケーブルの変形例を示す断面図である。この変形例では、光ファイバケーブル１Ｂの第１及び第２の抗張力体３１Ｂ，３２Ｂの断面形状が楕円である場合を説明する。

図４に示すように、第１の抗張力体３１Ｂの断面形状は、長軸の長さがｄ_１ｙ、短軸の長さがｄ_１ｘの楕円である。第２の抗張力体３２Ｂの断面形状は、長軸の長さがｄ_２ｘ、短軸の長さがｄ_２ｙの楕円である。長軸ｄ_１ｙは長軸ｄ_２ｘよりも長いため（ｄ_１ｙ＞ｄ_２ｘ）、第１の抗張力体３１Ｂは、第２の抗張力体よりも太くなっている。また、短軸ｄ_１ｘも短軸の長さｄ_２ｙよりも長くなっている（ｄ_１ｘ＞ｄ_２ｙ）。

第１の抗張力体３１Ｂは、長軸が第１の仮想直線Ｌ_１に対して略垂直になり、かつ、短軸が第１の仮想直線Ｌ_１に対して略平行になるように配置されている。第２の抗張力体３２Ｂは、長軸が第２の仮想直線Ｌ_２に対して略垂直になり、かつ、短軸が第２の仮想直線Ｌ_２に対して略平行になるように配置されている。第１及び第２の抗張力体３１Ｂ，３２Ｂの短軸方向を外部シース２０の厚さ方向と略平行とすることで外部シース２０をより薄くすることができるため、光ファイバケーブル１Ｂの線形をより細くすることができる。

また、光ファイバケーブル１Ｂの断面二次モーメントＩ_ｘ，Ｉ_ｙは、第１の抗張力体３１Ｂ及び第２の抗張力体３２Ｂが同じ材料から構成されている場合、下記（１６）式及び（１７）式のように、第１の抗張力体３１Ｂ及び第２の抗張力体３２Ｂの断面二次モーメントによって表すことができる。この場合においても、上記実施形態と同様に、断面二次モーメントの比Ｉ_ｘ／Ｉ_ｙは、上記（８）式の関係を満たしていることが好ましい。

また、本変形例においても、断面二次モーメントの比Ｉ_ｘ／Ｉ_ｙは、第１の抗張力体３１Ｂの断面積Ｓ_１に対する第２の抗張力体３２Ｂの断面積Ｓ_２の比Ｓ_２／Ｓ_１で近似することができる。断面二次モーメントを示す上記（１６）式及び（１７）式においても、ｄ_１ｘ，ｄ_１ｙ，ｄ_２ｘ，ｄ_２ｙに対して、Ｒ_１，Ｒ_２が十分に大きい値であるので、右辺の第１項及び第２項を無視することができる。よって、断面二次モーメントの比Ｉ_ｘ／Ｉ_ｙは、下記（１８）式のように表すことができる。ここで、断面積の比Ｓ_２／Ｓ_１は、楕円の面積公式を用いて、下記（１９）式のように表すことができる。したがって、下記（１８）式及び下記（１９）式から、比Ｉ_ｘ／Ｉ_ｙと比Ｓ_２／Ｓ_１が近似することを示す下記（２０）式を導き出すことができる。

従って、本変形例においても、比Ｓ_２／Ｓ_１が上記（１４）式を満たしている。本変形例では、楕円の短軸と長軸がどのような方向に延在していても、上記（１４）式が成り立っている。そのため、光ファイバケーブルの曲げ方向性及び耐座屈性は、楕円の長軸及び短軸の方向に依存しておらず、断面積の比に依存していると言える。よって、本変形例においても、上記実施形態と同様の光ファイバケーブルの曲げ方向性及び耐座屈性が得られる。なお、抗張力体の断面形状が長方形である場合においても、（１４）式を満たす範囲において、上記実施形態と同様の光ファイバケーブルの曲げ方向性及び耐座屈性が得られるのは自明である。

以下、本実施形態における実施例及び比較例を説明する。下記の実施例及び比較例では、光ファイバケーブルを作製し、当該光ファイバケーブルの曲げ方向性及び耐座屈性を評価した。

（実施例１～９）
第２の抗張力体３２の直径ｄ_２を、第１の抗張力体３１の直径ｄ_１未満の範囲で変化させて、図１に示すような光ファイバケーブル１を作製した。そして、作製した光ファイバケーブル１の曲げ方向性を評価するとともに、高温下での耐座屈性を評価した。このとき、光ファイバケーブル１の外形は３４ｍｍとした。また、外部シース２０の厚さは３ｍｍとした。また、ケーブル本体部１０の中心Ｃ_１と第１の抗張力体３１の中心Ｃ_２の間の距離Ｒ_１は１６ｍｍとした。また、ケーブル本体部１０の中心Ｃ_１と第２の抗張力体３２の中心Ｃ_３の間の距離Ｒ_２も１６ｍｍとした。

