(57)【要約】【課題】波付管に形状変動を生じさせない高周波ケーブル製造装置を提供する。【解決手段】送出装置２と、送出装置２から送り出される管体３に波付け加工して波付管４を作製する波付装置５と、波付装置５の下流側に設けられ波付管４を引き取る引取装置６と、引取装置６より上流側の波付管４のたるみを検出するセンサー７と、センサー７で検出されるたるみが一定となるように引取装置６を制御する制御装置８と、を備えたものである。【選択図】図１
2014235846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送出装置と、
前記送出装置から送り出される管体に波付け加工して波付管を作製する波付装置と、
前記波付装置の下流側に設けられ前記波付管を引き取る引取装置と、
前記引取装置より上流側の前記波付管のたるみを検出するセンサーと、
前記センサーで検出されるたるみが一定となるように前記引取装置を制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とする高周波ケーブル製造装置。
【請求項２】
前記引取装置が、
前記波付管を挟み込む一対のバルーン状の引取ヘッドと、
前記引取ヘッドに接続された調圧器と、
を備えた請求項１に記載の高周波ケーブル製造装置。
【請求項３】
前記引取ヘッドが、ゴム又はポリエチレンからなる請求項２に記載の高周波ケーブル製造装置。
【請求項４】
前記センサーが、非接触式距離検出センサーからなり、前記波付管の重力方向上方又は重力方向下方に設けられた請求項１から３のいずれか一項に記載の高周波ケーブル製造装置。
【請求項５】
前記引取装置は回転軸を備え、前記引取ヘッドは前記回転軸に設けられた請求項２又は３に記載の高周波ケーブル製造装置。
【請求項６】
前記回転軸には、軸方向への前記引取ヘッドの膨張を規制する規制部材が設けられた請求項５に記載の高周波ケーブル製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波付管を有する高周波ケーブルを製造する高周波ケーブル製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４に示すように、高周波信号を伝送するための高周波ケーブル５０には、波付管（コルゲート管）４を有するものがある。かかる高周波ケーブル５０は、内部導体を構成する銅管５１と、銅管５１に被覆された発泡ポリエチレン等からなる絶縁体５２と、絶縁体５２の外側に設けられ銅管に波を付けて形成された波付管４と、波付管４に被覆された外部絶縁層５３とを備える。波付管４は、外部導体を構成する。また、波付管４には、横断面が楕円形や円形のものがある。
【０００３】
高周波ケーブル５０には、電気的特性として低伝送損失及び電圧定在波比（Voltage Standing Wave Ratio：ＶＳＷＲ）特性が良好でなければならないといった厳しい性能が要求される。
【０００４】
図４及び図５に示すように、高周波ケーブル製造装置５４は、銅管５１及び絶縁体５２からなるコア部材９の外周に、銅テープ１２を幅方向の両縁が近接するように帯板状から次第に円筒状に巻いてコア部材９を包囲被覆する造管成形装置１５と、銅テープ１２の両側同士を溶接して長手方向シームを有する管体３を形成する溶接トーチ１６と、管体３を矢印方向Ａに送り出す送出装置２と、送出装置２から送り出された管体３にリング状に波付けを行って波付管４を形成する波付装置５と、波付管４を巻取ドラム４６に巻き取る巻取装置５５とを備える。
【０００５】
また、波付装置５と巻取装置５５との間には、巻取ドラム４６の胴面が不均一であったり、巻取ドラム４６が歪んでいることに起因する線速ムラを吸収するためのダンサー２９が配設されている。ダンサー２９は、上下に動くことで巻き取り速度を調整して波付管４の張力の変動を抑えるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１９７０５０号公報
【特許文献２】特開平６−２０５４０号公報
