JP2726714B2 - 通信ケーブル - Google Patents

通信ケーブル

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JP2726714B2
JP2726714B2 JP1248247A JP24824789A JP2726714B2 JP 2726714 B2 JP2726714 B2 JP 2726714B2 JP 1248247 A JP1248247 A JP 1248247A JP 24824789 A JP24824789 A JP 24824789A JP 2726714 B2 JP2726714 B2 JP 2726714B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はケーブルのコア中に遮水（water blocking）
手段を有する通信ケーブルに関する。
［従来の技術］ ケーブルの分野では、雰囲気条件の変化により、プラ
スチック製のケーブルジャケットの内側と外側との間に
蒸気圧の差が生じることが広く知られている。一般的
に、この差圧により水分はケーブルの外側からケーブル
の内側へ一方向的に拡散する。その結果、特に水分の侵
入を防ぐためのバリアーがプラスチック製ジャケットだ
けの時にはケーブルの内側の水分レベルは危険なほど高
くなる。
更に、無傷のケーブルを傷めるような損傷によっても
ケーブル内に水が侵入する。例えば、稲妻または機械的
衝撃によりケーブルの外装系に開口が生じ、この開口か
ら水がケーブルのコアに向かって侵入する。そして、こ
の水の侵入を全く防がなければ、水は長手方向に移動
し、例えば、スプライスクロージャー内に侵入する。
最近、光ファイバケーブルが通信ケーブルとして広く
使用されるようになってきた。光ファイバケーブル内の
水の存在自体は光ファイバの性能に悪影響を及ぼさない
が、ケーブルの内部に沿って接続箇所またはターミナル
あるいは付属装置にまで水が達すると、様々な問題が起
こるので、水の移動を阻止しなければならない。更に、
地方によっては光ファイバケーブル内に氷が発生し、ケ
ーブルコア内の光ファイバを圧壊し、光ファイバの減衰
に悪影響を及ぼすことがある。
通信信号の伝送用ケーブルは遮水手段に関する工業基
準を満たさなければならない。例えば、工業基準の一例
として、1mの水頭圧で１時間に長さ1mのケーブルを通し
て水の通過があってはならないとされている。
従来は、様々な技術を使用し、ケーブルの外装系から
コアに沿って水が進入することを防止している。例え
ば、雷および齧歯類の攻撃から金属導体ケーブルを保護
するのに多用されている金属製シールドには長手方向に
継ぎ目が形成されている。ケーブルコアの周囲にシール
ドを形成するには比較的低い製造線速度が必要である。
また、金属製シールドを使用すると、光ファイバケーブ
ルの全誘電体特性を別の方法で損なう。
雷撃により金属製シールドに孔が開くことがあるの
で、コア内に水が侵入することを防ぐための別の手段を
講じるのが一般的である。遮水剤（water blocking mat
erial）を用いてケーブルコアを塞ぎ、かつ、ケーブル
の外装系の部分を被覆し、ケーブル内に侵入する水がケ
ーブル内を長手方向へ移動することを防止している。グ
リース状の充填材の使用は家政上の問題を引き起こし、
コアの隙間に注意深く充填しなければならないので製造
の際の線速度が抑えられ、しかも、例えば、スプライス
作業中の現場作業員に様々な問題を与えるが、コア内に
水が侵入することを防止するために今も使用され続けて
いる。
現在市販されている多くのケーブルでは水膨潤性テー
プも使用されている。このケーブルは外装系を通って水
が移動することを防止したり、コア内に水が侵入するこ
とを防止する他、例えば、クロージャーや終端部にまで
ケーブルに沿って水が長手方向に移動することを防止す
るのに使用される。このようなテープは一般的に積層品
であり、例えば、二枚の不織布の間にトラップされた水
膨潤性粉末を含む。このようなテープによればケーブル
を水の侵入からなり保護することができるが、比較的に
高価であり、しかも、厚い。テープが厚すぎれば、ケー
ブルの直径は大きくなる。従って、普通の大きさのハー
ドウエアをケーブルの末端に挿着する際に様々な問題を
生じさせる。
嵩高なテープにより惹起されたケーブルのサイズに関
する問題は解決されている。或る公知文献には遮水手段
を有するケーブルが開示されている。コアとジャケット
との間に間挿される材料は、テープ状の含浸された不織
布のようなウエブ様材料からなる細長い支持体材料であ
る。このテープ材料は比較的圧縮性であり、かつ、多量
の含浸材料を進入させるのに十分な気孔率を有し、これ
により、高められた遮水能力がもたらされる。含浸材料
は水膨潤性または、いわゆる、高吸水性材料のフィルム
からなることもできる。
従来技術の別のケーブルでは、遮水性の糸をコアチュ
ーブとケーブル外装系のジャケットの外面との間に間挿
している。この糸はケーブルに沿って直線状に延ばす
