(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ心線を樹脂製のシースで被覆してなる光ファイバケーブルであって、
前記シースには前記光ファイバ心線に沿って前記シースよりも破断強度が小さい樹脂材料からなる破断材が埋設され、
前記シースには前記光ファイバ心線に沿ってノッチが形成されており、
前記破断材は、前記ノッチと前記光ファイバ心線との間に配置されていることを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項２】
前記破断材は断面三角形状であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバケーブル。
【請求項３】
前記破断材の一面が前記シースの表面に露出しており、前記破断材の露出面の色は前記シースと異なる色であることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバケーブル。
【請求項４】
前記破断材の幅は０．０５ｍｍ〜０．３０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光ファイバケーブル。
【請求項５】
前記破断材から光ファイバ心線までの距離が０．２ｍｍ〜０．７ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光ファイバケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバケーブルに関する。
【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。
【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、ノッチを剥離可能な保護材で埋めることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。あるいは、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２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−９０５９６号公報
【特許文献２】特開２００６−３３０６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、セミの産卵管よりも幅が狭いノッチを設けた場合においても、ノッチに沿って産卵管が挿入されるおそれがある。一方、溝やノッチを設けない場合には、シースを引き裂くのが困難になる。また、保護材をシースに埋めた場合には、特別な工具がなければシースを引き裂くことができない。
【０００７】
本発明の課題は、セミの産卵管による光ファイバ心線の損傷を防ぎながら、容易に光ファイバ心線を取り出す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。
【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、本発明は、光ファイバ心線を樹脂製のシースで被覆してなる光ファイバケーブルであって、前記シースには前記光ファイバ心線に沿って前記シースよりも破断強度が小さい樹脂材料からなる破断材が埋設され、前記シースには前記光ファイバ心線に沿ってノッチが形成されており、前記破断材は、前記ノッチと前記光ファイバ心線との間に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
好ましくは、前記破断材は断面三角形状である。
好ましくは、前記破断材の一面が前記シースの表面に露出しており、前記破断材の露出面の色は前記シースと異なる色である。
好ましくは、前記破断材の幅は０．０５ｍｍ〜０．３０ｍｍである。
好ましくは、前記破断材から光ファイバ心線までの距離が０．２ｍｍ〜０．７ｍｍである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、セミの産卵管による光ファイバ心線の損傷を防ぎながら、容易に光ファイバ心線を取り出すことができる光ファイバケーブルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る光ファイバケーブル１の長さ方向と垂直な断面図である。
