(57)【要約】ケーブル導管を分割するように形成された可撓性を有する内部ダクト構造体、ならびに内部ダクト構造体とケーブルとを導管に挿入する方法。内部ダクト構造体は、その内部ダクト構造体が内部に挿入される導管の直径より少なくとも僅かに大きな幅を有するい、平坦で可撓性を有するストリップ形状の材料を含む。他の主な特徴は、内部ダクト構造体を形成する材料に関する。そのような特徴は、織り構造のような材料の構造を含み、さらに融点、引張り強さ、伸び、摩擦係数、剛性のような特性を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導管内部に配置される少なくとも１つのケーブル部材と、
該導管を複数の区画に分割するための内部ダクト構造体であって、該導管内に該ケーブル部材に隣接して配置された、可撓性を有する材料からなるほぼ平坦なストリップから形成された該内部ダクト構造体と、を含むケーブルアセンブリ。
【請求項２】
上記内部ダクト構造体が、繊維材料よりなる請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
【請求項３】
上記繊維材料が、織物である請求項２に記載のケーブルアセンブリ。
【請求項４】
上記織物が、縦方向、横方向ともにモノフィラメント糸よりなる請求項３に記載のケーブルアセンブリ。
【請求項５】
上記モノフィラメント糸が、２００から１０００デニールの範囲のデニール値を有する請求項４に記載のケーブルアセンブリ。
【請求項６】
上記縦糸がポリエステルより作られ、上記横糸がナイロンから作れている請求項５に記載のケーブルアセンブリ。
【請求項７】
上記内部ダクト構造体が、シールされた縁部を含む請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
【請求項８】
上記シールされた縁部が、ヒートシール方法、超音波シール方法、折り重ねて縫製する方法、および、のり付けしスコアカットする方法、からなるグループより選択される方法により形成される請求項７に記載のケーブルアセンブリ。
【請求項９】
上記内部ダクト構造体が、少なくとも上記導管の直径と同じ幅を有する請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
【請求項１０】
上記可撓性を有する材料が、少なくとも約２２０℃の融点を有する請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
【請求項１１】
上記ケーブルが、第１の融点を有する外側シースを含み、上記可撓性を有する材料が、該第１の融点よりも低くない第２の融点を有する請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
【請求項１２】
上記可撓性を有する材料が、少なくとも幅１インチあたり約１２．５ポンドの長手方向の引張り強さを示す請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
【請求項１３】
上記可撓性を有する材料が、幅１インチあたり約１２．５ポンドから幅１インチあたり約３００ポンドの範囲内の長手方向の引張り強さを有する請求項１２に記載のケーブルアセンブリ。
【請求項１４】
上記可撓性を有する材料が、ピーク引張り荷重において、約７５％以下の伸び率を示す請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
【請求項１５】
上記可撓性を有する材料が、ピーク引張り荷重において、約４０％以下の伸び率を示す請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
【請求項１６】
上記可撓性を有する材料が、ピーク引張り荷重において、約２５％以下の伸び率を示す請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
【請求項１７】
上記可撓性を有する材料が、該材料上での高密度ポリエチレンの長手方向の動きに基づいた、約０．１２５０未満の摩擦係数を有する請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
【請求項１８】
引張り線ダクト切断試験において、直径０．２５インチのポリプロピレンロープが、上記構造体のテストサンプル中を、１分あたり１００フィート、４５０ポンドの張力で、少なくとも９０秒間引っ張られても、該テストサンプルを溶かしてしまわないように、上記可撓性を有する材料が選ばれる請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
【請求項１９】
上記可撓性を有する材料が、ポリエステルよりなる縦糸と横糸とを有する布である請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
【請求項２０】
