JPH05500868A - ケーブルジョイント - 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】 ケーブルジヨイント 本発明はケーブルジヨイントに関する。本発明は、特に、海底ケーブル、特に光 ファイバーをベースとするケーブル、のシールジヨイントに適用することが出来 る。

海底ケーブルは船から降ろされる前に結合された一連の長尺ケーブルから成り立 っている。普通、これらの長尺ケーブルは工場で結合されるが、修理する場合は 船の上で結合を行わねばならない。遠距離通信の光フアイバーケーブルの場合は 、最近、結合技術及びその再現性が可なり進歩して、今では、−回で成功する可 なり高い可能性を持って、マルティプルファイバーの長尺ケーブル間の結合を少 ないロスで行うことが出来るようになっている。

然し、以前は、光ファイバーの結合の信頼性は非常に低く、一度に一カ所の結合 しか出来なかった。この結合方法は一回目で必ずしも許容出来る結合が行われる とは限らないので、予め数メーターの光ファイバーを予備として持たせ、結合不 良のファイバの再結合を行えるようにしておかねばならなかった。即ち、結合を 繰り返す度に、予備の長さの中から、数センチメーターのファイバーを切り離さ ねばならない。最初の１，２回の試みで全ての結合が失敗するとは限らないので 、結合作業の繰り返しで使い切れないかも知れぬが、２本のファイバーの１カ所 のジヨイント当りに最大長さの予備長さを準備して置かねばならなかった。

光ファイバーの有効寿命に影響する主な因子はファイバーに掛かるストレスの量 である。ファイバーを曲げるとそこにストレスが発生するから、１ジヨイント当 りの予備長さを残して置くようにして、このことを計算に入れて置かねばならな い。

品質管理荷重試験に合格したファイバーが、最低の計画耐用年数の２５年間適正 に機能するためには、僅かに直径約６Ｑｍｍの最低の曲げにを受けることしか出 来ない。このような制限があるので、ケーブルの無理なジヨイントを行うために は、６０ｍｍ直径のループを持った予備のファイバーを準備して置かねばならな い。このため、１群の光ファイバーを携えた２５ｍｍ直径のケーブルは１００か ら１２０ｍｍの直径のジヨイントに膨れ上がる。このジヨイントはケーブルの中 に寸法的な不連続性と同時に曲げ剛性の不連続性を作り出す。このことは、この ジヨイントをウィンチを使って吊り上げ、舷側から降ろす場合に問題となる。

更に、公知のジヨイントは、ジヨイントされたケーブルの間でテンションを伝え るための部分と、予備の光ファイバーを巻くためのボビンと、及び、光ファイバ ーを分離するため各ケーブルの端末に設けられる端末装置とを必要とするので、 組み立てが複雑である。

このことは、最初にケーブルを製造する場合においても同様で、ジヨイントされ た長尺物を扱う別の処置を必要とする。

代表的には、予備の外側アーマ−ワイヤー層が加えられる。

こレヲ行うためには、ケーブルをアーマ−機械に通さねばならないが、この機械 はかさ張った一般的ジョイントを受け付けない。従って、アーマ一作業をジヨイ ント作業がら切り離し、ジヨイントを被覆する別の手順が必要となる。

米国特許第４　２２７７７０号に、中心強度部材が螺旋状に切られた溝を持ち、 これに光ファイバーを受け入れるようにした海底光フアイバーケーブルが開示さ れている。鋼線が強度部材とファイバーとの回りに螺旋状に巻かれ、鋼線の層の 方向が溝の方向と反対向きになるようにする。更に、２つのケーブルのジヨイン ト技術が開示されている。その一端に外フランジを持つ管状の金属フェルールが 、フェルールのフランジがケーブルの端部に向かうようにして、ケーブル端部の 鋼製ワイヤーの上にスェージ加工される。ケーブルの両端がこの様にフェルール 形にされ、ケーブル端部のファイバーが光学的に組み合わされ、２つの同じ半円 筒形の部分からなり且つその穴がフェルールのフランジを受け入れる凹部を備え た分割された円筒形のカップリングを使って、ケーブル端部が互いに固定される 。この円筒形カップリングの２つの半体が、円周バンドクリップ又はカップリン グの壁に沿う捩子のいずれかを用いて、一体に保持される。

