(57)【要約】【課題】円筒状の巻芯を支持する力が小さくなるのを抑制することが可能な支持装置を提供する。【解決手段】支持装置１００は、円筒状に形成された本体部１と、本体部１の内部に配置された軸部材２と、軸方向に沿って設けられた複数の突出機構５０とを備える。突出機構５０は、本体部１の周面に、周方向に間隔を隔てて形成された複数の開口部１３と、軸部材２に設けられた突部２１と、軸部材２に挿入された可動部材３と、突部２１と可動部材３との間に配置された圧縮コイルばね４と、可動部材３に連結された複数のラグ５とを含む。また、突出機構５０は、軸部材２がＸ１方向に移動された場合に、突部２１の移動が圧縮コイルばね４を介して可動部材３に伝達されることにより、ラグ５が本体部１の周面に対して突出するように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状に形成された本体部と、
前記本体部の内部に配置され、前記本体部に対して軸方向に移動可能な軸部材と、
前記軸方向に沿って設けられた複数の突出機構とを備える支持装置であって、
前記突出機構は、
前記本体部の周面に、周方向に間隔を隔てて形成された複数の開口部と、
前記軸部材に設けられ、径方向に突出する突部と、
前記軸部材に挿入され、前記軸部材に対して前記軸方向に移動可能な可動部材と、
前記突部と前記可動部材との間に配置された弾性部材と、
前記可動部材に連結され、前記複数の開口部内にそれぞれ配置される複数の突出部材とを含み、
前記軸部材が一方方向に移動された場合に、前記突部の移動が前記弾性部材を介して前記可動部材に伝達されることにより、前記突出部材が前記本体部の周面に対して突出するように構成されていることを特徴とする支持装置。
【請求項２】
請求項１に記載の支持装置において、
前記突出機構は、前記軸部材が他方方向に移動された場合に、隣接する前記突出機構の突部により前記可動部材が前記他方方向に移動されることにより、前記突出部材が前記本体部の周面に対して退避するように構成されていることを特徴とする支持装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の支持装置において、
前記可動部材には、前記軸方向に対して傾斜する第１傾斜面が形成され、
前記突出部材には、前記軸方向に対して傾斜するとともに、前記第１傾斜面と接触する第２傾斜面が形成されていることを特徴とする支持装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の支持装置において、
前記弾性部材は、前記軸部材に挿入される圧縮コイルばねであることを特徴とする支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状の巻芯を支持する支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、円筒状の巻芯の内部に挿入された状態でその巻芯を支持する支持装置が知られている。
【０００３】
このような従来の一例による支持装置は、いわゆるメカニカルシャフトであって、円筒状に形成された本体部と、本体部の内部に配置された軸部材と、軸部材に連結された複数のラグとを備えている。
【０００４】
本体部の周面には、周方向および軸方向に所定の間隔を隔てて複数の開口部が形成されている。ラグは、各開口部にそれぞれ配置されており、軸部材が軸方向に移動された場合に本体部の周面に対して突出するように構成されている。なお、この支持装置では、軸部材の移動量と各ラグの移動量とが対応し、各ラグの移動量がほぼ同じになっている。
【０００５】
そして、支持装置は、円筒状の巻芯に挿入された状態で、本体部からラグが突出されることにより、そのラグが巻芯の内周面を押圧することによって、巻芯を支持するように構成されている。
【０００６】
しかしながら、上記のような従来の支持装置では、巻芯の軸方向において内径に差（ばらつき）がある場合に、内径の小さい箇所にラグが接触すると、軸部材の軸方向への移動が中断（制限）されるため、内径の大きい箇所にラグを接触させることができないという不都合があった。この場合には、支持装置が巻芯を支持（保持）する力が小さくなるので、支持装置が巻芯にトルクを十分に伝達することができず、支持装置が巻芯に対して空回りするおそれがあった。
【０００７】
そこで、従来では、エアが充填された場合に突出するラグが設けられた支持装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この支持装置は、いわゆるエアシャフトである。
【０００８】
