JPH02193871A - 線条材の張力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、巻線機等で巻線される線条材に付与する張
力を制御する装置に関する。

（従来の技術） 糸や撚糸、コイル等の線条材を巻線機等で巻線する場合
に、線条材に一定の張力を付与する張力装置が用いられ
る。

このような装置は、線条材が添接され、線条材の走行と
ともに回動するテンションプーリと、先端部にガイドプ
ーリが装着され、テンションプーリからの線条材を案内
するテンションバーとを備えると共に、テンション１−
りの制動機構として機械的な摩擦ブレーキやヒステリシ
スブレーキを用いるもので、テンションプーリに所定の
制動力を付与することで、線条材に一定の張力を付与す
るようになっている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、摩擦ブレーキを用いたものにあっては、
Ｒ１擦力を利用しているため、安定性がなく、また摩耗
による経時変化が避けられない、また、ヒステリシスブ
レーキを用いたものにあっては、非接触であり電気的に
制御可能であるため安定性に優れ、さらにセンサを設け
れば外乱を打ち消して一定のテンション値に制御できる
利点があるが、制御装置を必要とするため、コストが高
いという欠点がある。

この発明は経時変化がなく安価で、線条材の張力の変動
に対しても安定したテンション値に保つことができる張
力制御装置を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 第１の発明は、線条材が添接されるテンションプーリと
一体回動する磁性ディスクを設け、磁性ディスクに磁界
を与える磁石および磁石との相対回動位置に応じて磁界
の強さを可変とする磁気遮蔽板をそれぞれ回動自由に並
設し、磁石または磁気遮蔽板のいずれか一方を所定の位
置に固定する制動力設定機構を設け、他方に前記テンシ
ョンプーリからの線条材を案内するテンションバーをア
ームを介して連結すると共に、テンションバーを所定回
動方向に付勢するスプリングを設ける。

第２の発明は、さらに前記テンションバーの揺動に応じ
て摩擦力を発生する摩擦機構と、その摩擦力を調整する
摩擦調整機構とを設ける。

（作用） したがって、回動自由に並設した磁石または磁気遮蔽板
の一方を所定の位置に固定し、他方にテンションバーを
連結するので、磁石または磁気遮蔽板の固定位置に応じ
て初期制動力が設定され、またテンションバーの揺動に
伴って磁石または磁気遮蔽板が回動しその相対位置が変
わるため、わずかな張力変化によっても応答良くスムー
ズに制動力を減少でき、線条材の張力を適正に保つこと
ができる。

また、テンションバーの揺動に対して摩擦力を発生させ
るようにしたので、残留磁気によりコギングが発生した
場合、所定の摩擦力を与えることで、コギング現象を打
消すことができ、安定した制動力およびテンションバー
の安定した作動を確保することができる。

（実施例） 第１図〜第５図は本発明をコイルの巻線機に適用した場
合の実施例を示すもので、１は装置本体、２はカバープ
レート、３はスネールガイド４を通して導かれる線条材
（以下、単に線と称す）５にブリテンションを与える線
押さえ、６は線押さえ３を通した線５がオーリング７を
嵌めた溝にほぼ１周添接されるテンションプーリ、８は
テンションプーリ６からの線５を先端部に設けたガイド
プーリ９を介して図示しない巻線機に案内するテンショ
ンバーである。

テンションプーリ６は、軸受１０により回動自由に支持
された制動軸１１の先端に固定され、制動軸１１の後端
にテンションプーリ６と一体回動する円板状の磁性ディ
スク１２がボス１３を介して取付けられる。制動軸１１
の回りには、軸受１０および１４により磁気ホイール１
５が軸上の所定の位置にて回動自由に配設され、磁気ホ
イール１５の磁気ディスク１２側の面に環状の磁石（永
久磁石）１６が固定される。磁気ディスク１２と磁石１
６の間には、軸受１４および本体１との間の軸受１７に
より、円筒部１８を介して回動自由に支持され軸方向へ
の動きを規制された磁気遮蔽板１９が磁気ディスク１２
と磁石１６に対して所定のエアギャップで配設される。

磁石１６は、円周方向に２等分割されたもので、磁気遮
蔽板１９に対して一方がＮ極、他方がＳ極となるように
それぞれ極性を変えて固定される。

磁気遮蔽板１９は、磁性材からなり、前記磁石１６の分
割部に対応して円周方向の等配位置に断磁部として２つ
のスリット２０が形成される。なお、磁石１６を４分割
し、スリット２０を４つ形成しても良い。

即ち、磁気ホイール１５と磁気遮蔽板１９の相対回動位
置により、磁石１６とスリット２０とが第４図の状態に
あるときは、スリット２０でのエアギャップにより磁石
１６のＮ極の磁束が磁気遮蔽板１９から磁性ディスク１
２に迂回し、磁気遮蔽板１９、磁石１６のＳ極という経
路で回路を形成するため、磁性ディスク１２に大きな磁
気制動力が作用する。また、この状態から磁気ホイール
１５または磁気遮蔽板１９を回動し、磁石１６とスリッ
ト２０との相対位置をずらしていくと、徐々に磁性ディ
スク１２に迂回する磁束が減少して磁気制動力が弱まり
、スリット２０が点線で示す位置にくると、磁気制動力
はほぼ０になる。

