(57)【要約】【課題】高い屈曲性能と簡易な光コネクタの取付け性を有し、しかも所定の引張張力を備えた光ケーブルを提供する。【解決手段】石英ガラスからなる光ファイバ１２に被覆樹脂１３ａ，１３ｂを被覆した光ファイバ心線１１を、内部に金属線材を含まずに、長辺側の外形寸法が４ｍｍ以下で、断面が矩形又は楕円形となるケーブル外被で一体化し、ケーブル外被１％伸び時における総合的な引張り強度が５０Ｎ以上であり、ケーブル端において光部品９の連結部がケーブル外被に取付けられている。なお、ケーブル中に抗収縮部材がない状態で、光ファイバ心線は、そのガラスファイバ上にヤング率が０.１ＭＰａ〜１０ＭＰａの被覆樹脂が施されている構成のものを用いるのが望ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
石英ガラスを主材とした光ファイバに被覆樹脂を被覆した光ファイバ心線を、内部に金属線材を含まずに、長辺側の外形寸法が４ｍｍ以下で、断面が矩形又は楕円形となるケーブル外被で一体化し、ケーブル外被１％伸び時における総合的な引張張力が５０Ｎ以上であり、ケーブル端において光部品の連結部が前記ケーブル外被に取付けられていることを特徴とする光ケーブル。
【請求項２】
前記ケーブル中に抗収縮部材がない状態で、前記光ファイバ心線のガラスファイバ上にヤング率が０.１ＭＰａ〜１０ＭＰａの被覆樹脂が施されていることを特徴とする請求項１に記載の光ケーブル。
【請求項３】
前記ケーブル中にテンションメンバを含まず、前記ケーブル外被がヤング率２００〜１５００ＭＰａの熱可塑性樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ケーブル。
【請求項４】
高強度繊維束が前記光ファイバ心線の両側に、高強度繊維束をケーブル外被から引き抜く力が５０Ｎ／ｃｍ〜９００Ｎ／ｃｍとなる密度で前記ケーブル外被により一体化されていることを特徴とする請求項１に記載の光ケーブル。
【請求項５】
前記光ファイバ心線の両側に、高強度繊維束をマトリックス樹脂で固めたロッド状線材を配して前記ケーブル外被により一体化され、前記ロッド状線材は前記光ファイバ心線との配列方向と直交する方向の厚さが所定の屈曲試験に耐える厚さであることを特徴とする請求項１に記載のＬＡＮ用光ケーブル。
【請求項６】
前記屈曲試験は、曲率半径９ｍｍで左右９０°の条件で１０万回屈曲した後に、ケーブル外被１％伸び時のケーブル外被の総合的な引張張力が５０Ｎ以上であることを特徴とする請求項５に記載の光ケーブル。
【請求項７】
前記高強度繊維束が導電性を有することを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の光ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報機器間の光接続（例えば、ＬＡＮ配線）に用いるような光ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の光通信技術の進歩により、光通信を用いたＬＡＮ（Local Area Network）配線や機器間配線などが採用されるようになってきた。この光ＬＡＮ配線や機器間配線などは、長距離間の光通信と異なり、例えば、屋内や車両内に設置された機器間の短距離での光通信となるため、シングルモード光ファイバと比べて光接続性が優位なマルチモード光ファイバが用いられることが多い。また、これらの光ケーブルとしては、込み入った部分での配線や、ドアーの開閉部分での配線に対して高い屈曲性能が求められる。また、機器への接続は、一般的に光コネクタを用いて行われるが、光コネクタは現場で取付けられることが多く、光コネクタへ取付性がよい光ケーブルが求められている。
【０００３】
従来、ドロップ光ケーブルやインドア光ケーブル１として、例えば、図６（Ａ）に示すように、光ファイバ心線２の両側に０.４ｍｍφ程度の鋼線からなるテンションメンバ３を配し、全体を外形が２〜４ｍｍ程度となるようにケーブル外被４で一体化した構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、図６（Ｂ）に示すようにテンションメンバ３の鋼線２を細い鋼線を撚った撚鋼線で形成することも知られている。さらに、テンションメンバ３を鋼線に代えてガラス繊維やアラミド繊維等を樹脂で固めて一体化したものを用いることも知られている。
