JP7324943B2 - ケーブル牽引端末構造 - Google Patents

Description

本発明は、ケーブル牽引端末構造に関する。
本願は、２０２０年０５月０７日に米国に仮出願された米国特許出願第６３／０２１１００号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。

近年、光ファイバを利用した光通信技術の発達に伴い、光ファイバの敷設数が飛躍的に増加している。そのため、光ファイバを束ねた光ケーブルをデータセンタ間等で繋ぐ場合、多い時は数千本もの光ファイバを同時に引き回すために、ケーブル牽引端末が用いられる。このケーブル牽引端末構造について、種々の開発が行われている。例えば、特許文献１に記載のケーブル牽引端末構造は、断面略溝形状の成形部材同士を螺旋状に連結して構成された可撓管と、可撓管の外周面を覆う金属網体と、金属網体の外周面を覆う熱収縮チューブとを備えている。この熱収縮チューブによってインナーチューブ内に水が浸入するのを防いでいる。

日本国特開平９－２３０１８６号公報

特許文献１の熱収縮チューブでは、伸張性（圧縮性）が低いため、例えばケーブル牽引端末を曲げた際に、熱収縮チューブの内径側にシワが寄ってしまう。すると、ケーブル牽引端を引き回した際、そのシワに対して局所的に摩擦が生じ破ける等、熱収縮チューブの外周面に亀裂が生じ、インナーチューブ内に水が浸入してしまう可能性がある。

本発明はこのような事情を考慮してなされ、インナーチューブ内への水の浸入を防ぐことが可能なケーブル牽引端末構造の提供することを目的とする。

本発明の第一態様に係る牽引端末構造は、内部に光ケーブルを収容可能であり、素線を螺旋状に巻いて連結して形成されたインナーチューブと、前記インナーチューブの外周面に設けられ、可撓性を有するアウターチューブと、を備え、前記インナーチューブの外周面に形成された溝の内側に、前記アウターチューブの一部が進入している。

上記態様によれば、アウターチューブの一部が、溝に進入しているため、インナーチューブを曲げる力が加わった場合でも、溝内のアウターチューブがインナーチューブの曲げに追従する。これにより、アウターチューブの外周面に凹凸が生じることを緩和することができる。したがって、インナーチューブの外周面に亀裂が生じにくくなるため、インナーチューブ内への水の浸入を防ぐことが可能となる。

前記インナーチューブの後端の外周面に接続部材が設けられていてもよい。

前記接続部材の内壁に突起が形成され、前記突起が前記インナーチューブの前記溝に嵌合されていてもよい。

前記接続部材が、前記インナーチューブの後端と重ね合わされていると共に、前記アウターチューブの後端と重ね合わされていてもよい。

前記接続部材は、少なくとも前記アウターチューブの後端と重ね合わされた重なり部分で接着されていてもよい。

前記重なり部分において、前記接続部材には、前記アウターチューブと対向する位置に凹部が形成され、前記凹部に接着剤が設けられていてもよい。

前記インナーチューブの長手方向において、前記アウターチューブと前記接続部材との間に隙間が設けられ、前記隙間に止水部材が設けられていてもよい。

前記止水部材が、樹脂材であってもよい。

本発明の上記態様によれば、インナーチューブ内に水が浸入するのを防ぐことができる。

第１実施形態に係る光ケーブル牽引端末構造の要部断面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ断面矢視図である。 第１実施形態に係る光ケーブル牽引端末構造の後端の要部断面図である。 第１実施形態に係る光ケーブル牽引端末構造の後端における分解図である。 接続部材とインナーチューブとの重なり部分における要部断面図である。 第１実施形態に係る光ケーブル牽引端末構造の変形例の要部断面図である。 第２実施形態に係る光ケーブル牽引端末構造の要部断面図である。 アウターチューブが被覆されていないインナーチューブを示す図である。 アウターチューブが被覆されたインナーチューブを示す図ある。 第３実施形態の光ケーブル牽引端末構造の先端側の一部を示す図である。 光ケーブル牽引端末構造の内部に収容される光ケーブルの図である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る光ケーブル牽引端末構造を、図１から図６を参照しながら説明する。
図１に示すように、光ケーブル牽引端末構造１Ａは、インナーチューブ１０と、アウターチューブ２０と、コーン状のヘッド３０と、接続部材４０と、を備えている。

（方向定義）
ここで本実施形態では、光ケーブル牽引端末構造１Ａの長手方向を単に長手方向と称する。光ケーブル牽引端末構造１Ａのヘッド３０が設けられている先端側を前端と称し、光ケーブル牽引端末構造１Ａの接続部材４０が設けられている基端側を後端と称する場合がある。また、光ケーブル牽引端末構造１Ａの中心軸線Ｏ（図３参照）に交差する方向を径方向と称する。また、中心軸線Ｏに直交する断面を横断面と称する。

