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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024118562
(43)【公開日】2024-09-02
(54)【発明の名称】テーピング機及びテーピング方法
(51)【国際特許分類】
   B65H 81/06 20060101AFI20240826BHJP
   H02K 15/04 20060101ALI20240826BHJP
   H01B 13/10 20060101ALI20240826BHJP
【FI】
B65H81/06 Z
H02K15/04 Z
H01B13/10
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023024908
(22)【出願日】2023-02-21
(71)【出願人】
【識別番号】000227537
【氏名又は名称】NITTOKU株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100121234
【弁理士】
【氏名又は名称】早川 利明
(72)【発明者】
【氏名】福屋 裕樹
【テーマコード(参考)】
5G325
5H615
【Fターム(参考)】
5G325EA07
5H615AA01
5H615BB01
5H615BB05
5H615PP01
5H615PP14
5H615QQ02
5H615RR02
5H615SS10
5H615SS11
(57)【要約】
【課題】粘着テープの全てを線材の周囲に巻回させて余剰の部位を発生させない。
【解決手段】長さ方向に移動する線材11が通過する挿通孔51a~54aが形成された複数のダイス51~54を備え、線材に縦添えされた粘着テープ19を線材と共に挿通孔に通過させて線材に貼り付けるテーピング機において、複数のダイスには、線材に添着された粘着テープの側部19a,19bの進入を許容する切り欠き51b~54bがそれぞれ形成され、複数のダイスは、挿通孔が連続しかつ切り欠きが挿通孔の周方向にずれるように連結される。複数のダイスのそれぞれの挿通孔は線材の移動方向に向かって径が狭まる様に形成され、切り欠きは、線材の移動方向を横断する断面が同一形状に形成される。複数のダイスを重ねた状態で収容する丸孔56cが形成されたホルダ56と、複数のダイスをホルダに固定する固定手段57を備える。
【選択図】 図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
長さ方向に移動する線材(11)が通過する挿通孔(51a~54a)が形成された複数のダイス(51~54)を備え、前記線材(11)に長さ方向に沿って縦添えされた粘着テープ(19)を前記線材(11)と共に前記挿通孔(51a~54a)に通過させて前記線材(11)に貼り付けるテーピング機において、
前記複数のダイス(51~54)には、前記挿通孔(51a~54a)を開放して前記線材(11)に添着された前記粘着テープ(19)の側部(19a,19b)の進入を許容する切り欠き(51b~54b)がそれぞれ形成され、
前記複数のダイス(51~54)は、前記挿通孔(51a~54a)が連続しかつ前記切り欠き(51b~54b)が前記挿通孔(51a~54a)の周方向にずれるように連結された
ことを特徴とするテーピング機。
【請求項2】
複数のダイス(51~54)のそれぞれの挿通孔(51a~54a)は断面が円形を成して前記線材(11)の移動方向に向かって径が狭まる様に形成され、
前記挿通孔(51a~54a)を解放する切り欠き(51b~54b)は、前記挿通孔(51a~54a)との交線の幅が線材(11)の移動方向に向かって狭まる様に線材(11)の移動方向を横断する断面が同一形状に形成された請求項1記載のテーピング機。
【請求項3】
複数のダイス(51~54)はそれぞれ外径が略等しい厚肉の円板状を成して挿通孔(51a~54a)が中央に形成され、
前記挿通孔(51a~54a)が連続するように複数のダイス(51~54)を重ねた状態で収容する丸孔(56c)が形成されたホルダ(56)と、
前記丸孔(56c)に収容された前記複数のダイス(51~54)を前記ホルダ(56)に固定する固定手段(57)を備える請求項2記載のテーピング機。
【請求項4】
丸孔(56c)の内周に線材(11)の通過方向に延びる凹溝(56e)が形成され、
前記丸孔(56c)に収容された状態で前記凹溝(56e)に対向して前記凹溝(56e)と共に貫通孔(62)を形成する対向溝(51d~54d)がダイス(51~54)の周囲に形成され、
前記凹溝(56e)と前記対向溝(51d~54d)により形成される前記貫通孔(62)に挿入されて前記丸孔(56c)に対する前記ダイス(51~54)の回転を禁止するピン(61)を備える請求項3記載のテーピング機。
【請求項5】
断面半円状を成す凹溝(56e)が丸孔(56c)の中心軸に対して等角度に複数形成された請求項4記載のテーピング機。
【請求項6】
凹溝(56e)が丸孔(56c)の中心軸に対して60度毎に6か所形成された請求項5記載のテーピング機。
【請求項7】
貫通孔(62)の断面が円形となるように凹溝(56e)と前記凹溝(56e)に対向する対向溝(51d~54d)の断面がそれぞれ半円状に形成された請求項5又は6記載のテーピング機。
【請求項8】
複数のダイス(51~54)に形成された挿通孔(51a~54a)に線材(11)を長さ方向に順次通過させて、前記線材(11)に長さ方向に沿って縦添えされた粘着テープ(19)を前記線材(11)と共に前記挿通孔(51a~54a)に通過させて前記線材(11)に貼り付けるテーピング方法において、
前記粘着テープ(19)の両側が前記線材(11)の両側に沿って立ち上がる様に前記粘着テープ(19)を前記線材(11)に縦添えするテープ添着工程と、
上流側のダイス(51)に通過させて前記線材(11)に縦添えされた前記粘着テープ(19)の一方の側部(19a)を前記線材(11)の外周に添わせる第一添着工程と、
前記上流側のダイス(51)を通過した前記線材(11)を下流側のダイス(52~54)に通過させて前記線材(11)に縦添えされた前記粘着テープ(19)の他方の側部(19b)を前記線材(11)の外周に添着された一方の側部(19a)上に重ねる第二添着工程と
を有するテーピング方法。
【請求項9】
