JP2001192176A - 線状体巻付け用ボビン及びボビンへの線状体巻付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 線状体巻付け用ボビンへテープ状光ファイバ
心線等の線状体を伝送特性を損なうことなく高速で巻付
けることが出来るように、また巻付けられた線状体は巻
き崩れないようにする。 【解決手段】 円筒状の胴部１とその両端付近にそれぞ
れ円盤状の鍔部２を備えた線状体巻付け用ボビンにおい
て、鍔部２は中心孔を有して該中心孔を胴部１が貫通し
ており、胴部１の両端にそれぞれ固定された支持部材３
と鍔部２の外側面との間に設けられた押圧部材４の伸縮
によって、鍔部２はそれぞれ胴部１の軸方向に胴部１の
周囲に沿って移動可能にする。そして、鍔部２の間隔を
広げて胴部１の周囲に鍔部２に接しないようにしながら
テープ状光ファイバ心線６等の線状体を巻付け、しかる
後鍔部２の間隔を狭め、巻付けられた線状体からなる積
層体７の側部７ａに鍔部２を押付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特にテープ状光フ
ァイバ心線の巻付けに適した線状体巻付け用ボビン及び
ボビンへの線状体巻付け方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ、絶縁電線等の線状体は、通
常線状体巻付け用ボビンに巻付けて保管、搬送等が行な
われている。線状体巻付け用ボビンは、リール、ドラ
ム、スプール、巻枠等の名称で呼ばれることもある。図
３は線状体巻付け用ボビンの一例を示す図であって、図
３（Ａ）は斜視図、図３（Ｂ）は正面図である。図３に
おいて、１１は鍔部、１１ａは軸孔、１２は胴部であ
る。鍔部１１は２つの円盤状の物体で、中心には軸孔１
１ａが設けられている。また、胴部１２は円筒状の物体
で、その両端にそれぞれ鍔部１１が固定されている。

【０００３】この線状体巻付け用ボビンに線状体を巻付
けるに当たっては、ボビンの軸孔１１ａに回転軸を通し
て、ボビンを回転させながら、他の装置から線状体をボ
ビンの胴部１２の周囲に案内して整列させて巻付ける。
図４は、ボビンの胴部１２の周囲に線状体１３を整列巻
きした時の断面図である。

【０００４】図４に示した線状体１３は横断面が丸型の
ものであるが、横断面が丸型以外の形状を有する線状体
もある。図５は、テープ状光ファイバ心線と呼ばれるテ
ープ状の線状体の斜視図である。図５において、１４は
光ファイバ、１５は一括樹脂被覆、１６はテープ状光フ
ァイバ心線である。光ファイバ１４は、ガラスファイバ
に樹脂被覆を設けたものであって、その光ファイバ１４
を複数本平行に並べてその周囲に紫外線硬化型樹脂等か
らなる一括樹脂被覆１５を施してテープ状光ファイバ心
線１６とする。このテープ状光ファイバ心線は、主とし
て光ファイバケーブルの主要部材として使われており、
そのサイズは厚さＴが０．３ｍｍ〜０．４ｍｍ程度、幅
Ｗが１．０ｍｍ〜３．５ｍｍ程度の細くて薄いものであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したテープ状光フ
ァイバ心線も、図３に示す線状体巻付け用ボビンと同様
のボビンに巻付けて保管、搬送が行われている。図６
は、テープ状光ファイバ心線をボビンに巻付けた時の一
部分の断面図を示すものである。図６において、１１は
鍔部、１２は胴部、１６、１６’はテープ状光ファイバ
心線である。横断面丸型の線状体を巻付ける図４に示す
場合と同様に、各層の巻き幅を同じにして、所謂平積み
状態で鍔部１１の内面に接するところまで整列させて巻
付けると、鍔部１１に接するテープ状光ファイバ心線１
６’が場合によっては、図６（Ｂ）に示すように幅方向
に折れ曲がることがある。このようなことが発生する
と、テープ状光ファイバ心線１６’の内部の光ファイバ
が側圧を受けて光ファイバの伝送特性が悪化する。

