JP2003168332A

JP2003168332A - 高周波ケーブル製造装置

Info

Publication number: JP2003168332A
Application number: JP2001365718A
Authority: JP
Inventors: Takuma Takai; 拓眞高井; Tomohiro Yokoyama; 友宏横山; Kaneharu Suga; 兼春菅; Itsuro Kasabo; 逸郎笠坊
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2003-06-13
Anticipated expiration: 2021-11-30
Also published as: JP3886792B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ケーブルの電気特性を維持・改善するた
め、波付管に形状変動を生じさせない高周波ケーブル製
造装置を提供することを目的とする。【解決手段】管体１に波付加工する波付機６と、波付機
６の波付形成部８近傍における非動作部35の温度を測定
する温度検出機３と、波付機６の波付加工用潤滑油Ｒの
熱交換を行う熱交換機４と、を備えている。温度検出機
３により測定される非動作部35の温度が一定となるよう
に熱交換機４により潤滑油Ｒの熱交換を行うよう構成し
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高周波ケーブル製造
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高周波送信用の波付導波管や波付同軸ケ
ーブルは、横断面が長円形や円形の波付管（コルゲート
管）を、備えている。この高周波送信用の波付ケーブル
は、電気特性として、低伝送損失及びＶＳＷＲ（Volt S
tanding Wave Ratio）特性が良好でなければならないと
いった厳しい性能が要求されている。

【０００３】図２に示すような円形断面の波付管２を有
する高周波送信用同軸ケーブル10の従来の製造装置は、
次のとおりである。図２を参照しながら説明すると、内
部導体としての導線11と該導線11に外嵌被覆する発泡ポ
リエチレン等の絶縁体12とからなるコア部材13に、テー
プ状の銅板を巻きつけるよう横断面円形に造管し、上記
コア部材13を包囲被覆する所定円形断面の外部導体14を
形成する。その後これを、長手方向シームが形成される
ように、溶接トーチにより溶接し、波無しの（表面がス
ムースな）管体を形成する。そして、図７に示すように
従来では、この波無し管体41（ワーク）は、無限軌道式
送込装置42により矢印方向に送りだされ、無限軌道式送
込装置42の下流側に配設した波付機43により、波無し管
体41にリング状の波付を行う。波付機43を出た波付管44
は、ダンサー45を介することで所定張力が付与され、巻
取機46により巻き取られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】波付機43による管体41
の表面への波付加工は、銅板などから形成された外部導
体14（管体41）を、波付ダイス等を高速回転させながら
押圧し塑性変形させて波付を行うものである。従って、
管体41は加工による熱が発生し、管体41及び波付管44は
熱膨張することとなる。これにより、波付管44の波ピッ
チや波付管44の径寸法が変動したり、波付機43の下流側
で波付管44に軸心方向の圧縮応力が生じることとなる。
また、図７に示した従来の装置においては、波付機43の
下流側はダンサー45により波付管44は張力が与えられて
おり、ダンサー45の動作（振動）により波付管44及び波
付機43へその振動が伝わると、巻取機46に巻き取られる
波付管44の波ピッチに周期的な変動を与え、波ピッチを
高精度に均等とすることができなかった。

【０００５】上述のとおり、高周波ケーブルのＶＳＷＲ
特性は厳しく制限されているが、波付管44の波ピッチが
均等でない場合や波ピッチに周期的な変動があると、送
信電波の反射等が発生しやすく電気特性が不良となり、
ＶＳＷＲ特性をある値以上に保持することができないと
いう問題点があった。また、従来の装置では、ＶＳＷＲ
特性をさらに向上させることができないという問題点が
あった。

【０００６】そこで本発明は、ケーブルの電気特性を維
持・改善するため、波付管に形状変動を生じさせない高
周波ケーブル製造装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る高周波ケーブル製造装置は、管体に
波付加工する波付機と、該波付機の波付形成部近傍にお
ける非動作部の温度を測定する温度検出機と、該波付機
の波付加工用潤滑油の熱交換を行う熱交換機と、を備
え、上記温度検出機により測定される上記非動作部の温
度が一定となるように上記熱交換機により潤滑油の熱交
換を行うよう構成したものである。

