JP5828145B2 - 被覆電線の被覆剥離装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の金属細線を樹脂部材で被覆してなる被覆電線を、被覆部材と金属細線とに剥離（分離）可能にする装置と方法に関する。

従来、一対の対向した圧延ローラで被覆電線を押圧し、被覆部材を破断して被覆部材と芯線とを分離可能にする工法は、前記芯線が単線の場合にのみ有効であった。線径が０．１８ｍｍ〜０．３２ｍｍ程度の細線２０本〜７０本を樹脂部材で被覆し，被覆外径が５．５ｍｍ以下のワイヤーハーネス用電線等を一対の対向した圧延ローラで押圧した場合、前記各ワイヤーハーネス用電線は前記複数の線材と被覆部材が扁平状に変形するのみで、被覆部材を押圧力で破断させることは極めて困難であった。特に、芯線を構成する線径が０．２６ｍｍ以下の細線の場合は線材が扁平化しやすく、被覆部材の厚さが０．８ｍｍ程度と薄いため、被覆部材を圧延ローラの押圧力で破断させることは不可能であった。

被覆電線の被覆材と芯線とを分離して回収する装置であって、被覆電線を挾持して送り方向に送り込む一対の送込ローラと、被覆電線の被覆材を略対称位置の２箇所を切り裂く一対の回転刃と、上記一対の回転刃で切り裂かれた被覆材を芯線たる裸の金属電線から分離させる被覆材分離具とから構成されたことを特徴とする被覆電線の被覆材・芯線分離回収装置として特開平１１−１９６５１４号公報が提案されている。

特開平１１−１９６５１４号公報

しかし特許文献１における被覆電線の被覆材・芯線分離回収装置は、被覆外径が３ｍｍ程度の細い被覆電線に切れ目を施すことが困難で芯線と被覆材とを分別処理しにくかった。さらに、前記被覆材分離具５は、周面にはガイド溝５１ａ、５２ａが形成された一対の分離ローラ５１、５２で構成され、ガイド溝５１ａ、５２ａは、下段の溝部で芯線Ａ２を導くとともに、上段の溝部で被覆材Ａ１を導くように２段に形成されている。よって、分離ローラ５１、５２の下段の溝部に保持した芯線Ａ２をそのまま前方の送り方向に導き、可撓性を有する被覆材を手前の分離ローラ５１の上部の溝で一旦やや上方に導いた後、次の分離ローラ５２の上部の溝で下方に導くように構成されている。

この様に、特許文献１における被覆材分離具５は、切れ目を入れた被覆電線を更に押圧し、芯線と被覆材とに分離する構成ではない。また、切れ目を入れた被覆電線を更に押圧して芯線と被覆材とに分離することを記載していない上、示唆もしていない。さらに、特許文献１は装置の構成が複雑で大きく据え置き型であり、価格も大であった。また、重量が大きく人力で搬送しにくかった。

本発明は、線径が０．１８ｍｍ〜０．３２ｍｍの範囲にある細線を２０本以上，樹脂部材で被覆してなり，被覆外径が５．５ｍｍ程度より細いワイヤーハーネス用電線において、前記複数の細線からなる芯線と前記被覆部材とを剥離（分別）可能にすることを目的とする。また、装置を持ち運びに便利な卓上型で小型・軽量に構成すること、低価格を実現すること等を目的とする。

本発明にかかる被覆電線の被覆剥離装置は、複数の細線からなる芯線を被覆部材で被覆した被覆電線を回転刃の刃先に案内する被覆電線案内手段と、前記被覆電線の被覆部材の長手方向に略対称位置の２箇所に切れ目を入れる対向した回転刃と、前記対向した回転刃の下流側に位置し，前記切れ目を入れた被覆電線をさらに圧延する対向した圧延ローラとからなることを特徴としたもので、これにより被覆外径が５．５ｍｍ程度より細いワイヤーハーネス用電線においても前記芯線と前記被覆部材とを剥離可能にする。さらに、被覆電線を回転刃に挿入する作業と圧延ローラに挿入する作業が、回転刃への１回の挿入作業で済み作業効率が良い。さらに、回転刃で被覆部材を切断した後は内部の銅線のささくれが出て細線と剥離の手作業が危険だが、圧延ローラ部で細線のささくれを圧着した後に電線を排出する構成としたので剥離作業が安全である。さらに、被覆電線移送手段と圧延ローラの両方で被覆電線を移送するので被覆電線移送力が増す。

