(57)【要約】【課題】  光ファイバケーブルが曲がる際に、光ファイバに発生する歪を少なくすることのできる光ファイバケーブルを提供する。【解決手段】  本発明の光ファイバケーブル１は、光ファイバ心線１０と、抗張力体２とが、樹脂３により被覆されて一体化されており、抗張力体２の断面が扁平した楕円形状をなしているとともに、光ファイバ心線１０と抗張力体２とを結ぶ線上に、抗張力体２の曲げ剛性が最小となる曲げの中立軸１１が存在している。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本または複数本の光ファイバと、抗張力体とが、樹脂により被覆されて一体化されている光ファイバケーブルであって、
前記光ファイバと前記抗張力体とを結ぶ線上に、前記抗張力体の曲げ剛性が最小となる曲げの中立軸が存在することを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項２】
請求項１に記載の光ファイバケーブルであって、
前記抗張力体の断面が扁平形状であることを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項３】
請求項２に記載の光ファイバケーブルであって、
前記抗張力体は、略円形の断面を有する１本または複数本の抗張力性長尺体の周囲に、扁平形状に硬質プラスチック材料の被覆を施したものであることを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項に記載の光ファイバケーブルであって、
前記光ファイバは、２本の前記抗張力体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。
【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し、さらに詳しくは、１本または複数本の光ファイバと、抗張力体とが、樹脂により被覆されて一体化されている光ファイバケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）等の用途に用いられる光ファイバケーブルとして、架空の配線ケーブルから１本または複数本の光ファイバ毎に分配されて引き落とされるドロップケーブルが挙げられる（例えば、非特許文献１参照）。ドロップケーブルとして用いられている光ファイバケーブルの一例を図１１に示す。
図１１に示すように、従来の光ファイバケーブル１００は、エレメント部１０７とメッセンジワイヤ部１０８とが首部１０５により接続された構成である。
【０００３】
エレメント部１０７は、並列して配置された２本の光ファイバ心線１０１と、１本の抗張力体１０２とが、樹脂１０３により被覆されている。光ファイバ心線１０１は、ガラス体の光ファイバの外周に紫外線硬化樹脂が被覆されており、その外径が０．２５ｍｍである。抗張力体１０２は、鋼や繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等が用いられ、断面の外形が円形に形成されている。この光ファイバ心線１０１と抗張力体１０２が一括に被覆されていることにより、光ファイバケーブル１００に付加される張力等の外力を抗張力体１０２が受けて、光ファイバ心線１０１を外力から保護している。
メッセンジワイヤ部１０８は、光ファイバケーブル１００を架空で支持するための強度を有するように構成されており、鋼やＦＲＰ等の支持線１０６が樹脂１０３により被覆されている。
また、首部１０５は、エレメント部１０７及びメッセンジワイヤ部１０８の樹脂１０３と同じ樹脂により、エレメント部１０７及びメッセンジワイヤ部１０８と一体的に形成されている。
このように、光ファイバケーブル１００は、２本の光ファイバ心線１０１が、断面円形の抗張力体１０２と支持線１０６との間に配置されている。
【０００４】
なお、ここでは２本の光ファイバ心線１０１を有する光ファイバケーブル１００を例示したが、従来のドロップケーブルは、光ファイバ心線が１本のみであるものや、複数本の光ファイバをテープ化したテープ心線を有するものもある。
【０００５】
【非特許文献１】光ケーブルネットワーク配線システム総合カタログ，住友電気工業株式会社，２００２年４月，ｐ１３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図１１に示した光ファイバケーブル１００は、架空から建物内に引き込まれると、架空に支持するためのメッセンジワイヤ部１０８が不要となるため、首部１０５を引き裂いてエレメント部１０７とメッセンジワイヤ部１０８とが分割される。そして、図１２に示すように、エレメント部１０７のみで構成された光ファイバケーブル１００ａが建物内に配線される。また、光ファイバケーブル１００ａはボビンに巻き取られる場合もある。
