(57)【要約】【課題】支持線部とケーブル部と首部の寸法を最適化することで、敷設後にギャロッピング現象が起こらないようにした光ファイバドロップケーブルを提供する。【解決手段】光ファイバドロップケーブル１は、断面長方形のケーブル部１０と支持線部２０と首部３０とを有する。ケーブル部の短辺１０Ｙの寸法ａは２．０±０．２ｍｍ、長辺１０Ｘの寸法ｂは３．１±０．２ｍｍであり、ケーブル部１０から支持線部２０までのケーブルの全高をｘ、首部の高さをｙとした場合、  ｙ≦０．７５２４ｘ−３．９８２９２の条件式を満たしている。しかも、支持線部の外径が３．０ｍｍ以下、首部の高さが１．０ｍｍ以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長辺と短辺を有する断面長方形のケーブル部と、該ケーブル部と平行に配設されて前記ケーブル部を支持する支持線部と、前記ケーブル部及び前記支持線部より薄く形成されて前記ケーブル部と支持線部を一体に連結するくびれ状の首部とを有し、
前記ケーブル部が、光ファイバ心線と、この光ファイバ心線の両側に該光ファイバ心線の長手方向に沿って配置された抗張力体と、前記光ファイバ心線及び抗張力体を被覆する樹脂製のシースとを備え、
前記支持線部が、抗張力体としての支持線と、この支持線を被覆する樹脂製のシースとを備えた光ファイバドロップケーブルにおいて、
前記ケーブル部の短辺の寸法が２．０±０．２ｍｍ、長辺の寸法が３．１±０．２ｍｍであり、前記ケーブル部から前記支持線部までのケーブルの全高をｘ、前記首部の高さをｙとした場合、
ｙ≦０．７５２４ｘ−３．９８２９２
の条件式を満たしており、しかも、前記支持線部の外径が３．０ｍｍ以下、前記首部の高さが１．０ｍｍ以下であることを特徴とする光ファイバドロップケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、架空配線された光ファイバケーブルから各ユーザー宅などへ光ファイバを引き落とす際に使用される光ファイバドロップケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）の発展により、各ユーザー宅などへの光ファイバの配線が頻繁に行われるようになってきた。その際、電信柱の近傍に配設された架空クロージャから各ユーザー宅への配線には、主に、特許文献１に記載されているような光ファイバドロップケーブルが使用されている。
【０００３】
図８は光ファイバドロップケーブルの構造の一例を示す断面図である。この光ファイバドロップケーブル１０１は、第１の方向Ｘに平行な長辺（通称「長径」とも言う）を有すると共に第１の方向Ｘと直交する第２の方向Ｙに平行な短辺（通称「短径」とも言う）を有する断面略長方形のケーブル部１１０と、該ケーブル部１１０と平行に配設されてケーブル部１１０を支持する断面円形の支持線部１２０と、ケーブル部１１０及び支持線部１２０より薄く形成されてケーブル部１１０と支持線部１２０を一体に連結するくびれ状の首部１３０とを有している。
【０００４】
ケーブル部１１０は、光ファイバ心線１１１と、この光ファイバ心線１１１の第１の方向Ｘにおける両側に光ファイバ心線１１１の長手方向に沿って配置された抗張力体１１２と、光ファイバ心線１１１及び抗張力体１１２を被覆する樹脂製のシース１１３とを備えている。支持線部１２０は、抗張力体としての断面円形の支持線（一般には鋼線）１２２と、支持線１２２を被覆する樹脂製のシース１１３とを備えている。
【０００５】
ケーブル部１１０のシース１１３と支持線部１２０のシース１１３と首部１３０は、一体成形された樹脂によって構成されている。また、ケーブル部１１０のシース１１３の両外側面には、シース１１３を破って中の光ファイバ心線１１１の引き出しを容易にするためのノッチ１１８が形成されている。また、光ファイバ心線１１１と、２本の抗張力体１１２と、首部１３０と、支持線１２２は、ケーブル長手方向に垂直な面内の断面において一直線上に配列されている。
【０００６】
ところで、この種の光ファイバドロップケーブル１０１は、図８に示す姿勢のように、支持線部１２０が上側に位置し、その下側にケーブル部１１０が垂れ下がった姿勢で架空配線されることにより、強い風が横から吹くときに、電線に着氷雪が付いたときのように、ギャロッピング現象を起こすことがある。
【０００７】
