CN102290140B - 光电复合缆及光电复合缆组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即便在电缆弯曲时也可以维持传输特性的光电复合缆11，该光电复合缆11在护套20的内侧具有光纤芯线12与电线15，光纤芯线12收纳在配置在截面中央的第一保护管13内，电线15配置在第一保护管13与护套20之间，且光电复合缆11弯曲时，在弯曲部位护套20的横截面变形为椭圆形，而电线15能够沿第一保护管13的周向及椭圆形的长径方向移动。而且，本发明提供一种可防止在对端子部的布线部位中电线和光纤接触，从而维持传输特性的光电复合缆组件23，该光电复合缆组件23包含光电复合缆11与连接部(连接器1)，连接器1内的光纤芯线12对套圈7布线的布线部位12a及电线15对电端子6布线的布线部位15a是配置在外壳2内的同一空间S内，且，光纤芯线12是至少在空间S内由第二保护管21覆盖布线部位12a。

Description

光电复合缆及光电复合缆组件

技术领域

本发明涉及一种包含电线及光纤的光电复合缆、及包含光电复合缆与连接部的光电复合缆组件。

背景技术

日本专利特开2007-25272号公报记载了一种DVI(Digital Visual Interface，数字视频接口)传输接口规格的光DVI电缆，该光DVI电缆将电子设备间连接，例如将投影机与个人电脑之间或等离子显示器等显示器与调谐器之间等连接。光DVI电缆是由发送模块、接收模块、光电复合缆构成。光电复合缆包括多根光纤、多根金属线、抗张力纤维及包裹它们的护套。各光纤将来自发送模块的光信号传输至接收模块。而且，已知一种光电复合缆组件，在设置在光电复合缆端部的连接器中，将光纤布线在套圈中进行集中保持，且将金属线布线至金属接点并与其连接。

发明内容

本发明的目的在于提供一种即便电缆弯曲时光纤也不会受到侧压从而可维持光纤传输特性的光电复合缆。本发明的另一目的在于提供一种防止在对套圈及金属接点的布线部位电线接触光纤，从而可维持光纤传输特性的光电复合缆组件。

为了达成目的，本发明提供一种光电复合缆，该光电复合缆包含：光纤、收纳光纤的第一保护管、电线、及收纳光纤与电线的护套，且第一保护管配置在护套的截面中央，电线配置在第一保护管与护套之间，并且光电复合缆弯曲时，在弯曲部位护套的横截面变形为椭圆形，而电线能够沿第一保护管的周向及椭圆形的长径方向移动。

在本发明的光电复合缆中，第一保护管的外周面可以由氟树脂形成。而且，在本发明的光电复合缆中，电线可以捻线方式设置在第一保护管的周围。

作为发明的另一形态，本发明提供一种光电复合缆组件，该光电复合缆组件包含：光电复合缆；及连接部，安装在光电复合缆的端部，并具有端子部与壳体；且，光纤及电线分别在壳体内从护套露出，并连接至端子部，光纤及电线的朝端子部布线的布线部位配置在壳体内的同一空间内，光纤至少在该同一空间内由第二保护管覆盖。

在本发明的光电复合缆组件中，电线的与端子部连接的连接部位及光纤中的由第二保护管覆盖的布线部位也可以通过树脂模塑成型而一体化。

本发明的光电复合缆即便以较小的弯曲半径弯曲时，也可以抑制光纤受到侧压，从而维持传输特性。而且，能够防止在布线部位处光纤损伤或传输损失增加。

附图说明

图1是表示本发明的光电复合缆的实施方式的截面图。

图2是图1的电缆弯曲时的弯曲部位的截面图。

图3是表示本发明的光电复合缆组件的实施方式的局部截面图。

[符号的说明]

1         连接器

2         外壳

2a        端板

3         端子部

6         电端子

7         套圈

7a        凸透镜部

11        光电复合缆

12        光纤芯线

12a       光纤芯线的布线部位

13        第一保护管

14        收纳部

15        电线

15a       电线的布线部位

16        抗张力线

18        绕包带

19        屏蔽层

20        护套

21        第二保护管

22        树脂

23        光电复合缆组件

A         箭头

C         电线的与电端子连接的连接部位

S         空间

具体实施方式

以下，参照图式对本发明的实施方式进行说明。图式是以说明为目的，而并非对发明范围进行限定。为了避免重复说明，图式中相同的符号表示同一部分。图式中的尺寸比率并非准确。

