JPS59501560A - 外装ケ−ブルで囲まれた光フアイバを組み込んだ密閉管 - 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】 外装ケーブルで囲まれた光ファイバを組み込んだ密閉管 技術分野 本発明は、光ファイバおよび外装ケーブルに関する。

とくに本発明は、光ファイバと外装光ファイバ・ケーブルとを包含する密閉管に 関するっ 背景技術 油井の検層のような用途の在来の電気機械的ケーブルは、電気信号の伝達のため の絶縁された金属導体を包含する。この種のケーブルは、油井の代表的な深さ、 ３６５７．６１いし６０９６ｍ（１２，０００ないし２０．０００フイート）ニ 対応する長さにわたって約１００　ＫＨｚに限定された信号伝達帯域幅を有する 。最新式の在米の検層ケーブルの特性である制限された信号帯域幅のため、最近 の検層用具によって得られる情報の多くは、油井に沿って取り出すことができな い。

従って、かなり広い信号伝達帯域幅、即ち容量、および／または中継器を用いな い長いケーブル長さを通る更に大きい伝達速度を有するケーブルを提供する８喪 が在る。光ファイバは、約ソ１４４　ｍ　（３Ｄ、０００フイート）までの長さ を通して約１００ＭＨ２の信号伝達帯域幅を付与することができるうこれは、油 井検層のような厳しい環境に使用される在来のケーブルに用いられる絶縁電線よ り約２けた太きいう ガラス光ファイバは、使用される際に引っ張られ、あるいはとくに油井掘削孔に みられるような高圧および／または高温の水中で用いられる耐張ケーブル内にそ れを旨く組み込むことを困難にする二つの性質を有する。これらの性質は、静的 疲ｎ劣化と微量曲げ損失とである。

石英ガラス・ファイバは、その表面に小さいき裂（マイクロクラック）を有する 。これらのマイクロクラックの深さは、石英ガラスと水分との間の応力で加速さ れる静的疲ノｔと呼ばれる化学反応によって増大する可能性かあるっ石英ガラス の引張り強さは、マイクロクラックがその深ａを増すにつれてかなり減小する。

ガラスは、高いヤング率を具えた弾性材料である。ガラス光ファイバ内のひずみ は引張り応力全生成し且つ静的疲ｒ）−ｆもたらす。従ってガラス光ファイバは 、長期間にわたる水分のある状態に２ける高いひずみ（＞０．５％）の下での使 用には適していない。水は全てのプラスチック全通しである程度は拡散するので 、適切な防護を行い得るフ０ラスチンクはない。

ファイバ内の小さい曲が９を通過する光の損失（微量曲は損失）について］以下 に説明する。光ファイバは、全内面反射の原理によって光信号を伝達する。この 原理は、光線が光ファイバのコアとクラッドとの界面に入射する際、常にコア領 域内にその光線が全て反射されることに依存する。全内面反射は、光線と、コア とクラッドの界面との間の入射角がある臨界値未満の際にのみ発生し得る。光フ ァイバの曲がりのために、ファイバ・コア内に広がる光の若干が臨界値より大き い入射角でコアとクランドとの界面に入射し且つ光コアの外部に屈折し失われる っ失われる光の量は、曲がりの有効径が小さくなるにつれて大きくなる。局部的 な横力によるたわみによって光ファイバの曲けが生じた場合、その結果もたらさ れる信号強度の低下（および使用できるケーブルの長さの減少）を微量曲は損失 と称するっ光ファイバが、その被覆層内のかた壕ジのような局部的異質物によっ てたわめられる場合、曲がりの有効径はファイバが受ける局部的なひずみに依存 する。一般にファイバは、それが受けるひずみが増大するにつれて、より小さい 有効径に１で曲がる。従って、ひずみの程度が高いと微量曲げ損失の程度が高く なる。

ファイバ内における微量曲げ損失は、先ずノリコーン・ゴムのような軟質のエラ ストマーでファイバケ被覆し、さらにこの緩衝されたファイバを外力に耐え得る 剛性ソヤケノト内に入れることによって非常に低減され本しかし、ノリコーン・ ゴムのようなゾラステンクは、深井戸の底にお（するような厳しい環境で遭遇す る状態において、即ち１．３８　Ｘ　１０８Ｐａ　（２０，０１１ｒ　Ｏｐｓｉ 　）４ に達する圧力と２６０　’Ｃ（５０００Ｆ　）に達する温度の高温塩水に接した 場合、その本来の形を失う。

従って、油井検層ケーブル内に組み込むことのできる、４なぐ共１本の光ファイ バを包含する密閉管を具えることが望ましい。この管は、ファイバの微量曲げと ファイバ内の水分によって生じるマイクロクランク欠陥とを最小限にするう 油井孔の正確な検層のだめの必要条件は、油井孔内の検層用具の位置の正確な認 識であるっ用具の位置は、油井孔内に垂下される検層ケーブルの実際の長ざによ って定められるっ垂下されたケーブルの実際の長さは、油井内に降ろされた応力 を受けないケーブル長さの量につ−ての情報と、ケーブルの伸び対引張り特性２ よび垂下されたケーブルの長さに沿った引張りについての情報とによってこれを 定めることができるっ油井孔内に降ろきれた応力を受けないケーブル長さの量は 、正確にこれを測定することができる。ケーブルの垂下された長さに沿った引張 りの分布は、正確にこれを計算することができるっ従って、ケーブルの伸び対引 張り特性が正確にわかり且つ再現可能ならば、油井内に垂下されたケーブルの実 際の長さを正確に定めることができる。