【０００８】また、管体に波付加工する波付機と、該波
付機によって波付られて送りだされた直後の波付管の温
度を測定する温度検出機と、該波付機の波付加工用潤滑
油の熱交換を行う熱交換機と、を備え、上記温度検出機
により測定される上記波付管の温度が一定となるように
上記熱交換機により潤滑油の熱交換を行うよう構成した
ものである。

【０００９】また、管体に波付加工する波付機と、該波
付機から送りだされる波付管を下流側で引き取る引取装
置と、該波付機の波付形成部近傍における非動作部の温
度を測定する温度検出機と、を備え、さらに、上記温度
検出機による温度測定値を検知して上記波付管の熱膨張
による該波付管の波ピッチの変動を抑えるように上記波
付機の作業速度及び／又は上記引取装置の引取線速度を
調節する制御手段を備えたものである。

【００１０】また、管体に波付加工する波付機と、該波
付機から送りだされる波付管を下流側で引き取る引取装
置と、該波付機によって波付られて送りだされた直後の
波付管の温度を測定する温度検出機と、を備え、さら
に、上記温度検出機による温度測定値を検知して上記波
付管の熱膨張による該波付管の波ピッチの変動を抑える
ように上記波付機の作業速度及び／又は上記引取装置の
引取線速度を調節する制御手段を備えたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図示の実施の形態に基づ
き、本発明を詳説する。

【００１２】図１に高周波ケーブルである波付同軸ケー
ブルを製造する装置の実施の一形態を示し、この装置等
により作製される波付同軸ケーブルの断面斜視図を図２
に示す。図２によると、波付同軸ケーブル10は、内部導
体としての導線（銅線や銅管）11とその外側の発泡ポリ
エチレン等の絶縁体12とを有するコア部材13に、外部導
体（銅管）14が外皮されて表面に波形を有する波付管
（波付きケーブル）２とし、その波付管２に外部絶縁層
15が被覆されている。

【００１３】図１の製造装置について説明すると、16は
ドラムに巻設されたコア部材13を矢印ａ方向（下流側方
向）に送りだすコア部材送り出し機であり、送り出され
たコア部材13は、ダンサー17を介して外部導体巻付部18
へ送られる。一方、19はドラムに巻設された、後に外部
導体14となる金属テープ23を矢印ｂ方向（装置下流側）
に送りだす金属テープサプライであり、送り出された金
属テープ23は、テープ洗浄部20、トリミングカッター21
を介して外部導体巻付部18へ送られる。なお、このトリ
ミングカッター21は金属テープ23を所定幅に切断して帯
状金属テープ23′とするものである。また、トリミング
カッター21により切除された残材24はスクラップワイン
ダー22により巻き取られる。コア部材送り出し機16と金
属テープサプライ19は、図示省略するが、夫々の作業位
置の近傍にストック用のコア部材13及び金属テープ23を
備えている。これにより、生産作業を長時間停止させる
ことなく、安定してケーブルの作製が可能である。

【００１４】次に、外部導体巻付部18において、帯状金
属テープ23′はテープ成形装置25により、その両縁が接
近するように帯板状からしだいに横断面円形状に巻かれ
て造管される。そしてこの帯状金属テープ23′の造管工
程の途中で、コア部材13をその中心に取り込み、コア部
材13の外面側に管状の外部導体14が形成される。なお、
このテープ成形装置25はロール式や三角フォーマー式等
がある。そして、外部導体巻付部18から送りだされた、
コア部材13を内装した外部導体14は、溶接トーチ26によ
り外部導体14の合わせ目（突き合わせ部）を溶接され
て、長手方向の溶接継ぎ目（シーム）を有する平滑表面
のスムース管体１を形成する。

