JP2004257438A

JP2004257438A - Cam clutch and web conveying device

Info

Publication number: JP2004257438A
Application number: JP2003046990A
Authority: JP
Inventors: Eiji Sugai; 栄二菅井
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2004-09-16

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cam clutch capable of preventing abrasion of a cam even when the cam clutch repeats idle rotation and engagement, and a web conveying device with the cam clutch. <P>SOLUTION: Energizing force (spring force) of a spring 42 applied to the cam of the cam clutch is set to 0.49-0.784 (N). Thereby, even when the cam clutch 20 repeats the fine engagement and the idle rotation in a short time, the abrasion of the cam 36 and excessive increase of idle rotating force can be prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カムクラッチ及びウエブ搬送装置に関し、さらに詳しくは、例えば、平版印刷版の基材であるアルミウエブを搬送するために使用されるウエブ搬送装置と、このウエブ搬送装置に好適に用いられるカムクラッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカムクラッチ及びウエブ搬送装置として、平版印刷版の基材であるアルミウエブの搬送に使用されているものを例として説明する。
【０００３】
近年の製版法（電子写真製版法を含む）では、製版工程の自動化を容易にすべく、感光性印刷版や感熱性印刷版等の平版印刷版が広く用いられている。平版印刷版は、一般にアルミニウム板等の支持体に、例えば、砂目立て、陽極酸化、シリケート処理、その他化成処理等の表面処理を単独又は適宜組み合わせて行い、次いで、感光層又は感熱層の塗布、乾燥処理を行った後に所望のサイズに切断されることで製造される。
【０００４】
平版印刷版の製造ラインでは、アルミニウム板がウエブ状とされた状態（アルミウエブ）で、所定の搬送経路を搬送しつつ、その表面に所定の処理を施すことが多い。従って、製造ラインには、必要に応じて複数のパスロールが設けられ（例えば、特許文献１参照）、さらに、パスロールには、カムクラッチ（ワンウェイクラッチ）を介してモータ等の駆動源が接続されている。アルミウエブの搬送速度が一定値以上の場合には、アルミウエブとの摩擦によって回転するパスロールの回転角速度が駆動源の回転角速度よりも大きくなるので、カムクラッチが空転して、駆動源の回転駆動力をパスロールに伝達しないようになっている。これに対して、アルミウエブの搬送速度が一定値にまで低下した場合にはカムクラッチが噛合い状態となり、駆動源の回転駆動力がパスロールに伝達される。これにより、アルミウエブは常に一定速度あるいはそれ以上の搬送速度で搬送される。
【０００５】
ところで、アルミウエブとパスロールと摩擦力は僅かに変化することがある。
また、アルミウエブの搬送速度自体も、僅かに変化することがある。これらに起因してパスロールの回転角速度が変化すると、カムクラッチが微小な空転と噛合いとを繰り返すため、カムクラッチを構成するカムの摩耗が進み、カムクラッチの寿命が短くなることがある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−５１７５７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実を考慮し、空転と噛合いを繰り返してもカムの摩耗を防止することが可能なカムクラッチと、このカムクラッチを備えたウエブ搬送装置を得ることを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、内輪と、前記内輪の外側に内輪と同芯で配置される外輪と、前記内輪と前記外輪の間に配置され、内輪と外輪との相対回転方向に応じてこれらと噛合い又は噛合解除するカムと、前記カムを前記内輪及び前記外輪に対して接触する方向へ付勢する付勢部材と、を有し、前記付勢部材の前記カム１つ当たりに作用する付勢力が０．４９〜０．７８４（Ｎ）に設定されていることを特徴とする。
【０００９】
このカムクラッチでは、内輪と外輪との相対回転方向に応じて、カムが噛合い又は噛合解除する。これによって、内輪と外輪とも、噛合い状態又は空転状態となる。カムは付勢部材によって、内輪及び外輪に対して接触する方向へ付勢されているので、確実に噛合い状態を維持できる。
【００１０】
