JPH01320707A - 耐動物性ケーブル - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は耐動物性ケーブルに関する。

［従来の技術］ 電柱間に装架された通信ケーブルまたは土中に埋設され
た通信ケーブルは、例えば、動物による攻撃、機械的摩
擦および圧潰などのような虐待を受ける。埋設ケーブル
に対するホリネズミの攻撃および空中ケーブルに対する
リスの攻撃は以前から大きな問題となっていた。例えば
、ホリネズミは１２４，０４４ｋＰａ程度の高い校正を
発揮することが知られている。直径が約２ｃｍの限界サ
イズ以下の外径のケーブルはこれよりも大きな外径を有
するケーブルに比べて損傷を受は易い。外径が２ｃｍ以
下だと、動物がケーブルを直接咬みつくことができるか
らである。大きな外径のケーブルの場合、擦るか、また
は、引っ掻くことしかできない。実際、直径が約５．１
ｃｍ超のケーブルに対するホリネズミの攻撃は殆ど認め
られない。

この問題に関する優れた議論が第２５回国際ワイヤーお
よびケーブルシンポジウムでなされた。この内容は、“
摺面類の校正および咬動作用ならびにワイヤーおよびケ
ーブル外装に対するその影響１゜と題して、前記会議の
議事録の１１７頁以下に記載されている。

多くの舗歯頚、特に、平原ホリネズミ（Ｇｅｏｍｙｓｂ
ｕｒｓａｒｊｕｓ　）およびアメリカオオリス（Ｓｃｊ
ｒｕｓｎｉｇｅｒ　）は常習的に通信ケーブルを咬む。

このような咬みつきは往々にして、ケーブル配線または
光ファイバーを直ちに損傷させるか、あるいは、咬み切
られた保護外装ジャケットの孔から雨水またはその他の
湿気が侵入して損傷させる。舗歯頚の場合、門歯を永続
的に成長させて、過剰に成長しないようにするために強
靭な物体を咬むことが必要である。従って、単に硬質な
ケーブル外装を施すことだけでは不十分であり、むしろ
、Ｕ歯頚による咬みつきを抑止するどころか、誘因する
こととなる。

回歯頚を単に殺すだけでは望ましくないので、Ｕ歯頚が
ケーブルを攻撃することを止めさせるかまたは抑止する
、非致死性の装置と方法を考案する必要がある。動物に
よる攻撃が行われた直後に不快な作用を起こすことによ
り心理的バリアーを誘発させることのできる多くの心理
学的研究がなされた。動物はケーブルを攻撃した直後に
不快な気分を味わうので、その後は、このような不快な
気分を味あわないようにするため、ケーブルを咬みつか
ないようになる。成る従来技術では、この知見を利用し
、ケーブル集成体中に毒性ではあるが非致死性の薬剤を
添合させている。この薬剤は、即効的に病気を起こさせ
ることができ、それにより、心理的バリアーを誘起し、
ケーブルの咬みつきに対する行動変化を起こさせること
ができる。

直接露出されたケーブルをＵ歯頚の攻撃から保護する効
果的な方法は、ケーブルを金属シールドで包被すること
である。他に好適なものがなければ、縦方向に施された
シールドは製造コストの観点から好ましいであろう。従
来技術では、關歯頚の攻撃から保護するために、ステン
レススチールのシールドを使用している。ステンレスス
チールは、最初に攻撃された後、シールドの保全性が部
分的に破壊されても腐食には至らず、湿気に曝されて事
後的に孔が開くので使用されている。前記のような臨界
的なサイズ以上のケーブルの場合、一般的に、縦方向に
重複した継目を宵する波型シールドを使用すると申し分
のない保護が行われる。

しかし、前記サイズよりも小さなケーブルの場合、前記
のような構成のシールドは最後には破壊されてしまう。

Ｕ歯頚はその歯でケーブルを包囲することができ、そし
て、その継目を引き開けることができる。

Ｕ歯頚からの保護を試みた別の従来技術では、全誘電体
光フアイバーケーブルを、該ケーブルの外径よりも著し
く大きな内径を有する押出プラスチックダクト中に配設
する。このような構造体は１９８５年４月１５日に出版
された「テレホンエニジニア　アンド　マネジメント」
と題する文献中の１００頁以下に記載された“押出ジャ
ケットを被着するファイバケーブル”という論文中に開
示されている。ダクトの外径は、習歯頚がその顎でダク
トを包囲できないほど十分に大きい。

［発明が解決しようとする課題］ 前記のような解決策は完全に滴定のいくものではない。

毒性の薬剤の使用および取り扱いは当然望ましくない。

同様に、材料費の出費および稲妻を誘引するステンレス
スチールシールドの使用または外部ダクトの使用は別の
解決策を模索させるような不十分な手段である。

必要とされているケーブルは原価効率に優れ、しかも製
造し易いものでなければならない。例えば、可撓性のよ
うなケーブルの他の特性を損なうことなり、凹面類の攻
撃に対する保護が施されたケーブルが提供されることが
望ましい。また、必要とされている保護は、光ファイバ
ーまたは金属導線のようなあらゆるケーブルで使用され
る外装系の一部として包含させることのできるものでな
ければならない。

