JPH1059627A - 線状体巻き付け用ボビン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 線状体が巻緩みしにくい線状体巻き付け用ボ
ビンを提供する。 【解決手段】 胴体部２ａの内側に内側円筒体３を有
し、この内側円筒体３は、線膨張係数が負となる線膨張
係数の材料で形成され、この内側円筒体の線膨張係数の
絶対値は、胴体部２ａの線膨張係数の絶対値よりも大き
くしたものである。巻き付け時には、内側円筒体３の外
周面は胴体部２ａの内周面に密着しているか、僅かに隙
間を有している。高温時は、胴体部２ａが膨張するが内
側円筒体３は収縮して隙間４が生じる。低温時は、胴体
部２ａが収縮するが内側円筒体３は膨張して巻き取り張
力がアップした状態になり巻乱れは生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバなどの
線状体を巻き付けるための線状体巻き付け用ボビンに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の線状体巻き付け用ボビンは、その
胴部が単一材料で構成されており、例えば、線状体とし
て光ファイバを用いたボビンでは、アクリロニトリルブ
タジェンスチレン樹脂（以下、ＡＢＳ樹脂という）や、
ポリエチレン等が一般的に用いられている。これらの材
料の線膨張係数は、いずれも光ファイバの線膨張係数と
同じ正値を持ち、温度上昇に伴い膨張する特性を有す
る。

【０００３】しかし、その絶対値は、光ファイバの線膨
張係数０．６×１０^-6［１／℃］と比較して、ＡＢＳ樹
脂の線膨張係数は、７．４×１０^-5［１／℃］であり、
１００倍以上である。ボビンの胴部をいくつかのパーツ
に分ける場合もあるが、その場合でも、それぞれのパー
ツの線膨張係数は、上述したような正の値で、かつ、線
膨張係数の大きい材料を使用している。

【０００４】光ファイバが巻き付けられた時点から温度
が上がると光ファイバの長手方向の長さが膨張して長く
なり、光ファイバの巻径が膨張する。巻き付けられた状
態から温度が下がると、光ファイバの長手方向の長さが
収縮して短かくなり、光ファイバの巻径が収縮する。巻
き付けられた光ファイバの巻径の膨張係数は、上述した
光ファイバの線膨張係数にほぼ等しい。これに対して、
光ファイバ自体の断面の径も上述した光ファイバの線膨
張係数にほぼ等しい膨張係数で膨張収縮し、巻き付けら
れた光ファイバの巻幅も膨張収縮する。

【０００５】図７は、従来の線状体巻き付け用ボビンの
説明図である。図７（Ａ）はボビンの軸を通る平面で切
断したときの断面図、図７（Ｂ）はボビンの軸に垂直な
平面で切断したときの側断面図であり、図７（Ａ）中に
示した切断線Ａ，Ａに沿う断面図である。図中、１は光
ファイバ、２はボビン、２ａは胴体部、２ｂは鍔部であ
る。ボビン２は、円筒状の胴体部２ａの両端に鍔部２ｂ
を有するもので、胴体部２ａの外周に線状体が巻き付け
られるものである。

【０００６】通常、光ファイバ１は、ボビン２に巻かれ
た状態で保管あるいは運搬される。ところが、保管条件
や運搬条件によっては大幅な温度変化を伴う場合があ
り、温度変化があると巻緩みが発生するという問題があ
る。

【０００７】図８は、低温時における従来の線状体巻き
付け用ボビンの側断面図である。図中、図７と同様な部
分には同じ符号を付して説明を省略する。５１は胴径方
向の隙間である。上述したように、ボビン２の材料の線
膨張係数は、光ファイバ１の正値の線膨張係数よりもか
なり大きい。したがって、低温時には、胴体部２ａの胴
径が光ファイバ１の巻径よりも大幅に小さくなる。この
ため、胴体部２ａと光ファイバ１との間にボビンの胴径
方向の隙間５１が生じ、巻き付けられた光ファイバ１が
こぼれることにより巻緩みが発生する。このように、光
ファイバ１の線膨張係数が、胴体部２ａの線膨張係数よ
り小さい場合、低温になると巻緩みが発生するという問
題がある。

