JPH03219113A - 拡張式シャフト組立体 - 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〉 二の発明は拡張式のシャフト組立体に関し、より具体的
には、薄板形式の拡張シャフトに係わるものである。

〈従来技術とその問題点〉 コア又は筒体の内径を把持して、コアに巻き付けた紙や
その他の長尺体なとのウェブの回転中に張力を維持、停
止、或いは加速する目的でトルクを伝達するために拡張
式（ｅｘｐａｎｄｉｎｇ）シャフトか用いられている。

かかる巻装ウェブはその内外径が１インチの何分の１と
いった小さなもので、その重量は数オンス（数十グラム
）といった小型のものから、内外径が数フィート（数十
センチ）で重さか数千ポンド（数万グラム）のものまで
ある。

拡張式シャフトはそれぞれ固有の環境に合わせて達成さ
するのに必要なトルクを提供するように設計されている
。このことは、回転運転中にウェブにかかるテンション
を正しく維持し、且つこのウェブの位置正しい位置を保
持しながら、ウェブの重量を支持することを含んでいる
。場合によっては、拡張シャフトはウェブの位置決めを
してウェブ径かシャフトと同心であるように維持する作
用を有することもある。拡張シャフトは更に迅速加速と
緊急停止状態中にも使用できる。

周知の拡張シャフトの一例として、複数の孔を６１えた
中空のシャフトの上記孔を同様の把持ラグを突出させた
構成がある。この場合ラグはシャフトの長平方向に沿っ
て口つシャフト組立体の周辺に沿って互いに離れて設け
られている。ラグは、それかシャフト孔内にて押し込ま
れた最大後退位置と、この孔から半径方向に外側に突出
した膨出位置、即ち、シャフトの外形から突出して実効
外径を増大させ把持されるコアの内面と把持係合した状
態の拡張位置との間にて作動可能である。後退位置から
膨出位置までのこの様なラグの移動はカム機構、或いは
伸長可能な袋体をハウジング内に設置することによって
達成される。

拡張シャフト組立体のサイスはその用途に応して種々の
ものとすることができ、その径は例えば２．５ｃｍ（１
インチ）から７．６ｃｍ（３インチ）以上とすることか
出来る。このような周知の拡張シャフト組立体にあって
は、部品点数か大であるために製造と絹み立てか困難で
ある。また、２５ｃｍ（１インチ）径のような比較的小
さなシャフトの場合には尚更である。

このタイプの拡張式シャフト組立体を製造することは、
シャフトの孔開けや、所定形状にラグを多数形成しなけ
ればならないという要求があるために、極めて複雑面倒
である。また、組み立てにおいても、ラグを中空シャフ
トに挿入し、対応する孔に一致させて配列させて多くの
把持ラグを先ず所定位置に配置し、且つラグを関連する
孔と整合させながら、細長いシリンダ状のような作動機
構を中空のハウジングに押し込んでラグの内面と係合さ
す必要かある為、組み立てか困難である。

この絹み立てには手作業による熟練度が要求され、これ
によってコア組立体をハウシングに挿入しながら、ラグ
を対応する孔に維持てきることになり、かかる作業には
かなりの熟練を要するものである。

気負、即ち空気で膨脹させる袋体或いは筒状体を有して
ラグを膨出位置に移動させる拡張シャフト組立体の場合
、薄いゴム製の袋体は、ラグの端部や先細の曲げ部と接
触したり擦れたりするために疲労が早いものである。こ
の事は、袋体の非常に小さい範囲での伸びの為に局所的
な応力か高くなってしまうものである。ラグを膨脂位置
に移動さすために袋体の膨脹と収縮を繰り返した後に、
破裂折損が生じ、袋体の壁部に沿ってそれか拡がりつい
には空気洩れの通路が出来てしまう。上記の端部や先細
の曲げ部の数を減らす種々の工夫かなされているが、半
径方向に外側にラグを駆動する必要かある為、この様な
工夫にも限界かある。

〈発明の目的〉 以りのような観点に立ってこの発明は成されたものであ
り、この発明の主たる目的は、上記の欠点をなくし従来
の拡張式シャフトよりもさらに改良された拡張式シャフ
ト組立体を提供することである。

