JP4683847B2 - 光・電線複合ケーブル - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバケーブルと電線とを束ねて構成される光・電線複合ケーブルに関する。

近年、自動車に搭載される機器間の通信ネットワーク化が進められており、これに伴って自動車内に敷設されるケーブルも増加している。これらのケーブルから発生するノイズを低減するために、一部のケーブルでは、電線の代わりに光ファイバケーブルが使用されつつある。この様な状況において、近年、光ファイバケーブルと電線とを束ねて構成した光・電線複合ケーブルが使用されつつある。

自動車内に敷設されるこの種の光・電線複合ケーブルでは、その光ファイバケーブルには例えばプラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）ケーブルが用いられ、その電線には自動車用電線が主に用いられる。自動車内に光・電線複合ケーブルを敷設するには、引っ張り強度や側圧に耐える必要があるが、光・電線複合ケーブルの中の電線とＰＯＦケーブル各々に均等に荷重が掛かることは少ない。特に光・電線複合ケーブルが引っ張られる場合は、引っ張られる方向によって特定のケーブル（電線または光ファイバケーブル）に張力が余計に掛かるのは自明である。しかし、自動車のように複雑に敷設される光・電線複合ケーブルの場合、張力の働く方向を事前に予想することは困難である。そこで、最も荷重に弱いＰＯＦケーブルに大きな張力が掛からない様にする対策を講じる必要が出てきた。

そこで、この発明の課題は、光・電線複合ケーブルがどのような方向に引っ張られても、その光ファイバケーブルに大きな張力が掛かることを防止できる光・電線複合ケーブルを提供することにある。

上記課題を解決する為には、請求項１に記載の発明は、互いに撚り合わされた複数本の光ファイバケーブルと、電線と、前記複数本の光ファイバケーブルと前記電線とを束ねる被覆部とを備え、前記複数本の光ファイバケーブルは、筒状部材内に収納された状態で前記電線と束ねられるものである。

請求項２に記載の発明は、前記電線が複数の被覆電線が撚り合わされてなる撚り電線であって、前記複数本の光ファイバケーブルは、前記撚り電線の撚りピッチよりも短い撚りピッチで撚り合わされるものである。

請求項３に記載の発明は、前記複数本の光ファイバケーブルはそれぞれ、光ファイバ本体と、前記光ファイバ本体を被覆する被覆部とを備え、前記被覆部により前記複数本の光ファイバケーブルに施された撚りが維持されるものである。

請求項４に記載の発明は、前記被覆部内おける前記筒状部材と前記電線との間隙に介在材が充填されるものである。

請求項５に記載の発明は、互いに撚り合わされた複数本の光ファイバケーブルと、電線と、前記複数本の光ファイバケーブルと前記電線とを束ねる被覆部とを備え、前記電線が複数の被覆電線が撚り合わされてなる撚り電線であって、前記複数本の光ファイバケーブルは、前記撚り電線の撚りピッチよりも短い撚りピッチで撚り合わされるものである。

請求項１に記載の発明によれば、光ファイバケーブルが、複数本互いに撚り合われることによりその撚りの分伸長自在にされて、電線と共に束ねられているので、当該光・電線複合ケーブルに張力が掛かっても、光ファイバケーブル側にはその撚りが解れることによる伸長作用により張力が余り掛からず、電線側に張力を集中させることができ、これにより当該光・電線複合ケーブルに張力が掛かっても光ファイバケーブルに大きな張力が掛かることを防止できる。

請求項２または請求項５に記載の発明によれば、電線が複数の被覆電線が撚り合わされてなる撚り電線であり、光ファイバケーブルは、前記撚り電線の撚りピッチよりも短い撚りピッチで複数撚り合わされるので、電線が撚り電線である場合でも、請求項１の場合と同様に、当該光・電線複合ケーブルに張力が掛かっても光ファイバケーブルに大きな張力が掛かることを防止できる。

請求項３に記載の発明によれば、各光ファイバケーブルに被覆部が備えられ、その被覆部により光ファイバケーブル間の撚りが維持されるので、光ファイバ本体だけで撚りを維持できない場合でも、光ファイバケーブルに必要な撚りを持たせる事ができる。また、その被覆部により光ファイバケーブルの張力に対する強度を強化できる。

また請求項１に記載の発明によれば、複数本の光ファイバケーブルは、筒状部材内に収納された状態で電線と束ねられるので、筒状部材により光ファイバケーブルとその近傍に在る電線等の部材との干渉が防止され、これにより光ファイバケーブルに張力が掛かったときに光ファイバケーブル間に施された撚りが滑らかに解れる様になる。

