(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも胴部と鍔部が樹脂部材で構成され、主軸が金属製であり、この主軸の端部に金属製のフランジが結合され、前記フランジは、前記主軸の周りで回転を停止する際のトルクを受けるためのケレ穴を有し、前記フランジと前記主軸とがインボリュートセレーションにより結合されていることを特徴とするボビン。
【請求項２】
ガラス製の裸光ファイバの周囲に１層または２層以上の樹脂被覆を設けた光ファイバ素線の製造工程又は検査工程において、請求項１に記載のボビンに光ファイバ素線を巻き取ることを特徴とする光ファイバ素線の巻取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボビンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバの製造工程や検査工程において光ファイバを巻き取ったり、送り出したりするため、ボビンが用いられている。通信用の光ファイバは、ボビンに巻き取った後、品質保証のため、伝送損失の測定やプルーフ試験など、種々の測定や検査を行うのが通常である。プルーフ試験は、光ファイバの強度保証のため、強い張力を加えても断線が起きないことを確認するものである。
【０００３】
従来のボビンは、全体が金属製、あるいは全体が樹脂製であるのが一般的である。その他のボビンとして、非特許文献１には、金属パイプを芯材とし、その外側に樹脂成形品で胴部や鍔部を組み上げたボビンが記載されている。軸方向の両側に鍔部が設けられている。鍔部の形状は、半径方向の外側に向かって鍔部同士の間隔が広がる、いわゆる逆テーパ型である。それぞれの鍔部にはスリットが２箇所に設けられている。鍔部の裏側には補強用のリブが形成されている。鍔部は芯材パイプの両端に金属製のナットで締め付けにより固定されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】“Ｓｐｏｏｌｓ  ＆  Ｒｅｅｌｓ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２５年１０月３日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｏｎｏｃｏ−ｐｌａｓｔｉｃｓ．ｎｌ／ｓｉｔｅ／ｐｒｏｄｕｃｔ／ｓｐｏｏｌｓ＿ｒｅｅｌｓ．ｈｔｍｌ＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
巻き取りや送り出しで使用されるボビンは、急停止を要する場合がある。例えば、光ファイバのプルーフ試験の際、強度の低い部分があると、その部分が破断する。巻き取り中のボビンを急停止させない場合、破断した光ファイバの端末がボビンに巻かれている光ファイバに当たり、光ファイバを傷つけたり、破断させたりする場合（いわゆるハタキ）がある。
【０００６】
ボビンを急停止させる際、ボビンを回転駆動させる設備に備わるブレーキを作動させる。ブレーキは、ボビンの軸方向で片側もしくは両側に取り付けられている。ボビンにブレーキの力を加えるため、ボビンを回転させる軸にはケレピン（回り止め部材）と呼ばれる２本のピンが備わり、ボビンの鍔部にはケレピンに対応する位置にケレ穴と呼ばれる穴（回り止め穴）がある。ケレピンの側面がケレ穴の側面に当たることで、ボビンにブレーキの力が伝達される。
【０００７】
ブレーキがボビンの片側に設けられている場合、ブレーキが動作すると、ブレーキがある側の鍔部は、ケレピンがケレ穴に当たることにより速やかに停止するが、反対側の鍔部は慣性によりしばらく回転を続けようとするので、ボビンがねじり応力を受ける。ブレーキがボビンの両側に設けられている場合でも、ブレーキの動作に時間差があると、ボビンがねじり応力を受ける。ケレ穴の周囲が弱いと、ねじり応力を受けて鍔部が破損する可能性がある。ケレ穴がねじり応力に耐えたとしても、ねじり応力が鍔部や胴部に伝達されて、鍔部や胴部が変形する可能性がある。
【０００８】
ボビン全体が金属製であると、強度は高いが、重量や慣性力が大きくなり、ボビンを高速回転させたり、大型化したりするためには、回転駆動装置の規模が大型になり、構成も複雑になる。樹脂製であると、強度が不足して、急停止時のねじり応力によって破壊されるおそれがある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、軽量化が可能で、ねじり応力に対する強度の確保も可能なボビンを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、本発明は、少なくとも胴部と鍔部が樹脂部材で構成され、主軸が金属製であり、この主軸の端部に金属製のフランジが結合され、前記フランジは、前記主軸の周りで回転を停止する際のトルクを受けるためのケレ穴を有し、前記フランジと前記主軸とがインボリュートセレーションにより結合されていることを特徴とするボビンを提供する。
