車載用ケーブル
【課題】 高速伝送が可能でシステムの自由度が大きく、かつ高温でも伝送特性が安定した車載用ケーブルを提供する。
【解決手段】 融点が１５０℃よりも高いプラスチック層１２を外周に設けたので、例えばエンジン等の高温体の近傍等にも敷設することができる。また、少なくともコア１５部分には石英系ガラスを用いるので、伝送損失を小さくして伝送容量を大きくすることができ、大容量かつ長距離の伝送が可能になる。これにより、高速伝送が可能でシステムの自由度が大きく、かつ高温でも伝送特性が安定した車載用ケーブル１０を提供することができる。
【解決手段】 融点が１５０℃よりも高いプラスチック層１２を外周に設けたので、例えばエンジン等の高温体の近傍等にも敷設することができる。また、少なくともコア１５部分には石英系ガラスを用いるので、伝送損失を小さくして伝送容量を大きくすることができ、大容量かつ長距離の伝送が可能になる。これにより、高速伝送が可能でシステムの自由度が大きく、かつ高温でも伝送特性が安定した車載用ケーブル１０を提供することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両内で光ファイバにより光信号を伝送可能とする車載用ケーブル及びコネクタ付き車載用ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車内においても画像データを表示するモニタが搭載され、自動車外に取り付けられているカメラにより撮影した画像や、無線通信回線を介して得られた画像データを表示することがなされるようになってきている。この際、自動車内の通信用途に使用されるケーブルは、高温環境下で使用されることがあるので耐熱性が要求される。また、自在に曲げて配線することが可能なように、高屈曲性が要求される。高屈曲性を有するという利点によりプラスチック光ファイバケーブルが自動車内の短距離の通信に用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２１２８７１号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に開示されているようなプラスチック光ファイバでは５００Ｍｂｐｓ以上の伝送速度が実現できないため、伝搬される情報量が多くなると車内での信号の通信が十分にできなくなる。また、プラスチック光ファイバは、８５℃以上の高温にさらされると伝送特性が劣化するという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、高速伝送が可能でシステムの自由度が大きく、かつ高温でも伝送特性が安定した車載用ケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前述した目的を達成するために、本発明にかかる車載用ケーブルは、石英系ガラスの外周にプラスチック層を有する光ファイバ心線の外周に１５０℃よりも融点が高い熱可塑性樹脂からなるシース層を設けたものである。
【０００６】
このように構成された車載用ケーブルにおいては、融点が１５０℃よりも高い熱可塑性樹脂からなるシース層を外周に設けたので、例えばエンジン等の高温体の近傍等に敷設しても熱によりケーブルが溶融することがない。また、少なくともコア部分には石英系ガラスを用いるので、伝送損失を小さくして伝送容量を大きくすることができ、高速かつ長距離の伝送が可能になる。これによりシステムの自由度が大きくなる。また、高温でも伝送特性が安定した車載用ケーブルを提供することができる。
【０００７】
また、本発明にかかる車載用ケーブルは、前記光ファイバ心線よりも径の大きな抗張力体を前記光ファイバ心線から離して配列し、前記シース層が前記抗張力体と前記光ファイバ心線とを一括して覆うことが望ましい。
【０００８】
このように構成された車載用ケーブルにおいては、例えば車載用ケーブルの上に物を載せたり、物が落下してきたりした場合、外力による衝撃をまずは外径の大きな抗張力体が物を受け止めることになる。このため、光ファイバ心線が受ける衝撃は減少され、光ファイバ心線が溶融するおそれが減少する。つまり、光ファイバ心線が外力による衝撃から保護される、言い換えるとケーブルの耐衝撃性が向上する。
【０００９】
また、本発明にかかる車載用ケーブルは、前記光ファイバ心線のコアおよびクラッドが石英を主成分としたマルチモード光ファイバであることが望ましい。
【００１０】
このように構成された車載用ケーブルにおいては、コアが大きなマルチモード光ファイバを用いることにより、ケーブルを機器等と接続する際に両者の光軸が多少ずれても光学的に接続できる。したがって、石英系光ファイバを用いながらも光軸のずれについての精度はあまり要求されないので端末処理を容易にすることができ、例えば、コネクタ付けを容易に行うことができる。
【００１１】
また、本発明にかかる車載用ケーブルは、前記光ファイバ心線がプラスチッククラッドファイバであることが望ましい。
【００１２】
このように構成された車載用ケーブルにおいては、コアが大きなプラスチッククラッドファイバを用いることにより、ケーブルを機器と接続する際に両者の光軸が多少ずれても光学的に接続できる。したがって、光軸のずれについての精度はあまり要求されないので端末処理を容易にすることができ、例えば、コネクタ付けを容易に行うことができる。また、プラスチックは石英よりも耐衝撃性に優れるので、石英系のクラッドに比べて耐衝撃性が向上することになる。
【００１３】
また、本発明にかかる車載用ケーブルは、抗張力体がある部分の厚さが光ファイバのある部分の厚さよりも厚いことが望ましい。
【００１４】
このように構成された車載用ケーブルにおいては、例えば車載用ケーブルの上に物を載せたり、物が落下してきたりした場合、その物は厚さが厚い抗張力体がある部分に当たる。ケーブル側からすると厚さの厚い部分に衝撃が加わる。この部分には、光ファイバ心線がないので、光ファイバ心線に直接的に衝撃が加えられることはない。抗張力体がある部分のシース層が変形した結果光ファイバ心線に衝撃が加えられるとしても、抗張力体部分のシース層の変形により衝撃が吸収されているので、光ファイバに伝わる衝撃は小さくなっている。このため、光ファイバ心線が衝撃により損傷しない。つまり、ケーブルの耐衝撃性が向上することになる。
【００１５】
また、本発明にかかる車載用ケーブルは、シース層の光ファイバ心線と抗張力体との間にノッチがあることが望ましい。
【００１６】
このように構成された車載用ケーブルにおいては、ノッチ部分からシース層を裂いて光ファイバと抗張力体とを容易に分離することができ、光ファイバの端末処理を容易にする。
【００１７】
また、本発明にかかるコネクタ付き車載用ケーブルは、上記の何れかに記載した車載用ケーブルをその端末でコネクタ付けしたコネクタ付き車載用ケーブルであって、前記コネクタが、前記車載用ケーブルに含まれる光ファイバ心線の径と実質的に等しい内径の挿通孔をその一端に有し、前記車載用ケーブル本体を固定する固定部分を他端に有し、かつ前記挿通孔と前記固定部分との間に前記光ファイバ心線を撓ませる空間を有し、前記車載用ケーブルの一端のシース層を除去して前記光ファイバ心線を剥き出しかつ前記抗張力体を切断し、前記光ファイバ心線を前記挿通孔に挿通し、前記光ファイバ心線の先端を前記挿通孔の先端よりも突き出す位置に収め、前記車載用ケーブルを前記固定部分で前記コネクタに固定したものである。
【００１８】
