JP4485162B2 - 水密圧縮成形撚り導体 - Google Patents

Description

この発明は水密圧縮成形撚り導体の製造方法およびその装置に関する。

水密絶縁電線を構成する水密圧縮成形撚り導体の製造に関する先行技術として特許文献１がある。

特開平７−２８８０５１号公報（特許請求の範囲の請求項１）

上記特許文献１の技術は、「撚線導体に水密コンパウンドを注入し、圧縮ダイスにより圧縮し内層圧縮導体とし、前記内層圧縮導体に水密コンパウンドを注入して軽圧縮ダイスにより軽圧縮すると共に、前記軽圧縮ダイスの回転速度と、前記内層圧縮導体の前記軽圧縮ダイスへの挿通速度とを別個に制御させる」ものである。

また、水密圧縮撚り導体の一般的な製造技術としては、「中心素線に水密コンパウンドを塗布し、この中心素線の上に、水密コンパウンドを塗布した第一層の素線を撚り合わせて圧縮成形し、さらにその上に水密コンパウンドを塗布し、その上に第二層の素線を撚り合わせて圧縮ダイスで圧縮成形する」ものがある。

上記先行技術において前者は、軽圧縮ダイスを回転させる必要があり、かつ、軽圧縮ダイスの回転と内層圧縮導体の挿通速度を別個に制御する必要があって、機械系、制御系の構造が複雑になり装置全体がコスト高とならざるを得ない。

また、特許請求の範囲では「水密コンパウンドを注入し」となっているが、図面から解釈すると、撚り素線あるいは圧縮導体に向けて水密コンパウンドを「滴下」するもので、このために水密コンパウンドを過不足なく均等に塗布できず、軽圧縮ダイスを回転させることとなっているが、軽圧縮ダイスを回転させたとしても満足できる均等塗布ができず、なによりも、水密コンパウンドが要所外に漏出落下して装置周辺を汚し作業環境を低下させる問題がある。

また、後者では素線または圧縮撚り導体の表面に個別に水密コンパウンドを塗布せねばならず、多くの工程を必要となって製造コストが高くなる他、水密コンパウンドが要所以外に漏出落下して作業環境が悪化するなどの問題をもっている。

上記従来技術の問題に鑑みこの発明は、必要最小限に、かつ、より均一な水密混和物の充填・塗布を可能にし、装置全体のコストを低減し、水密混和物の充填・塗布の工数を少なくして水密圧縮撚り導体の製造コストを低減し、水密混和物の充填・塗布作業において、水密混和物が要所以外に漏出落下せず、作業環境が低下することのない水密圧縮撚り導体の製造技術を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためにこの発明は、撚り素線間に水密混和物を充填し圧縮成形してなる水密圧縮撚り導体の製造方法において、中心導体に向けて撚り素線を収斂し、その周囲から上記中心導体と撚り素線に水密混和物を供給しながら撚り合わせて圧縮成形し、引き続いて、この圧縮撚り導体を水密混和物中に通して、その表面に水密混和物を塗布する工程を少なくとも一回通して水密圧縮撚り導体の芯を製作するとともに塗布量調整ダイスに通し、この芯の表面に最外層の撚り素線を撚り合わせて圧縮成形ダイスに引き通すことからなるものである。

また、上記撚り素線間に水密混和物を充填し圧縮成形してなる水密圧縮撚り導体の製造装置としては、ダイスホルダーの前段にボビンから繰り出された素線を収斂する圧縮成形ダイスを備え、前記ダイスホルダーの後段には水密混和物の塗布量調整ダイスを備え、その圧縮成形ダイスと塗布量調整ダイスの間の前記ダイスホルダー内に前記水密混和物で満たされた中空軸孔を形成し、前記圧縮成形ダイスによって収斂された圧縮撚り導体を、前記中空軸孔内に通して前記塗布量調整ダイスに通す構成とし得る。
より具体的には、ケージに装架されたボビンから繰り出された素線を収斂し圧縮成形ダイスに導入する撚り口ナットを含む偏心ホルダーと、前段で圧縮成形ダイス、後段で水密混和物を塗布する塗布量調整ダイスを備えたダイスホルダーとからなり、上記偏心ホルダーに水密混和物を注入する注入孔を設け、この注入孔から撚り口ナットと偏心ホルダーとの対向面間に形成される環状凹溝で開口する水密混和物の主流路を設け、かつ、上記主流路から流量調整バルブを介して上記塗布量調整ダイスを設けた中空軸孔に水密混和物を供給する分岐流路を設けてなり、上記撚り口ナットと偏心ホルダーとの対向面間に介在させるスペーサーにより上記環状凹溝での水密混和物の流量を調整し、上記流量調整バルブとして、上記中空軸孔に至る前の分岐流路にニードルバルブを設けてなる構成とすることができる。

