JP3828006B2 - 巻取り装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば電池のセパレータ及び電極板のような帯状ワークを巻芯に巻き取る際に使用する巻取り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
２次電池のセパレータや電極シートのような帯状ワークを多層に巻回する場合は、その帯状ワークを回転される巻芯に巻き付けていた。この場合、帯状ワークが巻芯に対して強固に巻き付けられるため、巻回終了後、帯状ワークを巻芯から抜き取るのが困難であった。また、帯状ワークの巻芯からの抜き取りに際して、巻回された帯状ワークの中心の内周部が抜き取られるとき、帯状ワークどうしがこすられる。このため、巻回後のワークの両端が不揃いになり、場合によっては、電極シート間で短絡を生じるおそれがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そのため、巻芯として、重ねられた一対の巻片を用いることが考えられる。そして、巻回開始時には帯状ワークの始端部を巻片間に挟持して、それらの巻片を幅方向にずらして巻芯全体の幅を広げ、巻回終了時に、巻片を逆方向にずらして巻芯を縮幅し、巻回された帯状ワークを抜き取りやすくする。
【０００４】
しかしながら、このような構成では、巻片を縮幅方向にずらしても、帯状ワークの始端部が巻片間に挟持された状態が維持されるため、巻回された帯状ワークの始端部が巻片間から容易に抜けず、巻回後のワークの両端が不揃いになる問題が依然として残るものであった。
【０００５】
また、帯状ワークの巻回作業の開始にあたって、帯状ワークの始端部を巻片間に挟持させる場合、その作業が面倒であった。
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、帯状ワークの始端部を巻芯に対して容易に止着できるとともに、巻芯の外周に巻き取られた帯状ワークを、中心部に巻ずれや損傷が生じたり、巻始め端部が巻芯の巻片間に残ったりすることなく、巻芯上から容易に抜き取ることができ、さらに、構成の簡略化を図ることができる巻取り装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、一対の回転軸と、その回転軸間に装着された２枚の巻片よりなる巻芯と、巻芯の双方の巻片間に帯状ワークの巻始め端部を止着するための接離手段とを備え、前記回転軸により巻芯を回転させ、巻芯の外周に帯状ワークを巻き取る巻取り装置において、前記巻芯の双方の巻片を巻幅方向及び接離方向に相対移動させて、巻芯の巻幅及び巻片間の間隔を調節する調節機構を設け、該調節機構は、操作軸を移動するための移動手段と、その操作軸の所定量の移動に伴って前記巻芯の双方の巻片に接離方向への相対移動を生じさせるとともに、双方の巻片に巻幅方向への相対移動を生じさせるカム機構とを備え、該カム機構は、前記操作軸の外周面に形成された外周カム面と、該外周カム面に対応して配置され、前記少なくとも一方の巻片を支持するとともに、前記操作軸の軸線と交差する面内において双方の巻片が接近離間する方向及び互い違いになる方向に移動可能な被動カム部材と、前記操作軸が巻取り位置にあるときに前記被動カム部材を前記外周カム面上で拘束するとともに、前記操作軸が前記巻取り位置から所定量移動したときに前記拘束を解除して前記外周カム面に従う被動カム部材の動作を許容する駆動カム部材と、前記被動カム部材を前記拘束を解除する方向に付勢するばねとを備えたことを特徴とする。
【０００７】
従って、この請求項１に記載の発明によれば、巻芯に対する帯状ワークの巻取り開始時に帯状ワークを巻芯に対して容易に止着できるとともに、しかも調節機構により巻芯の巻幅が広められ、その巻芯の巻片間の間隔が拡張される。よって、巻取り終了後、この状態で巻取り幅を狭めるとともに、止着が開放した状態で、巻芯の外周に巻き取られている帯状ワークを巻芯から抜き取れば、その帯状ワークを中心部に巻ずれや損傷が生じたり、巻始め端部が巻芯の巻片間に残ったりすることなく、巻芯上から容易に抜き取ることができる。
【０００９】
又、請求項１に記載の発明によれば、帯状ワークの巻取り終了後に、操作軸が所定量作動されることにより、カム機構を介して巻片間の間隔が拡張されるとともに、巻芯の巻幅が狭められる。よって、単一の調節機構により、巻芯の巻幅変更と巻片間の間隔変更とを同時に行うとができて、構成の簡略化を図ることができる。
【００１１】
さらに、請求項１に記載の発明によれば、操作軸の外周面をカム面として利用できる。このため、巻片の２つの動作をさせるための駆動部材が不要になり、構成が簡単になる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１において、前記被動カム部材が、前記双方の巻片をそれぞれ支持する一対のものであることを特徴とする。
従って、請求項２に記載の発明においては、巻芯の両巻片間の間隔及び巻幅を変更するための被動及び駆動カム部材の動作ストロークを小さくでき、全体の小型化に寄与できる。
請求項３記載の発明によれば、一対の回転軸と、その回転軸間に装着された２枚の巻片よりなる巻芯と、巻芯の双方の巻片間に帯状ワークの巻始め端部を止着するための接離手段とを備え、前記回転軸により巻芯を回転させ、巻芯の外周に帯状ワークを巻き取る巻取り装置において、前記巻芯の双方の巻片を巻幅方向及び接離方向に相対移動させて、巻芯の巻幅及び巻片間の間隔を調節する調節機構を設け、該調節機構は、操作軸を移動するための移動手段と、その操作軸の所定量の移動に伴って前記巻芯の双方の巻片に接離方向への相対移動を生じさせるとともに、双方の巻片に巻幅方向への相対移動を生じさせるカム機構とを備え、該カム機構は、前記双方の巻片を支持するとともに、前記操作軸の軸線と交差する面内において双方の巻片が接近離間する方向及び互い違いになる方向に移動可能な一対の被動カム部材と、両被動カム部材に形成された各一対の傾斜カム孔と、前記各傾斜カム孔にそれぞれ係合され、かつ前記両被動カム部材を傾斜カム孔に沿って案内移動する複数の係合ピンと、前記操作軸が前記巻取り位置から所定量移動したときに前記両被動カム部材を前記傾斜カム孔及び係合ピンにより案内移動する駆動カム部材と、前記両被動カム部材を互いに離隔させる方向に付勢するばねとを備えたことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下に、この発明の第１実施形態を、図１〜図１２に基づいて説明する。
【００１９】
図１に示すように、フレーム２１の一側上部には、円筒状の第１回転軸２２が軸受筒２３及び一対のベアリング２４を介して回転可能に支持されている。フレーム２１の他側上部には、移動台２５が一対のレール２６を介して第１回転軸２２の軸線方向へ移動可能に支持されている。移動台２５上には円筒状の第２回転軸２７がブラケット２８及び一対のベアリング２９を介して回転可能に支持され、第１回転軸２２に対して同一軸線上で接近離間可能に対応配置されている。
【００２０】
前記第２回転軸２７の先端には、側面形ほぼＬ字状をなす一対の取付部材３０が第２回転軸２７の軸線と交差する方向へ移動可能に支持されている。第１回転軸２２内には移動軸３１が一体回転可能及び軸線方向へ相対移動可能に挿通支持され、その先端には保持部材３２が取り付けられている。そして、この取付部材３０を介して巻芯３３の一端部が第２回転軸２７に装着されるとともに、保持部材３２を介して巻芯３３の他端部が第１回転軸２２に着脱可能に保持されるようになっている。
【００２１】
図１、図２、図５及び図６に示すように、前記巻芯３３は、２枚の板状の巻片３４，３５を重ねることにより、全体として偏平状になるように構成されている。前記各取付部材３０の対向端部には一対の長孔３６がそれぞれ位置をずらせて形成され、これらの長孔３６を介して対向する巻片３４，３５及び取付部材３０にねじ３７が螺合されることにより、各巻片３４，３５の一端部が取付部材３０にそれぞれ固定されている。
【００２２】