【０００７】
メッセンジワイヤ部１０８を除去した光ファイバケーブル１００ａは、その曲げ剛性の大部分が抗張力体１０２に起因するものである。したがって、光ファイバケーブル１００ａが曲がる際には、曲げ剛性が最小になる曲げの中立軸が抗張力体１０２上に位置する状態となる。但し、従来の光ファイバケーブル１００ａに設けられている抗張力体１０２は、その断面形状が円形であることから、曲げの中立軸が抗張力体１０２をほぼ中心にして容易に３６０°回転し得る状態である。すなわち、光ファイバケーブル１００ａの曲がりやすい方向は一様に決まっているわけではない。例えば、光ファイバ心線１０１と抗張力体１０２を通る中立軸１１０の状態で曲がることもあり、それとは対照的に、中立軸１１０と直交する方向の中立軸１１１の状態で曲がることもある。
【０００８】
光ファイバケーブル１００ａが曲げの中立軸１１０の状態で曲がったときには、中立軸１１０は光ファイバ心線１０１上にあるため、光ファイバ心線１０１が受ける延びや圧縮が少なく抑えられる。
【０００９】
その一方、光ファイバケーブル１００ａが曲げの中立軸１１１の状態で曲がったときには、中立軸１１１に対して光ファイバ心線１０１が大きく離れた位置に存在するため、光ファイバ心線１０１が受ける延びや圧縮が大きくなってしまう。その場合、光ファイバ心線１０１の光伝送特性が低下してしまうことがあるほか、光ファイバ心線１０１に発生する伸びが許容値を超えてしまうと、光ファイバ心線１０１の損傷や破断が起こってしまうおそれがある。
【００１０】
本発明の目的は、光ファイバケーブルが曲がる際に、光ファイバに発生する歪を少なくすることのできる光ファイバケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明に係る光ファイバケーブルは、１本または複数本の光ファイバと、抗張力体とが、樹脂により被覆されて一体化されている光ファイバケーブルであって、光ファイバと抗張力体とを結ぶ線上に、抗張力体の曲げ剛性が最小となる曲げの中立軸が存在することを特徴としている。
【００１２】
このような構成の光ファイバケーブルによれば、光ファイバケーブルを曲げたときに曲げの中立軸上に光ファイバが位置することになる。そのため、曲げの中立軸から光ファイバまでの距離がゼロであるため、曲げにより光ファイバに発生する歪が極めて小さくなる。したがって、光ファイバの損傷や光伝送特性の低下を防止することができる。
なお、本発明において、抗張力体とメッセンジワイヤ部の支持線とは区別されるべき別の構成であり、支持線を抗張力体としては扱わない。
【００１３】
また、上記の光ファイバケーブルにおいて、抗張力体の断面が扁平形状であることが望ましい。
このような扁平形状の抗張力体を用いることにより、扁平させた長手方向を抗張力体の曲げの中立軸にすることができ、抗張力体の扁平方向の向きによって光ファイバケーブルの曲げの中立軸を任意の方向に設定することができる。
なお、扁平形状の具体的な形状として、楕円形状や長方形状、さらには板形状等が挙げられる。
【００１４】
また、上記の光ファイバケーブルにおいて、前記抗張力体は、略円形の断面を有する１本または複数本の抗張力性長尺体の周囲に、扁平形状に硬質プラスチック材料の被覆を施したものであることが望ましい。
このような抗張力体は、通常は円形断面の抗張力性長尺体を、硬質プラスチックを用いて扁平形状に被覆される。この抗張力体を用いることにより、抗張力性長尺体を直接扁平形状に形成したものと比較して、安価な光ファイバケーブルを得ることができている。
【００１５】
また、上記の光ファイバケーブルにおいて、光ファイバは、２本の抗張力体の間に配置されていることが望ましい。
２本の抗張力体を有する光ファイバケーブルの場合には、光ファイバと２本の抗張力体の中心とを結ぶ線上に、抗張力体の曲げ剛性が最小となる曲げの中立軸が存在することによって、光ファイバケーブルの曲げの中立軸の位置を効果的に設定することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の光ファイバケーブルによれば、光ファイバケーブルが曲がる際に、光ファイバに発生する曲げの歪を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る光ファイバケーブルの実施の形態を図１〜図１０に基づいて説明する。
（第１実施形態）
まず、本発明の光ファイバケーブルの第１実施形態について説明する。
図１に示すように、第１実施形態の光ファイバケーブル１は、従来の光ファイバケーブル１００（図１１参照）と同様に、エレメント部５とメッセンジワイヤ部８とが首部６により接続された構成である。本実施形態の光ファイバケーブル１は、抗張力体２の断面が楕円形状をなしていることを特徴としている。
