JPH04164784A - 巻材送り出し装置 - 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】

この発明は線材、紙、フィルム、薄板等、巻き取り可能
な材料（以下巻材と称する）が巻かれた巻き取り体（以
下ボビンと称する）から、巻材を送り出す装置に関し、
特に自動機器等で巻材を引き出す（単に引き出しと称す
る）際に良好な、巻材送り出し装置に関する。

【従来の技術】

ボビンから巻材を引き出す際には、最初の引き出しに於
いて張力が最大になる性質がある。これはボビンの慣性
によるものである。最大張力が大であると、巻材に悪影
響があり、また引き出し装置の引き出し力（最大引き出
し容量）を大きくしなくてはならず無駄のない設計を行
う上で不利である。このため巻材及び引き出し装置に与
える最大張力を下げる技術は各種巻材を引き出す（また
は送り出す）際の共通課題となっている。 以下巻材の代表例として、電線をあげ本発明に係る巻材
送り出し装置の一実施例を説明するが、線材以外の他の
巻材にも同様に適用できるものである。 従来より、ボビンに巻かれた大量の被服電線を自動機器
、例えば自動電線印字装置で引き出す際には、複雑な機
構を持つ張力調整装置や、対向させたベルト状の回転体
を用いた電線送り装置等の電線送り出し機構が用いられ
ている。これは電線がボビンから引き出される際の急激
な張力変化や局部の駆動によって、電線の被服を損傷さ
せたり、電線の心材が延びて規定の電流が流せなくなる
等の電線自体への悪影響があるためである。また印字装
置内部の引き出し機構にも急激な張力変化がもたらされ
ると、引き出し用のステップモータがロックして引き出
し機構が正常に作動しない問題が生ずる事がある等によ
るものである。 電線を引き出す際の張力を減らすには、ボビンを回転さ
せずにボビンの側面から電線を引き出す方法があるが、
この場合には電線によじれが生じるため、次工程、例え
ば印字後の巻き取り時に電線があばれる、電線にストレ
スが残る等の不都合があった。 このため複雑な機構を持つ電線送り出し機構は、良好な
電線への印字を行う為の必須の装置となっている。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、従来のこれらの電線送り出し機構を用い
た場合には、機構を小型化することが困難となる問題点
がある。特に多種類の電線を同時に扱おうとする場合に
は送り出し機構だけで装置の大半を占めてしまうことに
なる。また一つの送り出し機構で多種類の電線を扱おう
とすれば、電線を替えるたびに送り出し機構への複雑な
引き回し作業を繰り返さなくてはならない。このため、
多種類の電線を少量印字するような場合には、全体の作
業の大半を電線取り替え作業に要してしまうことになる
。 上記のような欠点を解消するには、簡単な機構で、ボビ
ンの慣性の影響を少なくできる巻材送り出し装置を用い
れば良いが、このような目的の為に提供された装置は無
い。 類似の技術として、熔接用ワイヤをボビンから弱い引き
出し力で引き出し、安定したワイヤ送給を行わせる目的
の、溶接用ワイヤ用き出し装置が実公昭５１−４０３６
３号公報に開示されている。その構造を第３図に示す。 その詳細はボビンｌＯ２と共に回転するブレーキドラム
１１４付回転軸１１０を回転自在にベース１０８に支持
し、該ブレーキドラム１１４に接触するベルト型ブレー
キシュー１１３の一端をベース１０８に固定し、他端を
ブレーキアーム１１１に固定する。ブレーキアーム１１
１はベース１０８に設けられた支軸１１２を支点とし揺
動し、他端には重錘１１５を支持する。重錘１１５はブ
レーキアーム１１１上にて位置調整が可能であり、これ
により制動力が可変なブレーキ機構となっている。また
先端に揺動ガイドローラ１０５を有し、支軸１０４を支
点として揺動する揺動アーム１０６を設け、さらに該揺
動アーム１０６にはブレーキ機構の開放を行う係止爪１
１６を設け、またベース１０８には揺動アーム１０６の
ストッパー１１７と、固定ガイドローラ１０３を設けて
いる。１０１は熔接用ワイヤである。 当装置では、最初の引き出しに於いてはアームのみを動
かす力で良いので、極めて軽い引き出し力になるが、ボ
ビンが回転を始める際にはボビンがほぼ停止状態である
ので、慣性力によって大きな張力がかり、巻材に対する
最大張力低減の点では効果が少なく、引き出し装置の引
き始めの張力を低減する効果が主なものである。 したがって、熔接用ワイヤのように比較的強度の高い線
材を用いる装置には使用できるが、電線のように張力に
よって容易に損傷を受ける材料には有効性が少ない。 これは特に細い電線を使用するときに顕著にあられれ、
電線が大量に巻かれて重い時、電線が残り僅かになり、
みかけのボビンの径が小さくなった時、また引き出し速
度が早い時には更に顕著にあられれる。また巻材の張力
調整は、アームの戻りにより行われるが、戻す力は重力
によるので、アームの角度が垂直に近くなるほど反応が
遅くなリ、巻材の張力調整が良好に行われない恐れがあ
る。 本発明は、上記のような欠点を除いて、簡単な機構でボ
ビンから巻材を引き出す際の張力を減らし、多数の設置
も可能なコンパクトな形状とすることができ、しかも引
き出し速度を上げても、またボビンのみかけの径が小さ
くなっても張力減少効果が得られる巻材送り出し装置を
得ることを目的としている。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成させるために、本発明の巻材送り出し装
置では以下の手段をとった、すなわち巻材を巻いたボビ
ンから巻材を送り出す装置に於いて、ボビンを固定可能
な軸を、回転自在に保持する保持部と、前記軸上に設け
られボビンの巻き戻し方向のみに回転力を伝達する一方
面クラッチと、この一方向クラッチに一端が接続され、
他端には巻材ガイドを有し、巻材ガイドを通って引き出
される巻材によって一方面クラッチを伝達方向に回動さ
せるアームと、前記アームを一方面クラブチの非伝達方
向に戻すスプリングとにより構成され、かつ前記アーム
の回転中心からの有効長は、ボビンに巻かれた巻材の外
径長よりも長いことを特徴とする 請求項２に於いてはこれらに加え軸上に、アームが一方
面クラッチの伝達方向に回動した時に、アームによって
軸の回転を解なする方向に作動するブレーキ機構を設け
た。

