JPS61290603A - 伸縮電線ならびにその製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、伸縮電線に関し、特に弾性糸に電気導体とし
て銅箔を巻付けた柔軟で断線しにくい伸縮電線ならびに
その製造方法及び装置に関するものである。

〔従来技術〕

電話の受話器コード、イヤホーンコード、ロボットの可
動部を連続するコード等の曲折張弛の頻度が多い電気コ
ードには、柔軟性と、容易に断線しない強じん性とが要
求されるが、通常の軟鋼より線のビニール被覆コードは
、硬くて柔軟性がなく、断線し易い。

そこで従来、上記のような曲げ伸しの激しい用途に使用
されるコードには、綿又はテトロン等の糸に銅線を巻付
けた電線をビニールで被覆したコード、及びそれを更に
らせん状に巻いたカールコードが用いられることが多か
った。また最近では、銅線の代りに、銅線を薄く延ばし
た銅箔を用いた電線が、それらのコードの芯線として使
用されるようになり、電線が変形する際電気導体に加わ
るひずみが小さくなるためより丈夫になっている。

ところがそのような従来の電線では、銅箔を巻付ける糸
が綿糸、テトロン糸等の弾性の極めて小さいものである
ので、銅箔がらせん状、即ちつるまきばね状で伸縮性に
優れているのに、その形状の性質を十分発揮できないば
かりか、外力に対する弾力性において、糸と銅箔の間で
相当な不均衡が生じ、銅箔にかかる負担が非常に大きく
なっていた。

このため、これまでのカールコード等は硬くて現在でも
なお柔軟性が不十分であり、特に業務用の使用では内部
の電線が断線し易い欠点があった。例えば、産業用ロボ
ットの間接部を挟んで結線されるコードは３ケ月程度が
寿命で、特に動きの激しいものでは１ケ月足らずで内部
の電線が断線してしまい、保守に多くの費用と工数を必
要としていた。

以上のように、従来のビニール被覆コード内部の電線は
、柔軟性を欠き、断線し易いという欠点を有していた。

特に電気コードが断線し易いことは電気製品にとって致
命的欠点であり、耐久性に優れた電線が切に望まれてい
た。

そこで、このような電線において電気導体と糸との歪ま
たは応力の差を極力小さくして、らせん状の電気導体の
形状による性質を生じた柔軟で、伸び、曲げ、ねじり等
の変形に容易に順応することのできる電線を提供するた
めに、糸の周囲に銅箔、銅線等の電気導体をらせん状に
巻付けたものにおいて、その糸に常温でゴム状弾性を有
する高分学物質を用いた実開昭６０＝３７１１３の考案
がなされている。

しかしながら、この場合においても芯糸とその外周に巻
付けられた銅箔等との間に弾力性に大きな差があり、銅
箔などが芯糸よりも先に破断するという問題があり、満
足な伸縮電線を提供するに至っていないのが現状である
。

〔発明の目的〕

そこで本発明は、前記従来の問題点を解消するためにな
されたものであり、銅箔をらせん状に巻付ける芯糸とし
て、あらかじめ所定の張力をかけた弾性糸の外周に非弾
性糸を巻付けたものを使用することにより、屈曲にも強
く、かつ銅箔の破断のない伸縮電線ならびにその製造方
法及び製造装置を提供することを目的としたものである
。

〔発明の構成〕

即ち、本発明の伸縮電線は、弾性糸に所定の張力をかけ
た状態でその外周に非弾性糸を巻付けて形成した芯糸の
外周に、銅箔をらせん状に巻付けると共に、更にその外
周を被覆材でカバーすることにより構成され、またその
製造方法は、弾性糸に所定の張力をかけながらその外周
に非弾性糸を巻付けて芯糸を形成した後、その外周に銅
箔をらせん状に巻付ける工程を連続的に行なうことを特
徴としたものであり、更にその製造装置は、弾性糸に所
定の張力をかけながら連続して送り出す弾性糸の張力送
り出し部、その弾性糸の外周に非弾性糸を連続して巻付
は可能な給糸巻付は部、更に上記で形成された芯糸の外
周に銅箔をらせん状に連続して巻付ける銅箔巻付は部及
び銅箔巻付は後の芯糸を巻取る巻取り部を垂直方向の下
方より上方に順次配設することにより構成される。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の詳細な説明するが、本発明
の伸縮電線は第５図に示す電話Ｔのカールコード用の伸
縮電線ＩＡや、第６図に示すロボットＲの可動部の接続
コード用の伸縮電線ＩＢ等として使用されるものである
。

