(57)【要約】【課題】本発明は、光ファイバ心線を傷つけたり圧迫したりする可能性が低い曲げ抑制手段を備え、かつ、製造しやすい光ファイバコードを提供することを目的とする。【解決手段】本発明の光ファイバコードは、光ファイバ心線と、光ファイバ心線に隙間を有するように螺旋状に巻かれた絶縁性の補強部材と、外被を備える。そして、外被は、弾性を有し、補強部材と光ファイバ心線とを覆うとともに、補強部材の隙間に入り込んでいる。また、外被は光ファイバ心線と接着してもよく、外被は補強部材と密着してもよい。【選択図】図６
2012032831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ心線と、
隙間を有するように、前記光ファイバ心線に螺旋状に巻かれた絶縁性の補強部材と、
弾性を有し、前記補強部材と前記光ファイバ心線とを覆うとともに、前記補強部材の隙間に入り込んでいる外被と、
を備え、
前記補強部材の隙間と前記外被が変形できる範囲によって曲率半径が制限されていることを特徴とする光ファイバコード。
【請求項２】
請求項１記載の光ファイバコードであって、
前記外被が、前記補強部材と密着している
ことを特徴とする光ファイバコード。
【請求項３】
請求項１または２記載の光ファイバコードであって、
前記補強部材が、前記光ファイバ心線と密着している
ことを特徴とする光ファイバコード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、曲げに対する耐力と機械的強度を有する光ファイバコードに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＮＧＮなど今後の情報通信において映像通信サービスが中心となり、それらのブロードバンド情報通信において光ファイバを使用したネットワークが構築されつつある。光ファイバは従来から曲げに弱く、伝送損失の増加や折れやすい性質を持っている。しかしながら、今後ＦＴＴＨに向け増大する家庭内、あるいはビル内の光ファイバ配線においては、部屋の中を自由に配線する、壁面に沿って配線するなどでの急激な屈曲に対する伝送品質の維持、露出配線部分における外圧からの機械的強度の確保などの厳しい要求条件が求められている。
【０００３】
一般的な光ファイバ心線は、ポリアミドなどの保護材で保護された光ファイバの周りをケブラなどの抗張力体で包囲し、これを被覆でさらに包囲した構造となっている。しかし、この構造では、曲げが加わったときに損失が生じる恐れがある。そこで、曲げの抑制を目的として、パイプやコルゲート管の中に光ファイバ心線を挿入した光ファイバコードの例がある。しかし、パイプでは曲げにくくなりすぎるという問題がある。また、通常のコルゲート管では曲率半径を小さくしていくと光ファイバ心線を圧迫する力が加わり、急峻な曲げが発生してしまう。なお、一般的には、上述の光ファイバ心線のことを光ファイバコードと呼ぶことが多い。しかし、曲げを抑制する補強部材の有無の違いを明確にするため、本明細書中では曲げを抑制する補強部材を有するものを光ファイバコードと呼び、曲げを抑制する補強部材を取り付ける対象を光ファイバ心線と呼ぶことにする。
【０００４】
光ファイバ心線の曲げを抑制する別の方法として、光ファイバ心線の周りに補強部材を螺旋状に巻いた例もある。図１は、光ファイバ心線の周りに補強部材を螺旋状にまいた光ファイバコードを示す図である。この光ファイバコード９００は、光ファイバ心線９１０と光ファイバ心線９１０の周りに螺旋状に巻かれた補強部材９２０で構成されている。また、特許文献１の発明もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２２１３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図２は、図１に示した光ファイバコード９００を小さい曲率半径で曲げたときの断面の様子を示す図である。単純に補強部材を螺旋状に巻いた場合には、曲率半径を小さくしていくと補強部材９２０同士が重なり合う部分９９０が発生し、図２に示すように光ファイバ心線９１０を傷つけたり、圧迫したりする恐れがある。特許文献１の図５や図７に示した補強部材の構造であれば、このような問題を解決でき得ると考えられるが、構造が複雑なため、製造コストの上昇は避けられない。