さらに本発明にかかる被覆電線の被覆剥離装置は上記構成において、圧延ローラの表面に被覆電線との摩擦力を向上させるための凹溝加工を施してなることを特徴としたもので、これにより被覆電線移送力が増す。なお、凹溝は圧延ローラを取り付けた軸と平行に設けるのが望ましい。さらに、前記凹溝は七子目ローレットまたは筋目ローレットのいずれか一方であってもよい。

さらに本発明にかかる被覆電線の被覆剥離装置は上記構成において、略対向した回転刃のそれぞれに尖った突起で前記被覆電線を移送させる被覆電線移送手段を添設してなり、前記被覆電線移送手段は円盤の外周部に根元から先に向かって細くなる尖った突起を所定間隔毎に複数配設してなることを特徴としたもので、これにより被覆電線を確実に移送でき送りミスが無い。

さらに本発明にかかる被覆電線の被覆剥離方法は、複数の細線からなる芯線を被覆部材で被覆した被覆電線において、前記被覆部材の長手方向に略対称位置の２箇所に略対向した回転刃により切れ目を入れた後、前記対向した回転刃の下流側に位置する対向した圧延ローラにより引き続き前記切れ目を入れた被覆電線を圧延することにより、前記被覆部材を二つに分断し，かつ前記複数の細線のささくれを圧着することにより、前記被覆部材を芯線から安全に剥離可能にしたことを特徴としたもので、これにより被覆外径が５．５ｍｍ程度の細いワイヤーハーネス用電線においても前記複数の細線から前記被覆部材を剥離可能にする。さらに、被覆電線を回転刃に挿入する作業と圧延ローラに挿入する作業が、回転刃への１回の挿入作業で済むので作業効率が良い。さらに、回転刃で被覆部材を切断した後は内部の銅線のささくれが出て細線と剥離の手作業が危険だが、圧延ローラ部で細線のささくれを圧着した後に電線を排出する構成としたので剥離作業が安全である。さらに、被覆電線移送手段と圧延ローラの両方で被覆電線を移送するので被覆電線移送力が増す。

さらに本発明にかかる被覆電線の被覆剥離方法は上記構成において、圧延ローラの表面に被覆電線との摩擦力を向上させるための凹溝加工を施してなることを特徴としたもので、これにより電線移送力が増す。

さらに本発明にかかる被覆電線の被覆剥離方法は上記構成において、被覆電線をワイヤーハーネス用電線とし、芯線を構成する細線の線径が０．１８ｍｍ〜０．３２ｍｍの範囲にあることを特徴としたもので、これにより自動車用ワイヤーハーネス電線等のリサイクル処理を効率的に行える。また、大がかりなリサイクル設備や工程を不要にする。

さらに本発明にかかる被覆電線の被覆剥離方法は上記構成において、被覆電線の外径を５．５ｍｍ以下としたことを特徴としたもので、これにより卓上で、いつでも気軽に自動車用ワイヤーハーネス電線等のリサイクル処理を行える。被覆部材を溶解したり、燃焼させる必要が無く、加熱炉や排気ガス等の無害化処理も不要である。

上記構成により本発明の被覆電線の被覆剥離装置と被覆剥離方法は、被覆外径が５．５ｍｍ以下のワイヤーハーネス用電線においても前記複数の細線から前記被覆部材を剥離可能にする。さらに、被覆電線を回転刃に挿入する作業と圧延ローラに挿入する作業が、回転刃への１回の挿入作業で済み作業効率が良い。さらに、回転刃で被覆部材を切断した後は内部の銅線のささくれが出て細線と被覆の剥離作業が危険だが、圧延ローラ部で細線のささくれを圧着した後に電線を排出する構成としたので、剥離作業が手作業でも安全である。さらに、被覆電線移送手段と圧延ローラの両方で被覆電線を移送するので被覆電線移送力が増す。さらに、装置を持ち運びに便利な卓上型で小型・軽量に構成できる。例えば、装置の幅２５０ｍｍ、奥行１７０ｍｍ、高さ１４０ｍｍ、重さ１０ｋｇ程度の小型・軽量に構成できる。さらに、装置構成が簡単なので故障が少なく取り扱いが簡便で、低価格を実現できる。