【作用】

上記のように構成されたので、巻材の引き出しによって
直接ボビンが回転を始める前にまたは同時に、アームが
一方面クラッチを介してボビンを巻材が引き出される方
向に回動する。次いでボビンの回転速度が一方面クラッ
チからの力による回動速度より早くなると、巻材の張力
が下がり、アームはスプリングによって復帰方向に動き
、安定する。 このときアームの有効長はボビンに巻かれた巻材の外径
より大きいので、アームによるボビンの初動回転力は、
巻材の引き出しのみによるボビンの初動回転力と比べ、
回転モーメントが大きい事により、小となる。従って、
最初の巻材引き出しに要する引き出し力は、アームが無
い場合に比べ小さくて良い。（但しスプリングが強すぎ
ない場合） また、ボビンが一定回転数に達した後は、スプリングと
アームとによって、巻材の張力調整がおこなわれる。 請求項２に於いては、アームによるボビンの巻材引き出
し方向への回動によって軸がブレーキ機構から解放され
、アームの復帰によって軸はブレーキ機構により制動さ
れる。

【実施例】 次に図面を参照して本発明に係る巻材送り出し装置の一
実施例を説明すれば、第１図は正面、第２図は側面を説
明している。巻材ｌ（図では線材）が巻かれたボビン２
は締め付は具３ａ、３ｂによって軸４に着脱自在に固定
され、軸４は軸受５λ、５ｂによって、保持部６に回転
自在に保持されている。軸４上には一方面クラッチ７が
設けられており、一方向クラッチ７の回転は、巻材ｌの
引き出しによるボビン２の巻材引き出し方向（矢印六方
向）のみに伝達し、その逆方向には伝達しない。ここで
一方向クラッチ７には端部に巻材ガイド８（図ではプー
リー）を有したアーム９が取り付けられおり、巻材ｌが
引き出されていない時には、スプリングＩＯによって復
帰場所（第１図のＣ）に置かれている。（途中にストッ
パーを設けても良い。） このような構成から成るので、巻材ｌが引き出される（
矢印Ｂ方向）と、ボビン２が回転を始めようとすると同
時にまたはその前（ボビンの質量等条件による）にアー
ム９がＣからＥ方向に回動する。この回動力は一方面ク
ラッチ７から軸４に伝わり、ボビン２を矢印Ａ方向に回
転させる。この時のアーム９による回動力はアーム９の
有効長（軸４の回転中心から巻材までの放射方向の長さ
、第１図のＸに示す）が長いほど大きくなる。また、固
定プーリ１１等により巻材引き出し方向を図のように設
定すれば、回動力（トルク）は更に大きくなる。スプリ
ングＩＯの強さは最低限アーム９を復帰させる強さが必
要であるが、巻材ｌの引き出し初動力を少なくするには
弱い方が好ましく、引き出し途中の張力調整の為には巻
材１を適当に張ることの出来る強さが必要であるので、
スプリングの強度を調整可能にしても良い。 一方向クラッチ７はラチェット式等、種々の公知の機構
を用いれば良い。 請求項２においては、ブレーキ機構１２を必須とした。 このブレーキ機構１２は一例を示したものであり、軸４
に固定され軸４と共に回転するブレーキドラム１３と、
これを制動するブレーキシュー１４とブレーキシュー１
４とアーム９とを結合する連結機構１５とから構成され
、アーム９が復帰している時に軸４の制動を行い、アー
ム９が回動したときに軸４の解放を行うものである。例
えばアーム９がＣからＤに回動すると、連結機構１５は
連結機構固定部１６を介して、ブレーキシュー固定部１
７によって一端が固定されたブレーキシュー１４をブレ
ーキドラム１３から離し、ブレーキ機構１２は軸４から
解放される。 このように構成されたブレーキ機構１２は、アーム９の
復帰時にボビン２の回転を止める。これにより巻材ｌの
引き出しが止まった時など、ボビン２が慣性で回り続け
て、巻材１が巻材ガイド８方向への回動と同時に、また
は一方向クラッチ７の遊びの間隔によって、ブレーキシ
ュー】４をブレーキドラム１３から離すよう調整する必
要がある。　以上に示した本発明に係る巻材送り出し装
置は、−例にすぎず、必要に応じ細部の変形が有効であ
る。例えばアーム自体にスプリング機構を設ける、固定
プーリをスプリングで固定する、復帰用スプリングを同
軸型にする、スプリングの強度をアームの角度に応じて
段階的に変化させるよう複数のスプリングを用いる、ア
ームの長さを調整可能にする、固定プーリ、巻材ガイド
を水平方向に回転可能とする、ブレーキ機構をディスク
ブレーキ型とする、軸に適当な摩擦を持たせておく、ボ
ビンの回転数が一定回転数を上回った時に制動させる機
構を設ける、保持部を軸方向に設置し、壁に取り付ける
等、その趣旨を脱せぬ範囲に於いて幾多の変形例を持ち
得るものである。 またロール状の巻材（紙、フィルム、板状材等）に適用
するにはアームを両端に設置し、巻材ガイドは棒状にし
て、両端のアームをつなげば好適である。

