JP2010142051A - 切断刃ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】大掛かりな設備を用意せず、設備コストや加工コストを低く抑えながら、同軸ケーブルの金属箔のみを簡単かつ確実に切断すること。
【解決手段】上部切断部１１および下部切断部１２は、該上部切断部１１および該下部切断部１２の少なくとも一方が他方に近づく方向に移動することによって、テーパ面部１７、１８が電線の先端部の絶縁被覆２３を押し返すとともに、その押し返しにより表面に作用する外力に対する反発力が増した絶縁被覆２３に向けて、上部切断刃１３および下部切断刃１５の刃先を当てることにより、金属箔２４を切断する。
【選択図】図２

Description

本発明は、同軸ケーブルの先端部に露出させた電線の金属箔を切断する切断刃ユニットに関する。

従来から、電気信号を伝送する同軸ケーブルとして広帯域で低損失のものが求められている。今日では、芯線（導体）を内部の絶縁体で被覆し、さらにその外側を金属箔である例えばアルミ箔および編組シールドで順次被い、さらにその編組シールドの外側を外皮で被ったものが広く提供されている。前記アルミ箔は、前述のように編組シールドとともに広帯域特性および低損失特性のほか、外来ノイズの遮断性能も優れている。一方、前記絶縁被覆として、従来の半透明のポリエチレンから、空気を多く含んで誘電体損失が少ない発泡ポリエチレン（白色）への代替が進んでいる。

ところで、前記同軸ケーブルの端末処理（端末加工）を行うに当たっては、まず外皮を剥いて編組シールドを露出させるとともに、その編組シールド内側の絶縁被覆の周りに巻かれている金属箔のみを、その絶縁被覆を傷つけないように切断し、除去する必要がある場合がある、この金属箔の切断には、切断装置上で駆動される回転刃が使用されている（例えば、特許文献１参照）。この回転刃によれば、同軸ケーブルに対しその周りに所定の深さの切込みを入れることができるため、前記外皮や金属箔の切除目的には有用である。
特開２００２-２８１６３１号公報

しかしながら、このような従来の回転刃を持つ切断装置は、回転刃を回転させながら同軸ケーブルから露出する電線の金属箔に対する切込み深さを安定化させるための設備が大掛かりになり、設備コストが高くなるほか、同軸ケーブルを回転させながら金属箔のみを切断するために相当の作業時間を費やし、金属箔の切断作業への利用には適さないという不都合があった。

また、この外にＶ溝部を持つケーブルストリップ具を用いて手動または自動で金属箔を除去する方法が実施されている。しかし、金属箔の内側の絶縁被覆は前述のように発泡ポリエチレンなどの発泡材を素材とするため、ケーブルストリップ具のＶ溝部に加えられる力によって発泡材の絶縁被覆が容易に撓んだり収縮したりする。これにより金属箔も同様に撓み、Ｖ溝部による切込み動作が不完全となって、結果的に金属箔のみの切断を確実に行うことができないという不都合があった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、大掛かりな設備を用意せず、設備コストや加工コストを低く抑えながら、金属箔の剥離、除去のために、同軸ケーブルの金属箔のみを簡単かつ確実に切断することができる切断刃ユニットを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る切断刃ユニットは、下記（１）を特徴としている。
（１） 上部切断刃を有する上部切断部と、
前記上部切断部に対向配置された、下部切断刃を有する下部切断部と、
芯線と、該芯線を被う絶縁被覆と、該絶縁被覆を被う金属箔と、を含む電線を保持するチャック部材
を備え、
前記チャック部材によって保持された前記電線のうちの前記金属箔を、該金属箔の周方向に沿って刃先が当接する前記上部切断刃および前記下部切断刃によって切断する切断刃ユニットであって、
前記上部切断部および下部切断部の少なくとも一方には、前記チャック部材に保持された前記電線の先端部が突き当てられた際に、該電線の先端部の絶縁被覆を該電線の突き当て方向に逆らう方向に押し返すためのテーパ面部が形成され、
前記上部切断部および前記下部切断部は、該上部切断部および該下部切断部の少なくとも一方が他方に近づく方向に移動することによって、前記テーパ面部が前記電線の先端部の前記絶縁被覆を押し返すとともに、その押し返しにより表面に作用する外力に対する反発力が増した前記絶縁被覆に向けて、前記上部切断刃および前記下部切断刃の刃先を当てることにより、前記金属箔を切断する、
こと。

