光纤卷绕用线轴以及光纤的制作方法
光纤卷绕用线轴以及光纤的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于卷绕通信用光纤线等光纤的线轴。特别涉及作为在端部具有辅助卷筒部的线轴而适合将光纤从辅助卷筒部越过凸缘部卷绕于主卷绕部的线轴以及缠绕于线轴的光纤。
[0002]本申请基于2013年8月30日在日本申请的日本特愿2013-179397号主张优先权，并将其内容引用至此。
【背景技术】
[0003]作为用于卷绕光纤线的线轴，一般使用在呈圆筒状的卷筒(后述的主卷筒部)的两端设置有凸缘部的线轴。
[0004]然而，通信用光纤线在卷绕于线轴之后，为了品质保证，通常进行传输损耗的测定等各种测定、检查。因此，需要使卷绕于线轴的状态的长光纤线的两端部分例如露出几米至十几米左右的长度。
[0005]缠绕终了端部位于线轴的卷筒上的最外周，因此当然露出，但缠绕起始端部，在简单地卷绕光纤线的情况下，位于卷筒上的层叠有光纤线的卷绕层的最内周，埋在卷绕层。因此，一般例如如图16所示，大多使用如下所述的线轴10，S卩，在卷筒部(主卷筒部)12的主凸缘部14A、14B中的至少一方(缠绕起始侧)的主凸缘部14A的外侧设置辅助卷筒部(有时也称为无用缠绕部)16。于是，在卷绕光纤线时，将光纤线的缠绕起始端部卷绕于辅助卷筒部16几米?十几米左右之后，将光纤线引导至一对主凸缘部14A、14B之间，从而将光纤线卷绕于这一对凸缘部14A、14B之间的主卷筒部12的外周面上。
[0006]在上述情况下，在将卷绕起始的主凸缘部14A形成为简单的圆形的凸缘形状而不进行特别的设计的情况下，为了将光纤线从辅助卷筒部16向主卷筒部12引导，使光纤线越过主凸缘部14A的外周缘。然后，沿着主凸缘部14A的内侧面引导至主卷筒部12的外周面，在该状态下开始在主卷筒部12的卷绕。然而，此时，沿着主凸缘部14A的内侧面的光纤线的卷绕起始端部分、与卷绕于主卷筒12的外周上的光纤线交叉重叠。将光纤线像这样在卷绕起始端交叉重叠的部分一般称为过渡线。在这样的过渡线的位置中，光纤线被施加侧压，而在该部分光纤线产生弯曲。因而，对光纤线的传输损耗特性造成负面影响。因此，为了不产生过渡线，希望将光纤线从辅助卷筒部16向主卷筒部12引导。
[0007]作为用于避免过渡线的产生的方法，如图16所示，在卷绕起始的主凸缘部14A中的与主卷筒部12的外周面附近对应的位置，形成贯通主凸缘部14A的孔部18。将光纤线的缠绕起始侧端部从主凸缘部14A的内表面插入孔部18并向主凸缘部14A的外表面引出，然后经由孔部18将光纤线以某种程度的长度_线，在卷绕于辅助卷筒部16之后，将光纤线卷绕于主卷筒部12(例如专利文献1等)。
[0008]然而，在该方法中，不得不依赖基于人的手工作业，使头发丝那样细的光纤线通过细小的孔部18之后，以某种程度的长度_线，卷绕于辅助卷筒部16。因此，使卷绕起始时的作业机械化或自动化极其困难。因此卷绕作业的全自动化困难，作业的高效化、降低成本也存在极限。
[0009]因此，如图17所示，广泛施行如下方法:在缠绕起始端部的主凸缘部14A形成从主凸缘部14A的外周缘朝向中心方向到达主卷筒部12的外周面的狭缝17，从辅助卷筒部16使光纤线通过狭缝17引导至主卷筒部12(例如专利文献2、专利文献3等)。根据这样的方法，在从辅助卷筒部16向主卷筒部12引导光纤线的情况下，只要使光纤线从主凸缘部14A的外表面落入狭缝17内即可，因此能够使该作业自动化。
[0010]然而，由于在主凸缘部14A形成有狭缝17，所以主凸缘部14A的强度以及刚性大幅降低。因此，在边使线轴高速旋转边卷绕或抽出光纤线时，存在主凸缘部及其所带根部分破损的担忧。特别是最近卷绕于线轴的光纤线也变长，施加于主凸缘部的力变大，因此主凸缘部破损的可能性变高。另外，若上述那样的狭缝设置于主凸缘部，则在为了移送等而用手等拿住已经卷绕有光纤线的线轴时，主凸缘部因刚性不足而挠曲，存在产生光纤卷绕层的崩塌(塌卷)的可能性。
[0011]此外，通过加强筋等来加强主凸缘部，由此能够补偿狭缝形成所带来的主凸缘部的强度、刚性的降低，但这也存在极限。因此，难以可靠地防止上述那样的主凸缘部的破损，另外，线轴的重量增大，材料成本也上升。
[0012]专利文献1:日本实开平2-4866号公报
[0013]专利文献2:日本专利第2806327号公报
[0014]专利文献3:日本专利第3961991号公报
【发明内容】
[0015]本发明是以上述情况为背景而完成的，提供一种既避免因形成上述那样的狭缝而导致的主凸缘部的强度以及刚性的降低、又能够简单且容易地进行光纤线等光纤从辅助卷筒部向主卷筒部的导入而不产生过渡线，使卷绕作业机械化、自动化的光纤卷绕用线轴。
[0016]本发明所涉及的光纤卷绕用线轴取代形成图17所示的狭缝17，而在主凸缘部的外周缘部形成浅的切口部。将光纤线等光纤经由切口部从辅助卷筒部引导至主卷筒部，且将与切口部连续的槽部形成在凸缘部的内周面，通过槽部将光纤从切口部向主卷筒部的外周面引导。
[0017]本发明的第一方式是光纤卷绕用线轴，具备:主卷筒部，其具有圆筒形状;辅助凸缘部，其在主卷筒部的轴线方向上设置于主卷筒部的第一端以及第二端这两者中的至少一方;第一主凸缘部，其具有比辅助凸缘部的外径大的直径，与辅助凸缘部对置地设置于主卷筒部上；第二主凸缘部，其与第一主凸缘部对置地设置于主卷筒部上；以及辅助卷筒部，其设置于第一主凸缘部与辅助凸缘部之间，在第一主凸缘部以及第二主凸缘部这两者中的至少一方的外周缘形成有向正交于线轴的中心轴线的方向凹陷的切口部，切口部的距外周缘的最大深度为不到达主卷筒部的外周面的深度，在第一主凸缘部以及第二主凸缘部这两者中的至少一方的内侧面以及外侧面中，至少在内侧面形成有槽部，该槽部与切口部连通，并且从切口部沿着主卷筒部的外周面的切线方向朝向主卷筒部的外周面倾斜地延伸。
[0018]本发明的第二方式在上述第一方式所涉及的光纤卷绕用线轴的基础上，从与线轴的中心轴线正交的剖面观察，切口部的底面为，在第一主凸缘部以及第二主凸缘部这两者中的至少一方的径向上朝向从中心离开的方向凸出弯曲的弯曲面，槽部在切口部的端部开□ ο
[0019]本发明的第三方式在上述第二方式所涉及的光纤卷绕用线轴的基础上，对于切口部的底面的弯曲而言，在与线轴的中心轴线正交的剖面中的曲率半径，在卷绕于线轴的光纤的最小弯曲半径以上。
[0020]本发明的第四方式在上述第二方式所涉及的光纤卷绕用线轴的基础上，对于切口部的底面的弯曲而言，在与线轴的中心轴线正交的剖面中的曲率半径，在以线轴的中心轴线为中心轴并通过底面的中央的圆周的曲率半径以下。
[0021]本发明的第五方式在上述第二?第四方式中任一方式所涉及的光纤卷绕用线轴的基础上，从槽部向切口部的端部连续的部分，以平滑连续地弯曲的方式形成。
[0022]本发明的第六方式在上述第五方式所涉及的光纤卷绕用线轴的基础上，从槽部向切口部的端部连续的部分的曲率半径，在卷绕于线轴的光纤的最小弯曲半径以上。
[0023]本发明的第七方式在上述第二?第六方式中任一方式所涉及的光纤卷绕用线轴的基础上，从槽部向切口部的端部连续的部分，以槽宽从槽部朝向切口部的端部呈喇叭形状地扩大的方式形成。
[0024]本发明的第八方式在上述第一?第七方式中任一方式所涉及的光纤卷绕用线轴的基础上，切口部的深度被设定为，切口部的底面位于比应该卷绕于主卷筒部的光纤的最大卷径位置更靠外周侧的位置。
[0025]本发明的第九方式在上述第一?第七方式中任一方式所涉及的光纤卷绕用线轴的基础上，在第一主凸缘部以及第二主凸缘部这两者中的至少一方的上述内侧面以及外侧面这两面分别形成有槽部，第一主凸缘部以及第二主凸缘部这两者中的至少一方的外侧面侧的槽部，以从切口部沿着辅助卷筒部的外周面的切线方向朝向辅助卷筒部的外周面倾斜地延伸的方式形成。
