(57)【要約】【課題】品質が良く長尺なＭＩケーブルを効率よく提供できる製造技術を提供せんとする。【解決手段】板材９０を上方位置から斜め下方の位置に向けて連続的に移送する移送部１０と、該移送部１０により移送される間、板材９０を平板状からＵ字状に成形し、さらに筒状に成形する成形部１１を備え、さらに板材９０がＵ字状である区間にて、上側の開口部９１から内側に絶縁材を連続的に供給する絶縁材供給部１２と、筒状に成形された後の移送区間にて互いに近接または接触している両側端部を溶接接合する溶接部１３を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属シース内に、単又は複数本の金属線が配置され、且つ隙間に絶縁材が充填されてなるＭＩ（Mineral Insulated）ケーブルの製造方法であって、
金属シース材料として金属の板材を、上方位置から斜め下方の位置に向けて連続的に移送する過程で、該板材の両側端部から徐々に上側に立ち上がるように平板状からＵ字状、さらに両側端部が互いに近接又は接触した筒状に成形してゆき、
前記Ｕ字状の区間にて、上側の開口部から内側に絶縁材を連続的に供給し、
前記筒状に成形された後の区間にて、前記互いに近接または接触している両側端部を溶接接合することにより、
供給された絶縁材を溶接接合される板材の側端部に付着させることなく斜め下方に板材の底面を滑るように供給して重力により高充填度で充填する、
ＭＩケーブルの製造方法。
【請求項２】
前記移送される板材が、少なくとも前記両側端部が溶接接合されるまでの間、底部に平坦な領域を維持したまま、前記筒状に成形されてゆく、
請求項１記載のＭＩケーブルの製造方法。
【請求項３】
前記供給された粉末の充填レベル面を検知する検知装置が設けられ、
該検知装置の出力信号に基づき、前記充填レベル面を前記溶接接合された後の区間における所定位置になるように絶縁材の供給量を制御する、
請求項１又は２記載のＭＩケーブルの製造方法。
【請求項４】
前記金属シース内の所定の位置に金属線を配するための、金属線供給用の案内治具を、前記筒状に成形された区間の定位置まで挿入した状態に配置してなる請求項１〜３のいずれか記載のＭＩケーブルの製造方法。
【請求項５】
前記溶接接合され且つ絶縁材が充填された後の区間にて、所定の形状になるようにローラによる圧延加工、又はダイスを用いた伸線加工を行う、請求項１〜４のいずれか記載のＭＩケーブルの製造方法。
【請求項６】
金属シース内に、、単又は複数本の金属線が配置され、且つ隙間に絶縁材が充填されてなるＭＩケーブルを製造する製造装置であって、
金属シース材料として金属の板材を、上方位置から斜め下方の位置に向けて連続的に移送する移送部と、
該移送部により移送される間に、該板材の両側端部から徐々に上側に立ち上がるように平板状からＵ字状、さらに両側端部が互いに近接又は接触した筒状に成形する成形部と、
前記Ｕ字状の区間にて、上側の開口部から内側に絶縁材を連続的に供給する絶縁材供給部と、
前記筒状に成形された後の移送区間にて、前記互いに近接または接触している両側端部を溶接接合する溶接部と、
を備え、
供給された絶縁材を溶接接合される板材の側端部に付着させることなく斜め下方に板材の底面を滑るように供給して重力により高充填度で充填された、
ＭＩケーブルの製造装置。
【請求項７】
前記成形部が、少なくとも前記両側端部が溶接接合されるまでの間、前記移送される板材を、底部に平坦な領域を維持したまま、前記筒状に成形してゆく、
請求項６記載のＭＩケーブルの製造装置。
【請求項８】
前記供給された絶縁材の充填レベル面を検知する検知部と、
該検知部の出力信号に基づき、前記充填レベル面を前記溶接接合された後の区間における所定位置になるように絶縁材の供給量を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする、
請求項６又は７記載のＭＩケーブルの製造装置。
【請求項９】
前記金属シース内の所定の位置に金属線を配するための、金属線供給用の案内治具を、前記筒状に成形された区間の定位置まで挿入した状態に配置してなる請求項６〜８のいずれか記載のＭＩケーブルの製造装置。
【請求項１０】