曲げ方向性の評価は、以下のように行った。すなわち、光ファイバケーブル１を図１に示す第１の方向Ｄ_１と、第２の方向Ｄ_２とにそれぞれ曲げ、第１の方向Ｄ_１に曲げた場合と第２の方向Ｄ_２に曲げた場合に差異を感じるかを評価した。下記表１では、差異を明確に感じる場合を「◎」と判定した。また、差異を感じる場合を「〇」と判定した。また、差異をやや感じる場合を「△」と判定した。また、差異を感じない場合を「×」と判定した。

耐座屈性の評価は、以下のように行った。すなわち、まず、光ファイバケーブル１を第１の方向Ｄ_１に曲げて円環状に束取した。このとき、束の直径は１．５ｍとした。その後、束取した光ファイバケーブル１を立てた状態で、気温７０℃の環境下で２４時間放置した。その後、光ファイバケーブル１の束が自重によって楕円状に変形しているか否かを目視で確認すると共に、外部シース２０の割れが生じているか否かを目視で確認した。下記表１では、光ファイバケーブル１の束に変形も割れも生じていない場合を「〇」と判定した。また、光ファイバケーブル１の変形が生じているものの座屈及び割れは生じていない場合を「△」と判定した。また、光ファイバケーブル１が大きく変形して座屈及び割れが生じている場合を「×」と判定した。なお、ここでは、光ファイバケーブル１の束の高さが、当初の束径の８０％未満となった場合に、「変形が生じている」と判定した。

（比較例１）
光ファイバケーブルに一対の第２の抗張力体を設けていないこと以外、実施例１～９と同様にして光ファイバケーブルを作製した。そして、実施例と同様に、作製した光ファイバケーブルの曲げ方向性を評価するとともに、高温下での耐座屈性を評価した。

（比較例２）
第２の抗張力体３２の直径ｄ_２を、第１の抗張力体３１の直径ｄ_１と同じ値として光ファイバケーブルを作製した。そして、実施例と同様に、作製した光ファイバケーブルの曲げ方向性を評価するとともに、高温下での耐座屈性を評価した。

表１に示すように、実施例１～９では、光ファイバケーブルの束の座屈が生じることがなかった。なお、実施例１，２において、光ファイバケーブルの束が若干変形したが、この光ファイバケーブルは品質上問題のないものであった。これに対して、比較例１では、光ファイバケーブルが大きく変形して座屈し、外部シースに割れが生じてしまった。

また、実施例１～９では、光ファイバケーブルを第１の方向Ｄ_１に曲げた場合と第２の方向Ｄ_２に曲げた場合に差異を感じることができた。一方で、比較例２では、当該差異を感じることができなかった。

よって、実施例１～９では、光ファイバケーブルの曲げ方向性を維持できるとともに、光ファイバケーブルの座屈の発生を抑制できることが確認できた。

また、上記の通り、実施例３～６では変形がほとんど生じていないので、実施例１，２と比較して座屈の発生を確実に抑制できることを確認できた。また、実施例３～６では、実施例７～９と比較して、光ファイバケーブルを第１の方向Ｄ_１に曲げた場合と第２の方向Ｄ_２に曲げた場合に差異をより明確に感じることができた。よって、実施例３～６では、光ファイバケーブルの曲げ方向性をより明確にすることができるとともに、光ファイバケーブルの座屈の発生を確実に抑制できることが確認できた。なお、第１及び第２の抗張力体の断面形状を、楕円又は長方形等とした場合にも、上記表１と同様の結果が得られることは自明である。

１，１Ｂ…光ファイバケーブル
１０…ケーブル本体部
Ｃ_１…中心
１１…光ファイバ集合体
１２…光ファイバユニット
１３…光ファイバテープ心線
１４…光ファイバ
１５…接着部
１６…バンドル材
１７…押さえ巻きテープ
２０…外部シース
３１，３１Ｂ…第１の抗張力線
Ｃ_２…中心
Ｒ_１…
３２，３２Ｂ…第２の抗張力線
Ｃ_３…中心
Ｌ_１…第１の仮想直線
Ｌ_２…第２の仮想直線

