JP2012198471A - 光ファイバユニット - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバを移動可能に収容した伸縮性を有するチューブを曲げても、光ファイバの飛び出しを防止或いは抑制することができる光ファイバユニットを提供する。
【解決手段】光ファイバユニット１は、軸方向に伸縮性を有するチューブ２と、チューブ２に移動可能に収容される光ファイバ４と、チューブよりも伸縮性の乏しい材料で形成された線状体３とを備える。そして、線状体３の両端は、軸方向に予め縮めた状態のチューブ２の両端部に固定される。
【選択図】図５

Description

本発明は、伸縮性を有し、曲げることが可能なチューブと、そのチューブの内部に１本以上の光ファイバを収容した光ファイバユニットに関する。

光ファイバを保護するチューブとしては、光ファイバに直接接触している密着緩衝層を有するものと、光ファイバを移動可能に収容するものがある。光ファイバを移動可能に収容するチューブは、伸縮性を有していて曲げることが可能になっている。

光ファイバを移動可能に収容したチューブとしては、例えば、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されたチューブは、断面がＶ字形の連続した２つの溝を有している。このようなチューブは、２つのＶ字形の溝間に２つの切り込みを入れることにより、２つのＶ字溝と２つの切り込みで囲まれた一部分を剥ぎ取って開口することができる。

特開昭６２−０４９３１０号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたような光ファイバを移動可能に収容したチューブは、曲げると内径側の全長が縮むように変形する。そのため、光ファイバのチューブ内に収容されていた部分が、チューブの一端又は両端から飛び出してしまう。光ファイバの飛び出し量が多くなると、光ファイバのチューブで保護されない部分が多くなるため、好ましくない。

本発明の目的は、上記従来技術における実情を考慮し、光ファイバを移動可能に収容した伸縮性を有するチューブを曲げても、光ファイバの飛び出しを防止或いは抑制することができる光ファイバユニットを提供することにある。

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の光ファイバユニットは、軸方向に伸縮性を有するチューブと、チューブに移動可能に収容される光ファイバと、チューブよりも伸縮性の乏しい材料で形成された線状体とを備える。そして、線状体の両端は、軸方向に予め縮めた状態のチューブの両端部に固定される。

上記構成の光ファイバユニットは、線状体によってチューブが予め縮められた状態であるため、曲げてもそれ以上縮まりにくくなる。そのため、光ファイバのチューブ内に収容されている部分のチューブからの飛び出しを抑制することができる。

上記構成の光ファイバユニットによれば、光ファイバを移動可能に収容した伸縮性を有するチューブを曲げても、光ファイバの飛び出しを防止或いは抑制することができる。

本発明の光ファイバユニットの第１の実施の形態を示す模式図である。 本発明の光ファイバユニットの第１の実施の形態に係るチューブと線状体を示す説明図である。 光ファイバの飛び出し量を説明する説明図である。 図４Ａは線状体を設けていない光ファイバユニットの縦断面図、図４Ｂは図４Ａに示す光ファイバユニットを曲げた状態の縦断面図である。 図５Ａは本発明の光ファイバユニットの第１の実施の形態を示す縦断面図、図５Ｂは図５Ａに示す光ファイバユニットを曲げた状態の縦断面図である。 本発明の光ファイバユニットの第２の実施の形態を示す斜視図である。 本発明の光ファイバユニットの第３の実施の形態を示す斜視図である。 本発明の光ファイバユニットの第４の実施の形態を示す斜視図である。 本発明の光ファイバユニットの第５の実施の形態を示す斜視図である。 本発明の光ファイバユニットの第６の実施の形態を示す斜視図である。 本発明の光ファイバユニットの第７の実施の形態を示す斜視図である。

以下、本発明の光ファイバユニットを実施するための形態について、図１〜図１１を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。

＜光ファイバユニットの第１の実施の形態＞
まず、光ファイバユニットの第１の実施の形態について、図１及び図２を参照して説明する。
図１は、本発明の光ファイバユニットの一実施形態を示す模式図である。図２は、本発明の光ファイバユニットの一実施形態に係るチューブと線状体を示す説明図である。

