JP6076932B2

JP6076932B2 - シート巻取軸

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Publication number: JP6076932B2
Application number: JP2014057365A
Authority: JP
Inventors: 岩田　哲; 哲岩田; 崇三嶋; 奈穂美山村; まゆみ近藤
Original assignee: TOSHIN CO.,LTD.
Current assignee: TOSHIN CO.,LTD.
Priority date: 2014-03-20
Filing date: 2014-03-20
Publication date: 2017-02-08
Anticipated expiration: 2034-03-20
Also published as: JP2015178414A

Description

本発明は、巻取軸の半径方向に沿って出入りする係止片が巻芯の内周面に係止されることで、当該巻取軸に対して巻芯を着脱可能に装着してシートを巻き取るシート巻取軸に関し、更に詳しくは、巻芯にシートを巻き取った巻取製品の取出し時における巻取軸に対するスライド案内を確実に行えると共に、外周環に対する前記係止片の組込み構造を簡単にしたシート巻取軸に関するものである。

紙、プラスチックフィルム等をスリット加工した後の所定幅のシートを巻き取る巻取軸では、紙又は樹脂で製作された複数の巻芯を、巻取軸の外側に回転可能に嵌め込まれたカラー（本発明の外周環）に装着して、当該巻芯にシートを巻き取っており、巻取り後には、巻芯ごとに巻取軸から抜き取って、新たな巻芯を装着している。よって、巻取軸に対する巻芯の装着時、及び抜取り時には、巻取軸に対して巻芯は回転可能なフリー状態となり、シートの巻取時には、巻芯は、巻取軸と一体回転させるべく、当該巻取軸に対して固定される。

必要時に巻芯を開放したり固定したりする上記構造の巻取軸としては、前記カラーに装着された巻芯を係止して、当該カラーの回転を巻芯に伝達する係止手段と、前記カラーに回転軸の回転を伝達する回転力伝達手段とを備えた構造のものが種々提案されている。

上記係止手段の一つとして、特許文献１に開示のものが知られており、軸芯方向の一方に付勢されたスライド環の外周の傾斜部に、外周環に対して巻取軸の半径方向に出入りする係止片の傾斜部が密着され、付勢力により前記スライド環がスライドされると、前記各傾斜部の相対移動により、前記係止片がスライド環より突出して、巻芯の内周に係止する構造の係止手段が開示されている。なお、前記係止力の解除には、空気圧により作動されるピストンにより、前記係止片を付勢方向と逆方向に押圧移動させている。

このように、係止片の傾斜部に対してスライド環の傾斜部が移動することで、互いの傾斜面が磨耗したり、両傾斜面の間に異物が噛み込まれたりすることで、係止力が低下されることがあった。これを防止するには、スライド環の付勢力を大きくすべく、付勢手段である圧縮コイルバネの一つ当たりの付勢力を大きくしたり、或いは当該付勢手段、及び係止解除手段であるピストンの各数を増加させて対応する必要がある問題や、傾斜面の滑動性改善のために、当該傾斜面に高価な表面処理を施す必要が生ずる問題等があった。

また、係止片とスライド環とが分離されているため、当該係止片の引き込みのために、当該係止片の突出側の端部にバネ、ゴム等から成る係止片引込み用の付勢手段を配置することが不可欠となる。この係止片引込み用の付勢手段は、巻芯の着脱や、巻取終了直後における作業者の手作業によるシートの切揃え時に誤って破損され易く、これにより係止片の引込み不良が発生することがあった。また、係止片の突出側の端部に設けられる係止片引込み用の付勢手段の取付け溝自体が、巻芯の内周面と接触することで、当該内周面を磨耗させ、これにより発生する磨耗粉が、係止片とスライド環との各傾斜部の間に混入して、係止力を低下させることもあった。

一方、巻芯にシートが巻き張られた大きな重量の巻取製品は、軸芯部の軸方向にスライドさせて、当該軸芯部からスライドさせて抜き取っている。巻取製品の重量は大きいので、このスライド力を軽減させる巻取製品のスライド案内装置の一つが、特許文献２に開示されている。このスライド案内装置は、ケースにボールの一部が突出した状態で回転可能に圧入支持し、複数の当該ケースを前記カラー（本発明の外周環）に周方向に沿って一定間隔をおいて埋め込んだ構成である。この構成では、カラーの外周面に開口して形成された凹部に前記ケースを嵌め込む構成となり、構造が複雑化すると共に、回転軸の高速回転時において、カラーには、大きな遠心力が作用するために、その支持位置が変動される恐れがある。

