CN101541449A - 金属线状元件的连接方法及金属线状元件的连接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种连接金属线状体的连接方法和连接装置,其可容易地以低成本牢固地连接金属制线状体。连接面向彼此的金属线状体(1)的连接方法包括以下步骤:以其间具有间隔的方式设置一对第二正齿轮(41a和41b),每个第二正齿轮包括贯通孔和切缝,该贯通孔与该切缝之间具有间隔且能够保持金属线状体;通过第二正齿轮的贯通孔和切缝保持金属线状体的端部(1a)的附近部分以将金属线状体悬跨在第二正齿轮之间,从而使金属线状体端部附近部分沿轴向相互重叠;以及绕贯通孔与切缝之间的旋转中心沿相反方向相对旋转第二正齿轮,由此在通过第二正齿轮之间的定位件(45)限制金属线状体沿径向移动的同时,使金属线状体相互绞合以进行连接。
Description
技术领域
本发明涉及用于连接金属线状体的连接方法和连接装置。
背景技术
例如,作为用于连接钢帘线的连接方法,披露了这样一种方法:即,在从钢帘线各自的端部解捻预定长度的钢帘线之后,通过绞接使两个芯部相互连接在一起,使两侧的绞线(绞股线)重叠在芯部的外周周围并且绞合在一起,接着利用热收缩管包覆连接部分(例如参见下述专利文献1)。
另外,作为用于接合分别由多个对齐的绞线形成的绞线束A和B的端部的方法,在各绞线束A和B的端部分别分成多组A1,A2,...和多组B 1,B2,...之后,将A1和B1,A2和B2,...重叠并对齐以形成重叠部分X1,X2,...。随后,在将各重叠部分X1,X2,...引导入各管状通道并且限制住各重叠部分的两端之后,向各管状通道供应压缩空气进而通过在其中形成绞合部分以得到重叠部分的接合状态,其中中央区域处于无捻状态,从而使绞线部分彼此接合在一起(例如参见下述专利文献2)。
在此步骤中,当利用夹具或手保持重叠部分(对齐部分)的两端以进行限制时,形成绞合部分,其中中央区域没有受到绞合并且沿着不同的方向绞合除了中央区域以外的右侧和左侧区域(例如对左侧部分进行S捻,对右侧部分进行Z捻)。也就是说,形成中央区域处于无捻状态的绞合部分。
此外,存在这样一种方法:即,在使将要相互连接的金属丝的端面接触之后,利用激光照射金属丝之间的接触部分以使其熔融,并且朝向熔融部分的方向送出至少一根金属丝,从而形成大于每根金属丝外径的熔融块,随后朝向与熔融部分相反的方向拉回至少一根金属丝以调节形状,从而进行连接(例如参见下述专利文献3)。
专利文献1:日本未审查的专利申请公开No.60-154833
专利文献2:日本专利No.2536803
专利文献3:日本未审查的专利申请公开No.8-19883
发明内容
要解决的技术问题
根据在专利文献1中所披露的方法,在解捻预定长度的将要连接在一起的两帘线端并且在帘线之间形成特殊连接之后,将两侧的绞线重叠在连接部分外周周围并且用手将其绞合在一起,因此需要大量的劳力和时间。另外,由于必须提供热收缩管来包覆连接部分,因此难于进行自动化生产,无法提高生产率,结果是不可避免地增加成本。
另外,根据在专利文献2中所披露的方法,向重叠部分的中央区域供应压缩空气,并且沿着不同方向进行左侧的绞合和右侧的绞合;然而,此方法仅应用于玻璃纤维,而不适用于连接由金属制成的线状体。
此外,根据在专利文献3中所披露的方法,由于通过激光的照射进行熔融,因此使各金属丝相互连接;然而,熔融部分无法经受接下来步骤进行的绞合操作,并且在有些情况下会发生断裂。即使在不产生断裂的情况下得到产品,当该产品用于补强诸如轮胎等橡胶制品时,该产品无法经受反复的拉伸和弯曲应力,结果发生断裂。如上所述,由于利用回火处理处理预先加强的金属丝,因此有些情况下连接部分的强度会降低。
从而,考虑以上情形构思出本发明,并且本发明的目的是提供一种可以容易地以低成本牢固地连接金属线状体的连接方法和用于连接金属线状体的连接装置。
技术方案
根据本发明的能够解决以上问题的用于连接金属线状体的连接方法为一种用于连接面向彼此(彼此相向)的金属线状体的连接方法,该方法包括以下步骤:以其间具有间隔的方式设置一对旋转体,每个旋转体包括一对保持部分,所述一对保持部分之间具有间隔并且能够保持所述金属线状体;由所述旋转体的保持部分保持所述金属线状体的端部附近部分以将所述金属线状体悬跨在所述一对旋转体之间,从而使得所述金属线状体的端部附近部分沿着轴向相互重叠;以及绕着所述一对保持部分之间的旋转中心沿着相反方向相对旋转所述旋转体,由此所述金属线状体在所述旋转体之间相互绞合以进行连接。
根据具有上述构造的用于连接金属线状体的连接方法,由于金属线状体的端部附近部分由旋转体的保持部分保持且悬跨在一对旋转体之间,从而使得金属线状体的端部附近部分沿着轴向相互重叠,并且由于旋转体绕着保持部分之间的旋转中心沿着相反方向相对旋转,因此金属线状体在旋转体之间像捻合一样被绞合在一起,从而可以容易地进行连接。另外,均匀地绞合在一起的金属线状体由于其间产生的摩擦力而牢固地连接。另外,由于可以通过简单地沿着相反方向旋转具有保持部分的旋转体来进行连接,因此可以以低成本容易地进行连接操作。
优选地,在限制悬跨在所述一对旋转体之间的金属线状体沿着径向向外侧移动的状态下,旋转所述旋转体。从而,可以沿着绞合轴线稳定地设定金属线状体,并且金属线状体可以在避免不稳定地移动和摆动的同时均匀而牢固地绞合在一起。
根据本发明的能够解决以上问题的用于连接金属线状体的连接方法为一种用于连接面向彼此的金属线状体的连接方法,该方法包括以下步骤:以其间具有间隔的方式设置一对旋转体,每个旋转体包括一对保持部分,所述一对保持部分之间具有间隔并且能够保持所述金属线状体;由所述旋转体的保持部分保持作为主线的金属线状体的端部附近部分和作为支线的金属线状体的端部附近部分以将所述金属线状体悬跨在所述一对旋转体之间,从而使得作为主线的一根金属线状体设置成比作为支线的另一根金属线状体更接近旋转中心侧,并且使得所述端部附近部分沿着轴向相互重叠;以及在限制悬跨在所述一对旋转体之间的金属线状体沿着径向向外侧移动的状态下,绕着所述一对保持部分之间的旋转中心沿着相反方向相对旋转所述旋转体,由此所述金属线状体在所述旋转体之间相互绞合以进行连接。
根据具有上述构造的用于连接金属线状体的连接方法,由于主线的端部附近部分和支线的端部附近部分由各保持部分保持而悬跨在一对旋转体之间从而使得主线和支线的端部附近部分沿着轴向相互重叠,并且由于旋转体绕着保持部分之间的旋转中心沿着相反方向相对旋转,因此支线绕着主线像捻合一样被绞合,从而可以在旋转体之间容易地进行连接。结果,绞合的主线与支线由于其间产生的摩擦力而牢固地连接在一起。由于可以通过简单地沿着相反方向旋转具有保持部分的旋转体来进行连接,因此可以以低成本容易地进行连接操作。
另外,由于悬跨在一对旋转体之间的主线和支线在被限制沿着径向向外侧移动的状态下而绞合在一起,因此可以沿着绞合旋转轴线稳定地设定主线和支线,并且主线和支线可以在避免不稳定地移动和摆动的同时牢固地绞合在一起。在此步骤中,由于主线与支线相比设置在更接近旋转中心侧的位置上,因此主线和支线既不均匀也不均等地相互重叠、捻合以及绞合,并且这样进行连接:即,支线缠绕在捻合的主线周围。结果,可以抑制连接部分的强度降低。也就是说,作为中心线的主线可以承担抗拉强度,而作为侧线的支线(缠绕线)可以承担耐滑性能(耐松脱性能)。
优选地,所述主线与所述支线的拉伸载荷比设定在从10∶3到10∶6的范围内。从而,可以这样进行连接:即,支线稳定而容易地缠绕在捻合的主线周围。
