JP4948140B2 - 不等長多心ケーブル製造方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、不等長多心ケーブル製造方法及び装置に関するものである。

従来、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ：個人用携帯情報端末）、デジタルカメラ、ビデオカメラ、音楽プレーヤ、ゲーム機、ナビゲーション装置等の電子機器においては、機器内の配線や機器本体とディスプレイとの接続のために、多数本の電線を集合して一体化させたハーネス形状の多心ケーブルが用いられている。この場合、両端が電気コネクタに接続された多数本の電線を所定のピッチで並行に配列して平面状のフラットケーブルを構成することもあるが、取回しを容易にするために、電線を長さ方向の中間部で束ねて円筒状ケーブルを構成することもある。

しかし、両端が電気コネクタに接続されたフラットケーブルを、そのままの状態で、長さ方向の中間部で束ねると、外側に位置する電線が中心に引張られた状態となって、断線が生じやすくなる。そこで、外側に位置する電線が中心に位置する電線よりも長くなるようにあらかじめ整列して、電線を長さ方向の中間部で束ねて円筒状ケーブルを構成しても、外側に位置する電線が引張られることがないようにする多心ケーブルが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１には、その図１に、ｎ本の素線ｗ１、ｗ２・・・ｗ（ｎ−１）、ｗｎを有するスダレ型多心ケーブルが示され、最外側の素線ｗ１が最も長く、内側に位置する素線ｗ２、・・・が順次短くなり、中央部の素線又は素線群の長さが一番短くなるケーブルが示されている。

さらに、そのようなケーブルを形成するための治具として、フラットケーブル半円カッターが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

図９はその半円カッターを示す図である。

図において、８００は多心ケーブル製造方法において使用される半円カッターである。この半円カッター８００は、コネクタに線を一定な余長を持たせるため、下板８０１に形成されたガイド溝８０４に合わせ刃部８０５までフラットケーブルを挿入し、上板８０２に取付けられた半円刃８０７でフラットケーブルの端部を半円形に切断するもので、端部が半円形に切断されることで、最外側の素線が最も長く、内側に位置する素線が順次短くなり、中央部の素線又は素線群の長さが一番短くなるようになっている。

これにより、外側に位置する電線ほど長くなるように整列された平面状の不等長のフラットケーブルを得ることができる。そして、該フラットケーブルを長さ方向の中間部で束ねると、外側に位置する電線が引張られることのない円筒状ケーブルが構成される。
特開昭６１−２３０２０８号公報 実開昭６１−１９８６６７号公報

しかしながら、前記従来の多心ケーブル製造方法は、複数種類の円筒状ケーブルを製造する場合、下板８０１、あるいは、半円刃８０７を多数形成する必要があるので、加工が面倒であり、半円カッター８００の製作コストが高くなってしまう。

さらに、各電線の長さは半円カッター８００によって決まるので、各電線の長さを微調整することができず、製造上のフレキシビリティが低くなってしまう。

さらに、電線をガイド溝８０４内に押込む作業は熟練を必要とするので、作業者によるばらつきが発生する可能性があり、円筒状ケーブルの品質が不均一になる可能性がある。

さらに、電線を正確に位置出しして形成することが困難であるので、その結果、各電線の長さの精度が低くなってしまう。

本発明は、前記従来の問題点を解決して、回転可能な回転ステージによって、複数の電線を所定のピッチで並行に配列した平面状のケーブルの先端部分を、前記ピッチを維持するとともに電線の先端を揃（そろ）えて軸方向に位置決めして移動不能に把持し、クランプステージによって、前記ケーブルの中間を、前記ピッチを維持するとともに電線を軸方向に移動可能に把持し、カットステージによって、前記ケーブルの尾端近傍を、前記ピッチを維持するとともに電線を軸方向に移動可能に把持し、前記回転ステージをいずれかの電線の軸線を回転中心として所定角度回転させた後、前記カットステージのカッターによって、電線の尾端を切揃えることにより、ケーブルを平面状にしたときに電線の尾端の包絡線が所定の曲線となる不等長多心ケーブルを容易に、高精度で、短時間で製造することができ、かつ、回転ステージの回転中心及び回転角度を調整することによって、電線の尾端の包絡線の形状を任意に選択することができる不等長多心ケーブル製造方法及び装置を提供することを目的とする。

そのために、本発明の不等長多心ケーブル製造方法においては、複数の電線を所定のピッチで平板状に配列し、すべての電線を直線状とするとともに先端の包絡線が軸方向に直交する直線となるようにすると、尾端の包絡線が曲線となる不等長多心ケーブルを製造する不等長多心ケーブル製造方法であって、所定のピッチで平板状に配列された複数の直線状の電線から成るケーブルの先端部分を、回転ステージによって、所定のピッチを維持するとともに電線の先端を揃えて軸方向に位置決めして移動不能に把持するステップと、前記ケーブルの中間を、クランプステージによって、所定のピッチを維持するとともに各電線を軸方向に移動可能に把持するステップと、前記ケーブルの尾端近傍を、カットステージによって、所定のピッチを維持するとともに各電線を軸方向に移動可能に把持するステップと、前記回転ステージをいずれかの電線の軸線を回転中心として所定角度回転させるステップと、前記カットステージのカッターによって、すべての電線の尾端を切揃えるステップとを有する。

