JP5535841B2 - 電線束製造装置及び電線束の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電線束製造装置及び電線束の製造方法に関する。

電気機器では、部品間を電気的に接続するために、複数の電線が用いられることがある。複数の電線は、可撓性を持たせるために、互いに巻きつけられるように撚られ、電線束として用いられる場合がある。

電線束を作製するために、手作業により、複数の電線を撚ることが考えられる。この場合、複数の電線は、一端側から多端側に向かって撚られていく。しかしながら、撚られている部分に後続する部分において、複数の電線が絡まってしまうことがある。従って、撚る作業に加え、後続部分を絡まないように整列させる作業が必要となり、一人で作業をすることが難しい。

上記に関連して、特許文献１（特開２００３−２１７３５８号公報）には、ストレート電線の端末とツイストペア電線の端末を１個の共通のコネクタに接続してなるワイヤハーネスの製造方法が開示されている。このワイヤハーネスの製造方法は、コネクタを互いに合体可能な第１、第２のコネクタに分割し、ストレート電線の端末を第１の端末に接続すると共に、ツイストペア電線とする予定の２本の電線を予めストレートな状態で第２のコネクタに接続し、その後、第１、第２のコネクタを分割した状態で、第２のコネクタを回転させることにより、第２のコネクタに接続した２本の電線を縒り合わせてツイストペア電線となし、その上で、第２のコネクタを第１のコネクタに合体させて１個のコネクタとすることを特徴とする。

また、特許文献２（特開２００４−７１３８１号公報）には、一対のコネクタ間に接続される複数本の電線からなるワイヤハーネスにおいて、複数の電線のうち少なくとも隣接する２本の電線をツイストペア電線とするツイストペア電線の形成方法が開示されている。このツイストペア電線の形成方法は、複数本の電線のうちの１本を所定の蛇行ピッチで蛇行させた後に、蛇行している電線に隣接する電線を蛇行している電線と交差部で交差するように蛇行させてツイストペアを形成し、これらの蛇行して重ねられた状態を保持してツイストペア電線を形成することを特徴とする。

特開２００３−２１７３５８号公報 特開２００４−７１３８１号公報

上述の特許文献１に記載されたワイヤーハーネスの製造方法によれば、コネクタに接続されたツイストペア電線が得られる。しかしながら、コネクタに未接続の状態で電線束を作製することが求められる場合もある。特許文献１には、コネクタに未接続の状態で電線束を形成する手法については、記載がない。

コネクタに未接続の電線束を得るために、特許文献１に記載された方法によりツイストペア電線を製造した後、コネクタをツイストペア電線から取り外すことが考えられる。しかしながら、複数の電線の両端をコネクタによって固定した状態で一方のコネクタを回転させた場合、個々の電線に捻りが加わってしまうことになる。電線としては、内部に撚られた導線群を有するものが用いられることがある。このような電線を用いた場合、個々の電線に捻りが加わることにより、導線群の撚りが解け、電線の強度が低下することがある。また、電線は、剛性を有している。そのため、個々の電線に捻りが加わることにより、撚られた電線に残留応力が生じる。残留応力により、コネクタを取り外したときに、撚られた複数の電線が解けてしまうことがある。

従って、本発明の課題は、複数の電線を、絡まることなく、且つ、解けることなく撚ることのできる、電線束製造装置及び電線束の製造方法を提供することにある。

尚、既述の特許文献２には、２本の電線を交差させる点については記載されているが、２本の電線を互いに巻き付けられるように撚る点については、記載されていない。

本発明に係る電線束製造装置は、第１方向に沿って伸び、それぞれに電線が通される、複数の円筒部材と、前記複数の円筒部材の一端に装着され、前記複数の円筒部材に対して固定される、締め付け部材と、前記複数の円筒部材及び前記締め付け部材を、前記第１方向に沿う軸線の周りに回転させる、回転機構とを具備する。前記複数の円筒部材は、前記第１方向から見た場合に、前記軸線を中心として形成される円周に沿って並ぶように配置される。前記締め付け部材は、前記複数の円筒部材の一端から引き出された複数の電線が挿通される、貫通孔を有している。前記貫通孔は、前記引き出された複数の電線を締め付けるように形成されている。

