JPH08323609A - ワイヤソーにおける張力低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動源を必要とせず構造が簡単なワイヤ張力
低減装置を提供する。 【構成】 ワイヤ６の繰り出し側或いは巻き取り側とな
る一対のリールボビン１１、１２と張力付与機構１５と
の間に、それぞれ張力低減装置１８、１９を配設する。
張力低減装置１８、１９には、ワイヤ６を案内するため
のガイドローラ１２０、１２１と、このガイドローラ１
２０、１２１にワイヤ６の走行力による回転速度より速
い回転力を与えるための、前記ガイドローラ１２０、１
２１より小径の補助ローラ１３０、１３１を設ける。こ
の補助ローラ１３０、１３１の回転力からワンウェイク
ラッチ１１０、１１１によって巻き取り側のワイヤ６を
案内するガイドローラ１２０、１２１に対してのみ、そ
の回転伝達軸１４２を介し回転駆動トルクを伝達する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤソーにおけるワ
イヤの巻き取りリールボビン側での張力をメインローラ
側における切断部の張力よりも低減するためのワイヤ張
力低減装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複数のメインローラ間に複数回巻き回さ
れ、平行に張設されたワイヤ列にワークを押し付けて切
断するワイヤソー装置においては、一般的に切断部での
ワイヤ列の張力が高いほど加工精度が向上する。

【０００３】このようなワイヤソーでは、そのワイヤ張
力がワイヤの繰り出し側リールボビンおよび巻き取り側
リールボビンにも伝達される。特に、ワイヤの張力を高
めていくとワイヤの巻き取り側リールボビンでは、ワイ
ヤを巻き取る状況によってリールボビンのフランジ部と
ワイヤとが食い込み、そのくさび力で本体の破損につな
がる恐れがある。よって、ワイヤの高張力に絶え得るよ
うにするためには、リールボビンのボディ強度を高める
ことが必要となり、肉厚が大きな大重量のリールボビン
を採用する必要がある。

【０００４】これらを解消するために、リールボビン側
と切断部側との間でワイヤの張力を分断し、切断部では
ワイヤ張力を高く、一方、リールボビン側ではワイヤ張
力を低くすることを目的とするワイヤの張力低減装置が
考案されている。

【０００５】例えば、特公平４−２６９７８号におい
て、ワイヤが、切断部と巻き取りリールボビンとの間
で、駆動モータに連結された一対の張力低減用のローラ
間に複数回巻き付けられた構成が提案されている。この
構成は、上記一対のローラに駆動モータによって回転を
与えることで、切断部と巻き取りリールボビンとの間の
張力の伝達を分断し、巻き取り側のリールボビンに伝達
されるワイヤの張力が低減されるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の張力低減装置では、張力低減用のローラを駆動す
るための駆動モータや、この駆動モータの回転数を調節
するための制御装置が必要であった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、請求
項１においては、張力付与機構と各リールボビンとの間
でワイヤに接触してワイヤの走行力により回転されなが
らワイヤを案内するガイドローラと、このガイドローラ
と連結されて回転される回転体と、前記ガイドローラよ
り繰り出し側でワイヤに接触してワイヤの走行力により
回転される補助ローラと、この補助ローラの回転力が伝
達される回転伝達軸と、この回転伝達軸の回転速度と前
記回転体の回転速度に差を生じさせる手段と、この回転
伝達軸と回転体間に介装され両者間の回転速度の差によ
り発生したトルクを回転体を介し前記ガイドローラへ伝
達するトルク伝達手段とにより構成している。

【０００８】請求項２においては、前記ガイドローラの
径と補助ローラの径を互いに異ならせることで、両者の
回転速度に差を生じさせている。

【０００９】請求項３においては、トルク伝達手段とし
て磁気によるクラッチを用いている。

【００１０】請求項４においては、トルク伝達手段とし
て多板式の摩擦クラッチを用いている。

【００１１】請求項５においては、補助ローラと回転伝
達軸間にワンウェイクラッチを設け、巻き取り側のワイ
ヤを案内するガイドローラ側に対してのみ前記補助ロー
ラの回転力を回転伝達軸に伝達している。