このカップリング技術の欠点の中に、この円筒形のカップリングがフランジ付き フェルールを装着するために可なり大きな直径のものでなければならないことが ある。これは、これがフランジであり、ジヨイントに跨がって荷重を伝えるカッ プリングの当接面でもあるためである。カップリングの内壁の凹部を深くして、 海底ケーブルに使用したときに晒される大量の荷重を支えのに十分な表面積を持 つようにしなければならず、又この凹部の深さに加え、溝の回りに可なりの材料 厚さを持たせ、このカップリングがフェルールから受ける荷重を十分に支えるこ とが出来るようにしなければならない。

本発明は、所定の力に対してジヨイントの外径を小さく出来る手段を提供する。

最も好ましい実施例においては、ジヨイントの構成部品の数も減らすことが出来 る。

本発明のジヨイント集合体の利点は、これらが、ケーブルの全体幅に比較して小 さい全体幅、特に直径、で作ることが出来ることである。これは、ケーブルの製 造の間、例えば欠陥部分を除去した場合のごとく、２つのケーブル端部を結合す る必要があるとき、完全に外装したジヨイントの使用は不必要で、一般的に必要 とする簡単な絶縁等の復帰で良く、従って、このジヨイントは特別な処理を行う こと無くケーブル外装機械に通すことが出来ることを意味する。これが本発明の ジヨイント集合体の単純さと組み合わされ、作業休止時間及び人力の介在が目覚 ましく減り、結果として製造費が非常に下がる。

本発明の目的は単純化したジヨイント構造を提供し、２本のケーブルの間の１つ のジヨイントの寸法を小さくすることである。

本発明により提供されるケーブルジヨイント集合体は、それぞれが１つの内部コ アーを持つケーブルの間に用いられるケーブルジヨイント集合体で、上記コアー の構成部品の内の少なくとも幾つかが互いに接続され、張力部品が上記コアーを 囲み、上記集合体が、使用時、ケーブル端部で上記張力部品に取り付けられるア ンカ一手段を含み、スリーブがケーブルの両端部の間に延びる、ものにおいて、 上記ハウジングがコアー構成部品のための１つのハウジングを持ち、上記スリー ブが上記アンカ一手段に直接取り付けられている、ことを特徴とする。

本発明は非常に構造が簡単で、僅かに２つか３つの種構成部品、即ち、普通各端 部に１つ設けられるアンカ一手段と、上記アンカ一手段と結合するハウジングス リーブと、を持つに過ぎない。

ジヨイントが細いことによって、結合された長いケーブルを、他のジヨイント処 理手順を用いること無く、アーマ−ワイヤー取り付は機械に又はその他の手順で 通過させることが出来る。

この結合は、スリーブとアンカ一手段との間に僅かな隙間を持って行うか、又は 、捩子結合又はバイオネット型ロッキングリング及びピン配置のいずれでも行う ことが出来る。後者の場合は、スリーブとアンカーとが、いずれかの１バスでリ ングがビンを通すごとくにして互いに相対的に軸方向に移動し、次に、ピンがリ ングの後ろにあって、この一対を互いに固定するごとくに回転する。

１つの実施態様においては、アンカ一手段が、それぞれケーブルの端部にアンカ ー止めされた２つの分割されたデバイスを含んでいる。これらはスェージ加工さ れたターミネーションの形をしており、これが、コアーと、張力部品とスェージ 結合する外側の鞘管との間に差し込まれるテーパーの付いた内挿管を含んでいる 。

このスリーブは閉ざされた剛体のチューブであることが出来る。この集合体をシ ールするために、アンカ一手段とスリーブとが、露出したケーブルと密封状態で 結合するシールスリーブによって囲まれる。好ましくは、これは型成形によるプ ラスチックス、特に、型成形によるポリエチレンの形をしている。

本発明は又、本発明による集合体を使用した２本のケーブルの結合方法にも関し 、この方法が、一方のケーブルに結合スリーブを滑り移動させ；ケーブルの端部 をアンカ一手段の中で終わらせ；コアー構成部品を接続し；上記ターミネーショ ンを越えて上記スリーブを元に戻し、上記スリーブを両アンカ一手段に直接結合 させ、接続されたコアー構成部品を覆う；手順を含んでいる。

従って、このジヨイントはケーブルの両端にそれぞれ、スリーブと共に、一方の ケーブルから他の一方のケーブルに張力、トルク、及びベンディングを伝えるこ とが出来るアンカーを持っている。この集合体は非常にスリムである。これは、 １つには、本発明の構造が簡単であることの結果で、この場合、スリーブが、同 等中間手段を使用すること無く、アンカ一手段と直接結合する。