本発明の他の不等長多心ケーブル製造方法においては、さらに、前記ケーブルの先端部分は、電線の先端の包絡線が軸方向に直交する直線となるように、回転ステージによって把持される。

本発明の更に他の不等長多心ケーブル製造方法においては、さらに、前記電線の尾端は、その包絡線が軸方向に直交する直線となるように、カッターによって切揃えられる。

本発明の更に他の不等長多心ケーブル製造方法においては、さらに、前記回転ステージは、前記ケーブルの幅方向の一端に位置する電線の軸線を回転中心として１８０度回転する。

本発明の更に他の不等長多心ケーブル製造方法においては、さらに、前記回転ステージは、前記ケーブルの幅方向の中央に位置する電線の軸線を回転中心として１８０度回転する。

本発明の不等長多心ケーブル製造装置においては、複数の電線を所定のピッチで平板状に配列し、すべての電線を直線状とするとともに先端の包絡線が軸方向に直交する直線となるようにすると、尾端の包絡線が曲線となる不等長多心ケーブルを製造する不等長多心ケーブル製造装置であって、所定のピッチで平板状に配列された複数の直線状の電線から成るケーブルの先端部分を、所定のピッチを維持するとともに電線の先端を揃えて軸方向に位置決めして移動不能に把持する回転ステージと、前記ケーブルの中間を所定のピッチを維持するとともに各電線を軸方向に移動可能に把持するクランプステージと、前記ケーブルの尾端近傍を、所定のピッチを維持するとともに各電線を軸方向に移動可能に把持する、カットステージとを有し、前記回転ステージは、いずれかの電線の軸線を回転中心として所定角度回転し、前記カットステージは、すべての電線の尾端を切揃えるカッターを備える。

本発明の他の不等長多心ケーブル製造装置においては、さらに、前記回転ステージは、ケーブルの先端部分を電線の先端の包絡線が軸方向に直交する直線となるように把持する。

本発明の更に他の不等長多心ケーブル製造装置においては、さらに、前記カッターは、電線の尾端をその包絡線が軸方向に直交する直線となるように切揃える。

本発明の更に他の不等長多心ケーブル製造装置においては、さらに、前記回転ステージは、前記ケーブルの幅方向の一端に位置する電線の軸線を回転中心として１８０度回転する。

本発明の更に他の不等長多心ケーブル製造装置においては、さらに、前記回転ステージは、前記ケーブルの幅方向の中央に位置する電線の軸線を回転中心として１８０度回転する。

本発明によれば、不等長多心ケーブル製造方法及び装置においては、回転可能な回転ステージによって、複数の電線を所定のピッチで並行に配列した平面状のケーブルの先端部分を、前記ピッチを維持するとともに電線の先端を揃えて軸方向に位置決めして移動不能に把持し、クランプステージによって、前記ケーブルの中間を、前記ピッチを維持するとともに電線を軸方向に移動可能に把持し、カットステージによって、前記ケーブルの尾端近傍を、前記ピッチを維持するとともに電線を軸方向に移動可能に把持し、前記回転ステージをいずれかの電線の軸線を回転中心として所定角度回転させた後、前記カットステージのカッターによって、電線の尾端を切揃えるようになっている。

これにより、ケーブルを平面状にしたときに電線の尾端の包絡線が所定曲線となる不等長多心ケーブルを容易に、高精度で、短時間で製造することができ、かつ、回転ステージの回転中心及び回転角度を調整することによって、電線の尾端の包絡線の形状を任意に選択することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態における不等長多心ケーブル製造方法の基本概念を示す図、図２は本発明の第１の実施の形態における不等長多心ケーブルを示す図である。なお、図２において（ａ）は両端にコネクタを接続し中間部を束ねた状態を示し、（ｂ）は両端にコネクタを接続した状態を示し、（ｃ）は先端を揃えた状態を示している。

図において、１０１は本実施の形態において製造される不等長多心ケーブルであり、複数本の電線１１１から成る。そして、前記不等長多心ケーブル１０１は、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、ＰＤＡ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、音楽プレーヤ、ゲーム機、ナビゲーション装置等の電子機器において、機器内の配線や機器本体とディスプレイとの接続のために使用されるものであるが、いかなる種類の電子機器又は電気機器においていかなる用途に使用されるものであってもよい。

本実施の形態において、前記不等長多心ケーブル１０１は、図２（ａ）に示されるように、取回しを容易にするために、電線１１１を長手方向の中間で束ねた状態で使用されるものとする。前記電線１１１は、例えば、絶縁電線、同軸電線、シールド電線等の外周部分が絶縁被覆された比較的小径の電線であり、柔軟で可撓（とう）性を備えるものである。この場合、前記電線１１１の両端１１１ａ及び１１１ｂは、図２（ｂ）に示されるように、所定のピッチで平面状に、すなわち、フラットに配列されて電気コネクタ１１２に接続されている（この場合の所定のピッチとは、例えば、電気コネクタの端子間距離である。）。そして、図２（ａ）に示されるように、帯状のバンドル部材１１３を巻付けることによって、電線１１１を長手方向の中間で束ねて、円筒状又は円柱状の束ね部１１５を形成する。すると、電気コネクタ１１２は相対して平行になり、該束ね部１１５の両側に、電気コネクタ１１２に接続されたほぼ直角三角形となる接続部１１６が形成される。以降、バンドル部材１１３で束ねられた部分を１つの頂点とみなし、接続部１１６を直角三角形として説明する。