以往的光电复合缆是在护套内将光纤、金属线及抗张力线紧密成束。因此，本发明者发现，若光电复合缆弯曲，则护套的横截面变形为椭圆形，导致在该护套的内侧，沿着椭圆形的短径方向光纤受到金属线或抗张力线挤压，从而存在侧压作用于光纤而使传输损失增加之虞。而且，本发明者还发现，即便对光纤设置保护包层，或者使光纤收纳在管道中得到保护，当光电复合缆以较小的弯曲半径弯曲时，也会因金属线或抗张力线而压碎保护包层或管道，从而无法回避光纤受到侧压作用。

而且，以往的光电复合缆组件是利用间隔壁，将光纤连接至套圈的布线部位与金属线连接至金属接点的布线部位隔开，但为了将这些布线部位小型化，优选不设置间隔壁。但于此情况下，在布线部位中，金属线有可能直接接触光纤。而且，在光纤及金属线的布线作业时，金属线或工具也有可能直接接触光纤。这样，若金属线等直接接触到光纤，则有可能会对光纤造成损伤，或者增加光纤的传输损失。

本发明是根据发明者的如此考量而完成。

图1是表示本发明实施方式的光电复合缆11的截面图。光电复合缆11是在作为最外层的护套20的内侧，具有1根或多根光纤芯线12与多根电线15。光纤芯线12是收纳在配置于光电复合缆11的截面中央的第一保护管13内。

护套20的内侧且第一保护管13的外侧成为收纳部14，在收纳部14配置着例如多根电线15及多根抗张力线16。电线15例如为双绞电缆、同轴电缆或者绝缘电缆等，且例如为AWG(American Wire Gauge，美国线规)规格的AWG20～46左右的电缆。在本例中，4根电线15之中2根是信号线，2根是电源线。而且，在收纳部14的周围按顺序设置着绕包带18、屏蔽层19及护套20。

光电复合缆11是收纳在收纳部14的电线15及抗张力线16在第一保护管13的周围，以不勒紧第一保护管13的程度松缓地捻线成螺旋状。由此，这些电线15及抗张力线16在收纳部14中可沿第一保护管13的周向移动。收纳部14的厚度(第一保护管13的外周与绕包带18的内周的距离)与电线15及抗张力线16的直径相同，或者比该直径稍大。

收纳在第一保护管13内的光纤芯线12是在由芯与包层所组成的直径0.125mm的玻璃纤维周围，形成有由紫外线硬化型树脂组成的覆盖层，覆盖层的外径例如为0.25mm。进而，也可以设置覆盖层而成为直径0.9mm的光纤芯线12，或者成为进而由抗张力纤维及覆盖层覆盖光纤芯线12的光纤软线。

另外，作为光纤芯线12，优选使用包层由高硬度塑胶形成且难以因弯折(扭折)导致强断裂的硬塑胶包层光纤(H-PCF，hard plastic-clad fibers)。而且，芯及包层也可以由塑胶组成。

第一保护管13是由非粘着性、自润滑性、耐磨性优异的氟树脂形成。作为形成第一保护管13的氟树脂，优选使用例如聚四氟乙烯(PTFE，polytetrafluoroethylene)树脂或耐腐蚀性优异的四氟乙烯-乙烯共聚合物(ETFE，Ethylene tetrafluoroethylene)树脂。第一保护管13的外径例如为1.0mm。

由信号线组成的电线15具有例如直径0.30mm的导体，该导体是将由经镀锡软铜线或铜合金线组成的7根直径0.1mm的导线捻合而成。而且，由厚度0.14mm的具有绝缘性的护套覆盖该导体，由此，形成直径为0.58mm的电线15。而且，由电源线组成的电线15具有例如直径0.38mm的导体，该导体是将由经镀锡软铜线或铜合金线组成的7根直径0.127mm的导线捻合而成。而且，由厚度0.1mm的具有绝缘性的护套覆盖该导体，由此，形成直径为0.58mm的电线15。作为电线15的护套的材料，不论是信号线还是电源线，均优选耐热性、耐化学性、非粘着性、自润滑性等优异的聚四氟乙烯(PFA，polytetrafluorethylene)树脂。

