JP5820855B2 - 光ファイバ巻取り用ボビンおよびボビン巻き光ファイバ - Google Patents

Description

本発明は、通信用光ファイバ素線などの光ファイバを巻き取るためのボビンに関し、とりわけ、端部側に補助巻胴部を有するボビンとして、光ファイバを補助巻胴部から鍔部を乗り越えて主巻取部に巻きつけるために好適なボビン、及びそのボビンを用いたボビン巻き光ファイバに関するものである。

光ファイバ素線を巻き取るためのボビンとしては、一般に円筒状をなす巻胴（後述する主巻胴部）の両端に鍔部が設けられたものが使用される。
ところで通信用光ファイバ素線は、ボビンに巻き取った後、品質保証のため、伝送損失の測定など、種々の測定、検査を行うのが通常である。そのため、ボビンに巻き取られた状態の長尺の光ファイバ素線の両端部分を、例えば数ｍから十数ｍ程度の長さ分だけ露出させておく必要がある。

ここで、巻き終わり側の端部（エンド端）は、ボビンの巻胴上の最外周に位置するため、当然に露出されるが、巻き始め端部（スタート端）は、単純に巻きつけた場合は、巻胴上の光ファイバ素線の積層された巻層の最内周に位置して、巻層に埋もれてしまう。そこで一般には、例えば図１６に示すように、巻胴部（主巻胴部）１２の両側の主鍔部１４Ａ、１４Ｂのうち、少なくとも一方側（巻き始め側）の主鍔部１４Ａの外側に補助巻胴部（無駄巻き部と称されることもある）１６を設けたボビン１０を使用することが多い。そして光ファイバ素線の巻取りにあたっては、補助巻胴部１６に光ファイバ素線の巻き始め側端末部分を数ｍ〜１０数ｍ程度巻き付けてから、一対の主鍔部１４Ａ、１４Ｂ間に光ファイバ素線を導き、その一対の鍔部１４Ａ、１４Ｂ間の主巻胴部１２の外周面上に光ファイバ素線を巻取ることが行われている。

その場合、巻き始め側の主鍔部１４Ａに特に工夫を凝らさず、単純な円形のフランジ形状としておいた場合、補助巻胴部１６から主巻胴部１２に光ファイバ素線を導くためには、その光ファイバ素線を、主鍔部１４Ａの外周縁を乗り越えさせ、さらに主鍔部１４Ａの内側面に沿わせて主巻胴部１２の外周面に導き、その状態で主巻胴部１２での巻取りを開始することになる。しかしながらこの場合には、主鍔部１４Ａの内側面に沿わせた光ファイバ素線の巻き始め端側の部分と、主巻胴１２の外周上に巻き取られた光ファイバ素線とが交差して重なることになる。このように巻き始め端側で光ファイバ素線が交差して重なる部分を一般に渡り線と称しているが、このような渡り線の箇所では、光ファイバ素線に側圧が加わり、またまたその部分で光ファイバ素線に曲げが生じてしまう。そのため光ファイバ素線の伝送損失特性に悪影響を与える。そこで、渡り線が生じないように、補助巻胴部１６から主巻胴部１２に光ファイバ素線を導くことが望まれる。

渡り線の発生を避けるための手法としては、図１６に示しているように、巻き始め側の主鍔部１４Ａにおける主巻胴部１２の外周面付近に対応する位置に、その主鍔部１４Ａの内外両側面間を貫通する穴部１８を形成しておき、光ファイバ素線の巻き始め側端末を、主鍔部１４Ａの内側からその穴部１８に差し込んで主鍔部１４Ａの外側に引き出し、さらにその穴部を介して光ファイバ素線をある程度の長さにわたって手繰り、補助巻胴部１６に巻き付けてから、主巻胴部１２に光ファイバ素線を巻取ることが行われている（例えば特許文献１など）。 しかしながらこの手法では、髪の毛ほどに細い光ファイバ素線を、細い穴部１８に通したうえで、ある程度の長さを手繰り、この手繰った素線を補助巻胴部１６に巻きつける、という、人の手による作業（手作業）に頼らざるを得ない。そのため、巻き始め時の作業を機械化したり自動化したりすることが極めて困難であった。したがって巻取り作業の全自動化が困難であって、作業の効率化、コストダウンにも限界があった。

そこで、図１７に示すように、巻き始め端部側の主鍔部１４Ａに、その外周縁から内側に向かって主巻胴部１２の外周面まで届くスリット１７を形成しておき、補助巻胴部１６から光ファイバ素線を、前記スリット１７を通して主巻胴部１２に導くようにすることが広く行われている（例えば特許文献２、特許文献３など）。このような手法によれば、補助巻胴部１６から主巻胴部１２に光ファイバ素線を導くにあたっては、光ファイバ素線を主鍔部１４Ａの外側からスリット１７内に落とし込めばよいから、その作業を自動化することが可能となる。

