JP2662282B2 - 線条材の張力制御装置 - Google Patents

線条材の張力制御装置

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JP2662282B2
JP2662282B2 JP1008995A JP899589A JP2662282B2 JP 2662282 B2 JP2662282 B2 JP 2662282B2 JP 1008995 A JP1008995 A JP 1008995A JP 899589 A JP899589 A JP 899589A JP 2662282 B2 JP2662282 B2 JP 2662282B2
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magnetic
magnet
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control device
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一郎 福井
重治 新井
保夫 横山
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OGURA KURATSUCHI KK
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NITSUTOKU ENJINIARINGU KK
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、巻線機等で巻線される線条材に付与する
張力を制御する装置に関する。
(従来の技術) 糸や撚糸、コイル等の線条材を巻線機等で巻線する場
合に、線条材に一定の張力を付与する張力装置が用いら
れる。
このような装置は、線条材が添接され、線条材の走行
とともに回動するテンションプーリと、先端部にガイド
プーリが装着され、テンションプーリからの線条材を案
内するテンションバーとを備えると共に、テンションプ
ーリの制動機構として機械的な摩擦ブレーキやヒステリ
シスブレーキを用いるもので、テンションプーリに所定
の制動力を付与することで、線条材に一定の張力を付与
するようになっている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、摩擦ブレーキを用いたものにあって
は、摩擦力を利用しているため、安定性がなく、また摩
耗による経時変化が避けられない。また、ヒステリシス
ブレーキを用いたものにあっては、非接触であり電気的
に制御可能であるため安定性に優れ、さらにセンサを設
ければ外乱を打ち消して一定のテンション値に制御でき
る利点があるが、制御装置を必要とするため、コストが
高いという欠点がある。
この発明は経時変化がなく安価で、線条材の張力の変
動に対しても安定したテンション値に保つことができる
張力制御装置を提供することを目的としている。
(課題を解決するための手段) 第1の発明は、線条材が添接されるテンションプーリ
と一体回動する磁性ディスクを設け、磁性ディスクに磁
界を与える磁石および磁石との相対回動位置に応じて磁
界の強さを可変とする磁気遮蔽板をそれぞれ回動自由に
並設し、磁石または磁気遮蔽板のいずれか一方を所定の
位置に固定する制動力設定機構を設け、他方に前記テン
ションプーリからの線条材を案内するテンションバーを
アームを介して連結すると共に、テンションバーを所定
回動方向に付勢するスプリングを設ける。
第2の発明は、さらに前記テンションバーの揺動に応
じて摩擦力を発生する摩擦機構と、その摩擦力を調整す
る摩擦調整機構とを設ける。
(作用) したがって、回動自由に並設した磁石または磁気遮蔽
板の一方を所定の位置に固定し、他方にテンションバー
を連結するので、磁石または磁気遮蔽板の固定位置に応
じて初期制動力が設定され、またテンションバーの揺動
に伴って磁石または磁気遮蔽板が回動しその相対位置が
変わるため、わずかな張力変化によっても応答良くスム
ーズに制動力を減少でき、線条材の張力を適正に保つこ
とができる。
また、テンションバーの揺動に対して摩擦力を発生さ
