JP2018073784A - 電線供給装置、及び、電線束製造システム - Google Patents

Abstract

【課題】電線の絡み及び捻れ等（キンク）を防ぐことができる電線供給装置を提供すること。【解決手段】電線供給装置１は、電線１０を所定の供給先８０に向けて供給する。電線供給装置１は、電線１０が巻き付けられた筒状のリール２０と、リール２０を回転不能に収容するケース３０と、リール２０とケース３０との間に配置された弾性部材４０と、を備える。リール２０は、電線１０が巻き付けられた小径部２１と、弾性部材４０に押圧接触した大径部２２と、を有する。弾性部材４０は、大径部２２の外周面２２ａとケース３０の内壁面３５との間の隙間を埋めるように配置される。電線１０は、大径部２２の外周面２２ａと弾性部材４０との間を弾性部材４０に押圧接触しながら通過した後、ケース３０に設けられた開口部３４を経て、供給先８０に向けて供給される。【選択図】図３

Description

本発明は、電線を所定の供給先に向けて供給する電線供給装置、及び、電線供給装置から供給された電線を用いて電線束を製造する電線束製造システム、に関する。

従来から、電線が巻き付けられたリール等から電線を引き出して所定の供給先に供給する電線供給装置が知られている（例えば、特許文献１〜３を参照。）。

例えば、従来の電線供給装置の一つ（以下「従来装置」という。）は、電線が巻き付けられたリールと、そのリールの周辺を電線の半巻回向き（電線が解ける向き）に回転移動する引出具（フライヤ）と、引出具（フライヤ）の回転軸の位置に設けた電線導出管と、を備えている。従来装置は、引出具（フライヤ）を回転させてリールから電線を引き出す際、電線の引き出しの度合い（供給先への電線の供給量）に応じて引出具（フライヤ）の回転を制御することにより、電線の過剰供給に起因する電線の絡み及び捩れ（いわゆるキンク）等を防ぐようになっている（特に、特許文献１を参照）。

特開平７−１７６２２４号公報 特開平９−７７３７３号公報 特開平９−９４４３号公報

上述した従来装置は、電線の引き出しの度合いを考慮して引出具（フライヤ）の回転を制御する制御機構を備えている。この制御機構は、電線の絡み及び捻れ（キンク）等を抑制できるものの、その構造に起因して製造コスト及び保守コスト等が大きいと考えられる。特に、供給先に対して複数種類の電線を供給する場合、複数の従来装置を並列して設ける必要があり、上述したコストが更に大きくなると考えられる。電線供給装置（及び、供給先も含めたシステム）の製造コスト等を低減する観点からは、従来装置よりも簡易な構造により、従来装置と同様の効果を発揮できる装置が望まれる。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構造によって電線の絡み及び捻れ等を抑制できる電線供給装置、及び、その電線供給装置から供給された電線を用いて電線束を製造する電線束製造システム、を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る電線供給装置は、下記（１）及び（２）を特徴としている。
（１）
電線を所定の供給先に向けて供給する電線供給装置であって、
前記電線が巻き付けられた筒状のリールと、前記リールを回転不能に収容するケースと、前記リールと前記ケースとの間に配置された弾性部材と、を備え、
前記リールは、
前記電線が巻き付けられた小径部と、前記弾性部材に押圧接触した大径部と、を有し、
前記弾性部材は、
前記大径部の外周面と前記ケースの内壁面との間の隙間を埋めるように配置され、
前記電線は、
前記大径部の前記外周面と前記弾性部材との間を前記弾性部材に押圧接触しながら通過した後、前記ケースに設けられた開口部を経て、前記供給先に向けて供給される、
電線供給装置であること。
（２）
上記（１）に記載の電線供給装置であって、
前記ケースと前記供給先との間の電線経路上に配置される張力調整機構、を更に備え、
前記張力調整機構は、
前記電線を案内する案内具と、前記案内具を前記電線の供給方向及び前記供給方向とは逆の反供給方向に往復移動可能に支持する支持具と、前記案内具を前記反供給方向に向けて付勢する付勢具と、を有する、
電線供給装置であること。