【特許文献１】特開２００４−１９８５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光ＬＡＮ配線や機器間配線などにおいて、光ケーブルをドアーのような開閉部分に跨って使用するような場合、光ケーブルに高い屈曲性能が要求され、例えば、曲げ半径Ｒ９ｍｍで左右９０°の条件で１０万回以上曲げられても光ケーブルが損傷しないことが求められている。しかるに、図６（Ａ）に示すように、テンションメンバに単心の鋼線を用いると、曲げ半径Ｒ９ｍｍで左右９０°の条件で屈曲すると２０００回程度で金属疲労を起こし断線してしまう。また、図６（Ｂ）のようにテンションメンバを撚鋼線とした場合でも、１万回程度で断線してしまう。すなわち、光ケーブル内に金属線材が含まれていると、上記の屈曲性能を確保することは困難である。
【０００５】
また、光ケーブルのテンションメンバに高強度のガラス繊維材やアラミド繊維材を樹脂で固めた非金属材を用いることも知られているが、曲げ半径Ｒ９ｍｍ程度で屈曲すると破断する恐れがあり、金属線材のように完全な断線に至らないまでも、抗張力が低下する。また、高強度の繊維材を樹脂で固めず用いると、光ケーブル端への光コネクタを取付ける際に繊維材の処理に時間がかかり、作業性が低下するという問題がある。
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、高い屈曲性能と簡易な光コネクタの取付け性を有し、しかも所定の引張張力を備えた光ケーブルの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による光ケーブルは、石英ガラスを主材とした光ファイバに被覆樹脂を被覆した光ファイバ心線を、内部に金属線材を含まずに、長辺側の外形寸法が４ｍｍ以下で、断面が矩形又は楕円形となるケーブル外被で一体化し、ケーブル外被１％伸び時における総合的な引張張力が５０Ｎ以上であり、ケーブル端において光部品の連結部がケーブル外被に取付けられている。なお、ケーブル中に抗収縮部材がない状態で、光ファイバ心線は、そのガラスファイバ上にヤング率が０.１ＭＰａ〜１０ＭＰａの被覆樹脂が施されている構成のものを用いるのが望ましい。
【０００７】
また、ケーブル中にテンションメンバを含まない場合は、前記のケーブル外被をヤング率２００〜１５００ＭＰａの熱可塑性樹脂で形成する。なお、テンションメンバとして、高強度繊維束が光ファイバ心線の両側に、高強度繊維束をケーブルから引き抜く力（引抜力）が５０Ｎ／ｃｍ〜９００Ｎ／ｃｍとなる密度でケーブル外被により一体化してもよい。また、テンションメンバとして、光ファイバ心線の両側に、高強度繊維束をマトリックス樹脂で固めたロッド状線材を配してケーブル外被により一体化し、前記のロッド状線材は光ファイバ心線との配列方向と直交する方向の厚さが所定の屈曲試験に耐える厚さとする。なお、屈曲試験は、曲率半径Ｒ９ｍｍで左右９０°の条件で１０万回屈曲した後に、ケーブル外被１％伸び時の総合的な引張張力が５０Ｎ以上であることが望ましい。さらに、上記の高強度繊維束に導電性を有するものを用いるようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光ケーブルの敷設時に一時的に加わる張力に十分耐える引張り張力を有し、しかも、曲率半径Ｒ９ｍｍで左右９０°の条件で１０万回屈曲試験で破断を起さず、光コネクタの取付け作業性によいＬＡＮ配線に適した光ケーブルを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図により本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明による光ケーブルの概略を説明する図で、図１（Ａ）は断面矩形状の光ケーブルの一例を示し、図１（Ｂ）は断面楕円状のＬＡＮ用光ケーブルの一例を示し、図１（Ｃ）は光ケーブルに光コネクタを取付けた状態を示す図である。図中、９は光コネクタ、１０は光ケーブル、１１は光ファイバ心線、１２はガラスファイバ、１３ａ，１３ｂは被覆層、１４は着色層、１５はテンションメンバ、１６はケーブル外被を示す。
