JPH04313568A - フィラメントパック巻回用巻枠体 - 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、フィラメントケーブル
の巻回、特に巻回ベース層およびベース層を形成する方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばミサイル発射の際にデータリンク
を発射器とミサイル搭載装置の間に設定するために巻き
戻されるミサイルに搭載された光ファイバのようなフィ
ラメントの巻回コイルを設けることは知られている。デ
ータリンクディスペンサとして使用されるパックの巻回
において、或いは任意の他の理由のためのフィラメント
の試験において、巻回が重ならずに規則的に均等に間隔
を隔てた装置中の第１のフィラメント巻回層を受入れる
ために溝を有するベース層或いは成形された表面を設け
ることは有効であることが発見された。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この目的のための１つ
の既知のベース層はフィラメントの直径と実質上等しい
直径を有するワイヤの予備層を巻枠上で巻回することに
よって形成される。第１のフィラメント巻回層は下側に
隣接するワイヤループの間隔中に巻回され、それに続く
巻回は通常の方法で付加される。そのようなベース層は
比較的高いコストであり、形成するのに困難である。

【０００４】別の既知のベース層はまずエポキシ膜また
は層を巻回巻枠上に形成し、巻回圧力によりエポキシ外
面に溝を生成するようにエポキシ膜上に単一ワイヤ層を
巻回することによって構成される。ワイヤが取除かれる
とき、溝のパターンはフィラメント巻回ベース層として
使用されるエポキシ外面に保持する。既知のワイヤベー
ス層の１つの形態は本出願人に譲渡されたＧｅｏｒｇｅ
　Ｗ．ＬｅＣｏｍｐｔｅ　氏の米国特許２６３，８０４
　号明細書に開示されている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は全ての種類の巻
回されたフィラメントパックを製造するために有効に用
いられることが可能であるが、提示を容易にするために
、ここでは初めに適切な直径の円筒形巻枠上に外側に巻
回された円筒形パックの生成に関して述べられる。所望
に応じてパック長を限定するために両端部にフランジを
有することができる。その代りに、巻回巻枠は対応して
テーパを有する巻回パックが形成されるテーパを有する
構造を有することが可能である。

【０００６】ぴったり適合する基体対向端部を有し、マ
ンドリルの周囲全体に巻かれることが可能な適切な直径
のフレキシブルな補強されたエポキシ基体が設けられる
。材料層は「標準」の正確巻回パックと呼ばれるものＤ
に対して０．２〜０．４×Ｄに等しい予め定められた厚
さＴの基体の主面（使用において外側の面である）上に
配置される。材料層は説明のためいわゆるピッチ前進領
域以外において互いにほぼ平行に位置する複数の分離し
た「導体」またはケーブル案内を形成するために本発明
の１方法にしたがってエッチングされる。これらのケー
ブル案内は前述のようなフレキシブルな基体に接着され
た１枚の金属シートをエッチングするか、或いは本発明
の別の方法にしたがって任意に個々のケーブル案内を形
成するために基体上にメッキすることによって生成され
ることができる。断面図で見られるように、導体は特に
説明されるようにケーブル案内を限定する上方に延在す
る１組の等間隔のリッジを形成する。

【０００７】ケーブル案内はそれぞれ基体の縦軸と平行
に延在し、組立体の巻枠巻回軸と実質上垂直に位置する
。したがって、個々のケーブル案内間のスペースに巻回
されたフィラメントケーブルはコンパクトな高密度パッ
クを得るのに望ましい実質上正方形または長方形断面巻
回を生じさせる。長方形断面フィラメントケーブルパッ
クはまたケーブルの端部巻線がフランジ面とぴったり平
行に位置するので使用の際に巻回支持フランジを調節す
ることが容易である利点がある。この場合において、終
端フランジは使用されず、パックエッジを崩れることを
阻止するためにケーブル層を巻回するときにステップバ
ック領域を有することが普通に行われている。

【０００８】特に、使用の際に、高くなっている材料案
内を有する完成した基体は巻回巻枠上に巻かれ、接着剤
によって固定される。例えば、外部エッジ案内は交差領
域を除いてフランジ面と正確に平行に配置される。それ
からケーブルは予め定められた間隔を隔てるため案内間
のスペースに巻回される。第１のファイバ層およびそれ
に続く層はスペースに応じて接近して巻回された或いは
深く入込まれて配置される。

