JPH1191995A - フリクション巻軸及びシート巻取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮空気を用いず巻芯を確実に把持すること
ができる、構造が比較的簡素なフリクション巻軸を提供
する。 【解決手段】 中心軸２と、中心軸２の外周に隙間嵌め
した複数の筒状部材３と、筒状部材３の内周側に螺合し
た、筒状部材毎の摩擦筒４と、中心軸２に装着した、摩
擦筒４の内周に係合可能な摩擦部材５と、摩擦部材５に
摩擦筒４への摩擦係合力を付与するエアチューブ６と、
摩擦筒４が筒状部材３に対して中心軸長手方向の一方向
へ移動すると筒状部材３の半径方向に拡大し、摩擦筒４
が筒状部材３に対して中心軸長手方向の他の一方向へ移
動すると縮小する、筒状部材３の外周に嵌めた巻芯Ｃを
把持するための把持体７とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯状シートを巻取
るためのフリクション巻軸及びシート巻取装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複数の帯状シートを各々の巻芯
のまわりに一斉に巻取る場合には、中心軸の外周に複数
の筒状部材を回転可能に装着し、中心軸の回転力をその
中心軸に備えた摩擦部材を介して筒状部材に伝達可能に
すると共に、筒状部材の外周に嵌めた円筒状の巻芯が筒
状部材と一緒に回転できるよう把持手段により把持でき
るように構成したフリクション巻軸を用いる。また、こ
のようなフリクション巻軸では、所要の大きさの巻取張
力を帯状シートに付与するために、中心軸を帯状シート
の供給速度より僅かに速い速度で回転駆動することで摩
擦部材と筒状部材とをスリップさせがら、摩擦部材と筒
状部材との摩擦係合力を調節することにより巻芯に伝達
される回転力つまり巻取トルクを調節する。

【０００３】従来、上述のようなフリクション巻軸とし
て、中心軸の中空部を経て導入された圧縮空気を、中心
軸の外周に設けたリングピストンに作用させ、そのリン
グピストンによりハウジングを中心軸長手方向の一方の
方向に押し、そのハウジングの傾斜面で把持体を押し上
げることにより把持体を拡大させて巻芯を把持し、ハウ
ジングがバネ体により中心軸長手方向の他の方向に押圧
されると把持体が直径方向に縮小して巻芯の把持を解除
するように把持手段を構成すると共に、中心軸の中空部
を経て導入された圧縮空気により筒状部材の内周に摩擦
部材を押し付け、摩擦部材と筒状部材との間の摩擦力に
よって、中心軸の回転力を筒状部材に伝達するようにし
たものが提案されている（例えば特開平３−１０６７４
４号公報参照）。また、圧縮空気供給装置を小容量のも
のにするために、保持手段を、バネ体により中心軸長手
方向に押圧されると把持体が拡大して巻芯を把持し、圧
縮空気により押圧されると、把持体が縮小して巻芯の把
持を解除するように構成したものも提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、圧縮空気に
より把持体を拡大させる従来のフリクション巻軸では、
リングピストン等からのエア漏れを完全に無くすのは難
しい。またリングピストンのＯリングの摩耗等によりエ
ア漏れが生じるのでの、比較的短い周期で面倒な保守が
必要である。そして構造が複雑になり、リングピストン
を収容したシリンダ部分や可動部材を収容した溝部分
は、エア漏れを防ぎかつリングピストンの摺動を円滑に
するために精密に加工しなければならない。そのため加
工や組立に手間がかかる。

【０００５】またリングピストンを隣合う筒状部材間に
設けるので、個々の筒状部材の間隔が広くなる。それゆ
え、巻取トルクの精度向上を図るために筒状部材の幅を
挟くして中心軸の単位長さ当たりの筒状部材数を多くす
るのが困難になる。

【０００６】また中心軸内の供給された共通の圧縮空気
を摩擦部材と把持体とに作用させるので、巻取トルク
と、把持体による巻芯の保持力とを別々に調節すること
ができない。それゆえ、摩擦部材と筒状部材との摩擦力
を調節するために圧縮空気の圧力を変えると、把持体の
巻芯保持力が変わり、帯状シートに小さな巻取張力を付
与するために巻取トルクを小さくした場合、把持体によ
る巻芯の保持が不安定になり、巻芯が筒上部材に対して
空回りしたり、帯状シート幅方向にずれたりするという
問題を生じ得る。

【０００７】また、バネ体により把持体が拡大させ巻芯
を把持する従来のフリクション巻軸では、把持体を縮小
させるために圧縮空気で作動させる可動部材を、中心軸
に対して回転可能な筒状部材上に設けるので、圧縮空気
が更に漏れ易く更に複雑な構造になる。

