JP2000311528A - 圧縮撚線導体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子電気機器配線のための比較的細いサイズ
の絶縁被覆電線用の圧縮撚線導体を、二度撚式の撚線機
と圧縮成型ダイスを用いて、簡単な操作で製造する。 【解決手段】 撚線される複数の素線を撚線導体の断面
の配置と同じ配置に集合し、それを圧縮成型ダイスに通
して圧縮し、しかる後に撚線を行う方法であって、中心
の素線以外の各素線の圧縮成型ダイスへの入射角を等し
くし、且つ、圧縮成型ダイスのリダクション角より２０
度以上大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子電気機器等の
配線のための比較的細いサイズの絶縁被覆電線に使用さ
れる撚線導体の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】撚線導体をダイスあるいはロールにて圧
縮成型して、撚線導体を構成する素線間の空隙を押しつ
ぶすと共に撚線導体表面を平滑にすることにより、撚線
導体の電気抵抗はほぼ同じのままで外径を小さくした圧
縮撚線導体は、いくつかの利点があり、従来から製造方
法も検討され、実用にも供されている。

【０００３】圧縮撚線導体の利点としては、導体径を小
さくすることにより被覆する絶縁材料の必要量を減らす
ことができる経済性、電線の細線化により配線のスペー
スファクターが改善されることなどが挙げられる。

【０００４】電力ケーブル用などの比較的太いサイズの
圧縮撚線導体の製造方法としては、チューブラー、プラ
ネタリーおよびリジッドと称されるタイプの撚線機を使
用して、撚線をした後に圧縮成型ダイスあるいはロール
によって圧縮成型する方法が採用されている。

【０００５】一方、電子電気機器等の配線のための比較
的細いサイズの電線の場合、導体の撚線には、二度撚式
の小型で高速撚線が可能な撚線機が多用されているが、
この撚線機と圧縮成型ダイスとで圧縮撚線導体を製造す
るには、種々の問題があった。

【０００６】即ち、圧縮成型ダイスに素線が入る前に、
ある素線が同一の層として構成されるべき他の素線に乗
り上げる問題や、一度に目的とする大きな圧縮率を得よ
うとすると素線が切れ易いという問題や、素線が切れな
い程度に引っ張るのでは、テンションが小さすぎて上手
く巻き取れないという問題などである。

【０００７】これらの問題については、これまでにもい
ろいろ検討が進められている。例えば、特開平2-170313
号公報には、撚線前に一度圧縮成型し、撚線後に再度圧
縮成型する方法で、一度目の圧縮率と二度目の圧縮率と
の比を所定の範囲にコントロールする方法が提案されて
いる。また、特開平58-129704号公報には、圧縮成型ダ
イスと二度撚式撚線機との間に強制引取型オーバーツイ
スターを用いることで、上手く巻き取る方法が開示さ
れ、特開平2-27623号公報には、圧縮成型ダイスと二度
撚式撚線機との間に引取りキャプスタンを設けて上手く
巻き取る方法が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの方法
はいずれも、撚線機以外の強制引取型オーバーツイスタ
ーや、引取りキャプスタンなどの設備が必要であった
り、一度の圧縮では済ますことができないなど、作業が
煩雑で、費用、時間がかなり掛かるという問題があり、
細いサイズの圧縮撚線導体が普及することの妨げになっ
ていた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するもので、二度撚式撚線機を用いて、簡単に良好
な圧縮撚線導体を製造する方法を提供するものである。
即ち、撚線される複数の素線を撚線導体の断面の配置と
同じ配置に集合し、それを圧縮成型ダイスに通して圧縮
成型し、しかる後に撚線を行う方法であって、中心の素
線以外の各素線の圧縮成型ダイスへの入射角を等しく
し、且つ、圧縮成型ダイスのリダクション角より２０度
以上大きくすることを特徴とするものである。ここで、
素線の入射角とは、中心の素線以外の素線の圧縮ダイス
への挿入角で、中心の素線以外の素線と中心の素線との
なす角のことを言う。また、圧縮成型ダイスのリダクシ
ョン角とは、ダイスを通すことにより導体を圧縮成型す
るためのダイスの穴のテーパーの角度のことを言い、通
常、12度ないし16度のものが使用されている。

