説明

光ファイバケーブル

【課題】高難燃性を保持しつつ、さらなる低摩擦化が可能となる光ファイバケーブルを提供する。
【解決手段】
光ファイバ心線3と、光ファイバ心線3に沿う抗張力体5と、光ファイバ心線3及び抗張力体5を被覆する外被7とを具備した光ファイバケーブル1であって、外被7の表面に複数のディンプル9を形成した。外被の表面には凸状湾曲面の突起を複数形成してもよい。外被7は、高密度ポリエチレン樹脂であることが好ましい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電話配管内への追加布設に用いて好適な光ファイバケーブルに関する。
【背景技術】
【0002】
既設集合住宅の各戸まで光化(FTTH;Fiber to the Home)する場合、加入者の発生に応じ電話配管内に光ファイバケーブルを追加布設することが行われる。図4は既設集合住宅各戸までの光ファイバケーブル追加布設経路を表す概念図である。既設集合住宅(マンション等)500の屋内には主配電盤であるMDF(Main Distributing Frame)が設けられ、MDFは各階の中間配電盤であるIDF(Intermediate Distributing Frame)へ縦系の電話配管501にて接続される。なお、図中、501aは横系の電話配管を示す。
【0003】
図5は電話配管の通線状況を表す断面図である。
追加布設では、電話配管501には既設電話線503を除く空間505に、複数の光ファイバケーブル507を通線するため、光ファイバケーブル507は細く、低摩擦であることが望まれる。例えば電話配管501がφ22であれば30本、電話配管501がφ28であれば50本程度の光ファイバケーブル507が挿通されることから、光ファイバケーブル507には細径化が求められる。光ファイバケーブル507は、複数階500a,500b,500c,500dを貫通する縦系に布設されるため、難燃試験(JIS C3005)等の傾斜試験と同等以上の高難燃性が求められる。また、外被材料はハロゲンガスを発生しないノンハロゲン材料が望まれる。このような場所に使用される光ファイバケーブルとしては、例えば特許文献1に開示される図6に示す構造の光ファイバケーブル507が挙げられる。
【0004】
図6は従来の光ファイバケーブルの断面図である。
光ファイバケーブル507は、光ファイバ心線509を収納する収納部511を2分割するためのV字形状のノッチ部513を設け、難燃ポリオレフィンから成形されたケーブルシース515と、ケーブルシース515の収納部511の近傍に設けられ伸長方向の張力を吸収する抗張力体517とを備え、ケーブルシース515のノッチ部先端を除く外面に低摩擦樹脂519を被覆している。
【特許文献1】特開2004−205979号公報 図1
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
光ファイバケーブル507の追加布設では、1本の電話配管501の既設電話線503を除く空間505に、複数本の光ファイバケーブル507を布設する多条布設の要請がある。
しかしながら、一般に高難燃のノンハロゲン材料は摩擦係数が高く、摩擦係数が低い硬質の材料を用いると多量の難燃剤を添加することができず難燃性が低くなってしまう相反関係にある。このため、低摩擦で高難燃性を有する細径な光ケーブルを得るのは困難であるのが実状であった。また、光ファイバケーブル507の挿入抵抗を減らすために、潤滑剤をケーブル表面に塗布する対策の採られることもあるが、既に複数の光ファイバケーブルが電話配管501内の管路に存在すると、潤滑剤を塗布したケーブルを新たに挿入しても、挿入途中において既設ケーブルの表面に潤滑剤が散逸し、布設管路の全長に亘って摩擦低減するのは困難であった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、高難燃性を保持しつつ、さらなる低摩擦化が可能となる光ファイバ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】
【0006】