この発明の別の目的は、従来のものよりも部品点数が少
ない新規な拡張式シャフト組立体を提供することである
。

この発明の更に別の目的は、製造と絹み立てが簡単で低
コストの拡張式シャフト組立体を提供することである。

この発明の更に別の目的は、耐用年数の長いシャフト組
立体を提供することである。

く問題点を解決するための手段〉 上記の目的は本発明の構成により達成される。

この発明の拡張式シャフト組立体は、所定の外径を有す
る一体構成の細長いシャフトを有する。このシャフトは
両端に延びた通路を有し、この通路が一方の面のみて外
周面に開口している。板片手段かシャフトと組み立てら
れるか、この板片手段は凸状軸受は而を画成する第１の
円弧部と、凹状作動面を画成する第２の円弧部と、上記
第１と第２の円弧部を結合する本体部とを有し、上記第
２の円弧部か通路に受容されるように組み立てられる。

第２の円弧部は通路と協働して板片手段の移行を制限す
る移行制限手段を形成している。板片手段は、シャフト
の実効外径がその与えられた外径となる後退位置と、外
径が与えられた外径よりも大きい拡張位置との間におい
て、シャフトに対して半径方向に外側に移動可能である
。通路内に配置した作動下段は作動面と係合して、上記
板片下段をその後退位置から拡張位置へと移動させる。

〈実施例〉 以「、この発明の理解を容易ならしめるために、この発
明の好適な実施例について図面を参照して説明する。

実施例の説明の前に、先ず第１図は従来の構成を示すも
のであり、図示のシャフト組立体１０は中空のシャフト
、即ちハウンンク１１、このハウジング内に収容された
作動機構１２、及びハウシング１］の壁に形成した孔群
１４から突出させた複数の突起、即ちラグ］３とを有し
ている。作動機構１２はエヤシャフト１６とエヤ結合装
置１７を介して導入される空気に応答して膨脹できる袋
体を有し、これにより袋体が膨脹してラグを関連する孔
１４を介して作動させるものである。

前記の通り、従来の拡張式シャフト組立体１０は複数の
把持ラグ］３を有しており、個々のラグ１３が複数の先
細突端部を形成しているために袋体１５の疲労を早め、
結局空気洩れの通路を形成してしまうという欠点を有し
ている。かかる空気の通路は拡張シャフト組立体の作動
を弱め、新しい袋体作動機構を必要とするものである。

更に、袋体１５の疲労部分に近いラグかハウジング内に
落下して関連する孔１４と不整合状態となり、袋体１５
の膨張時に正しく展開し作動するのを妨げることになっ
ていたものである。

第２図は二の発明による拡張式シャフト組立体を示して
いる。シャフト組立体２０は、細長い単体構成のシャフ
ト２１と、板片部材２２、および膨張可能な袋体２４形
式の作動組立体２３を備えており、この袋体２４は圧力
下にて空気源と一端が結合するエヤバルブ（図示せず）
を有している。

袋体の他端部は閉鎖されている。

第２図と第４図において、シャフト２］は円筒状であり
１本のＵ字状の通路２６か一端２７から他端２８に延び
て形成されている。通路２６は円弧状の基部２９と第１
の側壁３０と第２の側壁３１とを有し、これらか互いに
平行に延びて内側に張り出した内向部３３．３４にて終
端し、この内向部かシャフト２］の一側に沿って通路の
開口３５を形成している。上記開口近傍のシャフト側壁
は、通路の両側に沿って長手方向に延びた凹所３７を有
している。好ましくは、シャフト２１はアルミニュウム
管から押し出し成型にて形成する。

第４図の通り、板片部材２２は大略Ｔ字状の断面を有し
、その外側部３８は、例えば筒体やコアの内径といった
］二作物（図示せず）と係合するように複数の凹凸３９
を形成した凸状把持面３８ａを画成している。板片部材
２２の内側部４２は凹状の作動面４２ａとなり、その曲
率半径は通路２６の底部２９の曲率半径と一致している
。凹凸を付した把持面３８ａは１２０°の円弧に亘って
延びている。凸状の外側円弧部３８と内側円弧部４２は
、板片部材２２の基部４４によって相互結合している。

上記基部４４は一対の横溝４５．４６を有し、これがシ
ャフトの内向部３３．３４を受容するとともに、そこで
板片部材２２の移行を制限する部位ともなっている。板
片部材２２は第４図の後退位置（即ち拡張シャフト組立
体の後退状態となる位置）と、同しく拡張状態となる第
５図の拡張位置との間を移動可能である。通路両側の凹
所３７は、板片部材２２が後退位置にあるときに、基部
４４を越えて突出する板片部材２２の外側に湾曲した端
部３８を受容している。

