JPS6133775B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコア・チヤツクに関する。

例えば材料を巻いたローラを支持軸上に保持し
なければならない場合において使用されるための
チヤツクは、多数開発されているが、多くは種々
の欠点を有していた。米国特許第3792868号、第
3963250号及び第3993317号は従来のチヤツクの欠
点の多くを解決する改善を示している。しかし、
軽重の両負荷の下で、最善の機能を与えまた可変
サイズ及び全サイズのコアに使用することができ
るチヤツクを設計することは依然困難である。

本発明者は、チヤツクとコアとの間の滑り及び
内部摩擦抵抗が、ジヨー（jaw）の内側と内部部
材の外側との両方にカム面を設けることによつて
大きく減少でき、また、そのように作られたチヤ
ツクはジヨーの破壊の危険、コアの損傷及び汚れ
の発生を大きく減少し、ジヨーが引き戻されたと
きにそのジヨーを自動的に心出しすることを知つ
た。

また、本願発明者はチヤツクのジヨーを完全に
拡げる際の最大の困難さは、ジヨーが半径方向外
方に動くにつれて、ローラと平らなカム面との間
の圧力角が急激に増大することであり、また、こ
の圧力角は、チヤツク軸に対して外方に突出する
カム面を設けることによつて、トータルの理論的
拡張に悪影響を与えることなく（そして実際に可
能な拡張を大きくしながら）、許容限度内に保持
されることができることを知つた。

本発明に係るチヤツクの第１の特徴は、長手軸
線を有しｎ個の外側カム面を有する内部々材と、
それぞれ内側カム面を有するｎ個のジヨーと、半
径方向でジヨーと内部々材との間の2n個のロー
ラとを有することである。各ローラは内部々材か
ジヨーによつて画定される一つのカム面と係合し
ており、ローラケージ（roller cage）はローラ
を周方向で間隔をもつて保持する。

本発明に係るチヤツクの第２の特徴は、内部々
材又は拡張可能なジヨーによつて規定されローラ
によつて係合されるカム面が、チヤツクの長手軸
線に対して外向に凸状になつているということで
ある。

好ましい実施例においては、内部々材は中心基
点から周方向の反対方向に伸びる一対のカム面を
有する三組のカム面を画定し、各ジヨーは軸方向
で離れた２組のカム面を有しており、各カム面は
各基点から一定回転当り一定の割合で上昇するよ
うになつており、ジヨーの外側面はなめらかにな
つている。

以下、本発明を添付図面に示した実施例に基づ
き詳細に説明する。

添付図面を参照すると、コア・チヤツク１０が
示されており、該チヤツクはコアのまわりに巻か
れた材料のローラを支持するために分割リング１
２によつて軸６に締着可能なるようにされてい
る。本発明の特徴がこのチヤツクを参照して以下
説明されるが、それらの特徴は米国特許第
3792868号、第3963250号及び3993317号に示され
た如き型式のコア・チヤツク等、他の型式のチヤ
ツクにも適用され得るものである。

チヤツク１０は一連の（図示の例では３個の）
ジヨー（jaw）１６によつて囲まれた内部々材１
４を有しており、各ジヨーは内部々材１４の周方
向で120゜よりわずかに少ない弧にわたり伸びて
いる。６個のローラ１８がジヨー１６と内部々材
１４との間に設けられており、各ジヨーに対し２
個のジヨーが係合している。各ローラ１８の両端
は、内部々材１４の両端部の近くで且つ該両端部
によつて画定されている環状の支持面のまわりに
配置されたローラ方向付リング２２内の空所２０
内に配置されている。スリツトリング１２に近い
リング２２とジヨー１６の端部は、このスリツト
リング１２内の空所内に入り、傾斜した環状停止
面９によつてオーバラツプされている。上記した
通り、コア・チヤツク１０の構造は前述した米国
特許のものと基本的に同じである。

