JP2007123111A - テープ巻き電線の製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 稼働中にテープに付与する張力を調整することが可能なテープ巻き電線の製造方法および製造装置を提供する。
【解決手段】 所定の速度で送られている心線１１の外側に、テープ供給手段１４から繰り出されるテープ１２をテープ巻き付け手段１６により巻きつけてテープ巻き電線１３を製造する。このとき、テープ供給手段１４に設けられている受け部１５に、流体吹き付け手段１８により流体１７を吹き付けてテープ供給手段１４に回転抵抗を付与することによりテープ１２に張力を付与するので、稼働中でも容易にテープ１２に張力を付与することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明はテープ巻き線材の製造方法および製造装置、特にテープ巻き電線の製造方法および製造装置に係り、例えば、導体の外周にテープを巻回したテープ巻き電線の製造方法および製造装置に関するものである。

従来より、導体である心線の外側に絶縁テープ等を巻回するテープ巻き電線の製造方法および製造装置等が知られている（例えば特許文献１、２参照）。
特許文献１に記載のテープ巻き電線の製造方法および製造装置では、線材を中心として回転するフライヤに２ヶのテープパッドを装着して、これらテープパッドからそれぞれテープを同時に繰り出す。テープパッドから繰り出された２枚のテープは、対応するガイドロール、角度ピンを経て、線材上に互いに１８０°反対位置から巻き付けられる。これにより、線材上には２枚のテープが交互にラップしながら同時巻きされ、両テープのラップ目が一方向となる１枚巻相当の重ね巻き構造が得られる。
特開平７−３２０５７１号公報（図１）

ところで、前述した特許文献１に開示されている発明等では、テープをバネで押したり、テープが巻かれているテープ供給リールの軸にバネ押圧したりしてトルクを付与することによりテープに張力を与えるものが多く用いられているため、張力の調整が困難である。
特に、図５に示すテープ巻き電線の製造装置１００ように、テープ巻き電線の製造装置１００が、走行する心線１０１に巻き付けるテープ１０２が巻かれているテープ供給リール１０３に、バネ１０４および錘１０５を有する張力付与機構１０６によりトルクを付与してテープ１０２に張力を付与している場合には、テープ供給リール１０３におけるテープ１０２の巻き径が減少してくるとバネ１０４がリール１０３を押す力がほぼ一定である一方でテープの巻き径が減少してテープ１０２に付与される張力が増加する傾向にある。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、稼働中にテープに付与する張力を調整することが可能なテープ巻き電線の製造方法および製造装置を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明にかかるテープ巻き電線の製造方法の第１の特徴は、少なくとも導体を有する心線の外周にテープを巻きつけるテープ巻き電線の製造方法であって、前記テープを巻き付けたテープ供給手段から該テープを繰り出し、繰り出された前記テープを走行する前記心線の外周に巻き回し、前記テープ供給手段から前記テープを繰り出す際に、前記テープ供給手段に設けられている受け部に流体を吹き付けて前記テープ供給手段に付与する回転抵抗を調整することにより前記テープに付与する張力を調整することにある。

このように構成されたテープ巻き電線の製造方法においては、所定の速度で送られている心線の外側に、テープ供給手段から繰り出されるテープを巻きつけてテープ巻き電線を製造する。このとき、テープ供給手段に設けられている受け部に流体を吹き付けてテープ供給手段に回転抵抗を付与することによりテープに張力を付与するので、稼働中でも容易にテープに張力を付与することができる。

また、本発明にかかるテープ巻き電線の製造方法の第２の特徴は、上記本発明の第１の特徴において、前記テープの巻き径の減少につれて前記テープ供給手段にその回転方向と同一方向の向きに吹き付ける前記流体の量を徐々に増加させることにより前記テープに付与する張力を一定の範囲内の大きさに調整することにある。

また、本発明にかかるテープ巻き電線の製造方法の第３の特徴は、上記本発明の第１の特徴において、前記テープの巻き径の減少につれて前記テープ供給手段にその回転方向と反対方向の向きに吹き付ける前記流体の量を徐々に減少させることにより前記テープに付与する張力を一定の範囲内の大きさに調整することにある。

