JP5373491B2 - 線状物固定治具 - Google Patents

Description

本発明は、例えば電線等の線状物に各種作業を行うために、線状物を布線板等の被固定部に一時的に固定する線状物固定治具に関する。

移動体としての自動車には、種々の電子機器が搭載される。前記自動車は、前記電子機器にバッテリ等の電源からの電力や制御装置からの制御信号等を伝えるために、ワイヤハーネスを配索している。ワイヤハーネスは、複数の電線と、当該電線の端末等に取り付けられたコネクタと、電線の外周に取り付けられるプロテクタやグロメット等の各種の外装品等を備えている。複数の電線は、適宜箇所に粘着テープが巻かれて束ねられている。

前述したワイヤハーネスを組み立てる際には、例えば特許文献１に記載されているように、まず、電線を、布線板（ワイヤハーネス組立作業台）の表面に設けられた複数の布線治具に引っ掛けて、布線板の表面に布線する。これら布線治具は、布線板の表面から立設した柱状の本体部と、本体部の先端に設けられて上方に開口し、内側に電線を通すＵ字部とを備えている。その後、電線の適宜適所に粘着テープを巻き付け、外装品を取り付ける。こうして、ワイヤハーネスは、自動車に配索（配線ともいう）されるパターン通りに、前述した電線等が位置付けられた格好に組み立てられる。

特開２０００−３４８８２８号公報

しかしながら、前述した布線治具に引っ掛けられた電線は、当該電線の長手方向に沿って簡単に移動してしまう。このため、前述したテープ巻き作業等がしづらいといった問題があった。また、テープ巻き作業は、作業者が一方の手で複数の電線をまとめて持ちつつ、他方の手で電線に粘着テープを巻き付けていくが、電線の本数が多かったり電線が硬かったりすると、一方の手で電線をまとめて持つのが困難であり、テープ巻き作業がしづらいといった問題があった。

本発明は、このような問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、線状物を被固定部に簡単かつ確実に固定して、線状物に対する作業を行いやすくできる線状物固定治具を提供することを目的としている。

前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、線状物を被固定部に固定する線状物固定治具であって、前記被固定部の表面に重ねられ、その長手方向に交差する方向に沿って前記線状物が載置されるベルトと、一端部が前記被固定部に回転自在に取り付けられ、かつ、他端部が前記ベルトの一端部に取り付けられるとともに、前記一端部を中心にして前記線状物の周方向に沿って一方向に回転して前記ベルトを前記線状物の外周に巻き付ける回転アームと、前記回転アームを回転駆動する駆動手段と、前記被固定部に取り付けられ、前記ベルトの他端部に取り付けられてこのベルトを当該ベルトの長手方向に沿って引っ張り、かつ引っ張った前記ベルトを押し戻す引っ張り手段と、を備えたことを特徴とした線状物固定治具である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された線状物固定治具において、前記回転アームが、前記線状物に向かって凹に湾曲したことを特徴とした線状物固定治具である。

請求項３に記載された発明は、請求項１または請求項２に記載された線状物固定治具において、前記被固定部に取り付けられ、前記回転アームが回転して前記ベルトを前記線状物に巻き付ける際に、前記線状物が前記被固定部から浮き上がることを防止する押さえ部を備えたことを特徴とした線状物固定治具である。

請求項１に記載された発明によれば、ベルトの一端部が回転アームを介して被固定部に取り付けられ、他端部が引っ張り手段を介して被固定部に取り付けられる。そして、ベルトは、回転アームが一方向に回転して線状物に巻き付けられるとともに、引っ張り手段に引っ張られて線状物を締め付ける。したがって、線状物を被固定部に簡単かつ確実に固定できる。また、線状物が複数の場合、ベルトが線状物を締め付けて線状物がまとめられるので、線状物のテープ巻き作業等の作業性が向上する。

また、引っ張り手段がベルトを押し戻し、回転アームが前記一方向の反対方向に回転することで、線状物を締め付けたベルトをほどく。したがって、線状物の固定を簡単に解除できる。

請求項２に記載された発明によれば、回転アームが線状物に向かって凹に湾曲しているので、回転アームが回転して線状物にベルトを巻き付ける際に線状物とぶつかることを防止できる。したがって、ベルトを線状物に確実に巻き付けることができる。

