WO2014112174A1 - 撚線導体、被覆電線、および撚線導体の製造方法 - Google Patents

撚線導体、被覆電線、および撚線導体の製造方法 Download PDF

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WO2014112174A1
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WO
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conductor
twisted
strands
stranded
layer
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PCT/JP2013/078964
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克祥 大元
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住友電装株式会社
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/0009—Details relating to the conductive cores
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2201/00—Ropes or cables
    • D07B2201/20—Rope or cable components
    • D07B2201/2015—Strands
    • D07B2201/2024—Strands twisted
    • D07B2201/2029—Open winding
    • D07B2201/2031—Different twist pitch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/02—Stranding-up
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/04—Flexible cables, conductors, or cords, e.g. trailing cables

Definitions

  • the present invention relates to a technique for twisting a plurality of strands.
  • covered electric wires in which an outer periphery of a conductor is covered with an insulator are widely used for wiring such as vehicles such as automobiles and electric / electronic devices.
  • a stranded wire conductor in which a plurality of metal strands are twisted in a plurality of layers may be used.
  • Patent Document 1 discloses a covered electric wire in which an insulator is coated on the outer periphery of a collective stranded wire in which a plurality of stranded wires are twisted in the same twist direction over three layers. Each strand wire is formed by twisting a plurality of strands. Since the child strands in each of the adjacent layers of the aggregate strand are twisted in the same twist direction, wear due to contact with each other is reduced. For this reason, durability to bending at the bent portion is improved.
  • the present invention has been made to solve these problems, and provides a technique capable of improving the durability against bending of a covered electric wire in which an insulator is coated on a stranded wire conductor and the stability of the shape. Objective.
  • the stranded wire conductor according to the first aspect is a stranded wire conductor obtained by twisting a plurality of conductor strands into a plurality of layers, and at least two of the plurality of layers adjacent to each other.
  • the twist directions of the layers are the same, and the twist angles are different.
  • the twisted wire conductor according to the second aspect is the twisted wire conductor according to the first aspect, and the difference in twist angle between the two layers is 4.5 degrees or more.
  • the twisted wire conductor according to the third aspect is the twisted wire conductor according to the first or second aspect, and, of the two layers, the twist angle of the outer layer is larger than the twist angle of the inner layer. large.
  • the stranded wire conductor according to the fourth aspect is the stranded wire conductor according to the first or second aspect, and, of the two layers, the twist angle of the outer layer is more than the twist angle of the inner layer. small.
  • the stranded wire conductor according to a fifth aspect is the stranded wire conductor according to any one of the first to fourth aspects, wherein the two layers are an outermost layer and a layer adjacent to the inner side of the outermost layer. It is.
  • the covered electric wire according to the sixth aspect includes an insulating coating layer on the outer periphery of the stranded wire conductor according to any one of the first to fifth aspects.
  • the manufacturing method of the stranded wire conductor which concerns on a 7th aspect is a manufacturing method of a multi-layered stranded wire conductor, Comprising: A plurality of conductor strands are twisted together and one layer other than the outermost layer is formed among the plurality of layers And a plurality of conductor strands in contact with the first layer of the plurality of layers by twisting the conductor wires around the one layer in the same twist direction as the twist direction of the one layer at different twist angles. Forming an outer layer.
  • the twisted conductors have the same twist direction in at least two layers adjacent to each other among the plurality of layers, and have different twist angles.
  • the contact between the adjacent wires between adjacent layers is reduced, and the strands of the outer layer are prevented from entering the gap between adjacent wires in the inner layer.
  • the durability to bending and the stability of the shape can be improved. Therefore, it is possible to improve the durability to bending of the covered electric wire in which the stranded wire conductor is covered with the insulator and the stability of the shape.
  • the difference between the twist angles of the two adjacent layers can be set so that the outer layer strands are less likely to enter due to the gap between the inner layer strands,
  • the shape stability can be further improved while suppressing the deterioration of the durability to bending of the covered electric wire in which the stranded wire conductor is covered with the insulator.
  • the twist angle of the outer layer is larger than the twist angle of the inner layer, the twist angle of the outer layer is larger than the twist angle of the inner layer.
  • the pitch of the outer layer having a larger number of strands to be twisted can be made shorter. Accordingly, the flexibility of the stranded wire conductor can be improved.
  • the twist angle of the outer layer is smaller than the twist angle of the inner layer, the pitch of the outer layer having a larger number of strands to be twisted can be made longer. Therefore, since the quantity of the strand required for manufacture of a stranded wire conductor can be reduced, the manufacturing cost of a stranded wire conductor can be suppressed.
  • the two layers adjacent to each other are the outermost layer and the layer adjacent to the inner side of the outermost layer. And the stability of the shape can be further improved.
  • the insulated wire since the insulated wire has the insulating coating layer formed on the outer periphery of the stranded wire conductor, it is possible to improve the durability against bending of the covered wire and the stability of the shape. Therefore, in the stripping process of the covered electric wire, it is possible to reduce the damage to the strands due to the blade hitting.
  • a plurality of conductor strands are twisted to form one layer other than the outermost layer of the plurality of layers, and the plurality of conductor strands are arranged around the one layer.
  • the outer layer in contact with the one layer is formed by twisting together at different twist angles in the same twist direction as the one layer. Therefore, it is possible to improve the bending resistance and shape stability of the manufactured stranded wire conductor, as well as the bending resistance and shape stability of the covered electric wire in which the stranded wire conductor is coated with an insulator. And improve.
  • the stranded wire conductor according to the embodiment will be described.
  • the stranded wire conductor according to the embodiment is a stranded wire in which a plurality of conductor strands (also simply referred to as “element wires”) are twisted into a plurality of layers, and has electrical conductivity.
  • a three-layer twisted conductor 200 in which 19 strands are twisted will be described as an example (see FIGS. 1 to 3), but a plurality of strands in which a plurality of strands are twisted together.
  • Any conductor may be used.
  • As the element wire a copper alloy wire such as aluminum, annealed copper or hard copper, or another alloy wire is used.
  • the covered electric wire which concerns on embodiment is equipped with the coating layer (it is also called an "insulation coating layer") of the insulator on the outer periphery of the stranded wire conductor which concerns on embodiment.
  • the coating layer it is also called an "insulation coating layer” of the insulator on the outer periphery of the stranded wire conductor which concerns on embodiment.
  • a covered electric wire 400 in which the outer periphery of the stranded wire conductor 200 is covered with an insulating coating layer 300 is shown as an example (see FIG. 5).
  • the stranded wire conductor 200 includes an inner (center side) two-layer stranded wire conductor 16 and an outer layer (also referred to as “outermost layer”) adjacent to the outer side of the stranded wire conductor 16.
  • the inner stranded wire conductor 16 is composed of seven strands 12, and the outer stranded conductor 17 is composed of twelve strands 13.
  • the wire 12 and the wire 13 have the same wire diameter.
  • the stranded wire conductors 16 and 17 are usually cut with their end faces substantially aligned (see FIG. 5). However, in FIGS.
  • the one end surface of the stranded wire conductor 17 is shown to be located closer to the center side in the longitudinal direction of the stranded wire conductor 200 than the one end surface of the stranded wire conductor 16.
  • each strand 12 of the stranded conductor 16 is twisted in the A1 direction at a twist angle ⁇ 1
  • each strand 13 of the stranded conductor 17 is twisted at an angle ⁇ 2. It is twisted in the A1 direction.
  • the twist angles ⁇ 1 and ⁇ 2 are different from each other (see FIG. 2).
  • the layer core diameter of the stranded wire conductor 16 is D1
  • the layer core diameter of the stranded wire conductor 17 is D2 (see FIGS. 3 and 4).
  • route of each strand 12 which comprises the stranded conductor 16 is the path
  • route of each strand 13 which comprises the stranded conductor 17 is the path
  • the pitch of each strand 12 of the stranded conductor 16 (also referred to as “twist pitch”) is P1
  • the pitch of each strand 13 of the stranded conductor 17 is P2 (see FIG. 4).
  • the twist angles ⁇ 1 and ⁇ 2 (unit: degree) are given by the equations (1) and (2), respectively.
  • the inner layer pitch is 75 mm
  • the outer layer pitch is 80 mm
  • the inner layer twist angle is 3.1 degrees
  • the outer layer twist angle is 5.7 degrees.
  • the difference in twist angle is 2.6 degrees.
  • the wire diameter of each strand of the stranded wire conductor 201 is 1 mm.
  • the difference between the twist angle of the strand of the inner stranded wire conductor 16 and the twist angle of the strand 13 of the outer stranded wire conductor in contact with the stranded wire conductor 16 is larger. Therefore, the strands of the outer layer are prevented from entering the gaps between the strands of the stranded conductor 16 (see FIG. 6). Thereby, the fluctuation
  • the strands of the stranded wire conductor 17 are less likely to enter the gaps between the strands of the stranded wire conductor 16.