しかしながら、この場合は、主鍔部１４Ａにスリット１７が形成されているため、主鍔部１４Ａの強度や剛性が大きく低下してしまう問題がある。そのため、ボビンを高速で回転させながら光ファイバ素線を巻取ったり繰出したりする際に、主鍔部やその付け根部分が破損してしまうおそれがある。特に最近では、光ファイバ素線紡糸工程の高線速化が図られ、そのためボビンも高速で回転させるようになり、またボビンに巻き取られる光ファイバ素線も長尺化される傾向が強まっており、そのため主鍔部の破損の危険性が大きくなっている。また、上述のようなスリットが主鍔部に存在すれば、光ファイバ素線が既に巻き取られているボビンを、移送などのために手などで持ったりした際に、主鍔部が剛性不足のために撓んで、光ファイバ巻取り層の崩れ（巻き崩れ）が生じてしまうおそれがある。
なお、主鍔部をリブなどによって補強することによって、ある程度はスリット形成に伴う主鍔部の強度、剛性の低下を補うことが不可能ではないが、それにも限界があり、上述のような主鍔部の破損を確実に防止することが困難であり、またボビンの重量増大や材料コストの上昇などの別の問題も発生してしまう。

実開平２−４８６６号公報 特許第２８０６３２７号公報 特許第３９６１９９１号公報

本発明は、以上の事情を背景としてなされたもので、前述のようなスリット形成による主鍔部の強度や剛性の低下を回避しつつ、しかも渡り線が生じることなく、補助巻胴部から主巻胴部への光ファイバ素線などの光ファイバの導入を簡単かつ容易になし得るようにして、巻取り作業を機械化、自動化し得るようにした光ファイバ巻取り用のボビン、及びそのボビンを用いたボビン巻き光ファイバを提供することを課題としている。

すなわち本発明の光ファイバ巻取り用ボビンは、図１７に示したようなスリット１７を形成する代わりに、主鍔部の外周縁部に浅い切欠き部を形成しておいて、光ファイバ素線などの光ファイバを、その切欠き部を経て補助巻胴部の側から主巻胴部側に導き、かつその切欠き部に連続する溝部を鍔部の内周面に形成しておいて、その溝部によって切欠き部から主巻胴部の外周面に光ファイバを導くようにした。

具体的には、本発明の基本的な態様（第１の態様）による光ファイバ巻取り用ボビンは、
円筒状をなす主巻胴部の軸線方向両端にそれぞれ主鍔部が設けられ、かつ少なくとも一方の主鍔部の外側に補助巻胴部が設けられた光ファイバ巻取り用ボビンにおいて、
前記一方の主鍔部の外周縁の一部に、ボビンの中心軸線に向かって窪む切欠き部が形成されており、その切欠き部は、主鍔部の外周縁からの最大深さが、主巻胴部の外周面に至らない深さとされ、かつ前記一方の主鍔部の内側面と外側面とのうち、少なくとも内側面には、前記切欠き部内に連通するとともに、前記切欠き部から、主巻胴部の外周面の接線方向に沿って、主巻胴部の外周面に向かって傾斜して延びる溝部が形成されており、前記切欠き部におけるボビンの中心軸線に近い側の底面が、ボビンの中心軸線に直交する断面で見て、前記一方の主鍔部の半径方向外側に向かって凸湾曲する湾曲面をなしており、その
湾曲面の、ボビンの中心軸線に直交する断面での曲率半径が、光ファイバの最小曲げ半径以上とされており、かつ前記切欠き部の端部に前記溝部が開口していることを特徴とするものである。

また本発明の第２の態様による光ファイバ巻取り用ボビンは、
前記第１の態様のボビンにおいて、
前記切欠き部の底面の湾曲の、ボビンの中心軸線に直交する断面での曲率半径が、ボビンの中心軸線を基準として前記底面の中央を通る円周の曲率半径以下とされていることを特徴とするものである。

また本発明の第３の態様による光ファイバ巻取り用ボビンは、前記第１、第２のいずれかの態様のボビンにおいて、
前記溝部から前記切欠き部の端部に連続する部分が、滑らかに連続して湾曲するように形成されていることを特徴とするものである。

さらに本発明の第４の態様による光ファイバ巻取り用ボビンは、前記第３の態様のボビンにおいて、
前記溝部から前記切欠き部の端部に連続する部分の曲率半径が、巻き取るべき光ファイバの最小曲げ半径以上とされていることを特徴とするものである。

さらに本発明の第５の態様による光ファイバ巻取り用ボビンは、前記第１〜第４のいずれかの態様のボビンにおいて、
前記溝部から前記切欠き部の端部に連続する部分が、溝部から切欠き部の端部に向かって喇叭状に拡大するように形成されていることを特徴とするものである。

そして本発明の第６の態様による光ファイバ巻取り用ボビンは、前記第１〜第５のいずれかの態様のボビンにおいて、
前記切欠き部の底面が、主巻胴部に巻き取られるべき光ファイバの最大巻径位置よりも外周側に位置するように、切欠き部の深さが定められていることを特徴とするものである。

そして本発明の第７の態様による光ファイバ巻取り用ボビンは、前記第１〜第６のいずれかの態様のボビンにおいて、
前記一方の主鍔部の内側面と外側面との両面にそれぞれ前記溝部が形成され、これらの溝部のうち、前記一方の主鍔部の外側面側の溝部は、前記切欠き部から、補助巻胴部の外周面の接線方向に沿って、補助巻胴部の外周面に向かって傾斜して延びるように形成されていることを特徴とするものである。
また本発明の第８の態様ボビン巻き光ファイバは、第１〜第７のいずれかの態様の光ファイバ巻取り用ボビンにおけるボビン本体の主巻胴部に、光ファイバが巻き取られてなるものである。