か、または、外装系の一部分の周囲に螺旋状に巻付るこ
とができる。この糸には、水を接触したら膨潤し、そし
て、ケーブル内で水が移動することを阻止する高吸水性
ファイバからなる糸を使用することもできる。
［発明が解決しようとする課題］ 前記のような構成でも優れた遮水性能が得られるが、
前記のような構成では一般的に、コアを満たすための例
えば、ジェリー状のグリースのような組成物を更に使用
している。このような組成物は多少汚らしいので、スプ
ライス作業を容易にするためにこの充填組成物を除去す
る際、溶剤のような洗浄剤を使用しなければならない。
また、洗浄剤がファイバ表面の着色剤や塗料に悪影響を
与えないように注意しなければならない。開発が求めら
れているケーブルは、コアにグリース様組成物を充填す
るのではなく、コアに沿って水が流動することを阻止す
るための他の手段を有するケーブルである。
従来技術として、ジェリー状充填剤に頼らずにコアを
遮水したケーブルもある。例えば、住友電工の技術報告
書には、中心に強度部材を配設し、その周囲に複数本の
光ファイバを配列させたケーブルが開示されている。遮
水紐がファイバと強度部材との間の隙間に配設され、更
に、遮水糸がファイバと、コアチューブとの係合用に配
設された遮水テープとの間に配設されている。また、ロ
ップーテクストリナ アーゲー（Lopp−Textrina AG）
から1988年１月１日に発行されたパンフレットには、水
膨潤性糸が中心に配設された銅線を有し、膨潤性不織布
が銅線とケーシングとの間に配設されている通信ケーブ
ルが記載されている。充填剤が充填されたコアに代わる
前記のケーブルは費用対効果の点で最善ではないし、空
間効率の点でも最適ではなく、更に、その用途は標準的
なケーブルのような特定のケーブル設計に限られてしま
う。
光ファイバケーブルの設計で更に考慮すべきことは、
コア内の光ファイバをケーブル外装系に結合させること
に関する事項である。当然、ファイバはケーブル外装系
に対して長手方向に適切に結合されなければならない。
これにより、ケーブルに引張力が加わった場合、ファイ
バは、おそらく比較的短い端部に沿った部分を除いて、
外装系と共に移動するであろう。しかし、許容レベルを
超えるような高いマイクロベンド損失を避けるために、
および／または、応力を緩和するために、光ファイバは
少なくともケーブルの一交軸方向で外装系と結合しない
ようにしなければならない。
従来技術に欠けているものは、多数の製造工程と費用
を必要とする複雑な手段の代わりに簡単な遮水手段がケ
ーブルコアに配設されたケーブルである。このような開
発の求められている簡単な遮水手段は、光ファイバがケ
ーブルの少なくとも一交軸方向で外装系に殆ど結合され
ていない（decouple）ような遮水手段である。
［課題を解決するための手段］ 前記のような従来技術の欠点は本発明のケーブルによ
り解決される。本発明のケーブルは光ファイバまたは金
属導体を含むコアを有する。また、本発明のケーブルは
コアを包込むコアチューブと、コアチューブを包込むプ
ラスチックジャケットも有する。コアチューブ内部の遮
水手段は、コア内の光ファイバがケーブルの軸線の少な
くとも一交軸方向で外装系に殆ど結合されない、すなわ
ち十分に分離されているような手段である。構成として
は、光ファイバが外装系に対して軸線方向に十分に結合
されていて、引張力がケーブルに加わった場合に、ファ
イバが外装系と共に十分に移動できるような構成であ
る。
コアチューブ内部を長手方向に延びる遮水部材は幾つ
かの形態をとることができる。例えば、二枚のテープ間
に粉末が捕捉されているラミネートから構成できる。ま
たは、反応させなくても、ウエブ様不織テープ中に懸濁
状態で保持される材料で含浸された支持体テープからも
構成できる。水に曝した場合、含浸材料は反応して膨潤
し、コアに向かって外装系から水が通過したり、ケーブ
ルに沿って水が長手方向に移動することを前記テープに
阻止させる。或る実施例では、含浸材料は水膨潤性材料
または、いわゆる、高吸水剤のフィルムからなる。別の
実施例では、テープは、高吸水剤を含むペーストで処理
することもできる。含浸材料は比較的広い範囲のケン化
度を有するポリアクリル酸か、または、ポリアクリルア
ミドである。また、含浸材料はポリアクリル酸またはポ
リアクリルアミドのブレンドあるいは塩類若しくはポリ
アクリル酸とポリアクリルアミドとのコポリマーあるい
は誘導体からなることもできる。また、コア内の遮水手
段は例えば、高吸水剤で含浸されたKEVLAR（登録商標）
糸のような一本以上の糸または高吸水性ファイバから構
成することもできる。更に、コア内の遮水手段は遮水テ
ープ（これはコアチューブの内面に係合させることもで
きる）および遮水糸から構成することもできる。
更に、本発明のケーブルはコアの外部に配設された追
加の遮水部材を含むこともできる。遮水テープをコアチ
ューブとジャケットとの間に配設することもできる。別
法として、遮水剤で含浸されたKEVLAR（登録商標）糸の
ような糸をコアチューブの周囲に巻付けることもでき
る。