【００１０】

【発明の実施の態様】本発明の実施の態様について図を
用いて以下に説明する。図１は本発明の具体例の１つで
あって、１は撚線を構成する素線、２は素線の配置及び
素線の入射角を決める目板（詳細には図２参照）、３は
圧縮成型ダイスである。目板２と圧縮成型ダイス３は共
に二度撚式の撚線機の機外に固定して設置されている。
例えば７本構成の撚線の場合、素線１本を中心に、６本
をその周りに配置せしめる。そのため目板２には図２
（ｂ）に示すように7つの穴、すなわち、中心に一つの
穴2ａ、そのまわりの同一円周上に均等な間隔をあけて6
つの穴2ｂを設け、それぞれの穴2ａ、2ｂに素線を通す
ことにより、素線の配置を設定して圧縮成型ダイス３に
導く。中心の素線以外の６本の素線を圧縮成型ダイスに
導く入射角を６本とも等しく、且つ、圧縮成型ダイスの
リダクション角より２０度以上大きくなるようにコント
ロールすることも、この目板により行う。こうして集合
された素線を圧縮成型ダイス３に通すことにより、所定
の外径に圧縮成型する。４は圧縮され断面が円形に成型
された撚線前の素線の集合体（導体）を示す。

【００１１】本発明に用いる二度撚式撚線機はバンチャ
ー式ともいい、６はバンチャーの弓を示し、７は弓に取
り付けられたガイドリングであり、導体はこのガイドを
通ってトラバーサー１０を経て巻取リール１１に巻き取
られる。弓６は紙面に水平な軸を中心にしてその周り
を、軸受け９を介して定速かつ高速で回転する。導体４
はガイドローラ５を通過後に１回、ガイドローラ８を通
過後に１回、撚りを加えられ巻取リール１１に巻き取ら
れる。

【００１２】このように目板を用いて中心の素線以外の
素線の入射角を等しくし、且つ、圧縮成型ダイスのリダ
クション角より２０度以上大きくして圧縮成型ダイスに
各素線を導き、所定の配置を持った素線の束として圧縮
成型し、しかる後に撚線することにより、バンチャータ
イプの撚線機で容易に良好な圧縮撚線導体を製造するこ
とが可能になった。

【００１３】圧縮撚線導体を製造するために、撚線導体
をダイスあるいはロールに通して圧縮成型しようとする
と、各素線には伸びが発生する。しかもその伸びの大き
さは素線毎に僅かではあるが異なる。そのために圧縮成
型を撚線後に行えば、この伸びは圧縮前の撚線導体側に
押しやられ、撚線構造を乱しがちになる。細いサイズの
撚線導体においては特にその傾向が強い。本発明の如
く、撚線前に圧縮成型する方法であれば、伸びは素線の
供給側に押しやられ、素線の繰り出しスピードが変化す
ることによって吸収され得る。すなわち、撚線前に、素
線を撚線後の断面の配置に集合させるにあたり、目板に
より、中心の素線以外の各々の素線の入射角を等しくな
るようにコントロールすれば、素線毎の伸びの違いを小
さくおさえることが出来、なおさらこの伸びの違いの吸
収は容易になる。

【００１４】また、目板を用いて、中心の素線以外の素
線の入射角を、圧縮ダイスのリダクション角より２０度
以上大きくして圧縮成型ダイスに導くことにより、ある
素線が同一の層として形成されるべき他の素線に乗り上
げることは完全に防止できる。ある素線が同一の層とし
て形成されるべき他の素線に乗り上げることを防ぐとい
う意味からだけであれば、中心の素線以外の素線の入射
角は大きいほど良いが、入射角を大きくしようとする
と、目板も大きくする必要があり、実用的には、入射角
は、７０度以下ぐらいが好ましい。なお、圧縮加工を施
した後は、撚線工程で配置が乱れるということは全く認
められなかった。

【００１５】同心撚線として複数層の構成の場合は、図
３に示す様に、まず、中心に近い第１層の素線を目板2-
1を用いて位置決めして中心の素線の上に配置して圧縮
成型ダイス3-1で圧縮成型し、次に第２層の素線を別の
目板2-2で位置決めして第１層の上に配置して圧縮成型
ダイス3-2で圧縮成型する。第3層以上がある場合は、同
様に前記のプロセスを繰り返えすものとする。このよう
にして逐次所定の層数を積層した後、撚線をすれば、複
数層からなる圧縮同心撚線が容易に製造できる。通常、
バンチャー式撚線機で、素線が丸線のままの複数層から
なる同心撚線を製造することは層崩れが起こり易く、困
難を伴うが、上記の如く、層毎に逐次圧縮成型した後撚
線することによって、層崩れなく同心撚線導体が製造で
きる。また、圧縮成型後に撚線をする場合でも、全層の
素線を集合した後、一度に全層の素線を圧縮成型しよう
とすると、層崩れが起き易いという問題が生じる。もち
ろんこの場合も、目板を用いて中心の素線以外の素線の
入射角を等しくし、且つ、圧縮成型ダイスのリダクショ
ン角より２０度以上大きくして圧縮成型ダイスに導くこ
とは有効である。

