(57)【要約】【課題】ケーブルに曲げが生じた場合でも、光ファイバに加わる曲げ歪みを小さくすることのできる光ケーブルを提供することにある。【解決手段】シース１９の内部空隙１７に光ファイバ１３を収容配置し、シース１９に伸長方向の張力を吸収する抗張力体２１ａ，２１ｂを埋設する。この場合、光ファイバ１３の素線径をｒｆ、内部空隙１７の曲げ軸方向の寸法をＬｒ、内部空隙１７の曲げ軸方向と直交する方向の寸法をＬｔとすると、ｒｆ＜Ｌｒ＜Ｌｔの関係を満たすようする。【選択図】      図１
2004212771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の素線からなる光ファイバと、
前記光ファイバを収容配置する内部空隙が形成されたシースと、
前記シースに埋設され伸長方向の張力を吸収する抗張力体と、を備え、
前記光ファイバの素線径をｒｆ、前記内部空隙の曲げ軸方向の寸法をＬｒ、前記内部空隙の曲げ軸方向と直交する方向の寸法をＬｔとすると、
【数１】
2004212771.tif 000003
の関係を満たすことを特徴とする光ケーブル。
【請求項２】
複数の素線からなる光ファイバと、
前記光ファイバを収容配置する内部空隙が形成されたシースと、
前記シースに埋設され伸長方向の張力を吸収する抗張力体と、を備え、
前記内部空隙の曲げ軸方向の寸法をＬｒ、ケーブル径をｄ、ケーブル許容曲げ径Ｄとすると、前記光ファイバの歪み量は、
【数２】
2004212771.tif 000004
の関係を満たすことを特徴とする光ケーブル。
【請求項３】
前記内部空隙は、
楕円形、長方形又は菱形のいずれかの縦断面形状に形成されていることを特徴とする請求項１又は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、光ファイバに加わる歪みを小さくすることのできる光ケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図５に示すような構造の光ケーブル１０１が特許文献１により提案されている。
【０００３】
図５において、光ファイバ１０３は複数の光ファイバ素線を示しており、１対の略半円弧状のフォーミングパイプ１０５，１０５内の内部空隙１０７にルースに収容されている。このフォーミングパイプ１０５は、ポリエチレン，可塑化ポリ塩化ビニルなどからなるシース１０９で被覆されている。このシース１０９を形成するには通常の押出被覆法によって行われる。さらに、シース１０９内には、鋼線，黄銅線などの金属線あるいは繊維強化プラスチックなどからなる２本の抗張力体１１１，１１１と、プラスチック紐などからなる２本のリップコード１１３，１１３とが埋設されている。
【０００４】
２本の抗張力体１１１，１１１は、光ファイバ１０３を挟んで対称の位置に配置され、２本のリップコード１１３，１１３は２本の抗張力体１１１，１１１を結ぶ線（図中ｙ軸）に対して直交する線上（図中ｘ軸）に光ファイバ１０３を挟んで対称の位置に配置されている。
【０００５】
さらに、フォーミングパイプ１０５内には、複数の光ファイバ１０３を支持してパイプ１０５の内部空隙１０７にルースに収容するための柔軟なホットメルト接着剤などからなる間欠充填材（図示略）が光ケーブルの長手方向に間欠的に充填されている。
【０００６】
このような構造の光ケーブル１０１にあっては、これを後分岐する際、両方のリップコード１１３を光ケーブル１０１の径方向外側に引っ張ってシース１０９を切り裂くことで、光ケーブル１０１が径方向に二分割される。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１２２７６３
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような構造の光ケーブル１０１にあっては、シース１０９内に縦添えされた抗張力体１１１とリップコード１１３によって生じる弾性と剛性に起因して、曲げ易い方向と曲げ難い方向とが決定される。
【０００９】
すなわち、ｙ軸方向は抗張力体１１１，１１１がその中心線（図中ｘ軸）からずれるため曲げ難い方向となる。一方、ｘ軸方向は抗張力体１１１，１１１がその中心線（図中ｙ軸）からずれないため曲げ易い方向となる。
【００１０】
