特許 6188174 包装材供給装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6188174

(24)【登録日】2017年8月10日

(45)【発行日】2017年8月30日

(54)【発明の名称】包装材供給装置

(51)【国際特許分類】

   B65B 11/04 20060101AFI20170821BHJP

   B65B 25/14 20060101ALI20170821BHJP

   B65B 27/06 20060101ALI20170821BHJP

   F16H 48/08 20060101ALI20170821BHJP

   B65H 23/08 20060101ALI20170821BHJP

【ＦＩ】

   B65B11/04

   B65B25/14 B

   B65B27/06 A

   F16H48/08

   B65H23/08

【請求項の数】7

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2016-153441(P2016-153441)

(22)【出願日】2016年8月4日

【審査請求日】2016年8月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000168551

【氏名又は名称】鋼鈑工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000419

【氏名又は名称】特許業務法人太田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】内山 聰

【審査官】 植前 津子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−１６８４１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０２３１３０２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｂ １１／００−１３／３４

Ｂ６５Ｂ ２５／１４

Ｂ６５Ｂ ２７／０６

Ｂ６５Ｂ ４１／００

Ｂ６５Ｈ ２３／０８

Ｆ１６Ｈ ４８／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

包装材を搭載して無限軌道内を周回して前記包装材を引き出しながら被包装材を包装する包装装置に搭載される包装材供給装置であって、
引き出された前記包装材と接触して回転可能なロール部材と、
前記ロール部材を一定の力で前記包装材に押し付ける第１スプリング部材と、
前記ロール部材の回転を減衰させる一定のトルクを付与する非接触ブレーキ機構と、
前記非接触ブレーキ機構の駆動を停止させるクラッチ機構と、
前記包装材の引き出し方向に沿った張力が前記包装材に付与されているとき前記クラッチ機構のロックを解除して前記非接触ブレーキ機構によって前記トルクを前記ロール部材に付与する張力制御機構と、
を含むことを特徴とする包装材供給装置。

【請求項2】

前記張力制御機構は、差動歯車機構を具備し、
前記差動歯車機構は、
前記ロール部材の回転と連動するインプットシャフトに接続された入力歯車と、
前記非接触ブレーキ機構の回転と連動するアウトプットシャフトに接続された出力歯車と、
前記入力歯車からの動力を受けて周回し、前記クラッチ機構のロックを解除するロック開放アームが設けられた第１軸を回転させる遊星歯車と、
を含む請求項１に記載の包装材供給装置。

【請求項3】

前記非接触ブレーキ機構は、
前記アウトプットシャフトの回転に連動する第２軸に設置された金属板ディスクと、
前記金属板ディスクを挟むように固定配置された一対のマグネット板と、
を有する請求項２に記載の包装材供給装置。

【請求項4】

前記クラッチ機構は、
前記アウトプットシャフトに連動して回転する第２軸が挿入される挿入孔と、
前記挿入孔に配置されて、前記第２軸の回転を規制するロックピンと、
前記ロックピンを移動させて前記第２軸の回転規制を解放するロック開放ピンと、
前記第１軸に固定されて前記ロック開放ピンを押圧するロック開放アームと、
を含む請求項３に記載の包装材供給装置。

【請求項5】

前記クラッチ機構は、前記ロックピンが前記第２軸の回転を規制するように押し付ける押付バネを含み、
前記遊星歯車の周回に従って前記ロック開放アームが移動して前記ロック開放ピンを押し上げることで前記インプットシャフトからの動力が前記差動歯車機構を介して前記アウトプットシャフトへ伝達される請求項４に記載の包装材供給装置。

【請求項6】

前記張力制御機構は、前記ロック開放アームを逆旋回させる巻戻機構を更に有し、
前記引き出し方向と反対側の方向に沿った力が前記包装材に付与されて前記包装材が弛んだときに、前記巻戻機構によって前記ロック開放アームを逆旋回させて前記クラッチ機構で前記非接触ブレーキ機構の駆動を停止させる請求項２〜５のいずれか一項に記載の包装材供給装置。

【請求項7】

前記クラッチ機構は、
前記アウトプットシャフトに連動して回転する第２軸が挿入される挿入孔と、
前記挿入孔に配置されて、前記第２軸の回転を規制するロックピンと、
前記ロックピンを移動させて前記第２軸の回転規制を解放するロック開放ピンと、
前記第１軸に固定されて前記ロック開放ピンを押圧するロック開放アームと、
を含み、
前記巻戻機構は、
前記第１軸と固定される本体部と、
前記張力制御機構のフレームに固定される第２スプリング部材と、
一端が前記第２スプリング部材に固定されるとともに、他端が前記本体部と固定された線材と、を含み、
前記第２スプリング部材の作用で前記本体部と固定された前記第１軸が逆回転することで、前記第１軸に固定された前記ロック開放アームが前記ロック開放ピンから離脱する請求項６に記載の包装材供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、包装材を一定のテンションで被包装物に包装するための包装装置に関し、より具体的には線材コイルやロール状鋼板に延伸性フィルムを巻くための包装材供給装置に関する。

【背景技術】

【0002】

環状の包装対象物、例えば、金属線状体や金属帯状体のコイルを包装するための装置として、例えば下記特許文献１に開示された包装装置が知られている。この包装装置では、２本のビームと、これらのビームに対して開閉可能なゲート部とからなるループ体を有し、シャットルがこのループ体の内周面に沿って周回可能に配置されている。シャットルは、電気モータによる自走式であり、内部にロール巻きの包装材を収容している。

