説明

電線接続方法及び電線接続装置

【課題】 芯線を自動的に捩ることによって確実に、かつ、接続部が太くならないように電線を接続する方法、及び、そのような方法を実現できる比較的コンパクトな構造の電線接続装置を提供する。
【解決手段】 電線接続装置は、先行電線C1尾端部の芯線と後行電線C2先端部の芯線とを添わせた芯線の束の外周に当てられる、軸方向に配列された2組の捩り爪2と、捩り爪2の開閉機構4と、捩り爪2の回転機構3と、捩り爪3を軸方向にスライドさせるスライド機構と、を具備する。軸方向に配列された2組の捩り爪2を回転させる動作により素線を捩る動作を行うので、現在まで手作業で行っていた捩り作業のかなりの部分を自動的に行うことができ、手間を大幅に省くことができる。また、従来の装置に比べて装置をコンパクト化できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、先行電線の尾端部と後行電線の先端部とを接続する方法及び装置に関する。特には、ストリップした電線端部に端子を圧着する自動端子圧着機等に使用するのに適した、省力化や電線接続強度アップを図ることのできる電線接続方法及び装置に関する。
【背景技術】
【0002】
自動端子圧着機においては、1本の電線が巻かれたロールから電線がストレーナを介して導入された後、電線は所定の長さに切断されて端部の被覆がストリップ(皮剥き)された後、端子が圧着されて、圧着端子付き電線が作成される。一個のロール電線を使い終って、次のロールに交換する際は、先行のロールの電線尾端部と、後行のロールの電線先端部とを接続し、連続して自動端子圧着機に導入していく。このようにすることによりロールを使い終った後次のロールに移行する際にも、作業を連続して行うことができる。
【0003】
電線の接続の際には、接続部が太くなると自動端子圧着機の作業中に詰まったりするので、接続部(先行電線の尾端部と後行電線の先端部)は周囲の被覆を剥ぎ取った後の芯線同士を接続する。
【0004】
この接続作業方法の一つとして、両電線の芯線を2枚の板状のやすりではさみ、やすりを反対方向に平行移動させる方法が考えられる。しかし、この方法においては、やすりが芯線の周囲を周回するわけではないので、素線が全周に添って捩られず、捩り効率が悪く実用化されていない。
【0005】
この電線接続作業を自動化する方法も提案されている(例えば、特許文献1参照)。この提案の方法は、両電線の端部を同一軸線上に対向させ、端部にテープを巻き回して接続するものである。この方法は、電線の接続を自動化できるが、電線の端部をテープ上にころがす機構が複雑であり、大掛かりな装置が必要になる。
このような事情があるため、多くの現場においては、芯線同士を手で捩るという手作業が行われており、非常に手間がかかる作業となっている。
【0006】
【特許文献1】特許第3639749号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、芯線を自動的に捩ることによって確実に、かつ、接続部が太くならないように電線を接続する方法、及び、そのような方法を実現できる比較的コンパクトな構造の電線接続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】
【0008】
本発明の電線接続方法は、 先行電線の尾端部と後行電線の先端部とを接続する方法であって、 先行電線尾端部の芯線と後行電線先端部の芯線とを、互いの芯線元部と先部とが隣り合うように軸方向に添って沿わせ、 添った芯線の束の軸方向中央部の外周に、軸方向に配列された2組の捩り爪を当て、 両捩り爪を互いに逆方向に回転させながら、互いに遠ざかるように軸方向にスライドさせて両電線の芯線を捩り合わせることを特徴とする。
【0009】
本発明によれば、詳しくは図15などを参照しつつ後述するように、先行電線尾端部の芯線の先部を後行電線先端部の芯線の元部の周囲に巻き回して捩り、後行電線先端部の芯線の先部を先行電線先端部の芯線の元部の周囲に巻き回して捩る動作を、自動的に開閉、回転及びスライドする捩り爪を用いて行うことができる。このため、現在まで手作業で行っていた捩り作業のかなりの部分を自動的に行うことができ、手間を大幅に省くことができる。また、従来の装置に比べて装置をコンパクト化できる。
【0010】
本発明においては、 前記両電線の芯線の複数の素線同士を入り組ませて添わせることが好ましい。
【0011】
この場合、最初に両電線の素線同士を入り組ませて添わせておくことによって、素線同士が絡み合い、両電線の接続強さが高くなる。
【0012】
本発明においては、 前記両電線の芯線の複数の素線同士を入り組ませた後に予め手で捻っておいた後に、前記捩り爪で捩ることがさらに好ましい。
【0013】
