JP2005225657A - ボビン用ワイヤ引き出し装置の制動器 - Google Patents

Abstract

【課題】 強い押圧力をかけることなく大きな制動力を発生させて、ワイヤ引き出し装置のボビンからのワイヤを案内するアームに作用させることができ、制動力も安定で、アームを良好に停止させることが可能な制動器。
【解決手段】 制動器１１は、ワイヤ引き出し装置１の支軸７の先端に雄ねじ７ａを形成し、支軸７に、先端にボビン２からのワイヤが通されるガイド穴を有するアーム３の基部４を回転自在に嵌合し、アームの基部に重ねるようにして、制動板１２を回転可能に嵌合し、制動板に重ねるようにして押圧板１３を回転不可能に嵌合し、押圧板に重ねるようにしてばね１４を嵌装し、支軸の先端に蝶ねじ１５を螺合させて、ばねの付勢力で押圧板を制動板を介してアームの基部に軽圧圧接させる。制動板１２は、基部側の面の摩擦力を大にした軟質材料からなり、制動板をアームの基部との摩擦力で基部と一体に回転させて、制動板と押圧板との摩擦抵抗により、アームを制動する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ボビンをワイヤ引き出し装置にセットして、ボビンに巻かれた細いワイヤを引き出す際に、ワイヤにもつれが生じるのを防止するのに使用する制動器であり、特に、週刊誌の如きワイヤ綴りの雑誌の製本を高速で行う製本業で、ボビンからワイヤを引き出す際に用いられる制動器である。

前記のワイヤ綴りの雑誌の製本装置では、製本作業は極めて高速化されており、雑誌は毎時１０，０００〜３０，０００冊の速度で製本されるが、その際に、雑誌の重ねられた紙葉の上下２個所がカットワイヤで綴られる。この各綴り位置にカットワイヤを供給するために、一つの綴じ位置に対して一つのワイヤボビンが配置されている。

１個所を閉じるためのカットワイヤの長さは平均４ｃｍであり、製本装置内で４ｃｍ毎にカットしてコ字状に曲げて使用されるが、カットの瞬間にワイヤは停止するから、ワイヤはボビンから断続的な引き出しをされる。ワイヤの速度を前記の製本速度に合わせるためには、平均毎秒１１．１ｃｍないし２６．７ｃｍの高速度で引き出されることを要し、しかもこの引き出しの途中で毎秒２．８回ないし６．７回の停止を繰返す。

このように、ワイヤが高速で引き出しと停止とを繰返すと、ボビンからほぐれる位置でワイヤの慣性によりもつれが生じ易い。このもつれを防止する手段として、従来、図４に示すような手段が用いられていた（例えば特許文献１の図４を参照）。

図４においてａはワイヤ引き出し装置で、椀状のボビン容器ａ１から支柱ａ２が上方に伸び、その上端中央に継手ａ３を介して可撓性のガイドチューブａ４が接続され、その端部は図示しない製本装置に接続されている。ボビン容器ａ１にはワイヤｃを巻いたボビンｄが収容され、該ボビンｄの上面に制動器ｅが載置されている。

該制動器ｅは、支台ｅ１の中心に支軸ｅ２が立設され、該支軸ｅ２にアームｅ３をもつボス（アームの基部）ｅ４が回転自在に取り付けられ、バネｅ５で支台ｅ１に圧接されており、アームｅ３には短いガイドパイプｅ６が上下方向を向けて固定されている。

ボビンｄから解かれるワイヤｃは、ガイドパイプｅ６を通って引き出され、図示しないガイドチューブａ４の中を通って製本装置ｂに引込まれるが、ワイヤからの回転力によってアームｅ３は、ボスｅ４と共にボビンｄの回りを回転し、支台ｅ１とボスｅ４との間の摩擦によって制動力を受ける。

ワイヤｃは、引き出しによる動きとカット時の停止を頻繁に繰返し、それに伴ってガイドパイプｅ６、アームｅ３、ボスｅ４等も移動と停止を繰り返す。その停止の際、ガイドパイプｅ６、アームｅ３、ボスｅ４等は慣性を有するため、アームｅ３はワイヤｃより余計に回って停止するが、アームｅ３に制動力を作用させているため、停止の遅れが小さくなる。

しかしながら、従来の制動器では、支台ｅ１とボスｅ４との間の金属面同士の摩擦抵抗を利用して、アームｅ３に制動力を作用させているので、大きな制動力を得るためには、ボスｅ４に大きな押圧力をかける必要があり、得られる制動力が安定しない問題があった。
特開平９−５２６６１号

