JP2012059568A - 電線束製造装置及び電線束の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の電線を、絡まることなく、解けることなく撚ることのできる、電線束製造装置及び電線束の製造方法を提供すること。
【解決手段】第1方向に沿って伸び、それぞれに電線が通される、複数の円筒部材と、前記複数の円筒部材の一端に装着され、前記複数の円筒部材に対して固定される、締め付け部材と、前記複数の円筒部材及び前記締め付け部材を、前記第1方向に沿う軸線の周りに回転させる、回転機構とを具備する。前記複数の円筒部材は、前記第1方向から見た場合に、前記軸線を中心として形成される円周に沿って並ぶように配置される。前記締め付け部材は、前記複数の円筒部材の一端から引き出された複数の電線が挿通される、貫通孔を有する。前記貫通孔は、前記引き出された複数の電線を締め付けるように形成されている。
【選択図】図1
【解決手段】第1方向に沿って伸び、それぞれに電線が通される、複数の円筒部材と、前記複数の円筒部材の一端に装着され、前記複数の円筒部材に対して固定される、締め付け部材と、前記複数の円筒部材及び前記締め付け部材を、前記第1方向に沿う軸線の周りに回転させる、回転機構とを具備する。前記複数の円筒部材は、前記第1方向から見た場合に、前記軸線を中心として形成される円周に沿って並ぶように配置される。前記締め付け部材は、前記複数の円筒部材の一端から引き出された複数の電線が挿通される、貫通孔を有する。前記貫通孔は、前記引き出された複数の電線を締め付けるように形成されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、電線束製造装置及び電線束の製造方法に関する。
電気機器では、部品間を電気的に接続するために、複数の電線が用いられることがある。複数の電線は、可撓性を持たせるために、互いに巻きつけられるように撚られ、電線束として用いられる場合がある。
電線束を作製するために、手作業により、複数の電線を撚ることが考えられる。この場合、複数の電線は、一端側から多端側に向かって撚られていく。しかしながら、撚られている部分に後続する部分において、複数の電線が絡まってしまうことがある。従って、撚る作業に加え、後続部分を絡まないように整列させる作業が必要となり、一人で作業をすることが難しい。
上記に関連して、特許文献1(特開2003−217358号公報)には、ストレート電線の端末とツイストペア電線の端末を1個の共通のコネクタに接続してなるワイヤハーネスの製造方法が開示されている。このワイヤハーネスの製造方法は、コネクタを互いに合体可能な第1、第2のコネクタに分割し、ストレート電線の端末を第1の端末に接続すると共に、ツイストペア電線とする予定の2本の電線を予めストレートな状態で第2のコネクタに接続し、その後、第1、第2のコネクタを分割した状態で、第2のコネクタを回転させることにより、第2のコネクタに接続した2本の電線を縒り合わせてツイストペア電線となし、その上で、第2のコネクタを第1のコネクタに合体させて1個のコネクタとすることを特徴とする。
また、特許文献2(特開2004−71381号公報)には、一対のコネクタ間に接続される複数本の電線からなるワイヤハーネスにおいて、複数の電線のうち少なくとも隣接する2本の電線をツイストペア電線とするツイストペア電線の形成方法が開示されている。このツイストペア電線の形成方法は、複数本の電線のうちの1本を所定の蛇行ピッチで蛇行させた後に、蛇行している電線に隣接する電線を蛇行している電線と交差部で交差するように蛇行させてツイストペアを形成し、これらの蛇行して重ねられた状態を保持してツイストペア電線を形成することを特徴とする。
上述の特許文献1に記載されたワイヤーハーネスの製造方法によれば、コネクタに接続されたツイストペア電線が得られる。しかしながら、コネクタに未接続の状態で電線束を作製することが求められる場合もある。特許文献1には、コネクタに未接続の状態で電線束を形成する手法については、記載がない。
