JP5159669B2 - シールド・ケーブルの接続部 - Google Patents

Description

本発明はケーブルの接続部に関し、より詳細には、光ファイバ・ケーブルを結合するためのシールド・ケーブル・ジョイントに関する。

光ファイバケーブルは、何マイルにも渡る海洋やその他の大水域に配備され、通信ネットワークを確立している。これらの光ファイバ・ケーブルを無限の長さで作り、配備することはできないので、長い距離に張り渡すにはケーブルのセクション同士を接続しなければならない。例えば、光ファイバを永久接続する場合など、光ファイバ・ケーブル同士を接続するにはケーブル・ジョイントが使用されている。ケーブル・ジョイントは、光ファイバおよび永久接続を高圧の水中環境で保護するように設計されているが、追加の保護が必要となる場合も多々ある。
本出願は、本出願の譲受人が所有し、また、参照のために本明細書に完全に組み込まれている「ＳＹＳＴＥＭ ＦＯＲ ＳＴＯＲＩＮＧ ＳＰＬＩＣＥＳ ＩＮ Ａ ＪＯＩＮＴ ＢＯＸ」という名称の米国出願第０９／７７６，０６０号に関連する。

実願平４−６６９４９号（実開平６−３３１０８号）のＣＤ−ＲＯＭ
米国特許第４７３３９３５号明細書
米国特許第６０９８９８９号明細書
特開昭５８−１２７５１０号公報

一例として、水素がケーブル・ジョイントに入り込み、ケーブル・ジョイント内でそれにさらされた光ファイバが悪影響を受けることがある。水素は、金属部分の電気化学的腐食、磁気流体効果、およびケーブル・ジョイントがあるケーブルの接続部付近における微生物の活動によって、ケーブル・ジョイント付近に生成される。水素は、当技術分野においては水素誘導減衰（ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｉｎｄｕｃｅｄ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ）として知られる、光ファイバ中の光損失を引き起こす。水素は、光ファイバに沿ってかなりの距離に渡り浸透すると、光ファイバ中に著しい水素誘導減衰を引き起こす。

ケーブル・ジョイントを密閉するこれまでの試みは、ケーブル・ジョイントで使用されるすべてのナットおよびボルトの周りにシールを施すというものであった。これらの既存のケーブル・ジョイントは、水の浸透に対しては密閉されているかもしれないが、一般に、水素の浸透に対しては十分に密閉されてはいない。

水素の浸透に対して密閉するために水中ケーブル・ジョイントで使用されるあるタイプのシールが、米国特許第６，０２８，９７４号に開示されている。このケーブル・ジョイントは、ケーシング１３０、アンカ１２０、ケーシング・ローディング・リング１５０、およびアンカ・ローディング・リング１４５を含む。シール・リング１４０は、ケーシング１３０およびアンカ１２０と、それぞれのケーシング・ローディング・リング１５０およびアンカ・ローディング・リング１４５の間に配置されている。シール・リング１４０の目的は、水素がケーブル接合部に入り込むのを防ぐことである。

しかし、米国特許第６，０２８，９７４号に開示されている配置にはいくつかの欠点がある。第１に、シール・リング１４０を設置するために多大な力が必要とされる。ケーシング１３０およびアンカ１２０は、それぞれ、シール・リング１４０中に埋め込むための円形リッジ２６０、２６３を備えている。米国特許第６，０２８，９７４は、ｓｈａｒｐ ｌｅａｄｉｎｇ ｅｄｇｅｓ２６５、２６７を有する円形リッジ２６０、２６３をシール・リング１４０中に正しく埋め込むために約１８０ｋＮの負荷を必要とする、直径１４ｍｍの光ファイバ・ケーブル１１０用のケーブル接合部１００の実施形態を開示している。この力を正しくかけるためには、ローディング・リング１４５、１５０を締める前に、プレス機を使って外部負荷をかけて、円形リッジ２６０、２６３をシール・リング１４０に埋め込むことが必要になり得る。この追加的なプレスするステップおよび必要とされる力のために、このケーブル・ジョイントの組立てが難しくなる可能性がある。また、シール・リング１４０は、ケーシング１３０とローディング・リング１５０の間のギャップに配置され、ケーシング１３０の外側に露出している。したがって、このシール・リング１４０は破損しやすい。

