JP2002240998A - 巻取軸の巻取コアチャック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 巻取コア２６を確実にチャッキングする。 【解決手段】 リング状のホルダ４が巻取軸１のまわり
に同心に配置され、複数の収容みぞがホルダの外周面に
周方向に間隔を置いて形成され、複数のつめ１１が各収
容みぞ内に収容され、弾性手段１６が各つめに作用し、
各つめが巻取軸の半径方向に起立し、その尖縁１２がホ
ルダの外周面から突出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、紙、プラスチックフ
ィルムなどのウエブ材料を中空の巻取コアに巻き取る巻
取軸に関するものであり、特にその巻取軸の巻取コアチ
ャック装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術とその問題点】スリッタの巻取軸としてフリ
クション駆動方式のものが使用されている。特公昭６０
−３０６２１号公報に記載されているものがそれであ
る。同公報の巻取軸では、リング状のフリクションプレ
ートが巻取軸のまわりに同心に配置され、テーパ状の傾
斜面がフリクションプレートの外周面に形成され、複数
のチップがフリクションプレートのまわりに間隔を置い
て配置され、その傾斜面に係合する。さらに、ピストン
がシリンダブロックの内孔に挿入され、エア圧が巻取軸
の内部流路を通り、シリンダブロックの内孔に供給さ
れ、ピストンがフリクションプレートの端面に押し付け
られ、フリクションプレートの傾斜面により、各チップ
が巻取軸の半径方向に移動し、拡張され、巻取コアの内
周面に押し付けられ、これによって巻取コアがチャッキ
ングされる。さらに、ピストンとフリクションプレート
のフリクションにより、巻取軸のトルクがフリクション
プレート、チップおよび巻取コアに伝達され、これによ
って巻取コアが回転し、ウエブ材料が巻取コアに巻き取
られる。

【０００３】ところで、この巻取軸の場合、各チップを
巻取コアの内周面に押し付けるのはフリクションプレー
トの傾斜面であり、シリンダブロックの内孔のエア圧で
ある。このため、特に、シリンダブロックの内孔のエア
圧が小さいとき、各チップを巻取コアの内周面に押し付
け、巻取コアを確実にチャッキングすることができない
という問題がある。

【０００４】一方、最近、薄いフィルムなどの伸びやす
い材料をできるだけ伸びないよう巻き取ることが要求さ
れている。これを達成するには、その材料を小さい巻取
張力で巻き取る必要があるが、この巻取軸の場合、巻取
張力に関係するのは巻取コアに伝達されるトルクであ
り、ピストンとフリクションプレートのフリクションで
ある。そして、シリンダブロックの内孔のエア圧によっ
てそれが決定される。エア圧が小さいほど、フリクショ
ンが小さく、トルクが小さく、巻取張力も小さい。しか
しながら、エア圧が小さいとき、巻取コアを確実にチャ
ッキングすることができないことは前述したとおりであ
り、この関係上、エア圧を減少させることに限界があ
り、ウエブ材料を小さい巻取張力で巻き取ることは困難
であるという問題があった。

【０００５】

【発明の目的】したがって、この発明の目的は、巻取軸
の巻取コアチャック装置として新しい構成のものを提供
し、巻取コアを確実にチャッキングすることにある。

【０００６】他の目的は、フリクション駆動方式の巻取
軸において、紙、プラスチックフィルムなどのウエブ材
料を大きい巻取張力で巻き取ることができ、小さい巻取
張力で巻き取ることもでき、どのような材料であって
も、それを的確に巻き取ることができるようにすること
にある。

【０００７】

【発明の構成】この発明によれば、リング状のホルダが
巻取軸のまわりに同心に配置され、複数の収容みぞがホ
ルダの外周面に周方向に間隔を置いて形成される。収容
みぞは巻取軸の軸方向にのびる。さらに、複数のつめが
各収容みぞ内に収容される。つめは涙型断面の一定長さ
のもので、尖縁および円弧面を有し、尖縁は巻取軸の軸
方向にのびる。円弧面も巻取軸の軸方向にのび、収容み
ぞの底面に係合する。さらに、弾性手段が各つめに作用
し、各つめが巻取軸の半径方向に起立し、その尖縁がホ
ルダの外周面から突出する。したがって、各つめを巻取
コアの内周面に食い込ませ、これによって巻取コアをチ
ャッキングすることができる。