【００１０】
本発明による光ケーブル１０は、屋内や車両内に設置された複数の情報機器間を光学的に接続する光ケーブルで、比較的に短距離（例えば、１ｍ〜２０ｍ程度）の光配線でＬＡＮや機器間配線等に用いるのに適した光ケーブル（ＬＡＮ用光ケーブル）を対象とする。この種の光ケーブル１０は、例えば、図１（Ａ）に示すように、光ファイバ心線１１を列状に並べ、その両側にテンションメンバ１５を配するか又は配することなくケーブル外被１６で一体化して形成される。
【００１１】
光ファイバ心線１１には、石英ガラスからなり、コア径が５０μｍでクラッド径が１２５μｍのマルチモードのガラスファイバ１２を用いることができる。なお、石英ガラスを主材とした光ファイバは、コアとクラッドの両方が石英ガラスを主材としたものであってもよいし、コアのみ石英ガラスを主材としクラッドは硬質プラスチックからなるものであってもよい。
【００１２】
光ファイバ心線１１は、ガラスファイバ１２上を紫外線硬化型のアクリレート樹脂からなる外径２４５μｍ程度の被覆層１３ａ，１３ｂで被覆し、その被覆表面に着色層１４を施して形成されている。なお、被覆層は、１次被覆層１３ａと２次被覆層１３ｂの２層で形成するようにしてもよい。この場合、内側の１次被覆１３ａのヤング率を外側の２次被覆１３ｂのヤング率より小さくして、側圧に対する緩衝作用をもたせ、マイクロベンドの発生を抑制し良好な光伝送特性を保つようにすることができる。
【００１３】
光ファイバ心線１１は、２本以上の複数本を列状に並べ、その両端側にテンションメンバ１５を配設又は配設しない状態でケーブル外被１６で一体化される。ここで、「ケーブル外被で一体化」とは、ケーブル外被中に埋設される光ファイバ心線１１が、ケーブル外被１６に直接接触して共同して引張り応力に対応できる状態を言う。なお、テンションメンバ１５は、後述するように、光ケーブル全体としての引張張力が所定値以上に確保できていれば、ＬＡＮ配線のように常時大きな張力がかからない使用形態では、特に必要としない場合もある。
【００１４】
ケーブル外被１６は、ナイロン樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の熱可塑性樹脂により、例えば、断面矩形状又は楕円状に形成される。このケーブル外被１６は、充実押出しによって形成される。充実押出しとは、樹脂押出し機のダイス内側で押出し樹脂を圧縮するように、光ファイバ心線等に対して加圧しつつ押出しを行う方法である。押出し樹脂は、ダイス内では圧縮された状態にあり、光ファイバ心線１１の外周に押出された熱可塑性樹脂はケーブル外被１６として光ファイバ心線１１に対して高い密着性を持たせることができる。ケーブル外被１６が光ファイバ心線１１に対して密着していることで、ケーブル外被１６が収縮を起こしたときに光ファイバ心線１１がケーブル内で蛇行してロス増するのを防止することができる。
【００１５】
また、光ファイバ心線１１の破断伸びは、一般に５％以上あるが、破断伸び以下でも伸びた状態が続くとガラスに存在するクラックの成長による静疲労が生じ、時間が経過するとある確率で断線する。ファイバガラス部の破断寿命を考慮すると、光ファイバ心線の線引き時のスクリーニングレベルを適正化することも重要となる。このスクリーニングレベルを１.５％とすると、光ケーブルの配線時に光ファイバ心線にスクリーニングレベルの２／３に相当する１％の伸びが加わっても、１０年後のガラス破断確率を百万分の１以下と、非常に低い値に抑えることができる。
【００１６】
本発明では、光ファイバと外被とは一体化されているため、光ファイバ伸びとケーブル伸びはほぼ等しい。このため、ケーブル外被伸びを１％以下に抑えることで、光ファイバ伸びもほぼ１％以下に抑えることが可能となり、ガラスの破断確率を非常に小さく抑えることができる。したがって、ケーブル外被１％伸び時における総合的な引張張力とは、外被を把持してケーブルを１％伸ばした時の引張張力のことで、ケーブル外被と一体化している光ファイバなどの部材の引張張力も加味される。
