(57)【要約】      （修正有）【課題】優れた屈曲性を有することができると共に、屈曲される場所における光信号の劣化を抑制することができる複合ケーブルを提供する。【解決手段】複合ケーブル１は、直線状に配置される第１光ファイバ１０と、第１光ファイバ１０に螺旋状に巻かれる少なくとも１本の第２光ファイバ２０と、を有する光ファイバ束３０と、光ファイバ束３０に螺旋状に巻かれる少なくとも１本の電線５０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状に配置される第１光ファイバと、前記第１光ファイバに螺旋状に巻かれる少なくとも１本の第２光ファイバと、を有する光ファイバ束と、
前記光ファイバ束に螺旋状に巻かれる少なくとも１本の電線と、
を備える
ことを特徴とする複合ケーブル。
【請求項２】
前記光ファイバ束及び前記電線を覆うように、前記電線に螺旋状に巻かれるテープを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の複合ケーブル。
【請求項３】
前記光ファイバ束を被覆する被覆層を更に備え、
前記電線は、前記被覆層を介して前記光ファイバ束に螺旋状に巻かれる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の複合ケーブル。
【請求項４】
前記第１光ファイバと前記第２光ファイバとが、互いに同じ直径であり、
前記第２光ファイバは６本である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合ケーブル。
【請求項５】
前記第１光ファイバは、光信号を伝送しないダミーファイバであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合ケーブル。
【請求項６】
前記第２光ファイバが螺旋状に巻かれるピッチは、前記電線が螺旋状に巻かれるピッチよりも大きいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の複合ケーブル。
【請求項７】
前記第１光ファイバ及び前記第２光ファイバは、ガラス製のコア及びクラッドを有する光ファイバであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の複合ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合ケーブルに関し、特に、優れた屈曲性を有すると共に、屈曲される場所における光信号の劣化を抑制することができる複合ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
光信号の伝送を行う光ファイバと、電気信号や電力の伝送を行う電線とが組み合わされた複合ケーブルが知られている。このような複合ケーブルは、産業機械や、映像機器等に用いられており、例えば、複合ケーブルが映像機器に用いられる場合、画像情報等の大容量の信号が光ファイバにより伝送され、音声やテキスト情報等が電線により伝送される。
【０００３】
下記特許文献１には、このような複合ケーブルが記載されている。この複合ケーブルにおいては、中心に１つの光ファイバが直線状に設けられており、その光ファイバの外周面を被覆する外部被覆層が設けられて、その外部被覆層の外周面上に複数の電線が設けられている。この電線は、外部被覆層の外周面上に螺旋状に巻かれている。このように電線が螺旋状に巻かれることにより、この複合ケーブルは、屈曲性に優れるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−４５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に記載の複合ケーブルにおいては、光信号を伝送する光ファイバが直線状に設けられている。従って、この複合ケーブルは、屈曲性に優れるものの屈曲する場合に、光ファイバの屈曲する部分に応力が集中し、この応力の集中により屈折率が変化して、光信号が劣化する虞がある。
【０００６】
そこで、本発明は、優れた屈曲性を有すると共に、屈曲される場所における光信号の劣化を抑制することができる複合ケーブルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の複合ケーブルは、直線状に配置される第１光ファイバと、前記第１光ファイバに螺旋状に巻かれる少なくとも１本の第２光ファイバと、を有する光ファイバ束と、前記光ファイバ束に螺旋状に巻かれる少なくとも１本の電線と、を備えることを特徴とするものである。
【０００８】
このような複合ケーブルによれば、電線により電力や電気信号を伝送することができると共に、少なくとも第２光ファイバにより光信号を伝送することができる。また、第２光ファイバ、及び、電線は、それぞれ第１光ファイバ、及び、光ファイバ束に螺旋状に巻かれているので、第２光ファイバ、及び、電線は、複合ケーブルが屈曲する場所において、第２光ファイバや電線の長さ方向に僅かに位置ずれを起こす。こうして、複合ケーブルは、優れた屈曲性を有することができる。さらに、第２光ファイバが、位置ずれを起こすことにより、複合ケーブルが屈曲する場合に、第２光ファイバの一部に応力が集中することが抑制されて、第２光ファイバにより光信号を伝送させるときに、光信号が劣化することを抑制することができる。
【０００９】