この場合、素線がさらに絡み合うので、接続強さをさらに高めることができる。
【0014】
本発明の電線接続装置は、 先行電線の尾端部と後行電線の先端部とを接続する電線接続装置であって、 先行電線尾端部の芯線と後行電線先端部の芯線とを添わせた芯線の束の外周に当てられる、軸方向に配列された2組の捩り爪と、 該捩り爪の開閉機構と、 該捩り爪の回転機構と、 該捩り爪を軸方向にスライドさせるスライド機構と、を具備することを特徴とする。
【0015】
本発明によれば、軸方向に配列された2組の捩り爪を回転させる動作により、素線を捩る動作を行うので、比較的シンプルな構造の自動接続装置を構成することができる。
【0016】
本発明においては、 前記捩り爪回転機構が、 一端部に前記捩り爪の取付部を有し、他端部に回転駆動部を有する爪軸を備え、 該爪軸に、前記電線を導入してセットする電線セット溝が形成されていることが好ましい。
【0017】
この場合、横に添わせた芯線の束(先行電線の尾端部と後行電線の先端部)を爪軸に横からセットすることができるので、電線のセット動作を簡単に行うことができる。
【0018】
本発明においては、 前記爪軸の回転駆動部に取り付けられている歯車(軸歯車)にも電線セット溝が形成されているとともに、 該軸歯車に噛み合う複数個の駆動歯車を備えることが好ましい。
【0019】
前述のように、電線の接続部分を横から爪軸のセット溝に通すには、軸歯車にも電線を通すスリットを形成する必要がある。しかし、このように歯車にスリットを設けると歯形欠損部が生じ、回転駆動力が確実に伝達されない事態となり得る。そこで、複数の駆動歯車を軸歯車に噛み合せることにより、片方の駆動歯車が歯形欠損部にかかっていても他方の駆動歯車は軸歯車の歯形にかかっているので動力伝達をスムーズに行うことができる。
【0020】
本発明においては、 前記開閉機構中に、 前記爪軸と共に回転する、前記捩り爪の回動作用点及び電線セット溝の設けられたスリーブと、 前記スリーブをスライドさせるアクチュエータと、 を含むこととできる。
【0021】
この場合、捩り爪は、スリーブをスライドさせて閉じられた後、スリーブと爪軸とを共に回転させることによって回転する。この際、スリーブにも電線セット溝が設けられているので、電線の接続部分を横から爪軸のセット溝に通すことができる。
【0022】
本発明においては、 前記スリーブに対して軸方向に当接するころがり軸受をさらに有し、 該ころがり軸受を介して前記スリーブがスライドすることが好ましい。
【0023】
この場合、スリーブを爪軸上でスライドさせる機構中にころがり軸受を設けることにより、スリーブのセンターとアクチュエータの駆動軸方向がずれたような場合でも、スリーブを滑らかに回転させることができる。
【0024】
本発明においては、 前記芯線の束の軸方向中央部の外周を挟持するクランプをさらに具備することが好ましい。
【0025】
この場合、芯線の束の軸方向中央部をクランプで挟持しておくことによって、芯線の束を捩り爪の回転の中心近くに固定できるので、捩り爪加工を行っている間、芯線の束が上下・左右に動くことがなく、捩り加工を軸方向に均一に行うことができ、仕上がりがきれいになる。
【発明の効果】
【0026】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、人手をあまり必要とせず、電線を十分な強度で、かつ、接続部が太くならいないように接続できる電線接続方法を提供できる。さらに、そのような接続方法を実現できるコンパクトな構造の電線接続装置を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、本発明の電線接続方法の概念を説明する。
図15は、本発明の電線接続方法の概念を説明するための図である。
まず、図15(A)に示すように、先行電線C1の尾端部の被覆をストリップした芯線の素線W11、W12と、後行電線C2の先端部の被覆をストリップした芯線の素線W21、W22とを、互いの元部と先部とが隣り合うように電線の軸方向に添って沿わせる。このとき、図15(A)に示すように、両電線の複数の素線同士を入り組ませておくことが接続強度を向上させるために好ましい。ストリップ部分の長さは、例えば45mmとすることができる。
【0028】
次に、別々の素線が入り組んで添った芯線の束の軸方向中央部の外周に、軸方向に配列された2組の捩り爪2−1、2−2を当てる。捩り爪2は、詳しくは図4などを参照しつつ後述するが、向かい合う2個の爪部材20で構成されている。図15(A)において、先行電線C1側の捩り爪2−1の一方の爪部材20−1は、先行電線C1の素線W11の元部W11bに当接し、他方の爪部材20−1´は、後行電線C2の素線W22の先部W22aに当接している。また、後行電線C2側の捩り爪2−2の一方の爪部材20−2は、先行電線C1の素線W11の先部W11aに当接し、他方の爪部材20−2´は、後行電線C2の素線W22の元部W22bに当接している
