(57)【要約】【課題】スチールコード１７の巻き径変化に伴う該スチールコード１７内の張力変化を効果的に抑制する。【解決手段】スチールコード１７がリール１１から巻き出されて巻き径が減少すると、スチールコード１７内の張力が大きくなるため、スチールコード１７からローラ６４に付与される作用力（内部張力）が大きくなる。ここで、ブレーキバンド６０からリール１１に付与される制動力は、調節アーム４９とブレーキバンド６０との連結位置に発生する揺動力（引張スプリング５２の付勢力により基本的に決定）に対応しているが、前記作用力はこの揺動力を減少させる方向に働くため、リール１１に付与される制動力が小さくなってスチールコード１７の内部張力の増大が抑えられる。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リールから引き取られることで巻き出された長尺部材を、中央部が前記リールをフリー回転可能に支持する支持手段に揺動可能に支持されるとともに、一端部に付勢手段からその他端部がリールから離隔する方向の付勢力が付与され、リールに対して略接線方向に延びる調節アームの他端部にフリー回転可能に支持されたローラに、その走行方向を付勢手段による調節アームの他端の移動方向と逆方向に転向させながら掛け回す一方、前記調節アームに連結された制動手段によって主に前記付勢手段の付勢力に基づく前記連結位置での揺動力に対応した制動力をリールに付与し、これにより、前記長尺部材からローラに付与される作用力によって制動手段からリールに付与される制動力を調節し、長尺部材の巻き径の減少による長尺部材内の張力変化を抑制するようにしたことを特徴とする長尺部材の巻出し方法。
【請求項２】
長尺部材が巻き取られたリールをフリー回転可能に支持する支持手段と、支持手段に中央部が揺動可能に支持され、リールに対して略接線方向に延びる調節アームと、調節アームの一端部に付勢力を付与し、該調節アームをその他端がリールから離隔するよう揺動させる付勢手段と、前記調節アームに連結され、主に前記付勢手段の付勢力に基づく前記連結位置での揺動力に対応した制動力をリールに付与する制動手段と、調節アームの他端部にフリー回転可能に支持されるとともに、リールから引き取られることで巻き出された長尺部材が掛け回され、長尺部材の走行方向を付勢手段による調節アームの他端の移動方向と逆方向に転向させるローラとを備え、前記長尺部材からローラに付与される作用力により、制動手段からリールに付与される制動力を調節し、これにより、長尺部材の巻き径の減少による長尺部材内の張力変化を抑制するようにしたことを特徴とする長尺部材の巻出し装置。
【請求項３】
前記付勢手段は一端が支持手段に、他端が調節アームに係止された引張スプリングである請求項２記載の長尺部材の巻出し装置。
【請求項４】
前記制動手段は、一端がその揺動中心とローラとの間の調節アームに連結され、他端が支持手段に固定され、中央部がリールと一体回転する制動ドラムの周囲に掛け回されたブレーキバンドである請求項２または３記載の長尺部材の巻出し装置。
【請求項５】
前記リールの軸線上でその軸方向両端部に軸方向外側に向かって拡開した円錐台状のテーパ穴をそれぞれ形成する一方、リール半径より若干高い位置の支持手段に、前記テーパ穴に挿入可能なテーパ部を軸方向内端部に有する支持シャフトを支持させ、かつ、これら支持シャフトの少なくともいずれか一方を軸方向に移動させる移動機構を設け、該移動機構により支持シャフトを軸方向内側に移動させて支持シャフトのテーパ部をリールのテーパ穴に摺接させながら密着するまで挿入することにより、リールを前記若干量だけ浮き上がらせるようにした請求項２〜４のいずれかに記載の長尺部材の巻出し装置。
【請求項６】
前記長尺部材は、ゴムコーティングされたスチールコードである請求項２〜５のいずれかに記載の長尺部材の巻出し装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スチールコード等の長尺部材をリールから巻き出す巻出し方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平９−３０７３６号公報
