JPS5825011A - Spiral enclosed cable - Google Patents

Spiral enclosed cable

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Publication number
JPS5825011A
JPS5825011A JP12379182A JP12379182A JPS5825011A JP S5825011 A JPS5825011 A JP S5825011A JP 12379182 A JP12379182 A JP 12379182A JP 12379182 A JP12379182 A JP 12379182A JP S5825011 A JPS5825011 A JP S5825011A
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JP
Japan
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cable
core
segment
stress
length
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP12379182A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ウイリアム・コンラツド・ルイス・ウエインラ−ブ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AT&T Corp
Original Assignee
Western Electric Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Western Electric Co Inc filed Critical Western Electric Co Inc
Publication of JPS5825011A publication Critical patent/JPS5825011A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/18Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
    • H01B7/22Metal wires or tapes, e.g. made of steel
    • H01B7/226Helicoidally wound metal wires or tapes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401Optical cables
    • G02B6/441Optical cables built up from sub-bundles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/18Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
    • H01B7/1855Sheaths comprising helical wrapped non-metallic layers

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Ropes Or Cables (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は通信用に供する同軸ケーブル、多重対ケーブル
、ならびに光導波路ケーブルなど、螺状素子を具備する
ケーブルに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to cables provided with helical elements, such as coaxial cables, multiple pair cables, and optical waveguide cables used for communications.

ひとつ以上の螺状素子を具備する同軸ケーブル、多重対
ケーブル、あるいは光導波路ケーブル等の通信用ケーブ
ルは種々の分野に応用されている。螺状のラップ材がケ
ーブルの外部近くに置かれている場合には、ラップ材は
斯かるケーブルの被覆部品としての役割を果すことがで
きる。他の螺状ラップ素子にはテープ、プラスチック製
リボン、バインダなどがある。導電性材料を使った螺状
ラップ材は電力、あるいは情報等の伝送においても使用
できる。
Communication cables, such as coaxial cables, multi-pair cables, or optical waveguide cables that include one or more threaded elements, are used in a variety of fields. If the spiral wrap is placed near the exterior of the cable, the wrap can serve as a covering component for the cable. Other spiral wrap elements include tape, plastic ribbons, binders, and the like. Spiral wraps made of conductive materials can also be used to transmit power or information.

もし避けるための過程が用意されていないならば、螺状
素子において典型的にはケーブルに対してトルク応答が
生ずる。云いかえれば、ケーブルに軸方向の力が加えら
れた時にはケーブルが延長し、ケーブルがねじれる傾向
にある。このねじれはケーブルの組成に応じて螺状ラッ
プが締まる方向か、あるいは緩む方向かのおちらかであ
る。斯かるトルク応答があると、ケーブルをドラムから
引出す時やその他、例えばケーブルを布設する時にケー
ブルに結びができることがある。他にも取扱い上でトル
ク応答により問題点が生ずることがある。螺状素子を締
めつけたり、あるいは緩めたりすることも、ケーブルの
性能に悪影響を及ぼす。
If no steps are taken to avoid this, a torque response will typically occur in the helical element and against the cable. In other words, when an axial force is applied to the cable, the cable tends to elongate and twist. This twist can either tighten or loosen the helical wrap, depending on the composition of the cable. Such a torque response may cause knots to form in the cable when pulling it out of the drum or otherwise, for example when laying the cable. Other handling problems may arise due to torque response. Tightening or loosening the threaded elements also adversely affects cable performance.

他の螺状層に逆のトルク応答を与えることによりひとつ
以上の螺状層のトルク応答を中和することは可能である
。例えば、逆方向に重ねて巻いた螺状層により、成る方
向に巻いた螺状層のトルクを中和することができる。
It is possible to neutralize the torque response of one or more spiral layers by imparting an opposite torque response to the other spiral layers. For example, a spiral layer wound in the opposite direction can neutralize the torque of a spiral layer wound in the opposite direction.

螺状に巻いたケーブルのトルク゛応答を解析する技術は
既に開発されていて、螺状素子全中和するための正りの
角度を予知することができる。斯かる技術に関しては例
えばティー・シー−キャノンならびにエム・アール・サ
ンタナによって、ニューシャーシー州チェリーヒルで1
975年に開催さ゛れた第24回国際ワイヤとケーブル
のシンポジウムに於いて発表され、会報に掲載された1
螺状に巻きつけられた補強素子を含むケーブルの機械的
特性”(” Mechanical Characte
rizatfon of CablesContain
ing He1ically Wrapped Rei
nforcingElements ” by To 
C,Cannon and Me R。
Techniques have been developed to analyze the torque response of a helically wound cable, and the correct angle for total neutralization of the helical element can be predicted. Such techniques are described, for example, by T.C. Cannon and M.R. Santana at Cherry Hill, New Chassis.
This was announced at the 24th International Wire and Cable Symposium held in 1975 and published in the newsletter.
"Mechanical Characteristics of Cables Containing Helically Wound Reinforcing Elements"
rizatofon of CablesContain
ing Helically Wrapped Rei
nforcingElements” by To
C, Cannon and MeR.