したがって本発明の課題は、強い押圧力をかけることなく大きな制動力を発生させて、アームに作用させることができ、その制動力も安定で、アームを良好に停止させることが可能な、ボビン用ワイヤ引き出し装置の制動器を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明は、ボビンの軸心延長上に、支軸を立設し、該支軸に、先端にガイド穴を備えたアームの基部を回転自在に配設し、ボビンに巻回されているワイヤをガイド穴を通して引き出させるボビン用ワイヤ引き出し装置の前記アームの回転に摩擦抵抗を付与して、アームを制動する制動器であって、前記支軸の先端に雄ねじを形成し、該支軸に、アームの基部を回転自在に嵌合するとともに、前記アームの基部に重ねるようにして、該基部側の面の摩擦力を大にした軟質材料の制動板を回転可能に嵌合し、該制動板に重ねるようにして押圧板を回転不可能に嵌合し、前記押圧板に重ねるようにしてばねを嵌装し、前記支軸の先端にナットを螺合させて前記ばねの付勢力で、前記押圧板を前記制動板を介して前記アームの基部に軽圧圧接させることによって、前記制動板を前記アームの基部との摩擦力で該基部の回転と一体に回転させて、前記制動板と前記押圧板との摩擦抵抗により、前記アームを制動することを特徴とする。

本発明では、ボビンからのワイヤをアームのガイド穴を通って引き出すことによって、ワイヤから働く回転力でアームが支軸の回りを回転すると、制動板がアームの基部との摩擦力で該基部と連れ回りして、制動板が支軸に回転不可能に配設した押圧板と摩擦し、その摩擦抵抗がアームの制動力として作用し、アームは、制動力をかけられながら回転する。ワイヤの引き出しを停止すると、ワイヤからのアームの回転力がなくなり、アームに作用していた制動力によってアームが制動される。

このとき、制動板は金属などの硬質材料でなく、軟質材料で形成しているので、制動板と押圧板との間に強い押圧力をかけないでも、大きな摩擦抵抗が発生するから、アーム等の慣性力が大きくても、アームに大きな制動力を作用させて、アームを制動し、停止できる。またその制動力も、強い押圧力をかけないで発生するから安定する。この場合、制動板の裏面（アームの基部側の面）ではなく、それと反対の制動板の上面の摩擦力を大にすることによって、アームの基部の回転に対し制動板を押圧板側に非回転に保持させて、制動板とアームの基部との間で摩擦させることも考えられるが、重力の関係で制動板を安定に非回転に保持することはできず、安定した摩擦抵抗、したがってアームに安定した制動力を得ることができない。

本発明によれば、支軸の押圧板が嵌合された部位の周面を非円形に形成するとともに、押圧板の孔を支軸の形状に倣った非円形に形成することができる。これにより、押圧板を支軸に嵌合することによって、支軸に対し押圧板を容易に回転不可能に配設することができる。

また、制動板の押圧板側の面の周縁部の少なくとも一部に粗面加工を施すことができる。これは、アームが支軸に対しアーム先端の重量で傾くことがあるので、これに対処するためである。アームが傾くと、制動板と押圧板とが全面で摩擦せず、部分的に摩擦しない箇所が発生して、摩擦抵抗の低下を生じる恐れがあるが、制動板の押圧板側の面の周縁部の少なくとも一部に粗面加工を施しておけば、その箇所で制動板と押圧板との摩擦を大にして、制動板と押圧板との全体の摩擦抵抗の低下を防止することができる。

本発明によれば、制動板は軟質材料の板からなり、アームの基部側の面は、該基部との摩擦力を大にしてある。制動板のアームの基部側の面の制動力を大にするためには、該基部側の面にローレット等の粗面加工を施せばよい。軟質材料の板としては、例えば各種の皮、ゴム板、プラスチック板等を使用することができる。中でも、馬や牛等の獣皮をなめし加工したものが好適である。なめした皮は、表面が滑らかで押圧板と適度な摩擦抵抗を得ることができるとともに、裏面がザラついた粗面になっていて、粗面加工を施さないでもそのまま、アームの基部との間で大きな摩擦力を得ることができる。

