(57)【要約】【課題】ゴムチューブに起因した不都合を解消させる。巻取回転軸部材２から巻取部３へ任意な大きさの回転力を受圧部材１４の摩耗や環境温度の変化による影響を受けることなく安定的に伝達させる。【解決手段】空気圧により押圧される受圧部材１４を具備して、該受圧部材１４の変位力に関連した大きさの回転力が、駆動回転される巻取回転軸部材２からこれに外嵌された巻取部３に伝達されるものとした巻取回転伝達手段１２と、前記巻取部３にこれに外嵌された巻芯Ａを係止状態としたり該係止状態を解除させるものとした巻芯係止手段１３とを備えたシート巻取軸において、前記巻取回転軸部材２の肉厚部に前記巻芯係止手段１３とは関連しない空気路８を形成し、該空気路８は前記巻取回転軸部材２の外方で生成された圧縮空気を前記受圧部１４材に直接に接触させて空気圧を付与する構成となす。【選択図】        図５
2005015170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気圧により押圧される受圧部材を具備し、該受圧部材の変位力に関連した大きさの回転力を、駆動回転される巻取回転軸部材からこれに外嵌された巻取部に伝達するものとした巻取回転伝達手段と、前記巻取部にこれに外嵌された巻芯を必要に応じて係止状態としたり該係止状態を解除させるものとした巻芯係止手段とを備えたシート巻取軸装置において、前記巻取回転軸部材の肉厚部に前記巻芯係止手段とは関連しない空気路を形成し、該空気路は前記巻取回転軸部材の外方で生成された圧縮空気を前記受圧部材に直接に接触させて空気圧を付与することを特徴とするシート巻取軸装置。
【請求項２】
空気圧により押圧される受圧部材を具備し、該受圧部材の変位力に関連した大きさの回転力を、駆動回転される巻取回転軸部材からこれに外嵌された巻取部に伝達するものとした巻取回転伝達手段と、前記巻取部とこれに外嵌された巻芯とを係止状態となしたり該係止状態を空気圧の付与により解除させるものとした巻芯係止手段とを備えたシート巻取軸装置において、前記巻取回転軸部材の肉厚部に第一空気路と第二空気路をそれぞれ独立した状態に形成し、該第一空気路は前記巻取回転軸部材の外方で生成された圧縮空気を前記受圧部材に直接に接触させて空気圧を付与し、第二空気路は前記巻取回転軸部材の外方で生成された圧縮空気を前記巻芯係止手段に流入させることを特徴とするシート巻取軸装置。
【請求項３】
前記巻取部が複数形成してあり、第一空気路は前記巻取回転軸部材の中心線個所に形成した第一直状孔と該第一直状案孔から前記中心線回りの半径方向へ向かう第一半径孔を具備し、前記第二空気路は前記巻取回転軸部材の肉厚部のうち前記第一空気路の存在個所を除いた範囲内で且つ前記中心線回りの複数の略等角配置個所のそれぞれに形成された前記中心線方向へ向かう第二直状孔と、該第二直状孔から前記中心線回りの半径方向へ向かう第二半径孔とを具備していることを特徴とする請求項２記載のシート巻取軸装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、巻芯を装着してシートを巻取るシート巻取軸装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、紙やプラスチックフィルム等の広幅シートを縦にスリットしてなる細幅シートをその細幅シート毎に巻き取る巻取軸装置では、多数の巻芯（通常は紙管）を巻取回転軸部材の周面に形成された巻取部にそれぞれ装着してその巻芯の上に細幅シートを巻き取っており、その巻取りが終了した後には巻芯ごと抜き取り、新たな巻芯を巻取部に装着するようにしている。したがって、巻芯を装着したり、抜き取ったりするときは巻芯は巻取回転軸部材に対してフリーであり、巻取中では巻芯は巻取部に固定されている必要がある。
【０００３】
このように必要時に巻芯を開放したり固定したりするシート巻取軸装置として、本出願人は、特許文献１に示すように、空気圧で押圧される受圧部材を具備したもので該受圧部材の変位力に関連した大きさの回転力を、駆動回転される巻取回転軸部材からこれに外嵌された巻取部に伝達するものとした巻取回転伝達手段と、前記巻取部とこれに外嵌された巻芯とを係止状態となすと共に該係止状態を空気圧の付与により解除させるものとした巻芯係止手段とを備えたものを既に提案している。