すなわち、直線状になった最も上に位置する電線１１１及び電気コネクタ１１２が直角となり、後述のＬ１及びＬ２が斜辺を形成する。

ここで、先端１１１ａ側（図２における左側）の接続部１１６の長さ（直線状になった電線の方向、以降、軸方向という。）をＥ１とし、束ね部１１５の長さをＥ３とし、尾端側（図２における右側）の接続部１１６の長さをＥ２とすると、両側の電気コネクタ１１２間の電線１１１の長さＬは、次の式（１）で表される。
Ｌ＝Ｅ１＋Ｅ２＋Ｅ３ ・・・式（１）
なお、図において、Ｌ１は先端側の接続部１１６が形成する直角三角形の斜辺の長さを示し、Ｌ２は尾端側の接続部１１６が形成する直角三角形の斜辺の長さを示し、Ｄは電線１１１が所定のピッチで配列された状態での不等長多心ケーブル１０１の幅を示している。

図２（ａ）に示される例は、最も短い電線１１１、すなわち、図２（ａ）における最も上に位置する電線１１１が直線の状態を維持するときに、他の電線１１１が弛（ゆる）んで直角三角形が形成する平面から突出したり、引張られて断線することもない状態となっている。これは、電線１１１を束ねることなくフラットに配列すると、図２（ｂ）に示されるように、各電線１１１の長さが相違するように設定されているためである。また、すべての電線１１１を直線状とするとともに、各電線１１１の先端１１１ａを揃えて、該先端１１１ａの包絡線が長手方向、すなわち、軸方向に直交する直線となるようにすると、図２（ｃ）に示されるように、電線１１１の尾端１１１ｂの包絡線が曲線となる。

図２（ｃ）に示されるような不等長多心ケーブル１０１は、図１に示されるように、電線１１１の先端１１１ａを揃えて位置決めして軸方向に移動不能とし、電線１１１の尾端１１１ｂを先端に対して相対的に所定角度回転させた状態で切揃えることによって製造することができる。

前記不等長多心ケーブル１０１を製造する原理について説明する。

まず、複数の電線１１１を所定のピッチで並行に配列した平面状のケーブル１０１の先端部分を、固定把持装置（図示せず）によって、前記ピッチを維持するとともに電線１１１の先端１１１ａを揃えて軸方向に位置決めして移動不能に把持する。続いて、前記ケーブル１０１の尾端１１１ｂ側部分を、治具１２１によって、前記ピッチを維持するとともに各電線１１１を軸方向に移動可能に保持し、先端１１１ａ側の固定把持装置を角度θだけ回転させる。この場合、前記固定把持装置の回転中心は、図１における最左端に位置する電線１１１（図２における最も上側で最短の線。）の軸線Ｘに一致させる。

なお、図１におけるＥは、図２（ａ）におけるＥ１とＥ２とを合計した場合の値、すなわち、Ｅ１＝Ｅ２、Ｅ＝Ｅ１＋Ｅ２である。また、ｒは、ケーブル１０１の先端部分を含む平面における各電線１１１の軸線Ｘ（この場合、回転軸と一致。）からの距離である。

このようにして、治具１２１の電線保持面において、束ね部１１５の長さＥ３をもって尾端を切揃えることによって得られたケーブル１０１における各電線１１１の斜辺となる長さｌｉは、次の式（２）で表される。

この場合、各電線１１１の尾端１１１ｂによって形成される端部の包絡線は、次の式（３）で数式化された曲線として表される。

そして、θを１８０度に設定した場合に、図２（ｃ）に示されるようなケーブル１０１を得ることができる。

次に、前記不等長多心ケーブル１０１を製造する方法について具体的に説明する。まず、本実施の形態における不等長多心ケーブル製造装置について説明する。

図３は本発明の第１の実施の形態における不等長多心ケーブル製造装置を示す上面図である。

図において、１は本実施の形態における不等長多心ケーブル製造装置としてのケーブル製造装置であり、上面が矩形平板状の支持台１１、及び、該支持台１１の上に取付けられた軸受装置１２を有する。そして、該軸受装置１２は、一側面（図における左側面）に備える回転支持部１４を介して、回転ステージ２１が回転可能に取付けられている。該回転ステージ２１は、複数の電線１１１を所定のピッチで並行に配列した平面状の後述される素材ケーブル１０２の先端部分（配列時に前記ピッチを維持して揃えられた電線１１１の先端１１１ａ。）を軸方向に位置決めして軸方向への移動を不能にするよう把持する。

