JP2000514232A - 係合部材のマトリックスを伴う曲げ半径制御外被 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 制御外被（１０）は、光ファイバケーブルまたは他の導線等の線材を収容し、その線材の曲げ及び捩り運動の量を制限する。外被（１０）は、複数の間隔によって分離され下にあるウェブ構造物によって接続される係合要素（３０）の多次元マトリックス（２０）を含むことが好ましい。外被（１０）を曲げるか捩ると、隣接する係合要素（３０）は一緒に動いて互いに係合し、外被（１０）の曲げ半径または捩り角度を制限し、従って、光ファイバリボンケーブルまたは他の保護される線材の曲げ半径または捩り角度を制限する。外被（１０）は、少なくとも１つの締結機構（１００）を含むことが好ましく、必要に応じて線材の挿入及び除去を容易にするために制御外被（１０）をその長さ方向に沿って開口させる。複数の外被は線材に沿って端と端とが接触して置かれ、いずれの所望の長さの複合外被を形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 係合部材のマトリックスを伴う曲げ半径制御外被 政府後援研究開発に関する陳述 アメリカ合衆国政府は、本発明の支払い済使用許諾を有し、米国商務省標準技 術局（National Institute of Standards and Technology(NIST)）によって与え られた協力条約裁定（Cooperative Agreement Award）第７０ＮＡＮＢ４Ｈ１５ ２１号の約定によって規定された合理的な約定のもとで、限定された状況で、特 許権者に対して使用許諾を他の人に与えるよう要請する権利を有する。 発明の背景 １．発明の分野 本発明はケーブル保護具に関し、特に、少なくとも部分的にケーブルを囲繞し てその動きを制限する外被型ケーブル保護具に関する。 ２．関連技術の説明 光伝達光ファイバケーブルは、幅広い範囲の技術で様々な使用及び用途を享受 している。電話通信、コンピュータデータ送信及びレーザー適用は数例であり、 使用の数は急速に伸びている。光ファイバケーブルの小型で高品質な伝達特性は 、当然ながら極めて有利であり、望ましい。 極めて一般的な光ファイバ構成において、数多くの個々のファイバが比較的平 らなリボンケーブル内で、例えば２０ファイバリボンケーブル内で、横に並んで 置かれる。ファイバの端は、コネクタに挿入されて、例えば、メインフレームコ ンピュータまたは他の装置に接着する。特に１つの適用では、隣接する個々のフ ァイバは２つのテープ層の間にサンドイッチされ、リボンケーブルを形成する。 当然ながら、丸みを帯びたケーブル及び他の形態構成のケーブルも利用可能であ る。 光ファイバケーブルは通常高い可撓性を示すため、巧みに処理され、様々な装 置及び／または障害物の間及び周りに経路づけられる。しかし、例えば、曲げま たは捩りによって光ファイバに応力をかけると、すぐにまたは時がたってから、 例えば疲労または破損等の厳しい物理的損傷が起こることはよく知られている。 動力減衰、帯域変更等の伝達劣化も発生する可能性がある。ファイバの型、伝達 速度及び／または光波長により、最小の引張応力でさえ、ケーブルに悪影響を与 えることがある。 光ファイバケーブルの歪み解放システムは当業界では公知である。例えば、Re pta et al.に付与された米国特許第５,３９０,２７２号には、光ファイバコネク タの裏側に接続される歪み解放シースが示される。このシースは、間隔をおいた 数多くの係合するリブを含み、リブは、コネクタへの接続点近傍での光ファイバ ケーブルの最小曲げ半径を制限する。Monroe et al.に付与された米国特許第５ ，０９４,５５２号には光ファイバケーブルをコネクタに接続する類似の歪み解 放装置が示される。Monroe特許の歪み解放ブーツは、一連の波形配列の開口を含 み、連動本ざね接続要素を備える。最後に、国際特許出願公開第ＷＯ９３０９４ ５７−Ａ１号には環状または螺旋状円周の溝を有して最大曲げ半径を制限する光 ファイバシースが開示される。 これらの先行技術の装置は数多くの重大な不利点を有する。例えば、開示され たシースは下にあるケーブルの捩り運動を制限するにはあまりふさわしくない。 環境によっては１つの装置から別の装置へケーブルを供給するには捩りが必要で あり、ケーブルに応力をかけ、その強度及び／または光伝達特性を害するとうい 危険がある。