JP3755861B2 - 光ファイバケ−ブル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、簡易構造の光ファイバケ−ブルに関し、特に、これに限定する意図ではないが、加工用高パワ−レ−ザを比較的に短距離伝送する光ファイバケ−ブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
遠距離通信用の光ファイバケ−ブルには、電線のキャプタイヤケーブルと類似の構成を持つものがあり、その一例では、中心にテンションメンバがある、複数溝付きの心線支持メンバにて複数の光ファイバ心線を整然と配列し、その外側を、テープ＋中シース，銅ダイマンテルおよびＰＶＣ外シースで、この順に被覆しており、複数本の光ファイバ心線を整然と配置することが出来るものがある。この様な構造を持つ光ファイバーケーブルは、耐引っ張り，耐引きずりおよび耐候性を有するが、高価である。在庫がない場合、納品待ち期間が長く、特に、短いものの注文に対しては、同一仕様の注文が集積するのを待つとかあるいは格段に高価な見積りとなる。
【０００３】
ＹＡＧレーザ等の加工用高パワ−光ビームの、例えばレ−ザ光源からレ−ザ加工ヘッドへの伝送方法としての光ファイバは、通常の場合、レ−ザ加工ヘッドがロボットア−ムで支持されて運動するので、フレキシブルで、自由な方向に光ビームを伝送しうるものである。溶接，切断加工に用いるＹＡＧレーザのパワーは１〜６ＫＷと大きいので、伝送経路における光ファイバの損傷は極めて危険である。高パワ−光ビ−ム伝送用の光ファイバ心線は、コア（通常φ0.6〜1.0mm程度）の外側のクラッドを樹脂で被覆したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光ファイバ心線は純粋石英で作られており、折れやすく、傷等により光ビームが乱反射するとその部分で発熱し焼損し、ビームの外部漏洩事故が発生する。そこで光ファイバ心線を保護管に通している。本出願人は、ステンレス管又はステンレススパイラル管に光ファイバ心線を通した高パワ−光ビ−ム用のケ−ブルを製造している。細径薄肉ステンレス管は可撓性があり、曲げることができる。スパイラル管は更に可撓性が高く、同一直径の場合、通常の細径薄肉の丸管よりも小さい曲率半径で曲げることができるが、気密性（耐候性）が低いので、外側を樹脂被覆している。しかし、このように保護したものであっても、光ファィバ心線の許容曲げ半径以下に曲げられてしまうことがあるとか、耐引っ張り，耐引きずり，耐候性等に問題がある。上述の遠距離通信用の光ファイバケ−ブルの構造を用いるとこれらの問題は改善するが、高パワ−光ビ−ム伝送用の場合は極く近距離の伝送であって短かいものであるにもかかわらず、きわめて高価になるとか、納期が大変遅くなるとかの問題を生じ易い。
【０００５】
本発明は構造が簡単な光ファイバーケーブルを提供することを第１の目的とし、製造を容易にすることを第２の目的とし、安価な光ファイバーケーブルを提供することを第３の目的とし、種々の仕様に答えて短納期で提供することを第４の目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（１）可撓性金属管(2)；
該可撓性金属管(2)の先端が挿入される中心穴および該中心穴と同軸で連続し該中心穴より大径の雌ねじ穴があり、かつ該中心穴がある端部の外周面にリング状の溝がある口金ベース(4a)；
前記可撓性金属管(2)の先端に挿入されるステム，該ステムと連続し同軸の、前記口金ベース(4a)の大径の雌ねじ穴の内径以下かつ可撓性金属管(2)の先端の外径以上の外径の頭部、および、該ステムおよび頭部を貫通する光ファイバ挿通穴、がある管端固定具(4b)；
前記口金ベース(4a)の大径の雌ねじ穴にねじ込まれる雄ねじおよび光ファイバ挿通空間があり、該雄ねじの先端で前記管端固定具(4b)の頭部を前記可撓性金属管(2)の先端に向けて押す口金キャップ(4c)；
前記口金ベース(4a)を前記可撓性金属管(2)の先端が挿入される中心穴の箇所で半径方向に該中心穴に向けて貫通して前記可撓性金属管(2)を前記管端固定具(4b)のステムに向けて圧潰して管端固定具(4b)に圧着する止めねじ(4d)；