［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明の具体例について更
に詳細に説明する。
第１図および第２図を参照する。ここには、符号20で
全体を表した通信ケーブルが示されている。この通信ケ
ーブルは軸線21を有する。この通信ケーブルはコア22を
含む。このコアは、例えば、ポリ塩化ビニルの外層を緩
衝層として有する光ファイバ25,25の１個以上のユニッ
ト24,24を有する。各ユニット24,24はバインダーリボン
27により結束されている。コア22は遮水部材26を含む。
この遮水部材は外装系32のコアチューブ28内に配設され
ている。図示された実施例では、遮水部材26は管状であ
り、コアチューブ28に隣接して配設されている。
遮水部材26は例えば、テープ30の形状をしている。こ
のテープ30は、疎水性材料からなり、かつ、遮水材料で
処理された支持体テープから構成されている。好ましく
は、処理テープは親水性である。親水性材料は水を容易
に吸収するので、水に対して極めて強い親和性を有する
材料である。図示されているように、テープ30は、重複
シーム部が形成されるように、あるいは、形成されない
ように、ファイバユニット24,24の周囲に巻き付けられ
る。
コアチューブ28は金属シールド34および外装プラスチ
ックジャケット38により囲まれている。外装系32は直径
方向に対峙する２本の強度部材36,36も含む。また、追
加テープ39をコアチューブ28の外面の周囲に巻き付ける
こともできる。テープ39はテープ30と同じ遮水テープで
ある。
或る実施例では、テープ30は不織布のポリエステル材
料であり、また、主としてフィラメントの交錯点で接着
されるランダムに配列されたファイバからなるウエブ構
造を含む。本発明にとって必要はないが、ウエブのファ
イバの連続性は高い引張強さを有するウエブをもたら
す。ファイバは、コアチューブ28の押出中に受ける温度
の下でその形状を維持することのできる、全てのプラス
チック樹脂またはその他の適当な材料から生成できる。
ウエブ構造物のファイバは、空気の気泡またはポケット
が形成されるように配列される。
前記のような、ウエブ構造物に成形されたポリエチレ
ンテレフタレートファイバ製品は、米国のデラウエアー
州のウイルミントンにあるイー・アイ・デュポン社から
“リーメイ（Reemay）”という登録商標名で市販されて
いるものと同一物である。現在、“リーメイ”ウエブ構
造物は米国のテネシー州のオールドヒッコリーにあるリ
ーメイ社から様々な厚さと密度を有する製品が市販され
ている。“リーメイ”テープの特性は前記のイー・アイ
・デュポン社から「“リーメイ”不織ポリエステルの特
性と加工」と題して1986年３月に発行された報告書Ｒ−
１に詳細に規定され、開示されている。
好ましい実施例では不織ポリエステルテープが使用さ
れているが、その他の素材のテープも当然使用できる。
例えば、含浸されるテープとしてはナイロン不織布，不
織ガラス，ポリプロピレン溶融ブローン不織布，ポリウ
レタン不織布またはTCFセルロース系織物なども使用で
きる。
好都合なことに、本発明のテープ30は、コアチューブ
の押出中ばかりでなく、ジャケット38の押出中も、断熱
バリアーとしても機能する。ジャケット38はシールド34
上に押し出されるので、熱は光ファイバコア中に伝達さ
れる。ケーブル20のテープ30はコアチューブおよびジャ
ケットの押出により発生した熱を絶縁する能力を有す
る。
支持体テープの別の重要な特徴は、テープを構成する
材料の腰の剛さである。支持体テープの材料が限界内で
剛性が増大するように作製されたとしても、この材料は
依然として、皺が寄ることなくファイバユニット24,24
の周りに長手方向にテープを比較的容易に形成すること
ができる。しかし、前記材料は、コアチューブ28の内面
に半径方向外方へ向かって弾発係合するようにするため
に、十分な塑性復原力を有することが重要である。望ま
しい結果として、最小の全径を有する、必要な要件を全
て満たすケーブルが得られる。
支持体テープ用の材料の剛性は単位容量当たりのファ
イバの数、材料の厚さ、ファイバのサイズおよび材料中
で使用される結合剤の種類と使用量などのようなファク
ターを組合わせることにより調節できる。材料の厚さが
増大すれば明らかに、被覆されるケーブルの単位表面積
当たりの材料のコストが上昇する。単位容量当たりのフ
ァイバの数が増大したり、あるいは、結合剤の使用量が
増大すれば、材料の伝熱防止能力は低下してくる。従っ
て、テープ30の形状適合性、テープのコスト、テープの
断熱能力およびテープの遮水能力の少なくとも４種類の
ファクターは必ず考慮し、そして、特定のケーブルで使
用するのに適した材料が得られるように、これらのファ
クターをバランスさせなければならない。
或る実施例では、不織ポリエステルテープは不織構造
を有するポリエステルファイバの熱的性質、化学的性質
および機械的性質を兼備し、通信ケーブルで使用するの
に適したテープをもたらす。これらの性質としては例え
ば、比較的に高い引張強さおよび伸び率、優れた引裂強
