JPH10285885A - テーピングマシン及びテープ巻回方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイル導体に絶縁テープを巻回する定制動ト
ルク方式のテープボビンでは、テープ保持器内にある絶
縁テープ径の減少に反比例してテープテンションが増大
する。この為、テーピング途中で絶縁テープの切れ、巻
回の絶縁テープ間で隙間がなくワニスが浸透せず、コイ
ル導体の絶縁が悪くなる虞がある。 【解決手段】 テープボビンを、テープ受けとテープ蓋
とで形成されたテープ保持器と、ワイヤ溝が穿設された
ワイヤボビン部を有し胴部の一方の外周に嵌合の軸受を
介して前記テープ保持器に対して回転するワイヤ保持部
と、前記ワイヤ保持部に嵌着されたガイドバーと、ピン
セット状で絶縁テープの減量を検知する残留検知ローラ
と前記ガイドバーを摺動するブレーキパットを有する一
対の連結具と、前記ワイヤボビン部に収納され両端が前
記ブレーキパットに固定されたワイヤとで形成する。そ
して、巻回時のテープテンションボビンを一定にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転電機の固定子
巻線に使用するコイル導体に絶縁テープを巻回するテー
ピングマシンとテープ巻回方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転電機である電動機の固定子スロット
に収納する固定子巻線（以下、巻線と呼ぶ）であるコイ
ル４３は図４に示すように亀甲形形状で、これはコイル
導体の表面にテーピングマシンを使用して絶縁物を巻回
して被覆し形成されている。このテーピングマシンは、
図示しない立設のフレーム上部に回転リング受けが取付
けられており、この回転リング受けに図７に示す外周面
に歯部が形成された回転リング４１が回転摺動可能に嵌
め込まれている。この回転リング４１にはコイル導体４
３をその中空部中央にセット又は取り出しのための切欠
部４１ａが設けられている。又、この回転リング４１に
はテーピングマシン本体に組込まれた一対のギヤーがそ
の外周面に形成されている歯部と歯合しており、この一
対のギヤーにこれらと歯合するギヤーを介して電動機の
回転が伝達されることにより回転リング４１が回転する
ようになっている。そして、回転リング４１には絶縁テ
ープ４４がセットされた一対のテープボビン４２が、コ
イル導体４３を中心にして相対して配設されている。

【０００３】このテープボビン４２は図８に示すような
構造である。即ち、円盤状で中央に突出する筒状部５１
ａを有するテープ受け５１があって、筒状部５１ａの外
周にはキー溝５４ａが軸方向に穿設され内周には段差を
設けて軸受嵌合部が形成されている。また中央部には前
記筒状部５１ａの外周と嵌合する筒状キャップ５３ａを
有する円盤状のテープ蓋５３がある。そして、円盤状で
中央に突部５７ａを有するフランジ保持部５７とがあ
る。前記テープ受け５１には絶縁テープ４４を巻回した
ボビンを収めてキー溝５４ａにキー５４を嵌合させてボ
ビンをテープ受け５１に固定する。その上からテープ蓋
５３を被せて押しネジ５２で筒状部５１ａに締付け、テ
ープ受け５１にテープ蓋５３を固定してテープ保持器５
９を形成し、このテープ保持器５９を軸受を介してフラ
ンジ保持部５７に回転可能に嵌合させる。又、テープ受
け５１とフランジ保持部５７との間の外周部分にはドー
ナツ状のブレーキパット５８（テープ受け５１側に固
定）が挟設されている。尚、フランジ保持部５７の突部
５７ａ端面には軸受押えが皿バネ５６を介してボルト５
５締めされ、これらの構成でテープボビン４２が形成さ
れる。そして、テープボビン４２はフランジ保持部５７
面を回転リング４１側に当接させボルト締めにより回転
リング４１に固定される。

