專利名稱：電纜、電纜著色和制造的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括芯線和包覆芯線的絕緣護(hù)套的電纜，護(hù)套的外表 面標(biāo)有用于識別電纜的標(biāo)記。本發(fā)明還涉及用于電纜著色和制造的方
法和i殳備。
背景技術(shù)：
機(jī)動車輛安裝有各種電子裝置。在機(jī)動車輛中排列有束線以便從 電源向電子裝置提供電能或從計算機(jī)向電子裝置提供控制信號。束線 包括多個電線和附裝到電線末端部分的連接器。
電纜包括芯線和包覆芯線的、由絕緣合成樹脂制成的護(hù)套。連接 器包括端子和接收端子的連接器殼體。端子連接到電纜的末端部分的 芯線。連接器殼體由絕緣合成樹脂制成并且具有盒的形狀。與連接器 殼體連接的束線給電子裝置提供電能或信號。
束線以如下的方式組裝。電纜被切割為規(guī)定長度并且去除其末端 部分的護(hù)套。然后將端子附裝到末端部分并且插入連接器殼體。
關(guān)于芯線大小、護(hù)套的材料(例如，耐熱性)和使用目的識別束 線。關(guān)于機(jī)動車輛系統(tǒng)，諸如氣嚢、ABS (防抱死制動系統(tǒng))或車速 的控制信號和功率傳輸，對使用目的進(jìn)行分類。
為了識別束線的電纜，通過擠壓用期望的著色材料著色的合成樹 脂圍繞芯線形成護(hù)套(JP畫H05畫111947-A ， JP-H06-119833-A ， JP-H09-92056-A )。當(dāng)改變電纜的外表面的顏色時，必須4亭止擠壓包 覆單元的操作，這導(dǎo)致了降低電纜生產(chǎn)率的附加時間和費用。
作為改變外表面的顏色的另一種方式，在操作中給著色材料添加 其它的著色材料。這種方法使得在電纜的第一顏色部分和下一個顏色 部分之間產(chǎn)生混合著色部分，這導(dǎo)致電纜材料的低成品率。WO2003/019580公開了用具有素色的合成樹脂包覆電纜，并且 公開了用期望的顏色給電纜的外表面著色。這避免了電纜的低生產(chǎn)率 和材料的低成品率。專利文獻(xiàn)5公開了借助于著色設(shè)備噴射適量的著 色材料給素色電纜的外表面著色。圖4示出了用JP-2005-019081-A的 著色設(shè)備著色的電纜103的透視圖。用直線標(biāo)記106標(biāo)記護(hù)套105的 外表面105a以識別電纜103。護(hù)套105具有素色P,并且標(biāo)記有具有 不同于素色P的顏色R的標(biāo)記106。
標(biāo)記106是沿著電纜103的縱向方向的直線，并且因此從某些方 向觀察是不可見。工人擔(dān)心把與電纜103連接的端子插入錯誤的端子 收集器。
因此當(dāng)將端子插入連接器殼體時，工人確認(rèn)標(biāo)記106，這導(dǎo)致較 低的組裝效率。因此難以識別在電纜103的外表面105a上形成的標(biāo) 記106，諸如條紋圖案。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種在其外表面上具有更可識別的標(biāo)記的電纜，以及 用于電纜著色和制造的設(shè)備和方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面， 一種用于電纜著色的著色單元包括著 色噴嘴，用于在沿電纜的縱向方向移動的電纜的外表面上連續(xù)噴射著 色材料；和布置在著色噴嘴上游的振動裝置，用于沿與電纜的移動方 向和著色材料的噴射方向正交的方向振動電纜。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面， 一種用于制造電纜的設(shè)備，包括擠壓 包覆單元，用于用素色的合成樹脂形成圍繞芯線的護(hù)套；移動裝置，
