JPS59103A - 光フアイバ−ケ−ブル製造装置 - 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】 発明の属する技術分野 本発明シよ）′Ｃファイバーを有するケーブル、例えば
１Φ信ケーブルの製造装置に関する。

、４に＊よ□ヶ□ヵ１゜１□イ□第４７・、つ７．ンξ
′アのらせん状溝内に光ファイ・ζ−をｉＥ確確実に導
入する装置に関する。

従来技驚とその問題点 −に述のケーブルを次の方法で製造する装置は既知であ
る。

コア軸線と同一の軸線をもつ剛性本体の円筒孔内にブｊ
う・又訃ケアを通し、円筒孔の面に、半径方溝内に係合
させてコアと剛性本体との間にめねじ型カップリングを
形成させ、各舌片内の貫通孔を通して剛性本体に光ファ
イバーを供給し、円筒コアの軸線に対し７て傾斜した方
向にファイバーを導入する。

上述の方法で、めねじ型カップリングを得るだめには剛
性本体を軸線を中心として自由回転ｉＪ能とし、光フア
イバー供給装置も孔を通るコアの移動軸線を中心として
同期回転させる必要がある。

ファイバー供給装置は複数のボビンから成り、ファイバ
ー巻戻し中ボビンは適正に制動され、ボビンキャリヤケ
ージ等の支持装置に支持される。

上述の方法と装置はほぼ満足な作動を行なうが、本発明
者は実施中に、コアの溝が所安の理論的経路に関して異
なる不測で不当な形状をとる場合があることを発見した
。事実、実験に訃いて、多分製造公差に起因すると思わ
れる溝のらせんのピッチの変化が観察された。溝のらせ
んのピッチの他の変化の理由として、溝を有するコアの
成形後にこのコアをボビンに巻き、ケーブル製造のだめ
にコアをボビンから巻戻すときに変化が生じる可能＋’
ｌ−がある。

これを説明する仮説は次のとおりである。コアはらせん
溝生成中に捩れを生じ、製造後にボビンに巻取る間にも
捩れが残る。コアをｉトビンから巻戻して円筒形本体に
向けてファイバー挿入のために進行させる場合にある程
度の残存歪みによってらせん溝のピッチの制御不能の変
化を生ずる１゜上述の条件から明らかな通り、ケーブル
製造過程中にコアか一定速度で進行するとき、舌片によ
ってコアに係合した剛性本体は回転するが、溝のピッチ
が変化すれから剛性本体の回転は時間的に一定でＶ」−
なくなる。この条件で、ファイバーを供給するボビンを
支承したケージが剛性本体の単位時間の回転数の変化に
直ちに追随するできなければ、剛性本体はケージよりも
著しく小さい質量であるから、光ファイバーは過大な引
張力、通常は曲げ力によって破断してし１う。

発明の目的 それ故、本発明のねらいはらせん溝を有し合溝に光ファ
イバーを係合させた７°１ラス、Ｒ／アを有するケーブ
ルの製造装置であって、コアの溝のピッチ変化が生じだ
時にも光ファイ・ミーを溝内に正しく挿入する装置を提
供するにある。

この目的を達成するだめ、本発明による１本以　　。

−ヒのらせん溝を有するプラスデックコアの溝に光ファ
イバーを係合させたケーブルを製造する装置　　−は、
夫々光ファイバーを巻いたボビンを支持スる回転可能の
ボビンキャリヤケージを、ケージの回転軸線に沿ってケ
ージの中心を通って進行するコアのカへ各ファイバーを
案内するだめにファイバーと等しい数のキーＶビデイを
有する剛性本体とを備え、各キャビティは、半径方向に
指向Ｌ　ＡｊＩ記溝内に係合する舌片等を備えていてコ
アと剛性本体との間にめねじカップリングを形成させ、
コＪをケージの中心から剛性本体の方向に動かす第１の
駆動装置を設けて成るものである。この製造装置の特徴
とするところは、第１の駆動装置から機械的に別個とし
た第２の駆動装置と、ケージの角度位置を剛性本体の角
度位置と比較する装置とを備え、上記比較装置を第２の
駆動装置に接続して剛性本体に対するケージの位相偏差
を補償するようにしたことである。

