(57)【要約】【課題】帯状物の蛇行を高い精度で補正できる蛇行補正ローラの駆動装置を提供する。【解決手段】蛇行補正ローラの駆動装置５は、帯状物１を走行させる行程で、帯状物１の変位を検出し、帯状物１に転がり接触する蛇行補正ローラ３を、帯状物１の変位を打ち消す方向へ帯状物１を案内するよう動作させる。蛇行補正ローラの駆動装置５は、筐体７に固定された固定ギア９と、固定ギア９に噛み合う遊星ギア１１と、遊星ギア１１を回転自在に支持する可動ホルダー１３と、遊星ギア１１が固定ギア９に従い公転する方向に可動ホルダー１３を回転させる主軸１５と、遊星ギア１１に連結されたウォーム１７と、可動ホルダー１３に回転自在に支持されウォーム１７に噛み合うウォームホイール１９と、ウォームホイール１９に連結され蛇行補正ローラ３を支持するスイングアーム２１とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状物を走行させる行程で前記帯状物の変位を検出し、前記帯状物に転がり接触する蛇行補正ローラを、前記帯状物の変位を打ち消す方向へ前記帯状物を案内するよう動作させる蛇行補正ローラの駆動装置であって、
筐体に固定された固定ギアと、前記固定ギアに噛み合う遊星ギアと、前記遊星ギアを回転自在に支持する可動ホルダーと、前記遊星ギアが前記固定ギアに従い公転する方向に前記可動ホルダーを回転させる主軸と、前記遊星ギアに連結されたウォームと、前記可動ホルダーに回転自在に支持され前記ウォームに噛み合うウォームホイールと、前記ウォームホイールに連結され前記蛇行補正ローラを支持するスイングアームとを備えることを特徴とする蛇行補正ローラの駆動装置。
【請求項２】
前記主軸に回転力を入力する回転機と、前記帯状物の変位を検出し検出信号を送出する蛇行検出手段と、前記検出信号に基づき前記回転機が前記主軸を回転させる角度を制御する制御手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の蛇行補正ローラの駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンデンサ、又は電池等の材料として巻回される帯状物の走行する方向を補正する蛇行補正ローラの駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンデンサ、又は電池に適用される電極、又はセパレータ等の材料となる薄手の帯状物を、巻回装置を用いて巻回する場合、帯状物がその原反から巻回装置の巻芯へ至る行程を走行する。この行程で、帯状物の幅方向の反り、又は張力の不測の変化に起因する蛇行が起こらないように、帯状物の走行する方向を補正する技術が、下記の特許文献に開示されている。これは、帯状物が巻回装置の巻芯に巻き取られる手前で、スイングアームの先端に支持されたローラを帯状物に転がり接触させ、このローラをスイングアームの旋回に従わせて、帯状物の蛇行を打ち消す方向に傾けるものである。
【０００３】
しかしながら、上記のローラの動作は、スイングアームに連結したカムフォロアをカムに倣わせるカム機構によって実現されるものであり、次の点で改良の余地がある。即ち、カムにカムフォロアを押し付けるバネが不可欠であり、両者を密接させるためにバネの力を強化すると両者間の摩擦力が増大し、却ってローラの円滑な動作が妨げられる。また、ローラの動作はカム機構に依存するので、カムの仕上がり寸法、又はカムの配置に僅かな狂いも許されない。このため、カムの製作、カム機構の組み立て、又はその調整を行うのが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１６１４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、帯状物の蛇行を高い精度で補正できる蛇行補正ローラの駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するため、帯状物を走行させる行程で前記帯状物の変位を検出し、前記帯状物に転がり接触する蛇行補正ローラを、前記帯状物の変位を打ち消す方向へ前記帯状物を案内するよう動作させる蛇行補正ローラの駆動装置であって