JP2642428B2

JP2642428B2 - 管への線条体挿通方法およびその装置

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Publication number: JP2642428B2
Application number: JP63199015A
Authority: JP
Inventors: 信男荒木; 和文田畑; 清水横井; 忠美足立
Original assignee: NITSUTETSU YOSETSU KOGYO KK
Current assignee: NITSUTETSU YOSETSU KOGYO KK
Priority date: 1988-08-11
Filing date: 1988-08-11
Publication date: 1997-08-20
Anticipated expiration: 2012-08-20
Also published as: JPH0248606A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は管への線条体挿通方法およびその装置、特
に比較的細径かつ長尺の管に光ファイバその他の線条体
を気体の流れを利用して挿通する方法およびその装置に
関する。

この発明における線条体とは光ファイバ、その他、気
体の流れによって搬送可能な細径かつ長尺の柔軟な物体
で、これらの単心のもの、多心のもの、およびより線を
いう。光ファイバとは、コアとクラッド層からなる裸光
ファイバ、この裸光ファイバに合成樹脂、金属、セラミ
ックなどでコーティングしたものをいう。また、管とは
鋼，アルミニゥムその他の金属管、およびプラスチック
管その他の非金属管をいう。

［従来の技術］以下、線条体として光ファイバを例として説明する。

近年広く用いられるようになった光通信ケーブルは、
光ファイバが強度的に弱く、また耐環境性に劣ることか
ら、金属管などで覆われたものが要求されるようになっ
て来ている。管で覆われた光ファイバのうち、管と光フ
ァイバとの熱膨張率の差による伝送損失を防止するため
に、光ファイバが隙間をもって管に挿入されたもの（以
下、光ファイバコードという）がある。

このような光ファイバコードの製造方法、すなわち管
への光ファイバ挿通方法の一つとして、流体の流れを利
用する方法がある。たとえば、特開昭57−29014号公報
で開示された「パイプの中に光ファイバを引込む方法」
がある。この方法では、牽引用線条体の先端に取り付け
た移動体を、管の一端から他端に流体の静圧を利用して
通す。ついで、この牽引用線条体に連結した光ファイバ
を牽引して管内に光ファイバを引き込む。しかし、上記
光ファイバ挿通方法は、最初に牽引用線条体を管に通し
たのちに、牽引用線条体を光ファイバと引き替える。し
たがって、挿通作業が煩雑であり、作業能率が低かっ
た。また、引替え中に光ファイバが断線する危険がある
ために、光ファイバの強度以上の引替え力を光ファイバ
に加えることができない。このようなことから、たとえ
ば外径が2mm以下で、長さが30mを超えるような細径かつ
長尺の光ファイバコードを得ることはできなかった。

上記挿通方法の問題点を解決するものとして、特開昭
55−108605号公報および特開昭59−104607号公報で開示
された方法がある。これらの方法は、管の一端から他端
に加圧流体を貫流させる。貫流する流体は、光ファイバ
表面に流体の摩擦力および静圧をそれぞれ及ぼす。光フ
ァイバはこれら摩擦力および静圧により管内を前進す
る。したがって、これらの方法によれば、前記特開昭57
−29014号公報で開示された技術で生じる挿通作業の煩
雑および光ファイバの断線という問題は解決される。

［発明が解決しようとする課題］しかし、上記特開昭55−108605号公報および特開昭59
−104607号公報で開示された方法では、静圧が作用する
のは光ファイバの断面積に相当する面積のみであるか
ら、光ファイバを前進させる力の大きさは限られたもの
であった。また、光ファイバの外周面が管の内周面に光
ファイバの全長にわたってほぼ接触した状態で、光ファ
イバは管内を前進する。したがって、光ファイバは管内
周面から大きな摩擦力を受ける。この摩擦力は、搬送力
として働く流体と光ファイバとの摩擦力とは逆向きであ
る。この結果、従来の方法では、細径かつ長尺の管に光
ファイバを挿通するのに長時間を要していた。さらに、
管の長さが数百ｍにも達すると、光ファイバを管に挿通
することができなかった。

そこで、この発明は細径かつ長尺の管に線条体を短時
間で挿通することができ、しかも数百ｍを超える長さの
管であっても線条体を挿通することができる方法および
装置を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］この発明の管への線条体の挿通方法は、管に挿通する
線条体を密閉容器に収納すること、線条体が挿通される
管の入口側端部を前記密閉容器の出口に接続すること、
線条体の先端部を管の入口側に導き、あらかじめ線条体
の所定長さの先端部を管の入口端より管内に挿入、また
は管の入口端近くに線条体の先端を位置させること、お
よび密閉容器から管内に流入した加圧気体の管内任意位
置における平均流速が線条体の前進速度より大きく、か
つ管内で乱流状態となる圧力の加圧気体を密閉容器内に
供給することによりなる管への線条体挿通方法におい
て、線条体の先端に取り付けた薄いシート状のひれを管
内を流れる乱流状態の加圧気体ではためかせ、管内を前
進中の線状体をこれの全長にわたってうねらせることよ
りなっている。

