JPH0665578B2 - 光ファイバなどのフィラメント材料の平面状コイル巻回の方法および装置 - Google Patents
光ファイバなどのフィラメント材料の平面状コイル巻回の方法および装置Info
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- JPH0665578B2 JPH0665578B2 JP1511749A JP51174989A JPH0665578B2 JP H0665578 B2 JPH0665578 B2 JP H0665578B2 JP 1511749 A JP1511749 A JP 1511749A JP 51174989 A JP51174989 A JP 51174989A JP H0665578 B2 JPH0665578 B2 JP H0665578B2
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
-
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 1.発明の利用分野 本発明は一般的にスプールにフィラメント材料を巻き、
特に平面状コイルのタンデム式スタックにフィラメント
材料を巻く方法および装置に関するものである。
特に平面状コイルのタンデム式スタックにフィラメント
材料を巻く方法および装置に関するものである。
2.従来技術の説明 フィラメント材料をねじれさせ、歪ませ、過剰な応力を
与えないような方法において長い金属ワイヤまたは光フ
ァイバを予め構造されたスプールから急速に巻き戻すこ
とが必要な多くの場合がある。例えば、現在のミサイル
は光ファイバの貯蔵されたスプールを含み、それはミサ
イル発射時に繰出され、発射器に相互接続される。ター
ゲットシーンの情報およびミサイルの誘導命令はミサイ
ル飛行の全体または1部分においてファイバデータリン
クを通って送られる。例えば、変圧器の巻回および織物
産業において典型的に遭遇するような通常の円筒形層状
巻回は光ファイバについては十分に満足できるものでは
なく、利用において困難である。例えば、円筒形に巻か
れる通常の巻枠からの光ファイバ高速繰出しに関して、
熱を生じてファイバに破損を与えファイバデータリンク
の故障または不所望な光信号変調を生じる側面からの高
い摩擦牽引力が存在する。加えて、貯蔵または温度循環
中巻回の型は破壊され、滑らかな繰出し動作を妨害する
可能性がある。層間にファイバ交差区域がある円筒形層
状巻回を必要し、これは増加された光信号損失を生じる
「小屈曲」を起こす。
与えないような方法において長い金属ワイヤまたは光フ
ァイバを予め構造されたスプールから急速に巻き戻すこ
とが必要な多くの場合がある。例えば、現在のミサイル
は光ファイバの貯蔵されたスプールを含み、それはミサ
イル発射時に繰出され、発射器に相互接続される。ター
ゲットシーンの情報およびミサイルの誘導命令はミサイ
ル飛行の全体または1部分においてファイバデータリン
クを通って送られる。例えば、変圧器の巻回および織物
産業において典型的に遭遇するような通常の円筒形層状
巻回は光ファイバについては十分に満足できるものでは
なく、利用において困難である。例えば、円筒形に巻か
れる通常の巻枠からの光ファイバ高速繰出しに関して、
熱を生じてファイバに破損を与えファイバデータリンク
の故障または不所望な光信号変調を生じる側面からの高
い摩擦牽引力が存在する。加えて、貯蔵または温度循環
中巻回の型は破壊され、滑らかな繰出し動作を妨害する
可能性がある。層間にファイバ交差区域がある円筒形層
状巻回を必要し、これは増加された光信号損失を生じる
「小屈曲」を起こす。
円筒形層状巻回の欠点を解決するために、コイルは螺旋
状にらかれたファイバの所定の長さからなる各平面状コ
イルのタンデム式スタックを巻くことによって構成され
た。この方法は注目される円筒形層状巻回の難点を克服
するが、実際、単一の連続したファイバから平面状コイ
ルの巻回を生じる高速な方法は行われなかった。
状にらかれたファイバの所定の長さからなる各平面状コ