本発明のボビン用ワイヤ引き出し装置の制動器によれば、強い押圧力をかけることなく、アームに大きな制動力を作用させることができ、その制動力も安定で、アームを良好に制動して停止させることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳述する。図１は、本発明の一実施例に係る制動器を設置したボビン用ワイヤ引き出し装置を示す斜視図、図２は、制動器の部分を示す断面図である。図において、符号１はボビン２に巻回されたワイヤ１０をアーム３の先端のガイド穴３ａを通して引き出させるボビン用ワイヤ引き出し装置、１０はアーム３に制動をかける制動器である。ボビン２は、上下のフランジ２ａ、２ｂを中空芯２ｃとその外側の巻き枠２ｄとで繋いでおり、巻き枠２ｄにワイヤ１０が巻回される。ボビン２は、ワイヤ引き出し装置１の支持板５の中心に設けられたパイプに中空芯２ｃを挿入することにより、装置１にセットされる。

ワイヤ巻き出し装置１は、ボビン２の上のフランジ２ａを囲むリング６ａと、該リングに直径方向に差し渡した支板６ｂとからなる支持枠６を有し、支板６ｂの裏面の中央部に設けたパイプ６ｃをボビン２の中空芯２ｃに挿入して、支持枠６がボビン２の上に載置される。支板６ｂにはボビン２の軸心延長上の支軸７が立設されており、本例では支軸７をウエルドボルトとし、これを支板６ｂの中心に裏面から貫通させて取り付けた。支軸７にはベアリング８が取り付けられ、該ベアリング８にアーム３の椀状の基部４を装着することによって、アーム３の基部４が支軸７に回転自在に嵌合されている。ベアリング８と支６ｂとの間には、基部４を支板６ｂと非接触とするために、複数枚のスペーサ９が介挿されている。

支軸７に回転自在に取り付けたアーム３は、支持枠６のリング６ａの上面に軽く接触してその外方に僅かに延出し、先端のガイド穴３ａがリング６ａの外方に位置されている。ガイド穴３ａは、アーム３の先端に一体に設けた厚板３ｂに孔開け加工によって設けられている。ボビン２からのワイヤ１０は、ガイド穴３ａを略下から上に通り、そこから支軸７の略上方に一端が保持された可撓性のガイドチューブ１６に導かれ、ガイドチューブ１６を通って製本装置に至っている。ガイドチューブ１６の一端は、支持板５の１つの脚板に取り付けた上部が水平に折れ曲がった支持ロッド１７によって保持される。製本装置は、製本時、断続的にワイヤ１０を引っ張って、ボビン２からのワイヤ１０の引き出しと停止を繰り返す。

ガイド穴３ａの内側には、ガイド穴におけるワイヤ１０の引き出し抵抗を少なくし、引き出しを円滑にするために、セラミックス等の滑り性の高い内張り３ｃを設けることが好ましい。またワイヤ１０が通るガイド穴３ａの角度によって引き出し抵抗が異なるので、本例では、使用条件によってガイド穴３ａの角度を変えられるようにするため、アーム３から基部４を独立させて別体に設けて、アーム本体を基部４に螺着して取り付けている。

制動器１１は、支軸７に、制動板１２、押圧板１３、ばね１４、蝶ねじ１５を取り付けて構成している。制動板１２は、図３に示すように丸穴の中心孔１２ａを有し、制動板１２の中心孔１２ａを支軸７に嵌合し、制動板１２をアーム３の基部４に重ねるようにして回転可能に取り付ける。支軸７は、制動板１２の上端近くの位置から先端にかけて切欠き７ｂを設けて、Ｄ形の非円形の断面に形成している。支軸７の外面には、先端から途中まで雄ねじ７ａが設けられている。押圧板１３は、支軸７の断面形状に倣ったＤ形の中心孔１３ａを設けて支軸７に嵌合し、支軸７に押圧板１３を制動板１２に重ねるようにして回転不可能に取り付ける。そして支軸７に、押圧板１３に重ねるようにしてばね１４を嵌装する。ばね１４の上下にはワッシャ１８、１８を介挿する。ついで支軸７の雄ねじ７ａに蝶ねじ１５（ナットでも可能）を螺合して、蝶ねじ１５を支軸７の先端に取り付け、ばね１４の付勢力で押圧板１３を制動板１２介してアーム３の基部４に軽圧で圧接させている。

制動板１２は、アーム３の基部４と一体に回転させて、押圧板１３との摩擦抵抗により、アーム３に制動力を作用させるためのもので、皮、ゴム、プラスチック等の軟質材料の板からなっている。制動板１２のアーム３の基部４側の面、即ち裏面は、基部４との摩擦力によって基部４の回転に連れ回りして制動板１２を回転させるために、摩擦力を大にしてある。制動板１２の裏面の摩擦力を大にするには、裏面にサンドペーパー等による粗面加工を施せばよい。本例では、制動板１２に牛のなめし皮を用いており、裏面が元々ザラザラしているので、粗面加工の必要はない。