この発明によれば、貫通孔において複数の電線が締め付けられているため、複数の円筒部材及び締め付け部材を回転させつつ、貫通孔から複数の電線を引き抜くことにより、複数の電線を撚ることができる。ここで、複数の電線の他端は、固定されていない。従って、複数の電線には、引張力が加わらない。そのため、撚られた複数の電線（電線束）には、残留応力が生じない。従って、電線束が解けてしまうことが防止される。加えて、複数の電線は、複数の円筒部材を通すように配置されている。そのため、複数の電線が絡むことはない。

本発明に係る電線束の製造方法は、第１方向に沿って伸びるように、複数の円筒部材を配置する工程と、配置された前記複数の円筒部材のそれぞれに、電線を通す工程と、前記複数の円筒部材の一端に、前記複数の円筒部材に対して固定されるように、貫通孔を有する締め付け部材を装着する工程と、前記複数の円筒部材の一端から引き出された複数の電線を前記貫通孔に挿通させることにより、前記引き出された複数の電線を締め付ける工程と、前記締め付ける工程の後に、前記複数の円筒部材及び前記締め付け部材を、前記第１方向に沿う軸線の周りに回転させる工程と、前記回転させる工程と同時に、前記貫通孔から前記複数の電線を引き抜く工程とを具備する。前記複数の円筒部材を配置する工程は、前記第１方向から見た場合に、前記軸線を中心として形成される円周に沿って並ぶように配置する工程を含んでいる。

本発明によれば、複数の電線を、絡まることなく、解けることなく撚ることのできる、電線束製造装置及び電線束の製造方法が提供される。

第１の実施形態に係る電線束製造装置を概略的に示す図である。 図１におけるＡＡ’断面を示す断面図である。 図１におけるＢＢ’断面を示す断面図である。 図１におけるＣＣ’断面を示す断面図である。 締め付け部材を示す概略図である。 電線束製造装置の動作方法を説明するための説明図である。 締め付け部材を第２面側から見たときの図である。 ３本の円筒部材に対応する締め付け部材の形状を示す平面図である。 ５本の円筒部材に対応する締め付け部材の形状を示す平面図である。 個々の円筒部材に複数の電線が通された状態を示す図である。 変形例に係る電線束製造装置を示す構成図である。

以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る電線束製造装置１を概略的に示す図である。

図１に示されるように、この電線束製造装置１は、複数の円筒部材２、回転機構４、締め付け部材５、支持部材７、及びローラ８を備えている。

複数の円筒部材２は、撚り合わせの対象となる複数の電線３を誘導する部分である。図１には、水平方向に沿う方向として、第１方向が定義されている。複数の円筒部材２は、第１方向に沿って伸びるように、配置されている。複数の円筒部材２には、複数の電線３が通されている。尚、複数の円筒部材２の長さは、複数の電線３の長さよりも若干長くなるように、設定されている。

図２は、図１におけるＡＡ’断面を示す断面図である。図１及び図２に示されるように、第１方向に沿って、軸線ｃが設定されている。図２に示されるように、複数の円筒部材２（本実施形態では４本の円筒部材２）は、第１方向から見た場合に、軸線ｃを中心として形成される円周に沿って並ぶように、配置されている。

支持部材７及びローラ８は、床面６上で複数の円筒部材２を回転可能に支持するために、設けられている。図３は、図１におけるＢＢ’断面を示す断面図である。図１及び図３に示されるように、支持部材７は円筒状である。複数の円筒部材３は、この支持部材７に挿入されており、支持部材７の内周面と当接している。また、ローラ８は、支持部材７の外周面に当接するように設けられており、支持部材７を回転可能に支持している。

