(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形の厚紙を所定回数巻き取る巻き取り機構と、
上記巻き取り機構の近傍にプロペラシャフトを搬送するプロペラシャフト搬送機構と、
上記巻き取り機構の近傍に設けられ、上記プロペラシャフト搬送機構から搬送されるプロペラシャフトの長さ，内径及び供給タイミングに応じて上記巻き取り機構に供給される厚紙を所定寸法に自動で裁断する裁断機と、
上記プロペラシャフト内に上記巻き取られた厚紙を挿入する挿入機構とをそなえ、
上記厚紙をプロペラシャフト毎に裁断する裁断作業と、上記裁断された厚紙の巻き取り作業と、上記プロペラシャフトの搬送と、上記厚紙のプロペラシャフト内への挿入作業とが連続的に自動で行なわれる
ことを特徴とする、プロペラシャフト内厚紙組み込み装置。
【請求項２】
上記巻き取り機構が、
表面に上記厚紙を巻き付ける巻き付けバーと、
上記巻き付けバーの回転にともなって上記巻き付けバーの外周面に上記厚紙を沿わせるように上記厚紙を押し付けて厚紙の拡がりを防止する拡がり防止機構とをそなえている
ことを特徴とする、請求項１記載のプロペラシャフト内厚紙組み込み装置。
【請求項３】
上記挿入機構が、
上記巻き付けバーに巻き付けられた円筒状の厚紙を外周から挟み込んで把持するハンド機構と、
上記円筒状の厚紙を上記ハンド機構とともに上記プロペラシャフト内に搬送する厚紙搬送機構とをそなえている
ことを特徴とする、請求項２記載のプロペラシャフト内厚紙組み込み装置。
【請求項４】
上記巻き付けバーの軸方向に沿って、上記厚紙の端辺が挿入されるスリットが形成されている
ことを特徴とする、請求項２又は３記載のプロペラシャフト内厚紙組み込み装置。
【請求項５】
上記ハンド機構が、上記円筒状の厚紙を径方向両側からそれぞれを把持するべく半円形状に形成された保持部材を有し、
上記保持部材の内径が上記巻き付けバーの外径よりも大きく形成されている
ことを特徴とする、請求項３記載のプロペラシャフト内厚紙組み込み装置。
【請求項６】
上記保持部材が上記巻き付けバーの軸方向に沿って複数組設けられ、
上記厚紙搬送機構により上記厚紙が挿入される際に、上記プロペラシャフトに近い側から順次上記保持部材による上記厚紙の保持が解除されるように設定されている
ことを特徴とする、請求項５記載のプロペラシャフト内厚紙組み込み装置。
【請求項７】
上記巻き取り機構で巻き取られた円筒状の厚紙と、上記プロペラシャフト搬送機構により搬送された上記プロペラシャフトとの中心軸を常に一致させる軸心合わせ機構を有している
ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項記載のプロペラシャフト内厚紙組み込み装置。
【請求項８】
上記プロペラシャフトの内径よりも小さい外径に形成されるとともに、上記プロペラシャフト内への厚紙の挿入時に、上記厚紙の後端に当接して上記厚紙を上記プロペラシャフト内に押し込む押し込み部材が設けられている
ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項記載のプロペラシャフト内厚紙組み込み装置。
【請求項９】
上記裁断機により裁断された厚紙を上記巻き付けバーに向けて送り込むための厚紙供給機構をそなえている
ことを特徴とする、請求項２〜８のいずれか１項に記載のプロペラシャフト内厚紙組み込み装置。
【請求項１０】
ロール状の厚紙から矩形の厚紙を切断するステップと、
上記矩形の厚紙を円柱または円筒の表面に押し付けながら所定回数巻き取るステップと、
上記巻き取られた厚紙を外周から挟み込んで把持するとともに上記厚紙の押し付けを解除するステップと、
上記把持された厚紙を上記円筒又は円柱の中心軸線上に配置されたプロペラシャフト内にスライド挿入するステップとを有する
ことを特徴とする、プロペラシャフト内厚紙組み込み方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のプロペラシャフトの内部に厚紙を自動で組み込むようにした、プロペラシャフト内厚紙組み込み装置及び組み込み方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車等における動力伝達系（特にプロペラシャフト）においては特定の回転域で振動が生じることが知られている。このため、このような振動を低減する手法として、プロペラシャフト内にダンパを設けて振動低減を図る技術が知られている。
【０００３】
ここで、ダンパとしては一般的に厚紙（ボール紙）が適用される。そして、厚紙を丸めてシャフト内に挿入することで振動を低減する。厚紙は例えば厚さ０．７ｍｍほどであり、従来は、作業者が厚紙をプロペラシャフトの長さ及び内径に応じて裁断し、その後手作業で複数回（例えば３巻き）巻いてからプロペラシャフトに挿入している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような厚さ０．７ｍｍ程度の厚紙（ボール紙）を３巻きしプロペラシャフト内に挿入することは重筋労働となる。
また、複数のプロペラシャフト径、プロペラシャフト長さに合わせて厚紙を裁断しなければならず、品質面でのばらつきが生じるおそれがあるほか、多大な工数及びコストがかかるという課題がある。