、筐体に固定された固定ギアと、前記固定ギアに噛み合う遊星ギアと、前記遊星ギアを回転自在に支持する可動ホルダーと、前記遊星ギアが前記固定ギアに従い公転する方向に前記可動ホルダーを回転させる主軸と、前記遊星ギアに連結されたウォームと、前記可動ホルダーに回転自在に支持され前記ウォームに噛み合うウォームホイールと、前記ウォームホイールに連結され前記蛇行補正ローラを支持するスイングアームとを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、前記主軸に回転力を入力する回転機と、前記帯状物の変位を検出し検出信号を送出する蛇行検出手段と、前記検出信号に基づき前記回転機が前記主軸を回転させる角度を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る蛇行補正ローラの駆動装置によれば、主軸の回転により可動ホルダーに支持されたウォームホイールと共に、スイングアーム、及びスイングアームに支持された蛇行補正ローラが、主軸を中心として旋回する。同時に、可動ホルダーに回転自在に支持された遊星ギアが、筐体に固定された固定ギアに従い公転し、遊星ギア自体も回転（自転）する。これにより、遊星ギアに連結されたウォームが回転し、ウォームに噛み合うウォームホイールに連結されスイングアームが旋回する。このスイングアームの旋回する方向は、主軸の軸方向に直交する軸を中心とするので、ウォームホイールが回転する分、蛇行補正ローラは主軸の軸方向に対して傾斜する。
【０００９】
当該駆動装置は、以上に述べた通り蛇行補正ローラの動作をカム機構に依存することなく行えるので、従来のようなカムにカムフォロアを押し付けるバネが不要であり、またカムとカムフォロアとの滑りが起こらないので、両者間に蛇行補正ローラの円滑な動作を妨げるような摩擦力が生じることもない。しかも、固定ギア、遊星ギア、ウォーム、及びウォームホイールの製作、組み立て、又はその調整が、従来のカム機構に比較して容易になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る蛇行補正ローラの駆動装置の一部を破断した側面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】本発明の実施形態に係る蛇行補正ローラの駆動装置の使用例を示す要部の斜視図。
【図４】本発明の実施形態に係る蛇行補正ローラの駆動装置の構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る蛇行補正ローラの駆動装置の実施形態について説明する。図１，２は、一定幅の帯状物１を走行させる行程で、帯状物１に転がり接触する蛇行補正ローラ３を動作させることにより、帯状物１の矢印ｗで指した幅方向の変位を打ち消す方向へ帯状物１を案内する蛇行補正ローラの駆動装置５を示している。帯状物１はその断面が図１に表れており、図２，３の矢印Ｆは帯状物１の走行する方向を指している。
【００１２】
図１に示すように、蛇行補正ローラの駆動装置５は、筐体７に固定された固定ギア９と、固定ギア９に噛み合う遊星ギア１１と、遊星ギア１１を支持する可動ホルダー１３と、遊星ギア１１が固定ギア９に従い公転する方向に可動ホルダー１３を回転させる主軸１５と、遊星ギア１１に連結されたウォーム１７と、可動ホルダー１３に支持されウォーム１７に噛み合うウォームホイール１９と、ウォームホイール１９に連結され蛇行補正ローラ３を支持するスイングアーム２１とを備える。説明の便宜により筐体７を図２で省略し、更に固定ギア９、可動ホルダー１３、及び主軸１５を図３で省略している。
【００１３】
筐体７は、主軸１５を挿通させる挿通口２３を形成されている。主軸１５を軸受けするベアリングが内装されたスリーブ１６と、筐体７に固定されたフランジ１８とを一体に形成した軸受部材２０が、挿通口２３の正面に配置されている。固定ギア９は、１８０°の範囲に歯切りされた平歯車から成るセクタギアを、軸受部材２０のスリーブ１６に固定したものである。図２の点Ｏは主軸１５の回転する中心を指しており、固定ギア９のピッチ円の中心に一致する。符号２２は、軸受部材２０を筐体７に締付けるためのボルトが通される孔を指している。