上記（１）の構成の切断刃ユニットによれば、上述の突き当て状態にて、上部切断部および下部切断部に互いにその電線を挟み込ませて、その電線の切断動作を開始させる。上部切断部および下部切断部の各テーパ面部は、これらに突き当てられている電線の先端部を、前記突き当て方向とは逆方向に押し戻すように作用する。この結果、発泡材からなる絶縁被覆は収縮しながら密度を増して、次第に硬く（さらに言えば、絶縁被覆表面に作用する外力に対する反発力が増した状態）なる。このため、金属箔はその収縮状態の発泡材周面において安定的に保持され、外力に対する反発力が増した絶縁被覆表面にテーパ面部に続く上下の切断刃を当てることで、金属箔に十分に切断刃の刃先を切り込ませることができる。これにより、絶縁被覆上の金属箔のみを簡単な構成で速やかに切断することができる。なお、この金属箔の切断後は、上部切断部および下部切断部を開離させ、続いて上下部のチャック部材を相互に開くことにより、切断した不要の金属箔を自動または手動操作にて絶縁被覆から簡単かつ速やかに剥離し、廃棄等することができる。また、かかる金属箔の切断のための設備は簡素で安価に得ることができ、金属箔のみの切断作業の効率を高めることができる。

本発明によれば、大掛かりな設備を用意せず、設備コストや加工コストを低く抑えながら、同軸ケーブルの金属箔のみを確実かつ効率的に切断することができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

以下に、本発明に係る切断刃ユニットの好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この切断ユニットによる切断対象は、同軸ケーブルの編組シールド端および外皮端の外へ露出する電線の金属箔とする。

ここで、図１は、本発明に係る切断刃ユニットの実施形態を示す斜視図である。図２は、図１に示す切断刃ユニットを中央部の垂直面内で切断した縦断斜視図である。図３は、切断刃ユニットによる金属箔の切断工程を示す説明図である。４は、その金属箔の切断工程を示す説明図である。図５は、その金属箔の切断前後における同軸ケーブルを示す斜視図である。図６は、切断刃ユニットによる金属箔の切断手順を概念的に説明図である。

本実施形態の切断刃ユニットＡは、同軸ケーブルの先端付近に露出させた芯線、この芯線の外周を被う絶縁被覆、この絶縁被覆の外周を被う金属箔からなる電線の、その金属箔のみを切断するものである。この切断刃ユニットＡは、主に上部切断部１１と下部切断部１２とが上下方向に配置されたものからなる。上部切断部１１は上部切断刃１３および上部電線支持ブロック１４を一体に結合したものからなる。下部切断部１２は、下部切断刃１５および下部電線支持ブロック１６を一体結合したものからなる。

上部切断刃１３および上部電線支持ブロック１４をそれぞれ別体のものを一体に結合するのは、これらを一つの素材で加工することが困難であること等による。同様に、下部切断刃１５および下部電線支持ブロック１６をそれぞれ別体のものを一体に結合するのは、これらを一つの素材で加工することが困難であること等による。上部切断刃１３および下部切断刃１５は、それぞれ下向きおよび上向きの円弧上の刃先１３ａ、１５ａを持ち、一つの垂直面内においてこれらの円弧状の刃先１３ａ、１５ａが対向している。また、これらの刃先１３ａ、１５ａは、それぞれ上部電線支持ブロック１４および下部電線支持ブロック１６方向の側面方向に尖っている。

一方、各切断刃１３、１５に結合された上部電線支持ブロック１４および下部電線ブロック１６は、図上において、全体として直方形をなす。各ブロック１４、１６の下面１４ａおよび上面１６ａが水平面をなし、互いに所定間隔をおいて対向している。これらの下面１４ａおよび上面１６ａには、前記刃先１３ａ、１５ａに対抗する部位に半円錐形のテーパ面部１７、１８が形成されている。

これらのテーパ面部１７、１８は互いに略同一形態をなして上下方向に対向し、各ブロック１４、１６の最接近時においては、略円錐形状をなす。この円錐形状の開放端（開口径）は前記各ブロック１４、１６の最接近時に各刃先１３ａ 、１５ａが作る略円形サイズに比べて大きく、かつこれらの刃先１３ａ、１５ａに向かうように拡開している。

