JP6361678B2

JP6361678B2 - ボビン

Info

Publication number: JP6361678B2
Application number: JP2016053765A
Authority: JP
Inventors: 勝司小林; 粟飯原　勝行; 勝行粟飯原
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2016-03-17
Filing date: 2016-03-17
Publication date: 2018-07-25
Anticipated expiration: 2036-03-17
Also published as: JP2017165561A

Description

本発明は、ボビンに関し、特に、光ファイバケーブル等の線状体を巻き取るために使用するボビンに関する。

光ファイバケーブル等の線状体は、通常ボビンに巻付けて保管、搬送等が行なわれている。ボビンは、リール、ドラム、スプール、巻枠等の名称で呼ばれることもあり、例えば発泡スチロールで形成される（特許文献１参照）。
図９は、従来のボビンの一例を示す断面図である。図のボビン１００は、線状体が巻き付けられる円筒状の胴体１０１と、胴体１０１の両端に位置する一対の鍔１０２，１０３を備える。
このボビン１００に線状体を巻き付けるに当たっては、ボビン１００の軸孔１０４ａ，１０５ａに回転軸を通して、ボビン１００を回転させながら、他の装置から線状体をボビン１００の胴体１０１の周囲にガイドして整列させて巻き付ける。

このボビン１００は、本体１０４と鍔部材１０５とから成り、本体１０４は胴体１０１と上記一対の鍔１０２，１０３のうちの一方の鍔１０３とが一体となっているものであり、鍔部材１０５は他方の鍔１０２である。
鍔部材１０５は、本体１０４の胴体１０１の端部１０４ｂが挿入される有底穴１０５ｂを有し、該有底穴１０５ｂにおいて接着剤により胴体１０１すなわち本体１０４と鍔部材１０５とは接合されている。

実開昭６２−７７１７８号公報

一般に、光ファイバ等の線状体が巻かれたボビン１００は、ダンボール箱等の梱包箱に収容されて出荷され、トラックや船などで輸送されることがある。このように輸送される際、トラックの荷台の上方や船の甲板に積載されると、気温が２０℃程度であっても、輻射熱を浴びることで、梱包箱内の温度は、５０℃を超えることがある。また、ボビン１００は外国に出荷されることもあり、例えば、中東地域などでは日本に比べて高温の環境で使用される。
このような高温環境では、一般的に接着剤の接着強度が弱まるため、本体１０４と鍔部材１０５との接着強度が落ち、大きな力が掛からなくても、鍔部材１０５が本体１０４すなわち胴体１０１から剥がれてしまうことがある。

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、胴体と鍔とが接着剤により接合されているボビンであって、高温環境でも鍔が胴体から容易に剥がれることのないボビンを提供することをその目的とする。

本発明のボビンは、線状体が巻き付けられる胴体と、該胴体の端部に固定される鍔とを備え、該鍔が、胴体の一端が挿入される有底穴を有し、該有底穴において接着剤により胴体と固定されているものであって、鍔の有底穴が、複数の円周状若しくは歯車形状の、底部から突出する凸部または底部から陥没する凹部を有し、胴体が、凸部または凹部とそれぞれ嵌合する、複数の円周状若しくは歯車形状の、凹部または凸部を有する。

本発明のボビンによれば、胴体と接着剤により接合されている鍔が高温環境でも胴体から容易に剥がれることがないようにすることができる。

本発明に係るボビンの一例を説明するための断面図である。図１のボビンにおける本体と鍔部材との接合部分の部分拡大断面図である。鍔部材の平面図である。鍔部材の斜視図である。比較例のボビンの鍔部材の平面図である。図５の鍔部材の斜視図である。図５の鍔部材と本体との接合部分の部分拡大断面図である。本発明に係るボビンの他の例における鍔部材と本体との接合部分の部分拡大断面図である。従来のボビンを説明するための断面図である。