テープ添着工程において、一方の側部(19a)の立ち上がり高さが他方の側部(19b)の立ち上がり高さより低くなるように粘着テープ(19)を線材(11)に縦添えさせ、
第一添着工程が、粘着テープ(19)を線材(11)と共に単一のダイス(51)の挿通孔(51a)に通過させることにより行われ、
第二添着工程が、粘着テープ(19)を線材(11)と共に後続する複数のダイス(52~54)の挿通孔(52a~54a)に連続して通過させることにより行われる請求項8記載のテーピング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、線材に縦添えされた粘着テープをその線材の外周に貼り付けるテーピング機及びテーピング方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、例えばモータ(電動機)のステータは、コイルを巻回した複数の分割コアが環状に配列され、各コイルから延びる線材を結んで渡り線としている。従って、これら複数の分割コアの巻線にあっては、その渡り線を形成する際に、その渡り線を保護してその絶縁性を確保する為に、その渡り線となる線材に絶縁性の粘着テープを貼りつけることが行われ、その貼り付けを行うテーピング機が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
このテーピング機にあっては、 粘着テープの背面が載せられるテーピング台と、このテーピング台に負圧を導くテープ吸引口と、テーピング台に開口するテープ引き込み溝と、粘着テープを挟むチャック機構とを備え、テーピング台に粘着テープの背面を負圧によって吸着し、テープ引き込み溝に線材を粘着テープと共に引き込み、チャック機構によって線材を挟んで、線材に縦貼りされた粘着テープの両側におけるノリ面どうしを貼り合わせるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2010-58857号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、線材に縦貼りされた粘着テープの両側におけるノリ面どうしを貼り合わせると、その張り合わされた粘着テープの両側は線材を保護するものにならず、余剰の部位となり、その部位の取り扱いが困難になるという未だ解決すべき課題が残存していた。
【0006】
本発明の目的は、このような問題点に着目してなされたもので、線材に縦貼りされた粘着テープの全てを線材の周囲に巻回させて余剰の部位を発生させないテーピング機及びテーピング方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、長さ方向に移動する線材が通過する挿通孔が形成された複数のダイスを備え、線材に長さ方向に沿って縦添えされた粘着テープを線材と共に挿通孔に通過させて線材に貼り付けるテーピング機の改良である。
【0008】
その特徴ある構成は、複数のダイスには、挿通孔を開放して線材に添着された粘着テープの側部の進入を許容する切り欠きがそれぞれ形成され、複数のダイスは、挿通孔が連続しかつ切り欠きが挿通孔の周方向にずれるように連結されたところにある。
【0009】
この場合、複数のダイスのそれぞれの挿通孔は断面が円形を成して線材の移動方向に向かって径が狭まる様に形成され、挿通孔を解放する切り欠きは、挿通孔との交線の幅が線材の移動方向に向かって狭まる様に線材の移動方向を横断する断面が同一形状に形成されることが好ましい。
【0010】
また、複数のダイスはそれぞれ外径が略等しい厚肉の円板状を成して挿通孔が中央に形成された場合、その挿通孔が連続するように複数のダイスを重ねた状態で収容する丸孔が形成されたホルダと、丸孔に収容された複数のダイスをホルダに固定する固定手段を備えることが好ましい。
【0011】
更に、丸孔の内周に線材の通過方向に延びる凹溝が形成され、丸孔に収容された状態で凹溝に対向して凹溝と共に貫通孔を形成する対向溝がダイスの周囲に形成され、凹溝と対向溝により形成される貫通孔に挿入されて丸孔に対するダイスの回転を禁止するピンを備えることもできる。
【0012】
この場合、断面半円状を成す凹溝が丸孔の中心軸に対して等角度に複数形成されたことが好ましく、具体的に凹溝が丸孔の中心軸に対して60度毎に6か所形成されたことが好ましい。そして、貫通孔の断面が円形となるように凹溝と凹溝に対向する対向溝の断面がそれぞれ半円状に形成されたことが更に好ましい。
【0013】
別の本発明は、複数のダイスに形成された挿通孔に線材を長さ方向に順次通過させて、線材に長さ方向に沿って縦添えされた粘着テープを線材と共に挿通孔に通過させて線材に貼り付けるテーピング方法である。
【0014】
その特徴ある点は、テープの両側が線材の両側に沿って立ち上がる様にテープを線材に縦添えするテープ添着工程と、上流側のダイスに通過させて線材に縦添えされたテープの一方の側部を線材の外周に添わせる第一添着工程と、上流側のダイスを通過した線材を下流側のダイスに通過させて線材に縦添えされたテープの他方の側部を線材の外周に添着された一方の側部上に重ねる第二添着工程とを有するところにある。
【0015】
そして、テープ添着工程において、一方の側部の立ち上がり高さが他方の側部の立ち上がり高さより低くなるように粘着テープを線材に縦添えさせた場合、第一添着工程が、粘着テープを線材と共に単一のダイスの挿通孔に通過させることにより行われ、第二添着工程が、粘着テープを線材と共に後続する複数のダイスの挿通孔に連続して通過させることにより行われることが好ましい。
【発明の効果】
【0016】
本発明のテーピング機では、挿通孔を開放する切り欠きが形成された複数のダイスを備え、その切り欠きが周方向にずれるように連結したので、両側が線材の両側に沿って立ち上がる様にテープが添着された線材をダイスに順次通過させることにより、その粘着テープの全ては線材の周囲に巻回されて貼り付けられる。このため、粘着テープに余剰の部位が発生する様なことはない。
【0017】
そして、一方の側部の立ち上がり高さが他方の側部の立ち上がり高さより低くなるように粘着テープを線材に縦添えさせた場合、単一のダイスの挿通孔に通過させることにより、立ち上がりの低い一方の側部を粘着テープに添わせて貼り付けることが可能となり、ダイスの数を制限することにより本発明のテーピング機が大型化することは回避され、設置空間が制限される従来の巻線機においても取付けることが可能となる。
【0018】
