JP5829536B2 - 長尺体の回転支持装置 - Google Patents

Description

本発明は、長尺体の回転支持装置に係り、更に詳しくは、回転支持対象物を容易に着脱すことができる長尺体の回転支持装置に関する。

従来より、長尺体を巻き取り可能な巻取装置が広く利用されており、かかる巻取装置としては、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１の巻取装置は、回転可能なスピンドルと、このスピンドルに内向きに傾くように弾性力が付与された複数の指状片と、スピンドルに沿って滑動可能に設けられ、指状片の先端が接触するスリーブとを備えている。各指状片の先端は、スリーブを滑動することにより、スピンドルから離間接近する方向に変位可能に設けられている。これにより、長尺体を巻き取る前に、スリーブを介して各指状片の先端をスピンドルから離間させておき、長尺体を巻き取った後、スリーブを介して各指状片の先端がスピンドルに接近するよう変位させ、巻き取った長尺体を巻取装置から容易に抜き取れるようにしている。

特開昭５８−２１５３９１号公報

しかしながら、特許文献１にあっては、長尺体の巻き取り中、当該長尺体による締め付け力や、回転による慣性力の作用により、指状片が不用意にずれたり変位したりし易くなる。このため、巻き取り中の長尺体が変形して巻き崩れたり、巻取装置から意図せず脱落したりする、という不都合がある。

［発明の目的］
本発明の目的は、回転ベースに連結された変位手段の不用意な変位を抑制することができる長尺体の回転支持装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、所定のフレームに支持されるとともに、ベース軸心を回転中心として当該フレームに対して相対回転可能に設けられた回転ベースと、この回転ベース側に一端部が回動可能に支持され、他端部が前記ベース軸心に対して離間接近する方向に変位可能に設けられた変位手段と、前記ベース軸心の延出方向に移動可能に設けられ、前記変位手段の他端部が接触した状態で当該他端部の変位距離を調整可能に設けられた間隔変更手段とを備え、前記回転ベースの相対回転により、前記変位手段に直接又は間接的に長尺体を巻き付けて、当該長尺体を巻き取り又は繰り出す回転支持装置であって、
前記間隔変更手段は、前記変位手段の他端部が嵌り込み可能な移動制限手段を備え、この移動制限手段に変位手段の他端部が嵌り込んだときに、間隔変更手段の移動及び変位手段の変位を困難にすることが可能に設けられる、という構成を採っている。

また、本発明は、所定のフレームに支持されるとともに、ベース軸心を回転中心として当該フレームに対して相対回転可能に設けられた回転ベースと、この回転ベース側に一端部が回動可能に支持され、他端部が前記ベース軸心に対して離間接近する方向に変位可能に設けられた変位手段と、前記ベース軸心の延出方向に移動可能に設けられ、前記変位手段の他端部が接触した状態で当該他端部の変位距離を調整可能に設けられた間隔変更手段とを備え
前記回転ベースの相対回転により、前記変位手段に直接又は間接的に長尺体を巻き付けて当該長尺体を巻き取り又は繰り出す回転支持装置であって、
前記間隔変更手段は、磁性によって前記変位手段の他端部と付着可能な移動制限手段を備え、この移動制限手段に変位手段の他端部が付着したときに、間隔変更手段の移動及び変位手段の変位を困難にすることが可能に設けられる、という構成を採っている。

本発明において、前記間隔変更手段での前記調整を行わない状態で、前記変位手段の角度を変更可能な角度変更手段を有する、という構成も好ましくは採用される。

更に、前記変位手段は、前記間隔変更手段に接触するボール回転体を他端部に備える、という構成を採ることが好ましい。

本発明によれば、間隔変更手段の移動制限手段に変位手段の他端部が嵌り込んだり、磁性によって付着したりすることによって変位手段の他端部が不用意に変位することを抑制することができる。これにより、巻き取られる長尺体からの締め付け力等が変位手段に作用しても、間隔変更手段と変位手段との相対位置関係を確実に保つことができ、変位手段周りに巻き取られる長尺体が巻き崩れたり、巻き取り中の長尺体が脱落したりすることを防止することが可能となる。