したがって、既存のシールよりも組み立てが簡単で、強力なシールド・ケーブル・ジョイントが必要とされている。

本発明は、シールド・ケーブル・ジョイントを第１および第２のケーブルに接続する。このシールド・ケーブル・ジョイントは、第１および第２の端部と、内部領域を定義する内面を有するハウジングを備える。第１および第２のケーブル・ソケット本体を、ハウジングの第１および第２の端部の、ハウジングの内部領域内に配置する。第１および第２のケーブル・ソケット本体は、それぞれ、ケーブルを受ける通路を含む。第１および第２のシール固定部材を、ハウジングの第１および第２の端部の、ハウジングの内部領域内に配置し、それぞれのソケット本体に接触するように固定する。

シールド・ケーブル・ジョイントは、第１のケーブル・ソケット本体と第１のシール固定部材の間の境界面で、ハウジングの内面に対して配置された第１のシールも含む。第２のシールを、第２のケーブル・ソケット本体と第２のシール固定部材の間の境界面で、ハウジングの内面に対して配置する。第１および第２のシールを、第１および第２のシール固定部材それぞれと、第１および第２のケーブル・ソケット本体それぞれの間で圧縮して、ハウジングに対するシールを施す。

一実施形態によれば、各ケーブル・ソケット本体は、座部、および座部から放射状に延びる放射状部を含む。シール固定部材を、座部上に、各ケーブル・ソケット本体の放射状部に接するように据え付ける。各ケーブル・ソケット本体の放射状部は、それぞれのシールを保持する外側溝を含む。この実施形態では、シール固定部材を、好ましくは、ハウジングに固定する。

別の実施形態によれば、各シール固定部材を、各ケーブル・ソケット本体の端面に対して固定する。シール固定部材は、好ましくは、各シールを保持する外側溝を含む。この実施形態によるシールド・ケーブル・ジョイントは、好ましくは、少なくとも第１および第２の内側シールをさらに含む。各シール固定部材は、外側溝から径方向に内側に離間された、各内側シールを保持するための内側溝を含む。この実施形態では、好ましくは、ソケット本体をハウジングに固定する。

シールの好ましい実施形態は、環状らせん巻きばね、およびこの環状らせん巻きばねの周りに配置された少なくとも１つのライニングを含む。好ましい一実施形態によれば、シールド・ケーブル・ジョイントは、各ケーブルの周りで、かつ、各ケーブル・ソケット本体中の通路内に配置された第１および第２のケーブル・シールをさらに含む。ケーブル・シールは、好ましくは、外側が円錐形である。

本発明のさらなる態様によれば、少なくとも１つの光ファイバおよび少なくとも１つの保護外側層を含む光ファイバ・ケーブルと、内部領域を定義する内面を有するハウジングとを備えたシールド・ケーブル接続部が提供される。少なくとも１つのケーブル・ソケット本体をハウジングの内部領域内に配置し、これは、光ファイバ・ケーブルを受ける通路を含む。少なくとも１つのシール固定部材を、ハウジングの内部領域内に配置し、これをソケット本体に接触するように固定する。少なくとも１つのシールを、ハウジングの内面に接するように、ケーブル・ソケット本体とシール固定部材の間に配置する。シールド・ケーブル接続部を、アセンブリとして提供することができる。

本発明のさらなる態様によれば、ケーブルを受けるための通路を含む、少なくとも１つのケーブル・ソケット本体を備えたケーブル接続部プレアセンブリが提供される。少なくとも１つのシール固定部材を、ケーブル・ソケット本体に緩く固定し、少なくとも１つのシールを、ケーブル・ソケット本体とシール固定部材の間に配置する。

