JP2009012870A - ボビンの保持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性に優れ、確実かつ容易に長尺部材を巻回するボビンをボビン保持機に着脱できるようにしたボビンの保持構造を提供する。
【解決手段】ボビン保持機１に突設された支持軸３にコイルバネ４を外挿し、ボビンホルダ５のボビン保持機１側端部に係合フランジ部１０と、押圧フランジ部１１とを設け、係合フランジ部１０に係合するストッパ２をボビン保持機１に設けるとともに、係合フランジ部１０にストッパを支持軸３軸方向に通過させる切欠き１０ａを形成し、切欠き１０ａでストッパ２を通過させた後に係合フランジ部１０を支持軸３を中心にして回転させることにより、係合フランジ部１０とストッパ２との係脱を行ない、この係脱に連動させて、伸長するコイルバネ４の付勢力によりボビンホルダ５のブレード１２を拡縮させて、ボビン１７の保持および保持解除を行なう。
【選択図】 図４

Description

本発明は、長尺部材を巻回するボビンの保持構造に関し、さらに詳しくは、耐久性に優れ、確実かつ容易にボビンをボビン保持機に着脱できるようにしたボビンの保持構造に関するものである。

ゴム製品等を製造する際には、ゴム部材、ゴム部材を被覆した補強層などの種々の長尺部材をボビンに巻回しておき、必要に応じて、このボビンをボビン保持機に回転可能に保持して長尺部材を繰出すようにしている。このような回転体の保持構造は種々の構造がある。例えば、ボビンとは異なるが、回転体である自動車のディスクホイールにホイールカバーを保持させる構造として、ホイールカバーに設けた係止突起をディスクホイール側に設けた切欠きにバネ手段により押圧して係脱させる保持構造が多用されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１で提案されているような保持構造では、係止突起と切欠きとを係脱させる際に、両者を近接させるように付勢するバネ手段により、互いが常に圧着された状態で摺動することになる。そのため、係止突起および切欠きが摩耗し易くなり、長期に渡って安定した係脱を確保するには不利な構造であった。
実開平６−７１２０２号公報

本発明の目的は、耐久性に優れ、確実かつ容易に長尺部材を巻回するボビンをボビン保持機に着脱できるようにしたボビンの保持構造を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明のボビンの保持構造は、ボビン保持機に突設された支持軸と、該支持軸に外挿したボビンとの間に介在して支持軸を中心にしてボビンを回転可能に保持するボビンホルダを設け、該ボビンホルダをボビンの半径方向に拡縮可能に構成し、該ボビンホルダを拡径させることによりボビンの内周面に圧接させてボビンを保持し、該ボビンホルダを縮径させることによりボビンの保持を解除するボビンの保持構造であって、前記支持軸に、ボビンホルダをボビン保持機から離れる方向に付勢するコイルバネを外挿し、前記ボビンホルダのボビン保持機側端部に係合フランジ部と、外挿するボビンの軸方向端部に当接可能な押圧フランジ部とを、前記コイルバネよりも外周側に突出させて設け、前記係合フランジ部に係合するストッパをボビン保持機に設けるとともに、前記係合フランジ部に前記ストッパを支持軸軸方向に通過させる切欠きを形成し、前記ストッパよりもボビン保持機側に移動させた係合フランジ部をコイルバネの付勢力によってストッパに圧接させて係合させるとともに、前記ボビンホルダを縮径させた位置に設定してボビンをボビンホルダに外挿自在にし、前記係合フランジ部をストッパよりも支持軸先端側に移動させて互いの係合を解除してコイルバネを伸長させた際に、該コイルバネの付勢力によって前記ボビンホルダを拡径させるように構成したことを特徴とするものである。

ここで、前記ボビンホルダが、前記係合フランジ部と押圧フランジ部とを有するテーパリングと、該テーパリングに形成されたテーパ溝に嵌合して前記支持軸の外周側に所定の周方向ピッチで配置される支持軸軸方向に延びる複数のブレードで構成され、前記コイルバネの付勢力により支持軸軸方向に移動する前記テーパリングのテーパ溝に沿って、前記複数のブレードがボビンの半径方向に拡縮移動する構成にすることもできる。また、前記切欠きを、互いが対向する位置に複数設けることもできる。

