(57)【要約】【課題】電線に張力を加えて端部を切断するにあたって、内部の線状導体の絶縁被覆部の端部からの伸び量を抑える。【解決手段】軟化された線状導体１ａを、制御装置３８によって回転数の調整が自在な伸線ローラ３１，３２の間で十分に引き伸ばしてから、その線状導体１ｂの外周に絶縁被覆部２を形成し、その後に切断圧着機で電線に張力を加えて端部を切断する。運転開始時及び運転終了時の一定時間と、線状導体１ａにジョイント部がある場合に当該ジョイント部が両伸線ローラ３１，３２の間を通過する際には、伸線ローラ３１，３２の周速度を同速とし、それ以外は周速度の比率を変えて、線状導体１ａを引き伸ばす。【選択図】　　　　図１
2004022333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線状導体の外周に絶縁被覆部が被覆された電線に張力を加えて端部を切断するにあたり、前記絶縁被覆部を被覆する前に前記線状導体を予め引き伸ばすことで、切断後に前記絶縁被覆部の端部からの前記線状導体の飛び出し量を抑制するための伸線機であって、
所定の軟化機で軟化された線状導体を受け入れる第１の伸線ローラと、
前記第１の伸線ローラを回転駆動する第１の駆動手段と、
前記第１の伸線ローラから送出される前記線状導体を受け入れて当該線状導体を引き伸ばすための第２の伸線ローラと、
前記第２の伸線ローラを回転駆動する第２の駆動手段と、
前記第１の伸線ローラの周速度に対する前記第２の伸線ローラの周速度の比率を任意に変更するよう前記両駆動手段の駆動を制御する周速度比率調整手段と
を備える伸線機。
【請求項２】
請求項１に記載の伸線機であって、
前記周速度比率調整手段が、前記第１の伸線ローラの周速度と前記第２の伸線ローラの周速度とを同一に設定する同速運転モードと、前記第１の伸線ローラの周速度に対し前記第２の伸線ローラの周速度を任意の比率で増大する比率運転モードとを切り替えることを特徴とする伸線機。
【請求項３】
請求項２に記載の伸線機であって、
前記周速度比率調整手段が、運転開始から一定時間は前記同速運転モードで前記両駆動手段の駆動を制御し、前記一定時間の経過後に前記比率運転モードに切り替えることを特徴とする伸線機。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の伸線機であって、
前記周速度比率調整手段が、運転終了前の一定時間が到来するまで前記比率運転モードで前記両駆動手段の駆動を制御し、運転終了前の前記一定時間に前記同速運転モードに切り替えることを特徴とする伸線機。
【請求項５】
請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の伸線機であって、
前記線状導体が、複数の金属線同士をジョイント部で繋ぎ合わせて成る場合に、前記周速度比率調整手段が、前記両伸線ローラの間を前記ジョイント部が通過している間は、前記同速運転モードで前記両駆動手段の駆動を制御することを特徴とする伸線機。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の伸線機が組み込まれた電線製造装置であって、
前記伸線機と、
前記線状導体を軟化して前記伸線機に供給する軟化機と、
前記伸線機で引き伸ばされた前記線状導体の外周を絶縁被覆部で被覆する被覆手段と、
前記被覆手段で前記線状導体の外周に前記絶縁被覆部が被覆された電線に張力を加えながら端部を切断し、当該端部に端子を圧着する切断圧着機と
を備える電線製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、線状導体の外周に絶縁被覆部が被覆された電線に張力を加えて端部を切断するにあたり、前記絶縁被覆部を被覆する前に前記線状導体を予め引き伸ばすことで、切断後に前記絶縁被覆部の端部からの前記線状導体の飛び出し量を抑制するための伸線機及びそれに関連する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電線（ワイヤーハーネス）を間欠的に送り出して端部を切断するとともに、この切断により切り離された端末部分に対して皮剥ぎや端子金具の圧着接続等の端末処理を順次実行することにより、所望の加工処理が施された製品を順次製造するようにされた切断圧着機が知られている。