本発明のさらに別の態様によれば、ケーブル・ジョイントにシールを施す方法が提供される。この方法は、少なくとも１つのシールを、シール固定部材とケーブル・ソケット本体の間に挿入すること、シール固定部材をケーブル・ソケット本体に、その間にシールを配置して緩く固定すること、およびそれによってプレアセンブリを形成することを含む。このプレアセンブリをハウジングに挿入して固定し、ケーブルをケーブル・ソケット本体に固定する。シール固定部材をケーブル・ソケット本体に対して締め付けることにより、ハウジングの内面に対してシールを圧縮する。

本発明の上記その他の特徴および利点は、図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことにより、さらに理解されよう。

本発明によるシールド・ケーブル・ジョイントの斜視図である。 本発明の一実施形態によるシールド・ケーブル接続部の断面図である。 本発明の別の実施形態によるシールド・ケーブル接続部の断面図である。 本発明の一実施形態によるシールの断面図である。 本発明の一実施形態による、シールド・ケーブル・ジョイント中で使用されるケーブル・シールの側面図である。 ある方法による、組み立て中のシールド・ケーブル・ジョイントの概略分解図である。 図６に示す、組み立て中のシールド・ケーブル・ジョイントの概略部分断面図である。

本発明による図１のシールド・ケーブル・ジョイント１０は、２本のケーブル１２ａおよび１２ｂを水中で接続するために使用される。シールド・ケーブル・ジョイント１０は、ハウジング２０、およびケーブル１２ａ、１２ｂをハウジング２０の第１および第２の端部２２ａ、２２ｂでハウジング２０に接続する第１および第２のシールド・ケーブル接続部１６ａ、１６ｂを含む。ケーブル・ジョイント１０は、ハウジング２０内に配置されたシェルフまたはセンタ・セクション２４も含む。シールド・ケーブル接続部１６ａ、１６ｂは、ハウジング２０に対して内側から密閉される。これについては、以下に詳述する。この例示的実施形態では、ケーブル１２ａ、１２ｂは、センタ・セクション２４で永久接続される光ファイバ・ケーブルであり、シールド・ケーブル・ジョイント１０は、水素がシールド・ケーブル・ジョイント１０に入り込んで、ケーブル・ジョイント１０内でそれにさらされた光ファイバが悪影響を受けるのを防ぐ。本発明のコンセプトは、その他のタイプのケーブルの接続においても、また、その他のタイプの気体または液体が侵入または漏出することを実質的に防ぐためにも使用することができる。

一実施形態によれば、図２のシールド・ケーブル接続部１６は、一方の端部２２に、ハウジング２０内に配置されたケーブル・ソケット本体３０を含む。ケーブル・ソケット本体３０は、座部３２、および座部３２から放射状に延びる放射状部３４を含む。ケーブル１２を、任意の既知のケーブル終端処理で、ケーブル・ソケット本体３０に接続することができる。ほぼリング形のシール固定部材３６を座部３２上に据え付け、ケーブル・ソケット本体３０の周りに延在させる。ほぼリング形のシール４０を、ハウジング２０の内面２８に接するように、ケーブル・ソケット本体３０の放射状部３４とシール固定部材３６の間に配置する。

この実施形態によれば、シール固定部材３６を、例えばピン４２を使って、ハウジング２０に固定する。ピン４２は、好ましくは、ハウジング２０中の放射状開口２６を通って、シール固定部材３６内の放射状空洞３８に延びる。ケーブル・ソケット本体３０を、例えばトルク・ボルト４４を使って、シール固定部材３６に固定する。トルク・ボルト４４は、好ましくは、シール固定部材３６の縦方向開口４６を通って延び、ソケット本体３０内のねじ空洞４８中にねじ込まれる。この例示的実施形態では、図２にトルク・ボルトを１つしか示していないが、好ましくは、９つのトルク・ボルトを、シール固定部材３６の周囲に離間して配置する。したがって、シール４０は、ケーブル・ソケット本体３０とシール固定部材３６の間で圧縮され、ハウジング２０の内面２８に対してシールが施される。