このように構成されたコネクタ付き車載用ケーブルにおいては、車載用ケーブルの一端のシース層を除去して剥き出した光ファイバ心線を光ファイバ心線の径と実質的に等しい内径でコネクタに設けられている挿通孔に挿入する、つまり光ファイバ心線の被覆部がついたままコネクタを取り付けることができる。また、光ファイバ心線の先端は挿通孔の先端よりも突き出しているので、コネクタを相手方の機器やケーブルと接続すると、突き出した光ファイバ心線の先端が押されて後退し、挿通孔と固定部分との間の光ファイバ心線を撓ませる空間で光ファイバ心線が撓む。このとき光ファイバ心線の先端は挿通孔に沿って軸心を大きくずらすことなく後方へ移動する。したがって、車載用ケーブルに取り付けられているコネクタを相手側部材に装着して光ファイバ心線の先端面を相手側光ファイバ心線の先端面に突き合わせると、互いに先端面を押し合いながらしかも光軸のずれがほとんどないので、光学的に接続することができる。光ファイバ心線にマルチモード光ファイバやプラスチッククラッド光ファイバを使用するとコアが大きいので、各ケーブルに含まれる光ファイバ心線の光軸が多少ずれたとしても光学的な接続が保たれる。つまり、ファイバ心線にマルチモード光ファイバやプラスチッククラッド光ファイバを使用すると光学的接続が確実になされる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、少なくともコア部分には石英系ガラスを用いるので、伝送損失を小さくして伝送容量を大きくすることができ、高速かつ長距離の伝送が可能になる。また、融点が１５０℃よりも高いプラスチック層を外周に設けたので、例えばエンジン等の高温体の近傍等にも敷設しても熱による溶融がないつまり、高速伝送が可能でシステムの自由度が大きく、かつ高温でも伝送特性が安定した車載用ケーブルを提供することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の車載用ケーブルに係る第１実施形態を示す断面図である。
図１Ａに示すように、本発明の第１実施形態である車載用ケーブル１０Ａは、石英系ガラス（コア１５およびクラッド１６）の外周にプラスチック層１２を有する光ファイバ心線１３の外周に１５０℃よりも融点が高い熱可塑性樹脂からなるシース層１４（例えば、ナイロン１２）を設けたものである。
【００２１】
ここで、石英系ガラスとは、石英を主成分（例えば、重量％で９０％以上）とするガラスを意味する。
車載用ケーブル１０Ａは、中心に石英系ガラスで形成された例えば外径φ０．０１ｍｍのコア１５を有し、その外側に例えば外径φ０．１２５ｍｍの石英系ガラスのクラッド１６を有し、更にその外側に例えば外径φ０．２５ｍｍのプラスチック層１２を有している。そして、その外側に例えば外径φ２．２５ｍｍのシース層１４を設けて形成されている。
【００２２】
融点が１５０℃よりも高い熱可塑性樹脂からなるシース層１４を外周に設けたので、例えばエンジン等の高温体の近傍等にも敷設することができる。また、少なくともコア１５には石英系ガラスを用いるので、伝送損失を小さくして伝送容量を大きくすることができ、大容量かつ長距離の伝送が可能になる。これにより、高速伝送が可能でシステムの自由度が大きく、かつ高温でも伝送特性が安定した車載用ケーブル１０Ａを提供することができる。
【００２３】
光ファイバ心線にプラスチッククラッド光ファイバを使用する場合は、コアを石英系ガラスとしクラッドをプラスチック層とする。コアの径は例えば０．２００ｍｍ、クラッドの径は例えば０．２３５ｍｍとすることができる。プラスチッククラッド光ファイバを使用する場合は、クラッド層の周囲にさらにプラスチック層を設ける必要はなく、クラッド層のすぐ外周をシース層とすることもできる。
図１Ｂに示すように光ファイバ心線を２本含む車載用ケーブルとしてもよく、３本以上の光ファイバ心線を含む車載用ケーブルとしてもよい。
【００２４】
次に、図２に基づいて、本発明の第２実施形態である車載用ケーブル１０Ｂについて説明する。なお、前述した第１実施形態と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図２に示すように、本発明の第２実施形態である車載用ケーブル１０Ｂでは、光ファイバ心線１３よりも径の大きな抗張力体１７を光ファイバ心線１３から離して配列し、シース層１４が抗張力体１７と光ファイバ心線１３とを一括して覆っている。例えば、光ファイバ心線１３を外径φ０．２５ｍｍ、抗張力体１７を外径φ０．３ｍｍとすることができる。抗張力体には鋼線、カーボン繊維、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）などが使用できる。ただし、ケブラ繊維は切断するときに処理時間が長くかかるので好ましくない。
なお、車載用ケーブル１０Ｂの高さは、前述した第１実施形態にかかる車載用ケーブル１０の場合の外径と同様に、例えば２．２５ｍｍとすることができるが、車載用ケーブル１０Ｂの幅は高さよりも大きくなって、断面が横に広い楕円や長円形状となっている。
【００２５】
車載用ケーブル１０Ｂの上に物を載せたり、物が落下してきた場合、車載用ケーブル１０Ｂに加えられた衝撃をまずは外径の大きな抗張力体１７が受け止めるので、光ファイバ心線１３が外力による衝撃から保護され、光ファイバ心線１３が衝撃により損傷するおそれが減少する。つまり、車載用ケーブル１０Ｂの耐衝撃性を向上することができる。光ファイバ心線にプラスチッククラッド光ファイバを使用する場合も同じである。
【００２６】
次に、図３に基づいて、本発明の第３実施形態である車載用ケーブル１０Ｃについて説明する。なお、前述した第１あるいは第２実施形態と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図３に示すように、本発明の第３実施形態である車載用ケーブル１０Ｃでは、光ファイバ心線１３のコア１５およびクラッド１６が、石英を主成分とするマルチモードファイバである。例えば、コア１５は外径φ０．０５ｍｍの石英系ガラスで形成され、クラッド１６は外径φ０．０８ｍｍの石英系ガラスで形成することができる。また、プラスチック層１２を外径φ０．１５ｍｍ、抗張力体１７を外径φ０．３ｍｍとし、車載用ケーブル１０Ｃの厚さを２．２５ｍｍとすることができる。
【００２７】
このように、コア１５が大きなマルチモード光ファイバを用いることにより、車載用ケーブル１０Ｃを機器等と接続する際に両者の光軸が多少ずれても光学的に接続できるので、石英系光ファイバを用いながらも端末処理、例えば、コネクタ付けを容易に行うことができる。また、例えば車載用ケーブル１０Ｃの耐衝撃性の向上は第２実施形態で説明したことと同様である。
【００２８】
次に、図４に基づいて、本発明の第４実施形態である車載用ケーブル１０Ｄについて説明する。なお、前述した第１〜第３実施形態と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図４に示すように、本発明の第４実施形態である車載用ケーブル１０Ｄでは、光ファイバ心線１３がプラスチッククラッドファイバである。すなわち、光ファイバ心線１３は、石英系ガラスからなる外径φ０．２ｍｍのコア１５と、プラスチックからなる外径φ０．２３５ｍｍのクラッド１６から構成されている。
なお、車載用ケーブル１０Ｄの高さは、例えば２．２５ｍｍとすることができるが、車載用ケーブル１０Ｄの幅は高さよりも大きくなって、断面が横に広い楕円や長円形状となっている。
【００２９】
このように、コア１５の外径が大きなプラスチッククラッドファイバを用いることにより、ケーブル１０Ｄを機器等と接続する際に両者の光軸が多少ずれても光学的に接続できるので、端末処理、例えば、コネクタ付けを容易に行うことができる。また、クラッド１６がプラスチックで形成されているので、石英系のクラッドを用いた場合に比べて耐衝撃性が向上することになる。
【００３０】
次に、図５に基づいて、本発明の第５実施形態である車載用ケーブル１０Ｅについて説明する。なお、前述した第１〜第４実施形態と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図５に示すように、本発明の第５実施形態である車載用ケーブル１０Ｅでは、抗張力体がある部分１７ａの厚さが光ファイバのある部分１３ａの厚さよりも厚く形成されている。例えば、コア１５は外径φ０．０１ｍｍ、クラッド１６は外径φ０．１２５ｍｍ、プラスチック層１２は外径φ０．２５ｍｍ、抗張力体１７は外径φ０．７ｍｍであって、車載用ケーブル１０Ｅの厚さは抗張力体１７を有する部分１７ａにおいて最も厚く２．２５ｍｍとすることができる。光ファイバ心線１３を有する部分１３ａの厚さは抗張力体１７を有する部分１７ａの高さに比べて薄く、例えば１．８ｍｍとなっている。従って、全体の断面形状としては、大小の円形を結合したような形状となっている。
