JP2017048483A - 撚線製造方法及び撚線機 - Google Patents

Abstract

【課題】ガイド機構及びその回転により形成される回転体内に巻取機を設けた撚線機において、複数本の素線から撚線を形成するに際し、巻取張力調整機構を要因とする設備や撚線の表面の汚れ及び停電発生時の素線切断を防止し、且つその機構において定期的な交換が必要な部品を減らす。
【解決手段】本発明に係る撚線製造方法は、複数本の素線１０ａを集合させてガイド機構（弓形状のガイド部材１６等）に掛け、上記ガイド機構を回転させて撚ることで、撚線１０ｃを形成し、上記ガイド機構の回転により形成される回転体の内側に設置された巻取機（巻取ドラム２２等）で、撚線１０ｃを巻き取り、上記巻取機の回転軸に取り付けた磁力式の可変トルク制御機構により、上記巻取機の巻取張力を調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数本の素線から撚線を製造するための撚線製造方法及び撚線機に関する。

従来から、複数本の素線（導体等）を撚った撚線を製造するための装置（撚線機）が様々提案されている。撚線機は、複数本の素線を集合させて弓状等のガイド機構に掛け、そのガイド機構を回転させて撚ることで、上記撚線を形成している。なお、弓状等のガイド機構については例えば特許文献１に開示されている。

また、撚線機には形成した撚線を巻き取るための巻取機を設ける必要がある。そして、撚線機では、巻取機の巻取張力を電気式の調整機構で調整しながら撚線の巻き取りがなされている。例えば、特許文献２には、電気クラッチで巻取張力を調整する技術が開示されている。

特開２０１０−２９９０４号公報 特開平７−９４０４７号公報

しかしながら、特許文献２に記載の技術では、上記ガイド機構の回転により形成される回転体の内側に巻取機を設置されており、その巻取張力の調整のためにその回転体の外側から電力を供給する必要がある。従来、電気式の調整機構への電力供給のために、撚線機にはスリップリングとカーボンブラシが設けられている。そして、このような電気式の調整機構を採用すると、次の（ａ）〜（ｄ）のような問題が生じる。

（ａ）撚線機が稼働している間、スリップリングと擦れ合うカーボンブラシが経時摩耗し、摩耗粉が撚線機内に飛散して、それにより、設備の壁面や部品・パスラインが汚れ、且つ撚線の表面に付着して外観異常の要因になる。
（ｂ）設備内部が汚れるために、稼働担当作業者が定期的に（素線を上記ガイド機構に掛け替える度に）設備内部を清掃する必要がある。
（ｃ）摩耗したカーボンブラシを定期的に新品に交換する必要がある。
（ｄ）雷等による停電発生時、設備が急停止するため、撚線が断線してしまう。具体的には、停電発生時には、電気クラッチが切れて巻き取りが停止する一方で、上記ガイド機構が惰性で回転し続け、巻き取られない素線が撚り続けられて切れてしまう。特に素線が極細線の場合には切れ易くなる。

本発明は、上述のような実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、ガイド機構及びその回転により形成される回転体内に巻取機を設けた撚線機において、複数本の素線から撚線を形成するに際し、巻取張力調整機構を要因とする設備や撚線の表面の汚れ及び停電発生時の素線切断を防止し、且つその機構において定期的な交換が必要な部品を減らすことを可能にすることにある。

本発明に係る撚線製造方法は、複数本の素線を撚り合わせて撚線を製造する撚線製造方法であって、上記複数本の素線を集合させてガイド機構に掛け、上記ガイド機構を回転させて撚ることで、上記撚線を形成し、上記ガイド機構の回転により形成される回転体の内側に設置された巻取機で、上記撚線を巻き取り、上記巻取機の回転軸に取り付けた磁力式の可変トルク制御機構により、上記巻取機の巻取張力を調整するようにしたものである。

