JP2011057426A - トラバース装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で摩擦抵抗が大きい線材の断線及び摩擦車からの脱落を防止する。
【解決手段】移動摩擦車２のトラバース移動に伴い、摩擦抵抗の大きい線材Ｂが、移動摩擦車２の凹溝２ａ又は固定摩擦車３の凹溝３ａに沿ってトラバース方向へ位置ズレしても、段差部４を通過する時に線材Ｂが段差部４の落差で凹溝２ａ，３ａの表面から瞬間的に離れ、この時点で線材Ｂに捻れが生じている場合には、線材Ｂが捻れ方向と逆方向へ空回りして捻れが戻り、その後、線材Ｂが凹溝２ａ，３ａの表面に着地した時に生ずる摩擦抵抗で、線材Ｂのトラバース方向への位置ズレにブレーキがかかり、位置ズレの振れ幅が本来の振り幅よりも小さくなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば固定砥粒方式のワイヤソーや表面に凹凸を有するものなど、摩擦車（ローラやプーリなど）との摩擦抵抗が高い線材を、少なくとも巻芯（ボビンやリールなど）に対してトラバース動作させながら巻き取るトラバース装置に関する。
詳しくは、巻芯の軸方向へ往復動する移動摩擦車と、該移動摩擦車を挟んで巻芯の軸方向へ移動不能に配置される固定摩擦車とが、略平行な支軸に対してそれぞれ回転自在に支持されるトラバースに関する。

従来、この種のトラバース装置として、３本ローラの相互間にわたって所定の間隔でワイヤを張り上げ、ワイヤに被切断加工物を押し当てながらワイヤを摺動させるとともに、該ワイヤの移動方向と交差する左右方向へ移動不能に配置された固定ローラ側からワイヤを巻取装置のガイドローラへ向け供給し、ワイヤの張力を一定に保つため、例えば、定トルクに制御されるモータ等で、リール回転させながら、一方、ワイヤガイドローラ駆動モータを駆動させワイヤを左右に誘導する該ガイドローラで、両端リミットスイッチ位置の間を往復させながらワイヤをリールにトラバースさせながら巻き付けるものがある（例えば、特許文献１参照）。

実開平４−１９７５７号公報（第４−５図）

しかし乍ら、このような従来のトラバース装置では、例えば固定砥粒付きワイヤなどのように摩擦抵抗の高いワイヤをリールにトラバースさせながら巻き付けるために、トラバース方向へ移動不能な固定ローラとリールの間で、ガイドローラをトラバース方向へ左右移動させると、該ワイヤの表面と固定ローラ及びガイドローラの凹溝との間の摩擦抵抗により、ワイヤが固定ローラ及びガイドローラの凹溝に沿ってトラバース方向へ位置ズレを生じ、この位置ズレに伴いワイヤが捻れて断線するおそれがあり、さらにワイヤの振れ幅が大きくなった時には、凹溝の端部から脱落するおそれがあるという問題があった。

本発明は、このような問題に対処することを課題とするものであり、簡単な構造で摩擦抵抗が大きい線材の断線及び摩擦車からの脱落を防止すること、更なる溝加工のみで線材の断線及び摩擦車からの脱落を防止すること、簡単な構造で固定砥粒付きワイヤの断線及び摩擦車からの脱落を防止すること、などを目的とするものである。

このような目的を達成するために本発明は、巻芯と、巻芯の軸方向へ往復動する移動摩擦車と、前記巻芯との間に移動摩擦車を挟んで該巻芯の軸方向へ移動不能に配置される固定摩擦車とを備え、これら巻芯、移動摩擦車及び固定摩擦車を、略平行に配置される支軸に対してそれぞれ回転自在に支持し、前記固定摩擦車側から供給される前記線材を、前記移動摩擦車によりトラバース動作させながら前記巻芯に巻き取るトラバース装置であって、前記移動摩擦車の外周面に形成される凹溝及び前記固定摩擦車の外周面に形成される凹溝の両方又はいずれか一方に、前記巻芯の軸方向と平行なトラバース方向に向かって落差がある段差部を形成したことを特徴とする。

