JPH04277167A - フィラメント空気ベアリング - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通常、フィラメントが
フィラメントの縦の軸に沿った方向に移動されるときベ
アリングによりフィラメントと物理的に接触することな
しに光ファイバのようなフィラメントを支持する空気ベ
アリングに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、光ファイバのようなフィラメン
トは溝のあるローラあるいはプーリの使用によって所望
の通路に沿って通常は運搬され、ファイバはプーリの溝
のある周縁内に受けられ、溝の壁との摩擦結合によって
移動される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】多くの状況において、
フィラメントと接触するプーリによって形成される実質
的な摩擦は望ましくない。また、特定の汚染物質がプー
リの動作中の表面上に集められ、ガラスコア上の微細な
掻き傷を生成する光ファイバの比較的軟質の外部表面上
に侵入する時に主な問題が生じ、機械的信頼性を減少さ
せ、またファイバの伝送効率を減少させる。さらに説明
すると、例えばこれらの粒子がプーリの溝、ファイバの
バッファに連続した凹点に入れられる場合、光ファイバ
の外部被覆あるいは通常のバッファは異なる粒子によっ
て容易に貫通できる。

【０００４】通常のプーリにより光ファイバに生成され
る摩擦張力に加えて、プーリの慣性によってファイバ張
力がさらに増加する。光ファイバが引っ張り応力に敏感
であり、ファイバの完全な破壊（破損）あるいは光学信
号の伝送効率の実質的な減少が生ずる。

【０００５】本出願人の別の発明においては外部の層は
外部の層に接触している表面に形成される溝を有する第
２の層で挟まれ、ファイバを支持するためにエアクッシ
ョンを設けている加圧された空気を導入するための通路
を形成する。その発明のベアリングは第１に試験効果の
ためにファイバに圧力を加えているバンドに関し、構成
が比較的複雑である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明においては、２つ
の同一の円形のディスクは、中央の軸方向開口部からデ
ィスクの外部周辺の縁部まで延在している複数のエッチ
ングされた放射状チャンネルを備えた表面を有する。デ
ィスクは、２つのディスクのいずれよりも僅かに小さい
直径を有する円形の分離体と組立てられる。分離体の周
囲の縁部は、そこに受けられる光ファイバのようなフィ
ラメントを適応させるために十分に湾曲した凹部を形成
されている。２つのディスクに面している外縁部分は表
面にテーパーを有し、それによって湾曲した分離体の凹
部中の底部の比較的広い入口を有する単一の連続した周
縁凹部を形成する。中心支持体は２つのディスクおよび
分離体の軸方向開口部に入れられ、縦方向に延在してい
る空洞および分離体の両側に配置された複数の出口を含
む。加圧された空気は中心支持体の空洞に沿って供給さ
れ、出口から２つのディスクと分離体の間に形成されて
いる空気高圧室に入る。高圧室からの加圧された空気は
分離体の両側および分離体と近接したディスクとの間の
凹部中に出ていくために放射チャンネルに沿って通過し
、支持されるフィラメントに対するエアクッションを形
成する。

【０００７】

【作用】動作において、中心支持体の空洞を通って供給
され、ベアリングの凹部に出てゆく加圧された空気によ
って、フィラメントが種々の部品と直接物理的に接触し
て損傷を受けることなしにベアリングの表面に沿って移
動されるように、凹部に配置されるフィラメントは浮上
がり、エアのクッションによリ分離体およびディスクか
ら間隔を保持される。特に、加圧された空気の２つの源
がそれぞれ分離体の片側が設けられ、分離体の凹部内お
よびディスク間でファイバの自動センタリングを行うよ
うに動作する。

【０００８】

【実施例】図１を参照すると、本発明の空気ベアリング
は全体を１０として示され、光ファイバのようなフィラ
メント１６が受入れられ異なる通路に沿って向け直され
る周囲の溝１４を有する実質上円筒のディスク状本体部
材１２が含まれる。詳細に後述されるように、溝１４は
ファイバがエアクッション上に支持されてベアリング中
に常に位置し、ベアリング表面と直接の物理的な接触す
ることを阻止するように加圧された空気の源（示されて
いない）に接続される。軸支持体１８は本体部材１２の
１つの主面の中央に固定され、物理的支持に加えて、ベ
アリングの活性位置に加圧された空気のコンジットとし
て作用する。

