WO2018150780A1 - 横型旋盤 - Google Patents

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chuck claw
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高橋　正
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古河電気工業株式会社
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    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Definitions

  • the present invention relates to a horizontal lathe for producing an optical fiber porous preform.
  • the glass preform for an optical fiber is produced by a known method such as a VAD (Vapor Phase Axial Deposition) method, an MCVD (Modified Chemical Vapor Deposition) method, or an OVD (Outside Vapor Deposition) method.
  • VAD Vapor Phase Axial Deposition
  • MCVD Modified Chemical Vapor Deposition
  • OVD Outside Vapor Deposition
  • the OVD method deposits glass fine particles generated by introducing a combustible gas, an auxiliary combustible gas, and a glass raw material into a burner to cause a flame hydrolysis reaction in the radial direction of a rotating target (base material).
  • This is a method for producing a porous base material that is the basis of a glass base material for optical fibers.
  • Patent Document 1 uses a vertical lathe that rotates a target while gripping the target so that its longitudinal direction is the gravitational direction (vertical direction), and has a function of preventing a gripping force from being reduced due to a difference in thermal expansion.
  • a mechanism for correcting and improving changes in the radial direction of the porous glass formed on the outer periphery of the target is described. This is because the chuck provided at the upper part of the vertical lathe is heated when the vertical lathe is used to grip and rotate the target, so that the influence of heating the chuck cannot be ignored.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide thermal expansion of a target along an axial direction by heating in a horizontal lathe that holds and fixes the target so that its longitudinal direction is horizontal. It is an object of the present invention to provide a horizontal lathe capable of suppressing the whirling caused by the optical fiber and suppressing the eccentricity of the optical fiber core.
  • a horizontal lathe grips and fixes both ends of a target so that the longitudinal direction of the target is substantially horizontal
  • the first chuck claw configured to grip one end of the target and rotate around the rotation shaft, and the other end of the target.
  • a second chuck claw configured to be rotatable about the rotation axis
  • the thermal expansion absorbing mechanism is a mechanism configured such that the second chuck claw is movable in the direction of the rotation axis of the target. It is characterized by being.
  • the horizontal lathe according to an aspect of the present invention includes an elastic member that applies a tensile force in the rotation axis direction to the second chuck claw.
  • the first chuck claw configured to grip one end of the target and rotate around the rotation shaft, and the other end of the target.
  • a second chuck claw configured to be rotatable about the rotation axis, wherein the thermal expansion absorption mechanism includes at least one chuck claw of the first chuck claw and the second chuck claw It is a mechanism comprised so that the frictional force with the said target in a contact part may become less than the thermal expansion force produced in the said rotating shaft direction of the said target by thermal expansion.
  • the horizontal lathe according to one aspect of the present invention is characterized in that a contact portion of the at least one chuck claw with the target is made of mild steel or fluororesin.
  • the horizontal lathe in the horizontal lathe that holds and fixes the target so that the longitudinal direction thereof is the horizontal direction, the whirling due to the thermal expansion of the target along the axial direction due to heating is suppressed, The eccentricity of the core of the optical fiber can be suppressed.
  • FIG. 1 is a side view showing a horizontal lathe according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side view showing a horizontal lathe according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a side view showing a horizontal lathe according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a graph showing the amplitude of the target rod with respect to the workpiece pressure in the first example in which mild steel is used for the absorption side chuck claw of the horizontal lathe according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a graph showing the amplitude of the target rod with respect to the workpiece pressure in the second example in which a fluororesin is used for the absorption side chuck claw of the horizontal lathe according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the amplitude of the target rod.
  • FIG. 1 is a side view showing a horizontal lathe according to the first embodiment.
  • the horizontal lathe 1 includes a rotary motor 11, a fixed side chuck block 12, a fixed side chuck claw 13, a bearing portion 14, a movable side chuck block 15, a movable side chuck claw 16, And a bearing 17.
  • the rotation motor 11 is configured to rotate the fixed side chuck block 12 and the fixed side chuck claw 13 as the first chuck claw around the rotation axis O.
  • the fixed side chuck claw 13 is fixed to the fixed side chuck block 12.
  • the movable side chuck claw 16 is fixed to the movable side chuck block 15.
  • the movable side chuck block 15 is provided with a convex portion 15a on the side opposite to the side where the movable side chuck claw 16 as the second chuck claw is provided.
  • the cross section perpendicular to the rotation axis O of the convex portion 15a is, for example, substantially circular.
  • the bearing portion 14 is formed with a concave portion 14a having a substantially circular cross section perpendicular to the rotation axis O so that the convex portion 15a can be inserted.
  • the bearing 17 is made of, for example, a ball bushing, and is provided between the inner peripheral side surface of the concave portion 14a and the outer peripheral side surface of the convex portion 15a. Accordingly, the movable side chuck block 15 and the movable side chuck claw 16 are configured to be movable along the direction of the rotation axis O with respect to the bearing portion 14 and to be rotatable about the rotation axis O.
  • the fixed side chuck claw 13 and the movable side chuck claw 16 can grip both ends of the target rod 50 so that the longitudinal direction of the target rod 50 made of, for example, quartz glass is parallel to the rotation axis O direction and substantially horizontal. Composed.
  • the target rod 50 as a target can be rotated about the rotation axis O. it can.