【００１５】管体１は次に波付成形装置部９に送られ、
管体１に波付加工が施される。この波付成形装置部９
は、図３の波付成形装置部９の側面図に示すように、基
盤33上に、コア部材13に外部導体14が外嵌された管体１
を下流側に送り込む送込装置５と、送込装置５により送
り込まれた管体１の表面に波付加工する波付機６と、波
付機６から送りだされる波付管２を引き取る引取装置７
と、を上流側から下流側へ列設して固定している。な
お、送込装置５と引取装置７とは、無限軌道式（キャタ
ピラ式）送込（引取）機であり、管体１及び波付管２の
走行部（接触部）は、管体１及び波付管２の横断面形状
に対応したものであり、管体１及び波付管２の横断面形
状を保持して走行させる。この波付機６により施される
波形は独立突条の環状波である。または、らせん状とし
てもよい。

【００１６】送込装置５について説明すると、管体１を
上下に挟んで管体１を矢印ｃ方向へ走行させる一対の上
送込機５ａと下送込機５ｂとを有し、夫々を駆動させる
送込機用モータＭ₁ ，Ｍ₁ を備えている。そして、この
送込機用モータＭ₁ ，Ｍ₁ と各送込機５ａ，５ｂは、直
結されたものとするのが好ましい。即ち、各送込機５
ａ，５ｂのプーリーは、減速機やクラッチ等を介在させ
ず送込機用モータＭ₁ ，Ｍ₁ の出力軸が直接接続されて
いる。従って、減速機等の歯車の歯当たりによる周期的
な回転の変動を、送込機５ａ，５ｂの搬送速度（線速
度）に影響させることがないため、管体１に送り速度変
動を与えず常に一定速度で管体１を送り込むことができ
る。なお、送込機用モータＭ₁ ，Ｍ₁ はインバータモー
タ等を使用すればよい。

【００１７】先に、引取装置７について説明すると、引
取装置７は、波付機６により表面に波付加工された波付
管２を上下に挟んで波付管２を矢印ｃ方向へ走行させる
一対の上引取機７ａと下引取機７ｂとを有し、夫々を駆
動させる引取機用モータＭ₃，Ｍ₃ を備えている。そし
て、この引取機用モータＭ₃ ，Ｍ₃ と各引取機７ａ，７
ｂは、直結されたものとするのが好ましい。即ち、各引
取機７ａ，７ｂのプーリーは、減速機やクラッチ等を介
在させず引取機用モータＭ₃ ，Ｍ₃ の出力軸が直接接続
されている。従って、減速機等の歯車の歯当たりによる
周期的な回転の変動を、引取機７ａ，７ｂの搬送速度
（線速度）に影響させることがないため、波付管２に送
り速度変動を与えず常に一定速度で波付管２を引き取る
ことができる。なお、引取機用モータＭ₃ ，Ｍ₃ はイン
バータモータ等を使用すればよい。

【００１８】この引取装置７により、波付機６と引取装
置７との間で、波付管２は所定の張力（軸方向保持力）
が作用するため、安定した波付成形が可能となる。即
ち、例えば図１に示す、引取装置７の下流側の巻取機32
（のドラム）を交換するため巻取機32を停止させても、
波付作業を休止させる必要はなく、また、その間波つけ
られた波付管２は所定形状であるため製品の性能に影響
を与えない。また、送込装置５と引取装置７は、管体１
及び波付管２をその軸心方向（長手方向）に上流側から
下流側に走行させる装置であれば、他の形式（ローラー
式等）としてもよい。

【００１９】次に、波付機６について説明すると、管体
１に波付を施し波付管２とする波付形成部（成形ヘッ
ド）８と、波付形成部８を動作させる波付作業駆動モー
タＭ₂と、を備えている。波付作業駆動モータＭ₂ は所
定作業速度で波付形成部８を作動させ、所定のピッチ、
所定の径寸法で管体１に波付けを施すものである。具体
的に説明すると、例えば、上記送込装置５により所定速
度で送り込まれる管体１に、図示省略するが、（複数個
配設した）波付成形ダイス（波付形成部８）が回転・当
接して同心円上に波付を行う。この波付成形ダイスの回
転は、約3000〜7000rpm と高速であるため、管体１及び
波付管２に波付加工による高熱が発生し、管体１及び波
付管２は熱膨張することとなる。