本発明の一実施例における被覆電線の被覆剥離装置の要部正面図 図１の平面図 図１の右側面図 図２を切断線Ｚ−Ｚで切断した要部断面図 図３を切断線Ｘ−Ｘで切断した要部断面図 図３を切断線Ｙ−Ｙで切断した要部断面図 対向した被覆電線移送手段の要部側面図 被覆電線圧延ローラの要部側面図 被覆電線の被覆剥離動作を説明する要部概念図 本発明の説明に用いるワイヤーハーネス用電線の断面図 対向した回転刃により被覆部材の２箇所に切れ目を入れた状態の断面図 対向した圧延ローラにより被覆電線を圧延した状態の一例の断面図 対向した圧延ローラにより被覆電線を圧延した状態の第二の例の断面図 対向した圧延ローラにより被覆電線を圧延した状態の第三の例の断面図

本発明装置により芯線と被覆部材とに剥離（分別）処理するワイヤーハーネス用電線は、芯線を構成する線径が０．１８ｍｍ〜０．３２ｍｍの範囲にある細線２０本〜７０本を樹脂部材で被覆してなり，被覆外径が５．５ｍｍ以下の自動車のワイヤーハーネス用電線など種々の形状に形成されている。図１０はワイヤーハーネス用電線の一例を示す。

前記ワイヤーハーネス用電線の被覆部材は、ポリ塩化ビニールまたはポリエチレン、スチレン系熱可塑性エラストマー、ＥＰＤＭやＳＢＲなどのゴム成分等からなり、厚さは０．８〜１．０ｍｍの範囲内である。被覆電線の外径は５．５ｍｍ以下に、より好ましくは３．５ｍｍ以下にするのが好ましい。被覆電線の外径が５．５ｍｍを越えると、細径・軽量化効果が小さくなるからである。

本発明にかかる被覆電線の被覆剥離装置は上述の通りである。図１〜図６及び図９に示す本発明の被覆電線の被覆剥離装置１００は、図９の電線ガイドブッシュ３６に挿入した被覆電線（例えば、ワイヤーハーネス電線１５０）に対し、被覆１７０の長手方向に略対称位置の２箇所に切れ目を入れる一対の対向した回転刃１０、１０と、尖った突起２１で前記被覆電線１５０を挟持し所定の方向に移送する一対の対向した被覆電線移送手段（突起円盤）２０、２０とを備えてなる。

前記被覆電線移送手段２０、２０は前記回転刃１０，１０の両側面に添設され、且つ、円盤の外周部に根元から先に向かって細くなる尖った突起２１を所定間隔毎に複数配設してなる。図７に示すごとく、尖った突起２１は被覆部材に直角に突き刺さる様、所定の鋭角にしてある。

さらに、本発明の被覆電線の被覆剥離装置１００は、前記対向した回転刃１０，１０の下流側に位置し，前記切れ目を入れた被覆電線をさらに圧延する一対の対向した圧延ローラ３０，３０とからなる。図８に示すごとく、圧延ローラ３０，３０はローラ表面に被覆電線との摩擦力を向上させるための凹溝加工を施してなる。これにより電線移送力が増す。なお、前記凹溝はＶ溝、Ｕ溝、七子目ローレット、筋目ローレット等から選んだ一つとするなど任意の形状としてよい。

さらに図１〜図６に示すように、対向した回転刃１０，１０と対向した被覆電線移送手段（突起円盤）２０、２０、及び圧延ローラ３０，３０の片側（図の下側）を強制的に回転駆動し、他の側（図の上側）を被覆材との摩擦や食い込み等で従動回転する構成とした。即ち、回転刃１０と該回転刃１０に添設した被覆電線移送手段（突起円盤）２０の強制駆動は、駆動モータ４０のモータ軸に直結した歯車４１と噛み合う歯車４２及び駆動軸５０を介して行われる。圧延ローラ３０の強制駆動は、駆動モータ４０のモータ軸に直結した歯車４１と噛み合う歯車４３及び駆動軸５１を介して行われる。