請求項３に記載された発明によれば、回転アームが回転して線状物にベルトを巻き付ける際には、押さえ部が線状物を押さえて、線状物が被固定部から浮き上がることがない。このため、ベルトの線状物の載置された部分も被固定部から浮き上がることがない。したがって、線状物がベルト上を滑ってベルトから脱落することを防止できる。

本発明の一実施形態にかかる線状物固定治具を示す斜視図である。 図１に示された線状物固定治具が電線を固定した状態を示す斜視図である。 図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った、回転アームが初期位置に位置付けられた状態を示す一部断面図である。 図３に示された回転アームが初期位置から巻き付け位置へと回転する途中の状態を示す一部断面図である。 図４に示された回転アームが巻き付け位置に位置付けられて線状物固定治具が電線を固定した状態を示す一部断面図である。

以下、本発明の一実施形態にかかる線状物固定治具（以下、単に「固定治具」という）を図１ないし図５を参照して説明する。本発明の一実施形態にかかる図１に示す固定治具１は、図２に示すように、例えば、ワイヤハーネスの電線（線状物に相当する）１０を布線板（被固定部に相当する）１１に固定するための治具である。

電線１０は、導電性の芯線と、芯線を被覆する絶縁性の被覆部とを備えた所謂被覆電線である。電線１０は、複数設けられている。複数の電線１０は、ワイヤハーネス組立時に外周に粘着テープ等を巻き付けられて一束に束ねられる。本発明の固定治具１は、例えばこのようなテープ巻き作業を作業性よく行うために、布線板１１に電線１０を固定するものである。

布線板１１は、工場等のフロア上に配置された台部（図示せず）に取り付けられる。布線板１１は、平板状に形成され、水平方向に沿って平坦に配置されている。そして、布線板１１の図１中上方に配される表面１１ａと、布線板１１の図１中下方に配される裏面１１ｂも、水平方向に沿って平坦に配置されている。

この布線板１１には、図１及び図２等に示すように、直線状に延びた長孔１２と、長孔１２よりも短い平面視矩形状の角孔１３とが貫通している。長孔１２は、後述するベルト２の幅よりも幅狭に形成され、かつ回転アーム３の幅よりも幅広に形成されている。長孔１２の角孔１３から離れた端部側には、ベルト２の幅よりも幅広な幅広部１４が形成されている。角孔１３は、長孔１２と間隔をあけて設けられ、長孔１２の延長線上に配置されている。角孔１３は、ベルト２の幅よりも幅広に形成され、前述した幅広部１４と略同じ幅に形成されている。

固定治具１は、布線板１１に設けられている。固定治具１は、図３等に示すように、ベルト２と、回転アーム３と、駆動手段としてのモータ４と、引っ張り手段としてのエアシリンダ５と、押さえ部としてのカバー６と、制御部（図示せず）とを備えている。

ベルト２は、天然繊維や化学繊維を編んで形成され、帯状に形成されている。ベルト２は、柔軟性を有している。ベルト２は、長孔１２と角孔１３の間に配置されている。ベルト２の長孔１２寄りの一端部２ａは、回転して長孔１２から突没する回転アーム３に取り付けられている。また、ベルト２の角孔１３寄りの他端部２ｂは、角孔１３内を布線板１１の表面１１ａ側から裏面１１ｂ側に向かって通り抜けて、裏面１１ｂに取り付けられたエアシリンダ５に取り付けられている。ベルト２は、回転アーム３及びエアシリンダ５を介して布線板１１に取り付けられている。

また、ベルト２の中央部２ｃは、図１に示すように、回転アーム３が後述する初期位置に位置付けられ、かつエアシリンダ５の後述するロッド５２が伸長すると、長孔１２を略塞ぐように配置されて、布線板１１の表面１１ａに重ねられる。このように布線板１１に重ねられたベルト２には、当該ベルト２の長手方向に直交（交差）する方向に沿って、複数の電線１０が載置される。そして、ベルト２は、図２に示すように、回転アーム３が後述する巻き付け位置に位置付けられると、これら電線１０の外周に巻き付けられる。