【００３１】
このように、抗張力体１７がある部分１７ａの厚さが光ファイバ心線１３のある部分１３ａの厚さよりも厚いため、例えば車載用ケーブル１０Ｅの上に物を載せたり、物が落下してきたりした場合でも、厚さが厚い抗張力体部分１７ａに当たって衝撃等を受けることになる。また、抗張力体部分１７ａのシース層１４が変形して光ファイバ部分１３ａに物が当たる場合でも、抗張力体部分１７ａのシース層１４の変形により衝撃が吸収されているので、光ファイバ心線１３に伝わる衝撃は小さくなっている。このため、光ファイバ心線１３が損傷するおそれは減少し、車載用ケーブル１０Ｅの耐衝撃性が向上することになる。
【００３２】
次に、図６に基づいて、本発明の第６実施形態である車載用ケーブル１０Ｆについて説明する。なお、前述した第１〜第５実施形態と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図６に示すように、本発明の第５実施形態である車載用ケーブル１０Ｆでは、光ファイバ心線１３と抗張力体１７との間のシース層１４の外表面１４ａにノッチ１８が設けられている。ノッチ１８は、断面がＶ字の溝形状や、断面が矩形の溝形状でも良い。また、ノッチ１８は、車載用ケーブル１０Ｆの長手方向に連続して設けるのが望ましい。また、車載用ケーブル１０Ｆの上下両面に設けるのが望ましい。
なお、図６においては、図５で説明した車載用ケーブル１０Ｅにノッチ１８を設けた形状となっているが、図１〜図４で説明した車載用ケーブル１０Ａ〜１０Ｄでも同様にノッチを設けることが可能であることは言うまでもない。
【００３３】
このように、光ファイバ心線１３と抗張力体１７との間にノッチ１８を設けたので、光ファイバ心線１３の端末処理時にノッチの部分からシース層１４を裂いて光ファイバ心線１３と抗張力体１７とを容易に切り離すことができる。
【００３４】
次に、図７および図８に基づいて、本発明の第７実施形態であるコネクタ付き車載用ケーブル１０Ｇについて説明する。
図７はオス型コネクタ２０Ａを装着したコネクタ付き車載用ケーブル１０Ｇａと、メス型コネクタ２０Ｂを装着したコネクタ付き車載用ケーブル１０Ｇｂとを嵌合させる前の状態を示す断面図、図８は両コネクタ２０Ａ、２０Ｂを嵌合させて両ケーブルを接続した状態を示す断面図である。なお、前述した第１〜第６実施形態で説明した車載用ケーブル１０（以下において、車載用ケーブル１０Ａ〜１０Ｆを車載用ケーブル１０で総称することとする。）と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
【００３５】
コネクタ付き車載用ケーブル１０Ｇａ、１０Ｇｂは、前述した車載用ケーブル１０の端末にコネクタ２０Ａ、２０Ｂを付けたものである。コネクタ２０Ａ、２０Ｂは、車載用ケーブル１０に含まれる光ファイバ心線１３の径と実質的に等しい内径の挿通孔２１をその一端（オス型コネクタ２０Ａについては左端、メス型コネクタ２０Ｂについては右端）に有し、車載用ケーブル１０本体を固定する固定部分２２を他端に有し、かつ挿通孔２１と固定部分２２との間に光ファイバ心線１３を撓ませる空間２３を有している。
【００３６】
固定部分２２にはケーブル固定部材２２ａが設けられており、ケーブル固定部材２２ａが車載用ケーブル１０のシース層１４に食い込むようになっている。また、光ファイバ心線１３を上方へ撓ませる空間２３においては、空間２３の底面２３ａが挿通孔２１の底面と同じ高さで設けられており、光ファイバ心線１３をスムーズに挿通孔２１へ挿入できるようになっている。
【００３７】
メス型コネクタ２０Ｂの先端部には、オス型コネクタ２０Ａを嵌合させて接続するためのハウジング２６が設けられており、ハウジング２６の内径がオス型コネクタ２０Ａの外径に対応している。オス型コネクタ２０Ａの先端には位置合せ用凸部２４が設けられており、メス型コネクタ２０Ｂの先端に設けられている位置合せ用凹部２５に嵌合して、両コネクタ２０Ａ、２０Ｂの挿通孔２１の位置を容易に合わせることができるようになっている。また、メス型コネクタ２０Ｂのハウジング２６内部には、オス型コネクタ２０Ａの先端の外周壁２８を嵌合して固定するための嵌合凹部２７が設けられている。
なお、オス型コネクタ２０Ａの位置合せ用凸部２４の先端からは、オス型コネクタ２０Ａに取り付けられている車載用ケーブル１０の光ファイバ心線１３の先端がわずかに突出しており、メス型コネクタ２０Ｂの位置合せ用凹部２５の内部にはメス型コネクタ２０Ｂに取り付けられている光ファイバ心線１３の先端が突出している。
【００３８】
従って、コネクタ２０Ａ、２０Ｂを車載用ケーブル１０に取り付ける際には、車載用ケーブル１０の一端のシース層１４を除去して光ファイバ心線１３を剥き出し、かつ抗張力体１７を切断し、光ファイバ心線１３を挿通孔２１に挿通し、車載用ケーブル１０を固定部分２２でコネクタ２０Ａ、２０Ｂに固定する。この時に、接続する２本の光ファイバ心線１３の先端面は、光学的に接続可能となるように研磨等の処理を施していておくことが望ましい。
【００３９】
図８に示すように、車載用ケーブル１０に装着されたコネクタ２０Ａ、２０Ｂ同士を接続すると、オス型コネクタ２０Ａの先端部の外周壁２８がメス型コネクタ２０Ｂのハウジング２６の嵌合凹部２７に挿嵌されて固定されるとともに、オス型コネクタ２０Ａの位置合せ用凸部２４がメス型コネクタ２０Ｂの位置合せ用凹部２５に挿嵌されて両挿通孔２１が芯合せされる。このとき、位置合せ用凸部２４から突出している光ファイバ心線１３の先端面と、位置合せ用凹部２５に突出している光ファイバ心線１３の先端面とが当接して押し合い、その結果両光ファイバ心線１３が図８中左右両外向きに押し込まれて各々空間２３において撓む（撓み部分２９が生じる）ことになる。
【００４０】
このように構成されたコネクタ付き車載用ケーブル１０Ｇにおいては、車載用ケーブル１０の一端のシース層１４を除去して光ファイバ心線１３を剥き出すとともに抗張力体１７を切断して除去し、光ファイバ心線１３の径と実質的に等しい内径でコネクタ２０に設けられている挿通孔２１に光ファイバ心線１３を挿入して固定部分２２において固定するので、光ファイバ心線１３の被覆部がついたままコネクタ２０を取り付けることができる。このため、被覆部を除去する作業が不要となるばかりでなく、被覆屑等をふき取るといった清掃作業も不要となり、車載用ケーブル１０にコネクタ２０を容易に取り付けることができるので、コネクタ２０の組み立て作業性が向上する。
シース層にノッチが設けられている場合は、ノッチの部分からシース層を裂いて、一定の長さのシース層を除去して光ファイバ心線１３と抗張力体１７とを剥き出す。抗張力体はシース層の端部の位置で切断工具により切断する。
また、挿通孔２１と固定部分２２との間には、光ファイバ心線１３を撓ませる空間２３を有するので、光ファイバ心線１３の先端は、挿通孔２１に沿って軸心を大きくずらすことなく後方へ移動可能な状態となる。従って、オス型コネクタ２０Ａとメス型コネクタ２０Ｂとを接続した際に空間２３において生じる両光ファイバ心線１３の撓み部分２９が真っ直ぐになろうとして両端面を押し合うので、接続端を固定することなく光学的に確実に接続することができることになる。
【００４１】
次に、車載用ケーブル１０の具体例について説明する。
図９には、前述した図１〜図６に示した車載用ケーブル１０について、具体的な構成、サイズおよび伝送損失、耐衝撃性試験、接続ロス等の測定結果について示してある。なお、耐衝撃性試験では、外径φ３０ｍｍ、重さ１ｋｇの円柱部材を、高さ５１ｍｍから１０回落下させて、断線なく、かつ試験前後における伝送損失（ロス）の増加が０．８ｄＢ以下であれば合格とする。また、曲げ剛性（ケーブルの屈曲性）については、全実施例とも、コネクタ付けやハーネス組み立て時の取り扱い性は良好であった。
【実施例１】
【００４２】
図１に示す車載用ケーブル１０Ａで、コア１５を外径１０μｍの石英系のシングルモードファイバ（ＳＭＦ）、クラッド１６を石英系の外径１２５μｍ、プラスチック層１２を外径２５０μｍ、シース層の外径を２．２５ｍｍとした。