図１に示すように、光ファイバユニット１は、軸方向に伸縮可能なチューブ２と、チューブ２に固定される線状体３と、チューブ２に移動可能に収容される光ファイバ４とを備えている。

チューブ２は、略円筒状に形成されており、筒孔２ａを有している。このチューブ２は、例えば、ステンレスや黄銅などの金属により形成された複数の筒体を軸方向に移動可能に連結させて構成される。

線状体３の両端は、それぞれチューブ２の両端部に固定される。線状体３の固定方法としては、接着剤、接着テープ、溶接、カシメ、その他締結部材による締結や、両端部に固定された部材への結合を用いた間接的な固定等を挙げることができる。

線状体３は、チューブ２よりも伸縮性の乏しい（低い）部材で形成されている。線状体３は、チューブ２を曲げたときに作用する張力で伸縮しない部材で形成することが好ましい。また、線状体３は、軸方向と交差する方向に変形可能に構成されている。この線状体３としては、例えば、ワイヤ（針金）や紐などを適用することができる。

光ファイバ４は、チューブ２の筒孔２ａを貫通する。この光ファイバ４の両端には、各種のコネクタを設けてもよい。各種のコネクタを設けた光ファイバの例については、後で図６〜図１１を参照して説明する。

図２に示すように、線状体３が固定される前のチューブ２の全長Ｌ１は、線状体３の全長Ｌ２よりも長い。したがって、線状体３の両端は、軸方向に予め全長Ｌ２になるまで縮めた状態のチューブ２の両端部に固定される。

また、線状体３の全長Ｌ２は、光ファイバ４におけるチューブ２に収容する部分の長さと略等しくする。つまり、線状体３の全長Ｌ２は、光ファイバ４をチューブ２で被覆する長さと略等しい。

チューブ２の全長Ｌ１は、許容する曲げ量と、線状体３の全長Ｌ２に応じて決定される。許容する曲げ量とは、光ファイバユニット１を使用する場合にチューブ２を曲げてもよい角度の上限である。例えば、許容する曲げ量が１０８０°である場合は、チューブ２を３周まで巻き回すことが可能になる。

線状体３が固定されていないチューブ２を曲げると、円弧状に変形した曲げ部分の内側の全長が縮むように変形する。この縮み量は、曲げ量に応じて長くなる。したがって、チューブ２の全長Ｌ１は、線状体３の全長Ｌ２に、許容する曲げ量によってチューブ２の円弧部分の内径側が縮む量を加えたものにする。

次に、線状体が固定されていないチューブを曲げたときの光ファイバの飛び出し量について、図３を参照して説明する。
図３は、光ファイバの飛び出し量を説明する説明図である。

図３に示すように、線状体３が固定されていないチューブ１０２を曲げると、曲げ部分の内側が縮むように変形する。これにより、曲げ部分の内側と外側でチューブ１０２の外径分だけ曲げ半径に差が生じる。その結果、チューブ１０２に収容された光ファイバ１０４が、チューブ１０２の一端又は両端から飛び出してしまう。

光ファイバ１０４がチューブ１０２における曲げ部分の外側に沿っている場合は、光ファイバ１０４の飛び出し量が最小となる。一方、光ファイバ１０４がチューブ１０２における曲げ部分の内側に沿っている場合は、光ファイバ１０４の飛び出し量が最大となる。

チューブ１０２の外径をｄ１、チューブ１０２の内径をｄ２、曲げ半径をｒ、曲げ量をθ°としたとき、光ファイバ１０４の最小飛び出し量は、次の計算式によって算出される。

一方、光ファイバ１０４の最大飛び出し量は、次の計算式によって算出される。

このように、線状体が固定されていないチューブ１０２を曲げると、光ファイバ１０４がチューブ１０２の一端又は両端から飛び出してしまう。その結果、光ファイバ１０４には、チューブ１０２で保護されない部分が生じてしまう。

