JP2515159B2 - 巻軸装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はシート状物、あるいは線状物を巻取るチュー
ブを装着する巻軸装置の改良に関するものである。

〔従来技術〕

一般に、合成樹脂フイルム、紙等のシート状物、ある
いは、合成繊維糸条、電線等の線状物の巻取り操作に使
用される巻軸装置は、チューブを把持するためチャック
機構と、該チャック機構を駆動用軸体に所定のトルクで
もって回転力を伝達するためのクラッチ機構により構成
されている。

この様な巻軸装置としては、例えば、特開昭57−8104
6号公報に記載されており、圧縮空気等の圧縮空気の導
入孔を穿設した軸に対して、外輪にフランジ部材によっ
てフリクションリングを嵌着したベアリングと、ディス
タンスカラーと、環状シリンダブロックを軸心長手方向
にこの順序で複数ユニット配列すると共に、該フリクシ
ョンリングの外周面に傾斜面を有する切欠部を形成し、
該切欠部に傾斜面を係合するように形成された楔状の拡
縮片を摺動自在に装着し、かつ、リング状のコイルスプ
リングを拡縮片の上面に形成された溝とフリクションリ
ングの凹部に装着せしめて拡縮片をフリクションリング
に対して弾発的に拘束している。また、環状シリンダブ
ロックに形成された複数個のシリンダーには、ピストン
を装着している。そして、導入孔に圧縮空気を供給する
と、ピストンによってフリクションリングが軸心長手方
向に移動され、該リングの傾斜面に沿って拡縮片が夫々
直径方向に拡大されてチューブの内周面を押圧して把持
すると共に、フリクションリングとピストンの接触面に
作用する摩擦力によって軸に回転力を伝達するようにな
っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の巻軸装置は、圧縮空気によってピストンを軸心
長手方向に移動させて回転力の伝達を行なうと共に、チ
ューブの把持動作を行なっているため、ピストンが移動
抵抗等によって予め設定された位置に移動しないことが
あり、予め設定された回転力を伝達することが出来ず、
回転力にバラツキを生じると共に、拡縮片が所定位置ま
で張り出さずチューブを確実に把持することができない
という問題があった。

また、１つの導入孔に供給する圧縮空気によってチャ
ック機構のチューブを把持する拡縮片を作動させると共
に、クラッチ機構であるピストンを作動させるようにな
っているため、小さいトルクでチューブに回転力を伝達
したい場合には、必要とする把持力を得ることができ
ず、チューブが拡縮片上で滑りを生じて張力斑、あるい
は皺等を発生すると共に、チューブが横ずれして巻取っ
たシート状物の端面形状が悪くなるという問題があっ
た。

そこで、チャック機構とクラッチ機構を異なった圧縮
空気によって作動させるために二つの導入孔を穿設し、
各孔に異なった圧力の空気を供給する装置を連結するこ
とを試みたが、軸が回転するためその構成が非常に複雑
になり実用化することはできなかった。

〔目的〕

本発明の第１の目的は高圧力の圧縮空気を使用するこ
となく大きな把持力回転伝達力を得ることができると共
に、１つの圧縮空気供給装置から供給される圧縮空気で
あっても把持力と回転伝達力を容易に変更することがで
きる巻軸装置を提供することである。

本発明の第２の目的はチャーブの把持力に制約されず
にクラッチ機構の回転伝達トルクを変更することができ
ると共に、圧縮空気供給装置を小容量のものにすること
ができる巻軸装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上述の課題を解決するために本発明の巻軸装置は請求
項１のように軸体に回転自在に装着された円筒部材にチ
ューブ把持用のチヤック機構が設けられていると共に、
前記軸体と円筒部材の間にクラッチ機構が設けられた装
置において、前記チヤック機構を、圧縮空気により軸心
長手方向の一方の方向に押圧されると傾斜面によって把
持体が拡大してチューブを把持し、ばね体により軸心長
手方向の他方の方向に押圧されると把持体が直径方向に
縮小してチューブの把持を解除するように構成すると共
に、前記クラッチ機構を、前記円筒部材の円周上に所定
の間隔をもって複数のピストンが設けられ、圧縮空気に
より前記ピストンが直径方向に移動して筒体部材と軸体
の間で回転力を伝達するように構成し、前記チヤック機
構とクラッチ機構を１つの圧縮空気供給装置によって作
動せしめるようにしてある。