また、必要とされているケーブルは全誘電体外装系を有
することが望ましい。多くのケーブルは高稲妻領域に対
する媒体として特徴付けられる区域に実装される。埋設
ケーブルおよび空中ケーブルの両方とも稲妻の雷撃によ
り損傷される。

金属製の外装を有する光フアイバーケーブルは稲妻によ
り数種類の形態で損傷される。金属外装成分の熱的損傷
（すなわち、焼損）、炭化および溶融は、稲妻のアーク
光の加熱作用により起こり、また、電流はコアまたは外
装の金属部材により大地に流される。埋設ケーブルの場
合、第２の形態の損傷は機械的なものであり、外装の圧
潰および変形を起こす。このような損傷は爆発的な衝撃
（別名、スチームハンマー効果とも呼ばれる）により起
こる。これは、ケーブルに対する稲妻流路における外装
中の水が瞬間的に気化することにより発生する。稲妻の
直雷は、ケーブルの直雷を受けた部分を粉々に破壊する
こともある。間接的な雷撃であればピンホールを発生さ
せ、このピンホールから水がケーブル内に侵入する。

カーボンスチールシールドで包囲されたアルミニューム
シールドからなり、それぞれ縦方向に継目を有するケー
ブルのような、銅芯ケーブルの金属外装系に関する特許
が多数存在する。この外装系は機械的損傷、電磁的干渉
および稲妻からケーブルを保護し、そのコストは著しく
低い。なぜなら、この外装系は比較的速い線速度で一回
通過するたけで製造されるからである。しかし、カーボ
ンスチール製のシールドを使用すると、時折、長期破壊
を起こすことがある。特に、２ｃｍ超のケーブルに顕著
である。麓歯頚がンヤケノトを咬んだときに、下部のス
チールシールドが露出されるために破壊が起こる。−旦
露出されると、Ｕ歯頚の初期攻撃に対して抵抗性であっ
たスチールシールドも徐々に腐食される。斯くして、ケ
ーブルは一般的な機械的保護も無効になるばかりか、そ
の後のＵ歯頚の攻撃に対する保護も無効になる。これに
関して、指摘すべきことは、ホリネズミは縄張りをもつ
動物なので、自己が既に支配した領域に反復して戻るこ
とである。従って、ケーブルに沿って同じ位置が二次的
な攻撃を受けることは極く当然なことである。

容易に想像されるように、習歯頚の攻撃および稲妻から
ケーブルを保護する全誘電体外装系は望ましいものであ
ろう。このようなケーブルはその他の利点ももたらす。

例えば、海水が導体金属と反応するケーブルにおける金
属外装の酸化は、水素を発生させ、光ファイバーの伝達
損失を生起させることがある。全誘電体ケーブル外装系
ならばこのような問題を避けられる。また、全誘電体ケ
ーブル外装系は電磁パルス（ＥＭＰ）作用に対する非破
壊性を与える。

知る限りでは、現在入手可能なケーブルで前記のような
欠点を有しないケーブルは存在しない。

全誘電体外装系を有するケーブルは存在し、また、詰歯
−類の攻撃および稲妻から保護されたケーブルは存在す
るが、この両方の保護を与えるような外装系は存在しな
い。長い間熱望されてきた、このようなケーブルはコス
ト的に競争可能なものでなければならない。更に、この
ようなケーブルは、筒中に除去してコア（例えば、光フ
ァイバー）に安全に接触することのできる外装系を有し
なければならない。

［課題を解決するための手段］ 従来技術の前記欠点は本発明のケーブルにより解決され
る。本発明の耐動物性ケーブルは、少なくとも一本の伝
達媒体を含むコアと、前記コアを包囲する外装系とから
なる。本発明の外装系は非金属であり、そして、複数の
縦方向に延びる予備成形強度部材を含む。この強度部材
の各々は、その軸線を横切るアーチ状の断面を有する。

セグメントと呼ばれる縦方向に延びる部材はシェルを形
成する。このシェルはコアを包囲している。埋設設置の
際に土中に埋没されるケーブルについて十分な可撓性を
与えるために、シェルセグメントの数は、各セグメント
がコアの周囲の半分未満を包囲するようなものでなけれ
ばならない。また、シェルセグメントはコアの周囲に螺
旋状に撚回されている。シェルセグメントはプラスチッ
ク材料の外ジャケットで包囲されている。

一般的に、対向する隣接の縦方向端面に沿って互いに接
触しているシェルセグメントは協動してコア用の概ね環
状のエンクロージャーを形成する。

このような構成により、大きな曲率半径を有する各表面
は外方へ向けられる。シェルセグメントは、各縦端面が
ケーブルの軸線から半径方向に延ばされるよう予備成□
形される。好ましい実施例では、臼歯類に対して耐性を
有するケーブル外装系は８枚のシェルを含む。各シェル
は、セグメントの内面により画成される等しい長さの外
面の周囲に延びている。