ここで、複数の電線１１１を平面状の素材ケーブル１０２として平行に配列する際に、作業上隣合う電線１１１が接触した状態となることもある。所定のピッチとは、前述のように電気コネクタの端子間距離を指すが、電線１１１が接触した状態で平面状に並んだときのピッチを指す場合も含む。さらに、後述のように所定のピッチとして素材ケーブル１０２を中間支持部３５へ取付けられたときの電線１１１のピッチも含む。

また、前記軸受装置１２の他側面（図における右側面）には、前記回転ステージ２１を回転させる回転ホイール１３が取付けられている。そのため、オペレータは、前記回転ホイール１３が備える回転用ハンドル１３ａを操作して前記回転ホイール１３を回転させ、軸受装置１２内に回転可能に配設された図示されない回転軸を回転させることによって、該回転軸に接続された回転支持部１４を介して、回転ステージ２１を所望の角度だけ回転させることができる。なお、前記軸受装置１２内に電動モータを配設することによって、手動で回転ホイール１３を回転させることなく、回転ステージ２１を自動的に回転させるようにすることもできる。

ここで、該回転ステージ２１は、回転する前記回転支持部１４に取付けられた回転治具としてのステージ基部２２、該ステージ基部２２に固定された先端ガイド部２３、及び、該先端ガイド部２３に対して回動可能に取付けられた先端クランパ２４を備える。なお、前記ステージ基部２２は、アクリル等の樹脂から成るものであることが望ましい。

そして、前記ステージ基部２２及び先端ガイド部２３の上面には、両者に跨（またが）るような大きさの先端位置決め凹部２５が形成されている。該先端位置決め凹部２５には素材ケーブル１０２の先端部が収容され、その先端部が軸方向に位置決めされる。この場合、各電線１１１の先端を先端位置決め凹部２５の基準縁２５ａに当接させることによって、素材ケーブル１０２を軸方向に位置決めすることができる。

また、前記先端クランパ２４は、第１枢動軸支部２７によって、先端ガイド部２３に回動可能に取付けられており、図に示された開位置から第１枢動軸支部２７を中心にほぼ１８０度回動させられて閉位置にまで姿勢変化させられる。そして、前記先端クランパ２４は、閉位置において、先端位置決め凹部２５内に収容された素材ケーブル１０２の先端部を上方から先端ガイド部２３に押付けて把持する。なお、前記先端クランパ２４は、閉位置において、その先端の被ロック部２４ａが先端ガイド部２３に取付けられた第１ロック部材２６と係合することによって、ロックされる。

そして、前記支持台１１の上には、さらに、クランプステージ３１及びカットステージ４１が取付けられている。この場合、前記回転ステージ２１、クランプステージ３１及びカットステージ４１は、支持台１１の長手方向に所定の間隔を開けて並ぶように配置されている。前記クランプステージ３１は、複数の電線１１１を所定のピッチで並行に配列した平面状の素材ケーブル１０２の中間を、前記ピッチを維持するとともに各電線１１１を軸方向に移動可能に把持する。

クランプステージ３１とカットステージ４１との距離により不等長多心ケーブル１０１の束ね部１１５の長さＥ３を決定する。

ここで、前記クランプステージ３１は、支持台１１の上に取付けられたクランプ基台部３２、該クランプ基台部３２の上に取付けられた中間ガイド部３３、及び、該中間ガイド部３３に対して回動可能に取付けられた中間クランパ３４を備える。そして、前記中間ガイド部３３には、上面に複数の第１電線収容溝３５ａが形成された中間支持部３５が配設されている。前記第１電線収容溝３５ａは素材ケーブル１０２の電線１１１のピッチと等しいピッチで形成され、各第１電線収容溝３５ａに収容された電線１１１のピッチを維持することができる。また、前記第１電線収容溝３５ａの深さは電線１１１の外径よりも小さく、これにより、第１電線収容溝３５ａ内に収容された電線１１１の上端は中間支持部３５の上面から上方に突出した状態となる。

そして、前記中間クランパ３４は、第２枢動軸支部３７によって、中間ガイド部３３に回動可能に取付けられており、図に示された開位置から第２枢動軸支部３７を中心にほぼ１８０度回動させられて閉位置にまで姿勢変化させられる。前記中間クランパ３４は、閉位置において、第１電線収容溝３５ａ内に収容された電線１１１の上端を上方から中間ガイド部３３に押付けて把持する。この場合、前記中間クランパ３４は、各電線１１１が各第１電線収容溝３５ａ内に収容された状態を維持しつつ軸方向に移動可能な程度の力によって、電線１１１の上端を下方に押付ける。なお、前記中間クランパ３４は、閉位置において、その先端の被ロック部３４ａが中間ガイド部３３に取付けられた第２ロック部材３６と係合することによって、ロックされる。

また、前記カットステージ４１は、支持台１１の上に取付けられたカット基台部４２、該カット基台部４２の上に取付けられたカットダイ支持部４３、及び、該カットダイ支持部４３に対して回動可能に取付けられたカットパンチ支持腕４６を備える。そして、前記カットダイ支持部４３には、電線１１１の尾端を切揃えるためのカットダイ４４が取付けられている。また、前記カットダイ支持部４３には上面に複数の第２電線収容溝４５ａが形成された尾端支持部４５が配設されている。前記第２電線収容溝４５ａは素材ケーブル１０２の電線１１１のピッチと等しいピッチで形成され、各第２電線収容溝４５ａに収容された電線１１１のピッチを維持することができる。また、前記第２電線収容溝４５ａの深さは電線１１１の外径よりも小さく、これにより、第２電線収容溝４５ａ内に収容された電線１１１の上端は尾端支持部４５の上面から上方に突出した状態となる。なお、前記カットダイ支持部４３の少なくとも尾端支持部４５は、アクリル等の樹脂から成るものであることが望ましい。

