(57)【要約】【課題】  許容張力を低下させることなく可撓性を向上させることができるスロットロッドおよびスロット型光ケーブルを得る。【解決手段】  光ファイバ心線１２が収容されるスロット溝１３が捻回して設けられているスロットロッド１０の中心に、中空状の抗張力体１４を配置し、この抗張力体１４の外側に抗張力体１４の変形を許容する低弾性率層１５を設けたので、スロットロッド１０が曲げられると中空状の抗張力体１４が偏平に変形する。【選択図】  図１
2007011234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒形状のスロットロッド本体の外周面に光ファイバ心線を収容するスロット溝が長手方向に捻回して設けられ、前記スロットロッド本体の中心に高弾性体からなる抗張力体を配置したスロットロッドであって、
前記抗張力体を中空状に形成するとともに該抗張力体の外周に接着して低弾性率層を設けかつ前記低弾性率層の外周に接着して前記スロットロッド本体を設けたことを特徴とするスロットロッド。
【請求項２】
前記抗張力体の中空部に熱可塑性樹脂を充填していることを特徴とする請求項１記載のスロットロッド。
【請求項３】
前記抗張力体の中空部に防水ヤーンを充填していることを特徴とする請求項１記載のスロットロッド。
【請求項４】
前記低弾性率層の弾性率が３０Ｍｐａから１６０ＭＰａの熱可塑性樹脂からなり、断面内での前記低弾性率層の厚みが−０．２３×（外径／内径）＋１．１６ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１記載のスロットロッド。
【請求項５】
前記抗張力体を前記スロットロッドから引き抜く際に生じる最小応力が、下式であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のスロットロッド。
Ｆ≧０．５×Ｍ×Ｌ
Ｆ：抗張力体の引き抜き力、Ｍ：ケーブル重量、Ｌ：布設長
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のスロットロッドのスロット溝に光ファイバを収容するとともに前記スロットロッドの外周が外被で覆われていることを特徴とする光ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスロットロッドおよびスロット型光ケーブルに係り、略円筒形状の外周面に光ファイバ心線を収容するスロット溝が長手方向に捻回して設けられ、円筒中心に高弾性体からなる線材を撚り合わせて形成される抗張力体を配置したスロットロッドおよびスロット型光ケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光ファイバ心線の高密度化が可能であって多くの情報を伝送でき、かつ計測用や制御用として巻取や繰り出しを容易に行うために、可撓性に富んだスロット型の光ケーブルが開示されている（例えば特許文献１参照）。
特許文献１に開示されている光ケーブルに用いられているスロットロッドでは、スロットロッドの可撓性を向上させるために、スロットロッドの中央に配される抗張力体が、外径が２ｍｍ以下の鋼撚線で構成されている。
【特許文献１】特開平８−２６２２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来よりも小径の鋼撚線を用いることにより可撓性の向上を図っているため、抗張力体としての許容張力が低下して、スロットロッドに収容されている光ファイバ心線に張力が作用するという不都合があった。
【０００４】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、許容張力を低下させることなく可撓性を向上させることができるスロットロッドおよびスロット型光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】
【０００５】
前述した目的を達成するために、本発明にかかるスロットロッドの第１の特徴は、略円筒形状のスロットロッド本体の外周面に光ファイバ心線を収容するスロット溝が長手方向に捻回して設けられ、前記スロットロッド本体の中心に高弾性体からなる抗張力体を配置したスロットロッドであって、前記抗張力体を中空状に形成するとともに該抗張力体の外周に接着して低弾性率層を設けかつ前記低弾性率層の外周に接着して前記スロットロッド本体を設けたことにある。
【０００６】
