JP6827017B2 - 巻取装置および螺旋状電線製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電線を巻き取る巻取装置および螺旋状電線製造方法に関するものである。

一般に、車両等に用いられるワイヤハーネスは、電線に対して種々の加工が施されることで製造される。電線に加工を施す際には、電線を適宜な形態で保持する必要がある。そこで、一対の弾性挟持片を備えた電線保持バーが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された電線保持バーでは、種々の電線径の電線を挟持できるように、一対の弾性挟持片の突出寸法が調節可能となっている。

特開２０１０−９２７８８号公報

電線加工の工程間において、特に長尺電線の場合には、電線を束ねて搬送することが好ましい。即ち、電線を巻き取って環状（螺旋状）とするとともに、電線の端部を保持部材（例えば特許文献１に記載されたような電線保持バー）によって保持することが好ましい。しかしながら、電線の端部を保持することは容易であっても、電線を巻き取ることは容易でなく、多くの工数を必要としていた。

本発明の目的は、電線を容易に巻き取ることができる巻取装置および螺旋状電線製造方法を提供することにある。

本願発明の巻取装置は、電線を巻き取る巻取装置であって、前記電線を長手方向に送り出す送出手段と、前記電線の巻き付け開始部を保持する保持手段と、ベース部および該ベース部から突出した突出部を有する巻取手段と、前記送出手段によって送り出された前記電線を、前記突出部の先端から前記ベース部に向かって進行するように案内する案内手段と、前記保持手段を前記案内手段の出口から前記突出部の先端に接近するように移動させる初期位置決定手段と、を備え、前記突出部は、その外周面に、前記先端から前記ベース部に向かうにしたがって外径が大きくなる傾斜面を有し、前記保持手段が前記初期位置決定手段により移動されて、前記保持手段が前記ベース部に対して前記突出部と同じ側に位置した状態で、前記案内手段は、前記電線を前記先端の中心部に向けて案内することを特徴とする。

このような本願発明の巻取装置によれば、以下のようにして巻取手段の突出部に電線が巻き付けられる。送出手段によって送り出されて案内手段によって案内された電線は、突出部の先端からベース部に向かって進行する。突出部が傾斜面を有していることで、電線は傾斜面に沿って径方向外側に移動しつつベース部に向かう。

ベース部に到達した電線は、送出手段が送り出そうとする力によってベース部に押し付けられ、屈曲させようとする力が作用する。電線は屈曲させる力から逃げようとするが、案内手段が突出部の先端の中心部に向けて電線を案内するため、電線は径方向外側に向かう（中心部から離れる）ように変形しにくい。従って、電線は周方向に沿った移動を開始し、突出部に巻き付けられていく。このように、送出手段の送り出す力を利用して電線を突出部に巻き付け、電線を容易に巻き取ることができる。

本発明の実施形態に係る巻取装置を示す部分断面図である。 前記巻取装置において電線の巻き取りを開始する様子を示す部分断面図である。 前記巻取装置において保持手段を移動させた様子を示す部分断面図である。 前記巻取装置において前記電線を巻き取る様子を示す部分断面図である。 前記巻取装置の巻取手段に前記電線が巻き付けられる様子を示す正面図である。 前記巻取手段に前記電線が巻き付けられる様子を示す斜視図である。 前記電線が保持部材によって保持された様子を示す斜視図である。 本発明の変形例に係る巻取装置を示す斜視図である。

以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る巻取装置１を示す部分断面図であり、図２は、巻取装置１において電線２０の巻き取りを開始する様子を示す部分断面図であり、図３は、巻取装置１において保持手段５を移動させた様子を示す部分断面図であり、図４は、巻取装置１において電線２０を巻き取る様子を示す部分断面図であり、図５は、巻取装置１の巻取手段６に電線２０が巻き付けられる様子を示す正面図であり、図６は、巻取手段６に電線２０が巻き付けられる様子を示す斜視図であり、図７は、電線２０が保持部材３０によって保持された様子を示す斜視図である。

本実施形態の巻取装置１は、図１に示すように、送出手段２と、切断手段３と、案内手段４と、保持手段５と、初期位置決定手段と、巻取手段６と、を備える。巻取手段１は、ドラム１０に巻き付けられた電線２０を所定の長さに切断するとともに、図７に示すように、電線２０を保持部材（竿）３０によって保持した状態にするためのものである。本実施形態では、鉛直方向をＺ方向とし、水平面内の２方向をＸ方向およびＹ方向とする。

