JP6969924B2 - テープ巻付機、及び、テープ巻付装置 - Google Patents

Description

本発明は、巻付対象物を支持しながらロールテープを巻き付けるテープ巻付機、及び、そのテープ巻付機を用いたテープ巻付装置、に関する。

従来から、車両用のワイヤハーネスを構成する電線束などにロールテープ（例えば、粘着テープ）を巻き付けるテープ巻付装置が提案されている。例えば、従来のテープ巻付装置の一つは、電線束を支持しながら電線束にテープを巻き付けるテープ巻付機を備えている（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２０１５−２２５８１５号公報 特開２０１５−２２４１２３号公報

上述した従来のテープ巻付装置が備えるテープ巻付機は、板材に設けた凹部に電線束を収容した状態にて、ロールテープを電線束の中心軸周りに周回させながら、電線束にロールテープを巻き付けるようになっている。ところが、その巻き付けを行うために電線束に最初にロールテープのテープ端を貼り付ける際、テープ端を電線束に押し付けると、電線束がテープ端に押されてロールテープから離れる向きに変位する。その結果、ロールテープと電線束との接触角度（接着面積）が小さくなり、その後にロールテープの巻き付けを開始する際、電線束からロールテープが外れる（分離する）可能性がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロールテープの巻き付け性能に優れたテープ巻付機、及び、そのテープ巻付機を利用したテープ巻付装置、を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る「テープ巻付機」は、下記（１）を特徴としている。
（１）
巻付対象物を収容して前記巻付対象物の中心軸の変位を防ぐように支持する支持部を備えると共に、前記巻付対象物の周りにロールテープを巻き付ける、テープ巻付機であって、
前記支持部は、
前記巻付対象物の収容方向に窪む凹部が形成された支持本体部と、前記凹部に前記巻付対象物を収容した状態にて前記巻付対象物を前記凹部の奥に向けて押圧する押圧部と、を有し、
前記ロールテープは、前記支持本体部に対して前記巻付対象物の延在方向の一側に配置され、前記押圧部は、前記支持本体部に対して前記延在方向の他側にのみ配置される、
テープ巻付機であること。

上記（１）の構成のテープ巻付機によれば、支持部が有する凹部の開口部から巻付対象物（例えば、ワイヤハーネスを構成する電線束）を凹部の奥に向けて入れることにより、巻付対象物が凹部に収容される。更に、凹部に巻付対象物を収容した後、押圧部によって巻付対象物が凹部の奥に向けて押圧される。そのため、巻付対象物に最初にロールテープのテープ端を固定する際、テープ端を巻付対象物に押し付けても、押圧部によって巻付対象物の中心軸の変位が抑制される。よって、上述した従来のテープ巻付機に比べ、ロールテープと巻付対象物との接触角度（接着面積）を大きくすることができる。その結果、巻付対象物からロールテープが外れる（分離する）ことを抑制できる。

したがって、本構成のテープ巻付機は、上述した従来のテープ巻付装置に設けられたテープ巻付機に比べ、ロールテープの巻き付け性能に優れている。

更に、前述した目的を達成するために、本発明に係る「テープ巻付装置」は、下記（２）を特徴としている。
（２）
上記（１）に記載のテープ巻付機と、
前記テープ巻付機による前記巻付対象物への前記ロールテープの巻き付けの際、前記ロールテープから延びるテープ端を把持して前記ロールテープを引き出すテープ引出機と、を備えた、
テープ巻付装置であること。

上記（２）の構成のテープ巻付装置によれば、テープ巻付機の支持部が有する凹部の開口部から巻付対象物（例えば、ワイヤハーネスを構成する電線束）を凹部の奥に向けて入れることにより、巻付対象物が凹部に収容される。更に、凹部に巻付対象物を収容した後、押圧部によって巻付対象物が凹部の奥に向けて押圧される。そのため、巻付対象物に最初にロールテープのテープ端を固定する際、テープ端を巻付対象物に押し付けても、押圧部によって巻付対象物の中心軸の変位が抑制される。よって、上述した従来のテープ巻付機に比べ、ロールテープと巻付対象物との接触角度（接着面積）を大きくすることができる。その結果、巻付対象物からロールテープが外れる（分離する）ことを抑制できる。

