JPH11326717A - 光ファイバ―ケ―ブル用ウォ―タ―ブロッキング構成要素 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバーケーブル内の水の流れを遮断す
るためのウォーターブロッキング構成要素とその構成要
素の作成方法を提供する。 【解決手段】 各ウォーターブロッキング構成要素は、
吸水層のような水吸収性物質を含む各プラスティック基
材を含む。吸水層は水吸収性基材と粘着性基材の混合物
である。ウォーターブロッキング構成要素の断面の形状
は水吸収性基材を分布可能にし、粘着性基材は水吸収性
基材の配置を安定させ、それにより構成要素のウォータ
ーブロッキング効果を有効に確立する。更に、基材のか
さ自体が溝を満たし、ウォーターブロッキング機能を遂
行する。ウォーターブロッキング構成要素を作成する方
法には、薄い表面処理、即ち吸水層の塗布が含まれる。
基材は発泡性ロッドでもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術的分野】本発明は、光ファイバーケ
ーブル、特に、光ファイバーケーブル用ウォーターブロ
ッキング構成要素に関する。

【０００２】

【発明の背景】光ファイバーケーブルは、ケーブルテレ
ビ、コンピューター、電力、及び電話システム内で情報
を送る光ファイバーを含む。光ファイバーケーブルはケ
ーブルが水に曝される環境の中に設置される可能性があ
る。光ファイバーケーブル内への水の侵入は、ケーブル
ジャケットが切られるか、又は何らかの理由で破られて
水がケーブルに入り込む際に生じる問題である。ケーブ
ル内に水が侵入すると、ケーブル通路又は囲いを水浸し
にし、そして／又は、光ファイバーの性能に悪影響を及
ぼす可能性がある。例えば、溝付きロッド又は緩み管型
の光ファイバーケーブルは潜在的な水の侵入経路を提供
する。

【０００３】

【従来技術】ケーブル内の水の流れを遮断するために、
既知の光ファイバーケーブルには、硬化性樹脂壁、水没
を排除するための詰め物となる硬化化合物、又は更に技
巧的な水の化学吸収剤が中に入れられていることもあ
る。水吸収粉末の水の遮断効果は、粉末がケーブル内に
均一に分布されないため限定される。米国特許Ａ−４４
０１３６６号は、溝付きロッドの各溝が光学導波管及び
親水性粉末と疎水性粉末の混合物を含んでいるような溝
付きロッド型ケーブルを開示している。親水性粉末は高
分子量のポリアクリルアミド粉末であり、疎水性粉末は
炭酸カルシウム粉末であり、それらの粒子はステアリン
酸で被膜されている。ポリアクリルアミド粉末は、光学
導波管が溝内の氷による圧縮を受けることのないように
設計されており、これにより導波管内の減衰が増大され
ることはない。粉末の混合物は、マイクロ屈曲を作り出
す可能性があり、コスト高で、ケーブルの長さに沿った
溝内の動きを受けやすいという欠点がある。このため結
果的に、ケーブルの長さに沿って粉末分布が不均一にな
り、そのため水化学吸収剤のゲル化により溝部分が水の
侵入から保護されない可能性がある。

【０００４】上述の観点からすると、水化学吸収剤が膨
張するとしても、やはり水の侵入経路は溝の保護されて
いない区域に存在する可能性があるので、水吸収テープ
の局部的配置及び水吸収粉末の不均一な分布は、溝付き
コアケーブル内で水の流れを遮断する効果はないかもし
れない。更なる説明として、米国特許Ａ−４５９６４４
３が、信号表示の光伝導体を入れた溝を有する溝付きロ
ッド型光ファイバーケーブルを含む水分検知システムを
開示している。信号表示の光伝導体は溝付きロッドの特
定の溝内に配置されており、その溝は波形パターンとか
なりの量の局所配置された吸水膨張材とを含んでいる。
水がその特定の溝に入ると吸水膨張材が膨張し、それに
より波形パターンは押されて信号伝導体とかみ合うこと
になる。

【０００５】信号伝導体は変形され、そのため、水が溝
にしみこんでいることを示す、検知可能な減衰の増大が
生じる。この配置には、波形パターンを押しつける機能
を保持するためにかなりの量の、すなわち水の流れを遮
断するために必要とされる量以上の、吸水膨張部材を必
要とするという欠点がある。更に、水は、局所配置され
た吸水膨張部材に接触することなしにケーブルを通って
侵入する可能性がある。

