JP2005257887A - Optical branching box and optical star coupler holding member - Google Patents
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Abstract
Description
車両においてマイコン等のノード同士をネットワーク接続するための光分岐箱に関する。 The present invention relates to an optical branch box for network connection of nodes such as microcomputers in a vehicle.
近年、自動車の高機能化が進み、1台の自動車に搭載されるマイコンの数が多数になってきた。これら各マイコン同士を接続する技術としては、例えば、光スターカプラを用いて、各マイコンをスター状に接続する形態が考えられる。 In recent years, the number of microcomputers mounted on one automobile has increased as the functionality of automobiles has increased. As a technology for connecting these microcomputers, for example, a form in which each microcomputer is connected in a star shape using an optical star coupler is conceivable.
ここで用いられる光スターカプラとしては、複数のプラスチック光ファイバの中間部同士を、超音波溶着等で相互融着したものが想定される。このような光スターカプラは、低ロスで多分岐が可能である。 As the optical star coupler used here, one in which intermediate portions of a plurality of plastic optical fibers are mutually welded by ultrasonic welding or the like is assumed. Such an optical star coupler can be multi-branched with low loss.
このような光スターカプラは、例えば、特許文献1に開示されている。 Such an optical star coupler is disclosed in Patent Document 1, for example.
しかしながら、上記のような光スターカプラ自体は、プラスチック光ファイバ同士を相互融着した構成であるため、この光スターカプラをそのままの形態で車両等に搭載すると、車両の振動等によって、プラスチック光ファイバに曲り変形等が生じてしまう恐れがある。そして、例えば、その曲げ半径が、プラスチック光ファイバに固有の曲げ半径よりも小さくなってしまうと、その曲げ損失が急激に大きくなってしまうという問題がある。 However, since the optical star coupler itself has a configuration in which plastic optical fibers are fused to each other, when this optical star coupler is mounted on a vehicle or the like as it is, the plastic optical fiber is caused by vibration of the vehicle or the like. There is a risk of bending deformation or the like. For example, if the bending radius becomes smaller than the bending radius inherent in the plastic optical fiber, there is a problem that the bending loss rapidly increases.
そこで、本発明は、光スターカプラを構成する光ファイバの配線形態を一定に保つことを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to keep the wiring configuration of the optical fiber constituting the optical star coupler constant.
この発明の第1の態様は、複数の光ファイバを有する光スターカプラを備えた光分岐箱であって、前記各光ファイバを一定の配線形態で保持する保持部が形成された光スターカプラ保持部材と、前記光スターカプラ保持部材を収容するケーシングと、を備えた光分岐箱である。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical branching box including an optical star coupler having a plurality of optical fibers, the optical star coupler holding having a holding portion for holding each optical fiber in a fixed wiring form. An optical branching box comprising a member and a casing for housing the optical star coupler holding member.
この場合、前記光スターカプラの各光ファイバと、外部の光伝送路との間を接続する光コネクタをさらに備え、前記保持部は、前記各光ファイバの端部を前記光コネクタに向けて導くように保持する形状に形成されているとよい。 In this case, the optical star coupler further includes an optical connector that connects between each optical fiber of the optical star coupler and an external optical transmission line, and the holding unit guides an end of each optical fiber toward the optical connector. It is good to be formed in the shape to hold.
また、前記保持部は、前記光スターカプラを構成する前記各光ファイバに固有の最小曲げ半径以上の曲げ半径で、前記各光ファイバを保持する形状に形成されているとよい。 The holding section may be formed in a shape that holds each optical fiber with a bending radius that is equal to or larger than a minimum bending radius unique to each optical fiber constituting the optical star coupler.
さらに、前記保持部は、前記光ファイバを収容保持する溝を有しているとよい。 Furthermore, the holding part may have a groove for receiving and holding the optical fiber.
また、前記光スターカプラ保持部材は、黒色を呈しているとよい。 The optical star coupler holding member may be black.
また、この発明の第2の態様は、複数の光ファイバを有する光スターカプラを保持する光スターカプラ保持部材であって、前記各光ファイバを所定の配線形態で保持する保持部が形成されたものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an optical star coupler holding member for holding an optical star coupler having a plurality of optical fibers, wherein a holding portion for holding each optical fiber in a predetermined wiring form is formed. Is.
この発明の第1の態様によると、各光ファイバを保持部で保持させることで、各光ファイバの配線形態が一定に保たれる。 According to the first aspect of the present invention, the wiring form of each optical fiber is kept constant by holding each optical fiber by the holding portion.
