JP5651399B2 - 電線対撚り用バックテンション機構を用いた対撚り線の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば信号線のノイズ等を防止するために二本の電線を弛みなく等ピッチで撚り合わせる電線対撚り用バックテンション機構を用いた対撚り線の製造方法に関するものである。

従来、二本の電線を撚り合わせて対撚り線（ツイスト線）を製造するために種々のツイスト線の製造手段が提案されている。例えば、特許文献１には、二本の電線の両端に接続されたコネクタを各受け治具に固定し、中央の従動ギアの電線挿通溝に各電線を挿通し、駆動ギアで従動ギアを回転させて、電線を撚り合わせることが記載されている。

また、特許文献２には、従来例として、二本の電線の一端側の端子を固定部材に固定し、他端側の端子を回転部材に固定して、回転部材を回転させることで、両電線を撚り合わせることが記載され、一実施例として、二本の電線の各一端側をそれぞれ筒状部内で捻りながら駆動ローラで他端側に向けて送り出し、中間部の回転子を捻りと同方向に回転させつつ他端側に移動させることで、両電線を撚り合わせることが記載されている。

また、特許文献３には、各一対の電線の各一端を一方の各クランプに固定し、各一対の電線の各他端を他方の各クランプに固定し、他方の各クランプを各シリンダで引っ張り、両端の各クランプを各モータで逆方向に回転させて一対の対撚り線を形成することが記載されている。

また、特許文献４には、各一対の長さの異なる電線を用いて、各電線の一端を一方の共通のクランプに固定し、一対の長い電線と一対の短い電線との他端をそれぞれ別々のクランプに固定し、短い電線側のクランプはレールに沿って進退自在であり、他端の各クランプをモータで回転して長さの異なる各一対の対撚り線を形成することが記載されている。

特開２０００−１４９６８４号公報（図１） 特開２００７−２２７１８５号公報（図１，図４） 特開２００５−１４９９６６号公報（図４） 特開２００４−３６２８８１号公報（図１１）

しかしながら、上記従来の特許文献記載の発明にあっては、例えば図７（ａ）に一例を示す如く、一対の電線６１の一端を共通のクランプ６２に一括して固定し、一対の電線６１の他端を各クランプ６３に固定し、共通クランプ６２側で各電線６１に一括してバックテンション（引張力）をかけた状態で、例えば中間の回転子６４を回転させて電線６１の対撚りを行う際に、各電線６１の切断長さに寸法公差内のばらつきがあるので、長い方の電線６１₁が若干弛んだ状態で対撚りされることで、図７（ｂ）の如く長さ寸法ばらつきを撚り込み部（ツイスト部分）６１ａで吸収することになり、そのために対撚りのピッチＰの精度が低下し、撚り込み部６１ａはどこを見ても均一な状態であると言い切ることはできなかった。そのため、完成した対撚り線６１’の線間ギャップ・特性インピーダンスの測定等を行って品質を保証する必要があった。なお、図７（ｂ）で符号６５は、電線６１の両端に接続された端子を示す。

本発明は、上記した点に鑑み、一対の電線の長さにばらつきがある場合でも、バックテンションのかけ方を工夫して、弛みのない均一なピッチで品質の良好な対撚り線を形成することのできる電線対撚り用バックテンション機構を用いた対撚り線の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る電線対撚り用バックテンション機構を用いた対撚り線の製造方法は、一対の電線クランプと、該一対の電線クランプを別々に固定した一対の可動基板と、該一対の可動基板をガイドレールに沿って電線長手方向にスライド自在に係合させた共通固定基板と、該共通固定基板と該一対の可動基板とを連結するバックテンション用の一対のエアシリンダとを備える電線対撚り用バックテンション機構を用いた対撚り線の製造方法であって、一対の電線の一端部を前記一対の電線クランプで固定し、該一対の電線の他端部を他の電線クランプで固定し、前記一対のエアシリンダを作動させて該一対の電線クランプを前記共通固定基板に対して前記一対の可動基板で個別に後退させて、該他の電線クランプに対して該一対の電線を個別に引っ張り、その状態で該一対の電線を対撚りすることを特徴とする。

上記構成により、一対の電線の一端部が一対の電線クランプで固定され、一対の電線の他端部が他の電線クランプで固定され、一対のエアシリンダが作動して一対の電線クランプが共通固定基板に対して一対の可動基板で個別に後退して、他の電線クランプに対して一対の電線が個別に引っ張られて各々弛み吸収され、その状態で一対の電線が弛み（緩み）なく等ピッチで対撚りされる。電線の対撚りは、例えば他の電線クランプをモータで回転させたり、あるいは一対の電線クランプと他の電線クランプとの間で一対の電線を回転子で回転させたり、あるいは回転子を回転させつつ他方電線クランプをモータで回転子と同方向に同一回転数で回転させることで行われる。他の電線クランプは一対でも共通でもよい。