前記溶接接合され且つ絶縁材が充填された後の区間にて、所定の形状になるようにローラによる圧延加工を行う圧延加工部、、又はダイスを用いた伸線加工を行う伸線加工部を設けた、請求項６〜９のいずれか記載のＭＩケーブルの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＩケーブルの製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、温度センサ用ケーブルやヒータ用ケーブル、通信ケーブルなどのＭＩ（Mineral Insulated）ケーブルは、金属シースのパイプ状の素管内に、導線や熱電素線、ヒーター線などの金属線および絶縁材を組み込み、これを所定のサイズまで穴ダイスを用いた伸線・縮径加工して製造されている。出来上がるケーブルの長さは原材料の金属パイプ（素管）の長さで制限されることになる。現在一般的に市販されている金属パイプの長さは７ｍ程度で、例えば４．８ｍｍ径のシース型熱電対のケーブルでは約２００ｍ程度の長さが製造できる限界である。このため、たとえばシェールオイル採掘用のＭＩケーブルとして求められる２０００ｍ等には遠く及ばず、この場合、接続具などを使用する必要が生じるため、コストが上がり、労力も要求され、さらに接続部分のシール性など品質面でも問題が生じる虞があった。また、絶縁材の充填作業が難しく、充填度にも一定の限界があり、金属線の位置決めも容易ではない。
【０００３】
これに対し、特許文献１には、金属テープを円筒状に成形しつつ、該円筒内へ導体を挿入し、該金属テープの突き合せ部を接合して金属シースを形成するとともに、導体と金属シースの隙間に無機質粉末を充填し、ついて伸線または圧延加工を施すことで無機絶縁電線を連続的に製造する方法が提案されている。このような連続的な製造方法によれば、比較的長尺な金属テープを購入して長尺なケーブルを連続的に製造することができ、絶縁材の充填度を高めることや金属線の位置決めも容易となる。
【０００４】
しかし、特許文献１の製造方法は、互いに溶接接合される突き合せ部分に無機質粉末が付着して溶接接合部の品質が安定しないといった問題や、無機質粉末の充填状態の変動によって充填レベル面が変動することが避けられず、溶接前の突き合せ部分から無機質粉末が漏れ出てしまったり多量の無機質粉末が付着して上記溶接接合品質をより悪化させてしまうという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５４−１０３５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、絶縁材の充填度が高く、金属線の位置決めも安定させることが容易で、品質が良く、長尺なＭＩケーブルを効率よく提供できる製造技術を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下の発明を包含する。
（１）  金属シース内に、、単又は複数本の金属線が配置され、且つ隙間に絶縁材が充填されてなるＭＩケーブルの製造方法であって、金属シース材料として金属の板材を、上方位置から斜め下方の位置に向けて連続的に移送する過程で、該板材の両側端部から徐々に上側に立ち上がるように平板状からＵ字状、さらに両側端部が互いに近接又は接触した筒状に成形してゆき、前記Ｕ字状の区間にて、上側の開口部から内側に絶縁材を連続的に供給し、前記筒状に成形された後の区間にて、前記互いに近接または接触している両側端部を溶接接合することを特徴とする、ＭＩケーブルの製造方法。
【０００８】
（２）  前記移送される板材が、少なくとも前記両側端部が溶接接合されるまでの間、底部に平坦な領域を維持したまま、前記筒状に成形されてゆく、（１）記載のＭＩケーブルの製造方法。
【０００９】
（３）  前記供給された粉末の充填レベル面を検知する検知装置が設けられ、該検知装置の出力信号に基づき、前記充填レベル面を前記溶接接合された後の区間における所定位置になるように絶縁材の供給量を制御する、（１）又は（２）記載のＭＩケーブルの製造方法。ここに「充填レベル面」とは、内部の絶縁材のそれより以降はすでに充填された状態となる充填終端位置である充填のレベル面をいう。
【００１０】
（４）  前記金属シース内の所定の位置に金属線を配するための、金属線供給用の案内治具を、前記筒状に成形された区間の定位置まで挿入した状態に配置してなる（１）〜（３）のいずれかに記載のＭＩケーブルの製造方法。
【００１１】
（５）  前記溶接接合され且つ絶縁材が充填された後の区間にて、所定の形状になるようにローラによる圧延加工、又はダイスを用いた伸線加工を行う、（１）〜（４）のいずれかに記載のＭＩケーブルの製造方法。
【００１２】
