JPH01185601A - 光ファイバケーブル伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の背景） ［発明の属する技術分野］ 本発明は、流体遮断組立体さらにとくにはきゎめて低い
圧力からきわめて高い海底圧力までの範囲の圧力の液体
および気体の流れを遮断するための流体遮断組立体に関
する。

［従来技術の説明］ 従来技術においては、対ワイヤまたは同軸海底ケーブル
から、別途の防水性圧力容器内に内蔵されたきわめて高
価な電子式中継器装置へ侵入する水の漏洩を防止するた
めの水遮断組立体は用いられていなかった。容器内への
水の侵入を防止するためにシールは十分であったからで
ある。

近年、対ワイヤおよび同軸海底ケーブル伝送装置に代る
実行可能な代替部品として光ファイバケーブルが認めら
れてきた。光ファイバ海底ケーブルに対しては水遮断組
立体が必要となる。光ファイバケーブルのシースが破壊
した場合、高価な電子式中継器に水が侵入しないように
水は遮断されなければならない。

光ファイバは金属導体に比べてやや弱くかつきわめて異
なる物理的性質を有するので、海底ケーブル装置内に使
用される光ファイバ用の水遮断組立体を設計するときに
問題が発生してくる。

（発明の概要） これらの課題は、空洞を有するソケットを含む海底光フ
ァイバケーブル用流体遮断／水遮断組立体により解決さ
れる。空洞内に密着する形状を有するゴムプラグに、１
本以上のファイバを挿入するための１個以上の開孔が穿
孔される。空洞内でファイバを保持するゴムプラグに圧
縮応力が予荷重として負荷され、この圧縮応力が、ゴム
プラグにかかるゼロ圧力から海底圧力までの外部圧力範
囲でゴムプラグの周囲またはそれを貫通する流体の漏洩
を防止する。

添付図による以下の詳細説明により、本発明はよりよく
理解されよう。

（実施例の説明） 第１図によると、海底光ファイバケーブル２２用高圧流
体遮断／水遮断組立体２０は、大気圧のような低圧から
海底圧力のような高圧までの気体および流体がケーブル
２２の内部から２５で図示される中継器ハウジングおよ
び電子式中継器装置へ漏洩するのを防止するいくつかの
部品を含む。水遮断組立体はさらに、本体またはソケッ
ト２７と、ピグテールアダプタ２８と、リテーナスリー
ブ３０と、内部テーパ付空洞部品３２と、ゴムプラグ３
４と、打栓ブッシング３５と、光ファイバ３７と、およ
びばねワッシャ５４とを含む。

海水への露出が予想されるので、ソケット２７、ピグテ
ールアダプタ２８、リテーナスリーブ３０、およびテー
バ付空洞部品３２はベリリウム銅で製作される。これら
の材料は良好な海水耐食性を有すると同時に、ねじ切り
のための良好な強度および加工性と公差の少ない面とを
提供する。他の応用に対しては、負荷される力に十分な
抵抗を有する他の金属または他の材料が適当であろう。

本体またはソケット２７はほぼ円筒状の外面を有する部
品である。外面の盛上り部分にねじが切られる。外面の
直線部分に、ソケットを取巻くリングとして半円形断面
を有する溝が切込まれる。

ソケット２７の左端部に円筒形開口を包囲する伸長円形
カラーが存在する。ソケット２７の右端部に円錐台状空
洞が存在する。円錐状空洞の底面はソケットの右端部に
存在して、これはまた流体遮断／水遮断組立体の海水圧
力側でもある。円錐状空洞の切頭端は、ソケットの中心
内でストッパ壁または障壁３９を形成する。ソケットの
左端部においてソケット２７の本体の障壁３９および残
りの部分内に開孔４０が穿孔された円筒状開口が形成さ
れる。

完成された流体遮断／水遮断組立体２０において、開孔
４０の各々は単一の光ファイバのための通路を形成する
。開孔４０は、製作中に組立体２０内に光ファイバ３７
を挿入しやすくするための小径中空チューブを通すのに
十分な大きさを有する。製作方法は以下に説明する。

開孔４０の端部は、第１図に示すように開先がとられる
。このような開先は、製作中における水遮断組立体内へ
の中空チューブの挿入を容易にする。

ソケット２了の右端部は、円錐開口の底面を包囲するリ
ング状平面を有する。組立体２０の中心軸に対して垂直
に配置されたこのリング状の面は、ピグテールアダプタ
２８の左端部上の同様°な面と密な着座をなすように平
滑に加工される。

