CN1205442A - 光缆用衬套和光缆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有优良的传输特性和光导纤维取出性能的光缆及适用于该光缆的光缆用衬套,有多条带状芯线7的光缆1设有圆柱构件2、具有底壁11和一对侧壁12的多个衬套6、收容带状芯线7的各个衬套6呈SZ扭转地集合在上述圆柱构件2周围的SZ扭转区域,上述各个侧壁12做成壁厚从基端部12b向自由端部12f渐渐减薄的形状,底壁11的壁厚Tb比侧壁的壁厚Ts还厚。

Description

光缆用衬套和光缆
本发明涉及一种铺设在地下、地上、海底或架设在空中的光缆和把光导纤维安装在光缆里时所用的衬套。
已知的这个领域里的现有技术有如日本专利公报特开昭55-45087号中所公开的。该公报所记载的光缆设有塑料制造的衬套和起芯子构件作用的张力构件，上述衬套具有收容光导纤维芯线、管状芯线、带状芯线等(下面，将它们统称为「光导纤维」)的纤维收容部。收容光导纤维的各个衬套以它的底面与芯子构件相接的方式集合在芯子构件的周围。各个衬套设有底壁、从这底壁的两端立起的一对侧壁。即、衬套有大致呈U字形的断面形状。而且衬套是挤压成形为一条笔直的长形构件。衬套的底壁和侧壁的壁厚最好是0．5mm以上。
在日本专利公报特开平4-182611号中记载着将衬套呈SZ扭转地集合在芯子构件周围的光缆，其中的衬套用于收容光导纤维，具有大致呈U字形的断面形状。这种场合下，如图6所示，为了形成纤维收容部102朝外的状态，使衬套100以它的底面与芯子构件110相接的方式集合在芯子构件110的周围。因此，在衬套100形成的SZ轨迹中，在从S扭转向Z扭转，或者从Z扭转向S扭转反转的位置Re(下面、称为「SZ反转部」、参照图7)，如图8所示，需要使衬套100向光导纤维收容部102的宽度方向X弯曲。
但是，现有的光缆和光缆用衬套有如下所述的问题。即、现有的衬套的底壁和侧壁都形成均匀的厚度。而且底壁的壁厚和侧壁的壁厚是相互相等的。因此、在为了形成SZ反转部Re，强制地使衬套部向纤维收容部的宽度方向X弯曲时，如图9和图10所示，内侧(曲率中心侧)的侧壁101就要向外侧(纤维收容部102侧)倾斜。与此相对，外侧的侧壁101b就要向内侧(纤维收容部102侧)倾斜。由此，倾斜的侧壁101就与收容在纤维收容部102里的带状芯线叠层体103冲突，将侧压加在带状芯线叠层体103上(参照图10)。其结果带状芯线叠层体103中的各条带状芯线104的传输损失就会增大。
而且，当两侧壁101a、101b分别向纤维收容部102侧倾斜、相互接近时，会如图10所述、纤维收容部102的开口部被两侧壁101阻塞。为此在铺设好光缆后，从光缆取出带状芯线104进行分支时，即进行所谓的「中间后分支」时，就难从衬套100内取出带状芯线104，使作业性能降低。
本发明是为了解决上述现有技术存在的问题作出的，其目的是提供一种具有优良的传输特性和光导纤维取出性能的光缆及适用于该光缆的光缆用衬套。
为了达到上述目的，本发明提供一种光缆，它设有衬套和衬套扭转靠贴在其上的芯子构件，上述衬套具有用来收容光导纤维的纤维收容部，上述光缆还具有使收容上述光导纤维的衬套呈SZ扭转地集合在上述芯子构件周围的SZ扭转区域，另外，上述衬套设有底壁、从这底壁两端立起并与上述底壁一起构成纤维收容部的一对侧壁，上述各个侧壁是做成壁厚从基端部向自由端部渐渐减薄的。