各シェルは臼歯類による反復攻撃を挫く物質から形成さ
れている。このシェルは硬質なマトリックス材料中に埋
封された繊維から形成できることが発見された。繊維は
有機物または無機物の何れでも良い。また、マトリック
ス材料は例えば、呈ボキシ樹脂のような硬化樹脂：質を
゛極用することもできる。シェルはエポキシマトリック
ス中のガラス繊維材料から形成されていることが好まし
いが、本発明はこれに限定されるものではない。この外
装系のＵ書類耐性部分は例えば、ケブラー、炭素繊維な
どのような材料の何れからも形成することができる。こ
れらの材料は摺歯頚に対して耐性であり、また、ケーブ
ルの可撓性に悪影響を及ぼすことがないほど、十分に薄
いものである。ケーブルの軸線の周囲にシェルの撚回が
存在するため、および、環状エンクロージャーを形成す
るのに多数のシェルが使用されているために、外装系の
可撓性は高められる。

ゲーブルコア内に湿気が侵入することを防止する手段も
講じられている。これは、外装系に水運□断材を導入す
ることにより行われる。セグメント上に塗布するか、ま
たは、外装系の別の要素として使用するか、どちらの形
態でも実施できる。

他の実施例では、２枚の積重シェルを使用することもで
きる。これらの他の実施例のうちのひとつは、２枚のシ
ェルの間に配設された内側ジャケットを含む。

［実施例コ 以下、図面を参照しながら本発明を更に詳細に説明する
。

先ず、第１図および第２図を参照する。ここには、符号
２０で全体を表したケーブルおよび全誘電体外装系２１
を有するケーブルが図示されている。このような構成は
Ｕ歯頚による攻撃および稲妻に対して優れた保護効果を
発揮する。

第１図および第２図に図示されているように、ケーブル
２０は少なくとも１本の伝送手段からなるコア２２を有
する。例えば、コア２２は１個以上のユニット２４．２
４を含むこともできる。各ユニットは複数の光ファイバ
ー２６，２６を含む。

各ユニット２４．２４にはバインダー２８が設けられて
いる。ユニットは管状部材３０内に配設される。この管
状部材は例えば、ポリエチレンのようなプラスチック材
料から形成されている。

管状部材３０の内径は、コア内の塗被光ファイバーの総
断面積対管状部材の内壁面により画成される断面積の比
率をコントロールするような値である。これにより、取
り扱い、実装および熱サイクルの際に光フアイバーユニ
ットは十分に運動することができ、マイクロベンド損失
が避けられる。

更に、管状部材（別名、コアチューブとも呼ばれる）に
は、適当な水遮断物質３２を充填することもできる。こ
のような物質は米国特許第４７０１０１６号明細書に開
示されているようなものを使用することができる。

コアチューブの周囲には誘電体外装が配設されている。

この誘電体外装はシェルの形状をしている。誘電体外装
は符号４０で全体が表わされている。ンエル４０は複数
の各予備成形セグメント４２．４２からなる。セグメン
ト４２．４２は、協動してコアチューブ用の概ね環状の
シェル４０を形成するようなものである。従って、各セ
グメント４２は、アーチ状の形状をしており、そして、
大きな曲率半径を有する表面４６がケーブルの外方へ配
向するように、コアチューブも周囲に配設される。更に
、セグメントは、各セグメントの縦方向に延びる側端面
４８．４８が隣接するセグメントの縦方向に延びる側端
面と接触するように、配列される。各シェルセグメント
４２は、シェルセグメントがコアの周囲に配設された時
に、その縦方向の側面４８．４８が、ケーブルの軸線か
ら半径方向のラインに沿って延びるように、予備成形さ
れている。−例として、セグメント４２，４２は、ンエ
ルの周囲に螺旋状に捲回されるバインダー（図示されて
いない）で結合させることもできる。しかし、これはセ
グメントを一緒に保持するのに必ずしも必要がない。本
発明では、第３図に示されるようなンエルセグメント４
７．４７を含む。このシェルセグメントは例えば、目違
い継ぎのような手段で、その縦方向端面４９，４９に沿
ってインターロックする。このような構成は、外装系を
通してコア内に湿気が侵入することを防止するのに役立
つ。また、製造工程でセグメントを組み立てる際に、シ
ェルセグメントを整列させるのにも役立つ。

シェル４０は、ケーブルの可撓性を損なうものであって
はならない。非金属外装系を有し、また、埋設設置の際
に土中に埋没されるケーブルの場合、ケーブルは、ケー
ブルを損傷するこさなく、ケーブルの外径の１０倍以下
の曲げ半径を受けることができなければならない。好適
な可撓性は２つの方法により達成される。第１の方法は
、セグメントを管状部材の周囲に螺旋状に捲回すること
からなる。言うまでもなく、ケーブルのサイズおよび用
途に応じてレイは変化させることができる。また、適当
な可撓性はシェル４０内のセグメント４２．４２の数を
コントロールすることによっても得られる。

シェル４０は、各々が、コアの周囲の半分未満を被覆す
る長さの任意の数のセグメン）４２．　４２からなる。

好ましい実施例では、８枚のセグメントが使用される。

セグメントの数が増えると、−・層可撓性なケーブルが
得られることが判明した。

しかし、セグメントの数が多すぎると、コアの周囲に組
み立ててシェル３０を形成する際に、セグメントの配列
がしにくくなる。また、シェルセグメント間の継目は關
歯頚の侵入を最も受は易いので、セグメントの数を徒に
増加させると、舗歯頚の攻撃に対するケーブルの脆弱性
を高めることとなる。