【0003】

かかる装置の作動にあたっては、ループ体のゲート部を開いて、包装すべき帯鋼コイルの穴をループ体のビームが貫通するように、帯鋼コイルをループ体にセットし、ゲート部を閉める。次いで、シャットル内部から包装材を引っ張り出し、その先端を帯鋼コイルに留める。その後、帯鋼コイルを回転させながら、シャットルをループ体に沿って移動させることによって、シャットル内部からの包装材を帯鋼コイルに巻き付けることができる。

【0004】

また、比較的大形の被包装物を包装できるものでありながら簡単な構成で小形にできる包装装置として下記特許文献２がある。この特許文献２によれば、環状軌道の一部を開閉可能に構成し、この環状軌道に台車を乗せ、この台車に包装材供給手段を搭載して包装材コイルから包装材を供給する構成が開示されている。
かかる装置の作動にあたっては、閉鎖した環状軌道内に被包装物の一部を配置して支持手段で支持し、環状軌道に沿って台車駆動手段を設けて台車に連携させつつ台車駆動手段を駆動することにより台車を環状軌道に沿って周回させている。

【0005】

さらに、環状案内体に沿って移動する移動体とは別個の固定された包装材供給手段によって包装材を供給する包装装置として下記特許文献３が既知である。この特許文献３によれば、被包装物を環状案内体の内部空間内に配置し、包装材供給手段からの包装材を被包装物につけた状態で、移動体を移動体駆動手段によって環状案内体に沿って移動させる。これにより、移動体が被包装物と包装材供給手段との間に延びる包装材を連行しつつ被包装物の周囲を移動することで被包装物を包装材で包装する。
かかる包装装置によれば、環状案内体の外に配置した包装材供給手段の包装材供給源を大きくする場合であっても、これが原因で環状案内体に沿って移動する移動体が環状案内体の内部空間内に配置される被包装物と干渉することはなくなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平５−２９４３１４号公報

【特許文献2】特開平１１−２２７７０７号公報

【特許文献3】ＷＯ２０００／０４４６２３

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上記に示した従来技術の包装装置では、いずれも解決すべき課題を内包している。
すなわちこれら特許文献１乃至３によれば、シャトルあるいは台車に搭載された包装材を引っ張り出して被包装物を包装するのであるが、この包装材を引っ張り出す際の包装材にかかる張力を一定化することに関しては何ら着目がなされていない。

【0008】

例えば特許文献２では、上記した張力が変動することを前提に張力調整ローラーなどを用いているため、この張力調整のための構造が複雑化してしまう。
一方で特許文献３に開示された包装材供給手段に対して公知のルーパー機構などを組み入れることも考えられるが、やはり包装材供給手段が複雑化することは避けられず、例えば包装材の交換時にはルーパー機構の取り外しなど大掛かりな作業となってしまう。
本発明は、上記した課題を解決するためになされたもので、構造が簡単で且つ上記した張力を一定にするための機構を実現した包装装置の張力制御機構を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するため、本発明の一実施形態にかかる包装材供給装置は、（１）包装材を搭載して無限軌道内を周回して前記包装材を引き出しながら被包装材を包装する包装装置に搭載される包装材供給装置であって、引き出された前記包装材と接触して回転可能なロール部材と、前記ロール部材を一定の力で前記包装材に押し付ける第１スプリング部材と、前記ロール部材の回転を減衰させる一定のトルクを付与する非接触ブレーキ機構と、前記非接触ブレーキ機構の駆動を停止させるクラッチ機構と、前記包装材の引き出し方向に沿った張力が前記包装材に付与されているとき前記クラッチ機構のロックを解除して前記非接触ブレーキ機構によって前記トルクを前記ロール部材に付与する張力制御機構と、を含むことを特徴とする。

【0010】

なお、上記（１）の包装材供給装置においては、（２）前記張力制御機構は、差動歯車機構を具備し、前記差動歯車機構は、前記ロール部材の回転と連動するインプットシャフトに接続された入力歯車と、前記非接触ブレーキ機構の回転と連動するアウトプットシャフトに接続された出力歯車と、前記入力歯車からの動力を受けて周回し、前記クラッチ機構のロックを解除するロック開放アームが設けられた第１軸を回転させる遊星歯車と、を含むことが好ましい。

【0011】

また、上記（２）の包装材供給装置においては、（３）前記非接触ブレーキ機構は、前記アウトプットシャフトの回転に連動する第２軸に設置された金属板ディスクと、前記金属板ディスクを挟むように固定配置された一対のマグネット板と、を有することが好ましい。

【0012】

また、上記（３）の包装材供給装置においては、（４）前記クラッチ機構は、前記アウトプットシャフトに連動して回転する第２軸が挿入される挿入孔と、前記挿入孔に配置されて、前記第２軸の回転を規制するロックピンと、前記ロックピンを移動させて前記第２軸の回転規制を解放するロック開放ピンと、前記第１軸に固定されて前記ロック開放ピンを押圧するロック開放アームと、を含むことが好ましい。

【0013】

また、上記（４）の包装材供給装置においては、（５）前記クラッチ機構は、前記ロックピンが前記第２軸の回転を規制するように押し付ける押付バネを含み、前記遊星歯車の周回に従って前記ロック開放アームが移動して前記ロック開放ピンを押し上げることで前記インプットシャフトからの動力が前記差動歯車機構を介して前記アウトプットシャフトへ伝達されることが好ましい。

