(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボビンの側面部より線材を巻き付ける巻芯部周面に連通する、導体片を装着可能な穴が軸方向に形成され、線材を繰り出せるように回転可能に軸支された線材の巻き取り用ボビンと、
前記ボビンの軸穴に挿通され、前記導体片と電気的導通をとるための導体棒と、
前記導体棒に流れる電流の導通状態により線材の残量を検知可能な検知回路と、
前記ボビンによる線材の繰り出し動作を制御するためのコントローラとを備え、
前記検知回路は、前記ボビンより線材が繰り出され、巻芯部に巻き残った線材と導体片との導通が遮断されたことを検知すると、コントローラはボビンの繰り出し動作を停止させることを特徴とするボビン装置。
【請求項２】
前記導体片は、導体棒に螺合するナットのテーパー面により挟圧されて導体棒との電気的導通が確保されていることを特徴とする請求項１記載のボビン装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は金属製の線材を巻き取らせたボビンより線材を供給可能なボビン装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、巻線型モータ，小型トランス，通信ケーブル，オーディオ製品には、銅線等の金属線が使用されている。この金属線は、コアに巻き付けてコイルとして使用したり、或いは複数本の金属線をスパイラル状に巻き付けたり、網目状に編んだりしてその周囲を絶縁体によりシールドして通信ケーブルを製造するのに使用されている。
【０００３】
上記通信ケーブルを製造する場合、従来は巻軸に金属線を巻き取らせたボビンを複数用意して、各ボビンより金属線を引き出して、これを撚線機等のケーブル製造装置に導いてケーブルを製造していた。
上記各ボビンは、胴体の両側に円板状の側板を設け、該側板間における胴体に線材を巻き回したものを用いていた。
しかしながら、上記ボビンより繰り出される金属線の残量を作業者が目視により判断してボビンの繰り出し動作を停止させるとすれば、残りが１００ｍ〜５，６ｍになる等金属線の残量に誤差が生じ易く、ボビンが複数設置されている場合、例えば１００個以上セットされている場合には、看過してしまうおそれがあった。このように、金属線の残量を検知できないと、金属線の終端が胴体より外れて他の線に絡まったり、ボビンが引っ張られて繰り出し装置より外れて他の線を切断したりするおそれがある。
【０００４】
これに対して、金属線が終端近傍に達したらこれを自動的に検知して金属線がボビン胴体から急に外れないようにする技術が提案されている。具体的には、実開昭６３−２００５６４号に示すように、ボビンの胴体の周面に溝を設け、該溝より中空部に連なるガイド孔と円板の外側に連なる導出孔をそれぞれ形成し、上記溝に導電線を埋め込むと共に、該導電線の一端をガイド孔より中空部に導き該中空部で折り曲げて抜出を防止し、他端を導出孔より円板の外側に導き該円板に沿って折り曲げている。また、上記導電線はリレー回路である終端検知回路に接続している。
【０００５】
上記ボビンの胴体に金属線を巻き回して、該金属線に電気を通せば、導電線を介して終端検知回路に電気的に接続される。そして、ボビンより金属線を繰り出して溝から外れると検知回路に通電しなくなるので、リレーが開き金属線が終端部分に達したことを検知できる。上記検知回路を撚線機等に接続して装置が停止させることにより、金属線が完全に終端に至る前に繰り出し動作を停止させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記実開昭６３−２００５６４号に示すボビンは、その円板及び胴体に、胴体の周面に設けた溝に連なるガイド孔及び導出孔を斜めに形成しており、上記溝及びこれに連なるガイド孔及び導出孔に導電線を埋め込み、両端部を折り曲げることにより装着しており、ボビンの加工や導電線の装着が面倒で時間がかかり、作業性が低いうえ、製造コストがかかる。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、ボビンより線材を供給する際の安全性、信頼性を向上させたボビン装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため次の構成を備える。
ボビンの側面部より線材を巻き付ける巻芯部周面に連通する、導体片を装着可能な穴が軸方向に形成され、線材を繰り出せるように回転可能に軸支された線材の巻き取り用ボビンと、前記ボビンの軸穴に挿通され、前記導体片と電気的導通をとるための導体棒と、前記導体棒に流れる電流の導通状態により線材の残量を検知可能な検知回路と、前記ボビンによる線材の繰り出し動作を制御するためのコントローラとを備え、前記検知回路は、前記ボビンより線材が繰り出され、巻芯部に巻き残った線材と導体片との導通が遮断されたことを検知すると、コントローラはボビンの繰り出し動作を停止させることを特徴とする。