このときのケーブルが伝送する波長８５０ｎｍの信号光の損失は、１．９ｄＢ／ｋｍとなった。これは、光ファイバ心線にプラスチック光ファイバを使用した場合の同波長での損失が通常２５０ｄＢ／ｋｍ程度である事を考えると、伝送損失を大幅に改善することができたといえる。なお、耐衝撃性試験においては、８回目で断線した。
【実施例２】
【００４３】
図２に示す車載用ケーブル１０Ｂで、前述した実施例１と同じ光ファイバ心線１３を用いるとともに、外径０．７ｍｍの鋼製の抗張力体１７を設けた。シース層の厚さは２．２５ｍｍとした。光ファイバ心線１３と抗張力体１７との間隔は１ｍｍとした。
その結果、光ファイバ心線１３が同じものなので伝送損失は実施例１と同様、１．９ｄＢ／ｋｍとなり、従来のプラスチックファイバと比較して大幅に改善することができたといえる。なお、光ファイバ心線１３の外径よりも外径が大きな抗張力体１７を設けることにより、抗張力体１７が衝撃を受けて光ファイバ心線１３を保護するため、耐衝撃性試験においては、断線することなく合格した。
【実施例３】
【００４４】
図３に示す車載用ケーブル１０Ｃで、コア１５を外径５０μｍの石英系のマルチモードファイバ（ＭＭＦ）、クラッド１６を石英系の外径８０μｍ、プラスチック層１２を外径１５０μｍとした。
このとき波長８５０ｎｍの信号光の損失は、３ｄＢ／ｋｍとなり、従来のプラスチックファイバと比べて伝送損失を大幅に改善することができたといえる。なお、耐衝撃性試験においては、外径０．７ｍｍの鋼製の抗張力体１７が衝撃を受けて光ファイバ心線１３を保護するため、耐衝撃性試験においては、断線することなく合格した。また、接続ロスは０．３ｄＢ以下と良好であり、実施例１、２と比較して数倍良好な結果であった。
【実施例４】
【００４５】
図４に示す車載用ケーブル１０Ｄで、コア１５を外径２００μｍの石英系ガラスとし、クラッド１６を外径２３５μｍのプラスチックとした（ＭＭＦ）。なお、クラッド１６の外側にはプラスチック層１２を設けていない。
このときの波長８５０ｎｍの信号光の損失は、７．２ｄＢ／ｋｍとなり、従来のプラスチックファイバと比べて伝送損失を大幅に改善することができたといえる。なお、耐衝撃性試験においては、外径０．７ｍｍの鋼製の抗張力体１７が衝撃を受けて光ファイバ心線１３を保護するため、耐衝撃性試験においては、断線することなく合格した。また、接続ロスは０．２ｄＢ以下であり、良好であった。
【実施例５】
【００４６】
図５に示す車載用ケーブル１０Ｅで、コア１５を外径１０μｍの石英系のシングルモードファイバ（ＳＭＦ）、クラッド１６を石英系の外径１２５μｍ、プラスチック層１２を外径２５０μｍとした。
このとき波長８５０ｎｍの信号光の損失は、１．９ｄＢ／ｋｍとなり、従来のプラスチックファイバと比較して伝送損失を大幅に改善することができたといえる。なお、耐衝撃性試験においては、外径０．７ｍｍの鋼製の抗張力体１７が衝撃を受けて光ファイバ心線１３を保護するため、耐衝撃性試験においては、断線することなく合格した。また、耐衝撃性試験の前後における伝送損失の増加は０．１ｄＢ以下であり、シース層１４の形状が楕円形（例えば、実施例２）の場合に比べて少なくなっている。これは、光ファイバ心線１３がある部分１３ａの厚さを１．８ｍｍとして、抗張力体１７がある部分１７ａの厚さ２．２５ｍｍよりも小さくした効果であると考えられる。
【実施例６】
【００４７】
図６に示す車載用ケーブル１０Ｆであり、図５に示す車載用ケーブル１０Ｅにおいて光ファイバ心線１３と抗張力体１７との間にノッチ１８を設けたものである。
この結果、実施例５と同様の数値を示すとともに、光ファイバ心線１３と抗張力体１７との分離に要する時間が短縮できた。つまり容易に分離することができた。
【００４８】
なお、本発明の車載用ケーブルは、前述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
例えば、前述した各実施形態において、１本の光ファイバ心線１３と１本の抗張力体１７を含む場合について説明したが、この他、図１０（Ａ）に示すように、抗張力体１７を挟んで両側に各々光ファイバ心線１３を配置しても良い。また、図１０（Ｂ）に示すように、２本の抗張力体１７を設け、その間に光ファイバ１３を配置するようにしても良い。この場合、全体の形状として図１０（Ｃ）に示すように全体矩形状としても良いし、全体丸みを帯びた形状とすることもできる。なお、図１０（Ｃ）および（Ｄ）においては、抗張力体１７がある部分１７ａの厚さが、光ファイバ心線１３がある部分１３ａの厚さよりも厚く形成されている。さらに、図１０（Ｅ）に示すように、２本の抗張力体１７を配置し、その間に２本の光ファイバ心線１３を配置することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の車載用ケーブルに係る第１実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の車載用ケーブルに係る第２実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明の車載用ケーブルに係る第３実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明の車載用ケーブルに係る第４実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明の車載用ケーブルに係る第５実施形態を示す断面図である。
【図６】本発明の車載用ケーブルに係る第６実施形態を示す断面図である。
【図７】オス型コネクタを装着したコネクタ付き車載用ケーブルと、メス型コネクタを装着したコネクタ付き車載用ケーブルとを接続する前の状態を示す断面図である。
【図８】オス型コネクタを装着したコネクタ付き車載用ケーブルと、メス型コネクタを装着したコネクタ付き車載用ケーブルとを接続した状態を示す断面図である。
【図９】実施例の構成やサイズ、試験結果等を示す表である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｅ）は、車載用ケーブルの構成の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 車載用ケーブル
１２ プラスチック層
１３ 光ファイバ心線
１３ａ 光ファイバのある部分
１４ シース層
１５ コア（石英系ガラス）
１６ クラッド
１７ 抗張力体
１７ａ 抗張力体がある部分
１８ ノッチ
２０ コネクタ
２１ 挿通孔
２２ 固定部分
２３ 空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両内で光ファイバにより光信号を伝送可能とする車載用ケーブル及びコネクタ付き車載用ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車内においても画像データを表示するモニタが搭載され、自動車外に取り付けられているカメラにより撮影した画像や、無線通信回線を介して得られた画像データを表示することがなされるようになってきている。この際、自動車内の通信用途に使用されるケーブルは、高温環境下で使用されることがあるので耐熱性が要求される。また、自在に曲げて配線することが可能なように、高屈曲性が要求される。高屈曲性を有するという利点によりプラスチック光ファイバケーブルが自動車内の短距離の通信に用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２１２８７１号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に開示されているようなプラスチック光ファイバでは５００Ｍｂｐｓ以上の伝送速度が実現できないため、伝搬される情報量が多くなると車内での信号の通信が十分にできなくなる。また、プラスチック光ファイバは、８５℃以上の高温にさらされると伝送特性が劣化するという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、高速伝送が可能でシステムの自由度が大きく、かつ高温でも伝送特性が安定した車載用ケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前述した目的を達成するために、本発明にかかる車載用ケーブルは、石英系ガラスの外周にプラスチック層を有する光ファイバ心線の外周に１５０℃よりも融点が高い熱可塑性樹脂からなるシース層を設けたものである。
