JP7342749B2

JP7342749B2 - 複合撚線の製造装置および複合撚線の製造方法

Info

Publication number: JP7342749B2
Application number: JP2020045438A
Authority: JP
Inventors: 育東谷; 俊光大西; 幸樹 ▲高▼尾; 清先崎
Original assignee: Proterial Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2020-03-16
Filing date: 2020-03-16
Publication date: 2023-09-12
Anticipated expiration: 2040-03-16
Also published as: CN113410003A; JP2021147712A

Description

本発明は、複合撚線の製造装置および複合撚線の製造方法に関するものである。

従来、銅などの導体を主として含む複数の線材を撚り合わせることで、撚線を製造する技術がある。複数の線材を撚り合わせる技術としては、特許文献１（特開２００６－３２８６０３号公報）および特許文献２（特開昭５８－８４６２５号公報）に、回転可能な筒型ロータ内に複数のボビン（サプライリール）を一列に配置したチューブラー式撚線機が記載されている。また、複数のボビンが支持された回転板を備え、それらのボビンから供給される線材を撚り合わせる装置であるプラネタリ式撚線機が知られている。

特開２００６－３２８６０３号公報特開昭５８－８４６２５号公報

撚線は、例えば、１本の線材の外周を囲むように複数の線材を撚り合わせることで形成されている。求められる撚線の強度または断面積などによっては、多層の複合撚り構造を有する撚線（複合撚線）を製造する場合がある。その場合、プラネタリ式撚線機は、設置スペースが比較的小さいが、チューブラー式撚線機に比べ生産能力が低いという問題がある。

これに対し、チューブラー式撚線機を用いて、例えば３７本の線材を撚り合わせた複合撚線を製造する場合、回転可能な筒型回転ケージ内に３７個のボビンを一列に配置することが考えられる。このように、製造する複合撚線の線材数が増大して複合撚線が多層化すると、筒型回転ケージ内に一列に並べるボビンの数が増え、筒型回転ケージの長さが長くなる。その結果、複合撚線の製造装置の設置に要するスペースが大きくなる問題が生じる。

本発明の目的は、複合撚線の製造装置の性能の向上および小型化の両立を実現することにある。

その他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される実施の形態のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

一実施の形態である複合撚線の製造装置は、複数の第１線材を撚り合わせた第１撚線と、前記第１撚線の周囲に複数の第２線材を撚り合わせた第２撚線とを備える複合撚線の製造装置であって、前記複数の第２線材を案内する回転体と、前記回転体の内部空間において、前記回転体の回転軸方向に並んで配置され、それぞれが前記第２線材を供給する複数の第１供給体と、前記第１撚線の周囲に前記複数の第２線材を撚り合わせる撚り口と、前記回転体と前記撚り口との間に配置され、前記第１撚線を供給する第２供給体と、前記回転体に固定され、前記第２供給体の周囲を回転するパスラインと、を有し、前記複数の第２線材を、前記回転体から前記パスラインを通して前記撚り口に供給し、前記第１撚線の周囲に撚り合わせることで、前記複数の第２線材から成る前記第２撚線を形成するものである。

また、一実施の形態である複合撚線の製造方法は、複数の第１線材を撚り合わせた第１撚線と、前記第１撚線の周囲に複数の第２線材を撚り合わせた第２撚線とを備える複合撚線の製造方法であって、複数の前記第２線材を案内する回転体と、前記回転体の内部空間において、前記回転体の回転軸方向に並んで配置され、前記第２線材が巻回された複数の第１供給体と、撚り口と、前記回転体と前記撚り口との間に配置され、前記第１撚線が巻回された第２供給体と、前記回転体に固定され、前記第２供給体の周囲を回転するパスラインと、を有する複合撚線の製造装置を用い、（ａ）前記複数の第１供給体から前記回転体および前記パスラインを順に通して、前記撚り口に前記複数の第２線材を供給する工程、（ｂ）前記第２供給体から前記撚り口に前記第１撚線を供給する工程、（ｃ）前記（ａ）工程および前記（ｂ）工程の後、前記複数の第２線材を前記撚り口において前記第１撚線の周囲に撚り合わせることで、前記複数の第２線材から成る前記第２撚線を形成する工程、を有するものである。

本願において開示される一実施の形態によれば、複合撚線の製造装置の性能の向上および小型化を実現することができる。

実施の形態である複合撚線の製造装置の概略側面図である。実施の形態である複合撚線の製造装置を構成する筒型回転ケージの一部と線材送出用ボビンとを、一部を破断して示す概略側面図である。実施の形態である複合撚線の製造装置を構成する弓型パスラインと撚線送出用ボビンとを、一部を破断して示す概略側面図である。図３のＡ－Ａ線における断面図である。実施の形態である複合撚線の製造装置を用いて形成する撚線の断面図である。実施の形態の変形例１である複合撚線の製造装置を用いて形成する撚線の製造工程中の断面図である。実施の形態の変形例２である複合撚線の製造装置を用いて形成する撚線の製造工程中の断面図である。