优选地,在将所述金属线状体绞合在一起之后,对绞合部分在250~500℃进行10秒或更长时间的退火。从而,连接部分的直径成型率可以达到大约100%,并且可以增加连接部分的接触阻力。
优选地,形成切缝作为所述旋转体的保持部分,各个切缝分别在各旋转体的外周侧敞开并且延伸至旋转体的旋转中心附近处,并且通过将所述金属线状体***所述切缝中而使金属线状体保持在切缝中。从而,通过将金属线状体***切缝中,可以利用由切缝形成的保持部分容易地保持金属线状体。另外,在金属线状体相互连接之后,可以从切缝中容易地取出金属线状体。
优选地,所述旋转体具有切缝作为一种类型的保持部分以及贯通孔作为另一种类型的保持部分,所述贯通孔允许所述金属线状体从其中穿过。如上所述,由于另一保持部分由贯通孔形成,因此在通过将金属线状体穿过贯通孔来保持金属线状体的状态下,当金属线状体绞合在一起时,金属线状体的外周由贯通孔的内周可靠地保持,从而可以使金属线状体在连接部分进一步均匀地绞合在一起。
优选地,所述金属线状体由产生塑性变形的材料构成。从而,金属线状体可以通过在连接部分产生塑性变形而牢固地绞合在一起,并且因此可以获得良好的连接状态。
优选地,在将所述金属线状体绞合在一起而形成的连接部分处利用低温熔融软金属使金属线状体彼此紧固。从而,可防止金属线状体在连接部分解捻,并且可以进一步提高连接部分的强度。
优选地,在绞合过程中对两线状体的两端部施加抗拉力以便进行均匀的捻合。从而,可以均匀地进行绞合,并且通过绞合可以增加塑性变形量。
优选地,当所述金属线状体为单根线(element wire)时,则将多个单根线绞合成绞线,将端部相互连接时的绞合方向设定成与形成绞线时的绞合方向一致。从而,当相互连接的单根线绞合在一起而形成绞线时,由于金属线状体在每个连接部分的绞合进一步受到绞合,因此将不会发生解捻,从而可以可靠地维持通过绞合的连接状态。
优选地,当所述金属线状体为通过绞合多个单根线而形成的线时,将端部相互连接时的绞合方向设定成与单根线的绞合方向一致。从而,当金属线状体通过绞合而相互连接时,由于两绞线之间的绞合进一步受到绞合,因此绞线之间将不会发生解捻,从而可以可靠地维持连接部分的绞合状态。
优选地,在所述金属线状体通过绞合而相互连接之后,通过切割去除没有绞合在一起的端部的至少一个多余长度部分。从而,金属线状体可以处于没有留下不必要的多余长度部分的连接状态。
优选地,朝向与引导方向相反的方向弯曲没有绞合在一起的端部中至少之一用于下一工艺(步骤),并且切断多余长度部分以留下端部的一部分作为弯曲形成部分。从而,当将具有连接部分的金属线状体作为中间产品引导至下一工艺时,可以可靠地防止出现这样的问题:即,切断端部在下一工艺的路线中卡住某物而被切断。
优选地,在进行绞合之后,对连接部分施加压缩力以使其发生塑性变形。从而,可以维持绞合所产生的塑性变形量,并且可以抑制沿着径向发生蛇行。
另外,根据本发明的能够解决以上问题的用于连接金属线状体的连接装置为一种用于连接面向彼此的金属线状体的连接装置,包括:一对第二旋转体,其被设置成可围绕同一轴心旋转,每个第二旋转体具有一对设置在所述轴心周围且能够保持金属线状体的保持部分;一对第一旋转体,其可与沿着所述第二旋转体的外周形成的齿啮合;从动锥齿轮,其与相应的第一旋转体一起旋转;以及驱动锥齿轮,其与两个从动锥齿轮啮合,其中,随着所述驱动锥齿轮的旋转,所述从动锥齿轮沿着相反方向旋转,所述从动锥齿轮的旋转通过所述第一旋转体而传递到所述第二旋转体上,并且所述第二旋转体沿着相反方向旋转,由此由保持部分保持的金属线状体的端部在第二旋转体之间相绞合。
根据具有上述构造的用于连接金属线状体的连接装置,由于各金属线状体的端部附近部分由第二旋转体的保持部分保持以悬跨在第二旋转体之间从而使得金属线状体的端部附近部分沿着轴向重叠,并且在上述状态下,驱动锥齿轮旋转,因此第二旋转体通过从动锥齿轮和第一旋转体而沿着相反方向相对旋转,并且在第二旋转体之间可以通过使金属线状体相互绞合来进行连接。此外,由于采用简单的结构而不必利用特殊的机构等,因此可以显著地降低设备成本。
优选地,由于还设置有线状体限制部件,其中该线状体限制部件限制悬跨在一对第二旋转体之间的金属线状体沿着径向向外侧移动,因此可限制金属线状体在绞合在一起时沿着径向向外侧移动,并且可以沿着绞合轴线稳定地设定金属线状体,结果,金属线状体可以在避免发生蛇行和偏心的同时均匀而牢固地绞合在一起。
另外,根据本发明的能够解决以上问题的用于连接金属线状体的连接装置为一种用于连接面向彼此的金属线状体的连接装置,包括:驱动锥齿轮,对其施加有旋转力;一对从动锥齿轮,其与所述驱动锥齿轮交叉,并且对所述从动锥齿轮施加有旋转力;一对圆板,其与相应的从动锥齿轮一体地结合;以及一对第一旋转体,其与相应的圆板同轴且一体地旋转。此外,上述连接装置还包括:一对第二旋转体,其被设置成可围绕同一轴心旋转并与相应的第一旋转体啮合,并且每个第二旋转体具有一对设置在所述轴心周围且能够保持金属线状体的保持部分,从而使得在所述金属线状体之中,作为主线的金属线状体与作为支线的金属线状体相比设置在更接近旋转中心一侧的位置上,并且使得所述金属线状体悬跨成其端部附近部分沿着轴向相互重叠;以及线状体限制部件,其用于限制悬跨在一对第二旋转体之间的金属线状体沿着径向向外侧移动。另外,随着所述驱动锥齿轮的旋转,所述从动锥齿轮沿着相反方向旋转,所述从动锥齿轮的旋转通过所述第一旋转体而传递到所述第二旋转体上,并且所述第二旋转体沿着相反方向旋转,由此在通过所述线状体限制部件限制金属线状体的端部在第二旋转体之间沿着径向向外侧移动的同时,使所述金属线状体的端部绞合在一起。
根据具有上述构造的用于连接金属线状体的连接装置,主线的端部附近部分和支线的端部附近部分分别由保持部分保持且悬跨在一对第二旋转体之间从而沿着轴向相互重叠,并且在上述状态下,驱动锥齿轮旋转。从而,第二旋转体通过从动锥齿轮、圆板以及第一旋转体而沿着相反方向相对旋转,并且在第二旋转体之间可以通过绕着主线绞合支线来进行连接。此外,由于采用简单的结构而不必利用特殊的机构等,因此可以显著地降低设备成本。
另外,由于设置有线状体限制部件,其中该线状体限制部件限制悬跨在一对第二旋转体之间的主线和支线沿着径向向外侧移动,因此当主线和支线绞合在一起时,可限制主线和支线沿着径向向外侧移动,并且可以沿着绞合旋转轴线稳定地设定主线和支线,从而,主线和支线可以在避免发生蛇行和偏心的同时均匀而牢固地绞合在一起。在此步骤中,由于主线与支线相比设置在更接近旋转中心侧的位置上,因此主线和支线既不均匀也不均等地相互重叠、捻合以及绞合,结果这样进行连接:即,支线缠绕在主线周围。从而,可以抑制连接部分的强度降低。也就是说,作为中心线的主线3可以承担抗拉强度,而作为侧线的支线4可以承担耐滑性能。
优选地,还设置有电加热装置,其在所述金属线状体的端部绞合在一起之后仅加热所述连接部分。从而,在进行连接之后,尽管在连接装置中设定金属线状体,但也可以进行包括退火在内的工艺。
优选地,形成切缝作为所述保持部分,每个切缝在每个第二旋转体的外周侧敞开并且延伸至所述轴心附近处,并且通过从上述旋转体的外周侧将所述金属线状体***所述切缝中,从而使金属线状体保持在切缝中。从而,通过容易地将金属线状体***切缝中,可以利用由切缝形成的保持部分保持金属线状体。
优选地,所述切缝分别在设置在每个第二旋转体的外周侧的齿之间敞开,所述设置在每个第二旋转体的外周侧的齿将与对应的第一旋转体的齿啮合。如上所述,由于在设置在第二旋转体外周侧的齿之间敞开作为保持金属线状体的保持部分的切缝,其中设置在各第二旋转体外周侧的齿与相应的第一旋转体的齿啮合,那么与切缝形成在齿所在部位上的情况相比,第二旋转体的齿可以与对应的第一旋转体的齿可靠地啮合。另外,可以抑制齿寿命的减短和来自第一旋转体的动力传递不足。
