JP2017226939A - 線材供給装置、および撚り線の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コラム型の送り出し機を用いた線材供給装置では、送り出し機の構造が複雑で高価になってしまう。
【解決手段】撚り合わせの対象となる複数本の線材１７を撚り線機１２に供給する線材供給装置１１であって、複数本の線材１７が巻かれたボビン１６が搭載される架台１８と、架台１８に搭載されるボビン１６の周囲を回転することにより、該ボビンに巻かれた複数本の線材１７を繰り出す繰り出し機構１９と、繰り出し機構１９により繰り出される複数本の線材１７をそれぞれ通す複数のガイド孔を有する線材ガイド１５と、を備える。線材ガイド１５は、繰り出し機構１９の回転によってボビン１６から複数本の線材１７を繰り出す際に生じる線材の捩れを解消する方向に回転可能に設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、線材供給装置、および撚り線の製造方法に関する。

一般に、電力ケーブルや通信ケーブルなどには、複数本の線材を撚り合わせた撚り線が多く用いられている。撚り線は、撚り線機を用いて製造される。撚り線機に複数本の線材を供給する方式としては、撚り合わせの対象となる線材がそれぞれ単線で巻かれた複数のボビンを支持し、各々のボビンから個別に線材を繰り出す方式が知られている（たとえば、特許文献１を参照）。

特開２０１５−４０３６３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術は、複数のボビンからそれぞれ独立して撚り線機側に線材を繰り出す方式（以下、「複数ボビン方式」ともいう。）であるため、複数のボビンを設置するための広いスペースが必要になる。

そこで、複数本の線材を１つのボビンに巻き付け、このボビンから複数本の線材を同時に繰り出す方式（以下、「単一ボビン方式」ともいう。）の線材供給装置も提案されている。単一ボビン方式を採用すれば、ボビン１個分の設置スペースで済むため、複数ボビン方式に比べて省スペース化を図ることができる。

図３は単一ボビン方式の線材供給装置の構成例を示す斜視図である。
図示した線材供給装置は、送り出し機５１と、ガイドロール５２と、目板５３と、を備えている。送り出し機５１は、ボビン５４に巻かれた線材を送り出すものである。ボビン５４には、複数本の線材５５が平行に巻かれている。送り出し機５１は、架台５６と、ボビン支持部５７と、電磁式ブレーキ５８と、を有している。一方、目板５４は、撚り線機が備えるダイス５９の手前（上流側）に配置されている。目板５４には複数本の線材５５をそれぞれ１本ずつ通す複数のガイド孔（符号省略）が設けられている。

上記構成からなる線材供給装置を用いて撚り線機に複数本の線材を供給する場合は、送り出し機５１の架台５６上にボビン５４をＨ形に搭載するとともに、ボビン５４をボビン支持部５７によって回転可能に支持する。ここで記述するＨ形という呼び名は、送り出し機５１の架台５６に搭載したボビン５４をＡ矢視方向から見たときのボビン形状に由来する。

上述のようにボビン５４を搭載したら、このボビン５４に巻かれた複数本の線材５５を一方向に引き出してガイドロール５２の外周面に接触させ、このガイドレール５２から目板５３の各ガイド孔に１本ずつ線材５５を通す。さらに、目板５３の各ガイド孔に通した線材５５を撚り線機のダイス５９に集合させる（図４参照）。この状態で撚り線機が駆動すると、複数本の線材５５がダイス５９に引き込まれて撚り合わせられる。その際、送り出し機５１では、ボビン５４の回転が電磁式ブレーキ５８によって制動され、この制動力によって複数本の線材５５に張力が付与される。

上記構成からなる線材供給装置においては、送り出し機５１にボビン５４をＨ形に搭載するため、ボビン５４の回転によって複数本の線材５５を平行に送り出すことができる。このため、複数本の線材５５を均等に同心撚りすることができる。ただし、ボビン５４をＨ形に搭載する、いわゆるコラム型の送り出し機５１には、構造が複雑で高価になるという欠点があった。