本発明の第１の基本的特性は、コアを剛性本体内を仏性
させる駆動装置を光ファイバーを供給する装置の回転用
の駆動装置と分１離して無関係とした点にある。

かくして、後述する通り、ケーブル製造中の溝のピッチ
の変化は剛性本体の回転数の変化となるだめ、光フアイ
バー供給ボビン支持装置例えばボビンキャリヤケージの
駆動装置の回転を剛性本体の回転に正確に一致させると
とができる。

本発明の第２の基本的特性υまケージの駆動の調整装置
にある。即ち、本発明による比較装置はコア溝のピッチ
の変化に基く剛性本体とケージとの間の角変位オ旧扁差
を明らかにする。

比較装置はケージ駆動装置に結合され、所要の修正信号
を発生して剛性本体とケージとの間の角度位相偏差を零
にする、。

一ヒ述の２種の特性の組合ぜによって、中央キーヤビテ
イ内でのコアの進行によって生ずる剛性本体の動きにケ
ージは忠実に追従する。

即ち、上記第１及び第２特性によって、剛性本体は１ｌ
１４続的にボビンキャリヤケージを案内し、実用−ヒ剛
性連結に等しい連結となる。

方向の力Ｕま生じない。

発明の実施例 図は本発明による光ファイバー　ケーブル製造装置を示
し、第１図に示す装置１は第２図のケーブル２を製造す
る。ケーブル２はプラスチック製のコアろを有する。コ
アろは外周にらぜん状の複数の溝５を有し、鋼製のワイ
ヤ、編み線等の補強部材４を有する。少なくとも１本の
光ファイバー　６を各らせん溝５に挿入する。ケーブル
外周にプラスチックテープ７を巻く。

装置１はコアろを方向Ｘ−ｘ、矢印Ｆ方向に進行させる
第１の駆動装置と、コアろを通す中央キャビティを有す
る剛性本体８と、ボビン１ｏがら尤ファイバーを１：ｌ
（給し７剛性本体８の案内路１１を通ってコアのらせん
溝に送るボビンキャリアケージ９とを何する。

テープ７を巻く装置と第１の駆動装置とは既知であり、
図示しない。第１の駆動装置は例えばキーＶクビ゛うで
もよく、又は第１図の装置の上流と下流のコア巻戻し巻
取ボビンでもよい。

剛性本体８はコアろの溝に対するめねじカップリングを
定める装置を有する。

図を明瞭にするため、第ろ図のカップリング装置は１個
の溝のみを有するものを示した。この装置は既知であり
、例えば案内路１１の端部に取付けらせん溝５内に突出
させた舌片１２から成る。

ケージ９を軸線ｘ−Ｘを中心として回転させる第２の駆
動装置は第１図に示す通り、第１の駆動装置とは機械的
に別個としだモータ１６を有すもモータ１６は例えば直
流型で、回転数等調整のだめの普心の電気回路を有する
。

この装置はケージ９０角度位置を本体８の角変位□装置
に対して比較する比較装置１４を有し、所定出発位置に
関して画部分８．９０回転中の角度位相変化を示す。装
置１４は例えばトランジスタを使用した論理型電子回路
とし、所定電圧値の信号群の到着か占かに応じてイエス
・ノーの信号を生ずる１、装置１４は増巾素子を有し、
伝達すべき信号の価を増（１コする。

この装置１４をモーターろに接続してケージのど 剛性本体に対する位相差を補償する。実際−ヒは比較装
置は２個の装置を有し、一方はケージ９に接続し、他力
は本体８に接続する。各装置は組合ぜだ部分の単位時間
当りの回転数を感知し７て電圧Ｖ＋。

■２のイン・？ルス形の電気信号として比較装置′ｔ−
＋伝達する。合成信号△■をモーター乙に伝達する。

この装置は回転素子と一体の支持部伺上に円周方向に可
って分布した複数個の基準素子を有し。

回転支持部利に対向した固定センサがその感知部を通る
基準素子の数を言」算する。

第４図に示す好適な実施例では、装置１はそのボビンキ
ャリヤケージ９の中心を中空軸１５と−体と１７、軸１
５を固定フレーム１６の軸受に支持３−る。剛直本体８
は１論１５の一端で軸受１７に支持される。

