JP2010054545A - 光ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】光ケーブルと光ファイバコネクタとの組み付け作業性の良い光ケーブルを提供すること。
【解決手段】互いに略平行でかつ離間して配設される複数の光ファイバ１１と、これらの複数の光ファイバ１１と略平行にかつ複数の光ファイバ１１の周囲を略円周状または略多角形状に囲繞するように配設される複数の紐状または棒状のテンションメンバ１２と、断面略円形に形成されて複数の光ファイバ１１と複数のテンションメンバ１２とをまとめて一体化するとともに被覆する被覆材１３とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ケーブルに関するものであり、詳しくは、情報通信などの光通信に用いられる光ケーブルに関するものである。

自動車などの車両においては、搭載される電装機器の増加に伴い、車両内での情報通信量が増加してきている。光ファイバを用いる光ケーブル（光ファイバケーブルとも称する）は、電線に比較して、多量の情報を高速に通信することができる。このため、車両内での情報通信量の増加対策として、情報通信媒体を電線から光ケーブルに置き換えるという対策が採られるようになってきている。この結果、車両内において、光ケーブルが配索されることが多くなってきている。

図５は、光ケーブルの断面構造の従来例を、模式的に示した図である。図５に示すように、従来一般の光ケーブル９は、光ファイバ９１（すなわち光ファイバ素線）と、テンションメンバ９２と、シース９３（被覆材）とを備える。そして複数の光ファイバ９１が集合して配設されるとともに、その左右両側（または上下両側）には一本ずつ計二本のテンションメンバ９２が配設される。そしてこれらの光ファイバ９１およびテンションメンバ９２を被覆するように、シース９３（被覆材）が形成される。このように、光ファイバ９１の束と二本のテンションメンバ９２は、略一直線上に並ぶように配設されており、シース９３（被覆材）は、その断面形状が略方形（長方形）に形成される。

このような構成によれば、光ケーブル９を敷設・配索する際や光ケーブル９を使用する際に、光ケーブル９に引っ張り力や曲げ力が掛かった場合において、光ファイバの破損や損傷などを防止または抑制することができる。

また、光ケーブルどうしの接続（光ファイバどうしの接続）には、たとえば、光ファイバどうしを融着する構成や、光ファイバコネクタを用いる構成が適用されることがある。一般的な光ファイバコネクタは、光ファイバ（光ファイバ素線）を保持固定するフェルールと、このフェルールを収納するコネクタハウジングとを有する。フェルールは光ファイバを保持固定する部材であり、たとえば樹脂材料などにより略円柱形状に形成される構成を備える。そして、円柱の軸線方向に沿って、所定の数（たとえば、接続する光ファイバ素線の数と同数）の貫通孔が形成される。これらの貫通孔は、シースから突出する光ファイバを挿入するためのものである。光ファイバがこれらの貫通孔に挿入されることにより、光ファイバはフェルールにより保持固定される。

ところで、このような構成は、次のような問題点を有する。

複数の光ファイバ（光ファイバ素線）を有する光ケーブルにおいて、これらの複数の光ファイバが一箇所で束を為す構成であると、光ケーブルに光ファイバコネクタを組み付ける作業において、複数の光ファイバの中から接続作業を行う対象となる光ファイバを選択して抽出する必要がある。そして、選択して抽出した光ファイバごとに、フェルールに形成される貫通孔に挿入するという作業を行う必要がある。このように、光ファイバの組み付け作業が繁雑であり、シースから突出する光ファイバを損傷するおそれがある。

光ファイバ（光ファイバ素線）どうしを融着する構成であっても、前記同様に、複数の光ファイバの中から接続作業を行う対象となる光ファイバを選択して抽出する必要がある。そして、選択して抽出した光ファイバごとに、融着作業を行う必要がある。したがって、前記同様の問題が生じる。