本発明は各種の方法で実施することが出来、その１つを例として添付した図面を 用いて以下に説明する。

図１は、本発明によるジヨイントの断面図、図２は、図１のジヨイントの１端を 、外側スリーブを取り除いた状態で示す拡大断面図、 図３は、図１のジヨイントの中央部の拡大断面図である。

図に示すごとく、結合すべき１対の光フアイバーケーブル１０が、それぞれ、熱 可塑性のエラストマーの中に埋め込まれ且つ保護及びスクリーニングの銅管１６ の中に収められた１本の鋼製のキングワイヤー１４を囲む６本１組の光ファイバ ー１２からなる１つのインナーコアーを含む。銅管１６は又ケーブルの長さ方向 に沿うリピータ−へのパワーの伝達にも使われる。この銅管１６はアルミニウム 、鋼又はその他の良導電材料で作ることが出来る。

この銅管１６はポリエチレンの鞘管１８の中に埋め込まれた螺旋形に巻かれたア ーマ−・ワイヤー即ち外装ワイヤー１７の層によって囲まれている。一般的には 、このケーブルは当該技術者には公知の普通の光フアイバーケーブルである。

各ケーブル１０の端部が硬化処理した鋼製の内挿管２０で終わっている。この内 挿管のなだらかなテーパーの付いた端部２２が各ケーブル１０の端部に押し込ま れる。′この内挿管２０が、内挿管が銅管とアーマ−ワイヤー１７との間に差し 込まれるとき鋼管を通すことの出来る直径の内孔を持っている。内挿管がケーブ ルの中に菫に追い込まれると、アーマ−ワイヤー１７が直径方向で外向きに拡げ られる。

内挿管２０の端部から延出する部分が、内挿管２０の半径方向で言って外向きの 広がり範囲を規定する円筒形のカラー２４として形成されている。カラーの孔は 端部２２の孔と同軸である。銅管１６が、内挿管２０の半円筒形の延長部２６の 端部まで、この孔の中に延びている。

露出したファイバーのバンドルとキングワイヤーとがカラー２４の半円筒形の延 長部３０とこの延長部２６に捩じ止めされるクランプ部材２８との間に把持され る。この延長部とクランプとが内挿管の中に延びる孔の同軸の延長部を形成する 。然し、孔のこの部分は、チューブとケーブルの残り部分とに対してこれをしっ かり固定するために、例えば、熱可塑性のエラストマーの中に埋め込まれたファ イバーを包む収縮性のラップチューブで詰まっていている。

クランプ２８が軸方向で言って延長部２６の先まで延びており、絶縁材料即ちキ ングワイヤーの絶縁が不必要な場合は金属で作られた半円筒形のクランプ部材３ ０に取り付けられている。

延長部２８の端部で、ファイバーが、熱可塑性のエラストマーから取り出された キングワイヤーから分かれ、チャンネルの主流れから外される。キングワイヤー １４が孔の軸線上でチャンネルの上を通過し、絶縁延長部３ｏの金属ジョー３２ と、これにボルト止めされた補助のジョー３３との間に別にクランプされる。露 出された銅管１６が延長部２６の半円筒形の表面とクランプ２８との間に把持さ れている。

１対の内挿管の間に剛性を持たせるために、例えば、共通の延長部３０又は共通 の金属ジョー３３を使用することによってこれらを接続することが出来る。

分離されたファイバー１２とキングワイヤー１４とが、ケーブルの両端部から延 びる内挿管の間の接続部３４及び３６で、それぞれ、スプライス即ち組み継ぎさ れ結合される。絶縁延長部３０のおかげで、キングワイヤーが内挿管がら電気的 に絶縁される。

ケーブル１０にアンカー止めされた１対の内挿管２ｏはスリーブ３８の両端の鋼 製のフェルール体３７の中に入れられている。スリーブ３８がスェージ加工され 、フェルール体３７を変形させることによって、アーマ−ワイヤー１７と、カラ ー２４と内挿管端部２２との間の内挿管の外表面とを密着結合させる。従って、 スェージ加工されたそれぞれの部分において、スリーブ３８がこの張力部品１７ に直接クランプされ、次に、この部品１７が内挿管２０に固定される。一方のケ ーブルの中の張力がその内挿管を介して剛性のスリーブに沿って、次に、他の一 方のケーブル端部の内挿管を介し、そして、その端部のケーブル張力部品にまで 伝えられる。スリーブ３８は内挿管２０の端部２２を通って軸方向に延びている 。

