JP2016194601A - ケーブル機器 - Google Patents

Abstract

【課題】各心線の損傷のおそれが少ないケーブル機器を提供する。【解決手段】複合ケーブル３の末端部分にコネクタ５が取り付けられたケーブル機器１０であって、第１心線１ａ〜１ｄ及び第２心線２ａ，２ｂとこれらを覆う被覆２０とを有する複合ケーブル３と、複合ケーブル３の末端部分に取り付けられて複合ケーブル３をコネクタ５に固定する保持部材であって、第１心線１ａ〜１ｄ及び第２心線２ａ，２ｂが挿通する貫通孔１３ａを有する保持部材１３と、貫通孔１３ａ内に配置されて第１心線１ａ〜１ｄのみが挿通する整線孔を有する整線部材１２と、保持部材１３の外周に被覆２０を圧着固定する加締めリング１５とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、複合ケーブルの末端部分にコネクタが取り付けられたケーブル機器に関する。

光ファイバ及び電線などの複数の心線を有する複合ケーブルの端末に装着され、各心線を保持し、複合ケーブルの端末をコネクタに接続する端末部材１００が知られている（例えば、特許文献１参照）。

図７に、従来の複合ケーブルの端末構造を示す。光ファイバ１０１及び電線１０２が外皮１０３で覆われた複合ケーブルの端末に装着される端末部材１００は、光ファイバ１０１が挿通する貫通孔１０４ａを有する筒状体１０４と、この筒状体１０４の外周に電線１０２と外皮１０３とを圧着固定する加締めリング１０５とを備える。すなわち、光ファイバ１０１と電線１０２とを筒状体１０４の内外に分けて保持・固定し、複合ケーブルの先端をコネクタに接続する際、光ファイバと電線との干渉を防いで、光ファイバの損傷を防止している。

特開２０１４−３８２７２号公報（２０１４年２月２７日公開）

しかし上記従来技術では、筒状体１０４の外周に電線１０２を圧着固定する際、電線１０２が損傷する可能性があった。

本発明では、光ファイバや電線などの複数の心線を含む複合ケーブルをコネクタに接続する際、各心線の損傷を防止したケーブル機器を提案する。

本発明のケーブル機器は、複合ケーブルの末端部分にコネクタが取り付けられたケーブル機器であって、第１心線及び第２心線とこれらを覆う被覆とを有する複合ケーブルと、上記複合ケーブルの末端部分に取り付けられて上記複合ケーブルをコネクタに固定する保持部材であって、上記第１及び第２心線が挿通する貫通孔を有する保持部材と、上記貫通孔内に配置されて上記第１心線のみが挿通する整線孔を有する整線部材と、上記保持部材の外周に上記被覆を圧着固定する加締めリングとを備えることを特徴とする。

上記構成では、第１及び第２の心線が保持部材の貫通孔内を挿通するので、第１及び第２心線には加締め等の外力が加わらない。また第１及び第２の心線は、貫通孔内に配置された整線部材によって整線及び分離して保持されるため、第１及び第２の心線間の干渉を防ぐことができる。さらに被覆が保持部材の外周に圧着固定されているので、保持部材に対して複合ケーブルが強固に接続することができる。このため、各心線の干渉を防止し、かつ各心線の損傷を防止できる。

上記ケーブル機器において、上記貫通孔の内壁に、上記第２心線が配置される挿通溝が形成されていても良い。

上記構成によれば、貫通孔内において第２心線を確実に位置決めすることができ、第１心線及び第２心線の干渉をより確実に防止できる。

上記ケーブル機器において、上記整線部材が、上記貫通孔の一端側に配置される第１整線部材と、上記貫通孔の他端側に配置される第２整線部材とを含み、上記第１心線は、上記第１及び第２整線部材の各整線孔を挿通するように構成されていても良い。

上記構成によれば、第１及び第２心線が２カ所で整線されるため、第１及び第２心線の干渉をより確実に防止できる。また例えば、貫通孔の内部に流動性樹脂材料を充填する場合に、貫通孔の両端に設けた第１及び第２整線部材によって、貫通孔の内部から流動性樹脂材料が流出するのを防止できる。