また、光ファイバ（光ファイバ素線）の束の左右両側（または上下両側）にテンションメンバが配設されるとともに、シースが断面略長方形に形成される構成であると、光ケーブルは、所定の方向には曲がりやすいが他の所定の方向には曲がりにくくなる。すなわち、光ケーブルの曲がりやすさに異方性が生じる。光ケーブルの曲がりやすさに異方性が存在すると、光ケーブルの敷設作業や配索作業において、光ケーブルの向きを考慮しなければならなくなることがあり、作業性が悪い。

特開２００７−６５５９５号公報 特開２００７−１７８００号公報

上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、光ケーブルと光ファイバコネクタとの組み付け作業性の良い光ケーブルを提供すること、または、曲がりやすさに異方性がなく（または異方性が少なく）、敷設作業や配索作業が容易な作業性の高い光ケーブルを提供することである。

前記課題を解決するため、本発明は、互いに略平行でかつ離間して配設される複数の光ファイバと、該複数の光ファイバと略平行にかつ該複数の光ファイバの周囲を略円周状または略多角形状に囲繞するように配設される複数の紐状または棒状のテンションメンバと、断面略円形に形成されて前記複数の光ファイバと前記複数のテンションメンバとをまとめて一体化するとともに被覆する被覆材と、を有することを要旨とするものである。

前記複数の光ファイバは、送信用の光ファイバと受信用の光ファイバの二本の光ファイバである構成であることが好ましい。

また、四本のテンションメンバを備え、該四本のテンションメンバが前記複数の光ファイバを略円周状に囲繞するように配設される構成であることが好ましい。

本発明にかかる光ケーブルは、光ファイバ（光ファイバ素線）どうしが離間して配設されている。このため、光ファイバが集合して配設されるような構成とは異なり、複数の光ファイバの中から所定の光ファイバを選択して抽出するという作業が不要となる。したがって、たとえば光ケーブルを光ファイバコネクタに組み付ける作業や、光ファイバ（光ファイバ素線）どうしを融着する作業において、作業の内容が簡単になり、作業効率の向上を図ることができる。また、作業の内容が簡単になることによって、光ファイバの破損（たとえば折損）を防止または抑制することができる。

また、本発明に係る光ケーブルは、複数の紐状または棒状のテンションメンバが、複数の光ファイバ（光ファイバ素線）の周囲を等間隔に囲繞するように配設される。換言すると、複数のテンションメンバが、円形に並ぶように配設される。そして、シースも断面略円形に形成される。このため、光ファイバの曲がりやすさに異方性がなく、どの方向にも略均等な曲がりやすさを有することになる。したがって、テンションメンバにより光ファイバを補強するという機能を維持するとともに、曲がりやすさに等方性をもたせることによって、敷設作業や配索作業の作業性の向上を図ることができる。

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態にかかる光ケーブル１（光ファイバケーブルとも称する）の内部構造を模式的に示した断面図である。図１に示すように、本発明の実施形態にかかる光ケーブル１は、複数の光ファイバ１１（光ファイバ素線）と、複数のテンションメンバ１２と、シース１３（被覆材）とを有する。

本発明の実施形態にかかる光ケーブル１は、送信用の光ファイバと受信用の光ファイバとの二本の光ファイバ１１を有する二芯型のものである。そして二本の光ファイバ１１（送信用の光ファイバと受信用の光ファイバ）とが、略平行でかつ所定の距離だけ離間して配設される。光ファイバ１１どうしの間の距離は特に限定されるものではないが、たとえば光ケーブル１どうしを接続する際に、フェルールを有する光ファイバコネクタを用いる構成であれば、フェルールに形成される複数の光ファイバ挿通孔の間隔と略同じ間隔であることが好ましい（後述）。

光ファイバ１１は、光信号を伝送可能な部材であり、公知の各種光ファイバが適用できる。したがって詳細な説明は省略する。たとえば、ガラス系の材料からなるものや、合成樹脂系の材料からなるものが適用できる。また、本発明の実施形態にかかる光ケーブル１の光ファイバは、着色剤などによりその表面が着色されており、送信用の光ファイバと受信用の光ファイバとの区別が目視により可能となっていることが好ましい。