【０００３】
この切断圧着機においては、電線を送り出す際に、その送り出し長さを測定し、適正な電線長だけ送り出した時点でその送り出し動作を停止させ、その端部を切断した後、端部の皮剥を行って端子を圧着する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の切断圧着機では、電線を送り出して端部の切断及び端子圧着を行う際に、電線長の測定精度を向上するため、電線の端部を保持して張力をかけ、電線とローラとの滑りを可及的に少なくするようにしている。
【０００５】
しかしながら、このように電線に張力をかける場合、その電線は数％だけ伸長してしまう。そして、内部の線状導体と外側の絶縁被覆部とで伸び量が異なることがある。例えば、電線の絶縁被覆部として比較的伸長しにくい電線を使用し、且つ線状導体として銅のように伸長しやすい材料が使用されている場合は、その切断面では、線状導体よりも絶縁被覆部の方が伸長しにくい。このため、図６のように、電線の切断後に線状導体１の端部が絶縁被覆部２から１ｍｍ程度飛び出してしまうことがある。そうすると、線状導体１の絶縁被覆部２からの飛び出し寸法にはばらつきがあり、製品品質を均一にし難いといった問題がある。また、電線の端部に端子を圧着する際に、当該電線の端部が予測できない形状になってしまっているため、端子の圧着が困難になることもある。
【０００６】
このことを考慮すると、絶縁被覆部２の材料の変更も考えられるが、取引先から要求される電線の仕様を考慮すると、絶縁被覆部２の材料を変更することが困難である場合が多い。
【０００７】
そこで、この発明の課題は、電線に張力を加えて端部を切断するにあたって、内部の線状導体の絶縁被覆部の端部からの伸び量を容易に抑制し得る伸線機及びそれに関連する技術を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、線状導体の外周に絶縁被覆部が被覆された電線に張力を加えて端部を切断するにあたり、前記絶縁被覆部を被覆する前に前記線状導体を予め引き伸ばすことで、切断後に前記絶縁被覆部の端部からの前記線状導体の飛び出し量を抑制するための伸線機であって、所定の軟化機で軟化された線状導体を受け入れる第１の伸線ローラと、前記第１の伸線ローラを回転駆動する第１の駆動手段と、前記第１の伸線ローラから送出される前記線状導体を受け入れて当該線状導体を引き伸ばすための第２の伸線ローラと、前記第２の伸線ローラを回転駆動する第２の駆動手段と、前記第１の伸線ローラの周速度に対する前記第２の伸線ローラの周速度の比率を任意に変更するよう前記両駆動手段の駆動を制御する周速度比率調整手段とを備えるものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の伸線機であって、前記周速度比率調整手段が、前記第１の伸線ローラの周速度と前記第２の伸線ローラの周速度とを同一に設定する同速運転モードと、前記第１の伸線ローラの周速度に対し前記第２の伸線ローラの周速度を任意の比率で増大する比率運転モードとを切り替えるものである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の伸線機であって、前記周速度比率調整手段が、運転開始から一定時間は前記同速運転モードで前記両駆動手段の駆動を制御し、前記一定時間の経過後に前記比率運転モードに切り替えるものである。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の伸線機であって、前記周速度比率調整手段が、運転終了前の一定時間が到来するまで前記比率運転モードで前記両駆動手段の駆動を制御し、運転終了前の前記一定時間に前記同速運転モードに切り替えるものである。