(57)【要約】【課題】テープの伸びや緩み等の変動量に対する調整を的確に行うことができる簡潔な構成のテーピング装置を得る。【解決手段】被テーピング材としてのコイル導体２を挿入するための開口部１７を有しコイル導体２に絶縁テープ４を巻き付けるためのフレーム１２に回転自在に支承される回転リング１と、回転リング１を回転させるモータ７と、前記フレーム１２側から絶縁テープ４を供給するテープリール３と、コイル導体２の周りに周回する回転リング１の周面にテープリール３から供給される絶縁テープ４を押し付けるブレーキベルト８と、回転リング１から絶縁テープ４をコイル導体２に巻き出す巻き出しローラ６を備え、ブレーキベルト８を駆動するモータ１４を設けた。【選択図】図１
2006306508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被テーピング材を挿入するための開口部を有し被テーピング材にテープを巻き付けるためのテーピング基体に回転自在に支承される回転部材と、前記回転部材を回転させる回転手段と、前記テーピング基体側からテープを供給するテープ供給手段と、被テーピング材の周りに周回する前記回転部材の周面に前記テープ供給手段から供給されるテープを押し付けるブレーキベルト部材と、前記回転部材からテープを被テーピング材に巻き出す巻き出しローラ手段を備え、前記ブレーキベルト部材を駆動するベルト駆動手段を設けたことを特徴とするテーピング装置。
【請求項２】
前記ブレーキベルト部材で前記テープを前記回転部材に押し付ける力を調整する調整手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のテーピング装置。
【請求項３】
前記回転部材を回転させる回転手段の回転トルクに応じて前記ブレーキベルト部材の移動速度を変化させ、前記テープの供給速度を制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のテーピング装置。
【請求項４】
前記回転部材の開口部の回転位置を検出するための検出手段を設けたことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載のテーピング装置。
【請求項５】
前記回転部材上に張力検出手段を設け、前記テープの張力を検出することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載のテーピング装置。
【請求項６】
前記回転部材から前記テープを被テーピング材に巻き出す巻き出しローラの巻き出し角度を変動自在に動作させる調整機構を備えたことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載のテーピング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、テーピング装置、特に、電動機や発電機のコイルに絶縁テープを巻き付けるテーピング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のテーピング装置は、電動機や発電機のコイル内の直線部およびその近傍を対象にテーピングヘッドである回転リング中心にコイルを置いて絶縁テープを巻き付けていた。コイルエンドのような極狭所や曲線部、回転リングに比較して小型のコイル等が対象で、コイルを回転リングの中心から偏心させて巻付ける場合や、コイル断面が長方形で長辺と短辺の差が大きい場合では、絶縁テープの張力が大きく変化し、絶縁テープに張りや弛みが出て、絶縁品質の問題や巻き付けできないという問題があった。
【０００３】
この問題を解決するため、テープの張力はテープリールの回転に対する摩擦により発生し、コイルに対するテーピングヘッドの巻き付け位置により生じるテープの伸びや緩みをリンクの回転により調整するとともに、ベルト等の伝達手段でリンクの回転力をテープリールに伝え、テープ張力を自動的に調整していた（たとえば特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−７７３８８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、このようなテーピング装置にあっては、テープの伸びや緩み等の変動量に対する調整代はリンクの長さと回転角度で決まるため、コイルノーズ部のような曲線部や極狭所、または小型のコイルをテーピングする場合には、巻き付け対象であるコイルをテーピングヘッドである回転リング中心近傍に置くことが困難であり、コイルを回転リング中心近傍から偏心して置く場合や、縦横比の差が大きなコイルの場合では、テープの伸びや緩み等の変動量が大きくなってしまうため、変動量に対応してリンクを大きくする必要があり、回転リングが大型化し回転負荷が大きくなる。
