JPH08249965A

JPH08249965A - リング状絶縁体の製造方法及びテーピング装置

Info

Publication number: JPH08249965A
Application number: JP4891895A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Watanabe; 司渡辺
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-03-09
Filing date: 1995-03-09
Publication date: 1996-09-27

Abstract

(57)【要約】【目的】スペース効率が良く、寸法精度の高いリング
状絶縁体の製造方法及びテーピング装置を提供する。【構成】トロイダルテーピング装置１のテーピングヘ
ッド１ａの近傍に、テープ切欠き装置２が配設されてい
る。このテープ切欠き装置２には、その先端部にカッタ
ー２ａが取付けられており、絶縁材テープ４の両側を所
定の幅だけ切欠くように構成されている。なお、前記カ
ッター２ａは２枚で一組となっており、絶縁材テープ４
の幅方向の両側を切り欠けるように構成されている。ま
た、前記テープ切欠き装置２には、ケーブル６を介し
て、切欠き量制御装置５が接続されている。この切欠き
量制御装置５は、前記テーピングヘッド１ａの回転位置
と絶縁材テープ４の幅方向の切欠き量を自動で計算し、
その信号を前記テープ切欠き装置２に送るように構成さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スペース効率が良く寸
法精度の高いリング状絶縁体の製造方法及びその製造方
法の実施に使用するテーピング装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、変圧器、リアクトル等の電気機器
のコイル端に配設される静電リングなどの絶縁体や、計
器用変成器の中身絶縁体の様なリング状絶縁体は、図５
に示した様なトロイダルテーピング装置を用いて製造さ
れていた。

【０００３】すなわち、トロイダルテーピング装置１に
は、絶縁材テープ４を取り付けたテーピングヘッド１ａ
が、一定方向に回転可能に配設されている。また、前記
トロイダルテーピング装置１の中心部には、リング状絶
縁体３を構成するリング状の導電体３ａが受け台（図示
せず）によって支持されている。

【０００４】この様な構成を有する従来のテーピング装
置を用いたリング状絶縁体の製造方法は、テーピングヘ
ッド１ａの回転に伴って、トロイダルテーピング装置１
の中心部に支持された導電体３ａに、一定幅の絶縁材テ
ープ４を所定の回数だけ巻き重ねるものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た様な従来のリング状絶縁体の製造方法及びテーピング
装置には、以下に述べる様な解決すべき課題があった。
すなわち、近時、電気機器のコンパクト化に伴い、これ
らに使用されるリング状絶縁体の寸法も益々縮小化する
傾向が強い。ところが、従来のテーピング装置を用いた
リング状絶縁体の製造方法では、リング状絶縁体の外周
側の絶縁材の厚さを所定の厚さＴ₁ とすれば、内周側の
厚さＴ₂ はそれよりも大きくなる（Ｔ₂＞Ｔ₁ ）。なぜ
なら、リング状絶縁体の外周の長さは、内周の長さより
大きいため、リング状絶縁体の外周側において、絶縁材
テープ４が重なり合わないように巻回したとしても、一
定幅の絶縁材テープ４を用いた場合には、外周の長さよ
り短い内周側においては、絶縁材テープは互いに重なり
合うからである。

【０００６】また、前記外周側と内周側の絶縁材の厚さ
は、リング状絶縁体の曲率半径が小さい程、あるいは絶
縁材の厚さが大きい程、Ｔ₁ とＴ₂ の差が大きくなり、
内周側のデッドスペースが大きくなる。

【０００７】そこで、従来、上述した様な問題点を解決
する方法として、トロイダルテーピング装置によらずに
手巻きで作業を行ない、リング状絶縁体の内周側に巻き
込まれる部分を、互いに重なり合わない様に、テープの
幅方向に一部切欠きながら巻回していた。そのため、リ
ング状絶縁体の生産性は非常に低く、また、高い寸法精
度も望めなかった。

【０００８】本発明は、上述した様な従来技術の問題点
を解消するために提案されたもので、その目的は、テー
ピング工程中に絶縁材テープの幅を適正寸法に切り欠
き、高速連続テーピングを行うことができ、スペース効
率が良く、寸法精度の高いリング状絶縁体の製造方法及
びテーピング装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
リング状の導電体の周囲に絶縁材テープを巻回して成る
リング状絶縁体の製造方法において、前記絶縁材テープ
を幅方向に切り欠き、その幅が前記リング状の導電体の
外周部から内周部に向って連続的に狭くなるように、ま
た、内周部から外周部に向って連続的に広くなるように
構成し、前記絶縁材テープをリング状の導電体の中心点
を基準として放射状に巻回することを特徴とするもので
ある。

