JP2006264973A - 線条物平行巻き装置 - Google Patents

Abstract

【課題】線条物の平行巻き機構において，平行巻き機構のためだけに他動力源を使用する問題，平行巻き機構の小型化の問題を解消する
【解決手段】図１に示すように，揺動駆動部６はトルク生成機構１によりトルクをかけられ中心軸Ａ９を中心に回転し，線条物（ケーブル）３を巻き取る，もしくは放出する．揺動駆動部６にはピンが偏心して設置され，ピンは中心軸Ａ９を中心とした円運動を行う．従属揺動部７は中心軸Ｂ１０を中心として回転運動し，揺動駆動部６のピンの偏心円運動によるカム機構で駆動される．従属揺動部７には線条体３の経路のためのガイドプーリ８が設置されている．従属揺動部が中心軸Ａ９の軸方向に対して揺動運動１１を行うため，線条物（ケーブル）３は局所的に巻き取られること無く，平行に巻き取ることができる．本発明により，トルク生成機構１によるトルクで線条物３を巻きつつ，他動力を用いず線条物を中心軸Ａ９の軸方向に平行に巻き取ることができる．
【選択図】 図１

Description

本発明は，線条物平行巻き装置に関する．

従来，線条物を巻き取るリール装置は，線条物をリールの軸方向に均等に巻き取らず局所的に巻き取ってしまい，多重巻きが困難になる問題が生じていた．

この問題を解決するため，リール装置には，平行巻き機構を搭載する方法が考案されている（（例えば、特許文献１）図７、図８）．これらは，線条物の巻取・放出経路として案内機構を設けそれに対してリールを軸方向に往復運動させたり，リールの軸方向に平行に往復運動をする線条物の案内機構を設置し，線条物をリールの軸方向に均等に巻き取る装置である．

特開平１１−１１６１３６号公報

しかしながら，これらの平行巻き機構は，平行巻き機構のためだけに他動力源を要求するものや，リール外部に大きな搭載空間を要求するものであり，動力選定の問題や，小型化が難しい問題が存在する．

本発明は，このような課題に鑑みてなされたものであり，平行巻き機構のためだけに他動力源を使用することなく，平行巻き機構を小型化した装置を提供することを目的としている．

本発明は上記課題を解決するため次の手段を講ずる．
図１（ａ）に示すように，揺動駆動部６はトルク生成機構１によりトルクをかけられ中心軸Ａ９を中心に回転し，線条物（ケーブル）３を巻き取る，もしくは放出する．揺動駆動部６にはピンが偏心して設置され，ピンは中心軸Ａ９を中心とした円運動を行う．従属揺動部７は中心軸Ｂ１０を中心として回転運動し，揺動駆動部６のピンの偏心円運動によるカム機構で駆動される．揺動駆動部６の動作説明を図２にて示す．図２に示す（ａ），（ｂ）は図１中の矢印視点方向である．図２の▲１▼〜▲５▼のように，揺動駆動部６のピンの円運動により，従属揺動部は中心軸Ｂ１０を中心として中心軸Ａ９の軸方向に対して揺動運動を行う．従属揺動部７には線条体３の経路のためのガイドプーリ８が設置されている．従属揺動部が中心軸Ａ９の軸方向に対して揺動運動１１を行うため，線条物（ケーブル）３は局所的に巻き取られること無く，平行に巻き取ることができる．また，図１（ａ）のようにガイドプーリ８を用いなくとも，図１（ｂ）のようにガイド穴１２を設けて線条物３を案内することも考えられる．
本発明により，トルク生成機構１によるトルクで線条物３を巻きつつ，他動力を用いず線条物を中心軸Ａ９の軸方向に平行に巻き取ることができる．

本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項１記載の本発明によれば，トルク生成機構によるトルクで線条物を巻きつつ，他動力を用いず線条物をリールに平行に巻き取ることができる．

以下，本発明を実施するための最良の形態について説明する．

図３に示すように，線条物３を巻き取る箇所としてリール２を用い，トルク生成機構１により回転させる．なお，線条物としてケーブルを用いる際はスリップリング４をさらに使用する．図４に示すように，リール２の回転は減速器５に入力・減速され，揺動駆動部６に入力される．図５に示すように，揺動駆動部６は中心軸Ａ９を中心に回転し，揺動駆動部６のピンは円運動を行う．図６に示すように，従属揺動部７は中心軸Ｂ１０を中心に回転し，揺動駆動部６とのカム機構により駆動される．従属揺動部７には線条物３の経路作成のためのガイドプーリ８が設置されているため，従属揺動部７が中心軸Ａ９の軸方向に対して揺動運動を行うことで線条物をリールに平行に巻き取ることができる．さらに，減速器５の減速比により，揺動駆動部と従属揺動部の揺動周期を変更することができる．

しかしながら，図７に示すように，カム駆動軸の回転半径をＡ，回転角度をθ，その時の従動揺動部の中心軸からの距離をｈとする．従動揺動部の溝形状が直線状の場合，次式（１）および図８に示すようにｈはｈ_１のようにカム駆動軸の回転角度θ，つまりリールの回転量に対して正弦曲線を描くため，リール軸方向に対してケーブルを厳密に平行に巻くことは出来ない．