[0026]本发明的第十方式是卷绕于上述第一?第九方式中任一方式 所涉及的光纤卷绕用线轴的光纤，其经由槽部、切口部、辅助卷筒部以及主卷筒部被引向主卷筒部的外周面，且不包含过渡线地卷绕于外周面。
[0027]在本发明的方式的光纤卷绕用线轴中，作为用于越过辅助卷筒部与主卷筒部之间的主凸缘部来开始光纤线等光纤向主卷筒部的卷绕的主凸缘部的形状，应用能够防止过渡线的产生而不会使主凸缘部的强度、刚性降低且不借助手工作业而容易地越过主凸缘部的形状。
[0028]因此，根据本发明的方式的线轴，在光纤向线轴的卷绕作业中，将光纤的缠绕起始侧端部向辅助卷筒部卷绕某种程度的长度。然后，在使光纤越过辅助卷筒部与主卷筒部之间的主凸缘部开始在主卷筒部的卷绕时，能够不产生过渡线并使作业自动化。并且，因主凸缘部的强度、刚性的不足而导致的如下担忧也减少，即例如在高速下的卷绕或大容量(长尺寸)的卷绕中，在主凸缘部或其附近产生破损、或用手等把持线轴时主凸缘部挠曲而产生塌卷的担忧。
[0029]而且，根据本发明的光纤卷绕用线轴，不会使光纤的特性变差，使卷绕作业全自动化，实现作业成本的减少，进而能够以低成本制造光纤卷绕于线轴的光纤制品。
【附图说明】
[0030]图1是表示本发明的一实施方式所涉及的光纤卷绕用线轴的示意性立体图。
[0031]图2是图1所示的线轴的主视图。
[0032]图3是图2的II1-1II线的纵剖右视图。
[0033]图4是图2的IV-1V线的纵剖左视图。
[0034]图5是用图2的V-V向视线示出的部分的放大俯视图。
[0035]图6是图5的V1-VI线的右视图。
[0036]图7是图5的VI1-VII线的纵剖右视图。
[0037]图8是图3的VII1-VIII线的放大纵剖视图。
[0038]图9是表示使用图1?图8所示的线轴卷绕光纤线时的初期向辅助卷筒部卷绕的阶段的状况的示意性主视图。
[0039]图10A是表示用于接着图9所示的阶段使光纤线移至主卷筒部的初期阶段的从左侧面侧观察的示意图。
[0040]图10B是从图10A的XB-XB向视线观察的俯视图。
[0041]图11A是表示用于接着图10A、图10B所示的阶段使光纤线移至主卷筒部的第二阶段的状况的从左侧面侧观察的示意图。
[0042]图11B是从图11A的XIB-XIB向视线观察的俯视图。
[0043]图12A是表示用于接着图11A、图11B所示的阶段使光纤线移至主卷筒部的第三阶段的状况的从右侧面侧观察的示意图。
[0044]图12B是从图12A的XIIB-XIIB向视线观察的俯视图。
[0045]图13A是表示用于接着图12A、图12B所示的阶段使光纤线移至主卷筒部的第四阶段的状况的从右侧面侧观察的示意图。
[0046]图13B是从图13A的XIIIB-XIIIB向视线观察的俯视图。
[0047]图13C是在图13A的XIIIC-XIIIC线的放大剖视图。
[0048]图14是表示本发明的其他实施方式的光纤卷绕用线轴的主要部位的示意性立体图。
[0049]图15是表示图14所示的线轴的主要部位的俯视图。
[0050]图16是表示现有的光纤卷绕用线轴的第一例的示意性立体图。
[0051]图17是表示现有的光纤卷绕用线轴的第二例的示意性立体图。
【具体实施方式】
[0052 ]以下，对本发明的实施方式详细地进行说明。
[0053]图1、图2表示本发明的实施方式所涉及的光纤卷绕用线轴，图3?图8放大表示实施方式的线轴的主要部位。此外，本发明的实施方式所涉及的光纤卷绕用线轴主要是为了卷绕由保护覆盖层覆盖了线材状态的光纤(光纤线)即具有纤芯以及包层的光纤裸线的光纤而使用。在以下的说明中，卷绕对象物记载为光纤线。但是，本发明的线轴也可以用于光纤线以外的线状体。
[0054]在图1?图8中，线轴10基本与现有的线轴相同，在具有圆筒形的主卷筒部(主卷绕部)12的轴线方向的两端部分，形成有直径比主卷筒部12的外径大的凸缘部14A、14B。此外，在下文中，为了与后述的辅助凸缘部18A区别，将主卷筒部12的两侧的直径大的凸缘部14A、14B称为主凸缘部。而且，在主凸缘部14A的轴线方向的外侧，以与主凸缘部14A对置的方式形成有辅助卷筒部16A，在辅助卷筒部16A的外侧设置有直径比主凸缘部14A、14B的外径小的辅助凸缘部18A。
[0055]另外，线轴10整体例如由ABS树脂等比较硬的树脂或铝等金属制作而成。另外，在线轴10，用于供卷绕机或抽出机的旋转轴插通的轴孔11沿着旋转中心轴线0贯通线轴10内而形成。
[0056]在主凸缘部14A的外周缘的一部分，形成有朝向线轴10的旋转中心轴线0凹陷的切口部20。在主凸缘部14A的内侧面(从主卷筒部12的外周面12a垂直地立起的面)14Aa以及外侧面(辅助卷筒部16A部分的面)14Ab，沿着主卷筒部12的外周面12a或辅助卷筒部16A的外周面16Aa的切线方向，并相对于主凸缘部14A的径向斜行地，形成有与切口部20内分别连通的槽部22A、22B。
[0057]在切口部20中，从正交于线轴10的旋转中心轴线0的剖面观察，底面(接近线轴10的中心轴线0侧的面)20a为，朝向主凸缘部14A的径向外侧凸出弯曲的弯曲面。
[0058]切口部20的切入深度(朝向线轴10的旋转中心轴线的深度)DP(参照图3、图7 )，至少是未到达主卷筒部12的外周面12a的深度。在本实施方式的情况下，在切口部20的两端部20b、20c，深度最大，但切口部20是未到达主卷筒部12的外周面12a的深度。实际上，优选将切口部20的最大深度位置的从切口部底面至主卷筒部12的外周面12a的距离，设定为大于将光纤线卷绕于主卷筒部12的状态的最大卷径的缠绕厚度。若这样设定，则即便在最大卷径的状态下，切口部20也会在光纤线卷绕层的外侧露出。
[0059]并且，切口部20的底面20a的凸出弯曲的曲率半径(在正交于线轴10的旋转中心轴线0的剖面观察时的曲率半径)R1、以及后述的向槽部22A连续的连续部分24A的内壁面24Aa的曲率半径R2，均在应该卷绕于线轴10的光纤线的最小弯曲半径以上。
[0060]此外，这里，光纤线的最小弯曲半径也称为允许弯曲半径，被定义为弯曲损耗处于保证值的范围内的弯曲半径。最小弯曲半径根据光纤的种类、构造、直径等而不同，但在通用的通信用单模光纤的线材中，一般30mm左右的情况较多，或者，最近也有15mm左右的线材。对于切口部20的底面20a的凸出弯曲的曲率半径R1以及R2而言，需要在上述最小弯曲半径以上，但在考虑上述事项的基础上，为了缠绕尽量多的光纤线，即便在最小弯曲半径以上，也优选尽量设为小。
[0061 ]而且，优选切口部20的底面20a的凸出弯曲的曲率半径R1是一定的，但在满足上述基准的基础上，也允许设定为曲率连续平滑地变化。
[0062]切口部20的一方的端部(从线轴10的圆周方向观察的一方的端部)20b，与形成于主凸缘部14A的内侧面14Aa的槽部22A连续。而且，槽部22A与切口部20的一方的端部20b连续的部分24A的槽宽，朝向切口部20的端部20b呈所谓的喇叭形状地扩大，而且，该连续部分24A平滑连续地弯曲。
[0063]另外，切口部20的另一方的端部(从线轴10的圆周方向观察的另一方的端部)20c，同样与形成于主凸缘部14A的外侧面14Ab的槽部22B连续。而且，槽部22B与切口部20的另一方的端部20c连续的部分24B的槽宽，也呈所谓的喇叭形状地扩大，连续部分24B平滑连续地弯曲。
[0064]这里，关于上述的“槽宽呈喇叭形状地扩大”以及“平滑连续地弯曲”的详细情况，以下重新详细地进行说明。
[0065]更详细地说，槽部22A具有能够沿光纤线的长度方向收纳应该卷绕的光纤线的宽度以及深度即可，因此其宽度以及深度大于应该卷绕的光纤线的外径即可。在本实施方式中，槽部22A的长度方向(与 主凸缘部14A的外侧面14Ab平行的方向)的剖面呈矩形状(U字形状)。槽部22A由沿着槽部22A的纵深方向(垂直于主凸缘部14A的内侧面14Aa)的对置的两个内壁面22Aa、22Ab和槽底面22Ac形成(参照图6)。切口部20的一方的端部20b的底面，与槽部22A的沿着其纵深方向的两个内壁面22Aa、22Ab中的靠近线轴中心轴线0的内壁面22Aa平滑地连续。