前記各保持部材３２の先端には挿入溝３８が形成され、この挿入溝３８内に臨むように保持部材３２には係止ピン３９が半径方向に貫通固定されている。係止ピン３９と係脱可能に対応するように、各巻片３４，３５の他端部には係合凹部４０が形成されている。そして、図５及び図６に示すように、巻片３４，３５の他端部が重合状態で保持部材３２の挿入溝３８内に挿入されて、この係合凹部４０内に係止ピン３９が係合されることにより、巻片３４，３５の他端部が保持部材３２に係止保持されるようになっている。
【００２３】
図１に示すように、前記フレーム２１の下部には同期回転機構４２が配設され、この同期回転機構４２により、第１回転軸２２及び第２回転軸２７が同期して回転されるようになっている。すなわち、フレーム２１の下部には駆動軸４３が回転可能に支持され、その一部にはスプライン軸４４がカップリング４５を介して連結されている。フレーム２１には回転用モータ４６がブラケット４７を介して装設され、そのモータ軸４６ａがカップリング４８を介して駆動軸４３に連結されている。
【００２４】
前記駆動軸４３には第１駆動タイミングプーリ４９が固定されるとともに、第１回転軸２２には第１被動タイミングプーリ５０が固定され、両プーリ４９，５０間にはタイミングベルト５１が掛装されている。スプライン軸４４には第２駆動タイミングプーリ５２が一体回転可能及び軸線方向へ相対移動可能に嵌挿支持され、連結部材５３を介して移動台２５に一体移動可能に連結されている。第２回転軸２７には第２被動タイミングプーリ５４が固定され、この第２被動タイミングプーリ５４と第２駆動タイミングプーリ５２との間にはタイミングベルト５５が掛装されている。
【００２５】
そして、前記回転用モータ４６にて駆動軸４３が回転されることにより、第１駆動タイミングプーリ４９、タイミングベルト５１及び第１被動タイミングプーリ５０を介して第１回転軸２２が回転される。これとともに、第２駆動タイミングプーリ５２、タイミングベルト５５及び第２被動タイミングプーリ５４を介して、第２回転軸２７が第１回転軸２２と同一方向へ同一速度で同期回転される。これにより、両回転軸２２，２７間に装着された巻芯３３が回転されて、帯状ワーク５６がその巻始め端部を巻芯３３の巻片３４，３５間に止着した状態で、巻芯３３の外周に巻き取られるようになっている。
【００２６】
図１に示すように、前記移動軸３１の外端部には作動板５８がボルトで固定して取り付けられている。フレーム２１の一側上部に設けられた作動部材５９がガイドロッド６０を介して移動軸３１の軸線方向へ移動可能に配設され、作動板５８に係合されている。フレーム２１上には移動用シリンダ６１が配設され、そのピストンロッド６１ａが作動部材５９に連結されている。そして、巻芯３３に対する帯状ワーク５６の巻取りの終了後に、この移動用シリンダ６１が没入動作されることにより、作動部材５９及び作動板５８を介して移動軸３１が図１の右側方に移動される。この移動により、保持部材３２が巻芯３３の巻片３４，３５の先端部から離間されて、その巻片３４，３５の先端部の保持が開放されるようになっている。
【００２７】
前記移動台２５の移動方向に延びるように、フレーム２１の他側上部にはボールねじ６２が回転可能に支持されている。前記ブラケット２８にはナット６３が取り付けられ、ボールねじ６２に螺合されている。そして、前記のように保持部材３２による巻片３４，３５の先端部の保持が開放された後、このボールねじ６２が図示しない移動用モータにて回転されることにより、ナット６３を介して第２回転軸２７が移動台２５とともに図１の左側方に移動される。これにより、取付部材３０に装着された巻芯３３が同方向に移動されて、巻取り状態の帯状ワーク５６が巻芯３３から抜き取られるようになっている。
【００２８】
図１〜図４に示すように、前記第２回転軸２７内には調節機構６５が配設されている。そして、巻取り状態の帯状ワーク５６が巻芯３３から抜き取られるのに先立って、この調節機構６５により、取付部材３０に取り付けられた巻芯３３の巻片３４，３５がそれらと平行な巻幅方向及びそれと直角をなす接離方向の２方向に相対移動される。これにより、巻芯３３の巻幅が図３及び図５に示す巻幅Ｗ１から図８に示す巻幅Ｗ２に縮小変更されるとともに、巻片３４，３５間の間隔が図３に示す重合状態から図８に示す所定の拡張間隔Ｓ１に拡張変更されるようになっている。
【００２９】
すなわち、前記第２回転軸２７の先端には保持筒６６が回転可能に嵌挿支持され、インデックスプランジャ６７により第２回転軸２７に対して所定の回転角度位置に位置決め保持されている。保持筒６６の端面には円環状の保持板６８が複数のねじ６９により取り付けられている。この保持板６８によって保持筒６６内に一対の被動カム部材７０が第２回転軸２７の軸線と直角に交差する面内においてそれらの被動カム部材７０が互いに離間する方向及び互いに接近する方向へ向かって相対移動可能に保持されている。そして、これらの被動カム部材７０の端面に、前記巻芯３３の各巻片３４，３５を取り付けるための取付部材３０が複数のねじ７１によって固定されている。
【００３０】
図２及び図４に示すように、前記保持筒６６内の対向位置には一対のブラケット７２が配設されている。各ブラケット７２には押圧ボール７３が保持筒６６の径方向とほぼ平行な方向に移動可能に保持され、押圧ばね７４によりそれぞれ径方向内側に向かって押圧付勢されている。そして、これらの押圧ボール７３が各被動カム部材７０の対向側面に接合されることにより、各被動カム部材７０が図４に矢印で示すように、互いに反対側に向かって移動付勢されて、対向するブラケット７２との間に形成された所定の隙間Ｃ１分の移動が許容されるようになっている。
【００３１】
図１及び図２に示すように、前記第２回転軸２７内には第１操作軸７５が軸支筒７６を介して一体回転可能及び軸線方向へ相対移動可能に挿通支持され、その内端部には第２操作軸７７がカップリング７８を介して相対回転可能に連結されている。第２操作軸７７の中央部には円筒状の第１駆動カム部材７９が固定され、保持筒６６内に摺動可能に嵌挿されている。保持筒６６の内面には一対の規制ピン８０が突設され、これらの規制ピン８０と摺動可能に係合するように、第１駆動カム部材７９の外周面には一対の規制溝８１が軸線方向に延長形成されている。そして、これらの規制ピン８０と規制溝８１との係合により、第１駆動カム部材７９と保持筒６６と間の回転が規制されて、軸線方向の移動のみが許容されるようになっている。
【００３２】
図１に示すように、前記第１操作軸７５の外端部には作動板８２が取り付けられている。移動台２５の上部には作動部材８３がガイドロッド８４を介して第１操作軸７５の軸線方向へ移動可能に配設され、作動板８２に係合されている。移動台２５上には移動用シリンダ８５が配設され、そのピストンロッド８５ａが作動部材８３に連結されている。そして、巻芯３３に対する帯状ワーク５６の巻取りの終了後に、この移動用シリンダ８５が没入動作されることにより、作動部材８３及び作動板８２を介して第１操作軸７５が図１の左側方に移動され、第２操作軸７７及び第１駆動カム部材７９が同方向へ所定量移動されるようになっている。
【００３３】
図２に示すように、前記第１駆動カム部材７９と各被動カム部材７０との間にはカム機構を構成する第１カム機構８６が設けられている。すなわち、第１駆動カム部材７９の先端内周面にはテーパ状の内周カム面７９ａが形成され、この内周カム面７９ａと係合可能に対応するように、各被動カム部材７０の先端外面にはテーパ状の外周カム面７０ａが形成されている。
【００３４】
そして、図７に示すように、前記移動用シリンダ８５により第２操作軸７７が第１駆動カム部材７９とともに同図の左方向に所定量移動されたとき、この第１カム機構８６の内周カム面７９ａと外周カム面７０ａとが対応して、両被動カム部材７０が外側へ離隔する方向へ移動するのが許容される。このため、図９に示すように、各被動カム部材７０が押圧ばね７４の付勢力に基づいて巻幅方向に平行に相対移動される。これにより、取付部材３０を介して巻芯３３の各巻片３４，３５が巻幅方向に移動されて、巻芯３３の巻幅が図８に示す巻幅Ｗ２に縮小変更され、この状態で巻取り後の帯状ワーク５６を巻芯３３から容易に抜き取ることができるようになっている。また、図２に示すように、第２操作軸７７が同図の右方向に所定量移動する所定の位置においては、被動カム部材７０が第１駆動カム部材７９の内周面により拡張不能に拘束されて、第１内周カム面７０ｂが第２操作軸７７の外周カム面７７ａに係合する状態を維持する。従って、被動カム部材７０及びその外周カム面７０ａ、押圧ばね７４、第１駆動カム部材７９及びその内周カム面７９ａにより拘束解除機構が構成されている。