特許文献１の支持装置では、各ラグの移動量が機械的に同じに設定されていないため、巻芯の軸方向において内径に差がある場合であっても、内径の小さい箇所にラグを接触させるとともに、内径の大きい箇所にラグを接触させることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実開平５−９５９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１の支持装置では、エアによりラグを移動させるため、時間の経過に伴ってエアが抜けた場合に、支持装置が巻芯を支持する力が小さくなるという問題点がある。
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、円筒状の巻芯を支持する力が小さくなるのを抑制することが可能な支持装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記した課題を解決するために、本発明による支持装置は、円筒状に形成された本体部と、本体部の内部に配置され、本体部に対して軸方向に移動可能な軸部材と、軸方向に沿って設けられた複数の突出機構とを備える。突出機構は、本体部の周面に、周方向に間隔を隔てて形成された複数の開口部と、軸部材に設けられ、径方向に突出する突部と、軸部材に挿入され、軸部材に対して軸方向に移動可能な可動部材と、突部と可動部材との間に配置された弾性部材と、可動部材に連結され、複数の開口部内にそれぞれ配置される複数の突出部材とを含む。また、突出機構は、軸部材が一方方向に移動された場合に、突部の移動が弾性部材を介して可動部材に伝達されることにより、突出部材が本体部の周面に対して突出するように構成されている。
【００１３】
このように、突部と可動部材との間に弾性部材を配置することによって、軸部材の移動に対する可動部材の移動量に差が生じた場合に、その移動量の差を弾性部材により吸収することができる。これにより、軸方向に沿って配置される複数の突出機構における各突出機構の突出部材の突出量を異なるようにすることができるので、円筒状の巻芯の軸方向において内径に差がある場合であっても、内径の小さい箇所に突出部材を接触させるとともに、内径の大きい箇所に突出部材を接触させることができる。また、軸部材の移動により突出部材を機械的に突出させることによって、エアにより突出部材を突出させる場合と比べて、時間が経過しても支持装置が巻芯を支持する力が変化しにくい。したがって、円筒状の巻芯を支持する力が小さくなるのを抑制することができる。
【００１４】
上記支持装置において、好ましくは、突出機構は、軸部材が他方方向に移動された場合に、隣接する突出機構の突部により可動部材が他方方向に移動されることにより、突出部材が本体部の周面に対して退避するように構成されている。
【００１５】
このように構成すれば、隣接する突部により、可動部材を他方方向に移動させることができるので、突出部材を退避させることができる。
【００１６】
上記支持装置において、好ましくは、可動部材には、軸方向に対して傾斜する第１傾斜面が形成され、突出部材には、軸方向に対して傾斜するとともに、第１傾斜面と接触する第２傾斜面が形成されている。
【００１７】
このように構成すれば、可動部材の軸方向への移動を、突出部材の径方向への移動に容易に変換することができる。
【００１８】
上記支持装置において、好ましくは、弾性部材は、軸部材に挿入される圧縮コイルばねである。
【００１９】
このように構成すれば、圧縮コイルばねにより可動部材の移動量の差を容易に吸収することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の支持装置によれば、円筒状の巻芯を支持する力が小さくなるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態による支持装置を示した断面図である。
【図２】図１の支持装置を示した正面図である。
【図３】図１の支持装置の可動部材を示した斜視図である。
【図４】図１の支持装置においてラグが突出した状態を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
−構成−
まず、図１〜図３を参照して、本実施形態による支持装置１００の構成について説明する。
【００２４】
支持装置１００は、図１に示すように、いわゆる片持ち式のメカニカルシャフトであって、円筒状の巻芯１５０（図４参照）の内部に挿入された状態でその巻芯１５０の端部を支持（保持）するように構成されている。なお、以下では、支持装置１００の巻芯１５０に挿入される側を先端側（Ｘ１方向側）といい、その反対側を基端側（Ｘ２方向側）という。
【００２５】
支持装置１００は、円筒状に形成された本体部１と、本体部１の内部に配置された軸部材２と、複数の突出機構５０とを備えている。本実施形態の支持装置１００では、軸方向（Ｘ１およびＸ２方向）に沿って５個の突出機構５０が設けられている。