【０００３】
従来の長尺部材の巻出し装置としては、例えば前記特許文献１に記載されているようなものが知られている。このものは、枠体と、枠体に昇降可能に支持された一対の軸受アームと、両端部が軸受アームに回転可能に支持され、中央部が長尺部材が巻き取られたリールに挿入されることで、該リールを枠体にフリー回転可能に支持させるシャフトと、該シャフトおよびリールに一定の制動力を付与するブレーキ機構と、前記シャフトがリールに挿入された後、軸受アームを上昇させることでリールを所定量だけ浮き上がらせるシリンダとを備えている。
【０００４】
そして、このものから長尺部材を巻き出す場合には、長尺部材が巻き取られているリールにシャフトを挿入した後、軸受アームをシリンダにより上昇させることでリールを所定量だけ浮き上がらせる。次に、ブレーキ機構によりシャフト、リールに一定の制動力を付与しながら、長尺部材を引き取ることで、リールから長尺部材を次々と巻き出すようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の長尺部材の巻出し方法・装置にあっては、ブレーキ機構によってリールに常時一定の制動力が付与されているため、長尺部材の巻き出しに伴ってリールにおける長尺部材の巻き径が減少すると、長尺部材内の張力が変化、即ち、徐々に増大してしまい、これにより、次工程、例えばタイヤ構成部材の成形作業、ドラムへの貼付け作業に悪影響を及ぼすことがあるという問題点がある。
【０００６】
この発明は、長尺部材の巻き径変化に伴う該長尺部材内の張力変化を効果的に抑制することができる長尺部材の巻出し方法および装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、第１に、リールから引き取られることで巻き出された長尺部材を、中央部が前記リールをフリー回転可能に支持する支持手段に揺動可能に支持されるとともに、一端部に付勢手段からその他端部がリールから離隔する方向の付勢力が付与され、リールに対して略接線方向に延びる調節アームの他端部にフリー回転可能に支持されたローラに、その走行方向を付勢手段による調節アームの他端の移動方向と逆方向に転向させながら掛け回す一方、前記調節アームに連結された制動手段によって主に前記付勢手段の付勢力に基づく前記連結位置での揺動力に対応した制動力をリールに付与し、これにより、前記長尺部材からローラに付与される作用力によって制動手段からリールに付与される制動力を調節し、長尺部材の巻き径の減少による長尺部材内の張力変化を抑制するようにした長尺部材の巻出し方法により達成することができ、
【０００８】
第２に、長尺部材が巻き取られたリールをフリー回転可能に支持する支持手段と、支持手段に中央部が揺動可能に支持され、リールに対して略接線方向に延びる調節アームと、調節アームの一端部に付勢力を付与し、該調節アームをその他端がリールから離隔するよう揺動させる付勢手段と、前記調節アームに連結され、主に前記付勢手段の付勢力に基づく前記連結位置での揺動力に対応した制動力をリールに付与する制動手段と、調節アームの他端部にフリー回転可能に支持されるとともに、リールから引き取られることで巻き出された長尺部材が掛け回され、長尺部材の走行方向を付勢手段による調節アームの他端の移動方向と逆方向に転向させるローラとを備え、前記長尺部材からローラに付与される作用力により、制動手段からリールに付与される制動力を調節し、これにより、長尺部材の巻き径の減少による長尺部材内の張力変化を抑制するようにした長尺部材の巻出し装置により達成することができる。
【０００９】
引き取ることでリールから巻き出された長尺部材は、ローラに掛け回されることで、走行方向が付勢手段によって調節アームの他端が移動する方向と逆方向に転向させられた後、次工程へと送られる。このとき、リールには制動手段から制動力が付与されているため、長尺部材内にはある値の張力が発生している。
【００１０】
