JP2011113656A - 撚り合せ電線の製造装置及び撚り合せ電線の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】両端部が固定された複数の電線を、なるべく全体的にかつなるべく均一に撚り合わせること。
【解決手段】複数の電線１２を撚り合わせる撚り合せ電線の製造装置２０であって、複数の電線１２の端部を固定する一対の電線端固定部３０と、一対の電線端固定部３０間で複数の電線１２を保持可能な第１及び第２電線中間保持部４０Ａ、４０Ｂと、これらを回転駆動する第１及び第２撚り合せ回転駆動部５０Ａ、５０Ｂと、第１及び第２撚り合せ回転駆動部５０Ａ、５０Ｂを複数の電線１２の端部から中央部に向けて接近移動駆動する撚り合せ移動機構部８０と、第１電線中間保持部４０Ａによる電線保持状態を解除する電線保持解除機構部７０とを備える。第１及び第２電線中間保持部４０Ａ、４０Ｂを回転させつつ接近移動させた後、第１電線中間保持部４０Ａによる電線１２の保持状態を解除した状態で第２電線中間保持部４０Ｂを回転させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、両端部が固定された複数の電線を撚り合わせる技術に関する。

両端部が固定された複数本の電線を撚り合わせる技術として、特許文献１に開示のものがある。特許文献１では、複数本の電線に撚りを付与する第１及び第２の撚り部を、回転させつつ複数の電線の端部から中央へ移動させることによって、複数の電線を均一なピッチで撚り合わせるようにしている。

特開２００４−８７３９８号公報

しかしながら、特許文献１に開示の技術によると、第１及び第２の撚り部が電線の中央部に移動して撚り合せが終了した状態でも、それら第１及び第２の撚り部間では、複数の電線は撚り合わされていない。撚り合わせの不均一性は、インピーダンス値を大きくしてしまう等、信号伝送特性の悪化を招くこととなっていた。

そこで、本発明は、両端部が固定された複数の電線を、なるべく全体的にかつなるべく均一に撚り合わせることを目的とする。

上記課題を解決するため、第１の態様に係る撚り合せ電線の製造装置は、複数の電線を撚り合わせる撚り合せ電線の製造装置であって、複数の電線の一端部及び他端部をそれぞれ固定する一対の電線端固定部と、前記一対の電線端固定部間で前記複数の電線を保持可能な第１電線中間保持部と、前記第１電線中間保持部を前記複数の電線に対して相対回転させる第１撚り合せ回転駆動部と、前記一対の電線端固定部間で前記複数の電線を保持可能な第２電線中間保持部と、前記第２電線中間保持部を前記複数の電線に対して相対回転させる第２撚り合せ回転駆動部と、前記第１電線中間保持部を前記複数の電線の一端部から中央部に向けて移動駆動すると共に、前記第２電線中間保持部を前記複数の電線の他端部から中央部に向けて移動駆動可能な撚り合せ移動機構部と、前記第１電線中間保持部による前記複数の電線の保持状態を解除可能な電線保持解除機構部と、前記第１電線中間保持部を相対回転させつつ前記複数の電線の一端部から中央部に向けて移動させる動作と前記第２電線中間保持部を相対回転させつつ前記複数の電線の他端部から中央部に向けて移動させる動作とを行わせた後、前記第１電線中間保持部による前記複数の電線の保持状態を解除した状態で前記第２電線中間保持部を相対回転させる制御ユニットと、を備える。

第２の態様に係る撚り合せ電線の製造装置は、第１の態様に係る撚り合せ電線の製造装置であって、前記制御ユニットは、前記第１撚り合せ機構部による前記複数の電線の保持状態を解除した状態で、前記第２電線中間保持部を回転させた後、前記第２電線中間保持部を逆方向に回転させる構成とされている。

第３の態様に係る撚り合せ電線の製造装置は、第１又は第２の態様に係る撚り合せ電線の製造装置であって、前記第１電線中間保持部及び前記第２電線中間保持部のうち少なくとも一方は、外周から中心に向けて電線保持溝が形成された略円板状に形成され、その外周周りに配設された少なくとも５つの支持回転体によって回転可能に支持されているものである。

第４の態様に係る撚り合せ電線の製造装置は、第１〜第３のいずれか１つに記載の撚り合せ電線の製造装置であって、前記第１電線中間保持部及び前記第２電線中間保持部のうち少なくとも一方は、外周から中心に向けて電線保持溝が形成された略円板状に形成され、その外周周りに配設された少なくとも２つの駆動回転体によって回転駆動されるものである。

第５の態様に係る撚り合せ電線の製造方法は、複数の電線の一端部及び他端部をそれぞれ固定するステップと、前記複数の電線を保持する第１電線中間保持部を前記複数の電線に対して相対回転させつつ前記複数の電線の一端部から中央部に向けて移動させるステップと、前記複数の電線を保持する第２電線中間保持部を前記複数の電線に対して相対回転させつつ前記複数の電線の他端部から中央部に向けて移動させるステップと、前記第１電線中間保持部及び前記第２電線中間保持部を前記複数の電線の中央部に移動させた後、前記第１電線中間保持部による前記複数の電線の保持状態を解除した状態で、前記第２電線中間保持部を回転させるステップと、を備える。

第１の態様に係る撚り合せ電線の製造装置によると、前記第１電線中間保持部を相対回転させつつ前記複数の電線の一端部から中央部に向けて移動させる動作と前記第２電線中間保持部を相対回転させつつ前記複数の電線の他端部から中央部に向けて移動させる動作とを行わせるので、両端部が固定された複数の電線をなるべく均一に撚り合わせることができる。また、前記第１電線中間保持部及び前記第２電線中間保持部を複数の電線の中央部に移動させた後は、前記第１電線中間保持部による前記複数の電線の保持状態を解除した状態で、前記第２電線中間保持部を相対回転させるため、複数の電線の中間部もさらに撚り合わせることができる。このため、両端部が固定された複数の電線を、なるべく全体的に撚り合わせることができる。

