JP5621206B2 - 複合ハーネス及びその製造方法 - Google Patents
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Description
しかし、そのために同軸ケーブルの本数を増加するとハーネスの径が大きくなり、限られた収容スペースに収容しきれなくなる。また、電気信号である限りノイズを受信してGbpsオーダーの高速通信では信号が正しく伝送されないという問題が生じうる。
前記複数本の細径電線とともに前記光ファイバを最外層に配置して束ねることを特徴とする。
図1に示すように、複合ハーネス20は、複数本(数本から数十本)の細径同軸ケーブル(細径電線)24と少なくとも1本(本実施形態では1本)の光ファイバ25とを有し、配列部21a,21bを除いた中間部が、複数の細径同軸ケーブル24及び光ファイバ25を束ねた束部26とされている。
細径同軸ケーブル24は、中心軸に直交する径方向の断面において、中心から外側に向かって、中心導体、内部絶縁体、外部導体、外被を有する構成であり、コネクタに接続される部分では端末処理が施されて、外部導体、内部絶縁体、中心導体が段階的に所定長さずつ露出している。
光ファイバと細径電線の径はほぼ同径のものを組み合わせるのが好ましい。
細径電線の本数は、例えば10〜20本とし、光ファイバを1本または2本とすると束の径は2mm以下とすることができる。
コネクタ31に接続される細径同軸ケーブル24は、束部からそのまま延びるようにして各線が並列される。コネクタ31の幅方向(細径同軸ケーブル24が配列される方向)に対して束部26の向きがほぼ垂直である。この接続をT字状接続と呼ぶ。
コネクタ32に接続される細径同軸ケーブル24は、束部から延びて約90°曲げられてから並列されてコネクタ32に接続される。コネクタ32の幅方向は束部の向きとほぼ平行となる。この接続をL字状接続と呼ぶ。
図4の形態では、接続部の近くで光ファイバに余長ができるので、接続部近くで曲げや捻りが生じた場合に過度な引っ張り力が光ファイバや接続箇所に及ばず伝送損失の増加や損傷のおそれがない。
フェルール61,61Aは、ポリエステル樹脂、PPS樹脂およびエポキシ樹脂の何れかを含む材料で形成されたもので、光ファイバ25の端末が挿入される挿通孔61a,61Aaが形成されている。そして、このフェルール61,61Aには、挿通孔61a,61Aaへの光ファイバ25の挿入方向(光ファイバが接続される方向)前方側の端面61b,61Abに、光電変換素子62,62Aが取り付けられており、光ファイバ25と光電変換素子62,62Aとの光軸が直線状に配置されている。フェルール61,61Aと光電変換素子62,62Aとを直接接続するので両者の高さおよび長さを最小とすることができ、接続部の寸法を小さくすることができる。したがってコネクタの寸法も小さくできる。
入力側の電気部品63としては、VCSELを駆動させるドライバICが用いられ、出力側の電気部品63Aとしては、PDからの信号を増幅させるトランスインピーダンスアンプ(TIA)が用いられる。TIAはPDのなるべく近くに配置するのが好ましい。
各光部品55,55Aは、配線板に印刷された配線回路で結ばれている。これにより配線板上の光部品を密に配置して接続部の寸法を小さくすることができる。したがってコネクタの寸法も小さくできる。
なお、シリアライザまたはデシリアライザからなるデータ変換器64,64Aは、配線板51に搭載する必要はなく、また、ノイズが発生するドライバICは、配線板51に搭載しない方が好ましい。これらは機器に搭載する。
このように光ファイバを使用することにより、Gbpsオーダーの高速シリアル通信が可能である。
なお、コネクタ31,32としては、細径同軸ケーブル24及び光ファイバ25を横一列に配列して接続するタイプでも良く、また、複数段に配列して接続するタイプでも良い。
先に束部26を作ってから細径同軸ケーブル24を成端処理するのでもよい。
また、光ファイバ25は、細径同軸ケーブル24とは別に、ガラスファイバを露出させ、光部品55のフェルールに差し込んで固定する。
これにより、中間部が束部26とされ、この束部26で光ファイバ25が最外層に配置された複合ハーネス20が得られる。
この複合ハーネス20によれば、束ねた細径同軸ケーブル24の外周に、光ファイバ25を巻いて沿わせることにより、必然的に光ファイバ25を細径同軸ケーブル24よりも長くすることができる。よって、湾曲することによる光ファイバ25の引っ張りを極力抑えることができ、引っ張り応力による伝送損失をなくすことができる。