【０００９】本発明の詳細な説明に関して、図２および
図３に同時に参照される。ベアリングは実質的に等しい
形状の第１および第２の円形ディスク２０および２２を
含み、その寸法はそれぞれ２４および２６で示されるデ
ィスクの中央に位置される円形の開口部は拡大して示さ
れている。また、各ディスクはテーパーされる外縁部２
８を有する。図３に見られるように、開口部２４の外縁
からテーパーされた縁部２８の始まりまでに延在してい
るディスク２０の１つの主面３０は、そこに形成され同
様の扇形ランド３４によって分離される複数の扇形チャ
ンネル３２を有する。 ランド３４の最外面は、共通の平面に配置される。

【００１０】分離体３６は中央の円形の開口部３８を有
する立体の円形ディスク状本体から形成され、その開口
部３８はディスク２０および２２の開口部２４および２
６よりも僅かに大きい。分離体の周囲はそれに沿ったフ
ァイバのスライドできる受入れが可能な湾曲した断面の
滑らかに曲った凹部４０が設けられ、ファイバを妨げあ
るいは捕捉する表面構造は存在しない。分離体の外部直
径はテーパーを付けられた縁部２８の中央から最低の範
囲までを測定したディスクの直径と実質的に等しい。

【００１１】中央の支持体１８はディスクの開口部２４
および２６内にスライドするように受入れられる時に閉
じたスナッグフィットになるような外部直径の円筒のロ
ッドを含む。支持部は軸方向に延在している通路４２を
含み、支持部の一端部で外部に通じ、ベアリング装置上
の分離体３６と整列する反対側の支持部の端部の短絡位
置で終わる。複数の放射状に延在している開口部４４は
中央の通路に通じ、支持部の中央軸に対して９０°の平
面で外側へ開く。支持体１８の外端部における拡大され
たフランジ４５は支持軸に沿って後方に面している溝４
６を含み、その中の円形のシール４８（例えばＯリング
）が位置される。

【００１２】組立において、ベアリングディスク２２は
中央の支持体１８上に受入れられる中央の開口部２６を
有し、シール４８に対して密閉するように押付けられ、
フランジと反対側の面にチャンネル３２が位置する。次
に、分離体３６がディスク２２のチャンネルを有する表
面に固定され、分離体の外縁部はディスクのテーパーさ
れた部分の末端に正確に位置される。ディスク２０，２
２　および分離体３６を通っている１以上のピン４９は
、一体の装置を形成させる。ディスクおよび分離体を形
成するために使用される材料によって、２つの固定はは
んだ付けあるいはエポキシの使用によって達成される。 最後に、第２のベアリングディスクは同じ方法で中央の
支持部にスライドして受入れられ、チャンネルの表面は
分離体の反対の表面に固定される。さらにＯリングのよ
うな密閉手段５０はディスク２０の外側の中央支持部に
受入れられ、ディスクと中央支持部の間に存在する小さ
い空間にハーメティックシールするスナップリング５２
によって縁部で支持される。

【００１３】使用において、加圧された空気は中央の支
持部の通路４２に沿って進みさらに放射状の開口部４４
を通って外方に高圧室５４中に入り、そこからディスク
と分離体の間に放射されるようにディスクのチャンネル
に沿って移動する。この方法において、エアクッション
が溝１４に生成され、エアクッションにより光ファイバ
が分離体およびテーパーされたディスクの壁の表面に対
して間隔を隔てられて支持される。

【００１４】図５に示されるグラフを参照すると、ベア
リングの空気の加圧がディスク２０と分離体３６の間お
よび分離体３６とディスク２２の間の空気の入口のすぐ
上に位置される２つの実質的に等しい最大値５６および
５８を有することが見られる。これらの最大値の間の圧
力は、中間点である最小値６０に規則的に低下する。こ
の圧力分布によって、ファイバは分離体の周囲の凹部中
央ラインに維持される。例えば、横方向の力が空気入口
の１つに近付けるようにファイバを移動させる場合、圧
力はさらに中央の位置にファイババックを戻すように自
動的に上昇する。

【００１５】図３に示されるように扇形チャンネル３２
は３６０　°全域にわたって設けられているが、多くの
場合これは必要ない。例えば、チャンネルの１８０　°
で十分である場合、６２，６４　および６６で示された
チャンネルは閉鎖され、あるいはディスク面に初めから
形成されない。どちらの場合も加圧された空気は、６２
，６４　および６６以外のチャンネルによってベアリン
グ中に放射される。３６０　°以下の活性チャンネルの
角度設定が所望のように設けられることが企図される。

