JPH0776072B2 - フィラメントパック巻回用巻枠体 - Google Patents

フィラメントパック巻回用巻枠体

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JPH0776072B2
JPH0776072B2 JP3297197A JP29719791A JPH0776072B2 JP H0776072 B2 JPH0776072 B2 JP H0776072B2 JP 3297197 A JP3297197 A JP 3297197A JP 29719791 A JP29719791 A JP 29719791A JP H0776072 B2 JPH0776072 B2 JP H0776072B2
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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
の巻回用巻枠体、特に案内部を備えた巻回ベース層を備
えた巻枠体に関する。
【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、規則的な均等な間隔の配置で重ならな
いように第１のフィラメント巻回層を受けるための溝を
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
効であることが認められている。
【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。その後、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
ース層は巻枠に１個づつワイヤを正確に巻く必要がある
ため製作が面倒で困難であり、製造コストが高くなる欠
点がある。このような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。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、フィラメント巻回ベ
ース層として使用されることのできる溝のパターンがエ
ポキシ層の外面に残される。この方法も各巻枠ごとに上
記のような作業をする必要があるために製作が面倒で困
難であり、製造コストが高くなる。また、巻枠に直接機
械加工で溝を形成することもできるが、これも巻枠ごと
に作業をする必要があり、同様の欠点を有している。本
発明の目的は、上記従来技術のような巻枠ごとに溝を形
成する必要のない、製造が容易で廉価に製作することの
できるフィラメントパック巻回用巻枠体を提供すること
である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、フィラメント
パックの一番内側の層の各巻回を適切に位置させるよう
にその上にフィラメントパックが巻回される巻枠体にお
いて、外側に面した平滑な周囲表面を有するマンドリル
と、両側に平坦な主表面を有し、その一方の主表面が前
記マンドリルの前記平滑な周囲表面と緊密に接触した状
態で配置されているフレキシブルなシート状の支持手段
と、このフレキシブルなシート状の支持手段の外方に面
する主表面に設けられた複数の平行に間隔を隔てて設け
られてそれらの間に巻回されたフィラメントの第１の層
を受けるスペースを定めている案内部とを具備している
ことを特徴とする。
【０００５】本発明のフィラメントパック巻回用巻枠体
は全ての種類の巻回されたフィラメントパックに有効に
用いられることが可能であるが、説明を容易にするため
に、ここでは初めに適当な直径の円筒形巻枠の外側に巻
回された円筒形パックに関して説明する。巻枠体は所望
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
構造にすることが可能である。
【０００６】フレキシブルなシート状の支持手段は、マ
ンドリルの周囲全体に巻かれることが可能でぴったり適
合する基体対向端部を有する適切な大きさのフレキシブ
ルな補強されたエポキシ基体等で構成される。「標準」
の正確巻回パックと呼ばれるものに対して０．２〜０．
４×Ｄに等しい予め定められた厚さＴの材料層が巻枠基
体のマンドリルの主表面（使用時に外側に面する面）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の複数の分離した「導
体」またはフィラメント案内部を形成するためにエッチ
ングされる。これらのフィラメント案内部は前述のよう
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、或いは任意に個々のフィラメント案
内部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。断面図で見たとき導体は特に
説明されるようにフィラメント案内部を限定する立上っ
た１組の等間隔のリッジを形成する。
【０００７】フィラメント案内部はそれぞれ巻枠巻回軸
と実質上垂直なマンドリルの縦軸と平行である。したが
って、個々のフィラメント案内部間のスペースに巻回さ
れたフィラメント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パックはまたフィラメン
ト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。この場合には終端フランジは使用され
ず、パックエッジが崩れることを阻止するためにフィラ
メント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、隆起した案内部を有す
る完成した支持手段であるエポキシ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
ジ案内部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。それからフィラメントは予め定められた間
隔を隔てるため案内部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】
【発明の効果】本発明のフィラメントパック巻回用巻枠
体は、マンドリルと別体のフレキシブルなシート状の支
持手段を使用し、このフレキシブルなシート状の支持手
段の外面に複数の平行に間隔を隔てて案内部を形成して
いるから、前述の従来技術のように巻枠体ごとにワイヤ
層を巻回したり、溝を加工したりする必要がなく、平ら
なシート状の支持手段に案内部を形成しているからマン
ドリルに取り付ける事ができる。シート状の支持手段に
案内部を形成するには印刷回路技術で良く知られている
ような技術が利用できるから従来のものに比較して製造
は非常に容易であり、製造コストを大幅に低減すること
ができる。さらに、種々のフィラメント寸法に対しても
それに対応した案内部を有するシート状の支持手段だけ
を用意しておけば同じマンドリルを使用することができ
る効果を有する。
【００１０】請求項２に記載されているようにフレキシ
ブルなシートにストリップをメッキして案内部を形成
し、或いは請求項３に記載されているようにエポキシシ
ートに金属板を固着してその一部をエッチングで除去し
て案内部を形成すれば特に製造が非常に容易になる。両
側にフランジを備えたマンドリルの場合には、請求項４
に記載されているような構成によりシート状の支持手段
の両側の端部エッジをそれぞれフランジと接触させるこ
とによって案内リングを正確に整列させることができ
る。請求項５に記載されているように板状部材のシート
状の支持手段の下面にストラットを形成することによっ
て板状部材の平面方向に弾性を与えることができるため
に板状部材がマンドリル上に取付けられるとき板状部材
の端縁部がフランジの正面に正確に一致させることがで
きる。さらにその場合には請求項６のように板状部材の
表面をエッチングすることによって案内部も容易に形成
することができる。請求項７に記載されているようにス
トラットを互いに平行な複数のストラットを含むセグメ
ントで配置し、隣接するセグメントのストラットを杉綾
形状に配置することによってフランジとシート状の支持
手段とを正確に一致させて設定することが非常に容易に
なる。従来は正確に一致させるために調節可能に構成す
る必要があったが、上記構造によって弾性が与えられる
ためにその自己調節能力によって多少の誤差は無視でき
るようになる。
【００１１】マンドリルが円筒状の場合およびテーパを
有する場合に、請求項９および１０に記載されているよ
うにシート状の支持手段をマンドリルの周囲に取付けた