使用由耐热性、耐磨性等优异的聚对苯二甲酸乙二酯(PET，Polyethyleneterephthalate)树脂形成的树脂胶带作为绕包带18。经实施绕包带18的部分的内径例如为2.2mm。屏蔽层19是例如由直径0.04mm的经镀锡的铜合金线编织而成。护套20例如由阻燃的聚乙烯树脂等形成，且厚度为0.25mm，外径为3.0mm。

图2是光电复合缆11弯曲时的弯曲部位的截面图。光电复合缆11是在其弯曲部位，横截面观察护套20变形为椭圆形，且截面外形沿箭头A方向压扁而变为扁平。于是，配置成能够沿第一保护管13的周围移动的电线15随着护套20变形，而沿箭头A方向受到挤压，且以在第一保护管13的外周面上滑动的方式，沿第一保护管13的周向及椭圆形的长径方向移动。而且，随着电线15移动，抗张力线16也在收纳部14内移动。可通过这些电线15及抗张力线16移动，而防止电线15及抗张力线16压碎第一保护管13。因此，能够防止侧压作用于收纳在第一保护管13内的光纤芯线12，从而防止光纤芯线12的传输损失增加。

特别是由于收纳有光纤芯线12的第一保护管13由非粘着性、自润滑性优异的氟树脂所形成，因此，配置在周围的电线15及抗张力线16容易在第一保护管13的外周面上滑动，且容易在收纳部14内移动。由此，能够良好地保护光纤芯线12。而且，因电线15及抗张力线16是松缓地以捻线方式设置在第一保护管13的周围，所以，光电复合缆11弯曲时不会产生弯曲的内侧与外侧的线路长度偏差。

若光电复合缆11不弯曲，则护套20恢复成截面圆形(图1所示的状态)，随之，因护套20扁平而沿着椭圆形的长径方向移动的电线15及抗张力线16恢复为原本的位置，配置在第一保护管13的周围。

图3是表示本发明的光电复合缆组件23的实施方式的局部截面图。光电复合缆组件23具有光电复合缆11与安装在其端部的连接部(连接器1)。连接器1包括壳体(外壳2)以及从外壳2的前端突出的端子部3。端子部3插入至未图示的电子设备等的转接器。光电复合缆组件23是例如用于个人电脑和各种电子设备的连接，且在与这些设备之间传输光信号及电性信号的接口用电缆。

端子部3具有电端子6与套圈7。在电端子6的后端连接着电线15的导体。从后端侧向套圈7插入着光纤芯线(光纤)12。在套圈7中具有从后端侧朝向前端而形成的光纤插孔(省略图示)，光纤芯线12插入在光纤插孔中得到保持。

套圈7由透明硬质树脂所组成，且在前端部形成有凸透镜部7a。在信号光从光纤芯线12射出的情况下，该信号光从凸透镜部7a向转接器侧的光接受部照射传递，当信号光从转接器侧进行照射时，该信号光将经过凸透镜部7a而入射至光纤芯线12。

在外壳2内，光纤芯线12从护套20露出并插入至端子部3的套圈7中，电线15从护套20露出并布线到电端子6中。光纤芯线12及电线15各自的布线部位12a、15a是配置在形成于外壳2内的护套20的端部与端子部3的后端侧的端板2a之间的同一空间S内。

光纤芯线12中，至少配置在空间S内的部分由布线部保护管(第二保护管)21覆盖。第二保护管21可以直接使用在护套20内覆盖光纤芯线12的第一保护管13的一部分。例如，第二保护管21是通过将第一保护管13向端部侧拉伸至覆盖光纤芯线12的布线部位12a的位置为止而设置。而且，在对光纤芯线12进行终端处理时，也可以使第一保护管13的切断位置为套圈7侧，且在光纤芯线12的布线部位12a保留第一保护管13，以此设置第二保护管21。另外，也可以将与第一保护管13不同的偏短的第二保护管21从前端侧起安装到和套圈7连接的光纤芯线12的端部。