上記（１）の構成の電線供給装置によれば、電線が供給先に向けて供給されるとき（例えば、供給先の装置によって電線が引き出されるとき）、電線は、リールから解けながら（リールへの巻き付け方向とは逆方向にリールの周りを旋回しながら）供給先に向けて移動する。このとき、電線は、リールの大径部の外周面と弾性部材との間を、弾性部材に押し付けられながら、通過する。よって、電線は、弾性部材によるそのような押し付けがない場合に比べ、過剰に引き出されることなく徐々に引き出されることになる。その結果、電線の過剰供給に起因する電線の絡み及び捻れ等（キンク）が抑制される。

したがって、本構成の電線供給装置は、従来装置に比べて簡易な構造により、電線の絡み及び捻れ等を抑制できる。

上記（２）の構成の電線供給装置によれば、電線がケースから供給方向に供給されるとき（例えば、供給先の装置によって電線が引き出されるとき）、電線に生じる張力によって張力調整機構の案内具が供給方向に移動する。そして、電線の供給量が少なくなる等の理由によって張力調整機構と供給先との間において電線が弛んだ場合、付勢具によって案内具が反供給方向に移動し、電線の弛みが解消される。

これにより、張力調整機構と供給先との間における電線の絡み及び捻れ等がより確実に抑制される。更に、張力調整機構と供給先との間での電線の弛みが抑制されるため、複数の電線供給装置を並列して設けられる場合であっても、各々の電線供給装置から延びる電線同士が接触して絡むこと等が抑制される。なお、このような電線の弛みの解消は、例えば、供給先の装置が電線の引き出しを間欠的に行う場合等に特に効果的である。

ところで、「案内具を反供給方向に向けて付勢する付勢具」は、案内具に直接的に付勢力を及ぼすことによって案内具を付勢してもよく、案内具を支持する支持具に付勢力を及ぼすことによって間接的に案内具を付勢してもよい。

更に、前述した目的を達成するために、本発明に係る電線束製造システムは、下記（３）を特徴としている。
（３）
上記（１）又は上記（２）に記載の複数の電線供給装置と、前記複数の前記電線供給装置から供給された複数の電線を用いて電線束を製造する供給先装置と、を備えた、
電線束製造システムであること。

上記（３）の構成の電線束製造システムによれば、上述したように、複数の電線供給装置から延びる電線の絡み及び捻れ等を抑制できる。したがって、従来装置に比べて簡易な構造によって電線の絡み及び捻れ等を抑制しながら、複数の電線を用いた電線束を製造できる。

本発明によれば、簡易な構造によって電線の絡み及び捻れ等を抑制できる電線供給装置、及び、その電線供給装置から供給された電線を用いて電線束を製造する電線束製造システム、を提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本発明の実施形態に係る電線供給装置の分解斜視図である。 図２は、図１に示す電線供給装置を複数備えた本発明の実施形態に係る電線束製造システムの一部を示す斜視図である。 図３は、図２に示す電線供給装置の主要断面図である。 図４は、電線がリールの大径部の外周面と弾性部材との間で弾性部材に押し付けられている状態を説明するための図３の部分拡大図である。 図５は、張力調整機構の作動を説明するための図であり、図５（ａ）は、供給先装置による電線の牽引により生じる電線の張力により、滑車アームが付勢具の付勢力に対抗しながら供給方向に回動する様子を示し、図５（ｂ）は、供給先装置の牽引が一時中断されたことにより電線の弛みが発生する様子を示し、図５（ｃ）は、付勢具の付勢力によって滑車アームが反供給方向に回動して電線の弛みが解消される様子を示す。

＜実施形態＞
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る電線供給装置、及び、電線束製造システムについて説明する。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る電線供給装置（以下「電線供給装置１」という。）は、電線１０が巻き付けられたボビン状のリール２０と、リール２０を回転不能に収容するカップ状のケース３０と、リール２０とケース３０との間に配置される円筒状の弾性部材４０と、を備える。ケース３０の上壁３３には、ケース３０の軸心と同軸的に形成された円形の開口部３４（貫通孔）が設けられている。電線１０は、開口部３４からケース３０の外部へ導出され、後述する供給先装置８０に向けて供給される。電線供給装置１の詳細な構造については後述される。