第６図と第７図に示す通り、板片部材２２は２個の部分
２２ａ、２２ｂを有し、それぞれが例えば形状において
一致し、シャフトに沿って同軸状に延びた構成としても
よい。

再び第２図と第４図において、袋体２４は通路２６の円
弧状底部２９と板片２２の凹状円弧部とによって画成さ
れた凹所５５に位置している。第４図の通り、板片部材
２２が後退位置にあるとき、凹所５５は略円形の断面を
有し、シャフトの全長に亘って延びたこの凹所５５は円
筒状の形状を有している。袋体２４が第３図と第５図の
ように膨出されると、凹所５５断面は略楕円形となり、
袋体２４はこの楕円形に近付いて拡張する。この構成の
重要な利点は、袋体２４の最少限の膨出て板片２２を最
大に膨出させた位置に移動させることか出来る点である
。作動部４２の周辺端部４８は丸みを帯びており、これ
か、作動部４２や通路２６の凹状形状と相俟って、円弧
状の係合部を形成して袋体を係合し、これによって従来
袋体を傷付は勝ちであった尖った端部を少なくしている
。

実際に作製された拡張式シャフトの一実施例において、
シャフト２１は外径２．　５ｃｍ　（０，９フインチ）
で、長さが３０．５ｃｍ（１２フイートラてあった。開
口３５の径は０６３５σ（０，１３８インチ）て、側壁
３０．３１間の距離は１．１４ｃｍであった。

満４５．４６の半径方向の長さはおよそ０．３２ｃｍ（
１７８インチ）で、板片部材の長さは約３０ｃｍ（１２
インチ）であった。

この発明による拡張シャフト組立体２０の組み立ては簡
単である。板片部材２２は、その作動部がシャフト２１
の通路２６に整合して配置され、次に、板片２２がシャ
フトの軸方向に移動させることによって所定位置に屑入
される。板片２２がシャフト２１の所定位置にくると、
袋体２４を有する作動組立体か、板片部材２２とシャフ
ト２１とて画成された凹所５５の中に挿入される。

使用に際しては、拡張シャフト組立体２０は常態では第
２図及び第４図のように後退位置にあって、袋体２４は
収縮され、板片２２の両端部は第４図の通りシャフト２
１の外周面に形成した凹所３７に位置している。この構
成において、袋体２４は凹所５５の形状に合わせてほぼ
円形となっている。

袋体を膨出させて第３図及び第５図の通り板片部材２２
を拡張位置に作動させると、袋体２４はその膨張に伴っ
て凹所５５を充満させ、板片２２か膨張位置に到達する
と凹所によって画成される楕円形となる。この拡張位置
においては、袋体２４は板片部材２２を付勢して、その
作動部４２の上面４２ｂをシャフトの内向部３３．３４
の内面と係合させる。外側円弧部３８はシャフト２１の
外面から離れ、板片部材２２が膨出した拡張位置の場合
には拡張式シャフト組立体の実効外径が増大する。

このように、この発明の拡張式シャフト組立体は単一の
、或いは複合セグメントよりなる板片部材２２，２２ｂ
が、通路２６を備えたシャフト２１と共に組み立てられ
る。この通路はＵ字状で、板片の半円形の作動面と協働
して、膨出時に袋体２４か楕円形に拡張するようにさせ
たものである。

これにより、袋体の膨出が板片部材２２の移動方向のみ
に行われるため、最少の袋体膨出で最大の拡張力を形成
し充分な拡張位置に移動できるものである。また、袋体
と接触する板片部材２２の内面と通路のＵ字状面は滑ら
かな円弧面であり、従って、先細の、鋭利な角部や端部
を無くすることができ、この為従来のように作動に支障
を来すようなことはない。更には、板片部材２０の作動
面の内側端部が丸く形成されているので袋体を傷付ける
先細の角部を無くすことが出来る。また、板片部材は単
一の構成体（若しくは同軸の複数セグメント構成）であ
るので、拡張シャフト組立体の製造と組み立てが単純化
でき、コストの低減につながる。これらの拡張シャフト
組立体を複数配列して共通の筒状部材にトルクを伝達す
ることが出来、構成自体は単純化したまま把持能力を増
大させることが出来るものである。