【０００４】
該提案に係るシート巻取軸装置では、巻取回転軸部材に形成された独立の空気路を通じて供給された圧縮空気がゴムチューブを膨張変形させ、該ゴムチューブの膨張変形個所が前記受圧部材に圧接して該ゴムチューブ内の空気圧に対応した押圧力を前記受圧部材に付与するのであり、これにより上記回転力伝達手段は該ゴムチューブ内の空気圧に対応した回転力を巻取回転軸部材から巻取部に伝達する。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３２７１８２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した特許文献１に示す従来のシート巻取軸装置では、次のような問題がある。
即ち、前記回転力伝達手段により伝達される回転力の大きさは前記ゴムチューブ内に圧縮空気を供給した際の該ゴムチューブの膨縮変形力により決定されるが、該ゴムチューブはこれの外周面にワイヤを巻き付けることにより特定個所に止着されるため、その止着個所から該ゴムチューブ内の圧縮空気が漏れ出ることがあり、この場合に前記ゴムチューブは予定された押圧力を発揮することができず、シートの巻取り処理が的確に行えないことがある。
そして、前記ゴムチューブ内から漏れ出た圧縮空気が前記巻取部への巻芯の固定状態を弛緩させたり或いは予定しない有害な部品接触を生じさせるなどしてシートの巻取り処理を不可能となすこともある。
【０００７】
また前記ゴムチューブと接触する部材の製作時に生じた鋭利なエッジが前記ゴムチューブに繰り返し圧接してこれを破損させることが生じて既述と同様な弊害を生じさせるのであり、これに対処するには該エッジを除去することが必要となるが、実際上その完全な除去は極めて難しいのである。
【０００８】
さらには前記ゴムチューブが前記受圧部材の熱を伝達されて比較的早く劣化することが生じるのであり、このようにゴムチューブが劣化したときは、それがひび割れた状態となってその内方の圧縮空気が漏れ出ることが生じて、やはり既述と同様な弊害を生じさせるのである。
【０００９】
本発明は、斯かる実情に対処するため、前記巻芯係止手段と、前記回転力伝達手段とをゴムチューブを使用することなく、それぞれ独立して作動させることができるシート巻取軸装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、請求項１に記載したように、空気圧により押圧される受圧部材を具備し、該受圧部材の変位力に関連した大きさの回転力を、駆動回転される巻取回転軸部材からこれに外嵌された巻取部に伝達するものとした巻取回転伝達手段と、前記巻取部にこれに外嵌された巻芯を必要に応じて係止状態としたり該係止状態を解除させるものとした巻芯係止手段とを備えたシート巻取軸において、前記巻取回転軸部材の肉厚部に前記巻芯係止手段とは関連しない空気路を形成し、該空気路は前記巻取回転軸部材の外方で生成された圧縮空気を前記受圧部材に直接に接触させて空気圧を付与する構成としている。
【００１１】
さらに詳細には、請求項２に記載したように、空気圧により押圧される受圧部材を具備し、該受圧部材の変位力に関連した大きさの回転力を、駆動回転される巻取回転軸部材からこれに外嵌された巻取部に伝達するものとした巻取回転伝達手段と、前記巻取部とこれに外嵌された巻芯とを係止状態となしたり該係止状態を空気圧の付与により解除させるものとした巻芯係止手段とを備えたシート巻取軸において、前記巻取回転軸部材の肉厚部に第一空気路と第二空気路をそれぞれ独立した状態に形成し、該第一空気路は前記巻取回転軸部材の外方で生成された圧縮空気を前記受圧部材に直接に接触させて空気圧を付与し、第二空気路は前記巻取回転軸部材の外方で生成された圧縮空気を前記巻芯係止手段に流入させる構成としている。
【００１２】
この発明によれば、前記受圧部材は従来のゴムチューブを介することなく圧縮空気で直接に押圧されるため、圧縮空気の圧力変化に対応してその変位力が正確に変化されるようになり、したがって前記巻取回転軸部材から前記巻取部へ伝達される回転力も、圧縮空気の圧力変化に対応して正確に変化されるものとなる。