【０００８】本発明は、上述の問題点に鑑み、圧縮空気
を用いず巻芯を確実に把持することができる、構造が比
較的簡素なフリクション巻軸を提供することを課題とし
ている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のフリクション巻
軸は、中心軸と、前記中心軸の外周に隙間嵌めした複数
の筒状部材と、前記筒状部材の内周側に螺合した、前記
筒状部材毎の摩擦筒と、前記中心軸に装着した、前記摩
擦筒の内周に係合可能な摩擦部材と、前記摩擦部材に前
記摩擦筒への摩擦係合力を付与する機構と、前記摩擦筒
が前記筒状部材に対して中心軸長手方向の一方向へ移動
すると前記筒状部材の半径方向に拡大し、前記摩擦筒が
前記筒状部材に対して中心軸長手方向の他の一方向へ移
動すると縮小する、前記筒状部材の外周に嵌めた巻芯を
把持するための把持体とを備えることを特徴とする。

【００１０】本発明では、筒状部材は、中心軸の外周に
筒状部材を隙間嵌めしたので中心軸に対して回転可能か
つ中心軸長手方向へスライド可能である。そして中心軸
上の複数の筒状部材からなる筒状部材群を中心軸の長手
方向に挟圧することにより、中心軸を回転可能に支持す
る機枠に対し回転しない状態とすることができる。そし
て、この状態で、摩擦力付与機構により摩擦部材を摩擦
筒の内周に摩擦係合させて中心軸を一方向へ回転させる
と、摩擦筒は、筒状部材に螺合しているため摩擦部材と
の摩擦力により筒状部材に対して回転すると同時に中心
軸長手方向に移動し、この摩擦筒の移動により、把持体
が筒状部材の半径方向へ拡大して巻芯が把持される。ま
た前述の状態で、摩擦力付与機構により摩擦部材を摩擦
筒の内周に摩擦係合させて中心軸を反対方向へ回転させ
ると、摩擦筒は筒状部材に対して巻芯把持時とは逆方向
に回転すると同時に巻芯把持時とは逆方向に移動し、そ
れにより把持体が縮小して巻芯の把持が解除される。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態につき説
明する。

【００１２】図１は本発明の一実施態様に係るフリクシ
ョン巻軸を備えたシート巻取装置の概略正面図、図２
は、図１に示すフリクション巻軸の要部の縦断面図、図
３は、図１に示すフリクション巻軸の横断面図である。
フリクション巻軸１は、中心軸２と、中心軸２の外周に
隙間嵌めした複数の筒状部材３と、筒状部材３の内周側
に螺合した、筒状部材３毎の摩擦筒４と、中心軸２に装
着した、摩擦筒４の内周に係合可能な公知の摩擦部材５
と、摩擦部材５に摩擦筒４への摩擦係合力を付与するた
めの摩擦係合力付与機構６と、摩擦筒４の、筒状部材３
に対する中心軸長手方向の一方の方向への移動により筒
状部材３の半径方向に拡大し、摩擦筒４の、筒状部材３
に対する中心軸長手方向の他の一方への移動により縮小
する、筒状部材３の外周に嵌めた巻芯Ｃを把持するため
の把持体７とを備える。

【００１３】中心軸２は、帯状シートの巻取時に図１に
示すように機枠８、９に設けた軸受１０、回転センタ装
置１１により回転可能に支持される。そして筒状部材３
の嵌めてある部分は中空になっており、その中空部分に
摩擦係合力付与機構６としてのエアチューブが挿入して
ある。このエアチューブ６には、中心軸２の一端に設け
たロータリジョイント１２、及び中心軸２に形成した、
図２に示す孔１３を経て圧縮空気を供給できるようにし
てある。

【００１４】摩擦部材５は、公知の耐摩耗性材料ででき
ており、各筒状部材３に対応するよう、それぞれ中心軸
２に形成した半径方向の孔に挿入してある。そして、そ
の下端に摩擦係合力付与機構６より押し上げ力を受け、
その上端を摩擦筒４の内周に押し付けて摩擦係合させる
ことができる。そして摩擦部材５と摩擦筒４との摩擦係
合力は、摩擦係合力付与機構６に供給する圧縮空気の圧
力を変えることにより調節できる。