コネクタに未接続の電線束を得るために、特許文献1に記載された方法によりツイストペア電線を製造した後、コネクタをツイストペア電線から取り外すことが考えられる。しかしながら、複数の電線の両端をコネクタによって固定した状態で一方のコネクタを回転させた場合、個々の電線に捻りが加わってしまうことになる。電線としては、内部に撚られた導線群を有するものが用いられることがある。このような電線を用いた場合、個々の電線に捻りが加わることにより、導線群の撚りが解け、電線の強度が低下することがある。また、電線は、剛性を有している。そのため、個々の電線に捻りが加わることにより、撚られた電線に残留応力が生じる。残留応力により、コネクタを取り外したときに、撚られた複数の電線が解けてしまうことがある。
従って、本発明の課題は、複数の電線を、絡まることなく、且つ、解けることなく撚ることのできる、電線束製造装置及び電線束の製造方法を提供することにある。
尚、既述の特許文献2には、2本の電線を交差させる点については記載されているが、2本の電線を互いに巻き付けられるように撚る点については、記載されていない。
本発明に係る電線束製造装置は、第1方向に沿って伸び、それぞれに電線が通される、複数の円筒部材と、前記複数の円筒部材の一端に装着され、前記複数の円筒部材に対して固定される、締め付け部材と、前記複数の円筒部材及び前記締め付け部材を、前記第1方向に沿う軸線の周りに回転させる、回転機構とを具備する。前記複数の円筒部材は、前記第1方向から見た場合に、前記軸線を中心として形成される円周に沿って並ぶように配置される。前記締め付け部材は、前記複数の円筒部材の一端から引き出された複数の電線が挿通される、貫通孔を有している。前記貫通孔は、前記引き出された複数の電線を締め付けるように形成されている。
この発明によれば、貫通孔において複数の電線が締め付けられているため、複数の円筒部材及び締め付け部材を回転させつつ、貫通孔から複数の電線を引き抜くことにより、複数の電線を撚ることができる。ここで、複数の電線の他端は、固定されていない。従って、複数の電線には、引張力が加わらない。そのため、撚られた複数の電線(電線束)には、残留応力が生じない。従って、電線束が解けてしまうことが防止される。加えて、複数の電線は、複数の円筒部材を通すように配置されている。そのため、複数の電線が絡むことはない。
本発明に係る電線束の製造方法は、第1方向に沿って伸びるように、複数の円筒部材を配置する工程と、配置された前記複数の円筒部材のそれぞれに、電線を通す工程と、前記複数の円筒部材の一端に、前記複数の円筒部材に対して固定されるように、貫通孔を有する締め付け部材を装着する工程と、前記複数の円筒部材の一端から引き出された複数の電線を前記貫通孔に挿通させることにより、前記引き出された複数の電線を締め付ける工程と、前記締め付ける工程の後に、前記複数の円筒部材及び前記締め付け部材を、前記第1方向に沿う軸線の周りに回転させる工程と、前記回転させる工程と同時に、前記貫通孔から前記複数の電線を引き抜く工程とを具備する。前記複数の円筒部材を配置する工程は、前記第1方向から見た場合に、前記軸線を中心として形成される円周に沿って並ぶように配置する工程を含んでいる。
本発明によれば、複数の電線を、絡まることなく、解けることなく撚ることのできる、電線束製造装置及び電線束の製造方法が提供される。
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係る電線束製造装置1を概略的に示す図である。
図1に示されるように、この電線束製造装置1は、複数の円筒部材2、回転機構4、締め付け部材5、支持部材7、及びローラ8を備えている。
複数の円筒部材2は、撚り合わせの対象となる複数の電線3を誘導する部分である。図1には、水平方向に沿う方向として、第1方向が定義されている。複数の円筒部材2は、第1方向に沿って伸びるように、配置されている。複数の円筒部材2には、複数の電線3が通されている。尚、複数の円筒部材2の長さは、複数の電線3の長さよりも若干長くなるように、設定されている。
図2は、図1におけるAA’断面を示す断面図である。図1及び図2に示されるように、第1方向に沿って、軸線cが設定されている。図2に示されるように、複数の円筒部材2(本実施形態では4本の円筒部材2)は、第1方向から見た場合に、軸線cを中心として形成される円周に沿って並ぶように、配置されている。