【００１３】
この際、次のように具体化するのがよいのであって、即ち、請求項３に記載したように、前記巻取部が複数形成してあり、第一空気路は前記巻取回転軸部材の中心線個所に形成した第一直状孔と該第一直状案孔から前記中心線回りの半径方向へ向かう第一半径孔を具備し、前記第二空気路は前記巻取回転軸部材の肉厚部のうち前記第一空気路の存在個所を除いた範囲内で且つ前記中心線回りの複数の略等角配置個所のそれぞれに形成された前記中心線方向へ向かう第二直状孔と、該第二直状孔から前記中心線回りの半径方向へ向かう第二半径孔とを具備した構成となす。
これによれば、前記巻取回転伝達手段と、前記巻芯係止手段とに空気圧を付与するための空気路が簡易に形成されると共に前記巻取回転軸部材の回転時の釣合性を良好となすのである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に本発明を図１から図９に示す実施の形態について詳細に説明する。図１及び図２中、１はシート巻取軸装置で、該シート巻取軸装置１は図示しない駆動源からの動力を受けて回転する巻取回転軸部材２と、該巻取回転軸部材２の外周面にこれの中心線Ｘ方向に配列されて外嵌装着された複数の巻取部３とを備えていると共に、その巻取回転軸部材２の各端部側には巻取回転軸部材２を回転自在に支持する軸受部４ａ、４ｂが形成されている。この際、一方の軸受部４ａは巻取回転軸部材２を片持ち支持するに足りる支持能力を有し、また他方の軸受部４ｂは巻取回転軸部材２から必要に応じて簡便に離脱させ得るものとなされる。そして巻取回転軸部材２の一方の端部には、巻取回転軸部材２の回転中でも外方の空気供給源から任意に昇圧された圧縮空気を空気供給管を経て該巻取回転軸部材２の内方に送り込むことを可能となす２つの空気供給接続体５ａ、５ｂが取り付けられている。５ｃは図示しないモータなどの回転駆動力を巻取回転軸部材２に入力するためのプーリである。なお図１中、巻取部３はその内部構造を省略した状態で表現されている。
上記空気供給接続体５ａ、５ｂを通じて空気が送り込まれるようになされた巻取回転軸部材２においては、図３に示すように、その肉厚部に第一空気路８と第二空気路９がそれぞれ独立した状態に形成されており、第一空気路８は巻取回転軸部材２の中心線ｘ個所に形成した第一直状孔８ａと該第一直状孔８ａから前記中心線ｘ回りの半径方向へ向かう第一半径孔８ｂを具備し、第二空気路９は巻取回転軸部材２の肉厚部のうち第一空気路８の存在個所を除いた範囲内で且つ中心線ｘ回りの複数の等角配置個所ｐのそれぞれに中心線ｘ方向へ向かうように形成された第二直状孔９ａと、該第二直状孔９ａから中心線ｘ回りの半径方向へ向かう第二半径孔９ｂを具備している。
【００１５】
そして一方の空気供給接続体５ａは図示しない制御装置により適当圧に制御された圧縮空気を第一空気路８内に送り込むものとなされており、他方の空気供給接続体５ｂは特定圧力に昇圧された部品駆動用の圧縮空気を第二空気路９内に送り込むものとなされている。
【００１６】
図１、図２及び図４に示すように、上記一方の軸受部４ａは、巻取回転軸部材２に固定されたフランジ体６、巻取回転軸部材２に外嵌されてフランジ体６に固定されたスリーブ部材７、固定状態の筒状保持部材１０、該筒状保持部材１０とスリーブ部材７との間に装着されて巻取回転軸部材２を回転自在に支持するためのベアリング２１、２１などからなっている。
【００１７】
また本例のシート巻取軸装置１は、巻取回転軸部材２に多数の巻取部３を並列状態で備えていて、各巻取部３にて一つの巻芯Ａを保持し得るようになされているものである。巻取部３のそれぞれは図４〜図８に示すように、巻取回転伝達手段１２と巻芯係止手段１３と有している。そして巻取回転伝達手段１２は、巻取回転軸部材２の第一半径孔８ｂとしての第一シリンダ、径方向Ｙへ移動可能なように該シリンダ孔８ｂ内に嵌挿されている受圧部材としての第一のピストン１４、巻取回転軸部材２の周りに回転可能に設けられている支持環１５、該支持環１５の周りに位置して中心線ｘ方向に移動可能に設けられたスライド環１６、巻取部３の外周部を構成していて巻取回転軸部材２の周りに回転可能に設けられた外周環１７、該外周環１７から出没可能に設けられて突出時に巻芯Ａを固定状に係止することができるようにした係止爪１８（図８参照）、該係止爪１８を巻取回転軸部材２の中心へ向けて付勢する係止爪付勢手段１９から構成されている。