【０００６】
このように構成された車載用ケーブルにおいては、融点が１５０℃よりも高い熱可塑性樹脂からなるシース層を外周に設けたので、例えばエンジン等の高温体の近傍等に敷設しても熱によりケーブルが溶融することがない。また、少なくともコア部分には石英系ガラスを用いるので、伝送損失を小さくして伝送容量を大きくすることができ、高速かつ長距離の伝送が可能になる。これによりシステムの自由度が大きくなる。また、高温でも伝送特性が安定した車載用ケーブルを提供することができる。
【０００７】
また、本発明にかかる車載用ケーブルは、前記光ファイバ心線よりも径の大きな抗張力体を前記光ファイバ心線から離して配列し、前記シース層が前記抗張力体と前記光ファイバ心線とを一括して覆うことが望ましい。
【０００８】
このように構成された車載用ケーブルにおいては、例えば車載用ケーブルの上に物を載せたり、物が落下してきたりした場合、外力による衝撃をまずは外径の大きな抗張力体が物を受け止めることになる。このため、光ファイバ心線が受ける衝撃は減少され、光ファイバ心線が溶融するおそれが減少する。つまり、光ファイバ心線が外力による衝撃から保護される、言い換えるとケーブルの耐衝撃性が向上する。
【０００９】
また、本発明にかかる車載用ケーブルは、前記光ファイバ心線のコアおよびクラッドが石英を主成分としたマルチモード光ファイバであることが望ましい。
【００１０】
このように構成された車載用ケーブルにおいては、コアが大きなマルチモード光ファイバを用いることにより、ケーブルを機器等と接続する際に両者の光軸が多少ずれても光学的に接続できる。したがって、石英系光ファイバを用いながらも光軸のずれについての精度はあまり要求されないので端末処理を容易にすることができ、例えば、コネクタ付けを容易に行うことができる。
【００１１】
また、本発明にかかる車載用ケーブルは、前記光ファイバ心線がプラスチッククラッドファイバであることが望ましい。
【００１２】
このように構成された車載用ケーブルにおいては、コアが大きなプラスチッククラッドファイバを用いることにより、ケーブルを機器と接続する際に両者の光軸が多少ずれても光学的に接続できる。したがって、光軸のずれについての精度はあまり要求されないので端末処理を容易にすることができ、例えば、コネクタ付けを容易に行うことができる。また、プラスチックは石英よりも耐衝撃性に優れるので、石英系のクラッドに比べて耐衝撃性が向上することになる。
【００１３】
また、本発明にかかる車載用ケーブルは、抗張力体がある部分の厚さが光ファイバのある部分の厚さよりも厚いことが望ましい。
【００１４】
このように構成された車載用ケーブルにおいては、例えば車載用ケーブルの上に物を載せたり、物が落下してきたりした場合、その物は厚さが厚い抗張力体がある部分に当たる。ケーブル側からすると厚さの厚い部分に衝撃が加わる。この部分には、光ファイバ心線がないので、光ファイバ心線に直接的に衝撃が加えられることはない。抗張力体がある部分のシース層が変形した結果光ファイバ心線に衝撃が加えられるとしても、抗張力体部分のシース層の変形により衝撃が吸収されているので、光ファイバに伝わる衝撃は小さくなっている。このため、光ファイバ心線が衝撃により損傷しない。つまり、ケーブルの耐衝撃性が向上することになる。
【００１５】
また、本発明にかかる車載用ケーブルは、シース層の光ファイバ心線と抗張力体との間にノッチがあることが望ましい。
【００１６】
このように構成された車載用ケーブルにおいては、ノッチ部分からシース層を裂いて光ファイバと抗張力体とを容易に分離することができ、光ファイバの端末処理を容易にする。
【００１７】
また、本発明にかかるコネクタ付き車載用ケーブルは、上記の何れかに記載した車載用ケーブルをその端末でコネクタ付けしたコネクタ付き車載用ケーブルであって、前記コネクタが、前記車載用ケーブルに含まれる光ファイバ心線の径と実質的に等しい内径の挿通孔をその一端に有し、前記車載用ケーブル本体を固定する固定部分を他端に有し、かつ前記挿通孔と前記固定部分との間に前記光ファイバ心線を撓ませる空間を有し、前記車載用ケーブルの一端のシース層を除去して前記光ファイバ心線を剥き出しかつ前記抗張力体を切断し、前記光ファイバ心線を前記挿通孔に挿通し、前記光ファイバ心線の先端を前記挿通孔の先端よりも突き出す位置に収め、前記車載用ケーブルを前記固定部分で前記コネクタに固定したものである。
【００１８】
このように構成されたコネクタ付き車載用ケーブルにおいては、車載用ケーブルの一端のシース層を除去して剥き出した光ファイバ心線を光ファイバ心線の径と実質的に等しい内径でコネクタに設けられている挿通孔に挿入する、つまり光ファイバ心線の被覆部がついたままコネクタを取り付けることができる。また、光ファイバ心線の先端は挿通孔の先端よりも突き出しているので、コネクタを相手方の機器やケーブルと接続すると、突き出した光ファイバ心線の先端が押されて後退し、挿通孔と固定部分との間の光ファイバ心線を撓ませる空間で光ファイバ心線が撓む。このとき光ファイバ心線の先端は挿通孔に沿って軸心を大きくずらすことなく後方へ移動する。したがって、車載用ケーブルに取り付けられているコネクタを相手側部材に装着して光ファイバ心線の先端面を相手側光ファイバ心線の先端面に突き合わせると、互いに先端面を押し合いながらしかも光軸のずれがほとんどないので、光学的に接続することができる。光ファイバ心線にマルチモード光ファイバやプラスチッククラッド光ファイバを使用するとコアが大きいので、各ケーブルに含まれる光ファイバ心線の光軸が多少ずれたとしても光学的な接続が保たれる。つまり、ファイバ心線にマルチモード光ファイバやプラスチッククラッド光ファイバを使用すると光学的接続が確実になされる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、少なくともコア部分には石英系ガラスを用いるので、伝送損失を小さくして伝送容量を大きくすることができ、高速かつ長距離の伝送が可能になる。また、融点が１５０℃よりも高いプラスチック層を外周に設けたので、例えばエンジン等の高温体の近傍等にも敷設しても熱による溶融がないつまり、高速伝送が可能でシステムの自由度が大きく、かつ高温でも伝送特性が安定した車載用ケーブルを提供することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の車載用ケーブルに係る第１実施形態を示す断面図である。
図１Ａに示すように、本発明の第１実施形態である車載用ケーブル１０Ａは、石英系ガラス（コア１５およびクラッド１６）の外周にプラスチック層１２を有する光ファイバ心線１３の外周に１５０℃よりも融点が高い熱可塑性樹脂からなるシース層１４（例えば、ナイロン１２）を設けたものである。
【００２１】
ここで、石英系ガラスとは、石英を主成分（例えば、重量％で９０％以上）とするガラスを意味する。
車載用ケーブル１０Ａは、中心に石英系ガラスで形成された例えば外径φ０．０１ｍｍのコア１５を有し、その外側に例えば外径φ０．１２５ｍｍの石英系ガラスのクラッド１６を有し、更にその外側に例えば外径φ０．２５ｍｍのプラスチック層１２を有している。そして、その外側に例えば外径φ２．２５ｍｍのシース層１４を設けて形成されている。
【００２２】
融点が１５０℃よりも高い熱可塑性樹脂からなるシース層１４を外周に設けたので、例えばエンジン等の高温体の近傍等にも敷設することができる。また、少なくともコア１５には石英系ガラスを用いるので、伝送損失を小さくして伝送容量を大きくすることができ、大容量かつ長距離の伝送が可能になる。これにより、高速伝送が可能でシステムの自由度が大きく、かつ高温でも伝送特性が安定した車載用ケーブル１０Ａを提供することができる。
【００２３】
