(57)【要約】  【課題】  引っ張り特性を十分に維持したまま、しなやかに曲げることが可能な光ファイバケーブルを提供する。  【解決手段】  光ファイバケーブル１０は、光ファイバ心線１１と、この光ファイバ心線１１の両側に平行に配置された抗張力体１２と、光ファイバ心線１１および抗張力体１２とを一括被覆する外被１３とを有する。抗張力体１２を撚りをもった構造、例えば鋼撚線とすることで、引っ張り特性を十分に維持したまま、しなやかに曲げることが可能となる。また、光ファイバ心線１１の位置関係や外被１３の肉厚を最適化することで、ケーブルがキンクしても光ファイバ心線１１が折れないような光ファイバケーブル１０とすることができる。  【選択図】  図１
2005189608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ心線の両側に抗張力体が平行に配置されて一括被覆が施されてなる光ファイバケーブルにおいて、前記抗張力体が撚りをもった構造を有することを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項２】
前記抗張力体に曲げ直径２０ｍｍの曲げを加えた際の反発力Ｆ（単位：Ｎ）が、
０．１１７≦Ｆ≦０．７３６
であることを特徴とする、請求項１記載の光ファイバケーブル。
【請求項３】
前記光ファイバ心線を構成する光ファイバの破断曲げ半径をＲ（単位：ｍｍ）、光ファイバケーブルの肉厚をＡ（単位：ｍｍ）、抗張力体の中心間を結んだ直線とファイバ中心とのずれをｄ（単位：ｍｍ）としたとき、
０≦Ｒ＜（Ａ／２）−ｄ
の関係が成立することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の光ファイバケーブル。
【請求項４】
前記光ファイバケーブルの肉厚Ａ（単位：ｍｍ）と前記ずれｄ（単位：ｍｍ）との間に、
１≦（Ａ／２）−ｄ    かつ    Ａ≦４
の関係が成立することを特徴とする、請求項３に記載の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する。
【背景技術】
【０００２】
宅内で光ファイバ心線を配線する場合、屋内用の光ファイバケーブルが用いられる（特許文献１参照）。この光ファイバケーブルの断面図を図５に示す。図５において、光ファイバケーブル５０は、光ファイバ心線５１と、この光ファイバ心線５１の両側に平行に配置された抗張力体５２と、光ファイバ心線５１および抗張力体５２とを一括被覆する外被５３とを有し、この外被５３には光ファイバ心線５１を取り出しやすくするための切り欠き部５４が設けられている。これらの光ファイバケーブルの代表的な寸法は長辺が３．０〜３．５ｍｍ、短辺が１．５〜２．０ｍｍ程度である。
【０００３】
ここで、光ファイバ心線５１としては、単心の光ファイバ心線のほか、光ファイバテープ心線などの多心の光ファイバ心線も用いられる。抗張力体５２としては引っ張り特性およびコスト面から単鋼線が用いられている。外被５３としては、ポリ塩化ビニルやポリエチレン等の樹脂が好適に用いられている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−４３３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年では、光加入者線路網の構築が急速に進んでおり、宅内で光ファイバケーブルの配線作業を行う機会が増加している。このような配線作業は小規模な工事で、さらには専門的な技術のない各ユーザーが自ら行えることが好ましく、施工性の良い光ファイバケーブルの提供が望まれる。
本発明者等は施工性の良い光ファイバケーブルを提供するために鋭意検討し、光ファイバケーブルの曲げやすさ、及び光ファイバケーブルを曲げた際に損傷する可能性に着目するに至った。即ち、抗張力体に用いられる単鋼線は優れた引っ張り特性を有するが、曲げた際の反発力が大きく、光ファイバケーブルに用いた場合には以下の問題点を有すること見出した。例えば、光ファイバケーブルを配管内に敷設する場合は、敷設する配管の形態によっては光ファイバケーブルが曲げによる反発で配管に張り付き、外傷が入ることがあった。また、壁面に添わせて配線する場合や小さな径に束ねたりする場合などには、光ファイバケーブルの曲げ剛性が大きくて作業性が損なわれるという問題があった。
