JPS60262773A - 牽引ホイール - 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】 良用辺血万 本発明は少くとも１本の光ファイバーを各々に含む螺旋
状の溝を持つリングをひっばる為のホイール（車輪）に
関する。

光丘技術立鳳」 このような牽引用ホイールは、そこで光ファイバーが自
動的にリングの溝に送りこまれるケーブルの製造ライン
の出口に設けられている。牽引ホイールの目的は光ファ
イバーを送りこみながら、そのコア（芯）を引きのばす
ためにリングに引張り力を与えることである。そのため
、この結果としてリングがその製造ラインから出て使用
される最初の状態にもどる時、リングに対し過剰の長さ
のファイバーが残ることになる。

一般に知られている牽引ホイールは２０ｃｍのオーダー
の小さな半径のものである。経験によると、計算によっ
て後で示す如く、これらの小さな牽引ホイールは、ホイ
ールのまわりのリングの中のファイバーが溝の底に螺旋
形の路線よりも短い路線をたどる為に、ファイバーの中
に後迄歿ることの必要な余剰長さを少くしたり又は実際
になくしたりする。

灸団Ｏａ遊 本発明の主たる目的は、正にこの欠点を克服することに
ある。更に本発明のもう−っの目的は、後でめられるフ
ァイバーの余剰長さが牽引ホイールからの出口で維持さ
れるようなリングの寸法特性によってきめられた半径を
もつ牽引ホイールを提供することである。

λ更五選上 従って次のような半径Ｒ′をもつ牽引ホイールが提供さ
れる。

Ｒ’　＞（Ｐ２／（４ｇ２　ｒ））　−（ｒ十ｈ）ここ
にＰおよびｈはおのおの螺旋状溝のピッチ及び深さを表
し、ｒは溝の底部により囲まれたリングの中心部の半径
を表す。牽引ホイールの半径Ｒ°はエメーター又はそれ
以」−のオーターのものが望ましい。

−ましい宍−佳の雪［１ 第Ｉｌｌに関し、光フアイバーケーブル製造ライン１は
、最初の部分は垂直ドラムの形状をした巻出しスタンド
１０からなり、それは、押出し法で作られた熱可撓性物
質で出来ている溝のついた円周状のリング２を巻出して
いる。リング２は必要な場所では１本又は数本の鋼線を
含む中心部を強化したギヤリヤー（Ｃａｒｒｉｅｒ）を
包みこんでいる。リング２はリングの円周に等間隔に配
置された平行な螺旋状の溝２０をもっている。各溝は少
くとも１本の光ファイバー３を含むように設計されてい
る。第２図に画かれた例では１０個の平行な溝２ｏがあ
る。その溝はリングの直径と比べると非常に長いピッチ
を持つ連続的な平行の螺旋通路をたどる。代表的な例と
して通路とリンクの直径の比はおよそ３０から６０の間
である。溝は、正方向のあるいは逆方向のいずれの螺旋
部分がらなっていてもよい。

巻出しスタンド１０を出たリング２は、張カポイール１
１の間で巻き戻され、ブレーキホイール１２の」二を通
る。リング２は直線方向に引かれ、ブレーキホイール１
２から牽引ホイール１７迄ケーブル製造ラインの縦方向
の水平相＋Ｘ’Ｘに沿って引張り荷重を受ける。ホイー
ル１２と１７の間でリング２は、順次に、リングの張力
を測定する装置１３を通り、回転装置Ｉ５．】８０の回
転速度をリング並進速度に合せるため、より正確に云え
ば、１秒当りの螺旋状リングのピッチ数に合せるために
、リングの溝とかみ合う歯をもった補助連結装置１４を
通り、ファイバーを運ぶ巻出しスプール１５０のついた
回転支持装置１５を通り、リングの溝２０の中へ光ファ
イバー３をそれぞれ送りこむためのファイ／へ一案内機
を含む光フアイバー回転ディスペンサー１８０を通り、
更にファイバーを含むリングの周りに、例えば、ターフ
アン（ｔｅｒｐｈａｎｅ）で出来た１枚以上の保護用被
覆テープを巻くための１台以上のテープ巻き装置を通っ
てゆく。テープ巻きされたリングは、軸ｘＸ′に接して
、横及び水平方向にのびる回転軸ＯＺのまわりに回転す
る大きな円板状の牽引ホイールのまわりに数回巻かれる
。リング２は、次にカウンターテンション・ホイール１
８の間を走り、ケーブル製造ライン１の出「ｌの端で巻
取り装置ｊ９の中のリール＋８０の周りに＠き取られる
。