最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
（１）本願の実施形態に係るボビンは、線状体が巻き付けられる胴体と、該胴体の端部に固定される鍔とを備え、該鍔が、胴体の一端が挿入される有底穴を有し、該有底穴において接着剤により胴体と固定されているものであって、鍔の前記有底穴が、複数の円周状若しくは歯車形状の、底部から突出する凸部または底部から陥没する凹部を有し、胴体が、前記凸部または前記凹部とそれぞれ嵌合する、複数の円周状若しくは歯車形状の、凹部または凸部を有する。このように構成することにより、胴体と接着剤により接合されている鍔が胴体から容易に剥がれることがないようにできる。

（２）鍔の有底穴の底面及び胴体の鍔側の先端が胴体の中心軸に垂直な面に対して傾斜している斜面で形成されていることが好ましい。これにより鍔と本体の接着強度をより高めることができる。

（３）胴体と鍔とは発泡スチロールで形成されていることが好ましい。これにより、軽量化を図ることができ、胴体に巻き付けられた線状体を繰り出す際に線状体に大きな引き戻し力が加わることを防ぎ、また、線状体を含めた総重量を抑えることができる。

以下、図面を参照しながら、本発明に係るボビンの好適な実施の形態について説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内ですべての変更が含まれることを意図する。また、以下の説明において、異なる図面においても同じ符号を付した構成は同様のものであるとして、その説明を省略する場合がある。

図１は、本発明に係るボビンの一例を説明するための断面図である。
図のボビン１は、光ファイバ等の線状体が巻き付けられる円筒状の胴体２と、胴体２の両端に位置する一対の円板状の鍔３，４を備える。鍔３，４の形状は略同一である。

ボビン１は、本体５と鍔部材６の二つからなり、本体５が胴体２と上記一対の鍔のうち一方の鍔３とを一体的に有し、鍔部材６が他方の鍔４を有し、本体５と鍔部材６とは後述のように接着剤により接合されている。
このボビン１に線状体を巻き付ける際やボビン１から線状体を繰り出す際に、ボビン１は胴体２の中心軸すなわちボビン１の中心軸Ｘを中心に回転される。この回転のための回転軸を通す軸孔５ａ，６ａが、本体５の鍔３側の端部及び鍔部材６の中心に形成されている。

胴体２は、中空に形成されている。胴体２は、中実に形成されていてもよいが、繰り出される線状体に大きな引き戻し力を与えることのないように、できるだけ軽量にすることが望ましいため、一般的には中空に形成される。また、できるだけ長い線状体を巻き付けつつ、巻き付けた線状体を含めた総重量を抑えるためにも、胴体２は中空に形成される。

さらに、軽量化のために本体５及び鍔部材６は、成形材料として発泡スチロールなどの軽量材料が用いられることが望ましい。

また、鍔部材６には、中心軸Ｘ方向と平行方向に突出するボス６ｄが中央に形成されている。ボス６ｄは、胴体２の中空部分に挿入される。後述の図３に示すように、ボス６ｄの外側部分は、中心軸Ｘ方向から見て例えば歯車形に形成されている。
鍔部材６のボス６ｄの外周には、本体５の鍔３とは反対側の端部５ｂが挿入される、有底穴６ｂが形成されている。後述の図３に示すように、有底穴６ｂは中心軸Ｘ方向から見て環状に形成されている。
有底穴６ｂにおいて接着剤により本体５の胴体２と鍔部材６とが接合されることによりボビン１が形成されている。

図２〜図４を用いて、ボビン１における本体５と鍔部材６との接合部分についてより詳しく説明する。図２は、上記接合部分の拡大断面図、図３は、中心軸Ｘ方向（図１参照）であって鍔３側から見た鍔部材６の平面図、図４は鍔部材６の斜視図である。
図２〜図４に示すように、鍔部材６の有底穴６ｂには、該有底穴６ｂの底部から中心軸Ｘと平行方向に突出する二つの凸部６ｃが形成されており、本体５の端部５ｂには凸部６ｃが挿入される凹部５ｃが形成されている。
このように凹凸を設けることにより接着面積が広くなるのでボビン１では高い接着強度を得ることができる。
なお、上記では、鍔部材６側の有底穴６ｂから突出する凸部を有する形態を説明したが、鍔部材６の有底穴６ｂの厚みに余裕があれば、有底穴６ｂの底部から陥没する凹部を形成し、本体５の端部５ｂ側に凸部を形成してもよい。