また、本発明の巻軸装置は請求項２のように軸体に回
転自在に装着された円筒部材にチューブ把持用のチヤッ
ク機構が設けられていると共に、前記軸体と円筒部材の
間にクラッチ機構が設けられた装置において、チヤック
機構を、ばね体により軸心長手方向の一方の方向に押圧
されると傾斜面によって把持体が拡大してチューブを把
持し、圧縮空気により軸心長手方向の他方の方向に押圧
されると把持体が直径方向に縮小してチューブの把持を
解除するように構成すると共に、クラッチ機構を、前記
円筒部材の円周上に所定の間隔をもって複数のピストン
が設けられ、圧縮空気により前記ピストンが直径方向に
移動して筒体部材と軸体の間で回転力を伝達するように
構成し、前記チヤック機構とクラッチ機構を１つの圧縮
空気供給装置によって作動せしめるようにしてある。

〔実施例〕

以下に本発明の巻軸装置の実施例を第１図、および、
第２図に基づいて説明することにする。

軸体１は機枠（図示せず）等に軸受によって回転自在
に取付けてあり、圧縮空気導入用の孔1aが穿設してあ
る。そして、該孔1aには、軸体１の周面に開口するクラ
ッチ機構作動のための圧縮空気供給用の孔1bと、チャッ
ク機構作動のための圧縮空気供給用の孔1cが所定の位置
に連通するように穿設されており、該孔1aの端部には栓
18が螺着してある。また、上述の孔1bの穿設された軸体
１の周面部には連通用の溝1dが、孔1cの周面部には連通
用溝1eが夫々円周方向に形成してある。そして、軸体１
には、支持側からベアリング２、シリンダーブロック
３、チャックブロック４を一つのユニットして支持側か
ら先端側に複数ユニット取付けられ、ナット17によって
軸体１に固定されている。

上述のシリンダーブロック３には、円周方向に４箇所
孔3aを穿設して、軸体１の孔1b、および溝1dと連通する
ようになっている。該孔3aにはピストン５を軸心方向に
移動自在に装着し、その周面にはシール用のＯリング
６、あるいは、Ｖ形リングを装着してある。また、チャ
ックブロック４には、ベアリング７とリングピストン８
を軸心長手方向に移動自在に取付け、該リングピストン
８には、シール用のＯリング９、10を装着してある。さ
らに、チャックブロック４とリングピストン８の間に圧
縮空気室4aを形成し、軸体１の孔1cと溝1eに孔4bによっ
て連通するようになっている。上述のベアリング２には
第１ハウジング11が、ベアリング７には第２ハウジング
12が取付けてあり、第１ハウジング11の端部に第２ハウ
ジング12の端部が軸心長手方向に移動自在に挿着してあ
る。そして、第２ハウジング12に内装されたスプリング
13によって各ハウジング11、12が離反する方向に押圧さ
れている。また、ピン16によって第１ハウジング11と第
２ハウジング12が一体的に連結されている。上述の第２
ハウジング12には傾斜面12aを有する切欠を３箇所形成
し、第１ハウジング11の鍔部11aと該傾斜面12aを有する
切欠部に係合する把持体14が挿着され、弾性リング15に
よって軸心方向に押圧されている。

上述のシリンダーブロック３、ピストン５、および、
第１ハウジング11等によりクラッチ機構を形成し、軸体
１に圧縮空気を供給すると、ピストン５が外径方向に移
動してピストン５と第１ハウジング11の摩擦力により軸
体１と第１ハウジング11の間で回転力を伝達するように
なっている。また、リングピストン８、第２ハウジング
12、および、把持体14等によりチャック機構を構成し、
軸体１に圧縮空気を供給すると、リングピストン８が軸
心方向に移動し、傾斜面12aによって把持体14を外径方
向に移動してチューブを把持するようになっている。

