コイルケーブルの設計、製造、長さ計算と注意事項

 

1.コイル状ケーブルとは？

 

コイル・ケーブルは、巻き取り式コイル・コードやスパイラル・ケーブルとも呼ばれ、コイルのように伸び縮みする電気ケーブルの一種である。

コイルケーブルの原型は、実はストレートケーブルである。このストレートケーブルを定寸の治具棒に巻き取り、両側のクランプで線材を挟み込む。それをオーブンに入れて一定時間焼く。これを取り出してコイルケーブルとする。

 

2.コイル状ケーブルの実長の計算

 

 

1.構造を決める：

 

コイル状ケーブルを構成するコイル部とストレート部の数を理解する。

 

 

2.コイルのパラメータを測定する：

 

 

コイルの長さ：私たちは、1 pcのコイルケーブルから、コイル部分の長さを明確にする必要があります。

長さ＝350mm

 

コイルID：コイル部分のOD=15mmを測定し、このパラメータがフィクスチャースティックのODを決定する。

 

コイル外径：コイル部外径=25mmを測定。

 

ケーブル外径：ケーブル外径を測定5.0mm

 

そうすると、ケーブルのコイル部分が何巻きになるかがわかる。コイル部分の長さ/ワイヤーの外径350/5.0=70コイルを使用する。

 

コイル1個の長さを数える＝πD＝3.14×（25mm-5.0mm）＝62.8mm（最大外径で円周を数えることができないため）

 

1コイル62.8mm X 70コイル = 4396mm+両端の長さは、1本のPCケーブルの実質的な長さです。

 

測定方法は比較的簡単で直感的ですが、多少の誤差が生じる場合がありますのでご注意ください。計算式による計算方法は、コイルドケーブルの構造パラメータを正確に測定する必要があり、計算結果はあくまでも近似値です。実際の計算では、具体的な状況に応じて適切な方法を選択してください。

 

 

 

4.コイルドケーブルの両側の直線部分の向き

 

 

コイル・ケーブルの主な出口方向は以下の通りである：

 

I.ストレート出口-コイル部と180度

 

コイル状ケーブルは、一端からまっすぐに伸びる。この出口方向は最も一般的で直感的であり、外部機器との接続を容易にするために機器の側面からまっすぐに伸びる電子製品のデータケーブルなど、すっきりとした空間レイアウトを必要とする状況に適しています。

 

 

II.マルチアングル出口 - コイル部分と垂直

 

斜めの出口：コイルドケーブルは、ある斜めの角度で伸びています。装置の設置場所や使用条件によっては、スペースの制限や操作の癖に合わせるために、コイルドケーブルを斜めに引き出す必要がある場合があります。

 

湾曲した出口：コイル状ケーブルは、伸びるにつれて、ある種の湾曲した形状を示すことができる。例えば、一部のウェアラブルデバイスでは、コイル状ケーブルは、人体の曲線に適合するように、またはデバイスの特殊な構造に適合するように、湾曲した形で出ることがあり、接続の安定性と装着の快適性を確保します。

 

 

5.コイル状ケーブル製造工程

 

コイル・ケーブルの製造工程は、素材や使用目的によって異なる。一般的な工程は以下の通りである：

 

材料の準備：

 

TPR/TPE/PU/PVCなどの適切な電線被覆材を、コイルやその他の付属品とともに選択する。

 

ラッピング：

 

巻棒にワイヤーを巻き、巻きのきつさと均一性に注意する。

 

パンを焼く：

 

巻いたロッドをベーキングチャンバーに入れ、ワイヤーの形状を整える。焼成温度と時間は、ワイヤーの材質と仕様によって異なる。

 

 

 

冷却：

 

焼き付けられたコイル状ケーブルを取り外し、冷却する。自然冷却でも、ファンなどによる強制冷却でもよい。

 

逆転する：

 

伸縮性と耐久性を高めるため、冷却されたコイル状ケーブルを逆にして使用する。

 

セカンド・ベーキング

 

反転させたコイル状ケーブルを焼成室に戻し、さらに焼成してワイヤーの形状を整える。

 

冷却と成形：

 

焼き上がったコイルド・ケーブルを取り出し、冷却して最終的な形状を整える。自然冷却でも、ファンなどで強制冷却してもよい。

 

テスト：

 

完成したコイル・ケーブルは、引張試験、弾性試験、耐久性試験などの試験を行い、品質が要件を満たしていることを確認する。

 

コイル状ケーブルの製造工程では、品質と性能を確保するために、温度、時間、圧力などのパラメーターを厳密に管理する必要があることに注意することが重要である。また、製造工程では、事故を防ぐために安全上の注意が必要です。

 

 

6.コイル状ケーブルの主な利点は以下の通りである：

 

引っ込み思案：

 

必要に応じてさまざまな長さに伸ばすことができ、使用しないときは自動的に収納されるため、省スペースで持ち運びや収納が簡単だ。例えば、ヘッドフォンやデータケーブルを使用する際、絡まるのを防ぎ、収納も簡単です。

 

高い耐久性：

 

