特開 2023-155697 光ケーブル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023155697

(43)【公開日】2023-10-23

(54)【発明の名称】光ケーブル

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/44 20060101AFI20231016BHJP

【ＦＩ】

G02B6/44 366

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022065179

(22)【出願日】2022-04-11

(71)【出願人】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】弁理士法人信栄事務所

(72)【発明者】

【氏名】秋山 竹將

(72)【発明者】

【氏名】加藤 浩

(72)【発明者】

【氏名】平間 隆郎

【テーマコード（参考）】

2H201

【Ｆターム（参考）】

2H201AX06

2H201AX07

2H201BB06

2H201BB07

2H201BB08

2H201BB43

2H201BB55

2H201BB65

2H201BB75

2H201DD13

2H201KK06

2H201KK08

2H201KK12

2H201KK33A

2H201KK36A

2H201KK36B

2H201KK73

(57)【要約】

【課題】敷設するのに適切な曲げ剛性や牽引張力の範囲を規定した光ケーブルを提供する。
【解決手段】光ケーブルであって、複数の光ファイバ心線と、前記複数の光ファイバ心線の外周を覆うケーブル外被と、を備え、前記光ケーブルの曲げ剛性が２０Ｎ・ｍ^２以下であって、前記光ケーブルを牽引するために必要な張力である牽引張力が２９４Ｎ以下である、光ケーブル。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光ケーブルであって、
複数の光ファイバ心線と、
前記複数の光ファイバ心線の外周を覆うケーブル外被と、を備え、
前記光ケーブルの曲げ剛性が２０Ｎ・ｍ^２以下であって、前記光ケーブルを牽引するために必要な張力である牽引張力が２９４Ｎ以下である、光ケーブル。

【請求項2】

前記光ケーブルはスロット型であり、
前記光ケーブルのケーブル外径が３４．５ｍｍ以下であり、
前記複数の光ファイバ心線の数が１０００以上である、請求項１に記載の光ケーブル。

【請求項3】

前記ケーブル外被はシリコン系滑剤を、重量百分率で２％以上含む、請求項１または請求項２に記載の光ケーブル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、光ケーブルに関する。

【背景技術】

【0002】

光ケーブルをダクト内、マンホール内、ハンドホール内などに敷設する際、曲がったルートを通す必要があるため、作業者は、光ケーブルを曲げた状態で牽引する必要がある。光ケーブルなどの線条体は、一般的に曲げ剛性を高くすると可撓性が低くなる特性を有するため、光ケーブルを曲げた状態で牽引する場合、牽引するのに必要な張力が大きくなり、作業者にとって敷設しにくくなる。
曲げ剛性を低く抑えるために、例えば、特許文献１には、光ケーブルに収容された光ファイバ心線の本数と、光ケーブルの曲げ剛性との相間関係に基づいて、光ファイバ心線の本数を増加しても曲げ剛性の増加を抑制する光ケーブルが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１４２２８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、光ケーブルの敷設のしやすさは、作業者の感覚で判断されるのが一般的である。そのため、光ケーブルを敷設するのに適切な光ケーブルの曲げ剛性や牽引張力の範囲が一般的に定量化されておらず、作業者が敷設するのに適した光ケーブルを提供することが困難である。

【0005】

本開示は、敷設するのに適切な曲げ剛性や牽引張力の範囲を規定した光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】

【0006】

本開示に係る光ケーブルは、複数の光ファイバ心線と、前記複数の光ファイバ心線の外周を覆うケーブル外被と、を備え、前記光ケーブルの曲げ剛性が２０Ｎ・ｍ^２以下であって、前記光ケーブルを牽引するために必要な張力である牽引張力が２９４Ｎ以下である。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、敷設するのに適切な曲げ剛性や牽引張力の範囲を規定した光ケーブルを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態に係る光ケーブルの軸線直交方向の断面図である。

【図2】本実施形態に係る光ケーブルの曲げ剛性の測定方法を説明する図である。

【図3】本実施形態に係る光ケーブルの牽引張力の測定方法を説明する図である。

【図4】本実施形態に係る光ケーブルを牽引した際の、牽引長と牽引張力との関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（本発明の実施形態の説明）
本発明の実施形態の概要を説明する。
（１）光ケーブルであって、
複数の光ファイバ心線と、
前記複数の光ファイバ心線の外周を覆うケーブル外被と、を備え、
前記光ケーブルの曲げ剛性が２０Ｎ・ｍ^２以下であって、前記光ケーブルを牽引するために必要な張力である牽引張力が２９４Ｎ以下である、光ケーブル。

