JP2004514244A - ケーブルアセンブリおよび方法 - Google Patents

Abstract

ケーブルアセンブリ（２）は、ケーブル部材（４）と、光ファイバーケーブル部材の周りにスライドできる関係で配置された外側ジャケット部材（６）とを含む。一つの好適な実施態様では、外側ジャケット部材は、ポリエステル、ナイロン、テフロン、ＰＥＥＫ、またはポリフッ化ビニリデンのような低摩擦合成繊維から製作された織物である。外側ジャケット部材（６）は、ケーブル部材（４）と少なくとも同じ長さだけ張られたスリーブとして機能する。使用に際し、ケーブル部材（４）を担持した外側ジャケット（６）は、一方の端部において、導管の長さに渡って張られた引張りコードまたは引張りテープ（８）に取り付けられてよい。引張力が導管の離れた側の端部において引張りコード（８）に及ぼされ、これにより、外側ジャケット部材とケーブル部材とは導管を通って引っ張られることとなる。その引張り作用の殆どの力を外側ジャケットが担い、脆いケーブル部材に直接的にかされる唯一の力は、ジャケットとケーブルとの間の摩擦力である。この配列は、摩擦量を低減し、この方法の際の潤滑剤の必要性を排除しながら、ケーブルアセンブリ（２）を導管に通して引っ張り得る力の量および速度を実質的に増大させる。

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、ケーブル、およびケーブルを導管に挿入する方法に関する。より詳細には、本発明は、光ファイバーケーブル等、並びにＰＶＣパイプのような半硬質導管内への該ケーブルの挿入を容易にするためのアセンブリに関する。また、該ケーブルアセンブリを導管に挿入する方法も開示する。
【０００２】
（背景技術）
これまで、通信ケーブル、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル等は、種々の異なる方法を用いてパイプまたは導管の敷設された区間に挿入されてきた。「引張り」法は、一般に、既に導管内に配置されている引張りコードまたは引張りテープをケーブルの一方の端部に取り付け、その後、ケーブルがその長さ中に張られるまで、導管のもう一方の端部からコードまたはテープを引っ張ることを含む。この方法は幾つかの不都合な点を有している。
【０００３】
第一に、ケーブルを導管に通して引っ張るためにケーブルに加えられる力の量は、比較的少なめに留められなければならない。一般に、光ファイバーケーブルは、そのガラス繊維の光学的特性が好ましくない様式で著しく影響を受けないようにするために、約６００ポンドの力を超える大きさの力に耐えられないであろう。第二に、ケーブル自体に及ぼされる力は、ケーブルの製造に、そのケーブル自体の内部に幾層かの強化部材を使用することを強いる。これらの強化部材は、典型的に、スチール、若しくはＫｅｖｌａｒ（商標）、または伸びを殆ど若しくは全く示さない他のアラミド繊維からの繊維から製作される、ぎっしり詰めて織られた外装である。これらの強化部材は、通常は高密度ポリエチレンの押出し外装の下側に、ケーブルの内層として形成され、固定される。ガラス繊維は、弾性ではなく、微細な曲げや他の機械的な変形によって損傷を被り易いので、光ファイバーを保護するため、この強化部材が、引張りや他の取り扱い機構によりもたらされる殆どの力を担わなければならない。これらの余分な強化部材の層は、光ファイバーケーブルにかなりの額のコストを付加する。
【０００４】
ケーブルを導管に挿入するために一般に使用される別の方法は、「押し込み」または「吹き込み」法であり、そこでは、ケーブルアセンブリを導管に通して吹き込む高圧空気がケーブルにかけられる。勿論、離れた側の端部において導管に加えられる真空または低圧により、ケーブルアセンブリを導管に通して吸い込んでもよい。この方法も限界を有しており、導管の長い距離に渡ってケーブルアセンブリに力を及ぼすためには、かなりのエネルギーおよび空気圧が必要である。
【０００５】