前述した特徴に加えて、前記凹溝がＶ溝であり、このＶ溝の中央に該Ｖ溝の溝角度よりも鋭角なＶ溝部を形成して、これらＶ溝とＶ溝部との間に前記段差部を配置したことを特徴とする。

さらに前述した特徴に加えて、前記線材が、前記移動摩擦車の凹溝及び前記固定摩擦車の凹溝との摩擦抵抗が大きい固定砥粒付きワイヤであることを特徴とする。

前述した特徴を有する本発明は、巻芯と、巻芯の軸方向へ往復動する移動摩擦車と、前記巻芯との間に移動摩擦車を挟んで該巻芯の軸方向へ移動不能に配置される固定摩擦車とを備え、これら巻芯、移動摩擦車及び固定摩擦車を、略平行に配置される支軸に対してそれぞれ回転自在に支持し、前記固定摩擦車側から供給される前記線材を、前記移動摩擦車によりトラバース動作させながら前記巻芯に巻き取るトラバース装置であって、前記移動摩擦車の外周面に形成される凹溝及び前記固定摩擦車の外周面に形成される凹溝の両方又はいずれか一方に、前記巻芯の軸方向と平行なトラバース方向に向かって落差がある段差部を形成することにより、移動摩擦車のトラバース移動に伴い、摩擦抵抗の大きい線材が、移動摩擦車の凹溝又は固定摩擦車の凹溝に沿ってトラバース方向へ位置ズレしても、段差部を通過する時に線材が段差部の落差で凹溝の表面から瞬間的に離れ、この時点で線材に捻れが生じている場合には、線材が捻れ方向と逆方向へ空回りして捻れが戻り、その後、線材が凹溝の表面に着地した時に生ずる摩擦抵抗で、線材のトラバース方向への位置ズレにブレーキがかかり、位置ズレの振れ幅が本来の振り幅よりも小さくなるので、簡単な構造で摩擦抵抗が大きい線材の断線及び摩擦車からの脱落を防止することができる。
その結果、線材の断線や脱落を防止するために、少なくとも移動摩擦車の凹溝や固定摩擦車の凹溝を摩擦抵抗の小さい材料で形成する必要がないため、改造コストを低減できる。
さらに、移動摩擦車や固定摩擦車の少なくとも凹溝を、従来から使用されている材料で形成しても線材の断線や脱落を防止できるため、改造コストを低減できる。
また、線材の断線や脱落で装置全体の駆動を停止させる必要が無くなるため、稼働率を大幅に向上できる。

また、前記凹溝がＶ溝であり、このＶ溝の中央に該Ｖ溝の溝角度よりも鋭角なＶ溝部を形成して、これらＶ溝とＶ溝部との間に前記段差部を配置した場合には、移動摩擦車のトラバース移動に伴い、摩擦抵抗の大きい線材が、Ｖ溝部内からＶ溝へ位置ズレしたり、これと逆にＶ溝からＶ溝部へ位置ズレしても、この位置ズレ途中で段差部を通過する時に、その落差で線材がＶ溝又はＶ溝部の表面から瞬間的に離れ、この時点で線材が既に捻れている場合には、線材が捻れ方向と逆方向へ空回りして捻れが戻り、その後、線材がＶ溝部或いはＶ溝の表面に着地した時に生ずる摩擦抵抗で、線材のトラバース方向への位置ズレにブレーキがかかり、位置ズレの振れ幅が本来の振り幅よりも小さくなるので、更なる溝加工のみで線材の断線及び摩擦車からの脱落を防止することができる。
その結果、移動摩擦車のＶ溝や固定摩擦車のＶ溝にＶ溝部を形成するだけなので、使用中の摩擦車を容易に改良できて経済的である。

