JP2005212933A - ガイドローラ装置及びケーブルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】回転しながら繰出される線条体を案内するガイドローラから、線条体が容易に外れないようにしたガイドローラ装置とケーブルの製造方法を提供する。
【解決手段】撚り合わせのために複数本の線条体１を回転させながら繰出して集合装置に案内するガイドローラ装置２とそれを用いたケーブルの製造方法である。線外れ防止部材８が、ガイドローラ７の径方向への線条体１の飛び出しを阻止する軸部分８ａと、ガイドローラ７の軸方向への線条体１の飛び出しを阻止する端壁部分８ｂとで形成され、端壁部分８ｂとガイドローラ７の鍔部７ｂとの間に隙間Ｓを有して設置されるようにする。また、線外れ防止部材８が、Ｈ字状又はコ字状に形成され、端壁部分間８ｂの内壁間隔は、ガイドローラ７の鍔部７ｂ外周の内壁間隔と同程度とされる。
【選択図】図１

Description

本発明は、撚り合わせのために複数本の線条体を回転させながら繰出して集合装置に案内するガイドローラ装置とこれを用いたケーブルの製造方法に関する。

複数本の光ファイバ心線を撚り合わせて光ケーブルとしたり、複数本の絶縁電線を撚り合わせて通信ケーブルとするのに、光ファイバ心線や絶縁電線等の線条体をサプライする供給ボビンを回転ケージ等に配置している。回転ケージ内に配された線条体の供給ボビンは、回転ケージの回転と一体的に回転移動され、繰出される線条体は、撚り返しを付与されたり又は付与されずに繰出され、集合装置で撚り合わされてケーブル化される（例えば、特許文献１参照）。

図４は、従来から用いられている光ケーブルの製造に用いられる線条体の集合装置の概略を示す図で、図４（Ａ），（Ｂ）は撚り返し有りの例を示す図、図４（Ｃ），（Ｄ）は撚り返し無しの例を示す図である。図中、１は線条体、２はガイドローラ装置、３は供給ボビン、３ａは回転軸、４は支持フレーム、５は回転ケージ、６は集合装置を示す。

多数本の線条体１は、回転ケージ５内に配設された複数の供給ボビン３からそれぞれ繰出され、ガイドローラ装置２を経て集合装置６により撚り合わされ、ケーブルＣとして引出され、巻取りボビン（図示せず）で巻取られる。線条体１は、例えば、単心或は多心光ファイバ心線、光ファイバテープ心線、この他にこれらの心線間に介在させる繊維を束ねたヤーン等である。また、線条体１は、通信用の絶縁電線、同軸電線、ペア電線、カッド電線等の金属線条体に対しても同様な繰出しが行なわれている。ただ、本発明では、線条体として光ファイバからなる心線を複数本撚り合わせる光ケーブルを一例として説明する。

図４（Ａ）に示す回転ケージ５では、供給ボビン３の回転軸３ａが回転ケージ５の回転にも係らず平行状態を保って移動される。このため、供給ボビン３の支持フレーム４は、回転ケージ５に対して回動可能に支持され、図４（Ｂ）示すように重力又は歯車駆動により供給ボビンの支持姿勢（例えば水平姿勢）が維持される。この結果、光ファイバ心線やヤーン等の線条体１は、回転ケージ５の回転により回転移動するが、線条体１には回転ケージ５の１回転につき３６０°の撚り返しが付与される。

図４（Ｃ）に示す回転ケージ５では、供給ボビン３の回転軸３ａが回転ケージ５の回転と共に角度を変えながら回転移動される。このため、供給ボビン３の支持フレーム４は、回転ケージ５に対して固定的に支持され、図４（Ｄ）に示すように回転ケージ５の回転角変化に伴って供給ボビンの支持角度が変化する。この結果、光ファイバ心線やヤーン等の線条体１は、回転ケージ５の回転により回転移動すると同時に、線条体１も回転ケージ５の１回転につき３６０°撚られ、撚り返しは付与されない。