本発明によれば、コア・チヤツク１０は、ジヨ
ーと内部々材間の相対的回転に応答してジヨー１
６に半径方向外向の力を加えるための新規で改良
されたシステムを含んでいる。この回転と力とに
応答して、ジヨーはその収縮位置（第２図に示す
もので、この位置ではチヤツクが容易にコア８内
に挿入できる）から半径方向外方に動き拡張位置
（第２図に示す位置で、ここではジヨーがコア８
の内面にしつかりと係合している）となる。第２
図及び第３図に最も良く示すように、力を加える
手段は内部々材１４の外面と各ジヨー１６の内面
のそれぞれに設けられた半径方向で突出するカム
面を有している。

内部々材１４は三組の周方向で離れた半径方向
外方に突出するカム面２６とこのカム面２６の各
組間に周方向で配置された円筒面部２４とを有し
ている。円筒面部２４と各組のカム面２６のそれ
ぞれは約60゜の角度にわたりひろがり、またこれ
ら外周面２４とカム面２６は第２，３及び５図に
示すように、周方向で規則的に間隔をおかれてい
る。各ジヨー１６は半径方向内方に突出するカム
面３４の２つの軸方向で離れた組を有している。
一つの組が各ジヨーの各端部に位置決めされ、そ
の各組は（第２，３及び４図に示される如く）ジ
ヨーの縦方向に伸びる縁３５から半時計方向に約
60゜にわたつて伸びる。カム面の最小半径より大
きく且つカム面３４の最大半径にほぼ等しい半径
の内方に面する円筒面部３６は、カム面３４の各
組から（反時計方向に）ジヨーの縦方向縁５４ま
で伸びる。

種々のカム面間の間隙を与えるため、ジヨーの
２組カム面３４の軸方向中間のジヨーの部分に円
筒面部３６とほぼ等しい半径の円筒面３７を形成
してある。同様に、ジヨーのカム面３４と円筒面
部３６によつてほぼ囲まれる内部々材のカム面の
軸方向で間隔をおいた部分はカム面３６の外方部
分を取り除くことによつて最大半径に減少され
る。内部々材のカム面２６の除去とジヨーの円筒
面部３７の形成の範囲は所定のチヤツク１０のサ
イズ１０に依存する。大きなチヤツクにおいて
は、面２６と３４は軸方向でジヨー１６の全長に
わたつて伸ばすことができる。

ジヨー１６の端部を越えたカム面２６の両端に
おいて、内部々材はローラ方向付リング２２によ
つて囲まれ当該リンクとともにスリツトフイツト
を形成する円筒面３０，３２を設ける。特定のチ
ヤツクの形状によつて、面３０，３２は円筒面部
２６より（図示の如く）大きいか、それとも等し
いか又は小さい半径のものとなる。

カム面２６の形状は第５図に最もよく示されて
いる。図示の如く、内部々材のカム面の各組は、
中央の底い基点３８から円周方向で夫々反対方向
に伸びる２つの半径方向外向のカム面２６を有し
ている。各面２６は部材１４から半径方向外方に
伸びており、低い点３８から最高点４０に向けて
約30゜にわたり曲線Ａ（反時計方向）又は
A′（時計方向）に沿つて部材１４の軸線に平行
な真直な線を動かすことによつて画定される。各
曲線Ａ，A′はカム面２６が当該部材１４の軸ま
わりの一定回転角度当り（半径方向外方に）一定
の割合で上昇する如くなるようなものである。丸
みのある停止部４２が最高点４０から円筒面部２
４にほぼ半径方向に伸びている。円筒面部２４は
点４０と次のカム面２６の組との間に伸びてい
る。