（６）  金属シース内に、、単又は複数本の金属線が配置され、且つ隙間に絶縁材が充填されてなるＭＩケーブルを製造する製造装置であって、金属シース材料として金属の板材を、上方位置から斜め下方の位置に向けて連続的に移送する移送部と、該移送部により移送される間に、該板材の両側端部から徐々に上側に立ち上がるように平板状からＵ字状、さらに両側端部が互いに近接又は接触した筒状に成形する成形部と、前記Ｕ字状の区間にて、上側の開口部から内側に絶縁材を連続的に供給する絶縁材供給部と、前記筒状に成形された後の移送区間にて、前記互いに近接または接触している両側端部を溶接接合する溶接部と、を備えることを特徴とする、ＭＩケーブルの製造装置。
【００１３】
（７）  前記成形部が、少なくとも前記両側端部が溶接接合されるまでの間、前記移送される板材を、底部に平坦な領域を維持したまま、前記筒状に成形してゆく、（６）記載のＭＩケーブルの製造装置。
【００１４】
（８）  前記供給された絶縁材の充填レベル面を検知する検知部と、該検知部の出力信号に基づき、前記充填レベル面を前記溶接接合された後の区間における所定位置になるように絶縁材の供給量を制御する制御部と、を備えることを特徴とする、（６）又は（７）記載のＭＩケーブルの製造装置。
【００１５】
（９）  前記金属シース内の所定の位置に金属線を配するための、金属線供給用の案内治具を、前記筒状に成形された区間の定位置まで挿入した状態に配置してなる（６）〜（８）のいずれかに記載のＭＩケーブルの製造装置。
【００１６】
（１０）  前記溶接接合され且つ絶縁材が充填された後の区間にて、所定の形状になるようにローラによる圧延加工、又はダイスを用いた伸線加工を行う圧延加工部を設けた、（６）〜（９）のいずれかに記載のＭＩケーブルの製造装置。
【発明の効果】
【００１７】
以上にしてなる本願発明に係る製造装置および製造方法は、板材を上方位置から斜め下方の位置に向けて連続的に移送する過程で、該板材の両側端部から徐々に上側に立ち上がるように平板状からＵ字状、さらに両側端部が互いに近接又は接触した筒状に成形してゆき、前記Ｕ字状の区間にて、上側の開口部から内側に絶縁材を連続的に供給し、前記筒状に成形された後の区間にて、前記互いに近接または接触している両側端部を溶接接合するため、長尺なＭＩケーブルを効率よく製造できると同時に、供給された絶縁材が溶接接合される板材の側端部に付着してしまうことなく斜め下方に板材の底面を滑るように供給して重力により充填させることができ、充填度を高めることができると同時に溶接接合部に絶縁材が混じってしまうことを回避でき、品質の良い溶接接合部を維持できる。
【００１８】
現在、金属の板材（フープ）はコイル状に巻き取って供給されており、運搬に可能な重量まで製作可能であるが、市販品でも数百ｍのものがあり、４．７ｍｍ径まで加工をおこなえば数千ｍの長尺なロングケーブルが効率よく低コストで製造できる。
【００１９】
また、移送される板材が、少なくとも前記両側端部が溶接接合されるまでの間、底部に平坦な領域を維持したまま、前記筒状に成形されてゆくものでは、底部の平坦面が位置決め用の面として機能し、移送中の板材の回転（捻じれ）を防止し、安定した姿勢が保持され、これにより溶接接合される両側端部の位置も安定し、溶接接合を同じ位置で精度よく品質よく接合できる。
【００２０】
また、供給された粉末の充填レベル面を検知する検知装置が設けられ、該検知装置の出力信号に基づき、前記充填レベル面を前記溶接接合された後の区間における所定位置になるように絶縁材の供給量を制御するものでは、絶縁材が溶接前の開口部分から漏れ出てしまったり側端部に付着して溶接接合の品質を低下させることを防止できるとともに、充填レベル面を溶接位置に近い位置に設定することができ、ライン長の短縮による装置の効率化が可能となる。さらに、充填レベル面が下降して絶縁材の充填区間が足りなくなると、充填密度が低下し、その後の圧延工程などで金属線が容易に動いてしまったり空気等が残留し易くなるといった不都合も生じるが、そのような不都合も未然に防止できる。
【００２１】
また、金属シース内の所定の位置に金属線を配するための、金属線供給用の案内治具を、前記筒状に成形された区間の定位置まで挿入した状態に配置してなるものでは、金属線を所定の位置に配置し、品質のよいケーブルを効率よく製造できる。
【００２２】
また、溶接接合され且つ絶縁材が充填された後の区間にて、所定の形状になるようにローラによる圧延加工を行うものでは、該圧延加工をそのまま一工程内で連続的に効率よく行うことができるため、伸線加工よりも効率よく製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の代表的実施形態にかかるケーブル製造装置の全体構成を示す概略説明図。
