JP2007062953A - 間欠巻取りユニット - Google Patents

Abstract

【課題】巻取り用の一方向クラッチと逆転防止用の一方向クラッチを備えた巻取りユニットにおいて、ユニット全体の軸方向サイズのコンパクト化を図ることである。
【解決手段】巻取り用の一方向クラッチを揺動部材６の軸方向端面に設けられたラチェット１２と、これに対向して巻取り部材１４の軸方向の対向端面に取り付けられた駆動爪１７とにより構成し、揺動部材６の巻取り方向への揺動時には駆動爪１７が取り付け面から突き出してロックし、その反対方向には駆動爪１７が没入してフリーとなる方向性を有するように構成した。
【選択図】図１

Description

この発明は、テープフィーダユニット等において用いられる間欠巻取りユニットに関し、特にその軸方向のコンパクト化を図ったものである。

チップマウンターに装着されるテープフィーダユニットにおいては、電子部品が収納された搬送テープを間欠的に送るとともに、その搬送テープの蓋の役目を果たすトップテープを剥ぎ取り、剥ぎ取ったトップテープを間欠的に巻取る巻取りユニットが設けられる。

この間欠巻取りユニットにおいて、巻取りリールと同軸に逆止爪を備えたラチェット機構を設け、揺動部材に設けた駆動爪をラチェットホイールに対しその外径側から係合せしめ、該揺動部材の揺動に応じて前記ラチェットホイールを１ピッチづつ回転させるようにしたものが知られている（特許文献１）。

また、ラチェット機構を用いることなく、巻取り用と逆転防止用の２種類のころ式一方向クラッチを軸方向に配置した間欠巻取りユニットも知られている（特許文献２）。
特開平１１−２４６１０９号公報（図４） 特開２００１−４１２６５号公報（図１）

前記特許文献１に開示された間欠巻取りユニットは、トップテープを巻き取る巻取りリールに軸方向に並んでラチェット機構が設けられているため、巻取りユニットが軸方向に長くなり、コンパクト性に欠ける問題がある。また、ラチェットホイールの外径側に駆動爪を係合させているため、ラチェットホイールの外径側に駆動爪等の部品が取り付けられる。このため、取扱い性に問題がある。

また、特許文献２に開示された間欠巻取りユニットは、一方向クラッチが軸方向に２個配置されるため軸方向のコンパクト性に欠ける問題がある。

そこで、この発明は、軸方向のコンパクト化を図るとともに、ラチェット機構が外部に露出せず取り扱い易い間欠巻取りユニットを提供することを課題とする。

前記の課題を解決するために、この発明は、入力側の揺動部材６と出力側の巻取り部材１４が固定軸２上に回転自在に取り付けられ、前記揺動部材６と巻取り部材１４との間に巻取り用の一方向クラッチが設けられ、前記巻取り部材１４と前記固定軸２との間に逆転防止用の一方向クラッチ２３が介在され、前記巻取り用の一方向クラッチは前記揺動部材６の巻取り方向への揺動時にロックされ、また前記逆転防止用の一方向クラッチ２３は前記巻取り部材１４の巻取り方向への回転時にフリーとなる方向性をそれぞれ有する間欠巻取りユニットにおいて、前記巻取り用の一方向クラッチの構成として次の構成を採用したものである。

即ち、当該巻取り用の一方向クラッチは、前記揺動部材６の軸方向端面に設けられたラチェット１２と、これに対向して前記巻取り部材１４の軸方向の対向端面に取り付けられた駆動爪１７とからなり、前記駆動爪１７はその取り付け面に対し出没自在に設けられるとともに前記ラチェット１２に噛み合う方向に付勢され、該ラチェット１２と駆動爪１７の回転方向の噛み合いは、前記揺動部材６の巻取り方向への揺動時には駆動爪１７が取り付け面から突き出してロックし、その反対方向には駆動爪１７が没入してフリーとなる方向性を有するように構成した。

前記の間欠巻取りユニットは、揺動部材６の一定方向への揺動時に巻取り用の一方向クラッチ、即ちラチェット１２と駆動爪１７が相互に噛み合ってロック状態となり、巻取り部材を一定ピッチだけ回転させる。このとき、逆転防止用の一方向クラッチ２３はフリーとなり、巻取り作用の支障になることがない。また、揺動部材６が前記と反対方向に揺動されると、前記のラチェット１２と駆動爪１７の係合がフリーとなる一方、逆転防止用の一方向クラッチ２３がロックして逆転を防止する。

