JPH0157764B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 少なくとも１つの光を伝送する光フアイバを
有する芯体と、該芯を囲む内側包被と、該内側包
被を囲む複数の強度メンバと、該強度メンバの外
側から押出プラスチツクによつて形成された外側
包被とより成る光通信ケーブルにおいて、 該光通信ケーブルは、 前記強度メンバと前記内側包被との間に設けら
れると共に前記強度メンバと密接して設けられ、
これに接触する前記強度メンバが前記外側包被を
構成するために使用される押出プラスチツクによ
つて包み込まれることを阻止するための土台層を
含み、該土台層は、押出プラスチツクを実質的に
浸透させず、然も前記土台層と密に接する前記強
度メンバの表面を押出プラスチツクに接触させな
いようにすると共に前記強度メンバを決まつた場
所に保持するために前記強度メンバを土台層の周
囲に巻いたときに強度メンバの下にくぼみを形成
するのに充分な程柔軟な材料より成ることを特徴
とする光通信ケーブル。

２ 請求の範囲第１項に記載された光通信ケーブ
ルにおいて、該土台層は、少なくとも１つのギヤ
ツプを形成するように内側包被上に不連続的に配
置され、該ギヤツプにおいて前記強度メンバと前
記内側包被との間において土台層が存在しないよ
うにし、該ギヤツプ内に位置された各強度メンバ
の部分は外側包被の押出プラスチツクにより包み
込まれるように構成したことを特徴とする光通信
ケーブル。

技術分野 本発明は光を伝送する光フアイバより成るケー
ブルに関し、特に改良されたシース構造を有する
光通信ケーブルに関する。

発明の背景 光を伝送する光フアイバはその帯域幅が広いこ
と、および小型であることにより有利であるが、
機械的にもろく、曲げられると張力負荷により多
少の変形で割れ目を生じ、光伝送効率は劣化す
る。その結果、光フアイバを機械的に保護するケ
ーブル構造が開発され、光フアイバは実用的な伝
送媒体として使用されている。

光ケーブルはダクト内で使用されることが考え
られるが、ダクトの空間はせまい。この場合ケー
ブルは、ダクト中に引き込まれるときに加わる張
力負荷およびダクトならびにマンホール中におけ
る屈曲により生じる曲げ応力に耐え得る必要があ
る。このような応用用途に特に適したケーブルに
ついては米国特許第4078853号に述べられている。

米国特許の１実施例においては、周知のケーブ
ルは押出プラスチツク管状包被によりゆるく囲ま
れた光学リボンの芯体；ポリプロピレンのより糸
の厚い柔軟な絶縁層；および１次強度メンバで補
強された押出プラスチツクの外側包被より成る。
このケーブルでは、強度メンバは外側包被との強
固な結合を得るために外側包被内に埋め込まれ、
包み込まれている。ケーブルの製造時、外側包被
が押出される前に強度メンバがその上に包まれる
ポリプロピレンのより糸の絶縁層は、外側包被と
なる押出プラスチツクの圧力の下で強度メンバに
対しへこみ、それによつて強度メンバは外側包被
により包み込まれる。

このケーブルは、ダクトへの敷設前、敷設中お
よび敷設後において張力負荷に対して光ケーブル
の芯体を保護するのに充分な張力と、ケーブルの
取扱いを容易にする十分な屈曲性を有することに
なる。しかし、ある場合にはより大きな張力負荷
が生じることがある。即ちダクトが極めて輻輳し
ている場合とか、ダクトを更に曲げねばならない
ような場合である。周知のケーブルでは、増大し
た張力に対抗するため外側包被に強度メンバを増
加すると、屈曲性が減少してしまう。然し、ケー
ブルの取扱いおよび敷設を容易にするためより大
なる張力と共により大なる屈曲性が望まれる。

従つて、より大なる屈曲性とより大なる張力を
同時に有する改良された光通信ケーブルを設計す
る必要がある。

このようなケーブルはまた持続した張力負荷の
下でも高信頼性を有するよう設計することが望ま
しい。

発明の要旨 本発明の１つの目的は大きな張力を有し、比較
的屈曲性に富む光通信ケーブルを実現することで
ある。第２の目的は付加された補強張力量とは独
立に屈曲性を変化させ得るようにすることであ
る。

