JP2007256326A - 光電線複合ケーブルの接続固定部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】光電線複合ケーブルの接続固定部において光ファイバに加わる引張り力をなるべく小さくすること。
【解決手段】光ファイバ１２と複数の電線１４とを複合した光電線複合ケーブルの端末部を機器２０に接続固定する光電線複合ケーブル１０の接続固定部構造である。機器２０に光ファイバ１２バが接続固定される光ファイバ接続固定部２２と、複数の電線１４がそれぞれ接続固定される複数の電線接続固定部２４とが設けられる。光ファイバ接続固定部２２が複数の電線接続固定部２４で囲まれる位置関係で設けられている。
【選択図】図１

Description

この発明は、光ファイバケーブルと電線とを複合させた光電線複合ケーブルの端末部を接続固定するための技術に関する。

自動車等に敷設される通信ケーブルの一種として、光ファイバケーブルと電線とを複合させた光電線複合ケーブルがある。この光電線複合ケーブルでは、光ファイバケーブルと電線とのそれぞれの物理的強度が異なる。そして、光電線複合ケーブルにストレスが加わると、それらのうち強度の弱い方にダメージが偏る傾向にある。例えば、１２５μｍ径の光ファイバケーブルと一般的な電線とでは、光ファイバケーブルの方が強度的に劣る。このため、それらを複合した光電線複合ケーブルに引張り力を加えると、光ファイバケーブルに過度が力が加わって光ファイバケーブルが引きちぎられてしまう恐れがある。

上記問題を解決するために、光ファイバケーブルに若干のゆとりを持たせた状態で、光ファイバケーブルと電線とを複合させた光電線複合ケーブルが提案されている。かかる光電線複合ケーブルによると、そのケーブル全体に引張り力が加わっても、その引張り力は電線に集中して作用する。つまり、電線自体をテンションメンバとして機能させることができる。これにより、光ファイバケーブルの断線を防止することができる。

このような問題は、光電線複合ケーブルの接続固定部でも生じる。

つまり、光電線複合ケーブルを通信先の機器等に接続する場合、その端末部で光ファイバケーブルと電線とは分離されて別々に機器に接続及び固定される。そして、この状態で、光電線複合ケーブルが引張られると、端末部における光ファイバケーブルと電線とに引張り力が加わってしまう。すると、強度的に劣る光ファイバケーブルに偏ってダメージが生じてしまい易い。このため、光電線複合ケーブルの接続固定部において強度的に劣る光ファイバケーブルに大きな引張り力が作用しないようにする対策が必要となる。

ちなみに、この問題は、光ファイバケーブルに若干のゆとりを持たせた光電線複合ケーブルを用いても解消することはできない。

そこで、本発明は、光電線複合ケーブルの接続固定部において光ファイバに加わる引張り力をなるべく小さくすることを目的とする。

上記課題を解決するため、この発明は、少なくとも１本の光ファイバと複数の電線とを複合した光電線複合ケーブルの端末部を機器に接続固定する光電線複合ケーブルの接続固定部構造であって、端末部で前記光ファイバと前記複数の電線とが分離された光電線複合ケーブルと、前記光ファイバが接続固定される光ファイバ接続固定部と、前記複数の電線がそれぞれ接続固定される複数の電線接続固定部とを有する機器と、を備え、前記光ファイバ接続固定部が前記複数の電線接続固定部で囲まれる位置関係で設けられているものである。

また、この場合に、前記電線接続固定部を３つ以上備え、その３つ以上の前記電線接続固定部で囲まれる領域の内部に前記光ファイバ接続固定部が設けられていてもよい。

さらに、前記複数の電線接続固定部が略正多角形の各頂点となる位置に設けられており、その略正多角形の略中心位置に前記光ファイバ接続固定部が設けられていてもよい。

この発明の光電線複合ケーブルの接続固定部構造によると、光ファイバ接続固定部が複数の電線接続固定部で囲まれる位置関係で設けられているため、光電線複合ケーブルが斜めに引張られた場合、引張り力は主に周囲の電線に作用する。このため、光ファイバに加わる引張り力をなるべく小さくするができる。