【０００８】図９は、高温時における従来の線状体巻き
付け用ボビンの正面図である。図中、図７と同様な部分
には同じ符号を付して説明を省略する。５２はボビンの
幅方向の隙間である。上述したように、ボビン２の材料
の線膨張係数は、光ファイバ１の正値の線膨張係数より
もかなり大きい。したがって、鍔部２ｂを有するボビン
２の内幅、すなわち胴体部２ａの幅、の温度変化による
変位量は、光ファイバ１の巻幅の変位量よりもかなり大
きい。その結果、鍔部２ｂと光ファイバ１の巻幅との間
にボビンの幅方向の隙間５２が生じ、巻き付けられた光
ファイバ１がこぼれることによって巻緩みが発生する。

【０００９】図１０は、低温から高温に変化するときの
従来の線状体巻き付け用ボビンの正面図である。図１０
（Ａ）は光ファイバをボビンに巻き付けた時の状態、図
１０（Ｂ）は低温時の状態、図１０（Ｃ）は高温時の状
態の正面図である。図中、図７，図９と同様な部分には
同じ符号を付して説明を省略する。図１０（Ａ）に示す
ように光ファイバ１をボビン２に巻き付けた時の状態か
ら、温度が低下すると、図１０（Ｂ）に示す状態にな
る。図８を参照して説明したように、胴体部２ａの胴径
が光ファイバ１の巻径よりも大幅に小さくなり、胴径方
向の隙間５１が生じ巻き付けられた光ファイバ１がこぼ
れて巻緩みが発生する。これに加えてボビン２の内幅が
収縮し、光ファイバ１は、ボビン鍔部２ｂから圧縮力が
加えられ、巻緩みが促進されて巻き幅が僅かに減少す
る。

【００１０】続いて高温の環境になると、図１０（Ｃ）
に示す状態になる。図９を参照して説明したように、鍔
部２ｂと光ファイバ１の巻幅との間にボビンの幅方向の
隙間５２が生じ、巻き付けられた光ファイバ１がこぼれ
ることによって巻緩みが発生する。このような温度変化
が繰り返されると、さらに巻緩みが促進されることにな
る。

【００１１】巻緩みは、光ケーブルを製造するときなど
において、光ファイバ１の繰り出し工程での製造条件の
変動、ひいては光ファイバの製造装置への絡みつきから
断線の事態に至るおそれがあり、光ファイバを収容した
光ケーブルの品質向上および製造効率向上に対する大き
な障害となる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、巻き付けられた光ファイバ
等の線状体が巻緩みしにくい線状体巻き付け用ボビンを
提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
おいては、線状体巻き付け用ボビンにおいて、線状体が
巻き付けられる外側円筒体と、前記外側円筒体の内側に
内側円筒体を有し、前記外側円筒体は、胴径方向の線膨
張係数が正の材料で形成され、前記内側円筒体は、胴径
方向の線膨張係数が負の材料で形成され、前記外側円筒
体と前記内側円筒体とは、高温時に隙間を有し低温時に
密着することを特徴とするものである。

【００１４】請求項２に記載の発明においては、請求項
１に記載の線状体巻き付け用ボビンにおいて、前記外側
円筒体の胴径方向の線膨張係数は、前記線状体の線膨張
係数以上であることを特徴とするものである。

【００１５】請求項３に記載の発明においては、請求項
１に記載の線状体巻き付け用ボビンにおいて、前記外側
円筒体の胴径方向の線膨張係数は、前記線状体の線膨張
係数にほぼ等しいことを特徴とするものである。

【００１６】請求項４に記載の発明においては、請求項
１または３のいずれか１項に記載の線状体巻き付け用ボ
ビンにおいて、前記外側円筒体は、端部に鍔部を有する
とともに内周面に円周方向に形成された凸部を幅方向に
複数個有し、前記内側円筒体は、前記鍔部の間に収容さ
れるとともに外周面に前記凸部に対向し円周方向に形成
された凹部を幅方向に複数個有し、前記凸部に前記凹部
がはめ込まれていることを特徴とするものである。