先端に、前記口金ベース(4a)の、前記外周面にリング状の溝がある端部が圧入された、前記可撓性金属管(2)が挿通した可撓性ホース(3)；
該可撓性ホース(3)の前記先端の外周面を前記口金ベース(4a)の外周面のリング状の溝の箇所で締め付けるホースバンド(5)；および、
前記可撓性金属管(2)，管端固定具(4b)および口金キャップ(4c)の内部を通る光ファイバ(1)；
を備える光ファイバケーブル。
【０００７】
これによれば、可撓性ホ−ス(3)が引張力に耐え、ケ−ブルに加わる曲げ力に対しては可撓性金属管(2)の小半径の曲がりを防止する。可撓性ホ−ス(3)は、ケ−ブルの配設環境，配設長，光ファイバ心線の許容曲げ半径等に応じて、空圧用，油圧用，ガス用，水用，温水用等の一般的なものが使用可能である。これらの可撓性ホ−ス(3)は引張強度が高くまた耐候性が高い。これら引張強度および耐候性に加えて、可撓性（曲げ半径），材質，ホ−ス構造，肉厚，内外径等各種のものがあり、所望のものを市場にて即座に入手でき、しかも安価である。したがって本発明の光ファイバケ−ブルは、簡易かつ安価に、しかもすみやかに製作しうる。
【０００８】
光ファイバ心線(1)を通した金属スパイラル管(2)を通す可撓性ホース(3)の内径は、その内部で金属スパイラル管(2)が動きこすれ等の損傷を避けるため出来るだけ小さいことが望ましい。金属スパイラル管(2)に光ファイバ心線(1)を通す技術ならびに可撓性ホース(3)に金属スパイラル管(2)を通す技術は、特公平４−６９２３号公報および特許２６４２３３７号公報に開示のものを適用できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（２）可撓性金属管(2)はスパイラル管である。これによれば、ケ−ブルの可撓性が高く、曲りくねった経路への配架が容易である。また、レ−ザ加工ヘッドに接続しレ−ザ加工ヘッドをロボットア−ムで駆動する場合など、ケ−ブルに繰返し曲げ力が加わる使用態様に適する。可撓性ホース(3)が、スパイラル管(2)の過分な延びを防止すると共に、過分な曲りも防止する。
【００１０】
（３） 止めねじ(4d)は、前記口金ベース(4a)を前記可撓性金属管(2)の先端が挿入される中心穴の箇所で半径方向に該中心穴に向けて貫通した雌ねじ穴にねじ結合し管端固定具(4b)に可撓性金属管(2)を圧着締めしたねじである。
【００１１】
（４）口金キャップ(4c)は、その内空間に流体を受入れるためのポ−ト部材(4e)を有する。
【００１２】
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
【００１３】
【実施例】
図１に本発明の一実施例のＹＡＧレーザ伝送用光ファィバケ−ブルの一端部を示し、図２に該ケ−ブルのII−II線横断面を示す。この光ファィバケ−ブルは、図示しないロボットア−ムで支持された図示しないレ−ザ加工ヘッドに、溶接，切断用高パワ−ＹＡＧレ−ザ（１〜６Ｋｗ）を伝送するものであり、レーザ発振器に組付けられると、該発振器にある焦点調整用の凸レンズ６から出射されたレーザ光が、光ファイバ心線１を通ってレーザ加工ヘッドに導かれる。
【００１４】
光ファイバ心線１は、石英コアとその表層のクラッドからなるファイバの表面を接着層を介して樹脂被覆したものであり、ステンレススパイラル管２を貫通している。ステンレススパイラル管２は、横断面がＳ形（己形）のステンレス帯板を管状に旋線巻きし、合成樹脂シ−ス（薄チュ−ブ）に通したものであり、テトロンブレ−ドホ−ス３を貫通している。テトロンブレ−ドホ−ス３は、テトロン糸で編んだ網筒を内面ゴム管と外面ゴム管の間に挟んで３者を一体に接合したものである。
【００１５】
ステンレススパイラル管２の先端は、口金４のベ−ス４ａに挿入されている。管２の先端に、光ファイバ挿通穴を中心に有するステム付ボタン状の管端固定具４ｂのステムが挿入されている。ベ−ス４ａにねじ結合した止めねじ４ｄをねじ込むことによって、スパイラル管２を圧潰して管端固定具４ｂに圧着している。止めねじ４ｄは、ファイバ心線１廻りに９０度ピッチで分布する４本である。管端固定具４ｂは、ベ−ス４ａの雌ねじ穴に入っており、この雌ねじ穴にねじ込まれた、口金４のキャップ４ｃの雄ねじ端部で押えられ、ベ−ス４ａとキャップ４ｃで挟持されている。
