JPH01244413A - 管内への線状体挿通方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は管内への線状体挿通方法、特に振動を利用し
て線状体を管内に挿通ずる方法に関する。

この発明は光ファイバ、金属線その他の線状体が保護管
あるいはシース内に挿通された光ファイ八ケーブル、電
線、複合構造管その他の製造に用いられる。

［従来の技術］ 長尺の管などに線状体を挿通ずる必要がある場合がある
。たとえば、近年広く用いられるようになった光通信ケ
ーブルは、光ファイバか強度的に弱いことから、金属被
覆をした構造のものが要求されるようになって来ている
。このために、光フアイバ心線あるいはコードをたとえ
ば直径数ｍｍ以下、長さ数百ｍ以上の鋼管に挿通１−る
必要がある。あるいは、光フアイバ心線の挿通に先立っ
て、鋼線なとの金属線をメツセンジャーワイヤとして管
に挿通することもある。

従来、金属管等の管に線状体を挿通した線状体線を製造
する方法として、特開昭５８−１８６１１０および特開
昭［１２−４４（１１０が知られている。こらの方法て
は、線状体を挿通ずる痺ヤリャ部材あるいは管を振動さ
せ、振動コンベアの原理で線状体に搬送力を！ｊえ、キ
ャリア部材あるいは管に線状体を挿入する。

これらの方法では、線状体の挿通開始にあたって、線状
体に一ト分な搬送力が与えられる程度の長さだけ線状体
を管の人口部分に予め挿入しておく。この予備挿入は、
手作業あるいはピンチローラ−などによる機械的な手段
により行うことができる。なお、管の人口端は管のコイ
ルに固定されているので、コイルと一体となって振動し
ている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来の線状体挿通方法には次のような問題があ
った。

（ａ）管入口端が振動しているのて、線状体は普天口端
手前の部分が大きく波打つように振れ動き、これの遠心
効果により管外への排出力が生じ、管内への進入が妨げ
られる。この理由により、挿通開始時に予備挿入を必要
とするので、作業能率が低下する。予備挿入長さが短い
と、線状体に十分な搬送力が与えられず、線状体が管内
に進入しないので、かなりの長さにわたって予備挿入し
なければならない。

（ｂ）線状体は普天［二重端手前て緑返し曲げが加わり
、特に光ファイバではマイクロクラックが生じる。また
、線状体は上記振れ動きにより管端と接触して傷を生じ
る。

そこで、この発明は能率よく、また傷を与えることなく
線状体を挿通することができる管内への線状体挿通方法
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］ この発明の管内への線状体挿通方法は、まず管をコイル
状に巻いて管のコイルを形成する。しいで、ほぼ水平に
延びるとともに上方に向って開口するガイドを管のコイ
ルと一体となって振動するようにして管の人１］に連結
する。そして、上方から前記開口を通してガイドに線状
体を送り出しながら、管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のコイルを振動させる。

管のコイルを形成するには、ボビン、スプールなどの円
筒体に管を巻き付ける。管のコイルの直径は、挿通性お
よび線状体に過大な曲げ応力を与えない点から　１５０
ｍｍ以上であることが望ましい。

ガイドの長さは管および線状体の直径により変るが、た
とえば管外径の５０〜２００倍程度である。

ガイドは管のコイルと一体となって振動するので、上方
から送り出されてきた線状体が開口の縁に接触して、線
状体が傷つく虞れがある。このために、開口をガイド長
手方向に延びるスリット状にし、また線状体がガイドに
入る位置での開口幅は線状体径の５〜２０倍程度が望ま
しい。このため、ガイドを後端　（管入口端とは反対側
）に向って広がるらっは状に形成し、線状体が入る部分
の開口幅を広くするようにするとよい。また、ガイドを
管のコイルの外周に沿って湾曲させてもよい。ガイドを
管のコイルと一体となって振動させるには、たとえば上
記円筒体にガイドを固定する。

管のコイルを振動させるには、上記円筒体を振動モータ
、電磁パイブレークなどの公知の手段により駆動すれば
よい。振動条件は、たとえば振動角　（すなわち、ら旋
のリード角）が５〜３０度、振動数が１０〜３０　Ｈｚ
、全振幅が垂直成分で０．２〜２，０ｍｍ程度である。

