CN107076949A - 具有高摩擦缓冲管接触的光纤电缆 - Google Patents

Abstract

提供一种光通信电缆。所述电缆包括：电缆外皮层，其包括内表面，所述内表面限定所述电缆外皮层内的通道；和多个缓冲管，其定位在所述电缆外皮层的所述通道中。各缓冲管包括外表面、内表面和由所述缓冲管的所述内表面限定的通道。所述电缆包括多个光纤，其定位在各缓冲管的所述通道内。所述电缆包括摩擦结构，其定位在所述外皮层的所述内表面和所述多个缓冲管各自的所述外表面中的至少一个上，并且所述摩擦结构所产生的摩擦在诸如压挤负载的负载下提供抗电缆变形性。另外提供一种电缆，其还包括细长杆，所述细长杆定位在所述电缆外皮层的所述通道中。所述摩擦结构可定位在所述细长杆的所述外表面上。

Description

具有高摩擦缓冲管接触的光纤电缆

优先权申请

本申请根据专利法要求2014年8月21日提交的美国临时申请号62/040,029的优先权权益，所述申请的内容是本文的依托并且以引用的方式整体并入本文。

背景技术

本公开大体上涉及光通信电缆，并且更具体地说，涉及电缆元件之间的摩擦增加的光通信电缆，例如携带光纤的缓冲管。已经看到光通信电缆在各种各样的电子和电信领域中的使用增加。光通信电缆含有或围绕一个或多个光通信纤维。所述电缆为电缆内的光纤提供了结构和保护。

发明内容

本公开的一个实施方案涉及一种抗压挤性光通信电缆。所述抗压挤性光通信电缆包括电缆主体，其具有内表面，所述内表面限定所述电缆主体内的通道。抗压挤性光通信电缆包括：第一芯元件，其定位在电缆主体的通道中；和第二芯元件，其定位在电缆主体的通道中。第一芯元件包括：第一管，其包括外表面、内表面和由第一管的内表面限定的通道；和光纤，其定位在第一管的通道内。第二芯元件包括：第二管，其包括外表面、内表面和由第二管的内表面限定的通道；和光纤，其定位在第二管的通道内。抗压挤性光通信电缆包括细长杆，其定位在电缆主体的通道中，所述细长杆包括外表面。抗压挤性光通信电缆包括摩擦结构，其定位在电缆的通道内，所述摩擦结构增加电缆主体的内表面、第一管的外表面、第二管的外表面和细长杆的外表面中的至少两者之间的摩擦。摩擦结构增加摩擦，使得由绞拧器试验所测定的在150N/cm负载下，细长杆的径向位移小于1.0mm并且大于0.2mm。

本公开的另一实施方案涉及一种光通信电缆。所述光通信电缆包括电缆主体，其包括内表面，所述内表面限定电缆主体内的通道。光通信电缆包括第一缓冲管，其定位在电缆主体的通道内，并且第一缓冲管包括外表面、内表面和由第一缓冲管的内表面限定的通道。光通信电缆包括第一多个光纤，其定位在第一缓冲管的通道内。光通信电缆包括第二缓冲管，其定位在电缆主体的通道内，并且第二缓冲管包括外表面、内表面和由第二缓冲管的内表面限定的通道。光通信电缆包括第二多个光纤，其定位在第二缓冲管的通道内。光通信电缆包括摩擦结构，其定位在电缆主体的通道内，所述摩擦结构在电缆主体的内表面、第一缓冲管的外表面和第二缓冲管的外表面中的至少两者之间产生摩擦。摩擦结构产生摩擦，使得由绞拧器试验所测定的在150N/cm负载下，第一缓冲管和第二缓冲管的内表面的相对部分之间的最小径向距离大于0.5mm。第一缓冲管和第二缓冲管不附着在一起，使得允许第二缓冲管相对于通道内的第一缓冲管移动。

本公开的另一实施方案涉及一种光通信电缆。所述光通信电缆包括电缆外皮层，其包括内表面，所述内表面限定所述电缆外皮层内的通道。光通信电缆包括多个缓冲管，其定位在电缆外皮层中的通道内，并且各缓冲管包括外表面、内表面和由缓冲管的内表面限定的通道。光通信电缆包括多个光纤，其定位在各缓冲管的通道内。光通信电缆包括摩擦结构，其定位在外皮层的内表面和多个缓冲管各自的外表面中的至少一个上。摩擦结构在电缆外皮层的内表面与缓冲管的外表面之间产生的动摩擦系数大于0.15。

