JP6357380B2 - 被覆電線の皮むき機 - Google Patents

Description

この発明は、被覆電線の皮むき機、すなわち導線とその周囲を被覆する絶縁樹脂等の外皮とからなる被覆電線の導線と外皮を分離する機械に関する。

被覆電線の廃材は、導線と外皮を分離し、分別収集後、廃棄又は再利用される。前記分離作業は、廃材が少量である場合はナイフなどを用いて人手によって行われ、大量である場合は皮むき機によって行われる。皮むき機は、回転軸が平行になるように並べて配置された一対の円形刃を有するタイプ（特許文献１）と、円形刃に代えてローラを有するタイプとに大別される。

いずれも円形刃又はローラの外周面の間隔を導線の外径とほぼ同等に設定しておき、回転する一対の円形刃又はローラ間に被覆電線を巻き込みながら分離する点で共通する。そして、前者は、導線の長さ方向に沿って外皮に円形刃で切り込みを入れることにより、後者は、外皮を押しつぶすことにより、それぞれ外皮を縦割りするものである。一般に、単芯であって比較的太い電線に対しては前者、平行ビニール外装ケーブルなどの二芯、三芯のものや円形刃で切り込みを入れにくい細い電線に対しては後者が用いられる。太い電線の外皮をローラで押しつぶすのは困難であるし、逆に細い電線に円形刃を当てると刃の侵入圧力で電線が刃から逃げる方向に捻れてしまって切りにくいからである。

ところで、電線は多種多様であるから、電線の種類ごとに皮むき機を準備するのは現実的で無く、前記のように円形刃式とローラ式とで大別されるにしても一台の皮むき機で種々の外径の被覆電線を処理できるのが望ましい。そこで、例えば歯車列の一方の端の歯車を第一の円形刃（ローラ）の軸に取り付け、他方の端の歯車を第二の円形刃（ローラ）の軸に取り付けるとともに、噛み合う歯車の軸同志をリンクで連結した構成が採用される（特許文献２）。この構成によれば、駆動源の共有化及び円形刃の回転の同期化を達成しつつ、円形刃の間隔を変更可能である。そして、第一の円形刃と第二の円形刃の間隔は、例えば第一の円形刃を軸受けを介して保持する第一の軸受けステーと、第二の円形刃を同じく保持する第二の軸受けステーとの間に、所望の間隔に応じたゲージを介在させることにより設定される。

特開平８−６５８５０号公報 特許第３９９９６３２号公報

しかし、前記間隔の設定方法では、処理対象となる被覆電線の外径の数だけゲージを用意しておかなければならないことから、ゲージの保管場所を要するし、ゲージを無くしてしまっては対応する外径の被覆電線を処理することが出来ない。
それ故、この発明の課題は、ゲージを失う心配がなく、ゲージの保管場所を要することもなく、異なる外径の被覆電線の外皮を剥ぎ取ることのできる皮むき機を提供することにある。

その課題を解決するために、この発明の皮むき機は、
少なくとも一方が変位することにより互いの間隔が変更可能に並べて配置された一対のローラと、
それらのローラを軸受けを介してそれぞれ保持するとともに、少なくとも一方は前記変位する側のローラと連動して変位する第一、第二の一対の軸受けステーとを備え、
前記間隔を被覆電線の外径に応じて調節し、前記ローラ間に被覆電線を巻き込んで送るとともに、巻き込み時にローラから加わる圧力にて被覆電線の外皮を剥ぎ取る皮むき機において、ゲージと、複数のサブゲージと、ゲージの位相決め機構と、ストッパとを備えることを特徴とする。ここで「ローラの間隔」とは、ローラの外周面の間隔をいう。

ゲージは、前記ローラの軸とねじれの関係にある軸を中心として回転可能に第一の軸受けステー又は静止系部材に設けられている。通常、前記２本のローラの軸はいずれも水平であって上下に配置され、これとねじれの関係にある軸は鉛直軸である。また、その場合、通常、ゲージが設けられている第一の軸受けステーが静止系に固定され、第二の軸受けステーがその上方で鉛直方向に変位する。ゲージは通常、一様な厚さを有し、平面視では円盤状、正多角形状、星形状などであってよく、形状は特に限定されない。

サブゲージは、前記ゲージの表面の周方向に間欠的に設けられ、互いに異なる所定の高さを有する。「所定の」とは、処理すべき被覆電線の導線の外径と関連づけられていることを意味し、例えば所定の高さは被覆電線の導線の外径に一定長さを加減算した値に相当する。
位相決め機構は、前記ゲージの位相をサブゲージ毎に決めるものである。例えばサブゲージがｎ個等間隔に設けられている場合、ゲージが２πＲ／ｎ回転するごとに一旦停止するよう位相決め機構が機能する。