このように構成されたスロットロッドにおいては、光ファイバ心線が収容されるスロット溝が捻回して設けられているスロットロッドの中心に、中空状の抗張力体を配置し、この抗張力体の外側に抗張力体の変形を許容する低弾性率層を設けたので、スロットロッドが曲げられると中空状の抗張力体が偏平に変形する。これにより、抗張力体が曲げ方向に対して小さい径となるので、スロットロッドの曲げ剛性が低減して可撓性が増すことになる。なお、抗張力体の断面積を保持することにより、許容張力の低下を防止することができる。
【０００７】
また、本発明にかかるスロットロッドの第２の特徴は、上記本発明の第１の特徴において、前記抗張力体の中空部に熱可塑性樹脂を充填していることにある。
【０００８】
このように構成されたスロットロッドにおいては、抗張力体の中空部に充填されている熱可塑性樹脂が水分の進入を防止するので、防水性が向上して抗張力体に沿った走水を防止することができる。
【０００９】
また、本発明にかかるスロットロッドの第３の特徴は、上記本発明の第１の特徴において、前記抗張力体の中空部に防水ヤーンを充填していることにある。
【００１０】
このように構成されたスロットロッドにおいては、抗張力体の中空部に充填されている防水ヤーンが水分の進入を防止するので、防水性が向上して抗張力体に沿った走水を防止することができる。
【００１１】
また、本発明にかかるスロットロッドの第４の特徴は、上記本発明の第１の特徴において、前記低弾性率層の弾性率が３０Ｍｐａから１６０ＭＰａの熱可塑性樹脂からなり、断面内での前記低弾性率層の厚みが−０．２３×（外径／内径）＋１．１６ｍｍ以上であることにある。
【００１２】
このように構成されたスロットロッドにおいては、低弾性率層の弾性率および厚みを規定することにより、低弾性率層が破断することなく、曲げ剛性の低減が可能になる。
【００１３】
また、本発明にかかるスロットロッドの第５の特徴は、上記本発明の第１から第４のいずれかの特徴において、前記抗張力体を前記スロットロッドから引き抜く際に生じる最小応力が、下式であることにある。
Ｆ≧０．５×Ｍ×Ｌ
Ｆ：抗張力体の引き抜き力、Ｍ：ケーブル重量、Ｌ：布設長
【００１４】
このように構成されたスロットロッドにおいては、スロット型光ケーブルを布設する際に、抗張力体がスロットロッドから抜けるのを防止することができる。
【００１５】
また、本発明にかかるスロット型光ケーブルの第６の特徴は、上記本発明の第１から第４のいずれかの特徴に記載のスロットロッドのスロット溝に光ファイバを収容するとともに前記スロットロッドの外周が外被で覆われていることにある。
【００１６】
このように構成されたスロット型光ケーブルにおいては、光ファイバ心線が収容されるスロット溝が捻回して設けられているスロットロッドの中心に、中空状の抗張力体を配置し、この抗張力体の外側に抗張力体の変形を許容する低弾性率層を設けたので、スロット型光ケーブルが曲げられると中空状の抗張力体が偏平に変形する。これにより、抗張力体が曲げ方向に対して小さい径となるので、スロット型光ケーブルの曲げ剛性が低減して可撓性が増すことになる。なお、抗張力体の断面積を保持することにより、許容張力の低下を防止することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、従来のように、可撓性の向上のために小径の鋼撚線を用いることにより抗張力体としての許容張力が低下して、スロットロッドに収容されている光ファイバ心線に張力が作用するという問題を解消でき、中空状の抗張力体が偏平に変形して抗張力体が曲げ方向に対して小さい径となるので、許容張力の低下を防止して可撓性を増すことができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明のスロットロッドに係る一実施形態を示す断面図、図２は本発明にかかるスロット型光ケーブルにかかる一実施形態を示す断面図、図３はスロットロッドまたは光ケーブルを曲げた際の抗張力体に作用する応力を示す断面図、図４（Ａ）は曲げが作用する前の抗張力体を示す断面図、（Ｂ）は曲げが作用した後の抗張力体を示す断面図、図５（Ａ）および（Ｂ）は曲げ実験を行った光ケーブルを示す断面図、図６は曲げ実験結果を示す表、図７は図６の実験結果をプロットしたグラフである。
【００１９】
図１に示すように、本発明の一実施形態であるスロットロッド１０は、略円筒形状のスロットロッド本体１１の外周面に光ファイバ心線１２（図２参照）を収容するスロット溝１３が長手方向に捻回して設けられ、スロットロッド本体１１の中心に高弾性体からなる抗張力体１４が配置されている。そして、抗張力体１４を中空状（中空部１４ａ）に形成するとともに抗張力体１４の外周に接着して低弾性率層１５を設けかつ低弾性率層１５の外周に接着してスロットロッド本体１１が設けられている。