【０００８】好ましい実施例では、つめの起立位置にお
いて、各つめが巻取軸の回転方向と同方向に一定角度傾
斜し、円弧面の中心線のまわりにおいて、つめは巻取軸
の回転方向と同方向に傾倒可能である。

【０００９】さらに、つめの尖縁と端面のコーナーが斜
めに切除され、これによってカム面が形成され、カム面
は円弧面の中心線との距離がつめの傾倒方向に向かうに
従って増大するよう傾斜する。そして、その傾斜状態が
少なくとも円弧面の中心線と尖縁を通る平面を越えて持
続する。

【００１０】弾性手段はリング状のコイルスプリングま
たはスプリングピアノ線からなり、つめおよびホルダの
まわりに設けられ、つめの係合部分に係合し、係合部分
は円弧面の中心線と尖縁を通る平面の両側のうち、つめ
の起立側に位置する。

【００１１】係合部分は円弧面の中心線と巻取軸の中心
線を通る平面の両側のうち、常時尖縁の反対側に位置す
る。

【００１２】さらに、ベアリングがホルダと巻取軸間に
設けられ、ホルダは巻取軸のまわりを回転可能である。
そして、フリクションにより、巻取軸のトルクがホル
ダ、つめおよび巻取コアに伝達され、これによって巻取
コアが回転する。

【００１３】

【実施例の説明】以下、この発明の実施例を説明する。

【００１４】図１において、これは巻取軸１の巻取コア
チャック装置である。巻取軸１はフリクション駆動方式
のもので、巻取軸１の軸方向に間隔を置いて設定された
複数の巻取コアチャッキング位置において、それぞれカ
ラー２、ベアリング３、ホルダ４およびフリクションプ
レート５が設けられていることは特公昭６０−３０６２
１号公報のものと同様である。巻取軸１はその軸心のま
わりを回転可能であり、駆動モータに連結されている。
ホルダ４はリング状のもので、巻取軸１のまわりに同心
に配置され、ベアリング３がホルダ４と巻取軸１間に設
けられており、ホルダ４は巻取軸１のまわりを回転可能
である。フリクションプレート５もリング状のもので、
巻取軸１のまわりに同心に配置されている。さらに、ピ
ンによってフリクションプレート５とホルダ４が連結さ
れており、ホルダ４はフリクションプレート５と一体的
に回転する。シリンダブロック６が隣接対の巻取コアチ
ャッキング位置間に配置されていることも同公報のもの
と同様である。シリンダブロック６もリング状のもので
あり、巻取軸１の外周面にはめ合わされている。さら
に、ピストン７がシリンダブロック６の内孔に挿入さ
れ、フリクションプレート５の端面に対向し、エア圧が
巻取軸１の内部流路８を通り、シリンダブロック６の内
孔に供給されることも同公報のものと同様である。

【００１５】さらに、この巻取軸では、図２に示すよう
に、複数の収容みぞ９がホルダ４の外周面１０に周方向
に間隔を置いて形成されている。収容みぞ９は巻取軸１
の軸方向にのびる。さらに、複数のつめ１１が各収容み
ぞ９内に収容されている。つめ１１は涙型断面の一定長
さＬのもので、尖縁１２および円弧面１３を有し、尖縁
１２は巻取軸１の軸方向にのび、円弧面１３も巻取軸１
の軸方向にのびる。収容みぞ９の形状については、図３
に示すように、収容みぞ９は円弧面１３に対応する形状
の底面１４を有し、円弧面１３は収容みぞ９の底面１４
に係合する。さらに、収容みぞ９はホルダ４の外周面１
０に開口しており、その開口幅Ｗは円弧面１３および底
面１４の直径Ｄよりも小さい。したがって、つめ１１は
収容みぞ９内に保持され、巻取軸１の半径方向におい
て、つめ１１が収容みぞ９から抜けることはない。さら
に、カバー１５によってホルダ４の端面が被覆され、ね
じによってカバー１５とホルダ４が連結され、固定され
ており、巻取軸１の軸方向において、つめ１１はフリク
ションプレート５とカバー１５間に配置され、保持され
ている。

