JPH0739314B2 - 光フアイバ供給用巻枠 - Google Patents

光フアイバ供給用巻枠

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JPH0739314B2
JPH0739314B2 JP61143800A JP14380086A JPH0739314B2 JP H0739314 B2 JPH0739314 B2 JP H0739314B2 JP 61143800 A JP61143800 A JP 61143800A JP 14380086 A JP14380086 A JP 14380086A JP H0739314 B2 JPH0739314 B2 JP H0739314B2
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optical fiber
ring
reel
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frustoconical
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裕一 増田
英夫 覚前
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自己内部に有するエネルギにより、たとえば
空中飛行、地上走行、海上走行、水中潜行などの運動を
行うミサイルなどの運動物体に接続した、運動物体の運
動方向を有線誘導により制御する光ファイバを繰出す光
ファイバ供給用巻枠に関するものである。
〔従来の技術〕
この種のミサイル用の金属導体ケーブルや光ファイバの
繰出し用巻枠は現在使用されている。第2図に従来の光
ファイバを用いた巻枠本体と光ファイバの構成概略図を
示す。1は円錐台形巻枠で、先端部の細径側の径は、た
とえば約10cmで、太径側の底部に向ってテーパ状を形成
している。21は光ファイバの巻回してある部分で、円錐
台形巻枠(以下巻枠という。)1の胴上に整列に巻回し
てあり、この例では2層目の最後の3巻が残っている状
態を示している。22は巻枠1から巻戻された光ファイバ
の部分で、以下光ファイバ21,22の両部分を一括して説
明する場合は光ファイバ2と称する。4は運動物体で、
たとえばミサイルなどである。
光ファイバ2は、たとえば外径が125μmφで、コア外
径が8μmφの石英系光ファイバに紫外線硬化性樹脂
(以下UV樹脂という。)被覆を施した外径250μmφの
光ファイバを用い、巻枠1の胴上に細径端部から太径の
底部の方向に隣接整列して巻回する。巻回する光ファイ
バ長は、通常1乃至2Kmから5Km程度が一般的であるが、
長さについてはとくに本発明とは関係がない。またUV樹
脂被覆の外径が400μmφの光ファイバの場合、通常重
さ(W)は0.16gr/m前後である。
光ファイバ2の巻戻し速度、すなわち繰出し速度は、た
とえば100乃至300m/secである。
光ファイバ2は上述の条件で巻枠1に整列に巻き、光フ
ァイバ相互間での乗り上げや、もつれのないように配慮
し、巻層は2層以上に及ぶ。整列巻完了後は、巻層は、
薄くかつ軽く接着剤により止め、巻戻し中などにばらけ
るのを防止している。但しこの際、接着剤による止め
は、余り強くすると光ファイバを巻戻し、繰出す際に止
め強度により切断することがあるので注意する必要があ
る。この場合の光ファイバの切断力は、たとえば平均6K
g程度である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の巻枠に巻回してある光ファイバを、たとえば速度
200m/secで巻戻し中に、光ファイバに断線が発生した。
この断線の主な原因は、第2図に示すように、第2層目
の終りの光ファイバ21が巻枠1の細径端部に数巻き、第
2図の例では3巻き残っている状態で、次の瞬間に巻枠
1からずれ落ちたことによる。
第3図a乃至cにより、光ファイバ2が巻枠1の細径端
部から、残部数巻きがずれ落ち断線を引起す現象を説明
する。第3図aは正常時で、光ファイバ2は殆んどテン
ションを発生することなく、たとえば200m/secの巻戻し
速度で、巻枠1の細径端部から軽くはずれるように整列
巻きとなっており、かつばらけ防止のため僅かボンディ
ングしてある。光ファイバ2は巻枠1から巻戻し中に、
各層の最後の数巻き付近に来ると、この数巻きの光ファ
イバ2の残部を押出して、巻枠1から抜け落ちが発生す
るような力が残部の数巻きに与えられる。
第3図bは、光ファイバ2の残部の数巻きが巻枠1から
光ファイバの束5となってずれ落ちた状態を示す。ずれ
落ちたとたん、この光ファイバの束5の部分の速度は、
たとえば瞬間的に零に近ずき、次いで急速に光ファイバ