光ファイバ心線にプラスチッククラッド光ファイバを使用する場合は、コアを石英系ガラスとしクラッドをプラスチック層とする。コアの径は例えば０．２００ｍｍ、クラッドの径は例えば０．２３５ｍｍとすることができる。プラスチッククラッド光ファイバを使用する場合は、クラッド層の周囲にさらにプラスチック層を設ける必要はなく、クラッド層のすぐ外周をシース層とすることもできる。
図１Ｂに示すように光ファイバ心線を２本含む車載用ケーブルとしてもよく、３本以上の光ファイバ心線を含む車載用ケーブルとしてもよい。
【００２４】
次に、図２に基づいて、本発明の第２実施形態である車載用ケーブル１０Ｂについて説明する。なお、前述した第１実施形態と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図２に示すように、本発明の第２実施形態である車載用ケーブル１０Ｂでは、光ファイバ心線１３よりも径の大きな抗張力体１７を光ファイバ心線１３から離して配列し、シース層１４が抗張力体１７と光ファイバ心線１３とを一括して覆っている。例えば、光ファイバ心線１３を外径φ０．２５ｍｍ、抗張力体１７を外径φ０．３ｍｍとすることができる。抗張力体には鋼線、カーボン繊維、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）などが使用できる。ただし、ケブラ繊維は切断するときに処理時間が長くかかるので好ましくない。
なお、車載用ケーブル１０Ｂの高さは、前述した第１実施形態にかかる車載用ケーブル１０の場合の外径と同様に、例えば２．２５ｍｍとすることができるが、車載用ケーブル１０Ｂの幅は高さよりも大きくなって、断面が横に広い楕円や長円形状となっている。
【００２５】
車載用ケーブル１０Ｂの上に物を載せたり、物が落下してきた場合、車載用ケーブル１０Ｂに加えられた衝撃をまずは外径の大きな抗張力体１７が受け止めるので、光ファイバ心線１３が外力による衝撃から保護され、光ファイバ心線１３が衝撃により損傷するおそれが減少する。つまり、車載用ケーブル１０Ｂの耐衝撃性を向上することができる。光ファイバ心線にプラスチッククラッド光ファイバを使用する場合も同じである。
【００２６】
次に、図３に基づいて、本発明の第３実施形態である車載用ケーブル１０Ｃについて説明する。なお、前述した第１あるいは第２実施形態と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図３に示すように、本発明の第３実施形態である車載用ケーブル１０Ｃでは、光ファイバ心線１３のコア１５およびクラッド１６が、石英を主成分とするマルチモードファイバである。例えば、コア１５は外径φ０．０５ｍｍの石英系ガラスで形成され、クラッド１６は外径φ０．０８ｍｍの石英系ガラスで形成することができる。また、プラスチック層１２を外径φ０．１５ｍｍ、抗張力体１７を外径φ０．３ｍｍとし、車載用ケーブル１０Ｃの厚さを２．２５ｍｍとすることができる。
【００２７】
このように、コア１５が大きなマルチモード光ファイバを用いることにより、車載用ケーブル１０Ｃを機器等と接続する際に両者の光軸が多少ずれても光学的に接続できるので、石英系光ファイバを用いながらも端末処理、例えば、コネクタ付けを容易に行うことができる。また、例えば車載用ケーブル１０Ｃの耐衝撃性の向上は第２実施形態で説明したことと同様である。
【００２８】
次に、図４に基づいて、本発明の第４実施形態である車載用ケーブル１０Ｄについて説明する。なお、前述した第１〜第３実施形態と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図４に示すように、本発明の第４実施形態である車載用ケーブル１０Ｄでは、光ファイバ心線１３がプラスチッククラッドファイバである。すなわち、光ファイバ心線１３は、石英系ガラスからなる外径φ０．２ｍｍのコア１５と、プラスチックからなる外径φ０．２３５ｍｍのクラッド１６から構成されている。
なお、車載用ケーブル１０Ｄの高さは、例えば２．２５ｍｍとすることができるが、車載用ケーブル１０Ｄの幅は高さよりも大きくなって、断面が横に広い楕円や長円形状となっている。
【００２９】
このように、コア１５の外径が大きなプラスチッククラッドファイバを用いることにより、ケーブル１０Ｄを機器等と接続する際に両者の光軸が多少ずれても光学的に接続できるので、端末処理、例えば、コネクタ付けを容易に行うことができる。また、クラッド１６がプラスチックで形成されているので、石英系のクラッドを用いた場合に比べて耐衝撃性が向上することになる。
【００３０】
次に、図５に基づいて、本発明の第５実施形態である車載用ケーブル１０Ｅについて説明する。なお、前述した第１〜第４実施形態と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図５に示すように、本発明の第５実施形態である車載用ケーブル１０Ｅでは、抗張力体がある部分１７ａの厚さが光ファイバのある部分１３ａの厚さよりも厚く形成されている。例えば、コア１５は外径φ０．０１ｍｍ、クラッド１６は外径φ０．１２５ｍｍ、プラスチック層１２は外径φ０．２５ｍｍ、抗張力体１７は外径φ０．７ｍｍであって、車載用ケーブル１０Ｅの厚さは抗張力体１７を有する部分１７ａにおいて最も厚く２．２５ｍｍとすることができる。光ファイバ心線１３を有する部分１３ａの厚さは抗張力体１７を有する部分１７ａの高さに比べて薄く、例えば１．８ｍｍとなっている。従って、全体の断面形状としては、大小の円形を結合したような形状となっている。
【００３１】
このように、抗張力体１７がある部分１７ａの厚さが光ファイバ心線１３のある部分１３ａの厚さよりも厚いため、例えば車載用ケーブル１０Ｅの上に物を載せたり、物が落下してきたりした場合でも、厚さが厚い抗張力体部分１７ａに当たって衝撃等を受けることになる。また、抗張力体部分１７ａのシース層１４が変形して光ファイバ部分１３ａに物が当たる場合でも、抗張力体部分１７ａのシース層１４の変形により衝撃が吸収されているので、光ファイバ心線１３に伝わる衝撃は小さくなっている。このため、光ファイバ心線１３が損傷するおそれは減少し、車載用ケーブル１０Ｅの耐衝撃性が向上することになる。
【００３２】
次に、図６に基づいて、本発明の第６実施形態である車載用ケーブル１０Ｆについて説明する。なお、前述した第１〜第５実施形態と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図６に示すように、本発明の第５実施形態である車載用ケーブル１０Ｆでは、光ファイバ心線１３と抗張力体１７との間のシース層１４の外表面１４ａにノッチ１８が設けられている。ノッチ１８は、断面がＶ字の溝形状や、断面が矩形の溝形状でも良い。また、ノッチ１８は、車載用ケーブル１０Ｆの長手方向に連続して設けるのが望ましい。また、車載用ケーブル１０Ｆの上下両面に設けるのが望ましい。
なお、図６においては、図５で説明した車載用ケーブル１０Ｅにノッチ１８を設けた形状となっているが、図１〜図４で説明した車載用ケーブル１０Ａ〜１０Ｄでも同様にノッチを設けることが可能であることは言うまでもない。
【００３３】
このように、光ファイバ心線１３と抗張力体１７との間にノッチ１８を設けたので、光ファイバ心線１３の端末処理時にノッチの部分からシース層１４を裂いて光ファイバ心線１３と抗張力体１７とを容易に切り離すことができる。
【００３４】
次に、図７および図８に基づいて、本発明の第７実施形態であるコネクタ付き車載用ケーブル１０Ｇについて説明する。
図７はオス型コネクタ２０Ａを装着したコネクタ付き車載用ケーブル１０Ｇａと、メス型コネクタ２０Ｂを装着したコネクタ付き車載用ケーブル１０Ｇｂとを嵌合させる前の状態を示す断面図、図８は両コネクタ２０Ａ、２０Ｂを嵌合させて両ケーブルを接続した状態を示す断面図である。なお、前述した第１〜第６実施形態で説明した車載用ケーブル１０（以下において、車載用ケーブル１０Ａ〜１０Ｆを車載用ケーブル１０で総称することとする。）と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
【００３５】