先行技術の装置は、無制限の捩りを起こさせるか、または、シース 内のケーブル内のファイバに過度の歪みを置くようにして、そのような捩り運動 を防ぐかである。従って、先行技術のシースは、巧みに処理するには不便である か、または捩り時にケーブル損傷を防ぐことができないかである。 先行技術の別の重大な不利点は、シースは、使用するためには、光ファイバケ ーブル上及び／または関連コネクタ上を長手方向に摺動しなければならない点で ある。従って、このシースを設置するには、コネクタ設置の前に、ケーブルにシ ースを「ねじ込む」必要がある。同様に、シースを除去するためには、ケーブル からコネクタを除去して、ケーブルを切断するか、またはシースを切断する必要 があり、これは当然ながら、接続された装置を使用できなくし、及び／または、 下にあるケーブルに損傷を与える。 更なる不利点は、先行技術のシースは、下にあるケーブルを外部環境に露出し 、ケーブルとの交点を越えるだけではなく、上述の米国特許第５,０９４,５５２ 号の場合には、シース内の開口を直接通って露出するという点である。この環境 への露出により、ケーブルを汚染するかまたは他の方法で損傷するという危険が 生じる。 最後に、先行技術の装置は、多くの状況で好適な平らなリボンケーブルではな く、丸みを帯びた光ファイバケーブル用に設計されている。 これらの不利点を鑑みると、曲げ及び捩りは可能にするが捩り角度及び曲げ半 径を制限し、設置及び除去が容易で、環境汚染に対して保護し、平らなリボンケ ーブルを収納するケーブル保護装置の必要性が生じた。 発明の開示 前述の不利点を克服するために、本発明の実施例による制御外被は、光ファイ バまたは光ファイバケーブル等の線材を収容し、線材に与える曲げ及び捩り運動 の両方の量を制限する。係合要素の多次元マトリックスが線材を実質的に被覆し 、複数の間隙がマトリックスの隣接する係合要素を分離する。要素は、外被の曲 げ及び捩り運動時に互いに係合する。この係合は、外被の最終的曲げ及び捩りを 制限し、線材への損傷を防ぐ。 １つの実施例によると、係合要素のマトリックスは数多くの横列と縦列とを含 む。同一の横列及び／または縦列の隣接する係合要素は、平面外方向への外被の 捩り及び／または外被の曲げ時に互いに係合する。１つの実施例によると、長手 方向に隣接する係合要素は、それぞれの間にある間隙を少なくとも部分的に閉鎖 し、長手方向に沿って外被が平面外に曲がるときに互いに係合し、平面内に横断 方向に隣接する係合要素は、それぞれの間にある間隙を少なくとも部分的に閉鎖 し、平面内横断方向に沿って外被が平面外に曲がるときに互いに係合する。更に 、隣接する係合要素は、外被が平面内に曲がるときに互いに係合する。 本発明の別の態様によると、外被は長手方向に沿って開口して、光ファイバケ ーブルまたは他の保護される線材に、添加または挿入することができる。同様に 、外被は長手方向に沿って閉鎖して、線材を外被内に固定することができる。 １つの実施例によると、開口／閉鎖運動をさせる構造物は、外被の対向する側 面に沿って延在する第１及び第２のジッパー締結具を含む。この実施例による外 被は、２つの部分、例えば同一の半片部分を具備し、ジッパー締結具によって係 合し、係合を解かれる。別の実施例では１つのジッパー締結具のみを使用し、ジ ッパー締結具の反対側にヒンジを備えて外被の２つの部分を互いに対して旋回さ せる。 保護する対象の線材は、リボンケーブルを具備して、いくつかの例を挙げると 、例えば光ファイバのリボンケーブル、他の形状の光ファイバケーブル、及び／ または様々な形態の導電性ワイヤである。外被がその長さ方向に沿って開口可能 且つ閉鎖可能である実施例において、外被は、線材の端へねじ込むだけではなく 、その長さ方向に沿って不規則な進入点で線材に接着可能である。このようにし て、外被を添加して、曲げまたは捩りによって可能性のある損傷が予想されると ころに、線材の長さ方向に沿っていずれの点で保護を提供することができる。更 に、１つの実施例では、複数の相互連結した外被を線材に沿って配置し、いずれ の長さの線材を保護することができる。 図面の簡単な説明 本発明の好適な実施例は、図面に関連して詳述され、図面では同一の要素には 同一の参照符号が付される。 図１は、本発明の実施例による制御外被の斜視図である。 