好適な実施例においては、本体８は複数の鋼製の金属小
管１８によって形成され、これらの管１８は第１図の案
内路１１に相当する。管端部１８′はコア乙の溝に係合
する。小管１８はスリーブ型金属部月１９、例えばアル
ミニウム製スリーブによって相ＩＬに連結する。金属部
材１９は異なる直径の２部分に分割し、大直径部分は軸
受１７を支持する１、部拐１９は各種の構造とすること
ができる。

軸線Ｘ−Ｘに対して垂直方向に、本体８に薄い円板２０
を戦利ける。この円板の外周部に複数のスロット２１を
設ける。板の両側で、本体８の回転の際にスロット２１
が通る軌跡内に、発光素子２２と受光素子２６とを設け
、固定部月２４に固着した光電セルを形成する。

感知素子２６を第１図の比較装置１４に接続し、例えば
第５図の線図（ａ）で示しだ時間ｔに関する複数の矩形
波として所定電圧又は電流値を有する電矩形波の間の部
分はゼロ値又は所定値より低い値とし、これらゼロ値等
は板２０の回転中素子２２．２６間の光経路の中断時を
示す。

好適な例として、板２００２個の隣接スロット２１が形
成する角度は位相変位がすぐ分るように小さくし、最大
で５°　とする、。

同様にして、ケー′）９０回転を感知する装置には発光
素子２５と受光素子２６とによって形成しだ光電セルを
用い、これは固定部利２７に取イ」ける、３軸１５と一
体の回転板２８に複数のスロットを設け、順次発光素子
２５と受光素子２６との間を通らせる。この光電セルは
第１図に示すイン・？ルス■２を比較装置１４に伝達す
る。

別の実施例において、本体の回転を制御する装置は、板
２０の回転方向を感知する手段から成る。

コアの溝が本体８を所定順序で両方向に回転することを
要求する場合にこの手段の特徴は特に有効である。

上述の手段は、第１の光電セルから角度的に離れだゲ０
電セルから成り、これは発光素子及び受光素子２９．ろ
Ｏによって形成する。

板２０が両方向に回転すれば２種の矩形波信号Ｖ＋、Ｖ
＋’が発生Ｉ７、比較装置１４に伝達される。

上述の解決法自体はインパルス発生器として既知である
。以下第６図を用いて円板２０に対する２つの光電セル
２２，２３；２９．ろＯの作動例について説明する。

第１の光電セルの発光素子２２の光が点ろ１でスロット
の横切りを開始し、対向する受光素子がその光を感知す
る。この時に発光素子２９の光はスロットの開（」に入
射せず、円板２０の壁土の点ろ２を照射する。この時は
対向受光素子３０に感度を生じない。

更に、第６図の例では、光通過角度と不通過角度とは同
じであり、その中心角βは等しい。通過部と不通過部の
配分は異なる値とすることもできるが式を簡単にするた
めに同じとした。

この構成によつ−Ｃ１２組の光電セルの両受范素子に導
かれる光の１８号はオフセットし、装置１４に供給され
る波形Ｖｌ、Ｖｌ’もオフセットする。

信号Ｖ＋、Ｖビの経路は次のようにして生ずる。

円板２０が瞬間ＴＩ　　から第６図の矢印Ｆ１の方向に
回転し、角度運動βを行なった時に信号ｖ１（第５図）
の最大値が第１の受光素子から装＠１４に伝達される。

一方、第２の光電セルの受光素子は第１に角度βの一部
γ１の角度運動中信号Ｖ＋’の最小値を伝達１−１次い
でβ−γ１の角度γ２の円板回転間中Ｖ、／の最大値の
信号を伝達する。

不透過部と透過部とが円板周辺部に等間隔に配置されて
いるため、円板２０を方向Ｆ】に回転さ紺た時に両信号
■１ぎビは第５図に示す通り周期的に繰返される。

瞬間′１”１から円板２０を矢印Ｆ１　　の反対方向に
回転すれば、第１の受光素子は信号■１　の最小値を角
度運動βの間装置１４に伝達する。これは、この間第１
の発光素子の光は円板の不透過壁に衝突しているからで
ある。第２の受光素子ｄ−内角度の一部γ３　の間最小
信号を伝達し、この角度を過ぎれば第２の発光素子の光
は信号を増大する。