【００１５】摩擦筒４の外周にはネジが形成してあり、
このネジに適合するメネジが筒状部材３の内周に形成し
てある。また摩擦筒４の外周には円錐台の側面のような
傾斜曲面１４が形成してある。把持体７は、図３に示す
ように筒状部材３の円周方向の３箇所に等間隔に設けた
半径方向の孔にそれぞれ挿入してある。図２に示すよう
に把持体７の下端は傾斜曲面１４に係合している。各把
持体７の上端部及び筒状部材３の外周には筒状部材３の
円周方向の溝７ａ、溝３ａを形成し、この溝７ａ、３ａ
に輪状のコイルバネ１５を掛けることにより、把持体７
の脱落を防ぐと共に把持体７を孔内に戻すよう付勢して
いる。

【００１６】筒状部材３は一対のベアリング３ｂを有し
ており、ベアリング３ｂの内輪は中心軸２の外周に隙間
嵌めしてある。中心軸２上の複数の筒状部材３からなる
筒状部材３群の両側には、中心軸２の肩部分２ａと、中
心軸２の外周に嵌めて図示しない止めネジで固着した図
１に示す固定リング１６とが設けてある。また隣合う筒
状部材３の間には、それぞれスペーサリング１７が装着
してある。中心軸２上の筒状部材３群の両端の間隔は、
図１に示す固定リング１６により、巻取中に中心軸２に
対して筒状部材３が個々に回転でき、筒状部材３群を中
心軸２の長手方向に挟圧したとき筒状部材３が微小距離
移動してスペーサリング１７を介して互いに摩擦係合す
ることができるように調節してある。なお、必要に応じ
て筒状部材３の端面が直接摩擦係合するようにしてもよ
い。

【００１７】図１に示すシート巻取装置はフリクション
巻軸１に装着した巻芯Ｃのまわりにそれぞれ帯状シート
を巻取る。そしてフリクション巻軸１に巻芯Ｃを把持さ
せる作業を省力化するために、中心軸２を正転逆転駆動
可能な回転駆動機構１８と、中心軸上の複数の筒状部材
３からなる筒状部材３群を機枠８、９に対して回転しな
いように中心軸２の長手方向に挟圧する挟圧機構１９と
を備える。回転駆動機構１８はモータ２０と、モータ２
０の回転を中心軸２に伝達する伝動装置２１とからな
る。また挟圧機構１９は、一対の挟圧板２２と、挟圧板
２２をそれぞれ筒状部材３に対して前進、後退させる流
体圧シリンダ装置２３とからなる。

【００１８】このシート巻取装置において帯状シートを
巻取るときは、回転駆動機構１８により中心軸２を正転
駆動すると共に、エアチューブ６に所要の巻取トルクを
得るための圧縮空気を供給する。また、巻芯Ｃをフリク
ション巻軸１に装着するには、フリクション巻軸１から
回転センタ装置１１を取外した状態で、巻芯Ｃを筒状部
材３の外周の所要位置に嵌め、軸受１０と回転センタ装
置１１で中心軸２を支持する。そして挟圧機構２１の流
体圧シリンダ装置２３をそれぞれ作動させて一対の挟圧
板２２で筒状部材３群を挟圧することにより、機枠８、
９に対して筒状部材３が回転できない状態にする。この
状態で、中心軸２を回転駆動機構１８により正転駆動す
ると共に、エアチューブ６に所要圧力の圧縮空気を供給
し、摩擦部材５を摩擦筒４の内周に所要の摩擦係合力で
摩擦係合させる。そうすると摩擦筒４は、摩擦部材５と
の摩擦係合力に応じたトルクで筒状部材３に対して回転
すると同時に、図２の右側の軸受３ｂに接近した待機位
置から左側へ移動し図２に示すように傾斜曲面１４で把
持体７を押し上げる。それによって把持体７は拡大して
巻芯Ｃの内周に係合し、巻芯Ｃを筒状部材３上に固定す
る。そして各把持体７はそれぞれ傾斜曲面１４により同
じ量だけ押し上げられて、図３に示すように同じ量だけ
筒状部材３から突出するので、中心軸２に対する巻芯Ｃ
の偏心保持を防ぐことができる。

【００１９】巻芯Ｃの把持を解除するには、挟圧機構１
９の流体圧シリンダ装置２３を作動させて一対の挟圧板
２２で筒状部材３群を挟圧することにより、機枠８、９
に対して筒状部材３が回転しない状態にし、この状態で
中心軸２を回転駆動機構１８により逆転駆動し、摩擦部
材５を摩擦筒４の内周に所要の摩擦係合力で摩擦係合さ
せる。そうすると摩擦筒４は、摩擦部材５との摩擦係合
力に応じたトルクで筒状部材３に対して逆転すると同時
に、図２に示す位置から右側へ移動し、把持体７はコイ
ルバネ１５により筒状部材３の孔の中へ押し戻されて縮
小し、巻芯Ｃは把持体７から解放される。

