JP3787087B2 - 余長光ファイバの収容トレイ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、壁に埋設される埋め込みボックスを備えた光ファイバ用コンセントにおいて用いられる光ファイバ収容トレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、壁に埋め込みボックスを埋め込み、電力供給線の終端と接続したソケットあるいは電源スイッチをボックス内に備えた電源コンセントや電源スイッチ等が広く用いられている。日本では、例えば、電源コンセントあるいは電源スイッチに用いられる埋め込みボックスとして、JIC-C8340-1999「電線管用金属製ボックス及びボックスカバー」、JIS-C8435-1999「合成樹脂製ボックス及びボックスカバー」、JIS-C8336-1991「埋込配線用の附属品」が規定され、住宅、工場、オフィス、病院などにおいて実際に広く利用されている。
【０００３】
一方、多くの情報産業の進展とともに、上記規格の埋め込みボックスに電話線やRJ-45などの情報線と接続したソケットを収納した電話線コンセントや情報コンセントの取付けの検討がなされた。例えば、公開実用新案公報昭和６１−２８２７８では、電話ジャックに関する発明が開示されている。
【０００４】
この電話ジャックでは、ＪＩＳ規格に対応の埋め込みボックスと、規制の取りつけ枠に適合するように取りつけ寸法が配線機器具と等しくなるように構成されている。
【０００５】
さらに、公開特許公報昭和６３-１３１４７６では埋め込みボックスに取りつけられる「情報コンセント」に関する発明が開示されている。この情報コンセントは、様々な種類のコンセント（情報、電源、テレビ同軸）が既存の取り付け板に取り付けられるようになり、埋め込みボックス内での配線の取りまわしが検討されている。
【０００６】
しかし、上記規格は、長らく電源分配用のコンセントとしての用途を有していたため、その規格品の埋め込みボックスの大きさは、奥行きが浅くまた幅が狭いものとなっている。例えば、図２１に示すJIS-C8336-1991「埋込配線用の附属品」で規定されている１個ソケットを備えたスイッチボックスは、カバーせずそのまま固定面を壁内面に合わせ、ソケットなどの収納する収納部を壁内に埋め込む。その埋め込みボックスの大きさは、幅５４ｍｍ×高さ１０２ｍｍ×深さ４４ｍｍ（他に、３５、５０、５４、６０ｍｍのものが規定されている。）であり、この内部にすべての収容物を収容するように構成されている必要がある。
【０００７】
上記「情報コンセント」では、従来、使われるケーブルの種類が柔軟な銅線（ＵＴＰケーブル等）に限定され、配線は曲げ損失が小さい数百ＭＨｚ帯の低帯域での利用に限られていた。したがって、上記規格の埋め込みボックス内に広帯域の細くて弱い光ケーブルや光ケーブルと銅線（ＵＴＰケーブル）を配置した場合には、ケーブル同士が散在して絡まり、損失が数ｄＢの桁で発生/変動しやすいという問題があった。
【０００８】
ところで、光ファイバを曲げた状態にすると、ファイバの全反射の条件が満足されず、軸方向へ進む光信号が導波路外へ放射される曲げ損失を生じる。したがって、光ファイバをボックス内で所定の曲半径より小さくならないように保持しつつ収納する必要がある。
【０００９】
また、光ファイバケーブルを光コネクタや融着で接続する場合、接続作業及び将来の再接続作業のため、光ファイバに十分な余長（数十センチメートル〜２メートル程度）をとる必要がある。ＴＩＡ／ＥＩＡ-568.1のドラフト規格においても、光ケーブルのアウトレットボックス内での余長に関する規定がなされており、２芯光ケーブルの場合、余長は１以上ｍ、最小曲半径２５ｍｍ以上とする記述がある。
【００１０】
さらに、「Test procedures measure fiber reliability in ferrule-less interconnect」(James Laumer等、Litewave p79-82, Oct.1998)によれば、許容光学曲半径R6.5mmを超すと急激にマイクロベンド損失が大きくなるため、R6.5mm以上で設計する必要があるとしている。
【００１１】
このような要求に対して、公開特許公報平成１０−１０３３７において「光ケーブル接続用収納ケース」に関する発明が開示されている。しかし、このケースは、埋め込み式ではないため、大きさの制限が厳しくなく、前記の曲半径と最小余長を守って水平板に沿って、光ファイバを収納することができる。しかしながら、埋め込みボックスを用いた光コンセントに用いる場合は、大きさに制限があるため、この要求を満たすことはできなかった。
【００１２】
米国特許4960317号公報には、壁に埋め込みボックスを設け、光ケーブル接続プラグを光コネクタに差し込む壁用光ファイバコンセントが開示されているが、一般の電源コンセントのような構造を有するものではなく、余長光ファイバの保護についての言及されていない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、収容体積が比較的小さい埋め込みボックスを用いた光ケーブルコンセントにおいて、十分な余長を確保しつつ、曲げ損失を発生させないように光ファイバを収納するための収納具を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成の収容トレイを提供する。
【００１６】
収容トレイは、壁内に埋設される埋め込みボックスと、前記壁に設けられた穴及び前記埋め込みボックス内に配置される光コネクタと、前記光コネクタを固定する固定具を有する光ファイバ用コンセントにおいて、前記埋め込みボックス内に配置されて用いられ、前記光コネクタから延在する余長分の光ファイバを収納するものである。
【００１７】
そして、収容トレイは、前記余長分の光ファイバをループ状に巻き取り、かつ前記巻き取られた光ファイバの巻き取り面が前記壁面に対して斜めに延在するように、前記余長分の光ファイバを固定、収納することを基本的構成とする。
【００１８】
具体的には、円弧状に湾曲された板状体であり、その円弧軸が前記壁面に対して平行となるように配置されたサポート部と、前記サポート部の曲半径よりも小さい曲半径を有する円弧状に曲げられた板状体で構成され、前記サポート部の円弧軸と平行な円弧軸を有し前記サポート部の表面から前記光コネクタの先端部方向へ延在する光ファイバ導入部と、前記サポート部に固定され、かつ前記余長分の光ファイバを係止して巻き回すガイドとを備え、前記光コネクタから延在する光ファイバを前記サポートの表面に導き、前記余長分の光ファイバを前記ガイドに係止することにより、前記サポート部の表面に沿って曲半径を保ちつつループ状に巻き取って固定する。
【００１９】
上記構成において、光ファイバ用コンセントは、光ケーブルプラグを挿入口に差込むことで光ファイバが接続できる構造のものをいい、壁面内に埋め込まれて配置される。壁には立壁のみならず床壁や天井壁も含まれる。また、パーティションやオフィス家具の壁であってもよい。光ファイバは、光ケーブル、光コード（外被を覆われている）、光ファイバ心線、光ファイバテープ心線、光マイクロモジュール、光ファイバ素線のすべてが含まれる。埋め込みボックスは、コンセントが埋設される壁内に埋め込まれるタイプのものであり、好ましくは、JIS-C8340-1999「電線管用金属製ボックス及びボックスカバー」、JIS-C8435-1999「合成樹脂製ボックス及びボックスカバー」、JIS-C8336-1991「埋込配線用の附属品」の規格に適合するものであることが好ましい。
【００２０】
壁穴及び埋め込みボックス内には、光コネクタが配置される。光コネクタは光ファイバと光ケーブルプラグとの連結を行うもので、TIA/EIA-607-7で規定されたSGソケットで構成されていることが好ましい。光コネクタは、埋め込みボックス内において固定されて収納されるために、固定具により固定される。固定具は、埋め込みボックスと別部材であってもよいし、埋め込みボックスと一定的に設けられているものであってもよい。また、壁面に光コネクタを固定するものでもよいし、埋め込みボックスに光コネクタを固定するものであってもよい。
【００２１】
埋め込みボックス内には、収容トレイが配置される。収容トレイは、余長分の光ファイバをループ状に巻き取り、かつ前記巻き取られた光ファイバの巻き取り面が前記壁面に対して斜めに延在するように、前記余長分の光ファイバを固定、収納する。光ファイバの巻き取り面は、光ファイバがループ状に巻き取られたとき、光ファイバ表面によって構成される弧を含む面を意味する。巻き取り面は平坦な面であってもよいし、曲面であってもよい。収容トレイの形状は、光ファイバの巻き取り面が斜めになるように光ファイバを収納するものであれば、その形状は問われない。
【００２２】
光ファイバの巻き取り面を斜めに固定するために、具体的な収容トレイの形状としては、壁面に対して斜めに延在する面を含む板状のサポート部を備える。収容トレイは、埋め込みボックス内でがたつかないように、固定されることが好ましく、その固定の手段は特に問われない。例えば、光コネクタに固定されるものであってもよいし、埋め込みボックスに固定されるものであってもよい。
【００２３】
光ファイバはサポート部の表面に沿って固定、収容される。光ファイバはサポート部の片面側に固定されることが好ましい。サポート部は平面であっても曲面であってもよい。また、サポート部は壁面に対して垂直及び平行にならないように斜めに配置され、その傾きはどちら方向であってもよい。
【００２４】
光ファイバをサポート部の表面でループ状に固定するために、サポート部にガイドが設けられている。ガイドは、光ファイバを係止して、巻き回すものである。
【００２５】
上記構成によれば、サポート部が斜めに配置されているので、埋め込みボックス内において、その対角面の大きさまでサポート部を大きくすることができる。よって、サポート部表面に沿って巻かれる光ケーブルのループの曲半径を大きくすることができ、余長分の光ケーブルを長くすることができ、かつその曲げ損失を少なくすることができる。すなわち、単位長さあたりの余長分の光ファイバケーブルを収容するのに必要な体積を小さくするとともに曲半径を大きくすることができる。したがって、例えば、ＪＩＳ規格で定められた埋め込みボックスを用いた場合であっても、必要な長さの余長を取りながら、曲げ損失を小さく抑えることができる。
【００２６】
本発明の収容トレイは、具体的には以下のように種々の態様で構成することができる。
【００２７】
好ましくは、前記サポート部は、円弧状に湾曲された板状体であり、その円弧軸が前記壁面に対して平行となるように配置されている。
【００２８】
上記構成において、サポート部は、例えば、円筒の周面のように円弧状に湾曲された形状である。そして、円弧の中心である円弧軸は壁面に対して平行に配置されている。このようにサポート部を湾曲させることによって、円弧分だけサポート部の幅を大きく取ることができ、余長分の光ファイバの巻き取りのループ径を湾曲方向に大きくすることができる。したがって、余長分の光ファイバの曲半径を大きくとることができる。
【００２９】
上記構成において、好ましくは、前記サポート部は、前記円弧軸が前記埋め込みボックスの長手方向に延在するように配置される。
【００３０】
上記構成において、埋め込みボックスは、高さ寸法のほうが幅寸法よりも大きい直方体であることが多い。したがって、サポート部表面に設けられる光ファイバのループは、サポート部の形状にしたがって楕円状に巻き上げられることになる。ループが楕円形状を取ると、長軸方向の円弧の曲半径が小さくなるために、その部分の曲げ損失が大きくなりやすい。そこで、サポート部の円弧軸を長手方向である高さ方向と平行に配置することにより、サポート部の幅方向の寸法を長くすることができることから、長軸と短軸との比である扁平率を小さくしてループを円に近い形状とすることができる。したがって、楕円の長軸方向の円弧の曲半径を大きくすることができ、曲げ損失を小さくすることができる。
【００３１】
上記構成において、ガイドは、光ファイバを係止して、巻き返すものでありガイドの位置によってサポート部の表面に沿って固定されるループの径を決定することができる。したがって、ガイドをサポート部の各端縁中央部近傍に設けることによって、大きな径のループとすることができ、収容できる余長分の光ファイバを長くすることができ、また、曲げ損失を小さくすることができる。ガイドは、前記サポート部の表面から延在するピン状部材で構成されていてもよいし、サポート部の表面に溝や凹凸を設ける構成にしてもよい。
【００３２】
好ましくは、収容トレイは、前記サポート部の表面から前記光コネクタの先端部方向へ延在し、かつ前記光コネクタから延在する光ファイバを前記サポートの表面に導く光ファイバ導入部をさらに有する。
【００３３】
上記構成において、光ファイバ導入部は、光コネクタにつながる光ファイバを光コネクタの先端からサポート部表面まで固定しながら導くものであり、サポート部表面から光コネクタの先端方向へ延在する。光ファイバ導入部は、例えば、サポート部から伸びる小片状の部材であって、この小片を光コネクタの先端部方向に曲げることで構成される。光コネクタから伸びる光ファイバは、光ファイバ導入部に沿って伸び、サポート部の表面にまで案内される。
【００３４】
上記構成によれば、光ファイバ導入部によって、サポート部に到達するまでの光ファイバを保護することができ、例えばサポート部の端縁にこすれて光ファイバが傷ついたりすることを防止することができる。
【００３５】
前記光ファイバ導入部表面には、前記余長分の光ファイバを係止して巻き回す導入ガイド部を設けることによって、光ファイバ導入部においても余長分の光ファイバを固定するようにすることが好ましい。導入ガイド部は前記光ファイバ導入部の表面から延在するピン状部材で構成されていてもよいし、サポート部の表面に設けられた溝や凹凸で構成されていてもよい。また、前記光ファイバ導入部は、かつ前記サポート部の曲半径よりも小さい曲半径を有する円弧状に曲げられた板状体で構成され、かつ前記サポート部の円弧軸と平行な円弧軸を有することで光コネクタ先端からの光ファイバはサポート部表面にまでスムーズに案内される。
【００３６】
上記構成において、前記光ファイバ用コンセントは、前記光コネクタを複数有しており、前記収容トレイは、前記複数の光コネクタそれぞれに対応する前記光ファイバ導入部を備える。
【００３７】
上記構成において、光ファイバ用コンセントには、光コネクタを複数備えていてもよく、そのそれぞれに対応する光ファイバ導入部を備える。これによって、それぞれの光コネクタから伸びる光ファイバをサポート部にまで導くことができ、光ファイバの損害を抑えることができる。
【００３８】
さらに、収容トレイは、前記光コネクタを前記固定具に固定するキーストンラッチと嵌合して前記収容トレイを前記光コネクタの背後に固定するためのトレイ固定部をさらに備えることができる。
【００３９】
上記構成において、キーストンラッチは、光コネクタを固定具に固定するためのものである。例えば、TIA/EIA-607-7で規定されているＳＧソケットの場合は、ソケットの上方に鍵型のラッチが設けられており、これを取りつけ枠に嵌め込んで光コネクタを固定する。トレイ固定部は、このキーストンラッチと嵌合するようにして、収容トレイを固定する。その結果、収容トレイは、光コネクタと一体的に固定される。したがって、光ファイバ用コンセントを壁面に取り付ける場合、光コネクタと光コネクタから伸びる余長分の光ファイバとを収容する収容トレイが一体的に取り扱われるため、取りつけ作業を容易にすることができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態に係る収容トレイについて、図面を参照しながら説明する。
