(57)【要約】【課題】取扱性や可撓性を損なわずに、耐捻回性を向上させることができる光ケーブルを提供する。【解決手段】光ケーブル１はケーブル芯２を有し、このケーブル芯２の周囲には、鋼ラミネートテープ９がケーブル芯２を覆うように設けられている。鋼ラミネートテープ９は、鋼テープの両面にポリエチレンをラミネート加工して樹脂層を形成したものである。鋼テープの材質は、ＪＩＳ　Ｇ　３３１５に準拠したティンフリースチールである。また、鋼テープの厚さは、０．１８〜０．２５ｍｍとなっている。鋼ラミネートテープ９の周囲には外部シース１２が設けられている。この外部シース１２の材質としては、リニア低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、滑剤入り低密度ポリエチレンが用いられる。【選択図】　図１
2004020833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブル芯と、
前記ケーブル芯を覆うように前記ケーブル芯の周囲に設けられた鋼テープと、
前記鋼テープの周囲に設けられポリエチレンからなるシース部とを備え、
前記鋼テープはＪＩＳ　Ｇ　３３１５に準拠した材質で形成されていると共に、前記鋼テープの厚さが０．１８〜０．２５ｍｍであることを特徴とする光ケーブル。
【請求項２】
前記シース部は、リニア低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、滑剤入り低密度ポリエチレンのいずれかで形成されていることを特徴とする請求項１記載の光ケーブル。
【請求項３】
前記鋼テープの両面には、ポリエチレンからなる樹脂層が形成され、
前記鋼テープは、その端部同士を重ね合わせて溶着した状態で前記ケーブル芯の周囲に設けられていると共に、前記鋼テープの外周面には波付加工が施されていることを特徴とする請求項１または２記載の光ケーブル。
【請求項４】
前記鋼テープは、その端面同士を溶接した状態で前記ケーブル芯の周囲に設けられていると共に、前記鋼テープの外周面には波付加工が施されていることを特徴とする請求項１または２記載の光ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーブル芯に外装を施した光ケーブルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
架空光ケーブルでは、鳥害や飛来物対策として、ケーブル芯に外装を施す要求がある。この場合、ケーブル芯の周囲に金属テープをかぶせることが多く、そのような金属テープとしては例えばステンレステープが用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように金属テープを使用する場合、ケーブル布設工事において布設工具とケーブル特性が合わないと、光ケーブルが激しく捻回を起こすことがある。例えば、複数のハンガーローラー（小ローラーが斜めに多く付いている布設工具）上を通過する光ケーブルは、大きな捻回力を受ける。この場合には、光ケーブルの破損や損傷が生じ、最悪の場合には光ケーブルの外装が割れる可能性がある。
【０００４】
本発明の目的は、取扱性や可撓性を損なわずに、耐捻回性を向上させることができる光ケーブルを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、実験等により鋭意検討を重ねた結果、光ケーブルの外装として、ＪＩＳ　Ｇ　３３１５に準拠した材質からなる鋼テープを使用すると共に、鋼テープの厚さを最適な値とすることで、必要な耐捻回性が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。ここで、ＪＩＳ　Ｇ　３３１５に規定された鋼（スチール）とは、冷間圧延によって製造した原板に電解クロム酸処理を施した呼び厚さ０．１５〜０．６０ｍｍの低炭素鋼一回圧延のティンフリースチール及び呼び厚さ０．１４〜０．３６ｍｍの低炭素鋼二回圧延のティンフリースチールをいう。
【０００６】
即ち、本発明の光ケーブルは、ケーブル芯と、ケーブル芯を覆うようにケーブル芯の周囲に設けられた鋼テープと、鋼テープの周囲に設けられポリエチレンからなるシース部とを備え、鋼テープはＪＩＳ　Ｇ　３３１５に準拠した材質で形成されていると共に、鋼テープの厚さが０．１８〜０．２５ｍｍであることを特徴とするものである。
【０００７】