回転アーム３は、合成樹脂で構成され、半円弧状に湾曲した帯板状に形成されている。回転アーム３は、ベルト２の幅よりも幅狭に形成されている。回転アーム３の一端部３ａは、肉厚に形成され、モータ４の回転軸４１を通す軸取付孔３１が貫通している。軸取付孔３１は、回転アーム３の幅方向に沿って回転アーム３の一端部３ａを貫通している。

また、回転アーム３の他端部３ｂには、ベルト２の幅と略同じ幅の幅広部３２が形成されている。この幅広部３２の内面には、ベルト固定片３３が取り付けられている。ベルト固定片３３は、幅広部３２との間にベルト２の一端部２ａを挟んだ状態で、幅広部３２にネジで固定される。こうして、回転アーム３の他端部３ｂは、ベルト２の一端部２ａに取り付けられる。前記ネジは、ベルト２を貫通しており、ベルト２が外れにくい構成となっている。

モータ４は、布線板１１の裏面１１ｂに取り付けられ、長孔１２の角孔１３寄りの外縁部に取り付けられている。モータ４は、その回転軸４１がベルト２上に載置される電線１０の長手方向と平行になる向きで、布線板１１に取り付けられている。この回転軸４１は、軸取付孔３１内に通されて、回転アーム３の一端部３ａに固定されている。モータ４は、回転軸４１を回転させることで、回転軸４１に固定された回転アーム３を、一端部３ａを中心にして電線１０の周方向に沿って回転駆動する。

このようにモータ４を介して、前述した回転アーム３は、一端部３ａが布線板１１に回転自在に取り付けられている。回転アーム３は、一端部３ａを中心にして矢印Ｒ１方向（図３等、一方向）と矢印Ｒ２方向（図５等、前記一方向の反対方向）に回転する。

そして、回転アーム３は、図１及び図３に示す初期位置と、図２及び図５に示す巻き付け位置とに亘って回転自在となっている。初期位置とは、回転アーム３の全体が布線板１１の裏面１１ｂ側に位置付けられる位置である。また、巻き付け位置とは、回転アーム３の大部分が長孔１２を通って布線板１１の表面１１ａ側に位置付けられて、他端部３ｂが角孔１３内に進入する位置である。このように、回転アーム３は、回転することで長孔１２から突没する。

そして、回転アーム３は、初期位置から巻き付け位置へと矢印Ｒ１方向に回転することで、他端部３ｂが電線１０の上方を横切ってベルト２の一端部２ａをベルト２の他端部２ｂ側に重ねて、ベルト２の中央部２ｃに載置された電線１０の外周にベルト２を巻き付ける。さらに、回転アーム３は、巻き付け位置から初期位置へと矢印Ｒ２方向に回転することで、ベルト２の一端部２ａをベルト２の他端部２ｂ側から遠ざけて、電線１０に巻き付けられたベルト２を電線１０からほどく。

また、回転アーム３は、図３ないし図５に示すように、電線１０に向かって凹に湾曲するような向きで、モータ４を介して布線板１１に取り付けられている。このため、回転アーム３が巻き付け位置へと回転する際に、回転アーム３と電線１０がぶつかることがない。

エアシリンダ５は、シリンダ本体５１と、シリンダ本体５１から伸縮自在なロッド５２とを備えている。シリンダ本体５１は、布線板１１の裏面１１ｂに取り付けられている。シリンダ本体５１は、角孔１３の長孔１２から離れた側の外縁部に取り付けられ、長孔１２の延長線上に配置されている。シリンダ本体５１の長手方向は、長孔１２の延長線と平行である。ロッド５２は、シリンダ本体５１の角孔１３寄りの先端から角孔１３に近づく方向に伸長し、かつ角孔１３から離れる方向に縮む。ロッド５２は、長孔１２の延長線上で伸縮する。

ロッド５２の先端には、一対のベルト固定片５３ａ、５３ｂが設けられている。一方のベルト固定片５３ａは、ロッド５２の先端に固定されている。他方のベルト固定片５３ｂは、一方のベルト固定片５３ａとの間にベルト２の他端部２ｂを挟んだ状態で、一方のベルト固定片５３ａにネジで固定されている。前記ネジは、ベルト２を貫通しており、ベルト２が外れにくい構成となっている。ベルト固定片５３ａ、５３ｂによって、ロッド５２の先端即ちエアシリンダ５はベルト２の他端部２ｂに取り付けられる。