用于沿電纜的縱向方向移動電纜；著色噴嘴，用于在沿電纜的縱向方 向移動的電纜的外表面上連續(xù)噴射著色材料；以及布置在著色噴嘴上 游的振動裝置，用于沿與電纜的移動方向和著色材料的噴射方向正交 的方向上振動電纜。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面， 一種電纜著色的方法包括以下步驟沿 電纜的縱向方向移動電纜并且沿與電纜的移動方向和著色材料的噴射方向正交的方向振動電纜；以及在電纜的外表面上連續(xù)噴射著色材 料。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面， 一種用于制造電纜的方法，包括以下步 驟擠壓素色的合成樹脂以形成圍繞電纜的芯線的護(hù)套；沿電纜的縱 向方向移動電纜并且沿與電纜的移動方向和著色材料的噴射方向正 交的方向振動電纜；以及在電纜的外表面上連續(xù)噴射著色材料。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面， 一種電纜，包括導(dǎo)電芯線；和由絕緣 合成樹脂制成的并且包覆芯線的護(hù)套，其中護(hù)套的外表面包括沿電纜 的縱向方向形成的正弦形標(biāo)記，通過在護(hù)套的外表面上噴射著色材料 形成所述正弦形標(biāo)記，以^使識別電纜。
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于制造電纜的設(shè)備的示 意性配置；
圖2是示出了圖1的設(shè)備的著色單元的示意性配置； 圖3是用圖1的設(shè)備制造的電纜的透視圖；以及 圖4是常規(guī)電纜的透視圖。
具體實施例方式
圖l示出了用于制造圖3所示的電纜3的設(shè)備1的實施例，設(shè)備 1包括圖2所示的著色單元12。
電纜3被組裝在布置在車輛(諸如機(jī)動車輛)中的束線內(nèi)。如圖 3所示，電纜3包括導(dǎo)電芯線4和絕緣護(hù)套5。由多條導(dǎo)線或單條導(dǎo) 線形成芯線4。護(hù)套5由合成樹脂諸如聚氯乙烯(PVC)制成并且覆 蓋芯線4。那么護(hù)套5的外表面是電纜3的外表面5a。
用素色P給護(hù)套5著色，素色P或是添加到合成樹脂中的著色 材料的顏色，或是樹脂自身的顏色。樹脂自身的素色P被稱為無色 (free color)，并且可以是白色。
用標(biāo)記6標(biāo)記電纜3的外表面5a，以1更識別電纜3，用圖3中的平行斜線表示的顏色R給標(biāo)記6著色。顏色R不同于素色P。標(biāo)記6 形成為正弦形狀，并且在電纜3的縱向方向上完整延伸。標(biāo)記6的平 面圖表現(xiàn)為正弦曲線。
電纜3被組裝在束線中，以便通過連接器給電子裝置提供電能或 電信號。當(dāng)組裝束線時，工人通過標(biāo)記6的顏色識別芯線4的大小、 護(hù)套的5材料和使用目的。關(guān)于機(jī)動車輛系統(tǒng)，諸如氣嚢、ABS(防 抱死制動系統(tǒng))或車速的控制信號和功率傳輸，對使用目的進(jìn)行分類。
正弦形標(biāo)記6在電纜3的圓周方向上比圖4的條紋標(biāo)記4延伸得 更長，并且因此更可以通過多方向觀察識別。正弦形標(biāo)記6改善了組 裝束線的工作效率。
參考圖1,用于制造電纜3的設(shè)備l包括供應(yīng)單元10、擠壓包覆 單元ll、著色單元12、巻取單元13和多個滑輪14 (移動裝置)。滑 輪14又沿由圖1中的箭頭指示的方向K拉動芯線4或電纜3通過供 應(yīng)單元IO、擠壓包覆單元ll、著色單元12和巻取單元13。
供應(yīng)單元10向擠壓包覆單元ll提供芯線4。然后擠壓包覆單元 11圍繞芯線4涂敷素色P的熱熔性合成樹脂以形成護(hù)套5。
可以用素色合成樹脂或包含著色材料的合成樹脂形成護(hù)套5。
著色單元12布置在擠壓包覆單元11的下游，并且緊挨著擠壓包 覆單元ll之后。在護(hù)套5處于高溫時，著色單元12用期望的顏色給 素色P的護(hù)套5的外表面5a著色。