また、前記線材が、前記移動摩擦車の凹溝及び前記固定摩擦車の凹溝との摩擦抵抗が大きい固定砥粒付きワイヤである場合には、固定砥粒付きワイヤと、移動摩擦車の凹溝及び固定摩擦車の凹溝との間に生ずる摩擦抵抗で、移動摩擦車のトラバース移動に伴い固定砥粒付きワイヤが、移動摩擦車の凹溝又は固定摩擦車の凹溝に沿ってトラバース方向へ位置ズレしても、段差部を通過する時に固定砥粒付きワイヤが段差部の落差で凹溝の表面から瞬間的に離れ、この時点で固定砥粒付きワイヤに捻れが生じている場合には、固定砥粒付きワイヤが捻れ方向と逆方向へ空回りして捻れが戻り、その後、固定砥粒付きワイヤが凹溝の表面に着地した時に生ずる摩擦抵抗で、固定砥粒付きワイヤのトラバース方向への位置ズレにブレーキがかかり、位置ズレの振れ幅が本来の振り幅よりも小さくなるので、簡単な構造で固定砥粒付きワイヤの断線及び摩擦車からの脱落を防止することができる。
その結果、固定砥粒付きワイヤの寿命を延ばすことができて経済的である。

本発明の実施形態に係るトラバース装置を示す横断平面図である。 摩擦車の部分拡大平面図である。 従来のトラバース装置の一例を示す横断平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施形態に係るトラバース装置Ａは、図１に示すように、巻芯１と、巻芯１の軸方向へ往復動する移動摩擦車２と、巻芯１との間に移動摩擦車２を挟んで巻芯１の軸方向へ移動不能に配置される固定摩擦車３とを備え、これら巻芯１、移動摩擦車２及び固定摩擦車３を、略平行に配置される支軸１ｓ，２ｓ，３ｓに対してそれぞれ回転自在に支持し、固定摩擦車３側から供給される線材Ｂを、移動摩擦車２でトラバース動作させることにより、巻芯１の外周面に沿って整列状に巻取りするものである。
詳しく説明すれば、本発明の実施形態に係るトラバース装置Ａは、例えばワイヤソーなどの線材Ｂを用いる装置に配備され、余剰となった線材Ｂを後述する巻芯１に対し多段状に整列巻取りして回収し、また逆に線材Ｂが必要となった時には巻芯１から引き出すものとして使用される。

線材Ｂは、例えばワイヤ、ロープ、糸などで、特にその表面が後述する移動摩擦車２の凹溝２ａや固定摩擦車３の凹溝３ａに対して摩擦抵抗が大きいものを言う。
具体的には、固定砥粒方式のワイヤソーに用いられる、芯線の周囲にダイヤモンドなどが固着された固定砥粒付きワイヤなどである。

巻芯１は、余剰となった線材Ｂを回収するための所謂ボビンやリールと呼ばれるものであり、その外周面が平滑な円柱状又は円筒状に形成されて軸方向へ所定長さの回収面１ａを有し、例えばフレームなどの装置本体Ａ１に対して支軸１ｓで回転自在に支持され、図示しない駆動モータにより正逆両方向へ設定速度で回転駆動される。

移動摩擦車２は、後述する固定摩擦車３から供給された線材Ｂを巻芯１の回収面１ａへ向け案内するための所謂トラバーサー用プーリやローラと呼ばれるものであり、巻芯１の回収面１ａの軸方向寸法よりも短い円柱状又は円筒状に形成され、その外周面に例えば断面Ｖ字形又はＵ字形の凹溝２ａを有し、巻芯１の回収面１ａと対向するように装置本体Ａ１に対して、巻芯１の支軸１ｓと平行な支軸２ｓで回転自在に支持するとともに、図示しないトラバーサー駆動機構が連設されて、巻芯１の回収面１ａの軸方向へ往復動自在に支持されている。
このトラバーサー駆動機構の作動に伴って移動摩擦車２を巻芯１の回収面１ａの軸方向へ往復動させることにより、線材Ｂの巻取り時には、先ず線材Ｂが巻芯１の回収面１ａに沿って螺旋状に隙間なく整列巻き付けされ、その後、この巻き付け外面に沿って線材Ｂが軸方向逆向きに螺旋状に隙間なく整列巻き付けされ、結果的に多段状の整列巻き付けが行われるようにしている。
なお、図１及び図３に示される例では、理解し易くするために、巻芯１の回収面１ａに対して線材Ｂが一定間隔毎を空けて螺旋状に巻き付けられているが、実際は巻芯１に対して線材Ｂが隙間なく螺旋状に巻き付けられる。
また、移動摩擦車２は、その全体又は少なくとも線材Ｂと接触する凹溝２ａを摩擦抵抗の小さい材料で形成することが好ましい。