【００４１】
図１は、本発明の第１実施形態にかかる収容トレイを備えた光ファイバ用コンセントの一部破断斜視図である。
【００４２】
光ファイバ用コンセント１は、壁２内に埋設される直方体形状の埋め込みボックス３の内部に光コネクタ４及び本発明にかかる収容トレイ１０とを備える。埋め込みボックス３は、壁内、又はパーティションなどの内部に埋め込んで電源や情報コンセント用のケーブルを内部で終端、あるいは、終端して電源スイッチなどを設けることができるものである。JIS規格（例えば、JIS-C8340-1999,JIS-C8336-1991,JIS-C8435-1999など）により形状が規定されているものであってもよい。
【００４３】
光コネクタ４は、光ファイバの接続端末であり、同じ規格のプラグと接続できるようになっている。規格により形状は様々であり、ＳＴアダプタ、ＦＣアダプタ、ＳＣアダプタ又は、例えばＬＣコネクタ、ＭＴＲＪジャック、Opti-Jack、ＭＵコネクタ、ＬＸ５コネクタなどのＳＦＦ（Small Form Factor）コネクタ等が使用可能である。本実施形態では、TIA/EIA-607-7で規定されたＳＧソケットが用いられている。光コネクタ４は、取付枠５に固定されて壁２に対して固定される。壁２の表側には、プレート６が設けられており、光コネクタのプラグ差込口のみが露出するように取付枠５及び光コネクタ４を覆って設けられる。プレート６は、コンセント内部を覆い隠すための化粧板として用いられ、金属、プラスチック、木などで構成される。壁面に露出した光コネクタの挿入口に光ケーブルプラグを差込むことで光ファイバが接続される。なお、当該コンセント１は、光コネクタ以外に、たとえば、電源ソケットの電源プラグの差込口を備える複合コンセントであってもよい。
【００４４】
収容トレイ１０は、余長分の光ファイバ７を収容するものである。収容トレイは、鉄やアルミなどの金属、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、エンジニアリングプラスチック（ＰＢＴ，ＰＣ，ＡＢＳ，ＰＰ等）、ゴム、熱可塑性ポリエステルエラストマー、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、等を用いて製造できる。
【００４５】
光ファイバ７は、収容トレイ７の円弧状に湾曲された凸側表面上にループ状に巻き上げて固定する。なお、本実施形態にかかる光ファイバコンセントの説明においては、壁２に対して水平方向をｘ方向、高さ方向をｙ方向、奥行き方向をｚ方向として説明を進める。
【００４６】
図２は、図１の光ファイバ用コンセントの構成を示す図であり（ａ）は平面断面図、（ｂ）は側面断面図である。また、図３は、図１の光ファイバ用コンセントの収容トレイの配置位置の説明図である。上述のように、光ファイバ用コンセント１は、壁２内に設けられた埋め込みボックス３内に光コネクタ４が収容されている。光コネクタ４は、壁２に設けられた壁穴９を通して壁面表面に光コネクタ４の挿入口を露出するように設けられる。
【００４７】
収容トレイ１０は、光コネクタ４に固定されており、このためのトレイ固定部１５を備えている。また、収容トレイ１０は、トレイ固定部１５に連結し、ｙｚ平面に平行に延在する板状のトレイ取付板１２と、トレイ取付板と一体的に構成されたサポート部１１とを備えている。サポート部１１は、図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、略９０度に筒状に湾曲された板状部材であり、光コネクタの背面から側面に渡って湾曲して延在する。本実施形態では、組立時の作業性を考慮して、光ファイバ７は、サポート部１１の凸側表面に固定する。光ファイバは、最外側の外被を備えた光ケーブル内に、テンションメンバであるアラミド繊維で保護された心線を備え、さらにその内部に光ファイバ素線が設けられる構造であることが一般的である。すなわち、光ファイバ用コンセント１の内部で、光コネクタ４からたどっていくと、光ファイバ素線、心線、光ケーブル、と被覆部材が増えていく。サポート部１１にループ状に収容される光ファイバは、収容長さを考慮して、最も細い状態の光ファイバ素線であることが好ましいが、心線や光ケーブルの状態で収容されてもよい。本収容トレイを用いることによって、外被を取り除いた光ファイバ素線の状態で埋め込みボックス内に収容しても、光ファイバを外力による損傷から防止することができる。図２（ｂ）に示すように、余長光ファイバ７の終端は、外被によって保護された光ケーブル８の状態となっており、光ファイバコンセント１の外部ヘ延在する。
【００４８】
光ファイバ７を収容トレイにループ状に固定するために、サポート部１１の両縁端中央部近傍にサポート部と一体的に構成されたガイド１４及び、サポート部１１の表面に取りつけられたピン状のガイドピン１６が設けられている。ガイド１４は、図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、断面コの字状のフック部材であり、その溝内に光ファイバを係止して、巻き回すように構成されている。ガイドピン１６は、サポート部１１の凸側表面に突出したピン状部材であり、光ファイバ７をループ状に巻き回す。巻き回された光ファイバの曲半径は、Ｒ6.5mm以下になると光ファイバのコアに張力が発生し、曲げ損失が顕著になるため、それ以上になることが好ましい。さらに光ファイバの耐用年数を２０年以上にするため、その曲半径はＲ8.5mm以上がより好ましい。
【００４９】
図４は、収容トレイの斜視図である。図５は、図４の収容トレイの構成を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は左側面図である。収容トレイには、その下側に光コネクタ４から伸びる光ファイバ７をサポート部１１表面に導くための光ファイバ導入部１３が設けられている。光ファイバ導入部１３は、サポート部１１と一体的に構成された小片状の部材であり、図５（ａ）に示すように、サポート部１１と同じ方向に円弧状に湾曲されて構成される。光ファイバ導入部１３の曲半径Ｒ１は、その先端が光コネクタ４の先端に位置するように、サポート部の曲半径Ｒ２よりも小さく構成されている。また、光ファイバ導入部１３は、光コネクタ４の設置数と同数設けられている。サポート部１１と光ファイバ導入部１３との円弧の中心軸は互いに平行になるように構成されていることが好ましい。
【００５０】
図２（ｂ）に示すように、光ファイバ導入部１３の表面側には、光コネクタ４から伸びる光ファイバ７がサポート部表面までガイドされて収容される。光ファイバ導入部において光ファイバ７が位置を固定できるように、その表面に導入ガイドピン１７が複数設けられている。光コネクタ４から伸びる光ファイバは、それぞれの光コネクタ４に対応する光ファイバ導入部１３に導かれ、導入ガイドピン１７により巻き回され、サポート部１１の表面に導かれる。サポート部１１表面に導かれた光ファイバは、図４において右回りに収容される。すなわち、最初にガイド１４ａに保持され、次いでガイドピン１６ａ，１６ｂに導かれて両者の間に固定され、次いでガイド１４ｂに係止され、ガイドピン１６ｃによって導かれる。以下、余長分の光ファイバは、ガイド１４ａ、ガイドピン１６ａ，１６ｂ、ガイド１４ｂ、ガイドピン１６ｃの順に連続して係止され、ループ状に保持される。余長分の光ファイバ７が巻き終わると、光ケーブル８は光ケーブル外被固定部１８に固定される。
【００５１】
光ケーブル外被固定部１８は、サポート部１１の下側に一体的に設けられ、光ケーブルの外被を埋め込みボックス３内で固定し、抜けを防止する。光ケーブル外被固定部１８には、裏側まで貫通するケーブルタイ挿入穴１９を備えている。ケーブルタイ挿入穴１９には、例えば、インシュロック（商標）などのケーブルタイを挿入して光ケーブル８を固定する。
【００５２】
前述のように、収容トレイ１０のトレイ取付板１２には、収容トレイを固定するためのトレイ固定部１５が設けられている。図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、トレイ固定部１５は、トレイ固定部用ビス２０によって固定される。トレイ固定部用ビス２０は、エンジニアリングプラスチック、鉄、アルミ、ステンレス、真鍮などを用いて製造される。
【００５３】
図６は、図４の収容トレイの展開図である。収容トレイのサポート部１１、トレイ取付板１２、光ファイバ導入部１３、ガイド１４は、１枚の板状態で構成されている。ただし、立体形状を明確にするために、図６においては、トレイ取付板１２及びガイド１４は、折り曲げ成型した状態としている。図６に示す様態から、サポート部１１及び光ファイバ導入部１３を円弧状に湾曲させることによって、収容トレイの本体部が成型される。光ファイバ導入部１３は、その先端部１３ａ上側が斜めに切断されており、後述のように光コネクタ４と接触しないように構成されている。
【００５４】
サポート部１１には、ガイドピン１６を設けるためのガイドピン挿入穴が３箇所に設けられている。ガイドピン挿入穴２１の位置を変えることによって、収容トレイに収容される光ファイバのループを変えることができ、光ファイバ用コンセントに用いられる埋め込みボックスや余長光ファイバの長さ及び太さなどに応じて任意に選択できる。ガイドピン挿入穴は、サポート部１１の端縁部中央近傍に設けられることが好ましい。
【００５５】
同様に、それぞれの光ファイバ導入部１３には、導入ガイド挿入穴２２がそれぞれ３箇所ずつ設けられている。導入ガイド挿入穴２２は、その位置を変えることによって、導入部における余長光ファイバの曲半径を任意に決定することができる。ただし、光ファイバの曲半径がＲ6.5mm以下となると光ファイバのコアに張力が発生し、曲げ損失が顕著になるため、導入ガイド挿入穴は光ファイバの曲半径がそれ以上になるように設けられることが好ましい。
【００５６】
図６（ｂ）に示すように、トレイ取付板１２のサポート部１１と連結していない側の端部には、トレイ固定部１５を固定するためのトレイ固定部用溝が設けられている。トレイ固定部用ビス２０をトレイ固定部用溝２３に通して締めつけることによって、前述のように、トレイ固定部１５がトレイ取付板に固定される。トレイ固定部用溝２３は、組立時の便宜を考慮して、片側が開いた状態で設けられることが好ましく、また、その溝を細長くすることによって、組立時に収容トレイのｚ軸方向の位置を調整することができる。したがって、用いられる埋め込みボックス３の厚みや壁の厚みなどに応じて、収容トレイ１０の取り付け位置を調整することができる。
【００５７】
図７は、図４の収容トレイのトレイ固定部の構成を示す図である。トレイ固定部は、図７に示すように、トレイ取付板１２にネジ止めするための台部２５と光コネクタに固定するための腕部２４とで構成される。トレイ固定部１５は、鉄やアルミなどの金属、ＦＲＰ、エンジニアプラスチック、ゴム、熱可塑性ポリエステルエラストマー、液晶ポリマーなどが用いられ、より好ましくは安価なＡＢＳで製造されている。台部２５には、トレイ固定部用ビス２０を挿入するためのビス穴２９が螺設されている。また、腕部２４は、２本の腕２６、２７が伸びており、第１腕２６の先端部には、脱落防止用のかえしが設けられている。トレイ固定部１５は、腕部の第１腕２６及び第２腕２７との間にできたすきま２８に光コネクタの所定部位（後述する図１４のキーストンラッチの脚部４２ａ）を挟むことで固定される。
【００５８】
図８は、図４の収容トレイのガイドピン（図８（ａ））及び導入ガイドピン（図８（ｂ））の構成を示す図である。ガイドピン１６、１７は、それぞれ、円筒状の部材であり、本体部３０、３２と脚部３１、３３とで構成されている。ガイドピン及導入ガイドピンは、鉄やアルミなどの金属、ＦＲＰ、エンジニアリングプラスチック、ゴム、熱可塑製ポリエステルエラストマー、液晶ポリマーなどで製造することができる。好ましくは、安価なＡＢＳ樹脂で製造される。脚部３１、３３は、本体部よりも細径に構成されており、収容トレイに設けられたガイドピン挿入穴２１、導入ガイド挿入穴２２に挿入されて、本体部を固定する。ガイドピン１６、１７の本体部３０、３２の周面には、溝や凹凸を付して光ファイバを押し込むような構造にしてもよい。サポート部１１に設けられたガイドピン１６ａ、１６ｂは、図９に示すように、所定の間隔をおいて設けられ、その間に光ファイバ７が通るようにして、光ファイバ７を係止する。
【００５９】
図１０は、ガイドの別構成例を示す図である。図１０（ａ）は、ガイドピンの本体部３０ａがフック状に曲げられていて、その内腔に光ファイバ７を通すことによってこれを固定する。第１実施形態のガイドピン１６及び図１０（ａ）に示すガイドピン１６ａは、サポート部１１と別部材で構成されているが、一体的に成型されていてもよい。また、図１０（ｂ）に示すガイドは、サポート部１１に直接成型された鍵状の部材３０ｂ，３０ｃで構成されており、鍵状部材の開口の方向が反対を向くように配置されている。そして、光ファイバ７は、その開口の方向から鍵状部材３０ｂ，３０ｃの間に挟むように固定される。このように、鍵状部材３０ｂでは、矢印１０１に示される方向に光ファイバが移動したときに脱落するのに対し、鍵状部材３０ｃでは、矢印１０２に示される方向に移動したときにのみ脱落する。よって全体として光ファイバの脱落を防止することができる。
【００６０】
図１１に図４の収容トレイの光ケーブル外被固定部の構成を示す部分拡大図を示す。上述のように、光ケーブル８は、収容トレイ１１の光ケーブル外被固定部１８に固定される。光ケーブル外被固定部１８には、ケーブルタイ挿入穴１９が設けられており、これにケーブルタイ１９ａを挿入して光ケーブル８を固定する。このとき、ケーブルタイ１９ａは、光ケーブル８の外被３５を符号Ａで示される余分を残して固定することにより、抜けを防止することができる。余りＡは１０ｍｍ程度であることが好ましい。
【００６１】
また、図１０（ｂ）に示すように、光ケーブルの固定には、テンションメンバ固定ネジ３６を用いることもできる。光コネクタ４から延在し、巻き回されて収容される光ファイバ７は、光ケーブルから光ファイバ以外の部分、光ケーブル外被、テンションメンバ（鋼線、ケブラー（商標）、中央抗張力体（鋼線、ＦＲＰ線）等を含む。）を取り除いたものである。そして、余長光ファイバから埋め込みボックスの外へ延在されるまでに光ファイバは光ケーブル外被３５に覆われた光ケーブルとなっている。その境界では外被３５のみを除去することで、余分な長さのテンションメンバ３４が表出するようにする。このテンションメンバ３４を、テンションメンバ固定ネジ３６を用いてサポート部１１に固定することによって、光ファイバに直接かかる矢印１０３方向の張力を軽減させることができる。この場合は、図１０（ｂ）に示すように、ケーブルタイ１９ａによる固定を併用してもよいし、ケーブルタイによる固定を省略してもよい。また、テンションメンバ３４を固定する他の方法としては、ネジによらずに、光ケーブル外被固定部１８に溝を設け、その溝に挟み込むようにしてもよい。
【００６２】
