JP2004508507A - 特にバッキング・テープから基板上にフィルムを移着させるための手持ち型装置用の、トルクを制限する力の伝達のための摺動クラッチ - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
本発明は、請求項1の前文に記載の摺動クラッチに関する。
【0002】
このタイプの摺動クラッチは、EP 0 362 697 A1に記載されている。この公知の摺動クラッチは、一方が他方の内側に入るように同心に配置された2つのベアリング部材を備える摺動クラッチを有する供給リールのための、回転駆動部材の間に配置される。これらのベアリング部材の一方は丸いリングの形状を有し、他方のベアリング部材は中空の円筒形リール本体から形成される。丸いリングは、中空の円筒形リール本体内に同軸で係合しながら、歯付きディスクから軸方向に一体に延びる半径方向および軸方向のスロットによって形成される複数の環状セグメントで、構成される。事前に作製された拡張寸法部分である自由端部分で、中空の円筒形リール本体の内殻表面をある量の張力で半径方向に押圧するリング・セグメントによって、摺動可能なねじりスレービング(slaving)の達成が保証される。
【0003】
この公知の摺動クラッチでは、伝達力が制限されることになるトルクの大きさを事前決定することは困難である。これは、環状セグメントは、取り付けられた位置でリール本体の内殻表面での半径方向の付勢とともに弾性的に押圧しながら当接するように、半径方向の拡張寸法部分を有して作成されなければならないので、環状セグメント作製の際事前に決定しなければならないレベルに起因する。その際、環状セグメントのわずかな角偏差さえも、それらの有効摩擦表面の位置における半径方向の変化につながることがある。したがって、所定のトルク制限は、大きな公差範囲内でしか実施できないことを考慮しなければならない。また、公知の設計では、一方で材料疲労により応力が減少する傾向があり、他方で温度変化による形状変化の結果として摩擦張力が意図的でなく増加または減少する傾向がある、小さい設計が所望されるため、環状セグメントと歯付きディスクの間の接続点に存在する相対的に高い応力に起因する張力の変化を予測しておかねばばならない。しかし、取扱い易さ及びバッキング・テープとフィルムの故障の無い移動のため、摩擦表面の互いに対するできる限り均一な張力、及びできる限り均一なトルク・スレービングを達成することが望まれる。
【0004】
EP 0 883 564 B1は、リール芯と、一方が他方の内側に入るように同心に配置された2つの回転部分を有するテープを巻付けまたは繰出しするためのリールとの間の、トルクを制限する力の伝達のための摺動クラッチを記載している。回転部分の一方は、回転軸のほうへ半径方向に弾性的に変形可能であり、またねじり力が楕円形の環状壁と多角形の形状で設けられた他方のベアリング部材との間の摩擦スレービングによって伝達される環状の壁を備える、楕円形リングの形状を有する。この公知の構造では、リングは大きく変形され、回転部分の同心的支持も保証されない。
【0005】
本発明は、簡単な同心的取付けを保証しながら、上記のタイプの摺動クラッチの摩擦スレービングを改善するという目的に基づく。そのねらいとは、トルクを制限する力の伝達を改善し、その力をより正確に事前に決定することを一層容易にすることである。また、摺動クラッチは、長期間にわたって実質上変化せず一定のままである力の伝達の最大伝達可能トルクを持ちつつ、長い寿命を有するはずである。
【0006】
この目的は、請求項1の特徴によって達成される。本発明の有利な発展形態は、従属請求項に記載される。
【0007】