上記ケーブル機器において、貫通孔の内部に樹脂が充填されていても良い。

上記構成によれば、貫通孔内を挿通する第１及び第２心線の干渉をより確実に防止できるとともに、第１及び第２心線の位置ずれを防止できる。

本ケーブル機器は、上記保持部材は光透過性を有していても良い。

上記構成によれば、上記貫通孔の内部を光硬化性の樹脂で充填し、貫通孔内の樹脂を光照射によって容易に硬化させることができる。

本ケーブル機器の保持部材は、上記貫通孔を有するボディ部と、上記ボディ部の一端の開口縁に沿って外向きに張出すフランジ部とを有し、前記フランジ部がコネクタ内に収容されることで保持部材がコネクタに固定されるように構成しても良い。

上記構成によれば、保持部材を簡易かつ確実にコネクタに固定することができる。

本ケーブル機器は、上記貫通孔の両端部の内壁に、上記各整線部材の位置を規定する段差を設けても良い。

上記構成によれば、各整線部材が貫通孔の中心部に入り込むことがなくなり、貫通孔の内部を樹脂等で充填する場合に、樹脂等の注入口が整線部材によって塞れたり、充填空間が小さくなったりする不具合を解消することができる。

本ケーブル機器の複合ケーブルは、上記第１心線が光ファイバであり、上記第２心線が電線であっても良い。

上記構成によれば、光ファイバと電線とは機能が異なるとともに、口径（大きさ）も異なるため、各心線を整線・分離して保持し、かつ各心線に加締め等の外力が加わらないように構成したケーブル機器に好適といえる。

本発明によれば、製造工程において、第１心線及び第２心線の損傷のおそれが少ないケーブル機器を提供することができる。

（ａ）は、本発明の一実施形態におけるケーブル機器を、図中のＸ−Ｙ平面で切断したときの構成を示す断面図であり、（ｂ）は、同ケーブル機器を、図中のＸ−Ｚ平面で切断したときの構成を示す断面図である。 同ケーブル機器のケーブルホルダの構成を示す斜視図である。 同ケーブル機器の複合ケーブルの端末構造を示す分解斜視図である。 （ａ）は、同ケーブル機器の複合ケーブルの端末構造を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ´線に沿う断面図である。 同ケーブル機器のケーブルホルダの注入口を示す断面図である。 同ケーブル機器のケーブルホルダの変形例を示す断面図である。 従来のケーブル機器の端末構造を示す斜視図である。

以下、本発明に係るケーブル機器の実施形態について図１〜図６を参照して詳細に説明する。

〔ケーブル機器１０の全体構成〕
図１の（ａ）は、本実施形態に係るケーブル機器１０を、図中のＸ−Ｙ平面で切断したときの構成を示す断面図であり、図１の（ｂ）は、本実施形態のケーブル機器１０を、図中のＸ−Ｚ平面で切断したときの構成を示す断面図である。なお、図中のＸはケーブル機器１０のケーブルの延伸方向を示し、図中のＹはケーブルの各心線の並列方向を示し、図中のＺは、Ｘ及びＹ方向に垂直な方向を示す。

図１の（ａ）（ｂ）に示すように、ケーブル機器１０は、複合ケーブル３と、コネクタハウジング（コネクタ）５と、複合ケーブル３の末端部分を保持して、複合ケーブル３をコネクタハウジング（コネクタ）５に固定するケーブルホルダ（保持部材）１３と、ブーツ６とを備える。

複合ケーブル３は、５本の光ファイバ１ａ〜１ｄ（本発明における第１心線）と、２本の電線２ａ・２ｂ（本発明における第２心線）と、これら光ファイバ１ａ〜１ｄ及び電線２ａ・２ｂを覆う、抗張力体１６及びシース２０（本発明における被覆）とを含む。