【図２】同じく製造装置の要部を示す説明図。
【図３】同じく製造装置の他の要部を示す説明図。
【図４】（ａ）は同じく製造装置が備える金属線の案内治具を示す説明図、（ｂ）は同じく案内治具が板材内に配置された状態を示す断面図。
【図５】板材が成形され、金属線、絶縁材が供給される様子を示す説明図。
【図６】板材がさらに成形され、溶接、圧延加工される様子を示す説明図。
【図７】板材を成形する第１フォーミング装置の成形ローラ対を示す説明図。
【図８】第２フォーミング装置の成形ローラ対を示す説明図。
【図９】第３フォーミング装置の成形ローラ対を示す説明図。
【図１０】圧延加工部の圧延ローラ対を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。
【００２５】
本発明の製造方法、製造装置により製造されるＭＩケーブルＣは、図６（ｅ）の断面図に示すように、ステンレス等からなる金属シース９内に、、単又は複数本の金属線８が配置され、且つ隙間に絶縁材７が充填された構造のケーブルである。具体的には熱電対ケーブル、抵抗体リードケーブル、ヒータケーブル、通信ケーブルなどであり、金属線８は熱電対素線、ヒータ線、導電線などである。また、絶縁材７は、従来からこれらのケーブルに用いられるものを広く用いることができ、たとえば酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などの紛体を用いることができる。
【００２６】
本発明にかかるＭＩケーブルの製造装置１は、図１に示すように、金属シース材料として金属の板材９０を、上方位置から斜め下方の位置に向けて連続的に移送する移送部１０と、該移送部１０により移送される間、図５（ａ）〜（ｂ）に示すように板材９０の両側端部９０ａ，９０ｂから徐々に上側に立ち上がるように平板状からＵ字状に成形し、さらに、図６（ａ），（ｂ）に示すように両側端部９０ａ，９０ｂが互いに近接又は接触した筒状に成形する成形部１１を備えている。
【００２７】
また、製造装置１は、さらに前記板材９０が前記Ｕ字状である区間にて、上側の開口部９１から内側に絶縁材を連続的に供給する絶縁材供給部１２と、前記筒状に成形された後の移送区間にて、前記互いに近接または接触している両側端部を溶接接合する溶接部１３を備えている。金属線８は、前記板材９０が平板状の区間から板材９０と並行して供給されてもよいし、絶縁材と同様、板材９０が前記Ｕ字状である区間にて上側の開口部９１から内側に供給されてもよい。本例の製造装置１では、後者の例であり、前記開口部９１から金属線８を内側に供給する金属線供給部１８をさらに備えている。
【００２８】
金属シース材料としてステンレス等の金属の板材（フープ材）９０は、一定幅の連続した長尺な帯状の材料であり、これをコイル状に巻いたボビンよりなる供給装置２から連続的に引き出され、製造装置１の前記上方位置の端部に設けられた供給ローラ１０１を介して前記斜め下方に向けて移送される。板材９０の幅、厚みは製造するケーブルの金属シースの径、厚みに応じて適宜選択され、たとえば幅３６ｍｍ、厚み１．２ｍｍのものなどが使用される。
【００２９】
板材９０は、傾斜した装置基台面１９上に設けられた各移送部１０により当該基台面１９に沿って平行に上方位置から下方の位置に向けて移送され、その過程で内部に金属線８および絶縁材７が供給されるとともに筒状に成形される。そしてケーブルＣに成形された後、移送部１０を構成している巻取り案内ローラ３０を介してボビンよりなる巻き取り装置３に巻き取られる。
【００３０】
基台面１９の傾斜は、供給される絶縁材７が重力により板材９０上を下方に滑り落ち、筒状に成形された板材９０内に密充填される角度であり、かつ供給される絶縁材７が筒状に成形された板材９０の互いに近接又は接触する側端部９０ａ，９０ｂ間に介在しない角度に設定される。たとえば、１５°以上９０°未満が好ましく、１５°以上８０°以下がより好ましい。
【００３１】
成形部１１は、基台面１９に沿って上側の位置から、板材９０を図５（ａ）に示す平板状から図５（ｂ）に示すようなＵ字状に成形する、複数の成形ローラからなる第１フォーミング装置１１Ａ、板材９０を図５（ｂ）〜（ｄ）に示すＵ字状から図６（ａ）に示すような略丸形の筒状に成形する、複数の成形ローラからなる第２フォーミング装置１１Ｂ、および板材９０を図６（ａ）のような略丸形の筒状から略三角形の筒状に成形する、複数の成形ローラからなる第３フォーミング装置１１Ｃより構成されている。
