JP2007064398A

JP2007064398A - 間欠巻取りユニット

Info

Publication number: JP2007064398A
Application number: JP2005252102A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Takada; 声一高田
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2005-08-31
Filing date: 2005-08-31
Publication date: 2007-03-15

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】揺動部材１１と巻取り部材１９との間に巻取り用の一方向クラッチ２３と、逆転防止用の一方向クラッチ３１がそれぞれ介在された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２３は、前記揺動部材１１と一体のスリーブ７の外径面に嵌合された外環部材２４の内径面に形成されたポケット２７とこれに収納されたころ２５からなり、逆転防止用の一方向クラッチ３１は、前記外環部材２４の外径面に一体に設けられ、かつ前記固定軸２の側板３に軸方向に対向したポケット３５を備えたカムリング３２と、そのポケット３５に収納されたボール３３からなる構成とした。
【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。

このような間欠巻取りユニットとして、入力側となる揺動部材と、出力側となる巻取り部材が固定軸上に回転自在に取り付けられ、前記揺動部材と巻取り部材との間に巻取り用の一方向クラッチが、また、前記巻取り部材と前記固定軸との間に逆転防止用の一方向クラッチがそれぞれ介在され、前記巻取り用の一方向クラッチは前記揺動部材の巻取り方向への揺動時にロックされて巻取りトルクを伝達し、また前記逆転防止用の一方向クラッチは前記巻取り部材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ように構成されたものが知られている（特許文献１）。
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、巻取り用と逆転防止用の２種類の一方向クラッチが軸方向に２個並設されるため、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、前記２個の一方向クラッチを同軸状態に、即ち径方向に組み合わせることにより軸方向のコンパクト化を図った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、図１に示したように、入力側の揺動部材１１と出力側の巻取り部材１９が固定軸２上に回転自在に取り付けられ、前記揺動部材１１と巻取り部材１９との間に巻取り用の一方向クラッチ２３と、前記巻取り部材１９と前記固定軸２との間に逆転防止用の一方向クラッチ３１がそれぞれ介在され、前記揺動部材１１の巻取り方向への揺動時に前記巻取り用の一方向クラッチ２３はロックされて巻取りトルクを伝達し、また逆転防止用の一方向クラッチ３１は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を前提の構成とする。

その上で、この発明においては、巻取り用の一方向クラッチ２３は、前記揺動部材１１と一体のスリーブ７の外径面に対向したポケット２７を備えるとともにそのポケット２７底面に径方向に深さの変化する巻取り側カム面２８が形成された外環部材２４と、そのポケット２７内に収納された転動体（ころ）２５とにより構成される。また、逆転防止用の一方向クラッチ３１は、前記外環部材２４の外径面に一体に設けられ、かつ前記固定軸２の側板３に軸方向に対向したポケット３５を備えるとともにそのポケット３５の底面に軸方向に深さの変化する逆転防止側カム面３６が形成されたカムリング３２と、そのポケット３５内に収納された転動体（ボール）３３により構成される。

前記巻取り側カム面２８は、前記揺動部材１１の巻取り方向への揺動時に当該転動体２５がロックする方向に傾斜し、前記逆転防止側カム面３６は前記揺動部材１１の巻取り方向への揺動時に当該転動体３３がフリーとなる方向に傾斜した構成である。

この発明の間欠巻取りユニットは、揺動部材１１が、図２に示した矢印ａ方向に揺動されたとき、これと一体のスリーブ７がその方向に回転するため巻取り用一方向クラッチ２３がロックすることによりトルクを伝達し、巻取り部材１９を巻取り方向Ａ（図２、図３参照）に回転させる。これによりトップテープの１ピッチ分の巻取りが行われる。このとき、逆転防止用の一方向クラッチ３１はフリーとなる。揺動部材１１が矢印ｂ方向に揺動されると、巻取り用の一方向クラッチ２３はフリーとなり、揺動部材１１は元の状態に戻る。逆転防止用の一方向クラッチ３１においてはボール３３がクサビ角δの方向に移動してロックし、巻取り部材１９の逆転を阻止する。