【００２６】
本体部１は、軸方向に沿って延びるように円筒状（中空状）に形成され、内部に軸部材２および複数の突出機構５０が配置されている。本体部１には、軸方向における基端側に取付部１１が形成されている。取付部１１は、拡径するように形成されるとともに、軸方向から見てほぼ円形の凹状部１１ａを有する。取付部１１の凹状部１１ａには、たとえば、支持装置１００が支持する巻芯１５０を回転させる回転軸（図示省略）が嵌合される。また、本体部１には、軸方向における先端側に開放端を閉塞するキャップ１２が設けられている。
【００２７】
軸部材２は、軸方向に沿って延びるように棒状（円柱状）に形成され、本体部１の内部の中央に配置されている。軸部材２は、軸方向における両端が本体部１により支持されるとともに、本体部１に対して軸方向に移動可能に構成されている。この軸部材２は、凹状部１１ａ内に設けられたねじ（図示省略）が操作されることにより、軸方向に移動するように構成されている。
【００２８】
各突出機構５０は、本体部１の周面に形成された複数の開口部１３と、軸部材２に設けられた突部２１と、軸部材２に挿入された可動部材３と、突部２１と可動部材３との間に配置された圧縮コイルばね４と、可動部材３に連結された複数のラグ５とを含んでいる。なお、圧縮コイルばね４は、本発明の「弾性部材」の一例であり、ラグ５は、本発明の「突出部材」の一例である。
【００２９】
開口部１３は、図１および図２に示すように、本体部１の周面を径方向に貫通するように形成されるとともに、径方向から見て長孔状（角丸長方形状）に形成されている。本実施形態では、開口部１３が周方向に均等な間隔（６０度）を隔てて６つ形成されている。なお、６つの開口部１３は各突出機構５０にそれぞれ設けられているため、本体部１には３０個の開口部１３が形成されている。すなわち、本体部１には、周方向に所定の間隔を隔てて６つの開口部１３が形成されるとともに、その６つの開口部１３が軸方向に所定の間隔を隔てて５組形成されている。
【００３０】
突部２１は、図１に示すように、軸部材２と一体的に設けられており、軸部材２とともに軸方向に移動可能に設けられている。突部２１は、軸部材２から径方向に突出するように、フランジ状に形成されている。この突部２１は、圧縮コイルばね４を支持するとともに、ラグ退避時に隣接する突出機構５０の可動部材３の位置を規制する機能を有する。なお、突部２１は各突出機構５０にそれぞれ設けられているため、軸部材２には軸方向に所定の間隔を隔てて５つの突部２１が設けられている。また、軸部材２には、ラグ退避時に最も先端側（Ｘ１方向側）の突出機構５０の可動部材３の位置を規制するためのフランジ状の突部２２が形成されている。この突部２２は、キャップ１２内に配置されたばね１２ａにより基端側（Ｘ２方向側）に付勢されている。
【００３１】
可動部材３は、突部２１に対して先端側に配置されるとともに、軸部材２に対して軸方向に移動可能に構成されている。可動部材３の基端側の端面には、軸方向から見て環状の凹部が形成され、その凹部に圧縮コイルばね４が配置されている。可動部材３は、図３に示すように、中央に軸方向に貫通する貫通孔３１を有しており、円筒状に形成されている。貫通孔３１には軸部材２が挿入されている。可動部材３の外周面には、周方向に均等な間隔（６０度）を隔てて６つのガイド溝３２が形成されている。なお、可動部材３は各突出機構５０にそれぞれ設けられているため、本体部１の内部には軸方向に所定の間隔を隔てて５つの可動部材３が配置されている。
【００３２】
各ガイド溝３２は、軸方向に沿って延びるように形成されるとともに、先端側に向けて深さが徐々に大きくなるように形成されている。すなわち、ガイド溝３２は、軸方向に対して内側（径方向側）に傾斜する底面３２ａを有する。また、ガイド溝３２の両側面には底面３２ａ近傍に段差部３２ｂが形成されており、ガイド溝３２の幅が底面３２ａの近傍で広くなるように形成されている。なお、底面３２ａは、本発明の「第１傾斜面」の一例である。
【００３３】
圧縮コイルばね４は、図１に示すように、軸部材２に挿入され、可動部材３を先端側に付勢するように構成されている。なお、圧縮コイルばね４は各突出機構５０にそれぞれ設けられているため、本体部１の内部には軸方向に所定の間隔を隔てて５つの圧縮コイルばね４が配置されている。つまり、本体部１の内部には、基端側から先端側に向けて、突部２１、圧縮コイルばね４および可動部材３が順に配置されるとともに、その３つの部材がその順で連なるように５組配置されている。
【００３４】