また、第２の態様によると、前記第１電線中間保持部による前記複数の電線の保持状態を解除した状態で、前記第２電線中間保持部を回転させた後、前記第２電線中間保持部を逆方向に回転させるため、複数の電線を余分に撚り合わせた後巻戻して、しっかりと撚り癖を付けることができ、撚り合せ形態を維持し易い。

第３の態様によると、前記第１電線中間保持部及び前記第２電線中間保持部のうち少なくとも一方には、外周から中心に向けて電線保持溝が形成されているため、複数の電線を電線保持溝内に容易に配設して保持することができる。また、前記第１電線中間保持部及び前記第２電線中間保持部のうち少なくとも一方が、その外周周りに配設された少なくとも５つの支持回転体によって回転可能に支持されているため、電線保持溝の開口がいずれか一つの支持回転体と対応する位置に配設されている場合でも、他の少なくとも４つの支持回転体によって当該少なくとも一方の電線中間保持部を回転可能に支持することができる。

第４の態様によると、前記第１電線中間保持部及び前記第２電線中間保持部のうち少なくとも一方は、外周から中心に向けて電線保持溝が形成されているため、複数の電線を電線保持溝内に容易に配設して保持することができる。また、前記第１電線中間保持部及び前記第２電線中間保持部のうち少なくとも一方が、その外周周りに配設された少なくとも２つの駆動回転体によって回転駆動されるため、電線保持溝の開口がいずれか一つの駆動回転体と対応する位置に配設されている場合でも、他の少なくとも１つの駆動ローラによって当該少なくとも一方の電線中間保持部を回転駆動することができる。

第５の態様に係る撚り合せ電線の製造方法によると、複数の電線を保持する第１電線中間保持部を前記複数の電線に対して相対回転させつつ前記複数の電線の一端部から中央部に向けて移動させ、また、前記複数の電線を保持する第２電線中間保持部を前記複数の電線に対して相対回転させつつ前記複数の電線の他端部から中央部に向けて移動させるので、両端部が固定された複数の電線をなるべく均一に撚り合わせることができる。また、前記第１電線中間保持部及び前記第２電線中間保持部を前記複数の電線の中央部に移動させた後、前記第１電線中間保持部による前記複数の電線の保持状態を解除した状態で、前記第２電線中間保持部を回転させるため、複数の電線の中間部もさらに撚り合わせることができる。このため、両端部が固定された複数の電線を、なるべく全体的に撚り合わせることができる。

撚り合せ電線の製造装置を示す概略側面図である。 電線端固定部を示す平面図である。 電線端固定部を示す側面図である。 電線端固定部を示す正面図である。 第１電線中間保持部及び第１撚り合せ回転駆動部を示す側面図である。 第１電線中間保持部及び第１撚り合せ回転駆動部を示す背面図である。 第１電線中間保持部と支持ローラ及び駆動歯車体との関係を示す説明図である。 第１電線中間保持部と支持ローラ及び駆動歯車体との関係を示す説明図である。 第１電線中間保持部と支持ローラ及び駆動歯車体との関係を示す説明図である。 制御ユニットの処理を示すフローチャートである。 撚り合せ作業を示す説明図である。 撚り合せ作業を示す説明図である。 撚り合せ作業を示す説明図である。 撚り合せ作業を示す説明図である。 撚り合せ作業を示す説明図である。 変形例を示す説明図である。

以下、実施形態に係る撚り合せ電線の製造装置及び撚り合せ電線の製造方法について説明する。

図１は撚り合せ電線の製造装置２０を示す概略側面図である。この撚り合せ電線の製造装置２０は、複数の電線１２を撚り合わせる装置として構成されている。本製造装置２０による撚り合せ対象となる複数の電線１２としては、端部が固定されており、その端部を回転させることによる撚り合せが困難なものが想定される。ここでは、複数の電線１２の両端部がコネクタ１０に接続されている場合を想定して説明する。

この撚り合せ電線の製造装置２０は、一対の電線端固定部３０、第１電線中間保持部４０Ａ、第１撚り合せ回転駆動部５０Ａ、第２電線中間保持部４０Ｂ、第２撚り合せ回転駆動部５０Ｂ、電線保持解除機構部７０及び撚り合せ移動機構部８０と、撚り合せに係る動作制御を行う制御ユニット９０とを備えている。撚り合せ電線の製造装置２０を概略的に説明すると、上記一対の電線端固定部３０によって複数の電線１２が略直線状に揃えた状態で保持される。この状態で、複数の電線１２を保持した第１電線中間保持部４０Ａ及び第２電線中間保持部４０Ｂを回転させつつ電線１２の両端部から中央部に向けて移動させることにより、複数の電線１２を撚り合わせる。また、第１電線中間保持部４０Ａ及び第２電線中間保持部４０Ｂが複数の電線１２の中央部に達すると、第１電線中間保持部４０Ａを降下させて当該第１電線中間保持部４０Ａによる複数の電線１２の保持を解除した状態で、第２電線中間保持部４０Ｂをさらに回転させる。これにより、複数の電線１２が中間部でも撚り合わされるようにしている。以下、各部構成毎により具体的に説明する。

一対の電線端固定部３０は、ベース２２上に撚り合せ対象となる電線１２の長さ寸法に合わせた間隔を有して配設されている。そして、複数の電線１２の両端部が一対の電線端固定部３０それぞれによって固定されることで、当該複数の電線１２がベース２２上の所定高さ位置に張った状態で保持されるようになっている。なお、一対の電線端固定部３０は、複数の電線１２を支持する向き（電線１２が延在する方向）が異なるだけで、その他の構成は略同じである。なお、以下では、複数の電線１２が一対の電線端固定部３０により保持された状態で当該複数の電線１２が延在する方向を、単に、電線延在方向という場合がある。

図２は電線端固定部３０を示す平面図であり、図３は電線端固定部３０を示す側面図であり、図４は電線端固定部３０を示す正面図である。図１〜図４に示すように、各電線端固定部３０は、複数の電線１２の一端部又は他端部を固定可能に構成されている。ここでは、電線端固定部３０は、複数の電線１２を挟込んで固定する電線チャック部３３とコネクタ１０の位置決めを行うコネクタ位置決め部３５とを有しており、これらが電線延在方向に沿って移動可能かつ外向けに付勢された状態で支持された構成とされている。