【0010】

上記構成によれば、敷設するのに適切な曲げ剛性や牽引張力の範囲を規定した光ケーブルを提供できる。

【0011】

（２）前記光ケーブルはスロット型であり、前記光ケーブルのケーブル外径が３４．５ｍｍ以下であり、前記複数の光ファイバ心線の数が１０００以上である、項目（１）に記載の光ケーブル。

【0012】

上記構成によれば、光ファイバ心線を高密度に実装した場合でも、敷設するのに適切な曲げ剛性や牽引張力の範囲を規定した光ケーブルを提供できる。

【0013】

（３）前記ケーブル外被はシリコン系滑剤を、重量百分率で２％以上含む、項目（１）または（２）に記載の光ケーブル。

【0014】

上記構成によれば、光ケーブルのケーブル外被の摩擦係数を低減し、光ケーブルの敷設のしやすさを向上することができる。

【0015】

（本発明の実施形態の詳細）
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、本実施形態の説明において既に説明された部材と同一の参照番号を有する部材については、説明の便宜上、その説明は省略する。また、本図面に示された各部材の寸法は、説明の便宜上、実際の各部材の寸法とは異なる場合がある。

【0016】

図１は、本実施形態に係る光ケーブル１の軸線直交方向の断面図である。図１に示すように、光ケーブル１は、複数の光ファイバ心線２と、複数の光ファイバ心線２の外周を覆うケーブル外被３と、スロットロッド４と、抗張力体５と、押さえ巻きテープ６と、を備えている。

【0017】

光ケーブル１は、ケーブル外径Ｄが３４．５ｍｍ以下であり、複数の光ファイバ心線２からなる光ファイバユニット８を収納するためのスロット溝７が複数（本例では６条）設けられている、いわゆるスロット型光ケーブルである。スロット溝７は、スロットロッド４の外周側に向かって解放されており、スロットロッド４の周方向に等間隔に設けられている。スロット溝７は、両側壁部７ａがスロットロッド４の外周側から中心部側へ向かって次第に近接される形状に形成されている。また、スロット溝７は、底部７ｂがスロットロッド４の中心部側へ向かって湾曲する湾曲面を有する。

【0018】

スロットロッド４は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）とポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）の合成樹脂または高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）などの硬質樹脂材料から形成されている。

【0019】

抗張力体５は、例えば断面視が円形状に形成されていて、光ケーブル１の軸線方向に沿ってスロットロッド４の中心部に埋設されている。抗張力体５は、敷設時の引っ張り及び圧縮に対する耐力を有する線材、例えば、鋼線やＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）などが用いられる。

【0020】

スロットロッド４の各スロット溝７には、複数の光ファイバ心線２で構成される光ファイバユニット８が収納されている。各光ファイバユニット８は、２８８心の光ファイバ心線から構成されており、例えば、単心の光ファイバ心線が２８８本集合されたものでもよいし、１２心の光ファイバテープ心線が２４本集合されたものでもよい。本実施形態の光ファイバテープ心線は、例えば、複数の光ファイバ心線の長手方向と直交する方向に並列に配置された状態で、複数の光ファイバ心線間の一部、または全てにおいて、隣接する光ファイバ心線間が連結された連結部と、隣接する光ファイバ心線間が連結されていない非連結部とが長手方向に間欠的に設けられている、間欠連結型の光ファイバテープ心線である。

【0021】

押さえ巻きテープ６は、例えば、不織布をテープ状に形成したものや、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の基材と不織布とを貼り合わせたものなどが用いられる。なお、押さえ巻きテープ６に吸水剤（例えば、吸水パウダ）を付与してもよい。押さえ巻きテープ６を吸水層として機能させれば、光ファイバユニット８などへの止水が可能になる。押さえ巻きテープ６の外側は、ケーブル外被３で覆われ、例えば、丸型に形成されている。

【0022】

ケーブル外被３は、複数の光ファイバユニット８の外周と押さえ巻きテープ６の外側を覆う。ケーブル外被３は、例えば、内層３Ａと外層３Ｂの二層構造である。ケーブル外被３の内層３Ａは、塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の樹脂材料から形成されている。ケーブル外被３の外層３Ｂは、塩化ビニル樹脂、ノンハロゲン樹脂等から形成されていて、シリコン系滑剤を重量百分率で２％以上含んでもよい。なお、シリコン系滑剤の添加量は、５％より多く添加するとケーブル外被が柔らかくなってしまうため、５％以下とするのがよい。シリコン系滑剤は、例えば、シリコンオイルが用いられる。