【００１６】さらに、弾性手段が各つめ１１に作用し、
各つめ１１が巻取軸１の半径方向に起立し、その尖縁１
２がホルダ４の外周面１０から突出する。弾性手段はリ
ング状のコイルスプリングまたはスプリングピアノ線１
６からなり、つめ１１およびホルダ４のまわりに設けら
れており、ホルダ４の周方向みぞ１７にはめ込まれてい
る。さらに、図４および図５に示すように、つめ１１の
一端部分において、平坦面１８が円弧面１３の中心線Ｃ
に沿って形成されており、平坦面１８は円弧面１３の中
心線Ｃと尖縁１２を通る平面Ｐに直角にのびる。さら
に、平坦面１８の一方の側縁において、面取り加工によ
って係合部分１９が形成されており、コイルスプリング
またはスプリングピアノ線１６はその係合部分１９に係
合する。係合部分１９は一定角度の斜面からなる。

【００１７】さらに、この装置では、つめ１１の起立位
置において、各つめ１１が巻取軸１の回転方向Ｘと同方
向に一定角度α傾斜し、円弧面１３の中心線Ｃのまわり
において、つめ１１は巻取軸１の回転方向Ｘと同方向に
傾倒可能である。この実施例では、収容みぞ９の一方の
壁面２０が巻取軸１の回転方向Ｘと同方向に相当角度傾
斜しており、つめ１１は収容みぞ９の一方の壁面２０に
係合し、巻取軸１の回転方向Ｘと同方向に一定角度α傾
斜し、その状態に保たれる。さらに、収容みぞ９の他方
の壁面２１も巻取軸１の回転方向Ｘと同方向に相当角度
傾斜しており、円弧面１３の中心線Ｃのまわりにおい
て、つめ１１は巻取軸１の回転方向Ｘと同方向に傾倒
し、収容みぞ９の他方の壁面２１に係合する。

【００１８】したがって、つめ１１の起立方向について
は、コイルスプリングまたはスプリングピアノ線１６が
つめ１１の係合部分１９に係合し、つめ１１は巻取軸１
の回転方向Ｘと逆方向に起立するものであるが、これに
関連し、係合部分１９は円弧面１３の中心線Ｃと尖縁１
２を通る平面Ｐ０の両側のうち、つめ１１の起立側に位
置する。さらに、係合部分１９は円弧面１３の中心線Ｃ
と巻取軸１の中心線を通る平面Ｐ１の両側のうち、常時
尖縁１２の反対側に位置する。したがって、コイルスプ
リングまたはスプリングピアノ線１６によって係合部分
１９が押さえられ、つめ１１の尖縁１２は円滑に起立す
る。係合部分１９は面取り加工された斜面からなり、係
合部分１９によってコイルスプリングまたはスプリング
ピアノ線１６が損傷することもない。

【００１９】さらに、この実施例では、つめ１１の一端
部分または両端部分において、つめ１１の尖縁１２と端
面のコーナーが斜めに切除され、これによってカム面２
２が形成されている。カム面２２は円弧面１３の中心線
Ｃとの距離がつめ１１の傾倒方向に向かうに従って増大
するよう傾斜する。そして、その傾斜状態が少なくとも
円弧面１３の中心線Ｃと尖縁１２を通る平面Ｐ０を越え
て持続している。

【００２０】さらに、この実施例では、複数のボール２
３が複数のケース２４内に回転可能に収容され、隣接対
の巻取コアチャッキング位置間において、各ケース２４
が巻取軸１のまわりに間隔を置いて配置されており、各
ボール２３が各ケース２４の外面から突出する。さら
に、この実施例では、各ケース２４が４５°の角度間隔
を置いて配置され、シリンダブロック６に埋め込まれ、
取り付けられ、固定されており、ボール２３はシリンダ
ブロック６よりもわずかに突出する。さらに、多数の小
球２５が各ケース２４内に敷き詰められており、ボール
２３は各小球２５に接触し、回転可能に収容されてい
る。

【００２１】この装置はスリッタの付属装置である。ス
リッタでは、巻取軸１のまわりにおいて、複数の巻取コ
ア２６が巻取軸１の軸方向に間隔を置いて配置され、
紙、プラスチックフィルムなどのウエブ材料がスリット
刃に導かれ、複数条にスリットされ、各巻取コア２６に
導かれる。巻取コア２６は紙管からなる。