ケーブル製造ラインに於て、リング２は、ファイバー３
がリングの溝２ｏの中に置かれながらブレーキホイール
１２と牽引ホイール１７の間で張力をうける。ケーブル
製造装置の出口のカウンターテンション・ホイール１８
で、リング２は実質的に、もとの長さ迄収縮する。ファ
イバーは、このために溝２０の長さより余剰の長さをも
つ、ｋうになり溝の中でよかりくねった路をたどること
になる。

ファイバーはそのため、昔に高温におけるケーブルの膨
張のためや、例えば、該ケーブルを伸ばしながらその光
フアイバーケーブルをコイルに巻くとか、放置するとか
、使用するとかいうような製作後の作業中の張力のため
の歪（Ｓｔｒａｉｎ）を受けないですむ。

各ファイバーを摩擦によって、それぞれのコア溝に固定
するためには、ケーブル製造ラインの各種の機構から発
生する振動や、ファイバーに加わる張力等を考慮してデ
スペンサー１６０と巻取装置１９の間のファイバー案内
器具のあとに約１５メーターの長さのコアを備えること
が必要である。

ファイバーが、依然としてコア溝の中で固定されない場
合、ファイバーはそれぞれの巻出しスプール１５０の張
力を受ける。それ故、ファイバーは最小長さの位置をと
る傾向が生ずる。

第２図に示される通り、明らかに牽引ホイール１７の周
りに巻かれたコア２の中のファイバー３は、それに相当
する溝２０の底の連絡と一致する曲線からなる螺旋の路
をたどる。しかし、牽引ホイール１７の周１７０の直ぐ
近くの点Ａ１における曲線からなる螺旋の曲率の中心は
Ａ１の点の曲率半径の計算によって以下に説明する如く
、牽引ホイールの半径によって変動する。

従来の技術に於ては、牽引ホイールの半径は小さく、以
下に定義される限界半径よりも小さい。

そしてその限界半径はホイール１７の中心Ｏと点Ａ１の
間に位置する点ＡＩにおける曲率中心に帰着する。ファ
イバーは、次いで、溝２０の底によってかこまれたリン
グの中心部２１で、牽引ホイール周辺と時々圧力接触す
るファイバーによって描かれる螺旋の長さは、リングの
みの中心部の周りを走る、即ち溝の底によって描かれる
「螺旋」の長さより短くなる。その結果、従来の技術で
は、ファイバーは溝よりも短くなり、リングが製造ライ
ンを小て元の長さに戻る時、ファイバーを切断させるか
も知れない望ましからぬ張力をファイバーの中に引き起
すことになる。この現象は作業の目的、つまり溝に関し
てファイバーの長さを余分にするという目的に反してい
る。

牽引ホイール１７の周りに巻かれたリング２の中の溝の
底によって描かれる曲線状「螺旋」Ｃの上の任意の点Ｍ
における曲率半径は、第３図及び第４図に関して以下に
計算される。螺旋Ｃは半径Ｒをもつ円の周の上に位置し
デカルト座標ＸＹＺの中にある垂直平面ＸＯＹの中に配
置されている。