イルのタンデム式スタックを巻くことによって構成され
た。この方法は注目される円筒形層状巻回の難点を克服
するが、実際、単一の連続したファイバから平面状コイ
ルの巻回を生じる高速な方法は行われなかった。
発明の概要 本発明の主要目的は単一の光ファイバから1対の平面状
コイルを同時的に製造する方法および装置を提供するこ
とである。
コイルを同時的に製造する方法および装置を提供するこ
とである。
2つのコイルの巻回装置は3個の狭い間隔を隔てて、平
行に位置する案内板から構成され、それら案内板は第1
および第2の巻回空間を限定する心棒に取り付けられ、
それぞれの幅は単一のファイバのみを巻くことができ
る。ファイバの長さは1本のコイルの長さに等しい供給
スプールから引出され、それは中心にある案内板におい
て軸方向に位置する開口中に1つのコイルファイバの内
端部が位置するように巻取軸に一時的に貯蔵される。2
つのファイバの巻回装置は一時的に貯蔵されたファイバ
から第1の巻回空間に1個の平面状コイルを巻き、供給
スプール上のファイバから取出される第2の巻回空間に
別の平面状コイルを巻く。その2個の平面状コイルは反
対方向において同時に巻かれ、最も内側の巻回部分で接
続される。
行に位置する案内板から構成され、それら案内板は第1
および第2の巻回空間を限定する心棒に取り付けられ、
それぞれの幅は単一のファイバのみを巻くことができ
る。ファイバの長さは1本のコイルの長さに等しい供給
スプールから引出され、それは中心にある案内板におい
て軸方向に位置する開口中に1つのコイルファイバの内
端部が位置するように巻取軸に一時的に貯蔵される。2
つのファイバの巻回装置は一時的に貯蔵されたファイバ
から第1の巻回空間に1個の平面状コイルを巻き、供給
スプール上のファイバから取出される第2の巻回空間に
別の平面状コイルを巻く。その2個の平面状コイルは反
対方向において同時に巻かれ、最も内側の巻回部分で接
続される。
平面状コイルが巻かれた後、案内板は取除かれ、接着剤
の薄層が幾何学的形状および寸法の一体性を保持するよ
うにコイルに適される。代りに、接着剤は直接コイルに
案内板のアクセススロットまたはカットアウトを通じて
施されてもよい。
の薄層が幾何学的形状および寸法の一体性を保持するよ
うにコイルに適される。代りに、接着剤は直接コイルに
案内板のアクセススロットまたはカットアウトを通じて
施されてもよい。
完成した対の平面状コイルは軸の1端部に滑って移動さ
せ、さらに別の1対のコイルは上述のように巻かれる。
したがって、必要されるコイルの数は得られる。
せ、さらに別の1対のコイルは上述のように巻かれる。
したがって、必要されるコイルの数は得られる。
図面の簡単な説明 第1図は本発明にしたがって平面状コイルを巻く装置の
斜視図である。
斜視図である。
第2A図および第2B図は第1図の平面状コイル巻回装置の
側断面図である。
側断面図である。
第3図は小屈曲を示す円筒形層状コイルの側面図であ
る。
る。
第4図は分割された案内板の側面図である。
好ましい実施例の詳細な説明 光ファイバまたは金属ワイヤがその巻かれているスプー
ルから急速に繰出さなければならない場合が多い。例え
ば、ミサイルの場合において光ファイバは艦船、航空
機、または基地に搭載される発射器とミサイルを相互接
続する。ミサイルが発射されるとき、1連の光信号デー
タリンクはミサイル中のスプールから繰り出すことを可
能にさせる光ファイバによって提供される。この方法に
おいて、目的追跡および誘導評価は発射器で得ることが
でき、命令指示は光ファイバによって与えられることが
できる。したがって、明らかにミサイルに関する複雑な
計算および航跡機器の全てを搭載する必要がない。
ルから急速に繰出さなければならない場合が多い。例え
ば、ミサイルの場合において光ファイバは艦船、航空
機、または基地に搭載される発射器とミサイルを相互接
続する。ミサイルが発射されるとき、1連の光信号デー
タリンクはミサイル中のスプールから繰り出すことを可
能にさせる光ファイバによって提供される。この方法に
おいて、目的追跡および誘導評価は発射器で得ることが
