JP2007217106A - 自動リール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置全体の幅方向の寸法を短くすると共に、構成が簡易且つ合理的で製造コストを低減可能な自動リール装置を提供すること。
【解決手段】リール１０を自動的に回転させて被巻取物の巻き取り又は繰り出しを行う自動リール装置であって、リール１０の回転の軸芯となる回転軸２０と、その回転軸２０と一体的に回転可能に設けられてリール１０を保持するリール保持部３０と、回転軸２０を受ける軸受部４０と、その軸受部４０を支持することで回転軸２０を介してリール保持部３０を支持する基体部４２と、その基体部４２に設置されてリール保持部３０へ駆動力を直接的に伝達することでそのリール保持部３０を介してリール１０を回転させる回転駆動手段５０とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、リールを自動的に回転させてテープ状等の被巻取物の巻き取り又は巻き出し（繰り出し）を行う自動リール装置に関する。

従来の自動リール装置にあっては、図８に示すように、リール１０を保持して回転させるリール取付盤３１が一体的に設けられた回転軸２０に、カップリング７０を介してモータ駆動装置５９の出力軸５３を連結している。モータ駆動機構５９は、モータ５２と減速用ギヤヘッド５４とで構成されている。減速用ギヤヘッド５４で所要の回転数まで減速された駆動力がカップリング７０と回転軸２０を介してリール取付盤３１を回転させる。

この自動リール装置によれば、リール取付盤３１の回転軸２０に、モータ駆動機構５９をカップリング７０で直接的に連結すればよく、容易に組み立てることができる。
しかしながら、回転軸２０と減速用ギヤヘッド５４を含むモータ駆動機構５９を直列で連結することになり、装置全体の幅寸法が長くなってしまう。つまり、リール１０、リール取付盤３１、回転軸２０の軸受部４０、カップリング７０、減速用ギヤヘッド５４及びモータ５２が直列に並び、リール１０の幅方向と同方向の装置の幅について、その寸法が大きくなる。

これに対して、モータの駆動力を受ける入力軸の軸芯に対して垂直に設けられた出力軸へ出力する減速機を介し、モータの駆動力をスプールに伝達する被巻取物の巻取装置が開示されている（特許文献１参照）。
なお、この装置にあっても、減速機の出力軸とスプールの回転軸とがカップリングによって直接的に連結されており、その回転軸を直接的に駆動する形態になっている。また、減速機については、入力軸と出力軸の軸芯の方向が直交するようにギヤによって構成されており、その構造が複雑になっている。
特開２０００−２５５８５４号公報（図１）

自動リール装置に関して解決しようとする問題点は、装置全体の幅方向の寸法が長くなり易く、構成が複雑になって製造コストが高くなり易い点にある。
そこで、本発明の目的は、装置全体の幅方向の寸法を短くすると共に、構成が簡易且つ合理的で製造コストを低減できる自動リール装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために次の構成を備える。
本発明にかかる自動リール装置の一形態によれば、リールを自動的に回転させて被巻取物の巻き取り又は繰り出しを行う自動リール装置であって、前記リールを回転させるための軸芯になる軸芯部材と、前記軸芯を中心に回転する前記軸芯部材と一体的に又は回転しない前記軸芯部材を中心に回転可能に設けられて前記リールを保持するリール保持部と、前記軸芯部材を支持することで該軸芯部材を介してリール保持部を支持する基体部と、該基体部に設置されて前記リール保持部へ駆動力を直接的に伝達することで該リール保持部を介して前記リールを回転させる回転駆動手段とを具備することを特徴とする。

本発明にかかる自動リール装置の一形態によれば、リールを自動的に回転させて被巻取物の巻き取り又は繰り出しを行う自動リール装置であって、前記リールを回転させるための軸芯になって該軸芯を中心に回転可能な回転軸と、該回転軸と一体的に前記軸芯を中心に回転可能に設けられて前記リールを保持するリール保持部と、前記回転軸を受ける軸受部と、該軸受部を支持することで前記回転軸を介して前記リール保持部を支持する基体部と、該基体部に設置されて前記リール保持部へ駆動力を直接的に伝達することで該リール保持部と前記回転軸を介して前記リールを回転させる回転駆動手段とを具備することを特徴とする。