【図２】光ファイバケーブル１の押出成形に用いる押出成形機２０の概略的な構成を示す断面図である。
【図３】押出成形機２０のニップル２１を出口側から見た正面図である。
【図４】押出成形機２０の押出ダイス２２を出口側から見た正面図である。
【図５】他の形態の光ファイバケーブル１を示す長さ方向と垂直な断面図である。
【図６】他の形態の光ファイバケーブル１を示す長さ方向と垂直な断面図である。
【図７】他の形態の光ファイバケーブル１を示す長さ方向と垂直な断面図である。
【図８】他の形態の光ファイバケーブル１を示す長さ方向と垂直な断面図である。
【図９】他の形態の光ファイバケーブル１を示す長さ方向と垂直な断面図である。
【図１０】テンションメンバ１２及び二分されたシース１５の端部を引張試験機のチャック３０、３０で把持した状態を示す図である。
【図１１】耐磨耗試験の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明について詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係る光ファイバケーブル１の長さ方向と垂直な断面図である。図１に示すように、光ファイバケーブル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、シース１５に埋設された破断材１６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１の紙面に垂直方向）としている。
支持線１４は光ファイバケーブル１の全体の重量を支持するものであり、例えば亜鉛メッキ鋼線等を用いることができる。
【００１３】
本体部２は、断面形状が角のとれた略長方形状であり、中央に光ファイバ心線１１が配置されている。また、光ファイバ心線１１に対して本体部２の長尺方向の両側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。
【００１４】
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。テンションメンバ１２には、例えば鋼線や、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等を用いることができる。
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、例えばノンハロゲンの難燃ポリオレフィン等の熱可塑性樹脂を用いることができる。
【００１５】
シース１５を形成する高分子材料は、破断強度が１２ＭＰａ以上であることが好ましい。破断強度を１２ＭＰａ以上とすることで、光ファイバケーブルを敷設する際にシースが損傷してしまう等の問題が生じにくくなる。一方、シース１５の引き裂きを容易とするために、破断強度が２５ＭＰａ以下であることが好ましい。
シース１５の破断強度は、熱可塑性樹脂の種類、押出成形時の熱可塑性樹脂の温度や押し出し圧力により適宜調整することができる。
高分子材料として熱可塑性樹脂を用いた場合、破断強度は、たとえば、ベースポリエチレンに配合するポリプロピレンの配合比や難燃材として添加する水酸化マグネシウムの添加量を変化させることによって調整することができる。
【００１６】
破断材１６は、シース１５の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に向かって埋設されている。破断材１６には、シース１５に作用する応力が集中する。
【００１７】
破断材１６は、シース１５と比較して強度が弱い低強度破断樹脂材料をテープ状に形成したものである。破断材１６の幅ｗ（テープの厚さ）は０．０５〜０．３０ｍｍであることが好ましい。０．０５ｍｍよりも小さいと押出成形が困難だからである。一方、０．３０ｍｍよりも大きいとクマゼミの産卵管の径よりも大きくなるため、破断材１６にクマゼミの産卵管が挿入されて光ファイバ心線を損傷する確率が高くなる。
【００１８】
破断材１６は、破断強度が２．３ＭＰａ〜１０．２ＭＰａであることが好ましい。破断強度が２．３ＭＰａよりも小さいと押出成形が困難だからである。一方、１０．２ＭＰａよりも大きいとシース１５を引き裂く応力が破断材１６に集中せず、引き裂きが困難となるためである。