より具体的には、電線端固定部３０は、電線固定ベース３１上に電線支持スライダ３２が設けられ、この電線支持スライダ３２に電線チャック部３３とコネクタ１０の位置決めを行うコネクタ位置決め部３５が支持されている。

電線支持スライダ３２は、レール部３２ａと可動部３２ｂとを有しており、可動部３２ｂがレール部３２ａによって電線延在方向に沿って移動可能に支持されている。電線チャック部３３は、開閉駆動可能な一対の把持爪３３ａを有しており、当該一対の把持爪３３ａを上向きにした姿勢で、可動部３２ｂの内側端部に立設固定されている。そして、一対の把持爪３３ａを閉じることで複数の電線１２が保持され、一対の把持爪３３ａを開くことで複数の電線１２の保持が解除される。かかる電線チャック部３３としては、外部から供給されるエア圧によって開閉駆動可能ないわゆるエアチャック或は電磁的な作用によって開閉駆動可能ないわゆる電磁チャック等を用いることができる。また、可動部３２ｂのうち電線チャック部３３よりも外側部分に、支持板３４ａ及び支持棒３４ｂが立設され、その上端部にコネクタ支持板３４が取付固定されている。コネクタ支持板３４の上面にはコネクタ載置板３５ａ及び複数（ここでは５つ）の位置決めピン３５ｂを有するコネクタ位置決め部３５が設けられている。複数の位置決めピン３５ｂは、コネクタ載置板３５ａ上で電線延在方向に対して略直交する幅方向に沿って並ぶように立設されている。そして、コネクタ１０を各位置決めピン３５ｂに接触させると共にコネクタ載置板３５ａに載置し、コネクタ１０から導出される電線１２を各位置決めピン３５ｂ間から導出して一対の把持爪３３ａ間に挟込み保持することで、複数の電線１２の端部が固定されるようになっている。

また、この電線端固定部３０は、上記電線チャック部３３及びコネクタ位置決め部３５を電線延在方向に沿って外向けに付勢する付勢部材として、コイルバネ３７を有している。ここでは、電線固定ベース３１のうち電線支持スライダ３２よりも外側部分に、付勢用ブラケット３６が設けられ、この付勢用ブラケット３６と上記支持板３４ａとの間にコイルバネ３７が伸張状態で配設されている。そして、このコイルバネ３７の圧縮方向に付勢力によって支持板３４ａを介して電線チャック部３３及びコネクタ位置決め部３５が電線延在方向に沿って外向けに付勢されている。

また、上記付勢用ブラケット３６には、可動部３２ｂが電線延在方向に沿って外側に移動する直前の状態で、可動部３２ｂの外側端部に当接可能なショックアブソーバ３８が取付けられている。ショックアブソーバ３８は、可動部３２ｂが電線延在方向に沿って外側に移動する際にその可動部３２ｂの外側端部に当接し、内部流体の抵抗によってその衝撃を緩衝する役割を有している。

この電線端固定部３０では、複数の電線１２の端部を固定する電線チャック部３３及びコネクタ位置決め部３５が電線延在方向に沿って移動可能かつ外向けに付勢された状態で支持された構成とされている。このため、電線チャック部３３及びコネクタ位置決め部３５を若干内側に移動させた状態で複数の電線１２の両端部を一対の電線端固定部３０でそれぞれ固定することで、当該複数の電線１２を直線状に張った状態で支持することができる。そして、複数の電線１２を撚り合わせると、その撚り合せ分、複数の電線１２の長さ寸法が小さくなるのに追従するようにして、電線チャック部３３及びコネクタ位置決め部３５がコイルバネ３７の付勢力に抗して電線延在方向に沿って内側に移動することになる。このため、撚り合せ作業中において複数の電線１２を比較的安定した張力で引張ることができ、比較的整った撚り合せを行うことができる。また、複数の電線１２の撚り合せ作業終了後に、複数の電線１２を電線端固定部３０から取外すと、電線チャック部３３及びコネクタ位置決め部３５はコイルバネ３７の付勢力によって外側に移動し、外側位置でショックアブソーバ３８により緩衝されつつ停止する。このため、可動部３２ｂ、電線チャック部３３及びコネクタ位置決め部３５等の破損等を有効に抑制することができる。

なお、複数の電線１２の端部を固定する構成は、上記電線端固定部３０に係る構成に限られない。例えば、バネ機構、トグルクランプ機構、ネジ止機構等によって複数の電線１２を挟込む構成であってもよい。要するに、電線端固定部は、複数の電線１２の端部を相互の位置関係を保ちつつ保持できる構成であればよい。

図１に戻って、第１電線中間保持部４０Ａは一対の電線端固定部３０間で複数の電線１２を保持可能に構成されており、第１撚り合せ回転駆動部５０Ａは当該第１電線中間保持部４０Ａを回転駆動可能に構成されている。これらの第１電線中間保持部４０Ａ及び第１撚り合せ回転駆動部５０Ａは、撚り合せ移動機構部８０の駆動によって、一方側の電線端固定部３０と複数の電線１２の中央部との間で移動可能に配設されている。そして、第１電線中間保持部４０Ａを回転させつつ複数の電線１２の一端側から中央部に向けて移動させることで、複数の電線１２が一方側の電線端固定部３０と第１電線中間保持部４０Ａとの間で撚り合わされるようになっている。また、第１電線中間保持部４０Ａ及び第１撚り合せ回転駆動部５０Ａは、電線保持解除機構部７０によって複数の電線１２に対して遠近移動可能に構成されている。そして、第１電線中間保持部４０Ａが複数の電線１２側の位置に配設されることで第１電線中間保持部４０Ａが複数の電線１２を保持した状態となり、第１電線中間保持部４０Ａが複数の電線１２から遠ざかる位置に配設されることで第１電線中間保持部４０Ａが複数の電線１２の保持を解除した状態となる。