磁気遮蔽板１９には、磁気遮蔽板１９を円周方向の所定
の位置に固定する制動力設定機構として、磁性ディスク
１２側から遮蔽板リング２１が取付けられる。遮蔽板リ
ング２１には、略半割状のカラ一部２２と径方向に伸び
るつば部２３とが設けられ、つば部２３には本体１に取
付けたベアリング押え２４に対向して押しボルトからな
る設定ツマミ２５が装着される。この設定ツマミ２５を
円周方向に動かすことで、磁気遮蔽板１９の位置が設定
され、設定ツマミ２らを回してベアリング押え２４に係
止すると、磁気遮蔽板１９が固定される。なお、つば部
２３には遮蔽板リング２１の位置に応じて磁気制動力の
大きさを示す設定目盛が設けられる。

磁気ホイール１５には、磁石１６の反対側にアーム２６
が固定され、本体１の側方に突出したアーム２６の一端
２７に前記テンションバー８が、磁気ホイール１５と一
体に揺動可能となるように装着される。アーム２６の他
端２８には、アーム２６との間に磁気ホイール１５、磁
気遮蔽板１９、磁性ディスク１２を挟むようにして、後
述する摩擦機構の摺動プレート２９と係合するクランク
３０が固定され、またロッド３１を介して本体１との間
にテンションバー８を図の上方に付勢するスプリング３
２が張架される。スプリング３２は、ロッド３１上に設
けた止メボルト３３と本体１側に設けたスクリューボル
ト３４によりバネ力を調整可能で、３５はその調整目盛
である。

摺動プレート２９は、前記遮蔽板リング２１のカラ一部
２２に嵌めた摩擦リング３６に当接し、揺動に応じて摩
擦力を発生するもので、前記制動軸１１の軸線上にてク
ランク３０に挿通する段付ボルト３７に螺合され、ボス
部３８を横切る渭にクランク３０が係合される。摺動プ
レート２９の後面には、摩擦リング３６の周囲を覆う摩
擦調整機構のダイヤル３９が段付ボルト３７に固定され
、ダイヤル３９と摺動プレート２９との間には摺動プレ
ート２９のガタを防止する波ワツシヤ４０が介装される
。４１は摩擦リング３６を摺動プレト２９に押圧するス
プリング、４２．４３は摺動プレート２９と段付ボルト
３７の抜は落ちを防止する止めリングである。

即ち、アーム２６が揺動するとクランク３０がアーム２
６とともに制動軸１１の軸線を中心として揺動し、これ
に伴いボス部３８の溝を介してクランク３０に係合する
摺動プレート２９がスプリング４１を介し当接する摩擦
リング３６とで摩擦力を発生する。また、この摩擦力は
、摺動プレート２９とダイヤル３９とが当接する第２図
の状態では最小で、この状態からダイヤル３９を所定の
方向に回わすと、段付ボルト３７の回動により摺動プレ
ート２９がボルト３７上を前進し、摩擦リング３６が押
し込まれてスプリング４１のバネ力が強まるため、摩擦
力は増加する。さらにダイヤル３９を回わし、摺動プレ
ート２９が摩擦リング３６を支持する遮蔽板リング２１
のカラ一部２２に押しあてられると、摺動プレート２９
はロックされ遮蔽板リング２１と一体化される。

なお、４４はテンションバー８の先端部が最上位置にあ
るか、つまりガイドプーリ９を介して案内される線５に
張力がかがっていないが、あるいは断線によりテンショ
ンバー８がフリーな状態にあるかを、アーム２６の位置
により検出するためのマイクロスイッチである。また、
４５は本装置を巻線機等に取付けるためのクランプであ
る。

このような構成において、スネールガイド４、線押さえ
３を介しテンションプーリ６に添接され、テンションバ
ー８のガイドプーリ９を経て案内された線５の巻線が開
始されると、アーム２６を介して一体の磁気ホイール１
５を回動しながらガイドプーリ９側が下がり、テンショ
ンバー８が略水平位置にて静止するが、このとき線５に
付与される張力は、アーム２６を介してテンションバー
８を上方に付勢するスプリング３２のバネ力および磁気
ホイール１５の磁石１６と磁気遮蔽板１９の相対位置に
応じて磁性ディスク１２に与えられる磁束量つまりテン
ションプーリ６の制動力に対応した値となる。

即ち、遮蔽板リング２１の設定ツマミ２５により、磁気
遮蔽板１９を所定の位！（テンションバー８の静止位置
に対応する）にセットすることで、テンションプーリ６
にかかる制動力を任意に設定でき、例えば必要に応じて
線径が太いときには強めの張力を、線径が細いときには
弱めの張力を付与することができる。また、磁気制動の
ため、経時変化がなく、安定性に優れる。