【００１８】
エレメント部５は、並列して配置された２本の光ファイバ心線１０と、１本の抗張力体２とが、樹脂３により被覆されている。
光ファイバ心線１０は、特に種類や形状が限定されるものではないが、好適に用いられる例として、コアとクラッドからなるガラス体の光ファイバの外周に紫外線硬化樹脂が被覆されてなるものが挙げられる。その場合、光ファイバ心線１０の外径は０．２５ｍｍである。ガラス体の光ファイバは、例えばシングルモード光ファイバやマルチモード光ファイバを用いることができる。また、紫外線硬化樹脂のさらに外周に、着色層が設けられていても良い。着色層を設けることにより、２本の光ファイバ心線１０に、目視による識別性を与えることができる。
また、本実施形態ではガラス体の光ファイバを用いているが、プラスチック体の光ファイバを用いても良い。
【００１９】
抗張力体２は、鋼やガラス繊維強化プラスチック（Ｇ−ＦＲＰ）等が用いられ、断面が楕円形に形成されている。抗張力体２は、長手方向には２本の光ファイバ心線１０と並列するように配置されており、断面方向には、楕円形の長軸の延長線上に、２本の光ファイバ心線１０が位置するように配置されている。この光ファイバ心線１０と抗張力体２が一括に被覆されていることにより、光ファイバケーブル１に付加される張力等の外力を抗張力体２が受けて、光ファイバ心線１０を外力から保護している。
【００２０】
また、抗張力体２の外周に、樹脂３との接着性を高める接着層が設けられていても良い。抗張力体２と樹脂３との接着性を向上させることで、抗張力体２に対して樹脂３が強固に固定され、樹脂３の経時変化や温度変化による収縮や蛇行を小さく抑えることができる。樹脂３の収縮量を小さく抑えることで、光ファイバ心線１０に付加される外力を低減して、光伝送特性の低下を防止することができる。
【００２１】
また、エレメント部５の外周には、光ファイバ心線１０に向かうように形成されたノッチ４が２つ設けられている。このノッチ４は、光ファイバ心線１０の取り出しを容易にするものであり、取り出しの際には、２つのノッチ４の間の樹脂３に切り込みを入れるようにして引き裂けば良い。
【００２２】
メッセンジワイヤ部８は、光ファイバケーブル１０を架空で支持するための強度を有するように構成されており、支持線７が樹脂３により被覆されている。支持線７は、鋼線やＦＲＰ線等を用いることができ、好適には、亜鉛鍍鋼線が用いられる。また、支持線７と樹脂３との間に接着層が設けられていても良い。
また、首部６は、エレメント部５及びメッセンジワイヤ部８の樹脂３と同じ樹脂により、エレメント部５及びメッセンジワイヤ部８と一体的に形成されている。この首部６は、エレメント部５とメッセンジワイヤ部８とを分割する際には、手指等で簡単に引き裂くことができる。なお、樹脂３の材質は、難燃ポリエチレン（ＦＲＰＥ）が好適に用いられる。
このように、本実施形態の光ファイバケーブル１は、２本の光ファイバ心線１０が、断面が楕円形の抗張力体２と支持線７との間に配置されている。
【００２３】
図１に示した光ファイバケーブル１は、建物内に引き込まれると、図２に示すように、メッセンジワイヤ部８が除去された光ファイバケーブル１ａの状態で配線される。この光ファイバケーブル１ａの曲げ剛性は、樹脂３や光ファイバ心線１０に比べてはるかに大きい剛性を有する抗張力体２が支配的な要素となっている。
抗張力体２は、従来の抗張力体と異なり、断面が扁平した楕円形状である。そのため、抗張力体２の曲げ剛性が最小となる曲げの中立軸は、断面の楕円形の長軸上に安定して存在する。光ファイバケーブル１ａの曲がりやすい方向は、抗張力体２の曲げ剛性によってほぼ決まるため、光ファイバケーブル１ａの曲げ剛性が最小となる曲げの中立軸１１は、抗張力体２の断面の楕円形の長軸とほぼ一致する。
このように、光ファイバケーブル１ａは、抗張力体２の断面の楕円形の長軸を曲げの中立軸１１として、曲がりやすい方向が安定的に決まっている。
【００２４】
光ファイバケーブル１ａに設けられている光ファイバ心線１０は、上述したように、抗張力体２の断面の楕円形の長軸の延長線上に配置されている。したがって、光ファイバケーブル１ａは、通常抗張力体２の断面の楕円形の長軸を曲げの中立軸１１として曲がり、２本の光ファイバ心線１０に作用する曲げモーメントが実質上ほぼゼロになる。そのとき、光ファイバ心線１０が受ける延びや圧縮が少なく抑えられる。
このように、本実施形態の光ファイバケーブル１ａは、光ファイバ心線の歪による光伝送特性の低下、あるいは光ファイバ心線の損傷や破断を防止することができる。
なお、上述した光ファイバケーブルは光ファイバ心線が２本設けられているが、本発明においては光ファイバ心線が１本のみであっても良く、３本以上であっても良い。
