(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻物等の芯管内に挿通される中空状のシャフト本体と、前記シャフト本体に設けられ、そのシャフト本体の外周面から出没可能なロック部材と、前記シャフト本体内にその軸線方向に沿って設けられ、前記シャフト本体内を往復移動することで前記ロック部材を出没させる駆動シャフトとを備えるクランプシャフトにおいて、
前記ロック部材が突出するロック方向に前記駆動シャフトを機械的に常時付勢する付勢手段と、
前記ロック部材が没入するロック解除方向に前記駆動シャフトを駆動する流体圧シリンダとを備え、
前記ロック部材は、前記シャフト本体に対して着脱可能であり、
前記シャフト本体から前記駆動シャフトを突出させ、該駆動シャフトの突出部分に前記駆動シャフトをロック位置からロック解除位置に移動させるためのカバーを設け、
前記カバーの前記シャフト本体側と該シャフト本体の前記カバー側とには凹凸の係合部を設け、
前記カバーは、前記シャフト本体に対して係脱可能であるとともに、前記シャフト本体の周方向に回転可能であることを特徴とするクランプシャフト。
【請求項２】
前記駆動シャフトは、その外周面にロック解除方向へ向かうほど縮径された傾斜面を有し、その傾斜面には、前記ロック部材の基端部に設けられた転動部材が当接されていることを特徴とする請求項１に記載のクランプシャフト。
【請求項３】
前記ロック部材は、前記シャフト本体に対して着脱可能に取り付けられたホルダによって突出位置と没入位置との間で移動可能に保持されており、このホルダには前記ロック部材を没入方向に付勢する弾性体が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のクランプシャフト。
【請求項４】
前記弾性体の弾性力を調節可能なアジャスタ機構が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のクランプシャフト。
【請求項５】
前記付勢手段の付勢力を調節可能な付勢力調節機構が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載のクランプシャフト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、巻物等の芯管を固定するクランプシャフトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、錠剤等の包装材として使用される樹脂製フィルムやアルミ等の金属製シートは、芯管にロール状に巻き取られた状態で、各種装置内のクランプシャフトにより固定されている。従来、クランプシャフト８０は、図１０に示すように、円柱状のシャフト本体８１と、芯管２をシャフト本体８１にロックするための回転ピン８２とを備えている。シャフト本体８１の外周面には、断面略三角形の回転ピン収容部８３が形成され、その深さは、円周方向における一方向側が徐々に浅くなるように設定されている。回転ピン８２は、磁力によって回転ピン収容部８３の内側に吸着している。
【０００３】
巻物を装置内に固定する際、クランプシャフト８０は、巻物等の芯管２の内側に挿通される。この状態で、芯管２またはクランプシャフト８０を、図１０に示すＡ方向にある程度回転させると、回転ピン８２が芯管２の内壁面２ａとシャフト本体８１の外周面との間に噛み込むため、芯管２はシャフト本体８１にロックされる。ところが、この構成からなるクランプシャフト８０では、芯管２は、同芯管２またはクランプシャフト８０を一方向に回転させることでシャフト本体８１にロックされるが、他方向に回転させてもロックされない。また、作業者が、手作業により芯管２またはクランプシャフト８０を回転させるため、回転ピン８２が、芯管２とシャフト本体８１との間に都合良く噛み込まないこともある。このように、作業のやり直しによる工数の増加や、芯管２がシャフト本体８１に完全にロックされない等の問題があった。
【０００４】
そこで、上記した問題点を解決するために、特開２００１−１０７９０号公報で開示された技術がある。この公報の技術の場合、図１１に示すように、クランプシャフト９０は、円筒状のシャフト本体９１内に、エアが供給されることによって膨張するエアチューブ９２と、そのエアチューブ９２の膨張によりシャフト本体９１の外周面から突出する複数のロックピン９３とを備えている。この構成からなるクランプシャフト９０では、巻物等の芯管２は、その内壁面２ａがシャフト本体９１の外周面から突出した複数のロックピン９３により押圧されることで、シャフト本体９１にロックされる。