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
(1) 光ファイバ心線と、該光ファイバ心線に沿う抗張力体と、前記光ファイバ心線及び該抗張力体を被覆する外被と、を具備した光ファイバケーブルであって、
前記外被の表面にディンプルが複数形成されていることを特徴とする光ファイバケーブル。
【0007】
この光ファイバケーブルによれば、外被の表面に複数のディンプルが形成され、外被と電話配管内面との接触面積、外被と既設ケーブルとの接触面積、さらには外被と新設ケーブルとの接触面積が低減し、ケーブルの管路挿通時における低摩擦化が可能となる。特に2本目からのケーブル挿通においても、平らな(凸部の無い部位)外被の表面同士が摺接するので、ディンプル同士が相互に干渉して(引っ掛かり)布設抵抗の増加することがない。また、潤滑剤をディンプル内に保持でき、散逸を抑止して、潤滑剤による挿入抵抗の低減効果を持続させることもできる。
【0008】
(2) 光ファイバ心線と、該光ファイバ心線に沿う抗張力体と、前記光ファイバ心線及び該抗張力体を被覆する外被と、を具備した光ファイバケーブルであって、
前記外被の表面に凸状湾曲面の突起が複数形成されていることを特徴とする光ファイバケーブル。
【0009】
この光ファイバケーブルによれば、外被の表面に複数の凸状湾曲面の突起(所謂「ブランブル」;野いちご表面の凸部状のもの等)が形成され、外被と電話配管内面との接触面積、外被と既設ケーブルとの接触面積が、凸状湾曲面の先端のみと(点接触に近く)なって大幅に低減し、ケーブルの管路挿通時における低摩擦化が可能となる。また、潤滑剤を突起同士の間(突起の形成されていない外被の表面)に保持でき、散逸を抑止して、潤滑剤による挿入抵抗の低減効果を持続させることもできる。
【0010】
(3) (1)又は(2)記載の光ファイバケーブルであって、
前記外被が高密度ポリエチレン樹脂であることを特徴とする光ファイバケーブル。
【0011】
この光ファイバケーブルによれば、外被に高密度ポリエチレン樹脂(HDPE)が使用されることで、低密度ポリエチレン(LDPE)など一般に光ケーブル外被に使用されている樹脂に比べ低摩擦が得られ、多条布設への対応が可能となる。また、高密度ポリエチレンやポリプロピレンなど硬質樹脂は摩耗性に優れるため、外被の表面、或いはディンプルの周縁や、凸状湾曲面の突起に削れが生じ難くなる。
【発明の効果】
【0012】
本発明に係る光ファイバケーブルによれば、光ファイバ心線と、光ファイバ心線に沿う抗張力体と、光ファイバ心線及び抗張力体を被覆する外被とを具備した光ファイバケーブルにおいて、外被の表面に複数のディンプルを形成したので、電話配管内面や既設済みケーブル表面との接触面積を低減し、高難燃性を有しながら、一層の低摩擦化を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、本発明に係る光ファイバケーブルの好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明に係る光ファイバケーブルの第1の実施の形態を表す断面図である。
この実施の形態による光ファイバケーブル1は、少なくとも1本の光ファイバ心線3と、光ファイバ心線3に沿う抗張力体5,5と、光ファイバ心線3及び抗張力体5,5を被覆する外被7とを備え、外被7の表面にディンプル9が複数形成されて成る。なお、抗張力体5,5は、接着剤層11に覆われている。
【0014】
光ファイバ心線3の両側に平行に配置された抗張力体5は、ケーブルの伸長方向の張力を吸収する。抗張力体5としては、金属線としての例えば撚鋼線、非導電性の抗張力繊維のケブラー(商標)などのアラミド繊維、エンプラ(エンジニアリングプラスチック)などが用いられる。本実施の形態ではアラミド繊維が用いられている。
【0015】