各セグメント４２．４２は、硬質な誘電体マド’Ｊ　ｙ
ラス材料中に埋封された有機または無機繊維のような誘
電体から形成されている。好ましい実施例では、各セグ
メントは硬化エポキシマトリックス中に埋封されたガラ
ス繊維からなる。しかし、セグメント形成材料としては
市販されている多数の材料のうちのどれでも使用するこ
とができる。

重要なことは、このような材料が比較的高い引張強さと
比較的高い圧縮強さを有し、非金属であり、かつ、關歯
頚の口と接触した際、舗歯頚が更に攻撃する気を挫くよ
うな材料であることである。このような目的に合致する
その他の材料は例えば、エポキシマトリックス中に埋封
された、ケブラー（登録商標）繊維材料、Ｓガラス、Ｔ
ガラスまたは炭素繊維などである。

好ましい実施例では、エアー　ロギスティック社からＥ
ガラステープという商品名で市販されているガラス棒が
使用される。各シェルセグメント４２は、エポキシ材料
マトリックス中で一緒に結。

合された４０００本程度０連続的な−、方向性のガラス
繊維フィラメントを含む基板からなる。この構成によれ
ば、基板は比較的剛性となり、その結果、予想される圧
縮強さおよび引張強さに耐えることができる。予想され
る圧縮強さは例えば、熱サイクルおよびジャケット材料
の初期収縮により誘起されるようなものである。好まし
い実施例では、各シェルセグメント４２は伸び率１％当
たり約１３１ｋｇの引張強さを特徴とする。

各セグメントの半径方向厚さも重要である。厚すぎると
、ケーブルの可撓性に悪影響を及ぼす。

一方、薄すぎると、セグメントはケーブルに付加される
圧力下で破壊する可能性がある。当然、ケーブルのサイ
ズにもよるが、約０．５１〜１．０２關の範囲内の厚さ
が使用可能であることが明らかになった。

各ユニットが１２本の外径２５０μｍの被覆光ファイバ
ーを含む３個のユニｙ）２４．２４を含有するケーブル
２０の場合、コアチューブ３０の内径は約０．Ｅ３３ｃ
ｍであり、外径は約０．７８ｃｍである。各々の厚さが
約０．９０ｍｍである８枚のシェルセグメントを使用し
、包囲シェル４０を形成する。シェルセグメントは螺旋
状に撚回され、各々約３０ｃｍのレイを有する。

ケーブル２０はコア内に水が侵入することを防止する手
段を打することも重要である。第１図および第２図の実
施例では、コア内への水の侵入は、シェル４０と管吠部
材３０の間に水遮断性テープ６０を配設することにより
防止される。

水遮断性テープ６０は２枚のセルロース系ティッシュ−
の層の間に配設された膨潤性高吸水性粉末を含むラミネ
ートからなる。このテープ６０は水遮断性物質で処理さ
れた疏水性物質から形成することが好ましい。好都合な
ことには、この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点で、水に対して強い親和性を
有する物質である。

テープ６０は、不織ポリエステル材料であることが好ま
しい。また、テープ６０は主にフィラメント交差部で結
合される不規則に配列された繊維からなるウェブ構造を
有することが好ましい。ウェブ構造の繊維の連続性は高
い引張強さを有するウェブをもたらす。この繊維は全て
のプラスチック樹脂またはその他の適当な材料から形成
することができる。この適当な材料は殆ど非吸湿性であ
り、かつ、ケーブル２０の一部分を押出する際に受ける
温度の元でその形状を維持することのできるものである
。ウェブ構造の繊維は、気泡またはエアポケットが形成
されるように配列される。

前記のようなウェブ構造に成形された、テレフタル酸ポ
リエチレン繊維製品は米国プラウエア州のウイルミント
ンに所在のイー・アイ・デュポン社から“リーメイ（Ｒ
ｅｅｍａｙ）”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テ
ネシー州のオールドヒラコリーに所在のリーメイ社から
様々な厚さと密度のものが市販されている。リーメイテ
ープの特性は前記イー・アイ・デュポン社から１９８６
年３月に出版された「リーメイ不織ポリエステルの特性
と加工」と題するプリテン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、その他のものも使用可能である。例えば、含
浸すべきテープにはナイロン不織布、不織ガラス、ポリ
プロピレン溶融吹込不織布、ポリウレタン不織布または
ＴＣＰセルロース織物などを使用することもできる。

テープ６０の別の重要な特性は、テープを構成する材料
の本体の剛性である。限界範囲内であれば、テープ６０
の材料の剛性が増大しても、皺がよることなく、コアチ
ューブ３０の周囲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、この材料はコアチューブの外面の形状に容易に
一致するように十分に柔軟であり、しかも、弛緩性であ
ることが重要である。これにより、最小の外周寸法が得
られ、この上にシェルセグメン）４２．４２が被覆され
る。望ましい結果として、最小の全体直径を有する全て
の必要な要件を満たすケーブルが得られる。