このようにケーブル芯を覆う金属テープとして、ＪＩＳ　Ｇ　３３１５に準拠した材質からなる鋼テープを使用することにより、反発力が強く０．１２ｍｍ以上の厚肉化が製造上困難なステンレステープと異なり、テープ厚を大きくすることが可能となる。このとき、鋼テープの厚さを０．１８ｍｍ以上とすることにより、光ケーブルの架空布設時の金車として、光ケーブルの布設方向に対して斜めに掛けられたハンガーローラーを使用する場合に、十分なケーブル捻回剛性が得られる。従って、光ケーブルに生じる捻回量が低減され、光ケーブルの耐捻回性が向上する。また、鋼テープの厚さを０．２５ｍｍ以下とすることにより、光ケーブルの重量および外径の増大が抑えられるため、光ケーブルの取扱性や可撓性の悪化が防止される。
【０００８】
好ましくは、シース部は、リニア低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、滑剤入り低密度ポリエチレンのいずれかで形成されている。これにより、シース部の低摩擦化が図られる。従って、光ケーブルの架空布設時の金車として、光ケーブルの布設方向に対して斜めに掛けられたハンガーローラーを使用する場合に、ハンガーローラーから受ける捻回トルクが低減される。従って、光ケーブルに生じる捻回量がより低減されるため、光ケーブルの耐捻回性が更に向上する。
【０００９】
また、好ましくは、鋼テープの両面にはポリエチレン層が形成され、鋼テープは、その端部同士を重ね合わせて溶着した状態でケーブル芯の周囲に設けられていると共に、鋼テープの外周面には波付加工が施されている。これにより、ケーブル芯の周囲に鋼テープを設け、この鋼テープの周囲にシース部を設ける際には、全てポリエチレン同士が接合することになるため、ケーブル芯と鋼テープとシース部とを強固に一体化させることができる。また、鋼テープを波付加工することで、光ケーブルがより曲がりやすくなる。
【００１０】
また、鋼テープは、その端面同士を溶接した状態でケーブル芯の周囲に設けられていると共に、鋼テープの外周面には波付加工が施されていてもよい。このように鋼テープを波付加工することで、光ケーブルがより曲がりやすくなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光ケーブルの好適な実施形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係る光ケーブルの一実施形態を示す斜視図であり、図２は、その光ケーブルの断面図である。図１及び図２において、本実施形態の光ケーブル１はケーブル芯２を有し、このケーブル芯２の中心部には、複数本の鋼の撚線からなる抗張力体３が設けられている。この抗張力体３は、ポリエチレン（ＰＥ）等からなるスロットロッド４で覆われている。このスロットロッド４には、複数本の螺旋状溝５が形成され、この螺旋状溝５内には、光ファイバ心線（ここでは、テープ心線）６が積層状態で配置されている。スロットロッド４の外周面には押巻テープ７が巻かれており、この押巻テープ７の周囲には、ＰＥからなる内部シース８が設けられている。
【００１３】
このようなケーブル芯２の周囲には、鋼ラミネートテープ９がケーブル芯２を覆うように設けられている。この鋼ラミネートテープ９は、図３に示すように、鋼テープ１０の両面にポリエチレンをラミネート加工して樹脂層１１ａ，１１ｂを形成したものである。鋼テープ１０の材質は、ＪＩＳ　Ｇ　３３１５に準拠したティンフリースチール（前述）である。また、鋼テープ１０の厚さは、例えば０．２ｍｍとなっている。
【００１４】
このような鋼ラミネートテープ９をケーブル芯２の外周面に縦巻きし、鋼ラミネートテープ９の端部同士を重ね合わせる。そして、ホットジェットにより鋼ラミネートテープ９の重ね合わせ部分９ｓを溶着する。これにより、鋼ラミネートテープ９の内側の樹脂層１１ａとＰＥ製の内部シース８とが接合されることになるため、鋼ラミネートテープ９と内部シース８とが強固に固定される。また、鋼ラミネートテープ９の外周面を波打ち加工することにより、鋼ラミネートテープ９に波付部９ｗを形成する。これにより、光ケーブル１が曲がりやすくなる。
【００１５】
鋼ラミネートテープ９の周囲には、ＰＥからなる外部シース１２が設けられている。この外部シース１２の材質としては、リニア低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、滑剤入り低密度ポリエチレン（滑剤入ＬＤＰＥ）が好ましく用いられる。このとき、ＰＥ製の外部シース１２は、鋼ラミネートテープ９の外側の樹脂層１１ｂと接合されるため、外部シース１２と鋼ラミネートテープ９も強固に固定される。
【００１６】