光ファイバ心線3、抗張力体5,5を覆う外被7は、断面矩形状に形成される。外被7の外形寸法は、例えば横1.9mm、縦1.5mmに形成される。外被7は、少なくとも高密度ポリエチレン(HDPE)又はポリプロピレンの硬質樹脂を用いて成る。これにより、低密度ポリエチレン(LDPE)など一般に光ケーブル外被に使用されている樹脂に比べ低摩擦が得られ、多条布設への対応が可能となる。また、高密度ポリエチレンやポリプロピレンなど硬質樹脂は摩耗性に優れるため、外被7の表面、或いはディンプル9の周縁や、後述する凸状湾曲面の突起に削れが生じ難くなる。
【0016】
この外被7は、例えば高密度ポリエチレン等のオレフィン系樹脂をベース樹脂とし、これに難燃剤である水酸化マグネシウム等の金属水酸化物を添加して生成することができる。
【0017】
外被7には、上記以外の難燃材料が用いられてもよい。難燃材料は、ベース材料に難燃剤を添加して得る。ベース材料としては、例えばポリカーボネート樹脂、ポリエステル系樹脂、PPS樹脂、PVC樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられ、難燃剤としては、臭素系難燃剤、窒素系難燃剤、リン酸系難燃剤、無機系難燃剤等が挙げられる。
【0018】
外被7の表面にはフッ素樹脂がコーティングされてもよい。
フッ素樹脂が外被7の表面にコーティングされることで摩擦係数をより低くすることが可能となる。フッ素樹脂はそれ自体が難燃性を有するので、外被7の難燃性を高めることができる。
【0019】
また、外被7は、高難燃性、且つ低摩擦係数のフッ素樹脂を含浸して成るものであってもよい。
外被7に、難燃性が高く且つ摩擦係数の低いフッ素樹脂が含浸されることで、外被7自体が難燃性を有することとなり、しかも、フッ素コートと異なり通線時にコート材の剥がれることがない。なお、フッ素樹脂としては、平均粒子径が2〜10μmのポリテトラフルオロエチレンの用いられることが望ましい。
【0020】
さらに、外被7は、高難燃樹脂の表面を架橋又は焼付けした材料から成るものであってもよい。外被7が高難燃樹脂からなり、その表面が架橋又は焼付けされることで硬くなり、摩擦係数が低減する(一般に表面硬化により摩擦係数は低くなる)。これにより、低摩擦性で高難燃性の外被7が得られる。
【0021】
外被7の上下辺部には光ファイバ心線3を挟んでV字溝(切り裂きノッチ)13,13がケーブル長手方向に沿って形成されている。切り裂きノッチ13,13のそれぞれに上下逆方向の力を加えて外被7を引き裂いて2分割することにより、光ファイバ心線3を容易に取り出すことができるようになっている。
【0022】
なお、抗張力体5と外被7を接着固定する接着剤層11は、外被7よりも高い難燃性を有している。接着剤層11は外被7よりも多量の難燃剤を添加することが可能であるため、外被7よりも高い難燃性を付与することができる。接着剤層11は、接着性樹脂(接着剤)に、金属酸化物又は赤リンを添加してなる。接着剤としては、例えば無水マレイン酸変性エチレン−酢酸ビニル共重合体系接着性樹脂[三井化学製「アドマーVF500」]が挙げられる。これは非常によく燃える可燃物であるため、水酸化マグネシウムのような金属酸化物や赤リンを添加する。接着剤と添加物の混和性をよくするため、金属酸化物や赤リンが添加されたポリエチレン、ポリオレフィンやポリプロピレンと接着剤とを配合してもよい。
【0023】
このように、接着剤層11は、入手容易な市販の接着性樹脂に添加剤である金属酸化物又は赤リンを添加することで、難燃性のないベース材料(接着剤)に難燃性が付与されている。
【0024】
無水マレイン酸変性エチレン−酢酸ビニル共重合体系接着性樹脂は、融点が60〜80℃程度と、外被のポリオレフィンやポリプロピレンなどの樹脂よりも低く、低粘度のため接着剤を溶融させた容器内に抗張力体を通しダイスで成形するという簡易な塗布法(ディップコーティング法等)で抗張力体5に被覆できる。これにより、樹脂被覆のための高価な押出機は、外被7の成形のみに使用する1台で済むメリットが生じる。
【0025】
光ファイバケーブル1では、抗張力体5が難燃性を有する接着剤層11に覆われ、外部からの炎によって抗張力体5が燃焼し難くなる。接着剤層11にて抗張力体5が外被7へ高強度に固定される。外被7と抗張力体5が高強度に固定されることで、ヒートサイクルによっても光ファイバ心線3に伝送損失(マイクロベンドロス)が発生し難くなる。