【００１７】請求項５に記載の発明においては、請求項
１ないし４のいずれか１項に記載の線状体巻き付け用ボ
ビンにおいて、前記外側円筒体は端部に鍔部を有し、前
記内側円筒体は前記鍔部の間に収容され、前記外側円筒
体および前記内側円筒体は、線膨張係数が異方性を持ち
胴径方向の線膨張係数よりも幅方向の線膨張係数が小さ
な材料で形成されることを特徴とするものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の線状体巻き付け
用ボビンの第１の実施の形態の説明図である。図１
（Ａ）は巻き付け時における側断面図、図１（Ｂ）は高
温時の側断面図であり、図１（Ｃ）は低温時の側断面図
である。図中、図７と同様な部分には同じ符号を付して
説明を省略する。３は内側円筒体、４は胴径方向の隙間
である。

【００１９】図１（Ａ）において、この実施の形態は、
図７を参照して説明した従来のものに比べて、胴体部２
ａの内側に内側円筒体３を有し、この内側円筒体３は、
線膨張係数が負となる線膨張係数の材料で形成され、こ
の内側円筒体３の線膨張係数の絶対値は、胴体部２ａの
線膨張係数の絶対値よりも大きくしたものである。

【００２０】巻き付け時の周囲環境の温度にもよるが、
内側円筒体３の外周面は胴体部２ａの内周面に密着して
いるか、僅かに隙間を有している。なお、内側円筒体３
は鍔部２ｂの間に収容されることになるが、内側円筒体
３の端部側面と鍔部２ｂとは必ずしも密着している必要
はなく、通常、隙間を空ける。

【００２１】図１（Ｂ）に示すように、高温時は、胴体
部２ａが膨張するが内側円筒体３は収縮して、胴体部２
ａと内側円筒体３の間には胴径方向の隙間４が生じ、内
側円筒体３の影響はない。胴体部２ａの線膨張係数は、
巻き付けられた光ファイバ１の線膨張係数よりも大きい
ため、巻き取り張力がアップした状態になり巻乱れは生
じない。

【００２２】図１（Ｃ）に示すように、低温時は、胴体
部２ａが収縮し内側円筒体３は膨張するが、内側円筒体
３の線膨張係数の絶対値は、胴体部２ａの線膨張係数の
絶対値よりも大きいため、胴体部２ａと内側円筒体３と
は密着状態にあり、全体としては膨張することとなり、
巻き取り張力がアップした状態になり巻乱れは生じな
い。なお、内側円筒体の線膨張係数の絶対値が、胴体部
２ａの線膨張係数の絶対値以下の場合でも、内側円筒体
３の線膨張係数が負であれば、内側円筒体３の膨張によ
り胴体部２ａの胴径方向の収縮が抑制されるため、図８
に示した従来のボビン２のように、胴径方向の隙間５１
が生じるとしても、その大きさは、従来よりも小さく光
ファイバ１の巻緩みが少なくなる。

【００２３】鍔部２ｂは、胴体部２ａと一体的に成型さ
れたものでも、また、ねじ止めや嵌合によって一体化さ
れたものでもよい。鍔部２ｂの材質を胴体部２ａの材質
と同じにする必要はない。また、鍔部２ｂを必要としな
いタイプのボビンの場合には、胴体部２ａのみとなる。

【００２４】図２は、本発明の線状体巻き付け用ボビン
の第２の実施の形態の説明図である。図２（Ａ）は巻き
付け時における側断面図、図２（Ｂ）は高温時の側断面
図であり、図２（Ｃ）は低温時の側断面図である。図
中、１１はボビン、１１ａは胴体部、１２は内側円筒
体、１３は胴径方向の隙間である。光ファイバ１は、図
７に示した光ファイバ１と同様なものであり、ボビン１
１、胴体部１１ａ、鍔部、内側円筒体１２は、それぞれ
図１に示したボビン２、胴体部２ａ、鍔部２ｂ、内側円
筒体３と同様の形状であるが、膨張率の相互の関係が異
なるため、別の符号を用いた。

【００２５】図２（Ａ）に示すように、この実施の形態
では、図１を参照して説明した第１の実施の形態に比べ
て、胴体部１１ａの線膨張係数を光ファイバ１の線膨張
係数とほぼ等しくするとともに、内側円筒体１２の線膨
張係数を負とした。巻き付け時の周囲環境の温度にもよ
るが、内側円筒体１２は胴体部１１ａの内側に密着して
いるか、僅かに隙間を有している。