また、線材に縦貼りされた粘着テープの線材周囲の巻回の程度は、複数のダイス周方向へのずらしの程度により異なることになるけれども、ホルダに収容された複数のダイスをホルダに固定する固定手段を備えるようにすれば、微調整後に固定手段によりホルダに固定することにより、複数のダイスのずらしの程度の微調節が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1】本発明実施形態のテーピング機を示す分解斜視図である。
図2】その複数のダイスの連結状態を示す図11のE-E線断面図である。
図3】その先頭のダイスを示す図2のA-A線断面図である。
図4】その2番目のダイスを示す図2のB-B線断面図である。
図5】その3番目のダイスを示す図2のC-C線断面図である。
図6】その4番目のダイスを示す図2のD-D線断面図である。
図7】その線材に粘着テープを添着させる状態を示す図11のF-F線断面図である。
図8】その粘着テープをテーピング台に搭載する状態を示す上面図である。
図9】その巻線装置により得られる連結コイルを示す図である。
図10】その巻線装置を示す上面図である。
図11】その巻線装置を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【0021】
図10及び図11に、本発明におけるテーピング機50が備えられた巻線装置10を示す。図では、互いに直交するX、Y、Zの3軸を設定し、X軸が水平前後方向、Y軸が水平横方向、Z軸が垂直方向に延びるものとして、この巻線装置10について説明する。
【0022】
この巻線装置10は、図示しない線材供給源からY軸方向に述べて供給される線材11を分割コア13に巻線するコイル巻線機12を備える。図に示すコイル巻線機12は、例えば3相交流モータのステータ(多極電機子)を構成する3相の連結コイル9(図9)を形成するものであって、3個の分割コア13を保持する巻芯15が先端に設けられたスピンドル16を備える。
【0023】
図10に示す様に、この巻芯15は、スピンドル16の先端に取付けられた本体15aと、その本体15aからスピンドル16に平行に設けられた3本の出没軸15bと、それら出没軸15bの先端に設けられて分割コア13を保持する保持具15cを備える。
【0024】
このコイル巻線機12では、線材11を巻回する分割コア13を支持する保持具15cが設けられた出没軸15bを本体15aから突出させ、この状態でスピンドル16が本体15aとともに回転すると、その突出した出没軸15bの先端の保持具15cに取付けられた分割コア13にのみ線材供給源から繰り出されてノズル14を通過した線材11を巻回させるように構成される。
【0025】
図10及び図11に示す様に、線材11を案内するノズル14は同軸に離間して一対設けられる。この一対のノズル14はそれぞれ取付板17を貫通して設けられ、この一対のノズル14が設けられた取付板17は連結板18により連結され、この連結板18を移動させる図示しないノズル移動機構により一対のノズル14は同軸に離間した状態を維持しつつ3軸方向に移動可能に取付けられる。
【0026】
巻線機12の近傍には、線材供給源から供給されて一対のノズル14を通過する線材11に所定の長さの粘着テープ19(図1)を添着させるテープ添着機20が設けられる。このテープ添着機20は、所定の長さの粘着テープ19を吸着するテーピング台21と、このテーピング台21をテープ搭載位置とテープ添着位置の間で移動させる台移動機22と、テープ搭載位置のテーピング台21に粘着テープ19を供給するテープ供給機30とを備える。
【0027】
図1に示す様に、テーピング台21には、粘着テープ19の背面が載せられるテープ載せ部21a,21bと、このテープ載せ部21a,21bの間に開口するテープ引き込み溝21cとが形成される。即ち、このテーピング台21は上面視において方形をなして形成され、このテーピング台21の上面には、浅い溝が形成され、テープ載せ部21a,21bはこの浅い溝の底面として形成される。
【0028】
そして、テープ載せ部21a,21bには、複数のテープ吸引口21dがそれぞれ形成される。図示しないが、テーピング台21には図示しない負圧源に連通した真空チューブが接続され、この真空チューブは各テープ吸引口21dに連通して、各テープ吸引口21dに導かれる負圧により、テープ載せ部21a,21bに載せられる粘着テープ19の背面を吸着し、粘着テープ19がテープ載せ部21a,21b上から脱落しないように構成される。
【0029】
図7に示すように、この実施の形態では、テープ載せ部21a,21bをテーピング台21に偏心して設ける場合を示す。このため、このテーピング台21のテープ引き込み溝21cは、平面状のテープ載せ部21a,21bの間に偏心して開口し、そのテープ載せ部21a,21bに対して直交するように形成される。
【0030】
よって、このテープ引き込み溝21cは、開口幅Tをもって並行に対峙する平面状の溝側面21ca,21cbと、各溝側面21ca,21cbを結んで断面円弧状に湾曲した溝底部21ccとを有するものとなり、その開口幅Tは、線材11の外径と粘着テープ19の厚さと所定のクリアランスの和とされる。
【0031】
図10及び図11に戻って、このテーピング台21を移動させる台移動機22は、このテーピング台21を鉛直方向に上下動させる鉛直方向アクチュエータ23(図11)と、その鉛直方向アクチュエータ23をX軸方向に移動してテープ添着位置の下方からテープ搭載位置との間で移動させるX軸方向アクチュエータ24を備える。
【0032】
図11に示す鉛直方向アクチュエータは出没ロッド23aを上側にした流体圧シリンダ23であって、X軸方向アクチュエータ24は、X軸方向に延びて取付けられたハウジング24aと、このハウジング24aの内部に長手方向に伸びて取付けられた雄ねじから成る回転軸24bと、この回転軸24bに螺合してハウジング24aに沿って移動可能な可動体24cと、この回転軸を回転させる駆動源24dとを備える。
【0033】
この駆動源24dとしては、例えば、高精度制御可能なサーボモータが用いられ、ハウジング24aに沿って移動する可動体24cに鉛直方向アクチュエータである流体圧シリンダ23の本体23bが取付けられる場合を示す。
【0034】