【発明Ｑ効果】

以上説明したように本発明によれば、少なくとも以下に
述べる効果がある。 （イ）ボビンの初期回転が、巻材の引き出しのみによら
ず、アームの回動によっても行われるので、停止したボ
ビンからの巻材の引き出しに要する力を減少させること
ができる。 これにより巻材にかかる最大張力を減少させることがで
き、切れやすい巻材にも適用することができる。 更にボビンが回転した後は巻材の張力調整をさせること
ができる。 （ロ）巻材送り出しの際、他に駆動装置を必要としない
ので、小型化可能であり、複数同時設置が容易である。 （ハ）巻材送り出しの際、構造が簡単であるので複雑な
巻材の引き回しが不要であり、短時間でボビンの交換が
できる。 （ニ）引き出し装置への負担を減少させられるので、引
き出し機構の誤作動が減り、引き出しに必要な動力装置
を小型にできる。 （ホ）初期引き出し速度が大であっても、その分アーム
が高速度で回動するので、最大張力低減の効果がある。 これにより引き出し装置の立ち上がり速度を暫増調整す
る機構を簡略化でき、また高速引き出しが可能な分、作
業時間を短縮できる（へ）ボビン上の巻材量が少なくな
り、巻材の。　これにより引き出し装置に、引き出し張
力を巻材の残量によって調整する機構を設けなくとも良
い。 請求項２に於いては上記に加え少なくとも以下の効果が
ある。 （ト）アームの復帰によって軸の回転を制動するので、
巻材の緩みを最小限にできる。 第１図は本発明に係る巻材送り出し装置の一実施例を示
す正面による説明図、第２図は同、側面による説明図、
第３図は従来の溶接用ワイヤ中き出し装置の説明図であ
る。 １：巻材　２：ボビン　３ａ、３ｂ：締め付は具４：軸
　５ａ、５ｂ：軸受　６：保持部　７：一方向クラッチ
　８：巻材ガイド　９：アーム１０ニスプリング　１１
：固定プーリ　１２ニブレ一キ機構　１３＝ブレーキド
ラム　１４ニブレーキシユー　１５＝連結機構　１６：
連結機構固定部　１７：ブレーキシュー固定部 図　　面 第　１　図 図　　面 叉而

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）巻材を巻いたボビンから巻材を送り出す装置に於
   いて、ボビンを固定可能な軸を、回転自在に保持する保
   持部と、前記軸上に設けられ、ボビンの巻き戻し方向の
   みに回転力を伝達する一方向クラッチと、この一方向ク
   ラッチに一端が接続され、他端には巻材ガイドを有し、
   巻材ガイドを通って引き出される巻材によって一方向ク
   ラッチを伝達方向に回動させるアームと、前記アームを
   一方向クラッチの非伝達方向に戻すスプリングとにより
   構成され、前記アームの回転中心からの有効長は、ボビ
   ンに巻かれた巻材の外径長よりも長いことを特徴とする
   巻材送り出し装置
2. （２）軸上に、アームが一方向クラッチの伝達方向に回
   動した時に、アームによって軸の回転を解放する方向に
   作動するブレーキ機構が設けられた、請求項１に記載の
   巻材送り出し装置