JPH02502902A - 巻戻しスプールのファイバの接着を確実にする方法 - 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】 巻戻しスプールのファイバの接着を確実にする方法 この発明は、高速で巻戻す設計のスプールに巻き付けられたファイバを確実に接 着させる方法に関する。

特に、この発明は、魚雷又はミサイルのような装置をワイヤにより誘導するよう に設計した光ファイバのスプールの製造に適用可能なものである。

誘導ミサイルの場合は、これまで長い間、固定局から誘導ミサイルへ誘導信号を 伝送するために導線からなるケーブルを利用して来ており、これによってあらゆ る無線の妨害事象に影響されないようにしていた。

このケーブルは、誘導ミサイルの本体に内蔵されているスプールに巻き付けたも のである。このスプールは、ミサイルがその目標に向って移動するに従って巻戻 される。誘導ミサイルの前進により発生する張力は、かなり大きい、このことは 、ケーブルに十分な強度を要とする場合に、ケーブルがかなり太くなければなら ないことを意味する。スプールの重量は誘導ミサで、ケーブルの長さ、従って誘 導距離はかなり制限されたものとなる。

公知の方法では、信号、例えばこれらの誘導信号な伝送することができる金属導 体を、金属導体の直径よりかなり小直径の光ファイバに代えるものである。この ようなファイバを形成するガラスの比重も、導線を形成する金属の比重よりかな り小さい、同一重量であれば、遥かに長いケーブルを巻き付けることができる。

従って、装置は遥かに長距離の誘導ができる。実際には、適当に被覆された１本 の光ファイバを用いることが完全に可能である。従って、この明細書では、以下 、ファイバなる用語を用いて、このような一本のファイバ、又は数本のこのよう なファイバからなるケーブルを区別することなく指すものとする。この発明は、 潜水艦が魚雷を発射する場合に特に有用であり、これによって潜水艦は目標から 非常に遠い位置で発射することが可能となる。

ファイバは、切断しなように巻戻されなければならない、常時、ファイバが張力 に耐えることができるようにその直径を決めるのは極めて容易であるが、それで も巻戻中に、数ターンが同時に引き出されて、ループが巻戻し処理を突然停止さ せ、ファイバを切断させてしまう状態とならないように、確実に巻き付けること が必要である。

このように数本のファイバが同時に巻戻されるのを防止するためには、なにより も十分注意深く準備した巻き付けを行なうことである。ファイバを巻戻す間にこ の巻き付けを乱さないようにするために、公知の方法では、このファイバのター ンを互いに接着させている。これらのファイバを互いに接着させる度合は非常に 正確に制御される必要があり、これによりて巻戻し処理中に張力歪みが過度に増 加しないようにすると共に、数本のファイバを一度に巻戻す原因となるターンが 相対的な移動を防止させる。

このようにしてファイバを互いに付着させる公知の方法は、接着させてしまうこ とであるが、その結果は満足すべきものではない。というのは、接着がターンを 第１の層から第２の層へまとめて接着させてしまうからである、更に、光ファイ バの場合では、これらの被覆を形成している物買がしばしば接着が困難なことが あり、この接着を得るのが困難なだけに、接着を制御するのは更に困難である。

このような困難を克服するために、この発明は、巻き付が終了したときは、この ようなターンを形成しているファイバにシースな例えばレーザ・ビームにより溶 着することにより、互いに接着させることを目的とする。

この発明の他の固有の特徴及び効果は、付図を参照して非限定的な実施例として 行なう説明から明らかであり、 第１図はこの発明を実施例した機械の図、第２図は２層ターンの列の断面図、 第３図は溶着位置を示す第１図の詳細な図である。

付図において、巻き付けるべき光ファイバ１０１は、リール１００に蓄えられて いる。この光ファイバ１０１はモータ１０３により規則的な回転で駆動されてい るスピンドル１０４に巻き取られ、スプール１０２を形成する。

移動式装置１０５は、モータ１０６により往復運動形成で駆動されており、光フ ァイバ１０１を規則的なそれ自身が平坦な層のターン形式で巻き取させている。

この発明によれば、例えばＮｄ　ＹＡＧのレーザ１０７は光ビームを発射し、こ の光ビームが可撓性の光ファイバ１０８により集光される。この可撓性の光ファ イバ１０８の他端は移動式装置１０５に固定されているので、移動式装置１０５ から出射される光は、移動式装置１０５から離れる際に、スプール１０２に巻き 付けられる光ファイバ１０１の一部分と、同一の光ファイバ１０１であって、巻 き取られた直前のターンを形成するファイバの一部分との間の接触点に向けられ る。

光ビームにより搬送された熱エネルギー効果により、光ファイバのシースが溶融 し、このファイバを巻き付ける際に、隣接する２つのターン間に溶着が発生する 。

従って、可撓性の搬送ワイヤは移動式装置１０５に往復運動に従ったものとなり 、光ビームが光ファイバ１０１の出射口で比較的に拡散が小さいので、光ビーム を特に収束させる必要がない、しかし、ばらつきにより、公知の技術により、多 分サーボ結合された収束しンズを備え、所望の点で収束を保持することも可能で ある。

