JP3961991B2

JP3961991B2 - 光ファイバ巻取用ボビン及びそのボビンへの巻取方法

Info

Publication number: JP3961991B2
Application number: JP2003180759A
Authority: JP
Inventors: 晋岡; 貞男石川; 直人宮下
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2023-06-25
Also published as: JP2005017584A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は光ファイバを巻き取るためのボビンに関するものであり、巻き取られた光ファイバについてのプルーフテストを行なう一連の作業に適用される。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバを巻き取るボビンについては、巻き取った状態でファイバ伝送特性測定等のための光ファイバ口出しを容易にするために、主巻胴の一方の鍔の外側に補助巻胴を設け、光ファイバの先端部分１０ｍ程度をこの補助巻胴に巻き取り、その後、巻付位置を主巻胴に移して、所定長さこれに巻き取るものが公知である（特開昭６４−３８３７９号公報、実用新案登録第２５５０９３４号公報）。このように、光ファイバの巻取位置を補助巻胴から主巻胴に移行させるために、光ファイバを鍔の半径方向のスリットを通過させなければならない。光ファイバを鍔のスリットを通過させる操作では、ボビンを停止させずに回転させながら鍔のスリットに通すのであるが、光ファイバが上記スリット途中の内側面に引っ掛かって、主巻胴の表面から若干浮いた状態になることがあり、また、補助巻胴から主巻胴への移行途中において、光ファイバが補助巻胴に巻かれた部分において緩んでしまうことがある。このような現象が生じると、光ファイバのこの部分にストレスがかかり、このために伝送特性等の測定値が悪化する傾向がある。
【０００３】
また、表面性を良くしたタックフリーの光ファイバを巻き取るのに、折り返し部での巻取張力を強化することなしに折り返し部での巻き崩れを防止できるように、左右の鍔を外側に傾斜した円錐状鍔とし、この円錐状鍔に半径方向スリットを設けたものもある（特公平５−８０４１９号公報）。また、この従来技術は、主巻胴に巻き取るときに、送り込まれる光ファイバが鍔の内側側面と擦れ合って傷つけられることがないという利点も有している。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６４−３８３７９号公報
【特許文献２】
実用新案登録第２５５０９３４号公報
【特許文献３】
特公平５−８０４１９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上記従来技術について、補助巻胴から主巻胴への移行操作に伴って生じる上記問題の解消を目的とし、そのために、補助巻胴と主巻胴間の鍔のスリットに光ファイバが引っ掛かって、主巻胴の巻き始め部分において該光ファイバが主巻胴の表面より上方のスリット途中より斜めに引き出されるのを確実に防止できるように、巻取ボビンの構造及びそのボビンへの巻取方法を工夫することをその課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
【解決手段１】
上記課題を解決するために講じた手段１は、円筒状の主巻胴の左右に鍔を設け、その一方の鍔の外側に補助巻胴を設け、主巻胴と補助巻胴間の上記鍔には半径方向のスリットを設けた光ファイバ巻取用のボビンを前提として、次の（ａ）（ｂ）によるものである。
（ａ）上記半径方向スリットは、上記鍔の外周から内周に向かってスリット幅の広がる形状であること、
（ｂ）上記半径方向スリットに、主巻胴側から補助巻胴側に向かって開いた形状の面取りを設けたこと。
【０００７】
【作用】
