JP2002362834A - テンション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】取り扱い性に優れ、又引きずりトルクを抑える
ことができるテンション装置を提供する。 【解決手段】テンション装置を処理装置としての巻線機
に用いた場合、巻線時には、磁石１３５ｂとディスク１
２１ａとの間に作用する磁力に応じて所定の制動力を負
荷プーリ１２１に付与することができ、更に、ゴム板１
３９が磁石１３５ｂとディスク１２１ａとを離隔する方
向に付勢することから、磁石１３５ｂとディスク１２１
ａの少なくとも一方がねじなどを用いて取り付けられ、
制動力の変更のため、それらを相対回転させるようにね
じ回す必要が生じたときでも、磁石１３５ｂとディスク
１２１ａと対抗させることでねじに発生する摩擦力を軽
減することができ、特に磁石１３５ｂとディスク１２１
ａが近接したときに、ねじ回すのに必要な力を効果的に
減少させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動する線材に所
定の張力を付与するテンション装置に関し、例えば、電
源等に用いる太線のトランスコイルを製造する巻線機用
のテンション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電源等に用いるトランスコイルを製造す
る巻線機が知られている。まず、従来技術による巻線機
について簡単に説明する。図４は、従来技術による巻線
機の一例を示す斜視図である。図４において、図示され
ていない線材の供給源から矢印方向に、巻線機に向かっ
て線材Ｗが供給されている。

【０００３】供給された線材Ｗは、まずテンション装置
１０を介して巻線機の下方に送られ、駆動部４０に支持
された細いパイプ状のノズル２０を通過した後、その先
端を挟み部３０において挟まれて保持される。

【０００４】ノズル２０は、駆動部４０の駆動により３
次元的に移動可能となっており、より具体的には、回転
シャフト５０の先端に保持されたボビンＢの上方におい
て、その位置を自在に変更できるほか、その姿勢をも変
更することができる。

【０００５】巻線機の動作について説明すると、まず線
材Ｗの先端を挟み部３０に挟んだまま、ノズル２０がボ
ビンＢの端子部Ｂ１の周囲をぐるりと周り、線材Ｗを端
子部Ｂ１に巻き付ける動作（からげ動作）がなされる。

【０００６】線材Ｗが端子部Ｂ１にからみついた状態
で、挟み部３０はボビンＢから離れる方向に移動して線
材Ｗの先端を切断する。線材Ｗが太く移動による切断が
困難な場合は、図示されていない駆動部４０に支持され
たニッパーで切断する。その後、回転シャフト５０をボ
ビンＢとともに高速回転させる。この際ボビンＢの回転
に同期させて、ノズル２０をボビンＢの長さ方向に所定
のピッチで移動させ、それにより同一箇所に線材が巻き
付くことを防止する。

【０００７】所定回数だけ、線材ＷがボビンＢに巻き付
いた段階で、回転シャフト５０を停止させる。その後再
びノズル２０のからげ動作により、線材ＷをボビンＢの
端子部Ｂ２にからみつかせ、かつ線材Ｗを切断して、巻
線機の動作は終了する。

【０００８】ところで、かかる巻線機の動作において、
線材ＷをボビンＢの周囲にきれいに卷くため、あるいは
ユーザーの要求する仕様に成るよう精密に巻くために
は、一定の張力を線材Ｗに付与して、線材Ｗの巻付き時
にたるみ等が生じないようにする必要がある。そこでテ
ンション装置１０を、ノズル２０と線材の供給源との間
に配置し、ボビンＢの回転に伴って線材Ｗが移動すると
きに一定の制動力を付与し、それにより線材Ｗにたるみ
が生じないようにしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術による
テンション装置においては、径の比較的細い線材が用い
られていたため、線材に付与すべき制動力は、約２ｋｇ
ｆ以下と比較的低くて足りていた。ところが近年におい
ては、たとえば直径が１．６mm前後の太線材コイルを巻
線機で卷きたいという要求があり、その場合には、線材
に付与すべき適切な制動力は１０ｋｇｆ程度にまで増大
することとなり、従ってテンション装置の負荷容量を大
きくする必要が生じた。