次に、本実施形態にかかる光ファイバ用コンセント１の組立について説明する。図１２は、本実施形態にかかる光ファイバ用コンセントに用いられる光コネクタの構造を示す図である。本実施形態においては、光コネクタとしてSGソケット（３M社製 VF-45（商標））が用いられている。この光コネクタ４は、プラグ差込口４１に規定で定められた形状の光ファイバプラグ４０を差込むことによって、光コネクタに接続されている光ファイバとプラグに接続されている光ファイバとを接続させる。光コネクタ４は取付枠５に固定されるフルカラー枠４３に固定されるキーストンラッチ４２を備えている。
【００６３】
図１３は、図１の光ファイバ用コンセントの組立構成図である。図１３に示す用に、光ファイバ用コンセントは、取付枠５、フルカラー枠４３、光コネクタ４、収容トレイ１０とが互いに連結して構成される。光コネクタ４には、あらかじめ光ケーブルの外被を取り除いた光ファイバを余長分引き出して、その先端に接続しておく。取付枠５は、金属やプラスチックで構成された部材であり、規格で定められたものを用いることもできる。取付枠５には、フルカラー枠４３を介して３箇所にコンセントを取りつけるための取付領域４８ａ、４８ｂ、４８ｃが設けられている。それぞれの取り付け領域には、フルカラー枠を係合させるための凸部４６、４７が設けられている。
【００６４】
フルカラー枠は、プラスチックで製造された部材であり、取付枠５と光コネクタ４との間に介在し、光コネクタ４を保持して取付枠５の取付領域４８ａ、４８ｂ、４８ｃに固定する。本実施形態では、取付枠５の取付領域のうち上の２つの領域４８ａ，４８ｂにのみ光コネクタ４を固定する。取付領域４８ｃには、例えば、電源コネクタや電話コネクタなどの他のコネクタを取りつけてもよい。フルカラー枠４３には、取付枠と係合するための小孔４５が設けられており、この小孔４５に、取付枠の凸部４６、４７が嵌合することにより固定される。また、フルカラー枠４３には、光コネクタ４を固定するための小孔４４が設けられている。
【００６５】
光コネクタ４は、その上辺にフルカラー枠４と連結するためのキーストンラッチ４２が設けられている。キーストンラッチ４２は、鍵状に構成されており、その脚部４２ａによって、ｙ軸方向に弾性的に変形できるようになっている。また、キーストンラッチ４２の先端には、かえしが設けられており、これがフルカラー枠４３の小孔４４と嵌合することにより、両者が結合する。なお、組立時において、用いる埋め込みボックスによっては、光コネクタのブーツ４ａ（図１２参照）を必要に応じて取り除いてもよいし、ブーツ４ａの先端部を切除してもよい。
【００６６】
収容トレイ１０は、トレイ固定部１５により光コネクタ４に固定される。トレイ固定部１５はキーストンラッチの脚部４２ａを挟持する。組立時においては、まず、トレイ固定部１５を収容トレイ１０と分離した状態でキーストンラッチ４２の脚部４２ａに取り付け、その後、トレイ取付板１２のトレイ固定部用溝２３にトレイ固定部用ビス２０を嵌め込み、ビスを締めつけて固定する（図５、６及び１３参照）。
【００６７】
図１４に収容トレイを取りつけた状態にある光コネクタの斜視図を示す。収容トレイは、そのトレイ取付板１２に固定された２本のトレイ固定部１５によって、光コネクタ４のキーストンラッチの脚部４２ａに固定される。前述のように収容トレイ１０のサポート部１１は、円弧状に湾曲しており、光コネクタの背後から側面にわたって光コネクタ４を覆うように延在する。一方、光ファイバ導入部１３は、サポート部１１よりも小さい曲半径で湾曲しており、それぞれ対応する光コネクタ４の先端部４ａに向かって延在する。光ファイバ導入部１３の上端１３ａは斜めに切断されており、光ファイバ４の先端部４ａとぶつからないように構成されている。
【００６８】
収容トレイを光コネクタに固定した後は、前述したように、光コネクタ４から伸びる余長分の光ファイバをそれぞれ対応する光ファイバ導入部１３に固定し、サポート部１１に導いた後、ガイド及びガイドピンに係止してループ状に巻き回す。余長分の光ファイバを巻き回した後、光ケーブルを光ケーブル外被固定部１８に固定する。
【００６９】
図１５に図１の光ファイバ用コンセントの取りつけ構成図を示す。図１３に示したようにして組み上げられた光ファイバコンセントは、壁２に取りつけられる。具体的には、壁２の裏面に埋め込みボックス３を設置するとともに、壁２に設けられた穴２ａに収容トレイとコネクタを収納する。取付枠５は壁の穴２ａより大きく構成されており、壁の表面に接触する。取付枠５と埋め込みボックス３をビスで壁２に固定した後プレートを取りつける。プレート６には穴６ａが設けられており、光コネクタ４のプラグ差込口４１を露出させる。プレート６は、２ヶ所に設けられているビス６ｂで取付枠に固定される。
【００７０】
第１の実施形態にかかる光ファイバ用コンセントによれば、余長分の光ファイバを収容トレイ表面にループ状に固定し、その巻き取り面が斜めを向くように構成されているので、収容スペースを小さくすることができる。また、収容トレイのサポート部は円弧状に湾曲しており、その円弧面がｙ軸に平行に設けられているため、ｘ軸方向に広がりを持ってループを形成することができる。
【００７１】
次に図１６から１８を用いて、本発明の第２実施形態にかかる光ファイバ用コンセントについて説明する。
【００７２】
図１６は、光ファイバ用コンセントの平面断面図である。光ファイバ用コンセント７０は、壁２内に埋設される直方体形状の埋め込みボックス３の内部に光コネクタ４及び本発明にかかる収容トレイ７１とを備える。埋め込みボックス３は、壁内、又はパーティションなどの内部に埋め込んで電源や情報コンセント用のケーブルを内部で終端、あるいは、終端して電源スイッチなどを設けることができるものである。
【００７３】
収容トレイ７１は、埋め込みボックス３内ヘ引き込まれる余長分の光ファイバ７を収容する。収容トレイは、鉄やアルミなどの金属、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、エンジニアリングプラスチック（ＰＢＴ，ＰＣ，ＡＢＳ，ＰＰ等）、ゴム、熱可塑性ポリエステルエラストマー、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、等を用いて製造できる。光ファイバ７は、収容トレイ７１の円弧状に湾曲された凹側表面上にループ状に巻き上げて固定する。
【００７４】
図１７に図１６の光ファイバ用コンセントに用いられる収容トレイの構成を示す。収容トレイ７１は、光コネクタ４に固定されており、このためのトレイ固定部７５を備えている。また、収容トレイ７１は、トレイ固定部７５に連結したサポート部７２とを備えている。サポート部７２は、図１６及び図１７に示すように、略９０度に筒状に湾曲された板状部材であり、光コネクタの側面から背面に渡って湾曲して延在する。本実施形態においては、光ファイバ７をサポート部７２の凹側表面に固定することによって、収容トレイを埋め込みボックスの内腔いっぱいまで配置できるようにするとともに、光ファイバを収容トレイで覆うことにより保護することができる。サポート部７２にループ状に収容される光ファイバは、収容長さを考慮して、最も細い状態の光ファイバ素線であることが好ましいが、心線や光ケーブルの状態で収容されてもよい。本収容トレイを用いることによって、外被を取り除いた光ファイバ素線の状態で埋め込みボックス内に収容しても、光ファイバを外力による損傷から防止することができる。余長光ファイバ７の終端は、外被によって保護された光ケーブル８の状態となっており、光ファイバコンセント７０の外部ヘ延在する。
【００７５】
図１８は、図１７の収容トレイの展開図である。収容トレイ７１は、サポート部７２、トレイ取付片７７、光ファイバ導入部７４は、１枚の板状体で構成されている。図１８に示す様態から、サポート部７２及び光ファイバ導入部７４を円弧状に湾曲させることによって、収容トレイが成型される。
【００７６】
光ファイバ７を収容トレイ７１にループ状に固定するために、サポート部７２及び光ファイバ導入部７４には、ループ状に配置されたガイド７３及び７５が設けられている。ガイド７３、７５は、図１０（ａ）に示したようなフック型の部材であり、その内腔に光ファイバを係止する。ガイド７３、７５は、サポート部７１及び光ファイバ導入部７４の凹側表面に突出するように設けられる。
【００７７】
また、サポート部７２には、光ケーブルを固定するためのケーブルタイ挿入穴７８が設けられており、先の実施形態と同様に光ケーブルを固定する。
【００７８】
トレイ固定部７５は、図１７に示すように２本の腕７５ａ、７５ｂが伸びており、第１腕７５ａの先端部には、脱落防止用のかえしが設けられている。トレイ固定部７５は、腕部の第１腕７５ａ及び第２腕７５ｂとの間にできたすきまに光コネクタのキーストンラッチを挟むことで固定される。つまり、トレイ固定部の２本の腕は、第１実施形態のトレイ固定部１５の２本の腕と同一の形態を有する。サポート部７２をトレイ固定部７５に固定するために、サポート部のトレイ取り付け片７７をトレイ固定部７５に差込んで勘合させる。
【００７９】
本実施形態にかかる光ファイバ用コンセントによれば、光ファイバをサポート部の凹面側に保持することによって、光ファイバを収容トレイで覆うことができ、保護することができる。また、収容トレイを埋め込みボックスの内腔体積いっぱいまで大きくすることができ、収容長さを増やすことができることから、光ファイバの余長を長く取ることができる。
【００８０】
次に図１９、図２０を用いて本発明の第３実施形態に係る光ファイバ用コンセントについて説明する。
【００８１】
図１９は、本発明の第３実施形態に係る光ファイバ用コンセントの側面断面図である。図２０は、図１９の光ファイバ用コンセントの平面断面図である。光ファイバ用コンセントは、壁２内に埋設される直方体形状の埋め込みボックス３の内部に光コネクタ４及び本発明にかかる収容トレイ９０とを備える。埋め込みボックス３は、壁内、又はパーティションなどの内部に埋め込んで電源や情報コンセント用のケーブルを内部で終端、あるいは、終端して電源スイッチなどを設けることができるものである。
【００８２】
収容トレイ９０は、埋め込みボックス３内ヘ引き込まれる余長分の光ファイバ７を収容する。収容トレイは、鉄やアルミなどの金属、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、エンジニアリングプラスチック（ＰＢＴ，ＰＣ，ＡＢＳ，ＰＰ等）、ゴム、熱可塑性ポリエステルエラストマー、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、等を用いて製造できる。光ファイバ７は、収容トレイ９０の円弧状に湾曲された凸側表面上にループ状に巻き上げて固定する。
【００８３】
収容トレイ９０は、光コネクタ４を固定するフルカラー枠４３に固定されており、このためのトレイ固定部９７を備えている。トレイ固定部９７からは、フルカラー枠４３と固定するための架橋部４３ｃが延在しており、フルカラー枠４３から伸びる固定部４３ｂと連結することによって、収容トレイ９０を固定する。また、収容トレイ９０は、トレイ固定部９７に連結したサポート部９１を備えている。サポート部９１は、図１９及び図２０に示すように、略９０度に筒状に湾曲された板状部材であり、光コネクタの側面から背面に渡って湾曲して延在する。本実施形態においては、光ファイバ７をサポート部９１の凸側表面に設けられた庇上のガイド壁の間に固定し、サポート部９１表面を覆うカバー１００を設けることによって、サポート部９１を覆うことにより保護することができる。サポート部９１にループ状に収容される光ファイバ７は、収容長さを考慮して、最も細い状態の光ファイバ素線であることが好ましいが、心線や光ケーブルの状態で収容されてもよい。本収容トレイを用いることによって、外被を取り除いた光ファイバ素線の状態で埋め込みボックス内に収容しても、光ファイバを外力による損傷から防止することができる。余長光ファイバ７の終端は、外被によって保護された光ケーブル８の状態となっており、光ファイバコンセントの外部ヘ延在する。
【００８４】
収容トレイ９０は、サポート部９１、光ファイバ導入部９２を有し、１枚の板状態で構成されている。１枚の収容トレイは、サポート部９１及び光ファイバ導入部９２を円弧状に湾曲させることによって、成型される。
【００８５】
光ファイバ７を収容トレイ９０にループ状に固定するために、サポート部９１及び光ファイバ導入部９２には、それぞれ、庇状のガイド壁９３ａ〜９３ｄ及び９５ａ〜９５ｄが設けられている。サポート部９１のガイド壁９３ａ〜９３ｄ及び光ファイバ導入部９２の９５ａ〜９５ｄの対向する２枚のガイド壁は、図１９に示したように、それぞれ同じ高さの立壁状の部材であり、サポート部９１及び光ファイバ導入部９２に略垂直に設けられる。これらは、光ファイバのループに沿うように湾曲されている。光ファイバは、対向する２枚のガイド壁の間に形成される隙間に収容される。すなわち、ガイド壁９３ａ、９３ｂの間に設けられている隙間９４ａ及びガイド壁９３ｃ、９３ｄの間に設けられている隙間９４ｂに収容される。また、光ファイバ導入部９２では、ガイド壁９５ａ、９５ｂの間に設けられている隙間９５ａ及びガイド壁９５ｃ、９５ｄの間に設けられている隙間９６ｂに収容される。
【００８６】
また、サポート部９１には、その側壁中央部近傍にフック状のガイド９３ｅ，９３ｆが設けられており、後述するように光ファイバを係止する。また、サポート部９１には、光ケーブルを固定するための光ケーブル外被固定部９９が設けられており、これに穿設されたケーブルタイ挿入穴９９ａによって、先の実施形態と同様に光ケーブルを固定する。光ケーブル外被固定部９９には、光ファイバがその側壁にすれて傷つかないようにするための保護壁９９ｂ、及び光ケーブルのテンションメンバをネジ止めするための固定用ネジ穴９９ｃが設けられている(図１１(ｂ)参照)。
【００８７】
トレイ固定部９７は、サポート部９１の凹面に設けられた凸状部材である。トレイ固定部９７は、フレーム枠４３に設けられた固定部４３ｂから伸びる架橋部４３ｃと連結することによって、収容トレイを埋め込みボックス内に固定して配置する。
【００８８】
サポート部９１の両端には、カバー１００を固定するためのカバー取付片９８ａ、９８ｂが設けられている。カバー取付片９８ａ、９８ｂは、中央部分に通穴を有する小片であり、この通穴にカバーの両端１００ａ、１００ｂを通すことによって、これを固定する。
【００８９】
本実施形態の収容トレイに光ファイバを収容するには、まず、トレイ固定部９７と架橋部４３ｃとを接続し、架橋部４３ｃをフルカラー枠４３に固定し、２つの光コネクタ４からの光ファイバをそれぞれ対応する光ファイバ導入部９２に導く。光ファイバ導入部９２では、その表面に設けられたガイド壁９５ａ，９５ｂの間の隙間９６ａ及び、ガイド壁９５ｃ，９５ｄの間の隙間９６ｂに光ファイバを収容し、ループ状になるように、サポート部９１表面に導かれる。
【００９０】
サポート部９１表面に導かれた２本の光ファイバは束ねられ、図１９において右回りに収容される。すなわち、最初にサポート部９１の側端中央部に設けられたフック状のガイド９３ｅに係止されて巻き回された後、ガイド壁９３ａと９３ｂとの間の隙間９４ａに保持される。次いで側端のフック状のガイド９３ｆに係止されて巻き回された後、ガイド壁９３ｃ，９３ｄの間の隙間９４ｂに導かれる。以下、余長分の光ファイバは、ガイド９３ｅ、隙間９４ａ、ガイド９３ｆ、隙間９４ｂの順に連続して収容され、ループ状に保持される。余長分の光ファイバ７が巻き終わると、光ケーブル８は光ケーブル外被固定部９９おいてケーブルタイで固定される。最後に光ケーブルのテンションメンバを固定用のネジ穴にネジ止めして固定する。
【００９１】