第４図を参照すると、各ジヨーのカム面の組は
半径方向に面する当該ジヨーの円周方向で伸びる
２つのカム面３４を有している。このカム面は、
ジヨーの外面４６を規定する円筒形の軸に平行に
真直な線が、基点４４から時計方向及び反時計方
向に約30゜にわたり曲線Ｂ及びB′に沿つて動くこ
とによつて画定される。カム面２６のように、こ
の２つのカム面３４は対称形であり、面３６及び
ジヨーの外面４６を画定する円筒の軸線のまわり
の一定回転角度当り（半径方向内側に）一定の割
合で近づく。丸みの付いた遷移部５０は各ジヨー
の中央の近くのカム面３４の一側の停止部を与
え、また最小半径点４８から円筒面部３６にほぼ
半径方向に伸びる。第２の半径方向内方に突出す
る停止部５２は面部４４の反対端部で各ジヨー１
６の長手方向伸長縁５４に沿つて設けられる。

上記の説明の中で、各カム面２６は約30゜にわ
たり伸びる弧として述べられ、また各一組のカム
面は約60゜にわたり伸びるとして述べた。各カム
面の組の形式上の幅は60゜であり、また各カム面
は30゜である。しかし、実際の幅はそれより幾分
小さく、ローラ１８のためのスペースと間隙とを
与えねばならない。この幅の減少は所定のチヤツ
ク及びそのローラのサイズに依る。代表的には、
一組のカム面２６によつて狭まれる弧は40゜乃至
55゜の範囲であり、各カム面３４の組は35゜乃至
50゜であり、各カム面は勿論その弧の半分の角度
である。

第１図を参照すると、一対のスプリツト・スプ
リング・ステイールバンド５６がジヨー１６の内
面に切られたＴ型周方向溝５８内に配置されてい
る。一つの溝５８はジヨー１６の一端にカム面３
４を有して内側ジヨー部の中央に切られ、第２の
溝はジヨーの他端に設けられている。ジヨー１６
の円筒外面４６はこれまでに一般に必要とされて
いた型式のセレーシヨンの外は滑らかである。

操作に際しては、チヤツク１０は第２図に示す
如くジヨー１６が完全に引き込められた又は収縮
した位置とした状態でコア８の中に挿入される。
このジヨーの状態ではローラ１８は基点３８，４
４の中に位置決めされている。２つのローラ１８
が各ジヨーに係合しており、そのうちの一つは内
部々材１４の一組のカム面２６の基点３８とジヨ
ー１６の内向円筒面とに係合しており、他の一つ
はジヨー１６の一組のカム面３４の基点４４と内
部々材１４の外向円筒面部２４とに係合してい
る。コア８は上方の一つ又は一対のジヨー１６上
に載つており、このコアはそれからチヤツク１０
に相対的に回転される。ジヨー１６はコアと共に
動き、即ち、内部々材１４に相対的に回転し、こ
の相対的回転がローラ１８を基点３８，４４から
カム面２６，３４の夫々に沿つて回転するに従
い、半径方向外方に配置される。それらが回転す
るとき、隣接するローラ１８間の60゜のスペース
はリング２２によつて保持される。このリング２
２はそれ自身、内部々材１４に相対的に回転し、
また該リング中の空所２０はローラが面２６と接
触して半径方向外方に許容する。

カム面の各組は基点の両側で一対の対称面を有
しているので、チヤツク１０は完全に可逆的又は
リバーシブルであり、ジヨー１６と内部々材１４
の時計方向又は反時計方向の相対的回転によつて
拡張される。第３図はチヤツクが完全に拡張され
たときにチヤツクの形状を示している。例えばジ
ヨー１６はそれが内部々材１４に相対的に（図示
の如く）反時計方向に回転することにより半径方
向外方へ最大可能な距離だけ動かされている。図
示の如く、カム面２６と接触している３個のロー
ラ１８は該カム面上をその基点から隣接する最大
上昇点４０へ回転し、また同時に、ジヨーの円筒
面部３６上をその中心から停止部５０まで回転す
る。同様に、ジヨーのカム面と接触している３個
のローラ１８の夫々は、基点４４からカム面３４
に沿つて隣接するその最小半径点４８まで回転
し、同時に内部々材の円筒面部２４に沿つて停止
部４２と係合するまで回転する。更に回転するこ
とは、停止部５０，４２によつて防止され、また
更に拡張することは、スプリツトリング面９によ
つて防止される。ジヨー１６と内部々材１４との
間の反対方向への相対的回転はローラ１８を各組
のカム面の他方の面に沿つて回転することによ
り、ジヨーを第２図の位置からそれが完全に拡張
され、相対的回転が停止部５２と各組のカム面２
６の他方の側部の停止部４２によつて阻止される
まで拡張する。いずれの場合においても、ジヨー
１６は上記相対的回転をそれがジヨーを拡張する
のに用いられたとは反対の方向に行うことによつ
て簡単に引き込められる。そのようにされると、
ジヨーは自動的に第２図の位置に戻り、そこで各
ローラ１８は各基点３８，４４に止まる。