【００１４】
図１，３に示すように、ウォーム１７は、その両端部から軸部２４，２５を突出し、遊星ギア１１は、軸部２４の周面に形成された平歯車である。軸部２４，２５の回転する中心は遊星ギア１１のピッチ円の中心に一致し、遊星ギア１１とウォーム１７とは軸部２４，２５を中心に一体に回転することができる。ウォームホイール１９は、ウォーム１７の軸部２５に直交する方向に延びる軸部２７を有する。可動ホルダー１３は、ウォーム１７の軸部２４，２５、及びウォームホイール１９の軸部２７の両端を、それぞれ軸受けする枠体である。
【００１５】
スイングアーム２１は、その二股状端２９をウォームホイール１９の側面に固定し、可動ホルダー１３の下方へ先端３１を突出させた棒材である。蛇行補正ローラ３は、スイングアーム２１の先端３１に固定された支軸３３に回転自在に支持された筒体である。図１，３は、帯状物１の下面に蛇行補正ローラ３が接触する例を示しているが、帯状物１の上面に蛇行補正ローラ３を接触させても良い。
【００１６】
工場等に蛇行補正ローラの駆動装置５を設置する場合、その姿勢は任意であるが、以下の説明では主軸１５の軸方向が水平方向に一致するものとし、図３に示すようにスイングアーム２１が直立した状態で、蛇行補正ローラ３は水平姿勢をとる。このような蛇行補正ローラ３の位置を「中立位置」と称する。また、互いに直交する一点鎖線Ｘ，Ｙは、それぞれ主軸１５の軸方向、及びウォームホイール１９の軸部２７の軸方向を表している。
【００１７】
更に、蛇行補正ローラの駆動装置５は、図４に示すように、主軸１５に回転力を入力する回転機３５と、帯状物１の変位を検出し検出信号を送出する蛇行検出手段３７と、蛇行検出手段３７の検出信号に基づき回転機３５を動作させる制御手段３９とを備える。
【００１８】
回転機３５は、図１に示すように、筐体７に固定金具３６で固定された減速機３８を介して主軸１５に接続されたサーボモータであり、回転機３５の出力は、減速機３８で減速された回転力として可動ホルダー１３に伝達される。回転機３５のドライバー４３は、電源４１から回転機３５に供給される電力を、制御手段３９の指令に従い設定する電気回路である。
【００１９】
蛇行検出手段３７は、特に限定される要素ではないが、例えば発光部と受光部とを互いに対向させた光センサであっても良い。この場合、光センサを巻回装置の巻芯にできるだけ接近させることが望ましく、帯状物１の幅方向の一方の縁部４５が発光部と受光部との間を通るように、光センサを帯状物１に対して位置決めする。また、制御手段３９としてマイクロコンピュータを適用し、光センサの発光部から受光部に達する光を帯状物１の一方の縁部４５が遮る度合いを、受光部から送出される検出信号の電圧として制御手段３９に認識させる。
【００２０】
帯状物１が蛇行することなく直進しているときに、光センサの受光部から送出される検出信号の電圧を基準値として制御手段３９に記憶させておけば、この基準値と、帯状物１の蛇行により帯状物１の一方の縁部４５が変位したときの検出信号の電圧とを比較することにより、制御手段３９は、一方の縁部４５の変位の大きさを算定することができる。この検出信号の電圧に基づいて、制御手段３９は、回転機３５のドライバー４３を制御することにより、回転機３５が主軸１５を回転させる速度、角度、及びその方向を次のように設定する。
【００２１】
即ち、中立位置にある蛇行補正ローラ３が、図１に示すように帯状物１に転がり接触し、帯状物１がその一方の縁部４５に偏る方向へ変位したことを蛇行検出手段３７が検出したとき、回転機３５は主軸１５を図３に示す矢印［＋α］方向へ最大で１５°回転させる。これにより、可動ホルダー１３と共にウォームホイール１９が一点鎖線Ｘを中心に回転し、スイングアーム２１と共に蛇行補正ローラ３は、一点鎖線Ｘを中心に矢印［＋α］方向へ最大で１５°旋回することになる。
【００２２】