【００２５】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る光ファイバケーブルの第２実施形態について説明する。
本発明においては、抗張力体の断面が扁平形状であることが望ましいが、その扁平形状は特に限定されるものではない。少なくとも、その扁平した断面形状の長手方向の延長上に光ファイバが配置されていれば良い。
【００２６】
例えば、図３に示す第２実施形態の光ファイバケーブル２０のように、断面が長方形状の抗張力体２１を用いても良い。この光ファイバケーブル２０は、メッセンジワイヤ部８を除去して、エレメント部２２のみで構成された状態でも、２本の光ファイバ心線１０と抗張力体２１とを結ぶ線上に、曲げの中立軸が安定して存在する。したがって、本実施形態の光ファイバケーブル２０は、第１実施形態の光ファイバケーブル１と同様に、光ファイバ心線１０に発生する歪を少なくすることができる。
また、抗張力体２１は、断面における厚さがさらに薄い板状に形成されていても良い。
【００２７】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る光ファイバケーブルの第３実施形態について説明する。
本発明においては、抗張力体と一体化される光ファイバの形態を特に限定するものではない。例えば、図４に示す第３実施形態の光ファイバケーブル３０のように、上述した光ファイバ心線の代わりに、光ファイバコード１５を用いても良い。
この光ファイバケーブル３０に設けられている光ファイバコード１５は、光ファイバ心線１０の外周に抗張力繊維が配置され、さらにその外周にポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の樹脂１７が被覆されている。この光ファイバコード１５は、光ファイバケーブル３０から取り出した状態で端部にコネクタを装着するなどして、そのまま配線することが可能である。このように光ファイバコードが組み込まれた光ファイバケーブルは、いわゆるターミネーションケーブルと呼ばれるものである。
【００２８】
本実施形態の光ファイバケーブル３０は、抗張力体２が扁平した楕円形状であって、その長軸の延長線上に光ファイバが位置するように配置されている。したがって、上述した光ファイバケーブルと同様に、メッセンジワイヤ部８を除去してエレメント部３１のみで構成された状態でも、光ファイバ心線１０と抗張力体２とを結ぶ線上に曲げの中立軸が安定して存在し、光ファイバ心線１０に発生する歪を少なくすることができる。
【００２９】
（第４実施形態）
次に、本発明に係る光ファイバケーブルの第４実施形態について説明する。
図５に示すように、本実施形態の光ファイバケーブル４０は、エレメント部４１に抗張力体２が２本設けられている。この２本の抗張力体２は、２本の光ファイバ心線１０と同一平面状に並列しており、２本の抗張力体２の間に光ファイバ心線１０が配置されている。また、各抗張力体２は断面が扁平した楕円形状をなしており、長軸の延長線上に光ファイバ心線１０が位置する向きに配置されている。
この光ファイバケーブル４０は、図６に示すように、メッセンジワイヤ部８を除去してエレメント部４１のみで構成された状態であっても、抗張力体２が１本である場合に比べて、より安定的に曲げの中立軸が抗張力体２と光ファイバ心線１０とを通るように位置するため、光ファイバ心線１０に発生する歪をより確実に少なくすることができる。
【００３０】
また、図６に示す光ファイバケーブル４０ａは、図５の光ファイバケーブル４０からメッセンジワイヤ部８を除去した構成であって、抗張力体を２本有するインドアケーブルや地下配線用のドロップケーブルの抗張力体を扁平形状としたものと同等の構成である。すなわち、抗張力体を２本有し、一般に用いられるインドアケーブルや地下配線用のドロップケーブルであっても、抗張力体を扁平形状とすることで曲げの中立軸をより安定的に位置決めすることができ、光ファイバに発生する歪を少なくすることができる。
【００３１】
（第５実施形態）
次に、本発明に係る光ファイバケーブルの第５実施形態について説明する。
図７に示すように、本実施形態の光ファイバケーブル５０は、エレメント部５１に光ファイバ心線１０を挟んで抗張力体５２が２本配置されている。各抗張力体５２は、略円形の断面を有する２本の抗張力性長尺体５３を平面状に並べたものの周囲に、硬質プラスチック材料の被覆５４が扁平形状に施されてなるものである。２つの抗張力体５２は、互いの断面の長軸が同一平面上となるように配置されており、さらに、これらの長軸の延長線上に光ファイバ心線１０が位置している。また、２本の抗張力性長尺体５３の並列方向と、抗張力体５２の断面の長軸とが、一致していると良い。