更に、間隔変更手段を利用せずに角度変更手段により変位手段の角度を変更可能となるので、変位手段の角度の微調整を行うことができる。

また、変位手段のボール回転体が間隔変更手段に接触するので、それらの摩擦を小さくすることができ、間隔変更手段の操作力を軽減することが可能となる。

（Ａ）は実施形態に係る回転支持装置の部分断面正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ１部拡大図。 図１のＡ２矢視断面図。 変位手段の変位要領の説明図。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
なお、本明細書において、特に明示しない限り、「上」、「下」、「左」、「右」は、図１を基準として用いる。

図１〜図３において、回転支持装置１０は、略鉛直面内に位置する板状をなすフレーム１１と、このフレーム１１の背面（左面）側に設けられた駆動機器としての回動モータＤＭと、この回動モータＤＭの出力軸ＤＭ１に連結されて回転可能な回転ベース１２と、この回転ベース１２の周方向９０°間隔で４体設けられた板状のガイド手段１３と、これらガイド手段１３を貫通して回転ベース１２にそれぞれ連結された４体の変位手段１５と、回転ベース１２に支持された間隔変更手段１６とを備えて構成されている。

前記回転ベース１２は、変位手段支持部１２Ｂと、当該変位手段支持部１２Ｂの右側に連なる雄ねじによって構成された間隔変更手段支持部１２Ｃとからなり、変位手段支持部１２Ｂの左側に設けられたカップリンブＣＰによって、回動モータＤＭの出力軸ＤＭ１に連結されている。これにより、回転ベース１２は、回動モータＤＭの作動によって、ベース軸心１２Ａを回転中心としてフレーム１１に対して相対回転可能となっている。
前記変位手段支持部１２Ｂの外周には、周方向９０°間隔で４体のヒンジ部１８が設けられ、当該ヒンジ部１８を介して変位手段１５及びガイド手段１３が回動可能に支持されている。各ヒンジ部１８は、変位手段支持部１２Ｂの外周面から突出する軸受２０と、この軸受２０に回転軸２１を介して回転可能に支持されるともに、変位手段１５及びガイド手段１３を支持する回転体２２とを備えている。回転体２２には、回転軸２１周りに回転体付勢手段としての巻きばね２３を収容する穴２２Ａが形成され、当該巻きばね２３は、一端が軸受２０に固定され、他端が回転体２２に固定されることで、回転体２２の自由端側が右側に向かう方向に付勢する。

前記各ガイド手段１３は、それぞれ側面視で略扇型に形成されて回転体２２に支持され、ガイド面１３Ａ（右面）には、巻き取られる長尺体ＢＬの一方の側端（左端）が当接し、当該ガイド手段１３のガイド面１３Ａに揃うように長尺体ＢＬの巻き取りが行えるようになっている。

前記各変位手段１５は、シャフト２５で構成され、一端部１５Ａが第１角度変更手段２７を介して回転体２２に支持されることで、他端部１５Ｂがベース軸心１２Ａに対して離間接近する方向に変位可能に設けられている。

前記第１角度変更手段２７は、シャフト２５の左端部に形成された雄ねじ３１と、雄ねじ３１に螺合するナット３３と、回転体２２に形成されたねじ穴３２とを備え、ねじ穴３２に対する雄ねじ３１のねじ込み量によって、ガイド１３Ａ面から突出するシャフト２５の長さを調整でき、ナット３３の締め付けによってシャフト２５の延出方向への変位を規制するようになっている。

前記各変位手段１５の他端部１５Ｂは、シャフト２５の右端部に設けられた角度変更手段としての第２角度変更手段２８と、第２角度変更手段２８の右端部であって、間隔変更手段１６に対向する位置に設けられたボール回転体２９とを備え、当該ボール回転体２９を介して間隔変更手段１６に接触可能に設けられている。第２角度変更手段２８は、シャフト２５の右端部が挿通する穴を備え当該シャフト２５の延出方向にスライド移動可能なスライド部材３５と、このスライド部材３５の穴に挿通されたシャフト２５に当接可能にねじ込まれる止めねじ３６とを含み、当該止めねじ３６によってスライド部材３５のスライド移動の規制とその解除を行えるようになっている。第２角度変更手段２８は、スライド部材３５のスライド移動量によって、ガイド面１３Ａとボール回転体２９との距離を調整できようになっている。ボール回転体２９は、スライド部材３５に回転可能に支持され、間隔変更手段１６の移動時に、当該間隔変更手段１６とスライド部材３５との摩擦抵抗を小さくする。