管に供給する気体は、空気、窒素ガス、アルゴンなど
が用いられる。管への加圧気体の供給量が小さい場合、
あるいは密閉容器の容量が大きい場合には、予め密閉容
器に満たした加圧気体を管に供給する。また、逆に管へ
の加圧気体の供給量が大きい場合、あるいは密閉容器の
容量が小さい場合には、加圧気体供給源から密閉容器を
介して供給する。加圧気体供給源として、加圧ガスボン
ベ、圧縮機などが用いられる。

首を振動させながら、乱流状態の加圧気体でひれをは
ためかせ、線条体にうねりを与えてもよい。

また、この発明のの線条体挿通装置は、密閉容器、線
条体が挿通される管の入口端部と密閉容器の出口とを接
続する継手、継手を経て管に線条体を供給する、密閉容
器に収納された線条体供給装置、および密閉容器から管
内に流入した加圧気体の管内任意位置における平均流速
が線条体の前進速度より大きく、かつ管内で乱流状態と
なる圧力の加圧気体を密閉容器に供給する加圧気体供給
源からなっている線条体挿通装置において、管内を流れ
る乱流状態の加圧気体ではためく薄いシート状のひれが
線条体の先端に取り付けられている。

線条体供給装置は、管に挿入される線条体をループ状
あるいはコイル状に保持する装置であって、回転可能に
支持されたスプールあるいは上方に開口した容器などが
用いられる。管内への線条体の進入を妨げないために、
スプールの慣性モーメントおよび軸受抵抗はできるだけ
小さくする。

［作用］管の一端から供給された加圧気体は管の他端に向かっ
て流れ、管内に線条体がある部分では管内壁面と線条体
外周面との隙間を通って流れる。そして、管内を流れる
気体と線条体外周面との間の摩擦力、線条体の断面積に
相当する面積に加わる静圧差、および蛇行する線条体の
うねりの管中心線に対して傾斜する部分の前後に生じる
気体の静圧差により、線条体に搬送力が与えられる。

また、線条体のうねらせることにより、線条体はうね
りの山頂あるいは谷底で局部的に管内面に接する。ま
た、線条体を積極的にうねらすので、うねりの状態は時
間的に変動する。したがって、線条体が管内面に接する
時間はわずかの時間となり、線条体はほとんど宙に浮い
た状態となるので、線条体と管内面との間の実質的な摩
擦は極めて小さくなる。

［実施例］以下、金属管への光ファイバ挿通装置、およびその装
置による挿通方法について説明する。

実施例Ｉ第1a図および第1b図は、管に振動を与えながら光ファ
イバを流送する方法を実施するための装置の一例を示す
ものでる。

図面に示すように、光ファイバ挿通装置は密閉容器11
を備えており、密閉容器11は円筒状の本体12とこれの後
方開口部13を覆う開閉可能な半球状の蓋14とからなって
いる。密閉容器11の先端部には、プラグ16がねじ込まれ
ている。

密閉容器11内の底部に容器長手方向に延びるレール18
が設けられており、レール18には、台車19がレール18に
沿って移動可能に載置されている。台車19には光ファイ
バ供給装置21、ファイバ送給状態検出装置31、および光
ファイバ送り装置35が取り付けられている。

光ファイバ供給装置21は、台車19上の軸受台22にスプ
ール23が回転可能に支持されている。容器開口部13を通
して台車19を容器外に引き出してスプール23を交換でき
るように、スプール23は着脱可能に軸支台22に取り付け
られている。スプール23はベルト伝動機構25を介してモ
ータ24により回転駆動される。後述のように、密閉容器
11の外に配置された制御装置47によりモータ24は速度制
御される。また、軸受台22から上方に延びるアーム27の
先端にワイヤ28が結ばれている。そして、ワイヤ28の先
端にプラスチック製のリング29が取り付けられている。
光ファイバ１はリング29を通ってスプール23から繰り出
される。この際、光ファイバ１はリング23により後方に
引っ張られ、光ファイバ１のコイル２から光ファイバ１
は引き離され、ほぐされる。