ピグテールアダプタ２８もまたほぼ円筒状の外形を有す
る部品である。ピグテールアダプタには、３つの異なる
外径セクションが存在する。それらは異なる直径を有す
る。ピグテールアダプタの左端部には、ソケットの平滑
な外径に等しい最大直径が存在する。ピグテールアダプ
タの最大直径外面に半円形溝が切込まれている。肩部面
は外径を中間寸法に減少することにより形成される。肩
部は組立体２０の中心軸に垂直な環状平面を含み、リテ
ーナスリーブ３０の内側に形成されたカラーに着座する
ように平滑に加工される。外径の第２の減少部は、ケー
ブル２２の端部を包囲するようにピグテールアダプタの
右端部に伸長するカラーを形成するように加工される。

ソケット２７の右端部に着座するようにピグテールアダ
プタの左端部上に他の環状平面が加工される。

ピグテールアダプタ２８もまた内部に３つのセクション
を有する。左側内部セクションは、ソケット２７内の円
錐空洞の底面の直径と同じか又はそれより大なる直径を
有する直円筒空洞である。この円筒状空洞セクションは
打栓ブッシング３５といくつかのばねワッシャ５４とを
収容するのに十分な長さを有する。ピグテールアダプタ
２８の中央内側セクションは、ケーブル２２のケーブル
コアから、その開孔がソケット２７内の開孔４０と心が
一致する打栓ブッシング３５内の開孔４８へ光ファイバ
を拡大するような寸法を有する円錐状空洞である。ピグ
テールアダプタの内部セクションの右端部は、ケーブル
２２の端部を受入れてそれと結合する寸法を有する円筒
状空洞である。

ソケット２７とピグテールアダプタ２８とは共に、リテ
ーナスリーブ３０により密着保持される。リテーナスリ
ーブ３０は全体が円筒状の部品である。リテーナスリー
ブの内面は、ソケット２７の外面上のねじと係合するた
めに、左端部付近に切込まれたねじを有する。内部の中
央部分は直円筒面である。

リテーナスリーブの右端部にはカラーが形成され、その
内側で組立体２０の中心軸に垂直な位置に平滑な加工環
状平面を有する。この環状面は、ピグテ−ルアダプタ２
８の肩部上の環状平面と密に着座するように設計される
。

ピグテールアダプタ２８の内部には、リテーナスリーブ
３０が所定位置にねじ込まれたときにばねワッシャ５４
に圧着する肩部が存在する。一方ばねワッシャ５４は打
栓ブッシングとゴムプラグとを圧着し、これによりゴム
プラグ３４に予荷重圧縮応力を負荷する。

組立体２０内に２個のＯリング４４．４Ｇが挿入される
。０リングの材料選択は、使用中に負荷される最大圧力
と、製作中および使用中に予想される温度範囲とを基礎
にして行われる。一方のＯリング４４はリテーナスリー
ブ３０とソケット２７との間に設けられる。他方のＯリ
ング４６はリテーナスリーブ３０とピグテールアダプタ
２８との間に挿入される。

Ｏリング４４．４Ｂの各々は、ソケット２７とピグテー
ルアダプタ２８とのそれぞれの外面内に切込まれた半円
形断面リングの中にはめ込まれる。

内部テーパ付空洞部品３２は、その内部右端部にテーパ
付空洞を有する。テーパ付空洞は、中継器電子装置２５
へ誘導するためにファイバ３７を再び束に集めてジャケ
ット４２内に収容する。部品３２の内部左端部は、その
中をファイバが通過する誘導ジャケット４２を受入れる
ような寸法を有する円筒開口である。誘導ジャケットは
、テーパ付空洞部品３２を中継器ハウジングおよび中継
器装置２５に結合する。

水および気体の遮断は、ソケット２７およびピグテール
アダプタ２８の外側にはめ込まれたＯリングシールによ
り部分的に達成される。これらのＯリング４４．４６は
リテーナスリーブ３０の円筒内壁により十分に圧縮され
て、低圧または高圧の水または気体のいかなる漏洩も防
止する。水および気体の追加の重要な遮断はプラグ３４
により達成される。

プラグ３４は、圧縮圧力の下に置かれると圧縮性流体の
ような挙動を示すゴムから作られた円錐台状部品である
。プラグ３４は、ソケット２７の空洞内に密着する形状
を有する。低圧応用例に対してはほとんどすべてのゴム
製品が有効であろう。高圧応用例に対しては、クロロブ
チルがきわめて有利であった。ゴムプラグに負荷された
力は、全体に均等に分布された内部圧力に変換される。