ここで、前記カットパンチ支持腕４６は、第３枢動軸支部４７によって、カットダイ支持部４３に回動可能に取付けられており、オペレータがカット用ハンドル４６ａを操作することによって、図に示された開位置から第３枢動軸支部４７を中心にほぼ１８０度回動させられて切断位置にまで姿勢変化させられる。前記カットパンチ支持腕４６には電線１１１の尾端を切揃えるためのカットパンチ４８が取付けられており、前記切断位置において、カットパンチ４８とカットダイ４４とが協働してカッターとして機能し、電線１１１を切断する。これにより、電線１１１の尾端は軸方向に対して直角の一直線状に切揃えられる。

なお、必要に応じて、尾端支持部４５の上に図示されない板状の押え部材を載置し、該押え部材によって第２電線収容溝４５ａ内に収容された電線１１１の上端を上方からカットダイ４４に押付けて把持することができる。この場合、前記押え部材は、各電線１１１が各第２電線収容溝４５ａ内に収容された状態を維持しつつ軸方向に移動可能な程度の力によって、電線１１１の上端を下方に押付ける。

次に、前記ケーブル製造装置１を使用した不等長多心ケーブル製造方法について説明する。

図４は本発明の第１の実施の形態における不等長多心ケーブルを製造する動作を示す第１の図、図５は本発明の第１の実施の形態における不等長多心ケーブルを製造する動作を示す第２の図、図６は本発明の第１の実施の形態における不等長多心ケーブルを製造する動作を示す第３の図である。

まず、電線１１１の尾端を切揃える前のケーブルとしての素材ケーブル１０２を用意する。該素材ケーブル１０２は、所定のピッチでフラットに、かつ、直線状に配列された複数の電線１１１から成り、該電線１１１の集合体の両面に粘着テープから成るフィルム状の整線テープが貼（てん）付されている。この場合、前記素材ケーブル１０２は、製造される不等長多心ケーブル１０１の長さよりも長くなるようにあらかじめ切断され、さらに、尾端部分（図４における左端部分）は斜めに切断されていることが望ましい。また、先端は、素材ケーブル１０２の長手方向、すなわち、軸方向に直交する直線を形成するように切揃えられているものとする。

続いて、素材ケーブル１０２の裏側（下側）の整線テープを剥（は）がしてして除去する。この場合、素材ケーブル１０２の先端部における回転ステージ２１の先端位置決め凹部２５内に収容される部分に対応する範囲の整線テープは、除去することなく残しておくことが望ましい。

続いて、前記素材ケーブル１０２を、図４に示されるように、回転ステージ２１、クランプステージ３１及びカットステージ４１の上に載置してセットする。この場合、素材ケーブル１０２の先端部は、回転ステージ２１の先端位置決め凹部２５内に収容され、素材ケーブル１０２の先端を先端位置決め凹部２５の基準縁２５ａに当接させる。これにより、各電線１１１の先端を揃えて軸方向に位置決めすることができる。

また、素材ケーブル１０２の先端部分（図４における右端部分）と尾端部分との間の部分、すなわち、中間部分は、クランプステージ３１の中間支持部３５上にセットされる。この場合、裏側の整線テープが除去されているので、各電線１１１は第１電線収容溝３５ａに収容される。なお、前記第１電線収容溝３５ａの深さが電線１１１の外径よりも小さいので、表側の整線テープの粘着面は中間支持部３５の上面に接触しない。

さらに、素材ケーブル１０２の尾端部分は、カットステージ４１の尾端支持部４５上にセットされる。この場合、裏側の整線テープが除去されているので、各電線１１１は第２電線収容溝４５ａに収容される。なお、該第２電線収容溝４５ａの深さが電線１１１の外径よりも小さいので、表側の整線テープの粘着面は尾端支持部４５の上面に接触しない。

なお、素材ケーブル１０２を回転ステージ２１、クランプステージ３１及びカットステージ４１の上に載置してセットする際に、表側（上側）の整線テープは、除去されずに電線１１１の集合体に貼付されている。そのため、電線１１１がばらばらになってしまうことがなく、素材ケーブル１０２を容易に取扱ってセットすることができる。

続いて、回転ステージ２１の先端クランパ２４を開位置から第１枢動軸支部２７を中心にほぼ１８０度回動させ、図５に示されるように、閉位置にまで姿勢変化させる。そして、被ロック部２４ａに第１ロック部材２６を係合させることによって、先端クランパ２４を閉位置でロックする。これにより、素材ケーブル１０２の先端部における電線１１１は、先端クランパ２４と先端ガイド部２３とによって、所定のピッチを維持して整列した状態を保ちつつ軸方向に移動不能に把持された状態となる。