さおよび約232℃程度の高さの耐熱性などが挙げられ
る。
水分と接触したときに支持体テープが膨潤できるよう
にするため、支持体テープは適当な水膨潤性物質（以下
「高吸水剤」という）が含浸される。
高吸水剤は親水性物質であり、この物質は吸収した流
体中に溶解することなく、水を吸収し、かつ、保持する
ことができる。米国テキサス州のサンアントニオで1983
年11月16〜17日に開かれた吸水剤製品会議のために作製
されたジェー・ジー・ジョック（J.C.Djock）およびア
ール・イー・クラーン（R.E.Klern）の「合成および澱
粉・グラフトコポリマー高吸水剤」という論文を参照さ
れたい。高吸水剤の特性は酵素安定性、生物分解性、吸
水容量および吸水速度などの性質により表される。初期
の高吸水剤の一例は鹸化澱粉・グラフトポリアクリロニ
トリルコポリマーである。米国特許題3,425,971号明細
書には水性ベースを有する鹸化澱粉・グラフトポリアク
ロニトリルコポリマーが開示されている。
現在市販されている二種類の主要な高吸水剤はセルロ
ース系または澱粉・グラフトコポリマーと合成高吸水剤
である。合成高吸水剤は二系統に大別される。一つは高
分子電解質系であり、もう一つは非電解質系である。高
分子電解質系が最も重要であり、これはポリアクリル酸
高吸水剤、ポリ無水マレイン酸・ビニルモノマー高吸水
剤、ポリアクリロニロリル系高吸水剤およびポリビニル
アルコール高吸水剤の４種類に分類される。これらのう
ち、ポリアクリル酸高吸水剤およびポリアクリロニトリ
ル系高吸水剤が最も一般的である。セルロース系グラフ
トコポリマー高吸水剤に見られるように、合成高吸水剤
の容量は塩分濃度の上昇につれて低下する。
ポリアクリル酸系の高吸水剤は、アクリル酸およびア
クリル酸エステルのホモポリマーおよびコポリマーの両
方を含む。通常、モノマー単位は重合され、水溶性ポリ
マーを生成する。次いで、イオンおよび／または共有架
橋によりこの水溶性ポリマーを不溶性にする。多価カチ
オン、照射または架橋剤によりポリマーを架橋すること
ができる。生成物の吸水性はイオン化能を有する基（通
常は、カルボキシレート基）の数および架橋密度により
決定される。
架橋密度は吸水性に影響を及ぼすだけでなく、吸水時
間および生成されたゲルの強度にも影響を及ぼす。一般
的に、架橋密度が高くなるほど、生成されるゲルは強く
なる。また、架橋密度が高くなるほど、吸水容量に到達
する時間は低下し、吸水容量も低下する。
不織テープ30は幾つかある遮水性高吸水剤の何れも含
浸させることができる。或る実施例では、アクリル酸お
よびアクリル酸ナトリウム官能基および水を組合わせた
アクリレート系高分子物質からなる水溶性から誘導され
る高吸水剤を含浸させる。
或る実施例の含浸物質はポリアクリル酸のナトリウム
塩からなる。このポリアクリル酸のカルボキシル基は全
部ナトリウムと反応していてもよいし、あるいは反応し
ていなくてもよい。換言すれば、全体が鹸化されていて
もよく、一部分しか鹸化されていなくてもよい。比較的
に広い範囲をとることのできる鹸化レベルは所望の特性
により左右される。テープ30を含浸させた後、高吸水剤
を乾燥させ、テープ上に被膜を形成させる。含浸テープ
30の密度は約0.037〜0.061Kg/m2である。これは、処理
物質により約10〜80％増加された（すなわち、含浸量）
未処理テープの密度を含む値である。
別の実施例では、“リーメイ”不織ポリエステルテー
プは水と混合されたアクリレートおよびアクリルアミド
ポリマーからなる水溶液で含浸される。このような組成
物が含浸されたテープの密度は未処理テープの密度より
も約80％程度増大した値を示す。前記の各実施例におい
て、含浸物質は水と高吸水剤の混合物であり、この含浸
物質が水溶液であり、かつ、水溶液として使用される場
合、この混合物は約４〜24％の固形分を含有する。
一般的に、テープ30は、（１）ポリアクリル酸からな
る物質；（２）ポリアクリルアミドからなる物質；
（３）前記（１）と（２）またはこれらの塩類のブレン
ド；または（４）アクリル酸およびアクリルアミドおよ
びこれらの塩類のコポリマーおよびその他の同様な高吸
水剤を含浸させることができる。
好都合なことに、水と接触するに応じて、ケーブル構
造物中の高吸水剤は膨潤し、水が長手方向に流動するこ
とを妨げる。また、高吸水剤はゲルを生成し、そして、
高吸水剤と接触した箇所で侵入水の粘度を変化させて侵
入水を高粘性にする。その結果、本発明のケーブルは、
侵入点からケーブルに沿って長手方向に水が流動するこ
とに関する工業基準も満たす。
含浸テープ30の支持体テープはまた、ケーブル、特に
通信ケーブル用の遮水要素としての使用性を高める気孔
率および厚さといったような特別な特性も有する。重要
なことは、比較的に高い気孔率を有する材料からテープ
を作製することである。テープの気孔率が高くなるにつ
れて、支持体テープの水膨潤性も高まることが発見され
た。気孔率は特定の水圧における通気性（単位はft3/
分）で測定される。124Paにおける代表的な気孔率は約