前述したエアシリンダ５は、ロッド５２が前述のように縮むことで、ロッド５２の先端に取り付けられたベルト２をその長手方向に沿って引っ張る。また、エアシリンダ５は、ロッド５２が伸長することで、引っ張ったベルト２を押し戻す。

カバー６は、アクリル樹脂等の透明な合成樹脂で構成されている。カバー６は、図１等に示すように、平面視半円状の一対の平板部６１と、一対の平板部６１の曲線状の縁同士を互いに連結した曲板部６２とを備えている。一対の平板部６１は、互いに間隔をあけて相対し、かつ互いに平行に配置されている。カバー６は、長孔１２と角孔１３の双方を覆うことができる大きさ、かつ長孔１２から突没する回転アーム３とぶつからない大きさに形成されている。

さらに、カバー６には、電線通し部６３が設けられている。電線通し部６３は、曲板部６２の長手方向の一端部から他端部に向かって直線状にカバー６の縁を一部切り欠いた切り欠き状に形成されている。電線通し部６３の図１中で上下方向の高さは、束ねられた状態の複数の電線１０の外径よりも若干大きい。

前述したカバー６は、一対の平板部６１の直線状の縁が布線板１１の表面１１ａに重ねられて平板部６１が布線板１１の表面１１ａから立設した状態で、長孔１２と角孔１３を覆うように、布線板１１の表面１１ａに取り付けられる。回転アーム３は、カバー６内で回転する。そして、電線通し部６３の縁は、布線板１１の表面１１ａと間隔をあけ、電線通し部６３を通してカバー６と布線板１１の間に複数の電線１０が位置付けられる。

制御部は、周知のデジタル回路等で構成されている。制御部は、エアシリンダ５と、モータ４と、スイッチ７１（図１及び図２にのみ図示）と、電源（図示せず）と接続されている。スイッチ７１は、布線板１１の表面１１ａに取り付けられ、長孔１２の角孔１３から離れた外縁部に配置されている。

制御部は、スイッチ７１をオンにすると、モータ４を駆動して回転アーム３を初期位置から巻き付け位置へと回転させて電線１０の外周にベルト２を巻き付けるとともに、エアシリンダ５のロッド５２を縮めてベルト２で電線１０を締め付ける。また、制御部は、スイッチ７１をオフにすると、エアシリンダ５のロッド５２を伸長させて、引っ張ったベルト２を押し戻すとともに、モータ４を駆動して回転アーム３を巻き付け位置から初期位置へと回転させ、電線１０の外周に巻き付けられたベルト２をほどく。

前述した固定治具１を用いて電線１０を布線板１１に固定する際には、まず、スイッチ７１をオフにして、図３に示すように、回転アーム３を初期位置に位置付け、エアシリンダ５のロッド５２を伸長させて、ベルト２を布線板１１の表面１１ａに重ねておく。その後、複数の電線１０を、電線通し部６３を通してカバー６と布線板１１の間に位置付け、電線通し部６３の最奥部に位置付けて、ベルト２上に載置する。

その後、スイッチ７１をオンにして、エアシリンダ５のロッド５２を縮めてベルト２の他端部２ｂを引っ張るとともに、回転アーム３を初期位置から巻き付け位置に向かって回転させていく。すると、図４に示すように、回転アーム３の他端部３ｂが上方に移動していき、ベルト２の一端部２ａ側が布線板１１から離れて他端部２ｂ側よりも上方に押し上げられる。

このとき、ベルト２上の電線１０も押し上げられる外力を受けるが、電線１０はカバー６に押さえられているので布線板１１から浮き上がることがなく、これによって、ベルト２の電線１０の載置された部分も布線板１１から浮き上がることがない。なお、カバー６がないと、電線１０とベルト２が布線板１１から浮き上がって、電線１０がベルト２上を一端部２ａ側に滑り落ちてベルト２から脱落し、電線１０にベルト２を巻き付けることができなくなる虞がある。

その後、回転アーム３の他端部３ｂが電線１０の上方を横切って角孔１３内に進入し、回転アーム３が巻き付け位置に位置付けられて、ベルト２が電線１０の外周に配される。このとき、ベルト２の他端部２ｂはエアシリンダ５によって引っ張られているので、ベルト２は、複数の電線１０を束ねて締め付ける。ベルト２に締め付けられた電線１０は、図５に示すように、電線通し部６３の最奥部から開口側に移動し、回転アーム３の他端部３ｂ側の内面に押し付けられる。