回転機構４は、複数の円筒部材２を回転させるために設けられている。図１に示されるように、回転機構４は、回転軸部材９を有している。回転軸部材９は、軸線ｃ上に配置されている。図４は、図１におけるＣＣ’断面を示す断面図である。図４に示されるように、回転軸部材９は、複数の円筒部材２によって囲まれる部分に挿入されており、各円筒部材２の外周面と当接している。

回転軸部材９が回転することにより、複数の円筒部材２が軸線ｃを中心として回転する。複数の円筒部材２が回転すると、支持部材７も回転し、ローラ８も回転する。

続いて、締め付け部材５について説明する。

図１に示されるように、締め付け部材５は、複数の円筒部材２の一端に装着されている。締め付け部材５は、複数の円筒部材２の一端から引き出された複数の電線３を締め付けるために設けられている。締め付け部材５は、複数の円筒部材２に対して固定されている。従って、複数の円筒部材２が軸線ｃの周りに回転すると、締め付け部材５も同様に回転する。

図５は、締め付け部材５を示す概略図である。図５に示されるように、締め付け部材５は、第１面１２、第２面１３、凹部１５、出口１４、及び貫通孔１６を有している。凹部１２は、第１面１２に形成されている。複数の円筒部材２の一端部分は、この凹部１２に嵌め込まれている。第２面１３は、第１面と対向する面である。出口１４は、この第２面１３に形成されている。貫通孔１６は、凹部１５と出口１４とを連結している。複数の円筒部材２の一端から引き出された複数の電線３は、貫通孔１６を介して、出口１４から引き出されている。ここで、貫通孔１６は、挿入された複数の電線３を締め付けるように形成されている。また、出口１４から引き出された複数の電線３は、固縛部材１０によって固縛されている。

続いて、本実施形態に係る電線束製造装置の動作方法について説明する。

図６は、電線束製造装置の動作方法を説明するための説明図である。まず、回転機構４を用いて、回転軸部材９を回転させる。これにより、複数の円筒部材２及び締め付け部材５が、軸線ｃ周りに回転する。回転と同時に、貫通孔１６から引き出された複数の電線３を、引き抜く。ここで、複数の電線３は、貫通孔１６において締め付けられている。そのため、貫通孔１６から引きぬかれた複数の電線３は、互いに巻きつけられるように撚られ、電線束が得られる。

続いて、本実施形態の作用について説明する。

本実施形態においては、複数の電線３の他端側は、固定されていない。そのため、引張力を加えることなく、複数の電線３を撚ることができ、個々の電線３に捻りが加わらない。従って、例えば、各電線３として互いに撚りあわされた複数の導線を有するものを用いた場合であっても、導線の撚りが解けて電線３の強度が低下することがない。また、個々の電線３に捻りが加わらないため、電線束において残留応力が生じることもなく、電線束がほどけてしまうこともない。

加えて、本実施形態においては、複数の電線３が、複数の円筒部材２によって分けられている。そのため、撚られている部分に後続する部分において、複数の電線３が絡まることはない。

すなわち、本実施形態によれば、個々の電線３にひねりが加わることなく、且つ、複数の電線３が絡まることなく、電線束を製造することが可能である。

次いで、締め付け部材５における貫通孔１６の形状について、詳細に説明する。

複数の電線３を撚り合わせるためには、貫通孔１６において、適当な強さで複数の電線３が締め付けられている必要がある。具体的には、複数の電線３は、締め付け部材５が回転した場合に、挿通された複数の電線３も回転するような強さで、締め付けられている必要がある。但し、この締め付け力が必要以上に大きいと、貫通孔１６から複数の電線３を引き抜くことができなくなる。従って、複数の電線３は、貫通孔１６から引き抜くことができる程度の力で、締め付けられている必要がある。