なお、特開平８−２５８５８１号公報には、内部に矩形の厚紙を円筒状に巻いて挿入したプロペラシャフトに関する技術が開示されているが、この技術は円筒状に巻いた厚紙とプロペラシャフト内面との接触圧力を高めるようにした技術であって、上述の課題を解決するものではなかった。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、作業を自動化することにより、作業者の負担を低減するとともに工数の低減を図るようにした、プロペラシャフト内厚紙組み込み装置及び組み込み方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明のプロペラシャフト内厚紙組み込み装置では、矩形の厚紙を所定回数巻き取る巻き取り機構と、上記巻き取り機構の近傍にプロペラシャフトを搬送するプロペラシャフト搬送機構と、上記巻き取り機構の近傍に設けられ、上記プロペラシャフト搬送機構から搬送されるプロペラシャフトの長さ，内径及び供給タイミングに応じて上記巻き取り機構に供給される厚紙を所定寸法に自動で裁断する裁断機と、上記プロペラシャフト内に上記巻き取られた厚紙を挿入する挿入機構とをそなえ、上記厚紙をプロペラシャフト毎に裁断する裁断作業と、上記裁断された厚紙の巻き取り作業と、上記プロペラシャフトの搬送と、上記厚紙のプロペラシャフト内への挿入作業とが連続的に自動で行なわれることを特徴としている。したがって、作業者の負担を低減することができ、作業工数も低減することができる。
【０００７】
また、請求項２記載の本発明のプロペラシャフト内厚紙組み込み装置は、請求項１において、上記巻き取り機構が、表面に上記厚紙を巻き付ける巻き付けバーと、上記巻き付けバーの回転にともなって上記巻き付けバーの外周面に上記厚紙を沿わせるように上記厚紙を押し付けて厚紙の拡がりを防止する拡がり防止機構とをそなえていることを特徴としている。これにより、厚紙は巻き付けバーの表面に巻き付けられる際に、拡がり防止機構が厚紙を押し付けることにより、厚紙の拡がりが防止される。
【０００８】
また、請求項３記載の本発明のプロペラシャフト内厚紙組み込み装置では、上記請求項２において、上記挿入機構が、上記巻き付けバーに巻き付けられた円筒状の厚紙を外周から挟み込んで把持するハンド機構と、上記円筒状の厚紙を上記ハンド機構とともに上記プロペラシャフト内に搬送する厚紙搬送機構とをそなえていることを特徴としている。したがって、巻き取った厚紙を確実にプロペラシャフト内に挿入することができる。
【０００９】
また、請求項４記載の本発明のプロペラシャフト内厚紙組み込み装置は、請求項２又は３において、上記巻き付けバーの軸方向に沿って、上記厚紙の端辺が挿入されるスリットが形成されていることを特徴としている。そして、このようなスリットを設けることにより、厚紙が巻き付けバーに係合して確実に厚紙を巻きつけることができる。
【００１０】
また、請求項５記載の本発明のプロペラシャフト内厚紙組み込み装置は、請求項３において、上記ハンド機構が、上記円筒状の厚紙を径方向両側からそれぞれを把持するべく半円形状に形成された保持部材を有し、上記保持部材の内径が上記巻き付けバーの外径よりも大きく形成されていることを特徴としている。そして、このように構成した場合には、巻き付けバーに巻きつけられた厚紙を確実に保持することができる。
【００１１】
また、請求項６記載の本発明のプロペラシャフト内厚紙組み込み装置は、請求項５において、上記保持部材が上記巻き付けバーの軸方向に沿って複数組設けられ、上記厚紙搬送機構により上記厚紙が挿入される際に、上記プロペラシャフトに近い側から順次上記保持部材による上記厚紙の保持が解除されるように設定されていることを特徴としている。そして、このように構成することにより、厚紙挿入作業時におけるプロペラシャフトと保持部材との干渉が回避される。
【００１２】
また、請求項７記載の本発明のプロペラシャフト内厚紙組み込み装置は、請求項１〜６のいずれか１項において、上記巻き取り機構で巻き取られた円筒状の厚紙と、上記プロペラシャフト搬送機構により搬送された上記プロペラシャフトとの中心軸を常に一致させる軸心合わせ機構を有していることを特徴としている。そして、このように構成した場合には、厚紙挿入作業を容易に行なうことができる利点がある。
【００１３】
また、請求項８記載の本発明のプロペラシャフト内厚紙組み込み装置は、請求項１〜７のいずれか１項において、上記プロペラシャフト内への厚紙の挿入時に、上記厚紙の後端に当接して上記厚紙を上記プロペラシャフト内に押し込む押し込み部材が設けられているため、プロペラシャフトの挿入端部よりも深い位置まで確実に厚紙を挿入することができる。
また、請求項９記載の本発明のプロペラシャフト内厚紙組み込み装置は、請求項２〜８のいずれか１項において、上記裁断機により裁断された厚紙を上記巻き付けバーに向けて送り込むための厚紙供給機構をそなえていることを特徴としている。これにより巻き付けバーに厚紙を自動で供給することができる。
また、請求項１０記載の本発明のプロペラシャフト内厚紙組み込み方法は、ロール状の厚紙から矩形の厚紙を切断するステップと、上記矩形の厚紙を円柱または円筒の表面に押し付けながら所定回数巻き取るステップと、上記巻き取られた厚紙を外周から挟み込んで把持するとともに上記厚紙の押し付けを解除するステップと、上記把持された厚紙を上記円筒又は円柱の中心軸線上に配置されたプロペラシャフト内にスライド挿入するステップとを有することを特徴としている。
