(57)【要約】【課題】ガイドローラの軽量化を図って高速の巻取りを可能とするとともに、巻取りに先だつ線材の懸架作業を容易にすることが可能な線材の巻取り装置及び巻取り方法を提供する。【解決手段】線材繰出し手段とガイド溝２２を備えた複数のガイドローラ２１と巻取り機からなる線材の巻取り装置であって、ガイドローラ２１の外周に環状のガイド部材２５，２６を同軸的に固定配置し、ガイド部材２５，２６の内径がガイドローラ２６の鍔部外周に接触しない程度で近接するように形成され、かつ、ガイド部材２５，２６のガイド面２５ａ，２６ａがガイドローラ２１のガイド溝２２に傾いている形状で形成する。【選択図】　　　　図３
2004115210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材繰出し手段とガイド溝を備えた複数のガイドローラと巻取り機からなる線材の巻取り装置であって、前記ガイドローラの外周に環状のガイド部材を同軸的に固定配置し、前記ガイド部材の内径が前記ガイドローラの鍔部外周に接触しない程度で近接するように形成され、かつ前記ガイド部材のガイド面が前記ガイドローラのガイド溝に傾いている形状で形成されていることを特徴とする線材の巻取り装置。
【請求項２】
前記ガイドローラが単体で使用されている場合、前記ガイド部材は、線材の懸架作業側と反対側の前記ガイドローラの鍔部にのみ配置されていることを特徴とする請求項１に記載の線材の巻取り装置。
【請求項３】
前記ガイドローラが複数個同軸に連接されて使用されている場合、前記ガイド部材は、隣接するガイドローラの鍔部間の隙間を覆って配置され、線材の懸架作業側の一番手前の前記ガイドローラの鍔部には配置されないことを特徴とする請求項１に記載の線材の巻取り装置。
【請求項４】
前記線材が光ファイバであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の線材の巻取り装置。
【請求項５】
線材繰出し手段から繰り出される線材をガイド溝を備えた複数のガイドローラを経て巻取り機により巻取る線材の巻取り方法であって、前記ガイドローラの外周に環状のガイド部材を同軸的に固定配置し、前記ガイド部材の内径を前記ガイドローラの鍔部外周に接触しない程度で近接するように形成し、かつ前記ガイド部材のガイド面を前記ガイドローラのガイド溝に傾いているように形成して線材を案内することを特徴とする線材の巻取り方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ等の線材を高速で巻取る線材の巻取り装置及び巻取り方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
線材を高速で巻取る場合、低速で巻取る場合に比べて種々の問題がある。特に高速で巻取ると、巻取り張力が大きくなりやすい。このため、巻取る線材が光ファイバであるような場合には、巻取りボビン内で光ファイバが圧迫されて、伝送損失が増加し、出荷時検査が正しく行なえないという問題がある。また、線材は、線材繰出し手段から複数のガイドローラを経て巻取り機で巻取られるが、巻取り当初に各ガイドローラに線材を懸架する作業がある。この懸架作業は、かなりの熟練を要する作業で作業性が悪いという問題がある。
【０００３】
ガイドローラの使用態様としては、ローラ単体で用いるもの、複数のローラを連接して用いるものがあり、また、機能的な使用形態では、単に線材を掛け渡すのに用いるもの、線材張力を調整するダンサー部に用いるもの等がある。線材の巻取りで、これらのガイドローラの数が多くなると全体の回転抵抗がかなり大きくなり、巻取り側での張力が大きくなる。ガイドローラの回転抵抗を低減するには、軸受部を低抵抗とする他に、ガイドローラ自体の軽量化で慣性モーメントを小さくする方法がある。
【０００４】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、従来のダンサー部に用いる複数のローラを連接した形態の一例を示す図である（例えば、特許文献１参照。）。図中、１ａ，１ｂ，１ｃはガイドローラ本体、２はガイド溝、２ａ，２ｂは鍔部、３は支軸、４は軸受、５はえぐり部を示す。
【０００５】
複数のガイドローラ本体１ａ，１ｂ，１ｃ（上記特許文献１では、プーリーと称されている。）は、共通の支軸３に軸受４を用いてそれぞれが独立して回転可能に、連接して支持される。ガイドローラ本体１ａ，１ｂ，１ｃのそれぞれの外周には、線材をガイドするガイド溝２が設けられ、このガイド溝２を形成する鍔部２ａを有している。ガイドローラ本体１ａ，１ｂ，１ｃの配列は、線材を懸架する作業側をガイドローラ本体１ａとし、反対の奥側をガイドローラ本体１ｃとしたとき、ガイド溝２の径と鍔部２ａ，２ｂの径がガイドローラ本体１ａでは小さく、ガイドローラ本体１ｃで順次大きくなるように形成されている。