【０００６】上記のように、ウォーターブロッキングヤ
ーンが水化学吸収剤を局所的配置とし、ウォーターブロ
ッキングの効果を制限する可能性がある。例えば、繊維
状のブレードは、水化学吸収剤を、潜在的リーク経路を
生じるかもしれない薄い断面域に限定する。米国特許Ａ
−４７０３９９８号は、溝付きロッドの各溝内に光ファ
イバーが配置された溝付きロッド型光ファイバーケーブ
ルを開示している。各光ファイバーは、その周囲に巻き
付けられた水吸収ヤーンを含んでいる。この解決策に
は、繊維状のブレードは溝の薄い断面だけを占めるの
で、繊維状のブレードは水化学吸収剤の分布をその狭い
断面域に限定する、という欠点がある。溝内の水化学吸
収剤の局在化される分布は、繊維状のブレードのウォー
ターブロッキング効果に制限を加える。

【０００７】

【発明の概要】前述の目的を達成するために、本発明は
光ファイバーケーブル内における水の流れを遮断するた
めのウォーターブロッキング構成要素と、その構成要素
の作成方法を提供する。各ウォーターブロッキング構成
要素は、水分吸収性物質を含むそれぞれの基材を有す
る。本発明の実施例では、基材はプラスティック重合体
材で形成されたロッドであり、水分吸収性物質は吸水層
である。吸水層は水吸収性基材と粘着性基材との混合物
である。ウォーターブロッキング構成要素の断面の形状
は、水吸収性基材を分布し、粘着性基材は水吸収性基材
の配置を安定させ、それによってウォーターブロッキン
グ基材の配置と分布を有効に制御し、ウォーターブロッ
キング基材の好ましくない配置と不均一な分布を避け
る。更にロッドのかさ自体が実質上溝を満たし、それに
よってウォーターブロッキング機能を遂行する。ウォー
ターブロッキング構成要素を作成する方法には、薄い表
面処理、すなわちロッドへ浸透するのではなく、むしろ
ロッドの滑らかで無孔性の表面へ接着するものとして、
吸水層をロッドへ塗布することが含まれる。ロッドは、
発泡性又は非発泡性のプラスティックで形成することが
できる。

【０００８】

【実施例】図１と２を参照しながら、本発明の実施例に
よる光ファイバーケーブル１０について以下説明する。
光ファイバーケーブル１０は、中心誘導体強度部材１１
を有する溝付きロッド１２と、螺旋形又はＳＺ形の溝２
５内に配置された緩衝管１３とを含んでいる。溝付きロ
ッド１２は、圧砕荷重が緩衝管１３にかからないように
しながら、ケーブル１０の片側から反対側へ半径方向に
掛けられる圧砕荷重を分散するリブ１２ａを含んでお
り、これによりリボンスタック１４内の光ファイバーを
保護している。本発明の利用に適している溝付きロッド
が、一般に権利譲渡された米国特許Ａ−４７８４４６１
号に開示されており、その特許全体を参考資料としてこ
こに挙げる。緩衝管１３は、溝２５内で、従来のウォー
ターブロッキング基材から成る吸水膨張材１６で囲まれ
ている（図１）。

【０００９】溝付きロッド１２の周りには、従来型のウ
ォーターブロッキングテープ１８が巻き付けられてい
る。テープ１８は典型的に、例えば不織布テープのよう
な基材から成り、この基材には従来型の吸水膨張材がし
み込ませてある。テープ１８は緩衝管１３を溝２５内に
保持する機能も果たす。テープ１８を金属テープ２０が
取り囲んでおり、この金属テープ２０は波形になってい
て長手方向に端部が互いに重なり合っている。リップコ
ード１９が、テープ２０の内側又は外側の表面に沿って
配置される。外側のジャケット２１が金属テープ２０を
囲んでおり、ジャケット２１は、テープ２０の周囲にジ
ャケット２１を押し出し成形する間にテープ２０に接着
してもよい。

