JP2009063795A

JP2009063795A - 光ファイバケーブル

Info

Publication number: JP2009063795A
Application number: JP2007231111A
Authority: JP
Inventors: Eiji Imada; 栄治今田; Toshiaki Ozawa; 俊明小澤
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2007-09-06
Filing date: 2007-09-06
Publication date: 2009-03-26

Abstract

【課題】通常のケーブルとほぼ同様の構成で光ファイバ心線の曲げ破断を抑制することができる製造性が優れた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１１と、光ファイバ心線１１の外周に配置された抗張力繊維２０と、抗張力繊維２０の外周に配置された熱可塑性樹脂の外被３０とを備え、外被３０の外径Ｄ２は、４ｍｍ以下であり、光ファイバケーブル１０の曲げ直径Ｓ＝３０ｍｍの時の光ファイバケーブル１０の曲げ剛性が、１．１Ｎｆ以上である。
【選択図】図６

Description

本発明は、光ファイバケーブルに関し、特に光ファイバ心線の外周に抗張力繊維を設けた光ファイバケーブルに関する。

光ファイバ心線の外周に抗張力繊維を備え、さらにその外周に熱可塑性樹脂からなる外被を備えた光ファイバケーブルが一般的に使用されている。
このような光ファイバケーブルは光ファイバコードとも呼ばれ、宅内の配線等に用いられる。このような光ファイバケーブルは、金属等からなる抗張力体を備えていないため、フレキシブルな配線が可能である一方で、小さな径に曲げられてしまうことがあり、このような場合、光ファイバ心線の伝送損失が増加してしまうことがある。
そこで、従来より小さな径に曲げられても光ファイバ心線の伝送損失が増加し難い光ファイバケーブルが望まれている。

たとえば、特許文献１に開示されているの光ファイバケーブルは、光ファイバ心線の外周に自己伸直性を有するスパイラルチューブと、このスパイラルチューブの外周に配置された抗張力繊維と、スパイラルチューブと抗張力繊維の外周部を覆うシースから構成されている。これにより、光ファイバケーブルへの側圧や曲げの抑制をすることにより、光ファイバケーブルの損傷を防いでいる。
特開２００７−３３７９１号公報

ところが、特許文献１に記載されている光ファイバケーブルの光ファイバ心線は、上述したようにスパイラルチューブと、抗張力繊維と、シースの複数層を有しているので、光ファイバケーブルの細径化が難しい。しかも、エンジニアリングプラスチックのスパイラルチューブを設けていることで、光ファイバケーブルの製造性が悪く、エンジニアリングプラスチックが高価な材料であり、コストアップとなってしまう。
そこで、本発明は上記課題を解消するために、通常のケーブルとほぼ同様の構成で光ファイバ心線の曲げ破断を抑制することができ、製造性が優れた光ファイバケーブルを提供することを目的とする。

上記課題を解消するために、本発明の光ファイバケーブルは、光ファイバ心線と、前記光ファイバ心線の外周に配置された抗張力繊維と、前記抗張力繊維の外周に配置された熱可塑性樹脂からなる外被と、を備えた光ファイバケーブルであって、
前記外被の外径は、４ｍｍ以下であり、前記光ファイバケーブルを曲げ直径３０ｍｍで１８０度曲げた時の前記光ファイバケーブルの曲げ剛性が、１．１Ｎｆ以上であることを特徴とする。

本発明によれば、通常のケーブルとほぼ同様の構成で光ファイバ心線の曲げ破断を抑制することができ、製造性が優れた光ファイバケーブルを提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の光ファイバケーブルの好ましい実施形態を示している斜視図である。図２は、図１に示す光ファイバケーブルの断面構造を示す図である。
図１と図２に示すように、光ファイバケーブル１０は、光ファイバ心線１１と、抗張力繊維２０と、樹脂からなる外被３０とを有している。

図１と図２に示す光ファイバ心線１１は、光ファイバケーブル１０の中心に配置されており、コアと、このコアの外周を覆っているクラッドを有し、例えば石英ガラスからなるガラス光ファイバ１２の外周に紫外線硬化樹脂等からなる被覆１３を有する。
図２に示すように、抗張力繊維２０は、光ファイバ心線１１の外周に配置されており、たとえばアラミド繊維の束により形成されている。抗張力繊維２０からなる層の直径Ｄ１は、例えば１．５ｍｍである。