図２は、図１の制御外被の詳細斜視図である。 図３は、図１の制御外被の一部の斜視図である。 図４は、本発明の実施例による、八角形の係合要素を有する制御外被の斜視図 である。 図５は、本発明の実施例による、曲げ及び捩りを所望の形状にした制御外被の 斜視図である。 図６は、本発明の実施例による別の締結機構の斜視図である。 図７は、本発明の別の実施例による制御外被部の斜視図である。 図８は、開口構成にある図７の制御外被の断面図である。 図９は、閉鎖構成にある図７の制御外被の断面図である。 図１０は、本発明の実施例による、真っ直ぐな構成にある制御外被の断面図で ある。 図１１は、本発明の実施例による、曲げ構成にある図１０の制御外被の断面図 である。 図１２〜１４は、本発明の実施例による、制御外被の係合要素の間にある間隙 の断面図である。 図１５は、曲げ半径の計算を記載するための、本発明の実施例による間隙の側 面図である。 図１６は、本発明の実施例による、端と端が接して一緒に接続された複数の制 御外被の斜視図である。 好適な実施例の詳細な説明 本発明の実施例は様々な技術に適用される。例えば、本発明の制御外被は、個 々の光ファイバ、または、バンドルまたはケーブルに集合されたファイバを保護 することができる。他のワイヤ型またはケーブル型導体も保護可能であり、例え ば銅線である。例えば、水、水圧または空気圧線、または可撓性のある回路等の 流体伝達線でさえ保護することができる。「線材」という用語は、本願全体にわ たり、本発明によって保護することができ、任意に、いずれの絶縁要素によって 囲繞される様々なファイバ、ワイヤ、ケーブル、ホース及び他の装置を称するた めに使用される。 本発明による制御外被は、平らで矩形アスペクト比を有する線材に特にふさわ しいが、本発明は他の線材形態も企図する。更に、本発明の実施例は、例えば、 コンピュータ相互接続、ビルまたは航空機体等の構造物、地下及びカーペット下 等を含む数多くの物理環境で使用することができる。 このように、本発明の実施例は、光ファイバリボンケーブルに関連して記載す ることが多いが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 図１〜３は、本発明の第１の制御外被の実施例を示す。外被１０は、２つの実 質的に同一の外被部１５、１５’を含むことが好ましく、図示のように、外被部 １５、１５’は連動し、重なり合い関係に配置される。開示を簡略化するために 、外被部１５のみを詳細に記載する。当然ながら、外被部１５、１５’は同一で ある必要はなく、外被１０を等しく１／２に分割する必要はない。 外被部１５、１５’は一緒になってその間にある空間１７を規定し、保護する 対象の線材を収納する。図１〜３の実施例において、平らな光ファイバリボンケ ーブル等の平らな線材が空間１７にふさわしい。 両外被部１５、１５’は、「くさび」と呼ばれることもある複数の係合要素３ ０を含み、詳述するように、多次元マトリックス２０内に配置される。係合要素 ３０は、真っ直ぐな縁３２と丸みを帯びた隅３３を備えた各々実質的に平らで実 質的に多角形の面３１（図２）を含むことが好ましい。丸みを帯びた隅３３によ り、外被部１５、１５’を形成するための成形を行うことが容易になり、要素３ ０が大きく動くことができるため、例えば、大きな捩り運動が可能になる。当然 ながら、丸みを帯びた隅３３の代わりに直角または他の型の隅を使用することも できる。図に示すように、要素３０は、実質的にピラミッドの錘台の形状である 。 要素３０の面３１は実質的に正方形である必要はない。例えば、図４に示すよ うに、外被部１５の係合要素３０は八角形の面３１を含むことができ、八角形の 面３１は、外被１０の曲げ／捩り時に更に自由な運動及び制御を提供する。 係合要素３０は、好ましくは横断方向４５を走る間隙４０、及び長手方向５５ を走る間隙５０によって分離される。当然ながら、対角線方向または他の方向を 走る空隙も企図される。外被１０は、曲げ及び／または捩り力を吸収するため、 多次元マトリックス２０の要素３０は互いに向かって動き、最終的に少なくとも 部分的に間隙４０、５０を閉鎖することによって互いに係合し、詳述するように 、外被１０の曲げ半径及び捩り角度を制限する。 図２に示すように、長手方向５５はＸ方向とみなされ、横断方向４５はＹ方向 とみなされ、制御外被１０のＸＹ平面を規定する。