【００１８】
第一のピストン１４は、第一直状孔８ａから巻取回転軸部材２の外方に貫通され且つ巻取回転軸部材２の周方向に等間隔を取って配置された複数の第一シリンダ８ｂのそれぞれの内部に挿入され、該第一シリンダ８ｂに案内されることで巻取回転軸部材２の径方向Ｙに移動できるようになされている。そして、第一のピストン１４は第一空気路８を通じて供給される制御用の圧縮空気の圧力によって巻取回転軸部材２の径方向Ｙにおける外方に向けて押し出されるもので、第一シリンダ８ｂを覆う形で配置されている上記支持環１５の内周面に当接可能となされている。巻取部３のそれぞれは巻取回転軸部材２の周りに取り付けられた一対のベアリング２１を有しており、支持環１５は一方のベアリング２１が支持することで巻取回転軸部材２の周りに回転可能に設けられているもので、図示されているように第一シリンダ８ｂのそれぞれの外方側の開口を覆うようにして配置されている。そして、支持環１５の内周面１５ａは上記第一のピストン１４と対応するように位置されていて、上述したように径方向Ｙへ押し出されてきた第一のピストン１４の外方端面１４ａが当接できるようになされている。上記第一のピストン１４は第一直状孔８ａに送り込まれた圧縮空気の圧力が加えられることにより該支持環１５の内周面１５ａに摺接し得る状態で当接するもので、第一のピストン１４が支持環１５に当接した状態で巻取回転軸部材２が回転しているときにはその当接により支持環１５自体の自由回転（巻取回転軸部材２に対する相対的な回転）は抑制されることになるのであり、支持環１５に外部から所要以上の回転抑制力が加わることで巻取回転軸部材２に対して相対的に回転できるように設けられている。
【００１９】
また巻芯係止手段１３は次のようになされている。即ち、巻取回転軸部材２と同心とした筒体状周面１５ｂと、該筒体状周面１５ｂに連続して巻取回転軸部材２の径方向Ｙに立ち上がる縦壁面１５ｃとからなる取付段部２２が支持環１５の外周に形成されていて、この取付段部２２に上記スライド環１６が中心線ｘ方向に移動可能に外挿されており、また支持環１５を支持している一方（図４中の右側）のベアリング２１の存在する側に位置する前記縦壁面１５ｃを中心線ｘ方向の一側における終端となし、スライド環１６がこの縦壁面１５ｃの位置で停止されるようになしている。該スライド環１６には図５に示されているように、上記縦壁面１５ｃ側を開口としたスプリング装着穴２３が周方向の適当間隔位置ごとに設けられており、スプリング装着穴２３のそれぞれに配置された付勢手段２４であるスプリングによってスライド環１６が縦壁面１５ｃ側の反対へ向けて付勢されるようになされている。また、スライド環１６の外周には周方向に等間隔を取って傾斜部２５が複数（図示の例では三つ）設けられており、それぞれの傾斜部２５の上面は前記スプリング２４の付勢方向に向けて下り傾斜状となされている。
【００２０】
上記外周環１７はこれに対応した上記一対のベアリング２１、２１により巻取回転軸部材２に対して回転可能に設けられた略筒状のものであって、図５中右側の一つのベアリング２１の外周に位置する支持環１５の取付部分にこの外周環１７の一方の周縁部が重なるようにして取付固定されると共に、外周環１７の他方の周縁部が図５中左側の一つのベアリング２１に支持されたものとなされている。このように外周環１７は支持環１５に連結されて一体化されていることから、上記第一のピストン１４が支持環１５に当接して巻取回転軸部材２と一体となって回転するときに、外周環１７も、第一のピストン１４と支持環１５との当接による摩擦力を介して第一のピストン１４と支持環１５とがスリップする状態の下で巻取回転軸部材２よりも少し遅い速度で回転するものとなる。
【００２１】