逆に、テーピングヘッドを小型化すると、テープの変動量に対する調整代が少なくなり、コイルと回転リングの位置関係によっては調整代がテープの変動量に対して追従できないため、絶縁品質の問題や巻き付けできない等の課題があった。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、テープの伸びや緩み等の変動量に対する調整を的確に行うことができる簡潔な構成のテーピング装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るテーピング装置は、被テーピング材を挿入するための開口部を有し被テーピング材にテープを巻き付けるためのテーピング基体に回転自在に支承される回転部材と、前記回転部材を回転させる回転手段と、前記テーピング基体側からテープを供給するテープ供給手段と、被テーピング材の周りに周回する前記回転部材の周面に前記テープ供給手段から供給されるテープを押し付けるブレーキベルト部材と、前記回転部材からテープを被テーピング材に巻き出す巻き出しローラ手段を備え、前記ブレーキベルト部材を駆動するベルト駆動手段を設けたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、テープの伸びや緩み等の変動量に対する調整を的確に行うことができる簡潔な構成のテーピング装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
この発明による実施の形態１を図１から図３までについて説明する。図１は実施の形態１におけるテーピングヘッドの構成を示す平面図である。図２は実施の形態１におけるテーピングヘッドの構成を示す側面図である。図３は実施の形態１におけるテーピング時の絶縁テープの変動量を示す説明図である。
【００１０】
この発明による実施の形態１に係わるテーピングヘッドの構成を示す図１および図２において、テーピング装置を構成するテーピングヘッドＴＨは、被テーピング材としてのコイル導体２を挿入するための開口部１７を持つ回転リング１と、回転リング１を回転駆動するモータ７および２台の駆動ローラ１０と２台の駆動ローラ１０を同時運転させる連結軸１５と、モータ７のトルクを検出する制御ユニット２０と、回転リング１の回転をガイドする軸受５と、テープリール３から絶縁テープ４を送り出すブレーキベルト８と、ブレーキベルト８を駆動し送り出し量を調整するモータ１４と、ブレーキベルト８用のガイド１３と、ブレーキベルト８を引っ張り絶縁テープ４にテンションを与える引っ張りバネ１１および引っ張りローラ９と、絶縁テープ巻き出しローラ６と、各々の部品が取り付いているフレーム１２とから構成されている。
【００１１】
テーピング基体としてのフレーム１２は、被テーピング材としてのコイル導体２に絶縁テープ８を巻き付けるためのものであって、被テーピング材としてのコイル導体２を挿入するための開口部１２ｐを有する対をなす円板状のフレーム部材１２ａおよびフレーム部材１２ｂによって構成され、コイル導体２から偏心された回転中心ＲＣを中心として図１における反時計式に回転される。
フレーム部材１２ａおよびフレーム部材１２ｂからなるフレーム１２に取り付けられたテープリール３から供給される絶縁テープ４は、モータ１４により駆動されガイドローラ１３で案内されるブレーキベルト８によって、フレーム部材１２ａおよびフレーム部材１２ｂからなるフレーム１２に取り付けられた軸受５によりコイル導体２から偏心された回転中心ＲＣを中心として回転自在に支承される回転リング１の周面１ａに設けられた断面がコ字状の溝の溝内部における周面部分に押し付けられる。
【００１２】
絶縁テープ４の先端が回転リング１に設けられた絶縁テープ巻き出しローラ６を介してコイル導体２に固定され、フレーム１２およびフレーム１２で回転自在に支承される回転リング１が図１における反時計式に回転されると、絶縁テープ４のコイル導体２へのテーピング作業が行われる。
【００１３】
絶縁テープ４の張力を増加しようとするときには、回転リング１は、反時計方向へ回転駆動されるフレーム１２上で、フレーム１２と相対的に、制御ユニット２０によって制御されるモータ７により反時計方向へ回転駆動される。
したがって、回転リング１に設けられた絶縁テープ巻き出しローラ６は、フレーム１２の反時計方向への回転移動速度に加えて、回転リング１のフレーム１２に対する相対的な反時計方向への回転移動速度が加速されて、絶縁テープ４の張力が増加されるものである。
すなわち、制御ユニット２０によりモータ７の回転駆動速度を調整して回転リング１のフレーム１２に対する相対的な反時計方向への回転移動速度を調整することにより、絶縁テープ４の張力を調整することができる。
【００１４】
絶縁テープ４の張力を減少しようとするときには、モータ７による回転リング１の反時計方向へ回転駆動は停止され、これに代って、ブレーキベルト８がモータ１４によって駆動される。ブレーキベルト８のブレーキ動作によって回転リング１をフレーム１２と相対的に時計式に回転する作用が生じ、絶縁テープ４の張力は減少される。