また、上記複合ケーブルにおいて、前記光ファイバ束及び前記電線を覆うように、前記電線に螺旋状に巻かれるテープを更に備えることが好ましい。
【００１０】
このような複合ケーブルによれば、テープにより電線や第２光ファイバがばらけてしまうことを防止することができる。そして、テープが螺旋状に巻かれているため、複合ケーブルの屈曲性が阻害されることを抑制することができる。
【００１１】
また、上記複合ケーブルにおいて、前記光ファイバ束を被覆する被覆層を更に備え、前記電線は、前記被覆層を介して前記光ファイバ束に螺旋状に巻かれることが好ましい。
【００１２】
このような複合ケーブルによれば、被覆層により第２光ファイバが、第２光ファイバの横方向に位置ずれすることを防止して、第２光ファイバが偏在することを防止することができる。こうして第２光ファイバが偏在することにより一部の第２光ファイバに応力が集中することを防止することができる。
【００１３】
また、上記複合ケーブルにおいて、前記第１光ファイバと前記第２光ファイバとが、互いに同じ直径であり、前記第２光ファイバは６本であることが好ましい。
【００１４】
このような複合ケーブルによれば、第２光ファイバを細密充填して、光ファイバ束の直径を小さくすることができる。
【００１５】
また、上記複合ケーブルにおいて、前記第１光ファイバは、光信号を伝送しないダミーファイバであることが好ましい。
【００１６】
第２光ファイバは、第１光ファイバに螺旋状に巻かれるため、複合ケーブルの一定の長さに対して、互いに異なる長さとなる。従って、このような複合ケーブルによれば、第２光ファイバのみで光信号を伝送するため、光信号の伝送時間が異なることを防止することができる。
【００１７】
また、上記複合ケーブルにおいて、前記第２光ファイバが螺旋状に巻かれるピッチは、前記電線が螺旋状に巻かれるピッチよりも大きいことが好ましい。
【００１８】
このような複合ケーブルによれば、第２光ファイバの曲率が高くなることを抑制することができ、第２光ファイバにより伝送される光信号の曲げ損失による劣化を抑制することができる。また、複合ケーブルの外周側に配置される電線は、複合ケーブルの屈曲による影響をより強く受けるので、電線が小さなピッチで巻かれることにより、複合ケーブルの屈曲性をより向上させることができる。なお、本明細書におけるピッチとは、光ファイバや電線が、螺旋状に１周巻かれる場合における、複合ケーブルの長さ方向に沿った距離を意味する。
【００１９】
また、前記第１光ファイバ及び前記第２光ファイバは、ガラス製のコア及びクラッドを有する光ファイバであることが好ましい。
【００２０】
このように構成することにより、第１光ファイバ及び第２光ファイバの線膨張係数等の物性を等しくすることができる。従って、環境温度の変化により第１、第２光ファイバが伸縮しても、第２光ファイバに過度な応力がかかることを抑制でき、光信号が劣化することを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、優れた屈曲性を有すると共に、屈曲される場所における光信号の劣化を抑制することができる複合ケーブルが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る複合ケーブル示す側面図である。
【図２】図１の複合ケーブルの長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図である。
【図３】図１の第１、第２光ファイバの長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図である。
【図４】図１の電線の長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る複合ケーブルの好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の実施形態に係る複合ケーブル示す側面図であり、図２は、図１の複合ケーブルの長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図である。
【００２５】
図１、図２に示すように、複合ケーブル１は、１本の第１光ファイバ１０と、第１光ファイバ１０に巻かれる複数本の第２光ファイバ２０とを有する光ファイバ束３０と、光ファイバ束３０を被覆する被覆層４０と、被覆層４０に螺旋状に巻かれる複数本の電線５０と、電線５０を覆うようにして、電線５０に螺旋状に巻かれるテープ６０と、テープ６０を被覆するシース７０とを主な構成として備える。
【００２６】
図３は、図１の第１、第２光ファイバ１０、２０の長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図である。図３に示すように、第１光ファイバ１０は、コア１１と、コア１１の外周面を被覆するクラッド１２と、クラッド１２の外周面を被覆する保護層１３とを主な構成として備え、第２光ファイバ２０は、コア２１と、コア２１の外周面を被覆するクラッド２２と、クラッド２２の外周面を被覆する保護層２３とを主な構成として備え、本実施形態においては、第１光ファイバ１０と第２光ファイバ２０とは、互いに同様の構成とされている。従って、以下、第１光ファイバ１０の構造・材料について説明する。
【００２７】
クラッド１２の屈折率は、コア１１の屈折率よりも低くされており、コア１１を光が伝播するように構成されている。また、光ファイバ１０における各構成の大きさは、その用途により適切に選択されるため特に制限されるものではないが、例えば、コア１１の直径は、４μｍ〜５０μｍとされ、クラッド１２の外径は、１００μｍ〜２００μｍとされ、保護層１３の外径は、１７０μｍ〜３５０μｍとされている。