【０００６】それを避けるため、テープ状光ファイバ心
線をボビンに巻付けるに当たっては、図６（Ａ）に示す
ように各層の巻き幅を上に行くに従って小さくする、所
謂俵積み状態で巻付けている。この場合は、図６（Ｂ）
に示すようなテープ状光ファイバ心線の幅方向に折れ曲
がりの危険性は少ないが、巻付けが緩いと搬送中に上の
層がずれて俵積み状態の積層体と鍔部との間に落ち込む
ことがある。そして、一度落ち込んでしまうと、繰出す
ときに縺れて繰出せないといった事態が起こり易い。

【０００７】また、テープ状光ファイバ心線のように細
くて薄い線状体を胴部の周囲に整列して巻付けるに当た
っては、線状体を真っ直ぐにして一定張力で胴部の周囲
に案内する必要がある。図７は、その案内方法を説明す
る図であって、図７（Ａ）は正面図、図７（Ｂ）は側面
図である。また図７において、１１は鍔部、１１ａは軸
孔、１２は胴部、１６はテープ状光ファイバ心線、１７
は積層体、１８はトラバースガイド軸、１９はガイド部
材である。

【０００８】胴部１２の中心軸に平行にして配置したト
ラバースガイド軸に沿って往復移動するように取付けた
ガイド部材１９を通してテープ状光ファイバ心線１６を
胴部１２の周囲に案内する。線状体巻付け用ボビンは軸
孔１１ａに挿通した図示しない回転軸によって矢印方向
に回転するので、その回転に引張られてテープ状光ファ
イバ心線１６は胴部１２の周囲に巻付けられる。ガイド
部材１９はトラバースガイド軸１８の回転によって、胴
部１２の軸方向に移動し、鍔部１１のところで移動方向
を反転する。

【０００９】ガイド部材１９はテープ状光ファイバ心線
１６を胴部１２の周囲に胴部１２の軸に対して直角方向
に案内する必要があるので、その移動方向反転位置では
ガイド部材１９は鍔部１１の内面ぎりぎりまで移動する
必要がある。その時、ガイド部材１９の大きさの半分程
度は鍔部１１の内面よりも胴部の軸方向外側に位置す
る。従って、トラバースガイド軸１８の長さは両鍔部１
１の間隔よりも大きいものが必要で、トラバースガイド
軸は鍔部１１の半径方向外方に配置している。これによ
って、ガイド部材１９とテープ状光ファイバ心線１６の
積層体１７の巻付け点との間隔は、あまり小さくは出来
ず通常１０ｃｍ以上ある。その結果、ガイド部材１９と
巻付け点との間のテープ状光ファイバ心線１６は、揺れ
の振動幅が大きくなるので、精密な整列巻きをするには
巻付け速度をあまり大きくすることは出来ない。

【００１０】本発明は、上記従来技術による線状体巻付
け用ボビンの問題点を解消し、テープ状光ファイバ心線
等のテープ状の線状体を伝送特性を損なうことなく高速
で巻付けることが出来る線状体巻付け用ボビン及びボビ
ンへの線状体の巻付け方法を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の線状体巻付け用
ボビンは、円筒状の胴部とその両端付近にそれぞれ円盤
状の鍔部を備えた線状体巻付け用ボビンであって、前記
鍔部は中心孔を有して該中心孔を前記胴部が貫通してお
り、前記鍔部はそれぞれ前記胴部の軸方向に胴部の周囲
に沿って移動可能としたものである。