他の実施例においては、ジヨーと内部々材は、
各ローラが内部々材及びジヨーの両方の一つのカ
ム面と係合するよう、２倍のカム面を有するよう
にしたり、カム面の各組のカム面が対称形でなく
し、更に、もしリバーシブルのものが不必要な
ら、各組は単一の面だけにすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るコアチヤツクの一部断
面を有する斜視図；第２図は、第１図の２−２線
断面図；第３図は、第２図と同じ断面の図である
が、当該チヤツクが拡張した状態を示す図；第４
図及び第５図は、第１図のチヤツクの部分図であ
る。 １４……内部々材；１６……ジヨー；１８……
ローラ；２２……ローラ維持手段；２６……外向
カム面；３４……内向カム面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 長手軸線を有する内部部材で、それぞれ上記
   軸線に平行で当該内部部材の半径方向外方且つ周
   方向に動く線によつて画定されるｎ個の周方向で
   離れた外向カム面を有している内部々材と；この
   内部々材をほぼ囲むｎ個のジヨーと；ジヨーと内
   部々材との半径方向中間にあり、内部々材周方向
   で離された2n個のローラで、各ジヨーに２個の
   ローラが係合するようになされたローラと；この
   ローラの相対的な周方向での間隔を維持し、ロー
   ラの少なくとも幾つかを内部々材に相対的に半径
   方向で動くのを許容する手段と；を有するコアチ
   ヤツクにおいて： 各ジヨーから半径方向内方に伸びる内向カム面
   で、夫々、内部々材の軸線に平行当該部材の周方
   向でジヨーの内径方向内方に動く直線によつて画
   定される内向カム面が設けられ； 各ジヨーに係合する２個のローラのうちの一方
   は上記内向カム面と係合し； 他方のローラは内部々材の外向カム面と係合
   し； ジヨーと内部々材との当該内部々材軸線のまわ
   りでの相対的回転はローラをしてジヨー及び内
   部々材の一つの周方向における上記カム面に沿つ
   て動かし、ジヨーを内部々材に相対的に半径方向
   で動かすようにしてあることを特徴とするコアチ
   ヤツク。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のコアチヤツク
   において、各ジヨーは一組の内向カム面を画定
   し、内部々材はｎ組の外向カム面を画定し、この
   ｎ組のカム面の各組は約360／2n度の角度にわた
   り伸び且つ夫々の基点から内部々材の周方向にお
   いて反対方向に伸びる一対のカム面を有してお
   り、各対のカム面はほぼ対称形となつているコア
   チヤツク。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載のコアチヤツク
   において、各ジヨーは約360／ｎ度の弧にわたつ
   て伸び、内向カム面の最大リフト点は各ジヨーの
   一つの長手方向縁に隣接しているコアチヤツク。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載のコアチヤツク
   において、各ジヨーはその内向のカム面の周方向
   で離れたほぼ円筒状の面を有し、内部々材はそれ
   ぞれ外向カム面の間にある周方向で離れたｎ個の
   円筒状面を有し、前記ローラのそれぞれは内部々
   材及びジヨーの一方によつて画定される一つのカ
   ム面と内部々材及びジヨーの他方によつて画定さ
   れる一つの円筒面とに係合するようにしたコアチ
   ヤツク。 ５ 特許請求の範囲第１項に記載のコアチヤツク