この集合体をシールするために、フェルール・スリーブ３８がポリエチレンのオ ーバー・モールディング即ち被せ型成形体４０でコーティングされる。この被覆 管がフェルールの上に密封状態で延び、鞘管１８の外表面と係合している。この 実施例においては、鞘管はスリーブ３８の軸方向の延長部の手前で終わっており 、アーマ−ワイヤー１７の露出部分を残している。被覆管４０がこのスリーブと 露出したアーマ−ワイヤーとの上に延び、この鞘管１８と密封状態で結合してい る。

この代わりに、この被覆管をフェルール・スリーブ３８の上に延びる予め成形さ れたスリーブに置き換え、その密封型成形部分が、その両端でスリーブを鞘管１ ８に密封するようにすることが出来る。

フェルールスリーブ３８が、接続されたファイバーとキングワイヤーのために、 作るのが簡単であると共に従来の公知のかさ張ったジヨイント・ハウジングに比 し、形が細っそりした保護ハウジングを提供する。ジヨイント部が細く、スリー ブがケーブル端部と係合しているので、この接続は、インラインで行うことが出 来る。この代わりに、スリーブを別のスェージ加工された又はその他の方法で取 り付けられたアンカーに直接固定することも出来る。

以上は剛体のスリーブに関する説明であるが、これを、その軸に沿っては可撓性 があるが、直径方向には剛性を持つチューブに置き換え、格納したファイバーを 保護することが出来る。

このジヨイントを作る手順は次のごとくである：フエルールスリーブ３８を、結 合すべき一方のケーブルの端部の上を滑らせて、このケーブル上に移動させる。

スリーブの移動が終わったならば、ケーブルの両端をアンカー内挿管２０の所で 終わらせ、前述したごとく、結合すべきファイバーとキングワイヤーとが各内挿 管から延出するごとくにする。

ファイバーとキングワイヤーとを完全に繋げた後、スリーブをケーブル端部の内 挿管に向かって滑らせて元に戻す。フェルールスリーブ３８のネックの内径面を カラー２４の外径面に隙間を持って取り付ける。然し、スリーブ３８の先端は、 内挿管を押し込むこちによって直径方向に拡大したアーマ−ワイヤーの上に強制 的に被されねばならない。両端の中間のスリーブの内径は広く、隙間を持ってよ り良い取り付けが行われ、結合するケーブルの軸に沿って、スリーブを他の一方 のケーブル端部に向かって容易に滑らすことが出来る。これと同時に、好ましく は、カラー２４がスリーブ３８の各端部に対して適正な位置に置かれるようにす る。次に、スリーブの端部が半径方向に内に向かってスェージ加工され、内挿管 によって拡げられた張力部品に固定される。

接続及び又は結合手順を行うとき、ケーブルの端部を所定の距離だけ離してジグ に装着しておくと便利である。

この代わりに、スリーブと各カラーとの間に隙間を持って取り付けるこの方法を 、捩子山結合によって置き換えることが出来る。一方、この両者の迅速且つ確実 な取り付けをスナップ・ロック・カラー装置によって行うことが出来る。この場 合、スリーブの内側に又はカラーの外表面に放射状に伸びるピンが、フランジの ギャップを介して、又は、フェルール及びカラーの他の一方の溝に沿って、軸方 向に受け止められ、次に、これが、このフランジに対して直角に、又は、溝の道 に沿って回転させられ、これら部材を互いに固定する。いずれの方法も、スェー ジ加工するために、スリーブを離れた内挿管に位置付けるために便利に用いられ る。

この様にして、ジヨイントの両端において、アーマ−ワイヤー１７によって構成 されているケーブルの張力部品が、この張力部品に対して、コアー及びその各種 の構成部品を固定している内挿管２０に確実に取り付けられる。この張力部品が 内挿管とスェージ加工されたスリーブの端部との間に保持される。銅管１６が延 長部２６とクランプ部材２８との間にクランプされる。チューブの中のこれら構 成部品が部材２８と延長部３０との間にクランプされる。キングワイヤーがジョ ー３２と３３との間にクランプされる。従って、ケーブルの各部分は全て、内挿 管によって別個にクランプされ、それらの間の遊びを無くしている。

スリーブとスェージ加工されたアンカ一部品とは１つのアイテムなので、２つの ケーブルの間のジヨイントを行うのに必要とする構成部品の数が減る。これは又 、ジヨイントを完成するのに要する時間を減らす。勿論、スリーブの部分及びフ ェルール体の部分３７は必ずしも一体構造の必要はない。