【００１９】
このような破断材１６に用いる低強度破断樹脂材料には、例えば、ＥＥＡ樹脂（Ethylene-Ethylacrylate Copolymer）、ＥＶＡ樹脂（Ethylene-Vinyl Acetate；エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂）、熱可塑性エラストマー、ポリウレタン、シリコン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリオレフィン等を用いることができる。
【００２０】
この破断材１６はシース１５と比較して強度が適度に弱いため、シース１５を引き裂くと破断材１６に沿って破断面が伝搬する。
【００２１】
シース１５を容易に引き裂くことができるように、破断材１６から光ファイバ心線１１までのシース１５の厚さｄは０．７ｍｍ以下であることが好ましい。一方、衝撃試験などで機械的な劣化を加えた場合でも光ファイバ心線１１が露出しないように、ｄは０．２ｍｍ以上であることが好ましい。
【００２２】
また、ニッパ等で切り込みを入れる際に破断材１６の部分を容易に識別できるように、破断材１６の少なくとも一面がシース１５から露出していることが好ましい。破断材１６のシース１５から露出した部分は、シース１５と異なる色であることが好ましい。
【００２３】
次に、光ファイバケーブル１の製造に用いる押出成形機２０について説明する。図２は、光ファイバケーブル１の押出成形に用いる押出成形機２０の概略的な構成を示す断面図である。押出成形機２０は、ニップル２１と、押出ダイス２２とを備える。
【００２４】
図３は押出成形機２０のニップル２１を出口側から見た正面図である。図３に示すように、ニップル２１には、光ファイバ心線１１を挿通させる挿通孔２３ａ、テンションメンバ１２を挿通させる挿通孔２３ｂ、支持線１４を挿通させる挿通孔２３ｃ、及び破断材１６を挿通させる挿通孔２３ｄが設けられている。
【００２５】
図４は押出成形機２０の押出ダイス２２を出口側から見た正面図である。図４に示すように、押出ダイス２２には、光ファイバ心線１１、テンションメンバ１２、支持線１４及び破断材１６とともにシース１５となる熱可塑性樹脂２５が押し出される押出口２４が設けられている。
【００２６】
次に、光ファイバケーブル１の製造方法について説明する。まず、ニップル２１の挿通孔２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ及び押出ダイス２２の押出口２４に光ファイバ心線１１、テンションメンバ１２、支持線１４及び破断材１６を挿通させた状態で、シース１５となる溶融した熱可塑性樹脂２５をニップル２１と押出ダイス２２との間に供給する。そして、光ファイバ心線１１、テンションメンバ１２、支持線１４及び破断材１６をニップル２１の挿通孔２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ側から押出ダイス２２の押出口２４側へ繰り出しながら熱可塑性樹脂を押し出すことで、光ファイバ心線１１、テンションメンバ１２、支持線１４及び破断材１６を一括して被覆するシース１５が形成される。
【００２７】
次に、本実施形態の光ファイバケーブル１の本体部２から光ファイバ心線１１を露出させる方法について説明する。まず、ニッパを用いてケーブル端末部の破断材１６に沿って、シース１５に切り込みを入れる。次に、切り込みからシース１５を左右に引き裂く。すると、破断面が破断材１６に沿って伝搬しシース１５が裂けるため、内部より光ファイバ心線１１を露出させることができる。
【００２８】
なお、図５に示すように、破断材１６の断面形状を楔形としてもよい。
あるいは、図６に示すようにシースにノッチ１８を形成し、破断材１６をノッチ１８の底部から光ファイバ心線１１に向かって配置してもよい。このように、ノッチ１８が形成されていると、破断材１６が形成されている場所が特定し易く、光ファイバ心線の取り出しがより容易となる。
【００２９】
あるいは、図７に示すように、２本の破断材１６をシース１５の表面の光ファイバ心線１１に最も近い部分からテンションメンバ１２寄りの位置にずらしてもよい。このとき、２本の破断材１６の中間に光ファイバ心線１１を配置する。
【００３０】
あるいは、図８に示すように、本体部２のみからなる光ファイバケーブル１としてもよい。あるいは、図９に示すように、複数の光ファイバ心線１１を有する光ファイバケーブル１としてもよい。
【００３１】
また、以上の実施形態においては、シース１５に埋設された破断材１６の一面が露出していたが、破断材１６全体がシース１５に埋設され露出していなくてもよい。
【００３２】
以下、本発明について、実施例を挙げてさらに詳細に説明する。
【実施例１】
【００３３】
破断材１６の破断強度、幅Ｗを変えて、図１と同様の光ファイバケーブル１を製造した。これらを用いて、本体部２を引き裂くのに必要な引き裂き力、光ファイバ心線１１の取り出し性、製造性、光ファイバ心線１１の損傷確率を評価した。
【００３４】
光ファイバ心線１１は直径０．２５ｍｍのものを用いた。テンションメンバ１２には、直径０．５ｍｍのアラミド繊維強化プラスチック（ＡＦＲＰ）を用いた。また、本体部２の長辺寸法を３．１ｍｍ、短辺寸法を２．０ｍｍとした。
支持線１４には、直径１．２ｍｍの亜鉛メッキ鋼線を用いた。支持線部３の外径は直径２．０ｍｍとした。
光ファイバ心線１１、テンションメンバ１２、支持線１４及び破断材１６の繰り出し速度は８０ｍ／ｍｉｎとした。
【００３５】
シース１５を形成する熱可塑性樹脂として、難燃ポリオレフィンを用いた。熱可塑性樹脂の温度は２１９℃、押し出し圧力は２６．４〜２６．５ＭＰａとした。シース１５の破断強度は１２ＭＰａ、デュロメータ硬度Ｄは５０とした。破断強度はＪＩＳ  Ｋ７１１３準拠、デュロメータ硬度ＤはＪＩＳ  Ｋ７２１５準拠の方法で測定した。
【００３６】
破断材１６には、ＥＥＡ樹脂製のテープを用いた。破断材１６の深さＤ（小文字ｄとは異なる）は０．１８ｍｍ（ｄ = ０．６９５ｍｍ≒０．７ｍｍに相当）に調整した。破断材１６の破断強度（ＭＰａ）、幅Ｗ（ｍｍ）は表１に示すとおりである。破断強度はＪＩＳ  Ｋ７１１３準拠の方法で測定した。
【００３７】
〔ケーブル引き裂き力〕
光ファイバケーブル１の端部において破断材１６及びシース１５にニッパで切り込みを入れ、破断材１６に沿って３０ｍｍ程度、手で引き裂く。次に、図１０に示すように、二分されたシース１５の端部を引張試験機のチャック３０、３０で把持し、チャック３０、３０を５００ｍｍ／ｍｉｎで遠ざける。１５０ｍｍ引き裂いたときの引き裂き力の最大値を測定した。
【００３８】
〔光ファイバ心線取り出し性〕
光ファイバケーブルの引き裂き力の最大値が５Ｎ未満の場合を◎（極めて容易）、５Ｎ以上１３Ｎ未満の場合を○（容易）、１３Ｎ以上２０Ｎ未満の場合を△（重い）、うまく応力が集中せず２０Ｎ以上だった場合を×（困難）とした。
〔製造性〕
問題なく製造できた場合を○、製造中に破断した場合を×とした。
【００３９】
〔光ファイバ心線損傷確率〕
１３ｃｍ長に切断した光ファイバケーブル１を２本を１組にして、総数４０本２０組を用意した。１回の実験では１組２本の光ファイバケーブルをクマゼミと共に幅２００ｍｍ、奥行き２００ｍｍ、高さ３００ｍｍの容器内に放置し、２４時間経過後に取り出した。光ファイバ心線１１の損傷確率（＝光ファイバ心線１１の損傷数÷光ファイバケーブルに残された産卵傷の数）を調べた。
結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
0005520680.tif 000002
【００４１】
〔破断強度の評価〕
破断材１６の破断強度が１０．２ＭＰａ以下の場合（製造例１〜７、１１、１２）、本体部２を引き裂く応力が破断材１６に集中するため、容易に本体部２を引き裂き光ファイバ心線１１を取り出すことができる。一方、破断材１６の破断強度が１２．６ＭＰａ以上である場合（製造例８〜１０）には、シース１５の破断強度よりも破断材１６の破断強度が大きくなり、本体部２を引き裂く応力が破断材１６に集中しない。このため、ケーブル引き裂き力が２０Ｎを超え、人の手による引き裂きが困難となり、光ファイバ心線１１の取り出しが困難であった。
また、破断材１６の破断強度が１．５ＭＰａの場合（製造例１）には、押出し製造途中で破断材１６が破断し、安定して製造することができなかった。
【００４２】
〔幅の評価〕
破断材１６の幅がクマゼミの産卵管の太さよりも狭い０．３０ｍｍ以下の場合（製造例３〜１０）は、クマゼミによる光ファイバ心線１１の損傷がなかった。一方、破断材１６の幅が０．３１ｍｍ以上の場合（製造例１、２、１１、１２）は、光ファイバ心線１１の損傷が生じた。