特開２０００−３２７１８２号公報特開２００２−２４０９８９号公報

本発明は、上記した巻取軸において、巻取ユニットを構成する外周環を軸方向に沿って二分割することで、巻取製品をスライド案内させるためのスライド案内構造を簡単にすると共に、外周環に対する係止片の組み込み構造を簡単にすることを課題としている。

上記課題を解決するための請求項１の発明は、軸芯部に嵌合固定されたシリンダブロックと、当該シリンダブロックを覆うようにして、前記軸芯部に回転可能に嵌合された外周環と、当該外周環と前記軸芯部との間の空間部に、当該軸芯部の軸方向にスライド可能に配置されたスライド環と、前記スライド環にスライド方向を９０°変換させる変換機構を介して連結され、付勢手段の付勢力により前記外周環から僅かに突出して、前記外周環の外側に嵌め込まれる巻芯の内周面に対して係止される複数の係止片と、空気圧により前記軸芯部の半径方向にスライドして、前記外周環の内周面を押圧することで、当該軸芯部から当該外周環に回転力を伝達するために前記軸芯部に内装された複数の第１ピストンと、前記付勢手段の付勢力に抗して、前記軸芯部の軸方向にスライドすることで、前記係止片を外周環の外周面に対して引っ込めるために、前記シリンダブロックに内装された複数の第２ピストンとを備えた複数の巻取ユニットが軸芯部の軸方向に沿って装着されたシート巻取軸であって、固定支持軸に小ローラが回転可能に嵌合された複数の巻取製品スライド案内体を備え、前記外周環は、前記軸芯部の軸方向に沿って二分割されて、第１外周環分割体の外周壁部の内側に、第２外周環分割体の外周壁部の内側に嵌合される内フランジ部が形成され、第１外周環分割体の内フランジ部を含む部分、及び第２外周環分割体の当該内フランジ部に外嵌される部分に、前記小ローラが外周環の外周面から僅かに突出するようにして、周方向に沿って所定間隔をおいて複数の前記巻取製品スライド案内体が両端支持状態で一体に組み込まれていることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、第１及び第２の各外周環分割体を一体に組み付けることのみで、巻取ユニットを構成する外周環に対して複数の巻取製品スライド案内体を軸芯部の軸方向及び半径方向の双方に全く微動することなく、しかも高い支持剛性を有して両端支持状態で組み込むことが可能となる。その結果、巻取後において、外周環の外周面に対して係止爪を後退させると、巻芯にシートが巻き取られた巻取製品は、巻取軸に直接に支持されて、各巻取ユニットの周方向に沿って配置されたいずれかの巻取製品スライド案内体を構成する多数の小ローラに支持されて、そのまま巻取製品を巻取軸の軸方向にスライドさせられるため、巻取軸からの巻取製品の取出しが容易となる。また、巻取製品スライド案内体を構成する小ローラは、両端支持構造により第１外周環分割体の内フランジ部に支持されているので、高い支持強度を有する。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記第１外周環分割体の前記内フランジ部から周壁部に至る部分には、周方向に沿って一定間隔をおいて前記巻取製品スライド案内体を収容するための案内体収容凹部が形成されていると共に、前記第２外周環分割体における前記案内体収容凹部に対応する部分には、前記小ローラとの干渉を回避するための干渉回避凹部が形成され、前記巻取製品スライド案内体の固定支持軸が前記内フランジ部の接線方向に沿うようにして、前記第１外周環分割体の各案内体収容凹部に各巻取製品スライド案内体が両端支持状態で収容された状態であり、第１及び第２の各外周環分割体が一体に組み付けられた状態であることを特徴としている。

請求項２の発明は、外周環に対する巻取製品スライド案内体の具体的な組込み構造であって、第１及び第２の各外周環分割体に、それぞれ案内体収容凹部及び干渉回避凹部を設けることで、二分割構造の外周環に対して複数の巻取製品スライド案内体を確実に組み込むことができる。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記第１外周環分割体の内フランジ部には、巻取製品スライド案内体の固定支持軸を嵌合支持させるための嵌合支持溝が、当該内フランジ部の接線方向に形成されていることを特徴としている。

請求項３の発明によれば、巻取製品スライド案内体の固定支持軸を嵌合支持させるための嵌合支持溝が内フランジ部に、その接線方向に形成されることで、巻取製品スライド案内体が外周環の周方向に微動するのを確実に防止できる。

