CN101765797B

CN101765797B - 光纤电缆

Info

Publication number: CN101765797B
Application number: CN2008801008785A
Authority: CN
Inventors: 桥本佳夫; 冈田直树
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd; Viscas Corp
Priority date: 2007-08-02
Filing date: 2008-05-30
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2028-05-30
Also published as: EP2171514A1; EP2171514B1; US8189974B2; ES2563459T3; CN101765797A; NZ583058A; AU2008283668A1; JP2009037047A; WO2009016788A1; EP2171514A4; US20100189396A1; NZ601802A; JP5294585B2; AU2008283668B2

Abstract

一种光纤电缆(1)，包括：通过在居中的抗拉部件(3)的外周上绞合多个松管(7)形成的电缆芯(9)，每个松管(7)容纳至少一根光纤(5)；以及布置在电缆芯(9)的外周上的护套(11)。护套(11)包括：第一护套部分(13)，其中护套嵌入每个松管(7)之间；以及第二护套部分(15)，其中护套(11)外接在电缆芯(9)的周围从而形成为管形状。第一护套部分(13)和第二护套部分(15)在电缆芯(9)的整个长度上交替地布置。

Description

光纤电缆

技术领域

本发明涉及一种光纤电缆，尤其涉及下述光纤电缆，其中绞合多个松管并且在多个松管的外周上形成护套，其中所述多个松管中的每一个容纳光纤。

背景技术

传统的松管型光纤电缆包括：光纤；多个松管，每个松管容纳光纤并且由诸如PBT的热塑树脂材料制成；居中的抗拉部件，其布置在所述多个松管的中心；以及护套，其布置在所述多个松管的外周上。在松管型光纤电缆中，例如，在SZ方向上，多个松管被绞合并且被聚集在居中的抗拉部件的圆周上。此外，护套覆盖这样聚集的多个松管的外周。

一种已知结构的上述护套是这样的护套，其中所述护套被挤压模塑以便形成外接多个松管的外周的中空形状。此外，另一种已知结构的上述护套被挤压模塑，从而护套材料嵌入多个聚集的松管之间(以下称为填充的挤压模塑)。

近来，在松管型光纤电缆作为主流的欧洲和美国，下面所述的内容正在被研究以改进光纤电缆进入管道中的安装可使用性：(a)改进气动进给性能(pneumatic feeding performance)以及(b)使光纤电缆干燥。

美国专利No.6912347公开了下述结构的光纤电缆，其中通过缠绕各自容纳光纤的多个松管而形成电缆芯。此外，当护套被放置在光缆芯的外周上时，使得上述护套的厚度恒定。这使得护套的外部形状与电缆芯中的多个松管的厚度相同或相似。

关于(a)改进气动进给性能，美国专利No.6912347的光纤电缆的特征在于护套的起伏表面和护套摩擦的减小。换言之，使得护套很薄，同时其厚度恒定从而松管的绞合的纹理形状将被暴露于其表面。此外，该文献描述了能够被连接到微管道的细的重量轻的结构。

根据美国专利No.6205277和6681071，各自容纳光纤的多个松管被绞合在一起以形成芯电缆。然后，防水带被放置在该电缆芯中的多个松管的外部。此后，通过填充的挤压模塑在防水带的外周上形成护套。即，护套的一部分嵌入多个松管之间。此外，在所有上述光纤电缆中，电缆芯和护套之间的防水方法包括将防水带放置在松管的外周周围，从而实现了上面所述的(b)使光纤电缆干燥。

根据JP-A-9-138331，通过填充的挤压模塑在绞合的光纤的外周上形成泡沫聚乙烯(泡沫PE)，作为护套。在该情况下，泡沫聚乙烯具有低杨氏模量并且直接挤压模塑在光纤的外周上，因此光纤绞合线和护套之间的粘着性增加。因此，实现了不容易被弯曲的结构，从而实现了(a)改进气动进给性能。

美国专利No.4976519公开了一种光纤，其中通过填充的挤压模塑在绞合的光纤上形成内部护套，并且进一步地将外部护套放置在内部护套的外周上。换言之，两层护套形成在光纤电缆上。内部护套是低杨氏模量材料并且被构造为嵌入光纤之间以用作缓冲层。另一方面，外部护套实现了(a)改进气动进给性能。