  • the inner layer pitch is 75 mm
  • the outer layer pitch is 50 mm
  • the inner layer twist angle is 3.1 degrees
  • the outer layer twist angle is 9.2 degrees.
  • the difference in twist angle is 6.1 degrees.
  • the wire diameter of each strand of the stranded conductor 200 is 1 mm.
  • the stranded wire conductor 16 and the stranded wire conductor 17 are twisted in the same direction A1 although the twist angles are different.
  • the friction between the strands between the two is reduced compared to the case where the twist directions are different from each other. Therefore, in the stranded wire conductor 200, the durability to bending is further improved as compared with the stranded wire conductor twisted in the same direction.
  • the twist angle differs from the twisted wire conductor 16 and the twisted wire conductor 17, since the influence of the contact between the strands between layers is reduced since they are twisted in the same direction, the twist angles coincide with each other. Compared to the case, the durability to bending does not deteriorate significantly.
  • the stranded wire conductor 16 and the stranded wire conductor 17 may be twisted together in a right-handed manner, or may be twisted leftward with respect to each other.
  • the present invention is particularly effective when applied to a stranded conductor composed of an aluminum strand, but the present invention is applied to a stranded conductor 200 having a conductor other than aluminum as a strand. However, the usefulness of the present invention is not impaired.
  • the difference in twist angle is, for example, 4.5 degrees or more. It is more preferable that the angle is 6 degrees or more.
  • the twist angle ⁇ 2 of the outer twisted wire conductor 17 is larger than the twist angle ⁇ 1 of the inner twisted wire conductor 16 of the twisted wire conductor 200, the outer layer has a larger number of strands to be twisted together.
  • the pitch of a certain stranded wire conductor 17 can be made shorter. Therefore, the flexibility (easy to bend) of the stranded wire conductor 200 can be enhanced.
  • the difference between the two twist angles is made a predetermined angle or more.
  • the external shape of the conductor 200 may be stabilized.
  • the twist angle ⁇ 2 is smaller than the twist angle ⁇ 1
  • the pitch of the outer layer having a larger number of strands to be twisted can be made longer. Therefore, since the amount of strands required for manufacturing the stranded wire conductor 200 can be reduced, the manufacturing cost of the stranded wire conductor 200 can be suppressed.
  • an insulator such as a resin material is coated on the outer periphery of the stranded conductor 200 as an insulating coating layer 300 (see FIG. 5).
  • a part of the insulating covering layer 300 is peeled off by a blade or the like at one end thereof.
  • the length of the coating to be peeled varies depending on the type of the electric wire, but is set to 10 mm to 20 mm, for example.
  • the stability of the shape is improved while the deterioration of the flexibility is suppressed.
  • the stability of the shape of the covered electric wire 400 in which the stranded wire conductor 200 is coated with the insulating coating layer 300 is also improved while the deterioration of the flexibility is suppressed. Therefore, in the stripping process of the covered electric wire 400, the damage of the strands due to the blade hitting can be reduced. Further, by improving the stability of the shape of the stranded wire conductor 200, when the insulating coating layer 300 is coated on the stranded wire conductor 200 and the covered electric wire 400 is formed, bumps in the covered electric wire 400 are reduced.
  • the manufacturing method of the stranded wire conductor which concerns on embodiment is demonstrated.
  • 19 strands are twisted to produce a three-layer twisted conductor 200 will be described.
  • a plurality of strands are twisted to produce a multiple-layer twisted conductor. If that is the case.
  • An insulating resin or the like is extrusion coated on the outer periphery of the stranded wire conductor. That is, the stranded wire conductor is used as a core wire of an electric wire.
  • FIGS. 10 and 11 are schematic views showing manufacturing apparatuses 20 and 120 for manufacturing the stranded conductor 200, respectively.
  • the manufacturing apparatus 20 is used for manufacturing the two layers of the stranded conductor 16 on the center side of the stranded conductor 200, and the manufacturing apparatus 120 is an outer layer of the stranded conductor 17, that is, the outer side of the stranded conductor 16. Is used to manufacture a stranded conductor that is twisted adjacent to the stranded conductor 16.
  • the manufacturing apparatus 20 mainly includes a strand supply unit 22, a strand guide unit 24, an assembly die 28, an arcuate twisting mechanism 32, a die 40, and a conductor winding unit 44.
  • a plurality of strands 12 forming two layers on the center side of the stranded conductor 200 are drawn out from the strand supply section 22, fed to the assembly die 28 through the strand guide section 24, and assembled. Is done.
  • the collective conductor (also simply referred to as “conductor”) 14 is twisted as a two-layer twisted wire conductor 16 on the center side by the bow-shaped twisting mechanism 32, and then passed through the die 40 and the conductor winding portion 44. Is housed in a wound.
  • the conductor winding unit 44 that accommodates the stranded wire conductor 16 is delivered to the stranded wire manufacturing apparatus 120.
  • the manufacturing apparatus 120 mainly includes a stranded wire supply unit 121, a strand supply unit 122, a strand guide unit 124, an assembly die 128, an arcuate twisting mechanism 132, a die 140, and a conductor winding unit 144.
  • a stranded wire supply unit 121 mainly includes a stranded wire supply unit 121, a strand supply unit 122, a strand guide unit 124, an assembly die 128, an arcuate twisting mechanism 132, a die 140, and a conductor winding unit 144.
  • the two layers of the stranded wire conductor 16 on the center side are drawn out from the conductor winding portion 44, and the plurality of strands 13 forming the outer layer stranded wire conductor 17 are drawn out from the strand supply portion 122 and assembled. Is done.
  • the diameters of the wire 12 and the wire 13 are equal to each other.
  • the collective conductor (also simply referred to as “conductor”) 114 is twisted as a stranded conductor 200 by the bow-shaped twisting mechanism 132, and then wound and accommodated in the conductor winding portion 144 via the die 140. .
  • the strand supply unit 22 of the manufacturing apparatus 20 includes a plurality of (here, seven) reels 23 each of which winds and houses a plurality (here, seven) of strands 12. Yes.
  • the plurality of strands 12 may be wound and accommodated on a single reel 23.
  • the strand supply part 22 what is necessary is just a structure which can supply the several strand 12 continuously.
  • the strand guide part 24 is formed in a plate shape having a plurality of guide holes.
  • the guide holes are formed in a number corresponding to the plurality of strands 12 to be twisted, and are formed so as to be distributed around the center of the strand guide portion 24 (preferably at equal intervals).
  • a plurality of strands 12 pass through the guide holes, and the strands 12 that have passed through the guide holes around the center are dispersed around the strands 12 that pass through the center guide holes. It is fed toward the die 28.
  • the assembly die 28 has holes for allowing a plurality of strands 12 to pass in an assembled state.
  • the opening of the hole is formed to have a diameter enough to insert a plurality of assembled strands 12, for example, the same diameter as a minimum inclusion circle that can include a cross section of the plurality of strands 12 or a larger diameter.
  • the plurality of strands 12 that have passed through the strand guide section 24 are assembled into one conductor 14 when being introduced toward the opening on one end side of the hole of the assembly die 28.
  • the strands 12 may be gathered sequentially in multiple places.
  • the arcuate twisting mechanism 32 includes an arcuate conductor guide 34 and a rotation driving unit 36 that rotationally drives the arcuate conductor guide 34 around a predetermined rotation axis X.
  • the arcuate conductor guide 34 is configured to support the conductor 14 so as to be fed along an arcuate path.
  • an arcuate conductor guide 34 a configuration in which a groove capable of guiding the conductor 14 is formed on the outward surface of an arcuate rod-shaped member, or a configuration in which a guide ring is provided can be employed.
  • the arcuate conductor guide 34 may be configured to support the conductor 14 so as to be fed along the arcuate path.
  • the plurality of strands 12 are twisted together by the bow-shaped twisting mechanism 32, but this is not always necessary.
  • the structure which twists the strand 12 by rotating at least one of the strand supply part 22 and the conductor winding part 44 may be sufficient.
  • the rotational drive unit 36 supports the arcuate conductor guide 34 so as to be rotationally driven around a line (string) connecting both ends thereof.
  • the rotation axis of the arcuate conductor guide 34 by the rotation drive unit 36 exists on the extension of the hole axis of the collective die 28.
  • both end portions of the arcuate conductor guide 34 are supported by a bearing portion 37 so as to be rotationally driven, and at least one end portion thereof is rotationally driven by a motor or the like.
  • a guide roller 38 a is provided at one end of the arcuate conductor guide 34, and a guide roller 38 b is provided at the other end of the arcuate conductor guide 34.