更に、導管内に内部ダクト構造体に隣接して配置された、引張り手段を含む請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
【請求項２１】
上記引張り手段が、引張りテープおよびロープからなるグループより選らばれる請求項２０に記載のケーブルアセンブリ。
【請求項２２】
導管の直径より大きな幅を有し、可撓性を有する材料からなるほぼ平坦なストリップから形成された内部ダクト構造体を供給する工程と、
該内部ダクト構造体を該導管に挿入する工程と、を含む長手方向に延在した導管を区画に分ける方法。
【請求項２３】
更に、上記導管内に引張り手段を挿入する工程を含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
上記引張り手段が、引張りテープおよびロープからなるグループより選択される請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
内部ダクト構造体が、繊維材料よりなる請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
上記繊維材料が、織物である請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
上記織物が、縦方向、横方向ともにモノフィラメント糸よりなる請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
上記モノフィラメント糸が、２００から１０００デニールの範囲のデニール値を有する請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
上記縦糸がポリエステルより作られ、上記横糸がナイロンより作られる請求項５に記載の方法。
【請求項３０】
上記内部ダクト構造体が、シールされた縁部を含む請求項２２に記載の方法。
【請求項３１】
上記シールされた縁部が、ヒートシール方法、超音波シール方法、折り重ねて縫製する方法、および、のり付けしスコアカットする方法、からなるグループより選択される方法により形成される請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
上記可撓性を有する材料が、少なくとも約２２０℃の融点を有する請求項２２に記載の方法。
【請求項３３】
上記ケーブルが、第１の融点を有する外側シースを含み、上記可撓性を有する材料が、該第１の融点よりも低くない第２の融点を有する請求項２２に記載の方法。
【請求項３４】
上記可撓性を有する材料が、少なくとも幅１インチあたり約１２．５ポンドの長手方向の引張り強さを示す請求項２２に記載の方法。
【請求項３５】
上記可撓性を有する材料が、幅１インチあたり約１２．５ポンドから幅１インチあたり約３００ポンドの範囲内の長手方向の引張り強さを有する請求項２２に記載の方法。
【請求項３６】
上記可撓性を有する材料が、ピーク引張り荷重において、約７５％以下の伸び率を示す請求項２２に記載の方法。
【請求項３７】
上記可撓性を有する材料が、ピーク引張り荷重において、約４０％以下の伸び率を示す請求項２２に記載の方法。
【請求項３８】
上記可撓性を有する材料が、ピーク引張り荷重において、約２５％以下の伸び率を示す請求項２２に記載の方法。
【請求項３９】
上記可撓性を有する材料が、該材料上での高密度ポリエチレンの長手方向の動きに基づいた、約０．１２５０未満の摩擦係数を有する請求項２２に記載の方法。
【請求項４０】
引張り線ダクト切断試験において、直径０．２５インチのポリプロピレンロープが、上記構造体のテストサンプル中を１分あたり１００フィート、４５０ポンドの張力で、少なくとも９０秒間、引っ張られても、該テストサンプルを溶かしてしまわないように、上記可撓性を有する材料が選ばれる請求項２２に記載の方法。
【請求項４１】
上記可撓性を有する材料が、ポリエステルよりなる縦糸と横糸とを有する布である請求項２２に記載の方法。
【請求項４２】
更に、上記導管にケーブルを挿入する工程を含む請求項２２に記載の方法。
【請求項４３】
更に、上記内部ダクト構造体を上記導管に挿入する上記工程と同時に、ケーブルを上記導管に挿入する工程を含む請求項２２に記載の方法。
【請求項４４】
上記可撓性を有する材料が、ピーク引張り荷重において、約１５％から約６０％の範囲内の伸び率を示す請求項２２に記載の方法であって。
【請求項４５】
上記可撓性を有する材料が、ピーク引張り荷重において、約２５％から約４０％の範囲内の伸び率を示す請求項４４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、一般に、光ファイバーケーブル、同軸ケーブル等のケーブルのハウジングに用いることができるタイプの管状導管に関する。かかる管状導管は、地下や建物の中、地上、例えば橋を横切るような空中に配置されてもよい。とりわけ、本発明は、このような導管中に挿入し、導管を別々の領域に分割できる分離（分割）装置、ならびに、その装置の挿入方法および使用方法に関する。特に、本発明は、可撓性を有する細長い分離装置に関するものであり、この分離装置は、すでに敷設されている導管、すでに少なくとも１のケーブルがその中に設置されている導管、そして湾曲、屈曲等を有する導管、に挿入することができる。