本発明による実施例では、引張り要素が、円形のベアリング・スリーブと、他方のベアリング部材とは反対側のベアリング・スリーブ上に配置された他方のベアリング部材との間に設けられ、これがベアリング・スリーブを弾性的に押圧し、それによって弾性的に変形させ、または曲げ、よってベアリング・スリーブを他方のベアリング部材に向けて弾性的に付勢する。これにより、円形のベアリング・スリーブが、極めてわずかにしか、すなわちジョイントの遊びの量だけしか弾性的に変形しない摩擦スレービングが生成される。この遊びの寸法は、わずか1ミリメートルの数十分の1であり、理論上ゼロにすることができる。したがって、ベアリング・スリーブの半径方向の弾性的な変形または曲げもまた極めて小さく、理論上ゼロにすることができる。その結果、本発明による実施例で見られる上述の意味での引張り要素の弾性的な変形もまた、小さいか、または存在しない。したがって、材料疲労に起因する、ベアリング・スリーブおよび引張り要素での張力の変化はわずかであり且つ破損をもたらすものでもなく、よって、所望の長い製品寿命が達成される。また、摩擦表面が、摺動クラッチの摺動中に、ベアリング部材用の単純な同心枢動ベアリングを形成する。
【0008】
引張り要素が、好ましくは回転軸の長手方向に延びるベアリング・スリーブの自由な部分によって形成される場合、また特に舌の形状のジョイントや隙間によってベアリング・スリーブの他の部分から分離することができる場合、引張り要素の張力の効率を増加させることができ、あるいは引張り要素の必要張力を減少させることができる。ベアリング・スリーブからの部分的な分離により、自由な部分が一端でベアリング・スリーブに接続する。これは、ベアリング・スリーブを失くすことができないだけでなく、これが半径方向にも弾力的に可撓的な方法で接続されることを意味している。ベアリング・スリーブは、好ましくは1つまたは複数のセグメントによって形成された、1つまたは数個の自由な部分を備えることができる。
【0009】
引張り要素は、好ましくはリング状に形成される。環状の形状は、引張り要素自体を保持する働きをする。また、環状の形状は、引張り要素を実質的に広げること、及び多かれ少なかれ均一に周縁に分散した1つまたは複数の自由な部分またはセグメントをまとめて押圧できることを意味する。引張り要素は、好ましくは、引張りまたは圧縮バネの形状の四分割された環状バネまたはらせんバネによって形成される。本発明の範囲内で、ベアリング・スリーブを、他方のベアリング部材の外側または内側に配置することができる。ベアリング・スリーブが内側に配置された場合、他方のベアリング部材もまた、中空の円筒形ベアリング・スリーブによって形成される。円形の環状壁が外側に配置された場合、他方のベアリング部材もまた、中空の円筒形のベアリング・スリーブとして形成することができる。
【0010】
ベアリング・スリーブ及びそれに連動する引張り要素の変形が小さいため、特に引張り要素が環状に形成されているときには、それに付随する部分を事前に作製することによって、相対的に小さい公差を有する摩擦引張力を達成することができる。また、長期の使用の後でさえも、摩擦張力は一定のままである。
【0011】
本発明で使用される摺動クラッチは、バッキング・テープから基板上にフィルムを付着させるための手持ち型装置のリールと回転部材との間のトルクを制限する力の伝達に特に適している。この摺動クラッチは、ハンド・ピースの供給リールまたは巻取りリールに連結させることができる。本発明で使用される摺動クラッチは、小さく、製造費が低く、手持ち型装置内に非常にうまく一体化できる構造を有するため、このような手持ち型装置に理想的に適している。
【0012】
本発明およびそれによって得ることができるさらなる利点を、好ましい実施例の好ましい構成を用いてここで説明する。
【0013】
図1は、本発明の摺動クラッチを有する、バッキング・テープから基板上へフィルムを付着させるための手持ち型装置を示す図であり、手持ち型装置がその使用位置に配置され、手持ち型装置の分離した、または開いたハウジングが一方に開放されている。図2は、図1に示した部分断面II−IIを示す図である。図3は、巻取りリールの側面斜視図である。図4は、修正構成例の部分断面II−IIを示す図である。図5は、摺動クラッチの引張り要素の側面拡大図である。図6は、図4の修正構成例の引張要素を示す図である。図7は、寿命を考慮した応力経路を示す略図である。
