(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向の一部に設けられたスリット部と、該スリット部よりも大径な内周面とを有する環状の回転子と、該スリット部に対向して該内周面に立設された対撚り棒と、該回転子を回転させる回転駆動手段とを備え、該スリット部から該内周面の内側に挿入されたスリット幅方向に並列な一対の電線が該対撚り棒の両側に一本ずつ配置される電線対撚りユニットであって、
前記スリット部の幅方向両側に続く一対の傾斜面を有する電線ガイド部材がフレームに設けられ、前記一対の電線が前記内周面の内側に挿入される際に、該一対の電線が該スリット部の幅よりも幅広の間隔で該一対の傾斜面に接することを特徴とする電線対撚りユニット。
【請求項２】
前記回転駆動手段の一部であるタイミングベルトが前記回転子の外周のギア部に前記スリット部の幅よりも広い範囲で接触したことを特徴とする請求項１記載の電線対撚りユニット。
【請求項３】
周方向の一部に設けられたスリット部と、該スリット部よりも大径な内周面とを有する環状の回転子と、該スリット部に対向して該内周面に立設された対撚り棒と、該回転子を回転させる回転駆動手段とを備え、該スリット部から該内周面の内側に挿入されたスリット幅方向に並列な一対の電線が該対撚り棒の両側に一本ずつ配置される電線対撚りユニットを用いた対撚り線の製造方法であって、
前記一対の電線の各両端を各クランプで固定して該一対の電線を張った状態で、前記スリット部から前記対撚り棒の両側に該一対の電線を挿入させ、該対撚り棒を該回転子と一体に回転させて該対撚り棒で該一対の電線を撚ることを特徴とする電線対撚りユニットを用いた対撚り線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば信号線等のノイズを防止するために二本の電線を回転子の回転動作で撚り合わせて対撚り線とする電線対撚りユニットとそれを用いた対撚り線の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、二本の電線を撚り合わせて対撚り線（ツイスト線）を製造するために種々の対撚り線の製造手段が提案されている。例えば、特許文献１には、二本の電線の両端に接続されたコネクタを各受け治具に固定し、電線の長手方向中央に細幅の電線挿通溝を有する円形の従動ギア（回転子）を配置し、電線挿通溝に各電線を挿通し、モータで駆動する駆動ギアで従動ギアを回転させて、両電線を撚り合わせることが記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、二本の電線の各一端側をそれぞれ筒状部内で捻りながら駆動ローラで他端側に向けて送り出し、電線長手方向中間部に配置され、両電線を挿通させた長円形筒状の回転子を捻りと同方向に回転させつつ他端側に移動させることで、両電線を撚り合わせることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１４９６８４号公報（図１）
【特許文献２】特開２００７−２２７１８５号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の特許文献１記載の発明にあっては、回転子の電線挿通溝がほぼ電線二本分の幅で細く形成されているので、回転子内に一対の電線を挿通させる作業が面倒で手間がかかるという懸念があった（電線挿通溝を幅広く形成した場合には電線の対撚りができなくなってしまう）。また、特許文献２記載の発明にあっては、回転子が筒状であるので、電線を装置へのセット前に回転子に挿通させなければならず、作業が面倒であるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記した点に鑑み、回転子内に二本の電線を容易に且つ確実に挿通させることができ、しかも電線の対撚りを確実に行わせることができ、それに加えて対撚り線の製造を作業性及び生産性良く行わせることのできる電線対撚りユニットとそれを用いた対撚り線の製造方法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