上述の軸体１の孔1aには圧力調節弁、電磁切替弁等を
有する圧縮空気供給用管（図示せず）がロータリジョイ
ント等により連結してあり、制御装置からの信号、ある
いは作業者の操作によって圧縮空気の供給停止を行うよ
うになっている。

上述の装置において軸体１の孔1aに圧縮空気を供給す
ると、第１図における（Ａ）部に示すように、圧縮空気
はクラッチ機構を作動するための圧縮空気供給用の孔1b
と溝1dを通ってピストン５を押圧し、該ピストン５の先
端部を第１ハウジング11の内周面に圧接してその摩擦力
により軸体１と第１ハウジング11の間で回転力を伝達す
る。一方、圧縮空気はチャック機構を作動するための圧
縮空気供給用の孔1cと溝1eを通って圧縮空気室4aに入り
リングピストン８を（イ）方向に押圧してベアリング７
と共に第２ハウジング12を移動し、該第２ハウジング12
の傾斜面12aによって把持体14が外径（ハ）方向に摺動
し、チューブ（図示せず）等の内周面に圧接して該チュ
ーブを把持する。

上述の圧縮空気の供給を停止し、軸体１の孔1a内に供
給されていた圧縮空気が放出されると、ピストン５に対
する押圧力が無くなるため、該ピストン５と第１ハウジ
ング11の連結が解除され自由に回転できる状態になる。
一方、圧縮空気が放出され、リングピストン８に対する
押圧力が無くなると、スプリング13の押圧力によって第
２ハウジング12が（ロ）方向に移動し、弾性リング15の
締付け力によって把持体14が軸心方向に移動してチュー
ブ（図示せず）の内周面から離反してチューブの把持を
解除する。

上述のように本発明の巻軸装置は、圧縮空気を同時に
クラッチ機構とチャック機構に供給することにより、ク
ラッチ機構のピストンを直径方向に移動して軸体とチャ
ック機構を連結する操作と、チャック機構のリングピス
トンを軸心長手方向に移動して把持体を直径方向に押出
しチューブを把持する操作を確実に行なうことができ、
回転力のバラツキをほとんどなくすことができる。

他の巻軸装置の構成を第３図に基づいて説明する。

21は機枠等に軸受によって回転自在に取付けられた軸
体であり、圧縮空気導入孔21aが軸心に、チャック機構
作動のための圧縮空気供給用の孔21bと、クラッチ機構
作動のための圧縮空気供給用の孔21cがその両側に穿設
してある。そして、孔21aには切替弁37を螺着し、該弁3
7の一方の出口が管38によって孔21bと、他方の出口が管
39によって孔1cと夫々連結してある。また、各圧縮空気
供給用の孔21b、21cには、軸体21の周面に開口する孔21
d、21eが所定の位置に連通するよう穿設され、かつ、連
通用の溝21f、21gが各孔21d、21eの周面開口部の円周方
向に形成してある。該軸体21には、ベアリング22、シリ
ンダブロック23、ベアリング24を一つのユニットとして
支持側から複数ユニット挿着すると共に、各ユニット間
にカラー25を装着し、これ等をナット26によって軸体21
に固定している。

上述のシリンダブロック23には、第１の実施例と同じ
ように円周方向に４箇所孔23aを穿設し、軸体21の孔21
e、および、溝21gと連通するようになっている。該孔23
aにはピストン27を軸心方向に移動自在に装着してあ
り、その周面にはシール用のＶ形リング28、あるいは、
Ｏリングが装着してある。また、シリンダーブロック23
には、軸体21の溝21dに連通する孔23bを穿設すると共
に、シール用のＯリング29が装着してある。

上述のベアリング22、24には、チャックブロック30が
取付けてあり、軸体21に対して自由に回転できるように
なっている。該チャックブロック30の周面には４箇所略
凹状の溝30aを形成し、可動部材31が軸心長手方向に移
動するように取付けてある。また、チャックブロック30
には、シリンダブロック23の孔23bと連通する孔30bを穿
設すると共に、シール用のＯリング32が装着してある。
また、スプリング33を装着し、常時可動部材31を軸心長
手方向の（イ）方向に押圧している。上述の可動部材31
には傾斜面31aを形成すると共に、シール用のＯリング3
4が装着してある。該可動部材31の外側には、傾斜面31a
に係合する把持体35を軸心方向に移動可能に装着し、弾
性リング36によって軸心方向に締付けてある。