ここで、光ファイバ１０３が内部空隙１０７の隅部に固定された場合には、ケーブル曲げ方向に依存して光ファイバ１０３に加わる歪みが変化する。例えば、光ファイバ１０３が内部空隙１０７の曲げ外側寄りに固定された場合には、光ファイバ１０３に伸び歪みが生じ、また内部空隙１０７の曲げ内側寄りに固定された場合には、圧縮歪みが生じ易いという問題があった。すなわち、中立線に対して光ファイバ１０３の曲げ軌跡の線長差により、光ファイバ１０３に曲げ歪みが生じるという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、ケーブルに曲げが生じた場合でも、光ファイバに加わる曲げ歪みを小さくすることのできる光ケーブルを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
通常、ケーブルが曲げられる時は、剛性の違いから２本の抗張力体を結ぶ線に対して直交する方向（以下、曲げ軸という。）に曲がる。
【００１３】
したがって、本発明では、光ファイバの素線径をｒｆ、内部空隙の曲げ軸方向の寸法をＬｒ、内部空隙の曲げ軸方向と直交する方向の寸法をＬｔとすると、
【数３】
ｒｆ＜Ｌｒ＜Ｌｔ
の関係を満たすようにする。つまり、内部空隙の曲げ軸方向寸法を曲げ軸方向と直交する方向の寸法よりも短くする。
【００１４】
これにより、ケーブルが曲げられた時は、内部空隙で曲げ内側と曲げ外側との間で生じる線長差が真円状に形成された内部空隙に比較して小さくなる。よって、ケーブルに曲げを加えた時に光ファイバに加わる曲げ歪みを小さくすることができる。
【００１５】
また、本発明は、内部空隙の曲げ軸方向の寸法をＬｒ、ケーブル径をｄ、ケーブル許容曲げ径Ｄとすると、光ファイバの歪み量は、
【数４】
Ｌｒ／（Ｄ＋ｄ）＜０．１０（％）
の関係を満たすようにする。つまり、光ファイバの歪み量が０．１０（％）未満になるようにケーブル許容曲げ径Ｄびケーブル径ｄに対して内部空隙の曲げ軸方向の寸法Ｌｒを設定すれば、光ファイバに対する信頼性を高めることができる。
【００１６】
ここで、内部空隙は、楕円形、長方形又は菱形のいずれかの縦断面形状に形成することが望ましい。
【００１７】
したがって、請求項１記載の発明は、上記課題を解決するため、複数の素線からなる光ファイバと、前記光ファイバを収容配置する内部空隙が形成されたシースと、前記シースに埋設され伸長方向の張力を吸収する抗張力体と、を備え、前記光ファイバの素線径をｒｆ、前記内部空隙の曲げ軸方向の寸法をＬｒ、前記内部空隙の曲げ軸方向と直交する方向の寸法をＬｔとすると、
【数５】
ｒｆ＜Ｌｒ＜Ｌｔ
の関係を満たすことを要旨とする。
【００１８】
また、請求項２記載の発明は、上記課題を解決するため、複数の素線からなる光ファイバと、前記光ファイバを収容配置する内部空隙が形成されたシースと、前記シースに埋設され伸長方向の張力を吸収する抗張力体と、を備え、前記内部空隙の曲げ軸方向の寸法をＬｒ、ケーブル径をｄ、ケーブル許容曲げ径Ｄとすると、前記光ファイバの歪み量は、
【数６】
Ｌｒ／（Ｄ＋ｄ）＜０．１０（％）
の関係を満たすことを要旨とする。
【００１９】
さらに、請求項３記載の発明は、上記課題を解決するため、前記内部空隙は、楕円形、長方形又は菱形のいずれかの縦断面形状に形成されていることを要旨とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２１】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光ケーブル１１の構成を示す径方向断面図である。
【００２２】
図１に示す光ケーブル１１は、複数の光ファイバ素線からなる光ファイバ１３、縦断面楕円状に形成されたフォーミングパイプ１５、光ファイバ１３を収容する内部空隙１７、当該ケーブルを構成する様々な部材を収容するシース１９、伸長方向の張力を吸収する抗張力体２１ａ，２１ｂ、シース１９の引き裂きに用いるリップコード２３ａ，２３ｂから構成されている。
【００２３】
光ファイバ１３は、１本が２５０μｍの光ファイバ素線を例えば２０本有し、楕円状のフォーミングパイプ１５がなす内部空隙１７にルースに収容されている。このフォーミングパイプ１５は、直鎖型低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）からなり、外径が９．５ｍｍのシース１９で被覆されている。このシース１９を形成するには通常の押出被覆法によって行われる。
【００２４】
さらに、シース１９内には、鋼線，黄銅線などの金属線あるいは繊維強化プラスチックなどからなる２本の抗張力体２１ａ，２１ｂと、アラミド繊維やプラスチックなどの６０００ｄ（デニール）程度の繊維を撚り合せた紐などからなる２本のリップコード２３ａ，２３ｂとが埋設されている。
【００２５】
抗張力体２１ａ，２１ｂは、光ファイバ１３を挟んで対称の位置に配置され、２本のリップコード２３ａ，２３ｂは２本の抗張力体２１ａ，２１ｂを結ぶ線（図中ｙ軸）に対して直交する方向（図中ｘ軸、曲げ軸ともいう。）に光ファイバ１３を挟んで対称の位置に配置されている。