信号Ｖ＋、Ｖ＋’は点Ｔ１から左側（第５図）でも交互
に増減１−る。

前ｊ／トと同様に、円板２８に２絹の光電セルを作用さ
ぜだ場合にも、両光′融セルは装置１４にイン・ぐルス
を送って円板２０にり４するケージの位置を１雌正する
。、 装置の作動の説明に際して後に詳述するが、装置１４に
１円板２００回転によって第１図に示す２種の信号Ｖ＋
　、Ｖビを受け、第１の信号は所要上気回路を経て変形
されモータ１ろの調整回路に供給されてケージ９を剛性
本体８の速度に一致させる。

第２の信号Ｖ＋’は連、読的に第１の信号に相関さす、
所定の瞬間での剛性本体８の回転方向を定める。両信号
を相関さ伊るには、信号Ｖ１　　が最大貞即（つ矩形波
の先頭の瞬間を認識］〜、例えば電気回路の接点を閉鎖
し、同じ瞬間での信号Ｖビの値を最大値と比較する。

例えば円板２００回転方向が第５図の波形が左側に進む
方向としノー場合に、装置１４は瞬間Ｔ１において信号
■１　　の波形立上りに相当する最大値を同じ瞬間に装
置１４に到達した信号Ｖビと比較する。回転方向が変化
しない時は装置１４Ｃ１、所定間隔で信号Ｖｌ、Ｖｌ’
を相関させ、例えば次に瞬間Ｔ＋’で測定する。瞬間Ｔ
２においては装置１１：ｌ、両信号を比較しない。この
時は信号■１は最小値で実施ヒオフだからである。

両信号の関係では、信号■１の最大値に対応して信号Ｖ
＋’が最小値となる。

円、仮２０を前と反対方向に回転させれば第５図の波形
は右に動く。装置１４は瞬間Ｔ２で信号Ｖ１の最大値を
同じ瞬間に装置１４に到達した信号■ビと相関させる。

この場合の関係は信号Ｖ＋、Ｖ＋’は共に量大電圧又は
電流であり、装置１４は前の関係に関して両信号間の関
係の差を４識してケージ９を新しい回転方向に向ける。

円板２８の回転によって、円板２８からの２個の光電セ
ルから生ずる２個の信号が装置１４に到達する状態は第
５図と全く同様である。

更にこの場合、両信号の第１の信号即ち第１図の信号■
２はケージの速度を示し、第２の信号は第１の信号と相
関さすてケージの回転方向を示す。

所要に応１〕て後述する通りケージの回転方向を修市す
る。

装置の作動を説明する。

作動に際し、て、プラスチックコアろを一定速度で剛性
本体Ｂ内を進行させる。本体８は軸線を中心として一定
回転数で回転し、全コアに沿って一定ピッチで形成され
たらせん溝内に舌ハをめねじカップリングとＬ７て係合
させる。

ケージｔ、１、一定回転数で回転し、剛性本体は対応す
る一定回転数で回転する３、そうでなければ、ボビンキ
Ｖリャクージ９と剛１牛本体８との間の角度位置がオフ
セットし、溝内に光ファイ・ミー　を１Ｅ１−く挿入す
ることが不ｈ」能になり、引張及び曲げ応力を受け／こ
ファイ・ミーが切断する危険がある。

それ故定常状態でケよモータ１ろを調整してケージ９を
剛性本体８に同期さげ、画部分に組合せた光電セルが等
し、い電気インパルスを装＠１４に供給する」こうにす
る１、 この条件で、第１図に示すモータ１ろ調整用電子回路に
作用する差信号△■は零又ｄ、ケージの回転数を変化さ
ぜない低い値とする。

と（で、コア乙の一定移動、用度に対して満のｌ二。

ツチ変化があると仮定する。

この条件では他の条件変化がなくても剛性本体８の回転
数の変化は避けられ４Ｃい。同、様にして、ｉヤ位時間
内に、円板２０の回転によって定−ヰる電気・ξルス■
１の数が変化］２、装置１４は一定ピッチの溝に相当す
る所定値とは異なる値の信号を受ける。