  • the oxyhydrogen burner 18 can deposit glass fine particles on the target rod 50 by a flame and moves along the rotation axis O direction with respect to the horizontal lathe 1 and the target rod 50. Configured to be possible. Note that the oxyhydrogen burner 18 may be fixed in a stationary state, and the horizontal lathe 1 may be configured to be movable along the direction of the rotation axis O. That is, the oxyhydrogen burner 18 is configured to be movable relative to the horizontal lathe 1 along the rotation axis O direction. Further, the oxyhydrogen burner 18 may be configured to be retractable to a position where the target rod 50 is not heated as necessary. Further, the oxyhydrogen burner 18 is not limited to one, and may be composed of a plurality.
  • the movable side chuck block 15 and the movable side chuck claw 16 are in a state before the target rod 50 is heated, and the surface of the concave portion 14a on the convex portion 15a side and the surface of the convex portion 15a on the concave portion 14a side. It can move within the range of motion between Note that the length of the movable range can be appropriately set according to the extension length due to thermal expansion of the target rod 50 to be heated.
  • the target rod 50 is rotated by driving of the rotary motor 11 while being held at both ends by the fixed side chuck claw 13 and the movable side chuck claw 16 and heated by the flame of the oxyhydrogen burner 18.
  • the target rod 50 is thermally expanded along the direction of the rotation axis O while glass particles are deposited on the outer periphery.
  • a force hereinafter referred to as a thermal expansion force
  • a thermal expansion force due to the thermal expansion of the target rod 50 acts on the movable side chuck block 15 and the movable side chuck claw 16.
  • the movable side chuck block 15 and the movable side chuck claw 16 move in the direction in which the target rod 50 extends along the rotation axis O direction.
  • the convex portion 15a of the movable chuck block 15 moves in the concave portion 14a of the bearing portion 14 along the rotation axis O direction. That is, the movable side chuck block 15 and the movable side chuck pawl 16 move in the extending direction of the target rod 50 without moving the bearing portion 14, so that the rotation axis due to the thermal expansion of the target rod 50 in the horizontal lathe 1.
  • the dimensional change in the O direction is absorbed.
  • the concave portion 14a, the convex portion 15a, and the bearing 17 absorb the dimensional change in the rotational axis O direction due to thermal expansion along the rotational axis O direction of the target rod 50 in the horizontal lathe 1. Configure the mechanism.
  • the target rod 50 even when the target rod 50 is heated, even when it is stretched along the direction of the rotation axis O by thermal expansion, the target rod 50
  • the extension due to the expansion can be absorbed by the concave portion 14 a of the bearing portion 14. Thereby, it can suppress that the target rod 50 bends by extending
  • FIG. 2 is a side view showing a horizontal lathe according to the second embodiment.
  • the horizontal lathe 2 according to the second embodiment includes a rotary motor 21, a fixed side chuck block 22, a fixed side chuck claw 23, a bearing portion 24, a movable side chuck block 25, a movable side chuck claw 26, A bearing 27 and an elastic member 28 are provided.
  • the rotation motor 21, the fixed side chuck block 22, the fixed side chuck claw 23, the bearing 24, the movable side chuck block 25, the movable side chuck claw 26, and the bearing 27 are respectively the rotation motor 11 and the fixed side according to the first embodiment.
  • the oxyhydrogen burner 29 is the same as the oxyhydrogen burner 18 according to the first embodiment, and is not limited to one, and may be composed of a plurality.
  • the elastic member 28 is provided between the side surfaces.
  • the elastic member 28 connects the surface on the convex portion 25a side of the concave portion 24a and the surface on the concave portion 24a side of the convex portion 25a.
  • the elastic member 28 is made of, for example, a tension spring.
  • the elastic member 28 is configured such that a tensile force can be applied to the bearing portion 24 and the movable side chuck block 25 in the direction in which the elastic member 28 contracts within the movable range of the movable side chuck block 25.
  • the length of the movable range can be appropriately set according to the extension length due to thermal expansion of the target rod 50 to be heated.
  • the oxyhydrogen burner 29 can deposit glass fine particles on the target rod 50 by a flame and moves along the rotation axis O direction with respect to the horizontal lathe 2 and the target rod 50.
  • the oxyhydrogen burner 29 may be fixed in a stationary state, and the horizontal lathe 2 may be configured to be movable along the direction of the rotation axis O. That is, the oxyhydrogen burner 29 is configured to be movable relative to the horizontal lathe 2 along the rotation axis O direction. Further, the oxyhydrogen burner 29 may be configured to be retractable to a position where the target rod 50 is not heated as necessary.
  • the target rod 50 is rotated by the drive of the rotary motor 21 while being gripped at both ends by a fixed side chuck claw 23 as a first chuck claw and a movable side chuck claw 26 as a second chuck claw, and at the same time, an oxyhydrogen burner 29 Heated by the flame.
  • the target rod 50 is thermally expanded along the direction of the rotation axis O while glass particles are deposited on the outer periphery. While the target rod 50 is thermally expanded along the direction of the rotation axis O, a force acts in a direction in which the target rod 50 is expanded by the elastic member 28 via the movable side chuck block 25 and the movable side chuck claw 26.
  • the movable chuck block 25 and the movable chuck claw 26 move along the direction of the rotation axis O in the direction in which the force of the elastic member 28 acts, that is, the direction in which the target rod 50 extends by thermal expansion.
  • the convex portion 25a of the movable side chuck block 25 moves in the concave portion 24a of the bearing portion 24 along the rotation axis O direction. That is, the movable side chuck block 25 and the movable side chuck claw 26 move in the extending direction of the target rod 50 without moving the bearing portion 24, so that the rotation axis due to the thermal expansion of the target rod 50 in the horizontal lathe 2.