【０００５】
また、第２の解決策として、図１２に示すようなクランプシャフト１００が提案されている。このクランプシャフト１００では、円筒状のシャフト本体１０１内に配置された駆動シャフト１０２を、インパクトレンチ等により移動させている。そして、この駆動シャフト１０２がシャフト本体１０１内を往復移動することにより、複数のロックピン１０３をシャフト本体１０１の外周面から出没させている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開２００１−１０７９０号公報で開示された技術では、停電等によって装置が非常停止した場合、エアの供給が停止されるため、エアチューブ９２内のエア圧が設定値よりも低下する。その結果、クランプシャフト９０は、エアチューブ９２内において十分なエア圧を維持できなくなり、芯管２をシャフト本体９１にロックさせることが不可能となる。その後、装置が復帰し、エアチューブ９２内にエアが供給され、再び芯管２をシャフト本体９１にロックしたとしても、芯管２に巻き取られた巻物に撓みが生じたり、芯管２の位置ずれが生じたりする等の問題があった。この場合、作業者は、装置を正常に再稼動させる前に、巻物の撓みをなくしたり、芯管２を正常な位置に戻したりする等の煩雑な作業を行っていた。さらに、エアチューブ９２は、合成ゴム等から形成されているため、エア漏れを防止する目的で、定期的に新品のエアチューブ９２に交換する必要があり、その交換作業が煩雑であるという問題もあった。
【０００７】
第２の解決策では、芯管２をシャフト本体１０１にロックするとき、駆動シャフト１０２の端部にインパクトレンチ等によって強力な力が加えられる。このため、ロックピン１０３の基端部と駆動シャフト１０２のテーパ部１０２ａとが強く噛み込み、駆動シャフト１０２が動かなくなることがあった。この場合、駆動シャフト１０２を移動させるのに強力な力を必要とすることから、芯管２をシャフト本体１０１から容易にロック解除できないという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、停電や装置の故障等により流体の供給が停止されても、巻物の撓みや芯管の位置ずれを防止できるクランプシャフトを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、巻物等の芯管内に挿通される中空状のシャフト本体と、前記シャフト本体に設けられ、そのシャフト本体の外周面から出没可能なロック部材と、前記シャフト本体内にその軸線方向に沿って設けられ、前記シャフト本体内を往復移動することで前記ロック部材を出没させる駆動シャフトとを備えるクランプシャフトにおいて、前記ロック部材が突出するロック方向に前記駆動シャフトを機械的に常時付勢する付勢手段と、前記ロック部材が没入するロック解除方向に前記駆動シャフトを駆動する流体圧シリンダとを備え、前記ロック部材は、前記シャフト本体に対して着脱可能であり、前記シャフト本体から前記駆動シャフトを突出させ、該駆動シャフトの突出部分に前記駆動シャフトをロック位置からロック解除位置に移動させるためのカバーを設け、前記カバーの前記シャフト本体側と該シャフト本体の前記カバー側とには凹凸の係合部を設け、前記カバーは、前記シャフト本体に対して係脱可能であるとともに、前記シャフト本体の周方向に回転可能であることをその要旨とする。
【００１０】
このようにすれば、停電や装置の故障等により流体の供給が停止されても、駆動シャフトは、付勢手段によってロック方向に移動する。駆動シャフトがロック方向に移動することで、シャフト本体の外周面からロック部材を突出させることができる。このため、突出したロック部材によりシャフト本体に対して芯管をロック保持することができる。よって、装置が再復帰するまでの間、巻物に生じる撓みや芯管の位置ずれ等の発生を防止することができる。また、交換が必要なロック部材のみを取り外して、新品のロック部材を装着することができる。このため、ロック部材の交換を効率的にかつ簡単に行うことができる。