回転ケージを用いての撚り合わせでは、以上のように撚り返しが有り無しの２通りの方法があるが、何れの方法においても供給ボビン３から繰出される線条体１は、複数個のガイドローラ装置２を経て集合装置６に案内される。ガイドローラ装置２は、回転ケージ５内に設置されて回転ケージ５とともに集合装置６の軸線延長上を周回するように回転移動（以下、公転という）する。
特開平６−１０８３８９号公報

図４に示した光ケーブルの製造例において、ガイドローラ装置２は、通常、図５，図６に示すように構成されている。図５は線条体が繊維を撚ったヤーンの例を示し、図６は線条体が光ファイバテープ心線の例を示す図である。図中、７はガイドローラ、７ａはローラ胴部、７ｂはローラ鍔部、７ｃはローラ溝、８は線外れ防止部材、９は取付け部材、１０は支軸部を示す。その他の符号は、図４に用いたのと同じ符号を用いることで説明を省略する。

従来のガイドローラ装置２は、図５又は図６に示すように、ガイドローラ７のローラ胴部７ａとローラ鍔部７ｂとにより形成されるローラ溝７ｃに線条体１を収めて案内し、線条体１がガイドローラ７の外に飛び出さないように線外れ防止部材８が設けられる。この線外れ防止部材８は、その表面が直線的な棒形状に形成されていて、ローラ鍔部７ｂとの間に僅かな隙間Ｓを残して、取付け部材９を介して支軸部１０に取付けられ固定されている。

このガイドローラ装置２は回転ケージと共に、例えば、矢印Ｚで示すように反時計方向に公転されるものとする。この公転により、ローラ溝７ｃ内に収められて通過する線条体１は、ローラ径方向に飛び出そうとする遠心力を受けるとともに、ローラ軸方向に飛び出そうとする風圧を受ける。線条体１は、所定の張力で繰出されてガイドローラ７のローラ胴部７ａに接した状態が維持されるが、回転ケージの回転数が高かったり線条体１の張力が小さい場合は、前記の遠心力や風圧の影響を受けやすい。

図５のように線条体１が多数本の繊維を撚ったヤーンである場合、線条体１はローラ溝７ｃの外に遠心力で飛び出そうとするが、線外れ防止部材８により外への飛び出しが阻止される。しかし、ガイドローラ装置２は、回転ケージと共にＺ方向に公転しているため、これによる風圧で図５（Ｃ）に示すように、線条体１は、線外れ防止部材８の表面に沿ってローラ鍔部７ｂとの間の隙間Ｓ側に押しやられる。隙間Ｓを極力小さくしたとしても、線条体１がヤーンのように外形が変形可能な場合、図５（Ｃ）に示すように扁平形状に潰されやすく、隙間Ｓをすり抜けてガイドローラ装置２から飛び出ることがある。

また、線条体１が図６のように光ファイバテープ心線のような場合、図５（Ｃ）の場合と同様に、図６（Ｃ）に示すように、線条体１は、線外れ防止部材８の表面に沿ってローラ鍔部７ｂとの間の隙間Ｓ側に押しやられる。そして、線条体自体が扁平であるため、隙間Ｓからすり抜けてガイドローラ装置２から飛び出しやすい。また、図には示していないが、単心の光ファイバ心線は外径が１ｍｍ未満と細いため、隙間Ｓから容易に飛び出しやすい。

線条体がガイドローラから飛び出ると線条体を傷つけ、最後には断線に至る。また、断線に至らない場合でも、光ファイバ心線のような線条体においては、ファイバ内に歪を残し伝送損失増加の原因ともなる。
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、回転しながら繰出される線条体を案内するガイドローラから、線条体が容易に外れないようにしたガイドローラ装置とケーブルの製造方法の提供を課題とする。