また、カム１つ当たりに作用する付勢部材の付勢力は、０．４９〜０．７８４（Ｎ）に設定されている。このように、付勢力を０．４９（Ｎ）以上とすることで、カムを内輪又は外輪に確実に押し付けることになるので、カムと内輪及び外輪との不用意なすべりを少なくし、カムの摩耗を防止して、カムクラッチの長寿命化を図ることができる。また、付勢力を０．７８４（Ｎ）以下とすることで、空転力（空転時の回転負荷）を低くし、より小さな空転力で空転させることができると共に、空転時のカム、内輪及び外輪の摩耗を少なくして長寿命化を図ることが可能になる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記カムが、前記内輪の周方向に沿って複数配置され、前記付勢部材が、前記内輪を取り囲むように環状に形成され複数のカムを押圧して付勢する環状スプリング、とされていることを特徴とする。
【００１２】
このように、カムを複数配置することで、カムを１つのみ配置した場合と比較してカム１つ当たりに作用する噛合い力（噛合い時に内輪又は外輪から作用する力）が小さくなるので、カムの摩耗をより確実に防止できる。
【００１３】
また、付勢部材としては、内輪を取り囲むように環状に形成された環状スプリングとし、複数のカムを押圧して付勢するようにしている。複数のカムに対して付勢部材が共通化されるので、それぞれのカムに個別に付勢部材を設けた場合と比較して、部品点数が少なくなる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、搬送対象物であるウエブに接触しウエブとの摩擦で回転可能とされたパスロールと、前記パスロールの回転駆動力を発生可能な駆動源と、前記駆動源と前記パスロールとの間で、パスロールの回転角速度が駆動源の回転角速度よりも大きい場合に空転する向きで介在された請求項１又は請求項２に記載のカムクラッチと、を有することを特徴とする。
【００１５】
このウエブ搬送装置を使用してウエブを搬送する場合、常にあらかじめ設定した一定値以上の搬送速度でウエブを搬送することができる。すなわち、ウエブの搬送速度が一定値以上のとき、ウエブとの摩擦で回転するパスロールの回転角速度が、駆動源の回転角速度よりも大きくなる。この場合には、カムクラッチは空転するので、駆動源の回転駆動力はパスロールに伝達されず、パスロールはウエブとの摩擦のみで回転する。これに対し、ウエブの搬送速度が低下した場合には、パスロールの回転角速度も低下するため、カムクラッチは噛合い状態となる。
駆動源の回転駆動力がカムクラッチを介してパスロールに伝達されるため、パスロールは駆動源によって積極的に回転され、一定値以上の回転角速度を維持する。
【００１６】
また、このウエブ搬送装置では、請求項１又は請求項２に記載のカムクラッチを配置している。従って、カムの摩耗を防止して、カムクラッチの長寿命化を図ることができると共に、空転力（空転時の回転負荷）を低くし、より小さな空転力で空転させることが可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明の一実施形態のカムクラッチ２０が用いられたウエブ搬送装置１２が示されている。
【００１８】
このウエブ搬送装置１２は、平版印刷版の基材であるアルミウエブ１４を製造するための製造ラインに組み込まれている。アルミウエブ１４は、ウエブ搬送装置１２によって長手方向（図１では紙面と直交する方向）に搬送されながら、製造ラインにおいてその表面に所定の処理が施されたり、所望のサイズに切断されたりする。
【００１９】
ウエブ搬送装置１２は、アルミウエブ１４に接触するパスロール１６と、このパスロール１６を回転させる駆動力を発生可能なモータ１８、及びパスロール１６とモータ１８との間に介在されたカムクラッチ２０とを有している。
【００２０】
また、図示しない設置面からは支柱２２が立設されており、支柱２２の上端に軸受２４が固定されている。パスロール１６の軸方向両端部分が、この軸受２４によって回転可能に支持されている。
【００２１】
支柱２２には、パスロール１６と反対側に支持板２６が取り付けられており、モータ１８は、この支持板２６上に支持され、固定されている。
【００２２】
図２に詳細に示すように、カムクラッチ２０は、内輪２８と、この内輪２８の外側で内輪２８と同芯となるように配置された外輪３０とを有している。内輪２８と外輪３０の間には図示しないベアリングが配置されており、これらを同芯に保持すると共に、ラジアル荷重を支持している。そして、内輪２８と外輪３０の一方がモータ１８に連結され、他方がパスロール１６に連結されている。以下、単に「径方向」、「周方向」というときは内輪２８（又は外輪３０）の径方向、周方向をそれぞれいうものとする。
【００２３】
内輪２８と外輪３０との間には所定の間隙３２（図３参照）が構成されており、この間隙３２に、周方向に沿って交互にローラ３４及びカム３６が配置されている。なお、図３では図示の便宜上、ローラ３４を省略している。
【００２４】
ローラ３４は円柱状に形成されており、その軸方向が、内輪２８の軸方向と一致する向きとされている。
【００２５】
カム３６は、図３及び図４に示すように、径方向の内側略半分が、端面略半円状に形成され、径方向の外側略半分が、端面略三角形状に形成されている。図４から分かるように、カム３６の径方向外側部分（端面略三角形状の部分）は、長手方向両側に向かって延出されて、延出部３８とされている。延出部３８の底面は、径Ｄに対して傾斜するように形成された被押圧面４０とされており、この被押圧面４０と内輪２８の外周面２８Ｓとの間に、環状のスプリング４２が配置されている。スプリング４２は、被押圧面４０によって径方向内側に圧縮されており、その反力が被押圧面４０に作用すると、被押圧面４０が傾斜されているので、カム３６が矢印Ｒ３方向に回転付勢される。
【００２６】
カム３６の高さは、間隙３２の高さ（径方向の長さ）よりもわずかに長くなるように設定されている。そして、内輪２８と外輪３０との相対回転方向が図３に矢印Ｒ１で示す方向のときには、カム３６はスプリング４２の付勢力（ばね力）で内輪２８及び外輪３０と噛合う方向へ付勢され、実線で示す姿勢となる。カム３６は内輪２８及び外輪３０に接触して噛合っており、内輪２８、カム３６及び外輪３０が一体で回転する（噛合い状態）。すなわち、カム３６が噛合う際に、噛合いが容易に、且つ確実になるような力を、スプリング４２がカム３６に与えている。なお、一般に、カム３６と外輪３０及び内輪２８との接触点Ａ、Ｂを結ぶ直線ＡＢと、内輪２８の径Ｄとの成す角θは、ストラットアングルと称されるが、このストラットアングルθは、カムクラッチ２０に求められる仕様や用途等によって適切に設定される。