まず、この伸縮電線１は、第１図に示すごとく、ゴム状
の弾性糸４、例えばポリウレタン系合成繊維、天然ゴム
及び耐熱性シリコーン樹脂の糸に所定の張力ｔをかけた
状態で、その外周に密着して非弾性糸５　（例えばポリ
エステル糸）をらせん状に巻付けて形成した芯糸２の外
周に、銅箔３をらせん状に巻付けたもので、その外周に
更に第２図に示すようにポリウレタン（粘度：１０００
〜２０００センチボイズ、固形物：１０−１５％、溶剤
ニジメチルホルムアミド）で被覆している。

そこで、上記の構成からなる伸縮電線ｌでは、芯糸２の
弾性糸４は所定の張力ｔをかけて伸ばされた状態で非弾
性糸５を巻付けられており、その状態から伸縮はしない
ようになっているが、その状態から更に伸ばすことはで
きるようになっている。

次に、この伸縮電線ｌが伸ばされると、第３図に示すご
とく、芯糸２も銅箔３と共に伸びることになるが、弾性
糸４の伸びを非弾性糸５が制限し、芯糸２が一定以上伸
びないようにして銅箔３の断線を防止することとなり、
従来のごとく、芯糸２が伸びないものに比べて耐久性が
高くなる。

なお、ここで銅箔３の巻き方向と、非弾性糸５の巻き方
向とは逆になっているが、これは同一方向に巻いた場合
に比し撚りが強くなるのを抑えるためである。

また、ここで銅箔３を使用したのは、銅線の場合に比べ
て伸び易く、しかも第４図に示す屈曲に対しても強いか
らである。

更に、弾性糸４にかける所定の張力ｔとしては、実験の
結果張力ｔをかける前の長さに対し、張力ｔをかけた後
の長さを１．５から３倍の範囲内で伸ばすのが良（，２
倍に伸ばすのが最も好ましい。

次に、第７図を参照して上記本発明の伸縮電線１の製造
方法をその製造装置と共に説明すると、まず伸縮可能な
弾性糸４に所定の張力ｔをかけながら図中の垂直方向の
下方から上方に連続して送り出す複数のゴム質テンショ
ンプーリからなる弾性糸の張力送り出し部７を下方に設
け、これにより弾性糸４に張力ｔをかけながら、その外
周に非弾性糸５をらせん状に連続して巻付は可能な給糸
巻付は部８がその垂直方向の上方に連続して配設されて
いる。

上記張力送り出し部７は表面または全体をゴム質のプー
リまたはローラから形成されているので、スリップを防
止でき、しかもその回転は製造装置の駆動主軸から得て
いるので、弾性糸４の伸度が一定化するので安定した伸
び率と収縮性とが得られる。

また、給糸巻付は部８のスピンドル部の回転は５００か
ら１２．００Ｏｒｐｍとしており、その中心に弾性糸４
が通るので、上下に擦傷防止及びスピンドルの損傷防止
用のセラミックのガイドを設けている。

次に、この給糸巻付は部８で形成された芯糸２は更に垂
直の上方に設けられた銅箔巻付は部９に送られ、ここで
芯糸２の外周に銅箔３がらせん状に連続して巻付けられ
るが、本実施例では、その銅箔巻付は部９の巻付は部は
回転体からなり、樹脂ボビンを用いているので、従来の
アルミ等の金属または木材等のものに比較してより軽量
化されており、その結果、１２．００Ｏｒｐｍの高速回
転のバランスどりの加工が容易にでき、かつ安価に形成
できると共に、製造工程上の不良品発生の原因の一つで
ある素線損傷も減少し、更に駆動モータも小型化されて
省エネルギー化がはかれる。

また、この銅箔巻付は部９のフライヤー機構には芯糸２
及び銅箔３の通過するガイド道に耐摩性のセラミックコ
ーティングをほどこして耐摩性を高めており、従来問題
であった摩耗傷や不良品の発生を著しく低減させている
。