【００１０】一方、同じテンション装置を、従来の線径
が比較的細い線材に用いる場合もあるので、かかるテン
ション装置において、線材に付与する制動力は、線材に
応じて例えば２〜１０ｋｇｆの範囲で変化させる必要が
ある。

【００１１】これに対し、線材の移動と共に回転する負
荷プーリに、鉄製或いは磁性体のディスクを設け、それ
に磁石を対向させるようにして固定部に配置すること
で、線材に付与する制動力を、磁力を用いて調整可能な
テンション装置が開発されている。かかるテンション装
置において、線材に付与する制動力（テンション値）
は、ディスクと磁石との間隔に応じて変化するので、例
えば磁石をねじ回しながらディスクより近接或いは離間
させることで、適切な制動力を設定できるようになって
いる。

【００１２】しかしながら、ディスクと磁石が互いに接
近してくると、指数関数的にその吸引力が増すので、ね
じに作用する摩擦力も増大し、磁石を手で回すことが困
難になるという不具合がある。かかる不具合は、作業者
が比較的力の弱い女性の場合は、特に問題となる。

【００１３】一方、より強い制動力を付与するために、
上述した磁石とディスクとを複数セット設けることも考
えられている。かかる場合、複数の制動用のプーリをデ
ィスクと一体にし、ベルトで連結することが考えられ
る。しかるに、制動用のプーリにおいては不用意な逆転
を防止する必要があるが、各制動用のプーリにワンウェ
イクラッチを設けると、その逆転を効果的に抑えること
ができるものの、正転時にもワンウェイクラッチは、あ
る程度引きずりが生じることから、総計で比較的大きな
引きずりトルクが発生し、又摩擦による熱も無視できな
いという問題がある。

【００１４】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、取り扱い性に優れ、又引きずりトルクを抑
えることができるテンション装置を提供することを目的
とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成すべ
く、本発明のテンション装置は、線材の供給源から線材
の処理装置まで移動する線材に係合することにより、前
記線材に張力を付与するテンション装置において、固定
部と、前記線材の移動とともに、前記固定部に対して回
転する負荷プーリと、前記負荷プーリと前記固定部の一
方に配置された磁石と、前記負荷プーリと前記固定部の
他方に配置され、前記磁石の磁力により吸引される素材
から形成された部材と、前記磁石と前記部材との相対距
離を変更する変更手段と、前記磁石と前記部材とを離隔
する方向に付勢する付勢部材とを有することを特徴とす
る。

【００１６】本発明のテンション装置は、線材の供給源
から線材の処理装置まで移動する線材に係合することに
より、前記線材に張力を付与するテンション装置におい
て、前記線材の移動とともに回転し、前記負荷プーリに
制動力を付与可能な複数の負荷プーリと、前記複数の負
荷プーリに係合し、前記負荷プーリの回転と共に移動す
るベルトと、前記ベルトに張力を付与するアイドルプー
リと、前記アイドルプーリに取り付けられたワンウェイ
クラッチと、を有することを特徴とする。