【００１２】この線状体巻付け用ボビンを使って、前記
鍔部の間隔を広げてその間の前記胴部の周囲に該鍔部に
接しないようにしながら線状体を巻付け、しかる後前記
鍔部の間隔を狭め、巻付けられた線状体からなる積層体
の側部に該鍔部を押付ける。これによって、線状体を胴
部の周囲に巻付ける時点では、線状体は両側の鍔部には
全く接触しないので、線状体が鍔部へ接触することによ
って起こり易かったテープ幅方向の折れ曲がりの発生を
避けることが出来る。また、巻付け時点では鍔部が巻付
けの障害にならないので、線状体を案内するガイド部材
の位置を線状体の巻付け点に近くに配置することが出来
る。これによって、線状体に生ずる揺れによる振動幅が
小さくなり、高速での巻取りが可能になる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の線状体巻付け用
ボビンの実施形態を示す断面図であって、図１（Ａ）は
鍔部の互いの間隔を広げた時の状態を、図１（Ｂ）は鍔
部の互いの間隔を狭めた時の状態を示す。図１におい
て、１は胴部、２は鍔部、３は支持部材、４は軸孔パイ
プ、５は押圧部材、６はテープ状光ファイバ心線、７は
積層体、７ａは積層体の側部である。

【００１４】胴部１は円筒状の物体で構成し、鍔部２は
中心に円形の中心孔を設けた円盤状の物体で構成する。
胴部１及び鍔部２の材質は、ＡＢＳ（アクリロニトリル
・ブタジエン・スチレン）樹脂等の硬質プラスチック、
アルミニウム等の軽量金属が好ましい。また、２枚の鍔
部２の中心孔は、胴部１の外径よりも１ｍｍ〜２ｍｍ程
度大きくして、その中心孔には胴部１の両端付近を貫通
させる。また、胴部１の両端にはそれぞれ円盤状の支持
部材３を固定する。そして、２枚の支持部材３には、そ
れぞれ押圧部材５を介して鍔部２を支持させる。

【００１５】押圧部材５は、自転車のタイヤのように中
空のドーナツ係状の物体で、ゴム等変形が可能な材質で
構成し、その中心軸に平行な方向に伸縮出来るようにす
る。図１に示す例では、押圧部材５の中の空間に空気を
送り込むことによって、押圧部材５を中心軸方向に伸長
させて鍔部２の互いの間隔を狭める。また、中の空気を
抜くことによって、押圧部材５を中心軸の方向に収縮さ
せて鍔部２の互いの間隔を広げることが出来る。

【００１６】押圧部材５は、それ自体が伸縮して鍔部２
の互いの間隔を広げたり、狭めたりすることが出来れば
良いので、図１に示すドーナツ係状の物体に限られるも
のではない。例えば、鍔部２と支持部材３との間にそれ
らの円周方向複数箇所に配置したバネ等で構成すること
も出来る。バネの場合は、鍔部２を支持部材３側に手で
押してバネを縮小させた状態でノックピン等で固定す
る。また、ノックピンを外した時、バネの伸長によって
鍔部２の互いの間隔が狭まるようにする。

【００１７】また、バネに代えて鍔部２と支持部材３を
蝶番の付いたレバーで連結してレバーを押圧部材とし、
レバーの蝶番での折れ曲がりを利用して鍔部２を移動さ
せるようにしても良い。以上、鍔部を支持部材に押圧部
材を介して支持する例を説明したが、押圧部材の一端を
直接銅部の両端にそれぞれ固定し、押圧部材の他端にて
鍔部を支持するようにして、支持部材を省略することも
可能である。

【００１８】また、支持部材５は、胴部１を固定して支
持し、押圧部材５を固定して支持出来れば良いので、完
全な円盤とせずに、自転車のスポークのように半径方向
に延びる複数本の放射状部材で構成することも出来る。
また、支持部材３の円盤の外径を鍔部２の外径よりも大
きくして、線状体巻付け用ボビンを平面上に置いた時に
支持部材で全体を支えるようにすることも出来る。また
図１の例では、支持部材３の中心に開けた軸孔部分に連
結して軸孔パイプ４を固定しているが、この軸孔パイプ
４は無くてもかまわない。なお、軸孔パイプ４は、軸孔
に回転用のシャフトを通し易くし、胴部と支持部材との
組み合わせ構造を補強する役目を果たすものである。