このため、X軸方向アクチュエータ24における駆動源24dが回転軸24bを回転させることにより、それに螺合する可動体24cを、それに取付けられた鉛直方向アクチュエータ23とともにX軸方向に移動させて、その鉛直方向アクチュエータ23をテープ添着位置の下方からテープ搭載位置との間で移動させる様に構成される。
【0035】
一方、テープ搭載位置のテーピング台21に粘着テープ19を供給するテープ供給機30は、粘着テープ19が巻かれたリール31と、このリール31から延びる粘着テープ19を把持するチャック32と、このチャック32を移動させる駆動シリンダ33と、粘着テープ19を切断するカッタ34と、このカッタ34を移動する移動機(図示せず)とを備える。
【0036】
このテープ供給機30の動作は、図示しないコントローラから指令に基づいてチャック32がリール31から粘着テープ19を引き出し、引き出した粘着テープ19をテーピング台21におけるテープ載せ部21a,21bに載置させた後、カッタ34が粘着テープ19を所定位置にて切断する。これにより、切断された粘着テープ19片をテーピング台21に吸着保持可能に構成される。
【0037】
そして、テーピング台21を移動させる台移動機22は、このテーピング台21を、このテープ供給機30から供給される所定長さの粘着テープ19をテープ載せ部21a,21bに載置させるテープ装着位置から、図1に示すように線材11に粘着テープ19を添着させるテープ添着位置にまで移動させるように構成され、テープ添着位置に移動することによりその粘着テープ19を線材11に添着させるように構成される。
【0038】
この実施の形態では、図7に示す様に、テープ引き込み溝21cをテーピング台21に形成したので、線材11がテープ引き込み溝21cに引き込まれると、粘着テープ19が線材11と共にテープ引き込み溝21cに引き込まれることになり、線材11がテープ引き込み溝21cに侵入すると、テーピング台21に吸着保持された粘着テープ19は線材11に縦添えされ、そのテープの両方の端縁は線材11の両側に沿って立ち上げられることになる。
【0039】
そして、この実施の形態では、テープ引き込み溝21cをテーピング台21におけるテープ載せ部21a,21bの間に偏心して開口させたので、線材11に縦添えされた粘着テープ19の一方の側部19aは他方の側部19bより低くなるように構成されたものとなる。
【0040】
図1及び図2に示す様に、このようなテープ添着機20により、所定の長さの粘着テープ19(図1)が添着された線材11は、その後に、テーピング機50に通過させる様に構成される。そして、この実施の形態におけるテーピング機50は、長さ方向に移動する線材11が通過する挿通孔51a~54aが形成された複数のダイス51~54を備えるものを示す。
【0041】
この複数のダイス51~54は、線材11に長さ方向(Y軸方向)に沿って縦添えされた粘着テープ19をその線材11と共に複数のダイス51~54のそれぞれの挿通孔51a~54aに通過させることにより、その粘着テープ19を線材11に貼り付けるものであって、この実施の形態における複数のダイス51~54は、それぞれ外径が略等しい厚肉の円板状を成すものが用いられる場合を示す。
【0042】
この実施の形態では、複数のダイス51~54のそれぞれの挿通孔51a~54aは、その中央を貫通し、断面が円形を成して線材11の移動方向に向かって径が狭まる様に形成されるものを示し、下流側端部における挿通孔51a~54aの最小径は、線材11の外径と粘着テープ19の厚さと所定のクリアランスの和とされる。
【0043】
これにより、粘着テープ19が線材11と共に複数のダイス51~54のそれぞれの挿通孔51a~54aに円滑に引き込み、その下流側端部を通過した状態で粘着テープ19が線材11の周囲に巻回されるようになっている。
【0044】
一方、それら複数のダイス51~54には、それらの挿通孔51a~54aをダイス51~54の周囲に開放して、線材11に添着された粘着テープ19の線材11から立ち上がる側部19a,19bの進入を許容する切り欠き51b~54bがそれぞれ形成される。
【0045】
図3図6の拡大図に示す様に、各ダイス51~54おける切り欠き51b~54bは、ダイス51~54の挿通孔51a~54aの中心軸を含む平面に平行な二つの切り欠き面51ba~54ba,51bb~54bbを有し、その両切り欠き面51ba~54ba,51bb~54bbの間に挿通孔51a~54aが開放されるように構成される。
【0046】
ここで、挿通孔51a~54aの両側に延びる切り欠き面51ba~54ba,51bb~54bbは、ダイス51~54の挿通孔51a~54aの中心軸を含む平面に平行であるために、その切り欠き51b~54bは線材11の移動方向を横断する断面が同一形状になり、挿通孔51a~54aが円錐状をなす場合には、その切り欠き面と挿通孔51a~54aとの交線の幅は、線材11の移動方向に向かって狭まる様なものとなる。
【0047】
図ではダイス51~54が厚肉の円板状をなすことから、両切り欠き面51ba,51bbが180度未満において交差する断面が扇状を成すような切り欠き51bが形成された先頭のダイス51と、両切り欠き面52ba,52bb,53ba,53bb,54ba,54bbが180度に開いて平面を成すような切り欠き52b~54bが形成された第二~第四のダイス52~54を備える場合を示す。
【0048】
また、挿通孔51a~54aが円錐状をなすので、その挿通孔51a~54aの中心軸を含む平面に平行な切り欠き面51ba~54ba,51bb~54bbを形成する場合であって、その切り欠き面51ba~54ba,51bb~54bbが挿通孔51a~54aの最小の半径を僅かに超えて中心軸から離れるものとする。
【0049】
ここで、挿通孔51a~54aの最小の半径を超えて切り欠き面51ba~54ba,51bb~54bbを形成すると、その内径が小さくなる側において挿通孔51a~54aと切り欠き面51ba~54ba,51bb~54bbが交差しないことになるけれども、この切り欠き面51ba~54ba,51bb~54bbと円錐状を成す挿通孔51a~54aの内周は滑らかに連続するように丸み加工が施されて、線材11及びそれに貼った粘着テープ19に傷をつけずに複数のダイス51~54を通過させ得るように構成される。そして、それらの挿通孔51a~54aは、その全長に渡って切り欠き51b~54bによりダイス51~54の側方に滑らかに開放されるように構成される。
【0050】
