JP6306335B2 - 巻取装置 - Google Patents

Description

本発明は、可撓性を有する策体を巻き取るとともに、巻き取られた策体を送り出すことが可能な巻取装置に関する。

例えば、特許文献１に記載の巻取装置では、給油ホースを巻き取るための巻取リール、及び一対のフランジ等を備えている。一対のフランジは、巻取リールから送り出される給油ホースを挟み込んで挟持する。

一対のフランジそれぞれの外径側には、給油ホースを挟持するための挟持ローラが回転自在に組み付けられている。各挟持ローラの回転軸線は、円盤状に形成されたフランジの板面に平行であって、かつ、フランジの回転軸線に対して直交している。

そして、巻取リールから給油ホースが送り出される場合には、一対のフランジは電動モータにより回転駆動される。このとき、一対のフランジは、挟持ローラが組み付けられた位置におけるフランジの周速（以下、フランジの周速という。）が、巻取リールに巻き取られた給油ホースの最小外形部での周速より大きくなるように回転駆動される。

巻取リールには一方向クラッチを介して電動モータの回転力が伝達される。そして、一対のフランジが回転駆動されると、給油ホースは一対のフランジに挟持されてフランジの周速にて移動する。このとき、一方向クラッチが滑るので、特許文献１に記載の巻取装置では巻取リールに回転力が伝達されず、巻取リールは給油ホースと移動と共に従動回転する。

特開特開平６−１００１００号公報

上記のごとく、特許文献１に記載の巻取装置においては、給油ホースを送り出す力は、一対のフランジのみが発生しており、巻取リールは給油ホースを送り出す力を発生していない。

本発明は、上記点に鑑み、巻取リール、及び巻取リールから送り出された給油ホース等の策体に接触して回転する送りローラを備える巻取装置において、巻取リール及び送りローラを効果的に利用して良好に策体を送り出すことを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、策体（３）を巻き取る巻取リール（５）であって、当該策体（３）の長手方向一端側が固定された巻取リール（５）と巻取リール（５）から送り出された策体（３）に滑り接触して回転する送りローラ（７）と、巻取リール（５）に回転力を伝達する第１駆動部であって、少なくとも巻取リール（５）から策体（３）が送り出される場合の策体の送り速さを、送りローラ（７）の周速より遅くなるように巻取リール（５）を駆動する第１駆動部（１３、１５Ａ〜１５Ｃ）と、送りローラ（７）に回転力を伝達する第２駆動部であって、少なくとも巻取リール（５）から策体（３）が送り出される場合には、策体（３）の送り速さより速い周速で送りローラ（７）を駆動する第２駆動部（１３、１５Ａ〜１５Ｆ）とを備えることを特徴とする。

これにより、本発明では、送りローラ（７）に対して策体（３）が滑り接触するとともに、巻取リール（５）から送り出された策体（３）に対して常に張力が付与されることになる。したがって、本発明では、巻取リール（５）から送り出された策体（３）が弛んでしまうことを抑制できるので、良好に策体（３）を送り出すことが可能となる。

ところで、特許文献１に記載の巻取装置は、一対のフランジにより策体（給油ホース）を挟持して当該一対のフランジにより送り出すので、確実に策体を挟持できない場合（以下、挟持不良という。）には、良好に策体を送り出すことができない。

これに対して、本発明では、送りローラ（７）は策体（３）を挟持しない。そして、送りローラ（７）は、策体（３）に滑り接触することにより、巻取リール（５）から送り出された策体（３）に対して張力を付与する。つまり、本発明は「挟持不良に起因する策体の送り出し不良」といった問題を原理的に有していない。したがって、本発明は、良好、かつ、安定的に策体（３）を送り出すことができる。

因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係る巻取装置１の正面図である。 図１の右側面図である。 出口ローラ１１の正面図である。 本発明の実施形態における動力伝達機１５の説明図である。

