JP2005141157A - 光海底ケーブル及びそれに用いる金属分割個片 - Google Patents

Abstract

【課題】 水走り防止特性に優れた光海底ケーブル及びそれに用いる金属分割個片を提供するものである。
【解決手段】 本発明に係る光海底ケーブル１０は、光ファイバユニット２の外周に、断面略扇型の金属分割個片３ａ〜３ｃを周方向に複数本突き合わせてなる円筒状の耐圧層３を有し、その耐圧層３の内側および外側に形成される間隙に水走り防止のためのコンパウンド９を充填したものであって、各金属分割個片３ａ〜３ｃの、突き合わせ面１４ａ，１４ｂと内周面１５との角部１７ａ，１７ｂ、突き合わせ面１４ａ，１４ｂと外周面１６との角部１８ａ，１８ｂ、及び突き合わせ面１４ａ，１４ｂの少なくとも径方向一方側部１９ａ，１９ｂを曲面状に形成し、隣接する金属分割個片３ａ〜３ｃが接触する領域２０ａ，２０ｂの径方向長さｔ１を、金属分割個片３ａ〜３ｃの径方向厚さＴ１の３３％未満に形成したものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は光海底ケーブル及びそれに用いる金属分割個片に関するものである。

従来の光海底ケーブルの一例の横断面図を図２に示すように、光海底ケーブル３０は、複数の光ファイバ心線２１を収容した光ファイバユニット２２と、光ファイバユニット２２の外周に設けられ、光ファイバユニット２２を高水圧から保護する耐圧層２３と、耐圧層２３の外周に撚り合わされた抗張力鋼線２４からなるテンションメンバ２５と、テンションメンバ２５の外周に設けられた銅等からなる金属チューブ２６と、金属チューブ２６の外周に設けられた絶縁被覆層２７とで構成される。耐圧層２３は、３分割された断面略扇形の金属分割個片２３ａ〜２３ｃを周方向に突き合わせることで、光ファイバユニット２２の外周に縦添えして設けられる。必要により絶縁被覆層２７の外周にはケーブル３０の損傷を防止するための外装２８が設けられる。

光海底ケーブルにおいては、ケーブル内での水走りを防止する必要がある。このため、耐圧層２３と光ファイバユニット２２との隙間、及び耐圧層２３とテンションメンバ２５と金属チューブ２６との隙間に、ケーブル内での水走りを防止するための防水コンパウンド２９が充填される。

ここで、従来の光海底ケーブル３０では、金属分割個片２３ａ〜２３ｃの周面の一部分に梨地加工（梨地仕上げ）を施す（又は突条を形成する）ことで、防水コンパウンド２９との密着力を高め、これによって水走り防止特性の向上を図っていた（特許文献１，２参照）。

また、図３に示すように、各金属分割個片３３の、突き合わせ面３４ａ，３４ｂと内周面３５との角部３７ａ，３７ｂおよび突き合わせ面３４ａ，３４ｂと外周面３６との角部３８ａ，３８ｂを、曲面状（Ｒ状）に形成することで、防水コンパウンド（図示せず）との密着力を高め、これによって水走り防止特性の向上を図っていた（特許文献３参照）。

実公平４−１５２４号公報 実公平４−１５２５号公報 特開２００２−１９６２００号公報

ところで、特許文献１，２記載の光海底ケーブルにおいては、梨地加工を施した（又は突条を形成した）金属分割個片２３ａ〜２３ｃを必要とするが、この金属分割個片２３ａ〜２３ｃは高価なものであるため、光海底ケーブルのコスト上昇を招くという問題があった。

また、特許文献３記載の光海底ケーブルにおいては、金属分割個片の周面の一部分に梨地加工を施したり、突条を形成したりしなくても、良好な水走り防止特性が得られているが、まだまだ十分ではなかった。

以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、水走り防止特性に優れた光海底ケーブル及びそれに用いる金属分割個片を提供することにある。

