(57)【要約】【課題】セミを用いずにセミの産卵管による穿孔を模擬することができる穿孔試験方法を提供する。【解決手段】光ファイバをシースで被覆してなる光ファイバケーブルに対するセミの産卵行動による穿孔を模擬する穿孔試験方法である。セミの産卵管の模擬針５０をサンプルに突き当て、模擬針５０に荷重を加えた状態で、模擬針５０を回転運動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバをシースで被覆してなる光ファイバケーブルに対するセミの産卵行動による穿孔を模擬する穿孔試験方法であって、
ビッカース硬度が３００ＨＶ〜１６００ＨＶである材料からなり、先端角度が２０〜１３５°であるセミの産卵管の模擬針をサンプルに突き当て、前記模擬針に荷重を加えた状態で、前記模擬針を回転運動させることを特徴とする穿孔試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セミを用いずにセミの産卵管による穿孔を模擬することができる穿孔試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバ心線と一対のテンションメンバと、さらに支持線とを所定位置に位置決めしながら、一括被覆を施してシースを形成した光ファイバケーブルが種々製造され、使用されている。このような光ファイバケーブルにおいては、シースを引き裂いて光ファイバ心線を取り出しやすいように、シースにＶ字状のノッチを設けることが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
これらの光ファイバケーブルが架空布設された場合、経時的に原因不明の特性劣化が発生することがあった。近年になって漸くこの原因が夏季に発生するセミ、特にクマゼミの光ファイバケーブルへの産卵行動に起因することがわかってきた。具体的には、クマゼミが架空に布設された光ファイバケーブルを木の幹や枝と誤って、シースに産卵管を突き刺し、内部に産卵する行動が原因である、というものである。特にノッチ部分は、シース表面から光ファイバ心線までの距離が近いため、このノッチ部分に産卵管が差し込まれると、産卵管で光ファイバが損傷してしまうことがある。
【０００４】
このため、セミの産卵管よりも幅が狭いノッチを光ファイバケーブルに形成することが提案されている（例えば、特許文献２、３参照）。また、セミの産卵管から光ファイバ心線を保護する保護材をシースに埋設することも提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−９０２１３号公報
【特許文献２】特開２００６−３３０６０６号公報
【特許文献３】特開２００７−２６４２３６号公報
【特許文献４】特開２００７−７２３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、セミの産卵行動対策を光ファイバケーブルに対して施し、その効果を検証するために、実際にセミに産卵をさせる試験方法がある。しかし、セミが産卵をする期間は７月中旬〜８月下旬であり、年間を通して試験を行うことができなかった。
【０００７】
本発明の課題は、セミを用いずにセミの産卵管による穿孔を模擬することができる穿孔試験方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するため、光ファイバをシースで被覆してなる光ファイバケーブルに対するセミの産卵行動による穿孔を模擬する穿孔試験方法であって、ビッカース硬度が３００ＨＶ〜１６００ＨＶである材料からなり、先端角度が２０〜１３５°であるセミの産卵管の模擬針をサンプルに突き当て、前記模擬針に荷重を加えた状態で、前記模擬針を回転運動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、セミを用いずにセミの産卵管による穿孔を模擬することができる穿孔試験方法を提供することができ、セミがいない季節も含めた年間を通して試験を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に用いる試験装置２０を示す斜視図である。
【図２】模擬針５０の先端部をサンプル６０に当接させた状態の断面図である。
【図３】（ａ）は模擬針５０の先端の他の形状を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）を先端側から見た図である。
【図４】（ａ）は模擬針５０の先端の他の形状を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）を先端側から見た図である。
【図５】ドロップケーブル１の長さ方向と垂直な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は本発明に用いる試験装置２０を示す斜視図である。試験装置２０は、サンプル台２１と、ガイド３０と、模擬針ホルダー４０とから概略構成される。
サンプル台２１は平坦な台であり、サンプル台２１の上面にはガイド３０及びドロップケーブルやシース材料のシートサンプルが載置される。