請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記巻取製品スライド案内体の固定支持軸には、複数の小ローラが回転可能に支持されていることを特徴としている。

請求項４の発明によれば、小ローラによる巻取製品の支持力が大きくなって、一層安定した状態で、巻取軸から巻取製品を取り出すことができる。

請求項５の発明は、軸芯部に嵌合固定されたシリンダブロックと、当該シリンダブロックを覆うようにして、前記軸芯部に回転可能に嵌合された外周環と、当該外周環と前記軸芯部との間の空間部に、当該軸芯部の軸方向にスライド可能に配置されたスライド環と、前記スライド環にスライド方向を９０°変換させる変換機構を介して連結され、付勢手段の付勢力により前記外周環から僅かに突出して、前記外周環の外側に嵌め込まれる巻芯の内周面に対して係止される複数の係止片と、空気圧により前記軸芯部の半径方向にスライドして、前記外周環の内周面を押圧することで、当該軸芯部から当該外周環に回転力を伝達するために前記軸芯部に内装された複数の第１ピストンと、前記付勢手段の付勢力に抗して、前記軸芯部の軸方向にスライドすることで、前記係止片を外周環の外周面に対して引っ込めるために、前記シリンダブロックに内装された複数の第２ピストンとを備えた複数の巻取ユニットが軸芯部の軸方向に沿って装着されたシート巻取軸であって、前記係止片は、前記変換機構であるリンク機構を構成する１つのリンクを介して前記スライド環に連結され、前記外周環は、軸芯部の軸方向に沿って二分割されて、各外周環分割体の対向部に形成された一対の分割挿入孔の合成により、当該係止片を挿入するための係止片挿入孔が形成された構成であることを特徴としている。

請求項５の発明によれば、二分割された外周環の分割部にそれぞれ設けられた一対の分割挿入孔の合成により、係止片を挿入するための係止片挿入孔を形成できるので、１つのリンクで構成されたリンク機構により外周環の外周面に対して出入りする係止片の外周環に対する組込み構造が簡単となる。

本発明によれば、巻取ユニットを構成する外周環を軸芯部の軸方向に沿って二分割することで、固定支持軸に小ローラが回転可能に支持された巻取製品スライド案内体を、前記外周環の分割部に高支持剛性を有して組み込むことができて、巻取軸に対する巻取製品の取り出しが容易になると共に、外周環の分割部に形成された一対の分割挿入孔の合成により、スライド環に一つのリンクを介して連結された係止片を挿入する係止片挿入孔を形成できて、外周環に対する係止片の組込み構造が簡単となる。

巻取軸Ｋにおいて、軸芯部１に装着される巻取ユニットＵの分解斜視図である。係止片ＥにリンクＬが連結された状態の斜視図である。係止片Ｅに連結されたリンクＬの他端部がスライド環Ｓの内周の環状係止溝１７に係止される状態を示す斜視図である。巻取軸Ｋの横断面図（図６のＹ₁−Ｙ₁線断面図）である。巻取軸Ｋの異なる部分の横断面図（図６のＹ₂−Ｙ₂線断面図）である。係止片Ｅが引っ込んだ状態の図４のＸ−Ｘ線断面図である。係止片Ｅが突出した状態の図４のＸ−Ｘ線断面図である。外周環Ａの係止片挿入孔７に係止片Ｅが挿入された状態の平面図である。（ａ）は、第１外周環分割体Ａ₁の正面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＴの部分の拡大斜視図である。図９（ａ）のＺ−Ｚ線拡大断面図である。巻取軸Ｋに巻取製品が直接に支持された状態の模式的横断面図である。同じく模式的縦断面図である。

以下、最良の複数の実施例を挙げて、本発明について更に詳細に説明する。

最初に、図１〜図８を参照して、巻取軸Ｋについて説明する。巻取軸Ｋは、軸芯部１に多数の巻取ユニットＵが装着された構成であって、軸芯部１には、後述の第１ピストンＰ₁に押圧力を付与する圧縮空気の第１通路Ｒ₁と、後述の第２ピストンＰ₂に押圧力を付与する圧縮空気の第２通路Ｒ₂とが形成されている。第１通路Ｒ₁は、図４及び図６に示されるように、軸芯部１の中心に軸方向に形成された軸方向路Ｒ₁aと、当該軸方向路Ｒ₁aに連通されて、第１ピストンＰ₁が配置される部分において半径方向に形成された多数の半径方向路Ｒ₁bとから成る。一方、第２通路Ｒ₂は、軸芯部１の中心からずれた位置に、当該中心に対して点対称位置に形成された一対の軸方向路Ｒ₂aと、当該軸方向路Ｒ₂aに連通されて、第２ピストンＰ₂が配置される部分に形成された多数の半径方向路Ｒ₂bとから成る。第１通路Ｒ₁の半径方向路Ｒ₁bは、第１ピストンＰ₁のシリンダとしての機能を果し、各半径方向路Ｒ₁bには、それぞれ第１ピストンＰ₁が挿入配置されている。

