(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の帯状シートを一斉に個々の巻芯のまわりに巻取る巻取装置に装着されて回転駆動される回転駆動軸と、前記巻芯の内周を保持するための、前記回転駆動軸の外周面に回転可能に装着した複数の巻取カラーと、前記回転駆動軸の回転力を前記巻取カラーの環状本体にスリップ回転可能に伝達する機構とを備えるフリクション巻軸であって、係合部材を保持して前記巻芯内周へ押圧、離脱させることができる空圧装置を、前記環状本体に形成した凹部に設け、前記係合部材を、前記巻芯の内周面に係合したとき該巻芯の前記環状本体に対する回転を許すと共に該巻芯の軸線方向の動きを妨げるように形成し、前記回転駆動軸の外周面と環状本体の内周面との間で気密を保つためのリング状の一対のシールを前記環状本体の内周に取り付け、前記一対のシールに挟まれた空間から前記空圧装置に通じる圧縮空気の導入孔を前記環状本体に設け、前記回転駆動軸に、前記一対のシールに挟まれた空間へ夫々圧縮空気を供給するための通路を設け、前記巻取カラーの外周に嵌合した巻芯に、該巻芯を前記巻取カラーの環状本体に対して前記回転駆動軸の回転方向と逆方向に回転させる回転力が加わるとき、前記巻芯を前記環状本体と一緒に回転するように拘束し、その拘束された巻芯に、該巻芯を前記環状本体に対して前記回転駆動軸の回転方向に回転させる回転力が加わるとき、前記巻芯の拘束を解くことができるクラッチ機構を、前記環状本体に設けたことを特徴とするフリクション巻軸。
【請求項２】
前記空圧装置は、シリンダ部材と、シリンダ部材の内周に嵌めたピストンと、該ピストンに設けた、前記係合部材を保持するロッド部と、ピストンを圧縮空気による移動方向と逆方向に戻すことができるバネとからなる請求項１記載のフリクション巻軸。
【請求項３】
前記ピストンは、圧縮空気により前記係合部材が凹部内へ後退する方向に付勢され、前記バネにより前記係合部材が巻取カラーから突出する方向に付勢される請求項２記載のフリクション巻軸。
【請求項４】
前記係合部材は、回転駆動軸に平行な軸線を中心として回転可能にロッド部の先端に保持される請求項２記載のフリクション巻軸。
【請求項５】
前記係合部材を回転体とした請求項４記載のフリクション巻軸。
【請求項６】
前記係合部材を、外周に複数の突起をもつ回転体とした請求項４記載のフリクション巻軸。
【請求項７】
前記クラッチ機構を、前記環状本体の外周に複数の溝を設けると共に、該溝の底面を当該環状本体の外周面から前記回転駆動軸の回転方向に沿って次第に深く形成し、前記溝に夫々球体を前記溝の深い部分と浅い部分との間を移動可能に収容することにより構成した請求項１記載のフリクション巻軸。
【請求項８】
前記複数の溝を２列に設けた請求項７記載のフリクション巻軸。
【請求項９】
前記球体をローラに代えた請求項７記載のフリクション巻軸。
【請求項１０】
前記空圧装置を、前記環状本体に形成した凹部に枢着したレバー状の係合部材と、前記巻芯の内周面に係合したとき該巻芯の前記環状本体に対する回転を許すと共に該巻芯を軸線方向の動きを妨げるように前記係合部材の一端付近に形成した、巻芯内周面との係合部と、前記係合部材の係合部側下方に設けた、前記係合部に作用する押上装置と、前記係合部材の係合部と反対側下方に設けた、係合部を巻芯の内周面から離脱させることができる空圧装置とに代えた請求項１記載のフリクション巻軸。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プラスチックフィルム、紙、金属の薄板その他の複数の帯状シートを一斉に巻取る巻取装置において各帯状シート毎の巻芯を保持して回転駆動力を伝達するために用いるフリクション巻軸に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フリクション巻軸には、巻取装置に装着されて回転駆動される回転駆動軸と、回転駆動軸の外周に回転可能に装着した複数の環状の巻取カラー、並びに巻取カラー相互間に配置した巻芯横ズレ防止リングと、前記巻取カラーに回転駆動軸の回転駆動力を伝達するための摩擦伝達機構とからなるものがある。