油井検層のための在来の電気機械的ケーブルは、厳しい高温環境に耐え且つ高い レベルの軸方向ひずみを許容しながら尚且つ機能ヲ保つように、これを作るこ５ 　特表昭５９−５ｏ１５６ｏ　（４）とができる。更に詳述すれば、例えば、在 来の検層ケーブル内の各導体エレメントは、銅線の束を具備する。

銅線は、小さいひずみで非弾性的に降伏する。ケーブルが交互に引っ張られ且つ 緩められる場合、銅はその当初の状態に戻らず、ついには、ひずみ硬化に因って 銅線がもろくなり、破断する。しかし、隣接の非破断線と共５Ｃ在る１本以上の 電線が破断しても電流は近接の電線を通過でき、従って導線は未だ無傷とみなさ れ、ケーブルは依然機能を果たすので、この重大な状態は必ずしもケーブル全作 動不能にするものではない。従って、在来の検層ケーブルは可成の非弾性ならひ に弾性ひずみに抗し且つ依然として機能全果たすことができる。

油井検層ケーブルは一般に、二つの外部鋼外装線の層で構成きれる。この外装線 は、印出に懸垂される荷重〒支える際にケーブルがほどけることを防止するため に、反対のより方向のら旋ｒ予備成形され付与烙れる。外装ジャケントの内側に は、内側外装層の鋼線のそれとは一般に反対のより方向の、１本の周りに６本を 配した７本の絶縁きれた銅の導線を−ｆ：なえることかできる。しかし、銅の導 線のら旋と内側外装線のそれとは、別個の製作段階で、通常それらの間に柔恢な 材料の充てん層を設けて付カロされるので、これらのら旋の間に一定の関係はな い。この在来のケーブル配列の結果は、内側外装線とその下にある絶縁導体との 界面が、柔軟な充てん材によって分離された多数の交差点から成る、ということ である。

在来の油井検層ケーブルが高温で引張られると、それがある量寸で伸ばさｎるが 、その量は正確に予測できないっこれは、坤ひが、一つは線形、一つは極めて非 線形且つ非弾性的な、二つの部分から成“るためであるっこの非弾性的な部分は 、外装線が、交差点における極めて高い局部応力のために、その下側の柔軟な充 てん材と電線の絶縁体とを非弾性的に変形させ、より小さい刻み直径をそなえる ことによって生ずるつケーブルの伸びの非弾性的な部分はそれ程予測可北でも再 現用能でもなく、従って検層プローブの位置は正確にはわからない。

使用中に非弾性ひずみの発生することを防ぐため、在来の検層ケーブルは、製作 中に熱間予備延伸ケ付与される。適切に行われた場合は、熱間予備延伸操作によ り、引張９に対応して、ケーブルが線形且つ弾性的な伸びを示す。熱間予備延伸 操作により、５／４ないし１／２パーセントの永久（非弾性）ひずみが在来の７ 本の導体を有する検層ケーブルに付与されるつコア内に少なく共１本の光ファイ バを含む在米通りに設計された外装ケーブルは、６／４ないし１／２ツマ−セン トの永久ひずみをガラス光ファイバに残すつこれらの高いレベルの永久ひずみを 受けるケーブル内の九ファイバは直ぐ静的疲れから故障を生じ且つ／またけ非常 に高い微量曲げ損失を示す。在米の予備延伸技術を外装光ファイバ　ケーブルに 適用し得ないことはあきらカ゛である。以上その他の難点を克服し且つ厳しい環 境の領域への光フアイバ通信技術の拡張を可能とする外装光ファイバ・ケーブル を得ることは極めて望ましい。

発明の開示 本出願人は、単一または複数の緩衝された光ファイバの周りに密閉管を作る方法 およびそれによる製品を発明した。緩衝は、エラストマーのような適切な緩衝材 料で光ファイバを被覆する方法に関連する。製作は、ひずみ、微量曲げ、寸たけ 水分で助長されるマイクロクラックの導入を回避するために、ファイバが、それ らを引っ張ることなく管内に密閉でれるように行われる。管は更に、本発明のケ ーブル内に組み込むことができる。このケーブルおよび製作方法によれば、コア の変形性を最小限とすることによって、ケーブルの伸びの非弾性部分を最小限に することができる。ケーブルの中心の束は、少なく共１本の緩衝されたコアイノ くを含む本発明の中・Ｌ・密閉管の周りに所与のより方向の「ユニレイ」形状に より合わされた、内側外装を含めて少なく共二つの内層を具備するっ緩衝された 光ファイバは、エラストマーのような適切な緩衝材料で被覆された光ファイバで ある。管は、工程から誘発されるひずみと微量曲けとを最小限にしながらフプイ ／ぐが管８ 内に密閉されるように作られるっ 「ユニレイ」形状は、各エレメントがそれに最も近い隣接物に連続的な接触をな し且つそれと同じ方向にあるケーブル束、として定義されるっ中心の束の断面は 、中心軸線の周りでの回転は別として、ケーブルに沿った全ての点について同じ である。「ユニレイ」構造は、逆ら旋状に形成されたケーブル・エレメントの層 、あるいは異なったよりの長さを有する一方向のみにケーブルに編まれたエレメ ントの層におけるごとく交差点に横方向の力を集中する代りに、接触する構成部 分に沿って連続的に横方向の力を分布させるつケーブルのよりの長さは長く、約 １．２７　ｃｍ　（０，５インチ）の外径をそなえるケーブルに対して、約８． ８９ｃｍ（３，５インチ）の程度である。