  • the guide roller 38 a is a fixed roller that does not rotate synchronously with the arcuate conductor guide 34
  • the guide roller 38 b is a movable roller that rotates around the rotation axis X in synchronization with the arcuate conductor guide 34.
  • the conductor 14 that has passed through the collecting die 28 is guided toward one end of the arcuate conductor guide 34 through the guide roller 38a, and is guided along the arcuate shape along the arcuate conductor guide 34.
  • the conductor 14 when the conductor 14 is guided toward the other end of the arcuate conductor guide 34, the conductor 14 is reversed via the guide roller 38 b and is guided along the rotation axis X of the arcuate conductor guide 34.
  • the arcuate conductor guide 34 rotates around the rotation axis X, so that the conductor 14 including the plurality of strands 12 becomes the arcuate conductor guide. It is twisted at two places on both end sides of 34. That is, the conductor 14 is twisted together at a location K1 where the conductor 14 is guided from the fixed guide roller 38a to the arcuate conductor guide 34.
  • the conductor 14 is led out from the movable guide roller 38b at the other end side of the arcuate conductor guide 34 while being reversed, the conductor 14 is twisted at a position K2 reaching the die 40. That is, in this apparatus, the conductor 14 is twisted at two places, and the two-layer stranded wire conductor 16 on the center side of the stranded wire conductor 200 is manufactured.
  • the die 40 has a hole for allowing the stranded wire conductor 16 to pass therethrough.
  • the die 40 is disposed in the rotation locus of the arcuate conductor guide 34 in a posture in which the axis of the hole coincides with the rotation axis X of the arcuate conductor guide 34.
  • the opening of the hole is formed to have a diameter to which the conductor 14 assembled by the collecting die 28 can be inserted, for example, the same diameter as the minimum inclusion circle that can include the cross section of the conductor 14 or a diameter larger than that. Yes.
  • the stranded wire conductor 16 that has passed through the hole of the die 40 is wound and accommodated in a conductor winding portion 44 provided in the rotation locus of the arcuate conductor guide 34.
  • the conductor winding unit 44 in which the stranded conductor 16 is accommodated is detached from the manufacturing apparatus 20 and attached to the manufacturing apparatus 120.
  • the plurality of strands 12 are twisted as follows. First, the plurality of strands 12 supplied from the strand supply section 22 are guided to the holes of the assembly die 28 through the plurality of guide holes of the strand guide section 24 and are assembled into one conductor 14. . That is, the some strand 12 which comprises the twisted line
  • the conductor 14 guided to the arcuate twisting mechanism 32 is first twisted at a location K1 guided to the arcuate conductor guide 34 from the guide roller 38a on the fixed side. Thereafter, the conductor 14 is led out from the movable guide roller 38b on the other end side of the arcuate conductor guide 34 while being reversed, and then twisted again at a position K2 reaching the die 40, whereby the center of the stranded conductor 200 is obtained.
  • the side stranded wire conductor 16 is processed (step S120 in FIG. 12).
  • the said process step is a step which twists the several strand 12 and forms one layer other than the outermost layer among the several layers of the twisted-wire conductor 200.
  • the number of revolutions per hour of the bow-shaped twisting mechanism 32 and the speed at which the conductor 14 is drawn out are adjusted, and the stranded wire conductor 16 has a predetermined pitch in a predetermined twist direction (first twist direction) A1.
  • P1 and the twist angle (first twist angle) ⁇ 1 are twisted together.
  • an apparatus having a configuration in which the conductor 14 in which a plurality of strands 12 are gathered may be twisted only at one place.
  • the stranded wire supply unit 121 of the manufacturing apparatus 120 includes a conductor winding unit 44 around which the stranded wire conductor 16 manufactured in the manufacturing apparatus 20 is wound, and a twist back mechanism 139.
  • the stranded conductor 16 accommodated in the conductor winding portion 44 is drawn out toward a guide hole provided in the central portion of the strand guide portion 124.
  • the untwisting mechanism 139 supports the conductor winding portion 44 from which the stranded wire conductor 16 is drawn out so as to be rotatable around a rotation axis (X axis) along the drawing direction of the stranded wire conductor 16.
  • the conductor winding portion 44 is rotated at the same rotational speed per unit time in the direction opposite to the rotational direction of the arcuate twisting mechanism 132.
  • the twisted wire conductor 16 twisted by the bow-shaped twisting mechanism 132 is twisted back.
  • the strand supply section 122 has a plurality of (here, 12) reels 123 each of which winds and houses a plurality of (here, 12) strands 13.
  • the plurality of strands 13 may be wound and accommodated on a single reel 123.
  • As the strand supply part 122, what is necessary is just a structure which can supply the several strand 13 continuously.
  • the strand guide part 124 is formed in a plate shape having a plurality of guide holes.
  • the guide holes are formed by combining a plurality of strands 13 that are twisted together and processed into the stranded wire conductor 17 that is the outer layer of the stranded wire conductor 200, and the stranded wire conductor 16. It is formed so as to be distributed around the center and around the center (preferably at equal intervals).
  • the twisted conductor 16 passes through the center guide hole, and the plurality of strands 13 pass through the guide holes around the center, so that the guide around the center passes around the twisted conductor 16 passing through the center guide hole.
  • the strands 13 that have passed through the holes are fed toward the collective die 128 in a dispersed state.
  • the assembly die 128 has holes for allowing the stranded wire conductor 16 and the plurality of strands 13 to pass through in an assembled state.
  • the opening of the hole has a diameter that allows the assembled stranded conductor 16 and the plurality of strands 13 to be inserted, for example, the same diameter as a minimum inclusion circle that can include a cross section of the stranded conductor 16 and the plurality of strands 13. Or it is formed in a larger diameter.
  • the arcuate twisting mechanism 132 includes an arcuate conductor guide 134 and a rotation driving unit 136 that rotationally drives the arcuate conductor guide 134 about a predetermined rotation axis X.
  • the arcuate conductor guide 134 is configured to support the conductor 114 so as to be fed along an arcuate path. As such an arcuate conductor guide 134, an arcuate conductor guide having the same configuration as the arcuate conductor guide 34 of the manufacturing apparatus 20 is employed.
  • the plurality of strands 13 are twisted around the twisted conductor 16 by the bow-shaped twisting mechanism 132, but this is not always necessary.
  • the structure which twists the strand 13 by rotating at least one of the strand supply part 122 and the conductor winding part 144 may be sufficient.
  • the rotation drive unit 136 supports the arcuate conductor guide 134 so that it can be driven to rotate around a line (string) connecting both ends thereof.
  • the rotation axis of the arcuate conductor guide 134 by the rotation drive unit 136 exists on the extension of the hole axis of the collective die 128.
  • both ends of the arcuate conductor guide 134 are rotatably supported by the bearing portion 137, and at least one end thereof is rotationally driven by a motor or the like.
  • a guide roller 138 a is provided at one end of the arcuate conductor guide 134, and a guide roller 138 b is provided at the other end of the arcuate conductor guide 134.
  • the guide roller 138 a is a fixed roller that does not rotate in synchronization with the arcuate conductor guide 134
  • the guide roller 138 b is a movable roller that rotates about the rotation axis X in synchronization with the arcuate conductor guide 134. Then, the conductor 114 passing through the collecting die 128 is guided toward one end of the arcuate conductor guide 134 through the guide roller 138a, and is guided along the arcuate shape along the arcuate conductor guide 134. When the conductor 114 is guided toward the other end of the arcuate conductor guide 134, the conductor 114 is reversed via the guide roller 138 b and is guided along the rotation axis X of the arcuate conductor guide 134.
  • the arcuate conductor guide 134 rotates around the rotation axis X, so that the conductor 114 including the plurality of strands 13 becomes the arcuate conductor guide. Twisted at different twist angles in the same direction as the twist direction of the stranded conductor 16 at two locations on both ends of 134. That is, the conductor 114 is twisted together at a location K3 where the conductor 114 is guided from the fixed guide roller 138a to the arcuate conductor guide 134.
  • the conductor 114 is led out from the movable guide roller 138 b on the other end side of the arcuate conductor guide 134 while being reversed, the conductor 114 is twisted at a location K 4 reaching the die 140.
  • the two layers of the twisted conductor 16 on the center side of the twisted conductor 200 are untwisted in the direction opposite to the direction in which the conductor 114 is twisted.
  • the fluctuation of the pitch P1 of the stranded conductor 16 due to the twisting performed on the conductor 114 is suppressed, and the fluctuation of the twist angle ⁇ 1 is suppressed.
  • the conductor 114 is twisted at two locations while being twisted back with respect to the stranded wire conductor 16, thereby forming a plurality of strands constituting the stranded wire conductor 17 of the outer layer of the stranded wire conductor 200. 13 is wound around the stranded wire conductor 16 to produce the stranded wire conductor 200.
