JP2015225750A

JP2015225750A - 電線の製造方法及び製造装置

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Publication number: JP2015225750A
Application number: JP2014108958A
Authority: JP
Inventors: 耕一郎山下; Koichiro Yamashita
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2014-05-27
Filing date: 2014-05-27
Publication date: 2015-12-14

Abstract

【課題】全体のコンパクト化を図りつつ取扱性が良好な束電線を容易に製造する。【解決手段】電線の製造方法は、断面円形状の複数の被覆電線を撚り合わせて束電線を形成する工程と、束電線を押圧整形する工程とを備え、束電線を押圧整形する工程では、被覆電線毎に設けられた押圧ローラによって、各被覆電線を束電線の外周側から中心に向けて押圧すると共に、複数の被覆電線を押圧する押圧ローラを、被覆電線の撚りに追従させて束電線の中心軸を中心として回転移動させる。【選択図】図１

Description

この発明は、芯線が被覆に覆われた被覆電線を複数束ねた束電線などの電線の製造方法及び製造装置に関する。

複数の被覆電線を束ねて束電線やケーブルを製造するものとして、例えば扇形導体に架橋ポリエチレン及びプラスチックシースを被覆した３本の扇形架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルを全体の断面形状が円形状に仕上がるように撚り合わせた後に、撚り合わせた状態のまま加熱して形状を記憶させるアニール処理を行って製造する方法が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

特開平１０−２２３０７１号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された従来技術の製造方法においては、扇形導体の電力ケーブルである扇形電線を３本まとめて互いに接着して束ねることにより円形状に整形し、ケーブル全体のコンパクト化を図っている。しかし、このような扇形電線を撚り合わせる場合、撚り合わせに先立つ個々の扇形電線をドラムに巻き付けて保管する際にその形状が崩れたり、扇形電線を撚り合わせるとき円弧部分が全体の外周となるように個々の扇形電線の向きを調整しながら撚り合わせなければならないなど、扇形電線の取り扱いが煩雑であるという問題がある。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消し、全体のコンパクト化を図りつつ取扱性が良好な束電線を容易に製造することができる電線の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。

本発明に係る電線の製造方法は、断面円形状の複数の被覆電線を撚り合わせて束電線を形成する工程と、前記束電線を押圧整形する工程とを備え、前記束電線を押圧整形する工程では、前記被覆電線毎に設けられた押圧ローラによって、前記各被覆電線を前記束電線の外周側から中心に向けて押圧すると共に、前記複数の被覆電線を押圧する押圧ローラを、前記被覆電線の撚りに追従させて前記束電線の中心軸を中心として回転移動させることを特徴とする。

本発明に係る電線の製造方法によれば、断面円形状の被覆電線を複数本撚り合わせて形成した束電線を、被覆電線毎の押圧ローラによって、各被覆電線を束電線の外周側から中心に向けて押圧すると共に各押圧ローラを被覆電線の撚りに追従させて束電線の中心軸を中心として回転移動させて押圧整形し、コンパクト化された束電線を製造するので、束電線を形成する前に扇形電線を取り扱う必要がない。このため取扱性が良好で束電線を容易に製造することができる。また、各押圧ローラを束電線を構成する被覆電線の撚りに追従させて回転移動させるので、各押圧ローラ間に被覆電線が噛み込まれて被覆が破壊されることを確実に防止することができる。

本発明の一実施形態においては、前記束電線を押圧整形する工程では、前記各押圧ローラを、前記被覆電線の延びる方向に沿って前記被覆電線上を転動させる。

本発明に係る電線の製造装置は、断面円形状の複数の被覆電線を撚り合わせて束ねた束電線を送給する送給手段と、前記送給された束電線を押圧整形する押圧整形手段とを備えた電線の製造装置であって、前記押圧整形手段は、前記束電線を囲むように前記各被覆電線に対応して設けられ、前記各被覆電線に対して前記束電線の外周側から中心に向けて押圧する複数の押圧ローラと、前記複数の押圧ローラを、前記被覆電線の撚りに追従させて前記束電線の中心軸を中心として回転移動可能に支持する支持手段とを有することを特徴とする。