【００３５】
図２及び図４に示すように、前記第２操作軸７７と各被動カム部材７０との間には前記第１カム機構８６とともにカム機構を構成する第２カム機構８７が設けられている。すなわち、第２操作軸７７の外周面には外周カム面７７ａが形成され、この外周カム面７７ａと係合可能に対応するように、各被動カム部材７０の先端内面には円弧状の第１内周カム面７０ｂが形成されている。この第１内周カム面７０ｂは、前記押圧ばね７４により外周カム面７７ａと係合する状態を解除する方向に付勢されている。
【００３６】
そして、図８及び図９に示すように、巻芯３３の各巻片３４，３５が平行な巻幅方向に相対移動されて、巻芯３３の巻幅が図８に示す巻幅Ｗ２に縮小変更される。このとき、第２操作軸７７の外周カム面７７ａと各被動カム部材７０の第１内周カム面７０ｂとの係合が解除されることにより、各被動カム部材７０が第２操作軸７７の軸線に対する直角方向の互いに離間する方向に移動される。前記巻幅Ｗ２と平行方向への巻幅Ｗ２縮小と同時に、巻芯３３の両巻片３４，３５間の間隔が図８に示す所定の拡張間隔Ｓ１に拡張変更され、この状態で巻取り後の帯状ワーク５６の巻始め端部を両巻片３４，３５間から容易に抜き取ることができるようになっている。
【００３７】
図１及び図２に示すように、前記第２操作軸７７の先端には第２駆動カム部材８８がねじ８９により取り付けられている。第２駆動カム部材８８と各被動カム部材７０との間には拡張機構９０が設けられている。すなわち、第２駆動カム部材８８の外周面にはテーパ面としての外周カム面８８ａが形成され、この外周カム面８８ａと係合可能に対応するように、各被動カム部材７０の内面にはテーパ面としての第２内周カム面７０ｃが形成されている。
【００３８】
そして、巻取り状態の帯状ワーク５６が巻芯３３から抜き取られた後、図１０〜図１２に示すように、前記移動用シリンダ８５により第２操作軸７７が第２駆動カム部材８８とともに、前記帯状ワーク５６の抜き取り時の所定移動量を越えて左方へ移動される。このとき、この拡張機構９０の外周カム面８８ａと第２内周カム面７０ｃとの係合により、各被動カム部材７０が互いに離間する方向に移動される。これにより、巻芯３３の両巻片３４，３５間の間隔が図８に示す所定の拡張間隔Ｓ１よりも大きな図１０と図１１に示す拡張間隔Ｓ２に拡張変更され、この状態で次に巻取りを行う帯状ワーク５６の巻始め端部を両巻片３４，３５間に容易に挿入することができるようになっている。
【００３９】
次に、前記のように構成された巻取り装置の動作を説明する。
さて、この巻取り装置の巻取り運転時には、図１〜図４に示すように、第１回転軸２２と第２回転軸２７との間に取付部材３０及び保持部材３２を介して巻芯３３が装着され、その巻芯３３の巻幅が図３に示す巻幅Ｗ１に拡大されているとともに、巻芯３３の両巻片３４，３５が重合状態に配置されている。そして、この巻片３４，３５間には、帯状ワーク５６の巻始め端部が予め挟着保持されている。この状態で、回転用モータ４６が回転されると、同期回転機構４２を介して両回転軸２２，２７が同一方向へ同一速度で同期回転され、巻芯３３が回転軸２２，２７と一体的に回転される。この回転により、図示しない供給装置から供給される帯状ワーク５６が巻芯３３の外周に順に巻き取られる。
【００４０】
このように、巻芯３３の外周にあらかじめ定められた量の帯状ワーク５６が巻き取られると、回転用モータ４６による両回転軸２２，２７の回転が停止されて、巻芯３３に対する帯状ワーク５６の巻取りが終了する。その後、移動用シリンダ６１が没入動作されて、移動軸３１が図１の右側方に移動され、保持部材３２が巻芯３３の巻片３４，３５の先端部から離間されて、その巻片３４，３５の先端部の保持が開放される。
【００４１】
続いて、調節機構６５の移動用シリンダ８５が没入動作されて、操作軸７５，７７が図１の左側方に所定量移動される。このとき、図７〜図９に示すように、第１カム機構８６の内周カム面７９ａと外周カム面７０ａとが対応して、各被動カム部材７０が押圧ばね７４の付勢力に基づいて巻幅方向に平行な方向に相対移動される。これにより、巻芯３３の各巻片３４，３５が巻幅方向に移動されて、巻芯３３の巻幅が図３に示す巻幅Ｗ１から図８に示す巻幅Ｗ２に縮小変更される。これと同時に、図７及び図９に示すように、第２カム機構８７の外周カム面７７ａと第１内周カム面７０ｂとの係合解除により、各被動カム部材７０が巻幅方向に対する直角方向の互いに離間する方向に移動される。これにより、巻芯３３の両巻片３４，３５間の間隔が図３に示す重合状態から図８に示す所定の拡張間隔Ｓ１に拡張変更される。
【００４２】
この状態で、図示しない移動用モータによりボールねじ６２が回転され、ナット６３を介して第２回転軸２７が移動台２５とともに図１の左側方に移動される。これにより、取付部材３０に装着された巻芯３３が同方向に移動されて、拘束状態にある巻取り後の帯状ワーク５６が巻芯３３から抜き取られる。この場合、前記のように巻芯３３の巻幅が巻取り時よりも縮小されているため、巻取り状態の帯状ワーク５６を巻芯３３から容易に抜き取ることができる。また、巻芯３３の両巻片３４，３５間の間隔が拡張されているため、帯状ワーク５６の巻始め端部を両巻片３４，３５間から容易に抜き取ることができる。
【００４３】
その後、図１０〜図１２に示すように、移動用シリンダ８５により操作軸７５，７７が前記帯状ワーク５６の抜き取り時の所定移動量を越えて移動される。このとき、拡張機構９０の外周カム面８８ａと第２内周カム面７０ｃとの係合により、各被動カム部材７０が互いに離間する方向にさらに移動される。これにより、巻芯３３の両巻片３４，３５間の間隔が図８に示す所定の拡張間隔Ｓ１よりも大きな図１１に示す拡張間隔Ｓ２に拡張変更される。
【００４４】
この状態で、図示しない移動用モータによりボールねじ６２が回転され、ナット６３を介して第２回転軸２７が移動台２５とともに図１の右側方に移動される。これにより、次に巻取りを行う帯状ワーク５６の巻始め端部が図示しない供給装置により巻芯３３の両巻片３４，３５間に挿入される。この場合、両巻片３４，３５間の間隔が大きく拡張されているため、帯状ワーク５６の巻始め端部の挿入を容易に行うことができる。
【００４５】
そして、この帯状ワーク５６の巻始め端部の挿入後に、移動用シリンダ８５により操作軸７５，７７が図１と図２に示す原位置に復帰移動される。このため、第２駆動カム部材８８が被動カム部材７０の第２内周カム面７０ｃから離れ、その被動カム部材７０の外周カム面７０ａと第１駆動カム部材７９の内周カム面７９ａとの係合を介して、被動カム部材７０が第１駆動カム部材７９の内周面側に移行する。従って、被動カム部材７０が相互に接近方向に移動されるとともに、第１内周カム面７０ｂが第２操作軸７７の外周カム面７７ａに沿って案内されて図４に示す位置に移動される。このため、図１〜図４に示すように、巻芯３３の両巻片３４，３５が重合状態に配置され、帯状ワーク５６の巻始め端部が両巻片３４，３５間に挟着保持されて、前記と同様に帯状ワーク５６の巻取りを行うことができる。
【００４６】
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１） この巻取り装置においては、一対の回転軸２２，２７と、その回転軸２２，２７間に装着された２枚の巻片３４，３５よりなる巻芯３３とが装備されている。そして、巻芯３３の両巻片３４，３５間に帯状ワーク５６の巻始め端部を止着した状態で、回転軸２２，２７にて巻芯３３が回転されることにより、巻芯３３の外周に帯状ワーク５６が巻き取られるようになっている。また、巻芯３３の巻片３４，３５を巻幅方向及び接離方向に相対移動させて、巻芯３３の巻幅及び巻片３４，３５間の間隔を変更するための調節機構６５が設けられている。
【００４７】
このため、巻芯３３に対する帯状ワーク５６の巻取り終了後に、調節機構６５が作動されると、巻芯３３の巻幅が狭められるとともに、その巻芯３３の巻片３４，３５間の間隔が拡張される。よって、この状態で巻芯３３の外周に巻き取られている帯状ワーク５６を巻芯３３から抜き取れば、その帯状ワーク５６を中心部に巻ずれや損傷が生じたり、巻始め端部が巻芯３３の巻片３４，３５間に残ったりすることなく、巻芯３３上から容易に抜き取ることができる。
【００４８】