以下、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。

（実施の形態）
本実施の形態の複合撚線の製造装置は、撚線の外周に線材を撚り合わせて複合撚線を製造する装置であり、回転体である筒型回転ケージと弓型パスラインとを備えたものである。本願でいうパスラインとは、線材が通過する箇所（軌道）を指す。

＜複合撚線の製造装置および複合撚線の製造方法＞
以下に、図１～図５を用いて、本実施の形態の複合撚線の製造装置および複合撚線の製造方法について説明する。図１は、本実施の形態である複合撚線の製造装置の概略側面図である。図２は、本実施の形態である複合撚線の製造装置を構成する筒型回転ケージの一部と線材送出用ボビンとを示す概略側面図である。図３は、本実施の形態である複合撚線の製造装置を構成する弓型パスラインと撚線送出用ボビンとを、一部を破断して示す概略側面図である。図４は、図３のＡ－Ａ線における断面図である。図５は、本実施の形態である複合撚線の製造装置を用いて形成する撚線の断面図である。

図１には、本実施の形態の複合撚線の製造装置の全体の構成を示している。複合撚線の製造装置は、筒型回転ケージ１、弓型パスライン２、目板３、撚り口４、ダブルキャプスタン５および巻取機６を備えている。複合撚線の製造装置は、筒型回転ケージ１から供給される複数の線材７ａを、弓型パスライン（弓型ガイド）２の内側に配置された撚線送出用ボビン８から供給される撚線８ａの周囲に撚り合わせることで、複合撚線１５を形成する装置である。すなわち、各線材は、図１の左側から右側に送られて撚り合された後、巻取機６に巻き取られる。図１では、線材７ａおよび撚線８ａのそれぞれの一部を、他の装置を透過して示している。また、図１では線材７ａを線材送出用ボビン７から図１の上方向または下方向にのみ送り出しているが、実際には、線材７ａは複数の線材送出用ボビン７から筒型回転ケージ１の外周面に向けて様々な方向に送り出されている。図１～図３では、筒型回転ケージ１、弓型パスライン２および目板３のそれぞれの回転軸を一点鎖線で示している。

回転体である筒型回転ケージ１は、筒型ローラー（筒型ロータ）またはチューブラーとも呼ばれる。筒型回転ケージ１は、水平方向（Ｙ方向）に延在する円筒型を有し、短手方向の断面の円の中心を回転軸として、回転する。すなわち、筒型回転ケージ１の回転軸は、水平方向に延びている。筒型回転ケージ１内には、互いに区切られた複数の内部空間が、当該回転軸に沿う方向に並んで存在している。つまり、筒型回転ケージ１は例えば竹の様に複数の内部空間を有している。

複数の内部空間のそれぞれには、線材送出用ボビン７が配置されている。線材送出用ボビン７は、線材７ａが巻回されたドラムであり、筒型回転ケージ１内に脱着することができる。線材送出用ボビン７は、線材７ａを、筒型回転ケージ１を通して弓型パスライン２側および撚り口４側に供給する供給体である。つまり、筒型回転ケージ１は、複数の線材７ａを、筒型回転ケージ１の回転軸方向に案内する回転体である。線材送出用ボビン７に巻回された線材７ａがなくなると、古い線材送出用ボビン７は、線材７ａが巻回された新しい線材送出用ボビン７に交換される。このような交換を行うため、筒型回転ケージ１の側面には、線材送出用ボビン７を出し入れするための開口部が設けられている。

線材７ａは、例えば、銅（Ｃｕ）から成る直径０．２６～０．４４ｍｍの素線を複数本（例えば、数十～数百本）撚り合わせた撚線から成る導線である。各素線は、例えば表面に錫（Ｓｎ）めっきが施された銅線である。

図２に示すように、線材送出用ボビン７の回転軸はクレードル１０に支持されている。線材送出用ボビン７の回転軸は、Ｙ方向に対して垂直な水平方向（Ｘ方向）であり、線材送出用ボビン７は当該回転軸を中心として回転可能である。また、クレードル１０は、筒型回転ケージ１の回転軸と重なる回転軸を有しており、回転可能である。クレードル１０の回転軸は筒型回転ケージ１に支持されているが、クレードル１０は筒型回転ケージ１に固定されていない。また、クレードル１０および線材送出用ボビン７の重心は筒型回転ケージ１の回転軸の下に位置している。このため、筒型回転ケージ１の回転時において、クレードル１０および線材送出用ボビン７は、揺れることはあっても筒型回転ケージ１と共に回転することはない。つまり、筒型回転ケージ１の回転時であっても、線材送出用ボビン７の回転軸はほぼ水平を保つ。

線材送出用ボビン７からは、線材７ａが供給される。線材送出用ボビン７から送り出された線材７ａは、クレードル１０に配置されたガイドロール（図示しない）により進行方向を調整された後、ガイドロール（立ち上がり３連プーリ）９ａ、９ｂを順に通って、筒型回転ケージ１の外側に案内される。ガイドロール９ａは筒型回転ケージ１の内部空間において筒型回転ケージ１に支持されており、ガイドロール９ｂは筒型回転ケージ１の外側（側面側）において筒型回転ケージ１に支持されている。各ガイドロール９ａ、９ｂは、外周に溝を有する円板から成る回転体であり、線材７ａは当該溝内を通る。各ガイドロール９ａ、９ｂのそれぞれは、弧を描くように３つ並んで配置されており、これにより、線材７ａの軌道を緩やかに変化させることができる。すなわち、線材７ａに掛かる負担を低減し、線材７ａの変形（導体扁平）、および、線材７ａを構成する素線の断線を防ぐことができる。

