JP2009048818A - Composite cable - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ファイバアレイと電気線を複合した複合ケーブル(光電気複合ケーブル)に係り、特に、複合化した場合の光ファイバアレイの配置、構造を工夫した複合ケーブルに関する。 The present invention relates to a composite cable (photoelectric composite cable) in which an optical fiber array and an electric wire are combined, and more particularly to a composite cable in which the arrangement and structure of the optical fiber array when combined are devised.
近年、ストレージの大容量化、コンピュータの処理速度の高速化、ディスプレイ、カメラの高精細化によりデータ大容量伝送の要求が高まっている。大容量伝送が必要な大陸間、都市間通信系では既に光化が進んでいる。 In recent years, the demand for large-capacity data transmission has increased due to an increase in storage capacity, an increase in computer processing speed, and an increase in definition of displays and cameras. Opticalization is already progressing in intercontinental and intercity communication systems that require large-capacity transmission.
しかし、これまで電気で情報をやり取りしていた短距離のサーバ間、ディスプレイとコンピュータ本体間などでも光化の要求が高まり、一部実用化されている。機器間通信においては、大容量伝送が必要なデータだけでなく、機器制御に用いる低速信号伝送も必要なことや、一部低速信号をパラレル伝送すること、さらに、機器間で電力伝送する必要もあることから、一部電気・光の複合ケーブルによる機器間インターコネクトが考えられている。 However, there is a growing demand for opticalization even between short-distance servers that have exchanged information by electricity until now, between the display and the computer itself, and some of them have been put into practical use. In device-to-device communication, not only data that requires large-capacity transmission, but also low-speed signal transmission used for device control, partial transmission of low-speed signals, and power transmission between devices For this reason, interconnects between devices using some electrical / optical composite cables are being considered.
なお、電気・光の複合ケーブルに関する先行技術文献情報として、次のものがある。 In addition, as the prior art document information related to the combined electric / optical cable, there is the following.
光ファイバアレイは光ファイバが並べられた方向には曲がらないが、単純に電気線と光ファイバアレイを同じジャケットで一括被覆した複合ケーブルでは、光ファイバアレイが光ファイバを並べた方向に曲げられる恐れがある。 The optical fiber array does not bend in the direction in which the optical fibers are arranged, but in the case of a composite cable in which electrical wires and the optical fiber array are simply covered with the same jacket, the optical fiber array may be bent in the direction in which the optical fibers are arranged. There is.
また、複合ケーブルが踏まれるなどして外力が加わると、光ファイバアレイにも負荷がかかる。このとき、電気ケーブルと比較して光ファイバアレイは負荷に弱いので、破断などが発生してしまう場合がある。 Further, when an external force is applied, for example, when the composite cable is stepped on, a load is also applied to the optical fiber array. At this time, since the optical fiber array is weaker than the electric cable, it may be broken.
さらに、電気線と光ファイバケーブルを同じジャケットで一括被覆した複合ケーブルでは、押出し時に光ファイバに側圧などがかかり、設計した構造にうまく形成されない恐れがある。 Furthermore, in a composite cable in which an electric wire and an optical fiber cable are collectively covered with the same jacket, a side pressure or the like is applied to the optical fiber during extrusion, and the designed structure may not be formed well.
そこで、本発明の目的は、光ファイバアレイに負荷がかかりづらく、信頼性の高い複合ケーブルを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a highly reliable composite cable in which a load is not easily applied to an optical fiber array.
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項1の発明は、複数の光ファイバを一列に並べてなる光ファイバアレイと複数の電気線とが被覆層で一括被覆された複合ケーブルにおいて、上記光ファイバアレイの幅方向の両側に上記複数の電気線が配置された複合ケーブルである。 The present invention was devised to achieve the above object, and the invention of claim 1 is such that an optical fiber array in which a plurality of optical fibers are arranged in a row and a plurality of electric wires are collectively covered with a coating layer. In the composite cable, the plurality of electric wires are arranged on both sides in the width direction of the optical fiber array.