固定摩擦車３は、例えばワイヤソーなどの線材Ｂを用いる装置と、本発明の実施形態に係るトラバース装置Ａとを連絡するための所謂ガイド用プーリやローラと呼ばれるものであり、巻芯１の回収面１ａの軸方向寸法よりも短い円柱状又は円筒状に形成され、その外周面に例えば断面Ｖ字形又はＵ字形の凹溝３ａを有し、巻芯１の回収面１ａの軸方向中間位置と対向するように装置本体Ａ１に対して、巻芯１の支軸１ｓ及び移動摩擦車２の支軸２ｓと平行な支軸３ｓにより回転自在で且つ軸方向へ移動不能に支持されている。
また、固定摩擦車３は、その全体又は少なくとも線材Ｂと接触する凹溝３ａを摩擦抵抗の小さい材料で形成することが好ましい。

そして、これら移動摩擦車２の外周面に形成される凹溝２ａ及び固定摩擦車３の外周面に形成される凹溝３ａの両方又はいずれか一方には、巻芯１の回収面１ａの軸方向と平行なトラバース方向に向かって落差がある段差部４を形成し、移動摩擦車２がトラバース方向（巻芯１の回収面１ａの軸方向）へ往復動するのに伴って線材Ｂが移動摩擦車２の凹溝２ａ及び固定摩擦車３の凹溝３ａ内でトラバース方向へ位置ズレした際に、線材Ｂと凹溝２ａ，凹溝３ａとの接触抵抗が減少するようにしている。
この段差部４は、移動摩擦車２の凹溝２ａ及び固定摩擦車３の凹溝３ａの両方又はいずれか一方にトラバース方向へ形成される凹凸部分であり、トラバース方向へ位置ズレした線材Ｂが凹凸部分を通過する時に、線材Ｂが持つ位置ズレの慣性力により、該凹凸部分の落差を利用して、線材Ｂが凹溝２ａ，３ａの表面から瞬間的に離れるようにしている。

ところで、前述した段差部４を備えていない従来のトラバース装置Ａ′は、図３の実線及び二点鎖線に示すように、例えば固定砥粒付きワイヤなどのように摩擦抵抗の高い線材Ｂが、固定摩擦車３′の凹溝（Ｖ溝）３ａ′から移動摩擦車２′を介して巻芯１′の回収面１ａ′に整列巻取りされる際や、これと逆に巻芯１′の回収面１ａ′から移動摩擦車２′を介して固定摩擦車３′へ向け引き出される際において、移動摩擦車２′がトラバース方向へ往復動すると、図３の一点鎖線に示すように、線材Ｂの表面と移動摩擦車２′の凹溝（Ｖ溝）２ａ′及び固定摩擦車３′の凹溝（Ｖ溝）３ａ′との間の摩擦抵抗により、線材Ｂが凹溝（Ｖ溝）２ａ′，３ａ′に沿ってトラバース方向へ位置ズレが生じ易くなる。
この位置ズレに伴い線材Ｂは、図３に示す矢印方向に捻れが発生して、この捻れがきつくなると断線するおそれがあり、さらに線材Ｂの振れ幅が大きくなった時には、凹溝（Ｖ溝）２ａ′，３ａ′の端部から脱落するおそれがあった。