本発明に係る撚線機は、複数本の素線を繰り出すサプライと、繰り出された上記複数本の素線を集合させるダイスと、集合させた上記複数本の素線を掛けて回転させることで、撚線を形成するガイド機構と、上記ガイド機構の回転により形成される回転体の内側に設置され、上記撚線を巻き取る巻取機と、を備え、上記巻取機は、回転軸に磁力式の可変トルク制御機構が取り付けられているようにしたものである。

本発明によれば、複数本の素線から撚線を形成するに際し、ガイド機構及びその回転により形成される回転体内に巻取機を設けた撚線機において、磁力式の可変トルク制御機構により巻取張力を調整するため、スリップリング及びカーボンブラシを使用しない。したがってカーボンリングの使用に付随する設備や撚線の表面の汚れ及び停電発生時の素線切断がなく、カーボンブラシの交換の必要がない。

本発明の一実施形態に係る撚線機の一構成例を示す図である。 図１の撚線機の巻取機及びそれに取り付けられた可変トルク制御機構（最小トルク発生時）の一例を示す上面図である。 図１の撚線機の巻取機及びそれに取り付けられた可変トルク制御機構（最大トルク発生時）の一例を示す上面図である。

［本発明の実施形態の説明］
最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。
（１）本発明に係る撚線製造方法は、複数本の素線を撚り合わせて撚線を製造する撚線製造方法であって、上記複数本の素線を集合させてガイド機構に掛け、上記ガイド機構を回転させて撚ることで、上記撚線を形成し、上記ガイド機構の回転により形成される回転体の内側に設置された巻取機で、上記撚線を巻き取り、上記巻取機の回転軸に取り付けた磁力式の可変トルク制御機構により、上記巻取機の巻取張力を調整するようにしたものである。

（２）上記（１）の撚線製造方法において、上記素線は直径０．０２５ｍｍ以下の導体であるようにしたものである。電気クラッチ使用の場合は、極細の導体素線が停電発生時に切れ易いが、本発明ではその恐れがない。

（３）上記（１）又は（２）の撚線製造方法において、上記ガイド機構は、弓形状のガイド部材、椀状のガイド部材、ガイドローラを先端に有するガイド部材のいずれか１つであるようにしたものである。

（４）本発明に係る撚線機は、複数本の素線を繰り出すサプライと、繰り出された上記複数本の素線を集合させるダイスと、集合させた上記複数本の素線を掛けて回転させることで、撚線を形成するガイド機構と、上記ガイド機構の回転により形成される回転体の内側に設置され、上記撚線を巻き取る巻取機と、を備え、上記巻取機は、回転軸に磁力式の可変トルク制御機構が取り付けられているようにしたものである。

（５）上記（４）の撚線機において、上記ガイド機構は、弓形状のガイド部材、椀状のガイド部材、ガイドローラを先端に有するガイド部材のいずれか１つであるようにしたものである。

［本発明の実施形態の詳細］
本発明の一実施形態に係る撚線製造方法及び撚線機（撚線製造装置）の具体例を、以下に図１，図２Ａ，図２Ｂを参照しつつ説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る撚線機の一構成例を示す図、図２Ａは、図１の撚線機の巻取機及びそれに取り付けられた可変トルク制御機構（最小トルク発生時）の一例を示す上面図、図２Ｂは、その可変トルク制御機構（但し、最大トルク発生時）を示す上面図である。

図１に示すように、本実施形態に係る撚線機１は、ダブルツイストバンチャ式の撚線機であり、サプライ１１、ダイス１２、シャフト体１３、支持台１４，１９、第１撚部１５、弓形状のガイド部材１６、第２撚部１７、回転軸体１８、引取りキャプスタン２０、ガイドローラ２１、及び巻取ドラム２２を備える。また、後述するが、撚線機１は張力調整機構として図２Ａに示すような磁力式の可変トルク制御機構が設けられている。

サプライ１１は、複数本の素線１０ａを繰り出すリール等のサプライであり、この例では各素線１０ａの数だけサプライ１１が設けられているが、１つのサプライ１１に複数本の素線１０ａが巻かれていてもよい。