ラグ５は、板状に形成されており、可動部材３のガイド溝３２に挿入されるとともに、開口部１３内に配置されている。すなわち、ラグ５は、可動部材３に対して周方向に均等な間隔（６０度）を隔てて６つ設けられている。このラグ５は、ガイド溝３２の底面３２ａと接触する接触面５１を有する。その接触面５１は、軸部材２側に配置され、軸方向に対して内側（径方向側）に傾斜するように形成されている。これにより、ラグ５の接触面５１とガイド溝３２の底面３２ａとが面接触するようになっている。したがって、ラグ５は、可動部材３が軸方向に移動した場合に径方向に移動するように構成されている。なお、接触面５１は、本発明の「第２傾斜面」の一例である。
【００３５】
また、図３に示すように、ラグ５の側面の接触面５１近傍には、係合突部５２が形成されている。そして、ラグ５が可動部材３のガイド溝３２に挿入された状態では、ラグ５の係合突部５２がガイド溝３２の段差部３２ｂに係合されるので、ラグ５が開口部１３から抜け落ちることが防止される。また、ラグ５は、接触面５１とは反対側に巻芯１５０（図４参照）を押圧する押圧面５３を有する。その押圧面５３は、ラグ退避時に本体部１の外周面とほぼ面一となるように形成されている。
【００３６】
本実施形態では、各突出機構５０は、軸部材２が軸方向に移動された場合に、突部２１、圧縮コイルばね４および可動部材３が軸方向に移動するとともに、ラグ５が径方向に移動するように構成されている。ここで、ラグ５の突出量（径方向への移動量）は、そのラグ５が連結された可動部材３の移動量に応じた値になる。このため、各突出機構５０における６つのラグ５の突出量はほぼ同じである。一方、突部２１は軸部材２と一体的に設けられているため、軸部材２の移動量と５つの突部２１の移動量とは同じであるが、突部２１と可動部材３との間に圧縮コイルばね４が配置されているので、５つの可動部材３の移動量に差が生じる場合がある。つまり、周方向に沿って配置される６つのラグ５の突出量はほぼ同じであるが、軸方向に沿って配置される５組のラグ５の突出量は異なり得る。
【００３７】
なお、可動部材３の移動量の差は、たとえば、円筒状の巻芯１５０の軸方向における内径の差（ばらつき）に起因するものである。すなわち、巻芯１５０の内径の差により、各突出機構５０のラグ５の突出量が異なる場合に、圧縮コイルばね４が可動部材３の移動量の差を吸収するようになっている。
【００３８】
−動作−
次に、図１および図４を参照して、本実施形態による支持装置１００の動作について説明する。
【００３９】
まず、図１に示すラグ退避時では、軸部材２が本体部１内においてＸ２方向側（基端側）に配置されている。このとき、圧縮コイルばね４により付勢される可動部材３は、Ｘ１方向側（先端側）に隣接する突部２１により、本体部１内においてＸ２方向側に配置される。なお、最も先端側の突出機構５０の可動部材３は、突部２２により本体部１内においてＸ２方向側に配置される。このため、各突出機構５０のラグ５は、本体部１の外周面に対して退避されている。
【００４０】
そして、巻芯１５０（図４参照）の内部に支持装置１００が挿入される。その後、凹状部１１ａ内に設けられたねじ（図示省略）が操作されることにより、図４に示すように、軸部材２が本体部１に対してＸ１方向に移動される。なお、Ｘ１方向は、本発明の「一方方向」の一例である。
【００４１】
このとき、軸部材２とともに突部２１および２２が本体部１に対してＸ１方向に移動される。このため、突部２１および２２による規制が解除され、可動部材３がＸ１方向に移動可能になる。そして、突部２１のＸ１方向への移動が圧縮コイルばね４を介して可動部材３に伝達される。これにより、可動部材３がＸ１方向に移動される。なお、可動部材３のＸ１方向への移動は、本体部１内に設けられた規制壁６またはキャップ１２に設けられた規制壁１２ｂにより制限される。すなわち、可動部材３がＸ１方向側に最も移動した状態では、可動部材３が規制壁６または１２ｂに接触される。
【００４２】
そして、可動部材３のＸ１方向への移動により、ラグ５が径方向（外側）に押し出され、ラグ５が本体部１の外周面に対して突出される。このため、ラグ５が巻芯１５０の内周面を内側から押圧するようになり、支持装置１００により巻芯１５０が支持される。
【００４３】
ここで、円筒状の巻芯１５０の軸方向において内径に差がある場合には、巻芯１５０の内径が小さい箇所に配置されたラグ５は、巻芯１５０の内径が大きい箇所に配置されたラグ５に比べて、突出量が小さくなる。このため、巻芯１５０の内径が小さい箇所に配置されたラグ５が連結された可動部材３は、巻芯１５０の内径が大きい箇所に配置されたラグ５が連結された可動部材３に比べて、移動量が小さくなる。なお、それぞれ対応する突部２１の移動量は同じであるため、可動部材３の移動量の差は圧縮コイルばね４により吸収される。したがって、巻芯１５０の軸方向において内径に差がある場合であっても、ラグ５の突出量を内径に応じた値にすることが可能であり、各突出機構５０のラグ５が巻芯１５０の内周面を適切に押圧することが可能である。