線状体を管のガイドに送り出すには、たとえば、線状体
を巻き取ったリールをモータにより回転駆動する、ある
いは電磁フィーダにより線状体に前進力を与える。この
送り出す力の大きさは、線状体をガイドに供給できる大
きさであれば十分である。

［作用］ 管の任意の点がら旋状の経路に沿って往復動するように
管のコイルを振動させると、コイル状となった管の内部
の線状体は管内壁面より斜め上前方に向う力を受ける。

この力により、線状体は管内で斜め上前方に向って飛び
跳ね、あるいは管内壁面を滑動する。このようにして、
管内の線状体は管内壁よりコイル円周方向の搬送力が間
欠的に与えられて管内を前進する。

また、管のコイル部分と同様にガイド部分も振動してい
るので、ガイドに送り出されてきた線状体は、ガイド部
分の振動により管内に進入する。

したがフて、従来行フていた前記予備挿入は不要である
。

［実施例］ 光ファイバを細径かつ長尺の鋼管に挿通する場合を実施
例として説明する。

まず、この発明の挿通方法を実施する装置例について説
明する。第１図はこの発明を実施する装置の全体図、お
よび第２図は上記装置の一部である振動チーフルの平面
図である。

架台１１は振動しないように床面９に強固に固定されて
いる３、架台１１上面の四隅には振動テーブル支持用の
コイルばね１８か取りイ＼Ｊけられている。

架台１１上には、支持はね１８を介して正方形の盤状の
振動デーフル１４か載置されている。振動デーフル１４
の一下面から支持フレーム１５か下方に延びている。

振動デーンル１４の支Ｊ、１フレーｌ＼１５には、一対
の振動モータ２１，２２か取りイ・１りられている。振
動モータ２２は、振動モータ２１を振動デープル１４の
中心軸線０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２］、２２は、これらの回転輔力
壮１−１記中心輔線Ｃを含む垂直面にそれぞれ平行であ
り、かつ振動テーブル面に対して互いに逆方向に７５度
傾斜場−る姿勢となっている。振動モータ２］、２２は
回転軸の両端に不平衡重錘２４が固着されており、不平
衡重錘２４の回転による遠心力により振動テーブル１４
にこれの面に対し斜め方向の加振力を与える。この一対
の振動モータ２１，２２は、振動数および振幅が互いに
一致し、加振方向か互いに　１８０度ずれるように駆動
される。したかつて、この一対の振動モータ２１，２２
による振動を合成すると、中心軸か振動テーブルＩ４の
中心軸線Ｃと一致するら旋に沿うようにして振動テーブ
ル１４は振動する。振動チーフル１４は上記のように支
持ばね１８を介して架台１１に取りイ」けられているの
で、振動デープル１４の振動は架台１１に伝わらない。

なお、加振装置として上記振動モータ２］、２２の代わ
りに、たとえばクランク、カムあるいは電磁石を利用し
たの加振装置でもよく、また振動モータ２］、２２の振
動テーブル１４への取りイー］け方も図示のものに限定
されない。

ポヒン軸か振動テーブル１４の中心軸線Ｃに一致するよ
うにして、ポヒン２７か振動テーブル１４−にに固定さ
れている。ポヒン２７には光ファイバ７が挿通される管
１がコイル状に巻きイζ１けられ、この管のコイル５の
ト端から光ファイバ７が管内に供給される。光ファイバ
に過大な１１１巨プ゛応力を与えないために管のコイル
５の直径は　１５０ｍｍ以上であることか望ましい。こ
の実施例では、光ファイバ７は光フアイバ素線に樹脂を
プレコートしたのものであり、管１は鋼管である。ホビ
ン２７は振動モータ２］、２２の振動を確実に受けるよ
うに、これの胴部を振動デーフル］４に通しポルト３１
で固定している。ポヒン２７は円周方向にボビン軸心方
向に凹凸が連続するように溝　（図示しない）を設けて
あり、溝に管１が密接するようになっている。

ポヒン２７の斜め」一方に光フアイバ供給装置；（３の
供給スプール：）４が配置されている。供給スプール：
１４は軸受台１（５に回転可能に支持されている。供給
スプール３４はこれに巻き付りられた光ファイハフを繰
り出し、管１の人「ｔ　ｅｉｉ４２にイ」（給する。