根据美国专利No.4930860，薄膜被放置在绞合的光纤的外周上以将其覆盖，并且在绞合的光纤外周上通过填充的挤压模塑而形成护套。

专利文献1：美国专利No.6912347

专利文献2：美国专利No.6205277

专利文献3：美国专利No.6681071

专利文献4：JP-A-9-138331

专利文献5：美国专利No.4976519

专利文献6：美国专利No.4930860

发明内容

技术问题

美国专利No.6912347以及JP-A-9-138331的光纤电缆的结构主要专注于气动进给性能，因此，护套的强度很弱。因此，它们在其机械强度方面很差，从而横向载荷特性等等。

此外，美国专利No.6205277和No.6681071的光纤电缆由于吸收带的厚度导致变得很大。这样的结构在像其中电缆的外径严重影响气动进给性能的微管电缆的电缆中具有缺陷。

此外，美国专利No.4976519的光纤电缆在其内部包括具有低杨氏模量的护套层作为缓冲层，其通过填充的挤压模塑形成，用于改进机械强度。然而，该光纤由于步骤上的增加导致在生产成本上具有缺点。

从上述观点来看，传统的光纤电缆具有下面所述的问题。

(1)当尝试通过形成恒定薄护套来减小直径和重量并且改进护套表面形状时，光纤电缆的机械强度变得很差。

(2)当通过其中具有低杨氏模量的泡沫聚乙烯(泡沫PE)填充在光纤之间的护套去除光纤电缆的弯曲倾向时，光纤电缆的机械强度变得很差。

(3)在其中尝试通过沿着芯电缆布置吸水带而使得光纤电缆变得干燥同时该带被外接在松管周围的结构中，电缆的外径变得较大并且电缆芯和护套之间的粘着性变小。因此，气动进给性能变得很差。

由此，本发明的目的在于提供一种细的重量轻的光纤电缆，其具有足够的气动进给性能同时保持机械强度。

技术方案

为了解决上述问题，本发明的第一方面是一种光纤电缆，其包括：居中的抗拉部件；电缆芯，其包括多个松管，该多个松管被绞合在居中的抗拉部件的外周上，每个松管容纳至少一根光纤；以及护套，其布置在电缆芯的外周上，该护套具有：第一护套部分，其中护套的一部分嵌入松管之间；和第二护套部分，其中护套外接在电缆芯的周围从而形成为管形状；其中，在电缆芯的整个长度上，所述第一护套部分和第二护套部分交替地布置。

此外，本发明的光纤电缆优选地在光纤电缆的包括第一护套部分的截面中，满足下述等式：

[算式1]

T_P＜T_S≤(D-D_TM-D_管)/2

其中光纤电缆的外径由D表示，居中的抗拉部件的外径由D_TM表示，松管的外径由D_管表示，松管外部的护套的厚度由T_P表示，并且被放置在松管之间的护套的厚度由T_S表示。

此外，优选地，在根据本发明的光纤电缆中，第一护套部分具有从20mm到50mm的间隔。

此外，优选地，根据本发明的第一方面的光纤电缆包括以预定节距缠绕在电缆芯的外周上的绑扎(corded)部件。

本发明的第二方面是一种光纤电缆，其包括：居中的抗拉部件；电缆芯，其包括被绞合在居中的抗拉部件的外周上的多个松管，每个松管容纳至少一根光纤；以预定节距缠绕在电缆芯的外周上的绑扎部件；以及护套，其布置在电缆芯的外周上，该护套具有：第一护套部分，其中护套的一部分嵌入松管之间；以及第二护套部分，其中护套没有嵌入松管之间；其中，绑扎部件具有阻挡护套穿入松管之间的宽度。