本発明の主な目的は、線材の撚り合わせに支障を生じることなく、線材供給装置の構造を簡素化することができる技術を提供することにある。

本発明の第１の態様は、
撚り合わせの対象となる複数本の線材を撚り線機に供給する線材供給装置であって、
前記複数本の線材が巻かれたボビンが搭載されるボビン搭載部と、
前記ボビン搭載部に搭載されるボビンの周囲を回転することにより、該ボビンに巻かれた複数本の線材を繰り出す繰り出し機構と、
前記繰り出し機構により繰り出される複数本の線材をそれぞれ通す複数のガイド孔を有する線材ガイドと、
を備え、
前記線材ガイドは、前記繰り出し機構の回転によってボビンから複数本の線材を繰り出す際に生じる線材の捩れを解消する方向に回転可能に設けられている
線材供給装置である。

本発明の第２の態様は、
撚り合わせの対象となる複数本の線材を撚り線機に供給して撚り合わせることにより撚り線を製造する、撚り線の製造方法であって、
複数本の線材が巻かれたボビンの周囲を回転する繰り出し機構により該複数本の線材を繰り出すとともに、
前記繰り出し機構により繰り出した複数本の線材を、線材ガイドに設けられた複数のガイド孔にそれぞれ通し、
前記繰り出し機構の回転によってボビンから複数本の線材を繰り出す際に生じる線材の捩れを、前記線材ガイドの回転により解消した状態で、複数本の線材を撚り線機に供給する
撚り線の製造方法である。

本発明によれば、線材の撚り合わせに支障を生じることなく、線材供給装置の構造を簡素化することができる。

本発明の実施形態に係る撚り線の製造装置の構成例を示す斜視図である。 図１における線材のパスラインを示す図である。 単一ボビン方式を採用した線材供給装置の構成例を示す斜視図である。 図３における線材のパスラインを示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
本実施形態では、撚り線を製造するにあたり、７本の線材を撚り合わせの対象とし、これら７本の線材を同心撚りで撚り合わせて撚り線を製造する場合を例に挙げて説明する。

図１は本発明の実施形態に係る撚り線の製造装置の構成例を示す斜視図である。
図示した撚り線の製造装置は、線材供給装置１１と、撚り線機１２と、を備えている。

＜線材供給装置＞
線材供給装置１１は、単一ボビン方式の線材供給装置であって、送り出し機１４と、線材ガイド１５と、を備えている。

（送り出し機）
送り出し機１４は、ボビン１６に巻かれた線材を送り出すものである。ボビン１６には、７本の線材１７が平行に巻かれている。送り出し機１４は、架台１８と、繰り出し機構１９と、電磁式ブレーキ２０と、送り出しプーリ２１と、を備えている。

架台１８は、ボビン１６を搭載するボビン搭載部に相当するものである。架台１８は、平面視四角形の板状に形成されている。ボビン１６は、この架台１８の上面にＩ形に搭載される。ここで記述するＩ形という呼び名は、送り出し機１４の架台１８に搭載したボビン１６をＡ矢視方向から見たときのボビン形状に由来する。

上述のようにボビン１６をＩ形に搭載した場合は、ボビン１６に巻かれた複数本の線材１７を、ボビン１６に対する線材１７の巻き付け方向と反対方向に解きながら繰り出すことになる。このため、繰り出し機構１９は、線材１７を解くための回転動作部を備えている。

（繰り出し機構）
繰り出し機構１９の回転動作部は、ロール２６と、３つのプーリ２７，２８，２９と、を用いて構成されている。ロール２６は第１アーム３１に取り付けられ、３つのプーリ２７，２８，２９は第２アーム３２に取り付けられている。第１アーム３１と第２アーム３２は、それぞれ共通の回転支持部３３に支持されている。回転支持部３３は、第１アーム３１と第２アーム３２を回転可能に支持するものである。回転支持部３３は、電磁式ブレーキ２０とともに第１アーチ部材３４に取り付けられている。第１アーチ部材３４は門型に形成されている。