図２に示すように、本発明の実施形態に係る電線束製造システム（以下「電線束製造システム２」という。）は、複数の電線供給装置１と、複数の電線供給装置１を配置する棚７０と、供給先装置８０と、を備える。棚７０は、所定の水平面上に載置されている。供給先装置８０は、複数の電線１０を用いて電線束を製造する装置であり、その構成は特に限定されない。供給先装置８０として、例えば、電線１０への端子の取り付け（圧着）、必要な長さの電線１０の切り出し、及び、電線１０に取り付けられた端子のコネクタの所定の端子収容室への差し込み等を自動的に行う公知の装置（自動機）等が挙げられる。

金属製の棚７０は、長尺矩形状の底板７１と、底板７１の端部から鉛直方向に立ち上がる長尺矩形状の側壁７２と、側壁７２の上端縁から底板７１と対向するように延びる長尺矩形状の天板７３と、から構成される、横断面がＵ字状の棚である。

複数の電線供給装置１は、底板７１上にて、底板７１の長手方向に沿って所定の間隔を空けて一列に並んで配置されている。天板７３には、複数の電線供給装置１の開口部３４にそれぞれ対応するように、複数の供給孔７４（貫通孔）が形成されている。複数の電線供給装置１の開口部３４から導出された複数の電線１０は、それぞれの供給孔７４を経て、供給先装置８０に供給される。なお、実際には、供給口７４の周辺に張力調整機構５０（図３を参照）が設けられているが、説明の便宜上、図２ではこの張力調整機構５０の図示が省略されている。

以下、電線束製造システム２のうちの１つの電線供給装置１について、図３〜図５を参照しながら詳述する。なお、他の電線供給装置１も同様の構成を有している。

図３に示すように、樹脂製のリール２０は、鉛直方向に延びる小径部２１と、小径部２１の上端部および下端部に同軸的にそれぞれ設けられた大径部２２，２３と、を有するボビン状（段付き円柱状）の形状を有する。大径部２２，２３の外径は同一である。小径部２１には電線１０が巻き付けられている。リール２０は、底板７１に対して軸心周りに回転不能に固定されている。

樹脂製のケース３０は、鉛直方向に延びる円筒状部３１と、円筒状部３１の下端部に同軸的に設けられたドーナツ状のフランジ部３２と、円筒状部３１の上端部にて円筒状部３１に繋がっている上壁３３と、を含むカップ状の形状を有する。上述したように、上壁３３には開口部３４が形成されている。円筒状部３１の内壁面３５の内径は、リール２０の大径部２２，２３の外径よりも大きい。ケース３０は、リール２０を覆うように、リール２０と同軸的にリール２０の周囲に配置され、底板７１に固定されている。

弾性部材４０は、弾性を有する樹脂発泡体およびゴム等（クッションシート）の公知の弾性材料で構成され、円筒状の形状を有する。弾性部材４０は、長尺の板状のシート材を巻回することによって円筒状の形状を有してもよい。弾性部材４０は、円筒状部３１の内壁面３５とリール２０の大径部２２，２３の外周面２２ａ，２３ａとの間の隙間を埋めるように、且つ、下端面が底板７１と接触するように配置される。弾性部材４０の外壁面４２と、ケース３０の内壁面３５との間には環状の両面テープ４３が設けられている。両面テープ４３によって、ケース３０と弾性部材４０とが固定されている。

弾性部材４０の厚さは、前記隙間の径方向寸法より若干大きい。よって、図４に示すように、弾性部材４０の内壁面４１におけるリール２０の大径部２２，２３との接触部分は、径方向外側に弾性変形している。換言すると、リール２０の大径部２２，２３は、弾性部材４０の内壁面４１に押圧接触している。

