JP4188067B2 - 金属線条体巻装用リール - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属線，金属撚線等の金属線条体を巻装するリールに関し、特に、人工水晶，シリコン，セラミック等の硬質材料の切断に用いられるソーワイヤの繰り出しおよび巻き取り用として好適なリールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ソーワイヤの送り出しおよび巻き取り用のリールとしては、巻胴と両端のフランジを一体物として削り出された一体物リールの他、巻胴と両端のフランジとの３分割構造で、それら巻胴と両端のフランジが溶接により接合された溶接リール（例えば、特許文献１参照）や、やはり巻胴と両端フランジとの３ピースで、溶接ではなくボルトで連結された組立リール（例えば、特許文献２参照）が従来から知られている。その他、巻胴の中央で２分割した形状の二つの部材を溶接により接合したリールも提案されている（特許文献３参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２９５７６８号
【特許文献２】
実開平５−４１６６３号
【特許文献３】
特開平１２−９５４４２号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
巻胴とフランジを一体物として削り出した一体物リールは、剛性が高く、繰り返し使用に耐えられるようにできるが、削り出しであるために材料費や加工コストがかさみ、高価となるし、中実構造となって総重量が増すため、取り扱いが容易でなく、また、運搬コストがかさむ。
【０００５】
また、ボルト連結の組立リールの場合は、各部を切削によらず鍛造等で成形できるので材料費および加工コストを低減でき、また、中空構造として軽量化を図ることができるが、ワイヤを巻き付けあるいは巻き取ったときに、ワイヤの巻き付け張力に起因して発生する締め付け力によって巻胴が変形するとともに、発生する押し拡げ力によって両端のフランジが互いに離反する方向に押し拡げられることにより、フランジと巻胴との間に隙間ができ、その隙間にワイヤが食い込むといったトラブルが発生する。
【０００６】
それに対し、溶接リールの場合は、組立リールと同様、中空構造として材料費および加工コストを低減するとともに軽量化を図ることができ、しかも、溶接接合により一体化されるので、組立リールの場合のようなフランジと巻胴の間に隙間ができてワイヤが食い込むといったトラブルは発生しない。しかし、巻胴と両端のフランジとに分割して溶接接合する上記従来の３ピース構造の溶接リールでは、例えばソーワイヤ用等、苛酷な条件で使用する場合、コーナー部となる溶接部分から割れが入って破損するといった問題が発生している。
【０００７】
図３の（ａ）は従来の３ピース構造の溶接リール（ソーワイヤ用リール）の非使用時の状態を示している。図において、１は巻胴部、２は両端のフランジ部、３はシャフトを通す軸穴である。巻胴部１は両端が開口した中空円筒体により構成され、フランジ部２は、中央に軸穴３を有する円板体により構成され、巻胴部１を両端に溶接にて固定されている。巻胴部１とフランジ部２とがなす角度は、リール非使用時には略９０゜の設定である。しかし、ワイヤ（Ｗ）を巻くと、ワイヤ（Ｗ）の巻き付けにより生ずる締め付け力が、ワイヤ（Ｗ）同士の重なり合いによってフランジ部２を押し広げる方向の分力として押し広げ力を生じ、その押し広げ力により、図３の（ｂ）に示すように、フランジ部２が変形し、巻胴部１とフランジ２部とがなす角度が広がって、場合によっては溶接部から割れる。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、リールに金属線条体を巻き付けたときの押し広げ力を緩和し、巻胴部とフランジ部とのコーナー部に割れが生じないようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の金属線条体巻装用リールは、両端が開口した中空円筒状の巻胴部と該巻胴部の両端に径方向外側へ出っ張るよう連設されたリング状のフランジ部とからなり、前記巻胴部の内部の軸方向中央部に該巻胴部を内側から径方向に支えるよう補強体が設けられたものである。
【００１０】
図１の（ａ）は本発明による金属線条体巻装用リールの主要部の非使用時の状態を模式的に示している。図において、１１は巻胴部、１２は両端のフランジ部、１３は補強体である。巻胴部１１は両端が開口した中空円筒状で、該巻胴部１１の両端に径方向外側へ出っ張るようリング状のフランジ部１２が連設される。巻胴部１１とフランジ部１２は、鍛造等による一体構造であってよく、溶接、ボルト止め等により一体化した分割構造であってもよい。巻胴部１１とフランジ部１２とのコーナー部の角度は、例えば略９０゜の設定である。
【００１１】
このリールは、金属線条体として例えばワイヤ（Ｗ）を巻くと、ワイヤ（Ｗ）の巻き付けにより生ずる締め付け力が、ワイヤ（Ｗ）同士の重なり合いによってフランジ部１２を押し広げる方向の分力として押し広げ力を生じるが、巻胴部１１は軸方向中央部が補強体１３により支持され、両端は径方向に支持するものがないので、図１の（ｂ）に示すように、巻胴部１１の両端に作用するワイヤ（Ｗ）の締め付け力（矢印）により、巻胴部１１の両端が径方向内側にすぼまる形に変形し、フランジ部１２の内周の直径がＤからｄ（Ｄ＞ｄ）に縮径する。そして、巻胴部１１の両端がそのようにすぼまる形に変形することで、コーナー部の角度は略９０゜のまま、フランジ部１２が軸方向外側に広がり、それにより、金属線条体の巻き付けたときの押し広げ力が緩和される。そのため、押し広げ力によるコーナー部の割れを防止することができる。
【００１２】
また、この金属線条体巻装用リールは、巻胴部両端のフランジ部の内周面に対峙してリール使用時の巻胴部の変形によるフランジ部内周の縮径を許容しつつフランジ部内周面を支持可能な支持体を備えたものとしている。そうすることで、リールを両端にてシャフトで支持することができて、リール回転時のシャフトの中心精度を上げ、安定性を高めることができる。