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る電線対撚りユニットは、周方向の一部に設けられたスリット部と、該スリット部よりも大径な内周面とを有する環状の回転子と、該スリット部に対向して該内周面に立設された対撚り棒と、該回転子を回転させる回転駆動手段とを備え、該スリット部から該内周面の内側に挿入されたスリット幅方向に並列な一対の電線が該対撚り棒の両側に一本ずつ配置される電線対撚りユニットであって、前記スリット部の幅方向両側に続く一対の傾斜面を有する電線ガイド部材がフレームに設けられ、前記一対の電線が前記内周面の内側に挿入される際に、該一対の電線が該スリット部の幅よりも幅広の間隔で該一対の傾斜面に接することを特徴とする。
【０００８】
上記構成により、一対の電線が並列に並んだ状態でスリット部の外側開口から挿入されて対撚り棒の径方向両側に一本ずつ配置され、回転駆動手段で対撚り棒が回転子と一体に回転することで、一対の電線が対撚りされる。回転子内への電線の挿入は、回転子に対して一対の電線を並び直交方向に移動させたり、あるいは回転子を電線に向けて移動させることで行われる。
また、電線ガイド部材の一対の傾斜面で一対の電線が確実に拾われて、各傾斜面に沿ってスリット部内にスムーズに案内される。スリット部よりも広い間隔の一対の電線は幅狭のスリット部で一旦狭められ、スリット部から大径の内周面に出た時点で外側に拡幅されて、対撚り棒の両側に一本ずつ確実に挿入される。
【０００９】
請求項２に係る電線対撚りユニットは、請求項１記載の電線対撚りユニットにおいて、前記回転駆動手段の一部であるタイミングベルトが前記回転子の外周のギア部に前記スリット部の幅よりも広い範囲で接触したことを特徴とする。
【００１０】
上記構成により、スリット部において駆動力が途切れたりすることなく、回転子がタイミングベルトで常に確実な駆動力を付与されて均一な速度で回転する。
【００１３】
請求項３に係る電線対撚りユニットを用いた対撚り線の製造方法は、周方向の一部に設けられたスリット部と、該スリット部よりも大径な内周面とを有する環状の回転子と、該スリット部に対向して該内周面に立設された対撚り棒と、該回転子を回転させる回転駆動手段とを備え、該スリット部から該内周面の内側に挿入されたスリット幅方向に並列な一対の電線が該対撚り棒の両側に一本ずつ配置される電線対撚りユニットを用いた対撚り線の製造方法であって、前記一対の電線の各両端を各クランプで固定して該一対の電線を張った状態で、前記スリット部から前記対撚り棒の両側に該一対の電線を挿入させ、該対撚り棒を該回転子と一体に回転させて該対撚り棒で該一対の電線を撚ることを特徴とする。
【００１４】
上記構成により、一対の電線の各両端が各クランプで固定されて一対の電線が弛みなく張られた状態で、一対の電線がスリット部を経て回転子内に挿入され、回転子の回転で対撚り棒が一対の電線を対撚りし、対撚り線が回転子のスリット部から外部に離脱される。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明によれば、スリット部に沿って対撚り棒の径方向両側に各電線を容易に且つ確実に挿通させることができ、これにより、対撚り作業性を向上させることができる。また、対撚り棒を回転子と一体に回転させて電線の対撚りを確実に行わせることができる。
また、スリット部よりも広い間隔の一対の電線を幅狭のスリット部で一旦狭めて、スリット部から大径の内周面に出た時点で外側に拡幅させて、対撚り棒の両側に一本ずつ確実に挿入することができ、これにより、対撚り棒での電線の対撚りを確実に行わせることができる。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、回転子をスリット部の幅の大小に関係なく常に駆動して回転速度のムラを防いでピッチ精度の良い対撚り線を形成することができる。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、回転子に対する電線の挿入離脱を容易に行わせることができて、対撚り線の製造の自動化を図って対撚り線の生産性を高めることができると共に、対撚り棒で電線の対撚りを綺麗に且つ確実に行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る電線対撚りユニットの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】電線対撚りユニットの回転子の上に電線を配置（セット）した状態を示す斜視図である。