本発明のボビンの保持構造によれば、ボビン保持機に突設された支持軸と、この支持軸に外挿したボビンとの間に、ボビンの半径方向に拡縮可能なボビンホルダを介在させて支持軸を中心にしてボビンを回転可能の保持し、支持軸に、ボビンホルダをボビン保持機から離れる方向に付勢するコイルバネを外挿し、ボビンホルダのボビン保持機側端部に係合フランジ部と、外挿するボビンの軸方向端部に当接可能な押圧フランジ部とを、コイルバネよりも外周側に突出させて設け、係合フランジ部に係合するストッパをボビン保持機に設けるとともに、係合フランジ部にストッパを支持軸軸方向に通過させる切欠きを形成したので、切欠きでストッパを通過させた後に係合フランジ部を支持軸を中心にして回転させることにより、係合フランジ部とストッパとを強く圧接させた状態で摺動させることなく、ストッパよりもボビン保持機側に移動させた係合フランジ部を、コイルバネの付勢力によってストッパに圧接させて係合させることできる。これにより、係合フランジ部とストッパの摩耗を抑制して耐久性を向上させることが可能になる。

また、係合フランジ部とストッパとを係合させるとともに、ボビンホルダを縮径させた位置に設定してボビンをボビンホルダに外挿自在にし、係合フランジ部をストッパよりも支持軸先端側に移動させて互いの係合を解除してコイルバネを伸長させた際に、このコイルバネの付勢力によってボビンホルダを拡径させるように構成したので、係合フランジ部とストッパ部との係脱と、ボビンホルダによるボビンの保持および保持解除とが連動して行われ、複雑な操作をすることなく、ボビンをボビン保持機に確実かつ容易に着脱させることができる。

以下、本発明のボビンの保持構造を図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１、図２に例示するように、支柱１ａに支持されたボビン保持機１は、水平方向に片持ち状に突設された支持軸３を有し、また、支持軸３と同じ方向に延ばしたアームの先端を下方に延設したストッパ２を固設している。

この支持軸３にはボビンホルダ５が外挿され、さらにボビンホルダ５にボビン１７が外挿される。このように支持軸３とボビン１７の間に介在するボビンホルダ５が、ボビン１７の保持および保持の解除を行なう。

ボビンホルダ５のボビン保持機１側端部には、テーパリング６が設けられている。このテーパリング６の貫通穴７を支持軸３が挿通し、テーパリング６は支持軸３の軸方向に移動可能になっている。また、支持軸３の軸方向でテーパリング６よりも先端側には保持スリーブ１３が設けられている。この保持スリーブ１３の貫通穴１４を支持軸３が挿通し、保持スリーブ１３は支持軸３の軸方向に移動可能になっている。保持スリーブ１３の表面には、複数の保持溝１５が周方向に所定ピッチで形成されている。

テーパリング６は、ボビン保持機１側から順に、係合フランジ部１０、押圧フランジ部１１、テーパ部９と有しており、係合フランジ部１０と押圧フランジ部１１とは、これらフランジ部１０、１１よりも小径の筒状部８によって連結されている。係合フランジ部１０と筒状部８の内周側には支持軸３に外挿されたコイルバネ４が配置されている。円盤状の係合フランジ部１０には、図５に例示するように、円状外形を直線状に切取った２つの切欠き１０ａが対向する位置に形成されている。

テーパ部９は、支持軸３の軸方向でボビン保持機１側から先端側に向かって縮径した円錐台形状で、その表面にはテーパ表面に沿った複数のテーパ溝９ａが周方向に所定のピッチで設けられている。それぞれのテーパ溝９ａと、それぞれのテーパ溝９ａに対応する保持スリーブ１３の保持溝１５とには、支持軸３の軸方向に延びるブレード１２が遊動可能に嵌合されている。これにより支持軸３の外周側には、複数のブレード１２が、周方向に所定のピッチで配置されることになる。これら支持軸３の外周側に配置された複数のブレード１２の外周を横断するように複数のゴムリング１６が外嵌され、このゴムリング１６により、複数のブレード１２は支持軸３の外周側で束ねられている。

ブレード１２の先端部は、テーパ溝９ａに沿ったテーパ状に形成されている。テーパリング６が支持軸３の軸方向に移動すると、この移動に伴って、それぞれのブレード１２はテーパ溝９ａに沿って移動して、ボビン１７の半径方向に拡縮移動するようになっている。