Claims

光ファイバを有するケーブル本体部と、
前記ケーブル本体部を収容する筒状の外部シースと、
前記外部シースに埋設され、前記ケーブル本体部の中心を通る第１の仮想直線上に、前記ケーブル本体部を挟んで相互に対向するように並べられた一対の第１の抗張力体と、
前記外部シースに埋設され、前記ケーブル本体部の中心を通る第２の仮想直線上に、前記ケーブル本体部を挟んで相互に対向するように並べられた一対の第２の抗張力体と、を備え、
前記第１の仮想直線と前記第２の仮想直線とは実質的に直交しており、
前記第１の抗張力体は、前記第２の抗張力体よりも太く、
前記第１の抗張力体の最大幅は、前記第２の抗張力体の最大幅より大きく、
下記（２）式を満たす光ファイバケーブル。
０．０９≦Ｉ_ｘ／Ｉ_ｙ≦０．３６ … （２）
但し、上記（２）式において、Ｉ_ｘは、前記光ファイバケーブルの前記第１の仮想直線に関する断面二次モーメントであり、Ｉ_ｙは、前記光ファイバケーブルの前記第２の仮想直線に関する断面二次モーメントである。
光ファイバケーブルであって、
光ファイバを有するケーブル本体部と、
前記ケーブル本体部を収容する筒状の外部シースと、
前記外部シースに埋設され、前記ケーブル本体部の中心を通る第１の仮想直線上に、前記ケーブル本体部を挟んで相互に対向するように並べられた一対の第１の抗張力体と、
前記外部シースに埋設され、前記ケーブル本体部の中心を通る第２の仮想直線上に、前記ケーブル本体部を挟んで相互に対向するように並べられた一対の第２の抗張力体と、を備え、
前記第１の仮想直線と前記第２の仮想直線とは実質的に直交しており、
前記第１の抗張力体は、前記第２の抗張力体よりも太く、
前記光ファイバケーブルは、シースとして、単一の前記外部シースのみを備えており、
全ての前記第１及び第２の抗張力体は、前記単一の外部シースに埋設されており、
前記光ファイバケーブルの断面は、円形であり、
前記第１の抗張力体の最大幅は、前記第２の抗張力体の最大幅より大きく、
下記（３）式を満たす光ファイバケーブル。
０．０９≦Ｓ_２／Ｓ_１≦０．３６ … （３）
但し、上記（３）式において、Ｓ_１は、前記第１の抗張力体の断面積であり、Ｓ_２は、前記第２の抗張力体の断面積である。
光ファイバケーブルであって、
光ファイバを有するケーブル本体部と、
前記ケーブル本体部を収容する筒状の外部シースと、
前記外部シースに埋設され、前記ケーブル本体部の中心を通る第１の仮想直線上に、前記ケーブル本体部を挟んで相互に対向するように並べられた一対の第１の抗張力体と、
前記外部シースに埋設され、前記ケーブル本体部の中心を通る第２の仮想直線上に、前記ケーブル本体部を挟んで相互に対向するように並べられた一対の第２の抗張力体と、を備え、
前記第１の仮想直線と前記第２の仮想直線とは実質的に直交しており、
前記第１の抗張力体は、前記第２の抗張力体よりも太く、
前記光ファイバケーブルは、シースとして、単一の前記外部シースのみを備えており、
全ての前記第１及び第２の抗張力体は、前記単一の外部シースに埋設されており、
前記光ファイバケーブルの断面は、円形であり、
前記第１の抗張力体の最大幅は、前記第２の抗張力体の最大幅より大きく、
前記第１及び第２の抗張力体の断面形状は真円であり、
下記（４）式を満たす光ファイバケーブル。
０．３≦ｄ_２／ｄ_１≦０．６ … （４）
但し、上記（４）式において、ｄ_１は、前記第１の抗張力体の直径であり、ｄ_２は、前記第２の抗張力体の直径である。
請求項１又は２に記載の光ファイバケーブルであって、
前記第１及び第２の抗張力体の断面形状は、楕円又は長方形である光ファイバケーブル。
請求項１～４のいずれか一項に記載の光ファイバケーブルであって、
前記光ファイバケーブルは、前記外部シースを引裂くためのリップコードをさらに備える光ファイバケーブル。
請求項１～５のいずれか一項に記載の光ファイバケーブルであって、
前記第１及び第２の抗張力体の全周面は、前記外部シースに覆われている光ファイバケーブル。
請求項１～６のいずれか一項に記載の光ファイバケーブルであって、
前記第１及び第２の抗張力体を構成する材料は、繊維強化プラスチック又は金属材料である光ファイバケーブル。