なお、抗張力体１４の中空部１４ａには、熱可塑性樹脂や防水ヤーン等を充填するのが望ましい。これにより、端末から水が浸入して中空部１４ａを伝った走水を防止することができる。
【００２０】
また、図２に示すように、本発明の一実施形態であるスロット型光ケーブル２０は、前述したスロットロッド１０に設けられている複数本のスロット溝１３に光ファイバ心線１２を収容し、スロットロッド１０の外周を外被２１で覆ったものである。
なお、図２においては、スロット溝１３にテープ心線を５層積層したものを示してあるが、これに限定するものではない。
【００２１】
図３に示すように、光ケーブル２０（すなわちスロットロッド１０）を曲げた際に、抗張力体１４には応力が作用する。すなわち、抗張力体１４の長手方向に沿って、外側部分には引っ張り力σｔが作用し、内側部分には圧縮力σｃが作用する。また、断面方向にはパイプ状の抗張力体１４を押し潰す方向に力が作用する。
従って、図４（Ａ）に示すように、曲げが作用する前においては円形の抗張力体１４（高さＨ１）は、図４（Ｂ）に示すように、曲げが作用すると押し潰されて高さはＨ２となる。すなわち、Ｈ１＞Ｈ２となる。これにより、断面方向の高さが小さくなるため、曲げ剛性が低減して可撓性が増すことになる。
【００２２】
次に、低弾性率層１５の必要な厚さｔを求める実験について説明する。図５（Ａ）および（Ｂ）に示す光ケーブル２０について、一度曲げを加えた後に開放し、光ケーブル２０を解体して、低弾性率層１５の破断の有無を観察した。図６には、実験の結果が示されている。
ここで、抗張力体１４にはヤング率：１９６０００Ｍｐａの鋼線を用い、低弾性率層１５にはヤング率：７８．４Ｍｐａの熱可塑性樹脂を用いた。図５（Ａ）に示す外径（Ｄ）が１２ｍｍの光ケーブル２０Ａと、図５（Ｂ）に示す外径（Ｄ）が１０ｍｍの光ケーブル２０Ｂを用い、曲げ径は許容最小曲げ径（１０・Ｄ）であるＲ＝１２０ｍｍ、１００ｍｍとした。
【００２３】
図６に示す実験結果を、縦軸に肉厚ｔ（ｍｍ）、横軸に外径／内径の比ｃをとって図７にプロットした。
その結果、図７に示すように、ｔ＝−０．２３ｃ＋１．１６の直線を境にして、それ以上であれば低弾性率層の破断は発生しないことがわかった。
【００２４】
従って、低弾性率層１５は、弾性率が３０Ｍｐａから１６０ＭＰａの熱可塑性樹脂からなり、断面内での低弾性率層１５の厚みｔが−０．２３×（外径／内径）＋１．１６ｍｍ以上であることが望ましい。このように、低弾性率層の弾性率および厚みを規定することにより、低弾性率層が破断することなく、曲げ剛性の低減が可能になる。
すなわち、低弾性率層１５は抗張力体１４の変形により伸びを生じる。このとき、低弾性率層１５の厚みｔ（図１参照）が薄い場合、この際の伸びを吸収しきれずに破断が生じる。
【００２５】
また、抗張力体１４の引き抜き力は、光ケーブル布設時に抗張力体１４がスロットロッド１０から抜けないことが必須となる。一般的に用いられる光ケーブル２０と布設管路の摩擦係数は０．５程度であり、光ケーブル２０の重量をＭ（ｇ／ｍ）、布設長をＬ（ｍ）とすると、必要となる引き抜き力Ｆ（ｋｇ）は、Ｆ＝０．５×Ｍ×Ｌで表すことができる。従って、必要な抗張力体１４の引き抜き力はＦ以上となる。すなわち、Ｆ≧０．５×Ｍ×Ｌである。
【００２６】
以上、前述したスロットロッド１０およびスロット型光ケーブル２０によれば、光ファイバ心線１２が収容されるスロット溝１３が捻回して設けられているスロットロッド１０の中心に、中空状の抗張力体１４を配置し、この抗張力体１４の外側に抗張力体１４の変形を許容する低弾性率層１５を設けたので、スロット型光ケーブル２０が曲げられると中空状の抗張力体１４が偏平に変形する。これにより、抗張力体１４が曲げ方向に対して小さい径となるので、スロットロッド１０およびスロット型光ケーブル２０の曲げ剛性を低減して可撓性が増すことになる。
なお、抗張力体１４の断面積を保持することにより、許容張力の低下を防止することができる。
【００２７】
なお、本発明のスロットロッドおよびスロット型光ケーブルは、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
例えば、前述した実施形態において、スロットロッド１０に設けるスロット溝１３の本数が５本を例示したが、本発明のスロットロッドおよびスロット型光ケーブルはスロット溝の本数を限定するものではない。また、スロット溝１３に収容されている光ファイバ心線１２としてテープ心線を例示したがこれに限定するものではない。
【００２８】
次に、具体例について説明する。
（実施例１）