【0014】

また、上記（２）〜（５）の包装材供給装置においては、（６）前記張力制御機構は、前記ロック開放アームを逆旋回させる巻戻機構を更に有し、前記引き出し方向と反対側の方向に沿った力が前記包装材に付与されて前記包装材が弛んだときに、前記巻戻機構によって前記ロック開放アームを逆旋回させて前記クラッチ機構で前記非接触ブレーキ機構の駆動を停止させることが好ましい。

【0015】

また、上記（６）の包装材供給装置においては、（７）前記クラッチ機構は、前記アウトプットシャフトに連動して回転する第２軸が挿入される挿入孔と、前記挿入孔に配置されて、前記第２軸の回転を規制するロックピンと、前記ロックピンを移動させて前記第２軸の回転規制を解放するロック開放ピンと、前記第１軸に固定されて前記ロック開放ピンを押圧するロック開放アームと、を含み、前記巻戻機構は、前記第１軸と固定される本体部と、前記張力制御機構のフレームに固定される第２スプリング部材と、一端が前記第２スプリング部材に固定されるとともに、他端が前記本体部と固定された線材と、を含み、前記第２スプリング部材の作用で前記本体部と固定された前記第１軸が逆回転することで、前記第１軸に固定された前記ロック開放アームが前記ロック開放ピンから離脱することが好ましい。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、引き出される一部の包装材にかかる張力を一定にすることができるので、ルーパー機構など大掛かりな機構を用いずとも包装材の緩みを抑制することができる。これにより、構造を複雑化させることなく引き出される包装材の緩みを有効に抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施形態にかかる包装装置１を説明する図である。

【図2】実施形態にかかる無限軌道２を説明する図である。

【図3】実施形態にかかるシャトル３の構成図である。

【図4】実施形態にかかる張力制御機構４の外観斜視図である。

【図5】実施形態にかかる張力制御機構４の部分拡大図である。

【図6】包装材Ｌを引き出した直後における張力制御機構４の動作メカニズムを説明する模式図である。

【図7】張力制御機構４のうち差動歯車機構４６の構成を示す模式図である。

【図8】張力制御機構４のうちクラッチ機構とロック開放アームの動作を説明する模式図である。

【図9】クラッチ機構によるロックが解除された後における張力制御機構４の動作メカニズムを説明する模式図である。

【図10】包装材Ｌの引き出される際におけるテンショナー機構４７の動作メカニズムを説明する模式図である。

【図11】本実施形態における包装材Ｌに着目した張力を概念的に説明する模式図である。

【図12】本実施形態におけるロール部材４２に着目した張力を概念的に説明する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明を実施するための実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、以下の説明中において適宜Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向をそれぞれ規定したが、本発明の権利範囲を意図的に限定又は減縮するものでない。なお以下で詳細に説明する特徴的な構造以外の構造については、例えば上述した特許文献１乃至３など他の公知の包装装置で用いられる構造を必要に応じて参照してもよい。

【0019】

＜包装装置１の構成＞
図１は本発明の実施形態にかかる包装装置１を示す模式図である。実施形態の包装装置１は、例えば延伸性の包装材を搭載して無限軌道内を周回して前記包装材を引き出しながら被包装材を包装する機能を備えている。
より具体的に本実施形態にかかる包装装置１は、少なくとも一部で開閉が可能な無限軌道２と、この無限軌道２上で周回可能なシャトル３と、このシャトル３に搭載されて包装材Ｌを供給する包装材供給装置４と、この包装材Ｌにより包装される被包装物Ｓを支持する支持装置５と、を含んで構成されている。

【0020】

また、図１（ｂ）に示されるように、本実施形態の包装装置１は、包装材Ｌの端末を処理するための第１クランプ装置６０および第２クランプ装置７０を含んで構成されている。なお、図１では説明の便宜上、１つのシャトル３が描かれているが、これに限られず２つ以上の任意の数のシャトル３（及び包装材供給装置４）が無限軌道２上で周回される形態であってもよい。

【0021】

ここで、本実施形態で用いられる被包装物Ｓには特に制限はないが、好適な被包装物Ｓの例として例えば上記したロール状に巻かれた鋼板、金属線の束などの線材コイルが挙げられる。また、本実施形態でいう包装装置とは、フィルムや紙材で被包装物Ｓを巻き付けるための装置をいい、被包装物Ｓを結束するための結束装置をも含む概念である。
また、包装材Ｌは、上述した被包装物Ｓを拘束するための延伸性を具備した材料であれば種々のものを適用してもよく、例えば公知のストレッチ樹脂フィルムなどのフィルム材や拘束用途の弾性変形可能な紙材などが挙げられる。

【0022】

無限軌道２は、金属製の構造体であって、閉鎖経路を形成する環状軌道を有する。この無限軌道２は、上記した環状軌道に沿って配置されてシャトル３を駆動させるための種々の部材（後述する所定のピッチで夫々配置されて回転可能な複数のスプロケット２１など）を備えている。換言すれば、本実施形態の無限軌道２は、少なくとも一部で開閉が可能であって、所定のピッチで各々配置されてその配置場所で回転可能な複数のスプロケットを備えている。

【0023】

シャトル３は、無限軌道２上を周回可能な構造体であって、例えば一般構造用圧延鋼材（ＳＳ４００など）やアルミニウムなどの金属で形成されていてもよい。そしてシャトル３は無限軌道２内に設置された駆動部からの推力が伝達される従動チェーン３３などを備えている。
包装材供給装置４は、ボルトやネジなどの公知の固定手段を介してシャトル３に搭載されるとともに、上述した包装材Ｌを回転可能に支持してシャトル３の周回に伴って包装材Ｌを引き出すことができる。