【図３】電線を回転子内に挿入する状態を示す斜視図である。
【図４】電線を回転子内に挿入完了した状態を示す斜視図である。
【図５】（ａ）は回転子で電線を対撚りする状態を説明的に示す平面図、（ｂ）は完成した対撚り線を示す平面図である。
【図６】電線対撚りユニットを適用可能な対撚り線製造装置の一形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１〜図４は、本発明に係る電線対撚りユニットの一実施形態を示すものである。
【００２１】
図１の如く、この電線対撚りユニット１は、周上の一部にスリット部２を有して垂直に配置された円形環状の回転子３と、スリット部２に対向して回転子３の円形の内周面３ａに立設された円柱状の対撚り棒４と、回転子３を回転駆動する回転駆動手段５と、回転子３を回転駆動手段５ごと昇降させる昇降駆動手段６とを備えたものである。
【００２２】
回転駆動手段５は、回転子３の円形の外周に設けられたギア部７に外周のギア部８ａ（図では便宜上平面で示す）を歯合させたタイミングベルト８と、タイミングベルト８の内周のギア部８ｂ（図では便宜上平面で示す）に歯合した駆動歯車９と、駆動歯車９に軸部を連結した水平なモータ１０と、タイミングベルト８を回転子３の外周のギア部７に押し付ける上下一対のガイド歯車１１とで構成されている。一対のガイド歯車１１の間のベルト部分（回転子に圧接する部分）（符号８ｂで代用）の長さはスリット部２の内幅よりも大きく、切欠されたスリット部２においても確実に回転子３を駆動する。
【００２３】
昇降駆動手段６は、垂直なエアシリンダ１２を主としたものであり、エアシリンダ１２の上向きのロッド１２ａが水平な連結杆１３を介してユニットフレーム１４に連結され、ユニットフレーム１４は、一側部の垂直な支柱１５と、支柱１５を挟んで固定した前後二枚の垂直な板部１６とを備え、二枚の板部１６間に回転子３が配置され、回転子３の外周のギア部７の前後のギアなしの外周面３ｂが複数の回動自在な鍔１７ａ付きのガイドローラ（ベアリング）１７で支持され、ガイドローラ１７の軸部１７ｂと各ガイド歯車１１の軸部１１ａとが前後の板部１６に固定されている。
【００２４】
前後の板部１６は回転子３の内周面３ａの径よりもやや幅広なＵ字状の切欠孔１６ａを有している。各ガイドローラ１７は回転子３を上下左右方向に位置決めして空中に回転自在に支持し、前後の鍔部１７ａは回転子３を前後方向に位置決めする。回転子３を回転プーリと呼称してもよい。
【００２５】
エアシリンダ１２の底部は水平な基板１８に固定され、基板１８は下側の基板１９の上面に固定され、下側の基板１９に、後述の装置の前後方向の水平なレールにスライド自在に係合するスライド部（図示せず）が固定されている。上側の連結杆１３に連結された支柱１５の一側には垂直方向のスライド係合部１５ａ（図２）が設けられ、スライド係合部１５ａは、エアシリンダ１２に沿って基板１８に立設固定された垂直な基板２０（図２）の垂直なレール２０ａに上下方向スライド自在に係合している。
【００２６】
回転子３や対撚り棒４等は金属で形成され、回転子３の内周面３ａの径はスリット部２の幅Ｗ（図２）よりも大きく形成され、図２の如く対撚り棒４の径はスリット部２の幅Ｗよりも小さい。対撚り棒４の先端４ａは半球状に形成されて、スリット部２の下端（基端）と同程度の高さに位置する。対撚り棒４の下端部（基端部）４ｂは段付に大径に形成されて回転子３の環状の周壁３ｃに圧入やねじ込み等で固定されている。
【００２７】
対撚り棒４は回転子３と一体に回転する。スリット部２が上に位置した際に、対撚り棒４は垂直に上向きに位置する。回転子３の停止時にスリット部２が常に上に位置するように、モータ１０（図１）が制御部（図示せず）で制御される。
【００２８】
