JPH10125151A - 撚合ケーブルの撚合周期検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サンプルによる測定を行わずに撚合製造中に
ケーブルの撚合周期を測定、検査する。 【解決手段】 撚合ケーブル１０中の複数の絶縁電線の
うち被測定対象となる特定の対象絶縁電線１３のみに信
号を与え、撚合中のケーブル１０を軸方向に移動させつ
つ、撚合ケーブル１０の外表面に近接したセンサー１１
によって対象絶縁電線１３の信号が周囲に与える電磁的
または静電的影響の変化を検出することで、センサー１
１と撚合ケーブル１０内で撚合された対象絶縁電線１３
との離間距離の変化を検出し、検出された離間距離の変
化と、撚合ケーブル１０の軸方向への移動長とに基づい
て、対象絶縁電線１３の撚合周期を演算検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、撚合ケーブル内
で絶縁電線が所定の周期で繰り返し反転されて撚合され
た反転撚合ケーブルを含む撚合ケーブルの撚合周期検出
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電話回線等の通信分野において
は、図２０及び図２１のようなＣＣＰ(Color Coded Pol
yethylene：色識別ポリエチレン）製の市内通信ケーブ
ル（ＣＣＰケーブル）が使用されることが多い。

【０００３】このＣＣＰケーブルは、まず、直径０．４
〜０．９ｍｍ程度の軟銅線の外周に色の付いたポリエチ
レン絶縁を施して絶縁素線１とし、これを４本断面配置
で正方形に配置して撚合せて２対構成のカッド２とし、
これを５カッド（１０対構成）合わせて細い色の付いた
樹脂テープで粗巻して束ねることでサブユニット３を形
成する。そして、これを所要本数撚合せて所定の対数と
し、この外周に樹脂製の保護用の上巻テープ４を巻き付
けて絶縁素線群を束ね、ケーブルコア５とする。

【０００４】かかる撚（集合）工程の際、サブユニット
３を全長に亘り一方向に螺旋状に巻き付けて集合する、
といった「一方向撚」を採用することもできるが、ケー
ブルコア全長に亘って一定周期長毎に撚付ける方向を繰
り返し反転させる、といった「左右交互撚」または「Ｓ
Ｚ撚」と呼ばれる方法を採用することも多い。

【０００５】このようにして一定の周期で反転形成した
ケーブルコア５の外周に、静電遮蔽のために約０．２ｍ
ｍ厚のアルミニウムテープ６をパイプ状に両端部６ａ，
６ｂを重ね合わせて施し、更にその上に耐候性の良いカ
ーボン入の黒色ポリエチレン等の外部被覆（シース）７
を所要厚みで円筒状に施している。このとき、ポリエチ
レンシース７を施す際の熱により、下層のパイプ状のア
ルミニウムテープ６はポリエチレンシース７の内面に熱
融着される。このようにして、ケーブルコア５上にアル
ミニウムテープ６とポリエチレンシース７が一体化した
強度の高い複合構造シース（ＬＡＰシース：Laminated
Aluminum Polyethylene）が施されて、ＣＣＰケーブル
が完成する。

【０００６】なお、ＳＺ撚の特徴は、部分部分で見る
と、右撚と左撚が交互に隣接して撚られているが、ケー
ブルの長さ方向に全体的に平均化して見ると、右撚部分
（＋の撚り）と左撚部分（−の撚り）が打ち消し合って
撚りが掛かっていないことになる。そして、夫々の撚り
部分の長さ（反転周期長）を比較的短くしておけば、シ
ース７を切り開いてサブユニット３またはカッド２をケ
ーブル外部に容易に引き出すことができる。このよう
に、サブユニット３またはカッド２毎に引き出せるよう
な弛みがケーブル内で与えられているため、ケーブルの
中間部で接続を行う場合等に引き出し作業が容易にな
る。

【０００７】このようなＣＣＰケーブルにおいて、サブ
ユニット３またはカッド２の弛み量が所定の規格値を満
たしていることが要求されており、この弛み量を確認す
るため、従来では、完成したケーブルについて約４ｍの
試料をそれぞれ一定期間毎にサンプリングし、完成品検
査工程にて検査を行っている。

【０００８】この検査は次の通りである。まず、ケーブ
ルの中間部でシース７を４０ｍｍ程度剥ぎ取り、対象と
なるサブユニット３のケーブルコア５を約１ｋｇの力で
引き出した場合の弛み量を測定し、当該弛み量が所定の
規格値を満たしているか否かを試験していた（図１）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来で
は、ケーブルの製造工程が終了した後に試料を抜き出し
てサンプリング測定していたが、このために、実際に製
品として出荷する分に加えて、測定用サンプルの余尺分
を余分に製造しなければならず、このためのコストが高
額になる。

【００１０】また、ケーブルの製造が終了した後に検査
を行っていたので、この検査に要する工数及び時間が余
計にかかることになっていた。

【００１１】さらには、検査の結果規格外れとなってい
ることが判明した場合、サンプリング箇所以外の部分に
ついても同様に規格外れになっている可能性が高いが、
この場合は、検査をケーブルの完成後に行っているた
め、既に手遅れである可能性が高く、撚合工程における
集合条件の変更調整が遅れることによって、多くの不良
品を製造してしまっている可能性が高い。

【００１２】そこで、この発明の課題は、サンプルコス
ト及び検査工数を削減し得る撚合ケーブルの撚合中での
撚合周期検出方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
この発明は、複数の絶縁電線を撚合わせて成る撚合ケー
ブルについて前記絶縁電線の撚合周期を検出する撚合周
期検出方法であって、撚合された前記撚合ケーブルを軸
方向に移動させる際に、該撚合ケーブルの複数の絶縁電
線のうち被測定対象となる特定の対象絶縁電線のみに信
号を与え、該撚合ケーブルの外表面に近接した電気的検
出センサーによって前記対象絶縁電線の信号が周囲に与
える電気的影響の変化を検出することで、当該電気的検
出センサーと前記撚合ケーブル内で撚合された前記対象
絶縁電線との離間距離の変化を検出し、検出された離間
距離の変化と、前記撚合ケーブルの軸方向への移動長と
に基づいて前記対象絶縁電線の撚合周期を演算検出する
ものである。これにより、サンプルを抜き出して検査し
なくても、全てのケーブルについて撚合周期を容易に検
出できる。