ギャロッピングとは、送電線に雪や氷が付着した状態で強風が吹き寄せたときに、送電線が上下に激しく自励振動する現象のことである。光ファイバドロップケーブルにギャロッピング現象が起こると、通常の強風では起こりえない振動が継続するため、過張力によるケーブルの破断や伝送特性の低下、周囲の物に当たることでの破損などが懸念される。ギャロッピング発生の可能性の有無は、Den-Hartogの判定式のＤ値（後述）により判断でき、Ｄ値が負になると、ギャロッピングは起きないとされている。
【０００８】
風圧に対する対策を講じた光ファイバドロップケーブルの例として、特許文献２や特許文献３には、風圧荷重の低減を図るためのケーブル構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−６９９００公報
【特許文献２】特開２００３−２２７９８４号公報
【特許文献３】特許３８５４１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献２や特許文献３に示すものは、風圧荷重の低減を図ることはできるかもしれないが、ギャロッピングについての考察はしていないので、ギャロッピング現象の発生を防ぐことまではできない可能性が大きい。
【００１１】
本発明は、上記事情を考慮し、支持線部とケーブル部と首部の寸法を最適化することで、敷設後にギャロッピング現象が起こらないようにした光ファイバドロップケーブルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、長辺と短辺を有する断面長方形のケーブル部と、該ケーブル部と平行に配設されて前記ケーブル部を支持する支持線部と、前記ケーブル部及び前記支持線部より薄く形成されて前記ケーブル部と支持線部を一体に連結するくびれ状の首部とを有し、前記ケーブル部が、光ファイバ心線と、この光ファイバ心線の両側に該光ファイバ心線の長手方向に沿って配置された抗張力体と、前記光ファイバ心線及び抗張力体を被覆する樹脂製のシースとを備え、前記支持線部が、抗張力体としての支持線と、この支持線を被覆する樹脂製のシースとを備えた光ファイバドロップケーブルにおいて、前記ケーブル部の短辺の寸法が２．０±０．２ｍｍ、長辺の寸法が３．１±０．２ｍｍであり、前記ケーブル部から前記支持線部までのケーブルの全高をｘ、前記首部の高さをｙとした場合、
ｙ≦０．７５２４ｘ−３．９８２９２
の条件式を満たしており、しかも、前記支持線部の外径が３．０ｍｍ以下、前記首部の高さが１．０ｍｍ以下であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の光ファイバケーブルによれば、断面長方形のケーブル部の短辺の寸法を２．０±０．２ｍｍ、長辺の寸法を３．１±０．２ｍｍとし、ケーブル部から支持線部までのケーブルの全高をｘ、首部の第１の方向における高さをｙとした場合に、
ｙ≦０．７５２４ｘ−３．９８２９２
の条件式を満たすようにｘとｙの値を設定し、しかも、支持線部の外径を３．０ｍｍ以下、首部の高さを１．０ｍｍ以下に規制したので、ギャロッピング判定式のＤ値を負にすることができ、ギャロッピング現象が起きるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態の光ファイバドロップケーブルの断面図である。
【図２】強風時に氷雪が付着した送電線に起こるギャロッピング現象の説明図である。
【図３】送電線にギャロッピング現象が起きる可能性があるときの力の関係を示す拡大図である。
【図４】ギャロッピング判定式のＤ値が負になる光ファイバドロップケーブルのケーブル部から支持線部までの全高ｘと首部の高さｙの関係を示すグラフである。
【図５】本発明の実施例１の光ファイバドロップケーブルの断面図である。
【図６】本発明の実施例２の光ファイバドロップケーブルの断面図である。
【図７】本発明の実施例３の光ファイバドロップケーブルの断面図である。
【図８】従来の光ファイバドロップケーブルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１は実施形態の光ファイバドロップケーブルの断面図、図２は送電線に起こるギャロッピング現象の説明図、図３は送電線にギャロッピング現象が起きる可能性があるときの力の関係を示す拡大図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の光ファイバドロップケーブル１は、第１の方向（通常の敷設状態のときの姿勢における高さ方向）Ｘに平行な長辺（通称「長径」とも言う）１０Ｘを有すると共に第１の方向Ｘと直交する第２の方向Ｙに平行な短辺（通称「短径」とも言う）１０Ｙを有する断面長方形のケーブル部１０と、該ケーブル部１０の第１の方向Ｘに隣接する位置にケーブル部１０と平行に配設されてケーブル部１０を支持する断面円形の支持線部２０と、ケーブル部１０及び支持線部２０より薄く形成されてケーブル部１０と支持線部２０を一体に連結するくびれ状の首部３０とを有している。