【0024】

また、包装材供給装置４は、シャトル３に搭載されるとともに、シャトル３の周回に伴って包装材Ｌを引き出す機能を有している。そして本実施形態の包装材供給装置４は、引き出される包装材Ｌの一部に生ずる張力が一定となるように維持する張力制御機構を備えている。この張力制御機構を備えた包装材供給装置４は、後に別途図面を用いて詳述される。

【0025】

支持装置５は、無限軌道２を支持する第１支持部５１と、上述した被包装物Ｓを回転可能に支持する第２支持部５２を備えた構造体であり、例えば一般構造用圧延鋼材（ＳＳ４００など）や機械構造用炭素鋼（Ｓ４５Ｃなど）等の金属からなるフレーム構造で構成されていてもよい。換言すれば、本実施形態の支持装置５は、少なくとも一部が無限軌道２に包囲される被包装物Ｓを支持する機能を有している。

【0026】

また、支持装置５には、後述する駆動チェーン２２や開閉機構２３、被包装物支持部５２などを駆動するための不図示の制御装置５３が搭載されている。そして作業者は、制御装置５３に備えられたタッチパネル式表示部などを操作することにより、この駆動チェーン２２や開閉機構２３、被包装物支持部５２を駆動制御してもよい。

【0027】

第１支持部５１は、無限軌道２の下側の二箇所において、ネジなどの公知の締結部材を介して無限軌道２を固定している。また、第２支持部５２は、被包装物Ｓを回転可能に支持する一対のローラーを含んで構成されている。一方、支持装置５内には電動モータ５４が搭載され、上述した制御装置５３の制御の下で電動モータ５４を介して被包装物支持部５２を回転させることにより、包装処理中に被包装物Ｓが順次回転して適切なラッピングが可能となっている。なお、この電動モータ５４は不図示の商用電源と接続されて電力が適宜供給されるようになっている。

【0028】

第１クランプ装置６０は、包装材Ｌの少なくとも一部をクランプハンドでクランプしながら当該包装材Ｌをカット機構で切断することが可能である。なお、クランプハンドとしては公知のロボットハンドを適用してもよい。また、カット機構としては、例えば物理的に鋭利な刃を用いてもよいし、熱を利用して焼き切るヒートカッティング機構を用いてもよい。

【0029】

本実施形態の第１クランプ装置６０は、包装材Ｌの切断位置を基準とした場合に余剰材となる側の包装材Ｌをクランプハンドで把持することが可能となっている。また、この第１クランプ装置６０は、Ｙ方向に関して進退移動が可能であるとともに、Ｙ軸周りに回転可能に構成されていてもよい。そして被包装材を包装する包装処理の際には、第１クランプ装置６０は、Ｙ方向に関して無限軌道２内の位置と無限軌道２内から離脱した位置との間で任意に移動が可能となっていてもよい。

【0030】

第２クランプ装置７０は、第１クランプ装置６０とは独立して移動制御されるとともに、第１クランプ装置６０が包装材Ｌを把持する位置とは異なる位置で当該包装材Ｌの一部を把持可能である。具体的に本実施形態の第２クランプ装置７０は、包装材Ｌの切断位置を基準とした場合に残余材となる側（包装材Ｌ本体の側）の包装材Ｌをクランプハンドで把持することが可能となっていてもよい。

【0031】

この第２クランプ装置７０は、典型的には６自由度のロボットハンドの先端に設けられ、無限軌道２内外で任意の位置および姿勢を取ることが可能となっている。そして上記した包装処理の際には、第２クランプ装置７０は、第１クランプ装置６０と協働して包装材Ｌの端末処理を実行することが可能となっている。

【0032】

次に図１および２を用いて、本実施形態に係る無限軌道２の詳細な構造について説明する。このうち図２（ａ）は無限軌道２のうち直線部Ｄにおける部分斜視図を示し、図２（ｂ）は曲線部Ｃにおける部分斜視図を示している。

【0033】

本実施形態の無限軌道２は、構造躯体としてのフレーム２０、フレーム２０内で回転可能に接地される複数のスプロケット２１、このスプロケット２１を回転させるための駆動チェーン２２、この無限軌道２の一部を開閉させるための開閉機構２３、および駆動チェーン２２を駆動させる電動モータ２４などを含んで構成されている。

【0034】

フレーム２０は、例えば一般構造用圧延鋼材（ＳＳ４００など）や機械構造用炭素鋼（Ｓ４５Ｃなど）等の金属で構成され、その内周側には複数のスプロケット２１や駆動チェーン２２などが設置される。

【0035】

スプロケット２１は、例えば一般構造用圧延鋼材（ＳＳ４００など）や機械構造用炭素鋼（Ｓ４５Ｃなど）等の金属をプレス加工や切削加工などすることにより製造され、上述したとおり直線部Ｄ内で設置される第１スプロケット２１ａ（図２（ａ））と、曲線部Ｃ内に配置される第２スプロケット２１ｂ（図２（ｂ））とを含んで構成されている。換言すれば、本実施形態の第１スプロケット２１ａは、直線部Ｄに配置されるとともに第１従動チェーン（後述）に対応している。また、第２スプロケット２１ｂは、曲線部Ｃに配置されるとともに第２従動チェーン（後述）に対応している。

【0036】

駆動チェーン２２は、Ｘ方向に沿って複数設けられ、無限軌道２の上記した閉鎖経路に沿って千鳥状態で（一方の駆動チェーン２２の始端と他方の駆動チェーン２２の終端の一部とがＹ方向に関して互いに重複するように）配置されている。なお、この駆動チェーン２２は、電動モータ２４（図１参照）からの動力を受けてスプロケット２１を回転駆動させることが可能となっている。