【００１４】
したがって、プロペラシャフト内に厚紙を挿入する作業を自動化することができ、作業者の負担を低減することができる。また、作業に要する工数を低減することができるほか、品質のばらつきをなくすことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の一実施形態にかかるプロペラシャフト内厚紙組み込み装置について説明すると、図１〜図３はそれぞれその全体構成示す模式的な上面図，側面図及び正面図であり、図４〜図１１はいずれもその要部構成を示す断面図又は矢視図である。
【００１６】
図１に示すように、本装置にはプロペラシャフト（図示省略）を前行程から搬送してくる搬送コンベア４が設けられており、この搬送コンベア４に平行して、上流側（図中右側）から厚紙巻き取り機構（以下、単に巻き取り機構という）１及び挿入機構３等が配設されている。また、搬送コンベア４の下流側には、プロペラシャフトを挿入機構３側に搬送するプロペラシャフト搬送機構２が設けられている。
（ａ）巻き取り機構１の説明
まず、巻き取り機構１について説明すると、図１に示すように、この巻き取り機構１の近傍にはロール状の厚紙（ダンパペーパともいう）や第１裁断機１４及び第２裁断機１５等が配設されている。ここで、第１裁断機１４は、上記ロール状の厚紙を供給されるプロペラシャフトの長さや供給タイミングに応じて自動的に裁断するものである。また、第１裁断機１４には、供給されるプロペラシャフト長さが予め入力されており、この入力情報にしたがって厚紙が裁断されるようになっている。これにより、異なる長さのプロペラシャフトがラインを流れても、プロペラシャフトの長さに応じて厚紙を裁断できるようになっている。
【００１７】
また、長さ方向が裁断された厚紙は、第２裁断機１５により幅方向に所定寸法に裁断されるようになっている。ここで、厚紙はプロペラシャフト内で約３巻き程度となるのが好ましく、したがって、この第２裁断機１５では、約（３×プロペラシャフト径ｄ×π）となるような寸法に裁断されるようになっている。
一方、厚紙巻取り機構１には、図６又は図７に示すような巻き付けバー１１，拡がり防止機構１２，厚紙供給機構１３等を備えている。まず、このうちの巻き付けバー１１から説明すると、この巻き付けバー１１は、上記の裁断機１４，１５により矩形に裁断された厚紙を巻き付けて筒状にするための円柱形状の部材である。
【００１８】
また、巻き付けバー１１の下方には、図２，図３及び図９に示すように巻き付けバー１１を駆動する巻き付け用モータ１１２及びこのモータ１１２の駆動力を巻きつけバー１１に伝達するためのベルト１１３が設けられている。
また、図５及び図６に示すように、本装置のフレーム５には、それぞれ伸縮可能なアクチュエータ１１５が取り付けられている。これらの各アクチュエータ１１５は互いに対向するように配設されており、各アクチュエータ１１５の先端にはぞれぞれ２個ずつローラ１１４が設けられている。
【００１９】
そして、後述する厚紙の巻き付け作業時には、各アクチュエータ１１５が伸長することにより、巻き付けバー１１の一端（先端）が各ローラ１１４により回転可能に支持されるようになっている。また、後述するような挿入作業時には、巻き付けバー１１の移動の妨げとならないように、各アクチュエータ１１５が縮退するようになっている。
【００２０】
一方、厚紙供給機構１３は、裁断機１４，１５により裁断された厚紙を巻き付けバー１１に向けて送り込むための機構であり、上下から厚紙を挟んで送り込むローラ１３１（図１〜図３参照）と、上記ローラ１３１を駆動する紙送り用モータ１３２（図２及び図３参照）と、このローラ１３１により供給される厚紙を上下から挟んで巻き付けバー１１までガイドするガイド１３３（図３，図６及び図７参照）とをそなえている。
【００２１】
また、ローラ１３１の手前には光電スイッチ等（図示省略）が設けられており、作業者が裁断済みの厚紙をローラ１３１の手前まで運ぶと、この光電スイッチ等により厚紙の挿入が検知されて、モータ１３２が駆動されるようになっている。また、モータ１３２の回転駆動力はベルト１３４を介してローラ１３１に伝達されるようになっており、モータ１３２が駆動されると、厚紙はガイド１３３に案内されながらローラ１３１により送り込まれて、巻き付けバー１１に向けて送給されるようになっている。
【００２２】
ところで、巻き付けバー１１には、図６，図７，図１０に示すように軸方向に沿ってスリット１１１が形成されており、巻き付け作業の待機時には上記のガイド１３３の終端の接線方向と上記スリット１１１の向きとが一致するような状態で巻き付けバー１１が静止するようになっている。
また、このスリット１１１は厚紙の端辺が挿入可能に形成されている。また、モータ１３２は所定回転数だけ回転すると停止するようにプログラミングされており、厚紙がローラ１３１によりスリット１１１に挿入されると、このタイミングでモータ１３２が停止するようになっている。
【００２３】