【００１６】
ベ−ス４ａの先端には、ホ−ス３からの抜けに抵抗する、リング状の複数の溝間の山頂(溝間突起)があり、これらの溝が付いた端部がホ−ス３に挿入されている。該端部でホ−ス３はホ−スバンド５で締め付けられ圧縮されている。これによってホ−ス３が強固に口金４のベ−ス４ａに固定されており、ケ−ブルの配設作業のときには、ホ−ス３を持つことにより、ケ−ブルの引き廻しが可能であり、このときの曲り半径はケ−ブルに加わる曲げ力と、スパイラル管２およびホ−ス３の曲げ耐力によって定まる。ホ−ス３が、ケ−ブルに引張力が加わったときのスパイラル管２の過度の伸びを妨げ、曲げ力が加わったときのスパイラル管２の過度の曲りを妨げる。
【００１７】
口金４のキャップ４ｃには給気ポ−ト４ｅが装着されており、このポ−ト４ｅに接続した送気チュ−ブ４ｆを、止め具４ｅが拘止している。ＹＡＧレ−ザを伝送するときには、送気チュ−ブ４ｆに、乾燥した（水気のない）非酸化性ガスが送り込まれ、ポ−ト４ｅを通してキャップ４ｃ内に入り、一部はキャップ４の先端の、光ファィバ心線通し穴を通してレンズ６の方向に噴出して光ファィバ心線１の先端面廻りおよびその前方の空間をガスパ−ジする。一部は管端固定具４ｂの光ファィバ心線通し穴を通してスパイラル管２内に入って、ケ−ブルの他端に向かう。
【００１８】
図１および図２に示す光ファイバケ−ブルは構造が簡単であり、ホ−ス３は各種仕様のものを市場で即座にしかも安価に入手することができ、比較的にケ−ブル配架長は短いが、長さや要求仕様が様々となるレ−ザ加工用の高パワ−レ−ザ伝送用の光ファイバケ−ブルに適する。
【００１９】
なお、１つのチュ−ブに複数の、光ファイバ入り可撓管２を通すことも可能であり、１つの可撓管２に複数の光ファイバ心線１を通すことも可能である。また、上述の実施例は、一層の網管とそれを挟む２層のゴム層でなるホ−ス３を用いたが、耐張力が低くてもよい場合には、ゴム一層管のホ−スを用いることもできる。逆に、更に高強度あるいは高耐候性を必要とする場合には、２層又は３層の網管又は布巻きを３層又は４層のゴム層で挟んだ多積層構成のホ−スを用いる。これらの選択の自由度、特に市場からの入手の容易性、はきわめて高く、ケ−ブルの製造は容易で、安価かつタイミング良くケ−ブルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例の外観を示す斜視図である。
【図２】 図１上のII−II線横断面図である。
【符号の説明】
１：光ファイバ心線 ２：ステンレススパイラル管（可撓性金属管）
３：ホ−ス ４：口金
４ｅ：ポ−ト ４ｇ：送気チュ−ブ

Claims (2)

1. 可撓性金属管；
   該可撓性金属管の先端が挿入される中心穴および該中心穴と同軸で連続し該中心穴より大径の雌ねじ穴があり、かつ該中心穴がある端部の外周面にリング状の溝がある口金ベース；
   前記可撓性金属管の先端に挿入されるステム，該ステムと連続し同軸の、前記口金ベースの大径の雌ねじ穴の内径以下かつ可撓性金属管の先端の外径以上の外径の頭部、および、該ステムおよび頭部を貫通する光ファイバ挿通穴、がある管端固定具；
   前記口金ベースの大径の雌ねじ穴にねじ込まれる雄ねじおよび光ファイバ挿通空間があり、該雄ねじの先端で前記管端固定具の頭部を前記可撓性金属管の先端に向けて押す口金キャップ；
   前記口金ベースを前記可撓性金属管の先端が挿入される中心穴の箇所で半径方向に該中心穴に向けて貫通して前記可撓性金属管を前記管端固定具のステムに向けて圧潰して管端固定具に圧着する止めねじ；
   先端に、前記口金ベースの、前記外周面にリング状の溝がある端部が圧入された、前記可撓性金属管が挿通した可撓性ホース；
   該可撓性ホースの前記先端の外周面を前記口金ベースの外周面のリング状の溝の箇所で締め付けるホースバンド；および、
   前記可撓性金属管，管端固定具および口金キャップの内部を通る光ファイバ；
   を備える光ファイバケーブル。
2. 可撓性金属管はスパイラル管である、請求項１記載の光ファイバケ−ブル。

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