上記目的を達成すべく本発明に係る光海底ケーブルは、光ファイバユニットの外周に、断面略扇型の金属分割個片を周方向に複数本突き合わせてなる円筒状の耐圧層を有し、その耐圧層の内側および外側に形成される間隙に水走り防止のためのコンパウンドを充填した光海底ケーブルにおいて、上記各金属分割個片の、突き合わせ面と内周面との角部、突き合わせ面と外周面との角部、及び突き合わせ面の少なくとも径方向一方側部を曲面状に形成し、隣接する金属分割個片が接触する領域の径方向長さを、金属分割個片の径方向厚さの３３％未満に形成したものである。

隣接する金属分割個片が接触する領域の径方向長さは、金属分割個片の径方向厚さの５％以上、３３％未満に形成することが好ましい。また、各金属分割個片の表面は、平滑面又は梨地加工面であってもよい。

以上の構成によれば、各金属分割個片の突き合わせ面の一部又は全部が曲面状に形成されているため、これらの部分にコンパウンドを容易に充填することができるようになる。その結果、水走り防止特性に優れた光海底ケーブルを得ることができる。

一方、本発明に係る光海底ケーブルに用いる金属分割個片は、光海底ケーブルの耐圧層として、光ファイバユニットの外周に周方向に複数本突き合わせて設けられる断面略扇型の金属分割個片において、上記各金属分割個片の、突き合わせ面と内周面との角部、突き合わせ面と外周面との角部、及び突き合わせ面の少なくとも径方向一方側部を曲面状に形成し、隣接する金属分割個片が接触する領域の径方向長さを、金属分割個片の径方向厚さの３３％未満に形成したものである。

隣接する金属分割個片が接触する領域の径方向長さは、金属分割個片の径方向厚さの５％以上、３３％未満に形成することが好ましい。また、各金属分割個片の表面は、平滑面又は梨地加工面であってもよい。

以上の構成によれば、各金属分割個片の突き合わせ面の一部又は全部が曲面状に形成されているため、各金属分割個片の突き合わせ面に、狭隘で、かつ、先に行くほど狭くなる隙間が形成される。

本発明によれば、優れた水走り防止特性が得られるという優れた効果を発揮する。

以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基いて説明する。

本発明者らは、金属分割個片の表面に梨地加工を施さない場合において、耐圧層における最も水走り防止特性を満足させることが困難な部分は、つまり防水コンパウンドを充填しづらい部分は、各金属分割個片の突き合わせ面であることを突き止めた。

本発明の好適な一実施形態に係る光海底ケーブルの横断面図を図１に示す。ここで、図１（ｂ）は、図１（ａ）の要部拡大図である。

図１（ａ）に示すように、本実施の形態に係る光海底ケーブル１０は、複数の光ファイバ心線１を収容した光ファイバユニット２と、光ファイバユニット２の外周に設けられ、光ファイバユニット２を高水圧から保護する円筒状の耐圧層３と、耐圧層３の外周に撚り合わされた抗張力鋼線４からなるテンションメンバ５と、テンションメンバ５の外周に設けられた銅等からなる金属チューブ６と、金属チューブ６の外周に設けられた絶縁被覆層７とで構成される。耐圧層３と光ファイバユニット２との隙間、及び耐圧層３とテンションメンバ５と金属チューブ６との隙間には、ケーブル１０内での水走りを防止するための防水コンパウンド９が充填される。また、絶縁被覆層７の外周には、必要に応じてケーブル１０の損傷を防止するための外装８が設けられる。

耐圧層３は給電路としても使用され、中心角が約１２０°の断面略扇形の金属分割個片（金属条材）３ａ〜３ｃを周方向に３つ突き合わせることで、光ファイバユニット２の外周に円筒状に設けられる（縦添えされる）。図１（ｂ）に示すように、各金属分割個片３ａ〜３ｃ（図１（ｂ）中では３ａのみを図示）の、突き合わせ面１４ａ，１４ｂと内周面１５との角部１７ａ，１７ｂ、突き合わせ面１４ａ，１４ｂと外周面１６との角部１８ａ，１８ｂ、及び突き合わせ面１４ａ，１４ｂの少なくとも径方向一方側部（図１（ｂ）中では径方向内側部）１９ａ，１９ｂは曲面状（Ｒ状）に形成される。また、隣接する金属分割個片（図１（ａ）中では３ａと３ｂ、３ｂと３ｃ、３ｃと３ａ）が接触する領域（図１（ｂ）中では接触部２０ａ，２０ｂ）の径方向長さｔ１は、金属分割個片３ａ〜３ｃの径方向厚さＴ１の３３％未満（０＜ｔ１／Ｔ１＜０．３３）に形成される。