樹脂からなる外被３０は、抗張力繊維２０の外周に配置されており、外被３０は、例えば、スチレン系、オレフィン系、塩化ビニル系、ウレタン系、エステル系、アミド系、エチレン系、フッ素系、ホモポリマー系、アイオノマー系、ポリマーアロイ系、紫外線硬化型の樹脂系、熱硬化形樹脂系などで形成される。
また、難燃性付与を目的として、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、赤燐などの難燃材や難燃助剤などを適宜配合することもできる。
更に、耐候性や光ファイバケーブル１０の色彩を考慮する目的として、カーボン顔料、カラー顔料、紫外線吸収剤、紫外線防止剤、酸化防止剤などを適宜配合することもできる。
外被３０の直径Ｄ２は、例えば４．０ｍｍであり、外被３０の肉厚Ｄ３は、１．２５ｍｍである。

光ファイバケーブル１０が宅内で取り回される際に、光ファイバケーブル１０に対して極端な曲げが加えられたことを想定して以下の試験を行った。
まず、外被の硬さがそれぞれ異なる４種類の光ファイバケーブル、比較例１，実施例１〜３を製造し、各光ファイバケーブルを曲げ直径Ｓ＝３０ｍｍで１８０度に曲げた際に生じる各光ファイバケーブルの曲げ剛性（光ファイバケーブルの反発時の荷重Ｎｆ）を図５に示す反発力測定器２００を用いて測定した。

図５に示す反発力測定器２００は、光ファイバケーブル１０を曲げ直径Ｓになるように曲げることができる。
反発力測定器２００は、ベース２０１と、サポート部２０２を有しており、サポート部２０２を下降して位置決めすることにより、光ファイバケーブル１０に、任意の曲げ直径Ｓを、例えば上述した曲げ直径Ｓ＝３０ｍｍを負荷することができる。なお、ここで言う曲げ直径Ｓとは、図５に示すように光ファイバケーブルを１８０度に曲げた際のベース２０１からサポート部２０２までの距離をいう。
また、はかり２０３によりこのときの光ファイバケーブルの反発時の荷重すなわち曲げ剛性を測定する。

図４に測定結果を示す。図４に示すように、光ファイバケーブル１０の曲げ直径をＳ＝３０ｍｍに設定した場合、比較例１では、曲げ剛性は０．８４Ｎｆを示し、実施例１では、曲げ剛性は１．１３Ｎｆを示し、実施例２では、曲げ剛性は１．４０Ｎｆを示し、さらに実施例４では、曲げ剛性は１．３１Ｎｆを示した。

次に、比較例１，実施例１〜３の光ファイバケーブル１０を可能な限り小さい径で１８０度に曲げた際の光ファイバ心線１１の曲率半径ｒを測定した。
図３は、光ファイバケーブル１０を可能な限り小さい径で１８０度に曲げたときの光ファイバケーブル１０内の光ファイバ心線１１の状態を示す模式図である。図３に示すように、光ファイバケーブル１０を可能な限り小さい径で１８０度に曲げると、どの光ファイバケーブル１０においても曲げた光ファイバケーブル１０の内側に光ファイバケーブル１０同士が接触しない空間Ａができる。この空間Ａ内に中心がくるように、かつ光ファイバ心線１１が１８０度に曲げられた曲線が最もよくフィットするように円を描き、この円の半径を光ファイバ心線１１の曲率半径ｒとした。
曲率半径ｒは、比較例１では１．６７ｍｍ、実施例１では２．０３ｍｍ、実施例２では２．３５ｍｍ、実施例４では２．２４ｍｍであった。

図６は、図３に示すような光ファイバケーブルを可能な限り小さい径で１８０度に曲げた時の光ファイバ心線の曲率半径ｒ（ｍｍ）と、直径３０ｍｍで曲げた時の光ファイバケーブル１０の曲げ剛性（Ｎｆ）の関係例を示している。
光ファイバケーブル１０が曲げられた際に、光ファイバケーブル１０内の光ファイバ心線１１の曲率半径ｒが、２ｍｍ以上に確保されなければ、光ファイバ心線１１に破断が発生してしまうことが知られている。