上記の目的に従い、強度メンバと外側包被の間
の結合が正確に制御乃至調整された光通信ケーブ
ルが開発された。図示の実施例においては、強度
メンバは、補強する土台層のまわりをらせん状に
包んでおり、この強度メンバの外側から押出プラ
スチツクにより外側包被が加えられる。

押出プラスチツクを実質的に浸透させない土台
層は強度メンバと相接し、外側包被の押出期間中
において、予め定められた強度メンバの表面を押
出プラスチツクに接触させないようにする。

外側包被と強度メンバとの間には十分な剪断結
合と摩擦結合が存在するので、強度メンバは外側
包被に十分結合されおり、張力負荷に耐える。し
かしながら、所定の長さの強度メンバを包み込ま
ないことにより、強度メンバは包み込みが行なわ
れていないところでは局部屈曲により外側包被に
関して更に容易にスライドし得ることになる。

図示の実施例の１つでは、本発明のケーブルは
２つの補強する土台層および強度メンバの２つの
別個の層を有している。本発明の他の実施例に従
い、強度メンバの２つの層は予め定められた位置
関係を示して反対方向にらせん状に巻かれてい
る。張力負荷の下では、強度メンバの２つの層は
ケーブルの長さ方向軸のまわりに等しい反対方向
のトルクを発生する。これにより持続した張力負
荷の下におけるねじれによる漸動は生じないこと
になる。

本発明は図示の実施例に関する以下の記述を読
むことにより容易に明白となろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う光通信ケーブルの１部分
の透視図、第２図は補強する土台層が押出プラス
チツクよりなる外側包被によつて補強スチール・
ワイヤたる強度メンバの包み込みに対して有する
影響を示す第１図のケーブル・シースの１部分の
断面図、第３図は２層の強度メンバおよび２つの
補強する土台層を有することを特徴とする本発明
の光通信ケーブルの他の実施例の１部分の透視図
である。

図示の実施例の詳細な説明 第１図は本発明に従つて構成された１実施例を
示す光通信ケーブルの１部分の透視図である。ケ
ーブル１０は光学リボン１４の芯体１２より成
り、各リボン１４は機械的保護媒質１８中に含ま
れている複数個の光伝送光学フアイバ１６より成
つている。芯体１２の周囲にはケーブル・シース
２０が存在し、該シースは合成樹脂ポリマ・テー
プの如き絶縁物質より成る熱障壁層２１と、該熱
障壁層２１と共に芯体１２をゆるく包含するルー
ズ・チユーブを形成する押出プラスチツクの管体
よりなる内側包被２２と、補強する土台層２３
と、一層あるいは一群の補強する強度メンバ２６
と、押出プラスチツクよりなる外側包被２８より
構成される。

第１図のケーブル１０において、２つの包被２
２および２８はポリエチレンでできている。勿論
プラスチツクを使用することも可能であるし、
各々の包被に異なるプラスチツクを用いてもよ
い。第１図のケーブルにおいて強度メンバ２６は
スチール・ワイヤである。しかし強度メンバとし
て他の物質（金属または非金属）を用いることも
出来る。

本発明に従うと、土台層２３により強度メンバ
２６と外側包被２８との間の結合が調整される。
土台層２３は、強度メンバ２６を密に接触し、こ
れにより強度メンバ２６の所定の表面２７（第２
図）が外側包被２８を構成するのに使用された押
出プラスチツクと十分結合乃至接触しないように
し、これにより所定の表面２７を含む強度メンバ
長２５が包み込まれることを阻止する。

ケーブルの製造時、強度メンバ２６はまず張力
の加えられた状態で土台層２３上にらせん状に巻
き付けられ、それによつて強度メンバの予め定め
られた表面２７は土台層２３と密に表面接触す
る。次に、外側包被２８が土台層２３および強度
メンバ２６上に加圧押出しされる。土台層２３は
外側包被の押出プラスチツクの予め定められた強
度メンバの表面２７への流れを充分に妨げる程固
く、従つて強度メンバ２６の強度メンバ長２５の
包み込みが妨がれる。これにより外側包被と強度
メンバの結合は十分に減少し、それによつてケー
ブルを部分的に曲げたとき、強度メンバ２６は土
台層２３の存在する外側包被２８に関して更に容
易にスライドし得るようになる。