図1及び図2に戻って、このテーピング機50は、中央の挿通孔51a~54aが連続するように複数のダイス51~54を重ねた状態で収容するホルダ56を備えるものとする。図1において、円盤状をなすダイス51~54を収容するホルダ56は、内径がダイス51~54の外径よりわずかに大きな内径を有する筒部材56aに取付部56bが形成された形状をなし、筒部材56aには円盤状のダイス51~54を回転可能に収容する丸孔56cが形成される。そして各ダイス51~54の連続する挿通孔51a~54aに線材11が通過するようにホルダ56が取付部56bを介して連結板18に取付けられる(図10及び図11)。
【0051】
ホルダ56に収容された状態で複数のダイス51~54は、挿通孔51a~54aが連続しかつ切り欠き51b~54bが周方向にずれるように連結される。図2図6に示す様に、その周方向へのずれの程度は、ホルダ56に複数のダイス51~54が積み重なるように挿入された状態で、上流側のダイス51~53の下流側端縁における挿通孔51a~54aと切り欠き51b~54bの交線の双方が下流側のダイス52~54の上流側端縁における交線の間に入る範囲として、たがいに密着して連結される。
【0052】
そして、この筒部材56aには、収容されたダイス51~54に対応して長孔56dが周方向に延びて形成され、その長孔56dに挿通された雄ねじ57が螺合する雌ねじ穴51c~54cがダイス51~54の外周にそれぞれ形成される。雌ねじ穴51c~54cに螺着された雄ねじ57は、ねじ頭57aが長孔56dの周囲に当接することにより、ホルダ56に対するダイス51~54の回転を禁止する点で、ホルダ56に収容された複数のダイス51~54をホルダ56に固定する固定手段を構成するものになる。
【0053】
複数のダイス51~54は、それぞれの切り欠き51b~54bが周方向にずれるように連結状態でホルダ56に挿入されて固定されるけれども、粘着テープ19の両側部19a,19bの立ち上がり長さが異なるこの実施の形態では、先頭のダイス51は線材11に縦添えする粘着テープ19の立ち上がりが短い一方の側部19aを線材11の外周に添わせるものとなり(図3)、第二及び第三のダイス52,53が他方の側部19bを線材11に既に巻回された一方の側部19aの外側に重なるように順次案内するものとなり(図4及び図5)、最も下流側にあるダイス54は、線材11に縦添えする粘着テープ19の他方の側部19bを、線材11の外周に既に貼り付けられた一方の側部19aの上に重ねるものとなるように構成される(図6)。
【0054】
具体的に、この実施の形態では、テープ添着機20により粘着テープ19の両側がZ軸方向に立ち上げられるので、図3に示す様に、先頭のダイス51は、その切り欠き51bが線材11に縦添えするテープの立ち上がりが長い側に傾くように周方向にずれてホルダ56に収容され、これにより、その立ち上がりが長い他方の側部19bは切り欠き51bに侵入するけれども、その立ち上がりが短い一方の側部19aは切り欠き51bに侵入できずに挿通孔51aの内周により線材11の外周に添わせられて張り付けられることになる。
【0055】
図4及び図5に示す様に、第二及び第三のダイス52,53は、その切り欠き52b,53bが線材11に縦添えするテープの立ち上がりが短い側に徐々に傾くように中央から周方向に60度ずつずれてホルダ56に順次収容され、これにより、切り欠き52b,53bに侵入しているその立ち上がりが長い他方の側部19bの侵入長さを順次短くして、線材11に既に巻回された一方の側部19aの外側に重なるように順次案内して貼り付けるものとなる。
【0056】
そして、図6に示す様に、最も下流側にあるダイス54は、線材11に縦添えするテープの他方の側部19bが侵入不能になるように、テープの立ち上がりが短い側に更に60度ずらしてホルダ56に収容される。これにより、最も下流側にあるダイス54は、線材11に縦添えするテープの他方の側部19bの全てを線材11の外周に既に張り付けられた一方の側部19aの上に重ねて張り付けるものとなる。
【0057】
また、この実施の形態では、ホルダ56にはダイス51~54を回転可能に収容する丸孔56cが形成されているので、この丸孔56cの内周と複数のダイス51~54の外周の境に、挿通孔51a~54aを中心とするダイス51~54の回転を禁止するピン61を挿入可能な貫通孔62が形成される。
【0058】
そして、この貫通孔62に位置決め用ピン61を挿入することにより、重なった状態でホルダ56に収容された複数のダイス51~54は、上記動作を生じさせる位置にて回転不能な状態になるように構成される。
【0059】
具体的に、ホルダ56における丸孔56cの内周には、線材11の通過方向に延びる凹溝56eが形成され、その丸孔56cに収容された状態で凹溝56eに対向してその凹溝56eと共に貫通孔62を形成する対向溝51d~54dがダイス51~54の周囲に形成される。
【0060】
ここで、この実施の形態では、貫通孔62の断面が円形となるように凹溝56eとその凹溝56eに対向する対向溝51d~54dの断面がそれぞれ半円状に形成される場合を示す。そして、その凹溝56eと対向溝51d~54dにより形成されて、断面が円形を成す貫通孔62に挿入されて、その凹溝56eに対向溝51d~54dを対向させるように丸孔56cに収容されたダイス51~54の回転を禁止する断面が円形のピン61が設けられる。
【0061】
図では、複数のダイス51~54を等角度にずらす場合を示すので、断面半円状を成す凹溝56eは丸孔56cの中心軸に対して等角度に複数形成されることになり、第二~第四ダイス52~54を60度ずつずらす場合であるので、その凹溝56eが丸孔56cの中心軸に対して60度毎に6か所形成されるものとする。
【0062】
このように、ピン61が挿入される貫通孔62がホルダ56の丸孔56cの内周に60度毎に計6か所形成されることにより、複数のダイス51~54を60度毎にずらして位置決め用ピン61を挿入することにより、容易にホルダ56に複数のダイス51~54を60度ずらした状態で回転不能な状態にすることが可能となる。
【0063】
次に、このようなテーピング機を備えた巻線装置による連結コイルの製造について説明する。
【0064】
図9に示す様に、この連結コイル9は渡り線8で接続された複数のコイル7から成るものであるけれども、図10及び図11に示す巻線装置10は、3個の巻芯15を備える巻線機12を備えるので、製造される連結コイル9は、図9に戻って、3個の分割コア13に巻回された線材11から成る3個のコイル7と、隣り合う各コイル7を結ぶ2本の渡り線8と、両端のコイル7から延びるリード線6とを有するものとなる。