【０００４】次に、このように構成されたテーピングマ
シンの動作を説明する。今、回転リング４１が電動機に
より夫々のギヤーを介して回転駆動され、またコイル導
体４３が一定速度で直進移動しているものとすれば、絶
縁テープ４４は（図７で示すように）テープボビン４２
から解放されてコイル導体４３（図４のコイル断面部を
示している）に導かれながらテーピングされている。こ
の時、フランジ保持部５７とブレーキパット５８との間
に発生する摩擦力によりテープ保持器５９に制動トルク
が働き、この制動トルクがテープテンションを発生させ
る。この制動トルクはテーピング前にボルト５５の締付
力で調節し、テーピング中は一定である。このように従
来のテープボビン４２は定制動トルク方式を採用してい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この定制動トルク方式
のテープボビン４２においては、テープ保持器５９内に
ある絶縁テープ４４径の減少に反比例してテープテンシ
ョンが増大する。この為、テーピング途中で絶縁テープ
４４が切れる。或いは、コイル導体４３への絶縁テープ
４４の巻付け圧力が大きくなり過ぎるので、巻回された
絶縁テープ４４間の密着が大で隙間がなく後工程でのワ
ニス含浸処理で絶縁テープ４４間にワニスが浸透せず、
コイル導体４３の絶縁が悪くなる虞がある。

【０００６】本発明は上記課題を解決するために成され
たもので、巻回中のテープ保持器内にある絶縁テープ径
によらず一定のテープテンションを保ち、絶縁テープ切
れや過大な絶縁テープ巻圧を防ぐことを目的とするテー
ピングマシンを提供する。

【０００７】

【課題を解決しようとする手段】本発明におけるテーピ
ングマシンは、請求項１ではテープボビンを、円盤状で
中央に突出する筒状部を有するテープ受けとこのテープ
受けに絶縁テープを巻回したボビンを収納しこのボビン
を覆う前記筒状部の外周で嵌合する筒状キャップを有す
る円盤状のテープ蓋とで形成されたテープ保持器と、円
盤状で円盤外周面に周方向にワイヤ溝が穿設されたワイ
ヤボビン部を有し中心部に該円盤を軸方向両面に突出す
る胴部を有しこの胴部の一方の外周に嵌合の軸受を介し
て前記テープ保持器に対して回転するワイヤ保持部と、
前記ワイヤ保持部の他方の胴部に根元が嵌着され放射状
に延びる複数本のガイドバーと、ピンセット状で一方の
先端に前記絶縁テープに当接し該絶縁テープの減量を検
知する残留検知ローラを有し他方の先端は前記ガイドバ
ーを半径方向に摺動するブレーキパットを有する前記ガ
イドバー上を摺動配置された一対の連結具と、前記ワイ
ヤボビン部のワイヤ溝に収納され両端が前記ブレーキパ
ットに固定されたワイヤとで形成し、このテープボビン
を回転リングに回転自在に取付けたことを特徴とする。

【０００８】このように構成すると、残留検知ローラで
絶縁テープ残量を検知しながら自動でブレーキパットの
回転中心からの距離を小さくすることにより、絶縁テー
プ残量に応じて制動トルクを減少させるため一定のテー
プフンションを得ることができる。この結果、テーピン
グ作業でコイル導体への絶縁テープの巻付け圧力が適性
になるので、従来発生していたテーピング途中で絶縁テ
ープが切れる現象がなくなる。又、巻回された絶縁テー
プ間の密着度が減少して適性な隙間になり、後工程での
ワニス含浸処理で絶縁テープ間にワニスが良く浸透して
コイル導体の絶縁特性が規定通りのものが得られる。

【０００９】次に請求項２では、テープボビンを構成す
るテープ受けの反ボビン収納側面に、外径から中心に向
って延びる螺旋状の複数本のガイド溝を形成したことを
特徴とする。このガイド溝の穿孔による効果は、テーピ
ング作業が終了したとき回転中心付近に位置するブレー
キパットが、ガイドバーを反転させることによりガイド
溝に沿って滑らかに初期位置に戻すことができ、ワイヤ
や残留検知ローラへの衝撃を緩和させることができる。