【００２０】そこで図４に示すように、波付機６の波付
形成部８（波付成形ダイス）近傍における波付機６の非
動作部35の温度を測定する温度検出機３を備えている。
波付形成部８近傍とは、上述のとおり、波付を行う波付
形成部８はダイス等が回転しているため、この回転する
ダイスを支持する受け部材（軸受）等であって、波付形
成部８（ダイス）に隣接する部位とすればよい。また、
温度検出機３は熱電対等を使用すればよい。さらに、波
付機６の波付形成部８の下方位置には、波付加工用潤滑
油Ｒの油溜め34を備えており、ノズル36から管体１の波
付位置に供給した潤滑油Ｒを受けるよう構成している。
なお、このノズル36は、油圧配管37を介してポンプＰに
より油溜め34から潤滑油Ｒの供給を受けている。

【００２１】さらに、温度検出機３からの測定値を受
け、波付機６の波付加工用潤滑油Ｒの熱交換を行う熱交
換機４を備えており、温度検出機３により測定される非
動作部35の温度が一定となるように、この熱交換機４に
より潤滑油Ｒの熱交換を行うよう構成している。具体的
に説明すると、この熱交換機４は油圧配管37の途中に設
けられ、冷却水38を冷媒として循環する潤滑油Ｒの温度
を下げることができる。そして、温度検出機３により測
定された非動作部35の温度が設定温度より高くなると、
熱交換機４が有する制御部の信号により熱交換機４の潤
滑油Ｒに対する冷却作用が働き、潤滑油Ｒの温度を下げ
る。これにより、管体１・波付管２の温度を一定に保
ち、熱による変形（膨張）の変動を防ぐことができる。
これにより、波付管２の波ピッチや波付管２の径寸法が
変動したり、波付機６の下流側で波付管２に過大な軸心
方向の応力が生じることがない。

【００２２】次に、図５に他の実施の形態を示す。図５
は、波付機６によって波付られて送りだされた直後の波
付管２の温度を直接測定するよう、温度検出機３を波付
形成部８の下流側（直下流側）に配設している。また、
図４と同様に波付加工用潤滑油Ｒの油溜め34、ノズル3
6、油圧配管37及びポンプＰを備えている。温度検出機
３は、走行する波付管２の表面と僅かに接触する測定機
（熱電対）又は、非接触の状態で波付管２の温度を測定
する非接触温度センサーとすればよい。これにより、波
付成形された波付管２に、温度測定時の通過抵抗による
形状変形を与えない。さらに、走行する波付管２の表面
の温度を連続して正確に測定することができる。

【００２３】そして、温度検出機３からの測定値を受け
波付管２の温度が設定温度より高くなると、熱交換機４
が有する制御部の信号により熱交換機４の潤滑油Ｒに対
する冷却作用が働き、潤滑油Ｒの温度を下げる。これに
より、温度検出機３により測定される波付管２の温度を
一定とし、管体１・波付管２の熱による変形（膨張）の
変動を防ぐことができ、波付管２の波ピッチや波付管２
の径寸法が変動したり、波付機６の下流側で波付管２に
過大な軸心方向の応力が生じることがない。また、熱交
換機４は、冷却作用のみではなく、加熱作用を備えたも
のとしてもよい。

【００２４】さらに、別の実施の形態を図６に示す。こ
れは、図４に示したものと同様に、波付機６の波付形成
部８近傍における非動作部35の温度を測定する温度検出
機３を備えたものであって、この温度検出機３による非
動作部35の温度測定値を検知して、波付管２の熱膨張に
よる波付管２の波ピッチの変動を抑えるように波付機６
の作業速度及び／又は引取装置７の引取線速度を調節す
る制御手段Ｓを備えたものである。

