KR900000320B1 - 광파이버 케이블 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

광파이버 케이블

제1a도는 본 발명의 원리를 설명하는 보조설명도.

제1b도는 수식에 의한 해석결과를 도시한 그래프.

제2도는 본 발명의 기본구성을 도시한 실시예도면.

제3도, 제4도는 각각 다른 실시예를 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 광파이버 2 : 심체(코어)

3 : 충전부재 4 : 테이프 감은층

5 : 케이블 외퍼 21 : 고항장력 선조체(필라멘트)

22 : 탄성재료 23 : 중심장력부재.

본 발명은 광파이버 케이블에 관한 것으로서, 케이블이 외력에 의해서 길이 방향으로 강제적으로 잡아당겨졌을 때에도, 내부의 광파이버에는 신장변형이 생기지 않는 광파이버 케이블을 제공하려는 것이다.

새로운 통신 매체로서 광파이버 케이블이 눈부신 발전을 하고 있으며, 케이블 구조에 대해서 여러 가지 다양한 것이 제안되고 있다. 광파이버의 케이블화에 있어서는 이미 알려져 있는 바와 같이, 광파이버를 외력으로부터 보호하는 일이 중요한 과제이다.

그것은 광파이버가 외력을 받아서 변형되면 단선되거나, 전송손실이 증대하는 등의 성질이 있기 때문이다. 이와 같은 관점에서 종래 케이블 구조로서는, 케이블 측면으로부터의 압력에 대해서 광파이버를 보호하기 위하여, 광파이버 주위를 완충재료로 싸거나 혹은 견고한 껍질속에 수용하거나 하는 구조의 것이 제안되어 있다.

한편 케이블에 가해지는 장력에 대해서는, 장력부재라고 일컬어지는 고항장력의 선조체(필라멘트)를 케이블 내부에 수용하므로서, 케이블 전체가 신장되지 않도록해서, 광파이버에 장력이 가해지지 않게한 구조를 갖춘 것이 일반적이다. 그러나, 이와같은 장력부재가 들어있는 케이블일지라도 케이블 전체가 신장될때는 수용된 광파이버도 케이블의 신장과 거의 같은 양만큼 신장되기 때문에, 케이블 부설등에 있어서 커다란 부설장력이 예상될 경우등은 장력부재를 상당히 굵은 것으로 하지 않으면 안되며, 이 때문에 케이블이 굵고 무거워지는 등 광파이버 본래의 장점을 충분히 살리지 못하는 경우가 많다.

광파이버에 신장변형이 잔류하게되면, 파단에 이르기까지의 시간(파단수명)이 짧아진다는 것이 알려져 있으며, 이 때문에, 광파이버에 신장변형이 가해지지 않도록 광케이즐이 신장하지 않도록 한 것이 지금까지의 일반적인 대책이였다. 이상, 설명한 종래의 구조에 대해서, 본발명은 케이블이 신장되어도 수용되어 있는 광파이버에는 신장변형을 일으키지 않도록한 구조를 갖춘 광파이버 케이블을 제공하는 것으로서, 그 상세한 것은 뒤에 설명하겠으나, 복수의 선조체(필라멘트)를 서로 꼬아서 형성한 심체(코어)의 주위에 광파이버를 서로 꼬아서 그 외주에 재킷을 착설할 광파이버로서, 특히 심체를 구성하는 선형상체의 꼬임피치를 광파이버의 꼬임피치보다 깊게 한 것에 특징이 있는 것이다.

본 발명에서의 광파이버는 심체주위에 나선상으로 감겨있으나, 케이블 전체가 신장되었을 때에, 신체반경의 감소가 광파이버의 나선궤도의 반경감소보다 커지므로, 광파이버에 가해지는 장력이 케이블이 신장되었을때에 증대하지 않도록한 것을 원리로 한 것이다. 따라서 본 발명을 실시하기 위해서는, 케이블 전체가 신장되었을때에, 반경방향의 수축이 현저하게 커지는 심체의 실현이 불가피하게 요구되나, 이를 위해서는 심체자체를 서로 꼰 구성으로 하면되고, 이때 심체의 꼬임피치를 광파이버의 꼬임피치보다 길게해서, 반경방향의 수축이 큰 심체를 실현한다.

이하 도면에 의해서 본 발명을 설명한다.

제1도 a,b는 본 발명의 원리 설명의 보조도면이다. 제1도a에 표시한 반경(r), 피치(주기)(p)의 나선을 측방향으로 Δp만큼 늘리면 점선으로 표시한 바와 같이 산장되며, 이때만큼 변화하지만, 이때의 변화율은 이 된다.

제1도b는 이의 그래프이다. 또한 여기서 가로축 1/p는 1피치에 포함되는 선의 길이 (1)와 피치(p)의 비율이며, 꼬여져 있지 않은 경우, 즉 피치가 무한대일 때 1이고, 반경(r)이 일정하면 (p)가 작을수록 1/p는 커진다. 도면에서 명백한 바와 같이, 반경의 감소율은 1/p이 작을수록 크다는 것이다.

즉, 긴 피치로 완만하게 꼰 구조물일수록 신장시에 큰 반경의 수축을 일으킨다. 본 발명은 이 원리를 이용한 것으로서, 광파이버가 나선형상으로 서로 꼬아졌을 때의심체로서, 광파이버의 꼬임피치보다 긴 피치로 서로꼬여진 꼬임 구조체를 사용하는 것이다.