せるようにしたので、残留磁気によりコギングが発生し
た場合、所定の摩擦力を与えることで、コギング現象を
打消すことができ、安定した制動力およびテンションバ
ーの安定した作動を確保することができる。
(実施例) 第1図〜第5図は本発明をコイルの巻線機に適用した
場合の実施例を示すもので、1は装置本体、2はカバー
プレート、3はスネールガイド4を通して導かれる線条
材(以下、単に線と称す)5にプリテンションを与える
線押さえ、6は線押さえ3を通した線5がオーリング7
を嵌めた溝にほぼ1周添接されるテンションプーリ、8
はテンションプーリ6からの線5を先端部に設けたガイ
ドプーリ9を介して図示しない巻線機に案内するテンシ
ョンバーである。
テンションプーリ6は、軸受10により回動自由に支持
された制動軸11の先端に固定され、制動軸11の後端にテ
ンションプーリ6と一体回動する円板状の磁性ディスク
12がボス13を介して取付けられる。制動軸11の回りに
は、軸受10および14により磁気ホイール15が軸上の所定
の位置にて回動自由に配設され、磁気ホイール15の磁気
ディク12側の面に環状の磁石(永久磁石)16が固定され
る。磁気ディスク12と磁石16の間には、軸受14および本
体1との間の軸受17により、円筒部18を介して回動自由
に支持され軸方向への動きを規制された磁気遮蔽板19が
磁気ディスク12と磁石16に対して所定のエアギャップで
配設される。
磁石16は、円周方向に2等分割されたもので、磁気遮
蔽板19に対して一方がN極、他方がS極となるようにそ
れぞれ極性を変えて固定される。磁気遮蔽板19は、磁性
材からなり、前記磁石16の分割部に対応して円周方向の
等配位置に断磁部として2つのスリット20が形成され
る。なお、磁石16を4分割し、スリット20を4つ形成し
ても良い。
即ち、磁気ホイール15と磁気遮蔽板19の相対回動位置
により、磁石16とスリット20とが第4図の状態にあると
きは、スリット20でのエアギャップにより磁石16のN極
の磁束が磁気遮蔽板19から磁性ディスク12に迂回し、磁
気遮蔽板19、磁石16のS極という経路で回路を形成する
ため、磁性ディスク12に大きな磁気制動力が作用する。
また、この状態から磁気ホイール15または磁気遮蔽板19
を回動し、磁石16とスリット20との相対位置をずらして
いくと、徐々に磁性ディスク12に迂回する磁束が減少し
て磁気制動力が弱まり、スリット20が点線で示す位置に
くると、磁気制動力はほぼ0になる。
磁気遮蔽板19には、磁気遮蔽板19を円周方向の所定の
位置に固定する制動力設定機構として、磁性ディスク12
側から遮蔽板リング21が取付けられる。遮蔽板リング21
には、略半割状のカラー部22と径方向に伸びるつば部23
とが設けられ、つば部23には本体1に取付けたベアリン
グ押え24に対向して押しボルトからなる設定ツマミ25が
装着される。この設定ツマミ25を円周方向に動かすこと
で、磁気遮蔽板19の位置が設定され、設定ツマミ25を回
してベアリング押え24に係止すると、磁気遮蔽板19が固
定される。なお、つば部23には遮蔽板リング21の位置に
応じて磁気制動力の大きさを示す設定目盛が設けられ
る。
磁気ホイール15には、磁石16の反対側にアーム26が固
定され、本体1の側方に突出したアーム26の一端27に前
記テンションバー8が、磁気ホイール15と一体に揺動可
能となるように装着される。アーム26の他端28には、ア
ーム26との間に磁気ホイール15、磁気遮蔽板19、磁性デ
ィスク12を挟むようにして、後述する摩擦機構の揺動プ
レート29と係合するクランク30が固定され、またロッド
31を介して本体1との間にテンションバー8を図の上方
に付勢するスプリング32が張架される。スプリング32
は、ロッド31上に設けた止ボルト33と本体1側に設けた
スクリューボルト34によりバネ力を調整可能で、35はそ
の調整目盛である。
揺動プレート29は、前記遮蔽板リング21のカラー部22
に嵌めた摩擦リング36に当接し、揺動に応じて摩擦力を
発生するもので、前記制動軸11の軸線上にてクランク30
に挿通する段付ボルト37に螺合され、ボス部38を横切る
溝にクランク30が係合される。摺動プレート29の後面に