この場合に、保持部が、各光ファイバの端部を光コネクタに向けて導くように保持する形状に形成されていると、各光コネクタへの導入部分で、光ファイバの曲げ形態がより一定形態に保たれる。 In this case, if the holding portion is formed to hold the end portion of each optical fiber so as to guide the optical fiber toward the optical connector, the bending form of the optical fiber is more constant at the introduction portion to each optical connector. Kept in shape.
また、保持部が、光ファイバに固有の最小曲げ半径以上の曲げ半径で、各光ファイバを保持する形状に形成されていると、各光ファイバが最小曲げ半径以上の曲げ半径を持つ形態で保持される。従って、光ファイバでの大きな曲り損失を防止できる。 In addition, when the holding part is formed in a shape that holds each optical fiber with a bending radius that is greater than or equal to the minimum bending radius inherent to the optical fiber, each optical fiber is held in a form that has a bending radius that is greater than or equal to the minimum bending radius. Is done. Therefore, a large bending loss in the optical fiber can be prevented.
さらに、保持部は、前記保持部は、前記光ファイバを収容保持する溝を有していると、より一定の配設形態で、かつ、局所に保持力を集中させることなく、光ファイバを保持できる。 Further, when the holding portion has a groove for accommodating and holding the optical fiber, the holding portion holds the optical fiber in a more fixed arrangement form and without concentrating the holding force locally. it can.
さらに、光スターカプラ保持部材が、黒色を呈していると、光を吸収することで、光ファイバへの外光侵入を有効に防止できる。 Furthermore, when the optical star coupler holding member is black, it can effectively prevent external light from entering the optical fiber by absorbing light.
また、この発明の第2の態様によると、各光ファイバを保持部に保持させることで、各光ファイバの配線形態が一定に保たれる。 Also, according to the second aspect of the present invention, the wiring form of each optical fiber is kept constant by holding each optical fiber in the holding portion.
以下、この発明の実施の形態に係る光分岐箱について説明する。 Hereinafter, an optical branching box according to an embodiment of the present invention will be described.
まず、この光分岐箱の適用例について説明しておく。この光分岐箱は、図1に示すような車両用光通信ネットワークシステムにおいて用いられる。なお、図1中、車両Cの前方向をF、後方向をRで示している。 First, an application example of this optical branch box will be described. This optical branching box is used in an optical communication network system for vehicles as shown in FIG. In FIG. 1, the front direction of the vehicle C is indicated by F, and the rear direction is indicated by R.
この車両用光通信ネットワークシステムは、車両Cに適用されるものであり、該車両Cにおける複数のノードを、1又は複数の光分岐箱40を介してネットワーク接続する。
This vehicular optical communication network system is applied to a vehicle C, and a plurality of nodes in the vehicle C are network-connected via one or a plurality of
図1では、車両Cにおけるノードであるマイコン30A,30B,30C,30D,30E,30Fが、車両Cの前方又は後方といった設置箇所別に、マイコン30A,30B,30Cと、マイコン30D,30E,30Fとの二つにグループ分けされている。そして、前方のグループであるマイコン30A,30B,30Cが、前側の光分岐箱40にスター状に接続されており、後方のグループであるマイコン30D,30E,30Fが、後側の光分岐箱40にスター状に接続されている。さらに、前側の光分岐箱40と後側の光分岐箱40が所定の光伝送路20を介して中継接続されている。なお、光分岐箱40とマイコン30A,30B,30C,30D,30E,30Fとの間の接続、光分岐箱40間の接続は、例えば、2本の光ファイバケーブルを用いた光伝送路32,20を介して行われる。