5antana in the Droceeding
s of the 24 thInternation
al Wire and Cable Symposf
um(1975)、Cherry H3ll 、 Ne
w Jersey)と題する論文を参照されたい。
5antana in the Droceeding
s of the 24th International
al Wire and Cable Symposf
um (1975), Cherry H3ll, Ne
See the paper entitled W Jersey).

本発明においては、円筒状コアを取巻いた螺状素子から
成立つケーブルを提供するものであり、前記螺状素子の
1石の角度θは、前記ケーブルへ軸方向に応力をかけた
時、前記螺状素子が本質的に零トルク応答を与えるよう
に選択したものである。
The present invention provides a cable consisting of a spiral element surrounding a cylindrical core, and the angle θ of the spiral element is such that when stress is applied to the cable in the axial direction, The helical element is selected to provide essentially zero torque response.

本発明に依る一実施例においては、前記角度θは次式に
従って選択されている。すなわち、 θ= tm −’ [N −”2〕 ΔRe/Re こ\でN=7゜。/Lcであり、 Reはコアの半径で
あり、 Lcはコアのセグメントの長さであり、ΔLc
はコアへ軸方向に応力をかけたことにより生ずる前記セ
グメントの長さの変化であり、ΔReはコアの半径にお
ける該当する変化である。
In one embodiment according to the invention, said angle θ is selected according to the following equation: That is, θ=tm −' [N −”2] ΔRe/Re where N=7°./Lc, where Re is the radius of the core, Lc is the length of the segment of the core, and ΔLc
is the change in length of the segment caused by applying an axial stress to the core, and ΔRe is the corresponding change in the radius of the core.

本発明の既に説明した特徴、ならびにその他の特徴を図
面に従って次に説明する。
The already described features of the invention, as well as other features, will now be explained with reference to the drawings.

零トルク応答を与える単一螺状ラップを具備する螺状ラ
ップ形ケーブルに関し、以下に詳細に説明する。本ケー
ブルの設計における単一螺状ラップでは螺を巻付けたケ
ーブルコアに対して零トルクが生成される。斯くして、
螺状素子をケーブルコアに巻付ける前に、ケーブルコア
が本質的に零トルク応答特性を有するものであるならば
、螺状素子を具備して作られたケーブルでも印加軸方向
ひずみの存在のもとて本質的に零トルク応答が得られる
A spiral wrap cable with a single spiral wrap that provides zero torque response will be described in detail below. A single helical wrap in the present cable design produces zero torque on the threaded cable core. Thus,
Prior to winding the threaded element onto the cable core, cables made with threaded elements can also be subject to the presence of applied axial strain, provided that the cable core has essentially zero torque response characteristics. essentially zero torque response is obtained.

キャノンとサンタナの上記論文に示されている様に、螺
状素子におけるひずみ(ε8)はケーブルにおける軸方
向ひずみに関係し、第(1)式で与えられる。すなわち
、 ε8=εc(Coo”θ−Nstr+20)−φ(xR
BtAn 2θ)(1)こ\で、ε。はケーブルにおけ
る軸方向ひずみであり、θは螺状素子のエルの角度(ケ
ーブルコアの長手方向軸と螺状素子の軸とのなす角度)
であり、φは軸方向ひずみに起因し、単位長当りの巻数
で表わしたケーブルねじれであり、R8は螺状素子の半
径位置であり、Nは軸方向ひずみによi)#、状素子に
おいて生じ、ケーブルコアにみられる単位軸方向のひず
みに対する半径方向のひすみである。
As shown in the above article by Cannon and Santana, the strain in the helical element (ε8) is related to the axial strain in the cable and is given by equation (1). That is, ε8=εc(Coo”θ−Nstr+20)−φ(xR
BtAn 2θ) (1) Here, ε. is the axial strain in the cable, and θ is the angle of the helical element (the angle between the longitudinal axis of the cable core and the axis of the helical element).
, φ is the cable torsion in turns per unit length due to the axial strain, R8 is the radial position of the helical element, and N is the axial strain i) # in the helical element. is the radial strain for a unit axial strain observed in the cable core.

Nは第(2)式で与えられるものである。N is given by equation (2).