【0065】
そして、この連結コイル9における各渡り線8には絶縁性の粘着テープ19が貼り付けられるので、その製造は、巻線装置10の準備を行う巻線準備工程の後に、巻線工程とテーピング工程を順に繰り返して行うことになる。よって、これらの工程を以下に詳説する。
【0066】
<巻線準備工程>
この準備工程では、巻線機10に線材11を配策させるけれども、それに先だって、図1に示す様に、テーピング機50における複数のダイス51~54の選定及びホルダ56への固定が行われる。
【0067】
即ち、複数のダイス51~54は、巻線に使用される線材11や粘着テープ19の厚さなどにより最適な大きさの挿通孔51a~54aが形成されたものが選定され、そのように選定された複数のダイス51~54は、それらの挿通孔51a~54aが連続しかつそれらの切り欠き51b~54bが周方向にずれるように連結してホルダ56に収容する。
【0068】
ここで、この実施の形態では、ホルダ56における丸孔56cの内周と複数のダイス51~54の外周の境に貫通孔62を形成しているので、複数のダイス51~54の切り欠き51b~54bを周方向にずらした状態で、その貫通孔62にピン61を挿入させることにより、複数のダイス51~54の挿通孔51a~54aを中心とするダイス51~54の回転は禁止されて、それらのズレが最適とされる位置にあわすことができる。
【0069】
この状態で、ホルダ56における長孔56dを介して雄ねじ57をそれぞれのダイス51~54の雌ねじ穴51c~54cに螺着することにより複数のダイス51~54をホルダ56に固定する。
【0070】
ここで、ダイス51~54の周方向のズレの微調整が必要な場合には、貫通孔62からピン61を離脱させて雄ねじ57を緩め、複数のダイス51~54の周方向への僅かな回転を許容してその微調整を行い、微調整が行われた後には、再び雄ねじ57をそれぞれのダイス51~54の雌ねじ穴51c~54cに螺着することにより、周方向の位置が微調整された複数のダイス51~54をホルダ56に再び固定する。
【0071】
このようにして、複数のダイス51~54を重なった状態でホルダ56に収容して固定する。
【0072】
次に、図10及び図11に示す様に、線材11を配策するけれども、この線材11は線材供給源から繰り出して、上流側のノズル14を通過させた後に、ホルダ56に保持された複数のダイス51~54の挿通孔51a~54aに貫通させる。
【0073】
ここで、本発明では、複数のダイス51~54は、それらの挿通孔51a~54aが連続するように連結されているので、図2に示す様に、線材11を複数のダイス51~54の連続した挿通孔51a~54aに挿通させることになるけれども、これら複数のダイス51~54には、線材11が挿通される挿通孔51a~54aを開放する切り欠き51b~54bをそれぞれに形成しているので、この切り欠き51b~54bを介して線材11をそれらの挿通孔51a~54aに進入させるようにしても良い。
【0074】
その後、複数のダイス51~54の挿通孔51a~54aに貫通させた線材11を下流側のノズル14を通過させて巻線機12に案内して、図示しない絡げピンに絡げる。この絡げは、ノズル14を動かして線材11の端部を絡げピン(図示せず)に絡げることが可能となり、その後、この状態から巻線工程が開始されることになる。
【0075】
<巻線工程>
この巻回工程では、図10に示す様に、コイル巻線機12において、分割コア13に線材11を巻回してコイル7(図9)を形成する。このコイル巻線機12の巻芯15には、3個の分割コア13を保持する3個の巻芯15が設けられているので、最初の分割コア13に線材11を巻回する場合、線材11を巻回する分割コア13を支持する保持具15cが設けられた出没軸15bを本体15aから突出させ、この状態でスピンドル16をその本体15aとともに回転させる。
【0076】
これにより、その突出した出没軸15bの先端の保持具15cに取付けられた分割コア13にのみ線材供給源から繰り出されてノズル14を通過した線材11を巻回させることが可能となり、この巻線時にノズル14をX軸方向に動かしてスピンドル16とともに回転する巻芯3に線材11を整列させて巻回する。
【0077】
所望の回数分割コア13に線材11を巻回するとコイル7(図9)が形成され、コイル7が形成された後には、スピンドル16の回転を停止させて、それ以上の線材11の巻回を防止する。すると、図示しない絡げピンからコイル7へと延びる線材11の部位が巻き始めのリード線6(図9)となる。
【0078】
<テーピング工程>
このテーピング工程では、線材11の渡り線8(図9)となる部位に所定の長さの絶縁性の粘着テープ19を貼り付けることになる。このため、テープ添着機20において、線材11の渡り線8となる必要部位に所定の長さの粘着テープ19を添着させ、このように線材11に添着された粘着テープ19をテーピング機50において線材11に巻き付けるように張り付けることになる。
【0079】
テープ添着機20における粘着テープ19の線材11への添着を説明すると、図8(a)に示すように、台移動機22によりテーピング台21をテープ搭載位置にまで移動させ、その状態で、テープ供給機30は所望の長さの粘着テープ19をテーピング台21に吸着保持させる。
【0080】
即ち、図8(b)に示すように、駆動シリンダ33を伸張作動させ、チャック32がリール31から延びる粘着テープ19の先端部を把持する。その後、図8(c)に示すように、駆動シリンダ33を収縮作動させ、チャック32がリール31から粘着テープ19を引き出す。引き出された粘着テープ19はテーピング機50のテープ載せ部21a,21bの上方に延びるように配置される。
【0081】
そして、図8(d)に示すように、台移動機22がテーピング機50をZ軸上方向に移動させ、引き出された粘着テープ19をテーピング機50のテープ載せ部21a,21bに載せ、各テープ吸引口21dに導かれる負圧によりテープ載せ部21a,21bに粘着テープ19の背面を吸着する。その後、図8(e)に示すように、カッタ34が粘着テープ19を切断するとともに、チャック32が粘着テープ19の先端部を離す。こうして、所定の長さの粘着テープ19をテーピング台21に吸着保持させる。
【0082】