【００２６】
本実施の形態では、光ファイバ１３の素線径をｒｆ、内部空隙１７の曲げ軸方向の寸法をＬｒ、内部空隙１７の曲げ軸方向と直交する方向の寸法をＬｔとすると、ｒｆ＜Ｌｒ＜Ｌｔの関係を満たすようにしている。
【００２７】
次に、図１を参照して、光ケーブル１１の作用効果について説明する。
【００２８】
まず、図１に示すように、光ファイバ１３を複数本（例えば２０本）準備しておく。
【００２９】
次いで、フォーミングパイプ１５の内部に形成される楕円状の内部空隙１７に、光ファイバ１３を収容配置する。
【００３０】
そして、光ファイバ１３を内包するフォーミングパイプ１５をシース１９内に収容配置する。
【００３１】
このシース１９には、図１に示すように、２本の抗張力体２１ａ，２１ｂと、シース１９の引き裂きに用いる２本のリップコード２３ａ，２３ｂとが埋設されている。
【００３２】
ここで、光ケーブル１１が曲げられる時は、剛性の違いから２本の抗張力体２１ａ，２１ｂを結ぶ線に対して直交する曲げ軸の方向に曲がる。
【００３３】
したがって、本実施の形態では、光ファイバ１３の素線径をｒｆ、内部空隙１７の曲げ軸方向の寸法をＬｒ、内部空隙１７の曲げ軸方向と直交する方向の寸法をＬｔとすると、ｒｆ＜Ｌｒ＜Ｌｔの関係を満たすようにする。
【００３４】
すなわち、本実施の形態では、内部空隙１７の曲げ軸方向寸法Ｌｒを曲げ軸方向と直交する方向の寸法Ｌｔよりも短くすることにより、光ケーブル１１が曲げられた時は、内部空隙１７内で曲げ内側と曲げ外側との間で生じる線長差が真円状に形成された内部空隙に比較して小さくなる。よって、光ケーブル１１に曲げを加えた時に光ファイバ１３に加わる曲げ歪みを小さくすることができる。
【００３５】
また、本実施の形態では、内部空隙１７の縦断面形状を楕円形に形成したので、内部空隙１７の曲げ軸方向寸法Ｌｒを曲げ軸方向と直交する方向の寸法Ｌｔよりも容易に短く形成することができる。
【００３６】
（実験例）
さらに、本実施の形態では、内部空隙の曲げ軸方向の寸法をＬｒ、ケーブル径をｄ、ケーブル許容曲げ径Ｄとすると、光ファイバ１３の歪み量は、Ｌｒ／（Ｄ＋ｄ）＜０．１０（％）の関係を満たすようにしている。
【００３７】
すなわち、ケーブル径ｄ、ケーブル許容曲げ径ＤとしてＬｒ／（Ｄ＋ｄ）を０．２０、０．１０、０．０５（％）の光ファイバ１３の素線を２０本有するケーブルを試作して光ファイバ１３の歪み量を測定した結果を図２に示す。ここで、ケーブル許容曲げ径Ｄを５００ｍｍ、ケーブル径ｄを９．５ｍｍとした。図２において、△は光ファイバ１３の歪み量が０．０５（％）程度であり、○が０．０５（％）以内である。
【００３８】
したがって、光ファイバ１３の信頼性を考慮すると、光ケーブル１１内で光ファイバ１３の歪み量を０．０５（％）以内が望ましいため、Ｌｒ／（Ｄ＋ｄ）の値は、０．１０（％）未満が望ましい。
【００３９】
よって、本実施の形態によれば、光ファイバ１３の歪み量が０．１０（％）未満になるようにケーブル許容曲げ径Ｒ及びケーブル径ｒに対して内部空隙１７の曲げ軸方向の寸法Ｌｒを設定すれば、光ファイバ１３の信頼性を高めることができる。
【００４０】
（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る光ケーブル３１の構成を示す径方向断面図である。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の部分には、図１と同一の符号を用いて異なる構成のみを説明する。他の実施の形態も同様である。
【００４１】
図３に示すように、本実施の形態では、前記第１の実施の形態のフォーミングパイプ１５が設けられておらず、また内部空隙１７ａの縦断面形状が前記第１の実施の形態の楕円形に代えて、長方形に形成されている。
【００４２】
次に、図３を参照して、光ケーブル３１の作用効果について説明する。
【００４３】
まず、図３に示すように、光ファイバ１３を複数本（例えば２０本）準備しておく。
【００４４】
次いで、シース１９に形成された縦断面長方形状の内部空隙１７ａに、光ファイバ１３を収容配置する。
【００４５】
このシース１９には、図３に示すように、２本の抗張力体２１ａ，２１ｂと、シース１９の引き裂きに用いる２本のリップコード２３ａ，２３ｂとが埋設されている。
【００４６】
ここで、光ケーブル３１が曲げられる時は、剛性の違いから２本の抗張力体２１ａ，２１ｂを結ぶ線に対して直交する曲げ軸の方向に曲がる。
【００４７】
したがって、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同様にｒｆ＜Ｌｒ＜Ｌｔの関係を満たすようにしている。