また、前記カバーを操作することで、前記流体圧シリンダを駆動させることなく、前記カバーに連結された前記駆動シャフトをロック位置からロック解除位置に移動させることができる。従って、停電や装置の故障等により流体の供給が停止された場合でも、前記芯管を、手動により、前記シャフト本体からロック解除することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記駆動シャフトは、その外周面にロック解除方向へ向かうほど縮径された傾斜面を有し、その傾斜面には、前記ロック部材の基端部に設けられた転動部材が当接されていることをその要旨とする。
【００１２】
このようにすれば、駆動シャフトが往復移動する際、ロック部材の基端部は、転動部材が回転することにより、駆動シャフトの傾斜面に沿って移動可能となっている。このため、ロック部材の基端部と駆動シャフトの傾斜面とが面接触する場合に比べ、ロック部材の基端部と駆動シャフトの傾斜面との当接部に生じる摩擦力を小さくすることができる。従って、ロック部材の基端部と駆動シャフトの傾斜面との当接部において、噛み込みの発生を防止することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の発明において、前記ロック部材は、前記シャフト本体に着脱可能に取り付けられたホルダによって突出位置と没入位置との間で移動可能に保持されており、このホルダには前記ロック部材を没入方向に付勢する弾性体が設けられていることをその要旨とする。
このようにすれば、ホルダをシャフト本体から取り外すことで、ロック部材の着脱が可能となる。このため、ロック部材の交換を、より一層効率的にかつ簡単に行うことができる。また、ロック部材の基端部は、このロック部材を没入方向に付勢する弾性体によって駆動シャフトの傾斜面に圧接されている。このため、駆動シャフトを往復移動させることで、ロック部材をシャフト本体の外周面から確実に出没させることができる。よって、芯管のロックまたはロック解除を確実に行うことが可能となる。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、前記弾性体の弾性力を調節可能なアジャスタ機構が設けられていることをその要旨とする。
【００１５】
このようにすれば、芯管の材料や、ロック部材の形状に応じて、ロック部材を没入させる方向に付勢する付勢力を調節することができる。このため、アジャスタ機構により弾性部材の弾性力を小さくすると、ロック部材の基端部に設けられた転動部材と、同転動部材と当接する駆動シャフトの傾斜面との間に生じる磨耗を抑制することができる。従って、転動部材や駆動シャフト等の可動部材の寿命を延ばすことができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の発明において、前記付勢手段の付勢力を調節可能な付勢力調節機構が設けられていることをその要旨とする。
このようにすれば、駆動シャフトをロック方向に常時付勢する付勢力を調節することができる。よって、ロック部材を突出させる力を調節できることから、ロック部材の芯管に対する接圧力を変更することができる。従って、巻物の芯管の材料に合わせて、ロック部材の接圧力を適宜変更することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
【００２２】
図１、図２に示すように、クランプシャフト１０は、駆動源により回転駆動するシャフト本体１１と、同シャフト本体１１の中空部１２に軸線方向に沿って延設された駆動シャフト１３とを備えている。シャフト本体１１は、ジュラルミン等の合金から形成されており、一端部には有底筒状のカバー１６が装着され、他端部には流体圧シリンダとしてのエアシリンダ１４を備えた固定シャフト１５が装着されている。固定シャフト１５及びカバー１６は、シャフト本体１１の両端部にボルト等の固定部材によって装着されている。
【００２３】
本実施形態におけるクランプシャフト１０では、シャフト本体１１内の駆動シャフト１３が、エアシリンダ１４によりエア駆動するようになっている。固定シャフト１５の端部には、シャフト本体１１の中空部１２に繋がる空間部を有するシリンダ部１７が設けられている。シリンダ部１７の内部空間には、駆動シャフト１３の端部が当接または連結されたピストンロッド１８と、シリンダ部１７内のエア圧によって駆動するピストン１９とが摺動可能に収容されている。シリンダ部１７の内部空間は、このピストン１９の存在によって圧力作用室１７ａを有している。そして、シリンダ部１７の内奥側に形成されたエア導入路２０からエアが圧力作用室１７ａ内に供給されると、ピストン１９は、シリンダ部１７内をその軸線方向に沿って駆動シャフト１３側に移動する。
