(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0012】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【0013】
===テープ巻付装置の構成について===
本実施形態に係るテープ巻付装置は、電線に対する自己融着テープのテープ巻付作業に用いられ、その作業効率を向上させるものである。尚、自己融着テープとは、上記したように、ブチルゴムにより構成されたテープであり、引っ張りながら電線に巻き付けることによりテープの重なり部分で貼付力を発揮する特性を有する。
【0014】
本実施形態に係るテープ巻付装置100の構成の一例を、
図1に示す。尚、図中のP1軸は巻体101から自己融着テープ101T(以下、「テープ101T」と言う。)が引き出される方向(以下、「テープ引出方向P1」と言う。)、P2軸は巻体101の幅方向(以下、「巻軸方向P2」と言う。)、P3軸はP1軸及びP2軸に対して直交する方向を示す軸である。
【0015】
本実施形態に係るテープ巻付装置100は、巻体101、ケース102、アーム108、摺動板106A、106Bを備えて構成される。そして、ケース102が、テープが張力を有して引き出されるように巻体101を回転自在に支持し、ケース102からテープが引き出される方向にアーム108が延在し、アーム108の先端部108Tに摺動板106A、106Bが取り付けられた構成となっている。
【0016】
尚、本実施形態に係るテープ巻付装置100は、テープ101Tが張力を有して引き出されるように、ケース102にフリクションローラ107を配設している。
【0017】
巻体101は、重ね巻きされた状態で保持されたテープである。
【0018】
巻体101は、ケース102に支持され、テープ101Tが引っ張られることにより、テープ引出方向P1に順次テープ101Tを繰り出す。尚、
図1中の101Tは、巻体101から引き出されたテープを表している。
【0019】
ケース102は、巻体101からテープ101Tが張力を有して引き出されるように、巻体101を支持し、巻体101を収容する。
【0020】
又、ケース102には、孔部103、繰出口104が形成されている。
【0021】
孔部103は、巻体101を支持するべく、ケース102を巻軸方向P2に貫通する円柱形状の穴である。そして、ケース102は、孔部103の周囲にテープが重ね巻きされるように巻体101を収容する。
【0022】
又、孔部103は、巻体101が回転自在に支持されるように、巻体101の巻軸を通って設けられる。そして、ケース102は、孔部103の周囲の巻体101との接触面を摩擦抵抗の少ない材料で構成することにより、巻体101からテープ101Tが引き出される際に、巻体101が孔部103の周囲を自由に回転できるように巻体101を支持している。
【0023】
尚、孔部103は、巻体101を支持するための構成であるとともに、後述する操作棒200の先端を着脱自在に装着し、テープ巻付装置100を把持させるための構成でもある。
【0024】
繰出口104は、巻体101からテープ101Tがテープ引出方向P1に引き出されるようにケース102に形成された穴である。即ち、巻体101は、テープ101Tが引っ張られた場合、孔部103の周囲をP2軸回りに回転し、繰出口104からテープ101Tが引き出される構成となっている。
【0025】
アーム108は、摺動板106A、106Bを取り付けるべく、テープ引出方向P1に向かってケース102から延在した部位である。尚、アーム108は、ケース102の巻体101の下部の位置からテープ引出方向P1に向かって延在しており、アーム108のテープ引出方向P1の先端部108Tは、テープ巻付作業時、引き出されているテープ101Tの先端を保持するべく、P3方向に伸延する形状を呈する。
【0026】
又、アーム108の先端部108Tは、テープを切断するためのカッター105を有する。
【0027】
カッター105は、アーム108の先端部108Tに巻軸方向P2に沿って複数の先鋭形状を呈している。カッター105は、引き出されたテープ101Tを当該先鋭形状の部分に押し当てることにより、引き出されたテープ101Tを切断することを可能とする。
【0028】