【００１０】また請求項３では、連結具の残留検知ロー
ラ付き腕部の残留検知ローラ近くに押付圧緩和装置を取
付けたことを特徴とする。すると、テーピング開始時及
び回転加速時に、残留検知ローラから絶縁テープに伝わ
る衝撃エネルギーを捩りコイルバネで吸収させ、残留検
知ローラの絶縁テープへの押付け圧力を緩和させ絶縁テ
ープの損傷を防止することができる。又、テーピング開
始時及び回転加速時に、角加速度を小さくする運転制御
方法により、上記に加え残留検知ローラから絶縁テープ
に伝わる衝撃エネルギーを減少させ絶縁テープへのダメ
ージを更に小さくすることができる。

【００１１】更に請求項４では、請求項１のテーピング
マシンを使用して、ブレーキパットの回転中心からの距
離を絶縁テープ外径と同期して変化させテープテンショ
ンを一定してコイル導体に絶縁テープを巻回するテープ
巻回方法である。このようなテープ巻回方法により、請
求項１乃至３の総合作用効果が得られる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本発明の第１実施例について
図１乃至図４を参照し、従来構成と同じものは同じ符号
を使用して説明する。図１は、従来と同様にテープボビ
ンの断面図と側面図である。図において、回転電機であ
る電動機の固定子スロットに収納する固定子巻線（以
下、巻線と呼ぶ）であるコイル４３は図４に示すように
亀甲形形状で、これはコイル導体の表面にテーピングマ
シンを使用して絶縁物を巻回して被覆し形成されてい
る。このテーピングマシンは、図示しない立設のフレー
ム上部に回転リング受けが取付けられており、この回転
リング受けに図５に示す外周面に歯部が形成された回転
リング４１が回転摺動可能に嵌め込まれている。この回
転リング４１にはコイル導体４３をその中空部中央にセ
ット又は取り出しのための切欠部４１ａが設けられてい
る。又、この回転リング４１にはテーピングマシン本体
に組込まれた一対のギヤーがその外周面に形成されてい
る歯部と歯合しており、この一対のギヤーにこれらと歯
合するギヤーを介して電動機の回転が伝達されることに
より回転リング４１が回転するようになっている。そし
て、回転リング４１には絶縁テープ４４がセットされた
一対のテープボビン２０が、コイル導体４３を中心にし
て相対して配設されている。

【００１３】このテープボビン２０は図１に示すような
構造である。即ち、円盤状で中央に突出する筒状部１ａ
を有するテープ受け１と、このテープ受け１に絶縁テー
プ１７を巻回したボビン（図示なし）を収納し、このボ
ビンを覆う前記筒状部１ａの外周で嵌合する筒状キャッ
プを有する円盤状のテープ蓋２とで、テープ保持器２１
を形成する。次に、テープ保持器２１の側面には、円盤
状で円盤外周面に周方向にワイヤ溝１８ａが穿設された
ワイヤボビン部１８を有し、中心部に該円盤を軸方向両
面に突出する胴部４ａ，４ｂを有し、一方の胴部４ａの
外周に嵌合の軸受５を介して前記テープ保持器２１に対
して回転するワイヤ保持部４がある。前記ワイヤ保持部
４の他方の胴部４ｂには、放射状に延びる棒状で複数本
（図１では２本）のガイドバー１１を根元を嵌着させて
固定する。このガイドバー１１はワイヤ保持部４の回転
と共に円周方向に回転する。