【００１７】
光ケーブル１０は、屋内等のＬＡＮ配線や機器間配線では、５０Ｎ程度の引張り張力が加わると仮定することで十分である。したがって、光ケーブルとしては、ケーブル内の光ファイバ心線１１、テンションメンバ１５、ケーブル外被１６の全体で５０Ｎ（好ましくは、一般的な許容張力とされている７０Ｎ）の張力に耐える抗張力を備えていればよいと言える。
また、ＬＡＮ配線や機器間配線として、配線スペースや取扱い性、並びに細形の光ケーブルが要望されていることから、本発明では、ケーブル外被１６の外形寸法は４ｍｍ以下の断面矩形状もしくは楕円状（好ましくは、２ｍｍ×３ｍｍの矩形断面）で曲げ方向に指向性を持たせ、抗張力体として金属疲労を起こしやすい金属線材を含まない構成とする。
【００１８】
また、図１（Ｃ）に示すように、光ケーブル１０の端部に光コネクタ９や光源モジュール、受光モジュールなどの光部品の連結部を取付けて使用されることが多く、光部品の取付け性が良いことが必要とされる。例えば、光コネクタ９の取付け性に関しては、光ファイバ心線１１とケーブル外被１６とが一体化されているので、ケーブル外被１６を把持するだけで光コネクタを固定でき、作業性は簡易で良好である。なお、光コネクタ９でケーブル外被１６を把持固定しても、ケーブル外被１６のヤング率が低いと光コネクタ９を引張ったときにケーブル外被だけが伸びる恐れがある。このため、ケーブル外被１６はヤング率が２００ＭＰａ以上（好ましくは、３００ＭＰａ以上）で、光ファイバ心線１１を含めたケーブル外被１％伸び時の総合的な引張張力は、一般的な光コネクタの引張り規定の５０Ｎ以上であることが望ましい。
【００１９】
また、本発明による光ケーブルは、ケーブル外被１６と光ファイバ心線１１とが一体化されていることから、低温では光ファイバ心線がマイクロベンドを起こし伝送損失が増大しやすい。これに対しては、通常、ケーブル外被の収縮に反発する高強度繊維を樹脂で固めたロッド状線材（ＦＲＰロッド）が、テンションメンバ（抗張力部材）としてだけでなく抗収縮部材としても用いられるが、ケーブルの屈曲性を優先して使用しない形態とするようにしてもよい。
【００２０】
抗収縮部材を用いない場合、本発明の光ケーブルにおいては、光ファイバ心線はマイクロベンドの影響を受けにくいように、光ファイバ心線のガラスファイバ上にヤング率の低いソフト層（１次被覆層１３ａ）を設けるとよい。具体的には、耐外傷性の観点から光ファイバ心線の最外層（２次被覆層あるいは着色層１４）に用いられるヤング率８００ＭＰａ〜１２００ＭＰａより２桁程度低い１０ＭＰａ以下の被覆層を設けることでマイクロベンドの微小な曲げ径を大きくすることができ、低温下においても伝送損失を良好に保つことができる。なお、被覆層があまり柔らかすぎると石英ガラスの位置が安定せず偏心率が悪化するため、ヤング率を０.１ＭＰａ以上にするのが望ましい。
【００２１】
上述した構成により、光ケーブルの敷設時に一時的に加わる張力に十分耐えることができ、しかも、曲率半径Ｒ９ｍｍで左右９０°で１０万回屈曲試験で破断を起こさない高屈曲性能を有し、また、光コネクタの取付け作業性にも優れたものとすることができる。
【００２２】
（実施例１）
図２は、第１の実施例を説明する図で、ケーブル内にテンションメンバを有しない例を示すものである。この実施例１は、２本の光ファイバ心線１１を列状に並べ、２ｍｍ×３ｍｍのケーブル外被１６で一体化させ、ケーブル外被内にテンションメンバを有しない形状の光ケーブルとした。光ファイバ心線１１には、コア径５０μｍでクラッド径が１２５μｍのマルチモードガラスファイバに、外径２５０μｍの紫外線硬化型のアクリレート樹脂で被覆したものを用いた。この紫外線硬化樹脂型のアクリレート樹脂は、光ファイバ心線のガラスファイバ上にヤング率１ＭＰａの低ヤング率の樹脂を２００μｍまで被覆し、その上に２５０μｍまでヤング率８００ＭＰａの樹脂を被覆した。ケーブル外被１６は、ヤング率が１２００ＭＰａのナイロン樹脂を充実押出し成形で形成した。
【００２３】