【0029】
そして、両捩り爪2を互いに逆方向に回転させながら、互いに遠ざかるように軸方向にスライドさせる。各芯線の元部は電線の被覆に拘束されて動き難いが、先部側の部分はほぼフリーである。このため、両芯線の先部付近の、各爪部材20が当接する外周に存在する素線の先端部分W11a、W22aが、内部の素線の周囲に沿って捩られる。例えば、素線W11の元部W11bには図の左上の爪部材20−1が当接しているが、同部は電線C1の被覆部に拘束されているので、爪部材20−1が回転しても動き難い。しかし、爪部材20−2が当接している先部W11aは、この拘束力が比較的弱いので、爪部材20−2が回転すると、同素線先部W11aは、図15(B)に示すように、その内側に存在する素線W21やW12の周囲に巻き回される。電線C2の図の下側の素線W22についても同様である。
【0030】
各捩り爪2は実際は芯線の周囲を数回回転するので、外周の素線は内部の素線のほぼ全周を数回巻き回されて捩られることになる。さらに、各捩り爪2は回転しながら遠ざかる方向にスライドするので、素線を、芯線の長さ方向に沿って捩ることができ、接続部が太くならない。
【0031】
次に、本発明の電線接続装置について説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る電線接続装置の構成を模式的に示す平面図である。
図2は、図1の電線接続装置の構成を模式的に示す側面図である。
図3は、図1の電線接続装置の構成を模式的に示す正面図である。
この電線接続装置は、電線接続方向(電線軸方向)において、図の左側の先行電線C1側に設けられた電線捩り機構1と、図の右側の後行電線C2側に設けられた電線捩り機構1´を備える。各電線捩り機構1、1´は同じ構成・構造であり、捩り爪2と、捩り爪2の回転機構3と、捩り爪2の開閉機構4と、各捩り爪2を電線の軸方向にスライドさせるスライド機構7(図2、図3参照)と、から主に構成される。
【0032】
捩り爪回転機構3と捩り爪開閉機構4は、可動ベース31上に設けられている。そして、スライド機構7は、この可動ベース31を軸方向にスライドさせて、捩り爪2を軸方向にスライドさせる。
以下の説明における軸方向、内外方向、前後方向及び先端・基端方向は、図に示す方向を言う。
【0033】
まず、捩り爪2について説明する。
図4は、捩り爪を構成する爪部材の構造を示す図であり、図4(A)は平面図、図4(B)は側面図である。
捩り爪2は、一対の同形状の爪部材20からなる。各爪部材20は、図4に示すように、縦長の直方体状の爪部21と、ほぼ三角形状の平面形状の基部22とを有する。爪部21の側面は、外方向に凸に湾曲した芯線当接部21aとなっている。
【0034】
爪部材20の基部22は、図4(B)に示すように断面形状がコの字状であり、厚さ方向中央部に溝22aが形成されている。基部22の両端部付近には、図4(A)に示すように、溝22aを渡って上下方向に貫通する貫通孔22b、22cが開けられている。
【0035】
次に、捩り爪回転機構3及び捩り爪開閉機構4について説明する。
捩り爪回転機構3は、図1や図3に示すように、爪軸33と、同爪軸33に形成された第1ギア61、第2ギア62、第3ギア63、第4ギア64及びモータ64とから主に構成される。
捩り爪開閉機構4は、爪軸33と、スリーブ41と、スライドブロック47、エアシリンダ49とから主に構成される。
【0036】
まず、捩り爪回転機構3について詳細に説明する。
図5は、爪軸の構造を示す図であり、図5(A)は平面断面図、図5(B)は側面図、図5(C)は正面図である。
爪軸33は、図1や図5(A)、(B)に示すように、軸方向に長い部材であり、先端の爪取付部34と、軸方向に長い軸部35とを有し、図1や図2に示すように、可動ベース31に立設する側板32に回動可能に支持されている。
【0037】
爪取付部34は、図5(A)に示すように平面形状が横長方形状であり、図5(B)に示すように断面形状がコの字状で、厚さ方向中央に溝34aが形成されている。溝34aの高さは、爪部材20の基部22の高さとほぼ等しい。爪取付部34の両端付近には、溝34aを渡って上下方向に貫通する2つの貫通孔34bが開けられている。
【0038】
軸部35には、軸方向中央を貫通する電線セット孔35aが開けられている。同孔35aの先端は、爪取付部34の溝34aに開口している。図5(C)に示すように、爪取付部34と軸部35には、この電線セット孔35aに連通する、軸方向に延びるスリット35bが形成されている。
【0039】