在使衬套呈SZ扭转地集合在芯子构件周围时，在衬套形成的SZ轨迹的SZ反转部，必需强制地使衬套向纤维收容部的宽度方向弯曲。但是，一旦强制地使衬套向纤维收容部的宽度方向弯曲，就会使衬套的两侧壁分别向纤维收容部倾斜。因此，在使衬套弯曲的场合下，内侧(曲率中心侧)侧壁的曲率半径和外侧侧壁的曲率半径就不同。另一方面，两侧壁原先有相同的长度。因而在使衬套弯曲时，衬套的两侧壁要克服沿周向的拉力而保持原来具有的长度。结果，侧壁就发生倾斜。
也就是说，衬套向纤维收容部的宽度方向弯曲的状态相当于应力从外侧作用于各个侧壁(特别是侧壁的自由端部)的状态。这时，作用在侧壁上的应力的大小与因衬套(侧壁)向宽度方向弯曲而蓄积在衬套里的应变能的大小成比例。而且，使各个侧壁以它的基端部为支点、向纤维收容部倾斜的力矩的大小与从侧壁基端部到自由端部的距离和加在侧壁上的应力大小的积成比例。因此，本发明把用于光缆的衬套的侧壁做成壁厚从基端部向自由端部渐渐减薄。
结果，由于作用在侧壁上的力矩变小，因而在使衬套向纤维收容部的宽度方向弯曲时，能减轻衬套两侧壁分别向纤维收容部的倾斜。因此，用这样衬套的光缆能良好地保持包含在光缆里的光导纤维的传输特性。而且能防止光导纤维收容部的开口被两侧壁阻塞。这样，在把光缆铺设好后，能容易地把光导纤维从光缆中取出而使其分支。此外，衬套的形状与以前相比较也不必大幅度变更。
在上述这种场合下，当把自由端部的壁厚设为Tsf、把基端部的壁厚设为Tsb时，若满足Tsf≤0．85×Tsb，则在实用上能得到极好的结果。如果满足Tsf≤0．75×Tsb，则能取得更好的结果。
本发明还提供一种光缆，它设有衬套和衬套扭转靠贴在其上的芯子构件，上述衬套具有用来收容光导纤维的纤维收容部，上述光缆还具有使收容上述光导纤维的衬套成SZ扭转地集合在上述芯子构件周围的SZ扭转区域，另外，上述衬套设有底壁、从这底壁两端立起并与上述底壁一起构成纤维收容部的一对侧壁，上述底壁的壁厚比上述侧壁厚。
本发明人已了解衬套侧壁的倾斜会引起底壁的弯曲。于是、在决定底壁的壁厚时，注意了底壁壁厚和侧壁壁厚的关系。而且由种种实验结果发现，在将底壁壁厚加厚到比侧壁还厚时，能将底壁的弯曲保持在必要的最小限度。
在上述这种场合下，在把底壁的壁厚定为Tb、把侧壁的壁厚定为Ts时，若满足Tb≥1．1×Ts，在实际使用上能得到极好的结果。而且当满足Tb≥1．2×Ts时，能得到更好的结果。
本发明提供一种光缆用衬套，它有收容光导纤维的纤维收容部，是能扭转靠贴在光缆的芯子构件周围的光缆用衬套，它设有底壁、从这底壁两端立起并与上述底壁一起构成光导纤维收容部的一对侧壁，上述各个侧壁是做成壁厚从基端部向自由端部渐渐减薄的。
在上述这种场合下，当把自由端部的壁厚设为Tsf、把基端部的壁厚设为Tsb时，若满足Tsf≤0．85×Tsb，则在实用上能得到极好的结果。如果满足Tsf≤0．75×Tsb，则能取得更好的结果。
本发明还提供一种光缆用衬套，它有收容光导纤维的纤维收容部，是能扭转靠贴在光缆的芯子构件周围的光缆用衬套，它设有底壁、从这底壁两端立起并与上述底壁一起构成纤维收容部的一对侧壁，底壁的壁厚比侧壁的厚。
在上述这种场合下，同样把底壁的壁厚定为Tb、把侧壁的壁厚定为Ts，则当满足Tb≥1．1×Ts时，在实际使用上能得到极好的结果。而且当满足Tb≥1．2×Ts时，能得到更好的结果。