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の伸線機であって、前記線状導体が、複数の金属線同士をジョイント部で繋ぎ合わせて成る場合に、前記周速度比率調整手段が、前記両伸線ローラの間を前記ジョイント部が通過している間は、前記同速運転モードで前記両駆動手段の駆動を制御するものである。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の伸線機が組み込まれた電線製造装置であって、前記伸線機と、前記線状導体を軟化して前記伸線機に供給する軟化機と、前記伸線機で引き伸ばされた前記線状導体の外周を絶縁被覆部で被覆する被覆手段と、前記被覆手段で前記線状導体の外周に前記絶縁被覆部が被覆された電線に張力を加えながら端部を切断し、当該端部に端子を圧着する切断圧着機とを備えるものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の一の実施の形態に係る伸線機が適用された電線製造装置を示すブロック図である。
【００１５】
この電線製造装置は、図１の如く、線状の銅または銅合金等を撚り合わせるなどして形成された線状導体１の外周に、樹脂製の絶縁被覆部２（図６参照）を被覆し、１本の連続した電線３を形成した後、その端部を所定の寸法に切断し、さらに端部を皮剥ぎして端子を圧着し、最終的に製品としての完成品３ａを製造するものであり、線状導体１を軟化する軟化機１１と、この軟化機１１で軟化された線状導体１ａを引き伸ばす伸線機１２と、この伸線機１２で引き伸ばされた線状導体１ｂの外周に絶縁被覆部２を被覆して１本の電線３を形成する押出機（被覆手段）１３と、この押出機１３から送り出された電線３の端部を所定の寸法に切断して皮剥ぎし、その端部に端子を圧着する切断圧着機１４とを備える。
【００１６】
軟化機１１は、伸線機１２での伸線や押出機１３における絶縁被覆部２の被覆時に、線状導体１が硬化して引きちぎれやすくなるのを防止するために、予め線状導体１を軟化するためのものである。具体的に、この軟化機１１は、図２の如く、裸状の線状導体１を上下一対のローラ２１，２２間に架橋するとともに、この一対のローラ２１，２２間を移動する線状導体１に電流を流して加熱することで、当該線状導体１を軟化する。従来において切断圧着機１４で張力をかけた際に線状導体１の伸び量が２５〜３０％であったのに比べて、軟化機１１により線状導体１の軟化を行うことにより、切断圧着機１４で張力をかけた際に線状導体１の伸び量が約２０％程度に抑制される。
【００１７】
この際、線状導体１に流す電流の態様（電流の大きさ、時間等）により、線状導体１の軟化の度合をある程度コントロールできる。所望の伸びを得るために、どのような軟化処理を行えばいいか、ここでは、どのような態様で電流を流せばよいかについては、導体径、導体素材に応じて実験的・経験的に得ることができる。
【００１８】
尚、図２中の符号２３及び符号２４は線状導体１，１ａを案内するための案内ローラを示している。
【００１９】
伸線機１２は、軟化機１１で軟化された線状導体１ａを架橋して引き伸ばすよう互いに周速度（回転による外周の移動速度）が個別調整可能とされた一対の伸線ローラ３１，３２と、この伸線ローラ３１，３２で引き伸ばされた線状導体１ｂを後工程の押出機１３に供給するためのライン速度に同調させるライン同調用ダンサーローラ装置３３とを備える。
【００２０】
各伸線ローラ３１，３２においては、それぞれの外周に線状導体１ａを複数回巻回して当該外周での滑りを防止しながら、当該各伸線ローラ３１，３２をそれぞれ独立したモーター（駆動手段）３５，３６により回転駆動して、軟化機１１から与えられた線状導体１ａを引き伸ばしてダンサーローラ装置３３に送出する。
【００２１】