こ\で、Rcは螺状素子を巻付けるコアの半径であシ、
Lcはコアのセグメントの長さである。
Here, Rc is the radius of the core around which the spiral element is wound,
Lc is the length of the core segment.

零トルク応答は、第(1)式を解いて次の様にして決定
されている。まず、端部においてねじれが零であるとす
れば(φ=0)、第(3)式%式% )(3) 零トルクの条件のもとで、螺状素子におけるひずみε8
は零になる。これは、よシの角度θを次式に従って選択
した時に生ずるものである。
The zero torque response is determined by solving Equation (1) as follows. First, if the twist is zero at the end (φ = 0), the strain in the helical element ε8 under the condition of zero torque is
becomes zero. This occurs when the angle θ is selected according to the following equation.

θ= tan−” (N −”2]       (4
)それゆえ、ΔRc/Rcの値とΔLc/Lcの値とを
評価することにより、零トルクを生ずるヱりの角度の値
を決定することができる。
θ= tan-” (N-”2] (4
) Therefore, by evaluating the values of ΔRc/Rc and ΔLc/Lc, the value of the angle that produces zero torque can be determined.

これらの値を決定するのに適したテストセットアツプを
第1図に示す。応力源は174インチ鋼製撚ロープ12
を介してケーブルコアに接続された6応歯車駆動ウィン
チ11とすることができる。フック13は自在接続によ
りロープに装着され、把手14により被テストケーブル
コア16に装着されている。被テストケーブルコアは把
手17を介して負荷測定装置1Bに装着されて伝る。適
切な負荷測定装置18にはデータ・インストルメンツ社
製のタイコJP−2000形負荷セル(DataIna
trnments Inc、、 Tyeo Model
 J P −2000)があり、この測定器は固定対象
物体19に装着されている。零(又は所定の)応力状態
から出発して、被テストケーブルコアの長さの変化を、
印加応力に依り与えられたゲージ長全範囲にわたって決
定する。ケーブルコアがサグを含み、懸架されたものと
してケーブルコアの長さを与えるようにしてゲージ長を
測定する。ゲージ長はLe の値を与えるものでもので
ある。被テストケーブルコアの直径も、例えばインスト
ロン社のG−57−11形縦応カセンサで測定される。
A suitable test setup for determining these values is shown in FIG. Stress source is 174 inch steel twisted rope 12
It can be a six gear drive winch 11 connected to the cable core via. The hook 13 is attached to the rope by a swivel connection, and is attached to the cable core 16 to be tested by the handle 14. The cable core to be tested is attached to and transmitted to the load measuring device 1B via the handle 17. A suitable load measuring device 18 includes a Tyco JP-2000 load cell manufactured by Data Instruments (DataInstruments).
trnments Inc., Tyeo Model
JP-2000), and this measuring device is attached to a fixed object 19. Starting from a zero (or predetermined) stress state, the change in length of the cable core under test is
It is determined over the entire range of the given gauge length depending on the applied stress. Gauge length is measured such that the cable core includes sag and gives the length of the cable core as if it were suspended. The gauge length is what gives the value of Le. The diameter of the cable core under test is also measured using, for example, an Instron Model G-57-11 longitudinal force sensor.

直径はゲージ長の測定と同一の応力条件のもとて第1に
決定されるが、ΔLcを測定するのと同一応力をかけて
再び測定する。RcO値は最初の直径値の1/2であり
、ΔRcは上記印加応力のもとての直径の変化の172
である。
The diameter is first determined under the same stress conditions as the gauge length measurement, but again with the same stress applied to measure ΔLc. The RcO value is 1/2 of the initial diameter value, and ΔRc is 172% of the change in the original diameter under the above applied stress.
It is.

Nの決定における確度と一致度とを改善するため、上の
データは応力を増分しながら測定し、得られたNの値を
平均化することが望ましい。多くの場合にさらに望まし
い方法では最小二乗法を使うことができ、これは連続し
て応力増分を回帰方程式へ入れて得たデータに適合する
ものである。もし、成る小さな応力を前もってかけてお
いた結果、零ひずみが仮定できるのであれば第(5)式
を使用できる。
To improve accuracy and consistency in determining N, it is desirable to measure the above data with increasing stress and average the resulting N values. A more desirable method in many cases is to use a least squares method, which fits the data by entering successive stress increments into a regression equation. If zero strain can be assumed as a result of applying a small stress in advance, Equation (5) can be used.

こ\で、ε1はコアの半径方向ひずみであり、εLはコ
アの軸方向のひずみであり、Kは定数である。
Here, ε1 is the radial strain of the core, εL is the axial strain of the core, and K is a constant.