光ファイバが上記鍔のスリットを通過するとき、光ファイバは上記スリット上端にスムーズに案内され、その後スリットを半径方向内方に移行する。半径方向内方に移動した状態で主巻胴への巻き取りが開始されるが、このとき、もし光ファイバがスリットの半径方向内方部分の内側面に当接しても、上記スリットが半径方向内方に向かってスリット幅の広がる形状であり、上記半径方向スリットに、主巻胴側から補助巻胴側に向かって開いた形状の面取りを設けているので、光ファイバが該面取り部に押付けられながら該光ファイバがスリットの内側傾斜面に引っ掛かることはなく、主巻胴表面まで確実に誘導される。
それゆえ、光ファイバは上記スリットを通り、主巻胴表面に当接した状態で主巻胴に巻き取られることになる。
【０００８】
【解決手段２】
解決手段２には、解決手段１のボビンについて、その補助巻胴の上記鍔近傍部の外周面が、ボビン外側に向かって先細りのテーパ面であることである。
【０００９】
【作用】
光ファイバが補助巻胴に巻き付けられながら主巻胴の方に移動するとき、上記スリットに入り込む前の段階では、ボビン外側に向かって先細りのテーパ面（補助巻胴の上記鍔近傍部分外周のテーパ面）に巻き付けられる。このとき鍔に接近するにつれて巻き付けられる補助巻胴部の半径が増大するので、その半径増大分だけ光ファイバの巻き付け力が増大する。円筒面の場合は自然に緩むところが、上記のように巻き付け力が増大するので、上記の緩みは防止される。
【００１０】
【解決手段３】
解決手段３は、上記解決手段１または２における補助巻胴に垂直壁（垂直面）と斜面（傾斜面）とによる環状のＶ溝を設けたことである。
【００１１】
【作用】
解決手段３は、解決手段１または２の補助巻胴に特許第２６９４６７９号の発明を適用したものである。
上記Ｖ溝に光ファイバ先端を嵌め、これをパッドで押さえておいて巻重ねることで、上記先端を補助巻胴に固定し、その後上記傾斜面に所定長さトラバースさせて整列巻きし、その後、鍔近傍部分を経由し、さらに上記鍔のスリットを経て主巻胴へ上記光ファイバの巻取位置を移行させることができる。この移行操作は自動操作でなされるので、巻取開始の初期操作を全て自動で行うことができる。
【００１２】
【解決手段４】
解決手段４は上記解決手段３のボビンについて、その左右両鍔の外側にそれぞれ上記補助巻胴を設けたことである。
【００１３】
【作用】
左右の円錐状の鍔の外側に上記補助巻胴がそれぞれ設けられているので、ボビンの左右いずれからでも巻き取り始めることができる。したがって、光ファイバを巻き取るについての巻き取り開始方向の自在性が高く、ボビンの利用性が高い。
【００１４】
【解決手段５】
解決手段５は、解決手段１乃至４の鍔を、ボビン外側に向かって径が増加する切頭円錐状としたことである。
【００１５】
【作用】
光ファイバを巻き取るのに、折り返し部での巻き崩れを防止できるように、左右の鍔を外側に傾斜した切頭円錐状鍔とし、また、主巻胴の外側端部に送り込まれる光ファイバが鍔の内側側面と擦れ合って傷つけられることがないようにしたものである。
【００１６】
【解決手段６】
解決手段６は、上記ボビンによる光ファイバの巻取位置の移行操作方法であって、次の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）によるものである。
（ａ）光ファイバを補助巻胴に所定長さ巻き取った後に、上記半径方向スリットを検知して半径方向スリットが一時停止位置に来たところ（プーリーからボビンに入る光ファイバが、半径方向スリットの主巻胴側から補助巻胴側に向かって開いた形状の面取り部に掛かる位置）でボビン回転を一時停止させること、
（ｂ）プーリーからボビンに入る光ファイバが、鍔の半径方向スリットの主巻胴側から補助巻胴側に向かって開いた形状の面取り部に押付けられるようにボビンを軸方向補助巻胴側に移動させること、
（ｃ）ボビンをその半径方向スリットが一時停止位置から落込位置に来るまで回転させて、プーリーからボビンに入る光ファイバを半径方向スリットに落し込ませて、ボビン回転を停止させること、