  • the dimensional change in the O direction is absorbed.
  • the concave portion 24a, the convex portion 25a, the bearing 27, and the elastic member 28 absorb the dimensional change in the rotational axis O direction due to thermal expansion along the rotational axis O direction of the target rod 50 in the horizontal lathe 2.
  • the thermal expansion absorbing mechanism is configured.
  • the elastic member 28 even when the target rod 50 is heated, even if it is stretched along the direction of the rotation axis O due to thermal expansion, the elastic member 28.
  • the extension due to the expansion of the target rod 50 can be absorbed by the concave portion 24 a of the bearing portion 24. Therefore, the same effect as the first embodiment can be obtained.
  • the deflection due to the thermal expansion of the target rod 50 can be reduced by the tensile force of the elastic member 28, the occurrence of the swinging of the target rod 50 can be suppressed.
  • FIG. 3 is a side view showing a horizontal lathe according to the third embodiment.
  • the horizontal lathe 3 according to the third embodiment includes a rotary motor 31, a fixed side chuck block 32, a fixed side chuck claw 33, an absorption side bearing portion 34, an absorption side chuck block 35, and an absorption side chuck.
  • a claw 36 is provided.
  • the rotation motor 31, the fixed side chuck block 32, and the fixed side chuck claw 33 as the first chuck claw are respectively the same as the rotation motor 11, the fixed side chuck block 12, and the fixed side chuck claw 13 according to the first embodiment.
  • the oxyhydrogen burner 37 is the same as the oxyhydrogen burner 18 according to the first embodiment, and is not limited to one, and may be composed of a plurality.
  • the absorption-side bearing portion 34 includes an absorption-side chuck block 35 to which an absorption-side chuck claw 36 is fixed and a rotation axis O of the target rod 50. It is configured to be rotatable around. Thereby, while the fixed side chuck claw 33 holds one end of the target rod 50 and the absorption side chuck claw 36 holds the other end of the target rod 50, the rotation motor 31 is rotated, so that the target rod 50 is moved. It can be rotated around the rotation axis O.
  • At least a portion in contact with the target rod 50 in the absorption side chuck claw 36 as the second chuck claw is made of a material having a low friction coefficient.
  • a material having a low friction coefficient means that even if the force (work pressure) applied to the target rod 50 by the absorption side chuck claw 36 is a force that does not cause rattling of the target rod 50, the target rod 50. This is a material that can make the frictional force generated at the contact portion with the target rod 50 smaller than the thermal expansion force of the target rod 50.
  • the material having a low friction coefficient is a soft steel having a friction coefficient of 0.51 between the target rod 50 and a fluororesin such as polytetrafluoroethylene (PTFE) having a friction coefficient of 0.1.
  • the workpiece pressure can be set in various ranges according to the friction force generated between the absorption side chuck claw 36 and the target rod 50.
  • at least a contact portion of the fixed side chuck claw 33 with the target rod 50 may be made of a material having a low friction coefficient.
  • the target rod 50 is rotated by driving of the rotary motor 31 while being gripped at both ends by the fixed side chuck claw 33 and the absorption side chuck claw 36 and is heated by the flame of the oxyhydrogen burner 37.
  • the target rod 50 is thermally expanded along the direction of the rotation axis O while glass particles are deposited on the outer periphery.
  • the thermal expansion force of the target rod 50 acts on the fixed side chuck claw 33 and the absorption side chuck claw 36.
  • the thermal expansion of the target rod 50 is between the end of the holding part of the absorption side chuck claw 36 and the holding part of the target rod 50. Keep a range of motion greater than minutes.
  • the target rod 50 is gripped by the absorption side chuck claw 36 with a gripping force that does not cause a deviation in the rotational direction and the frictional force at the contact portion with the absorption side chuck claw 36 is smaller than the thermal expansion force. Yes. Therefore, the target rod 50 slides on the contact portion with the absorption side chuck claw 36 while extending in the expanding direction.
  • the extension of the target rod 50 is within the movable range of the absorption side chuck claw 36 without moving the absorption side bearing portion 34. That is, the horizontal lathe 3 absorbs the dimensional change in the direction of the rotation axis O due to the thermal expansion of the target rod 50.
  • the absorption side chuck claw 36 constitutes a thermal expansion absorbing mechanism that absorbs a dimensional change in the rotation axis O direction due to thermal expansion along the rotation axis O direction of the target rod 50 in the horizontal lathe 3.
  • FIG. 4 is a graph showing the amplitude of the target rod 50 with respect to the workpiece pressing force in the first embodiment in which mild steel is used for the absorption side chuck claw 36 of the horizontal lathe 3.
  • a fluororesin is used as a material having a low friction coefficient that constitutes at least a contact portion with the target rod 50 in the absorption side chuck claw 36.
  • FIG. 5 is a graph showing the amplitude of the target rod 50 with respect to the workpiece pressure in the second embodiment in which a fluororesin is used for the absorption side chuck claw 36 of the horizontal lathe 3.
  • the target rod 50 is made of quartz glass.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the amplitude of the target rod 50.
  • the amplitude of the target rod 50 means that the target rod 50 shown in FIG. 6B is compared to the normal state where the target rod 50 shown in FIG. It means the maximum displacement (mm) in a so-called run-out state that bends outward with respect to the rotation axis O.