图1是表示本发明的光缆的断面图；
图2是显示图1的光缆的斜视图；
图3是表示本发明的光缆用衬套第1实施例的断面图；
图4是表示本发明的光缆用衬套第2实施例的断面图；
图5是表示本发明的光缆用衬套第3实施例的断面图；
图6是表示呈SZ扭转地集合在芯子构件周围的光缆用衬套的斜视图；
图7是表示使衬套呈SZ扭转地集合在芯子构件周围的光缆的侧视图；
图8是表示沿宽度方向弯曲的衬套的斜视图；
图9是表示在SZ反转部上的衬套的斜视图；
图10是沿图9的X-X线取得的断面图。
下面，参照着附图对本发明的光缆用衬套及其光缆的最佳实施例进行详细的说明。
图1是表示本发明的光缆的断面图。图2是表示本发明的光缆的斜视图。如图1所示，在光缆1的中央设有起芯子构件作用的纵长的圆柱构件2(中心抗张力体)。这个圆柱构件2由高密度聚乙烯形成。在这圆柱构件2的中央内藏有抗张力体4，它是将7根钢丝3扭拧在一起的。如图2所示，15条长形的衬套6呈SZ扭转地集合在圆柱构件2的周围。各条衬套6的断面都大致形成U字状，具有纤维收容部6a。
各条衬套6都以纤维收容部6a的开口部向外侧的方式集合在圆柱构件2的周围。在各条光导纤维收容部6a内收容着带状芯线叠层体8，它是将10条带状芯线7(光导纤维)重叠集束成的。卷压带9无间隙地卷绕在各条衬套6的周围。由此能确实保持各条衬套6呈SZ扭转地集合在圆柱构件2周围的状态。在卷压带9的周围设有聚乙烯制的外皮10。这样，由外皮10保护光缆1的内部。
如图3所示，各条衬套6是挤压例如PBT等合成树脂而成形的。衬套6有底壁11、从底壁11的两端立起的左右一对侧壁12。纤维收容部6a由底壁11和一对侧壁12构成。如图3所示，纤维收容部6a的宽度做成朝开口部渐渐加宽。这样，就可容易装填／取出带状芯线叠层体8。衬套6的底壁11实质上形成平板状，有平坦的内表面111和外表面110。衬套6在底壁11的外表面110与圆柱构件2的外周面相接触(外接)状态下集合在圆柱构件2的周围。而且，各个侧壁12做成自由端部12f向外侧扩大地从底壁11立起。
衬套6的侧壁12做成壁厚从基端部12b向自由端部12f渐渐变薄的形状。而且侧壁12的内表面121和外表面120为平坦的斜面。当把自由端部12f的壁厚设为Tsf、把基端部12b的壁厚设为Tsb时，若满足Tsf≤0．85×Tsb，则在实用上能得到极好的结果。如果满足Tsf≤0．75×Tsb，则能取得更好的结果。这种场合下，当把图3所示的衬套6的横断面作为例子，则是如下所述地规定自由端部12f的壁厚Tsf和基端部12b的壁厚Tsb。自由端部12f的壁厚Tsf规定为这样一条直线上的侧壁12的内表面121和外表面120之间的距离，这条直线离开与底壁11的外表面110相切的直线的距离h相当于衬套6高度H的85％。而、基端部12b的壁厚Tsb规定为交点K与侧壁12的外表面120之间的距离，而交点K是基端部与底壁11的内表面111相切的直线和、与侧壁12的内表面121相切的直线的交点。