【００２２】なお、ホルダ４の外周面１０については、
その直径は巻取コア２６の内周面よりもわずかに小さ
い。さらに、各つめ１１が巻取軸１の半径方向に起立
し、その尖縁１２がホルダ４の外周面１０から突出して
いるとき、尖縁１２は巻取コア２６の内周面よりもわず
かに大きい円上に位置する。

【００２３】したがって、この装置において、巻取コア
２６を巻取軸１のまわりに配置するとき、巻取コア２６
を巻取軸１の軸方向に押し込むと、巻取コア２６の端面
が各つめ１１に向かって進行し、その内周縁がつめ１１
のカム面２２に係合する。したがって、各つめ１１が巻
取コア２６の押し込み力を受け、カム面２２によってそ
の分力が生じ、分力によって各つめ１１が傾倒する。つ
め１１は巻取軸１の回転方向Ｘと同方向に傾倒する。こ
れによって尖縁１２の突出量が減少し、巻取コア２６は
各つめ１１を乗り越え、そのまま押し込まれ、所定位置
に配置される。その後、コイルスプリングまたはスプリ
ングピアノ線１６によって各つめ１１が弾性付勢され、
各つめ１１が巻取軸１の半径方向に起立し、巻取コア２
６の内周面に押し付けられる。

【００２４】次いで、エア圧をシリンダブロック６の内
孔に供給すると、ピストン７がフリクションプレート５
の端面に押し付けられる。したがって、駆動モータによ
って巻取軸１を回転させると、フリクションがピストン
７とフリクションプレート５間に生じ、フリクションに
より、巻取軸１のトルクがフリクションプレート５、ホ
ルダ４および巻取コア２６に伝達され、これによってフ
リクションプレート５、ホルダ４および巻取コア２６が
回転する。さらに、ホルダ４の回転にともない、各つめ
１１が完全に起立し、巻取コア２６の内周面に食い込
み、これによって巻取コア２６がチャッキングされる。
その後、つめ１１は収容みぞ９の一方の壁面２０に係合
し、巻取軸１の回転方向Ｘと同方向に一定角度α傾斜
し、その状態に保たれる。したがって、巻取コア２６を
確実にチャッキングし、フリクションプレート５および
ホルダ４と一体的に回転させることができ、ウエブ材料
を中空の巻取コア２６に巻き取ることができる。

【００２５】この装置の場合、トルクを巻取コア２６に
伝達するのはピストン７とフリクションプレート５のフ
リクションであり、各巻取コア２６毎にトルクが伝達さ
れる。したがって、各巻取コア２６を互いに独立させて
駆動し、回転させることができる。さらに、巻取コア２
６に伝達されるトルクがウエブ材料の巻取張力に関係す
るが、フリクションおよびトルクの大きさについては、
シリンダブロック６の内孔に供給されるエア圧によって
それが決定される。したがって、エア圧によってフリク
ションおよびトルクを調整することができる。さらに、
エア圧が小さくても、それに関係なく、各つめ１１を巻
取コア２６の内周面に食い込ませ、巻取コア２６を確実
にチャッキングすることができる。この結果、ウエブ材
料を大きい巻取張力で巻き取ることができ、小さい巻取
張力で巻き取ることもでき、どのような材料であって
も、それを的確に巻き取ることができる。

【００２６】さらに、ウエブ材料の巻取完了後、巻取製
品を巻取軸１の回転方向Ｘにわずかに回転させるか、ま
たは巻取軸１を逆方向にわずかに回転させると、各つめ
１１が巻取コア２６の内周面から外れ、これによって巻
取コア２６が解放され、巻取製品はボール２３上に支持
される。したがって、巻取製品を巻取軸１のまわりから
引き抜き、取り出すとき、各巻取コアチャッキング位置
間において、そのボール２３が巻取製品に連動し、ケー
ス２４内で回転し、大きい重量の巻取製品であっても、
ボール２３によってその抵抗が軽減され、巻取製品を容
易に引き抜き、取り出すことができる。