【００１４】ここで、具体的には、前記撚合ケーブルの
少なくとも１対の絶縁電線を前記対象絶縁電線とし、且
つ当該対象絶縁電線の対の一端に信号発生器を接続する
とともに他端を互いに結線することで撚合絶縁電線によ
る電気的ループ回路を形成し、前記電気的検出センサー
として電磁センサーを使用し、前記電気的ループ回路に
前記信号発生器から信号を与えることによって生ずる磁
界の変化を前記電磁センサーによって検知し、一方、前
記撚合ケーブルの軸方向の移動長を所定の計尺器により
検知し、前記電磁センサーの出力信号から得た前記離間
距離の変化と前記計尺器から得た移動長とに基づいて前
記対象絶縁電線の撚合ケーブル内での撚ピッチを検出す
るものである。

【００１５】あるいは、前記電気的検出センサーとして
静電センサーを使用し、該静電センサーによって、該静
電センサーと前記信号を与えられた前記対象絶縁電線と
の間に生ずる静電容量の変化を検出し、一方、前記撚合
ケーブルの軸方向の移動長を所定の計尺器により検知
し、前記静電センサーの出力信号から得た前記離間距離
の変化と前記計尺器から得た移動長とに基づいて前記対
象絶縁電線の撚合ケーブル内での撚ピッチを検出するも
のである。

【００１６】ここで、前記撚合ケーブル内で前記絶縁電
線が所定の周期で繰り返し反転されて撚合されている場
合、この反転撚合ケーブルの撚ピッチだけでなく撚反転
周期長をも検出することができる。この場合、前記電気
的検出センサーからの出力信号に基づいてパルス信号を
形成し、当該パルス信号から、第１の周期の第１パルス
信号と、当該第１の周期より長い第２の周期の第２パル
ス信号とを互いに分離して取り出し、前記第１の周期を
前記撚ピッチとし、前記第２の周期を前記撚反転周期長
として、前記撚ピッチ及び前記撚反転周期長を互いに識
別して検出する。

【００１７】具体的には、前記電気的検出センサーから
の出力信号に基づいてパルス信号を形成した後、前記パ
ルス信号を遅延回路により遅延波形信号に変換し、当該
遅延回路で変換された前記遅延波形信号に対して第１の
しきい値と比較することで前記第１の周期の前記第１パ
ルス信号を取り出し、一方、当該遅延回路で変換された
前記遅延波形信号に対して第１のしきい値と異なる第２
のしきい値と比較することで前記第２の周期の前記第２
パルス信号を取り出せばよい。

【００１８】また、撚合された前記撚合ケーブルを軸方
向に移動させる際には、所定の巻取装置の巻取ドラムで
前記撚合ケーブルを巻き取りながら移動させ、この際、
前記巻取ドラムとともに回転する第１の導電部材に前記
対象絶縁電線を接続し、前記対象絶縁電線に信号を供給
する信号発生器に接続された第２の導電部材を、前記第
１の導電部材に対して摺動可能に設置し、前記第２の導
電部材及び回転する前記第１の導電部材を通じて、前記
信号発生器からの信号を前記対象絶縁電線に与えればよ
い。

【００１９】

【発明の実施の形態】

｛この発明の原理｝まず、サブユニット及びカッドの弛
み量とＳＺ撚ピッチとの関係について説明する。なお、
以下の説明においては、従来の説明で例示したＣＣＰケ
ーブルの各要素符号をそのまま用いる。一般に、図１に
示すように、シース７を切り割いてサブユニット３また
はカッド２を外部に取り出す時の弛み量は、一義的に決
まるものではなく、右撚り・左撚りと交互に反転する周
期長（以下「撚反転周期長」と称す）Ｐｒと、サブユニ
ット３またはカッド２が右撚されている区間または左撚
りされている区間のそれぞれの中で螺旋形状に撚られて
１回転する（１周期）長さ（以下「撚ピッチ」と称す）
Ｐｓと、そのサブユニット３またはカッド２が螺旋状に
配置されている位置のケーブルコア５中心からの半径Ｒ
等といった諸構造寸法から決まる。

【００２０】具体的には、ＳＺ撚の反転部にケーブルコ
ア５の軸線に対する並行部が存在していないと仮定すれ
ば、各撚反転周期長Ｐｒ内でのサブユニット３等の撚込
み長さ（余剰長さ）をｅｒとすると、このｅｒは原則と
して次の（１）式で表される。

【００２１】

【数１】

【００２２】ただし、この撚込み長さｅｒが、全量弛み
としてケーブルコア５の外に引き出せることにはならな
い。すなわち、上記の各因子Ｐｒ，Ｐｓ，Ｒ以外にも、
例えば、ケーブルコア５上の上巻テープ４の押圧力、さ
らには、シース７によってケーブルコア５を締め付ける
力等は、撚込み長さｅｒの引き出しを抑制する力として
働いてしまう。しかしながら、ＳＺ撚集合時のＳＺの撚
りは上巻テープ４で戻らぬように抑えねばならない。こ
のため、ケーブルコア５の中でサブユニット３等が期待
したような撚りの配置に構成されることが極めて重要で
あり、この状態が全長に亘り安定していることをＳＺ撚
集合中に連続測定監視できることが必要である。