そして、該外周環１７は上記スライド環１６の傾斜部２５と対応する位置に貫通孔となされた径方向Ｙの案内孔２６を有したものとなされている。案内孔２６には上記係止爪１８が巻取回転軸部材２内にて径方向Ｙへの移動可能に内挿されており、該係止爪１８はその下端面を、図示されているようにスライド環１６における傾斜部２５と同じく上記スプリング２４の付勢方向に下り傾斜させて、前記傾斜部２５上に乗せ置き、該傾斜部２５に対して相対移動可能なように配置されている。即ち、スライド環１６が中心線ｘ方向へ移動することで係止爪１８が案内孔２６に案内された状態で巻取回転軸部材２の径方向Ｙに移動するようになされており、スライド環１６がスプリング２４の付勢方向に押し出されることで係止爪１８が外周環１７から外方に突出して、巻取部３に巻芯Ａが外嵌装着されているとき、その巻芯Ａをスプリング２４の付勢力で固定状に係止した状態となり、また前記スライド環１６が後述するように係止解除部１３の働きにより前記縦壁面１５ｃ側に移動すると係止爪１８は巻取回転軸部材２の中心方向に移動できるようになされている。
【００２２】
上記係止爪付勢手段１９は上述したようにスライド環１６が縦壁面１５ｃ側に移動するときに係止爪１８を巻取回転軸部材２の中心方向に移動させるもので、常時係止爪１８を巻取回転軸部材２の中心側に付勢するスプリングリングとなされている。該スプリングリング１９を上記外周環１７の周りに配置させることができるようにその外周環１７と前記係止爪１８とには取付溝２７が周方向に連続するように形成されていて、この取付溝２７に前記スプリングリング１９を位置させておくことで係止爪１８に対して常時付勢力が付与されている。図７及び図８においては、前記取付溝２７が外周環１７と係止爪１８とに周方向に連続する状態で設けられている状態を示しており、また、図５は係止爪１８が没しているときの状態を示している。なお、スプリングリング１９の付勢力はスライド環１６により押し上げられるときの係止爪１８の位置を変えない強さに調整されている。
【００２３】
上記係止解除部１３は、図４、図５及び図９に示すように、上記スライド環１６に関連して形成されており、該係止解除部１３は、上記スライド環１６と対向するように図５中左側である他方のベアリング２１側に位置され巻取回転軸部材２の周りに取り付けられているシリンダブロック２８と、該シリンダブロック２８において周方向に等間隔を取って配置されて（図９参照）中心線を前記中心線ｘ方向と平行となされた複数の第二シリンダ２９のそれぞれに装着されていて前記中心線ｘ方向へ移動可能となされた第二ピストン３０とからなるものである。図９中には第二シリンダ２９は６個示されてるが、８個〜１０個など任意の数となしてもよい。
【００２４】
前記シリンダブロック２８は、巻取回転軸部材２の第二空気路９から第二シリンダ２９に空気を送り込むことができるように第二直状孔９ａから外方に向けて貫通している第二半径孔９ｂに対応しており、該第二半径孔９ｂの外方端の開口部分の外方側に位置するように取り付けられている。そして、シリンダブロック２８の内周面に周回して設けられた凹溝と各第二シリンダ２９との接点において各第二シリンダ２９に通じる透孔３２を形成していて、第二直状孔９ａから第二半径孔９ｂを経て送られてきた圧縮空気の圧力が透孔３２を通って第二シリンダ２９に入るようになり、その第二シリンダ２９に送り込まれた圧縮空気の圧力によって第二ピストン３０が上記スライド環１６側へ向けて突出するようにしている。
図９はシリンダブロック２８における第二シリンダ２９の配置を示しており、この図中２８ａは、前記第二ピストン３０が移動できる状態を確保して各第二シリンダ２９の開口を閉じるカバー２８ｂを取り付けるためのビス孔を示している。
【００２５】
上記第二ピストン３０は突出してスライド環１６側に進むことで該スライド環１６と当接するようになり、圧縮空気の圧力を受けてこの第二ピストン３０がスライド環１６をスプリング２４の付勢力に抗してスプリング２４の付勢方向とは逆方向に押し込むように設けられており、スライド環１６がスプリング２４の付勢方向とは逆方向に押し込まれて移動すると、傾斜部２５も移動することから、係止爪付勢手段１９によって付勢されている係止爪１８が傾斜部２５に対して相対移動する状態で巻取回転軸部材２の中心側に向けて没するように降り、係止爪１８が巻芯Ａと係止状態であった場合にはその係止状態を解除するようにしている。
【００２６】