巻取カラーは、巻芯が空回りしないように拘束するためのクラッチ機構を備える。巻芯横ズレ防止リングは、巻芯の横ズレを防ぐためのものであり、巻芯内周に係合する爪部材と、爪部材の係合部がリングから進出させるためのバネ装置と、このバネ装置の付勢力に抗して爪部材の係合部をリング内へ後退させるための、圧縮空気で働く押し戻し装置とを備えている。押し戻し装置に圧縮空気を供給するために、横ズレ防止リングの内周側には一対のリング状のシールを装着し、この一対のシールの相互間に通じる導入孔を回転駆動軸に設けている（特開平１１−３０１８９３号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のフリクション巻軸では、巻芯横ズレ防止リングを配置した部位には巻取カラーの相互間隔を保つためのスペーサリングを回転駆動軸の外周に嵌めておく必要がある。このスペーサリングの外周面は巻芯横ズレ防止リングの内周に装着した一対のリング状のシールとの接触面にもなり、これに一対のリング状のシールの間へ圧縮空気を導入するための孔を形成するので、スペーサリングの内周面と回転駆動軸の外周面との隙間から圧縮空気が漏れないようにする必要がある。そこで回転駆動軸の外周面に、前記孔を挟むように配置した二つの溝を形成して夫々シール用のＯリングを取り付け、その上に被さるようにスペーサリングを装着する。しかし、このＯリングを取り付けるための溝は、回転駆動軸の機械的強度を低下させ、フリクション巻軸の長尺化を阻害する要因になっている。またＯリング取付け用の溝の形成や、Ｏリング及びその上へのスペーサリング、巻芯横ズレ防止リングの装着は、部品加工や組立作業を面倒で手間のかかるものにしている。
【０００４】
また、巻芯横ズレ防止リングは、その本体を回転駆動軸に対し直接的に支持する手段を持たないので、回転駆動軸に対して容易に偏心し得る。巻芯横ズレ防止リング上に、装着した巻芯が被さっている場合、その巻芯の内周面に爪部材を係合させることで、巻取カラー上に保持した巻芯に固定し、巻芯と共に回転させることができるが、その場合でも爪部材を付勢するバネ装置や爪部材の加工誤差等があるため、回転駆動軸に対する巻芯横ズレ防止リングの偏心を完全に防ぐことはできない。それゆえ巻芯横ズレ防止リングのシールは、偏心磨耗して寿命が短くなり易い。また、巻取カラーと巻芯横ズレ防止リングとの隙間は、熱膨張、メカロス等を考慮して比較的大きくする必要があり、そのため、巻取中に破断した帯状シートの裁ち屑がフリクション巻軸に巻付いてしまったとき、その裁ち屑が巻芯横ズレ防止リングと巻取カラーとの隙間に入り易く、そのときシールを損傷してしまうという問題も生じる。
【０００５】
本発明は上述のような問題点に鑑み、巻芯を所定位置に確実に保持でき、しかも加工、組立及び保守が容易なフリクション巻軸を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のフリクション巻軸は、複数の帯状シートを一斉に個々の巻芯のまわりに巻取る巻取装置に装着されて回転駆動される回転駆動軸と、前記巻芯の内周を保持するための、前記回転駆動軸の外周面に回転可能に装着した複数の巻取カラーと、前記回転駆動軸の回転力を前記巻取カラーの環状本体にスリップ回転可能に伝達する機構とを備えるフリクション巻軸であって、係合部材を保持して前記巻芯内周へ押圧、離脱させることができる空圧装置を、前記環状本体に形成した凹部に設け、前記係合部材を、前記巻芯の内周面に係合したとき該巻芯の前記環状本体に対する回転を許すと共に該巻芯の軸線方向の動きを妨げるように形成し、前記回転駆動軸の外周面と環状本体の内周面との間で気密を保つためのリング状の一対のシールを前記環状本体の内周に取り付け、前