ボビン１では、凸部６ｃは円周状に設けられている。なお、図示は省略するが、本体５の凹部５ｃも円周状に設けられている。ただし、凸部６ｃ及び凹部５ｃはボス６ｄの外周形状に沿って歯車形状に設けられてもよい。歯車形状にした方が、接触面積をさらに広くすることができる。

また、ボビン１では、鍔部材６の有底穴６ｂの底面と、本体５の先端面は、胴部の中心軸に垂直な面に対して傾斜していることが望ましい。より具体的には、ボビン１では、鍔部材６と本体５との接触面が、凸部６ｃの突出方向すなわち中心軸Ｘと非平行方向の面は斜面で形成されている。ここで「斜面」とは中心軸Ｘに垂直な面に対して傾いた面のことをいう。上述のように傾斜していることにより、さらに接触面積が広くなり、ボビン１ではさらに高い接着強度を得ることができる。なお、上述のように上記非平行方向の面が傾斜せず、中心軸Ｘに垂直に形成されていても、有底穴６ｂの掘り込みを深くすれば接触面積を広くすることはできる。しかし、単純に彫り込みを深くするだけでは、鍔部材６の有底穴６ｂを形成した部分が薄くなり物理的な強度が保てなくなる。そこで、上述のように傾斜させることで、物理的な強度を保ちつつ、接着強度を高くすることができる。

図５〜図７と、図２を参照し、本発明の一実施例に係るボビン１と、比較例のボビンの接着強度の比較結果を説明する。図５〜図７は、比較例である従来のボビン１００の鍔部材１０５の構造を説明する図であり、図５は鍔部材１０５の平面図、図６は鍔部材１０５の斜視図、図７は鍔部材１０５と本体１０４との接合部分の部分拡大断面図である。
比較例のボビン１００と上述のボビン１とは、有底穴の形状及びそれに対応する本体部の端部の形状のみが相違し、他の箇所は同一である。

比較例のボビン１００の寸法は、例えば、鍔部材１０５の直径Ｌ１は４５０ｍｍ、鍔１０２の幅Ｌ２は８５ｍｍ、有底穴１０５ｂの最も狭い部分の幅Ｌ３は４０ｍｍ、ボス１０５ｃの径方向に刳り抜かれた部分の刳り抜き径Ｌ４は４２ｍｍΦ、軸孔１０５ａの直径Ｌ５は５１ｍｍ、ボス１０５ｃの直径Ｌ６は２００ｍｍ、有底穴１０５ｂの外側の直径Ｌ７は２８０ｍｍ、鍔１０２の厚みＬ８は２５ｍｍ、ボス１０５ｃの厚みＬ９は２０ｍｍ、有底穴１０５ｂの外側部分の深さＬ１０は１０ｍｍである。
以上の寸法において、本体１０４の先端部が接着に寄与しているとするとし、本体１０４と鍔部材１０５の接着される部分の面積を求めると、比較例のボビン１００における接着面積は４６，９２３ｍｍ²である。

一方、本発明の実施例に係るボビン１の寸法は、比較例のボビン１００の上述のＬ１〜Ｌ８に相当する部分については比較例のボビン１００と同一である。その一方で、例えば本実施例に係るボビン１の有底穴６ｂの２つの凸部６ｃは、有底穴６ｂの内周壁から内側の凸部６ｃまでの距離と、有底穴６ｂの外周壁から凸部６ｃまでの距離と、内側の凸部６ｃから外側の凸部までの距離とが略等しくなる位置に形成されており、凸部６ｃの幅Ｌ１１は１０ｍｍ、凸部６ｃの高さＬ１２は１５ｍｍである。また、有底穴６ｂの外周部分の深さＬ１３は１５ｍｍ、有底穴６ｂの内周部分の深さＬ１５すなわちボス６ｄの厚みは２０ｍｍである。
以上の寸法において、本体５の先端部が接着に寄与しているとするとし、本体５と鍔部材６の接着される部分の面積を求めると、本実施例のボビン１における接着面積は１０６，２４２ｍｍ²である。本実施例のボビン１の接着面積は、比較例のボビン１００の接着面積の２．３倍である。