テンションメンバ１２は、光ファイバ１１を補強などするための部材である。これらのテンションメンバは、略紐状または棒状の部材である。本発明の実施形態にかかる光ケーブル１は、四本のテンションメンバ１２を有する。そしてこれら四本のテンションメンバ１２が、二本の光ファイバ１１（送信用の光ファイバと受信用の光ファイバ）に略平行で、かつこれらの光ファイバ１１の周囲を円周状または多角形（四本の場合は四角形）状に囲繞するように配設される。

これらのテンションメンバ１２には、公知の各種テンションメンバが適用できる。したがって、詳細な説明は省略する。たとえば、ケブラー（登録商標）樹脂からなる繊維を紐状に纏めたものや、鋼線を束にしたものなどが適用できる。

シース１３は、複数の光ファイバ１１とテンションメンバ１２とを一体化するとともに、光ファイバ１１およびテンションメンバ１２を被覆する部材である。このシース１３は、図１に示すように、断面略円形に形成される。そして、円周状に配設されるテンションメンバの円の中心と、シースの外周の円の中心とが略一致するように形成される。すなわち、略同心となるように形成される。なお、シースは曲がり変形容易な材料からなる。シースの材質は、従来公知のシースと同じ各種材料が適用できることから説明は省略する。たとえば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ノンハロゲン難燃ポリエチレンなどの材料が適用できる。

このように、本発明の実施形態にかかる光ケーブル１は、全体として、複数の光ファイバ１１が互いに離間して配設され、さらにこれらの光ファイバ１１の周囲を囲繞するようにテンションメンバ１２が配設される構成を有する。換言すると、複数のテンションメンバ１２に囲繞される領域に、複数の光ファイバ１１が互いに離間して配設される構成を備える。そしてシースにより光ファイバ１１とテンションメンバ１２とが一体化されるとともに被覆されるという構成を備える。

このように、本発明の実施形態にかかる光ケーブル１によれば、複数の光ファイバ１１が離間して配設されているから、光ケーブルに光ファイバコネクタを組み付ける作業などにおいて、複数の光ファイバの中から接続作業を行う対象となる光ファイバを選択して抽出する必要がない。すなわち、目的の光ファイバにただちにアクセスできる。したがって、光ケーブル１に光ファイバコネクタを組み付ける作業や光ファイバ１１どうしを融着する作業において、作業の容易化を図ることができる（後述）。また、このような作業において、光ファイバ１１の破損（たとえば折損）の発生を防止または抑制することができる。

また、複数のテンションメンバ１２が略円周状または略多角形状に形成され、シースが略円形に形成されるとともに、複数のテンションメンバの配列に同心となるように形成される。このため、本発明の実施形態にかかる光ケーブル１は、曲がりやすさに異方性がない（または異方性が少ない）。したがって、どの向きにも同じように曲げることができ、取り回しが容易となる。この結果、光ケーブル１の敷設作業や配索作業の作業性が向上する。

また、光ファイバ１１は、テンションメンバ１２に囲まれる領域に配設される。このため、光ケーブルに外部から衝撃や側圧がかかっても、テンションメンバにより光ケーブルが保護される。

次に、本発明の実施形態にかかる光ケーブル１どうしの接続に適用できる光ファイバコネクタの一例について説明する。光ケーブル１どうしの接続には、一般的に、オス型コネクタとメス型コネクタの組（対）が適用される。図２は、光ファイバコネクタ（オス型コネクタおよびメス型コネクタ）の構成の一例を示した分解斜視図である。

図２に示すように、オス型コネクタ５は、コネクタハウジング５１と、フェルール５２とを有する。また、メス型コネクタ６は、コネクタハウジング６１と、フェルール６３と、付勢部材６２とを有する。

オス型コネクタ５のコネクタハウジング５１は、合成樹脂材料などにより略筒状に一体成形される部材である。このコネクタハウジング５１の内部には、光ケーブルを収納可能な光ケーブル収納孔と、フェルールを収納可能なフェルール収納孔（図略）とが形成される。これらの光ケーブル収納孔とフェルール収納孔とは、接続する光ケーブル１の軸線方向に沿って直列的かつ連続的に形成される孔である。このため、オス型コネクタ５のコネクタハウジング５１は、全体として略筒状の構成を有する。