図８には本発明にかかるスロットロッド１０およびスロット型光ケーブル２０として、外径８ｍｍのスロットロッド本体１１の表面に幅１．５ｍｍ、深さ２ｍｍのスロット溝１３を５本形成し、スロット溝１３に光ファイバ心線１２を収納して、外側を１．５ｍｍ厚の外被２１で覆った。また、スロットロッド本体１１の中心に、外径２．５ｍｍ、内径１．０ｍｍのパイプ状の抗張力体１４を設け、抗張力体１４の外側に３．７ｍｍφの低弾性率層１５が設けられている。
【００２９】
なお、各部材の材質およびヤング率は、図９に示してある。また、比較する従来構造の光ケーブルでは、スロットロッドの中心部に設けた抗張力体が外径２．３ｍｍの鋼線である点と、抗張力体の周囲に低弾性率層を設けていない点が異なり、その他は共通の構造となっている。抗張力体の断面積は同等であり、０．３％伸び時の張力は同じである。
両光ケーブルの曲げ剛性の比率は、従来構造の光ケーブルの曲げ剛性を１．０としたときに、本発明にかかる光ケーブル２０では０．８となり、曲げ剛性が低減されて、可撓性が増していることがわかる。
【００３０】
（実施例２）
図１０には本発明にかかるスロットロッド１０およびスロット型光ケーブル２０として、外径６ｍｍのスロットロッド本体１１の表面に幅１．５ｍｍ、深さ１ｍｍのスロット溝１３を３本形成し、スロット溝１３に光ファイバ心線１２を収納して、外側を１．５ｍｍ厚の外被２１で覆った。また、スロットロッド本体１１の中心に、外径１．８ｍｍ、内径０．７ｍｍのパイプ状の抗張力体１４を設け、抗張力体１４の外側に２．６ｍｍφの低弾性率層１５が設けられている。
【００３１】
なお、各部材の材質およびヤング率は、実施例１の場合と同様で、図９に示したものである。また、比較する従来構造の光ケーブルでは、スロットロッドの中心部に設けた抗張力体が外径１．６ｍｍの鋼線である点と、抗張力体の周囲に低弾性率層を設けていない点が異なり、その他は共通の構造となっている。抗張力体の断面積は同等であり、０．３％伸び時の張力は同じである。
両光ケーブルの曲げ剛性の比率は、従来構造の光ケーブルの曲げ剛性を１．０としたときに、本発明にかかる光ケーブル２０では０．８５となり、曲げ剛性が低減されて、可撓性が増していることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上のように、本発明に係るスロットロッドおよびスロット型光ケーブルは、中空状の抗張力体が偏平に変形して抗張力体が曲げ方向に対して小さい径となるので、許容張力の低下を防止して可撓性を増すことができるという効果を有し、略円筒形状の外周面に光ファイバ心線を収容するスロット溝が長手方向に捻回して設けられ、円筒中心に高弾性体からなる線材を撚り合わせて形成される抗張力体を配置したスロットロッドおよびスロット型光ケーブル等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明のスロットロッドに係る一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明にかかるスロット型光ケーブルにかかる一実施形態を示す断面図である。
【図３】スロットロッドを曲げた際の抗張力体に作用する応力を示す断面図である。
【図４】（Ａ）は曲げが作用する前の抗張力体を示す断面図である。  （Ｂ）は曲げが作用した後の抗張力体を示す断面図である。
【図５】（Ａ）および（Ｂ）は曲げ実験を行った光ケーブルを示す断面図である。
【図６】曲げ実験結果を示す表である。
【図７】図６の実験結果をプロットしたグラフである。
【図８】実施例１の光ケーブルの諸量を示す表である。
【図９】実施例１および実施例２における各部の材質等を示す表である。
【図１０】実施例２の光ケーブルの諸量を示す表である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  スロットロッド
１１  スロットロッド本体
１２  光ファイバ心線
１３  スロット溝
１４  抗張力体
１４ａ  中空部
１５  低弾性率層
２０  光ケーブル
２１  外被
【図１】
2007011234.tif 000003
【図２】
2007011234.tif 000004
【図３】
2007011234.tif 000005
【図４】
2007011234.tif 000006
【図５】
2007011234.tif 000007
【図６】
2007011234.tif 000008
【図７】
2007011234.tif 000009
【図８】
2007011234.tif 000010
【図９】
2007011234.tif 000011
【図１０】
2007011234.tif 000012