0.5〜5.1m3/m2・ｓの範囲内である。
“リーメイ”テープは極めて多孔質であり、従って、
構造中に多量の気泡を有するので、明らかに、相当量の
含浸物質を受け入れることができる。その結果、侵入し
てきた水はかなりの面積の遮水性含浸物質と接触する。
遮水材料と水との間で著しく急速な反応が起こり、遮水
材料が膨潤し、ケーブルに沿って水が長手方向へ更に移
動することを遮断する。
未処理支持体テープの気孔率は厚さが増大するにつれ
て減少する。或る実施例では、“リーメイ”テープは、
124Paで4.1m3/m2・ｓの気孔率を有する2014タイプのも
のである。コード番号2014で市販されている“リーメ
イ”テープの密度は0.037Kg/m2、厚さは0.02cmであり、
そして、大体真直なポリエチレンテレフタートファイバ
から形成されている。コード番号2024の“リーメイ”テ
ープの密度は0.078Kg/m2、厚さは0.03cm、気孔率は124P
aで1.5m3/m2・ｓであり、そして、これを大体真直なポ
リエチレンテレフタレートファイバから形成されてい
る。コード番号2415の“リーメイ”テープの密度は0.03
7Kg/m2、厚さは0.036cm、気孔率は124Paで3.6m3/m2・ｓ
であり、そして、けん縮されたポリエチレンテレフタレ
ートファイバから形成されている。
言うまでもなく、その他の等級および厚さを有する様
々な“リーメイ”不織ポリエステルテープまたはその他
の同様な材料も使用できる。約0.074Kg/m2以下の材料密
度が実用的な値である。実用的な材料厚さは0.013cm〜
0.03cmの範囲内である。これらの値は本発明を限定する
趣旨のものではなく、単なる好ましい範囲の一例として
挙げただけである。
支持体テープの気孔率は比較的に高いが、含浸テープ
（もしあれば）の気孔率は比較的に低い。その結果、テ
ープ39をこれらの間にシールドを有しないケーブルジャ
ケットに隣接して配設すると、溶融ジャケットプラスチ
ックの表面滲みが起こらない。
含浸テープ30の支持体テープの多孔性は他の特性とバ
ランスさせなければならない。例えば、テープはケーブ
ル中に埋設されるので、テープとしては比較的に高い引
張強さを有するものが好ましい。テープの幅が決まって
いる場合、厚さが低下するにつれて、引張強さは低下す
る。引張強さに関する限りは厚さが大きいほど好ましい
が、少なくとも市販されているこの種のテープについて
は、厚さが大きくなるほど気孔率が低下する。従って、
これらの二つの特性を互いにバランスさせ、最終的な厚
さを決定する。前記のように、好ましい2014タイプの
“リーメイ”テープの厚さは0.02cmであり、本発明のケ
ーブルで使用するのに好適な厚さである。
テープ30および39の厚さは別の観点からも重要であ
る。普通の大きさのハードウエアをケーブルの末端に挿
着するためには、ケーブルの直径を所望の範囲内に維持
しなければならない。従って、気孔率と引張強さに注意
しながら厚さを決定する。テープは薄すぎてはいけな
い。薄すぎると引張強さに悪影響がでる。一方、厚すぎ
ると、気孔率やケーブル全体の外径に悪影響がでる。
好ましい実施例では、テープ30の形状をした遮水部材
はラミネートである。このラミネートは二枚のセルロー
ス系テープからなる。このテープは不織布であり、か
つ、それらの間に高吸水剤の粉末を含有する。高吸水剤
粉末は含浸テープについて先に説明した高吸水性材料か
ら製造することもできる。ラミネートは比較的応答が速
い、すなわち、湿気と接触した際に示す比較的高い膨潤
上昇速度により好ましい材料である。
コアチューブ28内部に形成されるテープ内の遮水手段
は二重機能を示す。遮水テープ30はコア内に配設された
光ファイバを有するコアチューブ28に隣接して配設され
る。第１に、遮水手段はコア内の伝送媒体に向かって半
径方向内方へ水が移動することを遮断する。第２に、遮
水手段は、例えば、スプライスケース内へケーブルに沿
って水が長手方向へ移動することをかなり抑制する。
本発明のケーブルの構造的構成により更に別の効果が
得られる。光ファイバのような伝送媒体はケーブルの軸
線の少なくとも一交軸方向に、コアチューブから、従っ
て、外装系から十分に分離される（すなわち、外装系に
殆ど結合されない）。他方、伝送媒体は長手方向に外装
系に十分に結合され、ケーブルに引張力が加わった際
に、伝送媒体が外装系と共に移動できるようにされてい
る。当然、このことは、媒体のほぼ全長が外装系と共に
移動することを意味する。ケーブルの端部に隣接する短
い長さ部分は、ケーブルに引張力が加わった際に、ジャ
ケット内に引き込まれるようになることもある。
前記のような伝送媒体の外装系に対する非結合（deco
uple）は、コアチューブ内の遮水手段およびその他の要
素を、意図的な空隙40,40がコア内に形成されるように
配列させることにより行われる。この構成は、光ファイ
バと遮水糸またはその他の種類の糸を組合わせによりコ
アをほぼ完全に充満させる従来のケーブルと異なる。
コア内に包含させることのできるその他の要素は、第