記一対のシールに挟まれた空間から前記空圧装置に通じる圧縮空気の導入孔を前記環状本体に設け、前記回転駆動軸に、前記一対のシールに挟まれた空間へ夫々圧縮空気を供給するための通路を設け、前記巻取カラーの外周に嵌合した巻芯に、該巻芯を前記巻取カラーの環状本体に対して前記回転駆動軸の回転方向と逆方向に回転させる回転力が加わるとき、前記巻芯を前記環状本体と一緒に回転するように拘束し、その拘束された巻芯に、該巻芯を前記環状本体に対して前記回転駆動軸の回転方向に回転させる回転力が加わるとき、前記巻芯の拘束を解くことができるクラッチ機構を、前記環状本体に設けたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
この発明の実施態様を図面を参照して説明する。図１に示すように、この発明のフリクション巻軸は、複数の帯状シートＳを一斉に個々の円筒状の巻芯Ｃのまわりにロール状に巻取る巻取装置に回転可能に装着されて回転駆動される回転駆動軸１と、その外周に回転することができるように取り付けた複数個の環状の巻取カラー２とを備える。この実施態様の場合、回転駆動軸１を巻取時には巻取位置に回転可能に支持し、巻取終了後は巻取位置から長手方向に抜き去ることができるようにするために、回転駆動軸１の一端に軸受３を設け、巻取装置の一対の機枠には軸受３を保持する軸受保持筒４と、回転駆動軸１の他の一端を支持する回転センタ軸５とを設けている。また巻取位置に支持した回転駆動軸１を回転駆動するために、回転駆動軸１の他の一端に爪クラッチ部材６ａを設け、この爪クラッチ部材６ａが、回転センタ軸５に固設した爪クラッチ部材６ｂに噛合うようにすると共に、図示しない巻取モータの回転をベルトを介して回転センタ５の後端に設けたプーリ７に伝達することができるようにしてある。
【０００８】
巻取カラー２は、巻芯Ｃが該巻取カラー２に対して回転駆動軸１の回転と反対方向に回転することにより作動し、巻芯Ｃが該巻取カラー２と一緒に回転するように該巻取カラー２の回転方向に拘束するためのクラッチ機構８と、巻芯Ｃが該巻取カラーに対して幅方向へ移動するのを防ぐための巻芯横ズレ防止機構９とを備える。
【０００９】
図２及び図３に示すように、回転駆動軸１は中空部１ａを備え、回転駆動軸１には、これに取付けた各巻取カラー２に対応する位置に回転駆動軸１の外周から中空部１ａに達する開口１０を備えており、回転駆動軸１の中空部１ａ内には弾性体、例えばゴム等で製したホース１１が回転駆動軸１の中心軸線に沿って長手方向に伸長し、このホース１１内に圧縮空気を供給することができるようにしてあり、ホース１１の圧縮空気の供給側と反対側の端部は回転駆動軸１の軸受３に近い端部で閉塞して終わっている。回転駆動軸１の開口１０には棒状の摩擦部材１２が．開口１０の軸線方向に滑動することができるように挿入してあり、摩擦部材１２の下端はホース１１の外周に接触するようにしてある。
【００１０】
ホース１１に圧縮空気を供給すると、ホース１１が放射方向に膨脹して、摩擦部材１２が押圧され、摩擦部材１２の上端が巻取カラー２の環状本体１３の内周を押し上げ、回転駆動軸１の回転時に、摩擦部材１２によって回転駆動軸１の回転力が巻取カラー２に伝達される。このときの巻取カラー２の回転力は、摩擦部材１２と巻取カラー２との摩擦力に比例し、この摩擦力はホース１１に供給される圧縮空気の圧力にほぼ比例するので、帯状シートの張力を所要の大きさに調整するために、ホース１１に供給される圧縮空気の圧力を、図示しない公知の圧力調整装置により調整できるようにしてある。
【００１１】
巻芯横ズレ防止機構９は、図２および図３に示すように、係合部材１４と、係合部材１４を巻芯Ｃの内周面に押圧、離脱させることができる空圧装置１５からなり、この空圧装置１５は、シリンダ部材１６と、シリンダ部材１６の内周にスライド可能に嵌めたピストン１７と、このピストン１７に設けたロッド部１８と、ピストン１７を圧縮空気による移動方向と逆方向に戻すことができる圧縮コイルバネ１９とで構成されている。