請求項１記載の発明によれば、一対の電線を別々のエアシリンダで引っ張ることで、各電線の長さが異なっていても、各電線の弛みを吸収して、各電線をピンと張った状態で対撚りすることができる。これにより、一対の電線の長さにばらつきがある場合でも、弛みのない均一なピッチで品質の良好な対撚り線を形成することができる。

本発明に係る電線対撚り用バックテンション機構の一実施形態を示す斜視図である。 電線対撚り用バックテンション機構の電線クランプを示す斜視図である。 電線対撚り用バックテンション機構で電線にバックテンションを作用させた状態を示す斜視図である。 電線対撚り用バックテンション機構とは反対側の他の電線クランプの一形態を示す斜視図である。 （ａ）は、対撚り線の製造方法の一形態を示す概略平面図、（ｂ）は、完成した対撚り線を示す概略平面図である。 電線対撚り用バックテンション機構を適用した対撚り線製造装置の一形態を示す斜視図である。 （ａ）は、従来の対撚り線の製造方法の一形態を示す概略平面図、（ｂ）は、完成した対撚り線を示す概略平面図である。

図１〜図３は、本発明に係る電線対撚り用バックテンション機構の一実施形態を示すものである。

図１の如く、この電線対撚り用バックテンション機構１は、左右一対の電線クランプ２と、各電線クランプ２を別々に搭載した左右一対の短冊状の可動基板３と、各可動基板３を別々にスライド係合させた左右一対のガイドレール４を有する矩形状の共通固定基板５と、共通固定基板５の左右に設けられ、各ロッド６ａの先端を各可動基板３の前端に各ブラケット７を介して固定した左右一対の長形のエアシリンダ６とを備えるものである。

各クランプ２や各可動基板３や各レール４や各エアシリンダ６や各ブラケット７は左右対称に配置されている。各クランプ２は、左右一対の各電線８の先端８ａを突き当てる終端面（後端面）９ａを左右対称に有する水平な各電線挿入溝９と、各電線挿入溝９を上面１０ａに設けた各ブロック部１０と、各電線挿入溝９の前部において各ブロック部１０の外側の垂直な一側壁１０ｂに設けられた各切欠部１０ｃと、各切欠部１０ｃに進入して各ブロック部１０の垂直な内側壁１０ｄの内面との間に各電線８の先端部を挟持固定する縦長の可動式の各電線挟持板１１と、各電線挟持板１１を各ブロック部１０の内側壁１０ｄに向けて付勢する各圧縮コイルばね（ばね部材）１２と、進退自在な後側のＬ字状の各操作レバー１３と、操作レバー１３の前部に一体に設けられ、電線挟持板１１をコイルばね１２の付勢に抗して外向きに押圧して、ブロック部１０の内側壁１０ｄとの間に電線径以上の隙間を形成するくさび形状部１４（図２）と、を備えたものである。

各可動基板３は左右近接して配置され、各クランプ２は左右近接して配置され、各可動基板３と各クランプ２とは中央の狭い隙間１５を境に左右に分離されている。各クランプ２は各可動基板３の前半に配置され、各可動基板３の後半には、各クランプ２の電線固定を自動解除するための左右一対の短いエアシリンダ１６が配置されている。図１の電線固定（セット）状態で、短いシリンダ１６の圧縮状態のロッド１６ａの先端は、後退した操作レバー１３の後端面１３ａに当接している。各シリンダ１６は左右近接して配置され、中央の隙間１７を境に左右に分離されている。

共通固定基板５は左右一対の可動基板３よりも幅広に形成され、共通固定基板５の中央寄りに左右一対のガイドレール４が共通固定基板５の後端５ａから前端５ｂを越えて前方に延長して配置され（図３にレール前方延長部を符号４ａで示す）、各可動基板３の裏面に、各ガイドレール４にスライド自在に係合した各スライド係合部１８が設けられている。共通固定基板５の後端５ａに、各可動基板３の後端のストッパ突起１９を当接させる左右一対のストッパ突起２０ａを有するストッパ板２０が立設されている。

共通固定基板５の表面の左右両側において一対の可動基板３よりも左右外側のスペースにバックテンション用の左右一対のエアシリンダ６の円筒状のシリンダ本体６ｂが共通固定基板５の後端から前端にかけて横長に配置固定されている。各エアシリンダ６のロッド６ａは前方に長く突出して各可動基板３の前端の左右方向に突出したブラケット７に連結されている。図１のシリンダロッド６ａの伸長状態で、電線８にバックテンションはかかっておらず、各電線８は下向きに弛んでいる。各クランプ２は閉じて各電線８を同じ高さで左右並列に挟持している。