ダイス１２は、サプライ１１から繰り出された上記複数本の素線を集合させる（寄せ集める）撚口となるものである。サプライ１１との間には素線１０ａをガイドする素線ガイドを設けておいてもよい。例示する撚線機１で撚られる素線１０ａは一般的に導体であるが、これに限らない。

シャフト体１３は、支持台１４に回転自在に支持されるシャフトであり、その一端側にはダイス１２が設けられ、他端側には第１撚部１５が設けられている。また、回転軸体１８は、支持台１４に対向する位置に設けられた支持台１９に回転自在に支持された軸体である。そして、この回転軸体１８の端部には第２撚部１７が設けられている。

ガイド部材１６は、集合させた上記複数本の素線１０ａを掛けて回転させることで、撚線１０ｃを形成する部材であり、第１撚部１５と第２撚部１７との間にわたって配置された一対の弧状（弓形状）の部材である。ガイド部材１６にはそれぞれでガイドする線を貫通させるガイドダイスなどを線経路に複数設けておくか、或いは弓なりの外側表面を溝状に形成しておくなどすればよい。なお、図示しないが、ガイド部材１６の回転駆動は、撚線機１にモータ等の駆動部やその駆動を伝達するベルト等の伝達機構を設けておくことで可能となる。

巻取ドラム２２は、ガイド部材１６の回転により形成される回転体の内側に設置され、撚り合わされた撚線１０ｃを巻き取る装置の一例であり、代わりに巻き取りロールなどを採用することもできる。また、巻取ドラム２２と第２撚部１７との間には引取りキャプスタン２０やガイドローラ２１などが設けられている。引取りキャプスタン２０やガイドローラ２１は巻取機の一部であると言える。

撚線機１では、まず、各素線１０ａがサプライ１１からダイス１２に導かれ、ダイス１２で集合されて素線群１０ｂが形成される。次いで、素線群１０ｂが、シャフト体１３の内部及び第１撚部１５の内部を通ってガイド部材１６に掛けられ、第２撚部１７の内部を通って撚線１０ｃとなる。具体的には、素線群１０ｂは、ガイド部材１６の回転により、第１撚部１５で最初の撚りが与えられ、第２撚部１７で２度目の撚りが与えられ、それにより撚線１０ｃが形成される。そして、その撚線１０ｃが、引取りキャプスタン２０、ガイドローラ２１を介して巻取ドラム２２で巻き取られる。

そして、本実施形態の主たる特徴として、巻取ドラム２２には、その回転軸に磁力式の可変トルク制御機構が取り付けられている。
この例における可変トルク制御機構は、図２Ａで例示するように、２枚のマグネット２８，２９と１枚のディスク２７からなる。マグネット２８，２９はいずれも中心に貫通孔が形成されている。ディスク２７は、巻取ドラム２２の回転軸となるシャフト２５に固定されている。シャフト２５は、巻取ドラム２２の胴部２３の両端にある鍔部２４ａ，２４ｂの外側にそれぞれ配設された軸受２６ａ，２６ｂにより、回転可能に保持されている。

そして、ディスク２７が回転すると、２つのマグネット２８，２９間に作用する磁力がディスク２７の回転を妨げようとするように働く。この抵抗力はマグネット２８，２９の磁極の相対位置により変化し、図２Ａのような位置関係の場合にはトルクが最小となり、図２Ｂのような位置関係の場合にはトルクが最大となる。

以上、本実施形態によれば、巻取張力調整機構として磁力式の機構を採用しているため、複数本の素線から撚線を形成するに際し、電気クラッチを巻取張力調整機構とする場合に生じる上記（ａ）〜（ｄ）の課題を解決することができる。

このように、本発明では、回転するガイド部材内に電力を供給するためのスリップリング及びカーボンブラシを使用しない。これにより、カーボンブラシの摩耗粉が発生することがなく、それによる装置内の汚れや、撚線の外観異常がない。また、上記摩耗粉の清掃の必要やカーボンブラシの交換の必要がない。