【0026】
また、接着剤層11にて密に抗張力体5が覆われるので、抗張力体5にアラミド繊維等の繊維材料が使用されても抗張力体5の内部空気が燃焼に寄与し難くなる。コード内部から空気が流出することによる燃焼継続が生じず、外被7のみの燃焼による自己消炎が可能となる。
【0027】
図2は(a)に図1の外被表面同士の摺接状況、(b)に比較例の外被表面同士の摺接状況を表す断面図である。
ディンプル9は、凹状湾曲面とすることが好ましい。凹状湾曲面は、球面、非球面のいずれであってもよい。本実施の形態では、非球面の凹状湾曲面となる。凹状湾曲面とすることで他部材との干渉(引っ掛かり等)を無くすことができる。図2(a)に示すように、ディンプル9の深さdは、例えば0.1mm程度で形成される。傾斜角θは、45°以下(θ≦45°)の緩やかな傾斜であることが引っ掛かりを防止する上で好ましい。
【0028】
また、ディンプル9は、図1に示すように、ケーブル長手方向に整列配置されてもよく、図示は省略するが千鳥配列、或いは不規則に離散配置されてもよい。ディンプル9の直径方向の長さDは、ディンプル9,9同士間である頂部15の長さLより小さい(D<L)ことが好ましい。これにより、頂部15が、対面するディンプル9内に入り込むことによる引っ掛かりを防止できる。
【0029】
比較例として、例えば図2(b)に示すように、角凹状のディンプル9Aの直径方向の長さDが、ディンプル9A,9A同士間の頂部15Aの長さLより大きい場合、対面するディンプル9A内に頂部15Aが入り込むことによる引っ掛かりが生じる。本実施の形態によるディンプル9によればこのような事態の発生が防止されている。
【0030】
図示は省略するが、光ファイバケーブル1は、例えば先端に光ファイバ心線3を挿通するパイプを突設したニップルを、ダイスの先端まで挿入し、外被成形樹脂を光ファイバ心線3の周りにパイプ状に押し出すようにする所謂パイプ型押出機にて形成できる。パイプ型押出機によれば、樹脂圧力による光ファイバ心線3のつぶれを防止できる。ディンプル9は、例えばダイスの押出方向下流側に配設した突起(逆ディンプル形突起)付き転写ロール或いは突起付き転写ベルトを押出速度に同期回転させながら外被7の表面にディンプル9を転写して連続押出しできる。転写ロール或いは突起付き転写ベルトは、ダイス内に組み込まれてもよい。
【0031】
このように、上記構成の光ファイバケーブル1では、外被7の表面に複数のディンプル9が形成され、外被7と電話配管内面との接触面積、外被7と既設ケーブル1との接触面積が低減し、光ファイバケーブル1の管路挿通時における低摩擦化が可能となる。特に2本目からの光ファイバケーブル1の挿通においても、平らな(凸部の無い部位)外被7の表面同士(頂部15同士)が摺接するので、ディンプル9,9同士が相互に干渉して(引っ掛かり)布設抵抗の増加することがない。また、潤滑剤をディンプル9内に保持でき、散逸を抑止して、潤滑剤による挿入抵抗の低減効果を持続させることもできる。
【0032】
したがって、上記構成の光ファイバケーブル1によれば、光ファイバ心線3と、光ファイバ心線3に沿う抗張力体5,5と、光ファイバ心線3及び抗張力体5,5を被覆する外被7とを具備した光ファイバケーブル1において、外被7の表面に複数のディンプル9を形成したので、電話配管内面や既設済みケーブル表面との接触面積を低減し、高難燃性を有しながら、一層の低摩擦化を実現できる。また、ディップコーティング法等の簡易な設備を用い、低摩擦で高難燃性を両立できる。
【0033】
次に、本発明に係る光ファイバケーブルの第2の実施の形態を説明する。
図3は第2の実施の形態に係る凸状湾曲面の突起を形成した外被表面同士の摺接状況を表す断面図である。なお、図1、図2に示した部材部位と同等の部材部位には同一の符号を付し重複する説明は省略する。
この実施の形態による光ファイバケーブル21は、少なくとも1本の光ファイバ心線3(図1参照)と、光ファイバ心線3に沿う抗張力体5,5(図1参照)と、光ファイバ心線3及び抗張力体5,5を被覆する外被23とを備え、外被23の表面に凸状湾曲面の突起25(所謂「ブランブル」;野いちご表面の凸部状のもの等)が複数形成されて成る。なお、抗張力体5,5は、接着剤層11(図1参照)に覆われ、接着剤層11ごと外被23で被覆されてもよい。