【００１９】以上説明した図１に示す線状体巻付け用ボ
ビンに、テープ状光ファイバ心線を巻付ける場合は次の
ようにする。まず、図１（Ａ）に示すように押圧部材５
を縮小させて鍔部２の互いの間隔を広げる。その状態で
軸孔に回転軸を通して線状体巻付け用ボビンを回転さ
せ、心線被覆装置等の他の装置からテープ状光ファイバ
心線６を胴部１の周囲に案内して２枚の鍔部２の間にお
いて鍔部２に接しないようにテープ状光ファイバ心線６
を整列して平積み状態に多層に巻付ける。こうして、テ
ープ状光ファイバ心線６からなる積層体７が出来た後、
図１（Ｂ）に示すように押圧部材５を伸長させて鍔部２
の互いの間隔を狭めて、２枚の鍔部２をそれぞれ積層体
７の側部７ａに押付ける。

【００２０】なお、図１（Ａ）に示す鍔部２の互いの間
隔が拡大した状態での鍔部２の内面と積層体７の側部７
ａとの距離は、押圧部材５の伸縮可能長によって決ま
る。その距離が小さすぎると巻付け時に鍔部と線状体と
の接触が起こり易くなり巻取り制御が難しくなる。ま
た、後述するガイド部材の大きさを考慮すると、移動距
離は２ｍｍ以上とすることが望ましい。また、その距離
が大きすぎると、線状体巻付け用ボビンの大きさが巻取
り可能な線状体の長さの割に大きくなるので、あまり大
きくするのは得策でない。通常、その距離の上限は１５
０ｍｍ程度である。

【００２１】また、押圧部材５の伸長による鍔部２の積
層体７の側部７ａへの押圧力は大きすぎると、テープ状
光ファイバ心線６がその側圧を受けて内部の光ファイバ
の伝送特性が悪化するので、テープ状光ファイバ心線の
被覆が押圧力によって変形しない程度とする。また、鍔
部２の内面は積層体７の側部７ａに接触するところまで
鍔部２を移動させれば良いが、より積層体７の積層状態
を安定させるには、鍔部２を側部７ａにテープ状光ファ
イバ心線の被覆が変形しない程度の押圧力で押付けるこ
とが望ましい。

【００２２】図２は、テープ状光ファイバ心線を本発明
に係る線状体巻付け用ボビンに案内する方法を説明する
図であって、図２（Ａ）は正面図、図２（Ｂ）は側面図
である。図２において、図１と同じ符号は同じものを示
す。また、８はトラバースガイド軸、９はガイド部材で
ある。テープ状光ファイバ心線６を案内して巻付ける時
点では、鍔部２の互いの間隔は広げられているので、ト
ラバースガイド軸８及びガイド部材９をその鍔部２の間
に位置させて、ガイド部材８と積層体７の巻付け点との
距離を小さくすることが出来る。これによって、ガイド
部材８と巻付け点との間でのテープ状光ファイバ心線６
の振動が抑制され振幅が小さくなるので、高速での巻付
けが可能となる。

【００２３】従来技術での巻付け速度の最高は６００ｍ
／分であったが、本発明の線状体巻付け用ボビンを使え
ば最高９００ｍ／分の巻付けが出来、巻付け速度を１．
５倍にすることが可能となる。また、線状体の巻付け
後、鍔部の互いの間隔を狭めて積層体の側部に鍔部が押
付けるようにするので、その後の搬送時の振動等を受け
ても積層体に巻き崩れは起こらない。１２心のテープ状
光ファイバ心線を１２ｋｍ巻付けた線状体巻付け用ボビ
ンに、振幅１０ｍｍで１０Ｈｚの振動を５０００回加え
たが、巻き崩れ及び巻き弛みは発生しなかった。