【００１７】

【作用】本発明のテンション装置は、線材の供給源から
線材の処理装置まで移動する線材に係合することによ
り、前記線材に張力を付与するテンション装置におい
て、固定部と、前記線材の移動とともに、前記固定部に
対して回転する負荷プーリと、前記負荷プーリと前記固
定部の一方に配置された磁石と、前記負荷プーリと前記
固定部の他方に配置され、前記磁石の磁力により吸引さ
れる素材から形成された部材と、前記磁石と前記部材と
の相対距離を変更する変更手段と、前記磁石と前記部材
とを離隔する方向に付勢する付勢部材とを有するので、
かかるテンション装置を処理装置としての巻線機に用い
た場合、巻線時には、前記磁石と前記部材との間に作用
する磁力に応じて所定の制動力を前記負荷プーリに付与
することができ、更に、前記付勢部材が前記磁石と前記
部材とを離隔する方向に付勢することから、例えば前記
磁石と前記部材の少なくとも一方がねじなどを用いて取
り付けられ、制動力の変更のため、それらを相対回転さ
せるようにねじ回す必要が生じたときでも、磁力に付勢
力を対抗させることでねじに発生する摩擦力を軽減する
ことができる。尚、前記磁石と前記部材が近接したとき
には、磁石の吸引力が指数関数的に増大することから、
それに伴いねじ回すのに必要な力も増大することになる
ので、そのような場合、本発明の効果が特に期待でき
る。従って、前記付勢部材は、前記磁石と前記部材とを
離隔する方向に常に付勢する必要はなく、前記磁石の吸
引力が高まる所定距離以内で付勢力を発揮させれば足り
るといえるが、勿論それに限られることはない。

【００１８】更に、前記付勢部材はゴムから形成されて
いると、製造コストを低く抑え、構成を簡素化できる

【００１９】又、前記変更手段は、前記固定部に対して
前記部材を相対回転させながら、前記磁石と前記部材と
の相対距離を変更するようになっており、前記付勢部材
は、前記固定部と前記部材の一方に配置されており、更
に、前記付勢部材に対向して、前記固定部と前記部材の
他方に配置された抑え板と、前記付勢部材と前記抑え板
とが当接したときに、前記抑え板及び前記付勢部材の少
なくとも一方を回転自在に支持する軸受とが設けられて
いると、前記磁石と前記部材との相対回転を円滑に行う
ことができるので好ましい。

【００２０】本発明のテンション装置は、線材の供給源
から線材の処理装置まで移動する線材に係合することに
より、前記線材に張力を付与するテンション装置におい
て、前記線材の移動とともに回転し、前記負荷プーリに
制動力を付与可能な複数の負荷プーリと、前記複数の負
荷プーリに係合し、前記負荷プーリの回転と共に移動す
るベルトと、前記ベルトに張力を付与するアイドルプー
リと、前記アイドルプーリに取り付けられたワンウェイ
クラッチと、を有するので、前記負荷プーリ各々にワン
ウェイクラッチを設ける場合に比べて、引きずり抵抗を
より小さく抑えることができる。又、各負荷プーリにワ
ンウェイクラッチを設ける場合に比べて、その構成をよ
り簡素且つコンパクトにすることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明による実施の形態
を、図面を参照して説明する。図１は、本発明による第
１の実施の形態にかかるテンション装置の正面図であ
る。図２は、図１のテンション装置をII-II線で切断し
て矢印方向に見た図である。図３は、図１のテンション
装置の背面図（理解しやすいようにベース板１０１を省
略して図示）である。

【００２２】図１に示す実施の形態において、ベース板
１０１上には、引き廻された線材Ｗに沿って図示しない
線材の供給源側から、第１プーリ１０２、第２プーリ１
０３、第３プーリ１０４、第４プーリ１０５が、軸受に
より回転自在に適宜配置されている。なお、第４プーリ
１０５はテンションバー１１０を介して、それぞれベー
ス板１０１に支持されている。テンションバー１１０
は、スプリング１１１の弾性力により時計回りに付勢さ
れており、ノズル２０（図４）すなわち線材Ｗ先端の急
速移動に応じて迅速に揺動し、それによりテンションバ
ー１１０がなければ線材Ｗに生じるであろうたわみを排
除するようになっている。

【００２３】第３プーリ１０４は、線材Ｗに制動力を付
与するプーリであるため、他のプーリに比較して径が大
きく、かつ線材Ｗはその外周の約２／３にわたって巻き
付いており、第３プーリ１０４と線材Ｗとの間に極力滑
りが生じないようにしている。