用著色液或涂覆材料給護(hù)套5的外表面5a著色。著色液包含溶 劑和溶解或分散在溶劑內(nèi)的染料，并且涂覆材料包含流體分散體和分 散在流體內(nèi)的色料。當(dāng)利用著色液時，染料滲入護(hù)套5內(nèi)，并且當(dāng)使 用涂覆材料時，色料附著在護(hù)套5的外表面5a上。
優(yōu)選地是，溶劑和流體分散體與護(hù)套5的合成樹脂具有親和性， 以便確保染料的滲入和色料的附著。
巻取單元13按期望的長度切割通過著色單元12著色的電纜3， 并且將電纜3巻繞成鼓狀物以便運輸。
參考圖2，著色單元12包括噴嘴單元30、振動裝置20、編碼器2和控制裝置18。
噴嘴單元30包括固定在工廠地面上的單元主體31以及用單元主 體31支撐的多個著色噴嘴32a-32c。著色噴嘴32a-32c布置在水平伸 展的電纜3之上，并且沿電纜3的移動方向K排列。圖l和2示出了 沿方向K排列的三個著色噴嘴32a-32c。著色噴嘴32a-32c沿下游方 向分別稱為第一、第二和第三著色噴嘴。
給第 一著色噴嘴32a提供顏色R,給第二著色噴嘴32b提供除顏 色R和P之外的顏色，并且給第三著色噴嘴32c提供除所利用的顏色 之外的顏色。著色噴嘴32a-32c向下噴射規(guī)定數(shù)量的著色材料到電纜 3的外表面5a的最高部分上，并且在電纜3的外表面5a的最高部分 上形成標(biāo)記6。根據(jù)電纜3的規(guī)格選擇著色噴嘴32a-32c，并且可以同 時操作著色噴嘴32a-32c。
著色噴嘴32a-32c能夠獨立地改變顏色而無需停止設(shè)備1的操 作。因此，電纜3的生產(chǎn)率得以保持。著色噴嘴32a-32c的獨立操作 可以消除顏色的混合部分，這導(dǎo)致電纜3的材料的產(chǎn)量損失率降低。
振動裝置20布置在噴嘴單元30的上游。振動裝置20包括固 定在工廠地面上的基體23，從擠壓包覆單元11移出的電纜3定位在 其上的平臺21，具有圓柱形狀并且從平臺21豎起以在其間引導(dǎo)電纜 3的一對引導(dǎo)部分22a和22b，超聲波換能器24，以及電源25。平臺 21通過超聲波換能器24與基體23連接。引導(dǎo)部分22a和22b之間的 間隔被調(diào)整為大體與電纜3的直徑相同的距離。
超聲波換能器24包括多個壓電元件24a和與壓電元件24a的兩 端連接的一對電極24b和24c。壓電元件24a響應(yīng)于施加的電壓擴(kuò)展 和收縮。 一個電極24b固定在基體23上，并且另一個電極24c固定 在平臺21上。電源25給所述一對電極24b和24c提供交流電。
通過電源25通電的超聲波換能器24借助壓電元件24a沿由圖2 中的箭頭指示的方向J擴(kuò)展和收縮，方向J與電纜3的縱向方向和著 色材料從著色噴嘴32a-32c中的噴射方向正交。超聲波換能器24根據(jù) 電纜3的直徑以0.5-2mm的幅度沿方向J振動平臺21。通過控制裝置18的控制接通/斷開電源25,并且通過控制裝置 18以規(guī)定的定時給超聲波換能器24通電。
編碼器2布置在振動裝置20的上游。振動裝置20具有圓柱形狀 的并且可繞軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子的外表面與電纜3的護(hù)套5接觸。在 電纜3沿方向K移動時轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，并且旋轉(zhuǎn)數(shù)與電纜3的移動距離成 比例。
編碼器2向控制裝置18輸出響應(yīng)于電纜3的移動距離的脈沖信號。
控制裝置18是包括RAM、 ROM和CPU以控制著色單元12的 計算機(jī)?？刂蒲b置18基于存儲在ROM中的程序和從編碼器2接收 的信息控制著色噴嘴32a-32c之一的操作，以便給護(hù)套5的外表面5a 著色。