余長分の光ファイバを巻き終えると、光ファイバのループが解けないように、サポート部９１表面にカバー１００を取りつける。これによって、図２０に示すように、余長分の光ファイバ７はガイド壁９３ａ〜９３ｄとカバー１００によって密閉された空間に保持されるため、光ファイバ７が収容トレイから脱落することが防止できる。
【００９２】
（実施例）
本発明にかかる光ファイバ収容トレイを用いた場合の光源の損失を求めるために図２１に示した装置によって、JIS C 6823及びJIS C 6826に規定される試験方法に準じて光ファイバ損失を測定した。すなわち、光源１１０からのレーザー光をカプラ１１１で２つに分け、定常モードで励振するように励振器１１２を通す。そして、被測定対象の有無と同条件にするために、光コネクタ４（SGソケット（３M社製 VF-45（商標）））とプラグ４０を接続して、パワーメータ１１３により出力を測定する。図２１（ａ）は基準値を測定するための装置構成であり、２つの光コネクタ４間には、被測定対象を設けていない。図２１（ｂ）は、比較例を測定するための装置構成であり、１．５ｍの余長光ファイバを半径３０ｍｍ（φ６０）でループ状に巻き取ったものを被測定対象とした。図２１（ｃ）は、実施例を測定するための装置構成であり、１．５ｍの余長光ファイバを本発明にかかる収容トレイを有するコンセント内に収容したものを被測定対象とした。
【００９３】
実施例１〜３及び比較例１〜３においては、光ファイバを収容するための埋め込みボックスは、JIS規格の深さ４４ｍｍ以上で、幅が約５４ｍｍを板厚約１０ｍｍの壁の中に装着したものを用いた。比較例１〜３においては、余長分の光ファイバを半径３０ｍｍ（φ６０）でループ状に巻き取り束ねたものを埋め込みボックスの内腔へ収容した。
【００９４】
一方、実施例１〜３では、上記第１の実施形態にかかるコンセント１を被測定対象とした。収容トレイ１０は、図５に示すように、サポート部１１の曲半径Ｒ２がＲ２５ｍｍになるように湾曲されており、光ファイバ導入部の曲半径Ｒ１がＲ１２．５ｍｍになるように湾曲されている。
【００９５】
上記比較例１〜３及び実施例１〜３において用いられる光ファイバをＳＭ光ファイバ（実際の種類:モードフィールド径／グラッド径＝約φ１０μｍ/１２５μｍ）（以下、ＳＭと省略する。）、ＭＭファイバとして、ＧＩφ５０/１２５μｍ光ファイバ（以下、ＧＩ５０と省略する。）、ＧＩφ６２．５/１２５μｍ（以下、Ｇ６２．５と省略する。）として、それぞれの光ファイバについてのリンク損失を測定し、巻きつけ無し（基準値）と比較例１〜３及び実施例１〜３との差分を調べた。結果を図２２及び表１に示す。
【００９６】
【表１】
【００９７】
なお、比較例１〜３及び実施例１〜３のうち、どちらも各々ＳＭ、ＧＩ５０、ＧＩ６２．５について差がないことが判明した。Ｔ検定（σ未知）においても、リンク損失結果に有意差がないことが証明された。その結果を表２に示す。
【００９８】
【表２】
【００９９】
図２２より、比較例１〜３及び実施例１〜３どちらもそれぞれＳＭ，ＧＩ５０，ＧＩ６２．５について、損失値の差はなかった。図２１に示す測定系の測定確度が±０．３ｄＢであることから、損失変動値のばらつきとほぼ一致する。したがって、本発明の収容トレイに光ファイバを巻きつけて収容した光ファイバ用コンセントは、比較例１〜３の屈曲径Ｒ３０ｍｍの屈曲部で発生する損失とほぼ等しく、０．４ｄＢ以下に保たれることが判明した。
【０１００】
また、第１実施形態の光ファイバ用コンセントで用いられた収容トレイに光ファイバを収容した場合の使用耐用年数について、以下の方法にしたがってシミュレーションし算出した。このときの光ファイバは、一般のガラス光ファイバ（外径125μｍ）とした。
【０１０１】
「Test procedures measure fiber reliability in ferrule-less interconnect」(James Laumer等, Litewave p79-82, Oct.1998)によれば、R6.5mm付近以上ならば光ファイバの曲げによる応力発生が、保証応力の0.690GPa（100kpsi）以下となり、光ファイバの機械的信頼度を損なうことがないとされる。ここで、保証応力とは、TIA/EIA-455-31C（FOTP31）の試験方法にしたがって行う出荷時スクリーニング試験において、光ファイバに保証応力の0.690GPa（100kpsi）をかけても問題がないとき、その光ファイバを機械的信頼度(mechanical reliability)が保証されるというものである。ここでの光ファイバは、外径125μｍなので、保証応力0.690GPaでは、この光ファイバには8.463Nの静的張力がかかることになる。
【０１０２】
実施例における光ファイバ導入部の曲半径Ｒ１はR12.5mmであり、この時の応力は、0.358GPa(51.87kpsi)以下となる。
【０１０３】
しかし、一般的に光ファイバは保証応力以下であっても張力が長時間加わると、静的疲労して破断する。これは光ファイバにかかる張力によって、マイクロクラックが時間とともに成長するために起こる現象であり、光ファイバの寿命は以下に示す式（１）で計算される。
【０１０４】
【数１】
式（１）において、tsは光ファイバ寿命(sec)、tpはスクリーニング時間(sec)、nは光ファイバの固有定数、σsは静的張力(N)、σｐは動的張力(N)、Lは静的張力の加わる光ファイバの長さ(km)、Npは光ファイバの単位長さ１km当りの破断する回数(回/km)、ｍは係数、FRは破断確率、lnは自然対数を示す。
【０１０５】
スクリーニング試験においてスクリーニングレベルが0.690GPa（100ｋpsi）のとき、光ファイバの伸びが１％以下となることを条件として、耐用年数のシミュレーションを行った。本発明の耐用年数のシミュレーション結果を表３に示す。
【０１０６】
【表３】
【０１０７】
上記表３において「R12.5mmの1/4円弧」は、曲半径R12.5mmの1/4だけ巻いた光ファイバのことを意味する。これは、曲半径R1がR12.5mmで光ファイバ導入部に固定される光ファイバに相当する。また、「R25mm、1.5m分」は、曲半径R25mmで1.5m分だけ巻いた光ファイバである。これは曲半径R2がR25mmでサポート部に巻いて固定される光ファイバに相当する。
【０１０８】
上記表３において、固有定数ｎは、光ファイバの寿命と相関がある定数で、ｎの値が大きいほど光ファイバの寿命を長くすることができる。一般に市販されている光ファイバはｎ＝２０が保証されているが、上記シミュレーションでは、粗悪な光ファイバである場合も想定して、ｎ＝１５を用いた。
【０１０９】
また、定数ｍはワイブル分布の破断強度の分布の傾きである。ｍは光ファイバ表面のクラックの大きさの分布を表す。ｍが小さいほど高性能の光ファイバであるといわれており、通常は３以上であるが、上記シミュレーションではｍ＝５とした。
【０１１０】
σｐは一般のガラス光ファイバ（外径125μm）の0.17％の伸びが1.47N(0.15kgf）の力に相当することから、スクリーニングレベルが１％の伸びのとき8.65N(0.882kgf)であることを求めた。そして、σSはσS＝ｄ×E×(π×d２）/(d+R)で表される。ここで、dは光ファイバの外径、Rは曲半径、Eはヤング率である。本シミュレーションでは、光ファイバ外径125μｍのガラス光ファイバを想定し、そのヤング率は71.9GPaとした。
【０１１１】
Npは、光ファイバ単位長さ１km当たりの破断する回数で、光ファイバ長さ１kmあたりの0.01回の破断があると仮定して計算した。一般の光ファイバは、５×10− 5回/kmのオーダーで非常に小さいものが使われている。巻かれる光ファイバの長さが長いほどNpは高くなるので、曲半径が小さいほど光ファイバの長さを短くしたほうがマイクロクラックを起こさないことになる。
【０１１２】
Lは静的張力の加わる光ファイバの長さを示すものである。「R12.5mmの1/4円弧」の長さは、光ファイバ導入部に固定された光ファイバの長さに相当し、「R25mm、1.5m分」の長さはサポート部に巻いて固定される光ファイバの長さに相当する。
【０１１３】
FRの0.5％は、ワイブル分布で５０％破断確率であり、ある想定される応力が加わっても５０％の光ファイバが破断しない確率を示す。したがって、上記シミュレーションにおいては、光ファイバの曲げによって生じる静的な応力が長年にわたって、光ファイバに蓄積疲労しても５０％以上光ファイバが折れないものとして行っている。
【０１１４】
耐用年数は光ファイバ寿命ｔSを年換算したものである。一般に、光ファイバの要求耐用年数は通常２０年であるが、上記表３の耐用年数を見ると、本発明の実施例４による収容トレイに収容された光ファイバの寿命は２０年をはるかに超えている。よって、本発明の光ファイバ収容トレイは要求耐用年数にほとんど影響を与えないと判断することができる。
【０１１５】
ガラス光ファイバ（ＧＯＦ）の曲半径に対する静的な応力σの結果を表４、及び表５に示す。表４に示されるように、サポート部に巻いて固定される光ファイバ及び光ファイバ導入部に固定された光ファイバに相当する光ファイバが、それぞれR6.5mm以上の曲半径を保持するならば、それらの静的な応力σ（光ファイバの長さ方向に垂直な光ファイバ断面において、その単位断面積当たりの静的張力）は保証応力0.690GPa(100kpsi)未満となる。
【０１１６】
【表４】
【０１１７】
【表５】
【０１１８】
次にサポート部１１に巻いて固定される光ファイバに相当する光ファイバについて式１を用いて、曲半径に対する耐用年数をシミュレーションし、その結果を表６、表７及び図２３に示す。これは、光ファイバの長さを１．５ｍとしたときの結果であり、サポート部１１に巻き回される余長光ファイバの長さが１．５mであることに相当する。これは、表３の実施例４において、「R12.5mmの1/4円弧」での耐用年数6.64×109年が「R25mm、1.5m分」での耐用年数1.99×108年よりも大きいため、破断確率はR25mm、1.5m分での耐用年数のほうが短いと考えられる。したがって、サポート部１１に巻いて固定される光ファイバでの曲半径と耐用年数のみを把握すればよいことになる。
【０１１９】
【表６】
【０１２０】
【表７】
【０１２１】
表６、７及び図２３に示されるように、光ファイバが曲半径8.5mm以上を保持するならば、その光ファイバは２０年以上の耐用年数を有することが分かる。
【０１２２】
以上説明したように、本発明の収容トレイを用いることにより、小スペースに余長分の光ファイバを収容することができる。また、収容トレイに固定されていることによって、余長分の光ファイバに外部からの余計な応力をかけることもない。よって、例えば、JISで規格されている埋め込みボックスを用いた場合であっても、曲げ損失を抑えることができる。
【０１２３】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。例えば、サポート部材の円周軸がｘ軸と平行になるように湾曲させてもよい。また、収容トレイのサポート部は平板で構成されていてもよい。
【０１２４】
また、サポート部とトレイ取付板とを備える収容トレイにおいては、第１実施形態のようにサポート部とトレイ取付板とは必ずしも一体的に構成されていなくてもよい。トレイ取付板が別部材で構成される場合は、トレイ取付板は、鉄やアルミなどの金属、ＦＲＰ、エンジニアリングプラスチック、ゴム、熱可塑製ポリエステルエラストマー、液晶ポリマーなどで製造することができる。
【０１２５】
また、別部材によるガイドピンにより構成されるガイドの代わりに、サポート部に凹凸や溝を設け、その溝内に光ファイバを押し込むようにして固定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態にかかる収容トレイを備えた光ファイバ用コンセントの一部破断斜視図である。
【図２】 図１の光ファイバ用コンセントの構成を示す図であり（ａ）は平面断面図、（ｂ）は側面断面図である。
【図３】 図１の光ファイバ用コンセントの収容トレイの配置位置の説明図である。
【図４】 本発明の第１実施形態にかかる収容トレイの斜視図である。
【図５】 図４の収容トレイの構成を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は左側面図である。
【図６】 図４の収容トレイの展開図である。
【図７】 図４の収容トレイのトレイ固定部の構成を示す図である。
【図８】 図４の収容トレイのガイドピンの構成を示す図である。
【図９】 ガイドピンによる光ファイバの固定についての説明図である。
【図１０】 ガイドの他の構成例を示す図である。
【図１１】 図４の収容トレイの光ケーブル外被固定部の構成を示す部分拡大図である。
【図１２】 図１の光ファイバ用コンセントに用いられる光コネクタの構成を示す図である。
【図１３】 図１の光ファイバ用コンセントの組立構成図である。
【図１４】 図４の収容トレイを取りつけた状態にある図１２の光コネクタの一部破断斜視図である。
【図１５】 図１の光ファイバ用コンセントの取りつけ構成図である。
【図１６】 本発明の第２の実施形態にかかる収容トレイを用いた光ファイバ用コンセントの構成を示す平面断面図である。
【図１７】 本発明の第２実施形態にかかる収容トレイの構成を示す平面図である。
【図１８】 図１７の収容トレイの展開図である。
【図１９】 本発明の第３実施形態に係る収容トレイを用いた光ファイバ用コンセントの側面断面図である。
【図２０】 図１９の光ファイバ用コンセントの平面断面図である。
【図２１】 リンク損失差分測定に用いる装置の構成を示す図である。
【図２２】 リンク損失差分測定結果を示すグラフである。
【図２３】光ファイバの曲半径と光ファイバの耐用年数との関係を示すグラフである。
【図２４】 従来の埋め込みボックスの構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 光ファイバ用コンセント
２ 壁
３ 埋め込みボックス
４ 光コネクタ
５ 取付枠
６ プレート
７ 余長光ファイバ
８ 光ケーブル
９ 壁穴
１０、７１、９０ 収容トレイ
１１、７２、９１ サポート部
１２ トレイ取付板
１３、７４、９２ 光ファイバ導入部
１４、７３ ガイド
１５、７５ トレイ固定部
１６ ガイドピン
１７ 導入ガイドピン
１８、９９ 光ケーブル外被固定部
１９、９９ａ ケーブルタイ挿入穴
２０ トレイ固定部用ビス
２１ ガイドピン挿入穴
２２ 導入ガイド挿入穴
２３ トレイ固定部用溝
２４ 腕部
２５ 台部
２６、７５ａ 第１腕
２７、７５ｂ 第２腕
２８ すきま
２９ ビス穴
３０、３２ 本体部
３１、３３ 挿入脚
３４ テンションメンバ
３５ ケーブル外皮
３６ テンションメンバ固定ネジ
４０ 光プラグ
４１ プラグ差込口
４２ キーストンラッチ
４３ フルカラー枠
【発明の属する技術分野】
本発明は、壁に埋設される埋め込みボックスを備えた光ファイバ用コンセントにおいて用いられる光ファイバ収容トレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、壁に埋め込みボックスを埋め込み、電力供給線の終端と接続したソケットあるいは電源スイッチをボックス内に備えた電源コンセントや電源スイッチ等が広く用いられている。日本では、例えば、電源コンセントあるいは電源スイッチに用いられる埋め込みボックスとして、JIC-C8340-1999「電線管用金属製ボックス及びボックスカバー」、JIS-C8435-1999「合成樹脂製ボックス及びボックスカバー」、JIS-C8336-1991「埋込配線用の附属品」が規定され、住宅、工場、オフィス、病院などにおいて実際に広く利用されている。