軸部35の、爪取付部34寄りの外周部分は、スリーブ41がスライドするスリーブスライド部35cとなっている。同部35cの外周中央には、浅い環状凹部35dが形成されている。この環状凹部35dは、スリーブ41との摺動抵抗を減らすためのものである。スリーブスライド部35dの基端側には、やや深めの環状の凹部35eが形成されている。凹部35eの長さは、側板32の厚さとほぼ等しい。爪軸33は、この凹部35eで側板32に回動可能、かつ、軸方向に移動不能に支持されている。このような構成とするために、側板32は以下に説明する構造を有する。
【0040】
図6は、側板の構造を示す正面図である。
側板32には、爪軸33の凹部35eが貫通する貫通孔32aが開けられている。貫通孔32aの周囲は、すべり軸受面となっている。さらに、側板32の上縁から貫通孔32aに連通するスリット32bが形成されている。このスリット32bは、図3に示すように、爪軸33の軸部35のスリット35b及び電線セット孔35aに連通する。側板32は、この貫通孔32a及びスリット32bを二分割する2つの部材32A、32Bで作成されている。各部材32A、32Bは、厚さ方向を延びる2本のボルト37で結合されている。なお、側板32には、後述するギアやエアシリンダ、モータを取り付けるための複数の取付孔が開けられている。
【0041】
爪軸33を側板32に取り付ける際は、まず、爪軸33の凹部35eの両側から、側板部材32A、32Bの二分割された貫通孔32aを当てて、貫通孔32aに凹部35eを嵌め込む。凹部35eの長さは側板32の厚さとほぼ等しいので、爪軸33は側板32に軸方向に移動できないように固定される。その後、ボルト37で2つの側板を結合する。
【0042】
再び図5を参照して説明する。爪軸33の環状凹部35eの基端側は、後述する捩り爪回転機構で回転駆動される回転駆動部35fとなっている。回転駆動部35fは、側板32から基端側に突き出ている。
【0043】
爪軸33の回転駆動部35fの基端側の面には、前述の、捩り爪回転機構3を構成する第1ギア61(軸歯車)がボルトで固定されている。この第1ギア61には、爪軸33の電線セット孔35aと同軸上の電線セット孔61と、同電線セット孔61aに連通するスリット61bが形成されている。第1ギア61は、これらの電線セット孔61aとスリット61bが、爪軸33の電線セット孔33aとスリット35bに一致するように、爪軸33に固定されている。
【0044】
第1ギア61は、第2ギア62及び第3ギア63の双方に噛み合っている。これらのギア62、63の歯数は同じであり、側板32に回転可能に取り付けられている。第2ギア62及び第3ギア63は、第4ギア64に噛み合っている。第4ギア64は、図1に示すように、側板32に取り付けられたモータ65の回転軸65aに固定されている。このような構造により、モータ65が駆動して第4ギア64が回転すると、第2、第3ギア62、63を介して第1ギア61が回転する。第1ギア61が回転すると、同ギア61が一体に形成されている爪軸33が回転する。
【0045】
第1ギア61には、前述のようにスリット61bが形成されている。つまり、ギアの外周が一部欠けた歯形欠損部を生じる。そこで、第1ギア61を、モータ65の回転軸65aに固定した第4ギア64を確実に噛み合せるために、第1ギア61に噛み合うギアを2個(第2ギア62、第3ギア63)設けている。このため、例えば、第1ギア61の歯形欠損部(スリット61b)が第2ギア62と噛み合う位置に達すると、両ギアが噛み合わない場合もあり得るが、第1ギア61は第3ギア63とは確実に噛み合う。そして、第2ギア62と第3ギア63は駆動ギアである第4ギア64と確実に噛み合っているので、駆動ギア64(第4ギア)の駆動力を確実に第1ギア61に伝達することができる。
【0046】
次に、捩り爪開閉機構4について説明する。
まず、スリーブ41の構造を説明する。
図7は、スリーブの構造を示す図であり、図7(A)は平面図、図7(B)は側面断面図、図7(C)は裏面図である。
スリーブ41は、同一径の軸孔41aを有する中空状の部材であり、爪軸33のスリーブスライド部35cに軸方向にスライド可能に外嵌されている。スリーブ41は、図7(A)、(B)に示すように、外方向に張り出す先端フランジ41bと後端フランジ41c、及び、両フランジ間に形成された環状凹部41dを有する。フランジ41b、41cと環状凹部41dには、軸孔41aに連通する、軸方向に延びるスリット41eが形成されている。先端フランジ41bの高さ方向中央部には、前方向に延びる2個の爪取付部42が形成されている。各爪取付部42には、長孔42aが開けられている。各爪取付部42の高さ(厚さ)は、爪部材20の基部22の溝22aの高さとほぼ等しい。
【0047】