ケ、−ジに組合せた光電セル２７．２８からの信号は一
時的に変化せずに装置１４に到達する１、Ｙれ故装置１
４の出口では信号差△■が生じ、これがモータ１ろの調
整回路入口に供給され、回転数を変化させてケージと本
体８との間の位相差を補償する。

コアに形成された溝が剛性本体８０回転方向を定期的に
変化させる型式のコアを使用すると仮定する。

円板２０が回転を反転する瞬間に、装置１４ば信号Ｖ＋
、Ｖビを受ける。しかし、第１の信号■１と第２の信号
＋Ｊ、／を相関させる装置の電気回路は前述の理由によ
って、前と異なる信号を生じ、モータ１ろの調整回路に
直ちに作用し７てケー＝ジ９の回転方向の反転を行なう
。

この時に、円板２８の回転中光電セルは２個の信号Ｖ２
．Ｖ２’を信号Ｖｌ、Ｖｌ／と同様に生じ装置１４に送
る。第１の信号■２は第２の信号Ｖ２′に相関させ、そ
の結果が第１の信号Ｖｌと第２の信号■ビの相関によつ
−Ｃ得た結果と同じであれば、ケージ９ｄ、剛性本体８
の回転方向反転に忠実に追随したことを示し、装置１４
はモータ１ろに新しい信号を必６ない。

上述と反対に、円板２０．２８の回転によって生じた２
絹の信号の相関によって定めだ結果に差のある時は、ケ
ージ９は前の回転方向を保つことを示し、装置１４は誤
りを認識し、モータ１ろの調整回路に直ちに新らしいイ
ンパルスを送り、ケージを剛性本体８の回転方向に回転
させる。

本発明は前述の目的を達ｌ〜、多くの利点を得る。

んな変化を生じても光ファイバーを正しく導入する。

本発明の制御装置は新しく達しだ基準値附近で振動を生
ずることはない。この理由は本発明の原理が１１固の値
即ちケージの回転のみを制御し、他の値は変化させない
だめである。換言すれば、制ｊ卸装置はケージと剛性本
体との間の角度・振動を感知し、だ時はケージの回転の
みを変化させて剛性本体８の回転に同期させる。

この条件においては修正信号△Ｖは零であり、変化しな
い。このだめケージ９と本体８との間は剛性連結と同様
になる。

コアの所定の溝に入れるときに光ファイ・ミーの一体性
を守るこのような最適な条件はコアろの進行とケージ９
０回転とを１個のモータで行ない所安の伝達軸と杓′と
を併用する既知の手段では達せられない。

コアの溝のピッチ変化に対応するためには１飼のモータ
の場合でもケージの回転数を変えて剛性本体の回転に同
期させイｑるはずである。しかし、この方法ではコアの
進行速度が変化（−その結果剛性本体の回転の第２の変
化を生じ、望捷しくない。

この方ｌムではケージを確実に剛性本体と同期させるの
員、不可能である。

第ろ図に示す本発明の装置による利点は剛性本体８の回
転のだめには最小の駆動力のみで済むことである。実際
−１二、小管１８は光ファイバーより僅かに尺きな直径
の細管であり、厚さ１ｆｉ以下の薄い板２０を支持する
中空体に挿入できる。

このだめ、本体８の質量は極めて小さく、これに対しケ
ージ９の質量は著しく大きい。

更に、剛性本体は軸受１７に支持されるだめ、回転条件
での摩擦は著しく小さい。それ故、剛性本体８がコア乙
の進行の時に生ずる抵抗力は著しく小さい。

この結果、剛性本体８の回転に際して伝達されるモーメ
ントは著しく小さく、コア溝内の端部１８′に係合する
小管１８の変形の危険はなく、光ファイバーを小管１８
内に機（成約応力なく保持し得る。

更に、剛性本体８の生ずる小さい質量によって、直線方
向に進行するコアの溝のピッチが変化すわば二側性本体
８０回転が直ちに変化Ｉ７、本発明の装置によってケー
ジ９の回転数管直ちに７４応し２て変化する。