この場合に、前記電線接続固定部を３つ以上備え、その３つ以上の前記電線接続固定部で囲まれる領域の内部に前記光ファイバ接続固定部が設けられていると、光電線複合ケーブルが種々方向で斜めに引張られた場合でも、光ファイバに加わる引張り力をなるべく小さくするができる。

また、前記複数の電線接続固定部が略正多角形の各頂点となる位置に設けられており、その略正多角形の略中心位置に前記光ファイバ接続固定部が設けられていると、光電線複合ケーブルが種々方向で斜めに引張られた場合に、光ファイバに加わる引張り力をなるべく小さくし、かつ、加わる引張り力を可及的に均一なものとすることができる。

以下、この発明の実施形態に係る光電線複合ケーブルの接続固定部構造について説明する。

図１は光電線複合ケーブルの接続固定部構造を示す図であり、図２は同接続固定部構造における光ファイバ接続固定部と電線接続固定部との位置関係を示す図である。

この光電線複合ケーブルの接続固定部構造は、光電線複合ケーブル１０を機器２０に接続固定するための構造である。

光電線複合ケーブル１０は、少なくとも１本（ここでは１本）の光ファイバ１２と複数（ここでは４本）の電線１４とを複合したケーブルである。

光ファイバ１２は、コアの周囲にクラッドを被覆した光伝送媒体である。ここでの光ファイバ１２は、ガラス光ファイバ、プラスチック光ファイバ、ガラスとプラスチック等の複合材料で構成された光ファイバ等を含む。また、この光ファイバ１２は、単独で又は複数本束ねて樹脂等で被覆された光ファイバコード或は光ファイバケーブルとしての形態で、光電線複合ケーブル１０内に組込まれたものであってもよい。

電線１４は、銅線等の心線周りに樹脂等で被覆を施した電気伝送媒体である。ここで電線１４は、心線の周囲に樹脂や編組層、シールド層等の種々の被覆を施した電線を含む。このような電線１４の心線は銅等の金属で形成されているため、ガラスやプラスチック等で構成される光ファイバ１２のコアより引張り強度に優れている。

上記光ファイバ１２と複数の電線１４とは１本の線状に束ねられており、その束ねられた形態が被覆部１８により保持されている。被覆部１８は、例えば、光ファイバ１２と複数の電線１４とを束ねた線状体に対して押出し被覆処理すること等によって被覆される。

上記光ファイバ１２と複数の電線１４とを束ねる形態としては、それらを単純に直線状に引き揃えるようにして束ねたものであってもよいし、また、それらを撚り合わせるように束ねてもよい。さらに、複数の電線１４を中心にしてこの周囲に１本又は複数本の光ファイバ１２を螺旋状に巻付けるように配設してもよいし、また、複数本の光ファイバ１２を撚り合わせ、これを複数の電線１４と引き揃えるようにして束ねたりしてもよい。特に、後二者のように、電線１４を直線状にかつ光ファイバ１２を螺旋状にして束ねたものにあっては、光電線複合ケーブル１０に引張り力が作用した際に、光ファイバ１２の螺旋形状を伸しつつ電線１４で引張り力に耐えることができ、光ファイバ１２に作用する引張り力を少なくできるという利点がある。

また、この光電線複合ケーブル１０の端末部では、被覆部１８が所定長に亘って除去されており、光ファイバ１２と各複数の電線１４とが分離された状態となっている。

機器２０は、本光電線複合ケーブル１０の接続先となる機器であり、例えば、車両に搭載された電子制御ユニット（エンジン制御ユニットやナビゲーション装置制御ユニット等）やその通信端末となるとなる各種電装品（エンジンや表示装置等）である。