优选地,所述第一旋转体与相应的从动锥齿轮结合为一体。从而,可以减少组件的数量并简化结构,并且还可以进一步降低成本。
优选地,所述第一旋转体以其与相应的从动锥齿轮之间具有间隔的方式与相应的从动锥齿轮同轴地结合为一体。从而,由于第一旋转体与相应的从动锥齿轮之间具有间隔而同轴地结合为一体,因此可以增加用于绕着主线绞合支线的保持部分的长度。
优选地,所述第二旋转体分别与位于所述第一旋转体的相反一侧的一对空转旋转体啮合,并且所述空转旋转体在所述第一旋转体的相反一侧支撑所述第二旋转体。从而,可以通过空转旋转体连同第一旋转体来可旋转且可拆卸地支撑第二旋转体而不必使用轴承等。
优选地,在所述第二旋转体之间设置有具有预定长度尺寸的定位件。从而,可以绞合预定长度的金属线状体,另外可以进一步均匀地进行绞合。
优选地,所述定位件是所述线状体限制部件。如上所述,当线状体限制部件与定位件形成为一个部件时,可以减少组件的数量,并且可以简化装置的结构。
优选地,第一旋转体的齿数小于从动锥齿轮的齿数。从而,由于旋转力从齿数小于从动锥齿轮齿数的第一旋转体传递到对应的第二旋转体上,通过增加传递转矩,可以增大绞合转矩。
有益效果
根据本发明,由于金属线状体的端部附近部分由旋转体的保持部分保持以悬跨在旋转体之间从而使得金属线状体的端部附近部分沿着轴向相互重叠,并且由于旋转体绕着旋转体的保持部分之间的旋转中心沿着相反方向相对旋转,因此金属线状体像捻合一样均匀地绞合在一起,由此可容易地进行连接。另外,均匀地绞合在一起的金属线状体由于其间产生的摩擦力而牢固地相互连接。另外,由于可以通过简单地沿着相反方向旋转具有保持部分的旋转体来进行连接,因此可以以低成本容易地进行连接操作。此外,由于通过退火可使绞合部分的直径成型率达到大约100%,因此可以利用其间产生的摩擦力更牢固地进行连接。
附图说明
参照以下说明和附图,本发明的上述及其它特征和优势将变得显而易见,其中:
图1包括分别显示根据本发明第一实施例的金属线状体的侧视图。
图2包括分别显示利用低温熔融软金属紧固图1中连接部分的状态的侧视图。
图3为制造图1中所示的金属线状体的连接装置的正视图。
图4为图3中所示的连接装置的剖视图。
图5包括分别显示根据本发明第二实施例的金属线状体的侧视图。
图6为制造图5中所示的金属线状体的连接装置的正视图。
图7为图6中所示的连接装置的剖视图。
图8为显示根据实例的芯部的结构的剖视图。
图9为显示根据实例的护套的结构的剖视图。
图10为显示根据实例的金属帘线的结构的剖视图。
附图标记
1金属线状体
3主线(金属线状体)
4支线(金属线状体)
7连接部分
8低温熔融软金属
10金属线状体
11连接装置
12低温熔融软金属
31a,31b空转齿轮(空转旋转体)
41a,41b第二正齿轮(旋转体,第二旋转体)
43贯通孔(保持部分)
44切缝(保持部分)
45定位件(线状体限制部件)
51a,51b传动齿轮(正齿轮,锥齿轮)
54第一正齿轮(第一旋转体)
55从动锥齿轮
56驱动锥齿轮
60连接装置
62驱动锥齿轮
63,64从动锥齿轮
65,66圆板
67,68第一正齿轮(第一旋转体)
69,70第二正齿轮(旋转体,第二旋转体)
71,72空转齿轮(空转旋转体)
86贯通孔(保持部分)
87切缝(保持部分)
92定位件(线状体限制部件)
具体实施方式
在下文中将参照附图详细说明本发明的优选实施例。另外,在本说明书中,对相同元件或具有相同功能的元件标以相同的附图标记表示,并且不再重复说明。
参照图1~4,将说明本发明的第一优选实施例。
如图1(a)所示,金属线状体1的端部1a在连接部分2相互连接。在此连接部分2,金属线状体1彼此均等地绞合,并且在此绞合部分,金属线状体1发生塑性变形而结合为一体。彼此均等地受到绞合的金属线状体1由于绞合所产生的摩擦力而牢固地连接。
另外,如图1(b)所示,在朝向与引导方向相反的方向弯曲金属线状体1位于连接部分2的引导方向侧的端部1a而形成弯曲部分1b之后,通过切割去除多余长度部分而留下长度为3~10mm的一部分端部1a用作弯曲形成部分,并且将此金属线状体1作为中间产品引导至下一工艺的路线(沿着图中箭头所示的方向),在上述情况下,可以可靠地防止当切断端部1a卡住某物并产生施加到其上的过大载荷时而切断连接部分2的问题。
另外,当将两金属线状体1绞合在一起时,由于对各末端部分施加抗拉力,因此可以进行更均匀的绞合。
该金属线状体1例如由诸如钢、铜或铝等可塑性变形的材料形成。因此,可维持绞合的形状,并且即使当对金属线状体1施加张力等时,也可以稳固地维持连接状态。
另外,当利用直径等于或略微小于连接部分2的由两个半部形成的夹具通过钳夹等压缩连接部分2时,可以进行更紧固的连接,其中利用以上方法使金属线状体1相互连接而形成连接部分2。
另外,作为金属线状体1,可以使用诸如单根线、绞合线(绞线)、通过绞合绞合线而形成的复合扭绞线(帘线)等各种类型的线状体。
另外,如图2所示,优选利用低温熔融软金属12在连接部分2处使金属线状体1彼此紧固。作为低温熔融软金属,例如可优选使用铜-锡合金(焊料)。在图2(a)所示的结构中,沿着绞合的金属线状体1之间的各边界部分利用低温熔融软金属12根据其润湿性而进行钎焊,从而使金属线状体1彼此紧固;然而,也可以利用低温熔融软金属12覆盖整个连接部分2来进行紧固。
另外,如图2(b)所示,当沿着与引导方向相反的方向弯曲金属线状体1位于连接部分2的引导方向侧的端部1a而形成弯曲部分1b时,如上所述可以可靠地防止例如连接部分2被切断的问题。
如上所述,由于利用低温熔融软金属12使金属线状体1彼此紧固,因此可以防止金属线状体1在连接部分2处解捻,另外,可以提高连接部分2的强度。另外,作为在金属线状体1之间提供的固定剂,也可以使用粘合剂来代替低温熔融软金属12。
接下来,将说明用于连接金属线状体1的连接装置。图3为连接金属线状体的连接装置的正视图,并且图4为连接金属线状体的连接装置的剖视图。
如图3和图4所示,该连接装置11包括箱型的壳体21。该壳体21由下壳体22和设置在该下壳体22上方的上壳体23形成,并且利用铰链24将上壳体23可转动地连接在下壳体22上。
在下壳体22中,一对空转齿轮31a以其间具有间隔的方式设置在一侧板22a上,并且该对空转齿轮31a的轴32a通过轴承33a可旋转地支撑在侧板22a上。
另外,在下壳体22中的另一侧板22b上,也以其间具有间隔的方式设置有一对空转齿轮31b,并且该对空转齿轮31b的轴32b通过轴承33b可旋转地支撑在侧板22b上。
另外,侧板22a上的空转齿轮31a设置成分别面对侧板22b上的空转齿轮31b。
第二正齿轮41a和41b设置成分别与空转齿轮31a和31b啮合,其中该第二正齿轮是分别由齿(未示出)沿着圆周形成的正齿轮所形成的第二旋转体。另外,当第二正齿轮41a、41b与空转齿轮31a、31b啮合时,正齿轮41a和41b可旋转地支撑在下壳体22中。
在每个第二正齿轮41a和41b中,在中心附近的偏心位置形成有直径略微大于金属线状体1的直径的贯通孔43,并且该贯通孔43设计成允许金属线状体1从其中穿过。另外,在第二正齿轮41a和41b中,在设置在第二正齿轮41a、41b的外周的齿之间敞开的切缝44形成为延伸至第二正齿轮41a和41b的中心,并且切缝44的底部设置在第二正齿轮41a和41b的中心位置上。这些切缝44的宽度尺寸分别略微大于金属线状体1的直径,并且这些切缝设计成可以从设置在第二正齿轮41a、41b的外周侧的各开口部分将金属线状体1***其中。另外,各切缝44的形成方向在切缝44底部附近处偏转一定角度,以使设置在底部附近的金属线状体1不易于沿着第二正齿轮41a、41b的各径向向外侧移动。也就是说,金属线状体1可以容易地保持在底部。