図１、図２に例示するように、テーパリング６の係合フランジ部１０と、ボビン保持機１のストッパ２とが係合している場合には、コイルバネ４の付勢力によって係合フランジ部１０とストッパ２とが圧接して固定状態になる。この場合には、コイルバネ４が収縮状態に維持されて、コイルバネ４によってテーパリング６が支持軸３の軸方向に移動することがない。そのため、縮径した位置に設定されているそれぞれのブレード１２は、ボビン１２の内周面に圧接することがないので、ボビン１７をボビンホルダ５に自由に外挿することができる。

新たなボビン１７をボビン保持機１に装着する場合は、図１、図２に例示するように、ボビン１７をボビンホルダ５（支持軸３）に外挿する。次いで、図３に例示するように、ボビンホルダ５に外挿したボビン１７の端部を、テーパリング６に設けられた押圧フランジ部１１に当接させて、ボビン保持機１に近接するように支持軸３の軸方向に移動させる。このようにしてボビン１７とともにテーパリング６をコイルバネ４の付勢力に対抗して移動させて係合フランジ部１０とストッパ２とを乖離させる。

ここで、係合フランジ部１０とストッパ２とは、図５に例示するように重なった状態で係合している。そこで、ボビン１７を支持軸３を中心にして回転させることにより、一緒にテーパリング６を回転させる。そして、図６に例示するように係合フランジ部１０に形成した切欠き１０ａが、ストッパ２に対応する位置になるようにする。この際に、ストッパ２と係合フランジ部１０とを乖離させて互いを当接させない状態にして、テーパリング６を回転させることができるので、ストッパ２と係合フランジ部１０とを摺動させずに摩耗を防止することが可能になる。

次いで、図４に例示するように、切欠き１０ａでストッパ２を通過させることにより係合フランジ部１０を、ストッパ２よりも支持軸３の先端側へ移動させる。これより、係合フランジ部１０とストッパ２との係合が解除されるとともに、伸長するコイルバネ４の付勢力によってテーパリング６が押圧されて支持軸３の先端側へ移動する。

このテーパリング６の支持軸３の先端側への移動によって、それぞれのブレード１２がテーパ溝９ａに沿ってボビン１７の半径方向で拡径するように移動する。これにより、ブレード１２およびブレード１２に外嵌されたゴムリング１６が、ボビン１７の内周面に圧接してボビン１７がボビンホルダ５に保持される。このようにして、ボビン１７がボビン保持機１の支持軸３に回転可能に軸支されることになる。

ボビン保持機１の支持軸に軸支したボビン１７を取り外す際には、図２〜図６で例示したボビン１７を装着する手順と反対の手順を行なう。即ち、図４のボビンホルダ５に保持されたボビン１７を、テーパリング６とともに、コイルスプリング４の付勢力に対抗してボビン保持機１側へ移動させて、図３に例示した状態にする。この際に、図６に例示したように切欠き１０ａでストッパ２を通過させて、係合フランジ部１０をストッパ２よりもボビン保持機１側へ移動させる。その後、図５に例示するようにボビン１７を支持軸３を中心にして回転させることにより、一緒にテーパリング６を回転させて、係合フランジ部１０とストッパ２とを重なった状態で係合させる。この際に、ストッパ２と係合フランジ部１０とを乖離させて互いを当接させない状態にして、テーパリング６を回転させることができるので、ストッパ２と係合フランジ部１０とを摺動させずに摩耗を防止することが可能になる。

テーパリング６をコイルバネ４の付勢力に対抗して支持軸３の軸方向に移動させると、テーパ溝９ａに沿ってそれぞれのブレード１２がボビン１７の半径方向で縮径するように移動する。これにより、ボビン１７の内周面に圧接していたブレード１２およびゴムリング１６が、ボビン１７の内周面から乖離するので、ボビン１７がボビンホルダ５の保持から解除される。一方、係合フランジ部１０とストッパ２とは、図２に例示するようにコイルバネ４の付勢力によって互いに圧接して固定状態になる。このようにしてボビン１７の保持が解除されて、不要になったボビン１７を支持軸２（ボビンホルダ５）から取り去ることができる。