このように、本構成のテープ巻付装置は、巻付対象物（例えば、ワイヤハーネスの電線束）にロールテープを適正に巻き付けることができる。

本発明によれば、ロールテープの巻き付け性能に優れたテープ巻付機、及び、そのテープ巻付機を備えたテープ巻付装置を提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本発明の実施形態に係るテープ巻付機を備えたテープ巻付装置における、ロールテープの引き出し工程の完了段階を示す斜視図である。 図２（ａ）は、テープ巻付装置の主要部におけるロールテープの引き出し工程の第１段階を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、その第２段階を示す斜視図である。 図３（ａ）は、図２（ｂ）に示すテープ巻付装置の主要部の側面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 図４（ａ）は、テープ巻付装置における、巻付対象物の押圧支持工程の途中段階を示す斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す状態におけるテープ引出部と巻付対象物との接触状態を示す図である。 図５（ａ）は、テープ巻付装置における、巻付対象物の押圧支持工程の完了段階を示す斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す状態におけるテープ引出部と巻付対象物との接触状態を示す図である。 図６（ａ）は、図４（ａ）に示す状態におけるテープ引出部と巻付対象物との接触角度を示す図であり、図６（ｂ）は、図５（ａ）に示す状態におけるテープ引出部と巻付対象物との接触角度を示す図である。

＜実施形態＞
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るテープ巻付機（主な構成部材：支持部３０）、及び、テープ引出機（主な構成部材：ホルダ部１０，チャック部２０）、並びに、本発明の実施形態に係るテープ巻付装置１について説明する。テープ巻付装置１は、テープ引出機によって引き出されたロールテープ４０（テープ引出部４０ａ）をテープ巻付機によって巻付対象物（本例では、ワイヤハーネスの電線束５０）に巻き付けるための装置である。

以下、説明の便宜上、図１に示すように、「前後方向」、「左右方向」、「上下方向」、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」及び「下」を定義する。前後方向、左右方向、及び、上下方向は互いに直交している。

図１に示すように、テープ巻付装置１は、複数の金属プレート等が組み合わされた構造体である本体部２を備える。本体部２は、作業台（図示省略）の上に、作業台に対して前後方向に移動可能に支持されており、作業台に対する本体部２の前後方向の位置は、後側の退避位置（図１参照）、又は、前側の作動位置（図４及び図５参照）に選択的に制御可能となっている。

本体部２には、ロールテープ４０（粘着テープ）から延びるテープ端４１の姿勢を保持するホルダ部１０と、ホルダ部１０によって保持されたテープ端４１を把持するチャック部２０と、電線束５０を収容して電線束５０の中心軸の変位を防ぐように支持する支持部３０と、が設けられている。

図１〜図３に示すように、ホルダ部１０は、本体部２に設けられたホルダ本体部１１と、ホルダ本体部１１の左側面の所定位置から左方向に一体に突出する円柱状の中心軸部１２と、ホルダ本体部１１の左側面の中心軸部１２より上方の所定位置から前後方向に微小隙間を空けて並ぶように左方向に一体に突出する一対の第１アーム１３と、を備える。

中心軸部１２にはロールテープ４０の中心孔が左側から挿通される（図１等参照）。これにより、ロールテープ４０が、中心軸部１２の軸心周りに回転可能に中心軸部１２に支持される。一対の第１アーム１３の間の微小隙間には、ロールテープ４０から僅かに引き出されたテープ端４１が下側から挿通される（図２（ａ）参照）。

これにより、テープ端４１が、上方に起立するように、一対の第１アーム１３によって保持される（図２（ａ）参照）。テープ端４１を一対の第１アーム１３に保持させる際、テープ端４１の先端部の上下方向位置が、第１アーム１３の上面と同じ位置となるように、又は、第１アーム１３の上面より僅かに上側の位置となる（図２（ａ）参照）ように、テープ端４１が配置される。但し、このテープ端４１の配置は、通常は作業者の手作業で行われるため、配置のバラツキが生じ得る。また、このバラツキに起因し、テープ端４１の先端部分が自重によって折れ曲がる程度にテープ端４１が第１アーム１３の上面から露出する場合もある。