ε1=−NεL−1−K         (5)この
式において、データ点ΔRC/RC1ΔL c/L c
の各組は、ε1とεLとを座標軸としてグラフ上ヘプロ
ットされるか、あるいは記録される。
ε1=-NεL-1-K (5) In this equation, the data point ΔRC/RC1ΔL c/L c
Each set of is plotted or recorded on a graph using ε1 and εL as coordinate axes.

NとKとの値は、データから最小偏差(最/J%二乗偏
差)を有する線分が得られるようにして選択する。数値
計算によりデータ点力・ら交互に、NとKとを公知の方
法で求める。
The values of N and K are selected such that the line segment with the smallest deviation (most/J% squared deviation) is obtained from the data. Through numerical calculation, N and K are determined alternately from the data points by a known method.

この技術は光導波路ケーブルに対して十分適用されてい
るものである。光導波路においては、取扱い中にケーブ
ルへi66を生ずる傾向が少ないようにすることが重要
である。
This technology has been fully applied to optical waveguide cables. In optical waveguides, it is important to have a low tendency to introduce i66 into the cable during handling.

これは、ケーブル上の被検層で零トルり応答が得られて
いる時には容易である。本技術を説明する実例として、
光ファイ/<より成る光導波路ケーブルは、°米国特許
4,241,979番において説明されている以外、螺
状被覆層の適切な1hの角度を決定するた−めに測定さ
れるものである。
This is easy when a zero torque response is obtained at the layer under test on the cable. As an example to explain this technology,
Optical waveguide cables consisting of optical fibers are to be measured to determine the appropriate 1h angle of the helical coating layer, except as described in U.S. Pat. No. 4,241,979. .

実例 基本的には第2図に示したように、光導波路ケーブルは
次に説明するようにして組立てられている。ケーブルコ
アは螺状被覆層209.210の内側にあり、ケーブル
のすべての部分に存在するものである。コアの中心には
光導波路空間が存在し、リボン状に実装することができ
る。典型的には、各リボン201は光フアイバ12個か
ら成立つが、明らかにするため若干少なく図示されてい
る。図示されたケーブルにおいては、46crnあたり
1ターンのねじれが生ずる割合でリボンをねじっである
。シンターしてないポリ四弗化エチレン(PTFE)テ
ープ(図示されていない)をリボン全体に装着し、熱的
な障壁として作用させている。PTFEのテープははソ
21調の幅で、0.08mmの浮さであシ、重ね合わせ
て長手方向に縫製しである。PTFEテープ外側に突出
したポリエチレン管202はリボン構造に対する保護チ
ェンバとして作用する。管材料は内径が6.35m、厚
さが0.71tmの連続突出部として形成された高密度
ポリエチレンである。ねじって接着したポリエステル管
203をポリエチレン管全体にわたって装着しである。
Practical Example Basically, as shown in FIG. 2, an optical waveguide cable is assembled as described below. The cable core is inside the spiral jacket layer 209,210 and is present in all parts of the cable. An optical waveguide space exists at the center of the core, and it can be mounted in a ribbon shape. Typically, each ribbon 201 is comprised of twelve optical fibers, although a slightly smaller number is shown for clarity. In the illustrated cable, the ribbon is twisted at a rate of one twist per 46 crn. Unsintered polytetrafluoroethylene (PTFE) tape (not shown) was applied to the entire ribbon to act as a thermal barrier. The PTFE tape has a width of 21 mm, has a float of 0.08 mm, and is overlapped and sewn in the longitudinal direction. A polyethylene tube 202 protruding outside the PTFE tape acts as a protective chamber for the ribbon structure. The tubing is high density polyethylene formed as a continuous extrusion with an internal diameter of 6.35 m and a thickness of 0.71 tm. A twisted and glued polyester tube 203 is installed over the entire polyethylene tube.

テープは2.54ctn幅で、0.2閣厚さであり、重
ね合わせて長手方向に縫製したものである。次の層は1
4本のステンレス鋼製ワイヤ204から成立ち、各ワイ
ヤは直径が0.43mmであって、ナ302のステンレ
ス鋼である。ワイアは25.4crnの長手方向距離あ
たり1ターンする様に構成されている。次の層は鋼製ワ
イア上全体にわたって構成したポリエチレン205のジ
ャケットである。ジャケットは壁の厚さが0.69+o
+、外径75E9.78調の高密度ポリエチレンの連続
突出部である。
The tape has a width of 2.54 ctn and a thickness of 0.2 cm, and is overlapped and sewn in the longitudinal direction. The next layer is 1
It consists of four stainless steel wires 204, each wire 0.43 mm in diameter and made of 302 mm stainless steel. The wire is configured to make one turn per 25.4 crn longitudinal distance. The next layer is a polyethylene 205 jacket constructed over the steel wire. The wall thickness of the jacket is 0.69+o
+, It is a continuous protrusion made of high-density polyethylene with an outer diameter of 75E9.78.