また、専門的な技術のない各ユーザーなどが配線作業をする場合には光ファイバケーブルを過度に曲げて損傷させてしまうこと、また、光ファイバケーブルが損傷したか否かの判断が難しいことから、多少の作業ミスがあっても損傷しないという特性は特に優先的に実現すべき事項であると認識するに至った。
【０００６】
そこで、本発明では、引っ張り特性を十分に維持したまま、しなやかに曲げることが可能な光ファイバケーブルを提供すること、配線作業の際に仮に生じる損傷を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、光ファイバ心線の両側に抗張力体が平行に配置されて一括被覆が施されてなる光ファイバケーブルにおいて、前記抗張力体が撚りをもった構造を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記抗張力体に曲げ直径２０ｍｍの曲げを加えた際の反発力Ｆ（単位：Ｎ）が、
０．１１７≦Ｆ≦０．７３６
であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記光ファイバ心線を構成する光ファイバの破断曲げ半径をＲ（単位：ｍｍ）、光ファイバケーブルの肉厚をＡ（単位：ｍｍ）、抗張力体の中心間を結んだ直線とファイバ中心とのずれをｄ（単位：ｍｍ）としたとき、
０≦Ｒ＜（Ａ／２）−ｄ
の関係が成立することを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記光ファイバケーブルの肉厚Ａ（単位：ｍｍ）と前記ずれｄ（単位：ｍｍ）との間に、
１≦（Ａ／２）−ｄ    かつ    Ａ≦４
の関係が成立することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の光ファイバケーブルは、光ファイバ心線の両側に平行に配置された抗張力体が撚りをもった構造を有するため、引っ張り特性を十分に維持したまましなやかに曲げることが可能な光ファイバケーブルを具現化でき、より容易な施工および通線性を得ることが可能となる。さらに、光ファイバケーブルの肉厚を最適化することにより、配線作業中の事故の少ない光ファイバケーブルを提供することが可能となる。すなわち、本発明の光ファイバケーブルを用いることで容易なケーブル施工が可能となり、光ファイバネットワークの普及に大きく貢献する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施形態を説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係る光ファイバケーブルの一例を示す断面図である。図１において、光ファイバケーブル１０は、光ファイバ心線１１と、この光ファイバ心線１１の両側に平行に配置された抗張力体１２と、光ファイバ心線１１および抗張力体１２とを一括被覆する外被１３とを有し、この外被１３には切り欠き部１４が設けられている。図１におけるこれらの構成は、基本的に図５に示された従来の光ファイバケーブルとほぼ同様である。
【００１４】
ここで、図１に示された光ファイバケーブルが図５に示された従来の光ファイバケーブルと異なる点は、抗張力体１２が撚りをもった構造となっている点である。抗張力体１２の具体例としては、鋼撚線などの撚線が挙げられる。以下、説明を簡単にするため、図１の抗張力体１２を鋼撚線、図５の抗張力体５２を単鋼線として説明するが、実際の抗張力体１２は、鋼線以外、例えば複数のＦＲＰを撚り合わせて構成したものなどを用いることもできる。
【００１５】
本発明の実施形態においては、抗張力体１２が撚りをもった構造となっているため、撚られた各鋼線が移動することによって歪を緩和し、従来の光ファイバケーブル５０の抗張力体５２のように単鋼線を使用した場合と比較して、しなやかに曲げることが可能な光ファイバケーブル１０を得ることができる。
【００１６】
なお、引っ張り特性に関しては、抗張力体１２を構成する各鋼線の断面積の総和を、図５における抗張力体５２を構成する単鋼線の断面積と同程度にすることによって、ほぼ同じレベルに保つことが可能である。
【００１７】
光ファイバケーブル１０、５０の曲げ剛性については、抗張力体１２、５２を曲げた際の反発力が強く影響する。そこで、この反発力を適切な範囲とすることにより、引っ張り特性を十分に維持したまま、しなやかに曲げることが可能な光ファイバケーブル１０を得ることができる。
【００１８】