なお以下の説明おいて、光ファイバ１ａ〜１ｄ及び電線２ａ・２ｂを「心線」と称することがあり、抗張力体１６及びシース２０を、「被覆」と称することがある。

複合ケーブル３の先端は、被覆（抗張力体１６及びシース２０）が二つに裂かれているとともに、剥されて光ファイバ１ａ〜１ｄ及び電線２ａ・２ｂが露出している。

そして、露出した光ファイバ１ａ〜１ｄ及び電線２ａ・２ｂは、ケーブルホルダ１３の貫通孔１３ａを挿通してコネクタハウジング５内に延び、コネクタハウジング５内に収容されている回路基板５２に接続されている。また、二つに裂かれた被覆（抗張力体１６及びシース２０）の先端部分は、ケーブルホルダ１３の外周に加締めリング１５によって圧着固定されている。

コネクタハウジング５は、中空直方体形状であり、前壁部５ａ、後壁部５ｂ、周壁部５ｃ及び内壁部５ｄを備える。前壁部５ａ、後壁部５ｂ、及び内壁部５ｄは互いに平行であり、内壁部５ｄは前壁部５ａ及び後壁部５ｂの間に配される。周壁部５ｃは、前壁部５ａ及び後壁部５ｂに対して垂直に配される。前壁部５ａ、内壁部５ｄ、及び後壁部５ｂそれぞれの中央部分には開口５１ａ、５１ｄ、５１ｂが設けられている。前壁部５ａ及び内壁部５ｄで挟まれた空間には回路基板５２が収められており、前壁部５ａの開口５１ａは他の機器の接続部の挿入口となる。

ブーツ６は、筒部６ａとテーパ部６ｂとを備えた柔軟部材であり、ブーツ６の先端（筒部６ａの先端）がコネクタハウジング５の後壁部５ｂに密着するように配され、ブーツ６の後端（テーパ部６ｂの後端）が複合ケーブル３の外周に密着するように配されている。また、被覆が二つに被覆が裂かれて光ファイバ１ａ〜１ｄ及び電線２ａ・２ｂの外周から被覆が分離している部分が、ブーツ６によって覆われている。

これにより、ブーツ６は、複合ケーブル３の局所屈曲を抑える機能を有するとともに、複合ケーブル３内に塵や埃、水等の異物の侵入を防止する機能を有する。

なおブーツの筒部６ａには、後壁部５ｂと平行するように内側に突出した凸部（突起部）６ｃが設けられている。

ケーブルホルダ１３は、貫通孔１３ａを有するボディ部１３ｂと、ボディ部１３ｂの先端から貫通孔の開口縁に沿って外向きに張り出したフランジ部１３ｃとを備える。

ボディ部１３ｂの貫通孔１３ａの内部には、筒状の第１整線部材１１および第２整線部材１２が配される。そして、光ファイバ１ａ〜１ｄが筒状の第１整線部材１１および第２整線部材１２の内部を通るともに、電線２ａ・２ｂが第１整線部材１１および第２整線部材１２の外側を通っている。

フランジ部１３ｃは、コネクタハウジング５の内壁部５ｄおよび後壁部５ｂ並びに周壁部５ｃで囲まれた空間５ｅに嵌め込まれ、ボディ部１３ｂは、後壁部５ｂの開口５１ｂを通って、ブーツ６の筒部６ａに収められる。これによって、ケーブルホルダ１３がコネクタハウジング５に固定される。

なお、ケーブルホルダ１３による複合ケーブル３の端末部分の保持構造についての詳細は後述する
複合ケーブル３の被覆（抗張力体１６及びシース２０）は、ブーツ６のテーパ部６ｂの内部を通って、ケーブルホルダ１３の外周に圧着固定される。

また、複合ケーブル３の光ファイバ１ａ〜１ｄ及び電線２ａ・２ｂは、ブーツ６のテーパ部６ｂの内部を通って、ケーブルホルダ１３の貫通孔１３ａ及び内壁部５ｄの開口５１ｄを通り、回路基板５２に至る。

なお、回路基板５２には、光ファイバ１ａ〜１ｄから出力された光信号を電気信号に変換する受光素子や、電気信号を光信号に変換して光ファイバ１ａ〜１ｄに入力する発光素子などのアクティブ素子が搭載される。このため、本実施形態に係るケーブル機器１０は、「アクティブ光ケーブル」と呼ばれることもある。