摺動板106A、106Bは、テープ巻付作業時、テープ巻付装置100の姿勢を安定化させるべく、アーム108の先端部108Tの隣接位置に配設された部材である。
【0029】
具体的には、摺動板106A、106Bは、先端部108Tが電線に対向している状態において、電線の長手方向に沿ってアーム108を挟んで一対配置される。
【0030】
又、摺動板106A、106Bは、テープ引出方向P1の側に、電線に沿った形状を呈するとともに、電線の外周面のうち半周以下の面に対向する摺動面を有する。そして、摺動板106A、106Bは、当該摺動面が巻軸方向P2と平行な方向に伸延するように先端部108Tに、固定部材(図示せず)を用いて取り付けられている。即ち、電線に先端部108Tを対向させたとき、摺動板106A、106Bが電線に当接し、テープ巻付装置100の巻軸方向P2と電線の長手方向が一致する。
【0031】
そして、摺動板106A、106Bは、テープ巻付作業時、先端部108Tが電線に対向している状態において、作業者から加えられる回転力によって、アーム108及びケース102が電線の長手方向の軸を中心に回転し、テープ101Tが引き出されながら電線に貼付されるように、電線の外周面に沿って摺動する。
【0032】
尚、摺動面の電線に沿った形状とは、電線と一定領域が面接触又は線接触し得る凹形状であることを意味する。但し、摺動面の形状は、テープ巻付装置100に作用するP2軸回りのモーメントを受け止め得る場合、必ずしも凹形状でなくてもよい。
【0033】
フリクションローラ107は、巻体102からテープ101Tが張力を有して引き出されるように設けられている。
【0034】
具体的には、フリクションローラ107は、巻体101から引き出されるテープ101Tを巻体101の側に押さえつけるように、軸受を介してケース102に取り付けられている。そして、フリクションローラ107は、テープ101Tが張力を有して引き出されるように、テープ101Tを引き出そうとする力に対して、例えば、摩擦力による抗力を生じさせる。
【0035】
尚、ケース102、アーム108、摺動板106A、106Bは、電線から作業者への漏電を防止するため、絶縁性を有する材料、例えば、ポリエチレン等のプラスチック材料で形成される。
【0036】
===操作棒の構成について===
本実施形態では、絶縁性を有する操作棒200を用いて、テープ巻付装置100を電線の周囲を回転させることにより、テープ巻付作業を行う。
【0037】
図2を参照して、本実施形態に係る操作棒200の構成の一例について説明する。
【0038】
操作棒200は、操作レバー201、第1連結部202、連結ロッド203、操作ロッド204、第2連結部205、第1把持部206A、第2把持部206Bを備えて構成される。
【0039】
具体的には、操作棒200は、操作ロッド204の基部側(持ち手側)に、第1連結部202を介して操作レバー201及び連結ロッド203が取り付けられ、操作ロッド204の端部側(テープ巻付装置100を把持する側)に、第2連結部205を介して連結ロッド203、第1把持部206A、第2把持部206Bが取り付けられて構成される。
【0040】
そして、操作棒200は、リンク機構を用いて操作レバー201の動作により、第2把持部206Bを動作させ、テープ巻付装置100を把持させる。
【0041】
ここで、第1連結部202は、連結ピンを用いて、操作ロッド204に対して操作レバー201及び連結ロッド203を回転自在に接続する。そして、操作レバー201が動作した場合、第1連結部202を介したリンク機構により、連結ロッド203が動作する。
【0042】
又、第2連結部205は、連結ピンを用いて、操作ロッド204に対して連結ロッド203、第1把持部206A、第2把持部206Bを回転自在に接続する。そして、連結ロッド203が動作した場合、第2連結部205を介したリンク機構により、第2把持部206Bが動作する。
【0043】
従って、作業者が、操作レバー201を操作ロッド204に接近する方向(
図2中のR1方向)に操作した場合、操作レバー201に追従して連結ロッド203は、操作ロッド204に沿う方向(
図2中のR2方向)に移動する。そして、連結ロッド203が、操作ロッド204に沿う方向(
図2中のR2方向)に移動した場合、連結ロッド203に追従して第2把持部206Bは、第1把持部206Aと接近する方向(
図2中のR3方向)に移動する。
【0044】