本実施形態の光ケーブル牽引端末構造１Ａは、図１及び図２に示すように、光ケーブル２と、２本一組のテンションメンバ３と、保持具４と、をさらに備えている。

ヘッド３０は、光ケーブル牽引端末構造１Ａの先端側に設けられ、接続部材４０は、光ケーブル牽引端末構造１Ａの基端側に設けられている。
ヘッド３０は、金属製の部材であり、図１に示すように、先端にプーリングアイ３１を備えている。ヘッド３０は、インナーチューブ１０と、例えば、溶接により接合されている。また、ヘッド３０は、傾斜部３０ａを有している。傾斜部３０ａは、外径が基端から先端に向かって漸次小さくなるように構成されている。傾斜部３０ａの先端にプーリングアイ３１が配置されている。このプーリングアイ３１にロープ等を結ぶことで、光ケーブル牽引端末構造１Ａを地中のダクト管の内部に挿通し、牽引しやすくなる。

図１に示すように、インナーチューブ１０の内部には、光ケーブル２が収容されている。本実施形態では、例えば、３４５６心の光ファイバ５が束ねられており、それぞれの光ファイバ５にコネクタ６が成端されている。

図２に示すように、テンションメンバ３は、横断面視において光ケーブル２を径方向で挟むように一対設けられている（合計４本）。テンションメンバ３は、光ケーブル牽引端末構造１Ａを牽引する際に生じる引張応力等の力を受ける部材として機能している。なお、本実施形態では、テンションメンバの本数を４本としたが、これに限らない。
保持具４は、内部に光ケーブル２が挿通される貫通孔４ａが形成された管状の金属で構成されている。保持具４は、ボルト７により接続部材４０を介してインナーチューブ１０と固定されている。
また、保持具４は、貫通孔４ａの内周面に、テンションメンバ３を固定するテンションメンバ固定部（不図示）を有している。このように、保持具４にテンションメンバ３を固定することで、光ケーブル牽引端末構造１Ａ全体にかかる力を確実に受けることができ、堅牢性を向上させることが可能となる。

図３に示すように、インナーチューブ１０は、テープ状の素線（例えば、ステンレス（ＳＵＳ）板）１０Ａを螺旋状に巻いて長手方向に連結して形成された管状部材（スパイラル管）として構成されている。例えば、素線１０Ａを幅方向１／３程度嵌合させて螺旋状に連結している。この構成により、インナーチューブ１０は、全体として可撓性を有している。なお、図３では図面を見やすくするために、光ケーブル２を図示していない。
図４は、第１実施形態に係る光ケーブル牽引端末構造の後端における分解図である。図４に示すように、素線１０Ａの外周面には、幅方向の中央部に素線１０Ａの長手方向に沿って溝１１が形成されている。長手方向に隣接する溝１１同士の間隔は、溝ピッチＰ１で形成されている。
本実施形態では、素線１０Ａを嵌合させて螺旋状に連結しているため、長手方向に張力が掛かった場合でも、インナーチューブ１０の内径を維持することが可能である。

図３に示すように、アウターチューブ２０は、インナーチューブ１０の外周面に設けられ、可撓性を有している。インナーチューブ１０の外周面に形成された溝１１の内側に、アウターチューブ２０の一部が進入している。すなわち、溝１１がアウターチューブ２０の一部により充填されている。また、インナーチューブ１０の後端１２の外周面には、アウターチューブ２０が設けられていない。アウターチューブ２０の材質は、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン樹脂、フッ素系ポリマー、熱可塑性エラストマー等の弾性体である。これにより、インナーチューブ１０が曲がっても、直線状態への復元性が向上する。
インナーチューブ１０の溝１１に、アウターチューブ２０の一部を進入させる方法は特に限定されないが、例えば、インナーチューブ１０を液状のポリオレフィン樹脂に漬け込むことにより、インナーチューブ１０の溝１１にポリオレフィン樹脂を入り込ませる。そして、液状のポリオレフィン樹脂を溝１１の内面に密着させ、硬化させて、弾性力を持たせる。

本実施形態の光ケーブル牽引端末構造１Ａは、図３に示すように、接続部材４０がインナーチューブ１０の後端１２の外周面に設けられている。
接続部材４０は、図４に示すように、筒状である。接続部材４０の内部には、後端４０Ａ側から順に、内周面４１と、内周面４１に対して窪んだ第一凹部４２と、第一凹部４２に対して窪んだ第二凹部４３とが形成されている。第一凹部４２の内径、第二凹部４３の内径は、この順に大きい。