【００２３】このように、上巻テープ４及びシース７の
ケーブルコア５の締付力にもよるが、一般に上記（１）
式の通り、撚反転周期長Ｐｒが大きく、また撚ピッチＰ
ｓが小さくなれば、弛み量が大きくなる傾向がある。加
えて、上巻テープ４及びシース７のケーブルコア５締付
力が弱い方が、サブユニット３を１ｋｇで引き出したと
きにサブユニット３が移動しやすいので、弛み量が大き
くなることになる。

【００２４】このように、ＳＺ集合工程では、サブユニ
ット３の撚込まれる位置のケーブル中心からの半径Ｒ、
撚反転周期長Ｐｒ、一方向撚りの部分の撚ピッチＰｓを
調整、測定しつつ製造するが、特に、撚りに関連する撚
反転周期長Ｐｒ、撚ピッチＰｓは、ＳＺ撚装置に送り込
まれるサブユニット３の張力で変動すること等も有り、
オンラインでケーブルコア５全長に亘り計測し、その結
果に基づいて、ケーブルコア５上の上巻テープ４のテー
プ材質・寸法、巻付張力、及び巻付ピッチ等を制御する
ことが望ましい。

【００２５】したがって、この発明では、これらの影響
する諸元を、後述のＳＺ集合ピッチ連続測定器によって
測定し、かかる測定結果に基づいて制御を行うことで、
結果としての弛み引き出し可能量を所望の規格内に入る
ように管理する。

【００２６】｛第１実施形態｝ ＜ＳＺ集合ピッチ連続測定器の構成＞図２はこの発明の
第１実施形態のＳＺ撚装置Ｃ及びＳＺ集合ピッチ連続測
定器（弛み測定器）Ａを示す概略図である。ここで使用
されるＳＺ集合ピッチ連続測定器Ａは、図２の如く、Ｃ
ＣＰケーブル１０の撚合工程での軸方向移動途中におい
て、ＣＣＰケーブル１０のサブユニット３またはカッド
２の撚反転周期長Ｐｒ及び撚ピッチＰｓを、この走行移
動中のケーブルコア５の側方近傍に設けたセンサー１１
からの信号と、別途設けられたケーブル長計尺器１２か
らの長さ信号とに基づいて演算処理し、ケーブルコア５
内でのサブユニット３等の撚反転周期長Ｐｒ、撚ピッチ
Ｐｓのパターンを連続測定しようとするものである。

【００２７】１．センサーの構成 上述のセンサー１１は、信号電流が供給された特定のサ
ブユニット３に対して、電気的、すなわち静電的または
電磁的に結合するように設けたセンサーヘッド１１ａに
より、ＳＺ撚によって与えられる特定のサブユニット３
とセンサーヘッド１１ａとの間の離間距離の変化、すな
わち、撚ピッチＰｓによる電気的結合信号の変化を取り
出すものである。

【００２８】このようなセンサー１１としては、電磁的
検出方式のものと静電的検出方式のものとが考えられる
が、ここでは電磁的検出方式のもの（電磁センサー）を
適用している。この電磁センサー１１は、ケーブルコア
５の側方近傍において、所定の絶縁電線を複数回巻いて
なる電磁コイルを備えたセンサーヘッド１１ａを有して
いる。このような電磁センサー１１の前提となる、セン
シングのための信号電流供給機構について次に説明す
る。

【００２９】この信号電流供給機構は、図３のように、
測定しようとするＣＣＰケーブル１０において、任意の
１対または１カッドの導体（対象絶縁電線）１３（サブ
ユニット３またはカッド２）を選択してそれらの一端に
信号発生器１４を電気的に接続することにより、当該導
体１３に高周波の信号電流を送り込むことができるよう
にするとともに、当該導体１３の他端側を所定の導電部
材Ｂによって互いに結線接続することで、導体１３の一
端からの信号電流が他端で折り返した後再び一端側の信
号発生器１４に戻るように結線するものである。

【００３０】具体的には、図３の如く、信号発生器１４
からは、互いに遮蔽を施された１対の絶縁電線１５ａ，
１５ｂが引き出されており、この絶縁電線１５ａ，１５
ｂはそれぞれ刷子（ブラッシ）１６ａ，１６ｂに連結さ
れている。一方、ケーブルコア５の一端は、撚合された
当該ケーブルコア５を巻き取るためのケーブルコア巻取
装置１８のドラム１９に巻回されており、また上記の選
択された１対または１カッドの導体１３の一端が、ケー
ブルコア巻取装置１８のドラム１９と直結して回転して
いる摺動環（スリップリング）１７ａ，１７ｂに接続さ
れている。そして、上述の刷子１６ａ，１６ｂは、ケー
ブルコア巻取装置１８の摺動環１７ａ，１７ｂに対して
摺動自在可能に接触されている。

【００３１】ここで、信号発生器１４において設定すべ
き信号の周波数は、雑音信号の周波数を避け、実用的に
は１０ＫＨｚ、または１ＫＨｚ程度の周波数を使用す
る。

【００３２】このようにして、図５のように所定の導電
部材Ｂによって往復回路を構成するように結線した絶縁
導体１３に対して信号発生器１４より信号電流Ｉを流す
よう構成されている。

【００３３】なお、図３の構成に代えて、図４のような
構成を採用してもよい。ここでは、回転結合型の変成器
（結合トランス）２１を使用して、ＳＺ撚加工の作業中
に回転するドラム２２側と静止配置されている信号発生
器１４側を電磁的に結合する構成を採用している。この
場合、図４中の符号２０ａ，２０ｂは１次コイル及び２
次コイルをそれぞれ示しており、このうちの１次コイル
２０ａを固定側として、図３の例と同様に絶縁電線１５
ａ，１５ｂに１６ａ，１６ｂ点で接続されており、２次
コイル２０ｂは巻取ドラム２１と一体になって回転する
回転側であり、接続点１７ａ，１７ｂで測定対象の撚合
ケーブル１０内の導体１３の対に結合され電気的ループ
回路を構成しているので、１次コイル２０ａと２次コイ
ル２０ｂとの間には摺動は無く近接して電磁的に結合し
て自在に回転し得る。かかる構成により、導体１３によ
る対が信号発生器１４に対して間接的に接続される。