【００２７】なお、ウエブ材料が巻取コア２６に巻き取
られているとき、巻取コア２６を回転させるのはピスト
ン７とフリクションプレート５のフリクションである。
したがって、巻取コア２６はシリンダブロック６と一体
的に回転するわけではないが、問題はない。巻取コア２
６に変形またはゆがみが生じても、その内周面が各ボー
ル２３に係合し、それによってボール２３が回転するだ
けであり、シリンダブロック６によって巻取コア２６の
内周面がこすられ、損傷するおそれはなく、ボール２３
によって巻取コア２６の内周面が保護され、好ましい。
各ケース２４をシリンダブロック６ではなく、フリクシ
ョンプレート５に取り付けることも考えられ、この場
合、ウエブ材料が巻取コア２６に巻き取られていると
き、巻取コア２６はフリクションプレート６と一体的に
回転し、その内周面が各ボール２３に係合しても、それ
によってボール２３が回転することはなく、騒音の問題
もなく、好ましい。巻取コア６をフリクションを生じさ
せないプレートと一体的に回転させ、各ケース２４をそ
のプレートに取り付けてもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、巻取コア２６を確実にチャッキングすることができ
る。さらに、ウエブ材料を大きい巻取張力で巻き取るこ
とができ、小さい巻取張力で巻き取ることもでき、どの
ような材料であっても、それを的確に巻き取ることがで
き、所期の目的を達成することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す縦断面図である。

【図２】図１の装置の横断面図である。

【図３】図２のホルダの正面図である。

【図４】図１のつめの拡大図である。

【図５】図４のつめの正面図である。

【符号の説明】

１ 巻取軸 ４ ホルダ ９ 収容みぞ １０ 外周面 １１ つめ １２ 尖縁 １３ 円弧面 １４ 底面 １６ コイルスプリングまたはスプリングピアノ線 １９ 係合部分 ２２ カム面 ２６ 巻取コア

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻取軸のまわりに同心に配置されたリン
   グ状のホルダと、前記ホルダの外周面に周方向に間隔を
   置いて形成され、前記巻取軸の軸方向にのびる複数の収
   容みぞと、前記巻取軸の軸方向にのびる尖縁および円弧
   面を有し、前記各収容みぞ内に収容され、前記円弧面が
   前記収容みぞの底面に係合する涙型断面の一定長さの複
   数のつめと、前記各つめを前記巻取軸の半径方向に起立
   させ、その尖縁を前記ホルダの外周面から突出させる弾
   性手段とからなり、前記各つめを巻取コアの内周面に食
   い込ませ、これによって前記巻取コアをチャッキングす
   るようにしたことを特徴とする巻取軸の巻取コアチャッ
   ク装置。
2. 【請求項２】 前記つめの起立位置において、前記各つ
   めが前記巻取軸の回転方向と同方向に一定角度傾斜し、
   前記円弧面の中心線のまわりにおいて、前記つめは前記
   巻取軸の回転方向と同方向に傾倒可能であることを特徴
   とする請求項１に記載の巻取コアチャック装置。
3. 【請求項３】 前記つめの尖縁と端面のコーナーが斜め
   に切除され、これによってカム面が形成され、前記カム
   面は前記円弧面の中心線との距離が前記つめの傾倒方向
   に向かうに従って増大するよう傾斜し、その傾斜状態が
   少なくとも前記円弧面の中心線と前記尖縁を通る平面を
   越えて持続していることを特徴とする請求項２に記載の
   巻取コアチャック装置。
4. 【請求項４】 前記弾性手段はリング状のコイルスプリ
   ングまたはスプリングピアノ線からなり、前記つめおよ
   び前記ホルダのまわりに設けられ、前記つめの係合部分
   に係合し、前記係合部分は前記円弧面の中心線と前記尖
   縁を通る平面の両側のうち、前記つめの起立側に位置す
   ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の巻
   取コアチャック装置。
5. 【請求項５】 前記係合部分は前記円弧面の中心線と前
   記巻取軸の中心線を通る平面の両側のうち、常時前記尖
   縁の反対側に位置することを特徴とする請求項４に記載
   の巻取コアチャック装置。
6. 【請求項６】 ベアリングが前記ホルダと前記巻取軸間
   に設けられ、前記ホルダは前記巻取軸のまわりを回転可
   能であり、フリクションにより、前記巻取軸のトルクが
   前記ホルダ、前記つめおよび前記巻取コアに伝達され、
   これによって前記巻取コアが回転するようにしたことを
   特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の巻取コアチ
   ャック装置。