テープ６０用の材料の剛性は、単位容量当たりの繊維の
数、材料の厚さ、繊維のサイズおよび材料中で使用され
るバインダーのタイプなとのようなファクターを組み合
わせることによりコントロールすることができる。材料
の厚さが厚くなると明らかに、被覆されるケーブルの中
位表面積当たりの材料コストが増大する。単位容量当た
りの繊維の数が増加するか、または、バインダーの量が
増加すると、材料の伝熱防止能力が低下する傾向がある
。従って、特定のケーブルで使用される適正な材料を供
給するには、テープ６０の二次成形適性、テープのコス
ト、テープの断熱能力およびその水遮断能力の少なくと
も４種類のファクターを考慮し、そして、バランスさせ
なければならない。

好ましい実施例では、不織ポリエステルテープ６０はポ
リエステル繊維の熱的、化学的および機械的特性を不織
構造と共に併せ持ち、通信ケーブルで使用するのに適し
たテープをもたらす。これらの特性としては、比較的高
い引張強さと伸び、優れた引裂強さおよび約２５４°Ｃ
程度の高い耐熱性などが含まれる。

湿気と接触したときに基板テープを膨潤性にするために
、担体テープ６０を適当な水膨潤性物質（本明細書では
、高吸水性物質と呼ぶ）に含浸させる。高吸水性物質は
、親水性物質であり、吸収した流体中に溶解することな
（、加圧下で、水を吸収し、そして保持することができ
る。これらの詳細な事項については、米国テキサス州の
サンアントニオで１９８３年１１月１６〜１７日に開催
された吸収剤製品会議において作成された、ジェー・シ
ー・ンヨソクおよびアール・イー・クレーンの“合成お
よび澱粉−グラフトコポリマー高吸収剤の再検討“とい
う論文中に開示されている。

酵素安定性、生物分解性、吸収容量および吸収速度など
のような特性が高吸水性物質を特徴付けるのに使用され
る。初期の高吸水性物質の一つは、ケン化澱粉グラフト
ポリアクリロニトリルコポリマーである。これは米国特
許第３４２５９７１号明細書に開示されている。この明
細書には、水性塩基による澱粉−グラフトポリアクリロ
ニトリルコポリマーのケン化が開示されている。

現在市販されている２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。合成高吸水剤には２種類の主要なタイプがある
。高分子電解質と非電解質である。高分子電解質は最も
重要であり、ポリアクリル酸高吸水剤、ポリ無水マレイ
ン酸−ビニルモツマ−高吸水剤、ポリアクリロニトリル
系高吸水剤と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と
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の場合と同
様に、塩分２８度が高くなるにつれて、合成高吸水剤の
容量は低下する。

ポリアクリル酸タイプの高吸水剤には、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
の両方が含まれる。モノマー単位は通常、重合され、水
溶性ポリマーを生成する。

このポリマーはその後、イオンおよび／または共何架橋
により不溶性にされる。ポリマーの架橋は、多価カチオ
ン、照射または架橋剤を使用することにより実施できる
。生成物の吸収性はイオン化性基（通常はカルボキシル
基）の数および架橋密度により決定される。

架橋密度は吸収性に影響を及ぼすたけでなく、吸収に必
要な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。架橋密度が高くなるにつれて、吸収容量に
達する時間は低下し、吸収容量も低下する。

基板テープ６０を含浸させた後、高吸水剤を乾燥させ、
テープ上にフィルムを形成させる。粉末の代わりに、含
浸材料のフィルムでテープ６０を含浸することか好まし
い。含浸されたテープ６０の密度は約０．０４〜０．０
６ｋｇ／ｍ２である。

この値は、処理剤による含浸で１０〜８０％増加した未
処理テープの密度も含む。

不織担体テープ６０は数種類の水遮断高吸水剤の何れで
も含浸させることができる。例えば、アクリル酸とアク
リル酸ナトリウムおよび水を組み合わせた、アクリレー
ト高分子物質の水溶液から誘導される高吸水性物質で含
浸させることができる。

別の実施例では、リーメイ不織ポリエステルテープに、
アクリレートと水混合アクリルアミドポリマー粉末から
なる水溶液を含浸させる。このような組成物を含浸させ
たテープの密度は、未処理テープ６０の密度よりも約８
０％程度増大した値を示す。

一般的に、テープ６０は、（１）ポリアクリル酸からな
る材料、（２）ポリアクリルアミドからなる材料、（３
）前記（１）と（２）の材料の混合物またはそれらの塩
類、（４）アクリル酸とアクリルアミドおよびこれらの
塩類のコポリマーまたは（５）スチレンおよびその他の
同様な高吸水剤を含有する前記（１）および（２）の材
料のコポリマーを含浸させることができる。好ましい実
施例では、含浸材料は水と高吸水剤との混合物であり、
含浸材料が水溶液であり、そして、この状態で塗布され
た場合、前記混合物の固体含量は約４〜１２％である。