[0066]在上述连续部分24A中，内壁面22Aa以平滑地凸出弯曲的方式形成。内壁面24Aa的凸出弯曲的曲率半径R2(参照图6)，也在应该卷绕的光纤线的最小弯曲半径以上。这里，优选上述的内壁面22Aa为切口部22的底面20a以及主卷筒部外周面12a的切面。
[0067]而且，在切面的连续部分24A中，槽部22A的内壁面22Aa的槽纵深方向的深度D(参照图5、图8 )，朝向切口部2 0的端部2 0 b呈喇叭形状地扩大。另外，槽部2 2 A的两个内壁面22Aa、22Ab之间的宽度W(参照图6)，也朝向切口部20的端部20b扩大。
[0068]另外，槽部22A的在主卷筒部外周面的端部，优选槽部22A的底面22c以凸出弯曲状平滑地弯曲。另外，优选其曲率半径R3(参照图8)在应该卷绕的光纤线的最小弯曲半径以上。
[0069]切口部20的另一方的端部(从线轴10的圆周方向观察的另一方的端部)20c，与形成于主凸缘部14A的外侧面14Ab的槽部22B连续。而且，槽部22B与切口部20的另一方的端部20c连续的部分24B也呈所谓的喇叭形状，连续部分24B平滑连续地弯曲。这里，主凸缘部14A的外侧面14Ab的槽部22B与切口部20的另一方的端部20c连续的部分24B的详细形状，与上述的形成于主凸缘部14A的内侧面14Aa的槽部22A与切口部20的一方的端部20b连续的部分24A的形状同样即可。因此，对连续部分24B的详细说明省略。另外，对形成于主凸缘部14A的外侧面14Ab的槽部22B中的靠辅助卷筒部16的外周面16Aa侧的端部而言，虽不需要像内侧面14Aa侧的槽部22A的结构那样严格地设定，但实际上优选设定为与内侧面14Aa侧的槽部22A的端部同样。
[0070]并且，优选主凸缘部14A的内侧面14Aa侧的槽部22A中的向切口部20开口的开口端部(连续部分24A)、与主凸缘部14A的外侧面14Ab侧的槽部22B中的向切口部20开口的开口端部(连续部分24B)的位置关系，满足图5的点划线SA、SB所示的关系。即以在连续部分24A的内壁面24Aa的切线延长线SA与连续部分2B的内壁面24Ba的切线延长线SB之间确保比应该卷绕的光纤线的外径大的空间S0的方式设定位置关系。
[0071]以下，参照图9?图13C对在以上实施方式的线轴10卷绕光纤线时的状况分步骤进行说明。此外，图10A、图11A是从左面侧观察线轴10的情况的剖面的示意图，图12A、图13A是从右侧面侧观察线轴10的情况的剖面的示意图。
[0072]如图9所示，将线轴10安装于卷绕机30。即以卷绕机30的旋转轴30A插通线轴10的轴孔11且线轴10伴随着旋转轴30A的旋转而绕轴中心旋转的方式将线轴10安装于旋转轴30A。此外，这里，设线轴10的主卷筒部12中的一方的主凸缘部14A为卷绕起始部分。另外，向线轴10供给的光纤线F，能够通过横动器或导辊等供给位置限制部件32，使相对于线轴10的供给位置沿线轴10的轴线方向平行地连续移动(横动T)。但是，根据情况不同，也可以构成为光纤线F的供给位置固定，使线轴20沿着旋转中心轴线移动(横动)。
[0073]在卷绕开始时，将应该卷绕的光纤线F的卷绕起始端部适当地固定在辅助卷筒部16A或辅助凸缘部18A的附近(例如，使光纤线端部夹在卷绕机30的凸缘盘30B与线轴10之间而夹持等)。如图10A、图10B所示，边连续地供给光纤线F边使线轴10向箭头A方向旋转，将光纤线F的卷绕起始部分向辅助卷筒部16A卷绕几米?十几米左右。
[0074]接下来，伴随着向辅助卷筒部16A的卷绕结束，使光纤线F越过主凸缘部14A卷绕于主卷筒部12。此时，如图11A、图11B所示，边使线轴10向箭头A方向的旋转缓慢地继续，边使朝向线轴10供给的光纤线F的位置，向与线轴10的轴线方向平行且从辅助卷筒部16A朝向主卷筒部12的方向横动(或反过来使线轴10横动)。
[0075]由此，光纤线F与主凸缘部14A的外周缘接触。若光纤线F到达形成于主凸缘部14A的外周缘的切口部20的位置，则光纤线F落入切口部20的端部20c。此时，若如本实施方式所示在主凸缘部14A的外侧面14Aa形成有槽部22B，则光纤线F的至少一部分进入槽部22B，容易使光纤线F落入(容易引导至)切口部20的端部20c。在该状态下，光纤线F通过从槽部22B向切口部20的端部20c连续的连续部分24B。
[0076]而且，若使线轴10的旋转缓慢地继续，则如图12A、图12B所示，光纤线F在切口部20的整个长度方向上进入切口部20内。然后，光纤线F挂于切口部20的端部20b，并与切口部20的底面20a接触。
[0077]接着，伴随着线轴10的旋转，如图13A?图13C所示，光纤线F从切口部20的端部20b经由连续部分24A进入形成于主凸缘部14A的内侧面14a的槽部22A内。即光纤线F从切口部20内通过槽部22A内而被引向主卷筒部12的外周面12a。
[0078]伴随着线轴10进一步的旋转，光纤线F卷绕于主卷筒部12。即，如图13C所示，光纤线F从槽部22A的主卷筒部外周面12a侧的端部呈倾斜状地被引向主卷筒部外周面12a，进而卷绕于主卷筒部外周面12a。
[0079]像这样，仅通过光纤线供给位置或线轴的移动(横动)以及线轴10的旋转，就能够借助基于槽部22B、连续部分22A、切口部20、连续部分24A、槽部22A的引导，简单且容易地实施从光纤线向辅助卷筒部16A卷绕的阶段至越过主凸缘部14A卷绕于主卷筒部12的过程。因此能够容易地使上述过程自动化。
[0080]这里，在光纤线F在主卷筒部12卷绕下去时，光纤线F在主卷筒部12的外周上以多层层叠起来。如上述那样，在向主卷筒部12的卷绕开始阶段，从主凸缘部14A的外周侧经由切口部20引导至主卷筒部12的外周面的光纤线F收纳于槽部22A内，因此实际上不从主凸缘部14A的内侧面14Aa突出。因此，实际上能够避免在主卷筒部12的外周面卷绕成层叠状的光纤线F，与从主凸缘部14A的外周侧被引导至主卷筒部12的外周面的光纤线重叠而弯曲的情况或被施加侧压的情况。即，上述过渡线实际不产生，因而能够防止因过渡线导致的弯曲或侧压对光纤线造成的负面影响(主要为传输损耗的增大)。
[0081 ]另外，在从主凸缘部14A的外侧面14Ab的槽部22B经由连续部分24B引向切口部20时，连续部分24B的内壁面24Ba以光纤线的最小弯曲半径以上的曲率半径R2平滑地弯曲。因此，光纤线F在从槽部22B导入切口部20时，能够避免以小于最小弯曲半径的弯曲半径弯曲的情况。
[0082]另外，在切口部20内，在光纤线F按压于切口部20的底面20a时，与切口部20以及切口部20连续的部分24A、24B的底面20a，也以光纤线的最小弯曲半径以上的曲率半径R1平滑地弯曲。因此，能够避免光纤线以小于最小弯曲半径的弯曲半径弯曲的情况。
[0083]另外，在从主凸缘部14A的外侧面14Ab的槽部22B经由连续部分24B、进而从切口部
20经由连续部分24A引向主凸缘部14A的内侧面14Aa的槽部22A时，从切口部20的底面20a经由连续部分24A到达槽部22A的侧面22Ac的内壁面24Aa、以及经由连续部分24B到达槽部22B的内壁面24Ba，以光纤线的最小弯曲半径以上的曲率半径R2平滑地弯曲。因此，能够避免光纤线以小于最小弯曲半径的弯曲半径弯曲的情况。
[0084]另外，在将光纤线F从槽部22A向主卷筒部12的外周面12a引导时，该槽部22A的在主卷筒部外周面12a侧的端部，也以光纤线的最小弯曲半径以上的曲率半径R3平滑地弯曲 。因此，即便在该位置也能够避免光纤线以小于最小弯曲半径的弯曲半径弯曲的情况。