「よりの長で」は、エレメントの１回の完全なら旋回転で通過するケーブルまた はら旋軸線に沿った距離、として定義される。ケーブルは、中心の束の周りに逆 ら旋状に巻き付けられた少なく共一つの外側外装層を有する。外側外装層は中ノ ｂの束と反対のより方向を有し、クープルが引張りを受ける際に内側外装のトル りをほぼ平衡をせるっ各層のエレメントは堅り、変形に耐える。これは、ケーブ ル内に含捷れるどの導体エレメントも単一の金属導体であって、多繊維状の導体 ではないこと全意味するつ 中心の束の各層は、同一のよりの長をと同一より方向を以て、単一の作業で作ら れる。反対のより方向の外側外装層が、中心の束の上に直接付加される。

図面の簡単な説明 第１図は、外装光ファイバ・ケーブルの断面図を示す。

発明の詳細な説明 本発明は第１図を参照することによって、更に明確に示される。第１図は本発明 の密閉管および外装層ケーブル１０を示す。管および外装光ケーブル１０を、不 発明の範囲に属する良く検層するケーブルを作るために用いられる全体的な大き さ、寸法、および材料のような特定の実施例に関連して説明するっ但し、不発明 は、この説明に用いられる特定の寸法もしくは材料のみに、１だ良く検層する用 途のみに限定されるように意図されたものではない。説明きれる管２よひ／また はケーブルは、荷重下にめって最小限のケーブル変形を必要とするいかなる用途 においても有用なものである。この管は、光ファイバのために密閉された環境を 必要とするいかなる用途にも用いることができる。

外装光ケーブル１０は、中心の密閉管コア１２を有するっこの管は、その用途が 外装の、または導体のエレメントを必要としない場合でも、単独にこれを使用２ ５　することができるっ密閉管１２は、約０．１５ｃｒｎ０ ＣＤ、０６インチ）の内径の範囲内で、約０．２７９ｃｍ（０，１１０インチ） ないし０．３０５Ｃ−Ｉｎ（０，１２０インチ）±１％の外径を有する。管１２ は単一または複数の光ファイバ１４を包含するっ光ファイバ１４は、単一モード もしくは多重モード、またはそれらの混合体であってもよいっ紫外線硬化された アクリルを基材とするフ０ラスチックの薄い防護被覆をそなえる好適な光ファイ バが、マサアユーセノノ（Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ　）州のヴアルテノク　 カッパニー（Ｖａｌｔｅｃ　Ｃｏ、）　Ｋよって製造されている。密閉管１２が 複数の光ファイバを包含する場合、光ファイバは、なるべくなら、中心の束３０ のエレメント２２および内側外装線２４と同じら旋より方向に一緒ンこより合わ でれることが望ましいっ例えば、図示の６本のファイバは、石回りのより方向と 、約８．８９　ｃｍ　（３，５インチ）のよりの長さくより角度１．２°　）と を有する。

被覆ファイバは、エラストマーの緩衝材料、例えば／リコーン　エラストマーお よびその他同裡のもの、のような緩衝材料１６によって四重れ且つ被覆きれも完 成管１２の製作甲１部分的に、あるいは図示のように完全に管１２を満たすため に、付加エラストマーまたけその他の適切な充てん材料１８が加えられるっ管１ ２は、焼なまし線から圧延しまたは引き抜くことによって予め何形これた半円筒 状の部材２０から作られろう二つの部材２０を図示したが、管１０は、任意の数 の部材で形成することができる。二つの部材の適当な肉厚は、約０．６８６±、 ００５ｃｍ（０，２７０±、００２インチ）であろう。円筒状の部材の圧延また は引抜きによって、ファイバが中に閉じ込められる前゛　に金属が加工硬化され るっ円筒状の部材は、溶接前の熱処理によって高い降伏強さを生じるように選択 的に析出硬化され得る鋼またはその他の合金線から作られるう析出硬化は、過飽 和固溶体から成分が析出する硬化の過程、として定義される。従って、加工硬化 された金属は、析出硬化によって、更に降伏強さを強めることができる。イリノ イ（工１ｌｉｎｏｉｓ　）州のシエイプト・ワイヤ・カッパ＝　−（５ｈａｐｅ ｄ　Ｗｉｒｅ　Ｃｏ、）によって使用されるそれのような好適な標準的圧延機械 および工程を、管１８を形成する半円筒状の部材２０内に電線ケ押し込むために 用いることができる。ステンレス鋼線の適例、まだはその他の適切な材料は、ア ーム＝ｙ　（Ａｒｍｙ：）　）の製品、１７−７　ＰＨステンレス鋼と、ベンフ ルバニア（ＰＡ　）　州のラドロープ・スチール・カンパニー（Ｌａｔｒｏｂｅ 　５ｔｅｅｌ　Ｃｏ、　）の製品、ＭＰ−３５非鉄合金とである。線材から形成 される部材は約０．６９０　ＧＰａ　（１００，０００ｐｓｉ　）より大きく、 且つなるべくならば約１．０３４ＧＰａ　（１５０，０００ｐｓ１）よジ大きい 降伏応力を具えるものとする。更に大きい降伏応力が必要とされるならば、これ らの線材を、約１．７２４　ＧＰａ　（２５０，０００ｐｓｉ　）より大きい降 伏応１２ 力にまで析出硬化させることができる。これは、約０．８５より大きい降伏ひず みに対応するものである。