また、本発明にかかるテープ巻き電線の製造方法の第４の特徴は、前記テープに付与される張力が、３００ＭＰａ以下であることにある。

このように構成されたテープ巻き電線の製造方法においては、テープに付与する張力が３００ＭＰａ以下であるので、テープを破断させることなく心線に巻き付けることができる。

また、本発明にかかるテープ巻き電線の製造装置の特徴は、少なくとも導体を有する心線の外周にテープを巻きつけるテープ巻き電線の製造装置であって、繰り出される前記テープが巻き付けられ外側に露出した受け部を備えたテープ供給手段と、走行する前記心線の周囲に前記テープを巻き回すテープ巻き付け手段と、前記テープ供給手段の受け部に流体を吹き付ける流体吹き付け手段と、を備えたことにある。

このように構成されたテープ巻き電線の製造装置においては、所定の速度で送られている心線の外側に、テープ供給手段から繰り出されるテープをテープ巻き付け手段により巻きつけてテープ巻き電線を製造する。このとき、テープ供給手段に設けられている受け部に流体吹き付け手段により流体を吹き付けてテープ供給手段に回転抵抗を付与することによりテープに張力を付与する。装置の稼働中でも流体の吹き付け量を変えれば、それによりテープに加わる張力を変えることができるので、容易にテープに付与される張力を変更することができる。

また、本発明にかかるテープ巻き線材の製造方法の第６の特徴は、線材の外周にテープを巻きつけるテープ巻き線材の製造方法であって、前記テープを巻き付けたテープ供給手段から該テープを繰り出し、繰り出された前記テープを走行する前記線材の外周に巻き回し、前記テープ供給手段から前記テープを繰り出す際に、前記テープ供給手段に設けられている受け部に流体を吹き付けて前記テープ供給手段に付与する回転抵抗を調整することにより前記テープに付与する張力を調整することにある。

このように構成されたテープ巻き線材の製造方法においては、所定の速度で送られている線材の外側に、テープ供給手段から繰り出されるテープを巻きつけてテープ巻き線材を製造する。このとき、テープ供給手段に設けられている受け部に流体を吹き付けてテープ供給手段に回転抵抗を付与することによりテープに張力を付与するので、稼働中でも容易にテープに張力を付与することができる。

また、本発明にかかるテープ巻き線材の製造装置の第７の特徴は、線材の外周にテープを巻きつけるテープ巻き線材の製造装置であって、繰り出される前記テープが巻き付けられ外側に露出した受け部を備えたテープ供給手段と、走行する前記線材の周囲に前記テープを巻き回すテープ巻き付け手段と、前記テープ供給手段の受け部に流体を吹き付ける流体吹き付け手段と、を備えたことにある。

このように構成されたテープ巻き線材の製造装置においては、所定の速度で送られている線材の外側に、テープ供給手段から繰り出されるテープをテープ巻き付け手段により巻きつけてテープ巻き線材を製造する。このとき、テープ供給手段に設けられている受け部に流体吹き付け手段により流体を吹き付けてテープ供給手段に回転抵抗を付与することによりテープに張力を付与する。装置の稼働中でも流体の吹き付け量を変えれば、それによりテープに加わる張力を変えることができるので、容易にテープに付与される張力を変更することができる。

本発明によれば、所定の速度で送られている心線の外側に、テープ供給手段から繰り出されるテープを巻きつけてテープ巻き電線を製造する。このとき、テープ供給手段に設けられている受け部に流体を吹き付けてテープ供給手段に回転抵抗を付与することによりテープに張力を付与するので、吹き付ける流体の量を調整することにより、稼働中でも容易にテープに張力を付与することができる。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係るテープ巻き電線の製造装置の要部を示す斜視図、図２はテープ供給手段に設けられている受け部の一例を示す正面図、図３（Ａ）および（Ｂ）は、受け部の別の例を示す正面図である。