続いて、素材ケーブル１０２における回転ステージ２１とカットステージ４１との間の範囲に対応する表側の整線テープを剥がして除去する。そして、クランプステージ３１の中間クランパ３４を開位置から第２枢動軸支部３７を中心にほぼ１８０度回動させ、図５に示されるように、閉位置にまで姿勢変化させる。続いて、被ロック部３４ａに第２ロック部材３６を係合させることによって、中間クランパ３４を閉位置でロックする。これにより、素材ケーブル１０２の中間部分における電線１１１は、中間クランパ３４と中間支持部３５とによって、所定のピッチを維持して整列した状態を保ちつつ軸方向に移動可能に把持された状態となる。

続いて、素材ケーブル１０２における回転ステージ２１とカットステージ４１との間の範囲よりも尾端側に対応する表側の整線テープを剥がして除去する。そして、尾端支持部４５の上に押え部材を載置し、該押え部材によって第２電線収容溝４５ａ内に収容された電線１１１の上端を上方からカットダイ４４に押付ける。これにより、素材ケーブル１０２の尾端部分における電線１１１は、押え部材と尾端支持部４５とによって、所定のピッチを維持して整列した状態を保ちつつ軸方向に移動可能に把持された状態となる。なお、前記押え部材は、電線１１１の状態を視認することができるように、透明なアクリル等の樹脂から成るものであることが望ましい。

続いて、回転ステージ２１の回転ホイール１３を回転させ、ステージ基部２２を１８０度だけ回転させる。なお、ステージ基部２２の回転中心はいずれかの電線１１１の軸線に一致させる。ここでは、図１における最左端に位置する電線１１１、すなわち、図４及び５における素材ケーブル１０２の最上端に位置する電線１１１の軸線に一致しているものとする。また、ステージ基部２２は、図１における反時計回り方向、すなわち、クランプステージ３１及びカットステージ４１から回転ステージ２１を見た状態で反時計回り方向に回転する。これにより、素材ケーブル１０２は、図６に示されるように、クランプステージ３１と回転ステージ２１との間の範囲において、１８０度捩（ねじ）れた状態となる。

この場合、図における素材ケーブル１０２の最上端に位置する電線１１１は、ステージ基部２２の回転中心に一致しているので、軸方向に引張られることがない。これに対し、他の電線１１１は、ステージ基部２２の回転中心から離れているので、軸方向に引張られることとなる。前述のように、素材ケーブル１０２の電線１１１は、先端部分がステージ基部２２によって整列した状態を保ちつつ軸方向に移動不能に把持されているところ、中間部分及び尾端部分がクランプステージ３１及びカットステージ４１において整列した状態を保ちつつ軸方向に移動可能に把持されているのであるから、軸方向に引張られることによって、ステージ基部２２の方向に引出される。

そして、クランプステージ３１と回転ステージ２１との間の範囲において捩れた状態の電線１１１の長さは、前記式（２）で表されるように、ステージ基部２２の回転中心から離れているものほど長くなる。そのため、該ステージ基部２２の回転中心から離れている電線１１１ほど、より長くステージ基部２２の方向に引出される。その結果、図６に示されるように、図における素材ケーブル１０２の最下端に近い電線１１１ほど、その尾端がステージ基部２２の方向により大きく移動し、当初において斜めであった電線１１１の尾端の包絡線は、平坦に近い形状となる。

続いて、押え部材を外し、その代わりに粘着テープを素材ケーブル１０２の尾端部分における電線１１１の表側に貼付する。これにより、電線１１１がばらばらになることが防止される。

続いて、カットパンチ支持腕４６を開位置から第３枢動軸支部４７を中心にほぼ１８０度回動させ、切断位置にまで姿勢変化させる。前記カットパンチ支持腕４６が切断位置になると、カットパンチ４８とカットダイ４４とが協働して電線１１１を切断し、該電線１１１の尾端が素材ケーブル１０２の長手方向に直交する直線となるように切揃える。

最後に、先端クランパ２４及び中間クランパ３４のロックを解除すると、図２（ｃ）に示されるような不等長多心ケーブル１０１を得ることができる。

このように、本実施の形態においては、所定のピッチで平板状に配列された複数の直線状の電線１１１から成る素材ケーブル１０２の先端部分を、回転ステージ２１によって、ピッチを維持するとともに電線１１１の先端を揃えて軸方向に位置決めして移動不能に把持し、素材ケーブル１０２の中間を、クランプステージ３１によって、ピッチを維持するとともに各電線１１１を軸方向に移動可能に把持し、素材ケーブル１０２の尾端近傍を、カットステージ４１によって、ピッチを維持するとともに各電線１１１を軸方向に移動可能に把持し、回転ステージ２１をいずれかの電線１１１の軸線を回転中心として所定角度回転させ、カットステージ４１のカットパンチ４８とカットダイ４４とによって、すべての電線１１１の尾端を切揃える。