上述の軸体21に圧縮空気を供給し、切替弁37を操作し
て管路を切替えチャック機構を作動するための圧縮空気
供給用の孔21b内に圧空を供給すると、第３図の（Ｄ）
部に示すように、孔21b、シリンダーブロック23の孔23
b、チャックブロック30の孔30bを通って空気室30c内に
入り、スプリング33を圧縮して可動部材31を軸心長手方
向の（ロ）方向に移動する。そして、弾性リング36によ
って軸心方向に押圧され把持体35が傾斜面31aに沿って
軸心方向に縮小されると、チューブ（図示せず）を挿着
し、次いで、切替弁37を操作して管路を切替え孔21bへ
の圧縮空気の供給を停止すると共に、該孔21b等に供給
されていた圧縮空気を放出する。すると、第３図の
（Ｅ）、（Ｆ）部に示すように、可動部材31に対する押
圧力が無くなり、該可動部材31はスプリング33の弾性力
によって軸心方向の（イ）方向に移動し、傾斜面31aに
よって把持体35を直径方向に押出してチューブ（図示せ
ず）の内周面を押圧して該チューブを把持する。

上述のチューブ把持操作と略同時に切替弁37を操作し
て管路を切替えクラッチ機構を作動するための圧縮空気
供給用の孔21c内に圧空を供給すると、孔21e、溝21gを
通ってピストン27に押圧力を作用させ、該ピストン27の
先端部をチャックブロック30の内周面に押圧し、軸体21
とチャックブロック30、可動部材31、および、把持体35
の間で回転力を伝達する。

上述の巻軸装置においては、チャック機構が、スプリ
ング33の押圧力によって把持体35を外径方向に拡大して
チューブを把持し、圧縮空気の押圧力によって把持体35
を軸心方向に縮小してチューブの把持を解除すると共
に、クラッチ機構が、圧縮空気の押圧力によってピスト
ン27を外径方向に突出させて軸体21とチャック機構の間
で回転力が伝達され、圧縮空気の押圧力が無くなると、
軸体21とチャック機構の回転力の伝達を解除するように
なっている。そのため、圧縮空気供給用管が接続された
ロータリージョイント等の圧縮空気供給装置を１組軸体
に連結するだけでよくなり、軸体に対する圧縮空気供給
部の構成が簡単なものになると共に、組立、補修等の作
業が容易にできる。また、圧縮空気がチャック機構のチ
ューブの把持を解除する時と、クラッチ機構により軸体
とチャック機構の間で回転力を伝達する時のどちらか一
方に供給するため、チューブの把持力に制約されずにク
ラッチ機構の伝達トルクを変更することができると共
に、圧縮空気の消費量が少なくなり、圧縮空気供給装置
を小容量のものにすることができる。

〔発明の効果〕

本発明は上述のように構成しているので次に記載する
効果を奏することができる。

請求項１の巻軸装置においては軸体に回転自在に装着
された円筒部材にチューブ把持用のチヤック機構が設け
られていると共に、前記軸体と円筒部材の間にクラッチ
機構が設けられた装置において、前記チヤック機構を、
圧縮空気により軸心長手方向の一方の方向に押圧される
と傾斜面によって把持体が拡大してチューブを把持し、
ばね体により軸心長手方向の他方の方向に押圧されると
把持体が直径方向に縮小してチューブの把持を解除する
ように構成すると共に、前記クラッチ機構を、前記円筒
部材の円周上に所定の間隔をもって複数のピストンが設
けられ、圧縮空気により前記ピストンが直径方向に移動
して筒体部材と軸体の間で回転力を伝達するように構成
し、前記チヤック機構とクラッチ機構を１つの圧縮空気
供給装置によって作動せしめるようにしているため、供
給する圧縮空気の圧力を変えることなくチヤック機構の
傾斜面の角度を変えることによって把持力を変更するこ
とができると共に、クラッチ機構のピストン数、ピスト
ン径を変えることによって伝達力を変更することがで
き、高圧力の圧縮空気を使用することなく大きな把持力
と回転伝達力を得ることができると共に、１つの圧縮空
気供給装置から供給される同一圧力の圧縮空気であって
も把持力と回転伝達力を容易に変更することができる。