In FIG. 1, the
これにより、各マイコン30A,30B,30C,30D,30E,30Fが、相互通信可能な態様で、ネットワーク接続される。
Thereby, each
なお、光分岐箱40は、接続されるノード数等に応じて、単数又は3つ以上設けられることもある。
In addition, the
図2は、光分岐箱を示す斜視図であり、図3は光分岐箱40内部のカプラ保持部材を示す図である。
FIG. 2 is a perspective view showing the optical branching box, and FIG. 3 is a view showing a coupler holding member inside the
この光分岐箱40は、光スターカプラ42と、カプラ保持部材46と、ケーシング50と、光コネクタ58とを備えている。また、本光分岐箱40は、電気的な配線分岐を行うため、電気用基板50及び電気コネクタ62も備えている。
The
光スターカプラ42は、所定の入力ポートに入力された光信号を、適宜分配ないし結合して他の所定の出力ポートに出力するものであり、プラスチック光ファイバ等の複数の光ファイバ43によって構成されている。
The
より具体的には、この光スターカプラ42は、複数の光ファイバ43の中間部同士を超音波溶着等によって相互融着することによって形成されており、複数の入力ファイバ部43aと、複数の出力ファイバ部43bと、融着部44とを備えた構成とされている。ここでは、8本の光ファイバ43を用いて、8つの入力ファイバ部43aと、8つの出力ファイバ部43bとを有するカプラ42を構成した例で説明するが、それらの数は当該例に限られない。
More specifically, the
また、上記のように、複数の光ファイバ43を1カ所の融着部44で相互融着したものの他、複数の光ファイバを複数箇所で融着したものや、さらに、導波路、反射鏡を用いたものであっても部分的に光ファイバを使用している構成のものについても、本発明は適用可能である。
Further, as described above, a plurality of
ケーシング50は、内部に光スターカプラ42及びカブラ保持部材46、さらに後述する電気用基板60を収容可能なボックス状に形成されている。このケーシング50の一主面(図2の紙面手前側の面)には、コネクタ配設孔52hが形成されている。ここでは、光信号用に横一列に8つのコネクタ配設孔52hが形成されており、また、電気用に2つのコネクタ配設孔53hが形成されている。
The
また、カプラ保持部材46は、上記各光ファイバ43を一定の配設形態で収容保持する保持部47が形成された構成とされている。
Further, the
より具体的には、カプラ保持部材46は、例えば、ジュラコン(商標)等のアセタール樹脂によって形成された略方形板状部材であり、その一主面側に保持部47が形成されている。
More specifically, the
ここでは、保持部47は、光ファイバ43を収容保持可能な溝によって構成されており、各光ファイバ43を次のように一定の配設形態で収容保持する。
Here, the
すなわち、カプラ保持部材46の一方側部の略中間部に、上記光スターカプラ42の融着部44が配設固定される。また、カプラ保持部材46の他方側部には、複数(ここでは8つ)の光コネクタ58が、上記ケーシング50の各コネクタ配設孔52h内に配設可能な位置及び姿勢で、取付けられている。この各光コネクタ58は、外部の光伝送路32,20端部に接続された外部コネクタ21(図2参照)を接続可能に構成されている。また、各光コネクタ58は、光信号の入出力用に、一つの入力ファイバ部43aの端部と一つの出力ファイバ部43bの端部とを、前記外部コネクタ側の光伝送路32,20に対して光学的に結合可能に保持している。
That is, the fused
保持部47は、融着部44の一端部から上記各光コネクタ58に向けて略S字状を描くように延びる入力ファイバ保持溝群48と、融着部44の他端部から上記各光コネクタ58に向けて逆略S字状を描くように延びる出力ファイバ保持溝群49とを有している。
The holding
入力ファイバ保持溝群48は、入力ファイバ部43aの数に応じた複数本の溝を有している。
The input fiber holding
入力ファイバ保持溝群48のうち2つのカーブ領域部分48Cでは、各溝は、互いに径を違えた同心の円弧状を描いている。このカーブ領域部分48Cにおいて、最も内周側に位置する溝48C1の曲率半径は、光ファイバ43の最小曲げ半径よりも大きくなるように設定されている。ここで、光ファイバ43の最小曲げ半径は、光ファイバ43のコア、クラッドの屈折率等に応じて決定される値であり、この最小曲げ半径よりも小さい半径で光ファイバ43を曲げると、光の損失が極端に大きくなる値である。
In the two curved region portions 48C of the input fiber holding
また、入力ファイバ保持溝群48のうち2つのカーブ領域部分48Cを結ぶ直線領域部分48Lでは、各溝は略平行状を描くように延びている。
Further, in the linear fiber portion 48L connecting the two curved region portions 48C in the input fiber holding
さらに、上記一方側のカーブ領域部分48Cから各光コネクタ58に至る部分では、各溝は、直線状に延びる途中で弧状に曲って各光コネクタ58に至る形状に形成されている。
Further, in the portion from the curved region portion 48C on one side to each
また、出力ファイバ保持溝群49は、出力ファイバ部43bの数に応じた複数本の溝を有している。
The output fiber holding
出力ファイバ保持溝群49のうち2つのカーブ領域部分49Cでは、各溝は、上記各カーブ領域部分48Cにおける各溝に対して融着部44を挟んで対象形態となっている。また、出力ファイバ保持溝群49のうちの直線領域部分49Lでは、各溝は、上記直線領域部分48Lの各溝と共用されている。