降伏ひずみは、試験片の本質的な永久ひずみなしに付与することのできる最大ひ ずみ、として定義されるっこれによって、管は、使用荷重の下で、非弾性的に降 伏することなく、約９１ｃＩｎ（３６インチ）以下、なるべくなら６１　ｃｍ　 （２４インチ）以下、の直径の７−プ上を滑り、あるいは９１ｃＩｎ（３６イン チ）以下、なるべくなら６１　ｃｖ　（２４インチ）以下、の直径のケーブル・ リール・バレルに巻き付けることができる。

各部材２０は縦にぴったりと合わされて管１２を形成する。縦の継ぎ目は、管が ノーズまたはスプール上に曲けられた際に、小さい副次的なせん断のみを受ける 。部材２０は一緒に押し付けられ、縁の接触する所を溶接部２１により接合され て、ファイバ１４全中に密封する。管の製作甲に、より合わされ且つ緩衝された ファイバが、挾み込みを回避するに充分なすきまを伴いながら、円筒状の部材の 間に供給されるっ溶接は、なるべくなら、広い範囲で壁を通して浸透せず、従っ て壁の厚み全体を焼なましせず、且つ緩衝されたファイバを破壊しない、少量疋 限定できるきれいな溶融体を作るレーデ溶接で行うことが望ましい。尚一層の防 護のため、選択的に、完成管全ボリニふつ化ビニリデン（「カイカ−（Ｋｙｎａ ｒ　）　Ｊ　（登録商標名）もしくはポリエーテルエーテルケトン［ピー・イー ・イー・ケイ（ＰＩＫ　）＝　（登録商標名）のような適切な材料製の硬質プラ スチックで被覆し、または亜鉛めっきすると々ができる。この選択的な被覆は、 最終的な密閉管が約０．３０５ｃｍ（０，１２０インチ）の外径を具えるように 調整される。

別の管構造には、互いに確実にはまり込むように、ありみぞ端部をそなえた部材 が含まれる。円筒状の部材の外側には圧延成形され且つ溶接された金属管がある 。この金属管は、炭酸ガス・レーデのような適切なレーデで、ロ１ル成形された 管の継ぎ目に沿ってレーデ溶接される。管は、なるべくなら、「インコネル（Ｉ ｎＣ０ｎｅｌ　）　ｊ　（登録商標名）のような極めて耐食性のある材料から作 ることが望ましい。＠融体が外側金属管を通って内側の管の片方の一つに達する ように、選択的に、溶接中のレーサ゛゛溶接の深さ全調節することができる。こ れにより、光ファイバは管内に確実に密封される。別にまた選択されるのは、腐 食に耐える適切な材料で外側の被覆を浸せさまたは電気めっきすることである。

この管は、１９８２年８月１７日付の［密封光ファイバ（Ｈｅｒｍｅｔｉｃａｌ ｌｙ　５ｅａｌｅｄ　０ｐｔｉｃａｌＦｉｂｅｒ　）　Ｊと称する米国ｗ許出ａ 第４０８，９７１　号に示されている。

好適な実施例においては、右回りのより方向と８．８９　Ｃｍ（３，５インチ） のよりの長さくよ多角度９．８°　）とで中心コア１２の周りにより合わされた 導４ 体よｆ）線のような、少なく共６本のエレメント２２によって中心の密閉管１２ のだめの空間が形成される。

中心コア１２のより大きい直径を得るため、さらに多数の、例えば図示のよう［ ８本の導体より線が、中心コア１２のだめの空間を設けるために用いられる。導 体より線２２ば、変形を最小限とし且つ内゛側外装２４と契合し得る材料から作 られるべきである。好適な導体より線は、約０．１０２４ｃｍ（０，０４０３イ ンチ）±１％の直径を有する堅い銅めっきされた鋼線である。

導体より線は、０．２％の残留ひずみで最小的０．９係の降伏ひずみと共に、国 際軟鋼規格（工ＡＣ８）の最小６０％の最小導電率金具えｌけｎばならない。こ れらの要件を満たす材料か「コノパーウェルド（Ｃｏｐｐｅｒｗｅｌａ　）Ｊ　 （登録商標名）である。堅イ銅Ｏツきされた鋼線は、約０．１８０Ｃｍ（０，０ ７１インチ）の外径まで、１カイナー（Ｋｙｎａｒ　）　Ｊ　（登録商標名）の ような絶縁体で被覆される。密閉管１２と導体より緋２２とは、約０．６６５ｃ ｍ（０，２６２インチ）の総合外径金具えなければならない。

２倍以上の数の内側外装線２４が導体より線２２を囲む。この好適な実施例１ｃ 、１−′−いて、１６本の内側外装線２４は、約０°１４６１ｃｍ（０，０５７ ５インチ）±１係の直径と、約１．６８］Ｐａ　（２４４ｋｐｓ１）の最小引張 シ強さと、約３９の最小ねじ！１１　（２０，３Ｃｒｎ）（８″）と、６Ｄマノ ドレル・ランプ試験によって立証きれる被覆密着性とをそなえた引抜きの、亜鉛 めっききれた、改良した鋼線用鋼の心線（Ａｌ５Ｉ　）　またはその他の適切な 材料でなければならない。内側外装線２４は、右回りのより方向と８．８９　ｃ ｙｎ　（３，５インチ）のよりの長さくより角度１５．５°　）とを有する中心 の束３０の部分としてより合わされる。中心の束３０は約０．９３５ｍ（０，３ ６８インチ）の外径を有する。１６本の内側外装線２４が約６１．０３　ｇ／ｍ ２（０，２ｏｚ／ｆｔ２）という最小限度の亜鉛コーティングのような光沢のあ る平滑な仕上がりを有する電気亜鉛めっきを施されるということは重要である。