そして、スリット１１１に厚紙がローラ１３１により挿入されると、今度は巻き付けバー１１の下方に設けられた巻き付け用モータ１１２が作動するようになっている。このモータ１１２も、巻き付けバー１１を所定回数だけ回転駆動すると停止するようになっており、厚紙の端辺がスリット１１１に係合後、モータ１１２が作動することにより、厚紙が巻き付けバー１１の外周に巻き取られるようになっている。
【００２４】
次に、拡がり防止機構１２について簡単に説明すると、この拡がり防止機構１２は、上記巻き付けバー１１の回転時に、厚紙と巻き付けバー１１との間に隙間ができるのを防止する目的、及び巻き付けバー１１による巻き付け終了間際にガイド１３３から厚紙終端が外れて厚紙が拡がるのを防止する目的で設けられたものであり、厚紙を巻き付けバー１１の外周面上に沿わせるように押し付けるように構成されている。
【００２５】
即ち、この拡がり防止機構１２は、図５，図７及び図８に示すように、巻き付けバー１１の近傍に設けられて巻き付けバー１１の中心軸と略直交するに伸縮可能なアクチュエータ１２１と、このアクチュエータ１２１の先端に設けられた押し付け部材１２２とをそなえており、巻き付け作業待機時にはアクチュエータ１２１が縮退して、押し付け部材１２２と巻き付けバー１１の外周面とが離隔するようになっている。
【００２６】
また、巻き付け用モータ１１２の作動時、即ち厚紙の巻き付け作業時には、図７に示すように、アクチュエータ１２１が伸長して、押し付け部材１２２が巻き付けバー１１の外周面に近接或いは当接するようになっている。
ここで、この押し付け部材１２２は、厚紙の巻き付け作業時に厚紙が外周側に拡がろうとするのを防止する目的で設けられたものであり、巻き付けバー１１の外周面と対応するような形状に形成されている。また、この押し付け部材１２２は、巻き付けバー１１（ここでは鉄製）と接触するため、巻き付けバー１１の磨耗を防止するべく樹脂により形成されている。なお、この押し付け部材１２２を金属で形成し、その正面を低摩擦係数の素材でコーティング加工してもよい。
（ｂ）プロペラシャフト搬送機構２の説明
次に、プロペラシャフト搬送機構２について説明すると、このプロペラシャフト搬送機構２は、図１に示す搬送コンベア４の下流側（図中左側）に設けられており、搬送コンベア４により搬送されてきたプロペラシャフトを、厚紙の挿入作業位置まで移送するものである。
【００２７】
ここで、このプロペラシャフト搬送機構２は、図１及び図２に示すように、搬送ローダ２１と軸合わせ機構２２とを有している。このうち、搬送ローダ２１は搬送コンベア４からプロペラシャフトを挿入作業位置まで搬送するとともに挿入作業後に次工程へプロペラシャフトを搬出するものであって、所定のプログラムによって作動するようになっている。
【００２８】
図２に示すように、このプロペラシャフト搬送ローダ２１は、主にフレーム２１１上に架設されたレール２１２と、上下方向に伸縮するアクチュエータ２１３と、プロペラシャフトを把持するアーム機構２１４とから構成されている。アーム機構２１４は通常は搬送コンベア４の真上で待機しており、この搬送コンベア４によりプロペラシャフトが図１及び図２中右側から搬送されてくると、アクチュエータ２１３及びアーム機構２１４が作動し、プロペラシャフトを把持するようになっている。
【００２９】
そして、その後アーム機構２１４によりプロペラシャフトが持ち上げられるとアーム機構２１４がレール２１２上を移動して、プロペラシャフトを作業テーブル６上に載置するようになっている。また、プロペラシャフトが作業テーブル６上に載置されると、作業テーブル６上のコンベア（図示省略）が作動して、図１に示す挿入作業位置までプロペラシャフトが搬送されるようになっている。
【００３０】
次に、軸合わせ機構２２について説明すると、この軸合わせ機構２２は、上記の挿入作業位置に設けられている。また、この軸合わせ機構２２は、異なる径のプロペラシャフトの軸心を常に一定の高さに合わせるものであって、ここでは、巻き付けバー１１の軸心とプロペラシャフトの軸心とを一致させるように構成されている。
具体的には、軸合わせ機構２２は、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、プロペラシャフトの両側に対称に設けられた２つのアクチュエータ２２１と、各アクチュエータ２２１の先端に設けられた上側ローラ２２２及び下側ローラ２２３とをそなえて構成されている。
【００３１】
また、作業テーブル６は、想定されるプロペラシャフトのうち最大径のプロペラシャフト〔図１１（ａ）中仮想線で示す〕を載置した場合に、巻き付けバー１１の中心軸とプロペラシャフトの中心軸とが一致するように設定されている。
一方、上記２つのローラ２２２，２２３は、巻き付けバー１１の中心軸（即ち、最大径のプロペラシャフトの中心軸）の高さ位置に対して対称となる高さに取り付けられている。
【００３２】
そして、図１１（ｂ）に示すように、各アクチュエータ２２１をプロペラシャフトの中心方向に向けて伸長させることにより、プロペラシャフトが各ローラ２２２，２２３に狭まれて、上下のローラ２２２，２２３の中間高さ（２つのローラ２２２，２２３の中心を結んで２等分した点の高さ）とプロペラシャフトの中心軸高さが一致するようになっている。ここで、上下のローラ２２２，２２３の中間高さは、巻き付けバーの中心軸高さに等しく、これにより径の細いプロペラシャフトであっても中心軸の高さを一致させることができるようになっている。