各第１アーム１３の上面には、下方（ロールテープの引き出し方向）に窪み且つ前後方向（ロールテープ４０の厚さ方向）に延びると共に左右方向（ロールテープ４０の幅方向）の窪み幅がロールテープ４０の幅よりも小さい凹部１４が形成されている。本例では、２つの凹部１４が、左右方向に微小距離だけ離れて並んで配置されている。本例では、前後方向から視て、各凹部１４は、矩形状となっている。このように第１アーム１３の各々の上面に凹部１４が形成されているため、テープ端４１が一対の第１アーム１３に保持された状態にて、テープ端４１の一部が凹部１４の溝内部に露出している（図２（ａ）参照）。

図１〜図３に示すように、チャック部２０は、一対の第１アーム１３の上方に位置するように本体部２に設けられたチャック本体部２１と、チャック本体部２１の下面から前後方向に対向して下側に突出するようにチャック本体部２１に設けられた一対の第２アーム２２と、を備える。

チャック本体部２１は、本体部２に対して上下方向に移動可能に本体部２に支持されている。本体部２に対するチャック本体部２１の上下方向の位置は、上側の退避位置（図１参照）、又は、下側の作動位置（図２（ｂ）及び図３参照）に選択的に制御可能となっている。

一対の第２アーム２２のそれぞれの下端部には、前後方向に対向するように互いに近づく向きに延びるアーム先端部２３が形成されている。換言すれば、各第２アーム２２は、左右方向から視て略Ｌ字状の形状を有している。本例では、第１アーム１３の各々に左右方向に並んで形成された２つの凹部１４に対応するように、第２アーム２２の各々において、２つのアーム先端部２３が左右方向に微小距離だけ離れて並んで配置されている。

一対の第２アーム２２のそれぞれは、チャック本体部２１に対して前後方向に移動可能にチャック本体部２１に支持されている。チャック本体部２１に対する一対の第２アーム２２の前後方向の位置は、前後方向に対向するアーム先端部２３の先端面同士が離間する退避位置（テープ端４１を挟まない位置。図示省略）、又は、同先端面同士が当接する作動位置（テープ端４１を挟む位置。図２（ｂ）及び図３参照）に選択的に制御可能となっている。

図１及び図２に示すように、支持部３０は、退避位置にあるチャック本体部２１の右側に隣接するように本体部２に設けられた支持本体部３１と、支持本体部３１に対して上方且つ右方に離れて位置するように本体部２に設けられた押圧部３２と、を備える。

支持本体部３１は、本例では、前後方向及び上下方向に延びる平板状部材である。支持本体部３１には、電線束５０を収容するための収容凹部３３が形成されている。収容凹部３３は、前後方向に延びて前方に開口するＵ字状の溝である。収容凹部３３の円弧状の最奥部３３ａの円弧径（収容凹部３３の開口の上下方向幅）は、電線束５０の外径に対応した大きさに設定されている。

支持本体部３１は、ホルダ本体部１１（中心軸部１２及び一対の第１アーム１３）と一体で、収容凹部３３の最奥部３３ａの円弧に対応して左右方向に延びる中心軸線周りを、本体部２に対して回転駆動可能に本体部２に設けられている。このように、支持本体部３１及びホルダ本体部１１を回転駆動することで、中心軸部１２に支持されたロールテープ４０が、支持本体部３１の収容凹部３３に収容された電線束５０の周りを周回するようになっている。

押圧部３２は、支持本体部３１に収容された電線束５０を押圧支持するために設けられている。本例では、押圧部３２は、その基端部３４が左右方向の軸回りに本体部２に回動可能に支持された棒状部材である。押圧部３２の回動位置は、棒状の押圧部３２が前方に延びる退避位置（図１及び図４参照）、又は、棒状の押圧部３２が下方に延びる作動位置（図５参照）に選択的に制御可能となっている。

以上説明した構成を有するテープ巻付装置１において、ホルダ部１０及びチャック部２０が本発明の実施形態に係るテープ引出機に対応し、ホルダ部１０及び支持部３０がテープ巻付機に対応している。

次いで、テープ巻付装置１を用いてロールテープ４０から引き出されたテープ引出部４０ａを電線束５０に巻き付ける際の手順について説明する。この手順では、ロールテープ４０の引出工程、電線束５０の押圧支持工程、及び、テープ引出部４０ａの巻付工程が、この順に実行される。なお、初期状態（引出工程の前の状態）では、本体部２、チャック本体部２１、一対の第２アーム２２、及び、押圧部３２は全て、退避位置にある。