供給スプール３４に隣接して駆動モータ３８が配置され
ており、供給スプール：（４と駆動モータ３８とはベル
ト伝動装置４０を介して作動連結されている。

供給スプール３４は駆動モータ：（８により回転駆動さ
れ、光ファイバ７を繰り出して、ガイド６１を介してホ
ビン２７に巻き付りられた管１に光ファイバ７を供給す
る。

光フアイバ供給装置：１３に続いて光ファーｒハ送給状
態検出装置４７が配置されている。光フアイバ送給状態
検出装置４７は、支持柱４８およびこれに取り付りられ
た光ファイバ高さ位置検出器４９から構成されている。

光ファイバ高さ位置検出器４！１はイメージセンサとこ
れに対向して配置された光源とからなっており、光ファ
イハフの通過イ）′Ｉ置にあって光ファイバ７のたるみ
」１合を検知する。イメージセンサとして　ＣＯＤライ
ンセンサが用いられる。

光フアイバ送給状態検出装置４７には回転速度制御装置
５２が接続されており、回転速度制御装置５２は検出装
置４７からの信号に基つき前記駆動モータ３８の電源：
］９の電圧を制御する。すなわち、光ファイバ７が光フ
ァイバ高さ位置検出器４９を光源から遮断する高さ位置
に応じて駆動モータ３８の回転速度、つまり光ファイバ
７の繰出し速度を制御する。

管１への光ファイバ７の挿通中に共振現象、管内面およ
び光フアイバ表面の状態により、光ファイバ７の挿通速
度は必ずしも一定でなく、変動する場合がある。したが
って、管１内におりる光ファイハフの速度に変動が生じ
ると、外部における光ファイバ７の送り状態に影響を与
え、光ファイバ７の挿通速度にこの送り速度が追従でき
ないと、光ファイバ７の必要以上のたるみ、あるいは張
り過きによる断線などが発生し、光ファイハフの円滑な
供給に支障を来たす虞れがある。しかし、上記のように
供給スプール３４を駆動回転し、管１内の光ファイバ７
の移送状態に応じて供給スプール３４の回転速度を変化
あるいは場合によっては停止することにより、光ファイ
バ７を常に所要の供給速度範囲内で供給することができ
る。換言ずれは、光ファイバ７が張り過ぎあるいはたる
み過ぎにならず、最も良好な状態（第１図に示すような
若干たるんだ状態）に維持できる。この結果、光ファイ
バ７自体に負担を与えずに、すなわち光ファイバ７の挿
通に抵抗を与えることなく、光ファイバ７を管１へ何等
の支障なく挿通ずることができる。ちなみに、直径が０
．４　ｍｍの光ファイバを内径０．５　ｍｍの鋼管に挿
入する場合、光ファイバに加わる光フアイバ供給側に向
う力が２０　ｇｆ以上であると、光ファイバは管内に入
って行かない。

上記光フアイバ送給状態検出装置４７の出側にベンド５
５が設置されている。ベンド５５は光フアイバ送給状態
検出装置４７からの光ファイバ７をガイド６１に案内す
る。ベンド５５の出入［１は角部のない曲面に加工して
おくことが好ましい。ベント５５の材質は光ファイバ７
の重力による滑落を阻害しないように摩擦係数の小さい
もの、たとえばガラス、プラスチックなどを用いるとよ
い。

ベンド５５の直下にガイド６１が配置されている。

ガイド６１は第３図に示すようにスリット６３を有する
らっは状をしている。そして、前記ボビン２７の上側フ
ランジ２９に支持金具６５により支持されている。

ベント５５あるいはガイド６１において、これらを通過
する光フアイバ７０表面にカーボン、タルク、あるいは
２硫化モリブデンなどの粉末よりなる固体潤滑剤を供給
するようにしてもよい。

つぎに、上記のように構成された装置により管１に光フ
ァイバ７を挿通ずる方法について説明する。

予め、ボビン２７に管１をコイル状に巻き付けてコイル
５を形成する。管１はボビン２７に対し１層巻きに限ら
ず、複数層巻きする場合が多い。この場合は１層目はボ
ビン２７の溝に密接するが、２層目以降は前層の管１の
間に入り込むことになる。