在根据本发明的第二方面的光纤电缆中，优选地，绑扎部件交叉地缠绕。

此外，在根据本发明的第一方面或者第二方面的光纤电缆中，优选地，绑扎部分由吸水材料构成。

此外，在根据本发明的第一方面或者第二方面的光纤电缆中，优选地，绑扎部件是施加有吸水粉末的扁平形状的纱。

此外，在根据本发明的第一方面或者第二方面的光纤电缆中，优选地，绑扎部件是小宽度的吸水无纺布。

此外，在根据本发明的第一方面或者第二方面的光纤电缆中，光纤可以具有施加有吸水粉末的撕裂绳(rip cord)，并且该撕裂绳可以沿着电缆芯的多个松管布置。

有利效果

根据本发明的方面，在光纤电缆中设置第一护套部分和第二护套部分。它们在电缆芯的纵向方向上交替间歇地重复。这使得能够产生具有足够的气动进给性能同时保持光纤电缆的机械强度的细的重量轻的电缆结构。此外，在第一护套部分中，能够防止每个松管的相对位置的偏离；在第二护套部分中，松管能够容易地被取出。

根据本发明的方面，提供绑扎部件并且将其以预定节距在电缆芯的纵向方向上缠绕在电缆芯的外周上。绑扎部件具有阻挡护套穿入松管之间的宽度。因此，在布置了绑扎部件的区域中，第二护套部分形成为管形状。替代地，在没有放置绑扎部件的区域中，第一护套部分被形成为其中护套的一部分嵌入松管之间的形状。利用该构造，能够获得具有足够的气动进给性能同时保持光纤电缆的机械强度的细的重量轻的电缆结构。而且，在第一护套部分中，能够防止每个松管的相对位置的偏离；在第二护套部分中，能够容易地取出松管。

附图说明

图1A是根据本发明的第一实施例的光纤电缆的示意性前视图。

图1B是沿着图1A的箭头IB-IB截取的剖视图。

图1C是沿着图1A的箭头IC-IC截取的剖视图。

图2是示出根据本发明的第一实施例的光纤电缆的另一示例的剖视图。

图3示出表示当传输损失超过0.1dB时护套厚度和横向载荷强度之间的关系的曲线图。

图4A是根据本发明的第二实施例的光纤电缆的剖视图。

图4B是沿着图4A的箭头IVB-IVB截取的剖视图。

图5是示出根据本发明的第二实施例的光纤电缆的另一示例的剖视图。

图6是示出根据本发明的第二实施例的光纤电缆的另一示例的剖视图。

具体实施方式

将在下面参考附图描述本发明的实施例。

如图1A至图1C中所示，根据本发明的第一实施例的光纤电缆1包括：居中的抗拉部件3，其用作抵抗拉伸应力的部件；居中的抗拉部件3的外周上的多个松管7，每个松管容纳至少一根光纤5；由绞合的松管7形成的电缆芯9；以及护套11，其布置在电缆芯9的外周上。如图1B和1C中所示，护套11包括护套部分(第一护套部分)13和护套部分(第二护套部分)15，护套部分13形成为其中护套11的一部分嵌入每个松管7之间的形状，护套部分15形成为被外接在电缆芯9的多个松管7周围的管形状。这些护套部分13和15交替地设置在电缆芯9的整个长度上。

护套部分13抑制松管7的由来自横侧面的载荷(压力)引起的变形(crush)。此外，护套11的材料是由普通HDPE(高密度聚乙烯)或者LLDPE(线性低密度聚乙烯)制成的树脂，其适合于气动进给性能。

相邻的护套部分13之间的间隔(换言之，相邻的护套部分15之间的间隔)短于将横向载荷(压力)施加给光纤电缆1的板的宽度，横向载荷测试中使用的板受到通常的光纤电缆的规格的管制。因此，该间隔不影响光纤电缆1的机械特性。

例如以下述方式形成根据第一实施例的护套部分13、15，即护套11通过借助于挤压机(未示出)的挤压模塑挤压，并且然后当护套11处于半熔融状态时间歇地从其外部按压。这里，护套部分13的间隔理想地大致为从20到50mm。

根据图2中所示的光纤电缆1，例如，通过以预定节距在多个松管7的圆周上交叉地缠绕绑扎部件17，能够保持多个松管7的绞合状态。即，绑扎部件17通过交叉捆绑而缠绕在其上。而且，尽管图2示出通过交叉捆绑来卷绕绑扎部件17，但是可以以预定节距在一个方向上卷绕绑扎部件17。此外，将吸水材料用于绑扎部件17能够给光纤电缆1提供防水性能。