【００３２】
第１フォーミング装置１１Ａは、たとえば、図７に示すように、第１段目の上下の成形ローラ４０、４１よりなる成形ローラ対１１１と、第２段目の上下の成形ローラ４２、４３よりなる成形ローラ対１１２と、第３段目の上下の成形ローラ４４、４５よりなる成形ローラ対１１３とを備えた、複数段の成形ローラ対より構成される。第２フォーミング装置１１Ｂは、たとえば図８に示すように、上下の成形ローラ４６、４７よりなる成形ローラ対１１４により構成される。板材９０は各成形ローラ対の対面するローラ面（外周面）の間で加圧されてローラ面の形状に沿った形に成形される。
【００３３】
各成形ローラ対１１１〜１１４の下側の成形ローラのローラ面は断面凹形状であり、その底面には、少なくとも中央部に断面視で軸方向に平行な略直線状の面が設けられている。これにより、第１フォーミング装置１１Ａおよび第２フォーミング装置１１Ｂによって平板状から筒状に成形されるまでの間、板材９０は底面（下面）に平坦な領域が維持されることになる。すなわち板材９０は、第１フォーミング装置１１Ａによって図５（ｂ）に示すように底部に平坦面Ｒ１を有するＵ字状に成形され、さらに第２フォーミング装置１１Ｂによって底部に平坦面Ｒ２を有する筒状に成形される。
【００３４】
第３フォーミング装置１１Ｃは、たとえば図９に示すように、上下の成形ローラ４８、４９よりなる成形ローラ対１１５により構成される。この第３フォーミング装置１１Ｃにより略三角形の筒状に成形されることで、上端の互いに溶接接合される板材の両側端部９０ａ，９０ｂがより近接または接触し、溶接接合を確実に行うことができるとともに、底部の平坦面Ｒ３がより広くなり、ねじれ等を生じずに前記両側端部の位置が安定し、品質のよい溶接接合を安定して行うことができる。
【００３５】
上記基台面１９上の第１フォーミング装置１１Ａと第２フォーミング装置１１Ｂの間の位置には、Ｕ字状の板材の上側の開口部９１を通じて絶縁材７を内側に供給する絶縁材供給部１２、および同じく開口部９１を通じて金属線８を内側に供給する金属線供給部１８が設けられている。絶縁材供給部１２は、公知の粉体フィーダ１２０を広く用いることができ、投下口の隙間を可変にして排出速度を制御できるものが好適である。使用する絶縁材７の種類に応じて、粉体用以外に、液体用、スラリー用、ゲル用等のフィーダを適宜用いることができる。図２にも示すように、粉体フィーダ１２０から排出された絶縁材７は板材９０の開口部９１から内側に差し込まれたホッパ１２１を介して板材９０の内側に供給される。
【００３６】
供給された絶縁材７は、板材９０の内側底面に沿って下方に滑り落ち、図２に示すように、溶接部１３による溶接位置Ｔ１よりも下方の位置Ｔ２で筒状の板材内部に充填される。すなわち、内部の絶縁材のそれより以降（下側）はすでに充填された状態となる充填終端位置である充填レベル面Ｌ０（位置Ｔ２）が、溶接部１３で溶接される位置Ｔ１よりも下方の位置となるように、上述の絶縁材供給部１２の供給速度、本例では粉体フィーダ１２０の排出速度が設定される。
【００３７】
これにより、溶接前の区間の絶縁材７は板材９０の内部底面に沿って滑り落ちることとなり、絶縁材７が溶接前の板材側端部９０ａ，９０ｂ間の隙間から外部に漏れ出たり、溶接される前の当該側端部９０ａ，９０ｂに絶縁材が付着して溶接接合の品質が低下してしまうことが回避されている。この充填レベル面Ｌ０の位置を、溶接位置Ｔ１よりも下方の位置により確実に制御するために、本製造装置１には、さらに充填レベル面Ｌ０を検知するための検知部１４と、該検知部の出力信号に基づき、前記充填レベル面を前記溶接接合された後の区間における所定位置Ｔ２になるように絶縁材の供給量を制御する制御部１５とを備えている。
【００３８】
検知部１４は、溶接接合された後の筒状の板材９０の外壁を一定の力で叩くハンマー装置１４０と、その音を定位置で入力する集音マイク１４１とが設けられている。集音マイク１４１から入力された音情報はコンピュータよりなる制御部１５に送られ、その演算処理部（ＣＰＵ）において前記音情報の周波数に基づいて充填レベル面の変動を検知し、絶縁材供給部１２の供給速度を制御する制御信号を生成し、該信号を絶縁材供給部１２に送信して供給速度を制御する。
【００３９】