３図および第４図に示されるように、ケーブル43の糸42
のような中心部に配設された糸である。この糸42は例え
ば、含浸KEVLAR糸であり、この糸の周囲に複数本の緩衝
光ファイバ44,44が配設される。糸42および緩衝光ファ
イバ44,44はコアチューブ46とプラスチックジャケット4
8内に包込まれる。この実施例では、光ファイバは標準
的なものである。ファイバおよび糸ならびにコアチュー
ブは、コアチューブ内にかなりの意図的な空隙が形成さ
れるようなものである。
重要なことは、コアチューブの横断面積に対するコア
チューブ内の要素の断面積の比が所定の値より小さいこ
とである。換言すれば、光ファイバの断面積の遮水テー
プおよび／または例えば、糸の断面積とコアチューブ内
のその他の全ての要素の断面積の合計対コアチューブに
より結合される面積の値が、コアチューブ内の光ファイ
バの横方向移動を十分に可能にする値を超えないことで
ある。
本明細書に開示した種類のケーブル構造において重要
なことは、ケーブルが曲げられた時に、曲げ軸の引張側
に配設された光ファイバが、ファイバ中の応力を緩和す
るために曲げの中立軸に対して少なくとも十分に移動で
きることである。換言すれば、かなりの空隙が意図的に
設けられているので、光ファイバはコアチューブ28内で
かなりの横方向運動を受けることができる。
或る実施例では、コアチューブ28内の全ての光ファイ
バの断面積の合計対コアチューブの内壁により画成され
る断面積の比は約0.5の所定値を超えない。この面積比
をコントロールすることにより、コア内で横方向に外装
系から分離された（すなわち、横方向で外装系に結合さ
れていない）媒体が確実に、光ファイバのマイクロベン
ドを避け、かつ、長手方向に外装系に結合したときに光
ファイバが受ける応力を緩和することを助ける。
意図的な空隙の配置および前記の面積比のコントロー
ルによる分離（または非結合）は、ケーブルがケーブル
の曲げによるような応力を受けた時に、少なくとも一横
方向に伝送媒体が相当量移動できるようにする。実際、
この分離（または非結合,decouple）により、所定応力
について媒体に加えられる応力または外装系に加えられ
る変形を緩和する自由度が伝送媒体に与えられる。
第５図および第６図に示された別の実施例では、コア
チューブ28の外部の遮水部材は糸50,50からなる。この
糸は各々、ケーブルに沿って螺旋状または直線的に延び
ている。このような構成は米国特許第4815813号明細書
に開示されている。第６図に示されているように、コア
は複数枚の光ファイバリボン52,52から構成することも
できる。各リボンは例えば、光ファイバ25,25の平面配
列体からなる。
各糸は例えば、3183デニール糸である。この糸は水膨
潤性材料で処理されているか、または、水膨潤性ファイ
バから形成されている。このような糸は米国特許第4366
206号明細書に開示されている。使用に適した糸は、“L
ANSEAL−F"高吸水糸の商品名で、日本の大阪にある日本
エクスラン社により製造されており、蝶理アメリカ社か
ら市販されている。明らかに、直線的または螺旋状にケ
ーブルを長手方向に延びる一本の糸はジャケットと下部
の全ての要素との間の所望の結合力を殆ど損なわない。
糸はケーブルコアチューブ28の周囲に延ばすか、また
は、螺旋状に巻付ることができ、これにより、螺旋状に
巻付られた各糸は、直線的に延びる強度部材36,36と周
期的に交差する。別法として、糸は、螺旋状に巻付られ
る強度部材の方向と反対方向に、直線的に延ばすか、ま
たは、螺旋状に巻付ることもできる。
次に、第７図および第８図を参照する。ここには符号
60で全体を表したケーブルが示されている。ケーブル60
はコア62を含む。このコア62は複数本の光ファイバ25,2
5からなるユニット24,24を１個以上有する。好ましい実
施例では、光ファイバは撚らずに直線的に延びている。
光ファイバユニット24,24はプラスチック材料から製造
されたコアチューブ68により包込まれている。
コアチューブ68の内部には複数の遮水部材70,70が配
設されている。各遮水部材70,70は第５図のケーブルに
ついて先に説明したような糸50である。各避水部材70に
はバインダーリボン71を懸け、糸の繊維状材料の接触を
維持することもできる。
第７図および第８図に更に示されているように、コア
チューブ68はプラスチック材料からなるジャケット73で
包込まれている。コアチューブ68の外面とジャケット73
の間に遮水部材75を間挿することもできる。これは、コ
ア内に避水テープまたは糸を追加する。避水部材75は、
第１図および第２図のケーブルの好ましい実施例におけ
るような、二枚の不織テープと、このテープの間に挟ま
れた粉末からなるラミネートか、または、高吸水剤で含
浸されたテープか、若しくは、高吸水剤からなる含浸糸
から構成されている。遮水糸だけを使用しても、この糸
は水が長手方向に流動することを効果的に遮断し、ま
た、膨潤後も、水が半径方向内方へ移動することを効果
的に遮断する。
更に重要なことは、使用される糸のタイプである。こ