上記の如く構成するこの発明によれば、先ず中心導体に向けて収斂された撚り素線の表面に流量制御された水密混和物が過不足なく均一に塗布されて圧縮成形され、引き続いて上記圧縮成形された撚線導体が水密混和物で満たされた中空軸孔と塗布量調整ダイスを通過する間に、その表面に所要量の水密混和物が過不足なく均等に塗布され、しかも、要所以外に漏出落下することがない。

また、最外層の撚り合わせと圧縮成形において、前段の「芯」表面に塗布された水密混和物が圧縮成形の際に撚り素線間に入り込み、最外層表面には水密混和物が殆ど存在しないので、絶縁被覆の際行われる導体・絶縁間の水密処理では、上記素線間に充填した水密混和物が存在しないので絶縁体の剥ぎ取りに支障を来たす心配がない。

先ず図２を参照しながら水密圧縮成形導体の製造工程を説明する。サプライに支持されたボビンＢ１から繰り出された中心素線Ｗ１の上にボビンＢ２を装架したケージＫ１から繰り出された第一層の素線Ｗ２が収斂され、第一の水密圧縮撚り導体製造装置１０ａを通過する間に、中心素線Ｗ１と第一層の素線Ｗ２に水密混和物が供給されながら撚り合わされ、圧縮成形され、その表面に水密混和物が塗布されて第一層目の水密圧縮撚り導体ＳＢ１となる。

次に、ボビンＢ３を装架したケージＫ２から繰り出された第二層の素線Ｗ３は、表面に水密混和物を塗布した圧縮撚り導体ＳＢ１の上に収斂され、圧縮成形ダイスＭＤを通過する間に、上記圧縮撚り導体ＳＢ１（図２（ｂ））の表面に塗布された水密混和物が第二層の素線Ｗ３の相互間に入り込みながら圧縮成形され、表面には水密混和物が殆ど付着していない水密圧縮撚り導体ＳＢ２（図２（ｂ））が得られる。

上記のようにして得られた水密圧縮撚り導体ＳＢ２の表面には素線の間隙や第一層の表面に充填・塗布した水密混和物が殆どなく、絶縁被覆を押出し成形する際、絶縁層に対して相溶性のある水密混和物を塗布しながら公知の押出し成形法により絶縁層が押出し成形するので、接続や端末処理をするとき絶縁体とともに上記水密混和物が撚り導体からスムーズに除去される。

なお、上記実施形態では１９本（２層）撚りで説明したが、３７本（３層）撚りの場合は、上記圧縮成形ダイスＭＤに替えて図示しない第二の水密圧縮撚り導体製造装置を配置し、水密混和物を塗布した第二層の上に第三層の素線を収斂し圧縮成形ダイスに引き通して３７本（３層）撚りの水密圧縮撚り導体が得られる。

次に、水密圧縮撚り導体の製造装置について図１を参照しながら説明する。ダイスホルダー１１の前段には圧縮成形ダイス１２が嵌められ、後段には水密混和物を均一に塗布する塗布量調整ダイス１３が袋ナット１４により取り付けられ、ダイスホルダー１１の上流側前面には偏心ホルダー１５がボルト１６により偏心調整可能に取り付けられ、このとき圧縮成形ダイス１２も固定される。

偏心ホルダー１５には水密混和物の注入孔１７が開口し、この注入孔１７には水密混和物を供給する図示しない押出機を接続するコネクター１８が設けられ、注入孔１７から偏心ホルダー１５の撚り口ナット１９との対向面に開口する主流路２０が形成され、偏心ホルダー１５の前面には水密混和物の流量を調整するスペーサー２１を介して撚り口ナット１９がねじ込まれ、中心素線と収斂された撚り素線に水密混和物を供給する環状凹溝２２が形成されている。

上記主流路２０からはダイスホルダー１１に向けて分岐流路２３が設けられ、途中ニードルバルブ２４を介してダイスホルダー１１の中空軸孔２５に通じ、水密混和物の塗布量調整ダイス１３に至る。なお、ダイスホルダー１１にはヒーターの挿入孔Ｈ、断熱保温層Ｉが設けられ、全体をフレームＦで支持している。

次に操作について説明する。ケージＫ１に装架されたボビンＢ２から繰り出された素線Ｗ２は、目板Ｙを経て撚り口ナット１９と偏心ホルダー１５のアプローチ部分で収斂され、ここで図示しない押出機から供給された水密混和物は主流路２０と環状凹溝２２を経て撚合わされる各素線（中心素線Ｗ１と第一層の素線Ｗ２）の周囲から供給され圧縮成形ダイス１２で圧縮成形される。

圧縮成形された撚り導体は、水密混和物で満たされた中空軸孔２５を通過し、後段で袋ナット１４により取り付けられた塗布量調整ダイス１３を経て必要最小限の水密混和物が塗布される。なお、中空軸孔２５への水密混和物の供給は、主流路２０から分岐流路２３を経て、途中ニードルバルブ２４により消費される水密混和物の量とバランスするようになっている。