好都合なことに、水と接触すると、ケーブル構造体２０
中の高吸水剤は膨潤し、高吸水剤中に含有された水が長
手方向に流動することを阻止する。

また、高吸水剤はゲルを生成し、高吸水剤と接触した部
所で侵入水の粘度を変化させ、侵入水の粘度を増大させ
、その結果、水の流動性に対する抵抗性を一層高める。

斯くして、侵入点からケーブルに沿って長手方向に水が
流動することは大幅に抑制される。

また、テープ６０は、ケーブル（特に、通信ケーブル）
用の水遮断要素としての用途を高めるような、気孔率お
よび厚さといったような特別な特性も有する。重要なも
ののうち、テープにとって必要なことは、比較的高い気
孔率を有する材料からテープを作成することである。テ
ープの水遮断性能はテープの気孔率が増大するにつれて
高まることが判明した。気孔率は、特定の水圧における
通気性（ｍ３／ｍ２・Ｓ）で測定される。水圧が１２４
Ｐａの場合、代表的な気孔率は約０．７〜５．１ｒｎａ
／ｍ２曇Ｓの範囲内である。

明らかに、テープは極めて多孔質であり、そのため、概
ね気泡構造なので、テープ６０は相当量の含浸材料を収
容することができる。その結果、侵入水は水を遮断する
含浸材料のかなりの面積と接触する。水遮断物質と水の
間で急速な反応が起こり、水遮断物質は膨潤し、そして
、水がケーブルに沿って更に長手方向へ移動することを
阻止する。

未処理テープ６０の気孔率は厚さの増大につれて低下す
る。好ましい実施例におけるリーメイテ　−−プは、気
孔率が１２４Ｐａで４．１ｍ３７ｍ２・Ｓのスタイル２
０１４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゜０３ｋｇ／ｍ３であり、厚さ
は０．２．、であり、概ね直線状のポリエチレンテレフ
タレート繊維から形成されている。その他の様々なグレ
ードのり−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０．０７ｋｇ／ｍ３以下の
材料密度が実際的な値である。

テープ６０の厚さも別な観点から重要である。

ケーブルの末端に標準的なサイズの器材を挿着できるよ
うにするために、ケーブルの直径は所望の範囲内に維持
されなければならない。従って、外装系の各構成要素の
厚さを考慮しなければならない。従って、厚さは気孔率
および引張強さに注意しながら決定される。テープ６０
は薄過ぎてはいけない。薄過ぎると、引張強さに悪影響
が出る。

一方、厚すぎると、気孔率およびケーブルの全体外径が
悪影響を受ける。実際的な材料厚さは約０゜１３開〜０
．３０開の範囲内である。これらの値は単に好ましい範
囲を示すだけのものであり、本発明を限定する趣旨のも
のではない。

ケーブル２０の外装系は外側ジャケット６５を有する。

外側ジャケット６５はポリエチレンのようなプラスチッ
ク材料から形成されている。また、各々１２本の光ファ
イバーからなるユニット２４゜２４を３個含むケーブル
の場合、その外径は約１゜２４ｃｍである。

好ましい実施例では、ジャケット６５はシェルセグメン
トから分断されている。しかし、シェルセグメントを外
側ジャケットの内面に接着させることも可能である。例
えば、第３図に示されているように、各セグメント４７
の外面に適当な接着剤の塗膜６７を設け、ジャケット６
５をシェルに接着させる。

好都合なことには、本発明のシェル４０は断熱層として
も機能する。ジャケットがシェル４０の上に押し出され
るにつれて、熱はコアに向かって伝達される。ケーブル
２０のセグメン）４２．４２はジャゲットの押出により
発生した熱からコアを断熱する。実際、本発明のシェル
セグメントによれば、コアチューブ３０用の別の周知の
熱コア包装材を使用する必要がない。

第４図および第５図に示される別の実施例では、ケーブ
ル８０は、伝送媒体８４とコアチューブ８５からなるコ
ア８２を含む。伝送媒体８４は媒体とコアチューブ８５
との間に配設されたコア包装材８３で包囲することもで
きる。コア包装材８３はコアチューブ８５の押出中、媒
体８４を保護する。この実施例では、伝送媒体８４は複
数の積重りボン８６．８６を含むこともできる。各リボ
ン８６は平面状に整然と並べられた光ファイバー８７．
８７を有する。コアチューブ８５を包囲するシェル８８
は複数のアーチ状のセグメント９０゜９０からなる。こ
の実施例では、シェル８８は４個のセグメン）９０．９
０からなる。

第４図および第５図の実施例では、各シェルセグメント
９０．９０には高吸水剤の塗膜９２が施されている。高
吸水剤は担体テープ６０の含浸に使用されたようなもの
を使用することができる。

各シェルの縦方向側端面９３および９４ならびに主要表
面９６および９８に高吸水剤の塗膜が確実に塗被される
ようにしなければならない。このような高吸水剤塗膜の
配置および殆ど接触している縦方向端面に隣接するよう
にシェルセグメントを配列することにより、隣接セグメ
ント間に形成される結合部を通して水が流動することは
確実に阻止される。

シェル８８の上にはジャケット９９が配設される。前記
の実施例と同様に、ジャケット９９はポリエチレンのよ
うなプラスチック材料からなる。

前記のケーブルは多くの点から魅力のある全誘電体外装
系を宵するケーブルである。全誘電体は稲妻を誘引しな
いので、稲妻の発生しやすい場所で使用するのに特に適
している。また、全誘電体は非腐食性であり、光フアイ
バーケーブル内における水素発生の問題を避けるのに役
立つ。