In the two
すなわち、この出力ファイバ保持溝群49は、全体的にみて、上記入力ファイバ保持溝群48に対して融着部44を挟んで対象形状となっている。
That is, the output fiber holding
また、これら入力ファイバ保持溝群48及び出力ファイバ保持溝群49を構成する各溝は、光ファイバ43を収容可能な凹溝状に形成されている。好ましくは、各溝47gは、図4(a)又は図4(b)に示すように、1本ないし2本程度の光ファイバ43を収容可能な深さに形成されている。特に、共用された直線領域部分48Lでは、溝47gは2本程度の光ファイバ43(入力ファイバ部43aと出力ファイバ部43b)を収容可能な深さに形成されている。
Each of the grooves constituting the input fiber holding
そして、入力ファイバ保持溝群48を構成する各溝が、別々に入力ファイバ部43aを上記各光コネクタ58に向けて導き、また、同様に、出力ファイバ保持溝群49を構成する各溝が、上記入力ファイバ保持溝群48と同様に、別々に出力ファイバ部43bを上記各光コネクタ58に向けて導いている。
Each groove constituting the input fiber holding
そして、それぞれの光コネクタ58に、1つの入力ファイバ部43aの端部と一つの出力ファイバ部43bの端部とが保持されている。
Each
また、この光分岐箱40内には、電気コネクタ62を有する電気用基板60が内蔵されている。
In addition, an
電気用基板60は、例えば、電源分配用の回路を形成した基板であり、その一側部に、電気コネクタ62として電源供給用のものが取付けられている。勿論、電気用基板60に所定の制御回路が組込まれると共に、上記電気コネクタ62が電気信号送受用の端子を持つものであってもよい。
The
この光分岐箱40を製造するにあたっては、ファイバ保持溝群48,49を形成したカプラ保持部材46を準備すると共に、光ファイバ43を相互融着した光スターカプラ42を準備する。そして、その融着部44をカプラ保持部材46上に融着部44を配設固定すると共に、その融着部44の両端部から外方に延びる各入力ファイバ部43a及び各出力ファイバ部43bを、ファイバ保持溝群48,49を構成する各溝に嵌め込んでいく。そして、各入力ファイバ部43aの端部及び各出力ファイバ部43bの端部を、適宜組合わせて、カプラ保持部材46に取付けられた各光コネクタ58に保持させる。かかる保持を行う前又は後に、光コネクタ58をカプラ保持部材46に取付ける。
In manufacturing the optical branching
また、これとは別に電気コネクタ62が取付けられた電気用基板60を準備する。
Separately from this, an
そして、各光コネクタ58を、ケーシング50の各コネクタ配設孔52h内に配設すると共に、各電気コネクタ62をコネクタ配設孔53h内に配設し、カプラ保持部材46及び電気用基板60を、それらの間に所定間隔あけて重ね合せ状に配設した状態で、ケーシング50内にねじ止や係合構造を用いて固定する。
Each
このようにして光分岐箱40が製造される。
In this way, the
以上のように構成された光分岐箱40によると、各光ファイバ43を保持部47で保持させることで、各光ファイバ43の配線形態が一定に保たれる。このため、車両の振動等によって、光ファイバが曲り変形することが防止される。従って、大きな曲り変形による光損失の増大を有効に防止できる。また、各光ファイバ43の振動も抑制され、耐振動性に優れる。
According to the
しかも、カプラ保持部材46の保持部47のファイバ保持溝群48,49は、光ファイバ43端部を各光コネクタ58に導くように保持する形状に形成されているため、各光コネクタ58への導入部分で、光ファイバ43の曲げ形態がより一定形態に保たれる。
In addition, the fiber holding
その上、その光コネクタ58は、カプラ保持部材46に取付けられているため、光コネクタ48とカプラ保持部材46との位置関係が一定に保たれ、この点からしても、各光コネクタ58への導入部分で、光ファイバ43の曲げ形態がより一層一定形態に保たれる。
In addition, since the
また、このように光スターカプラ42及び光コネクタ58をカプラ保持部材46に取付けておいたものを、容易にケーシング50に組込むことができるという利点もある。
Further, there is an advantage that the
さらに、保持部47は、光ファイバ43の最小曲げ半径以上の曲げ半径で、各光ファイバ43を保持する形状に形成されているため、各光ファイバ43が最小曲げ半径以上の曲げ半径を持つ形態で保持される。従って、光ファイバ43での大きな曲り損失を防止できる。
Furthermore, since the holding
また、このように光スターカプラ42をカプラ保持部材46で保持したものを、ケーシング50内に収容することで、光スターカプラの防水を図ることができる。
Further, the
なお、本実施形態では、保持部47を構成する各溝は、略S字状を描いているが、必ずしもその必要はない。融着部44と各光コネクタ44間を、所定の最小曲げ半径以上のカーブを描きつつ、最短経路で結ぶように延びる溝であってもよい。
In the present embodiment, each groove constituting the holding
また、上記実施形態では、保持部47は、光ファイバ43を収容保持可能な線状溝に形成されているが、必ずしもその必要はない。例えば、保持部47は、カプラ保持部材46の一主面から突出形成され、光ファイバ43を部分的、間欠的に挟持する構成のものであってもよい。要するに、光ファイバ43を一定の配設形態で保持可能な種々の構成を採用することができる。
Moreover, in the said embodiment, although the holding |