角部１７ａ，１７ｂ、突き合わせ面１４ａ，１４ｂにおける曲面形成部１９ａ，１９ｂ、突き合わせ面１４ａ，１４ｂにおける接触部２０ａ，２０ｂ、及び角部１８ａ，１８ｂは、段差なく連続的につながっている。また、突き合わせ面１４ａ，１４ｂにおける曲面形成部１９ａ，１９ｂは、径方向外側部や、径方向内側部および径方向外側部の両方に形成するようにしてもよいが、耐圧層３としての機能を考慮すると径方向内側部に形成することが好ましい。さらに、突き合わせ面１４ａ，１４ｂの全面を曲面形成部１９ａ，１９ｂとしてもよいが、ケーブル製造時やケーブル完成後に屈曲が加わった際に、各突き合わせ面１４ａ，１４ｂでズレが発生しないようにすべく、接触部２０ａ，２０ｂをある程度有している方が好ましい。このズレが発生しないようにすることを考慮すると、ｔ１／Ｔ１の最小値は０．０５以上が好ましい。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

図３に示した特許文献３記載の光海底ケーブルにおいては、各金属分割個片３３の、突き合わせ面３４ａ，３４ｂと内周面３５との角部３７ａ，３７ｂおよび突き合わせ面３４ａ，３４ｂと外周面３６との角部３８ａ，３８ｂを曲面状に形成していた。この時、隣接する各金属分割個片３３が接触する領域（接触部４０ａ，４０ｂ）の径方向長さｔ２が、各金属分割個片３３の径方向厚さＴ２の３３％以上となるようにしていた。ｔ２／Ｔ２を０．３３以上とすることで、各金属分割個片３３の径方向厚さＴ２に対する径方向長さｔ２が長くなり、それによって堅固な耐圧層を形成するようにしていた。

これに対して、本実施の形態に係る光海底ケーブル１０は、各金属分割個片３ａ〜３ｃの、角部１７ａ，１７ｂ、角部１８ａ，１８ｂ、及び突き合わせ面１４ａ，１４ｂの曲面形成部１９ａ，１９ｂを曲面状に形成し、各金属分割個片３ａ〜３ｃの突き合わせ面１４ａ，１４ｂにおける接触部２０ａ，２０ｂの径方向長さｔ１を、金属分割個片３ａ〜３ｃの径方向厚さＴ１の３３％未満に形成している。ここで、曲面形成部１９ａ，１９ｂは、角部１７ａ，１７ｂと連続して突き合わせ面１４ａ，１４ｂに形成されるものである。つまり、曲面形成部１９ａ，１９ｂは、図３に示した各金属分割個片３３の角部３７ａ，３７ｂおよび角部３８ａ，３８ｂの曲率半径を大きく設定しただけのものとは明らかに異なる。よって、各金属分割個片３ａ〜３ｃを突き合わせると、各突き合わせ面１４ａ，１４ｂには、狭隘で、かつ、先に行くほど狭くなる（先細りの）隙間が形成される。

このため、各金属分割個片３ａ〜３ｃの表面が平滑面であっても（各金属分割個片３ａ〜３ｃの表面に梨地加工を施さなくても）、防水コンパウンド９を各金属分割個片３ａ〜３ｃの突き合わせ面１４ａ，１４ｂに、十分に、かつ、容易に充填できるようになる。その結果、光海底ケーブル１０において、優れた水走り防止特性を得ることができる。

また、径方向長さｔ１を径方向厚さＴ１の３３％未満に形成、つまり径方向厚さＴ１に対する径方向長さｔ１を短く形成したとしても、ｔ１／Ｔ１が０．０５以上確保できていれば、屈曲が加わった際に各突き合わせ面１４ａ，１４ｂにおいてズレが生じることはなく、また、耐圧層３としての耐圧機能が低下することも殆どない。