【００２４】

【発明の効果】本発明の線状体巻付け用ボビンは、両側
の鍔部をそれぞれ胴部の軸方向に胴部の周囲に沿って移
動可能としたものであるので、鍔部の間隔を広げて胴部
の周囲に鍔部に接しないようにしながらテープ状光ファ
イバ心線を巻付けることによって、線状体が両側の鍔部
には全く接触しない状態で巻付けられるので、テープ状
光ファイバ心線の幅方向の折れ曲がりの発生を避けるこ
とが出来、光ファイバの伝送特性を損なわないで巻付け
ることが出来る。また、線状体を案内するガイド部材の
位置を線状体の巻付け点に近くに配置することが出来る
ので、線状体に生ずる振動の振幅が少なくなり、高速で
の巻取りが可能になる。

【００２５】また、巻付け後に鍔部の間隔を狭めて線状
体の積層体側部に鍔部を押付けることにより、線状体の
積層体の崩れ及び巻き弛みも防ぐことが出来る。また、
本発明の線状体巻付け用ボビンは、テープ状光ファイバ
心線のような幅方向の折れ曲がり等による側圧が伝送特
性の悪化をもたらす線状体の場合に特に大きな効果を発
揮するが、横断面丸型の線状体の巻付けにも使用するこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の線状体巻付け用ボビンの実施形態を示
す断面図であって、（Ａ）は鍔部の互いの間隔を広げた
時の状態を、（Ｂ）は鍔部の互いの間隔を狭めた時の状
態を示す。

【図２】テープ状光ファイバ心線を本発明にかかる線状
体巻付け用ボビンに案内する方法を説明する図であっ
て、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。

【図３】従来技術による線状体巻付け用ボビンの一例を
示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図であ
る。

【図４】従来技術による線状体巻付け用ボビンの胴部の
周囲に線状体を整列巻きした時の断面図である。

【図５】テープ状光ファイバ心線の斜視図である。

【図６】テープ状光ファイバ心線を従来技術による線状
体巻付け用ボビンに巻付けた時の一部分の断面図であっ
て、（Ａ）は俵積み状態の例を、（Ｂ）は平積み状態の
例を示す。

【図７】テープ状光ファイバ心線を従来技術にかかる線
状体巻付け用ボビンに案内する方法を説明する図であっ
て、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。

【符号の説明】 １：胴部 ２：鍔部 ３：支持部材 ４：軸孔パイプ ５：押圧部材 ６：テープ状光ファイバ心線 ７：積層体 ７ａ：積層体の側部 ８：トラバースガイド軸 ９：ガイド部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｂ 13/00 Ｈ０１Ｂ 13/00 Ｅ ５２５ ５２５Ｂ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の胴部とその両端付近にそれぞれ
   円盤状の鍔部を備えた線状体巻付け用ボビンにおいて、
   前記鍔部は中心孔を有して該中心孔を前記胴部が貫通し
   ており、前記鍔部はそれぞれ前記胴部の軸方向に胴部の
   周囲に沿って移動可能であることを特徴とする線状体巻
   付け用ボビン。
2. 【請求項２】 前記鍔部は、前記胴部の両端にそれぞれ
   固定された各支持部材に押圧部材を介して支持され、又
   は、前記胴部の両端に一端が固定された押圧部材の他端
   に支持され、該押圧部材の伸縮によって前記鍔部が前記
   胴部の軸方向に移動することを特徴とする請求項１に記
   載の線状体巻付け用ボビン。
3. 【請求項３】 円筒状の胴部とその両端付近にそれぞれ
   該胴部の軸方向に移動可能な円盤状の鍔部を備えた線状
   体巻付け用ボビンを使って、前記鍔部の互いの間隔を広
   げてその間の前記胴部の周囲に線状体を該鍔部に接しな
   いようにしながら巻付け、しかる後前記鍔部の互いの間
   隔を狭め、巻付けられた線状体からなる積層体の両側部
   に該鍔部を押付けることを特徴とするボビンへの線状体
   巻付け方法。
4. 【請求項４】 前記線状体は、ガラスファイバに樹脂被
   覆を設けた光ファイバを複数本平行に並べてそれらを覆
   うように一括樹脂被覆を施したテープ状光ファイバ心線
   であることを特徴とする請求項３に記載のボビンへの線
   状体巻付け方法。