ファイバ送給状態検出装置31は、台車19上のスタンド
32に縦に並ぶ４組のファイバセンサ33が取り付けられて
いる。ファイバセンサ33は相対する発光ダイオードとフ
ォトトランジスタとからなっている。発光ダイオードか
らの光線を光ファイバ１が横切れば、光ファイバ１はそ
の発光ダイオードの高さ位置にあることが検出される。
光ファイバ１の高さ位置は光ファイバ１のたるみを示
す。

光ファイバ送り装置35は、ファイバ送給状態検出装置
31に続いて配置されている。光ファイバ送り装置は、ス
タンド36に光ファイバ１を軽く挟圧する上下一対のピン
チロール37,38が取り付けられている。上ピンチロール3
7は昇降可能であり、調整ねじ40により光ファイバ１の
押圧を調整する。下ピンチロール38はベルト伝動機構42
を介してモータ41により回転駆動される。ピンチロール
対37,38の出側には、円筒状のガイド44がスタンド36に
取り付けられている。

密閉容器11の外に制御装置47が配置されている。制御
装置47には上記ファイバ送給状態検出装置31で検出され
た光ファイバ１のたるみの信号が入力される。そして、
検出された光ファイバ１のたるみに応じて、光ファイバ
１の送り速度が制御される。すなわち、管５と光ファイ
バ１との間の摩擦の変動および気体圧力などの変化によ
り、光ファイバ１の進入速度は一定でない。光ファイバ
１の進入速度が供給速度より早いと、光ファイバ１は後
方に引っ張られて切断し、あるいは進入が妨げられる。
また、逆に遅いと、光ファイバ１が密閉容器11内でたる
み、もつれて進入の妨げとなる虞れがある。したがっ
て、挿入中の光ファイバ１には適度のたるみがあること
が必要である。そこで、たるみが小さすぎると、前記ス
プール23を回転駆動するモータ24の回転速度は上記制御
装置47により早められる。逆にたるみが大きすぎる場合
は、モータ24の回転速度は落とされる。前記プラグ16に
は乱流発生器51が球軸受59を介して回転可能に取り付け
られている。乱流発生器51は第２図〜第４図に示すよう
に、円筒部52と円筒部52の前半部分を納めた漏斗部56と
からなっている。円筒部52には軸方向に光ファイバ進入
孔53が貫通している。円筒部52に円周方向に間隔をおい
て設けられた四つの流入口54を介して、光ファイバ進入
孔53と漏斗部56とは連絡している。また、隣り合う流入
口54を仕切るようにして、円筒部52の外周と漏斗部56と
の間に羽根57がそれぞれ設けられている。羽根57は円筒
部52に対してねじれている。窒素ガスは密閉容器11から
漏斗部56および円筒部52を通って管５に流出する。その
際に、漏斗部56から流入口を通って円筒部52に高速で流
入する窒素ガスにより乱流発生器51は回転して窒素ガス
は乱流状態となる。この結果、光ファイバ１は乱流によ
り円筒部52内でうねりを発生する。

密閉容器11の入口端にはコック62、圧力調節弁63、吸
湿剤入り乾燥用フィルタ64および止め弁65を介して窒素
ガスボンベ61が接続されている。窒素ガスボンベ61には
圧力150kgf/cm²の窒素ガスが充填されている。圧力調節
弁63は窒素ガスの圧力を150kgf/cm²から40kgf/cm²に減
圧する。

密閉容器11の導入管67に隣接してヒータ71が、また導
入管67先端近くに温度検出器72がそれぞれ配置されてい
る。窒素ガスボンベ61からの窒素ガスは、密閉容器11に
流入する際に断熱膨張して温度が下がる。この温度降下
により容器内のガス中の水分が凝結して光ファイバ１、
装置21,31,35などに付着する虞れがある。そこで、上記
ヒータ71により窒素ガスを加熱して、水分の凝結を防止
する。ヒータ71は温度検出器72からの信号に基づいて温
度制御器73で制御される。

また、密閉容器11にファイバスコープ75が取り付けら
れており、ファイバスコープ75により密閉容器11内の光
ファイバ１の送給状態を観察する。さらに、密閉容器11
には、逃し弁76、圧力計77および排気弁78が取り付けら
れている。

上記密閉容器11の出側に振動機81が配置されている。
振動機81の架台82は振動しないように床面９に強固に固
定されている。架台82上面の四隅には振動テーブル支持
用のコイルばね83が取り付けられている。

架台82上には、支持ばね83を介して第５図に示すよう
な正方形の盤状の振動テーブル84が載置されている。振
動テーブル84の下面から支持フレーム86が下方に延びて
いる。

