JPH1179486A - 巻芯チャック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中空の巻芯が外挿されるカラー本体の外周部
に円環状のリングを回動自在に嵌挿すると共に、この円
環状リングに、上記カラー本体の回転駆動により上記巻
芯内面を押圧支持する係合手段を形成した巻芯チャック
装置において、上記円環状リングの初動時の巻芯に対す
る係合力を確保し、かつ巻芯の挿脱を容易にする。 【解決手段】 上記円環状リング５の外周部に、車輪状
の回転体１２を巻芯９の内面に付勢して押圧する押接機
構を複数形成し、かつこの回転体１２を上記円環状リン
グ５の軸方向にのみ回転可能に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば紙、布、合
成樹脂フィルムあるいは金属箔等ののシート帯を任意の
幅にスリットして巻取る巻取り装置、または巻出し装置
の巻芯チャック装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シート帯の巻取り装置においては、巻取
り用の回転駆動軸に対し摩擦結合等により一体に回転し
うるよう設けられたカラーと、このカラーに外挿される
紙管等の中空巻芯にカラーの回転を伝達する手段とを有
し、外挿された巻芯を１回転方向に拘束して回転させる
ものが多く提案されている。

【０００３】そして、上記カラーの回転を巻芯に伝達す
る手段としては、カラー外周に設けた傾斜底面を有する
複数の凹欠部に転動体を装着し、この転動体が傾斜底面
の浅い位置にあるときに巻芯内面と摩擦により結合させ
るようにしたものが一般的である。

【０００４】具体的には、例えば図８に示すように、カ
ラー本体３の外周部に円周方向の溝６を形成して、この
溝６に円環状リング５を回転自在に嵌挿し、さらに上記
溝６の側部には周方向等間隔位置に複数の凹欠部７を設
けるとともに、この凹欠部７の底面を接線方向に対し周
方向一端側が浅くなるように傾斜させ、また前記円環状
リング５には前記凹欠部７と対応する周方向等間隔位置
に、内方部より狭い幅で外周に開口する切欠部４を設
け、この切欠部４には前記傾斜底面を転動する転動体９
を上記開口４１より一部突出可能に嵌挿し、転動体９が
傾斜底面の浅い位置にあるときにこの転動体９が切欠部
４の開口４１より突出して巻芯ａの内面に係合する巻芯
チャック装置がある。そして、この巻芯チャック装置に
おいては、同図に示す如く上記円環状リング５の周方向
等間隔位置に、ばね手段１１により巻芯ａの内面に対し
ピン１２′を弾力的に押接する押接機構を形成してい
る。

【０００５】すなわち、上記巻芯チャック装置において
は、上記カラー本体３に紙管等の中空の巻芯ａを外挿す
ると共に、この巻芯ａにシート帯を止めて回転抵抗を与
えた状態でカラー本体３を回転させると、円環状リング
５に形成された上記押接機構のピン１２′と巻芯ａ内面
との摩擦抵抗により、この円環状リング５が回転するこ
となくカラー本体３が回転することになり、これに伴っ
て、転動体９が凹欠部７の深い位置から浅い位置に移動
し、リング５外周における切欠部４の開口４１より突出
した状態になり、これにより、転動体９が巻芯ａ内面に
強く押接して摩擦結合する。この状態において巻芯ａ
は、この転動体９を介してカラー本体３とともに回転
し、巻取りあるいは巻出しが行われる。また、カラー本
体３を逆方向に回転させると、転動体９が凹欠部７の深
い位置に移動して転動体９と巻芯ａとの摩擦結合が緩
み、巻芯ａを軸方向に抜き出すことができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】

【０００７】しかしながら、上記従来の押接機構では、
巻芯内面に対しピンを付勢して押圧する機構であること
から、巻芯をカラー本体に外挿する際に上記突出したピ
ンが巻芯管の端面に引掛かりやすく、更に巻芯を引き抜
くときにはこのピンが巻芯内面にくい込んで抜けにくい
という問題があり、また、巻芯の挿脱し易さを優先する
ようにピンの先端を丸く形成して滑りを良くした場合に
は、今度は巻芯内面に対する係合力が低下するとの問題
が生じる。