筒型回転ケージ１の外側に案内された線材７ａは、筒型回転ケージ１の外周面に沿って、弓型パスライン２側に送り出される。言い換えれば、線材７ａは、筒型回転ケージ１の回転軸に沿って、弓型パスライン２側に送り出される。なお、本願で送り出すと記載した場合であっても、実際には各線材は撚り口４での引き込む力、または、ダブルキャプスタン５（図１参照）若しくは巻取機６などによる張力で搬送されているのであり、線材に送り出す力は加えられていない。筒型回転ケージ１の外周面には、筒型回転ケージ１の径方向の断面に沿う面を有する板１ａが固定されており、当該板を、筒型回転ケージ１の回転軸に沿う方向に貫通する穴の内側を、線材７ａが通る。この穴はガイド用の穴であるが、通常、線材７ａは当該穴に内壁（板１ａ）に触れることはない。

ここでは、筒型回転ケージ１内に、１８個の線材送出用ボビン７が直列に並んで設置されている。このため、複合撚線の製造装置の動作時には、最大１８本の線材７ａが筒型回転ケージ１の外周に並んで弓型パスライン２側に搬送される。つまり、１８個の線材送出用ボビン７から、１８本の線材７ａが供給される。それらの１８本の線材７ａのそれぞれの、筒型回転ケージ１の回転軸からの距離は、例えば同じである。

以上に説明したように、本実施の形態の複合撚線の製造装置は、チューブラー式の線材供給部を有している。ここでいうチューブラー式の線材供給部（チューブラー式供給部）は、筒型回転ケージ１と線材送出用ボビン７から成る。次に、弓型パスライン２、撚線送出用ボビン８、目板３および撚り口４のそれぞれの構成について、図１、図３および図４を用いて説明する。

図１、図３および図４に示すように、筒型回転ケージ１の回転軸に沿うＹ方向において、筒型回転ケージ１、撚線送出用ボビン８、目板３および撚り口４が並んでいる。撚線送出用ボビン８と、撚線送出用ボビン８を避けるように設けられた弓型パスライン２とは、スキップと呼ばれる。

撚線送出用ボビン８の回転軸は、クレードル１１に支持されている。撚線送出用ボビン８の回転軸は、Ｙ方向に対して垂直な水平方向（Ｘ方向）であり、撚線送出用ボビン８は当該回転軸を中心として回転可能である。また、クレードル１１は、筒型回転ケージ１の回転軸と重なる回転軸を有しており、回転可能である。クレードル１１の回転軸の一端は、筒型回転ケージ１側に支持され、他端は目板３側に支持されており、クレードル１１は筒型回転ケージ１および目板３に固定されていない。また、クレードル１１および撚線送出用ボビン８の重心は筒型回転ケージ１の回転軸の下に位置している。このため、筒型回転ケージ１および弓型パスライン２の回転時において、クレードル１１および撚線送出用ボビン８は、揺れることはあっても筒型回転ケージ１および弓型パスライン２と共に回転することはない。つまり、弓型パスライン２の回転時であっても、撚線送出用ボビン８の回転軸はほぼ水平を保つ。

図３および図４に示すように、撚線送出用ボビン８の周囲には、筒型回転ケージ１の回転軸を中心として撚線送出用ボビン８を囲むように、４本の弓型パスライン２が並んで設けられている。ここでいう筒型回転ケージ１の回転軸は、撚線送出用ボビン８の周囲を回転可能な４本の弓型パスライン２の回転軸である。当該回転軸から４本の弓型パスライン２のそれぞれの間の距離は、例えば同じである。

撚線送出用ボビン８は、撚線８ａが巻回されたドラムであり、クレードル１１に脱着することができる。撚線送出用ボビン８は撚線８ａを目板３を通して撚り口４側に供給する供給体である。撚線送出用ボビン８に巻回された撚線８ａがなくなると、古い撚線送出用ボビン８は、撚線８ａが巻回された新しい撚線送出用ボビン８に交換される。

このような交換を行うため、４本の弓型パスライン２は、等間隔に並んでいない。すなわち、図４に示すように、撚線送出用ボビン８の外周に第１～第４の弓型パスライン２が順に並んでいる。ここで、各弓型パスライン２の回転軸を中心とする円周上において、第１の弓型パスライン２と第２の弓型パスライン２との間の距離は、第２の弓型パスライン２と第３の弓型パスライン２との間の距離よりも大きい。このように、一部の弓型パスライン２同士の間隔が大きいため、それらの弓型パスライン２同士の間に撚線送出用ボビン８を通して、撚線送出用ボビン８を容易に脱着することができる。なお、図４では撚線８ａの図示を省略している。