請求項2の発明は、複数の光ファイバを一列に並べてなる光ファイバアレイと複数の電気線とが被覆層で一括被覆された複合ケーブルにおいて、上記複数の電気線は幅方向に一列に並べられており、上記光ファイバアレイは一列に並べられた上記複数の電気線と平行に配置された複合ケーブルである。
The invention according to
請求項3の発明は、上記被覆層は、上記光ファイバアレイを中心として厚さ方向の被覆厚さが等しい請求項1または2記載の複合ケーブルである。 A third aspect of the present invention is the composite cable according to the first or second aspect, wherein the covering layer has the same covering thickness in the thickness direction around the optical fiber array.
請求項4の発明は、上記被覆層は、上記光ファイバアレイの存在する部分のみが、上記光ファイバアレイを中心として厚さ方向の被覆厚さが等しい請求項3記載の複合ケーブルである。
The invention according to
請求項5の発明は、上記被覆層は、幅方向の両端部が中央部よりも厚い請求項1または2記載の複合ケーブルである。
The invention according to
請求項6の発明は、上記被覆層の両端部は、上記光ファイバアレイを中心として厚さ方向の被覆厚が等しい請求項5記載の複合ケーブルである。 A sixth aspect of the present invention is the composite cable according to the fifth aspect, wherein both end portions of the covering layer have the same covering thickness in the thickness direction around the optical fiber array.
請求項7の発明は、上記被覆層は、長手方向に沿って凹凸形状を有する請求項1〜6いずれかに記載の複合ケーブルである。 A seventh aspect of the present invention is the composite cable according to any one of the first to sixth aspects, wherein the coating layer has an uneven shape along the longitudinal direction.
請求項8の発明は、上記光ファイバアレイと上記複数の電気線間に、上記光ファイバアレイの位置ずれを防止する位置ずれ防止板を設けた請求項1〜7いずれかに記載の複合ケーブルである。 The invention according to claim 8 is the composite cable according to any one of claims 1 to 7, wherein a misalignment prevention plate for preventing misalignment of the optical fiber array is provided between the optical fiber array and the plurality of electric wires. is there.
請求項9の発明は、上記光ファイバアレイと上記複数の電気線との間に位置する上記被覆層内に、上記光ファイバアレイの位置ずれを防止する位置ずれ防止被覆部を設けた請求項1〜7いずれかに記載の複合ケーブルである。 According to a ninth aspect of the present invention, a misalignment prevention coating portion for preventing misalignment of the optical fiber array is provided in the coating layer positioned between the optical fiber array and the plurality of electric wires. It is a composite cable in any one of -7.
本発明によれば、光ファイバアレイへの負荷を低減できる複合ケーブルを実現できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the composite cable which can reduce the load to an optical fiber array is realizable.
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面にしたがって説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の好適な第1の実施形態を示す複合ケーブルの横断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a composite cable showing a preferred first embodiment of the present invention.
第1の実施形態に係る複合ケーブル1は、機器間通信において、データ、制御信号、電力をまとめて伝送するために使用される。 The composite cable 1 according to the first embodiment is used to collectively transmit data, control signals, and power in inter-device communication.
複合ケーブル1は、高速信号を伝える複数本の光ファイバ2からなる光ファイバアレイ3と、低速信号や電力を伝える複数本の電気線(電気信号線)4と、これら光ファイバアレイ3と複数本の電気線4の周囲に形成された被覆層5とを備える。