额外的特征和优点将在随后的详述中阐述，并且部分对于本领域的技术人员将是根据描述显而易见的或通过实践书面描述和其权利要求以及附图中所述的实施方案来认识到。

应当理解，前文的一般描述和以下详述均仅是示例性的，并且旨在提供理解权利要求的实质和特征的概观或框架。

包括附图以提供进一步理解并且所述附图并入本说明书且组成本说明书的一部分。图式说明一个或多个实施方案，并且与说明书一起用来解释各种实施方案的原理和操作。

附图说明

图1是根据示例性实施方案的光纤电缆的透视图。

图2是根据示例性实施方案的具有高摩擦外表面的图1电缆的芯元件的详细透视图。

图3是根据另一示例性实施方案的具有高摩擦外表面的图1电缆的芯元件的详细透视图。

图4是根据另一示例性实施方案的具有高摩擦外表面的图1电缆的芯元件的详细透视图。

图5是根据另一示例性实施方案的具有高摩擦外表面的图1电缆的芯元件的详细透视图。

图6是根据示例性实施方案的示出高摩擦内外壳表面的图1电缆的截面图。

图7是根据示例性实施方案的示出高摩擦内绑带表面的图1电缆的截面图。

图8是根据示例性实施方案的在施加压缩力之前的图1电缆的截面图。

图9是根据示例性实施方案的示出在压缩力下的变形的图1电缆的截面图。

图10是根据另一示例性实施方案的示出在压缩力下的变形的图1电缆的截面图。

图11A是示出在复合张紧弯曲试验下针对不同界面摩擦水平在各种负载力水平下的投影缓冲管变形的图。

图11B是示出在复合张紧弯曲试验下针对不同界面摩擦水平在各种负载力水平下的投影中心加强杆位移的图。

图12是根据示例性实施方案的示出电缆抗压挤性与内部电缆界面摩擦之间的关系的图。

图13是在复合张紧弯曲试验诸如绞拧器试验下用于试验电缆的抗压挤性的张紧装置的示意图。

具体实施方式

大体上参照图式，示出了光通信电缆的各种实施方案(例如，纤维光缆、光纤电缆等等)。一般来讲，本文所公开的电缆实施方案包括一个或多个含有芯元件的光纤。在各种实施方案中，含有芯元件的光纤包括管(例如，缓冲管)，其围绕一个或多个光传输元件(例如，光纤)，所述光传输元件定位在管内。一般来讲，所述管在电缆在安装、运送或使用期间可能经受的各种各样的力下起保护光纤的作用。具体来说，电缆可能经受的力包括压缩负载(例如，压缩弯曲、径向压挤等等)。

本文所讨论的光学电缆实施方案包括摩擦结构，其在缓冲管与其他缓冲管之间、在缓冲管与外部电缆层(诸如电缆外壳的内表面)之间和/或在缓冲管与中心加强杆之间产生摩擦。通过在这些部件中的一个或多个之间增加摩擦，在缓冲管经受径向力时，这些部件的相对位移可以减小，这又可有助于在各种类型的负载下维持电缆部件之间的接触或界面表面积。我们认为，通过维持电缆部件之间的接触表面积的量，径向力更均匀地分布在电缆部件内，从而缓冲管经受的变形和对具有缓冲管的光纤造成损坏的可能性减小。

此外，通过利用如本文所讨论的高摩擦界面，而不是在一些抗压挤性电缆设计中典型的将芯元件刚性粘结或附着在一起，本发明电缆由于芯元件的非粘结实质是相对柔性的。例如，通过利用高摩擦而不将电缆芯元件附着在一起，本文所讨论的电缆实施方案允许芯元件之间的一些相对移动，从而相比于将芯元件(诸如，用粘合剂)粘结在一起的电缆可提供更好的柔性。此外，通过利用高摩擦界面来改良抗压挤性，在本发明电缆设计内可使用更小并且更薄的缓冲管而不损失抗压挤性，而同时得到更轻、更小并且更具柔性的电缆。

参见图1，根据示例性实施方案示出光通信电缆(示出为电缆10)。电缆10包括电缆主体(示出为电缆外壳12)，其具有内表面14，内表面14限定通道(示出为中心孔16)。电缆外壳12是一种类型的电缆外皮层的实例，并且在此实施方案中，电缆外壳12是限定电缆10的外表面的电缆外皮层。多个光传输元件(示出为光纤18)定位在孔16内。一般来讲，电缆10为光纤18提供结构以及在安装期间和安装之后的保护(例如，在运输期间的保护，保护免遭自然力影响，保护免遭害虫影响等等)。

在图1中所示的实施方案中，电缆10包括多个芯元件，其定位在中心孔16内。第一类型的芯元件是光传输芯元件，并且这些芯元件包括光纤18束，其定位在管(示出为缓冲管20)内。一个或多个额外的芯元件(示出为填充杆22)也可定位在孔16内。填充杆22和缓冲管20被布置在细长杆(示出为中心加强构件24)周围，细长杆由诸如玻璃-强化塑料或金属(例如，钢)的材料形成。

在所示的实施方案中，填充杆22和缓冲管20以螺旋绞合模式(诸如SZ绞合模式)示出。螺旋缠绕的绑带26卷绕在缓冲管20和填充杆22周围，以使这些元件以适当的位置保持在加强构件24的周围。在一些实施方案中，可使用薄膜挤出外皮层代替绑带26。阻隔层材料，诸如水阻隔层28，定位在卷绕的缓冲管20和填充杆22周围。在各种实施方案中，电缆10可在层28与外壳12之间包括强化片或层，诸如波纹形铠装层，并且在此类实施方案中，铠装层大体上为电缆10内的光纤18提供额外的保护层，并且可提供抗损坏(例如，在安装期间由于接触或压缩所致的损坏、来自自然力的损坏、来自啮齿动物的损坏等等)性能。