本発明の目的は、光ファイバ心線を傷つけたり圧迫したりする可能性が低い曲げ抑制手段を備え、かつ、製造しやすい光ファイバコードを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光ファイバコードは、光ファイバ心線と、隙間を有するように光ファイバ心線に螺旋状に巻かれた絶縁性の補強部材と、外被を備える。そして、外被は、弾性を有し、補強部材と光ファイバ心線とを覆うとともに、補強部材の隙間に入り込んでいる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の光ファイバコードによれば、補強部材の隙間に弾性を有する外被が入り込んでいるので、曲率半径を小さくしても補強部材が重なり合いにくくなる。したがって、本発明の光ファイバコードは、曲げを広い範囲（長い範囲）に分散させることができ、曲率半径が局所的に小さくなることを防ぐことができる。また、本発明の光ファイバコードは、製造しやすい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】従来の光ファイバコードの構成を示す図。
【図２】従来の光ファイバコードを小さい曲率半径で曲げたときの断面の様子を示す図。
【図３】本発明の光ファイバコードの外被を取り除いたときの構造を示す図。
【図４】補強部材の形状を示す図。
【図５】実施例１の光ファイバコードを図３のＡ−Ａで切ったときの断面図。
【図６】実施例１の光ファイバコードを図５のＢ−Ｂで切ったときの断面図。
【図７】本発明の光ファイバコードを曲げた時のＢ−Ｂ断面の様子を示す図。
【図８】実施例２の光ファイバコードを図３のＡ−Ａで切ったときの断面図。
【図９】実施例２の光ファイバコードを図８のＢ−Ｂで切ったときの断面図。
【図１０】実施例３の光ファイバコードを図３のＡ−Ａで切ったときの断面図。
【図１１】実施例３の光ファイバコードを図１０のＢ−Ｂで切ったときの断面図。
【図１２】光ファイバコード３００と光ファイバ心線に対して行った側圧試験の方法を示す図。
【図１３】光ファイバコード３００と光ファイバ心線に対して行った曲げ試験の方法を示す図。
【図１４】光ファイバコード３００と光ファイバ心線に対して行った曲げ試験の結果を示す図。
【図１５】光ファイバコード３００と光ドロップケーブルに対して行った衝撃試験の方法を示す図。
【図１６】光ファイバコード３００と光ドロップケーブルに対して行った衝撃試験の結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の実施例を説明する。なお、同じ構成部には同一の番号を付け、重複説明を省略する。
【実施例１】
【００１１】
図３に本発明の光ファイバコードの外被を取り除いたときの構造（外被は点線で示す）を示す。図４に補強部材の形状を示す。また、図５は光ファイバコード１００を図３のＡ−Ａで切ったときの断面図、図６は光ファイバコード１００を図５のＢ−Ｂで切ったときの断面図である。光ファイバコード１００は、光ファイバ心線１１０、光ファイバ心線１１０に隙間を有するように螺旋状に巻かれた絶縁性の補強部材１２０と、外被１３０を備える。また、補強部材１２０と光ファイバ心線１１０との間には間隔１４０がある。
【００１２】
光ファイバ心線１１０は、ポリアミドなどの保護材で保護された光ファイバ１１１の周りを、ケブラなどの抗張力体と被覆１１２でさらに包囲した構造となっている。一般的には、光ファイバ心線１１０の直径は、１〜２ｍｍである。補強部材１２０は、幅ｗ、厚さｈの絶縁性の材料であり、隙間ｄを有するように光ファイバ心線１１０に螺旋状に巻かれている。つまり、螺旋のピッチｐはｗ＋ｄである。補強部材１２０は、例えば、ポリアミド樹脂などの非金属の材料を用い、幅を２〜３ｍｍ、厚さを０．５ｍｍにすればよい。この場合には、ピッチは３〜４ｍｍにすればよい。外被１３０は、弾性を有し、補強部材と光ファイバ心線とを覆うとともに、補強部材の隙間に入り込んでいる。外被には、塩化ビニルやポリエチレンなどの材料を用いればよく、耐火の要求もある場合には難燃ポリエチレンを用いればよい。例えば、外被１３０の外周の直径を４ｍｍにすればよい。
【００１３】
図７は、光ファイバコード１００を曲げた時のＢ−Ｂ断面の様子を示す図である。光ファイバコード１００は、補強部材１２０の隙間に弾性を有する外被１３０が入り込んでいるので、曲率半径を小さくしても補強部材１２０が重なり合いにくくなる。補強部材が重なり合いにくいことで、許容範囲以上の曲げが加わった場合には、他の部分（許容範囲までの曲げは加わっていない部分）が曲がることによって、曲げを広い範囲（長い範囲）に分散させることができる。したがって、曲率半径が局所的に小さくなることを防ぐことができる。