また、本発明にかかる自動リール装置の一形態によれば、前記リール保持部に前記軸心部材又は前記回転軸の軸芯と同心となるように円周部が設けられ、前記回転駆動手段が、モータの動力によって回転する駆動ローラが前記円周部に圧接することで前記モータの動力を前記リール保持部へ伝達するローラ駆動機構から構成されていることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる自動リール装置の一形態によれば、前記ローラ駆動機構が、前記円周部に設けられた内周面に前記駆動ローラが圧接することで前記モータの動力を伝達するように設けられていることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる自動リール装置の一形態によれば、前記円周部の前記駆動ローラが接する内周面に対応する外周面に、回転自在に設けられた押えローラが圧接されていることを特徴とすることができる。

また、本発明にかかる自動リール装置の一形態によれば、前記円周部がリール保持部のリールが取り付けられる面側とは反対方向へ側壁状に張り出した状態に設けられていることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる自動リール装置の一形態によれば、前記円周部がリール保持部のリールが取り付けられる面側と同一方向へ側壁状に張り出した状態に設けられていることを特徴とすることができる。

また、本発明にかかる自動リール装置の一形態によれば、前記ローラ駆動機構が、前記円周部の外周縁面へ、前記駆動ローラが圧接することで前記モータの動力を伝達するように設けられていることを特徴とすることができる。

また、本発明にかかる自動リール装置の一形態によれば、前記駆動ローラを直径の異なるものと交換して該駆動ローラの径と前記円周部の径の関係による減速比を変更可能に、前記モータの前記基体部における位置を変更可能に設けられていることを特徴とすることができる。

また、本発明にかかる自動リール装置の一形態によれば、前記リール保持部に前記軸心部材又は前記回転軸の軸芯と同心となるように円周部が設けられ、該円周部の外周縁が歯車となっており、前記回転駆動手段が、前記歯車にモータの動力によって回転するピニオンギヤが噛合していることで前記モータの動力を前記リール保持部へ伝達するギヤ駆動機構から構成されていることを特徴とすることができる。

本発明に係る自動リール装置によれば、装置全体の幅方向の寸法を短くすると共に、構成が簡易且つ合理的で製造コストを低減できるという特別有利な効果を奏する。

以下、本発明に係る自動リール装置の最良の形態例を添付図面（図１及び図２）と共に詳細に説明する。図１は本発明に係る自動リール装置を示す正面図である。また、図２は図１の自動リール装置を示す斜視図である。
この自動リール装置は、リール１０を自動的に回転させて、テープ状等の被巻取物の巻き取り又は繰り出しを行うものである。例えば、樹脂テープに貼り付けられた電子部品等をマウンター装置に供給する際のテープフィーダーや、金属プレスのワークである金属帯状薄板を供給するフープ材繰り出し装置をとして使用される。

２０は回転軸であり、リール１０を回転させるための回転の軸芯となって、その軸芯を中心に回転可能なシャフト状或いは棒状に設けられている。この回転軸２０が、リール１０の筒状の本体部１２の内部に挿通される状態で嵌められ、後述するリール保持部３０と共にリール１０を保持できるように設けられている。また、２２はリール固定用部品であり、リール１０を回転軸２０に装着する際に、そのリール１０を押えて固定するように設けられている。これにより、リール１０の着脱を容易に行うことができる。
なお、リール１０の回転の軸芯となる軸芯部材としては、この回転軸２０に限定されるものではなく、回転しない軸芯部材としてもよい。その場合は、その軸芯部材を中心に後述するリール保持部３０を回転可能に設ければ、リール１０を好適に回転させることができる。