【００３３】
なお、プロペラシャフトの両側に対称に設けられたアクチュエータ２２１の伸長量を常に同じにすることにより、プロペラシャフトの中心の幅方向位置〔図１１（ａ），（ｂ）中左右方向〕も常に一致させることができるようになっている。
（ｃ）挿入機構３の説明
次に、挿入機構３について説明すると、この挿入機構３は、プロペラシャフト搬送機構２により搬送されてきたプロペラシャフト内に、巻き取られた厚紙を挿入するための機構であって、主にハンド機構３１と厚紙搬送機構３２（ともに図７参照）とから構成されている。
【００３４】
ここで、ハンド機構３１は巻き付けバー１１に巻き付けられた円筒状の厚紙を外周から挟み込んで把持するものであり、また、厚紙搬送機構３２はハンド機構３１により把持された厚紙をプロペラシャフト側に移送して厚紙を挿入するものである。
まず、ハンド機構３１について説明すると、このハンド機構３１は図６及び図７に示すように、半円形上のハンド部材（保持部材）３１１，３１２と、このハンド部材３１１，３１２を作動させるアクチュエータ３１３とをそなえている。
【００３５】
図示するように、ハンド部材３１１，３１２は巻き付けバー１１を左右両側から挟み込んで厚紙を保持するものであって、アクチュエータ３１３を作動させることにより、図６及び図７に実線で示す待機位置と仮想線（二点鎖線）で示す作業位置との間で各ハンド部材３１１，３１２が開閉駆動するようになっている。また、これらの左右の２つのハンド部材３１１，３１２で一対のハンドが構成されており、図４に示すように、巻き付けバー１１の軸方向に沿って複数組のハンドが設けられている。
【００３６】
また、各ハンド部材３１１，３１２は、拡がり防止機構１２の各押し付け部材１２２の間（図５参照）にそれぞれ配設されており、ハンド部材３１１，３１２と押し付け部材１２２とが干渉しないようになっている。
また、ハンド部材３１１，３１２の内側には薄いゴムシート３１４（図６及び図７参照）が貼り付けられている。なお、上記ゴムシート３１４を含んだハンド部材３１１，３１２の内径の方が、巻き付けバー１１の外径よりも僅かに大きく形成されている。
【００３７】
したがって、巻き付けバー１１に厚紙を巻き付けた後に、アクチュエータ３１３を作動させてハンド部材３１１，３１２を図７中仮想線で示す位置にした後、拡がり防止機構１２のアクチュエータ１２１を縮退させると、厚紙の弾性により厚紙が外に拡がって、厚紙が各ハンド部材３１１，３１２の内側のゴムシート３１４に密着するようになっている。
【００３８】
そして、この状態でハンド機構３１を巻き付けバー１１の軸方向に沿って移動させることにより、厚紙が円筒の状態のまま巻き付けバー１１から離れることになる。
また、このハンド機構３１は、後述の厚紙搬送機構３２により厚紙を保持した状態でプロペラシャフト側に移送されるようになっている。そして、詳細な機構は図示しないが、厚紙の先端がプロペラシャフト内に挿入されると、その後は先端（図４中左端）側のハンド部材３１１，３１２から順次開いてプロペラシャフトとの干渉を防止するようになっている。
【００３９】
次に、厚紙搬送機構３２について説明すると、図７に示すように、この厚紙搬送機構３２は、モータ３２１，ラックアンドピニオン機構３２２，可動レール３２３及びガイド３２４等をそなえて構成されている。また、図２及び図７にそれぞれ示すように、モータ３２１はフレーム５上に固定されており、その先端にピニオンギア３２６が取り付けられている。
【００４０】
また、このフレーム５にはガイド３２４が固定されており、このガイド３２４に可動レール３２３が摺動可能に係合している。また、可動レール３２３にはラック３２７が可動レール３２３と平行に取り付けられており、ピニオンギア３２６と噛合している。また、この可動レール３２３には、上述したハンド機構３２も取り付けられている。
【００４１】
したがって、モータ３２１が回転すると、レール３２３がガイド３２４に沿って移動して、ハンド機構３１に把持された厚紙がハンド機構３１ごと搬送されるようになっている。
ところで、図５及び図９に示すように、巻き付けバー１１の一端側にはプッシャ（押し込み部材）３２５が設けられている。このプッシャ３２５は円筒状の部材であって、厚紙をプロペラシャフト内に最後まで確実に押し込むために設けられている。つまり、ハンド機構３２のみで厚紙をプロペラシャフト内に挿入しようとすると、最後の（つまり、図４中右端の）ハンド部材３１１，３１２の組が開いた時点で、厚紙を保持する部材がなくなり、厚紙を完全にプロペラシャフト内に挿入することはできない。
【００４２】
そこで、プッシャ３２５を設け、厚紙を確実にプロペラシャフト内に挿入するようになっているのである。ここで、このプッシャ３２５は巻き付けバー１１の外周面に取り付けられており、その外径はプロペラシャフトの内径よりも小さく形成されている。
また、プッシャ３２５の先端（図５及び図９においては左端）は、巻き取りバー１１で巻き取られた厚紙に当接しており、後端はアーム３２８及びピン３２９等（図９参照）を介して可動レール３２３に取り付けられている。
【００４３】
したがって、厚紙搬送機構３２のモータ３２１の作動時には、このプッシャ３２５も可動レール３２３とともに移動していく。そして、厚紙が先端から徐々にプロペラシャフト内に入って最後の組のハンド部材３１１，３１２が開くと、その後は、このプッシャ３２５の先端が厚紙の後端部を押すことにより、最後までプロペラシャフト内に厚紙が挿入されるようになっている。