巻取ユニットＵは、第２ピストンＰ₂を挿入配置させるために、前記軸芯部１に嵌合固定されたシリンダブロックＢと、前記軸芯部１に軸受５を介して回転可能に嵌め込まれた外周環Ａと、当該外周環Ａの内部の空間部に、軸芯部１の軸方向にスライド可能に配置されるスライド環Ｓと、当該スライド環Ｓの周方向に沿って配置され、前記外周環Ａに対して出入りするようにして、当該スライド環ＳにリンクＬを介して連結された複数の係止片Ｅとを備えている。

シリンダブロックＢは、隣接する２つの巻取ユニットＵに対して兼用され、図１及び図６に示されるように、厚リング状のブロック本体２の両側に、当該ブロック本体２よりも外径の小さな薄リング状のフランジ板部３がそれぞれ一体に設けられた構造である。ブロック本体２には、隣接する２つの巻取ユニットＵに対して兼用させるために、周方向に所定間隔をおき、しかも軸方向に沿った突出方向が交互に逆となった多数の第２ピストンＰ₂が軸方向に沿って出入り可能に配置されている。ブロック本体２の両側の各フランジ板部３における第１通路Ｒ₁の半径方向路Ｒ₁bに収容された第１ピストンＰ₁の配置位置に対応する部分には、当該第１ピストンＰ₁との干渉を回避するための切欠き４が形成されている。ブロック本体２の内周側には、第２通路Ｒ₂の半径方向路Ｒ₂bに達した圧縮空気を、全ての第２ピストンＰ₂の円筒孔状のシリンダ部に作用させるための傾斜した環状孔１０（図６及び図７参照）が第２ピストンＰ₂の各シリンダ部に連通している。

外周環Ａは、軸受５を介して軸芯部１に回転可能に支持されるリング状の部材であって、自身の環状空間部にスライド環Ｓが収容配置できるように、複数本のボルト６を介して一体に連結される軸方向に沿って分割された第１及び第２の各外周環分割体Ａ₁,Ａ₂とから成る。各外周環分割体Ａ₁,Ａ₂の外周壁部８，９の内側（対向側）には、当該各外周環分割体Ａ₁,Ａ₂を一体に組み付けることで、係止片Ｅが挿入される円形の係止片挿入孔７となる分割挿入孔７ａ，７ｂが、周方向に沿って等間隔をおいて複数個（実施例では３個）形成されている。

スライド環Ｓは、図１、及び図６に示されるように、外周環Ａの内部の環状空間部に軸芯部１の軸方向にスライド可能に配置されるリング状の部材であって、第１外周環分割体Ａ₁の内フランジ部１１の内側に嵌合される第１嵌合部１２と、当該第１嵌合部１２よりも僅かに外径が大きくて、第１外周環分割体Ａ₁の内周壁部１３の外側に嵌合される第２嵌合部１４とが、軸方向に一体化された構造である。第２嵌合部１４における周方向に沿って等分割された各位置には、それぞれ係止片Ｅが配置され、当該第２嵌合部１４の外周側における係止片Ｅが配置される部分は、接線方向に沿って欠落されることで平面状の係止片配置部１５（図１及び図５参照）となっていて、各係止片配置部１５の周方向に沿った中央部には、当該スライド環Ｓと係止片Ｅとを連結するリンクＬが挿入されるリンク挿入溝１６が欠落して形成されている。スライド環Ｓの第２嵌合部１４の内周面には、当該スライド環Ｓと係止片ＥとをリンクＬを介して連結可能にすべく、当該リンクＬのスライド環Ｓの側に設けられる後述の第２連結ピン３７を係止させる環状係止溝１７（図３及び図５参照）が形成されている。スライド環Ｓの第２嵌合部１４には、周方向に沿って所定間隔をおいて圧縮コイルバネ２１を挿入する複数のバネ挿入溝２２が軸方向に形成されていると共に、第２外周環分割体Ａ₂の環状側壁部２３における前記各バネ挿入溝２２に対応する部分には、バネ挿入溝２４（図６及び図７参照）が形成され、スライド環Ｓ及び第２外周環分割体Ａ₂の各バネ挿入溝２２，２４の間に圧縮コイルバネ２５が挿入配置される。圧縮コイルバネ２５は、その付勢力（復元力）によりスライド環Ｓを第１外周環分割体Ａ₁の側にスライドさせることで、外周環Ａの係止片挿入孔７から係止片Ｅを突出させて、巻芯Ｄに係止される係止片Ｅに係止力を付与するためのバネである。