The composite cable 1 includes an
複合ケーブル1では、光ファイバアレイ3のアレイ方向(幅方向)両側に、それぞれが導体4cと絶縁体4dとからなる複数本の電気線4を幅方向に沿って一列に並べて構成される電気線アレイ(集合線)6,6が配置される。被覆層5は、光ファイバアレイ3を中心とする上下両側で厚さが対称である。
In the composite cable 1, an electric wire configured by arranging a plurality of
ここで、光ファイバアレイ3を中心とする上下両側で厚さが対称とは、被覆層5のうち、(光ファイバアレイ3の表面(図1では、光ファイバアレイ3の幅方向と長手方向に平行な上面)から被覆層5の表面(図1では、被覆層5の幅方向と長手方向に平行な上面)までの厚さ)と、(光ファイバアレイ3の裏面(図1では、光ファイバアレイ3の幅方向と長手方向に平行な下面)から被覆層5の裏面(図1では、被覆層5の幅方向と長手方向に平行な下面)までの厚さ)とが等しいことをいう。
Here, the thicknesses are symmetrical on both the upper and lower sides with the
第1の実施形態では、複合ケーブル1として、主に室内に設置されるコンピュータ周辺機器とサーバ間、サーバ同士などの機器間通信への使用を考慮し、電気線4を6本とし、4本の光ファイバ2からなる光ファイバアレイ3を1本とした例で説明する。
In the first embodiment, as the composite cable 1, considering the use for communication between devices such as computer peripheral devices installed in a room and between servers and between servers, the number of
より詳細には、複合ケーブル1では、横断面で見て、光ファイバアレイ3を中心に電気線4を3本一組とした電気線アレイ6の2組が、光ファイバアレイ3を挟んで幅方向両側に一直線上に並ぶように配置される。
More specifically, in the composite cable 1, when viewed in a cross section, two sets of the
各電気線4は、導体の外周に絶縁体を被覆してなる。光ファイバアレイ3を構成する光ファイバ2としては、シングルモード光ファイバ、あるいはマルチモード光ファイバを用いる。光ファイバアレイ3としては、これらシングルモード光ファイバ、あるいはマルチモード光ファイバを単に並べたものでもよいし、これらをさらにシースで被覆したものでもよい。
Each
電気線4と、光ファイバアレイ3とを配置して被覆層5で覆うと、複合ケーブル1が得られる。この複合ケーブル1は押し出し法などにより作製される。
When the
各電気線4は、電圧が約1.5〜10Vの交流あるいは直流信号、電力を伝送するための電線である。被覆層5を形成する材料としては、高、中、低密度、超低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、シリコーンゴムのいずれかを用いるとよい。特に、各種ポリエチレンは耐摩耗性、耐水性、耐候性に優れ、押出被覆しやすく、長尺物の製造に適している。複合ケーブル1を室内で使用する場合には、被覆層5を形成する材料として、ポリ塩化ビニルを用いてもよい。
Each
第1の実施形態の作用を説明する。 The operation of the first embodiment will be described.
複合ケーブル1は、光ファイバアレイ3の両側に電気線アレイ6,6を配置することにより、複合ケーブル1に幅方向に曲げる力が働いても、電気線アレイ6,6が電気線4の並べられた方向(幅方向、あるいは図1では左右方向)の曲げに対して抵抗となり、その方向に曲がらない。
In the composite cable 1, the
このため、複合ケーブル1は、光ファイバアレイ3が曲がると光ファイバ2が壊れてしまう方向(幅方向)に曲がらなくなり、光ファイバアレイ3への負荷を低減でき、光ファイバアレイ3に負荷がかかりづらく、信頼性が高い。
For this reason, the composite cable 1 does not bend in the direction (width direction) in which the
特に、複合ケーブル1は、複数本の電気線4を幅方向に一列に並べた電気線アレイ6,6が配置され、光ファイバアレイ3が電気線アレイ6,6間に配置されるため、複数本の電気線4のすべてが上述した抵抗となり、光ファイバアレイ3に加わる負荷を最も簡単な構成で低減できる。
In particular, the composite cable 1 includes a plurality of
また、図2(a)に示す第2の実施形態に係る複合ケーブル21Aのように、複数本の電気線4を幅方向に一列に並べて電気線アレイ26Aとし、その電気線アレイ26Aと平行になるように光ファイバアレイ3を配置してもよい。このとき、光ファイバアレイ3への負荷を低減させるため、電気線アレイ26Aの幅よりも光ファイバアレイ3の幅が狭いほうが望ましい。
Further, as in the composite cable 21A according to the second embodiment shown in FIG. 2A, a plurality of
複合ケーブル21Aによっても、図1の複合ケーブル1と同様の作用効果が得られる。 Also with the composite cable 21A, the same effect as the composite cable 1 of FIG. 1 is obtained.
図2(b)に示す複合ケーブル21Bのように、図1の複合ケーブル1の各電気線アレイ6に代えて、複数本の電気線4を撚り合わせてなる集合撚線26Bを用いてもよい。
As in the
次に、第3の実施形態を説明する。 Next, a third embodiment will be described.