以上の構成により、操作棒200は、作業者による操作レバー201の操作によって、第1把持部206Aと第2把持部206Bとでテープ巻付装置100を把持することを可能とする。尚、テープ巻付装置100に操作棒200を装着する際には、作業者が、操作レバー201を用いて第2把持部206Bを動作させ、テープ巻付装置100の孔部103に第1把持部206Aと第2把持部206Bの先端を通すことにより行う。
【0045】
===テープ巻付作業について===
次に、
図3、
図4、
図5を参照して、本実施形態に係るテープ巻付装置を用いて電線へテープを巻き付ける作業の一例について説明する。
【0046】
図3は、テープ巻付作業を斜視図により示したものである。尚、
図3中のQ軸は、電線300の長手方向を表す。尚、
図3中の矢印Mは、テープ巻付装置100を回転させる方向を表す。
【0047】
図4は、テープ巻付作業を電線300のQ軸に直交する方向の断面により表したものである。尚、
図4中で、破線で表したテープ巻付装置100は、テープ巻付装置100を回転させたときの電線300との位置関係の変化を表している。又、
図4中のM1、M2、M3は、テープ巻付作業時、テープ巻付装置100が時系列に移動する方向を表す。又、
図4中の(A)、(B)、(C)、(D)は、テープ巻付装置100がM1、M2、M3と時系列に移動したときのテープ巻付装置100の位置を表す。
【0048】
本実施形態に係るテープ巻付作業は、作業者が、操作棒200によりテープ巻付装置100を把持し、テープ巻付装置100を電線300の周囲を巻き回すことにより行う。
【0049】
具体的には、テープ巻付作業は、以下のように行う。
【0050】
始めに、作業者は、絶縁手袋を装着して、電線300のテープを巻き付ける初期位置に、接着剤を塗布する。
【0051】
そして、作業者は、当該接着剤を塗布した位置に、巻体101から引き出したテープ101Tの端部を当接させて、テープ巻付装置100の先端部108Tが電線300に対向するように、テープ巻付装置100を配置する(
図4中の(A)の状態)。
【0052】
テープ101Tの端部が電線300に固定された後、作業者は、操作棒200でテープ巻付装置100を把持し、テープ巻付装置100の先端部108Tが電線300に対向するように、テープ巻付装置100を電線300の長手方向Qの軸回りにM1、M2、M3へと回転させることで、電線300の周囲にテープ101Tを巻き付ける。
【0053】
尚、電線300に先端部108Tを対向しているとき、テープ巻付装置100の巻軸方向P2と電線300の長手方向Qは同一方向を向いているため、当該作業によって電線300の周囲にテープ101Tを巻き付けることができる。
【0054】
ここで、作業者は、電線300の回りを1周させるごとに、操作棒200によるテープ巻付装置100の持ち直しを行う。即ち、作業者は、
図4中の(D)の位置で操作棒200の第1把持部206A、第2把持部206Bからテープ巻付装置100を離して、
図4中の(A)の位置の側からテープ巻付装置100を把持し直す。尚、テープ巻付装置100の孔部103が操作棒200の第1把持部206Aと第2把持部206Bで把持された状態は、遊嵌状態となっている。そのため、テープ巻付装置100をM1、M2、M3と回転させている間は、持ち直しは不要である。
【0055】
そして、作業者は、当該作業を繰り返して、テープ101Tの巻き付け位置を電線300の長手方向Qにずらしながら、被覆されていない領域がなくなるように電線300にテープ101Tを巻き付ける。尚、このとき、作業者は、電線300の長手方向Qの巻き回した箇所においてテープ101T同士が一部で重なり合うようにする。
【0056】
最終的に、電線300へのテープ101Tの巻き付けが終わった場合、作業者は、カッター105を用いて、テープ101Tを切断する。
【0057】
以上の工程により、テープ巻付装置100を用いて電線300の所望の位置にテープの巻き付けを行うことができる。
【0058】
このテープ巻付作業において、テープ巻付装置100は、次のように動作する。
【0059】
テープ巻付装置100は、作業者から電線300の周囲を回転させる方向(電線300の長手方向Qの軸回り)に回転力を加えられたとき、電線300に巻き付けられたテープ101Tからの抗力により、巻体101からテープ101Tが順次引き出される。