更に、上記の銅箔巻付は部９の上方には、張力ローラ１
１及び多溝式引取ローラ１２、更に耐摩性のセラミック
付の回転トラバースガイド１３からなる巻取り部１０が
設けられ、芯糸２の外周に銅箔３を巻終った状態のもの
が多溝式引取ローラ１２に巻付けられる。

なお、本実施例の装置では、上記給糸巻付は部８から巻
取り部１０までの間で異常が発生した場合には、給糸巻
付は部８で芯糸２を切断するための切断検出用及び線径
異常検出用の光電式センサーを設けており、不良品生産
を防止すると共に、人身事故防止の対策としている。

また、上記銅箔巻付は部９は本実施例では１連のみを示
しているが、致達の銅箔巻付は用の装置を直列または並
列に配列することにより、銅箔３を連続的に多重巻きす
ることも可能であり、それにより、電気導体としての電
気抵抗が少なく、かつ大きな電気容量を有する伸縮電線
１を形成することができる。

以上のごと（、本発明の装置では給糸巻付は部８、銅箔
巻付は部９、巻取り部１０などを垂直方向の下方より上
方に順次連続して配設しており、装置全体の据付スペー
スを少なくできコンパクトに形成できると共に、連続し
た高能率で均質な伸縮電線１の製造が可能になる。

一方、上記の製造装置の工程で巻付けられた銅箔３の外
周をビニールチューブその他の被覆材６でカバーする工
程は、この装置の最終工程に組込むこともできるが、第
７図の実施例の装置ではその工程を含んでおらず、別途
被覆工程用の設備を設けるようにしている。

〔発明の効果〕

従って、本発明を採用すれば、柔軟で、伸び、曲げ、屈
曲、ねじり等の変形に順応する伸縮電線を提供すること
ができると共に、特に本発明の伸縮電線では、電気導体
の破断が少なく、電線自体の信頼性が著しく向上すると
共に、その耐用年数も増し、その電線を使用する機器の
保守に要する手間と費用とを低減できるという効果があ
る。

また、本発明の製造方法及びその装置を用いて伸縮電線
を製造すれば、一定の伸び率と収縮性を有する均質な伸
縮電線が大量に製造できると共に、その必要動力も少な
くてすむという経済的な効果もある。

更に、本発明の装置は据付スペースをとらずコンパクト
でしかも比較的低コストに形成されうるという利点もあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例における伸縮電線の
一部破断で示す要部拡大の斜視図、第３図は第１図の伸
縮電線の伸びた状態を示す要部斜視図、第４図は第１図
の伸縮電線の屈曲した状態を示す要部平面図、第５図は
第２図の伸縮電線を使用した電話の斜視図、第６図は第
２図の伸縮電線を使用したロボットの斜視図、第７図は
本発明の伸縮電線の製造装置の実施例を示す側面図であ
る。 ｉ、ＬＡ、ＩＢ・・・伸縮電線、２・・・芯糸、３・・
・銅箔、４・・・弾性糸、５・・・非弾性糸、６・・・
被覆材、７・・・張力送り出し部、８・・・給糸巻付は
部、９・・・銅箔巻付は部、１０・・・巻取り部、ｔ・
・・張力。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、弾性糸に所定の張力をかけた状態でその外周に非弾
   性糸を巻付けて形成した芯糸の外周に、銅箔をらせん状
   に巻付けると共に、更にその外周を被覆材でカバーした
   ことを特徴とする伸縮電線。 ２、弾性糸に所定の張力をかけながらその外周に非弾性
   糸を巻付けて芯糸を形成した後、その外周に銅箔をらせ
   ん状に巻付ける工程を連続的に行なうことを特徴とする
   伸縮電線の製造方法。 ３、弾性糸に所定の張力をかけながら連続して送り出す
   弾性糸の張力送り出し部、その弾性糸の外周に非弾性糸
   を連続して巻付け可能な給糸巻付け部、更に、かくして
   形成された芯糸の外周に銅箔をらせん状に連続して巻付
   ける銅箔巻付け部及び銅箔巻付け後の芯糸を巻取る巻取
   り部を垂直方向の下方より上方に順次配設してなる伸縮
   電線の製造装置。