さらに上記第二ピストン３０に関連してスプリング３３が装着されていて、第二空気路９側から送り込まれる圧縮空気の圧力が人為操作などにより低下したときに第二ピストン３０を第二シリンダ２９の奥側（図５中左側）に押し戻して待機位置に定置するようにしている。この時、後述するようにスライド環１６がスプリング２４の付勢方向に進み出ることになって、係止爪１８が巻取回転軸部材２の径方向Ｙに向けて押し上げられることになる。なお、上記スプリング３３は設けなくてもよいものであり、この場合、第二空気路９側からの空気の圧力が低下したとき、スライド環１６を移動させるスプリング２４の付勢力により第二ピストン３０は待機位置に押し戻される。
【００２７】
次に上記構造のシート巻取軸装置１の使用例及び作動について説明する。
巻取部３に巻芯Ａを装着するときには、所要の圧力（例えば０．１〜０．３ＭＰａ程度）に昇圧された圧縮空気が第二空気路９に送り込まれる。そして該圧縮空気が第二空気路９から第二半径孔９ｂを経て係止解除部１３の第二シリンダ２９内に送り込まれ、第二ピストン３０が押し出される。このように押し出された状態の第二ピストン３０がスライド環１６を支持環１５の縦壁面１５ｃに押さえ付ける。これにより、スライド環１６が縦壁面１５ｃに突き当てられて位置決めされることから、係止爪１８は外周環１７の外周面の高さ位置から外方に突出する状態とはならず、案内孔２６において没した状態となって、巻芯Ａを外嵌装着し易い状態となる。
【００２８】
巻芯Ａを装着した後には第二空気路９に送り込まれる圧縮空気の圧力を下げるように操作されて、係止解除部１３における第二シリンダ２９内の空気圧が下がることから第二ピストン３０とスライド環１６とがスプリング２４の付勢方向に移動し、その付勢方向に移動する傾斜部２５により係止爪１８が巻取回転軸部材２の径方向Ｙの外方へ向けて押し上げられて案内孔２６内から外方へ突出し、巻芯Ａの内周面に当接して巻芯Ａを固定状に係止するようになる。
【００２９】
巻取回転軸部材２の第一空気路８における第一直状孔８ａ内には図示しない制御装置により圧力を制御された圧縮空気（例えば圧力が０．５〜１．５ＭＰａ程度のもの）が送り込まれるのであり、この第一直状孔８ａ内に送り込まれた圧縮空気の圧力は第一半径孔８ｂを通じて第一ピストン１４まで到達してこれの受圧面１４ｂを押圧するため、第一ピストン１４は巻取回転軸部材２の径方向Ｙにおける外方へ向けて押し上げられ、支持環１５に摺接可能な状態で圧接される。該圧接状態の下で巻取回転軸部材２がプーリ５ｃを経て外部から回転駆動力Ｔを付与されて回転されるのであり、これに関連して支持環１５及び外周環１７が巻取回転伝達手段１２を介することにより、巻取回転軸部材２の回転速度に対し適当なスリップの生じる回転速度（例えば巻取回転軸部材２の回転速度よりも毎分５０回転程度遅い速度）で回転するようになり、シートの巻取りが開始される。なお係止解除部１３は巻取回転軸部材２と一体となって回転する。
【００３０】
そして、シートの巻き取り中に巻取りの張力が所定以上に大きくなろうとすると、これを図示しないセンサが検出し、これの検出情報に基づいて図示しない制御装置が第一空気路８内に供給している圧縮空気の圧力を低下させるように制御するのであり、これにより第一ピストン１４が支持環１５を押圧する力が減少してこれらの間の摩擦力が減少するため、巻取回転伝達手段１２による伝達回転力が小さくなり、シートは必要以上の張力が加わった状態の下で巻き取られる状態を防止される。逆に、シートの巻き取り中にその巻取り張力が所定以上に小さくなろうとすると、これを前記のセンサが検出し、これの検出情報に基づいて図示しない制御装置が第一空気路８内に供給している圧縮空気の圧力を上昇させるように制御するのであり、これにより第一ピストン１４が支持環１５を押圧する力が増大してこれらの間の摩擦力が増大するため、巻取回転伝達手段１２による伝達回転力が大きくなり、シートは必要以上に小さい張力で巻き取られる状態を防止される。このように、第一空気路８内に供給された圧縮空気の圧力が直接に第一ピストン１４の受圧面１４ｂを押圧して第一ピストン１４を支持環１５に相対的な摺接変位の生じるように圧接させるため、第一空気路８に送り込まれる圧縮空気の圧力を制御することでシートの巻取り中の張力を任意大きさに調整することができる。なお、シート巻取り中のシートの張力は常に一定に保持させることも差し支えないのであるが、実際には、巻付け終了後の巻芯Ａに過大なシート巻付け圧力が作用しないようにするため、巻芯Ａへの取り径が増大するに伴って漸次に減少させるのであり、例えば巻き終わり時のシートの張力は巻き始め時のそれの凡そ５０％程度となされる。