また、第２電線中間保持部４０Ｂは一対の電線端固定部３０間で複数の電線１２を保持可能に構成されており、第２撚り合せ回転駆動部５０Ｂは当該第２電線中間保持部４０Ｂを回転駆動可能に構成されている。これらの第２電線中間保持部４０Ｂ及び第２撚り合せ回転駆動部５０Ｂは、撚り合せ移動機構部８０の駆動によって、他方側の電線端固定部３０と複数の電線１２の中央部との間で移動可能に配設されている。そして、第２電線中間保持部４０Ｂを回転させつつ複数の電線１２の他端側から中央部に向けて移動させることで、複数の電線１２が他方側の電線端固定部３０と第２電線中間保持部４０Ｂとの間で撚り合わされるようになっている。

図５は第１電線中間保持部４０Ａ及び第１撚り合せ回転駆動部５０Ａを示す側面図であり、図６は第１電線中間保持部４０Ａ及び第１撚り合せ回転駆動部５０Ａを示す背面図であり、図７〜図９は第１電線中間保持部４０Ａと支持ローラ５４及び駆動歯車体５８との関係を示す説明図である。なお、第２電線中間保持部４０Ｂ及び第２撚り合せ回転駆動部５０Ｂは、第１電線中間保持部４０Ａ及び第１撚り合せ回転駆動部５０Ａに対して複数の電線１２の中央部を挟んで対称構成である。

図１、図５〜図９に示すように、第１電線中間保持部４０Ａは、一対の電線端固定部３０間で複数の電線１２を保持可能に構成されている。ここでは、第１電線中間保持部４０Ａは、略円板状に形成されており、その外周から中心に向う電線保持溝４１が形成されると共に、電線保持溝４１の底部から開口に向けて延出する区切延出片４２が形成されている。電線保持溝４１は複数（ここでは２つ）の電線１２を横並び状態に保持可能な幅寸法を有している。区切延出片４２は、電線保持溝４１の幅方向略中心に沿って延在しており、その先端部は電線保持溝４１の開口部分に達している。また、区切延出片４２の先端部は、当該先端側に向けて徐々に幅狭になる形状に形成されている。そして、複数（ここでは２本）の電線１２を、区切延出片４２の両側に振分けるようにして電線保持溝４１内に挿通することで、第１電線中間保持部４０Ａが複数の電線１２に対して電線延在方向に沿って移動可能な状態で、複数の電線１２が第１電線中間保持部４０Ａの回転に伴って回転可能に保持されるようになっている。なお、第１電線中間保持部４０Ａのうちその軸方向の一部である中間部の外周部は後述するようにして回転駆動力を受ける歯車部４４に形成され、その軸方向の他部である両端部は支持力を受ける円周面４５に形成されている。

第１撚り合せ回転駆動部５０Ａは、上記第１電線中間保持部４０Ａを回転駆動可能に構成されている。より具体的には、第１撚り合せ回転駆動部５０Ａは、上記第１電線中間保持部４０Ａを回転可能に支持する支持回転体としての支持ローラ５４と、上記第１電線中間保持部４０Ａを回転駆動する駆動回転体としての駆動歯車体５８とを有している。

すなわち、電線保持ベース５１上に電線延在方向に間隔を有して一対の支持板５２が立設されており、その一対の支持板５２間に上記第１電線中間保持部４０Ａが配設されている。一対の支持板５２には、上端部から下方に向けて、上記電線保持溝４１と略同幅の電線配設溝５３が形成されている。電線配設溝５３は、回転可能に配設された第１電線中間保持部４０Ａの中心に達する程度の長さ寸法に形成されており、また、電線配設溝５３の開口は、その開口方向に向けて順次広がるガイド面５３Ａに形成されており、電線１２を電線配設溝５３内に容易に挿通配置できるようになっている。

支持ローラ５４は、一対の支持板５２間であって第１電線中間保持部４０Ａ周りの５箇所に設けられている。ここでは、各箇所に支持ローラ５４が２つ設けられているが、一つであってもよい。より具体的には、各支持ローラ５４は、略円板形状に形成されており、一対の支持板５２に設けられた軸部に対してローラベアリング等の軸受等を介して回転可能に支持され、第１電線中間保持部４０Ａの円周面４５に接触して従動回転可能とされている。また、５箇所の支持ローラ５４は、第１電線中間保持部４０Ａ周りに略均等間隔で設けられている。そして、通常状態では、第１電線中間保持部４０Ａの円周面４５が支持ローラ５４によって５箇所で支持されることによって、第１電線中間保持部４０Ａが一対の支持板５２間の一定位置で回転可能に支持されている。また、第１電線中間保持部４０Ａの回転途中において、電線保持溝４１がいずれか１箇所の支持ローラ５４に対応する位置に配設された状態となっても、他の４箇所の支持ローラ５４によって第１電線中間保持部４０Ａが支持されるため、第１電線中間保持部４０Ａを回転可能に支持する状態を維持することができる（図８参照）。

なお、支持ローラは、５箇所以上に設けられていてもよい。また、複数の支持ローラは必ずしも第１電線中間保持部周りに略均等間隔で設けられている必要はなく、１箇所の支持ローラによる支持を欠いた場合であっても、残りの箇所の支持ローラによって第１電線中間保持部の回転可能な支持状態を位置できればよい。また、支持回転体は、必ずしも表面が円滑なローラである必要はなく、第１電線中間保持部４０Ａに対して歯車等で噛合う構成であってもよい。また、本構成は、必ずしも第１電線中間保持部４０Ａ及び第２電線中間保持部４０Ｂの双方に採用される必要はない。

駆動歯車体５８は、一対の支持板５２間であって第１電線中間保持部４０Ａ周りの２箇所、ここでは、第１電線中間保持部４０Ａの下方で間隔をあけた２箇所に設けられている。各駆動歯車体５８は、外周に歯車を有する略円板形状に形成されており、一対の支持板５２に設けられた軸部に対してローラベアリング等の軸受等を介して回転可能に支持されている。これらの駆動歯車体５８の外周歯車は、第１電線中間保持部４０Ａの歯車部４４と噛合い可能に配設されており、各駆動歯車体５８を回転させることで、第１電線中間保持部４０Ａが回転されるようになっている。