【０００６】
図４（Ａ）では、隣接するガイドローラ本体の鍔部２ａと２ｂの外径は同じとされ、鍔部２ａと２ｂの間隙を線材の外径以下になるようにしている。図４（Ｂ）では、一方の鍔部２ｂを隣接する鍔部２ａの外周で覆う形状とし、線材が鍔部２ａと２ｂの間に落ち込むのを防止している。
【０００７】
上述の構成によれば、線材の巻取りに先だつ懸架作業で、手前側のガイドローラ本体の外径が小さいので、作業が容易で、線材が隣接するガイドローラ本体の間に落ち込むことがなく懸架成功率を高めることができるとされている。しかしながら、上記構成のガイドローラは、外径が異なる複数種のガイドローラ本体を用意して組み付ける必要があり設備コストが高くなる。また、ガイド溝を比較的深く形成する必要があるので外径が比較的大きくなり、中央部をえぐり部５によって軽量化はしているものの高速巻取りには適していない。
【０００８】
図５は、従来のガイドローラの回転抵抗を低減する一例を示すである（例えば、特許文献２参照。）。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、ガイドローラの薄型化を図った例を示す図、図５（Ｃ）及び図５（Ｄ）は、ガイド部材を用いた例を示す図である。図中、６はガイド部材を示し、他の符号は、図４で用いたのと同じ符号を用いることにより説明を省略する。
【０００９】
ガイドローラの重量を軽減するために、図４のようにローラ中央部にえぐり部５を形成して薄くしたり、抜き孔を設けることが知られているが、中央部の表面をえぐったり抜き孔を設けると、高速回転では空気抵抗の影響が出てかえって回転抵抗が増大することがある。図５（Ａ）において、点線で示す通常寸法のガイドローラ１’の厚さＥを厚さＦに縮小し、実線で示すような薄型形状のガイドローラ本体１とする。元のガイドローラ１’の厚さＥを、厚さＦに縮小することにより、図５（Ｂ）に示すように、Ｖ字状のガイド溝２を形成している両側の鍔部２ａも小さくなり、ガイドローラ１の外径も縮小される。これにより、抜き孔を設けることなくガイドローラの表面積、重量が減じられ、回転抵抗を低減することができる。
【００１０】
ガイドローラ１の厚さを縮小することにより、ガイド溝２の深さＧが深さＨに減少することから、線材がガイド溝２から外れる恐れがある。このため、特許文献２においては、図５（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、ガイド部材６を設けることが開示されている。このガイド部材６は、固定部材として設けられていて、ガイドローラ１の外周とガイド部材６の下面を接近させて、その隙間に線材が落込まないようにする。ガイド部材６のガイド面６ａは、ガイド溝２の傾斜角を延長させた角度で形成される。
【００１１】
ガイド部材６は、図５（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、ガイドローラ１の上下に配置する以外に、線材がガイドローラ１に接触する側にだけ設けてもよいとされている。また、ガイドローラの周面に合わせた曲面状に形成してもよく、この場合、ガイドローラ１に線材が接触する中心角に相当する程度の中心角の周面としてもよいことが開示されている。
【００１２】
【特許文献１】
特許第２８７１８３５号公報（第１図、第２図）
【特許文献２】
特開２０００―１１８８６７号公報（第４頁、図２）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
図５に示したガイドローラを用いることにより、軽量化及び回転抵抗の低減を図ることができる。しかし、巻取りに先だって各ガイドローラに線材を懸架する場合、各ガイドローラに所定の張力で線材が接触されると限らず、弛んだ状態で懸架される場合もある。この場合、ガイド部材を線材がガイドローラの接触する部分に限定的に設ける上述の構成では、線材がガイドローラから外れる恐れもあり作業性に問題がある。さらに、ガイド部材をガイドローラに対して部分的に設ける場合、ガイド部材の取付け状態が不安定となりやすく、振動等で取付けが外れたりガイドローラと接触する恐れもある。