【００１４】一方、連結具１４はピンセット状であっ
て、一方の腕部１４ａ先端に、前記テープ保持器２１に
収納された絶縁テープ１７に当接させ、該絶縁テープ１
７の減量を検知する残留検知ローラ１３がピン１５と止
め金具１６によって取付ける。又、連結具１４の他方の
腕部１４ｂ先端には、前記ガイドバー１１を半径方向に
摺動するブレーキパット１０が取付けてある。尚、ブレ
ーキパット１０の形状は図３に示すように、直方体形状
で両側面をガイドバー１１が貫通する貫通孔１０ａが穿
孔されている。（但し、後述するガイド溝２２がテープ
受け１にある場合は、この貫通孔１０ａと直角水平方向
の側面にガイド溝２２を摺動移動するスライド棒１０ｂ
が植設されている。）この残留検知ローラ１３とブレー
キパット１０の有する連結具１４を、残留検知ローラ１
３は絶縁テープ１７と当接させブレーキパット１０はガ
イドバー１１先端に摺動させながら一対として配設す
る。そして、ワイヤボビン部１８のワイヤ溝１８ａにワ
イヤ１２を巻回させてその両端をブレーキパット１０に
固定する。

【００１５】以上のようにしてテープボビン２０が形成
される。そして、このテープボビン２０を前記回転リン
グ４１に回転自在に取付ける。次にこのように構成され
たテープボビン２０を使用してコイル導体４３への絶縁
テープ１７の巻回作業について説明する。

【００１６】今、回転リング４１が電動機により夫々の
ギヤーを介して回転駆動され、またコイル導体４３が一
定速度で直進移動しているものとすれば、絶縁テープ１
７はテープボビン２０から解放されてコイル導体４３
（図４のコイル断面部を示している）に導かれながらテ
ーピングされている。この時、テープ受け１とブレーキ
パット１０との間に発生する摩擦力によりテープ保持器
２１に制動トルクが働き、この制動トルクがテープテン
ションを発生させる。この制動トルクはテーピング前に
ボルト７の締付力で調節し、テーピング中は一定であ
る。

【００１７】テーピングが開始されると絶縁テープ１７
の減量を残留検知ローラ１３が検知する。一方テープ保
持器２１は、そのテープ受け１が一対のブレーキパット
１０と接触しており、これらの間の摩擦力が回転に制動
トルクを与えると同時に絶縁テープ１７にテンションを
発生させる。又、ブレーキパット１０は先に述べた摩擦
力によりガイドバー１１と共に回転するので、ワイヤ１
２がワイヤボビン部１８のワイヤ溝１８ａに巻付き、同
時にブレーキパット１０がガイドバー１１上を図１に示
す矢印Ａのように回転中心方向に移動する。この際、残
留検知ローラ１３がブレーキパット１０の回転中心への
移動を規制するため、ブレーキパット１０は絶縁テープ
１７の残量に応じて回転中心へ移動することになる。

【００１８】尚、テーピングが終了するとブレーキパッ
ト１０をガイドバー１１の先端へ戻し前述の操作を繰返
して次のテーピング作業を開始する。このように残留検
知ローラ１３で、絶縁テープ１７残量を検知しながら自
動でブレーキパット１０の回転中心からの距離を小さく
することにより、絶縁テープ１７残量に応じて制動トル
クを減少させるため一定のテープフンションを得ること
ができる。この結果、テーピング作業でコイル導体４３
への絶縁テープ４４の巻付け圧力が適性になるので、従
来発生していたテーピング途中で絶縁テープ４４が切れ
る現象がなくなる。又、巻回された絶縁テープ４４間の
密着度が減少して適性な隙間になり、後工程でのワニス
含浸処理で絶縁テープ４４間にワニスが良く浸透してコ
イル導体４３の絶縁特性が規定通りのものが得られる。

【００１９】本発明の第２実施例について図２と図６を
参照して説明する。第１実施例に示したテープボビン２
０を構成するテープ受け１に、ガイド溝２２を外径から
中心に向って螺旋状に延ばして複数本（図２では２本）
穿孔してテープ受け２５としテープボビン２５にする。
このガイド溝２２は、テープ受け２５へボビンに巻回さ
れた絶縁テープ４４を収納する反対面に穿孔されたもの
で、ブレーキパット１０に植設のスライド棒１０ｂが移
動するガイドである。