また、導体片は、導体棒に螺合するナットのテーパー面により挟圧されて導体棒との電気的導通が確保されていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は線材の巻き取り用ボビンの参考例を示す断面図、図２はボビンの軸穴に導体棒を挿通した状態を示す説明図、図３は本発明に係るボビン装置及び該ボビン装置が接続するケーブル製造装置の説明図である。
【００１０】
先ず、線材の巻き取り用ボビンの構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１において、１はボビンであり、線材２としての裸状の銅線或いはシールドされた通信ケーブル等を巻き付けることが可能な巻芯部１ａと、その両側に一体的に形成された円板状の側面部１ｂとを備えている。また、上記ボビン１には、側面部１ｂ（図面左側）より線材２を巻き付ける巻芯部１ａ周面に連通する穴１ｃが巻芯部１ａと軸方向に形成されている。この穴１ｃには側面部１ｂより導体片３を挿通してＬ字状に折り曲げることにより簡単に装着できるように構成されている。上記折り曲げられた導体片３の一端３ａは、巻芯部１ａでは周面上に露出して巻き取られる線材２に接触し、他端３ｂは側面部１ｂに沿って折り曲げると軸穴１ｄに到達するように装着される。上記側面部１ｂ側に折り曲げられる導体片３は、成形により外側面に形成された凹部を利用して軸穴１ｄに導くことができる。また、上記ボビン１としてはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の樹脂材を用いて一体成形される。
【００１１】
また、図２は、上記ボビン１の軸穴１ｄに回転軸として導体棒４を挿通してその両側よりナット５を螺合させて両側面部１ｂを挟圧してボビン１を導体棒４に固定するものである。また、上記ナット５を螺合させることにより、側面部１ｂに沿って折り曲げた導体片３の端部３ｂをナット５のテーパー面により挟圧して導体棒４との電気的導通状態を安定的に確保している。上記導体棒４及びナット５としては、鉄，真鍮，銅などの導電率の良い導体が好適に用いられる。
なお、上記ボビン１は、図示しない軸受により導体棒４を回転可能に軸支されるが、導体棒４の周囲をボビン１のみが回転可能に軸支するように構成しても良い。
【００１２】
上記導体棒４及びナット５は導電性を有するので、後述する残量検知回路を導体棒４に接続することにより線材２の残量を検出することができる。即ち、線材２に電流を流すことにより導体片３，導体棒４を介して検知回路に電流を流し、線材２が繰り出されて、導体片３との接続が遮断されたとき（このとき線材２は巻芯部１ａの右端側より必ず所定長残っている）を線材２の終端としてボビン１の繰り出し動作を停止させることで、巻芯部１ａに線材２を一定量残した状態で交換できる。
なお、上記線材２がシールドされているケーブル等の場合には、導体片３と接触する部分のみ銅線をむき出しにしておくことで残量を検知可能となる。
【００１３】
上記ボビン１は樹脂材により一体成形が可能であり、しかも導体片３を装着する穴１ｃは側面部１ｂに対して軸方向に穿孔するのみで製造できるので、加工作業が容易であり作業性が良く、また回転軸として導体棒を使用することにより、線材２より導体片３を介して残量検知回路に接続する回路構成が簡略化できるので、製造コストを低減することができる。
【００１４】
次に上記ボビンを組み込んだボビン装置及び該ボビン装置が接続するケーブル製造装置について図３を参照して説明する。
図３において、６はボビン装置であり巻芯部に線材２を巻き取った複数のボビン１を導体棒４を中心に回動可能に装備している。このボビン装置６に装備するボビン１は製造するケーブルによって異なるが、およそ１００個程度セット可能である。なお、本実施例では、ボビン１を水平方向に設置しているが、該ボビン１は垂直方向に設置することも可能である。
【００１５】
７はコントローラであり、上記各ボビン１による線材の繰り出し動作を制御する。上記コントローラ７は、上記各ボビン１に巻き取られた線材２の残量を検知するための残量検知回路８を装備している。９はケーブル製造装置であり、上記ボビン装置６の各ボビン１より繰り出された複数の線材２を組み合わせてスパイラル状に巻き付け、シールドされた通信ケーブルを製造するものである。
【００１６】
上記コントローラ７は、残量検知回路８からの残量検知信号に基づき上記ボビン１の回転にブレーキをかけて停止させると共に、ケーブル製造装置９の駆動を停止させて、線材２の繰り出し動作を停止させる。上記ボビン１の回転を停止させる手段としては、例えばボビン側面にブレーキパッドを当接させて停止させるもの等が採用される。