振動テーブル84の支持フレーム86に回転盤87が取り付
けられている。回転盤87はウォームギヤ伝動機構88によ
り回動される。回転盤87には一対の振動モータ91が取り
付けられている。振動モータ91は、振動モータ91を振動
テーブル84の中心軸線Ｃ周りに180度回転した位置およ
び姿勢にある。また、振動モータ91はこれらの回転軸が
上記中心軸線Ｃを含む垂直面に平行であり、かつ振動テ
ーブル84面に対して互いに逆方向に75度傾斜する姿勢と
なっている。この傾斜角度は上記回転盤87を回動して任
意の角度に設定可能である。振動モータ91は回転軸の両
端に不平衡重錘92が固着されており、不平衡重錘92の回
転による遠心力により振動テーブル84に垂直方向の加振
力を与える。すなわち、この一対の振動モータ91は、振
動数および振幅が互いに一致し、回転方向が互いに同じ
向きに駆動される。したがって、この一対の振動モータ
91による振動を合成すると、中心軸が振動テーブル84の
中心軸Ｃと一致するら旋に沿うようにして振動テーブル
84は振動する。振動テーブル84は上記のように支持ばね
83を介して架台82に取り付けられているので、振動テー
ブル84の振動は架台82に伝わらない。

ボビン軸が振動テーブル84の中心軸線Ｃにほぼ一致す
るようにし、振動モータ91の振動を確実に受けるように
してボビン94が振動テーブル84上にボルト・ナット98に
より固定されている。ボビン94には光ファイバ１が挿通
される管５がコイル状に巻き付けられ、この管５のコイ
ル７の下端から光ファイバ１が管５内に供給される。光
ファイバ１に過大な曲げ応力を与えないために管５のコ
イルの直径は150mm以上であることが望ましい。この実
施例では、光ファイバ１は裸光ファイバに樹脂を１次被
覆したものであり、管５は鋼管である。第６図に示すよ
うに、ボビン94は胴部の円周方向にボビン軸心方向に凹
凸が連続するように溝96をシェーパ加工により設けてあ
り、溝96に管５が密接するようになっている。管５をこ
のようにボビン94胴部の溝内に密接すると、ボビン94の
振動を精度良く管５に伝達でき、光ファイバ１の挿通を
円滑かつ効率良く行うことが可能となる。

振動機81の側方に真空容器101が配置されている。真
空容器101のプラグ102にはファイバ先端検出器104が設
けられている。ファイバ先端検出器104は相対する一対
の発光ダイオードとフォトトランジスタとからなってい
る。

真空容器101には配管108を介して真空ポンプ107が接
続されている。

第12図は、線条体１の先端に取り付けるひれを示して
いる。ひれ161は、高速の気体流ではためくことができ
るプラスチックスあるいは金属などの薄いシートで作ら
れている。

つぎに、上記のように構成された装置により管５に光
ファイバ１を挿通する方法について説明する。

まず、台車19を密閉容器11外に引き出し、裸光ファイ
バに１次被覆された光ファイバ１を緩く巻き取ったスプ
ール23を軸受台22に取り付ける。スプール23から適当な
長さ光ファイバ１を解きほぐして先端にひれを取り付
け、リング29を通過させ、ファイバ送給状態検出装置3
1、光ファイバ送り装置35およびガイド44に順次通す。
このとき、光ファイバ１の先端部は若干の長さガイド44
から突出した状態にある。このような状態で、台車19を
密閉容器11内に押し込み、蓋14を閉じる。光ファイバ１
の先端は乱流発生器51の円筒部52に入り込んでいる。

一方、ボビン94に管５をコイル状に巻き付けてコイル
７を形成する。ついで、管５を巻き付けたボビン94を振
動テーブル84上にボルト・ナット98により固定する。管
５を適当な長さボビン94から解きほぐして延ばし、その
途中を振動テーブル84に固定金具111,112で固定する。
また、管５の入口端と密閉容器11の出口管113とをフェ
ルール管継手115を介して接続する。管５の入口端近く
は固定台117上に金具118を用いて固定する。そして、管
５の出口端は真空容器101のプラグ102に接続する。

なお、光ファイバ１が管５内に滑らかに入って行くた
めには光ファイバ１と管５との間にはある程度のクリア
ランスが必要であり、0.1mm以上であることが望まし
い。さらに、同様な理由により、管のコイル７の直径は
150mm以上、好ましくは300mm以上であることが望まし
い。

つぎに、真空ポンプ107を駆動して密閉容器11、管５
および真空容器101内の空気を排出する。空気がほぼ排
出されたなら真空ポンプ107を駆動した状態で、スプー
ル用モータ24、ピンチロール用モータ41および振動モー
タ91をそれぞれ駆動する。振動モータ91は前述のような
位置および姿勢で振動テーブル84に取り付けられている
ので、振動テーブル84は中心軸線Ｃ周りにら旋状に振動
する。