図１に示すように、本発明にかかるテープ巻き電線の製造装置１０は、少なくとも導体を有する心線１１の外周にテープ１２を巻きつけたテープ巻き電線１３の製造装置であって、繰り出される前記テープ１２が巻き付けられ外側に露出した受け部１５を備えたテープ供給手段としてのテープ供給リール１４と、走行する前記心線１１の周囲に前記テープ１２を巻き回すテープ巻き付け手段としての角度調整部材１６と、前記テープ供給リール１４の受け部１５に例えば空気１７のような流体を吹き付ける流体吹き付け手段としてのノズル１８と、を備えている。
なお、テープ供給リール１４の上側にはバネ２３を介しておもり２４が乗せられており、おもり２３の重さによってテープ供給リール１４の回転抵抗を常に一定の大きさで発生するようにしている。また、図１においては、受け部１５をテープ供給リール１４の上側に設けたが、テープ供給リール１４の下側に設けることもできる。あるいは、上側および下側の両方に設けることもできる。

次に、本発明にかかるテープ巻き電線の製造方法について説明する。
本発明は、軽量または薄いテープを巻き付けてテープ巻き電線とする場合に有効である。テープ重量が満巻状態で１ｋｇ以下である場合や、電線の径が０．２乃至１．０ｍｍである場合に特に有効である。
少なくとも導体を有する心線１１の外周にテープ１２を巻きつけるテープ巻き電線の製造方法であって、テープ１２を巻き付けたテープ供給リール１４から該テープ１２を繰り出し、繰り出されたテープ１２を走行する心線１１の外周に巻き回す。そして、テープ供給リール１４からテープ１２を繰り出す際に、テープ供給リール１４に設けられている受け部１５に流体である空気１７を吹き付けてテープ供給リール１４に生じる回転抵抗を調整することによりテープ１２に張力を付与する。

心線１１は一定の速度で走行し、テープ１２を巻き付けたテープ巻き電線１３が、完成品巻取ボビン１９により巻き取られる。電線１３は直接完成品巻取ボビン１９により一定速度で巻き取られるようにしても良いが、電線１３を一定の速度で送る送り装置１９ａを設けて、送り装置１９ａにより送られた電線１３を完成品巻取ボビン１９で巻き取るようにする方が巻き取り張力の調整ができて良い。
また、心線１１は、テープ供給リール１４の回転軸を貫通して走行しており、テープ供給リール１４から繰り出されたテープ１２は、角度調整部材１６を経て所定の角度で心線１１の外周面に巻きつけられる。
なお、テープとしては、例えば、綿、紙、プラスチック、ゴム、アルミニウム、銅、ステンレス、黄銅、軟鉄等、用途に応じて種々のものを用いることができる。

テープ供給リール１４は、円筒形状の本体１４ａの両端に鍔部１４ｂを有しており、少なくとも一方の鍔部１４ｂの外側面には、ノズル１８によって吹き付けられる空気１７を受ける受け部１５が露出して設けられている。
受け部１５は、図２に示すように、鍔部１４ｂの外周縁に鍔部１４ｂの半径Ｒに対して所定の角度θで交差する方向あるいは半径方向（すなわちθ＝０°）に複数枚の平板２１を取り付けて形成することができる。

そして、ノズル１８からの空気１７を平板２１に流体が当たるようにする。例えば、テープ供給リール１４が図２において時計方向（図２中矢印Ａ方向）へ回転しながらテープ１２を繰り出している場合においてテープ供給リール１４の回転抵抗が小さい場合には、テープ供給リール１４に回転抵抗を付与することによりテープ１２の張力を増加する方向へ空気１７を吹き付ける。すなわち、図２においてはテープ供給リール１４を反時計方向へ回転させる鍔部１４ｂの上縁側の平板２１にノズル１８Ａによって流体を吹き付けるようにする。そして、テープ供給リール１４に巻かれているテープ１２の量が減少することによりテープの巻き径が小さくなりテープ１２に付与される張力が増加するにつれてテープ供給リール１４に吹き付ける空気１７の量を減少してテープ１２に付与される張力を一定の範囲内に調整する。すなわち、空気１７の吹き付けを次第に弱くしてテープ供給リール１４の回転抵抗を小さくして、テープ１２に付与される張力が一定になるようにする。ここで、テープ１２に付与される張力を３００ＭＰａ以下とすれば、破断のおそれがない。