【００４４】
なお、プッシャ３２５は供給されるプロペラシャフトの径に応じて複数の径の異なるプッシャが用意されており、ピン３２９を抜くことにより交換可能に構成されている。これはプッシャを共通化しようとした場合、全てのプロペラシャフト内に挿入可能に構成するためには一番径の小さいプロペラシャフトにプッシャの外径を合わせる必要があるものの、このように構成した場合には、径の大きいプロペラシャフトではプッシャが厚紙に当接せずに、いわゆるから打ちが発生して最後まで厚紙をプロペラシャフト内に挿入できなくなる可能性があるからである。
【００４５】
ところで、厚紙挿入作業時には、プロペラシャフト搬送機構２により図１及び図２に示す挿入作業位置までプロペラシャフトが搬送されてくるが、この搬入作業位置には上述の軸合わせ機構２２以外にも、プロペラシャフトを回転させるための回転機構（図示省略）が設けられている。
この回転機構は、厚紙の挿入時に、プロペラシャフトを厚紙の巻き方向（巻き付けバーの回転方向）とは逆方向に回転させるものであり、これにより厚紙挿入時に厚紙が拡がろうとしても、極力少ない抵抗で厚紙を挿入することができるようになっている。
【００４６】
本発明の一実施形態にかかるプロペラシャフト内厚紙組み込み装置は、上述のように構成されているので、プロペラシャフト内厚紙組み込み方法について説明すると以下のようになる。
まず、ロール状の厚紙から矩形の厚紙を切断し、この矩形の厚紙を巻き付けバー１１の表面に押し付けながら所定回数巻き取る（巻き付け作業）。次に、巻き取られた厚紙を外周から挟み込んで把持するとともに上記厚紙の押し付けを解除する。そして、把持された厚紙を巻き付けバー１１の中心軸線上に配置されたプロペラシャフト内にスライド挿入する（挿入作業）。
【００４７】
このような組み込み方法についてもう少し詳しく説明すると、プロペラシャフトの供給が開始されると、所定のタイミングで第１裁断機１４及び第２裁断機１５が作動し、プロペラシャフトの長さや内径に応じてロール状の厚紙が矩形に裁断される。
そして、この厚紙は厚紙供給機構１３により巻き付けバー１１のスリット１１１にその端辺が挿入される。すなわち、厚紙を厚紙供給機構１３のローラ１３１の手前まで搬送すると、光電スイッチ等により厚紙の挿入が検知されてモータ１３２が駆動される。このモータ１３２の回転駆動力はベルト１３４を介してローラ１３１に伝達され、これにより、厚紙はガイド１３３に案内されながらローラ１３１により送り込まれて、巻き付けバー１１に向けて送給される。そして、モータ１３２が所定の回転数だけ回転すると巻き付けバー１１のスリット１１１に厚紙の端辺が挿入されるとともに、モータ１３２の作動が停止する。
【００４８】
スリット１１１に厚紙が挿入されると、次に、拡がり防止機構１２のアクチュエータ１２１が巻き付けバー１１に向かって伸長し、アクチュエータ１２１の先端に設けられた押し付け部材１２２が巻き付けバー１１の外周面に近接（又は当接）する。
そして、アクチュエータ１２１が伸長すると、巻き付けバー１１下方の巻き付け用モータ１１２が作動して、厚紙が巻き付けバー１１の外周に巻き取られる。また、この巻き付けバー１１の回転時には、押し付け部材１２２が厚紙を巻き付けバー１１の外周面上に沿わせるように押し付けることにより、巻き付けバー１１との間に隙間ができることなく厚紙が巻き取られる。
【００４９】
また、このような巻き付け作業と略同時に、プロペラシャフトが搬送コンベア４及び搬送ローダ２１により挿入作業位置まで搬送される。そして、この挿入作業位置において、軸合わせ機構２２により巻き付けバー１１とプロペラシャフトとの軸心合わせが行なわれる。すなわち、プロペラシャフトが挿入作業位置まで搬送されると、図１１（ｂ）に示すように、アクチュエータ２２１が伸長してプロペラシャフトを挟み込み、ローラ２２２，２２３により持ち上げられる。これにより、プロペラシャフトの中心高さがプロペラシャフト径に関係なく上下のローラ２２２，２２３の中間位置に調整される。なお、この上下のローラ２２２，２２３の中間位置は、巻き付けバー１１の中心軸位置と合致するように予め設定されており、アクチュエータ２２１が伸長するだけでプロペラシャフトの中心軸と巻き付けバー１１の中心軸とが一致する。
【００５０】
そして、このように軸合わせ機構２２による中心軸合わせが行なわれると、次にプロペラシャフト内に厚紙を挿入するための挿入作業が実行される。
この場合、まず挿入機構３のハンド機構３１により厚紙が保持される。すなわち、巻き付けバー１１の上方で待機していた半円形上のハンド部材３１１，３１２が巻き付けバー１１を保持するべく作動し、これらのハンド部材３１１，３１２により巻き付けバー１１が保持されると、拡がり防止機構１２のアクチュエータ１２１が縮退する。これにより、厚紙の弾性により厚紙が外に拡がって、厚紙が各ハンド部材３１１，３１２の内側のゴムシート３１４に密着する。また、これと略同時に、巻き付けバー１１の先端のアクチュエータ１１５が縮退して、巻き付けバー１１の先端が解放される。
【００５１】