（ｄ）ボビンを軸方向補助巻胴側にさらに移動させて、プーリーからボビンに入る光ファイバが半径方向スリットとの接触をしなくすること、
（ｅ）プーリーからボビンに入る光ファイバが、落込位置で主巻胴に対して接線方向を向くようにプーリーをボビン軸に垂直な面内で移動させること、
（ｆ）プーリーからボビンに入る光ファイバが、落込位置で主巻胴に対して接線方向を向くようにボビンを軸方向主巻胴側に移動させること。
【００１７】
【作用】
上記半径方向スリットを検知してから、光ファイバは補助巻胴の内側半分に螺旋状に巻き取られ、半径方向スリットが一時停止位置に来たところでボビン回転を一時停止させ、プーリーからボビンに入る光ファイバが、鍔の半径方向スリットの面取り部に押付けられるようにボビンをその軸方向補助巻胴側に移動させ、上記光ファイバを上記スリットの半径方向内端まで落し込ませて、ボビン回転を停止させ、さらに、ボビンを軸方向補助巻胴側に移動させて、上記光ファイバが上記スリットとの接触をなくし、上記光ファイバが、落込位置で主巻胴に対して接線方向を向くようにプーリーを下方に移動させて、上記光ファイバがスリット途中に引っ掛かることがないようにし、上記光ファイバが、落込位置で主巻胴に対して接線方向を向くようにボビンを軸方向主巻胴側に移動させて、上記光ファイバが最終的に主巻胴の外周面に確実に当接させられる。
【００１８】
【実施の形態】
次いで、図１乃至図３を参照しつつこの発明の実施例を説明する。
図１において、主巻胴１の左右に外側に傾斜角Ａが略６０°、半径方向高さＢが約４５ｍｍの切頭円錐状の鍔２があり、この左右の鍔２の外側に補助巻胴３がある。
図２において、鍔２の外周には、主巻胴の軸方向外側に向かって略水平に突出した環状の水平フランジ２ａがある。この水平フランジ２ａの幅Ｃは約１０ｍｍであり、水平フランジにはボビンを床に置いた時にボビンの変形を防ぐ機能がある。また、補助巻胴３の軸方向外端に半径方向外方へ突出した小径の外フランジ３ａがある。この補助巻胴３の略軸方向外側半分Ｔ₁に傾斜角Ｄが５５〜
７０°、軸方向長さＥが約７ｍｍの傾斜面（斜面）３ｂと、段差Ｆが約２ｍｍの垂直面（垂直壁）３ｃとによるＶ溝４が設けられている。補助巻胴３の略軸方向内側半分Ｔ₂は、ボビン外側に向かって先細りのテーパ面３ｄになっており、このテーパ面３ｄの傾斜角度Ｇは、約４〜６．３°である。
【００１９】
図３及び図４において、鍔２には鍔２の外周から内周に向かって幅の広がる形状の半径方向スリット２ｃがあり、このスリットの開き角度βは約３〜５°である。該半径方向スリット２ｃには、主巻胴側から補助巻胴側に向かって開いた形状の面取り部２ｂが設けられている。この面取り部の開き角度Ｈは約１２０°である。また、該半径方向スリット２ｃの内側面２ｄは、スリット側に凸の円弧状曲面になっていて、内側面に当接した光ファイバの半径方向内方への移行が促進されるようにしている。さらに、該半径方向スリット内側面は、外周端２ｅでは角部を丸めてあり、内周端２ｆでは隅部に逃げを設けていて、内側面に当接した光ファイバの半径方向内方への移行が促進されるようにしている。
【００２０】
次いで、光ファイバの補助巻胴への巻取方法について、図２にて説明する。
光ファイバ（又は素線）ｆの先端をＶ溝４の底に当て、パッド等で押さえた状態でボビンを回転させることによって、光ファイバｆの先端部分がＶ溝４の底に巻き込まれて固定され、その後、傾斜面３ｂに整列に巻き取られる。傾斜面３ｂへは、口出しのために略１０ｍ巻き取られる。この補助巻取終了後、光ファイバｆは補助巻胴の内側半分Ｔ₂のテーパ面３ｄ上に螺旋状に巻かれ、鍔２の半径方向スリット２ｃを経て、主巻胴に移行される。
テーパ面３ｄでは、鍔２に接近するにつれて補助巻胴部の径が増大するので、その半径増大分だけ光ファイバの巻き付け力が増大する。補助巻胴部が円筒面の場合は、巻き付け力に変化がないので、巻き付けられた光ファイバは緩み易いが、上記のように巻き付け力が増大するので、光ファイバの緩みは防止される。