【００１０】また、請求項２に記載の発明は、リング状
の導電体の周囲に絶縁材テープを巻回するテーピング装
置であって、前記絶縁材テープを取り付けたテーピング
ヘッドが回転可能に配設されたリング状絶縁体のテーピ
ング装置において、前記リング状の導電体への巻き付け
位置に合わせて、前記絶縁材テープを幅方向に切り欠く
テープ切欠き装置を備えたことを特徴とするものであ
る。

【００１１】さらに、請求項３に記載の発明は、請求項
２に記載のリング状絶縁体のテーピング装置において、
リング状の導電体への絶縁材テープの巻付け厚さと、テ
ーピングヘッドの位置を検知することによって、リング
状の導電体に巻付ける絶縁材テープの幅を自動的に算出
し、前記テープ切欠き装置による切断位置を自動制御す
る切欠き量制御装置を設けたことを特徴とするものであ
る。

【００１２】また、請求項４に記載の発明は、請求項２
又は請求項３に記載のリング状絶縁体のテーピング装置
において、リング状の導電体への絶縁材テープの巻付け
厚さが、予め設定された厚さになったことを検知して、
自動的にテーピング作業を終了させる厚さ検出センサー
を備えたことを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、絶縁材テープ
を幅方向に切り欠き、この絶縁材テープをリング状の導
電体の中心点を基準として放射状に巻回することによ
り、リング状の導電体の内周側における絶縁材テープの
重なりを防止することができる。また、その結果、リン
グ状絶縁体の内外周とも同じ絶縁厚さにすることができ
るので、絶縁バランスとスペース効率の良いリング状絶
縁体を製造することができる。

【００１４】請求項２に記載の発明によれば、テープ切
欠き装置によって、リング状の導電体への巻き付け位置
に合わせて、絶縁材テープを幅方向に切り欠くことがで
き、この絶縁材テープをリング状の導電体の中心点を基
準として放射状に巻回することにより、リング状の導電
体の内周側における絶縁材テープの重なりを防止するこ
とができる。その結果、スペース効率が良く、寸法精度
が高いリング状絶縁体を製造することができる。

【００１５】請求項３に記載の発明によれば、切欠き量
制御装置を設けたことにより、リング状の導電体に巻付
ける絶縁材テープの幅を適切に調整することができるの
で、さらに、スペース効率が良く、寸法精度が高いリン
グ状絶縁体を製造することができる。

【００１６】請求項４に記載の発明によれば、リング状
の導電体への絶縁材テープの巻付け厚さが、予め設定さ
れた厚さになったことを検知して、自動的にテーピング
作業を終了させる厚さ検出センサーを備えたことによ
り、リング状絶縁体の製造を無人化することができ、能
率的にリング状絶縁体を製造することができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図４を参照
して具体的に説明する。なお、図５に示した従来型と同
一の部材には同一の符号を付して、説明は省略する。［第１実施例］本実施例においては、図１に示した様
に、リング状絶縁体３の導電体（または、リング芯）３
ａへの絶縁材テープ４の巻付けは、リング状絶縁体３の
中心点を基準とする放射状の巻付け構成とされている。

【００１８】ここで、リング状絶縁体３の導電体３ａの
直径をφＡ、リング状絶縁体３の中心点Ｏから導電体３
ａの中心までの長さをＲ、リング状絶縁体の導電部３ａ
に巻回する絶縁材テープの厚さをｔとする。また、導電
部３ａの外周部における絶縁材テープ幅をＷ₁ 、導電部
３ａの内周部における絶縁材テープ幅をＷ₂ とし、絶縁
材テープ幅が導電部３ａの外周部より内周部にかけて徐
々に狭くなるように、後述するテープ切欠き装置によっ
て、絶縁材テープ４の両側を切欠く。そして、この様に
調製した絶縁材テープ４を、リング状絶縁体の導電部３
ａに突き合わせによりＮ回巻回すると、内外周とも同じ
絶縁厚さＴとなる。なお、前記テープ切欠き装置によっ
て切欠いた絶縁材テープ４の外周側のテープ幅Ｗ₁ と、
内周側のテープ幅Ｗ₂ は、以下の各式によって求められ
る。