本実施例のボビン１を２つ用意し、一方は接着固定後、以下の引っ張り試験を行い、他方は固定後に６０℃の環境で３日間晒した後に同引っ張り試験を行った。また、比較例のボビン１００を同様に２つ用意し、同様に同引っ張り試験を行った。なお、今回行った引っ張り試験は、ボビンの本体を装置に固定した状態で鍔部材の縁を保持し、鍔部材を本体から剥がす方向に引っ張る試験であり、剥がれた時の力を測定するものである。

比較例のボビン１００については、引っ張り試験において、６０℃の環境に晒していない通常のものは、本体１０４から鍔部材１０５が剥離する前に鍔部材１０５が破壊されたが、６０℃の環境に晒したものについては上記破壊されたときの約半分の力で本体１０４から鍔部材１０５が剥離してしまった。
一方、本実施例のボビン１については、引っ張り試験において、６０℃の環境に晒していない通常のものは、比較例のボビン１００と同様、本体１０４から鍔部材１０５が剥離する前に鍔部材１０５が破壊された。しかし、６０℃の環境に晒した本実施例のボビン１は、比較例のボビン１００の鍔部材１０５が本体１０４から剥離したときの力の約２．３倍の力が加わってようやく鍔部材６が本体５から剥離された。
このように、本実施例のボビン１は比較例に比べて、高温環境に晒されても鍔部材６が本体５から容易に剥がれることがなかった。

図８は、本発明に係るボビンの他の例を説明するための部分拡大断面図である。
図のボビン１´は、図１のボビン１と同様、線状体が巻き付けられる胴体２´等を有する本体５´と、鍔４を有する鍔部材６´とから成る。また、図１のボビン１と同様、鍔部材６´には、本体５´の端部５ｂ´が挿入される有底穴６ｂ´が形成されており、該有底穴６ｂ´には、該有底穴６ｂ´の底部から中心軸Ｘ（図１参照）と平行方向に突出する二つの凸部６ｃ´が形成され、本体５´の端部５ｂ´には凸部６ｃ´が挿入される凹部５ｃ´が形成されている。ただし、ボビン１´では、鍔部材６´の有底穴６ｂ´の底面と、本体５´の先端面は傾斜しておらず、中心軸Ｘに垂直な面で形成されている。このボビン１´においても、従来のボビンに比べ、接着強度が上がり、胴体と接着剤により接合されている鍔が、高温環境でも胴体から容易に剥がれることがない。

１…ボビン、２…胴体、３，４…鍔、５…本体、５ｃ…凹部、６…鍔部材、６ｂ…有底穴、６ｃ…凸部、６ｄ…ボス。

Claims

線状体が巻き付けられる胴体と、該胴体の端部に固定される鍔とを備え、該鍔が、前記胴体の一端が挿入される有底穴を有し、該有底穴において接着剤により前記胴体と固定されるボビンであって、
前記鍔の前記有底穴は、複数の円周状若しくは歯車形状の、底部から突出する凸部または底部から陥没する凹部を有し、
前記胴体は、前記凸部または前記凹部とそれぞれ嵌合する、複数の円周状若しくは歯車形状の、凹部または凸部を有するボビン。
前記有底穴の底面及び前記胴体の前記鍔側の先端が前記胴体の中心軸に垂直な面に対して傾斜している斜面で形成されている請求項１に記載のボビン。
前記胴体と前記鍔とは発泡スチロールで形成されている請求項１または２に記載のボビン。