請求項４に記載の発明によれば、被覆部材内おける筒状部材と電線との間隙に介在材が充填されるので、介在材により光ファイバケーブル及び電線を側圧から保護できる。

この実施の形態に係る光・電線複合ケーブル１は、図１および図２の様に、互いに撚り合わされた複数本（ここでは２本）の光ファイバケーブル３と、１本以上（ここでは３本）の電線５と、それら光ファイバケーブル３および電線５を束ねる被覆部７とを備えて主構成される。ここでは更に、複数本の光ファイバケーブル３は、筒状部材９内に収納された状態で電線５と束ねられている。また、被覆部７内おける筒状部材９と電線５との間隙には、介在材１１が充填されている。

各光ファイバケーブル３は、光ファイバ本体３ａの外周に樹脂等の弾性材料により形成された被覆部（以後、弾性被覆と称す）３ｂが被覆されて構成される。光ファイバ本体３ａは、プラスチック等の樹脂により形成されており、例えば樹脂製のコア部（図示省略）の外周に樹脂製のクラッド部（図示省略）が被覆されて構成される。弾性被覆３ｂは、例えばポリエチレン系、ポリプロピレン系またはポリアミド系などの周知の被覆材により形成される（特に張力を要求する場合は、ポリプロピレン系またはポリアミド系により形成される）。ここでは、各光ファイバケーブル３の弾性被覆３ｂにより、各光ファイバケーブル３間に施された撚りが勝手に解けない様に維持される。

この様な各光ファイバケーブル３間の撚りは、例えば一般にツイストペアケーブルを製造する際に用いられるツイスト処理を用いて施すことができる。より詳細には例えば、光ファイバ本体３ａの外周に弾性被覆３ｂを被覆し、その弾性被覆３ｂが硬化する前に、各光ファイバケーブル３間に緩やかに撚りを施し（ツイスト処理を施し）、その状態で弾性被覆３ｂを硬化させれば、各光ファイバケーブル３間に張力により弾性的に解ける撚りを持たせることができる。

この様に撚り合わされた光ファイバケーブル３は、その撚りによって伸縮自在に形成されている。即ち、この様に撚り合わされた光ファイバケーブル３は、その長手方向に張力が掛かると、その撚りが弾性被覆３ｂの弾性作用により弾性的に解けてその撚りの分伸長し、張力が掛からなくなると、その撚りが弾性被覆３ｂの弾性作用により弾性復帰的に復元されてその撚りの分収縮して余分な弛みが防止される。

筒状部材９は、例えば被覆材と同じ材料（例えばポリエチレン系、ポリプロピレン系またはポリアミド系などの樹脂）により形成される。この筒状部材９は、その内部に互いに撚り合わされた複数本の光ファイバケーブル３が緩る過ぎずきつ過ぎずに収納される様に（換言すれば、その内部に互いに撚り合わされた複数本の光ファイバケーブル３が遊び無く緩挿される様に）形成される。この筒状部材９は、一般に被覆電線を製造する際に用いられる押出成形処理を利用して形成することができる。

各電線５は、銅又は銅合金等より形成された線状の導体部５ａの外周に樹脂等による被覆部５ｂが被覆されて構成される。ここでは、各電線５は、光ファイバケーブル３の長手方向に沿って真っ直ぐに形成される。

被覆部（外皮）７は、光ファイバケーブル３の収納された筒状部材９と各電線５とを束ねる様にしてそれらを被覆する。そして、被覆部７内おける筒状部材９と各電線５との間に介在材１１が充填される。介在材１１としては、例えば発泡ポリエチレン等の発砲材が用いられる。

尚、この光・電線複合ケーブル１の端部には、通常の工程で調尺切断されてそのケーブル１の端部の被覆部７が除去された後、コネクタプラグ（図示省略）が組み付けられる。その際、光ファイバケーブル３の端部の加工は、電線５の端部の加工と同じように実施すれば良く、従来行っていたような光ファイバケーブル３の線長を近傍の電線５の線長よりも長く処理して光ファイバケーブル３側に張力が集中するのを防ぐ対策は不要である。なぜならば、各光ファイバケーブル３間には撚りが施されているので、光・電線複合ケーブル１が引っ張られても、電線５が主に引っ張られて、光ファイバケーブル３はその撚りの分だけ余長がある分（伸縮する分）張力が掛からない様になっているからである。

以上の様に構成された光・電線複合ケーブル１によれば、光ファイバケーブル３が、複数本撚り合われることによりその撚りの分伸長自在にされて、電線５と共に束ねられているので、当該光・電線複合ケーブル１に張力が掛かっても、光ファイバケーブル３側にはその撚りが解れることによる伸長作用により張力が余り掛からず、電線５側に張力を集中させることができ、これにより当該光・電線複合ケーブル１に張力が掛かっても光ファイバケーブル３に大きな張力が掛かることを防止できる。