数１

ｈ_１：ｈ＝Ａｓｉｎθ （１）
しかし，溝の形状を任意に変更することにより，揺動部の軌道を望むものに変更する事が出来る．

例えば，リール軸方向に対してケーブルを平行に巻く場合，次式（２）および図８のｈ_２のようにｈが移動すればよい．

そのため溝を，次式（３）ｈ_３，図９に示す形状とすることにより，リール軸方向に対してケーブルを平行に巻き取る事が出来る．また，動作としては図１０に示すものとなる．

また，この機構は図１１に示すように，カム駆動軸は中心軸Ａ方向には変位しないが，従動揺動部は中心軸Ｂを中心として回転するため中心軸Ａ方向に変位するため，カム駆動軸と従動揺動部の接点Ｐは中心軸Ａに対して変位する．そのため，軸の形状を任意に変更することにより，揺動部の軌道を望むものに変更する事が出来る．

例えば，リール軸方向に対してケーブルを平行に巻く場合，図１２および次式（４）のように接点Ｐは表される．また，図１３および次式（５），（６）が成り立つため，式（７）が成り立つ．

数４

Ｐ（Ｄｃｏｓφ−ｄｓｉｎφ，Ｄｓｉｎφ＋ｄｃｏｓφ） （４）
ｈ＝Ｒ_Ｄｓｉｎθ （５）
ｈ＋ｒ＝Ｄｓｉｎφ＋ｄｃｏｓφ （６）
Ｒ_Ｄｓｉｎθ＋ｒ＝Ｄｓｉｎφ＋ｄｃｏｓφ （７）

ここでカム駆動軸の直径ｒ，従動揺動部溝幅ｄは，カム駆動軸の偏心距離Ｒ_Ｄ，従動揺動部の回転軸から溝部までの距離Ｄに対して小さいため，式（７）は近似的に式（８）と表せる．そのため従動揺動部の傾き角度φは式（９）で表せる．

ここで，カム駆動軸と従動揺動部の接点Ｐのｙ_ｐ方向への変位Ｐ_ｙは式（１０）で表され，カム駆動軸の直径ｒは，カム駆動軸の偏心距離Ｒ_Ｄに対して小さいため，近似的に式（１１）と表せる．図８および式（２）のｈ_２のようにＰ_ｙが変位すればよいので，式（１２）が成

（１２）より式（１３）が成立する．

ここで，図１３の原点を図１２の中心軸Ａと中心軸Ｂの交点とすると，式（１４）を満たす形状のカム駆動軸であれば，リール軸方向に対してケーブルを平行に巻き取る事が出来る．

ここで例として，Ｒ_ＭＡＸ＝２０［ｍｍ］，Ｄ＝６５［ｍｍ］，ｄ＝２．３［ｍｍ］として式（１４）のグラフを描くと図１４のようになり，この形状のカム駆動軸を作成し使用すれば，リール軸方向に対してケーブルを平行に巻き取る事が出来る．図１４のグラフの形状のカム駆動軸の概観を図１５に示す．

さらに，図７のようにリール本体１３を対になった半球殻車輪１４で囲み車輪移動体とすることで，平行巻機構を備えた小型リールを搭載した移動体を作成する事が出来る．

なお，本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである．

本発明にかかる発明の概念図 従属揺動部の動作説明図 実施例説明図 実施例説明図 実施例説明図 実施例説明図 実施例説明図 実施例説明図 実施例説明図 実施例説明図 実施例説明図 実施例説明図 実施例説明図 実施例説明図 実施例説明図 実施例説明図 従来例説明図 従来例説明図

符号の説明

１．トルク生成機構，２．リール，３．線条体（ケーブル），４．スリップリング，５．減速器，６．揺動駆動部，７．従属揺動部，８．ガイドプーリ，９．中心軸Ａ，１０．中心軸Ｂ，１１．揺動運動方向，１２．ガイド穴，１３．リール本体，１４．半球殻車輪

Claims (1)

1. 以下の支持体，トルク生成機構，揺動駆動部，従属揺動部，線条物案内機構，の立体機構により構成されていることを特徴とする線条物平行巻き装置．
   （イ）以下の部品をそれぞれの軸に対して支持，もしくは固定する支持体
   （ロ）下記の（ハ）揺動駆動部を回転駆動するための動力を生成するためのトルク生成機 構
   （ハ）第１の回転軸と，下記の（二）従属揺動部をカム機構により駆動するためのピンを 第１の回転軸から所定距離だけ離れた位置に有する揺動駆動部
   （ニ）第２の回転軸を持ち，カム機構を通して上記（ハ）揺動駆動部により往復揺動駆動 される従属揺動部
   （ホ）上記（二）従属揺動部に設置され，（二）従属揺動部の往復揺動運動により線条物 を第１の回転軸方向に沿って案内する線条物案内機構

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