在第一实施例的光纤电缆1中，需要的是，沿着松管7布置撕裂绳(未示出)并且将吸水粉末施加到撕裂绳。例如，图2示出绑扎部件17被以预定节距交叉缠绕。然而，绑扎部件17能够被撕裂绳代替，并且撕裂绳能够被布置在相对的位置中，同时居中的抗拉部件3位于其间，如图2中所示。注意的是，在绑扎部件17被在一个方向上卷绕的情况下该代替是可用的。替代地，除了图2中所示的绑扎部件17之外，也可以沿着松管7布置上述撕裂绳。上述构造能够使光纤电缆1具有防水性能或者进一步改进防水性能。

替代地，绑扎部件17或者撕裂绳可以是吸水纱、窄的吸水无纺布、或者其它形式的吸水材料，来代替其中吸水粉末被施加到绑扎部件17或者撕裂绳的构造。

此外，在上述护套部分13的截面形状中，松管7之间的嵌入的护套11的范围(厚度)理想地满足下面的等式：

[算式2]

T_P＜T_S≤(D-D_TM-D_管)/2

其中，如图2中所示，电缆的外径由D表示，居中的抗拉部件的外径由D_TM表示，松管的外径由D_管表示，松管7外部的护套的厚度由T_P表示，并且布置在松管7之间中的护套的厚度由T_S表示。从确保光纤电缆1的机械强度和改进拆除可用性(即，取出松管7的容易性)的角度来说，满足上述等式是理想的。

图3示出表示当传输损失超过0.1dB时被施加给根据第一实施例的光纤电缆1的横向载荷(压力)与如图2中所示的光纤电缆1的松管7外部的各种护套厚度T_P之间的关系的曲线图。此外，该曲线图还示出当传输损失超过0.1dB时被施加给具有形成为管结构的护套的传统光纤电缆的横向载荷相对于传统光纤电缆的各种护套厚度的关系。该图中的实心方形标记表示施加给本发明的第一实施例的光纤电缆的横向载荷。其中的菱形标记示出被施加给传统光纤电缆的横向载荷。

图3中的曲线图示出，即使当护套厚度小于传统的光纤电缆的护套厚度时，第一实施例的光纤电缆1也具有良好的横向载荷特性。换言之，能够将电缆的外径制成为小于传统的光纤电缆的外径。

结果，根据本发明的第一实施例的光纤电缆提供了下述优点。

(1)能够使电缆具有下述电缆结构，其细且重量轻，并且具有足够的气动进给性能，同时保持足够的机械强度。

换言之，护套部分13的结构形成为护套11的一部分嵌入在每个松管7之间的形状。护套部分15的结构形成为其中护套11被外接在电缆芯9的多个松管7周围的管形状。在电缆芯9的纵向方向上交替间歇地重复这些结构。因此，护套部分13中的护套11用作松管7的加强材料。因此，能够在不减小光纤电缆1的横向载荷强度的情况下使得直径较小。这能够减小光纤电缆1的重量并且改进气动进给性能。

此外，护套部分13能够防止每个松管7的相对位置的偏离，并且护套部分15能够使得松管7被容易地取出。

如在下面更详细地讨论的，由于护套11的在护套部分13中的部分嵌入在多个绞合的松管7之间，因此，嵌入的护套使得松管7难以取出，然而，其防止了每个松管的相对位置的偏离。另一方面，在护套部分15中，在每个松管7之间不存在护套11的进入，并且每个松管7的相对位置可改变，于是松管7能够被容易地取出。

当在操作中使用光纤电缆1时，有效的是从护套部分15开始，因为松管7容易被取出并且护套部分15能够被容易地从外表判断，如图1A中所示。因此，通过上述方式改进了操作效率。

(2)当设置了绑扎部件17或者撕裂绳时，能够通过将吸水材料施加给绑扎部件17或者撕裂绳来产生具有干燥的防水结构的光纤电缆1。这意味着不要求光纤电缆1具有诸如传统的防水带的吸水芯包裹物。因此，这使得能够减少光纤电缆1的直径并改进到管道的气动进给性能(布线性能)。