＜複合ケーブルの保持構造の詳細＞
ケーブル機器１０における複合ケーブル３の端末部分の保持構造の詳細について以下に説明する。

（ケーブルホルダ（保持部材）１３）
図２は、ケーブルホルダ１３の外観を示す概略斜視図である。

ケーブルホルダ１３は、図２に示すように、貫通孔１３ａを有する筒状のボディ部１３ｂと、ボディ部１３ｂの一端側の貫通孔開口縁に沿って外向きに張出すフランジ部１３ｃから構成されている。

ケーブルホルダ１３は、樹脂で形成されており、光透過性を有する材料で構成されている。また一端であるフランジ部１３ｃがコネクタハウジング５（コネクタ）の空間５ｅに嵌め込まれて固定され、複合ケーブル（図示せず）を保持する保持部材として機能する。

ケーブルホルダ１３には、ボディ部１３ｂを後述する加締めリング１５を用いて被覆を挟み込んで加締めることで、複合ケーブル３が固定される。

またケーブルホルダ１３は、貫通孔１３ａ内に配置された第１及び第２整線部材１１・１２によって光ファイバ１ａ〜１ｄと電線２ａ・２ｂを分離して保持し、これらの心線間の干渉を防止している。
（整線構造）
図３は、貫通孔１３ａ内における光ファイバ１ａ〜１ｄと電線２ａ・２の整線構造の概略を示す斜視図である。

貫通孔１３ａ内に配置される第１及び第２整線部材１１・１２はゴム等で構成された直方体型の弾性材であり、図３に示すように、第１整線部材１１には、光ファイバ１ａ〜１ｄのみを挿通させるための整線孔１１ａが形成され、第２整線部材１２にも、光ファイバ１ａ〜１ｄのみを挿通させるための整線孔１２ａが形成されている。また貫通孔１３ａの一端に第１整線部材１１が配置され、貫通孔１３ａの他端に第２整線部材１２がされ、各整線孔１１ａ，１２ａを挿通する光ファイバ１ａ〜１ｄは相互隣接するように一列に並べられている（図中Ｙ方向）。

ホディ部１３ｂを貫通する貫通孔１３ａは断面略長円形状であり、第１及び第２整線部材１１・１２は略中央にそれぞれ配置され、その両端の円弧部分に電線２ａ・２ｂが挿通するための挿通溝１３ｆ・１３ｇがそれぞれ形成されている。そして、電線２ａは、貫通孔１３ａの一方の側部である挿通溝１３ｆを通り、電線２ｂは、貫通孔１３ａの他方の側部である挿通溝１３ｇを通る。これによって、ケーブルホルダ１３に保持された光ファイバ１ａ〜１ｄ及び電線２ａ・２ｂは一列に並べられるように構成されている。

（加締め構造）
図４は、ケーブルホルダへの被覆の加締め構造の概略を示し、（ａ）はケーブルがケーブルホルダに保持された状態の斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ―Ａ’線矢視断面図である。

ケーブルホルダ１３は、図４の（ａ）に示すように、フランジ部１３ｃとは反対側のボディ部１３ｂの端部において、加締めリング１５によって複合ケーブル３の被覆（抗張力体１６及びシース２０）が加締められている。

複合ケーブル３の先端部の二つに裂かれた被覆（抗張力体１６及びシース２０）が、断面略長円筒形状のボディ部１３ｂの２つの直線部にそれぞれ宛がわれ、その外周に環状加締めリング１５が外嵌されている。また、断面略長円筒形状のボディ部１３ｂの２つの円弧部の外周において、加締めリング１５の余長部が絞り込まれるように、両側面（図４の（ｂ）では上下方向）から圧着する。これによって図４の（ｂ）に示すように、加締めリング１５には、ボディ部１３ｂの両端の円弧部において、ボディ部１３ｂの断面長手方向に突き出した突出部１５ａが形成されるとともに、ボディ部１３ｂの直線部に宛がわれた被覆が周囲から締め付けられるようにして圧着される。なお、突出部１５ａにブーツ６の凸部６ｃが掛合され、ブーツ６が装着される。