上記説明したように、本発明ではストッパ２と係合フランジ部１０との係脱を、係合フランジ部１０に形成した切欠き１０ａでストッパ２を通過させる動作と、係合フランジ部１０を支持軸３を中心にして回転させる動作との組み合わせによって、確実かつ容易に行なうことができる。しかも、ストッパ２と係合フランジ部１０との係脱の際に、互いを摺動させないようにして摩耗を抑制することができるので、耐久性にも優れた構造になっている。さらに、ストッパ２と係合フランジ部１０との係脱と、ボビンホルダ５によるボビン１７の保持および保持解除とが連動して行われるので、複雑な操作をすることなく、ボビン１７を確実かつ容易にボビン保持機１に着脱させることができる。

係合フランジ部１０に形成する切欠き１０ａは、ストッパ２を通過させるものであればよく、例えば、図７に例示するように、ストッパ２の外形に沿った形状にしてもよい。また、切欠き１０ａの数はストッパ２の数と同数、或いはストッパ２よりも多く設けることもできる。切欠き１０ａの数をストッパ２よりも多く設けると、係合フランジ部１０とストッパ２とを係脱させる際に、テーパリング６を回転させる回転角度が小さくて済む。この回転角度と係合フランジ部１０の強度を考慮すると、複数の切欠き１０ａを設ける場合には、フランジ部１０において対向する位置に設けるとよい。

本発明のボビンの保持構造を例示する側面図である。 図１の断面図である。 図１のボビンをボビン保持機に装着する際の断面図である。 図１のボビンをボビン保持機に装着した際の断面図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 図４のＢ−Ｂ断面図である。 係合フランジ部の変形例を示す図４のＢ−Ｂ断面図である。

符号の説明

１ ボビン保持機
１ａ 支柱
２ ストッパ
３ 支持軸
４ コイルバネ
５ ボビンホルダ
６ テーパリング
７ 貫通穴
８ 筒状部
９ テーパ部
９ａ テーパ溝
１０ 係合フランジ部
１０ａ 切欠き
１１ 押圧フランジ部
１２ ブレード
１３ 保持スリーブ
１４ 貫通穴
１５ 保持溝
１６ ゴムリング
１７ ボビン

Claims (3)

1. ボビン保持機に突設された支持軸と、該支持軸に外挿したボビンとの間に介在して支持軸を中心にしてボビンを回転可能に保持するボビンホルダを設け、該ボビンホルダをボビンの半径方向に拡縮可能に構成し、該ボビンホルダを拡径させることによりボビンの内周面に圧接させてボビンを保持し、該ボビンホルダを縮径させることによりボビンの保持を解除するボビンの保持構造であって、前記支持軸に、ボビンホルダをボビン保持機から離れる方向に付勢するコイルバネを外挿し、前記ボビンホルダのボビン保持機側端部に係合フランジ部と、外挿するボビンの軸方向端部に当接可能な押圧フランジ部とを、前記コイルバネよりも外周側に突出させて設け、前記係合フランジ部に係合するストッパをボビン保持機に設けるとともに、前記係合フランジ部に前記ストッパを支持軸軸方向に通過させる切欠きを形成し、前記ストッパよりもボビン保持機側に移動させた係合フランジ部をコイルバネの付勢力によってストッパに圧接させて係合させるとともに、前記ボビンホルダを縮径させた位置に設定してボビンをボビンホルダに外挿自在にし、前記係合フランジ部をストッパよりも支持軸先端側に移動させて互いの係合を解除してコイルバネを伸長させた際に、該コイルバネの付勢力によって前記ボビンホルダを拡径させるように構成したボビンの保持構造。
2. 前記ボビンホルダが、前記係合フランジ部と押圧フランジ部とを有するテーパリングと、該テーパリングに形成されたテーパ溝に嵌合して前記支持軸の外周側に所定の周方向ピッチで配置される支持軸軸方向に延びる複数のブレードで構成され、前記コイルバネの付勢力により支持軸軸方向に移動する前記テーパリングのテーパ溝に沿って、前記複数のブレードがボビンの半径方向に拡縮移動するようにした請求項１に記載のボビンの保持構造。
3. 前記切欠きを、互いが対向する位置に複数設けた請求項１または２に記載のボビンの保持構造。

Images