従動回転する側の回転刃１０と該回転刃１０に添設した被覆電線移送手段（突起円盤）２０は従動軸５２に一体的に取付けられている。また、従動回転する側の圧延ローラ３０は従動軸５３に一体的に取付けられている。前記従動軸５２、５３はフレーム６１によって回動可能に両端支持されている。

前記回転刃１０と被覆電線移送手段（突起円盤）２との締結は４本のねじ１５等で行われている（図示せず）。なお、回転刃１０と被覆電線移送手段（突起円盤）２０を駆動軸５０や従動軸５２に固定する手段、及び圧延ローラ３０を駆動軸５１や従動軸５３に固定する手段等を省略している。前記締結や固定手段としては、一般的なボルト締結やキー締結、圧入、接合など一般的な任意の手段を用いればよい（図示せず）。

さらに被覆電線の被覆剥離装置１００は、被覆電線移送手段２０、２０が備える尖った突起２１の先端が描く直径が回転刃１０の外径より小さく、前記尖った突起２１の円周方向配設間隔Ｐが、前記尖った突起２１の先端が描く直径寸法と前記回転刃１０の外径寸法との差の１／２より大きく構成してなる（図示せず）。何故なら、突起２１の円周方向の配設間隔Ｐが小さすぎると突起２１の先端が電線の被覆部材に食い込みにくく、被覆電線の移送力が小さい。実験の結果、突起２１の先端が描く直径寸法と前記回転刃１０の外径寸法との差の１／２より前記突起２１の円周方向の配設間隔Ｐを大きくすることで良好な被覆電線移送力が得られた。

図９に示すごとく、被覆電線の被覆剥離装置１００は、電線ガイドブッシュ３６に挿入された被覆電線（ワイヤーハーネス用電線１５０）に対し、一対の対向する回転刃１０、１０と該回転刃１０、１０に添設した被覆電線移送手段（突起円盤）２０、２０とで被覆電線１５０を挟持、押圧し、被覆部材１７０を上下方向から略対称位置の２箇所で所定に切断する（図１１参照）。さらに被覆電線の被覆剥離装置１００では、一対の対向した回転刃１０，１０のそれぞれの刃先が芯線（複数の細線）に食い込むよう対向間隔を設定している。

さらに被覆電線の被覆剥離装置１００では、前記対向した回転刃１０、１０の下流側に位置する一対の対向した圧延ローラ３０、３０により引き続き前記切れ目を入れた被覆電線１５０を挟持、押圧して圧延する。その結果、芯線１６０と被覆部材１７０との密着を解く、また被覆部材１７０を二つに分断する、さらに前記複数の細線１６１のささくれを圧着するので被覆部材１７０と芯線１６０との手作業による剥離を安全に実施できる。図１２〜図１４に圧延後のワイヤーハーネス用電線の圧延状態例を３種類示す。ワイヤーハーネス用電線を構成する細線の本数、被覆部材の厚さや材質等により圧延状態が異なる。

さらに被覆電線の被覆剥離装置１００は、対向した回転刃１０の前方に被覆電線の略中央部を回転刃１０の刃先に案内する被覆電線案内手段を備えてなる。被覆電線案内手段は、テーパー穴を備えた電線ガイドブッシュ３６と電線筒状ガイド３５等からなる。フレーム６１や駆動モータ４０はベース６０に固定されている。

図９及び図１０〜図１４に示す被覆電線の被覆剥離装置１００は、自動車等に用いられるワイヤーハーネス用電線１５０を芯線と被覆部材とに剥離（分別）可能に処理する例を示している。ワイヤーハーネス用電線１５０の芯線１６０は、線径０．１８ｍｍの細線を３０本束ねてなり、被覆部材は厚さ０．８ｍｍ程度のポリエチレン樹脂からなる。外径は約２．７ｍｍ程度である。