제2도는 본 발명의 기본구성을 도시한 실시예이다.

도면에서, (1)은 광파이버로서, 통상 유리섬유 주위에 플라스틱 피복을 한 것이 사용된다. 이들 광파이버(1)의 복수본을 심체(2)주위에 나선형상으로 서로 꼰다. 심체(2)는 이미 설명한 바와 같이 꼬임구조체로서, 예를 들면 고항장력선조체(21)의 복수본을 탄성재료(22) 주위에 나선상으로 서로 꼰 것등이 호적하다. 탄성재료(22)는 심체(2)가 신장되었을 때 선조체(21)가 축심방향으로 음폭들어가서, 심체(2)의 반경이 수축되게 설계한 것으로서, 스폰지 형상의 것, 털실형상의 것등을 적용할 수 있다.

이 부분이 만약 비탄성이면, 선조체(21)가 음푹들어가는 것은 불가능하며, 결국 심체(2)의 반경방향의 수축은 일어날 수 없으므로, 상기한 광파이버(1)의 신장변형방지 효과가 상쇄된다. 제2도에 도시한 구성에 있어서 선조체(21)의 꼬임피치는 광파이버(1)의 꼬임피치보다 길게하였으므로, 전체가 길이방향으로 신장되었을 경우, 제1도에서 이해할 수 있는 바와 같이 심체(2)의 반경방향의 수축은 광파이버(1)의 나선반경방향의 수축보다 크므로, 광파이버에 가해지는 장력이 증대되지 않고 오히려 장력이 남아있을 경우, 그 장력은 감소하여 해방되는 것을 기대할 수 있다.

본 발명의 기본구성은 상기한 바와 같으며, 케이블이 신장될 때 광파이버에 감겨있는 심체의 반경방향의 수축을 광파이버의 나선궤도 반경방향수축보다 크게한 것이므로 이와 같은 원리를 다른 여러 가지의 태양으로 적용이 가능하다.

제3도에 다른 실시예를 표시한다.

도면에서, 심체(2)는 복수본의 고항장력선조체(21)를 서로 꼬아서 형성하고 있으나, 이 고항장력선조체(21)대신에 탄성재료, 혹은 탄성과 항장력성을 가진 재료, 예를 들면 케블러(상품명) 섬유만을 복수본 서로 꼬아서 심체(2)를 형성할 수도 있다. 이 경우, 심체의 꼬임피치를 광파이버의 꼬임피치보다 길게하는 것은 이미 설명한 바와같다.

제4도에 다시 다른 실시예를 표시한다.

도면에서 심체(2)는 고항장력선조체(21), 탄성재료(22) 및 중심장력부재(23)로 이루어져 있으며, 중심장력부재와 탄성재료(22)는 꼬여있지 않으나, 복수본의 고항장력선조체(21)는 광파이버(1)의 꼬임피치보다 긴 꼬임피치로 꼬여져 있으므로 케이블이 신장될 때에는 심체(2)의 반경방향 수축 효과가 생긴다.

이와 같이 중심장력부재(23)를 병용해서 심체(2)를 형성하는 것도 가능하며, 이 경우에는 케이블 전체가 신장되지 않는 것으로 하고 또한 이것으로도 케이블이 신장하였을 경우에 광파이버(1)에 신장변형을 주지 않는다는 2중의 효과를 기대할 수 있다.

이상과 같이 구성된 외주의 광파이버(1) 상호의 틈새에 충전부재(3)를 끼우고, 그 바깥쪽에 테이프 감은층(4)을 형상하고, 외피(5)를 씌워서 소위 재킷보강을 한다. 또한 제4도에 도시한 것에서 중심의 장력부재(23)로서는 강선 또는 FRP, 탄성재료(22)로서는 스폰지 형상의 플라스틱발포제, 고항장력선조체(21)로서는 케블러(상품명) 섬유, 충전부재(3)로서는 플라스틱실, 테이프감은층(4)으로서는 플라스틱테이프, 외피(5)로서는 폴리에틸렌, 또는 PVC가 적당한 재료이다. 또 제2도, 제3도에 있어서, 테이프층, 외피등 광파이버보다 바깥층이 되는 부분의 설명은 생략되어 있으나, 제4도에 표시한 것과 마찬가지인 테이프 감은층, 외피가 씌워져서 최종적으로 케이블이 형성되는 것은 말할 필요도 없다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 케이블이 신장되어도 광파이버에는 신장 변형을 주지않는다는 신규한 광케이블을 제작할 수 있으며, 가느다란 직경으로서, 경량이고 유연성이 풍부한 광파이버의 장점을 충분히 살린 신규한 광케이블을 제공할 수 있다.

Claims (3)

1. 복수의 선조체를 서로 꼬아서 형성한 심체의 주위에 광파이버를 서로 꼬아서, 그 외주에 재킷을 씌운 광파이버 케이블에 있어서, 상기 심체를 구성하는 선조체의 꼬임피치를 광파이버의 꼬임피치보다 길게 한 것을 특징으로 하는 광파이버 케이블.
2. 제1항에 있어서, 상기 심체는 탄성재료를 중심으로 그 외주에 고항장력 선조체를 서로 꼬아서 형성한 것을 특징으로 하는 광파이버 케이블.
3. 제1항에 있어서, 상기 심체는 중심 장력부재와 그 바깥쪽의 탄성재료, 또한 그 바깥쪽의 고향장력선조체 꼬임층으로 형성된 것을 특징으로 하는 광파이버 케이블.

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