の糸は圧縮性のものが望ましい。この特性は、媒体が少
なくとも一横方向に移動する自由度に寄与する。
また、ケーブル60は強度部材系も含む。この強度部材
系は長手方向に延びる強度部材の直径方向に対峙された
複数体76,76から構成できる。各複数体76は非金属部材
から構成される。この非金属部材の一つは符号77で示さ
れており、比較的に剛性である。これに対して、複数体
の他のものは各々符号79で示されており、これらは比較
的に柔軟性である。
本発明の構成は、光ファイバコアがファイバとコアチ
ューブとの間において糸により殆ど完全に充満されてい
る従来の構成と著しい対照をなす。見たところ、従来の
構成によれば、光ファイバがコアチューブと横方向に少
なくとも若干は結合し、曲げられたときのようにケーブ
ルに応力が加わった場合に、横方向に相当量移動するこ
とは阻止されてしまう。本発明のケーブルでは、光ファ
イバとコアチューブとの間に、意図的に形成された、横
方向平面に結合することを緩和する相当量の空隙が存在
する。
第７図および第８図のケーブルの別の実施例として、
第９図および第10図にケーブル80を示す。このケーブル
はコア62を含む。このコア62は、第５図に示したケーブ
ルにおけるように、複数枚の光ファイバリボン52,52を
有する。リボン52,52および複数の遮水糸70,70がコアチ
ューブ68により包込まれている。追加の遮水糸部材88,8
8がコアチューブ68とジャケット73の間に配設されてい
る。
第９図および第10図のケーブル80は強度部材系も含
む。強度部材系は二つの複数体76,76を含む。各複数体
は棒状強度部材77と二本の可撓性カバー79,79を含む。
各強度部材はジャケットにより殆ど埋封されており、ま
た、コアチューブ68と係合するか、または係合していな
い。
図から明らかなように、ケーブル80は、強度部材に隣
接して配設され、コアの周囲に螺旋状に巻付られた遮水
糸を含む。この糸は、直線的に延びる強度部材と複数の
箇所で交差する。糸が遮断し、かつ膨潤する機会を与
え、これにより、強度部材に沿って湿気が移動すること
を遮断する。あるいは、強度部材がケーブルの軸線に沿
って螺旋状に巻付られている場合、糸は直線的に延ばす
こともできる。
第１図および第２図のケーブル20はコア中に配設され
た避水テープを有する。第７図〜第10図のケーブルはコ
ア中に配設された遮水糸を有する。言うまでもなく、ケ
ーブルのコアは遮水テープと遮水糸を有することもでき
る。重要なことは、ケーブルの軸線に対して横方向にフ
ァイバが外装系と結合しないように維持できるように、
遮水コア部材を設けることである。また、テープをコア
チューブ内に設ける場合、第１図および第２図に示され
るように、コアチューブと同心状に隣接して設ける必要
はない。
第３図〜第６図および第９図〜第10図に示された実施
例では、ジャケットのプラスチック材料はコアチューブ
のプラスチック材料と異なっていても構わない。しか
し、糸だけしか二つの部材の間で使用されないので、プ
ラスチック材料が同一であれば、目的に応じて、また、
押出条件に応じて、二つの部材間で比較的高い接合力を
有することができる。
言うまでもなく、本発明の遮水手段は前記に述べたよ
うなもの以外の強度部材系を有するケーブル中にも包含
させることができる。例えば、米国特許第4765712号明
細書に開示されているようなものである。あるいは、外
装系は米国特許第4241979号明細書に開示されているよ
うな周知のクロスプライ系であることもできる。
第３図〜第10図に示された実施例では、第１図のケー
ブルにおけるように、光ファイバは横方向において外装
系と殆ど結合されていない。コア内の遮水系はコアチュ
ーブの領域の極く一部分だけを塞ぐ。このコアチューブ
は光ファイバで充満されていない。また、コア内の遮水
系はテープまたは糸、若しくは両方、あるいは複数のテ
ープ又は糸からなる。糸およびテープを含み、コアチュ
ーブ内に配設された光ファイバの周囲の隙間的なコア領
域を完全に充満する従来の系と異なり、本発明のテープ
または糸は、コアが空隙を含むように作為的に配設され
ている。
言うまでもなく、前記の構成は全て本発明を単に例証
するだけのものである。当業者ならば前記以外の構成を
工夫することは可能であり、これらも当然本発明の範囲
内に含まれる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のケーブルにおける遮水
手段は、光ファイバがケーブルの少なくとも一交軸方向
において外装系と殆ど結合されないように配設されてい
る、すなわち、コアチューブ内に意図的に空隙を発生さ
せるように遮水部材が配設されているので、ケーブルが
曲げられた時に、曲げ軸の引張側に配設された光ファイ
バがファイバ中の応力を緩和するために曲げの中立軸に
対して少なくとも十分に移動できる。換言すれば、かな
りの空隙が意図的に設けられているので、光ファイバ
は、外装系と横方向で結合することなく、コアチューブ
内でかなりの横方向運動を受けることができる。