各第１の伸線ローラ３１を回転駆動させる第１のモーター３５の回転速度と、第２の伸線ローラ３２を回転駆動させる第２のモーター３６の回転速度は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を備えたコンピュータ装置である制御装置（周速度比率調整手段）３８での操作制御により任意に調整可能となっており、これにより、両伸線ローラ３１，３２の周速度が同じである同速運転モードと、両伸線ローラ３１，３２の周速度を任意の比率に異なって回転させる比率運転モードとを切り替えることが可能となっている。そして、比率運転モードに設定したときには、両伸線ローラ３１，３２の周速度の比率を調整（図４参照：後述）することで、１％〜５％程度の任意の伸線比率で線状導体１ａを引き伸ばすことが可能となっている。
【００２２】
ダンサーローラ装置３３は、上側のダンサーローラ３３ａの回転軸３９ａが伸線機１２の本体ケースの固定点に軸支される一方、下側のダンサーローラ３３ｂの回転軸３９ｂが上下方向に昇降可能とされており、またこの下側のダンサーローラ３３ｂの回転軸３９ｂがバネ等の付勢手段３３ｃにより下側に付勢されることで、両ダンサーローラー３３ａ，３３ｂ間に架橋された線状導体１ｂの張力を一定に保持しながら、この線状導体１ｂを後工程の押出機１３に向けて送出する。
【００２３】
押出機１３は、例えばスクリュ、シリンダ及びギヤボックス等を備え、シリンダ内に格納した樹脂を分散混練しながらスクリュの回転により樹脂を押し出して、線状導体１ｂの外周に絶縁被覆部２を形成して電線３を製造する一般的なものが使用される。
【００２４】
切断圧着機１４は、例えば図５の如く、押出機１３から供給された電線３に対して、案内ローラ４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂで張力を印加しながら搬送し、その張力をかけた状態のまま後端部を上下一対のカッター４３ａ，４３ｂで切断するとともに、先頭部を上下一対のカッター４４ａ，４４ｂで切断及び皮剥ぎした後、端子圧着機構４５，４６により端部に端子（図示省略）を圧着する一般的なものである。尚、図５においては、電線３の両端部に相当する位置にそれぞれカッター４３ａ，４３ｂ，４４ａ，４４ｂを設置しているが、いずれか一方のみにカッターを設置するものであってもよい。
【００２５】
上記構成の電線製造装置の動作を説明する。
【００２６】
まず、線状導体１を軟化機１１に供給し、当該線状導体１に電流を流して過熱することで、線状導体１の軟化処理を行う。この軟化機１１で軟化された線状導体１ａは伸線機１２に供給される。
【００２７】
伸線機１２に供給された線状導体１ａは、まず上側の伸線ローラ３１に複数回巻回された後、下側の伸線ローラ３２に架橋されるように送り込まれ、さらにその下側の伸線ローラ３２に複数回巻回された後、ダンサーローラ装置３３に送り込まれる。
【００２８】
ここで、各伸線ローラ３１，３２は、それぞれ独立したモーター３５，３６により回転駆動される。この各伸線ローラ３１，３２の周速度は、図４に示された通りである。
【００２９】
図４中の符号Ｃｖ１は上側の伸線ローラ３１の周速度、符号Ｃｖ２は下側の伸線ローラ３２の周速度を示している。この電線製造装置の運転を開始してから一定時間が経過するまでは、前工程である軟化機１１での軟化処理が不十分であり、強い張力をかけると線状導体１ａが断線するおそれがある。このため、図４において電線製造装置の運転を開始してから一定時間Ｔ１が経過するまでは、制御装置３８は両伸線ローラ３１，３２の周速度を同一にする同速運転モードを維持しながら、当該両伸線ローラ３１，３２の周速度を徐々に増大させる。
【００３０】
そして、電線製造装置の運転を開始してから一定時間Ｔ１が経過した時点で、制御装置３８は比率運転モードに切り替わり、時間Ｔ２，Ｔ４において、上側の伸線ローラ３１の周速度を下側の伸線ローラ３２の周速度に対して一定比率で小さく維持しながら、当該両伸線ローラ３１，３２を回転駆動する。これにより、軟化機１１で軟化された後の線状導体１ａは、１％から５％程度引き伸ばされた線状導体１ｂとしてダンサーローラ装置３３に供給される。
【００３１】
尚、複数の金属線の端部を繋ぎ合わせて１本の長い線状導体１，１ａが構成されている場合があるため、この金属線同士が繋ぎ合わされたジョイント部が両伸線ローラ３１，３２の間を通過する際には、このジョイント部に張力をかけるとジョイント部の繋ぎ目が切断されてしまうおそれがある。このことを考慮し、ジョイント部が両伸線ローラ３１，３２の間に架橋されて通過する間Ｔ３は、制御装置３８が同速運転モードに切り替わり、両伸線ローラ３１，３２の周速度を同一に維持しながら当該両伸線ローラ３１，３２を回転駆動する。