図３及び図４に示すように、リール２０の小径部２１に巻き付けられた電線１０は、大径部２２の外周面２２ａの外側、及び、ケース３０の開口部３４を経て、ケース３０の外部（供給先装置８０）へ導出される。特に図４に示すように、電線１０は、外周面２２ａと弾性部材４０の内壁面４１との間にて弾性部材４０に押し付けられながら、大径部２２の外周面２２ａの外側を通過する。

図３に示すように、棚７０の天板７３の上面における供給孔７４の近傍部分には、電線供給装置１の一部である張力調整機構５０が設けられている。即ち、張力調整機構５０は、ケース３０と供給先装置８０との間の電線経路上に配置されている。以下、張力調整機構５０に関わる構成部材について説明する。

天板７３の上面における、供給孔７４に対して供給先装置８０から遠い側の供給孔７４の近傍部分には、上方へ延びるステー５１が固定されている。ステー５１の支持部５２には、棒状の滑車アーム５３の基端部５４が支持部５２を中心に回動可能に支持されている。以下、説明の便宜上、図３に示すＡ方向およびＢ方向を、それぞれ、「供給方向Ａ」及び「反供給方向Ｂ」と称呼する。

滑車アーム５３の先端部５５には、滑車５６が回転可能に支持されている。よって、電線１０が供給先装置８０によって引き出されて滑車５６に供給方向Ａの外力が及んだ場合、滑車アーム５３が供給方向Ａに回動し、滑車５６が供給方向Ａに移動するようになっている。

滑車アーム５３は、滑車アーム５３の一部とステー５１とに連結されたコイルスプリング等からなる付勢具５７によって、反供給方向Ｂに常に付勢されている。なお、滑車アーム５３は、ステー５１に設けられたストッパ５８によって、ストッパ５８に当接する回動位置より反供給方向Ｂ側へは回動不能となっている。

一方、天板７３の上面における、供給孔７４に対して供給先装置８０に近い側の供給孔７４の近傍部分には、上方へ延びるステー６１が固定されている。ステー６１には、滑車６２，６３が、上下方向に沿って所定の間隔を空けて並ぶように、回転可能にそれぞれ支持されている。

図３に示すように、滑車５６は、供給孔７４を経て導出されてきた電線１０を、滑車５６の上端部を含む外周部の一部（図３にて、時計の文字盤上における約８時から約２時までに相当する範囲）に亘って第１の回転方向（図３における右回転方向）に掛け渡すと共に、滑車６２へ向けて案内している。

滑車６２は、滑車５６から導出されてきた電線１０を、滑車６２の下端部を含む外周部の一部（図３にて、時計の文字盤上における約８時から約２時までに相当する範囲）に亘って第２の回転方向（図３における左回転方向）に掛け渡すと共に、滑車６３へ向けて案内している。

滑車６３は、滑車６２から導出されてきた電線１０を、上端部を含む外周部の一部（図３にて、時計の文字盤上における約８時から約２時までに対応する範囲）に亘って第１の回転方向（図３における右回転方向）に掛け渡すと共に、供給先装置８０へ向けて案内している。このように、滑車６２，６３により、電線経路が略Ｓ字状となる部分が形成されている。

次いで、上述した電線供給装置１の作動について、図３〜図５を参照しながら説明する。例えば、供給先装置８０が電線１０を引き出す場合、リール２０自体は回転しないため、電線１０は、リール２０から解けながら（小径部２１への巻き付け方向とは逆方向に、大径部２２の外周面２２ａの外側を旋回しながら）供給先装置８０へ向けて移動する。

具体的には、電線１０は、リール２０の大径部２２の外周面２２ａと弾性部材４０の内壁面４１との間を、大径部２２の周方向に回る（旋回する）ように移動しながら、開口部３４、供給孔７４、滑車５６、滑車６２及び滑車６３を経て、供給先装置８０に向けて移動する。

このとき、電線１０は、リール２０の大径部２２の外周面２２ａと弾性部材４０の内壁面４１との間において弾性部材４０に押し付けられているため、過剰に引き出されることなく、徐々に引き出されることになる。これにより、弾性部材４０が無い場合（過剰な引出しが生じる場合）に比べ、電線１０の絡み及び捩れ等（キンク）を抑制できる。特に、電線供給装置１は、そのような絡み及び捩れ等が発生し易い細い電線１０に対して有効である。