【０００２】
光ファイバー通信ケーブルのようなケーブルは、しばしば長い距離が地下に配置され、そして何マイルにも亘り延在することもある。ケーブルを地下に埋設させ、地上がケーブルやそれらの支持具により乱雑にならないようにすることが、従来の技術として知られている。さらに、ケーブルを地下に設置することで、天候や他の潜在的に損傷を与える環境から、より保護されている。
【０００３】
地中のケーブルをより十分に保護するために、ケーブルを導管の中に設置することも、ケーブルの技術として知られている。導管は、しばしば、ポリ塩化ビニール管、鋼、プラスチック等から成り、通常は地中に配置される。次に、ロープが導管を通って吹き込まれ（blown）、続いてロープは通信ケーブルの一つに取り付けられる。ロープを引っ張ることで、ケーブルは導管の中に引き込まれる。一旦、導管内に設置されると、ケーブルは、天候、水等による損傷から保護される。
【０００４】
ある種の齧歯動物が、時に地下の導管をかじることが知られている。従って、たいていの地下導管には２インチ以上の直径のものが用いられ、ほとんどの齧歯動物からの損害を防ぐのに十分な大きさとなっている。このような導管は、通信ケーブルに優れた保護を与える一方、導管内部には多くの使用されないデッドスペースを有する。半インチ以下の直径の光ファイバーケーブルの出現により、平均的な導管の内部に、より広いデッドスペースが生じている。
【０００５】
導管が敷設された後に、同じ場所に第二の通信ケーブルを通したい場合がある。当然、費用と時間の観点より、新たに導管を敷設するよりも、既存の導管の内部のデッドスペースを利用する方が望ましい。しかしながら、すでに第一のケーブルを含む導管の中に第二のケーブルを単に挿入することは、困難であることが知られている。すでにケーブルを有する導管にロープが吹き込まれる場合や、第二のケーブルをその導管内でくねらせる場合、大抵第一のケーブルに妨げられ、第二のケーブルを挿入することができない。
【０００６】
導管を別々の部分に分けるために、導管の内部に挿入された仕切りを備え、第二のケーブルの挿入を容易にすることが提案されている。導管が長距離に亘り敷設されている場合、その内部で常にうねりが発生するという問題がある。例えばアンダーパス等のような、予め決められた湾曲部において、その内部に公知の仕切りを配置することは、不可能でないとしても困難である。
【０００７】
従って、例えば、地下の通信ケーブル用導管等の導管を別々の部分に分離または区分けする装置が必要とされる。既に敷設され、何マイルにも亘りうねりを生じているかも知れず、また、内部に鋭い湾曲を有するかも知れない導管に、その装置は挿入可能でなければならない。また導管内部のスペース利用を改善する区分け装置も望まれている。
【発明の概要】
【０００８】
本発明は、ケーブルの導管を分割するように形成された可撓性を有する内部ダクト構造体、およびその内部ダクト構造体とケーブルとを導管内に挿入する方法を含む。本発明の内部ダクト構造体は、平坦で可撓性のあるストリップ形状（帯状）の材料を含み、その材料は、内部ダクト構造体が配置される導管の直径より、少なくとも僅かに大きい幅を有している。本発明の他の主な特徴は、内部ダクト構造を形成する材料に関する。このような特徴は、織り構造のような材料の構造を含み、さらに融点、引張り強さ、伸び、摩擦係数および剛性のような特性を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図面において、参照番号１０は挿入物を示し、その挿入物は内部ダクトと呼ばれてもよく、光ファイバーケーブル導管１２の中に挿入されている。図１および２に示すように、１つの内部ダクト構造体１０が、導管１２の中に示されている。しかし、導管１２に導入されているケーブルの数に応じて、内部ダクト１０のような内部ダクトを複数、挿入可能であることを理解すべきである。好ましい具体例では、内部ダクト構造体は平坦で、半硬質、摩擦力の低いストリップ状の部品であり、ロール状に保管される。内部ダクトが、導管内に送り込まれ、あるいは引っ張られた場合、内部ダクトは横断方向に曲がり、いくらかは導管の内壁の形状と同じになり、導管内部に仕切りを形成する。その幅は、図２に示すように導管の直径より僅かに大きい程度から、図１に示すように完全な非接続のチューブを形成するようなチューブの直径の数倍程度まで、変えることができる。
【００１０】