また、これらの駆動歯車体５８に回転駆動力を付与する構成として、一方の支持板５２の外面にモータ等の回転駆動部６０が設けられると共に、一対の支持板５２間に伝達歯車体６１が設けられている。回転駆動部６０としては、ステッピングモータ等、回転方向及び回転量を制御可能なモータが用いられている。この回転駆動部６０の駆動軸６０ａは、一方の支持板５２間に挿通されており、一方の支持板５２間で当該駆動軸６０ａに伝達歯車体６１が固着されている。この伝達歯車体６１は、上記２つの駆動歯車体５８間から外方（下方）に離れた位置に配設され、当該２つの駆動歯車体５８と噛合い可能に配設されている。そして、回転駆動部６０の回転駆動力が、伝達歯車体６１を介して２つの駆動歯車体５８に伝達されると、２つの駆動歯車体５８が同回転方向に回転駆動され、これにより第１電線中間保持部４０Ａが同回転方向に回転駆動されるようになっている。

そして、通常状態では、２つの駆動歯車体５８が第１電線中間保持部４０Ａの歯車部４４に噛合うことで、２つの駆動歯車体５８の回転駆動力が第１電線中間保持部４０Ａに伝達されて、当該第１電線中間保持部４０Ａが回転駆動される。また、第１電線中間保持部４０Ａの回転途中において、電線保持溝４１が一方の駆動歯車体５８に対応する位置に配設され、当該一方の駆動歯車体５８と歯車部４４との噛合いが解除されたとしても、他方の駆動歯車体５８と歯車部４４との噛合いは維持されたままとなり、従って、当該他方の駆動歯車体５８の回転駆動力が第１電線中間保持部４０Ａに伝達されて、当該第１電線中間保持部４０Ａの回転駆動が継続される（図９参照）。

なお、駆動歯車体は、２箇所以上に設けられていてもよい。また、駆動回転体は、必ずしも歯車である必要はなく、ゴムローラ等、第１電線中間保持部の外周面に圧接されることで回転駆動力を伝達する構成であってもよい。また、回転駆動部６０から駆動歯車体５８への回転駆動力の伝達は、上記構成に限られず、他の各種ギヤを介した伝達構成、ベルト体等を介した伝達構成等であってもよい。また、本構成は、必ずしも第１電線中間保持部４０Ａ及び第２電線中間保持部４０Ｂの双方に採用される必要はない。

また、図１に示すように、電線保持解除機構部７０は、第１電線中間保持部４０Ａによる複数の電線１２の保持状態を解除可能に構成されている。ここでは、電線保持解除機構部７０が、電線保持溝４１の奥部（つまり、第１電線中間保持部４０Ａの中心部）に電線１２を配設可能な位置まで第１電線中間保持部４０Ａを電線１２に近づけた保持位置と、電線保持溝４１から電線１２を脱出させる位置まで第１電線中間保持部４０Ａを電線１２から遠ざけた保持解除位置との間で、第１電線中間保持部４０Ａを遠近移動させる構成とされている。

より具体的には、電線保持解除機構部７０は、油圧シリンダ或は気圧シリンダ等のリニアアクチュエータ等で構成されており、本体部７２に対して進退駆動可能なロッド部７４を有している。ロッド部７４の先端部には、電線保持ベース５１が固定されており、ロッド部７４の進退に伴って、電線保持ベース５１に支持された第１電線中間保持部４０Ａ及び第１撚り合せ回転駆動部５０Ａを、一対の電線端固定部３０により保持された複数の電線１２に対して遠近移動（ここでは上下移動）させることにより、第１電線中間保持部４０Ａが保持位置と保持解除位置との間で移動される。そして、第１電線中間保持部４０Ａを上記保持位置に移動させることで、電線１２を第１電線中間保持部４０Ａの電線保持溝４１の奥部まで挿通して保持することができる。また、第１電線中間保持部４０Ａを上記保持解除位置に移動させることで、電線１２を電線保持溝４１から脱出させて、第１電線中間保持部４０Ａによる当該電線１２の保持状態を解除することができる。

撚り合せ移動機構部８０は、第１電線中間保持部４０Ａを複数の電線１２の一端部から中央部に向けて移動駆動すると共に、第２電線中間保持部４０Ｂを複数の電線１２の他端部から中央部に向けて移動駆動可能に構成されている。

ここでは、撚り合せ移動機構部８０は、レール部材８２と、一対の可動部８４と、当該可動部８４を移動駆動する移動駆動部８６とを有している。

レール部材８２は、ベース２２上に電線延在方向に沿って配設されており、一対の可動部８４を電線延在方向に沿って往復移動可能に支持している。一方の可動部８４には、上記電線保持解除機構部７０、第１電線中間保持部４０Ａ及び第１撚り合せ回転駆動部５０Ａが設けられており、可動部８４の移動に伴って、これら電線保持解除機構部７０、第１電線中間保持部４０Ａ及び第１撚り合せ回転駆動部５０Ａが電線延在方向に沿って往復移動する。他方の可動部８４には、介在ベース８４ａを介して第２電線中間保持部４０Ｂ及び第２撚り合せ回転駆動部５０Ｂが設けられており、可動部８４の移動に伴って第２電線中間保持部４０Ｂ及び第２撚り合せ回転駆動部５０Ｂが電線延在方向に沿って往復移動する。

移動駆動部８６は、ここでは、電線延在方向に沿って配設されたネジ軸部８７と、当該ネジ軸部８７を正逆両方向に回転駆動するモータ等の回転駆動部８８とを有している。ネジ軸部８７の略中央部を境界として、その一端側部分には所定の螺旋方向に沿ったネジ溝が形成され、その他端側部分には、逆の螺旋方向に沿ったネジ溝が形成されている。ネジ軸部８７の一端側部分は一方の可動部８４のネジ孔に螺合しており、ネジ軸部８７の他端側部分は他方の可動部８４のネジ孔に螺合している。回転駆動部８８は、サーボモータ等の回転方向及び回転量の制御が可能なモータによって構成されており、その回転駆動力をネジ軸部８７に伝達可能な態様で配設されている。