【００１２】
ピストン１７は、圧縮空気により係合部材１４が巻芯Ｃの内周面から後退する方向に付勢され、圧縮コイルバネ１９により係合部材１４が巻取カラー２から突出する方向に付勢される。圧縮コイルバネ１９は、その上端部を、ピストン１７の下端からロッド部１８の内部に形成した穴に挿入して保持してある。係合部材１４は、巻芯Ｃの内周面に係合したとき巻芯Ｃの環状本体１３に対する回転を許すと共に巻芯Ｃの軸線方向の動きを妨げるためにローラ状に形成し、回転駆動軸１に平行に設けたピン２０により回転可能にロッド部１８の先端部に装着してある。また係合部材１４の両端面はロッド部１８の先端部により軸線方向に拘束されている。シリンダ部材１６は、環状本体１３の外周面に形成した凹部２１内に装着して固定してあり、ピストン１５を環状本体１３の中心から放射方向に案内することができる。このシリンダ部材１６の上端部には、ピン２０に平行に伸びた案内溝２２を形成し、この案内溝２２の側面で、ロッド部１８から突出したピン２０の両端部を案内することにより、係合部材１４及びピストン１７が、そのピストン１７の軸線を中心に回転しないようにしてある。凹部２１は回転駆動軸１の中心から放射方向に等角度１２０度をとって環状本体１３の外周面の３箇所に夫々形成してあり、空圧装置１５は各凹部２１毎に設けてある。
【００１３】
環状本体１３は、その内周に設けた一対の転がり軸受２３により回転可能に回転駆動軸１に装着してある。
【００１４】
巻芯横ズレ防止機構９の空圧装置１５に圧縮空気を供給するために、環状本体１３の内周面に円周方向の溝２５を設け、この溝２５に一対のリング状のシール２６、２６を取り付け、環状本体１３の内周側かつ一対のシール２６、２６間の空間から空圧装置１５へ通じる圧縮空気の導入孔２７を設けてある。また圧縮空気を一対のシール２６、２６間へ回転駆動軸１を通して導くために、この実施態様の場合、回転駆動軸１の中空部１ａに挿入したホース１１と回転駆動軸１の内周面との間の空所３３を、空圧装置１５への圧縮空気の導通穴とし、回転駆動軸１に形成した開口１０を導通孔として利用する。そのため、開口１０の内周面と摩擦部材１２の外周面との間に隙間を設けている。また一対のシール２６は、開口１０を跨ぐように配置してある。この発明では、回転駆動軸１の回転力を環状本体１３に伝達するために、ホース１１の代わりに、開口１０にピストンを設け、このピストンで摩擦部材を押上るようにし、回転駆動軸１に圧縮空気の導通穴を長手方向に形成すると共に、この導通穴と一対のシールに挟まれた空間とを連通する導通孔を形成することもできる。
【００１５】
前述のクラッチ機構８は、図４に示すように、巻取カラーの環状本体１３の外周面に形成した、回転駆動軸１の中心から放射方向に等角度を隔てて円周方向に伸長する複数の溝２９と、環状本体１３の外周面から回転駆動軸１の回転方向（図４の矢印Ｒの方向）に沿って次第に深く形成した各溝２９の底面３０と、溝２９に個々に配置した複数個の球体３１と、球体３１を溝２９の深い部分２９ａから浅い部分２９ｂの方向、あるいはこれと反対の方向に回転して移動することができるように保持するための、環状本体１３に回転可能に装着した保持部材３２とからなる。
【００１６】
溝２９は、環状本体１３の外周面に、回転駆動軸１の中心から放射方向に夫々６０度の間隔をおいた６箇所であって、巻取カラー２の両側面の各々に近接する位置に２列に形成してある。
【００１７】
図５に示すように、保持部材３２の外周面には球体３１を挿入するための空所３３が形成してあり、適当な部位に環状本体１３の溝２９と連絡し、ピン３４を挿入することができるピン孔３５が形成してある。また巻芯横ズレ防止機構９に対応する箇所に夫々長窓３６を設けて、保持部材３２を環状本体１３に装着したとき係合部材１４が保持部材３２から突出でき、かつ保持部材３２が環状本体１３に対して一定角度の範囲内で回動できるようにしてある。なお、環状本体１３の一方の側面にフランジ３７を形成し、保持部材３２が環状本体１３のフランジ３７と接触する側面と反対側には、止め輪を挿入するための細溝３８が形成してあり、溝２９の深部２９ａ側の底面３０と環状本体１３の側面とは連絡溝３９で連通してある。