其结果，由于作用在侧壁12上的力矩变小，因而在为了形成SZ反转部Re(参照图2)而将衬套6沿纤维收容部6a的宽度方向x弯曲时，能减轻衬套6的两侧壁12分别向纤维收容部6a侧倾斜。因此，用这种衬套6的光缆1能很好地保持包含在光缆1里的带状芯线7(光导纤维)的传输特性。而且能防止纤维收容部6a的开口部被两侧壁12阻塞。这样，在铺设好光缆之后能容易地把带状芯线7从光缆1取出而使其分支。也可把各个侧壁12做成壁厚从基端部12b向自由端部12f呈阶梯形减薄的形状。而且、底壁11的壁厚Tb比侧壁12的壁厚Ts还厚。底壁11的壁厚Tb比侧壁12的壁厚Ts还厚的理由将在以后描述。还能使该衬套6呈SZ扭转地集合在螺旋切槽的周围。
图4表示衬套的第2实施例。该图所示的衬套20设有用来收容带状芯线7(光导纤维)的纤维收容部20a，能成SZ扭转地集合在圆柱构件或螺旋切槽等芯子构件的周围。衬套20是挤压如PBT等合成树脂而成形的。衬套20有底壁21、从底壁21的两壁立起的左右一对侧壁22。纤维收容部20a由底壁21、一对侧壁22构成。
衬套20的底壁21实质上被做成平板状，有平坦的内表面211和外表面210。侧壁22的外表面220和底壁21的外表面210垂直相交。侧壁22的内表面221形成平坦的斜面。也即、衬套20的侧壁22做成壁厚从基端部22b向自由端部22f渐渐变薄的形状。结果，作用在侧壁22上的力矩变小。因此，在为了形成SZ反转部Re(参照图2)，将衬套20向纤维收容部20a的宽度方向x弯曲时，能减轻衬套20的两侧壁22分别向纤维收容部20a侧倾斜。由于纤维收容部20a的宽度向开口部渐渐地扩大。因而能容易地装填／取出带状芯线叠层体8。
在设计该衬套20时，本发明人了解到衬套侧壁的倾斜会引起底壁的弯曲。于是、在决定底壁21的壁厚时注意底壁21壁厚Tb和侧壁22壁厚Ts的关系。而且由种种实验结果发现，在将底壁21壁厚Tb加厚到比侧壁22的壁厚Ts还厚时，能将底壁21的弯曲保持成必要的最小限度。特别是从种种实验结果还发现这一点，即在底壁21的宽度W比侧壁22的高度Hs大时，若使底壁21的壁厚Tb比侧壁22的壁厚Ts即使稍厚，也是极有效的。
在这种场合下，把底壁的壁厚定为Tb、把侧壁的壁厚定为Ts，当满足Tb≥1．1×Ts时，在实际使用上能得到极好的结果。而且当满足Tb≥1．2×Ts时，能得到更好的结果。在此，当把图4所示的衬套20的横断面作为例子，则是如下所述地规定底壁的壁厚Tb和侧壁的壁厚Ts。首先底壁的壁厚Tb定为与底壁21的内表面211相切的直线和、与底壁21的外表面210相切的直线之间的距离。而把下部拐角部分C上方的平坦内表面221和外表面220之间的距离称为侧壁的壁厚Ts。具体如图4所示，Ts是指与外表面220的切线垂直相交直线上的内表面221和外表面220之间的距离。
如这衬套20那样，在把衬套的侧壁做成壁厚从基端部向自由端部渐渐减薄的场合下，只要使拐角部分C和平坦部分的交界点上的壁厚Ts1满足上述关系式就可以。而且，下述已被确认，即、在把衬套的侧壁做成壁厚从基端部向自由端部渐渐减薄的场合下，把底壁的壁厚定为Tb、把侧壁的壁厚定为Ts，当满足Tb≥1．1×Ts时，在实际使用上能得到极好的结果。而且当满足Tb≥1．2×Ts时，能得到更好的结果。另外，作为衬套20尺寸的一个例子，譬如、Tb=1．2mm、Tsb=1．0mm、t(侧壁22前端的壁厚)=0．5mm、Wu(纤维收容部20的开口宽度)=4．0mm、Hs=4．0mm。
图5是表示衬套的第3实施例的断面图。图5所示的衬套30有收容带状芯线叠层体8(光导纤维)用的纤维收容部31，能呈SZ扭转地集合在圆柱构件或螺旋切槽等芯子构件周围。衬套30是由PBT等合成树脂挤压成形的。这种衬套30的侧壁32内表面321和底壁33的内壁面331垂直相交。与此相对，侧壁32的外表面320为平坦的斜面。