また、巻線中に何らかの原因で線５に作用する張力が高
まると、その張力によってテンションバー８が略水平位
置から下方に揺動し、テンションバー８と一体の磁気ホ
イール１５が回動する。このため、磁石１６と磁気遮蔽
板１９の相対位置がずれることにより磁性ディスク１２
に与えられる磁束が減少し、テンションプーリ６の制動
力が応答良くスムーズに弱められる。

即ち、テンションバー８と磁気ホイール１５とを連結す
ると共に、磁気ホイール１５の回動変位により磁性ディ
スク１２への磁束を減少させるため、張力変動に対して
テンションプーリ６の制動力が応答良くスムーズに弱め
られるのである。したがって、線５に異常張力が加わる
ことを回避でき、特に高速での巻線時にあっても、断線
を確実に防止できる。このため、従来用いられていた制
御装置やセンサが不要となり、極めて安価となる。

一方、磁石１６を用いた制動ｖ１構では、磁性ディスク
１２の残留磁気により低速での巻線時にコギングが発生
しやすいが、この場合第２図の状態からダイヤル３９を
回わして摺動プレート２９を前進させ、牽擦リング３６
のスプリング４１のバネ力を所定量強めれば、コギング
の発生は防止される。

即ち、コギングに起因して磁気ホイール１５、テンショ
ンバー８が揺動すると、これに伴いアーム２６と一体の
クランク３０を介し摺動プレート２９が揺動して、スプ
リング４１を介し摺接する摩擦リング３６とで摩擦力を
生じ、この摩擦力が抵抗となるため、コギングが打消さ
れるのである。

したがって、低速巻線時にあっても、テンションブー９
６の安定した制動力およびテンションバー８の安定した
作動を確保することができ、適正な張力を付与すること
ができる。

なお、前記摩擦力は小さな値で良いため、低速時での張
力変動に対するテンションバー８の作動応答に悪影響を
及ぼすことはなく、異常張力による断線を十分に防止で
きる。また、高速時にはもちろんダイヤル３９を第２図
の状態に設定することで、摩擦力は最小（はぼ０）とな
り、前述したようにテンションバー８の十分な作動応答
性を得ることができる。

なお、本実施例では、テンションバー８をアーム２６を
介して磁気ホイール１５に連結したため、テンションバ
ー８の回転支持機構が不要となり、構造が簡素化する。

また、本実施例では、テンションバー８をアーム２６を
介して磁気ホイール１５に連結し、磁気遮蔽板１９を遮
蔽板リング２１を介して本体１側に固定可能としたが、
テンションバー８を磁気遮蔽板１９に連結し、磁気ホイ
ール１５を本体１側に固定可能に形成しても良い。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、線条材が添接されるテン
ションブーりと一体回動する磁性ディスクを設け、磁性
ディスクに磁界を与える磁石および磁石との相対回動位
置に応じて磁界の強さを可変とする磁気遮蔽板をそれぞ
れ回動自由に並設し、磁石または磁気遮蔽板のいずれか
一方を所定の位置に固定する制動力設定機構を設け、他
方に前記テンションプーリからの線条材を案内するテン
ションバーをアームを介して連結すると共に、テンショ
ンバーを所定回動方向に付勢するスプリングを設けたの
で、線条材の張力変動に対してテンションブーりの制動
力を応答良く減少でき、異常張力による断線を確実に防
止できる。また、摩擦機構によりテンションバーに摩擦
力を与えることで、残留磁気によるコギングの発生を回
避でき、したがって常に適正の張力を付与することがで
きる。

【図面の簡単な説明】 第１図〜第３図は本発明の実施例を示す正面図と要部断
面図と裏面図、第４図、第５図はその部分配置図である
。 ６・・・テンションプーリ、８・・・テンションバー１
２・・・磁性ディスク、１６・・・磁石、１９・・・磁
気遮蔽板、２５・・・設定ツマミ、２６・・・アーム、
２９・・・摺動プレート、３２・・・スプリング、３６
・・・摩擦リング、３９・・・ダイヤル。 特許出願人　　　株式会社日特開発センター第２ 図 １６：磁石 １９：磁気遮蔽板 ２９：摺動プレート ３６：摩擦１ルグ ３９：ダイヤル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、線条材が添接されるテンションプーリと一体回動す
   る磁性ディスクを設け、磁性ディスクに磁界を与える磁
   石および磁石との相対回動位置に応じて磁界の強さを可
   変とする磁気遮蔽板をそれぞれ回動自由に並設し、磁石
   または磁気遮蔽板のいずれか一方を所定の位置に固定す
   る制動力設定機構を設け、他方に前記テンションプーリ
   からの線条材を案内するテンションバーをアームを介し
   て連結すると共に、テンションバーを所定回動方向に付
   勢するスプリングを設けたことを特徴とする線条材の張
   力制御装置。 ２、請求項１に記載の線条材の張力制御装置において、
   テンションバーの揺動に応じて摩擦力を発生する摩擦機
   構と、その摩擦力を調整する摩擦調整機構とを設けたこ
   とを特徴とする線条材の張力制御装置。