３０はリール保持部であり、回転軸２０と一体的に軸芯を中心に回転可能に設けられてリール１０を保持するように設けられている。
本形態例では、回転軸２０と共にその軸芯を中心に回転できるように、回転軸２０に対して別体に形成されたリール保持部３０が一体化するように、リール保持部３０と回転軸２０との間では相対的に回転しないように固定されている。なお、回転軸２０とリール保持部３０とを一体成形してもよい。
また、本形態例のリール保持部３０は、リール１０の一方のフランジ１４の側面を受けて保持するように、その保持面が円盤状に形成されている。このため、このリール保持部３０は、リール取付盤となっており、リール１０を安定的にセットできる。
なお、リール保持部３０の形態は、これに限定されるものではなく、前述したように回転しないように支持された軸芯部材に対して、ベアリングを介してリール保持部３０が回転できる構成となっていてもよい。また、リール１０を保持する部分は、平板部で構成された円盤状に限定されるものではなく、リール１０を適切に保持できれば、他の形態でもよいのは勿論である。例えば、自転車のスポーク状の径方向へ延びる放射状部を備えるものでもよい。

また、このリール保持部３０には、回転軸２０の軸芯と同心となるように円周部３２が設けられている。この円周部３２は、リール保持部３０のリール１０が取り付けられる面側とは反対方向へ側壁状に張り出した状態に設けられている。また、この円周部３２は一定幅の帯状に形成されている。
このように、円周部３２有するリール保持部３０が設けられるため、後述するモータ５２の動力を好適に受けることができると共に、後述する基体部４２によって、リール１０及びモータ５２等の構成の全てを好適に支持できる。
なお、リール保持部３０は、リール１０のフランジ部１４に当接する部分や筒状の本体部１２に嵌る部分を介し、全体としてリール１０を保持する機能を有すればよい。このため、上述した円周部３２は、リール保持部３０の一部として共に回転動できるものであればよく、円周部３２自体がリール１０を保持するための機能を有する必要はない。従って、リール取付ための円盤と、円周部３２を有する円盤とが併設されるような形態も含まれる。

４０は軸受部であり、回転軸２０をベアリングによって回転自在に受けている。また、４２は基体部であり、その軸受部４０を支持することで回転軸２０を介してリール保持部３０を支持している。
５０は回転駆動手段であり、基体部４２に設置されて、リール保持部３０へ駆動力を直接的に伝達することで、そのリール保持部３０と回転軸２０を介してリール１０を回転させるように設けられている。
これによれば、基体部４２が、軸受部４０、回転軸２０及びリール保持部を介してリール１０を支持すると共に、後述するモータ５２等から成る回転駆動手段５０を支持する。従って、一つの基体部４２によってリール１０と回転駆動手段５０を支持でき、構成を簡易にできるため製造コストを低減できる。
また、一つの基体部４２によってリール１０と回転駆動手段５０を支持できるため、従来の回転軸２０にモータ５２を直接的に連結する場合と比較して、装置全体の幅方向の寸法を小さくできる。従って、工場内のスペースを適切に利用することができ、生産性を高めることができる。

また、本形態例の回転駆動手段５０は、モータ５２の動力によって回転する駆動ローラ５５が円周部３２に接することで、モータ５２の動力をリール保持部３０へ伝達するローラ駆動機構５１と、後述する押えローラ機構６０とから構成されている。
このローラ駆動機構５１は、前述した円周部３２に設けられた内周面３３に駆動ローラ５５が圧接することでモータ５２の動力をリール保持部３０へ伝達するように設けられている。つまり、円周部の内周面３３と駆動ローラ５５の外周面との一つの接点で、その円周部３２の接線方向へモータ５２の動力を伝えることで、リール保持部３０を回転させている。なお、駆動ローラ５５は、内周面３３に接するため、接触面を好適に広く確保でき、動力の伝達を適切に行うことができる。ローラであるため、騒音も小さい。なお、駆動ローラ５５を常に内周面３３へ圧接させるため、モータ５２が、基体部４２上でその圧接方向（円周部３２の径方向）へ移動可能に直線案内部４５に案内された状態に配設されている。本形態例では、モータ５２が、基体部４２に対して、上下方向へ所定の区間を移動可能に取り付けられている。
この動力の伝達機構によれば、円周部３２の径に比べて、駆動ローラ５５の径の方が小さいため、大きな減速比の減速機としての機能を有する。このため、他にギヤ等による特別な減速装置を必要とせず、構成を合理的に簡素化できて、製造コストを低減できる。さらに、動力の伝達効率も高く、エネルギーの消費を抑制できる。