【００２７】
これに対し、内輪２８と外輪３０との相対回転方向が図３に矢印Ｒ２で示す方向のときには、カム３６がスプリング４２に付勢力に抗して、二点鎖線で示す姿勢となる。この状態では、カム３６は内輪２８及び外輪３０に噛合っていないので、内輪２８と外輪３０とは自由に回転可能となる（空転状態）。空転状態では、カム３６が図３時計回り方向（噛合わない方向）へと回転しすぎようとすることが、スプリング４２の付勢力で防止される。
【００２８】
スプリング４２の上記した作用を考慮すると、スプリング４２の付勢力は強い方が好ましいが、あまりに強すぎると、空転時に、回転負荷（いわゆるドラッグトルク）が大きくなる。また、カム３６、内輪２８及び外輪３０の摩耗が早く進行する。本実施形態では、１つのカム３６に作用するスプリング４２の付勢力（バネ力）は、０．４９〜０．７８４（Ｎ）に設定されており、これらの不都合が防止されている。
【００２９】
なお、本実施形態では、パスロール１６がモータ１８に対し相対的にアルミウエブ１４の搬送方向に回転したときは空転状態となり、その逆方向に回転したときは噛合い状態となるように、カムクラッチ２０の向きが決められている。
【００３０】
なお、図２から分かるように、スプリング４２は環状に形成されると共に、内輪２８と同芯となるように配置されており、１つのスプリング４２がすべてのカム３６の被押圧面４０に接触するようになっている。このような構成に限らず、たとえば、それぞれのカム３６に、上記した付勢力の条件を満たすようにスプリングを設けてもよいが、このように個別にスプリングを設けた構成と比較して、本実施形態では１つのスプリング４２で済むので、部品点数が少なくなる。
【００３１】
次に、本実施形態のウエブ搬送装置１２及びカムクラッチ２０の作用を説明する。
【００３２】
アルミウエブ１４は、あらかじめ設定された所定の搬送速度で搬送される。このとき、パスロール１６が、アルミウエブ１４の搬送速度に対応した周速となるように、モータ１８を所定の回転角速度で回転させておく。
【００３３】
アルミウエブ１４の搬送速度が所定の速度よりも大きくなると、アルミウエブ１４との摩擦によってパスロール１６も回転するため、パスロール１６に連結された外輪３０が、内輪２８に対し図３に矢印Ｒ２で示す方向へと相対回転する。
本実施形態のカムクラッチ２０では、この相対回転によって空転状態となるようにその向きが決められているので（図３に二点鎖線で示すカム３６を参照）、モータ１８の回転駆動力は、パスロール１６に伝達されない。このため、パスロール１６はアルミウエブ１４との摩擦力によって回転する。
【００３４】
アルミウエブ１４の搬送速度が何らかの原因によって低下すると、パスロール１６の回転角速度も低下する。また、アルミウエブ１４とパスロール１６との摩擦力が低下した場合にも、パスロール１６の回転角速度が低下することがある。このとき、外輪３０が内輪２８に対して相対的に矢印Ｒ１方向に回転しようとすると、カム３６が図３に実線で示す姿勢へと変化し、カムクラッチ２０は噛合い状態となる。このため、モータ１８の回転駆動力がパスロール１６に伝達され、パスロール１６は、アルミウエブ１４の搬送速度に対応した周速となるように積極的に回転される。
【００３５】
ここで、本実施形態では、１つのカム３６に作用するスプリング４２の付勢力（バネ力）が、０．４９〜０．７８４（Ｎ）に設定されている。付勢力が０．４９（Ｎ）に満たない場合には、カム３６が内輪２８及び外輪３０に押し付けられる力も弱くなるので、内輪２８と外輪３０との相対回転によって、カム３６と内輪２８及び外輪３０との間に不用意なすべりが生じ、カム３６の摩耗が進むおそれがある。本実施形態では、付勢力を０．４９（Ｎ）以上にしているので、ストラットアングルθを所定範囲内とし、カム３６を内輪２８又は外輪３０に確実に押し付けることができる。これにより、カム３６と内輪２８及び外輪３０との不用意なすべりを少なくし、カム３６の摩耗を防止して、カムクラッチ２０の長寿命化を図ることが可能となっている。
【００３６】
特に、アルミウエブ１４の搬送速度が、設定速度の近傍で僅かに変動した場合や、アルミウエブ１４とパスロール１６との摩擦力が変動した場合には、カムクラッチ２０が微小な噛合いと空転とを短時間で繰り返すことがある。このような場合でも、本実施形態ではカム３６の摩耗が防止されるので、カムクラッチ２０の寿命が短くなることがない。
【００３７】
なお、付勢力が０．７８４（Ｎ）を越えた場合には、カム３６が内輪２８及び外輪３０に対して過度に押し付けられることになるので、内輪２８と外輪３０とを空転させるために必要な回転負荷（空転力）が大きくなってしまう。本実施形態では、付勢力を０．７８４（Ｎ）以下とすることで、空転力（空転時の回転負荷）を低くし、より小さな空転力で空転させることが可能になる。モータ１８へも負荷も小さくなるので、消費電力も増加も抑制できる。さらに、空転時のカム３６、内輪２８及び外輪３０の摩耗も少なくし、長寿命化を図ることが可能になる。
【００３８】
なお、上記説明では、スプリング４２の付勢力がカム３６に対し内側から外側へと作用した場合に噛合い状態となるものを例に挙げたが、逆に、スプリング４２の付勢力がカム３６に対し外側から内側へと作用した場合に噛合い状態となる構成のものでもよい。
【００３９】
一般に、カム１個当たりに作用するスプリングによる加圧力をＴｓ（Ｎ）とすると、
【００４０】
【数１】