配置在同一空间S内的电线15的与电端子6的连接部位C及由第二保护管21覆盖的光纤芯线12是利用树脂22模塑成型而一体化。

这样，根据光电复合缆组件23，在配置在同一空间S内的光纤芯线12及电线15的布线部位12a、15a，光纤芯线12由第二保护管21覆盖，因此能够防止电线15直接接触光纤芯线12。而且，在将电线15和电端子6进行焊接连接的布线作业时，也能够防止电线15或工具直接接触布线部位12a的光纤芯线12。

而且，对空间S填充树脂22进行成型时，也能够防止树脂22直接接触光纤芯线12而使光纤芯线12损伤。由此，能够防止电线15等接触光纤芯线12而导致损伤光纤芯线12或增加传输损失，从而能够成为维持良好传输特性的高可靠性的光电复合缆组件23。

除此之外，还可以利用树脂22来保护布线部位12a。而且，电线15的与电端子6连接的连接部位C也可以利用树脂22来保护。而且，能够防止外力作用于光纤芯线12的布线部位12a及电线15的与电端子6连接的连接部位C，从而确保光纤芯线12的良好传输特性及电线15的连接部位C处的较高的连接可靠性。

除此之外，光纤芯线12能够在第二保护管21内进行若干轴向移动。因此，即便因光纤芯线12、电线15或者护套20等的弹性后效等而造成光纤芯线12沿长度方向移位，也能够在第二保护管21内允许该移位。由此，能够防止弹性后效等导致过度的张力对光纤芯线12产生的作用，也能够防止过度的张力作用而导致光纤芯线12破损或传输损失增加。

另外，所述实施方式中，例示连接部为连接器1的光电复合缆组件23进行了说明，但连接部也可以具有中继部，该中继部包含电气缆线，且在电气缆线的一端具有电连接器，在电气缆线的另一端具有和光电复合缆连接的光模块。在此情况下，光纤芯线12连接至中继部内的光模块的套圈。而且，电线15可连接至中继部内的基板，或穿过中继部直接连接至电连接器。具有该中继部的光电复合缆组件中，朝套圈布线的光纤芯线12的布线部位12a、及朝电连接器或中继部内的基板布线的电线15的布线部位15a是配置在中继部内的同一空间S内。该光电复合缆的结构是光纤芯线12至少在中继部内的空间S内布线部位12a由第二保护管21覆盖。

另外，所述实施方式中，对多根(2根)光纤芯线12收纳在第一保护管13的多芯型电缆进行了说明，但也可以是1根光纤芯线12收纳在第一保护管13的单芯型电缆。而且，电线15及抗张力线16的根数也并非限定于所述实施方式。而且，也可以在收纳部14不设配置抗张力线16而仅配置电线15。

Claims (5)

1.一种光电复合缆，其包含：

光纤、

收纳所述光纤的第一保护管、

电线、及

收纳所述光纤与所述电线的护套，且

所述第一保护管配置在所述护套的截面中央，所述电线配置在所述第一保护管与所述护套之间，并且所述光电复合缆弯曲时，在弯曲部位所述护套的横截面变形为椭圆形，而所述电线能够沿所述第一保护管之周向及所述椭圆形的长径方向移动。

2.根据权利要求1所述的光电复合缆，其特征在于，

所述第一保护管的外周面由氟树脂形成。

3.根据权利要求1或2所述的光电复合缆，其特征在于，

所述电线以捻线方式设置在所述第一保护管的周围。

4.一种光电复合缆组件，其包含：

根据权利要求1所述的光电复合缆，及

连接部，安装在所述光电复合缆的端部，并具有端子部与壳体；且

所述光纤及所述电线分别在所述壳体内从所述护套露出，并连接至所述端子部，所述光纤及所述电线的朝所述端子部布线的布线部位配置在所述壳体内的同一空间内，所述光纤至少在所述同一空间内由第二保护管覆盖。

5.根据权利要求4所述的光电复合缆组件，其特征在于，

所述电线的与所述端子部连接的连接部位、及所述光纤中的由所述第二保护管覆盖的布线部位是通过树脂模塑成型而一体化。