【００１６】同じ線径の素線を使用して、中心は１本、
第１層は６本、第２層は１２本、一般的に第ｎ層は６ｎ
本として各層の外径に対して一定の比率になるように圧
縮成型して層間の間隙をなくすことができる。撚線導体
外径を小さくするためには、この構造が最も実用的であ
る。

【００１７】上記において、例えば第１層を６本とする
代わりに１０本にしても上記と同様に、層間に間隙のな
いタイプの圧縮撚線導体とすることが出来る。しかしこ
の場合、圧縮の大きさを変えることにより、中心線との
間に隙間を設け外側の素線が中空パイプ状に成型された
撚線に仕上げることも出来る。この場合も、目板を用い
て、素線の入射角を等しく、且つ、圧縮成型ダイスのリ
ダクション角より２０度以上大きくして圧縮成型ダイス
に導き、圧縮成型後に撚線することは、良好な中空パイ
プ状の圧縮撚線導体を製造するのに有効である。本発明
の方法ではなく、圧縮成型する前に撚線をする方法で
は、撚線時に中空の状態を保つことが難しく、安定した
中空パイプ状に成型することは出来ない。

【００１８】

【実施例】（実施例１）直径０．１６mmの錫引軟銅線７
本からなる圧縮撚線導体及び特性比較のために、同じく
直径０．１６mmの錫引軟銅線７本からなる圧縮していな
い撚線導体を製造した。図４(a)は圧縮していない撚線
導体の断面を示し、（ｂ）は圧縮撚線導体４の断面を示
す。圧縮撚線導体の製造は図１に概念図を示したバンチ
ャー式撚線機を用いて実施した。目板から圧縮成型ダイ
スに入る際の、中心の素線以外の各素線の入射角は圧縮
時の素線配置を乱さないために重要な要素であり、中心
の素線以外の各素線の入射角を等しく、且つ、圧縮成型
ダイスのリダクション角よりも２０度以上大きくするこ
とが好ましい。本実施例では圧縮成型ダイスのリダクシ
ョン角は１６度、中心の素線以外の素線の入射角は４５
度とした。

【００１９】圧縮成型ダイスの最も狭いところの径は
０．４3５mmとした。撚線は撚ピッチ８．０mm、３００
０ツイスト／分で行った。その結果表面平滑で撚乱れの
ない良好な圧縮撚線導体を得ることが出来た。圧縮して
いない撚線は、撚線前に圧縮成型ダイスを通していない
こと以外は、圧縮撚線導体と同じ条件で製造した。そし
て、製造した撚線導体の特性を表１に示した。表面が平
滑であるとともに、表１に見る通り、導体抵抗はほぼ同
じで撚線導体外径が９％小さい圧縮撚線導体をバンチャ
ー式撚線機で作ることが出来た。

【００２０】

【表１】

【００２１】（実施例２）直径０．０５mmの錫引軟銅線
の中心に１本、第１層が８本の素線１からなる圧縮成型
撚線を製造した。図５(a)は複数の素線１を集合したも
ので、圧縮成型前の状態の断面、(b)は圧縮成型後の撚
線導体４の断面を示す。圧縮撚線導体の製造は図１に概
念図を示したバンチャー式撚線機を用いて実施した。圧
縮前の素線を配置した状態では、第１層の素線同志はブ
リッジ状を呈し、中心線との間に間隙が出来るが、圧縮
成型ダイスを通過させ素線を圧縮成型することにより間
隙を無くすことができる。この場合も、目板から圧縮成
型ダイスに入る際の、中心の素線以外の各素線の入射角
は圧縮時の素線配置を乱さないために重要な要素であ
り、中心の素線以外の各素線の入射角を等しく、且つ、
圧縮成型ダイスのリダクション角よりも２０度以上大き
くすることが好ましい。本実施例では圧縮成型ダイスの
リダクション角は１６度、中心の素線以外の素線の入射
角は４５度とした。