ストッパは、第二の軸受けステーに設けられ、前記ローラ間隔に応じて前記サブゲージのいずれかと接し又は離れる。ストッパがサブゲージのいずれかに接触しているとき、ローラ間隔はそのサブゲージの高さに決まる。
第二の軸受けステーは、好ましくはネジ運動に伴って変位する。この構成によれば、被覆電線から受ける反力による第二の軸受けステーの意図しない変位が防がれるからである。

同じく好ましい構成は、前記ゲージが自身の回転軸と平行な貫通孔を有し、前記各サブゲージが回転軸方向に径違いの径大部と径小部とからなり、径大部がゲージより露出して前記ストッパと対向し、径小部が前記貫通孔の一方の開口から嵌り込むことによりゲージに取り付けられているものである。この構成によれば、サブゲージを簡単に取り替えることができるからである。

この構成において更に好ましいのは、前記位相決め機構が球体と弾性体を備え、球体が第一の軸受けステーにおける前記貫通孔の軌道上の定位置に軸不定で回転可能に保持され前記貫通孔の内径よりも大きい外径を有し、その球体を前記貫通孔の他方の開口に弾力的に押し当てるものである。ゲージを回転させている間に、前記貫通孔が前記球体の位置に来ると弾性体の復元力を受けた球体の一部が貫通孔の開口から嵌り込み、ゲージの回転が停止させられる。再びゲージを回転させるには、弾性体の復元力に勝る回転力をゲージに加えるだけで足りる。

また、前記ゲージの回転軸を中心として前記各サブゲージと対称な位置又はその近傍に被覆電線の外径が描かれていると好ましい。
更に、この発明の皮むき機は、前記ローラと同軸でその延長線上に回転刃を設けた構成としてもよい。この構成によれば、一つの駆動源でローラ式と回転刃式の２つの手段を選択的に適用することができる。

ローラ間隔が変更可能でその間隔を決めるサブゲージがゲージに複数設けられているので、異なる外径の被覆電線の外皮を剥ぎ取ることができる。また、ゲージが軸受けステー又は静止系に備え付けられているので、ゲージを失う心配がなく、ゲージの保管場所を要することもない。

実施形態１の皮むき機を示す平面図である。 同じく正面図である。 実施形態１の皮むき機のローラ付近をローラの軸方向且つ鉛直方向に沿って切断した図である。 図２におけるＡ矢視で動力伝達機構を抽出した図である。 実施形態１の皮むき機のゲージ付近をローラの軸と直交する方向且つ鉛直方向に沿って切断した図である。 図５におけるＡ矢視図である。 実施形態２の皮むき機の要部を示す平面図である。 同じく正面図である。

−実施形態１−
この発明の第一の実施形態の皮むき機１は、図１及び図２に示すように、ベース２と、ベース２上に固定された第一の軸受けステー３及びギヤードモータ４と、軸受けステー３の上方に位置する第二の軸受けステー５と、動力伝達機構６と、ゲージ７と、ストッパ８と、朝顔ハンドル９と、ガイドブロック１６を備える。

軸受けステー３、５は、図３に示すように、それぞれ軸受けを介して第一、第二のローラ１０、１１を水平に保持している。皮むき機１は、これらのローラ１０、１１の間隔を被覆電線の外径に応じて調節し、ローラ１０、１１間に被覆電線を巻き込んで送るとともに、巻き込み時にローラ１０、１１から加わる圧力にて被覆電線の外皮を剥ぎ取るものである。

軸受けステー３には鉛直方向に２本の支柱１２、１３が立てられており、軸受けステー５は支柱１２、１３にスライド可能に固定されている。支柱１２、１３は、それらの上端部で天板１４にて連結されている。天板１４の中央にはネジ孔が設けられている。軸受けステー５の上端部中央にはスクリュー軸１５の下端が連結され、スクリュー軸１５は天板１４の前記ネジ孔と噛み合い、その上端にハンドル９が取り付けられている。従って、ハンドル９を回転させると、天板１４に対するスクリュー軸１５のネジ運動に伴ってハンドル９とともに軸受けステー５及びローラ１１が鉛直方向に変位する。

ガイドブロック１６は、軸受けステー３におけるローラ１０よりも手前側に固定されており、正面から背面に向かって貫通するガイド孔１７を有する。ガイド孔１７の内径は、処理すべき被覆電線の外径よりも十分に大きい。ガイド孔１７の中心は、ローラ１０の外周面の上端とほぼ同じ高さに位置している。

動力伝達機構６は、図４に示すように、５つの平歯車６１、６２、６３、６４、６５からなり同順序で噛み合う歯車列と、平歯車６３と平歯車６４を歯車軸方向両側から挟んで連結する２枚のリンク板６６と、平歯車６４と平歯車６５を歯車軸方向両側から挟んで連結する２枚のリンク板６７とからなる。リンク板６６と平歯車６３との間には板厚調整のためにカラー６８が介在している。