【００２６】図２（Ｂ）に示すように、高温時は、胴体
部１１ａが膨張するが内側円筒体１２は収縮して、胴体
部１１ａと内側円筒体１２の間には胴径方向の隙間１３
が生じ、内側円筒体１２の影響はない。胴体部１１ａの
線膨張係数は、巻き付けられた光ファイバ１の線膨張係
数とほぼ等しいため、巻乱れが生じることがなく、か
つ、余分な張力も加わらない。

【００２７】図２（Ｃ）に示すように、低温時は、胴体
部１１ａが収縮し内側円筒体１２は膨張しようとする。
巻き付けられた光ファイバ１の線膨張係数は、胴体部１
１ａの線膨張係数とほぼ等しいため、理論上は胴径方向
に隙間が生じないが、実際の製品としては、光ファイバ
１の線膨張係数や胴体部１１ａの線膨張係数にばらつき
があったり、温度分布が均一でなく、光ファイバ１の温
度の方が高い場合もある。そこで、負の線膨張係数の内
側円筒体１２を用い、内側円筒体１２と胴体部１１ａと
が全体として、巻き付けられた光ファイバ１の線膨張係
数と同じか、若干小さい線膨張係数で収縮するようにす
ると、巻き付けられた光ファイバ１と胴体部１１ａとの
間に径方向の隙間が生じないため、巻乱れがなく、か
つ、光ファイバ１に余分な張力も加わらない。

【００２８】なお、内側円筒体１２の線膨張係数が、上
述した条件を満たしていない場合でも、内側円筒体１２
の線膨張係数が負であれば、内側円筒体１２の膨張によ
り胴体部１１ａの胴径方向の収縮を抑制するため、図８
に示した従来のボビン２のように、低温時に、巻き付け
られた光ファイバ１と胴体部１１ａ間に胴径方向の隙間
が生じるとしても、その胴径方向の隙間の大きさは、従
来よりも小さくなり、光ファイバ１の巻緩みのおそれは
少なくなる。

【００２９】上述した第１，第２の実施の形態は、胴径
方向の隙間４，１３を少なくして巻緩みを防ぐものであ
る。一方、巻取り時の温度において、内側円筒体３の端
部側面が鍔部２ｂとほぼ密着している場合、低温時にお
いて、内側円筒体３が幅方向にも膨張し、胴体部２ａ，
１１ａの収縮による巻幅方向の圧縮力を緩和することは
できる。しかし、高温時においては、内側円筒体３，１
２が幅方向に収縮するため、図９に示したようなボビン
の幅方向の隙間５２を防ぐことはできない。以下、ボビ
ンの幅方向の隙間５２を防ぐ実施の形態について説明す
る。

【００３０】図３は、本発明の線状体巻き付け用ボビン
の第３の実施の形態の第１の説明図であり、巻き付け時
における断面図である。図４は、本発明の線状体巻き付
け用ボビンの第３の実施の形態の第２の説明図であり、
図４（Ａ）は高温時の断面図であり、図４（Ｂ）は低温
時の断面図である。図中、２１はボビン、２１ａは胴体
部、２１ｂは鍔部、２１ｃは凸部、２２は内側円筒体、
２２ａは凹部である。胴体部２１ａには光ファイバ１が
巻き付けられるが、図示を省略している。

【００３１】図３に示すように、この実施の形態は、ボ
ビン２１が鍔部２１ｂを有するとともに、胴体部２１ａ
の内周面に円周方向に形成された凸部２１ｃを幅方向に
複数個、図示の例では、２個有し、内側円筒体２２が、
胴体部２１ａおよび鍔部２１ｂで囲まれた内部に収容さ
れるとともに、凸部２１ｃに対応し円周方向に形成され
た凹部２２ａを外周面の幅方向に複数個、図示の例では
２個有し、凸部２１ｃと凹部２２ａとが嵌合したもので
ある。