この機器２０の一主面である接続パネル面２０Ｆには、光ファイバ接続固定部２２と、複数の電線接続固定部２４とが設けられている。

光ファイバ接続固定部２２は、光ファイバ１２が接続固定される部分である。光ファイバ１２と機器２０との間の接続を、光ファイバコネクタを介して行う場合、光ファイバ接続固定部２２は、光信号中継用の光ファイバ、受光素子又は発光素子等を有する機器側光コネクタである。この場合、光ファイバ１２には、該機器側光コネクタに接続可能なファイバ側光コネクタが取付けられる。そして、このファイバ側光コネクタを機器側光コネクタに接続することによって、両者の接続固定、即ち、光学的な結合と機械的な固定がなされるようになる。

なお、光ファイバ接続固定部２２と光ファイバ１２とは必ずしもコネクタ接続される構成である必要はない。例えば、光ファイバ１２を光ファイバ接続固定部２２に対して、融着接続する或は機械的な固定により接続する構成であってもよい。すなわち、光ファイバ接続固定部２２は、光ファイバ１２を機器２０の光学的要素に対して光学的に接続すると共に該光ファイバ１２を機械的に固定可能な全ての構成を含む。

電線接続固定部２４は、電線１４が接続固定される部分である。電線１４と機器２０との間の接続を、電気コネクタを介して行う場合、電線接続固定部２４は、少なくとも１つ（ここでは一つ）のコネクタ端子を有する機器側電気コネクタである。この場合、電線１４側には、該機器側電気コネクタに接続可能な電線側電気コネクタが取付けられる。そして、この電線側電気コネクタと機器側電気コネクタとをコネクタ接続することによって、両者の接続固定、即ち、電線１４と電線接続固定部２４との電気的な接続と機械的な固定がなされる。

なお、電線接続固定部２４と電線１４とは必ずしもコネクタ接続される構成である必要はない。例えば、電線１４の端部に露出した芯線部がそのままの状態で又は端子を取付けられた状態で、半田付けや溶接、ねじ止等によって、或は、バネ等の弾性手段を用いた挟持構造や略Ｕ字状のスリットによる圧接構造等によって、電線１４と電線接続固定部２４とが接続固定される構成であってもよい。すなわち、電線接続固定部２４は、電線１４を機器２０の電気的要素に対して電気的に接続すると共に、該電線１４を機械的に固定可能な全ての構成を含む。

これらの光ファイバ接続固定部２２と複数の電線接続固定部２４とは次の位置関係で設けられている。

すなわち、所定の同一平面（ここでは接続パネル面２０Ｆ）において、光ファイバ接続固定部２２が複数の電線接続固定部２４で囲まれる位置関係とされている。図１及び図２に示す例では、光ファイバ接続固定部２２を略中心にして４方へ略等距離離れた各位置にそれぞれ電線接続固定部２４が設けられている。換言すれば、複数の電線接続固定部２４は略正多角形（ここでは略正方形）の頂点位置に設けられており、その略正多角形の略中心位置に光ファイバ接続固定部２２が設けられている。

なお、光ファイバ接続固定部２２が複数の電線接続固定部２４で囲まれる位置関係であればよく、複数の電線接続固定部２４で囲まれる領域の中心から離れた位置やその領域の外側境界線上にあってもよい。

この光電線複合ケーブル１０の接続固定部構造では、接続パネル面２０Ｆに対して垂直方向に光電線複合ケーブル１０を引張ると、該光電線複合ケーブル１０の端末部で分離する光ファイバ１２と各電線１４とにほぼ均等な引張り力が作用する。

これに対して、図３に示すように、接続パネル面２０Ｆに対して非垂直なＡ方向に向けて光電線複合ケーブル１０を引張る場合には、光ファイバ接続固定部２２を中心にしてＡ方向とは反対側の電線接続固定部２４（図３では上側の電線接続固定部２４）及びそれに接続された電線１４に最も大きな引張り力が作用する。