在各种实施方案中，缓冲管20由挤出的热塑性材料形成。在一个实施方案中，缓冲管20由聚丙烯(PP)材料形成，并且在另一实施方案中，缓冲管20由聚碳酸酯(PC)材料形成。在其他实施方案中，缓冲管20由一种或多种聚合物材料形成，包括聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、聚(乙烯-共-四氟乙烯)(ETFE)等等。

参见图2，根据示例性实施方案示出缓冲管20和光纤18。缓冲管20包括：外表面30，其限定缓冲管的外部表面；和内表面32，其限定通道(示出为中心孔34)。光纤18定位在中心孔34内。在各种实施方案中，光纤18可松散地捆扎在缓冲管20内(例如，“松缓冲”)，并且在此类实施方案中，电缆10是松管电缆。在各种实施方案中，中心孔34可包括额外材料，包括阻水材料，诸如水可溶胀凝胶。

如上文所指出，在各种实施方案中，电缆10包括摩擦结构，其起到在电缆10的各种部件之间增加摩擦以改良压挤性能的作用。一般来讲，摩擦结构是定位在电缆10的孔16内的结构，其在电缆10内的相邻结构之间，诸如在相邻缓冲管20、缓冲管20与加强构件24和/或缓冲管20与电缆外壳12的内表面14之间，增加摩擦。在各种实施方案中，在不将元件固定或粘结在一起的情况下，本文所公开的摩擦结构在电缆外壳12内的元件之间增加摩擦，并且在没有这种类型的粘结的情况下，允许内部部件相对于彼此移动(例如，相对于彼此移动多于10微米、50微米或100微米)。在没有粘结的情况下增加摩擦提供了改良的压挤性能，如下文所示，同时仍使缓冲管20相对容易地个别地接入(例如，中跨接入)并且从电缆10分开。

在各种实施方案中，如图2-5中所示，摩擦结构是沿着缓冲管20的外表面30定位的结构或材料，其在缓冲管20与电缆10内的其他结构之间提高摩擦。如图2中所示，缓冲管20可具有大致上光滑的外表面，但是可以由材料性质在足以提供如本文所讨论的抗压挤性的水平下提供摩擦的材料制成。在此实施方案中，摩擦结构是高摩擦材料，其形成缓冲管20的外表面30。

参见图3，在其他实施方案中，电缆10的摩擦结构是一系列凹槽(示出为凹槽50)，其形成在缓冲管20的外表面30中。在所示的实施方案中，凹槽50形成沿着外表面30的随机或不规则的非重复图案。在各种实施方案中，至少一些凹槽50是相对浅的凹陷，其在缓冲管20的纵向轴线方向上延伸。在各种实施方案中，凹槽50的深度(例如，凹槽的最低点与缓冲管的最外表面之间的径向距离)在0.05mm与0.1mm之间。在各种实施方案中，凹槽50通过大体上增加外壳12内的接触表面积来增加摩擦，并且还通过扣合并接合相邻缓冲管20上的凹槽50来增加相对于类似构造的相邻缓冲管20的摩擦。在各种实施方案中，缓冲管20还可包括从外表面30延伸出来的脊来代替凹槽50或与凹槽50共同使用。

凹槽50可以多种合适的方式形成。在一个实施方案中，凹槽50可通过机械粗糙化或刻划外表面30以形成凹槽50来形成。在另一实施方案中，凹槽50可通过在挤出缓冲管期间的热熔性断裂来形成。

参见图4，在其他实施方案中，电缆10的摩擦结构是一系列突出部(示出为突出部52)，其从外表面30延伸。在各种实施方案中，突出部52的高度(例如，突出部52的最外表面与缓冲管20的最外表面之间的径向距离)在0.1mm至0.2mm之间。在各种实施方案中，突出部52的宽度和/或长度在0.1mm与0.2mm之间。在各种实施方案中，突出部52由聚合物材料制成，所述聚合物材料不同于形成缓冲管20的聚合物材料。在一些此类实施方案中，突出部52由橡胶状热熔性粘合剂材料形成，其沉积在缓冲管20的外表面30上并且粘结到缓冲管20的外表面30。在此类实施方案中，突出部52的材料是相对于电缆10内的相邻结构的摩擦系数高于缓冲管20的材料的材料，从而提高摩擦。尽管图4示出呈相对离散的球形或卵形凸起的突出部52，但是突出部52可以是其他形状。例如，在一些实施方案中，突出部52可以是从外表面30向外延伸的细长纤丝。在另一实施方案中，突出部52可以是以从外表面30向外延伸的网状图案的形式。