本発明のガイドローラ装置は、撚り合わせのために複数本の線条体を回転させながら繰出して集合装置に案内するガイドローラ装置であって、線外れ防止部材が、ガイドローラの径方向への線条体の飛び出しを阻止する軸部分と、ガイドローラの軸方向への線条体の飛び出しを阻止する端壁部分とで形成され、端壁部分とガイドローラの鍔部との間に隙間を有して設置されるようにする。また、線外れ防止部材が、Ｈ字状又はコ字状に形成され、端壁部分間の内壁間隔は、ガイドローラの鍔部外周の内壁間隔と同程度とされる。

本発明の構成によれば、遠心力、風圧等の影響を受けながらガイドローラにより案内される線条体を、簡単な構成でガイドローラから飛び出てパスラインから外れるのを確実に防止することができる。この結果、光ケーブル、通信ケーブル等の撚り合わせ長尺物の生産性を高めることが可能となる。

図により本発明の実施の形態を説明する。図１は第１の実施形態を説明する斜視図と正面図、図２は第２の実施形態を説明する斜視図、図３（Ａ）は本発明の作用を説明する図、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）は本発明の比較例の作用を説明する図である。図中、８ａは軸部分、８ｂは端壁部分、８ｃは溝部を示し、その他の符号は、図４〜図６に用いたのと同じ符号を用いることにより説明を省略する。

本発明によるガイドローラ装置２は、図４で説明したのと同様、回転ケージ５内に配設された複数の供給ボビン３からそれぞれ繰出される複数本の線条体１を、撚り合わせのために集合装置６に案内するためのものである。回転ケージ５内には、供給ボビン３毎に適当な数のガイドローラ装置２が、線条体を集合装置６に案内するために設置され、回転ケージ５の回転と共に集合装置６の軸線延長上を公転する。集合装置６で集合され、より撚り合わされた線条体１は、ケーブルとして巻取りボビン（図示せず）で巻取られる。

回転ケージ５を用いての撚り合わせでは、図４（Ｂ）のように、供給ボビン３の回転軸３ａが回転ケージ５の回転にも係らず一定の姿勢を保って移動し、撚り返しが付与される場合と、図４（Ｄ）のように、供給ボビン３の回転軸３ａが回転ケージ５の回転と共に角度を変えながら移動し、撚り返しが付与されない場合がある。本発明では、これらの撚り返しの有り無しに係らず、所定の軸線上を公転するガイドローラを用いて線条体を案内するガイドローラ装置に適用することができる。

本発明で対象とする線条体１としては、例えば、単心或は多心光ファイバ心線、光ファイバテープ心線、この他にこれらの心線間に介在させるための繊維を束ねたヤーン等である。また、多心の通信ケーブル製造で、通信用の絶縁電線、同軸電線、ペア電線、カッド電線等の線条体を撚り合わせるような場合、その他、軟質の線条体を撚り合わせてロープ状とするような場合等の線条体についても対象とする。なお、以下の説明では、線条体として、光ケーブルの介在として光ファイバと共に撚り合わせられる複数本の繊維を撚ったヤーンを例にしている。

本発明によるガイドローラ装置２は、図５，６で説明したのと同様に、図１及び図２に示すように、ガイドローラ７に関連して線外れ防止部材８が設けられる。ガイドローラ７は、ローラ胴部７ａとローラ鍔部７ｂからなるローラ溝７ｃを有し、支持軸１０に回転可能に支持される。線外れ防止部材８は、軸部分８ａと端壁部分８ｂからなり、軸部分８ａと端壁部分８ｂとの間で線条体１が外部に飛び出さないような溝部８ｃを形成して構成される。そして、この線外れ防止部材８は、支持軸１０に固定された取付け部材９により、ガイドローラ７に対して接触しないように間隙Ｓを開けて取付け固定される。

図１に示す第１の実施形態である線外れ防止部材８は、外観形状をＨ字状としたもので、軸部分８ａと端壁部分８ｂとも円形状に形成してあるが、円形でなくてもよい。ただ、円形の場合は、軸部分８ａの外面が滑らかな円となるので、線条体１が接触しても傷が付かないようにすることができ、又鍔部分８ｂが円であると、ガイドローラ７に対して方向性がなくなり位置決めが簡単となる上に、機械加工では加工性が容易であるという利点がある。