高品質な素材と合理的な構造設計により、一定の引張力と曲げサイクルに耐え、破損しにくく、長寿命です。特に、頻繁に移動または使用される機器の接続に適しています。

 

柔軟性：

 

さまざまな使用環境や曲げ角度に対応し、壊れにくく、狭いスペースや複雑な使用シーンでもフレキシブルに使用できる。

 

幅広い用途：

 

コイルドケーブルは、そのユニークな特性により、自動車、機械、計器などのモバイル機器、機械設備、電子機器、鉱山建設、空港の地上設備などの分野で広く使用されています。これらの分野では、コイル状ケーブルの高い伸縮性と弾力性が、特にケーブルを頻繁に曲げたり伸ばしたり、機械的なストレスを与える必要がある場合に理想的な選択肢となります。

 

 

 

7.コイル状ケーブルのアウターシースの選択：PVC、TPE、TPU - 利点と欠点の説明

 

コイルドケーブルでは、PVC、TPE、TPUのアウターシース素材にはそれぞれ長所と短所があります。ここで詳しくご紹介します：

 

PVC（ポリ塩化ビニル）

 

優れた難燃性と絶縁性：短絡による火災などの安全問題を効果的に防止し、安全な使用を保証する。例えば、通常の屋内電化製品の接続ケーブルでは、PVC Coiledcablesは良好な絶縁保護を提供します。

 

耐酸性、耐油性に優れる：酸や油などの化学物質による腐食にある程度耐えることができるため、穏やかな化学物質に触れる可能性のある環境に適している。例えば、工場内の腐食性の強くない薬品の近くにある機器接続ケーブルによく使用される。

 

加工・修正が容易で低コスト：加工技術が比較的簡単で、異なる可塑剤を添加することで柔軟性と硬度を調整でき、異なるニーズに対応できる。原料価格が比較的低く、生産コストを削減できる。例えば、コスト管理の要求が高い大規模生産では、PVCコイルドケーブルはより経済的な選択である。

 

TPE（熱可塑性エラストマー）、TPU、PE

 

メリット

 

優れた弾性と耐摩耗性：

 

弾力性に優れ、伸ばしたり曲げたりしてもすぐに元の形状に戻り、耐摩耗性にも優れているため、性能を損なうことなく長期間の使用が可能です。イヤホンケーブルやデータケーブルなど、頻繁に伸縮や屈曲を必要とするコイル状ケーブルに最適です。

 

ソフトな質感：

 

ソフトな質感で肌触りがよく、さまざまな形状やストレス条件に適応し、使用中に不快感を与えることはない。

 

良好な耐薬品性：

 

さまざまな溶剤、燃料、化学薬品による腐食に耐えることができ、安定性に優れ、さまざまな化学薬品に接触する可能性のある環境に適している。

 

収縮率が低い：

 

収縮率が低く、高精度製品の製造に適しており、コイル状ケーブルの寸法安定性と一貫性を確保できる。

 

シンプルな加工技術：

 

射出成型、押出成型、カレンダー成型など、さまざまな方法で加工できるため、生産効率が高く、加工コストも比較的低い。

 

 

8.コイル状ケーブルの品質

 

コイル・ケーブルの品質は、次のような観点から評価することができる：

 

I.外観品質

 

外側のシース素材：高品質のコイルドケーブルのシースは、滑らかで、明らかな欠陥がなく、粒状であってはならない。PVCシースは、色が均一で、黒い斑点や不純物がないこと。TPEおよびTPUシースは、弾力性があり、柔らかく、表面が滑らかであること。

 

ワイヤー径の均一性：線径は均一で、太さにばらつきがないこと。これは外観に影響するだけでなく、コイルドケーブルの性能の安定性にも関係します。

 

コネクタの品質：コネクタは、しっかりと固定され、コイルドケーブル本体にしっかりと接続されていなければならない。金属製のコネクターは錆や酸化がなく、プラスチック製のコネクターは亀裂や変形がないこと。

 

II.パフォーマンスの質

 

巻き取り性：これは、コイルドケーブルの重要な性能特性である。高品質のコイルドケーブルは、巻き取り性能に優れ、目的の長さまで簡単に伸ばすことができ、伸ばした後は素早く元の形状に戻り、何度伸ばしても性能を維持できるものでなければなりません。

 

弾力性：伸縮性に優れたコイルドケーブルは、使用中に変形しにくく、安定した長さと形状を保つことができる。伸縮性の良し悪しは、コイルドケーブルを引き伸ばし、その反発速度や程度を観察することで判断できます。

 

耐久性：引張強度、曲げ性能、耐摩耗性などを含む。ある程度の引っ張りや折り曲げにも壊れず、頻繁な使用や摩擦でも外側のシースが摩耗しにくいこと。

 

導電性：コイルドケーブルを電流や信号の伝送に使用する場合は、導電性が良好でなければならない。導電性は、抵抗値を測定することにより、要件を満たしているかどうかを判断することができる。

 

まとめると、コイルドケーブルの品質は、外観、性能、安全性などを総合的に判断することができる。コイルドケーブルを選ぶ際には、実際のニーズに合わせて信頼性の高い製品を選び、有効性と安全性を確保しましょう。