検討のために、ＸＹ平面を外 被１０の第１の平面とみなす。「平面内」及び「平面外」という用語は、他に注 意のない限り、ＸＹ平面に対するものである。更に、第２の横断方向６５は、例 示の実施例では垂直に走り、Ｚ方向とみなされ、対応ＸＺ平面平面を規定する。 外被１０は、これらの３つの平面に曲げることができる。例えば、図１１に示 すように、ＸＺ平面での曲げは、長手方向５５に沿ったＸＹ平面からの曲げ（す なわち、平面外曲げ）である。ＹＺ平面での曲げは、横断方向４５に沿った平面 外曲げである。ＸＹ平面の曲げ、すなわち平面内曲げも可能であるが、かなりの 曲げ力が必要であり、特に、横断方向４５に比較的広い幅の線材が必要である。 当然ながら、これらの曲げ運動を組み合わせることも可能である。外被１０は、 長手方向５５に延在する軸、例えば、中心軸線に対して捩ることもできる。 「多次元」マトリックスという用語は、少なくとも２つの方向に延在する要素 を有するすべての配列を包含し、要素が単一の方向にのみ走る単一次元マトリッ クスまたは「アレイ」とは対照的である。本発明の好適な実施例は、要素の実質 的に同一の横列及び縦列を有するマトリックスを含むが、他の構成も企図される 。 図１〜３の実施例によると、マトリックス２０は、長手方向に走る３つの横列 ６０と、要素３０の横断方向に走る数多くの平面内縦列７０とを含む。当然なが ら、例えば、保護する対象の次元特性によって、他の数の横列６０及び縦列７０ も企図される。 図示のように、横列６０及び縦列７０は、外被部１５が全体的に実質的に矩形 形状を有するように実質的に線状であることが好ましい。しかし、他の実施例も 企図される。例えば、横列６０及び／または縦列７０は、保護する対象の線材に 対して弧内に配置することができ、丸みを帯びた形態を有する線材を収納する。 そのような実施例では、係合要素３０は実質的に平らな外面の代わりに弧形状外 面３１を有することができ、全体的な外被１０を丸みを帯びた実質的に円筒形状 に形成する。 各外被部１５、１５’は、係合要素３０を相互連結させるために、下にあるウ ェブ構造物８０を含むことが好ましい。ウェブ構造物８０は、間隙４０、５０の すぐ下に複数のヒンジ要素９０を形成し、詳述するように、係合要素３０を互い に対して曲げさせ、互いに係合する。（あるいは、この記載のために、係合要素 ３０はキャビティ１７へ向けて全方向へ延在するとみなしてもよく、ヒンジ要素 ９０は係合要素３０を相互連結させる構造物とみなすことができる。） 外被１０は、例えば、図１１に示すように、長手方向５５に沿って平面外に曲 がるため、ヒンジ９０は、横列６０内の隣接する係合要素３０の間を延在するた め、要素３０は互いに対して動き、係合することができる。同一横列に隣接する 要素は互いに係合し、最終的に長手方向曲げの程度を制限する。同様に、横断方 向４５に沿って外被１０を平面外に曲げると、縦列７０の隣接する要素が動いて 互いに係合し、横断方向曲げの程度を制限する。外被１０を平面内に曲げると、 縦列７０の隣接する要素が互いに係合し、平面内曲げの程度を（ウェブ構造物８ ０自体に沿って）制限する。係合要素３０によって特定の方向に曲げられる曲げ の程度は、「曲げ半径」と呼ばれ、図１５に関連して、下記に詳述する。 制御外被１０は捩り運動、すなわち捩り角度を、外被１０のいずれの部分上に 過度の歪みまたは損傷を与える歪みを置かずに、許可し制限する。捩り運動の１ つの型は、外被１０が中心軸線に対して捩るように、外被１０の一端を１つの方 向、例えば時計方向に回し、外被１０の他端を反対方向、すなわち反時計方向に 回すことを含む。係合要素３０の間のヒンジ９０は、この捩り運動によって与え られた歪みを吸収し、係合要素３０を、必要により、一緒に動かすか離れて動か す。例えば、縦列７０の隣接する係合要素３０は、捩り運動時に互いに係合する ことができ、線材に伝達される捩りを制限する。 捩りの間に、下にあるウェブ構造物８０（そのヒンジ９０は一部とみなされる ）は、比較的薄い次元の連続ウェブとして考えられる。ウェブ８０は比較的薄い ため比較的容易に捩れるが、係合要素３０はウェブが外被または下にある線材を 損傷する点へ捩ることを防ぐ。図５は、捩り歪みのもとにある外被１０を示す。 図１〜３の実施例によると、締結機構１００が外被部１５、１５’を一緒に結 合する。例示された実施例において、締結機構１００は、外被１００の両側に沿 って長手方向に走るジッパー型の２つの締結具を具備する。