  • the die 140 has a hole for allowing the stranded conductor 200 to pass therethrough.
  • the die 140 is disposed in the rotation locus of the arcuate conductor guide 134 in a posture in which the axis of the hole coincides with the rotation axis X of the arcuate conductor guide 134.
  • the opening of the hole is formed to have a diameter that allows the conductor 114 assembled by the collecting die 128 to be inserted, for example, a diameter that is the same as or larger than a minimum inclusion circle that can include a cross section of the conductor 114. Yes.
  • the stranded wire conductor 200 that has passed through the hole of the die 140 is wound and accommodated in a conductor winding portion 144 provided in the rotation locus of the arcuate conductor guide 134.
  • the twisted wire conductor 16 and the plurality of strands 13 are twisted as follows. First, the stranded wire conductor 16 supplied from the stranded wire supply unit 121 and the plurality of strands 13 supplied from the strand supply unit 122 pass through the plurality of guide holes of the strand guide unit 124 to collect the die. It is led to 128 holes and assembled into one conductor 114. That is, a plurality of strands 13 constituting the stranded wire conductor 17 of the outer layer of the stranded wire conductor 200 are assembled (step S130 in FIG. 12). Then, the conductor 114 is drawn out toward the arcuate twisting mechanism 132 and guided to the arcuate twisting mechanism 132.
  • the conductor 114 guided to the arcuate twisting mechanism 132 is first twisted at a location K3 guided to the arcuate conductor guide 134 from the guide roller 138a on the fixed side. Thereafter, the conductor 114 is led out from the movable guide roller 138b on the other end side of the arcuate conductor guide 134 while being reversed, and then twisted again at a location K4 reaching the die 140 (step S140 in FIG. 12).
  • a plurality of strands 13 are twisted around the inner-layer twisted wire conductor 16 in the same twist direction as the twist direction of the twisted wire conductor 16 at a different twist angle ⁇ 2, so that the twisted wire conductor 200 is twisted.
  • the number of rotations per hour of the arcuate twisting mechanism 132 and the speed at which the conductor 114 is drawn out are adjusted so that the stranded conductor of the outer layer of the stranded conductor 200 has the same twist direction as the stranded conductor 16.
  • A1 is twisted together at a predetermined pitch P2 and a twist angle (second twist angle) ⁇ 2.
  • the pitches P1 and P2 are different from each other, and the twist angles ⁇ 1 and ⁇ 2 are also different from each other.
  • the twisted wire conductor 16 is twisted back by the twisting back mechanism 139 of the twisted wire supply unit 121.
  • a plurality of strands 13 are twisted around the stranded wire conductor 16 where fluctuations in the twist angle ⁇ 1 are suppressed, and are twisted at a different twist angle ⁇ 2 in the same direction as the stranded direction of the stranded wire conductor 16. 13 is processed into the stranded wire conductor 17 of the outer layer of the stranded wire conductor 200.
  • an apparatus having a configuration in which the conductor 114 in which a plurality of strands 13 are gathered around the stranded wire conductor 16 is twisted only at one place may be employed.
  • the stranded wire conductor in the stranded wire conductor, at least two layers adjacent to each other among the plurality of layers have the same twist direction and different twist angles. As a result, the contact between the adjacent wires between adjacent layers is reduced, and the strands of the outer layer are prevented from entering the gap between adjacent wires in the inner layer.
  • the durability to bending and the stability of the shape can be improved. Therefore, it is possible to improve the durability to bending of the covered electric wire in which the stranded wire conductor is covered with the insulator and the stability of the shape.
  • the difference in twist angle between the two adjacent layers is caused by the gap between the strands of the inner layer and the strands of the outer layer. Since it can set so that it may be difficult, the stability of a shape can be improved more, suppressing the deterioration of the durability to the bending of the covered electric wire by which the insulation was coat