【００３４】いま、信号発生器１４から信号電流Ｉが与
えられる導体１３とセンサーヘッド１１ａとの間の距離
をｇ（図５参照）とすると、図６及び図７のように電流
が往復して流れる周辺には磁界Ｈ（∝Ｉ／ｇ）が発生す
るため、この磁界Ｈの変動によりセンサーヘッド（検出
コイル）１１ａ内に信号電流Ｉと同じ周波数の励起電力
が発生し、電磁センサー１１の検出信号として取り出さ
れる。

【００３５】なお、磁気的に結合している部分のセンサ
ーヘッド１１ａに誘導される電圧Ｅｒは、図５の如く、
この間の相互インダクタンスＭの大きさに比例する。す
なわち、Ｅｒ＝ｊωＭＩとなるが、相互インダクタンス
Ｍは、信号が流れている導体１３による往復電流回路と
センサーヘッド１１ａ間の間隔ｇとの間に、Ｍ∝Log
（１／ｇ）の関係があり、両者の間隔ｇが大きくなると
相互インダクタンスＭは小さくなる。したがって、周期
的にセンサーヘッド１１ａに接近、離隔する往復電流回
路（サブユニット３）の撚られているピッチを誘導電圧
とケーブルコア５の撚られている軸方向への移動距離か
ら演算すれば、ケーブルコア５の撚ピッチを容易に求め
ることができる。そのための演算回路の構成は後述す
る。

【００３６】２．ケーブル長計尺器の構成 上述したセンサー１１での検出結果は、撚ピッチＰｓに
よる検出値の時間的変化を検出したに過ぎず、かかる情
報を長さ情報に変換する必要がある。そこで、ＣＣＰケ
ーブル１０の移動長に関するパルス信号を得るために、
図２のような既存のケーブル長計尺器１２が設けられて
いる。すなわち、このケーブル長計尺器１２は、ＳＺ撚
されたケーブルコア５に接触して滑らないように回転す
る定まった円周長の計尺ホイール２８を備えており、こ
の計尺ホイール２８の回転に応じて、近接スイッチ等
（光学的近接スイッチを含む：図示せず）で一定長さ毎
に発生するパルス信号を計数して、計尺ホイール２８下
を通過したケーブルコア５の長さを求めるものである。

【００３７】３．演算回路 センサー１１からの検出信号と、ケーブル長計尺器１２
からの長さ信号とに基づいて演算処理を行う演算回路２
９としては、図８のようなものを使用する。この回路で
は、上述したセンサー１１からの信号をパルス波に変換
するシュミット・トリガー回路等のパルス化回路部３１
と、このパルス化回路部３１からのパルス波を遅延させ
た上で所定のしきい値Ｅｓ，Ｅｒによって撚ピッチの成
分と撚反転周期長の成分とをそれぞれ分離する第１の遅
延回路部３２及び第２の遅延回路部３３と、これらの第
１の遅延回路部３２及び第２の遅延回路部３３から得た
撚ピッチ及び撚反転周期長についての各成分信号とケー
ブル長計尺器１２からの計尺信号とから撚ピッチＰｓ及
び撚反転周期長Ｐｒをそれぞれ計数演算する第１の計数
部３４及び第２の計数部３５とを備えている。そして、
この各計数部は、外部の所定の第１の表示部３６及び第
２の表示部３７に接続され、操作者に必要な撚ピッチＰ
ｓ及び撚反転周期長Ｐｒの情報が視認可能に表示され
る。なお、上記要素のうち、第１の計数部３４及び第２
の計数部３５は、ＲＯＭおよびＲＡＭ等が接続された一
般的なＣＰＵ内において所定のソフトウェアプログラム
によって動作するコンピュータ内の機能部品である。

【００３８】＜動作＞上記構成のＳＺ集合ピッチ連続測
定器を使用した測定方法を説明する。まず、既存のＳＺ
撚装置Ｃを使用して図１２（ａ）のようなケーブルコア
５の撚合作業を行う際、撚合されつつあるＣＣＰケーブ
ル１０内の特定の絶縁電線（サブユニットまたはカッ
ド：以下導体１３と称す）に対し、ケーブルコア巻取装
置１８に設けた摺動伝達部１６，１７または回転結合変
成器２１等を通じて信号発生器１４からの高周波信号を
連続印加する。このとき信号発生器１４から導体１３に
与えられる印加信号は、１ＫＨｚ以上の交流信号が使用
されており、その波形は図９のようになる。

【００３９】そして、センサー１１によって、撚合わさ
れて且つ高周波信号が印加された導体１３と、センサー
ヘッド１１ａとの間の離間距離の変化を、上記した電磁
的検出方式によって検出する。このときのセンサーヘッ
ド１１ａにおいては、図１０のように振幅の変化した信
号電圧が誘導・受信される。かかる信号電圧を検波した
場合、検出信号の振幅のピーク値の包絡線の波形は図１
１及び図１２（ｂ）のようになるため、かかる波形の信
号がセンサーヘッド１１ａから出力として得られる。

【００４０】一方、撚合わせ中のケーブルコア５の撚合
わせによる移動距離、すなわち撚合速度をケーブルコア
５の移動に連動したケーブル長計尺器１２により、図１
２（ｇ）のような単位長（例えば１ｍｍ）毎のパルス状
の計尺信号を得る。