また、電気クラッチを使用した場合に素線１０ａが細いと、停電時にガイド部材が惰性で回転することで素線が撚られすぎて切れてしまう。本発明では、停電発生時もクラッチが切れることがなく巻取ドラムが惰性で回転するので、ガイド部材が惰性で回転し続けても、素線が切れるほどに素線が撚られることがない。したがって、素線１０ａが０．０２５ｍｍ以下の細い導体である場合に、素線が切れない本発明の効果が特に大きい。

また、図１では、ガイド機構の簡易な構成例として弓形状のガイド部材を採用した例を挙げたが、特許文献１に記載のような、椀状のガイド部材（弓形状の中間部分がないような形状のガイド部材）や、ガイドローラを先端に有するガイド部材などの機構を採用することでも同様に簡易な構成とすることができる。なお、ガイド機構として、弓形状のガイド部材１６のような巻取ドラム２２に跨るような機構を採用しない場合には、上記回転体は、ガイド機構とそこでガイドされるＮ本の素線１０ａとを回転させることで形成される回転体を指すことになる。ガイド部材１６も含め、いずれのガイド機構を採用することでも、撚線機を簡易な構成とすることができる。

本実施形態に係る撚線製造方法は、撚線機１における製造過程から分かるように、Ｎ本の素線１０ａを集合させてガイド部材１６等のガイド機構に掛け（添わせ）、そのガイド機構を回転させて撚ることで、撚線１０ｃを形成する。そして、このガイド機構の回転により形成される回転体の内側に設置された巻取ドラム２２等の巻取機で、撚線１０ｃを巻き取る。ここで、巻取ドラム２２の回転軸となるシャフト２５に取り付けた上述のような磁力式の可変トルク制御機構により、巻取ドラム２２の巻取張力を調整する。この撚線製造方法の他の応用例については、撚線機１について説明した通りである。

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１…撚線機、１０ａ…素線、１０ｂ…素線群、１０ｃ…撚線、１１…サプライ、１２…ダイス、１３…シャフト体、１４，１９…支持台、１５…第１撚部、１６…弓形状のガイド部材、１７…第２撚部、１８…回転軸体、２０…引取りキャプスタン、２１…ガイドローラ、２２…巻取ドラム、２３…胴部、２４ａ，２４ｂ…鍔部、２５…シャフト、２５ａ，２５ｂ…軸受、２７…ディスク、２８，２９…マグネット。

Claims (5)

1. 複数本の素線を撚り合わせて撚線を製造する撚線製造方法であって、
   前記複数本の素線を集合させてガイド機構に掛け、前記ガイド機構を回転させて撚ることで、前記撚線を形成し、
   前記ガイド機構の回転により形成される回転体の内側に設置された巻取機で、前記撚線を巻き取り、
   前記巻取機の回転軸に取り付けた磁力式の可変トルク制御機構により、前記巻取機の巻取張力を調整する、撚線製造方法。
2. 前記素線は直径０．０２５ｍｍ以下の導体である、請求項１に記載の撚線製造方法。
3. 前記ガイド機構は、弓形状のガイド部材、椀状のガイド部材、ガイドローラを先端に有するガイド部材のいずれか１つである、請求項１又は２に記載の撚線製造方法。
4. 複数本の素線を繰り出すサプライと、
   繰り出された前記複数本の素線を集合させるダイスと、
   集合させた前記複数本の素線を掛けて回転させることで、撚線を形成するガイド機構と、
   前記ガイド機構の回転により形成される回転体の内側に設置され、前記撚線を巻き取る巻取機と、
   を備え、
   前記巻取機は、回転軸に磁力式の可変トルク制御機構が取り付けられている、撚線機。
5. 前記ガイド機構は、弓形状のガイド部材、椀状のガイド部材、ガイドローラを先端に有するガイド部材のいずれか１つである、請求項４に記載の撚線機。
   

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