図４は、本発明に係る光ケーブルの他の実施形態を示す斜視図である。図中、上述した実施形態と同一の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００１７】
図４において、本実施形態の光ケーブル２０は、ケーブル芯２の周囲にケーブル芯２を覆うように設けられた鋼テープ２１を有している。この鋼テープ２１の材質は、ＪＩＳ　Ｇ　３３１５に準拠したティンフリースチール（前述）であり、鋼テープ２１の厚さは、例えば０．２ｍｍである。
【００１８】
このような鋼テープ２１をケーブル芯２の外周面に縦巻きし、鋼テープ２１の端面同士を溶接する。そして、鋼テープ２１の外周面を波打ち加工することにより、鋼テープ２１に波付部２１ｗを形成する。
【００１９】
ところで、このようにケーブル芯に外装を施した光ケーブルの架空布設においては、布設条件によって光ケーブルが一定方向に捻回力を受ける場合がある。光ケーブル布設の一例を図５に示す。
【００２０】
図５において、電柱３０に架設された吊り線３１には、複数の小ローラーからなるハンガーローラー３２がケーブル布設方向に対して斜めになるように間欠的に掛けられている。そして、ドラム３３から繰り出された光ケーブル３４は、各ハンガーローラー３２上を通るようになっている。
【００２１】
このようなハンガーローラー工法においては、ハンガーローラー３２の軸がケーブル布設方向に対して傾いていることに起因して、ハンガーローラー３２から光ケーブル３４に捻回トルクがかかり、この捻回トルクによって光ケーブル３４に捻回が生じる。このケーブル捻回量がある範囲を超えると、光ケーブルの破損や損傷が起きる可能性があるため、ケーブル捻回量はできる限り抑える必要がある。例えば、光ケーブルの外径が２３ｍｍの場合には、ケーブル捻回許容値を１００ｍで４回以下にすると、光ケーブルの破損や損傷を防止できることが実験等により明らかにされている。
【００２２】
そこで、ケーブル布設において繰り出し側１００ｍの間に発生する捻回数を４回以下にするための条件について考える。光ケーブルの捻回量θは、以下の（Ａ）式で表される。なお、光ケーブル自身に内在する捻れ（自己捻回度）は、ゼロとしている。
【数式１】
2004020833.tif 000003
（Ａ）式より、繰り出し側１００ｍ区間に発生する捻回数を４回以下とするには、（Ｂ）式の様になる。
【数式２】
2004020833.tif 000004
（Ｂ）式より、ケーブル布設長Ｘを１０００ｍとした場合には、
【００２３】
ｍ／Ｇ≦０．２６×１０−３
という条件を満たすことで、繰り出し側１００ｍ区間に発生する捻回数を４回以下に抑えることが可能となる。また、ケーブル布設長Ｘを１５００ｍとした場合には、
【００２４】
ｍ／Ｇ≦０．１７×１０−３
という条件を満たすことで、繰り出し側１００ｍ区間に発生する捻回数を４回以下に抑えることが可能となる。なお、ｍ／Ｇは、ハンガーローラーに対する捻回性の係数（以下、捻回係数という）である。
【００２５】
図６は、（Ｂ）式によって得られるケーブル布設長Ｘと捻回係数（ｍ／Ｇ）との関係を示したものである。同図において、捻回係数（ｍ／Ｇ）が、（Ｂ）式の曲線Ｋの下側領域にあれば、繰り出し側１００ｍにおける捻回数が４回以下となる。
【００２６】
このような特性を満足させるには、捻回トルクｍの低減またはケーブル捻回剛性Ｇの増大を図ればよいと考えられる。捻回トルクｍは光ケーブルの外部シースの摩擦に比例するため、外部シース材の低摩擦化によって捻回トルクｍの低減を図ることが可能となる。また、ケーブル捻回剛性Ｇは光ケーブルの外装（金属テープ）の厚さに比例するので、金属テープの厚肉化によってケーブル捻回剛性Ｇの増大を図ることが可能となる。但し、金属テープの厚さを大きくし過ぎると、光ケーブルの自重および外径が増大し、光ケーブルの可撓性が悪化すると共に、接続時における外被除去作業が困難になる等、光ケーブルの取扱性が悪化する。
【００２７】
前述した２種類の光ケーブル１，２０において、外部シース１２の材質を、通常のＬＤＰＥに比べて摩擦の低いＬＬＤＰＥ、ＨＤＰＥ、滑剤入ＬＤＰＥにすると共に、鋼テープ１０，２１の厚さｔを０．１８〜０．２５ｍｍとした場合の捻回係数（ｍ／Ｇ）の範囲を図６に示す。この範囲は、外径２３ｍｍφの場合につき計算したもので、数点で実験値との一致も確認している。したがって、鋼テープの厚さｔを０．１８〜０．２５ｍｍとすれば、外部シース１２の材質としてＬＬＤＰＥ、ＨＤＰＥ、滑剤入ＬＤＰＥのいずれを用いた場合でも、捻回係数（ｍ／Ｇ）は図中の範囲内に収まる。
【００２８】