在第二正齿轮41a和41b之间在其中心位置设置有中空的圆筒状定位件45。定位件45在其圆周的一部分具有沿着轴向的切口部分46。第二正齿轮41a和41b在中心位置具有面向彼此的突出部47a和47b,并且这些突出部47a和47b设计成嵌合在定位件45中。另外,通过此定位件45使设置在下壳体22中的第二正齿轮41a和41b设置成其间具有预定间隔。
另外,定位件45的内径形成为略微大于两根金属线状体1沿着轴向重叠的状态,并且定位件45设计成用作线状体限制部件,其用于限制悬跨在该对第二正齿轮41a和41b之间的金属线状体1沿着径向向外侧移动。作为一个实例,定位件45的内径是金属线状体1外径的2.2倍。
另外,在下壳体22中,沿着侧板22a和22b的上边缘形成有凹部48a和48b,进而露出下壳体22中的第二正齿轮41a和41b的中心部分及其附近部分。
在上壳体23中,在一侧板23a和另一侧板23b上在面向彼此的位置分别设置有传动齿轮51a和51b,并且这些传动齿轮51a和51b分别形成为使其轴52a和52b通过轴承53a和53b可旋转地支撑在侧板23a和23b上。
这些传动齿轮51a和51b分别具有第一正齿轮54和从动锥齿轮55,并且第一正齿轮54设计成与第二正齿轮41a、41b啮合。
另外,在上壳体23的顶板23c上设置有驱动锥齿轮56,并且此驱动锥齿轮56与传动齿轮51a、51b的从动锥齿轮55啮合。此驱动锥齿轮56的轴57通过设置在顶板23c上的轴承59而受到可旋转地支撑,并且在轴57伸出至顶板23c的上表面侧,即与驱动锥齿轮56相对一侧的端部设置有手柄58。另外,通过把持并旋转该手柄58来旋转驱动锥齿轮56。在本实施例中,从动锥齿轮55和驱动锥齿轮56为螺旋锥齿轮。
作为一个实例,驱动锥齿轮56的齿数为20,传动齿轮51a、51b的各锥齿轮55和第一正齿轮54的齿数分别为40,第二正齿轮41a和41b的齿数分别为24,并且空转齿轮31a和31b的齿数分别为12。在这种情况下,当驱动锥齿轮56旋转两周时,传动齿轮51a和51b旋转一周。另外,当传动齿轮51a和51b旋转3周时,第二正齿轮41a和41b旋转5周。
接下来,将说明利用以上连接装置11连接金属线状体1的方法。
首先,从连接装置11的两侧,将金属线状体1的端部1a***壳体21内的第二正齿轮41a、41b的各切缝44中,并且金属线状体1的端部1a通过位于相对侧的第二正齿轮41a、41b的贯通孔43向外延伸出预定长度。
作为另一种选择,在从连接装置11的壳体21上取下第二正齿轮41a、41b之后,将金属线状体1***齿轮中,进而将齿轮再次设置在壳体21中的预定位置上。
在上述状态下,把持并旋转连接装置11的手柄58。从而,驱动锥齿轮56旋转,随着该旋转使传动齿轮51a和51b沿着相反方向旋转。此外,传动齿轮51a和51b的旋转传递到第二正齿轮41a和41b,进而第二正齿轮41a和41b沿着相反方向旋转。
从而,在第二正齿轮41a和41b之间绞合穿过第二正齿轮41a、41b的贯通孔43和切缝44而受到限制的金属线状体1。在此步骤中,由于绞合朝向连接部分2拉动金属线状体1,进而产生缩减第二正齿轮41a与41b之间距离的力;然而,由于在第二正齿轮41a和41b之间设置有定位件45,使第二正齿轮41a和41b维持在预定的位置,因此可以进行均匀的绞合。
另外,由于定位件45设置在悬跨在第二正齿轮41a和41b之间的金属线状体1沿径向外侧附近的位置上,因此当进行绞合时,可限制金属线状体1沿着径向向外侧移动。换句话说,即使当金属线状体1在绞合过程中趋于蛇行(或偏心)时,金属线状体1与定位件45的内周表面接触,通过此接触阻力,可沿着绞合轴线(沿着第二正齿轮41a和41b的旋转轴)稳定地设定金属线状体1。从而,金属线状体1可以均匀而牢固地相互绞合。另外,在进行预定次数的绞合之后,停止转动手柄58以停止绞合。
接下来,如图4所示,在通过将金属线状体1绞合在一起而形成连接部分2的状态下,将设置在连接装置11中的作为电加热装置的加热装置H的端子h1和h2连接到金属线状体1的端部1a。随后,通过打开加热装置H的开关,在端子h1与h2之间供应电流,由于连接部分2自身的电阻,绞合部分被加热到250~500℃,优选为大约400℃,并且维持至少10秒或更长时间,优选为大约20秒以进行退火。结果,连接部分2的直径成型率可以达到大约100%。
接下来,利用铰链24转动上壳体23,打开下壳体22的上部,从而取出下壳体22中的第二正齿轮41a和41b。
沿着远离彼此的方向移动第二正齿轮41a和41b,进而从第二正齿轮41a和41b的贯通孔43中拉出金属线状体1的端部1a。另外,从第二正齿轮41a和41b的切缝44中进一步拉出金属线状体1,并且从定位件45的切口部分46拉出金属线状体1从而取出定位件45。
随后,利用钳子、剪板机等切断从连接部分2延伸出的端部1a的非绞合部分。
结果,金属线状体1在其端部1a均匀地绞合在一起并且由于绞合的连接部分2的塑性变形而结合为一体,从而可以得到牢固的连接状态。
另外,在绞合之后不进行退火的情况下,如图2所示利用低温熔融软金属12也可以紧固连接部分2。从而,可以防止连接部分2的解捻,另外可以得到牢固的连接状态。
如上所述,根据本实施例,金属线状体1的端部1a附近部分通过由第二正齿轮41a、41b的贯通孔43和切缝44形成的保持部分来保持并且悬跨在第二正齿轮41a、41b之间,从而沿着轴向相互重叠,并且分别沿着相反的方向相对地旋转第二正齿轮41a和41b。结果,在第二正齿轮41a和41b之间,可以以低成本容易地使金属线状体1均匀地绞合在一起并发生塑性变形,从而可以进行牢固地连接。
另外,由于第二正齿轮41a、41b的贯通孔43和切缝44用作金属线状体1的保持部分,因此通过将金属线状体1***切缝44中,可以利用由切缝44形成的保持部分容易地保持金属线状体1。另外,当将金属线状体1***贯通孔43中来保持金属线状体1时,在金属线状体1绞合在一起的同时可以通过贯通孔43的内周稳定地保持金属线状体1的外周,并且可以进一步进行均匀的绞合。
另外,定位件45用作线状体限制部件,在限制悬跨在一对旋转体之间的金属线状体1沿着径向向外侧移动的状态下,金属线状体1绞合在一起。因此,可以沿着绞合轴线稳定地设定金属线状体1,并且金属线状体1可以在避免不稳定地移动和摆动的同时均匀而牢固地绞合在一起。
另外,通过利用加热装置H在将金属线状体1绞合在一起所形成的连接部分2的端部1a之间供应电流,位于连接装置中的连接部分2被加热到250~500℃的温度并维持10秒或更长时间以进行退火。结果,利用简单的加热装置使连接部分2的直径成型率达到大约100%,从而可以增加连接部分的接触阻力。
另外,由于将金属线状体1连接在一起的连接装置11具有没有使用特殊机构等的简单结构,因此可以显著地降低设备成本。此外,由于线状体限制部件与定位件45形成为一个部件,因此可以减少组件的数量,并且可以简化装置结构。另外,也可以单独设置定位件45和线状体限制部件。
特别地,由于作为保持金属线状体1的保持部分的切缝44在第二正齿轮41a、41b的外周侧所设置的齿之间敞开,其中这些齿将要与传动齿轮51a、51b的第一正齿轮54的齿啮合,因此与切缝形成在齿部位上的情况相比,第二正齿轮41a、41b的齿可以与第一正齿轮54的齿可靠地啮合。另外,可以抑制齿寿命的减短和来自传动齿轮51a、51b的动力传递不足。