更に、両方法の不都合な点は、ケーブルの外装と導管の内壁との間の摩擦に関係する。光ファイバーケーブルまたは同軸ケーブルの外装は、典型的に、ポリエチレンまたはポリ塩化ビニルのような押出しポリマーから製造され、一般に１００℃〜１５０℃の範囲の融点または軟化点を有する。ケーブルの外装と導管の内壁との間で発生する摩擦は、ケーブルを導管に通して引っ張ることができる速度をかなり制限する。もしケーブルが、過剰な速度で導管を通って引っ張られると、ケーブル外装の或る接触領域が溶けるか、あるいは焼き切れてしまうであろう。この問題に対抗するため、ケーブルと導管との接合部に大量の潤滑剤が用いられてきた。中位の速度であっても、敷設された長さに渡ってケーブルを引っ張るために必要な量の潤滑剤を供給することは、費用がかさみ、時間のかかる方法である。その上、これらの潤滑剤は、ケーブルの周りの環境に好ましくない影響を及ぼし得る。
【０００６】
従って、安全な据え付けを可能にすべく、光ファイバーに最小量の応力だけ供給しながら、ケーブルと導管の内壁との間の摩擦を低減し、潤滑剤を使用する必要性をかなり低減するか、もしくは排除することができ、導管にケーブルを挿入し得る速度を高めることができるケーブルアセンブリを提供することは、好都合であり、望ましいであろう。また、導管に挿入する際に、かなり大きな力をケーブルアセンブリに加えることが可能なケーブルアセンブリおよび方法を提供することも望まれよう。更に、これまでに供給されているものよりも迅速および安価に挿入できるケーブルアセンブリを提供することも望ましいであろう。
【０００７】
（発明の開示）
（発明が解決しようとする技術的課題）
従って、本発明の一つの重要な目的は、ケーブルの周りに配置された外側ジャケットを、ケーブルがそれに対してスライドできる関係であるように、有するケーブルアセンブリを提供することである。
本発明の別の重要な目的は、銅線や光ファイバーのようなケーブルの重要な部分を危険に晒すことなく、これまでに達成されているものよりもかなり高い引張力に耐え得るケーブルアセンブリを提供することである。
本発明の更なる別の重要な目的は、ケーブル自体の強度レベルを高める必要性を伴うことなく、これまでに達成されているものよりもずっとはやい速度、およびずっと長い引張り距離で、ケーブルを導管に挿入することを可能にするケーブルアセンブリおよび方法を提供することである。
【０００８】
本発明の更に別の重要な目的は、単一の外側ジャケットを用い、幾本かのケーブルを高速度で導管に効率よく挿入することを可能にする装置および方法を提供することである。
本発明の尚も別の重要な目的は、導管にケーブルを挿入するために使用される現行の方法および装置に比べてもっと安価でもっと効率的な代替手段を提供することである。
本発明の別の重要な目的は、耐摩耗性をもたらし、外側ジャケットと導管の内壁との間で生じる摩擦によるあらゆる焼き切れを防止するのに充分な高い融点を有する外側ジャケットを備えたケーブルアセンブリを提供することである。
【０００９】
（発明を実施するための形態）
本発明の、これらおよび他の特徴、態様および利点は、以下の説明、特許請求の範囲および添付図面を顧慮することにより、一層良好な理解が得られよう。
図１に示されているように、ケーブルアセンブリ２は、ケーブル部材４と、ケーブル部材の周りにスライドできる関係で配置された外側ジャケット部材６とを含む。一つの好適な実施態様では、外側ジャケット部材は、ポリエステル、ナイロン、テフロン、ポリアラミド、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、またはポリフッ化ビニリデンのような低摩擦合成繊維から製作された織物である。外側ジャケット部材は、ケーブル部材と少なくとも同じ長さだけ張られたスリーブとして機能する。外側ジャケット部材６は、製造方法において、ケーブル部材４の周りに織られてもよいし、あるいは、その製造後、ケーブル部材４が外側ジャケット６に挿入されてもよい。
【００１０】