この例示的実施形態は、ソケット本体３０の放射状部３４内に、シール４０を受ける溝４９を示す。あるいは、シール４０を、シール固定部材３６の溝、または放射状部３４およびシール固定部材３６の両方にある整合溝に据え付けることもできる（図示せず）。

別の実施形態によれば、図３のシールド・ケーブル接続部１６’は、一方の端部２２に、ハウジング２０内に配置されたソケット本体５０を含む。ソケット本体５０は、ハウジング２０の内面２８に係合するハウジング係合部５４を含む。ケーブル１２を、任意の既知のケーブル終端処理を使用して、ケーブル・ソケット本体５０に接続することができる。１つまたは複数のシール６０、６２を、シール固定部材５２とソケット本体５０の端面５６の間に配置する。

この実施形態では、外側シール６０を、ハウジングの内面２８に接するように、シール固定部材５２とソケット本体５０の間に配置する。内側シール６２を、シール固定部材５２とハウジング係合部５４の端面５６の間に配置し、外側シール６０から径方向に内側に離間させる。外側および内側シール６０、６２を、それぞれ、シール固定部材５２の外側および内側溝６４、６６に据え付ける。あるいは、溝をソケット本体５０の端面５６に配置することもできる（図示せず）。

この実施形態では、ハウジング係合部５４を、例えば、ハウジング２０中の放射状開口２６を通ってソケット本体５０中の放射状空洞５８中に延びるピン４２を使って、ハウジング２０に固定する。シール固定部材５２をソケット本体５０に固定するために、トルク・ボルト４４が、ソケット本体５０中の縦方向空洞５７を通って、シール固定部材５２中のねじ空洞６８中に延びている。

図３は、シール固定部材５２がソケット本体に緩く固定されている、シール６０、６２の圧縮前のシールド・ケーブル接続部５０を示す。本発明の利点の１つは、実際にアセンブリにシールを施すことなく、ソケット本体５０、シール固定部材５２、およびシール６０、６２を事前に組み立てることができることである。このプレアセンブリは、シングル・ユニットとしてハウジング２０中に挿入することができるので、アセンブリ全体が簡素化される。トルク・ボルト４４を締めると、シール固定部材５２がソケット本体５０の端面５６に対して引っ張られ、シール６０、６２が圧縮される。図２の実施形態も、このようにして組み立てることができる。

シール４０、６０、６２の好ましい一実施形態は、図４の弾性金属シール７０である。弾性金属シール７０のこの例示的実施形態は、少なくとも一部がらせん巻きばね７２のトロイダル・セクションの周りに形成されている１つまたは複数の金属ライニング７４を備えたらせん巻きばね７２を含む。金属ライニング７４は、好ましくは、銅、銀、アルミニウムなどの可鍛金属、またはその他の適切な材料でつくられている。この例示的実施形態は、特定の形状およびデザインの弾性金属シールを示しているが、どのタイプのシール材でつくられたどのタイプのシールでも使用することができる。

好ましい一実施形態では、各シールド・ケーブル接続部１６，１６’は、ケーブル１２の周りで、かつケーブル・ソケット本体３０、５０中の通路内に配置されたケーブル・シール８０を含む。図５の各ケーブル・シール８０は、好ましくは、ケーブル・ソケット本体３０、５０中の通路内の円錐表面に合う外側円錐表面８２を有する。ケーブル・シール８０は、好ましくは銅製であるが、他の適切なシール材も使用することができる。ケーブル・シール８０を、例えば動力プレスを使って所定の位置にプレスし、ネジ付保持リング９０で固定する（図２）。ケーブル・シール８０は、好ましくは、ケーブル１２の周りで塑性的に変形される。