ロールテープ４０の引出工程では、先ず、図２（ａ）に示すように、ホルダ部１０の中心軸部１２にロールテープ４０の中心孔を挿通させてロールテープ４０を中心軸部１２に支持させる。次いで、ロールテープ４０から僅かに引き出したテープ端４１を一対の第１アーム１３の間の微小隙間に下側から挿通させて、テープ端４１を、上方に起立するように、一対の第１アーム１３によって保持させる。このように、テープ端４１が一対の第１アーム１３に保持された状態では、上述したように、テープ端４１の一部が凹部１４の溝内部に露出している（図２（ａ）参照）。

次いで、チャック部２０のチャック本体部２１を退避位置から作動位置に移動させる。これにより、前後方向に対向し且つ離間したアーム先端部２３同士の間にテープ端４１が介在する状態が得られる。次いで、この状態から、一対の第２アーム２２を退避位置から作動位置に移動させる。

これにより、図２（ｂ）及び図３に示すように、各アーム先端部２３が対応する凹部１４に挿入されて、各凹部１４に露出したテープ端４１の一部が前後方向に対向した対応するアーム先端部２３の先端面同士によってそれぞれ挟持される。このとき、図３（ｂ）に示すように、アーム先端部２３の上面は、上下方向において第１アーム１３の上面と同じ位置、又は、第１アーム１３の上面より下側の位置にある。換言すれば、前後方向から視て、各凹部１４の溝内部に、対応するアーム先端部２３の全体がそれぞれ収容される。

そして、このように、テープ端４１がアーム先端部２３により挟持された状態で、チャック本体部２１を作動位置から退避位置に戻す。換言すれば、チャック部２０とホルダ部１０との間の間隔が広げられる。これにより、テープ端４１がチャック本体部２１と一体でロールテープ４０に対して上方に移動することで、ロールテープ４０が所定長さだけ引き出される。この結果、図１に示すように、所定長さのテープ引出部４０ａが、上下方向に延びるように配置される。これにより、ロールテープ４０の引出工程が終了し、電線束５０の押圧支持工程に移行する。

電線束５０の押圧支持工程では、先ず、図１に示すように、電線束５０（本例では、ワイヤハーネスの電線束）を、作業台に固定配置された所定の治具（図示省略）を用いて、収容凹部３３に対応する上下方向位置にて左右方向に直線状に延びるように、作業台に対して配置する。

次いで、図４に示すように、本体部２を退避位置から作動位置に移動させる。これにより、電線束５０の延在方向の一部が収容凹部３３に収容される。このとき、電線束５０が、上下方向に延びるテープ引出部４０ａに接触してテープ引出部４０ａを後側に押圧する。この押圧力の反力によって、電線束５０は前側に押し返される。

このように、電線束５０が前側に押し返されることで、図４（ｂ）に示すように、電線束５０は、収容凹部３３の最奥部３３ａまで到達せず、最奥部３３ａから前側に若干離れて位置し、電線束５０と接触しているテープ引出部４０ａは、後方に若干撓んだ状態となる。この状態では、図６（ａ）に示すように、テープ引出部４０ａと電線束５０との接触角度θ１は比較的小さい。

次いで、図５に示すように、押圧部３２を退避位置から作動位置に移動させる。これにより、図５（ｂ）に示すように、押圧部３２が電線束５０を後側に押圧することで、収容凹部３３に収容された電線束５０が収容凹部３３内を後側に移動し、電線束５０が最奥部３３ａに到達（当接）した状態に維持される。この電線束５０の移動に伴い、テープ引出部４０ａの後方への撓み量が増大する。この結果、図６（ｂ）に示すように、テープ引出部４０ａと電線束５０との接触角度θ２はθ１（図６（ａ）参照）と比べて大きくなる。これにより、電線束５０の押圧支持工程が終了し、テープ引出部４０ａの巻付工程に移行する。

テープ引出部４０ａの巻付工程では、このように電線束５０が最奥部３３ａに維持され且つ接触角度θ２が大きい状態で、支持本体部３１及びホルダ本体部１１（中心軸部１２及び一対の第１アーム１３）を一体で回動させる。これにより、中心軸部１２に支持されたロールテープ４０が収容凹部３３に収容された電線束５０の周りを周回することで、ロールテープ４０が引き出されながら電線束５０に巻き付けられる。