本発明に係る電線の製造装置によれば、断面円形状の被覆電線を複数本撚り合わせて束ねた束電線を、これを囲むように各被覆電線に対応して設けられこれらに対して束電線の外周側から中心に向けて押圧する複数の押圧ローラを、被覆電線の撚りに追従させて束電線の中心軸を中心として回動可能に支持する支持手段を有する押圧整形手段によって押圧整形して束電線を製造するので、上記電線の製造方法の作用効果と同様に被覆電線の被覆の破壊を防止しつつ取扱性が良好で束電線を容易に製造することが可能となる。

本発明の一実施形態においては、前記各押圧ローラは、前記被覆電線の延びる方向に沿って前記被覆電線上を転動する。

本発明によれば、全体のコンパクト化を図りつつ取扱性が良好な束電線を容易に製造することができる。

本発明の一実施形態に係る電線の製造装置の全体構成を示す図である。本発明の一実施形態に係る電線の製造方法による製造工程を示すフローチャートである。同製造装置により押圧整形される束電線の側面図である。図３のＡ−Ａ’断面図である。同製造装置に備えられる束電線の押圧整形装置の概略構成図である。同押圧整形装置の押圧ローラの回転軸を示す図である。図５のＢ−Ｂ’断面図である。同押圧整形装置により押圧整形された束電線の断面図である。本発明の他の実施形態に係る電線の製造装置の一部構成を示す図である。

以下、添付の図面を参照して、この発明の実施の形態に係る電線の製造方法及びその製造装置を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る電線の製造装置の全体構成を示す図である。図２は、本発明の一実施形態に係る電線の製造方法による製造工程を示すフローチャートである。図３は、電線の製造装置により押圧整形される電線の側面図、図４は図３のＡ−Ａ’断面図である。

また、図５は、電線の製造装置に備えられる電線の押圧整形装置の概略構成図、図６は押圧整形装置の押圧ローラの回転軸を示す図である。更に、図７は、図５のＢ−Ｂ’断面図、図８は押圧整形装置により押圧整形された電線の断面図である。

図１に示すように、本発明の一実施形態に係る電線の製造装置１００は、送給手段を構成するリールドラム２０及び撚り合わせ束ね機３０と、加熱手段を構成するヒータ４０と、押圧整形手段を構成する押圧整形装置５０とを備えて構成され、押圧整形装置５０の後段には例えばエンドドラム６０が備えられている。本実施形態における電線の製造ラインの流れは、リールドラム２０側からエンドドラム７０側に向かって進むものとする。

次に、このように構成された製造装置１００を用いた電線の製造方法について説明する。
図２に示すように、まず、断面円形状となる丸形被覆電線１を予め別途作製しておき、リールドラム２０などに巻き付けておいて準備する（ステップＳ１００）。ここで、丸形被覆電線１は、銅やアルミニウムなどの導電材からなる複数の素線が撚り合わされて形成された芯線２（図４参照）が絶縁樹脂などの絶縁材からなる被覆３（図４参照）に覆われた構造を備えている。

次に、作製された丸形被覆電線１が巻き取られたリールドラム２０から所望数の丸形被覆電線１を撚り合わせ束ね機３０に送り出して供給（送給）し、この撚り合わせ束ね機３０にて各丸形被覆電線１を撚り合わせて束ねた束電線１０の原型を形成する（ステップＳ１０２）。本例では、例えば３本の丸形被覆電線１が撚り合わせ束ね機３０にて撚り合わせて束ねられる。

そして、撚り合わせ束ね機３０の後段に送り出される束電線１０は、図３のＡ−Ａ’線該当箇所及び図４に示すように、断面円形状の丸形被覆電線１が複数本（例えば３本）撚り合わされてトリプレックス型に束ねられ、各丸形被覆電線１の軸心Ｐが螺旋状配置されるように撚り合わされて束ねられている。なお、個々の丸形被覆電線１は、複数の素線からなる芯線２の外周に、芯線２との間に隙間をあけた状態で被覆３が覆われており、断面円形状の丸形被覆電線１は、外周からの押圧により電線形状（断面形状）が可変するように構成されている。

その後、束電線１０は、ヒータ４０に送給されて所定温度で加熱処理され（ステップＳ１０４）、押圧整形装置５０に送給されて所定圧で束電線１０の外周側から撚り合わせ中心方向に向けて押圧されて所定形状に整形処理される（ステップＳ１０６）。このステップＳ１０６の押圧整形処理を行う押圧整形装置５０は、例えば次のように構成される。