こうして、複数の電線１０は、布線板１１に固定されたベルト２に締め付けられて、布線板１１に固定される。その後、これら電線１０にテープ巻き作業を行う。前記作業が終了した後には、スイッチ７１を再びオフにして、エアシリンダ５のロッド５２を伸長させて引っ張ったベルト２を押し戻すとともに、回転アーム３を初期位置に位置付けて、電線１０に巻き付けられたベルト２をほどく。そして、電線通し部６３を通して、前記作業が施された電線１０を固定治具１から取り外す。

本実施形態によれば、ベルト２の一端部２ａが回転アーム３を介して布線板１１に取り付けられ、他端部２ｂがエアシリンダ５を介して布線板１１に取り付けられる。そして、ベルト２は、回転アーム３が初期位置から巻き付け位置へと矢印Ｒ１方向に回転して電線１０に巻き付けられるとともに、エアシリンダ５に引っ張られて電線１０を締め付ける。したがって、電線１０を布線板１１に簡単かつ確実に固定できる。また、ベルト２が複数の電線１０を締め付けて電線１０をまとめるので、電線１０のテープ巻き作業等の作業性が向上する。

さらに、エアシリンダ５がベルト２を押し戻し、回転アーム３が巻き付け位置から初期位置へと矢印Ｒ２方向に回転することで、電線１０を締め付けたベルト２をほどく。したがって、電線１０の固定を簡単に解除できる。

また、回転アーム３が電線１０に向かって凹に湾曲しているので、回転アーム３が回転して電線１０にベルト２を巻き付ける際に電線１０とぶつかることを防止できる。したがって、ベルト２を電線１０に確実に巻き付けることができる。

また、回転アーム３が回転して電線１０にベルト２を巻き付ける際には、カバー６が電線１０を押さえて、電線１０が布線板１１から浮き上がることがない。このため、ベルト２の電線１０の載置された部分も布線板１１から浮き上がることがない。したがって、電線１０がベルト２上を滑ってベルト２から脱落することを防止できる。

前述した実施形態においては、線状物としての複数の電線１０を、被固定部としての布線板１１に固定する場合を例にして説明した。しかしながら本発明では、線状物が一本の電線１０であってもよく、また光ファイバーケーブル等の電線１０以外の線状の物体であってもよい。また、被固定部は、布線板１１以外の作業台等であってもよく、例えば複数の電線１０を移動用に一時的に紐で縛るための作業台等であってもよい。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ 線状物固定治具
２ ベルト
２ａ 一端部
２ｂ 他端部
３ 回転アーム
３ａ 一端部
３ｂ 他端部
４ モータ（駆動手段）
５ エアシリンダ（引っ張り手段）
６ カバー（押さえ部）
１０ 電線（線状物）
１１ 布線板（被固定部）
１１ａ 表面
Ｒ１ 一方向

Claims (3)

1. 線状物を被固定部に固定する線状物固定治具であって、
   前記被固定部の表面に重ねられ、その長手方向に交差する方向に沿って前記線状物が載置されるベルトと、
   一端部が前記被固定部に回転自在に取り付けられ、かつ、他端部が前記ベルトの一端部に取り付けられるとともに、前記一端部を中心にして前記線状物の周方向に沿って一方向に回転して前記ベルトを前記線状物の外周に巻き付ける回転アームと、
   前記回転アームを回転駆動する駆動手段と、
   前記被固定部に取り付けられ、前記ベルトの他端部に取り付けられてこのベルトを当該ベルトの長手方向に沿って引っ張り、かつ引っ張った前記ベルトを押し戻す引っ張り手段と、を備えたことを特徴とする線状物固定治具。
2. 前記回転アームが、前記線状物に向かって凹に湾曲したことを特徴とする請求項１に記載の線状物固定治具。
3. 前記被固定部に取り付けられ、前記回転アームが回転して前記ベルトを前記線状物に巻き付ける際に、前記線状物が前記被固定部から浮き上がることを防止する押さえ部を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の線状物固定治具。

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