ついで、コック62および止め弁65を開く。窒素ガスは
高速で密閉容器11および乱流発生器51を経て管５内に流
入する。この結果、光ファイバ１の先端部はこの高速の
窒素ガスに伴われて管５内に入る。また、乱流発生器51
において光ファイバ１は高速で流れる窒素ガスの乱流に
さらされ、うねりを生じる。同時にひれがはためいて、
これによっても光ファイバ１にうねりが生じる。窒素ガ
スの管５への流入による密閉容器11内の窒素ガス量の減
少は、窒素ガスボンベ61からの窒素ガスの補給ににより
補われ、密閉容器11内の圧力は常時40kgf/cm²に保たれ
る。

窒素ガスの流れと振動とによって管内を搬送される光
ファイバ１の速度がピンチロール37,38による送り速度
（ピンチロールの周速度）より速くなると、タイマーに
より駆動装置（いずれも図示しない）が作動して調整ね
じ40が緩められるとともに、下ピンチロール用モータ41
の駆動は停止される。この結果、光ファイバ１は下ピン
チロール38上を滑って光ファイバ送り装置35から出て行
く。光ファイバ１と下ピンチロール38との間の摩擦は、
搬送に影響しない程度に小さい。

管５内では、高速で流れる窒素ガスと光ファイバ１表
面との間の摩擦力および蛇行する光ファイバ１のうねり
の部分の前後に生じる窒素ガスの静差圧により、光ファ
イバ１は搬送力が与えられる。管５に加えられる振動に
より、光ファイバ１は管内壁面から飛び跳ね、両者の間
の接触が妨げられるので、管内壁面から光ファイバ１に
作用する摩擦力は小さくなる。また、光ファイバ１はこ
の飛び跳ねによって管中心部の高速の窒素ガスにさらさ
れ、搬送力増加の一助となる。さらに、上記振動によ
り、光ファイバ１はうねりが生じ、うねりの部分は窒素
ガスの流れを妨げる。窒素ガスの流速は光ファイバ１の
前進速度よりもかなり大きいので、窒素ガスの流れはう
ねりの部分から剥離し、後流を生じる。この結果、うね
りの部分の下流側の静圧は低下し、うねり部分の前後に
気体の差圧が生じる。窒素ガスの流れ方向（管軸方向）
に対して直角な面へのうねり部分の投影面積に上記差圧
を乗じたものが、光ファイバ１の搬送力となる。前記光
ファイバ外周面に作用する窒素ガスの摩擦力と光ファイ
バ断面積に相当する面積に作用する静圧差とによる搬送
力に、上記搬送力が加わることとなり、光ファイバ１の
窒素ガスによる搬送力は増加する。

また、振動テーブル84は中心軸線Ｃ周りにら旋状に振
動する。したがって、管５の任意の点がら旋状の経路に
沿って往復動するように管５のコイルは振動するので、
振動コンベアの原理で振動によっても光ファイバ１に搬
送力が与えられる。

上記のように、光ファイバ１のうねりは窒素ガスの流
れを妨げるので、細径かつ長尺の管の場合には密閉容器
11内の窒素ガスの圧力を、この実施例のようにかなり高
くしなければならない。

密閉容器11が大きな容積をもっている場合、あるいは
密閉容器11に徐々に加圧気体を供給してゆく場合、挿通
開始時に窒素ガスの流れによる搬送力が不足して、光フ
ァイバ１が管内にうまく進入しないことがある。すなわ
ち、止め弁65を開いて窒素ガスを窒素ガスボンベ61から
密閉容器11に流入させたときに、管入口での窒素ガスの
流速は余り高くならず、光ファイバ１に大きな管内への
引込み力は作用しない。このような場合、挿入開始初期
に光ファイバ１に十分な搬送力を与えるために、予め光
ファイバ１を管中に直接手により、あるいはこの実施例
のようにピンチロールなどの機械的手段により挿入して
おく。この初期挿入により、管内の光ファイバ１に気体
の流れによる十分な搬送力が生じる。初期挿入の長さ
は、管、光ファイバの寸法、表面状態、加圧気体の圧
力、種類などによって異るが、大体数〜十数ｍ程度であ
る。