そこで、光ファイバ１０４をチューブ１０２の両端部に固定して、光ファイバ１０４の飛び出しを防止することが考えられる。
しかし、上記構成では、光ファイバ１０４がチューブ１０２内を自由に移動できない。そのため、チューブ１０２内の光ファイバ１０４が損傷した場合に、光ファイバ１０４をチューブ１０２から取り外す必要があり、光ファイバ１０４の修理が煩雑なものになる。

＜チューブを曲げた状態の説明＞
次に、光ファイバユニット１におけるチューブ２を曲げた状態について、図４及び図５を参照して説明する。
図４Ａは、線状体３を設けていない光ファイバユニットを直線状にした場合の縦断面図である。図４Ｂは、図４Ａに示す光ファイバユニットを曲げた状態の縦断面図である。図５Ａは、線状体３を設けた光ファイバユニット１を直線状にした場合の縦断面図である。図５Ｂは、光ファイバユニット１を曲げた状態の縦断面図である。

図４Ａ及び図４Ｂに示す光ファイバユニット１０１は、本実施の形態の光ファイバユニット１から線状体３を取り除いたものであり、チューブ２と光ファイバ４を備えている。光ファイバユニット１０１の全長は、チューブ２の全長Ｌ１（図２参照）に等しい。つまり、チューブ２は、予め縮められていない。

図４Ｂに示すように、光ファイバユニット１０１を曲げると、チューブ２の曲げ部分の内側２ｂが縮むように変形する。これにより、チューブ２から光ファイバ４が飛び出してしまう。

図５Ａ及び図５Ｂに示す本実施の形態の光ファイバユニット１は、線状体３の両端がチューブ２の両端部に接着剤５により固定されている。したがって、チューブ２は、線状体３の張力によって全長Ｌ２の長さに予め縮められている。
なお、図５Ａ及び図５Ｂでは、光ファイバ４がチューブ２の筒孔２ａ内の線状体３側に配置されているが、光ファイバ４は、筒孔２ａ内を自由に移動可能に配置されている。

図５Ａに示すように、チューブ２における筒孔２ａ内の一側には、線状体３が固定されている。したがって、チューブ２の一側は、線状体３によって軸方向の伸縮が規制されている。一方、チューブ２における筒孔２ａ内の他側には線状体３が固定されていなため、チューブ２の他側は伸縮可能になっている。そして、チューブ２全体には、常に軸方向へ伸びる力が生じている。

図５Ｂに示すように、光ファイバユニット１を曲げようとすると、チューブ２の他側（線状体３が固定されていない側）が伸びるように変形し易い。つまり、チューブ２の一側が縮まずに曲げ部分の内側２ｂとなり、チューブ２の他側が伸びて曲げ部分の外側２ｃになる。したがって、チューブ２を軸方向に縮めずに曲げることができ、光ファイバ４がチューブ２の一端又は両端から飛び出すことを抑制或いは防止することができる。
なお、光ファイバ４がチューブ２の他側（曲げ部分の外側２ｃ）に沿って配置される場合であっても、チューブ２の他側が伸びるように変形するため、光ファイバ４がチューブ２の一端又は両端から飛び出すことはない。

例えば、軸方向へ縮むことができなくなるまで縮めたチューブ２に線状体３を固定した場合は、チューブ２の他側が伸びる方向のみに変形可能となる。したがって、軸方向へ縮むことができなくなるまで縮めたチューブ２を用いた光ファイバユニット１を曲げると、必ずチューブ２の他側が伸びて曲げ部分の外側２ｃになり、チューブ２の一側が必ず曲げ部分の内側２ｂとなる。

一方、軸方向へさらに縮むことが可能な状態のチューブ２に線状体３を固定した場合は、チューブ２の他側（線状体３が固定されていない側）が、縮む方向に変形して曲げ部分の内側になることもある。しかし、この場合は、チューブ２を予め縮めているため、チューブ２の他側の縮み量を抑制することができる。その結果、チューブ２の一端又は両端からの光ファイバ４の飛び出し量を抑制することができる。