【0014】
全体として1と言及される手持ち型装置は、バッキング・テープ2上に配置されたフィルムFを基板Sへ移着させる働きをする。バッキング・テープ2は、手持ち型装置1のハウジング6内の供給リール4および巻取りリール5上に配置されている。ハウジング6は、ほぼ矩形の断面を有する細長い設計を有し、以下に説明する図1の機能位置では上向きの位置で配置されている。付着部材7が、ハウジング6から突き出して設けられている。この部材は、ハウジングの前端部の下側部分に配置され、バッキング・テープ2がその周囲を走っている。好ましくはへら状の付着部材7を手動で基板S上に押圧し、同時に手持ち型装置を後方向3に押すことによって、下側バッキング・テープ・セクション2aが供給リール4から引き出され、上側バッキング・テープ・セクション2bとして巻取りリール5上に自動的に巻き戻される。例示された本実施例では、供給リール4および巻取りリール5は、バッキング・テープ2のたわみ平面Eを横切る方向に延びる2つの回転軸8、9の回りに回転自在に取り付けられている。これらの軸は、ハウジング6の長さ方向に互いに離隔され、巻取りリール5は供給リール4の後ろに配置されている。
【0015】
ハウジング6は、2つのハウジング部分6a、6bから構成され、その分割ジョイント6cが、バッキング・テープのたわみ平面E内を、またはこれと平行に走っている。ハウジング部分6bをたとえば図2に右手側で示されているように、殻状の周縁壁6dで形成し、他方のハウジング部分6aを本質的に平坦で、蓋の機能を果たすようにすることが可能である。リール4、5は、ハウジング部分6a、6bの一方の側壁から突き出した、枢動ベアリング部分10a、10b上に回転自在に取り付けられる。リール4、5は、好ましくは、両側壁上に鋳造された中空の円筒形ベアリング・スリーブによって形成される。
【0016】
リール4、5の間に、一体化された摺動クラッチ12を備える駆動接続部11が配置される。駆動接続部11は、一杯および空のリール4,5それぞれの有効巻取り直径を考慮して、巻き取り中のバッキング・テープ・セクション2bが常にわずかに張られるような速度で、巻取りリール5を駆動するように形成されている。このようにすることで、摺動クラッチ12は、バッキング・テープ2の伸びすぎ及び破断を防ぐ。駆動接続部11において、ある有効駆動トルクを超えると、駆動接続部11が巻取りリールを高速で駆動しようとするが、摺動クラッチ12は、巻取り表面上のバッキング・テープ2の速度に対応した速度でしか駆動しないように作動する。本実施例では、駆動接続部11は、2つの噛合する歯付きディスク11a、11bを有する歯付き歯車機構によって形成される。各ディスクは、中空の円筒形ベアリング・スリーブ11c、11dに対して少量の遊びを有しつつ、枢動ベアリング部分10a、10b上に回転自在に取り付けられる。歯付きディスク11aのベアリング・スリーブ11cは、供給リール4を形成している。後者は、このようにして駆動接続部11の駆動部分と剛的に接続される。供給リール4および歯付きディスク11aは、一方が他方の内側に入るように同心に配置された枢動ベアリング部分またはベアリング・スリーブによって形成される共通の枢動ベアリング13、を有する。
【0017】
巻取りリール5は、同心の枢動ベアリング14により、駆動接続部11の従動部分上に(実施例では従動歯付きディスク11b上に)回転自在に取り付けられる。歯付きディスク11bとハウジング2との間の枢動ベアリング15に付加的に設けられた枢動ベアリング14は、一方が他方の内側に入るように同心に係合し合う2つの枢動ベアリング部分によって、特に中空の円筒形ベアリング・スリーブによって、形成される。枢動ベアリング14の内側枢動ベアリング部分は、中空の円筒形ベアリング・スリーブ11dによって形成されており、外側枢動ベアリング部材は、壁面が少なくともその内側で円形である、巻取りリール5の本体上の環状壁面5bの形状の、中空の円筒形ベアリング・スリーブ5aによって形成されている。