図２は各クランプ２の開き状態を示す。図２の状態で作業者が各電線８（図１）の一端部を各クランプ２の電線挿入溝９内に入れて、操作レバー１３を後方に引くことで、先細のくさび形状部１４が一体に後退して、ブロック部１０の内側壁１０ｄと挟持板１１との間の隙間が電線径以下に狭まり、コイルばね１２の付勢力で電線８が内側壁１０ｄと挟持板１１との間に挟持固定される。

図１の状態から図３の如く、各エアシリンダ６のロッド６ａを各エア圧でそれぞれ圧縮させてシリンダ本体６ｂ内に引き込ませることで、各ロッド６ａと一体に各可動基板３が各ガイドレール４に沿って後退し、各可動基板３と一体に各クランプ２が後退して、各クランプ２ごとに各電線８に個別にバックテンションを作用させる。

各電線８の長さがばらついていても、各電線ごとにバックテンションをかけることで、各電線８の引張力が均一化され（各電線８が等しい力で引っ張られ）、電線８の長短による弛みの発生が防止される。各エアシリンダ６の各プラグ６ｃは共通のエア圧ホースに接続されていてもよい。図３において各エアシリンダ６のロッド６ａは完全には圧縮されておらず、ある程度の余裕ストロークを残して突出し、予想以上に長い電線８にもバックテンションをかけられるようになっている。

図３は各電線８の一端のセット状態であるが、各電線８の他端は例えば図４の例のように左右一対の円筒状の電線クランプ（他の電線クランプ）２１で別々に固定されている。図４の各クランプ２１は、各筒壁２２と、各筒壁２２に設けられ、終端側に電線突き当て面２３ａを有する各電線挿入溝２３と、電線挿入溝内の電線８の端部をばね付勢で挟持する挟持部２４と、挟持部２４をばね付勢に抗して開放する筒壁直交方向のＬ字状の操作レバー２５とを備えたものである。各クランプ２１は共通の回転板２６に左右並列に固定され、回転板２６はモータ２７に接続されて、モータ２７の駆動で一体に回転する。モータ２７は基板２８に短い支柱２９を介して固定されている。

図５（ａ）に、上記電線対撚り用バックテンション機構１を用いた対撚り線の製造方法の一形態を示す如く、切断寸法公差内の長い電線８₁と短い電線８₂との前後端が前後の各クランプ２，２１で別々に固定され、前側の（他の）電線クランプ２１は前後方向の位置ずれなく左右並列に配置され、各電線８の前端位置は前側の各クランプ２１で等しく規定され、後側の各クランプ２は各エアシリンダ６（図３）で個別に後方にスライド移動し、後側の各クランプ２に固定された各電線８に個別にバックテンションが付与されて、長い電線８₁のクランプ２が後方に、短い電線８₂のクランプ２が前方に離間して位置する。

この状態で、例えば各電線８の後側のクランプ２寄りに配置された回転子３０が矢印の如く一方向に回転しつつ前側のクランプ２１に向けて等速度で移動し、それと同時に前側のクランプ２１がモータ２７（図４）で回転子３０と同方向に同一回転数で回転することで、後側のクランプ２と回転子３０との間で電線８が対撚りされる。

対撚り中に、図５（ｂ）の如く、各電線８の切断公差がバックテンション負荷側（後端部側）の未撚り部８ｃで吸収され、長い電線８₁は短い電線８₂よりも端部余長Ｌを有することで、各電線８の撚り込み部（ツイスト部）８ｄのピッチＰが均一化されて、撚り込み部８ｄのどこを見ても均一に綺麗に仕上げられる。

ピッチＰを作業者が測定するだけで、製品（対撚り線８’）の性能保証が可能となるため、従来行っていた線間ギャップ・特性インピーダンスの測定が不要となる。図５（ｂ）で符号３１は、各電線８の前後端に圧着接続された各端子を示す。

図３において、電線８の対撚り加工中は、各電線８の長さが短縮されるが、バックテンション用の各エアシリンダ６のエア圧をエアレギュレータで管理（制御）することで、エア圧でバックテンション値（Ｎ）を制御することができる。エアシリンダ６のロッド６ａは伸長せず、エア圧でバックテンション値が管理される。電線の線径や種類によって予め決められているバックテンション値になるようにエア圧をかけ、規定のエア圧に達したところで調整が完了する。

電線８の対撚り加工後は、図１の如くエアシリンダ６を最伸長させ、図２の如く各クランプ２の挟持を解除することで、対撚り線８’を各クランプ２から取り出し可能となる。クランプ２の解除は図１の短いエアシリンダ１６を伸長させて操作レバー１３を前進させることで自動的に行うことができる。