この発明の間欠巻取りユニットは以上のように、巻取り用の一方向クラッチ２３の外径面に逆回転防止用の一方向クラッチ３１を設けるようにしたので、ユニット全体の軸方向サイズがコンパクト化される効果がある。また、巻取り部材１９が前記スリーブ７の外径面に軸受部材１７を介して回転自在に嵌合され、該巻取り部材１９のボス部２２の開放端内径面が前記固定軸２の側板３により閉塞され、該側板３と前記軸受部材１７との間に前記巻取り用と逆転防止用の各一方向クラッチ２３、３１を組み込んだ構成をとることにより、各一方向クラッチ２３、３１をコンパクトに組み込むことができる。

なお、揺動部材１１が巻取り状態から元の状態に戻る際、逆転防止用の一方向クラッチ３１はロックして巻取り部材１９の逆転を阻止するが、そのロックは揺動部材１１の回転には影響を与えないのため、揺動部材１１が元の状態に戻る際のトルクに変動を来たすことはない。

さらに、巻取り用の一方向クラッチ２３の外環部材２４と、逆転防止用の一方向クラッチ３１のカムリング３２を一体部品により形成することにより、部品点数を減少させることができる。

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４に示した実施例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、その反対側のねじ穴４を設けた端面をハウジング１の内側面に押し当て、ハウジング１の外側面からねじ込んだボルト５により該ハウジング１に固定される。

前記固定軸２の外径面に、ハウジング１との間にスペーサ６を介してスリーブ７が回転自在に嵌合される。スリーブ７はハウジング１側の端部外径面にＤカット部８（図４（ａ）参照）を有するつば９が設けられ、そのつば９に入力部材としての揺動部材１１が嵌合される。

前記の揺動部材１１は、図２及び図４に示したように、前記スリーブ７のつば９に嵌合されるＤカット孔１２を有するボス部１３と、そのボス部１３の外周縁から下向きに延び出した第１の揺動アーム１４と、側方に延び出した第２の揺動アーム１５が設けられる。第１の揺動アーム１４の先端に図示省略のリンク機構が連結され、図２において矢印ａ、ｂで示したように一定の揺動角をもって駆動される。第２の揺動アーム１５の先端と、ハウジング１の間にコイルばね１６が介在される。このコイルばね１６は、矢印ａ、ｂの揺動方向に応じて伸縮してばね力を及ぼす。なお、スリーブ７と揺動部材１１は一体の部品で形成してもよい。

前記スリーブ７のつば９の内側に環状の軸受部材１７が回転自在に嵌合される。この軸受部材１７は外径面に嵌合リブ１８が設けられ、出力側部材としての巻取り部材１９内径面の嵌合溝２１（図４（ａ）参照）に嵌合固定される。巻取り部材１９は前記軸受部材１７と一体に回転自在に支持される。巻取り部材１９は、図示の場合、歯車として示しており、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１９をそれ自体がプーリである構成をとることもできる。

前記巻取り部材１９のハウジング１と反対側に面に環状のボス部２２が設けられ、その開放端の内径面に前記固定軸２の側板３が、当該巻取り部材１９の回転を可能とするすき間をおいて嵌合され、該側板３によりボス部２２の開放端が閉塞される。

図１（ａ）に示したように、前記側板３と軸受部材１７、及びスリーブ７とボス部２２に囲まれた部分にクラッチ機構が収納される。そのクラッチ機構は、巻取り用の一方向クラッチ２３と、逆転防止用の一方向クラッチ３１からなる。

巻取り用の一方向クラッチ２３は、スリーブ７の外径面に回転自在に嵌合された外環部材２４と多数のころ２５及びころ付勢ばね２６とからなる。外環部材２４の内径面に所要数のポケット２７が周方向に一定の間隔をおいて設けられる（図３参照）。

前記ポケット２７の底面に巻取り側カム面２８が形成される。その巻取り側カム面２８は前記揺動部材１１の巻取り時の揺動方向（図２、図３の矢印ａ参照）に見た場合、底面の深さが次第に径方向に浅くなる傾斜を有し、その傾斜により径方向のクサビ角θが形成される。ころ２５はころ付勢ばね２６によりクサビ角θが形成される方向に付勢される。