全誘電体の最も重要な特徴の一つはＵ歯頚の攻撃に対し
て抵抗性ををすることである。ガラスのような材料から
なる場合、ｕｔｉｆｒ類にとって何か咬むものとしての
魅力はない。セグメントは著しく高い強度を有するので
、耐久性があり、しかも、最初の咬動の後、Ｍ歯頚が更
に咬もうきする意欲を挫けさせる。

外装系の靭性の幾つかの標準規のうちの一つは靭性指数
と呼ばれるパラメータである。この指数は、材料の極限
引張強さに破壊時の歪を掛けることにより求められる。

材料の単位容量当たりに吸収されたエネルギー（Ｎｅｍ
／ｍ３）で表される靭性指数はケーブルのその他のパラ
メータの効果を最小化するように変性される。Ｎ＊ｍ／
ｍの単位で表される変性靭性指数は麓歯頚により引き起
こされた外装系の耐変形性の信頼しうる指標なので、ケ
ージテストにおける靭性の増大と性能の向上との間には
相関関係がある。ケージテストは周知であり、前記にエ
ヌ・ジェー・コゲリアらの論文中に開示されている。

変性靭性指数と非破壊残存率との間の関係は第６図に示
されたグラフから容易に決定される。性能の改善と靭性
の増大との相関関係は明白である。

前記のコゲリアらの論文中には、螺旋状に被覆されたシ
ールドを有する一対および二対の埋設または配線用ワイ
ヤーの相対性能の比較を示す表が開示されている。ＣＰ
Ａ１９５の沈殿焼戻し銅合金からなるシールドの変性靭
性指数および非破壊残存率はそれぞれ５３および２０と
報告されているが、アニールされたタイプ３０４のステ
ンレススチールからなるシールドのこれらのパラメータ
はそれぞれ１４２と１００であった。８個のセグメント
を有し、厚さが０．７６〜０．８９−ｍで破壊強さが３
５７ｋｇである本発明の光フアイバーケーブルの場合、
変性靭性指数は１０５であり、ケージテストの非破壊残
存率は９０〜１００の範囲内であった。

これらの結果から明らかなように、本発明のケーブルは
ステンレススチールシールドラ使用スルケーブルに比べ
て極めて優れている。水素発生の可能性が全くなく、稲
妻に対して本来的な保護作用を有する全誘電体外装系を
有することの利点に鑑みれば、当業者ならば本発明のケ
ーブルの価値を容易に認めることができる。

前記のように、本発明のケーブルは替歯類に対して抵抗
性を有する。エポキシ樹脂マトリックス中に支持された
ガラス繊維を替歯類が咬むと、ガラス繊維が口の柔らか
い歯茎部分に突き刺さり、替歯類は針のようなヒリヒリ
するガラス繊維の感触を味わうこととなる。この経験に
より、同じ替歯類の再攻撃意欲は挫かれる。言うまでも
なく、本発明のケーブルは替歯類に対して抵抗性がある
ばかりでなく、ケーブルを攻撃する傾向のある例えば、
サメやフカのような動物に対しても抵抗性を有する。

前記のように、本発明のケーブルは替歯類および稲妻に
対する保護効果が顕著なので、野外環境中で使用するの
に特に優れていることは明らかである。しかし、本発明
のケーブルは屋内で使用することもできる。屋内で使用
する場合、当然のことさして、ケーブルに耐火性が求め
られる。シェルを形成するセグメントは優れた耐火性と
耐煤煙発生性を有する。外側ジャケットがポリ塩化ビニ
ルのような耐火性材料で形成されている場合、本発明の
ケーブルは例えば、立上がりケーブルとして屋内で使用
することもできる。

次に、第７図および第８図を参照する。ここには本発明
の別の実施例が示されている。ケーブル１１０は第１図
のコア２２と、プラスチックコアチューブ３０およびシ
ェル４０を有する。

この実施例では、シェル４０は内側シェルであり、外側
シェル１１４がこの内側シェルを包囲している。外側シ
ェル１１４の上にはプラスチックジャケット１１６が配
設されている。

シェル４０および１１４の各々は縦方向に延びる複数の
セグメント４２および１２０をそれぞれ有する。セグメ
ント１２０．１２０はケーブル２０のセグメント４２．
４２およびケーブル８０のセグメン）９０．９０と同様
なものである。前記と同様に、各セグメントはアーチ状
の断面形状を有し、また、各セグメントはマトリックス
材料中に保持された繊維からなる材料により形成されて
いる。半径方向の線に沿って隣接するセグメントの縦方
向端面ば相互に接触する。更に、内側シェル４０のセグ
メント４２．４２および外側シェル１１４のセグメント
１２０，１２０はケーブルの周囲に反対方向に螺旋状に
撚回されている。−・殻内に、シェル１１４中のセグメ
ントの個数はシェル４０中のセグメントの個数よりも多
い。二重のシェル層が使用されているので、各シェルセ
グメントの厚さ（例えば、約０．６〜０．７６、、）は
ケーブル２０におけるセグメントの厚さよりも薄くする
こともできる。