以上に説明したように、本発明の実施形態に係るテープ巻付機、及び、そのテープ巻付機を備えたテープ巻付装置１によれば、支持部３０が収容凹部３３を有し、この収容凹部３３の開口部から電線束５０（例えば、ワイヤハーネスを構成する電線束）を収容凹部３３の最奥部３３ａに向けて挿入することにより、電線束５０が収容凹部３３に収容される。更に、収容凹部３３に電線束５０を収容した後、押圧部３２によって電線束５０が収容凹部３３の最奥部３３ａに向けて押圧される。そのため、ロールテープ４０を収容方向（前方）に電線束５０に押し付けても、押圧部３２によって電線束５０の中心軸の前方への変位が抑制される。よって、上述した従来のテープ巻付機に比べ、ロールテープ４０と電線束５０との接触角度（接着面積）を大きくすることができる。

なお、押圧部３２は、ロールテープ４０の巻き付け中も、電線束５０が収容方向（前方）に変位することを抑制できる。そのため、ロールテープ４０の巻き付け中の電線束５０の中心軸の変位が抑制され、ロールテープ４０の巻き付けが更に適正に行われることになる。

したがって、本構成のテープ巻付機を備えたテープ巻付装置１は、上述した従来のテープ巻付装置に設けられたテープ巻付機に比べ、ロールテープの巻き付け性能に優れている。

＜他の態様＞
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用できる。例えば、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、上記実施形態では、押圧部３２が棒状部材で構成されている。これに対し、押圧部３２は、収容凹部３３に収容された電線束５０を収容凹部３３の最奥部３３ａに向けて押圧できる態様である限りにおいて、どのような形状を有する部材であってもよい。

ここで、上述した本発明の実施形態に係るテープ巻付機、及び、テープ巻付装置の特徴をそれぞれ以下（１）及び（２）に簡潔に纏めて列記する。
（１）
巻付対象物（５０）を収容して前記巻付対象物（５０）の中心軸の変位を防ぐように支持する支持部（３０）を備えると共に、前記巻付対象物（５０）の周りにロールテープ（４０）を巻き付ける、テープ巻付機であって、
前記支持部（３０）は、
前記巻付対象物（５０）の収容方向に窪む凹部（３３）と、前記凹部（３３）に前記巻付対象物（５０）を収容した状態にて前記巻付対象物（５０）を前記凹部の奥（３３ａ）に向けて押圧する押圧部（３２）と、を有する、
テープ巻付機。
（２）
上記（１）に記載のテープ巻付機と、
前記テープ巻付機による前記巻付対象物（５０）への前記ロールテープの巻き付けの際、前記ロールテープ（４０）から延びるテープ端（４１）を把持して前記ロールテープを引き出すテープ引出機と、を備えた、
テープ巻付装置（１）。

１ テープ巻付装置
１０ ホルダ部（テープ巻付機）
３０ 支持部（テープ巻付機）
３２ 押圧部
３３ 収容凹部（凹部）
３３ａ 最奥部（奥）
４０ ロールテープ
４１ テープ端
５０ 電線束（巻付対象物）

Claims (2)

1. 巻付対象物を収容して前記巻付対象物の中心軸の変位を防ぐように支持する支持部を備えると共に、前記巻付対象物の周りにロールテープを巻き付ける、テープ巻付機であって、
   前記支持部は、
   前記巻付対象物の収容方向に窪む凹部が形成された支持本体部と、前記凹部に前記巻付対象物を収容した状態にて前記巻付対象物を前記凹部の奥に向けて押圧する押圧部と、を有し、
   前記ロールテープは、前記支持本体部に対して前記巻付対象物の延在方向の一側に配置され、前記押圧部は、前記支持本体部に対して前記延在方向の他側にのみ配置される、
   テープ巻付機。
2. 請求項１に記載のテープ巻付機と、
   前記テープ巻付機による前記巻付対象物への前記ロールテープの巻き付けの際、前記ロールテープから延びるテープ端を把持して前記ロールテープを引き出すテープ引出機と、を備えた、
   テープ巻付装置。

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