  • the workpiece pressing force is set to a predetermined value of 12 kgf or less, so that the extension length due to the thermal expansion of the target rod 50 is increased to a horizontal lathe. 3 can be absorbed.
  • the workpiece pressure is 3 kgf or more, preferably 6 kgf or more, the shift in the rotation direction of the target rod 50 can be suppressed to be small.
  • the amplitude of the target rod 50 is greatly increased as compared with the case where the workpiece pressing force is 64 kfg or less. It can be seen that it increases. This is because, when the workpiece pressing force of the absorption side chuck claw 36 is larger than 64 kgf, the maximum static frictional force between the absorption side chuck claw 36 and the target rod 50 becomes larger than the thermal expansion force of the target rod 50, This is because it cannot be absorbed.
  • the workpiece pressure is set to a predetermined value of 64 kgf or less, thereby extending the target rod 50 by thermal expansion.
  • the length can be absorbed by the horizontal lathe 3.
  • the workpiece pressure is set to 5 kgf or more, preferably 20 kgf or more, the shift in the rotation direction of the target rod 50 can be reduced.
  • the present invention can be suitably used when manufacturing an optical fiber porous preform.

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Abstract

横型旋盤が、ターゲットの両端をターゲットの長手方向が略水平方向になるように把持して固定し、長手方向に平行な軸を回転軸としてターゲットを回転させる、光ファイバ多孔質母材製造用の横型旋盤であって、ターゲットの回転軸方向の熱膨張による寸法変化を吸収する熱膨張吸収機構を有する。横型旋盤は、ターゲットの一端を把持し、回転軸を中心として回転可能に構成された第１チャック爪と、ターゲットの他端を把持し、回転軸を中心として回転可能に構成された第２チャック爪とを備え、熱膨張吸収機構は、第２チャック爪が、ターゲットの回転軸方向に可動に構成された機構である。

Description

横型旋盤
　本発明は、光ファイバ多孔質母材製造用の横型旋盤に関する。
　近年、生産性を向上させるため、光ファイバ用ガラス母材の大型化が進んでいる。光ファイバ用ガラス母材は、例えば、ＶＡＤ（Vapor　Phase　Axial　Deposition）法やＭＣＶＤ（Modified　Chemical　Vapor　Deposition）法、ＯＶＤ（Outside　Vapor　Deposition）法などの周知の方法によって作製される。
　このうち、ＯＶＤ法は、バーナに可燃性ガス、助燃性ガス、ガラス原料を導入して火炎加水分解反応させて生成されるガラス微粒子を、回転するターゲット（基材）の半径方向に堆積させて、光ファイバ用ガラス母材の元となる多孔質母材を製造する方法である。特許文献１には、ターゲットを、その長手方向が重力方向（垂直方向）になるように把持しつつ回転させる縦型旋盤を用い、熱膨張差によって把持力が低下することを防止する機能によって、ターゲットの外周に形成される多孔質ガラスの径方向の変化を補正して改善する機構が記載されている。縦型旋盤を用いてターゲットを把持しつつ回転させる際に、縦型旋盤の上部に設けられたチャックが加熱されるため、チャックが加熱されることによる影響が無視できないためである。
特開昭６３－８４８０４号公報
　一方、多孔質母材の製造時に、長手方向が略水平方向になるようにターゲットを把持しつつ固定する横型旋盤を用いる場合、ターゲットの加熱時に軸方向に沿った熱膨張が発生することによって、ターゲットがたわんで振れ回りが発生する可能性があった。ターゲットの振れ回りが発生すると、光ファイバのガラス母材から製造する最終製品としての光ファイバのコアが偏心して、光ファイバの品質が悪化するという問題が生じる。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、ターゲットを長手方向が水平方向になるように把持しつつ固定する横型旋盤において、加熱による軸方向に沿ったターゲットの熱膨張に起因した振れ回りを抑制し、光ファイバのコアの偏心を抑制できる横型旋盤を提供することにある。