図６は、上記電線対撚り用バックテンション機構１を適用した対撚り線の製造装置３２の一例を示すものである。

バックテンション機構１は一方（後側）の間欠回転体３３の周方向の等間隔の三面に等配に設けられている。図６で、符号２は各電線クランプ、１６は各解除用シリンダ、６は各バックテンション用シリンダ、３は各可動基板、５は共通固定基板をそれぞれ示す。三面は三つの共通固定基板５で構成されている。

他方（前側）の間欠回転体３４の周方向の三面には図４の各一対の電線クランプ（他の電線クランプ）２１と共通モータ２７が等配に設けられている。三面は三枚の基板２８で構成されている。各間欠回転体３３，３４は各支柱３５，３６に回動自在に軸支され、間欠駆動手段（例えばエアシリンダ３７とトルクブレーキ３８）で１／３周ずつ同時に回転する。各間欠回転体３３，３４の手前側の面が電線セット面５，２８、下側の面が電線対撚り面５₂，２８₂、奥側の面が対撚り線払出し面５₃，２８₃である。

電線セット面５，２８において一対の電線８（図３，図４）が前後の各クランプ２，２１で固定されて水平なシリンダ６でバックテンションを付与され、下側の電線対撚り面５₂，２８₂において、図５（ａ）の如く周上の一部を切欠開口されて切欠開口部３０ａに対向して対撚り棒３０ｂを有する回転子３０が垂直なエアシリンダ（図示せず）で上昇して一対の電線８にセットされて（各電線８が環状の回転子３０内に挿通されて）、回転子３０とモータ２７との同時回転で各電線８が対撚りされ、払出し面５₃，２８₃において、対撚り線８’（図５（ｂ））の前後両端が自動テープ巻きされて、完成した対撚り線が払い出される。このサイクルが自動で繰り返されて対撚り線８’が効率良く生産される。

なお、上記実施形態においては、回転子３０を用いた例で説明したが、例えば回転子３０を用いずに、一対の電線８の一端を図３の各クランプ２で固定し、一対の電線８の他端を図４の各クランプ２１で固定した状態で、図４のクランプ２１をモータ２７で回転させることで、一方のクランプ２との間で電線８を対撚りすることも可能である。図４のクランプ２１は一例であり、各電線８を別々に挟持固定させてモータ２７で回転させるものであれば、形状や構成は適宜設定可能である。

また、図３の各クランプ２と各シリンダ６，１６と各基板３，５とで成るクランプ組立体すなわちバックテンション機構１をモータ（図示せず）で回転させることも可能であり、その場合は、図４のクランプ２１は各電線８を一括クランプする共通クランプとすることも可能である。また、クランプ側にモータ２１を用いずに、中間の回転子３０のみを回転させることで、電線８を前後の各クランプ２，２１の間で対撚りすることも可能である。また、図３の各クランプ２は一例であり、各電線８を別々に挟持固定させるものであれば、形状や構成は適宜設定可能である。

また、図１において、バックテンション用のエアシリンダ６のシリンダ本体６ｂを可動基板３の前端側に連結し、同じくロッド６ａを共通固定基板５の後端側に連結することも可能である。要は、エアシリンダ６は各可動基板３と共通固定基板５とを連結するものであればよい。

本発明に係る電線対撚り用バックテンション機構を用いた対撚り線の製造方法は、例えば自動車のノイズ防止用の信号線等に適用する対撚り線の撚り込み部を弛み（緩み）なく等ピッチで形成して対撚り線の性能を高めるために利用することができる。

１ バックテンション機構
２ 電線クランプ
３ 可動基板
４ ガイドレール
５ 共通固定基板
６ エアシリンダ
８ 電線
２１ 他の電線クランプ

Claims (1)

1. 一対の電線クランプと、該一対の電線クランプを別々に固定した一対の可動基板と、該一対の可動基板をガイドレールに沿って電線長手方向にスライド自在に係合させた共通固定基板と、該共通固定基板と該一対の可動基板とを連結するバックテンション用の一対のエアシリンダとを備える電線対撚り用バックテンション機構を用いた対撚り線の製造方法であって、
   一対の電線の一端部を前記一対の電線クランプで固定し、該一対の電線の他端部を他の電線クランプで固定し、前記一対のエアシリンダを作動させて該一対の電線クランプを前記共通固定基板に対して前記一対の可動基板で個別に後退させて、該他の電線クランプに対して該一対の電線を個別に引っ張り、その状態で該一対の電線を対撚りすることを特徴とする電線対撚り用バックテンション機構を用いた対撚り線の製造方法。

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