送出手段２は、例えばＺ方向から電線２０を挟み込む一対のローラによって構成され、ドラム１０に巻き付けられた電線２０を長手方向に送り出し、Ｘ方向に沿って進行させる。送出手段２は、電線２０の送り長さを測定する検尺機能を有している。換言すれば、巻取装置１は、電線を所定長さに切断する検尺装置に追加的に設けられたものである。

切断手段３は、例えば切断刃を有し、送出手段２によって送り出されるとともに所定長さに検尺された電線２０を切断する。

案内手段４は、Ｘ方向に沿って延びるとともに電線２０が挿通される挿通部４１を有して筒状に形成されている。即ち、案内手段４は、電線２０をＸ方向に沿って移動するように案内する。

保持手段５は、例えば電線２０を挟み込むチャックによって構成されており、初期位置決定手段によって例えばＸ方向に移動させられる。

巻取手段６は、円板状のベース部６１と、ベース部６１から突出した突出部６２と、ベース部６１の外周縁から立設されて突出部６２を囲む壁部６３と、を有する。突出部６２は、例えば円錐台状に形成されており、その外周面に、先端からベース部６１に向かうにしたがって外径が大きくなる傾斜面６２１を有している。本実施形態では、傾斜面６２１がＹ方向から見て湾曲している（先端側に向かうにしたがってベース部６１に対する傾斜角度が垂直に近づいていく）ものとするが、傾斜面は、ベース部６１に対する傾斜角度が略一定であってもよい。突出部６２は、その先端に円状の上面６２２を有している。

突出部６２の突出方向は、Ｘ方向に対して所定の傾斜角度θ（例えば３０°）を有して傾斜している。案内手段４を通過した電線２０は、突出部６２に向かって進行するが、突出部６２に到達するまでに重力によって垂れ下がっていく。垂れ下がった電線２０の進行方向と突出部６２の突出方向とが略一致するように傾斜角度θが設定される。即ち、傾斜角度θは、送出手段２の送り出し速度や、案内手段４の出口と突出部６２との距離、電線２０の屈曲容易性等に応じて適宜に設定されればよく、０〜９０°であることが好ましく、０〜４５°であることがより好ましい。ベース部６１は、同様の傾斜角度θだけＺ方向に対して傾斜している。

次に、巻取装置１の各部の位置関係について説明する。Ｘ方向の一方側（図１における左側）から順に、ドラム１０、送出手段２、切断手段３、案内手段４、巻取手段６が配置されている。これにより、送出手段２によってＸ方向の他方側（図１における右側）に向かって送り出された電線２０は、案内手段４によってさらにＸ方向の他方側に案内され、巻取手段６の突出部６２に向かう。突出部６２は、ベース部６１からＸ方向の一方側に向かって突出している。

案内手段４の挿通部４１は、突出部６２の上面６２２の中心Ｏ１に対し、Ｙ方向において略同一位置に配置され、Ｚ方向において若干上方に配置されている。これにより、案内部４から突出部６２に向かって進行する電線２０は、重力によって垂れ下がることにより、中心Ｏ１に向かう。即ち、案内手段４は、電線２０を突出部６２の先端の中心部に向けて案内している。尚、電線２０が突出部６２に到達する位置は、傾斜面６２１の最外部（基端部）よりも内側であればよく、中心Ｏ１から若干ずれていてもよい。

以下、巻取装置１によって電線２０を巻き取る（即ち螺旋状電線を製造する）際の手順及び各部の動作について説明する。まず、電線２０の送り出しに先立ち、図２に示すように、案内手段４の出口近傍において保持手段５によって電線２０を保持する。従って、保持手段５は電線２０の巻き付け開始部２０Ａを保持する。尚、電線２０における巻き付け開始側の端部は、図７に示す保持部材３０によって保持されていればよい。次に、初期位置決定手段は、図３に示すように、保持手段５を案内手段４の出口から巻取手段６に接近するように移動させ、突出部６２の上面６２２の外縁近傍に位置づける。