前記の巻取り用の一方向クラッチ２３は、揺動部材１１が巻取り方向（矢印ａ方向）に揺動したとき、ころ２５がクサビ角θに噛み込んでロックし、その反対方向（矢印ｂ方向）に揺動したとき、ころ２５の噛み込みが外れてロックが解除されフリーとなる。なお、外環部材２４の外径面に回り止め用の溝２９が軸方向に設けられる。

逆転防止用の一方向クラッチ３１は、外環部材２４の外径面に設けられる。この一方向クラッチ３１は、カムリング３２、所要数のボール３３及びボール付勢ばね３４とから成る。

カムリング３２は、前記側板３に対向した端面に、周方向に一定の間隔をおいてポケット３５が設けられ（図１（ｂ）参照）、その軸方向の底面に逆転防止側カム面３６が形成される。その逆転防止側カム面３６は揺動部材１１の巻取り時の揺動方向（図１（ｂ）、図２、図３の矢印ａ参照）に見た場合、底面の深さが次第に軸方向に浅くなる傾斜を有し、その傾斜によって軸方向のクサビ角δが形成される。ボール３３はボール付勢ばね３４によりクサビ角δの方向に付勢される。ボール３３がクサビ角δが形成される方向に相対移動したとき逆転防止用の一方向クラッチ３１はロック状態となり、その反対にクサビ角δに対し反対方向に相対移動したときフリー状態となる。

前記のカムリング３２は、その内径面に形成された軸方向の回り止め用のリブ３７が前記外環部材２４の溝２９に嵌合され、外環部材２４と回転方向に一体化される。また、そのカムリング３２の外径面に回り止め用の溝３８が軸方向に形成され、巻取り部材１９のボス部２２の内径面に形成されたリブ３９に嵌合され、回転方向に一体化される。

なお、前記の外環部材２４とカムリング３２は、図４（ｂ）に示したように、両者を一体の部品、即ちクラッチ部品４１により形成し、そのクラッチ部品４１の内径面に巻取り用の一方向クラッチ２３を構成し、外径側の軸方向端面に逆転防止用の一方向クラッチ３１を構成するようにしてもよい。

また、巻取り部材１９は、図５（ａ）に示したように、その回転中心線を含む面で２分割された分割体１９ａ、１９ａの組み合わせより構成したものでもよい。この場合は各分割体１９ａに、前記ボス部２２の分割形状をなす分割ボス部２２ａがそれぞれ設けられ、分割ボス部２２ａの突き合わせ面の一方に他方の分割体１９ａに対する係合爪４２と該係合爪４２に対応した係合部４３が設けられる。各分割体１９ａは同一形状に形成される。図５（ｂ）は、係合爪４２と係合部４３が係合された状態を示す。

実施例の間欠巻取りユニットは以上のように構成され、次にその作用について説明する。

揺動部材１１が、図２に示した矢印ａ方向に揺動されたとき、これと一体のスリーブ７がその方向に回転するため、ころ２５がクサビ角θの方向に相対移動して噛み込みを生じる（図３参照）。その結果巻取り用一方向クラッチ２３がロック状態となり、その外環部材２４、これと一体のカムリング３２を介してトルクが伝達され、巻取り部材１９を巻取り方向Ａ（図２、図３参照）に回転させる。これによりトップテープの１ピッチ分の巻取りが行われる。このとき、逆転防止用の一方向クラッチ３１はボール３３がクサビ角δと反対方向に相対移動するため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１１が矢印ｂ方向に揺動されると、巻取り用の一方向クラッチ２３はころ２４がクサビ角θと反対方向に相対移動する結果フリーとなり、揺動部材１１は巻取り部材１９に対して逆方向のトルクを及ぼすことなくスリーブ７と共に回転し元の状態に戻る。この場合、トップテープ等から巻取り部材１９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３１においてはボール３３がクサビ角δの方向に移動して側板３に対しロック状態となり巻取り部材１９の逆転を阻止するが、そのロックはスリーブ７及びこれと一体の揺動部材１１の回転には影響を与えないため、揺動部材１１が元の状態に戻る際のトルクに変動を来たすことはない。