の束5の部分に対して200m/secの巻戻し速度に回復す
る。このとき光ファイバ2には加速度が発生し、同時
に、第3図cに示すように光ファイバの束5で形成され
ている輪状の捩れ6の径を絞り込んで小さくする作用が
働く。
この状態で、光ファイバの束5により形成される捩れ6
を光ファイバ2自身の力で解きほぐし、捩れ6自体を解
消に向かわしめる速度と、数巻きの光ファイバ2の残部
が巻枠1からずれ落ち、光ファイバの束5を形成した時
点から急速に巻戻しの繰出し速度、すなわち本実施例で
200m/secに立ち上って行き、同時に形成された光ファイ
バの束5の捩れ6の輪を絞り込んで小さくしていく速度
との関係において、もし、捩れ6の輪の絞り込みが進ん
で行くと、捩れ6の輪は非常に小さい径、たとえば250
μmφのUV樹脂被覆光ファイバで捩れ6の径が約3mmφ
程度、またはそれ以下となり、そこで光ファイバ2に対
する通常の引張りによる切断力、たとえば前述した平均
6Kgに比し大幅に低い張力で光ファイバは切断される。
因みに、上述した光ファイバ2の残部がずれ落ちて光フ
ァイバの束5を形成することに起因して発生する加速度
により生ずる走行中にのファイバに生ずる力について
は、以下の解析により、その概略値が求められる。
ずれ落ちた光ファイバの数巻きの形成する輪状の光ファ
イバの束は、一時、巻戻しの繰出し速度が零に近くな
り、次の瞬間、たとえば200m/secになったとすると、そ
の間に非常に大きな加速度が光ファイバに作用し、これ
により同時に発生した捩れが絞り込まれる力となって作
用する。
光ファイバの巻戻しの繰出し速度をVm/sec、ずれ落ちた
光ファイバの長さをLm、ずれ落ちた光ファイバの単位長
さ当りの重量をWgr/mとすると、ずれ落ちた光ファイバ
の質量Mは、 で表わせる。ここでgは重力加速度で9.8m/secを示す。
一方光ファイバの巻戻しの繰出し速度が200m/secに立上
る時間Δtは、 であるから、光ファイバにかかる加速度αは、 で表わせる。従って光ファイバに働く力Fは、 ここで径400μmφのUV樹脂被覆光ファイバにおいて、 W=0.16gr/m V=200m/sec とすると、光ファイバに働く力Fは、 F≒653gr で、この力が、巻枠側での光ファイバの巻戻しに要する
抵抗力が幾ら小さくても、ずれ落ちた数巻きの光ファイ
バの束により発生する速度変動に起因して光ファイバへ
の張力が発生し、この張力は前述のように、同時に発生
した光ファイバの束による捩れを絞り込みUV樹脂被覆光
ファイバを走行中に切断するに十分な力となる。すなわ
ち、ずれ落ちた数巻きの光ファイバの束は、捩れた、絡
まったままの状態で速度の変化が発生するので、(3)
式におけるWの値、すなわち、ずれ落ちた光ファイバの
単位長さ当りの重量が実質上数倍、またはそれ以上とな
り、(3)式のFの値を大きくする原因となる。この例
の場合、通常のUV樹脂被覆光ファイバのW=0.16gr/mで
あった場合、ずれ落ちた光ファイバの束が3重に絡まる
と、光ファイバの単位長さ当りの重量は、W3=0.16×3
=0.48gr/mの値として光ファイバに働く力Fに作用する
ことになる。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は従来の問題点を解決するため、円錐台形巻枠に
多層で、かつ整列に巻回した光ファイバを、該光ファイ
バの先端に取付けた運動物体の有するエネルギにより該
円錐台形巻枠の中心軸方向でかつ細径先端方向に巻戻し
つつ、該光ファイバ内に光信号を伝送させながら該運動
物体の誘導を行う光ファイバ供給用巻枠において、前記
円錐台形巻枠は、細径側端部にリング状突起を有し、前
記リング状突起は、前記リング状突起に隣接して前記円
錐台形巻枠に巻回した光ファイバ巻戻し側の巻回外径よ
り大なる外径を備え、前記光ファイバは、前記巻戻し側
となる前記円錐台形巻枠の細径側の前記リング状突起に
隣接した位置から太径側に向って光ファイバが互いに隣
接するよう整列に巻回した構造を備えていることを特徴
とする。
〔作 用〕
本発明は巻枠の光ファイバ巻戻し側の細径端部に、光フ
ァイバの巻回外径より大なる外径のリング状突起を備え
た構造とすることにより、巻回した光ファイバ各層の最
後に残った数巻きの光ファイバが巻枠からずれ落ちるの
を防止している。これにより光ファイバの束となって、
すなわち光ファイバの輪状の塊となって巻枠から抜け落
ちることがないから、光ファイバの巻戻し時に、巻戻し
の繰出し速度の変動が発生せず、また発生したとしても
大幅に緩和されるため、光ファイバに対して大きな加速
度の発生とはならず、走行中の光ファイバに張力のかか
ることはない。またリング状突起により数巻きの光ファ
イバの束が巻枠からずれ落ちることはなく、したがって