その布の材料は、内部ダクト１０を導管１２内で、鉤裂きや過剰な発熱無しに引っ張ることができるように、半硬質かつ柔軟であることが好ましく、また、その内部ダクトで分離されたケーブルが、相互に干渉しないように充分に多様であることが好ましい。このために、第１の具体例の内部ダクト構造体１０は、１００％平織りのナイロン布より作られ、このナイロン布は、縦糸方向と横糸方向がともに５２０デニールのモノフィラメント（単繊維）からなり、横糸、縦糸とも３８．５ピック・アンド・エンド・カウント（pick and end count）で織られ、仕上がり時には、横糸、縦糸とも４０Ｘ４０ピック・アンド・エンド・カウントとなる。その布は６．０オンス／平方ヤード（oz.yd）の重量である。モノフィラメントのデニールは、２００から１０００デニールまで変えてもよく、ピック・アンド・エンド・カウントは、光ファイバー同士の接触を避けるために望ましい覆いとなるように、十分に変更できることが理解される。内部ダクト１０は、予め設置されている導管１２の内部に導入するために長尺で作製される。上述のように、好ましい糸は５２０デニールのナイロン６のモノフィラメントであるが、求められる特性を有するのであれば、例えば５２０デニールのポリエステルのような他の糸も使用できる。１つの好適な具体例では、ポリエステルの糸が縦方向使われ、ナイロンの糸が横方向に使われる。
【００１１】
内部ダクト１０は、予め設置された導管１２の内部に挿入するために、長尺で作製される。図３、図４に示すように、好適には織られたプラスチックテープまたはプラスチックロープである引張り線２６は、一端で光ファイバーケーブルと結ばれ、他端を掴み引っ張ることで、経路（channels）１４を通って引っ張られる。上術の内部ダクト１０は、容易に作製でき、そして、鉤裂きや摩擦に起因する余計な熱の蓄積なしに、光ファイバーケーブル、同軸ケーブル等を引っ張ることができ、さらに、挿入物の他の経路にある隣接する光ファイバー同士の間で、接触損失や交流損失（alternation loss）がない構造体を提供する。好ましい具体例では、内部ダクト構造体の長手方向の縁部はいくつかの方法によってシールされ、内部ダクト構造体１０自身の挿入中、または、ケーブル部材１５０の挿入中に多くの問題を起こすほつれを防止する。長手方向の縁部は、縁部をヒートシールし、縁部を超音波シールし、縁部を折り重ねて図５に示すように縫製し、または、縁部をのり付けしスコアカット（score cutting）する方法を含む、適当な方法でシールしてもよい。
【００１２】
図３は、本発明の１つの態様に従い構成された内部ダクトの中に挿入された光ファイバーケーブル１５０である。１つの具体例では、設置方法は、第１のケーブルを導管の中に挿入し、そして、引張りロープやテープのような引張り手段２６とともに内部ダクト構造１０を挿入し、続いて、引張り手段を用いて第２のケーブル１５０を第２経路に引き込む工程を含む。
【００１３】
本発明の第２の態様では、設置方法は、第１のケーブルを導管の中に挿入し、そして、引張り手段２６を用いてケーブル部材１５０とともに、内部ダクト構造体１０を同時に導管１２の中に引き込む工程を含む。この設置方法は、図４に示されている。また、内部ダクト構造体は、その内部ダクト構造体のいずれかの端部につけられた引張りテープまたはロープとともに、空の導管の中に挿入してもよい。内部ダクト構造体を挿入した後、１つまたは複数のケーブルを、引張り手段により、導管を通り引き込んでもよい。
【００１４】
ケーブル１５０は、光ファイバーの束１５４を有するプラスチックシース１５２を含む。好適には、ケーブル１５０を受け入れる内部ダクト１０は、プラスチックシースの材料よりも低くない融点を有し、より好ましくはプラスチックシースの材料よりも高い融点を有するように、プラスチックシース１５２との関係で特定される可撓性を有する材料より成る。このことは、ケーブル１５０が内部ダクトを通り、あるいは内部ダクトに隣接して、引き込まれている場合に、ケーブル１５０が、滑り摩擦による内部ダクトの溶け落ちを引き起こさないようにする。本発明のこの特徴に従い、内部ダクト構造体は、融点が約２２０℃となるようにナイロン６より形成され得る。
【００１５】
ケーブルの溶け落ちに対する耐久性は、ベルコア引張り線ダクト切断試験（Bellcore pull line duct cutting test）として知られるテストと実質的に同様の、引張り線ダクト切断試験（pull line duct cutting test）に基づいて特定することもできる。本発明のこの特徴に従い、内部ダクトの材料は、好適には、直径０．２５インチのポリプロピレンロープが、テストサンプル中を１分あたり１００フィート、４５０ポンドの張力で、少なくとも９０秒間、引っ張られても、内部ダクト構造体のテストサンプルを溶かしてしまわないような材料として特定される。
【００１６】