【００２５】具体的に説明すると、図６に示すように、
波付機６の非動作部35の温度を測定した温度検出機３
は、制御手段Ｓにその測定温度（データ）を送り、制御
手段Ｓにより、その測定温度と基準温度とを比較演算す
る。この演算結果により制御手段Ｓは、演算結果に対応
して波付機６の波付作業駆動モータＭ₂ 又は引取装置７
の引取機用モータＭ₃ 、若しくはこれら両方の回転速度
を変更させる。例えば、熱膨張して軸方向に延びた管体
１に対しては、収縮後所定波ピッチとなるように波付作
業駆動モータＭ₂ の作業速度を遅めて波付ピッチを予め
大きくする。また、波付機６と引取装置７との間の波付
管２に（波付管２に塑性変形を与えるような）過大な軸
心方向圧縮力が作用しないように、引取機用モータＭ₃
の回転速度を速くして搬送速度（引取走行速度）を上げ
てやればよい。これにより、波付機６により波付された
波付管２の温度変動による波ピッチの変動を抑えること
ができ、波付機６により波付された波付管２が常温に冷
やされると、所定波ピッチを有する波付管２が作製され
る。

【００２６】また、さらに別の実施の形態として、温度
検出機３を、波付機６によって波付られて送りだされた
直後の波付管２の温度を測定するよう、波付形成部８の
下流側（直下流側）に配設する。そして図６に示した構
成と同様に、温度検出機３による温度測定値を検知し
て、波付管２の熱膨張による波付管２の波ピッチの変動
を抑えるように波付機６の作業速度及び（又は）引取装
置７の引取線速度を調節する制御手段Ｓを備えればよ
い。これにより、波付機６により波付された波付管２の
温度変動による波ピッチの変動を抑えることができ、波
付機６により波付された波付管２が常温に冷やされる
と、所定波ピッチを有する波付管２が作製される。

【００２７】また、これら波付機６の非動作部35乃至波
付管２の温度測定による波付機６の作業速度及び（又
は）引取装置７の引取線速度を調節する制御を補助制御
として、図示省略するが、他の手段、例えば波付機６に
作用する軸方向成形抵抗を検知して波付機６の作業速度
や引取装置７の引取線速度を変化させる制御手段による
波付ピッチ制御の補正を行ってもよい。これにより、さ
らに、波ピッチの周期的な変動を防止したり、波ピッチ
を正確に一定とすることができる。

【００２８】また、図４、図５に示した潤滑油Ｒの熱交
換による波付管２の変形変動を防ぐ熱交換機４を有する
構成と、図６に示した波付機６の作業速度及び／又は引
取装置７の引取線速度を調節する制御手段Ｓを備えた構
成と、を組み合わせたものとしてもよく、波ピッチの周
期的な変動を防止したり、波ピッチを一定とすることが
できる。なお、これら温度検出機３による制御はフィー
ドバック制御とされリアルタイムで温度状態を検出し、
熱交換機４又は波付機６、引取装置７の運転を制御す
る。これにより、波付管２に周期的な形状変動を与える
ことがなく、ＶＳＷＲ特性が一層向上した高品質な高周
波ケーブルを生産できる。

【００２９】そして、図１に戻って説明すると、波付成
形装置部９を出た波付管２は、洗浄装置29や乾燥装置30
等を通って各工程を経て、ダンサー31を介して、図２の
外部絶縁層15が外被されていない外部導体14を最外層と
する半製品の状態で、巻取機32により巻き取られる。そ
して、図示省略の装置により外部絶縁層15を被覆させて
同軸ケーブル10を作製すればよい。又は、この被覆装置
を図１の巻取機32の上流側に組み込んでもよい。この
他、本発明の製造装置の波付成形装置部９により波付形
成される高周波送信用ケーブルとして、図示省略するが
波付導波管等がある。

【００３０】

【発明の効果】本発明は上述の構成により次のような効
果を奏する。

【００３１】（請求項１によれば）波付機６の運転開始
時や連続安定運転時等の運転時期に係わらず、ワークに
発生する熱を常に一定に保つことができるため、波付管
２に周期的な形状変動を与えたり、波ピッチを不均一に
することがなく、波付管２を一定形状（波ピッチ、外
径）とすることができ、高周波ケーブルのＶＳＷＲ特性
が著しく向上した高品質のものとすることができる。