なお、前記の逆転防止用の一方向クラッチ２３として、これをラチェット１２’と駆動爪１７’の組み合わせにより構成してもよい。

この発明の間欠巻取りユニットは以上のように、２個の一方向クラッチのうち一方又は双方の一方向クラッチが軸方向の対向端面間に形成されたラチェットと駆動爪の組み合わせによって構成されるので、ユニットの軸方向の寸法は、実質的にラチェットの歯の高さ（歯の軸方向長さ）となる。このため、ユニット全体の軸方向サイズのコンパクト化を図ることができる。また、ラチェットと駆動爪は軸方向の対向端面間に設けられ外部に露出することがないので、取り扱いが容易である利点もある。

以下、添付図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。

図１から図５に示した実施例１の間欠巻取りユニットは、ハウジング１に固定された固定軸２を有する。その固定軸２は先端面に円板形の側板３が設けられ、その反対面に設けられたねじ部４によりハウジング１に対しナット５により固定される。

前記固定軸２のハウジング１側の端部に入力部材としての揺動部材６が回転自在に嵌合される。この揺動部材６は、図５に示したように、固定軸２に嵌合される環状のボス部７と、そのボス部７の外周縁から下向きに延び出した第１の揺動アーム８と、側方に延び出した第２の揺動アーム９が設けられる。第１の揺動アーム８の先端に図示省略のリンク機構が連結され、図２の矢印ａ、ｂで示したように一定揺動角をもった揺動運動を行う。第２の揺動アーム９の先端と、ハウジング１の間にコイルばね１１が介在され、矢印ａ、ｂの揺動方向に応じて伸縮してばね力を及ぼす。

前記のボス部７の内面全周にわたり鋸歯状のラチェット１２が形成される。ラチェット１２の各歯１３（図４参照）は、前記揺動部材６の巻取り方向（図２、図４（ａ）の矢印ａ参照）への揺動方向に見た場合に緩斜面１３ａと急斜面１３ｂがこの順に並ぶ直角三角形をなす。

前記の揺動部材６と側板３との間において、固定軸２に出力部材としての巻取り部材１４が回転自在に嵌合される。この巻取り部材１４は、図示の場合、歯車として示しており、これが図示省略の巻取り用プーリに歯車結合される。歯車結合を省略し、当該巻取り部材１４自体がプーリである構成をとることもできる。

前記揺動部材６のラチェット１２に対向した巻取り部材１４の端面の中心対称の２個所に周方向に若干長い四角形の取り付け穴１５、１５が設けられる（図５参照）。各取り付け穴１５にばね１６を介して駆動爪１７が軸方向に移動可能に収納され、該駆動爪１７の先端部が巻取り部材１４の端面（即ち、取り付け面）に対し出没自在となる（図１、図４参照）。駆動爪１７は、２個の歯を有し、前記ラチェット１２に噛み合う緩斜面１７ａと急斜面１７ｂを有する。

なお、前記取り付け穴１５相互の位置関係（従って、駆動爪１７相互の位置関係）は、ラチェット１２の歯１３のピッチの整数倍に設定される場合のほか、その整数倍に若干の位相ずれ角α（図６参照）を持つように定める場合がある。位相ずれ角αは、歯１３のピッチ角βを駆動爪１７の数で除した数値に設定される。

前記のラチェット１２とこれに噛みあった駆動爪１７によって巻取り用の一方向クラッチが構成される。

前記巻取り部材１４の反対面（側板３側の面）に側板３に達する長さのボス部１８が設けられ（図５（ｂ）参照）、そのボス部１８の内径面に軸方向の回り止め用のリブ１９が所要数形成される。また、そのボス部１８の開口端の内径面に蓋２１の嵌合溝２２が設けられる。

前記ボス部１８の内部には逆転防止用の一方向クラッチ２３が内蔵される。この一方向クラッチ２３は通常のころ式のものであり、クラッチ外輪２４の内径面に周方向に一定の間隔をおいてポケット２５が設けられる（図３参照）。ポケット２５の底面には巻取り方向Ａに狭小となるクサビ角θが形成されるようなカム面２６を有する。ポケット２５内にころ２７とばね２８が収納され、そのばね２８によってころ２７がポケット２５の狭小方向に付勢され、ころ２７の作動の安定化が図られる。なお、クラッチ外輪２４の外周面に形成された軸方向の溝２９が前記のリブ１９に嵌合され、回り止めが果たされる。

前記の逆転防止用の一方向クラッチ２３は、巻取り部材１４が巻取り方向Ａに回転した場合にころ２７がばね２８の方向に移動するためフリーとなり、前記と反対方向に回転した場合はころ２７がクサビ角θに噛み込みロックされる。

