(57)【要約】【課題】針金ボビンの慣性回転を防止することにより、針金のたるみを発生させないようにした針金供給装置を提供する。【解決手段】針金が巻かれたボビンから針金を巻きだすための針金供給装置であって、前記ボビンを保持し、ボビンと一体的に回転可能な回転部と、前記回転部を、回転可能な状態で支持する土台部と、前記回転部に一体的に取り付けられた金属平板と、前記金属平板の主面に対向する位置に配置された少なくとも１個以上の磁石と、を備え、前記金属平板は、その主面の法線方向が前記回転部の回転軸と一致する向きに回転部に取り付けられており、前記金属平板と前記磁石との間に起こる電磁誘導作用により、前記回転部およびボビンの慣性回転を抑え、針金のたるみを防止することを特徴とする針金供給装置。【選択図】図１
2009025324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
針金が巻かれたボビンから針金を巻きだすための針金供給装置であって、
前記ボビンを保持し、ボビンと一体的に回転可能な回転部と、
前記回転部を、回転可能な状態で支持する土台部と、
前記回転部に一体的に取り付けられた金属平板と、
前記金属平板の主面に対向する位置に配置された少なくとも１個以上の磁石と、を備え、
前記金属平板は、その主面の法線方向が前記回転部の回転軸と一致する向きに回転部に取り付けられており、前記金属平板と前記磁石との間に起こる電磁誘導作用により、前記回転部およびボビンの慣性回転を抑え、針金のたるみを防止することを特徴とする針金供給装置。
【請求項２】
針金が巻かれたボビンから針金を巻きだすための針金供給装置であって、
針金が巻かれたボビンを載置する金属平板と、
前記金属平板のボビンが載置される面と反対側の面に固定された回転軸と、
少なくとも１個以上の磁石を取り付け可能な土台上板と回転軸受を有する土台とを備え、
前記回転軸と前記回転軸受けにより、前記金属平板およびボビンが前記土台に対して回転可能であり、かつ、前記金属平板と前記磁石との間に起こる電磁誘導作用により前記金属平板およびボビンの慣性回転を抑え、針金のたるみを防止することを特徴とする針金供給装置。
【請求項３】
針金が巻かれたボビンから針金を巻きだすための針金供給装置であって、
前記ボビンの回転軸となるシャフトと、
前記シャフトを支持固定するためのシャフト支持手段と、
前記シャフトまたは前記シャフト支持手段に固定され、少なくとも１個以上の磁石を取り付け可能な固定板と、
前記シャフトを回転軸として回転可能な少なくとも１個以上の回転軸受を有し、かつ前記ボビンを保持して一体的に回転する回転部と、
前記回転部の、前記固定板に近い側に一体的に固定された金属平板と、
前記回転部および前記ボビンが前記シャフトから抜け落ちるのを防ぐ抜け落ち防止手段と、を備え、前記金属平板と前記磁石との間に起こる電磁誘導作用により前記回転部およびボビンの慣性回転を抑え、針金のたるみを防止することを特徴とする針金供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中綴じ機のステッチャー機構に針金を供給する針金供給装置において、針金ボビンの慣性回転を防止して針金のたるみが発生しにくい針金供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４に、従来の中綴じ機用の針金ボビン装荷台の一例を示す。針金ボビン２０１は装荷台にセットされ、中綴じ機のステッチャー機構により針金２０２は矢印Ａの方向に間欠的に引っ張られ、針金２０２は間欠送りで送り出されていく。装荷台の回転機構は滑らかに回転するようになっているため、針金ボビン本体も摩擦抵抗が少ない状態で滑らかに回転する。【０００３】
しかし、この間欠送りの際の停止直後は、装荷台の回転機構と針金ボビン２０１の回転は、慣性があるためにすぐには止まらず、針金ボビンに巻かれた針金２０２がたるむ。この現象が繰り返されると針金２０２のたるみが累積し、中綴じ機ステッチャー機構のトラブルを引き起こす。【０００４】
すなわち、針金２０２の先端部がステッチャー機構により矢印Ａの方向に引っ張られ、引っ張られた分だけボビン２０１は矢印Ｂの方向に回転して針金２０２を送り出し、通常は緩みなく張った状態（図５（ａ）参照）である。しかし、ステッチャー機構により間欠送りと停止が繰り返されると、ボビン２０１の矢印Ｂ方向への回転は、慣性によりすぐには止まらないため、ボビン２０１に規則的に巻かれた針金２０２がたるんだ状態（図５（ｂ）参照）となる。【０００５】