本発明の光ファイバ巻取り用ボビンでは、補助巻胴部と主巻胴部との間の主鍔部を乗り越えさせて主巻胴部への光ファイバ素線などの光ファイバの巻取りを開始させるための主鍔部の形状として、主鍔部の強度、剛性を低下させることなく渡り線の発生を防止し、しかも手作業によらずに容易に主鍔部を乗り越えさせることが可能な形状が適用されている。
したがって本発明のボビンを用いれば、ボビンへの光ファイバの巻取り作業において、光ファイバの巻き始め側の端末部分を補助巻胴部にある程度の長さだけ巻き付けた後、光ファイバを、補助巻胴部と主巻胴部との間の主鍔部を乗り越えさせて主巻胴部での巻取りを開始するにあたり、渡り線が発生することなく作業を自動化することができるとともに、主鍔部の強度、剛性の不足によって、例えば高速での巻取りや大容量（長尺）の巻取りでも、主鍔部やその付近に破損が生じたり、また手などでボビンを把持した際に主鍔部が撓んで巻き崩れが生じたりするおそれも少ない。
そしてまた、本発明の光ファイバ巻取り用ボビンによれば、光ファイバの特性を劣化させることなく、巻取り作業を全自動化して、作業コストの低減、ひいてはボビンに光ファイバを巻き取った光ファイバ製品の低コスト化をはかることができる。

本発明の一実施例の光ファイバ巻取り用ボビンを示す略解的な斜視図である。 図１に示されるボビンの略解的な正面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における縦断右側面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線における縦断左側面図である。 図２における矢視Ｖ−Ｖ線で示される部分の拡大正面図である。 図５のＶＩ―ＶＩ線における右側面図である。 図５のＶＩＩ―ＶＩＩ線における縦断右側面図である。 図３のＶＩＩＩ―ＶＩＩＩ線における拡大縦断面図である。 図１〜図８に示されるボビンを用いて光ファイバ素線を巻き取る際の初期の補助巻胴部への巻き付け段階の状況を示す模式的な正面図である。 図９に示される段階に続いて、光ファイバ素線を主巻胴部に移行させるための初期段階を示す左側面側からの模式図である。 図１０Ａにおける矢視ＸＢ−ＸＢ線から見た平面図である。 図１０Ａ、図１０Ｂに示される段階に続いて、光ファイバ素線を主巻胴部に移行させるための第２の段階の状況を示す左側面側からの模式図である。 図１１Ａにおける矢視ＸＩＢ−ＸＩＢ線から見た平面図である。 図１１Ａ、図１１Ｂに示される段階に続いて、光ファイバ素線を主巻胴部に移行させるための第３の段階の状況を示す右側面側からの模式図である。 図１２Ａにおける矢視ＸＩＩＢ−ＸＩＩＢ線から見た平面図である。 図１２Ａ、図１２Ｂに示される段階に続いて、光ファイバ素線を主巻胴部に移行させるための第４の段階の状況を示す右側面側からの模式図である。 図１３Ａにおける矢視ＸＩＩＩＢ−ＸＩＩＩＢ線から見た平面図である。 図１３ＡにおけるＸＩＩＩＣ−ＸＩＩＩＣ線での拡大断面図である。 本発明の他の実施例の光ファイバ巻取り用ボビンの要部を示す略解的な斜視図である。 図１４に示されるボビンの要部を示す平面図である。 従来の光ファイバ巻取り用ボビンの第１の例を示す略解的な斜視図である。 従来の光ファイバ巻取り用ボビンの第２の例を示す略解的な斜視図である。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１、図２には、本発明の光ファイバ巻取り用ボビンの一実施例を示し、図３〜図８にはその実施例のボビンの要部を拡大して示す。なお本発明のボビンは、主として、いわゆる素線状態の光ファイバ（光ファイバ素線）、すなわちコアおよびクラッドからなる光ファイバ裸線を、保護被覆層によって被覆したものを巻取るために使用されるものであり、そこで以下の説明では、巻取り対象については、光ファイバ素線と記載する。但し、本発明のボビンを、光ファイバ素線以外の線条体にも使用し得ることはもちろんである。

図１〜図８において、ボビン１０は、基本的には、従来のボビンと同様に、円筒状をなす主巻胴部（主巻取り部）１２の軸線方向の両端側に、主巻胴部１２の外径よりも大径の鍔部１４Ａ、１４Ｂを形成した構成とされている。なお以下では後述する補助鍔部１８Ａ、１８Ｂと区別するため、主巻胴部１２の両側の大径の鍔部１４Ａ、１４Ｂを主鍔部と称する。さらに主鍔部１４Ａ、１４Ｂの外側には、補助巻胴部１６Ａ、１６Ｂが形成されており、各補助巻胴部１６Ａ、１６Ｂの外側には、主鍔部１４Ａ、１４Ｂの外径よりも小さい径の補助鍔部１８Ａ、１８Ｂが設けられている。またボビン１０は、その全体が例えばＡＢＳ樹脂などの比較的硬質な樹脂あるいはアルミなどの金属によって作られている。またボビン１０には、巻取り機もしくは繰出し機の回転軸を挿通させるための軸孔１１が、回転中心軸線Ｏに沿って貫通形成されている。