支持部材7及びローラ8は、床面6上で複数の円筒部材2を回転可能に支持するために、設けられている。図3は、図1におけるBB’断面を示す断面図である。図1及び図3に示されるように、支持部材7は円筒状である。複数の円筒部材3は、この支持部材7に挿入されており、支持部材7の内周面と当接している。また、ローラ8は、支持部材7の外周面に当接するように設けられており、支持部材7を回転可能に支持している。
回転機構4は、複数の円筒部材2を回転させるために設けられている。図1に示されるように、回転機構4は、回転軸部材9を有している。回転軸部材9は、軸線c上に配置されている。図4は、図1におけるCC’断面を示す断面図である。図4に示されるように、回転軸部材9は、複数の円筒部材2によって囲まれる部分に挿入されており、各円筒部材2の外周面と当接している。
回転軸部材9が回転することにより、複数の円筒部材2が軸線cを中心として回転する。複数の円筒部材2が回転すると、支持部材7も回転し、ローラ8も回転する。
続いて、締め付け部材5について説明する。
図1に示されるように、締め付け部材5は、複数の円筒部材2の一端に装着されている。締め付け部材5は、複数の円筒部材2の一端から引き出された複数の電線3を締め付けるために設けられている。締め付け部材5は、複数の円筒部材2に対して固定されている。従って、複数の円筒部材2が軸線cの周りに回転すると、締め付け部材5も同様に回転する。
図5は、締め付け部材5を示す概略図である。図5に示されるように、締め付け部材5は、第1面12、第2面13、凹部15、出口14、及び貫通孔16を有している。凹部12は、第1面12に形成されている。複数の円筒部材2の一端部分は、この凹部12に嵌め込まれている。第2面13は、第1面と対向する面である。出口14は、この第2面13に形成されている。貫通孔16は、凹部15と出口14とを連結している。複数の円筒部材2の一端から引き出された複数の電線3は、貫通孔16を介して、出口14から引き出されている。ここで、貫通孔16は、挿入された複数の電線3を締め付けるように形成されている。また、出口14から引き出された複数の電線3は、固縛部材10によって固縛されている。
続いて、本実施形態に係る電線束製造装置の動作方法について説明する。
図6は、電線束製造装置の動作方法を説明するための説明図である。まず、回転機構4を用いて、回転軸部材9を回転させる。これにより、複数の円筒部材2及び締め付け部材5が、軸線c周りに回転する。回転と同時に、貫通孔16から引き出された複数の電線3を、引き抜く。ここで、複数の電線3は、貫通孔16において締め付けられている。そのため、貫通孔16から引きぬかれた複数の電線3は、互いに巻きつけられるように撚られ、電線束が得られる。
続いて、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態においては、複数の電線3の他端側は、固定されていない。そのため、引張力を加えることなく、複数の電線3を撚ることができ、個々の電線3に捻りが加わらない。従って、例えば、各電線3として互いに撚りあわされた複数の導線を有するものを用いた場合であっても、導線の撚りが解けて電線3の強度が低下することがない。また、個々の電線3に捻りが加わらないため、電線束において残留応力が生じることもなく、電線束がほどけてしまうこともない。
加えて、本実施形態においては、複数の電線3が、複数の円筒部材2によって分けられている。そのため、撚られている部分に後続する部分において、複数の電線3が絡まることはない。
すなわち、本実施形態によれば、個々の電線3にひねりが加わることなく、且つ、複数の電線3が絡まることなく、電線束を製造することが可能である。
次いで、締め付け部材5における貫通孔16の形状について、詳細に説明する。
複数の電線3を撚り合わせるためには、貫通孔16において、適当な強さで複数の電線3が締め付けられている必要がある。具体的には、複数の電線3は、締め付け部材5が回転した場合に、挿通された複数の電線3も回転するような強さで、締め付けられている必要がある。但し、この締め付け力が必要以上に大きいと、貫通孔16から複数の電線3を引き抜くことができなくなる。従って、複数の電線3は、貫通孔16から引き抜くことができる程度の力で、締め付けられている必要がある。