アーム３の先端の重量でアーム３が支軸７に対し傾くことがあり、アーム３が傾くと、制動板１２と押圧板１３とが全面で摩擦せず、部分的に摩擦しない箇所が発生して、摩擦抵抗の低下を生じる恐れがある。そこで、制動板１２の押圧板１３側の面の周縁部の少なくとも一部に、サンドペーパーなどによる粗面加工１２ｂを施すことが好ましい。このようにしておけば、粗面加工１２ｂの箇所で制動板１２と押圧板１３との摩擦を増加できるので、制動板１２と押圧板１３との全体の摩擦抵抗の低下を防止することができる。

アーム３の制動力は、軟質材料の制動板１２と押圧板１３との摩擦によって得るので、押圧板１３を押すばね１４は強い付勢力を必要としない。したがって、蝶ねじ１５は支軸７の先端に取り付けて、ばね１５を軽く押える程度でよく、雄ねじ７ｂも支軸７の先端に設けるだけでよい。

図１に示されるように、ボビン２をワイヤ引き出し装置１にセットして、装置本体側でアーム３の先端のガイド穴３ａを通ったワイヤ１０を引っ張ると、ワイヤ１０から働く回転力によってアーム３が回転しながらボビン２からワイヤ１０が引き出され、制動板１２がアーム３の基部４の回転と一体に回転して押圧板１３と摩擦し、その摩擦抵抗がアーム３に制動力として作用する。これにより、アーム３は制動力をかけられながら回転し、そしてワイヤ１０の引き出しを停止すると、ワイヤ１０によるアーム３の回転力がなくなって、アーム３に作用していた制動力によってアーム３が制動される。この制動板１２は金属などの硬質材料でなく、軟質材料で形成しているので、押圧板１３との間で強い押圧力をかけないでも、大きな摩擦抵抗が発生する。したがって、アーム３等の慣性力が大きくても、アーム３に大きな制動力を作用させて、アーム３を良好に制動、停止でき、その制動力も、強い押圧力をかけないで発生させるので安定する。

本発明の一実施例に係る制動器を設置したボビン用ワイヤ引き出し装置を示す斜視図である。 図１の引き出し装置の制動器の部分を示す断面図である。 図２の制動器の構成部品の図で、支軸の平面図（ａ）、制動板の平面図（ｂ）および押圧板の平面図（ｃ）である。 従来例を示す斜視図である。

符号の説明

１ ワイヤ引き出し装置 ３ アーム
４ 基部 ６ｂ 支板
７ 支軸 ７ａ 雄ねじ
７ｂ 切り欠き ８ ベアリング
１０ ワイヤ １１ 制動器
１２ 制動板 １３ 押圧板
１３ａ Ｄ形の中心孔 １４ ばね
１５ 蝶ねじ １８ ワッシャ

Claims (4)

1. ボビンの軸心延長上に、支軸を立設し、該支軸に、先端にガイド穴を備えたアームの基部を回転自在に配設し、ボビンに巻回されているワイヤをガイド穴を通して引き出させるボビン用ワイヤ引き出し装置の前記アームの回転に摩擦抵抗を付与して、アームを制動する制動器であって、
   前記支軸の先端に雄ねじを形成し、該支軸に、アームの基部を回転自在に嵌合するとともに、前記アームの基部に重ねるようにして、該基部側の面の摩擦力を大にした軟質材料の制動板を回転可能に嵌合し、該制動板に重ねるようにして押圧板を回転不可能に嵌合し、前記押圧板に重ねるようにしてばねを嵌装し、前記支軸の先端にナットを螺合させて前記ばねの付勢力で、前記押圧板を前記制動板を介して前記アームの基部に軽圧圧接させることによって、前記制動板を前記アームの基部との摩擦力で該基部の回転と一体に回転させて、前記制動板と前記押圧板との摩擦抵抗により、前記アームを制動することを特徴とするボビン用ワイヤ引き出し装置の制動器。
2. 前記支軸の押圧板が嵌合された部位の周面を非円形に形成するとともに、前記押圧板の孔を、前記支軸の形状に倣った非円形に形成し、押圧板を前記支軸に対して回転不可能に嵌合させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のボビン用ワイヤ引き出し装置の制動器。
3. 前記制動板の前記押圧板側の面の周縁部の少なくとも一部に粗面加工を施したことを特徴とする請求項１または２に記載のボビン用ワイヤ引き出し装置の制動器。
4. 前記制動板が皮によって形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載のボビン用ワイヤ引き出し装置の制動器。
   
   

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