もっとも、保持部47を、光ファイバ43を収容保持する溝によって構成することで、部分的、間欠的な保持構造に比べて、より一定の配設形態で、かつ、局所に保持力を集中させることなく、光ファイバ43を保持できるという利点がある。また、光ファイバ43がケーシング50内に収容された上で、溝内に収容されるため、周囲雰囲気の熱が光ファイバ46に伝わり難くなり、耐熱性に優れるという利点もある。
However, the holding
また、この場合において、1本の溝で、3本以上の光ファイバ43を保持してもよい。もっとも、車両の振動等による光ファイバ43の振動を抑制するためには、1本の溝で1本又は2本程度の光ファイバ43を保持するのが好ましい。
In this case, three or more
なお、上記カプラ保持部材46は、少なくとも表面が黒色を呈していることが好ましい。これにより、外光が吸収され、光ファイバ43への外光侵入を有効に防止できる。
The
また、本実施形態で、カプラ保持部材46に融着部44の外形状に対応する凹部を形成し、融着部44をこの凹部内に配設して、当該融着部44を所定形状に保持するようにしてもよい。
Further, in this embodiment, a concave portion corresponding to the outer shape of the fused
40 光分岐箱
42 光スターカプラ
43 光ファイバ
43a 入力ファイバ部
43b 出力ファイバ部
44 融着部
46 カプラ保持部材
47 保持部
48 入力ファイバ保持溝群
49 出力ファイバ保持溝群
50 ケーシング
58 光コネクタ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記各光ファイバを一定の配線形態で保持する保持部が形成された光スターカプラ保持部材と、
前記光スターカプラ保持部材を収容するケーシングと、
を備えた光分岐箱。 An optical branch box comprising an optical star coupler having a plurality of optical fibers,
An optical star coupler holding member formed with a holding part for holding each optical fiber in a fixed wiring form;
A casing for housing the optical star coupler holding member;
Light branch box with
前記光スターカプラの各光ファイバと、外部の光伝送路との間を接続する光コネクタをさらに備え、
前記保持部は、前記各光ファイバの端部を前記光コネクタに向けて導くように保持する形状に形成されている、光分岐箱。 The optical branch box according to claim 1,
Further comprising an optical connector for connecting between each optical fiber of the optical star coupler and an external optical transmission line,
The said holding | maintenance part is an optical branch box formed in the shape hold | maintained so that the edge part of each said optical fiber may be guide | induced toward the said optical connector.
前記保持部は、前記光スターカプラを構成する前記各光ファイバに固有の最小曲げ半径以上の曲げ半径で、前記各光ファイバを保持する形状に形成されている、光分岐箱。 The optical branching box according to claim 1 or 2,
The holding section is an optical branching box formed to hold each optical fiber with a bending radius equal to or larger than a minimum bending radius specific to each optical fiber constituting the optical star coupler.
前記保持部は、前記光ファイバを収容保持する溝を有している、光分岐箱。 The optical branch box according to any one of claims 1 to 3,
The said holding | maintenance part is an optical branch box which has the groove | channel which accommodates and hold | maintains the said optical fiber.
前記光スターカプラ保持部材は、黒色を呈している、光分岐箱。 The optical branching box according to any one of claims 1 to 4,
The optical star coupler holding member is an optical branching box exhibiting a black color.
前記各光ファイバを所定の配線形態で保持する保持部が形成された光スターカプラ保持部材。
An optical star coupler holding member for holding an optical star coupler having a plurality of optical fibers,
An optical star coupler holding member in which a holding part for holding each optical fiber in a predetermined wiring form is formed.
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