図7は、締め付け部材5を第2面13(図6参照)側から見たときの図である。図7に示されるように、貫通孔16は、中央部17−1、及び4つの延在部17−2を備えている。中央部17−1は、軸線cに対応する部分に設けられている。各延在部17−2は、中央部17−1から、各円筒部材2の中心に対応する部分に向かって伸びている。各延在部17−2の幅は、各円筒部材2の中心側に向かって徐々に小さくなるように設定されている。貫通孔16の形状として、図7に示されるような形状を採用することにより、適当な強さ(締め付け部材5の回転に伴い複数の電線3が回転し、貫通孔16から複数の電線3を引き抜くことができるような強さ)で複数の電線3を締め付け易くすることができる。
尚、締め付け部材5の材質は、特に限定されるものではない。但し、好適には、締め付け部材5として、発泡スチロールが用いられる。発泡スチロールを用いた場合、貫通孔16や凹部12を設けるために加工がしやすくなる。また、貫通孔16において適当な強さで複数の電線3を締め付け易くすることができる。
また、本実施形態では、4本の円筒部材2が用いられる場合について説明した。但し、円筒部材2の数は、4本に限定されるものではない。撚り合わせの対象となる電線3の本数に合わせて、適当な本数の円筒部材2を用いることができる。その場合、円筒部材2の本数に合わせて、締め付け部材5の形状も変更される。図8Aは、3本の円筒部材2に対応する締め付け部材5の形状を示す平面図である。図8Aに示される例において、貫通孔16は、中央部17−1、3つの延在部17−2を備えている。また、図8Bは、5本の円筒部材2に対応する締め付け部材5の形状を示す平面図である。図8Bに示される例において、貫通孔16は、中央部17−1、5つの延在部17−2を備えている。このように、円筒部材2の本数を変更した場合であっても、適当な形状を有する締め付け部材5を用いることにより、本実施形態と同様の作用効果を得ることが可能である。
また、図2に示した例では、各円筒部材2に、1本の電線3が通されている。但し、図9に示されるように、個々の円筒部材2に複数の電線3が通されていてもよい。これにより、複数の電線3の本数が円筒部材2の本数よりも多い場合であっても、電線束を得ることが可能である。但し、この場合、1本の円筒部材2に通される電線3の本数は、円筒部材3の断面積に対して電線3が占める断面積の割合が30%以下となるように、設定されていることが好ましい。その割合が30%を超えると、個々の円筒部材2の内部で複数の電線3が絡まってしまうことがある。
また、円筒軸部材9の回転数と複数の電線3の引き抜き速度を調節することにより、所望するピッチで複数の電線3を撚り合わせることが可能である。例えば、ピッチが8cmで撚り合わされた電線束を得たい場合には、円筒軸部材9の回転数を60rpmに設定し、複数の電線3を8(cm/s)の速度で引き抜く。これにより、ピッチが8cmで撚られた電線束が得られる。
続いて、本実施形態の変形例について説明する。図10は、本変形例に係る電線束製造装置1を示す構成図である。本変形例では、引き抜き装置17が追加されている。貫通孔16から引き出された複数の電線3は、引き抜き装置17に接続されている。引き抜き装置17は、所定の速度で、複数の電線3を貫通孔16から引き抜くように構成されている。このように、複数の電線3を引き抜く引き抜き装置17を設けることにより、引き抜き速度を正確に制御することが可能となる。そのため、電線束のピッチを正確に制御することが可能となる。また、図示されていないが、引き抜き装置17及び回転機構4を連動させ、引き抜き速度と回転数とをコンピュータなどによって制御すれば、より簡単に、より正確に、電線束のピッチを制御することが可能になる。
1 電線束製造装置
2 円筒部材
3 電線
4 回転機構
5 締め付け部材
6 床面
7 支持部材
8 ローラ
9 軸線
10 固縛部材
11 軸部材
12 第1面