座標系の中の一つの座標軸ＯＹは、半径（Ｒ−ｒ）の小
さな円の上に位置する螺旋Ｃの上の点Ａ１を通過する。

座標系における水平軸Ｏ７は、ホイール１７の回転軸に
一致する。「！ｌ！ｌＪ旋」Ｃは第２図にみられる通り
、軸ＯＺと、ホイールの半径Ｒ°とりングの半径（ｒ＋
ｈ）の和に等しい半径Ｒ＝ＯＢによってきめられる、ト
ーラスの周りを回る。点Ｍを含むトーラスの直径を含む
断面Ｓは、コアの中心部２１のそれと等しい半径をもち
、半径Ｒの円の中心Ｂをもつ。点Ｍは次の球座標によっ
て決定することか出来る： 面＝中心Ｏから点Ｍ迄の距離 θ＝点Ｍが牽引ホイールの周りを完全に１回転するため
、０と２πの間で変動するＯＹとＯＢの間の角 α＝螺旋Ｃのピッチｐに等しい、点Ｍの通路に対し、０
と２πの間で変動するＢＯとＢＭの間の角 ベクトル関係に基づき ｏＦ２　＝　ＯＢ　＋　Ｂ　Ｍ 点Ｍの座標ｘ、ｙ、ｚはデカルト座標系ＸＹＺから推論
される。

Ｘ＝Ｒｓｉｎθ−ｒ　ｃｏｓａ　ｓｉｎθＹ＝Ｒｓｉｎ
θ−ｒ　ｃｏｓａ　ｃｏｓａ　（１）Ｚ＝ｒｓｉｎα もしｋが、牽引ホイール１７の周りの螺旋Ｃの１回転に
対するピッチ数（これは一般に分数であるが）を表すと
すれば、角αおよびθの間に次の関係がある。

α＝に、θ（ここにに＝２πＲ／ｐ） 式（１）にαを代入することによって、結果は次の通り Ｘ＝Ｒｓｉｎθ−ｒ　ｃｏｓｋＯｓｉｎθＹ＝Ｒｓｉｎ
θ−ｒ　ｃｏｓ（Ｊ　ｃａｓｋθＺ＝ｒｃｏｓｋθ 基礎的なＦｒｅｎｅｔ−９ｅｒｒｅｔ関係の一つを使い
、ｄＴ／ｄｓ＝Ｎ／ρ ここにｄＴ／ｄｓは曲線上の任意の点Ｍに接する単位ベ
クトルの、この点から図られた曲線座標３に対する増加
率を示す。Ｎは曲線に直角の単位ベクトル、ρは曲線の
曲率半径である。曲線の曲率１／ρは、各θに関する点
Ｍの座標の一次の偏導関数Ｘ’、Ｙ′、Ｚ′および二次
の偏導関数Ｘ”、Ｙ”。

ｚ″によって次の如く規定されるニ ー次及び二次の偏導関数は式（２）から推論される： ＋ｒ（ｋ　ｓｉｎ　ｋθ　ｃｏｓ　Ｏ＋ｓｉｎθ　ｃｏ
ｓ　ｋθ）−ｒｋ（ｓｉｎθ　５ｉｎｋθ−ｋ　ｃｏｓ
θ　ｃｏｓｌｌ）半径（Ｒ−ｒ）の同上に位置し、牽引
ホイールの周１７０の反対方向に位置し従ってα−２π
Ｎ　ｅｔθ＝（Ｎｐ）／Ｒ（ここにＮは０に等しいか又
は大きい整数）に対し定義される点Ａ　１．　Ａ　２に
対しては、上記の導関数は次の式により与えられる。：
Ｘ”＝（Ｒ−ｒ）　ｃａｓ（ｌ　Ｘ″＝（−Ｒ＋ｒ（１
＋ｋ”））　ｓｉｎ　θＹ’＝（−Ｒ＋ｒ）　ｓｉｎ　
ＯＹ”＝（−Ｒ＋ｒ（１＋に２））　ｃｏｓ　θＺ’＝
ｒｋ　Ｚ″＝　０ 点Ａ、Ａ２に於ける螺旋Ｃの曲率は、それ故に上記の式
を使って次の如くなる： もしｋが（２πＲ／ｐ）により置きかえられ、ｂが４π
２／ｐ２で与えられるとすれば、曲線半径はそれ己応じ
て次の式でＲによって表され、従って牽引ホイールの半
径なＲとすれば 曲率半径Ｐはその値に対し無限大に向かう実際には、項
４ｂｒ２はｌに比べ非常に小さいと考えられるので、曲
線半径ρは、第５図に示される如く次の式で規定される
限界半径ＲＯに対し無限大に向かう。