次に、本発明の特徴部である係止片Ｅについて説明する。係止片Ｅは、図２、図３、図５及び図６に示されるように、厚板状の一つのリンクＬを介してスライド環Ｓに連結された状態で、外周環Ａの各係止片挿入孔７に対して出入り可能に配置されている。係止片Ｅは、円形をなしていて、金属製の座板部３１の上面にゴム製の係止板部３２が複数のビス３３を介して一体化された構成であって、座板部３１の側面の対向部には、回動防止板部３４が、当該座板部３１に係止板部３２を重ねた高さの全高に亘って設けられている。係止板部３２の上面は、当該係止板部３２が係止される巻芯Ｄの内周面のわん曲形状に対応させてある。厚板状のリンクＬは、金属製であって、第１連結ピン３６は、座板部３１の中央部に形成された方形孔３５の部分に、その長手方向に配置されて、両端部が当該座板部３１に支持され、前記リンクＬは、その一方の端部が前記方形孔３５に入り込んだ状態で、当該第１連結ピン３６に対して回動可能であって、しかも当該第１連結ピン３６の長手方向に微動可能に連結されている。このため、リンクＬと係止片Ｅの座板部３１とは、第１連結ピン３６を介して連結されている。リンクＬの他端部（第１連結ピン３６と反対側の端部）には、第２連結ピン３７が一体に設けられている。

係止片Ｅは、外周環Ａの係止片挿入孔７に対して出入り可能に挿入配置される。当該係止片Ｅに設けられた一対の回動防止板部３４は、前記係止片挿入孔７の対向部に設けられた各回動防止板部挿入孔３８（図８参照）に挿入されることで、係止片挿入孔７に挿入された係止片Ｅは、スライド環Ｓの軸方向の直線移動がリンクＬを介して半径方向の直線移動に変換される際に、係止片挿入孔７に対して回動が防止されることで、リンクＬが捩じられるのが防止される。これにより、係止片挿入孔７に対する係止片Ｅの出入りがスムーズとなる。

図１及び図６から理解できるように、シリンダブロックＢは、隣接配置される２つの巻取ユニットＵに対して兼用されているため、当該シリンダブロックＢを兼用する２つの巻取ユニットＵを構成する各部材は、当該シリンダブロックＢに対して対称に配置される。軸芯部１の軸方向の一端部に設けられる複数本のセットボルト（図示せず）の大きな軸方向の力が、軸受５、カラー２６及びシリンダブロックＢを介して全てのシリンダブロックＢの側端面に作用することで、全てのシリンダブロックＢは、軸芯部１に対して一体に固定される。なお、図４〜図７において、２７は、第１ピストンＰ₁が半径方向路Ｒ₁bから抜け出るのを防止するために、第１通路Ｒ₁の軸方向路Ｒ₁aに挿入された樹脂パイプである。

また、図１、図４、図６、図９及び図１０に示されるように、巻取製品スライド案内体Ｇは、固定支持軸４１に小軸受で構成された２つの小ローラ４２が回転可能に嵌合された構成であって、巻芯Ｄにシートが巻き取られた巻取製品（図示せず）を巻取軸Ｋに対してスライドさせて取り外すのを容易にするためのものである。外周環Ａを構成する第１外周環分割体Ａ₁の内フランジ部１１の外周面には、環状溝４３が形成され、当該環状溝４３における周方向に沿って隣接する各分割挿入孔７ａの間には、後述の巻取製品スライド案内体Ｇを収容するための案内体収容凹部４４が形成されている。案内体収容凹部４４は、前記した２つの小ローラ４２を収容するために、内フランジ部１１から外周壁部８の間に亘って形成されたローラ収容凹部４４ａと、前記環状溝４３におけるローラ収容凹部４４ａの両側に形成された軸収容凹部４４ｂとから成る。軸収容凹部４４ｂは、固定支持軸４１の断面の大きさに対応して、前記環状溝４３に対して幅及び深さの双方が大きくなっている。また、第２外周環分割体Ａ₂の外周壁部９の内側（対向側）における第１外周環分割体Ａ₁の案内体収容凹部４４に対応する部分には、上記のようにして、第１外周環分割体Ａ₁の案内体収容凹部４４に収容された巻取製品スライド案内体Ｇの小ローラ４２との干渉を回避するための干渉回避凹部４５が設けられている。

