JP3703144B2 - 封止部材 - Google Patents

Description

本発明は環境的封止に関し、より詳しくは、とくにケーブルアクセサリのため、たとえばケーブルスプライスクロージャのようなハウジングのための封止部材に関する。
水のような汚染物から守るためおよびときどき圧力を保持するために、環境的封止が、ケーブルアクセサリ分野において、頻繁に必要になる。ケーブルをスプライスする場合に、接続のために導体を露出するように、たとえばケーブルジャケットを除去しなければならない。除去されたケーブルジャケットに置き換えるために、そうでなければ露出される導体の回りに、ある形態のクロージャを形成しなければならない。そのようなスプライスクロージャは、ケーブル自体の使用寿命と同等である悪条件下における、２０年またはそれぐらいであってよい寿命を有しなければならない。したがって環境的封止の問題は、ささいなものであると言うものからほど遠いものとなっている。
本発明は、多くの分野における使用を見い出しているが、しかし、光ファイバースプライスクロージャおよび他のケーブルもしくはパイプアクセサリを封止するためにとくに有用である。ケーブルスプライスクロージャは湿潤条件または泥だらけの条件下で装着しなければならないことがしばしばあり、封止すべき表面の精密な洗浄の必要なしに、良好な封止が達成されるということが望ましい。
本発明が特定の用途を見い出している光ファイバークロージャはヨーロッパ特許明細書第０１５９８５７号（レイケム）に記載されている。該明細書は、少なくとも二つの光ファイバーケーブルの間の衝接スプライスを包囲できるアッセンブリであって、
該アッセンブリは、
ベースプレート、およびベースプレートから係合解除可能な中空カバーを有してなる中空物品を有してなり、ベースプレートは、それぞれの光ファイバーケーブルを収容できる少なくとも二つの相互に隣接する出口を有しており；アッセンブリは一つの出口から他の出口への経路において複数の光ファイバーを貯蔵するために物品内に収容された少なくとも一つの光ファイバーオーガナイザを有しており、該経路は該光ファイバーの最小屈曲半径よりも小さくない最小湾曲半径を有している中空物品；ならびに
ベースプレートを中空カバーに接続する第１手段および少なくとも一つの光ファイバーオーガナイザをベースプレートに接続する第２手段であり、第１手段および第２手段がそのように接続された場合に、光ファイバーは少なくとも一つの貯蔵プレーンにおいて貯蔵され、第１手段が接続解除された場合に中空カバーは、貯蔵プレーンに実質的に平行であり、ベースプレートでそれぞれの出口方向に実質的に平行であり、ベースプレートに実質的に垂直である方向に沿って移動することによって、ベースプレートから取り外し可能である第１手段および第２手段を有してなるアッセンブリを開示している。
ドーム形状であることが好ましいカバーおよびベースプレートは、要すれば、ガスケット、Ｏリング、マスチック封止または接着剤結合のような環境的封止手段とともに、機械的クランプによって一体に保持されてよい。
そのようなデバイスにおけるＯリングの使用は当然良く知られている。Ｏリングによってクロージャへの容易な再エントリーが可能なりさらに容易な再封止が可能になり、クロージャ内の高い圧力に耐えることができ、圧縮永久歪みの欠点を有することはない。
しかし本発明者らは単なるＯリングの使用の幾つかの欠点を見い出した。たとえば、Ｏリングに付され結果的な程度のゆがみを与える力は、良好な封止が得られるならば、重要である。必要な力は一般に高く、結果的に、封止されるべき物品は強くなければならず、したがって一般的に厚肉である必要がある。前記に開示されているような光ファイバークロージャの場合において、このことは、ベースおよび少なくともドームカバーの下部スカートがでこぼこに構成されなければならないということを意味する。別の欠点は、Ｏリングならびに封止されるべきドームおよびベースの表面の両方を注意深く洗浄しなければならず、傷または成型フラッシュなどをもたない必要がある。圧力、熱または過剰な機械的負荷から生じる寸法的変化は、達成されるべき良好な封止を妨げることがあり、低温での性能は、大抵のＯリングを形成している材料の弾性性質の損失のために満足ではない可能性が高い。
本発明者らは、Ｏリングまたは他の保持部材を好適な封止材料とともに使用した場合に、Ｏリングのそのような欠点が避けられうるということを見い出した。この新規な組み合わせによって、別個に使用していた場合にはそれぞれの要素から明確ではない驚くべき利点が得られる。これは、以下に説明するようにエネルギーを貯蔵する保持部材の能力に依存している。