前記間隔変更手段１６は、右端側を形成する摘み部３９と、この摘み部３９の左端に連なって左方に向かって直径が縮径するテーパ部４０と、テーパ部４０の外周面に形成されてボール回転体２９の一部を受容する受容手段４１とを備えている。また、間隔変更手段１６の内部には、回転ベース１２の雄ねじ１２Ｃに螺合する雌ねじ１６Ａが形成され、回転ベース１２に対する間隔変更手段１６のねじ込み量を調整することで、当該間隔変更手段１６がベース軸心１２Ａの延出方向に移動可能となっている。

前記受容手段４１は、テーパ部４０の外周面に螺旋状に延びる溝により形成され、その左右方向の送りピッチが回転ベース１２の間隔変更手段支持部１２Ｃにおける雄ねじの左右方向の送りピッチと同一に設定されている。受容手段４１は、変位手段１５の他端部１５Ｂすなわちボール回転体２９の形状に応じて断面視円弧状に形成され、当該円弧に沿ってボール回転体２９と受容手段４１とが線接触するようになっている。受容手段４１は、変位手段１５毎に１本ずつ形成、つまり、テーパ部４０に４本並んで形成されている。各受容手段４１の右側の端部には、移動制限手段４３がそれぞれ形成されている。移動制限手段４３は、ボール回転体２９を受容する球面に沿う形状を備えた窪みにより形成され、図１（Ｂ）に示すように、その深さが受容手段４１の溝深さより深く設定されてボール回転体２９が嵌り込み可能となっている。移動制限手段４３は、ボール回転体２９が嵌り込んだときに、間隔変更手段１６に意図的な外力を付与しない限り、その嵌り込んだ状態を維持し、これにより、間隔変更手段１６の回転を困難にして各変位手段１５の他端部が不用意に変位することを抑制可能となっている。

ここで、ボール回転体２９と間隔変更手段１６とは磁性によって付着した状態を維持可能に設けられている。これらが磁性によって付着可能な限りにおいて、磁石となる部材は適宜変更可能であり、例えば、ボール回転体２９を磁石とし、間隔変更手段１６を鉄としたり、その反対にボール回転体２９を鉄とし、間隔変更手段１６を磁石としたり、これら両方を磁石としてもよい。また、スライド部材３５やシャフト２５を磁石により構成することでボール回転体２９が磁力を発揮するようにしてもよい。

次に、本実施形態の回転支持装置１０による長尺体ＢＬの巻き取り方法を説明する。

巻き取りを行う準備として、間隔変更手段１６の受容手段４１に各変位手段１５のボール回転体２９を磁性によって付着させる。そして、間隔変更手段１６を回転操作し、図３に示されるように、受容手段４１の左方にボール回転体２９が位置するように、そのねじ込み量を調整する。このとき、ボール回転体２９が受容手段４１上を転動し、テーパ部４０の径寸法の変化に応じて、各変位手段１５及び各ガイド部１３がヒンジ部１８を介して回動する。そして、各変位手段１５の他端部１５Ｂが一端部１５Ａよりもベース軸心１２Ａに近付いた状態、つまり、各シャフト２５がベース軸心１２Ａと平行な仮想線ＶＬより角度α傾いた状態とする。この状態で、４体の変位手段１５の周りに筒状の巻芯ＰＴを挿入する。このとき、巻芯ＰＴの内周面とシャフト２５との間に隙間が形成されているので、挿入作業に支障が生じることがない。

その後、間隔変更手段１６を回転操作して当該間隔変更手段１６を左方向に移動させ、他端部１５Ｂとベース軸心１２Ａとの距離を次第に大きくし、ボール回転体２９を移動制限手段４３に嵌め込む。これにより、図１に示されるように、各変位手段１５の他端部１５Ｂが一端部１５Ａよりもベース軸心１２Ａから遠ざかった状態、つまり、各シャフト２５が仮想線ＶＬより角度β傾いた状態となる。これにより、巻芯ＰＴは、シャフト２５の変位により、右端側が径方向外側に拡径されるので、巻芯ＰＴが不用意に脱落することを規制可能となる。