【００４１】ここで、図１２中の符号Ｐｓは撚ピッチ、
符号Ｐｒは撚反転周期長、符号Ｅｓは撚ピッチＰｓを検
出する際のしきい値、符号Ｅｒは撚反転周期長Ｐｒを検
出する際のしきい値をそれぞれ示している。上述のセン
サーヘッド１１ａの受信信号の振幅の変動には、ケーブ
ルコア５内の被測定対象導体１３の撚ピッチＰｓによる
変動と撚反転周期長Ｐｒによる変動が含まれているの
で、図８に示した演算回路２９で演算する。すなわち、
センサーヘッド１１ａからの信号を、パルス化回路部３
１により図１２（ｂ）のような所定のしきい値（Ｘ）と
比較することで、図１２（ｃ）のようにパルス化し、第
１の遅延回路部３２及び第２の遅延回路部３３で図１２
（ｄ）のように遅延した後、予め定められた２個のしき
い値（Ｅｓ，Ｅｒ）と比較することで、図１２（ｅ）及
び図１２（ｆ）のようなパルス信号を分離して取り出
す。ここで、図１２（ｅ）は撚ピッチＰｓに同期したパ
ルス信号、図１２（ｆ）は撚反転周期長Ｐｒに同期した
パルス信号である。そして、これらをゲート信号とし
て、第１の計数部３４及び第２の計数部３５はこのゲー
トパルス間に入ってくる計尺信号のパルス数をカウンタ
ーによりそれぞれ計数し、計尺パルス間隔の単位長で長
さに換算した後、第１の表示部３６及び第２の表示部３
７に出力して表示する。

【００４２】このようにすれば、撚合中に計測された撚
ピッチＰｓと撚反転周期長Ｐｒの測定が連続して可能と
なる。したがって、所定の設定値と比較し、偏りがある
場合には、ケーブルコア５の撚合速度、すなわち、ケー
ブルコア巻取装置１８の巻取速度、あるいはＳＺ撚装置
の目板の撚合回転数及び反転周期についてフィードバッ
ク制御を行うこともできるようになり、ケーブルコア５
撚合中に、その長さ方向に、所望の撚ピッチＰｓ、ＳＺ
撚反転周期長Ｐｒを精度良く安定して得ることができる
ようになる。その結果、ＳＺ撚されたケーブルコア５内
の導体１３（サブユニット３またはカッド２）には、布
設後の接続作業に必要十分な引き出しの可能な弛みが与
えられる。

【００４３】｛第２実施形態｝この第２実施形態では、
撚ピッチＰｓを検出する導体１３の高周波信号が周囲に
与える影響を検出するセンサー１１として、第１実施形
態の電磁センサーに代えて、静電的検出方式のもの（静
電センサー）を適用している。この静電センサー１１の
場合は、ケーブル中のサブユニット３を構成する導体１
３に高周波の信号電流を印加する必要があるので、図１
３の如く、第１実施形態と同様のケーブルコア巻取装置
１８のドラム１９の周囲において、一対の導体１３うち
の一方に接続された絶縁電線１５ａを信号発生器１４の
電圧印加端子に接続するとともに、上記導体１３の他方
に接続された絶縁電線１５ｂを接地し、両絶縁電線１５
ａ，１５ｂの間に電位差を設けるよう結線する。なお、
信号発生器１４から与えられる信号の周波数は、第１実
施形態の電磁的検出の場合と同様に、雑音信号の周波数
を避け、実用的には１０ＫＨｚ、または１ＫＨｚ程度の
周波数を使用する。

【００４４】また、静電センサー１１の場合には、高周
波信号が印加されている対象の導体１３からの誘導電圧
を直接に検出するのではなく、静電容量として認識して
後述の高感度測定の可能なブリッジ回路（図１９中の符
号２６）に組み込み、そのブリッジ回路２６からの出力
電圧の変化により対象導体１３とセンサーヘッド１１ａ
との間の離間距離の変化、すなわち、撚ピッチＰｓによ
る変化を検出し、電磁的方法で述べたと同様な信号の処
理により撚ピッチＰｓを求めるように構成している。

【００４５】ここで、センサーヘッド１１ａと対象導体
１３間の静電容量Ｃと両者間の離隔距離ｇとの関係は、
Ｃ∝１／Log（ｇ）なる関係があるので両者の離隔距離
が大きくなると、静電容量Ｃは小さくなる。図１４及び
図１５は、検出電極（Ｐ）との関係のみを図示するもの
であるが、部分静電容量は、全ての電極、導体、及びア
ースの相互間に存在しているので、本実施形態の測定方
法の場合には、図１６に示すように、少なくとも６個所
の部分静電容量についての影響を考慮しなければならな
い。この場合、以下のような構成を採用する。

【００４６】まず、センサーヘッド１１ａは、検出分解
能を高めるために、センサーヘッド１１ａの幅、長さと
も小さいことが好ましいが、それらを小さくするほど、
静電容量の値は小さくなり、検出感度が低下する。ま
た、センサーヘッド１１ａが露出していると、他の導体
１３や周辺に存在する物体の変動がセンサーヘッド１１
ａによる静電容量測定値に変動を与え、誤差を生ずる。
このことから、図１７のようにセンサーヘッド１１ａと
その周辺との間には、保護電極として機能する金属製の
アース層としてのシールドカバー２４（Ｅ）を設ける。
その結果、センサーヘッド１１ａ（Ｐ）、及びシールド
カバー２４（Ｅ）、被測定ケーブルコア５内の外周に存
在する測定導体１３（Ｔ）及び他の導体（Ｏ）間にそれ
ぞれ図１８に示すような静電容量ＣPE，ＣEO，ＣPT，Ｃ
PO，ＣTE，ＣTOが生じることになる。この状態で、ケー
ブルコア５内で測定導体１３（Ｔ）の位置を図１７中の
矢印のように変化させていくと、これら各部位間の静電
容量ＣPE，ＣEO，ＣPT，ＣPO，ＣTE，ＣTOが変化する
が、このうち特に静電容量ＣPTが大きく変化し、他は大
きく変化しない。