上記の実施例１の光ケーブルの伸び剛性について述べる。伸び剛性は、ヤング率Ｅと断面積Ｓの積ＥＳ（単位：Ｎ）で表す値である。本発明においては、２３℃のときの値を用いるとし、ガラスファイバの直径１２５μｍ、ヤング率６８.６ＧＰａであるので、２本のガラスファイバ部分の伸び剛性は、１.７ｋＮである。ケーブル外被１６は、外形２ｍｍ×３ｍｍ、ヤング率１２００ＭＰａであるので、７.２ｋＮである。光ファイバ心線１１のスクリーニングレベルを１.５％とすると、１％まで伸ばすことができるので、光ケーブル外被１％伸び時の総合的な引張張力は８９Ｎとなり、通常考えられる屋内の作業での張力５０Ｎ或いは一般的な許容張力７０Ｎを上回ることができる。
【００２４】
ただし、ケーブル外被１６のヤング率が高くなると、ケーブル曲げ剛性も高くなり、曲げにくくケーブル取扱い性も悪くなる。このため、ヤング率は１５００ＭＰａ程度に抑えておくことが望ましい。また、ケーブル外被１６の抗張力性を高めるには、ケーブル外被の断面積を大きくすることも考えられるが、ケーブルの配線スペースなどを考慮すると、光ケーブルの外形寸法は、４ｍｍ以下であることが望ましい。また、この点を考慮し、ケーブル外被１％の伸び時の引張張力を７０Ｎ以上とするには、ケーブル外被１６のヤング率２００ＭＰａ以上とする必要がある。
【００２５】
また、ケーブルの屈曲性能については、ケーブル断面（２ｍｍ×３ｍｍ）の短寸側（２ｍｍ幅）の５倍弱の曲げ半径Ｒ９ｍｍで屈曲した場合、光ファイバ心線１１のガラスファイバ部に加わる曲げ歪は最大でも０.７％と１％以下におさまる。ガラスの寿命は、歪の積算時間により主に決まることから、屈曲回数の影響は小さく、金属疲労を起こす鋼線と異なり、ガラスは動疲労を受けにくい材料であるため、曲げ半径Ｒ９ｍｍで往復１０万回程度加えても（図５の曲げ試験例参照）、破断確率は百万分の１以下と低く実用上での断線を生じない。
【００２６】
また、ケーブル外被１６に用いたナイロン樹脂の破断伸びは１００％であり、屈曲時にケーブル外被１６に加わる曲げ歪より一桁異なり、ケーブル外被に亀裂等の損傷が入ることはなかった。さらに、ケーブル断面の短寸側の５倍弱の曲げ半径Ｒ９ｍｍで、往復１０万回屈曲させてもケーブル外被に亀裂を生じないようにするには、ケーブル外被の破断伸びを少なくともケーブル外被に加わる最大歪１０％の１０倍の１００％以上とすればよいことも判明した。
【００２７】
なお、上記実施例１では、ケーブル外被１６にナイロン樹脂を用いたが、ポリウレタン樹脂やポリエチレン樹脂などもナイロン樹脂と同様にヤング率が高く、幅広い種類の樹脂が選択できる。また、融点が１５０℃程度の樹脂を選択することにより、例えば、自動車のエンジンまわりなどの１２５℃程度の高温環境下での配線も可能となる。
【００２８】
（−４０℃〜１２５℃）×３サイクルの温度試験を行った結果は、伝送損失の増加量Δαは、０.０２ｄＢ／２０ｍと良好であった。なお、ガラスファイバ直上の内層被覆には、１５０μｍ以上の径で、ヤング率１０ＭＰａ以下の軟質の被覆樹脂を施せば、伝送損失の増加量Δαは０.１ｄＢ／ｋｍ以下に抑えられる。ただし、ヤング率が低すぎると光ファイバのガラス部をきっちりと固定できず偏心率が高くなるため、ガラスファイバ直上の被覆樹脂のヤング率は０.１ＭＰａ以上あることが望ましい。
光コネクタの取付け性については、光ケーブル１０の光ファイバ心線１１とケーブル外被１６の熱可塑性樹脂とが密着一体化しているため、ケーブル外被１６を光コネクタの把持部で把持するだけで固定することができ、容易に取付けができる。
【００２９】
（実施例２）
図３は、第２の実施例を説明する図で、ケーブル内にテンションメンバとして、高強度繊維を有する例を示すものである。この実施例２は、図２の実施例１で用いたのと同じ２本の光ファイバ心線１１を列状に並べ、その両側にテンションメンバ１５ａとして高強度繊維束を配置し、２ｍｍ×３ｍｍのケーブル外被１６で一体化させた形状の光ケーブルとした。光ファイバ心線１１には、コア径５０μｍでクラッド径が１２５μｍのマルチモードガラスファイバに、外径２５０μｍの紫外線硬化型のアクリレート樹脂で被覆したものを用いた。ケーブル外被１６は、軟質の１００ＭＰａのポリオレフィン樹脂を充実押出し成形で形成した。
【００３０】