逆に、テープの巻き径が小さくなるにつれて、回転を助ける方向に流体を吹きつける量を増加することもできる。すなわち、図２においてテープ供給リール１４を時計方向へ回転させる方向に空気１７を平板２１に吹き付けることによりテープ供給リール１４の回転を補助してテープ１２の張力を減じるようにする。そして、テープ供給リール１４に巻かれているテープ１２の量が減少し巻き径が小さくなってテープ１２の張力が増加するにつれて、空気１７の吹き付けを次第に強くする。この場合、テープの巻き径がある程度小さくなってから空気１７を吹き付け始め、徐々に吹き付ける量または速度を大きくしていくようにしても良い。

以上、前述したテープ巻き電線の製造方法および製造装置によれば、所定の速度で送られている心線１１の外側に、テープ供給リール１４から繰り出されるテープ１２を巻きつけてテープ巻き電線１３を製造する際に、テープ供給リール１４に設けられている受け部１５に空気１７を吹き付けてテープ供給リール１４の回転抵抗を調整することによりテープ１２の張力を一定の範囲とするので、吹き付ける空気１７の量や速度を調整することにより、稼働中でも容易にテープ１２に付与する張力を調整することができる。これにより、安定した張力でテープ１２を巻き付けることができることになる。
また、大巻量のテープ１２をテープ供給リール１４に巻いても、テープ１２の残量がほぼなくなったときに張力がテープ満巻時に比べて大きくなり過ぎないので、大巻量のテープ１２を使用することが可能になり、長いテープ巻き電線１３を連続して製造することができるようになる。これに伴い、設備の稼働率が向上し、生産性が向上するので、コストの低減を図ることができる。

なお、本発明のテープ巻き電線の製造方法および製造装置は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
例えば、前述した実施形態においては、テープ供給リール１４に突きつける流体として空気１７を例示したが、そのほかの気体や、例えば水のような流体を用いることもできる。

また、図２においては、受け部１５に平板２１を設けた場合について説明したが、その他の形状の部材２２を用いることもできる。例えば、図３（Ａ）に示すような半円形状の部材２２ａや、図３（Ｂ）に示すような三角形状の部材２２ｂ等を設けることもできる。

また、前述したテープ巻き電線の製造方法および製造装置１０においては、図２中実線で示すように、流体吹き付け手段としてのノズル１８を受け部１５の一方の側（図２中上側）に空気１７を吹き付けるように配置したが、図２中受け部１５の下側に空気１７を吹き付ける位置にもノズル１８Ｂ（図２において一点鎖線で表示）を設けておくのが望ましい。
通常、テープ１２の巻き方向が、右巻きと左巻きとあるため、巻き方向によりいずれかのノズル１８、１８Ｂを選択して使用することにより、いずれの巻き方向にも対応することが可能になる。

また、前述したテープ巻き電線の製造方法および製造装置１０においては、心線１１の外周面に一枚のテープ１２を巻回する場合が示されているが、同様のテープ供給リール１４およびテープ巻き付け手段である角度調整部材１６を複数個設けることにより、複数枚のテープ１２を巻回することができる。この場合において、各テープ供給リール１４を別個に設ける場合には、各テープ供給リール１４に受け部１５を設けるようにする。一方、テープ供給リール１４を一体的に設ける場合には、最も外側のテープ供給リール１４にのみ受け部１５を設けるようにする。

また、前述した実施形態においては、テープ供給リール１４の鍔部１４ｂに受け部１５の平板２１を設けたが、図４に示すように、テープ供給リール１４をアタッチメント２５に一体的に取付け、このアタッチメント２５に受け部１５の平板２１等を取付けるようにしても良い。アタッチメント２５はテープ供給リール１４の下側に限らず、上側あるいは両側に設けることも可能である。なお、アタッチメント２５にテープ供給リール１４を着脱可能に取付けるようにすれば、テープ１２が無くなった場合には、テープ供給リール１４のみを交換すればよいことになる。また、アタッチメント２５とテープ供給リール１４とが滑らないように両者を連結する係合部を設けると良い。

また、本発明にかかるテープ巻き電線の製造方法および製造装置１０においては、テープ１２の張力を測定して所定の範囲内であることを確認しつつ製造するようにしても良い。そして、張力が所定の範囲を外れそうになったら流体の量を調整して所定の範囲を外れないようにしても良い。このために、張力測定手段や制御手段等を設けるようにしても良い。
線速に応じて巻き径の減少の傾向はほぼ予測できるので、流体の吹き付けの変化は予め決められたパターンに従うようにしても良い。