【００４４】
その後、支持装置１００から巻芯１５０を取り外す場合には、凹状部１１ａ内に設けられたねじが操作されることにより、図１に示すように、軸部材２が本体部１に対してＸ２方向に移動される。なお、Ｘ２方向は、本発明の「他方方向」の一例である。このとき、軸部材２とともに突部２１および２２が本体部１に対してＸ２方向に移動される。このため、突部２１および２２により、可動部材３が圧縮コイルばね４の付勢力に抗してＸ２方向に移動される。
【００４５】
そして、可動部材３のＸ２方向への移動により、ラグ５が径方向（内側）に引き込まれ、ラグ５が本体部１の外周面に対して退避される。このため、巻芯１５０の内周面に対するラグ５の押圧が解除され、支持装置１００から巻芯１５０が取り外される。
【００４６】
−効果−
本実施形態では、上記のように、突部２１と可動部材３との間に圧縮コイルばね４を配置することによって、軸部材２の移動に対する可動部材３の移動量に差が生じた場合に、その移動量の差を圧縮コイルばね４により吸収することができる。これにより、軸方向に沿って配置される複数の突出機構５０における各突出機構５０のラグ５の突出量を異なるようにすることができるので、円筒状の巻芯１５０の軸方向において内径に差がある場合であっても、内径の小さい箇所にラグ５を接触させるとともに、内径の大きい箇所にラグ５を接触させることができる。また、軸部材２の移動によりラグ５を機械的に突出させることによって、エアによりラグを突出させる場合と比べて、時間が経過しても支持装置１００が巻芯１５０を支持する力が変化しにくい。したがって、円筒状の巻芯１５０を支持する力が小さくなるのを抑制することができる。その結果、支持装置１００が巻芯１５０にトルクを十分に伝達することができるので、支持装置１００が巻芯１５０に対して空回りするのを抑制することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、可動部材３の移動に応じてラグ５が機械的に突出することによって、エアによりラグを突出させる場合と異なり、突出機構５０の６つのラグ５の突出量をほぼ同じにすることができるので、支持装置１００に対して巻芯１５０が偏心するのを抑制することができる。
【００４８】
また、本実施形態では、可動部材３の底面３２ａを軸方向に対して傾斜させるとともに、ラグ５の接触面５１を軸方向に対して傾斜させることによって、可動部材３の軸方向への移動を、ラグ５の径方向への移動に容易に変換することができる。
【００４９】
−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００５０】
たとえば、本実施形態では、巻芯１５０の端部を支持する片持ち式の支持装置１００に本発明を適用する例を示したが、これに限らず、巻芯の全長を支持する両持ち式の支持装置に本発明を適用してもよい。
【００５１】
また、本実施形態において、本体部１は、支持装置１００を搬送するためのアイボルト（図示省略）が着脱可能に構成されていてもよい。
【００５２】
また、本実施形態において、本体部１の外周面に、巻芯１５０を挿入しやすくするためのローラ（図示省略）が設けられていてもよい。
【００５３】
また、本実施形態において、ラグ５が複数の部材により構成されていてもよい。この場合には、押圧面５３側（径方向における外側）を滑りにくい材質とし、接触面５１側（径方向における内側）を滑りやすい材質とすることが好ましい。なお、ラグ５が一体的に形成されていてもよい。
【００５４】
また、本実施形態では、突部２１と可動部材３との間に圧縮コイルばね４が設けられる例を示したが、これに限らず、突部と可動部材との間に板ばねなどのその他の弾性部材が設けられていてもよい。
【００５５】
また、本実施形態では、５つの突出機構５０が設けられる例を示したが、これに限らず、複数の突出機構が設けられていればよい。
【００５６】
また、本実施形態では、突出機構５０に６つのラグ５が設けられる例を示したが、これに限らず、突出機構に複数のラグが設けられていればよい。
【符号の説明】
【００５７】
１        本体部
２        軸部材
３        可動部材
４        圧縮コイルばね（弾性部材）
５        ラグ（突出部材）
１３      開口部
２１      突部
３２ａ    底面（第１傾斜面）
５０      突出機構
５１      接触面（第２傾斜面）
１００    支持装置
【図１】
2014168828.tif 000003
【図２】
2014168828.tif 000004
【図３】
2014168828.tif 000005
【図４】
2014168828.tif 000006