と表される。ここで、
ｄ＝線径（ｍｍ）
Ｒ＝コイル平均半径（ｍｍ）Ｒ＝（Ｄｓ−ｄ）／２
Ｐ＝巻ピッチ（ｍｍ）
Ｇ＝横弾性係数（Ｎ／ｍｍ）
Ｎ＝カム数
Ｄ＝使用状態でのスプリングの中心線の直径（ｍｍ）
ｌ_２＝スプリングの有効長さ（ｍｍ）
である。なお、スプリングがｎ本（本実施形態では２本）入っている場合には、１本当たりの加圧力はＴｓ／ｎでよい。
【００４１】
ここで、スプリングの付勢力が内側から外側へ作用する場合（上記式において（ｌ_２−π・Ｄ）＞０の場合）をＴｓ_１、スプリングの付勢力が外側から内側へ作用する場合（上記式において（ｌ_２−π・Ｄ）＜０の場合）をＴｓ_２として場合分けし、それぞれの場合の有効長さｌ_２を求めると、
【００４２】
【数２】

【００４３】
【数３】

となる。本実施形態では、これらの式に基づいて、スプリング４２の各種形状等を設定し、カム３６に対する所望の付勢力（スプリング力）を得ることができる。
【００４４】
また、上記説明では、本発明のウエブ搬送装置によって搬送されるウエブの例として、平版印刷版の支持体として使用されるアルミウエブ１４を例に挙げたが、ウエブはこれに限定されない。例えば、アルミニウム等の薄板金属（上記したアルミウエブ１４）の他にも、紙、プラスチックフィルム、レジンコーティング紙、合成紙等を使用できる。平版印刷版の支持体としてアルミニウム板を使用する場合には、例えば、ＪＩＳ１０５０材、ＪＩＳ１１００材、ＪＩＳ１０７０材、Ａｌ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｍｎ系合金、Ａｌ−Ｍｎ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｚｒ系合金、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金等を適用し得る。プラスチックフィルムの場合の材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等のビニル重合体、６，６−ナイロン、６−ナイロン等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、セルトーストリアセテート、セルロースダイアセテート等のセルロースアセテト等が使用される。また、レジンコーティング紙に用いるレジンとしては、ポリエチレンをはじめとするポリオレフィンが代表的であるが、これらには限定されない。
【００４５】
アルミウエブ１４の厚みも特に限定されないが、０．０１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度のものが取り扱いや汎用性の点で有利であり、特に、０．１ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲が好ましい。
【００４６】
【実施例】
以下、本発明を実施例によってさらに詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００４７】
＜実施例＞
本実施例では、上記実施形態のウエブ搬送装置１２を使用し、カムクラッチ２０のスプリング４２の強さ（カム３６に対する付勢力）を変更して、アルミウエブ１４の搬送を行った。そして、以下の上限で一定期間アルミウエブ１４を搬送した後、カム３６の摩耗状態を確認した。また、搬送途中において、カムクラッチ２０を空転させるための回転負荷（空転力）についても評価した。
【００４８】
［条件］
・カムクラッチ：椿本エマソン社製Ｆ２２５ＢＡ−２５
・運転時間：２年（１日２４時間運転）
・回転数：１２０／ｍｉｎ
・カム３６の数：２１個
なお、上記のカムクラッチのストラットアングルθのメーカー規格値は、４．５°であり、これを超えると空転する可能性が高いとされている。また、初期状態でのスプリング強さは０．２９４（Ｎ）に設定されていた。
【００４９】
また、スプリング強さは、上記式（２）に基づいて、スプリング４２の有効長さを設定することで調整した。
【００５０】
結果を表１に示す。なお、表の「スプリング強さ」の欄から分かるように、本実施例では、スプリング強さを初期状態よりも積極的に強めたものである。
【００５１】
【表１】

