JPH02168514A - ケーブル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は光ファイバを有するケーブルに関し、特に統合
された電気的導体を有し、コーティングされ強化された
光ファイバに関するものである。

（従来の技術） 光ファイバは、典型的には送信と受信ユニット間におけ
る広い帯域幅の二方向通信を提供するのに用いられる。

送信／受信ユニットが電気的に動作状態になると、光フ
ァイバに送られた通信内容は、いくつかの所望の動作を
なすために、システム電子装置によって変換及び翻訳さ
れることができる。しかしながら、仮に送信／受信ユニ
ットのうちの一つが電気的に動作状態にならなければ、
電気的な動作を自らはしないユニットによってはなんの
動作も生じない。

現在では光ファイバで接続されたミサイル発射システム
において光ファイバの各端部に接続されたトランシーバ
間での二方向の通信に光ファイバが用いられてきている
。しかしながら、このような幾つかのシステムにおいて
、発射装置はなるべくなら、検出防止及び電力の浪費防
止のために、発射直前までは電気的に動作しない状態に
あるべきである。従来は、分離された電気的接続は、通
信リンクが確立されるまで自らは動作できないトランシ
ーバを動かすために作られてきた。このような事は、例
えば遠隔的に発射されるミサイル、あるいは遠隔的に制
御される輸送機関（ＲＣＶ）システムにおいて、起こり
得る。

光ファイバ及び電気的導体を共に有したケーブル構造は
公知であり、これらの代表的なものは、米国特許４，６
６０．９２８　（Ｊａｅｑｅｒ他）。

米国特許４，１５８．４７８　（Ｄ’　Ａｕｒｉａ他）
、及び米国特許４，３６５，８６５（Ｓｔｉｌｅｓ）に
表された構造である。一般に従来技術による構造は、比
較的高い電力の伝達能力（例えば定常状態で数百ワット
）が要求されるものへの適用には、例えば戦術ミサイル
システムとして要求される強度性、小型性、及び融通性
を保持するにもかかわらず、理想的には適合していない
。

〔発明の構成〕

本発明によれば、ここに広く示され具体化されたように
、二つの離れた場所の間で、結合された広い帯域幅の光
信号の通信及び高い電力の伝達を提供するための装置は
、第１のガラス材料から成り、光信号を搬送するための
長く延びたファイバ芯と、第１の芯の周囲を緊密に囲み
、第１のガラス材料よりも低い屈折率を有したガラス状
材料から成る必須の第２の層と、このガラス状材料の層
を緊密に囲んだプラスティック材料から成るコーティン
グ層とを備えている。電力を伝達するための導体手段は
、コーティング層のなかに埋め込まれており、さらに強
化手段はまたコーティング層のなかに埋め込まれている
。

導体手段は、原則的に平行に伸びておりさらに円周状に
間隔をあけた各々の複数の導体要素とを含んでおり、こ
こで各々の導体要素のうちの少なくとも一つがコーティ
ング層に関して絶縁されていることが望ましい。さらに
、強化手段はコーティング層の全てに分布された強化用
ファイバを含んでいることが好ましい。

さらに本発明により、ここに具体化され概略が表された
ように、遠隔ミサイル発射制御ステーションを有したミ
サイル発射装置に内部接続する装置は、ガラスファイバ
芯と、コーティングを強化されたファイバ層を覆うガラ
ス状材料と、コーティング層に埋め込まれた電気的導体
とを含んだケーブル手段を備えており、このケーブル手
段は、制御ステーションの付近から発射装置の付近まで
電力及び光制御信号を伝達するためのものである。

このケーブル手段は、制御ステーション及び発射装置に
近接した各々の端部を有し、（ａ）導体手段及び（ｂ）
ガラスファイバ芯と共に、またガラス状材料の層、及び
強化ファイバの各々の端部を終端するための、さらに各
々の端部から別々に受け入れるための装置を含んでいる
。この終端手段は、制御ステーションと発射装置とを連
結する各々の電気的コネクタと光ファイバコネクタヲ含
んでいる。

