JP2504501Y2 - 回転部と非回転部間の光伝送装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、回転数が有限の回転部と非回転部間にお
いて光伝送を行なうための装置に関する。

〔従来の技術〕 回転体と非回転体の相対回転数に制限がない場合の両
者間の光伝送には、一般に光ロータリージョイントが用
いられる。しかし、相対回転数に限界がある場合の光伝
送は、ロータリージョイントを用いるよりも、特開昭57
-148704号に示される如き光伝送装置を使う方が有利な
ケースがある。

上記の公報に示される光伝送装置は、第３図に示すよ
うに、いずれか一方が固定される心軸１とその外周に設
けたケーシング２との間に、平型の光ケーブル３を渦巻
き状態に巻いて収め、また、光ケーブル３の一端は心軸
１に、他端はケーシング２に各々止着し（４、５が止着
部）、光ケーブルの渦巻部の巻き締め限界と巻き拡げ
（巻き緩め）限界の範囲内において相対回転の許容され
る心軸１と外周ケーシング２間で光伝送を行なうように
したものである。なお、６、７は心軸と外周ケーシング
に設けたスリットで、光ケーブル３は、これ等のスリッ
トから外部に引き出され、他の光ケーブルや光電変換器
に接続される。

〔考案が解決しようとする課題〕

上述した従来の光伝送装置は、心軸１と外周ケーシン
グ２の相対回転によるケーブルの巻き拡げ時に、光ケー
ブルの自重と摩擦によって伝達される回転力のために、
第３図に示す光ケーブル端の（ａ）で示す部分に曲げ応
力が加わるのを避けられず、これが原因で下記の問題を
生じていた。

即ち、従来は、上記の曲げ応力に平型光ケーブル３の
曲げ剛性で対抗していたが、心軸と外周ケーシングの相
対回転は、（ａ）部に作用する曲げ応力がケーブル自身
の曲げ剛性よりも小さく保たれる範囲内で行なう必要が
あり、その制約のために、理論上可能とされる最大相対
回転数が得られなかった。

また、そのために、所望の相対回転数を得るには、装
置を必要以上に大型化しなければならず、さらに、その
ようにして相対回転の限界に余裕を生じさせても、特
に、渦巻き部の巻き拡げ時には、第３図の（ａ）部にお
いて、光ケーブルを鎖線の状態に変形させる曲げ応力が
加わり、この応力の繰返し印加によって早期に光ファイ
バが断線または完全に折れ曲がった時は瞬時に断線して
いた。

この考案の課題は、上記のような従来装置の問題点を
解決して、光ケーブルの折り曲がりや断線のおそれのな
い回転部と非回転部間の光伝送装置を提供することであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するために、この考案は、心軸とそ
の外周のケーシングのいずれか一方を回転可能、他方を
回転不可とし、かつ、心軸の外周とケーシング内周との
間には渦状に巻かれた平型の光ケーシングが巻き締め又
は巻き拡げの余裕をもって収納され、その光ケーブルの
一端が心軸に、他端がケーシングに各々止着されて相対
回転自在の上記心軸とケーシングとの間で光伝送が行な
われる装置において、心軸をケーシングに対して上下ス
ライド自在とした回転部と非回転部間の光伝送装置を提
供する。

〔作用〕

この考案は上記の構成であり、心軸と外周ケーシング
がケーブル渦巻部の巻き拡げ方向に相対回転し、心軸に
対する光ケーブルの止着部近傍に光ケーブルの曲げ状態
を作りだそうとする応力が加わる前に心軸が自重で下
り、心軸のスリット部と光ケーブル間のクリアランスを
無くしてケーブルの折り曲りを防止する。

従って、光ケーブルの止着部近傍に加わる応力が光ケ
ーブルの曲げ剛性よりも大きくなることはなく、このた
め、心軸と外周ケーシングの相対回転数を理論上可能と
される数値まで増加させることが可能となる。