図７は、締め付け部材５を第２面１３（図６参照）側から見たときの図である。図７に示されるように、貫通孔１６は、中央部１７−１、及び４つの延在部１７−２を備えている。中央部１７−１は、軸線ｃに対応する部分に設けられている。各延在部１７−２は、中央部１７−１から、各円筒部材２の中心に対応する部分に向かって伸びている。各延在部１７−２の幅は、各円筒部材２の中心側に向かって徐々に小さくなるように設定されている。貫通孔１６の形状として、図７に示されるような形状を採用することにより、適当な強さ（締め付け部材５の回転に伴い複数の電線３が回転し、貫通孔１６から複数の電線３を引き抜くことができるような強さ）で複数の電線３を締め付け易くすることができる。

尚、締め付け部材５の材質は、特に限定されるものではない。但し、好適には、締め付け部材５として、発泡スチロールが用いられる。発泡スチロールを用いた場合、貫通孔１６や凹部１２を設けるために加工がしやすくなる。また、貫通孔１６において適当な強さで複数の電線３を締め付け易くすることができる。

また、本実施形態では、４本の円筒部材２が用いられる場合について説明した。但し、円筒部材２の数は、４本に限定されるものではない。撚り合わせの対象となる電線３の本数に合わせて、適当な本数の円筒部材２を用いることができる。その場合、円筒部材２の本数に合わせて、締め付け部材５の形状も変更される。図８Ａは、３本の円筒部材２に対応する締め付け部材５の形状を示す平面図である。図８Ａに示される例において、貫通孔１６は、中央部１７−１、３つの延在部１７−２を備えている。また、図８Ｂは、５本の円筒部材２に対応する締め付け部材５の形状を示す平面図である。図８Ｂに示される例において、貫通孔１６は、中央部１７−１、５つの延在部１７−２を備えている。このように、円筒部材２の本数を変更した場合であっても、適当な形状を有する締め付け部材５を用いることにより、本実施形態と同様の作用効果を得ることが可能である。

また、図２に示した例では、各円筒部材２に、１本の電線３が通されている。但し、図９に示されるように、個々の円筒部材２に複数の電線３が通されていてもよい。これにより、複数の電線３の本数が円筒部材２の本数よりも多い場合であっても、電線束を得ることが可能である。但し、この場合、１本の円筒部材２に通される電線３の本数は、円筒部材３の断面積に対して電線３が占める断面積の割合が３０％以下となるように、設定されていることが好ましい。その割合が３０％を超えると、個々の円筒部材２の内部で複数の電線３が絡まってしまうことがある。

また、円筒軸部材９の回転数と複数の電線３の引き抜き速度を調節することにより、所望するピッチで複数の電線３を撚り合わせることが可能である。例えば、ピッチが８ｃｍで撚り合わされた電線束を得たい場合には、円筒軸部材９の回転数を６０ｒｐｍに設定し、複数の電線３を８（ｃｍ／ｓ）の速度で引き抜く。これにより、ピッチが８ｃｍで撚られた電線束が得られる。

続いて、本実施形態の変形例について説明する。図１０は、本変形例に係る電線束製造装置１を示す構成図である。本変形例では、引き抜き装置１７が追加されている。貫通孔１６から引き出された複数の電線３は、引き抜き装置１７に接続されている。引き抜き装置１７は、所定の速度で、複数の電線３を貫通孔１６から引き抜くように構成されている。このように、複数の電線３を引き抜く引き抜き装置１７を設けることにより、引き抜き速度を正確に制御することが可能となる。そのため、電線束のピッチを正確に制御することが可能となる。また、図示されていないが、引き抜き装置１７及び回転機構４を連動させ、引き抜き速度と回転数とをコンピュータなどによって制御すれば、より簡単に、より正確に、電線束のピッチを制御することが可能になる。