【００１４】
また、曲げの内周側では外被１３０が圧縮されるので、外被１３０には広がろうとする力が生じる。曲げの外周側では外被１３０が伸びるので、外被１３０には縮む力が生じる。このような外被１３０の力によっても、曲げを広い範囲（長い範囲）に分散させることができる。
さらに、補強部材１２０と外被１３０とを密着させれば、補強部材１２０がさらに重なりにくくなるとともに、曲げの外周側では引っ張ろうとする力も生じる。したがって、曲率半径が局所的に小さくなることをさらに防ぐことができる。
【００１５】
なお、最小の曲率半径の要求条件に応じて、補強部材１２０の幅ｗや巻きつけるピッチｐを適宜設計すればよい。また、光ファイバコード１００を曲げようとする力に関する要求条件に応じて、補強部材１２０の厚さｈや外被１３０の硬さを適宜設計すればよい。また、本発明の光ファイバコードは、製造時に外被の粘性や外被に付加する圧力などをコントロールすれば製造できるので、製造しやすい。
このように光ファイバコード１００は、外部からの圧力や曲げようとする力から光ファイバ心線を保護できる。よって、住宅内の配線に使用しても、屈曲による断線が発生しにくい。
【実施例２】
【００１６】
図８は光ファイバコードを図３のＡ−Ａで切ったときの断面図、図９は光ファイバコード２００を図８のＢ−Ｂで切ったときの断面図である。なお、光ファイバコードの外被を取り除いたときの構造は図３と同じである。光ファイバコード２００は、外被１３０’が光ファイバ心線１１０と接着している点が、光ファイバコード１００と異なる。なお、補強部材１２０と光ファイバ心線１１０との間には間隔１５０がある。
光ファイバコード２００は、外被１３０’が光ファイバ心線１１０に接着しているので、光ファイバコード１００よりも局部的な曲げを抑制しようとする効果が大きくなる。その他の効果は光ファイバコード１００と同じである。
【実施例３】
【００１７】
図１０は光ファイバコードを図３のＡ−Ａで切ったときの断面図、図１１は光ファイバコード３００を図１０のＢ−Ｂで切ったときの断面図である。なお、光ファイバコードの外被を取り除いたときの構造は図３と同じである。光ファイバコード３００は、補強部材１２０が光ファイバ心線１１０に密着している（間隔１４０がない）点が、光ファイバコード１００と異なる。構造の光ファイバコード３００は、補強部材１２０にあらかじめ定めた張力を加えながら、光ファイバ心線１１０に巻きつけることにより製造できる。
また、外被１３０を光ファイバ心線１１０に接着させてもよい。光ファイバコード３００の場合、外被１３０を光ファイバ心線１１０に接着させることも製造上容易である。
【００１８】
光ファイバコード３００は、補強部材１２０が光ファイバ心線１１０に密着しているので、図２のように補強部材１２０が重なり合う可能性がさらに低くなる。また、外被１３０を光ファイバ心線１１０に接着させれば、局部的な曲げを抑制しようとする効果がより大きくなる。
【００１９】
［実験］
次に、光ファイバコード３００と光ファイバ心線１１０との比較実験結果、および光ファイバコード３００と光ドロップケーブルとの比較実験結果を示す。なお、光ドロップケーブルは、主に電柱と住宅との間に用いる屋外用の光ケーブルであり、特開平１０−３３３０００号公報などに構造が示されている。
【００２０】
この実験では、幅ｗ＝２．０３ｍｍ、厚さｈ＝０．５３ｍｍの補強部材１２０をピッチｐ＝２．４ｍｍで光ファイバ心線１１０に螺旋状に巻いた光ファイバコード３００を用いた。また、光ファイバ心線としては、直径１．７ｍｍのものを用いた（本明細書では光ファイバ心線と呼んでいるが、一般的にはφ１．７の光ファイバコードである）。外被１３０と光ファイバ心線１１０とは接着させていない。また、光ドロップケーブルには、特開平１０−３３３０００号公報の図２に開示されているような構造の光ドロップケーブルを用いた。
【００２１】
図１２は、光ファイバコード３００と光ファイバ心線に対して行った側圧試験の方法を示す図である。光ファイバコード３００などの測定対象となるコードなどを長さ１００ｍｍの平板５１１、５１２で挟み、力Ｆで押し、挿入損失が０．１ｄＢとなる力Ｆを求めた。その結果、光ファイバ心線は２１３６．５３Ｎであったのに対し、光ファイバコード３００は、４１８８．２７Ｎであった。したがって、約２倍の側圧に耐え得ることが分かる。