ここに述べた動作と同時に、上記のように回転する可動ホルダー１３に支持された遊星ギア１１は、図２に示す固定ギア９に従い公転し、仮想の線図１１'で表した位置へ向かって移動する。この過程で、遊星ギア１１自体が回転（自転）するので、ウォーム１７が回転することによりウォームホイール１９が図３に示す矢印［＋β］方向へ回転し、スイングアーム２１と共に蛇行補正ローラ３が一点鎖線Ｙを中心に最大で５．５°旋回する。このようにウォームホイール１９が一点鎖線Ｙを中心に回転した分、蛇行補正ローラ３が、その一端４７を他端４９よりも高くした傾斜姿勢となり、帯状物１を蛇行補正ローラ３の他端４９へ向けて案内する。これにより、帯状物１の変位が減少し打ち消される。制御手段３９は、帯状物１の変位が減少するに従って主軸１５を矢印［−α］方向へ回転させ、蛇行補正ローラ３を中立位置に復帰させる。
【００２３】
或いは、図１に示す帯状物１がその他方の縁部４６に偏る方向へ変位したことを蛇行検出手段３７が検出したとき、回転機３５が主軸１５を図３に示す矢印［−α］方向へ回転させる。これにより、中立位置にある蛇行補正ローラ３が一点鎖線Ｘを中心に矢印［−α］方向へ最大で１５°旋回する。同時に、遊星ギア１１が固定ギア９に従い図２に示す矢印［−α］方向へ公転し、遊星ギア１１と共にウォーム１７が回転するので、ウォームホイール１９が回転し、蛇行補正ローラ３が一点鎖線Ｙを中心に矢印［−β］方向へ最大で５．５°旋回する。このようにウォームホイール１９が一点鎖線Ｙを中心に回転した分、蛇行補正ローラ３が、その他端４９を一端４７よりも高くした傾斜姿勢となり、帯状物１を蛇行補正ローラ３の一端４７へ向けて案内する。これにより、帯状物１の変位が減少し打ち消される。制御手段３９は、帯状物１の変位が減少するに従って主軸１５を矢印［＋α］方向へ回転させ、蛇行補正ローラ３を中立位置に復帰させる。
【００２４】
また、蛇行補正ローラ３が一点鎖線Ｘを中心に旋回する上記の動作は、蛇行補正ローラ３が帯状物１に転がり接触する距離を積極的に稼ぐことにより、蛇行補正ローラ３が帯状物１を案内する作用を増幅させるためである。また、回転機３５が主軸１５を回転させる速度は、帯状物１が短時間に大きく変位する程速くするのが好ましい。
【００２５】
以上に述べた蛇行補正ローラの駆動装置５は、蛇行補正ローラ３の動作をカム機構に依存することなく行えるので、従来のようなカムにカムフォロアを押し付けるバネが不要であり、またカムにカムフォロアを滑り接触させる構造ではないので、両者間に蛇行補正ローラ３の円滑な動作を妨げるような摩擦力が生じることもない。しかも、固定ギア９、遊星ギア１１、ウォーム１７、及びウォームホイール１９の製作、組み立て、又はその調整が、従来のカム機構に比較して容易であるという利点がある。
【００２６】
尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、又は変形した形態で実施し得るものである。また、これらの形態は何れも本発明の範囲に属するものである。以上の説明はウォーム１７の歯形が右巻きであることを前提としたが、これを反対にすることで、主軸１５が矢印［＋α］方向へ回転したときウォームホイール１９が矢印［−β］方向へ回転し、主軸１５が矢印［−α］方向へ回転したときウォームホイール１９が矢印［＋β］方向へ回転するようにしても良い。また、上記の１５°，５．５°は設計値であり増減しても良い。ウォームホイール１９はその全周に歯切りしなくても良い。スイングアーム２１に２つ以上の蛇行補正ローラ３を取付けても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、電池素子材料、又はコンデンサのセパレータに限らず、あらゆる材質の帯状物を巻回するのに有益な技術である。
【符号の説明】
【００２８】
１…帯状物、３…蛇行補正ローラ、５…蛇行補正ローラの駆動装置、７…筐体、９…固定ギア、１１…遊星ギア、１３…可動ホルダー、１５…主軸、１７…ウォーム、１９…ウォームホイール、２０…軸受部材、２１…スイングアーム、２３…挿通口、２４，２５，２７…軸部、２９…基端、３１…先端、３３…支軸、３５…回転機、３７…蛇行検出手段、３８…減速機、３９…制御手段、４１…電源、４３…ドライバー、４５，４６…縁部、４７…一端、４９…他端。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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