図3(a)に示すように、第3の実施形態に係る複合ケーブル31Aは、図2(a)の複合ケーブル21Aの構成に加え、光ファイバアレイ3から厚さ方向の被覆層5の表面までの厚さを厚く形成した被覆層35Aを用いたものである。
As shown in FIG. 3A, the
被覆層35Aは、光ファイバアレイ3を中心として、厚さ方向の被覆層厚さが等しい。
すなわち被覆層35Aは、厚さ方向において、光ファイバアレイ3の中心から被覆層35Aの表面までの厚さと、光ファイバアレイ3の中心から被覆層35Aの裏面までの厚さとが等しい。
The
That is, in the thickness direction of the
一般に複合ケーブルにおいては、光ファイバアレイ3を中心に厚さ方向の被覆の厚さが対称でないと、光ファイバアレイ3が並ぶ幅方向に対して垂直な方向(厚さ方向)に曲げられた際に、曲げられる方向によって光ファイバアレイ3にかかる負荷が変わってくる。より詳細には、光ファイバアレイ3を曲げたときに複合ケーブルの中心よりも内側となるような方向に曲げられると、曲げ半径が小さくなって光ファイバアレイ3への負荷が大きくなる。
In general, in a composite cable, when the thickness of the coating in the thickness direction around the
しかし、複合ケーブル31Aでは、光ファイバアレイ3を中心として、厚さ方向の被覆厚さが等しい被覆層35Aを用いることにより、光ファイバアレイ3および電気線4の並ぶ方向(幅方向)に対して垂直な方向(厚さ方向)に曲げられても、曲げ方向によらず光ファイバアレイ3に負荷が均等にかかるのでよい。
However, in the
また、複合ケーブル31Aは、図2(a)の複合ケーブル21Aに比べて、光ファイバアレイ3から厚さ方向の被覆層35Aの厚さが厚いため、ケーブルサイズが若干大きくなるものの、光ファイバ3に加わる負荷をより低減できる。
Further, the
図3(b)に示す複合ケーブル31Bのように、光ファイバアレイ3の存在する部分のみが、上記光ファイバアレイを中心として厚さ方向両側で被覆厚さが等しい被覆層35Bを用いてもよい。
As in the
図3(b)の例では、被覆層35Bは、光ファイバアレイ3が設けられた側の幅方向中央部に位置する部分に、横断面視で凸形に形成してなる突起部36を有する。
In the example of FIG. 3B, the coating layer 35 </ b> B has a
これにより、複合ケーブル31Bでは、厚さ方向に曲げやすくなり、しかも図3(a)の複合ケーブル31Aに比べるとケーブルサイズが小さくなるという利点がある。
Thereby, the
第4の実施形態を説明する。 A fourth embodiment will be described.
図4に示すように、第4の実施形態に係る複合ケーブル41は、図2(a)の複合ケーブル21Aの構成に加え、光ファイバ2の並び方向(幅方向)の両端部45s,45sが中央部よりも厚い被覆層45を用いたものである。図4の例では、各端部45sを横断面視でほぼ楕円状に形成した。さらに、被覆層45の両端部45s,45sは、光ファイバアレイ3を中心として厚さ方向の両側で被覆厚さが等しい。
As shown in FIG. 4, the
複合ケーブル41では、光ファイバアレイ3の両端側の被覆を厚くすることにより、複合ケーブル41が上から踏まれるなど負荷がかかった際にも、光ファイバアレイ3ではなく、厚くした部分である両端部45s,45sに負荷がかかりやすい。このため。複合ケーブル41は、電気線4よりも負荷に弱い光ファイバアレイ3への負荷が小さくなり、ケーブルの信頼性が向上する。
In the
また、この厚くした部分である両端部45s,45sは、幅方向の中心に位置する光ファイバアレイ3に関して対称なので、図3(a)の複合ケーブル31Aや図3(b)の複合ケーブル31Bと同じ理由により、光ファイバアレイ3および電気線4の並ぶ方向(幅方向)とこれに垂直な方向(厚さ方向)とに曲げられても、曲げ方向によらず光ファイバアレイ3に負荷が均等にかかるのでよい。
Further, both end portions 45s and 45s, which are the thickened portions, are symmetric with respect to the
図5に示すように、第5の実施形態に係る複合ケーブル51は、被覆を厚くした図3(a)の複合ケーブル31A、図3(b)の複合ケーブル31B、図4の複合ケーブル41の各被覆層35A,35B,45の構成に加え、さらにケーブル長手方向に沿って凸部55pと凹部55dからなる凹凸形状が交互に繰り返されて構成される被覆層55を用いたものである。
As shown in FIG. 5, the
凹凸形状は、ケーブル全長にわたって連続形成してもよいし、所定の間隔をおいて形成してもよい。 The uneven shape may be formed continuously over the entire length of the cable, or may be formed at a predetermined interval.