また、本実施の形態の光ファイバユニット１では、光ファイバ４をチューブ２の両端部に固定しなくても、光ファイバ４の飛び出しを抑制或いは防止することができる。そのため、チューブ２内の光ファイバ４が損傷した場合に、光ファイバ４をチューブ２から簡単に引き抜くことができる。その結果、光ファイバ４の修理を容易に行うことができる。

＜光ファイバユニットの第２の実施の形態＞
次に、光ファイバユニットの第２の実施の形態について、図６を参照して説明する。
図６は、光ファイバユニットの第２の実施の形態を示す斜視図である。

図６に示す光ファイバユニット２１は、第１の実施の形態の光ファイバユニット１と同様の構成を有している。つまり、軸方向に予め縮められた状態のチューブ２の両端部には、線状体（不図示）の両端が固定されている。

光ファイバユニット２１が光ファイバユニット１と異なる点は、光ファイバ２４のみである。したがって、ここでは、光ファイバ２４について説明し、光ファイバユニット１と共通する構成部品には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
光ファイバ２４は、チューブ２に収容された光ファイバ本体（不図示）と、この光ファイバ本体の両端に設けられた光コネクタプラグ２４ａ，２４ａから構成されている。

＜光ファイバユニットの第３の実施の形態＞
次に、光ファイバユニットの第３の実施の形態について、図７を参照して説明する。
図７は、光ファイバユニットの第３の実施の形態を示す斜視図である。

図７に示す光ファイバユニット３１は、第１の実施の形態の光ファイバユニット１と同様の構成を有しており、軸方向に予め縮められた状態のチューブ２の両端部には、線状体（不図示）の両端が固定されている。

光ファイバユニット３１が光ファイバユニット１と異なる点は、光ファイバ３４のみである。光ファイバ３４は、チューブ２に収容された光ファイバ本体（不図示）と、この光ファイバ本体の一端に設けられた光コネクタレセプタクル３４ａと、光ファイバ本体の他端に設けられた光コネクタプラグ３４ｂから構成されている。

＜光ファイバユニットの第４の実施の形態＞
次に、光ファイバユニットの第４の実施の形態について、図８を参照して説明する。
図８は、光ファイバユニットの第４の実施の形態を示す斜視図である。

図８に示す光ファイバユニット４１は、第１の実施の形態の光ファイバユニット１と同様の構成を有しており、軸方向に予め縮められた状態のチューブ２の両端部には、線状体（不図示）の両端が固定されている。

光ファイバユニット４１が光ファイバユニット１と異なる点は、光ファイバ４４のみである。光ファイバ４４は、チューブ２に収容された光ファイバ本体（不図示）と、この光ファイバ本体の両端に設けられた光コネクタレセプタクル４４ａ，４４ａから構成されている。

＜光ファイバユニットの第５の実施の形態＞
次に、光ファイバユニットの第５の実施の形態について、図９を参照して説明する。
図９は、光ファイバユニットの第５の実施の形態を示す斜視図である。

図９に示す光ファイバユニット５１は、第１の実施の形態の光ファイバユニット１と同様の構成を有しており、軸方向に予め縮められた状態のチューブ２の両端部には、線状体（不図示）の両端が固定されている。

光ファイバユニット５１が光ファイバユニット１と異なる点は、光ファイバ５４のみである。光ファイバ５４は、チューブ２に収容された光ファイバ本体（不図示）と、２つの分岐部５４ａ，５４ａと、複数の光ファイバ配線部５４ｂと、複数の光コネクタプラグ５４ｃから構成されている。

分岐部５４ａは光ファイバ本体の両端に設けられており、分岐部５４ａ，５４ａには、複数の光ファイバ配線部５４ｂが接続されている。そして、複数の光コネクタプラグ５４ｃは、複数の光ファイバ配線部５４ｂの先端に設けられている。