ここで、本実施例では、ボビン１０の軸線方向両側の鍔部に補助巻胴部１６Ａ、１６Ｂおよび補助鍔部１８Ａ、１８Ｂが設けられている構成としているが、補助巻胴部は、少なくとも巻き始め側となる端部側に設けられていればよい。したがって補助巻胴部および補助鍔部は、ボビン１０のいずれか一方の端部側にのみ設けられていてもよい。また補助巻胴部および補助鍔部を、ボビン１０の両端側に設ける場合には、一端側の主鍔部１４Ａ、補助巻胴部１６Ａおよび補助鍔部１８Ａと、他端側の主鍔部１４Ｂ、補助巻胴部１６Ｂおよび補助鍔部１８Ｂとは、対称もしくは同一の形状であればよい。そこで以下の説明では、一端側の主鍔部１４Ａの側を巻き始め側と想定し、その側の主鍔部１４Ａ、補助巻胴部１６Ａおよび補助鍔部１８Ａについて説明し、他端側（巻き終わり側）の主鍔部１４Ｂ、補助巻胴部１６Ｂおよび補助鍔部１８Ｂについては、その詳細な説明は省略する。

主鍔部１４Ａの外周縁の一部には、ボビン１０の回転中心軸線Ｏに向かって窪む切欠き部２０が形成されている。またその主鍔部１４Ａの内側面（主巻胴部１２の外周面１２ａから直角に立ち上がっている面）１４Ａａおよび外側面（補助巻胴部１６Ａの側の面）１４Ａｂには、それぞれ切欠き部２０内に連通する溝部２２Ａ、２２Ｂが、主巻胴部１２の外周面１２ａもしくは補助巻胴部１６Ａの外周面１６Ａａの接線方向に沿い、主鍔部１４Ａの半径方向に対し斜行するように形成されている。

切欠き部２０は、その底面（ボビン１０の中心軸線Ｏに近い側の面）２０ａが、ボビン１０の回転中心軸線Ｏに直行する断面で見て、主鍔部１４Ａの半径方向外側に向かって凸湾曲する湾曲面をなしている。

ここで、切欠き部２０の切り込み深さ（ボビン１０の回転中心軸線に向かっての深さＤＰ（図３、図７参照）は、少なくとも、主巻胴部１２の外周面１２ａに届かない深さとする。本実施例の場合、切欠き部２０の両端部２０ｂ、２０ｃが最大深さの箇所となっているが、その最大深さの箇所で、切欠き部２０が主巻胴部１２の外周面１２ａに達しない深さとする。実際上は、切欠き部２０における最大深さの箇所における切欠き部底面から主巻胴部１２の外周面１２ａに至るまでの距離が、光ファイバ素線を主巻胴部１２に巻き取った状態での最大巻径の巻き厚よりも大きく定めることが好ましい。このように設定すれば、最大巻径の状態でも、切欠き部２０が光ファイバ素線巻層の外側に露呈していることになる。

さらに、切欠き部２０の底面２０ａの凸湾曲の曲率半径（ボビン１０の回転中心軸線Ｏに対して直行する断面で見たときの曲率半径）Ｒ１、および後述する溝部２２Ａへの連続部分２４Ａの底面の曲率半径Ｒ２は、いずれもボビン１０に巻き取るべき光ファイバ素線の最小曲げ半径以上とされている。

なおここで、光ファイバ素線の最小曲げ半径とは、許容曲げ半径とも称され、曲げ損失が保証値内となるような曲げ半径と定義される。その最小曲げ半径は、光ファイバの種類、構造、径などによって異なるが、汎用の通信用シングルモードファイバの素線では、一般に３０ｍｍ程度であることが多く、あるいは最近では１５ｍｍ程度のものもある。切欠き部２０の底面２０ａの凸湾曲の曲率半径Ｒ１およびＲ２は、上記の最小曲げ径以上であることが必要ではあるが、前述の段落〔００２７〕に記載した事項を考慮したうえで、なるべく多くの光ファイバ素線を巻くためには、最小曲げ径以上でも、なるべく小さくすることが望ましい。
なおまた、切欠き部２０の底面２０ａの凸湾曲の曲率半径Ｒ１と、後述する溝部２２Ａへの連続部分２４Ａの底面の曲率半径Ｒ２は、等しいことが望ましいが、Ｒ１からＲ２に連続的に滑らかに曲率が変化するように定めることも許容される。

切欠き部２０の一方の端部（ボビン１０の円周方向に見て一方の端部）２０ｂは、主鍔部１４Ａの内側面１４Ａａに形成された溝部２２Ａに連続している。そして溝部２２Ａが切欠き部２０の一方の端部２０ｂに連続する部分２４Ａは、切欠き部２０の端部２０ｂに向かっていわゆる喇叭状に拡大されており、しかもその連続部分２４Ａは、滑らかに連続して湾曲している。
また切欠き部２０の他方の端部（ボビン１０の円周方向に見て他方の端部）２０ｃが、同様に主鍔部１４Ａの外側面１４Ａｂに形成された溝部２２Ｂに連続している。そして溝部２２Ｂが切欠き部２０の他方の端部２０ｃに連続する部分２４Ｂも、いわゆる喇叭状に拡大されており、しかもその連続部分２４Ｂは、滑らかに連続して湾曲している。
ここで上記の“喇叭状に拡大されている”こと、及び“滑らかに連続して湾曲している”ことについての詳細は、次に改めて詳細に説明する。