針金２０２のたるんだ部分が長くなってくると、たるんだ針金２０２は逃げ場を求めループを形成することがある（図５（ｃ）参照）。その状態で更に間欠送り、停止が繰り返されると、針金２０２のループ状の部分が折れ曲がったり絡んだりして針金２０２を正常に供給することができなくなり、ステッチャー機構にて針金供給異常を検知し設備停止が発生する。【０００６】
このようなトラブルを防止するため、特許文献１においては針金を巻いたボビン自体は静止させ、ボビン上側にボビン軸を中心に回転可能な針金案内部材を取り付けた、針金供給装置が提案されている。【０００７】
しかしながら、針金案内部材が慣性回転を繰り返すことによって発生する針金のたるみについては考慮されていない。また針金案内部材が回転するという構造のため、針金を通さなければならないガイド穴やガイド管が多くなり、ボビン交換時などに手間がかかるという問題があった。【０００８】
【特許文献１】特開平５−１５５５２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みなされたもので、針金を巻いたボビンの慣性回転を防止可能な針金供給装置を提供することを目的とする。針金を巻いたボビンの慣性回転を防止することにより、針金のたるみや絡みや折れ曲がりの発生を抑えることができ、従って、針金供給異常によるステッチャー機構の設備停止を防止することが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために本発明の請求項１においては、針金が巻かれたボビンから針金を巻きだすための針金供給装置であって、
前記ボビンを保持し、ボビンと一体的に回転可能な回転部と、
前記回転部を、回転可能な状態で支持する土台部と、
前記回転部に一体的に取り付けられた金属平板と、
前記金属平板の主面に対向する位置に配置された少なくとも１個以上の磁石と、を備え、
前記金属平板は、その主面の法線方向が前記回転部の回転軸と一致する向きに回転部に取り付けられており、前記金属平板と前記磁石との間に起こる電磁誘導作用により、前記回転部およびボビンの慣性回転を抑え、針金のたるみを防止することを特徴とする針金供給装置としたものである。【００１１】
また本発明の請求項２においては、針金が巻かれたボビンから針金を巻きだすための針金供給装置であって、
針金が巻かれたボビンを載置する金属平板と、
前記金属平板のボビンが載置される面と反対側の面に固定された回転軸と、
少なくとも１個以上の磁石を取り付け可能な土台上板と回転軸受を有する土台とを備え、
前記回転軸と前記回転軸受けにより、前記金属平板およびボビンが前記土台に対して回転可能であり、かつ、前記金属平板と前記磁石との間に起こる電磁誘導作用により前記金属平板およびボビンの慣性回転を抑え、針金のたるみを防止することを特徴とする針金供給装置としたものである。【００１２】
また本発明の請求項３においては、針金が巻かれたボビンから針金を巻きだすための針金供給装置であって、
前記ボビンの回転軸となるシャフトと、
前記シャフトを支持固定するためのシャフト支持手段と、
前記シャフトまたは前記シャフト支持手段に固定され、少なくとも１個以上の磁石を取り付け可能な固定板と、
前記シャフトを回転軸として回転可能な少なくとも１個以上の回転軸受を有し、かつ前記ボビンを保持して一体的に回転する回転部と、
前記回転部の、前記固定板に近い側に一体的に固定された金属平板と、
前記回転部および前記ボビンが前記シャフトから抜け落ちるのを防ぐ抜け落ち防止手段と、を備え、前記金属平板と前記磁石との間に起こる電磁誘導作用により前記回転部およびボビンの慣性回転を抑え、針金のたるみを防止することを特徴とする針金供給装置としたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の針金供給装置は、金属平板と磁石の間に発生する電磁誘導作用で、間欠送りで停止しようとする際の針金ボビンが載った金属平板の慣性回転を抑える事ができ、針金のたるみを防止することができる。【００１４】
これは、金属で形成された円板が磁石の電磁誘導作用で回転するという「アラゴの円板」の原理を応用したもので、慣性回転を防止可能な簡素かつ安価な機構を備えた針金供給装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の針金供給装置について図を用いて説明する。図１は、本発明の針金供給装置の第１実施形態の（ａ）上面図、（ｂ）側断面図を示したものである。【００１６】
図１に示した第１実施形態は、針金が巻かれたボビン１０１を縦置きにして使用する場合の針金供給装置である。１０は土台ユニットであり、台板１１、台ブロック１２、固定円板１３が、この順に重ねられ、一体的に固定されている。土台ユニット１０は、台板１１に設けられたネジ穴または穴などを介してネジ止めするなど、適宜の方法で他の装置（例えば中綴じ機ステッチャー機構など）に設置、固定されるものとする。【００１７】