＜光ファイバユニットの第６の実施の形態＞
次に、光ファイバユニットの第６の実施の形態について、図１０を参照して説明する。
図１０は、光ファイバユニットの第６の実施の形態を示す斜視図である。

図１０に示す光ファイバユニット６１は、第１の実施の形態の光ファイバユニット１と同様の構成を有しており、軸方向に予め縮められた状態のチューブ２の両端部には、線状体（不図示）の両端が固定されている。

光ファイバユニット６１が光ファイバユニット１と異なる点は、光ファイバ６４のみである。光ファイバ６４は、チューブ２に収容された光ファイバ本体（不図示）と、２つの分岐部６４ａ，６４ｂと、複数の光コネクタレセプタクル６４ｃと、複数の光ファイバ配線部６４ｄと、複数の光コネクタプラグ６４ｅから構成されている。

分岐部６４ａは、光ファイバ本体の一端に設けられており、分岐部６４ｂは、光ファイバ本体の他端に設けられている。
分岐部６４ａには、複数の光コネクタレセプタクル６４ｃが設けられている。一方、分岐部６４ｂには、複数の光ファイバ配線部６４ｄが接続されている。そして、複数の光コネクタプラグ６４ｅは、それぞれ複数の光ファイバ配線部６４ｄの先端に設けられている。

＜光ファイバユニットの第７の実施の形態＞
次に、光ファイバユニットの第７の実施の形態について、図１１を参照して説明する。
図１１は、光ファイバユニットの第７の実施の形態を示す斜視図である。

図１１に示す光ファイバユニット７１は、第１の実施の形態の光ファイバユニット１と同様の構成を有しており、軸方向に予め縮められた状態のチューブ２の両端部には、線状体（不図示）の両端が固定されている。

光ファイバユニット７１が光ファイバユニット１と異なる点は、光ファイバ７４のみである。光ファイバ７４は、チューブ２に収容された光ファイバ本体（不図示）と、この光ファイバ本体の両端に設けられた２つの分岐部７４ａ，７４ａと、分岐部７４ａ，７４ａに設けられた光コネクタレセプタクル７４ｂ，７４ｂから構成されている。

以上、本発明の光ファイバユニットの実施の形態について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明の光ファイバユニットは、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
例えば、上述の実施形態では、ステンレスや黄銅などの金属により形成された複数の筒体を軸方向に移動可能に連結させてチューブ２を構成したが、本発明に係るチューブとしては、線状の金属をらせん状に巻く事によりチューブを構成してもよいし、伸縮性を有する材料によって一体成形してもよい。

また、本発明に係る線状体は、チューブよりも伸縮性が乏しく（低く）、且つ、光ファイバと同等あるいは光ファイバよりも伸縮性の乏しい（低い）ものが好ましい。

また、本発明に係る光ファイバとしては、シングルモード光ファイバ、マルチモード光ファイバ、シリカをベースとした光ファイバ、シリカをベースとしない光ファイバ、プラスチック製光ファイバ等、種々の光ファイバを適用することができる。

１，２１，３１，４１，５１，６１，７１…光ファイバユニット、２…チューブ、２ａ…筒孔、２ｂ…内側、２ｃ…外側、３…線状体、４，２４，３４，４４，５４，６４，７４…光ファイバ、２４ａ，３４ｂ，５４ｃ，６４ｅ…光コネクタプラグ、３４ａ，４４ａ，６４ｃ，７４ｂ…光コネクタレセプタクル、５４ａ，６４ａ，６４ｂ，７４ａ…分岐部、５４ｂ，６４ｄ…光ファイバ配線部

Claims (2)

1. 軸方向に伸縮性を有するチューブと、
   前記チューブに移動可能に収容される光ファイバと、
   前記チューブよりも伸縮性の乏しい材料で形成され、軸方向に予め縮めた状態の前記チューブの両端部に両端が固定された線状体と、
   を備えたことを特徴とする光ファイバユニット。
2. 前記線状体は、前記チューブ内に収容される前記光ファイバの長さと同等の長さであることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバユニット。