(57)【要約】【課題】簡単な構造でありながら、軽量化が図られ且つ高張力に耐え得る信号乃至は電力を伝送するケーブルを提供する。【解決手段】本発明のケーブル１は、信号乃至は電力を伝送する伝送線２と、伝送線２を被覆する炭素繊維からなる被覆層３とを有し、被覆層３は伝送線２の長手方向に沿って高張力特性を備える。この被覆層３内には、例えば、光ケーブルからなる伝送線２が１本乃至は複数本配設されている。伝送線２が、電力伝送を行うための電線とされてもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号乃至は電力を伝送する伝送線と、前記伝送線を被覆する炭素繊維からなる被覆層とを有することを特徴とする信号乃至は電力を伝送するケーブル。
【請求項２】
前記被覆層は、前記伝送線の長手方向に沿って高張力特性を有するものであることを特徴とする請求項１に記載の信号乃至は電力を伝送するケーブル。
【請求項３】
前記被覆層内に、前記伝送線が１本乃至は複数本配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の信号乃至は電力を伝送するケーブル。
【請求項４】
前記被覆層の断面の中央部に、前記伝送線が配備されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の信号乃至は電力を伝送するケーブル。
【請求項５】
前記伝送線が、光データ通信を行うための光ファイバとされたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の信号乃至は電力を伝送するケーブル。
【請求項６】
前記伝送線が、電力伝送を行うための電線とされたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の信号乃至は電力を伝送するケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭素繊維により被覆されたケーブルに関するものであり、特に、内部に光ファイバや電力線が敷設された信号乃至は電力を伝送するケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
信号を伝送するケーブルの一例として、海底光ケーブルが挙げられる。この海底光ケーブルによるデータ通信（言い換えれば、光ファイバによる光データ通信）は、低損失・広帯域性等の特徴を有しているため、大容量の情報を長距離に渡って伝送可能なものであり、国際化、情報化の進んだ現代社会に必要不可欠とされるものである。
海底光ケーブルの断面構造としては、複数の光ファイバからなる光ファイバ束が中心に配置され、その周囲には、光ファイバ束を深海の高圧状態から保護し、且つ給電路としても使用可能な金属製の層（金属層）が設けられている。この金属層の内側にはシール材が充填され、光ファイバ束が固定されている。金属層の外側には、抗張力線が配置され、海底光ファイバケーブルのテンションメンバの役目をしている。その外側にはシール材が設けられ、さらに厚肉のプラスチック等で外層が形成されている。
【０００３】
金属層は、断面扇形の複数の金属分割片をその断面幅方向を突き合わせるようにして構成された円筒であり、高圧状態（５００〜１０００気圧）から光ファイバ束を保護する役目を有している。
このような金属層を構成する金属分割片を製造する技術に関しては、特許文献１に記載されたものがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平２−２３２５１号公報  （図１０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された海底光ケーブルは、その構造が複雑であり、製造コストが嵩むものとなっていた。加えて、重量が重いケーブル（単位長さあたりの重さが重いケーブル）となっており、ケーブル自身の自重に耐え得るためにも、頑丈な内部構造とせざるを得なかった。
そこで、本発明は、簡単な構造でありながら、軽量化が図られ且つ高張力に耐え得る信号乃至は電力を伝送するケーブルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明にかかる信号乃至は電力を伝送するケーブルは、信号乃至は電力を伝送する伝送線と、前記伝送線を被覆する炭素繊維からなる被覆層とを有することを特徴とする。
好ましくは、前記被覆層は、前記伝送線の長手方向に沿って高張力特性を有するものとされるとよい。
【０００７】
好ましくは、前記被覆層内に、前記伝送線が１本乃至は複数本配設されているとよい。
好ましくは、前記被覆層の断面の中央部に、前記伝送線が配備されているとよい。
好ましくは、前記伝送線が、光データ通信を行うための光ファイバであるとよい。
好ましくは、前記伝送線が、電力伝送を行うための電線であるとよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の信号乃至は電力を伝送するケーブルによれば、簡単な構造でありながら、軽量化が図られ且つ高張力に耐え得るものとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態のケーブルの内部構造を示した図である（伝送線が１本）。
【図２】本実施形態のケーブルの内部構造を示した図である（伝送線が複数本）。