（２） この巻取り装置においては、調節機構６５が、操作軸７５，７７と、その操作軸７５，７７の所定量の作動に伴って巻芯３３の巻片３４，３５に平行な巻幅方向への相対移動を生じさせるカム機構としての第１カム機構８６が設けられている。また、その巻片３４，３５の巻幅方向への相対移動に伴って巻片３４，３５に直角な接離方向への相対移動を生じさせる同じくカム機構としての第２カム機構８７が設けられている。このため、帯状ワーク５６の巻取り終了後に、操作軸７５，７７が所定量作動されることにより、第１カム機構８６を介して巻芯３３の巻幅が狭められるとともに、第２カム機構８７を介して巻片３４，３５間の間隔が拡張される。よって、単一の調節機構６５により、巻芯３３の巻幅変更と巻片３４，３５間の間隔変更とを同時に行うとができて、構成の簡略化を図ることができる。
【００４９】
特に、操作軸７７の外周カム面７７ａの機能に基づいて第１，第２カム機構８６，８７が動作するように構成されているため、部品点数が少なくなり、構成が簡単である。
【００５０】
加えて、第１カム機構８６を構成する被動カム部材７０が一対設けられているため、被動カム部材が単一である場合に比較して、巻片３４，３５の動作ストロークを大きく確保できる。このため、全体の小型化に寄与できる。
【００５１】
（３） この巻取り装置においては、操作軸７７の軸方向移動を利用して第１，第２カム機構８６，８７が動作されるように構成されている。このため、操作軸７７が軸ぶれを起こして、巻取りに悪影響を与えるようなおそれはない。
【００５２】
（４） この巻取り装置においては、調節機構６５に、操作軸７５，７７の所定量を越える作動に伴って、巻片３４，３５間の間隔を第２カム機構８７による拡張間隔Ｓ１よりも大きく拡張させる拡張機構９０が設けられている。このため、巻芯３３からの帯状ワーク５６の抜き取り後に、操作軸７５，７７が所定量を越えて作動されることにより、拡張機構９０を介して巻片３４，３５間の間隔が第２カム機構８７による拡張間隔よりも大きいＳ２に拡張される。よって、この巻片３４，３５間の間隔拡張状態で、次に巻取りを行う帯状ワーク５６の巻始め端部を巻片３４，３５間に容易に挿入して止着することができる。
【００５３】
（５） この巻取り装置においては、両回転軸２２，２７を同期回転させるための同期回転機構４２が設けられている。このため、一対の回転軸２２，２７間に巻芯３３を装着した状態で、両回転軸２２，２７を同期して同一方向へ同一速度で回転させることができて、巻芯３３上に帯状ワーク５６を正確に巻き取ることができ、巻取り品質を向上させることができる。
【００５４】
（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００５５】
さて、この第２実施形態においては、図１３に示すように、調節機構６５の第２カム機構８７として、両被動カム部材７０に各一対の長孔状の傾斜カム孔９３が形成されるとともに、これらの傾斜カム孔９３と係合するように、保持筒６６に複数の係合ピン９４が突設されている。そして、巻芯３３に対する帯状ワーク５６の巻取り終了後に、操作軸７５，７７の所定量の移動に伴い、第１カム機構８６の作用により押圧ばね７４の付勢力に基づいて、巻芯３３の巻幅が縮小変更される。このとき、この第２カム機構８７の各傾斜カム孔９３に対する係合ピン９４の摺動係合により、各被動カム部材７０が互いに離間する方向に移動される。これにより、巻芯３３の両巻片３４，３５間の間隔が重合状態から所定の拡張間隔に拡張変更されるようになっている。
【００５６】
従って、この第２実施形態によれば、前記第１実施形態における（１）〜（４）に記載の効果と同様の効果を得ることができる。
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
【００５７】
・ 前記各実施形態において、巻芯３３の巻片３４，３５として、半円柱状、半楕円柱状、四角柱状等の異なった形状のものを使用すること。
・ 前記各実施形態において、調節機構６５の第１カム機構８６、第２カム機構８７及び拡張機構９０として、異なった構成のものを装備し、それらのカム機構８６，８７により、巻芯３３の巻幅及び両巻片３４，３５間の間隔を変更するように構成すること。
【００５８】
・ 前記各実施形態において、同期回転機構４２として異なった構成のものを装備し、その同期回転機構４２により、第１回転軸２２及び第２回転軸２７を同期して回転させるように構成すること。
【００５９】
・ 前記各実施形態において、巻片を支持するカム部材の一方のみが動作で
きるように構成すること。このように構成した場合でも、前記実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上、実施形態で例示したように、この発明は、巻芯に対する帯状ワークの巻取り終了後に、巻芯の巻幅が狭められるとともに、その巻芯の巻片間の間隔が拡張されるため、帯状ワークを中心部に巻ずれや損傷が生じたり、巻始め端部が巻芯の巻片間に残ったりすることなく、巻芯上から容易に抜き取ることができる。
又、この発明は、帯状ワークの巻取り終了後に、操作軸が所定量作動されることにより、カム機構を介して巻片間の間隔が拡張されるとともに、巻芯の巻幅が狭められる。よって、単一の調節機構により、巻芯の巻幅変更と巻片間の間隔変更とを同時に行うことができて、構成の簡略化を図ることができる。
さらに、この発明は、操作軸の外周面をカム面として利用できるため、巻片の２つの動作をさせるための駆動部材が不要になり、構成が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態の巻取り装置を示す断面図。
【図２】 図１の巻取り装置の要部拡大断面図。
【図３】 図２の３−３線における断面図。
【図４】 図２の４−４線に沿った断面図。
【図５】 図１の巻取り装置における巻芯装着構成の部分拡大平面図。
【図６】 図５の６−６線に沿った断面図。
【図７】 図２の動作状態を示す要部断面図。
【図８】 図７の８−８線における断面図。
【図９】 図７の９−９線に沿った断面図。
【図１０】 図７の状態からさらに動作した状態を示す要部断面図。
【図１１】 図１０の１１−１１線における断面図。
【図１２】 図１０の１２−１２線に沿った断面図。
【図１３】 第２実施形態の巻取り装置を示す要部断面図。
【符号の説明】
２２…第１回転軸、２７…第２回転軸、３３…巻芯、３４，３５…巻片、４２…同期回転機構、４３…駆動軸、４６…回転用モータ、５６…帯状ワーク、６５…調節機構、７０…被動カム部材、７０ａ…外周カム面、７０ｂ…第１内周カム面、７３…押圧ボール、７４…押圧ばね、７５…第１操作軸、７７…第２操作軸、７７ａ…外周カム面、７９…第１駆動カム部材、７９ａ…内周カム面、８５…移動手段としての移動用シリンダ、８６…カム機構を構成する第１カム機構、８７…カム機構を構成する第２カム機構、８８…第２駆動カム部材、Ｗ１，Ｗ２…巻幅、Ｓ１，Ｓ２…間隔。
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば電池のセパレータ及び電極板のような帯状ワークを巻芯に巻き取る際に使用する巻取り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
２次電池のセパレータや電極シートのような帯状ワークを多層に巻回する場合は、その帯状ワークを回転される巻芯に巻き付けていた。この場合、帯状ワークが巻芯に対して強固に巻き付けられるため、巻回終了後、帯状ワークを巻芯から抜き取るのが困難であった。また、帯状ワークの巻芯からの抜き取りに際して、巻回された帯状ワークの中心の内周部が抜き取られるとき、帯状ワークどうしがこすられる。このため、巻回後のワークの両端が不揃いになり、場合によっては、電極シート間で短絡を生じるおそれがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そのため、巻芯として、重ねられた一対の巻片を用いることが考えられる。そして、巻回開始時には帯状ワークの始端部を巻片間に挟持して、それらの巻片を幅方向にずらして巻芯全体の幅を広げ、巻回終了時に、巻片を逆方向にずらして巻芯を縮幅し、巻回された帯状ワークを抜き取りやすくする。
【０００４】