捩り爪2、爪軸33、スリーブ41が組み立てられて側板32に取り付けられた構造を説明する。
図8は、捩り爪、爪軸、スリーブが一体に組み立てられた構造を説明する図であり、図8(A)は平面断面図、図8(B)は側面図である。
スリーブ41は爪軸33のスリーブスライド部35cに軸方向にスライド可能に外嵌されている。両者を組み立てる際は、爪軸33を回転駆動部35fを先にして、スリーブ41の先端側から軸孔41aに挿通すればよい。そして、スリーブ41と爪軸33を、スリーブ41のスリット41e(図7参照)と爪軸33のスリット35b(図5参照)が並ぶように位置決めする。これにより、スリーブ41のスリット41e、爪軸33のスリット35bが連通するとともに、これらのスリットが爪軸33の電線セット孔35aに連通する。そして、図8(A)に示すように、各爪部材20を、芯線当接部21aが向き合うように配置し、各爪部材20の基部22の内側部(芯線側)を爪軸33の爪取付部34に回転可能に取り付け、外側部をスリーブ41の爪取付部42に回動可能に取り付ける。
【0048】
詳しく説明すると、爪部材20の基部22の内側部は、爪軸33の爪取付部34の溝34aに挿入されて、両者の貫通孔に内ヒンジピン45(回動支点)が通される。これにより、爪部材20は、内ヒンジピン45を中心に回動可能となる。一方、爪部材20の基部22の溝22aの外側部には、スリーブ41の爪取付部42が挟まれて、両者の貫通孔に外ヒンジピン46(作用点)が通される。これにより、爪部材20は、外ヒンジピン46を中心に回動可能にとなる。
【0049】
このような構造により、スリーブ41と爪軸33は、爪部材20を介して相対回転不能に連結される。つまり、前述の捩り爪回転機構3によって爪軸33が回転すると、捩り爪2及びスリーブ41も共に回転する。そして、スリーブ41が爪軸33のスリーブスライド部35c上を先端方向(図の左方向)にスライドすると、スリーブ41の爪取付部42に回動可能に連結している爪部材20の外側部が外ヒンジピン46で先端方向(図の左方向)に押される。すると、爪部材20は、内ヒンジピン45を中心にして内方向に回動する。このとき、外ヒンジピン46は、スリーブ41の取付部42の長孔42a内を内方向に移動する。この動作により、2つの爪部材20が同時に内方向に回動し、爪部材20の芯線当接部21aが当たる(捩り爪2が閉じる)。
【0050】
一方、スリーブ41を爪軸33のスリーブスライド部35c上を図の右方向にスライドさせると、スリーブ41の爪取付部42に回動可能に連結している爪部材20の外側部が外ヒンジピン46で右方向に引っ張られる。すると、爪部材20は、内ヒンジピン45を中心にして外方向に回動する。この動作により、2つの爪部材20が同時に外方向に回動し、爪部材20の芯線当接部21aが離れる(捩り爪2が開く)。このようなスリーブ41のスライド動作は、スリーブ41の環状凹部41dに回転可能に嵌合するスライドブロック47(図1、図9参照)により行われる。
【0051】
スライドブロック47とスリーブ41の嵌合状態について説明する。
図9は、スライドブロックがスリーブの環状凹部に嵌合した状態を示す図であり、図9(A)は正面図、図9(B)は図9(A)のB−B断面図である。
スライドブロック47は、厚さの厚い略方形の部材であり、厚さ(軸方向長さ)は、スリーブ41の環状凹部41dの長さとほぼ等しい。図9(A)に示すように、スライドブロック47には、スリーブ41の環状凹部41dが貫通するための、正方形状の貫通孔47aが開けられている。さらに、スライドブロック47の上縁から貫通孔47aに連通するスリット47bが形成されている。これにより、スライドブロック47のスリット47bをスリーブ41のスリット41eと並べると、同スリット47bは、爪軸33のスリット35bを通って爪軸33の電線セット孔35aに連通する。スライドブロック47は、このスリット47b及び貫通孔47aを二分割する2つのブロック片47A、47Bで作成されている。各ブロック片は、厚さ方向を延びる1本のボルト(図示されず)で結合されている。
【0052】
スライドブロック47をスリーブ41に取り付ける際は、まず、スリーブ41の凹部41dの両側から、ブロック片47A、47Bの二分割された貫通孔47aを当てて、貫通孔47aに凹部41dを嵌め込む。凹部41dの長さは、スライドブロック47の厚さとほぼ等しいので、スライドブロック47はスリーブ41に軸方向に移動できないように固定される。そして、ボルトで2つのブロック片47A、47Bを結合する。
【0053】
