JPS5860713A - 光フアイバ保護具 - 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】 この発明は、曲り易くて、しかも最小の曲率半径を保持
することのできる光フアイバ保護具に関する。

光ファイバ、発光素子、受光素子を組合わせて、光信号
を伝送する場合、光ファイバを光コネクタ或はその他の
回路機器ｂ）ら外部へ取り出さなくてはならない。

光ファイバは、石英、多成分ガラス、プラスチックなど
の光フアイバ素線をプラスチックコートして芯線とし、
外側にケブラを配して補強し、さらにプラスチック製の
外被によって被覆したものが多い。

引張りに対しては強いが、繰返して曲げ応力が加わると
、脆性破壊する事があり、断線し易くなる。特に、小さ
い曲率半径で曲げられると、断線の可能性が増大する。

これを防止する為、従来より、光コネクタ又は回路機器
より光ファイバを取出す場合、出口付近に、筒状の保護
具を装着する事が行われている。

この保護具は、合成樹脂或はゴム製で柔軟性に富むが、
曲げに対して、抵抗力があるので、光ファイバを急激な
曲げから保護できるはずである。

しかし、従来の保護具は、必ずしも良好に機能しなかっ
た。

第１３図は従来例に係る光コネクタ、光ファイバの連続
部の断面を示す。

光フアイバ保護具２１は、光コネクタ２２の後端に嵌合
し、光フアイバコード２３の取出部分を囲んでいる。

この光フアイバ保護具２１は、前方（嵌合部）が広く、
後方の狭くなった筒状体である。肉厚は−定である。光
フアイバコード２３が横方向の力を受けると、光フアイ
バ保護具２１は容易に曲る。

曲げが少い時は、一定の曲率半径で彎曲するが、引張り
力を増すと、曲げ応力が一箇所に集中し、一点で折曲る
形状となる。つまり、一箇所で、光フアイバ保護具の内
側の部分が強い圧縮力を受けて座屈を起こし、座屈の為
に保護具が局所的に折曲′る。すると他の部分での曲げ
モーメントが減少し、他の部分は殆んど彎曲せず、一箇
所だけが鋭く折曲る事になる。

そこで、第１４図に示すように、肉厚の変化する光フア
イバ保護具２４を用いる事もある。この保護具は光コネ
クタとの連結部で、肉が厚く、後方へゆ（に従い肉が薄
くなる。

このような光フアイバ保護具″２４は、肉が厚いので、
全体に彎曲させるのが難しい。また、曲げた場合、曲率
半径が大きくて、配線のための空間を、広く必要とする
。さらに、厚肉であるから、光フアイバコード２３が出
口付近Ａで鋭く曲ってしまい、保護具の役を成さない事
もある。

これを防ぐ為には、光フアイバ保護具を、出口近傍で薄
肉にして、彎曲点を保護具の中へ引込むようにすればよ
い。しかし、こうすると、前例と同じく、保護具は１箇
所で座屈し易くなる。

本発明者は、かかる難点について熟考した。

結局、光フアイバ保護具が局所的に座屈するからいけな
い訳である。

第１５図は、光フアイバ保護具の後端Ａから前端Ｂに至
る空間での、断−面二次係数Ｉと、曲げモーメン）Ｍの
分布を示すグラフである。断面二次係数Ｉは曲げ剛性の
尺度で、同−曲げモーメント下では、曲率半径は断面二
次係数■に反比例する。

曲げモーメントＭは、光フアイバコード２３に横方向の
引張り力が加わる事によって生ずる。従って、これは、
点Ａより離れるに従って増大する。

右上りの直線状になる。

引張り力が増加すると、曲げモーメン）Ｍも増加し、モ
ーメント曲線は全体として上へ移動する。

断面二次係数Ｉは、右上りの曲線であるが、下に凸であ
る。モーメント曲線Ｍが上へ・動くと、曲線Ｉに接つす
る。この点Ｘて、曲げが著しい。より引張り力が増大す
ると、Ｘ点で座屈するわけである。