【００２０】本発明によれば、把持体は、摩擦筒の、筒
状部材に対する中心軸長手方向の前進後退により筒状部
材の半径方向に拡大、縮小するものであれば上述の実施
態様のものに限らず、例えば図４に示すようなものでも
よい。図４に示すフリクション巻軸１では、筒状部材３
の外周に、中心軸２の長手方向に伸びた溝３ｃを形成
し、溝３ｃの底面上に、傾斜面２５を有する可動体２６
をスライド可能に装着し、可動体２６と摩擦筒４とを連
動させるために、可動体２６の下面に固着したピン２７
の先端を、摩擦筒４の外周に円周方向に形成した溝に、
筒状部材３に設けた細長い孔３ｄを通じて嵌めてある。
そして可動体２６の傾斜面２５上に把持体７を載置し、
この把持体７の脱落を防ぐために、把持体７の外周及び
筒状部材３の外周に設けた、筒状部材３の円周方向の溝
７ａ、溝３ａに、輪状のコイルスプリング１５を掛けて
ある。また把持体７の中心軸２の長手方向への移動を阻
止するために筒状部材３の外周にリング３ｅ、３ｆを固
着してある。そのため、摩擦筒４が回転して図４の左側
へ移動すると、可動体２６が摩擦筒４と一緒に移動して
把持体７を傾斜面２５で押し上げ、把持体７の上端部
を、図４に示すように筒状部材３から突出させて、筒状
部材３の外周に嵌めてある巻芯の内周に押し付ける。そ
れによって、巻芯は把持体７により把持され筒状部材３
に固定される。また摩擦筒４が逆方向に回転して図４の
右側へ移動すると、把持体７はコイルバネ１５により押
し下げられて筒状部材３の内部へ後退し、それにより、
巻芯の把持は解除される。

【００２１】

【発明の効果】本発明のフリクション巻軸によれば、筒
状部材の内周側に螺合する摩擦筒が移動することにより
把持体が拡大、縮小し、それによって巻芯の把持、把持
解除を行うので、巻芯を把持するために従来のような圧
縮空気を用いる必要がない。それゆえ巻芯を把持するた
めの機構が簡素になり、かつエア漏れの恐れがない。ま
た巻芯把持時に摩擦筒と摩擦部材の摩擦係合力を変える
ことにより巻芯の把持力を変えることもできる。

【００２２】本発明のシート巻取装置によれば、巻芯の
把持時及び把持解除時に筒状部材群を挟圧機構により挟
圧すると共に中心軸を回転駆動機構により駆動すること
ができるので、巻芯の把持、把持解除作業を省力化で
き、作業時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様に係るフリクション巻軸を
備えたシート巻取装置の概略正面図である。

【図２】図１に示すフリクション巻軸の要部の縦断面図
である。

【図３】図１に示すフリクション巻軸の横断面図であ
る。

【図４】フリクション巻軸の変更態様に係る要部縦断面
図である。

【符号の説明】

１ フリクション巻軸 ２ 中心軸 ３ 筒状部材 ４ 摩擦筒 ５ 摩擦部材 ６ 摩擦係合力付与機構（エアチューブ） ７ 把持体 １４ 傾斜曲面 ２５ 傾斜面 ２６ 可動体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心軸と、前記中心軸の外周に隙間嵌め
   した複数の筒状部材と、前記筒状部材の内周側に螺合し
   た、前記筒状部材毎の摩擦筒と、前記中心軸に装着し
   た、前記摩擦筒の内周に係合可能な摩擦部材と、前記摩
   擦部材に前記摩擦筒への摩擦係合力を付与する機構と、
   前記摩擦筒が前記筒状部材に対して中心軸長手方向の一
   方向へ移動すると前記筒状部材の半径方向に拡大し、前
   記摩擦筒が前記筒状部材に対して中心軸長手方向の他の
   一方向へ移動すると縮小する、前記筒状部材の外周に嵌
   めた巻芯を把持するための把持体とを備えることを特徴
   とするフリクション巻軸。
2. 【請求項２】 請求項１記載のフリクション巻軸を備え
   たシート巻取装置において、前記中心軸を正転逆転駆動
   可能な回転駆動機構と、前記複数の筒状部材からなる筒
   状部材群を、前記中心軸を支持する機枠に対して回転し
   ないように前記中心軸の長手方向に挟圧する挟圧機構と
   を備えることを特徴とするシート巻取装置。