また、本発明は、ガラス製の裸光ファイバの周囲に１層または２層以上の樹脂被覆を設けた光ファイバ素線の製造工程又は検査工程において、前記ボビンに光ファイバ素線を巻き取ることを特徴とする光ファイバ素線の巻取方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、回転を停止する際のトルクを金属製のフランジで受けることにより、ねじり応力に対する強度を確保でき、さらに、少なくとも胴部と鍔部を樹脂部材で構成することにより、軽量化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のボビンの一例を示す斜視図である。
【図２】本発明のボビンの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、好適な実施形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
図１及び図２に、本発明のボビンの一例を示す。図１では、ボビン１０の内部構造を図示するため、紙面の手前側で鍔部４等の一部を切り欠いている。図２は、主軸の中心とケレ穴の中心を含む面に沿ったボビン１０の断面を示している。
【００１４】
このボビン１０は、主軸１の周囲に、光ファイバ等の線条体（図示せず）を巻き付ける胴部２と、胴部２に巻き付けられる線条体を保持する一対の鍔部４，４を有する。図１では、鍔部４，４は、半径方向の外側に向かって鍔部４，４同士の間隔が広がる、いわゆる逆テーパ型である。なお、鍔部が平行であってもよい。
【００１５】
主軸１と胴部２の間には、線条体が胴部２に巻き付けられたときの圧力を支持するため、１又は２以上のサポート３を設けることができる。
ボビン１０の樹脂成形部は、鍔部４の一つと胴部２の半分を１つの樹脂部材で成形し、２つの樹脂部材を長手方向で連結することで成形することもできる。この場合、胴部２における樹脂部材の接合箇所にサポート３を設けると、サポート３により樹脂部材の接合箇所を補強することができ、好ましい。図１では胴部２とサポート３は主軸１の外径部（外面）に接合され、主軸１と同芯になっている。
【００１６】
本実施形態では、主軸１が金属製であり、少なくとも胴部２と鍔部４，４が樹脂部材で構成されている。サポート３は金属製でも樹脂製でもよいが、サポート３も樹脂部材で構成されると、より軽量化になるので好ましい。
ボビン１０において、主軸１の径方向で中心からの距離が大きい部材が、比重の小さい樹脂部材から構成されることにより、すべてを金属製とした場合に比べて、ボビンの回転モーメントを小さくすることができる。これにより、ボビンを高速回転させたり、大型化したりしても、回転駆動装置の大型化が不要となり、省エネルギーになる。
【００１７】
主軸１の端部には、金属製のフランジ５が結合されている。フランジ５は、主軸１の周りで回転を停止する際のトルクを受けるため、ケレ穴５ａを有する。ケレピンの側面がケレ穴５ａの側面に当たることで、ボビン１０にブレーキの力が伝達される。トルクを金属製のフランジ５で受けるように構成したため、ねじり応力に対する強度を確保でき、ブレーキにより急停止したときのボビンの破壊やケレ穴の損傷を防ぐことができる。ケレ穴５ａの構成は、ケレピンからトルクを受けることができれば、形状は特に限定されず、円形、矩形、扇形、三角形などの各種形状が挙げられる。
【００１８】
図２では、フランジ５，５が主軸１の両端部に設けられている。ボビン１０の軸方向両側にブレーキを設ける場合、主軸１の両方の端部にそれぞれフランジ５，５を設けて、両方のブレーキから加えられるトルクを金属製のフランジ５で受けることが好ましい。ブレーキをボビン１０の片側のみに設ける場合であっても、主軸１の両端部にそれぞれケレ穴５ａを有するフランジ５を設けたボビン１０が使用可能であることは勿論である。
【００１９】
ブレーキをボビン１０の片側のみに設ける場合、金属製のフランジはブレーキのある片側のみでも構わない。あるいは、フランジ５を主軸１の両側に設けて、ケレ穴５ａをブレーキのある側のフランジ５のみに設けるのでもよい。フランジ５を主軸１の両側に設けて固定することにより、樹脂製の胴部２や鍔部４を確実に保持することができる。
【００２０】