【００１２】
ガイド３０はたとえば円筒形であり、軸方向をサンプル台２１の上面と垂直となるようにサンプル台２１上に載置される。ガイド３０には上端面の中心からガイド３０を上下方向に貫通する円形の貫通孔３１が設けられている。貫通孔３１の内径は円柱状の模擬針ホルダー４０の外径とほぼ等しく、貫通孔３１には模擬針ホルダー４０が挿入される。
【００１３】
また、ガイド３０の下端には、径方向に切り欠き３２が設けられている。切り欠き３２は貫通孔３１と繋がっており、切り欠き３２の幅は貫通孔３１の内径とほぼ等しいか、貫通孔３１の内径よりも広い。ガイド３０をサンプル台２１上に載置したときに、この切り欠き３２の部分のサンプル台２１の上面にドロップケーブルやシース材料のサンプルが配置される。
【００１４】
模擬針ホルダー４０の下端には模擬針５０が取り付けられている。模擬針ホルダー４０は貫通孔３１に挿入された状態で模擬針ホルダー４０の軸方向に移動可能であり、かつ、模擬針ホルダー４０の軸中心を中心として回動可能である。また、模擬針ホルダー４０の上部には、位置決めピン４２が設けられている。位置決めピン４２は模擬針ホルダー４０の回転角度を制御するときの目安となる。
模擬針ホルダー４０には、図示しない機械的動力伝達装置により自動で、または手動で往復回転運動が加えられる。また、模擬針ホルダー４０に下向きに加える荷重を調整することで、模擬針５０に加える荷重を任意に調整することができる。
【００１５】
模擬針５０は、クマゼミの産卵管を模したものであり、先端形状は略円錐形状となっている。模擬針５０には、ビッカース硬度ＨＶが３００〜１６００の材料を用いることが好ましい。ビッカース硬度が３００ＨＶよりも低いと、穿孔試験において模擬針５０が変形してしまう。一方、ビッカース硬度が１６００より大きいと、穿孔試験において模擬針５０が破損するおそれがある。ビッカース硬度ＨＶが３００〜１６００の材料としては、たとえば高速度工具鋼、超硬合金等を用いることができる。
【００１６】
図２に模擬針５０の先端部をサンプル６０に当接させた状態の断面図を示す。模擬針５０の先端角θは、２０〜１３５°であることが好ましい。先端角が２０°よりも小さい模擬針は加工が難しい。また、先端角が１３５°よりも大きい場合には、ドロップケーブルやシース材料のサンプルを損傷することが困難である。
模擬針５０の太さは、クマゼミの産卵管とほぼ同じ太さであり、直径約１．０ｍｍである。
【００１７】
図３（ａ）は模擬針５０の先端の他の形状を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）を先端側から見た図である。図３に示すように、模擬針５０の先端を、円錐をその頂点５１を通る２面５２、５３でカットした形状としてもよい。
【００１８】
図４（ａ）は模擬針５０の先端の他の形状を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）を先端側から見た図である。図４に示すように、模擬針５０の先端を、四角錐形状としてもよい。あるいは、三角錐、五角錐、その他の多角錐形状としてもよい。 
【００１９】
次に、本発明の試験方法について、試験例を挙げてさらに説明する。
〔模擬針の材料、硬度〕
シートサンプルをサンプル台２１上に水平に配置し、模擬針の材料、硬度を変えて、穿孔試験を行った。模擬針への荷重は１５０ｇｆとした。シートサンプルには、ノンハロゲン難燃ポリオレフィンを用いた。模擬針の直径は１．０ｍｍ、先端角度３７°の円錐形状とした。
模擬針の材料、硬度は以下の通りである。
（１）試験例１：模擬針の材料にビッカース硬度１２０ＨＶの銅を用いた。
（２）試験例２：模擬針の材料にビッカース硬度３０９ＨＶの高速度工具鋼を用いた。
（３）試験例３：模擬針の材料にビッカース硬度８２０ＨＶの高速度工具鋼を用いた。
（４）試験例４：模擬針の材料にビッカース硬度１５７０ＨＶの超硬合金を用いた。
（５）試験例５：模擬針の材料にビッカース硬度１８６０ＨＶの超硬合金を用いた。
結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
試験例２〜４では、シートサンプルに模擬針が刺さり、良好な結果が得られた。一方、試験例１では模擬針が変形した。また、試験例５では模擬針が破損した。
【００２２】
次に、直径１．０ｍｍビッカース硬度８２０ＨＶの高速度工具鋼からなる模擬針を用いて、模擬針の先端角度、模擬針ホルダーにかける荷重、および模擬針ホルダーの回転回数を種々に変化させ、シース材料となる３種類のシートサンプル（ノンハロゲンの難燃ポリオレフィン）の穿孔試験を行った。また、得られた穿孔試験結果と実際のセミによる損傷の深さの関係を調べた。
３種類のシートサンプルの主な物性値は以下の通りである。
材料Ａ：破断強度１３．５ＭＰａ、破断伸び５８７％、弾性率４８７ＭＰａ、デュロメータＤ硬度５３
材料Ｂ：破断強度１４．８ＭＰａ、破断伸び４５８％、弾性率５２０ＭＰａ、デュロメータＤ硬度５９