13 第2面
14 出口
15 凹部
16 貫通孔
17 引き抜き装置
2 円筒部材
3 電線
4 回転機構
5 締め付け部材
6 床面
7 支持部材
8 ローラ
9 軸線
10 固縛部材
11 軸部材
12 第1面
13 第2面
14 出口
15 凹部
16 貫通孔
17 引き抜き装置
Claims (11)
- 第1方向に沿って伸び、それぞれに電線が通される、複数の円筒部材と、
前記複数の円筒部材の一端に装着され、前記複数の円筒部材に対して固定される、締め付け部材と、
前記複数の円筒部材及び前記締め付け部材を、前記第1方向に沿う軸線の周りに回転させる、回転機構と、
を具備し、
前記複数の円筒部材は、前記第1方向から見た場合に、前記軸線を中心として形成される円周に沿って並ぶように配置され、
前記締め付け部材は、前記複数の円筒部材の一端から引き出された複数の電線が挿通される、貫通孔を有し、
前記貫通孔は、前記引き出された複数の電線を締め付けるように形成されている
電線束製造装置。 - 請求項1に記載された電線束製造装置であって、
前記貫通孔は、前記引き出された複数の電線を、引き抜くことができるような強さで締め付けるように、形成されている
電線束製造装置。 - 請求項1または2に記載された電線束製造装置であって、
前記貫通孔は、前記締め付け部材が回転した場合に、前記挿通された複数の電線も回転するような強さで前記挿通された複数の電線を締め付けるように、形成されている
電線束製造装置。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載された電線束製造装置であって、
前記複数の円筒部材には、前記複数の電線として、他端側が固定されていない複数の電線が通される
電線束製造装置。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載された電線束製造装置であって、
更に、
前記貫通孔から引き出された複数の電線を引き抜く、引き抜き装置
を具備する
電線束製造装置。 - 第1方向に沿って伸びるように、複数の円筒部材を配置する工程と、
配置された前記複数の円筒部材のそれぞれに、電線を通す工程と、
前記複数の円筒部材の一端に、前記複数の円筒部材に対して固定されるように、貫通孔を有する締め付け部材を装着する工程と、
前記複数の円筒部材の一端から引き出された複数の電線を前記貫通孔に挿通させることにより、前記引き出された複数の電線を締め付ける工程と、
前記締め付ける工程の後に、前記複数の円筒部材及び前記締め付け部材を、前記第1方向に沿う軸線の周りに回転させる工程と、
前記回転させる工程と同時に、前記貫通孔から前記複数の電線を引き抜く工程と、
を具備し、
前記複数の円筒部材を配置する工程は、前記第1方向から見た場合に、前記軸線を中心として形成される円周に沿って並ぶように配置する工程を含んでいる
電線束の製造方法。 - 請求項6に記載された電線束の製造方法であって、
前記締め付ける工程は、引き抜くことができるような強さで前記引き出された複数の電線を締め付ける工程を含んでいる
電線束の製造方法。 - 請求項6または7に記載された電線束の製造方法であって、
前記締め付ける工程は、前記締め付け部材が回転した場合に、前記引き出された複数の電線も回転するような強さで、前記引き出された複数の電線を締め付ける工程を含んでいる
電線束の製造方法。 - 請求項6乃至8のいずれかに記載された電線束の製造方法であって、
前記電線を通す工程は、他端側が固定されないように、電線を通す工程を含んでいる
電線束の製造方法。 - 請求項6乃至9のいずれかに記載された電線束の製造方法であって、
前記電線を通す工程は、前記複数の円筒部材の各々に、複数の電線を通す工程を含んでいる
電線束の製造方法。 - 請求項6乃至10のいずれかに記載された電線束の製造方法であって、
前記電線を通す工程は、前記各円筒部材の断面積に対して、前記各円筒部材に通された電線の断面積が占める割合が、30%以下となるように、電線を通す工程を含んでいる
電線束の製造方法。
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