光ファイバ１は管５のコイルの上部から供給するよう
にしてもよい。コイル中心軸が水平となったコイル姿勢
であってもよい。管５のコイルを電磁式バイブレータで
加振することもできる。管内へ光ファイバ１を挿通し易
くする点から、上記振動の振動数は1Hz以上、好ましく
は10Hz以上、全振幅は１μｍ以上、好ましくは0.1mm以
上である。上記振動数および振幅の上限は、光ファイバ
１が振動により傷付かない範囲で高い方が好ましい。振
動は超音波振動であってもよい。しかし、振動は少なく
とも管５に進入している光ファイバ１に対して直角方向
の成分をもつことが好ましい。また、振動の鉛直方向の
最大加速度が重力の加速度以上であることが望ましい。
なお、加圧気体による搬送力が大きい場合には、光ファ
イバ１の進行方向に対して直角方向のみに管５のコイル
を振動させるようしにてもよい。この場合、光ファイバ
１には振動による搬送力は加わらなく、窒素ガスの流れ
のみによって光ファイバ１は搬送される。

上記のようにして光ファイバ１が搬送され、光ファイ
バ１の先端が真空容器101のプラグ102に設けられたファ
イバ先端検出器104により検出されると、止め弁65を閉
じて窒素ガスの供給を止めるとともに、スプール23、振
動機81および真空ポンプ107の駆動を停止する。なお、
管内の光ファイバ１に余長を与える場合には、窒素ガス
の供給を止める。そして、管５の出口端を閉じ、所要の
余長が得られるまでスプール23および振動機81を再び駆
動する。

実施例II 第７図はこの発明の第２の実施例を示している。な
お、第７図において第1a図および第1b図で示した同様の
部材には同一の参照符号を付け、その説明は省略する。

この実施例では、光ファイバ１を密閉容器11から管５
に供給する手段が前記実施例Ｉと異なっている。すなわ
ち、光ファイバ１を収納するペイルパック123が球状の
密閉容器121内に配置されている。ペイルパック123は円
筒状の外筒124、内筒125および円錐台状の蓋126とから
なっている。蓋126は外筒124の頂部に締結バンド127に
より着脱自在に取り付けられていりる。内筒125の上端
にガイドリング129が取り付けられている。また、蓋126
の頂部には、前記実施例Ｉと同様な光ファイバ送り装置
35が設けられている。

予め、ペイルパック123内に光ファイバ１を入れてお
く。ペイルパック123内にループ状にして積層収納され
た光ファイバ１をペイルパック123から取り出すとき
は、ループ状積層体の上部のものから順にペイルパック
123上方へと引き出す。このとき光ファイバ１は１ルー
プについて最大360゜の捩りを受ける。この捩りは管５
内で挿通中に元に戻ろうとして反り返るから搬送抵抗と
なり、挿通の妨げとなる。そこで、光ファイバ１をペイ
ルパック123から取り出すときに受ける捩りを相殺する
ように、予め逆の捩りを光ファイバ１に与えてペイルパ
ック123に収納しておくことが好ましい。またこのよう
にして収納された光ファイバ１にはスプールに巻き取ら
れた光ファイバ１のような曲りぐせはなく、さらに取り
出される光ファイバ１に後続の光ファイバ１の慣性抵抗
は作用しないから第１図に示すような光ファイバ送給状
態検出装置31を設ける必要はない。

一方、実施例Ｉと同様にボビン94に管５をコイル状に
巻き付けてコイルを形成し、ボビン94を振動テーブル84
上に固定する。つぎに、管５の入口端と密閉容器11の出
口管113とをフェルール管継手115を介して接続する。そ
して、挿入開始初期に光ファイバ１に十分な搬送力を与
えるために、光ファイバ送り装置35により光ファイバ１
の先端部を数ｍ程度密閉容器121から引き出し、管５内
に押し込んでおく。以下の操作は、振動モータ91の駆
動、窒素ガスの密閉容器121への供給など実施例Ｉと同
様である。また、窒素ガスの流れおよび振動によって管
５内を搬送される光ファイバ１の速度が光ファイバ送り
装置35による送り速度（ピンチロールの周速度）より速
くなると、光ファイバ送り装置35による光ファイバ１の
送り出しは実施例Ｉと同様に解除する。

この実施例では、光ファイバ１はペイルパック123か
ら垂直に上方に向って挿通分だけ引き出されるので、実
施例Ｉの場合における光ファイバのたるみは生ぜず、光
ファイバ供給用スプール23、ファイバ送給状態検出装置
31などが不要となり、装置全体は簡単な構造となる。

具体例第1a図および第1b図に示す装置により次の条件で光フ
ァイバを鋼管に挿通した。

（１）供試材鋼管コイル：外径（内径）が1.0mmφ（0.8mmφ）、長さ
1000mの鋼管を巻胴径1200mmの鋼製ボビンに整列巻した
鋼管コイル。

光ファイバ：石英ガラス裸光ファイバ（径125μｍ）に
シリコン樹脂被覆した径0.4mmの光ファイバ。

（２）加圧気体：圧力40kgf/cm²の窒素ガス（３）初期挿入長さ:10m （４）振動条件：振動数 20Hz 振動角度 15度全振幅 1.25mm 鉛直方向の最大加速度 1.5g （５）うねり：ピッチ約100mm 全振幅約0.3mm （６）挿通結果：移送速度 125m/min 挿通時間 8min なお、上記実施例においてひれおよび乱流発生器を用
いず、かつ管に振動を付与しない場合、光ファイバを管
に350mの長さまでしか挿通できなかった。また、その時
の移送速度は20m/minであった。