図１の如く、スリット部２の上部において前後の板部１６間に、上向きにテーパ状に拡幅した傾斜面２１ａを有する左右一対の電線ガイド部材２１が固定して設けられ、各ガイド部材２１の前後に、板部１６の切欠孔１６ａに沿って下向きにテーパ状に拡幅した傾斜辺部２１ｂを有する三角形状の垂直な電線ガイド板２１ｃが一体に設けられている。左右の傾斜面２１ａはスリット部２の左右の上端に近接してほぼ隙間なく続いている。
【００２９】
図２〜図４に対撚りユニット１を用いた対撚り線の製造方法を示す如く、図２において、回転子３の停止時にエアシリンダ１２は圧縮され、回転子３と各ギア９，１１とベルト８とモータ１０とローラ１７と板部１６等とで成るユニット主体部２２が下降して位置する。この状態で左右一対の電線２３がある程度の張力をもった状態で（長手方向（前後方向）に真直に伸びた状態で）ガイド部材２１の左右の傾斜面２１ａの上方に配置される。
【００３０】
この状態で、エアシリンダ１２を伸長させることで、ユニット主体部２２がロッド１２ａと一体に上昇し、図３の如く、一対の電線２３がガイド部材２１の各傾斜面２１ａに摺接しつつ、部分的に縮幅されて（縮幅部を符号２３ａで示す）、各傾斜面２１ａに沿って回転子３の内側空間３ｄに案内され、図４の如く、垂直な対撚り棒４が回転子３と一体にエアシリンダ１２の伸長したロッド１２ａで上昇しつつ一対の電線２３の間に挿入され、回転子３の高さ方向中央において内側空間３ｄ内で対撚り棒４の左右に各電線２３が配置される。
【００３１】
図３の如く、長手方向に引っ張られた一対の電線２３が張力に抗して傾斜面２１ａに沿って内向きに縮幅される（符号２３ａ）ことで、各電線２３に外向き（開き方向）の復元力が作用し、各電線２３が傾斜面２１ａからスリット部２の垂直な内面（符号２で代用）に沿って摺接しつつスリット部２の下端からスリット部２よりも大径な内側空間３ｄに進入した時点で、外向きに開くように復元して、中央の対撚り棒４に干渉することなく、対撚り棒４の左右両側に確実に分かれて配置される（対撚り棒４が一対の電線２３の間に確実に挿入される）。
【００３２】
図３において各電線２３が相対的に下降した際に（実際にはガイド部材２１や回転子３が上昇する）、各電線２３の幅狭部２３ａの前後に続く傾斜部２３ｂがガイド部材２１の下側の前後の傾斜辺部２１ｂに沿ってスムーズに案内される。傾斜辺部２１ｂは、対撚りされたツイスト線を回転子３から抜き出す時も、ツイスト線の端部の左右一対の電線部分を相対的に上向きにスムーズに案内する。
【００３３】
図４の状態から、モータ１０の駆動でタイミングベルト８を介して回転子３が回転し、図５（ａ）の如く、対撚り棒４が矢印方向に回転子３と一体に回転して、一対の電線２３を対撚りする。各電線２３の前後両端は前後一対のクランプ２４，２５で固定されており、クランプ２４，２５と対撚り棒４との間で電線２３が対撚りされる。
【００３４】
対撚りが完了した時点で、回転子３のスリット部２が上に位置し、対撚り棒４が上向きに垂直に位置するように、回転子３の位置がモータ１０の制御で規定される。次いでエアシリンダ１２が図２のように圧縮されて、ロッド１２ａと一体にユニット主体部２２が下降することで、ツイスト線がスリット部２から上側に離脱される。図５（ｂ）はツイスト線２３’の一例を示すものであり、各電線２３の両端には端子２６が予め圧着接続されている。
【００３５】
図６は、上記電線対撚りユニット１を適用した対撚り線製造装置及び対撚り線製造方法の一形態を示すものである。
【００３６】
この製造装置２７は、前後の各間欠回転体２８，２９の各三面に電線クランプ３０，３１を有し、一方（前側）のクランプ３０はモータ３２に回転自在に連結され、他方（後側）のクランプ３１は水平な長いエアシリンダ３３で基板３４と共に後退して電線２３に引張力を付与し、各間欠回転体２８，２９は支柱３５，３６に支持されて間欠駆動手段３７，３８で１／３周ずつ間欠回転する構造のものである。各間欠回転体２８，２９の手前側の面がそれぞれ電線セット面３９、下側の面が電線対撚り面４０、奥側の面が電線払出し面４１である。前後の各間欠回転体２８，２９は実際には前後に大きく離間した状態で電線２３を対撚りする。
【００３７】