控制裝置18基于來自編碼器2的信息控制電源25，以便給超聲 波換能器24通電，使得超聲波換能器24沿方向J振動平臺21或電 纜3。響應(yīng)于由編碼器2測量的電纜3的移動速度通過控制裝置18調(diào) 節(jié)平臺21的頻率(振動速度)。平臺21的參考頻率或幅度根據(jù)將被 制造的電纜3的直徑預(yù)先存儲在ROM內(nèi)。參考頻率指示平臺21對 于電纜3的規(guī)定速度的頻率(振動速度)。設(shè)備l能夠響應(yīng)于將被制 造的電纜3改變平臺21的參考頻率和幅度。
當(dāng)電纜3在連續(xù)噴射著色材料的著色噴嘴32a-32c之下經(jīng)過并且 經(jīng)受方向J上的振動時，如圖3所示沿電纜的縱向方向形成正弦形標(biāo) 記6。平臺21振動的頻率和幅度適于改變在電纜3的外表面5a上形 成的正弦曲線的節(jié)距和幅度。
電纜3沿圖2中的方向K伸展并且移過編碼器2和噴嘴單元30。
以下面的方式利用設(shè)備1制造電纜3。通過供應(yīng)單元10提供芯 線4，并且通過由擠壓包覆單元11形成的素色P的護(hù)套5包覆芯線4。 通過滑輪14沿方向K移動電纜3。當(dāng)編碼器2檢測到電纜3在引導(dǎo) 部分22a和22b之間經(jīng)過時，控制裝置18控制電源25以給超聲波換 能器24通電。通電的超聲波換能器24沿方向J振動平臺21，并且因和22b的電纜3。
當(dāng)編碼器2檢測到電纜3位于著色噴嘴32a-32c之下時，控制裝 置18控制著色噴嘴32a-32c以噴射著色材料。在這個實施例中，操作 第 一著色噴嘴32a以噴射顏色R的著色材料。
沿方向J的振動和沿方向K的移動在電纜3的外表面5a上形成 正弦形4示i己6。
滑輪14將電纜3拉到巻取單元13。巻取單元13按期望的長度 切割電纜3，并且將電纜巻繞成鼓狀物。
當(dāng)編碼器2測量到電纜3的規(guī)定的移動距離時，控制裝置18控 制著色噴嘴32a-32c，以便停止著色材料的噴射。當(dāng)滑輪14停止并且 編碼器2檢測到電纜3的移動停止時，控制裝置18控制電源25以停 止給超聲波換能器24或平臺21通電。超聲波換能器24可以與著色 噴嘴32a-32c的噴射停止同步地停止。
用于制造電纜3的設(shè)備1包括著色噴嘴32a-32c上游的振動裝置 20，以^更在電纜3的外表面5a上形成正弦形標(biāo)記6。正弦形標(biāo)記6在 圓周方向上比常規(guī)的條紋標(biāo)記106更多地延伸，并且因此變得可從多 個方向^見察可見。由于標(biāo)記更可識別，正弦形標(biāo)記6改善了束線的組 裝的效率。
著色噴嘴32a-32c沿電纜3的移動方向布置，使得著色噴嘴 32a-32c可以獨立地噴射相應(yīng)的顏色而無需停止設(shè)備1。因此電纜3 的生產(chǎn)率提高了。獨立的著色噴嘴32a-32c避免了當(dāng)從一種顏色改變 為其它顏色時的顏色混合。
平臺21經(jīng)受超聲波換能器24的振動，但是可以隨偏心凸輪振動。 應(yīng)當(dāng)理解，可以在電纜3的兩個末端部分處形成正弦形標(biāo)記6， 或可以沿其縱向方向間斷地形成正弦形標(biāo)記6。來自編碼器2的電纜
3的移動信息和存儲在控制裝置18內(nèi)的程序影響正弦形標(biāo)記6的振 動。
可以用圖像傳感器諸如CCD照相機(jī)和從圖像傳感器的圖像中識 別電纜3的任意位置的識別裝置代替編碼器2。通過設(shè)備1制造的電纜3可以用于電子裝置，諸如便攜計算機(jī)。 丙烯酸顏料、油墨(染料或色料)和UK油墨用于著色液和涂覆材料。本發(fā)明的實施例僅是示例性的，并且本發(fā)明不限于此。任何修改 和變更都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。工業(yè)實用性一種用于電纜著色的著色單元，包括著色噴嘴，用于在沿其縱 向方向移動的電纜的外表面上連續(xù)噴射著色材料；和布置在著色噴嘴 上游的振動裝置，用于沿與電纜的移動方向和著色材料的噴射方向正 交的方向上振動電纜。因此，在電纜的外表面上噴射著色材料，以便 形成沿其縱向方向上延伸的正弦形標(biāo)記，并且提供更可識別的標(biāo)記。