【００２２】
図１３は、光ファイバコード３００と光ファイバ心線に対して行った曲げ試験の方法を示す図である。光ファイバコード３００などの測定対象となるコードなどをマンドレル５２１に回し、重り５２２によって張力を加えながら曲げ、挿入損失を測定した。マンドレル５２１には、直径３０ｍｍ、１８ｍｍ、１０ｍｍ、６ｍｍのものを用意し、重りは５００ｇとした。実験結果を図１４に示す。この実験結果から分かるように、光ファイバコード３００は、マンドレルの直径が小さくなっても、挿入損失が大きくならない。つまり、光ファイバコード３００は、曲げを広い範囲（長い範囲）に分散させることができ、曲率半径が局所的に小さくなることを防ぐことができることが分かる。
【００２３】
図１５は、光ファイバコード３００と光ドロップケーブルに対して行った衝撃試験の方法を示す図である。光ファイバコード３００などの測定対象となるコードなどを、板５３１上に固定し、半径１０ｍｍの打撃具５３２をコードなどの上に置く。そして、重りを高さ１０００ｍｍから打撃具５３２上に落とし、挿入損失の最大値を測定した。重りの質量は、０．２ｋｇ、０．３ｋｇ、０．４ｋｇ、０．５ｋｇ、１．０ｋｇ、１．５ｋｇとした。実験結果を図１６に示す。この結果から分かるように、衝撃特性が求められる光ドロップケーブルよりも数倍良い特性を有することが分かる。したがって、屋内の配線で、ステップルなどを用いて光ファイバコード３００を固定し得る。
【００２４】
本発明の光ファイバコードは、上述のように従来から使用されているＳＭ光ファイバを使用しているにもかかわらず、急激に屈曲しようとする力が加わっても損失の増加を抑えることができる。また、露出配線部分に要求される外圧に対する機械強度も有している。したがって、今後のＦＴＴＨの主役となる家庭内、あるいはビル内の光ファイバ配線を実用的に実現できる光ファイバコードである。
【符号の説明】
【００２５】
１００、２００、３００、９００  光ファイバコード
１１０、９１０  光ファイバ心線
１１１  光ファイバ                          １１２  被覆
１２０、９２０  補強部材                    １３０、１３０’  外被
１４０、１５０  間隔                        ９９０  重なり合う部分
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2012032831.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年12月14日(2011.12.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ心線と、
隙間を有するように、前記光ファイバ心線に螺旋状に巻かれた絶縁性の補強部材と、
弾性を有し、前記補強部材と前記光ファイバ心線とを覆うとともに、前記補強部材の隙間に入り込んでいる外被と、
を備え、
前記補強部材の幅ｗと前記螺旋のピッチｐと前記隙間ｄとをｐ＝ｗ＋ｄの関係が成り立つように定めるときに、前記補強部材の幅ｗが前記隙間ｄ以上であることを特徴とする光ファイバコード。
【請求項２】
請求項１記載の光ファイバコードであって、
前記幅ｗを２〜３ｍｍ、前記ピッチｐを３〜４ｍｍとする
ことを特徴とする光ファイバコード。
【請求項３】
光ファイバ心線と、
隙間を有するように、前記光ファイバ心線に螺旋状に巻かれた絶縁性の補強部材と、
弾性を有し、前記補強部材と前記光ファイバ心線とを覆うとともに、前記補強部材の隙間に入り込んでいる外被と、
を備え、
前記補強部材の隙間に入り込んだ前記外被が変形できなくなることで最小の曲率半径が決まることを特徴とする光ファイバコード。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の光ファイバコードであって、
前記外被が、前記補強部材と密着している
ことを特徴とする光ファイバコード。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の光ファイバコードであって、
前記補強部材が、前記光ファイバ心線と密着している
ことを特徴とする光ファイバコード。