【００１２】請求項６において、前記ガイドローラとロ
ーラは回転中心を互いに同軸上に配置しワイヤ走行によ
る回転方向を互いに同一にしている。

【００１３】

【作用】請求項１の発明においては、トルクを伝達する
手段に特別な駆動源を用いることなく、ガイドローラよ
り繰り出し側でワイヤに接触して回転される補助ローラ
から得られる回転力とガイドローラから得られる回転力
の両者の回転速度の差によってトルクを発生させ、その
トルクがガイドローラへ伝達してガイドローラの回転速
度を高め、巻き取り側のワイヤ張力が低減される。

【００１４】請求項２の発明においては、ガイドローラ
よりも小径の補助ローラを用いることで両ローラからの
回転力に速度差を発生させているため、特別な変速機構
を必要とせず、簡単な構成で、回転伝達軸と回転体間に
回転速度の差を付与することができる。

【００１５】請求項３の発明においては、前記トルク伝
達手段が磁気ディスクの磁力抵抗力となっていることで
行われる。

【００１６】また、請求項４の発明においては、前記ト
ルク伝達手段が多板式ディスクの摩擦抵抗力となってい
ることで行われる。

【００１７】請求項５の発明においては、ワンウェイク
ラッチにより、巻き取り側のワイヤを案内するガイドロ
ーラ側においてのみ、張力低減が作用される。

【００１８】請求項６の発明においては、前記ガイドロ
ーラと補助ローラの回転中心を互いに同軸上に配置する
ことにより、コンパクトな構成で確実なトルク伝達が行
える。

【００１９】

【実施例】ワイヤ列にワークを押し付けて切断するワイ
ヤソーは、図１および図２に示すような概要および構成
となっている。ベッド１上にはフレーム２、コラム３お
よびフレーム４がそれぞれ立設されている。

【００２０】フレーム２には、ワークＷを切断するため
の切断部５が設けられている。この切断部５は、フレー
ム２にそれぞれ両端を回転自在に支持した一対の平行か
つ水平なメインローラ７、８と、このメインローラ７、
８間にワイヤ６を複数回巻き回されてなるワイヤ列で構
成されている。このメインローラ７、８のうち一方に
は、図示しない駆動用のモータが直接あるいはベルトな
どの動力伝達手段を介して接続され、そのモータの回転
力により回転駆動される。この後の説明をわかりやすく
するために、ここでは、メインローラ７が駆動用のモー
タと接続されていることとして説明する。また、もう一
方のメインローラ８は、前記メインローラ７の回転に伴
いその間に張設されているワイヤ６の走行力により従動
回転される。、 コラム３には、ワークＷを支持して前
記切断部５のワイヤ列に押し付けるためのフィードユニ
ット９が上下方向に摺動自在に設けられている。フレー
ム４には、一対のリールボビン１１、１２がそれぞれ回
転自在に垂直に支持され、そのどちらか一方は、ワイヤ
６の繰り出し用として、他方は巻き取り用として交互に
機能する。さらに前記コラム３に固定された支持プレー
ト１３には、前記一対のリールボビン１１、１２にそれ
ぞれ対応して一対の張力低減装置１８、１９が取り付け
られている。

【００２１】図３に示すように、前記一対の張力低減装
置１８、１９は、それぞれ前記支持プレート３に固定さ
れた軸承部１８ａ、１９ａに支承され、一方の張力低減
装置１８は補助ローラ１３０、ワンウェイクラッチ１１
０およびガイドローラ１２０等で構成され、同様に他方
の張力低減装置１９も補助ローラ１３１、ワンウェイク
ラッチ１１１およびガイドローラ１２１等で構成されて
いる。ここでは、一方のリールボビン１１を巻き取り側
とした場合のワイヤ６の走行方向が矢印にて示めされて
いる。以降、リールボビン１２を繰り出し側、リールボ
ビン１１を巻き取り側として説明する。