【０００８】本発明は叙上の如き実状に対処し、上記押
接機構に新規な構成を見出すことにより、上記巻芯の挿
脱を良好に行わしめると共に、この巻芯内面に対する係
合力を所定の水準に保持せしめることを目的とするもの
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、上記目的に適
合する本発明の巻芯チャック装置の特徴は、中空の巻芯
が外挿されるカラー本体の外周部に円環状のリングを回
動自在に嵌挿する一方、この円環状リングに、上記カラ
ー本体の回転駆動によりこのカラー本体と係合すると共
に半径外方向に移動して上記巻芯内面を押圧支持する係
合手段を形成した巻芯チャック装置において、上記円環
状リングの外周部に周方向に所定間隔をおいて、車輪状
の回転体を巻芯の内面に付勢して押圧する押接機構を複
数形成し、かつこの回転体を上記円環状リングの軸方向
にのみ回転可能となしたところにある。

【００１０】

【作用】上記本発明の巻芯チャック装置においては、上
記車輪状の回転体を巻芯の内面に対して付勢するように
し、かつこの回転体を円環状リングの軸方向すなわち巻
芯の挿脱方向にのみ回転するようにしたことから、巻芯
の外挿時には巻芯の端面や内面がこの回転体に案内され
てスムースに嵌挿を行わしめると共に、チャック時には
円環状リングの回転方向に対して上記回転体が回転せ
ず、これにより巻芯内面に対する係合力を高め、さらに
巻芯の引抜き時には、回転体が巻芯内面にくい込んでい
た場合でも、車輪状の回転体がこのくい込みを回転によ
って乗り越えると共に巻芯内面を案内することにより上
記引抜きを極めて容易に行わしめることが可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下さらに添付図面を参照して、
本発明の実施の形態を説明する。

【００１２】図１は本発明実施形態の巻芯チャック装置
を示す断面図、図２（Ａ）は同装置の押接機構を示す平
面図、同図（Ｂ）は同、軸方向断面図、図３（Ｂ）は
同、軸直交断面図、同図（Ａ）は同図（Ｂ）の平面図、
図４は同巻芯チャック装置の分解斜視図、図５は同、斜
視図である。

【００１３】この実施形態の巻芯チャック装置は、回転
駆動軸２に対し回転伝達可能に外挿されるカラー本体３
と、このカラー３の外周に形成され、カラー本体３の回
転を外挿された紙管等の巻芯ａに伝達する手段とを有
し、巻芯ａを１回転方向に拘束して回転させて、任意の
幅にスリットしたシート帯ｂ（図７参照）を巻取るよう
になっており、カラー本体３は、例えば回転駆動軸２の
軸方向に所望間隔に配された、後述する摩擦手段により
回転伝達されるようになっている。

【００１４】一方、カラー本体３の回転を上記巻芯ａに
伝達する手段は、次のような構成を有している。

【００１５】カラー本体３の外周に設けられた円周方向
の溝６には、円環状リング５が回転自在に嵌挿される。
７は上記円周方向の溝６の両側部に設けられた凹欠部で
あり、周方向等間隔位置の４個所において周方向にやや
長く形成されている。この凹欠部７の底面は、カラー本
体３の接線方向に対して周方向一端側が浅くなるように
傾斜して形成されている。この傾斜底面８の高低差は、
後述するローラ等の転動体９の径に応じて設定され、１
〜４ｍｍ程度に設定される。

【００１６】５１は上記円環状リング５を形成する半円
環状をなす一対の半割体であって、溝６に嵌合されて相
互に結合される。図４に示すように半割体５１には、一
端が分割端面に開口し、他端が外周に開口する螺合孔５
２が設けられ、溝６に嵌合した状態で螺合孔５２にネジ
５３を螺合することにより、両半割体５１が結合される
ようになっている。

【００１７】そして、この円環状リング５には、前記両
側の凹欠部７に対応する周方向等間隔位置（４個所）
に、それぞれ内方部より狭い幅で外周に開口する切欠部
４が設けられている。この切欠部４にはローラ状の転動
体９が開口４１より一部突出可能に嵌挿されて抜脱不能
に保持されており、転動体９の両端部が両側の前記凹欠
部７に嵌合して傾斜底面８を転動するように設けられて
いる。すなわち円環状リング５がカラー本体３に対して
相対回転すると、このリング５の切欠部４に嵌挿された
各転動体９は、それぞれ同時に凹欠部７の傾斜底面８を
転動するようになっている。

【００１８】この転動体９は、巻芯ａの外挿時等の通常
時は傾斜底面８の深い位置８ａにあって、前記切欠部４
の開口４１より殆ど突出しないか、ごく僅か突出する状
態に保持され、また浅い位置８ｂに移動したときは開口
４１より外方に突出状態となって外挿された巻芯ａ内面
を内方より押圧し、この押圧力で巻芯ａと摩擦結合する
ようになっている。なお、転動体９を傾斜底面８の深い
位置８ａの位置に確実に保持させるために、図７に示す
ように凹欠部７の周方向端面に磁石１０を埋め込んで転
動体９を保持するようにするのが望ましい。