でき、命令指示は光ファイバによって与えられることが
できる。したがって、明らかにミサイルに関する複雑な
計算および航跡機器の全てを搭載する必要がない。
上述の巻回の方法およびそれを実行する装置はあらゆる
種類のフィラメント材料を巻回するのに有用であるが、
光ファイバを巻回するとき、その方法は特に有利であ
る。それはその関連において特に述べられている。第3
図を参照にすると、単なる説明のためであるが、2つの
光ファイバ層12,14を含む通常の円筒形層状コイル10が
示されている。光ファイバ層12は円筒形巻枠16の外面上
に円筒形の層を形成するように螺旋状に巻かれている。
第2の層14は第1の層上と同様に巻かれている。実際に
は、ファイバの全長次第で、多くのそのような層が存在
する。第1図のようにスプールの右端部からファイバが
繰出されると仮定すると、剥離点が左へ動くとき、最も
外側の層のループの各々はそこへ移動するので下に位置
する1部分または全体の巻回層と接触するように剥がれ
る。この摩擦的接触は破損を与えることができる牽引力
をファイバに発生させる。したがって、その光信号伝送
に悪影響を及ぼす。
種類のフィラメント材料を巻回するのに有用であるが、
光ファイバを巻回するとき、その方法は特に有利であ
る。それはその関連において特に述べられている。第3
図を参照にすると、単なる説明のためであるが、2つの
光ファイバ層12,14を含む通常の円筒形層状コイル10が
示されている。光ファイバ層12は円筒形巻枠16の外面上
に円筒形の層を形成するように螺旋状に巻かれている。
第2の層14は第1の層上と同様に巻かれている。実際に
は、ファイバの全長次第で、多くのそのような層が存在
する。第1図のようにスプールの右端部からファイバが
繰出されると仮定すると、剥離点が左へ動くとき、最も
外側の層のループの各々はそこへ移動するので下に位置
する1部分または全体の巻回層と接触するように剥がれ
る。この摩擦的接触は破損を与えることができる牽引力
をファイバに発生させる。したがって、その光信号伝送
に悪影響を及ぼす。
「小屈曲」と呼ばれる円筒形層状巻回のさらに別の難点
は下に位置する逆巻回の螺旋層に外部の順巻回の螺旋状
の層を被覆するために生じるファイバの屈曲である。こ
れらの小屈曲はファイバに沿った信号伝送を劣化させる
主要な信号損失を累積する。ファイバの小屈曲は17に示
され、隣接ループに対する屈曲は互いに隣接していて、
実際、これは最大密度の巻回を得られる。
は下に位置する逆巻回の螺旋層に外部の順巻回の螺旋状
の層を被覆するために生じるファイバの屈曲である。こ
れらの小屈曲はファイバに沿った信号伝送を劣化させる
主要な信号損失を累積する。ファイバの小屈曲は17に示
され、隣接ループに対する屈曲は互いに隣接していて、
実際、これは最大密度の巻回を得られる。
円筒形層状巻回または貯蔵中または実質上の温度変化の
もとで崩れたり落込んだりする傾向を示す。これは望ま
しくないことであり、繰出しが中断されるように隣接層
のファイバを互いに混合させることが起り得る。
もとで崩れたり落込んだりする傾向を示す。これは望ま
しくないことであり、繰出しが中断されるように隣接層
のファイバを互いに混合させることが起り得る。
円筒形層状コイルの欠点を解決するために、平面状コイ
ルの形状で光ファイバを巻回し、または一連の平面状コ
イルが単一の連続したファイバから巻かれることは重要
である。平面状コイルは1個のファイバの直径の厚さで
あるディスク状のコイルを形成するように、前記ループ
の上に各ファイバループを巻くことによって構成され
る。従来において、平面状コイルは平面上にファイバを
手作業で配置することによって製造される。しかし、複
数の平面状コイルが必要とされるとき、許容できるよう
な速度で平面状コイル巻回を行う効率的な方法および装
置はない。
ルの形状で光ファイバを巻回し、または一連の平面状コ
イルが単一の連続したファイバから巻かれることは重要
である。平面状コイルは1個のファイバの直径の厚さで
あるディスク状のコイルを形成するように、前記ループ