【００１６】活性ベアリング表面の使用例では３６０　
°以下であり、それぞれ活性ベアリング表面の約２０°
でここに記載されるように２つのベアリング６８および
７０が図６に示される。ベアリングはファイバに面する
２０°の活性ベアリング表面を有してファイバ７２の反
対側に位置され、実質的に直線の通路に沿ってファイバ
の経路を維持するように作用する。

【００１７】図４は、本発明の別の実施例を示す。細長
い円筒状の支持部７４は外部にねじを有する縁部７８か
ら他端部の拡大されたフランジあるいはプレート８０ま
で延在している通路７６を有する。プレート８０と一体
の縮小した直径のハブ８２は、支持部７４の円筒状の軸
に沿ったプレート８０の外側に突出する。さらにプレー
ト８０と実質的に同じ直径のプレート８４は、外部にね
じ８８を有するハブ端部部分に受入れ可能であるような
寸法の中央の開口部８６を有する。ナット９０は、一体
関係になるようにハブ８２上にプレート８４を固定する
。

【００１８】１以上の横断通路９２は、プレート８０お
よび８４の面している表面の間に形成される連続した環
状の高圧室９４と通路７６を連通させるように支持部７
４の壁を通り存在する。Ｏリング９６は、ハブおよびプ
レート８４の間で外側への空気の漏洩を防ぐ。プレート
８０および８４の対面している表面は、環状の空間９８
を形成している高圧室９４より外側に互いに表面から引
っ込められる。１対のディスク１００，１０２　および
間に挟まれた分離体１０４　は空間９８に取付けられ、
ディスクおよび分離体は前に記載されたディスク２０，
２２　および図３に示される分離体３６と同じである。 プレート８０および８４、ディスク１００　および１０
２　、分離体１０４　を通っている１対のプレスピン１
０６　（１つのみが示されている）は一体構造にこれら
部品を保持する。

【００１９】種々の変更、置換、および均等物がここに
記載された本発明の目的から逸脱することなしに使用さ
れることが理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】フィラメントに適応して示される本発明の空気
ベアリングの斜視図。

【図２】図１のベアリングの縦側断面図。

【図３】図１のベアリングの横断面図。

【図４】別の実施例の断面図。

【図５】図２のベアリングの位置に対するベアリングの
圧力のグラフ。

【図６】直線の通路にファイバを維持するために使用さ
れる本発明に従った１対のベアリングの側面図。

【符号の説明】

１０…空気ベアリング、１４…溝、１６…フィラメント
、１８…支持部、２０，２２　…ディスク、３２…チャ
ンネル、３６…分離体、５４…高圧室。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　軸方向開口部を有するディスク状本体
   手段と、フィラメントを受けるためのディスク状本体手
   段の周囲の縁部上の湾曲した凹部手段と、軸方向開口部
   から湾曲した凹部手段に延在している本体手段内の複数
   のチャンネル手段と、チャンネル手段に沿って、および
   湾曲した凹部手段の外側に通過し、フィラメントを支持
   するためのエアクッションを形成するために軸方向開口
   部に加圧された空気の供給源を接続するための軸方向開
   口部内に受入れられる手段とを具備している予め定めら
   れた通路に沿ったフィラメントを検出するための空気ベ
   アリング。
2. 【請求項２】　　ディスク状本体手段がプレート縁部の
   連続した湾曲した凹部を有する円形分離体プレートと、
   分離体の直径よりも大きい等しい直径の第１および第２
   の円形ディスクとを備え、前記分離体プレートおよび円
   形ディスクは軸方向開口部を有し、分離体プレートは第
   １および第２の円形ディスクの間に組立てられ、チャン
   ネル手段が分離体のプレートに面している前記ディスク
   の表面上に形成されている請求項１記載の空気ベアリン
   グ。
3. 【請求項３】　　分離体プレートに面している円形ディ
   スクの外縁部分が分離体プレートの縁の凹部に滑らかに
   接続されテーパーを有している請求項２記載の空気ベア
   リング。
4. 【請求項４】　　チャンネル手段が分離体プレートに面
   している第１および第２のディスクの表面に形成される
   複数の扇形チャンネルを含み、近接したチャンネルが分
   離体プレートに固定されるランドによって間隔が隔てら
   れている請求項３記載の空気ベアリング。
5. 【請求項５】　　接続手段が軸方向通路を有する円筒の
   部材を含み、その軸方向通路は複数の放射状に延在して
   いる開口部を有している請求項１記載の空気ベアリング
   。