以上この発明の好適な実施例について説明したが、この
発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、特許
請求の範囲に記載の範囲内で種々変更が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来公知の拡張式シャフト組立体の一部破断の
斜視図であり、 第２図はこの発明に係わる拡張式シャフト組立体の斜視
図であって、その後退位置にある状態をを示す図であり
、 第３図はこの発明に係わる拡張式シャフト組立体の斜視
図であって、その拡張位置にある状態をを示す図であり
、 第４図は第２図の４−４線に沿って破断した断面図であ
り、 第５図は第３図の５−５線に沿って破断した断面図であ
り、 第６図と第７図はこの発明の別の実施例による拡張式シ
ャフト組立体の斜視図であって、板片部材を複数のセク
メントで構成しそれが後退位置にある状態（第６図）と
、拡張位置にある状態（第７図）を示した図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定の外径を有し長手方向に通路を有し、この通路
   が一端のみにおいて外周に開口してなる筒状で単体構造
   のシャフトと、凸状把持面となる第１の円弧状部と凹状
   作動面となる第２の円弧状部と上記第１と第２の円弧状
   部と一体で且つこれらを結合する基部を備えた板片手段
   とを有し、 上記板片手段は上記第２の円弧状部が上記通路内に受容
   されるように上記シャフトと組み合わされて上記板片手
   段の移動を制限する移動制限手段を形成すると共に、上
   記板片手段はシャフト組立体の実効外径が与えられた外
   径に相当する後退位置と、シャフト組立体の外径が上記
   の与えられた外径より大きい拡張位置との間を半径方向
   に移動可能に設置されており、 更に、上記通路内に位置し、上記凹状作動面と係合して
   上記板片手段を少なくともその後退位置から拡張位置ま
   で移動させる作動手段とを有して成る拡張式シャフト組
   立体。 ２、上記板片手段は単一の板状片よりなる請求項１の拡
   張式シャフト組立体。 ３、上記板片手段は、上記シャフトの一側に沿って同芯
   状に延びた少なくとも第１と第２の板状片を有する請求
   項１の拡張式シャフト組立体。 ４、上記作動手段は上記通路内に位置した膨出可能な袋
   体を有し、この袋体は膨出することによって上記作動面
   と係合し、上記板片手段を後退位置から拡張位置へと移
   動させるようにしてなる請求項１の拡張式シャフト組立
   体。 ５、上記第１の円弧状部の上記把持面は凹凸状となって
   いる請求項１の拡張式シャフト組立体。 ６、上記第１の円弧状部は１２０°の円弧となって延び
   ている請求項１の拡張式シャフト組立体。 ７、上記シャフトの外径はほぼ２．５ｃｍである請求項
   １の拡張式シャフト組立体。 ８、上記板片手段の移動距離はおよそ０．３２ｃｍとし
   、これによってシャフト組立体の拡張時の実効径がその
   後退位置より０．３２ｃｍ大きくした請求項７の拡張式
   シャフト組立体。 ９、上記通路は円弧状の底面と第１と第２の側壁を有す
   る略Ｕ字状の形状を有し、上記側壁は上記シャフトの外
   周面近傍にて終端して内向側壁部を形成し、上記板片手
   段は前記基部において軸方向に延びた第１と第２の溝を
   有して上記の内向側壁部を受容し、上記溝はその半径方
   向の長さが上記側壁部の半径よりも大であり、これによ
   り上記板片手段が上記シャフトに対して移動する半径方
   向の移動距離とする、請求項４の拡張式シャフト組立体
   。 １０、上記袋体は、上記通路内にて膨出して楕円形の断
   面形状に変化し、これにより上記板片手段をその拡張位
   置に移動せしめる請求項９の拡張式シャフト組立体。 １１、上記通路の内面は上記円弧状基部から上記内向側
   壁部まで連続している請求項９の拡張式シャフト組立体
   。 １２、上記凹状作動面は上記シャフトの両端まで延びて
   おり、その終端部は、上記板片の軸方向に膨出する上記
   作動面のために丸みを形成してなる請求項９の拡張式シ
   ャフト組立体。 １３、筒状部材にトルクを伝達する装置に使用する請求
   項１の拡張式シャフト組立体。