図３および図４に示すように、１つの弓型パスライン２は、弓型レール１２と、弓型レール１２の外側の面、つまり、上記回転軸側とは反対側の弓型レール１２の面に支持された複数のガイドロール９ｃとから成る。弓型レール１２は、筒型回転ケージ１側から目板３側に亘って撚線送出用ボビン８を避けるように弧を描く弓状の金属板である。線材７ａおよび線材７ａを構成する素線の変形を防ぐため、弓型レール１２の曲率半径は大きく設計されており、弓型レール１２は滑らかな弧を描いている。弓型レール１２の一方の端部は筒型回転ケージ１に支持され、他方の端部は目板３に支持されている。このため、筒型回転ケージ１の回転時には、弓型レール１２および目板３は筒型回転ケージ１の回転軸を中心として、筒型回転ケージ１と共に回転する。

撚線８ａは、銅から成る直径０．２６～０．４４ｍｍの素線を複数本（例えば、数十～数百本）撚り合わせた撚線を１９本撚り合わせた導線である。つまり、撚線８ａは、線材７ａと同様の線材を１９本撚り合わせた構造を有している。このため、撚線８ａの直径は、線材７ａの直径よりも大きい。なお、撚線８ａは７本撚りまたは１９本撚りの撚線である場合などが考えられるが、ここでは例として１９本撚りの撚線８ａが撚線送出用ボビン８から供給される場合について説明する。

筒型回転ケージ１から弓型パスライン２に送り出された線材７ａは、ガイドロール９ｃにより、弓型レール１２に沿うように進行方向を調整され、目板３に案内される。目板（集合板）３には、弓型パスライン２側から撚り口４側に貫通する１８個の貫通孔が、目板３の回転軸を囲むように並んで形成されており、それぞれの貫通孔内を１本の線材７ａが通る。また、目板３には、目板３の回転軸と重なる位置に、弓型パスライン２側から撚り口４側に貫通する貫通孔が設けられており、当該貫通孔内を撚線８ａが通る。

図４に示すように、４つの弓型パスライン２のうち、２つの弓型パスライン２のそれぞれは、弓型パスライン２の回転方向に並ぶ４つのガイドロール９ｃを備え、他の２つの弓型パスライン２のそれぞれは、当該回転方向に並ぶ５つのガイドロール９ｃを備えている。これにより、４つの弓型パスライン２は合計１８本の線材７ａを目板３へ案内する。このように、１８本の線材７ａは、等間隔ではなく不均一に並んで目板３に供給される。目板３は、これらの線材７ａを、上記回転軸を中心とする円周上において等間隔に近い間隔で並ぶよう調整する役割を有する。このとき、線材７ａは目板３に直接触れるのではなく、目板３に支持され、Ｙ方向において貫通孔の前後に設けられたガイドロール９ｄにより軌道が修正される。

目板３から送り出された線材７ａは、ガイドロール９ｄを通って撚り口４を構成するダイス（図示しない）に集合し、ここで、撚線８ａの外周を覆うように撚り合される。これにより、ダイスにより絞られ、撚り口４を通過した撚線８ａおよび線材７ａは、複合撚線１５を構成する。このようにして、１９本の線材から成る複合撚線１５を形成することができる。撚り口４は、地面に固定された装置であり、回転体ではない。

撚り口４から送り出された複合撚線１５は、回転体により構成されるダブルキャプスタン５に巻き取られた後、巻取機（巻取ドラム）６に巻き取られる。以上により、複合撚線１５の製造が完了する。

ここでは、チューブラー式の線材供給部と弓型パスライン２とを組み合わせ、撚線８ａに線材７ａを撚り合わせることについて説明したが、撚線８ａは、どのような方法で製造されたものでもよい。例えば、撚線８ａは、チューブラー式撚線機またはプラネタリ式撚線機などにより製造することができる。

次に、図５を用いて、絶縁被覆により覆われた複合撚線１５の構造について説明する。図５に示すように、本実施の形態の複合撚線１５は、３層構造を有する撚線である。つまり、複合撚線１５は、中心の１本の線材１３と、その周囲を囲む１層目の６本の線材１３ａと、計７本の線材１３、１３ａの周囲を囲む２層目の１２本の線材１３ｂと、計１９本の線材１３、１３ａおよび１３ｂの周囲を囲む３層目の１８本の線材１３ｃとを有している。計１９本の線材１３、１３ａおよび１３ｂは、図１に示す撚線８ａに相当し、３層目の１８本の線材１３ｃは、図１に示す線材７ａに相当する。計３７本の線材１３、１３ａ～１３ｃから成る複合撚線１５の外周は、絶縁被覆である絶縁体１４により覆われている。

計１９本の線材１３、１３ａおよび１３ｂは、第１撚線を構成し、第１撚線の周囲の３層目の１８本の線材１３ｃは、第２撚線を構成している。すなわち、複合撚線１５は、複数の線材１３、１３ａおよび１３ｂから成る第１撚線と、第１撚線の周囲に撚り合された複数の線材１３ｃから成る第２撚線とにより構成されている。

このように、本実施の形態の複合撚線１５は、中心の線材１３から、線材１３の径方向に複数の層状に重なる線材１３ａ～１３ｃを有している。言い換えれば、複合撚線１５は、複数の層構造（複数層の撚線構造）を有している。