実施例１の間欠巻取りユニットは以上のようなものであり、次にその作用を説明する。

揺動部材６が、図２に示した矢印ａ方向に揺動されたとき、ラチェット１２の歯１３が駆動爪１７に対してロック状態となり（図４（ａ）参照）、ラチェット１２の歯１３の急斜面１３ｂが駆動爪１７の急斜面１７ｂを押して巻取り部材１４を巻取り方向Ａに回転させ、トップテープの１ピッチ分の巻取りを行う。このとき、逆転防止用の一方向クラッチ２３はフリーとなって巻取りを妨げることはない。

次に、揺動部材６が矢印ｂ方向に揺動されると、ラチェット１２の歯１３と駆動爪１７の係合はフリー状態となり（図４（ｂ）参照）、歯１３の緩斜面１３ａが駆動爪１７の緩斜面１７ａに乗り上げ、駆動爪１７を取り付け穴１５内に没入させる。これにより揺動部材６は巻取り部材１４に対して逆方向のトルクを及ぼすことなく元の状態に戻り、次の巻取りに備える（図４（ｃ）参照）。この場合、トップテープ等から巻取り部材１４に対して逆転方向のトルクが加えられたとすると、逆転防止用の一方向クラッチ２３がロック状態となり逆転を防止する。

なお、組立て時において、複数の駆動爪１７がある場合、その相互間の周方向の間隔がラチェット１２の歯１３のピッチの整数倍に設定されていると、加工精度の如何によっては全ての駆動爪１７がラチェット１２に対して同時に噛み合わない状態があり得るが、前記のような位相ずれ角αを設けておくと、加工精度の如何にかかわらず最低一つの駆動爪１７はラチェット１２に噛み合うので、確実な作動が行える。

次に、図７から図１１に示した実施例２について説明する。この実施例２は、前記の実施例１と相違する点は、逆転防止用の一方向クラッチをラチェット機構により構成した点である。これ以外の構成は実施例１の場合と同じである。

即ち、固定軸２の側板３の内面全周にわたり鋸歯状のラチェット１２’が設けられる。ラチェット１２’の各歯１３’は、前記揺動部材６の巻取り方向への揺動方向（図９（ａ）の矢印ａ参照）に見た場合に緩斜面１３’ａと急斜面１３’ｂがこの順に並ぶ直角三角形の歯が一定ピッチで形成される。

巻取り部材１４のボス部１８端面の中心対称の２個所に周方向に若干長い四角形の取り付け穴１５’、１５’が設けられる。各取り付け穴１５’にばね１６’を介して駆動爪１７’が軸方向に移動可能に収納され、該駆動爪１７’の先端部がボス部１８の端面（即ち、取り付け面）に対し出没自在となる（図９参照）。駆動爪１７’は２個の歯を有し、前記ラチェット１２’に噛み合う緩斜面１７’ａと急斜面１７’ｂを有する。

なお、前記取り付け穴１５’相互の位置関係（従って、駆動爪１７’相互の位置関係）は、ラチェット１２’の歯１３’のピッチの整数倍に設定される場合のほか、その整数倍に若干の位相ずれ角α（図６参照）を持つように定める場合がある。位相ずれ角αは、歯１３’のピッチ角βを駆動爪１７’の数で除した数値に設定される。前記のラチェット１２’とこれに噛みあった駆動爪１７’によって逆転防止用の一方向クラッチが構成される。

その他の構成は前記の実施例１の場合と同様であるので、同一部分には同一符号を付して示すにとどめその説明を省略する。

なお、前記のラチェット１２’を側板３の内面に形成する場合の加工の便宜を考慮し、固定軸２と側板３は図１１に示したように別部材により構成することが望ましい。この場合、固定軸２の端部にＤカット部３１を設け、側板３にこれに対向したＤカット孔３２を設けるようにして、回り止めを図るようにする。

実施例２の間欠巻取りユニットは以上のようなものであり、次にその作用を説明する。

揺動部材６が巻取り方向ａ（図９方向（ａ）参照）に揺動されると、ラチェット１２の歯１３が駆動爪１７に対してロック状態となり、ラチェット１２の歯１３の急斜面１３ｂが駆動爪１７の急斜面１７ｂを押して巻取り部材１４を巻取り方向Ａに回転させ、トップテープの１ピッチ分の巻取りを行う。このとき、他方のラチェット１２’の歯１３’と駆動爪１７’の係合はフリー状態となり（図９（ｂ）参照）、歯１３’の緩斜面１３’ａが駆動爪１７’の緩斜面１７’ａに乗り上げ、駆動爪１７’を取り付け穴１５’内に没入させる。これにより揺動部材６はラチェット１２’と駆動爪１７’に妨げられることなく巻取り方向への揺動を完了する（図９（ｃ）参照）。