【0037】

図２（ａ）や（ｂ）に示されるように、駆動チェーン２２は一対の駆動用スプロケット２５と噛み合っており、この駆動用スプロケット２５と同軸で一体となっているスプロケット２１が駆動チェーン２２の駆動により回転する仕組みとなっている。なお、この電動モータ２４も上述した商用電源と接続されて電力が適宜供給されるようになっていてもよい。

【0038】

開閉機構２３は、被包装物Ｓを無限軌道２に対して着脱する際に、開口端部Ｅ（図１参照）を境にして無限軌道２の一部を不図示のモータを介して開閉させる機構である。このモータも、上記した商用電源と接続されていてもよい。なお、開閉機構２３はモータを介さずに上記した無限軌道２の一部を開閉させてもよい。

【0039】

次に図３を用いて、本実施形態に係るシャトル３の詳細な構造について説明する。
まず図３（ａ）〜（ｃ）に示されるように、本実施形態のシャトル３は、基台３１と、基台３１内に配置される従動チェーン３３（３３ａ、３３ｂ）を含んで構成されている。さらにシャトル３は、基台３１上に公知の固定手段を介して包装材供給装置４を支持可能となっている。

【0040】

基台３１は例えば一般構造用圧延鋼材（ＳＳ４００など）やアルミニウムなどの金属で構成され、基台３１の上面には不図示の締結部材を介して包装材供給装置４が固定される。また、基台３１の下面にはチェーンマウンター３２を介して一組の従動チェーン３３が設置される。

【0041】

従動チェーン３３は、第１の線Ｒ１上に配置されて第１スプロケット２１ａに連動する第１従動チェーン３３ａと、第１の線Ｒ１とは異なる第２の線Ｒ２上に配置されて第２スプロケット２１ｂに連動する第２従動チェーン３３ｂを含んでいる。換言すれば、第１の線Ｒ１は、Ｙ方向に関して第２の線Ｒ２とは異なる位置に配置されていてもよい。したがって、第１スプロケット２１ａのＹ方向に関する位置も、第２スプロケット２１ｂのＹ方向における位置とは異なるように配置されていてもよい。

【0042】

また、本実施形態では、第１スプロケット２１ａは無限軌道２の直線部Ｄ（図２（ａ）参照）に配置されているので、図３（ｂ）に示すように第１従動チェーン３３ａはその外形が直線状となっている。一方、第２スプロケット２１ｂは無限軌道２の曲線部Ｃ（図２（ｂ）参照）に配置されているので、図３（ｃ）に示すように第２従動チェーン３３ｂは曲線部Ｃに倣うようにその外形形状は曲線状となっている。

【0043】

なお、図３（ａ）〜（ｃ）に示されるように、本実施形態では、シャトル３の進行方向（Ｘ方向）に関し、第１従動チェーン３３ａのＸ方向における長さは、第２従動チェーン３３ｂのＸ方向における長さよりも短くなっていてもよい。これによりシャトル３は直線部Ｄでは安定して直線移動ができるとともに、曲線部Ｃでは直線部Ｄからの切り替えがスムーズにガタ付き無く行うことが可能となる。なお、第１チェーンマウンター３２ａのＸ方向における長さは、第２チェーンマウンター３２ｂのＸ方向における長さと同じにしてもよいし、第２チェーンマウンター３２ｂのＸ方向における長さよりも長くしてもよい。

【0044】

また、本実施形態のチェーンマウンター３２は、従動チェーン３３に対応した形状を備えている。すなわちチェーンマウンター３２は、第１従動チェーン３３ａを搭載する平板状（表面が平面状）の第１チェーンマウンター３２ａと、第２従動チェーン３３ｂを搭載する蒲鉾状（スプロケット２１に向けて凸状の表面を有し、この表面は上述した所定の曲率半径に対応する曲面である）の第２チェーンマウンター３２ｂとを含んで構成されている。

【0045】

なお、本実施形態では隣り合う第２スプロケット２１ｂ間の距離Ｐ２（図３（ｃ）参照）は、第２従動チェーン３３ｂの進行方向（Ｘ方向）における長さよりも短くなっていてもよい。従って、シャトル３が無限軌道２上を周回する際に推進力が途切れなく第２スプロケット２１ｂを通じて伝達されることになっている。

【0046】

また、直線部Ｄにおいても、隣り合う第１スプロケット２１ａ間の距離Ｐ１（図３（ｂ）参照）は、第１従動チェーン３３ａの進行方向（Ｘ方向）における長さよりも短くなっていてもよい。従って、シャトル３が無限軌道２上を周回する際に、直線部Ｄにおいても推進力が途切れなく第１スプロケット２１ａを通じて伝達されることになる。

【0047】

また、図３（ｄ）に示すように、本実施形態では、無限軌道２のうち曲線部Ｃにおいては、シャトル３側の第１従動チェーン３３ａはスプロケット２１とは噛み合っておらず、フリーの状態となっていてもよい。一方で駆動チェーン２２が駆動することで回転する第２スプロケット２１ｂと第２従動チェーン３３ｂとが噛み合っており、これによりシャトル３は進行方向への推力を得て無限軌道２上を周回可能となっていてもよい。