【００２４】
ピストン１９とシリンダ部１７の内奥側側壁との間にはクッションゴム２１が設けられている。ピストン１９の外周面には円周方向に沿って溝部２２が形成され、同溝部２２の内側にはゴムパッキン２３が嵌め込まれている。このように、ピストン１９の外周面とシリンダ部１７の内側壁との間にゴムパッキン２３を介在させることで、圧力作用室１７ａ内のエアが外部に漏れるのを防いでいる。
【００２５】
駆動シャフト１３は、シャフト本体１１内の中心軸に沿って延設されており、駆動シャフト１３の一端部は、内周面に滑り軸受２４を備える略円筒状のスペーサ２５によって支持されている。滑り軸受２４のカバー１６側端部にはＣリング２６が設けられ、スペーサ２５のカバー１６側端部にはＣリング２７が設けられている。一方、駆動シャフト１３の他端部は、固定シャフト１５が備えるエアシリンダ１４に駆動連結されるとともに、シャフト本体１１の固定シャフト１５側端部に設けられた滑り軸受２８によって支持されている。滑り軸受２８の固定シャフト１５側端部にはＣリング２９が設けられている。このように、駆動シャフト１３は、シャフト本体１１内を軸線方向に沿って往復移動するとき、両端部が滑り軸受２４，２８やＣリング２６，２７，２９等により支持されることで、シャフト本体１１の中心軸から位置ずれしないようになっている。
【００２６】
駆動シャフト１３の外周面には、その長手方向に所定の間隔を置いて傾斜面としてのテーパ部３０が形成されている。このテーパ部３０の径は、カバー１６側端から固定シャフト１５側に向うほど徐々に縮径されている。駆動シャフト１３のカバー１６側端部には、駆動シャフト１３を固定シャフト１５側に機械的に常時付勢する付勢手段としてのコイルスプリング３２が設けられている。コイルスプリング３２の両端部は、駆動シャフト１３のカバー１６側のテーパ部３０にＣリング３３を介して設けられたバネ受け３４ａと、スペーサ２５側に設けられたバネ受け３４ｂとによって両支持されている。
【００２７】
本実施形態におけるクランプシャフト１０は、芯管１をシャフト本体１１にロックさせるために、ロック部材としてのロックピン３５を６つ備えている。ロックピン３５は略円柱形状を有しており、略円筒状のホルダ３６に保持された状態でシャフト本体１１に離間配置されている。６つのロックピン３５は、シャフト本体１１の長手方向の２箇所に３つずつ配置されており、同一円周上に等間隔を置いて設けられている。ロックピン３５は、駆動シャフト１３のテーパ部３０に対応するように設けられ、シャフト本体１１の同一円周上に１２０度間隔で均等配置されている。このように、複数のロックピン３５が均等配置されることで、クランプシャフト１０は、芯管１の軸線とシャフト本体１１の軸線とを一致させてロックすることを可能としている。
【００２８】
図３、図４に示すように、ロックピン３５は、シャフト本体１１に着脱可能に取り付けられたホルダ３６によって突出位置と没入位置との間で移動可能に保持されている。ホルダ３６は、中央に貫通孔３７を備え、ネジ３８等の固定部材によりシャフト本体１１に固定されている。ホルダ３６は、シャフト本体１１の外側にロックピン３５の先端が突出する開口部３７ａを有し、シャフト本体１１の内側に収容凹部４１を有している。この収容凹部４１には、ロックピン３５の基端部側に設けられた弾性体としての圧縮バネ３９が収容されている。
【００２９】
ロックピン３５は、ピン４２と、ピン４２の基端部に螺着されたクランピングスクリュー４３とから構成されている。ピン４２は、例えば先端に向うほど外径が縮径された円錐台形状に形成されており、その基端部には、クランピングスクリュー４３が平ワッシャ４４を介してナット４５により締付固定されている。また、ピン４２の基端部には、内部にピン４２が挿通された圧縮バネ３９が、収容凹部４１の内奥側側壁と平ワッシャ４４との間に設けられている。ロックピン３５は、圧縮バネ３９により、シャフト本体１１の外周面から没入方向に常時付勢されている。尚、ピン４２の先端形状は、円錐台形状に限られるものではなく、例えば、断面円柱状や円錐形状であってもよい。
【００３０】