【００２０】テーピング作業は第１実施例と同様であっ
て、その動作によるブレーキパット１０の軌跡は図６の
ようになる。開始時の連結具１４の位置は丸囲い１で、
中間時は四角囲い２となり、巻き終りは三角囲い３にな
る。即ち、ブレーキパット１０はテーピング作業と共に
ガイド溝２２に沿って移動する。（尚、図６での開始時
及び中間時のガイドバー１１は図面が複雑になるので省
略してある。）このガイド溝２２の穿孔による効果は、
テーピング作業が終了したとき回転中心付近に位置する
ブレーキパット１０が、ガイドバー１１を反転させるこ
とによりガイド溝２２に沿って滑らかに初期位置に戻す
ことができ、ワイヤ１２や残留検知ローラ１３への衝撃
を緩和させることができる。

【００２１】次に本発明の第３実施例について図５を参
照して説明する。第１実施例に示したテープボビン２０
を構成するテープ受け１の連結具１４で、腕部１４ａに
押付圧緩和装置である残留検知ローラ１３を腕部１４ａ
から分離して付着の構造にする。即ち、残留検知ローラ
１３を補助具３５に取付け、この補助具３５を腕部３４
ａに付けたセンターピン３２を中心に揺動するようにピ
ン３２により腕部３４ａへ連結する。更に補助具３５に
押付圧緩和装置である捩りコイルバネ３１とスプリング
ポスト３３を取付けることにより、テーピング開始時及
び回転加速時（コイル導体４４の直線部から直線部へ変
わる曲線部で発生する）に残留検知ローラ１３から絶縁
テープ４４に伝わる衝撃エネルギーを捩りコイルバネ３
１で吸収させ、残留検知ローラ１３の絶縁テープ４３へ
の押付け圧力を緩和させ絶縁テープ４３の損傷を防止す
ることができる。又、テーピング開始時及び回転加速時
に、角加速度を小さくする運転制御方法により、上記に
加え残留検知ローラ１３から絶縁テープ４３に伝わる衝
撃エネルギーを減少させ絶縁テープ４３へのダメージを
更に小さくすることができる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、テーピン
グ作業でコイル導体への絶縁テープの巻付け圧力が適性
になるので、従来発生していたテーピング途中で絶縁テ
ープが切れる現象がなくなる。又、巻回された絶縁テー
プ間の密着度が減少して適性な隙間になり、後工程での
ワニス含浸処理で絶縁テープ間にワニスが良く浸透して
コイル導体の絶縁特性が規定通りのものが得られる。

【００２３】請求項２では、テーピング作業が終了した
とき回転中心付近に位置するブレーキパットが、ガイド
バーを反転させることによりガイド溝に沿って滑らかに
初期位置に戻すことができ、ワイヤや残留検知ローラへ
の衝撃を緩和させることができる。

【００２４】また請求項３では、テーピング開始時及び
回転加速時に、残留検知ローラから絶縁テープに伝わる
衝撃エネルギーを捩りコイルバネで吸収させ、残留検知
ローラの絶縁テープへの押付け圧力を緩和させ絶縁テー
プの損傷を防止することができる。又、角加速度を小さ
くする運転制御方法により、上記に加え残留検知ローラ
から絶縁テープに伝わる衝撃エネルギーを減少させ絶縁
テープへのダメージを更に小さくすることができる。更
に請求項４では、請求項１乃至３の総合作用効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すテープボビンの断面
図(a) と外形図(b) 、

【図２】本発明の第２実施例を示す図１相当図、

【図３】本発明のブレーキパットを示す斜視図、

【図４】亀甲形コイルを示す斜視図、

【図５】本発明の第３実施例を示す押付圧緩和装置の断
面図(a) と外形図(b)

