JPH07100565B2 - フィラメント空気ベアリング - Google Patents

フィラメント空気ベアリング

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JPH07100565B2
JPH07100565B2 JP3317813A JP31781391A JPH07100565B2 JP H07100565 B2 JPH07100565 B2 JP H07100565B2 JP 3317813 A JP3317813 A JP 3317813A JP 31781391 A JP31781391 A JP 31781391A JP H07100565 B2 JPH07100565 B2 JP H07100565B2
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    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H57/00Guides for filamentary materials; Supports therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65H57/14Pulleys, rollers, or rotary bars
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  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、通常、フィラメントが
フィラメントの縦の軸に沿った方向に移動されるときベ
アリングによりフィラメントと物理的に接触することな
しに光ファイバのようなフィラメントを支持する空気ベ
アリングに関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、光ファイバのようなフィラメン
トは溝のあるローラあるいはプーリの使用によって所望
の通路に沿って通常は運搬され、ファイバはプーリの溝
のある周縁内に受けられ、溝の壁との摩擦結合によって
移動される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】多くの状況において、
フィラメントと接続するプーリによって形成される実質
的な摩擦は望ましくない。また、特定の汚染物質がプー
リの動作中の表面上に集められ、ガラスコア上の微細な
掻き傷を生成する光ファイバの比較的軟質の外部表面上
に侵入する時に主な問題が生じ、機械的信頼性を減少さ
せ、またファイバの伝送効率を減少させる。さらに説明
すると、例えばこれらの粒子がプーリの溝、ファイバの
バッファに連続した凹点に入れられる場合、光ファイバ
の外部被覆あるいは通常のバッファは異なる粒子によっ
て容易に貫通できる。
【0004】通常のプーリにより光ファイバに生成され
る摩擦張力に加えて、プーリの慣性によってファイバ張
力がさらに増加する。光ファイバが引っ張り応力に敏感
であり、ファイバの完全な破壊(破損)あるいは光学信
号の伝送効率の実質的な減少が生じる。
【0005】本出願人の別の発明においては外部の層は
外部の層に接触している表面に形成される溝を有する第
2の層で挟まれ、ファイバを支持するためにエアクッシ
ョンを設けている加圧された空気を導入するための通路
を形成する。その発明のベアリングは第1に試験効果の
ためにファイバに圧力を加えているバンドに関し、構成
が比較的複雑である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明においては、2つ
の同一の円形のディスクは、中央の軸方向開口部からデ
ィスクの外部周辺の縁部まで延在している複数のエッチ
ングされた放射状チャンネルを備えた表面を有する。デ
ィスクは、2つのディスクのいずれよりも僅かに小さい
直径を有する円形の分離体プレートと組立てられる。
分離体の周囲の縁部は、そこに受けられる光ファイバ
のようなフィラメントを適応させるために十分に湾曲し
た凹部を形成されている。2つのディスクに面している
外縁部分は表面にテーパーを有し、それによって湾曲し
た分離体の凹部中の底部の比較的広い入口を有する単一
の連続した周縁凹部を形成する。中心支持体は2つのデ
ィスクおよび分離体の軸方向開口部に入れられ、縦方向
に延在している空洞および分離体の両側に配置された複
数の出口を含む。加圧された空気は中心支持体の空洞に
沿って供給され、出口から2つのディスクと分離体の間
に形成されている空気高圧室に入る。高圧室からの加圧
された空気は分離体の両側および分離体と近接したディ
スクとの間の凹部中に出ていくために放射チャンネルに
沿って通過し、支持されるフィラメントに対するエアク
ッションを形成する。
【0007】
【作用】動作において、中心支持体の空洞を通って供給
され、ベアリングの凹部に出てゆく加圧された空気によ
って、フィラメントが種々の部品と直接物理的に接触し
て損傷を受けることなしにベアリングの表面に沿って移
動されるように、凹部に配置されるフィラメントは浮上
がり、エアのクッションにより分離体およびディスクか
ら間隔を保持される。特に、加圧された空気の2つの源
がそれぞれ分離体の片側が設けられ、分離体の凹部内お
よびディスク間でファイバの自動センタリングを行うよ
うに動作する。
【0008】
【実施例】図1を参照すると、本発明の空気ベアリング
は全体を10として示され、光ファイバのようなフィラ
メント16が受入れられ異なる通路に沿って向け直され
る周囲の溝14を有する実施上円筒のディスク状本体部
材12が含まれる。詳細に後述されるように、溝14は
ファイバがエアクッション上に支持されてベアリング中
に常に位置し、ベアリング表面と直接の物理的な接触す