平歯車６１は、モータ４の出力軸に取り付けられている。平歯車６２及び平歯車６５は、それぞれローラ１０及びローラ１１の軸に取り付けられている。また、平歯車６３はアイドラ軸６９に取り付けられて定位置で回転する。平歯車６１を除く４つの平歯車は、直径、歯数ともに全て同じであり、平歯車６１のみ少し歯車径が大きい。従って、モータ４を駆動させるとローラ１０が時計方向、ローラ１１が反時計方向に同期速度で回転する。また、前記のようにローラ１１が変位しても平歯車６３、６４、６５がリンク板６６、６７で連結されているので、歯車列の動力伝達機能は保たれる。

ゲージ７は、図５及び図６に示すように、中央にボルト通し孔を有する円盤状をなし、そのボルト通し孔にゲージ７の厚さよりもわずかに軸方向に長い筒状のカラー７１が嵌め込まれ、カラー７１に六角穴付きボルト７２が通されている。ボルト７２のネジ部分は、軸受けステー３の上面であってローラ１０、１１よりも正面手前の位置に鉛直方向に設けられたネジ穴にネジ嵌合されている。従って、ゲージ７は、ボルト７２を中心として回転可能である。

ゲージ７には鉛直方向に貫通する３つの小さい孔が周方向に均等に設けられている。３つのうち２つの孔には、頭部が薄くて径大で脚部が厚くもしくは長くて径小のサブゲージ７３、７４の脚部がそれぞれ嵌め込まれている。残る一つの孔については、その周囲のゲージ７上面がサブゲージ７５として機能する。軸受けステー３の上面には、前記３つの孔の各中心を通る円周線上且つ正面奥の位置に、前記３つの孔よりも径の大きい穴が穿たれており、そこにコイルスプリング８１および鋼球８２が収容されている。鋼球８２は、前記３つの孔の径よりも大きい外径を有し、スプリング８１に押されてゲージ７の下面に接している。従って、ゲージ７を回転させて前記３つの孔のうちのいずれかが鋼球８２に接近してくるとスプリング８１に押されて鋼球８２の一部がその孔に嵌まり、ゲージ７の回転が停止させられるとともに、ゲージ７の位相が安定する。再びゲージ７を回転させるときは、スプリング８１の弾力に抗する回転力を加えるだけでよい。

鋼球８２の上方且つ軸受けステー５の前面には直方体形状のストッパ８が上下２本のボルト８３、８４にて固定されている。従って、軸受けステー５を下降させてその下面がサブゲージ７３、７４、７５のいずれかの上面に接したところが、ローラ１１の位置の下限となる。この実施形態では、ストッパ８が、サブゲージ７３、７４、７５に接したときのローラ間隔が順に２．６ｍｍ、２．０ｍｍ、１．６ｍｍとなるように、ゲージ７の厚さおよびサブゲージ７３、７４の頭部の厚さが設計されている。そして、サブゲージ７３、７４、７５と対称な位置近傍には２．６ｍｍ、２．０ｍｍ、１．６ｍｍの文字が表示されている。これらの文字は、規格化された被覆電線の導線の外径を表すものである。

皮むき機１で被覆電線の外皮を剥ぎ取るときは、その被覆電線の外径を表す文字が手前に位置するようにゲージ７を回転させる。そして、ストッパ８がその直下のサブゲージに接するまでハンドル９を回転させることによりローラ１１を下降させる。ストッパ８がサブゲージに接したところでハンドル９を止め、モータ４をＯＮにする。この状態で被覆電線をガイド孔１７に挿入すると、被覆電線がローラ１０、１１間に巻き込まれ、ローラ１０、１１から加わる圧力で被覆電線の外皮が潰されて導線と分離されながら、ローラ１０、１１の後方に排出される。軸受けステー５が、スクリュー軸１５のネジ運動に伴って変位するので、被覆電線から受ける反力でローラ１０、１１間隔が変動することはない。

皮むき機１によれば、ローラ間隔が変更可能でその間隔を決めるサブゲージがゲージ７に３つ設けられているので、３つの異なる外径の被覆電線の外皮を剥ぎ取ることができる。また、ゲージ７が軸受けステー３に設けられているので、ゲージを失う心配がなく、ゲージの保管場所を要することもない。他の外径の被覆電線の外皮を剥ぎ取りたいときは、サブゲージ７３、７４、７５のいずれかを交換すればよい。