また、請求項２の巻軸装置においては軸体に回転自在
に装着された円筒部材にチューブ把持用のチヤック機構
が設けられていると共に、前記軸体と円筒部材の間にク
ラッチ機構が設けられた装置において、チヤック機構
を、ばね体により軸心長手方向の一方の方向に押圧され
ると傾斜面によって把持体が拡大してチューブを把持
し、圧縮空気により軸心長手方向の他方の方向に押圧さ
れると把持体が直径方向に縮小してチューブの把持を解
除するように構成すると共に、クラッチ機構を、前記円
筒部材の円周上に所定の間隔をもって複数のピストンが
設けられ、圧縮空気により前記ピストンが直径方向に移
動して筒体部材と軸体の間で回転力を伝達するように構
成し、前記チヤック機構とクラッチ機構を１つの圧縮空
気供給装置によって作動せしめるようにしているため、
請求項１の巻軸装置と同一の効果を奏することができ、
さらに供給する圧縮空気の圧力を変更するだけでチュー
ブの把持力に制約されずにクラッチ機構の回転伝達トル
クを変更することができると共に、圧縮空気がチヤック
機構とクラッチ機構のどちらか一方にのみ供給されるた
め、圧縮空気の消費量が少なくなり、圧縮空気供給装置
を小容量のものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の巻軸装置の１実施例を示す概略図であ
る。 第２図は第１図におけるＺ矢視図である。 第３図は本発明の巻軸装置の他の実施例を示す概略図で
ある。 1,21:軸体、3,23:シリンダブロック、4,30:チャックブ
ロック、5,27:ピストン、8:リングピストン、11:第１ハ
ウジング、12:第２ハウジング、13,33:スプリング、14,
35:把持体、15,36:弾性リング、31:可動部材、37:切替
弁、

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸体に回転自在に装着された円筒部材にチ
   ューブ把持用のチヤック機構が設けられていると共に、
   前記軸体と円筒部材の間にクラッチ機構が設けられた装
   置において、前記チヤック機構を、圧縮空気により軸心
   長手方向の一方の方向に押圧されると傾斜面によって把
   持体が拡大してチューブを把持し、ばね体により軸心長
   手方向の他方の方向に押圧されると把持体が直径方向に
   縮小してチューブの把持を解除するように構成すると共
   に、前記クラッチ機構を、前記円筒部材の円周上に所定
   の間隔をもって複数のピストンが設けられ、圧縮空気に
   より前記ピストンが直径方向に移動して筒体部材と軸体
   の間で回転力を伝達するように構成し、前記チヤック機
   構とクラッチ機構を１つの圧縮空気供給装置によって作
   動せしめるようにしたことを特徴とする巻軸装置。
2. 【請求項２】軸体に回転自在に装着された円筒部材にチ
   ューブ把持用のチヤック機構が設けられていると共に、
   前記軸体と円筒部材の間にクラッチ機構が設けられた装
   置において、チヤック機構を、ばね体により軸心長手方
   向の一方の方向に押圧されると把持体が拡大してチュー
   ブを把持し、圧縮空気により軸心長手方向の他方の方向
   に押圧されると傾斜面によって把持体が直径方向に縮小
   してチューブの把持を解除するように構成すると共に、
   クラッチ機構を、前記円筒部材の円周上に所定の間隔を
   もって複数のピストンが設けられ、圧縮空気により前記
   ピストンが直径方向に移動して筒体と軸体の間で回転力
   を伝達するように構成し、前記チヤック機構とクラッチ
   機構を１つの圧縮空気供給装置によって作動せしめるよ
   うにしたことを特徴とする巻軸装置。