   において、それぞれのジヨーは軸方向で間隔をあ
   けられた一対の内向カム面を有し、前記内部々材
   の外向カム面は上記一対の内向カム面の軸方向中
   間にあるコアチヤツク。 ６ 特許請求の範囲第１項に記載のコアチヤツク
   において、 各ジヨーは約360／ｎ度の弧にわたり伸びてお
   り、前記カム面の組は当該ジヨーの一つ一つの長
   手方向縁から360／2nの弧にわたり伸び、前記内
   向カム面の最小半径より少なくない半径の円筒状
   面が当該ジヨーの他方の縁から約360／2n度の弧
   にわたり周方向で伸びるようにしてあり、 内部々材は周方向で間隔をおいたｎ組の外向カ
   ム面と、外向カム面の隣接する組の間で当該外向
   カム面の最小半径より大きくない半径の円筒状面
   とを有し、円筒状面と上記各組とは約360／ｎ度
   の弧にわたり伸びており、 上記各組は基点から周方向で半径方向に伸びる
   一対のカム面を有している、 ことを特徴とするコアチヤツク。 ７ 特許請求の範囲第６項に記載のコアチヤツク
   において、前記ジヨーの夫々は前記円筒状面に隣
   接した半径方向内方に伸びる停止部を有し、また
   内部々材はその各円筒状面の各長手方向縁に隣接
   する半径方向外方に伸びる停止部を有しているコ
   アチヤツク。 ８ 特許請求の範囲第６項に記載のコアチヤツク
   において、前記ｎ個とは３個であるコアチヤツ
   ク。 ９ 特許請求の範囲第６項に記載のコアチヤツク
   において、ジヨーの外側面は実質的に滑らかであ
   るコアチヤツク。 １０ 長手方向軸線を有する内部々材と、内部々
   材をほぼ囲む複数のジヨーと；ジヨーと内部々材
   との半径方向中間で複数の周方向で離れたローラ
   で、それぞれジヨーの一つから半径方向内方に伸
   びる内向カム面又は内部々材から半径方向に伸び
   る外向カム面のいずれかに係合するローラとを有
   するコアチヤツクで、 夫々のカム面は内部々材の軸線に平行で半径方
   向且つ周方向で動く直線により画定され、上記長
   手方向軸線に対して外方に凸状になつているコア
   チヤツク。 １１ 特許請求の範囲第１０項に記載のコアチヤ
   ツクにおいて、各カム面は前記軸線に対する一定
   回転当り一定の上昇率を有するコアチヤツク。 １２ 特許請求の範囲第１０項に記載のコアチヤ
   ツクにおいて、各カム面は夫々の基点から反対方
   向に伸びる夫々一対のカム面の一つであり、また
   この各一対のカム面は実質的に対称形となつてい
   るコアチヤツク。 １３ 特許請求の範囲第１２項に記載のコアチヤ
   ツクにおいて、各カム面は前記軸線に対する一定
   回転当りの一定の上昇率を有するコアチヤツク。 １４ 特許請求の範囲第１０項に記載のコアチヤ
   ツクにおいて、ｎ個のジヨーと2n個のカム面を
   有するコアチヤツク。 １５ 特許請求の範囲第１４項に記載のコアチヤ
   ツクにおいて、内部々材はそれぞれ基点から反対
   方向に伸びる一対のカム面を含むｎ組として配置
   された2n個の周方向で離されたカム面を有する
   コアチヤツク。 １６ 特許請求の範囲第１０項に記載のコアチヤ
   ツクにおいて、各ジヨーが一対の内向カム面を有
   しているコアチヤツク。 １７ 特許請求の範囲第１０項に記載のコアチヤ
   ツクにおいて、ローラの周方向での相対的間隔を
   維持し、少なくとも幾つかのローラが内部々材に
   関して半径方向で動くことを許容する手段を有す
   るコアチヤツク。 １８ 特許請求の範囲第１０項に記載のコアチヤ
   ツクにおいて、３個のジヨー、６個のローラ及び
   12のカム面を有しているコアチヤツク。