メス型コネクタ６のコネクタハウジング６１も、合成樹脂材料などにより略筒状に一体成形される部材である。このコネクタハウジング６１の内部には、光ケーブル１を収納可能な光ケーブル収納孔と、付勢部材６２を収納可能な付勢部材収納孔と、フェルール６３を収納可能なフェルール収納孔とが形成される（図略）。これらの光ケーブル収納孔と付勢部材収納孔とフェルール収納孔は、接続する光ケーブル１の軸線方向に沿って直列的かつ連続的に形成される孔である。このため、メス型コネクタ６のコネクタハウジング６１も、全体として略筒状の構成を有する。

付勢部材６２には、コイルバネ（圧縮コイルバネ）などが適用できる。この付勢部材６２は、メス型コネクタ６のコネクタハウジング６１に形成される付勢部材収納孔に配設される部材であり、フェルール収納孔に配設されるフェルール６３を、コネクタハウジング６１の先端側（接続されるオス型コネクタ５の側）に向けて付勢する部材である。この付勢部材６２は、断面略円形状の孔である光ケーブル収納孔と断面略円形状の孔である付勢部材収納孔との段差面と、フェルール６３の後端面との間に、圧縮された状態で配設される。

オス型コネクタ５およびメス型コネクタ６のフェルール５２，６３は、光ファイバケーブル１の光ファイバ１１（光ファイバ素線）を保持固定する部材である。これらのフェルール５２，６３は、合成樹脂材料などにより、略円柱形状に一体に成形される。これらのフェルール５２，６３は、光ファイバ１１どうしの接続の寸法精度を維持するため、一般にコネクタハウジング５１，６１よりも硬い材料により形成される。たとえば、ＰＰＴ（ポリプロピレンテレフタレート）やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）にガラスを含有することで硬度を高めたものなどが好適に用いられる。

図３は、フェルール５２，６３の外観斜視図である。それぞれ（ａ）は、互いに突き合わせる面（突き合わせ面と称する）から見た図であり、（ｂ）は（ａ）と反対側の端面から見た図である。図４は、フェルール５２，６３の内部構造を模式的に示した断面図であり、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。

図３と図４のそれぞれに示されるように、フェルール５２，６３の内部には、その軸線方向に沿って、受信用の光ファイバと送信用の光ファイバのそれぞれを挿通可能な、二つの光ファイバ挿通孔５５１が形成される。これらの光ファイバ挿通孔５５１は、光ファイバ１１が挿入される際における作業性を考慮した形状に形成されている。具体的には、これらの光ファイバ挿通孔５５１は、光ファイバ１１が挿入される入口側の開口部は、光ファイバ１１の径よりも大きい寸法に形成される。すなわち、微小な径を有する光ファイバ１１の端末を無理なくスムーズに挿入できるような、充分な大きさに形成される。

これらの光ファイバ挿通孔５５１には、その途中位置から先端側（突き合わせ面側）にかけて、漸次小径となるように、テーパ状に形成されるガイド部５５２が形成される（図４参照）。このガイド部５５２の先端の出口（突き合わせ面側の開口部）は、光ファイバ１１の径と略同じ径となるように形成される。

このような構成によれば、入口から挿入された光ファイバ１１は、ガイド部５５２によって突き合わせ面における出口へとスムーズに案内される。

このような部材を備える光ファイバコネクタ５，６の組み付け構造は、次のとおりである。オス型コネクタ５においては、フェルール５２に形成される各光ファイバ挿通孔５５１に、光ケーブル１の光ファイバ１１が、それぞれ挿通される。そして、光ケーブル１が光ケーブル収納孔に収納されるとともに、フェルール５２がフェルール収納孔に収納される。また、メス型コネクタ６においては、フェルール６３に形成される各光ファイバ挿通孔５５１に、光ケーブル１の光ファイバ１１が、それぞれ挿通される。そして、光ケーブル１が光ケーブル収納孔に収納され、付勢部材６２が付勢部材収納孔に収納され、フェルール６３がフェルール収納孔に収納される。