【００１９】一方、本発明の肝要をなす押接機構は、図
１〜図３に示すように、上記円環状リング５の周方向等
間隔位置、例えば図１のように転動体９を保持する切欠
部４の近傍位置に、内部に埋設されたばね手段１１によ
り巻芯ａ内面に対し弾力的に押接する車輪状の回転体１
２を設け、巻芯ａの軸方向の外挿および引き抜き作用を
容易にするとともに、前記回転開始時に円環状リング５
が巻芯ａに対し空回りするのを防止するようにしてい
る。

【００２０】上記回転体１２は、穴あき短円柱形状を呈
して中心軸１２ａによって回動自在に枢着されており、
この軸１２ａが円環状リング５の接線方向に平行に配設
されることにより、この円環状リング５の軸方向、すな
わち巻芯ａの挿脱方向にのみ回転するようになってい
る。

【００２１】なお図２（Ｂ）、図３（Ｂ）に示すよう
に、回転体１２を枢支する軸１２ａは、円環状リング５
に埋設されたスリーブＳの上部と、このスリーブＳ内に
摺動自在かつばね手段１１によって付勢された受体Ｕと
の間に回動自在に配設されており、回転体１２が図示下
方に押圧されることにより上記受体Ｕとともに下降す
る。

【００２２】すなわち、本発明の巻芯チャック装置にお
いては、上記車輪状の回転体１２を巻芯ａの内面に対し
て付勢するようにし、かつこの回転体１２を円環状リン
グ５の軸方向すなわち巻芯ａの挿脱方向にのみ回転する
ようにしたことから、巻芯ａの外挿時や引き抜きにはこ
の巻芯ａの端面あるいは内面がこの回転体１２に案内さ
れてスムースに嵌挿が行われると共に、チャック時には
上記円環状リング５の回転方向に対して上記回転体１２
が回転せず、これにより巻芯内面に対する所望の係合力
を容易に得ることが可能となる。特に、上記巻芯ａの引
き抜きにおいては、上記回転体１２が巻芯ａの内面にく
い込んでいた場合でも、車輪状のこの回転体１２が上記
くい込みを乗り越えるように回転し、さらに巻芯内面を
この回転によって案内することから、引き抜き差作業が
極めて容易になる。

【００２３】一方、上記のような構成の巻芯チャック装
置は、巻取り装置における巻取り軸を構成するのに使用
するもので、図４、図５に例示するように、回転駆動軸
２の軸方向に所望の間隔に配して外挿する。この際、各
巻芯チャック装置のカラー本体３に円環形のスペーサを
介装して所定位置に嵌挿する。またカラー本体３の両側
端部内周と回転駆動軸２の間には軸受１５を介設する。

【００２４】そして、回転駆動軸２の回転をカラー本体
３に伝えるための摩擦結合の手段は次のような構成を有
している。２１は回転駆動軸２内部の軸方向に設けられ
た空気圧入路、２２は回転駆動軸２の同一円周上の等間
隔（例えば図のように９０°の角度）に設けられた押圧
孔であり、空気圧入路２１から回転駆動軸２外周面に貫
通している。またこの４個の押圧孔２２は４５°の角度
づつずらせて軸方向に間隔をおいてカラー本体３の装着
位置毎に設けられている。２３は押圧孔２２内部を摺動
する円筒形の押圧部材であって、先端は半球状に形成さ
れ、外周面にパッキング材２４が嵌着されている。

【００２５】回転駆動軸２とカラー本体３を回転結合す
るには、空気圧入路２１に高圧空気を送り込み、押圧部
材２３の先端が駆動軸２の外周面より僅かに突出してカ
ラー本体３の内面を押圧し、摩擦によって結合する。こ
の結合力は空気圧によって調整でき、高圧空気を解除す
ると、押圧部材２３のカラー本体３へ押圧しなくなり、
摩擦結合が解除されるようになっている。

【００２６】次に、巻芯支持装置１の外側に紙管等の巻
芯ａを外挿してシート帯ｂを巻取る場合について説明す
る。

【００２７】先ず、図７における実線の状態において
は、ローラ等よりなる転動体９が、凹欠部７の傾斜底面
８の深い位置８ａにあって、切欠部４の開口４１より外
方へ突出していないか、あるいは突出していてもごく僅
かである。巻芯ａを外挿する際には、ばね手段１１を利
用した押接機構の前記車輪状回転体１２が巻芯ａの外挿
による押圧力で巻芯ａの端面当接時からばね手段１１に
抗して弾力的に退入し、かつ回転体１２の回転が巻芯を
嵌挿方向に案内するため、上記の巻芯ａの外挿作用を極
めて容易に行うことが可能となる。