また、上記残量検知回路８は、ボビン装置６の各ボビン１に電流を流す回路と、ケーブル製造装置９に電源（１２Ｖ〜２４Ｖ）を供給する回路とをスイッチング手段１０により接続するもので、該スイッチング手段１０としては、コイル式リレー，トランジスタ，ＬＳＩなどが好適に用いられる。
【００１７】
また、上記ケーブル製造装置９としては、線材２をスパイラル状などに巻き付けてケーブルを製造するもの、或いは線材２を編んでケーブルを製造するもの、巻線固定子に巻線を巻き付けるもの、更には撚線をシールドするもの等、様々な態様のケーブル製造装置を用いることができる。
【００１８】
前述したように、ボビン装置６の各ボビン１より線材２を繰り出して、ケーブル製造装置９に導き、該装置内で線材２を巻き付けたり編んだりしてケーブルを製造する。各ボビン１に巻き取られた線材２の残量が十分ある間は、スイッチング手段１０が閉じているため、残量検知回路８には電流が流れてコントローラ７によりケーブル製造装置９は作動状態にある。
また、各ボビン１に巻き取られた線材２の残量が少なくなって、導体片３との接触が断たれると、スイッチング手段１０が開放し、残量検知回路８の電流が遮断されてケーブル製造装置９の駆動を停止させ、ボビン１の回転を停止させる。
【００１９】
これによって、線材２を各ボビン１の巻芯部１ａの周囲に一定長、例えば３０ｍ〜１５ｍ程度残した状態で確実に装置を停止させることができ、装置の安全性，信頼性を高めることができる。
【００２０】
次に、前記実施例で用いたボビンの参考例について図４を参照して説明する。なお、前記実施例と同様の装置構成については同一番号を付して説明を援用するものとする。
図４において、ボビン１１は、巻芯部１１ａの両側に形成する側面部１１ｂ，１１ｃのうち一方の側面部１１ｃを導電性樹脂或いは金属板等を用いて形成することも可能である。この場合、樹脂材よりなる側面部１１ｂ，巻芯部１１ａと側面部１１ｃとは、両者を接触した状態で高速回転させて摺擦することにより樹脂が溶融して一体化することが可能である。
【００２１】
上記ボビン１１に線材２を巻き取らせて使用する場合には、回転軸としての導体棒４或いは側面部１１ｃより残量検知回路８に接続している。ボビン装置６より線材２が繰り出されて、各ボビン１１の側面部１１ｃに接触している間は、スイッチング手段１０が閉じるため残量検知回路８に電流が流れて繰り出し動作が行われ、側面部１１ｃとの接触が離れると、スイッチング手段１０が開放するため残量検知回路８の電流が断たれて繰り出し動作を停止するようコントローラ７による制御が行われる。
【００２２】
次に、前記ボビンの設置方法の他例について図５を参照して説明する。なお、前記実施例と同様の装置構成については同一番号を付して説明を援用するものとする。
前記実施例では、ボビン装置においてボビンを水平方向に設置して使用する場合を例示したが、図５に示すように垂直方向に設置してもよい。
【００２３】
先ず、図５（ａ）において、ボビン１２は、軸受であるベアリングケース１３上に側面部１２ｃ側を当接するように垂直方向に立設される。上記ベアリングケース１３は導電部材である鉄板１４上に載置されており、該鉄板１４は例えば樹脂製の絶縁シート１５上に設置されている。上記ボビン１２は、下端側を上記ベアリングケース１３を挿通して鉄板１４に嵌め込まれたナット５により固定した導体棒４に軸穴を挿通させて回転可能に軸支されており、側面部１２ｂ側に突出する上端側をナット５により固定されて上下方向の移動を規制されている。また、上記側面部１２ｂより装着される導体片３はナット５のテーパー面により挟持されて導体棒４と電気的に導通するように構成されている。また、上記導体棒４は、その下端部が接続する鉄板１４を介して電気的に接続され、該鉄板１４の一部に接続されるリード線１６により残量検知回路８に接続される。
なお、上記ベアリングケース１３はベアリング１３ａを内蔵しており、導体棒４が固定されるタイプでは機能していないが、該導体棒４がボビン１２と共に回転する構成では、軸受として有効に機能する。また、本実施例において、ボビン１２の巻芯部１２ａに巻き回された線材は図面上省略した。
【００２４】
次に、図５（ｂ）において、ボビン１７は、例えば樹脂材よりなる絶縁板１８上に立設した鉄心１９に軸穴を挿通させて回転可能に軸支されている。上記ボビン１７は導体片３が装着される側面部１７ｃを下側にして鉄心１９に軸支される。上記鉄心１９の上端側はフリーに構成されているが、ナット等により固定することも可能である。また、上記鉄心１９の長さは、必ずしもボビン１７の軸穴を貫通して側面部１７ｂより突出する長さは必要なく、破線に示すように、ボビン１７が円滑に回転して外れないだけの長さで足りる。