ベアリング・スリーブ11d、5aは互いに対向する軸方向に延びており、一方が少量のベアリングの遊びを有して他方の上にソケット状に同心に延びている。図2で例示した実施例では、巻取りリール5のベアリング・スリーブ5aは外側ベアリング部材を形成している。ベアリング・スリーブ5aは、歯付きディスク11bと対向する側の巻取りリール5の本体から出た環状の溝5cによって包囲される。環状の溝5cは、巻取りリール5の幅の大部分にわたって延びる軸方向深さを有する。その結果、ベアリング・スリーブ5aは、たとえば2、3ミリメートルの大きさのフランジ側壁17によって、巻取りリール5の半径方向外側の本体部分に接続される。
【0018】
ベアリング・スリーブ5aは、半径方向の隙間によってベアリング・スリーブ5aの他の部分から離隔された、少なくとも1つの自由な部分を有する。これは、たとえば、ベアリング・スリーブ5aの壁面に、実質的に軸方向に延びる少なくとも1つのスリット5dを切ることによって形成できる。このスリット5dは、環状の溝5cの底部領域にまで、すなわちフランジ壁面17の近傍まで、延びていてもよい。ベアリング・スリーブ5aは、好ましくは、周縁に沿って分散されたいくつかのスリット5dによって、軸方向にセグメント5eに分割される。これらのセグメントは、上端部が半径方向に弾力的に可撓性となるように、それらの下端の領域で、巻取りリール5またはフランジ壁面17と一体に接続されている。
【0019】
ベアリング・スリーブ5aは、引張要素18によって、内側ベアリング部材(本実施例では内側ベアリング・スリーブ11d)に向けて半径方向に付勢される。その結果、セグメント5eの内殻表面は、引張り要素18により作用する張力によって連動するベアリング部材(本実施例ではベアリング・スリーブ11d)を押圧する、摺動面を形成する。これにより、巻取りリール5とベアリング・スリーブ11dの間のトルクを制限する力の伝達による摺動クラッチ12が形成され、回転駆動部分が形成される。
【0020】
引張り要素18は、半径方向に弾性的に作用し、少なくとも1つの位置、たとえば一点集中位置でベアリング・スリーブ5aを弾力的に変形させて、それをベアリング・スリーブ11dに押圧する圧力要素であってもよい。また、引張り要素18は、ベアリング・スリーブ5aの円周の少なくとも1つの部分に半径方向の力を及ぼすよう、環状に形成することができる。
【0021】
機能モードでは、従動駆動接続部分(本実施例では歯付きディスク11b)が、テープの脱着によって供給リール4により駆動される。供給リール4は、ベアリング・スリーブ11d、5aの間の摩擦スレービングの結果、自身とともに巻取りリール5を回転方向に運ぶ。巻取りリール5が、テープ張力を超えたトルク抵抗を有する摩擦スレービングに直面すると、摺動クラッチが作動し摺動する。その結果、巻取りリール5が許容されるテープ張力に対応した搬送力およびテープ速度でしか搬送されなくなる。
【0022】
環状の引張り要素18aは、すべてのセグメント5eに本質的に均一な半径方向圧力を及ぼす。この引張り要素18は、たとえば図4による開いたまたは閉じたリングの形状のらせんバネなどの、長手方向に弾性である引張りまたは圧縮要素によって形成できる。互いに接続されたバネ端部は、たとえば互いに引っ掛けられるか(引張りバネ)、好ましくは互いに支持される(圧縮バネ)。セグメント5e上に作用する半径方向の力は、円周方向に収縮または伸長させることによって、セグメント5eを一緒に押圧するか互いに離れさせる、上記のように形成された引張りリング18aによって達成される。
【0023】
引張りリング18は、円周方向ではなく半径方向に弾性的に作用する輪バネによって形成することもできる。図6に示すような弾性的な材料からなる輪バネは、この使用に特に適している。このリングは、横方向に走るスロット18bを有する。
【0024】
解放された状態での引張り要素18の半径方向のサイズは、引張り要素18が、取り付けられ且つ張られた状態で所望の張力を作用させることができるような寸法である。