  • the outer layer has a larger twist angle of the outer layer than the twist angle of the inner layer. Can be made shorter. Accordingly, the flexibility of the stranded wire conductor can be improved.
  • the outer layer has a larger number of strands to be twisted because the twist angle of the outer layer is smaller than the twist angle of the inner layer. Can be made longer. Therefore, since the quantity of the strand required for manufacture of a stranded wire conductor can be reduced, the manufacturing cost of a stranded wire conductor can be suppressed.
  • the two layers adjacent to each other are the outermost layer and the layer adjacent to the inner side of the outermost layer.
  • durability against bending and shape stability can be further improved.
  • the coated electric wire according to the present embodiment since the insulating coating layer is formed on the outer periphery of the stranded wire conductor according to the present embodiment, the durability to the bending of the coated electric wire and the shape Stability and can be improved. Therefore, in the stripping process of the covered electric wire, it is possible to reduce the damage of the strands due to the contact with the blade.
  • one layer other than the outermost layer is formed among the plurality of layers by twisting a plurality of conductor strands, and a plurality of conductors
  • twisting the strands around the one layer in the same twist direction as the one layer at different twist angles an outer layer in contact with the one layer is formed. Therefore, it is possible to improve the bending resistance and shape stability of the manufactured stranded wire conductor, as well as the bending resistance and shape stability of the covered electric wire in which the stranded wire conductor is coated with an insulator. And improve. Further, by improving the stability of the shape of the stranded wire conductor, the forming becomes easier when the insulated wire is formed by covering the stranded wire conductor with the insulating coating layer.
  • Twisted wire conductor 300 Insulation coating layer 400 Insulated wire 12, 13 Elementary wire 20, 120 Manufacturing device 16 Twisted wire conductor 17 Twisted wire conductor A1 direction D1, D2 Layer core diameter P1, P2 Pitch ⁇ 1, ⁇ 2 Twist angle

Landscapes

  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Ropes Or Cables (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)

Abstract

　撚線導体に絶縁体が被覆された被覆電線の屈曲への耐久性と、形状の安定性とを改善することを図る。該目的を達成するために、撚線導体は、複数本の導体素線が複数層に撚り合わされており、複数層のうち少なくとも互いに隣接する２層のそれぞれの撚り方向が等しく、それぞれの撚り角度が異なる。これにより、隣り合う層間での素線同士の接触が軽減されるとともに、内側の層において隣り合う素線同士の間隙に、外側の層の素線が入り込むことが抑制されるので撚線導体の屈曲への耐久性と、形状の安定性とを改善できる。従って、撚線導体に絶縁体が被覆された被覆電線の屈曲への耐久性と、形状の安定性とを改善できる。

Description

撚線導体、被覆電線、および撚線導体の製造方法
　本発明は、複数の素線を撚り合わせる技術に関する。
　従来、導体の外周に絶縁体が被覆された被覆電線は、自動車などの車両や、電気・電子機器などの配線に幅広く用いられている。この導体には、複数本の金属素線が複数層に撚り合わされた撚線導体が用いられる場合がある。
　撚線導体の形状を安定させるために、中心側の層と、その外層とのそれぞれの撚り方向が逆方向となるように撚り合わされたものが広く用いられている。このような撚線導体では、曲げ部分において、逆方向に撚り合わされた素線同士の接触による摩耗が生じ、断線しやすくなるといった問題がある。
　特許文献１には、複数の子撚線が、３層に亙って同じ撚り方向に撚り合わされた集合撚線の外周に、絶縁体が被覆された被覆電線が開示されている。各子撚線は、複数の素線が撚り合わされて形成されている。この集合撚線の隣り合う層のそれぞれにおける子撚線同士は、同じ撚り方向に撚られているために互いの接触による摩耗が軽減される。このため、曲げ部分における屈曲への耐久性が向上する。
特開２０１０－１２９４０５号公報
　しかしながら、特許文献１の被覆電線は、隣り合う層のうち中心側の層を構成する子撚線同士の間隙に外側の層の子撚線が入り込むことによって、集合撚線は、長さ方向に沿って外径が変動し、形状が不安定となる。このため、被覆電線の被覆剥ぎ処理において、ブレードが集合撚線の素線に当り、素線が傷つくといった問題がある。
　そしてこれは、複数の子撚線が複数層に亙って同じ撚り方向に撚り合わされた撚線導体に被覆がされた被覆電線に限らず、複数の素線が複数層に亙り同じ撚り方向に撚り合わされた撚線導体に被覆がされた被覆電線においても生じる問題である。
　本発明は、こうした問題を解決するためになされたもので、撚線導体に絶縁体が被覆された被覆電線の屈曲への耐久性と、形状の安定性とを改善できる技術を提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、第１の態様に係る撚線導体は、複数本の導体素線を複数層に撚り合わせた撚線導体であって、前記複数層のうち少なくとも互いに隣接する２層のそれぞれの撚り方向が等しく、それぞれの撚り角度が異なる。
　第２の態様に係る撚線導体は、第１の態様に係る撚線導体であって、前記２層のそれぞれの撚り角度の差が４．５度以上である。
　第３の態様に係る撚線導体は、第１または第２の態様に係る撚線導体であって、前記２層のうち、内側の層の撚り角度よりも外側の層の撚り角度の方が大きい。
　第４の態様に係る撚線導体は、第１または第２の態様に係る撚線導体であって、前記２層のうち、内側の層の撚り角度よりも外側の層の撚り角度の方が小さい。
　第５の態様に係る撚線導体は、第１から第４の何れか１つの態様に係る撚線導体であって、前記２層は、最外層と、当該最外層の内側に隣接する層とである。
　第６の態様に係る被覆電線は、第１から第５の何れか１つの態様に係る撚線導体の外周に絶縁被覆層を備える。
　第７の態様に係る撚線導体の製造方法は、複数層の撚線導体の製造方法であって、複数本の導体素線を撚り合わせて前記複数層のうち最外層以外の１層を形成するステップと、複数本の導体素線を、前記１層の回りに、前記１層の撚り方向と同じ撚り方向に、異なる撚り角度で撚り合わせることにより、前記複数層のうち前記１層に接する外側の層を形成するステップとを備える。
　第１から第７の何れの態様に係る発明によっても、撚線導体は、その複数層のうち少なくとも互いに隣接する２層のそれぞれの撚り方向が等しく、それぞれの撚り角度が異なる。これにより、隣り合う層間での素線同士の接触が軽減されるとともに、内側の層において隣り合う素線同士の間隙に、外側の層の素線が入り込むことが抑制されるので撚線導体の屈曲への耐久性と、形状の安定性とを改善できる。従って、撚線導体に絶縁体が被覆された被覆電線の屈曲への耐久性と、形状の安定性とを改善できる。
　第２の態様に係る発明によれば、互いに隣接する２層のそれぞれの撚り角度の差を、外側の層の素線が内側の層の素線間の隙間により入り込みにくいように設定できるので、撚線導体に絶縁体が被覆された被覆電線の屈曲への耐久性の悪化を抑制しつつ、形状の安定性をより改善できる。