しかしながら、このような構成では、巻片を縮幅方向にずらしても、帯状ワークの始端部が巻片間に挟持された状態が維持されるため、巻回された帯状ワークの始端部が巻片間から容易に抜けず、巻回後のワークの両端が不揃いになる問題が依然として残るものであった。
【０００５】
また、帯状ワークの巻回作業の開始にあたって、帯状ワークの始端部を巻片間に挟持させる場合、その作業が面倒であった。
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、帯状ワークの始端部を巻芯に対して容易に止着できるとともに、巻芯の外周に巻き取られた帯状ワークを、中心部に巻ずれや損傷が生じたり、巻始め端部が巻芯の巻片間に残ったりすることなく、巻芯上から容易に抜き取ることができ、さらに、構成の簡略化を図ることができる巻取り装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、一対の回転軸と、その回転軸間に装着された２枚の巻片よりなる巻芯と、巻芯の双方の巻片間に帯状ワークの巻始め端部を止着するための接離手段とを備え、前記回転軸により巻芯を回転させ、巻芯の外周に帯状ワークを巻き取る巻取り装置において、前記巻芯の双方の巻片を巻幅方向及び接離方向に相対移動させて、巻芯の巻幅及び巻片間の間隔を調節する調節機構を設け、該調節機構は、操作軸を移動するための移動手段と、その操作軸の所定量の移動に伴って前記巻芯の双方の巻片に接離方向への相対移動を生じさせるとともに、双方の巻片に巻幅方向への相対移動を生じさせるカム機構とを備え、該カム機構は、前記操作軸の外周面に形成された外周カム面と、該外周カム面に対応して配置され、前記少なくとも一方の巻片を支持するとともに、前記操作軸の軸線と交差する面内において双方の巻片が接近離間する方向及び互い違いになる方向に移動可能な被動カム部材と、前記操作軸が巻取り位置にあるときに前記被動カム部材を前記外周カム面上で拘束するとともに、前記操作軸が前記巻取り位置から所定量移動したときに前記拘束を解除して前記外周カム面に従う被動カム部材の動作を許容する駆動カム部材と、前記被動カム部材を前記拘束を解除する方向に付勢するばねとを備えたことを特徴とする。
【０００７】
従って、この請求項１に記載の発明によれば、巻芯に対する帯状ワークの巻取り開始時に帯状ワークを巻芯に対して容易に止着できるとともに、しかも調節機構により巻芯の巻幅が広められ、その巻芯の巻片間の間隔が拡張される。よって、巻取り終了後、この状態で巻取り幅を狭めるとともに、止着が開放した状態で、巻芯の外周に巻き取られている帯状ワークを巻芯から抜き取れば、その帯状ワークを中心部に巻ずれや損傷が生じたり、巻始め端部が巻芯の巻片間に残ったりすることなく、巻芯上から容易に抜き取ることができる。
【０００９】
又、請求項１に記載の発明によれば、帯状ワークの巻取り終了後に、操作軸が所定量作動されることにより、カム機構を介して巻片間の間隔が拡張されるとともに、巻芯の巻幅が狭められる。よって、単一の調節機構により、巻芯の巻幅変更と巻片間の間隔変更とを同時に行うとができて、構成の簡略化を図ることができる。
【００１１】
さらに、請求項１に記載の発明によれば、操作軸の外周面をカム面として利用できる。このため、巻片の２つの動作をさせるための駆動部材が不要になり、構成が簡単になる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１において、前記被動カム部材が、前記双方の巻片をそれぞれ支持する一対のものであることを特徴とする。
従って、請求項２に記載の発明においては、巻芯の両巻片間の間隔及び巻幅を変更するための被動及び駆動カム部材の動作ストロークを小さくでき、全体の小型化に寄与できる。
請求項３記載の発明によれば、一対の回転軸と、その回転軸間に装着された２枚の巻片よりなる巻芯と、巻芯の双方の巻片間に帯状ワークの巻始め端部を止着するための接離手段とを備え、前記回転軸により巻芯を回転させ、巻芯の外周に帯状ワークを巻き取る巻取り装置において、前記巻芯の双方の巻片を巻幅方向及び接離方向に相対移動させて、巻芯の巻幅及び巻片間の間隔を調節する調節機構を設け、該調節機構は、操作軸を移動するための移動手段と、その操作軸の所定量の移動に伴って前記巻芯の双方の巻片に接離方向への相対移動を生じさせるとともに、双方の巻片に巻幅方向への相対移動を生じさせるカム機構とを備え、該カム機構は、前記双方の巻片を支持するとともに、前記操作軸の軸線と交差する面内において双方の巻片が接近離間する方向及び互い違いになる方向に移動可能な一対の被動カム部材と、両被動カム部材に形成された各一対の傾斜カム孔と、前記各傾斜カム孔にそれぞれ係合され、かつ前記両被動カム部材を傾斜カム孔に沿って案内移動する複数の係合ピンと、前記操作軸が前記巻取り位置から所定量移動したときに前記両被動カム部材を前記傾斜カム孔及び係合ピンにより案内移動する駆動カム部材と、前記両被動カム部材を互いに離隔させる方向に付勢するばねとを備えたことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下に、この発明の第１実施形態を、図１〜図１２に基づいて説明する。
【００１９】
図１に示すように、フレーム２１の一側上部には、円筒状の第１回転軸２２が軸受筒２３及び一対のベアリング２４を介して回転可能に支持されている。フレーム２１の他側上部には、移動台２５が一対のレール２６を介して第１回転軸２２の軸線方向へ移動可能に支持されている。移動台２５上には円筒状の第２回転軸２７がブラケット２８及び一対のベアリング２９を介して回転可能に支持され、第１回転軸２２に対して同一軸線上で接近離間可能に対応配置されている。
【００２０】
前記第２回転軸２７の先端には、側面形ほぼＬ字状をなす一対の取付部材３０が第２回転軸２７の軸線と交差する方向へ移動可能に支持されている。第１回転軸２２内には移動軸３１が一体回転可能及び軸線方向へ相対移動可能に挿通支持され、その先端には保持部材３２が取り付けられている。そして、この取付部材３０を介して巻芯３３の一端部が第２回転軸２７に装着されるとともに、保持部材３２を介して巻芯３３の他端部が第１回転軸２２に着脱可能に保持されるようになっている。
【００２１】
図１、図２、図５及び図６に示すように、前記巻芯３３は、２枚の板状の巻片３４，３５を重ねることにより、全体として偏平状になるように構成されている。前記各取付部材３０の対向端部には一対の長孔３６がそれぞれ位置をずらせて形成され、これらの長孔３６を介して対向する巻片３４，３５及び取付部材３０にねじ３７が螺合されることにより、各巻片３４，３５の一端部が取付部材３０にそれぞれ固定されている。
【００２２】
前記各保持部材３２の先端には挿入溝３８が形成され、この挿入溝３８内に臨むように保持部材３２には係止ピン３９が半径方向に貫通固定されている。係止ピン３９と係脱可能に対応するように、各巻片３４，３５の他端部には係合凹部４０が形成されている。そして、図５及び図６に示すように、巻片３４，３５の他端部が重合状態で保持部材３２の挿入溝３８内に挿入されて、この係合凹部４０内に係止ピン３９が係合されることにより、巻片３４，３５の他端部が保持部材３２に係止保持されるようになっている。
【００２３】
図１に示すように、前記フレーム２１の下部には同期回転機構４２が配設され、この同期回転機構４２により、第１回転軸２２及び第２回転軸２７が同期して回転されるようになっている。すなわち、フレーム２１の下部には駆動軸４３が回転可能に支持され、その一部にはスプライン軸４４がカップリング４５を介して連結されている。フレーム２１には回転用モータ４６がブラケット４７を介して装設され、そのモータ軸４６ａがカップリング４８を介して駆動軸４３に連結されている。
【００２４】
前記駆動軸４３には第１駆動タイミングプーリ４９が固定されるとともに、第１回転軸２２には第１被動タイミングプーリ５０が固定され、両プーリ４９，５０間にはタイミングベルト５１が掛装されている。スプライン軸４４には第２駆動タイミングプーリ５２が一体回転可能及び軸線方向へ相対移動可能に嵌挿支持され、連結部材５３を介して移動台２５に一体移動可能に連結されている。第２回転軸２７には第２被動タイミングプーリ５４が固定され、この第２被動タイミングプーリ５４と第２駆動タイミングプーリ５２との間にはタイミングベルト５５が掛装されている。
【００２５】