の上に各ファイバループを巻くことによって構成され
る。従来において、平面状コイルは平面上にファイバを
手作業で配置することによって製造される。しかし、複
数の平面状コイルが必要とされるとき、許容できるよう
な速度で平面状コイル巻回を行う効率的な方法および装
置はない。
本発明の方法および装置の説明を確実にするために、第
1図、第2A図および第2B図を参照する。第1のステップ
は1つの平面状コイルを形成するためのファイバの量に
等しい長さの光ファイバ18をファイバ供給スプール20か
ら取出して一時的巻取スプール22に貯蔵することであ
る。今は詳細なしに説明しないが、コイル形成装置24は
共通な軸上に配置され、わずかに光ファイバの直径より
も幅の広い2つの巻回空間32,34を形成している分離さ
れた3つの案内板26,28,30を備えている。一時的に貯蔵
されたファイバの端部分36は中心にある案内板28の開口
38に位置される。
1図、第2A図および第2B図を参照する。第1のステップ
は1つの平面状コイルを形成するためのファイバの量に
等しい長さの光ファイバ18をファイバ供給スプール20か
ら取出して一時的巻取スプール22に貯蔵することであ
る。今は詳細なしに説明しないが、コイル形成装置24は
共通な軸上に配置され、わずかに光ファイバの直径より
も幅の広い2つの巻回空間32,34を形成している分離さ
れた3つの案内板26,28,30を備えている。一時的に貯蔵
されたファイバの端部分36は中心にある案内板28の開口
38に位置される。
2個の平面状コイルは同時に巻かれる。1つは一時的の
貯蔵スプール22から取出され、第2のコイルはファイバ
供給スプール20から直接巻かれる。特に、2つのファイ
バ巻回装置40,42は案内板26と28との間にある空間にお
いて第1の平面状コイルを形成し、案内板28と30との間
に第2の平面状コイルを形成するために反対方向におい
て回転する。反対方向にコイルを巻回することによっ
て、中心にある案内板開口38に位置する相互接続されて
いるファイバは鋭い屈曲を受けない。2個の隣接する平
面状コイルの製造を終了すると、案内板は取除かれ、ス
プレイを吹付けられるか、そうでなければ接着剤の薄層
を設けられた2個のコイルは予め設けられたコイル44と
並ぶ関係においてタンデム式に重ねられる巻回軸の端部
に移動され、滑込まされる。
貯蔵スプール22から取出され、第2のコイルはファイバ
供給スプール20から直接巻かれる。特に、2つのファイ
バ巻回装置40,42は案内板26と28との間にある空間にお
いて第1の平面状コイルを形成し、案内板28と30との間
に第2の平面状コイルを形成するために反対方向におい
て回転する。反対方向にコイルを巻回することによっ
て、中心にある案内板開口38に位置する相互接続されて
いるファイバは鋭い屈曲を受けない。2個の隣接する平
面状コイルの製造を終了すると、案内板は取除かれ、ス
プレイを吹付けられるか、そうでなければ接着剤の薄層
を設けられた2個のコイルは予め設けられたコイル44と
並ぶ関係においてタンデム式に重ねられる巻回軸の端部
に移動され、滑込まされる。
第1図および第2B図を参照にすると、平面状コイルを限
定する巻回枠は互いに平行に位置され、中空円筒軸46に
単一体の関係において一緒に固定される3枚のほぼ円形
の板26,28,30から構成される。その板は一緒に取付けら
れ、案内板の開口内に位置するピン54で固定される2つ
の半円形部分から構成される。3枚の案内板は案内板26
と28との間の巻回空間32および案内板28と30との間にあ
る別の巻回空間34を設けるために軸に沿って離れて位置
する。各巻回空間32,34はファイバ18の直径に対してわ
ずかに広い幅である。対面する板26,30の端縁部分は後
述するように巻回中ファイバを誘導する滑らかな表面を
提供するために斜めにされている。
定する巻回枠は互いに平行に位置され、中空円筒軸46に
単一体の関係において一緒に固定される3枚のほぼ円形
の板26,28,30から構成される。その板は一緒に取付けら
れ、案内板の開口内に位置するピン54で固定される2つ