土台ユニット１０の台ブロック１２および固定円板１３は、その中央部に、ベアリング１５、スラストベアリング１６による回転機構を有している。この回転機構へ回転軸１４をセットする。回転軸１４は、円柱状の軸が平板の片面に垂直に固定されるか、一体的に形成されているものとする。また回転軸１４の軸の所定の位置に、回転軸用カラー１７が固定されている。これによって回転軸１４は、ベアリング１５、スラストベアリング１６による回転機構にセットされたときに、上下方向には所定の高さを保ちつつ回転することが可能となる。【００１８】
固定円板１３上面には、磁石１８を固定する。磁石１８の設置は、固定円板１３にネジ止め用タップを設けるか、落下防止用のガイド等を設けるなどして磁石１８を固定する機構とする。回転物（後述する回転円板２１およびその上に載置される針金ボビン）の重量の変化に対応して慣性回転停止力を調整するためには、磁石１８の位置や取付け個数を調整すればよい。従って固定円板１３上には、あらかじめネジ止め用タップや落下防止用ガイドを、適宜の位置に適宜の個数で設けておき、磁石１８の着脱が簡便にできるようにしておくのが望ましい。図１には、磁石１８が４個設置されている場合を示している。【００１９】
さらに、金属で形成された回転円板２１をボルト２２により回転軸１４に固定する。この際、磁石１８上面と回転円板２１下面との間は、ある程度の隙間を設けて接触しないようにする。前述の回転軸１４の軸上の回転軸用カラー１７の固定位置は、この点を考慮して調整する。これにより、回転円板２１が回転する時に摩擦抵抗力が発生しないようにする。【００２０】
回転円板２１は、固定円板１３と同程度か、それより少し大きい直径としておくことが望ましい。これは、固定円板１３上に配置された磁石１８の磁界の強い領域を回転円板２１が覆うようにしたほうが、回転円板２１と磁石１８の間に発生する電磁誘導作用をより強いものとすることができるからである。【００２１】
図１には、回転軸１４に回転円板２１を固定するボルト２２として六角穴付キャップボルトを使用した場合の実施形態を示している。六角穴付キャップボルトの頭の部分が回転円板２１の上面から突起状に出た状態としておき、ボビンの底面側の対応する位置にザグリ穴を加工しておく。【００２２】
これにより、針金が巻かれたボビンをセットしたとき六角穴付キャップボルトの突起部がザグリ穴へ入り込んでボビンは位置決めされる。ステッチャー機構による針金の引き出し時にかかる力に比べて、針金が巻かれたボビンが十分重い場合には、ボビンは回転円板２１および回転軸１４と一体的に回転することができる。【００２３】
また図２には、本実施形態において、ボルト２２の頭が回転円板２１の上面から飛び出ておらず、代わりに回転円板２１の上面にボビン固定軸２３が一体的に設置されている場合の側断面図を示す。このような構成の場合、ボビン１０１の穴にボビン固定軸２３を通し、その上にボビン固定回転止めフランジ２４を設置してボビン１０１を固定するようにしてもよい。この場合、針金１０２の引き出し時にかかる力が強くても、ボビン１０１が倒れたり転がったりすることがない。【００２４】
図１および図２のいずれの場合も、ボビン１０１と回転円板２１は一体的に回転するようにし、ボビン１０１と回転円板２１との間で滑りが生じない状態であればよい。【００２５】
ここで、固定円板１３に設置された磁石１８に対して、金属製の回転円板２１が相対的に運動すると、磁石１８と回転円板２１の間には電磁誘導作用が発生する。針金を巻いたボビン１０１から針金１０２が間欠送りで繰り出され、繰り出しが停止した直後はボビン１０１および回転円板２１は慣性により回転を続けようとする。しかし、ここで磁石１８と回転円板２１の間の電磁誘導作用により、慣性回転の方向とは逆の方向の力が働き、ボビン１０１および回転円板２１の慣性回転が止まる。これにより、繰り出されている状態の針金１０２にたるみを発生させず、弱いテンションが掛かった状態でボビン１０１を停止させることができる。【００２６】
図３は、本発明の針金供給装置の第２の実施形態を模式的に示した側断面図である。本実施形態は、針金が巻かれたボビン１０１を横置きにして使用する場合の針金供給装置である。【００２７】