Ｒｏ　−ｐ２／（４π２ｒ） 半径Ｒが無限大に向かう時これは又、ｐ２／（４π２ｒ
）　＋ｒ＝Ｒｏ　＋ｒに等しい円形の「螺旋」の曲率半
径となる。

第６図は、Ｒ’＝Ｒ−（ｒ＋ｈ）という牽引ホイール１
７ノ半径Ｒ“に関して、軸ＯＹ上の点Ａ１における螺旋
の曲率中心の位置の変動を描いている。この場合にｈは
溝２０の深さを、（ｒ＋ｈ）はリング２の半径を示して
いる。Ｒ’　＜　Ｒｏ−（ｒ＋ｈ）の時、曲率中心は、
ホイールの中心０の側で方向をもった半直線Ａ、０の上
に存在し、溝２０の中のファイバー３は従来の技術にお
ける牽引ホイールに相当する牽引ホイールの周と圧力接
触をするようになる。本発明における牽引ホイールに相
当するＲ’　＞　Ｒｏ　４ｒ＋ｈ）の場合、曲率の中心
は点ＡＩから（Ｒｏ−ｈ）離れた距離にある点Ｃを原点
として持つ方向をもった半直線ｄＹ上の点Ａ１の上方に
ある。本発明に於て、ファイバー３は溝２０の底に向っ
て適用され、ケーブル製造ラインから出る時、リングの
上にかかつている張力が一旦、ゆるめられた場合、溝に
比較して余剰の長さを提供するものである。

一つの例として、もしリング２のピッチが２００ｍｍに
等しい最小のピッチより小さく、リングの中心部２１の
半径ｒが１．１ｍｍに等しい最小半径より大きく、リン
グの溝２０の深さｈが０．９ｍｍに等しい最大深さより
小さいとすれば、牽引ホイールの半径Ｒ′は次の如きも
のでなければならない。

即ちＲ’＞９１９ｍｍ 実際に本発明を実施する牽引ホイールの半径は１メー）
・ルのオーダーのものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は溝付リングの中の光〕・“アイパーのためのケ
ーブル製造ラインの縦方向の略１％である。 第２図は牽引ホイールの周囲に配置されたリング断面の
透視図である。 第３図と第４図は、螺旋部分を示すホイールの透視略図
ならびに平面投影略図で、それぞれの螺旋部分を本発明
の牽引ホイールの半径を計算するために用いられた３次
元ｆカルト座標に於てリングの溝底かたどっている。 第５図は、螺旋がそのまわりを回転する円のｈ径を使っ
て、ホイールの周囲の近くの点の、その螺旋の曲率半径
の変動を示している。 第６図は牽引ホイールの半径による該円周上の点の曲率
中心の位置の変動を示している。 特許出願人 ソシエテ　アノニム　デ テレコミュニ力シイオンズ ソシエテ　インダストリニレ　デ リアイソンズ　エレクトリクス 特許出願代理人 弁　理　士　山　木　恵　− 第１頁の続き ［株］・発　明　者　ジャン　ビニール　ミショー ０発　明　者　シャン　リュク　ビオ ハ フランス国、　７５６３１　パリ　セテックス　１３．
リュ　ヵンタグレル　４１番地 フランス国、　７５６３１　パリ　セテックス　１３．
リュ　ヵンタグレル　４１番地

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも１本の光ファイバーをそれぞれに含む
   螺旋状の溝をもつリングを牽引するホイールで、そのホ
   イールは Ｒ’　＞（Ｐ２／（４π２ｒ）　）−（ｒ＋ｈ）のよう
   な半径Ｒ”をもち、 ここにｐとｈはそれぞれ、当該螺旋状溝のピッチと深さ
   を表わしｒは当該溝の底により囲まれた該リングの中心
   部の半径を示すことを＃徴とする牽引ホイール。
2. （２）牽引ホイールの当該半径Ｒ′が１メーター又はそ
   れ以上のオーダーである特許請求の範囲第１項に記載さ
   れた牽引ホイール。
3. （３）該リングが張力のかかった状態にある光フアイバ
   ーケーブル製造ライン域からの出口の端に配置された特
   許請求の範囲第１項に記載された牽引ホイール。