そして、このような状態で、厚紙搬送機構３２のモータ３２１を作動させることにより、ラックアンドピニオン機構３２２を介して可動レール３２３がガイド３２４に沿って移動して、ハンド機構３１に把持された厚紙が巻き付けバー１１から抜けて厚紙がプロペラシャフト側に搬送される。
その後、厚紙搬送機構３２により厚紙の先端がプロペラシャフト内に挿入されると、ハンド部材３１１，３１２が先端側から順次開いてプロペラシャフトとの干渉を回避しながら厚紙の挿入が行なわれる。
【００５２】
このとき、図示しない回転機構によりプロペラシャフトを厚紙の巻き方向（巻き付けバーの回転方向）とは逆方向に回転させて、厚紙挿入時に厚紙が拡がろうとする際の抵抗を低減する。
そして、最後の（つまり、図４中右端の）ハンド部材３１１，３１２の組が開くと、厚紙の後端に当接していたプッシャ３２５により厚紙が押し込まれて、最後まで確実にプロペラシャフト内に厚紙が挿入されるのである。
【００５３】
以上のようにして、厚紙が挿入されると、その後は搬送ローダ２１により、プロペラシャフトが次工程に搬送されるとともに、新たなプロペラシャフトが供給されて上述のような作業が繰り返し実行される。
このように、本発明の位置実施形態にかかるプロペラシャフト内厚紙組み込み装置によれば、巻き取り機構１とプロペラシャフト搬送機構２と挿入機構３とにより、厚紙を巻く作業とプロペラシャフト内への挿入作業とが連続的に自動で行なわれるので、作業の自動化により作業者の負担を低減することができる。また、作業に要する工数を低減することができる利点があるほか、品質のばらつきをなくすことができるという利点がある。また、巻き付けバー１１には、その軸方向に沿って厚紙の端辺が挿入されるスリット１１１が形成されているので、巻き付けバー１１に確実に厚紙を巻き付けることができる。
【００５４】
また、巻き取り機構１が、巻き付けバー１１と巻き付けバー１１の外周面に厚紙を沿わせる拡がり防止機構１２とをそなえているので、厚紙が拡がることなく巻き付けバーの１１の表面に沿って巻き付けることができる。
また、挿入機構３が、巻き付けバー１１に巻き付けられた厚紙を外周から挟み込んで把持するハンド機構３１と、厚紙をハンド機構３１とともにプロペラシャフト内に搬送する厚紙搬送機構３２とから構成されているので、巻き取った厚紙を確実にプロペラシャフト内に挿入することができるという利点がある。
【００５５】
また、ハンド機構３１のハンド部材（保持部材）３１１，３１２の内径が上記巻き付けバーの外径よりも大きく形成されているので、巻き付けバー１１に巻き付けられた厚紙を確実に保持することができる利点がある。
また、ハンド部材３１１，３１２が巻き付けバー１１の軸方向に沿って複数組設けられ、厚紙搬送機構３２により厚紙が挿入される際に、上記プロペラシャフトに近い側から順次上記ハンド部材３１１，３１２による厚紙の保持が解除されるので、プロペラシャフト内への厚紙挿入作業時のプロペラシャフトとハンド部材３１１，３１２との干渉を確実に回避することができる。
【００５６】
また、巻き取り機構１で巻き取られた厚紙と、搬送されたプロペラシャフトとの中心軸を常に一致させる軸心合わせ機構２２を有しているので、厚紙挿入作業を容易に行なうことができる利点がある。また、プロペラシャフト内への厚紙の挿入時に、厚紙の後端に当接して厚紙をプロペラシャフト内に押し込むプッシャ３２５が設けられているので、プロペラシャフトの挿入端部よりも深い位置まで確実に厚紙を挿入することができる利点がある。
【００５７】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その細部の構成や形状等については本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であるのは言うまでもない。
【００５８】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明のプロペラシャフト内厚紙組み込み装置によれば、異なる長さのプロペラシャフトがラインを流れても、プロペラシャフトの長さや径や供給タイミングに応じて厚紙を自動的に裁断でき、効率的に作業を行うことができる。また、裁断機と巻き取り機構とプロペラシャフト搬送機構と挿入機構とによって、厚紙をプロペラシャフト毎に裁断する裁断作業と、上記裁断された厚紙を巻く作業とプロペラシャフト内への挿入作業とが連続的に自動で行なわれるので、作業の自動化により作業者の負担を低減することができる。また、作業に要する工数を低減することができる利点があるほか、品質のばらつきをなくすことができるという利点がある。
【００５９】
また、請求項２記載の本発明のプロペラシャフト内厚紙組み込み装置によれば、巻き取り機構が、表面に厚紙を巻き付ける巻き付けバーと、巻き付けバーの回転にともなって上記巻き付けバーの外周面に厚紙を沿わせるように厚紙を押し付けて厚紙の拡がりを防止する拡がり防止機構とをそなえるという構成により、巻き付けバーの表面に沿って厚紙を巻き付けることができるという利点がある。
【００６０】
また、請求項３記載の本発明のプロペラシャフト内厚紙組み込み装置によれば、挿入機構が、巻き付けバーに巻き付けられた厚紙を外周から挟み込んで把持するハンド機構と、厚紙をハンド機構とともにプロペラシャフト内に搬送する厚紙搬送機構とから構成されているので、巻き取った厚紙を確実にプロペラシャフト内に挿入することができるという利点がある。