以上説明したようにこの装置によれば、中心導体と収斂された撚り素線に対して、その周囲から水密混和物が過不足なく均等に供給されて撚り合わされるとともに圧縮成形され、圧縮成形された撚り導体は、適量供給（補給）される水密混和物で満たされた中空軸孔を通過し、塗布量調整ダイスを通過する間に所定量の水密混和物が過不足なく均等に塗布され、さらに中空軸孔に消費量とバランスするように水密混和物を補給するので、要所以外に水密混和物が漏出落下することがなく、作業環境の低下を招くことがない。

以上説明した如くこの発明は、装置全体の構造をシンプルにし、圧縮成形撚り導体への水密混和物の充填が過不足なく均等におこなえるようになり、さらに、要所以外に水密混和物が漏出落下することがなく、作業環境を改善するとともに製造コストを低減したもので産業上の利用価値は極めて高いものである。

この発明の水密圧縮成形導体の製造装置の（ａ）横断面図、（ｂ）縦断面図 （ａ）は同工程説明図、（ｂ）は水密混和物充填状態説明図

符号の説明

１０，１０ａ 水密圧縮成形導体の製造装置
１１ ダイスホルダー
１２ 圧縮成形ダイス
１３ 塗布量調整ダイス
１４ 袋ナット
１５ 偏心ホルダー
１６ ボルト（偏心ホルダーの）
１７ 注入孔
１８ コネクター
１９ 撚り口ナット
２０ 主流路
２１ スペーサー
２２ 環状凹溝
２３ 分岐流路
２４ ニードルバルブ
２５ 中空軸孔
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３ ボビン
Ｆ フレーム
Ｈ ヒーターの挿入孔
Ｉ 断熱保温層
Ｋ１，Ｋ２ ケージ
ＭＤ 圧縮成形ダイス
ＳＢ１，ＳＢ２ 水密圧縮撚り導体
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３ 素線
Ｙ 目板

Claims (4)

1. 撚り素線（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３）間に水密混和物を充填し圧縮成形してなる水密絶縁電線用水密圧縮撚り導体（ＳＢ２）の製造方法において、中心導体（Ｗ１）に向けて撚り素線（Ｗ２）を収斂し、その周囲から上記中心導体（Ｗ１）と撚り素線（Ｗ２）に水密混和物を供給しながら撚り合わせて圧縮成形し、引き続いて、この圧縮撚り導体（ＳＢ１）を水密混和物中に通して、その表面に水密混和物を塗布する工程を少なくとも一回通して水密圧縮撚り導体の芯（ＳＢ１）を製作するとともに塗布量調整ダイス（１３）に通し、この芯（ＳＢ１）の表面に最外層の撚り素線（Ｗ３）を撚り合わせて圧縮成形ダイス（ＭＤ）に引き通すことを特徴とする水密絶縁電線用水密圧縮撚り導体の製造方法。
2. ダイスホルダー（１１）の前段にボビン（Ｂ１、Ｂ２）から繰り出された素線（Ｗ１、Ｗ２）を収斂する圧縮成形ダイス（１２）を備え、前記ダイスホルダー（１１）の後段には水密混和物の塗布量調整ダイス（１３）を備え、その圧縮成形ダイス（１２）と塗布量調整ダイス（１３）の間の前記ダイスホルダー（１１）内に前記水密混和物で満たされた中空軸孔（２５）を形成し、前記圧縮成形ダイス（１２）によって収斂された圧縮撚り導体（ＳＢ１）を、前記中空軸孔（２５）内に通して前記塗布量調整ダイス（１３）に通すことを特徴とする水密絶縁電線用水密圧縮撚り導体の製造装置。
3. ケージ（Ｋ１）に装架されたボビン（Ｂ２）から繰り出された素線（Ｗ２）を収斂し圧縮成形ダイス（１２）に導入する撚り口ナット（１９）を含む偏心ホルダー（１５）と、前段で圧縮成形ダイス（１２）、後段で水密混和物を塗布する塗布量調整ダイス（１３）を備えたダイスホルダー（１１）とからなり、上記偏心ホルダー（１５）に水密混和物を注入する注入孔（１７）を設け、この注入孔（１７）から撚り口ナット（１９）と偏心ホルダー（１５）との対向面間に形成される環状凹溝（２２）で開口する水密混和物の主流路（２０）を設け、かつ、上記主流路（２０）から流量調整バルブ（２４）を介して上記塗布量調整ダイス（１３）を設けた中空軸孔（２５）に水密混和物を供給する分岐流路（２３）を設けたことを特徴とする水密絶縁電線用水密圧縮撚り導体の製造装置。
4. 上記撚り口ナット（１９）と偏心ホルダー（１５）との対向面間に介在させるスペーサー（２１）により上記環状凹溝（２２）での水密混和物の流量を調整し、上記流量調整バルブとして、上記中空軸孔（２５）に至る前の分岐流路（２３）にニードルバルブ（２４）を設けたことを特徴とする請求項３に記載の水密絶縁電線用水密圧縮撚り導体の製造装置。

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