【特許文献３】特開平６−２０５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ダンサー２９は巻取ドラム４６の歪み等に応じて上下に揺動するものであるため、ダンサー２９の慣性によって張力変動が発生してしまい、この張力変動が波付管４及び波付装置５に伝わると、波付装置５で形成される波のピッチ（以下、波ピッチという）が変動し、波ピッチを長尺に渡って高精度に均等にできないという課題があった。
【０００８】
波付管の波ピッチが均等でない場合や、波ピッチに周期的な変動がある場合、送信電波の反射等が発生しやすく、電気特性が不良となり、電圧定在波比特性をさらに向上させることができない。
【０００９】
そこで、本発明は、ケーブルの電気特性を維持・改善するため、波付管に形状変動を生じさせない高周波ケーブル製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために創案された本発明は、送出装置と、前記送出装置から送り出される管体に波付け加工して波付管を作製する波付装置と、前記波付装置の下流側に設けられ前記波付管を引き取る引取装置と、前記引取装置より上流側の前記波付管のたるみを検出するセンサーと、前記センサーで検出されるたるみが一定となるように前記引取装置を制御する制御装置と、を備えた高周波ケーブル製造装置である。
【００１１】
前記引取装置が、前記波付管を挟み込む一対のバルーン状の引取ヘッドと、前記引取ヘッドに接続された調圧器と、を備えるとよい。
【００１２】
前記引取ヘッドが、ゴム又はポリエチレンからなるとよい。
【００１３】
前記センサーが、非接触式距離検出センサーからなり、前記波付管の重力方向上方又は重力方向下方に設けられるとよい。
【００１４】
前記引取装置は回転軸を備え、前記引取ヘッドは前記回転軸に設けられるとよい。
【００１５】
前記回転軸には、軸方向への前記引取ヘッドの膨張を規制する規制部材が設けられるとよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ケーブルの電気特性を維持・改善するため、波付管に形状変動を生じさせない高周波ケーブル製造装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る高周波ケーブル製造装置の側面図である。
【図２】本発明に係る高周波ケーブル製造装置の要部制御系統図である。
【図３】本発明に係る図１のＡ−Ａ線矢視図である。
【図４】高周波ケーブルの説明図である。
【図５】従来技術に係る高周波ケーブル製造装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。なお、背景技術で述べた従来の高周波ケーブル製造装置等と同様の構成については同符号を付し、説明を省略する。また、後述する実施の形態における上下は、重力方向を基準とする。例えば、重力方向上方は単に上方という。重力方向下方は単に下方という。
【００１９】
図１及び図２に示すように、本実施の形態に係る高周波ケーブル製造装置１は、送出装置２と、送出装置２から送り出される管体３に波付け加工して波付管４を作製する波付装置５と、波付装置５の下流側に設けられ波付管４を引き取る引取装置６と、引取装置６より上流側の波付管４のたるみを検出するセンサー７と、センサー７で検出されるたるみが一定となるように引取装置６を制御する制御装置８と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
送出装置２の上流側には、コア部材９を送出するコア部材送出装置１０と、コア部材９を引き取るコア部材引取装置１１と、銅テープ１２を送出する銅テープ送出装置１３と、銅テープ１２を所定幅に切断してトリミングするトリミングカッター１４と、造管成形装置１５と、溶接トーチ１６と、管体３の形状を整える引抜ダイス１７と、が設けられている。また、コア部材送出装置１０とコア部材引取装置１１との間、コア部材引取装置１１と造管成形装置１５との間には、コア部材用ダンサー１８が設けられている。またさらに、銅テープ送出装置１３とトリミングカッター１４との間には、銅テープ用ダンサー１９が設けられている。
【００２１】