由于使用分别具有结合为一体的第一正齿轮54和从动锥齿轮55的传动齿轮51a、51b,因此可以实现组件数量的减少和结构的简化,此外还可以实现成本降低。
另外,由于在传动齿轮51a、51b的相反一侧设置有一对空转齿轮31a和31b,并且该对空转齿轮31a、31b与第二正齿轮41a、41b啮合从而可旋转地支撑第二正齿轮41a、41b,因此通过空转齿轮31a、31b连同传动齿轮51a、51b,可以可旋转且可拆卸地支撑第二正齿轮41a、41b而不必使用轴承等。
另外,由于在第二正齿轮41a与41b之间设置有具有预定长度的定位件45,因此可以绞合预定长度的金属线状体1以进行连接,另外可以进一步均匀地进行绞合。
另外,由于在连接部分2处利用低温熔融软金属12将金属线状体1紧固在一起,因此可以抑制金属线状体1的解捻,此外可以进一步增加连接部分2的接触阻力。
在本实施例中,尽管借助于实例说明了分别由单根线形成的金属线状体1相互连接的情况,但也可使用分别通过绞合多根线所形成的绞合线作为将要相互连接的金属线状体1。在上述情况下,优选将端部1a相互连接时的绞合方向设定为与单根线的绞合方向一致。从而,当金属线状体1相互绞合以进行连接时,进一步进行两股绞合线的绞合,因此可以可靠地维持通过绞合而获得的连接状态。
另外,在对预先绞合以进行连接的多根金属线状体1进行绞合以形成绞合线的情况下,优选将端部1a相互连接时的绞合方向设定为与形成绞合线时的绞合方向一致。从而,当将多根金属线状体1绞合在一起时,可以可靠地维持金属线状体1的连接部分2的状态。
另外,作为上述连接方法,尽管借助于实例说明了将一对金属线状体1的端部1a相互连接的情况,但即使当金属线状体1具有环形时,上述方法当然也可以应用于连接金属线状体1的两个端部1a。
另外,在通过将金属线状体1弯曲成环形同时对其进行绞合而形成的环形金属帘线中,当将一根金属线状体1的两个端部相互连接时,利用多个销对除了待连接的金属线状体1以外的不需要连接的金属线状体1进行钩扣,并且这些销朝向远离待连接的金属线状体1的方向移动。从而,优选的是在待连接的金属线状体1位于远离不需要连接的金属线状体1的位置上的状态下进行连接。
接下来,将参照图5~7说明本发明的第二优选实施例。
如图5(a)所示,在金属线状体10中主线3的端部5与支线4的端部6在连接部分7相互连接,其中主线3为由具有长波长周期的小捻度(twist)捻合成的基线,支线4为与主线3绞合成波长周期比主线3短的大捻度的缠绕线。在该连接部分7处,主线3与支线4绞合在一起,同时这样进行绞合:即,支线4缠绕在主线3周围。在绞合部分处,主线3与支线4相互发生塑性变形并且由于其间所产生的摩擦力而牢固地连接在一起。
另外,如图5(b)所示,在朝向与引导方向侧相反的方向弯曲金属线状体10位于连接部分7的引导方向侧的端部5而形成弯曲部分5a之后,通过切割去除多余长度部分而留下长度为3~10mm的一部分端部5用作弯曲形成部分,并且将此金属线状体10作为中间产品引导至下一工艺的路线(沿着图中箭头所示的方向),在上述情况下,可以可靠地防止当切断端部5卡住某物并产生施加到其上的过大载荷时而切断连接部分7的问题。
主线3例如由诸如钢、铜或铝等可塑性变形的材料形成。另外,与主线3的情况相同,支线4也是利用诸如钢、铜或铝等可塑性变形的材料形成的。因此,可维持主线3与支线4的绞合形状,并且即使当对金属线状体10施加张力等时,也可以稳固地维持连接状态。另外,作为金属线状体10,可以使用诸如单根线、绞合线(绞线)、通过将绞合线绞合在一起而形成的复合扭绞线(帘线)等各种类型的线状体。
另外,在金属线状体10中,利用低温熔融软金属8在连接部分7处将主线3与支线4紧固在一起。作为低温熔融软金属8,例如可优选使用铜-锡合金(焊料)。在图5中,利用低温熔融软金属8根据其润湿性而钎焊绞合的主线3与支线4之间的各边界部分,从而将主线3与支线4紧固在一起;然而,也可以利用低温熔融软金属8覆盖整个连接部分7来进行紧固。
如上所述,由于利用低温熔融软金属8使主线3与支线4彼此紧固,因此可以抑制主线3与支线4在连接部分7处解捻,另外,可以增加连接部分7的接触阻力。另外,作为用于主线3和支线4的固定剂,也可以使用粘合剂来代替低温熔融软金属8。
接下来,参照图6和图7说明用于制造金属线状体10的连接装置。
如图6和图7所示,该连接装置60主要包括壳体61、驱动锥齿轮62、一对从动锥齿轮63和64、一对圆板65和66、作为一对第一旋转体的第一正齿轮67和68、作为一对具有小直径的第二旋转体的第二正齿轮69和70以及两对作为空转旋转体的空转齿轮71和72。另外,在本实施例中,驱动锥齿轮62与从动锥齿轮63、64为直齿锥齿轮。
壳体61由下壳体73和设置在该下壳体73上方的上壳体74形成,并且利用铰链75使下壳体73与上壳体74可转动地相互连接。在下壳体73中收纳有第二正齿轮69、70以及空转齿轮71、72,并且在上壳体74中收纳有驱动锥齿轮62、从动锥齿轮63、64、圆板65、66以及第一正齿轮67、78。
在驱动锥齿轮62中,轴76通过轴承77可旋转地支撑在上壳体74的顶板78上。通过转动设置在轴76端部的手柄79来旋转驱动锥齿轮62。驱动锥齿轮62的齿数例如为20(20T)。驱动锥齿轮62与从动锥齿轮63、64啮合。
从动锥齿轮63、64分别具有与驱动锥齿轮62的轴76垂直的轴80、81,其中的轴80通过轴承82可旋转地支撑在上壳体74的侧板83上,并且另一根轴81通过轴承84可旋转地支撑在上壳体74的另一侧板85上。从动锥齿轮63、64的齿数例如分别为40(40T)。
圆板65、66分别与从动锥齿轮63、64一体同轴地结合,并且分别具有预定厚度尺寸T1,且直径与从动锥齿轮63、64大致相同。另外,圆板65、66也可以在单独形成之后分别紧固到从动锥齿轮63、64上。
第一正齿轮67、68分别与圆板65、66一体同轴地连接。由于第一正齿轮67、68分别设置在从动锥齿轮63、64的外侧并且在第一正齿轮与从动锥齿轮之间插有厚度尺寸为T1的圆板65、66,因此第一正齿轮67与68之间形成相对大的间隔尺寸L1。第一正齿轮67、68的齿数例如分别为32(32T)。
第二正齿轮69、70以第一正齿轮67与68之间所形成的间隔尺寸L1设置,并且分别与第一正齿轮67、68啮合。
在第二正齿轮69、70各中心附近的偏心位置处,直径略微大于支线4的贯通孔86形成为一种类型的保持部分,并且该贯通孔86设计成允许支线4从其中穿过。
另外,在各第二正齿轮69、70中,通过从略微位于旋转中心外侧的作为切缝底部的位置切割而形成作为另一种类型的保持部分的切缝87,该切缝87在设置在以上每个第二正齿轮的外周的齿之间敞开。切缝87的宽度尺寸略微大于主线3的直径,并且设计成可以从设置在外周侧的开口部分将主线3***其中。另外,尽管该切缝87形成为其位于底部附近的部分略微偏转一定角度,但可根据进行连接时的绞合方向来改变该偏转方向,并且该偏转方向形成为使***底部附近的主线3不易于沿着径向向外侧移动。也就是说,设计成使主线3可以容易地保持在切缝87的底部。在这种情况下,切缝87底部中心距第二正齿轮69、70的旋转中心的偏心量小于贯通孔86的中心距第二正齿轮69、70的旋转中心的偏心量。
沿着下壳体73的两侧板88、89的上边缘形成凹部90、91,通过凹部90、91露出第二正齿轮69、70的贯通孔86、切缝87及其附近部位。
另外,在第二正齿轮69与70之间形成在间隔尺寸L1之内的作为一个保持部分的中空圆筒状定位件92,使得定位件92的旋转中心与第二正齿轮69、70同轴。该定位件92在其圆周的一部分形成有沿着轴向的切口部分93。