このような可撓性のあるファイバを用いた実施例は最も簡単なものであるが、ヒ ンジ・アーム上に一組の可動ミラーを搭載した装置を備えることでもよい、この ヒンジ・アームの稼動ミラーは移動式装置１０５に固定されて所望の点に光エネ ルギーを転送させている。

巻戻し処理に逆らうほど強力でない接着を得るためには、レーザ１０７により与 えられるエネルギーを制御してシースが溶融する深さを制限することが望ましい ０例えば、直径が１■のファイバの場合は、シースは約０．１＋＋ｖ＋の深さま で溶融する。

このようなレーザに用いる電力は、通常の方法でＰ。

Ｔ、Ｆ、Ｅ又はポリアミドから作られたシースの場合は、数１０ワット程度のも のである。

このために、この方法はレーザ１０７の制御バック１０９を用いる。制御バック １０９は、特にモータ１０３及び１０６から入力され、ファイバの巻き取り速度 及びスプール１０２の終端位置を表わす信号により動作している。

必要ならばこれとは逆に、この制御バック１０９は、レーザ１０７について測定 した電力に基づき、モータ１０３及び１０６を制御してもよい。

ある構成例では、移動式装置１０５の位置を考慮に入れたときのスプール１０２ の終端に対する値は、巻戻し処理中の引張り応力が巻戻し処理中のコイルのター ン位置に従って変化する際に、スプール１０２上の位置に対するターン間の接着 を用いるのが便利であるという更に、これは、非常に浅く、従って制御が困難な 連続溶着なしようとするのではなく、スポット溶着だが、深い溶着なするときに 有用である。この場合は、例えば制御可能スイッチを備えることにより、又は単 にレーザ１０７への供給を規則的に遮断することによ第２図は重畳した２層を形 成する数ターンの断面を示す、従って、連続する２ターン、例えば２０１及び２ ０２が長手方向の溶着２０３により接合されるているのが解る。この溶着２０３ は縁と縁との間を保持すると共に、第１層から第２層にかけては接着が存在しな い。

従って、巻戻し中に、全ての層の巻戻しが互いに適正に保持されて数ターンが同 時にスリップするのを防止している。また、この時点では、巻戻される恐れのな い内層のターンが上層に接着しないので、巻戻し中のファイバに有害な引張り応 力を加えることはない、接着剤は、常時、隣接のターン間、及び重畳する層のタ ーン間ならばどこでも広がって行き、ターン相互を接着させようとするので、こ のような方法により得られた精度は、実質的に接着方法以上のものであることが 明らかである。

第３図はターン２０１の一部分を示す図であり、ターン２０１が巻き取り処理に あり、かつ溶着点が既に一杯の先行ターン２０２、及びこれらの２タ一ン間を接 触させる位置で形成過程にある。光ファイバ１０１は移動式装置１０５の終端よ り誘導される。

ここで、移動式装置１０１は案内要素３０１を備えており、案内要素３０１はフ ォーク状をなし、光ファイバ１０１をスライドさせる。可撓性の光ファイバ１０ ８は案内要素３０１の直前で移動式装置１０５の終端に固定されている。可撓性 の光ファイバ１０８の終端は、光ビーム３０２が溶着２０３に向って進行するよ うに、やや曲げられている。

この発明の方法は光ファイバーへの応用や、レーザから来る光エネルギーの利用 に限定されるものではない、この方法により、スプールを形成するように巻き付 けられると共に、溶融可能な外層を有する全てのケーブル及び全てのワイヤを得 ることができ、かつ一点に集中し、かつこの位置に熱エネルギーを放出し得る全 ての放射エネルギー源を用いることができる。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．配列したファイバ（１０１）のターンを接着させて、並置しかつ重量させた 層を配列させたターンにより前記ファイバを巻き付けたスプール（１０２）を形 成させる方法において、ターン（２０１）を形成するように巻き付けられている ターン（１０１）が先行するターン（２０１）に会合する点に放射された光エネ ルギー（３０２）のビームを収束させて、接触するに至るその２ターンの周辺部 分を相互に溶融させ、かつ溶着（２０３）させることを特徴とする方法。 ２．請求項１記載の方法において、前記放射された光エネルギーのビームの強さ を変調して、前記ファイバのシースの溶融の深さ及び得られた溶着の強さを変化 させることを特徴する方法。 ３．請求項２記載の方法において、前記変調は長さ及び間隔が可変のスポット溶 着を得るように、前記放射された光エネルギーのビームの中断からなることを特 徴する方法。 ４．請求項２及び３のうちのいずれか一つのに記載の方法において、前記溶着の 強さは前記スプール上の前記ファイバの位置により変化することを特徴する方法 。 ５．請求項１から請求項４までのいずれか一つに記載の方法において、前記放射 されたエネルギーのビームは光ビームであることを特徴する方法。 ６．請求項５に記載の方法において、前記光ビームはレーザ１０７から得られ、 その光エネルギーは可撓性の光ファイバ（１０８）により前記溶着の点に搬送さ れることを特徴する方法。 ７．請求項１から請求項６までのいずれかに記載の方法において、前記スプール （１０２）を形成する前記ファイバ（１０１）は光ファイバであることを特徴と する方法。