【００２４】ベース板１０１には、図３で示すように、
第５プーリ１０６が配置され、第３プーリ１０４に連結
されて一体的に回転するようになっている。更に、ベー
ス板１０１には、制動力付与機構１２０が配置されてい
る。制動力付与機構１２０は、３つの負荷プーリ１２
１，２２１，３２１及び第５プーリ１０６と、一つのア
イドルプーリ１５０とをタイミングベルト１５１により
連結した構成となっている。負荷プーリ１２１，２２
１，３２１は、後述するように、制動力を付与する手段
を有しており、ダイヤル１３５ｃ，２３５ｃ，３３５ｃ
により制動力の調整を行えるようになっている。尚、負
荷プーリ１２１，２２１，３２１には、ワンウェイクラ
ッチは取り付けられていない。

【００２５】アイドルプーリ１５０は、公知の構成によ
り図３の左右方向に移動自在に支持されており、それに
よりタイミングベルト１５１の張力を調整でき、また軸
１５０ａに対してワンウェイクラッチ１５０ｂを介して
支持されている。

【００２６】ベース板１０１の上部には、スプリング１
１１の調整用のつまみ１１３が取り付けられ、ベース板
１０１の下部には、テンション装置取り付け用のクラン
プ１１２が設けられている。

【００２７】次に、図３を参照して、制動力付与機構１
２０の構成を詳細に説明する。ここで、３つの負荷プー
リ１２１，２２１，３２１は互いに同様な構成を有する
ので、以下、負荷プーリ１２１を代表的に説明し、それ
以外のプーリ２２１，３２１に関して説明を省略する。

【００２８】負荷プーリ１２１は、図２で右方端に磁性
体のディスク１２１ａを固定嵌合的に取り付けており、
又、固定部であるベース板１０１に取り付けられたシャ
フト１３１に対し、軸受１３２，１３３により回転自在
に支持されている。ディスク１２１ａが、磁石の磁力に
より吸引される素材から形成された部材を構成する。

【００２９】軸１３１の先端（図２で右方端）近傍に
は、ブロック１３４が螺合取り付けされている。ブロッ
ク１３４の外周には、雄ねじ１３４ａが形成されてい
る。ブロック１３４の半径方向外方には、ダイヤル本体
１３５が配置されており、その内周に形成された雌ねじ
１３５ａを、雄ねじ１３４ａに螺合させることによっ
て、ブロック１３４に対してねじ回し自在に取り付けら
れている。ダイヤル本体１３５は、図２で左端に、ディ
スク１２１ａに対向するようにして、リング状の磁石１
３５ｂを固定嵌合的に取り付けており、又、図２で右端
に、作業者が把持可能であて一体的に回転するダイヤル
１３５ｃを取り付けている。ダイヤル１３５ｃの中央に
はカバー１３６が取り付けられている。カバー１３６の
内周には軸受１３６ａが形成されている。

【００３０】変更手段であるダイヤル１３５ｃを回転さ
せることで、ダイヤル本体１３５がブロック１３４に対
して軸線方向に移動し、それによりディスク１２１ａと
磁石１３５ｂとの相対距離が変更されるようになってい
る。ダイヤル１３５ｃは、外周近傍に、突起１３５ｄを
形成している。かかる突起１３５ｄは、ダイヤル１３５
ｃを回転させることで、ベース板１０１に取り付けら
れ、その一部を構成するカバー板１３６の一部に形成さ
れたストッパ１３６ａに当接し、それ以上のダイヤル１
３５の回転を阻止するようになっている。

【００３１】シャフト１３１は、その先端に抑え板１３
７をねじ１３８により取り付けている。またシャフト１
３１の先端外周には抑え板１３７に対向して、付勢部材
であるゴム板１３９が取り付けられている。