【００１４】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、ガイドローラの軽量化を図って高速の巻取りを可能とするとともに、巻取りに先だつ線材の懸架作業を容易にすることが可能な線材の巻取り装置及び巻取り方法を提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明による線材の巻取り装置は、線材繰出し手段とガイド溝を備えた複数のガイドローラと巻取り機からなる線材の巻取り装置であって、ガイドローラの外周に環状のガイド部材を同軸的に固定配置し、ガイド部材の内径がガイドローラの鍔部外周に接触しない程度で近接するように形成され、かつ、ガイド部材のガイド面がガイドローラのガイド溝に傾いている形状で形成したものである。
【００１６】
また、本発明による線材の巻取り方法は、線材繰出し手段から繰り出される線材をガイド溝を備えた複数のガイドローラを経て巻取り機により巻取る線材の巻取り方法であって、ガイドローラの外周に環状のガイド部材を同軸的に固定配置し、ガイド部材の内径を前記ガイドローラの鍔部外周に接触しない程度で近接するように形成し、かつ、ガイド部材のガイド面をガイドローラのガイド溝に傾いているように形成して線材を案内するようにしたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図により本発明の実施の形態を説明する。図１は線材の巻取り装置の一例を説明する概略図である。図中、１０は線材、１１はキャプスタン、１２，１４はガイドローラ、１３はダンサー部ガイドローラ、１５は支持部材、１６は回動支点、１７は巻取りボビンを示す。
【００１８】
線材１０は、例えば、光ファイバで、図示しない線材繰出し手段（例えば、線引き装置）から繰出され、線材１０はキャプスタン１１で巻取り制御されながら巻取り側に巻取られる。キャプスタン１１を出た線材１０は、ガイドローラ１２を経て、ダンサー部ガイドローラ１３で貯線され、ガイドローラ１４を経て、巻取りボビン１７に巻取られる。ダンサー部ガイドローラ１３は、固定側ガイドローラと移動側ガイドローラに分けられ、例えば、移動側ガイドローラは支持部材１５に支持されて線材の速度変動により揺動される。支持部材１５は回動支点１６を回動軸として、図示しない制御機構で制御され、線材１０の巻取り張力が一定とされる。
【００１９】
図２は、本発明の巻取り装置に、単一のガイドローラ本体で構成されるガイドローラを使用する一例を示す図である。図中、２１はガイドローラ本体、２１ａはえぐり部、２２はガイド溝、２２ａ，２２ｂは鍔部、２３は支軸、２４は軸受、２５はガイド部材、２５ａはガイド面、２５ｂは環状部、２５ｃは本体部を示す。
【００２０】
本発明に用いるガイドローラ本体２１は、図４（Ａ）に示した中央部をくぼませて軽量化した形状のもの、又は、図５（Ａ）に示した全体の厚さを薄くして軽量化した形状の何れであってもよい。但し、前者の形状においては、ガイド溝２２を形成する両側の鍔部２２ａ，２２ｂを削って、外径を小さく且つ同径として、更に軽量化を図ったものを用いる。このため、ガイド溝２２は比較的浅いものとなる。また、後者の形状の場合は、必然的に鍔部２２ａ，２２ｂの外径は小さくなり、ガイド溝２２も浅いものとなる。図２では、前者のガイドローラ本体２１にえぐり部２１ａを形成し、鍔部２２ａ，２２ｂを削った形状の例を示してある。
【００２１】
ガイドローラ本体２１は、支軸２３に回転トルクの小さい軸受２４を用いて回転可能に取付ける。ガイドローラ２１の少なくとも一方の側には、ガイド面２５ａを有するガイド部材２５を、支軸２３を利用して同軸的に固定配置する。ガイド部材２５は、例えば、円形の本体部２５ｃの外周に環状部２５ｂを一体に設け、環状部２５ｂにガイド面２５ａを形成して構成される。ガイド面２５ａは、ガイド溝２２に傾いている形状とし、図２では、ガイド溝２２の溝壁を延長するような傾斜を持たせて環状に形成している。環状部２５ｂの内径は、鍔部２２ａ，２２ｂの外径より僅かに大きい径で、鍔部外周に接触しない程度で近接するように形成される。
【００２２】
上記のガイド部材２５を用いることにより、ガイド面２５ａにより懸架時の線材をスムーズにガイド溝２２の全周に対して案内するとともに、浅いガイド溝２２を補って高速巻取り時に線材がガイド溝２２から外れるのを確実に防止する。また、ガイド部材２５を用いることにより、ガイドローラ２１のガイド溝２２の深さを浅くして外径を小さくすることができるので、慣性モーメントを小さくし、空気による回転抵抗を軽減し、張力変動に迅速に応答させ、張力増加を抑え高速での巻取りを可能とすることができる。更にガイド部材の固定配置も安定した状態となり、振動等で取外れたりガイドローラと接触するのを軽減することができる。
【００２３】