このため、巻取製品スライド案内体Ｇの小ローラ４２及び固定支持軸４１を、それぞれ第１外周環分割体Ａ₁のローラ収容凹部４４ａ及び軸収容凹部４４ｂに収容した状態で、第１外周環分割体Ａ₁の内フランジ部１１の外側に、第２外周環分割体Ａ₂の外周壁部９を嵌合させて、第１及び第２の各外周環分割体Ａ₁，Ａ₂を一体に組み付けると、図１、図６及び図７に示されるように、第２外周環分割体Ａ₂の外周壁部９の内側（対向側）の部分における干渉回避凹部４５の両側の部分が、第１外周環分割体Ａ₁の軸収容凹部４４ｂに収容された巻取製品スライド案内体Ｇの固定支持軸４１を押え込むことで、当該固定支持軸４１が半径方向に微動することなく、巻取製品スライド案内体Ｇは、固定支持軸４１の両端部が内フランジ部１１に支持された状態で、外周環Ａに対して周方向及び半径方向の双方に対して微動することなく、しっかりと保持される。

また、巻取製品スライド案内体Ｇの小ローラ４２は、第１外周環分割体Ａ₁の内フランジ部１１の軸収容凹部４４ｂに両端部が収容された固定支持軸４１によって、両端支持される構造であるので、高い強度を有して前記内フランジ部１１に支持される。

また、係止片Ｅに関しても、第１及び第２の各外周環分割体Ａ₁，Ａ₂を上記のようにして一体に組み付けることで、各外周環分割体Ａ₁，Ａ₂の内側（対向側）に形成された各分割挿入孔７ａ，７ｂの合成により形成される係止片挿入孔７に当該係止片Ｅが挿入されるので、外周環Ａに対する係止片Ｅの組み込みが容易となる。

次に、上記構成の巻取軸Ｋの寸法的な部分について簡単に述べる。例えば、巻取軸Ｋの外径、即ち、外周環Ａの外径が（７５．５ｍｍ）の場合において、通常使用される巻芯Ｄの内径は（７６．２ｍｍ）である。この場合において、外周環Ａの外周面に対する係止片Ｅの突出長（Ｊ₁）〔図７参照〕は、（０．３５ｍｍ）であり、巻取製品スライド案内体Ｇを構成する小ローラ４２の外周環Ａの外周面からの突出長（Ｊ₂）〔図１０参照〕は、（０．１〜０．２ｍｍ）であって、外周環Ａの外周面に対する小ローラ４２の突出長は、僅少である。なお、小ローラ４２の外径は、（４〜５ｍｍ）程度である。

巻取軸Ｋは、軸芯部１の外側に多数の巻取ユニットＵを嵌め込んだものであって、当該巻取軸Ｋに対して巻芯Ｄを一体に装着（セット）するには、図６に示されるように、第２通路Ｒ₂に供給された圧縮空気の空気圧により、係止力発生用の付勢手段である圧縮コイルバネ２５の付勢力（復元力）に抗して、第２ピストンＰ₂により当該圧縮コイルバネ２５の付勢力と反対の方向にスライド環Ｓをスライドさせて、当該スライド環Ｓに一つのリンクＬを介して連結された係止片Ｅを外周環Ａの内部に引き込めることで、当該外周環Ａと巻芯Ｄとの間に僅かの隙間が生ずる遊嵌状態で配置させておく。

上記の状態で、第２通路Ｒ₂に供給する圧縮空気を遮断すると、図７に示されるように、係止力発生用の圧縮コイルバネ２５の付勢力により、スライド環Ｓが当該付勢力の方向にスライドされることで、前記リンクＬの傾斜角度が大きくなって、当該スライド環Ｓに一つのリンクＬを介して連結されている係止片Ｅが外周環Ａの外周面から突出されて、前記圧縮コイルバネ２５の軸芯部１の軸方向への押圧力が、前記リンクＬの長手方向の押圧力に変換されて、当該係止片Ｅは巻芯Ｄの内周面に係止され、前記圧縮コイルバネ２５の付勢力により、当該係止状態が維持されて、巻取軸Ｋに対して巻芯Ｄが同心となってセットされる。