より詳細には、溝部２２Ａは、巻き取るべき光ファイバ素線をその長さ方向に沿って収容し得る幅および深さを有していればよく、したがってその幅および深さが、巻き取るべき光ファイバ素線の外径よりも大きければよい。本実施例では、溝部２２Ａは、その長さ方向（主鍔部１４Ａの外側面１４Ａｂに平行な方向）の断面が矩形状（コ字状）をなしており、その奥行方向に沿った（主鍔部１４Ａの内側面１４Ａａに対して直角となる）対向する二つの内壁面２２Ａａ、２２Ａｂと、溝底面２２Ａｃとによって形成されている（図６参照）。そして切欠き部２０の一方の端部２０ｂの底面が、溝部２２Ａにおけるその奥行方向に沿った二つの内壁面２２Ａａ、２２Ａｂのうち、ボビン中心軸線Ｏ寄りの内壁面２２Ａａに滑らかに連続している。

そして、前述の連続部分２４Ａにおいては、切欠き部２０の一方の端部２０ｂの底面から溝部２２Ａの内壁面２２Ａａに連続する面が、滑らかに凸湾曲するように形成されている。この連続部分２４Ａの凸湾曲の曲率半径Ｒ２（図６参照）も、巻き取るべき光ファイバ素線の最小曲げ半径以上とされている。ここで、上記の内壁面２２Ａａは、切欠き部２２の底面２０aおよび主巻胴部外周面１２ａの接面となっていることが望ましい。

さらにその連続部分２４Ａにおいては、溝部２２Ａの内壁面２２Ａａの溝奥行方向の深さＤ（図５、図８参照）が、切欠き部２０の端部２０ｂに向けて拡大されており、しかも溝部２２Ａの二つの内壁面２２Ａａ、２２Ａｂ間の幅Ｗ(図６参照)も、切欠き部２０の端部２０ｂに向けて拡大されている。このようにして、連続部分２４Ａでは溝部２２Ａが切欠き部２０の端部２０ｂに向けて喇叭状に拡大していることになる。

さらに溝部２２Ａは、前述のように切欠き部２０の端部２０cから主巻胴部１２Ａの外周面１２ａの接線方向に沿い、主鍔部１４Ａの半径方向に対し斜行するように延びているが、この溝部２２Ａは、主巻胴部外周面１２ａに至るまで連続していなくてもよい。すなわち、後に改めて説明するように、溝部２２Ａにおける主巻胴部外周面側の端部では、光ファイバ素線巻取り時において、光ファイバ素線が、溝部２２Ａ内から主鍔部１４Ａの内側面位置を経て傾斜状に突出する状態となるから、溝部２２Ａの主巻胴部外周面１２ａまで連続していなくても、溝部２２Ａから光ファイバ素線を主巻胴部１２Ａに導くことができる。
またその溝部２２Ａにおける主巻胴部外周面側の端部においては、その溝部２２Ａの底面２２ｃが凸湾曲上に滑らかに湾曲していることが望ましく、またその曲率半径Ｒ３(図８参照)は、巻き取るべき光ファイバ素線の最小曲げ半径以上であることが望ましい。

切欠き部２０の他方の端部（ボビン１０の円周方向に見て他方の端部）２０ｃは、主鍔部１４Ａの外側面１４Ａｂに形成された溝部２２Ｂに連続している。そして溝部２２Ｂが切欠き部２０の他方の端部２０ｃに連続する部分２４Ｂも、いわゆる喇叭状に拡大されており、しかもその連続部分２４Ｂは、滑らかに連続して湾曲している。ここで、主鍔部１４Ａの外側面１４Ａｂの溝部２２Ｂが切欠き部２０の他方の端部２０ｃに連続する部分２４Ｂの詳細な形状は、前述の主鍔部１４Ａの内側面１４Ａａに形成された溝部２２Ａが切欠き部２０の一方の端部２０ｂに連続する部分２４Ａの形状と同様であればよい。そこで、連続部分２４Ｂについての詳細な説明は省略する。また主鍔部１４Ａの外側面１４Ａｂに形成された溝部２２Ｂにおける補助巻胴部１６の外周面１６Ａａ側の端部については、内側面１４Ａａ側の溝部２２Ａほどには要求されないが、実際上は内側面１４Ａａ側の溝部２２Ａの端部と同様に定めることが望ましい。

さらに、主鍔部１４Ａの内側面１４Ａａ側の溝部２２Ａにおける切欠き部２０への開口端部（連続部分２４Ａ）と、主鍔部１４Ａの外側面１４Ａｂ側の溝部２２Ｂにおける切欠き部２０への開口端部（連続部分２４Ｂ）との位置関係は、図５の鎖線ＳＡ、ＳＢで示しているような関係を満たすことが望ましい。すなわち連続部分２４Ａの側縁２４Ａａの接線延長線ＳＡと、連続部分２Ｂの側縁２４Ｂａの接線延長線ＳＢとの間に、巻取るべき光ファイバ素線の外径よりも大きいスペースＳ０が確保されるように位置関係を定めることが望ましい。