ときその２つの両側のエッジが互いに突き合わせ接触す
るように構成すれば連続した表面が得られ、案内部端部
を正確に整列させることが可能になる。
【００１２】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。前
記のような杉綾形状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。
【００１３】
【実施例】図１は標準正確巻回と呼ばれるパックを得る
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フィラメントパック10
の断面図を示す。特に、フィラメント13のフィラメント
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。フィラメントパックの第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
トフィラメント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。
【００１４】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部するのに有効であるが、ワイヤ
を各巻枠ごとに正確に巻き付けなければならないので製
作に手間がかかり製造コストが比較的高い欠点がある。
【００１５】図２および図３を参照すると、本発明によ
って構成された支持手段を構成するベース層が全体を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の代りに用いられるものであり、フィラメ
ント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なければならず、現
在、商標名カプトン（Kapton）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側スペースに適合す
るように寸法が定められている。ベース層の外側主面は
等間隔で互いに平行に配置されている１組のほぼ長方形
断面のフィラメント案内部24を備えている。各フィラメ
ント案内部の幅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、隣接のフィラメント案内部間の間隔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フィラメ
ントおよび巻回形状（例えば正確さまたはディープネス
ト形状）に対してそれぞれ特定されたものである。
【００１６】本発明による支持手段であるベース層の使
用において、第１のフィラメント層26は図４に示されて
いるようにフィラメント案内部24の間のスペースに横た
わって配置されている。案内部の寸法およびそれらの間
隔は、フィラメント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層
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。すでに述べ
たようにこの型のパックは安定であり、またコンパクト
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。
【００１７】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、ベース層中の案内部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。
【００１８】ベース層20のフィラメント案内部24は薄い
材料の板を基体上に形成し、それら案内部の間隔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、案内部は基体上に案内部
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。
【００１９】上述のベース層20はパック形状の崩壊を生
じるフィラメント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のよう
にワイヤからワイヤへの許容誤差の累積による増大がな
いためワイヤベース層よりも臨界的でない。また本発明
に必要なベース層材料の在庫量も小さくてすむ。さら
に、巻枠に巻くために時間を消費し、ワイヤを配置する
ために使用された巻回機械がフィラメントを巻回するた
めに生産的には使用できないワイヤ層の場合に比較し
て、本発明のベース層は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。
【００２０】合成樹脂、組成物、および金属のような種
々の材料が案内部24を構成するのに満足できる材料とし
て使用できることが認められた。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。
【００２１】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、引出される。
【００２２】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、各案内部は湾曲路に沿って延
在するので、ベース層は２つの直線エッジ42，44が接合
されるとき必要なテーパを有するように形成する。
【００２３】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、複数の平行な
間隔のファイバ案内部を有する外面、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
する主表面を有する金属板を含むベース層46がみられ
る。
【００２４】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の実施例の案内部24の間隔および
高さと等しい複数のフィラメント案内部52を形成するた
めにエッチングされた外面を有する。案内部は巻回する
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。
【００２５】金属板50の反対側の下側面はほぼ杉綾（ヘ
リンボン）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、各杉綾
形状のセグメント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部52の下に位置
するように十分な幅を有する。杉綾形状のストラット構
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ようにベース層の平面方向にお
ける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。
【００２６】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、案内部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に
は使用される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。
【００２７】本発明の別の実施例のベース層の取付けも
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。
【００２８】ここで使用された用語「フィラメント」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。図に描かれたフィラメン
ト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。
【００２９】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フィラメント巻回の
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フィラメントパ
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…フィラメン
ト案内部、54…フランジ、56…ストラット、58…ヘリン
ボンセグメント。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グレゴリー・ロストラッコ アメリカ合衆国、アリゾナ州 85745、タ クソン、エヌ・ボールダー・テラス 235 (56)参考文献 特開 平１−209275（ＪＰ，Ａ)