加えて、供給先装置８０が電線１０を引き出すと、図５（ａ）に示すように、滑車５６（換言すると、滑車アーム５３）は、その引き出しに伴って生じる供給方向Ａの張力を電線１０から受け、付勢具５７の付勢力に対抗して供給方向Ａへ移動（回動）する。

その後、供給先装置８０が電線１０の引き出しを一時中断すると、電線１０の張力が弱まるため、図５（ｂ）のように、滑車６３と供給先装置８０との間の電線１０に弛みが生じる場合がある。しかし、仮にこのように電線１０に弛みが生じても、図５（ｃ）に示すように、付勢具５７の付勢力によって滑車アーム５３（滑車５６）が反供給方向Ｂに回動（移動）することにより、滑車６３と供給先装置８０との間の電線１０の弛みが解消される。換言すると、張力調整機構５０は、電線１０に対して反供給方向Ｂの張力（バックテンション）を常に及ぼしている。なお、実際には、電線１０の張力の減少（弛みの発生）に伴って滑車アーム５３の回動による張力の増大（弛みの解消）が生じるため、図５（ｂ）に示すような電線１０が弛んだ状態は、実質的には生じない。このような作動原理に起因し、電線供給装置１は、供給先装置８０が間欠的に電線１０を引き出す場合に対して特に有効である。

これにより、電線１０に弛みが生じている場合に比べ、隣接する電線供給装置１（図２も参照）から導出される電線１０同士が接触して絡むこと等が抑制される。更に、供給先装置８０が電線１０の引き出しを一時中断したときには、電線１０がリール２０から過剰に引出され易いところ、上述のように、電線１０におけるリール２０の大径部２２の外側に位置する部分が弾性部材４０に押し付けられているため、電線１０が過剰に引出されることがない。その結果、電線１０の絡み及び捩れ等（キンク）が確実に抑制される。

以上に説明したように、本発明の実施形態に係る電線供給装置１、及び、電線束製造システム２によれば、電線１０が供給先装置８０に向けて供給されるとき（具体的には、供給先装置８０によって牽引されるとき）、電線１０は、リール２０から解けながら（リール２０への巻き付け方向とは逆方向にリール２０の周りを旋回しながら）供給先装置８０に向けて移動する。具体的には、電線１０は、リール２０の大径部２２の外周面２２ａと弾性部材４０との間を、大径部２２の周方向に回る（旋回する）ように移動しながら、供給先装置８０に向けて移動する。

このとき、電線１０は、リール２０の大径部２２の外周面２２ａと弾性部材４０との間において弾性部材４０に押し付けられているため（図４を参照）、過剰に引き出されることなく、徐々に引き出されることになる。これにより、弾性部材４０が無い場合（過剰な引出しが生じる場合）に比べ、電線１０の絡み及び捩れ等（キンク）を抑制できる。

更に、電線１０がケース３０から供給方向に供給されるとき（具体的には、供給先装置８０が牽引するとき）、電線１０に生じる張力によって張力調整機構５０の滑車５６が供給方向Ａに移動する（図５（ａ）を参照）。そして、電線１０の供給量が少なくなる（具体的には、供給先装置８０の牽引が一時中断する）等の理由によって電線１０が弛んだ場合（図５（ｂ）を参照）、付勢具５７によって滑車５６が反供給方向Ｂに移動し、電線１０の弛みが解消される（図５（ｃ）を参照）。その結果、電線１０に弛みが生じている場合に比べ、隣接する電線供給装置１から導出される電線１０同士が接触して絡むことが抑制される。

更に、張力調整機構５０における滑車６２，６３により、電線経路が略Ｓ字状となる部分が形成されている。よって、滑車６３から供給先装置８０への電線１０の引き出し抵抗が大きくなる。これによっても、滑車６３と供給先装置８０との間の電線１０の弛みが発生し難くなる。