以上のような実施例のボビン１０に光ファイバ素線を巻き取る際の状況について、図９〜図１３Ｃを参照しながら、以下に段階的に説明する。なお、図１０Ａ、図１１Ａはボビン１０を、その左側面側から見た場合の断面の模式図であり、逆に図１２Ａ、図１３Ａは、ボビン１０を、その右側面側から見た場合の断面の模式図であることに留意されたい。

まず図９に示すように、ボビン１０を、巻取り機３０に装着する。すなわちボビン１０の軸孔１１に巻取機３０の回転軸３０Ａが挿通され、かつその回転軸３０Ａの回転に伴なってボビン１０が軸中心に回転するように、ボビン１０を回転軸３０Ａに取り付ける。なおここでは、ボビン１０の主巻胴部１２における一方の主鍔部１４Ａの側を巻き始め側とする。またボビン１０に供給される光ファイバ素線Ｆは、トラバーサあるいはガイドローラなどの供給位置規制部材３２によって、ボビン１０に対する供給位置を、ボビン１０の軸線方向に平行に連続移動（トラバースＴ）させ得るようになっている。但し、場合によっては、光ファイバ素線Ｆの供給位置は固定しておき、ボビン２０をその回転中心軸線に沿って移動（トラバース）させるように構成しておいてもよい。

巻取り開始に当たっては、巻き取るべき光ファイバ素線Ｆの巻き始め側の端末部分を、補助巻胴部１６Ａもしくは補助鍔部１８Ａの付近に適宜の手段（例えば、巻取り機３０のフランジ盤３０Ｂとボビン１０との間に光ファイバ素線端末を挟み込んで挟持させるなど）によって固定し、図１０Ａ、図１０Ｂに示すように、光ファイバ素線Ｆを連続的に供給しながら、ボビン１０を矢印Ａ方向に回転させて、光ファイバ素線Ｆの巻き始め側の部分を補助巻胴部１６Ａに数ｍ〜十数ｍ程度巻き取る。

続いて補助巻胴部１６Ａへの巻き付け終了に伴って、光ファイバ素線Ｆを、主鍔部１４Ａを乗り越えさせて主巻胴部１２に巻き取ることになるが、その際には、図１１Ａ、図１１Ｂに示すように、ボビン１０の矢印Ａ方向への回転をゆっくりと継続させながら、ボビン１０に向けて供給する光ファイバ素線Ｆの位置を、ボビン１０の軸線方向に平行でかつ補助巻胴部１６Ａから主巻胴部１２に向かう向きにトラバースさせる（あるいは逆にボビン１０をトラバースさせる）。
これによって、光ファイバ素線Ｆは、主鍔部１４Ａの外周縁に接する状態となり、そして光ファイバ素線Ｆが主鍔部１４Ａの外周縁に形成された切欠き部２０の位置に至れば、光ファイバ素線Ｆがその切欠き部２０の端部２０ｃに落ち込む。このとき、本実施例で示しているように主鍔部１４Ａの外側面１４Ａａに溝部２２Ｂが形成されていれば、光ファイバ素線Ｆの少なくとも一部がその溝部２２Ｂに入り込み、光ファイバ素線Ｆを切欠き部２０の端部２０ｃに落とし込みやすくなる（誘導しやすくなる）。この状態では、光ファイバ素線Ｆは、溝部２２Ｂから切欠き部２０の端部２０ｃへの連続部分２４Ｂを通ることとなる。

さらにボビン１０の回転をゆっくりと継続させれば、図１２Ａ、図１２Ｂに示しているように、光ファイバ素線Ｆは、切欠き部２０内にその長さ方向の全長にわたって入り込む状態となる。そして光ファイバ素線Ｆが、切欠き部２０の端部２０ｂに引掛かるとともに、切欠き部２０の底面２０ａに接することになる。

続いて、ボビン１０の回転に伴なって、図１３Ａ〜図１３Ｃに示しているように、光ファイバ素線Ｆは、切欠き部２０の端部２０ｂから連続部分２４Ａを経て、主鍔部１４Ａの内側面１４ａに形成された溝部２２Ａ内に入り込む。すなわち光ファイバ素線Ｆは、切欠き部２０内から溝部２２Ａ内を通って主巻胴部１２の外周面１２ａに向けて導かれる。
そしてさらにボビン１０の回転に伴なって、光ファイバ素線Ｆは主巻胴部１２に巻き取られていく。すなわち、図１３Ｃに示されているように、光ファイバ素線Ｆは、溝部２２Ａの主巻胴部外周面１２ａ側の端部から傾斜状に主巻胴部外周面１２ａに向けて導かれ、さらに主巻胴部外周面１２ａに巻き取られていく。

このようして、光ファイバ素線供給位置もしくはボビンの移動（トラバース）と、ボビン１０の回転のみによって、補助巻胴部１６Ａに光ファイバ素線を巻きつけた段階から、主鍔部１４Ａを乗り越えて主巻胴部１２に巻き取るまでの過程を、溝部２２Ｂ、連続部分２２Ａ、切欠き部２０、連続部分２４Ａ、溝部２２Ａによる誘導によって簡単かつ容易に実施することができる。したがってこれらの過程を容易に自動化することが可能となる。