【００１８】
球体３１を保持部材３２で支承するには、空圧装置１５を凹部２１に装着する前に、保持部材３２を環状本体１３にあてがい、球体３１をフランジ側の溝２９に挿入し、保持部材３２を環状本体１３に挿入してフランジ側の球体３１を空所３３に収容させる。
【００１９】
次に、保持部材３２のフランジ３７と反対側の空所３３を環状本体１３の連絡溝３９の位置に合わせて、細溝３８側の球体３１を夫々連絡溝３９を通して空所３３並びに溝２９に差し込み、保持部材３２を溝２９の浅い方へ少し回転させる。
【００２０】
以上の操作の後に、保持部材３２を環状本体１３から抜け出すことがないように、細溝３８に止め輪４０を装着し、保持部材３２のピン孔３５にピン３４を差し込んで固定する。
【００２１】
巻芯Ｃを巻取カラー２に嵌合して巻芯Ｃに図４の矢印Ｒと逆方向の回転力を加えると、巻芯Ｃは、環状本体１３に対して矢印Ｒの方向と逆方向に回転し、各球体３１は巻芯Ｃの内周面との摩擦力によって、相互に間隔を保ちながら溝２９の深い部分２９ａから浅い部分２９ｂの方向に移動し、保持部材３２の外周面から、それぞれ同一の高さで外方に突出する。従って、クラッチ機構８は巻取カラー２の外周に嵌合した巻芯Ｃと巻取カラー２との相対的な回転によって作動し、巻芯Ｃを巻取カラー２と同心に回転させることができる。回転駆動軸１の回転を停め、巻芯Ｃに図４の矢印Ｒの方向の回転力を加えると巻芯Ｃは環状本体１３に対して矢印Ｒの方向に回転し、各球体３１は溝２９の浅い部分へ移動し、球体３２が保持部材３２内へ後退し、巻芯Ｃの拘束が解かれる。
【００２２】
以上に述べたクラッチ機構８によると、球体３１を巻芯Ｃの内周に接触させるため、巻芯内周を損傷する虞がなく、巻芯を長手方向に容易に移動させることができる。また巻芯Ｃを支持する球体３１は、回転駆動軸１の軸線と平行であって、しかも２列に配置されているため、巻芯の幅が最小限度のものであっても、これを確実に、偏心させることなく支持することができる。なお、球体３１の代わりに、コーナをフィレットしたローラを使用することもできる。
【００２３】
図１に示すように、回転駆動軸１に連続して取付けた複数個の巻取カラー２は、回転駆動軸１の大直径部分１ｂの端面と、止めネジ（図に示してない）で回転駆動軸１の外周に固定した円筒体４１の端面との間に設けられている。
【００２４】
圧縮空気は、必要に応じて、圧縮空気源（図に示してない）から導管を通り回転駆動軸１の回転センタ軸５側の後端に取り付けた回転継手４２を経由して、回転センタ軸５の導入孔５ａ、回転駆動軸１の導入孔４３を介して回転駆動軸１の内部に設けたホース１１に送り込まれ、または回転駆動軸１の軸受３側の一端に取り付けた回転継手４４を経由して、回転駆動軸１の圧縮空気導入孔４５を介してホース１１と回転駆動軸１の内周との間の空所３３に送り込まれる。
【００２５】
圧縮空気導入孔４５より空所３３に送り込まれた圧縮空気は、図３に示す開口１０から環状本体１３の内周に設けた１対のシール２６，２６の間へ導かれ、更に導入孔２７を経由してシリンダ部材１６の内部へ導かれてピストン１７を押し下げる方向に作用する。
【００２６】
この発明のフリクション巻軸は、以上に詳しく述べたように構成してあるので、回転駆動軸１を回転センタ軸５と反対の方向に軸線方向に移動して、回転駆動軸１や部を回転センタ軸５より離してから、圧縮空気を回転継手４４を経て導入孔４５へ供給する。すると、圧縮空気はホース１１の外周と回転駆動軸１の内周との間の空所３３および開口１０を経由して環状本体１３の内周側の１対のシール２６、２６の間に送られて、図２の左下に示すようにピストン１７が作動し係合部材１４が凹部２１内へと移動する。次で、回転駆動軸１の回転センタ軸５から離れている端部から巻芯Ｃを回転駆動軸１に挿入して、巻軸カラー２に取付け、導入孔４５への圧縮空気の供給を停止する。このようにすると、図３に示すように、係合部材１４がバネ１９によって押し上げられて、巻芯Ｃの内周に係合し、巻芯Ｃは横方向に移動することのないように保持される。