【0025】
引張り要素18は、図2に示すように、好ましくはベアリング・スリーブ5aの外側長さの中間地点に、またはその自由端領域内に配置される。引張りリング18aを軸方向に配置するために、環状の溝19を、ベアリング・スリーブ5aまたはセグメント5eの外側殻表面内に配置することができる。引張りリング18aをベアリング・スリーブ5a上に押圧するのをより容易にするために、ベアリング・スリーブは、その自由端に傾斜したまたは丸みの付いた挿入表面21を有する。これは、セグメント5e上では挿入表面部分である。環状の溝5cの半径方向の幅は引張りリング18aとそれを囲む溝の壁面の間に隙間があるようなサイズである。
【0026】
同一または類似の部分が同一の符号を有する図3の実施例は、ベアリング・スリーブ5aおよびセグメント5eが、引張りリング18aによって半径方向内側ではなく半径方向外側に弾性的に付勢されている点において、上述の実施例と異なっている。この実施例では、ベアリング・スリーブ5aまたはセグメント5eは、それを囲むベアリング部分とともに働く。このベアリング部分は、中空の円筒形のベアリング・スリーブ11eによって形成される。このベアリング・スリーブ11eは、歯付きディスク11bから同心に軸方向に突き出し、半径方向の遊びを有する適切な大きさに形成された環状の溝5c内に入り込む。この実施例では、ベアリング・スリーブ5aまたはセグメント5e、およびベアリング・スリーブ11eが、巻取りリール5のための枢動ベアリング14を形成している。
【0027】
この実施例では、環状の溝19および挿入表面21は、ベアリング・スリーブ5aまたはセグメント5eの内側に配置されている。
【0028】
ベアリング・スリーブ11eとベアリング・スリーブ11dの間に、引張り要素18とベアリング・スリーブ11dの外殻表面との間に自由空間があるような半径方向の幅を有する、側部へ開いた環状の溝22が配置されている。
【0029】
図3に例示された実施例では、引張りリング18aは、たとえばらせんバネ、またはスリット19を有する輪バネ(図6)の形状の圧縮バネなどの、その長手方向に作用する弾性圧力要素によって形成することができ、このバネは、半径方向外側に付勢されている。
【0030】
本発明で使用されている摺動クラッチ12の摺動表面は、直接にまたは少量の遊びを有して、円形または中空の円筒形ジョイント12aで互いに当接している。極めて小さい半径方向の運動のみが(当接する場合は圧力のみが)摩擦作用を基にした回転スレービングを達成するために必要とされる。小量の半径方向運動のおかげで、ベアリング・スリーブ5aの材料は、ほんのわずかしか応力を受けないか、あるいは全く応力を受けない。したがって、材料疲労及び材料疲労または経年の結果としての摩擦作用の減少のいずれも予定しなくてよい。寿命をtとした図7によって、長寿命の張力Fが明らかにされている。
【0031】
本発明のすべての部分は、引張りリング18aおよび引張り要素18を含めて、プラスチック製であってもよい。引張りリング18aは、好ましくは可撓性の金属、特にバネ鋼製であり、それによって、好ましいバネ定数を利用することができる。
【0032】
たとえばバッキング・テープ2の引張りによりリール4、5が後方へ回転することを防ぐため、2つのリール4、5の一方は、たとえば歯付き車11a、11bの一方と連結する係止づめ(図示せず)によって形成できる戻り止め(図示せず)に連結される。
【0033】
上記すべての実施例では、摺動面の位置合わせを改善する観点から、ジョイント12aの摺動表面のうちの一方および/または他方の摺動表面の中央部分に環状凹部23を配置すること、並びに図4に示すような互いに対してZ字形の摺動様面を対面させることが可能であり且つ好ましい。後者の実施例では、ベアリング部分同士の接合も簡素化される。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明の摺動クラッチを有する、バッキング・テープから基板上へフィルムを付着させるための手持ち型装置を示す図であり、手持ち型装置がその使用位置に配置され、手持ち型装置の分離した、または開いたハウジングが一方に開放されている図である。