そして、下部切断刃１５および下部電線支持ブロック１６からなる下部切断部１２は例えば固定テーブルに取り付けられ、上部切断刃１３および上部電線支持ブロック１４からなる上部切断部１１は例えば昇降自在な稼動テーブルに取り付けられて、相互が近接および開離が可能になっている。

一方、上部切断刃１３および下部切断刃１５の略水平方向の前方（図１および図２において左方）には、これらに近接して（または所定距離をおいて）一対の上部チャック部材１９および下部チャック部材２０が配置されている。これらのチャック部材１９、２０は鋼板などの板材からなる。これらの対向部付近には同軸ケーブルの前記電線端を支持する円弧状の上部電線支持部１９ａおよび下部電線支持部２０ａが、図１に示すように対向配置されている。

従って、両チャック部材１９、２０はそれぞれ幅方向の中心を結ぶ中心線付近を除き、図４に示すように、上部チャック部材１９側の一対の外側片１９ｂ間に、下部チャック部材２０側の一つの中間片２０ｂが介在されるように入り組んだ形態となっている。

図５は、前記切断刃による切断対象である金属箔を有する同軸ケーブルを示す。この同軸ケーブル２１は、芯線２２の周りが絶縁被覆２３で被われ、この絶縁被覆２３の周りが、図５（ｂ）に示すように金属箔２４で被われている。また、この金属箔２４の周りが編組シールド２５で被われ、この編組シールド２５が絶縁性の外皮２６で被われている。なお、以下の説明の都合上、芯線２２、絶縁被覆２３および金属箔２４からなる線材を電線Ｄという。

これらの上部電線支持部１９ａおよび下部電線支持部２０ａは、電線Ｄの外径に応じてサイズが適正に決められており、これらの最接近時には前記電線Ｄを十分に強い力で保持できるものとなっている。なお、外側片１９ｂおよび中間片２０ｂは相互に入り組んで構成されることにより、電線Ｄを長さ方向の複数箇所で同時に保持し、電線を局部的に大きく撓めることなく、保持力を高めることができる。

次に、上記構成の切断刃ユニットＡにより同軸ケーブル２１の金属箔を切断する工程を、図３乃至図６を参照しながら説明する。
切断刃ユニットＡの休止タイミングにおいては、前記可動テーブル（図示しない）が上昇しており、このとき図３（ａ）および図４（ａ）に示すように、上部切断部１１が下部切断部１２から開離した位置にある。また、切断刃ユニットＡの前方にある各チャック部材１９、２０も開いた状態にある。

続いて、前記クランプ装置によって支持された図５（ａ）に示すような同軸ケーブル２１を、先端から各チャック部材１９、２０間を介して上部切断部１１および下部切断部１２間に挿入していく。この挿入動作に同期して各チャック部材１９、２０を徐々に閉じさせるとともに、上部切断部１１の可動テーブルを作動して、上部切断部１１を下部切断部１２に対し徐々に接近させる。

同軸ケーブル２１の前記挿入は、この同軸ケーブル２１の先端、つまり、外皮２６および編組シールド２５の先端部から露出する電線Ｄの先端が、各ブロック１４、１６の各テーパ面部１７、１８にガイドされるように行われ、テーパ面部１７、１８の最も深い位置、つまり前記円錐状の先端部に向かうようになされる。そして、各チャック部材１９、２０の上部電線支持部１９ａおよび下部電線支持部２０ａおよび上部切断刃１３および下部切断刃１５の各刃先１３ａ、１５ａが電線Ｄの金属箔２４に最も接近した、図３（ｂ）に示す位置付近で、電線Ｄの先端を円錐状となったテーパ面部１７、１８の先端に向けて、図４（ｂ）に示すように突き当てる。続いて、クランプ装置による前記支持を緩める。

このように電線の先端を円錐状のテーパ面部１７、１８の先端に向けて突き当てた状態を、図６（ａ）に拡大して示す。この状態では、電線の先端縁が両テーパ面部１７、１８に接触して、その先端縁はテーパ面部１７、１８によって僅か押し潰されたような形態である。このような状態になると、続いてチャック部材１９、２０が電線Ｄの外周を、図３に示すように掴むように保持し、これにより電線Ｄの端部付近は変動しないように固定される。