ベース板３１上にシャフトホルダ３２が固定され、シャフト３３がシャフトホルダ３２に設けられた穴部に通されて固定される。また、固定円板３４は固定円板取り付け部材３５を介してベース板３１の端部にベース板上面に対して垂直に固定される。この際、固定円板３４の中央部の穴がシャフト３３を通すようになっている。本実施形態の針金供給装置は、ベース板３１に設けられたネジ穴または穴などを介してネジ止めするなど、適宜の方法で他の装置（例えば中綴じ機ステッチャー機構など）に設置、固定されるものとする。【００２８】
磁石３８は、第１の実施形態の場合と同様に、固定円板３４にネジ止め用タップを設けるか落下防止用のガイド等を設けるなどして、固定円板３４のボビン１０１側の面に固定される。回転物（後述する回転円板４１および針金ボビン１０１など）の重量の変化に対応して慣性回転停止力を調整するためには、固定円板３４に磁石３８を固定するための機構を適宜の位置に適宜の個数で設けておき、磁石３８の着脱が簡便にできるようにしておくのが望ましい。【００２９】
図３においては、シャフト３３は、ボビン１０１がセットされる側の直径が、シャフトホルダ３２側の直径に比べて小さくなるような段差加工が施されている。より詳細には、固定円板３４上に固定された磁石３８の上面の位置と同程度かそれより遠い位置に段差があるように加工されている。【００３０】
シャフト３３に、このような段差加工を施すことができない場合には、シャフト３３上にカラーなどを配置し固定することにより段差の代わりとしてもよい。【００３１】
フランジ付きベアリングホルダ３６ａおよび３６ｂは両方とも、あらかじめ内部にベアリングをセットした状態としておく。一方のフランジ付きベアリングホルダ３６ａを、回転円板４１の中央部に設けられた穴に通し、さらにボビン１０１の高さと同程度の長さの円筒形のボビンセットカラー３７をその上からセットする。この状態でベアリングホルダ３６ａのフランジ、回転円板４１、ボビンセットカラー３７をネジ止めなどで一体的に固定する。さらにボビンセットカラー３７のもう一方の穴にフランジ付きベアリングホルダ３６ｂのフランジのない側を差し込み、ベアリングホルダ３６ｂのフランジとボビンセットカラー３７をネジ止めなどで一体的に固定する。【００３２】
この状態で、フランジ付きベアリングホルダ３６ａおよび３６ｂの内径部分に、シャフト３３を通すと、シャフト３３の段差にフランジ付きベアリングホルダ３６ａのフランジ部分が当たって止まる。磁石３８上面と回転円板４１下面との間には、ある程度の隙間ができるように、シャフト３３の長さや段差の位置、シャフトホルダ３２によるシャフト３３の固定位置などを調整しておく。【００３３】
これで、フランジ付きベアリングホルダ３６ａ、３６ｂ、および回転円板４１、およびボビンセットカラー３７からなる回転部は、シャフト３３を回転軸として一体的に回転運動を行うことができる。さらにフランジ付きベアリングホルダ３６ｂの上から、ゆるみ止め付きＵ字型ナット４２をシャフト３３に固定する。ただし、ゆるみ止め付きＵ字型ナット４２は、回転部がシャフト３３から抜け落ちることなく回転できるようにするためのものであり、回転部をシャフト３３の段差の方向に押しつけて回転部の回転を阻害することがないような位置に設置する必要がある。【００３４】
ここで、ボビンセットカラー３７にボビン１０１をセットする。ボビンセットカラー３７の外径とボビン１０１の内径は、着脱が簡単で、かつ、ボビンセットカラー３７の外径があまり小さすぎない程度の値の組み合わせになるようにしておく。これは、ボビン１０１とボビンセットカラー３７の間で滑りが起きないようにするためである。【００３５】
さらにストッパー４３を、シャフト３３の先端部からかぶせる。ストッパー４３は底のある円筒形状で、底の部分にはシャフト３３を通す穴が設けられている。ストッパー４３の円筒部分の内径はフランジ付きベアリングホルダ３６ｂの外径およびボビンセットカラー３７の外径より大きくなるようにしておく。またストッパー４３の円筒部分の深さは、フランジ付きベアリングホルダ３６ｂのフランジ部分の厚みとゆるみ止め付きＵ字型ナット４２の厚みを足し合わせた値と同程度か、それより大きくなるようにしておく。【００３６】
さらに回転止め付き丸フランジ４４を、シャフト３３上に配置する。回転止め付き丸フランジ４４は、シャフト３３を通すことができる穴部と、シャフト３３上の任意の位置で固定可能な締め付け機構を有している。回転止め付き丸フランジ４４は、シャフト３３にかぶせてあるだけのストッパー４３が、ボビン１０１が回転部から抜け落ちないように軽く押さえることができるような位置に固定する。すなわち、回転部とボビン１０１が一体となって回転するのを阻害しないような位置に、回転止め付き丸フランジ４４を固定する。【００３７】