　第３の態様に係る発明によれば、内側の層の撚り角度よりも外側の層の撚り角度の方が大きいので、内側の層の撚り角度よりも外側の層の撚り角度の方が大きいので、撚り合わされる素線数がより多い外側の層のピッチをより短くできる。従って、撚線導体の屈曲性を高めることが出来る。
　第４の態様に係る発明によれば、内側の層の撚り角度よりも外側の層の撚り角度の方が小さいので、撚り合わされる素線数がより多い外側の層のピッチをより長くできる。従って、撚線導体の製造に要する素線の量を低減できるので、撚線導体の製造コストを抑制できる。
　第５の態様に係る発明によれば、互いに隣接する２層は、最外層と、当該最外層の内側に隣接する層とであるので、層数が少ない撚線導体において、屈曲への耐久性と、形状の安定性とをより改善できる。
　第６の態様に係る発明によれば、被覆電線は、撚線導体の外周に絶縁被覆層が形成されているので、被覆電線の屈曲への耐久性と、形状の安定性とを改善できる。従って、被覆電線の皮剥処理において、ブレードが当たることによる素線の傷つきを低減できる。
　第７の態様に係る発明によれば、複数本の導体素線を撚り合わせて当該複数層のうち最外層以外の１層が形成され、複数本の導体素線を、当該１層の回りに、当該１層と同じ撚り方向に、異なる撚り角度で撚り合わせることにより、当該１層に接する外側の層が形成される。従って、製造される撚線導体の屈曲への耐久性と、形状の安定性とを改善できるとともに、撚線導体に絶縁体が被覆された被覆電線の屈曲への耐久性と、形状の安定性とを改善できる。
実施形態に係る撚線導体の構成を例示する断面斜視図である。 実施形態に係る撚線導体の構成を例示する側面図である。 実施形態に係る撚線導体の構成を例示する断面図である。 実施形態に係る撚線導体のピッチを例示する模式図である。 実施形態に係る被覆電線の構成を例示する側面図である。 実施形態に係る撚線導体の撚りを説明するための図である。 実施形態に係る撚線導体の外観を例示する図である。 参考技術に係る撚線導体の撚りを説明するための図である。 参考技術に係る撚線導体の外観を示す図である。 撚線導体の中心側の層の製造装置を示す概略図である。 撚線導体の外層の製造装置を示す概略図である。 撚線導体の製造工程を例示するフローチャートである。
　＜実施形態について：＞
　実施形態に係る撚線導体について説明する。実施形態に係る撚線導体は、複数本の導体素線（単に、「素線」とも称される）が複数層に撚り合わされた撚線であり、導電性を有する。本実施形態では、１９本の素線が撚り合わされた３層の撚線導体２００を例として説明するが（図１～図３参照）、複数本の素線が撚り合わされた複数層の撚線導体であればよい。素線としては、アルミニウム、軟銅或は硬銅等の銅合金線、その他の合金線などが用いられる。また、実施形態に係る被覆電線は、実施形態に係る撚線導体の外周に絶縁体の被覆層（「絶縁被覆層」とも称される）を備えている。本実施形態では、撚線導体２００の外周に絶縁被覆層３００が被覆された被覆電線４００が例として示されている（図５参照）。
　撚線導体２００は、内側（中心側）の２層の撚線導体１６と、撚線導体１６の外側に隣接する外層（「最外層」とも称される）の撚線導体１７とを備える。内側の撚線導体１６は、７本の素線１２により構成され、外側の撚線導体１７は、１２本の素線１３により構成される。素線１２と素線１３とは、互いに線径が等しい。なお、撚線導体１６および１７は、通常、それぞれの端面が略揃った状態で切断されるが（図５参照）、図１および図２においては、撚線導体１６および１７とのそれぞれの素線の撚りの差異を示すために、撚線導体１６の一方の端面よりも撚線導体１７の一方の端面が撚線導体２００の長手方向の中心側に位置するように図示されている。
　実施形態に係る複数層の撚線導体は、その複数層のうち少なくとも互いに隣接する２層のそれぞれの撚り方向（「撚り合わせ方向」とも称される）が互いに等しく、それぞれの撚り角度が互いに異なる。具体的には、撚線導体２００においては、撚線導体１６の各素線１２は、撚り角度θ１でＡ１方向に撚り合わされており、撚線導体１７の各素線１３は、撚り角度θ２でＡ１方向に撚り合わされている。撚り角度θ１およびθ２は、互いに異なる角度である（図２参照）。
　撚線導体１６の層心径はＤ１であり、撚線導体１７の層心径はＤ２である（図３、図４参照）。また、撚線導体１６を構成する各素線１２の経路の一例は、例えば、経路５１であり、撚線導体１７を構成する各素線１３の経路の一例は、例えば、経路５２である。そして、撚線導体１６の各素線１２のピッチ（「撚りピッチ」とも称される）はＰ１であり、撚線導体１７の各素線１３のピッチはＰ２である（図４参照）。撚り角度θ１およびθ２（単位：度）は、（１）式および（２）式によってそれぞれ与えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　例えば、参考技術に係る撚線導体２０１のうち内側の撚線導体１８の素線の撚り角度と、撚線導体１８に接する外層の撚線導体の素線１９の撚り角度との差が小さい場合には、外層の素線が、撚線導体１８の素線間の隙間部分に入り込む（はまり込む）（図８参照）。これにより外層が撚り合わされた撚線導体２０１の長さ方向に沿って撚線導体２０１の外径が変動し、外観形状が波打った不安定な形状となる（図９参照）。図９の例では、内層のピッチは７５ｍｍ、外層のピッチは８０ｍｍで、内層の撚り角度は３．１度、外層の撚り角度は５．７度である。そして、撚り角度の差は、２．６度である。撚線導体２０１の各素線の線径は、１ｍｍである。
　一方、実施形態に係る撚線導体２００では、内側の撚線導体１６の素線の撚り角度と、撚線導体１６に接する外層の撚線導体の素線１３の撚り角度との差がより大きいので、外層の素線が、撚線導体１６の素線間の隙間部分に入り込むことが抑制される（図６参照）。これにより外層が撚り合わされた撚線導体２００の長さ方向に沿った外径の変動が抑制されて外観形状が安定する（図７参照）。中心側の撚線である撚線導体１６と、外層の撚線である撚線導体１７とのピッチの差が大きくなるほど、撚線導体１６および１７のそれぞれの撚り角度の角度差が大きくなり、撚線導体１７の素線が撚線導体１６の素線間の隙間に入り込みにくくなる。図７の例では、内層のピッチは７５ｍｍ、外層のピッチは５０ｍｍで、内層の撚り角度は３．１度、外層の撚り角度は９．２度である。そして、撚り角度の差は、６．１度である。撚線導体２００の各素線の線径は、１ｍｍである。
　また、撚線導体２００においては、撚線導体１６および撚線導体１７は、撚り角度が異なるものの同じ方向Ａ１に撚られているために、屈曲される際の撚線導体１６と撚線導体１７との間での素線間の摩擦が、撚り方向が互いに異なる場合に比べて低減される。従って、撚線導体２００においては、同方向撚りされた撚線導体よりも屈曲への耐久性がより向上する。また、撚線導体１６および撚線導体１７とは撚り角度が異なるものの互いに同方向に撚られているために層間での素線同士の接触の影響は低減されるので、撚り角度が互いに一致する場合に比べて、屈曲への耐久性が著しく悪化することもない。撚線導体１６と撚線導体１７とは、互いに右撚りに撚り合わされてもよく、また、互いに左寄りに撚り合わされてもよい。
　撚線導体２００の素線として、例えば、アルミニウムが採用される場合には、例えば、銅の素線に比べて柔らかくて強度が弱い。このため、アルミニウムの素線により構成された撚線導体の方が、銅の素線により構成された撚線導体に比べて、屈曲される際に素線同士の摩擦による摩耗の影響をより強く受けて、より断線し易い。従って、本発明はアルミニウムの素線により構成された撚線導体に適用されれば特に効果が大きくなるが、本発明が、アルミニウム以外の導体を素線とする撚線導体２００に適用されたとしても本発明の有用性を損なうものではない。
　内側の層と、隣接する外層との撚り角度の差が大きくなるほど撚線導体２００の外観形状（仕上り形状）が安定することから、当該撚り角度の差は、例えば、４．５度以上であることが好ましく、さらに６度以上であることがより好ましい。このように、撚線導体２００の内側の撚線導体１６の撚り角度θ１よりも外側の撚線導体１７の撚り角度θ２の方が大きい場合には、撚り合わされる素線数がより多い外層である撚線導体１７のピッチをより短くできる。従って、撚線導体２００の屈曲性（曲がり易さ）を高めることが出来る。
　なお、内側の撚線導体１６の撚り角度θ１よりも、外側の撚線導体１７の撚り角度θ２の方が小さくなるようにして両者の撚り角度の差を所定角度以上にすることによって、撚線導体２００の外観形状を安定させても良い。この場合には、撚り角度θ１よりも、撚り角度θ２の方が小さいので、撚り合わされる素線数がより多い外側の層のピッチをより長くできる。従って、撚線導体２００の製造に要する素線の量を低減できるので、撚線導体２００の製造コストを抑制できる。
　被覆電線４００は、撚線導体２００の外周に樹脂材料などの絶縁体が絶縁被覆層３００として被覆されている（図５参照）。なお、図５に示される被覆電線４００は、その一端部において絶縁被覆層３００の一部がブレード等によって剥がされている。皮剥される被覆の長さは、電線の種類によっても異なるが、例えば、１０ｍｍから２０ｍｍなどに設定される。撚線導体２００では、屈曲性の悪化が抑制されつつ、形状の安定性が向上している。従って、撚線導体２００に絶縁被覆層３００が被覆された被覆電線４００も屈曲性の悪化が抑制されつつ、形状の安定性が向上する。従って、被覆電線４００の皮剥処理において、ブレードが当たることによる素線の傷つきを低減できる。また、撚線導体２００の形状の安定性が向上することにより、撚線導体２００に絶縁被覆層３００が被覆されて被覆電線４００が成形される際に、被覆電線４００におけるコブが低減される。
　次に、実施形態に係る撚線導体の製造方法について説明する。本実施形態では、１９本の素線を撚り合わされて３層の撚線導体２００が製造される例で説明するが、複数本の素線が撚り合わされて複数層の撚線導体が製造される場合であればよい。この撚線導体の外周囲に絶縁樹脂等が押出被覆される。つまり、撚線導体は、電線の芯線として用いられる。
　図１０と図１１は、撚線導体２００を製造する製造装置２０および１２０をそれぞれ示す概略図である。製造装置２０は、撚線導体２００の中心側の２層の撚線導体１６の製造に用いられ、製造装置１２０は、撚線導体２００の外層の撚線導体１７、すなわち撚線導体１６の外側に撚線導体１６と隣接して撚り合わされる撚線導体の製造に用いられる。