上記構成の回転動作部においては、架台１８にボビン１６を搭載した際に、ボビン１６の中心軸に対して回転支持部３３の中心軸がほぼ同軸に配置され、その状態で第１アーム３１と第２アーム３２がそれぞれ回転支持部３３の中心軸まわりに回転動作する。その際、第１アーム３１に取り付けられたロール２６は、第１アーム３１の回転動作にしたがってボビン１６の周囲を回転する。また、第２アーム３２に取り付けられた３つのプーリ２７，２８，２９のうち、プーリ２７，２８は第２アーム３２の回転動作にしたがってボビン１６の周囲を回転し、プーリ２９は第２アーム３２の回転動作にしたがってボビン１６の上方を旋回する。

電磁式ブレーキ２０は、繰り出し機構１９によって繰り出される７本の線材１７に張力を付与するものである。電磁式ブレーキ２０は、回転支持部３３を中心とした第１アーム３１や第２アーム３２の回転動作に適度な制動力を働かせることにより、線材１７に張力を付与する。

送り出しプーリ２１は、電磁式ブレーキ２０の上方に配置されている。送り出しプーリ２１は、第２アーチ部材３５に取り付けられている。第２アーチ部材３５は、第１アーチ部材３４の上に門型に形成されている。

（線材ガイド）
線材ガイド１５は、送り出し機１４から適度な距離を隔てて配置されている。線材ガイド１５には、繰り出し機構１９によって繰り出される複数（本形態例では７本）の線材１７をそれぞれ通す複数のガイド孔（符号省略）が設けられている。線材ガイド１５は、円盤状に形成されている。複数のガイド孔は、７本の線材１７を同心撚りするために、線材ガイド１５の円盤中心に１つと、その周囲に６つ均等に形成されている。また、線材ガイド１５は、図２に示すように、リング部材３６の内側（内周側）にベアリング３７を用いて回転自在に取り付けられている。リング部材３６は支柱３８の上端に取り付けられている。リング部材３６は、線材ガイド１５の外周部よりも一回り大きい環状に形成されている。ベアリング３７は、線材ガイド１５の外周部とリング部材３６の内周部との間に装着されている。これにより、線材ガイド１５は、その円盤中心を貫通する仮想軸を中心として双方向に回転自在に設けられている。

＜撚り線機＞
撚り線機１２は、ダイス４１を有する撚り合わせ部４２と、この撚り合わせ部４２で撚り合わせられた撚り線４３をボビン４４に巻き取る巻き取り部４５と、を備えている。ダイス４１は、線材ガイド１５と所定の距離を隔てて対向する状態に配置されている。ダイス４１の中心軸には撚り口（符号省略）が形成され、この撚り口に向かって線材ガイド１５から７本の線材１７が集合される構成になっている。撚り合わせ部４２は、ダイス４１に集合される７本の線材１７を同心撚りに撚り合わせるものである。

巻き取り部４５は、ボビン４４を回転可能に支持するボビン支持部４６と、撚り合わせ部４２から引き出される撚り線４３を案内する３つの案内プーリ４７，４８，４９と、ボビン支持部４６を水平方向に往復移動させる移動駆動部５０と、を有している。

ボビン支持部４６は、ボビン４４の中心軸を水平方向に向けた状態で、ボビン４４を支持するものである。ボビン支持部４６は、ボビン４４の軸孔に挿入可能な支軸５１を有している。ボビン４４は、ボビン支持部４６の支軸５１にボビン４４の軸孔を嵌め込むことによってボビン支持部４６に支持される。

３つの案内プーリ４７，４８，４９は、略Ｚ字形をなす支持アーム５２にそれぞれ回転自在に支持されている。撚り合わせ部４２から引き出される撚り線４３は、３つの案内プーリ４７，４８，４９に順に掛け渡されるようになっている。また、撚り線４３は、撚り線４３の走行方向で最も下流側に配置された案内プーリ４９からボビン４４へと導かれ、ボビン４４に巻き取られるようになっている。

移動駆動部５０は、ボビン４４の中心軸方向において撚り線４３の巻き取り位置を順にずらすために、ボビン支持部４６と一緒にボビン４４を水平方向に往復移動させるものである。移動駆動部５０は、一対（図では１つのみ表示）の案内レール５５と、この案内レール５５に移動自在に実装された移動台５６と、この移動台５６を移動させる駆動部５７と、を備えている。この移動駆動部５０においては、駆動部５７が駆動することにより、移動台５６が案内レール５５に案内されて水平方向に往復移動する構成になっている。