その理由は次の通りである。すなわち、光ファイバ１２と各電線１４とが被覆部１８で束ねられた形態とされている部分（以下「結束端部位置」という）と、光ファイバ接続固定部２２及び各電線接続固定部２４の各位置間において、光ファイバ１２と各電線１４の長さはほぼ同じか、又は、光ファイバ１２が各電線１４より僅かに短い程度である。ところが、光電線複合ケーブル１０が斜めのＡ方向に引張られると、光ファイバ接続固定部２２及び各電線接続固定部２４と、結束端部位置との間の直線距離は、Ａ方向とは反対側の電線接続固定部２４と結束端部位置との間で最大となる。このため、Ａ方向とは反対側の電線接続固定部２４と結束端部位置との間にある電線１４が最も引張られた状態となり、他の電線１４及び光ファイバ１２は弛んだ状態になる。つまり、Ａ方向とは反対側の電線接続固定部２４と結束端部位置との間にある電線１４が引張り力Ａを受止めることになり、光ファイバ１０に作用する引張り力は少なくなる。

光ファイバ接続固定部２２の４方は電線接続固定部２４で囲まれているため、光電線複合ケーブル１０が接続パネル面２０Ｆに対して非垂直なその他の方向に引張られた場合でも、同様に、その引張り方向と逆方向の位置にある電線１４によってその引張り力を支えることができる。

通常、光電線複合ケーブル１０への引張り力が、接続パネル面２０Ｆに対して正確に垂直な方向に作用することはほとんどなく、大抵の場合は、接続パネル面２０Ｆに対して非垂直な方向に作用する。このため、光電線複合ケーブル１０への引張り力は、大抵の場合、電線接続固定部２４及びそれに接続された電線１４で受止めることができる。

以上のようにこの光電線複合ケーブル１０の接続固定部構造によると、光ファイバ接続固定部２２が複数の電線接続固定部２４で囲まれる位置関係で設けられているため、光電線複合ケーブル１０が斜めに引張られた場合、引張り力は主に周囲の電線１４に作用する。このため、光ファイバ１２に加わる引張り力をなるべく小さくするができる。

なお、上記実施形態では、光ファイバ１２が１本である場合について説明したが、図４に示すように、複数本の光ファイバ１２が複数の光ファイバ接続固定部２２にそれぞれ接続固定される構成であってもよい。この場合、各電線接続固定部２４で囲まれる領域の内部（各電線接続固定部２４を結ぶ線上を除く）に光ファイバ接続固定部２２が設けられていることが好ましい。また、各電線接続固定部２４を頂点とする略正多角形の略中心に光ファイバ接続固定部２２が設けられていることが好ましい。

さらに、本実施形態では、本実施形態では、４つの電線接続固定部２４を備えた例で説明しているが、２以上の複数の電線接続固定部２４を備えていればよい。

例えば、図５に示す例では、２つの電線接続固定部２４を備えている。この場合、２つの電線接続固定部２４の間、好ましくは、２つの電線接続固定部２４の略中央部に、光ファイバ接続固定部２２が設けられている。

この場合であっても、光ファイバ接続固定部２２から２つの電線接続固定部２４のいずれかの方向に光電線複合ケーブル１０が引張られた場合に、その引張り力を引張り方向反対側の電線接続固定部２４及び電線１４で受止めて、光ファイバ１２及び光ファイバ接続固定部２２に作用する引張り力を抑制することができる。

また、例えば、図６に示す例では、３つの電線接続固定部２４を備えている。この場合、３つの電線接続固定部２４で囲まれる位置に光ファイバ接続固定部２２が設けられている。

また、例えば、図７に示す例では、６つの電線接続固定部２４を備えている。この場合、６つの電線接続固定部２４で囲まれる位置に光ファイバ接続固定部２２が設けられている。