発射装置に連結された電気的コネクタは、少なくとも分
離型であり、さらに発射装置において受け入れられ得る
導体手段の部分は、少なくとも豚の尾のような形状をし
ていると共に、別々に電気的に絶縁されていることが好
ましい。

またこの制御ステーションは、高電圧のＡＣ電力を伝達
する手段を含むこと、さらにこの終端手段は、発射装置
に近接して導体手段に操作可能なように接続された降圧
変換器及び整流器を含むことが望ましい。

（実施例） 添付された図面に表された本発明の好適な本実施例に対
して、説明をする。

第１図について先ず説明すると、符号１０により一般的
に指定されるミサイル発射システムが示され、このシス
テムは発射管１６の中にミサイル又はＲＣＶ１４を有し
た発射装置１２を含んでいる。発射装置から遠く分離さ
れているのは、トランシーバ２０、制御盤２２及び電源
２４を含んだ発射／制御ステーション１８である。発射
装置１２は、後にさらに詳述する２６として一般的に指
定された装置を経て、遠隔発射／制御装置！１８に内部
接続されている。本発明は、主にファイバ光誘導ミサイ
ル又は遠隔的に制御される輸送手段に適用したものにつ
いて説明するが、本発明はこの限定された用途に制限さ
れない。本発明の他の用途は、構成及び形状について説
明することによって明らかになる。

第１図について再び説明すると、ミサイル１４は通常ど
こかの遠隔地に設置され、また発射台すなわち保管コン
テナ１６のなかに収められている。

熱バッテリ２８のような内部パワー発生源は、例えば、
連結された電気的導火爆管の発火によって動作を開始す
る。この導火爆管は、内部接続装置２６を通じて伝達さ
れる、適性な大きさ及び時間を有した電力の作用によっ
て点火される。この導火爆管に点火された後、熱的作用
が自動的にバッテリ２８の動作を開始させる。バッテリ
のパワーの出力が適性なレベルにまで到達すると、ミサ
イルを搭載した電気的システム３０は動作を開始し、さ
らに予めプログラムされた事象が初期化されるか、ある
いはアナログ又はデジタルで設計された電気的システム
が内部接続装置２６を経て１制御ステーション１８から
命令を受信できるようになる。

別々に分離された接地を、後述するように装置２６に組
み込むことができるが、第１図においては共通の電気的
接地３２が用いられている。

本発明によれば、内部接続装置は、光信号を搬送するた
めの第１のガラス材料から成る長く延びたファイバ芯と
、第２のガラスあるいは適したプラスティック材料（集
合的な、“ガラス状材料“）から成りこの芯を緊密に囲
んだ層と、このガラス層を緊密に囲んだプラスティック
材料から成るコーティング層あるいは１ジヤケツト“と
を備えたケーブル要素を備えている。重要なのは、電力
を伝達する導体手段はコーティング層に保護されるよう
に埋め込まれており、またガラスファイバ芯に対して本
質的に平行に伸びていることである。

強化手段は、縦方向の強度を与えるためにコーティング
層の内部に設けられている。

ここに具体化されたように、内部接続装置２６は、一般
的に発射装置１２と制御ステーション１８との間に延び
るケーブル要素３４を含んでいる。今、第２図を参照す
ると、ケーブル３４は第１の反射率を有したガラス芯３
６から成っており、この反射率よりわずかに低い反射率
を有した外側のガラス状材料層３８であってガラス芯３
６に一体となったものによって囲まれている。ケーブル
３４はさらに、多くの埋め込まれた電気的導電性要素４
２と強化ファイバ４４を含んだ外部コーティング層４０
を含んでいる。もし一つのあるいはそれよりも多くの電
気的導体４２が幾つかのファイバの代わりに用いられる
ならば、１９８７年１２月２４日に出願された日本の特
願昭６２−３２８１８１において既に説明された強化フ
ァイバを有したコーティング層４０を、このコーティン
グ層４０として用いることができる。一つのあるいはそ
れよりも多くの導体４２の各々は、絶縁物４６（第２図
）を有する場合のようにして、特別な適用例に対して要
求されるように別々に絶縁されることもある。導体４２
は、ガラス芯３６の方向にほぼ平行に伸びてらせん状に
包まれあるいは編まれている。コーティング層４０は、
必要な強度や周囲の環境からの保護あるいは電気的な保
護をもたらすのに適した材料ならば、いずれの材料から
成るものであってもよい。このような材料には、強化さ
れた、あるいは強化されていないプラスティック（熱可
塑性又は熱硬化性）、シリコンアクロレート型材料が含
まれる。