ここで、前述の制動力は、調節アームと制動手段との連結位置において発生する揺動力に対応した力であるが、この連結位置において発生する揺動力は、基本的には、調節アームの一端部に付勢手段から付与される付勢力により決定されるものの、該付勢力と逆方向に調節アームを揺動させる作用力、即ち、ローラを介して調節アームの他端部に長尺部材から付与される前記張力により若干減少される。このように連結位置での揺動力は、主に付勢手段の付勢力に基づいているのである。
【００１１】
前述のようにして長尺部材がリールから次々と巻き出されてリールにおける長尺部材の巻き径が減少すると、リールの軸線から長尺部材の巻き出し位置までの腕の長さが短くなるため、前記長尺部材内の張力が増大するが、このように長尺部材の内部張力が増大すると、連結位置に発生する揺動力が減少するため、制動手段からリールに付与される制動力が減少し、これにより、前述した長尺部材の内部張力の増大が抑えられる。このようにして長尺部材の巻き径が変化しても（減少しても）、該長尺部材内における張力の変化（増大）が効果的に抑制される。
【００１２】
また、請求項３に記載のように構成すれば、付勢手段を構造簡単とするとともに、長時間一定の付勢力を調節アームに付与し続けることができる。
さらに、請求項４に記載のように構成すれば、制動手段を構造簡単とし、かつ安価に製作することもできる。
【００１３】
また、請求項５に記載のように構成すれば、簡単な構造で、かつ安価でありながら、リールを確実に浮き上がらせることができる。
さらに、請求項６に記載のように長尺部材がスチールコードであると、内部張力の変化が大きく表れるため、好適である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１、２、３において、１１はリールであり、このリール１１は円筒状をしたドラム部１２と、ドラム部１２の軸方向両端に該ドラム部１２の両端開口をそれぞれ閉止するよう固定され、該ドラム部１２と同軸の円板状をしたフランジ部１３、１４とから構成されている。前記リール１１の軸方向両端部、即ち、フランジ部１３、１４には、該リール１１の軸線上に位置する円錐台状のテーパ穴１５、１６がそれぞれ形成され、これらのテーパ穴１５、１６はいずれも軸方向外側に向かって内径が大径となるよう拡開している。そして、このリール１１の周囲、詳しくは、ドラム部１２の周囲には長尺部材としてのゴムコーティングが施されたスチールコード１７が多数回巻き付けられており、この結果、スチールコード１７が巻き付けられたリール１１は大重量となっている。
【００１５】
２０はリール１１より軸方向一側の床面２１上に設置された一側スタンドであり、この一側スタンド２０の上端には他端が開口した有底円筒状のケース２２が固定され、このケース２２の中心軸の床面２１からの高さ位置は、前記リール１１、詳しくはフランジ部１３、１４の半径より若干高い（大きい）。このケース２２の内周に取付けられた円筒状のスライドサポート２３には可動軸２４が挿入され、このスライドサポート２３の内周に取付けられたキー２５は可動軸２４の外周に形成された軸方向に延びるキー溝２６に嵌合している。この結果、前記可動軸２４はケース２２内に回り止めされながら軸方向に移動可能に挿入される。
【００１６】
前記可動軸２４のケース２２から突出した軸方向内端部（他端部）には軸受２９を介して可動軸２４と同軸のセンタ部材３０が回転可能に支持され、このセンタ部材３０の軸方向内端部には前記テーパ穴１５と同一勾配で他端に向かうに従い（リール１１に接近するに従い）先細りとなった円錐台形のテーパ部３１が設けられている。前述した可動軸２４、センタ部材３０は全体として、リール１１の一側において該リール１１の半径より若干高い位置、ここでは、前記テーパ部３１の最大径から最小径を減算した値の　１／２未満だけ高い位置、に設置され、前記テーパ穴１５に挿入可能なテーパ部３１を軸方向内端部に有する一側支持シャフト３２を構成する。
【００１７】