内側外装線２４は絶縁導体に絶縁して置かれ、従って絶縁電線に圧縮荷重を伝え るだめの滑らかな界面を提供する。

ケーブル１０に予期される環境に対する適切な防護材料２６が、中心の束３０の 製作甲に、内側外装２４の方にあふれ出るように付加される。油井検層ケーブル に好適な材料は、ニトリル・ゴムをベースとする充てん用コンパウンドその他同 種のものである。内側外装線２４は、８本の間げき構成要素２８のための余地を 設けるため、図示のように、導体より線２２の周りに巻き付けられる０８本の間 げき構成要素２８は選択的なものであり、クエーカー・ケミカル・カンパニー（ Ｑ、ｕａｋｅｒ　Ｃｈｅｍｉｃａｉ’Ｃ’ｏｍｐａｎｙ　）製品のＴＭＳ　５８ ７’８コンパウンド（Ｃｏｍｐｏｕｎｄ　）のような腐食抑制減摩剤２６、また は電線もしくは絶縁導体もしくはジャケノ１６ ト付き光ファイバのいずれであってもよい。間げき構成要素２８は、導体より線 ２２および内側外装線２４と同じより方向により合わされる。間げき構成要素２ ８は、右回りのより方向と８．８９　ｏｎ　Ｃ３，５インチ）のよりの長さくよ り角度１２．５°　）でより合ゎでれる。

間げき構成要素２８は、約０．０７１　ｏｎ　（０：０２８インチ）の最大外径 と、約３０．５２　！／ｍ”　（０，１ｑｚ／ｆｔ２）という最小限度の亜鉛コ ーティングと、約１．７３　ｏｐ：ｌ（２５ｉ　ｋｐｓｉ　）の最小引張り強さ と、約８３の最小ねじり（２０，３ｚ　）　（８″）と、２　Ｄ　７　ｙドレル ・ラップ試験によって立証される被覆密着性とをそなえなければならない。内側 外装線２４の配設全制御するために間げき構成要素２８が用・ハられる場合、構 成要素２８はなるべくなら、堅い、光沢のある、亜鉛めっききれた線材であるべ きであるついかなる間けさ構成要素２８も、それらが絶縁導体より線に隣接して 置かれ月つ絶縁より線に圧粗荷重を伝えるだめの滑らかな表面を提供しなければ ならないので、丸みのある滑らかな外表面を有する、ということは重要である。

外装光ケーブル１０の独特の特徴は、中心の束３０のエレメントが、それらが− 緒に寄り添い且つ互いに交差するよう（、同じよりの長さと方向とで製作される 、という事実である。別の独自の特徴は、導体より、７ｊｉ２２と内側外装線２ ４とが、導体より線２２間に形成される溝内にでなく、互いに支え合うように、 ニレ１７　特表昭５９−５０１５６０　Ｃ７）メツ）２２．２４が同じ作業で組 み立てらｆ］、、７−　、　という事実である。この構成によって、より犬き一 ゛ｒわみ汁がケーブルに寸与され、導木より被２２と内側外装線２４との間の摩 擦が１氏減々れる。これらの特徴ンＣよって、エレメント間の界面Ｏ最小量Ｑ変 形と、従ってケーブルの最小量の非弾ｌｉ沖ひとが得られる。

少なく共１層の外側外装線が内側外装線２４全囲み且つケーブル１０の外径？形 成する。好適な実施例には、２４よυ線の外側外装線３２を示しである。外側外 装線３２は、約０．１２４ｃｍ（０，０４９インチ）±１係の直径と、約１２２ ．０６５９／′ｒｎ２（０，４ｏｚ／ｆｔ”　）の最小限度の亜鉛コーティング 、ＡＳＴＭのＡ−９０により試験、と約１．７０　ＧＰａ、　（２４６ｋｐｓｌ ）’り最小引張り強さ、ＡＳＴＭのに−１１３により試験、と、約４７の最小ね じ’）　（２０，３ｃｍｍ）　（８″）、ＦＥＤ　５ＰＥＣＲＲ−ｗ−４１０に より試験、と、３Ｄマンドレルを用いるＡＳＴＭのＡ−６４１を満たす密着被覆 とをそなえる亜鉛めっきされた、改良した鋼線用鋼の心線（ＡＩＳ工）寸たけそ の他の適切な材料から作られなければならない。線３２ば、なるべくなら、エレ メント２２　、２４のそれと反対のより方向に予備成形でれ且つより合わされる ことが望捷しい。この例の場合、外側外装線３２のよシ合わせ方は、左回りのよ り方向で、８．８ソＣ−ｍ（３，５インチ）のよりの長き（よシ角度２０．５° ）とする。外側外装線３２が使用される際、中・し・の束３０は、ＴＭｓ５８７ ８その他同種のもののような耐食性且つ減摩性の材料で被覆される。光ケーブル １０の全体的な寸法は、約１．１９１ｃｍ　（［１，４６９インチ）どなる。