〔実施例〕

第１図、第２図はこの考案の実施例を示すもので、こ
れらの図に示すように、心軸１とその外周のケーシング
２のいずれか一方が固定され、かつ、心軸の外周とケー
シング内周との間には、渦状に巻かれた平型の光ケーブ
ル３が巻き締めまたは巻き拡げの余裕をもって収納さ
れ、そのケーブル３の一端が心軸１に、他端がケーシン
グ２に各々止着されて相対回転自在の上記心軸とケーシ
ングとの間で光伝送が行なわれる点は従来装置と同じで
あるが、心軸１がケーシング２に対して自由に上下でき
るようにして、心軸１のスリット６とケーブル３のクリ
アランスが絶えず最小になるようにしたものである。

上記実施例の作用を説明すれば、第１図において、心
軸１と外周ケーシング２が、ケーブル渦巻部の巻き拡げ
方向（図において心軸１が矢印イ方向、又はケーシング
２が矢印ロ方向）に相対回転し、心軸１に対する光ケー
ブル３の止着部近傍に第３図の鎖線で示す如き曲げ状態
を作り出そうとする応力が加わったとしても、心軸１が
自重で矢印のように下降して心軸１のスリット６と光ケ
ーブル３の間のクリアランスをなくなるように作用し、
光ケーブル３が第３図の鎖線のように折り曲がることを
阻止する。従って、光ケーブルの止着部近傍に加わる応
力がケーブルの曲げ剛性よりも大きくなることはなく、
このために心軸と外周ケーシングの相対回転数を理論上
可能とされる数値迄増加させることが可能になり、ま
た、心軸１のスリット６における光ケーブル３の座屈の
おそれが皆無となった。

逆に、第２図において、心軸１と外周ケーブル２が光
ケーブル渦巻部の巻き締まり方向（第２図において、心
軸１が矢印（ロ）方向、またはケーシング２が矢印
（イ）の方向）に相対回転したときは光ケーブル３の巻
厚が厚くなるが、心軸１は上下方向フリーのため、矢印
のように上昇することになり最後には絶えず元の位置に
戻ることになる。

それらの効果は、下表の実験結果によっても証明され
る。この実験は、従来品、本考案品とも、外径90mmの心
軸と内径560mmの外周ケーシングとの間に平型光ケーブ
ルを渦状に巻装して心軸を固定し、相対回転の巻き締め
→巻き拡げ→巻き締めを１サイクルとして可能な相対回
転数を求めたものである。

〔効果〕 以上述べたように、この考案は、外周ケーシングに対
して心軸を上下スライド自在にすることにより、少なく
とも心軸に対する平型光ケーブルの止着部近傍におい
て、光ケーブルの曲げ応力による疲労や座屈を防止した
ものであるから、心軸と外周ケーシングの最大相対回転
数を理論上の可能数値迄上げて装置を小型化することが
でき、また、光ケーブルの疲労、ファイバの座屈を減ら
して装置寿命を長めることができる。従って、光複合移
動ケーブルの繰り出しと巻き戻しを繰り返すリール等に
おいて、その回転軸とリールスタンド間に設けて移動ケ
ーブルと固定部との間で光伝送を行なうと云った用途に
利用すると、設置スペースの削減と信頼性向上等に寄与
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、この考案の光伝送装置の一例を概略
的に示す要部断面図、第３図は従来の光伝送装置の要部
断面図である。 １……心軸、２……外周ケーシング、３……平型光ケー
ブル、４、５……止着部、６、７……スリット。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】心軸とその外周のケーシングのいずれか一
   方を回転可能、他方を回転不可とし、かつ、心軸の外周
   とケーシング内周との間には渦状に巻かれた平型の光ケ
   ーブルが巻き締め又は巻き拡げの余裕をもって収納さ
   れ、その光ケーブルの一端が心軸に、他端がケーシング
   に各々止着されて相対回転自在の上記心軸とケーシング
   との間で光伝送が行なわれる装置において、心軸をケー
   シングに対して上下スライド自在としたことを特徴とす
   る回転部と非回転部間の光伝送装置。