【0048】

次に図４〜図１０を用いて本実施形態の包装材供給装置４の詳細を説明する。
まず図４に、上記したシャトル３に搭載される包装材供給装置４の外観斜視図を示す。
上述したとおり、この包装材供給装置４は、公知の固定手段を介してシャトル３の基台３１に搭載（固定）され、シャトル３が無限軌道２上を移動することによって包装材Ｌの一部が包装材供給装置４から引き出されて被包装物Ｓが包装される仕組みとなっている。

【0049】

具体的に本実施形態の包装材供給装置４は、フレーム４０、支持部４１、ロール部材４２、第１スプリング部材４３、非接触ブレーキ機構４４、クラッチ機構４５、および張力制御機構４６を含んで構成されている。

【0050】

フレーム４０は、例えば一般構造用圧延鋼材（ＳＳ４００など）やアルミニウムなどの金属で構成され、後述する支持部４１や差動歯車機構４６ｃなどを搭載するボディとしての機能を有している。
支持部４１は、フレーム４０に搭載され、例えば中空又は中実の金属棒がベアリングなどの公知の軸受を介して回転可能に支持された構造となっている。そして支持部４１は、ロール状の包装材Ｌを引き出し可能に支持する機能を備えている。

【0051】

ロール部材４２は、例えば金属又は樹脂などの棒状部材であり、公知の軸受を介して回転可能にフレーム４０に支持されている。そして本実施形態のロール部材４２は、引き出された包装材Ｌと接触して回転する機能を備えている。なおロール部材４２のうち包装材Ｌと接触する接触面は、機械又は薬品による研磨処理などの表面加工が施されており、この接触面における摩擦係数がμ_０となっている。
第１スプリング部材４３は、フレーム４０に搭載されており、ロール部材４２を包装材Ｌに対して一定の力で押し付ける機能を有している。従って、包装処理時に包装材Ｌが使用されて半径が小さくなるときでも、この半径の減少に追従して継続してロール部材４２を包装材Ｌに対して一定の力で押し付けることができるようになっている。なお、第１スプリング部材４３の具体例としては、例えば公知のガススプリングや油圧スプリングなどを適用してもよい。

【0052】

非接触ブレーキ機構４４は、ロール部材４２の回転を減衰させる一定のトルクを当該ロール部材４２に付与する機能を備えている。図６などで後述されるように、本実施形態の非接触ブレーキ機構４４は、アウトプットシャフト４６ｂ（後述）の回転に連動する第２軸Ｊ２に設置された金属板ディスク４４ａと、この金属板ディスク４４ａを挟むように固定配置された一対のマグネット板４４ｂを含んで構成されている。
なお、非接触ブレーキ機構４４としては、第２軸Ｊ２に一定のトルクを付与可能であれば上記構造に限られず、例えば特開平５−２４８４５３号公報、特開平７−１４２５４号公報、特開平８−３０８２０９号公報および特開２０１１−１４１０３５号公報など公知の機構を随時参照してもよい。

【0053】

クラッチ機構４５は、非接触ブレーキ４４の駆動を停止させる機能を有している。本実施形態のクラッチ機構４５は、図８にも示されるとおり、筐体４５ａ、挿入孔４５ｂ、ロックピン４５ｃ、ロック開放ピン４５ｄ、ロック開放アーム４５ｅ、及び押付バネ４５ｆを含んで構成されている。

【0054】

筐体４５ａは、後述するロックピン４５ｃなどを収容するフレームであり、例えばＳＵＳやアルミニウムなどの金属から構成されている。
挿入孔４５ｂは、筐体４５ａに形成される貫通孔であり、アウトプットシャフト４６ｂに連動して回転する第２軸Ｊ２が挿入される。

【0055】

ロックピン４５ｃは、挿入孔４５ｂに配置されて、第２軸Ｊ２の回転を規制する機能を備えている。より具体的に例えば図８（ａ）のごとく第２軸Ｊ２にロックピン４５ｃが接触しているときは第２軸Ｊ２の回転を阻害するように構成されている。
ロック開放ピン４５ｄは、ロックピン４５ｃを移動させて第２軸Ｊ２の回転規制を解放する機能を備えている。本実施形態では、例えば図８（ｂ）のごとく、ロック開放ピン４５ｄがロックピン４５ｃを押し上げることで、第２軸Ｊ２からロックピン４５ｃが離間して第２軸Ｊ２の回転が阻害されないようになる。

【0056】

ロック開放アーム４５ｅは、第１軸Ｊ１に固定されてロック開放ピン４５ｄを押圧する機能を備えている。より具体的には図８（ａ）に示すように、ロック開放アーム４５ｅは第１軸Ｊ１に固定されており、この第１軸Ｊ１の回転に追従して旋回することが可能となっている。
押付バネ４５ｆは、ロックピン４５ｃが第２軸Ｊ２と接触を維持するようにロックピン４５ｃを押圧する機能を備えたバネ材である。

【0057】

本実施形態では、押付バネ４５ｆによるロックピン４５ｃの押付力は、ロック開放アーム４５ｅがロック開放ピン４５ｄを押し付ける力よりも弱く設定されているため、ロック開放アーム４５ｅがロック開放ピン４５ｄを押し上げることが可能となっている。
なお、クラッチ機構４５の具体的な動作は、図６〜９を用いて後述される。

【0058】

張力制御機構４６は、包装材Ｌの引き出し方向に沿った張力が包装材Ｌに付与されているときクラッチ機構４５のロックを解除して非接触ブレーキ機構４４による上記したトルクをロール部材４２に付与する機能を備えている。
より具体的に本実施形態の張力制御機構４６は、インプットシャフト４６ａ、アウトプットシャフト４６ｂ、差動歯車機構４６ｃ、巻戻機構４６ｄ、伝達チェーンＣ１、第１歯車Ｚ１〜第９歯車Ｚ９およびその他必要なシャフトを含んで構成されている。