図６および７を参照すると、シールド・ケーブル接続部１６を使ってシールド・ケーブル・ジョイント１０を組み立てる一方法を示している。まず、シェルフまたはセンタ・セクション２４、およびケーブル・ソケット本体３０をハウジング２０に挿入する。次いで、シール４０を、ソケット本体３０の１端部に挿入し、ソケット本体３０の放射状部３４と係合させる。次いで、シール固定部材３６をケーブル・ソケット本体３０に挿入し、シール４０に接するように配置する。ピン４２を、ハウジング２０を貫通してシール固定部材３６に係合するように挿入し、リング３６をハウジング２０内に固定する。次いで、トルク・ボルト４４を、シール固定部材３６を貫通してソケット本体３０の放射状部３４中に挿入する（図６）。トルク・ボルト４４を締めると、ケーブル・ソケット本体３０およびシール固定部材３６が互いに引き合い、それによってシール４０が圧縮され、ハウジング２０の内部表面にシールが施される。

別の方法によれば、ソケット本体３０、シール固定部材３６、およびシール４０を事前に組み立て、トルク・ボルト４４で互いに緩く固定しておく。次いで、このプレアセンブリをシングル・ユニットとしてハウジング１０に挿入し、シール固定部材３６を、ピン４２でハウジング２０に固定する。次いで、トルク・ボルト４４を締めることにより、シールを施すことができる。

したがって、本発明のシールド・ケーブル接続部は、ケーブルとソケット本体の内側の間にシールを施す。当業者による変更形態および代替形態は、請求項を除き何によっても制限されない本発明の範囲に入るものとみなす。

Claims (17)