【０００９】本発明の別の実施例において、巻回ベース
層はその下側表面（すなわち組立体上の巻枠と対向する
表面）に対角線方向のリーフスプリングを実効的に形成
するヘリンボン（杉あや）パターンを有する。ケーブル
が巻回されるべき上面は第１の実施例と同様にケーブル
パックの入込まれた巻回または通常の巻回を許容するた
めに必要な距離を隔てた複数の平行のケーブル案内を含
む。このベース層構造によって、フランジを有する巻枠
の複雑性およびコストは実質上減少する。従来フランジ
はベース層との正確な一致を設定するように前もって調
節可能であることが必要であったが、この必要性は自己
調節能力の構成を有する本発明によって除去される。さ
らに、許容誤差の増加はヘリンボン層のスプリング作用
の結果としてベース層および巻枠の両者により得られる
。

【００１０】パック安定性を改良するために、時には接
着剤をパックに付加することが望ましく、特に巻回中に
行うことが好ましい。この場合、パック中の比較的多く
の不必要な接着剤が残らず、接着剤がパックから剥離す
ることが可能な手段を有することがさらに望ましい。本
発明の別の実施例はヘリンボン層の間隔はパックの接着
剤の流動含浸を許容するので特に有効である。

【００１１】

【実施例】図１は標準正確巻回と呼ばれるものを得るた
めに従来技術にしたがって円筒形巻枠またはマンドリル
１２上に巻回されたフィラメントケーブルパック１０の
断面図を示す。特に、フィラメント１３のケーブルパッ
クはフィラメント１３の直径とほぼ等しい直径を有する
ワイヤ１７によって形成された単層１６から構成された
ベース層上に巻回される。ケーブルパックの第１の層は
ベース層を形成するワイヤループの各々の間のスペース
に横たわって配置され、それに続く全てのフィラメント
ケーブル層は通常の方法で巻回される。フランジ１８，
１９はパック長を限定するために使用されることができ
る。巻回されたワイヤベース層は第１のフィラメント層
の配置を案内するのに有効であるが、製造するのに比較
的コストがかかる。

【００１２】図２および図３を参照すると、本発明にし
たがい構成されたベース層が全体を２０として示されて
いる。このベース層は図１の従来の構造のワイヤ層１６
の代りに用いられ、フィラメントケーブルパックがこの
ベース層上に巻回される。ベース層２０は回路板を製造
するのに使用されるような合成プラスチックまたは合成
材料から構成された長方形（またはテーパを有する巻枠
のための扇形状）シート状基体２２を含む。特に、基体
は後に説明されるような方法でマンドリルに対して図２
に示されたような中空シリンダに形成できるように十分
にフレキシブルであるべきであり、現在、商標名Ｋａｐ
ｔｏｎと呼ばれるフレキシブルな回路板材料から製造さ
れるのが最も望ましい。基体２２は例えば前述の従来技
術（図１参照）のワイヤベース層によって占有されたマ
ンドリルの外部間隔に適合するように寸法が定められて
いる。ベース層の主外面は等しく間隔を隔て互いに平行
に延在して配置されている１組の実質上長方形断面のケ
ーブル案内２４を設けている。各ケーブル案内の幅Ｅは
ファイバの直径およびベース層に適合される巻回形状に
依存して予め定められている。同様に、隣接のケーブル
案内間の間隔Ｐはベース層全体にわたって一定であり、
特別に寸法を定めたケーブルおよび巻回形状（例えば正
確さまたは深く入込まれた）に対して特有である。

【００１３】本発明のベース層の使用において、第１の
ケーブル層２６は図４に示されているようにケーブル案
内２４の間のスペースに横たわって配置されている。案
内の寸法およびそれらの間隔は、ケーブル巻回が図示の
ように一定に互いに間隔を隔てるように選定されている
。したがって、第２およびそれに続く層の上のそれぞれ
の付加的な巻回はパック全体２８にわたって同様に間隔
を隔てる。すでに注意されたこの型のパックは安定且つ
コンパクトである。さらに、前述のベース層は終端フラ
ンジを有する巻枠またはパックに対するフランジ固定に
頼らない巻枠上にパックを巻回するために使用されるよ
うに容易に構成されることが可能である。

【００１４】図２および図３のベース層上に形成された
フィラメントケーブル巻回平面は巻回軸に対してほぼ垂
直に位置するように設計されているが、これは３６０°
の全巻回を継続しない。下側の巻回層から次の上の層に
移動するために、ベース層中の案内１４は第１の層の隣
接する巻回に対するディスクリートなピッチの前進を有
することが必要である。