また、前述したテープ巻き電線の製造方法および製造装置１０は、心線１１の外周面にテープ１２を巻回するものであったが、心線１１の代わりに線材を用い、全く同様にして線材の外周面にテープ１２を巻き回すようにすることができる。

以上のように、本発明に係るテープ巻き電線の製造方法および製造装置は、所定の速度で送られている心線の外側に、テープ供給手段から繰り出されるテープを巻きつけてテープ巻き電線を製造する。このとき、テープ供給手段に設けられている受け部に流体を吹き付けてテープ供給手段に回転抵抗を付与することによりテープに張力を付与するので、吹き付ける流体の量を調整することにより、稼働中でも容易にテープに張力を調整して付与することができるという効果を有し、導体の外周にテープを巻回したテープ巻き電線の製造方法および製造装置等として有用である。

本発明の実施形態に係るテープ巻き電線の製造装置の一例を示す構成図である。 テープ供給手段に設けられている受け部を示す正面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、受け部の別の例を示す正面図である。 本発明の実施形態に係るテープ巻き電線の製造装置の別の例を示す構成図である。 従来のテープ巻き電線の製造装置の要部を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 製造装置
１１ 心線
１２ テープ
１３ テープ巻き電線
１４ テープ供給リール（テープ供給手段）
１５ 受け部
１６ 角度調整部材（テープ巻き付け手段）
１７ 空気（流体）
１８ ノズル（流体吹き付け手段）

Claims (7)

1. 少なくとも導体を有する心線の外周にテープを巻きつけるテープ巻き電線の製造方法であって、
   前記テープを巻き付けたテープ供給手段から該テープを繰り出し、繰り出された前記テープを走行する前記心線の外周に巻き回し、
   前記テープ供給手段から前記テープを繰り出す際に、前記テープ供給手段に設けられている受け部に流体を吹き付けて前記テープ供給手段に付与する回転抵抗を調整することにより前記テープに付与する張力を調整することを特徴とするテープ巻き電線の製造方法。
2. 前記テープの巻き径の減少につれて前記テープ供給手段にその回転方向と同一方向の向きに吹き付ける前記流体の量を徐々に増加させることにより前記テープに付与する張力を一定の範囲内の大きさに調整することを特徴とする請求項１に記載のテープ巻き電線の製造方法。
3. 前記テープの巻き径の減少につれて前記テープ供給手段にその回転方向と反対方向の向きに吹き付ける前記流体の量を徐々に減少させることにより前記テープに付与する張力を一定の範囲内の大きさに調整することを特徴とする請求項１に記載のテープ巻き電線の製造方法。
4. 前記テープに付与される張力が、３００ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のテープ巻き電線の製造方法。
5. 少なくとも導体を有する心線の外周にテープを巻きつけるテープ巻き電線の製造装置であって、
   繰り出される前記テープが巻き付けられ外側に露出した受け部を備えたテープ供給手段と、走行する前記心線の周囲に前記テープを巻き回すテープ巻き付け手段と、前記テープ供給手段の受け部に流体を吹き付ける流体吹き付け手段と、を備えたことを特徴とするテープ巻き電線の製造装置。
6. 線材の外周にテープを巻きつけるテープ巻き線材の製造方法であって、
   前記テープを巻き付けたテープ供給手段から該テープを繰り出し、繰り出された前記テープを走行する前記線材の外周に巻き回し、
   前記テープ供給手段から前記テープを繰り出す際に、前記テープ供給手段に設けられている受け部に流体を吹き付けて前記テープ供給手段に付与する回転抵抗を調整することにより前記テープに付与する張力を調整することを特徴とするテープ巻き線材の製造方法。
7. 線材の外周にテープを巻きつけるテープ巻き線材の製造装置であって、
   繰り出される前記テープが巻き付けられ外側に露出した受け部を備えたテープ供給手段と、走行する前記線材の周囲に前記テープを巻き回すテープ巻き付け手段と、前記テープ供給手段の受け部に流体を吹き付ける流体吹き付け手段と、を備えたことを特徴とするテープ巻き線材の製造装置。

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