【００１８】
ケーブル部１０は、光ファイバ心線１１と、この光ファイバ心線１１の第１の方向Ｘにおける両側に光ファイバ心線１１の長手方向に沿って配置された抗張力体１２と、光ファイバ心線１１及び抗張力体１２を被覆する樹脂製のシース１３とを備えている。支持線部２０は、抗張力体としての断面円形の支持線（一般には鋼線）２２と、支持線２２を被覆する樹脂製のシース１３とを備えている。
【００１９】
ケーブル部１０のシース１３と支持線部２０のシース１３と首部３０は、一体成形された樹脂によって構成されている。また、ケーブル部１０のシース１３の両外側面には、シース１３を破って中の光ファイバ心線１１を引き出すのを容易にするためのノッチ１８が形成されている。また、光ファイバ心線１１と、２本の抗張力体１２と、首部３０と、支持線２２は、ケーブル長手方向に垂直な面内の断面において一直線上に配列されている。
【００２０】
そして、ケーブル部１０の短辺１０Ｙの寸法ａが２．０±０．２ｍｍ、長辺１０Ｘの寸法ｂが３．１±０．２ｍｍに設定されている。また、ケーブル部１０から支持線部２０までの第１の方向Ｘにおけるケーブルの全高をｘ、首部３０の第１の方向Ｘにおける高さをｙとした場合、
ｙ≦０．７５２４ｘ−３．９８２９２
の条件式を満たすように、ケーブルの全高ｘ、特に全高ｘを左右する支持線部２０の径ｃや、首部３０の高さｙが設定されている。しかも、支持線部２０の径ｃは３．０ｍｍ以下、首部３０の高さｙは１．０ｍｍ以下に設定されている。
【００２１】
このような条件を満たすとき、風速４０ｍ／ｓの風を受けた場合にも、ギャロッピング判定式のＤ値（後述）が負になるから、ギャロッピング現象が起こらなくなる。
【００２２】
ここで、一般に知られている送電線のギャロッピング現象の発生原理について、図２及び図３を参照しながら説明する。ギャロッピング現象は、図２に示すように、電線５０に着氷雪５２が付いて、そこに強い風の力（風圧）Ｆが作用した時、大振幅且つ低周波数で上下振動を繰り返す現象である。
【００２３】
図３に示すように、電線５０に着氷雪５２が付いた状態で、側方から風の力（風圧）Ｆを受ける時、電線５０には抗力ＦＤと揚力ＦＬが発生する。電線５０が着氷雪５２の付いていない断面円形の状態のときには、風に対して水平方向の抗力ＦＤのみが発生し、揚力ＦＬは発生しないため、上下振動を生じない。しかし、電線５０に着氷雪５２が付いた時は、電線が見かけ上非円形断面になるため、風を受けた場合に電線に抗力ＦＤ以外に揚力ＦＬが発生する。その揚力ＦＬにより発生した振動が自励振動になり、ギャロッピング現象へと発展する。これを式で表したのが、Den-Hartogの判定式であり、本発明はこの式を応用している。
【００２４】
一般に、この種の光ファイバドロップケーブル１は、敷設後の状態で風を受けると、支持線２２が軸（揺動中心）となって揺れ、支持線部２０が風上側に位置し、ケーブル部１０が風下側に流された姿勢となる。但し、重力の影響により、ケーブル部１０の最高点は、支持線部２０の最高点を超えることはない。ここでは、垂直真下にケーブル部１０が垂れた状態（図１の実線で示すケーブル状態）を９０°、水平に持ち上がった状態（図１の二点鎖線で示すケーブル状態）を０°とし、水平線に対するケーブル部１０のなす角度をβ［deg］とする。
【００２５】
風速Ｖ［ｍ／ｓ］を水平方向から受けた場合の光ファイバドロップケーブル１に発生する抗力ＦＤ［Ｎ］と揚力ＦＬ［Ｎ］を有限要素法により計算しＤ値を求めた計算方法を以下に示す。
【００２６】
まず、抗力係数ＣＤと揚力係数ＣＬは次式より求められる。但し、ρは空気密度［ｋｇ／ｍ３］、Ａｎは風の吹く方向から見たケーブルの投影面積［ｍ２］である。
【数１】
2012047957.tif 000003
【数２】
2012047957.tif 000004
【００２７】
Ｔを空気の温度［℃］とすると、空気密度ρは次式で求められる。但し一般に空気温度Ｔは２５℃で計算する。
【数３】
2012047957.tif 000005
【００２８】
また、角度αを、
【数４】