続いて、前記可動テーブルを更に降下させて、上部切断刃１３を下部切断刃１５に対し近接させる。これにより、テーパ面部１７もテーパ面部１８に接近していき、これらの各テーパ面部１７、１８は、電線Ｄの先端部のうち柔軟性がある絶縁被覆２３を、その外層側の金属箔２４とともに各チャック部材１９、２０方向へ押し戻す。この状態を図６（ｂ）に示す。

この押し戻しにより、絶縁被覆２３は全体として密度が高まるように収縮し、その結果一時的に硬化した状態に（絶縁被覆表面に作用する外力に対する反発力が増した状態）なる。従って、金属箔２４はその硬化した絶縁被覆２３上に置かれることで容易に撓み変形しない状態になり、刃先１３ａ、１５ａを状態が安定した金属箔２４のみに切り込ませることができる。このため絶縁被覆２３を切り込まずに、金属箔２４のみを絶縁被覆２３上から剥離可能にすることができる。

なお、この金属箔２４の切断後は、上部切断部１１および下部切断部１２は相互に開かれ、各チャック部材１９、２０も相互に開かれて、切断工程前の位置に復帰する。また、前記クランプ部が電線を保持し次の金属箔剥離工程の作業位置へ移動させ、ここで金属箔が絶縁被覆２３上から剥離、除去され、図５（ｂ）に示すような同軸ケーブル２１が得られることとなる。

以上説明してきたように、本実施形態によれば、上部切断部１１および下部切断部１２の各テーパ面部１７、１８間の最も深い部分に電線Ｄの先端を突き当て、上部切断部１１および下部切断部１２でその電線Ｄを挟み込んで切断動作を開始することにより、各テーパ面部１７、１８に、電線Ｄの先端部を前記突き当て方向とは逆方向に押し戻させる。これにより発泡材からなる絶縁被覆２３を撓ませながら硬くし、その絶縁被覆２３周面における金属箔２４のみに切断刃１３、１５を切り込ませることができる。また、かかる金属箔２４の切断のための設備は簡素かつ安価に得られ、金属箔２４のみの切断効率を高めることができる。

本発明に係る切断刃ユニットの実施形態の斜視図である。 図１に示す切断刃ユニットの縦断斜視図である。 図１に示す切断刃ユニットによる金属箔の切断工程を示す説明図である。 図３に示す金属箔の切断工程を切断刃ユニットの縦断斜視図を用いて示す説明図である。 金属箔を持つ切断前後の同軸ケーブルを示す斜視図である。 図１に示す切断刃ユニットによる金属箔の切断手順を概念的に示す説明図である。

符号の説明

Ａ 切断刃ユニット
１１ 上部切断部
１２ 下部切断部
１３ 上部切断刃
１３ａ 刃先
１４ 上部電線支持ブロック
１５ 下部切断刃
１５ａ 刃先
１６ 下部電線支持ブロック
１７、１８ テーパ面部
１９ 上部チャック部材
１９ａ 上部電線支持部
１９ｂ 外側片
２０ 下部チャック部材
２０ａ 下部電線支持部
２０ｂ 中間片
２１ 同軸ケーブル
２２ 心線
２３ 絶縁被覆
２４ 金属箔
２５ 編組シールド
２６ 外皮

Claims (1)

1. 上部切断刃を有する上部切断部と、
   前記上部切断部に対向配置された、下部切断刃を有する下部切断部と、
   芯線と、該芯線を被う絶縁被覆と、該絶縁被覆を被う金属箔と、を含む電線を保持するチャック部材
   を備え、
   前記チャック部材によって保持された前記電線のうちの前記金属箔を、該金属箔の周方向に沿って刃先が当接する前記上部切断刃および前記下部切断刃によって切断する切断刃ユニットであって、
   前記上部切断部および下部切断部の少なくとも一方には、前記チャック部材に保持された前記電線の先端部が突き当てられた際に、該電線の先端部の絶縁被覆を該電線の突き当て方向に逆らう方向に押し返すためのテーパ面部が形成され、
   前記上部切断部および前記下部切断部は、該上部切断部および該下部切断部の少なくとも一方が他方に近づく方向に移動することによって、前記テーパ面部が前記電線の先端部の前記絶縁被覆を押し返すとともに、その押し返しにより表面に作用する外力に対する反発力が増した前記絶縁被覆に向けて、前記上部切断刃および前記下部切断刃の刃先を当てることにより、前記金属箔を切断する、
   ことを特徴とする切断刃ユニット。

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