【００２８】
また、コア１１を構成する材料としては、例えば、屈折率を高くするドーパントが添加される石英等が挙げられる。このようなドーパントとしては、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ２）や酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等が挙げられる。また、クラッド１２を構成する材料としては、例えば、何らドーパントが添加されない石英や、フッ素（Ｆ）等の屈折率を下げるドーパントが添加される石英が挙げられる。また、保護層１３を構成する材料としては、例えば、アクリレート等の紫外線硬化樹脂が挙げられる。
【００２９】
また、第１光ファイバ１０は、直線状に配置されている。この直線状に配置されるとは、複合ケーブル１の長手方向に沿って配置されることであり、複合ケーブル１が直線状にされる場合に、第１光ファイバ１０も直線状になることを意味している。そして、この第１光ファイバ１０の外周面上に、複数本の第２光ファイバ２０が螺旋状に巻かれている。このように螺旋状に巻かれる第２光ファイバ２０のピッチは、特に制限されるものではないが、本実施形態においては、約１００ｍｍとされている。
【００３０】
また、図２に示すように、本実施形態においては、第１光ファイバ１０及び第２光ファイバ２０の直径は同じとされており、第１光ファイバ１０の外周面上に６本の第２光ファイバ２０が螺旋状に巻かれている。このようにすることにより、第１光ファイバ１０の外周面上に第２光ファイバ２０を細密充填して、光ファイバ束３０の直径を小さくすることができるため好ましい。
【００３１】
こうして第１光ファイバ１０の外周面上に第２光ファイバ２０が螺旋状に巻かれることにより光ファイバ束３０とされており、上述のように、光ファイバ束３０は、被覆層４０により被覆されている。被覆層４０は、長手方向に垂直な断面における外形が円形とされ、例えば、押し出し成型により光ファイバ束３０を被覆している。この被覆層４０の直径は、特に制限されるものではないが、０．７５ｍｍ〜２．０ｍｍとされる。被覆層４０の材料としては、特に制限されないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂を挙げることができる。
【００３２】
図４は、電線５０の長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図である。図４に示すように、電線５０は、金属の撚り線から成る導線５１と、導線５１の外周を被覆する絶縁層５２とを有している。この電線５０の直径は、特に限定されないが、０．２ｍｍ〜２．０ｍｍとされる。また、電線５０の導線５１の材料としては、導体であれば特に限定されないが、銅、鉄、ニッケル、アルミニウム等を挙げることができる。さらに絶縁層５２の材料は、難燃性、耐水性、絶縁性等に優れた特性を有する材料が好ましい。このような材料としては、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体及びエチレンアクリル酸エチル共重合体などのエチレン系材料や、それらとポリプロピレン、エチレンプロピレンゴム、スチレン系エラストマなどのポリオレフィンをブレンドした複合樹脂をベースに、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどの金属水酸化物又はリン酸エステルを添加してなるものやフッ素樹脂を挙げることができる。
【００３３】
このような構成の複数の電線５０が、上述のように被覆層４０の外周面上に螺旋状に巻かれており、電線５０が巻かれるピッチは、第２光ファイバ２０が螺旋状に巻かれるピッチよりも小さくされることが好ましく、本実施形態においては、１０ｍｍとされている。また、この電線５０が螺旋状に巻かれる方向は、図１に示すように第２光ファイバが巻かれる方向と同じ方向であることが、複合ケーブル１を屈曲させた際に、電線５０と第２光ファイバ２０とが同じ方向に位置ずれを起こすので、複合ケーブル１の屈曲性を向上させる観点から好ましい。
【００３４】
また、電線５０は、テープ６０により覆われている。テープ６０は、樹脂、或いは、金属のテープであり、図１に示すように螺旋状に巻かれている。このテープ６０を構成する樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート等を挙げることができ、金属としては、アルミニウム、銅等を挙げることができる。なお、テープ６０が螺旋状に巻かれる方向は、図１に示すように電線５０が巻かれる方向と逆の方向であることが、複合ケーブル１を屈曲させた際に、電線が位置ずれしようとする方向と、テープが位置ずれしようとする方向とが、逆方向になるため、電線の位置ずれが大きくなりすぎてしまうことや、電線の位置ずれが元に戻らなくなってしまうことにより、電線がばらばらになることを防ぎ、複合ケーブル１の形状を維持できる観点から好ましい。なお、テープ６０の電線５０側の面には、接着剤が塗布されていても良い。
【００３５】
テープ６０の外周面上を被覆するシース７０は、押し出し成型により形成されており、長手方向に垂直な断面における外形が円形とされている。このようなシース７０の材料としては、電線５０の絶縁層５２と同様の材料を挙げることができる。