各締結具は複数のラ ッチまたは「歯」１１０を含む。外被部１５は下方に延在する歯１２０を含み、 それぞれの係合要素３０と１つの部品として１２５で一体的に接続される。他方 、外被部１５’は、対応する上方に方向づけられた歯１３０’を含み、それぞれ の係合要素と１つの部品として一体的に接続され、下方に下がる歯１２０に連動 する。従って歯１１０は、互いに係合して連動し、外被１０を閉じて保持する連 動部材である。図示のように、歯１１０はテーパ状表面１１３及び当接表面１１ ７を含み歯１１０の連動を容易にすることが好ましいが、当然ながら当業者には 他 の歯の形態も明らかである。 例示の実施例によると、外被部１５、１５’は同一である。従って、外被部１ ５の下方に延在する歯１２０は、外被１０の反対側で、外被部１５’の上方に延 在する歯１２０’に対応する。同様に、外被部１５の下方に延在する歯１３０は 、外被部１５’の上方に延在する歯１３０’に対応する。 また例示の実施例によると、外被部１５、１５’は、空間１７の中心に向かっ てではなく、締結機構１００の第１及び第２のジッパー型締結具に沿ってのみ接 着される。従って、外被部１５、１５’の間にある空間１７内に保持される線材 は、外被１０内で自由に摺動することができ、すなわち「浮動」することができ 、外被１０と線材との間の相対運動が可能である。この設計は大幅な利点を呈す る。もし線材が連続して固定されるかまたは全長にわたり空間１７を横切って外 被１０と当接関係に固定されるのであれば、外被を曲げることによって生成され る剪断力を受け、かなりの損傷を受けるであろう。外被１０を線材に一端のみで 固定することによって、詳述するように、線材の曲げ及び捩りが強制され、まだ 線材は外被に対して摺動して、損害を与える可能性のある剪断力の蓄積を排除す ることができる。 歯１１０は横断方向に延在する間隙４０の両側に配置されることが好ましい。 歯１１０は間隙４０を横切って互いに連動しないため、歯１１０及び係合要素３ ０は実質的に無関係に動く。係合要素３０と歯１１０との無関係な動きを保つこ とにより、歯１１０の代わりに曲げ半径及び捩り角度を制御する。言い換えると 、歯１１０は、曲げるときまたは捩るときによりたやすく係合を解除しないよう に十分近接して間隔をおいて置かれるが、歯１１０ではなく要素３０が曲げ半径 を決定できるように十分な遊びを有する。 例えば図１に示すように、制御外被１０は端部１４０を含み、端部１４０は特 にコネクタ（図示せず）に接着するように設計される。端部１４０は、連動部材 １１０のない領域１５０を含むことが好ましい。例示の実施例において、端要素 １６０は他方の係合要素３０のおよそ２倍の長さであるが、当然ながらいずれの 所望の長さでもよい。 １つの実施例によると、端部１４０はコネクタ及び／または線材に直接接着し 、 外被１０が線材を下がって摺動するのを防ぐ。外被部１５、１５’は、端部１４ ０で接着剤で互いに締結されることが好ましく、強力な結合を促進して、互いか らまたはコネクタから、不注意に外れる可能性を減ずる。可能性のある様々な型 の接着剤を下記に詳述する。外被１０はこのようにして有利にコネクタで線材の 移行点を保護し、この点は一般に高応力に耐えなければならず、従って頻繁に損 傷を受けやすい。 あるいは、端部１４０を使用する代わりに、またはそれに加えて、外被１０を 単に裂くか、または横断方向間隙４０の１つに沿って切断するか、または長手方 向間隙５０に沿って切断するかして、コネクタまたは他の外部要素に接続するた めの所望のサイズの外被を形成することができる。 図１〜３に特に例示した連動要素の代わりに、他の型の締結機構を使用して、 外被部１５、１５’を一緒に締結することができる。例えば、図６には本ざねは ぎ１７０が示される。外被部１５は下方に延在する溝要素１７５を含み、外被部 １５’の上方に延在するさね要素１７３’に係合する。先の実施例と同様に、外 被部１５、１５’は、外被部１５の下方に延在する溝要素１７５が、外被１０の 反対側で、外被部１５’の上方に延在する溝要素１７５’に対応するように、同 一形状であることが好ましい。同様に、さね要素１７３、１７３’は互いに対応 する。例えばボールアンドソケット機構等の他の機械的締結機構も、本明細書を 読めば明らかである。 