【００１９】

【数１】Ｒ₁ ＝Ｒ＋Ａ／２＋Ｔ …（１）

【００２０】

【数２】Ｒ₂ ＝Ｒ−Ａ／２−Ｔ …（２）

【００２１】

【数３】Ｔ＝ｔＮ …（３）

【００２２】

【数４】

【００２３】この様に、本実施例のリング状絶縁体の製
造方法によれば、リング状絶縁体の内外周とも同じ絶縁
厚さとなるので、絶縁バランスとスペース効率の良いリ
ング状絶縁体を得ることができる。

【００２４】［第２実施例］本実施例においては、図２
に示した様に、トロイダルテーピング装置１のテーピン
グヘッド１ａの近傍に、テープ切欠き装置２が配設され
ている。このテープ切欠き装置２には、その先端部にカ
ッター２ａが取付けられており、絶縁材テープ４の両側
を所定の幅だけ切欠くように構成されている。なお、前
記カッター２ａは２枚で一組となっており、絶縁材テー
プ４の幅方向の両側を切り欠けるように構成されてい
る。

【００２５】また、前記テープ切欠き装置２には、ケー
ブル６を介して、切欠き量制御装置５が接続されてい
る。この切欠き量制御装置５は、前記テーピングヘッド
１ａの回転位置と絶縁材テープ４の幅方向の切欠き量を
自動で計算し、その信号を前記テープ切欠き装置２に送
るように構成されている。

【００２６】この様な構成を有する本実施例のリング状
絶縁体のテーピング装置は、以下の様に作用する。すな
わち、前記切欠き量制御装置５より送られた制御信号を
受けたテープ切欠き装置２においては、前記一組のカッ
ター２ａがそれぞれ左右に移動して、絶縁材テープ４を
適正な寸法に切り欠く。つまり、図１に示した様に、外
周側のテープ幅がＷ₁ 、内周側のテープ幅がＷ₂ となる
ように、絶縁材テープを放射状に切り欠く。そして、こ
の動作を連続的に繰り返して、適性な幅に調製された絶
縁材テープ４を導電体３ａの周囲に巻回する。

【００２７】この様に、本実施例によれば、短時間にス
ペース効率の良いリング状絶縁体の製造を行うことがで
きる。［第３実施例］本実施例は、第２実施例に示した切欠き
量制御装置にさらに改良を施したものである。なお、図
３（Ａ）はリング状絶縁体の部分詳細断面図、（Ｂ）は
絶縁材テープの巻付け状態を示す側面図である。

【００２８】本実施例においては、切欠き量制御装置
は、トロイダルテーピング装置１のテーピングヘッド１
ａが１回転する毎に、その回転角度θに基づいてテープ
幅を切欠く量を計算し、テープ切欠き装置２に信号を送
るように構成されている。また、前記テーピングヘッド
１ａがリング状絶縁体３を１周する毎に、その１周（ま
たは、１パス）によって増した絶縁体の厚さに基づい
て、テープ切欠き装置２に切欠き量の変更指示を与える
ように構成されている。

【００２９】なお、絶縁材テープ４を外周側のテープ幅
Ｗ₁ から内周側のテープ幅Ｗ₂ に連続的に切欠く状態
は、図３（Ｂ）に示した様に、平面的には直線状のテー
パーとなる。また、図４に示した様に、トロイダルテー
ピング装置１には、テーピングヘッド１ａの回転角度θ
を検出するために、回転位置検出センサー７が配設され
ている。

【００３０】ここで、図３（Ａ）に示した様に、Ａ点に
おける絶縁材テープの幅をＷ₁ 、Ｂ点における絶縁材テ
ープの幅をＷ₂ 、外周部からの巻回角度θのＣ点におけ
る絶縁材テープの幅をＸとすると、

【００３１】

【数５】となる。

【００３２】ただし、この値Ｘは、すでに巻回された絶
縁材テープの厚さに基づいて変化するため、絶縁材テー
プの片側の切欠くべき幅のより正確な値は、上記（３）
式、（４）式及び（５）式より、