【００３６】
以上説明した複合ケーブル１においては、それぞれの電線５０により、電気信号や電力の伝送を行うと共に、少なくとも第２光ファイバ２０により、光信号の伝送を行う。この場合において、第１光ファイバ１０をダミーファイバとして光信号の伝送を行わないことが好ましい。これは、第１光ファイバ１０は、螺旋状に巻かれていないため、複合ケーブル１が屈曲するときに応力が集中することがあるためである。ただし、第１光ファイバ１０により、光信号の伝送を行っても良い。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態の複合ケーブル１によれば、電線５０により電力や電気信号を伝送することができると共に、少なくとも第２光ファイバ２０により光信号を伝送することができる。また、複数本の第２光ファイバ２０、及び、複数本の電線５０は、それぞれ螺旋状に巻かれているので、第２ファイバ２０、及び、電線５０は、複合ケーブル１が屈曲する場合、複合ケーブル１が屈曲する場所において、僅かに長さ方向に位置ずれを起こす。つまり、複合ケーブル１が屈曲している部分において、第１光ファイバ１０を基準として、内側に位置する第２光ファイバ外側に僅かに移動する。こうして、複合ケーブル１は、優れた屈曲性を有することができる。さらに、第２光ファイバ２０が、第２光ファイバ２０の長さ方向に位置ずれを起こすことにより、複合ケーブル１が屈曲する場合に、第２光ファイバ２０の一部に応力が集中することが抑制される。そのため、第２光ファイバ２０の一部の屈折率が変化することが抑制されて、第２光ファイバ２０により光信号を伝送させるときに、光信号が劣化することを抑制することができる。
【００３８】
さらに、複合ケーブル１においては、テープ６０により電線５０や第２光ファイバ２０がばらけてしまうことを防止することができる。そして、このテープ６０は、螺旋状に巻かれているため、複合ケーブル１の屈曲性が阻害されることを抑制することができる。
【００３９】
また更に、複合ケーブル１においては、複合ケーブル１が屈曲する場合において、被覆層４０により第２光ファイバ２０が、第２光ファイバ２０の横方向に位置ずれすることを防止して、第２光ファイバ２０が偏在することを防止することができる。こうして第２光ファイバ２０が集まることにより一部の第２光ファイバ２０に応力が集中することを防止することができる。
【００４０】
そして、上述のように第１光ファイバ１０がダミーファイバとされて、光信号が第２光ファイバ２０のみにより伝送される場合においては、複合ケーブル１が屈曲するときに応力集中が抑制された第２光ファイバのみにより、光信号を伝送するため、光信号の劣化をより抑制することができる。また、第２光ファイバ２０は、第１光ファイバ１０に螺旋状に巻かれるため、複合ケーブル１の一定の長さに対して、互いに異なる長さとなる。従って、第１光ファイバ１０をダミーファイバとして、第２光ファイバのみで光信号を伝送することにより、光信号の伝送時間が異なることを防止することができる。
【００４１】
また、上述のように電線５０が巻かれるピッチが、第２光ファイバ２０が螺旋状に巻かれるピッチよりも小さい、つまり、第２光ファイバ２０が螺旋状に巻かれるピッチが、電線５０が螺旋状に巻かれるピッチよりも大きいことにより、第２光ファイバの曲率が高くなることを抑制することができる。従って、第２光ファイバ２０により伝送される光信号の曲げ損失による劣化を抑制することができる。また、複合ケーブル１の外周側に配置される電線５０は、複合ケーブル１の屈曲による影響をより強く受けるので、この電線５０が小さなピッチで巻かれることにより、複合ケーブル１の屈曲性を向上させることができる。
【００４２】
以上、本発明について、実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４３】
例えば、上記実施形態においては、第１、第２光ファイバ１０、２０のコア１１、２１、クラッド１２、２２は、ガラス製とされたが、本発明において、第１、第２光ファイバの少なくとも一方をプラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）としても良い。
【００４４】
また、第２光ファイバ２０を１本として、第１光ファイバ１０の外周面上に螺旋状に巻いても良く、電線５０を一本として、螺旋状に巻いても良い。
【００４５】
また、被覆層４０を、光ファイバ束３０に対し、絶縁性のテープを螺旋状に巻くことで形成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明によれば、優れた屈曲性を有すると共に、屈曲される場所における光信号の劣化を抑制することができる複合ケーブルが提供される。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・複合ケーブル
１０・・・第１光ファイバ
１１・・・コア
１２・・・クラッド
１３・・・保護層
２０・・・第２光ファイバ
２１・・・コア
２２・・・クラッド
２３・・・保護層
３０・・・光ファイバ束
４０・・・被覆層
５０・・・電線
５１・・・導線
５２・・・絶縁層
６０・・・テープ
７０・・・シース
【図１】
2012048829.tif 000003
【図２】
2012048829.tif 000004
【図３】
2012048829.tif 000005
【図４】
2012048829.tif 000006