これは、結局のところ、断面二次係数曲線■が単調増加
函数であるからいけないのである。モーメント曲線Ｍが
上方へ移動する時、１曲線と多数箇所で接するようにす
ればよい。しかも、モーメント曲線Ｍが未だ下方にある
時に、多数箇所て１曲線と接すれば良いのである。そう
すれば、一箇所で座屈する事はない。

つまり第１６図に示すように、断面二次係数曲線Ｉが、
多数箇所で下方へ垂れ下る曲線であればよい。こうすれ
ば、モーメント曲線Ｍと多くの点で接触あるいは交叉す
るから、多くの点で彎曲しはじめるわけである。

本発明は、このような考察の末なされたもので、本発明
の保護具は、複数個の保護輪を、連結リブ、で連結した
構造となっている。第１６図に於て、山（Ｙ）は保護輪
に、谷（Ｔ）は連結リブのある部分に対応する。

以下、実施例を示す図面によって、本発明の構成、作用
及び効果を説明する。

第１図は、本発明の実施例に係る光フアイバ保護具の平
面図である。第２図は右側面図を立てて示した図、第３
図は正面図、第４図は背面図である。第５図〜第８図は
断面図を示す。

光フアイバ保護具１は、長円断面の保護輪２゜２、・・
・・・・を、連結リブ３，３．・・・・・・で連結した
形状で、内部長手方向に、光ファイバコード通し穴４が
形成される。保護輪２は後方へゆ−くに従い小さくなっ
てゆく。最前端の保護輪は機器、光コネクタ等に嵌込む
ことができるように、内壁面に嵌込み凹条６を有する機
器嵌込輪５となっている。

連結リブ３は、隣り合う２つの保護輪２，２の直径上の
２箇所を連結している。従って、連結リブ３，３の存在
する直径の方向には曲り難い。しかし、この直径と直交
する方向には容易に曲る事がわかる。

また、連結リブ３，３の連結する場所は、−・定ではな
く、交代した方が良い。そうすれば、保護具は左右、上
下方向に曲る事ができる。

この例では、リブの位置は、前から順に、竪、竪、横、
竪、竪、横、竪、竪 となっている。ただし、竪とは、上下方向にリブが存在
し、横とは左右方向にリブが存在する事をいう。

第９図は、この光フアイバ保護具１を、光コネクタ１１
に嵌込んだ状態を示す。光ファイ／＜コード１２は、光
フアイバ保護具１を貫き、光コネクタ１１の中に連続す
る。

第１０図は、光フアイバ保護具１が上下方向に強く彎曲
した状態を示す断面図である。

光コネクタ１１は、光フアイバ保護具１の前開口９から
押しこみ、機器嵌込輸５の中に固定する。

光フアイバコード１２は、通し穴４を通り、後開口１０
から外へ出てゆく。

保護輪２，２の間には空隙７がある。この図のように光
フアイバ保護具が強く彎曲すると、彎曲面に於て、外側
では空隙が拡大し内側では空隙力ｆ縮少する。

光フアイバコード１２に加わる引張力が増えると、光フ
アイバ保護具に伝わる曲はモーメントが増大し、より強
く彎曲）−る。

つまり、引張力が増えると、彎曲部分の曲率半径ｋが減
少し、彎曲部の中心角０が増大する。

しかし、隣接する保護輪２，２の端部８，８が接触する
ようになると、もはや保護具はこれ以上彎曲しにくくな
る。保護輪が彎曲を妨げるからである。この時の彎曲部
の曲率半径が最小曲率半径Ｒｍである。保護具の長さを
Ｌとすると、この時の彎曲部中心角θｍは で求められる。

最大中心角θｍは、光フアイバコードが最大の曲げをう
ける時の彎曲の方向と、光中心線とのなす角より大きく
なるように、Ｌを決定する。

本発明の光フアイバ保護具は、複数個の保護輪を前後方
向に配し、これらを連結リブで結合したものであるから
、連結リブの位置は目的に応じ、様々に変える事ができ
る。

第１１図は、他の実施例に係る光ファイノく保護具の平
面図である。

この実施例では、リブが左右、上下に交互番こ現われる
。すなわち、前方から順に、横、竪、横、竪、横と、ひ
とつつつ変ってゆくようになってしする。

またリブは、左右、上下だけに必らずしも限られない。

斜め位置に設けてもよい。

第１２図は第３の実施例に係る光７アイ／＜保護具の平
面図である。

この例は、平面に対し±αの角をなす直径上唇こリブを
設け、＋α、−α、＋α、・・・・・としｓうメ、うに
交互に並べたものである。ここでαは３σ〜６０°程度
の角度である。