　製造装置２０は、素線供給部２２と、素線ガイド部２４と、集合ダイス２８と、弓形撚り合せ機構３２と、ダイス４０と、導体巻取部４４とを主に備えている。先ず、撚線導体２００のうち中心側の２層を形成する複数の素線１２が、素線供給部２２から引出され、素線ガイド部２４を通って集合ダイス２８に送給されて、集合される。この後、集合導体（単に「導体」とも称される）１４は、弓形撚り合せ機構３２によって中心側の２層の撚線導体１６として撚り合わされた後、ダイス４０を経て、導体巻取部４４に巻回収容される。撚線導体１６を収容した導体巻取部４４は、撚線導体の製造装置１２０に受け渡される。
　製造装置１２０は、撚線供給部１２１と、素線供給部１２２と、素線ガイド部１２４と、集合ダイス１２８と、弓形撚り合せ機構１３２と、ダイス１４０と、導体巻取部１４４とを主に備えている。先ず、中心側の２層の撚線導体１６が導体巻取部４４から引出されるともに、外層の撚線導体１７を形成する複数の素線１３が、素線供給部１２２から引出されて集合される。素線１２と素線１３との径は互いに等しい。この後、集合導体（単に「導体」とも称される）１１４は、弓形撚り合せ機構１３２によって撚線導体２００として撚り合わされた後、ダイス１４０を経て、導体巻取部１４４に巻回収容される。
　より具体的に説明すると、製造装置２０の素線供給部２２は、複数本（ここでは７本）の素線１２をそれぞれ巻取収容した複数（ここでは７個）のリール２３を有している。複数本の素線１２は、単一のリール２３に巻回収容されてもよい。素線供給部２２としては、複数本の素線１２を連続的に供給可能な構成であればよい。
　素線ガイド部２４は、複数のガイド孔を有する板状に形成されている。ガイド孔は、撚り合せ対象となる複数の素線１２に合わせた数形成されており、素線ガイド部２４の中心および中心周りに（好ましくは均等間隔で）分散するように形成されている。そして、複数の素線１２が、各ガイド孔を通ることで、中心のガイド孔を通った素線１２の回りに、中心周りのガイド孔を通過した各素線１２が分散した状態で、集合ダイス２８に向けて送給されるようになっている。
　集合ダイス２８は、複数の素線１２を集合した状態で通過させるための孔を有している。孔の開口は、集合された複数の素線１２を挿入可能な程度の径、例えば、複数の素線１２の断面を包含可能な最小包含円と同じ径又はそれよりも大きな径に形成されている。そして、上記素線ガイド部２４を通った複数の素線１２が、集合ダイス２８の孔の一端側開口に向けて導入される際に１本の導体１４に集合される。なお、多数の素線１２が集合される場合には、複数箇所で順次素線１２が集合されてもよい。
　弓形撚り合せ機構３２は、弓状導体ガイド３４と、弓状導体ガイド３４を所定の回転軸Ｘ周りに回転駆動する回転駆動部３６とを備えている。
　弓状導体ガイド３４は、弓状の経路に沿って導体１４を送給可能に支持するように構成されている。このような弓状導体ガイド３４としては、弓状を描く棒状部材の外向き面に導体１４をガイド可能な溝を形成した構成、或は、ガイドリングを設けた構成等を採用することができる。要するに、弓状導体ガイド３４として、弧状の経路に沿って導体１４を送給可能に支持できる構成であればよい。
　なお、本実施形態では、複数の素線１２を弓形撚り合せ機構３２で撚り合わせているが、必ずしもその必要はない。例えば、素線供給部２２及び導体巻取部４４の少なくとも一方を回転させることで、素線１２を撚り合わせる構成であってもよい。
　回転駆動部３６は、上記弓状導体ガイド３４を、その両端部を結ぶ線（弦）を中心として、回転駆動可能に支持している。ここでは、集合ダイス２８の孔の軸の延長上に、回転駆動部３６による弓状導体ガイド３４の回転軸が存在している。より具体的には、弓状導体ガイド３４の両端部が軸受部３７によって回転駆動可能に支持されており、その少なくとも一端部がモータ等によって回転駆動されるように構成されている。また、弓状導体ガイド３４の一端部にガイドローラ３８ａが設けられると共に、弓状導体ガイド３４の他端部にガイドローラ３８ｂが設けられている。なお、ガイドローラ３８ａは弓状導体ガイド３４と同期回転しない固定側のローラであり、ガイドローラ３８ｂは弓状導体ガイド３４と同期して回転軸Ｘ周りに回転する可動側のローラである。そして、集合ダイス２８を通った導体１４が、ガイドローラ３８ａを経て弓状導体ガイド３４の一端部に向けてガイドされ、弓状導体ガイド３４に沿って弧状に経路案内される。
　また、導体１４が弓状導体ガイド３４の他端部に向けて案内されると、ガイドローラ３８ｂを経由して反転し、弓状導体ガイド３４の回転軸Ｘに沿って経路案内される。上記のように導体１４が弓状導体ガイド３４に沿って案内される際、弓状導体ガイド３４が回転軸Ｘ周りに回転することによって、複数の素線１２を含む導体１４が弓状導体ガイド３４の両端側の２箇所で撚り合わされる。すなわち、導体１４が固定側のガイドローラ３８ａから弓状導体ガイド３４に案内される箇所Ｋ１で撚り合わされる。また、導体１４が弓状導体ガイド３４の他端側で可動側のガイドローラ３８ｂから反転しつつ導出された後、ダイス４０に至る箇所Ｋ２で撚り合わされる。つまり、本装置においては、導体１４が２箇所で撚り合わされて、撚線導体２００のうち中心側の２層の撚線導体１６が製造される。
　ダイス４０は、撚線導体１６を通過させるための孔を有している。ここでは、ダイス４０は、孔の軸を弓状導体ガイド３４の回転軸Ｘと一致させた姿勢で、弓状導体ガイド３４の回転軌跡内に配設されている。孔の開口は、上記集合ダイス２８によって集合された導体１４を挿入可能な程度の径、例えば、当該導体１４の断面を包含可能な最小包含円と同じ径又はそれよりも大きな径に形成されている。そして、ダイス４０の孔を通過した撚線導体１６は、弓状導体ガイド３４の回転軌跡内に設けられた導体巻取部４４に巻回収容されるようになっている。撚線導体１６が収容された導体巻取部４４は、製造装置２０から取り外されて製造装置１２０に取り付けられる。
　上記撚線導体の製造装置２０において、複数の素線１２は次のように撚り合せされる。先ず、素線供給部２２から供給される複数の素線１２は、素線ガイド部２４の複数のガイド孔を通って、集合ダイス２８の孔に導かれ、１本の導体１４に集合される。すなわち、撚線導体２００のうち中心側の２層である撚線導体１６を構成する複数の素線１２が集合される（図１２のステップＳ１１０）。そして、導体１４は、弓形撚り合せ機構３２側に引き出されて弓形撚り合せ機構３２に導かれる。
　弓形撚り合せ機構３２に導かれた導体１４は、まず、固定側のガイドローラ３８ａから弓状導体ガイド３４に案内される箇所Ｋ１で撚り合わされる。その後、導体１４は、弓状導体ガイド３４の他端側で可動側のガイドローラ３８ｂから反転しつつ導出された後、ダイス４０に至る箇所Ｋ２で再度撚り合わされることによって撚線導体２００の中心側の撚線導体１６に加工される（図１２のステップＳ１２０）。当該処理ステップは、複数本の素線１２を撚り合わせて、撚線導体２００の複数層のうち最外層以外の１層を形成するステップである。この際、弓形撚り合せ機構３２の時間当りの回転数と、導体１４が引き出される速度とが調製されて、撚線導体１６は、所定の撚り方向（第１撚り方向）Ａ１に、所定のピッチＰ１および撚り角度（第１撚り角度）θ１で撚り合わされる。なお、製造装置２０として、複数の素線１２が集合した導体１４を、１箇所でのみ撚り合わす構成の装置が採用されてもよい。
　製造装置１２０の撚線供給部１２１は、製造装置２０において製造された撚線導体１６が巻回された導体巻取部４４と、撚り戻し機構１３９とを備える。導体巻取部４４に収容された撚線導体１６は、素線ガイド部１２４の中央部に設けられたガイド孔に向けて引き出される。撚り戻し機構１３９は、撚線導体１６が引き出されている導体巻取部４４を撚線導体１６の引出方向に沿った回転軸（Ｘ軸）回りに回転可能に支持しており、後述する弓形撚り合せ機構１３２の回転動作と並行して、弓形撚り合せ機構１３２の回転方向と逆方向に、単位時間当り同じ回転数で導体巻取部４４を回転させる。これにより弓形撚り合せ機構１３２によって撚られる撚線導体１６に対して撚り戻しが行われる。撚り戻しによって、撚線導体１６の周囲に外層が撚られる際の撚線導体１６のピッチの変動、すなわち撚り角度の変動が抑制される。
　素線供給部１２２は、複数本（ここでは１２本）の素線１３をそれぞれ巻取収容した複数（ここでは１２個）のリール１２３を有している。複数本の素線１３は、単一のリール１２３に巻回収容されてもよい。素線供給部１２２としては、複数本の素線１３を連続的に供給可能な構成であればよい。
　素線ガイド部１２４は、複数のガイド孔を有する板状に形成されている。ガイド孔は、撚り合わされて撚線導体２００の外層である撚線導体１７に加工される複数の素線１３と、撚線導体１６とを合わせた数形成されており、素線ガイド部１２４の中心および中心周りに（好ましくは均等間隔で）分散するように形成されている。そして、撚線導体１６が中心のガイド孔を通り、複数の素線１３が中心周りの各ガイド孔を通ることで、中心のガイド孔を通過した撚線導体１６の回りに、中心周りのガイド孔を通過した各素線１３が分散した状態で、集合ダイス１２８に向けて送給されるようになっている。
　集合ダイス１２８は、撚線導体１６および複数の素線１３を集合した状態で通過させるための孔を有している。孔の開口は、集合された撚線導体１６および複数の素線１３を挿入可能な程度の径、例えば、撚線導体１６および複数の素線１３の断面を包含可能な最小包含円と同じ径又はそれよりも大きな径に形成されている。そして、上記素線ガイド部２４を通った撚線導体１６および複数の素線１３が、集合ダイス１２８の孔の一端側開口に向けて導入される際に１本の導体１１４に集合される。なお、多数の素線１３が集合される場合には、複数箇所で順次素線１３が集合されてもよい。
　弓形撚り合せ機構１３２は、弓状導体ガイド１３４と、弓状導体ガイド１３４を所定の回転軸Ｘ周りに回転駆動する回転駆動部１３６とを備えている。
　弓状導体ガイド１３４は、弓状の経路に沿って導体１１４を送給可能に支持するように構成されている。このような弓状導体ガイド１３４として、製造装置２０の弓状導体ガイド３４と同様の構成を備えたものなどが採用される。