以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではない。

本実施形態は、給油ホースを策体とする巻取装置に本発明を適用したものである。各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものである。本発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。

少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「複数」や「２つ以上」等の断りをした場合を除き、少なくとも１つ設けられている。以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。

１．巻取装置の概要
図１に示す巻取装置１は、巻取リール５、送りローラ７及び一対のフレーム９等を有して構成されている。図２に示すように、巻取リール５は策体３を巻き取る巻取部である。具体的には、巻取リール５は、円盤状に形成された一対のリールプレート５Ａ、一対のリールプレート５Ａを連結する複数の連結部材５Ｂ、巻取リール５を支持するシャフト５Ｃ等を有している。

シャフト５Ｃは、一対のリールプレート５Ａを貫通しているとともに、その長手方向両端側が各フレーム９に支持されている。策体３は可撓性を有する策状の部材であって、その長手方向一端側が巻取リール５（シャフト５Ｃ）に固定されている。

シャフト５Ｃは、管状の部材であって、給油ホースである策体３の内部と連通している。シャフト５Ｃの長手方向一端側には、燃料タンク（図示せず。）側とシャフト５Ｃ（策体３）とを接続する接続部５Ｄが設けられている。

なお、本実施形態では、シャフト５Ｃは巻取リール５と共に回転する。そして、シャフト５Ｃの回転変位は接続部５Ｄにて吸収される。図１に示すよう、策体３の長手方向他端側には、給油対象（例えば、船舶の燃料口）に策体３（給油ホース）を接続するための接続部３Ａが設けられている。

一対のフレーム９は、図２に示すように、巻取リール５等が組み付けられた強度部材であって、巻取リール５を挟んで両側に配設されている。各フレーム９にはアイボルト９Ａが組み付けられている。アイボルト９Ａは、巻取装置１を据え付ける際等に、吊り用のワイヤー等が掛けられる部位である。

本実施形態に係る巻取装置１は、図１に示す上下方向が維持された状態で据え付けられるとともに、巻取リール５は策体３を下方側に送り出する。そして、送りローラ７は、巻取リール５から送り出された策体３に接触して回転する。

送りローラ７は、巻取リール５の下方側であって、以下の要件（ａ）及び（ｂ）を満たす位置に設けられている。
すなわち、（ａ）巻取リール５から送りローラ７に向かう「送りの向きＤ１」が鉛直方向に対して傾いているとともに、（ｂ）送りローラ７と策体３との接触部Ｐ１が、「送りの向きＤ１」の始点Ｓ１を通る鉛直線Ｌ１に対して、「送りの向きＤ１」の終点Ｓ２側に位置している。

「送りの向きＤ１」とは、仮想円Ｖｓ１と仮想円Ｖｓ２との共通接線において、仮想円Ｖｓ１から仮想円Ｖｓ２に向かう向きをいう。「送りの向きＤ１」の始点Ｓ１とは、上記共通接線と仮想円Ｖｓ１との接点をいう。「送りの向きＤ１」の終点Ｓ２とは、上記共通接線と仮想円Ｖｓ２との接点をいう。

仮想円Ｖｓ１とは、巻取リール５の回転中心Ｏ１から策体３の中心線までの距離Ｒ１を半径とする仮想円をいう。仮想円Ｖｓ２とは、送りローラ７の回転中心Ｏ２から策体３の中心線までの距離Ｒ２を半径とする仮想円をいう。

なお、図１に示された状態では、巻取リール５に巻かれた策体３が１層である。このため、巻取リール５に巻かれた策体３が２層以上となると、「送りの向きＤ１」は図１に示す状態と異なる状態となる。しかし、巻取リール５に巻かれた策体３が２層以上であっても、送りローラ７の位置は上記の要件（ａ）及び（ｂ）を満たす。