そして、前記回転用モータ４６にて駆動軸４３が回転されることにより、第１駆動タイミングプーリ４９、タイミングベルト５１及び第１被動タイミングプーリ５０を介して第１回転軸２２が回転される。これとともに、第２駆動タイミングプーリ５２、タイミングベルト５５及び第２被動タイミングプーリ５４を介して、第２回転軸２７が第１回転軸２２と同一方向へ同一速度で同期回転される。これにより、両回転軸２２，２７間に装着された巻芯３３が回転されて、帯状ワーク５６がその巻始め端部を巻芯３３の巻片３４，３５間に止着した状態で、巻芯３３の外周に巻き取られるようになっている。
【００２６】
図１に示すように、前記移動軸３１の外端部には作動板５８がボルトで固定して取り付けられている。フレーム２１の一側上部に設けられた作動部材５９がガイドロッド６０を介して移動軸３１の軸線方向へ移動可能に配設され、作動板５８に係合されている。フレーム２１上には移動用シリンダ６１が配設され、そのピストンロッド６１ａが作動部材５９に連結されている。そして、巻芯３３に対する帯状ワーク５６の巻取りの終了後に、この移動用シリンダ６１が没入動作されることにより、作動部材５９及び作動板５８を介して移動軸３１が図１の右側方に移動される。この移動により、保持部材３２が巻芯３３の巻片３４，３５の先端部から離間されて、その巻片３４，３５の先端部の保持が開放されるようになっている。
【００２７】
前記移動台２５の移動方向に延びるように、フレーム２１の他側上部にはボールねじ６２が回転可能に支持されている。前記ブラケット２８にはナット６３が取り付けられ、ボールねじ６２に螺合されている。そして、前記のように保持部材３２による巻片３４，３５の先端部の保持が開放された後、このボールねじ６２が図示しない移動用モータにて回転されることにより、ナット６３を介して第２回転軸２７が移動台２５とともに図１の左側方に移動される。これにより、取付部材３０に装着された巻芯３３が同方向に移動されて、巻取り状態の帯状ワーク５６が巻芯３３から抜き取られるようになっている。
【００２８】
図１〜図４に示すように、前記第２回転軸２７内には調節機構６５が配設されている。そして、巻取り状態の帯状ワーク５６が巻芯３３から抜き取られるのに先立って、この調節機構６５により、取付部材３０に取り付けられた巻芯３３の巻片３４，３５がそれらと平行な巻幅方向及びそれと直角をなす接離方向の２方向に相対移動される。これにより、巻芯３３の巻幅が図３及び図５に示す巻幅Ｗ１から図８に示す巻幅Ｗ２に縮小変更されるとともに、巻片３４，３５間の間隔が図３に示す重合状態から図８に示す所定の拡張間隔Ｓ１に拡張変更されるようになっている。
【００２９】
すなわち、前記第２回転軸２７の先端には保持筒６６が回転可能に嵌挿支持され、インデックスプランジャ６７により第２回転軸２７に対して所定の回転角度位置に位置決め保持されている。保持筒６６の端面には円環状の保持板６８が複数のねじ６９により取り付けられている。この保持板６８によって保持筒６６内に一対の被動カム部材７０が第２回転軸２７の軸線と直角に交差する面内においてそれらの被動カム部材７０が互いに離間する方向及び互いに接近する方向へ向かって相対移動可能に保持されている。そして、これらの被動カム部材７０の端面に、前記巻芯３３の各巻片３４，３５を取り付けるための取付部材３０が複数のねじ７１によって固定されている。
【００３０】
図２及び図４に示すように、前記保持筒６６内の対向位置には一対のブラケット７２が配設されている。各ブラケット７２には押圧ボール７３が保持筒６６の径方向とほぼ平行な方向に移動可能に保持され、押圧ばね７４によりそれぞれ径方向内側に向かって押圧付勢されている。そして、これらの押圧ボール７３が各被動カム部材７０の対向側面に接合されることにより、各被動カム部材７０が図４に矢印で示すように、互いに反対側に向かって移動付勢されて、対向するブラケット７２との間に形成された所定の隙間Ｃ１分の移動が許容されるようになっている。
【００３１】
図１及び図２に示すように、前記第２回転軸２７内には第１操作軸７５が軸支筒７６を介して一体回転可能及び軸線方向へ相対移動可能に挿通支持され、その内端部には第２操作軸７７がカップリング７８を介して相対回転可能に連結されている。第２操作軸７７の中央部には円筒状の第１駆動カム部材７９が固定され、保持筒６６内に摺動可能に嵌挿されている。保持筒６６の内面には一対の規制ピン８０が突設され、これらの規制ピン８０と摺動可能に係合するように、第１駆動カム部材７９の外周面には一対の規制溝８１が軸線方向に延長形成されている。そして、これらの規制ピン８０と規制溝８１との係合により、第１駆動カム部材７９と保持筒６６と間の回転が規制されて、軸線方向の移動のみが許容されるようになっている。
【００３２】
図１に示すように、前記第１操作軸７５の外端部には作動板８２が取り付けられている。移動台２５の上部には作動部材８３がガイドロッド８４を介して第１操作軸７５の軸線方向へ移動可能に配設され、作動板８２に係合されている。移動台２５上には移動用シリンダ８５が配設され、そのピストンロッド８５ａが作動部材８３に連結されている。そして、巻芯３３に対する帯状ワーク５６の巻取りの終了後に、この移動用シリンダ８５が没入動作されることにより、作動部材８３及び作動板８２を介して第１操作軸７５が図１の左側方に移動され、第２操作軸７７及び第１駆動カム部材７９が同方向へ所定量移動されるようになっている。
【００３３】
図２に示すように、前記第１駆動カム部材７９と各被動カム部材７０との間にはカム機構を構成する第１カム機構８６が設けられている。すなわち、第１駆動カム部材７９の先端内周面にはテーパ状の内周カム面７９ａが形成され、この内周カム面７９ａと係合可能に対応するように、各被動カム部材７０の先端外面にはテーパ状の外周カム面７０ａが形成されている。
【００３４】
そして、図７に示すように、前記移動用シリンダ８５により第２操作軸７７が第１駆動カム部材７９とともに同図の左方向に所定量移動されたとき、この第１カム機構８６の内周カム面７９ａと外周カム面７０ａとが対応して、両被動カム部材７０が外側へ離隔する方向へ移動するのが許容される。このため、図９に示すように、各被動カム部材７０が押圧ばね７４の付勢力に基づいて巻幅方向に平行に相対移動される。これにより、取付部材３０を介して巻芯３３の各巻片３４，３５が巻幅方向に移動されて、巻芯３３の巻幅が図８に示す巻幅Ｗ２に縮小変更され、この状態で巻取り後の帯状ワーク５６を巻芯３３から容易に抜き取ることができるようになっている。また、図２に示すように、第２操作軸７７が同図の右方向に所定量移動する所定の位置においては、被動カム部材７０が第１駆動カム部材７９の内周面により拡張不能に拘束されて、第１内周カム面７０ｂが第２操作軸７７の外周カム面７７ａに係合する状態を維持する。従って、被動カム部材７０及びその外周カム面７０ａ、押圧ばね７４、第１駆動カム部材７９及びその内周カム面７９ａにより拘束解除機構が構成されている。
【００３５】
図２及び図４に示すように、前記第２操作軸７７と各被動カム部材７０との間には前記第１カム機構８６とともにカム機構を構成する第２カム機構８７が設けられている。すなわち、第２操作軸７７の外周面には外周カム面７７ａが形成され、この外周カム面７７ａと係合可能に対応するように、各被動カム部材７０の先端内面には円弧状の第１内周カム面７０ｂが形成されている。この第１内周カム面７０ｂは、前記押圧ばね７４により外周カム面７７ａと係合する状態を解除する方向に付勢されている。
【００３６】
そして、図８及び図９に示すように、巻芯３３の各巻片３４，３５が平行な巻幅方向に相対移動されて、巻芯３３の巻幅が図８に示す巻幅Ｗ２に縮小変更される。このとき、第２操作軸７７の外周カム面７７ａと各被動カム部材７０の第１内周カム面７０ｂとの係合が解除されることにより、各被動カム部材７０が第２操作軸７７の軸線に対する直角方向の互いに離間する方向に移動される。前記巻幅Ｗ２と平行方向への巻幅Ｗ２縮小と同時に、巻芯３３の両巻片３４，３５間の間隔が図８に示す所定の拡張間隔Ｓ１に拡張変更され、この状態で巻取り後の帯状ワーク５６の巻始め端部を両巻片３４，３５間から容易に抜き取ることができるようになっている。
【００３７】