ガイド部材２５は、ガイドローラ本体２１の両側に固定配置してもよく、図２に示すように片側のみであってもよい。ガイド部材２５をガイドローラ本体２１の片側のみに設ける場合、ガイドローラ２１に線材を懸架する際に、懸架作業側の鍔部を２２ａとし、反対側の鍔部を２２ｂとしたとき、ガイド部材２５は、ガイド面２５ａが鍔部２２ｂ側の外周を囲うように配置する。これにより、線材をガイドローラ２１に懸架するとき、ガイド溝２２が視認しやすく懸架ミスを少なくすることができ、懸架作業を容易にすることができる。
【００２４】
図３は、本発明の巻取り装置に、複数のガイドローラ本体を同軸に連接して構成したガイドローラを用いたダンサーローラの一例を示す図である。図中、２６はリング状のガイド部材、２７は連結固定部材を示し、その他の符号は、図２で用いたのと同じ符号を用いることにより説明を省略する。
【００２５】
本発明の巻取り装置に、複数のガイドローラ本体を連接して構成したガイドローラを使用する場合、各ガイドローラ本体２１は、同一形状のものを用いる。ガイドローラ本体２１は、図２で説明したのと同様なガイドローラ本体を用いることができ、図３では、ガイドローラ本体にえぐり部２１ａを形成し、鍔部２２ａ，２２ｂを削って軽量化された形状の例で示してある。
【００２６】
ガイドローラ本体２１は、支軸２３に回転トルクの小さい軸受２４を用いて、それぞれが独立して回転できるように取付ける。両端に位置するガイドローラ２１の少なくとも一方の側には、図２に用いたのと同じ形状のガイド面２５ａを有するガイド部材２５を、支軸２３を利用して同軸的に固定配置する。ガイドローラ２１が隣接する部分には、リング状のガイド部材２６を同軸的に固定配置する。リング状のガイド部材２６の固定には、例えば、図３（Ｃ）に示すように、線材１０の懸架に邪魔にならない部分で連結固定部材２７を用いて、ガイド部材２５と連結一体化する。
【００２７】
リング状のガイド部材２６は、例えば、両端面をガイド溝２２の溝壁を延長するような傾斜を持たせたガイド面２６ａとし、断面が山形の形状となるように形成する。このガイド部材２６の内径面は、ガイドローラ２１の鍔部２２ａ，２２ｂの外径より僅かに大きい径で、鍔部外周に接触しない程度で近接するように形成され、また、隣接するガイドローラ２１の一方の鍔部２２ａ，２２ｂ同士を覆う幅で形成される。
【００２８】
リング状のガイド部材２６は、隣接するガイドローラ２１間の隙間を埋めて線材が脱落するのを防止し、端部側に設けたガイド部材２５と同様に、ガイド面２６ａにより、懸架時の線材をスムーズにガイド溝２２の全周に対して案内する。また、浅いガイド溝２２を補って、高速巻取り時に線材がガイド溝２２から外れるのを防止する。
【００２９】
端部のガイドローラ本体２１に配置するガイド部材２５は、両端に位置するガイドローラ本体２１の双方に対して配置してもよく、図３に示すように片方のみであってもよい。ガイド部材２５をガイドローラ本体２１の片方のみに設ける場合、ガイドローラ２１に線材を懸架する側（図３では左側）の一番手前の鍔部２２ａには配置せず、奥側（図３では右側）のみに配置する。これにより、線材をガイドローラに懸架するとき、作業側からガイドローラ本体２１のガイド溝２２が視認しやすく懸架ミスを少なくすることができ、懸架作業容易にすることができる。
【００３０】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、ガイドローラの軽量化で張力変動に迅速に対応できるようにし、ガイドローラの小型化で回転抵抗による張力増加を低減して高速での線材巻取りを可能とするとともに、線材の懸架作業を容易にし、また、線材巻取り時にはガイドローラのガイド溝から線材が外れないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における線材の巻取り装置、巻取り方法の概略を説明する図である。
【図２】本発明で、単一のガイドローラ本体で構成されるガイドローラを使用する一例を示す図である。
【図３】本発明で、複数のガイドローラ本体を連接して構成されるガイドローラを使用する一例を示す図である。
【図４】従来技術の一例を説明する図である。
【図５】従来技術の他の例を説明する図である。
【符号の説明】
１０…線材、１１…キャプスタン、１２，１４…ガイドローラ、１３…ダンサー部ガイドローラ、１５…支持部材、１６…回動支点、１７…巻取りボビン、２１…ガイドローラ本体、２１ａ…えぐり部、２２…ガイド溝、２２ａ，２２ｂ…鍔部、２３…支軸、２４…軸受、２５…ガイド部材、２５ａ…ガイド面、２５ｂ…環状部、２５ｃ…本体部、２６…リング状のガイド部材、２７…連結固定部材。
【図１】
2004115210.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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