この発明は上記実施例に限られるものではない。

管内への光ファイバの供給は、１本のみに限らず管内
径と光ファイバ径との関連で複数本でも可能である。上
記の説明では光ファイバを裸光ファイバに１次被覆した
もの、光ファイバ１を挿通する管を鋼管５として説明し
たが、もちろんこの組合せに限らず光ファイバ１あるい
はそのケーブルをアルミ管、合成樹脂管に挿通する等色
々な具体例が考えられる。また、光ファイバ１の代わり
に気体の流れにより搬送可能な他の線条体を管５内に挿
通することも可能である。加圧気体は窒素ガスに代え
て、空気、アルゴンその他のガスであってもよい。さら
に、管５の出口端を真空容器101に接続することなく、
大気に開放するようにしてもよい。

振動により線条体にうねりを与える場合、線条体の進
行方向とは逆方向に作用する力が線条体に加わるように
管５を振動させると、うねりを大きくすることができ
る。間欠的に管を振動させると、線条体に傷を与えな
い。数十ｍ以下の短尺の管の場合は管は直線状に延ばし
た状態で振動させてもよい。しかも、長尺の場合は管の
取扱いの点からループ状あるいはコイル状に巻いた状態
とすると、管の取扱いが容易となり、しかも管全体を確
実に振動させることができる。

乱流により線条体をうねらせる場合、第２図〜第４図
の装置の他に第８図および第９図に示す乱流発生器131
を用いることもできる。この乱流発生器131は円筒状本
体132に線条体進入孔133が本体132に同軸に設けられて
いる。また、二つの気体導入孔134が本体外周面から線
条体進入孔133に貫通している。気体導入孔134は線条体
進入孔133に対して傾斜している。上記のように構成さ
れた乱流発生器131は、実施例Ｉと同様に密閉容器11の
プラグ16に球軸受59を介して取り付けられる。高圧気体
が気体導入孔134から線条体進入孔133に旋回するように
して流入する。この結果、本体132が回転するとともに
気体は乱流状態となり、線条体進入孔133にある線条体
１はうねる。

また、線条体をうねらせるために、気体の流れを脈流
または間欠流としてもよい。気体の脈流または間欠流を
得るために、第10図または第11図に示すうねり発生器が
用いられる。第10図に示すうねり発生器141は円筒状本
体142に線条体通路143が本体142に同軸に設けられてい
る。また、高圧気体導入孔144が本体外周面から線条体
通路143に貫通している。このように構成されたうねり
発生器141は、第1a図に示す密閉容器11の出力管113に取
り付けられる。そして、高圧気体導入孔144は電磁止め
弁146が設けられた配管147を介して上記密閉容器11に連
絡している。電磁止め弁146を1Hz以上の頻度で開閉する
ことにより、線条体通路143に高圧の気体が間欠的に導
かれる。これにより、高圧気体の流れは脈流あるいは間
欠流となり、線条体１はうねる。また、第11図に示すう
ねり発生器151は円筒状本体152に線条体通路153は本体1
52に同軸に設けられている。また、排気孔154が本体外
周面から線条体通路153に貫通している。このように構
成されたうねり発生器151は、第1a図に示す密閉容器11
の出口管113に取り付けられる。そして、排気孔154は電
磁止め弁156が設けられた配管157を介して大気に開放さ
れるようになっている。電磁止め弁156を1Hz以上の頻度
で開閉することにより、線条体通路153の高圧気体が間
欠的に配管157を経て大気に放出される。これにより、
高圧気体の流れは脈流あるいは間欠流となり、線条体１
はうねる。

なお、第10図に示すうねり発生器141および第11図に
示すうねり発生器151の二つを併用してもよい。

さらにまた、挿通する光ファイバ１および管５の寸法
によっては、実施例Ｉにおける乱流発生器51を省略して
もよい。あるいは逆に、実施例IIの装置において乱流発
生器を設けてもよい。