各々の導体４２の大きさによって、伝達され得るパワー
は制限されるが、ワイヤを編むことによって、比較的短
い周期で相当高い電力を運ぶこきができるより線束を構
成する。帰還グランドを備えることが必要であるならば
、即ち共通グランド３２（第１図）の代わりに、一つの
あるいはそれよりも多くの導体４２を、絶縁物４６を有
するようにして電気的に絶縁することができる。

今、第３Ａ及び３Ｂ図を参照すると、内部接続装置２６
のケーブル３４の電気的導体あるいは非導体要素の配置
あるいは形状には、非常に多くの変形が可能であること
がわかる。これらの変形は主に、使用上の簡便性及び信
頼性を達成するものであり、本発明からの逸脱を構成す
るものではない。第３Ａ及び３Ｂ図において、前述した
（第２図）先ファイバ装置３６．３８及び強化ファイバ
４４を有したプラスティックコーティング層４０が存在
する。第１図において表された実施例において、共通グ
ランド３２を用いることによって、金属被覆型の単一の
電気的導体４２を有している、第３Ａ図に３４′として
示された変形を可能とする。導体４２″は、電気的絶縁
が維持されるという条件つきで、外側のコーティング層
４０の内部にも設けることができる。また望むならば、
多数被覆型導体４２を外側の層４０の内部に設けること
も可能であることも銘記すべきである。

電気的導体の特性を有する帰還グランドは、第３Ｂ図に
示され、さらに符号５０によって示されたようにして提
供することができる。電気的導体４２′及び５０の絶対
的な位置は、望ましい最大直径及び電気的絶縁が維持さ
れる限り重要ではない。一つの共通のあるいは多数のグ
ランド５０を有した多数の導体４２′を、さらに希望に
応じて備えることができることを銘記すべきである。

本発明によればこの内部接続装置は、ガラス層と強化フ
ァイバとを共に有した（ａ）電気的導体手段及び（ｂ）
ガラスファイバ芯のケーブルの端部を終端させ、また各
々の端部から別々に受け入れるための手段を備えている
。この終端手段はまた、制御ステーションと発射装置を
連結させる各々の電気的コネクタと光フアイバコネクタ
を備えている。

ここに具体化されたように、ケーブルの端部３４ａを終
結させる要素は、第２図において示された制御ステーシ
ョン１８とケーブル要素に対して、第４図のように表さ
れる。第４図において、電気的導体４２はコーティング
層４０から外されており、さらに標準の電気的コネクタ
５２に対して圧着あるいは半田付けによって終端されて
いる。

これに対し、ガラス芯３６及びガラス状材料の被覆層３
８が標準の光フアイバコネクタ５４に取付けられている
。この外された導体４２が絶縁されていない場合には、
別の絶縁物５６を電気的絶縁を与えるように用いること
ができる。

発射装置１６においてケーブル端部３４ｂの終端が、強
化ファイバ４４とケーブル要素のバランス材との間のい
かなるテーパに先立って発生する。

比較的低い力で電気的導体４２が切れてミサイル１４か
ら離脱するように、強化ファイバ４４は十分な強度を持
っていなければならない。今、第５Ａ図を参照すると、
導体４２はコーティング層４０及び強化ファイバ４４か
ら外されており、望ましくは豚の尾５８（第５Ｂ図を参
照のこと）のようであって、標準の分離電気的コネクタ
６０に接続されている。分離コネクタ６０のミサイル側
５８は、ミサイル内部電気的システム３０に強同に接続
されている。発射あるいはシステムが動作を開始する前
に、豚の尾５８は分離コネクタ６０に接続される。制御
盤２２からの指令により、接地電源２４は、所望の電圧
及び電流で導体４２にエネルギを与える。また電力が伝
達される時間は、制御盤２２によって制御される。