【００１０】本発明によるウォーターブロッキング構成
要素について以下説明する。光ファイバーケーブル１０
のファイバーの打ち込み数が、溝２５の全部に緩衝管及
び／又は光ファイバーリボンを配置する必要のない数で
ある場合、詰め棒として用いられる本発明によるウォー
ターブロッキング構成要素が、ファイバーの配置されな
い溝２５内に、その中への水の侵入を防ぐために配置さ
れる。例えば、ウォーターブロッキング構成要素３１、
３５は、各溝２５に配置され、例えばロッド３２、３６
のような各基材を含んでいる。少なくともロッド３２、
３６の部分は、以下で更に述べるが、吸水層６０の形態
での水吸収物質で処理される。図３に示すように、本発
明によるウォーターブロッキング構成要素は、溝付きコ
ア型光ファイバーケーブル４０内に取り付けることがで
きる。光ファイバーケーブル４０は、中心部材４４付き
の溝付きロッド４３と、光ファイバーリボン４２を中に
格納しているスロット４５とを含む。従来型の水吸収テ
ープ４７が溝付きロッド４３を囲んでおり、ジャケット
４８が水吸収テープ４７を囲んでいる。ウォーターブロ
ッキング構成要素５１、５５は各スロット４３内に配置
され、例えばロッド５２、５６のようなそれぞれの基材
を含んでいる。ウォーターブロッキング構成要素５１、
５５の少なくとも一部は、吸水層６０で処理される。

【００１１】吸水層６０は、粘着性基材と少なくとも一
つの水吸収性基材との混合物から成る。吸水層６０は、
水吸収性基材にしみ込まないことが望ましい各ロッド上
の表面処理である。水吸収性基材は、例えば、米国特許
Ａ−５６８４９０４号に開示されているような、商業ベ
ースで入手できるカリウムポリアクリレートの粒子又は
ナトリウムポリアクリレート粒子でよく、この特許を参
考資料としてここに挙げる。粘着性基材は、例えば、米
国特許Ａ−５６８９６０１号に開示のラテックス結合
剤、米国特許Ａ−５１７９６１１号に開示の水溶性又は
吸水性の樹脂、又は米国特許Ａ−５６４９０４１号に開
示の水溶性の高温融解接着剤のようなエラストマーであ
るのがよく、これらの特許全てを参考資料としてここに
挙げる。更に、吸水層６０は、米国特許Ａ−５６８４９
０４号に記載されているようなプラスチゾル、紫外線
（ＵＶ）光硬化樹脂であるのがよく、この特許を参考文
献としてここに挙げる。

【００１２】更に、吸水層６０は、二つの異なる水吸収
性基材の混合物を含む。水吸収性基材の一つは、非常に
高速の膨張速度が特徴であり、すなわち比較的軽いプラ
スティック重合体構造を有している。別の超吸収基材は
高いゲル強度が特徴であり、すなわち比較的高いプラス
ティック重合体構造を有している。非常に高速の膨張速
度を有する超吸収基材に適しているのは、例えば、住友
化学の製品番号第Ｊ５５０号、及びケムダルカブドリー
の製品番号第１３０又は１５０で、商業ベースで入手で
きるように製作されている。高いゲル強度を有する超吸
収基材に適しているのは、例えば、ストックハウゼンの
製品番号第８５―１３又は８８―１３号のふるいにかけ
られたもので、商業ベースで入手できるように製作され
ている。

【００１３】更に吸水層６０は、水の氷点を下げるため
に効果のある不凍化学薬剤を含んでいてもよい。不凍化
学薬剤は、米国特許Ａ−５４１０６２９号、Ａ−５３２
１７８８号及びＡ−４４０１３６６号に開示されてお
り、これらの特許を参考資料としてここに挙げる。

【００１４】ウォーターブロッキング構成要素３１、３
５、５１、５５の断面形状は、各溝の各四分円弧内に水
吸収性基材を配置できるようになっており、粘着性基材
が水吸収性基材の位置を安定させ、それによって構成要
素３１、３５、５１、５５の水遮断効果を効果的に確立
する。例えば、基準軸Ｘ―Ｘ、Ｘ―Ｙに関してロッド５
５の層６０の部分の分布が示されている（図３）よう
に、層部分６０は溝４５の各四分円弧内で安定化してお
り、それによって水吸収性基材の望ましくない配置を避
けている。通常の作動状況の下では、ケーブルの振動又
は屈曲によって、水吸収性基材の配置が変わるようなこ
とはなく、それにより、ケーブルの長さに沿って水吸収
性基材が望ましくない不均一な分布になることを避けて
いる。このように、水吸収性基材の安定的な分布が達成
され、それによって構成要素３１、３５、５１、５５の
水遮断効果が確立される。水吸収性基材の安定的な分布
は、対称に又は非対称に、及び／又はウォーターブロッ
キング構成要素の全長にわたって、溝の各四分円弧内に
広がる。