また、上記側面部１７ｃ側に設けられた導体片３はリード線２０を介して残量検知回路８に接続されている。上記リード線２０は、絶縁板１８側に形成されるのが好ましく、ボビン１７を鉄心１９に装着すると、導体片３とリード線２０が接続するように設置される。なお、本実施例においても、ボビン１７の巻芯部１７ａに巻き回された線材は図面上省略した。
【００２５】
このように、ボビン装置に装着されるボビン１２，１７を、撚線の製造など、製造するケーブルの種類に応じて垂直に設置して使用することも可能である。
【００２６】
また、上記ボビン装置の参考例について図６を参照して説明する。尚、図３に示すボビン装置と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとする。
例えば図６に示すように、通常の樹脂材からなるボビン２１を複数用いて各ボビン２１に巻き付けられた線材２の外周へ導電部材としてカーボンブラシ２２を圧接するようにしても良い。上記ボビン２１は、その回転軸がボビン装置６に設けられた取付板２４に両端部を回転可能にそれぞれ支持されている。上記カーボンブラシ２２は、銅線等により形成された捩じりコイルバネ２３の一端に取り付けられており、該捩じりコイルバネ２３の他端はボビン装置６に固定されている。この捩じりコイルバネ２３はボビン装置６を介してコントローラ７と接続されている。上記カーボンブラシ２２の線材２との接触面は、接触状態を良好に保つために両側角部がテーパー状に面取りされていることが好ましい。
【００２７】
上記コントローラ７は、上記各ボビン２１に巻き取られた線材２の残量を検知するための残量検知回路８を装備している。ケーブル製造装置９は、上記ボビン装置６の各ボビン２１より繰り出された複数の線材２を組み合わせてスパイラル状に巻き付け、シールドされた通信ケーブルを製造する。
上記残量検知回路８は、前記ボビン２１より線材が繰り出され、巻芯部に巻き残った線材２と上記カーボンブラシ２２との導通が遮断されたことを検知すると、コントローラ７はボビン２１の繰り出し動作を停止させる。
上記カーボンブラシ２２の線材２への押圧力は、線材２の巻径にもよるが、線材２の各ボビン２１の巻芯部の周囲に一定長、例えば３０ｍ〜１５ｍ程度残した状態で圧接状態が解除されるようにセットされるのが望ましい。
【００２８】
以上、本発明の好適な実施例について種々述べてきたが、本発明は上記各実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内でさらに多くの改変を施し得るのはもちろんのことである。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は前述したように、ボビンは樹脂材により一体成形が可能であり、しかも導体片を装着する穴は側面部より軸方向に穿孔するのみで製造できるので、加工作業が容易であり作業性が良く、また回転軸として導体棒を使用したり側面部に導電部材を用いることにより、線材より導体片を介して残量検知回路に接続する回路構成が簡略化できるので、製造コストを低減することができる。
また、ボビン装置においては、線材を各ボビンの巻芯部の周囲に一定長残した状態で確実に装置を停止させることができ、装置の安全性，信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】線材の巻き取り用ボビンの参考例を示す断面図である。
【図２】ボビンの軸穴に導体棒を挿通した状態を示す説明図である。
【図３】本発明に係るボビン装置及び該ボビン装置が接続するケーブル製造装置の説明図である。
【図４】図１の参考例にかかるボビンの断面図である。
【図５】図３の他例にかかるボビンの設置構成を示す説明図である。
【図６】図３の参考例に係るボビン装置及び該ボビン装置が接続するケーブル製造装置の説明図である。
【符号の説明】
１，１１，１２，１７，２１  ボビン
１ａ，１１ａ，１２ａ，１７ａ  巻芯部
１ｂ，１１ｂ，１１ｃ，１２ｂ，１２ｃ，１７ｂ，１７ｃ  側面部
１ｃ  穴
１ｄ  軸穴
２  線材
３  導体片
４  導体棒
５  ナット
６  ボビン装置
７  コントローラ
８  残量検知回路
９  ケーブル製造装置
１０  スイッチング手段
１３  ベアリングケース
１３ａ  ベアリング
１４  鉄板
１５  絶縁シート
１６，２０  リード線
１８  絶縁板
１９  鉄心
２２  カーボンブラシ
２３  捩じりコイルバネ
２４  取付板
【図１】
0003558466.tif 000002
【図２】
0003558466.tif 000003
【図３】
0003558466.tif 000004
【図４】
0003558466.tif 000005
【図５】
0003558466.tif 000006
【図６】
0003558466.tif 000007