前記のように、光ケーブル１が有する二本の光ファイバ１１（送信用光ファイバと受信用光ファイバ）は離間して配設されているから、シース１３から光ファイバ１１（送信用光ファイバおよび受信用光ファイバ）を突出させた状態であれば、各光ファイバ１１（送信用光ファイバと受信用光ファイバ）は、そのまま自然にフェルール５２，６３の光ファイバ挿通孔５５１に案内される。この場合特に、光ファイバ１１間の距離と、光ファイバ挿通孔５５１どうしの距離とが略同じ距離構成されることが好ましい。そうすれば、光ファイバ１１どうしの間の距離を調整することなく、フェルール５２，６３の光ファイバ挿通孔５５１に光ファイバ１１を案内することができる。

このように、光ファイバ１１をフェルール５２，６３の光ファイバ挿通孔５５１に挿入する際に、送信用光ファイバと受信用光ファイバとを分別して選択し、それぞれを光ファイバ挿通孔５５１に挿入する、という作業が不要となる。このため、光ファイバコネクタ５，６を光ケーブル１に組み付ける作業の工数を減少させることができるとともに、作業の内容の単純化を図ることができる。また、組み付け作業時において、光ファイバ１１を損傷（折損）するおそれが低くなる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は前記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変が可能である。

前記実施形態においては、四本のテンションメンバを有する構成を示したが、テンションメンバの本数は特に限定されるものではない。たとえば五本以上のテンションメンバが配設される構成であっても良い。要は、複数のテンションメンバが、光ファイバを円周状または多角形状に取り囲むように配設される構成であればよい。

また、前記実施形態においては、二本の光ファイバを備える光ファイバ用の光ファイバコネクタを示したが、光ケーブルの心数（光ファイバの数）は限定されるものではない。たとえば一本の単心型の光ケーブルや、三本以上の光ファイバを有する多心型の光ケーブルに適用することができる。

また、前記光ファイバコネクタは、本発明の実施形態にかかる光ケーブルどうしの接続に適用できる光ファイバコネクタの一例であり、適用される光ファイバコネクタの種類や構成が限定されるものではない。また、光ファイバどうしを融着する構成にも適用することができる。

本発明の実施形態にかかる光ケーブルの断面構造を、模式的に示した断面図である。 本発明の実施形態にかかる光ケーブルどうしの接続に適用できる光ファイバコネクタの概略構成の一例を模式的に示した分解斜視図である。 フェルールの外観斜視図であり、（ａ）は、互いに突き合わせる面（突き合わせ面と称する）から見た図、（ｂ）は（ａ）と反対側の端面から見た図である。 フェルールの内部構造を模式的に示した断面図であり、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。 光ケーブルの断面構造の従来例を模式的に示した断面図である。

符号の説明

１ 光ケーブル
１１ 光ファイバ（光ファイバ素線）
１２ テンションメンバ
１３ シース
５ オス型コネクタ
５１ コネクタハウジング
５２ フェルール
６ メス型コネクタ
６１ コネクタハウジング
６２ 付勢部材
６３ フェルール

Claims (3)

1. 互いに略平行でかつ離間して配設される複数の光ファイバと、
   該複数の光ファイバと略平行にかつ該複数の光ファイバの周囲を略円周状または略多角形状に囲繞するように配設される複数の紐状または棒状のテンションメンバと、
   断面略円形に形成されて前記複数の光ファイバと前記複数のテンションメンバとをまとめて一体化するとともに被覆する被覆材と、
   を有することを特徴とする光ケーブル。
2. 前記複数の光ファイバは、送信用の光ファイバと受信用の光ファイバの二本の光ファイバであることを特徴とする請求項１に記載の光ケーブル。
3. 四本のテンションメンバを備え、該四本のテンションメンバが前記複数の光ファイバを略円周状に囲繞するように配設されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光ケーブル。

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