図10に示す形態では、第1筐体1及び第2筐体2を備えた携帯電話端末3のそれぞれの第1筐体1及び第2筐体2が、複合ハーネス20によって接続されている。
携帯電話端末3は、第1筐体1及び第2筐体2の端部同士が、ヒンジ4によって回動可能に連結され、開閉されることにより位置関係が変化する。第1筐体1及び第2筐体2は、その連結側の端面に、ケーブル挿通孔5,6がそれぞれ形成されており、これらのケーブル挿通孔5,6から、複合ハーネス20の両端がそれぞれ導入されている。また、ヒンジ4には、連通孔4aが形成されており、この連通孔4a内に複合ハーネス20が挿通されている。
複合ハーネス20は、束部では光ファイバが最外層に配置されているので、束部が変形(湾曲や回動)しても、細径電線が光ファイバを押すことがなく光ファイバに加わる側圧が極力抑えられる。これにより、狭いヒンジ4に複合ハーネス20を損傷を起こすことなく通すことができ、光ファイバにおける伝送損失の増大や疲労破断を防いで、第1筐体1に含まれる基板と第2筐体に含まれる基板とを接続して光ファイバによる通信の高速化を図ることができる。
例えば、図1において複合ハーネス20が右に曲げて使用される場合は、束の左側に光ファイバを添わせる。そしてPTFEテープである束ね部材を巻き付けて束部26とし、その両側に接着剤付きのPETテープを巻いてPTFEテープが解けないようにする。光ファイバ25の両端末はフェルールに挿入され、そのフェルールはコネクタ31,32の所定の箇所に載せられて固定される。コネクタの幅方向に対するフェルールの取付角度は45度とする。光ファイバの余長は束部26、配列部21aおよび配列部21bに吸収される。この複合ハーネスであれば20万回の捻回試験(±90度)の結果、断線なく伝送損失の増加も問題なかった。
一方、光ファイバに余長を持たせず、他の同軸ケーブルと区別なく束ねると、光ファイバが束の内部に取り込まれてしまう。複合ハーネスが20万回の捻回を受ける間に束の内部の電線が外に飛び出す現象がある確立で起こる。光ファイバが飛び出した場合、伝送損失の増加または断線が生じ不良となるものと考えられる。しかし、本発明の複合ハーネスは光ファイバが外に飛び出してキンクすることがないので伝送損失の増大や疲労破断のおそれが非常に少ない。
24 細径同軸ケーブル(細径電線)
25 光ファイバ
26 束部
21a,21b 端部
31,32 コネクタ
Claims (5)
- 外径が0.30mmより細い複数本の細径電線と、前記細径電線と同径の少なくとも1本の光ファイバとを有し、前記細径電線及び前記光ファイバの端部以外の箇所が束ねられて束部とされ、前記束部で前記光ファイバが最外層に配置され、前記細径電線及び前記光ファイバの端末が同一のコネクタまたは同一の配線板材に接続されてなり、前記細径電線及び前記光ファイバが前記コネクタまたは前記配線板材に接続される部分において前記複数本の細径電線が互いに並列に配置されているとともに前記光ファイバが前記細径電線の配列の端に配置され、前記光ファイバが前記コネクタまたは前記配線板材の上で光電変換素子に接続されていることを特徴とする複合ハーネス。
- 請求項1に記載の複合ハーネスであって、
前記細径電線及び前記光ファイバが前記コネクタまたは前記配線板材に接続される部分において、前記光ファイバの向きが前記細径電線の向きとは異なることを特徴とする複合ハーネス。 - 請求項1または2に記載の複合ハーネスであって、
前記光ファイバは、全ての前記細径電線よりも長さが長くされていることを特徴とする複合ハーネス。 - 請求項1から3の何れか一項に記載の複合ハーネスであって、
前記束部で、束ねられた前記細径電線の外周に沿うように前記光ファイバが巻き付けられていることを特徴とする複合ハーネス。 - 請求項1から4の何れか一項に記載の複合ハーネスを製造する方法であって、
外径が0.30mmより細い前記複数本の細径電線とともに前記細径電線と同径の前記光ファイバを最外層に配置して束ね、前記細径電線及び前記光ファイバの端末を同一のコネクタまたは同一の配線板材に接続し、前記細径電線及び前記光ファイバが前記コネクタまたは前記配線板材に接続される部分において前記複数本の細径電線を互いに並列に配置するとともに前記光ファイバを前記細径電線の配列の端に配置し、前記光ファイバを前記コネクタまたは前記配線板材の上で光電変換素子に接続することを特徴とする複合ハーネスの製造方法。
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