高強度繊維束には、ヤング率が１８０ＧＰａのＰＢＯ（ポリ−ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）ポリマー繊維（束ねたときの直径は、０.４ｍｍ程度）を使用した。充実押出すると押出機のダイス、ポイント部において、樹脂圧を５００ＭＰａと高く設定できるため、高強度繊維を外被の樹脂で強く締め付けることができる。これによりケーブル端末部でケーブル外被だけを把持して引張っても張力は確実に高強度繊維束に伝わる。また、ミクロンオーダーの極細の高強度繊維がケーブル外被で締め付けられているため、ニッパなどの汎用工具で切断するとき高強度繊維がバラけずに簡単に切断することができる。高強度繊維の密度は、具体的には１５，０００dtex／mm2（１３，５００デニール／mm2）程度である。
【００３１】
この密度は、高強度繊維束をケーブル外被から引き抜くときの力（引抜力）が、５０Ｎ／ｃｍ以上となる密度であると、言い換えることができる。光コネクタが外被を把持する長さ約１ｃｍで外被を５０Ｎの張力で引っ張っても高強度繊維が抜けないため、張力は確実に高強度繊維束に伝わる。なお、製造時の高強度繊維のバックテンションは２Ｎ程度と低い値で製造できる。
【００３２】
上記実施例２の光ケーブルの伸び剛性については、例えば、高強度ポリマー繊維束の伸び剛性（ＥＳ積）は４５ｋＮ、ファイバガラス部分の伸び剛性は１.７ｋＮ、ケーブル外被１６の伸び剛性が０.６ｋＮとなる。このため、例えば、スクリーニングレベルが０.３％と低く、０.２％までしか伸ばすことができない強度の低い光ファイバ心線であっても、光ケーブル１０の許容張力は９４Ｎとなり、通常考えられる屋内の作業での引張張力５０Ｎ或いは一般的な許容張力７０Ｎを上回ることができる。
【００３３】
また、ケーブルの屈曲性能については、例えば、図２の実施例１と同様にケーブルの短寸側に曲げ半径Ｒ９ｍｍで曲げられた場合、０.４ｍｍ径の高強度ポリマー繊維束がケーブル外被１６で完全に固定されている場合には、最大２％の歪が加わる計算となる。しかし、実際には高強度繊維束の周囲がケーブル外被１６の軟質の熱可塑性樹脂で抑えられているだけなので、ケーブルの屈曲時に、高強度繊維は繊維の摩擦はあるが長手方向に若干移動することができる。このため、ケーブルが屈曲しても、高強度繊維に生じる最大歪は、２％よりは確実に緩和され破断しにくくなる。なお、ケーブルを曲げたときに高強度繊維同士がずれるためには、高強度繊維束の引抜力は最大歪２％時の張力に相当する９００Ｎ／ｃｍ以下であることが望ましい。ここでは、高強度繊維束としての引抜力を記載したが、高強度繊維１本１本もしくは高強度繊維の一部を引き抜くときの力は、高強度繊維束に対する断面積比を掛けた値以下となる。
【００３４】
また、本実施例２のテンションメンバ１５ａは、ミクロン単位の極細繊維の束であり繊維同士が独立しているため、仮に最大歪が生じる箇所の繊維が切れたとしても、他の繊維が切れた繊維の影響を大きく受けることはない。また、本実施例２では、ＰＢＯ繊維を例に示したが、アラミド繊維などの高強度ポリマー繊維や無機繊維の炭素繊維などを使用してもよい。なお、炭素繊維は導電性を有しているため、発光素子や受光素子の給電用として機能させることができる。それゆえ、炭素繊維は疲労破断する金属線では不可能であった屈曲特性と導電性の両立させることが可能になる。
光コネクタの取付け性については、光ケーブル１０の光ファイバ心線１１及び高強度繊維とケーブル外被１６の熱可塑性樹脂とが密着一体化しているため、ケーブル外被１６を光コネクタの把持部で把持するだけで固定することができ、容易に取付ができる。
【００３５】
（実施例３）
図４は、第３の実施例を説明する図で、ケーブル内にテンションメンバとして、高強度ＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics；繊維強化プラスチック）を有する例を示すものである。この実施例３は、図２の実施例１で用いたのと同じ２本の光ファイバ心線１１を列状に並べ、その両側にテンションメンバ１５ｂとして高強度ＦＲＰのロッド状部材を配置し、２ｍｍ×３ｍｍのケーブル外被１６で一体化させた形状の光ケーブルとした。光ファイバ心線１１には、コア径５０μｍでクラッド径が１２５μｍのマルチモードガラスファイバに、外径２５０μｍの紫外線硬化型のアクリレート樹脂で被覆したものを用いた。ケーブル外被１６は、軟質の１００ＭＰａのポリオレフィン樹脂を充実押出し成形で形成した。