（ａ）実施例の縦断側面図、（ｂ）（ａ）図のｂ−ｂ線の拡大断面図図１のＸ−Ｘ線の断面図図１のＹ−Ｙ線の一部省略拡大断面図（ａ）実施例の分解斜視図、（ｂ）同上の変形例の一部斜視図（ａ）実施例の他の変形例の一部分解斜視図、（ｂ）（ａ）図の組み合わせ状態の一部拡大断面図

符号の説明

１ハウジング
２固定軸
３側板
４ねじ穴
５ボルト
６スペーサ
７スリーブ
８Ｄカット部
９つば
１１揺動部材
１２Ｄカット孔
１３ボス部
１４揺動アーム
１５揺動アーム
１６コイルばね
１７軸受部材
１８嵌合リブ
１９巻取り部材
２１嵌合溝
２２ボス部
２３一方向クラッチ
２４外環部材
２５ころ
２６ころ付勢ばね
２７ポケット
２８巻取り側カム面
２９溝
３１一方向クラッチ
３２カムリング
３３ボール
３４ボール付勢ばね
３５ポケット
３６逆転防止側カム面
３７リブ
３８溝
３９リブ
４１クラッチ部品
４２係合爪
４３係合部

Claims

入力側の揺動部材（１１）と出力側の巻取り部材（１９）が固定軸（２）上に回転自在に取り付けられ、前記揺動部材（１１）と巻取り部材（１９）との間に巻取り用の一方向クラッチ（２３）と、前記巻取り部材（１９）と前記固定軸（２）との間に逆転防止用の一方向クラッチ（３１）がそれぞれ介在され、前記揺動部材（１１）の巻取り方向への揺動時に前記巻取り用の一方向クラッチ（２３）はロックされ、また逆転防止用の一方向クラッチ（３１）は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（２３）は、前記揺動部材（１１）と一体のスリーブ（７）の外径面に対向したポケット（２７）を備えるとともにそのポケット（２７）底面に径方向に深さの変化する巻取り側カム面（２８）が形成された外環部材（２４）と、そのポケット（２７）内に収納された転動体（２５）からなり、前記逆転防止用の一方向クラッチ（３１）は、前記外環部材（２４）の外径面に一体に設けられ、かつ前記固定軸（２）の側板（３）に軸方向に対向したポケット（３５）を備えるとともにそのポケット（３５）の底面に軸方向に深さの変化する逆転防止側カム面（３６）が形成されたカムリング（３２）と、そのポケット（３５）内に収納された転動体（３３）からなり、
前記巻取り側カム面（２８）は前記揺動部材（１１）の巻取り方向への揺動時に当該転動体（２５）がロックする方向に傾斜し、前記逆転防止側カム面（３６）は前記揺動部材（１１）の巻取り方向への揺動時に当該転動体（３３）がフリーとなる方向に傾斜したことを特徴とする間欠巻取りユニット。
前記巻取り部材（１９）が前記スリーブ（７）の外径面に軸受部材（１７）を介して回転自在に嵌合され、該巻取り部材（１９）のボス部（２２）の開放端内径面が前記固定軸（２）の側板（３）により閉塞され、該側板（３）と前記軸受部材（１７）との間に前記巻取り用と逆転防止用の各一方向クラッチ（２３）（３１）を組み込んだ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。
前記巻取り用の一方向クラッチ（２３）の外環部材（２４）と前記逆転防止用の一方向クラッチ（３１）のカムリング（３２）が一体部品により形成された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。
前記巻取り部材（１９）がその回転中心線を含む面で２分割された分割体（１９ａ）の組み合わせにより形成され、各分割体（１９ａ）の突き合わせ面の一方に他方の分割体（１９ａ）に対する係合爪（４２）と該係合爪（４２）に対応した係合部（４３）が設け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。