表の各評価において、「○」は結果が良好であることを、「×」は問題や不都合が生じる場合があることを、「△」は、「○」よりも結果が劣るものの、「×」よりは良好であることをそれぞれ示す。
【００５２】
この表から分かるように、摩耗性に関しては、スプリング強さを０．４９０（Ｎ）以上とした場合に良好な結果が得られている。また、回転負荷（空転力）に関してはスプリング強さを０．７８４（Ｎ）以下とした場合に良好な結果が得られている。従って、これらを総合して評価すると、スプリング強さとしては０．４９０（Ｎ）以上０．７８４（Ｎ）以下とればよいことが分かる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明は上記の構成としたので、空転と噛合いを繰り返してもカムの摩耗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のウエブ搬送装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】本発明の一実施形態のカムクラッチの概略構成を示すラジアル方向の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態のカムクラッチのカム近傍部分を拡大して示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態のカムクラッチを構成するカム及びスプリングを示す斜視図である。
【符号の説明】
１２ウエブ搬送装置
１４アルミウエブ
１６パスロール
１８（モータ）駆動源
２０カムクラッチ
２８内輪
３０外輪
３６カム
４２スプリング（付勢部材）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cam clutch and a web conveyance device, and more specifically, for example, a web conveyance device used for conveying an aluminum web which is a base material of a lithographic printing plate, and is suitably used for this web conveyance device. It relates to cam clutch.
[0002]
[Prior art]
An example of a conventional cam clutch and web transport device that is used for transporting an aluminum web that is a base material of a lithographic printing plate will be described.
[0003]
In recent plate making methods (including electrophotographic plate making methods), lithographic printing plates such as photosensitive printing plates and heat-sensitive printing plates are widely used in order to facilitate automation of the plate making process. A lithographic printing plate is generally subjected to surface treatment such as graining, anodizing, silicate treatment, and other chemical conversion treatments alone or in appropriate combination on a support such as an aluminum plate, and then coating of a photosensitive layer or a heat-sensitive layer, It is manufactured by cutting to a desired size after performing the drying process.
[0004]
In a planographic printing plate production line, a surface is often subjected to a predetermined treatment while being transported along a predetermined transport path in a state where the aluminum plate is in a web shape (aluminum web). Therefore, the production line is provided with a plurality of pass rolls as required (see, for example, Patent Document 1), and a drive source such as a motor is connected to the pass rolls via a cam clutch (one-way clutch). Yes. When the transport speed of the aluminum web is above a certain value, the rotational angular speed of the pass roll that rotates due to friction with the aluminum web is greater than the rotational angular speed of the drive source, so the cam clutch runs idle and the drive source is driven to rotate. The force is not transmitted to the pass roll. On the other hand, when the conveyance speed of the aluminum web is reduced to a constant value, the cam clutch is engaged, and the rotational driving force of the drive source is transmitted to the pass roll. Thus, the aluminum web is always transported at a constant speed or higher.
[0005]
By the way, an aluminum web, a pass roll, and a frictional force may change slightly.
Further, the conveyance speed of the aluminum web itself may slightly change. If the rotational angular velocity of the pass roll changes due to these, the cam clutch repeats minute idling and meshing, so that the cam constituting the cam clutch progresses and the life of the cam clutch may be shortened.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2000-51757 A [0007]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above-described facts, an object of the present invention is to obtain a cam clutch capable of preventing cam wear even when idling and meshing are repeated, and to obtain a web conveying device including the cam clutch.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the first aspect of the present invention, the inner ring, the outer ring disposed concentrically with the inner ring on the outer side of the inner ring, and the inner ring and the outer ring are disposed between the inner ring and the outer ring, depending on the relative rotational direction of the inner ring and the outer ring. A cam that meshes with or releases the mesh, and a biasing member that biases the cam in a direction in contact with the inner ring and the outer ring, and acts on each cam of the biasing member. The urging force to be set is set to 0.49 to 0.784 (N).
[0009]
In this cam clutch, the cam is engaged or disengaged according to the relative rotation direction of the inner ring and the outer ring. As a result, both the inner ring and the outer ring are brought into a meshing state or idling state. Since the cam is urged by the urging member in a direction in contact with the inner ring and the outer ring, the engagement state can be reliably maintained.
[0010]
Further, the urging force of the urging member acting per cam is set to 0.49 to 0.784 (N). In this way, by setting the urging force to 0.49 (N) or more, the cam is surely pressed against the inner ring or the outer ring, so that inadvertent sliding between the cam and the inner ring and the outer ring is reduced, It is possible to prevent wear and extend the life of the cam clutch. Further, by setting the urging force to 0.784 (N) or less, the idling force (rotational load during idling) can be reduced and idling can be performed with a smaller idling force, and the cam, inner ring and outer ring during idling can be performed. It is possible to extend the service life by reducing the wear.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a plurality of the cams are arranged along a circumferential direction of the inner ring, and the urging member is formed in an annular shape so as to surround the inner ring. An annular spring that presses and biases a plurality of cams is provided.
[0012]
In this manner, by arranging a plurality of cams, the meshing force acting on each cam (force acting from the inner ring or the outer ring during meshing) is smaller than when only one cam is arranged. , Cam wear can be prevented more reliably.
[0013]
The urging member is an annular spring formed in an annular shape so as to surround the inner ring, and is urged by pressing a plurality of cams. Since the urging members are made common to the plurality of cams, the number of parts is reduced as compared with the case where the urging members are individually provided for the respective cams.