また、本実施の形態に係る光海底ケーブル１０における各金属分割個片３ａ〜３ｃは、角部１７ａ，１７ｂ、角部１８ａ，１８ｂ、及び曲面形成部１９ａ，１９ｂに曲面加工を施したものであって、従来の各金属分割個片２３ａ〜２３ｃのように梨地加工（又は突状加工）を施したものではない。曲面加工は切削加工であって、梨地加工のような表面仕上げ加工と比較すると、容易で、かつ、安価な加工である。よって、各金属分割個片３ａ〜３ｃを安価に製造でき、延いては光海底ケーブル１０のコストダウンを図ることができる。

なお、本発明は金属分割個片の表面に梨地加工を施さなくても優れた水走り防止効果が得られるが、水走り防止特性を更に向上させるべく、各金属分割個片３ａ〜３ｃの突き合わせ面１４ａ，１４ｂに梨地加工を施したり、或いは各金属分割個片３ａ〜３ｃの全周面（内周面、外周面、及び突き合わせ面）に梨地加工を施すようにしてもよい。

また、耐圧層３は３分割構造に限らず、例えば４分割以上或いは２分割の複分割構造であってもよいが、耐圧層３の成形作業性（労力）及び製造コストを考慮すると２〜４分割が好ましく、３分割が特に好ましい。

以上、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定されることは言うまでもない。

本発明の好適な一実施形態に係る光海底ケーブルの横断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の要部拡大図である。 従来の光海底ケーブルの横断面図である。 従来の光海底ケーブルにおける金属分割個片の横断面図である。

符号の説明

２ 光ファイバユニット
３ 耐圧層
３ａ〜３ｃ 金属分割個片
９ コンパウンド
１０ 光海底ケーブル
１４ａ，１４ｂ 突き合わせ面
１５ 内周面
１６ 外周面
１７ａ，１７ｂ 角部
１８ａ，１８ｂ 角部
１９ａ，１９ｂ 曲面形成部（少なくとも径方向一方側部）
２０ａ，２０ｂ 接触部（金属分割個片同士が接触する領域）
ｔ１ 接触部の径方向長さ（領域の径方向長さ）
Ｔ１ 金属分割個片の径方向厚さ

Claims (6)

1. 光ファイバユニットの外周に、断面略扇型の金属分割個片を周方向に複数本突き合わせてなる円筒状の耐圧層を有し、その耐圧層の内側および外側に形成される間隙に水走り防止のためのコンパウンドを充填した光海底ケーブルにおいて、上記各金属分割個片の、突き合わせ面と内周面との角部、突き合わせ面と外周面との角部、及び突き合わせ面の少なくとも径方向一方側部を曲面状に形成し、隣接する金属分割個片が接触する領域の径方向長さを、金属分割個片の径方向厚さの３３％未満に形成したことを特徴とする光海底ケーブル。
2. 上記隣接する金属分割個片が接触する領域の径方向長さを、金属分割個片の径方向厚さの５％以上、３３％未満に形成した請求項１記載の光海底ケーブル。
3. 上記各金属分割個片の表面が、平滑面又は梨地加工面である請求項１又は２記載の光海底ケーブル。
4. 光海底ケーブルの耐圧層として、光ファイバユニットの外周に周方向に複数本突き合わせて設けられる断面略扇型の金属分割個片において、上記各金属分割個片の、突き合わせ面と内周面との角部、突き合わせ面と外周面との角部、及び突き合わせ面の少なくとも径方向一方側部を曲面状に形成し、隣接する金属分割個片が接触する領域の径方向長さを、金属分割個片の径方向厚さの３３％未満に形成したことを特徴とする光海底ケーブルに用いる金属分割個片。
5. 上記隣接する金属分割個片が接触する領域の径方向長さを、金属分割個片の径方向厚さの５％以上、３３％未満に形成した請求項４記載の光海底ケーブルに用いる金属分割個片。
6. 上記各金属分割個片の表面が、平滑面又は梨地加工面である請求項４又は５記載の光海底ケーブルに用いる金属分割個片。
   

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