1. 第１および第２のケーブルを接続するためのシールド・ケーブル・ジョイントであって、
   第１および第２の端部、および内部領域を定義する内面を有するハウジングと、
   前記ハウジングの前記第１および第２の端部の、前記ハウジングの前記内部領域内に配置された第１および第２のケーブル・ソケット本体であって、それぞれが、前記第１および第２のケーブルのそれぞれ１つを受ける通路を含む前記第１および第２のケーブル・ソケット本体と、
   前記ハウジングの前記第１および第２の端部の、前記ハウジングの前記内部領域内に配置され、前記第１および第２のケーブル・ソケット本体のそれぞれと接触するように固定された第１および第２のシール固定部材と、
   少なくとも第１および第２のシールであって、前記第１のシールが、前記第１のケーブル・ソケット本体と前記第１のシール固定部材の間の境界面で、前記ハウジングの前記内面に接するように配置され、前記第２のシールが、前記第２のケーブル・ソケット本体と前記第２のシール固定部材の間の境界面で、前記ハウジングの前記内面に接するように配置され、前記ハウジングの前記内面に対してシーリングを施すために、それぞれが、第１および第２のシール固定部材と前記第１および第２のケーブル・ソケット本体の間で圧縮される、少なくとも第１および第２のシールとを含むシールド・ケーブル・ジョイントであって、
   前記ケーブル・ソケット本体のそれぞれが、座部と、前記座部から放射状に延びる放射状部を含み、前記第１および第２のシール固定部材が前記座部上に、前記放射状部に接するように据え付けられ、前記第１および第２のシール固定部材が前記ハウジングの端部から完全に内側に前記内面に接するように固定されるシールド・ケーブル・ジョイント。
2. 前記第１および第２のケーブルのそれぞれの周りで、かつ、前記第１および第２のケーブル・ソケット本体のそれぞれの中の前記通路内に配置された第１および第２のケーブル・シールをさらに含む請求項１に記載のシールド・ケーブル・ジョイント。
3. 前記ケーブル・シールが、それぞれ、外側の形が円錐形である請求項２に記載のシールド・ケーブル・ジョイント。
4. 前記シールのそれぞれが弾性金属シールを含む、請求項１に記載のシールド・ケーブル・ジョイント。
5. 前記シールのそれぞれが、環状らせん巻きばねと、少なくとも一部が前記環状らせん巻きばねの周りにある少なくとも１つのライニングとを含む請求項１に記載のシールド・ケーブル・ジョイント。
6. 前記ライニングが銅製である請求項５に記載のシールド・ケーブル・ジョイント。
7. 前記シール固定部材が、少なくとも１つのトルク・ボルトで前記ケーブル・ソケット本体に固定される請求項１に記載のシールド・ケーブル・ジョイント。
8. 前記第１および第２のケーブル・ソケット本体それぞれの前記放射状部が、前記第１および第２のシールのそれぞれを保持する外側溝を含む請求項１に記載のシールド・ケーブル・ジョイント。
9. 前記シール固定部材が、前記ハウジングに固定される請求項１に記載のシールド・ケーブル・ジョイント。
10. 前記シール固定部材のそれぞれが、前記ケーブル・ソケット本体のそれぞれの端面に対して固定される請求項１に記載のシールド・ケーブル・ジョイント。
11. 前記第１および第２のシール固定部材のそれぞれが、前記第１および第２のシールのそれぞれを保持する外側溝を含む請求項１０に記載のシールド・ケーブル・ジョイント。
12. 少なくとも第１および第２の内側シールであって、前記第１および第２のシール固定部材のそれぞれが、前記外側溝から径方向に内側に離間された内側溝を含み、前記シール固定部材のそれぞれの前記内側溝が前記第１および第２の内側シールのそれぞれを保持する、少なくとも第１および第２の内側シールをさらに含む請求項１１に記載のシールド・ケーブル・ジョイント。
13. 前記ソケット本体が前記ハウジングに固定される請求項１０に記載のシールド・ケーブル・ジョイント。
14. 少なくとも１つの端部、および内部領域を定義する内面を有するハウジングと、
    前記ハウジングの前記端部で、前記ハウジングの前記内部領域内に配置されるように適合された少なくとも１つのケーブル・ソケット本体であって、ケーブルを受ける通路を含む少なくとも１つのケーブル・ソケット本体と、
    前記ハウジングの前記端部で、前記ハウジングの前記内部領域内に配置されるように適合され、前記ソケット本体に接触するように固定された少なくとも１つのシール固定部材と、
    前記ハウジングの前記内面に接するように、前記ケーブル・ソケット本体と前記シール固定部材の間に配置されるように適合された少なくとも１つのシールとを含むシールド・ケーブル接続アセンブリであって、
    前記ケーブルのそれぞれの周りで、かつ、前記ケーブル・ソケット本体中の前記通路内に配置されるように適合された少なくとも１つのケーブル・シールをさらに含むシールド・ケーブル接続アセンブリ。
15. 少なくとも１つの光ファイバと、少なくとも１つの保護外側層を含む光ファイバ・ケーブルと、
    内部領域を定義する内面を有するハウジングと、
    前記ハウジングの前記内部領域内に配置された少なくとも１つのケーブル・ソケット本体であって、前記光ファイバ・ケーブルを受ける通路を含む少なくとも１つのケーブル・ソケット本体と、
    前記ハウジングの前記内部領域内に配置され、前記ソケット本体に接触するように固定された少なくとも１つのシール固定部材と、
    前記ハウジングの前記内面に対してシールを施すために、前記ハウジングの前記内面に接するように前記ケーブル・ソケット本体と前記シール固定部材の間に配置された少なくとも１つのシールとを含むシールド・ケーブル接続部であって、
    前記ケーブルの周りで、かつ、前記ソケット本体中の前記通路内に配置された少なくとも１つのケーブル・シールをさらに含むシールド・ケーブル接続部。
16. 前記ケーブル・シールの外側が円錐形である請求項１５に記載のシールド・ケーブル接続部。
17. 前記ケーブル・ソケット本体と前記シール固定部材の間に少なくとも１つの内側シールをさらに含む請求項１５に記載のシールド・ケーブル接続部。

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