本発明の光フアイバ保護具は、複数個の保護輪を連結リ
ブで結合したものであるから、断面二次係数が長手方向
に単調変化するのではなく、何度も波を打つようになる
。つまり、断面二次係数の極少点が複数個あるので、小
さし）曲げモーメントＭに対しても容易に彎曲変形しは
じめる。

容易に彎曲するが、ある曲率（ＩＡ）において、保護輪
同士が接触するのでこれ以上彎曲しにくくなる。従って
、この最小曲率半径Ｒｍを維持する事ができる。

第１７図は、曲率（１／Ｒ）と、曲げモーメントＭとの
関係を示すグラフである。

従来例の光フアイバ保護具の曲げモーメン）Ｍは、曲率
（１ｈ）に対し、ＯＣ線で示される。６点で座屈を起し
、座屈点りでは曲率（ＩＡ）が急増し、曲げモーメント
が集中する。その他の点Ｅては応力が減じ曲率も減少す
る。

本発明の光フアイバ保護具は、勾配がゆるやかな直線Ｏ
Ｆ上にモーメン）Ｍが来る。最大曲率（ＩＡｒｒｌ）点
Ｆで、この直線は立ち上り、Ｇ点へ延びる。つまり、こ
れ以上的らない。

光ファイバの断線する惧れのある曲率の範囲を斜線部Ｚ
で表わす。本発明の場合、曲げモーメントＭが強くても
、危険範囲Ｚに入らない。しかし、従来例の保護具の場
合、座屈点りが危険範囲Ｚに入ってしまう。

このように、本発明の光フアイバ保護具は、最小曲率半
径Ｒｍ以下に曲がる事を防止し、光ファイバの脆性破壊
、劣化、断線を防ぐことができる。

このように有用な発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る光フアイバ保護具の平面
図。 第２図は右側面図。 第３図は背面図。 第４図は正面図。 第５図は第１図中のＶ−■断面図。 第６図は第１図中のＶｌ−Ｖｌ断面図。 第７図は第４図中の■−■断面図。 第８図は第４図中の■−■断面図。 第９図は光フアイバ保護具を光コネクタに装着した状態
の平面図。 第１０図は光フアイバ保護具が上下方向に強く彎曲した
状態の断面図。 第１１図は他の実施例に係る光フアイバ保護具の面図。 第１２図は第３の実施例に係る光フアイバ保護具の平面
図。 第１３図は従来例に係る光フアイバ保護具を光コネクタ
に装着した状態の断面図。 第１４図は従来例に係る他の光フアイバ保護具を光コネ
クタに装着した状態の断面′図。 第１５図は保護具の長手方向における、断面二次係数Ｉ
、曲げモーメントＭの分布グラフ。 第１６図は望ましい光フアイバ保護具の長手方向におけ
る断面二次係数■、曲げモーメン）Ｍの分布グラフ。 第１７図は曲率（ＩＡ）と曲げモーメントの関係を示す
グラフ。 １・・・・・・光フアイバ保護具 ２・・・・・・保護輪 ３・・・・・・連結リブ ４・・・・・・光ファイバコード通し穴５・・・・・・
機器嵌込軸 ７・・・・・・空　　　隙 ８・・・・・端　　　部 Ｒ・・・・曲率半径 ０１．・曲げの中心角 発　　明　　者　　　　　　　森　　山　　正　和篠原
俊夫 上　原　健一部 杉本哲夫 林　享三 特許出願人　　トヨタ自動車工業株式会社住友電気工業
株式会社 第３図 ―Ｌ 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光コネクタ等に嵌込むべき機器嵌込軸５と、これに続く
   複数個の保護輪２．・・・・・・と、機器嵌込軸５、保
   護輪２．・・・・・を連結する連結リブ３．・・・・・
   ・とより成る事を特徴とする光フアイバ保護具。