【００１５】更に、実質的にはロッドのかさ自体が溝を
埋め、それによりウォーターブロッキングの機能を遂行
する。例えば、ロッド３２の形状は、溝の断面形状に相
補的な断面形状を有するが、溝に対しすき間嵌合になっ
ている。層６０と溝の壁との間のすき間嵌合により、ケ
ーブル屈曲の際には、ロッドと溝との間で容易に相対運
動ができ、それによってケーブルの剛性を過度に高める
事が避けられる。代わりに、ロッド５２の形状で示され
ているように（図３）、ウォーターブロッキング構成要
素は、吸水層６０が溝の壁によりぴったりと嵌合するよ
うな寸法にして、溝の壁を押しつけるようにしてもよ
い。

【００１６】層６０の水吸収性基材で処理される表面積
は、水吸収性基材の溝内の水に対する露出の度合いと関
係があるので、重要な要素である。例えば、ロッド３５
の形状は溝の各四分円弧内の吸水層６０の露出度を最大
にする広い表面積を定める角度を含む幾何学形状を含ん
でいる。ウォーターブロッキング構成要素５５の円形の
形状も同様に、広い表面積を定め、そのロッド５６に
は、アエロクイップ社から商業ベースで入手できる商品
であるという利点が付け加えられる。

【００１７】ロッド３２、３６、５２、５６の製造の態
様について以下説明する。ロッド３２、３６、５２、５
６は、適切な押し出し形状を有する押し出しヘッド（図
示せず）で作ることができる。ロッド３２、３６、５
２、５６は、非発泡性ポリエチレン、又は物理的あるい
は化学的発泡剤によって２０％―３０％発泡される、中
密度のポリエチレンで形成することができる。ロッドの
押し出し後表面仕上げは滑らかで無孔となるようなもの
である。そのようなロッドは、適当な柔軟性を示し、た
やすく圧縮されることはない。代わりに、一つ又はそれ
以上のロッドを、コストを低減し、柔軟性を増大し、及
び／又は圧縮性を増大させるために、３０％―５０％又
はそれ以上に発泡させてもよい。

【００１８】ウォーターブロッキング構成要素３１、３
５、５１、５５が製作される間に、薄い表面処理、すな
わち、ロッドへしみ込むのではなく、ロッドの滑らかで
無孔の表面へ接着されるものとして、吸水層６０が塗布
される。例えば、図５に示すように、インレットポート
２０２を有するコーティングダイ２００を使って、薄い
吸水層６０がロッド５５に塗布される。この例では、吸
水層６０は、加圧加熱してインレットポート２０２から
供給される、水吸収性基材と粘着性基材との混合物であ
る。代わりに、押し出しヘッド２００は、各吸水層６０
と共にロッド３２、３６、５２、５６のプラスチックを
押し出すようにしてもよい。何れの場合も、吸水層は、
押し出しの後硬化し、それによって水吸収性基材の配置
が安定するようになる。

【００１９】ウォーターブロッキング構成要素３１、３
５、５１、５５を溝付きロッド内に取り付けるための規
範的製造動作について以下に説明する。撚り合わせ装置
３００（図６）を使って、ウォーターブロッキング構成
要素３１、３５、５１、５５を光ファイバーケーブル１
０、４０の各溝２５、４５内に組み付けることができ
る。装置３００は、米国特許Ａ−４１５４０９号及び／
又はＡ−４１９５４６８号に記載されている撚り合わせ
装置に従って広く製作、使用されており、両特許全体を
参考資料としてここに挙げる。撚り合わせ装置３００
は、スラスト軸受３０３によって固定プレート３０１に
取り付けられた回転可能なプレート３０２を含む。回転
可能なプレート３０２は、配布穴３０５と、ガイド部材
３０６と、中心開口３０７とを含む。規範的製造動作で
は、光ファイバーケーブル４０の製造における製造段階
の間、ウォーターブロッキング構成要素５５が配布穴３
０５を通して供給される（図６）につれて、溝付きロッ
ド４３（図３）が中心開口３０７を通過する。ガイド部
材３０６は構成要素を溝４５へ導き、構成要素５５が溝
へ導かれるにつれて回転可能なプレートは自由に回転す
る。