第２図及び特に第３Ａ、３Ｂ図において示された実施例
は、この導体４２及び４２″の厚さによってケーブル３
４のＤＣ電流を運ぶ能力が制限され、さらにケーブル３
４の１フィート当りの抵抗は大きくなるという点におい
て不利である。従って、実用的な厚さのコーティング層
４０を使用し、比較的高いＡＣ電圧で低い電流をケーブ
ル３４を通して伝達すると、達成すべき相当な電気的エ
ネルギを遠くへ伝達することが可能となる。高い電圧は
使用すべき降圧変換／整流／調節器６２を含む終端手段
を必要とすることがある。ＡＣからＤＣへの変換は、変
換／整流／要素６２によって達成される。

第２図に示された好適なケーブルの実施例の製造方法は
、関連のある日本の特願昭６２３２８１８１号において
詳細に説明されている。

第３Ａ及び３Ｂ図に示された一つおきの電気的な被覆で
ある導体物４２゛及び５０は、通常の連続的な蒸着及び
スパッタリング技術を用いる。本発明の内部接続装置は
また、ケーブル固定用部品としても製造され得るもので
あり、即ち、ケーブル要素として集結された電気的及び
光コネクタの端部をつなぐことを含んでいる。前述した
ように、伝達される電力はＡＣ又はＤＣであり、さらに
高い電圧か低い電圧のいずれかであってもよく伝達すべ
き距離と電力レベルに依存する。変換／整流／調整器６
２のような電力調整器は、必要に応じて備えられる。伝
達された電力は主に、回路ファイバ光制御の電気的に自
らは動作しない側に必要な幾つかの電気的動作を開始さ
せ、さらに持続させるためのものである。

結合された電力と光信号の伝達をもたらすこの説明され
た内部接続装置は、長い周期あるいは短い周期のいずれ
の電力も、電力が必要である遠隔地にあるサブシステム
に提供することができ、また光ファイバによって提供す
ることができるように、帯域幅のデータの限度が高いこ
とが要求されることを理解すべきである。この内部接続
装置の発明はまた、連続的な低い電力の伝達のように、
長い周期に渡ってキャパシティをかえること、さらにバ
ッテリを充電することを可能にする。デジタルエレクト
ロニクスは電力の消費が低いことによって、電力を与え
られるべき遠隔にあるパワーセンサ、及び厳しい環境の
なかでデータを搬送するＥＭＩ、ＥＭＰ保護光ファイバ
の使用を相対的にもたらす。

【図面の簡単な説明】

本図面において、 第１図は、本発明により作られた内部接続装置を利用し
たミサイル発射システムの概略図、第２図は、第１図に
描かれた内部接続装置のケーブル要素の一実施例の軸方
向横断面の概略図、第３Ａ及び３Ｂ図は、それぞれケー
ブル要素の他の実施例による変形例の軸方向横断面の概
略図、第４図は、第１図に示された内部接続装置の制御
ステーションにおける終端部分を拡大した詳細図、 第５Ａ及び５Ｂ図は、それぞれ第１図に示された内部接
続装置のミサイル発射装置における終端部分を拡大した
詳細図である。 １０・・・ミサイル発射システム、１２・・・発射装置
、１４・Ｊ・ミサイル／発射体又はＲＣＶ、１６・・・
発射台即ち保管コンテナ、１８・・・発射／制御ステー
ション、２０・・・トランシーバ及び電源、２２・・・
制御盤、２４・・・接地電源、２６・・・内部接続装置
、２８・・・導火爆管付きサーマルバッテリ、３０・・
・電気的システム、３２・・・電気的グランド、３４・
・・強化ファイバ、３６・・・ガラス芯、３８・・・外
層ガラスカバ、４０・・・外層コーティング層、４２．
４’２’・・・電気的導体、４４・・・強化ファイバ、
４６・・・電気的絶縁物、５０・・・電気的接地導体、
５２・・・電気的コネクタ、５４・・・標準光ファイバ
コネクタ、５６・・・電気的絶縁物、５８・・・電気的
導体における豚の尾の部分、６０・・・分Ｍ電気的コネ
クタ、６２・・・降圧変換器及び整流器。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 図面の浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、５Ａ ＦＩＧ、５Ｂ シｉ 手 続 補 正 書 （方式） ％式％ 発明の名称 ケーブル装置 ；３ 補正をする者 事件との関係