シートの巻取時には、上記したように、外周環Ａから突出した係止片Ｅが巻芯Ｄの内周面に係止された状態で、第１通路Ｒ₁に供給された圧縮空気により、各巻取ユニットＵに対して複数個設けられた第１ピストンＰ₁が、外周環Ａの内周壁部１３を軸芯部１の半径方向外方に押圧させることで、軸芯部１と外周環Ａとが一体化されて、当該軸芯部１の回転力が外周環Ａに伝達されて、巻芯Ｄに対してシートが巻き取られる。

また、シートが巻き取られた巻芯Ｄを巻取軸Ｋから取り外すには、第２通路Ｒ₂に圧縮空気を供給して、第２ピストンＰ₂によりスライド環Ｓを、係止力発生用の圧縮コイルバネ２５の付勢力に抗して付勢方向と逆方向に押圧させることで、スライド環Ｓは、前記付勢方向と逆方向にスライドされて、当該スライド環ＳにリンクＬを介して連結されている係止片Ｅは、当該リンクＬの傾斜角度が小さくなって、図６に示されるように、前記リンクＬを介して外周環Ａの内部に引き込められる。この構成により、リンクＬを引き込めるための専用の付勢手段が不要となると共に、磨耗部が存在しないので、多数回の使用によっても、巻芯Ｄに対する係止片Ｅの係止力が一定を維持していて、低下されることはない。また、係止片Ｅの外側の端部に、当該係止片Ｅを引き込むための付勢手段、或いは当該付勢手段を配置する溝部を設ける必要がないため、巻取軸Ｋに対する巻芯Ｄの着脱もスムーズとなる。

各巻取ユニットＵの係止片Ｅが外周環Ａの外周面に対して内側に引き込まれることで、巻芯Ｄにシートが巻き取られた巻取製品は、巻取軸Ｋに直接に支持される。これにより、図１１及び図１２に示されるように、シートが巻き取られた巻芯Ｄの内周面は、巻取軸Ｋの最上部又はこれに近い部分に存在する巻取製品スライド案内体Ｇの複数の小ローラ４２に直接に支持される。これにより、巻取製品に対して巻取軸Ｋの軸方向の力を作用させると、比較的小さな力で巻取製品をスライドさせられるため、巻取軸Ｋから巻取製品を容易に取り出すことが可能となる。なお、図１１及び図１２において、５１は、巻取軸Ｋ、即ち、外周環Ａの外周面を示す。

また、請求項１の発明において、巻取製品スライド案内体に関して、固定支持軸に支持される小ローラの個数は、特に限定されないが、単に一つであっても可能である。小ローラの数が「１」の場合には、巻取製品に対する支持部の面積は小さくなるが、両端支持構造において、支持スパンが短くなって、第１外周環分割体の小フランジ部に対する支持強度が一層に高まる利点がある。また、実施例では、巻取製品スライド案内体の周方向に沿った個数は「３」であるが、この数も限定されない。

また、請求項１の発明において、巻取製品スライド案内体が組み込み可能な巻取軸は、上記した係止片がリンク機構により外周環の外周面に対して出入りする構成に限られず、係止片が楔機構により外周環の外周面に対して出入りする構造等の、請求項１の発明において特定されるシリンダブロック、外周環、スライド環、係止片、第１及び第２の各ピストンを備えている構造であれば、いかなる構造の巻取軸であっても、巻取製品スライド案内体の組込み対象となり得る。

請求項５の発明において、係止片の形状は、円形に限られず、方形等の他の非円形の形状であってもよく、この場合には、第１及び第２の各外周環分割体に形成される分割挿入孔は、当該非円形の形状を２分割したものとなる。

Ａ：外周環
Ａ₁：第１外周環分割体
Ａ₂：第２外周環分割体
Ｂ：シリンダブロック
Ｄ：巻芯
Ｅ：係止片
Ｇ：巻取製品スライド案内体
Ｋ：巻取軸
Ｌ：リンク（変換機構）
Ｐ₁：第１ピストン
Ｐ₂：第２ピストン
１：軸芯部
８：第１外周環分割体の外周壁部
９：第２外周環分割体の外周壁部
１１：第１外周環分割体の内フランジ部
２５：圧縮コイルバネ（係止片の付勢手段）
４１：固定支持軸
４２：小ローラ
４４：第１外周環分割体の案内体収容凹部
４４ａ：ローラ収容凹部
４４ｂ：軸収容凹部
４５：第２外周環分割体の干渉回避凹部