送りローラ７の位置が要件（ａ）及び（ｂ）を満たす場合、巻取リール５から下方側に送り出された策体３には、策体３に作用する重力により、策体３の中心線を鉛直線Ｌ１に一致させる向きの力Ｆ１が作用する。当該力Ｆ１は、策体３を送りローラ７に押し付ける力として機能する。

一対の出口ローラ１１は送りローラ７に対する策体３の位置を規制する。具体的には、各出口ローラ１１は、送りローラ７の回転軸線と平行な回転軸線を有するとともに、策体３を挟み込む位置に配置されている。そして、図３に示すように、各出口ローラ１１の回転軸線方向両端側には、鍔状のフランジ部１１Ａが設けられている。

このため、策体３は回転軸線方向と直交する方向の移動が禁止されるので、巻取リール５が回転して策体３が移動する際に、策体３が送りローラ７から離間することが規制される。つまり、一対の出口ローラ１１は、策体３を送りローラ７に押し付ける押付部材として機能する。

２．巻取リール及び送りローラの駆動
策体３が巻取リール５から送り出されるときには、巻取リール５と送りローラ７とは連動して策体３を送り出す向きに回転する。策体３を送り出す向きとは、図１の矢印に示されるように、接続部３Ａを一対の出口ローラ１１から離間させる向きをいう。巻き取りの向きとは、送り出しの向きと逆向きをいう。

図４に示すように、巻取リール５及び送りローラ７は、電動モータ等の駆動源１３から回転力が供給されて回転駆動される。動力伝達機構１５は駆動源１３で発生した回転力を巻取リール５及び送りローラ７に伝達する。

動力伝達機構１５は、チェーン又は歯付きベルト等の環状帯体１５Ｂ、１５Ｅ、及び環状帯体１５Ｂ、１５Ｅが掛けられるスプロケット又はプーリ等の滑車１５Ａ、１５Ｃ、１５Ｄ、１５Ｆ等を有して構成されている。

なお、本実施形態では、環状帯体としてチェーンが用いられ、滑車としてスプロケットが用いられ、かつ、動力伝達機構１５は金属製のカバー９Ｂ（図２参照）により覆われている。

第１スプロケット１５Ａは駆動源１３の出力軸１３Ａに組み付けられている。第２スプロケット１５Ｃ及び第３スプロケット１５Ｄは、図２に示すように、巻取リール５のシャフト５Ｃに組み付けられている。第４スプロケット１５Ｆは、図４に示すように、送りローラ７の駆動軸７Ａに組み付けられている。

第１チェーン１５Ｂは第１スプロケット１５Ａと第２スプロケット１５Ｃとに架け渡されている。第２チェーン１５Ｅは第３スプロケット１５Ｄと第４スプロケット１５Ｆとに架け渡されている。これにより、駆動源１３で発生した回転力は巻取リール５及び送りローラ７に伝達されるとともに、巻取リール５及び送りローラ７を連動して回転させることができる。

つまり、駆動源１３、第１チェーン１５Ｂ、第１スプロケット１５Ａ及び第２スプロケット１５Ｃ等により巻取リール５に回転力を伝達する第１駆動部が構成される。駆動源１３、第１チェーン１５Ｂ、第２チェーン１５Ｅ、第１スプロケット１５Ａ〜第４スプロケット１５Ｆ等により送りローラ７に回転力を伝達する第２駆動部が構成される。

送りローラ７の駆動軸７Ａは、その位置がフレーム９に対して移動可能（調整可能）として組み付け固定されている。これにより、策体３の直径寸法や曲げ剛性、及び巻取装置１の使用環境（据え付け環境）等に応じて接触部Ｐ１で発生する摩擦力等を現場にて調整できる。

一対のアイドルスプロケット１５Ｇは、第２チェーン１５Ｅを第４スプロケット１５Ｆに巻き付けるようにして、第２チェーン１５Ｅと噛み合う第４スプロケット１５Ｆの歯数を所定歯数以上とするものである。