図１及び図２に示すように、前記第２操作軸７７の先端には第２駆動カム部材８８がねじ８９により取り付けられている。第２駆動カム部材８８と各被動カム部材７０との間には拡張機構９０が設けられている。すなわち、第２駆動カム部材８８の外周面にはテーパ面としての外周カム面８８ａが形成され、この外周カム面８８ａと係合可能に対応するように、各被動カム部材７０の内面にはテーパ面としての第２内周カム面７０ｃが形成されている。
【００３８】
そして、巻取り状態の帯状ワーク５６が巻芯３３から抜き取られた後、図１０〜図１２に示すように、前記移動用シリンダ８５により第２操作軸７７が第２駆動カム部材８８とともに、前記帯状ワーク５６の抜き取り時の所定移動量を越えて左方へ移動される。このとき、この拡張機構９０の外周カム面８８ａと第２内周カム面７０ｃとの係合により、各被動カム部材７０が互いに離間する方向に移動される。これにより、巻芯３３の両巻片３４，３５間の間隔が図８に示す所定の拡張間隔Ｓ１よりも大きな図１０と図１１に示す拡張間隔Ｓ２に拡張変更され、この状態で次に巻取りを行う帯状ワーク５６の巻始め端部を両巻片３４，３５間に容易に挿入することができるようになっている。
【００３９】
次に、前記のように構成された巻取り装置の動作を説明する。
さて、この巻取り装置の巻取り運転時には、図１〜図４に示すように、第１回転軸２２と第２回転軸２７との間に取付部材３０及び保持部材３２を介して巻芯３３が装着され、その巻芯３３の巻幅が図３に示す巻幅Ｗ１に拡大されているとともに、巻芯３３の両巻片３４，３５が重合状態に配置されている。そして、この巻片３４，３５間には、帯状ワーク５６の巻始め端部が予め挟着保持されている。この状態で、回転用モータ４６が回転されると、同期回転機構４２を介して両回転軸２２，２７が同一方向へ同一速度で同期回転され、巻芯３３が回転軸２２，２７と一体的に回転される。この回転により、図示しない供給装置から供給される帯状ワーク５６が巻芯３３の外周に順に巻き取られる。
【００４０】
このように、巻芯３３の外周にあらかじめ定められた量の帯状ワーク５６が巻き取られると、回転用モータ４６による両回転軸２２，２７の回転が停止されて、巻芯３３に対する帯状ワーク５６の巻取りが終了する。その後、移動用シリンダ６１が没入動作されて、移動軸３１が図１の右側方に移動され、保持部材３２が巻芯３３の巻片３４，３５の先端部から離間されて、その巻片３４，３５の先端部の保持が開放される。
【００４１】
続いて、調節機構６５の移動用シリンダ８５が没入動作されて、操作軸７５，７７が図１の左側方に所定量移動される。このとき、図７〜図９に示すように、第１カム機構８６の内周カム面７９ａと外周カム面７０ａとが対応して、各被動カム部材７０が押圧ばね７４の付勢力に基づいて巻幅方向に平行な方向に相対移動される。これにより、巻芯３３の各巻片３４，３５が巻幅方向に移動されて、巻芯３３の巻幅が図３に示す巻幅Ｗ１から図８に示す巻幅Ｗ２に縮小変更される。これと同時に、図７及び図９に示すように、第２カム機構８７の外周カム面７７ａと第１内周カム面７０ｂとの係合解除により、各被動カム部材７０が巻幅方向に対する直角方向の互いに離間する方向に移動される。これにより、巻芯３３の両巻片３４，３５間の間隔が図３に示す重合状態から図８に示す所定の拡張間隔Ｓ１に拡張変更される。
【００４２】
この状態で、図示しない移動用モータによりボールねじ６２が回転され、ナット６３を介して第２回転軸２７が移動台２５とともに図１の左側方に移動される。これにより、取付部材３０に装着された巻芯３３が同方向に移動されて、拘束状態にある巻取り後の帯状ワーク５６が巻芯３３から抜き取られる。この場合、前記のように巻芯３３の巻幅が巻取り時よりも縮小されているため、巻取り状態の帯状ワーク５６を巻芯３３から容易に抜き取ることができる。また、巻芯３３の両巻片３４，３５間の間隔が拡張されているため、帯状ワーク５６の巻始め端部を両巻片３４，３５間から容易に抜き取ることができる。
【００４３】
その後、図１０〜図１２に示すように、移動用シリンダ８５により操作軸７５，７７が前記帯状ワーク５６の抜き取り時の所定移動量を越えて移動される。このとき、拡張機構９０の外周カム面８８ａと第２内周カム面７０ｃとの係合により、各被動カム部材７０が互いに離間する方向にさらに移動される。これにより、巻芯３３の両巻片３４，３５間の間隔が図８に示す所定の拡張間隔Ｓ１よりも大きな図１１に示す拡張間隔Ｓ２に拡張変更される。
【００４４】
この状態で、図示しない移動用モータによりボールねじ６２が回転され、ナット６３を介して第２回転軸２７が移動台２５とともに図１の右側方に移動される。これにより、次に巻取りを行う帯状ワーク５６の巻始め端部が図示しない供給装置により巻芯３３の両巻片３４，３５間に挿入される。この場合、両巻片３４，３５間の間隔が大きく拡張されているため、帯状ワーク５６の巻始め端部の挿入を容易に行うことができる。
【００４５】
そして、この帯状ワーク５６の巻始め端部の挿入後に、移動用シリンダ８５により操作軸７５，７７が図１と図２に示す原位置に復帰移動される。このため、第２駆動カム部材８８が被動カム部材７０の第２内周カム面７０ｃから離れ、その被動カム部材７０の外周カム面７０ａと第１駆動カム部材７９の内周カム面７９ａとの係合を介して、被動カム部材７０が第１駆動カム部材７９の内周面側に移行する。従って、被動カム部材７０が相互に接近方向に移動されるとともに、第１内周カム面７０ｂが第２操作軸７７の外周カム面７７ａに沿って案内されて図４に示す位置に移動される。このため、図１〜図４に示すように、巻芯３３の両巻片３４，３５が重合状態に配置され、帯状ワーク５６の巻始め端部が両巻片３４，３５間に挟着保持されて、前記と同様に帯状ワーク５６の巻取りを行うことができる。
【００４６】
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１） この巻取り装置においては、一対の回転軸２２，２７と、その回転軸２２，２７間に装着された２枚の巻片３４，３５よりなる巻芯３３とが装備されている。そして、巻芯３３の両巻片３４，３５間に帯状ワーク５６の巻始め端部を止着した状態で、回転軸２２，２７にて巻芯３３が回転されることにより、巻芯３３の外周に帯状ワーク５６が巻き取られるようになっている。また、巻芯３３の巻片３４，３５を巻幅方向及び接離方向に相対移動させて、巻芯３３の巻幅及び巻片３４，３５間の間隔を変更するための調節機構６５が設けられている。
【００４７】
このため、巻芯３３に対する帯状ワーク５６の巻取り終了後に、調節機構６５が作動されると、巻芯３３の巻幅が狭められるとともに、その巻芯３３の巻片３４，３５間の間隔が拡張される。よって、この状態で巻芯３３の外周に巻き取られている帯状ワーク５６を巻芯３３から抜き取れば、その帯状ワーク５６を中心部に巻ずれや損傷が生じたり、巻始め端部が巻芯３３の巻片３４，３５間に残ったりすることなく、巻芯３３上から容易に抜き取ることができる。
【００４８】
（２） この巻取り装置においては、調節機構６５が、操作軸７５，７７と、その操作軸７５，７７の所定量の作動に伴って巻芯３３の巻片３４，３５に平行な巻幅方向への相対移動を生じさせるカム機構としての第１カム機構８６が設けられている。また、その巻片３４，３５の巻幅方向への相対移動に伴って巻片３４，３５に直角な接離方向への相対移動を生じさせる同じくカム機構としての第２カム機構８７が設けられている。このため、帯状ワーク５６の巻取り終了後に、操作軸７５，７７が所定量作動されることにより、第１カム機構８６を介して巻芯３３の巻幅が狭められるとともに、第２カム機構８７を介して巻片３４，３５間の間隔が拡張される。よって、単一の調節機構６５により、巻芯３３の巻幅変更と巻片３４，３５間の間隔変更とを同時に行うとができて、構成の簡略化を図ることができる。
【００４９】
特に、操作軸７７の外周カム面７７ａの機能に基づいて第１，第２カム機構８６，８７が動作するように構成されているため、部品点数が少なくなり、構成が簡単である。
【００５０】
加えて、第１カム機構８６を構成する被動カム部材７０が一対設けられているため、被動カム部材が単一である場合に比較して、巻片３４，３５の動作ストロークを大きく確保できる。このため、全体の小型化に寄与できる。
【００５１】
（３） この巻取り装置においては、操作軸７７の軸方向移動を利用して第１，第２カム機構８６，８７が動作されるように構成されている。このため、操作軸７７が軸ぶれを起こして、巻取りに悪影響を与えるようなおそれはない。