図３に示すように、駆動シャフト１３がシャフト本体１１内をロック解除方向に移動すると、ロックピン３５の基端部はテーパ部３０に沿って移動する。このとき、ロックピン３５は、圧縮バネ３９の付勢力によって、シャフト本体１１の中心軸側に移動する。すると、ロックピン３５の先端は、芯管１の内壁面１ａから離間し、ホルダ３６の開口部３７ａからシャフト本体１１内に没入する。
【００３１】
図４に示すように、駆動シャフト１３がシャフト本体１１内をロック方向に移動すると、ロックピン３５の基端部はテーパ部３０により押圧される。このとき、ロックピン３５は、圧縮バネ３９の付勢力に抗して、シャフト本体１１の外周面側に移動する。すると、ロックピン３５の先端は、ホルダ３６の開口部３７ａから突出し、芯管１の内壁面１ａに圧接される。このように、ロックピン３５は、駆動シャフト１３が往復移動することで、シャフト本体１１の外周面から出没可能に設けられている。
【００３２】
また、ピン４２の基端部に締付固定されたクランピングスクリュー４３の先端部には、転動体としてのボール４６が転動可能に取り付けられている。この場合、ロックピン３５は、ボール４６を介して駆動シャフト１３のテーパ部３０に点接触している。このため、ロックピン３５の基端部と駆動シャフト１３のテーパ部３０との当接部に生じる摩擦力を小さくできる。
【００３３】
次に、クランプシャフト１０の動作を説明する。まず、芯管１をロックする場合、駆動シャフト１３は、シャフト本体１１内を図４に示すロック方向に移動する。すると、ロックピン３５は、基端部がテーパ部３０により押圧されることで、シャフト本体１１の外周面側に移動する。このとき、全てのロックピン３５が、シャフト本体１１の外周面からほぼ同時に突出する。そして、駆動シャフト１３がロック位置に移動したとき、芯管１は、その内壁面１ａがロックピン３５の先端により圧接されることで、シャフト本体１１にロックされる。
【００３４】
図４の状態において、停電や装置の故障等により、クランプシャフト１０にエアの供給が停止された場合、駆動シャフト１３は、コイルスプリング３２の付勢力によりロック位置に配置されている。このとき、駆動シャフト１３は、テーパ部３０を介して、ロックピン３５の先端部をシャフト本体１１の外周面から突出させている。このため、クランプシャフト１０は、芯管１をシャフト本体１１にロックし続けることができる。芯管１はシャフト本体１１にロックされているため、巻き取られている巻物に撓みが生じたり、芯管１がシャフト本体１１の正規の位置から位置ずれしたりすることはない。よって、作業者は、煩雑な作業をすることなく、装置を復帰させることができる。
【００３５】
装置を復帰させた後に、芯管１をシャフト本体１１からロック解除する場合、駆動シャフト１３を、図３に示すロック解除方向にエア駆動させる。この場合、エアが、同エア導入路２０を介してシリンダ部１７内に供給される。シリンダ部１７内にエアが供給されると、圧力作用室１７ａ内のエア圧が上昇し、ピストン１９が、シリンダ部１７内をその軸線方向に沿って駆動シャフト１３側に移動する。このとき、ピストン１９は、ピストンロッド１８を介して、駆動シャフト１３をロック解除方向に駆動させる。すると、ロックピン３５は、基端部がテーパ部３０に沿って移動し、圧縮バネ３９の付勢力によってシャフト本体１１内に没入する。そして、全てのロックピン３５は、その先端部が芯管１の内壁面１ａからほぼ同時に離間する。このため、巻物の芯管１は、シャフト本体１１からロック解除され、クランプシャフト１０から取り外し可能となる。
【００３６】
従って、本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）駆動シャフト１３は、コイルスプリング３２により、ロック方向に機械的に常時付勢されている。このため、停電や装置の故障等により、エアの供給が停止されても、駆動シャフト１３は、コイルスプリング３２の付勢力によって、ロック位置に配置される。よって、駆動シャフト１３は、ロックピン３５の先端部をシャフト本体１１の外周面から突出させることができる。従って、装置が再復帰するまでの間、芯管１は、シャフト本体１１の外周面からが突出した複数のロックピン３５によりロックされるため、巻物に生じる撓みや芯管１の位置ずれ等の発生を防止することができる。
【００３７】