次に、揺動部材６の揺動方向が反転し矢印ｂ方向に揺動すると、図１０（ａ）に示したように、ラチェット１２は駆動爪１７に対してフリー状態となる一方、他方のラチェット１２’は駆動爪１７’に対してロック状態となり、巻取り部材１４の逆転を防止しつつ次の巻取り方向への揺動に備える（図１０（ｂ）参照）。

なお、図１２に示したように、巻取り部材１４のボス部１８の両方の端面に設けられる駆動爪１７、１７’の位相を一致させることにより、その取り付け穴１５、１５’及びばね１６、１６’を統合し、これらを１つの穴、一つのばねで形成することができる。

実施例１の縦断側面図 図１のＸ−Ｘ線の断面図 図１のＹ−Ｙ線の一部省略断面図 （ａ）から（ｃ）実施例１の作用を表わす一部拡大断面図 （ａ）実施例１の分解斜視図、（ｂ）同じく巻取り部材の斜視図 同上のラチェットと駆動爪との関係説明図 実施例２の縦断側面図 実施例２の分解斜視図 （ａ）から（ｃ）実施例２の作用を表わす一部拡大断面図 （ａ）（ｂ）実施例２のその他の作用を表わす一部拡大断面図 同上の変形例の一部分解斜視図 同上の変形例の一部断面図

符号の説明

１ ハウジング
２ 固定軸
３ 側板
４ ねじ部
５ ナット
６ 揺動部材
７ ボス部
８ 揺動アーム
９ 揺動アーム
１１ コイルばね
１２，１２’ ラチェット
１３、１３’ 歯
１３ａ、１３’ａ 緩斜面
１３ｂ、１３’ｂ 急斜面
１４ 巻取り部材
１５、１５’ 取り付け穴
１６、１６’ ばね
１７、１７’ 駆動爪
１７ａ、１７’ａ 緩斜面
１７ｂ、１７’ｂ 急斜面
１８ ボス部
１９ リブ
２１ 蓋
２２ 嵌合溝
２３ 一方向クラッチ
２４ クラッチ外輪
２５ ポケット
２６ カム面
２７ ころ
２８ ばね
２９ 溝
３１ Ｄカット部
３２ Ｄカット孔

Claims (4)

1. 入力側の揺動部材（６）と出力側の巻取り部材（１４）が固定軸（２）上に回転自在に取り付けられ、前記揺動部材（６）と巻取り部材（１４）との間に巻取り用の一方向クラッチが設けられ、前記巻取り部材（１４）と前記固定軸（２）との間に逆転防止用の一方向クラッチ（２３）が介在され、前記巻取り用の一方向クラッチは前記揺動部材（６）の巻取り方向への揺動時にロックされ、また前記逆転防止用の一方向クラッチ（２３）は前記巻取り部材（１４）の巻取り方向への回転時にフリーとなる方向性をそれぞれ有する間欠巻取りユニットにおいて、
   前記巻取り用の一方向クラッチが、前記揺動部材（６）の軸方向端面に設けられたラチェット（１２）と、これに対向して前記巻取り部材（１４）の軸方向の対向端面に取り付けられた駆動爪（１７）とからなり、前記駆動爪（１７）はその取り付け面に対し出没自在に設けられるとともに前記ラチェット（１２）に噛み合う方向に付勢され、該ラチェット（１２）と駆動爪（１７）の回転方向の噛み合いは、前記揺動部材（６）の巻取り方向への揺動時には駆動爪（１７）が取り付け面から突き出してロックし、その反対方向には駆動爪（１７）が没入してフリーとなる方向性を有することを特徴とする間欠巻取りユニット。
2. 前記逆転防止用の一方向クラッチ（２３）が、ころ形式の一方向クラッチであることを特徴とする請求項１に記載の間欠巻取りユニット。
3. 前記逆転防止用の一方向クラッチ（２３）が、前記固定軸（２）の他方の端面に設けられた側板（３）と、その側板（３）の内面に設けられたラチェット（１２’）と、このラチェット（１２’）に対向して前記巻取り部材（１４）の軸方向の対向端面に取り付けられた駆動爪（１７’）からなり、前記駆動爪（１７’）はその取り付け面に対し出没自在に設けられるとともに前記ラチェット（１２’）に噛み合う方向に付勢され、該ラチェット（１２’）と駆動爪（１７’）の回転方向の噛み合いは、前記巻取り部材（１４）の巻取り方向への回転時には駆動爪（１７’）が没入してフリーとなり、その反対方向には駆動爪（１７’）が突き出してロックする方向性を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の間欠巻取りユニット。
4. 前記駆動爪（１７）（１７’）が複数個設けられ、それらの周方向の間隔が前記ラチェット（１２）（１２’）の歯のピッチの整数倍に対し一定の位相ずれ角αを加えた大きさをもつように定められたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の間欠巻取りユニット。

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