【００３２】胴体部２１ａは、図１に示した胴体部２ａ
と形状は異なるが、同様な材料で形成されたものであ
り、その線膨張係数は、正であって光ファイバ１の線膨
張係数よりもかなり大きい。一方、内側円筒体２２は、
図１に示した内側円筒体３と同様な材料で形成されたも
のであり、線膨張係数が負となる材料で形成され、胴体
部２１ａと内側円筒体２２を組み合わせたときのボビン
２１の幅方向の線膨張係数が光ファイバ１の線膨張係数
（近似的にはほぼ零としてもよい）になるようにし、例
えば、内側円筒体２２の線膨張係数の絶対値と、胴体部
２１ａの線膨張係数の絶対値とをほぼ等しいものとした
ものである。

【００３３】巻き付け時の周囲環境の温度にもよるが、
図示の例では、内側円筒体２２の外周面は胴体部２１ａ
の内周面に接し、また、内側円筒体２２の端面と鍔部２
１ｂとの間には僅かに隙間を設けている。

【００３４】図４（Ａ）に示す高温時には、胴体部２１
ａは膨張し、内側円筒体２２は収縮しようとするが、凸
部２１ｃと凹部２２ａによる鍵爪のところで、ボビン２
１の幅方向に関しては互いに釣り合い、膨張や収縮が巻
緩みに影響しない程度に小さくなる。胴径方向について
は、凸部２１ｃと凹部２２ａの間、および、凸部２１ｃ
を除く胴体部２１ａの内周面と凹部２２ａを除く内側円
筒体２２の外周面との間に隙間ができる。この胴径方向
の膨張および収縮は、図１（Ｂ）を参照して説明した第
１の実施の形態の場合と同様である。

【００３５】図４（Ｂ）に示す低温時には、胴体部２１
ａは収縮し内側円筒体２２は膨張しようとするが、凸部
２１ｃと凹部２２ａによる鍵爪のところで、ボビン２１
の幅方向に関しては互いに釣り合い、膨張や収縮が巻緩
みに影響しない程度に小さくなる。ボビン２１の幅方向
に関しては、内側円筒体２２の端面と鍔部２１ｂとの間
の隙間がなくなるが、両者の間に過度の応力が発生しな
いように、図３において、内側円筒体２２の端面と鍔部
２１ｂとの間に予め隙間を設けている。胴径方向につい
ては、図１（Ｃ）を参照して説明した第１の実施の形態
の場合と同様である。

【００３６】凸部２１ｃと凹部２２ａで嵌合した、胴体
部２１ａと内側円筒体２２を製作するには、一方を製作
後、その内周あるいは外周に離形剤を介して他方を成型
する。あるいは、凸部２１ｃおよび凹部２２ａをいずれ
も周方向に全周３６０度にわたって設けるのではなく、
凸部２１ｃを内歯状に設け、凹部２２ａ以外の外周部を
外歯状に設け、凸部２１ｃと凹部２２ａが互い違いにな
るようにして胴体部２１ａの内部に内側円筒体２２を挿
入し、その後に、内側円筒体２２を所定角度回転させて
凸部２１ｃと凹部２２ａとが嵌合するようにしてもよ
い。

【００３７】上述した説明では、内側円筒体２２の線膨
張係数の絶対値は、胴体部２１ａの線膨張係数の絶対値
とほぼ等しいものであるため、ボビン２１の幅方向に関
しては膨張と収縮とがほぼ釣り合うので好都合である
が、線膨張係数の極性が反対でさえあれば、釣り合いの
方向に向かう力を発生させることができる。また、図２
を参照して説明した第２の実施の形態と同様に、胴体部
２１ａの線膨張係数を光ファイバ１の線膨張係数とほぼ
等しくしてもよい。

【００３８】図５は、本発明の線状体巻き付け用ボビン
の第３の実施の形態の変形例であり、巻き付け時におけ
る断面図である。図中、３１はボビン、３１ａは胴体
部、３１ｂは鍔部、３１ｃは凸部、３２は内側円筒体、
３２ａは凹部である。この実施の形態は、図３，図４を
参照して説明した第３の実施の形態の変形例であって、
ボビン３１，胴体部３１ａ，鍔部３１ｂ，凸部３１ｃ，
内側円筒体３２，凹部３２ａは、それぞれ、図３，図４
に示したボビン２１，胴体部２１ａ，鍔部２１ｂ，凸部
２１ｃ，内側円筒体２２，凹部２２ａと同様なものであ
るが、内側円筒体３２を空心を有する円筒体としたもの
を前提として、凸部３１ｃを胴体部３１ａの幅方向の端
部近傍の左右各１箇所に設け、この凸部３１ｃに内側円
筒体３２の外周面に設けた凹部３２ａをはめ込み、凸部
３１ｃと凹部３２ａによる鍵爪の個数を減らしたもので
ある。