素材ケーブル１０２の切揃えられた尾端、及び、あらかじめ揃えられた先端に電気コネクタ１１２を取付ける。該電気コネクタ１１２が取付けられた状態で、あらかじめ設定したＥ１、Ｅ２及びＥ３の位置で束ね部１１５を形成することによって、不等長多心ケーブル１０１を製造する。これにより、複数の電線１１１を所定のピッチで平板状に配列し、すべての電線１１１を直線状とするとともに先端の包絡線が軸方向に直交する直線となるようにすると、尾端の包絡線が所定の曲線となる不等長多心ケーブル１０１を、容易に、高精度で、短時間で製造することができる。また、回転ステージ２１の回転中心及び回転角度を調整することによって、電線の尾端の包絡線の形状を任意に選択することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。

図７は本発明の第２の実施の形態における不等長多心ケーブル製造方法の基本概念を示す図、図８は本発明の第２の実施の形態における不等長多心ケーブルを示す図である。なお、図８において（ａ）は中間部を束ねた状態を示し、（ｂ）は両端にコネクタを接続した状態を示し、（ｃ）は先端を揃えた状態を示している。

本実施の形態における不等長多心ケーブル１０１は、図８（ａ）に示されるように、束ね部１１５の両側に、形成された三角形が二つの斜辺の長さが等しい二等辺三角形となっている。これは、電線１１１を束ねることなくフラットにした状態において、図８（ｂ）に示されるように、最も短い電線１１１が不等長多心ケーブル１０１の幅方向の中心に位置し、最も長い電線１１１が不等長多心ケーブル１０１の幅方向の両側、すなわち、図における上下端に位置するように、電線１１１が配列されているからである。そして、各電線１１１の先端を揃えて、各電線１１１を直線の状態とすると、図８（ｃ）に示されるように、各電線１１１の尾端の包絡線が曲線となる。

図８（ｃ）に示されるような不等長多心ケーブル１０１は、図７に示されるように、電線１１１の先端を揃えて軸方向に位置決めして移動不能とし、電線１１１の尾端を所定角度回転させた状態で切揃えることによって製造することができる。

本実施の形態における不等長多心ケーブル１０１を製造する原理について説明する。

まず、複数の電線１１１を所定のピッチで並行に配列した平面状のケーブル１０１の先端部分を、固定把持装置１２１によって、前記ピッチを維持するとともに電線１１１の先端を揃えて軸方向に位置決めして移動不能に把持する。続いて、前記ケーブル１０１の尾端部分を、図示されない治具によって、前記ピッチを維持するとともに各電線１１１を軸方向に移動可能に保持し、角度θだけ回転させる。この場合、前記治具の回転中心は、不等長多心ケーブル１０１の幅方向の中心に位置する電線１１１の、軸線Ｘから下方向へＤ／２の位置に一致させる。

なお、図７におけるＥは、図８（ａ）におけるＥ１とＥ２とが等しい場合の値、すなわち、Ｅ１＝Ｅ２、Ｅ＝Ｅ１＋Ｅ２である。また、ｒは、ケーブル１０１の先端部分を含む平面における各電線１１１の軸線Ｘからの距離である。

このようにして、治具１２１の電線保持面において尾端を切揃えることによって得られたケーブル１０１における各電線１１１の斜辺となる長さｌｉは、次の式（４）で表される。

この場合、各電線１１１の尾端の包絡線は、次の式（５）で数式化された曲線として表される。

そして、θを１８０度に設定した場合に、図８（ｃ）に示されるようなケーブル１０１を得ることができる。

なお、その他の点の構成については、前記第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。また、不等長多心ケーブル１０１を製造する具体的な方法、及び、不等長多心ケーブル製造装置についても、前記第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。

このように、本実施の形態においては、電線１１１の先端と尾端とを相対的に回転させるための回転中心を、不等長多心ケーブル１０１の幅方向の中心に位置する電線１１１の軸線に一致させるようになっている。これにより、電線１１１の尾端の包絡線が式（５）で数式化された曲線として表され、図８（ｃ）に示されるような形状となっている不等長多心ケーブル１０１を得ることができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の第１の実施の形態における不等長多心ケーブル製造方法の基本概念を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における不等長多心ケーブルを示す図である。 本発明の第１の実施の形態における不等長多心ケーブル製造装置を示す上面図である。 本発明の第１の実施の形態における不等長多心ケーブルを製造する動作を示す第１の図である。 本発明の第１の実施の形態における不等長多心ケーブルを製造する動作を示す第２の図である。 本発明の第１の実施の形態における不等長多心ケーブルを製造する動作を示す第３の図である。 本発明の第２の実施の形態における不等長多心ケーブル製造方法の基本概念を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における不等長多心ケーブルを示す図である。 従来の電線整列治具を示す図である。