＜本実施の形態の効果＞
複合撚線を製造する場合、回転可能な筒型回転ケージ内に複数のボビンを一列に配置し、筒型回転ケージにより案内された複数の線材を撚り合わせるチューブラー式撚線機を用いることが考えられる。その他に、複合撚線を製造する場合、回転軸を囲む円周上に複数のボビンが並んで支持された回転板を備え、それらのボビンから供給される線材を撚り合わせるプラネタリ式撚線機を用いることが考えられる。

複合撚線を形成するために撚り合わせる線材の本数が増加し、線材の供給体であるボビンが増加すると、複合撚線の製造装置が大型化する問題がある。ここで、プラネタリ式撚線機は、比較的占有面積が小さく、最大幅が小さいという利点がある。しかし、プラネタリ式撚線機は摩擦などによる機械的損失が大きく、チューブラー式撚線機に比べ生産能力（生産速度）が低いという問題がある。

これに対し、例えば３７本の線材を撚り合わせて複合撚線を製造する場合には、回転可能な筒型回転ケージ内に３７個のボビンを一列に配置したチューブラー式撚線機を用いることが考えられる。このように、製造する複合撚線が多層化すると、チューブラー式撚線機のみを用いる場合、筒型回転ケージ内に一列に並べるボビンの数が増え、筒型回転ケージの長さが長くなる。その結果、複合撚線の製造装置の設置に要するスペースが大きくなるため、複合撚線の製造装置が工場の建屋内を圧迫し、または、複合撚線の製造装置が建屋内に納まらなくなる問題が生じる。

そこで、本発明者らは、予め製造した撚線をボビンに巻回して用意し、その撚線の周囲に線材を撚り合わせることで、複数の層構造を有する複合撚線を製造する装置を小型化することを検討した。

複合撚線の中心（芯）を構成する撚線を供給するボビンを配置する箇所として、線材の流れの起点（図１に示す筒型回転ケージ１の左端）に配置することが考えられる。しかし、この場合、比較的太い当該撚線を他の線材と同様に、筒型回転ケージの中心を避けるように筒型回転ケージの外周面に沿って撚り口まで案内する必要がある。また、撚線を供給するボビンを配置する箇所として、筒型回転ケージの回転軸上ではなく、例えば筒型回転ケージの径方向において筒型回転ケージと隣り合う位置に配置することが考えられる。しかし、これらの場合、比較的太い当該撚線を案内する際、ガイドロールなどにより撚線が大きく抵抗を受け、導体扁平を起こす虞がある。また、撚線が筒型回転ケージの外周面を通るように案内される場合、筒型回転ケージの回転に影響を受け、撚線の緩み、撚りピッチ詰まりが起きる虞がある。

よって、本実施の形態では、複合撚線１５の中心（芯）を構成する撚線８ａを供給する撚線送出用ボビン８を、複数配置された供給体のうち、撚り口４に最も近い位置に配置している。言い換えれば、各線材の流れる方向において、撚線送出用ボビン８を撚り口４の手前に設置している。これにより、撚線送出用ボビン８から供給される撚線８ａを、不要な抵抗を受けることなく、直線的に撚り口に送り込むことができる。したがって、撚線８ａの導体扁平、導体緩み、撚りピッチ詰まりを防ぎ、複合撚線１５および複合撚線の製造装置のそれぞれの信頼性を高めることができる。また、撚線８ａの軌道を変更する箇所で撚線８ａに掛かる抵抗を低減するために、大きなカーブで撚線８ａを案内する必要がなく、複合撚線の製造装置の大型化を防ぐことができる。また、撚線８ａに掛かる抵抗を低減するために、複合撚線１５の生産速度を低下させる必要がない。よって、複合撚線の製造装置の性能を向上させることができる。

ここで、撚線送出用ボビン８の大きさが線材送出用ボビン７の大きさと同程度であれば、弓型パスライン２を設ける必要はないように思える。しかし、複合撚線の製造装置により複合撚線を形成するために用いられる１本の線材７ａと１本の撚線８ａとのそれぞれの長さが同等だったとしても、撚線８ａは線材７ａより太いため、撚線送出用ボビン８の直径は線材送出用ボビン７の直径よりも大きい必要がある。すなわち、撚線送出用ボビン８の直径が線材送出用ボビン７の直径と同程度であると、製造できる複合撚線１５の長さが短尺化し、生産能力が低下する問題が生じる。

よって、ここでは、線材送出用ボビン７よりも大きい撚線送出用ボビン８を避けるように線材７ａを送り出し、かつ、線材７ａに負担が生じることを避けるため、弓型パスライン２を設けている。これにより、筒型回転ケージ１の直径よりも大きい直径を有する撚線送出用ボビン８を用いて複合撚線１５を製造することができる。このため、例えば４層以上の層構造を有する複合撚線を形成することも可能である。ここでいう筒型回転ケージ１の直径とは、筒型回転ケージ１の径方向において、線材送出用ボビン７の周囲を囲む筒型回転ケージ１の最大の直径を指す。また、ここでいうボビンの直径とは、線材（撚線）が巻き付いているボビンの軸の直径ではなく、巻回された線材をボビンの軸方向において挟む２つの円板のいずれかの直径、つまり、ボビンの最大の直径を指す。