材料Ｃ：破断強度１５．６ＭＰａ、破断伸び３８９％、弾性率５５７ＭＰａ、デュロメータＤ硬度６２
【００２３】
〔穿孔試験条件〕
模擬針の先端角度、模擬針ホルダーにかける荷重、および模擬針ホルダーの回転回数はは以下の通りである。
【００２４】
（６）試験例６：模擬針の先端角度を２０°とし、５０ｇＦの荷重をかけながら５００回往復回転させた。
（７）試験例７：模擬針の先端角度を３７°とし、１１０ｇＦの荷重をかけながら５００回往復回転させた。
（８）試験例８：模擬針の先端角度を９０°とし、１５０ｇＦの荷重をかけながら５００回往復回転させた。
（９）試験例９：模擬針の先端角度を１３５°とし、３００ｇＦの荷重をかけながら７５０回往復回転させた。
（１０）試験例１０：模擬針の先端角度を１５０°とし、５００ｇＦの荷重をかけながら７５０回往復回転させた。
（１１）試験例１１：模擬針の先端角度を１７５°とし、５００ｇＦの荷重をかけながら１０００回往復回転させた。
【００２５】
〔セミによる損傷の深さの測定〕
実際のセミによる損傷の深さは、以下のようにして調べた。まず、図５に示すドロップケーブル１を用意する。図５に示すように、ドロップケーブル１は、光ファイバ心線１１と、２本のテンションメンバ１２と、支持線１４と、これらを一括被覆するシース１５とから概略構成される。光ファイバ心線１１及びテンションメンバ１２を被覆する部分（本体部２）はインドアケーブルと同様の形状となるように形成されており、支持線１４を被覆する部分（支持線部３）との間にくびれた接続部４が形成されている。光ファイバ心線１１、テンションメンバ１２、及び支持線１４は長さ方向を同方向（図５の紙面に垂直方向）としている。
支持線１４はドロップケーブル１全体の重量を支持するものであり、直径１．２ｍｍの亜鉛メッキ鋼線からなる。
【００２６】
本体部２は、断面形状が角のとれた略長方形状であり、中央に直径０．２５ｍｍの光ファイバ心線１１が配置されている。光ファイバ心線１１に対して本体部２の長尺方向の両方向に離間してそれぞれテンションメンバ１２が配置されている。
【００２７】
テンションメンバ１２は、本体部２に作用する張力を負担するするものであり、直径０．５ｍｍの繊維強化プラスチック（アラミドＦＲＰ）からなる。
シース１５は、光ファイバ心線１１、テンションメンバ１２、及び支持線１４を被覆するものであり、熱可塑性樹脂であるノンハロゲンの難燃ポリオレフィンからなる。
シース１５には、表面の光ファイバ心線１１に最も近い部分から光ファイバ心線１１に向かって、ノッチ１６が設けられている。
【００２８】
次に、用意したドロップケーブル１を１３ｃｍ長に切断したサンプルを作成し、各試験例に対して、それぞれ２本のサンプルをクマゼミ（メス１匹）とともに、２００ｍｍ×３００ｍｍ×３００ｍｍの容器内に放置する。この状態で１日経過後、ドロップケーブル１に残されたセミの産卵行動に伴う傷の深さを測定する。
【００２９】
〔評価方法〕
・材料Ａ〜Ｃでの精度
試験によって材料Ａ〜Ｃのシートサンプルに形成された穿孔の深さが、実際のセミによる損傷の深さ（平均値）に対し、±１５％未満の範囲内にあるものを○、±２５％未満かつ±１５％以上の範囲にあるものを△、±２５％以上の範囲にあるものを×とした。
・模擬の可否
材料Ａ〜Ｃでのいずれの精度も○であるものを○、いずれかの精度が×であるもの、及びいずれの材料も損傷させることができなかったものを×とした。
結果を表２に示す。
【００３０】
【表２】
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【００３１】
試験例６〜９では、材料Ａ〜Ｃのいずれにおいても、精度が○であり、セミの産卵管による損傷の模擬試験とすることができる。一方、試験例１０では、材料Ｂや材料Ｃにおける精度が悪く、セミの産卵管による損傷の模擬試験とすることができない。また、試験例１１では、材料Ａ〜Ｃのいずれにも損傷を加えることができず、セミの産卵管による損傷の模擬試験とすることができない。
【００３２】
以上示したように、本発明に係る穿孔試験方法によれば、模擬針の材質や先端角度、荷重や回転数を調整することで、セミの産卵管による損傷の模擬試験を行うことができる。
【００３３】
なお、以上の穿孔試験においては、シースとなる材料のシートサンプルを用いたが、本発明はこれに限らず、ドロップケーブル等、任意の形状の光ファイバケーブルに対して穿孔試験を行うことができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  ドロップケーブル
２  本体部
３  支持線部
４  接続部
１１  光ファイバ心線
１２  テンションメンバ
１４  支持線
１５  シース
１６  ノッチ
２０  試験装置
２１  サンプル台
３０  ガイド
３１  貫通孔
３２  切り欠き
４０  模擬針ホルダー
４２  位置決めピン
５０  模擬針５０
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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