【００５２】
（４） この巻取り装置においては、調節機構６５に、操作軸７５，７７の所定量を越える作動に伴って、巻片３４，３５間の間隔を第２カム機構８７による拡張間隔Ｓ１よりも大きく拡張させる拡張機構９０が設けられている。このため、巻芯３３からの帯状ワーク５６の抜き取り後に、操作軸７５，７７が所定量を越えて作動されることにより、拡張機構９０を介して巻片３４，３５間の間隔が第２カム機構８７による拡張間隔よりも大きいＳ２に拡張される。よって、この巻片３４，３５間の間隔拡張状態で、次に巻取りを行う帯状ワーク５６の巻始め端部を巻片３４，３５間に容易に挿入して止着することができる。
【００５３】
（５） この巻取り装置においては、両回転軸２２，２７を同期回転させるための同期回転機構４２が設けられている。このため、一対の回転軸２２，２７間に巻芯３３を装着した状態で、両回転軸２２，２７を同期して同一方向へ同一速度で回転させることができて、巻芯３３上に帯状ワーク５６を正確に巻き取ることができ、巻取り品質を向上させることができる。
【００５４】
（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００５５】
さて、この第２実施形態においては、図１３に示すように、調節機構６５の第２カム機構８７として、両被動カム部材７０に各一対の長孔状の傾斜カム孔９３が形成されるとともに、これらの傾斜カム孔９３と係合するように、保持筒６６に複数の係合ピン９４が突設されている。そして、巻芯３３に対する帯状ワーク５６の巻取り終了後に、操作軸７５，７７の所定量の移動に伴い、第１カム機構８６の作用により押圧ばね７４の付勢力に基づいて、巻芯３３の巻幅が縮小変更される。このとき、この第２カム機構８７の各傾斜カム孔９３に対する係合ピン９４の摺動係合により、各被動カム部材７０が互いに離間する方向に移動される。これにより、巻芯３３の両巻片３４，３５間の間隔が重合状態から所定の拡張間隔に拡張変更されるようになっている。
【００５６】
従って、この第２実施形態によれば、前記第１実施形態における（１）〜（４）に記載の効果と同様の効果を得ることができる。
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
【００５７】
・ 前記各実施形態において、巻芯３３の巻片３４，３５として、半円柱状、半楕円柱状、四角柱状等の異なった形状のものを使用すること。
・ 前記各実施形態において、調節機構６５の第１カム機構８６、第２カム機構８７及び拡張機構９０として、異なった構成のものを装備し、それらのカム機構８６，８７により、巻芯３３の巻幅及び両巻片３４，３５間の間隔を変更するように構成すること。
【００５８】
・ 前記各実施形態において、同期回転機構４２として異なった構成のものを装備し、その同期回転機構４２により、第１回転軸２２及び第２回転軸２７を同期して回転させるように構成すること。
【００５９】
・ 前記各実施形態において、巻片を支持するカム部材の一方のみが動作で
きるように構成すること。このように構成した場合でも、前記実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上、実施形態で例示したように、この発明は、巻芯に対する帯状ワークの巻取り終了後に、巻芯の巻幅が狭められるとともに、その巻芯の巻片間の間隔が拡張されるため、帯状ワークを中心部に巻ずれや損傷が生じたり、巻始め端部が巻芯の巻片間に残ったりすることなく、巻芯上から容易に抜き取ることができる。
又、この発明は、帯状ワークの巻取り終了後に、操作軸が所定量作動されることにより、カム機構を介して巻片間の間隔が拡張されるとともに、巻芯の巻幅が狭められる。よって、単一の調節機構により、巻芯の巻幅変更と巻片間の間隔変更とを同時に行うことができて、構成の簡略化を図ることができる。
さらに、この発明は、操作軸の外周面をカム面として利用できるため、巻片の２つの動作をさせるための駆動部材が不要になり、構成が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態の巻取り装置を示す断面図。
【図２】 図１の巻取り装置の要部拡大断面図。
【図３】 図２の３−３線における断面図。
【図４】 図２の４−４線に沿った断面図。
【図５】 図１の巻取り装置における巻芯装着構成の部分拡大平面図。
【図６】 図５の６−６線に沿った断面図。
【図７】 図２の動作状態を示す要部断面図。
【図８】 図７の８−８線における断面図。
【図９】 図７の９−９線に沿った断面図。
【図１０】 図７の状態からさらに動作した状態を示す要部断面図。
【図１１】 図１０の１１−１１線における断面図。
【図１２】 図１０の１２−１２線に沿った断面図。
【図１３】 第２実施形態の巻取り装置を示す要部断面図。
【符号の説明】
２２…第１回転軸、２７…第２回転軸、３３…巻芯、３４，３５…巻片、４２…同期回転機構、４３…駆動軸、４６…回転用モータ、５６…帯状ワーク、６５…調節機構、７０…被動カム部材、７０ａ…外周カム面、７０ｂ…第１内周カム面、７３…押圧ボール、７４…押圧ばね、７５…第１操作軸、７７…第２操作軸、７７ａ…外周カム面、７９…第１駆動カム部材、７９ａ…内周カム面、８５…移動手段としての移動用シリンダ、８６…カム機構を構成する第１カム機構、８７…カム機構を構成する第２カム機構、８８…第２駆動カム部材、Ｗ１，Ｗ２…巻幅、Ｓ１，Ｓ２…間隔。
Claims (3)
- 一対の回転軸と、その回転軸間に装着された２枚の巻片よりなる巻芯と、巻芯の双方の巻片間に帯状ワークの巻始め端部を止着するための接離手段とを備え、前記回転軸により巻芯を回転させ、巻芯の外周に帯状ワークを巻き取る巻取り装置において、前記巻芯の双方の巻片を巻幅方向及び接離方向に相対移動させて、巻芯の巻幅及び巻片間の間隔を調節する調節機構を設け、該調節機構は、操作軸を移動するための移動手段と、その操作軸の所定量の移動に伴って前記巻芯の双方の巻片に接離方向への相対移動を生じさせるとともに、双方の巻片に巻幅方向への相対移動を生じさせるカム機構とを備え、該カム機構は、
前記操作軸の外周面に形成された外周カム面と、
該外周カム面に対応して配置され、前記少なくとも一方の巻片を支持するとともに、前記操作軸の軸線と交差する面内において双方の巻片が接近離間する方向及び互い違いになる方向に移動可能な被動カム部材と、
前記操作軸が巻取り位置にあるときに前記被動カム部材を前記外周カム面上で拘束するとともに、前記操作軸が前記巻取り位置から所定量移動したときに前記拘束を解除して前記外周カム面に従う被動カム部材の動作を許容する駆動カム部材と、
前記被動カム部材を前記拘束を解除する方向に付勢するばねと
を備えたことを特徴とする巻取り装置。 - 前記被動カム部材が、前記双方の巻片をそれぞれ支持する一対のものであることを特徴とした請求項１に記載の巻取り装置。
- 一対の回転軸と、その回転軸間に装着された２枚の巻片よりなる巻芯と、巻芯の双方の巻片間に帯状ワークの巻始め端部を止着するための接離手段とを備え、前記回転軸により巻芯を回転させ、巻芯の外周に帯状ワークを巻き取る巻取り装置において、前記巻芯の双方の巻片を巻幅方向及び接離方向に相対移動させて、巻芯の巻幅及び巻片間の間隔を調節する調節機構を設け、該調節機構は、操作軸を移動するための移動手段と、その操作軸の所定量の移動に伴って前記巻芯の双方の巻片に接離方向への相対移動を生じさせるとともに、双方の巻片に巻幅方向への相対移動を生じさせるカム機構とを備え、該カム機構は、
前記双方の巻片を支持するとともに、前記操作軸の軸線と交差する面内において双方の巻片が接近離間する方向及び互い違いになる方向に移動可能な一対の被動カム部材と、
両被動カム部材に形成された各一対の傾斜カム孔と、
前記各傾斜カム孔にそれぞれ係合され、かつ前記両被動カム部材を傾斜カム孔に沿って案内移動する複数の係合ピンと、
前記操作軸が前記巻取り位置から所定量移動したときに前記両被動カム部材を前記傾斜カム孔及び係合ピンにより案内移動する駆動カム部材と、
前記両被動カム部材を互いに離隔させる方向に付勢するばねと
を備えたことを特徴とする巻取り装置。
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