【００３１】
シートの巻取りを終了するときは巻取回転軸部材２への回転駆動力の付与を停止させると共に第一空気路８内の空気圧を低下させ、さらに第二空気路９に圧縮空気を送り込む。第二空気路９内に送り込まれた圧縮空気の圧力は第二シリンダ２９内に伝達されて第二ピストン３０を押し変位させ、該変位がスライド環１６をスプリング２４の付勢方向とは逆方向へ移動させる。これにより、係止爪１８は巻取回転軸部材２の中心側に向けて下がり、巻芯Ａの係止状態を解除する。この後、シートを巻取った巻芯Ａを巻取部３に対し横方へずらし、シート巻取軸装置１から取り外す。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、次のような効果が得られる。
即ち、請求項１のものによれば、従来のゴムチューブを使用しない構成としたため、ゴムチューブに起因した従来の不都合を全て解消させることができるのであり、したがって巻取回転軸部材２から巻取部３へ任意な大きさの回転力をコンパクト且つ簡易な構造により環境温度による影響などを受けることなく安定的に伝達させることができる。
【００３３】
また請求項２のものによれば、請求項１記載の発明の場合と同一の効果が得られる上に次のような効果が得られるのであって、即ち、第一空気路８や第二空気路９が巻取回転軸部材２の肉厚部に一体状に形成されるため、第一空気路８や第二空気路９を巻取回転軸部材２の内部構造を複雑化させないで形成できるほか関連部品の交換が容易に行えるものとなすことができる。
【００３４】
さらに請求項３記載のものによれば、巻取回転伝達手段１２と巻芯係止手段１３とにそれぞれ独立して空気圧を付与するための空気路８、９が巻取回転軸部材２の回転時の釣合性を損なうことなく簡易に形成されるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシート巻取軸の主要部を示す側面視断面図である。
【図２】前記シート巻取軸に係りＡは一部を省略した右側面図でＢは左側面図である。
【図３】前記シート巻取軸の巻取回転軸部材に係りＡはｘ１−ｘ１部を示す断面図でＢはｘ２−ｘ２部を示す断面図である。
【図４】前記シート巻取軸の巻取部を示す断面図である。
【図５】前記巻取部の拡大断面図である。
【図６】前記シート巻取軸の巻取回転伝達手段個所の断面図である。
【図７】前記シート巻取軸の外環部と係止爪を示す説明図である。
【図８】前記シート巻取軸の係止爪とスライド環の傾斜部を示す説明図である。
【図９】前記シート巻取軸の第二シリンダ個所を示す断面図である。
【符号の説明】
２  巻取回転軸部材
３  巻取部
８  第一空気路
８ａ  第一直状孔
８ｂ  第一半径孔（第一シリンダ）
９  第二空気路
９ａ  第二直状孔
９ｂ  第二半径孔
１２  巻取回転伝達手段
１３  巻芯係止手段
１４  受圧部材（第一ピストン）
Ａ  巻芯
ｐ  特定角度範囲個所
ｘ  中心線
【図１】
2005015170.tif 000003
【図２】
2005015170.tif 000004
【図３】
2005015170.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2005015170.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成15年8月5日(2003.8.5)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