本発明による解決法は餞のすべての既知の装置とは異な
る。例えば、比較装置１４に回転速度を伝達するだめの
タコメータは剛性本体８に著しく大きな質量を附加する
ので好ましくない。

本発明の第６図に示す装置の他の利点は剛性本体８をケ
ージの軸１５に支持した点にある。これによって光フア
イバー供給装置自体に剛性本体８を支持し、装置は著し
く簡単になる。

本発明は種々の変型が可能である。例えば、光ファイバ
ーに代えて導線等の糸状素子をコアの溝に供給すること
もできる。この装置をケーブル製造、特に光フアイバー
ケーブルを製造し、合溝のらせんをＳ−７型とし、例え
ば一連の巻きをまず一方向に巻き、次に反対方向に巻く
こともできる。

４、〔図面の１１へｊ中、な説明〕 ；暦１図（」、本発明による装置の概覗図。第２図は第
１図の装置によって得たケーブルの横断面図。

第ろ図ｉ、ｔ−、ｙ　ｉ図の装置の一部の拡大斜ｉ′兄
図。第４図ｉｆ、第１図の装置の主要部の拡大断面図。

第５図し１、第４［ン１の装置の生ずる波形を示す図。

第６図は第４図の装置ｄの一部の様式化した端面図であ
る。

２・・・ケーブル　　　　　ろ・・・コア５　・らせん
溝　　　　　８・・・剛性本体９・・・ボビンキャリヤ
ケージ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）１本以上のらせん溝を有するプラスチックコ゛ア
   の、Ｎｔに光ファイバーを係合させたケーブルを製造す
   る装置であって、夫々光ファイバーを巻いたボビンを支
   持する回転可能のボビンキャリヤケージと、り−ジの回
   転軸線に沿ってケージの中心を通って進行するコアの方
   へ各フ′アイバーを案内する／乙めにファイバーと等し
   い数のキャビティを有する剛性本体とを備え、各キャビ
   ティは、半径方向に指向し前記溝内に係合する舌片を有
   していてコアと剛性本体との間にめねじカップリングを
   形成させ、コアをり−ジの中心から剛性本体の方向に動
   かす第１の駆動装置を設けたものにおいて、第１の駆動
   装置から機械的に別個とした第２の駆動装置と、ケージ
   の角度位置を剛性本体の角度位置と比較する装置とを備
   え、上記比較装置を第２の駆動装置に接続して剛性本体
   に対するケージの位相偏差を補償することを特徴とする
   ケーブル製造装置。
2. （２）前記比較装置がケージの回転を感知する第１の装
   置と、剛性本体の回転を感知する第２の装置と、ケージ
   と剛性本体の回転によって電気インパルスの形で伝達さ
   れる信号を受けるだめに第１及び第２の装置に接続され
   た受信装置とを備えて成る！特許請求の範囲第（１）項
   記載の製造装置。
3. （３）前記第１及び第２の装置が剛１牛本体とケージに
   夫々一体の支持部拐の円周部に配分した複数の基準素子
   と、基準素子に対して固定したセンナとを備え、回転中
   心に対する基準素子間の角度を５゜以下とした特許請求
   の範囲第（２）項記載の製造装置。
4. （４）剛性本体の基準素子を剛性本体の外周に組合せた
   薄い円板を通る複数のスロットとし、上記スロットが感
   知素子の発光素子と受光素子との間を順次通る特許請求
   の範囲第（３）項記載の製造装置。
5. （５）前記剛性本体をケージに一体とした軸を囲む軸受
   に相対回転可能に支承し、上記軸を固定フＩ／−ム上の
   軸受に支持して第２の駆動装置によって駆動する特許請
   求の範囲第（４）項記載の製造装置。
6. （６）前記駆軸装置は一方及び他方への剛性本体のＩＩ
   コ１転力向について剛性本体に対するケージの角度位置
   の変化を感知する特許請求の範囲第（１）項記載の製造
   装置。 （力　前［尼第２の駆動装置が速度調整可能の直流モー
   タを備えている特許請求の範囲：：ｇ　（１１項記載の
   製造装置。