ることを阻止するように加圧された空気の源(示されて
いない)に接続される。軸支持体18はディスク状
体部材12の1つの主面の中央に固定され、物理的支持
に加えて、ベアリングの活性位置に加圧された空気のコ
ンジットとして作用する。
【0009】本発明の詳細な説明に関して、図2および
図3に同時に参照される。ベアリングは実質的に等しい
形状および寸法の第1および第2の円形ディスク20
および円形のディスク22を含み、それぞれはディスク
の中央に位置するそれぞれ24および26で示される大
きな円形の開口部を有する。また、各ディスクはテーパ
ーされ外縁部28を有する。図3に見られるように、
開口部24の外縁からテーパーされた縁部28の始ま
りまでに延在しているディスク20の1つの主面30
は、そこに形成され同様の扇形ランド34によって分
離される複数の扇形チャンネル32を有する。ランド
34の最外面は、共通の平面に配置される。
【00010】分離体プレート即ち分離体36は中央の
円形の開口部38を有する立体の円形ディスク状本体
から形成され、その開口部38はディスク20および
ィスク22の開口部24および開口部26よりも僅かに
大きい。分離体の周囲はそれに沿ったファイバのスライ
ドできる受入れが可能な湾曲した断面の滑らかに曲った
凹部40が設けられ、ファイバを妨げあるいは捕捉する
表面構造は存在しない。分離体の外部直径はテーパーを
付けられた縁部28の中央から最低の範囲までを測定
したディスクの直径と実質的に等しい。
【00011】中央の支持体18はディスクの開口部2
4および開口部26内にスライドするように受入れられ
る時に閉じたスナッグフィットになるような外部直径の
円筒のロッドを含む。支持部は軸方向に延在している通
路24を含み、支持部の一端部で外部に通じ、ベアリン
グ装置上の分離体36と整列する反対側の支持部の端部
の短絡位置で終わる。複数の放射状に延在している開口
部44は中央の通路に通じ、支持部の中央軸に対して9
0°の平面で外側へ開く。支持体18の外端部における
拡大されたフランジ45は支持軸に沿って後方に面して
いる溝46を含み、その中の円形のシール48(例えば
Oリング)が位置される。
【00012】組立において、ベアリングディスク2
2は中央の支持体18上に受入れられる中央の開口部2
6を有し、シール48に対して密閉するように押付けら
れ、フランジと反対側の面にチャンネル32が位置す
る。次に、分離体36がディスク22のチャネンルを有
する表面に固定され、分離体の外縁部はディスクのテー
パーされた部分の末端に正確に位置される。ディスク2
0、ディスク22および分離体36を通っている1以上
のピン49は、一体の装置を形成させる。ディスクおよ
び分離体を形成するために使用される材料によって、2
つの固定ははんだ付けあるいはエポキシの使用によって
達成される。最後に、第2のベアリングディスクは同
じ方法で中央の支持部にスライドして受入れられ、チャ
ンネルの表面は分離体の反対の表面に固定される。さら
にOリングのような密閉手段50はディスク20の外側
の中央支持部に受入れられ、ディスクと中央支持部の間
に存在する小さい空間にハーメティックシールするスナ
ップリング52によって縁部で支持される。このように
して、加圧された空気の供給源をディスク状本体部材の
軸方向開口部に接続して、チャンネルに沿いしかも湾曲
した凹部の外方に向けて通ると共にフィラメントを支持
するエアクッションを形成するための、軸方向開口部内
に受入れられる手段を有するフィラメント空気ベアリン
グが形成される。
【0013】使用において、加圧された空気は中央の支
持部の通路42に沿って進みさらに放射状の開口部44
を通って外方に高圧室54中に入り、そこからディスク
と分離体の間に放射されるようにディスクのチャンネル
に沿って移動する。この方法において、エアクッション
が溝14に生成され、エアクッションにより光ファイバ
が分離体およびテーパーされたディスクの壁の表面に対
して間隔を隔てられて支持される。
【0014】図5に示されるグラフを参照すると、ベア
リングの空気の加圧がディスク20と分離体36の間お
よび分離体36とディスク22の間の空気の入口のすぐ
上に位置される2つの実質的に等しい最大値56および
最大値58を有することが見られる。これらの最大値の
間の圧力は、中間点である最小値60に規則的に低下す
る。この圧力分布によって、ファイバは分離体の周囲の
凹部中央ラインに維持される。例えば、横方向の力が空
気入口の1つに近付けるようにファイバを移動させる場
合、圧力はさらに中央の位置にファイババックを戻すよ
うに自動的に上昇する。
【0015】図3に示されるように扇形チャンネル3
2は360°全域にわたって設けられているが、多くの
場合これは必要ない。例えば、チャンネルの181°で
十分である場合、62,64および66で示されたチャ
ンネルは閉鎖され、あるいはディスク面に初めから形成
されない。どちらの場合も加圧された空気は、チャンネ
62、チャンネル64およびチャンネル66以外のチ
ャンネルによってベアリング中に放射される。360°
以下の活性チャンネルの角度設定が所望のように設けら
れることが企図される。
【0016】活性ベアリング表面の使用例では360°
以下であり、それぞれ活性ベアリング表面の約0°でこ
こに記載されるように2つのベアリング68およびベア
リング70が図6に示される。ベアリングはファイバに
面する20゜の活性ベアリング表面を有してファイバ7
2の反対側に位置され、実質的に直線の通路に沿ってフ
ァイバの経路を維持するように作用する。
【0017】図4は、本発明の別の実施例を示す。細長
い円筒状の支持部74は外部にねじを有する縁部78か
ら他端部の拡大されたフランジあるいはプレート80ま
で延在している通路76を有する。プレート80と一体
の縮小した直径のハプ82は、支持部74の円筒状の軸