送出装置２は、管体３を上下から挟んで走行させるための上送出部２０及び下送出部２１と、上送出部２０を駆動させる上送出駆動モータＭ１と、下送出部２１を駆動させる下送出駆動モータＭ２とを備える。上送出部２０と下送出部２１とは、無限軌道からなる。上送出駆動モータＭ１と下送出駆動モータＭ２とは、インバータモータからなる。なお、上送出駆動モータＭ１と下送出駆動モータＭ２とは、速度調節可能なモータであればよく、例えば直流モータであってもよい。
【００２２】
波付装置５は、送出装置２にて送り込まれた管体３に波付けを施す成形ヘッド２２と、成形ヘッド２２を駆動させる成形ヘッド駆動モータＭ３と、成形ヘッド２２及び波付管４を冷却するオイル冷却循環部２３とを備える。図示省略するが、成形ヘッド２２は、管体３を中心として回転する波付成形ダイスを有する。波付形成ダイスは、管体３の外周面を押圧することで管体３に波付けするようになっている。オイル冷却循環部２３は、管体３に波付する際に生じる発熱（加工熱）を低減させるものである。オイル冷却循環部２３は、オイルを収容するオイルタンク２４と、オイルタンク２４に接続されたポンプ２５と、ポンプ２５と接続され成形ヘッド２２にオイルを塗布すると共に成形ヘッド２２から流下したオイルを回収してオイルタンク２４に戻す成形ヘッド冷却部２６と、を備える。オイル冷却循環部２３は、成形ヘッド２２及び波付管４にオイルを連続的に塗布し、さらにはそのオイルを冷却、循環させる。これにより、オイルは一定温度に温度制御される。
【００２３】
図１及び図３に示すように、引取装置６は、波付管４を挟み込む一対のバルーン状の引取ヘッド２７と、引取ヘッド２７に接続された調圧器２８と、を備える。
【００２４】
引取ヘッド２７は、ゴム又はポリエチレンからなる。すなわち、引取ヘッド２７は伸縮性を有する。引取ヘッド２７は、エアー又はガスが内部に微圧で充填されることで波付管４を優しく包み込み、下流側のダンサー２９の揺動による張力変動を吸収して断ち切ることができるようになっている。また、引取ヘッド２７は、回転されることで波付管４を引き取ることができるようになっている。
【００２５】
調圧器２８は、精密レギュレータからなる。調圧器２８には、エアーを供給するためのエアー供給装置（図示せず）、又は不活性ガス等のガスを供給するためのガス供給装置（図示せず）が接続されている。調圧器２８は、引取ヘッド２７内に常時供給するエアー又はガスの圧力を一定に管理する機能を有する。引取ヘッド２７は、変形しやすく、一定速度で回転していても引取速度に変動を生じてしまう。調圧器２８は、引取ヘッド２７に供給するエアー又はガスの圧力を一定に管理することで引取速度の変動を低減させる。
【００２６】
また、引取装置６は回転軸３０を備え、引取ヘッド２７は回転軸３０に設けられている。これにより、引取ヘッド２７は、回転軸３０と一体に安定して回転するようになっている。
【００２７】
回転軸３０は、一対平行に配置されている。回転軸３０の先端部には、引取ヘッド２７がそれぞれ設けられている。回転軸３０には、第１駆動モータＭ４及び第２駆動モータＭ５が別々に設けられている。すなわち、回転軸３０は、それぞれ独立して駆動されるようになっている。第１駆動モータＭ４と第２駆動モータＭ５とは、インバータモータからなり、制御装置８によって回転速度を調整されるようになっている。なお、第１駆動モータＭ４と第２駆動モータＭ５とは、速度調節可能なモータであればよく、例えば直流モータであってもよい。回転軸３０には、調圧器２８と引取ヘッド２７とを接続する流路３１の一部（図示せず）が形成されている。この流路３１の一部は、ロータリジョイント３２を介して上流側の流路３１と接続されている。
【００２８】
また、回転軸３０には、軸方向への引取ヘッド２７の膨張を規制する規制部材３３、３４が設けられている。
【００２９】
規制部材３３、３４は、円盤状に形成されており、回転軸３０に軸方向に離間して一対設けられている。引取ヘッド２７は、一対の規制部材３３、３４間に配置されている。引取ヘッド２７は、回転軸３０の軸方向への膨張が規制されることで不規則な変形が防止される。これにより、引取ヘッド２７は、波付管４を安定して引き取ることができる。
【００３０】