ここで、光ファイバ素線Ｆが主巻胴部１２に巻き取られていく際には、光ファイバ素線Ｆは、主巻胴部１２の外周上に多数層に渡って積層されていくことになるが、上述のように主巻胴部１２への巻取り開始段階では、主鍔部１４Ａの外周側から、切欠き部２０を経て主巻胴部１２の外周面に導かれる光ファイバ素線Ｆは、溝部２２Ａ内に収容されているため、主鍔部１４Ａの内側面１４Ａａから実質的に突出していない。そのため、主巻胴部１２の外周面に積層状に巻き取られる光ファイバ素線Ｆが、主鍔部１４Ａの外周側から主巻胴部１２の外周面に導かれた光ファイバ素線に重なって曲げられることや側圧が加えられることが実質的に回避される。すなわち、既に述べたような渡り線の状態が実質的に生じず、そのため渡り線による曲がりや側圧によって光ファイバ素線に悪影響（主として伝送損失の増大）を招くことが防止される。

またここで、主鍔部１４Ａの外側面１４Ａｂの溝部２２Ｂから連続部分２４Ｂを経て切欠き部２０に導かれる際には、切欠き部２０の底面２０ａから連続部分２４Ｂの底面を経て溝部２２Ｂの底面に至る面が、光ファイバ素線の最小曲げ半径以上の曲率半径Ｒ２で滑らかに湾曲しているため、光ファイバ素線Ｆが溝部２２Ｂから切欠き部２０に導入される際に、最小曲げ半径よりも小さい曲げ半径で曲げられることが回避される。

また、切欠き部２０内において光ファイバ素線Ｆがその切欠き部２０の底面２０ａに押付けられる際にも、切欠き部２０の底面２０ａは、光ファイバ素線の最小曲げ半径以上の曲率半径Ｒ１で滑らかに湾曲しているため、光ファイバ素線が最小曲げ半径よりも小さい曲げ半径で曲げられることが回避される。

さらに、切欠き部２０から連続部分２４Ａを経て主鍔部１４Ａの内側面１４Ａｃの溝部２２Ａに導かれる際にも、切欠き部２０の底面２０ａから連続部分２４Ａの底面を経て溝部２２Ａの底面に至る面が、光ファイバ素線の最小曲げ半径以上の曲率半径Ｒ２で滑らかに湾曲しているため、光ファイバ素線が最小曲げ半径よりも小さい曲げ半径で曲げられることが回避される。

そしてまた溝部２２Ａから主巻胴部１２の外周面１２ａに光ファイバ素線Ｆが導かれる際も、その溝部２２Ａにおける主巻胴部外周面１２ａ側の端部が、光ファイバ素線の最小曲げ半径以上の曲率半径Ｒ３で滑らかに湾曲しているため、その箇所でも光ファイバ素線が最小曲げ半径よりも小さい曲げ半径で曲げられることが回避される。

さらに、図５の鎖線ＳＡ、ＳＢで示したように、連続部分２４Ａの側縁２４Ａａの曲面の接線の延長線ＳＡと、連続部分２４Ｂの側縁２４Ｂａの曲面の接線の延長線ＳＢとの間に、巻取るべき光ファイバ素線の外径よりも大きいスペースＳ０が確保されていれば、主鍔部１４Ａの半径方向外方から見た状態で、切欠き部２２内で光ファイバ素線に無理な屈曲がかかることが回避される。

以上のように、本実施例のボビンでは、いずれの箇所においても光ファイバ素線の最小曲げ半径より小さい半径で曲げられてしまうことが回避され、そのため光ファイバ素線の特性を良好に維持することができる。

一方主鍔部１４Ａの外側面１４Ａｂの溝部２２Ｂから連続部分２４Ｂを経て切欠き部２０内に開口する部分は、溝部２２Ｂの側から切欠き部２０に向けて喇叭状に拡大しているため、光ファイバ素線Ｆを溝部２２Ｂから切欠き部２０に円滑に導入することができる。
また切欠き部２０から連続部分２４Ａを経て主鍔部１４Ａの内側面１４Ａａの溝部２２Ａに連続する部分も、溝部２２Ａの側から切欠き部２０に向けて喇叭状に拡大しているため、光ファイバ素線Ｆを、切欠き部２０から溝部２２Ａに円滑に導入することができる。

例えば、図１１Ａに示した段階では、光ファイバ素線Ｆの走行経路が溝部２２Ｂに対して一直線状となり、この段階では光ファイバ素線Ｆが溝部２２Ｂから外れやすくなって、切欠き部２０内に光ファイバ素線Ｆを導きにくくなる懸念もあるが、連続部分２４Ｂが切欠き部２０に向けて喇叭状に拡大していることにより、このような場合でも確実に光ファイバ素線Ｆを切欠き部２０内に導くことができる。また例えば、光ファイバ素線Ｆが高速でボビン１０に供給される場合、光ファイバ素線Ｆの走行系路に若干のズレや振動（ブレ）が生じることがあるが、そのような場合でも、上述の各連続部分２４Ａ、２４Ｂが喇叭状に拡大していることにより、確実に光ファイバ素線Ｆを切欠き部２０もしくは溝部２２Ａに導くことが可能となる。