上記電線対撚りユニット１は下側の電線対撚り面４０の間において装置２７の水平なベース部（図示せず）の上に配置され、ベース部の前後方向の水平なレール（図示せず）にユニット１の基板１９（図１）のスライド係合部がスライド自在に係合し、基板１９はレールに沿って水平なボールねじやラックピニオン等の前後移動駆動手段でユニット１ごと移動可能となる。
【００３８】
一対の電線２３の各両端は電線セット面３９で前後の各クランプ３０，３１に把持固定され、各間欠回転体２８，２９の矢印Ａ方向の１／３周の回動で、下側の対撚り面４０に移動し、その状態で図４の如くエアシリンダ１２の伸長動作で対撚りユニット主体部２２が上昇して、一対の電線２３の間に対撚り棒４が進入する。対撚りユニット１は後側のクランプ３９の近傍まで後退し、その状態で、回転子３がモータ１０で回転され、同時に前側のクランプ３０がモータ３２で同方向に同一回転数で回転し、同時に対撚りユニット１がベース部のレールに沿って前進して、後側のクランプ３１と回転子３との間で電線２３が対撚りされる。
【００３９】
対撚りが完了したら、図２の如くエアシリンダ１２の圧縮動作で対撚りユニット主体部２２が下降して、対撚り線２３’がクランプ３０，３１で把持されたまま回転子３から上方に離脱する。次いで各間欠回転体２８，２９がさらにＡ方向に１／３周回転して、対撚り線２３’が払出し面４１に移動し、両端をテープ巻きされた後、払い出される。
【００４０】
このように、回転体３を上昇させて一対の電線２３をスリット部２から回転体内に収容し、対撚り後に回転体３を下降させて、スリット部２から対撚り線２３’を離脱させることで、電線セットと対撚りと払出しとの三工程を連続して行わせることが可能となり、対撚り線２３’の生産性を高めることができる。製造装置２７については別途提案する。
【００４１】
なお、上記実施形態においては、回転子３の駆動にタイミングベルト８を用いたが、タイミングベルト８に代えて、スリット部２の幅寸法以上に離間した二つの歯車等を用いることも可能である。また、ガイド部材２１を用いずに、回転子３のスリット部２の開口端にテーパ状の傾斜面を形成することも可能である。但し、回転子３に傾斜面を設ける場合は、回転子３の駆動の関係でガイド部材２１の傾斜面２１ａよりも幅狭になるので、確実に電線２３をガイドする上ではガイド部材２１を用いることが好ましい。
【００４２】
また、図６の装置２７に代えて、例えば図６の下側の前後の電線対撚り面４０に設けた前後の電線クランプ３０，３１と前側のモータ３２のみを固定式に備えた装置（図示せず）を用いたり、モータ３２を排除して前後の電線クランプ３０，３１のみを備えた装置（図示せず）を用いたりすることも可能である。
【００４３】
この場合、対撚りユニット１を電線２３の下側ではなく上側に配置し、対撚りユニット１を下降させて、電線２３を回転子３内に挿入させることも可能である。また、スリット部２を上向きではなく横向きに配置し、エアシリンダ１２を垂直ではなく水平に配置して、上下一対の並列な電線２３を横方向からスリット部２内に挿入して水平な対撚り棒４の上下両側に配置させることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明に係る電線対撚りユニットとそれを用いた対撚り線の製造方法は、例えば自動車用の信号線等のノイズ防止を図った対撚り線を効率良く生産するために利用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１      電線対撚りユニット
２      スリット部
３      回転子
３ａ    内周面
４      対撚り棒
５      回転駆動手段
７      ギア部
８      タイミングベルト
１４    フレーム
２１    電線ガイド部材
２１ａ  傾斜面
２３    電線
【図１】
0005666184.tif 000002
【図２】
0005666184.tif 000003
【図３】
0005666184.tif 000004
【図４】
0005666184.tif 000005
【図５】
0005666184.tif 000006
【図６】
0005666184.tif 000007