【００３２】本実施の形態によるテンション装置の動作
について説明する。線材Ｗの巻き回しが行われ、負荷プ
ーリの制動力を調整するときに、作業者が、ダイヤル１
３５ｃを把持して所定方向に回転させると、ダイヤル本
体１３５が図２で左方に螺動し、ゴム板１３９に抑え板
１３７が当接する。抑え板１３７は、シャフト１３１に
対して回転自在であるため、その後カバー板１３６の軸
受１３６ａが右方から当接すると、ダイヤル本体１３５
に対して回転するがゴム板１３９に対しては回転しない
状態で、ゴム板１３９を圧縮して行く。ディスク１２１
ａと磁石１３５ｂとが所定距離まで近づけば、両者の間
に作用する吸引力で、負荷プーリ１２１（及び１２２，
１２３）には、所定の制動力が付与されることとなる。

【００３３】更に、異なる仕様（径など）の線材Ｗに交
換した場合、負荷プーリの制動力を調整することが行わ
れるが、かかる場合、作業者が、ダイヤル１３５ｃを把
持して、上述の所定方向と逆に回転させると、ダイヤル
本体１３５が図２で右方に螺動しディスク１２１ａと磁
石１３５ｂとを離隔させることができる。この際、抑え
板１３７が、ゴム板１３９の弾性変形に基づく付勢力
で、図２の右方に付勢されており、従ってディスク１２
１ａと磁石１３５ｂとの間に作用する磁力が強大なもの
であっても、雄ねじ１３４ａと雌ねじ１３５ａとの間に
作用する摩擦力は小さくなり、作業者が女性であって
も、容易にダイヤル１３５を回転させることができる。

【００３４】尚、アイドルプーリ１５０に取り付けたワ
ンウェイクラッチ１５０ｂは、例えば負荷プーリ１２１
に取り付けられた制動力調整用の磁石（図２で１３５
ｂ）をねじ回した時に、一方の方向には、アイドルプー
リ１５０を含む他の負荷プーリ（２２２，２２３）が連
れ回る事を許し、他方の方向に回したときには連れ回り
を阻止する機能を有する。即ち、制動力調整の為に磁石
（１３５ｂ）をねじ回す時に、ディスク（１２１ａ）と
磁石（１３５ｂ）が接近する場合は連れ回っても問題無
いが、互いに離れる方向に磁石を回した場合はディスク
が磁石の回転に連れ回らないようにして、ディスク（１
２１ａ）と磁石（１３５ｂ）の相対回転を生じさせるこ
とで、ディスク（１２１ａ）上に着磁された部分が残る
ことによる、リップル現象を防止するのである。本実施
の形態によれば、全負荷プーリにワンウェイクラッチを
設ける場合に比べて、引きずり抵抗をより小さく抑える
ことができるし、全負荷プーリにワンウェイクラッチを
設ける場合に比べて、その構成をより簡素且つコンパク
トにすることができるという利点がある。

【００３５】以上、本発明を実施の形態を参照して説明
してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈さ
れるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることは
もちろんである。例えば、磁石を負荷プーリ側に設け、
ディスクをダイヤル側に設けても良い。又、テンション
装置を用いる線材の処理装置は、巻線機に限ることな
く、所定の張力を線材に付与することが必要となるすべ
ての処理装置に適用可能である。

【００３６】

【発明の効果】本発明のテンション装置は、線材の供給
源から線材の処理装置まで移動する線材に係合すること
により、前記線材に張力を付与するテンション装置にお
いて、固定部と、前記線材の移動とともに、前記固定部
に対して回転する負荷プーリと、前記負荷プーリと前記
固定部の一方に配置された磁石と、前記負荷プーリと前
記固定部の他方に配置され、前記磁石の磁力により吸引
される素材から形成された部材と、前記磁石と前記部材
との相対距離を変更する変更手段と、前記磁石と前記部
材とを離隔する方向に付勢する付勢部材とを有するの
で、かかるテンション装置を処理装置としての巻線機に
用いた場合、巻線時には、前記磁石と前記部材との間に
作用する磁力に応じて所定の制動力を前記負荷プーリに
付与することができ、更に、前記付勢部材が前記磁石と
前記部材とを離隔する方向に付勢することから、例えば
前記磁石と前記部材の少なくとも一方がねじなどを用い
て取り付けられ、制動力の変更のため、それらを相対回
転させるようにねじ回す必要が生じたときでも、磁力に
付勢力を対抗させることでねじに発生する摩擦力を軽減
することができる。尚、前記磁石と前記部材が近接した
ときには、磁石の吸引力が指数関数的に増大することか
ら、それに伴いねじ回すのに必要な力も増大することに
なるので、そのような場合、本発明の効果が特に期待で
きる。従って、前記付勢部材は、前記磁石と前記部材と
を離隔する方向に常に付勢する必要はなく、前記磁石の
吸引力が高まる所定距離以内で付勢力を発揮させれば足
りるといえるが、勿論それに限られることはない。