【００２２】繰り出し側を示すワイヤ６Ａ（破線で示
す）は、リールボビン１２からトラバース機構１４のワ
イヤガイド１４ａにより整然と繰り出され、張力低減装
置１８の補助ローラ１３０と張力低減装置１９のガイド
ローラ１２１に案内されてウエイト１０を備えた張力付
与機構１５のガイドローラ１５ａへ導かれる。ここでワ
イヤ６Ａは所定の切断張力を付与されて、切断部５のメ
インローラ７、８間に巻き回され、この位置でワークＷ
と接触する。切断部５を出た巻き取り側を示すワイヤ６
Ｂ（実線で示す）は張力低減装置１９の補助ローラ１３
１と張力付与機構１５のガイドローラ１５ｂに案内され
て張力低減装置１８のガイドローラ１２０へ導かれる。
ここでワイヤ６Ｂは所定の張力に低減されて、トラバー
ス機構１４のワイヤガイド１４ｂに案内されながらリー
ルボビン１１に巻き取られる。

【００２３】また、それぞれの張力低減装置１８、１９
のガイドローラ１２０、１２１と補助ローラ１３０、１
３１との間にはワイヤ６の走行方向によって補助ローラ
１３０、１３１の回転力を伝達したり遮断したりするワ
ンウェイクラッチ１１０、１１１が設けられ、対応する
ガイドローラ１２０、１２１が巻き取り側のワイヤ６を
案内するときのみ回転力の伝達が行われるようになって
いる。

【００２４】前記補助ローラ１３０、１３１は、それぞ
れのガイドローラ１２０、１２１よりも径が小さく形成
され、それぞれワイヤ６と接触してワイヤ６の走行力に
より従動回転され、その回転速度は補助ローラ１３０、
１３１とガイドローラ１２０、１２１の径差により補助
ローラ１３０、１３１の方がガイドローラ１２０、１２
１より高い速度で回転されるように設定されている。

【００２５】次に、図４は一方の張力低減装置１８の断
面図を示し、図５は他方の張力低減装置１９の断面図を
示す。図４において、支持プレート１３に固定された軸
承部１８ａには回転伝達軸１４２の一端部が回転自在に
支持されている。この回転伝達軸１４２の中間部外周に
は軸受１５０を介して回転筒１５１が回転自在に支持さ
れ、この回転筒１５１には前記補助ローラ１３０が一体
的に固定されている。また、前記回転筒１５１と回転伝
達軸１４２は前記ワンウェイクラッチ１１０を介して連
結され、小径の補助ローラ１３０の一方の回転方向のみ
その回転力が回転伝達軸１４２に伝達されるようになっ
ている。

【００２６】さらに、前記回転伝達軸１４２の先端部に
は回転体としての回転筒１４５が軸受１４４を介して回
転自在に支持されている。この回転筒１４５はその前面
側にに蓋体１４９が複数のボルト１４７によって結合さ
れ、さらにこの蓋体１４９には前記ガイドローラ１２０
を取り付けた取付け円板１４８が一体的に固定されてい
る。さらに、前記回転伝達軸１４２と回転筒１４５との
間にはトルク伝達手段としての磁気によるクラッチ１４
０が設けられている。このクラッチ１４０は回転伝達軸
１４２にキーを介して回転方向に一体的に結合されたス
リーブ１４１と、このスリーブ１４１の外周に突設され
た磁性材料よりなる駆動ディスク１４３と、この駆動デ
ィスク１４３の両面側に対向して前記回転筒１４５内部
に取り付けられた一対の円盤状をなす永久磁石１４６、
１４６とで構成されている。そして、前記永久磁石１４
６、１４６と駆動ディスク１４３により磁気回路が構成
されている。

【００２７】以上のような構成により、図３のようにリ
ールボビン１１がワイヤ６を巻き取るとき、張力低減装
置１８は巻き取り側のワイヤ６Ｂに対し作用する。すな
わち、小径の補助ローラ１３０がワイヤ６Ａの走行力に
より従動回転されると、補助ローラ１３０と一体に回転
伝達軸１４２が回転される。このとき、大径のガイドロ
ーラ１２０はワイヤ６Ｂの走行力により小径の補助ロー
ラ１３０より低い回転速度で回転されるため、回転伝達
軸１４２と回転筒１４５間において駆動ディスク１４３
と永久磁石１４６の磁気的作用により、予め調整された
所定のトルクが回転筒１４５に伝達される。これによ
り、ガイドローラ１２０に同じ回転方向へ回転駆動トル
クが付与され、ガイドローラ１２０の回転力を高める作
用をなす。よって、ガイドローラ１２０には、前記所定
のトルク以上の回転駆動トルクは伝達されない。