ねじって接着したポリエステルのテープ206は2.5
4crnの幅で、0.2Mの厚さであるが、このテープ
を次に装着しである。テープは長手方向に装着し、は”
: 5.6 tanの間隙を生ぜし201は次の層を形
成し、先行するワイアとは逆の方向に撚って巻付けたも
のであり、38.4ωあたシ1ターンを形成している。
Twisted and glued polyester tape 206 is 2.5
This tape, which is 4 crn wide and 0.2 M thick, will be installed next. Attach the tape in the longitudinal direction and
: 201 forms the next layer with a gap of 5.6 tan, and is twisted and wound in the opposite direction to the preceding wire, forming one turn at 38.4 ω. There is.

ワイアは÷302のステンレス鋼であり、0.43閣の
直径を有するものである。ポリエチレン208のジャケ
ットは次の層を形成し、鋼製ワイアはポリエチレンの壁
厚に組込まれている。このジャケットは淳さが1.02
m5であ択12.2mの外径を有するものである。この
ケーブルコアは本質的に零トルク応答を有するものであ
る。
The wire is ÷302 stainless steel and has a diameter of 0.43 mm. A jacket of polyethylene 208 forms the next layer, and steel wire is incorporated into the polyethylene wall thickness. This jacket has a thickness of 1.02
m5 and has an outer diameter of 12.2 m. This cable core has essentially zero torque response.

このケーブルコアのNの値を決定するため、第1図に示
す実験的セットアツプにおいて試験を行った。はX:2
97 cm (11フインチ)のゲージ長を与えるに十
分なケーブルコアの長さを、図示したようにしてローラ
15に懸架した。ケーブルの直径ははソ中点においてイ
ンストロン社の縦方向ひずみセンサを使って測定した。
To determine the value of N for this cable core, tests were conducted in the experimental setup shown in FIG. is X:2
A length of cable core sufficient to provide a gauge length of 97 cm (11 fins) was suspended from rollers 15 as shown. Cable diameter was measured at the midpoint using an Instron longitudinal strain sensor.

次に、ウィンチを使用してケーブルに応力を加えてケー
ブルを延ばし、0,79■(1/32インチ)のΔLc
を得た。縦方向ひずみセンサを再び使用し、ΔRcの値
を決定するため直径2Rc を測定した。ウィンチによ
シ加えた軸方向応力を増加して0.79mm(1/32
インチ)をさらに延ばし、繰返して測定を行った。測定
過程は24の増分応力値に対して行い、全体として1.
91 cm (3/4インチ)の延びを得た。次に、そ
れぞれの増分に対してΔLc/LcとΔRc/Rcとの
値を決定した。データ点の組がすべて求められた時に、
これらを第(5)式に入れて、NとKとの値を最小二乗
適合法によって決定した。次に、零応力から出発して延
びの値を別々に3組作成し、Nの平均値をこれによって
0.42と決定した。
Next, use a winch to apply stress to the cable to lengthen it to a ΔLc of 0.79■ (1/32 inch).
I got it. The longitudinal strain sensor was again used to measure the diameter 2Rc to determine the value of ΔRc. The axial stress applied to the winch was increased to 0.79 mm (1/32
inch) was further extended and the measurement was repeated. The measurement process was carried out for 24 incremental stress values, totaling 1.
An elongation of 91 cm (3/4 inch) was obtained. Next, the values of ΔLc/Lc and ΔRc/Rc were determined for each increment. When all sets of data points have been found,
These were entered into equation (5), and the values of N and K were determined by the least squares fitting method. Next, three sets of elongation values were separately prepared starting from zero stress, and the average value of N was thereby determined to be 0.42.

これによって1ちの角度θを第(4)式から計算し、は
ソ57° と決定した。上のケーブルコアに対して、コ
ア上の螺状被覆層に対し1フイート(0,30メータ)
あたり12ターンが得られた。適切な被覆層は57° 
のよシの角度を与えた2つの螺状鋼製ラップから成立ち
、各ラップは次の特性を有するものである。すなわち、
幅が16.3閣、厚さが0.127m+であシ各側面が
5.59 mだけ重ね合せである。
From this, the first angle θ was calculated from equation (4), and was determined to be 57°. For the upper cable core, 1 foot (0.30 meters) for the spiral jacket layer on the core.
I got 12 turns per turn. Appropriate coating layer is 57°
Consisting of two angled steel wraps, each wrap has the following characteristics: That is,
The width is 16.3 m, and the thickness is 0.127 m + 5.59 m on each side.