図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示す第２の実施形態である線外れ防止部材８は、いずれも外観形状をコ字状としたものである。図２（Ａ）のものは、軸部分８ａと端壁部分８ｂとも断面が円形状の棒状体をつなぎ合わせるか屈曲して形成することができ、形状がシンプルで安価に製造することができる。また、図２（Ｂ）のものは、軸部分８ａと端壁部分８ｂとも板状の棒状体をつなぎ合わせるか屈曲して形成することができ、図２（Ａ）と同様に形状がシンプルで安価に製造することができる。なお、この場合は、線条体１が接触するエッジ部分に丸みをつけたりして、線条体に傷を付けないような考慮が必要である。

図３（Ａ）は、図１に示した実施形態のガイドローラ装置２を用いて、本発明の作用を説明する図で、線条体１は、通常、ガイドローラ７のローラ鍔部７ｂ間にあって、ローラ溝７ｃ内を通るようにして案内される。しかし、回転ケージの回転によってガイドローラ装置２も矢印Ｚで示すように反時計方向に公転されていると、ガイドローラ７に案内されている線条体１は、ローラ径方向に飛び出そうとする遠心力を受けるとともに、ローラ軸方向に飛び出そうとする風圧を受ける。なお、図３（Ａ）においては、ローラ溝７ｃの断面が逆台形状となる例で示してある。

このため、張力変動等で線条体１に弛みが生じると、線条体１はガイドローラ７から飛び出るが、ローラ径方向への飛出しは線外れ防止部材８の軸部分８ａにより阻止され、ローラ軸方向への飛出しは端壁部分８ｂによって阻止される。ガイドローラ７のローラ鍔部７ｂと線外れ防止部材８の端壁部分８ｂとの間隙Ｓは、回転等の振動によってローラ鍔部７ｂと端壁部材８ｂとが接触してガイドローラ７の回転を阻害することがない程度の小さい隙間で形成されていることが望ましい。

線外れ防止部材８の溝部８ｃの深さは、線条体１が十分入り得る程度で形成されているのが望ましく、好ましくはガイドローラ７のローラ溝７ｃの深さと同程度とするのがよい。この場合、間隙Ｓの中心位置は、ローラ胴部７ａの表面からの距離がＬ１で、軸部分８ａの表面からの距離がＬ２となるが、ほぼＬ１とＬ２が同じになるので、ローラ胴部７ａの表面と軸部分８ａの表面のほぼ中間位置になる。このため、線条体１は、通常は、繰出し時の張力でガイドローラ７のローラ胴部７ａに接する状態か、又は、公転による遠心力で線外れ防止部材８の軸部分８ａに接する状態が安定状態となる。この結果、線条体１が中間位置の間隙Ｓ又はその近傍に位置する状態が生じにくく、図５で説明したような線条体１が隙間Ｓをすり抜けてガイドローラ装置２から飛び出るのを避けることができる。

また、線外れ防止部材８の端壁部分８ｂ間の内壁間隔Ｄ１は、ガイドローラのローラ鍔部７ｂの外周部分における内壁間隔Ｄ２と同程度になるように形成されていることが好ましい。例えば、図３（Ｂ）に示すように、ローラ鍔部７ｂの外周部分における内壁間隔Ｄ２が、端壁部分８ｂ間の内壁間隔Ｄ１より小さいと、間隙Ｓの部分で段差が生じるため、この段差が生じた間隙Ｓの部分に線条体１が落込みやすくなる。このため、ガイドローラ装置２の公転による風圧で、図５で説明したのと同様な理由により線条体１が隙間Ｓをすり抜けてガイドローラ装置２から飛び出す恐れがある。なお、端壁部分８ｂ間の内壁間隔Ｄ１よりローラ鍔部７ｂの外周部分における内壁間隔Ｄ２が大きく形成されている場合も同様である。