用于制造電纜的設(shè)備，包括擠壓包覆單元，用于通過素色合成 樹脂形成圍繞芯線的護(hù)套；移動裝置，用于沿電纜的縱向方向移動電 纜；著色噴嘴，用于在沿其縱向方向移動的電纜的外表面上連續(xù)噴射 著色材料；以及布置在著色噴嘴上游的振動裝置，用于沿與電纜的移 動方向和著色材料的噴射方向正交的方向振動電纜。因此，在電纜的 外表面上噴射著色材料，以便形成沿其縱向方向延伸的正弦形標(biāo)記并且制造具有更可識別的標(biāo)記的電纜。一種電纜著色的方法，包括以下步驟沿電纜的縱向方向移動電 纜并且沿與電纜的移動方向和著色材料的噴射方向正交的方向振動 電纜；以及在電纜的外表面上連續(xù)噴射著色材料。因此，在電纜的外 表面上噴射著色材料，以便形成沿其縱向方向延伸的正弦形標(biāo)記并且 提供更可識別的標(biāo)記。一種制造電纜的方法，包括以下步驟擠壓素色合成樹脂以形成 圍繞電纜的芯線的護(hù)套；沿電纜的縱向方向移動電纜并且沿與電纜的 移動方向和著色材料的噴射方向正交的方向振動電纜；以及在電纜的 外表面上連續(xù)噴射著色材料。因此，著色材料噴射在電纜的外表面上， 以便形成沿其縱向方向延伸的正弦形標(biāo)記并且制造具有更可識別的標(biāo)記的電纜。用沿電纜的縱向方向延伸的正弦形標(biāo)記給電纜的外表面做標(biāo)記。 正弦形標(biāo)記在電纜的圓周方向上比常規(guī)的條紋標(biāo)記更多地延伸，使得 正弦形標(biāo)記更可從多個方向,皮觀察識別。
-使用具有正弦形標(biāo)記的電纜 改善了束線的組裝效率。
權(quán)利要求
1.一種用于電纜著色的著色單元，包括著色噴嘴，用于在沿電纜的縱向方向移動的電纜的外表面上連續(xù)噴射著色材料；和布置在著色噴嘴上游的振動裝置，用于沿與電纜的移動方向和著色材料的噴射方向正交的方向振動電纜。
2. —種用于制造電纜的設(shè)備，包括擠壓包覆單元，用于通過素色合成樹脂形成圍繞芯線的護(hù)套；移動裝置，用于沿電纜的縱向方向移動電纜；著色噴嘴，用于在沿電纜的縱向方向移動的電纜的外表面上連續(xù) 噴射著色材料；以及布置在著色噴嘴上游的振動裝置，用于沿與電纜的移動方向和著 色材料的噴射方向正交的方向振動電纜。
3. —種電纜著色的方法，包括以下步驟沿電纜的縱向方向移動電纜并且沿與電纜的移動方向和著色材 料的噴射方向正交的方向振動電纜；以及 在電纜的外表面上連續(xù)噴射著色材料。
4. 一種用于制造電纜的方法，包括以下步驟 擠壓素色合成樹脂，以便形成圍繞電纜的芯線的護(hù)套； 沿電纜的縱向方向移動電纜并且沿與電纜的移動方向和著色材料的噴射方向正交的方向振動電纜；以及 在電纜的外表面上連續(xù)噴射著色材料。
5. —種電纜，包括 導(dǎo)電芯線，以及由絕緣合成樹脂制成的、并且包覆芯線的護(hù)套， 其中護(hù)套的外表面包括沿電纜的縱向方向形成的正弦形標(biāo)記，通過在護(hù)套的外表面上噴射著色材料形成所述正弦形標(biāo)記，以便識別電纜。
全文摘要
本發(fā)明的一個目的是在電纜的外表面上提供更可識別的標(biāo)記。用于制造電纜(3)的設(shè)備(1)包括著色單元(12)以便通過噴射著色材料在電纜(3)的外表面上形成正弦形標(biāo)記。著色單元(12)包括著色噴嘴(32a-32c)，用于在沿其縱向方向移動的電纜的外表面上連續(xù)噴射著色材料；以及布置在著色噴嘴(32a-32c)上游的振動裝置(20)，用于沿與電纜(3)的移動方向和著色材料的噴射方向正交的方向振動電纜(3)。
文檔編號H01B13/00GK101611459SQ200780051528
公開日2009年12月23日 申請日期2007年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月19日
發(fā)明者八木清, 杉村惠吾, 鐮田毅 申請人:矢崎總業(yè)株式會社