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、二つの離れた場所の間で、広い帯域幅の光信号通信
   、及び電力の伝達を結合して提供するためのケーブル装
   置において、 光信号を搬送するように第１の反射率を有する第１のガ
   ラス材料から成り、長く延びたファイバ芯と、 前記ファイバ芯を緊密に囲み、前記第１の反射率よりも
   低い第２の反射率を有したガラス状材料から成る層と、 前記ガラス状材料層を緊密に囲んだプラスティック材料
   から成るコーティング層と、 前記コーティング層に埋め込まれ、電力を伝達するため
   の導体手段と、 前記コーティング層に関連して設けられた強化手段とを
   備えたことを特徴とするケーブル装置。 ２、請求項１記載の装置において、前記ファイバ芯は、
   シングルモードの光信号搬送に適合するような大きさに
   作られたものであることを特徴とするケーブル装置。 ３、請求項１記載の装置において、前記導体手段は、原
   則的に平行に伸びておりさらに前記芯から円周状に空間
   的に離れた各々の複数の導体要素とを含んでいることを
   特徴とするケーブル装置。 ４、請求項３記載の装置において、前記各々の導体要素
   の少なくとも一つは別々に絶縁されていることを特徴と
   するケーブル装置。 ５、請求項１記載の装置における前記導体手段は、前記
   コーティング層に埋め込まれ、円周状に連続した管状を
   なす導電性の少なくとも一つの被覆を含んでいることを
   特徴とするケーブル装置。 ６、請求項５記載の装置において、さらに前記ガラス状
   材料層及び前記コーティング層の間に位置した円周状に
   連続的した管状をなす導電性のある他の被覆を備えてい
   ることを特徴とするケーブル装置。 ７、請求項１記載の前記装置において前記強化手段は、
   前記コーティング層に埋め込まれた強化ファイバを含ん
   でいることを特徴とするケーブル装置。 ８、請求項１記載のケーブルにおいて、前記ケーブルは
   、制御ステーションの付近から発射装置の付近へ電力及
   び光制御信号を搬送するべく、ミサイル発射装置と遠隔
   発射制御ステーションとを内部接続するために用いられ
   、 前記ケーブルは、制御ステーション及び発射装置に接近
   した各々の端部を含んでおり、さらに前記ケーブル端部
   を終端させるための手段は、（ａ）前記導体手段、及び
   （ｂ）前記ガラス状材料層及び前記強化ファイバと一緒
   になった前記ガラスファイバ芯の各々の端部から別々に
   受け入れるための手段を含んでおり、 前記終端手段は、前記制御ステーション及び前記発射装
   置を連結する各々の電気的コネクタ及び光ファイバコネ
   クタを含んでいることを特徴とするケーブル装置。 ９、請求項８記載の内部接続装置において、発射装置に
   連結された電気的コネクタは、少なくとも分離型である
   ことを特徴とするケーブル装置。 １０、請求項８記載の内部接続装置において、発射装置
   において受け入れられる前記導体手段は、少なくとも豚
   の尾のような形状をしていることを特徴とするケーブル
   装置。 １１、請求項８記載の内部接続装置において、発射装置
   において受け入れられる前記導体手段は、少なくとも電
   気的に絶縁されていることを特徴とするケーブル装置。 １２、請求項８記載の内部接続装置における前記終端手
   段は、発射装置に近接し受け入れられた導体手段に動作
   し得るように接続された降圧変換器及び整流器を含むこ
   とを特徴とするケーブル装置。