そして、該外周環１７は上記スライド環１６の傾斜部２５と対応する位置に貫通孔となされた径方向Ｙの案内孔２６を有したものとなされている。案内孔２６には上記係止爪１８が巻取回転軸部材２内にて径方向Ｙへの移動可能に内挿されており、該係止爪１８はその下端面を、図示されているようにスライド環１６における傾斜部２５と同じく上記スプリング２４の付勢方向に下り傾斜させて、前記傾斜部２５上に乗せ置き、該傾斜部２５に対して相対移動可能なように配置されている。即ち、スライド環１６が中心線ｘ方向へ移動することで係止爪１８が案内孔２６に案内された状態で巻取回転軸部材２の径方向Ｙに移動するようになされており、スライド環１６がスプリング２４の付勢方向に押し出されることで係止爪１８が外周環１７から外方に突出して、巻取部３に巻芯Ａが外嵌装着されているとき、その巻芯Ａをスプリング２４の付勢力で固定状に係止した状態となり、また前記スライド環１６が後述するように、係止爪１８で巻芯Ａが係止された状態を解除させる機構の働きにより前記縦壁面１５ｃ側に移動すると、係止爪１８は巻取回転軸部材２の中心方向に移動できるようになされている。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
上記のように係止爪１８で巻芯Ａが係止された状態を解除させる機構は、図４、図５及び図９に示すように上記スライド環１６に関連して形成されているのであって、即ち、前記スライド環１６と対向するように図５中左側である他方のベアリング２１側に位置され巻取回転軸部材２の周りに取り付けられているシリンダブロック２８と、該シリンダブロック２８において周方向に等間隔を取って配置されて（図９参照）中心線を前記中心線ｘ方向と平行となされた複数の第二シリンダ２９のそれぞれに装着されていて前記中心線ｘ方向へ移動可能となされた第二ピストン３０とからなるものである。図９中には第二シリンダ２９は６個示されてるが、８個〜１０個など任意の数となしてもよい。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
次に上記構造のシート巻取軸装置１の使用例及び作動について説明する。
巻取部３に巻芯Ａを装着するときには、所要の圧力（例えば０．１〜０．３ＭＰａ程度）に昇圧された圧縮空気が第二空気路９に送り込まれる。そして該圧縮空気が第二空気路９から第二半径孔９ｂを経て、係止爪１８で巻芯Ａが係止された状態を解除させる機構の第二シリンダ２９内に送り込まれ、第二ピストン３０が押し出される。このように押し出された状態の第二ピストン３０がスライド環１６を支持環１５の縦壁面１５ｃに押さえ付ける。これにより、スライド環１６が縦壁面１５ｃに突き当てられて位置決めされることから、係止爪１８は外周環１７の外周面の高さ位置から外方に突出する状態とはならず、案内孔２６において没した状態となって、巻芯Ａを外嵌装着し易い状態となる。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
巻芯Ａを装着した後には第二空気路９に送り込まれる圧縮空気の圧力を下げるように操作されて、前記第二シリンダ２９内の空気圧が下がることから第二ピストン３０とスライド環１６とがスプリング２４の付勢方向に移動し、その付勢方向に移動する傾斜部２５により係止爪１８が巻取回転軸部材２の径方向Ｙの外方へ向けて押し上げられて案内孔２６内から外方へ突出し、巻芯Ａの内周面に当接して巻芯Ａを固定状に係止するようになる。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
巻取回転軸部材２の第一空気路８における第一直状孔８ａ内には図示しない制御装置により圧力を制御された圧縮空気（例えば圧力が０．５〜１．５ＭＰａ程度のもの）が送り込まれるのであり、この第一直状孔８ａ内に送り込まれた圧縮空気の圧力は第一半径孔８ｂを通じて第一ピストン１４まで到達してこれの受圧面１４ｂを押圧するため、第一ピストン１４は巻取回転軸部材２の径方向Ｙにおける外方へ向けて押し上げられ、支持環１５に摺接可能な状態で圧接される。該圧接状態の下で巻取回転軸部材２がプーリ５ｃを経て外部から回転駆動力Ｔを付与されて回転されるのであり、これに関連して支持環１５及び外周環１７が巻取回転伝達手段１２を介することにより、巻取回転軸部材２の回転速度に対し適当なスリップの生じる回転速度（例えば巻取回転軸部材２の回転速度よりも毎分５０回転程度遅い速度）で回転するようになり、シートの巻取りが開始される。なお、係止爪１８で巻芯Ａが係止された状態を解除させる機構は巻取回転軸部材２と一体となって回転する。