一方、前記リール１１より軸方向他側の床面２１上には他側スタンド３５が設置され、この他側スタンド３５の上端には前記可動軸２４と同軸の固定軸（図示していない）が固定されている。この固定軸の軸方向内端部（一端部）には前述のセンタ部材３０と同様のセンタ部材３６が回転可能に支持され、このセンタ部材３６の軸方向内端部には前記テーパ穴１６と同一勾配で一端に向かうに従い（リール１１に接近するに従い）先細りとなった円錐台形のテーパ部３７が設けられている。前述した固定軸、センタ部材３６は全体として、リール１１の他側において該リール１１の半径より若干高い位置に設置され、前記テーパ穴１６に挿入可能なテーパ部３７を軸方向内端部に有する他側支持シャフト３８を構成する。
【００１８】
４０は前記ケース２２の底壁（一側壁）に回転可能に支持された移動機構としてのねじ軸であり、このねじ軸４０はケース２２と同軸でその他側部外周には台形のおねじ４１が形成されている。このねじ軸４０のおねじ４１は前記可動軸２４の内周に形成された台形のめねじ４３に螺合しており、これにより、前記ねじ軸４０が図示していないモータあるいは作業者により回転されると、一側支持シャフト３２は軸方向に移動し、リール１１に接近離隔する。
【００１９】
そして、スチールコード１７が巻き取られたリール１１が床面２１上を転がされながら一側、他側支持シャフト３２、３８間に搬入されて、一側、他側支持シャフト３２、３８の軸線を含む鉛直面上にリール１１の軸線が到達すると、前記ねじ軸４０を回転させ、一側支持シャフト３２を他側に向かって（リール１１に接近するよう軸方向内側に）移動させる。これにより、一側支持シャフト３２のセンタ部材３０がリール１１のテーパ穴１５に挿入され、該センタ部材３０の他端部（先端部）上端がテーパ穴１５の開口端部（一端部）上端に接触するが、このように接触した後も、さらに一側支持シャフト３２を他側に移動させると、リール１１は一側支持シャフト３２に押されて床面２１上を他側に若干ずれ、テーパ穴１６の開口端部（他端部）上端とセンタ部材３６の一端部（先端部）上端とが接触するようになる。
【００２０】
この状態で一側支持シャフト３２をさらに他側に移動させると、センタ部材３０、３６がテーパ穴１５、１６に摺接しながら挿入されるが、このとき、テーパ穴１５、テーパ部３１およびテーパ穴１６、テーパ部３７はいずれも軸方向内側に向かって先細りとなった同一勾配のテーパ面であるため、これらが密着するまで挿入されると、リール１１は床面２１から若干量だけ浮き上がる。そして、前述のようにテーパ穴１５、テーパ部３１同士およびテーパ穴１６、テーパ部３７同士が密着すると、リール１１は一側、他側支持シャフト３２、３８によりセンタリングされるとともに、フリー回転可能に支持される。前述した一側スタンド２０、ケース２２、スライドサポート２３、他側スタンド３５は全体として、一側、他側支持シャフト３２、３８を支持する支持手段４４を構成し、この支持手段４４はスチールコード１７が巻き取られたリール１１を前記一側、他側支持シャフト３２、３８を介してフリー回転可能に支持する。
【００２１】
そして、前述のようにリール１１の半径より若干高い位置の支持手段４４に、テーパ穴１５、１６に挿入可能なテーパ部３１、３７を軸方向内端部に有する一側、他側支持シャフト３２、３８を支持させ、かつ、これら一側、他側支持シャフト３２、３８の少なくともいずれか一方、ここでは一側支持シャフト３２のみを軸方向に移動させるねじ軸４０を設け、該ねじ軸４０により一側支持シャフト３２を軸方向内側に移動させて一側、他側支持シャフト３２、３８のテーパ部３１、３７をリール１１のテーパ穴１５、１６に摺接させながら密着するまで挿入することにより、リール１１を若干量だけ浮き上がらせるようにすれば、簡単な構造で、かつ安価でありながら、リール１１を確実に浮き上がらせることができる。
【００２２】
前記他側スタンド３５はその上端に前方に向かって水平に延びる横ビーム４７を有し、この横ビーム４７の先端（前端）には連結ピン４８を介してリール１１に対し略接線方向に延びる、ここでは、略上下方向に延びる調節アーム４９の中央部が回動可能に連結されている。これにより、該調節アーム４９は支持手段４４に連結ピン４８を揺動中心として揺動可能に支持されていることになる。