【００３９】図６は、本発明の線状体巻き付け用ボビン
の第４の実施の形態の説明図である。図６（Ａ）は巻き
付け時における正面図、図６（Ｂ）は高温時の正面図で
ある。図中、４１はボビン、４１ａは胴体部、４１ｂは
鍔部である。ボビン４１、胴体部４１ａ、鍔部４１ｂ
は、それぞれ図１に示したボビン２、胴体部２ａ、鍔部
２ｂと同様の形状であるが、膨張率の特性が異なるた
め、別の符号を用いている。図では隠れているが、胴体
部４１ａの内周面にほぼ密接して図１に示した内側円筒
体３と同様の形状の内側円筒体を有しているが、膨張率
の特性は異なる。

【００４０】この実施の形態は、図１，図２を参照して
説明した第１，第２の実施の形態を前提として、円筒状
の胴体部４１ａおよび図では隠れている内側円筒体は、
線膨張係数が異方性を持ち、胴径方向の線膨張係数より
も幅方向の線膨張係数が小さい材料で形成されたもので
ある。円筒状の胴体部４１ａおよび内側円筒体に、温度
変化により胴径方向の変化はあっても、胴体部４１ａの
内幅に変化が生じにくくなるようにしたものである。そ
の結果、鍔部４１ｂと光ファイバ１の巻幅との間でボビ
ン４１の幅方向の隙間が小さくなる。

【００４１】また、図３ないし図５を参照して説明した
第３の実施の形態またはその変形例において、同様に異
方性を持たせるようにすれば、鍵爪の作用と相俟って、
胴体部の内幅の変化を一層少なくすることができ、胴体
部２１ａ，３１ａおよび内側円筒体２２，３２の構成材
料の線膨張係数等の選択範囲を広げることもできる。

【００４２】上述した各実施の形態において、胴体部お
よび内側円筒体の構成材料の弾性率については言及しな
かったが、線膨張係数についてだけでなく、厳密には弾
性率なども考慮して構成材料が選択的に採用される。

【００４３】また、図１，図２，図５に示した内側円筒
体３，１２，３２は、内部に空心部のある円筒体であ
り、図３，図４に示した内側円筒体２２は、内部に空心
部のない円筒体であった。このように、内側円筒体は、
円周面の外形を有するものであれば、内部に空心部のな
い円柱体状のものでもよく、このようなものも含めて内
側円筒体と表現している。したがって、図１，図２，図
５に示した内側円筒体３，１２，３２として内部に空心
部のない円柱体状のものを用いても、また、逆に、図
３，図４に示した内側円筒体２２として内部に空心部の
あるものを用いてもよい。なお、ボビンの鍔部および内
部に空心部のない内側円筒体には、中心軸を通すための
軸穴が設けられたり、あるいは、中心軸が直接に固定さ
れて使用されるが、いずれも図示を省略した。

【００４４】上述した説明では、線状体として光ファイ
バ１を用いた例を説明したが、同様な特性を有するもの
であれば、他の線状体であっても同様の作用効果を奏す
る。なお、線状体が負の線膨張係数を有する場合に、上
述した構成を用いても、負の線膨張係数を有する内側円
筒体３，１２，２２，３２により、低温時に外側円筒体
の胴径の収縮のため、巻き付けられた線状体と外側円筒
体との間に隙間が生じることによる巻緩みを防止できる
という効果がある。なお、線状体の線膨張係数の正負を
逆にしたことに対応させて、胴体部および内側円筒体の
線膨張係数の正負を逆にすれば、低温時と高温時とで変
化が逆になるだけで同様な作用効果を奏することができ
る。