図５及び図７に示すように、押圧整形装置５０は、固定配置される矩形状の装置基台５１と、この装置基台５１の中心に設けられた孔部５１ａに装着された円環状のベアリング部６９と、このベアリング部６９を介して装置基台５１に図５中矢印Ａで示すように回転移動するように設けられた回転基台５２と、この回転基台５２に対してそれぞれ回転移動可能に配置された複数の押圧ローラ５３，５４，５５とを備えて構成されている。従って、回転基台５２は、各押圧ローラ５３〜５５を支持する支持手段として機能する。

なお、押圧整形装置５０の押圧ローラ５３〜５５の数は、３つに限定されるものではなく、送給される束電線１０を構成する丸形被覆電線１の数に合わせて備えられればよい。

回転基台５２は、固定基台５１の主面５１ｂに沿って回転可能に取り付けられた円板状の外形を有する。回転基台５２には、その中心部にヒータ４０を経て送給された束電線１０が挿通される孔状の電線挿通部５２ａが設けられている。

ベアリング部６９は、固定基台５１の主面５１ｂ上に複数のボルト６３により止められた板状の押さえパネル６４により固定基台５１に対して押さえ付けられて取付固定されている。回転基台５２は、ベアリング部６９の内周側可動部６９ａに嵌め込まれた上で、スナップリング６８により内周側可動部６９ａに固定されている。これにより、回転基台５２はベアリング部６９の内周側可動部６９ａと共に回転可能に固定基台５１に取り付けられる。

また、各押圧ローラ５３〜５５は、回転基台５２の電線挿通部５２ａの周囲に、例えば電線挿通部５２ａを囲むように周方向に等間隔で配置されている。すなわち、各押圧ローラ５３〜５５は、電線挿通部５２ａに挿通される束電線１０を囲むように各丸形被覆電線１に対応して設けられており、各丸形被覆電線１に対して束電線１０の外周側から中心に向けて押圧するように構成されている。

回転基台５２は、制御装置により制御される回動調整手段（図示せず）によって、その回転速度が制御され得る。回転速度は、例えば束電線１０の撚り合わせピッチと、束電線１０の送給速度とに基づき算出される。各押圧ローラ５３〜５５は、回転基台５２に設けられた距離調整手段（図示せず）により、電線挿通部５２ａの中心からの距離（図５中矢印Ａ’で示す放射方向の距離）が調整可能となっている。これにより、それぞれ外径の異なる束電線１０を押圧整形装置５０に送給したとしても、適切に各押圧ローラ５３〜５５を接触させて押圧し、整形することができる。

各押圧ローラ５３〜５５は、図３及び図５に示すように、ローラ外周面５３ａ，５４ａ，５５ａが中凹み状となった鼓型柱状部材からなり、それぞれ丸形被覆電線１の延びる方向に沿って丸形被覆電線１上を転動するようになっている。より具体的には、各押圧ローラ５３〜５５は、それぞれの丸形被覆電線１との接触部において、図３及び図６に示すように、接触部における丸形被覆電線１の面法線方向Ｂ及び丸形被覆電線１の延びる方向Ｃと直交する方向Ｄに延びる回転軸５３ｂ，５４ｂ，５５ｂを有している。

そして、各押圧ローラ５３〜５５は、回転軸５３ｂ〜５５ｂを中心としてローラ外周面５３ａ〜５５ａが接触する丸形被覆電線１上を転動する。従って、各押圧ローラ５３〜５５の回転軸５３ｂ〜５５ｂは、回転基台５２の主面に対してそれぞれが傾いた状態で回転基台５２に設けられている。

なお、各押圧ローラ５３〜５５は、丸形被覆電線１上を転動する際に、電線挿通部５２ａに対して、電線挿通部５２ａを束電線１０の挿通方向に見て各ローラ外周面５３ａ〜５５ａが円を描きながら回転基台５２と共に回転移動するように配置されている。また、各押圧ローラ５３〜５５の回転軸５３ｂ〜５５ｂの傾きは、回転基台５２に設けられた傾き調整手段（図示せず）により調整され得る。この傾きは、例えば束電線１０の撚り合わせピッチに基づき調整される。