（２）駆動シャフト１３は、コイルスプリング３２の付勢力によりロック方向に移動し、エアシリンダ１４によりロック解除方向にエア駆動する。この場合、エアは、駆動シャフト１３をエア駆動するロック解除時のみに供給される。よって、エアの消費量を抑制することができることから、消費電力の低減が達成される。
【００３８】
（３）ピン４２の基端部に締付固定されたクランピングスクリュー４３の先端部には、ボール４６が取り付けられている。この場合、ロックピン３５は、基端部に取り付けられたボール４６を介して駆動シャフト１３のテーパ部３０に点接触している。このため、ロックピン３５の基端部が駆動シャフト１３のテーパ部３０に面接触する場合に比べ、ロックピン３５の基端部とテーパ部３０との当接部に生じる摩擦力を小さくすることができる。よって、ロックピン３５の基端部とテーパ部３０との当接部において、噛み込みの発生を防止することができる。また、駆動シャフト１３をエア駆動させるときの駆動力を小さくすることができる。よって、圧力作用室１７ａ内のエア圧を低く設定できることから、消費電力の低減がより一層達成される。
【００３９】
（４）ロックピン３５は、圧縮バネ３９によって、シャフト本体１１内に没入する方向に常時付勢されている。このため、ロックピン３５の基端部は、圧縮バネ３９の付勢力によって、駆動シャフト１３のテーパ部３０に圧接されている。よって、駆動シャフト１３は、テーパ部３０を介して、ロックピン３５をシャフト本体１１の外周面から確実に出没させることができる。従って、芯管１のロックまたはロック解除を確実に行うことが可能となる。
【００４０】
（５）ロックピン３５は、シャフト本体１１にネジ固定されたホルダ３６によって保持されている。よって、ホルダ３６をシャフト本体１１から取り外すことで、ロックピン３５の着脱が可能となる。従って、ロックピン３５の交換を、より一層効率的にかつ簡単に行うことができる。
【００４１】
（６）芯管１は、同芯管１の内壁面１ａが突出したロックピン３５により押圧されることで、シャフト本体１１にロックされる。このため、芯管１の内壁面１ａが、ロックピン３５の先端と擦れることはない。よって、芯管１が紙製であっても、芯管１の内壁面１ａがロックピン３５の先端と擦れて、紙くずが出る等の不具合を防止することができる。
【００４２】
［第２実施形態］
次に、クランプシャフト５０の第２実施形態を図５に従って説明する。なお、第２実施形態において第１の実施形態と同一の部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４３】
図５に示すように、ロックピン３５の基端部には、ダブルナット４８が螺合されている。ダブルナット４８は、ロックピン３５の軸線方向に沿って進退可能に螺合されている。ダブルナット４８は、それぞれが互いに締め付けられることにより、ロックピン３５の軸線上に位置調節可能に固定されている。圧縮バネ３９の弾性力は、ダブルナット４８を図５に示す上方に移動させると大きくなり、ダブルナット４８を下方に移動させると小さくなる。このように、本実施形態では、ダブルナット４８を進退させることで、圧縮バネ３９の弾性力を調節可能なアジャスタ機構が構成されている。
【００４４】
よって、この第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、アジャスタ機構により、圧縮バネ３９の弾性力を必要に応じて調節することができる。つまり、芯管１の材料や、ロックピン３５の形状に応じて、ロックピン３５を没入させる方向に付勢する付勢力を調節することができる。例えば、ロックピン３５と芯管１との引っ掛かりが大きい場合、圧縮ばね３９の弾性力を大きくすることで、ロックピン３５を芯管１の内壁面１ａから速やかに離間させることができる。一方、ロックピン３５と芯管１との引っ掛かりが小さい場合、圧縮ばね３９の弾性力を小さくすることにより、ロックピン３５の基端部と駆動シャフト１３のテーパ部３０との当接部に生じる磨耗を抑制することができる。よって、ロックピン３５の基端部に取り付けられたボール４６や駆動シャフト１３等、クランプシャフト１０における可動部材の寿命を延ばすことができる。
【００４５】
［第３実施形態］
次に、クランプシャフト６０の第３実施形態を図６〜図８に従って説明する。なお、第３実施形態において第１実施形態と同様の部分においては、その詳細な説明を省略する。
【００４６】