【００４５】

【実施例】図１に示した第１の実施の形態の構造におい
て、ボビン２の胴体部２ａの外径を１４０ｍｍφ、内径
を１３４ｍｍφ、内幅を１００ｍｍ、鍔部２ｂの鍔径を
２８０ｍｍφ、鍔厚を１０ｍｍとした。胴体部２ａおよ
び鍔部２ｂの形成材料としてＡＢＳ樹脂を用いた。その
線膨張係数は７．４×１０^-5［１／℃］、弾性率は２３
０［ｋｇ／ｍｍ² ］である。内側円筒体３の外径を１３
４ｍｍφ、内径を１２８ｍｍφ、内幅を１００ｍｍφと
した。内側円筒体３の形成材料として液晶高分子を用い
た。その線膨張係数は−９×１０^-6［１／℃］、弾性率
は２３０００［ｋｇ／ｍｍ² ］である。

【００４６】巻き付ける光ファイバ１として、ガラス径
が１２５μｍφのガラス部に紫外線硬化型樹脂の被覆を
施した、外径が２５０μｍ、弾性率が７３００［ｋｇ／
ｍｍ² ］、線膨張係数が０．６×１０^-6［１／℃］のも
のを用いた。この光ファイバ１を上述したボビン２の胴
体部２ａに巻き付けて、−６０℃〜＋８０℃のヒートサ
イクルを行なった。

【００４７】上述した内側円筒体３を有するボビン２
は、各温度保持時間を２時間とした２０サイクル経過後
でも全く巻緩みが発生しなかったのに対し、図７ないし
図１０を参照して説明した内側円筒体３のない従来型の
ボビン２では、巻緩みによる光ファイバ１の飛び出しな
どが発生した。しかし、上述した内側円筒体３を有する
ボビン２にヒートサイクルをかけながら振れ幅５ｍｍ、
５Ｈｚの振動をかけると、ボビン２の内幅方向の伸縮で
巻緩みが発生した。

【００４８】そこで、胴体部２ａ、内側円筒体３の双方
の円周方向に、図５を参照して説明した、第３の実施の
形態の変形例の凸部３１ｃ，凹部３２ａと同様な、高さ
２．５ｍｍ、幅３ｍｍの凹凸部をボビン２の両端近傍に
設けてはめ込み、ボビン２の幅方向の伸縮が、それぞれ
の材料の伸縮で打ち消し合うようにした。このとき、−
６０℃〜＋８０℃のヒートサイクルと上述した振動を与
えても、ボビン２の幅方向の伸縮が発生せず巻緩みが起
きなかった。

【００４９】また、図６を参照して説明した第４の実施
の形態のボビン４１，内側円筒体と同様に、胴体部２
ａ，内側円筒体３の双方の材料の線膨張係数に異方性を
持たせ、ボビン２の幅方向の線膨張係数がほぼ零になる
ような構造にしたものを作成し、−６０℃〜＋８０℃の
ヒートサイクルと振れ幅５ｍｍ、５Ｈｚの振動を与え
た。この場合でもボビン２の内幅の伸縮が発生せず巻緩
みは起きなかった。

【００５０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、線状体が巻き付けられる外側
円筒体と、この外側円筒体の内側に内側円筒体を有し、
外側円筒体は、胴径方向の線膨張係数が正の材料で形成
され、内側円筒体は、胴径方向の線膨張係数が負の材料
で形成され、外側円筒体と内側円筒体とは、高温時に隙
間を有し低温時に密着することから、低温時に外側円筒
体の胴径の収縮のため、巻き付けられた線状体と外側円
筒体との間に隙間が生じることによる巻緩みを防止でき
るという効果がある。

【００５１】請求項２に記載の発明においては、外側円
筒体の胴径方向の線膨張係数は、前記線状体の線膨張係
数以上であることから、高温時に、巻き取り張力がアッ
プした状態になり巻乱れが生じないという効果がある。

【００５２】請求項３に記載の発明においては、外側円
筒体の胴径方向の線膨張係数は、線状体の線膨張係数に
ほぼ等しいことから、高温時に、線状体に加わる張力の
増加を少なくすることができるという効果がある。