[0014]
In a third aspect of the present invention, a pass roll that comes into contact with the web that is the object to be conveyed and is rotatable by friction with the web, a drive source that can generate a rotational driving force of the pass roll, the drive source, The cam clutch according to claim 1 or 2, wherein the cam clutch is interposed between the pass roll and a direction in which the pass roll rotates idly when the rotational angular speed of the pass roll is larger than the rotational angular speed of the drive source.
[0015]
When a web is transported using this web transport device, the web can always be transported at a transport speed equal to or higher than a predetermined value set in advance. That is, when the web conveyance speed is equal to or higher than a certain value, the rotation angular speed of the pass roll that rotates due to friction with the web is larger than the rotation angular speed of the drive source. In this case, since the cam clutch idles, the rotational driving force of the drive source is not transmitted to the pass roll, and the pass roll rotates only by friction with the web. On the other hand, when the web conveyance speed is lowered, the rotational angular speed of the pass roll is also lowered, so that the cam clutch is engaged.
Since the rotational driving force of the drive source is transmitted to the pass roll via the cam clutch, the pass roll is positively rotated by the drive source and maintains a rotational angular velocity of a certain value or more.
[0016]
Moreover, in this web conveyance apparatus, the cam clutch of Claim 1 or Claim 2 is arrange | positioned. Accordingly, cam wear can be prevented and the life of the cam clutch can be extended, and the idling force (rotational load during idling) can be reduced and idling can be performed with a smaller idling force.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a web conveyance device 12 using a cam clutch 20 according to an embodiment of the present invention.
[0018]
This web conveyance device 12 is incorporated in a production line for producing an aluminum web 14 which is a base material of a lithographic printing plate. While the aluminum web 14 is transported in the longitudinal direction (the direction orthogonal to the paper surface in FIG. 1) by the web transport device 12, the surface thereof is subjected to a predetermined treatment or cut to a desired size in the production line.
[0019]
The web transport device 12 includes a pass roll 16 that contacts the aluminum web 14, a motor 18 that can generate a driving force that rotates the pass roll 16, and a cam clutch 20 that is interposed between the pass roll 16 and the motor 18. doing.
[0020]
A support column 22 is erected from an installation surface (not shown), and a bearing 24 is fixed to the upper end of the support column 22. Both end portions of the pass roll 16 in the axial direction are rotatably supported by the bearings 24.
[0021]
A support plate 26 is attached to the column 22 on the side opposite to the pass roll 16, and the motor 18 is supported and fixed on the support plate 26.
[0022]
As shown in detail in FIG. 2, the cam clutch 20 includes an inner ring 28 and an outer ring 30 arranged so as to be concentric with the inner ring 28 outside the inner ring 28. A bearing (not shown) is disposed between the inner ring 28 and the outer ring 30 and holds them concentrically and supports a radial load. One of the inner ring 28 and the outer ring 30 is connected to the motor 18, and the other is connected to the pass roll 16. Hereinafter, the “radial direction” and the “circumferential direction” simply refer to the radial direction and the circumferential direction of the inner ring 28 (or the outer ring 30), respectively.
[0023]
A predetermined gap 32 (see FIG. 3) is formed between the inner ring 28 and the outer ring 30, and rollers 34 and cams 36 are alternately arranged along the circumferential direction in the gap 32. In FIG. 3, the roller 34 is omitted for convenience of illustration.
[0024]
The roller 34 is formed in a columnar shape, and the axial direction thereof coincides with the axial direction of the inner ring 28.
[0025]
As shown in FIGS. 3 and 4, the cam 36 is formed so that the inner half in the radial direction is formed in a semicircular shape on the end surface, and the outer half in the radial direction is formed in a substantially triangular shape on the end surface. As can be seen from FIG. 4, the radially outer portion (portion having a substantially triangular end surface) of the cam 36 extends toward both sides in the longitudinal direction to form an extended portion 38. The bottom surface of the extending portion 38 is a pressed surface 40 formed so as to be inclined with respect to the diameter D. An annular spring 42 is provided between the pressed surface 40 and the outer peripheral surface 28S of the inner ring 28. Is arranged. The spring 42 is compressed radially inward by the pressed surface 40, and when the reaction force acts on the pressed surface 40, the pressed surface 40 is inclined, so that the cam 36 is rotated in the direction of the arrow R3. Be forced.
[0026]
The height of the cam 36 is set to be slightly longer than the height (the length in the radial direction) of the gap 32. When the relative rotation direction of the inner ring 28 and the outer ring 30 is the direction indicated by the arrow R1 in FIG. 3, the cam 36 is biased in a direction in which it engages with the inner ring 28 and the outer ring 30 by the biasing force (spring force) of the spring 42. The posture is indicated by a solid line. The cam 36 contacts and meshes with the inner ring 28 and the outer ring 30, and the inner ring 28, the cam 36 and the outer ring 30 rotate together (engaged state). That is, when the cam 36 is engaged, the spring 42 applies a force to the cam 36 so that the engagement is easy and reliable. In general, the angle θ formed by the straight line AB connecting the contact points A and B of the cam 36 with the outer ring 30 and the inner ring 28 and the diameter D of the inner ring 28 is referred to as a strut angle. It is set appropriately depending on the specifications and applications required for the cam clutch 20.