2012047957.tif 000006
【００２９】
と定義し、角度βを風の攻撃角として、Den-Hartogのギャロッピング判定式を求めると、次式のようになる。
【数５】
2012047957.tif 000007
【００３０】
この式のＤ値が正のとき、ギャロッピングの可能性があり、Ｄ値が負のとき、ギャロッピングの可能性が無いと判断する。
【００３１】
例えば、ケーブル部のサイズａ×ｂを２．０×３．１ｍｍとし、首部３０の高さｙと支持線部２２の径ｃを変化させたときのＤ値の計算結果を表１に示す。この表１には、光ファイバドロップケーブル１が風を受けて、０°から９０°の範囲で揺れたときのＤ値の最大値が示されている。網掛け部のマスが正のＤ値、網掛け無しのマスが負のＤ値の範囲である。
【表１】
2012047957.tif 000008
【００３２】
表１でＤ値が負になるぎりぎりの条件を表２にまとめた。
【表２】
2012047957.tif 000009
【００３３】
この表２の首部の高さｙとケーブルの全高ｘの関係を図４のグラフに示す。
【００３４】
この関係から、
ｙ≦０．７５２４ｘ−３．９８２９２
の条件式が導き出されている。図４の斜線で示す領域は、Ｄ値が負になる領域を表している。
【００３５】
上の条件を満たすものとして、次のような実施例の光ファイバドロップケーブルが提供されている。
【実施例１】
【００３６】
図５は実施例１の光ファイバドロップケーブルの断面図である。実施例１の光ファイバドロップケーブル１Ａは、光ファイバ心線１１として１心の光ファイバ心線を使用したもので、ケーブル部１０の短径ａ×長径ｂのサイズが２．０×３．１ｍｍとなっている。また、首部３０の高さｙ＝０．２ｍｍ、支持線部２０の外径ｃ＝２．８ｍｍ、支持線２２の径が１．２ｍｍ、ケーブルの全高ｘ＝６．１ｍｍとされ、シース１３の材質がＰＯ（ポリオレフィン）、抗張力体１２の材質がＫ−ＦＲＰ（ケブラ繊維）とされたものである。
【実施例２】
【００３７】
図６は実施例２の光ファイバドロップケーブルの断面図である。実施例２の光ファイバドロップケーブル１Ｂは、光ファイバ心線１１として１心の光ファイバ心線を使用したもので、ケーブル部１０の短径ａ×長径ｂのサイズが１．９×３．０ｍｍとなっている。また、首部３０の高さｙ＝０．７ｍｍ、支持線部２０の外径ｃ＝２．６ｍｍ、支持線２２の径が１．２ｍｍ、ケーブルの全高ｘ＝６．３ｍｍとされ、ケーブル部１０と支持線部２０のシース１３が、ＰＯ製の外層１３ＡとＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）製の内層１３Ｂとの２層構造とされ、抗張力体１２の材質がＫ−ＦＲＰ（ケブラ繊維）とされたものである。
【実施例３】
【００３８】
図７は実施例３の光ファイバドロップケーブルの断面図である。実施例３の光ファイバドロップケーブル１Ｃは、光ファイバ心線１１として２心の光ファイバ心線を使用したもので、ケーブル部１０の短径ａ×長径ｂのサイズが２．１×３．２ｍｍとなっている。また、首部３０の高さｙ＝０．１ｍｍ、支持線部２０の外径ｃ＝２．２ｍｍ、支持線２２の径が０．９５ｍｍ、ケーブルの全高ｘ＝５．５ｍｍとされ、シース１３の材質がＨＤＰＥ、抗張力体１２の材質がＫ−ＦＲＰ（ケブラ繊維）とされたものである。
【００３９】
なお、上記実施例では、光ファイバ心線１１と抗張力体１２と支持線２２を被覆するシース１３が１層の場合と２層の場合を示したが、このシース１３は、１層以上５層以下であるのが望ましい。
【００４０】
また、上記実施例では、光ファイバ心線１１が１心か２心の場合を示したが、２心以上８心以下の光ファイバ心線を有する光ファイバドロップケーブルとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、架空配線された光ファイバケーブルから各ユーザー宅などへ光ファイバを引き落とすのに適した光ファイバケーブルに利用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…光ファイバドロップケーブル
１０…ケーブル部
１０Ｘ…長辺（長径）
１０Ｙ…短辺（短径）
１１…光ファイバ心線
１２…抗張力体
１３…シース
２２…支持線
【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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