したがって本発明は、
（ａ）８０〜４００（１０^-1mm）の円錐貫入度および少なくとも１００％の極限伸びを有する封止材料、ならびに
（ｂ）封止材料のためのエラストマー状保持部材
を有してなる封止部材を提供する。
円錐貫入度（「ちょう度」と呼ばれることがある。）および極限伸び（「破断伸び」と呼ばれることがある。）は、アメリカ合衆国標準規格ＡＳＴＭ−Ｄ２１７およびＡＳＴＭ−Ｄ６３８にしたがって測定される。
円錐貫入度は少なくとも１００、より好ましくは少なくとも１２０、３５０未満、とくに２００（１０^-1mm）未満であることが好ましい。極限伸びは少なくとも２００、より好ましくは少なくとも４００％であることが好ましい。
封止材料として種々の材料を使用してよいが、ゲルが好ましい。ゲルは種々の利点を有しており、たとえば、ゲルは室温において高度に合致性である。封止すべき基材に合致することを可能にするほとんど液状の可撓性を有しうるからである。弾性を与え、凝集強度を与え、安定性を形成する架橋構造を有することが好ましい。シリコーンまたはポリウレタンゲルの場合のように、架橋構造は、架橋化学的結合から生じてもよく、あるいはブロックコポリマーをベースとするもののような熱可塑性ゲルの場合のように、架橋構造は結晶性領域の形成によって生じてもよい。いずれかの場合にゲルは、オイルまたは他の材料によって増量された３次元ポリマーネットワークの形態を有してなる。ゲルはアメリカ合衆国特許第４，６００，２６１号に開示されており、これの開示を本明細書において開示の一部とする。
ゲルは、保護すべき基材から離れて、予め硬化されているか、あるいはそうではなく３次元構造を形成するようになっていることが好ましい。本発明者らは封止すべき表面の間に注ぎ次いで硬化させるゲルの成分よりも、このことが好ましいということを見い出した。したがって、たとえば光ファイバークロージャのドームとベースの間に配置される前に容易に取り扱え貯蔵できる封止部材を予め形成できる。
Ｏリングまたは他の保持部材は、封止部材が一つの方向に沿って（たとえばスプライスクロージャのベースおよびドームが一体にされる方向に沿って）圧縮状態に置かれることを可能にし、しかし垂直方向における封止材料の結果的な転置を制限することが好ましい。保持部材は、封止すべき物品が一体にされた場合に適用されたエネルギーを貯蔵する機能を有することが好ましい。したがって封止材料のわずかな転置は、保持部材の後の緩和によって補償されうる。このようにして封止材料は圧縮下に保持され得て、これにより漏れ経路の形成が防止される。
エラストマー状保持部材としていずれかの好適な材料を使用できるが、ゴム、たとえば天然ゴム、シリコーンゴム、ニトリルゴム、ＥＰＤＭゴムまたはネオプレンゴムが好ましい。保持部材の材料は、３０〜８０、より好ましくは４０〜７０、もっとも好ましくは５０〜６０のショア（shore）Ａ硬さを有することが好ましい。
保持部材はＯリングを有してなっていてよく、保持部材は、二つの実質的に同心円状のＯリング、封止材料を含有するそれらの間の環状空間を有することが好ましい。二つのＯリングは、たとえば、環状ウェブによって、相互に接続されてよく、この場合において、封止材料はウェブのそれぞれの表面に供給されてよい。
保持部材は中空であってよく、これにより圧搾空気により圧縮可能である。エネルギーは、保持部材自体の材料の変形に代えまたはこれに加えて、圧縮ガスとして貯蔵できる。
保持部材上に封止材料を保持できる手段を与えることが好ましくあってよく、この目的のために、保持部材は、封止材料と保持部材の間の結合を助けるために処理されるかあるいはくぼみまたは突起を設けた表面を有していてよい。
前記のように、本発明の封止部材は光ファイバークロージャの環境的保護において使用でき、したがって本発明は光ファイバーまたは他のケーブルスプライスクロージャあるいは他のハウジングであって、
（１）第１表面を有する第１部分；
（２）ハウジングを閉鎖するために第１表面に向かって持っていける第２表面を有する第２部分；および
（３）第１表面および第２表面の動きが一体となって封止部材を圧縮下におき、保持部材が第１表面および第２表面のそれぞれに接触するように、第１表面と第２表面の間に配置できる本発明の封止部材
を有してなるものを提供する。
ハウジングが、加えて、
（４）第１表面および第２表面を保持部材との接触状態に保つ手段
を有していてよい。