［発明の効果］この発明によれば、線条体を前進させる力は線条体の
全長にわたってほぼ一様に分布しているので、線条体に
過大な引張力が加わることはない。したがって、挿通作
業中に線条体が破断することはない。また、線条体の前
進力は、線条体の外周面に作用する摩擦力および線条体
の断面積に相当する面積に加わる静圧差だけではなく、
線条体のうねりの部分の前後の静圧差によっても生じ
る。したがって、大きな前進力を得ることができる。さ
らに、線条体をうねらせることにより、線条体はうねり
の山頂あるいは谷底で局部的に管内面に接する。また、
線条体を積極的にうねらすので、うねりの状態は時間的
に変動する。したがって、線条体が管内面に接する時間
はわずかの時間となり、線条体はほとんど宙に浮いた状
態となるので、線条体と管内面との間の実質的な摩擦は
極めて小さくなる。これらのことから、管が細径かつ長
尺であっても、線条体を挿通することができる。たとえ
ば外径が2mm以下であり、30mを超えるような細径かつ長
尺の、あるいは数百ｍを超える長さの光ファイバコード
を得ることができる。また、線条体の前進速度は大きい
ために、挿通時間を短縮することもできる。

【図面の簡単な説明】

第1a図および第1b図は、光ファイバにうねりを与えなが
ら光ファイバを管に挿通する装置の一例を示すものであ
る。第1a図は上記装置の、管に光ファイバおよび加圧窒
素ガスを供給する部分の部分断面側面図である。第1b図
は上記装置の、振動により光ファイバにうねりを与える
部分の部分断面側面図である。第２図は第１図に示す装
置の乱流発生器の斜視図である。第３図は第２図に示す
乱流発生器の断面図である。第４図は第２図に示す乱流
発生器の正面図である。第５図は第１図に示す装置の振
動テーブルの平面図である。第６図は上記振動テーブル
に取り付けられるボビンの一例を示す正面図である。第
７図は光ファイバにうねりを与えながら光ファイバを管
に挿通する装置の他の例を示す縦断面図である。第８図
は乱流発生器の他の例を示す斜視図である。第９図は第
８図に示す乱流発生器の正面図である。第10図は光ファ
イバにうねりを与える装置の他の例を示す斜視図であ
る。第11図は光ファイバにうねりを与える装置の更に他
の例を示す斜視図である。第12図は光ファイバにうねり
を与える装置の更にまた他の例を示す側面図である。１……光ファイバ、２……光ファイバコイル、５……
管、７……管コイル、11……密閉容器、21……光ファイ
バ供給装置、23……スプール、24……モータ、25……ベ
ルト伝動機構、31……ファイバ送給状態検出装置、33…
…光ファイバセンサ、35……光ファイバ送り装置、37,3
8……ピンチロール、40……調整ねじ、41……モータ、4
2……ベルト伝動機構、47……制御装置、51……乱流発
生器、61……窒素ガスボンベ、71……ヒータ、73……温
度制御器、81……振動機、83……コイルばね、84……振
動テーブル、91……振動モータ、94……ボビン、101…
…真空容器、107……真空ポンプ、115……管継手、121
……密閉容器、123……ペイルパック（上方開口容
器）、131……乱流発生器、141,151……うねり発生器、
161……ひれ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者横井清水東京都中央区築地３丁目５番４号日鐵溶接工業株式会社内 (72)発明者足立忠美東京都中央区築地３丁目５番４号日鐵溶接工業株式会社内 (56)参考文献特開昭59−104607（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−29014（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】管に挿通する線条体を密閉容器に収納する
こと、線条体が挿通される管の入口側端部を前記密閉容
器の出口に接続すること、線条体の先端部を管の入口側
に導き、あらかじめ線条体の所定長さの先端部を管の入
口端より管内に挿入、または管の入口端近くに線条体の
先端を位置させること、および密閉容器から管内に流入
した加圧気体の管内任意位置における平均流速が線条体
の前進速度より大きく、かつ管内で乱流状態となる圧力
の加圧気体を密閉容器内に供給することよりなる管への
線条体挿通方法において、線条体の先端に取り付けた薄
いシート状のひれを管内を流れる乱流状態の加圧気体で
はためかせ、管内を前進中の線条体をこれの全長にわた
ってうねらせることを特徴とする管への線条体挿通方
法。
【請求項２】密閉容器、線条体が挿通される管の入口端
部と密閉容器の出口とを接続する継手、継手を経て管に
線条体を供給する、密閉容器に収納された線条体供給装
置、および密閉容器から管内に流入した加圧気体の管内
任意位置における平均流速が線条体の前進速度より大き
く、かつ管内で乱流状態となる圧力の加圧気体を密閉容
器に供給する加圧気体供給源からなっている線条体挿通
装置において、管内を流れる乱流状態の加圧気体ではた
めく薄いシート状のひれが線条体の先端に取り付けられ
ていることを特徴とする管への線条体挿通装置。