図４及び図５に示すように、接続部材４０の第一凹部４２の内壁に、突起４５が螺旋状に形成されている。突起４５の突起ピッチＰ２は、溝１１の溝ピッチＰ１と同じである。インナーチューブ１０の後端１２の外周面には、アウターチューブ２０が設けられておらず、接続部材４０の突起４５とインナーチューブ１０の溝１１とが嵌合している。すなわち、接続部材４０が、インナーチューブ１０の後端１２の外周面を覆っている。これにより、図３に示すように、インナーチューブ１０の後端１２が、第一凹部４２に収容されている。したがって、インナーチューブ１０の後端１２が、径方向において、接続部材４０と重ね合わされている。接続部材４０とインナーチューブ１０との第一重なり部分４６は、接着剤（図示略）により接着されている。

図３に示すように、アウターチューブ２０の後端２１は、第二凹部４３に収容されている。すなわち、接続部材４０の前端４０Ｂが、アウターチューブ２０の後端２１の外周面を覆っている。アウターチューブ２０の後端２１は、第二凹部４３に隙間なく接触しており、径方向において、接続部材４０と重ね合わされている。接続部材４０とアウターチューブ２０との第二重なり部分４７は、接着剤（図示略）により接着されている。

以上説明したように、本実施形態の光ケーブル牽引端末構造１Ａは、内部に光ケーブル２を収容可能であり、素線１０Ａを螺旋状に連結して形成されたインナーチューブ１０と、インナーチューブ１０の外周面に設けられ、可撓性を有するアウターチューブ２０と、を備え、インナーチューブ１０の外周面に形成された溝１１の内側に、アウターチューブ２０の一部が進入している。このような構成により、アウターチューブ２０の一部が、インナーチューブ１０の溝１１の内面に侵入（密着）しているため、伸張性及び圧縮性が高くなる。つまり、牽引端末構造１が曲げられた場合でも、アウターチューブとインナーチューブとの位置関係がズレない。そのため、インナーチューブ１０に曲げる力が加わった場合でも、溝１１内のアウターチューブ２０にかかる局所的な曲げ応力が無くなり当該アウターチューブ２０がインナーチューブ１０の曲げに追従する。これにより、アウターチューブ２０の外周面における引っ張り応力が緩和される。すると、例えば曲がったケーブルの内側でアウターチューブ２０の外皮にシワが寄るようなことが無く、外皮表面に生じる凹凸を緩和することが可能となる。すると、外皮の一部が、光ケーブル牽引端末構造１Ａをダクトに挿通および牽引した際に受ける摩擦を、局所的に受けるようなことが無くなる。したがって、インナーチューブ１０の外周面に亀裂が生じにくくなるため、インナーチューブ１０内への水の浸入を防ぐことが可能となる。

また、本実施形態の光ケーブル牽引端末構造１Ａは、接続部材４０がインナーチューブ１０の後端１２の外周面に設けられている。この構成により、接続部材がインナーチューブの内側に設けられた構成に比べて、コネクタ６が接続部材４０に接触するのを防ぐことができるため、コネクタ６の損傷を抑えることが可能となる。

また、接続部材４０が、インナーチューブ１０の後端１２と重ね合わされていると共に、アウターチューブ２０の後端２１と重ね合わされているため、接続部材４０が、インナーチューブ１０の後端１２及びアウターチューブ２０の後端２１と面接触となる。これにより、接着剤の強度を保つことが可能となる。さらに接続部材４０は、第一重なり部分４６及び第二重なり部分４７により、インナーチューブ１０内に水が浸入するのをより確実に防ぐことができる。

なお、第二凹部４３に、アウターチューブ２０が隙間なく接着されている構成としたが、アウターチューブ２０と接続部材４０の第二凹部４３との間に隙間があり、隙間が接着剤により充填されていてもよい。

［変形例］
図６に示すように、変形例の光ケーブル牽引端末構造１Ｂでは、第二重なり部分４７に接着剤が設けられている。すなわち、上記第１実施形態では、接続部材４０とインナーチューブ１０との第一重なり部分４６及び接続部材４０とアウターチューブ２０との第二重なり部分４７の両方に、接着剤が設けられていたが、本変形例では、第二重なり部分４７のみに接着剤が設けられている。

接続部材４０には、アウターチューブ２０と対向する位置に凹部４８が形成されている。すなわち、凹部４８は、アウターチューブ２０と接触する面４０ａに形成されている。凹部４８には、接着剤４９が充填されている。接着剤４９により、接続部材４０の前端４０Ｂとアウターチューブ２０の後端２１とが固定されている。