第１チェーンテンショナー１５Ｈは、第１チェーン１５Ｂに所定の張力を付与して第１スプロケット１５Ａ又は第２スプロケット１５Ｃから第１チェーン１５Ｂが外れることを抑制する。第２チェーンテンショナー１５Ｊは、第２チェーン１５Ｅに所定の張力を付与して第３スプロケット１５Ｄ又は第４スプロケット１５Ｆから第２チェーン１５Ｅが外れることを抑制する。

そして、第１スプロケット１５Ａ及び第２スプロケット１５Ｃの歯数は、巻取リール５から策体３が送り出される場合の策体３の「送り速さ」が、送りローラ７の周速より遅くなるように設定されている。

第１スプロケット１５Ａ〜第４スプロケット１５Ｆの歯数は、巻取リール５から策体が送り出される場合には、送りローラ７の周速が策体３の「送り速さ」より速くなるように設定されている。

なお、本実施形態では、策体３を送り出すときには、第１スプロケット１５Ａは一定の角速度で回転駆動される。このため、送りローラ７の周速は一定となるが、「送り速さ」は送り出した策体３の長さに応じて変化する。

そこで、本実施形態では、「送り速さ」が最大となったときであっても、送りローラ７の周速が策体３の「送り速さ」より速くなるように、第１スプロケット１５Ａ〜第４スプロケット１５Ｆの歯数が設定されている。

第３スプロケット１５Ｄ又は第４スプロケット１５Ｆ（本実施形態では、第４スプロケット１５Ｆ）には、一方向の回転力のみ送りローラ７に伝達する一方向クラッチ１５Ｋが設けられている。

一方向クラッチ１５Ｋは、策体３を送り出す向きに送りローラ７を回転させる向きの回転力のみ伝達する。したがって、一方向クラッチ１５Ｋは、送りローラ７を巻き取りの向きに駆動する回転力を送りローラ７に伝達できない。

駆動源１３は、遠隔操作箱（図示せず。）に設けられた「送り操作部」又は「巻き取り操作部」を作業者が操作することにより、正転作動、逆転作動、及び停止作動する。なお、駆動源１３が正転すると、策体３が巻取リール５から送り出される。駆動源１３が逆転すると、策体３が巻取リール５に巻き取られる。

３．本実施形態に係る巻取装置の作動及び特徴
本実施形態に係る巻取装置１は、策体３の長手方向一端側が巻取リール５に固定され、かつ、策体３の「送り速さ」より送りローラ７の周速が速いことを特徴としている。

これにより、本実施形態では、策体３を送り出すべく、駆動源１３が正転すると、送りローラ７に対して策体３が滑り接触するとともに、巻取リール５から送り出された策体３に対して常に張力が付与されることになる。したがって、本発明では、巻取リール５から送り出された策体３が弛んでしまうことを抑制できるので、良好に策体３を送り出すことが可能となる。

本実施形態では、策体３を送り出す向きに送りローラ７を回転させる向きの回転力のみ伝達する一方向クラッチ１５Ｋを有することを特徴としている。これにより、策体３が巻取リール５に巻き取られる際に、送りローラ７が無用な力を策体３に作用させることを抑制できる。したがって、本発明は策体３を良好に巻き取ることができる。

本実施形態では、一対の出口ローラ１１は送りローラ７に策体３を押し付ける押付部材としての機能を備えることを特徴とする。これにより、送りローラ７と策体３との接触部において安定した摩擦力を発生させることができる。したがって、巻取リール５から送り出された策体３に対して安定して張力を付与することができるので、良好、かつ、安定的に策体３を送り出すことができる。