斯くして、コア内で横方向に外装系から分離された媒
体が確実に、光ファイバのマイクロベンドを避け、か
つ、長手方向に外装系に結合したときに光ファイバが受
ける応力を緩和することができる。
遮水手段は更に、ケーブル内に侵入した水が前記コア
に沿って長手方向に流動することを効果的に遮断し、ま
た、膨潤後も、水が半径方向内方へ移動することを効果
的に遮断する。
【図面の簡単な説明】
第１図は部分的に切欠かれ、明示するために幾つかの層
の厚さが誇張された外装系の各層を有する遮水部材を含
むコアを有する通信ケーブルの斜視図である。 第２図はケーブルの幾つかの要素を更に詳細に図示する
第１図のケーブルの断面図である。 第３図および第４図は本発明のケーブルの別の実施例の
斜視図と断面図である。 第５図は第１図のケーブルの別の実施例の斜視図であ
る。 第６図は第５図のケーブルの断面図である。 第７図および第８図はコア内に遮水糸系を含む本発明の
ケーブルの別の実施例の斜視図と断面図である。 第９図および第10図は第７図および第８図のケーブルの
他の実施例の斜視図と断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポール フランシス ゲイゲン アメリカ合衆国，30136 ジョージア ドゥルース，イングラム ロード 2244, (56)参考文献 特開 昭63−75714（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−26133（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−69432（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−145410（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭49−1747（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数本の伝送媒体（25）を含むコア（22）
    と、 前記コアを包込む空間（40）を形成するコアチューブ
    （28）と、 前記コア（22）に沿って長手方向に水が流動することを
    防止するために、前記コアチューブ（28）の空間（40）
    内に前記コア（22）に沿って長手方向に配設された遮水
    手段（26）と、 前記コアチューブ（28）を包込むプラスチック材料製ジ
    ャケットを有する外装系（38）と からなる通信ケーブルにおいて、 前記遮水手段（26）は、水と接触した時に膨潤し、前記
    コア（22）内に水が侵入することを遮断し、かつ、前記
    ケーブルに沿って長手方向に水が移動することを防止す
    る遮水材料製部材であり、 前記複数本の伝送媒体（25）は、前記空間（40）によっ
    て、横方向には前記外装系（38）に対し移動可能であ
    り、長手方向には前記外装系（38）と共に移動する ことを特徴とする通信ケーブル。
  2. 【請求項２】前記コアチューブ（28）内の断面積に対す
    る前記複数本の伝送媒体（25）の断面積及び前記遮水手
    段（26）の断面積の合計の面積比は、前記コアチューブ
    （28）内の前記複数本の伝送媒体（25）が前記横方向に
    十分移動可能となる値に設定される ことを特徴とする請求項１記載の通信ケーブル。
  3. 【請求項３】前記外装系（38）は、強度部材系（36）を
    含む ことを特徴とする請求項１記載の通信ケーブル。
  4. 【請求項４】前記面積比は、0.5以下であることを特徴
    とする請求項２記載の通信ケーブル。
  5. 【請求項５】前記遮水材料製部材は、前記伝送媒体（2
    5）の周囲に巻付けられていることを特徴とする請求項
    １記載の通信ケーブル。
  6. 【請求項６】前記遮水材料製部材は、多孔性ラミネート
    を含み、 前記多孔性ラミネートは、２枚の長手方向に延びるテー
    プとこのテープの間に配設された粉末とからなり、 前記粉末は、湿気と接触すると膨潤する ことを特徴とする請求項１記載の通信ケーブル。
  7. 【請求項７】前記コアチューブ（28）の外面に隣接して
    配設された遮水部材（39,50,75,88）をさらに含むこと
    を特徴とする請求項１記載の通信ケーブル。
  8. 【請求項８】前記遮水部材（50,75,88）が、長手方向に
    延びるテープからなることを特徴とする請求項７記載の
    通信ケーブル。
  9. 【請求項９】前記遮水手段は、前記コアチューブ（28）
    内に配設された少なくとも１本の糸様材料（70）からな
    ることを特徴とする請求項１記載の通信ケーブル。
  10. 【請求項１０】前記糸様材料（70）は、ケーブルの横方
    向に対し圧縮性であることを特徴とする請求項９記載の
    通信ケーブル。
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