　なお、本実施形態では、撚線導体１６の回りに複数の素線１３を弓形撚り合せ機構１３２で撚り合わせているが、必ずしもその必要はない。例えば、素線供給部１２２及び導体巻取部１４４の少なくとも一方を回転させることで、素線１３を撚り合わせる構成であってもよい。
　回転駆動部１３６は、上記弓状導体ガイド１３４を、その両端部を結ぶ線（弦）を中心として、回転駆動可能に支持している。ここでは、集合ダイス１２８の孔の軸の延長上に、回転駆動部１３６による弓状導体ガイド１３４の回転軸が存在している。より具体的には、弓状導体ガイド１３４の両端部が軸受部１３７によって回転駆動可能に支持されており、その少なくとも一端部がモータ等によって回転駆動されるように構成されている。また、弓状導体ガイド１３４の一端部にガイドローラ１３８ａが設けられると共に、弓状導体ガイド１３４の他端部にガイドローラ１３８ｂが設けられている。なお、ガイドローラ１３８ａは弓状導体ガイド１３４と同期回転しない固定側のローラであり、ガイドローラ１３８ｂは弓状導体ガイド１３４と同期して回転軸Ｘ周りに回転する可動側のローラである。そして、集合ダイス１２８を通った導体１１４が、ガイドローラ１３８ａを経て弓状導体ガイド１３４の一端部に向けてガイドされ、弓状導体ガイド１３４に沿って弧状に経路案内される。また、導体１１４が弓状導体ガイド１３４の他端部に向けて案内されると、ガイドローラ１３８ｂを経由して反転し、弓状導体ガイド１３４の回転軸Ｘに沿って経路案内される。
　上記のように導体１１４が弓状導体ガイド１３４に沿って案内される際、弓状導体ガイド１３４が回転軸Ｘ周りに回転することによって、複数の素線１３を含む導体１１４が弓状導体ガイド１３４の両端側の２箇所で撚線導体１６の撚り方向と同じ方向に異なる撚り角度で撚り合わされる。すなわち、導体１１４が固定側のガイドローラ１３８ａから弓状導体ガイド１３４に案内される箇所Ｋ３で撚り合わされる。また、導体１１４が弓状導体ガイド１３４の他端側で可動側のガイドローラ１３８ｂから反転しつつ導出された後、ダイス１４０に至る箇所Ｋ４で撚り合わされる。弓状導体ガイド１３４による導体１１４の撚り合わせ動作と並行して、撚線導体２００の中心側の２層の撚線導体１６には、導体１１４が撚られる方向と逆方向の撚り戻しがなされて、導体１１４に対して行われる撚りに起因した撚線導体１６のピッチＰ１の変動が抑制され、撚り角度θ１の変動が抑制される。つまり、本装置においては、撚線導体１６に対して撚り戻しが行われつつ導体１１４が２箇所で撚り合わされることによって、撚線導体２００の外層の撚線導体１７を構成する複数の素線１３が、撚線導体１６の回りに巻かれて撚線導体２００が製造される。
　ダイス１４０は、撚線導体２００を通過させるための孔を有している。ここでは、ダイス１４０は、孔の軸を弓状導体ガイド１３４の回転軸Ｘと一致させた姿勢で、弓状導体ガイド１３４の回転軌跡内に配設されている。孔の開口は、上記集合ダイス１２８によって集合された導体１１４を挿入可能な程度の径、例えば、当該導体１１４の断面を包含可能な最小包含円と同じ径又はそれよりも大きな径に形成されている。そして、ダイス１４０の孔を通過した撚線導体２００は、弓状導体ガイド１３４の回転軌跡内に設けられた導体巻取部１４４に巻回収容されるようになっている。
　上記撚線導体の製造装置１２０において、撚線導体１６および複数の素線１３は次のように撚り合せされる。先ず、撚線供給部１２１から供給される撚線導体１６と、素線供給部１２２から供給される複数の素線１３とは、素線ガイド部１２４の複数のガイド孔を通って、集合ダイス１２８の孔に導かれ、１本の導体１１４に集合される。すなわち、撚線導体２００の外層の撚線導体１７を構成する複数の素線１３が集合される（図１２のステップＳ１３０）。そして、導体１１４は、弓形撚り合せ機構１３２側に引き出されて弓形撚り合せ機構１３２に導かれる。
　弓形撚り合せ機構１３２に導かれた導体１１４は、まず、固定側のガイドローラ１３８ａから弓状導体ガイド１３４に案内される箇所Ｋ３で撚り合わされる。その後、導体１１４は、弓状導体ガイド１３４の他端側で可動側のガイドローラ１３８ｂから反転しつつ導出された後、ダイス１４０に至る箇所Ｋ４で再度撚り合わされる（図１２のステップＳ１４０）。当該処理ステップは、複数本の素線１３を、内層の撚線導体１６の回りに、撚線導体１６の撚り方向と同じ撚り方向に、異なる撚り角度θ２で撚り合わせることにより、撚線導体２００の複数層のうち撚線導体１６に接する外側の層を形成するステップである。
　この処理の際、弓形撚り合せ機構１３２の時間当りの回転数と、導体１１４が引き出される速度とが調製されて、撚線導体２００の外層の撚線導体は、撚線導体１６と同じ撚り方向Ａ１に、所定のピッチＰ２および撚り角度（第２撚り角度）θ２で撚り合わされる。ピッチＰ１およびＰ２は、互いに異なるとともに、撚り角度θ１およびθ２も互いに異なる。一方、弓形撚り合せ機構１３２による導体１１４の撚り合わせと並行して、撚線導体１６は、撚線供給部１２１の撚り戻し機構１３９によって撚り戻される。そして撚り角度θ１の変動が抑制されている撚線導体１６の回りに、さらに複数の素線１３が撚線導体１６の撚り方向と同方向に異なる撚り角度θ２で撚り合わされて、複数の素線１３は撚線導体２００の外層の撚線導体１７に加工される。なお、製造装置１２０として、撚線導体１６の回りに複数の素線１３が集合した導体１１４を、１箇所でのみ撚り合わす構成の装置が採用されてもよい。
　以上のような本実施形態に係る撚線導体によれば、撚線導体は、その複数層のうち少なくとも互いに隣接する２層のそれぞれの撚り方向が等しく、それぞれの撚り角度が異なる。これにより、隣り合う層間での素線同士の接触が軽減されるとともに、内側の層において隣り合う素線同士の間隙に、外側の層の素線が入り込むことが抑制されるので撚線導体の屈曲への耐久性と、形状の安定性とを改善できる。従って、撚線導体に絶縁体が被覆された被覆電線の屈曲への耐久性と、形状の安定性とを改善できる。
　また、以上のような本実施形態に係る撚線導体によれば、互いに隣接する２層のそれぞれの撚り角度の差を、外側の層の素線が内側の層の素線間の隙間により入り込みにくいように設定できるので、撚線導体に絶縁体が被覆された被覆電線の屈曲への耐久性の悪化を抑制しつつ、形状の安定性をより改善できる。
　また、以上のような本実施形態に係る撚線導体によれば、内側の層の撚り角度よりも外側の層の撚り角度の方が大きいので、撚り合わされる素線数がより多い外側の層のピッチをより短くできる。従って、撚線導体の屈曲性を高めることが出来る。
　また、以上のような本実施形態に係る撚線導体によれば、内側の層の撚り角度よりも外側の層の撚り角度の方が小さいので、撚り合わされる素線数がより多い外側の層のピッチをより長くできる。従って、撚線導体の製造に要する素線の量を低減できるので、撚線導体の製造コストを抑制できる。
　また、以上のような本実施形態に係る撚線導体によれば、互いに隣接する２層は、最外層と、当該最外層の内側に隣接する層とであるので、層数が少ない撚線導体において、屈曲への耐久性と、形状の安定性とをより改善できる。
　また、以上のような本実施形態に係る被覆電線によれば、本実施形態に係る撚線導体の外周に絶縁被覆層が形成されているので、被覆電線の屈曲への耐久性と、形状の安定性とを改善できる。従って、被覆電線の皮剥処理において、ブレードが当たることによる素線の傷つきを低減できる。
　また、以上のような本実施形態に係る撚線導体の製造方法によれば、複数本の導体素線を撚り合わせて当該複数層のうち最外層以外の１層が形成され、複数本の導体素線を、当該１層の回りに、当該１層と同じ撚り方向に、異なる撚り角度で撚り合わせることにより、当該１層に接する外側の層が形成される。従って、製造される撚線導体の屈曲への耐久性と、形状の安定性とを改善できるとともに、撚線導体に絶縁体が被覆された被覆電線の屈曲への耐久性と、形状の安定性とを改善できる。また、撚線導体の形状の安定性が向上することにより、撚線導体に絶縁被覆層が被覆されて被覆電線が成形される際に、成形がより容易になる。
　以上のようにこの発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。例えば、実施形態に係る複数層の撚線導体として、撚り方向が互いに等しく撚り角度が互いに異なっている、隣り合う２層のさらに外側に外層が形成された撚線導体が採用されてもよい。
　２００　撚線導体
　３００　絶縁被覆層
　４００　被覆電線
　１２，１３　素線
　２０，１２０　製造装置
　１６　撚線導体
　１７　撚線導体
　Ａ１　方向
　Ｄ１，Ｄ２　層心径
　Ｐ１，Ｐ２　ピッチ
　θ１，θ２　撚り角度

Claims (7)

  1. 　複数本の導体素線を複数層に撚り合わせた撚線導体であって、
    　前記複数層のうち少なくとも互いに隣接する２層のそれぞれの撚り方向が等しく、それぞれの撚り角度が異なる撚線導体。
  2. 　請求項１に記載の撚線導体であって、
    　前記２層のそれぞれの撚り角度の差が４．５度以上である撚線導体。
  3. 　請求項１または請求項２に記載の撚線導体であって、
    　前記２層のうち、内側の層の撚り角度よりも外側の層の撚り角度の方が大きい撚線導体。
  4. 　請求項１または請求項２に記載の撚線導体であって、
    　前記２層のうち、内側の層の撚り角度よりも外側の層の撚り角度の方が小さい撚線導体。
  5. 　請求項１から請求項４の何れか１つの請求項に記載の撚線導体であって、
    　前記２層は、最外層と、当該最外層の内側に隣接する層とである撚線導体。
  6. 　請求項１から請求項５の何れか１つの請求項に記載の撚線導体の外周に絶縁被覆層を備える被覆電線。
  7. 　複数層の撚線導体の製造方法であって、
    　複数本の導体素線を撚り合わせて前記複数層のうち最外層以外の１層を形成するステップと、
    　複数本の導体素線を、前記１層の回りに、前記１層の撚り方向と同じ撚り方向に、異なる撚り角度で撚り合わせることにより、前記複数層のうち前記１層に接する外側の層を形成するステップと、
    を備える撚線導体の製造方法。
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