【００２７】
そこで、回転駆動軸１の端部を回転センタ軸５に接続し、巻芯Ｃの外周に帯状シートＳの先端部を取付け、回転駆動軸１を図４の矢印Ｒの方向に回転させ、圧縮空気を導入孔４３を経てホース１１に送り、ホース１１を放射方向に膨脹させて、図２に示すように摩擦部材１２を巻取カラー２の内周に圧接させる。これによって、巻取カラー２が回転する。この際に、巻芯Ｃは帯状シートに接続しているので、帯状シートより張力を受け、巻取カラー２の環状本体１３に対して、回転駆動軸１の回転と逆方向に回転しようとする。これに対して、巻芯横ズレ防止機構９の係合部材１４はバネ１９の作用により巻芯Ｃの内周を押圧しており、環状本体１３と共に回転する。しかし係合部材１４はピン２０により回転可能に支持されているので、巻芯Ｃが環状本体１３に対して回転駆動軸１の回転方向と逆方向に回転することを可能にする。したがって、図４に示すように、クラッチ機構８の球体３１が溝２９の深い部分２９ａから浅い部分２９ｂへ移動して、巻取カラー２の外周より突出し、巻芯Ｃが環状本体１３に確実に固定され、回転駆動軸１の回転と共に回転し、帯状シートＳが巻芯Ｃに巻取られる。圧縮空気を巻芯横ズレ防止機構９の空圧装置１５へ供給してピストン１７を作動させない限り、その係合部材１４は巻芯Ｃの内周面を押圧しているので、運転を停止しても巻芯Ｃは不当に横方向に移動することがない。また巻取運転中は、帯状シートの巻取張力の大きさに応じて巻芯Ｃの回転を制止する方向のトルクが大きくなり、そのトルクが摩擦部材１２と巻取カラー２との摩擦力による摩擦伝達トルクよりも大きくなると、巻取カラー２が回転駆動軸１に対してスリップ回転し、摩擦伝達トルクより大きいトルクが巻芯Ｃに作用しないので、帯状シートの巻取張力が過大になるのを防ぐことができる。
【００２８】
帯状シートＳを巻付けた巻芯Ｃを巻取りカラー２から取り外すには、回転駆動軸１の運転を停止し、回転駆動軸１の先端を回転センタ軸５から離脱させ、圧縮空気を導入孔４５から回転駆動軸１の内周とホース１１の外周との空所３３および導入孔２７を経て巻取カラー２の環状本体１３の内周側のシール２６、２６の間に供給した後、回転駆動軸１の先端と回転センタ軸５との離間した部位から取り出す。
【００２９】
本発明によれば、必要応じて、前述のローラ状の係合部材１４を、図７に示すように、巻芯の内周面への面圧を大きくして巻芯横ズレ防止効果を高めるために、巻芯の内周面と接触する幅の狭い外周部分１４ａを有する回転体１４としてもよく、また図８に示すように巻芯の内周面と確実に係合するように、外周に複数の突起１４ｂを持つ回転体１４としてもよい。
【００３０】
図９及び図１０に巻取カラーの別の実施態様を示す。図９は巻取カラーの一部分を省略して示す平面図、図１０は巻取カラーの一部を断面で示す側面図である。巻取カラーの環状本体１３の外周に等しい間隔をとって複数、例えば３個の凹部２１が形成してあり、この各凹部２１に、レバー状の係合部材１４がその中央付近をピン４７で枢着してある。係合部材１４の一方の端部上面には、巻取カラーの円周方向に伸びた突条１４ｃを有しており、この突条１４ｃが巻芯Ｃの内周面を押圧するように、環状本体１３には、係合部材１４上の突条１４ｃの下方に第１の空所に圧縮コイルバネからなる押上装置１９が設けてあり、また係合部材１４上の突条１４ｃと反対側の下方には突条１４ｃを巻芯Ｃの内周面から離脱させるための空圧装置１５が設けてある。押上装置１９は、係合部材１４上の突条１４ｃ側を押し上げるように作動する。また凹部２１には、突条１４ｃの反対側に第２の空所が形成してあって、この空所にピストン１７が収容してあり、このピストン１７に、環状本体１３の内周面側から、前述の図１ないし図４に示す実施態様と同様に圧縮空気が供給され、この圧縮空気の作用によりピストン１７が作動して、係合部材１４の突条１４ｃと反対側の部分を押し上げ、突条１４ｃによる巻芯Ｃの内周面の押圧を解除する。係合部材１４上の突条１４ｃの上面は、これを巻芯の内周面に押し付けたとき、巻芯回転方向の摺動抵抗が小さくなるように巻芯の回転方向に滑らかに仕上げてある。