なお図１では図示していないが、ケーブルホルダ１３のボディ部１３ｂには、図５に示すように、光硬化性の樹脂を注入するための注入口１３ｅが設けられており、ケーブルホルダ１３に複合ケーブル３を通した状態で注入口１３ｅより貫通孔１３ａ内に樹脂が充填される。このとき、貫通孔１３ａの一端及び他端に挿入された第１及び第２整線部材１１・１２が封止栓として機能する。ケーブルホルダ１３は光透過性を有する材料で構成されているため、ケーブルホルダ１３に光照射することで、貫通孔１３ａ内の樹脂を硬化させ、複合ケーブル３（光ファイバ１ａ〜１ｄ及び電線２ａ・２ｂ）を固定及び保護することができる。なお、貫通孔１３ａの両側部（挿通溝１３ｆ・１３ｇ）を通る電線２ａ・２ｂによって注入口１３ｅが塞がれないように、注入口１３ｅの口径は電線２ａ・２ｂの口径よりも大きくされている。

〔ケーブル機器１０の製造方法〕
＜ケーブル機器の製造方法＞
上記構成のケーブル機器の製造方法について以下に説明する。

まず、複合ケーブル３にブーツ６を仮装着する。ここでは、ブーツ６のテーパ部６ｂから複合ケーブル３を通して、当該複合ケーブル３の末端から遠い位置でブーツ６を待機させる。

次に、複合ケーブル３に加締めリング１５を仮装着する。この場合も、ブーツ６の場合と同様に、加締めリング１５を複合ケーブル３の末端から通して、当該複合ケーブル３の末端から遠い位置で加締めリング１５を待機させる。

続いて、複合ケーブル３の先端の被覆を二つに裂いて、光ファイバ１ａ〜１ｄ及び電線２ａ・２ｂを露出させる。

露出した光ファイバ１ａ〜１ｄを、第２整線部材１２の整線孔１２ａに通す。

第２整線部材１２に通した光ファイバ１ａ〜１ｄを、電線２ａ・２ｂとともにケーブルホルダ１３の貫通孔１３ａに通し、第２整線部材１２を当該貫通孔１３ａの一端に嵌める。

続いて、光ファイバ１ａ〜１ｄを第１整線部材１１の整線孔１１ａに通し、第１整線部材１１をケーブルホルダ１３の貫通孔１３ａの他端に嵌める。

その後、ケーブルホルダ１３のボディ部１３ｂの外周に、抗張力体１６とシース（被覆）２０とを挟み込んだ状態で、当該加締めリング１５を周囲から締め付けるようにして加締める。このとき、図４の（ｂ）に示すように、加締めリング１５の両サイドに突出部１５ａが形成される。

すなわち、ここまでの工程は、複合ケーブル３の末端部分に保持部材であるケーブルホルダ１３を取り付けて複合ケーブルを保持する工程であって、当該複合ケーブル３の各心線（光ファイバ１ａ〜１ｄ及び電線２ａ・２ｂ）をボディ部１３ｂの貫通孔１３ａ（内部）に挿通させて保持するとともに、当該複合ケーブル３の被覆（抗張力体１６及びシース２０）をボディ部１３ｂの外周に加締めリング１５で圧着固定することにより、当該複合ケーブル３を保持するケーブル保持工程を示している。なお、本ケーブル保持工程では、貫通孔１３ａ内に配置される第１及び第２整線部材１１・１２によって、各心線が分離して保持される。

次に、ケーブルホルダ１３のフランジ部１３ｃをコネクタハウジング５の空間５ｅに嵌め込んで取り付ける。この状態で、ケーブルホルダ１３の貫通孔１３ａに嵌められた第１整線部材１１から露出した光ファイバ１ａ〜１ｄと、上記貫通孔１３ａから露出した電線２ａ・２ｂとコネクタハウジング５内の回路基板５２に接続する。