使用に際し、図２に示されているように、ケーブル部材４を担持した外側ジャケット６は、一方の端部において、導管（図示せず）の長さに渡って張られた引張りコードまたは引張りテープ８に取り付けられてよい。引張力が離れた側の端部において引張りコード８に及ぼされ、これにより、外側ジャケット部材６とケーブル部材４とは導管を通って引っ張られることとなる。外側ジャケット６が、その引張り作用の殆どの力を担い、ケーブル部材４に直接的にかされる唯一の力は、ジャケットとケーブルとの間の摩擦力である。外側ジャケットは、そのような引張力に耐えることができなければならないため、ジャケットの機械的欠損を伴うことなく、成功裏に据え付けを行えるように、縦方向に関して充分な引張り強さを持っていなければならない。この縦方向における外側ジャケットの破壊強さは、好適には、６００ポンドより大きい。高靱性の繊維および糸は、この外側ジャケットを構成するための好適な物質である。一つの代替的な方法では、これまでに説明されているように、ケーブルアセンブリが導管内に吹き込まれてもよい。
【００１１】
また、外側ジャケットは、ケーブル挿入方法における摩擦を低減するという別の目的も果たす。典型的な光ファイバーケーブル上の外装１０は、一般にポリオレフィン、特に中位密度のポリエチレンまたは高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）の押出し層である。通常の強化部材は、耐摩耗性が非常に乏しく、ケーブルアセンブリの外側には使用することができないので、この充実外装１０は、環境劣化から光ファイバー１２を保護する機能、およびまた摩耗から強化部材を保護する機能を果たす。同軸ケーブル上の外装は、通常、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）であり、この物質は、その難燃性の故に使用される。一般に導管物質は、硬質ＰＶＣから製造され、高度に充填される。
【００１２】
（実施例）
実施例 １
シリコーン潤滑剤を用いた場合と潤滑剤を用いない場合について、ＨＤＰＥとＰＶＣとの間の摩擦係数を測定するために、試験を行った。この試験の結果が表１に示されている。この試験は、動的滑り摩擦を測定するためのＡＳＴＭ　Ｄ４５１８の試験法Ｂ−水平引張り試験（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　Ｐｕｌｌ　Ｔｅｓｔ）に従って実施した。
【００１３】
【表１】

【００１４】
対照して、織物とＨＤＰＥとの様々な組み合わせにおける摩擦係数を測定するための摩擦試験も行った。これらの試験で使用した織物は、縦糸方向における５２０デニールのモノフィラメントポリエステルと、横糸方向におけるナイロンとから製作されたものであった。どちらの試験においても、使用したケーブルは、ＡＴ＆Ｔ　Ｆｉｔｅｌ（商標）ケーブルであった。この試験も、摩擦を測定するためのＡＳＴＭ　Ｄ４５１８の試験法Ｂ−水平引張り試験（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　Ｐｕｌｌ　Ｔｅｓｔ）に従って実施した。その結果が表２に示されている。
【００１５】
【表２】

【００１６】
上記の表から分かるように、潤滑剤を使用しない場合の織物およびＨＤＰＥは、潤滑剤を使用した場合のＨＤＰＥおよびＰＶＣと同じ範囲の摩擦係数を示す。この事実は、本発明の方法および装置が、潤滑剤、並びに潤滑剤を送給するのに必要な関連するタンク、ポンプおよび他のハードウェアを不要にするので、該方法でかなりの費用を倹約できることを表している。
【００１７】
外側ジャケットの融点は１５０℃より高い温度であるべきであり、これは、外側ジャケットを製造するために使用される好適な物質の融点と密接に関係している。例えば、ポリエステル繊維およびナイロン６，６繊維の融点は、２５０〜２６５℃の範囲である。この範囲は、殆どの光ファイバーケーブルに対する好適な外装であるＨＤＰＥの融点（一般に、１２０〜１３０℃の間）よりもかなり高い。従って、この外側ジャケットにより示されるより低摩擦係数は、より高い融点と組み合わさって、ケーブルが外装の溶融や焼き切れによる損傷を被ることなく、ケーブルアセンブリを導管に通して高速度で引っ張ることを可能にする。
【００１８】