【００３２】
さらに、電線製造装置の運転を終了する場合には、線状導体１ａに張力をかけたまま伸線機１２が停止することのないよう、当該伸線機１２の停止前の一定時間Ｔ５において、制御装置３８が同速運転モードに切り替わり、両伸線ローラ３１，３２の周速度を同一に維持しながら当該両伸線ローラ３１，３２の周速度を徐々に低減させるようにする。
【００３３】
このように、制御装置３８によって線状導体１ａが架橋される両伸線ローラ３１，３２の比率運転モードと同速運転モードとを適宜切り替えながら、必要に応じて張力がかけられることで引き伸ばされた線状導体１ｂがダンサーローラ装置３３に供給される。
【００３４】
ダンサーローラ装置３３では、上側のダンサーローラ３３ａの回転軸３９ａが伸線機１２の本体ケースの固定点に軸支される一方、下側のダンサーローラ３３ｂの回転軸３９ｂが上下方向に昇降可能とされ、またこの下側のダンサーローラ３３ｂの回転軸３９ｂがバネ等の付勢手段３３ｃにより下側に付勢されることで、両ダンサーローラー３３ａ，３３ｂ間に架橋された線状導体１ｂの張力が付勢手段３３ｃにより一定に保持されつつ、この線状導体１ｂが後工程の押出機１３に向けて送出される。
【００３５】
押出機１３では、伸線機１２によって引き伸ばされた線状導体１ｂの外周に絶縁被覆部２が被覆される。
【００３６】
そして、切断圧着機１４において、押出機１３から供給された電線３に対して、案内ローラ４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂで張力を印加しながら搬送し、その張力をかけたままの状態で、後端部を上下一対のカッター４３ａ，４３ｂで切断し、また、先頭部を上下一対のカッター４４ａ，４４ｂで切断した後、それぞれの端部について皮剥ぎを行い、端子圧着機構４５，４６により端部に端子（図示省略）を圧着して、製品としての電線３ａが完成する。
【００３７】
このように、線状導体１を軟化機１１で軟化処理した後、その線状導体１ａを伸線機１２で１％〜５％程度予め引き伸ばしておき、この線状導体１ｂの外周に絶縁被覆部２を被覆してから、切断圧着機１４で電線３に張力をかけながら端部を切断しているので、この切断圧着機１４で張力がかけられる際の端部における絶縁被覆部２からの線状導体１ｂの飛び出し寸法を抑制することができる。
【００３８】
尚、絶縁被覆部２を形成して切断圧着を行う前に、伸線機１２を設置せずに、軟化機１１で軟化処理を行うだけでも、線状導体１ａの絶縁被覆部２からのある程度の飛び出しを抑制することも可能である。具体的には、軟化処理を行わない場合の２５％〜３０％程度に比べて、軟化処理時に線状導体１ａに流される電流量を調整するなどすれば、線状導体１ａの引っ張り伸び量を約２０％程度に抑制することが可能である。しかし、かかる軟化処理での電流量の調整によっても、線状導体１ａの伸び量を約２０％未満に抑制することは困難である。
【００３９】
これに対して、この実施の形態のように、軟化機１１で軟化処理を実行した後、さらに伸線機１２で線状導体１ａを引き伸ばしてから、張力をかけて切断圧着を行うと、切断圧着時の線状導体１ｂの引っ張り伸び量を１５％〜１９％程度まで抑制できる。したがって、後工程での切断圧着機１４での端子の圧着を容易に実施できる利点がある。
【００４０】
ここで、この実施の形態では、軟化機１１と押出機１３との間に伸線機１２を設置し、この伸線機１２で線状導体１ａを予め引き伸ばすようにしていたが、例えば、軟化機１１と押出機１３との間で、線状導体１ａを所定のダイス（金型：図示省略）に通して軽圧縮し、線状導体１ａを硬化させることで、切断圧着機１４での張力印加時の線状導体１ａの伸び量を抑制する方法も考えられる。
【００４１】