すなわち、絶縁テープ４を回転リング１に押し付けるブレーキベルト８は、モータ１４によって回転リング１をフレーム１２と相対的に図１における時計式に回転するように、絶縁テープ４が所定の張力となるような移動速度で駆動されるものである。
【００１５】
このように、ブレーキベルト８を駆動するモータ１４と回転リング１を駆動するモータ７は各々を補完しながら運転することが可能となる。
【００１６】
そして、テープリール３から供給される絶縁テープ４を回転リング１の周面１ａに押し付けるブレーキベルト８は、引っ張りバネ１１および引っ張りローラ９により、絶縁テープ４を回転リング１の周面１ａに押し付ける押し付け力を調整されるように構成されている。
【００１７】
このような構成によれば、図３に示すように回転リング１に対してコイル導体２を偏心した状態で絶縁テープ４を巻き付ける場合に生じる絶縁テープ４の伸びや緩みの変動量に対しても、回転リング１を駆動するモータ７のトルク値をフィードバックし、ブレーキベルト８を駆動するモータ１４の速度を変化させ絶縁テープ４の送り出し量を調整し、回転リング１を駆動するモータ７のトルク値を一定の範囲内に収めることができ、絶縁テープ４の変動量に対応して自動でテープ張力を一定範囲内に維持することを実現できる。
【００１８】
また、この実施の形態１においては、図１および図２におけるテーピングヘッドＴＨにおいて、コイル２に絶縁テープ４を巻き付けるため回転リング１を回転させた時の回転リング１にある開口部１７の角度位置を検出するために、フレーム１２上にセンサー１８を取り付けることで、回転角度位置が把握でき、コイル２と回転リング１の位置情報から絶縁テープ４の変動量を計算することができるため、回転リング１とブレーキベルト８の速度を調整することでき、絶縁テープ４の変動量に対応して自動でテープ張力を一定範囲内に維持することが可能となる。
【００１９】
この発明による実施の形態１によれば、被テーピング材としてのコイル導体２を挿入するための開口部１７を有し被テーピング材としてのコイル導体２に絶縁テープ４を巻き付けるためのフレーム１２からなるテーピング基体に回転自在に支承される断面がコ字状の溝を周面１ａに持つＣ形形状で形成されテーピングヘッドＴＨを構成する回転リング１からなる回転部材と、前記回転リング１からなる回転部材を回転させるモータ７からなる回転手段と、前記フレーム１２からなるテーピング基体側から絶縁テープ４を供給するテープリール３からなるテープ供給手段と、被テーピング材としてのコイル導体２の周りに周回する前記回転リング１からなる回転部材の周面１ａに前記テープリール３からなるテープ供給手段から供給される絶縁テープ４を押し付けるブレーキベルト８からなるブレーキベルト部材と、前記回転リング１からなる回転部材から絶縁テープ４を被テーピング材に巻き出す巻き出しローラ６からなる巻き出しローラ手段を備え、前記ブレーキベルト８からなるブレーキベルト部材を所定の移動速度で駆動するモータ１４からなるベルト駆動手段を設け、前記回転リング１からなる回転部材を回転させるモータ７からなる回転手段とと前記ブレーキベルト８からなるブレーキベルト部材を駆動するモータ１４からなるベルト駆動手段とを互いに補完的に動作させて前記回転リング１からなる回転部材のフレーム１２からなるテーピング基体に対する相対的な回転速度および回転方向を調整するようにしたので、テープの伸びや緩み等の変動量に対する調整を的確に行うことができるテーピングヘッドが小型で簡潔な構成のテーピング装置を得ることができる。
【００２０】
また、この発明による実施の形態１によれば、前項の構成において、前記ブレーキベルト８からなるブレーキベルト部材で絶縁テープ４を前記回転リング１からなる回転部材に押し付ける力を調整する引っ張りバネ１１および引っ張りローラ９からなる調整手段を設けたので、テープの伸びや緩み等の変動量に対する調整をブレーキベルト部材によりテープが回転部材に適切な力で押し付けられた状態において的確に行うことができる、テーピングヘッドが小型で簡潔な構成のテーピング装置を得ることができる。
【００２１】
さらに、この発明による実施の形態１によれば、前項の構成において、前記回転リング１からなる回転部材を回転させるモータ７からなる回転手段の回転トルクに応じて前記ブレーキベルト８からなるブレーキベルト部材の移動速度を変化させ、前記絶縁テープ４の供給速度を制御する制御ユニット２０からなる制御手段を設けたので、テープの伸びや緩み等の変動量に対する調整を的確に行うことができ、回転部材を駆動する駆動手段のトルク値を一定の範囲内に収めることができるため、テープの変動量に対応して間接的に自動でテープ張力を一定範囲内に維持できる、テーピングヘッドが小型で簡潔な構成のテーピング装置を得ることができる。
【００２２】