図６によれば、ケーブル布設長Ｘが１０００ｍのときは、繰り出し側１００ｍ区間に発生する捻回数が４回以下に抑えられることが明らかである。ところで、光ケーブルの布設においては、ケーブル布設長Ｘを１０００ｍ前後にするのが一般的である。従って、光ケーブルを上記のように構成することで、十分な耐捻回特性を得ることができる。
【００２９】
表１に、ケーブル布設実験による捻回特性および機械特性の比較結果を示す。ここで、光ケーブルとしては、２００芯型ケーブル芯（外径１７ｍｍ）に外装を施したものを使用した。光ケーブルの外装としては、０．２ｍｍ厚の鋼テープの周囲にＨＤＰＥ製の外部シースを設けたものと、０．１２ｍｍ厚のステンレス（ＳＵＳ）テープの周囲にＬＤＰＥ製の外部シースを設けたものを使用した。なお、光ケーブルの外装構造については、両者とも、図１に示すような金属テープを重ね合わせて溶着する構造とした。また、ケーブル布設長は１２５０ｍとした。
【表１】
2004020833.tif 000005
表１から分かるように、鋼テープ厚０．２ｍｍ＋ＨＤＰＥシースの場合には、ＳＵＳテープ厚０．１２ｍｍ＋ＬＤＰＥシースの場合に比べて、繰り出し側１００ｍ区間に発生する捻回数が少なく、光ケーブルの耐捻回性が良好である。また、鋼テープ厚０．２ｍｍ＋ＨＤＰＥシースの場合は、飛来物対策の面からの耐衝撃性においても十分な強度が確認された。さらに、曲げ剛性については、表１に示す数値であれば取り扱い上は全く問題はない。また、鋼テープの除去は従来の工具で行えるので、特に問題はない。
【００３０】
表２は、鋼テープの厚さを変えてケーブル布設実験を行った結果を示したものである。ここで、光ケーブルとしては、上記の２種類に加え、０．１５ｍｍ厚の鋼テープおよび０．４ｍｍ厚の鋼テープを使用した。なお、０．４ｍｍ厚の鋼テープについては、光ケーブルの外装構造を図４に示すような鋼管タイプとし、他の光ケーブルについては、図１に示すような金属テープを重ね合わせて溶着する構造とした。
【表２】
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表２から分かるように、鋼テープの厚さを０．１５ｍｍまで下げると、ＳＵＳテープ厚０．１２ｍｍ＋ＬＤＰＥシースの場合に比べてわずかに改善される程度で、まだ良好な耐捻回性とは言えない。一方、鋼テープの厚さを０．４ｍｍまで上げると、耐捻回性はかなり良くなるが、ケーブルの外径および質量が大きくなり過ぎ、取扱性（取回性）が悪化する。
【００３１】
以上のように本実施形態にあっては、ＪＩＳ　Ｇ　３３１５に準拠した材質で形成され且つ厚さが０．１８〜０．２５ｍｍの鋼テープによりケーブル芯を覆うような構成としたので、光ケーブルの取扱性および可撓性を損うことなく、光ケーブルの耐捻回性を向上させることができる。また、鋼テープの周囲に設ける外部シースの材質を、ＬＬＤＰＥ、ＨＤＰＥ、滑剤入ＬＤＰＥのいずれかとした場合には、外部シースの低摩擦化が図られるため、この点でも光ケーブルの耐捻回性が向上する。これにより、光ケーブルの外部シースに亀裂が生じる等といった光ケーブルの破損や損傷の発生を防止できる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、ケーブル芯を覆う鋼テープをＪＩＳ　Ｇ　３３１５に準拠した材質で形成すると共に、その鋼テープの厚さを０．１８〜０．２５ｍｍとしたので、光ケーブルの取扱性や可撓性を損なわずに、光ケーブルの耐捻回性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ケーブルの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す光ケーブルの断面図である。
【図３】図１に示す鋼ラミネートテープを示す断面図である。
【図４】本発明に係る光ケーブルの他の実施形態を示す斜視図である。
【図５】ハンガーローラーを使用して光ケーブルの布設を行う設備を示す図である。
【図６】ケーブル布設長とハンガーローラーに対する捻回性の係数との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１…光ケーブル、２…ケーブル芯、９…鋼ラミネートテープ、９ｗ…波付部、１０…鋼テープ、１１ａ，１１ｂ…樹脂層、１２…外部シース（シース部）、２０…光ケーブル、２１…鋼テープ、２１ｗ…波付部。
【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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