複合ケーブル51では、被覆を厚くしたことによるケーブルの曲げづらさを、被覆層55により低減できる。
In the
第6の実施形態を説明する。 A sixth embodiment will be described.
図6(a)に示すように、第6の実施形態に係る複合ケーブル61Aは、図2の複合ケーブル21Aの構成に加え、厚さ方向に所定の間隔をおいて配置した光ファイバアレイ3と電気線アレイ26A間に、光ファイバアレイ3の位置ずれを防止する位置ずれ防止板62Aを設けたものである。
As shown in FIG. 6A, the
図6(a)では、両端が幅方向に対して光ファイバアレイ3側に折れ曲がった横断面視でほぼU字状(U字形)で、かつ光ファイバアレイ3の幅よりも幅広に形成した位置ずれ防止板62Aを用いた。幅方向に対して平らな板を位置ずれ防止板としてもよい。
In FIG. 6 (a), both ends are bent in the
位置ずれ防止板62Aの材質は特に問うものではなく、Al、Cuなどの金属、プラスチックであってもよい。また、位置ずれ防止板62Aをケーブル全長にわたって設けてもよいし、所定の間隔をおいて設けてもよい。
The material of the
この位置ずれ防止板62Aは、光ファイバアレイ3及び/又は電気線アレイ26Aに接触させてもよいし、接触させなくてもよい。
This
一般に複合ケーブルでは、光ファイバアレイ3と複数本の電気線4を一体化する際に、さらに押し出し被覆により被覆層5を形成する。押し出しを行う際には光ファイバアレイ3の位置が安定せず、光ファイバアレイ3が隣り合う電気線4の線間の溝に落ち込んだりして傾いたりすることがある。
In general, in a composite cable, when the
複合ケーブル61Aでは、位置ずれ防止板62Aにより、押し出しを行う際に光ファイバアレイ3の溝への落ち込みがなくなるため、光ファイバアレイ3が傾いたりする問題が解決できる。特に、U字形の位置ずれ防止板62Aを用いることで、光ファイバアレイ3の位置も安定しやすくなる。
In the
図6(b)に示す複合ケーブル61Bのように、図1の複合ケーブル1の構成に加え、幅方向に一列に配置した光ファイバアレイ3と電気線アレイ6,6とに平行して、位置ずれ防止板62Bを設けてもよい。
Like the composite cable 61B shown in FIG. 6B, in addition to the configuration of the composite cable 1 shown in FIG. 1, the
位置ずれ防止板62Bは、一方の電気線アレイ6の側端から他方の電気線アレイ6の側端までの幅よりも幅広に形成した水平部62hと、その水平部62hから起立し、光ファイバアレイ3と電気線アレイ6,6間に所定の間隔をおいて設けられる垂直部62v,62vとからなる。
The misregistration prevention plate 62B is erected from the
最後に、第7の実施形態を説明する。 Finally, a seventh embodiment will be described.
図7に示すように、第7の実施形態に係る複合ケーブル71は、図2の複合ケーブル21Aの電気線アレイ26Aのうち、光ファイバアレイ3に面する部分に、位置ずれ防止被覆部75を配置したものである。
As shown in FIG. 7, the
位置ずれ防止被覆部75は、電気線4と同一材料の導体4cと、該導体4cを被覆する絶縁体74とからなる。本実施形態では、幅方向に2本並列に配置した導体4cを電気線4の絶縁体4dと同一材料の絶縁体74で被覆し、これを光ファイバアレイ3の横断面形状に合わせ、横断面視で矩形状に形成して位置ずれ防止被覆部75とした。
The misalignment
複合ケーブル71では、位置ずれ防止被覆部75が図6(a)の位置ずれ防止板62Aと同じ役割を果たすので、光ファイバアレイ3が傾いたりする問題が解決でき、光ファイバアレイ3の位置も安定しやすくなる。
In the
1 複合ケーブル
2 光ファイバ
3 光ファイバアレイ
4 電気線
5 被覆層
6 電気線アレイ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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