第二正齿轮69和70在其旋转中心位置具有面向彼此的突出部94和95,并且这些突出部94和95嵌合在定位件92中。另外,通过此定位件92使第二正齿轮69和70以其间具有间隔尺寸L1而设置在预定位置上。
另外,由于定位件92的内径形成为略微大于当主线3与支线4捆扎在一起时所得到的尺寸,并且定位件92用作线状体限制部件,其用于限制悬跨在该对第二正齿轮69和70之间的主线3和支线4沿着径向向外侧移动。定位件92的内径例如是主线3或支线4的外径的2.2倍。
在空转齿轮71和72中,一对轴96和一对轴97分别通过轴承98和99可旋转地支撑在下壳体73的两侧板88、89上,并且一对空转齿轮71和一对空转齿轮72(各对之间都设置有间隔)分别与第二正齿轮71、72啮合。由于空转齿轮71、72齿数分别为例如12(12T)并且设置在下壳体73中,因此空转齿轮71、72可旋转地支撑第二正齿轮69、70。
连接装置60通过驱动锥齿轮62、与驱动锥齿轮62啮合的从动锥齿轮63和64、与从动锥齿轮63和64连接的第一正齿轮67和68以及与第一正齿轮67和68啮合的第二正齿轮69和70形成齿轮减速机构。在这种情况下,由于驱动锥齿轮62的齿数为20,从动锥齿轮63和64的齿数为40,第一正齿轮67和68的齿数为32,并且第二正齿轮69和70的齿数为32,因此施加到驱动锥齿轮62上的旋转力传递到从动锥齿轮63、64上使得速度降低而转矩增大。从而,相对较高的转矩被传递到与从动锥齿轮63、64连接的第一正齿轮67、68上和与第一正齿轮67、68啮合的第二正齿轮69、70上。
接下来,将说明利用连接装置60制造金属线状体10的连接方法。
首先,通过打开连接装置60的上壳体74或者通过下壳体73的凹部90而无须打开上壳体74从而将主线3***第二正齿轮69的切缝87中,并且经由定位件92通过另一个第二正齿轮70的切缝87将主线3的端部5拉出预定长度。
接下来,从与主线3的引导方向相反的一侧将支线4***另一个第二正齿轮70的切缝87中,并且经由定位件92通过第二正齿轮69的切缝87将支线4的端部6拉出预定长度。
随后,向连接装置60的手柄79施加旋转力来转动该手柄79。通过手或图中未示出的动力源来施加旋转力。当手柄79开始旋转时,由于驱动锥齿轮62旋转,通过该旋转力使得从动锥齿轮63和64沿着相反方向旋转。在此步骤中,圆板65、66以及第一正齿轮67、68分别沿着与从动锥齿轮63、64相同的方向旋转,而第二正齿轮69和70沿着相反方向旋转。
由于第二正齿轮69和70沿着相反方向旋转,因此从第二正齿轮69穿过到另一第二正齿轮70且设置在切缝87底部的主线3捻合成具有长波长周期的小捻度,与此同时,从另一第二正齿轮70穿过到第二正齿轮69且设置在贯通孔86中的支线4绕着主线3捻合成具有短波长周期的大捻度。在此步骤中,由于通过图中未示出的张力施加辊调整施加到主线3上的张力,并且支线4由于定位件92的阻力而受到张力,因此主线3与支线4的拉伸载荷比设定在10∶3~10∶6的范围内。从而,通过绞合而使主线3和支线4朝向连接部分7拉动彼此。
在此步骤中,尽管有力作用于缩短第二正齿轮69与70之间的距离,但由于在第二正齿轮69和70之间设置有定位件92,因此第二正齿轮69和70在维持在预定位置的同时进行绞合。
另外,由于定位件92设置在悬跨在第二正齿轮69和70之间的主线3和支线4沿径向外侧附近的位置上,因此当进行绞合时,可限制主线3和支线4沿着径向向外侧移动。换句话说,即使当主线3和支线4在绞合过程中趋于蛇行(或偏心)时,主线3和支线4与定位件92的内周表面接触,并且通过此接触阻力,可沿着绞合轴线(沿着第二正齿轮69和70的旋转轴)稳定地设定主线3和支线4。从而,主线3和支线4可以牢固地相互绞合。另外,在进行预定次数的绞合之后,停止转动手柄79以停止绞合。
接下来,如图7所示,在通过绞合形成金属线状体10的主线3和支线4而形成连接部分7的状态下,将设置在连接装置60中的作为电加热装置的加热装置H的端子h1和h2连接到金属线状体10的端部5和6上。随后,通过打开加热装置H的开关,在端子h1与h2之间供应电流,由于连接部分7自身的电阻,绞合部分被加热到250~500℃优选为大约400℃,并且维持至少10秒或更长时间优选为大约20秒以进行退火。结果,连接部分7的直径成型率可以达到大约100%,并且可以增加连接部分的接触阻力。
接下来,通过铰链75从下壳体73上打开上壳体74,下壳体73的上部敞开,进而取出下壳体73中的定位件92与第二正齿轮69、70的组合体。
然后从定位件92的切口部分93取出绞合的金属线状体10。随后,利用钳子、剪板机等切断从连接部分7延伸出的端部5和6的非绞合部分。结果,金属线状体10的端部5和6相互绞合并且在连接部分7发生塑性变形而结合为一体,从而可以获得牢固的连接状态。
另外,在绞合之后不进行退火的情况下,可以利用低温熔融软金属8来紧固连接部分7。从而,可以抑制连接部分7的解捻,另外可以增加连接部分的接触阻力,由此获得牢固的连接状态。
如上所述,根据本实施例,支线4的端部附近部分保持在贯通孔86中,主线3的端部附近部分由切缝87保持,主线3与支线4悬跨成其端部附近部分沿着轴向相互重叠,并且第二正齿轮69和70分别绕着贯通孔86与切缝87之间的旋转中心沿相反方向相对地旋转。结果,在第二正齿轮69和70之间,当支线4绞合成像缠绕在主线3周围一样时,可以容易地进行连接,并且这样绞合在一起的主线3与支线4由于之间产生的摩擦力而牢固地相互连接。另外,由于可以通过简单地沿相反方向旋转具有贯通孔86和切缝87的第二旋转体69和70来进行连接,因此可以以低成本容易地进行连接操作。
另外,由于在限制悬跨在一对第二旋转体69和70之间的主线3和支线4沿着径向向外侧移动的状态下,支线4绕着主线3绞合,因此可以沿着绞合旋转轴线稳定地设定主线3和支线4,并且主线3和支线4可以在避免不稳定地移动和摆动的同时牢固地绞合在一起。在此步骤中,由于主线3设置在比支线4更接近旋转中心一侧的位置上,因此主线3和支线4既不均匀也不均等地相互重叠、捻合以及绞合,并且这样进行连接:即,支线4缠绕在捻合的主线3周围。从而,可以抑制连接部分7的强度降低。也就是说,作为中心线的主线3可以承担抗拉强度,而作为侧线的支线4可以承担耐滑性能。
另外,由于主线3与支线4的拉伸载荷比可以设定在10∶3~10∶6的范围内,因此支线4可以绕着捻合的主线3更可靠地绞合。
另外,通过从加热装置H向金属线状体10的绞合连接部分7的端部5和6之间供应电流,位于连接装置中的连接部分7被加热到250~500℃的温度且维持10秒或更长时间以进行退火。结果,利用简单的加热装置使连接部分7的直径成型率达到大约100%,从而可以增加连接部分的接触阻力。
另外,通过将主线3***切缝87中,可以利用由切缝87形成的保持部分容易地保持主线3。另外,在主线3与支线4相互连接之后,可以从切缝87中容易地取出金属线状体10。
另外,由于另一保持部分由贯通孔86形成,因此当通过将支线4穿过贯通孔86来保持支线4时,在主线3与支线4绞合在一起的同时通过贯通孔86的内周来保持支线4的外周,并且可以在连接部分7处更可靠地进行绞合。
另外,在连接部分7处主线3和支线4可以通过塑性变形而牢固地相互绞合,从而可以获得良好的连接状态。此外,可以抑制主线3与支线4在连接部分7处发生解捻,并且还可以进一步提高连接部分7的强度。另外,无须留下多余长度部分,主线3和支线4也可处于连接状态。
另外,在将金属线状体10作为中间产品引导至下一工艺的路线的状态下,可以可靠地防止出现这样的问题:即,当切断端部5卡住某物并产生施加到其上的过大载荷时切断连接部分7。