このように、光ファイバケーブル５０は、上記の実施形態と同様に、曲げの中立軸上に光ファイバ心線１０が配置されており、光ファイバに発生する歪を少なくすることができる。
【００３２】
抗張力性長尺体５３には、鋼線、抗張力繊維（ガラス繊維やアラミド繊維等）、抗張力繊維の束を一体化させたＦＲＰ、延伸ポリエチレンテレフタラート（延伸ＰＥＴ）、等を用いることが望ましい。また、光ファイバ心線を抗張力性長尺体５３として用いても良い。
【００３３】
被覆５４を形成する硬質プラスチックには、ナイロン、ポリアセタール、ＰＥＥＫのような高ヤング率の熱可塑性樹脂を使用することが望ましい。また、被覆５４の強度の向上や収縮率の低減のために、フィラーが含まれた硬質プラスチックを用いることもできる。ここで用いられるフィラーしては、例えば、ガラス繊維、チタン酸カリウム、タルク等が挙げられる。
なお、被覆５４のヤング率は、３０００ＭＰａ以上であると良い。
【００３４】
本実施形態の抗張力体５３は、通常用いられている安価な断面円形の線材（抗張力性長尺体）の周囲に、硬質プラスチックの一般的な押し出し被覆成形を行うことで容易に形成することができる。
そのため、本実施形態の光ファイバケーブル５０は、例えば鋼線を扁平形状に加工して抗張力体として用いる場合と比較して、製造にかかるコストを低く抑えることができる。
【００３５】
また、抗張力性長尺体と硬質プラスチックにより形成された抗張力体の変形例を、図８〜図１０に示す。これらの図に示すように、抗張力性長尺体５３は、一つの抗張力体５５，５６，５７の中に幾つ含まれていても良く、また、抗張力体５５，５６，５７の外形は、如何なる扁平形状であっても良い。
さらに、一つの抗張力体の中に抗張力性長尺体が複数設けられている場合には、抗張力性長尺体の並列方向と抗張力体の断面の長軸とが一致していることが好ましい。この場合には、抗張力体の曲げの異方性をより明確に決定付けることができるため、光ファイバに発生する歪をさらに確実に少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る光ファイバケーブルの第１実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示した光ファイバケーブルからメッセンジワイヤ部を除去した状態を示す断面図である。
【図３】本発明に係る光ファイバケーブルの第２実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明に係る光ファイバケーブルの第３実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明に係る光ファイバケーブルの第４実施形態を示す断面図である。
【図６】図５に示した光ファイバケーブルからメッセンジワイヤ部を除去した状態を示す断面図である。
【図７】本発明に係る光ファイバケーブルの第５実施形態を示す断面図である。
【図８】本発明に係る光ファイバケーブルに用いられる抗張力体の一例を示す断面図である。
【図９】本発明に係る光ファイバケーブルに用いられる抗張力体の一例を示す断面図である。
【図１０】本発明に係る光ファイバケーブルに用いられる抗張力体の一例を示す断面図である。
【図１１】従来の光ファイバケーブルの一例を示す断面図である。
【図１２】図１１に示した光ファイバケーブルからメッセンジワイヤ部を除去した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    光ファイバケーブル（第１実施形態）
２    抗張力体
３    樹脂
４    ノッチ
５    エレメント部
６    首部
７    支持線
８    メッセンジワイヤ部
１０    光ファイバ心線
１１    曲げの中立軸
１５    光ファイバコード
２０    光ファイバケーブル（第２実施形態）
３０    光ファイバケーブル（第３実施形態）
４０    光ファイバケーブル（第４実施形態）
５０    光ファイバケーブル（第５実施形態）
５３    抗張力性長尺体
【図１】
2004212960.tif 000003
【図２】
2004212960.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004212960.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004212960.tif 000011
【図１０】
2004212960.tif 000012
【図１１】
2004212960.tif 000013
【図１２】
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