また、線外れ防止部材８の軸部分８ａと端壁部分８ｂで形成される溝部８ｃを、ガイドローラ７のローラ溝７ｃと同様な台形状とすることが考えられる。すなわち、図３（Ｃ）に示すように、端壁部分８ｂ間の内壁間隔Ｄ１を軸部分８ａ側に向かって縮小してＤ１’とする場合である。この場合も、線条体１は間隙Ｓの部分に落込みやすくなり、図５で説明したのと同様な理由により線条体１が隙間Ｓをすり抜けてガイドローラ装置２から飛び出す恐れがある。したがって、端壁部分８ｂの内壁面は軸部分８ａに対して垂直、乃至は、端壁部分８ｂの内壁間隔Ｄ１は軸部分８ａ近づくにしたがって大きくされていることが好ましい。

図３では、図１のＨ字状の線外れ防止部材の例で説明したが、図２のコ字状の線外れ防止部材においても同様であって、具体的な形状、構造はコ字状の線外れ防止部材に適用することができる。また、図３においては、線条体として複数本の繊維を撚った軟質のヤーンを用いた例で説明したが、光ファイバテープ心線を用いた場合も、図６の例に照らして同様に考えることができる。また、単心の光ファイバ心線や電線等の撚り合わせにも適用できることも明白である。

上述したガイドローラ装置を用いて、複数本の線条体を撚り合わせてケーブルを製造することにより、線条体がガイドローラからすり抜けるのを防止し、線条体の断線発生を大幅に低減することができ、生産性を向上させることができる。また、線条体が光ファイバ心線及び光ファイバ心線間に介在させるヤーンのように損傷や断線しやすい場合は、不良率の発生を大幅に軽減することができる。

本発明の第１の実施形態を説明する図である。 本発明の第２の実施形態を説明する図である。 本発明の作用を説明する図である。 一般的な回転ケージを用いて線条体を撚り合わせる例を説明する図である。 従来のガイドローラ装置を説明する図である。 従来のガイドローラ装置を説明する他の図である。

符号の説明

１…線条体、２…ガイドローラ装置、３…供給ボビン、３ａ…回転軸、４…支持フレーム、５…回転ケージ、６…集合装置、７…ガイドローラ、７ａ…ローラ胴部、７ｂ…ローラ鍔部、７ｃ…ローラ溝、８…線外れ防止部材、８ａ…軸部分、８ｂ…端壁部分、８ｃ…溝部、９…取付け部材、１０…支軸部。

Claims (7)

1. 撚り合わせのために複数本の線条体を回転させながら繰出して集合装置に案内するガイドローラ装置であって、
   線外れ防止部材が、ガイドローラの径方向への線条体の飛び出しを阻止する軸部分と、ガイドローラの軸方向への線条体の飛び出しを阻止する端壁部分とで形成され、前記端壁部分は前記ガイドローラの鍔部との間で隙間を有して設置されていることを特徴とするガイドローラ装置。
2. 前記線外れ防止部材が、Ｈ字状であることを特徴とする請求項１に記載のガイドローラ装置。
3. 前記線外れ防止部材が、コ字状であることを特徴とする請求項１に記載のガイドローラ装置。
4. 前記線外れ防止部材の端壁部分間の内壁間隔は、前記ガイドローラの鍔部外周の内壁間隔と同程度であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のガイドローラ装置。
5. 前記線外れ防止部材の端壁部分の内壁面は、軸部分に対して垂直、乃至は、端壁部分の内壁間隔は前記軸部分近づくにしたがって大きくされていることを特徴とする請求項４に記載のガイドローラ装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のガイドローラ装置を用いて、供給ボビンから繰出される複数本の線条体を回転させながら撚り合わせて集合させることを特徴とするケーブルの製造方法。
7. 前記線条体が光ファイバ心線及び光ファイバ心線間に介在させるヤーンであることを特徴とする請求項６に記載のケーブルの製造方法。

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