密閉管を含む外装ケーブルは、先ず１回の作業で管を形成し、次いで１回の直列 作業で管の周５９にケーブルを作ることによって製作される。

光ファイバを含む密閉管は次の順序に従って作ることができる。焼な−まされた ステンレス鋼重たばその他の適当な非鉄合金線材か異形ローラによって円筒状の 部分に圧延εＬガイド・ローラを通過する際に各部材が、ファイバを挾み込むこ となく光ファイバを容れるに充分な内径を有する管を形成する。圧延された各部 材は、次いで約４８２°Ｇ　（９００’Ｆ　）の温度で析出硬化される。管は、 なるべくなら、二つだけの半円筒状部拐で形成されることが望ましいが、それは 、これによって浴接継目の数が最小限となるからである。好適な圧延部材が、イ リノイ（工１．１ｉｎｏｉＳ　）　州、セント・チャールズ（Ｓｔ、　Ｃｈａ、 ｒｌｅｓ　）のチ・／エイブト　ワイヤ　カッパ＝　＝（Ｔｈｅ　５ｈａｐｅ　 Ｗｉｒｅ　Ｃｏ、）から入手できろ。

円筒状の各部分は、メリーランド（Ｍａ、）州、ボルチモア（Ｂａ、ｌｔｚｍｏ ｒｅ）のレーザ゛゛・アブリケーンヨ７ズイノコーボレーテノド（Ｌａ５ｅｒ　 Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｉｎｃ、　）で使用きれているような標準的な加圧 ローラにより、レーサ゛浴接に先立って、あるいはその過程中に、−緒に加圧す ることができる。らせん状：で巻き付けられた被覆ファイバは、それらを−緒に 押し込みながら部材の間に挿入きれ、溶接に先立ってファイバを接着するために 付加的なエラストマー材料がそこに付加される。

Ｌ／−ｒｇ接ｕ、コントロール・レーず・コーポレー／ヨｙ　（Ｃ０ｎｔｒｏｌ 　Ｌａ５ｅｒ　Ｃ！ｏｒｐ、　）の５００ワツトの産業用炭酸がス・レーずを用 いて行われる。このレーザ゛は約０．１５ｍｍの幅１で焦点全校られる。管は、 部材の厚さより小さい深さまで溶接される。約０．２７９〜０．３０５　ａｎ　 （０，１１０〜０．１２０インチ）の直径を有する外側の管の製作には、約０． ４０ｍｍの深さが適当である。溶接中、円筒状の部材全１４９°Ｃ１６００°Ｆ ）と約２６０℃（５００°Ｆ）との間に選択的に加熱することができる。、この 加熱によって、浴接作業が容易になり、管が冷却した場合、約０．２％の管の縮 みｔもたらでれる。これは、ケーブルが、約２６０°Ｃ（５００下）までの程度 の温度に遭遇しながら掘削孔内に降ろされる際の、熱膨張によるファイバの約０ ．２　％　’Ｅでの延伸を未然に防ぐものである。

浴接作業によって、継ぎ目には、ひずんだ状態が残されるが、溶接後の数時間に わたる約ン６０℃（５ｕＯ°Ｆ　）での熱処理によって、析出硬化された管を焼 な１しすることなぐ、上記ひずみが除去をれる。いったん光ファイバが管内に封 入されると、管を析出硬化させることは、それによって緩衝ポリマーか過熱され 且つ２０ 破壊されるので、不可能である。溶接後、管は、腐食を阻止するため選択的にニ ッケルめっきまたは亜鉛めっきすることができ、最終的ては、溶接後に残された なんらかのビン　ホール内への塩水の拡散を最小限とし且つ金属を腐食から防護 するため、「ピー　イー・イー・ケイ（ＰＫＥ、Ｋ　）　Ｊ　（登録商標名）ま たは［カイナー（Ｋｙｎａｒ　）　Ｊ　（登録商標名）のような高頓点フ０ラス チックの押出し品で管を被覆できる。好適な押出し品かにンノルパニア（Ｐｅｎ ｎ５ｙｌｖａｎｘａ　）州のバーク゛チック・カンパニー（Ｂｅｒｋ　Ｔｅｋ　 Ｃｏ、）によって作られている。

管１２の製作後、遊星ボビン装置の一つの区画から中心の束３０が形成され、遊 星ボビン装置のタンデム区画から外側外装線３２が中ノＣｒの束３０の上に直接 付加される。外側外装線３２は、前記の内側および外側外装線の及ぼすトルクが ほぼ平衡するように、反対方向に加えられる。反対方向のら旋状に巻き付けられ た外側外装＠３２と内側外装線２４とを平衡てせる適切な方法が米国特許第４， ３１７，０００号に開示きれている。本出願人の発明のケーブルを裏作する機械 は、遊星より合わせ機械として技術上周知てれている。このケーブルの適切、な 製造元は、カリフォルニア（Ｃａ１ｉｆｏｒｎ１ａ　）州、トーレンス（Ｔｏｒ ｒｅｎｃｅ　）のブレーク・ワイヤ・アンド　ケーブル・カンパニー（Ｂｌａｋ ｅ　Ｗｉｒｅ　ａ−ｎｄ　Ｃａｂｌｅ　Ｃｏｍｐａｎｙ　）である。言うま２１ 　特表昭５９−５０１５ＧＯ（８）でもなく、ケーブルをチューブ巻取ジよシ合 わせ機械によって作ることもできるが、外側外装線を別の段階で付加しなければ ならない。