は、摩擦リング36の周囲を覆う摩擦調整機構のダイヤル
39が段付ボルト37に固定され、ダイヤル39と摺動プレー
ト29との間には摺動プレート29のガタを防止する波ワッ
シャ40が介装される。41は摩擦リング36を摺動プレート
29に押圧するスプリング、42,43は摺動プレート29と段
付ボルト37の抜け落ちを防止する止めリングである。
即ち、アーム26が揺動するとクランク30が アーム26とともに制動軸11の軸線を中心として揺動
し、これに伴いボス部38の溝を介してクランク30に係合
する摺動プレート29がスプリング41を介し当接する摩擦
リング36とで摩擦力を発生する。また、この摩擦力は、
摺動プレート29とダイヤル39とが当接する第2図の状態
では最小で、この状態からダイヤル39を所定の方向に回
わすと、段付ボルト37の回動により摺動プレート29がボ
ルト37上を前進し、摩擦リング36が押し込まれてスプリ
ング41のバネ力が強まるため、摩擦力は増加する。さら
にダイヤル39を回わし、摺動プレート29が摩擦リング36
を支持する遮蔽板リング21のカラー部22に押しあてられ
ると、摺動プレート29はロックされ遮蔽板リング21と一
体化される。
なお、44はテンションバー8の先端部が最上位置にあ
るか、つまりガイドプーリ9を介して案内される線5に
張力がかかっていないか、あるいは断線によりテンショ
ンバー8がフリーな状態にあるかを、アーム26の位置に
より検出するためのマイクロスイッチである。また、45
は本装置を巻線機等に取付けるためのクランプである。
このような構成において、スネールガイド4、線押さ
え3を介してテンションプーリ6に添接され、テンショ
ンバー8のガイドプーリ9を経て案内された線5の巻線
が開始されると、アーム26を介して一体の磁気ホイール
15を回動しながらガイドプーリ9側が下がり、テンショ
ンバー8が略水平位置にて静止するが、このとき線5に
付与される張力は、アーム26を介してテンションバー8
を上方に付勢するスプリング32のバネ力および磁気ホイ
ール15の磁石16と磁気遮蔽板19の相対位置に応じて磁性
ディスク12に与えられる磁束量つまりテンションプーリ
6の制動力に対応した値となる。
即ち、遮蔽板リング21の設定ツマミ25により、磁気遮
蔽板19を所定の位置(テンションバー8の静止位置に対
応する)にセットすることで、テンションプーリ6にか
かる制動力を任意に設定でき、例えば必要に応じて線径
が太いときには強めの張力を、線径が細いときには弱め
の張力を付与することができる、また、磁気制動のた
め、経時変化がなく、安定性に優れる。
また、巻線中に何らかの原因で線5に作用する張力が
高まると、その張力によってテンションバー8が略水平
位置から下方に揺動し、テンションバー8と一体の磁気
ホイール15が回動する。このため、磁石16と磁気遮蔽板
19の相対位置がずれることにより磁性ディスク12に与え
られる磁束が減少し、テンションプーリ6の制動力が応
答良くスムーズに弱められる。
即ち、テンションバー8と磁気ホイール15とを連結す
ると共に、磁気ホイール15の回動変位により磁性ディス
ク12への磁束を減少させるため、張力変動に対してテン
ションプーリ6の制動力が応答良くスムーズに弱められ
るのである。したがって、線5に異常張力が加わること
を回避でき、特に高速での巻線時にあっても、断線を確
実に防止できる。このため、従来用いられていた制御装
置やセンサが不要となり、極めて安価となる。
一方、磁石16を用いた制動機構では、磁性ディスク12
の残留磁気により低速での巻線時にコギングが発生しや
すいが、この場合第2図の状態からダイヤル39を回わし
て摺動プレート29を前進させ、摩擦リング36のスプリン
グ41のバネ力を所定量強めれば、コギングの発生は防止
される。
即ち、コギングに起因して磁気ホイール15、テンショ
ンバー8が揺動すると、これに伴いアーム26と一体のク
ランク30を介し摺動プレート29が揺動して、スプリング
41を介し摺接する摩擦リング36とで摩擦力を生じ、この
摩擦力が抵抗となるため、コギングが打消されるのであ
る。したがって、低速巻線時にあっても、テンションプ
ーリ6の安定した制動力およびテンションバー8の安定