【００６１】
また、請求項４記載の本発明のプロペラシャフト内厚紙組み込み装置によれば、巻き付けバーの軸方向に沿って、厚紙の端辺が挿入されるスリットを形成することにより、巻き付けバーに確実に厚紙を巻きつけることができる利点がある。
また、請求項５記載の本発明のプロペラシャフト内厚紙組み込み装置によれば、ハンド機構の保持部材の内径が上記巻き付けバーの外径よりも大きく形成することにより、巻き付けバーに巻きつけられた厚紙を確実に保持することができる利点がある。
【００６２】
また、請求項６記載の本発明のプロペラシャフト内厚紙組み込み装置によれば、保持部材が巻き付けバーの軸方向に沿って複数組設けられ、厚紙搬送機構により厚紙が挿入される際に、プロペラシャフトに近い側から順次上記保持部材による厚紙の保持が解除されるという構成により、厚紙挿入作業時におけるプロペラシャフトと保持部材との干渉を確実に回避することができるという利点がある。
【００６３】
また、請求項７記載の本発明のプロペラシャフト内厚紙組み込み装置によれば、厚紙とプロペラシャフトとの中心軸を常に一致させる軸心合わせ機構を有しているので、厚紙挿入作業を容易に行なうことができる利点がある。
また、請求項８記載の本発明のプロペラシャフト内厚紙組み込み装置によれば、プロペラシャフト内への厚紙の挿入時に、厚紙の後端に当接して厚紙をプロペラシャフト内に押し込む押し込み部材が設けられているので、プロペラシャフトの挿入端部よりも深い位置まで確実に厚紙を挿入することができる利点がある。
また、請求項９記載の本発明のプロペラシャフト内厚紙組み込み装置によれば、上記裁断機により裁断された厚紙を上記巻き付けバーに向けて送り込むための厚紙供給機構をそなえているので、巻き付けバーに厚紙を自動で供給することができるという利点がある。
【００６４】
また、請求項１０記載の本発明のプロペラシャフト内厚紙組み込み方法によれば、プロペラシャフト内に厚紙を挿入する作業を自動化することができ、作業者の負担を低減することができる。また、作業に要する工数を低減することができる利点があるほか、品質のばらつきをなくすことができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態にかかるプロペラシャフト内厚紙組み込み装置の全体構成示す模式的な上面図である。
【図２】  本発明の一実施形態にかかるプロペラシャフト内厚紙組み込み装置の全体構成示す模式的な側面図である。
【図３】  本発明の一実施形態にかかるプロペラシャフト内厚紙組み込み装置の全体構成示す模式的な正面図である。
【図４】  本発明の一実施形態にかかるプロペラシャフト内厚紙組み込み装置の要部構成を示す模式的な断面図であって、図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図５】  本発明の一実施形態にかかるプロペラシャフト内厚紙組み込み装置の要部構成を示す模式的な断面図であって、図２におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図６】  本発明の一実施形態にかかるプロペラシャフト内厚紙組み込み装置の要部構成を示す模式的な矢視図であって、図５におけるＣ矢視図である。
【図７】  本発明の一実施形態にかかるプロペラシャフト内厚紙組み込み装置の要部構成を示す模式的な断面図であって、図１におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図８】  本発明の一実施形態にかかるプロペラシャフト内厚紙組み込み装置の要部構成を示す模式的な矢視図であって、図７におけるＥ矢視図である。
【図９】  本発明の一実施形態にかかるプロペラシャフト内厚紙組み込み装置の要部構成を示す模式的な断面図であって、図１におけるＦ−Ｆ断面図である。
【図１０】  本発明の一実施形態にかかるプロペラシャフト内厚紙組み込み装置の要部構成を示す模式的な矢視図であって、図９におけるＧ矢視図である。
【図１１】  （ａ），（ｂ）はともに本発明の一実施形態にかかるプロペラシャフト内厚紙組み込み装置の要部構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１  厚紙巻き取り機構（巻き取り機構）
２  プロペラシャフト搬送機構
３  挿入機構
４  搬送コンベア
５  フレーム
６  作業テーブル
１１  巻き付けバー
１２  拡がり防止機構
１３  厚紙供給機構
１４  第１裁断機
１５  第２裁断機
２１  搬送ローダ
２２  軸合わせ機構
３１  ハンド機構
３２  厚紙搬送機構
１１１  スリット
３１１，３１２  ハンド部材（保持部材）
３１３  アクチュエータ
３１４  ゴムシート
３２５  プッシャ（押し込み部材）
【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】
0004096583.tif 000009
【図９】
0004096583.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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