在各种实施方案中，突出部52可以通过将形成突出部52的材料的熔融熔滴或纤丝喷涂到缓冲管20的外表面30上来形成。熔滴然后冷却，形成突出部52。在各种实施方案中，形成突出部52的材料可以在缓冲管挤出之后喷涂到缓冲管20上，并且在具体实施方案中，可以在绞合操作期间喷涂到缓冲管20上。在一个实施方案中，突出部52的材料可以是可溶胀的热熔性材料，其使用纤维化喷雾设备来施加到缓冲管。在一个此类实施方案中，此材料是在包壳步骤期间，但在外壳挤出之前施加。在一个此类实施方案中，这将缓冲管20粘结到外壳12，将允许-40℃至70℃的温度范围的可接受的衰减值。使用可溶胀的热熔性材料还可提供阻水功能，使得设计用于户外应用的电缆可不需要阻水带。

参见图5，在其他实施方案中，电缆10的摩擦结构是一系列砂砾颗粒(示出为颗粒54)，其嵌入在缓冲管20的材料中。在此实施方案中，颗粒54大体上是以不规则或随机图案从外表面30突出的硬并且粗糙的不规则形状的结构。一般来讲，颗粒54通过与相邻于缓冲管20的表面接合和/或通过提供与相邻缓冲管上的颗粒54的滑移-粘附相互作用来类似于砂纸增加摩擦。

在各种实施方案中，颗粒54可嵌入在缓冲管20中，同时缓冲管20的材料在挤出之后保持柔软。在其他实施方案中，缓冲管20的材料可被再加热和软化，以在缓冲管挤出之后在成形步骤中接受颗粒54。在另一实施方案中，颗粒54可以使用粘合剂材料来粘着到缓冲管20的外表面30。颗粒54可以是云母、二氧化硅、超吸收聚合物或任何其他合适的砂砾颗粒，其中颗粒大小在200微米至800微米范围内。

在各种实施方案中，电缆10的摩擦结构可包括定位在电缆10接触缓冲管20的其他表面或部件上的摩擦增加材料或结构，代替定位在缓冲管20的外表面30上的摩擦结构或同时使用。在各种实施方案中，图2-5中所示的任何摩擦结构可以形成或定位在电缆10的任一其他表面或部件上。

例如，参见图6，在一个实施方案中，摩擦增加结构(示出为砂砾颗粒60)沿着电缆外壳12的内表面14嵌入。砂砾颗粒60大体上是从内表面14突出的硬且粗糙的不规则形状的结构，如同上文所讨论的颗粒54。一般来讲，颗粒60通过与缓冲管20的外表面30接合来类似于砂纸增加摩擦。在一个实施方案中，外壳12的内表面14包括砂砾颗粒60，并且缓冲管20的外表面30包括砂砾颗粒54(如图5中所示)，并且在此实施方案中，颗粒60和54提供-粘附相互作用，从而在外壳12的内表面14与缓冲管20的外表面30之间增加摩擦。

在各种实施方案中，颗粒60可以嵌入在外壳12的内表面14中，同时外壳12的材料在挤出之后保持柔软。在其他实施方案中，外壳12的材料可被再加热和软化，以在外壳挤出之后在成形步骤中接受颗粒60。在另一实施方案中，颗粒60可使用粘合剂材料附着到内表面14。颗粒60可以是云母、二氧化硅或任一其他合适的砂砾颗粒。

又如，参见图7，电缆10可包括电缆外皮层(示出为挤出的薄膜绑带62)，其定位在缓冲管20周围并且围绕缓冲管20。在各种实施方案中，绑带62是呈薄的(例如，小于200微米、小于150微米或小于100微米)聚合物外皮层，其用来以绞合模式(诸如SZ绞合模式)将缓冲管20绑在一起。在各种实施方案中，绑带62在绞合之后挤出在缓冲管20周围，并且绑带62冷却以为缓冲管20提供向内指向的力。类似于图6的实施方案，砂砾颗粒60可嵌入在绑带62中，使得颗粒60从绑带62的内表面延伸，如图7中所示。在此布置中，类似于图6的实施方案，砂砾颗粒60用以增加相对于缓冲管20的摩擦。

参见图8-12，更详细地描述了由本文所讨论的各种摩擦结构所提供的在各种径向负载下的压挤性能和抗压挤性的增加。如图8中所示，电缆10示出在未负载状态下。如图8中所示，在施加径向力之前，缓冲管20和内表面14的截面形状是大致上未畸变的，并且在所示出的实施方案中，形状是大致上圆形的。此外，在径向负载之前，中心加强构件24大体上定位在孔16的中心，并且一般来讲，在图8的横截面的平面中，中心加强构件24的中心点66大致上位于孔16的中心点处。