ハンマー装置１４０は所定の間隔で板材外壁を叩く。そして制御部１５が、前記音情報の周波数に基づいて絶縁材供給部１２の供給速度を充填レベル面Ｌ０が一定位置Ｔ２になるようにフィードバック制御する。充填レベル面Ｌ０が変動すれば周波数も変動する。これを捉えて制御するのである。このように制御部１５の演算処理部は、充填レベル面の変動を検知する検知処理部と、検知された変動に基づき絶縁材供給部１２を制御する制御信号生成処理部と、該信号を送信して絶縁材供給部１２を動作制御する制御処理部とが設けられ、これら処理部は制御部１５内のメモリ等の記憶手段に記憶された各種パラメータ情報およびプログラムによって実現される。
【００４０】
このように充填レベル面Ｌ０をモニタリングして定位置に制御できるため、絶縁材が溶接前の開口部分から漏れ出てしまったり側端部９０ａ，９０ｂに付着して溶接接合の品質を低下させることを防止できるとともに、充填レベル面Ｌ０を溶接位置Ｔ１に近い位置に設定することができ、これによりライン長の短縮による装置の効率化が可能となるほか、充填レベル面が下降して絶縁材の充填区間が足りなくなると、充填密度が低下し、その後の圧延工程などで金属線８が容易に動いてしまったり空気等が残留し易くなるといった不都合も生じるが、そのような不都合も未然に防止できることになる。
【００４１】
また、同じく充填レベル面Ｌ０を定位置に制御できることから、後述する案内治具１６を充填レベル面Ｌ０の近くまで挿し込んだ位置に配置することができ、金属線８の位置をより安定化させることが可能となる。案内治具１６が充填レベル面Ｌ０よりも下方の位置になると、絶縁材の充填部分によって案内治具１６が詰まってしまったり下方の絶縁材充填領域内に引きずり込まれてしまうという事態が生じるが、本例のように充填レベル面Ｌ０を所定の位置Ｔ２に安定化させることができることで、案内治具１６も充填レベル面Ｌ０の近くまで配置させることができるのである。ハンマー装置１４０による打撃は絶縁材７の充填密度を上げ、空気を抜く効果もある。
【００４２】
金属線供給部１８は、金属線をコイル状に巻いたボビンよりなる供給装置８０から連続的に引き出された金属線８を前記開口部９１から板材９０の内側に引き込むためのものであり、図３にも示すように、ガイド部材５０、５１およびガイドローラ５２を備えたガイド装置５が設けられている。さらに、金属シース内の所定の位置に金属線８を配するための、金属線供給用の案内治具１６が、板材９０の筒状に成形された区間の定位置まで挿入された状態に配置されている。
【００４３】
案内治具１６は、具体的には、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、基端側が板材９０の開口部９１から外部に突出して前記ガイド装置５などの外部の装置に支持される棒状またはパイプ状の芯基材６０と、該芯基材６０の先端部外周面上に設けられ、芯基材６０を板材９０内の所定の断面位置に規制するとともに金属線８を板材９０内側の所定の断面位置に配するための第１ガイド部材６１と、芯基材６０の長手方向途中部の外周面上に設けられ、当該芯基材６０を板材９０内側の所定の断面位置に配するための第２ガイド部材６２と、同じく長手方向途中部の外周面上に設けられ、金属線８を位置規制する第３ガイド部材６３とより構成されている。
【００４４】
先端部の第１ガイド部材６１は、金属線８が配置されるべき位置に略Ｌ字状のガイド片が単または複数突設された部材であり、ガイド片に挟持されるように金属線８が位置規制される。また、当該第１ガイド部材６１は上述の溶接位置Ｔ１よりも下方の充填レベル面Ｌ０の近傍位置に配置され、板材９０は図４（ａ）に示すように略三角形の筒状に成形されている。第１ガイド部材６１のガイド片の先端が当該筒状の板材９０の内壁に当接することで、芯基材６０はほぼ中央の位置に位置規制され、ねじれ等も防止される。
【００４５】
第２ガイド部材６２は、芯基材６０の真下の位置に略Ｌ字状のスペーサ片が突設されたものであり、スペーサ片の先端が板材９０の底面に当接することで芯基材６０が板材９０の内側の所定位置に位置規制されるものである。第２のガイド部材６２は長手方向途中部に設けたが、第１ガイド部材と同様、先端部に設けてもよい。第３ガイド部材６３は、第１ガイド部材６１のガイド片に対応する位置に設けられる筒体より構成され、該筒体内に金属線８を通すことで金属線を位置規制するものである。
【００４６】