【００５３】請求項４に記載の発明においては、外側円
筒体は、端部に鍔部を有するとともに内周面に円周方向
に形成された凸部を幅方向に複数個有し、内側円筒体
は、鍔部の間に収容されるとともに外周面に凸部に対向
し円周方向に形成された凹部を幅方向に複数個有し、凸
部に凹部がはめ込まれていることから、鍔部間の内幅の
伸縮を防止することができるため、高温時に、巻き付け
られた線状体と鍔部との間に隙間が生じることによる巻
緩みを防止できるとともに、低温時に、巻き付けられた
線状体を鍔部が圧縮することによる巻緩みも防止できる
という効果がある。

【００５４】請求項５に記載の発明においては、外側円
筒体は端部に鍔部を有し、内側円筒体は鍔部の間に収容
され、外側円筒体および内側円筒体は、線膨張係数が異
方性を持ち胴径方向の線膨張係数よりも幅方向の線膨張
係数が小さな材料で形成されることから、鍔部間の内幅
の伸縮を防止することができるため、高温時に、巻き付
けられた線状体と鍔部との間に隙間が生じることによる
巻緩みを防止できるとともに、低温時に、巻き付けられ
た線状体を鍔部が圧縮することによる巻緩みも防止でき
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の線状体巻き付け用ボビンの第１の実施
の形態の説明図である。

【図２】本発明の線状体巻き付け用ボビンの第２の実施
の形態の説明図である。

【図３】本発明の線状体巻き付け用ボビンの第３の実施
の形態の第１の説明図であり、巻き付け時における断面
図である。

【図４】本発明の線状体巻き付け用ボビンの第３の実施
の形態の第２の説明図であり、図４（Ａ）は高温時の断
面図であり、図４（Ｂ）は低温時の断面図である。

【図５】本発明の線状体巻き付け用ボビンの第３の実施
の形態の変形例であり、巻き付け時における断面図であ
る。

【図６】本発明の線状体巻き付け用ボビンの第４の実施
の形態の説明図である。

【図７】従来の線状体巻き付け用ボビンの説明図であ
る。

【図８】低温時における従来の線状体巻き付け用ボビン
の側断面図である。

【図９】高温時における従来の線状体巻き付け用ボビン
の正面図である。

【図１０】低温から高温に変化するときの従来の線状体
巻き付け用ボビンの正面図である。

【符号の説明】

１…光ファイバ、２，１１，２１，３１，４１…ボビ
ン、３，１２，２２，３２…内側円筒体、４，１３，５
１…胴径方向の隙間、５２…ボビンの幅方向の隙間。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 線状体が巻き付けられる外側円筒体と、
   前記外側円筒体の内側に内側円筒体を有し、前記外側円
   筒体は、胴径方向の線膨張係数が正の材料で形成され、
   前記内側円筒体は、胴径方向の線膨張係数が負の材料で
   形成され、前記外側円筒体と前記内側円筒体とは、高温
   時に隙間を有し低温時に密着することを特徴とする線状
   体巻き付け用ボビン。
2. 【請求項２】 前記外側円筒体の胴径方向の線膨張係数
   は、前記線状体の線膨張係数以上であることを特徴とす
   る請求項１に記載の線状体巻き付け用ボビン。
3. 【請求項３】 前記外側円筒体の胴径方向の線膨張係数
   は、前記線状体の線膨張係数にほぼ等しいことを特徴と
   する請求項１に記載の線状体巻き付け用ボビン。
4. 【請求項４】 前記外側円筒体は、端部に鍔部を有する
   とともに内周面に円周方向に形成された凸部を幅方向に
   複数個有し、前記内側円筒体は、前記鍔部の間に収容さ
   れるとともに外周面に前記凸部に対向し円周方向に形成
   された凹部を幅方向に複数個有し、前記凸部に前記凹部
   がはめ込まれていることを特徴とする請求項１または３
   のいずれか１項に記載の線状体巻き付け用ボビン。
5. 【請求項５】 前記外側円筒体は端部に鍔部を有し、前
   記内側円筒体は前記鍔部の間に収容され、前記外側円筒
   体および前記内側円筒体は、線膨張係数が異方性を持ち
   胴径方向の線膨張係数よりも幅方向の線膨張係数が小さ
   な材料で形成されることを特徴とする請求項１ないし４
   のいずれか１項に記載の線状体巻き付け用ボビン。