【００１３】
上記支持体は、補強体に連結され、リール非使用時のフランジ部内周面との間に全周にわたって所定の隙間を有する設定とするのがよい。支持体をそのように構成することで、リール使用時の巻胴の変形によるフランジ部内周の縮径を隙間によって許容することができ、縮径したフランジ部内周面を支持体により支持することができる。
【００１４】
また、上記支持体は、フランジ部内周面に対峙する部分に、巻胴の軸方向に対し傾斜したテーパ面が設けられるものとするのがよい。支持体をそのように構成することで、リール使用時の巻胴の変形によるフランジ部内周の縮径をテーパ面に沿う相対移動によって許容することができ、縮径したフランジ部内周面をテーパ面にて支持することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明の実施の形態の金属線条体巻装用リールの断面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。このリールは、両端が開口した中空円筒状の巻胴部１１と該巻胴部１１の両端に径方向外側へ出っ張るよう連設されたリング状のフランジ部１２とからなり、巻胴部１１の内部の軸方向中央部に、巻胴部１１を内側から径方向に支えるよう補強体１３が設けられている。
【００１６】
巻胴部１１とフランジ部１２は、図示の例では鍛造による一体構造である。但し、溶接、ボルト止め等により一体化した分割構造であってもよい。各フランジ部１２は巻胴部１１を挟んで相互に対向するフランジ面を構成する。各フランジ部１２のフランジ面と巻胴部１１の外周面とのコーナー部の角度は、リール非使用時の設定で略９０゜である。
【００１７】
補強体１３は、図示の例では一対のリング状部材で、巻胴部１１を軸方向に略３分割する左右対称の位置に配置され、溶接により巻胴部１１に固定されている。
【００１８】
また、このリールは、両端のフランジ部１２の内周面が、巻胴部１１の軸方向に対し外側に開くよう傾斜したテーパ面とされ、それらフランジ部１２内周のテーパ面に対峙して、リール使用時の巻胴部１１の変形によるフランジ部１２内周の縮径を許容しつつフランジ部１２の内周面を支持可能とするよう、支持体１４が設けられている。
【００１９】
各支持体１４は、外周面がフランジ部１２の内周面と同方向に傾斜するテーパ面となった円板状部材で、軸方向内側にボス部１５を有し、それらボス部１５の段差になった先端部分が補強体１３の中心穴１６に嵌着され、リール非使用時にフランジ部１２内周面との間に全周にわたって所定の隙間（例えば３ｍｍ程度）ができる設定で、同一円周上の複数箇所（図示の例では８箇所）にて、ワッシャー１７を介し、止めネジ１８によって補強体１３に連結固定されている。
【００２０】
また、支持体１４には、軸心部外側面に、リールをワイヤソー装置に装着するための軸穴１９が設けられ、それら軸穴１９の底部に、ワイヤソー装置へのリールの装着時および取り外し時にリールを吊り下げるためのネジ穴２０が設けられている。また、各支持体１４の外側面には、同一円周上の等間隔４箇所に、リールの回転起動のための蹴り穴２１が設けられ、各支持体１４の外周には、等間隔４箇所に、横倒し状態でリールを吊り上げるためのネジ穴２２が設けられている。
【００２１】
このリールは、ワイヤを巻くと、ワイヤの締め付け力により、巻胴部１１の両端が径方向内側にすぼまる形に変形し、その変形によるフランジ部１２内周の縮径により、フランジ部１２の内周面が支持部１４の外周面に接触し支持される。そして、巻胴部１１とのコーナー部の角度が略９０゜のまま、フランジ部１２が軸方向外側に広がり、それにより、金属線条体の巻き付けたときの押し広げ力が緩和される。
【００２２】
本発明は、その他、発明の技術的思想の範囲で適宜実施の形態を変更することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の金属線条体巻装用リールは、金属線条体を巻き付けたときの押し広げ力を緩和し、巻胴部とフランジ部とのコーナー部に割れが生じないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による金属線条体巻装用リールの主要部の非使用時の状態を示す模式断面図（ａ）と使用時の変形した状態を示す模式部分断面図（ｂ）である。
【図２】本発明の実施の形態の金属線条体巻装用リールの断面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【図３】従来の溶接リールの非使用時の状態を示す模式断面図（ａ）と、使用時の変形した状態を示す模式部分断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
１１ 巻胴部
１２ フランジ部
１３ 補強体
１４ 支持体

Claims (3)

1. 両端が開口した中空円筒状の巻胴部と該巻胴部の両端に径方向外側へ出っ張るよう連設されたリング状のフランジ部とからなり、前記巻胴部の内部の軸方向中央部に該巻胴部を内側から径方向に支えるよう補強体が設けられるとともに、前記巻胴部両端のフランジ部の内周面に対峙してリール使用時の巻胴部の変形によるフランジ部内周の縮径を許容しつつフランジ部内周面を支持可能な支持体が設けられたことを特徴とする金属線条体巻装用リール。
2. 支持体は、前記補強体に連結され、リール非使用時の前記フランジ部内周面との間に全周にわたって所定の隙間が設定されることを特徴とする請求項１記載の金属線条体巻装用リール。
3. 支持体は、前記フランジ部内周面に対峙する部分に、巻胴部の軸方向に対し傾斜したテーパ面が設けられることを特徴とする請求項１又は２記載の金属線条体巻装用リール。

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