これに対し、前述した本発明の実施形態に係るトラバース装置Ａによると、図２の実線及び二点鎖線に示すように、移動摩擦車２又は固定摩擦車３の凹溝２ａ，３ａの幅方向中央位置から段差部４を経て左右いずれかの端部へ位置ズレする際、又はこれと逆に凹溝２ａ，３ａの左右いずれかの端部から段差部４を経て凹溝２ａ，３ａの幅方向中央位置へ位置ズレする際、その位置ズレ途中で線材Ｂが段差部４の凹凸部分を通過する時に、その落差で線材Ｂが慣性により凹溝２ａ，３ａの表面から瞬間的に離れる。
それにより、この時点で線材Ｂに捻れが生じている場合には、線材Ｂが捻れ方向と逆方向へ空回りして捻れが戻り、線材Ｂの捻れがそれ以上にきつくならないので断線が防止される。
また、線材Ｂは、凹溝２ａ，３ａの表面から瞬間的に離れた後に再び凹溝２ａ，３ａの表面に着地するが、この着地時に生ずる摩擦抵抗で、トラバース方向へ位置ズレにブレーキがかかり、位置ズレの振れ幅が本来の振り幅よりも小さくなって、凹溝２ａ，３ａの端部からの脱落が防止される。

特に、線材Ｂを巻芯１の回収面１ａに整列巻取りする場合は、巻芯１の回収面１ａから線材Ｂを引き出す場合に比べ、線材Ｂに作用する張力が大きくなるため、位置ズレが更に発生し易くなるが、線材Ｂの捻れによる断線や凹溝２ａ，３ａの端部からの線材Ｂの脱落を確実に防止できる。
さらに、移動摩擦車２や固定摩擦車３の少なくとも凹溝２ａ，凹溝３ａを、従来から使用されている例えばウレタンなどのような材料で形成しても線材Ｂの断線や脱落を防止できるため、改造コストを低減できる。
次に、本発明の一実施例を説明する。

この実施例は、図１及び図２に示す如く、移動摩擦車２の凹溝２ａと固定摩擦車３の凹溝３ａの両方を断面Ｖ字形のＶ溝とし、このＶ溝の幅方向中央に該Ｖ溝の溝角度よりも鋭角なＶ溝部２ｂ，３ｂを形成して、これらＶ溝２ａ，３ａとＶ溝部２ｂ，３ｂとの間に凸状の段差部４がそれぞれ配置される場合を示している。

図２に示される例では、移動摩擦車２の凹溝（Ｖ溝）２ａと固定摩擦車３の凹溝（Ｖ溝）３ａに、Ｖ溝部２ｂ，３ｂを一つだけ形成して、凸状の段差部４が一対それぞれ対向するように配置されている。
また、その他の例として図示せぬが、Ｖ溝部２ｂ，３ｂの幅方向中央にその溝角度よりも鋭角なＶ溝部を複数形成して、凸状の段差部４を二つ以上それぞれ対向状に配置することも可能である。

さらに、図示される例では、巻芯１がワイヤ回収用のボビンであり、移動摩擦車２がトラバーサー用の移動プーリであり、固定摩擦車３が固定プーリであり、線材Ｂとして固定砥粒付きワイヤを用いている。