そして、この発明による実施の形態１によれば、前項の構成において、前記回転リング１からなる回転部材の開口部１７の回転角度位置を検出するためのセンサ１８からなる検出手段を設けたので、テープの伸びや緩み等の変動量を的確に調整するために回転部材の回転中に生じる絶縁テープの張りと弛みを計算することができ、簡便にテープの張力を一定に維持することができる、テーピングヘッドが小型で簡潔な構成テーピング装置を得ることができる。
【００２３】
実施の形態２．
この発明による実施の形態２を図４について説明する。図４は実施の形態２における張力検出機器を取付けた場合のテーピングヘッドの構成を示す平面図である。
この実施の形態２においてここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【００２４】
この実施の形態２では、図４に示すように、回転リング１内の絶縁テープ４を通るテープローラ１９間に張力検出機器１６を設け、絶縁テープ４の張力を制御ユニット２０に伝達する。
【００２５】
このような構成によれば、絶縁テープ４の張力を精度良く時間的な遅れなく制御ユニット２０にフィードバックでき、この結果により、制御ユニット２０からモータ７およびモータ１４を補完的に制御することによって、回転リング１とブレーキベルト８の速度を調整することで、絶縁テープ４の変動量に対応して自動でテープ張力を一定範囲内に維持することが可能となる。
【００２６】
この発明による実施の形態２によれば、実施の形態１における構成において、前記回転リング１からなる回転部材上に張力検出機器１６からなる張力検出手段を設け、前記絶縁テープ４の張力を検出するようにしたので、絶縁テープの伸びや緩み等の変動量に対する調整を的確に行うことができるとともに、絶縁テープの張力を直接測定しテープの張力を精度良く調整することができる、簡潔な構成のテーピング装置を得ることができる。
【００２７】
実施の形態３．
この発明による実施の形態３を図５について説明する。図５は実施の形態３における巻き出しローラの首振り機構を示す斜視図である。
この実施の形態３においてここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【００２８】
この実施の形態３では、図１に示す実施の形態１における巻き出しローラ６に代え、巻き出しローラ６の構成として、図５に示すように、コイル２が曲線部や、極狭所のように離れた位置で絶縁テープ４を巻き付ける必要がある場合に適用するため、テープ送り出し角度に従い、巻き出し用ローラ２１の角度を変動自在に回転制御するための回転軸２２を備えた首振りローラ機構を取り付けたものである。
【００２９】
このような構成によれば、コイルのエンド部の曲線部や、極狭所のように離れた位置で絶縁テープ４を巻き付ける場合でも絶縁テープ４に捩りや捻りを与えず巻き付けることが可能となる。
【００３０】
この発明による実施の形態３によれば、実施の形態１または実施の形態２における構成において、前記回転リング１からなる回転部材から前記絶縁テープ４を被テーピング材としての前記コイル導体２に巻き出す巻き出しローラ２１の巻き出し角度を変動自在に動作させる回転軸２２を備えた首振りローラ調整機構を備えたので、絶縁テープの伸びや緩み等の変動量に対する調整を的確に行うことができるとともに、コイルのエンド部の曲線部や、極狭所のように離れた位置で絶縁テープを巻き付ける場合でも絶縁テープに捩りや捻りを与えず巻き付けることが可能となる、簡潔な構成のテーピング装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明による実施の形態１におけるテーピングヘッドの構成を示す平面図である。
【図２】この発明による実施の形態１におけるテーピングヘッドの構成を示す側面図である。
【図３】この発明による実施の形態１におけるテーピング時の絶縁テープの変動量を示す説明図である。
【図４】この発明による実施の形態２における張力検出機器を取付けた場合のテーピングヘッドの構成を示す平面図である。
【図５】この発明による実施の形態３における巻き出しローラの首振り機構を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  回転リング、２  コイル導体、３  テープリール、４  絶縁テープ、５  軸受、６  巻き出しローラ、７  モータ、８  ブレーキベルト、９  引っ張りローラ、１０  駆動ローラ、１１  引っ張りバネ、１２  フレーム、１３  ガイド、１４  モータ、１５  連結軸、１６  張力検出器、１７  開口部、１８  センサー、１９  テープローラ、２０  制御ユニット、２１  巻き出し用ローラ、２２  回転軸、２３  軸付リンク、２４  引っ張りバネ、２５  歯付ベルト、２６  歯付プーリ。
【図１】
2006306508.tif 000003
【図２】
2006306508.tif 000004
【図３】
2006306508.tif 000005
【図４】
2006306508.tif 000006
【図５】
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