【００２８】すなわち、補助ローラ１３０とガイドロー
ラ１２０との間に回転速度の差を生じさせることで回転
駆動トルクが発生し、そのトルクにより張力低減装置１
８のガイドローラ１２０に入る前のワイヤ６Ｂ（切断部
５側）と出た後のワイヤ６Ｂとの間に張力差が生じるこ
とになる。

【００２９】一方、張力低減装置１９は、図５に示すよ
うに図４の張力低減装置１８とは大径のガイドローラ１
２１と小径の補助ローラ１３１が左右逆に取り付けら
れ、その他の構造においては全く同一であり同一部分は
同一符号を示し説明は省略する。その構成から張力低減
装置１９では、巻き取り側のワイヤ６Ｂから補助ローラ
１３１に回転力が発生するが、回転伝達軸１４２との間
に取り付けられたワンウェイクラッチ１１１によりその
回転力は伝達されず、したがってガイドローラ１２１に
対し回転駆動トルクは伝達されない。逆に、リールボビ
ン１２がワイヤ６を巻き取るとき、張力低減装置１９は
巻き取り側のワイヤ６に対し作用する。すなわち、小径
の補助ローラ１３１がワイヤ６の走行力により従動回転
されると、補助ローラ１３１と一体に回転伝達軸１４２
が回転される。このとき、大径のガイドローラ１２１は
ワイヤ６の走行力により小径の補助ローラ１３１より低
い回転速度で回転されるため、回転伝達軸１４２と回転
筒１４５間において駆動ディスク１４３と永久磁石１４
６の磁気的作用により、予め調整された所定のトルクが
回転筒１４５に伝達される。これにより、ガイドローラ
１２１に同じ回転方向へ回転駆動トルクが付与され、ガ
イドローラ１２１の回転力を高める作用をなす。

【００３０】すなわち、補助ローラ１３１とガイドロー
ラ１２１との間に回転速度の差を生じさせることで回転
駆動トルクが発生し、そのトルクにより張力低減装置１
９のガイドローラ１２１に入る前のワイヤ６と出た後の
ワイヤ６との間に張力差が生じることになる。

【００３１】一方、張力低減装置１８では、巻き取り側
のワイヤ６から補助ローラ１３０に回転力が発生する
が、回転伝達軸１４２との間に取り付けられたワンウェ
イクラッチ１１０によりその回転力は伝達されず、した
がってガイドローラ１２０に対し回転駆動トルクは伝達
されない。なお、トルク伝達手段として磁気によるクラ
ッチ１４０に代えて、多板式摩擦クラッチを用いること
も可能である。

【００３２】また、前記実施例では張力低減装置１８、
１９のそれぞれのガイドローラ１２０、１２１とトルク
発生のための補助ローラ１３０、１３１とをたがいに同
軸状に配置したが、これに限らず、ワイヤ６が接触され
る位置であればどの位置に配置してもよい。

【００３３】さらに、ガイドローラ側の回転体と補助ロ
ーラ側の回転伝達軸との間に回転速度差を発生させる手
段として、ガイドローラと補助ローラとの間に径差を設
けずに、ガイドローラと回転体との間または補助ローラ
側においてギヤ或いはベルト伝動等の変速機構を介在さ
せることも可能である。

【００３４】

【発明の効果】本発明の請求項１によれば、張力低減装
置の駆動力がワイヤ自身の走行力より得られるれるため
に、駆動源を特に必要とせず、動力伝達のための可動部
や電気配線なども不要であり、構成が簡単になる。

【００３５】請求項２によれば、ガイドローラより小径
の補助ローラを用いて両ローラの回転速度に差を持た
せ、この差により発生するトルクを伝達することでガイ
ドローラに対しワイヤ走行速度より速い回転速度を付与
するようにしたので、非常に簡単な構成で張力低減が行
える。