図３に示されているように、複数のケーブル部材４が、スライドできるように外側ジャケット部材６の内部に担持されてよい。一つの好適な実施態様では、外側ジャケット部材６は、製造方法中にケーブル４の周りに織られる。しかし、ケーブル４は、その製造後、別の工程で外側ジャケット部材６に挿入され得ることも予定している。場合によって、特にケーブルアセンブリが建物や他の構築物内で使用されているときには、外側ジャケット部材は難燃性であり得る。この外側ジャケットは、難燃性物質を選ぶことによって難燃性にすることができ、または難燃性コーティングを施すこともできる。代替的に、外側ジャケットは、ガラス繊維強化エポキシまたはポリエステル複合物、樹脂含浸織物複合物、または有機／無機混成複合物のような強化複合物質から製作されてよい。
【００１９】
図４は、硬質または半硬質導管の内部に配置されている織物内管構造物１４内で使用される、外側ジャケット部材６とケーブル部材４とを含むケーブルアセンブリ２を示している。図示されている内管構造物１４は、米国特許出願第０９／４００，７７８号（引用することにより、その全体を本明細書に組み込む。）で説明され、特許請求されている。この配列は、ケーブル４を高レベルの摩擦に直接的に晒すことなく、１本もしくはそれ以上のケーブル４を担持した外側ジャケット６を内管１４の一つのチャネル内に通すことを可能にする。表２に示されている織物と織物との摩擦係数は、この織物内管構造物内へのケーブルアセンブリの迅速で効率的な挿入にとって潤滑剤が必要でないことを示している。しかしながら、所望の場合には、この外側ジャケットケーブルアセンブリと共に潤滑剤を使用し得ることは理解すべきである。
【００２０】
従って、１つまたは複数のケーブルの周りにスライドできる関係で配置された、織物外側ジャケットは、より大きな速度で、摩擦がより少なく、ケーブル自体に損傷の見込みがより少なくて、硬質または半硬質の導管にケーブルを挿入することを可能にすることが示されている。更に、アセンブリを導管に通して引っ張るのに必要な力の大部分は外側ジャケットが担うので、ケーブル（特に、光ファイバーケーブル）は、多量の強化部材を組み込んで製造される必要がない。また外側ジャケットは、摩耗および切断に対する抵抗性も与える。
【００２１】
好適な実施態様についてかなり詳細に開示し、説明してきたが、特許請求の範囲の意図および範囲は、ここに含まれている好適な態様の説明に限定されるべきではない。例えば、詳細な説明の中で記載されているケーブルアセンブリは、より具体的に光ファイバーケーブルに向けられているが、あらゆる種類のケーブルが、ケーブルアセンブリ内で使用され得ることを理解すべきである。そうでないことがはっきりと述べられていない限り、同一、同等、または同様な目的を果たす代替的な特徴または構成部材が、この明細書で開示されているすべての特徴に取って代わり得る。従って、そうでないことがはっきりと述べられていない限り、開示されているそれぞれの特徴は、包括的な一連の同等または同様な特徴の一例にすぎない。
【図面の簡単な説明】
【図１】スライドできる関係で外側ジャケット部材の内部に配置されたケーブル部材を示す、ケーブルアセンブリの透視図である。
【図２】引張りコードまたは引張りテープによりロールから引き抜かれている外側ジャケット部材の側面図であり、それによりケーブル部材が運ばれていることも示されている。
【図３】単一の外側ジャケット部材に担持されている複数のケーブルを示す、ケーブルアセンブリの透視図である。
【図４】内管構造物と共に使用されているケーブルアセンブリの透視図である。

Claims (24)

1. 少なくとも１つのケーブル部材、および
   該ケーブル部材の周りに配置された外側ジャケット部材を、
   該ケーブル部材が、該外側ジャケット部材に対してスライドできる関係であるように含んでなる、ケーブルアセンブリ。
2. 外側ジャケット部材が織物である、請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
3. 外側ジャケット部材が、ポリエステル、ナイロン、テフロン、ＰＥＥＫ、およびポリフッ化ビニリデン、またはこれらのあらゆる組み合わせからなる群から選択される物質から製造されている、請求項２に記載のケーブルアセンブリ。
4. 外側ジャケット部材が、モノフィラメント繊維から製造されている、請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