【0059】

インプットシャフト４６ａは、伝達チェーンＣ１を介してロール部材４２の回転が入力される軸である。よって、例えばシャトル３が無限軌道内を周回することで包装材Ｌが引き出された場合、引き出される包装材Ｌと接触するロール部材４２が回転し、このロール部材４２の回転が伝達チェーンＣ１を介してインプットシャフト４６ａの回転となるように伝達される。また、インプットシャフト４６ａの他端は後述する差動歯車機構４６ｃの第１歯車（入力歯車）Ｚ１と接続されており、インプットシャフト４６ａの回転によって第１歯車Ｚ１も回転するように構成されている。

【0060】

アウトプットシャフト４６ｂは、一端が差動歯車機構４６ｃの第７歯車（出力歯車）Ｚ７と接続されるとともに、他端が第８歯車Ｚ８及び第９歯車Ｚ９を介して第２軸Ｊ２と連結されている。従ってクラッチ機構４５のロックが解除されているときには、インプットシャフト４６ａが回転すると、この回転は差動歯車機構４６ｃを介してアウトプットシャフト４６ｂに伝わり、さらにアウトプットシャフト４６ｂと連結された第２軸Ｊ２の回転へと伝達されることとなる。

【0061】

差動歯車機構４６ｃは、入力歯車、出力歯車、及び遊星歯車を含んで構成されている。
入力歯車は、本実施形態では上記した第１歯車Ｚ１であり、図７にも示されるとおり、ロール部材４２の回転と連動するインプットシャフト４６ａに接続されている。
出力歯車は、本実施形態では上記した第７歯車Ｚ７であり、図７にも示されるとおり、非接触ブレーキ機構４４の回転と連動するアウトプットシャフト４６ｂに接続されている。
遊星歯車は、図５及び図６に示すとおり第３歯車Ｚ３〜第６歯車Ｚ６を介して第１軸Ｊ１と連結する第２歯車Ｚ２であり、入力歯車Ｚ１からの動力を受けて周回し、クラッチ機構４５のロックを解除するロック開放アーム４５ｅが設けられた第１軸Ｊ１を回転させる機能を備えている。

【0062】

このように本実施形態の張力制御機構４６は、図５に示す形態で配置される第１歯車Ｚ１〜第９歯車Ｚ９を搭載している。この第１歯車Ｚ１〜第９歯車Ｚ９における歯数の一例を表１に示す。なお、表１の歯数は一例であって、他の歯数の組み合わせで下記表１と異なるギア比を構成してもよい。

【0063】

【表1】

【0064】

また、図４〜６などに示すように、本実施形態の張力制御機構４６は、ロック開放アーム４５ｅを逆旋回（ロック機構４５のロックを解除するときと反対の方向に旋回）させる巻戻機構４６ｄを更に有している。
この巻戻機構４６ｄは、包装材Ｌの引き出し方向と反対側の方向に沿った力が包装材Ｌに付与されて包装材Ｌが弛んだときに、ロック開放アーム４５ｅを逆旋回させてクラッチ機構４５で非接触ブレーキ４４の駆動を停止させる機能を有している。

【0065】

より具体的に、本実施形態の巻戻機構４６ｄは、本体部４６ｄ_１、第２スプリング部材４６ｄ_２、および線材４６ｄ_３を含んで構成されている。
本体部４６ｄ_１は、第１軸Ｊ１と固定されて、この第１軸Ｊ１の回転に追従して回転が可能となっている。
第２スプリング部材４６ｄ_２は、張力制御機構４６のフレーム４０に固定されている。この第２スプリング部材４６ｄ_２の具体例としては、例えば公知のガススプリングや油圧スプリングなどを適用してもよい。
線材４６ｄ_３は、その一端が第２スプリング部材４６ｄ_２に固定されるとともに、他端が本体部４６ｄ_１と固定されている。この線材４６ｄ_３としては、特に制限はないが、例えば金属製や樹脂製のチェーンや紐などを適用してもよい。

【0066】

そして図１０に示すように、ロール部材４２が回転して差動歯車機構４６ｃの遊星歯車Ｚ２が周回したときは、第１軸Ｊ１の回転とともに本体部４６ｄ_１も回転して本体部４６ｄ_１に線材４６ｄ_３の一部が巻き付くことになる。この状態では、第２スプリング部材４６ｄ_２は伸長した状態となっており、例えば包装材Ｌの弛みなどでロール部材４２の回転が停止した際には、第２スプリング部材４６ｄ_２が初期状態に復元しようとする作用によって、線材４６ｄ_３を介して本体部４６ｄ_１は逆回転を行うこととなる。

【0067】

このように本体部４６ｄ_１が逆回転をすることで第１軸Ｊ１もその方向に回転するので、この第１軸Ｊ１に固定されたロック開放アーム４５ｅも逆旋回することになり、これによりロック開放アーム４５ｅによるロック開放ピン４５ｄの押し上げは解除されることになる。

【0068】

＜包装材供給装置４による張力制御の動作メカニズム＞
次に、図６、８〜１０を用いて本実施形態における張力制御の動作メカニズムを説明する。
以下に説明するとおり、本実施形態における包装材Ｌの供給態様は、大別して３つのパターンを含んでいる。
すなわち、第１のパターンとして包装材Ｌが被包装材Ｓに向けて引き出し始めた初期引き出し段階、この第１のパターンの後に続く第２のパターンとして後期引き出し段階、および第３のパターンとして包装材Ｌが弛んだ際における巻戻し段階である。