一般来讲，如上文所指出，通过包括上文所讨论的摩擦结构中的一个或多个，电缆10可以利用比典型的缓冲管更薄和/或更小的缓冲管20，同时通过如本文所讨论的摩擦增加来维持足够的压挤性能。如图8中所示，在径向力下畸变之前，缓冲管20的外径(示出为OD1)在1.8mm与2.4mm之间，并且更具体地说在2mm与2.25mm之间。此外，在径向力下畸变之前，缓冲管20的内径(示出为ID1)在1.2mm与1.9mm之间，具体地说在1.5mm与1.7mm之间并且更具体地说在1.55mm与1.6mm之间。此外，在径向力下畸变之前，缓冲管20的厚度(示出为T1)在0.6mm与0.15mm之间，具体地说在0.5mm与0.25mm之间并且更具体地说在0.45mm与0.3mm之间。此外，在各种实施方案中，外壳12的厚度(示出为T2)在2mm与0.5mm之间，具体地说在1.8mm与1.0mm之间并且更具体地说在1.5mm与1.2mm之间。在一些此类实施方案中，外壳12是相对薄的，从而为电缆10提供柔性，同时使电缆10的摩擦结构提供充分的抗压挤性。

参见图9，根据示例性实施方案示出在径向负载(由箭头F1表示)下电缆10的图解。在各种实施方案中，F1表示可施加到电缆外壳12的外表面的压挤力。如图9中所示，在F1增加时，外壳12的内表面14和缓冲管20从图8中所示的形状畸变。在缓冲管20在压挤力下畸变时，缓冲管20具有最小内部尺寸或直径(示出为ID2)，可针对给定水平的径向力F1测量ID2。如下文所讨论，抗压挤性的一个量度是，在各种标准压挤试验程序下缓冲管20针对给定力F1所经受的在缓冲管20的内表面的相对部分之间的径向距离的最大减小量，其是示出为ID1与ID2之间的差值的最大ID减小量。

我们认为，通过在电缆10内的缓冲管界面处增加摩擦，在负载下界面接触点之间的偏移量减小，从而在缓冲管20和/或外壳12之间提供较大的接触表面面积，继而改良压挤性能。一般来讲，我们认为，在低摩擦电缆中，在没有如本文所讨论的摩擦结构的情况下，允许缓冲管20滑过彼此的中点，从而允许径向负载在电缆结构上的不均匀分布。根据电缆中施加负载的点(例如，在SZ股线或反转处)，变形和滑动可涉及两个或四个缓冲管。在各种实施方案中，本文所讨论的摩擦结构减少或消除这种滑移，使缓冲管20在较大面积上彼此相互作用并且与电缆内的相邻结构相互作用，并且在压挤事件期间有效地彼此增强。

参见图10，根据示例性实施方案示出在径向负载(由箭头F2表示)下电缆10的图解。图10示出在标准复合张紧弯曲试验下的径向负载，诸如如下文以及在ChristopherM.Quinn和David A.Seddon，Installation of Fiber Optic Cable Outside the Box，在第60届IWCS(国际电线电缆展览会，2011)会议论文集350中更详细描述的绞拧器试验(下文中称为“绞拧器试验”)，所述文献以引用的方式整体并入本文。

一般来讲，参见图13，绞拧器试验涉及在具有由试验标准设定的半径的张紧装置100曲面(诸如试验轮102)周围以弯曲90度的张紧牵拉电缆10。张紧装置100被设计来当电缆处于张紧下并且在来自绳轮的弯头上经过时，模拟安装期间在电缆上发生的应力。张紧装置100还被称为“复合张紧弯曲试验”设备。装置由设备顶部的校准张紧测量轮控制，并且允许5m/min至30m/min的线速度，其中10m/min是典型的安装速度。因此，在这种类型的压挤力下，中心加强构件24趋向于在箭头F2的方向上移位。在此负载下，当在F2的方向上牵拉中心加强构件24时，至少一些缓冲管20和外壳12的内表面14趋向于畸变。

如下文更详细地讨论，在复合张紧弯曲试验(诸如绞拧器试验)下抗压挤性的一个量度是中心加强构件24的位移量，由图10中的位移D1示出。如D1所示，测定为中心加强构件24的中心点66在负载F2下的位置与中心点66在未负载下的位置(由图10中的点68表示)之间的差值。除加强构件位移之外，在复合张紧弯曲试验(诸如绞拧器试验)下抗压挤性的另一个量度是针对给定力F2由缓冲管20所经受的，缓冲管20的内表面的相对部分之间的径向距离的最大减小量，其是示出为ID1与ID2之间的差值的最大ID减小量。

图11A和11B示出了表示有限元分析的曲线图，其示出在复合张紧弯曲试验下，在多种界面摩擦水平的情况下，针对不同负载水平的最大ID减小量(图11A)和最大中心加强构件位移(图11B)。在具体的实施方案中，图11A和11B的曲线图展示了使用绞拧器试验所测试的各种电缆的压挤性能。各图示出具有不同界面摩擦系数值的六种不同的电缆设计的曲线图。在各图上的图例中，这些对中的第一个数是除缓冲管20的外表面30与电缆外壳12的内表面14之间的界面之外，在电缆10内的所有界面处缓冲管20的外表面30之间的摩擦系数。在各图上的图例中，这些对中的第二个数是缓冲管20的外表面30与电缆外壳12的内表面14之间的摩擦系数。