この状態で、巻芯ＰＴに長尺体ＢＬのリード端を接着テープや接着材等の固定手段によって固定した後、回動モータＤＭを作動することにより、巻芯ＰＴ周りに長尺体ＢＬが巻き取られる。ここで、シャフト２５及びガイド面１３Ａが角度β傾いた状態で長尺体ＢＬが巻き取られることで、当該長尺体ＢＬが巻き崩れることを確実に防止することができる。

長尺体ＢＬが所定量巻き取られ、巻芯ＰＴを抜き取るときは、間隔変更手段１６を回転操作して図３に示される状態に戻す。これにより、巻芯ＰＴの内周面とシャフト２５との間に隙間が形成され、抜き取り作業に支障が生じることがない。

ここで、各変位手段１５における角度α及び角度βは、第１及び第２角度調整手段２７、２８によりそれぞれ調整することができる。例えば、ボール回転体２９を移動制限手段４３に嵌め込んだ状態で、第１角度調整手段２７でガイド１３Ａ面から突出するシャフト２５の長さを長くしたり、第２角度調整手段２８でガイド面１３Ａとボール回転体２９との距離を長くしたりすることで、角度α及び角度βを小さくできる。この一方、第１角度調整手段２７でガイド１３Ａ面から突出するシャフト２５の長さを短くしたり、第２角度調整手段２８でガイド面１３Ａとボール回転体２９との距離を短くしたりすることで、角度α及び角度βを大きくできる。これにより、変位手段１５毎に、角度α及び角度βを微調整したり、ガイド面１３Ａからボール回転体２９までの距離を調整可能となる。

従って、このような実施形態によれば、移動制限手段４３にボール回転体２９が嵌り込むので、各変位手段１５に対し、長尺体ＢＬの巻き圧や回転ベース１２の回転による慣性力が加わっても、変位手段１５が位置ずれしたり回動変位したりすることを抑制することが可能となる。これにより、巻き取り中、巻芯ＰＴがベース軸心１２Ａの延出方向に不用意に移動することを防止でき、各変位手段１５から巻芯ＰＴが抜け落ちたり、長尺体ＢＬに巻き崩れが生じたりすることを回避することが可能となる。

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施形態に対し、形状、位置若しくは配置等に関し、必要に応じて当業者が様々な変更を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

例えば、前記実施形態では、回転支持装置として長尺体ＢＬを巻き取るものを例示したが、回転支持装置としては、予め巻回さられている長尺体ＢＬを繰り出すものであってもよい。
更に、前記実施形態では、巻芯ＰＴを用いて変位手段１５に間接的に長尺体ＢＬを巻き付けて当該長尺体ＢＬを巻き取ったが、長尺体ＢＬのリード端を複数の変位手段１５の何れかに固定して変位手段１５に長尺体ＢＬを直接巻き付けて当該長尺体ＢＬを巻き取ってもよい。

また、第１及び第２角度調整手段２７、２８は、種々の設計変更が可能であり、例えば、第１角度調整手段２７において雄ねじ３１を省略し、ねじ穴３２に代えて回転体２２にシャフト２５を貫通する貫通孔を形成するとともに、当該貫通孔内のシャフト２５に先端が当接可能な止めねじを設けてもよい。更に、第２角度調整手段２８においてシャフト２５の先端に雄ねじを形成し、当該雄ねじに螺合する雌ねじをスライド部材３５に形成してもよい。なお、図１や図３に示すように、スライド部材３５や止めねじ３６がシャフト２５の径方向外側に飛び出ていると、巻芯ＰＴや巻き取った長尺体ＢＬが引っ掛かり易いので、その飛び出しを極力小さくしたり、なくしたりするように構成するとよい。
更に、回転体付勢手段としてはゴムや樹脂等の弾性部材や、板ばね等の他のものを採用することができる。

また、移動制限手段４３は、ボール回転体２９と間隔変更手段１６との磁着力をボール回転体２９と受容手段４１との磁着力に比べて相対的に強く設定してもよい。この場合、回転ベース１２に対して間隔変更手段１６が不用意に回転しないのであれば、移動制限手段４３の深さを受容手段４１と同一に設定してもよい。