に沿ったプレート80の外側に突出する。さらにプレー
ト80と実質的に同じ直径のプレート84は、外部にね
じ88を有するハブ端部部分に受入れ可能であるような
寸法の中央の開口部86を有する。ナット90は、一体
関係になるようにハブ82上にプレート84を固定す
る。
【0018】1以上の横断通路92は、プレート80お
よびプレート84の面している表面の間に形成される連
続した環状の高圧室94と通路76を連通させるように
支持部74の壁を通り存在する。Oリング96は、ハブ
およびプレート84の間で外側への空気の漏洩を防ぐ。
プレート80およびプレート84の対面している表面
は、環状の空間98を形成している高圧室94より外側
に互いに表面から引っ込められる。1対のディスク10
0,ディスク102および間に挾まれた分離体104は
空間98に取付けられ、ディスクおよび分離体は前に記
載されたディスク20,22および図3に示される分離
体36と同じである。プレート80および84、ディス
ク101およびディスク102、分離体104を通って
いる1対のプレスピン106(1つのみが示されてい
る)は一体構造にこれら部品を保持する。
【0019】種々の変更、置換、および均等物がここに
記載された本発明の目的から逸脱することなしに使用さ
れることが理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】フィラメントに適応して示される本発明の空気
ベアリングの斜視図。
【図2】図1のベアリングの縦側断面図。
【図3】図1のベアリングの横断面図。
【図4】別の実施例の断面図。
【図5】図2のベアリングの位置に対するベアリングの
圧力のグラフ
【図6】直線の通路にファイバを維持するために使用さ
れる本発明に従った1対のベアリングの側面図。
【符号の説明】
10…空気ベアリング、14…溝、16…フィラメン
ト、18…支持体、20…ディスク、22…ディスク、
32…チャンネル、36…分離体、54…高圧室。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円形分離体プレートと、前記分離体プ
    レートの直径よりも大きく、等しい直径の第1および第
    2の円形ディスクとを備え、前記分離体プレートは前
    記第1および第2の円形ディスクの間に設けられ、前
    記分離体プレートおよび前記円形ディスクは軸方向開
    口部を有するディスク状本体部材と、前記ディスク状本
    部材の周囲の縁部に形成され、フィラメントを受ける
    ための湾曲した凹部と、 前記ディスク状本体部材内に形成され、前記軸方向開口
    部から前記湾曲した凹部に延在している複数のチャンネ
    ルと、 加圧された空気の供給源を前記軸方向開口部に接続し
    て、前記チャンネルに沿いしかも前記湾曲した凹部の外
    方に向けて通ると共に前記フィラメントを支持するエア
    クッションを形成するための、前記軸方向開口部内に受
    入れらる手段と、からなる予め定められた通路に沿って
    フィラメントを向けるための空気ベアリング。
  2. 【請求項2】 前記分離体プレートは分離体プレート
    縁部で連続する湾曲した凹部を有し、前記チャンネルは
    前記分離体プレートに面する前記ディスクの表面上に形
    成されている請求項1記載の空気ベアリング。
  3. 【請求項3】 前記分離体プレートに面する前記ディス
    クの外縁部分はテーパー状にされ前記分離体プレートの
    の凹部と滑らかな接続を形成する請求項2記載の空
    気ベアリング。
  4. 【請求項4】 前記チャンネルは前記分離体プレートに
    面する前記第1および第2のディスクの表面に形成され
    る複数の扇形チャンネルを含み、近接したチャンネルは
    前記分離体プレートに固定されるランドによって離間し
    ている請求項3記載の空気ベアリング。
  5. 【請求項5】 前記加圧された空気の供給源を前記軸方
    向開口部に接続する手段は軸方向通路を有する円筒部材
    を含み、その軸方向通路は複数の放射状に延在している
    開口部を有している請求項1記載の空気ベアリング。
JP3317813A 1990-12-03 1991-12-02 フィラメント空気ベアリング Expired - Lifetime JPH07100565B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US62069990A 1990-12-03 1990-12-03
US620699 1990-12-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04277167A JPH04277167A (ja) 1992-10-02
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JP3317813A Expired - Lifetime JPH07100565B2 (ja) 1990-12-03 1991-12-02 フィラメント空気ベアリング

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EP (1) EP0493679A3 (ja)
JP (1) JPH07100565B2 (ja)
KR (1) KR920012769A (ja)
AU (1) AU645375B2 (ja)
CA (1) CA2050005A1 (ja)
IL (1) IL100016A (ja)
NO (1) NO914607L (ja)
TR (1) TR26762A (ja)

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