【００４７】なお、静電容量ＣTO，ＣTEについては、撚
合されて一体化されると導体間の距離が接近し、少しず
つ静電容量が増加してくる。また、撚合せの進行により
ケーブルコア５内に一体化される量が多くなり、ケーブ
ルコア巻取装置１８に巻取られるケーブルコア５の長さ
が長くなると、対象の導体１３（Ｔ）と他の導体（○）
との間の静電容量ＣTOは徐々に増大してくる。すなわ
ち、静電的検出方式のセンサーヘッド１１ａと対象導体
１３間の静電容量ＣPTは、この逐次増大する静電容量Ｃ
TE，ＣTOに重畳して変化することになる。そして、対象
の導体１３の配列位置により、全長に亘り略一定量の変
化があるから、静電容量ＣPTの変化率は撚合せの進行に
伴い減少する方向に変化する。その結果、信号発生器１
４に対する負荷が増加し、検出回路２６からの出力電圧
の変化量が低下してしまい、測定感度が低下することに
なる。

【００４８】そこで、静電容量ＣTE，ＣTO等の変化を打
ち消して静電容量式検出の感度を高めるために、この実
施形態では、図１９のような静電容量測定用ブリッジ回
路２６を使用している。この場合、図１７及び図１８に
示すように、センサーヘッド１１ａ（陽電極）（Ｐ）、
保護電極として接地されたシールドカバー２４（Ｅ）、
対象の導体１３（Ｔ）、他の導体（Ｏ）の全ての電極・
導体の間に部分静電容量ＣPE，ＣPT，ＣPO，ＣET，ＣT
E，ＣTOが存在するので、これらを所定のブリッジ回路
２６の端子Ａ，Ｂ，Ｄに接続してブリッジの適切な辺に
挿入し、測定時に測定したい静電容量ＣPTの測定に誤差
を生じないように構成している。

【００４９】ここでは、図１９のように、対象導体１３
とセンサーヘッド１１ａ（陽電極）間の静電容量ＣPTが
最小のところで平衡条件となるように可変静電容量２６
ａ可変抵抗２６ｃを調整することで、点Ｃ−Ｄ間のブリ
ッジ検出器２６ｂの出力がゼロとなるようゼロ平衡状態
にしておき、以降、検出器２６ｂでのゼロ平衡状態に対
する検出値の変化を見るよう構成している。かかる構成
により、出力信号の変化の幅が最大になるよう可変静電
容量２６ａを調整することになるので、検出感度を最大
にすることが可能となる。

【００５０】この場合、ＣPT以外の測定する必要のない
部分静電容量ＣTE，ＣTO，ＣPO，ＣPE,ＣEOは、平衡条
件に影響しないようにブリッジ回路の四端子Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ点に接続する必要がある。従って、ブリッジ回路
は２辺を抵抗としている。即ちＢ，Ｃ間に、可変高抵抗
素子２６ｄ、Ｂ，Ｄ間に高抵抗素子２６ｄを挿入してい
る。静電容量ＣPTが接続されるＡ−Ｄ辺にはコンデンサ
２６ｅが挿入している。また、シールドカバー２４
（Ｅ）及び他の導体（Ｏ）は共に接地されるため、図１
６及び図１８中の容量ＣEOは消え、ゼロとなる。陽電極
Ｐ（１１ａ）はＤ点に接続され、導体Ｔ（１３）はＡ点
にシールドカバー２４（Ｅ）および他の導体（Ｏ）は一
括してＢ点につなぎ接地されるので、測定したいＣPTは
ブリッジのＡＤ間に並列にブリッジの平衡に影響する位
置に挿入される。ＣPO，ＣPEはＢＤ間の高抵抗に並列に
入り平衡条件に影響せずＣTO，ＣTEはブリッジの対角
Ａ，Ｂ間に入るのでこれも平衡条件に無関係となり、結
果としてブリッジ検出回路の感度を低下させることはな
くなる。

【００５１】但し、実態の配線では信号発生器１４とブ
リッジ回路のＡ点を結線する必要があるので図１３，図
１４，図１５に示すように導体１３に接続される配線の
一線１５ａとＡ点を結ぶ配線（ＸＸ）を設けている。

【００５２】このように構成すれば、主としてセンサー
ヘッド１１ａ（Ｐ）と対象導体１３（Ｔ）の間の静電容
量ＣPTの変化に応じた出力電圧が端子Ｃ，Ｄ間に現れる
ようになり、図２のセンサー１１の出力電圧として使用
可能となる。これによりブリッジの平衡条件への誤差変
動は最小限に抑制され、故に高い測定精度を得るブリッ
ジ回路２６を構成できる。

【００５３】その他の構成、すなわちケーブル長計尺器
１２及び演算回路２９（図８）の構成は第１実施形態と
同様であるため説明を省略する。

【００５４】この実施形態においても第１実施形態と同
様、ＣＣＰケーブル１０の撚合工程の途中において、Ｃ
ＣＰケーブル１０を移動しつつ、ＣＣＰケーブル１０内
の特定の導体１３のみに高周波信号を与え、この高周波
信号によって周囲に与えられる静電的影響をセンサー１
１によって得ることができる。このとき、センサー１１
によって得られる信号は図１２（ｂ）のようになる。そ
の後、パルス化回路部３１により図１２（ｂ）のような
所定のしきい値（Ｘ）と比較して図１２（ｃ）のように
パルス化し、第１の遅延回路部３２及び第２の遅延回路
部３３で図１２（ｄ）のように遅延した後、予め定めら
れた２個のしきい値（Ｅｓ，Ｅｒ）と比較することで、
図１２（ｅ）及び図１２（ｆ）のようなパルス信号を分
離して取り出す。そして、これらをゲート信号として、
第１の計数部３４及び第２の計数部３５はこのゲートパ
ルス間に入ってくる計尺信号（図１２（ｇ））のパルス
数をカウンターによりそれぞれ計数し、計尺パルス間隔
の単位長で長さに換算した後、第１の表示部３６及び第
２の表示部３７に出力して表示する。