包み込みを行なわないと、強度メンバ２６の補
強張力は最小となる。押出プラスチツクよりなる
外側包被２８がケーブルの製造期間中に冷却され
ると、該外側包被２８は強度メンバ２６の周りの
強固な機械的干渉物を形成する。従つて、ケーブ
ルに張力負荷が加えられるとき、補強する強度メ
ンバと押出しプラスチツクとの間の十分な剪断結
合により、強度メンバ２６とプラスチツクの外側
包被２８との間に比較的強固な結合が生ずる。

第１図のケーブルにおいて、土台層２３はスパ
ンボンデイングされたポリエステルの薄い層（例
えば0.020〜0.025cm）より成る。ここで使用した
特定のスパンボンデイングされたポリエステルは
E.I.Du Pont de Nemours and Companyの標準
的な製品である。スパンボンデイングされたポリ
エステルはくぼみ２４（第２図）を形成し得る程
十分に柔軟であり、これにより円形状断面を有す
る強度メンバ２６との表面接触が増大する。図示
の実施例においては、強度メンバ２６は0.043cm
の直径を有し、土台層２３は0.023cmの厚さを有
している。前述のくぼみ２４はまた強度メンバ２
６をシース２０中の予め定められた規則的な間隔
で正確に固定するのに役立つている。スパンボン
デイングされたポリエステルの比較的大きな摩擦
を有する表面もまた強度メンバの固定を促進して
いる。

スパンボンデイングされたポリエステルよりな
る土台層２３は強度メンバを固定するのに充分な
程柔軟で厚いが、内側包被２２の剛度により、押
出プラスチツクよりなる外側包被が予め定められ
た強度メンバの表面を通つて強度メンバ２６が包
み込まれることを阻止するのに充分な程強固で、
薄い。土台層２３はまた強度メンバ２６を十分に
支持してその内側方向への半径方向の運動を最小
とする。（強度メンバの内側方向への半径方向の
運動はケーブル・シースの湾曲傾向を増大させ得
る。）それと同時に、土台層２３はまたケーブル
の直径、即ちケーブルの半径方向のコンプライア
ンスを有意な程増大させない位十分に薄い。

土台層２３は厚さおよび固さの変化する他の物
質で出来ていても良いことは明らかである。より
厚く、より強固な物質を用いることも出来る。ま
た強度メンバが平坦であるなら、摩擦係数の大き
な表面を有し、小さなコンプライアンスを有する
物質を用いることも可能である。土台層はまた次
のような多層構造のものであつてもよい。即ち強
度メンバを固定するため比較的柔軟でかつ／また
は表面の粗い外側層と、押出プラスチツクによる
予め定められた強度メンバの表面２７への接触を
実質的に妨げる固い底部層より成るものを使用し
てもよい。土台層が、外側包被２８による強度メ
ンバの包み込みを妨げ得ることが必須である。

強度メンバはスチール以外の物質であつても良
い点に注意されたい。例えば、グラフアイトまた
はアラミツド（アラミツドとは連邦商業委員会の
定義によれば芳香環を有するポリアミド物質の長
い連鎖である）のロツドの如き非金属性の強度メ
ンバを使用し得る。また強度メンバは高モジユラ
ス物質から成る混成構造物であつてよいことは明
らかである。

第１図のケーブルにおいて、土台層２３は長さ
方向から加えられ、内側包被２２の周りを完全に
は包んでおらず、ギヤツプ３０（強度メンバを包
み込む領域）が存在する。このギヤツプ３０にお
いて強度メンバの包み込みが生ずる。土台層２３
により、強度メンバの包み込みを行うギヤツプ３
０上において、内側包被２２上の強度メンバが掛
け渡され、これによつて押出プラスチツクよりな
る外側包被によつて実質的に包み込まれる。ま
た、外形包被となるプラスチツクの押出し期間
中、外側包被となる押出しプラスチツクの熱と圧
力により、押出しプラスチツクよりなる内側包被
２２はその露呈表面に沿つて溶ける。従つて内側
包被２２は外側包被２８と溶け合つて強度メンバ
２６の包み込みを行う一体構造物が形成される。
第２図において、仮想上の点線３２は内側包被２
２と外側包被２８の間の溶和界面を表す。