【００２３】
前記連結ピン４８より一端側（下側）の調節アーム４９にはバランスウエイト５１が設けられ、このバランスウエイト５１より一端側の調節アーム４９の一端部（下端部）には付勢手段としての引張スプリング５２の他端が係止されている。前記引張スプリング５２の一端は他側スタンド３５の下端部にブラケット５３を介して係止されており、これにより、調節アーム４９の一端部には引張スプリング５２の付勢力が付与され、該調節アーム４９はその他端（上端）がリール１１から離隔するよう前方に揺動する。このように付勢手段を引張スプリング５２から構成するようにすれば、付勢手段を構造簡単とするとともに、長時間一定の付勢力を調節アーム４９に付与し続けることができる。
【００２４】
５６は他側スタンド３５に回転可能に支持された制動ドラムであり、この制動ドラム５６はセンタ部材３６と同軸で、他側スタンド３５の一側に配置されている。また、この制動ドラム５６の一側面には一側（リール１１）に向かって突出する挿入ピン５７が固定され、この挿入ピン５７はリール１１のフランジ部１４に形成された挿入穴５８に挿入可能である。そして、リール１１が一側、他側支持シャフト３２、３８によってフリー回転可能に支持されるとともに、前記挿入ピン５７が挿入穴５８に挿入されていると、制動ドラム５６はリール１１と一体的に回転することができる。
【００２５】
６０は一端が連結ピン４８より他側の調節アーム４９に連結された制動手段としてのブレーキバンドであり、このブレーキバンド６０はその中央部が前記制動ドラム５６の周囲に　３／４周程度掛け回され、また、その他端は固定ピン６１を介して支持手段４４、詳しくは横ビーム４７に固定されている。そして、このブレーキバンド６０は、該ブレーキバンド６０の一端と調節アーム４９との連結位置における調節アーム４９の揺動力、この実施形態では主として引張スプリング５２の付勢力に基づく揺動力に対応した制動力を制動ドラム５６およびリール１１に付与する。このように制動手段をブレーキバンド６０から構成すれば、制動手段を構造簡単とし、かつ安価に製作することもできる。
【００２６】
前記ブレーキバンド６０の一端と調節アーム４９との連結位置より他側（上側）に位置する調節アーム４９の他端部にはローラ６４がフリー回転可能に支持され、このローラ６４の軸線は前記リール１１の軸線と平行である。この結果、前記ブレーキバンド６０の一端はその揺動中心（連結ピン４８）と前記ローラ６４との間の調節アーム４９に連結されていることになる。ここで、前記ローラ６４は軸受６５を介して調節アーム４９に回転可能に支持された軸部６６と、該軸部６６に一体的に取付けられ、ドラム部１２に対して半径方向に重なり合うとともに、軸部６６より大径である有底円筒状の本体部６７とから構成されている。
【００２７】
そして、このローラ６４、詳しくは本体部６７の周囲には、引き取られることでリール１１から前方に向かって巻き出されたスチールコード１７が掛け回されているが、このスチールコード１７はこのローラ６４によりその走行方向が、引張スプリング５２による調節アーム４９の他端の移動方向、ここでは前方と逆方向、即ち、後方に転向させられる。この結果、スチールコード１７からローラ６４に該スチールコード１７の内部張力に基づく作用力が付与されるが、この作用力は調節アーム４９に対して引張スプリング５２の付勢力と逆方向の力として作用する。この結果、調節アーム４９とブレーキバンド６０との連結点における調節アーム４９の揺動力が引張スプリング５２のみによる揺動力より若干減少し、これにより、ブレーキバンド６０の制動力は実際には前記作用力により調節された揺動力に対応した値となる。
【００２８】
次に、この発明の一実施形態の作用について説明する。
今、スチールコード１７が引き取られリール１１から巻き出されて次工程へと送られるとともに、該次工程において他の多数本のスチールコード１７と共にベルトプライ等の帯状をしたタイヤ構成部材が成形されているとする。このとき、スチールコード１７は巻き出し直後にローラ６４に掛け回れているため、巻き出し時には略前方であった走行方向が、前記ローラ６４により後方、即ち、引張スプリング５２によって調節アーム４９の他端が移動する方向と逆方向に転向させられる。また、このとき、リール１１にはブレーキバンド６０によって制動力が付与されているため、スチールコード１７内にはある値の張力が発生している。