また、引取装置６は、支持フレーム３５と、支持フレーム３５に設けられ上下に延びるガイドレール３６と、ガイドレール３６に上下に移動可能に設けられ回転軸３０を回転自在に支持する上部直動ガイド３７と、上部直動ガイド３７より下方のガイドレール３６に上下に移動可能に設けられ回転軸３０を回転自在に支持する下部直動ガイド３８と、一対の回転軸３０を近接離間させるように上下動させる操作部３９とをさらに備える。操作部３９は、支持フレーム３５に回転自在に支持され上下方向に延びる送りロッド４０と、送りロッド４０の上端に設けられ送りロッド４０を回転させるためのハンドル４１と、を備える。送りロッド４０の上部と下部とには、互いに逆向きの雄ネジ部４２、４３が形成されている。また、雄ネジ部４２、４３には、回転軸３０に係合される駒部材４４がそれぞれ螺合されている。駒部材４４は、送りロッド４０が回転することで互いに近接又は離間するようになっており、一対の回転軸３０を近接又は離間させるようになっている。
【００３１】
センサー７は、非接触式距離検出センサーからなり、波付管４の重力方向上方又は重力方向下方に設けられている。センサー７は、たるみの変化が最も顕著に現れやすい位置、すなわち、波付管４のたるみの最も低い位置の高さを検出するようになっている。
【００３２】
制御装置８は、センサー７で検出される値が一定となるように第１駆動モータＭ４と第２駆動モータＭ５とをフィードバック制御するようになっている。
【００３３】
次に本実施の形態の作用を述べる。
【００３４】
図１に示すように、コア部材送出装置１０から送り出されたコア部材９は、コア部材用ダンサー１８、コア部材引取装置１１、コア部材用ダンサー１８を経て造管成形装置１５へ送り込まれる。一方、銅テープ送出装置１３から送り出された銅テープ１２は、銅テープ用ダンサー１９、トリミングカッター１４を経て造管成形装置１５へ送られる。トリミングカッター１４は、銅テープ１２を所定幅に切断する。トリミングカッター１４により切断された残材はスクラップワインダー４５に巻き取られる。
【００３５】
造管成形装置１５へ送られた銅テープ１２は、幅方向の両縁が接近するように次第に円筒状に巻かれる。また、コア部材９は、円筒状に巻かれた銅テープ１２の中心に取り込まれ、コア部材９の外面側に略環状に形成される。
【００３６】
この後、銅テープ１２は、長手方向に延びる合わせ目が溶接トーチ１６により突き合わせ溶接される。これにより、長手方向に延びる溶接継ぎ目（シーム）を有する管体３（スムース管体）が形成される。
【００３７】
この後、管体３は、引抜ダイス１７にて形状を整えられ、送出装置２にて矢印Ａ方向へ走行させられる。
【００３８】
図１及び図２に示すように、管体３は、波付装置５へ送られ、波付加工が施される。このとき、成形ヘッド駆動モータＭ３は、所定速度で成形ヘッド２２を回転させ、管体３に所定のピッチ、所定の径寸法で波付けを施す。また、成形ヘッド２２と成形ヘッド２２から押し出される波付管４とには、オイルが連続的に塗布される。オイルは、成形ヘッド２２と成形ヘッド２２から押し出される波付管４とを冷却する。
【００３９】
波付装置５から押し出された波付管４は、たるみつつ引取装置６に至り、引取装置６によって引き取られる。このとき、波付装置５と引取装置６との間で波付管４は、たるんでいるため、波付管４に掛かる張力は波付装置５と引取装置６との間の波付管４の重さ（自重）だけとなり、極めて低いものとなっている。また、波付管４のたるみは、センサー７によって検出される。制御装置８はセンサー７によって検出されるたるみが常に一定となるように引取装置６を制御する。具体的には、波付装置５に作用する下流側からの張力変動は、波付管４のたるみの変化としてセンサー７に検出される。センサー７は、検出したたるみを信号として制御装置８に発し、制御装置８は、センサー７の検出値が一定となるように第１駆動モータＭ４と第２駆動モータＭ５との回転速度をフィードバック制御する。例えば、波付装置５と引取装置６との間の波付管４のたるみが大きくなり、センサー７と波付管４との距離が予め制御装置８に設定された所定距離（制御設定距離）より大きくなると、制御装置８は第１駆動モータＭ４と第２駆動モータＭ５の回転速度を高める。逆に波付管４のたるみが小さくなり、センサー７と波付管４との距離が所定距離より小さくなると、制御装置８は第１駆動モータＭ４と第２駆動モータＭ５の回転速度を低くする。これにより、成形ヘッド２２に作用する張力を安定して一定の極低張力に保つことができ、管体３に安定して所定ピッチの波を付けることができる。