(3)因为本发明的电缆结构不具有诸如传统的电缆结构中的防水带等的吸水芯包裹物，因此当松管7被剥离时，在移除护套之后不需要芯包裹物移除作。该芯包裹物移除作包括，例如，切割和释放通过交叉捆绑而捆绑电缆芯9的绑扎部件17，并且然后移除芯包裹物。

接下来，将参附图描述根据本发明的第二实施例的光纤电缆19。这里，由于该电缆几乎与上述第一实施例的光纤电缆1相同，因此，将主要描述不同的部分并且相同的部件被分配有相同的附图标记，并且将省略对其的详细描述。

如图4A和4B中所示，根据第二实施例的光纤电缆19包括居中的抗拉部件3，其用作抵抗拉伸应力的部件；居中的抗拉部件3的外周上的多个松管7，每个松管7容纳至少一根光纤5；由绞合松管7形成的电缆芯9；以及护套11，其布置在电缆芯9的外周上。

此外，绑扎部件21以预定节距在电缆芯9的纵向方向上被缠绕在电缆芯9的外周上。该绑扎部件21具有阻挡护套11穿入松管7之间的宽度。具体地，根据第二实施例的护套11包括其中护套11的一部分嵌入松管之间的护套部分(第一护套部分)25和其中护套11没有嵌入松管7之间的护套部分(第二护套部分)23。护套部分25设置在其中绑扎部件21没有布置在电缆芯9上的区域中。

在第二实施例中，绑扎部件21是扁平形状的纱或者带。在布置了绑扎部件21的区域中，其中的护套11形成为管形状。在没有布置绑扎部件21的区域中，其中的护套形成为其中护套11的一部分嵌入松管7之间的形状。优选地，理想的是线或者带的宽度大致从2mm到10mm并且以大致从15mm到50mm的预定节距缠绕在电缆芯9的周围。

如上所述，绑扎部件21理想地为扁平的以便于减小电缆的外径；然而，不是必须限制为扁平形状。

此外，光纤电缆19能够通过使用诸如吸水纱或者吸水带的吸水材料作为如上所述的绑扎部件21而具有防水性能。这意味着不要求光纤电缆19具有诸如传统的防水带的芯包裹物。特别地，在如微管电缆的极细的电缆中，移除芯包裹物导致的直径的减小极大地有助于改进光纤电缆19的气动进给性能。

图4B示出作为例如具有8.5mm外径的72芯光纤电缆的光纤电缆19。该图示出了通过本发明减小了外径。在该情况中，扁平形状的低收缩的吸水聚酯纱被用于绑扎部件21。

图5示出作为例如具有10mm外径的96芯光纤电缆的另一实施例的光纤电缆27。该图也示出了通过本发明减小了外径。如在该图中所示，扁平形状的低收缩的吸水聚酯纱被用于绑扎部件21。

图6示出了作为具有6mm外径的72芯光纤电缆的另一实施例的光纤电缆29，其能够气动地进给到直径从8mm至10mm的管子。如该图中所示，扁平形状的低收缩的吸水聚酯纱被用于绑扎部件21。此外，沿着多个松管7布置被用作撕裂绳31的两个吸水纱，从而具有光纤电缆29的防水性能。该纱被沿着松管7的纵向方向布置从而它们挤压居中的抗拉部件3。该光纤电缆29已经被确认能够进给到2000m(米)或更长的管中。

此外，绑扎部件21或撕裂绳31可以是被施加有吸水粉末的材料、吸水纱、窄的吸水无纺布或者其它形式的吸水材料，如在第一实施例中所述。

因此，本发明的第二实施例的光纤电缆19提供了下面所述的优点。基本上，光纤电缆19提供的优点基于与上述第一实施例的光纤电缆1提供的优点相同。

(1)绑扎部件21以预定节距在电缆芯9的纵向方向上缠绕在电缆芯9上。该绑扎部件21具有阻挡护套11穿入松管7之间的宽度。因此，在布置了绑扎部件21的区域中，护套11中的护套部分23被形成为管形状。在没有布置绑扎部件的区域中，护套11中的护套部分25被形成为护套11的一部分嵌入松管7之间的形状。因为护套部分25用作松管7的加强材料，因此能够在不减小光纤电缆19的横向载荷强度的情况下使得直径较小。这改进了光纤电缆19到管道的进给性能。