続いて、テーピング台21をテープ貼り付け位置に移動させて、そのテーピング台21に装着された粘着テープ19を線材11に貼り付ける。
【0083】
具体的には、図7(a)に示すように、テーピング台21をテープ貼り付け位置に移動する。このテープ貼り付け位置にて、一対のノズル14(図10)の間に延びる線材11にテーピング台21のテープ引き込み溝21cを対峙させる。
【0084】
その後、図7(b)に示すように、テーピング台21をZ軸上方向に移動し、線材11をテープ引き込み溝21cに押し入れ、テープ載せ部21a,21bに載せられている粘着テープ19が線材11によってテープ引き込み溝21cに引き込まれる。
【0085】
これにより、断面J字形に折り曲げられ、粘着テープ19の背面がテープ引き込み溝21cの溝底部21ccに押し付けられることにより、粘着テープ19の接着面が線材11の外周面の下方部分に貼り付けられる。
【0086】
その後、図7(c)に示すように、テーピング台21をZ軸下方向に移動し、粘着テープ19が貼り付けられた線材11がテープ引き込み溝21cから取り出される。そして、テーピング台21は巻線機12から離れた待避位置へと移動し、巻回工程にてX軸方向に往復動作するノズル14に干渉しないようにする。
【0087】
このように線材11をテープ引き込み溝21cに引き込ませると、その粘着テープ19の両方の側部19a,19bは線材11の両側に沿って立ち上げられることになる。けれども、この実施の形態では、テープ引き込み溝21cをテーピング台21に偏心して設けているので、その後に線材11を粘着テープ19と共にテープ引き込み溝21cから離脱させると、線材11に縦添えされた粘着テープ19の一方の側部19aの線材11からの立ち上がりの高さは、他方の側部19bの線材11からの立ち上がりの高さより低い、断面がJ字状を成すようになる。
【0088】
このように断面J字形に折り曲げられた粘着テープ19が添着された線材11は、次に、図2に示す様に、その粘着テープ19とともに複数のダイス51~54の挿通孔51a~54aを通過させて、その粘着テープを線材11に巻回するように貼り付ける。
【0089】
このダイス51~54の挿通孔51a~54aへの線材11の通過は、図10及び図11に示す分割コア13に線材11を巻回することにより、その線材11を移動させてもよく、複数のダイス51~54をホルダ56とともに移動させることにより、ダイス51~54を線材11に対して移動させるようにしても良い。
【0090】
ここで、図1に示す様に、この線材11には粘着テープ19が添着されているけれども、その粘着テープ19は、断面J字状に添着されて、その両側部19a,19bが線材11から立ち上げられているので、その粘着テープ19の立ち上げられた両側部19a,19bが挿通孔51a~54aを通過するようなことはない。
【0091】
けれども、線材11が挿通される挿通孔51a~54aを開放する切り欠き51b~54bを複数のダイス51~54のそれぞれに形成しているので、線材11から立ち上げられた粘着テープ19の両側部19a,19bをそれらの切り欠き51b~54bに進入させることにより、挿通孔51a~54aに線材11を通過させることが可能となる。
【0092】
そして、本発明では、その切り欠き51b~54bが挿通孔51a~54aの周方向にずれるように複数のダイス51~54を連結したので、切り欠き51b~54bに進入した粘着テープ19の両側部19a,19bは、その切り欠き51b~54bのずれるほうに案内されて線材11の周囲に巻回されることになる。
【0093】
具体的に、この実施の形態において、先頭のダイス51は、その切り欠き51bが線材11に縦添えする粘着テープ19の立ち上がりが長い側に傾くように周方向にずれてホルダ56に収容されているので、図3に示すように、切り欠き51bに侵入した粘着テープ19の立ち上がりが短い一方の側部19aは、線材11の移動方向に向かって狭まる切り欠き51bに接触して、そのダイス51の下流側端部において切り欠き51bから挿通孔51aの内周にまで移動して、その線材11の外周に添うことによりその線材11の外周に張り付けられることになる。
【0094】
その先頭のダイス51を線材11が粘着テープ19とともに通過すると、粘着テープ19の立ち上がりが長い他方の側部19bは、先頭のダイス51の切り欠き51bから、第二のダイス52の切り欠き52bに進入して線材11とともに移動することになる。
【0095】
図4に示す様に、この第二のダイス52は、その切り欠き52bが線材11に縦添えするテープの立ち上がりが短い側に傾くように周方向にずれてホルダ56に収容されているので、その第二のダイス52の切り欠き52bの移動方向に向かって狭まる切り欠き52bに接触して、立ち上がりが長い他方の側部19bは切り欠き52bへの侵入長さを順次短くして、線材11に既に巻回された一方の側部19aの外側に重なるように案内されて貼り付けられるものとなる。
【0096】
この第二のダイス52を線材11が粘着テープ19とともに通過すると、粘着テープ19の他方の側部19bは、第二のダイス52の切り欠き52bから、第三のダイス53の切り欠き53bに進入して線材11とともに移動することになる。
【0097】
図5に示す様に、第三のダイス53は、その切り欠き53bが更に60度周方向にずれてホルダ56に収容されているので、その第三のダイス53の切り欠き53bの移動方向に向かって狭まる切り欠き53bに接触して、粘着テープ19の立ち上がって残存する他方の側部19bは、線材11に既に巻回された一方の側部19aの外側に更に重なるように順次案内されて貼り付けられるものとなる。
【0098】
そして、図6に示す様に、最も下流側にある第四のダイス54は、線材11に縦添えする粘着テープ19の他方の側部19bが侵入不能になるように更に60度ずらしてホルダ56に収容されているので、第三のダイス53の下流側端部において一方の側部19aの外側に重なるように順次案内されて順次貼り付けられた粘着テープ19の他方の側部19bは、一方の側部19aに重なった状態で線材11とともにその最後のダイス54の挿通孔54aを通過することになる。
【0099】
これにより、最も下流側にある第四のダイス54は、線材11に縦添えする粘着テープ19の他方の側部19bの全てを、線材11の外周に既に張り付けられた一方の側部19aの上に重ねて張り付けることになる。
【0100】