このように構成された押圧整形装置５０によって押圧整形されて後段に送り出される束電線１０は、例えば図３の各押圧ローラ５３〜５５表示箇所よりも紙面右側及び図８に示すようなものとなる。すなわち、束電線１０は、各丸形被覆電線１が扇形に変形した扇形被覆電線１Ａが組み合わされた断面形状を有するように押圧整形される。

具体的には、束電線１０は、各扇形被覆電線１Ａの個別断面形状が扇形状となると共に束電線１０の全体断面形状が円形状となるように押圧整形により変形される。なお、扇形被覆電線１Ａなどを表す扇形又は扇形状とは、１つの円弧部とその両端を通る２つの半径部とで囲まれた形状のことをいう。２つの半径部が成す角度は必ずしも１８０°未満とは限らず、例えば半円形であってもよい。また、図８に示すような扇形被覆電線１Ａの断面は厳密な扇形ではなく、ほぼ扇形であればよい。

こうして押圧整形装置５０によって押圧整形された束電線１０は、押圧整形前の丸形被覆電線１を組み合わせた束電線１０に比べて全体の外径を小さくすることができる。なお、押圧整形前の束電線１０における各芯線２の導電材を銅ではなくアルミニウムにより構成して軽量化を図ると、芯線２の導電率が低くなってしまうので銅と同等の導電率を有するようにしようとすると、芯線２のサイズを大きくする必要が生じてしまう。その点、押圧整形装置５０により押圧整形した後の束電線１０は、芯線２をアルミニウムにより構成したとしても全体の外径を小さくして大型化を抑制することができる。

こうしてステップＳ１０６にて押圧整形された束電線１０は、最後に、例えば図示しない空冷部にて所定時間冷却した後にエンドドラム６０に巻き取って、本フローチャートによる一連の製造工程が終了する。これにより、全体のコンパクト化を図りつつ取扱性が良好な束電線１０を容易に製造することが可能となる。

なお、上述した実施形態では、押圧整形装置が１台であったが、図９に示すように、複数の押圧整形装置５０，５０ａ，５０ｂを多段に設けるようにしてもよい。この場合、少なくとも１段目の押圧整形装置５０が押圧ローラを束電線１０の中心軸に対し回転させるものであればよく、２段目以降の押圧整形装置５０ａ，５０ｂは、押圧ローラが束電線１０の中心軸に対して固定でもよい。２段目以降は、束電線１０の外形が円形となっており、押圧ローラ間での噛み込みは生じないからである。

１丸形被覆電線
１Ａ扇形被覆電線
２芯線
３被覆
１０束電線
２０リールドラム
３０撚り合わせ束ね機
４０ヒータ
５０押圧整形装置
６０エンドドラム
１００製造装置

Claims

断面円形状の複数の被覆電線を撚り合わせて束電線を形成する工程と、
前記束電線を押圧整形する工程とを備え、
前記束電線を押圧整形する工程では、
前記被覆電線毎に設けられた押圧ローラによって、前記各被覆電線を前記束電線の外周側から中心に向けて押圧すると共に、前記複数の被覆電線を押圧する押圧ローラを、前記被覆電線の撚りに追従させて前記束電線の中心軸を中心として回転移動させる
ことを特徴とする電線の製造方法。
前記束電線を押圧整形する工程では、前記各押圧ローラを、前記被覆電線の延びる方向に沿って前記被覆電線上を転動させる
ことを特徴とする請求項１記載の電線の製造方法。
断面円形状の複数の被覆電線を撚り合わせて束ねた束電線を送給する送給手段と、
前記送給された束電線を押圧整形する押圧整形手段と
を備えた電線の製造装置であって、
前記押圧整形手段は、
前記束電線を囲むように前記各被覆電線に対応して設けられ、前記各被覆電線に対して前記束電線の外周側から中心に向けて押圧する複数の押圧ローラと、
前記複数の押圧ローラを、前記被覆電線の撚りに追従させて前記束電線の中心軸を中心として回転移動可能に支持する支持手段と
を有する
ことを特徴とする電線の製造装置。
前記各押圧ローラは、前記被覆電線の延びる方向に沿って前記被覆電線上を転動する
ことを特徴とする請求項３記載の電線の製造装置。