(2)通过将吸水材料施加给绑扎部件21，能够产生具有干的防水结构的光纤电缆19。这意味着不要求光纤电缆19具有诸如传统的防水带的吸水芯包裹物。因此能够减小光纤电缆19的直径，并且能够改进到管道的气动进给性能(连接性能)。

在布置了撕裂绳31等等的情况下，该电缆提供了与根据第一实施例的光纤电缆1的情况下相同的操作和优点。

工业应用性

根据本发明的光纤电缆具有包括第一护套部分和第二护套部分的护套，所述第一护套部分和第二护套部分在电缆的纵向方向上交替间歇地重复。第一护套部分被形成为其中护套的一部分嵌入松管之间的形状。第二护套部分被形成为其中护套没有嵌入其间的管形状。因此，能够获得具有足够的气动进给性能的细的重量轻的电缆结构。此外，光纤电缆保持了其机械强度。此外，在第一护套部分中能够防止每个松管的相对位置的偏离，并且在第二护套部分中能够容易地取出松管。

Claims

1.一种光纤电缆，包括：

居中的抗拉部件；

电缆芯，所述电缆芯包括在所述居中的抗拉部件的外周上绞合的多个松管，每个松管容纳至少一根光纤；以及

布置在所述电缆芯的外周上的护套，所述护套具有第一护套部分和第二护套部分，在所述第一护套部分中所述护套的一部分嵌入所述松管之间，在所述第二护套部分中所述护套外接在所述电缆芯的周围从而形成为管形状；

其中，所述第一护套部分和所述第二护套部分在所述电缆芯的纵向方向上交替地布置。

2.根据权利要求1所述的光纤电缆，在所述光纤电缆的包括所述第一护套部分的截面中满足下述等式：

[算式1]

T_P＜T_S≤(D-D_TM-D_管)/2

其中，所述光纤电缆的外径由D表示，所述居中的抗拉部件的外径由D_TM表示，所述松管的外径由D_管表示，所述松管外部的护套的厚度由T_P表示，并且布置在所述松管之间的护套的厚度由T_S表示。

3.根据权利要求1所述的光纤电缆，其中，所述第一护套部分以从20mm到50mm的间隔形成。

4.根据权利要求1所述的光纤电缆，进一步包括在所述电缆芯的纵向方向上以预定节距缠绕在所述电缆芯的外周上的绑扎部件。

5.根据权利要求4所述的光纤电缆，其中，所述绑扎部件被交叉地缠绕。

6.根据权利要求4所述的光纤电缆，其中，所述绑扎部件由吸水材料构成。

7.根据权利要求4所述的光纤电缆，其中，所述绑扎部件是施加有吸水粉末的扁平形状的纱。

8.根据权利要求4所述的光纤电缆，其中，所述绑扎部件是窄的吸水无纺布。

9.根据权利要求1所述的光纤电缆，进一步包括施加有吸水粉末的撕裂绳，并且所述撕裂绳沿着所述多个松管布置。

10.一种光纤电缆，包括：

居中的抗拉部件；

电缆芯，所述电缆芯包括在所述居中的抗拉部件的外周上绞合的多个松管，每个松管容纳至少一根光纤；

绑扎部件，所述绑扎部件在所述电缆芯的纵向方向上以预定节距缠绕在所述电缆芯的外周上；以及

护套，所述护套布置在所述电缆芯的外周上，所述护套具有第一护套部分和第二护套部分，在所述第一护套部分中所述护套的一部分嵌入所述松管之间，在所述第二护套部分中所述护套没有嵌入所述松管之间；

其中，所述绑扎部件具有阻挡所述第二护套部分穿入所述松管之间的宽度。

11.根据权利要求10所述的光纤电缆，其中，所述绑扎部件被交叉地缠绕。

12.根据权利要求11所述的光纤电缆，其中，所述绑扎部件由吸水材料构成。

13.根据权利要求12所述的光纤电缆，其中，所述绑扎部件是施加有吸水粉末的扁平形状的纱。

14.根据权利要求12所述的光纤电缆，其中，所述绑扎部件是窄的吸水无纺布。

15.根据权利要求10所述的光纤电缆，进一步包括施加有吸水粉末的撕裂绳，并且所述撕裂绳沿着所述多个松管布置。