ケーブルを曲げている時に間隙が絶対に生じないように
、第2図に示すようにして、これらのラップを重ね合せ
た部分209.210へ装着することができる。しかし
ながら、これらは同一の1Bの角度を有し、同じ方向の
よシ(すなわち、両者が右側の1h、あるいは左側のよ
りを有する)であり、しかもコアの中心から本質的に同
一の距離を有するため、本発明の目的に対してそれらは
単一螺状素子であると考えられる。第2図に示すように
、重ね合わせた端部を交互に形成するよりも、ラップの
両端で他のラップを覆うように構成することができる。
These wraps can be applied to the overlapping portions 209, 210 as shown in FIG. 2 to ensure that no gaps occur when bending the cable. However, they have the same 1B angle, the same direction of twist (i.e., they both have a right-hand 1H, or left-hand twist), and they have essentially the same distance from the center of the core. Therefore, for purposes of this invention, they are considered to be a single helical element. Rather than forming alternating overlapping ends, as shown in FIG. 2, each end of the wrap can be configured to cover the other.

さらにラップを同様にして付加することは可能であるが
、それでもまだ単一螺状素子であると考えられる。最後
に、高密度ポリエチレン211のジャケット全螺状被覆
層上全体から突出させることができる。
Further wraps could be added in a similar manner, but would still be considered a single threaded element. Finally, a jacket of high density polyethylene 211 can be protruded over the entire helical covering layer.

その結果得られたケーブルは本質的に零トルク応答を有
するものである。
The resulting cable has essentially zero torque response.

ケーブルのトルク応答を決定するための単純近似法は、
応力が加えられた時にケーブルにひずみが生じない様に
してねじれを測定することである。ケーブルを垂直に懸
架し、重量によって応力をかけることは可能である。
A simple approximation method for determining the cable torque response is:
This is to measure torsion in such a way that no strain occurs in the cable when stress is applied. It is possible to suspend the cable vertically and stress it by weight.

本発明の目的として、1チの軸方向ひずみを加えた時に
、垂直に懸架した長さを100メータ(328フイート
)にした場合、3ターンよりも小さなケーブルねじれを
生ずると・きには本質的にケーブルは零トルク応答を有
するものであると考えられる。この原則は他の長さや他
のねじれに対しても換算でき、1チの軸方向ひずみが加
えられた時には1・0メータの長さに対して0,3ター
ンよりも小さなねじれが生ずることになる。本質的に同
様な情報を与える同様な測定法としては、ねじれひずみ
の加わった条件下で応力が加えられた時にケーブルのト
ルクを測定し、ケーブルねじれのスチフネスによりそれ
を除算するものである。例えば、第1図の実験的セット
アツプを使用し、負荷セルの代りにトルク測足器を装着
することができる。ヴアイブラック社(Vibrac 
Corporation)によって製造された適切なト
ルク変換器はTQ1600形静的変換器である。与えら
れた6%ibに対して、ニュートン・メータで表わした
トル6値が決定される。次に、同じ長さのケーブルのね
じれのスチフネスを公知の技術に従って決定する。
For the purposes of this invention, a vertically suspended length of 100 meters (328 feet) when subjected to an axial strain of 1 inch will result in less than 3 turns of cable twist, and in some cases The cable is considered to have zero torque response. This principle can be translated to other lengths and other twists, and when an axial strain of 1 inch is applied, a twist smaller than 0.3 turns will occur for a length of 1.0 meters. Become. A similar measurement method that provides essentially the same information is to measure the torque of the cable when stressed under conditions of torsional strain and divide it by the cable torsional stiffness. For example, using the experimental setup of FIG. 1, a torque meter can be installed in place of the load cell. Vibrac
A suitable torque transducer manufactured by T.P. Corporation is the TQ1600 static transducer. For a given 6%ib, the Tor6 value in Newton meters is determined. Next, the torsional stiffness of cables of the same length is determined according to known techniques.

トルクのひずみ率をねじれのスチフネスで除したものは
、単位ひずみあたりで、メータあたりのターン数の次元
を有する性能指数を与えるものである。この測定過程に
より、単位Cずみあたりで、メータあたり3ターンより
小さな値の性能指数を有するケーブルは、本発明の目的
に対しては本質的に零トルク応答を有するものと考えら
れる。成る場合には、単位ひずみあたりで、メータあた
り1ターンより小さな値の性能指数を市場的実現性を以
って本発明によシ達成することもできる。
The torque strain rate divided by the torsional stiffness gives a figure of merit with the dimensions of turns per meter per unit strain. By this measurement process, cables having a figure of merit of less than 3 turns per meter per C-strain are considered to have essentially zero torque response for purposes of the present invention. In this case, a figure of merit of less than one turn per meter per unit strain can be achieved by the present invention with commercial feasibility.