[0085]并且，如图5的点划线SA、SB所示，需要在连续部分24A的内壁面24Aa的曲面的切线的延长线SA、与连续部分24B的内壁面24Ba的曲面的切线的延长线SB之间，确保大于应该卷绕的光纤线的外径的空间S0。由此，在从主凸缘部14A的径向外侧观察的情况下，能够避免光纤线在切口部22内产生过度折曲的情况。
[0086]如上所述，在本实施方式的线轴中，不管在哪一位置，均能够避免以小于光纤线的最小弯曲半径的半径弯曲的情况。因此，能够维持光纤线的特性良好。
[0087]另一方面，从主凸缘部14A的外侧面14Ab的槽部22B经由连续部分24B向切口部20内开口的部分，其槽宽以及纵深深度从槽部22B朝向切口部20呈喇叭形状地扩大。因此，能够将光纤线F从槽部22B圆滑地导入切口部20。
[0088]另外，从切口部20经由连续部分24A与主凸缘部14A的内侧面14Aa的槽部22A连续的部分，其槽宽以及纵深深度也从槽部22A朝向切口部20呈喇叭形状地扩大。因此，能够将光纤线F从切口部20圆滑地导入槽部22A。
[0089]例如，在图11A所示的阶段中，由于光纤线F的行进路径相对于槽部22B呈一直线状，因此也存在光纤线F从槽部22B脱离而难以将光纤线F引导至切口部20内的情况。然而，在本实施方式中，连续部分24B的槽宽朝向切口部20呈喇叭形状地扩大，由此，即便在这样的情况下也能够可靠地将光纤线F引导至切口部20内。
[0090]另外，在本实施方式的线轴10中，如上所述，切口部20的切入深度(朝向线轴10的旋转中心轴线的深度)DP为，未到达主卷筒部12的外周面12a的深度。因此，与作为现有的线轴而形成有图17所示那样的狭缝17的情况相比，因切口部20的形成导致的主凸缘部14A的强度、刚性的降低少。特别是通过使切口部20的最大深度DP在切口部20的底面20a的凸出弯曲的曲率半径R1大于光纤线的最小弯曲半径的范围内尽量浅，能够更进一步防止主凸缘部14A的强度、刚性的降低。
[0091]并且，将切口部20的最大深度位置处的从切口部底面至主卷筒部12的外周面12a的距离，设定为大于将光纤线卷绕于主卷筒部12的状态的最大卷径的缠绕厚度。由此，即便在最大卷径的状态下，切口部20也总是在光纤线卷绕层的外侧露出。因此，能够容易地确认光纤线从切口部20向槽部22B的导入状况(是否准确导入)。
[0092]图14、图15表示本发明的光纤卷绕用线轴10的其他实施方式的主要部位(主凸缘部14A的切口部20附近)。
[0093]在其他实施方式中，基本的形状、结构与图1?图8所示的实施方式相同，但切口部20的宽度(沿着主凸缘部14A的外周方向的长度)SS，比图1?图8所示的实施方式的情况格夕卜小。像这样，通过缩小切口部20的宽度SS，能够将光纤线从主凸缘部14的外侧面14b的槽部22B经由切口部20可靠且容易地引导至主凸缘部14的内侧面14a的槽部22A内。
[0094]以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明当然不限定于上述实施方式。可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的增加、省略、置换以及其他变更。
[0095]例如，在上述优选实施方式中，对切口部20、槽部22A、22B、辅助卷筒部16A以及辅助凸缘部18A等仅设置于一方的主凸缘部14A的结构进行了说明。然而，也可以构成为上述部位设置于主凸缘部14A、14B两方。
[0096]附图标记说明:
[0097]10...线轴；12...主卷筒部；14A、14B...主凸缘部；16A...辅助卷筒部；18A...辅助凸缘部；20...切口部；20a...底面;20b、20c...端部；22A、22B...槽部；24A、24B...连续部分;30...卷绕机;F...光纤线;0...线轴的旋转中心轴线。
【主权项】
1.一种光纤卷绕用线轴，其特征在于， 具备: 主卷筒部，其具有圆筒形状； 辅助凸缘部，其在所述主卷筒部的轴线方向上设置于所述主卷筒部的第一端以及第二端这两者中的至少一方； 第一主凸缘部，其具有比所述辅助凸缘部的外径大的直径，与所述辅助凸缘部对置地设置于所述主卷筒部上； 第二主凸缘部，其与所述第一主凸缘部对置地设置于所述主卷筒部上；以及 辅助卷筒部，其设置于所述第一主凸缘部与所述辅助凸缘部之间， 在所述第一主凸缘部以及所述第二主凸缘部这两者中的至少一方的外周缘，形成有向正交于线轴的中心轴线的方向凹陷的切口部， 所述切口部的距所述外周缘的最大深度为不到达所述主卷筒部的外周面的深度，在所述第一主凸缘部以及所述第二主凸缘部这两者中的至少一方的内侧面以及外侧面中，至少在内侧面形成有槽部，该槽部与所述切口部连通，并且从所述切口部沿着所述主卷筒部的所述外周面的切线方向朝向所述主卷筒部的所述外周面倾斜地延伸。2.根据权利要求1所述的光纤卷绕用线轴，其特征在于， 从与所述线轴的中心轴线正交的剖面观察，所述切口部的底面为，在所述第一主凸缘部以及所述第二主凸缘部这两者中的至少一方的径向上朝向从中心离开的方向凸出弯曲的弯曲面， 所述槽部在所述切口部的端部开口。3.根据权利要求2所述的光纤卷绕用线轴，其特征在于， 对于所述切口部的所述底面的弯曲而言，在与所述线轴的中心轴线正交的剖面中的曲率半径，在卷绕于所述线轴的光纤的最小弯曲半径以上。4.根据权利要求2所述的光纤卷绕用线轴，其特征在于， 对于所述切口部的所述底面的弯曲而言，在与所述线轴的中心轴线正交的剖面中的曲率半径，在以所述线轴的中心轴线为中心轴并通过所述底面的中央的圆周的曲率半径以下。5.根据权利要求2?4中任一项所述的光纤卷绕用线轴，其特征在于， 从所述槽部向所述切口部的所述端部连续的部分，以平滑连续地弯曲的方式形成。6.根据权利要求5所述的光纤卷绕用线轴，其特征在于， 从所述槽部向所述切口部的所述端部连续的所述部分的曲率半径，在卷绕于所述线轴的光纤的最小弯曲半径以上。7.根据权利要求2?6中任一项所述的光纤卷绕用线轴，其特征在于， 从所述槽部向所述切口部的所述端部连续的所述部分，以槽宽从所述槽部朝向所述切口部的端部呈喇叭形状地扩大的方式形成。8.根据权利要求1?7中任一项所述的光纤卷绕用线轴，其特征在于， 所述切口部的深度被设定为，所述切口部的所述底面位于比应该卷绕于所述主卷筒部的所述光纤的最大卷径位置更靠外周侧的位置。9.根据权利要求1?8中任一项所述的光纤卷绕用线轴，其特征在于， 在所述第一主凸缘部以及所述第二主凸缘部这两者中的至少一方的所述内侧面以及所述外侧面这两面分别形成有所述槽部，所述第一主凸缘部以及所述第二主凸缘部这两者中的至少一方的外侧面侧的槽部，以从所述切口部沿着所述辅助卷筒部的外周面的切线方向朝向所述辅助卷筒部的所述外周面倾斜地延伸的方式形成。10.—种光纤，其卷绕于权利要求1?9中任一项所述的光纤卷绕用线轴， 所述光纤的特征在于， 其经由所述槽部、所述切口部、所述辅助卷筒部以及所述主卷筒部被引向所述主卷筒部的所述外周面，且不包含过渡线地卷绕于所述外周面。
【专利摘要】光纤卷绕用线轴具备：主卷筒部，其具有圆筒形状；辅助凸缘部，其在主卷筒部的轴线方向上设置于主卷筒部的第一端以及第二端这两者中的至少一方；第一主凸缘部，其具有比辅助凸缘部的外径大的直径，与辅助凸缘部对置地设置于主卷筒部上；第二主凸缘部，其与第一主凸缘部对置地设置于主卷筒部上；以及辅助卷筒部，其设置于第一主凸缘部与辅助凸缘部之间。
【IPC分类】G02B6/00, B65H75/18, B65H75/14
【公开号】CN105492357
【申请号】CN201480046553
【发明人】白子行成, 巴拉苏布拉马尼亚姆·瓦苏德万, 田中浩平, 斋藤数成
【申请人】株式会社藤仓
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年8月29日
【公告号】US20160167918, WO2015030188A1