【００３１】
クラッチ機構８は、図１０に示すように環状本体１３の外周の幅方向の略半分の部分に、球体３１を収容する複数の溝２９と、球体３１を溝２９から脱落しないように保持する、環状本体１３に回転可能に装着した保持部材３２とを配置している。そして残りの部分に巻芯横ズレ防止機構９を配置している。
【００３２】
【発明の効果】
この発明では、巻芯の空回りを阻止するためのクラッチ機構と、巻芯の軸線方向への移動を阻止するための巻芯横ズレ防止機構を共通の巻取カラーに備えることにより、大きな巻取トルクが巻芯に作用する場合でも簡素な機構で巻芯を空回りしないように確実に拘束することができると共に、例えば巻取ロール完成前の一時的な巻取停止により巻芯がクラッチ機構による拘束から解放されたとしても、巻取運転の再開時に巻芯の横ズレを防ぐことができる。しかも空圧装置へ供給する圧縮空気の圧力を低く抑えることができるため、圧縮空気漏れが起こりにくくなる。また、従来のような巻芯横ズレ防止リングを巻取カラー間に設けた場合のような、回転駆動軸の外周に溝を形成してシール用のＯリングを装着し、その上にスペーサリングを装着するという作業が不要になり、フリクション巻軸の部品加工、組立作業が簡単になる。そしてＯリング用の溝加工が不要であるため回転駆動軸の機械的強度を損なわないから、従来より長いフリクション巻軸が得られるようになる。また一対の軸受で支持した巻取カラーの内周に、リング状のシールを設けるので、シールが偏磨耗したり容易に損傷したりするという問題も解消される。したがって、巻芯を所定位置に確実に保持でき、巻芯の着脱を円滑に行うことができ、寿命が長く、加工、組立及び保守が容易で安価なフリクション巻軸を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様に係るフリクション巻軸の全体平面図である。
【図２】図１における切断線Ｘ−Ｘ沿いの断面を矢印Ａの方向に見た断面図である。
【図３】図１における一点鎖線Ｕ−Ｕ及びＶ−Ｖで挟まれた部分の、回転駆動軸の中心軸線沿いの断面を示す断面図である。
【図４】図１における切断線Ｙ−Ｙ沿いの断面を矢印Ｂの方向に見た断面図である。
【図５】保持部材の斜視図である。
【図６】巻取カラーの環状本体の斜視図である。
【図７】係合部材の別の実施態様を示す斜視図である。
【図８】係合部材の更に別の実施態様を示す斜視図である。
【図９】巻取カラーの別の実施態様を、部分断面で示す側面図である。
【図１０】図９に示す巻取カラーの部分平面図である。
【符号の説明】
Ｃ  巻芯
１  回転駆動軸
２  巻取カラー
８  クラッチ機構
９  巻芯横ズレ防止機構
１０  開口
１１  ホース
１２  摩擦部材
１３  環状本体
１４  係合部材
１５  空圧装置
１６  シリンダ部材
１７  ピストン
１９  圧縮コイルバネ
２０  ピン
２１  凹部
２６  シール
２７  導入孔
２８  導入穴
２９  溝
３０  溝の底面
３１  球体
３２  保持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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】
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【図１０】
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