本実施形態に係る送りローラ７は、上記要件（ａ）及び（ｂ）を満たす位置に配置されていることを特徴としている。これにより、策体３に作用する重力を利用して送りローラ７と策体３との接触部Ｐ１において摩擦力を発生させることができる。したがって、策体３に確実に張力を付与することができる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、１つの駆動源１３で巻取リール５及び送りローラ７を駆動するとともに、第１スプロケット１５Ａ〜第４スプロケット１５Ｆによる減速比（歯数）を調整することにより、策体３の「送り速さ」が送りローラ７の周速より遅くなるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、巻取リール５用の駆動源と送りローラ７用の駆動源とを別々に設けて、それら駆動源の回転数を制御することにより、策体３の「送り速さ」が送りローラ７の周速より遅くなるようにしてもよい。

上述の実施形態では、駆動源１３として電動モータを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、油圧モータを駆動源１３とする、又は巻取リール５を手動リールとして、送りローラ７及び巻取リール５を機械的に連動させて回転させてもよい。

上述の実施形態では、第２駆動部に一方向クラッチ１５Ｋを設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、一方向クラッチ１５Ｋを廃止するとともに、巻き取り時には送りローラ７が策体３の巻き取り速さに同期して回転する構成とする、又は巻き取り時には、送りローラ７が策体３から離間する位置まで退避する構造とする等としてもよい。

上述の実施形態では、一対の出口ローラ１１を押付部材として機能させたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、押付部材を廃止してもよい。
上述の実施形態に係る送りローラ７は、上記要件（ａ）及び（ｂ）を満たす位置に配置されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の位置に配置されていてもよい。

上述の実施形態では、策体３が下方側に送り出される方式であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、策体３が水平方向に送り出される方式であってもよい。

上述の実施形態では、給油ホースを策体３とする巻取装置１に本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、電源コード等のその他の策体３を巻き取る巻取装置１に適用することができる。

上述の実施形態に係る巻取装置１はトラバース機構を備えていなかったが、本発明はこれに限定されるものではなく、トラバース機構を備えていてもよい。
上述の実施形態に係る動力伝達機１５はチェーン（環状帯体）とスプロケット（滑車）とを用いた構成であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の歯車用いた機構、又はシャフトによる伝達機構等であってもよい。

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

１… 巻取装置 ３… 策体 ３Ａ… 接続部 ５… 巻取リール
５Ａ… リールプレート ５Ｂ… 連結部材 ５Ｃ… シャフト ５Ｄ… 接続部
７… ローラ ７Ａ… 駆動軸 ９… フレーム ９Ａ… アイボルト
１１… 出口ローラ １１Ａ… フランジ部 １３… 駆動源 １３Ａ… 出力軸
１５… 動力伝達機構 １５Ｋ… 一方向クラッチ

Claims (3)

1. 策体を巻き取る巻取リールであって、当該策体の長手方向一端側が固定された巻取リールと
   前記巻取リールから送り出された策体に滑り接触して回転する送りローラと、
   前記巻取リールに回転力を伝達する第１駆動部であって、少なくとも前記巻取リールから策体が送り出される場合の策体の送り速さを、前記送りローラの周速より遅くなるように前記巻取リールを駆動する第１駆動部と、
   前記送りローラに回転力を伝達する第２駆動部であって、少なくとも前記巻取リールから策体が送り出される場合には、前記策体の送り速さより速い周速で前記送りローラを駆動する第２駆動部とを備え、
   前記巻取リールは策体を下方側に送り出し、
   さらに、前記巻取リールから前記送りローラに向かう「送りの向き」が鉛直方向に対して傾いているとともに、前記送りローラと策体との接触部は、前記「送りの向き」の始点を通る鉛直線に対して、「送りの向き」の終点側に位置していることを特徴とする巻取装置。
2. 前記第２駆動部は、一方向の回転力のみ前記送りローラに伝達する一方向クラッチを有しており、
   前記一方向クラッチは、策体を送り出す向きに前記送りローラを回転させる向きの回転力のみ伝達する
   ことを特徴とする請求項１に記載の巻取装置。
3. 前記送りローラに策体を押し付ける押付部材を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の巻取装置。