光ケーブル牽引端末構造１Ｂでは、接着剤４９によって、接続部材４０の前端４０Ｂとアウターチューブ２０の後端２１とを固定するとともに、第二重なり部分４７からの水の浸入を防ぐことが可能となる。
なお、接着剤に４９に代えて、第二重なり部分４７において、例えば、留めネジによって、接続部材４０の前端４０Ｂとアウターチューブ２０の後端２１とを固定してもよい。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について説明するが、第１実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
本実施形態の光ケーブル牽引端末構造１Ｃでは、図７に示すように、アウターチューブ２０と接続部材４０との配置において第１実施形態と異なる。また、図７の光ケーブル牽引端末構造１Ｃでは、図面を見やすくするために、光ケーブル牽引端末構造１Ａを簡略した図である。

本実施形態は、アウターチューブ２０と接続部材４０とが間隔をあけて配置されている点において第１実施形態と異なる。すなわち、アウターチューブ２０の後端２１と接続部材４０の前端４０Ｂとが、長手方向において、間隔があいている。
アウターチューブ２０の後端２１と接続部材４０の前端４０Ｂとの間隔をあける理由としては、例えば、接続部材４０とインナーチューブ１０とを固定する際に、接続部材４０の前端面４０ｂとインナーチューブ１０の外周面とをロー付けする場合が挙げられる。すなわち、アウターチューブ２０が熱により溶けるのを防ぐために、アウターチューブ２０の後端２１と接続部材４０の前端４０Ｂとの間隔をあける必要がある。

アウターチューブ２０の後端２１の外周及び接続部材４０の前端４０Ｂの外周を覆うように、防水性及び柔軟性を有するテープ５０が巻かれている。
アウターチューブ２０の後端面２１ａと、接続部材４０の前端面４０ｂと、インナーチューブ１０の外周面、テープ５０の内周面とにより、隙間５１が形成されている。隙間５１には、例えば、ウレタンゲル（止水部材：樹脂材）５２が設けられている。ウレタンゲル５２の大きさは、隙間５１の大きさよりも大きく、隙間５１内に圧縮された状態で配置されている。

本実施形態の光ケーブル牽引端末構造１Ｃは、インナーチューブ１０の長手方向において、アウターチューブ２０と接続部材４０とが間隔をあけて配置され、隙間５１にウレタンゲル５２が設けられている。このような構成により、アウターチューブ２０が溶けるのを防ぎつつ、ウレタンゲル５２により、インナーチューブ１０内に水が浸入するのを防ぐことが可能となる。
また、止水部材として、樹脂材（例えば、ウレタンゲル）を用いることにより、牽引力によって光ケーブル牽引端末構造１Ｃが長手方向に延ばされた場合でも、樹脂材が延びに追従するため、インナーチューブ１０内に水が浸入するのを防ぐことが可能となる。

（第３実施形態）
次に、本発明に係る第３実施形態について説明するが、第１実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。

第１実施形態では、インナーチューブ１０の弾性率とアウターチューブの弾性率との関係は特に限定していないが、本実施形態の光ケーブル牽引端末構造では、アウターチューブ２０の弾性率（ヤング率）は、インナーチューブ１０の弾性率（ヤング率）よりも高い材料で構成されている。
この構成により、光ケーブル牽引端末構造は、加えられた力により、光ケーブル牽引端末構造全体として曲がる場合があるが、光ケーブル牽引端末構造に掛けられた力が抜けると、直線状に復元する。また、アウターチューブ２０の材料は、第１実施形態と同様に、ポリオレフィン樹脂であるため、長手方向にも伸縮性を有している。このような構成にすることで、作業者がこの光ケーブル牽引端末構造を取り廻す際、光ケーブル牽引端末構造に力を加えてインナーチューブ１０の最大曲率まで可撓させた後、その力を抜けば、アウターチューブ２０の弾性力が曲率を戻す方向に作用するため、アウターチューブ２０の曲がりを戻すことが可能となる。その結果、作業性が著しく向上する。

次に、光ケーブル牽引端末構造の弾性復元力について具体的に示す。図８は、アウターチューブ２０が被覆されていないインナーチューブ１０を示す図であり、図９は、アウターチューブ２０が被覆されたインナーチューブ１０を示す図ある。
図８に示すように、アウターチューブ２０が被覆されていないインナーチューブ１０は、一度曲がった状態から直線状態に戻る復元力が生じないため、曲率状態が維持されていることが分かる。
一方、図９に示すように、アウターチューブ２０が被覆されたインナーチューブ１０は、一度曲がったアウターチューブ２０が直線状態に戻る力がインナーチューブ１０に作用していることが分かる。図９では、自重によりアウターチューブ２０を用いても曲がっている状態が示されているが、実際のダクト管の中で、アウターチューブ２０が被覆されたインナーチューブ１０を取り廻す際には、略直線状態に戻る力が作用する。これにより、曲げたいときには曲げやすく、曲げた後に牽引する場合には、牽引し易い直線状態に簡易に戻すことが可能な光ケーブル牽引端末構造を得ることができる。