ここで、抗張力体を曲げた際の反発力の測定について説明する。図２は、ＩＥＣ６０７９４−２−１  Ｅ１７Ｃに準拠した抗張力体を曲げた際の反発力を測定する際に用いられる測定系を示す説明図である。測定装置は、押え板を有するスライダを取り付けた天秤であって、スライダを調整して抗張力体の曲げ直径を２０ｍｍに設定し、その際に天秤で計測される値に基づいて反発力Ｆ（単位：Ｎ）が求められる。
【００１９】
本発明においては、図２の測定系で測定される反発力Ｆの値を、
０．１１７≦Ｆ≦０．７３６
の範囲とすることで、引っ張り特性を十分に維持したまま、しなやかに曲げることが可能な光ファイバケーブル１０を得ることができる。
【００２０】
この反発力Ｆの上限値は、光ファイバケーブル１０を配管へ敷設する際に外被１３に外傷が生じるか否かを評価して決定し、反発力Ｆの下限値については、光ファイバ心線１１の座屈による損失増加を抑制できる値とした。なお、光ファイバ心線１１の座屈は、外被１３が温度収縮することにより抗張力体１２が座屈し、この影響が光ファイバ心線１１にも圧縮力として働いて座屈すると考えられる。
【００２１】
ところで、図１に示される光ファイバケーブル１０がしなやかになることで作業性は向上するが、不意にケーブルが何かにひっかかったとき、ケーブルが過度に曲げられるおそれは、抗張力線が単鋼線の場合より増加する傾向にある。
【００２２】
そこで、光ファイバケーブル１０の外被１３の肉厚を、光ファイバ心線１１の破断曲げ径より大きくすることで、光ファイバケーブル１０として常に光ファイバ心線１１の破断曲げ以上の曲げ半径が確保されるため、光ファイバケーブル１０が過度に曲げられた場合でも光ファイバ心線１１が破断することはない。この状態を図３に示す。図３は、光ファイバケーブルが最大限曲げられた状態の一例を示す説明図であり、（Ａ）は光ファイバケーブルの断面図、（Ｂ）は側断面図をそれぞれ示す。
【００２３】
ところで、抗張力体１２の中心間を結んだ直線が光ファイバケーブル１０の曲げの中心となり、この直線が光ファイバ心線１１の中心と一致する状態が理想的である。しかし、実際の光ファイバケーブル１０は、製造時のばらつきにより光ファイバ心線１１の中心が抗張力体１２の中心間を結んだ直線とずれることがある。そこで、このずれの量を考慮する必要がある。この状態を図４に示す。図４は、光ファイバ心線がずれた方向に光ファイバケーブルが最大限曲げられた状態を示す説明図であり、（Ａ）は光ファイバケーブルの断面図、（Ｂ）は側断面図をそれぞれ示す。
【００２４】
光ファイバケーブル１０が最大限曲げられた場合でも光ファイバ心線１１が破断しないための条件は、光ファイバ心線１０を構成する光ファイバ心線１１の破断曲げ半径をＲ（単位：ｍｍ）、光ファイバケーブル１０の肉厚をＡ（単位：ｍｍ）、抗張力体１２の中心間を結んだ直線と光ファイバ心線１１の中心とのずれをｄ（単位：ｍｍ）としたとき、
０≦Ｒ＜（Ａ／２）−ｄ
の関係が成立するようにすることである。
【００２５】
また、外被１３の肉厚Ａが厚すぎると、低温時に外被１３の収縮力が大きくなり、光ファイバ心線１１が座屈して損失増加が生じる。したがって、外被１３の肉厚の上限値は、光ファイバケーブル１０において低温時でも問題となるような損失変動が生じないような値とする必要がある。
【００２６】
そこで、光ファイバケーブル１０の外被１３の肉厚Ａ（単位：ｍｍ）と前述のずれｄ（単位：ｍｍ）との間に、
１≦（Ａ／２）−ｄ    かつ    Ａ≦４
の関係が成立するようにすると、低温時でも問題となるような損失変動が生じない光ファイバケーブル１０を得ることができる。
【００２７】
以下、本発明の実施形態を説明するための実例を挙げる。
【００２８】
図１の光ファイバケーブル１０の抗張力体１２の例および図５の光ファイバケーブル５０の抗張力体５２の例を表１に示す。なお、表１には、抗張力体の種類、撚り合わせ時の外径、断面積の総和、反発力を示し、反発力の測定は図２に示した測定系で行った。
【００２９】
【表１】
2005189608.tif 000003
【００３０】
表１に示されるように、実施例１と従来例との比較では、外径はほとんど変わらないにもかかわらず、しなやかさを示す反発力は約１／３となり、撚り線にすることでかなりしなやかになることが分かる。また、単鋼線と比べて断面積もほとんど変わらないため、上記撚り線の例では引っ張り特性としてもほぼ同等レベルの特性を有していることがわかる。
【００３１】