このように、本実施の形態の複合撚線の製造装置は、複数の第１線材（線材１３、１３ａおよび１３ｂ）を撚り合わせた第１撚線（撚線８ａ）と、当該第１撚線の周囲に複数の第２線材（線材７ａ）を撚り合わせた第２撚線（複数の線材７ａ（１３ｃ））とを備える複合撚線（複合撚線１５）の製造装置である。ここで、複合撚線の製造装置は、当該複数の第２線材を回転軸方向に案内する回転体（筒型回転ケージ１）と、当該回転体の内部空間において、当該回転体の回転軸方向に並んで配置され、それぞれが当該第２線材を供給する複数の第１供給体（線材送出用ボビン７）と、当該第１撚線の周囲に当該複数の第２線材を撚り合わせる撚り口（撚り口４）と、当該回転体と当該撚り口との間に配置され、当該第１撚線を供給する第２供給体（撚線送出用ボビン８）と、当該回転体に固定され、当該第２供給体の周囲を回転するパスライン（弓型パスライン２）と、を有するものである。複合撚線の製造装置は、当該複数の第２線材を、当該回転体から当該パスラインを通して当該撚り口に供給し、当該第１撚線の周囲に撚り合わせることで、当該複数の第２線材から成る当該第２撚線を形成する。

また、本実施の形態の複合撚線の製造方法は、上記複合撚線の製造装置を用いて、（ａ）当該複数の第１供給体から当該回転体および当該パスラインを順に通して、当該撚り口に当該複数の第２線材を供給する工程、（ｂ）当該第２供給体から当該撚り口に当該第１撚線を供給する工程、および、（ｃ）当該（ａ）工程および当該（ｂ）工程の後、当該撚り口において当該複数の第２線材を当該第１撚線の周囲に撚り合わせることで、当該複数の第２線材から成る当該第２撚線を形成する工程、を有するものである。ここでは、（ａ）工程および当該（ｂ）工程は、同時に行なわれる。つまり、第１撚線と第２線材とは、同時に撚り口へ供給される。

これにより、本実施の形態では、プラネタリ式撚線機よりも生産能力が高いチューブラー式撚線機のメリットを活かし、かつ、チューブラー式供給部に撚線送出用ボビンおよび弓型パスライン２を組み合わせることで、複数の層構造を有する複合撚線を製造する装置の全長を小さくすることができる。つまり、筒型回転ケージ１内に一列に並べる線材送出用ボビン７の数を、３７個から１８個に低減することができる。よって、複合撚線の製造装置の性能の向上および小型化の両立を実現することができる。例えば、本実施の形態の複合撚線の製造装置の筒型回転ケージ１と弓型パスライン２と撚り口４とを含む装置の全長は、３７個のボビンを設置可能な筒型回転ケージと撚り口とを含む装置の全長に比べ、半分程度である。

また、例えば、０．２６ｍｍの素線を百本程撚り合わせて構成された線材を複合撚線の製造装置内で案内する際、装置に固定されたダイスを通して線材の進行方向を変えようとすると、接触抵抗により素線が断線する虞がある。そこで、本実施の形態では、線材７ａを線材送出用ボビン７から撚り口４に供給する過程で、複数のガイドロール９ａ～９ｅにのみ接触させており、回転体ではないダイスなどには接触させていない。これにより、素線の抵抗を低減し、素線の切れおよび変形を防ぐことができる。よって、複合撚線の製造装置および複合撚線１５の信頼性を向上させることができ、複合撚線の歩留まりを向上させることができる。

ここでは、複合撚線１５が３層の撚線構造を有する場合について説明したが、複合撚線１５の層数は２層でもよい。２層の場合は、筒型回転ケージ１内の線材送出用ボビン７は例えば１２個とする。また、複合撚線１５の層数は４層以上でもよい。４層の場合は、筒型回転ケージ１内の線材送出用ボビン７は例えば２４個とする。線材送出用ボビン７の数、つまり線材７ａの数に応じて、弓型パスライン２の数または幅を増減させてもよい。

＜変形例１＞
図６は、本実施の形態の変形例１である複合撚線の製造装置を用いて形成する撚線の製造工程中の断面図である。

図６に示すように、複合撚線の最外層を、複数回の撚り合わせにより形成してもよい。すなわち、複合撚線の最外層が図５に示すように計１８本である場合に、１回目の工程で９本の線材１３ｃを隙間を空けて、例えば１本飛ばしで撚り合わせ（図６参照）、その後、隣り合う線材１３ｃ同士の間の隙間を埋め込むように、２回目の工程で９本の線材１３ｃを撚り合わせ、これにより計１８本の線材１３ｃから成る最外層を形成してもよい。この場合は、１回目の工程で巻取機６（図１参照）に巻き取られた撚線を、クレードル１１（図３参照）に設置して２回目の工程を行う。