そして、回転駆動部８８を正方向或は逆方向に回転駆動させることで、一対の可動部８４がレール部材８２の両端部から中央部に向う方向へ接近移動し、或は、レール部材８２の中央部から両端部に向う方向へ離隔移動させることができる構成となっている。

もっとも、移動駆動部としては、上記構成に限られず、例えば、ネジ軸部及びモータを含むボールネジ機構、ベルト駆動機構、リニアモータ機構等を２組用いることで、一対の可動部を接近及び離隔移動させる構成であってもよい。

制御ユニット９０は、マイクロプロセッサと、マイクロプロセッサと結合された主記憶部と、補助記憶部とを有している。主記憶部は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等によって構成され、補助記憶部は、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ(Erasable Programmable ROM)、ハードディスク装置等の非一時的な記憶装置によって構成されている。補助記憶部には、マイクロコンピュータに対する指示を記述したプログラムが格納されており、マイクロプロセッサは、当該プログラムを読込んで後述する各処理ステップを実行する。なお、制御ユニット９０が実行する各種処理の一部又は全部がハードウェアによって実現されてもよい。

この制御ユニット９０には、指示入力部としてのスタートスイッチ９２が接続されると共に、上記第１撚り合せ回転駆動部５０Ａ、第２撚り合せ回転駆動部５０Ｂ、電線保持解除機構部７０及び撚り合せ移動機構部８０が接続されている。そして、制御ユニット９０は、スタートスイッチ９２を介して撚り合わせ開始指示を受付けると、下記処理を行うように第１撚り合せ回転駆動部５０Ａ、第２撚り合せ回転駆動部５０Ｂ、電線保持解除機構部７０及び撚り合せ移動機構部８０等に対して動作指令を与える。

図１０は、制御ユニット９０の処理を示すフローチャートである。

なお、初期状態においては、第１電線中間保持部４０Ａ及び第２電線中間保持部４０Ｂは、複数の電線１２の両端部側に位置すると共に、第１電線中間保持部４０Ａは保持位置にしているとする。そして、作業者が複数の電線１２の両端部を一対の電線端固定部３０に固定した後、スタートスイッチ９２を介して撚り合わせ開始指令を与える。

すると、制御ユニット９０は、ステップＳ１において、両第１電線中間保持部４０Ａ及び第２電線中間保持部４０Ｂを回転させつつ複数の電線１２の中央部に向けて移動させるように、第１撚り合せ回転駆動部５０Ａ、第２撚り合せ回転駆動部５０Ｂ及び撚り合せ移動機構部８０に指令を与える。この際、第１電線中間保持部４０Ａ及び第２電線中間保持部４０Ｂを同方向に略同一速度で回転させる。また、第１電線中間保持部４０Ａ及び第２電線中間保持部４０Ｂが複数の電線１２の中央部に向けて移動する各移動速度も略同じにする。なお、第１電線中間保持部４０Ａ及び第２電線中間保持部４０Ｂの回転速度及び移動速度は、複数の電線１２の撚り合せピッチ（単位面積当りの撚り数）等に応じて適宜予め設定されている。なお、第１電線中間保持部４０Ａの動作と第２電線中間保持部４０Ｂの動作とは、必ずしも同時に行われる必要はなく、順次動作されてもよいが、同時に行われることが好ましい。

次ステップＳ２において、制御ユニット９０は、撚り合せ移動機構部８０による移動距離等に基づき、第１電線中間保持部４０Ａ及び第２電線中間保持部４０Ｂが複数の電線１２の中央部に到達したか否かを判定する。判定結果がＮＯと判定されると本ステップＳ２を繰返し、ＹＥＳと判定されると次ステップＳ３に進む。

なお、ステップＳ１からステップＳ２における第１電線中間保持部４０Ａ及び第２電線中間保持部４０Ｂの総回転数が後述する設計上の理論的な回転数よりも小さくなるように、それらの回転速度及び移動速度等が予め設定されている。

ステップＳ３では、制御ユニット９０は、第１電線中間保持部４０Ａ及び第２電線中間保持部４０Ｂの回転及び移動を停止させるように、第１撚り合せ回転駆動部５０Ａ、第２撚り合せ回転駆動部５０Ｂ及び撚り合せ移動機構部８０に指令を与える。なお、この際、第１電線中間保持部４０Ａ及び第２電線中間保持部４０Ｂの電線保持溝４１と電線配設溝５３とが略一致した状態で、第１電線中間保持部４０Ａ及び第２電線中間保持部４０Ｂの回転が停止するようにする。

この後、ステップＳ４において、制御ユニット９０は、第１電線中間保持部４０Ａを保持位置から保持解除位置に下降移動させるように、電線保持解除機構部７０に指令を与える。これにより、複数の電線１２の中間部分が第１電線中間保持部４０Ａの電線保持溝４１から脱し、第１電線中間保持部４０Ａによる電線１２の保持状態が解除される。この後、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、制御ユニット９０は、第２電線中間保持部４０Ｂをさらに回転させるように、第２撚り合せ回転駆動部５０Ｂに指令を与える。つまり、第１電線中間保持部４０Ａによる複数の電線１２の保持状態を解除した状態で、第２電線中間保持部４０Ｂを回転させる。この際の第２電線中間保持部４０Ｂの回転方向は、ステップＳ１における回転方向と同じである。なお、この際、複数の電線１２が設計上の撚りピッチ（単位長さ当り撚り合せ数）よりも余分に撚り合わせされるように、第２電線中間保持部４０Ｂの回転数（以下、追巻回転数という）が予め設定されている。つまり、上記ステップＳ１における第１電線中間保持部４０Ａ及び第２電線中間保持部４０Ｂの回転数と本ステップＳ５における第２電線中間保持部４０Ｂの回転数との和が、設計上の理論的な回転数を余分回転数（ｋ）だけ越えるように設定する。ここで、設計上の理論的な回転数は、設計上の撚りピッチとなるように複数の電線１２を回転させるべき数であり、（（撚り合せ電線長）／（撚り合せピッチ）×（１／２））により求められる。