図１０は、本実施形態の光ケーブル牽引端末構造の先端側の一部を示す図である。図１０に示すように、アウターチューブ２０は、接着剤２０ａが設けられている第一部分２５と、接着剤２０ａが設けられていない第二部分２６とを有している。第一部分２５は、アウターチューブ２０の前端２２に設けられている。この第一部分２５によって、アウターチューブ２０の長手方向のうち、少なくとも一部の１周（周方向全周）に、インナーチューブ１０とアウターチューブ２０とが密着されている。
また、アウターチューブ２０の後端２１においても前端２２と同様に、アウターチューブ２０は、接着剤が設けられている第一部分（図示略）と、接着剤が設けられていない第二部分（図示略）とを有している。後端２１においても、第一部分によって、インナーチューブ１０とアウターチューブ２０とが密着されている。これにより、光ケーブル牽引端末構造のインナーチューブ１０内への水の浸入を防ぐことが可能となる。

図１１は、光ケーブル牽引端末構造の内部に収容される光ケーブルの図である。図１に示すように、光ケーブル２は複数本で構成されている。複数の光ケーブル２は、透明なＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）製のシート６０で覆われている。このＰＶＣ製のシート６０は、複数の光ケーブルの形状に合わせて収縮されており、その長手方向に、例えば、切れ目（ミシン目）６１を有している。切れ目６１の本数は、長手方向に沿って平行に２本である。つまり、光ケーブル牽引端末をダクト管に挿通し終えた後、実際に他の光ファイバと接続作業をする際、切れ目６１によりシート６０を剥がしやすく構成されている。なお、本実施形態では切れ目６１の本数は、長手方向に沿って平行に２本であるが、１本であっても３本以上であってもよい。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能であり、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。
例えば、インナーチューブ１０の材質は、ステンレスとしたが、これに限らない。インナーチューブ１０の材質は、金属ではなく、プラスティック製であってもよい。
また、保持具４は、ボルト７により接続部材４０を介してインナーチューブ１０と固定されているとしたが、インナーチューブ１０に直接固定されていてもよい。
また、本実施形態では、インナーチューブ１０は、ステンレス板を幅方向１／３程度嵌合させて螺旋状に連結させる構成としたが、嵌合させなくてもよい。この場合は、インナーチューブ１０の内径を変えることが可能である。

１Ａ，１Ｂ，Ｃ…光ケーブル牽引端末構造、２…光ケーブル、１０…インナーチューブ、１１…溝、１２…インナーチューブの後端、２０…アウターチューブ、４０…接続部材、４５…突起、５２…止水部材

Claims (6)

1. 内部に光ケーブルを収容可能であり、素線を螺旋状に巻いて連結して形成されたインナーチューブと、
   前記インナーチューブの外周面に設けられ、可撓性を有するアウターチューブと、
   前記インナーチューブの後端の外周面および前記アウターチューブの後端の外周面に設けられた接続部材と、を備え、
   前記インナーチューブの外周面に形成された溝の内側に、前記アウターチューブの一部が進入し、
   前記接続部材が、前記インナーチューブの後端と重ね合わされ面接触していると共に、前記アウターチューブの後端と重ね合わされ面接触している、光ケーブル牽引端末構造。
2. 前記接続部材の内壁に突起が形成され、
   前記突起が前記インナーチューブの前記溝に嵌合されている、請求項１に記載の光ケーブル牽引端末構造。
3. 前記接続部材は、少なくとも前記アウターチューブの後端と重ね合わされた重なり部分で接着されている、請求項１に記載の光ケーブル牽引端末構造。
4. 前記重なり部分において、
   前記接続部材には、前記アウターチューブと対向する位置に凹部が形成され、
   前記凹部に接着剤が設けられている、請求項３に記載の光ケーブル牽引端末構造。
5. 前記インナーチューブの長手方向において、前記アウターチューブと前記接続部材との間に隙間が設けられ、
   前記隙間に止水部材が設けられている、請求項１に記載の光ケーブル牽引端末構造。
6. 前記止水部材が、樹脂材である、請求項５に記載の光ケーブル牽引端末構造。

Images