【００２１】
次いで、光ファイバの補助巻胴から主巻胴への移行方法について、図５乃至１１及び図２乃至４にて説明する。
光ファイバｆをボビン５０に供給するプーリー５１は、横方向（ボビン５０の軸方向）に対しては定位置にあり、上下方向に移動可能である。他方、ボビンは横方向に往復駆動される。ここで、プーリーとボビンの位置関係は相対的なものであるので、ボビンを上下方向に移動可能にしても良いし、プーリーを横方向に移動可能にしても良い。
上記のように、補助巻胴３に光ファイバｆの先端部分を所定長さ（約１０ｍ）巻き取った後、巻取位置を主巻胴に移行させるための移行操作方法が次のように行われる。
まず、スリットの検出位置に検知装置が設けられており、この検知装置で鍔２に設けたスリット２ｃを検知する（図５）。
その後、ボビンを一時停止位置まで所定回転角度だけ回転させて、該一時停止位置で停止させる（図６）。この一時停止位置は、プーリー５１からボビン５０に入る光ファイバｆが、半径方向スリット２ｃの面取り部２ｂに差し掛かる位置に設定されていて、光ファイバｆを半径方向スリット２ｃに導入し易い位置になっている。
次に、ボビン５０を右方へ移動（トラバース）させて半径方向スリット２ｃの面取り部２ｂに光ファイバｆを押し付ける（図７）。
【００２２】
次に、ボビン５０を半径方向スリット２ｃが一時停止位置から落込位置に來るまで回転させて、回転を停止させる（図８）。この動作により、光ファイバｆは、半径方向スリット２ｃの面取り部２ｂから半径方向スリット２ｃ内に誘導されて、半径方向内方に向かって落とし込まれる。ここで、面取り部２ｂが、半径方向スリット２ｃに主巻胴側から補助巻胴側に向かって開いた形状で設けられている為、光ファイバｆは半径方向スリット２ｃ内に確実に誘導される。また、半径方向スリット２ｃは、鍔２の外周から内周に向かってスリット幅の広がる形状である為、光ファイバｆはスリット内側面に当接しても半径方向内方に誘導され易くなっている。
次に、ボビンを横方向に大きくトラバースさせる（図９）。この動作により、光ファイバｆは、半径方向スリット２ｃへ斜めから入る方向から、より正面から入る方向へ移動する為、半径方向スリット２ｃ内側面への当接がなくなり、鍔２の内周、即ち主巻胴外周面まで確実に誘導される。
次に、プーリー５１を下降させる（図１０）。この動作により、光ファイバｆは、ボビン軸方向から見た時に落込位置で主巻胴外周面の接線方向を向く。光ファイバｆが、落込位置で接線方向を向くようにすることで、落込位置での光ファイバｆの浮き上がりを防止している。
次に、ボビン５０を反対の横方向にトラバースする（図１１）。この動作により、光ファイバｆは、落込位置で主巻胴外周面の接線方向、かつ、主巻胴軸方向の垂直方向からボビンに入る位置に来る。この位置が本巻開始位置となる。なお、巻始めの緩み防止の為、光ファイバｆは、巻き始めの１〜２周程度は張力を若干上げて巻き付けられることもある。
また、ボビンは、左右両鍔の外側にそれぞれ補助巻胴を設けたものとすると、左右両鍔のどちらの方向からも巻き始めることができる。さらに、半径方向スリット２ｃは、ボビン軸の垂直面内において半径方向中心線で左右対称形状に構成されることで、ボビン回転が左回転、右回転のいずれにも巻取可能な両勝手対応とすることができる。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１記載のボビンを用いることによって、補助巻胴に巻き付けられた光ファイバに緩みを生じることがなく、また、光ファイバがボビンの鍔の半径方向スリットの半径方向内端に無理なく、確実に落とし込まれて、主巻胴の外周面に当接されるので、主巻胴への移行部分において光ファイバが損傷を受けることはなく、また移行部分において光ファイバがスリットの途中に引っ掛かったりして、該光ファイバが主巻胴外周面から浮いた状態で巻き重ねられることはないから、そのことのために局部的に歪んで伝送特性の測定値を悪化させることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は実施例の正面図、（ｂ）はその一部側面図である。