次いで、ケーブルホルダ１３の貫通孔１３ａに樹脂を充填する。

すなわち、ここまでの工程は、上述したケーブル保持工程において、ケーブルホルダ１３で保持した複合ケーブル３の光ファイバ及び電線を回路基板に接続して位置合わせした後、ケーブルホルダ１３に樹脂によってケーブルホルダ１３に固定する固定工程を示している。

最後に、ブーツ６の凸部６ｃが、加締めリング１５の突出部１５ａに掛合するように、ブーツ６を加締めリング１５に被せる。

すなわち、ここまでの工程は、上記ケーブル保持工程において、ケーブルホルダ１３のボディ部１３ｂの外周に複合ケーブル３の被覆（抗張力体１６及びシース２０）を締め付けた状態の加締めリング１５をブーツ６で覆うブーツ装着工程である。そして、上記加締めリング１５を被せたときに、上記ブーツ６内部に形成された突起部である凸部６ｃを、当該加締めリング１５に形成される突出部１５ａに掛合させる。

以上の工程により、ブーツ６が固定されたアクティブ光ケーブルが形成される。

〔ケーブル機器１０の変形例〕
例えば、ケーブル機器１０では、図６に示すように、ケーブルホルダ１３の貫通孔１３ａの両端部の近傍にそれぞれに段差１３ｐ・１３ｑを設け、貫通孔１３ａの両端にそれぞれ配置された第１及び第２整線部材１１・１２が、貫通孔の内側に入り込むのを防止するようにしても良い。これにより、第１整線部材１１及び第２整線部材１２が貫通孔内に形成された樹脂の注入口１３ｅを塞いだり、貫通孔内の樹脂の充填空間が小さくなったりする不具合を解消することができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、特に、光ファイバと電線とを含む光電気複合ケーブルと、光電気変換機能を有するコネクタとから構成されたケーブル機器に好適である。

１ａ〜１ｄ 光ファイバ（第１心線）
２ａ・２ｂ 電線（第２心線）
３ 複合ケーブル
５ コネクタ
６ ブーツ
１０ ケーブル機器
１１ 第１整線部材（整線部材）
１１ａ 整線孔
１２ 第２整線部材（整線部材）
１２ａ 整線孔
１３ ケーブルホルダ（保持部材）
１３ａ 貫通孔
１３ｂ ボディ部
１３ｃ フランジ部
１３ｕ 段差
１５ 加締めリング
１５ａ 突出部
１６ 抗張力体（被覆）
２０ シース（被覆）

Claims (8)

1. 複合ケーブルの末端部分にコネクタが取り付けられたケーブル機器であって、
   第１心線及び第２心線とこれらを覆う被覆とを有する複合ケーブルと、
   上記複合ケーブルの末端部分に取り付けられて上記複合ケーブルをコネクタに固定する保持部材であって、上記第１及び第２心線が挿通する貫通孔を有する保持部材と、
   上記貫通孔内に配置されて上記第１心線のみが挿通する整線孔を有する整線部材と、
   上記保持部材の外周に上記被覆を圧着固定する加締めリングと、
   を備えることを特徴とするケーブル機器。
2. 上記貫通孔の内壁に、上記第２心線が通る挿通溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載のケーブル機器。
3. 上記整線部材は、
   上記貫通孔の一端側に配置される第１整線部材と、
   上記貫通孔の他端側に配置される第２整線部材とを含み、
   上記第１心線は、上記第１及び第２整線部材の各整線孔を挿通することを特徴とする請求項１または２に記載のケーブル機器。
4. 上記貫通孔の内部が樹脂で充填されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のケーブル機器。
5. 上記保持部材は光透過性を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のケーブル機器。
6. 上記保持部材は、上記貫通孔を有するボディ部と、上記ボディ部の一端の開口縁に沿って外向きに張出すフランジ部とを有し、
   前記フランジ部がコネクタ内に収容されることで保持部材がコネクタに固定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のケーブル機器。
7. 上記貫通孔の両端部に上記各整線部材の位置を規定する段差が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のケーブル機器。
8. 上記第１心線は光ファイバであり、上記第２心線は電線であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のケーブル機器。

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