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于卷绕通信用光纤线等光纤的线轴。特别涉及作为在端部具有辅助卷筒部的线轴而适合将光纤从辅助卷筒部越过凸缘部卷绕于主卷绕部的线轴以及缠绕于线轴的光纤。
[0002]本申请基于2013年8月30日在日本申请的日本特愿2013-179397号主张优先权，并将其内容引用至此。
【背景技术】
[0003]作为用于卷绕光纤线的线轴，一般使用在呈圆筒状的卷筒(后述的主卷筒部)的两端设置有凸缘部的线轴。
[0004]然而，通信用光纤线在卷绕于线轴之后，为了品质保证，通常进行传输损耗的测定等各种测定、检查。因此，需要使卷绕于线轴的状态的长光纤线的两端部分例如露出几米至十几米左右的长度。
[0005]缠绕终了端部位于线轴的卷筒上的最外周，因此当然露出，但缠绕起始端部，在简单地卷绕光纤线的情况下，位于卷筒上的层叠有光纤线的卷绕层的最内周，埋在卷绕层。因此，一般例如如图16所示，大多使用如下所述的线轴10，S卩，在卷筒部(主卷筒部)12的主凸缘部14A、14B中的至少一方(缠绕起始侧)的主凸缘部14A的外侧设置辅助卷筒部(有时也称为无用缠绕部)16。于是，在卷绕光纤线时，将光纤线的缠绕起始端部卷绕于辅助卷筒部16几米?十几米左右之后，将光纤线引导至一对主凸缘部14A、14B之间，从而将光纤线卷绕于这一对凸缘部14A、14B之间的主卷筒部12的外周面上。
[0006]在上述情况下，在将卷绕起始的主凸缘部14A形成为简单的圆形的凸缘形状而不进行特别的设计的情况下，为了将光纤线从辅助卷筒部16向主卷筒部12引导，使光纤线越过主凸缘部14A的外周缘。然后，沿着主凸缘部14A的内侧面引导至主卷筒部12的外周面，在该状态下开始在主卷筒部12的卷绕。然而，此时，沿着主凸缘部14A的内侧面的光纤线的卷绕起始端部分、与卷绕于主卷筒12的外周上的光纤线交叉重叠。将光纤线像这样在卷绕起始端交叉重叠的部分一般称为过渡线。在这样的过渡线的位置中，光纤线被施加侧压，而在该部分光纤线产生弯曲。因而，对光纤线的传输损耗特性造成负面影响。因此，为了不产生过渡线，希望将光纤线从辅助卷筒部16向主卷筒部12引导。
[0007]作为用于避免过渡线的产生的方法，如图16所示，在卷绕起始的主凸缘部14A中的与主卷筒部12的外周面附近对应的位置，形成贯通主凸缘部14A的孔部18。将光纤线的缠绕起始侧端部从主凸缘部14A的内表面插入孔部18并向主凸缘部14A的外表面引出，然后经由孔部18将光纤线以某种程度的长度_线，在卷绕于辅助卷筒部16之后，将光纤线卷绕于主卷筒部12(例如专利文献1等)。
[0008]然而，在该方法中，不得不依赖基于人的手工作业，使头发丝那样细的光纤线通过细小的孔部18之后，以某种程度的长度_线，卷绕于辅助卷筒部16。因此，使卷绕起始时的作业机械化或自动化极其困难。因此卷绕作业的全自动化困难，作业的高效化、降低成本也存在极限。
[0009]因此，如图17所示，广泛施行如下方法:在缠绕起始端部的主凸缘部14A形成从主凸缘部14A的外周缘朝向中心方向到达主卷筒部12的外周面的狭缝17，从辅助卷筒部16使光纤线通过狭缝17引导至主卷筒部12(例如专利文献2、专利文献3等)。根据这样的方法，在从辅助卷筒部16向主卷筒部12引导光纤线的情况下，只要使光纤线从主凸缘部14A的外表面落入狭缝17内即可，因此能够使该作业自动化。
[0010]然而，由于在主凸缘部14A形成有狭缝17，所以主凸缘部14A的强度以及刚性大幅降低。因此，在边使线轴高速旋转边卷绕或抽出光纤线时，存在主凸缘部及其所带根部分破损的担忧。特别是最近卷绕于线轴的光纤线也变长，施加于主凸缘部的力变大，因此主凸缘部破损的可能性变高。另外，若上述那样的狭缝设置于主凸缘部，则在为了移送等而用手等拿住已经卷绕有光纤线的线轴时，主凸缘部因刚性不足而挠曲，存在产生光纤卷绕层的崩塌(塌卷)的可能性。
[0011]此外，通过加强筋等来加强主凸缘部，由此能够补偿狭缝形成所带来的主凸缘部的强度、刚性的降低，但这也存在极限。因此，难以可靠地防止上述那样的主凸缘部的破损，另外，线轴的重量增大，材料成本也上升。
[0012]专利文献1:日本实开平2-4866号公报
[0013]专利文献2:日本专利第2806327号公报
[0014]专利文献3:日本专利第3961991号公报
【发明内容】
[0015]本发明是以上述情况为背景而完成的，提供一种既避免因形成上述那样的狭缝而导致的主凸缘部的强度以及刚性的降低、又能够简单且容易地进行光纤线等光纤从辅助卷筒部向主卷筒部的导入而不产生过渡线，使卷绕作业机械化、自动化的光纤卷绕用线轴。
[0016]本发明所涉及的光纤卷绕用线轴取代形成图17所示的狭缝17，而在主凸缘部的外周缘部形成浅的切口部。将光纤线等光纤经由切口部从辅助卷筒部引导至主卷筒部，且将与切口部连续的槽部形成在凸缘部的内周面，通过槽部将光纤从切口部向主卷筒部的外周面引导。
[0017]本发明的第一方式是光纤卷绕用线轴，具备:主卷筒部，其具有圆筒形状;辅助凸缘部，其在主卷筒部的轴线方向上设置于主卷筒部的第一端以及第二端这两者中的至少一方;第一主凸缘部，其具有比辅助凸缘部的外径大的直径，与辅助凸缘部对置地设置于主卷筒部上；第二主凸缘部，其与第一主凸缘部对置地设置于主卷筒部上；以及辅助卷筒部，其设置于第一主凸缘部与辅助凸缘部之间，在第一主凸缘部以及第二主凸缘部这两者中的至少一方的外周缘形成有向正交于线轴的中心轴线的方向凹陷的切口部，切口部的距外周缘的最大深度为不到达主卷筒部的外周面的深度，在第一主凸缘部以及第二主凸缘部这两者中的至少一方的内侧面以及外侧面中，至少在内侧面形成有槽部，该槽部与切口部连通，并且从切口部沿着主卷筒部的外周面的切线方向朝向主卷筒部的外周面倾斜地延伸。
[0018]本发明的第二方式在上述第一方式所涉及的光纤卷绕用线轴的基础上，从与线轴的中心轴线正交的剖面观察，切口部的底面为，在第一主凸缘部以及第二主凸缘部这两者中的至少一方的径向上朝向从中心离开的方向凸出弯曲的弯曲面，槽部在切口部的端部开□ ο
[0019]本发明的第三方式在上述第二方式所涉及的光纤卷绕用线轴的基础上，对于切口部的底面的弯曲而言，在与线轴的中心轴线正交的剖面中的曲率半径，在卷绕于线轴的光纤的最小弯曲半径以上。
[0020]本发明的第四方式在上述第二方式所涉及的光纤卷绕用线轴的基础上，对于切口部的底面的弯曲而言，在与线轴的中心轴线正交的剖面中的曲率半径，在以线轴的中心轴线为中心轴并通过底面的中央的圆周的曲率半径以下。
[0021]本发明的第五方式在上述第二?第四方式中任一方式所涉及的光纤卷绕用线轴的基础上，从槽部向切口部的端部连续的部分，以平滑连续地弯曲的方式形成。
[0022]本发明的第六方式在上述第五方式所涉及的光纤卷绕用线轴的基础上，从槽部向切口部的端部连续的部分的曲率半径，在卷绕于线轴的光纤的最小弯曲半径以上。
[0023]本发明的第七方式在上述第二?第六方式中任一方式所涉及的光纤卷绕用线轴的基础上，从槽部向切口部的端部连续的部分，以槽宽从槽部朝向切口部的端部呈喇叭形状地扩大的方式形成。
[0024]本发明的第八方式在上述第一?第七方式中任一方式所涉及的光纤卷绕用线轴的基础上，切口部的深度被设定为，切口部的底面位于比应该卷绕于主卷筒部的光纤的最大卷径位置更靠外周侧的位置。
[0025]本发明的第九方式在上述第一?第七方式中任一方式所涉及的光纤卷绕用线轴的基础上，在第一主凸缘部以及第二主凸缘部这两者中的至少一方的上述内侧面以及外侧面这两面分别形成有槽部，第一主凸缘部以及第二主凸缘部这两者中的至少一方的外侧面侧的槽部，以从切口部沿着辅助卷筒部的外周面的切线方向朝向辅助卷筒部的外周面倾斜地延伸的方式形成。
[0026]本发明的第十方式是卷绕于上述第一?第九方式中任一方式 所涉及的光纤卷绕用线轴的光纤，其经由槽部、切口部、辅助卷筒部以及主卷筒部被引向主卷筒部的外周面，且不包含过渡线地卷绕于外周面。