図１〜図４や、図６、図７に示すように、３つ以上の電線接続固定部２４を備える構成にあっては、その３つ以上の前記電線接続固定部２４で囲まれる領域であって該領域の外側境界線を除く位置、即ち、該囲まれる領域の内部に光ファイバ接続固定部２２が設けられていることが好ましい。こうすることによって、光電線複合ケーブル１０が種々方向で斜めに引張られた場合でも、主に他の電線１４でその引張り力を受止めることができ、光ファイバ１２に作用する引張り力をなるべく小さくするができる。

また、より好ましくは、３つ以上の各電線接続固定部２４が略正多角形の各頂点となる位置に設けられており、その略正多角形の略中心の位置に光ファイバ接続固定部２２が設けられていることが好ましい。これにより、光電線複合ケーブル１０が種々方向で斜めに引張られた場合に、光ファイバ１２に加わる引張り力をなるべく小さくすることができる。また、各電線接続固定部２４の配置の回転対称性から、光電線複合ケーブル１０が種々方向で斜めに引張られた場合でもその引張り力をなるべく均一な態様で受止めることができ、電線１４及び電線接続固定部２４に加わる引張り力を可及的に均一なものとすることができる。

また、上記実施形態では、上記各光ファイバ１２及び電線１４が、それぞれ別々のコネクタ等の接続固定手段によって光ファイバ接続固定部２２及び電線接続固定部２４に接続固定される例で説明したが、それらのうちの複数のものが一つのコネクタ等の接続固定手段によって一括して接続固定される構成であってもよい。つまり、本発明は、光電線複合ケーブル１０の端部に取付けられるコネクタプラグ内における端子及びフェルールのレイアウト、或は、該コネクタプラグから光電線複合ケーブル１０が引出される箇所における光ファイバ１２及び各電線１４の保持レイアウトについても適用され得る。

光電線複合ケーブルの接続固定部構造を示す図である。 同上の接続固定部構造における光ファイバ接続固定部と電線接続固定部との位置関係を示す図である。 同上の接続固定部構造の光電線複合ケーブルが斜め方向に引張られた状態を示す説明図である。 光電線複合ケーブルの接続固定部構造の変形例を示す図である。 光電線複合ケーブルの接続固定部構造の変形例を示す図である。 光電線複合ケーブルの接続固定部構造の変形例を示す図である。 光電線複合ケーブルの接続固定部構造の変形例を示す図である。

符号の説明

１０ 光電線複合ケーブル
１２ 光ファイバ
１４ 電線
２０ 機器
２０Ｆ 接続パネル面
２２ 光ファイバ接続固定部
２４ 電線接続固定部

Claims (3)

1. 少なくとも１本の光ファイバと複数の電線とを複合した光電線複合ケーブルの端末部を機器に接続固定する光電線複合ケーブルの接続固定部構造であって、
   端末部で前記光ファイバと前記複数の電線とが分離された光電線複合ケーブルと、
   前記光ファイバが接続固定される光ファイバ接続固定部と、前記複数の電線がそれぞれ接続固定される複数の電線接続固定部とを有する機器と、
   を備え、
   前記光ファイバ接続固定部が前記複数の電線接続固定部で囲まれる位置関係で設けられている、光電線複合ケーブルの接続固定部構造。
2. 請求項１記載の光電線複合ケーブルの接続固定部構造であって、
   前記電線接続固定部を３つ以上備え、
   その３つ以上の前記電線接続固定部で囲まれる領域の内部に前記光ファイバ接続固定部が設けられている、光電線複合ケーブルの接続固定部構造。
3. 請求項１又は請求項２記載の光電線複合ケーブルの接続固定部構造であって、
   前記複数の電線接続固定部が略正多角形の各頂点となる位置に設けられており、その略正多角形の略中心位置に前記光ファイバ接続固定部が設けられている、光電線複合ケーブルの接続固定部構造。
   

Images