符号の説明

１ ケーブル製造装置
１１ 支持台
１２ 軸受装置
１３ 回転ホイール
１３ａ 回転用ハンドル
１４ 回転支持部
２１ 回転ステージ
２２ ステージ基部
２３ 先端ガイド部
２４ 先端クランパ
２４ａ、３４ａ 被ロック部
２５ 先端位置決め凹部
２５ａ 基準縁
２６ 第１ロック部材
２７ 第１枢動軸支部
３１ クランプステージ
３２ クランプ基台部
３３ 中間ガイド部
３４ 中間クランパ
３５ 中間支持部
３５ａ 第１電線収容溝
３６ 第２ロック部材
３７ 第２枢動軸支部
４１ カットステージ
４２ カット基台部
４３ カットダイ支持部
４４ カットダイ
４５ 尾端支持部
４５ａ 第２電線収容溝
４６ カットパンチ支持腕
４６ａ カット用ハンドル
４７ 第３枢動軸支部
４８ カットパンチ
１０１ 不等長多心ケーブル
１０２ 素材ケーブル
１１１ 電線
１１２ 電気コネクタ
１１３ バンドル部材
１１５ 束ね部
１１６ 接続部
１２１ 固定把持装置
８００ 半円カッター
８０１ 下板
８０２ 上板
８０４ ガイド溝
８０５ 刃部
８０７ 半円刃

Claims (10)

1. （ａ）複数の電線（１１１）を所定のピッチで平板状に配列し、すべての電線（１１１）を直線状とするとともに先端の包絡線が軸方向に直交する直線となるようにすると、尾端の包絡線が曲線となる不等長多心ケーブル（１０１）を製造する不等長多心ケーブル製造方法であって、
   （ｂ）所定のピッチで平板状に配列された複数の直線状の電線（１１１）から成るケーブル（１０２）の先端部分を、回転ステージ（２１）によって、所定のピッチを維持するとともに電線（１１１）の先端を揃えて軸方向に位置決めして移動不能に把持するステップと、
   （ｃ）前記ケーブル（１０２）の中間を、クランプステージ（３１）によって、所定のピッチを維持するとともに各電線（１１１）を軸方向に移動可能に把持するステップと、
   （ｄ）前記ケーブル（１０２）の尾端近傍を、カットステージ（４１）によって、所定のピッチを維持するとともに各電線（１１１）を軸方向に移動可能に把持するステップと、
   （ｅ）前記回転ステージ（２１）をいずれかの電線（１１１）の軸線を回転中心として所定角度回転させるステップと、
   （ｆ）前記カットステージ（４１）のカッター（４４、４８）によって、すべての電線（１１１）の尾端を切揃えるステップとを有することを特徴とする不等長多心ケーブル製造方法。
2. 前記ケーブル（１０２）の先端部分は、電線（１１１）の先端の包絡線が軸方向に直交する直線となるように、回転ステージ（２１）によって把持される請求項１に記載の不等長多心ケーブル製造方法。
3. 前記電線（１１１）の尾端は、その包絡線が軸方向に直交する直線となるように、カッター（４４、４８）によって切揃えられる請求項１に記載の不等長多心ケーブル製造方法。
4. 前記回転ステージ（２１）は、前記ケーブル（１０２）の幅方向の一端に位置する電線（１１１）の軸線を回転中心として１８０度回転する請求項１に記載の不等長多心ケーブル製造方法。
5. 前記回転ステージ（２１）は、前記ケーブル（１０２）の幅方向の中央に位置する電線（１１１）の軸線を回転中心として１８０度回転する請求項１に記載の不等長多心ケーブル製造方法。
6. （ａ）複数の電線（１１１）を所定のピッチで平板状に配列し、すべての電線（１１１）を直線状とするとともに先端の包絡線が軸方向に直交する直線となるようにすると、尾端の包絡線が曲線となる不等長多心ケーブル（１０１）を製造する不等長多心ケーブル製造装置（１）であって、
   （ｂ）所定のピッチで平板状に配列された複数の直線状の電線（１１１）から成るケーブル（１０２）の先端部分を、所定のピッチを維持するとともに電線（１１１）の先端を揃えて軸方向に位置決めして移動不能に把持する回転ステージ（２１）と、
   （ｃ）前記ケーブル（１０２）の中間を所定のピッチを維持するとともに各電線（１１１）を軸方向に移動可能に把持するクランプステージ（３１）と、
   （ｄ）前記ケーブル（１０２）の尾端近傍を、所定のピッチを維持するとともに各電線（１１１）を軸方向に移動可能に把持する、カットステージ（４１）とを有し、
   （ｅ）前記回転ステージ（２１）は、いずれかの電線（１１１）の軸線を回転中心として所定角度回転し、
   （ｆ）前記カットステージ（２１）は、すべての電線（１１１）の尾端を切揃えるのカッター（４４、４８）を備えることを特徴とする不等長多心ケーブル製造装置（１）。
7. 前記回転ステージ（２１）は、ケーブル（１０２）の先端部分を電線（１１１）の先端の包絡線が軸方向に直交する直線となるように把持する請求項６に記載の不等長多心ケーブル製造装置（１）。
8. 前記カッター（４４、４８）は、電線（１１１）の尾端をその包絡線が軸方向に直交する直線となるように切揃える請求項６に記載の不等長多心ケーブル製造装置（１）。
9. 前記回転ステージ（２１）は、前記ケーブル（１０２）の幅方向の一端に位置する電線（１１１）の軸線を回転中心として１８０度回転する請求項６に記載の不等長多心ケーブル製造装置（１）。
10. 前記回転ステージ（２１）は、前記ケーブル（１０２）の幅方向の中央に位置する電線（１１１）の軸線を回転中心として１８０度回転する請求項６に記載の不等長多心ケーブル製造装置（１）。

Images