予荷重による圧力は分布されてゴムプラグトに挿入され
たファイバ３７とソケット壁とに均等に負荷される。

海水からの静水圧も同様にプラグ３４内に分布され、フ
ァイバ３７とソケット２７と空洞壁とに均等に負荷され
る。全内圧は予荷重と静水圧との和である。

この全内部圧力は常に静水圧より大であり、したがって
プラグ３４とファイバ３７との間またはプラグとソケッ
ト２７の空洞壁との間のいずれかにおいて海水が水遮断
組立体２０を通過漏洩するのを防止する。

第２図、第３図および第４図に組立工程が図示されてい
る。この組立工程はいくつかの工程により行われる。

第２図において、図示のソケット５１は円錐台状ゴムプ
ラグ５２を含む。打栓ブッシング５３、ばねワッシャ５
４、ナツト５５、およびリテーナリング５Ｂはゴムプラ
グ５２をソケット内に保持する。ケーブル内のファイバ
の数に等しい数の位置決め開孔５７．５８はソケット５
１の障壁とブッシング５３との内部に穿孔される。ソケ
ットおよびブッシング内の開孔５７．５８は相互に軸方
向に心が一致する。

中空の注射針状チューブ６ｏもまた開孔５７．５８と軸
方向に心が一致している。チューブがプラグ５２内に挿
入されるまえに、チューブに尖頭中実フィラー６１が充
填される。次に注射針状チューブ６ｏとフィラー６１と
に挿入力６５を加えると、これらは開孔５７内にはいり
、プラグ５２を貫入して第３図に示すように開孔５の外
側に出る。チューブ６ｏとフィラー６１とはプラグ５２
内を貫入し押込まれるだけなので、プラグ５２からはほ
とんどまたは全く材料が除去されることはない。

プラグ５２が貫入を受けてチューブ６ｏが十分に飛出す
と、フィラー６１が取外される。次にチューブ６０内に
ファイバ３７が滑り込まされる。

ファイバが各チューブ内の所定位置に挿入されると、第
４図に示すようにチューブ６ｏはプラグ５２と組立体と
から引抜かれる。これによりファイバは、ソケット５１
およびブッシング５３内の開孔５７、５８と、プラグ５
２内の穿孔開孔とに挿入されたまま残される。チューブ
が貫入されるときほとんどまたは全く材料が除去されな
いので、ファイバ３７はプラグ内で密着はめあいを形成
する。

ファイバ３７が所定位置に納められると、流体遮断／水
遮断組立体全体は、第１図に示すように組立てが完了す
る。ピグテールアダプタ２８は打栓ブッシング３５とば
ねワッシャ５４を包囲するように位置決めされ、ソケッ
ト２７に着座される。０リング４４．４６が、ソケット
２７とピグテールアダプタ２８との外部溝内にはめ込ま
れる。次にねじ付きリテーナスリーブ３０が所定位置に
はめ込まれてねじ込まれると、これによりばねワッシャ
５４とブッシング３５とを介してゴムプラグ３４の底面
端部に予荷重力が負荷される。予荷重力は予荷重圧縮応
力をゴムプラグ３４内に負荷する。

内部圧力はプラグ３４のすべての方向に均等に負荷され
るので、そのプラグは、ストッパ壁または障壁３９と、
ソケット空洞の側壁と、およびファイバ３７とに対し密
着して押付けられる。ゴムの成分、ファイバ３７の直径
、開孔４０．４８の直径、予想最大静水圧は、ゴムプラ
グ３４が開孔４０または４８のいずれかを通過して押出
されることのないように選択される。ゴムプラグ３４内
の予荷重圧縮応力は、プラグをファイバおよびソケット
壁に対し気密を保持するようにシールする。

ケーブルが破損していないとき、水面上または水面下の
いずれにおいても、プラグ内の予荷重圧縮応力はプラグ
内またはプラグ周縁からの気体または液体の漏洩を防止
するのに十分である。水遮断組立体が海中に浸漬されて
水がケーブル内に漏洩したときでも、予荷重圧縮応力は
周囲の静水圧に追加されてゴムプラグ３４内に負荷され
る全内部圧力を形成する。周囲の静水圧はケーブル２２
およびブッシング３５内を通過してゴムプラグ３４の底
面端部に負荷され、ここで静水圧は予荷重応力に追加さ
れる。プラグ３４内には、プラグ３４またはファイバ３
７のいずれかからの水の漏洩を防止するのに十分な全内
部圧力が常に存在する。したがって、流体遮断／水遮断
組立体は、気体および液体が、ケーブル２２から、漏水
で破損しやすい電子装置２５内へ漏洩するのを常時防止
する。