[0027]
On the other hand, when the relative rotation direction of the inner ring 28 and the outer ring 30 is the direction indicated by the arrow R2 in FIG. 3, the cam 36 is in the posture indicated by the two-dot chain line against the urging force of the spring 42. In this state, the cam 36 is not meshed with the inner ring 28 and the outer ring 30, so that the inner ring 28 and the outer ring 30 can freely rotate (idle state). In the idling state, the urging force of the spring 42 prevents the cam 36 from trying to rotate too much in the clockwise direction (the non-meshing direction) in FIG.
[0028]
Considering the above-described action of the spring 42, it is preferable that the urging force of the spring 42 is strong. However, if it is too strong, the rotational load (so-called drag torque) becomes large during idling. Further, wear of the cam 36, the inner ring 28, and the outer ring 30 progresses quickly. In this embodiment, the urging force (spring force) of the spring 42 acting on one cam 36 is set to 0.49 to 0.784 (N), and these disadvantages are prevented.
[0029]
In the present embodiment, the cam clutch is configured such that when the pass roll 16 rotates relative to the motor 18 in the conveying direction of the aluminum web 14, it is idled and when it rotates in the opposite direction, it is engaged. There are 20 orientations.
[0030]
As can be seen from FIG. 2, the spring 42 is formed in an annular shape and is arranged so as to be concentric with the inner ring 28, and one spring 42 contacts the pressed surfaces 40 of all the cams 36. It is like that. For example, each cam 36 may be provided with a spring so as to satisfy the above-described urging force condition. In the embodiment, since only one spring 42 is required, the number of parts is reduced.
[0031]
Next, the operation of the web conveyance device 12 and the cam clutch 20 of this embodiment will be described.
[0032]
The aluminum web 14 is transported at a predetermined transport speed set in advance. At this time, the motor 18 is rotated at a predetermined rotational angular speed so that the pass roll 16 has a peripheral speed corresponding to the conveyance speed of the aluminum web 14.
[0033]
When the conveyance speed of the aluminum web 14 becomes higher than a predetermined speed, the pass roll 16 also rotates due to friction with the aluminum web 14, so that the outer ring 30 connected to the pass roll 16 is indicated by an arrow R2 in FIG. Relative rotation in the direction.
In the cam clutch 20 of the present embodiment, the direction is determined so as to be in the idling state by this relative rotation (see the cam 36 shown by a two-dot chain line in FIG. 3), the rotational driving force of the motor 18 is It is not transmitted to the pass roll 16. For this reason, the pass roll 16 is rotated by the frictional force with the aluminum web 14.
[0034]
If the conveyance speed of the aluminum web 14 decreases due to some cause, the rotational angular speed of the pass roll 16 also decreases. Further, when the frictional force between the aluminum web 14 and the pass roll 16 is lowered, the rotational angular velocity of the pass roll 16 may be lowered. At this time, if the outer ring 30 tries to rotate in the direction of the arrow R1 relative to the inner ring 28, the cam 36 changes to the posture shown by the solid line in FIG. 3, and the cam clutch 20 enters the engaged state. For this reason, the rotational driving force of the motor 18 is transmitted to the pass roll 16, and the pass roll 16 is actively rotated so as to have a peripheral speed corresponding to the conveyance speed of the aluminum web 14.
[0035]
Here, in this embodiment, the urging force (spring force) of the spring 42 acting on one cam 36 is set to 0.49 to 0.784 (N). When the urging force is less than 0.49 (N), the force by which the cam 36 is pressed against the inner ring 28 and the outer ring 30 is also weakened, so that the cam 36, the inner ring 28, and the outer ring are rotated by the relative rotation between the inner ring 28 and the outer ring 30. Inadvertent slip may occur between the cam 30 and the cam 36, and the wear of the cam 36 may progress. In this embodiment, since the urging force is 0.49 (N) or more, the strut angle θ is within a predetermined range, and the cam 36 can be reliably pressed against the inner ring 28 or the outer ring 30. As a result, inadvertent slipping between the cam 36 and the inner ring 28 and the outer ring 30 is reduced, the wear of the cam 36 is prevented, and the life of the cam clutch 20 can be extended.
[0036]
In particular, when the conveyance speed of the aluminum web 14 fluctuates slightly in the vicinity of the set speed, or when the frictional force between the aluminum web 14 and the pass roll 16 fluctuates, the cam clutch 20 causes minute engagement and idling. May repeat in a short time. Even in such a case, since the wear of the cam 36 is prevented in this embodiment, the life of the cam clutch 20 is not shortened.
[0037]
In addition, when the urging force exceeds 0.784 (N), the cam 36 is excessively pressed against the inner ring 28 and the outer ring 30, so that it is necessary to idle the inner ring 28 and the outer ring 30. Large rotational load (idling force) is increased. In the present embodiment, by setting the biasing force to 0.784 (N) or less, the idling force (rotational load during idling) can be reduced, and idling can be performed with a smaller idling force. Since the load on the motor 18 is also reduced, the power consumption can be suppressed from increasing. Further, the wear of the cam 36, the inner ring 28, and the outer ring 30 during idling is reduced, and the life can be extended.
[0038]
In the above description, an example is given in which the spring 42 is engaged when the biasing force of the spring 42 acts on the cam 36 from the inside to the outside, but conversely, the biasing force of the spring 42 is applied to the cam 36. On the other hand, it may be configured so as to be meshed when acting from the outside to the inside.
[0039]
In general, if the pressure applied by a spring acting per cam is Ts (N),
[0040]
[Expression 1]