【００２０】本発明を前述の実施例と関連付けて述べて
きたが、これらの実施例は本発明の概念を説明するため
のものであり、限定することを意図したものではない。
当業者には、添付の請求項の範囲から離れることなく前
述の実施例に変更と修正を加え得ることが理解できるで
あろう。例えば、本発明を溝付きのロッド型ケーブルを
例にとって説明してきたが、本発明のウォーターブロッ
キング構成要素３１、３５、５１、５５は他の形式の光
ファイバーケーブルにも同様に用いることができる。例
えば、ウォーターブロッキング構成要素５５は、例え
ば、ここに全体を参考資料としてここに挙げる、一般に
権利譲渡されている係争中の出願第０８／８８５，５７
５号に開示されているような、緩み管型ケーブルコアを
有するケーブル７０（図４）に取り付けてもよく、そう
すれば、吸水層６０は緩衝管７３の間の水の流れを遮断
するのに効果的である。ウォーターブロッキング構成要
素５５は、例えば、米国特許Ａ−５２８３０１４号で開
示されている緩み管ケーブルの製作プロセスにおいて、
緩衝管７３とより合わせてもよく、この特許を参考資料
としてここ挙げる。

【００２１】ロッド３２、３６、５２、５５は、中間密
度発泡性ポリエチレンと特別に関連づけて述べてきた
が、他の密度のものでも同様に用いることができる。更
に、ロッドは、例えば発泡性又は非発泡性のポリプロピ
レン、ポリウレタン、エラストマー又はポリ塩化ビニー
ルのような適性のある別の材料で形成してもよい。更
に、吸水層６０は、ロッドの予め選択された部分にだけ
塗布してもよい。例えば、ウォーターブロッキングテー
プに向かい合うロッドの側は、吸水層６０で処理しない
ままにしておいてもよい。更に、吸水層６０は、環状帯
の形あるいは長手方向又は螺旋形の帯状に、断続的に塗
布してもよい。本発明によるロッドは中空でもよい。本
発明によるウォーターブロッキング構成要素は、同一溝
を一つ又はそれ以上の光ファイバーと共有していてもよ
い。吸水層６０を用いるのが望ましくない場合、水吸収
構成要素は、例えば、ヤーン６２（図３）又はテープ６
４（図２）の形でロッドに隣接して配置し、ウォーター
ブロッキング構成要素３７又は５７をそれぞれ定めても
よい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による光ファイバーケーブルの
等角図である。

【図２】図１の線２―２についての光ファイバーケーブ
ルの断面図である。

【図３】本発明の第二実施例による光ファイバーケーブ
ルの断面図である。

【図４】本発明の第三実施例による光ファイバーケーブ
ルの四分の一断面である。

【図５】本発明によるウォーターブロッキング構成要素
の作成に利用する押し出し成形ヘッドの断面図である。

【図６】本発明による光ファイバーケーブルの製造に利
用する撚り合わせ装置の部分断面図である。

【符号の説明】

１０、４０、７０ 光ファイバーケーブル １１ 中心誘導体強度部材 １２、３２、３５、３６、４３、５２、５５、５６
溝付きロッド １３、７３ 緩衝管 １４ リボンスタック １６ 吸水膨張部材 １８ ウォーターブロッキングテープ ２０ 金属テープ ２１、４８ ジャケット ２５、４５ 溝 ３１、３５、５１、５５ ウォーターブロッキング構
成要素 ３２、３６、５２、５５ プラスチック基材 ４２ 光ファイバーリボン ４４ 中心部材 ４７ 水吸収テープ ６０ 吸水層 ６２ ヤーン ２００ コーティングダイ ２０２ インレットポート ３００ 撚り合わせ装置 ３０１ 回転可能なプレート ３０３ スラスト軸受 ３０５ 配布開口 ３０６ ガイド部材 ３０７ 中心開口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一つの光ファイバーを含む少
   なくとも一つの溝を有する溝付きロッドと、前記溝の一
   つに配置されるウォーターブロッキング構成要素であっ
   て、前記ウォーターブロッキング構成要素は、形状を定
   める発泡性基材を含み、前記形状は少なくとも部分的に
   は前記溝内での効果的なウォーターブロッキングのため
   の安定した水吸収性物質を含む、そのようなウォーター
   ブロッキング構成要素とから成ることを特徴とする光フ
   ァイバーケーブル。
2. 【請求項２】 中に少なくとも一つの光ファイバーを含
   む少なくとも一つの管と、前記少なくとも一つの管に隣
   接して配置されるウォーターブロッキング構成要素であ
   って、前記ウォーターブロッキング構成要素が形状を定
   めるプラスチック基材を含み、前記形状が少なくとも部
   分的には前記管に隣接する水を遮断するための安定化さ
   れた吸水層を含み、前記吸水層が水吸収性基材と粘着性
   基材との混合物から成り、前記粘着性基材が前記形状に
   おける水吸収性基材の位置を安定させる、そのようなウ
   ォーターブロッキング構成要素とから成ることを特徴と
   する緩み管光ファイバーケーブル。