近代的なケーブル製造作業においては、設計値として±
1°以内の螺のヱhの角度を得ることは典型的には可能
である。上記実施例におけるケーブルにおいては、1フ
イート(0,30メータ)あたり12ターンの設計値か
らの相違量が1フイート(0,30メータ)あたシ±1
/2ターンであることに相当する。
In modern cable manufacturing operations, ±
It is typically possible to obtain the angle of the screw within 1°. In the cable in the above example, the deviation from the design value of 12 turns per foot (0.30 meters) is ±1 per foot (0.30 meters).
/2 turns.

斯くして本質的にトルクのない単−螺状層が装着できる
ことを決定した後では、適切なよりの角度を見出すため
他の技術を使うことができることは理解できる。最も直
接的な技術は、コアに対する螺状素子の1フイートあた
りのターン数を以上、あるいは以下に変えることによっ
て、単によシの角度を変え、これによってケーブルのト
ルク応答をテストすることである。この方法において、
本質的に零トルク応答を有する螺状層が得られる。通常
、トルクの全くない螺状層を装着できるコアは本質的に
零トルク応答も有するものである。斯くして、得られた
ケーブルは本質的に零トルク応答を有する。しかしなが
ら、本発明の技術による零トルク応答形螺状層を、本質
的に零トルク応答を有さないコアに対して装着すること
は可能である。もしねじれが再びひずみを生じさせるな
らば、得られたケーブルは螺状素子を装着する前のコア
と本質的に同様なトルク応答を有するであろう。、第(
4)式におけるNの値は、説明したテスト法以外の他の
技術によっても決定できる。例えば、コアが本質的に均
等な圧縮できない材料であると仮定すれば、Nの値を理
論的に計算でき、0.5である。均等ではないコア材料
を使って上記実験的方法によればNを評価するのに都合
がよく、特にNが上記理論値に対して10チよりも大き
く相違している場合、すなわちNが0.45より小さい
か、または0.55よシ大きい場合には有、利である。
It will be appreciated that once it has been determined that an essentially torque-free mono-spiral layer can be installed, other techniques can be used to find the appropriate twist angle. The most straightforward technique is to simply vary the angle of the sheath by varying the number of turns per foot of the helical element relative to the core by more or less, and thereby test the torque response of the cable. In this method,
A spiral layer with essentially zero torque response is obtained. Typically, cores that can be fitted with zero-torque spiral layers will also have essentially zero-torque response. The resulting cable thus has essentially zero torque response. However, it is possible to install a zero torque responsive spiral layer in accordance with the techniques of the present invention to a core that essentially does not have a zero torque response. If the twist were to re-strain, the resulting cable would have essentially the same torque response as the core before the threaded element was attached. , No. (
4) The value of N in formula can also be determined by other techniques than the described testing method. For example, assuming the core is an essentially homogeneous incompressible material, the value of N can be theoretically calculated to be 0.5. Using non-uniform core materials, the experimental method described above is convenient for evaluating N, especially when N deviates from the theoretical value by more than 10 cm, i.e. when N is 0. It is advantageous if it is smaller than 45 or larger than 0.55.

被覆層以外の螺状層も有利に装着できる。例えば、テー
プ層、ま閏は撚線層を装着することbiできる。本発明
における種々の変形は公知技術を改良するものであるが
、斯かる種々の変形は本発明の範囲を越えるものではな
いと考えられる。
Spiral layers other than the covering layer can also be applied advantageously. For example, the tape layer, the thread can be equipped with a twisted wire layer. While various modifications of the present invention may be considered as improvements over known techniques, such modifications do not go beyond the scope of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は螺旋状のよりの角度を計算するため、使用され
るパラメータを決定するのに適した実験セットを示す図
である。 第2図は本発明に依る螺状被覆層を具備した光フアイバ
ケーブルを示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕 201・・・リボン状コア 203・・・ポリエステル管 202.205.208・・・ポリエチレン管204.
204・・・鋼製ワイア 206・・・ポリエステルテープ 209.210・・・螺状被覆 211・・・外側被覆
FIG. 1 shows a suitable set of experiments for determining the parameters used to calculate the angle of helical twist. FIG. 2 is a diagram illustrating a fiber optic cable provided with a spiral coating layer according to the present invention. [Explanation of symbols of main parts] 201... Ribbon-shaped core 203... Polyester pipe 202. 205. 208... Polyethylene pipe 204.
204... Steel wire 206... Polyester tape 209.210... Spiral coating 211... Outer coating