【図２】実施例のボビンの補助巻胴の図１（ａ）の円部拡大図である。
【図３】図１（ｂ）の一部拡大図である。
【図４】図３における矢視Ｙ方向の一部拡大図である。
【図５】補助巻終了後、スリット検知中、回転中（補助巻最終周）の実施例の光ファイバ巻取操作の説明図である。
【図６】解決手段６の光ファイバ巻取用ボビンによる光ファイバの巻取位置の移行操作方法（ａ）に対応する実施例の説明図である。
【図７】上記解決手段６の（ｂ）に対応する実施例の説明図である。
【図８】上記解決手段６の（ｃ）に対応する実施例の説明図である。
【図９】上記解決手段６の（ｄ）に対応する実施例の説明図である。
【図１０】上記解決手段６の（ｅ）に対応する実施例の説明図である。
【図１１】上記解決手段６の（ｆ）に対応する実施例の説明図である。
【符号の説明】
１・・・主巻胴
２・・・鍔
２ａ・・・水平フランジ
２ｂ・・・面取り部（面取り）
２ｃ・・・スリット（半径方向スリット）
２ｄ・・・スリット２ｃの内側面
２ｅ・・・スリット内側面の外周端
２ｆ・・・スリット内側面の内周端
３・・・補助巻胴
３ａ・・・小径の外フランジ
３ｂ・・・傾斜面（斜面）
３ｃ・・・垂直面（垂直壁）
３ｄ・・・先細りのテーパ面
４・・・Ｖ溝
５０・・・ボビン
５１・・・プーリー
Ｔ₁・・・補助巻胴３の略軸方向外側半分（補助巻胴３の略外側半分）
Ｔ₂・・・補助巻胴３の略軸方向内側半分（補助巻胴３の略内側半分）
ｗ・・・鍔側端のスリットの幅
β・・・スリットの開き角度
ｆ・・・光ファイバ（素線）

Claims

円筒状の主巻胴の左右に鍔を設け、その一方の鍔の外側に補助巻胴を設け、主巻胴と補助巻胴間の上記鍔には半径方向スリットを設けた光ファイバ巻取用ボビンにおいて、
上記半径方向スリットは、上記鍔の外周から内周に向かってスリット幅の広がる形状であり、
上記半径方向スリットに、主巻胴側から補助巻胴側に向かって開いた形状の面取りを設けた光ファイバ巻取用ボビン。
上記補助巻胴の上記鍔近傍部の外周面が、ボビン外側に向かって先細りのテーパ面である請求項１記載の光ファイバ巻取用ボビン。
上記補助巻胴に、垂直壁と斜面とによる環状のＶ溝を設けた請求項１または２記載の光ファイバ巻取用ボビン。
左右両鍔の外側に、それぞれ上記補助巻胴を設けた請求項１乃至３記載の光ファイバ巻取用ボビン。
上記鍔は、ボビン外側に向かって径が増加する切頭円錐状である請求項１乃至４記載の光ファイバ巻取用ボビン。
請求項１記載の光ファイバ巻取用ボビンによる光ファイバの巻取方法であって、
（ａ）光ファイバを補助巻胴に所定長さ巻き取った後に、上記半径方向スリットを検知して半径方向スリットが一時停止位置に来たところ（プーリーからボビンに入る光ファイバが、半径方向スリットの主巻胴側から補助巻胴側に向かって開いた形状の面取り部に掛かる位置）でボビン回転を一時停止し、
（ｂ）プーリーからボビンに入る光ファイバが、鍔の半径方向スリットの主巻胴側から補助巻胴側に向かって開いた形状の面取り部に押付けられるようにボビンを軸方向補助巻胴側に移動させ、
（ｃ）ボビンをその半径方向スリットが一時停止位置から落込位置に来るまで回転させて、プーリーからボビンに入る光ファイバを半径方向スリットに落し込ませて、ボビン回転を停止させ、
（ｄ）ボビンを軸方向補助巻胴側にさらに移動させて、プーリーからボビンに入る光ファイバの半径方向スリットとの接触をなくし、
（ｅ）プーリーからボビンに入る光ファイバが、落込位置で主巻胴に対して接線方向を向くようにプーリーをボビン軸に垂直な面内で移動させ、
（ｆ）プーリーからボビンに入る光ファイバが、落込位置で主巻胴に対して接線方向を向くようにボビンを軸方向主巻胴側に移動させて、
光ファイバの主巻胴への本巻を開始する光ファイバの巻取方法。