＜撚り線の製造方法＞
次に、本発明の実施形態に係る撚り線の製造方法について説明する。ここでは、上記構成からなる撚り線の製造装置を用いて撚り線を製造する場合を例に挙げて説明する。

まず、上記図１に示す状態のもとでは、線材供給装置１１から撚り線機１２に７本の線材１７が供給される。その際、線材供給装置１１においては、送り出し機１４の架台１８にボビン１６がＩ型に搭載される。また、ボビン１６に巻かれた７本の線材１７は、ロール２６を経由してプーリ２７に掛け渡され、さらにプーリ２８を経由してプーリ２９に掛け渡される。また、７本の線材１７は、回転支持部３３および電磁式ブレーキ２０の取付部位を貫通するように垂直に引き上げられた後、送り出しプーリ２１から線材ガイド１５に向けて送り出される。

その際、繰り出し機構１９においては、第１アーム３１や第２アーム３２の回転動作にしたがってロール２６やプーリ２７，２８がボビン１６の周囲を回転する。このとき、ロール２６やプーリ２７，２８は、ボビン１６に対する線材１７の巻き付け方向と反対方向に回転する。これにより、ボビン１６に巻かれた７本の線材１７は、ロール２６等の回転にしたがって繰り出される。

このようにして送り出し機１４から送り出された７本の線材１７は、線材ガイド１５に設けられた複数のガイド孔に１本ずつ通される。さらに、線材ガイド１５の各ガイド孔に通された線材１７は撚り線機１２のダイス４１に集められる。

撚り線機１２においては、ダイス４１に集合させた７本の線材１７を撚り合わせ部４２で同心撚りに撚り合わせる。これにより、撚り合わせ部４２の後方（下流側）には、７本の線材１７を撚り合わせた状態の撚り線４３が引き出される。この撚り線４３は、３つの案内プーリ４７，４７，４９を順に経由してボビン４４に巻き取られる。その際、ボビン４４における撚り線４３の巻き取り位置は、移動駆動部５０の駆動にしたがってボビン支持部４６と一緒にボビン４４が水平方向に往復移動することにより、ボビン４４全体に撚り線４３が均一に巻かれるように調整される。

ここで、送り出し機１４から撚り線機１２に至る線材１７のパスラインを図２に示す。この図２においては、送り出し機１４の送り出しプーリ２１から線材ガイド１５を経由して撚り線機１２のダイス４１へと送られる線材１７の様子を示している。

図示したパスラインの途中には、７本の線材１７に捩れ６０が生じている。この捩れ６０は、繰り出し機構１９で線材１７を繰り出すときに生じるものである。さらに詳述すると、繰り出し機構１９においては、ロール２６やプーリ２７，２８がボビン１６の周囲を回転することで７本の線材１７を同時に繰り出す。このとき、７本の線材１７は、ロール２６やプーリ２７，２８の回転にしたがってボビン１６から解ける。これに対して、上述した捩れ６０は、７本の線材１７がボビン１６のまわりを１周解けるごとに生じる。よって、ボビン１６に巻かれた７本の線材１７の１周分の長さ（周長）をＰとすると、この長さＰと同じ間隔で捩れ６０が生じる。このような捩れ６０は同心撚りの妨げとなる。

本実施形態においては、上記パスラインの途中に線材ガイド１５が設けられるとともに、この線材ガイド１５がベアリング３７を用いて回転自在に支持されている。また、線材ガイド１５に設けられた７つのガイド孔に７本の線材１７が１本ずつ通され、かつ、これらの線材１７に電磁式ブレーキ２０によって張力が付与されている。このため、上述したようにパスラインの途中で７本の線材１７に捩れ６０が生じると、この捩れ６０に起因した捩れ力が線材ガイド１５に作用する。これにより、線材ガイド１５は捩れ力に応じて回転する。その際、線材ガイド１５が回転する方向は、線材１７の捩れ６０を解消する方向となる。したがって、送り出しプーリ２１から線材ガイド１５に至るパスラインに線材１７の捩れ６０が生じても、その捩れ６０によって発生する捩れ力に応じて線材ガイド１５が回転することにより、捩れ６０が解消される。このため、７本の線材１７をダイス４１の撚り口直近まで同心撚りに適した配置状態に保持することができる。