すなわち、１回目の工程で、第１撚線と、その周囲に隙間を空けて撚られた線材１３ｃ（第２撚線）とから成る第３撚線を形成し、第３撚線を巻取機６で巻き取ることで得られたボビンを、第３供給体として撚線送出用ボビン８と置換する。次に、上記２回目の工程として、撚り口４に複数の線材７ａを供給する工程と、第３供給体から撚り口４に第３撚線を供給する工程とを行い、撚り口４において、線材７ａを第３撚線の周囲の上記隙間に撚り合わせる工程を行う。

このように、本変形例の複合撚線の製造装置は、クレードル１１上の供給体（ボビン）から供給される撚線の表層を構成する線材（例えば図６に示す線材１３ｂ）同士の間に、線材を埋め込む隙間が無い場合には、当該撚線の表層上に隙間を空けて線材を撚り合わせる（上記１回目の工程）。また、本変形例の複合撚線の製造装置は、クレードル１１上の供給体（ボビン）から供給される撚線の表層を構成する線材（例えば図６に示す線材１３ｃ）同士の間に、線材を埋め込む隙間がある場合には、当該隙間に線材を撚り合わせる（上記２回目の工程）。

これにより、筒型回転ケージ１内に一列に並べる線材送出用ボビン７の数を低減することができる。よって、複合撚線の製造装置をより小型化することができる。また、４層以上の層構造を有する複合撚線を製造することも容易となる。

ここでは、１回目の工程で隙間を空けて（例えば、１本飛ばしで）９本の線材１３ｃを撚り合わせているが、このように、隣り合う線材１３ｃ同士が互いに離間していても、９本の線材１３ｃは３層目の層（第２撚線）を構成しているといえる。

＜変形例２＞
図７は、本実施の形態の変形例２である複合撚線の製造装置を用いて形成する撚線の製造工程中の断面図である。

図７に示すように、複合撚線の最外層を、複数回の撚り合わせにより形成してもよい。すなわち、複合撚線の最外層が図５に示すように計１８本である場合に、１回目の工程で６本の線材１３ｃを隙間を空けて、例えば２本飛ばしで撚り合わせ（図７参照）、当該線材１３ｃと隣り合う箇所に、２回目の工程で６本の線材１３ｃを撚り合わせ、さらに、隣り合う線材１３ｃ同士の間の隙間を埋め込むように、３回目の工程で６本の線材１３ｃを撚り合わせ、これにより計１８本の線材１３ｃから成る最外層を形成してもよい。

すなわち、１回目の工程で、第１撚線と、その周囲に隙間を空けて撚られた線材１３ｃ（第２撚線）とから成る第３撚線を形成し、第３撚線を巻取機６で巻き取ることで得られたボビンを、第３供給体として撚線送出用ボビン８と置換する。次に、上記２回目の工程として、撚り口４に複数の線材７ａを供給する工程と、第３供給体から撚り口４に第３撚線を供給する工程とを行い、撚り口４において、線材７ａを第３撚線の周囲の上記隙間に撚り合わせる工程を行う。ただし、このとき、上記隙間は完全には埋め込まれておらず、線材をさらに撚り込む余地を有している。続いて、第３撚線と、その周囲に隙間を空けて撚られた線材１３ｃ（第２撚線）とから成る第４撚線を形成し、第４撚線を巻取機６で巻き取ることで得られたボビンを、第４供給体として第３供給体と置換する。次に、上記３回目の工程として、撚り口４に複数の線材７ａを供給する工程と、第４供給体から撚り口４に第４撚線を供給する工程とを行い、撚り口４において、線材７ａを第４撚線の周囲の上記隙間に撚り合わせる工程を行う。これにより、上記隙間を埋め込む。

言い換えれば、１回目の工程で得られた、最外層に隙間を有する撚線を巻き取った供給体をクレードル１１上の供給体と置換し、当該撚線と線材７ａとを撚り合わせる工程を複数回行うことで、上記隙間を埋め、これにより複合撚線を製造することができる。