具体地参见图11A，竖直轴线示出以N/cm计施加到电缆10的负载，并且水平轴线示出以毫米计缓冲管20的最大ID减小量。如图11A中大体上示出，当各种界面之间的摩擦增加时，使缓冲管20塌缩或畸变所需的力的量增加。

具体地参见图11B，竖直轴线示出以N/cm计施加到电缆10的负载，并且水平轴线示出以毫米计缓冲管20中心加强构件24的最大位移。如图11B中大体上示出，当各种界面之间的摩擦增加时，使中心加强构件24移位所需的力的量也增加。图11B还示出具有0.15的假定动摩擦系数的标准2.5mm外径缓冲管(标记为2.5mm OD)的压挤性能。

因此，如图11A中所示，在各种实施方案中，如绞拧器试验所测定，在150N/cm负载下，本文所讨论的电缆10的摩擦结构增加摩擦，使得缓冲管20的内表面的相对部分之间的径向距离的最大减小量(即，上文所指出的最大ID减小量)小于0.7mm并且大于0.2mm。在管内径是1.35mm的一个实施方案中，如绞拧器试验所测定，在150N/cm负载下，本文所讨论的电缆10的摩擦结构增加摩擦，使得缓冲管20的内表面的相对部分之间的径向距离的最大减小量(即，上文所指出的最大ID减小量)小于0.975mm。在各种实施方案中，如绞拧器试验所测定，在150N/cm负载下，基于如上文所讨论的缓冲管20的各种起始内径ID1，在压缩期间，缓冲管20的内表面的相对部分之间的最小径向距离大于0.375mm并且具体地说大于0.5mm。在其他实施方案中，如绞拧器试验所测定，在150N/cm负载下，电缆10的摩擦结构增加摩擦，使得缓冲管20的内表面的相对部分之间的径向距离的最大减小量小于0.6mm并且大于0.2mm，并且更具体地说小于0.5mm并且大于0.2mm。

此外，如图11B中所示，在各种实施方案中，如绞拧器试验所测定，在150N/cm负载下，本文所讨论的电缆10的摩擦结构增加摩擦，使得中心加强构件24的径向位移小于1.0mm并且大于0.2mm。在其他实施方案中，如绞拧器试验所测定，在150N/cm负载下，本文所讨论的电缆10的摩擦结构增加摩擦，使得中心加强构件24的径向位移小于0.8mm并且大于0.2mm，并且更具体地说小于0.6mm并且大于0.2mm。在另一实施方案中，如通过绞拧器试验所测量，针对等于1.15mm的中心构件的位移，电缆将承载的最大负载在160N/cm与275N/cm之间。

参考图12，根据示例性实施方案示出了以N/cm管长计缓冲管20与电缆10的其他部件之间的内表面界面之间的摩擦系数与压挤力之间的关系(以N计的张紧负载除以以cm计的弯曲半径)(如通过有限元分析所测定)。在各种实施方案中，图12中所示的动摩擦系数包括相邻缓冲管20的外表面之间、缓冲管20的外表面与中心加强构件24之间和/或缓冲管20的外表面与外部电缆层诸如外壳12或膜绑带62之间的摩擦系数。如图12中所示，当摩擦增加时，电缆10的抗压挤性增加，如图12中通过压挤力(示出为F压挤)所测量。

因此，如图12中所示，在各种实施方案中，如通过ASTM D1894-14中所定义的方案所测定，本文所讨论的电缆10的摩擦结构增加摩擦，使得在缓冲管20的外表面之间和/或在缓冲管20与电缆10内的其他结构中的一个(诸如外壳12和/或加强构件24)之间的界面处的动摩擦系数大于0.15，并且更具体地说大于0.2。在各种实施方案中，如通过ASTM D1894-14中所定义的方案所测定，本文所讨论的电缆10的摩擦结构增加摩擦，使得在缓冲管20的外表面之间和/或在缓冲管20与电缆10内的其他结构中的一个(诸如外壳12和/或加强构件24)之间的界面处的动摩擦系数大于0.35。如本文所用，使用ASTM D1894-14中所定义的方案来测定动摩擦系数。在各种实施方案中，本文所讨论的电缆10的摩擦结构增加摩擦，使得在相邻缓冲管20的外表面之间和/或在缓冲管20与电缆10内的其他结构中的一个(诸如外壳12和/或加强构件24)之间的界面处的动摩擦系数大于0.5，并且更具体地说大于0.8。

在各种实施方案中，电缆外壳12可以是电缆制造中所用的多种材料，诸如中密度聚乙烯、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、尼龙、聚酯或聚碳酸酯和它们的共聚物。此外，电缆外壳12的材料可包括少量的为电缆外壳12的材料提供不同性质的其他材料或填料。例如，电缆外壳12的材料可包括提供着色、挡UV/光(例如，炭黑)、抗烧性等等的材料。