板材９０は上述のとおり筒状に成形されるまでの間、底面に平坦面Ｒ１〜Ｒ２が維持され、溶接前後も三角形に成形され、同じく底面に平坦面Ｒ３が維持されることから、内側底面にも同じく平坦面が維持され、これにより前記第２ガイド部材６２の略Ｌ字状のスペーサ片の一対の先端辺が各々当該平坦面に当接し、芯基材６０を回転させることなく、所定位置に安定配置し、金属線のねじれをより確実に防止できるように構成されている。このような案内治具１６によれば、金属線８と金属シース９との接触や、複数本設けられる場合の金属線同士の接触を確実に防止し、金属線を所定の位置に配置することができる。
【００４７】
溶接部１３は、たとえばプラズマ溶接機より構成され、略三角形の筒状に成形された板材９０の両側端部９０ａ、９０ｂ間を連続的に溶接する。ここで、両側端部９０ａ，９０ｂ間の位置を検出するセンサ（光センサ、撮像カメラ）を設け、検出された位置の情報に基づいて溶接部１３の溶接機の位置を自動調整する機構および制御部を設けることや、同じく検出した位置が正しい位置からずれた場合に機械を止める等の制御部を設けることも好ましい。溶接部１３の下側（下流側）に隣接する位置には、断面視略三角径の板材の上端溶接接合部９２に当接する当接ローラ２１と下端の平坦面Ｒ３に当接する平坦な案内面２２０を有するガイド板２２よりなる規制装置２０が設けられている。この規制装置２０の当接ローラ２１とガイド板２２との間で溶接直後の板材９０は回転することなく安定した姿勢のまま移送され、両側端部９０ａ．９０ｂの位置が安定して溶接部１３による溶接接合の品質がより安定化するように構成されている。
【００４８】
また、製造装置１は、溶接部１３で溶接接合され且つ絶縁材７が充填された後の区間にて、所定の形状になるようにローラによる圧延加工を行う圧延加工部１７が設けられている。圧延加工部１７は、たとえば、図１０に示すように、第１段目の上下の圧延ローラ７０、７１よりなる圧延ローラ対１７１と、第２段目の左右の圧延ローラ７２、７３よりなる圧延ローラ対１７２と、第３段目の上下の圧延ローラ７４、７５よりなる圧延ローラ対１７３と、第４段目の左右の圧延ローラ７６、７７よりなる圧延ローラ対１７４とを備えた、複数段の圧延ローラ対より構成される。
【００４９】
このようの上下方向からの圧延、左右側方からの圧延を交互に繰り返して所定のサイズまで縮径される。本例は４段設けたが、これに何ら限定されない。圧延加工の代わりに伸線加工を行ってもよいが、本発明のような連続的にケーブルを製造する製造装置では圧延加工をそのまま一工程内で連続的に効率よく行うことができるため、圧延加工の方がより好ましい。
【００５０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００５１】
１  製造装置
２  供給装置
５  ガイド装置
７  絶縁材
８  金属線
９  金属シース
１０  移送部
１１  成形部
１１Ａ  第１フォーミング装置
１１Ｂ  第２フォーミング装置
１１Ｃ  第３フォーミング装置
１２  絶縁材供給部
１３  溶接部
１４  検知部
１５  制御部
１６  案内治具
１７  圧延加工部
１８  金属線供給部
１９  基台面
２０  規制装置
２１  当接ローラ
２２  ガイド板
３０  案内ローラ
４０−４９  成形ローラ
５０  ガイド部材
５２  ガイドローラ
６０  芯基材
６１  第１ガイド部材
６２  第２ガイド部材
６３  第３ガイド部材
７０−７６  圧延ローラ
８０  供給装置
９０  板材
９０ａ，９０ｂ  側端部
９１  開口部
９２  溶接接合部
１０１  供給ローラ
１１１−１１５  成形ローラ対
１２０  粉体フィーダ
１２１  ホッパ
１４０  ハンマー装置
１４１  集音マイク
１７１−１７４  圧延ローラ対
２２０  案内面
Ｃ  ＭＩケーブル
Ｌ０  充填レベル面
Ｒ１−Ｒ３  平坦面
Ｔ１、Ｔ２  位置
【図１】
2020057494.tif 000003
【図２】
2020057494.tif 000004
【図３】
2020057494.tif 000005
【図４】
2020057494.tif 000006
【図５】
2020057494.tif 000007
【図６】
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【図７】
2020057494.tif 000009
【図８】
2020057494.tif 000010
【図９】
2020057494.tif 000011
【図１０】