【００３６】請求項３によれば、トルク伝達手段とし
て、磁気によるクラッチを用いることにより、部品の摩
耗がなく、簡単な構成でトルクが伝達できる。

【００３７】請求項４によれば、トルク伝達手段とし
て、多板式の摩擦クラッチを用いることにより、構造が
簡単なトルク伝達手段とすることができる。

【００３８】請求項５によれば、ガイドローラへの回転
伝達軸にワンウェイクラッチを設けることにより、ワイ
ヤの往復走行に対応して巻き出し側となる方のリールボ
ビンの側だけで張力低減がなされ、簡単な構成で巻き取
り側のみ張力が低減できる。

【００３９】請求項６によれば、ガイドローラと補助ロ
ーラを同軸上に配置したので、トルク伝達が確実に行え
るとともに、各部材をコンパクトに組み込むことがで
き、設置スペースも小さくてすむ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるワイヤソー装置を説明するため
の展開図である。

【図２】本発明におけるワイヤソー装置の全体構成を示
す正面図である。

【図３】本発明におけるワイヤの張力低減装置の一実施
例を示す斜視図である。

【図４】本発明における一方の張力低減装置の具体的構
成を示す断面図である。

【図５】本発明における他方の張力低減装置の具体的構
成を示す断面図である。

【符号の説明】

５ 切断部 ６（６Ａ、６Ｂ） ワイヤ ７、８ メインローラ １１、１２ リールボビン １５ 張力付与機構 １８、１９ 張力低減装置 １１０、１１１ ワンウェイクラッチ １２０、１２１ ガイドローラ １３０、１３１ 補助ローラ １４０ トルク伝達手段としてのクラッチ １４２ 回転伝達軸 １４５ 回転体としての回転筒 Ｗ ワーク

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤをその走行方向によって巻き取り
   と繰り出しを行う一対のリールボビンと、ワークを切断
   するために複数のメインローラ間に巻回されたワイヤ列
   で形成されている切断部と、この切断部のワイヤ列に適
   度な張力を与えるための張力付与機構とを備えたワイヤ
   ソーにおいて、張力付与機構と各リールボビンとの間で
   ワイヤに接触してワイヤの走行力により回転されながら
   ワイヤを案内するガイドローラと、このガイドローラと
   連結された回転体と、前記ガイドローラより繰り出し側
   でワイヤに接触してワイヤの走行力により回転される補
   助ローラと、この補助ローラの回転力が伝達される回転
   伝達軸と、この回転伝達軸の回転速度と前記回転体の回
   転速度に差を生じさせる手段と、この回転伝達軸と回転
   体間に介装され両者間の回転速度の差により発生したト
   ルクを回転体を介し前記ガイドローラへ伝達するトルク
   伝達手段とを有することを特徴とするワイヤソーにおけ
   る張力低減装置。
2. 【請求項２】 前記ガイドローラの径よりも前記補助ロ
   ーラの径を小さくすることで、両者間の回転速度に差を
   生じさせることを特徴とする請求項１記載のワイヤソー
   における張力低減装置。
3. 【請求項３】 前記トルク伝達手段は、磁気によるクラ
   ッチで構成されている請求項１または２に記載のワイヤ
   ソーにおける張力低減装置。
4. 【請求項４】 前記トルク伝達手段は、多板式の摩擦ク
   ラッチで構成されている請求項１または２に記載のワイ
   ヤソーにおける張力低減装置。
5. 【請求項５】 前記補助ローラと回転伝達軸間にワンウ
   ェイクラッチを設け、巻き取り側のワイヤを案内するガ
   イドローラ側に対してのみ前記補助ローラの回転力が回
   転伝達軸に伝達されることを特徴とする請求項１ないし
   ４のいずれかに記載のワイヤソーにおける張力低減装
   置。
6. 【請求項６】 前記ガイドローラと補助ローラは回転中
   心を互いに同軸上に配置しワイヤ走行による回転方向を
   互いに同一にしていることを特徴とする請求項２ないし
   ５のいずれかに記載のワイヤソーにおける張力低減装
   置。