【００３２】（請求項２によれば）波付機６の運転開始
時や連続安定運転時等の運転時期に係わらず、ワークに
発生する熱を常に一定に保つことができるため、波付管
２に周期的な形状変動を与えたり、波ピッチを不均一に
することがなく、波付管２を一定形状（波ピッチ、外
径）とすることができ、高周波ケーブルのＶＳＷＲ特性
が著しく向上した高品質のものとすることができる。さ
らに、直接波付管２の温度を測定するため、温度を一定
に保つための制御の応答性はよく、より高精度に波付管
２の形状変動を防ぐことができる。

【００３３】（請求項３によれば）ワークに波付加工に
よる熱が発生し、その熱によりワークの形状の変動が生
じないように、波付機６の非動作部35の温度により、予
め波付機の作業速度及び／又は引取装置の引取線速度を
調節するため、波付管２の熱膨張による波付管２の波ピ
ッチの変動を抑えることができ、高周波ケーブルのＶＳ
ＷＲ特性が著しく向上した高品質のものとすることがで
きる。

【００３４】（請求項４によれば）ワークに波付加工に
よる熱が発生し、その熱によりワークの形状の変動が生
じないように、波付後の波付管２の温度により、予め波
付機の作業速度及び／又は引取装置の引取線速度を調節
するため、波付管２の熱膨張による波付管２の波ピッチ
の変動を抑えることができる。直接波付管２の温度を測
定するため、温度を一定に保つための制御の応答性はよ
く、より高精度に波付管２の形状変動を防ぐことがで
き、高周波ケーブルのＶＳＷＲ特性が著しく向上した高
品質のものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造装置の実施の一形態を示す側面図
である。

【図２】本発明の製造装置により作製される高周波ケー
ブルの斜視図である。

【図３】製造装置の要部を示す側面図である。

【図４】波付機の要部を示す側部断面図である。

【図５】波付機の要部を示す側部断面図である。

【図６】本発明の製造装置の別の実施の形態を示す側面
図である。

【図７】従来の製造装置を示す側面図である。

【符号の説明】１管体２波付管３温度検出機４熱交換機６波付機７引取装置８波付形成部 35 非動作部Ｒ潤滑油Ｓ制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菅兼春福井県福井市白方町37字石塚割６−１三菱電線工業株式会社福井製作所内 (72)発明者笠坊逸郎兵庫県尼崎市東向島西之町８番地三菱電線工業株式会社内Ｆターム(参考） 5G323 EA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】管体に波付加工する波付機と、該波付機
の波付形成部近傍における非動作部の温度を測定する温
度検出機と、該波付機の波付加工用潤滑油の熱交換を行
う熱交換機と、を備え、上記温度検出機により測定され
る上記非動作部の温度が一定となるように上記熱交換機
により潤滑油の熱交換を行うよう構成したことを特徴と
する高周波ケーブル製造装置。
【請求項２】管体に波付加工する波付機と、該波付機
によって波付られて送りだされた直後の波付管の温度を
測定する温度検出機と、該波付機の波付加工用潤滑油の
熱交換を行う熱交換機と、を備え、上記温度検出機によ
り測定される上記波付管の温度が一定となるように上記
熱交換機により潤滑油の熱交換を行うよう構成したこと
を特徴とする高周波ケーブル製造装置。
【請求項３】管体に波付加工する波付機と、該波付機
から送りだされる波付管を下流側で引き取る引取装置
と、該波付機の波付形成部近傍における非動作部の温度
を測定する温度検出機と、を備え、さらに、上記温度検
出機による温度測定値を検知して上記波付管の熱膨張に
よる該波付管の波ピッチの変動を抑えるように上記波付
機の作業速度及び／又は上記引取装置の引取線速度を調
節する制御手段を備えたことを特徴とする高周波ケーブ
ル製造装置。
【請求項４】管体に波付加工する波付機と、該波付機
から送りだされる波付管を下流側で引き取る引取装置
と、該波付機によって波付られて送りだされた直後の波
付管の温度を測定する温度検出機と、を備え、さらに、
上記温度検出機による温度測定値を検知して上記波付管
の熱膨張による該波付管の波ピッチの変動を抑えるよう
に上記波付機の作業速度及び／又は上記引取装置の引取
線速度を調節する制御手段を備えたことを特徴とする高
周波ケーブル製造装置。