スライドブロック47は、エアシリンダ49により軸方向にスライドする。エアシリンダ49は、図1に示すように、側板32に、ストローク方向が軸方向と平行となるように取り付けられている。そして、ピストンロッド49aのヘッド49bがスライドブロック47に固定されている。エアシリンダ49が伸縮運動すると、スライドブロック47は軸方向に移動する。そして、同ブロック47が移動不能に嵌合しているスリーブ41が、爪軸33のスリーブスライド部35c上を軸方向に移動する。
【0054】
ここで、図1に分かりやすく示すように、スライドブロック47は、エアシリンダ49のピストンロッド49aのヘッド49bに片持ち梁式に取り付けられている。このため、スライドブロック47にピストンロッド49aの力が加わったときに、同ブロック47はストローク方向にまっすぐに動き難い。この場合、スライドブロック47の貫通孔47aの軸芯とスリーブ41の軸孔41aの軸芯がずれて、スリーブ41が爪軸33と共に回転する際に、スライドブロック47に対してスムーズに回転しないという事態が起こり得る。そこで、スリーブ41とスライドブロック47間には、図9に示すように複数のベアリング(ころがり軸受)50が介されている。
【0055】
スライドブロック47の貫通孔47aには、各角から対角線上を外方向に延びる凹部47cが形成されている。ベアリング50は、この凹部47c内の、ブロック厚さ方向両端部に収容されている(図9(B)参照)。各ベアリング50は低頭ボルト51に通されて、同ボルト51のヘッド51aに係止されている。各低頭ボルト51は、ブロック47にねじ込まれて固定されている。このような構造により、図9(B)に示すように、前側に固定されたベアリング50は、スリーブ41の先端フランジ41bの内面に当たり、後側に固定されたベアリング50は、スリーブ41の後端フランジ41cの内面に当たる。このため、スライドブロック47がストローク方向にまっすぐに動かないような場合であっても、スリーブ41は爪軸33上をスライドし、かつ、スライドブロック47に対してスムーズに回転することができる。
【0056】
次に、両捩り爪2を軸方向にスライドさせるスライド機構7について説明する。
図10は、スライド機構の構成を示す下面図である。
このスライド機構7では、各可動ベース31を軸上を離れる方向にスライドさせて、各捩り爪2を反対方向にスライドさせる。
スライド機構7は、図2、図3にも示すように、ベース71上に軸方向に延びるように設けられた2本のリニアガイドレール73と、同ガイドレール73にスライド自在に係合するスライダ74と、可動ベース31を連結する2本のリンクアーム75と、各リンクアーム75を開閉させるエアシリンダ77と、から主に構成される。
【0057】
2本のリニアガイドレール73は、ベース71の上面に、軸方向に平行に延びるように固定されている。各可動ベース31は、図1に示すように、捩り機構1、1´の捩り爪2が向き合うとともに、電線セット孔33が軸上に並ぶように配置される。そして、これらのリニアガイドレール73に、各可動ベース31の下面に固定されたスライダ74を介して係合している。これにより、各可動ベース31は、リニアガイドレール73にガイドされて軸方向にスライドする。各可動ベース31の下面には、図2、図3に示すように、シャフト31aが下方に延びるように立設している。各可動ベース31が軸方向にスライドするとき、シャフト31aは、ベース71に開けられた軸方向に延びる長孔71a内を通る。
【0058】
エアシリンダ77は、作動方向が軸方向に直交する方向となるように、ベース71の下面に取り付けられている。エアシリンダ77のピストンロッド77aのヘッド77bには、2本のリンクバー75の基端がヒンジピン76で回動可能に連結している。各リンクバー75の先端は、各可動ベース31のシャフト31aに回動可能に連結している。
【0059】
エアシリンダ77の作動によりピストンロッド77aが伸張すると、リンクバー75は、同バー75の先端に連結されている可動ベース31の移動方向が軸方向に規制されているので、先端が拡がる方向へ動く。これにより、可動ベース31はリニアガイド73上を反対方向にスライドする。つまり、捩り機構1、1´が離れる方向に動く。一方、ピストンロッド77aが収縮すると、リンクバー75の先端は狭まる方向へ動く。すると、反対に可動ベース31は、リニアガイド73上を接近する方向にスライドする。つまり、捩り機構1、1´が接近する方向に動く。このように、エアシリンダ77の伸縮運動により、可動ベース31上の捩り機構1、1´は離れる方向及び接近する方向にスライドする。
【0060】
図1に示すように、ベース71上の、電線捩り機構1、1´の基端側の、電線セット孔軸33上には、ワイヤガイド81が設けられている。
【0061】
前述のシリンダ49及びモータ65は、制御部(図示されず)と電気的に接続しており、シリンダ49やシリンダ77の伸張や収縮、モータ65の回転などは制御部で制御される。
【0062】