１ 電線束製造装置
２ 円筒部材
３ 電線
４ 回転機構
５ 締め付け部材
６ 床面
７ 支持部材
８ ローラ
９ 軸線
１０ 固縛部材
１１ 軸部材
１２ 第１面
１３ 第２面
１４ 出口
１５ 凹部
１６ 貫通孔
１７ 引き抜き装置

Claims (11)

1. 第１方向に沿って伸び、それぞれに電線が通される、複数の円筒部材と、
   前記複数の円筒部材の一端に装着され、前記複数の円筒部材に対して固定される、締め付け部材と、
   前記複数の円筒部材及び前記締め付け部材を、前記第１方向に沿う軸線の周りに回転させる、回転機構と、
   を具備し、
   前記複数の円筒部材は、前記第１方向から見た場合に、前記軸線を中心として形成される円周に沿って並ぶように配置され、
   前記締め付け部材は、前記複数の円筒部材の一端から引き出された複数の電線が挿通される、貫通孔を有し、
   前記貫通孔は、前記引き出された複数の電線を締め付けるように形成されている
   電線束製造装置。
2. 請求項１に記載された電線束製造装置であって、
   前記貫通孔は、前記引き出された複数の電線を、引き抜くことができるような強さで締め付けるように、形成されている
   電線束製造装置。
3. 請求項１または２に記載された電線束製造装置であって、
   前記貫通孔は、前記締め付け部材が回転した場合に、前記挿通された複数の電線も回転するような強さで前記挿通された複数の電線を締め付けるように、形成されている
   電線束製造装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載された電線束製造装置であって、
   前記複数の円筒部材には、前記複数の電線として、他端側が固定されていない複数の電線が通される
   電線束製造装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載された電線束製造装置であって、
   更に、
   前記貫通孔から引き出された複数の電線を引き抜く、引き抜き装置
   を具備する
   電線束製造装置。
6. 第１方向に沿って伸びるように、複数の円筒部材を配置する工程と、
   配置された前記複数の円筒部材のそれぞれに、電線を通す工程と、
   前記複数の円筒部材の一端に、前記複数の円筒部材に対して固定されるように、貫通孔を有する締め付け部材を装着する工程と、
   前記複数の円筒部材の一端から引き出された複数の電線を前記貫通孔に挿通させることにより、前記引き出された複数の電線を締め付ける工程と、
   前記締め付ける工程の後に、前記複数の円筒部材及び前記締め付け部材を、前記第１方向に沿う軸線の周りに回転させる工程と、
   前記回転させる工程と同時に、前記貫通孔から前記複数の電線を引き抜く工程と、
   を具備し、
   前記複数の円筒部材を配置する工程は、前記第１方向から見た場合に、前記軸線を中心として形成される円周に沿って並ぶように配置する工程を含んでいる
   電線束の製造方法。
7. 請求項６に記載された電線束の製造方法であって、
   前記締め付ける工程は、引き抜くことができるような強さで前記引き出された複数の電線を締め付ける工程を含んでいる
   電線束の製造方法。
8. 請求項６または７に記載された電線束の製造方法であって、
   前記締め付ける工程は、前記締め付け部材が回転した場合に、前記引き出された複数の電線も回転するような強さで、前記引き出された複数の電線を締め付ける工程を含んでいる
   電線束の製造方法。
9. 請求項６乃至８のいずれかに記載された電線束の製造方法であって、
   前記電線を通す工程は、他端側が固定されないように、電線を通す工程を含んでいる
   電線束の製造方法。
10. 請求項６乃至９のいずれかに記載された電線束の製造方法であって、
    前記電線を通す工程は、前記複数の円筒部材の各々に、複数の電線を通す工程を含んでいる
    電線束の製造方法。
11. 請求項６乃至１０のいずれかに記載された電線束の製造方法であって、
    前記電線を通す工程は、前記各円筒部材の断面積に対して、前記各円筒部材に通された電線の断面積が占める割合が、３０％以下となるように、電線を通す工程を含んでいる
    電線束の製造方法。

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