另外,主线3保持在切缝87中。从而,可以容易地将主线3***切缝87中,并且可以通过由切缝87形成的保持部分来保持金属线状体10。
另外,由于设置有仅加热连接部分7的加热装置H,因此尽管金属线状体处在连接装置60中,也可以进行包括退火在内的工艺。
另外,作为保持主线3的保持部分的切缝87在设置在第二正齿轮69、70外周侧的齿之间敞开,其中设置在第二正齿轮69、70外周侧的齿与第一正齿轮67、68的齿啮合。从而,与切缝形成在齿所在部位上的情况相比,第二正齿轮69、70的齿可以与第一正齿轮67、68的齿可靠地啮合,因此可以抑制齿寿命的减短和来自第一正齿轮67、68的动力传递不足。
另外,由于第一正齿轮67、68分别与从动锥齿轮63、64以一定间隔同轴地结合为一体,因此可以增加用于绕着主线3绞合支线4的定位件92的长度,另外,当将与第二正齿轮69、70啮合的第一正齿轮67、68的齿数设定成少于从动锥齿轮63、64的齿数时,可以相对增加绞合转矩。另外,可以减少组件的数量并简化结构,从而可以进一步降低成本。
另外,可以通过绞合预定长度的主线3和支线4来进行连接,可以进一步均匀地进行绞合。
另外,由于旋转力从外径小于圆板65、66的第一正齿轮67、68传递到第二正齿轮69、70上,因此第一正齿轮67、68以及第二正齿轮69、70的齿数可以设定成少于从动锥齿轮63、64的齿数,并且通过增加传递转矩,可以增大绞合转矩。
借助于主线3和支线4相互连接的实例说明了上述连接方法;然而,该连接方法当然也可应用于这样的情况:即,在将金属线状体10弯曲成环形之后,使其端部5与6相互连接。
另外,也可使用诸如螺旋齿轮或滑轮等动力传动装置作为第一旋转体和第二旋转体,以替代第一正齿轮67、68和第二正齿轮69、70。
实例1
接下来,将参照图8~10说明为了确认根据本发明的用于连接金属线状体的连接方法和连接装置的第一实施例的作用效果而进行的实例1。
如图8所示,在以5.0mm的螺距沿着S捻方向绞合3根直径为0.17mm的单根线14而形成的芯线(绞线)15周围,以12.0mm的螺距沿着同一S捻方向绞合7根直径为0.20mm的单根线16而形成护套层17,从而形成如图9所示的护套18。另外,对如图10所示的金属帘线20进行检验,其中绕着护套18的外周以3.50mm的螺距沿着相反方向(即Z捻方向)缠绕直径为0.15mm的绕丝19而形成金属帘线20。
在利用以上连接装置11分别以大约50m的间隔连接形成金属帘线20的芯线15、护套18以及绕丝19三种金属线状体之后,形成金属帘线20。随后,测量芯线15、护套18以及绕丝19的连接部分的接合效率(连接部分与其他部分的切断载荷比)并且将接合效率与通过对焊来进行连接的情况进行比较。此外,测量在利用低温熔融软金属分别覆盖芯线15、护套18以及绕丝19的连接部分以进行紧固的情况下所得到的接合效率并且以与上述相似的方式进行比较。另外,测量在400±20℃的退火温度(利用接触表面温度计测量)下对芯线15、护套18以及绕丝19的连接部分进行保持时间为20秒的退火的情况下所得到的接合效率并且以与上述相似的方式进行比较。
另外,芯线(绞线)、护套以及绕丝的连接条件分别设定如下。
(1)芯线(绞线)
第二正齿轮的齿之间的尺寸:21mm
绞合数:7转
绞合方向:S方向
连接部分的长度:19mm
(2)护套
第二正齿轮的齿之问的尺寸:24mm
绞合数:7转
绞合方向:S方向
连接部分的长度:21mm
(3)绕丝
第二正齿轮的齿之间的尺寸:18mm
绞合数:7转
绞合方向:Z方向
连接部分的长度:17mm
测量结果显示如下。
表I
表II
此外,对于退火温度为400℃时的接合效率,测量在200℃和600℃的退火温度下的接合效率并且以与上述相似的方式进行比较。测量结果显示如下。
表III
如上所述,可确认:利用根据本发明的用于金属线状体的连接方法和连接装置,在各金属线状体中,可以提高接合效率,并且可以进行牢固的连接。特别地,本发明人发现当在进行绞合之后利用低温熔融软金属进行紧固时,可以获得良好的接合效率。另外,本发明人还发现在大约400℃的温度下进行退火更有效。
实例2
接下来,将参照图8~10说明为了确认根据本发明的用于连接金属线状体的连接方法和连接装置的第二实施例的作用效果而进行的实例2(连接部分长度改变)。
如图8~10所示,芯线(绞线)15、护套18以及绕丝19与实例1中所述相同,并且以与上述相似的方式进行检验。
利用连接装置60分别在5处以大约50m的间隔连接形成金属帘线20的芯线15、护套18以及绕丝19三种金属线状体,然后形成金属帘线20。测量并比较与以上实例1相似的接合效率。另外,测量在200℃和600℃的退火温度下的接合效率,并且以与上述相似的方式与退火温度为400℃时的情况进行比较。
另外,芯线(绞线)、护套以及绕丝的连接条件分别设定如下。
(1)芯线(绞线)
第二正齿轮的齿之间的尺寸:34mm
绞合数:11转
绞合方向:S方向
连接部分的长度:31mm
(2)护套
第二正齿轮的齿之间的尺寸:39mm
绞合数:11转
绞合方向:S方向
连接部分的长度:35mm
(3)绕丝
第二正齿轮的齿之间的尺寸:29mm
绞合数:10转
绞合方向:Z方向
连接部分的长度:28mm
测量结果显示如下。
表IV
如上所示,可确认:利用根据本发明的用于金属线状体的连接方法和连接装置,通过使用主线3和支线4,可以提高接合效率,并且可以进行牢固的连接。特别地,本发明人发现当在进行绞合之后利用低温熔融软金属进行紧固时,可以获得良好的接合效率。另外,本发明人还发现在大约400℃的温度下进行退火更有效。另外,由于实例2中的退火的测量结果与表II和表III中所示的接合效率相同,因此没有显示其结果。
尽管参照特定的实施例详细说明了本发明,但本领域的技术人员自然会理解在不背离本发明精神和范围的情况下可以进行多种变型和修改。
本申请要求以下日本专利申请的优先权:在2007年1月10日提交的日本专利申请No.2007-002797、在2007年2月28日提交的日本专利申请No.2007-050572、在2007年7月30日提交的日本专利申请No.2007-197200、在2007年12月25日提交的日本专利申请No.2007-331583、在2007年12月28日提交的日本专利申请No.2007-340955、在2007年12月28日提交的日本专利申请No.2007-340956、在2008年1月8日提交的日本专利申请No.2008-001565以及在2008年1月8日提交的日本专利申请No.2008-001566,这些专利申请的全部内容将以引用的方式并入本文。
工业实用性
如上所述,根据本发明的用于连接金属线状体的连接方法和连接装置例如可以应用于用于连接钢帘线的连接方法和连接装置。
Claims (27)
1.一种用于连接面向彼此的金属线状体的连接方法,包括以下步骤:
以其间具有间隔的方式设置一对旋转体,每个旋转体包括一对保持部分,所述一对保持部分之间具有间隔并且能够保持所述金属线状体;
由所述旋转体的保持部分保持所述金属线状体的端部附近部分以将所述金属线状体悬跨在所述一对旋转体之间,从而使得所述金属线状体的端部附近部分沿着轴向相互重叠;以及
绕着所述一对保持部分之间的旋转中心沿着相反方向相对旋转所述旋转体,由此所述金属线状体在所述旋转体之间相互绞合以进行连接。
2.根据权利要求1所述的用于连接金属线状体的连接方法,其中,
在限制悬跨在所述一对旋转体之间的金属线状体沿着径向向外侧移动的状态下,旋转所述旋转体。