したがって、光ファイバ心線１１の破断を抑制するために、光ファイバ心線１１の曲率半径ｒを２ｍｍ以上確保することが必要である。
そこで、図６に示す３０ｍｍ曲げたときの光ファイバケーブル１０の曲げ剛性（Ｎｆ）と、図３に示す光ファイバケーブルを可能な限り小さい径で１８０度に曲げた時の光ファイバケーブル１０の曲率半径（ｍｍ）と、の関係から、光ファイバケーブル１０が可能な限り小さい径で１８０度に曲げられた際に、光ファイバ心線１１が曲げ半径ｒ＝２ｍｍ以上を確保できる外被の剛性を、図６から求めた。
この結果、光ファイバ心線の曲率半径ｒ＝２ｍｍ以上を確保する外被３０の曲げ剛性（直径を３０ｍｍに曲げた時）は、１．１Ｎｆ以上であることが判明した。

本発明の光ファイバケーブルは、光ファイバ心線と、光ファイバ心線の外周に配置された抗張力繊維と、抗張力繊維の外周に配置された熱可塑性樹脂からなる外被と、を備え、外被の外径は、４ｍｍ以下であり、光ファイバケーブルを曲げ直径３０ｍｍで１８０度曲げた時の前記光ファイバケーブルの曲げ剛性が、１．１Ｎｆ以上である。
これにより、光ファイバケーブルを可能な限り小さい径に１８０度曲げた時に、光ファイバ心線の曲率半径を２ｍｍ以上とすることができる。
本発明の光ファイバケーブルは、通常のケーブルとほぼ同様の構成で光ファイバ心線の曲げ破断を抑制することができるので、製造性が優れている。

なお、光ファイバケーブルの剛性を調整して向上させる方式としては、例えば、樹脂の外被３０の密度を適宜選択したり、無機物添加剤、例えば、タルク、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、シリカ粉末などを適宜配合調整することで剛性を調整することができる。また、樹脂の外被３０を発泡させて形成し、その発泡率を調整することで剛性を調整することも可能であり、その発泡方法には特に制限されないが、例えば、窒素、二酸化炭素などの不活性ガスを用いる物理発泡や、アゾジカルボンアミド、オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジンなどの化学発泡剤を用いて、押出成形するなどの方法が挙げられる。

ところで、本発明は、上記実施形態に限定されず種々の変形例を採用できる。
例えば、抗張力繊維２０は、アラミド繊維の４つの束であるが、これに限らず任意の形状の抗張力繊維を用いることができる。

本発明の好ましい実施形態を示す斜視図である。本発明の好ましい実施形態を示す断面構造を示す図である。光ファイバケーブルを可能な限り小さい径で１８０度に曲げたときの光ファイバケーブル内の光ファイバ心線の状態を示す模式図である。光ファイバケーブルの曲げ剛性の測定結果を示す図である。光ファイバケーブルの曲げ剛性Ｎｆを測定する反発力測定器を示す図である。光ファイバケーブルを可能な限り小さい径で１８０度に曲げた時の光ファイバ心線の曲率半径（ｍｍ）と、直径３０ｍｍで曲げた時の光ファイバケーブルの曲げ剛性（Ｎｆ）の関係例を示す図である。

符号の説明

１０光ファイバケーブル
１１光ファイバ心線
２０抗張力繊維
３０外被
ｒ光ファイバ心線の曲率半径
Ｓ光ファイバケーブルの曲げ直径

Claims

光ファイバ心線と、
前記光ファイバ心線の外周に配置された抗張力繊維と、
前記抗張力繊維の外周に配置された樹脂からなる外被と、
を備えた光ファイバケーブルであって、
前記外被の外径は、４ｍｍ以下であり、前記光ファイバケーブルを曲げ直径３０ｍｍで１８０度曲げた時の前記光ファイバケーブルの曲げ剛性が、１．１Ｎｆ以上であることを特徴とする光ファイバケーブル。