図８（ａ），（ｂ）に示すように、シャフト本体１１の一端部には、一対の係合凹部６１が設けられている。一方、カバー１６のシャフト本体１１側端部には、係合凹部６１と対応するように一対の係合凸部６２が設けられている。また、係合凹部６１の内側面にはシャフト本体１１の周方向に傾斜した斜面６１ａが形成され、係合凸部６２の一側面には前記斜面６１ａと平行な斜面６２ａが形成されている。カバー１６は、係合凸部６２が係合凹部６１に係脱することにより、シャフト本体１１の一端部において着脱可能に装着されている。
【００４７】
図６、図７に示すように、カバー１６には、駆動シャフト１３の端部が連結されている。駆動シャフト１３がロック方向に移動したとき、カバー１６は、シャフト本体１１に装着されている。一方、駆動シャフト１３がロック解除方向に移動したとき、カバー１６は、駆動シャフト１３により押圧されて、シャフト本体１１から離脱するようになっている。
【００４８】
停電や装置の故障等によりエアの供給が停止された場合、芯管１をシャフト本体１１からロック解除するときの動作説明を図６、図７、図８（ａ），（ｂ）に従って説明する。
【００４９】
図６、図８（ａ）に示すように、停電や装置の故障等によりエアの供給が停止された場合、駆動シャフト１３は、コイルスプリング３２の付勢力によって、ロック方向に移動している。このとき、芯管１は、突出したロックピン３５によってシャフト本体１１にロックされている。
【００５０】
図７，図８（ｂ）に示すように、芯管１をシャフト本体１１からロック解除する場合、作業者は、駆動シャフト１３の端部が連結されたカバー１６を、シャフト本体１１に形成された斜面６１ａに沿わせながら、コイルスプリング３２の付勢力に抗してシャフト本体１１から外す。そして、カバー１６を所定量回転させることで、コイルスプリング３２によって付勢されているカバー１６の係合凸部６２を、シャフト本体１１の端面に圧接させている。このようにすれば、エアシリンダ１４を駆動させることなく、カバー１６に連結された駆動シャフト１３をロック位置からロック解除位置に移動させて固定することができる。その結果、停電や装置の故障等によりエアの供給が停止された場合でも、芯管１を、手動により、シャフト本体１１からロック解除することができる。
【００５１】
従って、この第３実施形態によれば、停電や装置の故障等によりエアの供給が停止された場合でも、芯管１をシャフト本体１１から取り外すことができ、新しい巻物と交換することができる。また、シャフト本体１１に形成された斜面６１ａに沿ってカバー１６を回動させることで、シャフト本体１１からカバー１６を容易に取り外すことができる。このことから、操作性が向上するとともに操作力も軽減することができる。
【００５２】
［第４実施形態］
次に、クランプシャフト７０の第４実施形態を図９に従って説明する。なお、第４実施形態において第１実施形態と同様の部分においては、その詳細な説明を省略する。
【００５３】
図９に示すように、駆動シャフト１３に形成されたネジ部７２のカバー１６側端部には、ダブルナット７１が螺合されている。ダブルナット７１は、駆動シャフト１３の軸線方向に沿って進退可能に螺合されている。ダブルナット７１は、それぞれが互いに締め付けられることにより、駆動シャフト１３の軸線上に位置調節可能に固定されている。コイルスプリング３２の付勢力は、ダブルナット７１をエアシリンダ１４側に移動させると小さくなり、カバー１６側に移動させると大きくなる。このように、本実施形態では、ダブルナット７１を進退させることで、コイルスプリング３２の付勢力を調節可能な付勢力調節機構が構成されている。
【００５４】
よって、この第４実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、付勢力調節機構により、コイルスプリング３２の付勢力を必要に応じて調節することができる。このように、コイルスプリング３２の付勢力をダブルナット７１により調節することで、芯管１に対するロックピン３５の接圧力を、巻物の種類に合わせて適宜変更することが可能となる。従って、芯管１が紙製である場合に生じる紙くずや、芯管１に巻き取られた巻物の変形等の不具合をより一層確実に防止することができる。
【００５５】
本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態では、駆動シャフト１３を常時付勢するコイルスプリング３２及びロックピン３５を常時付勢する圧縮バネ３９は、いずれもコイルスプリングであった。しかし、コイルスプリング３２及び圧縮バネ３９は、コイルスプリング以外の付勢手段であってもよい。具体的には、板バネ、ゴム、スポンジ等が挙げられる。