＜実施形態の効果＞
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果が得られる。

本実施形態においては、ボビン１６に巻かれた７本の線材１７を繰り出し機構１９の回転によって繰り出す、いわゆるスピン型の送り出し機１４を採用した場合でも、線材１７に生じる捩れ６０を線材ガイド１５の回転によって解消することができる。このため、線材１７の捩れ６０が同心撚りの妨げとなることがなく、均等な同心撚り形状をもつ撚り線４３を製造することができる。また、スピン型の送り出し機１４は、コラム型の送り出し機（図３参照）に比べて構造が単純である。このため、送り出し機の構造を簡素化することができる。その結果、線材１７の撚り合わせに支障を生じることなく、線材供給装置１１の構造を簡素化することが可能となる。

また、コラム型の送り出し機ではボビンをＨ形に搭載するため、ハンドリフト等を用いて送り出し機の設置場所までボビンを運搬した場合に、ボビンの向きを縦向き（Ｉ形）から横向き（Ｈ形）に変える必要があるが、スピン型の送り出し機１４ではハンドリフト等で運搬したボビン１６をそのままの向きで架台１８に搭載することができる。このため、送り出し機１４におけるボビン１６の移載作業を簡便に行うことができる。

本実施形態においては、ベアリング３７を用いて線材ガイド１５を回転自在に支持している。このため、線材１７の捩れ６０によって生じる捩れ力を利用して線材ガイド１５を回転させることができる。したがって、線材ガイド１５の回転によって線材１７の捩れ６０を解消するにあたり、モータ等の駆動源が不要である。

＜変形例等＞
本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。

たとえば、上記実施形態においては、７本の線材１７を同心撚りで撚り合わせる場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、７本超（たとえば、１９本、３７本など）の線材を同心撚りする場合、あるいは、同心撚り以外の撚り合わせ方式を採用する場合に適用してもよい。

また、上記実施形態においては、線材ガイド１５をベアリング３７で回転自在に支持する構成を採用したが、これに限らず、繰り出し機構１９の回転数にあわせて線材ガイド１５をモータ等で回転させる構成を採用してもよい。

１１…線材供給装置
１２…撚り線機
１４…送り出し機
１５…線材ガイド
１６…ボビン
１７…線材
１９…繰り出し機構

Claims (3)

1. 撚り合わせの対象となる複数本の線材を撚り線機に供給する線材供給装置であって、
   前記複数本の線材が巻かれたボビンが搭載されるボビン搭載部と、
   前記ボビン搭載部に搭載されるボビンの周囲を回転することにより、該ボビンに巻かれた複数本の線材を繰り出す繰り出し機構と、
   前記繰り出し機構により繰り出される複数本の線材をそれぞれ通す複数のガイド孔を有する線材ガイドと、
   を備え、
   前記線材ガイドは、前記繰り出し機構の回転によってボビンから複数本の線材を繰り出す際に生じる線材の捩れを解消する方向に回転可能に設けられている
   線材供給装置。
2. 前記線材ガイドは、ベアリングを用いて回転自在に支持されている
   請求項１に記載の線材供給装置。
3. 撚り合わせの対象となる複数本の線材を撚り線機に供給して撚り合わせることにより撚り線を製造する、撚り線の製造方法であって、
   複数本の線材が巻かれたボビンの周囲を回転する繰り出し機構により該複数本の線材を繰り出すとともに、
   前記繰り出し機構により繰り出した複数本の線材を、線材ガイドに設けられた複数のガイド孔にそれぞれ通し、
   前記繰り出し機構の回転によってボビンから複数本の線材を繰り出す際に生じる線材の捩れを、前記線材ガイドの回転により解消した状態で、複数本の線材を撚り線機に供給する
   撚り線の製造方法。

Images