【0060】
このとき、フリクションローラ107は、テープ101Tが張力を有して引き出されるように、テープ101Tを引き出そうとする力に対して、摩擦力による抗力F’を生じさせる。これにより、テープ101Tは、一定以上の力で引っ張られた場合に、張力Fを有した状態で順次引き出される。そして、テープ101Tは、張力Fを有した状態で電線に巻き付けられ、巻き付けられたテープ101Tは、巻体101からテープ101Tを引き出すように張力を発生する。
【0061】
そして、電線300の周囲に巻き付けられたテープ101Tは、巻き回したテープ101T同士が重なり合う部分で順次貼付する。
【0062】
又、このテープ巻付作業において、摺動板106A、106Bは、テープ巻付装置100の姿勢を安定化するように機能する。
【0063】
図5は、テープ巻付作業時、摺動板106A、106Bに作用する力について説明するイメージ図である。尚、
図5では、理解容易のため、テープ巻付作業を停止したときの摺動板106A、106B、テープ101Tに作用する力を示している。
【0064】
図5では、Fは電線300に巻き付けたテープ101Tに生じている張力、F’はフリクションローラ107によりテープ101Tに生じている抗力、N
vは摺動板106A、106Bに作用する電線300の表面に対して垂直方向の抗力、N
pは摺動板106A、106Bに作用する電線300の表面に沿う方向の抗力を表す。
【0065】
テープ101Tは、張力Fを有するように電線300に巻き付けられているため、テープ巻付作業を停止した状態でも、電線300に巻き付けられたテープ101Tには張力Fが生じている。一方、フリクションローラ107は、テープ101Tに対する張力Fに抗して、摩擦抵抗として抗力F’を生じさせている。即ち、テープ巻付作業を停止した状態の場合、テープ101Tに作用する力は、張力Fと抗力F’が、バランスした状態となっている。
【0066】
一方、テープ巻付装置100の姿勢の安定性は、テープ巻付装置100に作用するモーメントを考えることにより理解できる。尚、テープ巻付装置100に作用するモーメントは、テープ101Tと電線300が接触している末端位置をモーメントの基準位置(
図5中ではTとして表す。)として考える。
【0067】
このとき、テープ巻付装置100には、電線300の周囲を巻くテープ101Tからの張力Fにより、モーメントの基準位置Tに対してP2軸回りに回転しようするモーメントが作用している。
【0068】
このため、テープ巻付装置100は、テープ巻付作業時、摺動板106A、106Bを電線300に当接することで、摺動板106A、106Bに、電線300の表面に対する垂直方向の抗力N
v、及び電線300の表面に沿う方向の抗力N
pを作用させ、テープ巻付装置100に作用するモーメントがバランスした状態となるように保持している。即ち、テープ巻付装置100は、摺動板106A、106Bを電線300に当接しながら、ケース102及びアーム106を電線300の長手方向の軸Qを中心に回転することにより、姿勢の安定化を図っている。
【0069】
又、摺動板106A、106Bは、電線300の長手方向Qに沿うように一対で配置されている。そのため、テープ巻付作業時、テープ巻付装置100に対してP3軸回りのモーメントが作用した場合でも、姿勢を安定化させることができる。
【0070】
このように、テープ巻付装置100に作用するモーメントは、摺動板106A、106Bによりバランスした状態で保持される。このため、作業者が、操作棒200によるテープ巻付装置100の持ち直しを行う際にも、テープ巻付装置100の位置が動くことなく保持され、電線300へのテープ巻付作業を容易に行うことができる。
【0071】
以上、本実施形態に係るテープ巻付装置によれば、自己融着テープのテープ巻付作業時に、電線に対する姿勢の安定化が図れるため、作業効率を向上させることができる。又、本実施形態に係るテープ巻付装置によれば、歯車機構を用いることなく、加えて、操作棒とも別体として構成することができるため、テープ巻付装置を小型化することができる。
【0072】
<その他の実施形態>