−実施形態２−
この実施形態の皮むき機１０１では、図７及び図８に示すように実施形態１における皮むき機１と同じくベース１０２と、ベース１０２上に固定された第一の軸受けステー１０３及びギヤードモータ（図示省略）と、軸受けステー１０３の上方に位置する第二の軸受けステー１０５と、動力伝達機構（図示省略）と、ゲージ１０７と、ストッパ１０８と、朝顔ハンドル１０９と、ガイドブロック１１６を備える。

加えて、皮むき機１０１ではローラ１１０、１１１と同軸でその延長線上にそれぞれ回転刃１１８、１１９が取り付けられている。そして、ベース１０２における回転刃１１８、１１９より手前の位置で回転刃１１８、１１９を間にして両側にガイド１２１、１２２がもうけられている。ガイド１２１、１２２は、ローレットハンドル１２３を回すことにより、図略のボールネジの作用でレール１２４上を走行し、互いに離れたり近づいたりすることができる。ガイド１２１、１２２の互いの間隔は、正面から背面に向かって次第に狭くなっていく。また、軸受けステー１０５の前面には第二のストッパ１２５が固定されている。軸受けステー１０５は、ストッパ１２５の下面がガイドブロック１１６の上面に接するところで下降が阻止される。

皮むき機１０１によれば、一つのギヤードモータでローラ１１０、１１１と回転刃１１８、１１９とを同時に駆動させることができる。従って、実施形態１のようなローラタイプでは外皮を剥ぎ取ることのできない太い被覆電線でも回転刃１１８、１１９を用いて剥ぎ取ることができる。すなわち、ローラ１１０、１１１で外皮を剥ぎ取ることのできる被覆電線が実施形態１におけると同じく導線径２．６ｍｍ、２．０ｍｍ、１．６ｍｍの３つだとする。これより太い被覆電線の場合、被覆電線をガイドブロック１１６上に置き、ハンドル１０９を回して軸受けステー１０５とともにストッパ１２５を下降させ、被覆電線に接するところで止める。次に、被覆電線を抜いてガイド１２１、１２２の間に挿入し、ハンドル１２３を回してガイド１２１、１２２の最も狭いところで被覆電線を軽く挟む。この状態でモータをＯＮにし、被覆電線を送ると回転刃１１８、１１９により外皮に切り込みが入れられて導線と分離されながら排出される。

１、１０１ 皮むき機
２、１０２ ベース
３、５、１０３、１０５ 軸受けステー
４ ギヤードモータ
６ 動力伝達機構
７ ゲージ
８、１２５ ストッパ
９、１２３ ハンドル
１０、１１ ローラ
１２、１３ 支柱
１４ 天板
１５ スクリュー軸
１６ ガイドブロック
１７ ガイド孔
１１８、１１９ 回転刃

Claims (6)

1. 少なくとも一方が変位することにより互いの間隔が変更可能に並べて配置された一対のローラと、
   それらのローラを軸受けを介してそれぞれ保持するとともに、少なくとも一方は前記変位する側のローラと連動して変位する第一、第二の一対の軸受けステーとを備え、
   前記間隔を被覆電線の外径に応じて調節し、前記ローラ間に被覆電線を巻き込んで送るとともに、巻き込み時にローラから加わる圧力にて被覆電線の外皮を剥ぎ取る皮むき機において、
   前記ローラの軸とねじれの関係にある軸を中心として回転可能に第一の軸受けステー又は静止系部材に設けられたゲージと、
   前記ゲージの表面の周方向に間欠的に設けられ、互いに異なる所定の高さを有する複数のサブゲージと、
   前記ゲージの位相をサブゲージ毎に決める位相決め機構と、
   第二の軸受けステーに設けられ、前記間隔に応じて前記サブゲージのいずれかと接し又は離れるストッパと
   を備えることを特徴とする皮むき機。
2. 前記変位する方の軸受けステーは、ネジ運動に伴って変位する、請求項１に記載の皮むき機。
3. 前記ゲージが自身の回転軸と平行な貫通孔を有し、前記各サブゲージが回転軸方向に径違いの径大部と径小部とからなり、径大部がゲージより露出して前記ストッパと対向し、径小部が前記貫通孔の一方の開口から嵌り込むことによりゲージに取り付けられている、請求項１又は２に記載の皮むき機。
4. 前記位相決め機構が球体と弾性体を備え、球体は第一の軸受けステーにおける前記貫通孔の軌道上の定位置に軸不定で回転可能に保持され前記貫通孔の内径よりも大きい外径を有し、弾性体はその球体を前記貫通孔の他方の開口に弾力的に押し当てる、請求項３に記載の皮むき機。
5. 前記ゲージの回転軸を中心として前記各サブゲージと対称な位置又はその近傍に被覆電線の外径が描かれている、請求項１〜４のいずれかに記載の皮むき機。
6. 更に、前記ローラと同軸でその延長線上に設けられた回転刃を備える、請求項１〜５のいずれかに記載の皮むき機。

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