【００５６】
・前記実施形態では、ロックピン３５は、シャフト本体１１の長手方向の２箇所に設けられていた。しかし、ロックピン３５の位置は、シャフト本体１１の長手方向に３箇所以上設けてもよい。また、シャフト本体１１の円周方向において、３つのロックピン３５が均等配置されていた。しかし、シャフト本体１１の円周方向において、２つまたは４つ以上のロックピン３５を均等配置してもよい。また、シャフト本体１１に設けられるロックピン３５の数は、６つに限られるものではない。
【００５７】
・前記実施形態では、ロックピン３５の基端部には、球形状のボール４６が回転可能に設けられていた。しかし、ロックピン３５の基端部には、ボール４６以外の転動体を設けてもよい。例えば、駆動シャフト１３のテーパ部３０に沿って回転するように、円柱形状の転動体をロックピン３５の基端部に設けてもよい。
【００５８】
・前記実施形態では、駆動シャフト１３のカバー１６側端部に、ダブルナット７１が螺合されていた。この構成以外に、ダブルナット７１をスペーサ２５のバネ受け３４ｂに螺合することで、コイルスプリング３２の付勢力調節機構を構成してもよい。
【００５９】
次に、上記実施形態及び別例によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
（１）ロック部材は、シャフト本体の長手方向及び同シャフト本体の円周上に離間配置されていることを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項に記載のクランプシャフト。このようにすることで、芯管をシャフト本体により一層確実にロックすることが可能となる。
【００６０】
（２）巻物等の芯管内に挿通される中空状のシャフト本体と、前記シャフト本体に設けられ、そのシャフト本体の外周面から出没可能なロック部材と、前記シャフト本体内にその軸線方向に沿って設けられ、前記シャフト本体内を往復移動することでロック部材を出没させる駆動シャフトとを備えるクランプシャフトにおいて、シャフト本体の一端に設けられ、ロック部材が突出するロック方向に駆動シャフトを機械的に常時付勢する付勢手段と、シャフト本体の他端に設けられ、ロック部材が没入するロック解除方向に駆動シャフトを駆動する流体圧シリンダとを備えたことを特徴とするクランプシャフト。
【００６２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、停電や装置の故障等により流体の供給が停止されても、巻物の撓みや芯管の位置ずれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態におけるロック時のクランプシャフトの断面図。
【図２】同じくロック解除時のクランプシャフトの断面図。
【図３】ロック解除時のロックピン周辺の拡大断面図。
【図４】ロック時のロックピン周辺の拡大断面図。
【図５】第２実施形態におけるロック時のロックピン周辺の拡大断面図。
【図６】第３実施形態におけるロック時のクランプシャフトの断面図。
【図７】同じくロック解除時のクランプシャフトの断面図。
【図８】（ａ）は同じくロック時のカバー側端部の拡大斜視図。（ｂ）は同じくロック解除時のカバー側端部の拡大斜視図。
【図９】第４実施形態におけるクランプシャフトの付勢力調節機構周辺の拡大断面図。
【図１０】従来のクランプシャフトの断面図。
【図１１】従来のクランプシャフトの断面図。
【図１２】従来のクランプシャフトの断面図。
【符号の説明】
１…芯管、１０…クランプシャフト、１１…シャフト本体、１３…駆動シャフト、３２…コイルスプリング（付勢手段）、３５…ロックピン（ロック部材）、３９…圧縮バネ（弾性体）、４６…ボール（転動部材）。
【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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【図１１】
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【図１２】
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