ここで、固定円板３４に設置された磁石３８に対して、金属製の回転円板４１が相対的に運動すると、磁石３８と回転円板４１の間には電磁誘導作用が発生する。針金を巻いたボビン１０１から針金１０２が間欠送りで繰り出され、繰り出しが停止した直後はボビン１０１および回転部は慣性により回転を続けようとする。しかし、ここで磁石３８と回転円板４１の間の電磁誘導作用により、慣性回転の方向とは逆の方向の力が働き、ボビン１０１および回転部の慣性回転が止まる。これにより、繰り出されている状態の針金１０２にたるみを発生させず、弱いテンションが掛かった状態でボビン１０１を停止させることができる。【００３８】
以上の本実施形態の説明においては、シャフト３３を水平方向に支持するように配置してボビン１０１を横置きとした場合を示しているが、本実施形態の針金供給装置はシャフト３３を鉛直方向に支持するように装置全体を配置し、ボビン１０１を縦置きとすることも可能である。【００３９】
以上のような構成の本発明の針金供給装置により、針金を巻いたボビンの慣性回転を抑えることができ、針金のたるみや絡みや折れ曲がりの発生を防止することができる。これにより、針金供給異常によるステッチャー機構の稼動停止を防止したり、ステッチャー部に針金が折れ曲がった状態で送られたためにステッチャー部で発生するベアリング損傷を防止したりすることが可能となる。【００４０】
さらに本発明の針金供給装置では、針金を巻くボビン自体は従来と同じごく一般的な形状のものを使用可能で、針金供給装置へのボビンの着脱を簡便に行なうことができるし、針金を何らかのガイド穴などに通す手間も不要である。【００４１】
また本発明の針金供給装置では、慣性回転を抑制するのに何らかの制御や動力を必要としないので、機械的にも電気制御的にもシンプルな装置構成とすることができ、かつ余計なエネルギー消費をしないものとすることが可能である。また、磁石と回転円板の間の電磁誘導作用は磁石と回転円板が非接触の状態でも発生するので、磁石と回転円板の間の磨耗なども起こさないようにできる。これにより、針金供給装置の故障を少なくし、メンテナンスの手間を省くことができる。【００４２】
本発明は、針金以外のものを供給する装置にも応用が可能である。すなわち、紐状や、リボン状や、長尺シート状のものを供給するような装置への応用が可能である。【００４３】
例えば、窓付き封筒の窓の部分に貼られる窓貼りフィルムも、間欠送りで供給されて封筒用紙に貼られていくが、窓貼りフィルムの貼り付けの際には所定の張力がかかっている必要がある。従って、窓貼りフィルムの巻き出しロールの慣性回転防止のために、窓貼りフィルムの巻き出し装置に本発明を応用可能である。【００４４】
また、搬送用のパレットなどの上に積み上げた多数の各種製品を梱包するためのシュリンクフィルムの供給や、製袋機における基材シートの供給も、間欠送りが用いられていることがあるため、そのシュリンクフィルム巻き出し装置や基材シート巻き出し装置に、本発明の慣性回転防止機構は応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の針金供給装置の第１実施形態の（ａ）上面図、（ｂ）側断面図。
【図２】本発明の針金供給装置にボビンを装着した状態を示す側断面図。
【図３】本発明の針金供給装置の第２実施形態を示す側断面図。
【図４】従来の針金供給装置の側面模式図。
【図５】針金の繰り出し状態を説明する模式図。
【符号の説明】
【００４６】
１０    土台ユニット
１１    台板
１２    台ブロック
１３    固定円板
１４    回転軸
１５    ベアリング
１６    スラストベアリング
１７    回転軸用カラー
１８    磁石
２１    回転円板
２２    ボルト
２３    ボビン固定軸
２４    ボビン固定回転止めフランジ
３１    ベース板
３２    シャフトホルダ
３３    シャフト
３４    固定円板
３５    固定円板取り付け部材
３６ａ、３６ｂ    フランジ付きベアリングホルダ
３７    ボビンセットカラー
３８    磁石
４１    回転円板
４２    ゆるみ止め付きＵ字型ナット
４３    ストッパー
４４    回転止め丸フランジ
１０１、２０１  ボビン
１０２、２０２  針金
Ａ    針金の繰り出し方向
Ｂ    ボビンの回転方向
【図１】
2009025324.tif 000003
【図２】
2009025324.tif 000004
【図３】
2009025324.tif 000005
【図４】
2009025324.tif 000006
【図５】
2009025324.tif 000007
【国際調査報告】
2009025324.tif 000008
2009025324.tif 000009