Claims

軸芯部に嵌合固定されたシリンダブロックと、
当該シリンダブロックを覆うようにして、前記軸芯部に回転可能に嵌合された外周環と、
当該外周環と前記軸芯部との間の空間部に、当該軸芯部の軸方向にスライド可能に配置されたスライド環と、
前記スライド環にスライド方向を９０°変換させる変換機構を介して連結され、付勢手段の付勢力により前記外周環から僅かに突出して、前記外周環の外側に嵌め込まれる巻芯の内周面に対して係止される複数の係止片と、
空気圧により前記軸芯部の半径方向にスライドして、前記外周環の内周面を押圧することで、当該軸芯部から当該外周環に回転力を伝達するために前記軸芯部に内装された複数の第１ピストンと、
前記付勢手段の付勢力に抗して、前記軸芯部の軸方向にスライドすることで、前記係止片を外周環の外周面に対して引っ込めるために、前記シリンダブロックに内装された複数の第２ピストンと、
を備えた複数の巻取ユニットが軸芯部の軸方向に沿って装着されたシート巻取軸であって、
固定支持軸に小ローラが回転可能に嵌合された複数の巻取製品スライド案内体を備え、
前記外周環は、前記軸芯部の軸方向に沿って二分割されて、第１外周環分割体の外周壁部の内側に、第２外周環分割体の外周壁部の内側に嵌合される内フランジ部が形成され、
第１外周環分割体の内フランジ部を含む部分、及び第２外周環分割体の当該内フランジ部に外嵌される部分に、前記小ローラが外周環の外周面から僅かに突出するようにして、周方向に沿って所定間隔をおいて複数の前記巻取製品スライド案内体が両端支持状態で一体に組み込まれていることを特徴とするシート巻取軸。
前記第１外周環分割体の前記内フランジ部から周壁部に至る部分には、周方向に沿って一定間隔をおいて前記巻取製品スライド案内体を収容するための案内体収容凹部が形成されていると共に、前記第２外周環分割体における前記案内体収容凹部に対応する部分には、前記小ローラとの干渉を回避するための干渉回避凹部が形成され、
前記巻取製品スライド案内体の固定支持軸が前記内フランジ部の接線方向に沿うようにして、前記第１外周環分割体の各案内体収容凹部に各巻取製品スライド案内体が両端支持状態で収容された状態であり、第１及び第２の各外周環分割体が一体に組み付けられた状態であることを特徴とする請求項１に記載のシート巻取軸。
前記第１外周環分割体の内フランジ部には、巻取製品スライド案内体の固定支持軸を嵌合支持させるための嵌合支持溝が、当該内フランジ部の接線方向に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のシート巻取軸。
前記巻取製品スライド案内体の固定支持軸には、複数の小ローラが回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のシート巻取軸。
軸芯部に嵌合固定されたシリンダブロックと、
当該シリンダブロックを覆うようにして、前記軸芯部に回転可能に嵌合された外周環と、
当該外周環と前記軸芯部との間の空間部に、当該軸芯部の軸方向にスライド可能に配置されたスライド環と、
前記スライド環にスライド方向を９０°変換させる変換機構を介して連結され、付勢手段の付勢力により前記外周環から僅かに突出して、前記外周環の外側に嵌め込まれる巻芯の内周面に対して係止される複数の係止片と、
空気圧により前記軸芯部の半径方向にスライドして、前記外周環の内周面を押圧することで、当該軸芯部から当該外周環に回転力を伝達するために前記軸芯部に内装された複数の第１ピストンと、
前記付勢手段の付勢力に抗して、前記軸芯部の軸方向にスライドすることで、前記係止片を外周環の外周面に対して引っ込めるために、前記シリンダブロックに内装された複数の第２ピストンと、
を備えた複数の巻取ユニットが軸芯部の軸方向に沿って装着されたシート巻取軸であって、
前記係止片は、前記変換機構であるリンク機構を構成する１つのリンクを介して前記スライド環に連結され、
前記外周環は、軸芯部の軸方向に沿って二分割されて、各外周環分割体の対向部に形成された一対の分割挿入孔の合成により、当該係止片を挿入するための係止片挿入孔が形成された構成であることを特徴とするシート巻取軸。