次ステップＳ６では、制御ユニット９０は、第２電線中間保持部４０Ｂを逆方向に回転させるように、第２撚り合せ回転駆動部５０Ｂに指令を与える。この際の第２電線中間保持部４０Ｂの回転方向は、ステップＳ１及びＳ５における回転方向と同じである。また、この際、複数の電線１２が設計上の撚りピッチ（単位長さ当り撚り合せ数）を越えた分（余分回転数（ｋ）巻戻すように、第２電線中間保持部４０Ｂの回転数（以下、巻戻し回転数という）が予め設定されている。

なお、ステップＳ６を省略してもよく、この場合、ステップＳ５における回転数は、複数の電線１２が設計上の撚りピッチだけ撚り合わされるように設定される。

この後、ステップＳ７において、制御ユニット９０が各部に初期状態復帰指令を与える。これにより、上記第１撚り合せ回転駆動部５０Ａ、第２撚り合せ回転駆動部５０Ｂ、電線保持解除機構部７０及び撚り合せ移動機構部８０等が上記初期状態に復帰し、処理を終了する。

図１１〜図１５は、撚り合せ作業を示す説明図である。

まず、図１１に示すように、複数の電線１２の一端部及び他端部がそれぞれ固定され、直線状に揃えた姿勢で保持される。

この後、図１２に示すように、第１電線中間保持部４０Ａを複数の電線１２に対して回転させつつ複数の電線１２の一端部から中央部に向けて移動させると共に、第２電線中間保持部４０Ｂを複数の電線１２に対して回転させつつ複数の電線１２の他端部から中央部に向けて移動させる。これにより、第１電線中間保持部４０Ａ及び第２電線中間保持部４０Ｂによる保持箇所で複数の電線１２の撚り癖をしっかりと付けつつ、複数の電線１２を両端部から中央部に向けて順次撚り合わしていくことができる。

そして、図１３に示すように、第１電線中間保持部４０Ａ及び第２電線中間保持部４０Ｂが複数の電線１２の中央部に移動すると、第１電線中間保持部４０Ａを複数の電線１２から離れた位置へ移動させて、第１電線中間保持部４０Ａによる複数の電線１２の保持状態を解除する。

次に、図１４に示すように、前記保持状態を解除した状態で、第２電線中間保持部４０Ｂを追巻回転数だけ回転させる。これにより、複数の電線１２の中央部に移動した第１電線中間保持部４０Ａ及び第２電線中間保持部４０Ｂとの間でも、第２電線中間保持部４０Ｂの回転によって複数の電線１２を撚り合わせることができる。

そして、図１５に示すように、前記保持状態を解除したままの状態で、第２電線中間保持部４０Ｂを巻戻し回転数だけ逆方向に回転させる。

これにより、複数の電線１２が設計上の撚りピッチで回転された撚り合せ電線１３が製造される。

以上のように構成された撚り合せ電線の製造装置２０及び撚り合せ電線１３の製造方法によると、第１電線中間保持部４０Ａを回転させつつ複数の電線１２の一端部から他端部に向けて移動させる動作と、第２電線中間保持部４０Ｂを回転させつつ複数の電線１２の他端部から中央部に向けて移動させる動作とを行わせるので、複数の電線１２に対して十分な撚り癖を付けて、電線１２全体の捻れを抑制しつつ電線１２同士を可及的に密着させて、当該複数の電線１２をなるべく均一な撚りピッチで撚り合わせることができる。また、第１電線中間保持部４０Ａ及び第２電線中間保持部４０Ｂを複数の電線１２の中央部に移動させた直後の状態では、第１電線中間保持部４０Ａ及び第２電線中間保持部４０Ｂとの間では複数の電線１２が撚り合わされない状態となっている。そこで、第１電線中間保持部４０Ａによる電線１２の保持状態を解除した状態で、第２電線中間保持部４０Ｂを回転させることにより、複数の電線１２の中央部分も撚り合わせることができ、両端部が固定された複数の電線１２をなるべく全体的に撚り合わせることができる。これらにより、撚り合せ電線１３のインピーダンス特性を良好にすることができる。

特に、上記により、複数の電線１２の端部をコネクタ１０に挿入接続した後に、複数の電線１２の撚り合せても、良好なインピーダンス特性を得ることができることになる。もっとも、複数の電線１２の端部がコネクタ１０に接続されていることは必須ではない。

また、第１電線中間保持部４０Ａによる複数の電線１２の保持状態を解除した状態で、第２電線中間保持部４０Ｂを回転させて追巻した後、第２電線中間保持部４０Ｂを逆方向に回転させて巻戻しするため、複数の電線１２を余分に撚り合わせた後巻戻すことによってしっかりと撚り癖を付けることができ、製造後の撚り合せ形態を維持し易い。

また、第１電線中間保持部４０Ａ及び第２電線中間保持部４０Ｂは、外側から中心に向けて電線保持溝４１が形成された構成とされているため、複数の電線１２を当該電線保持溝４１内に容易に配設して保持することができ、また、複数の電線１２を当該電線保持溝４１から脱出させて容易に保持解除状態とすることができる。

また、第１電線中間保持部４０Ａ及び第２電線中間保持部４０Ｂは、その外周周りに配設された少なくとも５つの支持ローラ５４によって回転可能に支持されているため、電線保持溝４１の開口がいずれか一つの支持ローラ５４に対応する位置に配設されている場合でも、他の少なくとも４つの支持ローラ５４によって第１電線中間保持部４０Ａを回転可能に支持することができる。

また、第１電線中間保持部４０Ａ及び第２電線中間保持部４０Ｂは、その外周周りに配設された少なくとも２つの駆動歯車体５８によって回転駆動されるため、電線保持溝４１の開口がいずれか一つの駆動歯車体５８と対応する位置に配設されている場合でも、他の少なくとも１つの駆動歯車体５８によって当該第１電線中間保持部及び前記第２電線中間保持部を回転駆動することができる。