の半円形部分から構成される。3枚の案内板は案内板26
と28との間の巻回空間32および案内板28と30との間にあ
る別の巻回空間34を設けるために軸に沿って離れて位置
する。各巻回空間32,34はファイバ18の直径に対してわ
ずかに広い幅である。対面する板26,30の端縁部分は後
述するように巻回中ファイバを誘導する滑らかな表面を
提供するために斜めにされている。
ファイバ巻回装置40,42は同一であるので、装置40のみ
について詳細に説明する。装置40は案内板(第1図)の
半径よりもわずかに大きい全長の細長い回転部材であ
る。部材40の1端部におけるボールベアリング58は案内
板26のすぐ外側で軸を中心に回転するように軸46に固定
される。装置40の上端部分は装置の外側に面した側に取
付けられる第1の溝を有する滑車62および案内板に面す
る装置側に取付けられる第2の溝を有する滑車64を含
む。駆動モータ(示されていない)は装置40を予め決め
られた方向に、例えば第1図に示されるような時計回り
で回転するように接続される。装置42は反対方向に回転
する(例えば第1図に示される例では反時計回り)を除
いて装置40と同様に組立てられる。
について詳細に説明する。装置40は案内板(第1図)の
半径よりもわずかに大きい全長の細長い回転部材であ
る。部材40の1端部におけるボールベアリング58は案内
板26のすぐ外側で軸を中心に回転するように軸46に固定
される。装置40の上端部分は装置の外側に面した側に取
付けられる第1の溝を有する滑車62および案内板に面す
る装置側に取付けられる第2の溝を有する滑車64を含
む。駆動モータ(示されていない)は装置40を予め決め
られた方向に、例えば第1図に示されるような時計回り
で回転するように接続される。装置42は反対方向に回転
する(例えば第1図に示される例では反時計回り)を除
いて装置40と同様に組立てられる。
上述の装置を使用する第1のステップとして、1個の平
面状コイルを形成するために必要な量に等しい長さの光
ファイバ18が供給スプール20から取外される一時的に供
給スプール22に巻かれる。またファイバは両ファイバの
巻回装置40,42の溝を有する滑車62,64の周囲に位置され
る。スプールに一時的に貯蔵された1個の平面状コイル
の量の内端部36を限定するファイバ18に関する点は中央
の案内板28における開口38を通って位置される。全3枚
の案内板26,28,30は軸46(第2B図)に取付けられ、ピン
54によって配置される。
面状コイルを形成するために必要な量に等しい長さの光
ファイバ18が供給スプール20から取外される一時的に供
給スプール22に巻かれる。またファイバは両ファイバの
巻回装置40,42の溝を有する滑車62,64の周囲に位置され
る。スプールに一時的に貯蔵された1個の平面状コイル
の量の内端部36を限定するファイバ18に関する点は中央
の案内板28における開口38を通って位置される。全3枚
の案内板26,28,30は軸46(第2B図)に取付けられ、ピン
54によって配置される。
次に、巻回装置40,42は反対方向において2個の平面状
コイル、すなわち案内板26と28の間の空間32における第
1のコイルおよび案内板28と30の間の第2の空間34にお
ける第2のコイルができるまで十分な回転数で回転され
る。ピン54は引出され、2個の平面状コイルは接着剤の
薄層で被覆され(スプレーにより)、コイルは貯蔵部分
44(第2A図)へ軸46に沿って滑らされる。その作用は平
面状コイルの必要される数が得られるまで繰返される。
コイル、すなわち案内板26と28の間の空間32における第
1のコイルおよび案内板28と30の間の第2の空間34にお
ける第2のコイルができるまで十分な回転数で回転され
る。ピン54は引出され、2個の平面状コイルは接着剤の
薄層で被覆され(スプレーにより)、コイルは貯蔵部分
44(第2A図)へ軸46に沿って滑らされる。その作用は平
面状コイルの必要される数が得られるまで繰返される。
本発明にしたがって平面状コイルのタンデム式スタック
を構成する単一の連続した光ファイバからコイル構体を