5. 外側ジャケットが、ＡＳＴＭ　Ｄ４５１８の試験法Ｂに従って充実ＰＶＣ導管物質に対して測定したときに、０．０７〜０．０９の範囲の動的滑り摩擦係数を呈する、請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
6. 外側ジャケットが、６００ポンドより大きな縦方向における破壊強さを呈する、請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
7. 外側ジャケットが、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、またはＰＥＥＫのような難燃性物質から製造されている、請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
8. 外側ジャケットが、１５０℃より高い融点を有する物質から製造されている、請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
9. 外側ジャケット部材が、ケーブル部材と少なくとも同じ長さである、請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
10. 複数のケーブル部材が、単一の外側ジャケット部材内に配置されている、請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
11. 外側ジャケット部材が、繊維強化または織物強化複合物質である、請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
12. 少なくとも１つのケーブル部材を準備する工程；
    ケーブル部材が、外側ジャケット部材の内部にスライドできる関係で配置されるように、該ケーブル部材の周りに外側ジャケット部材を供給する工程；および
    導管に挿入するために、該外側ジャケット部材に力をかけ、それと共に該外側ジャケット部材が、該導管内を通って、該ケーブル部材を運ぶ工程；
    を含んでなる、ケーブルを導管に挿入する方法。
13. 外側ジャケット部材に力をかける工程が、該外側ジャケット部材を導管に通して引っ張ることを含んでなる、請求項１２に記載のケーブルを導管に挿入する方法。
14. 外側ジャケット部材に力をかける工程が、該外側ジャケット部材を導管に通して吹き込むことを含んでなる、請求項１２に記載のケーブルを導管に挿入する方法。
15. 外側ジャケット部材が、ポリエステル、ナイロン、テフロン、ＰＥＥＫ、およびポリフッ化ビニリデン、またはこれらのあらゆる組み合わせからなる群から選択される物質から製造されている、請求項１２に記載のケーブルを導管に挿入する方法。
16. 外側ジャケット部材が、モノフィラメント繊維から製造されている、請求項１２に記載のケーブルを導管に挿入する方法。
17. 外側ジャケット部材が織物である、請求項１２に記載のケーブルを導管に挿入する方法。
18. 外側ジャケット部材が、ケーブル部材と少なくとも同じ長さである、請求項１２に記載のケーブルを導管に挿入する方法。
19. 外側ジャケットが、ＡＳＴＭ　Ｄ４５１８の試験法Ｂに従って充実ＰＶＣ導管物質に対して測定したときに、０．０７〜０．０９の範囲の摩擦係数を呈する、請求項１２に記載のケーブルを導管に挿入する方法。
20. 外側ジャケットが、６００ポンドより大きな縦方向における破壊強さを呈する、請求項１２に記載のケーブルを導管に挿入する方法。
21. 外側ジャケットが、フルオロポリマー、アラミド、ＰＥＥＫ、またはポリイミドのような難燃性物質から製造されている、請求項１２に記載のケーブルを導管に挿入する方法。
22. 外側ジャケットが、１５０℃より高い融点を有する物質から製造されている、請求項１２に記載のケーブルを導管に挿入する方法。
23. 導管内に内管構造物を供給する工程、および
    外側ジャケットおよびケーブル部材を、導管内の該内管構造物に通して挿入する工程；
    をさらに含んでなる、請求項１２に記載のケーブルを導管に挿入する方法。
24. 外側ジャケット部材が、繊維強化または織物強化複合物質である、請求項１２に記載のケーブルを導管に挿入する方法。