｛変形例｝
なお、上記実施形態では、２本の電線を１組撚り合わせる例で説明したが、より多数の電線を撚り合わせるようにしてもよい。３本以上の電線１２を撚り合わせる場合であってもよい。また、複数本の電線を多数組撚り合わせるようにしてもよい。後者の場合、例えば、図１６に示すように、上記第１電線中間保持部４０Ａ及び第２電線中間保持部４０Ｂを含む構成を並列状に複数組設けるようにするとよい。これにより、例えば、コネクタ１１０から４本の電線１１２が延出している場合において、２本の電線１２ずつを別々に同時に撚り合わせることができる。

また、上記実施形態では、電線中間保持部自体を回転駆動する例で説明したが、撚り合せ回転駆動部が電線端固定部を回転駆動すること等によって複数の電線１２を回転させるようにしてもよい。つまり、電線中間保持部は複数の電線１２に対して相対回転する構成であればよい。

また、上記実施形態では、支持回転体（支持ローラ５４）と駆動回転体（駆動歯車体５８）とが別々である例で説明したが、必ずしもその必要はない。複数の支持回転体の一部が駆動回転体として回転駆動される構成であってもよい。

また、上記実施形態では、第１電線中間保持部４０Ａ及び第２電線中間保持部４０Ｂの電線保持溝４１内に複数の電線１２を配設することで当該複数の電線１２を保持する構成としたが、複数の電線１２を保持する構成は当該構成に限られない。例えば、開閉可能な一対の保持部材に、電線１２を挿通可能な溝部を形成し、当該一対の保持部材を閉じてその溝部内に電線１２を配設する構成としてもよい。つまり、複数の電線１２をその長手方向に沿って挿通移動可能で、かつ撚り合せ可能なように一定の相互位置関係で保持できる構成であればよい。

また、第１電線中間保持部４０Ａが複数の電線１２の保持を解除する構成についても、実施形態で説明した例に限られない。例えば、実施形態において、電線保持溝４１内から区切延出片４２を退避移動させることによって、電線１２の保持を解除できるようにしてもよい。また、上記した一対の保持部材を開くことで、複数の電線１２の保持を解除する構成であってもよい。

なお、上記実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組合わせることができる。

１０、１１０ コネクタ
１２、１１２ 電線
１３ 撚り合せ電線
２０ 撚り合せ電線の製造装置
３０ 電線端固定部
４０Ａ 第１電線中間保持部４０Ａ
４０Ｂ 第２電線中間保持部４０Ｂ
４１ 電線保持溝
４２ 区切延出片
５０Ａ 第１撚り合せ回転駆動部
５０Ｂ 第２撚り合せ回転駆動部
５３ 電線配設溝
５４ 支持ローラ
５８ 駆動歯車体
６０ 回転駆動部
７０ 電線保持解除機構部
８０ 撚り合せ移動機構部８０
９０ 制御ユニット

Claims (5)

1. 複数の電線を撚り合わせる撚り合せ電線の製造装置であって、
   複数の電線の一端部及び他端部をそれぞれ固定する一対の電線端固定部と、
   前記一対の電線端固定部間で前記複数の電線を保持可能な第１電線中間保持部と、
   前記第１電線中間保持部を前記複数の電線に対して相対回転させる第１撚り合せ回転駆動部と、
   前記一対の電線端固定部間で前記複数の電線を保持可能な第２電線中間保持部と、
   前記第２電線中間保持部を前記複数の電線に対して相対回転させる第２撚り合せ回転駆動部と、
   前記第１電線中間保持部を前記複数の電線の一端部から中央部に向けて移動駆動すると共に、前記第２電線中間保持部を前記複数の電線の他端部から中央部に向けて移動駆動可能な撚り合せ移動機構部と、
   前記第１電線中間保持部による前記複数の電線の保持状態を解除可能な電線保持解除機構部と、
   前記第１電線中間保持部を相対回転させつつ前記複数の電線の一端部から中央部に向けて移動させる動作と前記第２電線中間保持部を相対回転させつつ前記複数の電線の他端部から中央部に向けて移動させる動作とを行わせた後、前記第１電線中間保持部による前記複数の電線の保持状態を解除した状態で前記第２電線中間保持部を相対回転させる、制御ユニットと、
   を備える撚り合せ電線の製造装置。
2. 請求項１記載の撚り合せ電線の製造装置であって、
   前記制御ユニットは、前記第１撚り合せ機構部による前記複数の電線の保持状態を解除した状態で、前記第２電線中間保持部を回転させた後、前記第２電線中間保持部を逆方向に回転させる、撚り合せ電線の製造装置。
3. 請求項１又は請求項２記載の撚り合せ電線の製造装置であって、
   前記第１電線中間保持部及び前記第２電線中間保持部のうち少なくとも一方は、外周から中心に向けて電線保持溝が形成された略円板状に形成され、その外周周りに配設された少なくとも５つの支持回転体によって回転可能に支持されている、撚り合せ電線の製造装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の撚り合せ電線の製造装置であって、
   前記第１電線中間保持部及び前記第２電線中間保持部のうち少なくとも一方は、外周から中心に向けて電線保持溝が形成された略円板状に形成され、その外周周りに配設された少なくとも２つの駆動回転体によって回転駆動される、撚り合せ電線の製造装置。
5. 複数の電線の一端部及び他端部をそれぞれ固定するステップと、
   前記複数の電線を保持する第１電線中間保持部を前記複数の電線に対して相対回転させつつ前記複数の電線の一端部から中央部に向けて移動させるステップと、
   前記複数の電線を保持する第２電線中間保持部を前記複数の電線に対して相対回転させつつ前記複数の電線の他端部から中央部に向けて移動させるステップと、
   前記第１電線中間保持部及び前記第２電線中間保持部を前記複数の電線の中央部に移動させた後、前記第１電線中間保持部による前記複数の電線の保持状態を解除した状態で、前記第２電線中間保持部を回転させるステップと、
   を備える撚り合せ電線の製造方法。

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