即、侧壁30的侧壁32做成壁厚从基端部32b向自由端部32f渐渐减薄的形状，其结果，作用在侧壁32上的力矩减小。而且底壁33的壁厚Tb比侧壁的壁厚Ts厚。因此，在为了形成SZ反转部Re(参照图2)而将衬套30沿纤维收容部31的宽度方向x弯曲时，能减轻衬套30的两侧壁32分别向纤维收容部31倾斜。
由于本发明能防止衬套的侧壁向纤维收容部倾斜，因而能制造具有优良的传输特性光导纤维取出性能的光缆，能形成适用于这种光缆用的光缆用衬套。

Claims (12)

1．一种光缆，它设有衬套和衬套扭转靠贴在其上的芯子构件，上述衬套具有用来收容光导纤维的纤维收容部，上述光缆还具有使收容上述光导纤维的衬套呈SZ扭转地集合在上述芯子构件周围的SZ扭转区域，其特征在于：
上述衬套设有底壁、从这底壁两端立起并与上述底壁一起构成纤维收容部的一对侧壁，上述各个侧壁是做成壁厚从基端部向自由端部渐渐减薄的形状。
2．如权利要求1所述的光缆，其特征在于：在把上述自由端部的壁厚设为Tsf、把上述基端部的壁厚设为Tsb时，满足Tsf≤0．85×Tsb。
3．如权利要求1所述的光缆，其特征在于：在把上述自由端部的壁厚设为Tsf、把上述基端部的壁厚设为Tsb时，满足Tsf≤0．75×Tsb。
4．一种光缆，它设有衬套和衬套扭转靠贴在其上的芯子构件，上述衬套具有用来收容光导纤维的纤维收容部，上述光缆还具有使收容上述光导纤维的衬套呈SZ扭转地集合在上述芯子构件周围的SZ扭转区域，其特征在于：上述衬套设有底壁、从这底壁两端立起并与上述底壁一起构成光导纤维收容部的一对侧壁，上述底壁的壁厚比上述侧壁厚。
5．如权利要求4所述的光缆，其特征在于：在把上述底壁的壁厚设为Tb、把上述侧壁的壁厚设为Ts时，满足Tb≥1．1×Ts。
6．如权利要求4所述的光缆，其特征在于：在把上述底壁的壁厚设为Tb、把上述侧壁的壁厚设为Ts时，满足Tb≥1．2×Ts。
7．一种光缆用衬套，它有收容光导纤维的纤维收容部，是能扭转靠贴在光缆的芯子构件周围的，其特征在于：设有底壁、从这底壁两端立起并与上述底壁一起构成光导纤维收容部的一对侧壁，上述各个侧壁是做成壁厚从基端部向自由端部渐渐减薄的。
8．如权利要求7所述的光缆用衬套，其特征在于：在把上述自由端部的壁厚设为Tsf、把上述基端部的壁厚设为Tsb时，满足Tsf≤0．85×Tsb。
9．如权利要求7所述的光缆用衬套，其特征在于：在把上述自由端部的壁厚设为Tsf、把上述基端部的壁厚设为Tsb时，满足Tsf≤0．75×Tsb。
10．一种光缆用衬套，它有收容光导纤维的纤维收容部，是能扭转在光缆的芯子构件周围的，其特征在于：设有底壁、从这底壁两端立起并与上述底壁一起构成所述纤维收容部的一对侧壁，上述底壁的壁厚比上述侧壁厚。
11．如权利要求10所述的光缆用衬套，其特征在于：在把上述底壁的壁厚设为Tb、把上述侧壁的壁厚设为Ts时，满足Tb≥1．1×Ts。
12．如权利要求10所述的光缆用衬套，其特征在于：在把上述底壁的壁厚设为Tb、把上述侧壁的壁厚设为Ts时，满足Tb≥1．2×Ts。
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