　上述した課題を解決し、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る横型旋盤は、ターゲットの両端を前記ターゲットの長手方向が略水平方向になるように把持して固定し、前記長手方向に平行な軸を回転軸として前記ターゲットを回転させる、光ファイバ多孔質母材製造用の横型旋盤であって、前記ターゲットの回転軸方向の熱膨張による寸法変化を吸収する熱膨張吸収機構を有することを特徴とする。
　本発明の一態様に係る横型旋盤は、上記の発明において、前記ターゲットの一端を把持し、前記回転軸を中心として回転可能に構成された第１チャック爪と、前記ターゲットの他端を把持し、前記回転軸を中心として回転可能に構成された第２チャック爪とを備え、前記熱膨張吸収機構は、前記第２チャック爪が、前記ターゲットの前記回転軸方向に可動に構成された機構であることを特徴とする。本発明の一態様に係る横型旋盤は、この構成において、前記第２チャック爪に対して前記回転軸方向に引張力を作用する弾性部材を備えることを特徴とする。
　本発明の一態様に係る横型旋盤は、上記の発明において、前記ターゲットの一端を把持し、前記回転軸を中心として回転可能に構成された第１チャック爪と、前記ターゲットの他端を把持し、前記回転軸を中心として回転可能に構成された第２チャック爪とを備え、前記熱膨張吸収機構は、前記第１チャック爪と前記第２チャック爪との少なくとも一方のチャック爪が、前記ターゲットとの接触部分における前記ターゲットとの摩擦力が熱膨張により前記ターゲットの前記回転軸方向に生じる熱膨張力未満になるように構成された機構であることを特徴とする。本発明の一態様に係る横型旋盤は、この構成において、前記少なくとも一方のチャック爪における前記ターゲットとの接触部分が、軟鋼又はフッ素樹脂から構成されていることを特徴とする。
　本発明に係る横型旋盤によれば、ターゲットを長手方向が水平方向になるように把持しつつ固定する横型旋盤において、加熱による軸方向に沿ったターゲットの熱膨張に起因した振れ回りを抑制し、光ファイバのコアの偏心を抑制可能となる。
図１は、本発明の第１の実施形態による横型旋盤を示す側面図である。 図２は、本発明の第２の実施形態による横型旋盤を示す側面図である。 図３は、本発明の第３の実施形態による横型旋盤を示す側面図である。 図４は、本発明の第３の実施形態による横型旋盤の吸収側チャック爪に軟鋼を用いた第１実施例における、ワーク加圧力に対するターゲットロッドの振幅を示すグラフである。 図５は、本発明の第３の実施形態による横型旋盤の吸収側チャック爪にフッ素樹脂を用いた第２実施例における、ワーク加圧力に対するターゲットロッドの振幅を示すグラフである。 図６は、ターゲットロッドの振幅を説明するための略線図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、各図面において、同一又は対応する要素には適宜同一の符号を付し、重複した説明を適宜省略する。さらに、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係などは、現実のものとは異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
　まず、本発明の第１の実施形態による光ファイバ多孔質母材製造用の横型旋盤について説明する。図１は、第１の実施形態による横型旋盤を示す側面図である。
　図１に示すように、第１の実施形態による横型旋盤１は、回転モータ１１、固定側チャックブロック１２、固定側チャック爪１３、軸受部１４、可動側チャックブロック１５、可動側チャック爪１６、及びベアリング１７を備えて構成される。
　回転モータ１１は、固定側チャックブロック１２及び第１チャック爪としての固定側チャック爪１３を、回転軸Ｏを中心として回転させるように構成されている。固定側チャック爪１３は、固定側チャックブロック１２に固定されている。可動側チャック爪１６は可動側チャックブロック１５に固定されている。
　可動側チャックブロック１５には、第２チャック爪としての可動側チャック爪１６が設けられた側とは反対側に凸状部１５ａが設けられている。凸状部１５ａの回転軸Ｏに垂直な断面は例えば略円形状である。軸受部１４には、回転軸Ｏに垂直な断面が例えば略円形状の凹状部１４ａが、凸状部１５ａを挿入可能に形成されている。ベアリング１７は、例えばボールブッシングからなり、凹状部１４ａの内周側面と凸状部１５ａとの外周側面との間に設けられている。これにより、可動側チャックブロック１５及び可動側チャック爪１６は、軸受部１４に対して回転軸Ｏ方向に沿って可動自在、かつ回転軸Ｏを中心として回転自在に構成される。
　固定側チャック爪１３及び可動側チャック爪１６は、例えば石英ガラスからなるターゲットロッド５０の長手方向が回転軸Ｏ方向に平行で略水平方向になるように、ターゲットロッド５０の両端をそれぞれ把持可能に構成される。固定側チャック爪１３及び可動側チャック爪１６によってターゲットロッド５０の両端が把持された状態で、回転モータ１１を回転させることにより、回転軸Ｏを中心としてターゲットとしてのターゲットロッド５０を回転させることができる。