以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

１筒型回転ケージ
２弓型パスライン
３目板
４撚り口
７線材送出用ボビン
７ａ線材
８撚線送出用ボビン
８ａ撚線
９合金元素ワイヤ（金属線）
１５複合撚線

Claims

複数の第１線材を撚り合わせた第１撚線と、前記第１撚線の周囲に複数の第２線材を撚り合わせた第２撚線とを備える複合撚線の製造装置であって、
前記複数の第２線材を回転軸方向に案内する回転体と、
前記回転体の内部空間において、前記回転体の回転軸方向に並んで配置され、それぞれが前記第２線材を供給する複数の第１供給体と、
前記第１撚線の周囲に前記複数の第２線材を撚り合わせる撚り口と、
前記回転体と前記撚り口との間に配置され、前記第１撚線を供給する第２供給体と、
前記回転体に固定され、前記第２供給体の周囲を回転するパスラインと、
を有し、
前記複数の第２線材を、前記回転体から前記パスラインを通して前記撚り口に供給し、前記第１撚線の周囲に撚り合わせることで、前記複数の第２線材から成る前記第２撚線を形成し、
前記撚り口では、前記第1撚線の周囲に、前記複数の第２線材を、互いに隙間を空けて撚り合わせる、複合撚線の製造装置。
請求項１記載の複合撚線の製造装置において、
前記複合撚線は、３層以上の撚線構造を有する、複合撚線の製造装置。
請求項１または２に記載の複合撚線の製造装置において、
前記第１撚線の直径は、前記第２線材の直径よりも大きい、複合撚線の製造装置。
請求項１～３のいずれか１項に記載の複合撚線の製造装置において、
前記第２線材は、前記第１供給体から前記撚り口に供給される過程で、複数のガイドロールにのみ接触する、複合撚線の製造装置。
請求項１～４のいずれか１項に記載の複合撚線の製造装置において、
前記回転体の前記内部空間には、前記第１供給体が１８個配置され、
前記１８個の第１供給体からは、前記第２線材が１８本供給され、
前記第１撚線は、１９本の前記第１線材から成る撚線構造を有し、
前記第１撚線は、
前記１９本の第１線材のうちの１本と、
前記１本の第１線材の周囲に前記１９本の第１線材のうちの６本が撚り合されて成る第１層と、
前記第１層の周囲に前記１９本の第１線材のうちの１２本が撚り合わされて成る第２層と、
を備え、
前記撚り口では、前記１８本の第２線材が前記第２層の周囲に撚り合わされる、複合撚線の製造装置。
請求項１～４のいずれか１項に記載の複合撚線の製造装置において、
前記第１撚線の表層を構成する前記第１線材同士の間に、前記第２線材を埋め込む隙間が無い場合には、前記第１撚線の表層上に隙間を空けて前記第２線材を撚り合わせ、
前記第１撚線の表層を構成する前記第１線材同士の間に、前記第２線材を埋め込む隙間がある場合には、当該隙間に前記第２線材を撚り合わせる、複合撚線の製造装置。
複数の第１線材を撚り合わせた第１撚線と、前記第１撚線の周囲に複数の第２線材を撚り合わせた第２撚線とを備える複合撚線の製造方法であって、
複数の前記第２線材を案内する回転体と、
前記回転体の内部空間において、前記回転体の回転軸方向に並んで配置され、前記第２線材が巻回された複数の第１供給体と、
撚り口と、
前記回転体と前記撚り口との間に配置され、前記第１撚線が巻回された第２供給体と、
前記回転体に固定され、前記第２供給体の周囲を回転するパスラインと、
を有する複合撚線の製造装置を用い、
（ａ）前記複数の第１供給体から前記回転体および前記パスラインを順に通して、前記撚り口に前記複数の第２線材を供給する工程、
（ｂ）前記第２供給体から前記撚り口に前記第１撚線を供給する工程、
（ｃ）前記（ａ）工程および前記（ｂ）工程の後、前記撚り口において前記複数の第２線材を前記第１撚線の周囲に撚り合わせることで、前記複数の第２線材から成る前記第２撚線を形成する工程、
を有し、
前記（ｃ）工程では、前記撚り口において前記複数の第２線材を、互いに隙間を空けて前記第１撚線の周囲に撚り合わせることで、前記第１撚線および前記第２撚線から成る第３撚線を形成し、
（ｄ）前記（ｃ）工程の後、前記第３撚線を巻取機で第３供給体に巻き取る工程、
（ｅ）前記（ｄ）工程の後、前記第３供給体を前記第２供給体と置換する工程、
（ｆ）前記（ｅ）工程の後、前記複数の第１供給体から前記回転体および前記パスラインを順に通して、前記撚り口に前記複数の第２線材を供給する工程、
（ｇ）前記（ｅ）工程の後、前記第３供給体から前記撚り口に前記第３撚線を供給する工程、
（ｈ）前記（ｆ）工程および前記（ｇ）工程の後、前記撚り口において前記複数の第２線材を前記第１撚線の周囲の前記隙間に撚り合わせる工程、
を有する、複合撚線の製造方法。
請求項７記載の複合撚線の製造方法において、
前記複合撚線は、３層以上の撚線構造を有する、複合撚線の製造方法。
請求項７または８に記載の複合撚線の製造方法において、
前記第１撚線の直径は、前記第２線材の直径よりも大きい、複合撚線の製造方法。
請求項７～９のいずれか１項に記載の複合撚線の製造方法において、
前記（ａ）工程では、前記第２線材は、前記第１供給体から前記撚り口に供給される過程で、複数のガイドロールにのみ接触する、複合撚線の製造方法。
請求項７～１０のいずれか１項に記載の複合撚線の製造方法において、
前記回転体の前記内部空間には、前記第１供給体が１８個配置され、
前記１８個の第１供給体からは、前記第２線材が１８本供給され、
前記第１撚線は、１９本の前記第１線材から成る撚線構造を有し、
前記第１撚線は、
１本の前記第１線材と、
前記１９本の第１線材のうちの１本と、
前記１本の第１線材の周囲に前記１９本の第１線材のうちの６本が撚り合されて成る第１層と、
前記第１層の周囲に前記１９本の第１線材のうちの１２本が撚り合わされて成る第２層と、
を備え、
前記（ｃ）工程では、前記撚り口において、前記１８本の前記第２線材を前記第２層の周囲に撚り合わせる、複合撚線の製造方法。
請求項７に記載の複合撚線の製造方法において、
前記（ｄ）～（ｈ）工程を複数回行うことで、前記隙間を埋める、複合撚線の製造方法。