【００３７】本発明のテンション装置は、線材の供給源
から線材の処理装置まで移動する線材に係合することに
より、前記線材に張力を付与するテンション装置におい
て、前記線材の移動とともに回転し、前記負荷プーリに
制動力を付与可能な複数の負荷プーリと、前記複数の負
荷プーリに係合し、前記負荷プーリの回転と共に移動す
るベルトと、前記ベルトに張力を付与するアイドルプー
リと、前記アイドルプーリに取り付けられたワンウェイ
クラッチと、を有するので、前記負荷プーリ各々にワン
ウェイクラッチを設ける場合に比べて、引きずり抵抗を
より小さく抑えることができる。又、各負荷プーリにワ
ンウェイクラッチを設ける場合に比べて、その構成をよ
り簡素且つコンパクトにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施の形態にかかるテンション装
置の正面図である。

【図２】図１のテンション装置をII-II線で切断して矢
印方向に見た図である。

【図３】本実施の形態にかかるテンション装置の背面図
である。

【図４】処理装置の一例である巻線機の斜視図である。

【符号の説明】

１２１，１２２，１２３，２２１，２２２，２２３ 負
荷プーリ １２１ａ ディスク １３５ａ 磁石 １５０ アイドルプーリ １５０ｂ ワンウェイクラッチ Ｗ 線材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 線材の供給源から線材の処理装置まで移
   動する線材に係合することにより、前記線材に張力を付
   与するテンション装置において、 固定部と、 前記線材の移動とともに、前記固定部に対して回転する
   負荷プーリと、 前記負荷プーリと前記固定部の一方に配置された磁石
   と、 前記負荷プーリと前記固定部の他方に配置され、前記磁
   石の磁力により吸引される素材から形成された部材と、 前記磁石と前記部材との相対距離を変更する変更手段
   と、 前記磁石と前記部材とを離隔する方向に付勢する付勢部
   材とを有することを特徴とするテンション装置。
2. 【請求項２】 前記付勢部材はゴムから形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のテンション装置。
3. 【請求項３】 前記変更手段は、前記固定部に対して前
   記部材を相対回転させながら、前記磁石と前記部材との
   相対距離を変更するようになっており、前記付勢部材
   は、前記固定部と前記部材の一方に配置されており、 更に、前記付勢部材に対向して、前記固定部と前記部材
   の他方に配置された抑え板と、前記付勢部材と前記抑え
   板とが当接したときに、前記抑え板及び前記付勢部材の
   少なくとも一方を回転自在に支持する軸受とが設けられ
   ていることを特徴とする請求項１又は２に記載のテンシ
   ョン装置。
4. 【請求項４】 線材の供給源から線材の処理装置まで移
   動する線材に係合することにより、前記線材に張力を付
   与するテンション装置において、 前記線材の移動とともに回転し、前記負荷プーリに制動
   力を付与可能な複数の負荷プーリと、 前記複数の負荷プーリに係合し、前記負荷プーリの回転
   と共に移動するベルトと、 前記ベルトに張力を付与するアイドルプーリと、 前記アイドルプーリに取り付けられたワンウェイクラッ
   チと、を有することを特徴とするテンション装置。