さらに、その内部ダクトの材料は、引張り線を形成する材料を参照して特定してもよい。本発明のこの特徴に従い、内部ダクトの材料と引張り線の材料は、与えられた引張り荷重に対して実質的に同じである、それぞれの伸び率を有するのが好ましい。もし、内部ダクトの伸びが、実質的に引張り線の伸びと異なると、それらが一緒に設置されている導管内を一緒に引っ張られたときに、それらの構造の一方が、他方に対して相対的に遅れるかも知れない。その層（内部ダクト）の材料と引張り線の材料との伸び率は、好ましくは、ピーク引張り荷重（peak tensile load）において、すなわち引張り破断の直前において、約７５％より大きくなく、好適には約１５％から約６０％の範囲内となる。より好ましい範囲は、約２５から約４０％である。例えば、ナイロン６は、好ましい材料であり、ピーク引張り荷重において約４０％の伸びを有する。ポリエステルも、別の好ましい材料であり、ピーク引張り荷重において約２５％の伸びを有する。
【００１７】
内部ダクト層の材料は、それ自身の上に折れたり、あるいは、引張り線やケーブルの影響下で団子状にならないように十分な剛性を有するのみならず、それが設置されているダクト内の湾曲部やうねりの中を容易に引っ張られるために十分な可撓性を有しなければならない。
【００１８】
本発明に従い、内部ダクト構造体の材料の摩擦係数も特定される。本発明のこの特徴に従うと、内部ダクトの材料は、好適には、材料上での高密度ポリエチレンの長手方向の動きに基づいた乾燥表面の静摩擦係数が約０．０１０から約０．５００の範囲にある。この範囲は、より好適には、約０．０２５から約０．２５０であり、好ましくは約０．０３５から約０．１００である。例えば、ポリエステルの縦糸とナイロン６の横糸を有する織られた内部ダクト層は、材料上での高密度ポリエチレンの長手方向の動きに基づいた乾燥表面の静摩擦係数が０．０６４であることが見出されている。熱硬化型（heat set）ポリエステルの縦糸を有する同様な材料は、０．０７３の対応する摩擦係数を有する。縦糸と横糸の両方に熱硬化型ポリエステルの糸を有する材料は、０．０９０の対応する摩擦係数を有し、また、縦糸と横糸の両方にナイロン６の織り糸を有する材料は、０．０６７の対応する摩擦係数を有した。前述の４つの材料上の、横断方向の動きに対する摩擦係数は、異なっており、それぞれ、０．０８５、０．０８８、０．１１０および０．１１０であった。同様に、材料上の高密度ポリエチレンの長手方向の動きに基づいたこれら材料の動的または滑り摩擦係数は、それぞれ、０．０６３、０．５６、０．０５８そして０．０４９であることが見出された。横断方向のこれら動的数値は、それぞれ０．０６４、０．０６７、０．０７８そして０．０７５であった。これらの滑り摩擦係数の試験値は、最も好ましいが、本発明は、約０．００５０〜約０．１２５０のようなより広い範囲、約０．００７５〜約０．０６２５のような中間の範囲、および約０．０１００〜約０．０２５０のようなより狭い範囲を含む。
【００１９】
本発明の他の特徴は、内部ダクト材料の引張り強さに関係する。本発明に従い構成された内部ダクトにおいて、その構造体は、好ましくは、長手方向の引張り強さが、少なくとも幅１インチあたり約１２．５ポンドである。その構造体の長手方向の引張り強さは、幅１インチあたり約１２．５〜約３００ポンドの範囲内でも良く、より好ましくは、幅１インチあたり約５０〜約２５０ポンドの範囲内である。しかしながら、その構造体の長手方向の引張り強さは、最も好ましくは、幅１インチあたり約１００〜約２００ポンドの範囲内である。例えば、その内部ダクト構造体は、ナイロン６より成る縦糸と横糸を有し、長手方向の引張り強さが、幅１インチあたり約１５０ポンドである織物より形成されてもよい。
【００２０】
本発明は、好適な具体例を参照して記述されている。当業者は、改良、変更、変形についても理解するであろう。本発明は、このような改良、変更、変形も、特許請求の範囲内に入ることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本発明は、以下の図を考慮して、以下の記載より明らかになるであろう。
【図１】導管内に設置された内部ダクト構造体の第１の具体例の斜視図である。
【図２】導管内に設置された内部ダクト構造体の第２の具体例の斜視図である。
【図３】導管内に設置された内部ダクト構造体の具体例の斜視切欠図であり、第２のケーブルがそれを通して引かれている。
【図４】第２ケーブル部材と同時に導管内を引っ張られる内部ダクト構造体の具体例の斜視切欠図である。
【図５】内部ダクト構造体の１つの具体例の横断面図であり、それぞれの長手方向の縁に沿って縁部が折り返され縫製されている。
【符号の説明】
【００２２】
１０  内部ダクト構造体、１２  導管、１４  経路、２６  引張り線、１５０  ケーブル部材、１５２  プラスチックシース、１５４  光ファイバーの束
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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