[0027]在本发明的方式的光纤卷绕用线轴中，作为用于越过辅助卷筒部与主卷筒部之间的主凸缘部来开始光纤线等光纤向主卷筒部的卷绕的主凸缘部的形状，应用能够防止过渡线的产生而不会使主凸缘部的强度、刚性降低且不借助手工作业而容易地越过主凸缘部的形状。
[0028]因此，根据本发明的方式的线轴，在光纤向线轴的卷绕作业中，将光纤的缠绕起始侧端部向辅助卷筒部卷绕某种程度的长度。然后，在使光纤越过辅助卷筒部与主卷筒部之间的主凸缘部开始在主卷筒部的卷绕时，能够不产生过渡线并使作业自动化。并且，因主凸缘部的强度、刚性的不足而导致的如下担忧也减少，即例如在高速下的卷绕或大容量(长尺寸)的卷绕中，在主凸缘部或其附近产生破损、或用手等把持线轴时主凸缘部挠曲而产生塌卷的担忧。
[0029]而且，根据本发明的光纤卷绕用线轴，不会使光纤的特性变差，使卷绕作业全自动化，实现作业成本的减少，进而能够以低成本制造光纤卷绕于线轴的光纤制品。
【附图说明】
[0030]图1是表示本发明的一实施方式所涉及的光纤卷绕用线轴的示意性立体图。
[0031]图2是图1所示的线轴的主视图。
[0032]图3是图2的II1-1II线的纵剖右视图。
[0033]图4是图2的IV-1V线的纵剖左视图。
[0034]图5是用图2的V-V向视线示出的部分的放大俯视图。
[0035]图6是图5的V1-VI线的右视图。
[0036]图7是图5的VI1-VII线的纵剖右视图。
[0037]图8是图3的VII1-VIII线的放大纵剖视图。
[0038]图9是表示使用图1?图8所示的线轴卷绕光纤线时的初期向辅助卷筒部卷绕的阶段的状况的示意性主视图。
[0039]图10A是表示用于接着图9所示的阶段使光纤线移至主卷筒部的初期阶段的从左侧面侧观察的示意图。
[0040]图10B是从图10A的XB-XB向视线观察的俯视图。
[0041]图11A是表示用于接着图10A、图10B所示的阶段使光纤线移至主卷筒部的第二阶段的状况的从左侧面侧观察的示意图。
[0042]图11B是从图11A的XIB-XIB向视线观察的俯视图。
[0043]图12A是表示用于接着图11A、图11B所示的阶段使光纤线移至主卷筒部的第三阶段的状况的从右侧面侧观察的示意图。
[0044]图12B是从图12A的XIIB-XIIB向视线观察的俯视图。
[0045]图13A是表示用于接着图12A、图12B所示的阶段使光纤线移至主卷筒部的第四阶段的状况的从右侧面侧观察的示意图。
[0046]图13B是从图13A的XIIIB-XIIIB向视线观察的俯视图。
[0047]图13C是在图13A的XIIIC-XIIIC线的放大剖视图。
[0048]图14是表示本发明的其他实施方式的光纤卷绕用线轴的主要部位的示意性立体图。
[0049]图15是表示图14所示的线轴的主要部位的俯视图。
[0050]图16是表示现有的光纤卷绕用线轴的第一例的示意性立体图。
[0051]图17是表示现有的光纤卷绕用线轴的第二例的示意性立体图。
【具体实施方式】
[0052 ]以下，对本发明的实施方式详细地进行说明。
[0053]图1、图2表示本发明的实施方式所涉及的光纤卷绕用线轴，图3?图8放大表示实施方式的线轴的主要部位。此外，本发明的实施方式所涉及的光纤卷绕用线轴主要是为了卷绕由保护覆盖层覆盖了线材状态的光纤(光纤线)即具有纤芯以及包层的光纤裸线的光纤而使用。在以下的说明中，卷绕对象物记载为光纤线。但是，本发明的线轴也可以用于光纤线以外的线状体。
[0054]在图1?图8中，线轴10基本与现有的线轴相同，在具有圆筒形的主卷筒部(主卷绕部)12的轴线方向的两端部分，形成有直径比主卷筒部12的外径大的凸缘部14A、14B。此外，在下文中，为了与后述的辅助凸缘部18A区别，将主卷筒部12的两侧的直径大的凸缘部14A、14B称为主凸缘部。而且，在主凸缘部14A的轴线方向的外侧，以与主凸缘部14A对置的方式形成有辅助卷筒部16A，在辅助卷筒部16A的外侧设置有直径比主凸缘部14A、14B的外径小的辅助凸缘部18A。
[0055]另外，线轴10整体例如由ABS树脂等比较硬的树脂或铝等金属制作而成。另外，在线轴10，用于供卷绕机或抽出机的旋转轴插通的轴孔11沿着旋转中心轴线0贯通线轴10内而形成。
[0056]在主凸缘部14A的外周缘的一部分，形成有朝向线轴10的旋转中心轴线0凹陷的切口部20。在主凸缘部14A的内侧面(从主卷筒部12的外周面12a垂直地立起的面)14Aa以及外侧面(辅助卷筒部16A部分的面)14Ab，沿着主卷筒部12的外周面12a或辅助卷筒部16A的外周面16Aa的切线方向，并相对于主凸缘部14A的径向斜行地，形成有与切口部20内分别连通的槽部22A、22B。
[0057]在切口部20中，从正交于线轴10的旋转中心轴线0的剖面观察，底面(接近线轴10的中心轴线0侧的面)20a为，朝向主凸缘部14A的径向外侧凸出弯曲的弯曲面。
[0058]切口部20的切入深度(朝向线轴10的旋转中心轴线的深度)DP(参照图3、图7 )，至少是未到达主卷筒部12的外周面12a的深度。在本实施方式的情况下，在切口部20的两端部20b、20c，深度最大，但切口部20是未到达主卷筒部12的外周面12a的深度。实际上，优选将切口部20的最大深度位置的从切口部底面至主卷筒部12的外周面12a的距离，设定为大于将光纤线卷绕于主卷筒部12的状态的最大卷径的缠绕厚度。若这样设定，则即便在最大卷径的状态下，切口部20也会在光纤线卷绕层的外侧露出。
[0059]并且，切口部20的底面20a的凸出弯曲的曲率半径(在正交于线轴10的旋转中心轴线0的剖面观察时的曲率半径)R1、以及后述的向槽部22A连续的连续部分24A的内壁面24Aa的曲率半径R2，均在应该卷绕于线轴10的光纤线的最小弯曲半径以上。
[0060]此外，这里，光纤线的最小弯曲半径也称为允许弯曲半径，被定义为弯曲损耗处于保证值的范围内的弯曲半径。最小弯曲半径根据光纤的种类、构造、直径等而不同，但在通用的通信用单模光纤的线材中，一般30mm左右的情况较多，或者，最近也有15mm左右的线材。对于切口部20的底面20a的凸出弯曲的曲率半径R1以及R2而言，需要在上述最小弯曲半径以上，但在考虑上述事项的基础上，为了缠绕尽量多的光纤线，即便在最小弯曲半径以上，也优选尽量设为小。
[0061 ]而且，优选切口部20的底面20a的凸出弯曲的曲率半径R1是一定的，但在满足上述基准的基础上，也允许设定为曲率连续平滑地变化。
[0062]切口部20的一方的端部(从线轴10的圆周方向观察的一方的端部)20b，与形成于主凸缘部14A的内侧面14Aa的槽部22A连续。而且，槽部22A与切口部20的一方的端部20b连续的部分24A的槽宽，朝向切口部20的端部20b呈所谓的喇叭形状地扩大，而且，该连续部分24A平滑连续地弯曲。
[0063]另外，切口部20的另一方的端部(从线轴10的圆周方向观察的另一方的端部)20c，同样与形成于主凸缘部14A的外侧面14Ab的槽部22B连续。而且，槽部22B与切口部20的另一方的端部20c连续的部分24B的槽宽，也呈所谓的喇叭形状地扩大，连续部分24B平滑连续地弯曲。
[0064]这里，关于上述的“槽宽呈喇叭形状地扩大”以及“平滑连续地弯曲”的详细情况，以下重新详细地进行说明。
[0065]更详细地说，槽部22A具有能够沿光纤线的长度方向收纳应该卷绕的光纤线的宽度以及深度即可，因此其宽度以及深度大于应该卷绕的光纤线的外径即可。在本实施方式中，槽部22A的长度方向(与 主凸缘部14A的外侧面14Ab平行的方向)的剖面呈矩形状(U字形状)。槽部22A由沿着槽部22A的纵深方向(垂直于主凸缘部14A的内侧面14Aa)的对置的两个内壁面22Aa、22Ab和槽底面22Ac形成(参照图6)。切口部20的一方的端部20b的底面，与槽部22A的沿着其纵深方向的两个内壁面22Aa、22Ab中的靠近线轴中心轴线0的内壁面22Aa平滑地连续。