プラグおよび空洞の形状として、完全円錐形状、テーパ
形状、および円筒形状などの他の形状が使用可能である
。しかしながら、プラグと空洞とは類似形状とすべきで
ある。

ファイバ３７表面を金属被覆やエポキシ化合物でとくに
処理するという方法に頼らなくてもシールは有効である
ことが注目される。金属被覆やエポキシに頼らなくても
気体や水を完全にシールできることは、これらの材料の
光ファイバへの適用がむずかしく、また使用中に破損し
やすいことからも有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光ファイバ流体遮断組立体の断面
図； 第２図は製作中の流体遮断組立体の断面図；第３図は製
作中の流体遮断組立体の他の断面図；および 第４図は製作中の流体遮断組立体のさらに他の断面図で
ある。 ２０・・・流体遮断組立体 ２２・・・ケーブル ２５・・・中継器 ２７．５１・・・本体またはソケット ３４．５２・・・ゴムプラグ ３７・・・光ファイバ ３９・・・ストッパ壁／障壁 ４０．４８．５７．５８・・・開孔 ６０・・・チューブ 出　願　人；アメリカン　テレフォン　アンド手続補正
書（肋） 昭和６３年　２月１５日

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）一端に開放底面と他端に障壁を貫通する少なくと
   も１個の開孔を有する障壁とを有する円錐台状の空洞を
   含むソケットと； 空洞の形状に一致する円錐台状のゴムプラグであって、
   障壁に隣接するプラグ切頭端を空洞内に密着させかつゴ
   ムプラグを貫通して、その切頭端からその底面へ穿孔さ
   れた少なくとも１個の光ファイバ寸法の開口を有する円
   錐台状ゴムプラグと；および プラグ内の開口と障壁内の開孔との両方を貫通する光フ
   ァイバと； を含み、 空洞の側壁と障壁とおよび光ファイバとにほぼ均等な圧
   力を与える予荷重圧縮応力がゴムプラグに予荷重として
   負荷されること；および ゴムプラグに負荷される予荷重圧縮応力が、ゼロ圧力か
   ら海底圧力までの流体圧力範囲の加圧流体がソケット内
   の空洞の底面端から障壁へ通過するのを遮断すること； を特徴とする流体遮断組立体。
2. （２）ゴムプラグはクロロブチル材料で製作されること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の流体遮断組
   立体。
3. （３）予荷重圧縮応力は、ソケット内空洞の側壁と障壁
   とに対しゴムプラグを常時圧着することにより形成され
   保持されることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の流体遮断組立体。
4. （４）１端に開放底面と他端に障壁を貫通する少なくと
   も１個の開孔を有する障壁とを有する円錐台状の空洞を
   含むソケットと； 空洞の形状に一致する円錐台状のゴムプラグであって、
   障壁に隣接するプラグ切頭端を空洞内に密着させかつゴ
   ムプラグを貫通してその切頭端からその底面へ穿孔され
   た少なくとも１個の光ファイバ寸法の開口を有する円錐
   台状ゴムプラグと；および プラグ内の開口と障壁内の開孔との両方を貫通する光フ
   ァイバと； を含み、 空洞の側壁と障壁とおよび光ファイバとにほぼ均等な圧
   力を与える予荷重圧縮応力がゴムプラグに予荷重として
   負荷されること；および ゴムプラグの底面に負荷される予荷重圧縮応力が、海底
   圧力以下の流体圧力に対し加圧流体がソケット内の空洞
   の底面端から障壁へ通過するのを遮断すること； を特徴とする流体遮断組立体。
5. （５）一端に開放底面と他端にストッパ壁を貫通する少
   なくとも１個の開孔を有するストッパ壁とを有する円錐
   台状の空洞を含むソケットと；空洞の形状に一致する円
   錐台状のゴムプラグであって、ストッパ壁に隣接するプ
   ラグ切頭端を空洞内に密着させかつゴムプラグを貫通し
   てその切頭端からその底辺へ穿孔された少なくとも１個
   の光ファイバ寸法の開口を有する円錐台状ゴムプラグと
   ；および プラグ内の開口とストッパ壁内の開孔との両方を貫通す
   る光ファイバと； を含み、 空洞の側壁とストッパ壁とおよび光ファイバとにほぼ均