【図2】
図1に示した部分断面II−IIを示す図である。
【図3】
巻取りリールの側面斜視図である。
【図4】
修正構成例の部分断面II−IIを示す図である。
【図5】
摺動クラッチの引張り要素の側面拡大図である。
【図6】
図4の修正構成例の引張要素を示す図である。
【図7】
寿命を考慮した応力経路を示す略図である。
【符号の説明】
1 手持ち型装置
4 供給リール
5 巻取りリール
5a、5b ベアリング・スリーブ
6 ハウジング
8、9 回転軸
11 駆動接続部
11a、11b 歯付きディスク
11c、11d ベアリング・スリーブ
12 摺動クラッチ
12a ジョイント
17 底部壁
18 引張り要素
19 スリット
Claims (10)
- リール(5)と一方が他方の内側に入るように同心に配置された2つのベアリング部材を備える回転部材との間のトルクを制御する力の伝達のための摺動クラッチ(12)であって、ベアリング部材の一方が、その回転軸(9)を横切るように半径方向に弾性的に変形可能である円形のベアリング・スリーブ(5a)によって形成され、このベアリング・スリーブ(5a)および他方のベアリング部材が、円形のジョイント(12a)の領域内で互いに当接しており、ねじり力が前記ジョイント領域内の摩擦スレービングを用いて伝達される摺動クラッチ(12)において、
他方のベアリング部材とは反対側のベアリング・スリーブ(5a)の側面に、ベアリング・スリーブ(5a)を押圧してそのベアリング・スリーブ(5a)を他方のベアリング部材に向けて付勢するように配置された引張り要素(18)を特徴とする摺動クラッチ。 - 引張り要素(18)が、ベアリング・スリーブ(5a)の少なくとも1つの自由な部分を押圧することを特徴とする、請求項1に記載の摺動クラッチ。
- 自由な部分が、回転軸(9)の長手方向に延び、軸方向一端部で底部壁(17)を有するベアリング・スリーブ(5a)に接続されることを特徴とする、請求項2に記載の摺動クラッチ。
- ベアリング・スリーブ(5a)が、ほぼ軸方向に延びる少なくとも1つのスリット(5d)を有することを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の摺動クラッチ。
- 1つまたは数個の自由な部分が、ベアリング・スリーブ(5a)の1つまたは数個のセグメントによって形成されることを特徴とする、請求項2から4のいずれか一項に記載の摺動クラッチ。
- 引張り要素(18)が、開いているか、または閉じたリングの形状を有することを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の摺動クラッチ。
- 引張り要素(18)が、4つの部分に分割された輪バネにより形成されることを特徴とする、請求項6に記載の摺動クラッチ。
- 引張り要素(18)が、らせんバネによって形成されることを特徴とする、請求項6に記載の摺動クラッチ。
- 環状の引張り要素(18a)が、ベアリング・スリーブ(5a)を取り囲み、ベアリング・スリーブ(5a)を半径方向内側に押圧するか、または環状の引張り要素(18a)が、ベアリング・スリーブ(5a)によって取り囲まれ、ベアリング・スリーブ(5b)を半径方向外側に押圧することを特徴とする、請求項6から8のいずれか一項に記載の摺動クラッチ。
- たとえば接着剤または被覆剤または色付き材料からなるフィルムを基板上に付着させるための手持ち型装置(1)の、供給リール(4)と巻取りリール(5)との間の、好ましくは巻取りリール(5)と巻取りリール(5)用の回転駆動部材との間の、駆動接続部(11)内に一体化されていることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の摺動クラッチ。
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