本発明を、とくに好適な実施例と若干の好適な判例とに関して説明したが、本発 明が、その中の記述のみに限定されるように企図されたものではないことを理解 すべきであろう。本発明の範囲内で明白な修正が行われるようにされている。例 えば、ケーブルは、いがなる特定の直径、光ファイバの数、その他同種のものに も限定されない。ケーブル上に加わる更に大きい荷重を必要とする種々の環境寸 たは使途が、より大きいおよび／捷たはより多くの導体より線、内側外装線また は外側外装緋をそなえたより大きい直径のケーブルを必要とする可能性がある。

場らに、ケ、−グルの直径が増大するにつれ、それに正比例してよりの長でか増 大される。さらにまた、導体よυ線と内側外装とが同じより合わせ方で１回の作 業で作られ、導体よυ線によって形成はれる溝内に位置しないように内側外装が 組み立てられることが必要である。内側外装と外側外装とがほぼトルクを平衡式 せるように、内側外装と反対のより合わせ方で、且つ充分な圧縮強きで外側外装 全巻きつけなければならない。

浄書（内容４こ変更なしり 手続補正書（方式） ％式％ ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 居　所　〒１００東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手町ビルヂング３３ １ ５、補正命令の日付 昭和５９年５月２９日 ６、補正により増加する発明の数 図面の＝訳文のｉ：ＴＩ−／プ］つに変更なし）国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、単一または複数の緩衝ばれた光ファイバを有する内側コアと、前記内側コア の周りに繋合して管を形成する少なく共２本の円筒状金属部材とを具備し、前記 金属部材が前記管となるように密閉接合さ゛れ、前記金属部材が焼きなまされた 線材から圧延によって予備成形されるようにした密閉光フアイバ管。 ２　請求の範囲第１項に記載の管において、前記部材が、円筒状の部材を形成し ながら圧延された後、壕だレーず一溶接てよって接合される前に、析出硬化てれ 得るようにした管。 ろ　請求の範囲第１項に記載の管において、前ｇｔｍ材が、ステンレス鋼または 非鉄合金線材から作られるようにした管。 ４　請求の範囲第１項、第２項、または第６項に記載の管ておいて、前記金属部 材が縦方向の継ぎ目で密閉接合されるようにした管。 ５　請求の範囲第６項に記載の管において、圧延された異形線材が、約０．０６ ９ｃｍ（，０２フインチ）の肉厚と共（（約０．２７９ｃｍ（，１１０インチ） ないし約０．３０５ｃｍ（，１２０インチ）の外径を有する管を形成するよ°う に前記部材が作られるようにした管。 ６　請求の範囲第４項に記載の管において、管が２本の部材から作られるように した管。 Ｚ　請求の範囲第５項に記載の管において、管が、約０．０６９±０．００２５ ｃｍ（０，１２０±、００１インチ）の外径まで、耐食囲金萬層または耐熱性シ ラスチックで更に被覆されるようにした管。 ８　請求の範囲第４項に記載の管ておいて、ファイバを含む管が、レーデ−溶接 による部材の接合中に、約１４９℃（３００’Ｆ　）ないし約２６０　’Ｃ（５ ［３０°Ｆ）の間に加熱されるようにした管。 ９　請求の範囲第６項筐たは第４項に記載の管において、部材が一緒に押し付け られて内側の部材の周りに圧延成形された金属管の外側被覆が作られ、前記外側 金属管が前記外側金属管の厚さより大きい深さ寸で溶接きれるようにした管。 １０請求の範囲第５項または第７項に記載の骨において、光ファイバが単一モー ド光ファイバであるようにした管。 １１　請求の範囲第１項、第２項、第６項、第８項、第９項、または第１０項に 記載の管がさらに、前記管の周りに所与の方向でら旋状に巻き付けられた少なく 共６本のエレメントと、前記の少なく共６本の同じより方向のエレメントの周り に単一方向のらせん形状に巻き付けられた少なく共前記の少なく共６不のエレメ ントの２倍の数の内側外装線とを具備し、前記の少なく共６本のエレメントと前 記内側外装線とが同時に前記管の周りに組み立てられ、そこで同じより方向のエ レ２４ メノトによひ電線ならひに管が中心の束を形成し、前記内側外装線に接触する複 数つ外側外装線を具備し、涌記外側外装線が前記内側外装線のより方向と反対の ら旋状より方向に巻き付いて前記内側外装線と前記外側外装線とてよって及ぼさ れるトルクがほぼ平衡するようにした管。 １２請求の範囲第１１項ｒ記載の管において、前記の少なく共６本のエレメント が、銅めっきされた鋼線の導体製の導体より線であるようにした管。 １ろ請求の範囲第１２項に記載の管において、内１μ）ｊ外装線が、亜鉛めつき 烙れた鋼線であるよってした管。 １４請求の範囲第１６項に記載の管において、導体より線と内側外装線とが、ジ ャケット付きの光ファイバ、または亜鉛めっきてれた鋼線光てん付足よって占め られる間げき空間を形成するようにした管。 １５請求の範囲第１４項に記載の管において、外ｊｊＩ’ｌ外装線が亜鉛めっき され、予備成形きれた鋼線用鋼線であり、中心コア・エレメントが単線であるよ うにした管。 １６精求の範囲第１５項に記載の管において、部材が縦方向の継き目に沿って接 合され、前記の少なく共６本のエレメントが８本のエレメントであるようにした 管。 １７悄求の範囲第１１項、第１４項、第１５項、ぼたは第１６項に記載の管にお いて、中心コアと、導体より線と、内側外装線とが、ニトリル　コゞムを基材と する充てん用コンパウンドで被覆されるようにした管っ１８約０．２７９ｃｍ　 （０，１１０インチ）と約０．３０５ｃｍｍ（０，１２０インチ）との間の外径 と約０．１５　ｃｍ　（０，０６・ｆンチ）の内径とを有する中心の密閉管コア を具備し、前記コアがエラストマー内に埋め込まれた複数の光ファイバをその中 に包含し、前記光ファイバの周りに一緒に縦方向に接合されて管を形成する２本 の円筒状金萬部材で前記コアが形成され、中心コアと導体より線との外径が約０ ．６６５Ｃ−ｍ（０，２６２インチ）となるように、右回りのよりで、約８．８ ９　ｃｍ　（３，５インチ）のよりの長はと０．１８　ＤＣＩｎ（０，０７１イ ンチ）の直径で前記中心コアの周りに巻き付けられた８本の導体より線と、前記 導体より線と同じより方向とよりの長でとを以て前記導体より線の周りに巻き付 けられた約０．１４７ｃｍ　（０，０５８インチ）の外径を有する亜鉛めっき鋼 線製の１６本の内側外装より線とを具備し、前記導体より線と前記内側外装とが 同じ材料で作られ、そこで前記中心コアと前記導体より線と前記内側外装線とが 約０．９３５ｃｍ（０，３６８インチ）の外径を有する中心の束を形成し、左回 りのより方向に８．８９Ｃ−ｍの周りに巻き付けられた亜鉛めっき鋼線製の２４ 本の外側より線を具備し、前記の２４本のよ！ｌｌ線が約０．１２４の（０，０ ４９イノテ）の直径を有は、従って６ 全体的なケーブル直径が約１．１９１ｃ１ｎ（０，４６９インチ）の外径を有す るよってした外装光ケーブル。 １９．請求の範囲第１８項に記載のケーブルにおいて、中心の束がエラストマー の充てん用コンパウッドで充てんされるようにしたケーブル。 ん、請求の範囲第１９項に記載のケーブルにおいて、前記内側外装より線と外側 外装より線との間に形成された間げきが堅い、光沢のある、亜鉛めっきされた線 材および／−！たは腐食抑制−減摩剤で充てんきれるようにしたケーブル。 ２１請求の範囲第２０項に記載のケーブルにおいて、前記コアが約０．０６９± ０．００５Ｃ−ｍ（０，１２０±００２インチ）の外径捷で、耐食性金＊５ｔｆ Ｃは耐熱性フ０ラスチックで更に被覆されるようにしたケーブル。 ２２ａ青求の範囲第２１項に記載のケーブルにおいて、ファイバを含む前記コア が、レーサ゛溶接による部材の接合中に、約１４９℃（６００下）ないし約２６ ０℃（５００°Ｆ）の間に加熱されるようにしたケーブル。 ２ろｔａ）　少なくとも２本の焼きなまされた線材を前記部材に圧延することを 包含し、前記部材が少なく共単−また社複数の緩衝された光ファイバを容れるに 充分な内径を有する円筒状の管を形成するように一緒には才り合うことができ、 （ｂ）段階（ａ）からの前記の緩衝された光ファイバの周りに管を形成すること と、 （Ｃ）　前記部材を密閉的に接合して管ｆすることとを包含する、光ファイバを 包む密閉管を作る方ず去。 ２４請求の範囲第２３項に記載の方法において、レーデ溶接によって接合が行わ れるようにした方法〇２５、請求の範囲第２６項に記載の方法において、完成部 材の降伏強さを増すため、溶接に先立ってｉ１工記部材が析出硬化を受けるよう にした方法。 ％請求の範囲第２４項に記載の方法において、焼なまされた線材がステンレス鋼 オたは高張力非鉄合金から選ばれるようにした方法。 ２７請求の範囲第２６項または第２５項に記載の方法がさらに、前記管を形成す る前に部材内および前記の緩衝されたファイバ上にエラストマーヲ唄射すること を包含するようにした方法。 別請求の範囲第２６項１たは第２５項に記載の方法がさらに、前記密閉管の周り に耐熱性プラスチックの被覆を形成することを包含するようにした方法。 汐請求の範囲第２６項、第２４項、第２５項、第２６項、第２７項、またけ第２ ８項に記載の方法がさらに、前記管の周りに導体エレメント全ら旋状に巻き付け ることを包含し、前記巻付けが所与のより方向とよりの長はとについてのもので あり、前記導体エレメントと同じより方向で、前記導体エレメントと同じょ２８ りの長さで、且つそれと同時に付加される内側外装線の層を前記導体エレメント の周りにら旋状に巻き付けることと、内側外装線の前記層と反対のより方向で、 且つケーブルが引張りを受ける際て前記内側ならびに外側外装によって及ぼされ るトルクがほぼ平衡するようなよりの長さの外側外装線の層を作ることを包含す るようにした方法。 ３０請求の範囲第２９項に記載の方法において、製作過程が更に、前記導体エレ メントと内側外装線の前記層とが形成されると同時に前記導体エレメントと内側 外装線の前記層との間に形成される間げき空間内（Ｃケーブル　エレメントを配 設することを包ぎするようにした方法。