次に、送出手段２によって電線２０を送り出す。これにより、図４、５に示すように、電線２０がベース部６１に到達して突出部６２に巻き付けられていく。電線２０が所定長さだけ送り出されたら、送出手段２は送り出しを停止し、切断手段３が電線２０を切断する。電線２０の巻き付け終了側の端部を保持部材３０に保持させるとともに、電線２０を突出部６２から抜き取ることにより、図７に示すように、電線２０が巻き取られ、且つ、両端が保持された状態となる。電線２０は、このように巻き取られた状態で次工程に搬送される。

ここで、電線２０が突出部６２によって巻き取られる際の詳細な動作について説明する。送出手段２によって送り出されて案内手段４によって案内された電線２０は、突出部６２の先端からベース部６１に向かって進行する。突出部６２が傾斜面６２１を有していることで、電線２０は傾斜面６２１に沿って径方向外側に移動しつつベース部６１に向かう。

図６に示すようにベース部６１に到達した電線２０は、送出手段２が送り出そうとする力によってベース部６１に押し付けられるため、屈曲させようとする力が作用する。電線２０は屈曲させる力から逃げようとするが、案内手段４によって突出部６２の中心部に向けて案内されているため、径方向外側に向かうように（中心部から離れるように）変形しにくい。従って、電線２０は、周方向に沿った移動を開始し、突出部６２に巻き付けられていく。

電線２０は、ドラム１０に巻き付けられていたことにより、巻き癖を有しており、所定方向に屈曲しやすくなっている。従って、保持手段５によって保持された巻き付け開始部２０Ａと、電線２０の屈曲容易方向と、の関係によって、電線２０が周方向に移動する際の回転方向が定まる。以上のように電線２０が突出部６２に巻き付けられることにより、螺旋状電線が製造される。

このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。即ち、送出手段２によって送り出された電線２０が、案内手段４によって突出部６２の中心部に向けて案内されるとともに、突出部６２が外周面に傾斜面６２１を有していることで、送出手段２の送り出す力を利用して電線２０を突出部６２に巻き付け、電線２０を容易に巻き取ることができる。

また、初期位置決定手段によって、電線２０の巻き付け開始部２０Ａを保持した保持手段５を、案内手段４の出口から巻取手段６に接近させることにより、巻き付けの初期において、電線２０を周方向に沿って移動させやすくすることができる。

また、案内手段４が電線２０を水平方向であるＸ方向に沿って進行させるとともに、突出部６２の突出方向がＸ方向に対して傾斜していることで、垂れ下がった電線２０の進行方向と突出部６２の突出方向とを略一致させやすく、電線２０を突出部６２に巻き付けやすくすることができる。

また、送出手段２が検尺機能を有していることで、検尺手段を送出手段２として利用することができ、検尺手段と送出手段とを独立に設ける構成と比較して、巻取装置１全体を簡素化することができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。

例えば、前記実施形態では、送出手段２の送り出す力のみによって突出部６２に電線２０を巻き付けるものとしたが、突出部６２に電線２０を巻き付けるための補助的な機構を設けてもよい。例えば図８に示すように、案内手段４に案内された電線２０を案内する周回案内手段７を巻取装置に設けてもよい。

図８に示す構成では、案内手段４Ｂは、Ｌ字状に形成されることにより、Ｘ方向に送り出された電線２０を、Ｚ方向下方に向かうように進行方向を変更する。尚、前記実施形態のように進行方向を変更しない案内手段４が用いられる場合に、周回案内手段を設けてもよい。また、案内手段が進行方向を変更する場合、変更後の進行方向はＺ方向に限定されない。

周回案内手段７は、挿通部材７１と、周回案内手段７をＸＹ平面上で移動させる周回移動手段と、を有する。挿通部材７１は、例えばＸ方向に沿って延びる２本の棒状部材と、Ｙ方向に沿って延びる２本の棒状部材と、を有し、棒状部材が交差することで挿通孔７１１が形成されている。挿通部材７１の挿通孔７１１に電線２０が挿通される。周回移動手段は、例えばＸ方向に動作するアクチュエータと、Ｙ方向に動作するアクチュエータと、によって構成されている。

周回移動手段は、Ｚ方向から見て挿通孔７１１が突出部６２の外周面に重なりつつ、挿通孔７１１が突出部６２の中心部を中心に周回するように、挿通部材７１を周回移動させる。尚、挿通孔７１１が周回する際の軌跡は、円状であってもよいし、多角形状であってもよい。図８に示すように周回案内手段７を設ける構成によれば、電線２０を突出部６２に巻き付けやすくすることができる。