[0066]在上述连续部分24A中，内壁面22Aa以平滑地凸出弯曲的方式形成。内壁面24Aa的凸出弯曲的曲率半径R2(参照图6)，也在应该卷绕的光纤线的最小弯曲半径以上。这里，优选上述的内壁面22Aa为切口部22的底面20a以及主卷筒部外周面12a的切面。
[0067]而且，在切面的连续部分24A中，槽部22A的内壁面22Aa的槽纵深方向的深度D(参照图5、图8 )，朝向切口部2 0的端部2 0 b呈喇叭形状地扩大。另外，槽部2 2 A的两个内壁面22Aa、22Ab之间的宽度W(参照图6)，也朝向切口部20的端部20b扩大。
[0068]另外，槽部22A的在主卷筒部外周面的端部，优选槽部22A的底面22c以凸出弯曲状平滑地弯曲。另外，优选其曲率半径R3(参照图8)在应该卷绕的光纤线的最小弯曲半径以上。
[0069]切口部20的另一方的端部(从线轴10的圆周方向观察的另一方的端部)20c，与形成于主凸缘部14A的外侧面14Ab的槽部22B连续。而且，槽部22B与切口部20的另一方的端部20c连续的部分24B也呈所谓的喇叭形状，连续部分24B平滑连续地弯曲。这里，主凸缘部14A的外侧面14Ab的槽部22B与切口部20的另一方的端部20c连续的部分24B的详细形状，与上述的形成于主凸缘部14A的内侧面14Aa的槽部22A与切口部20的一方的端部20b连续的部分24A的形状同样即可。因此，对连续部分24B的详细说明省略。另外，对形成于主凸缘部14A的外侧面14Ab的槽部22B中的靠辅助卷筒部16的外周面16Aa侧的端部而言，虽不需要像内侧面14Aa侧的槽部22A的结构那样严格地设定，但实际上优选设定为与内侧面14Aa侧的槽部22A的端部同样。
[0070]并且，优选主凸缘部14A的内侧面14Aa侧的槽部22A中的向切口部20开口的开口端部(连续部分24A)、与主凸缘部14A的外侧面14Ab侧的槽部22B中的向切口部20开口的开口端部(连续部分24B)的位置关系，满足图5的点划线SA、SB所示的关系。即以在连续部分24A的内壁面24Aa的切线延长线SA与连续部分2B的内壁面24Ba的切线延长线SB之间确保比应该卷绕的光纤线的外径大的空间S0的方式设定位置关系。
[0071]以下，参照图9?图13C对在以上实施方式的线轴10卷绕光纤线时的状况分步骤进行说明。此外，图10A、图11A是从左面侧观察线轴10的情况的剖面的示意图，图12A、图13A是从右侧面侧观察线轴10的情况的剖面的示意图。
[0072]如图9所示，将线轴10安装于卷绕机30。即以卷绕机30的旋转轴30A插通线轴10的轴孔11且线轴10伴随着旋转轴30A的旋转而绕轴中心旋转的方式将线轴10安装于旋转轴30A。此外，这里，设线轴10的主卷筒部12中的一方的主凸缘部14A为卷绕起始部分。另外，向线轴10供给的光纤线F，能够通过横动器或导辊等供给位置限制部件32，使相对于线轴10的供给位置沿线轴10的轴线方向平行地连续移动(横动T)。但是，根据情况不同，也可以构成为光纤线F的供给位置固定，使线轴20沿着旋转中心轴线移动(横动)。
[0073]在卷绕开始时，将应该卷绕的光纤线F的卷绕起始端部适当地固定在辅助卷筒部16A或辅助凸缘部18A的附近(例如，使光纤线端部夹在卷绕机30的凸缘盘30B与线轴10之间而夹持等)。如图10A、图10B所示，边连续地供给光纤线F边使线轴10向箭头A方向旋转，将光纤线F的卷绕起始部分向辅助卷筒部16A卷绕几米?十几米左右。
[0074]接下来，伴随着向辅助卷筒部16A的卷绕结束，使光纤线F越过主凸缘部14A卷绕于主卷筒部12。此时，如图11A、图11B所示，边使线轴10向箭头A方向的旋转缓慢地继续，边使朝向线轴10供给的光纤线F的位置，向与线轴10的轴线方向平行且从辅助卷筒部16A朝向主卷筒部12的方向横动(或反过来使线轴10横动)。
[0075]由此，光纤线F与主凸缘部14A的外周缘接触。若光纤线F到达形成于主凸缘部14A的外周缘的切口部20的位置，则光纤线F落入切口部20的端部20c。此时，若如本实施方式所示在主凸缘部14A的外侧面14Aa形成有槽部22B，则光纤线F的至少一部分进入槽部22B，容易使光纤线F落入(容易引导至)切口部20的端部20c。在该状态下，光纤线F通过从槽部22B向切口部20的端部20c连续的连续部分24B。
[0076]而且，若使线轴10的旋转缓慢地继续，则如图12A、图12B所示，光纤线F在切口部20的整个长度方向上进入切口部20内。然后，光纤线F挂于切口部20的端部20b，并与切口部20的底面20a接触。
[0077]接着，伴随着线轴10的旋转，如图13A?图13C所示，光纤线F从切口部20的端部20b经由连续部分24A进入形成于主凸缘部14A的内侧面14a的槽部22A内。即光纤线F从切口部20内通过槽部22A内而被引向主卷筒部12的外周面12a。
[0078]伴随着线轴10进一步的旋转，光纤线F卷绕于主卷筒部12。即，如图13C所示，光纤线F从槽部22A的主卷筒部外周面12a侧的端部呈倾斜状地被引向主卷筒部外周面12a，进而卷绕于主卷筒部外周面12a。
[0079]像这样，仅通过光纤线供给位置或线轴的移动(横动)以及线轴10的旋转，就能够借助基于槽部22B、连续部分22A、切口部20、连续部分24A、槽部22A的引导，简单且容易地实施从光纤线向辅助卷筒部16A卷绕的阶段至越过主凸缘部14A卷绕于主卷筒部12的过程。因此能够容易地使上述过程自动化。
[0080]这里，在光纤线F在主卷筒部12卷绕下去时，光纤线F在主卷筒部12的外周上以多层层叠起来。如上述那样，在向主卷筒部12的卷绕开始阶段，从主凸缘部14A的外周侧经由切口部20引导至主卷筒部12的外周面的光纤线F收纳于槽部22A内，因此实际上不从主凸缘部14A的内侧面14Aa突出。因此，实际上能够避免在主卷筒部12的外周面卷绕成层叠状的光纤线F，与从主凸缘部14A的外周侧被引导至主卷筒部12的外周面的光纤线重叠而弯曲的情况或被施加侧压的情况。即，上述过渡线实际不产生，因而能够防止因过渡线导致的弯曲或侧压对光纤线造成的负面影响(主要为传输损耗的增大)。
[0081 ]另外，在从主凸缘部14A的外侧面14Ab的槽部22B经由连续部分24B引向切口部20时，连续部分24B的内壁面24Ba以光纤线的最小弯曲半径以上的曲率半径R2平滑地弯曲。因此，光纤线F在从槽部22B导入切口部20时，能够避免以小于最小弯曲半径的弯曲半径弯曲的情况。
[0082]另外，在切口部20内，在光纤线F按压于切口部20的底面20a时，与切口部20以及切口部20连续的部分24A、24B的底面20a，也以光纤线的最小弯曲半径以上的曲率半径R1平滑地弯曲。因此，能够避免光纤线以小于最小弯曲半径的弯曲半径弯曲的情况。
[0083]另外，在从主凸缘部14A的外侧面14Ab的槽部22B经由连续部分24B、进而从切口部
20经由连续部分24A引向主凸缘部14A的内侧面14Aa的槽部22A时，从切口部20的底面20a经由连续部分24A到达槽部22A的侧面22Ac的内壁面24Aa、以及经由连续部分24B到达槽部22B的内壁面24Ba，以光纤线的最小弯曲半径以上的曲率半径R2平滑地弯曲。因此，能够避免光纤线以小于最小弯曲半径的弯曲半径弯曲的情况。
[0084]另外，在将光纤线F从槽部22A向主卷筒部12的外周面12a引导时，该槽部22A的在主卷筒部外周面12a侧的端部，也以光纤线的最小弯曲半径以上的曲率半径R3平滑地弯曲 。因此，即便在该位置也能够避免光纤线以小于最小弯曲半径的弯曲半径弯曲的情况。
[0085]并且，如图5的点划线SA、SB所示，需要在连续部分24A的内壁面24Aa的曲面的切线的延长线SA、与连续部分24B的内壁面24Ba的曲面的切线的延长线SB之间，确保大于应该卷绕的光纤线的外径的空间S0。由此，在从主凸缘部14A的径向外侧观察的情况下，能够避免光纤线在切口部22内产生过度折曲的情况。