第７図のケーブル１１０は、第１図および第４図のケー
ブルよりも更に高い耐動物攻撃性を与える。これは、舗
歯頚抵抗性材料の二重層の存在およびケーブル外径の増
大によるものである。また、この内側シェル４０は、第
１図の中−シェル用のコアチューブ３０の場合よりも遥
かに高い圧縮強さに耐える一層硬質な支持体を形成する
。

別の層面類抵抗性は第９図および第１０図のケーブル１
３０により得られる。ここでは、ケーブル１３０はコア
チューブ３０で包囲されたコア２２およびコアチューブ
とジャケット１３３の間に配設された二枚のシェル４０
および１３２を何する。シェル４０は縦方向に延びる複
数のセグメン！−４２，４２からなり、シェル１３２は
縦方向に延びる複数のセグメント１３４，１３４からな
る。

二枚のシェル４０と１３２の間に内側プラスチックジャ
ケット１３６が配設されている。これにより、ケーブル
の直径が増大され、Ｕ歯頚がその顎の間にケーブルを挟
み込むことを一層困難にする。

第７図および第８図に示されているものと同様に、この
実施例でも、外層中のシェルセグメントの個数は内層中
のシェルセグメントの個数よりも多い。

また、各セグメントの厚さはケーブル２０のシェルセグ
メントの厚さよりも薄い。

ケーブル１１０およびケーブル１３０の好ましい実施例
では、シェル４０および１１４のセグメントおよびシェ
ル４０とシェル１３２のセグメントは同じ材料、すなわ
ち、例えば、繊維強化エポキシ樹脂からなる。しかし、
一方のシェルのセグメントの形成材料を同じケーブルの
別のシェルのセグメントの形成材料と異ならせることも
可能である。

以上本発明を例証する目的で具体的な構成例を挙げてき
たが、本発明にもとることなく、その他の構成例も実施
可能なことは当業者に自明である。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明のケーブルはＵ歯頚による
攻撃および稲妻に対して優れた抵抗性を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のケーブルの斜視図である。 第２図は第１図のケーブルの断面図である。 第３図は本発明の別の実施例のインターロックシェルセ
グメントの一部分の拡大断面図である。 第４図は本発明のケーブルの別の実施例の斜視図である
。 第５図は第４図のケーブルの断面図である。 第６図は変性靭性指数に対するケージテストにおけるケ
ーブルの非破壊率を示すグラフである。 第７図および第８図は内側シェルおよび外側シェルがケ
ーブルコアを包囲する、本発明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
の別の実施例の斜視図と断面図である。 出願人：アメリカン　テレフォン　アンドテレグラフ　
カムパニー

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも１本の伝送媒体からなるコアと、前記
   コアを包囲する外装系とからなり、前記外装系はプラス
   チック材料からなる外側ジャケットを含むことからなる
   耐動物性ケーブルであって、前記外装系は、 縦方向に延びる複数のセグメントを有し、各セグメント
   はケーブルの軸線を横切るアーチ状の断面を有し、また
   、各セグメントは、同じ動物による反復攻撃意欲を挫き
   、かつ、前記ケーブルに適当な引張強さと圧縮強さを与
   える、マトリックス中に埋封された繊維からなる誘電体
   から形成されており、 しっかりと接触するように予備成形された隣接セグメン
   トの縦方向端面を対向させることにより、前記セグメン
   トは協動して前記コアを包囲するシェルを形成し、 前記セグメントは前記コアの周囲に螺旋状に撚回されて
   おり、また、前記セグメントは前記ケーブルを損傷する
   ことなく所定の半径を有する通路中に前記ケーブルを通
   すことができるようにするのに十分な個数で使用され、 前記外側ジャケットは前記セグメントの周囲に配設され
   る、 ことを特徴とする耐動物性ケーブル。
2. （２）誘電体シェルは縦方向に延びる少なくとも８個の
   セグメントからなる請求項１記載のケーブル。
3. （３）前記各セグメントは硬化エポキシマトリックス中
   に埋封された無機繊維からなる請求項１記載のケーブル
   。
4. （４）前記各セグメントは樹脂接着ガラス繊維からなる
   請求項３記載のケーブル。
5. （５）十分な可撓性を与え、しかも、ケーブルの製造中
   にセグメントの整列を妨げないような最適な数のセグメ
   ントが使用される請求項１記載のケーブル。
6. （６）前記各予備成形セグメントの前記縦方向端面は前
   記ケーブルの軸線から半径方向に延びており、また、前
   記所定半径は前記ケーブルの外径の少なくとも１０倍程
   度である請求項１記載のケーブル。
7. （７）誘電体シェルと外側ジャケットとの間に配設され
   た水遮断物質の層も含む請求項１記載のケーブル。
8. （８）前記セグメントは前記コアを包囲する概ね環状の
   シェルを形成し、また、前記各シェルセグメントには高
   吸水剤の塗膜が塗被されている請求項７記載のケーブル
   。
9. （９）前記各セグメントの外面は前記外側ジャケットの
   内面に接着されている請求項１記載のケーブル。
10. （１０）前記各シェルセグメントの外面に、前記ジャケ
    ットに接着するための接着剤が塗布されている請求項９
    記載のケーブル。