【００４８】
また、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同様に、光ファイバ１３の歪み量は、Ｌｒ／（Ｄ＋ｄ）＜０．１０（％）の関係を満たすようにしている。
【００４９】
以上のように本実施の形態によれば、内部空隙１７ａの縦断面形状を長方形に形成したので、内部空隙１７ａの曲げ軸方向寸法Ｌｒを曲げ軸方向と直交する方向の寸法Ｌｔよりも容易に短く形成することができる。
【００５０】
（第３の実施の形態）
図４は、本発明の第３の実施の形態に係る光ケーブル４１の構成を示す径方向断面図である。
【００５１】
図４に示すように、本実施の形態では、前記第１の実施の形態のフォーミングパイプ１５が設けられておらず、また内部空隙１７ｂの縦断面形状が前記第１の実施の形態の楕円形に代えて、菱形に形成されている。
【００５２】
次に、図４を参照して、光ケーブル４１の作用効果について説明する。
【００５３】
まず、図４に示すように、光ファイバ１３を複数本（例えば２０本）準備しておく。
【００５４】
次いで、シース１９に形成された縦断面菱形状の内部空隙１７ｂに、光ファイバ１３を収容配置する。
【００５５】
このシース１９には、図４に示すように、２本の抗張力体２１ａ，２１ｂと、シース１９の引き裂きに用いる２本のリップコード２３ａ，２３ｂとが埋設されている。
【００５６】
ここで、光ケーブル３１が曲げられる時は、剛性の違いから２本の抗張力体２１ａ，２１ｂを結ぶ線に対して直交する曲げ軸の方向に曲がる。
【００５７】
したがって、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同様にｒｆ＜Ｌｒ＜Ｌｔの関係を満たすようにしている。
【００５８】
また、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同様に、光ファイバ１３の歪み量は、Ｌｒ／（Ｄ＋ｄ）＜０．１０（％）の関係を満たすようにしている。
【００５９】
したがって、本実施の形態によれば、内部空隙１７ｂの縦断面形状を菱形に形成したので、前記第２の実施の形態と同様に内部空隙１７ｂの曲げ軸方向寸法Ｌｒを曲げ軸方向と直交する方向の寸法Ｌｔよりも容易に短く形成することができる。
【００６０】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、シースの内部空隙に光ファイバを収容配置し、シースに伸長方向の張力を吸収する抗張力体を埋設し、光ファイバの素線径をｒｆ、内部空隙の曲げ軸方向の寸法をＬｒ、内部空隙の曲げ軸方向と直交する方向の寸法をＬｔとすると、ｒｆ＜Ｌｒ＜Ｌｔの関係を満たすようにしたので、ケーブルに曲げを加えた時に光ファイバに加わる曲げ歪みを小さくすることができる。
【００６１】
また、請求項２記載の本発明によれば、内部空隙の曲げ軸方向の寸法をＬｒ、ケーブル径をｄ、ケーブル許容曲げ径Ｄとすると、光ファイバの歪み量は、Ｌｒ／（Ｄ＋ｄ）＜０．１０（％）の関係を満たすようにしたので、光ファイバの信頼性を高めることができる。
【００６２】
さらに、請求項３記載の本発明によれば、内部空隙は、楕円形、長方形又は菱形のいずれかの縦断面形状に形成したので、内部空隙の曲げ軸方向寸法を曲げ軸方向と直交する方向の寸法よりも容易に短く形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る光ケーブル１１の構成を示す径方向断面図である。
【図２】各光ファイバの素線を２０本有するケーブルを試作して光ファイバの歪み量を測定した結果を示す説明図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る光ケーブル３１の構成を示す径方向断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る光ケーブル４１の構成を示す径方向断面図である。
【図５】従来の光ケーブル１０１の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１１，３１，４１  光ケーブル
１３  光ファイバ
１５  フォーミングパイプ
１７，１７ａ，１７ｂ  内部空隙
１９  シース
２１ａ，２１ｂ  抗張力体
２３ａ，２３ｂ  リップコード
【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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