【００３３】

【数６】となる。

【００３４】この様に上記Ｗ、Ｒ、Ａ、ｔは常数なの
で、切欠き寸法はＮとθの変数によって変化する。よっ
て、回転角度θに対応してテープ幅が（６）式により与
えられる値となるように、絶縁材テープの切欠く量を計
算し、その制御信号をテープ切欠き装置２に送る。そし
て、テープ切欠き装置２に送られた信号に基づいて、カ
ッター２ａが左右に連続移動して、テーピングヘッド１
ａの回転に追従する絶縁材テープの幅方向を適正量切欠
く。また、この様にして切欠かれた絶縁材テープは、リ
ング状絶縁体の中心点を基準とした放射状の突合わせで
巻回されることになる。

【００３５】この様に、本実施例によれば、テーピング
ヘッドを停止することなく、連続での製作が可能になる
ので、寸法精度の高いリング状絶縁体を能率的に製造す
ることができる。

【００３６】［第４実施例］本実施例は、上記第２実施
例及び第３実施例にさらに改良を施したものである。
本実施例においては、図４に示した様に、テーピングヘ
ッド１ａの近傍に、絶縁材テープ４の巻き付けに伴なう
厚みの変化を検知するための厚さ検出センサー８が取り
付けられている。また、この厚さ検出センサー８は、ケ
ーブル６を介して、前記切欠き量制御装置５と電気的に
接続されている。

【００３７】この様な構成を有する本実施例のリング状
絶縁体のテーピング装置は、以下の様に作用する。すな
わち、厚さ検出センサー８により、絶縁材テープ４の巻
き付けに伴う厚みの変化が連続的に測定され、その信号
が切欠き量制御装置５に送くられる。

【００３８】この場合、前記切欠き量制御装置５に予め
指定の厚み（例えば、巻回終了時の絶縁材テープの厚
さ）を入力しておけば、テーピングヘッド１ａを自動的
に停止させることができるので、リング状絶縁体の製造
を無人化することが可能となり、能率的にリング状絶縁
体を製造することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上述べた様に、本発明のリング状絶縁
体の製造方法及びテーピング装置によれば、絶縁材テー
プの巻回数、厚さ及びテーピングヘッドの回転角度に応
じて、絶縁材テープを適正な寸法に切欠きながら巻回す
ることができるので、スペース効率が良く、寸法精度の
高いリング状絶縁体の製造方法及びテーピング装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例であるリング状絶縁体の製
造方法の一例を示す平面図

【図２】本発明の第２実施例であるリング状絶縁体のテ
ーピング装置の構成を示す側面図

【図３】本発明の第３実施例の構成を示す図であって、
（Ａ）は断面図、（Ｂ）は側面図

【図４】本発明の第３実施例及び第４実施例の構成を示
す側面図

【図５】従来のリング状絶縁体のテーピング装置の構成
を示す斜視図

【符号の説明】

１…トロイダルテーピング装置１ａ…テーピングヘッド１ｂ…受け台２…テープ切欠き装置２ａ…カッター３…リング状絶縁体３ａ…導電体４…絶縁材テープ５…切欠き量制御装置６…ケーブル７…回転位置検知センサー８…厚さ検出センサー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リング状の導電体の周囲に絶縁材テープ
を巻回して成るリング状絶縁体の製造方法において、前記絶縁材テープを幅方向に切り欠き、その幅が前記リ
ング状の導電体の外周部から内周部に向って連続的に狭
くなるように、また、内周部から外周部に向って連続的
に広くなるように構成し、前記絶縁材テープをリング状
の導電体の中心点を基準として放射状に巻回することを
特徴とするリング状絶縁体の製造方法。
【請求項２】リング状の導電体の周囲に絶縁材テープ
を巻回するテーピング装置であって、前記絶縁材テープ
を取り付けたテーピングヘッドが回転可能に配設された
リング状絶縁体のテーピング装置において、前記リング状の導電体への巻き付け位置に合わせて、前
記絶縁材テープを幅方向に切り欠くテープ切欠き装置を
備えたことを特徴とするリング状絶縁体のテーピング装
置。
【請求項３】リング状の導電体への絶縁材テープの巻
付け厚さと、テーピングヘッドの位置を検知することに
よって、リング状の導電体に巻付ける絶縁材テープの幅
を自動的に算出し、前記テープ切欠き装置による切断位
置を自動制御する切欠き量制御装置を設けたことを特徴
とする請求項２記載のリング状絶縁体のテーピング装
置。
【請求項４】リング状の導電体への絶縁材テープの巻
付け厚さが、予め設定された厚さになったことを検知し
て、自動的にテーピング作業を終了させる厚さ検出セン
サーを備えたことを特徴とする請求項２又は請求項３記
載のリング状絶縁体のテーピング装置。