上記実施形態では、摺動板106A、106Bは、摺動面が伸びる方向が巻軸方向P2と平行となるようにアーム108に取り付けられる態様を示した。しかし、摺動板106A、106Bは、摺動面が伸びる方向が巻軸方向P2からテープ引出方向P1の側に傾いた方向となるようにアーム108に取り付けられてもよい。この場合、テープ巻付装置100は、テープ101Tの巻き付け位置を電線300の長手方向Qにずらしながら、電線300の外周面に沿って摺動する構成とすることができる。
【0073】
又、上記実施形態では、テープ101Tが張力を有して引き出されるように、フリクションローラ107を用いる態様を示した。しかし、巻体101からテープ101Tを引き出す際に、テープ101Tのテープ引出方向P1に働く力の反対方向に抗力を発生させる構成であれば、他の構成であってもよい。例えば、巻体101と、巻体101を支持するケース102の孔部103の間に所定の摩擦力を生じさせる材料を配設する構成としてもよい。
【0074】
又、上記実施形態では、操作棒200を用いてテープ巻付作業を行う態様を示した。しかし、テープ巻付作業は必ずしも操作棒200を用いる必要はなく、作業者が絶縁手袋を装着して、手でテープ巻付装置100を回転させてもよい。
【0075】
又、上記実施形態では、電線300のテープを巻き付ける初期位置に、接着剤を塗布する態様を示した。しかし、初期位置の固定方法は任意であり、固定部材を用いて、巻体101から引き出したテープ101Tの端部を電線300に固定する方法等を用いてもよい。
【0076】
===結言===
以上の通り、上記実施形態は、電線300を被覆するための絶縁性を有する自己融着テープが重ね巻きされてなる巻体101と、巻体101から自己融着テープが張力を有して引き出されるように、巻体101を回転自在に支持するケース102と、自己融着テープが引き出される方向に向かってケース102から延在し、引き出されている自己融着テープの先端を保持する先端部108Tを有するアーム108と、先端部108Tの隣接位置に配置され、先端部108Tが電線300に対向しているとき、アーム108及びケース102が電線300の長手方向の軸を中心に回転し、自己融着テープが引き出されながら電線300に貼付されるように、電線300の外周面に沿って摺動する摺動板106A、106Bと、を備えるテープ巻付装置100を開示するものである。
【0077】
これによって、例えば、絶縁性の操作棒を用いて電線に対して自己融着テープのテープ巻付作業を行う際でも、電線に対する姿勢の安定化が図れ、テープ巻付作業の効率化が図れるテープ巻付装置を実現することができる。又、これによって、テープ巻付装置を小型化することができる。
【0078】
ここで、摺動板106A、106Bは、電線300に沿った形状を呈するとともに電線300の外周面のうち半周以下の面に対向する摺動面を有するものであってもよい。
【0079】
これによって、テープ巻付作業時のテープ巻付装置へのP2軸回りのモーメントに対する姿勢の安定性を向上させることができる。
【0080】
ここで、摺動板106A、106Bは、先端部108Tが電線300に対向している状態において、電線300の長手方向に沿ってアーム108を挟んで一対配置されるものであってもよい。
【0081】
これによって、テープ巻付作業時のテープ巻付装置へのP3軸回りのモーメントに対する姿勢の安定性を向上させることができる。
【0082】
ここで、自己融着テープを切断するためのカッター105を先端部108Tに有していてもよい。
【0083】
これによって、テープ巻付装置でテープ巻付作業を終了したとき、引き出されたテープを容易に切断することが可能とする。
【0084】
ここで、ケース102は、絶縁性を有する操作棒200の先端が着脱自在に装着される孔部103を有していてもよい。
【0085】
これによって、絶縁性を有する操作棒を用いてテープ巻付作業を行う場合に、容易に操作棒でテープ巻付装置を把持することができる。
【0086】
ここで、孔部103は、巻体101が回転自在に支持されるように、巻体101の巻軸を通って設けられるものであってもよい。
【0087】
これによって、テープ巻付装置をより小型化することができる。
【0088】
ここで、ケース102、アーム108、摺動板106A、106Bは、絶縁性を有する材料で形成されるものであってもよい。
【0089】
これによって、電線から作業者への漏電を防止することができる。
【0090】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。