【００５５】かかる動作により奏される効果も第１実施
形態と同様であることは勿論である。

【００５６】｛変形例｝ （１） 第１実施形態において、ケーブル長計尺器１２
として、計尺ホイール２８をＳＺ撚されたケーブルコア
５に接触して滑らないように回転させる構成としていた
が、光学的変位測定器（レーザードップラー検出）等を
用いて非接触にケーブルコアの移動距離を計測するもの
を使用してもよい。

【００５７】（２） 上記実施形態では、周期的な反転
を伴うＣＣＰケーブルについて説明したが、本測定器を
一般の撚合機、集合機の撚ピッチの連続測定に適用する
ことも差し支えない。

【００５８】

【発明の効果】請求項１乃至請求項３の発明によれば、
撚合ケーブルの複数の絶縁電線のうち被測定対象となる
特定の対象絶縁電線のみに信号を与え、撚合ケーブルを
軸方向に移動させつつ、撚合ケーブルの外表面に近接し
た電気的検出センサーによって対象絶縁電線の信号が周
囲に与える電気的影響の変化を検出することで、電気的
検出センサーと撚合ケーブル内で撚合された対象絶縁電
線との離間距離の変化を検出し、検出された離間距離の
変化と、撚合ケーブルの軸方向への移動長とに基づいて
対象絶縁電線の撚合周期を演算検出するので、製品とし
て市場へ出荷される対象となる撚合ケーブルの全長に亘
って、撚合作業中に同時に検査を行うことができる。す
なわち、従来のようにサンプリングを行わなくてもよい
ので、サンプリング余尺を含めたケーブル長を製造する
必要がなくなり、サンプル余尺のための損失コストを低
減できるとともに、サンプル検査に要する工数及び時間
を省略できる。

【００５９】また、撚合作業時に当該撚合ケーブルを軸
方向に移動させる際、同時に検査を行うことができるの
で、従来のような完成後の検査に比べて、多くの不良品
が発生することを事前に予防でき、撚合作業環境を改善
できる。

【００６０】さらに、サンプルを抜き出して比較的測定
誤差の大きな検査を行わなくても、ケーブルの全長に亘
り、精度良く定量的に撚合周期を容易に検出できる。

【００６１】また、特に撚合ケーブル内で絶縁電線が所
定の周期で繰り返し反転されて撚合されている場合、請
求項４及び請求項５に記載の発明によれば、反転撚合ケ
ーブルの撚ピッチだけでなく撚反転周期長をも容易に検
出することができる。

【００６２】さらに、請求項６に記載の発明によれば、
所定の巻取装置の巻取ドラムで撚合ケーブルを巻き取り
ながら移動させる際、巻取ドラムとともに回転する第１
の導電部材を第２の導電部材に対して摺動自在させるだ
けで、信号発生器からの信号を移動する対象絶縁電線に
容易に印加できる。

【００６３】また、請求項７に記載の発明によれば、所
定の巻取装置の巻取ドラムで撚合ケーブルを巻き取りな
がら移動させる際、巻取ドラムと共に回転する変成器２
次コイルと同心状に回転自在に設けた変成器１次コイル
による小型の電力伝達部を通じて信号発生器からの信号
を移動する対象絶縁電線に容易に印加することができる
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態のＣＣＰケーブルのシ
ースを一部剥ぎ取った状態での内部の絶縁電線の弛みを
示す側面図である。