形成する方法および装置が提供される。隣接する平面状
コイルを接続するファイバ部分は伸長または屈曲を受け
ない。そのような繰出しコイル構体のファイバは以下の
ようなファイバと巻回と間に接着性牽引力のみを受け
る。平面状コイルは不所望な応力および摩擦を受けず、
ファイバは小屈曲になりにくい。
を構成する単一の連続した光ファイバからコイル構体を
形成する方法および装置が提供される。隣接する平面状
コイルを接続するファイバ部分は伸長または屈曲を受け
ない。そのような繰出しコイル構体のファイバは以下の
ようなファイバと巻回と間に接着性牽引力のみを受け
る。平面状コイルは不所望な応力および摩擦を受けず、
ファイバは小屈曲になりにくい。
その他の接着剤も多数のコイル構体を形成するときにフ
ァイバコイルの寸法一体性を保持するのに十分である
が、シリコン接着剤の混合物によって良好な結果が得ら
れ、一時に1つの板の除去後にコイルの接着剤を施すこ
とに加えて、溝またはカットアウト70が各板26,30に設
けられ、案内板の除去より前に接着剤を被着してもよ
い。
ァイバコイルの寸法一体性を保持するのに十分である
が、シリコン接着剤の混合物によって良好な結果が得ら
れ、一時に1つの板の除去後にコイルの接着剤を施すこ
とに加えて、溝またはカットアウト70が各板26,30に設
けられ、案内板の除去より前に接着剤を被着してもよ
い。
好ましい実施例を詳細に述べたが、本発明はそれによっ
て限定されることなく添付の請求の範囲によって決定さ
れることを理解すべきである。
て限定されることなく添付の請求の範囲によって決定さ
れることを理解すべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−260403(JP,A) 実公 昭51−8998(JP,Y2)
Claims (8)
- 【請求項1】単一の連続したフィラメント供給部から2
個のコイルを巻く方法において、 中央にある案内板は開口を具備し、第1および第2の巻
回空間を形成するために相互に面して離れた関係で3枚
の案内板を配置し、 中央にある案内板の開口を通ってフィラメントの端部を
通過し、 1個の平面状コイルを巻くために十分な長さのフィラメ
ントを供給部から取外し、中央の案内板の開口を通って
フィラメントを通過させ、フィラメントを巻取スプール
に一時的に貯蔵し、 第1の平面状コイルを形成するために第1の巻回空間と
1方向において巻取スプールフィラメントを巻き、 第2の平面状コイルを形成するために反対方向において
第2の巻回空間に供給部からのフィラメントを同時に巻
き、 案内板を取除くステップを具備する方法。 - 【請求項2】第1および第2の平面状コイルは同時に巻
かれる請求項1記載の方法。 - 【請求項3】フィラメントは第1の平面状コイルに巻か
れる前に供給部から取外されて巻取スプールに貯蔵され
る請求項1記載の方法。 - 【請求項4】単一のフィラメントから1対の平面状コイ
ルを同時に巻く装置において、軸と、 隣接する軸に近い第2の開口を具備する中央の案内板手
段とそれから第1および第2の巻回空間を限定するよう
に間隔をおいた2枚の外側の案内板手段より成り軸を受
ける中央の開口を具備する各3つの案内板手段と、 第1の巻回空間にフィラメントを巻く第1のフィラメン
ト巻回手段と、 第2の巻回空間にフィラメントを巻く第2のフィラメン
ト巻回手段とを具備し、これら第1および第2のフィラ
メント巻回手段は反対方向において巻かれた平面状コイ
ルを形成する装置。 - 【請求項5】案内板手段は分離可能な部分により形成さ
れる請求項4記載の装置。 - 【請求項6】各案内板手段の分離可能な部分は除去可能
なピンによって取外しできるように固定されている請求
項5記載の装置。 - 【請求項7】各巻回手段は軸を中心に回転するように設
置された1端部を備える細長い部材を具備する請求項4
記載の装置。 - 【請求項8】各巻回空間はフィラメントの直径に実質上
等しい幅を具備する請求項4記載の装置。
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