した作動を確保することができ、適正な張力を付与する
ことができる。
なお、前記摩擦力は小さな値で良いため、低速時での
張力変動に対するテンションバー8の作動応答に悪影響
を及ぼすことはなく、異常張力による断線を十分に防止
できる。また、高速時にはもちろんダイヤル39を第2図
の状態に設定することで、摩擦力は最小(ほぼ0)とな
り、前述したようにテンションバー8の十分な作動応答
性を得ることができる。
なお、本実施例では、テンションバー8をアーム26を
介して磁気ホイール15に連結したため、テンションバー
8の回転支持機構が不要となり、構造が簡素化する。
また、本実施例では、テンションバー8をアーム26を
介して磁気ホイール15に連結し、磁気遮蔽板19を遮蔽板
リング21を介して本体1側に固定可能としたが、テンシ
ョンバー8を磁気遮蔽板19に連結し、磁気ホイール15を
本体1側に固定可能に形成しても良い。
(発明の効果) 以上のように本発明によれば、線条材が添接されるテ
ンションプーリと一体回動する磁性ディスクを設け、磁
性ディスクに磁界を与える磁石および磁石との相対回動
位置に応じて磁界の強さを可変とする磁気遮蔽板をそれ
ぞれ回動自由に並設し、磁石または磁気遮蔽板のいずれ
か一方を所定の位置に固定する制動力設定機構を設け、
他方に前記テンションプーリからの線条材を案内するテ
ンションバーをアームを介して連結すると共に、テンシ
ョンバーを所定回動方向に付勢するスプリングを設けた
ので、線条材の張力変動に対してテンションプーリの制
動力を応答良く減少でき、異常張力による断線を確実に
防止できる。また、摩擦機構によりテンションバーに摩
擦力を与えることで、残留磁気によるコギングの発生を
回避でき、したがって常に適正の張力を付与することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第3図は本発明の実施例を示す正面図と要部断
面図と裏面図、第4図、第5図はその部分配置図であ
る。 6……テンションプーリ、8……テンションバー、12…
…磁性ディスク、16……磁石、19……磁気遮蔽板、25…
…設定ツマミ、26……アーム、29……摺動プレート、32
……スプリング、36……摩擦リング、39……ダイヤル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新井 重治 群馬県桐生市相生町2丁目678番地 小 倉クラッチ株式会社内 (72)発明者 横山 保夫 群馬県桐生市相生町2丁目678番地 小 倉クラッチ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−182167(JP,A) 特開 昭54−160833(JP,A) 特公 昭63−11270(JP,B2)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】線条材が添接されるテンションプーリと一
    体回動する磁性ディスクを設け、磁性ディスクに磁界を
    与える磁石および磁石との相対回動位置に応じて磁界の
    強さを可変とする磁気遮蔽板をそれぞれ回動自由に並設
    し、磁石または磁気遮蔽板のいずれか一方を所定の位置
    に固定する制動力設定機構を設け、他方に前記テンショ
    ンプーリからの線条材を案内するテンションバーをアー
    ムを介して連結すると共に、テンションバーを所定回動
    方向に付勢するスプリングを設けたことを特徴とする線
    条材の張力制御装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の線条材の張力制御装置に
    おいて、テンションバーの揺動に応じて摩擦力を発生す
    る摩擦機構と、その摩擦力を調整する摩擦調整機構とを
    設けたことを特徴とする線条材の張力制御装置。
JP1008995A 1989-01-18 1989-01-18 線条材の張力制御装置 Expired - Lifetime JP2662282B2 (ja)

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