【００４０】
また、引取装置６は、エアー等が微圧で充填されたバルーン状の引取ヘッド２７で波付管４を優しく包みこみながら引き取るため、下流側のダンサー２９が揺動してもその揺動による張力変動を吸収することができ、上流側への張力変動の伝播を断ち切ることができる。またさらに、波付管４にはオイルが塗布されており、波付装置５と引取装置６とは極力近接して配置されてオイル除去スペースは十分でなく、さらに、オイル除去のために極端に波付管４に張力を付加できないため、波付管４はオイルが付着した滑りやすい状態にあるが、バルーン状の引取ヘッド２７で波付管４を優しく包み込みつつ引き取るため、高い摩擦力を得ることができ、引取力を十分確保することができる。
【００４１】
この後、引取装置６から送り出された波付管４はダンサー２９にて張力を付加されながら巻取ドラム４６に巻き取られる。
【００４２】
このように、高周波ケーブル製造装置１が、送出装置２と、送出装置２から送り出される管体３に波付け加工して波付管４を作製する波付装置５と、波付装置５の下流側に設けられ波付管４を引き取る引取装置６と、引取装置６より上流側の波付管４のたるみを検出するセンサー７と、センサー７で検出されるたるみが一定となるように引取装置６を制御する制御装置８と、を備えるものとしたため、波付加工に影響がある張力変動の絶対値を最小限に抑えることができ、波付加工精度をあげることができ、波付管４の形状変動を防止できる。そして、波付管４の波ピッチが均等になり、電圧定在波比特性を向上させることができる。
【００４３】
また、引取装置６が、波付管４を挟み込む一対のバルーン状の引取ヘッド２７と、引取ヘッド２７に接続された調圧器２８と、を備えるものとしたため、下流側から伝播する張力変動を断ち切ることができ、オイルが付着した波付管４であっても安定して引き取ることができる。
【００４４】
引取ヘッド２７が、ゴム又はポリエチレンからなるものとしたため、波付管４を広い面積で優しく柔らかく包み込むことができ、下流側から伝播する張力変動をさらに良好に断ち切ることができ、波付管４をさらに安定して引き取ることができる。
【００４５】
センサー７が、非接触式距離検出センサーからなり、波付管４の重力方向上方又は重力方向下方に設けられるものとしたため、波付管４のたるみを波付管４に力を加えることなく確実に検出できる。
【００４６】
引取装置６は回転軸３０を備え、引取ヘッド２７は回転軸３０に設けられるものとしたため、引取ヘッド２７に動力を確実に伝達でき、引取ヘッド２７の回転を良好に制御できる。
【００４７】
なお、上述の実施の形態では、銅管５１と波付管４が同軸に配置される高周波同軸ケーブルを製造する高周波ケーブル製造装置１について説明したが、本発明は、同軸ケーブルを製造する高周波ケーブル製造装置１に限るものではない。本発明は、波付管４を有する高周波ケーブルを製造する高周波ケーブル製造装置であればよい。
【００４８】
また、引取ヘッド２７は波付管４を上下から挟むものとしたが、これに限るものではない。波付管４を一定の高さに支持できれば、水平方向の左右から挟むものとしてもよく、他の方向から挟むものとしてもよい。
【００４９】
また、センサー７は、非接触式距離検出センサーからなるものとしたが、たるみを検出できれば他のタイプのセンサーからなるものとしてもよい。ただし、非接触式のセンサーであることが好ましい。
【符号の説明】
【００５０】
１  高周波ケーブル製造装置
２  送出装置
３  管体
４  波付管
５  波付装置
６  引取装置
７  センサー
８  制御装置
２２  成形ヘッド
２８  調圧器
３０  回転軸
３３  規制部材
３４  規制部材
【図１】
2014235846.tif 000003
【図２】
2014235846.tif 000004
【図３】
2014235846.tif 000005
【図４】
2014235846.tif 000006
【図５】
2014235846.tif 000007