【図２】この発明のＳＺ集合ピッチ連続測定器の原理を
示す模式図である。

【図３】この発明の第１実施形態の信号電流供給機構を
示す模式図である。

【図４】この発明の第１実施形態のＣＣＰケーブル、ケ
ーブルコア巻取装置及び信号発生器を示す図である。

【図５】この発明の第１実施形態のＣＣＰケーブル、信
号発生器及びセンサーの等価回路を示す図である。

【図６】この発明の第１実施形態のＣＣＰケーブルにお
ける対象絶縁電線対がセンサーに接近した時の磁界発生
の様子を示す図である。

【図７】この発明の第１実施形態のＣＣＰケーブルにお
ける対象絶縁電線対がセンサーから離れた時の磁界発生
の様子を示す図である。

【図８】この発明の第１実施形態の演算回路及び表示部
を示すブロック図である。

【図９】この発明の第１実施形態の信号発生器から導体
に与えられる印加信号を示す波形図である。

【図１０】この発明の第１実施形態のセンサーヘッドに
おいて受信される信号電圧を示す波形図である。

【図１１】この発明の第１実施形態のセンサーからの信
号電圧を検波したときの信号波形を示す図である。

【図１２】この発明の第１実施形態の演算回路における
各部入力波形を示す図である。

【図１３】この発明の第２実施形態のＣＣＰケーブル、
ケーブルコア巻取装置及び信号発生器を示す図である。

【図１４】この発明の第２実施形態のＣＣＰケーブルに
おける対象絶縁電線がセンサーから離れた時の静電容量
の様子を示す図である。

【図１５】この発明の第２実施形態のＣＣＰケーブルに
おける対象絶縁電線がセンサーに接近した時の静電容量
の様子を示す図である。

【図１６】この発明の第２実施形態のＣＣＰケーブルに
おけるセンサー部の各電極と対象絶縁電線、その他絶縁
電線相互間の部分静電容量の様子を示す図である。

【図１７】この発明の第２実施形態のセンサーの構造を
示す模式図である。

【図１８】この発明の第２実施形態のセンサーの各電極
と絶縁電線導体間の部分静電容量の等価回路を示す図で
ある。

【図１９】この発明の第２実施形態のブリッジ検出回路
を示す図である。

【図２０】ＣＣＰケーブルを示す一部破断斜視図であ
る。

【図２１】ＣＣＰケーブルを示す断面図である。

【符号の説明】

１ 絶縁素線 ２ カッド ３ サブユニット ４ 上巻テープ ５ ケーブルコア ６ アルミニウムテープ ７ シース １０ ＣＣＰケーブル １１ センサー １１ａ センサーヘッド １２ ケーブル長計尺器 １３ 導体 １４ 信号発生器 １６ａ，１６ｂ 刷子 １８ ケーブルコア巻取装置 １９ ドラム ２４ シールドカバー ２６ ブリッジ回路 ２８ 計尺ホイール ２９ 演算回路 ３１ パルス化回路部 ３２ 第１の遅延回路部 ３３ 第２の遅延回路部 ３４ 第１の計数部 ３５ 第２の計数部 ３６ 第１の表示部 ３７ 第２の表示部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の絶縁電線を撚合わせて成る撚合ケ
   ーブルについて前記絶縁電線の撚合周期を検出する撚合
   周期検出方法であって、 撚合された前記撚合ケーブルを軸方向に移動させる際
   に、該撚合ケーブルの複数の絶縁電線のうち被測定対象
   となる特定の対象絶縁電線のみに信号を与え、 該撚合ケーブルの外表面に近接した電気的検出センサー
   によって前記対象絶縁電線の信号が周囲に与える電気的
   影響の変化を検出することで、当該電気的検出センサー
   と前記撚合ケーブル内で撚合された前記対象絶縁電線と
   の離間距離の変化を検出し、 検出された離間距離の変化と、前記撚合ケーブルの軸方
   向への移動長とに基づいて前記対象絶縁電線の撚合周期
   を演算検出することを特徴とする撚合ケーブルの撚合周
   期検出方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の撚合周期検出方法であ
   って、 前記撚合ケーブルの少なくとも１対の絶縁電線を前記対
   象絶縁電線とし、且つ当該対象絶縁電線の対の一端に信
   号発生器を接続するとともに他端を互いに結線すること
   で撚合絶縁電線による電気的ループ回路を形成し、 前記電気的検出センサーとして電磁センサーを使用し、 前記電気的ループ回路に前記信号発生器から信号を与え
   ることによって生ずる磁界の変化を前記電磁センサーに
   よって検知し、 一方、前記撚合ケーブルの軸方向の移動長を所定の計尺
   器により検知し、 前記電磁センサーの出力信号から得た前記離間距離の変
   化と前記計尺器から得た移動長とに基づいて前記対象絶
   縁電線の撚合ケーブル内での撚ピッチを検出することを
   特徴とする撚合ケーブルの撚合周期検出方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の撚合周期検出方法であ
   って、 前記電気的検出センサーとして静電センサーを使用し、 該静電センサーによって、該静電センサーと前記信号を
   与えられた前記対象絶縁電線との間に生ずる静電容量の
   変化を検出し、 一方、前記撚合ケーブルの軸方向の移動長を所定の計尺
   器により検知し、 前記静電センサーの出力信号から得た前記離間距離の変
   化と前記計尺器から得た移動長とに基づいて前記対象絶
   縁電線の撚合ケーブル内での撚ピッチを検出することを
   特徴とする撚合ケーブルの撚合周期検出方法。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   の方法を用いて、前記撚合ケーブル内で前記絶縁電線が
   所定の周期で繰り返し反転されて撚合された反転撚合ケ
   ーブルの撚ピッチ及び撚反転周期長を検出する撚合周期
   検出方法であって、 前記電気的検出センサーからの出力信号に基づいてパル
   ス信号を形成し、当該パルス信号から、第１の周期の第
   １パルス信号と、当該第１の周期より長い第２の周期の
   第２パルス信号とを互いに分離して取り出し、前記第１
   の周期を前記撚ピッチとし、前記第２の周期を前記撚反
   転周期長として、前記撚ピッチ及び前記撚反転周期長を
   互いに識別して検出することを特徴とする撚合ケーブル
   の撚合周期検出方法。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の撚合周期検出方法であ
   って、 前記電気的検出センサーからの出力信号に基づいてパル
   ス信号を形成した後、 前記パルス信号を遅延回路により遅延波形信号に変換
   し、 当該遅延回路で変換された前記遅延波形信号に対して第
   １のしきい値と比較することで前記第１の周期の前記第
   １パルス信号を取り出し、 一方、当該遅延回路で変換された前記遅延波形信号に対
   して第１のしきい値と異なる第２のしきい値と比較する
   ことで前記第２の周期の前記第２パルス信号を取り出す
   ことを特徴とする撚合ケーブルの撚合周期検出方法。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の撚合周期検出方法であ
   って、 撚合された前記撚合ケーブルを軸方向に移動させる際
   に、所定の巻取装置の巻取ドラムで前記撚合ケーブルを
   巻き取りながら移動させ、 この際、前記巻取ドラムとともに回転する第１の導電部
   材に前記対象絶縁電線を接続し、 前記対象絶縁電線に信号を供給する信号発生器に接続さ
   れた第２の導電部材を、前記第１の導電部材に対して摺
   動可能に設置し、 前記第２の導電部材及び回転する前記第１の導電部材を
   通じて、前記信号発生器からの信号を前記対象絶縁電線
   に与えることを特徴とする撚合ケーブルの撚合周期検出
   方法。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の撚合周期検出方法であ
   って、 撚合された前記撚合ケーブルを軸方向に移動させる際に
   所定の巻取装置の巻取ドラムと共に回転する前記対象絶
   縁電線対に接続された変成器２次コイルと、これに同心
   状に回転自由に設けられた変成器１次コイルを通じて前
   記信号発生器からの信号を前記対象絶縁電線に与えるこ
   とを特徴とする撚合ケーブルの撚合周期検出方法。