[0086]如上所述，在本实施方式的线轴中，不管在哪一位置，均能够避免以小于光纤线的最小弯曲半径的半径弯曲的情况。因此，能够维持光纤线的特性良好。
[0087]另一方面，从主凸缘部14A的外侧面14Ab的槽部22B经由连续部分24B向切口部20内开口的部分，其槽宽以及纵深深度从槽部22B朝向切口部20呈喇叭形状地扩大。因此，能够将光纤线F从槽部22B圆滑地导入切口部20。
[0088]另外，从切口部20经由连续部分24A与主凸缘部14A的内侧面14Aa的槽部22A连续的部分，其槽宽以及纵深深度也从槽部22A朝向切口部20呈喇叭形状地扩大。因此，能够将光纤线F从切口部20圆滑地导入槽部22A。
[0089]例如，在图11A所示的阶段中，由于光纤线F的行进路径相对于槽部22B呈一直线状，因此也存在光纤线F从槽部22B脱离而难以将光纤线F引导至切口部20内的情况。然而，在本实施方式中，连续部分24B的槽宽朝向切口部20呈喇叭形状地扩大，由此，即便在这样的情况下也能够可靠地将光纤线F引导至切口部20内。
[0090]另外，在本实施方式的线轴10中，如上所述，切口部20的切入深度(朝向线轴10的旋转中心轴线的深度)DP为，未到达主卷筒部12的外周面12a的深度。因此，与作为现有的线轴而形成有图17所示那样的狭缝17的情况相比，因切口部20的形成导致的主凸缘部14A的强度、刚性的降低少。特别是通过使切口部20的最大深度DP在切口部20的底面20a的凸出弯曲的曲率半径R1大于光纤线的最小弯曲半径的范围内尽量浅，能够更进一步防止主凸缘部14A的强度、刚性的降低。
[0091]并且，将切口部20的最大深度位置处的从切口部底面至主卷筒部12的外周面12a的距离，设定为大于将光纤线卷绕于主卷筒部12的状态的最大卷径的缠绕厚度。由此，即便在最大卷径的状态下，切口部20也总是在光纤线卷绕层的外侧露出。因此，能够容易地确认光纤线从切口部20向槽部22B的导入状况(是否准确导入)。
[0092]图14、图15表示本发明的光纤卷绕用线轴10的其他实施方式的主要部位(主凸缘部14A的切口部20附近)。
[0093]在其他实施方式中，基本的形状、结构与图1?图8所示的实施方式相同，但切口部20的宽度(沿着主凸缘部14A的外周方向的长度)SS，比图1?图8所示的实施方式的情况格夕卜小。像这样，通过缩小切口部20的宽度SS，能够将光纤线从主凸缘部14的外侧面14b的槽部22B经由切口部20可靠且容易地引导至主凸缘部14的内侧面14a的槽部22A内。
[0094]以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明当然不限定于上述实施方式。可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的增加、省略、置换以及其他变更。
[0095]例如，在上述优选实施方式中，对切口部20、槽部22A、22B、辅助卷筒部16A以及辅助凸缘部18A等仅设置于一方的主凸缘部14A的结构进行了说明。然而，也可以构成为上述部位设置于主凸缘部14A、14B两方。
[0096]附图标记说明:
[0097]10...线轴；12...主卷筒部；14A、14B...主凸缘部；16A...辅助卷筒部；18A...辅助凸缘部；20...切口部；20a...底面;20b、20c...端部；22A、22B...槽部；24A、24B...连续部分;30...卷绕机;F...光纤线;0...线轴的旋转中心轴线。
【主权项】
1.一种光纤卷绕用线轴，其特征在于， 具备: 主卷筒部，其具有圆筒形状； 辅助凸缘部，其在所述主卷筒部的轴线方向上设置于所述主卷筒部的第一端以及第二端这两者中的至少一方； 第一主凸缘部，其具有比所述辅助凸缘部的外径大的直径，与所述辅助凸缘部对置地设置于所述主卷筒部上； 第二主凸缘部，其与所述第一主凸缘部对置地设置于所述主卷筒部上；以及 辅助卷筒部，其设置于所述第一主凸缘部与所述辅助凸缘部之间， 在所述第一主凸缘部以及所述第二主凸缘部这两者中的至少一方的外周缘，形成有向正交于线轴的中心轴线的方向凹陷的切口部， 所述切口部的距所述外周缘的最大深度为不到达所述主卷筒部的外周面的深度，在所述第一主凸缘部以及所述第二主凸缘部这两者中的至少一方的内侧面以及外侧面中，至少在内侧面形成有槽部，该槽部与所述切口部连通，并且从所述切口部沿着所述主卷筒部的所述外周面的切线方向朝向所述主卷筒部的所述外周面倾斜地延伸。2.根据权利要求1所述的光纤卷绕用线轴，其特征在于， 从与所述线轴的中心轴线正交的剖面观察，所述切口部的底面为，在所述第一主凸缘部以及所述第二主凸缘部这两者中的至少一方的径向上朝向从中心离开的方向凸出弯曲的弯曲面， 所述槽部在所述切口部的端部开口。3.根据权利要求2所述的光纤卷绕用线轴，其特征在于， 对于所述切口部的所述底面的弯曲而言，在与所述线轴的中心轴线正交的剖面中的曲率半径，在卷绕于所述线轴的光纤的最小弯曲半径以上。4.根据权利要求2所述的光纤卷绕用线轴，其特征在于， 对于所述切口部的所述底面的弯曲而言，在与所述线轴的中心轴线正交的剖面中的曲率半径，在以所述线轴的中心轴线为中心轴并通过所述底面的中央的圆周的曲率半径以下。5.根据权利要求2?4中任一项所述的光纤卷绕用线轴，其特征在于， 从所述槽部向所述切口部的所述端部连续的部分，以平滑连续地弯曲的方式形成。6.根据权利要求5所述的光纤卷绕用线轴，其特征在于， 从所述槽部向所述切口部的所述端部连续的所述部分的曲率半径，在卷绕于所述线轴的光纤的最小弯曲半径以上。7.根据权利要求2?6中任一项所述的光纤卷绕用线轴，其特征在于， 从所述槽部向所述切口部的所述端部连续的所述部分，以槽宽从所述槽部朝向所述切口部的端部呈喇叭形状地扩大的方式形成。8.根据权利要求1?7中任一项所述的光纤卷绕用线轴，其特征在于， 所述切口部的深度被设定为，所述切口部的所述底面位于比应该卷绕于所述主卷筒部的所述光纤的最大卷径位置更靠外周侧的位置。9.根据权利要求1?8中任一项所述的光纤卷绕用线轴，其特征在于， 在所述第一主凸缘部以及所述第二主凸缘部这两者中的至少一方的所述内侧面以及所述外侧面这两面分别形成有所述槽部，所述第一主凸缘部以及所述第二主凸缘部这两者中的至少一方的外侧面侧的槽部，以从所述切口部沿着所述辅助卷筒部的外周面的切线方向朝向所述辅助卷筒部的所述外周面倾斜地延伸的方式形成。10.—种光纤，其卷绕于权利要求1?9中任一项所述的光纤卷绕用线轴， 所述光纤的特征在于， 其经由所述槽部、所述切口部、所述辅助卷筒部以及所述主卷筒部被引向所述主卷筒部的所述外周面，且不包含过渡线地卷绕于所述外周面。
【专利摘要】光纤卷绕用线轴具备：主卷筒部，其具有圆筒形状；辅助凸缘部，其在主卷筒部的轴线方向上设置于主卷筒部的第一端以及第二端这两者中的至少一方；第一主凸缘部，其具有比辅助凸缘部的外径大的直径，与辅助凸缘部对置地设置于主卷筒部上；第二主凸缘部，其与第一主凸缘部对置地设置于主卷筒部上；以及辅助卷筒部，其设置于第一主凸缘部与辅助凸缘部之间。
【IPC分类】G02B6/00, B65H75/18, B65H75/14
【公开号】CN105492357
【申请号】CN201480046553
【发明人】白子行成, 巴拉苏布拉马尼亚姆·瓦苏德万, 田中浩平, 斋藤数成
【申请人】株式会社藤仓
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年8月29日
【公告号】US20160167918, WO2015030188A1
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