コネクタ付き車載用ケーブル１０Ｇａ、１０Ｇｂは、前述した車載用ケーブル１０の端末にコネクタ２０Ａ、２０Ｂを付けたものである。コネクタ２０Ａ、２０Ｂは、車載用ケーブル１０に含まれる光ファイバ心線１３の径と実質的に等しい内径の挿通孔２１をその一端（オス型コネクタ２０Ａについては左端、メス型コネクタ２０Ｂについては右端）に有し、車載用ケーブル１０本体を固定する固定部分２２を他端に有し、かつ挿通孔２１と固定部分２２との間に光ファイバ心線１３を撓ませる空間２３を有している。
【００３６】
固定部分２２にはケーブル固定部材２２ａが設けられており、ケーブル固定部材２２ａが車載用ケーブル１０のシース層１４に食い込むようになっている。また、光ファイバ心線１３を上方へ撓ませる空間２３においては、空間２３の底面２３ａが挿通孔２１の底面と同じ高さで設けられており、光ファイバ心線１３をスムーズに挿通孔２１へ挿入できるようになっている。
【００３７】
メス型コネクタ２０Ｂの先端部には、オス型コネクタ２０Ａを嵌合させて接続するためのハウジング２６が設けられており、ハウジング２６の内径がオス型コネクタ２０Ａの外径に対応している。オス型コネクタ２０Ａの先端には位置合せ用凸部２４が設けられており、メス型コネクタ２０Ｂの先端に設けられている位置合せ用凹部２５に嵌合して、両コネクタ２０Ａ、２０Ｂの挿通孔２１の位置を容易に合わせることができるようになっている。また、メス型コネクタ２０Ｂのハウジング２６内部には、オス型コネクタ２０Ａの先端の外周壁２８を嵌合して固定するための嵌合凹部２７が設けられている。
なお、オス型コネクタ２０Ａの位置合せ用凸部２４の先端からは、オス型コネクタ２０Ａに取り付けられている車載用ケーブル１０の光ファイバ心線１３の先端がわずかに突出しており、メス型コネクタ２０Ｂの位置合せ用凹部２５の内部にはメス型コネクタ２０Ｂに取り付けられている光ファイバ心線１３の先端が突出している。
【００３８】
従って、コネクタ２０Ａ、２０Ｂを車載用ケーブル１０に取り付ける際には、車載用ケーブル１０の一端のシース層１４を除去して光ファイバ心線１３を剥き出し、かつ抗張力体１７を切断し、光ファイバ心線１３を挿通孔２１に挿通し、車載用ケーブル１０を固定部分２２でコネクタ２０Ａ、２０Ｂに固定する。この時に、接続する２本の光ファイバ心線１３の先端面は、光学的に接続可能となるように研磨等の処理を施していておくことが望ましい。
【００３９】
図８に示すように、車載用ケーブル１０に装着されたコネクタ２０Ａ、２０Ｂ同士を接続すると、オス型コネクタ２０Ａの先端部の外周壁２８がメス型コネクタ２０Ｂのハウジング２６の嵌合凹部２７に挿嵌されて固定されるとともに、オス型コネクタ２０Ａの位置合せ用凸部２４がメス型コネクタ２０Ｂの位置合せ用凹部２５に挿嵌されて両挿通孔２１が芯合せされる。このとき、位置合せ用凸部２４から突出している光ファイバ心線１３の先端面と、位置合せ用凹部２５に突出している光ファイバ心線１３の先端面とが当接して押し合い、その結果両光ファイバ心線１３が図８中左右両外向きに押し込まれて各々空間２３において撓む（撓み部分２９が生じる）ことになる。
【００４０】
このように構成されたコネクタ付き車載用ケーブル１０Ｇにおいては、車載用ケーブル１０の一端のシース層１４を除去して光ファイバ心線１３を剥き出すとともに抗張力体１７を切断して除去し、光ファイバ心線１３の径と実質的に等しい内径でコネクタ２０に設けられている挿通孔２１に光ファイバ心線１３を挿入して固定部分２２において固定するので、光ファイバ心線１３の被覆部がついたままコネクタ２０を取り付けることができる。このため、被覆部を除去する作業が不要となるばかりでなく、被覆屑等をふき取るといった清掃作業も不要となり、車載用ケーブル１０にコネクタ２０を容易に取り付けることができるので、コネクタ２０の組み立て作業性が向上する。
シース層にノッチが設けられている場合は、ノッチの部分からシース層を裂いて、一定の長さのシース層を除去して光ファイバ心線１３と抗張力体１７とを剥き出す。抗張力体はシース層の端部の位置で切断工具により切断する。
また、挿通孔２１と固定部分２２との間には、光ファイバ心線１３を撓ませる空間２３を有するので、光ファイバ心線１３の先端は、挿通孔２１に沿って軸心を大きくずらすことなく後方へ移動可能な状態となる。従って、オス型コネクタ２０Ａとメス型コネクタ２０Ｂとを接続した際に空間２３において生じる両光ファイバ心線１３の撓み部分２９が真っ直ぐになろうとして両端面を押し合うので、接続端を固定することなく光学的に確実に接続することができることになる。
【００４１】
次に、車載用ケーブル１０の具体例について説明する。
図９には、前述した図１〜図６に示した車載用ケーブル１０について、具体的な構成、サイズおよび伝送損失、耐衝撃性試験、接続ロス等の測定結果について示してある。なお、耐衝撃性試験では、外径φ３０ｍｍ、重さ１ｋｇの円柱部材を、高さ５１ｍｍから１０回落下させて、断線なく、かつ試験前後における伝送損失（ロス）の増加が０．８ｄＢ以下であれば合格とする。また、曲げ剛性（ケーブルの屈曲性）については、全実施例とも、コネクタ付けやハーネス組み立て時の取り扱い性は良好であった。
【実施例１】
【００４２】
図１に示す車載用ケーブル１０Ａで、コア１５を外径１０μｍの石英系のシングルモードファイバ（ＳＭＦ）、クラッド１６を石英系の外径１２５μｍ、プラスチック層１２を外径２５０μｍ、シース層の外径を２．２５ｍｍとした。
このときのケーブルが伝送する波長８５０ｎｍの信号光の損失は、１．９ｄＢ／ｋｍとなった。これは、光ファイバ心線にプラスチック光ファイバを使用した場合の同波長での損失が通常２５０ｄＢ／ｋｍ程度である事を考えると、伝送損失を大幅に改善することができたといえる。なお、耐衝撃性試験においては、８回目で断線した。
【実施例２】
【００４３】
図２に示す車載用ケーブル１０Ｂで、前述した実施例１と同じ光ファイバ心線１３を用いるとともに、外径０．７ｍｍの鋼製の抗張力体１７を設けた。シース層の厚さは２．２５ｍｍとした。光ファイバ心線１３と抗張力体１７との間隔は１ｍｍとした。
その結果、光ファイバ心線１３が同じものなので伝送損失は実施例１と同様、１．９ｄＢ／ｋｍとなり、従来のプラスチックファイバと比較して大幅に改善することができたといえる。なお、光ファイバ心線１３の外径よりも外径が大きな抗張力体１７を設けることにより、抗張力体１７が衝撃を受けて光ファイバ心線１３を保護するため、耐衝撃性試験においては、断線することなく合格した。
【実施例３】
【００４４】
図３に示す車載用ケーブル１０Ｃで、コア１５を外径５０μｍの石英系のマルチモードファイバ（ＭＭＦ）、クラッド１６を石英系の外径８０μｍ、プラスチック層１２を外径１５０μｍとした。
このとき波長８５０ｎｍの信号光の損失は、３ｄＢ／ｋｍとなり、従来のプラスチックファイバと比べて伝送損失を大幅に改善することができたといえる。なお、耐衝撃性試験においては、外径０．７ｍｍの鋼製の抗張力体１７が衝撃を受けて光ファイバ心線１３を保護するため、耐衝撃性試験においては、断線することなく合格した。また、接続ロスは０．３ｄＢ以下と良好であり、実施例１、２と比較して数倍良好な結果であった。
【実施例４】
【００４５】
図４に示す車載用ケーブル１０Ｄで、コア１５を外径２００μｍの石英系ガラスとし、クラッド１６を外径２３５μｍのプラスチックとした（ＭＭＦ）。なお、クラッド１６の外側にはプラスチック層１２を設けていない。
このときの波長８５０ｎｍの信号光の損失は、７．２ｄＢ／ｋｍとなり、従来のプラスチックファイバと比べて伝送損失を大幅に改善することができたといえる。なお、耐衝撃性試験においては、外径０．７ｍｍの鋼製の抗張力体１７が衝撃を受けて光ファイバ心線１３を保護するため、耐衝撃性試験においては、断線することなく合格した。また、接続ロスは０．２ｄＢ以下であり、良好であった。
【実施例５】
【００４６】
図５に示す車載用ケーブル１０Ｅで、コア１５を外径１０μｍの石英系のシングルモードファイバ（ＳＭＦ）、クラッド１６を石英系の外径１２５μｍ、プラスチック層１２を外径２５０μｍとした。