ハウジングが光ファイバースプライスクロージャを有する場合に、ハウジングは、好ましくはベースにおいて、より好ましくはベースに蝶つがい的に取り付けられた一つまたはそれ以上のトレーまたは他の光ファイバーオーガナイザーを有していてよい。ベースはスプライスすべきケーブルを収容する一つまたはそれ以上の出口を有していてよく、ケーブルは、いずれかの適切な手段によって、たとえば熱収縮性チューブによってその出口において封止されていてよい。
本発明を添付図面を参照して以下に説明する。
図１は従来技術の光ファイバースプライスクロージャを示す。
図２Ａおよび図２Ｂは本発明の封止部材の装置を示す。
図３は封止部材の別のデザインを示す。
図１は、ヨーロッパ特許第０１５９８５７号に開示されている光ファイバースプライスクロージャを示す。ベースプレート１とドーム形状のカバー２は一体となって、光ファイバーケーブル用の衝接スプライスケースとして使用されるエンクロージャを形成する。ベース１は、ガラスファイバー充填高密度ポリエチレンまたはポリプロピレンから成形することによって製造することが好ましい。ケーブルを通過するベースにおいて出口３を設けてよい。新規に装着した場合に、出口３のいくつかのみが必要であり、したがっていくつかは４で示すように一時的に閉塞されてよい。この閉塞はいずれかの好適な手段によって行ってよいが、必要なように単に切断除去される閉鎖末端を有する状態で出口を形成することが好ましい。ドーム形状のカバーは吹き込み成形されていてよく、金属ホイルのような湿気蒸気バリヤを有していてよい。
中空物品は、一連のトレー５を有してなる光ファイバーオーガナイザを包含する。それぞれのトレーは、ファイバースプライスを収容するスプライスチューブを収容するための手段６を有していることが好ましい。トレーは、ベース１に固定されるキャリア７上に規則だった形態で保持されることが好ましい。トレーはその短い縁に沿ってヒンジされた状態で示されているが、他のヒンジ手段、たとえばトレーのプレーンにおける一つの角の回りに回転するまたはピボットするものを供給してもよい。ヒンジによって、選択したトレーが、スプライスの装着のためまたは修復のために露出されることが可能になる。ヒンジ位置においてトレーをロックするために手段を設けることも好ましい。
本発明のアッセンブリは以下のようにして使用してよい。たとえば１．５mのそれぞれのケーブルがスプライスケースから突き出すように、出口３の二つを通って矢印の方向においてスプライスすべき二つのケーブルを通過させる。ついで、１．５mのファイバーを露出するために、ケーブルジャケットをベース１にまで除去する。ついでそれぞれのケーブルの補強コアを切欠き、それぞれの締結穴８に締結すべきように十分なものにする。ついで一本のケーブルのそれぞれのファイバーを、他のケーブルの正しいファイバーにスプライスする。単一のファイバー、対のファイバー、たとえば１０または１２本のスプライスファイバーの群をそれぞれのトレーに貯蔵してよい。一つのトレーを充填した場合に、他のトレーを露出するために、９でヒンジさせることよって移動させてもよい。それぞれのトレーは、隣接トレーの間で十分な分離を確実にするためにおよびまたはそれぞれのトレーからのファイバーの滑動を防止するためにリム１０を有することが好ましい。加えてもしくはあるいは、スプライスクロージャはファイバースプリッタを包囲してよい。
本発明の封止部材を図２および図３に示す。これらの封止部材は図１に示すようなスプライスクロージャにおいて使用してよく、とくに、ベース１とドーム形状カバー２との間の環境的封止を形成する。
図２Ａは装着前の封止部材を示し、図２Ｂは、ベース１とドーム形状カバー２との間の環境的封止を形成しているそのような封止部材を示す。便宜上、ベース１は出口３のない状態で示されており、カバー２は部分的にのみ示されている。
封止部材１１は、二つの実質的に同心円状のＯリング１２および１３を有してなり、これらはそれらの間に環境的に延在するウェブ１４によって、ともに接合されており、好ましくは一体に接合されている。ゲルまたは他の封止材料１５がＯリングの間で環状ウェブ１４の上下に位置している。この封止部材１５が、保持部材の向かい合う表面よりもわずかに高くなって延在しているのが見られる（ここにおいてＯリングの上部および下部端の上下で）。このようにして、ドーム２とベース１が、それらの間で封止部材とともに一体にされる場合に、封止部材１５は図２Ｂに示すように圧縮下に置かれる。図１に示すようなスプライスクロージャの場合において、Ｏリング１２および１３は、図示するような横方向における、すなわち半径方向における封止材料１５の転置を防止または制限する。適用されるエネルギーは、少なくとも部分的に、Ｏリングの変形によって貯蔵でき、たとえば、それぞれのＯリングを断面において片寄らせるようにすることによって、および／または外リングの半径方向膨張および／または内リングの半径方向圧縮によって貯蔵できる。使用中の封止材料のクリープまたは圧縮永久歪みは、保持部材の緩和によって少なくとも部分的に補償されうる。