【００２２】また、圧縮成型ダイスの径も重要な要素で
あり、最も狭い部分の径が圧縮していない７／０．０５
撚線導体の外径の９４％のものを使用した。撚線は撚ピ
ッチ４．０mm、２０００ツイスト／分で行った。その結
果、表面平滑で撚乱れのない良好な圧縮撚線導体を得る
ことが出来た。この圧縮撚線導体を用いて、絶縁材料を
被覆した後、端末の絶縁被覆を剥がして半田付けのテス
トを行った結果、撚りがばらけないので、半田付けが容
易になり作業性が非常に向上した。さらに、端末の絶縁
被覆を剥がして圧着端子付けのテストを行った結果、や
はり撚りがばらけないので、圧着端子にスムーズに撚線
導体が入り、自動圧着端子付けの作業トラブルが飛躍的
に減少した。

【００２３】（実施例３）直径０．１６mmの錫引軟銅線
を中心に１本、第１層に６本、第２層に１２本配置した
圧縮同心撚線導体を製造した。図６(a)は圧縮していな
い同心撚線導体の断面を示し、(b)は圧縮同心撚線導体
４の断面を示す。圧縮同心撚線導体の製造は図１に概念
図を示したバンチャー式撚線機を用いて実施した。ま
ず、図３に示す様に、中心に１本その周囲に６本の素線
１を第１層目用の目板2-1で配置し、第１層目用の圧縮
成型ダイス3-1で圧縮成型し、続いてその周囲に１２本
の素線１を第２層目用の目板2-2で配置し、第２層目用
の圧縮成型ダイス3-2で圧縮成型した。このように逐次
積層したものを撚線して圧縮同心撚線導体を製造した。

【００２４】本実施例の場合も、目板から圧縮成型ダイ
スに入る際の、中心の素線以外の各素線の入射角は圧縮
時の素線配置を乱さないために重要な要素であり、中心
の素線以外の各素線の入射角を等しく、且つ、圧縮成型
ダイスのリダクション角よりも２０度以上大きくするこ
とが好ましい。本実施例では第１層、第２層ともに圧縮
成型ダイスのリダクション角は１６度、中心の素線以外
の素線の入射角は４５度とした。圧縮成型ダイスの最も
狭い部分の径は第１層目用には０．４５１mm、第２層目
用には０．７５２mmのものを使用した。撚線は撚ピッチ
７．９mm、１７００ツイスト／分で行った。その結果、
表面平滑で撚乱れのない良好な圧縮同心撚線導体を得る
ことが出来た。

【００２５】この圧縮同心撚線導体を用いて、絶縁材料
を被覆した後、端末の絶縁被覆を剥がして半田付けのテ
ストを行った結果、撚りがばらけないので、半田付けが
容易になり作業性が非常に向上した。さらに、端末の絶
縁被覆を剥がして圧着端子付けのテストを行った結果、
やはり撚りがばらけないので、圧着端子にスムーズに撚
線が入り、自動圧着端子付けの作業トラブルが飛躍的に
減少した。

【００２６】（実施例４）直径０．１２mmの錫引軟銅線
を中心に２本、第１層に１０本配置し、中心線との間に
隙間を設けた圧縮撚線導体を製造した。図７(a)は圧縮
成型前の素線１を中空パイプ状に配置した状態の断面を
示し、(b)は圧縮成型後の中空パイプ状撚線導体の断面
を示す。この中空パイプ状圧縮撚線導体の製造は図１に
概念図を示したバンチャー式撚線機を用いて実施した。
まず、１０本の素線１を円周に均等になるよう目板で配
置し、圧縮成型ダイス３で圧縮成型する。この場合も目
板２から圧縮ダイスに入る際の各素線１の入射角は圧縮
成型時の素線配置を乱さないために重要な要素であり、
各素線１の入射角を等しく、且つ、圧縮成型ダイス３の
リダクション角よりも２０度以上大きくすることが好ま
しい。本実施例では圧縮成型ダイスのリダクション角は
１６度、各素線の入射角は４５度とした。