こうして、テーピング機50によって線材11の渡り線8となる部位に粘着テープ19が巻き付けられるように貼り付けられる。このように粘着テープ19が貼り付けられた線材11を、上記巻線工程において分割コア13に巻回された線材から成るコイル7から引き出された渡り線8とし、このような渡り線8は、巻芯15の本体15aに形成された図示しないガイドピン(図示せず)に掛け回すものとする。
【0101】
その後、次の分割コア13に線材11を巻回する巻線工程を行い、その後に再びその渡り線8となる部位の線材11に粘着テープ19を貼り付けるテーピング工程を行う。このような巻回工程とテーピング工程を順に繰り返して行うことにより、図9に示す様な、3個のコイル7が2本の渡り線8を介して連結される連結コイル9が形成される。3個目のコイル7からノズル14へと延びる線材11を切断すると、その線材11の3個目のコイル7からノズル14へと延びる部分が巻き終わりのリード線6となる。
【0102】
以上のように製造された図9に示す連結コイル9は、テーピング機50によって渡り線8に粘着テープ19が貼り付けられるので、その後、モータのステータに組み付けられた製品の状態で、渡り線8の絶縁性が粘着テープ19によって十分に確保されることになる。
【0103】
そして、そのテーピングは、テープ添着機20により線材11の渡り線8となる部位に所定の長さの粘着テープ19を添着させて、テーピング機50における複数のダイス51~54に通過させるだけであるので、線材11に粘着テープ19を貼り付ける作業を、人手を介さず、自動的に行うことが可能となり、連結コイル9を製造する生産性を高めることができる。
【0104】
また、線材11に縦貼りされた粘着テープ19の全てが線材11の周囲に巻回されて貼り付けられるため、余剰の部位を発生させる様なことはない。そして、この粘着テープ19は線材11を包むようにして貼り付けられるので、線材11の絶縁性はその粘着テープ19によって十分に確保されることになるのである。
【0105】
特に、この実施の形態では、テープ添着工程において、一方の側部19aの立ち上がり高さが他方の側部19bの立ち上がり高さより低くなるように、断面がJ字状を成すように粘着テープ19を線材11に縦添えさせるので、単一のダイス51の挿通孔51aに通過させるだけで、粘着テープ19の立ち上がりが短い一方の側部19aを線材11の外周に添わせる第一添着工程が可能となる。
【0106】
そして、その後の第二添着工程において、複数のダイス52~54の挿通孔52a~54aに、粘着テープ19を線材11と共に連続して通過させることにより、その他方の側部19bを、線材11の外周に既に貼り付けられた一方の側部19aの上に重ねて貼り付けることが可能となる。よって、この複数のダイス51~54を含む本発明のテーピング機50が大型化することは回避され、設置空間が制限される従来の巻線機においても取付けることが可能となるのである。
【0107】
ここで、線材11に縦貼りされた粘着テープ19の線材11周囲の巻回は、周方向にずらした複数のダイス51~54を通過させることにより行い、その巻回の程度は周方向へのずらしの程度により異なることになるけれども、ホルダ56がダイス51~54を回転可能に収容する丸孔56cを有し、その丸孔56cに収容された複数のダイス51~54をホルダ56に固定する固定手段57を備えるので、周方向のズレの程度を微調整した後に、固定手段57によりホルダ56に固定することにより、複数のダイス51~54の回転の微調節が可能となる。
【0108】
そして、回転位置の調節が必要ない場合には、ホルダ56の丸孔56cの内周と複数のダイス51~54の外周の境の貫通孔62に位置決め用ピン61を挿入することにより、ホルダ56に重なった状態で収容された複数のダイス51~54を、粘着テープ19の線材11周囲の巻回が可能な上記動作を生じさせる位置にて回転不要な状態に容易にすることが可能となるのである。
【0109】
なお、上述した実施の形態では、粘着テープ19の線材11への縦添えが、テーピング台21を備えたテープ添着機20により行われ、粘着テープ19の背面をそのテーピング台21に導かれる負圧によって吸着する場合を説明した。
【0110】
けれども、線材11に対する粘着テープ19の位置決めが精度良く行われ、線材11に粘着テープ19を精度良く貼り付けることができる限り、粘着テープ19の線材11への縦添えは、粘着テープ19の背面をテーピング台21に載せること無く添着する様なものであっても良く、テーピング台21に載せるとしても、負圧によって吸着せずとも、挟持部材によって挟持するようにしても良い。
【0111】
また、上述した実施の形態では、4個のダイス51~54が用いられる場合であって、断面がJ字状を成すように粘着テープ19を線材11に縦添えさせて、第一添着工程において、単一のダイス51によりその一方の側部19aを線材11の外周に添わせるようにした場合を説明した。
【0112】
けれども、設置空間の制限が無くて、テーピング機50を比較的大きくすることが可能であれば、4個を超えるダイスを用いても良く、添着工程において、粘着テープ19の左右で長短をつけない断面がU字状を成すようにその粘着テープ19を線材11に貼り付けるようにしても良い。
【0113】
更に、上述した実施の形態では、先頭のダイス51の両切り欠き面51ba,51bbが180度未満、図では120度程度において交差し、その他のダイス52~54の両切り欠き面52ba,52bb,53ba,53bb,54ba,54bbが180度に開いて平面を成すような場合を示したが、粘着テープ19を線材11の周囲に巻き付けることができる限り、各ダイスの切り欠きの開度はこれらに限られない。
【0114】
例えば、全てのダイス51~54の両切り欠き面51ba,51bbが180度未満において交差するような断面が扇状を成すものを用いても良く、全てのダイス51~54の両切り欠き面51ba,51bbが180度に開いて平面を成すようなものを用いるようにしても良い。
【符号の説明】
【0115】
10 巻線装置
11 線材
19 粘着テープ
19a 一方の側部
19b 他方の側部
50 テーピング機
51~54 ダイス
51a~54a挿通孔
51b~54b 切り欠き
51d~54d 対向溝
56 ホルダ
56c 丸孔
56e 凹溝
57 雄ねじ(固定手段)
61 ピン
62 貫通孔
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11