【００１５】ベース層２０のケーブル案内２４は薄い材
料の板を基体上に形成し、それら案内の間隔Ｗをエッチ
ングして形成することによって有効に構成されることが
可能である。その代りに、案内は基体上に案内をメッキ
することによって形成されることができる。エッチング
およびメッキの両者は印刷回路板技術においてよく知ら
れており、したがって、詳細な説明は省略する。

【００１６】上述のベース層２０はパック形状の破裂を
生じるケーブル巻回負荷によってワイヤ巻回が時々変位
されるので、既知のワイヤベース層よりも安定である。 また、本発明は使用においてワイヤベース層よりも臨界
的でない。なぜなら、後者においてワイヤからワイヤへ
の許容誤差の増大がなく、また本発明に必要なベース層
材料の小さいインベントリを生じるからである。またさ
らに、本発明のベース層は巻枠または時間を消費し、ワ
イヤを配置するために使用された巻回機械がケーブルを
巻回するために生産的には使用できないワイヤ層の適用
に比較して、マンドリル上に容易に迅速に取付けられる
ことができる。

【００１７】種々の材料は合成プラスチック、複合物、
および金属のような案内２４を構成するのに満足である
ことがわかった。印刷回路板技術を利用して形成された
エッチングされた金属板（例えば銅）は本発明の実用的
構造の優良なベース層を形成することが発見された。

【００１８】図７は多くのディスペンサに通常使用され
る形状である巻枠周辺に巻回された対応してテーパを有
するフィラメントパック３２を有するテーパを有する巻
枠を示す。特に、テーパを有する巻枠およびパックは典
型的に大きい端部３４から小さい端部３６までの直径に
おいて変化する円形断面を有する。使用において、フィ
ラメントケーブル３８は小さい端部から剥離され、或い
は放出される。

【００１９】テーパを有する巻枠と共に使用される第１
の実施例にしたがって構成されたベース層４０が図８に
示されている。図示のように、ベース層が平坦に広げら
れるときほぼ扇形状を有し、各案内は湾曲路に沿って延
在するので、２つの直線エッジ４２，４４が接合される
とき、ベース層は必要なテーパを有するように形成する
。

【００２０】本発明の別の実施例が図５および図６を同
時に参照して説明される。図示のように、複数の平行に
間隔を隔てたファイバ案内を有する外面、および巻枠ま
たはマンドリル４８の１対のフランジ間に強制的に押込
まれるときベース層側の自動的で正確な一致を行うよう
に動作する１組のスプリング素子を形成するために形成
された下方の面を形成するようにエッチングされた２つ
の対向する主面を有する金属板を含むベース層４６がみ
られる。

【００２１】特に図５を参照すると、総体的に長方形状
の薄い金属板５０は第１の実施例の案内２４の間隔およ
び高さと等しい複数のケーブル案内５２を設けるために
エッチングされた外面を有する。案内は巻回するために
組立てられるときマンドリルフランジ５４（１つのみ図
示）に接しているベース層の横エッジと正確に平行に延
在する。

【００２２】金属板５０の反対側または下側面はほぼヘ
リンボン（杉あや）形状に配置された複数の間隔を隔て
たストラット５６を設けるためにエッチングされる。特
に、各ヘリンボンセグメント５８のストラットは互いに
平行であり、各セグメントは隣接のセグメントに対して
実質上異なるストラット角度方向を有して複数の案内５
２の下に位置するように十分な幅を有する。ヘリンボン
ストラット構造の効果はベース層が巻回マンドリル上に
取付けられるときベース層の横エッジがフランジ５４の
正面に正確に一致することを可能にするベース層平面の
スプリング状弾性を与えることである。この後者の特徴
は製造許容誤差要求を減少し、全体的にコストを低下し
、製品の信頼性を増加させる。

【００２３】コンプライアントなベース層４６はまた使
用の際に調節可能なフランジを必要しないより簡単な低
コストのマンドリルを可能にする。さらに、案内５２と
ストラット５６の間の開口は積層体を安定させるために
時々使用された接着剤をパックからベース層を通って溜
め部に流すことを可能にし、パック中に過剰な量を残さ
ない。