【００３６】
高強度ＦＲＰには、ヤング率が１８０ＧＰａのＰＢＯ（ポリ−ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）ポリマー繊維をポリエステル系の樹脂で含浸し、外径は０.４ｍｍ程度のロッド状線材となるようにした。なお、高強度ＦＲＰとしては、無機繊維のガラス繊維や炭素繊維などを用いることもできる。
上記実施例３の光ケーブルの伸び剛性については、図３の実施例２と同様に材質、寸法とも同じ高強度繊維が具備されているため、スクリーニングレベルが０.３％と低く、０.２％しか伸ばすことのできない低強度の光ファイバ心線であっても光ケーブル１０の許容張力は９４Ｎとなり、通常考えられる屋内の作業での引張張力５０Ｎ或いは一般的な許容張力７０Ｎを上回ることができる。
【００３７】
また、ケーブルの屈曲性能については、高強度繊維がポリエステル系のマトリックス樹脂で含浸されているため、高強度繊維束の周囲を軟質の熱可塑性樹脂で抑えられている図３の実施例２とは異なり、屈曲性能については、ケーブルを屈曲させたとき高強度繊維は長手方向に移動し歪を緩和することはできない。したがって、高強度ＦＲＰのロッド状部材は、光ファイバ心線の配列方向と直交する方向（すなわち、短寸側の曲げ方向）の厚さが、所定の屈曲試験に耐える厚さで形成されていることが望ましい。なお、所定の屈曲試験に耐えるとは、図５に示すように曲率半径９ｍｍで左右９０°の条件で１０万回屈曲した後に、ケーブル外被１％伸び時の総合的な引張張力が５０Ｎ以上であることを言うものとする。
【００３８】
前記の厚さとは、ＦＲＰロッド状線材の曲げ方向の厚さを２ｔとし、曲げ半径Ｒとすると、ＦＲＰロッド状線材の最外（最内）側は、ｔ／（Ｒ＋ｔ）の歪が発生するが、この歪に耐え必要最小限の強度を有するものとする。なお、例えば、ロッド状部材を、曲げ方向の厚さを小さくした扁平形状とすることにより、所定の引張張力を確保して歪を軽減することができる。
【００３９】
基本的には、破断伸び２％以上の高強度繊維を使用すれば屈曲による破断は防げる。仮に、高強度ＦＲＰのロッド状部材の歪の大きな箇所が一部分破断したとして、高強度繊維が全て破断することはない。マトリックス樹脂を介して高強度繊維同士は一体化しているものの、マトリックス樹脂は高強度繊維に比べ弾性率が２桁も低く壊れやすいため、一部の高強度繊維が破断すると破断した高強度繊維周囲のマトリックス樹脂も破壊され、破断していない高強度繊維が同時に破断することはない。
【００４０】
また、ケーブルの屈曲性能については、図３の実施例２よりも高強度繊維が破断しやすくなるが、ヤング率の高い高強度繊維同士がマトリックス樹脂で一体化されているため抗収縮体としての機能も果たす。このため、低温下で使用される場合、線膨張係数の大きな熱可塑性樹脂の低温収縮に抗し、光ファイバ心線のケーブル内でのマイクロベンドによる損失増を低減することができる。
【００４１】
なお、高強度繊維に含浸するポリエステル樹脂は熱硬化性樹脂であるが、繊維の間に浸透する樹脂であれば、紫外線硬化性のアクリル樹脂や粘性の低い熱可塑性樹脂でも構わない。
光コネクタの取付け性については、光ケーブル１０の光ファイバ心線１１及び高強度繊維とケーブル外被１６の熱可塑性樹脂とが密着一体化しているため、ケーブル外被１６を光コネクタの把持部で把持するだけで固定することができ、容易に取付ができる。
【００４２】
（比較例１）
図６（Ａ）に示すように、図２の実施例１で用いたのと同じ２本の光ファイバ心線２を列状に並べ、その両側にテンションメンバ３として外径０.４ｍｍの鋼線を配置し、２ｍｍ×３ｍｍのケーブル外被４で一体化させた形状の光ケーブルとした。光ファイバ心線２には、実施例１〜３と同様のコア径５０μｍでクラッド径が１２５μｍのマルチモードガラスファイバに、外径２５０μｍの紫外線硬化型のアクリレート樹脂で被覆したものを用いた。ケーブル外被４は、軟質の１００ＭＰａのポリオレフィン樹脂を充実押出し成形で形成した。