なお、この電線接続装置には、図1に示すように、芯線の束の軸方向中央部の外周を挟持するクランプ101を設けることもできる。このようなクランプ101を設けることにより、芯線の束を捩り爪2の回転の中心近くに固定できるので、捩り爪加工を行っている間、芯線の束が上下・左右に動くことがなく、捩り加工を軸方向に均一に行うことができ、仕上がりがきれいになる。
【0063】
次に、電線を接続する方法を説明する。
図11は、電線セット時を示す平面図である。
図12は、爪部材閉時を示す平面図である。
図13は、捩り爪を回転するとともに軸方向にスライドさせた状態を示す平面図である。
図14は、電線接続後に捩り爪を開いた状態を示す平面図である。
【0064】
図11に示す電線セット時においては、シリンダ49が収縮して、スリーブ41が爪軸33のスリーブスライド部35c上を後退しているので、爪部材20の芯線当接部21aは離れて、捩り爪2が開いている。また、第1ギア61、側板32、爪軸22、スライドブロック47、スリーブ41のスリットが並んで、爪軸33の電線セット孔35aに連通している。そして、エアシリンダ77(図3、図10参照)は収縮しており、可動ベース31は最も接近した位置にあり、捩り機構1、1´の捩り爪2間の間隔は、例えば、20mmとすることができる。
【0065】
そして、手作業で、先行電線C1の尾端部の被覆をストリップした芯線と後行電線C2の先端部の被覆をストリップした芯線とを、互いの芯線元部と先部とが隣り合うように軸方向に添って沿わせる(図15参照)。このとき、芯線同士を平行に重ねるだけでもよいが、両電線の複数の素線同士を入り組ませておくと、より強い接続強度を得ることができる。さらには、素線同士を入り組ませて予め手で捩っておくと、セットしやすくなるとともに、接続強度が高くなるのでさらに好ましい。そして、各電線の途中を各手に持って、先行電線C1及び後行電線C2を、ワイヤガイド81を通して導き、入り組ませた部分が中心となるように、捩り機構1、1´の各スリットを通して爪軸33の電線セット孔35aにセットする。
【0066】
その後、図12に示すように、シリンダ49を伸張するように駆動してスリーブ41を爪軸33のスリーブスライド部35cに沿って前方にスライドさせる。すると、前述のように各爪部材20が内方向に回転し、捩り爪2が閉じる。そして、各爪部材20の電線当接部21aが入り組んだ素線に当接する。
【0067】
次に、図13に示すように、モータ65を回転駆動させるとともに、エアシリンダ77(図3、図10参照)を伸張するように稼動させる。モータ65の回転はギア64、63、62、61により爪軸33の回転駆動部35fに伝えられて、爪軸33が回転する。なお、捩り機構1、1´のモータ65は同方向に回転し、捩り機構1、1´の爪軸33は、平面において反対方向に回転する。爪軸33の回転と共に捩り爪2及びスリーブ41も回転する。これにより、爪部材20の電線当接部21aが当接している、一方の電線の素線のフリーな先部が、他方の電線の拘束された素線基部の周囲に巻き回されて捩られる(図15参照)。この際、爪軸33は回転するが、爪軸33の電線セット孔35aにセットされている電線自体は回転せず、爪部材20の電線当接部21aが当接している素線のみが回転する。ただし、各電線には若干の程度の回転力がかかるので、各電線の途中を手に持って固定しておいた方がよい。爪軸33の回転は、例えば、6回転とすることができる。
【0068】
尚、芯線の太さが異なる場合には、エアシリンダ49のストロークが変わって、芯線当接部21aが芯線に当接する。このため、例えば、素線の数が7本〜19本の芯線を有する電線を、同一の装置で接続することができる。
【0069】
さらに、このとき、エアシリンダ77が伸張するように稼動されているので、可動ベース31が反対方向に移動し、捩り機構1、1´が離れる。可動ベース31の移動距離は、例えば、12mmである。つまり、爪部材20は、回転しながら素線の軸上を反対方向にスライドする。このように捩り爪2をスライドさせながら回転させることにより、素線のフリーな端部が1ヶ所に巻き回されることがないので、接続部の太さをほぼ一様の太さとすることができる。
【0070】
最後に、図14に示すように、エアシリンダ49を収縮させて、スライドブロック47を基端方向にスライドさせる。これにより、捩り爪2が開いて各爪部材20の電線当接部21aが素線から離れる。そして、接続された電線を捩り機構1、1´の爪軸33の電線セット孔35aから取り出す。
【図面の簡単な説明】
【0071】
【図1】本発明の実施の形態に係る電線接続装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図2】図1の電線接続装置の構成を模式的に示す側面図である。