土台層の幅を調整することにより、ギヤツプ３
０の大きさを変えて、強度メンバの所望の包み込
みを達成でき、そして所望の屈曲性を得ることが
できる。

土台層２３と隣接する強度メンバ２６の強度メ
ンバ長２５は包み込みされておらず、ギヤツプ３
０中の強度メンバ２６の長さ３３は包み込みがな
されている。強度メンバ２６は外側包被よりなる
押出プラスチツクによつて包み込みされていると
ころで、外側包被２８は閉じた環のような収縮結
合を形成し、それによつて強度メンバ２６の外側
包被２８に対しての相対運動を緩和する。強度メ
ンバ２６が土台層上に位置するところでは、外側
包被２８はスプリツト型の環を形成しそれによつ
て局部的な曲げが生じたとき強度メンバ２６の外
側包被２８に対する相対運動を更に容易にする。

すなわち、土台層のギヤツプ３０に位置する強
度メンバの全周は押出プラスチツクにより包囲さ
れてこの強度メンバと押出プラスチツク（外側包
被）とを強固に結合する。他方、ギヤツプ３０以
外に位置する強度メンバに関しては、その一部の
表面（ほぼ上半分）のみが押出プラスチツクと接
触するだけで、これらの間のずれを許容し、ケー
ブルの屈曲性を確保する。かくして、土台層は、
強度メンバが押出プラスチツクにより包み込まれ
る範囲を規制乃至制御し、この強度メンバ２６と
外側包被２８との間の結合の度合を調整する。ギ
ヤツプを生じないような土台層２３を使用する
と、強度メンバの全長にわたつて包み込みは生じ
ず、この場合にはケーブル１０は最大の屈曲性を
有することになることは明らかである。

第３図は本発明の他の実施例を示す。第１図の
ケーブルと同様に第３図のケーブルは光フアイバ
５６を含む光学リボン５４の芯体５２を有してい
る。しかし、ケーブル５０は絶縁物質５８の層、
押出プラスチツクの管体よりなる内側包被６０、
補強する第１の土台層６２、強度メンバの第１の
層６４、押出プラスチツクの第１の外側包被６
６、補強する第２の土台層６８、強度メンバの第
２の層７０および押出プラスチツクの第２の外側
包被７２を有するケーブル・シース５７より成
る。

第３図のケーブルにおいて、土台層６２および
６８はらせん状に反対方向に設けられ、それによ
つてキヤンデイ・ストライプ状のギヤツプ（強度
メンバ・包み込み領域）６３および６９が形成さ
れる。この実施例においては、土台層の敷設長お
よびその幅は所望の量のギヤツプ（強度メンバ・
包み込み領域）を得るべく変化させ得る。土台層
６２または６８のいずれもギヤツプ（強度メン
バ・包み込み領域）のない補強する土台層を形成
するよう連続的に配置し得ることは明らかであ
る。

第３図のケーブルはトルクの平衡したケーブル
である。強度メンバの２つの層６４，７０は予め
定められた位置関係を有して反対方向にらせん状
に包まれ、それによつて張力負荷の下では２つの
層はケーブルの縦軸のまわりに等しいが反対方向
のトルクを発生する。これによりケーブルに接続
的な張力負荷が加わるとき通常生じるねじれによ
る漸動が除去される。図示の実施例においては、
各々の層６４，７０はまた土台層とは反対方向に
包まれており、それによつて各々の強度メンバの
周期的包み込みを保証する。

第１図に示すケーブルと更に類似した他のトル
クの平衡したケーブルを構成することができる。
この更なる実施例においては、第２の強度メンバ
の層は第１の強度メンバ（メンバ２６と類似のメ
ンバ）の層上に直接反対方向にらせん状に配置さ
れている。このようなケーブルは外側包被内に実
質的に包み込みされている第２の強度メンバに対
する第１図に示すケーブルと同一のシースを有し
ている。