チューブが細いと言うことは、シール外皮を作るためにコーティングに要するポ リエチレンの量が大幅に減ることを意味する。これは又、型の冷却が迅速なので 、ジヨイントとして使えるようになるまでの所用時間が減ると言う結果に繋がる 。予め成形されたスリーブの端部のみを鞘管１８に型成形する場合は、この冷却 時間をさらに減らすことが出来る。

スリーブを通すために、各内挿管のカラーの直径を異なったものにすることか出 来る。この場合は、２つのカラーの内の大きいほうのものに対応し、一方の端の スリーブの内径を大きくすることによって、内挿管及びアーマ−ワイヤーと共に 、他の一方のカラーの上を自由に通過させることが出来る。

然し、内挿管とスリーブとは、依然として、互いに密着していなければならない 。この方法の欠点の１つは、より小いさなカラーのフェルールの方で正しい方向 にケーブルに沿ってスリーブを通す必要があることである。これが正しく行われ ないと、スリーブとフェルールとの間の固定は不可能であろう。スリーブが前述 した２つの方法のいずれかを使ったスリーブ及びカラー配置の場合はこの様なこ とは起きない。

考え得る異なった型のケーブルの異なった端子をジヨイントするために、スリー ブの端部を異なった直径にすることが出来る。

補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成４年４月３日Ｕ暫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．それぞれが１つの内部コアーを持つケーブル（１０）の間に用いられるケー ブルジョイント集合体で、上記コアーの構成部品（１２，１４）の内の少なくと も幾つかが互いに接続されており、張力部品（１７）が上記コアーを囲み、上記 集合体が、使用時、上記張力部品に取り付けられるアンカー手段を含み、スリー ブ（３８）がケーブルの両端部の間に延び、接続された上記コアー構成部品が上 記スリーブの中に格納される、ものにおいて、上記スリーブが上記張力部品に直 接取り付けられる、ことを特徴とするケーブルジョイント集合体。 ２．上記アンカー手段と上記スリーブととが一体構造を成す、請求項１記載の集 合体。 ３．上記アンカー部品の少なくとも一部分が上記スリーブの端部に沿って形成さ れる、請求項１又は２記載の集合体。 ４．上記スリーブの端部がスエージ加工され、上記張力部品と係合する、請求項 ３記載の集合体。 ５．上記アンカー手段が上記張力部品と上記コアーとの間に差し込まれる内挿管 （２０）を含む、請求項１から４のいずれか１つに記載の集合体。 ６．上記アンカー手段が各ケーブルに接続される分割されたアンカー止めデバイ ス（２０）を含む、請求項１から５のいずれか１つに記載の集合体。 ７．上記スリーブが剛体である、請求項１から６のいずれか１つに記載の集合体 。 ８．上記スリーブが密封鞘管（４０）によって覆われる、請求項１から７のいず れか１つに記載の集合体。 ９．上記密封鞘管が上記アンカー手段に沿い軸方向に延び、各ケーブルの端部と 密封状態で係合している、請求項１から８のいずれか１つに記載の集合体。 １０．上記鞘管が予め成形された部分と、各ケーブルの端部を密封する両端の被 せ型成形される部分と、を含む、請求項１から９のいずれか１つに記載の集合体 。 １１．上記コアー構成部品が光ファイバー（１２）を含む、請求項１から１０の いずれか１つに記載の集合体。 １２．上記スリーブが上記アンカー部品に捩子止めされる、請求項１から１１の いずれか１つに記載の集合体。 １３．上記スリーブ及びアンカー手段の一方が第１の当接部を持ち、これが、上 記スリーブ及びアンカー手段の他の一方の第２の当接部と協動動作をなし、互い に前進する上記当接部の軸方向の動作と、上記当接部を結合する相対的角動作と によって上記スリーブを上記アンカー手段に固定する、請求項１から１１のいず れか１つに記載の集合体。 １７．先行する請求項のいずれか１つの集合体を用いた２本のケーブルの結合方 法で、 一方のケーブル上に結合スリーブを移動させ；ケーブルの端部をアンカー手段の 中で終わらせ；コアー構成部品を接続し； 上記端部を越えて上記スリーブを元に戻し、上記スリーブを両アンカー手段に直 接結合させて、接続されたコアー構成部品を覆う； 手順を含むケーブルの結合方法。 １８．ケーブルの端部が所定の距離離れてジグに装着される、請求項１７記載の 方法。