あるいは、接着剤が外被部１５、１５’を一緒にその両縁に沿って永久に固定 することができる。様々な接着剤を使用することができ、例えば、外被部に沿っ て長手方向に押し出される液体接着剤、及び／または、感圧接着剤、速硬接着剤 またはホットメルト接着剤、及び／またはアクリルトランスファー接着剤等の裏 紙を有する接着テープ等である。この最後の例では、テープの線材は外被部１５ 、１５’の１つに貼付され、裏紙は使用時まで適所に残り、テープを汚染から保 護する。外被部１５、１５’が保護する対象の線材の周りの位置に動くと、裏紙 は外され、次いで外被部が一緒に接着し、線材を空間１７内に固定する。外被部 １５、１５’を、テープまたはいかなる手段によって、その縁に沿ってのみ一緒 に接着することによって、先に記載したように、外被１０内を「浮動する」こと が できる。当然ながら、接着剤は特定の用途で所望により空間１７を横切って全体 に塗布してもよい。 あるいは、締結機構１００は、外被１０に沿って長手方向に延在する１つ以上 の溶接継手を含むことができる。この実施例によると、外被１０の１つ以上の縁 を加熱して外被部１５、１５’を一緒に溶融する。あるいは、外被１０の縁を超 音波溶接して、外被部１５、１５’を一緒に保持することができる。これは、永 久の、従って開けることができない密封を提供するが、高強度が達成されるため 、用途によっては有用性がある。 図７〜１１には、本発明の更なる実施例が示される。特に図８〜９には、図１ 〜３の実施例に対するこの実施例の１つの重要な特徴が示される。すなわち、締 結機構の１つはヒンジ２８０と取り替えることができる。ヒンジ２８０は外被部 ２１５、２１５’を互いに対して旋回して、外被２１０を開閉する。ヒンジ２８ ０は、隣接する係合要素３０の間にあるヒンジ９０同様、「一体」ヒンジである ことが好ましく、損傷なしで繰り返し曲げることができる材料及び厚さから形成 されることを意味する。 外被２１０が開くと、例示の実施例では光ファイバリボンケーブルである線材 ２００が挿入される。次いで接着剤２９０をヒンジ２８０とは反対側の外被２１ ０の縁に沿って押し出すことができ、外被部２１５、２１５’を一緒に締結する ことができる。あるいは、押し出される接着剤２９０の代わりに、外被２１０は 接着テープ、または、例えば図１〜３の実施例における部材１１０等の、複数の 連動部材を含むことができる。 図１〜３の実施例と同様に、外被２１０は、係合要素２３０の多次元マトリッ クス２２０を含む。係合要素２３０は間隙２４０、２５０によって分離され、長 手方向及び横断方向２５５、２４５に沿って横列２６０及び縦列２７０に配置さ れる。要素２３０の形態は図１〜３の実施例のものとは異なり、真っ直ぐな側面 の代わりに傾斜した側面を含み、丸みを帯びた隅の代わりに鋭い隅を有する面２ ３１を含む。 図１０は真っ直ぐな構成の外被２１０を示し、図１１は、中心点３０５を中心 に最小曲げ半径３００を有する曲げ構成を示す。曲げ半径に関しては、図１５に 関連して下記に記載する。 図１２〜１４は、隣接する係合要素の間に可能な間隙の異なる例を示す。例え ば、図１２では、隣接する係合要素３０の向かい合う側面３１３は平行ではなく 、互いに対して傾斜し、広がる間隙３１０を規定する。この構成では、側面３１ ３は、外被１０の曲げ及び／または捩り時に、互いに実質的に完全に係合して完 全に間隙３１０を閉鎖することが多い。 図１３では、隣接する係合要素３０の向かい合う側面３２３は平行であり、実 質的に直立した壁状の間隙３２０を規定する。これらの係合要素の相対運動時に 、側面３２３は間隙３２０の上端に向けて互いに接触し、部分的に間隙３２０を 閉鎖するが、実質的に三角形の開口を残す。 図１４の間隙３３０は、隣接する要素３０の対向する曲側面３３３によって規 定される。相対運動時に、曲面３３３は係合要素３０の下で互いに係合し、これ も部分的に間隙３３０を閉鎖するが、開口空間を残す。図１４の実施例は、先の 実施例より成形が困難になる可能性があるが、用途によっては有利である。 図１５に示すように、テーパ状間隙形態では、 隣接する間隙間の距離、Ｈは間隙の高さ、Ｄは外被頂面の間隙の幅、θは要素の 側面によって規定される角度である。直立した壁状間隙では、曲げ半径 であることは明らかであり、ただし、Ｌは隣接する間隙間の長さ、θは間隙の底 中心に対して取った係合要素の最上縁の間の角度である。 