【図６】本発明のテープ保持器での連結具の軌跡を示す
説明図、

【図７】従来の回転リングとテープボビン関係を示す正
面図(a) と側面図(b) 、

【図８】従来の図１相当図。

【符号の説明】

１…テープ受け、 １ａ…筒状部、２…テー
プ蓋、 ４…ワイヤ保持部、４ａ，４ｂ…
胴部、 ５…軸受、１０…ブレーキパット、
１１…ガイドバー、１２…ワイヤ、
１３…残留検知ローラ、１４…連結具、
１７，４４…絶縁テープ、１８…ワイヤボビン部、
１８ａ…ワイヤ溝、２０…テープボビン、 ２
１…テープ保持器、２２…ガイド溝、 ４１
…回転リング、４３…コイル導体。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレームに回動可能に保持され且つ駆動
   伝達機構により回転駆動される回転リングに回転自在に
   取付けられたテープボビンから前記回転リングに中空部
   を通して配設されたコイル導体に絶縁テープを導いて連
   続的にテーピングするテーピングマシンにおいて、前記
   テープボビンを、円盤状で中央に突出する筒状部を有す
   るテープ受けとこのテープ受けに絶縁テープを巻回した
   ボビンを収納しこのボビンを覆う前記筒状部の外周で嵌
   合する筒状キャップを有する円盤状のテープ蓋とで形成
   されたテープ保持器と、円盤状で円盤外周面に周方向に
   ワイヤ溝が穿設されたワイヤボビン部を有し中心部に該
   円盤を軸方向両面に突出する胴部を有しこの胴部の一方
   の外周に嵌合の軸受を介して前記テープ保持器に対して
   回転するワイヤ保持部と、前記ワイヤ保持部の他方の胴
   部に根元が嵌着され放射状に延びる複数本のガイドバー
   と、ピンセット状で一方の先端に前記絶縁テープに当接
   し該絶縁テープの減量を検知する残留検知ローラを有し
   他方の先端には前記ガイドバーを半径方向に摺動するブ
   レーキパットを有し前記ガイドバー上に摺動配置された
   一対の連結具と、前記ワイヤボビン部のワイヤ溝に収納
   され両端が前記ブレーキパットに固定されたワイヤとで
   形成し、このテープボビンを前記回転リングに回転自在
   に取付けたことを特徴とするテーピングマシン。
2. 【請求項２】 前記テープボビンを構成するテープ受け
   の反ボビン収納側面に、外径から中心に向って延びる螺
   旋状の複数本のガイド溝を形成した請求項１記載のテー
   ピングマシン。
3. 【請求項３】 連結具の残留検知ローラ付き腕部の残留
   検知ローラ近くに押付圧緩和装置を取付けた請求項２記
   載のテーピングマシン。
4. 【請求項４】 フレームに回動可能に保持され且つ駆動
   伝達機構により回転駆動される回転リングに回転自在に
   取付けられたテープボビンから前記回転リングに中空部
   を通して配設されたコイル導体に絶縁テープを導いて連
   続的にテーピングするテーピングマシンによってコイル
   導体に絶縁テープを巻回する方法において、前記テープ
   ボビンを、絶縁テープを収納したテープ保持器と、この
   テープ保持器に対して回転するワイヤ保持部と、このワ
   イヤ保持部に嵌着された放射状に延びる複数本のガイド
   バーと、一方端に前記絶縁テープに当接し該絶縁テープ
   の減量を検知する残留検知ローラを有し他方端には前記
   ガイドバーを半径方向に摺動するブレーキパットを有し
   前記ガイドバー上に摺動配置された一対の連結具と、前
   記ワイヤボビン部のワイヤ溝に収納され両端が前記ブレ
   ーキパットに固定されたワイヤとで形成し、前記ブレー
   キパットの回転中心からの距離を絶縁テープ外径と同期
   して変化させテープテンションを一定してコイル導体に
   絶縁テープを巻回することを特徴とするテープ巻回方
   法。