【００４３】
テンションメンバ３の鋼線のヤング率は、ＰＢＯ繊維のものよりも大きく、鋼線の伸び剛性（ＥＳ積）は５３ｋＮ、ファイバガラス部分の伸び剛性は１.７ｋＮより一桁以上も大きい。鋼線の場合は、鋼線自体の許容伸びが律則となりケーブルの許容伸びは０.３％にとどまる。許容伸び０.３％で計算するとケーブルの許容張力は約１６０Ｎとなり、やはり屋内などで使用されるケーブルの一般的な許容張力７０Ｎを上回ることができる。なお、鋼線の場合は、鋼線自体の許容伸びが０.３％にとどまるため、例えばスクリーニングが１.５％あるような高強度の光ファイバ心線を適用しても意味がない。光ケーブルの屈曲性については、課題のところに記載したように、鋼線は金属疲労を起こしてしまうため屈曲性能は低く、曲げ半径Ｒ９ｍｍでケーブルを屈曲すると、鋼線部分が金属疲労を起こし２０００回程度で断線した。
【００４４】
（比較例２）
図６（Ｂ）に示すように、図２の実施例１で用いたのと同じ２本の光ファイバ心線２を列状に並べ、その両側にテンションメンバ３として外径０.１７ｍｍの鋼線を９本撚りした撚り鋼線を配置し、２ｍｍ×３ｍｍのケーブル外被４で一体化させた形状の光ケーブルとした。光ファイバ心線２には、実施例１〜３と同様のコア径５０μｍでクラッド径が１２５μｍのマルチモードガラスファイバに、外径２５０μｍの紫外線硬化型のアクリレート樹脂で被覆したものを用いた。ケーブル外被１６は、軟質の１００ＭＰａのポリオレフィン樹脂を充実押出し成形で形成した。
【００４５】
テンションメンバ３の撚り鋼線の伸び剛性（ＥＳ積）は８６ｋＮで、撚り鋼線の場合も、撚り鋼線自体の許容伸びが律則となりケーブルの許容伸びは０.３％にとどまる。許容伸び０.３％で計算するとケーブルの許容張力は約２６０Ｎとなり、やはり屋内などで使用されるケーブルの一般的な許容張力７０Ｎを上回ることができる。光ケーブルの屈曲性についても、比較例１と同様に、個々の鋼線が細い０.１７ｍｍのものを使用しても金属疲労は避けられないため曲げ半径Ｒ９ｍｍの場合、比較例１よりは断線までの回数は増えたが、それでも1万回程度の屈曲で断線した。
【００４６】
次に示す表１は、上述した実施例１〜３及び比較例１，２の光ケーブルを、図５に示す曲げ半径Ｒ９ｍｍで左右９０°の曲げ試験で、１０万回屈曲させたときのケーブル張力を示したものである。なお、実施例１〜３は、光ファイバ寿命の観点からファイバの許容伸びが律側となり、１０％伸び時のケーブル張力で示し、比較例１，２は鋼線の許容伸びが律則となるので０.３％伸び時のケーブル張力で示してある。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
この表１の結果から、本発明による実施例１〜３では、屈曲試験後のケーブル張力は、屈曲試験前と比べてケーブル張力は若干低下するものの、いずれも、通常考えられる屋内の作業での引張張力５０Ｎ或いは一般的な許容張力７０Ｎを上回っている。これに対し、比較例１，２では、屈曲試験中にいずれも断線してしまった。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明による光ケーブルの一例を説明する図である。
【図２】本発明による光ケーブルの実施例１を説明する図である。
【図３】本発明による光ケーブルの実施例２を説明する図である。
【図４】本発明による光ケーブルの実施例３を説明する図である。
【図５】光ケーブルの屈曲試験方法を示す図である。
【図６】従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
【００５０】
９…光コネクタ、１０…光ケーブル、１１…光ファイバ心線、１２…ガラスファイバ、１３ａ，１３ｂ…被覆層、１４…着色層、１５，１５ａ，１５ｂ…テンションメンバ、１６…ケーブル外被。
【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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【図６】
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