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 フィラメントパックの一番内側の層の各
    巻回を適切に位置させるようにその上にフィラメントパ
    ックが巻回される巻枠体において、 外側に面した平滑な周囲表面を有するマンドリルと、 両側に平坦な主表面を有し、その一方の主表面が前記マ
    ンドリルの前記平滑な周囲表面と緊密に接触した状態で
    配置されている フレキシブルなシート状の支持手段と、 このフレキシブルなシート状の支持手段の外方に面する
    主表面に設けられた複数の平行に間隔を隔てて設けられ
    てそれらの間に巻回されたフィラメントの第１の層を受
    けるスペースを定めている案内部とを具備していること
    を特徴とするフィラメントパック巻回用巻枠体。
  2. 【請求項２】 前記フレキシブルなシート状の支持手段
    はフレキシブルなシートであり、前記各案内部はこのフ
    レキシブルなシートに固着されたメッキされたストリッ
    プである請求項１記載の巻枠体。
  3. 【請求項３】 前記フレキシブルなシート状の支持手段
    はフレキシブルなエポキシシートであり、前記案内部は
    このエポキシシートの一方の主表面に固着された金属板
    から構成され、隣接する案内部間のスペースを形成する
    ためにこの金属板の一部がエッチングして除去されてい
    る請求項１記載の巻枠体。
  4. 【請求項４】 マンドリル上に間隔を隔てて設けられ、
    それぞれ平行な表面を有する第１および第２のフランジ
    を備え、それらフランジの前記平行な表面間にパックが
    巻回され、前記フランジの表面は前記案内部と実質上平
    行であり、前記フレキシブルなシート状の支持手段の両
    側の端部エッジは第１および第２のフランジとそれぞれ
    接触し、フィラメントを受けるスペースを介在させるこ
    とによって分離された複数の整列して隣接する案内リン
    グが形成されている請求項１記載の巻枠体。
  5. 【請求項５】 前記フレキシブルなシート状の支持手段
    は板状部材で構成され、この板状部材の下面には板状部
    材の平面方向に弾性を与えるように複数の間隔を隔てた
    ストラットが形成されている請求項１記載の巻枠体。
  6. 【請求項６】 案内部は前記下面と反対側の板状部材の
    表面をエッチングして形成されている請求項５記載の巻
    枠体。
  7. 【請求項７】 前記ストラットはセグメントで配置さ
    れ、各セグメン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み、隣接するセグメントの
    ストラットは杉綾形状の配置を与えるために実質上異な
    る角度で配置されている請求項５記載の巻枠体。
  8. 【請求項８】 前記案内部は合成樹脂から構成されてい
    る請求項１記載の巻枠体。
  9. 【請求項９】 前記マンドリルは均一の断面を有し、前
    記フレキシブルなシート状の支持手段は長方形であり、
    マンドリルの周囲に取付けたときその２つの両側のエッ
    ジが互いに突き合わせ接触し、それらのエッジにおいて
    案内部端部が互いに整列する請求項１記載の巻枠体。
  10. 【請求項１０】 前記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状に形成され、前記フレキシブ
    ルなシート状の支持手段がマンドリル周辺に巻かれると
    きこの支持手段の２つの両側エッジが互いに突き合わせ
    接触する形状および寸法である請求項１記載の巻枠体。
JP3297197A 1990-11-13 1991-11-13 フィラメントパック巻回用巻枠体 Expired - Fee Related JPH0776072B2 (ja)

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US07/611,811 US5067665A (en) 1990-11-13 1990-11-13 Base layer for an optical fiber wound pack
US611811 1990-11-13

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Publication Number Publication Date
JPH04313568A JPH04313568A (ja) 1992-11-05
JPH0776072B2 true JPH0776072B2 (ja) 1995-08-16

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