また、破断材１６の幅が０．０４以下の場合（製造例８、１０）には、押出し製造途中で破断材１６が破断し、安定して製造することができなかった。
【実施例２】
【００４３】
破断材１６から光ファイバ心線１１までのシース１５の厚さｄを変えた以外は、実施例１と同様の構造の光ファイバケーブル１を製造した。なお、シース１５を形成する熱可塑性樹脂として、難燃ポリオレフィンを用いた。熱可塑性樹脂の温度は２２９℃、押し出し圧力は２７．５〜２７．７ＭＰａとした。シース１５の破断強度は２５ＭＰａ、デュロメータ硬度Ｄは５９とした。
これらを用いて、本体部２を引き裂くのに必要な引き裂き力、光ファイバ心線１１の取り出し性、製造性を評価した。
破断材１６には、ＥＥＡ樹脂製のテープを用いた。破断材１６の幅Ｗは０．１８ｍｍ、破断強度は１０．２ＭＰａとした。破断材１６から光ファイバ心線１１までの距離ｄ（ｍｍ）は表２に示すとおりである。
結果を表２に示す。
【００４４】
【表２】
0005520680.tif 000003
【００４５】
破断材１６から光ファイバ心線１１までのシース１５の厚さｄを０．７ｍｍ以下にした場合（製造例１４〜１８）には、本体部２の引裂き性が容易になる。一方、ｄを０．１５とした場合（製造例１８）には、押出し前に破断材１６と光ファイバ心線１１が接触し損傷する可能性が高くなり、製造性が悪くなる。
【実施例３】
【００４６】
シース１５の破断強度を変えて、実施例１と同様の構造の光ファイバケーブル１を製造した。これらを用いて、本体部２を引き裂くのに必要な引き裂き力、光ファイバ心線１１の取り出し性、シース１５の損傷度合を評価した。
なお、シース１５を形成する熱可塑性樹脂として、難燃ポリオレフィンを用いた。シース１５の破断強度及びデュロメータ硬度Ｄは熱可塑性樹脂の温度や押し出し圧力により調整した。
破断材１６には、ＥＥＡ樹脂製のテープを用いた。破断材１６の幅Ｗは０．１８ｍｍ、破断強度は１０．２ＭＰａとした（実施例２と同様）。破断材１６の深さＤは０．１８ｍｍとした（実施例１と同様）。
【００４７】
〔シース耐磨耗試験〕
ＪＩＳ  Ｃ３００５に準拠した耐磨耗試験を行った。図１１に示すように、本体部２の一端に１ｋｇの荷重４１を取り付けるとともに、端部から所定の距離（＞３０ｃｍ）を固定部材４２により固定した。固定位置の下方３０ｃｍの位置に、粒度３６、主材料が炭化珪素からなるグラインダー４３の回転軸を配置した。グラインダー４３の表面に本体部２を当接させた状態で、グラインダー４３を６０回／分の速度で２０００回転させた。２０００回転後に光ファイバ心線１１の断線があったものを×、断線がなかったものを○とした。
結果を表３に示す。
【００４８】
【表３】
0005520680.tif 000004
【００４９】
〔シース耐摩耗性〕
シース１５の破断強度が１２ＭＰａよりも小さいと、シース耐磨耗試験において光ファイバ心線１１の断線が生じた（製造例１９）。一方、破断強度を１２ＭＰａ以上とした場合には、シース耐磨耗試験において光ファイバ心線１１の断線が生じなかった（製造例２０〜２２）。
【００５０】
〔引き裂きの容易性〕
シース１５の破断強度が２５ＭＰａ以下であると、引き裂き力が２０Ｎ未満であるため、引き裂きが容易である（製造例１９〜２１）。一方、シース１５の破断強度が２５ＭＰａよりも大きいと、引き裂き力が２０Ｎ以上となり、引き裂きが困難である。
【符号の説明】
【００５１】
１  光ファイバケーブル
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  破断材
１８  ノッチ
３０  チャック
【図１】
0005520680.tif 000005
【図２】
0005520680.tif 000006
【図３】
0005520680.tif 000007
【図４】
0005520680.tif 000008
【図５】
0005520680.tif 000009
【図６】
0005520680.tif 000010
【図７】
0005520680.tif 000011
【図８】
0005520680.tif 000012
【図９】
0005520680.tif 000013
【図１０】
0005520680.tif 000014
【図１１】
0005520680.tif 000015