【０００３】
一方、多くの情報産業の進展とともに、上記規格の埋め込みボックスに電話線やRJ-45などの情報線と接続したソケットを収納した電話線コンセントや情報コンセントの取付けの検討がなされた。例えば、公開実用新案公報昭和６１−２８２７８では、電話ジャックに関する発明が開示されている。
【０００４】
この電話ジャックでは、ＪＩＳ規格に対応の埋め込みボックスと、規制の取りつけ枠に適合するように取りつけ寸法が配線機器具と等しくなるように構成されている。
【０００５】
さらに、公開特許公報昭和６３-１３１４７６では埋め込みボックスに取りつけられる「情報コンセント」に関する発明が開示されている。この情報コンセントは、様々な種類のコンセント（情報、電源、テレビ同軸）が既存の取り付け板に取り付けられるようになり、埋め込みボックス内での配線の取りまわしが検討されている。
【０００６】
しかし、上記規格は、長らく電源分配用のコンセントとしての用途を有していたため、その規格品の埋め込みボックスの大きさは、奥行きが浅くまた幅が狭いものとなっている。例えば、図２１に示すJIS-C8336-1991「埋込配線用の附属品」で規定されている１個ソケットを備えたスイッチボックスは、カバーせずそのまま固定面を壁内面に合わせ、ソケットなどの収納する収納部を壁内に埋め込む。その埋め込みボックスの大きさは、幅５４ｍｍ×高さ１０２ｍｍ×深さ４４ｍｍ（他に、３５、５０、５４、６０ｍｍのものが規定されている。）であり、この内部にすべての収容物を収容するように構成されている必要がある。
【０００７】
上記「情報コンセント」では、従来、使われるケーブルの種類が柔軟な銅線（ＵＴＰケーブル等）に限定され、配線は曲げ損失が小さい数百ＭＨｚ帯の低帯域での利用に限られていた。したがって、上記規格の埋め込みボックス内に広帯域の細くて弱い光ケーブルや光ケーブルと銅線（ＵＴＰケーブル）を配置した場合には、ケーブル同士が散在して絡まり、損失が数ｄＢの桁で発生/変動しやすいという問題があった。
【０００８】
ところで、光ファイバを曲げた状態にすると、ファイバの全反射の条件が満足されず、軸方向へ進む光信号が導波路外へ放射される曲げ損失を生じる。したがって、光ファイバをボックス内で所定の曲半径より小さくならないように保持しつつ収納する必要がある。
【０００９】
また、光ファイバケーブルを光コネクタや融着で接続する場合、接続作業及び将来の再接続作業のため、光ファイバに十分な余長（数十センチメートル〜２メートル程度）をとる必要がある。ＴＩＡ／ＥＩＡ-568.1のドラフト規格においても、光ケーブルのアウトレットボックス内での余長に関する規定がなされており、２芯光ケーブルの場合、余長は１以上ｍ、最小曲半径２５ｍｍ以上とする記述がある。
【００１０】
さらに、「Test procedures measure fiber reliability in ferrule-less interconnect」(James Laumer等、Litewave p79-82, Oct.1998)によれば、許容光学曲半径R6.5mmを超すと急激にマイクロベンド損失が大きくなるため、R6.5mm以上で設計する必要があるとしている。
【００１１】
このような要求に対して、公開特許公報平成１０−１０３３７において「光ケーブル接続用収納ケース」に関する発明が開示されている。しかし、このケースは、埋め込み式ではないため、大きさの制限が厳しくなく、前記の曲半径と最小余長を守って水平板に沿って、光ファイバを収納することができる。しかしながら、埋め込みボックスを用いた光コンセントに用いる場合は、大きさに制限があるため、この要求を満たすことはできなかった。
【００１２】
米国特許4960317号公報には、壁に埋め込みボックスを設け、光ケーブル接続プラグを光コネクタに差し込む壁用光ファイバコンセントが開示されているが、一般の電源コンセントのような構造を有するものではなく、余長光ファイバの保護についての言及されていない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、収容体積が比較的小さい埋め込みボックスを用いた光ケーブルコンセントにおいて、十分な余長を確保しつつ、曲げ損失を発生させないように光ファイバを収納するための収納具を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成の収容トレイを提供する。
【００１６】
収容トレイは、壁内に埋設される埋め込みボックスと、前記壁に設けられた穴及び前記埋め込みボックス内に配置される光コネクタと、前記光コネクタを固定する固定具を有する光ファイバ用コンセントにおいて、前記埋め込みボックス内に配置されて用いられ、前記光コネクタから延在する余長分の光ファイバを収納するものである。
【００１７】
そして、収容トレイは、前記余長分の光ファイバをループ状に巻き取り、かつ前記巻き取られた光ファイバの巻き取り面が前記壁面に対して斜めに延在するように、前記余長分の光ファイバを固定、収納することを基本的構成とする。
【００１８】
具体的には、円弧状に湾曲された板状体であり、その円弧軸が前記壁面に対して平行となるように配置されたサポート部と、前記サポート部の曲半径よりも小さい曲半径を有する円弧状に曲げられた板状体で構成され、前記サポート部の円弧軸と平行な円弧軸を有し前記サポート部の表面から前記光コネクタの先端部方向へ延在する光ファイバ導入部と、前記サポート部に固定され、かつ前記余長分の光ファイバを係止して巻き回すガイドとを備え、前記光コネクタから延在する光ファイバを前記サポートの表面に導き、前記余長分の光ファイバを前記ガイドに係止することにより、前記サポート部の表面に沿って曲半径を保ちつつループ状に巻き取って固定する。
【００１９】
上記構成において、光ファイバ用コンセントは、光ケーブルプラグを挿入口に差込むことで光ファイバが接続できる構造のものをいい、壁面内に埋め込まれて配置される。壁には立壁のみならず床壁や天井壁も含まれる。また、パーティションやオフィス家具の壁であってもよい。光ファイバは、光ケーブル、光コード（外被を覆われている）、光ファイバ心線、光ファイバテープ心線、光マイクロモジュール、光ファイバ素線のすべてが含まれる。埋め込みボックスは、コンセントが埋設される壁内に埋め込まれるタイプのものであり、好ましくは、JIS-C8340-1999「電線管用金属製ボックス及びボックスカバー」、JIS-C8435-1999「合成樹脂製ボックス及びボックスカバー」、JIS-C8336-1991「埋込配線用の附属品」の規格に適合するものであることが好ましい。
【００２０】
壁穴及び埋め込みボックス内には、光コネクタが配置される。光コネクタは光ファイバと光ケーブルプラグとの連結を行うもので、TIA/EIA-607-7で規定されたSGソケットで構成されていることが好ましい。光コネクタは、埋め込みボックス内において固定されて収納されるために、固定具により固定される。固定具は、埋め込みボックスと別部材であってもよいし、埋め込みボックスと一定的に設けられているものであってもよい。また、壁面に光コネクタを固定するものでもよいし、埋め込みボックスに光コネクタを固定するものであってもよい。
【００２１】
埋め込みボックス内には、収容トレイが配置される。収容トレイは、余長分の光ファイバをループ状に巻き取り、かつ前記巻き取られた光ファイバの巻き取り面が前記壁面に対して斜めに延在するように、前記余長分の光ファイバを固定、収納する。光ファイバの巻き取り面は、光ファイバがループ状に巻き取られたとき、光ファイバ表面によって構成される弧を含む面を意味する。巻き取り面は平坦な面であってもよいし、曲面であってもよい。収容トレイの形状は、光ファイバの巻き取り面が斜めになるように光ファイバを収納するものであれば、その形状は問われない。
【００２２】
光ファイバの巻き取り面を斜めに固定するために、具体的な収容トレイの形状としては、壁面に対して斜めに延在する面を含む板状のサポート部を備える。収容トレイは、埋め込みボックス内でがたつかないように、固定されることが好ましく、その固定の手段は特に問われない。例えば、光コネクタに固定されるものであってもよいし、埋め込みボックスに固定されるものであってもよい。
【００２３】
光ファイバはサポート部の表面に沿って固定、収容される。光ファイバはサポート部の片面側に固定されることが好ましい。サポート部は平面であっても曲面であってもよい。また、サポート部は壁面に対して垂直及び平行にならないように斜めに配置され、その傾きはどちら方向であってもよい。
【００２４】
光ファイバをサポート部の表面でループ状に固定するために、サポート部にガイドが設けられている。ガイドは、光ファイバを係止して、巻き回すものである。
【００２５】
上記構成によれば、サポート部が斜めに配置されているので、埋め込みボックス内において、その対角面の大きさまでサポート部を大きくすることができる。よって、サポート部表面に沿って巻かれる光ケーブルのループの曲半径を大きくすることができ、余長分の光ケーブルを長くすることができ、かつその曲げ損失を少なくすることができる。すなわち、単位長さあたりの余長分の光ファイバケーブルを収容するのに必要な体積を小さくするとともに曲半径を大きくすることができる。したがって、例えば、ＪＩＳ規格で定められた埋め込みボックスを用いた場合であっても、必要な長さの余長を取りながら、曲げ損失を小さく抑えることができる。
【００２６】
本発明の収容トレイは、具体的には以下のように種々の態様で構成することができる。
【００２７】
好ましくは、前記サポート部は、円弧状に湾曲された板状体であり、その円弧軸が前記壁面に対して平行となるように配置されている。
【００２８】
上記構成において、サポート部は、例えば、円筒の周面のように円弧状に湾曲された形状である。そして、円弧の中心である円弧軸は壁面に対して平行に配置されている。このようにサポート部を湾曲させることによって、円弧分だけサポート部の幅を大きく取ることができ、余長分の光ファイバの巻き取りのループ径を湾曲方向に大きくすることができる。したがって、余長分の光ファイバの曲半径を大きくとることができる。
【００２９】
上記構成において、好ましくは、前記サポート部は、前記円弧軸が前記埋め込みボックスの長手方向に延在するように配置される。
【００３０】
上記構成において、埋め込みボックスは、高さ寸法のほうが幅寸法よりも大きい直方体であることが多い。したがって、サポート部表面に設けられる光ファイバのループは、サポート部の形状にしたがって楕円状に巻き上げられることになる。ループが楕円形状を取ると、長軸方向の円弧の曲半径が小さくなるために、その部分の曲げ損失が大きくなりやすい。そこで、サポート部の円弧軸を長手方向である高さ方向と平行に配置することにより、サポート部の幅方向の寸法を長くすることができることから、長軸と短軸との比である扁平率を小さくしてループを円に近い形状とすることができる。したがって、楕円の長軸方向の円弧の曲半径を大きくすることができ、曲げ損失を小さくすることができる。
【００３１】
上記構成において、ガイドは、光ファイバを係止して、巻き返すものでありガイドの位置によってサポート部の表面に沿って固定されるループの径を決定することができる。したがって、ガイドをサポート部の各端縁中央部近傍に設けることによって、大きな径のループとすることができ、収容できる余長分の光ファイバを長くすることができ、また、曲げ損失を小さくすることができる。ガイドは、前記サポート部の表面から延在するピン状部材で構成されていてもよいし、サポート部の表面に溝や凹凸を設ける構成にしてもよい。
【００３２】
好ましくは、収容トレイは、前記サポート部の表面から前記光コネクタの先端部方向へ延在し、かつ前記光コネクタから延在する光ファイバを前記サポートの表面に導く光ファイバ導入部をさらに有する。
【００３３】
上記構成において、光ファイバ導入部は、光コネクタにつながる光ファイバを光コネクタの先端からサポート部表面まで固定しながら導くものであり、サポート部表面から光コネクタの先端方向へ延在する。光ファイバ導入部は、例えば、サポート部から伸びる小片状の部材であって、この小片を光コネクタの先端部方向に曲げることで構成される。光コネクタから伸びる光ファイバは、光ファイバ導入部に沿って伸び、サポート部の表面にまで案内される。
【００３４】
上記構成によれば、光ファイバ導入部によって、サポート部に到達するまでの光ファイバを保護することができ、例えばサポート部の端縁にこすれて光ファイバが傷ついたりすることを防止することができる。
【００３５】
前記光ファイバ導入部表面には、前記余長分の光ファイバを係止して巻き回す導入ガイド部を設けることによって、光ファイバ導入部においても余長分の光ファイバを固定するようにすることが好ましい。導入ガイド部は前記光ファイバ導入部の表面から延在するピン状部材で構成されていてもよいし、サポート部の表面に設けられた溝や凹凸で構成されていてもよい。また、前記光ファイバ導入部は、かつ前記サポート部の曲半径よりも小さい曲半径を有する円弧状に曲げられた板状体で構成され、かつ前記サポート部の円弧軸と平行な円弧軸を有することで光コネクタ先端からの光ファイバはサポート部表面にまでスムーズに案内される。
【００３６】
上記構成において、前記光ファイバ用コンセントは、前記光コネクタを複数有しており、前記収容トレイは、前記複数の光コネクタそれぞれに対応する前記光ファイバ導入部を備える。
【００３７】
上記構成において、光ファイバ用コンセントには、光コネクタを複数備えていてもよく、そのそれぞれに対応する光ファイバ導入部を備える。これによって、それぞれの光コネクタから伸びる光ファイバをサポート部にまで導くことができ、光ファイバの損害を抑えることができる。
【００３８】
さらに、収容トレイは、前記光コネクタを前記固定具に固定するキーストンラッチと嵌合して前記収容トレイを前記光コネクタの背後に固定するためのトレイ固定部をさらに備えることができる。
【００３９】
上記構成において、キーストンラッチは、光コネクタを固定具に固定するためのものである。例えば、TIA/EIA-607-7で規定されているＳＧソケットの場合は、ソケットの上方に鍵型のラッチが設けられており、これを取りつけ枠に嵌め込んで光コネクタを固定する。トレイ固定部は、このキーストンラッチと嵌合するようにして、収容トレイを固定する。その結果、収容トレイは、光コネクタと一体的に固定される。したがって、光ファイバ用コンセントを壁面に取り付ける場合、光コネクタと光コネクタから伸びる余長分の光ファイバとを収容する収容トレイが一体的に取り扱われるため、取りつけ作業を容易にすることができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態に係る収容トレイについて、図面を参照しながら説明する。
【００４１】
図１は、本発明の第１実施形態にかかる収容トレイを備えた光ファイバ用コンセントの一部破断斜視図である。
【００４２】
光ファイバ用コンセント１は、壁２内に埋設される直方体形状の埋め込みボックス３の内部に光コネクタ４及び本発明にかかる収容トレイ１０とを備える。埋め込みボックス３は、壁内、又はパーティションなどの内部に埋め込んで電源や情報コンセント用のケーブルを内部で終端、あるいは、終端して電源スイッチなどを設けることができるものである。JIS規格（例えば、JIS-C8340-1999,JIS-C8336-1991,JIS-C8435-1999など）により形状が規定されているものであってもよい。