次に、抗張力体１２の反発力Ｆの上限値を定めるため、異なる抗張力体を有する複数の光ファイバケーブルを配管内に敷設した場合の光ファイバケーブルの外傷の有無を確認した。この結果を表２に示す。なお、配管種は合成樹脂可とう電線管、配管曲げ直径は１６０ｍｍ、配管曲げ箇所の数は１０箇所とした。
【００３２】
【表２】
2005189608.tif 000004
【００３３】
表２に示されるように、配管内への通線時のトラブルを回避するには、抗張力体１２の反発力Ｆが０．７３５Ｎ以下ならば効果を発揮するため、抗張力体１２として撚り線を用いる際には反発力Ｆが０．７３５Ｎ以下になるようにする必要がある。
【００３４】
次に、抗張力体１２の反発力Ｆの下限値を定めるため、異なる抗張力体を有する複数の光ファイバケーブル１０を用いて、低温時における損失増加を評価した。この結果を表３に示す。なお、光ファイバ心線１１として１．３μｍゼロ分散光ファイバ１心（外径？？？μｍ）、ケーブル長は１ｋｍ、温度は常温から−３０℃に低下させて安定するまでとし、測定波長は１．５５μｍとした。
【００３５】
【表３】
2005189608.tif 000005
【００３６】
表３に示されるように、低温時の損失増加のレベルとしては０．１（ｄＢ／ｋｍ）を超えないようにすることが望ましいとされている。この観点より、反発力Ｆは０．１１８Ｎ以上が必要となる。
【００３７】
次に、光ファイバケーブル１０が最大限曲げられた状態の時に光ファイバ心線１１の折れが発生しない外被１３の肉厚Ａと光ファイバ心線の曲げ中心からのずれで定義される値を評価した。この結果を表４に示す。なお、図４に示される抗張力体１２の中心間を結んだ直線と光ファイバ心線１１の中心とのずれｄを０．２ｍｍとした。
【００３８】
【表４】
2005189608.tif 000006
【００３９】
表４に示されるように、外被１３の肉厚Ａと光ファイバ心線の曲げ中心からのずれｄで定義される値（Ａ／２）−ｄを１．０ｍｍ以上にした場合、光ファイバケーブルを最大限曲げても全く心線の折れは生じなかった。これは今回使用した光ファイバ心線１１の破断曲げ半径Ｒがほぼ０．９ｍｍと一定の値を示しており、光ファイバケーブル１０の外被１３の肉厚の最適化を行えば常に破断曲げ半径以下に曲げられることがないためである。なお、抗張力体１２を表１に示されたすべてのサンプルの範囲で変更したが、表４と同様の結果が得られた。
【００４０】
次に、外被１３の肉厚の上限値を決定するため、肉厚を振ったサンプルで低温状態にし、損失変動の有無を確認した。この結果を表５に示す。なお、光ファイバ心線１１として１．３μｍゼロ分散光ファイバ１心（外径？？？μｍ）を用いて、抗張力体１２としては表１の実施例１の抗張力体（反発力Ｆ＝０．４２２Ｎ）を用いて、ケーブル長は５００ｍ、温度は常温から−３０℃に低下させて安定するまでとし、測定波長は１．５５μｍとした。
【００４１】
【表５】
2005189608.tif 000007
【００４２】
表５に示されるように、外被１３の肉厚Ａの値を大きくとりすぎた場合、外被１３の収縮力が大きくなり、低温時の損失増加のレベルとして望ましいとされる０．１（ｄＢ／ｋｍ）を超えてしまう。このため、外被１２の肉厚Ａの値は４ｍｍ以下とする必要がある。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態に係る光ファイバケーブルの一例を示す断面図である。
【図２】抗張力体を曲げた際の反発力を測定する際に用いられる測定系を示す説明図である。
【図３】光ファイバケーブルがキンクした状態の一例を示す説明図であり、（Ａ）は光ファイバケーブルの断面図、（Ｂ）は側断面図をそれぞれ示す。
【図４】光ファイバ心線がずれた方向に光ファイバケーブルがキンクした状態を示す説明図であり、（Ａ）は光ファイバケーブルの断面図、（Ｂ）は側断面図をそれぞれ示す。
【図５】従来の光ファイバケーブルの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０、５０  光ファイバケーブル
１１、５１  光ファイバ心線
１２、５２  抗張力体
１３、５３  外被
１４、５４  切り欠き部
【図１】
2005189608.tif 000008
【図２】
2005189608.tif 000009
【図３】
2005189608.tif 000010
【図４】
2005189608.tif 000011
【図５】
2005189608.tif 000012