更に、張力調整機構５０には、ストッパ５８が設けられている。これにより、滑車アーム５３（滑車５６）が付勢具５７の付勢力によって反供給方向Ｂに過度に回動（移動）することがない。その結果、電線１０に過度の張力が発生することを防止できる。

＜他の態様＞
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用できる。例えば、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、上記実施形態では、張力調整機構５０において、滑車５６に加えて、滑車６２，６３が設けられているが、滑車６２，６３は設けられていなくてもよい。更に、電線供給装置１に張力調整機構５０全体が設けられていなくてもよい。

ここで、上述した本発明に係る電線供給装置、及び、電線束製造システムの実施形態の特徴をそれぞれ以下（１）〜（３）に簡潔に纏めて列記する。
（１）
電線（１０）を所定の供給先（８０）に向けて供給する電線供給装置（１）であって、
前記電線が巻き付けられた筒状のリール（２０）と、前記リールを回転不能に収容するケース（３０）と、前記リールと前記ケースとの間に配置された弾性部材（４０）と、を備え、
前記リール（２０）は、
前記電線が巻き付けられた小径部（２１）と、前記弾性部材に押圧接触した大径部（２２）と、を有し、
前記弾性部材（４０）は、
前記大径部（２２）の外周面（２２ａ）と前記ケースの内壁面（３５）との間の隙間を埋めるように配置され、
前記電線（１０）は、
前記大径部の前記外周面（２２ａ）と前記弾性部材（４０）との間を前記弾性部材に押圧接触しながら通過した後、前記ケースに設けられた開口部（３４）を経て、前記供給先（８０）に向けて供給される、
電線供給装置。
（２）
上記（１）に記載の電線供給装置であって、
前記ケース（３０）と前記供給先（８０）との間の電線経路上に配置される張力調整機構（５０）、を更に備え、
前記張力調整機構（５０）は、
前記電線を案内する案内具（５６）と、前記案内具を前記電線の供給方向（Ａ）及び前記供給方向とは逆の反供給方向（Ｂ）に往復移動可能に支持する支持具（５３）と、前記案内具を前記反供給方向（Ｂ）に向けて付勢する付勢具（５７）と、を有する、
電線供給装置。
（３）
上記（１）又は上記（２）に記載の複数の電線供給装置（１）と、前記複数の前記電線供給装置から供給された複数の電線（１０）を用いて電線束を製造する供給先装置（８０）と、を備えた、
電線束製造システム（２）。

１ 電線供給装置
２ 電線束製造システム
１０ 電線
２０ リール
２１ 小径部
２２ 大径部
２２ａ 外周面
３０ ケース
３４ 開口部
３５ 内壁面
４０ 弾性部材
５０ 張力調整機構
５３ 支持具
５６ 滑車（案内具）
５７ 付勢具

Claims (3)

1. 電線を所定の供給先に向けて供給する電線供給装置であって、
   前記電線が巻き付けられた筒状のリールと、前記リールを回転不能に収容するケースと、前記リールと前記ケースとの間に配置された弾性部材と、を備え、
   前記リールは、
   前記電線が巻き付けられた小径部と、前記弾性部材に押圧接触した大径部と、を有し、
   前記弾性部材は、
   前記大径部の外周面と前記ケースの内壁面との間の隙間を埋めるように配置され、
   前記電線は、
   前記大径部の前記外周面と前記弾性部材との間を前記弾性部材に押圧接触しながら通過した後、前記ケースに設けられた開口部を経て、前記供給先に向けて供給される、
   電線供給装置。
2. 請求項１に記載の電線供給装置であって、
   前記ケースと前記供給先との間の電線経路上に配置される張力調整機構、を更に備え、
   前記張力調整機構は、
   前記電線を案内する案内具と、前記案内具を前記電線の供給方向及び前記供給方向とは逆の反供給方向に往復移動可能に支持する支持具と、前記案内具を前記反供給方向に向けて付勢する付勢具と、を有する、
   電線供給装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の複数の電線供給装置と、前記複数の前記電線供給装置から供給された複数の電線を用いて電線束を製造する供給先装置と、を備えた、
   電線束製造システム。

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