更に、テーパ部４０における受容手段４１の形成を省略したり、スライド部材３５やボール回転体２９を設けずに、シャフト２５の右端部が直接間隔変更手段１６に接触する構成としたりしてもよい。

また、前記ガイド手段１３及び変位手段１５の設置数は、３体以下又は、５体以上にする等、適宜増減してもよい。

更に、間隔変更手段１６の移動機構は、雄ねじ及び雌ねじ１６Ａのねじ機構を省略して間隔変更手段１６をベース軸心１２Ａの延出方向に直線的にスライドするタイプとしたり、モータ、エアシリンダ等の駆動機構を駆使して自動で進退するタイプとしたりしてもよい。

また、ヒンジ部１８の巻きばね２３を省略し、ボール回転体２９と間隔変更手段１６との磁力により、これらの付着状態を維持するようにしてもよい。
更に、回動モータＤＭを設けることなく手動で回転ベース１２を回転させてもよい。
また、長尺体ＢＬとしては、帯状の接着シートや帯状の接着シートが仮着されていた剥離シート、その他、紙、布、鋼板、ベルト、樹脂、木板などであってもよく、長尺の糸、紐、針金、コード、チューブ、ホースなどであってもよい。
また、前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダ及びロータリシリンダ等のアクチュエタ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる（実施形態で例示したものと重複するものもある）。

１０ 回転支持装置
１１ フレーム
１２ 回転ベース
１２Ａ ベース軸心
１５ 変位手段
１５Ａ 一端部
１５Ｂ 他端部
１６ 間隔変更手段
２７ 第１角度調整手段（角度変更手段）
２８ 第２角度調整手段（角度変更手段）
２９ ボール回転体
４１ 受容手段
４３ 移動制限手段
ＢＬ 長尺体

Claims (4)

1. 所定のフレームに支持されるとともに、ベース軸心を回転中心として当該フレームに対して相対回転可能に設けられた回転ベースと、この回転ベース側に一端部が回動可能に支持され、他端部が前記ベース軸心に対して離間接近する方向に変位可能に設けられた変位手段と、前記ベース軸心の延出方向に移動可能に設けられ、前記変位手段の他端部が接触した状態で当該他端部の変位距離を調整可能に設けられた間隔変更手段とを備え、前記回転ベースの相対回転により、前記変位手段に直接又は間接的に長尺体を巻き付けて、当該長尺体を巻き取り又は繰り出す回転支持装置であって、
   前記間隔変更手段は、前記変位手段の他端部が嵌り込み可能な移動制限手段を備え、この移動制限手段に変位手段の他端部が嵌り込んだときに、間隔変更手段の移動及び変位手段の変位を困難にすることが可能に設けられていることを特徴とする長尺体の回転支持装置。
2. 所定のフレームに支持されるとともに、ベース軸心を回転中心として当該フレームに対して相対回転可能に設けられた回転ベースと、この回転ベース側に一端部が回動可能に支持され、他端部が前記ベース軸心に対して離間接近する方向に変位可能に設けられた変位手段と、前記ベース軸心の延出方向に移動可能に設けられ、前記変位手段の他端部が接触した状態で当該他端部の変位距離を調整可能に設けられた間隔変更手段とを備え
   前記回転ベースの相対回転により、前記変位手段に直接又は間接的に長尺体を巻き付けて当該長尺体を巻き取り又は繰り出す回転支持装置であって、
   前記間隔変更手段は、磁性によって前記変位手段の他端部と付着可能な移動制限手段を備え、この移動制限手段に変位手段の他端部が付着したときに、間隔変更手段の移動及び変位手段の変位を困難にすることが可能に設けられていることを特徴とする長尺体の回転支持装置。
3. 前記間隔変更手段での前記調整を行わない状態で、前記変位手段の角度を変更可能な角度変更手段を有することを特徴とする請求項１又は２記載の長尺体の回転支持装置。
4. 前記変位手段は、前記間隔変更手段に接触するボール回転体を他端部に備えていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の長尺体の回転支持装置。

Images