ついで、コイル軸と振動テーブル１４の中心軸線Ｃが一
致するようにして、管１を巻き付けたボビン２７を前記
通しホルト：）１により振動テーブル１４上に固定する
。

このようにコイル５に形成した管１の先端部分を、前記
ボビン２７の上側フランジ２９に保持金具６７で固定す
る。ついで、管入口端２を漏斗状に広げる。そして、管
入口端２にガイド６１の先端部分を挿入して管１とガイ
ド６１とを連結する。

一方、供給スプール３４にファイバ素線にプレコートさ
れた光ファイバ７を巻いておく。そして、供給スプール
３４から光ファイバ７を引き出し、光フアイバ送給状態
検出装置４７、ベンド５５を経由してガイド６１のスリ
ット６３に光ファイバ７の先端部８を挿入する。

つぎに、振動モータ２１，２２およびスプール３４の駆
動モータ３８を駆動する。

振動モータ２］、２２は前述のような位置および姿勢で
振動テーブル１４に取り付けられているので、振動テー
ブル１４は中心軸線Ｃの周りのトルクおよび中心軸線方
向の力を受ける。この結果、振動テーブルの任意の点は
、第１図に示すら旋Ｈに沿うような振動をする。この振
動Ｖは、振動テーブル１４から更にボビン２７を介して
管１のコイル５およびガイド６１に伝達される。

管１の人［二１部分にお＋−）る光ファイハフの′ハ゛
１への進入について第３図および第４図に基づいて説明
すると、光フアイバ供給装置３３によりカイＩ”　６１
に送り出された光ファイハフは、自重によりスリッ１−
６３を通ってガイｌ’　ｔｉ　ｌ内に落下−う−る。カ
ーｒ１・［；１は管１のコイル５と一体となって振動し
ているので、カーｒｌ−’６１内の光ファイハフはカイ
ト内壁面から振動Ｖによる搬送力を受り、普天［−１端
２から管内に入って行く。

ちなみに、前記特開昭５８−１８６１１０で公開された
技術ては、第５図に小ずように挿通開始前に僅かなη［
」離だ４ｒｌ光フアイバの先端部分を挿入しておく。こ
の方法であると、館・１の人口端２の位置から光ファー
ｒハフに搬送力か作用する。しかし、このｙ１ｊｌｉ！
Ｉ［Ｌの部分て上記遠心効果による力および人［二１９
ｉｉ、ｉより後方の光ファーｒハフの静止慣性による力
に杓ち勝つ搬送力を得なのれはならない。すなわち、振
動による搬送力と上記光ファイバの前進を１泪止する力
とが等しくなる点Ｐかあり、距離りはこの点Ｐと人にＩ
　Ｑｌｐ　２との間の距離を超えた距離である。この間
に光ファイバの先端を挿入しても光ファイバは前進せず
、点Ｐを超えて挿入して初めて光ファイバは前進を開始
する。

管１のコイル５の部分の光ファイハフは、管１の内壁か
ら受りる力のコイル円周力向成分によって推進され、管
内に入って行く。コイル輔と振動デーフル１４の中心軸
線Ｃが　致しでいるのて、管内の光ファイハフは中心軸
線Ｃを中心として円運動（第２図の例では時計方向Ｐの
円運動）を行う。

再び第１図に戻って説明する。

」−記ら旋状振動を振動デーフル１４を介して管のコイ
ル５に与えると、ガイドｆｉｌから館・入「１端に供給
された光ファイバは、振動の物品搬送力により連続的に
管１内に進入して行く。そして、供給スプール３）４か
ら縁り出された光ファイハフは、所定時間後にコイル５
仝体に挿通される。

上記光ファイバ７の挿通中において、管内挿通速度に何
等かの要因により変動か発生ずると、これは光ファイバ
高さ位置検出器４１ｊの位置における光ファイバ７の送
給状態に影響を旬え、こわが検出器４１］により直ちに
検出される。すなわち、光ファイバ高さイ！装置検出器
４９か光ファイバ７の張り過きを検出したなら、その信
−弓がＩ［ｉ動モータ３８へ送られスプール回転速度を
アップして光ファイバ７の供給速度を速くする。また、
光ファイバ７のたるみ過ぎを検出したなら、同様に駆動
モータ：））３を制御して光ファイハフの供給速度を遅
くする。