3.一种用于连接面向彼此的金属线状体的连接方法,包括以下步骤:
以其间具有间隔的方式设置一对旋转体,每个旋转体包括一对保持部分,所述一对保持部分之间具有间隔并且能够保持所述金属线状体;
由所述旋转体的保持部分保持作为主线的金属线状体的端部附近部分和作为支线的金属线状体的端部附近部分以将所述金属线状体悬跨在所述一对旋转体之间,从而使得作为主线的一根金属线状体设置成比作为支线的另一根金属线状体更接近旋转中心侧,并且使得所述端部附近部分沿着轴向相互重叠;以及
在限制悬跨在所述一对旋转体之间的金属线状体沿着径向向外侧移动的状态下,绕着所述一对保持部分之间的旋转中心沿着相反方向相对旋转所述旋转体,由此所述金属线状体在所述旋转体之间相互绞合以进行连接。
4.根据权利要求3所述的用于连接金属线状体的连接方法,其中,
所述主线与所述支线的拉伸载荷比设定在从10∶3到10∶6的范围内。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于连接金属线状体的连接方法,其中,
形成切缝作为所述旋转体的保持部分,各个切缝分别在各旋转体的外周侧敞开并且延伸至旋转体的旋转中心附近处,并且通过将所述金属线状体***所述切缝中而使金属线状体保持在所述切缝中。
6.根据权利要求5所述的用于连接金属线状体的连接方法,其中,
所述旋转体具有切缝作为一种类型的保持部分以及贯通孔作为另一种类型的保持部分,所述贯通孔允许所述金属线状体从其中穿过。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于连接金属线状体的连接方法,其中,
所述金属线状体由产生塑性变形的材料构成。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于连接金属线状体的连接方法,其中,
在绞合过程中对两线状体的两端部施加抗拉力以便进行均匀的捻合。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的用于连接金属线状体的连接方法,其中,
当所述金属线状体为单根线时,则将多个单根线绞合成绞线,将端部相互连接时的绞合方向设定成与形成绞线时的绞合方向一致。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的用于连接金属线状体的连接方法,其中,
当所述金属线状体为通过绞合多个单根线而形成的线时,将端部相互连接时的绞合方向设定成与单根线的绞合方向一致。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的用于连接金属线状体的连接方法,其中,
在所述金属线状体通过绞合而相互连接之后,通过切割去除没有绞合在一起的端部的至少一个多余长度部分。
12.根据权利要求11所述的用于连接金属线状体的连接方法,其中,
朝向与引导方向相反的方向弯曲没有绞合在一起的端部中至少之一,并且切断多余长度部分而留下端部的一部分作为弯曲形成部分。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的用于连接金属线状体的连接方法,其中,
在将所述金属线状体绞合在一起之后,在250~500℃对绞合部分进行10秒或更长时间的退火。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的用于连接金属线状体的连接方法,其中,
在将所述金属线状体绞合在一起而形成的连接部分处利用低温熔融软金属使金属线状体彼此紧固。
15.根据权利要求1至12中任一项所述的用于连接金属线状体的连接方法,其中,
在进行绞合之后,对连接部分施加压缩力以使其发生塑性变形。
16.一种用于连接面向彼此的金属线状体的连接装置,包括:
一对第二旋转体,其设置成可围绕同一轴心旋转,每个第二旋转体具有一对设置在所述轴心周围且能够保持金属线状体的保持部分;
一对第一旋转体,其可与沿着所述第二旋转体的外周形成的齿啮合;
从动锥齿轮,其与相应的第一旋转体一起旋转;以及
驱动锥齿轮,其与两个从动锥齿轮啮合,
其中,随着所述驱动锥齿轮的旋转,所述从动锥齿轮沿着相反方向旋转,所述从动锥齿轮的旋转通过所述第一旋转体而传递到所述第二旋转体上,并且所述第二旋转体沿着相反方向旋转,由此由保持部分保持的金属线状体的端部在第二旋转体之间绞合。
17.根据权利要求16所述的用于连接金属线状体的连接装置,还包括:
线状体限制部件,其用于限制悬跨在一对第二旋转体之间的金属线状体沿着径向向外侧移动,
其中,在通过所述线状体限制部件限制金属线状体的端部在第二旋转体之间沿着径向向外侧移动的同时,使所述金属线状体的端部绞合在一起。
18.一种用于连接面向彼此的金属线状体的连接装置,包括:
驱动锥齿轮,对其施加有旋转力;
一对从动锥齿轮,其与所述驱动锥齿轮交叉,并且对所述从动锥齿轮施加有旋转力;
一对圆板,其与相应的从动锥齿轮一体地结合;
一对第一旋转体,其与相应的圆板同轴且一体地旋转;
一对第二旋转体,其被设置成可围绕同一轴心旋转并与相应的第一旋转体啮合,并且每个第二旋转体具有一对设置在所述轴心周围且能够保持金属线状体的保持部分;以及
线状体限制部件,其用于限制悬跨在一对第二旋转体之间的金属线状体沿着径向向外侧移动,
其中,随着所述驱动锥齿轮的旋转,所述从动锥齿轮沿着相反方向旋转,所述从动锥齿轮的旋转通过所述第一旋转体而传递到所述第二旋转体上,并且所述第二旋转体沿着相反方向旋转,由此在通过所述线状体限制部件限制金属线状体的端部在第二旋转体之间沿着径向向外侧移动的同时,使所述金属线状体的端部绞合在一起。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的用于连接金属线状体的连接装置,还包括:
电加热装置,其在所述金属线状体的端部绞合在一起之后仅加热所述连接部分。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的用于连接金属线状体的连接装置,其中,
形成切缝作为所述保持部分,每个切缝在每个第二旋转体的外周侧敞开并且延伸至所述轴心附近处,并且通过将所述金属线状体***所述切缝中而使所述金属线状体保持在所述切缝中。
21.根据权利要求20所述的用于连接金属线状体的连接装置,其中,
所述切缝分别在设置在每个第二旋转体的外周侧的齿之间敞开,所述设置在每个第二旋转体的外周侧的齿与对应的第一旋转体的齿啮合。
22.根据权利要求16至21中任一项所述的用于连接金属线状体的连接装置,其中,
所述第一旋转体与相应的从动锥齿轮结合为一体。
23.根据权利要求22所述的用于连接金属线状体的连接装置,其中,
所述第一旋转体以其与相应的从动锥齿轮之间具有间隔的方式与所述从动锥齿轮同轴地结合为一体。
24.根据权利要求16至23中任一项所述的用于连接金属线状体的连接装置,其中,
所述第二旋转体分别与位于所述第一旋转体的相反一侧的一对空转旋转体啮合,并且所述空转旋转体在所述第一旋转体的相反一侧支撑所述第二旋转体。
25.根据权利要求16至24中任一项所述的用于连接金属线状体的连接装置,还包括:
具有预定长度尺寸的定位件,其设置在所述第二旋转体之间。
26.根据权利要求25所述的用于连接金属线状体的连接装置,其中,
所述定位件是所述线状体限制部件。
27.根据权利要求16至26中任一项所述的用于连接金属线状体的连接装置,其中,
第一旋转体的齿数小于从动锥齿轮的齿数。
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