   等な圧力を与える予荷重圧縮応力がゴムプラグに予荷重
   として負荷されること；およびゴムプラグの底面に負荷
   される予荷重圧縮応力が、海底圧力以下の気体圧力に対
   し加圧ガスがソケット内の空洞の底面端からストッパ壁
   へ通過するのを遮断すること； を特徴とする気体遮断組立体。
6. （６）ａ−ゴムプラグをソケット内の空洞内に挿入する
   こと； ｂ−ゴムプラグを所定位置に保持すること；ｃ−ゴムプ
   ラグ内に１個以上の開孔を穿孔して１本以上のチューブ
   を挿入すること； ｄ−各チューブ内に個々の光ファイバを通過させること
   ； ｅ−ゴムプラグ内に挿入された１本以上の光ファイバを
   残したまま１本以上のチューブをゴムプラグから抜取る
   こと；および ｆ−ゴムプラグ内に予荷重圧縮応力を負荷するような力
   でゴムプラグに予荷重を負荷すること；の工程からなる
   、特許請求の範囲第１項に記載の流体遮断組立体の組立
   方法。
7. （７）一端に開口と他端に障壁を貫通する少なくとも１
   個の開孔を有する障壁とを有する空洞を含むソケットと
   ； 空洞の形状に一致するゴムプラグであって、空洞内に密
   着しかつゴムプラグを貫通して穿孔された少なくとも１
   個の光ファイバ寸法の開口を有するゴムプラグと；およ
   び プラグ内の開口とソケットの障壁内の開孔との両方を貫
   通する光ファイバと； を含み、 空洞と光ファイバとにほぼ均等な圧力を与える圧縮応力
   がゴムプラグに予荷重として負荷されること；および ゴムプラグに負荷される予荷重圧縮応力が、ゼロ圧力か
   ら海底圧力までの流体圧力範囲の加圧流体がソケット内
   の空洞の開口から空洞の障壁へ通過するのを遮断するこ
   と； を特徴とする流体遮断組立体。
8. （８）ゴムプラグはクロロブチル材料で製作されること
   を特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の流体遮断組
   立体。
9. （９）予荷重圧縮応力は、ソケット内空洞の側壁と障壁
   とに対しゴムプラグを常時圧着することにより形成され
   保持されることを特徴とする特許請求の範囲第７項に記
   載の流体遮断組立体。
10. （１０）中継器と； 中継器を圧力および流体から保護するために中継器を包
    囲する中継器ハウジングと； 光信号を搬送するための少なくとも１本の光ファイバを
    含み、流体を導通可能であるケーブルと；および ファイバがその中を貫通しかつケーブルと中継器ハウジ
    ングとの間に結合されて、大気圧から海底圧力までの流
    体圧力範囲の流体圧力においてケーブルに侵入した加圧
    流体がケーブルから出て中継器ハウジングに侵入するの
    を遮断するための流体遮断装置と； とを含む光ファイバケーブル伝送装置。
11. （１１）流体遮断装置は、 一端に開口と他端に障壁を貫通する少なくとも１個の開
    口を有する障壁とを有する空洞を含むソケットと； 空洞の形状に一致するゴムプラグであって、空洞内に密
    着しかつゴムプラグを貫通して穿孔された少なくとも１
    個の光ファイバ寸法の開口を有するゴムプラグト；およ
    び プラグ内の開口とソケットの障壁内の開孔との両方を貫
    通する光ファイバと； をさらに含み、 空洞の壁と光ファイバとにほぼ均等な圧力を与える圧縮
    応力がゴムプラグに予荷重として負荷されること；およ
    び ゼロ圧力から海底圧力までの流体圧力範囲の加圧流体が
    ケーブルからソケット内の空洞を介して空洞の障壁へ通
    過するのを遮断するために予荷重圧縮応力が負荷される
    こと； を特徴とする特許請求の範囲第１０項に記載の光ファイ
    バケーブル伝送装置。
12. （１２）ａ−ゴムプラグを保持すること； ｂ−ゴムプラグ内に１個以上の開孔を穿孔して１本以上
    のチューブを挿入すること； ｃ−各チューブ内に個々の光ファイバを通過させること
    ； ｄ−ゴムプラグ内に挿入された１本以上の光ファイバを
    残したまま１本以上のチューブをゴムプラグから抜取る
    こと；および ｅ−ゴムプラグ内と光ファイバとに対して予荷重圧縮応
    力を負荷するような力でゴムプラグに予荷重を負荷する
    こと； の工程からなる流体遮断組立体の組立方法。