このようにして光ファイハフの界雷な移送状態は直ちに
検知され、修正され、正常な移送状態に復帰する。

（、Ｉｔ体例） この発明の効果を確認するために、第１図に示す装置に
より次の条件て光ファイバを鋼管に挿通した。

（１）イノ（試材 鋼管コイル・外径（内径）か０．８〜２．０ｍｍφ（０
，！＋−］、［ｉｍｍ　）　、長さ］ＯＫｎ＋の鋼管の
７種類を石胴径１２００ｍｍの鋼製ボビンに整列巻（１
０〜２０層巻）した ７種類の鋼管コイル。

光ファードパ　次のものを用いた。

石英カラス光ファイバ（径１２５川ｎ）にシリコーン樹
脂コープインクし た径０．４ｍｍの光ファイバ３、 （２）振動条件：木実底側で用いる鋼ｊ（（（：コイル
は巻層が１０層〜２０層であるので、管の どの部分もほぼ同一の振動条件と なる。

コイルの水平面に対する振動角度 １５度 振動数　２０８７ 全振幅の垂直成分　１２５〜１．．５５ｍｍＦ記条件に
より光ファイバを鋼管に挿通した結果、光ファイバはＰ
備挿入な妻せずに、ｌ・ラブルなく極めて円滑に鋼管内
に挿通された。挿通速度は２〜４ｍ／ｍｉｎであり、所
定時間内に鋼管全長に挿通されることが確認された。光
ファイバを２ｍｍ以下の細径管に挿通ずる場合でも、］
　ＯＫｍ稈度の長尺管に挿通ずる場合でも十分用能であ
り、もらろノＶ１　　只 挿通される光ファイバが変質しないことが分かった。

上記実施例では線状体が光ファイバであったが、この発
明は光フアイバ以外の線状体、たとえば銅線、鋼線など
の金属ワイヤあるいはプラスチックスなどの非金属ワイ
ヤの挿通にも応用される。管内への線状体の供給は、１
木のみに限らず管内径と線状体の径との関連で複数本て
も可能である。線状体を押通する管として上記鋼管以外
にアルミ管、合成樹脂管に挿通ずる等色々な具体例が考
えられる。また、線状体を金属管に挿通後に減面加工す
る等の後工程を付加する場合もあり、適宜実施者が状況
に応じて行なえばよい。さらに、管のコイル中心軸はら
旋の中心軸とは必ずしも一致する必要はないが、両軸が
一致していることが望ましく、また管のコイル中心軸は
必ずしも垂直でなくてもよいが垂直であることが望まし
い。

［発明の効果］ この発明によれば、管が細径（たとえば、管外径が２ｍ
ｍ以下）、長尺（たとえば、管長さがＩ　ｋｍ以上）で
あっても、面倒な予備挿入を行うことなく、また線状体
に変質および傷を午えることなく挿通することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法により光フアイバ挿通するため
の装置の一例を示す側面図、第２図はその装置の振動テ
ーブルの平面図、第３図は管入口部分の固定状態を示す
縦断面図、第４図および第５図はそれぞれ管入口部分に
おける光ファイバの搬送作用を説明する図面であり、第
４図はこの発明による場合および第５図は従来の方法に
よる場合をそれぞれ示している。 １・・・管、２・・・管の人［１部分、３・・・管の人
口端、５・・・管のコイル、７・・・光ファイバ、１１
・・・架台、１４・・・振動テーブル、２１．２２・・
・振動モータ、２７・・・ボビン、３３・・・光フアイ
バ供給装置、３８・・・駆動モータ、４７・・・光フア
イバ送給状態検出装置、５２・・・制御装置、５５・・
・ベンド、６１・・・ガイド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 管をコイル状に巻いて管のコイルを形成し、管の一端か
   ら線状体を供給しながら管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のコイルを振動させて線状体
   を管内に挿通する方法において、ほぼ水平に延びるとと
   もに上方に向って開口するガイドを管のコイルと一体と
   なって振動するようにして管の入口に連結し、上方から
   前記開口を通して線状体をガイドに送り出すことを特徴
   とする管内への線状体挿通方法。