前記被覆電線の被覆剥離装置１００において、図９の電線ガイドブッシュ３６及び電線筒状ガイド３５に導かれてワイヤーハーネス用電線１５０を挿入すると、対向する一対の回転刃１０，１０と被覆電線移送手段２０、２０により上下二方向から被覆部材１７０の略中央部の対称位置に切れ目を長軸方向に入れる（図１１参照）。さらに、前記対向した回転刃１０、１０の下流側に位置する対向した圧延ローラ３０，３０により引き続き前記切れ目を入れたワイヤーハーネス用電線１５０を圧延する。これにより、前記被覆部材１７０を二つに分断し，かつ前記複数の細線１６１のささくれを圧着する。図１２に圧延後の一例を示す。

その結果、前記被覆部材１７０と芯線１６０とを安全に剥離可能になる。この場合、被覆電線１５０の略中央部に切れ目を入れる回転刃１０，１０の対向間隔は、回転刃１０を芯線１６０食い込む様に設定した。さらに、切れ目を入れる速度及び圧延する速度を約２０ｍ／分程度とした。

上記構成において、対向する一対の回転刃１０、１０の厚みを０．６ｍｍ、材質は焼入れ処理を施した高速度鋼とした。さらに、円周先端部に鋭いＶ字状の切れ刃部１１を形成した対向する一対の被覆電線移送手段（突起円盤）２０、２０の円盤厚みは１ｍｍ、材質は高速度鋼で、同じく焼入れ処理を施した。

対向する一対の圧延ローラ３０、３０の材質はステンレス鋼とした。さらに被覆電線の送り摩擦を増すため、圧延ローラ３０、３０の円筒面に角度９０度のＶ溝３１を深さ約０．３ｍｍで軸５１，５３と平行に、円周上等間隔に配設した。圧延ローラ３０、３０の対向間隔は被覆部材の厚さや芯線を構成する細線の本数及び外径に応じて設定するのが好ましい。

なお上記本発明装置において、剥離の対象とする被覆電線の種類はワイヤーハーネス用電線または撚り線など任意に選定してよいことは自明である。さらに、１台の装置で複数種類の外径の被覆電線を並列処理可能に構成してよいことも自明である。さらに上記実施例において回転刃１０、１０は対向して配置したが、必ずしも回転中心が同一線上にある必要はなく被服電線の長手方向に距離を多少ずらして配置しても良い。

本発明は芯線が銅、アルミニウムなどの金属部材からなる被覆電線に限らず、芯線が透明なガラスやプラスチックからなる光ファイバー等、芯線の種類を問うものでない。さらに、芯線が複数の細線からなる場合に限らず、単線であっても一向に支障ない。

１０ 回転刃
１１ 切れ刃
２０ 被覆電線移送手段（突起円盤）
２１ 突起
３０ 圧延ローラ
３１ Ｖ溝
３５ 電線筒状ガイド
３６ 電線ガイドブッシュ
４０ 駆動モータ
４１，４２，４３ 歯車
５０、５１ 駆動軸
５２、５３ 従動軸
６０ ベース
６１ フレーム
６２ 前面プレート
１００ 被覆電線の被覆剥離装置
１５０、１５０Ｂ、１５０Ｃ 被覆電線（ワイヤーハーネス用電線）
１６０ 芯線
１６１、１６１Ｂ、１６１Ｃ 細線
１７０、１７０Ｂ、１７０Ｃ 被覆部材

Claims (1)

1. 芯線を被覆部材で被覆した被覆電線を回転刃の刃先に案内する被覆電線案内手段と、
   前記被覆電線案内手段の下流側に位置し，かつそれぞれの回転刃の刃先が前記芯線に食い込む対向間隔に設定され，前記被覆電線の被覆部材の長手方向に略対称位置の２箇所に切れ目を入れる対向した一対の回転刃と、
   前記一対の回転刃のそれぞれの両側に添設され，かつ円盤の外周部に所定間隔毎に複数配設した尖った突起で前記被服電線を移送する被覆電線移送手段と、
   前記対向した回転刃の下流側に位置し，前記切れ目を入れた被覆電線をさらに圧延する対向した一対の圧延ローラーとからなり、
   モーターで駆動する歯車と，該歯車に噛み合う２個の歯車との計３個の歯車で前記一対の回転刃および前記一対の圧延ローラーの片側のみを強制的に回転駆動し、他の側を前記被覆部材との摩擦や食い込みで従動回転するようにしたことを特徴とする被覆電線の被覆剥離装置。

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