なお、減速比は、円周部３２の径と駆動ローラ５５の径の比率で決まるものであるから、両者の大きさを適宜に設定すれば、所望の減速比を得ることができる。例えば、本形態例より円周部３２を小径に形成して駆動ローラ５５の径を変更しなければ、本形態例より小さい減速比を得ることができる。また、円周部３２は、リール保持部３０の外周縁に形成される必要はなく、回転軸２０の軸心と同心円状であれば、所要の減速比に対応して適宜な大きさに形成すればよい。
さらに、駆動ローラ５５の材料としては、動力を効率よく伝達すべく、例えば、摩擦性と弾性が高い材質であるゴム材を用いることができる。
なお、ローラ駆動機構５１の取付位置は本形態例に限定されるものではなく、以下に説明する実施例のように、モータ５２の動力を適切に伝達できれば、別の位置に設置されてもよい。
また、回転駆動手段５０としては駆動ローラ５５に代えてピニオンギヤとし、円周部３２を内歯車等として、歯車による動力伝達機構とすることも可能である。

また、６２は押えローラであり、円周部３２の駆動ローラ５５が接する内周面３３に対応する外周面３４に圧接されて、回転自在に設けられている。
この押えローラ６２を有する押えローラ機構６０では、その押圧手段として例えば図１及び図２に示すように、弾性部材の一例であるつる巻きバネ（コイルスプリング６４）を用いることができる。基体部４２に固定されたバネ受け部６５と、押えローラ６２が回転自在に固定されて基体部４２の側面に摺動可能に設けられた可動ローラ受け部６３との間に、コイルスプリング６４が配されている。
なお、本形態例の可動ローラ受け部６３の可動方向は上下方向であるが、その方向は特に限定されるものではなく、回転軸２０の軸芯を中心として放射方向（径方向）へ可動できるように設けられているとよい。また、弾性部材としては、コイルスプリング６４の他に、ゴム材、板バネ、トーションスプリング等を採用することも可能である。
さらに、押えローラ６２の押圧手段はこれに限定されず、例えば、エアシリンダ装置のロッドの先端に押えローラ６２を回転自在に装着するなど、空気圧等の流体圧を利用してもよい。

このように、押えローラ６２が円周部３２の外周面３４に圧接されることで、駆動ローラ５５との間で円周部３２を好適に挟むことができる。これにより、駆動ローラ５５が適度の圧力で円周部３２の内周面３３に接触でき、モータ５２の動力を好適に伝達することができる。また、以上のモータ５２の直線案内部４５による移動機構と押えローラ６２の押圧機構によれば、円周部３２が一定の精度内で若干偏心した状態で回転する場合であっても、その偏心回転に追従させて駆動ローラ５５を円周部３２へ接触させることができ、一種の偏心補正機構として機能している。つまり、円周部３２を備えるリール保持部３０等の寸法精度のバラツキや回転軸の遊びを吸収・補正することができ、モータ５２の動力をリール保持部３０の回転へ好適に伝達することができる。また、このように補正できるため、円周部３２等の部品の精度や組立の精度の許容範囲を広げることができ、製造コストを低減できる利点もある。
駆動ローラ５５を内周面３３へ適度の圧力で接触させるには、本形態例に限定されるものではない。例えば、押えローラ６２を配置しないで、基体部４２に上下方向へ所定の範囲で移動可能に配設されたモータ５２の自重を主体にして、駆動ローラ５５を内周面３３に当接させる機構としてもよい。このような機構にあっては、バネ等の弾性を利用すれば、駆動ローラ５５が内周面３３に接触する押圧力を適宜に調整できる。

次に図３に基づいて実施例１について説明する。以上に説明した自動リール装置とは、回転駆動手段５０に関する構成の位置関係が異なる。図３はローラ駆動機構５１と押えローラ機構６０の取付位置の実施例を説明するための正面図である。
図３に示したローラ駆動機構５１は、円周部３２の外周面３４に駆動ローラ５５が圧接することでモータ５２の動力をリール保持部３０へ伝達するように設けられている。
そして、押えローラ機構６０が円周部３２の内側に設けられ、押えローラ６２が円周部３２の内周面３３に接するように構成されている。
これによっても、図１及び図２に示した自動リール装置と同等の効果を奏する。