【００２９】
ここで、前述の制動力は、調節アーム４９とブレーキバンド６０との連結位置において発生する揺動力に対応した力であるが、この連結位置において発生する揺動力は、基本的には、調節アーム４９の一端部に引張スプリング５２から付与される付勢力により決定されるものの、該付勢力と逆方向に調節アーム４９を揺動させる作用力、即ち、ローラ６４を介して調節アーム４９の他端部にスチールコード１７から付与される前記張力により若干減少される。このように前記連結位置での揺動力は、主に引張スプリング５２の付勢力に基づいているのである。
【００３０】
そして、前述のようにスチールコード１７がリール１１から次々と巻き出されてリール１１におけるスチールコード１７の巻き径が減少すると、リール１１の軸線からスチールコード１７の巻き出し位置までの腕の長さが短くなるため、前記スチールコード１７内の張力が増大するが、このようにスチールコード１７の内部張力が増大すると、ローラ６４から調節アーム４９に付与される作用力が増大して、連結位置に発生する前記揺動力が減少するため、ブレーキバンド６０からリール１１に付与される制動力が減少し、これにより、スチールコード１７の内部張力の増大が抑えられる。
【００３１】
このようにしてスチールコード１７からローラ６４、調節アーム４９に付与される作用力（内部張力）により、ブレーキバンド６０からリール１１に付与される制動力が調節され、これにより、スチールコード１７の巻き径が変化しても（減少しても）、該スチールコード１７内における張力の変化（増大）が効果的に抑制される。ここで、前述のようにリール１１から巻き出されるものが１本のスチールコード１７である場合には、巻き出し時における内部張力の変化が大きく表れるため、好適である。
【００３２】
なお、前述の実施形態においては、長尺部材が１本のゴムコーティングされたスチールコード１７であったが、この発明においては、複数本のコードが埋設された帯状ゴム部材であってもよい。また、前述の実施形態においては、付勢手段として引張スプリング５２を用いたが、この発明においては、ゴムバンド、エアシリンダ等を用いるようにしてもよい。また、前述の実施形態においては、移動機構としてねじ軸４０を用いたが、この発明においては、油圧シリンダ等を用いてもよい。
【００３３】
さらに、前述の実施形態においては、制動手段として制動ドラム５６に掛け回されたブレーキバンド６０を用いたが、この発明においては、制動ドラムの外周に押し付けられることで制動力を付与するシューを用いるようにしてもよい。この場合には、該シューは揺動中心と付勢力の付与位置との間の調節アームに連結する。また、前述の実施形態においては、一側支持シャフト３２のみを軸方向に移動させるようにしたが、この発明においては、他側の支持シャフトのみ、あるいは、両支持シャフトを軸方向に移動させるようにしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、長尺部材の巻き径変化に伴う該長尺部材内の張力変化を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示す右側面図である。
【図２】一部が破断された正面図である。
【図３】一側支持シャフト近傍の正面断面図である。
【符号の説明】
１１…リール　　　　　　　　　１５、１６…テーパ穴
１７…長尺部材　　　　　　　　３１、３７…テーパ部
３２、３８…支持シャフト　　　　４０…移動機構
４４…支持手段　　　　　　　　４９…調節アーム
５２…付勢手段　　　　　　　　５６…制動ドラム
６０…制動手段　　　　　　　　６４…ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004142891.tif 000005