主軸１は、管材でも棒材でもよいが、軽量化のためには、管材（パイプ）が好ましい。主軸１を構成する金属は、適度な強度があれば、軽量（低密度）な金属が好ましく、安価な金属がより好ましい。特に限定されないが、例えばアルミニウムやアルミニウム合金が挙げられる。主軸１の端部、例えばパイプの内径部（内面）には、駆動装置と連結するための加工（図示せず）が施される。
【００２１】
フランジ５は、例えば円盤状の金属部材である。フランジ５を構成する金属は、適度な強度があれば、軽量（低密度）な金属が好ましく、安価な金属がより好ましい。特に限定されないが、例えばアルミニウムやアルミニウム合金が挙げられる。
【００２２】
フランジ５と主軸１は、十分な精度で強度に結合される。フランジ５と主軸１との結合手段としては、例えばセレーションや溶接が挙げられる。インボリュートセレーション６によれば、主軸１への加工が容易で、かつ結合部位の形状の歪みも生じにくいため、好ましい。
【００２３】
本実施形態では、主軸１の先端部には、ネジ８が形成されており、ナット７を締め込むことができる。主軸１の外径部とフランジ５の内径部には、それぞれ対応するようにインボリュートセレーションの歯切りが形成されている。インボリュートセレーションは、例えば、ＪＩＳ  Ｂ  １６０２（現在は廃止されている）に従って設計することができる。
【００２４】
インボリュートセレーションの噛み合わせ作業手順には、例えば次の手法を用いることができる。まず主軸１の端部にフランジ５とナット７を配置する。このとき、フランジ５の外側にナット７を重ね合わせる。この状態でナット７を回転させると、ネジ８に沿ってナット７が主軸１の軸方向内側に送り込まれる。ナット７から受ける圧力により、徐々にフランジ５が押し込まれ（内側に移動し）、セレーションが噛み合わせられる。
【００２５】
ボビン１０により光ファイバ等の線条体を巻き取るには、例えば、主軸１の端部を駆動装置と連結して、駆動装置の回転に従い、ボビン１０を回転させる。ボビン１０の回転を停止する方法は、例えば十分な長さを巻き取ったときのように、線条体が断線していない場合には、駆動装置の回転を停止する方法でもよい。線条体の断線によりボビン１０の回転を停止させる場合には、ハタキによる損傷を防ぐため、ブレーキにより急停止させて、破断した線条体の端部がボビン１０に巻き取られている線条体に接触するのを防止する。
【００２６】
ブレーキからのトルクをフランジ５のケレ穴５ａで受けると、トルクが主軸１に伝達され、ボビン１０全体を速やかに停止させることができる。フランジ５と胴部２の側面（鍔部４に連続する面）は接触しているが、結合はされていない。また、ケレ穴５ａに配置されるケレピンが胴部２（あるいは鍔部４）と接触することを避けるため、胴部２（あるいは鍔部４）にはケレ穴５ａより大きい穴２ａが設けられる。これにより、胴部２や鍔部４がケレピンから直接トルクを受けることはない。つまり、ボビン１０の回転を停止するときのトルクは、ケレピンからフランジ５で受け、さらには主軸１に伝達され、その後で胴部２や鍔部４等の樹脂部材に伝達されるので、急停止時の急激な負荷を樹脂部材が直接受けることはない。
【００２７】
以上、本発明を好適な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【００２８】
ボビンに巻き付けられる線条体としては、光ファイバに限らず、糸、繊維、コード、ケーブル、ワイヤーなど各種の線条体が挙げられる。ガラス製の裸光ファイバの周囲に１層または２層以上の樹脂被覆を設けた光ファイバ素線の巻き取りに使用する場合、製造工程や検査工程において光ファイバ素線の破断時に巻き取りを急停止することがあるため、特に好適である。
【００２９】
ボビンを構成する樹脂部材は、特に限定されないが、例えばＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体）樹脂等のエンジニアリングプラスチック、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等が挙げられる。樹脂部材は、２以上の部材を組み合わせてもよい。樹脂部材の接合方法としては、特に限定されないが、接着剤や溶着等が挙げられる。
【符号の説明】
【００３０】
１…主軸、２…胴部、２ａ…穴、３…サポート、４…鍔部、５…フランジ、５ａ…ケレ穴、６…インボリュートセレーション、７…ナット、８…ネジ、１０…ボビン。
【図１】
0005865889.tif 000002
【図２】
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