　以上のように構成された横型旋盤１において、酸水素バーナ１８は、火炎によってターゲットロッド５０にガラス微粒子を堆積可能、かつ横型旋盤１及びターゲットロッド５０に対して、回転軸Ｏ方向に沿って移動可能に構成される。なお、酸水素バーナ１８を静止状態に固定して、横型旋盤１を回転軸Ｏ方向に沿って移動可能に構成してもよい。すなわち、酸水素バーナ１８は、横型旋盤１に対して回転軸Ｏ方向に沿って相対移動可能に構成される。また、酸水素バーナ１８は、必要に応じてターゲットロッド５０が加熱されない位置に退避可能に構成してもよい。また、酸水素バーナ１８は、１本に限定されるものではなく、複数本から構成することも可能である。
　また、可動側チャックブロック１５及び可動側チャック爪１６は、ターゲットロッド５０を加熱する前の状態で、凹状部１４ａの凸状部１５ａ側の面と、凸状部１５ａの凹状部１４ａ側の面との間の可動域の範囲で移動可能である。なお、可動域の長さは、加熱されるターゲットロッド５０の熱膨張による延伸長に応じて、適宜設定可能である。
　次に、ターゲットロッド５０にガラス微粒子を堆積させる場合について説明する。ターゲットロッド５０は、固定側チャック爪１３及び可動側チャック爪１６によって両端が把持されつつ、回転モータ１１の駆動によって回転されるとともに、酸水素バーナ１８の火炎によって加熱される。ターゲットロッド５０は、外周にガラス微粒子が堆積されるとともに、回転軸Ｏ方向に沿って熱膨張する。ターゲットロッド５０が回転軸Ｏ方向に沿って熱膨張すると、可動側チャックブロック１５及び可動側チャック爪１６に、ターゲットロッド５０の熱膨張による力（以下、熱膨張力）が作用する。可動側チャックブロック１５及び可動側チャック爪１６は、回転軸Ｏ方向に沿って、ターゲットロッド５０が延伸する向きに移動する。この際、可動側チャックブロック１５の凸状部１５ａが、回転軸Ｏ方向に沿って軸受部１４の凹状部１４ａ内を移動する。すなわち、軸受部１４が移動することなく、可動側チャックブロック１５及び可動側チャック爪１６がターゲットロッド５０の延伸する向きに移動することで、横型旋盤１において、ターゲットロッド５０の熱膨張による回転軸Ｏ方向の寸法変化分を吸収することになる。これにより、凹状部１４ａ、凸状部１５ａ、及びベアリング１７が、横型旋盤１において、ターゲットロッド５０の回転軸Ｏ方向に沿った熱膨張による回転軸Ｏ方向の寸法変化分を吸収する熱膨張吸収機構を構成する。
　以上説明した本発明の第１の実施形態による横型旋盤１によれば、ターゲットロッド５０が加熱される際に、熱膨張によって回転軸Ｏ方向に沿って延伸した場合であっても、ターゲットロッド５０の膨張による延伸分を、軸受部１４の凹状部１４ａによって吸収できる。これにより、ターゲットロッド５０が延伸によってたわんで振り回りが発生することを抑制できる。したがって、回転軸Ｏを中心としてターゲットロッド５０を回転させつつガラス微粒子を堆積させる場合においても、ターゲットロッド５０の振幅を小さくすることができ、最終製品としての光ファイバのコアの偏心を抑制できる。
　次に、本発明の第２の実施形態による光ファイバ多孔質母材製造用の横型旋盤について説明する。図２は、第２の実施形態による横型旋盤を示す側面図である。図２に示すように、第２の実施形態による横型旋盤２は、回転モータ２１、固定側チャックブロック２２、固定側チャック爪２３、軸受部２４、可動側チャックブロック２５、可動側チャック爪２６、ベアリング２７、及び弾性部材２８を備えて構成される。回転モータ２１、固定側チャックブロック２２、固定側チャック爪２３、軸受部２４、可動側チャックブロック２５、可動側チャック爪２６、及びベアリング２７はそれぞれ、第１の実施形態による回転モータ１１、固定側チャックブロック１２、固定側チャック爪１３、軸受部１４、可動側チャックブロック１５、可動側チャック爪１６、及びベアリング１７と同様である。また、酸水素バーナ２９は、第１の実施形態による酸水素バーナ１８と同様であって、１本に限定されるものではなく、複数本から構成することも可能である。
　第２の実施形態による横型旋盤２においては、第１の実施形態と異なり、軸受部２４の凹状部２４ａにおける可動側チャックブロック２５の凸状部２５ａ側の面と凸状部２５ａの凹状部２４ａ側の面との間に、弾性部材２８が設けられている。弾性部材２８によって、凹状部２４ａにおける凸状部２５ａ側の面と凸状部２５ａにおける凹状部２４ａ側の面とが連結されている。弾性部材２８は、例えば引張バネからなる。弾性部材２８は、可動側チャックブロック２５の可動域内において、軸受部２４及び可動側チャックブロック２５に対して弾性部材２８の縮む向きに引張力を作用可能に構成される。なお、可動域の長さは、加熱されるターゲットロッド５０の熱膨張による延伸長に応じて、適宜設定可能である。
　以上のように構成された横型旋盤２において、酸水素バーナ２９は、火炎によってターゲットロッド５０にガラス微粒子を堆積可能、かつ横型旋盤２及びターゲットロッド５０に対して、回転軸Ｏ方向に沿って移動可能に構成される。なお、酸水素バーナ２９を静止状態に固定して、横型旋盤２を回転軸Ｏ方向に沿って移動可能に構成してもよい。すなわち、酸水素バーナ２９は、横型旋盤２に対して回転軸Ｏ方向に沿って相対移動可能に構成される。また、酸水素バーナ２９は、必要に応じてターゲットロッド５０が加熱されない位置に退避可能に構成してもよい。