一般的な光ファイバ用途には、曲げ半径Ｒは、ケーブルの大きさ、伝達速度、 波長及び他の要因により、約１／８〜約２インチの範囲であることが好ましい。 １つの実施例によると、係合要素３０の下にあるウェブ構造物８０への厚さはお よそ４０ミルであり、下にあるウェブ構造物８０自体の厚さはおよそ２０ミルで ある。当然ながら、他の曲げ半径及び大きな外被サイズは、光ファイバ以外の用 途を含む大きなケーブルを使用する他の用途で好適なこともある。 いずれの曲げ半径サイズであれ、所望の曲げ半径Ｒを規定する間隙形態が選択 れる。間隙形態は方向により変動しうる。例えば、外被１０は、所望により、長 手方向と横断方向とで異なる曲げ半径を有することができる。間隙形態は、単一 の方向に沿っても一定程度異なることができ、すなわち、曲げ半径は外被１０の 長さ方向に沿って変わることができる。捩り角は選択された曲げ半径によって影 響される。 大きな外被サイズでは間隙形態を正確に規定することがより重要である。外被 サイズ、従って間隙サイズが小さくなると、間隙形態は、曲げ半径に大幅な影響 を与えることなく、真っ直ぐな側面に近づくことができる。 図１６に示すように、複数の外被１０を端と端を接してつなぎ合わせて、いず れの所望の長さの複合保護外被を形成することができる。隣接する外被１０は一 緒になって本ざねはぎ３２０を形成して外被を互いに固定する。溝部材３４０は 突出するさね部材３３０を受ける。部材３３０、３４０は外被部１５、１５’の 高さ全体に延在して最も安全な接続を提供することが好ましい。あるいは、本ざ ねはぎ３２０は、ボールアンドソケット構成以上に確実であり、要素３０に沿っ て中間の高さに配置される。更に、例示した実施例は２つの本ざねはぎ３２０を 含むが、例えば、各横断方向の縦列７０の係合要素の数に基づいて、第３の本ざ ねはぎまたは複数の追加の本ざねはぎを設けてもよい。当業者には、本ざねはぎ の他の位置及び他の型は明らかである。 外被１０は、例えばヒンジ９０及び／または２８０で、曲げやすいが、圧縮剛 性の高い材料から形成されることが好ましい。材料は、比較的に軽量で安価なも のでもあるべきで、熱可塑性または熱硬化性エラストマー等のポリマー材料が好 適である。ポリプロピレンが特に使用に適した材料であるが、当然ながら、他の 材料、例えば、ポリエチレン、ポリカーボネート、Ｂ．Ｆ．グッドリッチからES TANEの商品名で販売のもの及びモンサントからSANTOPRENEの商品名で販売のもの 等のポリウレタン、ゼネラルエレクトリックからLO-MODの商品名で販売のものま たはデュポンからHYTRELの商品名で販売のもの等のコポリエステル、シリコーン ／ラバーまたはシリコーン／エラストマー製品等のシリコーン材料、Ｂ．Ｆ．グ ッドリッチからGEONの商品名で販売のもの等のＰＶＣビ ニルポリマー、シェルからKRATONの商品名で販売のもの等のスチレニクス、及び 他のエンジニアリングポリマー／プラスチックを使用することができる。 充填剤をポリマーに添加して、材料に所望の強度と可撓性との組み合わせを提 供することもできる。使用される充填剤の種類は、意図する用途によって広く変 動し、適切な充填剤の例として、Kevlar、ナイロン、炭素及びガラス等の繊維、 金属ワイヤまたは粒子、及びセラミック材料が挙げられる。充填剤は不規則に配 列することができ、または、マトリックスまたはウェブ状アレイに形成すること もできる。 外被部１５、１５’は様々な方向で形成することができる。例えば、各部分を 成型して全体として１つの部品に形成することができる。図７〜９の実施例にお いてさえ、２つの外被部１５、１５’はヒンジ止めされるのであるが、成型して １つの部品に形成することができる。外被部１５、１５’はファイバテープアセ ンブリ上に押し出すことができ、または外被部１５、１５’はテープアヤンブリ のテープ層と取り替えることさえできる。この場合、ポリプロピレンまたは他の 材料をファイバ上に直接押し出すことが好ましく、例えば、ホイールまたは使用 される他の要素をエンボスして間隙を形成する(このようにして係合要素自体を 規定する)。あるいは、間隙を予備成形外被ブランクに切断することができる。 本発明は特定の実施例に関して記載したが、記載は例示的なものであり、本発 明の範囲を限定するものと解釈されるものではない。例えば、記載した様々な制 御外被の実施例の特徴を混合して調和して特定の用途に合わせることができる。 