【００４３】
光コネクタ４は、光ファイバの接続端末であり、同じ規格のプラグと接続できるようになっている。規格により形状は様々であり、ＳＴアダプタ、ＦＣアダプタ、ＳＣアダプタ又は、例えばＬＣコネクタ、ＭＴＲＪジャック、Opti-Jack、ＭＵコネクタ、ＬＸ５コネクタなどのＳＦＦ（Small Form Factor）コネクタ等が使用可能である。本実施形態では、TIA/EIA-607-7で規定されたＳＧソケットが用いられている。光コネクタ４は、取付枠５に固定されて壁２に対して固定される。壁２の表側には、プレート６が設けられており、光コネクタのプラグ差込口のみが露出するように取付枠５及び光コネクタ４を覆って設けられる。プレート６は、コンセント内部を覆い隠すための化粧板として用いられ、金属、プラスチック、木などで構成される。壁面に露出した光コネクタの挿入口に光ケーブルプラグを差込むことで光ファイバが接続される。なお、当該コンセント１は、光コネクタ以外に、たとえば、電源ソケットの電源プラグの差込口を備える複合コンセントであってもよい。
【００４４】
収容トレイ１０は、余長分の光ファイバ７を収容するものである。収容トレイは、鉄やアルミなどの金属、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、エンジニアリングプラスチック（ＰＢＴ，ＰＣ，ＡＢＳ，ＰＰ等）、ゴム、熱可塑性ポリエステルエラストマー、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、等を用いて製造できる。
【００４５】
光ファイバ７は、収容トレイ７の円弧状に湾曲された凸側表面上にループ状に巻き上げて固定する。なお、本実施形態にかかる光ファイバコンセントの説明においては、壁２に対して水平方向をｘ方向、高さ方向をｙ方向、奥行き方向をｚ方向として説明を進める。
【００４６】
図２は、図１の光ファイバ用コンセントの構成を示す図であり（ａ）は平面断面図、（ｂ）は側面断面図である。また、図３は、図１の光ファイバ用コンセントの収容トレイの配置位置の説明図である。上述のように、光ファイバ用コンセント１は、壁２内に設けられた埋め込みボックス３内に光コネクタ４が収容されている。光コネクタ４は、壁２に設けられた壁穴９を通して壁面表面に光コネクタ４の挿入口を露出するように設けられる。
【００４７】
収容トレイ１０は、光コネクタ４に固定されており、このためのトレイ固定部１５を備えている。また、収容トレイ１０は、トレイ固定部１５に連結し、ｙｚ平面に平行に延在する板状のトレイ取付板１２と、トレイ取付板と一体的に構成されたサポート部１１とを備えている。サポート部１１は、図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、略９０度に筒状に湾曲された板状部材であり、光コネクタの背面から側面に渡って湾曲して延在する。本実施形態では、組立時の作業性を考慮して、光ファイバ７は、サポート部１１の凸側表面に固定する。光ファイバは、最外側の外被を備えた光ケーブル内に、テンションメンバであるアラミド繊維で保護された心線を備え、さらにその内部に光ファイバ素線が設けられる構造であることが一般的である。すなわち、光ファイバ用コンセント１の内部で、光コネクタ４からたどっていくと、光ファイバ素線、心線、光ケーブル、と被覆部材が増えていく。サポート部１１にループ状に収容される光ファイバは、収容長さを考慮して、最も細い状態の光ファイバ素線であることが好ましいが、心線や光ケーブルの状態で収容されてもよい。本収容トレイを用いることによって、外被を取り除いた光ファイバ素線の状態で埋め込みボックス内に収容しても、光ファイバを外力による損傷から防止することができる。図２（ｂ）に示すように、余長光ファイバ７の終端は、外被によって保護された光ケーブル８の状態となっており、光ファイバコンセント１の外部ヘ延在する。
【００４８】
光ファイバ７を収容トレイにループ状に固定するために、サポート部１１の両縁端中央部近傍にサポート部と一体的に構成されたガイド１４及び、サポート部１１の表面に取りつけられたピン状のガイドピン１６が設けられている。ガイド１４は、図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、断面コの字状のフック部材であり、その溝内に光ファイバを係止して、巻き回すように構成されている。ガイドピン１６は、サポート部１１の凸側表面に突出したピン状部材であり、光ファイバ７をループ状に巻き回す。巻き回された光ファイバの曲半径は、Ｒ6.5mm以下になると光ファイバのコアに張力が発生し、曲げ損失が顕著になるため、それ以上になることが好ましい。さらに光ファイバの耐用年数を２０年以上にするため、その曲半径はＲ8.5mm以上がより好ましい。
【００４９】
図４は、収容トレイの斜視図である。図５は、図４の収容トレイの構成を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は左側面図である。収容トレイには、その下側に光コネクタ４から伸びる光ファイバ７をサポート部１１表面に導くための光ファイバ導入部１３が設けられている。光ファイバ導入部１３は、サポート部１１と一体的に構成された小片状の部材であり、図５（ａ）に示すように、サポート部１１と同じ方向に円弧状に湾曲されて構成される。光ファイバ導入部１３の曲半径Ｒ１は、その先端が光コネクタ４の先端に位置するように、サポート部の曲半径Ｒ２よりも小さく構成されている。また、光ファイバ導入部１３は、光コネクタ４の設置数と同数設けられている。サポート部１１と光ファイバ導入部１３との円弧の中心軸は互いに平行になるように構成されていることが好ましい。
【００５０】
図２（ｂ）に示すように、光ファイバ導入部１３の表面側には、光コネクタ４から伸びる光ファイバ７がサポート部表面までガイドされて収容される。光ファイバ導入部において光ファイバ７が位置を固定できるように、その表面に導入ガイドピン１７が複数設けられている。光コネクタ４から伸びる光ファイバは、それぞれの光コネクタ４に対応する光ファイバ導入部１３に導かれ、導入ガイドピン１７により巻き回され、サポート部１１の表面に導かれる。サポート部１１表面に導かれた光ファイバは、図４において右回りに収容される。すなわち、最初にガイド１４ａに保持され、次いでガイドピン１６ａ，１６ｂに導かれて両者の間に固定され、次いでガイド１４ｂに係止され、ガイドピン１６ｃによって導かれる。以下、余長分の光ファイバは、ガイド１４ａ、ガイドピン１６ａ，１６ｂ、ガイド１４ｂ、ガイドピン１６ｃの順に連続して係止され、ループ状に保持される。余長分の光ファイバ７が巻き終わると、光ケーブル８は光ケーブル外被固定部１８に固定される。
【００５１】
光ケーブル外被固定部１８は、サポート部１１の下側に一体的に設けられ、光ケーブルの外被を埋め込みボックス３内で固定し、抜けを防止する。光ケーブル外被固定部１８には、裏側まで貫通するケーブルタイ挿入穴１９を備えている。ケーブルタイ挿入穴１９には、例えば、インシュロック（商標）などのケーブルタイを挿入して光ケーブル８を固定する。
【００５２】
前述のように、収容トレイ１０のトレイ取付板１２には、収容トレイを固定するためのトレイ固定部１５が設けられている。図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、トレイ固定部１５は、トレイ固定部用ビス２０によって固定される。トレイ固定部用ビス２０は、エンジニアリングプラスチック、鉄、アルミ、ステンレス、真鍮などを用いて製造される。
【００５３】
図６は、図４の収容トレイの展開図である。収容トレイのサポート部１１、トレイ取付板１２、光ファイバ導入部１３、ガイド１４は、１枚の板状態で構成されている。ただし、立体形状を明確にするために、図６においては、トレイ取付板１２及びガイド１４は、折り曲げ成型した状態としている。図６に示す様態から、サポート部１１及び光ファイバ導入部１３を円弧状に湾曲させることによって、収容トレイの本体部が成型される。光ファイバ導入部１３は、その先端部１３ａ上側が斜めに切断されており、後述のように光コネクタ４と接触しないように構成されている。
【００５４】
サポート部１１には、ガイドピン１６を設けるためのガイドピン挿入穴が３箇所に設けられている。ガイドピン挿入穴２１の位置を変えることによって、収容トレイに収容される光ファイバのループを変えることができ、光ファイバ用コンセントに用いられる埋め込みボックスや余長光ファイバの長さ及び太さなどに応じて任意に選択できる。ガイドピン挿入穴は、サポート部１１の端縁部中央近傍に設けられることが好ましい。
【００５５】
同様に、それぞれの光ファイバ導入部１３には、導入ガイド挿入穴２２がそれぞれ３箇所ずつ設けられている。導入ガイド挿入穴２２は、その位置を変えることによって、導入部における余長光ファイバの曲半径を任意に決定することができる。ただし、光ファイバの曲半径がＲ6.5mm以下となると光ファイバのコアに張力が発生し、曲げ損失が顕著になるため、導入ガイド挿入穴は光ファイバの曲半径がそれ以上になるように設けられることが好ましい。
【００５６】
図６（ｂ）に示すように、トレイ取付板１２のサポート部１１と連結していない側の端部には、トレイ固定部１５を固定するためのトレイ固定部用溝が設けられている。トレイ固定部用ビス２０をトレイ固定部用溝２３に通して締めつけることによって、前述のように、トレイ固定部１５がトレイ取付板に固定される。トレイ固定部用溝２３は、組立時の便宜を考慮して、片側が開いた状態で設けられることが好ましく、また、その溝を細長くすることによって、組立時に収容トレイのｚ軸方向の位置を調整することができる。したがって、用いられる埋め込みボックス３の厚みや壁の厚みなどに応じて、収容トレイ１０の取り付け位置を調整することができる。
【００５７】
図７は、図４の収容トレイのトレイ固定部の構成を示す図である。トレイ固定部は、図７に示すように、トレイ取付板１２にネジ止めするための台部２５と光コネクタに固定するための腕部２４とで構成される。トレイ固定部１５は、鉄やアルミなどの金属、ＦＲＰ、エンジニアプラスチック、ゴム、熱可塑性ポリエステルエラストマー、液晶ポリマーなどが用いられ、より好ましくは安価なＡＢＳで製造されている。台部２５には、トレイ固定部用ビス２０を挿入するためのビス穴２９が螺設されている。また、腕部２４は、２本の腕２６、２７が伸びており、第１腕２６の先端部には、脱落防止用のかえしが設けられている。トレイ固定部１５は、腕部の第１腕２６及び第２腕２７との間にできたすきま２８に光コネクタの所定部位（後述する図１４のキーストンラッチの脚部４２ａ）を挟むことで固定される。
【００５８】
図８は、図４の収容トレイのガイドピン（図８（ａ））及び導入ガイドピン（図８（ｂ））の構成を示す図である。ガイドピン１６、１７は、それぞれ、円筒状の部材であり、本体部３０、３２と脚部３１、３３とで構成されている。ガイドピン及導入ガイドピンは、鉄やアルミなどの金属、ＦＲＰ、エンジニアリングプラスチック、ゴム、熱可塑製ポリエステルエラストマー、液晶ポリマーなどで製造することができる。好ましくは、安価なＡＢＳ樹脂で製造される。脚部３１、３３は、本体部よりも細径に構成されており、収容トレイに設けられたガイドピン挿入穴２１、導入ガイド挿入穴２２に挿入されて、本体部を固定する。ガイドピン１６、１７の本体部３０、３２の周面には、溝や凹凸を付して光ファイバを押し込むような構造にしてもよい。サポート部１１に設けられたガイドピン１６ａ、１６ｂは、図９に示すように、所定の間隔をおいて設けられ、その間に光ファイバ７が通るようにして、光ファイバ７を係止する。
【００５９】
図１０は、ガイドの別構成例を示す図である。図１０（ａ）は、ガイドピンの本体部３０ａがフック状に曲げられていて、その内腔に光ファイバ７を通すことによってこれを固定する。第１実施形態のガイドピン１６及び図１０（ａ）に示すガイドピン１６ａは、サポート部１１と別部材で構成されているが、一体的に成型されていてもよい。また、図１０（ｂ）に示すガイドは、サポート部１１に直接成型された鍵状の部材３０ｂ，３０ｃで構成されており、鍵状部材の開口の方向が反対を向くように配置されている。そして、光ファイバ７は、その開口の方向から鍵状部材３０ｂ，３０ｃの間に挟むように固定される。このように、鍵状部材３０ｂでは、矢印１０１に示される方向に光ファイバが移動したときに脱落するのに対し、鍵状部材３０ｃでは、矢印１０２に示される方向に移動したときにのみ脱落する。よって全体として光ファイバの脱落を防止することができる。
【００６０】
図１１に図４の収容トレイの光ケーブル外被固定部の構成を示す部分拡大図を示す。上述のように、光ケーブル８は、収容トレイ１１の光ケーブル外被固定部１８に固定される。光ケーブル外被固定部１８には、ケーブルタイ挿入穴１９が設けられており、これにケーブルタイ１９ａを挿入して光ケーブル８を固定する。このとき、ケーブルタイ１９ａは、光ケーブル８の外被３５を符号Ａで示される余分を残して固定することにより、抜けを防止することができる。余りＡは１０ｍｍ程度であることが好ましい。
【００６１】
また、図１０（ｂ）に示すように、光ケーブルの固定には、テンションメンバ固定ネジ３６を用いることもできる。光コネクタ４から延在し、巻き回されて収容される光ファイバ７は、光ケーブルから光ファイバ以外の部分、光ケーブル外被、テンションメンバ（鋼線、ケブラー（商標）、中央抗張力体（鋼線、ＦＲＰ線）等を含む。）を取り除いたものである。そして、余長光ファイバから埋め込みボックスの外へ延在されるまでに光ファイバは光ケーブル外被３５に覆われた光ケーブルとなっている。その境界では外被３５のみを除去することで、余分な長さのテンションメンバ３４が表出するようにする。このテンションメンバ３４を、テンションメンバ固定ネジ３６を用いてサポート部１１に固定することによって、光ファイバに直接かかる矢印１０３方向の張力を軽減させることができる。この場合は、図１０（ｂ）に示すように、ケーブルタイ１９ａによる固定を併用してもよいし、ケーブルタイによる固定を省略してもよい。また、テンションメンバ３４を固定する他の方法としては、ネジによらずに、光ケーブル外被固定部１８に溝を設け、その溝に挟み込むようにしてもよい。
【００６２】
次に、本実施形態にかかる光ファイバ用コンセント１の組立について説明する。図１２は、本実施形態にかかる光ファイバ用コンセントに用いられる光コネクタの構造を示す図である。本実施形態においては、光コネクタとしてSGソケット（３M社製 VF-45（商標））が用いられている。この光コネクタ４は、プラグ差込口４１に規定で定められた形状の光ファイバプラグ４０を差込むことによって、光コネクタに接続されている光ファイバとプラグに接続されている光ファイバとを接続させる。光コネクタ４は取付枠５に固定されるフルカラー枠４３に固定されるキーストンラッチ４２を備えている。
【００６３】
図１３は、図１の光ファイバ用コンセントの組立構成図である。図１３に示す用に、光ファイバ用コンセントは、取付枠５、フルカラー枠４３、光コネクタ４、収容トレイ１０とが互いに連結して構成される。光コネクタ４には、あらかじめ光ケーブルの外被を取り除いた光ファイバを余長分引き出して、その先端に接続しておく。取付枠５は、金属やプラスチックで構成された部材であり、規格で定められたものを用いることもできる。取付枠５には、フルカラー枠４３を介して３箇所にコンセントを取りつけるための取付領域４８ａ、４８ｂ、４８ｃが設けられている。それぞれの取り付け領域には、フルカラー枠を係合させるための凸部４６、４７が設けられている。