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)円筒形コアを取巻いた螺状素子から成るケーブル
において、 軸方向に応力をかけた時に本質的に前記螺状素子が零ト
ルク応答を生ずる様に、前記螺状素子のxBの角度θを
選択する ことを特徴とするケーブル。 (2、特許請求の範囲第(1)項記載のケーブルにおい
て、 前記角度θが次式: %式% RC:コアの半径、 Lc:コアのセグメントの長さ、 ΔLc:コア上の軸方向応力、によシ生ずる前記セグメ
ントの長さの変化、 ΔRc:前記コアの半径において上記に相当する変化、 によって選択される ことを特徴とするケーブル。 (3)特許請求の範囲第(2)項記載のケーブルにおい
て、 コアのセグメントを懸架゛することと、前記セグメント
あるいは前記セグメントの一部分の長さを測定すること
と、 前記コアの直径を測定することと、 前記セグメントにおけるひずみを求めるために前記セグ
メントに応力を加えることと、 前記長さの変化量の結果を測定することと、 前記直径の変化量の結果を測定することとによる過程に
よシ前記Lcと、ΔLcと、Reと、ΔReとを決定す
る ことを特徴とするケーブル (4)特許請求の範囲第(3)項記載のケーブルにおい
て、 前記コアが本質的に圧縮不可能であシ、これによってN
の値が0.5よシ1oチを越犬て相違し、0.45より
小さいか、ある1/−、ハ、0.55よシ大きな値であ
ることを特徴とするケーブル。 (5)特許請求の範囲第(3)項記載のケーブルにおい
て、 種々の応力増分によって生成した種々のひずみに対して
種々の回数だけ前記測定を行い、その後、得られた値に
最小二乗適合法を適用し次式からNの値を求めるための
操作を行う ことを特徴とするケーブル。 ε、=−NεL+に こ\で、 εL:コアの軸方向のひずみ、 K:定数 (6)特許請求の範囲第(1)項又は第(2)項又は第
(3)項又は第(4)項又は第(5)項に記載のケーブ
ルにおいて、 前記螺状素子と前記コアとから成立つ前記ケーブルに対
して軸方向に応力を加えた時に、前記ケーブルが本質的
に零トルク応答を生ずる様に、軸方向応力に対して前記
円筒形コアが本質的に零トルク応答を生ずることを特徴
とするケーブル。 (7)特許請求の範囲第(1)項又は第(2)項又は第
(3)項又は第(4)項又は第(5)項又は第(6)項
に記載のケーブルにおいて、 前記円筒形コアがひとつ又はそれ以上の光導波路より成
立つ ことを特徴とするケーブル。 (8)  特許請求の範囲第(1)項又は第(2)項又
は第(3)項又は第(4)項又は第(5)項、又は第(
6)項又は第(7)項に記載のケーブルにおいて、前記
螺状素子が金属性被覆素子である ことを特徴とするケーブル。
Claims: (1) A cable consisting of a threaded element surrounding a cylindrical core, wherein the threaded element has an essentially zero torque response when stressed in the axial direction. A cable characterized in that the angle θ of xB of the shaped element is selected. (2. In the cable according to claim (1), the angle θ is expressed by the following formula: % formula % RC: radius of the core, Lc: length of the segment of the core, ΔLc: axial stress on the core , a change in the length of the segment caused by , ΔRc: a change corresponding to the above in the radius of the core. (3) Claim (2) suspending a segment of the core; measuring the length of the segment or a portion of the segment; measuring the diameter of the core; and suspending the segment to determine the strain in the segment. by applying a stress to the Lc, ΔLc, Re, ΔRe and measuring the result of the change in length; and measuring the result of the change in diameter. (4) A cable according to claim (3), characterized in that the core is essentially incompressible, whereby N
A cable characterized in that the value of is different by more than 0.5 and is smaller than 0.45 or larger than 0.55. (5) In the cable according to claim (3), the measurement is performed various times for various strains generated by various stress increments, and then a least squares fitting method is applied to the obtained values. A cable characterized in that an operation is performed to obtain the value of N from the following equation by applying the following equation. ε, = -NεL+niko\, εL: Strain in the axial direction of the core, K: Constant (6) Claims (1) or (2) or (3) or (4) ) or (5), wherein the cable produces an essentially zero torque response when stress is applied axially to the cable consisting of the helical element and the core. , wherein said cylindrical core produces an essentially zero torque response to axial stresses. (7) The cable according to claim (1) or (2) or (3) or (4) or (5) or (6), wherein the cylinder A cable characterized in that its shaped core is made up of one or more optical waveguides. (8) Claims paragraph (1) or (2) or (3) or (4) or (5), or (
The cable according to item 6) or item (7), wherein the threaded element is a metal coated element.
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