【0034】
突起25は、球面、非球面のいずれであってもよい。本実施の形態では、非球面の凸状湾曲面となる。非球面の凸状湾曲面とすることで他部材との干渉(引っ掛かり等)を無くすことができる。突起25の高さhは、例えば0.1mm程度で形成される。傾斜角θは、45°以下(θ≦45°)の緩やかな傾斜であることが引っ掛かりを防止する上で好ましい。
【0035】
また、突起25は、ケーブル長手方向に整列配置されてもよく、図示は省略するが千鳥配列、或いは不規則に離散配置されてもよい。突起25の直径方向の長さD1は、突起25,25同士間の谷部27の長さL1より大きい(D1>L1)ことが好ましい。これにより、突起25が、対面する突起25,25同士の間の谷部27内に入り込むことによる引っ掛かりを防止できる。
【0036】
この光ファイバケーブル21では、外被23の表面に複数の凸状湾曲面の突起25が形成され、外被23と電話配管内面との接触面積、外被25と既設ケーブル21との接触面積が、凸状湾曲面の先端のみと(点接触に近く)なって大幅に低減し、光ファイバケーブル21の管路挿通時における低摩擦化が可能となる。また、潤滑剤を突起25,25同士の間(突起25の形成されていない外被23の表面、すなわち谷部27)に保持でき、散逸を抑止して、潤滑剤による挿入抵抗の低減効果を持続させることもできる。
【0037】
なお、上記の各実施の形態では、抗張力体5,5に、アラミド繊維が用いられる構成を例に説明したが、光ファイバケーブル1,21は、抗張力体5に撚鋼線を用いてもよい。この構成によれば、撚鋼線を用いることにより、撚鋼線表面の凹凸に外被7又は23が一体化して、抗張力体5,5が外被7又は23へ高強度に固定され、接着剤層11の接着力が弱くても接着可能となる。また接着剤層11を省略することもできる。また、剛性の高い抗張力体5,5で側圧を支えるため、光ファイバ心線3におけるマイクロベンドロスの発生を抑止できる。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】本発明に係る光ファイバケーブルの第1の実施の形態を表す断面図である。
【図2】(a)に図1の外被表面同士の摺接状況、(b)に比較例の外被表面同士の摺接状況を表す断面図である。
【図3】第2の実施の形態に係る凸状湾曲面の突起を形成した外被表面同士の摺接状況を表す断面図である。
【図4】既設集合住宅各戸までの光ファイバケーブル追加布設経路を表す概念図である。
【図5】電話配管の通線状況を表す断面図である。
【図6】従来の光ファイバケーブルの断面図である。
【符号の説明】
【0039】
1,21 光ファイバケーブル
3 光ファイバ心線
5 抗張力体
7,23 外被
9 ディンプル
25 凸状湾曲面の突起

【特許請求の範囲】
【請求項1】
光ファイバ心線と、該光ファイバ心線に沿う抗張力体と、前記光ファイバ心線及び該抗張力体を被覆する外被と、を具備した光ファイバケーブルであって、
前記外被の表面にディンプルが複数形成されていることを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項2】
光ファイバ心線と、該光ファイバ心線に沿う抗張力体と、前記光ファイバ心線及び該抗張力体を被覆する外被と、を具備した光ファイバケーブルであって、
前記外被の表面に凸状湾曲面の突起が複数形成されていることを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項3】
請求項1又は請求項2記載の光ファイバケーブルであって、
前記外被が高密度ポリエチレン樹脂であることを特徴とする光ファイバケーブル。

【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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