2020057494.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月21日(2019.1.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属シース内に、単又は複数本の金属線が配置され、且つ隙間に絶縁材が充填されてなるＭＩ（Mineral Insulated）ケーブルの製造方法であって、
金属シース材料として金属の板材を連続的に移送する移送部と、
前記板材を平板状からＵ字状、さらに筒状に成形する成形部と、
前記Ｕ字状に成形された前記板材に対して絶縁材を供給する絶縁材供給部と、
前記筒状に成形された前記板材の互いに近接または接触している両側端部を溶接接合する溶接部とを備える製造装置を設け、
前記移送部によって前記板材を、上方位置から斜め下方の位置に向けて連続的に移送する過程で、
前記成形部によって該板材の両側端部から徐々に上側に立ち上がるように平板状からＵ字状、さらに両側端部が互いに近接又は接触した筒状に成形してゆき、
前記Ｕ字状の区間にて、前記絶縁材供給部によって上側の開口部から内側に絶縁材を連続的に供給し、
前記筒状に成形された後の区間にて、前記溶接部によって前記互いに近接または接触している両側端部を溶接接合することにより、
前記製造装置によって、供給された絶縁材を溶接接合される板材の側端部に付着させることなく斜め下方に板材の底面を滑るように供給して重力により高充填度で充填する、
ＭＩケーブルの製造方法。
【請求項２】
前記移送部によって移送される板材が、少なくとも前記両側端部が溶接接合されるまでの間、底部に平坦な領域を維持したまま、前記成形部によって前記筒状に成形されてゆく、
請求項１記載のＭＩケーブルの製造方法。
【請求項３】
前記製造装置に、
前記供給された絶縁材の充填レベル面を検知する検知部と、
該検知部の出力信号に基づき、前記充填レベル面を前記溶接接合された後の区間における所定位置になるように絶縁材の供給量を制御する制御部とを備えさせた、
請求項１又は２記載のＭＩケーブルの製造方法。
【請求項４】
前記金属シース内の所定の位置に金属線を配するための、金属線供給用の案内治具を、前記筒状に成形された区間の定位置まで挿入した状態に配置してなる請求項１〜３のいずれか記載のＭＩケーブルの製造方法。
【請求項５】
前記製造装置に、前記溶接接合され且つ絶縁材が充填された後の区間にて、所定の形状になるようにローラによる圧延加工部、又はダイスを用いた伸線加工を行う伸線加工部を備えさせた、請求項１〜４のいずれか記載のＭＩケーブルの製造方法。
【請求項６】
金属シース内に、単又は複数本の金属線が配置され、且つ隙間に絶縁材が充填されてなるＭＩケーブルを製造する製造装置であって、
金属シース材料として金属の板材を、上方位置から斜め下方の位置に向けて連続的に移送する移送部と、
該移送部により移送される間に、該板材の両側端部から徐々に上側に立ち上がるように平板状からＵ字状、さらに両側端部が互いに近接又は接触した筒状に成形する成形部と、
前記Ｕ字状の区間にて、上側の開口部から内側に絶縁材を連続的に供給する絶縁材供給部と、
前記筒状に成形された後の移送区間にて、前記互いに近接または接触している両側端部を溶接接合する溶接部と、
を備え、
供給された絶縁材を溶接接合される板材の側端部に付着させることなく斜め下方に板材の底面を滑るように供給して重力により高充填度で充填された、
ＭＩケーブルの製造装置。
【請求項７】
前記成形部が、少なくとも前記両側端部が溶接接合されるまでの間、前記移送される板材を、底部に平坦な領域を維持したまま、前記筒状に成形してゆく、
請求項６記載のＭＩケーブルの製造装置。
【請求項８】
前記供給された絶縁材の充填レベル面を検知する検知部と、
該検知部の出力信号に基づき、前記充填レベル面を前記溶接接合された後の区間における所定位置になるように絶縁材の供給量を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする、
請求項６又は７記載のＭＩケーブルの製造装置。
【請求項９】
前記金属シース内の所定の位置に金属線を配するための、金属線供給用の案内治具を、前記筒状に成形された区間の定位置まで挿入した状態に配置してなる請求項６〜８のいずれか記載のＭＩケーブルの製造装置。
【請求項１０】
前記溶接接合され且つ絶縁材が充填された後の区間にて、所定の形状になるようにローラによる圧延加工を行う圧延加工部、又はダイスを用いた伸線加工を行う伸線加工部を設けた、請求項６〜９のいずれか記載のＭＩケーブルの製造装置。