図３に示す封止部材は、Ｏリングの間の封止材料とともに二つのＯリングを有してなるが、図２の環状ウェブは省略されている。図３には環状クランプ１７を示しており、これは通常、ベースとドームを一体に引き寄せるためにベースおよびドームの周囲の回りに適用されうる一体にヒンジされる二つのハーフにおいて形成されてよい。相互に向かってバイアスされるクランプ１７の部分を保持するために、手段が供給されてよく、これにより、封止材料１５が圧縮下に維持される。この手段（保持部材に加えてまたは保持部材に代えて）は、クロージャの使用中に封止材料のクリープ等を補償し、およびエネルギーを貯蔵してよい。図３に示すＯリングの一つは、１６で示すように中空である。このようにして、Ｏリングは圧搾空気的に圧縮可能である。勿論両方のＯリングが中空であってよい。
低い圧縮力が封止を形成するのに十分であり、一度封止が形成されると、広い範囲の圧縮力および広い範囲の、ドームとベース１の間の相対的位置が、封止を破壊することなく形成されうる。ドームおよびベースの形状および封止自体の形状における小さな不規則性は許容でき、種々の表面を、装着前に厳密に洗浄する必要はない。良好な封止が形成されるので、ゲルはベースおよびドームの表面を湿潤することが好ましい。Ｏリングおよび他の保持部材の使用によって、ベースおよびドームの過剰な動きの危険性および過剰な圧力の危険性は防止され、結果的に、ゲルの過剰な沿面漏れが防止される。Ｏリングの弾性率がゲルよりもかなり高くあってよいので、ゲルの過剰な圧縮は防止されうる。

Claims (11)

1. （ａ）８０〜４００（１０^-1mm）の間の円錐貫入度および少なくとも１００％の極限伸びを有する封止材料、および
   （ｂ）封止材料用のエラストマー状保持部材
   を有してなる封止部材であって、
   保持部材は、２つの実質的に同心円状のＯリングを有してなり、それらの間の環状空間が封止材料を収容し、
   保持部材は、封止材料がＯリングの軸に平行な方向に沿って圧縮下に置かれるのを可能にするが、半径方向における結果的な転置を制限することを特徴とする封止部材。
2. 封止部材がゲルを含んでなる請求の範囲第１項に記載の封止部材。
3. 保持部材は４０〜７０のショア（Shore）Ａ硬さを有する請求の範囲第１項または第２項に記載の封止部材。
4. Ｏリングが相互に接合されている請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載の封止部材。
5. Ｏリングが環状ウェブのよって接合され、封止材料がウェブの向かい合う表面に供給されている請求の範囲第４項に記載の封止部材。
6. 保持部材は中空であり、空気を含有し、圧縮可能である請求の範囲第１項〜第５項のいずれかに記載の封止部材。
7. 保持部材は、封止材料が合致するくぼみまたは突起を有しており、これにより、保持部材に封止材料を保持することを助ける請求の範囲第１項〜第６項のいずれかに記載の封止部材。
8. （１）第１表面を有する第１部分；
   （２）ハウジングを閉鎖するために第１表面に向かって持って行かれ得る第２表面を有する第２部分
   を有してなり、さらに
   （３）第１表面および第２表面の動きが一体となって封止部材を圧縮下におき、保持部材を第１表面および第２表面のそれぞれに接触させるように、第１表面と第２表面の間に配置しうる請求の範囲第１項〜第７項のいずれかに記載の封止部材
   を有してなることを特徴とするハウジング。
9. （４）第１表面および第２表面を、保持部材との接触状態に保つ手段
   をさらに有してなる請求の範囲第８項に記載のハウジング。
10. ハウジングはケーブルスプライスクロージャであり、第１部分は、ケーブル出口を有するベースを有してなり、第２部分は、ベース用のカバーを有してなる請求の範囲第８項または第９項に記載のハウジング。
11. ハウジングはベースに光ファイバーオーガナイザを有する光ファイバースプライスクロージャである請求の範囲第１０項に記載のハウジング。

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