【図３】本実施形態のケーブルの内部構造を示した図である（被覆層が断面矩形であり、伝送線が複数本）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる信号乃至は電力を伝送するケーブル１（以降、単にケーブル１と呼ぶ）の実施形態を、図１、図２を参照しながら説明する。
図１に示すように、ケーブル１は、その中央部分に伝送線２を有している。伝送線２としては、光データ通信を行うための光ファイバであってもよく、電力伝送を行うための電線（銅線など）であってもよい。
【００１１】
この伝送線２の周囲に、伝送線２を取り巻くように被覆層３が設けられている。従来、この被覆層３は、金属管などの金属製であったりしたが、本実施形態の場合、炭素繊維（カーボンファイバ）で構成されている。
例えば、伝送線２の周りに長尺の炭素繊維を長手方向が揃うように束ねつつ配設し、樹脂で固めることにより被覆層３を形成してもよいし、伝送線２の周りに炭素繊維で織られた布体を巻き付けつつ樹脂で固めることにより被覆層３を形成してもよい。言い換えれば、図１に示す如く、被覆層３の断面の略中央部に伝送線２が配設されることとなる。
【００１２】
この時、被覆層３は、伝送線２の長手方向に沿って高張力特性（鋼と同等かそれ以上の引張強度）を有するようにする。特に、長手方向に沿った伝送線２の張力特性と、長手方向に沿った被覆層３の張力特性を略同じとするか、被覆層３の張力特性の方を大きなもの（強いもの）とすることで、本実施形態のケーブル１は、引っ張りに強いケーブル１となる。なお、被覆層３の製造方法は、上記の記載方法に限定されない。被覆層３を炭素繊維とする手法としては、あらゆるものが採用可能である。被覆層３は、伝送線２に対する保護層であるとともに、テンションメンバの役目も担うこととなる。
【００１３】
本発明の技術によれば、ケーブル１において、伝送線２の周囲には炭素繊維からなる被覆層３が存在することになるため、非常に軽量化が図れ、単位長さあたりの重さが軽いケーブル１を実現することが可能となる。被覆層３が炭素繊維であるため導電性もあり、電力を供給する給電路としても利用可能となる。
また、図２に示すように、ケーブル１の内部、すなわち、被覆層３内に複数の伝送線２を配設することも可能である（図２では５本の伝送線）。こうすることで、大容量の信号や電力を伝送することが可能となる。
【００１４】
なお、伝送線２として銅線を採用することで、本実施形態のケーブル１を電力ケーブル１として使用可能である。この場合、被覆層３を構成する炭素繊維も導電性がある故、銅線と被覆層３との間に絶縁層を形成する必要がある。
この電力ケーブル１は長手方向に強靭なため（高張力性を有するため）、長スパンでの架線化が可能となる。この際、被覆層３内に複数の銅線を配設すれば、大きな電力をロスなく伝送することが可能となる。
【００１５】
また、伝送線２として光ファイバを採用することで、本実施形態のケーブル１を光信号ケーブル１として使用することができる。特に炭素繊維による被覆層３は、耐水性もあり、耐塩性もあり、軽量であるとともに、強度（特に、長手方向の強度）もあるため、本実施形態のケーブル１を海底光ケーブル１として用いることは、非常に好ましい。従来からの海底光ケーブルに備えられた金属層も利用し、この金属層内に、本発明の海底光ケーブル１を敷設することも可能である。
【００１６】
また、複数の伝送線２のうち、幾つかを光ファイバとし、他の幾つかを電力線とすることも可能である。この電力線は、光海底ケーブルの中継器で必要とされる電力を供給することができる。例えば、図２であれば、３本を光ファイバとし、２本を電力線とすることも可能で、通信伝送と電力伝送が同時に行えるものとなる（複合ケーブル）。
また、図１や図２などの伝送線２として、一本の光ファイバを採用してもよく、複数の光ファイバが束ねられてなる「光ファイバユニット線」を図１や図２などの伝送線２として採用してもよい。
【００１７】
上記したケーブル１の被覆層３において、長手方向に事前に圧縮応力（プレ・ストレス）を付与しておくことは非常に好ましい。このようなプレ・ストレスを付与しておけば、ケーブル１の長手方向にそって非常に高い張力特性を有するようになり、好ましいケーブル特性を有することとなる。例えば、長スパンでの架線が可能となる。
以上述べたように、本発明のケーブル１は、信号乃至は電力を伝送する伝送線と、伝送線を被覆する炭素繊維からなる被覆層とを有するため、簡単な構造でありながら、軽量化が図られ且つ高張力に耐え得つつ、大容量の信号、乃至は大電力を伝送することが可能となる。
【００１８】
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。
【００１９】
例えば、本実施形態にかかるケーブル１の更なる変形例としては、以下の構成が考えられる。
図１、図２の例では、被覆層３が断面円形であったが、図３に示すように、ケーブル１の被覆層３を断面矩形（長方形）となるように形成することも可能である。その場合、伝送線２は、１本でもよく複数本敷設するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２０】
１    ケーブル
２    伝送線
３    被覆層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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