このようなトラバース装置Ａによると、図２の実線及び二点鎖線に示すように、移動摩擦車２′のトラバース方向への往復動により、線材Ｂとなる固定砥粒付きワイヤが、移動摩擦車（トラバーサー用の移動プーリ）２や固定摩擦車３（固定プーリ）のＶ溝部２ｂ，３ｂ内から段差部４を経て凹溝（Ｖ溝）２ａ，３ａの左右いずれかの端部へ向け位置ズレする際、又はこれと逆に凹溝（Ｖ溝）２ａ，３ａの左右いずれかの端部から段差部４を経てＶ溝部２ｂ，３ｂへ向け位置ズレする際、その位置ズレ途中で線材Ｂが段差部４の凸状部分を通過する時に、その落差で線材Ｂとなる固定砥粒付きワイヤが慣性により凹溝（Ｖ溝）２ａ，３ａ或いはＶ溝部２ｂ，３ｂの表面から瞬間的に離れる。
それにより、この時点で線材（固定砥粒付きワイヤ）Ｂが既に捻れている場合には、線材Ｂが捻れ方向と逆方向へ空回りして捻れが戻り、線材Ｂの捻れがそれ以上にきつくならないので断線が防止される。
また、凹溝（Ｖ溝）２ａ，３ａ或いはＶ溝部２ｂ，３ｂの表面から瞬間的に離れた線材（固定砥粒付きワイヤ）Ｂは、Ｖ溝部２ｂ，３ｂ若しくは凹溝（Ｖ溝）２ａ，３ａの表面に着地するが、この着地時に生ずる摩擦抵抗で、線材（固定砥粒付きワイヤ）Ｂのトラバース方向への位置ズレにブレーキがかかり、位置ズレの振れ幅が本来の振り幅よりも小さくなって、凹溝（Ｖ溝）２ａ，３ａの端部からの脱落が防止される。

したがって、移動摩擦車２や固定摩擦車３の凹溝（Ｖ溝）２ａ，３ａにＶ溝部２ｂ，３ｂを形成するだけなので、使用中の移動摩擦車２や固定摩擦車３を容易に改良できる。
て経済的である。

なお、前示実施例では、移動摩擦車２の凹溝２ａと固定摩擦車３の凹溝３ａの両方又はいずれか一方に両方を断面Ｕ字形のＵ溝とし、このＵ溝の幅方向中央にＶ溝部を形成して凸状の段差部４がそれぞれ配置されるようにしたり、移動摩擦車２の凹溝２ａや固定摩擦車３の凹溝３ａを他の形状に形成することで段差部４が配置されるようにしても良い。

１ 巻芯 １ｓ 支軸
２ 移動摩擦車 ２ａ 凹溝（Ｖ溝）
２ｂ Ｖ溝部 ２ｓ 支軸
３ 固定摩擦車 ３ａ 凹溝（Ｖ溝）
３ｂ Ｖ溝部 ３ｓ 支軸
４ 段差部 Ｂ 線材（固定砥粒付きワイヤ）

Claims (3)

1. 巻芯（１）と、巻芯（１）の軸方向へ往復動する移動摩擦車（２）と、前記巻芯（１）との間に移動摩擦車（２）を挟んで該巻芯（１）の軸方向へ移動不能に配置される固定摩擦車（３）とを備え、これら巻芯（１）、移動摩擦車（２）及び固定摩擦車（３）を、略平行に配置される支軸（１ｓ，２ｓ，３ｓ）に対してそれぞれ回転自在に支持し、前記固定摩擦車（３）側から供給される前記線材（Ｂ）を、前記移動摩擦車（２）によりトラバース動作させながら前記巻芯（１）に巻き取るトラバース装置であって、
   前記移動摩擦車（２）の外周面に形成される凹溝（２ａ）及び前記固定摩擦車（３）の外周面に形成される凹溝（３ａ）の両方又はいずれか一方に、前記巻芯（１）の軸方向と平行なトラバース方向に向かって落差がある段差部（４）を形成したことを特徴とするトラバース装置。
2. 前記凹溝（２ａ，３ａ）がＶ溝であり、このＶ溝（２ａ，３ａ）の中央に該Ｖ溝（２ａ，３ａ）の溝角度よりも鋭角なＶ溝部（２ｂ，３ｂ）を形成して、これらＶ溝（２ａ，３ａ）とＶ溝部（２ｂ，３ｂ）との間に前記段差部（４）を配置したことを特徴とする請求項１記載のトラバース装置。
3. 前記線材（Ｂ）が、前記移動摩擦車（２）の凹溝（２ａ）及び前記固定摩擦車（３）の凹溝（３ａ）との摩擦抵抗が大きい固定砥粒付きワイヤである
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のトラバース装置。

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