光ファイバに捩れの発生する原因が抑止される。またリ
ング状突起の外径を巻枠に光ファイバを最大量巻込んだ
時の外径より大か、または同じにすることにより、光フ
ァイバの束のずれ落ちることなく、最後まで光ファイバ
を一本の心線状態で巻枠から繰出すことができる。以下
図面にもとづき実施例について説明する。
〔実施例〕
第1図に本発明による巻枠本体と光ファイバの構成図を
示す。第2図と同じ符号は同じ部分を示す。3は巻枠1
の細径側の光ファイバ巻戻し端部に設けたリング状突起
である。本発明は、発明者により始めて試みた、先に述
べた光ファイバの残部のずれ落ちによる光ファイバの束
に起因して発生する加速度により、巻戻しの繰出し走行
中の光ファイバに生ずる力についての解析にもとずく構
成が、とくに重要な要件となっている。
本実施例から明らかなように、リング状突起3により、
繰出し走行中の光ファイバ22が、束になって巻枠1から
ずれ落ちることはなく、またリング状突起3を、光ファ
イバ22の一本の状態で抵抗なく乗り越えていくことがで
きる。
リング状突起3は、光ファイバ21の巻き層が減少して、
たとえば最後の1層になった場合でも、リング状突起3
により抵抗を受けることなくリング状突起3を滑らかに
乗り越えて繰出されるよう表面は充分に研摩され、角部
はすべて滑かな丸味を備えている。またリング状突起3
の外径も、光ファイバのずれ落ちを防止する範囲で可及
的に小さい構造とし、好ましくは光ファイバ21を一杯に
巻回したとき、巻回した最外層の外径とリング状突起3
の外径が等しいか、または僅かに大きい程度が好適であ
る。
材質については、巻枠1は金属かプラスチックを用いる
が、リング状突起3はテフロンかクロムメッキを施した
摩擦係数の少い表面状態のものが適用される。
またリング状突起3は、ねじなどで巻枠1に取付ける
か、円板状のものを巻枠1の細径端部に鍔状に取付ける
か、あるいは巻枠1と一体に形成した構造などが適用で
き、いずれも本発明の態様に含まれる。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明の光ファイバ供給用巻枠は、
円錐台形巻枠の光ファイバ巻戻し側の細径端部に、光フ
ァイバの巻回外径より大なる外径のリング状突起を備え
た構造を有することにより、巻回した光ファイバ各層の
最後に残った数巻きの光ファイバが巻枠からずれ落ちる
のを防止でき、光ファイバが束となって巻枠から抜け落
ちることがないから、光ファイバの巻戻し時に、巻戻し
の繰出し速度の変動が発生せず、光ファイバに対して大
きな加速度の発生とはならず、走行中の光ファイバに張
力のかかることなく、光ファイバの巻戻し中の断線発生
障害が抑止され、高精能の要求されるミサイルなどの運
動方向制御に適用してその効果が顕著である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の円錐台形巻枠本体と光ファイバの構成
図、 第2図は従来の円錐台形巻枠本体と光ファイバの構成
図、 第3図a乃至cは従来の円錐台形巻枠における光ファイ
バ異常発生説明図である。 1……円錐台形巻枠 2,21,22……光ファイバ 3……リング状突起 4……運動物体 5……光ファイバの束 6……捩れ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】円錐台形枠に多層で、かつ整列に巻回した
    光ファイバを、該光ファイバの先端に取付けた運動物体
    の有するエネルギにより該円錐台形巻枠の中心軸方向で
    かつ細径先端方向に巻戻しつつ、該光ファイバ内に光信
    号を伝送させながら該運動物体の誘導を行う光ファイバ
    供給用巻枠において、 前記円錐台形巻枠は、 細径側端部にリング状突起を有し、 前記リング状突起は、 前記リング状突起に隣接して前記円錐台形巻枠に巻回し
    た光ファイバ巻戻し側の巻回外径より大なる外径を備
    え、 前記光ファイバは、 前記巻戻し側となる前記円錐台形巻枠の細径側の前記リ
    ング状突起に隣接した位置から太径側に向かって光ファ
    イバが互いに隣接するよう整列に巻回してなることを特
    徴とする光ファイバ供給用巻枠。
JP61143800A 1986-06-19 1986-06-19 光フアイバ供給用巻枠 Expired - Lifetime JPH0739314B2 (ja)

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JPS631680A JPS631680A (ja) 1988-01-06
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