次に図４に基づいて実施例２について説明する。以上に説明した自動リール装置とは、リール保持部３０Ａの形態と回転駆動手段５０に関する構成の位置関係が異なる。図４はリール保持部３０Ａの形態と、ローラ駆動機構５１及び押えローラ機構６０の取付位置の実施例を説明するための正面図である。
円周部３２が、リール保持部３０Ａのリール１０が取り付けられる面側と同一方向へ側壁状に張り出した状態に設けられている。これによれば、モータ５２を、図１〜３の形態例の反対側から円周部３２が設けられたリール保持部３０Ａへ連携させることができる。つまり、リール１０がリール保持部３０Ａへ取り付けられる側から、駆動ローラ５５が円周部３２の内周面３３へ接するようにモータ５２を配置できる。
従って、図４に明らかなように、装置の幅方向の寸法を、さらに小さくすることができる。なお、基体部４２Ａの形態は、図１〜３の形態例とは異なり、図４に示すように若干複雑な形態となる。

次に図５に基づいて実施例３について説明する。図５はリール保持部の他の実施例と、ローラ駆動機構の取付位置の実施例を説明するための正面図である。
この実施例によれば、ローラ駆動機構５１が、リール保持部３０Ｂの円周部３２Ｂの外周縁面３５へ、駆動ローラ５５が圧接することでモータ５２の動力を伝達するように設けられている。
また、モータ５２は、直線案内部４５によって上下方向へ移動可能にガイドされており、駆動ローラ５５が適度な圧力で外周縁面３５へ接するように、コイルスプリング６６によって吊持されている。
これによっても、装置の幅方向の寸法を小さくでき、構造を簡略化して製造コストを低減できる。

また、駆動ローラ５５を直径の異なるものと交換し、その駆動ローラ５５の径と円周部３２の径の関係による減速比を変更可能に、モータ５２の基体部４２における位置を変更可能に設けてもよい。以上の形態例では、基体部４２に対してモータ５２の上下方向の位置が変更できるように設けられるとよい。これによれば、所要の巻き取り又は繰り出し条件に対応して、適切な速度でテープ等を巻き取ったり、繰り出すことができる。

次に図６に基づいて実施例５について説明する。図６は動力の伝達方法が歯車機構である場合のリール保持部の実施例と、ギヤ駆動機構の取付位置の実施例を説明するための正面図である。
この実施例によれば、リール保持部３０Ｃに軸心部材又は回転軸２０の軸芯と同心となるように円周部が３２Ｃ設けられ、その円周部３２Ｃの外周縁が歯車３６となっている。そして、回転駆動手段が、歯車３６にモータ５２の動力によって回転するピニオンギヤ５６が噛合していることでモータ５２の動力をリール保持部３０Ｃへ伝達するギヤ駆動機構によって構成されている。
また、モータ５２は、直線案内部４５によって上下方向へ移動可能にガイドされており、ピニオンギヤ５６が適度な圧力で歯車３６と噛合するように、コイルスプリング６６によって吊持されている。
これによっても、装置の幅方向の寸法を小さくでき、構造を簡略化して製造コストを低減できる。

次に図７に基づいて実施例６について説明する。図７は動力の伝達方法が歯車機構である場合のリール保持部の実施例と、ギヤ駆動機構の取付位置の実施例を説明するための正面図である。
この実施例によれば、リール保持部３０Ｄに軸心部材又は回転軸２０の軸芯と同心となるように帯状の円周部が３２Ｄ設けられ、その円周部３２Ｄの内周が内歯車３７となっている。そして、回転駆動手段が、歯車３７にモータ５２の動力によって回転するピニオンギヤ５６が噛合していることでモータ５２の動力をリール保持部３０Ｄへ伝達するギヤ駆動機構によって構成されている。
これによっても、装置の幅方向の寸法を小さくでき、構造を簡略化して製造コストを低減できる。

以上、本発明につき好適な形態例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの形態例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。