しかしながら、ダイスを用いて線状導体１ａを硬化させる方法では、このダイスが消耗品であり、摩耗の度合いに応じて交換する必要があるので、ダイス自体の定期管理が必要であり、管理に手間がかかる。また、ダイスでの硬化による場合は、運転中に線状導体１ａの伸び量を調節することが困難である。さらに、ジョイント部がダイスを通過する際にこのジョイント部が切断されやすいという欠点がある。
【００４２】
これに対して、この実施の形態では、線状導体１ａの伸び量の調節が可能であり、ダイスの交換の手間がなくなり、且つジョイント部の切断を防止することが可能となる点で有利である。
【００４３】
以上のように、この実施の形態では、制御装置３８での制御に基づいて伸線機１２の伸線ローラ３１，３２の周速度を任意に調節することで、運転開始時及び運転終了時での線状導体１ｂの張力を制限したり、ジョイント部の切断を防止したりしながら、絶縁被覆部２の端部での線状導体１ｂの飛び出し寸法を効率よく抑制することができる。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１及び請求項６に記載の発明によれば、軟化機で軟化された線状導体を伸線機の第１の伸線ローラで受け入れ、この第１の伸線ローラから送出される線状導体を第２の伸線ローラで受け入れて引き伸ばす。この際、周速度比率調整手段で、第１の伸線ローラの周速度に対する第２の伸線ローラの周速度の比率を任意に変更するよう両駆動手段の駆動を制御し、これにより伸線機での線状導体の伸び量を任意に調整できるようになる。したがって、後工程において切断圧着機で電線に張力を加えて切断する際に、既に伸線機で線状導体が予め引き伸ばされた状態で切断されていることから、絶縁被覆部の端部からの線状導体の飛び出し量を十分に抑制できる。特に、軟化機で軟化した直後に絶縁被覆部を形成して張力を加えて切断する場合に比べて、絶縁被覆部の端部からの線状導体の飛び出し量を大幅に抑制することが可能となる。また、軟化された線状導体をダイスに通して軽圧縮して硬化させる場合に比べて、ダイスの交換の必要がなく、また線状導体の伸び量の調整を容易に行うことができる。
【００４５】
請求項２に記載の発明によれば、周速度比率調整手段が、第１の伸線ローラの周速度と第２の伸線ローラの周速度とを同一に設定する同速運転モードと、第１の伸線ローラの周速度に対し第２の伸線ローラの周速度を任意の比率で増大する比率運転モードとを切り替えることが可能であるので、例えば請求項３のように、運転開始から一定時間や、請求項４のように運転終了前の一定時間において、十分に軟化されていない線状導体に無理な張力を加えて断線させる事態を防止でき、さらに例えば請求項５のように、線状導体が、複数の金属線同士をジョイント部で繋ぎ合わせて成る場合に、両伸線ローラの間をジョイント部が通過している間は、同速運転モードで両駆動手段の駆動を制御して、当該ジョイント部が断線するのを容易に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一の実施の形態に係る電線製造装置を示すブロック図である。
【図２】一般的な軟化機の概略を示す図である。
【図３】この発明の一の実施の形態に係る伸線機の概略を示す図である。
【図４】制御装置により制御される両伸線ローラの周速度の変化を示す図である。
【図５】一般的な切断圧着機の概略を示す図である。
【図６】電線に張力を加えて端部を切断した際に内部の線状導体が絶縁被覆部の端部から飛び出た状態を示す図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ　線状導体
２　絶縁被覆部
３，３ａ　電線
１１　軟化機
１２　伸線機
１３　押出機
１４　切断圧着機
２１　ローラ
３１，３２　伸線ローラ
３３　ダンサーローラ装置
３５，３６　モーター
３８　制御装置
【図１】
2004022333.tif 000003
【図２】
2004022333.tif 000004
【図３】
2004022333.tif 000005
【図４】
2004022333.tif 000006
【図５】
2004022333.tif 000007
【図６】
2004022333.tif 000008