【００２８】そして、巻芯ａにシート帯ｂの端部を止め
て回転抵抗を与え、回転駆動軸２とともに、カラー本体
３を矢印方向に回すと、巻芯ａとこの巻芯内面に押接し
かつリング５の回転方向には回らない上記回転体１２と
の摩擦により、リング５が回転せずにカラー本体３のみ
が回転し、これにより転動体９が傾斜底面８の浅い位置
８ｂに移って開口４１から径方向に突出し、巻芯ａ内面
に強く押圧され、巻芯内面に摩擦結合する。それ以降、
巻芯ａはリング５とともに、カラー本体３に同期して回
転し、巻取りが行われる。

【００２９】また、カラー本体３をリング５に対して逆
回転させると、転動体９が傾斜底面８の深い位置８ａへ
移動するとともに、開口４１から退入して巻芯ａ内面と
の摩擦係合が解かれるので、巻芯ａを抜き取れる状態と
なる。この場合、前記回転体１２には、巻芯ａの引き抜
き方向には回動自在であり、かつ車輪状であることか
ら、遠心力等によって巻芯内面にくい込んでいた場合で
も、このくい込みを回転により乗り越えることが可能で
あり、さらにこの回転により巻芯内面を案内することに
より上記巻芯ａの引き抜きが極めて容易となる。以上、
本発明の実施の形態を巻取り軸における巻芯支持の場合
について説明したが、本発明は巻出し装置の巻出軸を構
成するのにも上記と同様に利用することも可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の巻芯チャ
ック装置は、巻芯が外挿されるカラー本体の外周部に円
環状のリングを回動自在に嵌挿する一方、この円環状リ
ングに、上記カラー本体の回転駆動によりこのカラー本
体と係合すると共に半径方向に移動して上記巻芯内面を
押圧支持する係合手段を形成した巻芯チャック装置にお
いて、上記円環状リングの外周部に周方向に所定間隔を
おいて、車輪状の回転体を巻芯の内面に付勢して押圧す
る押接機構を複数形成し、かつこの回転体を上記円環状
リングの軸方向にのみ回転可能となしたものであり、上
記車輪状の回転体を巻芯の内面に対して付勢するように
し、かつこの回転体を円環状リングの軸方向すなわち巻
芯の挿脱方向にのみ回転するようにしたことから、巻芯
の外挿時には巻芯の端面や内面がこの回転体に案内され
てスムースに嵌挿を行わしめると共に、チャック時には
円環状リングの回転方向に対して上記回転体が回転せ
ず、巻芯内面に対する係合力を高め、さらに巻芯の引き
抜き時には、回転体が巻芯内面にくい込んでいた場合で
も、車輪状の回転体がこのくい込みを回転によって簡単
に乗り越えると共に巻芯内面を案内することにより上記
引き抜きを極めて容易に行わしめるとの顕著な効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施形態の巻芯チャック装置を示す断面
図である。

【図２】（Ａ）同装置の押接機構を示す平面図である。 （Ｂ）同、軸方向断面図である。

【図３】（Ａ）図３（Ｂ）の平面図である。 （Ｂ）押接機構の軸直交断面図である。

【図４】同巻芯チャック装置の分解斜視図である。

【図５】同、斜視図である。

【図６】転動体の動きを示す軸方向断面図である。

【図７】同、軸直交断面図である。

【図８】従来の巻芯チャック装置を示す断面図である。

【符号の説明】

ａ 巻芯 ｂ シート帯 １ 巻芯支持装置 ２ 回転駆動軸 ３ カラー本体 ４ 切欠部 ４１ 開口 ５ 円環状リング ６ 円周方向の溝 ７ 凹欠部 ８ 傾斜底面 ８ａ 深い位置 ８ｂ 浅い位置 ９ 転動体 １０ 磁石 １１ ばね手段 １２ 車輪状回転体 １２ａ 枢着軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空の巻芯が外挿されるカラー本体の外
   周部に円環状のリングを回動自在に嵌挿する一方、この
   円環状リングに、上記カラー本体の回転駆動によりこの
   カラー本体と係合すると共に半径外方向に移動して上記
   巻芯内面を押圧支持する係合手段を形成した巻芯チャッ
   ク装置において、上記円環状リングの外周部に周方向に
   所定間隔をおいて、車輪状の回転体を巻芯の内面に付勢
   して押圧する押接機構を複数形成し、かつこの回転体を
   上記円環状リングの軸方向にのみ回転可能となしたこと
   を特徴とする巻芯チャック装置。