本発明に係る自動リール装置の一形態を示す正面図である。 図１の自動リール装置を示す斜視図である。 本発明に係る自動リール装置の実施例１を示す正面図である。 本発明に係る自動リール装置の実施例２を示す正面図である。 本発明に係る自動リール装置の実施例３を示す正面図である。 本発明に係る自動リール装置の実施例５を示す正面図である。 本発明に係る自動リール装置の実施例６を示す正面図である。 従来の自動リール装置を示す正面図である。

符号の説明

１０ リール
２０ 回転軸
３０ リール保持部
３２ 円周部
３３ 内周面
３４ 外周面
４０ 軸受部
４２ 基体部
５０ 回転駆動手段
５１ ローラ駆動機構
５２ モータ
５５ 駆動ローラ
６０ 押えローラ機構
６２ 押えローラ
６４ コイルスプリング

Claims (10)

1. リールを自動的に回転させて被巻取物の巻き取り又は繰り出しを行う自動リール装置であって、
   前記リールを回転させるための軸芯になる軸芯部材と、
   前記軸芯を中心に回転する前記軸芯部材と一体的に又は回転しない前記軸芯部材を中心に回転可能に設けられて前記リールを保持するリール保持部と、
   前記軸芯部材を支持することで該軸芯部材を介してリール保持部を支持する基体部と、
   該基体部に設置されて前記リール保持部へ駆動力を直接的に伝達することで該リール保持部を介して前記リールを回転させる回転駆動手段とを具備することを特徴とする自動リール装置。
2. リールを自動的に回転させて被巻取物の巻き取り又は繰り出しを行う自動リール装置であって、
   前記リールを回転させるための軸芯になって該軸芯を中心に回転可能な回転軸と、
   該回転軸と一体的に前記軸芯を中心に回転可能に設けられて前記リールを保持するリール保持部と、
   前記回転軸を受ける軸受部と、
   該軸受部を支持することで前記回転軸を介して前記リール保持部を支持する基体部と、
   該基体部に設置されて前記リール保持部へ駆動力を直接的に伝達することで該リール保持部と前記回転軸を介して前記リールを回転させる回転駆動手段とを具備することを特徴とする自動リール装置。
3. 前記リール保持部に前記軸心部材又は前記回転軸の軸芯と同心となるように円周部が設けられ、
   前記回転駆動手段が、モータの動力によって回転する駆動ローラが前記円周部に圧接することで前記モータの動力を前記リール保持部へ伝達するローラ駆動機構から構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の自動リール装置。
4. 前記ローラ駆動機構が、前記円周部に設けられた内周面に前記駆動ローラが圧接することで前記モータの動力を伝達するように設けられていることを特徴とする請求項３記載の自動リール装置。
5. 前記円周部の前記駆動ローラが接する内周面に対応する外周面に、回転自在に設けられた押えローラが圧接されていることを特徴とする請求項４記載の自動リール装置。
6. 前記円周部がリール保持部のリールが取り付けられる面側とは反対方向へ側壁状に張り出した状態に設けられていることを特徴とする請求項３、４又は５記載の自動リール装置。
7. 前記円周部がリール保持部のリールが取り付けられる面側と同一方向へ側壁状に張り出した状態に設けられていることを特徴とする請求項３、４又は５記載の自動リール装置。
8. 前記ローラ駆動機構が、前記円周部の外周縁面へ、前記駆動ローラが圧接することで前記モータの動力を伝達するように設けられていることを特徴とする請求項３記載の自動リール装置。
9. 前記駆動ローラを直径の異なるものと交換して該駆動ローラの径と前記円周部の径の関係による減速比を変更可能に、前記モータの前記基体部における位置を変更可能に設けられていることを特徴とする請求項３、４、５、６、７又は８記載の自動リール装置。
10. 前記リール保持部に前記軸心部材又は前記回転軸の軸芯と同心となるように円周部が設けられ、該円周部の外周縁が歯車となっており、
    前記回転駆動手段が、前記歯車にモータの動力によって回転するピニオンギヤが噛合していることで前記モータの動力を前記リール保持部へ伝達するギヤ駆動機構から構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の自動リール装置。

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