また、前記実施形態では、電線２０の巻き付け開始部２０Ａを保持する保持手段５を、初期位置決定手段によって移動させるものとしたが、保持手段５が予め巻取手段６の近傍に配置されている場合や、案内手段４の出口が巻取手段６の近傍に配置されている場合等、巻き付けの初期において電線２０が周方向に沿って移動しやすい場合には、初期位置決定手段は省略されてもよい。

また、前記実施形態では、突出部６２の突出方向が水平方向であるＸ方向に対して傾斜しているものとしたが、突出部の突出方向は、案内手段が電線２０を案内する方向や、電線２０の送り出し速度、案内手段と突出部との距離、電線の屈曲しやすさ等に応じて適宜に設定されればよい。例えば、前記実施形態のように案内手段４が電線２０をＸ方向に案内する際、電線２０の送り出し速度が高く、案内手段と突出部との距離が短く、電線が屈曲しにくい場合には、電線２０が重力によって垂れ下がりにくく、突出部６２の突出方向をＸ方向に対して傾斜させなくてもよい。

また、前記実施形態では、送出手段２が検尺機能を有しているものとしたが、送出手段は、単に電線を送り出すものであってもよいし、他の機能を有していてもよい。

また、前記実施形態では、突出部６２が円錐台状に形成されているものとしたが、突出部は、先端からベース部に向かうにしたがって外径が大きくなる傾斜面を有していればよく、円錐台状のものに限定されない。突出部は、例えば円錐状に形成されて上面を有していなくてもよいし、角錐状または角錐台状に形成されていてもよい。また、突出部の外周面の全体が傾斜面となっていなくてもよく、突出部は外周部の一部に傾斜面を有していてもよい。

その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

１ 巻取装置
２ 送出手段
４ 案内手段
５ 保持手段
６ 巻取手段
６１ ベース部
６２ 突出部
６２１ 傾斜面
７ 周回案内手段
７１ 挿通部材
７１１ 挿通孔
２０ 電線
２０Ａ 巻き付け開始部

Claims (5)

1. 電線を巻き取る巻取装置であって、
   前記電線を長手方向に送り出す送出手段と、
   前記電線の巻き付け開始部を保持する保持手段と、
   ベース部および該ベース部から突出した突出部を有する巻取手段と、
   前記送出手段によって送り出された前記電線を、前記突出部の先端から前記ベース部に向かって進行するように案内する案内手段と、
   前記保持手段を前記案内手段の出口から前記突出部の先端に接近するように移動させる初期位置決定手段と、を備え、
   前記突出部は、その外周面に、前記先端から前記ベース部に向かうにしたがって外径が大きくなる傾斜面を有し、
   前記保持手段が前記初期位置決定手段により移動されて、前記保持手段が前記ベース部に対して前記突出部と同じ側に位置した状態で、前記案内手段は、前記電線を前記先端の中心部に向けて案内することを特徴とする巻取装置。
2. 前記案内手段は、前記電線を水平方向に沿って進行させ、
   前記突出部の突出方向が水平方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の巻取装置。
3. 前記案内手段に案内された前記電線を案内する周回案内手段をさらに備え、
   前記周回案内手段は、前記電線が挿通される挿通孔を有する挿通部材と、前記挿通部材を周回移動させる周回移動手段と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の巻取装置。
4. 前記送出手段は、前記電線の送り出し長さを測定する検尺機能を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の巻取装置。
5. 螺旋状に巻き取られた螺旋状電線を製造する螺旋状電線製造方法であって、
   電線を長手方向に送り出す送出工程と、
   前記電線の巻き付け開始部を保持する保持工程と、
   送り出された前記電線を案内する案内工程と、を含み、
   前記案内工程において、ベース部と、該ベース部から突出するとともに先端から該ベース部に向かうにしたがって外径が大きくなる傾斜面を外周面に有する突出部と、に対し、前記保持工程で保持された前記巻き付け開始部が前記ベース部に対して前記突出部と同じ側に位置した状態で、前記電線を、前記先端の中心部に向けて案内するとともに、前記先端から前記ベース部に向かって進行させることを特徴とする螺旋状電線製造方法。

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