　次に、ターゲットロッド５０にガラス微粒子を堆積させる場合について説明する。ターゲットロッド５０は、第１チャック爪としての固定側チャック爪２３及び第２チャック爪としての可動側チャック爪２６によって両端が把持されつつ、回転モータ２１の駆動によって回転されるとともに、酸水素バーナ２９の火炎によって加熱される。ターゲットロッド５０は、外周にガラス微粒子が堆積されるとともに、回転軸Ｏ方向に沿って熱膨張する。ターゲットロッド５０は、回転軸Ｏ方向に沿って熱膨張する一方、弾性部材２８によって可動側チャックブロック２５及び可動側チャック爪２６を介してターゲットロッド５０が膨張する方向に力が作用している。可動側チャックブロック２５及び可動側チャック爪２６は、回転軸Ｏ方向に沿って、弾性部材２８の力が作用する向き、すなわちターゲットロッド５０が熱膨張によって延伸する向きに移動する。この際、可動側チャックブロック２５の凸状部２５ａが、回転軸Ｏ方向に沿って軸受部２４の凹状部２４ａ内を移動する。すなわち、軸受部２４が移動することなく、可動側チャックブロック２５及び可動側チャック爪２６がターゲットロッド５０の延伸する向きに移動することで、横型旋盤２において、ターゲットロッド５０の熱膨張による回転軸Ｏ方向の寸法変化分を吸収することになる。これにより、凹状部２４ａ、凸状部２５ａ、ベアリング２７、及び弾性部材２８が、横型旋盤２において、ターゲットロッド５０の回転軸Ｏ方向に沿った熱膨張による回転軸Ｏ方向の寸法変化分を吸収する熱膨張吸収機構を構成する。
　以上説明した本発明の第２の実施形態による横型旋盤２によれば、ターゲットロッド５０が加熱される際に、熱膨張によって回転軸Ｏ方向に沿って延伸した場合であっても、弾性部材２８によって、ターゲットロッド５０の膨張による延伸分を、軸受部２４の凹状部２４ａに吸収できる。したがって、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、弾性部材２８の引張力によって、ターゲットロッド５０の熱膨張によるたわみを低減できるので、ターゲットロッド５０の振れ回りの発生を抑制できる。
　次に、本発明の第３の実施形態による光ファイバ多孔質母材製造用の横型旋盤について説明する。図３は、第３の実施形態による横型旋盤を示す側面図である。図３に示すように、第３の実施形態による横型旋盤３は、回転モータ３１、固定側チャックブロック３２、固定側チャック爪３３、吸収側軸受部３４、吸収側チャックブロック３５、及び吸収側チャック爪３６を備えて構成される。回転モータ３１、固定側チャックブロック３２、及び第１チャック爪としての固定側チャック爪３３は、それぞれ、第１の実施形態による回転モータ１１、固定側チャックブロック１２、及び固定側チャック爪１３と同様である。また、酸水素バーナ３７は、第１の実施形態による酸水素バーナ１８と同様であって、１本に限定されるものではなく、複数本から構成することも可能である。
　第３の実施形態による横型旋盤３においては、第１の実施形態と異なり、吸収側軸受部３４は、吸収側チャック爪３６が固定された吸収側チャックブロック３５を、ターゲットロッド５０の回転軸Ｏの回りで回転可能に構成されている。これにより、固定側チャック爪３３がターゲットロッド５０の一端を把持するとともに、吸収側チャック爪３６がターゲットロッド５０の他端を把持した状態で、回転モータ３１を回転させることにより、ターゲットロッド５０を回転軸Ｏの回りで回転させることができる。
　第２チャック爪としての吸収側チャック爪３６における少なくともターゲットロッド５０と接触する部分は、摩擦係数が低い材質から構成されている。摩擦係数が低い材質とは、吸収側チャック爪３６によってターゲットロッド５０に加圧する力（ワーク加圧力）を、ターゲットロッド５０のがたつきが発生しない大きさの力とした場合でも、ターゲットロッド５０との接触部分に生じる摩擦力をターゲットロッド５０の熱膨張力より小さくできる材質である。摩擦係数が低い材質とは、具体的に、ターゲットロッド５０との間において、摩擦係数が０．５１の軟鋼や、摩擦係数が０．１の例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂である。ワーク加圧力は、吸収側チャック爪３６とターゲットロッド５０との間に生じる摩擦力に応じて、種々の範囲を設定し得る。また、吸収側チャック爪３６の代わりに、固定側チャック爪３３における少なくともターゲットロッド５０との接触部分を、摩擦係数が低い材質から構成してもよい。また、固定側チャック爪３３及び吸収側チャック爪３６の両方におけるターゲットロッド５０との接触部分を、摩擦係数が低い材質から構成してもよい。
　次に、ターゲットロッド５０にガラス微粒子を堆積させる場合について説明する。ターゲットロッド５０は、固定側チャック爪３３及び吸収側チャック爪３６によって両端が把持されつつ、回転モータ３１の駆動によって回転されるとともに、酸水素バーナ３７の火炎によって加熱される。ターゲットロッド５０は、外周にガラス微粒子が堆積されるとともに、回転軸Ｏ方向に沿って熱膨張する。ターゲットロッド５０が回転軸Ｏ方向に沿って熱膨張すると、ターゲットロッド５０の熱膨張力は、固定側チャック爪３３及び吸収側チャック爪３６に作用する。なお、吸収側チャック爪３６によってターゲットロッド５０の一端を把持する際には、吸収側チャック爪３６の把持部分の端部と、ターゲットロッド５０の把持部分との間に、ターゲットロッド５０の熱膨張分よりも大きい可動域を確保しておく。また、ターゲットロッド５０は、吸収側チャック爪３６によって、回転方向のずれが発生しない大きさ、かつ吸収側チャック爪３６との接触部分における摩擦力が熱膨張力より小さくなる把持力で把持されている。そのため、ターゲットロッド５０は、膨張する方向に伸張しつつ吸収側チャック爪３６との接触部分を摺動する。すなわち、吸収側軸受部３４が移動することなく、ターゲットロッド５０の延伸分が吸収側チャック爪３６の可動域内に収まる。すなわち、横型旋盤３において、ターゲットロッド５０の熱膨張による回転軸Ｏ方向の寸法変化分を吸収することになる。これにより、吸収側チャック爪３６が、横型旋盤３において、ターゲットロッド５０の回転軸Ｏ方向に沿った熱膨張による回転軸Ｏ方向の寸法変化分を吸収する熱膨張吸収機構を構成する。
　（実施例）