このとき波長８５０ｎｍの信号光の損失は、１．９ｄＢ／ｋｍとなり、従来のプラスチックファイバと比較して伝送損失を大幅に改善することができたといえる。なお、耐衝撃性試験においては、外径０．７ｍｍの鋼製の抗張力体１７が衝撃を受けて光ファイバ心線１３を保護するため、耐衝撃性試験においては、断線することなく合格した。また、耐衝撃性試験の前後における伝送損失の増加は０．１ｄＢ以下であり、シース層１４の形状が楕円形（例えば、実施例２）の場合に比べて少なくなっている。これは、光ファイバ心線１３がある部分１３ａの厚さを１．８ｍｍとして、抗張力体１７がある部分１７ａの厚さ２．２５ｍｍよりも小さくした効果であると考えられる。
【実施例６】
【００４７】
図６に示す車載用ケーブル１０Ｆであり、図５に示す車載用ケーブル１０Ｅにおいて光ファイバ心線１３と抗張力体１７との間にノッチ１８を設けたものである。
この結果、実施例５と同様の数値を示すとともに、光ファイバ心線１３と抗張力体１７との分離に要する時間が短縮できた。つまり容易に分離することができた。
【００４８】
なお、本発明の車載用ケーブルは、前述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
例えば、前述した各実施形態において、１本の光ファイバ心線１３と１本の抗張力体１７を含む場合について説明したが、この他、図１０（Ａ）に示すように、抗張力体１７を挟んで両側に各々光ファイバ心線１３を配置しても良い。また、図１０（Ｂ）に示すように、２本の抗張力体１７を設け、その間に光ファイバ１３を配置するようにしても良い。この場合、全体の形状として図１０（Ｃ）に示すように全体矩形状としても良いし、全体丸みを帯びた形状とすることもできる。なお、図１０（Ｃ）および（Ｄ）においては、抗張力体１７がある部分１７ａの厚さが、光ファイバ心線１３がある部分１３ａの厚さよりも厚く形成されている。さらに、図１０（Ｅ）に示すように、２本の抗張力体１７を配置し、その間に２本の光ファイバ心線１３を配置することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の車載用ケーブルに係る第１実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の車載用ケーブルに係る第２実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明の車載用ケーブルに係る第３実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明の車載用ケーブルに係る第４実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明の車載用ケーブルに係る第５実施形態を示す断面図である。
【図６】本発明の車載用ケーブルに係る第６実施形態を示す断面図である。
【図７】オス型コネクタを装着したコネクタ付き車載用ケーブルと、メス型コネクタを装着したコネクタ付き車載用ケーブルとを接続する前の状態を示す断面図である。
【図８】オス型コネクタを装着したコネクタ付き車載用ケーブルと、メス型コネクタを装着したコネクタ付き車載用ケーブルとを接続した状態を示す断面図である。
【図９】実施例の構成やサイズ、試験結果等を示す表である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｅ）は、車載用ケーブルの構成の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 車載用ケーブル
１２ プラスチック層
１３ 光ファイバ心線
１３ａ 光ファイバのある部分
１４ シース層
１５ コア（石英系ガラス）
１６ クラッド
１７ 抗張力体
１７ａ 抗張力体がある部分
１８ ノッチ
２０ コネクタ
２１ 挿通孔
２２ 固定部分
２３ 空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
石英系ガラスの外周にプラスチック層を有する光ファイバ心線の外周に１５０℃よりも融点が高い熱可塑性樹脂からなるシース層を設けた車載用ケーブル。
【請求項２】
前記光ファイバ心線よりも径の大きな抗張力体を前記光ファイバ心線から離して配列し、前記シース層が前記抗張力体と前記光ファイバ心線とを一括して覆う請求項１に記載の車載用ケーブル。
【請求項３】
前記光ファイバ心線のコアおよびクラッドが石英を主成分としたマルチモード光ファイバである請求項１または２に記載の車載用ケーブル。
【請求項４】
前記光ファイバ心線がプラスチッククラッドファイバである請求項１または２に記載の車載用ケーブル。
【請求項５】
前記抗張力体がある部分の厚さが前記光ファイバ心線のある部分の厚さよりも厚い請求項２ないし４のいずれかに記載の車載用ケーブル。
【請求項６】
前記シース層の前記光ファイバ心線と前記抗張力体との間にノッチがある請求項２ないし５のいずれかに記載の車載用ケーブル。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の車載用ケーブルをその端末でコネクタ付けしたコネクタ付き車載用ケーブルであって、
前記コネクタが、前記車載用ケーブルに含まれる光ファイバ心線の径と実質的に等しい内径の挿通孔をその一端に有し、前記車載用ケーブル本体を固定する固定部分を他端に有し、かつ前記挿通孔と前記固定部分との間に前記光ファイバ心線を撓ませる空間を有し、前記車載用ケーブルの一端のシース層を除去して前記光ファイバ心線を剥き出しかつ前記抗張力体を切断し、前記光ファイバ心線を前記挿通孔に挿通し、前記光ファイバ心線の先端を前記挿通孔の先端よりも突き出す位置に収め、前記車載用ケーブルを前記固定部分で前記コネクタに固定したコネクタ付き車載用ケーブル。
【請求項１】
石英系ガラスの外周にプラスチック層を有する光ファイバ心線の外周に１５０℃よりも融点が高い熱可塑性樹脂からなるシース層を設けた車載用ケーブル。
【請求項２】
前記光ファイバ心線よりも径の大きな抗張力体を前記光ファイバ心線から離して配列し、前記シース層が前記抗張力体と前記光ファイバ心線とを一括して覆う請求項１に記載の車載用ケーブル。
【請求項３】
前記光ファイバ心線のコアおよびクラッドが石英を主成分としたマルチモード光ファイバである請求項１または２に記載の車載用ケーブル。
【請求項４】
前記光ファイバ心線がプラスチッククラッドファイバである請求項１または２に記載の車載用ケーブル。
【請求項５】
前記抗張力体がある部分の厚さが前記光ファイバ心線のある部分の厚さよりも厚い請求項２ないし４のいずれかに記載の車載用ケーブル。
【請求項６】
前記シース層の前記光ファイバ心線と前記抗張力体との間にノッチがある請求項２ないし５のいずれかに記載の車載用ケーブル。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の車載用ケーブルをその端末でコネクタ付けしたコネクタ付き車載用ケーブルであって、
前記コネクタが、前記車載用ケーブルに含まれる光ファイバ心線の径と実質的に等しい内径の挿通孔をその一端に有し、前記車載用ケーブル本体を固定する固定部分を他端に有し、かつ前記挿通孔と前記固定部分との間に前記光ファイバ心線を撓ませる空間を有し、前記車載用ケーブルの一端のシース層を除去して前記光ファイバ心線を剥き出しかつ前記抗張力体を切断し、前記光ファイバ心線を前記挿通孔に挿通し、前記光ファイバ心線の先端を前記挿通孔の先端よりも突き出す位置に収め、前記車載用ケーブルを前記固定部分で前記コネクタに固定したコネクタ付き車載用ケーブル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−４７５０４（Ｐ２００７−４７５０４Ａ）
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２３２５２６（Ｐ２００５−２３２５２６）
【出願日】平成１７年８月１０日（２００５．８．１０）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月１０日（２００５．８．１０）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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