虽然本文所讨论和图中所示的具体电缆实施方案主要涉及具有限定大致上圆柱形内部管腔的大致上圆形截面形状的电缆和芯元件，但是在其他实施方案中，本文所讨论的电缆和芯元件可以具有任何数目的截面形状。例如，在各种实施方案中，电缆外壳12和/或缓冲管20可具有正方形、矩形、三角形或其他多边形的截面形状。在此类实施方案中，电缆或缓冲管的通路或管腔的形状可与电缆外壳12或缓冲管20的形状相同或不同。在一些实施方案中，电缆外壳12和/或缓冲管20可限定多于一个通道或通路。在此类实施方案中，多个通道可具有彼此相同的大小和形状或可各自具有不同的大小或形状。

本文所讨论的光纤可以是由玻璃或塑料制成的柔性、透明的光纤。纤维可用作在光纤两端之间传输光的波导。光纤可包括由具有较低折射率的透明包覆材料所围绕的透明芯。光可通过全内反射保持在芯中。玻璃光纤可包含二氧化硅，但是可使用一些其他材料，诸如氟锆酸盐、氟铝酸盐和硫属元素化物玻璃，以及结晶材料，诸如蓝宝石。光可以通过具有较低折射率的光学包覆沿着光纤的芯导向，所述光学包覆通过全内反射将光捕集在芯中。包覆可由缓冲层和/或保护其免遭水分和/或物理损坏的另一涂层涂布。这些涂层可以是在拉伸过程中施加到光纤外部的UV固化胺基甲酸酯丙烯酸复合材料。所述涂层可保护玻璃纤维股线。

除非另外明确说明，否则决不意图将本文陈述的任何方法理解为要求以具体顺序执行其步骤。因此，当方法权利要求没有实际叙述其步骤所遵循的顺序或在权利要求或描述中没有另外具体陈述步骤限于具体顺序时，决不意图推断任何特定顺序。

对本领域的技术人员将显而易见的是，可以在不背离所公开的实施方案的精神或范畴的情况下进行各种修改和变化。由于本领域的技术人员可以想到所公开的实施例的并入实施方案的精神和实质的修改组合、子组合和变化，所以所公开的实施方案应解释为包括在所附权利要求和其等效物的范围内的所有内容。

Claims (20)

1.一种抗压挤性光通信电缆，其包括：

电缆主体，其包括内表面，所述内表面限定所述电缆主体内的通道；

第一芯元件，其定位在所述电缆主体的所述通道中，所述第一芯元件包括：

第一管，其包括外表面、内表面和由所述第一管的所述内表面限定的通道；以及

光纤，其定位在所述第一管的所述通道内；

第二芯元件，其定位在所述电缆主体的所述通道中，所述第二芯元件包括：

第二管，其包括外表面、内表面和由所述第二管的所述内表面限定的通道；以及

光纤，其定位在所述第二管的所述通道内；

细长杆，其定位在所述电缆主体的所述通道中，所述细长杆包括外表面；以及

摩擦结构，其定位在所述电缆的所述通道内，所述摩擦结构增加所述电缆主体的所述内表面、所述第一管的所述外表面、所述第二管的所述外表面和所述细长杆的所述外表面中的至少两者之间的摩擦，其中所述摩擦结构增加摩擦，使得如绞拧器试验所测定，在150N/cm负载下，所述细长杆的径向位移小于1.0mm并且大于0.2mm。

2.如权利要求1所述的抗压挤性光通信电缆，其中所述摩擦结构沿着所述第一管的所述外表面并且沿着所述第二管的所述外表面定位，其中所述第一管和所述第二管不附着在一起，使得允许所述第二管相对于所述通道内的所述第一管移动。

3.如权利要求2所述的抗压挤性光通信电缆，其中所述摩擦结构包括一系列砂砾颗粒，其嵌入在所述第一管和所述第二管的所述外表面中并且从所述第一管和所述第二管的所述外表面延伸。

4.如权利要求2所述的抗压挤性光通信电缆，其中所述第一管和所述第二管均由第一聚合物材料形成，其中所述摩擦结构包括一系列聚合物突出部，其附着到所述第一管和所述第二管的所述外表面，其中所述聚合物突出部由不同于所述第一聚合物材料的第二聚合物材料形成。

5.如权利要求2所述的抗压挤性光通信电缆，其中所述摩擦结构包括一系列凹槽，其形成在所述第一管和所述第二管的所述外表面的每一个中。

6.如权利要求5所述的抗压挤性光通信电缆，其中所述第一管和所述第二管的所述一系列凹槽各自沿着所述第一管和所述第二管的外表面形成不规则、非重复的图案。

7.如权利要求1所述的抗压挤性光通信电缆，其中所述摩擦结构沿着所述电缆主体的所述内表面定位，并且包括以下的至少一个：砂砾颗粒，其嵌入在所述电缆主体的所述内表面中并且从所述电缆主体的所述内表面延伸；聚合物突出部，其附着到所述电缆主体的所述内表面；和一系列凹槽，其形成在所述电缆主体的所述内表面中。

8.如权利要求1所述的抗压挤性光通信电缆，其中所述摩擦结构增加摩擦，使得如绞拧器试验所测定，在150N/cm负载下，所述第一管和所述第二管的所述内表面的相对部分之间的径向距离的最大减小量小于0.7mm。