【００６４】
フルカラー枠は、プラスチックで製造された部材であり、取付枠５と光コネクタ４との間に介在し、光コネクタ４を保持して取付枠５の取付領域４８ａ、４８ｂ、４８ｃに固定する。本実施形態では、取付枠５の取付領域のうち上の２つの領域４８ａ，４８ｂにのみ光コネクタ４を固定する。取付領域４８ｃには、例えば、電源コネクタや電話コネクタなどの他のコネクタを取りつけてもよい。フルカラー枠４３には、取付枠と係合するための小孔４５が設けられており、この小孔４５に、取付枠の凸部４６、４７が嵌合することにより固定される。また、フルカラー枠４３には、光コネクタ４を固定するための小孔４４が設けられている。
【００６５】
光コネクタ４は、その上辺にフルカラー枠４と連結するためのキーストンラッチ４２が設けられている。キーストンラッチ４２は、鍵状に構成されており、その脚部４２ａによって、ｙ軸方向に弾性的に変形できるようになっている。また、キーストンラッチ４２の先端には、かえしが設けられており、これがフルカラー枠４３の小孔４４と嵌合することにより、両者が結合する。なお、組立時において、用いる埋め込みボックスによっては、光コネクタのブーツ４ａ（図１２参照）を必要に応じて取り除いてもよいし、ブーツ４ａの先端部を切除してもよい。
【００６６】
収容トレイ１０は、トレイ固定部１５により光コネクタ４に固定される。トレイ固定部１５はキーストンラッチの脚部４２ａを挟持する。組立時においては、まず、トレイ固定部１５を収容トレイ１０と分離した状態でキーストンラッチ４２の脚部４２ａに取り付け、その後、トレイ取付板１２のトレイ固定部用溝２３にトレイ固定部用ビス２０を嵌め込み、ビスを締めつけて固定する（図５、６及び１３参照）。
【００６７】
図１４に収容トレイを取りつけた状態にある光コネクタの斜視図を示す。収容トレイは、そのトレイ取付板１２に固定された２本のトレイ固定部１５によって、光コネクタ４のキーストンラッチの脚部４２ａに固定される。前述のように収容トレイ１０のサポート部１１は、円弧状に湾曲しており、光コネクタの背後から側面にわたって光コネクタ４を覆うように延在する。一方、光ファイバ導入部１３は、サポート部１１よりも小さい曲半径で湾曲しており、それぞれ対応する光コネクタ４の先端部４ａに向かって延在する。光ファイバ導入部１３の上端１３ａは斜めに切断されており、光ファイバ４の先端部４ａとぶつからないように構成されている。
【００６８】
収容トレイを光コネクタに固定した後は、前述したように、光コネクタ４から伸びる余長分の光ファイバをそれぞれ対応する光ファイバ導入部１３に固定し、サポート部１１に導いた後、ガイド及びガイドピンに係止してループ状に巻き回す。余長分の光ファイバを巻き回した後、光ケーブルを光ケーブル外被固定部１８に固定する。
【００６９】
図１５に図１の光ファイバ用コンセントの取りつけ構成図を示す。図１３に示したようにして組み上げられた光ファイバコンセントは、壁２に取りつけられる。具体的には、壁２の裏面に埋め込みボックス３を設置するとともに、壁２に設けられた穴２ａに収容トレイとコネクタを収納する。取付枠５は壁の穴２ａより大きく構成されており、壁の表面に接触する。取付枠５と埋め込みボックス３をビスで壁２に固定した後プレートを取りつける。プレート６には穴６ａが設けられており、光コネクタ４のプラグ差込口４１を露出させる。プレート６は、２ヶ所に設けられているビス６ｂで取付枠に固定される。
【００７０】
第１の実施形態にかかる光ファイバ用コンセントによれば、余長分の光ファイバを収容トレイ表面にループ状に固定し、その巻き取り面が斜めを向くように構成されているので、収容スペースを小さくすることができる。また、収容トレイのサポート部は円弧状に湾曲しており、その円弧面がｙ軸に平行に設けられているため、ｘ軸方向に広がりを持ってループを形成することができる。
【００７１】
次に図１６から１８を用いて、本発明の第２実施形態にかかる光ファイバ用コンセントについて説明する。
【００７２】
図１６は、光ファイバ用コンセントの平面断面図である。光ファイバ用コンセント７０は、壁２内に埋設される直方体形状の埋め込みボックス３の内部に光コネクタ４及び本発明にかかる収容トレイ７１とを備える。埋め込みボックス３は、壁内、又はパーティションなどの内部に埋め込んで電源や情報コンセント用のケーブルを内部で終端、あるいは、終端して電源スイッチなどを設けることができるものである。
【００７３】
収容トレイ７１は、埋め込みボックス３内ヘ引き込まれる余長分の光ファイバ７を収容する。収容トレイは、鉄やアルミなどの金属、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、エンジニアリングプラスチック（ＰＢＴ，ＰＣ，ＡＢＳ，ＰＰ等）、ゴム、熱可塑性ポリエステルエラストマー、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、等を用いて製造できる。光ファイバ７は、収容トレイ７１の円弧状に湾曲された凹側表面上にループ状に巻き上げて固定する。
【００７４】
図１７に図１６の光ファイバ用コンセントに用いられる収容トレイの構成を示す。収容トレイ７１は、光コネクタ４に固定されており、このためのトレイ固定部７５を備えている。また、収容トレイ７１は、トレイ固定部７５に連結したサポート部７２とを備えている。サポート部７２は、図１６及び図１７に示すように、略９０度に筒状に湾曲された板状部材であり、光コネクタの側面から背面に渡って湾曲して延在する。本実施形態においては、光ファイバ７をサポート部７２の凹側表面に固定することによって、収容トレイを埋め込みボックスの内腔いっぱいまで配置できるようにするとともに、光ファイバを収容トレイで覆うことにより保護することができる。サポート部７２にループ状に収容される光ファイバは、収容長さを考慮して、最も細い状態の光ファイバ素線であることが好ましいが、心線や光ケーブルの状態で収容されてもよい。本収容トレイを用いることによって、外被を取り除いた光ファイバ素線の状態で埋め込みボックス内に収容しても、光ファイバを外力による損傷から防止することができる。余長光ファイバ７の終端は、外被によって保護された光ケーブル８の状態となっており、光ファイバコンセント７０の外部ヘ延在する。
【００７５】
図１８は、図１７の収容トレイの展開図である。収容トレイ７１は、サポート部７２、トレイ取付片７７、光ファイバ導入部７４は、１枚の板状体で構成されている。図１８に示す様態から、サポート部７２及び光ファイバ導入部７４を円弧状に湾曲させることによって、収容トレイが成型される。
【００７６】
光ファイバ７を収容トレイ７１にループ状に固定するために、サポート部７２及び光ファイバ導入部７４には、ループ状に配置されたガイド７３及び７５が設けられている。ガイド７３、７５は、図１０（ａ）に示したようなフック型の部材であり、その内腔に光ファイバを係止する。ガイド７３、７５は、サポート部７１及び光ファイバ導入部７４の凹側表面に突出するように設けられる。
【００７７】
また、サポート部７２には、光ケーブルを固定するためのケーブルタイ挿入穴７８が設けられており、先の実施形態と同様に光ケーブルを固定する。
【００７８】
トレイ固定部７５は、図１７に示すように２本の腕７５ａ、７５ｂが伸びており、第１腕７５ａの先端部には、脱落防止用のかえしが設けられている。トレイ固定部７５は、腕部の第１腕７５ａ及び第２腕７５ｂとの間にできたすきまに光コネクタのキーストンラッチを挟むことで固定される。つまり、トレイ固定部の２本の腕は、第１実施形態のトレイ固定部１５の２本の腕と同一の形態を有する。サポート部７２をトレイ固定部７５に固定するために、サポート部のトレイ取り付け片７７をトレイ固定部７５に差込んで勘合させる。
【００７９】
本実施形態にかかる光ファイバ用コンセントによれば、光ファイバをサポート部の凹面側に保持することによって、光ファイバを収容トレイで覆うことができ、保護することができる。また、収容トレイを埋め込みボックスの内腔体積いっぱいまで大きくすることができ、収容長さを増やすことができることから、光ファイバの余長を長く取ることができる。
【００８０】
次に図１９、図２０を用いて本発明の第３実施形態に係る光ファイバ用コンセントについて説明する。
【００８１】
図１９は、本発明の第３実施形態に係る光ファイバ用コンセントの側面断面図である。図２０は、図１９の光ファイバ用コンセントの平面断面図である。光ファイバ用コンセントは、壁２内に埋設される直方体形状の埋め込みボックス３の内部に光コネクタ４及び本発明にかかる収容トレイ９０とを備える。埋め込みボックス３は、壁内、又はパーティションなどの内部に埋め込んで電源や情報コンセント用のケーブルを内部で終端、あるいは、終端して電源スイッチなどを設けることができるものである。
【００８２】
収容トレイ９０は、埋め込みボックス３内ヘ引き込まれる余長分の光ファイバ７を収容する。収容トレイは、鉄やアルミなどの金属、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、エンジニアリングプラスチック（ＰＢＴ，ＰＣ，ＡＢＳ，ＰＰ等）、ゴム、熱可塑性ポリエステルエラストマー、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、等を用いて製造できる。光ファイバ７は、収容トレイ９０の円弧状に湾曲された凸側表面上にループ状に巻き上げて固定する。
【００８３】
収容トレイ９０は、光コネクタ４を固定するフルカラー枠４３に固定されており、このためのトレイ固定部９７を備えている。トレイ固定部９７からは、フルカラー枠４３と固定するための架橋部４３ｃが延在しており、フルカラー枠４３から伸びる固定部４３ｂと連結することによって、収容トレイ９０を固定する。また、収容トレイ９０は、トレイ固定部９７に連結したサポート部９１を備えている。サポート部９１は、図１９及び図２０に示すように、略９０度に筒状に湾曲された板状部材であり、光コネクタの側面から背面に渡って湾曲して延在する。本実施形態においては、光ファイバ７をサポート部９１の凸側表面に設けられた庇上のガイド壁の間に固定し、サポート部９１表面を覆うカバー１００を設けることによって、サポート部９１を覆うことにより保護することができる。サポート部９１にループ状に収容される光ファイバ７は、収容長さを考慮して、最も細い状態の光ファイバ素線であることが好ましいが、心線や光ケーブルの状態で収容されてもよい。本収容トレイを用いることによって、外被を取り除いた光ファイバ素線の状態で埋め込みボックス内に収容しても、光ファイバを外力による損傷から防止することができる。余長光ファイバ７の終端は、外被によって保護された光ケーブル８の状態となっており、光ファイバコンセントの外部ヘ延在する。
【００８４】
収容トレイ９０は、サポート部９１、光ファイバ導入部９２を有し、１枚の板状態で構成されている。１枚の収容トレイは、サポート部９１及び光ファイバ導入部９２を円弧状に湾曲させることによって、成型される。
【００８５】
光ファイバ７を収容トレイ９０にループ状に固定するために、サポート部９１及び光ファイバ導入部９２には、それぞれ、庇状のガイド壁９３ａ〜９３ｄ及び９５ａ〜９５ｄが設けられている。サポート部９１のガイド壁９３ａ〜９３ｄ及び光ファイバ導入部９２の９５ａ〜９５ｄの対向する２枚のガイド壁は、図１９に示したように、それぞれ同じ高さの立壁状の部材であり、サポート部９１及び光ファイバ導入部９２に略垂直に設けられる。これらは、光ファイバのループに沿うように湾曲されている。光ファイバは、対向する２枚のガイド壁の間に形成される隙間に収容される。すなわち、ガイド壁９３ａ、９３ｂの間に設けられている隙間９４ａ及びガイド壁９３ｃ、９３ｄの間に設けられている隙間９４ｂに収容される。また、光ファイバ導入部９２では、ガイド壁９５ａ、９５ｂの間に設けられている隙間９５ａ及びガイド壁９５ｃ、９５ｄの間に設けられている隙間９６ｂに収容される。
【００８６】
また、サポート部９１には、その側壁中央部近傍にフック状のガイド９３ｅ，９３ｆが設けられており、後述するように光ファイバを係止する。また、サポート部９１には、光ケーブルを固定するための光ケーブル外被固定部９９が設けられており、これに穿設されたケーブルタイ挿入穴９９ａによって、先の実施形態と同様に光ケーブルを固定する。光ケーブル外被固定部９９には、光ファイバがその側壁にすれて傷つかないようにするための保護壁９９ｂ、及び光ケーブルのテンションメンバをネジ止めするための固定用ネジ穴９９ｃが設けられている(図１１(ｂ)参照)。
【００８７】
トレイ固定部９７は、サポート部９１の凹面に設けられた凸状部材である。トレイ固定部９７は、フレーム枠４３に設けられた固定部４３ｂから伸びる架橋部４３ｃと連結することによって、収容トレイを埋め込みボックス内に固定して配置する。
【００８８】
サポート部９１の両端には、カバー１００を固定するためのカバー取付片９８ａ、９８ｂが設けられている。カバー取付片９８ａ、９８ｂは、中央部分に通穴を有する小片であり、この通穴にカバーの両端１００ａ、１００ｂを通すことによって、これを固定する。
【００８９】
本実施形態の収容トレイに光ファイバを収容するには、まず、トレイ固定部９７と架橋部４３ｃとを接続し、架橋部４３ｃをフルカラー枠４３に固定し、２つの光コネクタ４からの光ファイバをそれぞれ対応する光ファイバ導入部９２に導く。光ファイバ導入部９２では、その表面に設けられたガイド壁９５ａ，９５ｂの間の隙間９６ａ及び、ガイド壁９５ｃ，９５ｄの間の隙間９６ｂに光ファイバを収容し、ループ状になるように、サポート部９１表面に導かれる。
【００９０】
サポート部９１表面に導かれた２本の光ファイバは束ねられ、図１９において右回りに収容される。すなわち、最初にサポート部９１の側端中央部に設けられたフック状のガイド９３ｅに係止されて巻き回された後、ガイド壁９３ａと９３ｂとの間の隙間９４ａに保持される。次いで側端のフック状のガイド９３ｆに係止されて巻き回された後、ガイド壁９３ｃ，９３ｄの間の隙間９４ｂに導かれる。以下、余長分の光ファイバは、ガイド９３ｅ、隙間９４ａ、ガイド９３ｆ、隙間９４ｂの順に連続して収容され、ループ状に保持される。余長分の光ファイバ７が巻き終わると、光ケーブル８は光ケーブル外被固定部９９おいてケーブルタイで固定される。最後に光ケーブルのテンションメンバを固定用のネジ穴にネジ止めして固定する。
【００９１】
余長分の光ファイバを巻き終えると、光ファイバのループが解けないように、サポート部９１表面にカバー１００を取りつける。これによって、図２０に示すように、余長分の光ファイバ７はガイド壁９３ａ〜９３ｄとカバー１００によって密閉された空間に保持されるため、光ファイバ７が収容トレイから脱落することが防止できる。
【００９２】
（実施例）