例えば、図１２〜１４の間隙を、図３の接着剤または図１〜３のジッパー締結具 とともに使用することができる。本発明によると、様々な様々な物理的環境及び 場所で様々な線材を保護することができる。下記の請求の範囲に規定されるよう に、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、様々な他の修正及び変更も可能 であることは当業者には明らかである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ， ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 リー，ニコラス・エイ アメリカ合衆国55133―3427ミネソタ州セ ント・ポール、ポスト・オフィス・ボック ス33427

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．線材を収容し、該線材の曲げ及び捩りの量を制限する制御外被（１０）で あって、 多次元マトリックス（２０）に配置され該線材を実質的に被覆する複数の係合 要素（３０）と、 該マトリックスの隣接する係合要素を分離する複数の間隙（４０）と、 該係合要素を相互連結して、隣接する係合要素を動かして互いに係合させ、該 制御外被の曲げ及び捩り時に該間隙を実質的に閉鎖する構造物（８０）であって 、該係合要素は該外被の曲げ及び捩りを制限して該線材への損傷を防ぐ構造物と 、 を具備する制御外被。 ２．各係合要素は、前記制御外被の外面の一部を形成する実質的に多角形の面 （３１）を含む請求項１記載の制御外被。 ３．各係合要素は、ピラミッドの錘台の形状である請求項１記載の制御外被。 ４.係合要素の前記多次元マトリックスは係合要素の横列（６０）及び縦列（ ７０）を含む請求項１記載の制御外被。 ５．前記制御外被を捩るときに同一縦列内の隣接する係合要素が互いに係合す る請求項４記載の制御外被。 ６．前記制御外被を平面外方向へ曲げるときに同一横列内の隣接する係合要素 が互いに係合する請求項５記載の制御外被。 ７．前記制御外被は長手方向（５５）と該長手方向に垂直な２つの横断方向（ ４５）を規定し、該２つの横断方向の一方は平面内横断方向であり、該２つの横 断方向の他方は平面外横断方向であり、 長手方向に隣接する係合要素（３０）は、それぞれその間にある間隙を少なく とも部分的に閉鎖し、長手方向に沿って該制御外被を平面外に曲げる時に互いに 係合し、 平面内横断方向に隣接する係合要素は、それぞれその間にある間隙を少なくと も部分的に閉鎖し、平面内横断方向に沿って該被制御外被を平面外に曲げる時に 互いに係合する請求項１記載の制御外被。 ８．各係合要素（３０）は側面を有し、隣接する係合要素の向かい合う側面は 互いに対して平行である請求項１記載の制御外被。 ９．各係合要素（３０）は側面を有し、隣接する係合要素の向かい合う側面は 互いに対して傾斜する請求項１記載の制御外被。 １０．前記係合要素を相互連結する構造物（８０）は、隣接する係合要素（３ ０）を相互連結する複数のヒンジ（９０）を含む請求項１記載の制御外被。 １１．前記制御外被は、実質的に平らなリボンケーブルを具備する線材を実質 的に被覆するように製造される請求項１記載の制御外被。 １２．前記制御外被は２つの半片（１５、１５'）を具備し、各半片は係合要 素の多次元マトリックス（２０）を含む請求項１記載の制御外被。 １３．前記制御外被は、前記２つの半片を互いに対して旋回させ該制御外被を その長さ方向に沿って開閉し、該制御外被の長さ方向に沿って前記線材を挿入さ せる請求項１２記載の制御外被。 １４．線材を収容する制御外被（１０）であって、長手方向を規定し、該長手 方向に沿って開口することができ、該線材を中に挿入することができる制御外被 において、 間にある間隙（４０）によって分離される間隔をおいた複数の係合要素（３０ ）であって、互いに対して係合するように動くことができ、該間にある間隙を少 なくとも部分的に閉鎖して、該制御外被の曲げを制限し該線材への損傷を防ぐ間 隔をおいた複数の係合要素と、 該間隔をおいた複数の係合要素に操作可能に連結され、該制御外被を該長手方 向に沿って開口して該線材を挿入することができ、該制御外被を該長手方向に沿 って閉鎖して該線材を該制御外被内に固定することができる構造物（１００）と 、 を具備する制御外被。