It is expressed. here,
d = Wire diameter (mm)
R = average coil radius (mm) R = (Ds−d) / 2
P = winding pitch (mm)
G = transverse elastic modulus (N / mm)
N = number of cams D = diameter of spring center line in use (mm)
l ₂ = Effective length of spring (mm)
It is. In addition, when there are n springs (two in this embodiment), the pressing force per one may be Ts / n.
[0041]
Here, when the biasing force of the spring acts from the inside to the outside (when (l ₂ −π · D)> 0 in the above formula), Ts ₁ , and when the biasing force of the spring acts from the outside to the inside (above When (l ₂ −π · D) <0) in the formula is divided into Ts _{2 and} the effective length l ₂ in each case is obtained,
[0042]
[Expression 2]

[0043]
[Equation 3]

It becomes. In the present embodiment, various shapes and the like of the spring 42 can be set based on these equations, and a desired urging force (spring force) against the cam 36 can be obtained.
[0044]
In the above description, as an example of the web conveyed by the web conveying apparatus of the present invention, the aluminum web 14 used as a support for a lithographic printing plate is taken as an example, but the web is not limited to this. For example, paper, plastic film, resin-coated paper, synthetic paper, and the like can be used in addition to a thin plate metal such as aluminum (the above-described aluminum web 14). When an aluminum plate is used as a support for a lithographic printing plate, for example, JIS 1050 material, JIS 1100 material, JIS 1070 material, Al—Mg alloy, Al—Mn alloy, Al—Mn—Mg alloy, Al—Zr A series alloy, an Al-Mg-Si series alloy, etc. are applicable. Materials for plastic films include polyolefins such as polyethylene and polypropylene, vinyl polymers such as polyvinyl acetate, polyvinyl chloride and polystyrene, polyamides such as 6,6-nylon and 6-nylon, polyethylene terephthalate, polyethylene-2 Polyester such as 1,6-naphthalate, polycarbonate, cellulose acetate such as cellulose triacetate, and the like. The resin used for the resin-coated paper is typically polyolefin such as polyethylene, but is not limited thereto.
[0045]
The thickness of the aluminum web 14 is not particularly limited, but a thickness of about 0.01 mm to 1.0 mm is advantageous in terms of handling and versatility, and a range of 0.1 mm to 0.4 mm is particularly preferable.
[0046]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to this Example.
[0047]
<Example>
In this example, the web conveyance device 12 of the above embodiment was used, and the strength of the spring 42 of the cam clutch 20 (the urging force against the cam 36) was changed to convey the aluminum web 14. And after conveying the aluminum web 14 for a fixed period with the following upper limits, the abrasion state of the cam 36 was confirmed. Further, the rotational load (idling force) for causing the cam clutch 20 to idle during the conveyance was also evaluated.
[0048]
[conditions]
・ Cam clutch: F225BA-25 manufactured by Enomoto Enoson
・ Operating time: 2 years (24 hours a day)
・ Rotation speed: 120 / min
-Number of cams: 21 Note that the manufacturer standard value of the strut angle θ of the cam clutch is 4.5 °, and if it exceeds this, the possibility of idling is high. Further, the spring strength in the initial state was set to 0.294 (N).
[0049]
The spring strength was adjusted by setting the effective length of the spring 42 based on the above formula (2).
[0050]
The results are shown in Table 1. As can be seen from the “Spring Strength” column in the table, in this embodiment, the spring strength is positively increased from the initial state.
[0051]
[Table 1]

In each evaluation of the table, “○” indicates that the result is good, “×” indicates that a problem or inconvenience may occur, and “△” indicates that the result is inferior to “○”, but “× "Is better than"".
[0052]
As can be seen from this table, with respect to wear, good results have been obtained when the spring strength is 0.490 (N) or more. As for the rotational load (idling force), good results are obtained when the spring strength is 0.784 (N) or less. Therefore, when these are comprehensively evaluated, it is understood that the spring strength may be 0.490 (N) or more and 0.784 (N) or less.
[0053]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, cam wear can be prevented even when idling and meshing are repeated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a web conveyance device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a radial sectional view showing a schematic configuration of a cam clutch according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory view showing, in an enlarged manner, a cam vicinity portion of a cam clutch according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing a cam and a spring constituting a cam clutch according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
12 Web Conveying Device 14 Aluminum Web 16 Pass Roll 18 (Motor) Drive Source 20 Cam Clutch 28 Inner Ring 30 Outer Ring 36 Cam 42 Spring (Biasing Member)

Claims

Inner ring,
An outer ring disposed concentrically with the inner ring on the outer side of the inner ring;
A cam that is disposed between the inner ring and the outer ring and meshes with or releases the mesh according to the relative rotational direction of the inner ring and the outer ring;
An urging member that urges the cam in a direction in contact with the inner ring and the outer ring,
A cam clutch characterized in that an urging force acting per one cam of the urging member is set to 0.49 to 0.784 (N).

A plurality of the cams are arranged along the circumferential direction of the inner ring,
2. The cam clutch according to claim 1, wherein the urging member is an annular spring that is formed in an annular shape so as to surround the inner ring and presses and urges a plurality of cams. 3.

A pass roll that comes into contact with the web to be conveyed and is rotatable by friction with the web;
A drive source capable of generating the rotational drive force of the pass roll;
The cam clutch according to claim 1 or 2, wherein the cam clutch is interposed between the drive source and the pass roll in a direction in which the pass roll rotates idly when the rotational angular velocity of the pass roll is larger than the rotational angular velocity of the drive source. A web conveyance device characterized by the above.