そしてまた本実施例のボビン１０においては、既に述べたように、切欠き部２０の切り込み深さ（ボビン１０の回転中心軸線に向かっての深さ）ＤＰを、主巻胴部１２の外周面１２ａに届かない深さとしているため、従来のボビンとして図１７に示したようなスリット１７を形成した場合とは異なり、切欠き部２０の形成による主鍔部１４Ａの強度、剛性の低下は少ない。特に切欠き部２０の最大深さＤＰを、切欠き部２０の底面２０ａの凸湾曲の曲率半径Ｒ１が光ファイバ素線の最小曲げ径よりも大きくなるような範囲内で、なるべく浅くすることによって、より一層、主鍔部１４Ａの強度や剛性の低下を防止することができる。

さらに、切欠き部２０における最大深さの箇所における切欠き部底面から主巻胴部１２の外周面１２ａに至るまでの距離を、光ファイバ素線を主巻胴部１２に巻き取った状態での最大巻径の巻き厚よりも大きく定めておけば、最大巻径の状態でも、切欠き部２０が光ファイバ素線巻層の外側に常に露呈していることになる。そのため、切欠き部２０から溝部２２Ｂへの光ファイバ素線の導入状況（正しく導入されているか否か）を容易に確認することができる。

図１４、図１５には、本発明の光ファイバ巻取り用ボビン１０の別の実施例の要部（主鍔部１４Ａの切欠き部２０付近）を示す。
この実施例においても、基本的な形状、構成は、図１〜図８に示した実施例と同様であるが、切欠き部２０の幅（主鍔部１４Ａの外周方向に沿った長さ）ＳＳを、図１〜図８に示した実施例の場合よりも格段に小さい寸法としている。このように切欠き部２０の幅ＳＳを小さくすることによって、主鍔部１４の外側面１４ｂの溝部２２Ｂから切欠き部２０を経て主鍔部１４の内側面１４aの溝部２２Ａ内に、光ファイバ素線を、より確実かつ容易に導くことが可能となる。

以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはもちろんである。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。

１０・・・ボビン、１２・・・主巻胴部、１４Ａ・・・主鍔部、１４Ｂ・・・主鍔部、１６Ａ・・・補助巻胴部、１６Ｂ・・・補助巻胴部、２０・・・切欠き部、２０ａ・・・底面、２０ｂ・・・端部、２０ｃ・・・端部、２２Ａ・・・溝部、２２Ｂ・・・溝部、２４Ａ・・・連続部分、２４Ｂ・・・連続部分、３０・・・巻取り機、Ｆ・・・光ファイバ素線、Ｏ・・・ボビンの回転中心軸線。

Claims (8)

1. 円筒状をなす主巻胴部の軸線方向両端にそれぞれ主鍔部が設けられ、かつ少なくとも一方の主鍔部の外側に補助巻胴部が設けられた光ファイバ巻取り用ボビンにおいて、
   前記一方の主鍔部の外周縁の一部に、ボビンの中心軸線に向かって窪む切欠き部が形成されており、その切欠き部は、主鍔部の外周縁からの最大深さが、主巻胴部の外周面に至らない深さとされ、かつ前記一方の主鍔部の内側面と外側面とのうち、少なくとも内側面には、前記切欠き部内に連通するとともに、前記切欠き部から、主巻胴部の外周面の接線方向に沿って、主巻胴部の外周面に向かって傾斜して延びる溝部が形成されており、前記切欠き部におけるボビンの中心軸線に近い側の底面が、ボビンの中心軸線に直交する断面で見て、前記一方の主鍔部の半径方向外側に向かって凸湾曲する湾曲面をなしており、その
   湾曲面の、ボビンの中心軸線に直交する断面での曲率半径が、光ファイバの最小曲げ半径以上とされており、かつ前記切欠き部の端部に前記溝部が開口していることを特徴とする光ファイバ巻取り用ボビン。
2. 前記切欠き部の底面の湾曲の、ボビンの中心軸線に直交する断面での曲率半径が、ボビンの中心軸線を基準として前記底面の中央を通る円周の曲率半径以下とされていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ巻取り用ボビン。
3. 前記溝部から前記切欠き部の端部に連続する部分が、滑らかに連続して湾曲するように形成されていることを特徴とする請求項１、請求項２のいずれかの請求項に記載の光ファイバ巻取り用ボビン。
4. 前記溝部から前記切欠き部の端部に連続する部分の曲率半径が、巻き取るべき光ファイバの最小曲げ半径以上とされていることを特徴とする請求項３に記載の光ファイバ巻取り用ボビン。
5. 前記溝部から前記切欠き部の端部に連続する部分が、溝部から切欠き部の端部に向かって喇叭状に拡大するように形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかの請求項に記載の光ファイバ巻取り用ボビン。
6. 前記切欠き部の底面が、主巻胴部に巻き取られるべき光ファイバの最大巻径位置よりも外周側に位置するように、切欠き部の深さが定められていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかの請求項に記載の光ファイバ巻取り用ボビン。
7. 前記一方の主鍔部の内側面と外側面との両面にそれぞれ前記溝部が形成され、これらの溝部のうち、前記一方の主鍔部の外側面側の溝部は、前記切欠き部から、補助巻胴部の外周面の接線方向に沿って、補助巻胴部の外周面に向かって傾斜して延びるように形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかの請求項に記載の光ファイバ巻取り用ボビン。
8. 請求項１〜請求項７のうちのいずれかの請求項に記載の光ファイバ巻取り用ボビンにおけるボビン本体の主巻胴部に、光ファイバが巻き取られてなるボビン巻き光ファイバ。

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