【００２４】本発明の別の取付けは同様に行われる。ベ
ース層はベース層の弾性の結果としてフランジの調節に
よってフランジに対して一致されたベース層の横エッジ
を有する巻回マンドリル周辺に巻かれる。接着剤はマン
ドリルに固定するのを助けるためにベース層の下側面に
供給されることができる。

【００２５】ここで使用された用語「ケーブル」は例え
ば金属ワイヤまたは光ファイバのような任意のフィラメ
ントに対して使用される。図に描かれたケーブルはコン
プライアントな合成プラスチックにより包囲された石英
コアから構成されている光ファイバである。しかしなが
ら、本発明は任意の他の形態のフィラメントに等しく有
効に用いられる。

【００２６】以上、本発明の特定の実施例を説明し例示
したが、種々の修正および変化は特許請求の範囲によっ
て限定されたような本発明の技術的範囲から逸脱するこ
となく当業者によって行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ワイヤベース層上の従来のケーブル巻回の断面
図。

【図２】本発明の１実施例により構成されたベース層の
斜視図。

【図３】図２の線３−３に沿った本発明のベース層の拡
大された部分的断面図。

【図４】図３のベース層上に巻回されたケーブルパック
を示す断面端面図。

【図５】本発明の別の実施例の一部断面で示す斜視図。

【図６】使用中の屈曲を示す図５の別の実施例の概略的
な上面図。

【図７】巻回されたフィラメントパックを有するテーパ
を有する巻枠の側断面図。

【図８】図７に示されたようなテーパを有する巻枠を使
用するための本発明のベース層の上面図。

【符号の説明】

１０…フィラメントケーブルパック、４０，４６…ベー
ス層、４２，４４…エッジ、４８…マンドリル、５０…
金属板、５２…ケーブル案内、５４…フランジ、５６…
ストラット、５８…ヘリンボンセグメント。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　フレキシブルなシート状支持手段と、
   この支持手段の１つの主表面上に複数の平行に間隔を隔
   てて設けられた案内とを具備し、この案内間のスペース
   に巻回されたフィラメントの第１の層を受入れることを
   特徴とするフィラメントパックが巻回された巻回マンド
   リル上に取付ける巻回成形ベース層。
2. 【請求項２】　　支持手段はフレキシブルなシートであ
   り、前記各案内はメッキされたストリップである請求項
   １記載の巻回成形ベース層。
3. 【請求項３】　　支持手段はフレキシブルなエポキシシ
   ートであり、前記案内は隣接する案内間をエッチングし
   て除去された金属部分を有する金属板から構成されてい
   る請求項１記載の巻回成形ベース層。
4. 【請求項４】　　前記案内と実質上平行に位置し、その
   間に巻回されるパックが位置されるそれぞれ平行の表面
   を有するマンドリル上に間隔を隔てて取付けられた第１
   および第２のフランジをさらに備え、支持手段はフィラ
   メントが受入れられるスペース内に入込むことによって
   分離した複数の連続する案内リングを形成する案内を整
   列するために第１および第２のフランジとそれぞれ隣接
   する２つの両端部エッジを有する請求項１記載の巻回成
   形ベース層。
5. 【請求項５】　　支持手段は金属板の平面に弾性を備え
   る複数の間隔を隔てたストラットに形成された下側表面
   を有するメッキ体を含む請求項１記載の巻回成形ベース
   層。
6. 【請求項６】　　案内は下側表面と反対側のメッキ表面
   上にエッチングされている請求項５記載の巻回成形ベー
   ス層。
7. 【請求項７】　　ストラットはそれぞれ同じセグメント
   内に互いに平行な複数のストラットを含むようにセグメ
   ント中に配置され、隣接するセグメントのストラットは
   ヘリンボン状配置を与えるために実質上異なる角度を有
   している請求項５記載の巻回成形ベース層。
8. 【請求項８】　　案内は合成プラスチックから構成され
   ている請求項１記載の巻回成形ベース層。
9. 【請求項９】　　巻回マンドリルは均一の断面を有し、
   支持手段は互いに接している２つの両側のエッジおよび
   互いに整列する前記エッジに沿った案内端部を有するマ
   ンドリルに対して受入れるように折重ねるために長方形
   である請求項１記載の巻回成形ベース層。
10. 【請求項１０】　　巻回マンドリルは小さい端部および
    大きい端部を有するテーパを有し、支持手段は互いに接
    している支持手段の２つの両側エッジを有するマンドリ
    ル周辺に巻かれる形状および寸法である請求項１記載の
    巻回成形ベース層。