本発明にかかる光ファイバ収容トレイを用いた場合の光源の損失を求めるために図２１に示した装置によって、JIS C 6823及びJIS C 6826に規定される試験方法に準じて光ファイバ損失を測定した。すなわち、光源１１０からのレーザー光をカプラ１１１で２つに分け、定常モードで励振するように励振器１１２を通す。そして、被測定対象の有無と同条件にするために、光コネクタ４（SGソケット（３M社製 VF-45（商標）））とプラグ４０を接続して、パワーメータ１１３により出力を測定する。図２１（ａ）は基準値を測定するための装置構成であり、２つの光コネクタ４間には、被測定対象を設けていない。図２１（ｂ）は、比較例を測定するための装置構成であり、１．５ｍの余長光ファイバを半径３０ｍｍ（φ６０）でループ状に巻き取ったものを被測定対象とした。図２１（ｃ）は、実施例を測定するための装置構成であり、１．５ｍの余長光ファイバを本発明にかかる収容トレイを有するコンセント内に収容したものを被測定対象とした。
【００９３】
実施例１〜３及び比較例１〜３においては、光ファイバを収容するための埋め込みボックスは、JIS規格の深さ４４ｍｍ以上で、幅が約５４ｍｍを板厚約１０ｍｍの壁の中に装着したものを用いた。比較例１〜３においては、余長分の光ファイバを半径３０ｍｍ（φ６０）でループ状に巻き取り束ねたものを埋め込みボックスの内腔へ収容した。
【００９４】
一方、実施例１〜３では、上記第１の実施形態にかかるコンセント１を被測定対象とした。収容トレイ１０は、図５に示すように、サポート部１１の曲半径Ｒ２がＲ２５ｍｍになるように湾曲されており、光ファイバ導入部の曲半径Ｒ１がＲ１２．５ｍｍになるように湾曲されている。
【００９５】
上記比較例１〜３及び実施例１〜３において用いられる光ファイバをＳＭ光ファイバ（実際の種類:モードフィールド径／グラッド径＝約φ１０μｍ/１２５μｍ）（以下、ＳＭと省略する。）、ＭＭファイバとして、ＧＩφ５０/１２５μｍ光ファイバ（以下、ＧＩ５０と省略する。）、ＧＩφ６２．５/１２５μｍ（以下、Ｇ６２．５と省略する。）として、それぞれの光ファイバについてのリンク損失を測定し、巻きつけ無し（基準値）と比較例１〜３及び実施例１〜３との差分を調べた。結果を図２２及び表１に示す。
【００９６】
【表１】
なお、比較例１〜３及び実施例１〜３のうち、どちらも各々ＳＭ、ＧＩ５０、ＧＩ６２．５について差がないことが判明した。Ｔ検定（σ未知）においても、リンク損失結果に有意差がないことが証明された。その結果を表２に示す。
【００９８】
【表２】
図２２より、比較例１〜３及び実施例１〜３どちらもそれぞれＳＭ，ＧＩ５０，ＧＩ６２．５について、損失値の差はなかった。図２１に示す測定系の測定確度が±０．３ｄＢであることから、損失変動値のばらつきとほぼ一致する。したがって、本発明の収容トレイに光ファイバを巻きつけて収容した光ファイバ用コンセントは、比較例１〜３の屈曲径Ｒ３０ｍｍの屈曲部で発生する損失とほぼ等しく、０．４ｄＢ以下に保たれることが判明した。
【０１００】
また、第１実施形態の光ファイバ用コンセントで用いられた収容トレイに光ファイバを収容した場合の使用耐用年数について、以下の方法にしたがってシミュレーションし算出した。このときの光ファイバは、一般のガラス光ファイバ（外径125μｍ）とした。
【０１０１】
「Test procedures measure fiber reliability in ferrule-less interconnect」(James Laumer等, Litewave p79-82, Oct.1998)によれば、R6.5mm付近以上ならば光ファイバの曲げによる応力発生が、保証応力の0.690GPa（100kpsi）以下となり、光ファイバの機械的信頼度を損なうことがないとされる。ここで、保証応力とは、TIA/EIA-455-31C（FOTP31）の試験方法にしたがって行う出荷時スクリーニング試験において、光ファイバに保証応力の0.690GPa（100kpsi）をかけても問題がないとき、その光ファイバを機械的信頼度(mechanical reliability)が保証されるというものである。ここでの光ファイバは、外径125μｍなので、保証応力0.690GPaでは、この光ファイバには8.463Nの静的張力がかかることになる。
【０１０２】
実施例における光ファイバ導入部の曲半径Ｒ１はR12.5mmであり、この時の応力は、0.358GPa(51.87kpsi)以下となる。
【０１０３】
しかし、一般的に光ファイバは保証応力以下であっても張力が長時間加わると、静的疲労して破断する。これは光ファイバにかかる張力によって、マイクロクラックが時間とともに成長するために起こる現象であり、光ファイバの寿命は以下に示す式（１）で計算される。
【０１０４】
【数１】
【０１０５】
スクリーニング試験においてスクリーニングレベルが0.690GPa（100ｋpsi）のとき、光ファイバの伸びが１％以下となることを条件として、耐用年数のシミュレーションを行った。本発明の耐用年数のシミュレーション結果を表３に示す。
【０１０６】
【表３】
上記表３において「R12.5mmの1/4円弧」は、曲半径R12.5mmの1/4だけ巻いた光ファイバのことを意味する。これは、曲半径R1がR12.5mmで光ファイバ導入部に固定される光ファイバに相当する。また、「R25mm、1.5m分」は、曲半径R25mmで1.5m分だけ巻いた光ファイバである。これは曲半径R2がR25mmでサポート部に巻いて固定される光ファイバに相当する。
【０１０８】
上記表３において、固有定数ｎは、光ファイバの寿命と相関がある定数で、ｎの値が大きいほど光ファイバの寿命を長くすることができる。一般に市販されている光ファイバはｎ＝２０が保証されているが、上記シミュレーションでは、粗悪な光ファイバである場合も想定して、ｎ＝１５を用いた。
【０１０９】
また、定数ｍはワイブル分布の破断強度の分布の傾きである。ｍは光ファイバ表面のクラックの大きさの分布を表す。ｍが小さいほど高性能の光ファイバであるといわれており、通常は３以上であるが、上記シミュレーションではｍ＝５とした。
【０１１０】
σｐは一般のガラス光ファイバ（外径125μm）の0.17％の伸びが1.47N(0.15kgf）の力に相当することから、スクリーニングレベルが１％の伸びのとき8.65N(0.882kgf)であることを求めた。そして、σSはσS＝ｄ×E×(π×d２）/(d+R)で表される。ここで、dは光ファイバの外径、Rは曲半径、Eはヤング率である。本シミュレーションでは、光ファイバ外径125μｍのガラス光ファイバを想定し、そのヤング率は71.9GPaとした。
【０１１１】
Npは、光ファイバ単位長さ１km当たりの破断する回数で、光ファイバ長さ１kmあたりの0.01回の破断があると仮定して計算した。一般の光ファイバは、５×10− 5回/kmのオーダーで非常に小さいものが使われている。巻かれる光ファイバの長さが長いほどNpは高くなるので、曲半径が小さいほど光ファイバの長さを短くしたほうがマイクロクラックを起こさないことになる。
【０１１２】
Lは静的張力の加わる光ファイバの長さを示すものである。「R12.5mmの1/4円弧」の長さは、光ファイバ導入部に固定された光ファイバの長さに相当し、「R25mm、1.5m分」の長さはサポート部に巻いて固定される光ファイバの長さに相当する。
【０１１３】
FRの0.5％は、ワイブル分布で５０％破断確率であり、ある想定される応力が加わっても５０％の光ファイバが破断しない確率を示す。したがって、上記シミュレーションにおいては、光ファイバの曲げによって生じる静的な応力が長年にわたって、光ファイバに蓄積疲労しても５０％以上光ファイバが折れないものとして行っている。
【０１１４】
耐用年数は光ファイバ寿命ｔSを年換算したものである。一般に、光ファイバの要求耐用年数は通常２０年であるが、上記表３の耐用年数を見ると、本発明の実施例４による収容トレイに収容された光ファイバの寿命は２０年をはるかに超えている。よって、本発明の光ファイバ収容トレイは要求耐用年数にほとんど影響を与えないと判断することができる。
【０１１５】
ガラス光ファイバ（ＧＯＦ）の曲半径に対する静的な応力σの結果を表４、及び表５に示す。表４に示されるように、サポート部に巻いて固定される光ファイバ及び光ファイバ導入部に固定された光ファイバに相当する光ファイバが、それぞれR6.5mm以上の曲半径を保持するならば、それらの静的な応力σ（光ファイバの長さ方向に垂直な光ファイバ断面において、その単位断面積当たりの静的張力）は保証応力0.690GPa(100kpsi)未満となる。
【０１１６】
【表４】
【表５】
次にサポート部１１に巻いて固定される光ファイバに相当する光ファイバについて式１を用いて、曲半径に対する耐用年数をシミュレーションし、その結果を表６、表７及び図２３に示す。これは、光ファイバの長さを１．５ｍとしたときの結果であり、サポート部１１に巻き回される余長光ファイバの長さが１．５mであることに相当する。これは、表３の実施例４において、「R12.5mmの1/4円弧」での耐用年数6.64×109年が「R25mm、1.5m分」での耐用年数1.99×108年よりも大きいため、破断確率はR25mm、1.5m分での耐用年数のほうが短いと考えられる。したがって、サポート部１１に巻いて固定される光ファイバでの曲半径と耐用年数のみを把握すればよいことになる。
【０１１９】
【表６】
【表７】
表６、７及び図２３に示されるように、光ファイバが曲半径8.5mm以上を保持するならば、その光ファイバは２０年以上の耐用年数を有することが分かる。
【０１２２】
以上説明したように、本発明の収容トレイを用いることにより、小スペースに余長分の光ファイバを収容することができる。また、収容トレイに固定されていることによって、余長分の光ファイバに外部からの余計な応力をかけることもない。よって、例えば、JISで規格されている埋め込みボックスを用いた場合であっても、曲げ損失を抑えることができる。
【０１２３】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。例えば、サポート部材の円周軸がｘ軸と平行になるように湾曲させてもよい。また、収容トレイのサポート部は平板で構成されていてもよい。
【０１２４】
また、サポート部とトレイ取付板とを備える収容トレイにおいては、第１実施形態のようにサポート部とトレイ取付板とは必ずしも一体的に構成されていなくてもよい。トレイ取付板が別部材で構成される場合は、トレイ取付板は、鉄やアルミなどの金属、ＦＲＰ、エンジニアリングプラスチック、ゴム、熱可塑製ポリエステルエラストマー、液晶ポリマーなどで製造することができる。
【０１２５】
また、別部材によるガイドピンにより構成されるガイドの代わりに、サポート部に凹凸や溝を設け、その溝内に光ファイバを押し込むようにして固定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態にかかる収容トレイを備えた光ファイバ用コンセントの一部破断斜視図である。
【図２】 図１の光ファイバ用コンセントの構成を示す図であり（ａ）は平面断面図、（ｂ）は側面断面図である。
【図３】 図１の光ファイバ用コンセントの収容トレイの配置位置の説明図である。
【図４】 本発明の第１実施形態にかかる収容トレイの斜視図である。
【図５】 図４の収容トレイの構成を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は左側面図である。
【図６】 図４の収容トレイの展開図である。
【図７】 図４の収容トレイのトレイ固定部の構成を示す図である。
【図８】 図４の収容トレイのガイドピンの構成を示す図である。
【図９】 ガイドピンによる光ファイバの固定についての説明図である。
【図１０】 ガイドの他の構成例を示す図である。
【図１１】 図４の収容トレイの光ケーブル外被固定部の構成を示す部分拡大図である。
【図１２】 図１の光ファイバ用コンセントに用いられる光コネクタの構成を示す図である。
【図１３】 図１の光ファイバ用コンセントの組立構成図である。
【図１４】 図４の収容トレイを取りつけた状態にある図１２の光コネクタの一部破断斜視図である。
【図１５】 図１の光ファイバ用コンセントの取りつけ構成図である。
【図１６】 本発明の第２の実施形態にかかる収容トレイを用いた光ファイバ用コンセントの構成を示す平面断面図である。
【図１７】 本発明の第２実施形態にかかる収容トレイの構成を示す平面図である。
【図１８】 図１７の収容トレイの展開図である。
【図１９】 本発明の第３実施形態に係る収容トレイを用いた光ファイバ用コンセントの側面断面図である。
【図２０】 図１９の光ファイバ用コンセントの平面断面図である。
【図２１】 リンク損失差分測定に用いる装置の構成を示す図である。
【図２２】 リンク損失差分測定結果を示すグラフである。
【図２３】光ファイバの曲半径と光ファイバの耐用年数との関係を示すグラフである。
【図２４】 従来の埋め込みボックスの構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 光ファイバ用コンセント
２ 壁
３ 埋め込みボックス
４ 光コネクタ
５ 取付枠
６ プレート
７ 余長光ファイバ
８ 光ケーブル
９ 壁穴
１０、７１、９０ 収容トレイ
１１、７２、９１ サポート部
１２ トレイ取付板
１３、７４、９２ 光ファイバ導入部
１４、７３ ガイド
１５、７５ トレイ固定部
１６ ガイドピン
１７ 導入ガイドピン
１８、９９ 光ケーブル外被固定部
１９、９９ａ ケーブルタイ挿入穴
２０ トレイ固定部用ビス
２１ ガイドピン挿入穴
２２ 導入ガイド挿入穴
２３ トレイ固定部用溝
２４ 腕部
２５ 台部
２６、７５ａ 第１腕
２７、７５ｂ 第２腕
２８ すきま
２９ ビス穴
３０、３２ 本体部
３１、３３ 挿入脚
３４ テンションメンバ
３５ ケーブル外皮
３６ テンションメンバ固定ネジ
４０ 光プラグ
４１ プラグ差込口
４２ キーストンラッチ
４３ フルカラー枠
Claims (4)
- 壁面内に埋設される埋め込みボックスと、前記壁に設けられた穴及び前記埋め込みボックス内に配置される光コネクタと、前記光コネクタを固定する固定具を有する光ファイバ用コンセントにおいて、前記埋め込みボックス内に配置されて用いられ、前記光コネクタから延在する余長分の光ファイバを収納する収容トレイであって、
円弧状に湾曲された板状体であり、その円弧軸が前記壁面に対して平行となるように配置されたサポート部と、
前記サポート部の曲半径よりも小さい曲半径を有する円弧状に曲げられた板状体で構成され、前記サポート部の円弧軸と平行な円弧軸を有し前記サポート部の表面から前記光コネクタの先端部方向へ延在する光ファイバ導入部と、
前記サポート部に固定され、かつ前記余長分の光ファイバを係止して巻き回すガイドとを備え、
前記光コネクタから延在する光ファイバを前記サポートの表面に導き、前記余長分の光ファイバを前記ガイドに係止することにより、前記サポート部の表面に沿って曲半径を保ちつつループ状に巻き取って固定することを特徴とする収容トレイ。 - 前記サポート部は、前記円弧軸が前記埋め込みボックスの長手方向に延在するように配置されることを特徴とする請求項１記載の収容トレイ。
- 前記光ファイバ導入部表面に、前記余長分の光ファイバを係止して巻き回す導入ガイド部をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の収容トレイ。
- 前記光ファイバ用コンセントは、前記光コネクタを複数有しており、前記収容トレイは、前記複数の光コネクタそれぞれに対応する前記光ファイバ導入部を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の収容トレイ。
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