9.如权利要求1所述的抗压挤性光通信电缆，其中如在ASTM D1894-14下所测定，所述摩擦结构在所述电缆主体的所述内表面与所述第一管和所述第二管的所述外表面之间产生的动摩擦系数大于0.15。

10.如权利要求1所述的抗压挤性光通信电缆，其中所述第一管和所述第二管是缓冲管，其外径在2.0mm与2.25mm之间，并且壁厚在0.25mm与0.35mm之间，其中所述电缆主体的厚度在1.2mm与1.5mm之间。

11.一种光通信电缆，其包括：

电缆主体，其包括内表面，所述内表面限定所述电缆主体内的通道；

第一缓冲管，其定位在所述电缆主体的所述通道中，所述第一缓冲管包括外表面、内表面和由所述第一缓冲管的所述内表面限定的通道；

第一多个光纤，其定位在所述第一缓冲管的所述通道内；

第二缓冲管，其定位在所述电缆主体的所述通道中，所述第二缓冲管包括外表面、内表面和由所述第二缓冲管的所述内表面限定的通道；

第二多个光纤，其定位在所述第二缓冲管的所述通道内；以及

摩擦结构，其定位在所述电缆主体的所述通道内，所述摩擦结构在所述电缆主体的所述内表面、所述第一缓冲管的所述外表面和所述第二缓冲管的所述外表面中的至少两者之间产生摩擦，其中所述摩擦结构产生摩擦，使得如绞拧器试验所测定，在150N/cm负载下，所述第一缓冲管和所述第二缓冲管的所述内表面的相对部分之间的最小径向距离大于0.375mm；

其中所述第一缓冲管和所述第二缓冲管不附着在一起，使得允许所述第二缓冲管相对于所述通道内的所述第一缓冲管移动。

12.如权利要求11所述的光通信电缆，其中如绞拧器试验所测定，在150N/cm负载下，所述第一缓冲管和所述第二缓冲管的所述内表面的相对部分之间的径向距离的最大减小量大于0.2mm，其中所述第一管和所述第二管由聚丙烯材料形成，并且各自的外径在2.0mm与2.25mm之间，并且壁厚在1.2mm与1.5mm之间。

13.如权利要求11所述的光通信电缆，其中所述摩擦结构沿着所述第一缓冲管和所述第二缓冲管的所述外表面定位，其中所述摩擦结构包括以下的至少一个：一系列砂砾颗粒，其嵌入在所述第一缓冲管和所述第二缓冲管的所述外表面中并且从所述第一缓冲管和所述第二缓冲管的所述外表面延伸；一系列聚合物突出部，其附着到所述第一缓冲管和所述第二缓冲管的所述外表面；和一系列不规则的凹槽，其形成在所述第一缓冲管和所述第二缓冲管的所述外表面中。

14.如权利要求11所述的光通信电缆，其中所述摩擦结构沿着所述电缆主体的所述内表面定位，其中所述摩擦结构包括以下的至少一个：一系列砂砾颗粒，其嵌入在所述电缆主体的所述内表面中并且从所述电缆主体的所述内表面延伸；一系列聚合物突出部，其附着到所述电缆主体的所述内表面；和一系列不规则的凹槽，其形成在所述电缆主体的所述内表面中。

15.如权利要求11所述的光通信电缆，其中如在ASTM D1894-14下所测定，所述摩擦结构在所述电缆主体的所述内表面与所述第一缓冲管和所述第二缓冲管的所述外表面之间产生的动摩擦系数大于0.15。

16.一种光通信电缆，其包括：

电缆外皮层，其包括内表面，所述内表面限定所述电缆外皮层内的通道；

多个缓冲管，其定位在所述电缆外皮层的所述通道内，各缓冲管包括外表面、内表面和由所述缓冲管的所述内表面限定的通道；

多个光纤，其定位在各缓冲管的所述通道内；

和摩擦结构，其定位在所述外皮层的所述内表面和所述多个缓冲管各自的所述外表面中的至少一个上，其中所述摩擦结构在所述电缆外皮层的所述内表面与所述缓冲管的所述外表面之间产生的动摩擦系数大于0.2。

17.如权利要求16所述的光通信电缆，其中如在ASTM D1894-14下所测定，所述动摩擦系数是大于0.15的动摩擦系数。

18.如权利要求16所述的光通信电缆，其中所述电缆外皮层是挤出膜，其厚度小于200微米，并且进一步包括电缆外壳，其定位在所述电缆外皮层之外且围绕所述电缆外皮层。

19.如权利要求16所述的光通信电缆，其中所述摩擦结构沿着所述多个缓冲管各自的所述外表面定位，其中所述摩擦结构包括以下的至少一个：一系列砂砾颗粒，其嵌入在所述缓冲管的所述外表面中并且从所述缓冲管的所述外表面延伸；一系列聚合物突出部，其附着到所述缓冲管的所述外表面；和一系列不规则的凹槽，其形成在所述缓冲管的所述外表面中。

20.如权利要求16所述的光通信电缆，其中所述缓冲管各自的外径在1.8mm与2.4mm之间。