【００２７】圧縮成型により１０本の素線を安定した中
空のパイプ状に成型できた。圧縮成型ダイスは最も狭い
部分の径が０．４７８mmのものを使用した。続いて、そ
の中空の部分に２本の素線を入れた状態で撚線した。撚
線は撚りピッチ４．９mm、１５００ツイスト／分で行っ
た。その結果、表面平滑で層崩れのない中空パイプ状の
圧縮撚線導体を得ることが出来た。この圧縮撚線導体を
用いて、絶縁材料を被覆した後、端末の絶縁被覆を剥が
して半田付けのテストを行った結果、撚りがばらけない
ので、半田付けが容易になり作業性が非常に向上した。
さらに、端末の絶縁被覆を剥がして圧着端子付けのテス
トを行った結果、やはり撚りがばらけないので、圧着端
子にスムーズに撚線が入り、自動圧着端子付けの作業ト
ラブルが飛躍的に減少した。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によりバン
チャータイプの撚線機にて、容易に良好な圧縮撚線導体
の製造が可能になった。この効果は大きく、主な効果と
して次のようなものが挙げられる。ダブルバンチャー以
外の撚線機による撚線と比較して、撚線コストを低減で
きる。特に比較的導体断面積の小さい撚線に対して効果
的である。導体の圧縮成型により絶縁材料の節減ができ
る。これについても導体断面積の小さい撚線ほど、電線
に占める絶縁被覆材料の比率が大きくなるので効果は大
きくなる。特に近時、絶縁被覆材料は高性能で高価な材
料が使用される傾向になっており、その効果は大きい。
配線作業を行う際、電線の端末加工が容易になる。通
常、電線が細くなると、端末の絶縁被覆層を取り除く
際、撚りがばらけて端子付けや半田付け作業を手間の掛
かるものになる。しかし、細い電線でも撚線の圧縮成型
により、ばらけることがなくなるためこの作業性が大変
やり易くなる。これらはいずれも細いサイズの撚線の効
率的な圧縮成型を可能にした本発明の効果といえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧縮撚線導体の製造方法に用いる装置
の概念を示す側面図

【図２】素線を圧縮成型ダイスに導く目板の側面図を示
す。（ｂ）は目板の正面図を示す。

【図３】複数層の同心撚りの場合に、一層ずつ逐次圧縮
成型するための圧縮ダイスと目板の側面図。

【図４】（ａ）は圧縮していないの撚線導体の断面を示
し、（ｂ）は圧縮撚線導体の断面を示す。

【図５】（ａ）は圧縮前の素線を配置した状態の断面を
示し、（ｂ）は圧縮成型後の撚線導体の断面を示す。

【図６】（ａ）は圧縮していない同心撚線の断面を示
し、（ｂ）は圧縮同心撚線の断面を示す。

【図７】（ａ）は圧縮前の素線を中空パイプ状に配置し
た状態の断面を示し、（ｂ）は圧縮成型後の中空パイプ
状の撚線の断面を示す。

【符号の説明】

素線 目板 2ａ 目板の中心の穴 2ｂ 周囲の穴 2-1 第1層目用の目板 2-2 第2層目用の目板 3 圧縮成型ダイス 3-1 第1層目用圧縮成型ダイス 3-2 第2層目用圧縮成型ダイス ４ 導体（素線を集合した束） ５ ガイドローラ ６ バンチャーの弓 ７ ガイドリング ８ ガイドローラ ９ 軸受け １０ トラバーサ １１ 巻き取りリール

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撚線される複数の素線を、目的とする撚
   線導体の断面の配置と同じ配置になるように集合せし
   め、これを圧縮成型ダイスに通して圧縮成型し、しかる
   後に撚線を行う方法であって、中心の素線以外の素線の
   圧縮成型ダイスへの入射角を等しくし、且つその角度
   を、圧縮成型ダイスのリダクション角より２０度以上大
   きくすることを特徴とする圧縮撚線導体の製造方法。
2. 【請求項２】 複数の層から構成されている同心撚線導
   体の製造方法であって、撚線を行う前に、撚線される複
   数の素線を、目的とする撚線導体の断面の配置と同じ配
   置になるように集合せしめ、これを圧縮成型ダイスに通
   して圧縮成型し、しかる後に撚線を行うこととし、その
   際、前記複数の素線の一部の素線から構成される中心に
   近い層から一層ずつ圧縮成型ダイスに導入しては圧縮成
   型するプロセスを繰り返えすことを特徴とする圧縮同心
   撚線導体の製造方法。
3. 【請求項３】 複数の素線を中空パイプ状に集合せし
   め、これを圧縮成型ダイスに通して圧縮成型し、しかる
   後に撚線を行うことを特徴とする中空パイプ状圧縮撚線
   導体の製造方法。