【図3】図1の電線接続装置の構成を模式的に示す正面図である。
【図4】捩り爪を構成する爪部材の構造を示す図であり、図4(A)は平面図、図4(B)は側面図である。
【図5】爪軸の構造を示す図であり、図5(A)は平面断面図、図5(B)は側面図、図5(C)は正面図である。
【図6】側板の構造を示す正面図である。
【図7】スリーブの構造を示す図であり、図7(A)は平面図、図7(B)は側面断面図、図7(C)は裏面図である。
【図8】捩り爪、爪軸、スリーブが一体に組み立てられた構造を説明する図であり、図8(A)は平面断面図、図8(B)は側面図である。
【図9】スライドブロックがスリーブの環状凹部に嵌合した状態を示す図であり、図9(A)は正面図、図9(B)は図9(A)のB−B断面図である。
【図10】スライド機構の構成を示す下面図である。
【図11】電線セット時を示す平面図である。
【図12】爪部材閉時を示す平面図である。
【図13】捩り爪を回転するとともに軸方向にスライドさせた状態を示す平面図である。
【図14】電線接続後に捩り爪を開いた状態を示す平面図である。
【図15】本発明の電線接続方法の概念を説明するための図である。
【符号の説明】
【0072】
1、1´ 捩り機構 2 捩り爪
3 捩り爪回転機構 4 捩り爪開閉機構
7 捩り爪スライド機構
20 爪部材 21 爪部
22 基部
31 可動ベース 32 側板
33 爪軸 34 爪取付部
35 軸部 37 ボルト
41 スリーブ 42 爪取付部
45 内ヒンジピン 46 外ヒンジピン
47 スライドブロック 50 ベアリング
51 低頭ボルト
61 第1ギア 62 第2ギア
63 第3ギア 64 第4ギア
65 モータ
71 ベース 73 リニアガイド
74 スライダ 75 リンクバー
76 ヒンジピン 77 エアシリンダ
101 クランプ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
先行電線の尾端部と後行電線の先端部とを接続する方法であって、
先行電線尾端部の芯線と後行電線先端部の芯線とを、互いの芯線元部と先部とが隣り合うように軸方向に添って沿わせ、
添った芯線の束の軸方向中央部の外周に、軸方向に配列された2組の捩り爪を当て、
両捩り爪を互いに逆方向に回転させながら、互いに遠ざかるように軸方向にスライドさせて両電線の芯線を捩り合わせることを特徴とする電線接続方法。
【請求項2】
前記両電線の芯線の複数の素線同士を入り組ませて添わせることを特徴とする請求項1記載の電線接続方法。
【請求項3】
前記両電線の芯線の複数の素線同士を入り組ませた後に予め手で捻っておいた後に、前記捩り爪で捩ることを特徴とする請求項1記載の電線接続方法。
【請求項4】
先行電線の尾端部と後行電線の先端部とを接続する電線接続装置であって、
先行電線尾端部の芯線と後行電線先端部の芯線とを添わせた芯線の束の外周に当てられる、軸方向に配列された2組の捩り爪と、
該捩り爪の開閉機構と、
該捩り爪の回転機構と、
該捩り爪を軸方向にスライドさせるスライド機構と、
を具備することを特徴とする電線接続装置。
【請求項5】
前記捩り爪回転機構が、
一端部に前記捩り爪の取付部を有し、他端部に回転駆動部を有する爪軸を備え、
該爪軸に、前記電線を導入してセットする電線セット溝が形成されていることを特徴とする請求項4記載の電線接続装置。
【請求項6】
前記爪軸の回転駆動部に取り付けられている歯車(軸歯車)にも電線セット溝が形成されているとともに、
該軸歯車に噛み合う複数個の駆動歯車を備えることを特徴とする請求項5記載の電線接続装置。
【請求項7】
前記開閉機構中に、
前記爪軸と共に回転する、前記捩り爪の回動作用点及び電線セット溝の設けられたスリーブと、
前記スリーブをスライドさせるアクチュエータと、
を含むことを特徴とする請求項5記載の電線接続装置。
【請求項8】
前記スリーブに対して軸方向に当接するころがり軸受をさらに有し、
該ころがり軸受を介して前記スリーブがスライドすることを特徴とする請求項7記載の電線接続装置。
【請求項9】
前記芯線の束の軸方向中央部の外周を挟持するクランプをさらに具備することを特徴とする請求項5記載の電線接続装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【公開番号】特開2007−299601(P2007−299601A)
【公開日】平成19年11月15日(2007.11.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−125803(P2006−125803)
【出願日】平成18年4月28日(2006.4.28)
【出願人】(000228257)日本オートマチックマシン株式会社 (39)
【Fターム(参考)】