尚、自動車用の光・電線複合ケーブルは、一般の光ファイバケーブルのように注意深く取り扱われることはなく電線５と同様の扱いをしても、張力により光ファイバケーブル３が破損しない様にする工夫が必要であるが、この様に光ファイバケーブル３を複数本束ねて撚りを持たせることにより、特別注意深く取り扱うことなく電線５と同様に扱うことができる。

また、各光ファイバケーブル３に被覆部３ｂが備えられ、その被覆部３ｂにより光ファイバケーブル３間に施された撚りが維持されるので、光ファイバ本体３ａだけで撚りを維持できない場合でも、光ファイバケーブル３に必要な撚りを持たせる事ができる。また、その被覆部３ｂにより光ファイバケーブル３の張力に対する強度を強化できる。

また、複数本の光ファイバケーブル３は、筒状部材９内に収納された状態で電線５と束ねられるので、筒状部材９により光ファイバケーブル３とその近傍に在る電線５等の部材との干渉が防止され、これにより光ファイバケーブル３に張力が掛かったときに光ファイバケーブル３間に施された撚りが滑らかに解れる様になる。ここでは特に、筒状部材９は、その内部に互いに撚り合わされた複数本の光ファイバケーブル３が遊び無く緩挿される様に形成されるので、上記の効果（拠りが滑らかに解けるという効果）に加えて、筒状部材９内に光ファイバケーブル３をぐらつくことなく安定させて収納できる。

また、筒状部材９により光ファイバケーブル３に掛かる側圧を受け止めることができ、光ファイバケーブル３を側圧から保護できる。

また、被覆部７内おける筒状部材９と電線５との間に介在材１１が充填されるので、介在材１１により光ファイバケーブル３および電線５を側圧から保護できる。特に、介在材１１として発砲材が用いられた場合には、当該光・電線複合ケーブル１が曲げられたり、その側方より押潰されても、光ファイバケーブル３および電線５は比較的柔軟な発泡材に押し当てられる程度で済み、光ファイバケーブル３および電線５を有効に側圧から保護できる。

尚、この実施の形態では、電線５が真っ直ぐな場合で説明したが、１本以上（ここでは３本）の電線５が複数の被覆電線が撚り合わされてなる撚り電線である場合は、各光ファイバケーブル３は、その撚り電線の撚りピッチよりも短い撚りピッチで撚り合わされる様にすればよい。その様にすれば、電線５が撚り電線である場合でも、上記と同様に、光・電線複合ケーブル１に張力が掛かっても電線５側に張力が集中して光ファイバケーブル３に大きな張力が掛かることを防止できる。

尚、この実施の形態では、光ファイバケーブル３の被覆部３ｂにより各光ファイバケーブル３間に施された撚りが維持される場合で説明したが、被覆部３ｂの代わりに、例えばツイスト処理直後に（即ち各光ファイバケーブル３を撚った状態で）各光ファイバケーブル３をテーピングで束ねる場合には、そのテーピングで各光ファイバケーブル３間の撚りを維持してもよい。

本発明の実施の形態に係る光・電線複合ケーブルの横断面図である。 本発明の実施の形態に係る光・電線複合ケーブルの部分斜視図である。

符号の説明

１ 光・電線複合ケーブル
３ 光ファイバケーブル
３ａ 光ファイバ本体
３ｂ 弾性被覆
５ 電線
７ 被覆部
９ 筒状部材
１１ 介在材

Claims (5)

1. 互いに撚り合わされた複数本の光ファイバケーブルと、電線と、前記複数本の光ファイバケーブルと前記電線とを束ねる被覆部とを備え、
   前記複数本の光ファイバケーブルは、筒状部材内に収納された状態で前記電線と束ねられることを特徴とする光・電線複合ケーブル。
2. 前記電線が複数の被覆電線が撚り合わされてなる撚り電線であって、前記複数本の光ファイバケーブルは、前記撚り電線の撚りピッチよりも短い撚りピッチで撚り合わされることを特徴とする請求項１に記載の光・電線複合ケーブル。
3. 前記複数本の光ファイバケーブルはそれぞれ、光ファイバ本体と、前記光ファイバ本体を被覆する被覆部とを備え、前記被覆部により前記複数本の光ファイバケーブルに施された撚りが維持されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光・電線複合ケーブル。
4. 前記被覆部内おける前記筒状部材と前記電線との間隙に介在材が充填されることを特徴とする請求項１に記載の光・電線複合ケーブル。
5. 互いに撚り合わされた複数本の光ファイバケーブルと、電線と、前記複数本の光ファイバケーブルと前記電線とを束ねる被覆部とを備え、
   前記電線が複数の被覆電線が撚り合わされてなる撚り電線であって、前記複数本の光ファイバケーブルは、前記撚り電線の撚りピッチよりも短い撚りピッチで撚り合わされることを特徴とする光・電線複合ケーブル。

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