　次に、第３の実施形態による横型旋盤３の実施例について説明する。第１実施例として、吸収側チャック爪３６における少なくともターゲットロッド５０との接触部分を構成する摩擦係数が低い材質として軟鋼を用いる。図４は、横型旋盤３の吸収側チャック爪３６に軟鋼を用いた第１実施例における、ワーク加圧力に対するターゲットロッド５０の振幅を示すグラフである。また、第２実施例として、吸収側チャック爪３６における少なくともターゲットロッド５０との接触部分を構成する摩擦係数が低い材質としてフッ素樹脂を用いる。図５は、横型旋盤３の吸収側チャック爪３６にフッ素樹脂を用いた第２実施例における、ワーク加圧力に対するターゲットロッド５０の振幅を示すグラフである。ここで、ターゲットロッド５０は、石英ガラスからなる。図６は、ターゲットロッド５０の振幅を説明するための略線図である。図６に示すように、ターゲットロッド５０の振幅とは、図６（ａ）に示すターゲットロッド５０が回転軸Ｏに平行な通常状態に比して、図６（ｂ）に示すターゲットロッド５０が回転軸Ｏに対して外側にたわんだ、いわゆる振れ回りの状態における最大変位（ｍｍ）を意味する。
　図４に示すように、吸収側チャック爪３６のワーク加圧力を３ｋｇｆから増加させ、１２ｋｇｆより大きくすると、ワーク加圧力が１２ｋｇｆ以下の場合に比して、ターゲットロッド５０の振幅が大幅に増加することが分かる。これは、吸収側チャック爪３６のワーク加圧力を１２ｋｇｆより大きくすると、吸収側チャック爪３６とターゲットロッド５０との間の最大静止摩擦力がターゲットロッド５０の熱膨張力より大きくなり、延伸部分を吸収できなくなるためである。すなわち、吸収側チャック爪３６のターゲットロッド５０との接触部分を軟鋼から構成する場合、ワーク加圧力を所定値である１２ｋｇｆ以下とすることにより、ターゲットロッド５０の熱膨張による延伸長を、横型旋盤３によって吸収できる。その上で、ワーク加圧力を３ｋｇｆ以上、好適には６ｋｇｆ以上とすることで、ターゲットロッド５０の回転方向のずれを小さく抑制できる。
　また、図５に示すように、吸収側チャック爪３６のワーク加圧力を５ｋｇｆから増加させ、６４ｋｇｆより大きくすると、ワーク加圧力が６４ｋｆｇ以下の場合に比して、ターゲットロッド５０の振幅が大幅に増加することが分かる。これは、吸収側チャック爪３６のワーク加圧力を６４ｋｇｆより大きくすると、吸収側チャック爪３６とターゲットロッド５０との間の最大静止摩擦力がターゲットロッド５０の熱膨張力より大きくなり、延伸部分を吸収できなくなるためである。すなわち、吸収側チャック爪３６のターゲットロッド５０との接触部分を例えばＰＴＦＥなどのフッ素樹脂から構成する場合、ワーク加圧力を所定値である６４ｋｇｆ以下とすることにより、ターゲットロッド５０の熱膨張による延伸長を横型旋盤３によって吸収できる。その上で、ワーク加圧力を５ｋｇｆ以上、好適には２０ｋｇｆ以上とすることで、ターゲットロッド５０の回転方向のずれを小さく抑制できる。
　以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述した実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。
　以上のように、本発明は、光ファイバ多孔質母材を製造する際に好適に利用できる。
　１，２，３　横型旋盤
　１１，２１，３１　回転モータ
　１２，２２，３２　固定側チャックブロック
　１３，２３，３３　固定側チャック爪
　１４，２４　軸受部
　１４ａ，２４ａ　凹状部
　１５，２５　可動側チャックブロック
　１５ａ，２５ａ　凸状部
　１６，２６　可動側チャック爪
　１７，２７　ベアリング
　１８，２９，３７　酸水素バーナ
　２８　弾性部材
　３４　吸収側軸受部
　３５　吸収側チャックブロック
　３６　吸収側チャック爪
　５０　ターゲットロッド
　Ｏ　回転軸

Claims (5)

  1. 　ターゲットの両端を前記ターゲットの長手方向が略水平方向になるように把持して固定し、前記長手方向に平行な軸を回転軸として前記ターゲットを回転させる、光ファイバ多孔質母材製造用の横型旋盤であって、
    　前記ターゲットの前記回転軸方向の熱膨張による寸法変化を吸収する熱膨張吸収機構を有する
    　ことを特徴とする横型旋盤。
  2. 　前記ターゲットの一端を把持し、前記回転軸を中心として回転可能に構成された第１チャック爪と、
    　前記ターゲットの他端を把持し、前記回転軸を中心として回転可能に構成された第２チャック爪とを備え、
    　前記熱膨張吸収機構は、前記第２チャック爪が、前記ターゲットの前記回転軸方向に可動に構成された機構である
    　ことを特徴とする請求項１に記載の横型旋盤。
  3. 　前記第２チャック爪に対して前記回転軸方向に引張力を作用する弾性部材を備えることを特徴とする請求項２に記載の横型旋盤。
  4. 　前記ターゲットの一端を把持し、前記回転軸を中心として回転可能に構成された第１チャック爪と、
    　前記ターゲットの他端を把持し、前記回転軸を中心として回転可能に構成された第２チャック爪とを備え、
    　前記熱膨張吸収機構は、前記第１チャック爪と前記第２チャック爪との少なくとも一方のチャック爪が、前記ターゲットとの接触部分における前記ターゲットとの摩擦力が熱膨張により前記ターゲットの前記回転軸方向に生じる熱膨張力未満になるように構成された機構である
    　ことを特徴とする請求項１に記載の横型旋盤。
  5. 　前記少なくとも一方のチャック爪における前記ターゲットとの接触部分が、軟鋼又はフッ素樹脂から構成されていることを特徴とする請求項４に記載の横型旋盤。
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