【0023】

ケーブル外被３の外層３Ｂにシリコン系滑剤が含まれることで、ケーブル外被３と光ケーブル１が敷設されるダクト等との摩擦係数を低減し、光ケーブル１の敷設のしやすさを向上することができる。

【0024】

本発明者らは、光ケーブル１の曲げ剛性と牽引張力を測定し、曲げ剛性と牽引張力との相関関係から、光ケーブル１を敷設するのに適切な曲げ剛性の範囲を検討した。

【0025】

図２は、本実施形態に係る光ケーブル１の曲げ剛性の測定方法を説明する図である。図２に示すように、光ケーブル１を２点で把持し、その中央部に光ケーブル１の長手方向と直交する方向に外力Ｆを加えて変位量Ａを測定し、ヤング率Ｅを求めた。さらに、光ケーブル１の形状から断面二次モーメントＩを計算し、ヤング率Ｅと断面二次モーメントＩとの積ＥＩを算出することで、曲げ剛性を算出した。なお、曲げ剛性は、光ケーブル１の曲げにくさを表すパラメータである。

【0026】

図３は、本実施形態に係る光ケーブル１の牽引張力の測定方法を説明する図である。図３に示すように、水平な平面Ｈに対してポール８Ａ～８Ｄを立設し、光ケーブル１を敷設した。具体的には、光ケーブル１を中空のポール８Ａの挿入口Ｐｉｎから垂直方向に挿通し、屈曲点Ｐ１で水平方向に９０°に曲げた。次に、ポール８Ｂの外周を沿うように屈曲点Ｐ２で水平方向に９０°に曲げた。同様に、ポール８Ｃの外周を沿うように屈曲点Ｐ２で水平方向に９０°に曲げた。屈曲点Ｐ１～Ｐ４のうち少なくとも１つの曲げ半径ＲＤをケーブル外径Ｄの２０倍に設定し、その他の屈曲点における曲げ半径は、ケーブル外径Ｄの２０倍以上とした。
このように、光ケーブル１を敷設した状態で、光ケーブル１を牽引するのに必要な張力である牽引張力を測定した。

【0027】

図４は、本実施形態に係る光ケーブルを牽引した際の、牽引長と牽引張力との関係を示す図である。サンプル１は実施例、サンプル２は比較例であり、ケーブル外被３の厚みや材質を変えることで、サンプル１、２の曲げ剛性を変化させた。なお、サンプル１、２は、共にケーブル外径Ｄが３４．５ｍｍで同一、ケーブル外被３の摩擦係数μが同一、光ファイバ心線２の数が１０００以上で同一である。
このようなサンプル１、２の光ケーブルを製造して、図２に示す測定方法で曲げ剛性を、図３に示す測定方法でケーブル牽引長に対する牽引張力を測定した。

【0028】

実施例であるサンプル１の曲げ剛性は２０Ｎ・ｍ^２であった。このサンプル１を牽引した場合、牽引長に対する牽引張力は、図４に示すように、２９４Ｎ以下であった。
牽引張力が２９４Ｎ以下であれば、作業者が一人で牽引することが可能なため、サンプル１が敷設するのに適した光ケーブルであることが分かった。

【0029】

一方、比較例であるサンプル２の曲げ剛性は２６Ｎ・ｍ^２であった。このサンプル２を牽引した場合、牽引長に対する牽引張力は、図４に示すように、２９４Ｎを超える場合があった。
牽引張力が２９４Ｎを超えると、作業者が一人で牽引することが困難なため、サンプル２が敷設するのに適した光ケーブルでないことが分かった。
なお、同程度の径のケーブルであれば、通常のケーブルで使用される材料を使用した場合、曲げ剛性の値は５Ｎ・ｍ^２より大きくなり、牽引張力の値は５Ｎより大きくなる。

【0030】

以上、本発明の実施形態について説明をしたが、本発明の技術的範囲が本実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではないのは言うまでもない。本実施形態はあくまでも一例であって、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解される。このように、本発明の技術的範囲は特許請求の範囲に記載された発明の範囲及びその均等の範囲に基づいて定められるべきである。

【符号の説明】

【0031】

１：光ケーブル
２：光ファイバ心線
３：ケーブル外被
３Ａ：内層
３Ｂ：外層
４：スロットロッド
５：抗張力体
６：押さえ巻きテープ
７：スロット溝
７ａ：両側壁部
７ｂ：底部
８Ａ～８Ｂ：ポール
Ｆ：外力
Ａ：変位量
ＡＰ１～Ｐ４：屈曲点
ＲＤ：曲げ半径
Ｈ：平面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】