【0069】

［第１のパターン］
図６および図８は、上記した第１のパターンにおける動作を示している。なお図６における点線はロール部材４２の回転に伴う動力が伝達されていない態様を示し、実線はその動力が伝達されている態様を示している。
この第１のパターンは、例えば包装材Ｌが引き出され始めてから１０００ｍｍ程度まで引き出されるまでの態様である。なお後述する第３のパターンでは第１のパターンの動作に対して反対（逆）の動作が行われるので、この第１のパターンは包装材Ｌが引き込み始めてから１０００ｍｍ程度まで引き込まれるまでの態様とも言える。また、上記した１０００ｍｍは例示であり、ロック開放アーム４５ｅの旋回幅（弧の大きさ）などで適宜調整可能である。

【0070】

まずシャトル３が無限軌道２内を周回し始めると、このシャトル３の周回に伴って包装材Ｌが包装材供給装置４から引き出される。すると、この包装材Ｌの引き出しに伴ってロール部材４２が回転を始め、このロール部材４２の回転は伝達チェーンＣ１を介してインプットシャフト４６ａの回転となる。

【0071】

インプットシャフト４６ａが回転を始めると、図６に示すように、第１歯車Ｚ１→第２歯車Ｚ２→第３歯車Ｚ３→第４歯車Ｚ４→第５歯車Ｚ５→第６歯車Ｚ６→第１軸Ｊ１と回転が伝達される。これにより、第１軸Ｊ１に固定されたロック開放アーム４５ｅおよび巻戻機構４６ｄの本体部４６ｄ_１も回転して本体部４６ｄ_１に線材４６ｄ_３の一部が巻き付くことになる。

【0072】

一方で、図８に示すとおり、ロック開放アーム４５ｅは第１軸Ｊ１の回転に追従して回転するが、凡そ２７０°回転したときにロック開放ピン４５ｄを押圧する。すると、押圧されたロック開放ピン４５ｄは、押付バネ４５ｇの押付力に抗してロックピン４５ｃを押し上げる。そしてロックピン４５ｃが第２軸Ｊ２から離間したときに、ロック開放ピン４５ｄは筐体４５ａと接触してそれ以上押し上げられなくなる。ロック開放ピン４５ｄが筐体４５ａに接触して押し上げが止まることで、ロック開放アーム４５ｅも旋回することが停止される。

【0073】

このように、ロック開放アーム４５ｅは、図８（ｃ）に示すように、旋回の開始から２７０°に至るまでは第２軸Ｊ２がロックピン４５ｃによってロックされた状態が維持される。そしてロック開放アーム４５ｅが２７０°に到達したときに、上記した動作によって第２軸Ｊ２のロックが開放される。換言すれば、本実施形態では、遊星歯車（第２歯車Ｚ２）の周回に従ってロック開放アーム４５ｅが移動してロック開放ピン４５ｃを押し上げることでインプットシャフト４６ａからの動力が差動歯車機構４６ｃを介してアウトプットシャフト４６ｂへ伝達される。
なお、本実施形態ではロック開放アーム４５ｅの旋回角度を０°〜２７０°としたが、ロック開放ピン４５ｄを移動させることが可能であれば、例えば１０°〜２７０°や、０°〜３００°など上記と異なる旋回範囲に設定してもよい。

【0074】

この状態を経て、インプットシャフト４６ａの回転によって遊星歯車Ｚ２が差動歯車機構４６ｃ内で周回しつつアウトプットシャフト４６ｂは回転を停止している態様から、遊星歯車Ｚ２が差動歯車機構４６ｃ内で周回を停止しつつインプットシャフト４６ａからアウトプットシャフト４６ｂへと回転が伝達される形態（図９）に切り替わることになる。

【0075】

［第２のパターン］
図９は、上記した第１のパターンに続く第２のパターンによる動作を示している。なお図６と同様に、図９における点線はロール部材４２の回転に伴う動力が伝達されていない態様を示し、実線はその動力が伝達されている態様を示している。
この第２のパターンは、例えば包装材Ｌが１０００ｍｍ程度引き出されてからの態様である。

【0076】

上記した第１のパターンによって第２軸Ｊ２のロックが開放されると、この第２軸Ｊ２と連動するアウトプット４６ｂの回転が可能となる。したがって、ロール部材４２の回転に伴って、図９に示すように、第１歯車Ｚ１→第２歯車Ｚ２→第７歯車Ｚ７→第８歯車Ｚ８→第９歯車Ｚ９→第２軸Ｊ２と回転が伝達される。そして第２軸Ｊ２は非接触ブレーキ機構４４に連結されているため、第２軸Ｊ２の回転には一定の逆向きのトルクが常に付与されることになる。
換言すれば、シャトル３の周回によって引き出される包装材Ｌは、第２のパターンにおいては常に一定のブレーキ力（上記した逆向きのトルク）が付与されることになる。

【0077】

なお、詳しくは後述するが、本実施形態においては、このブレーキ力の大きさは、第２スプリング部材４６ｄ_２が線材４６ｄ_３を引く引戻力（第１軸Ｊ１の回転に抗して本体部４６ｄ_１を反対方向に回転させようとする力）と同等であることが望ましい。
このブレーキ力の大きさと第２スプリング部材４６ｄ_２の引戻力とをほぼ同じ値にすることで、シャトル３の周回によって引き出される包装材Ｌは、第１のパターンと第２のパターンの全期間において一定のブレーキ力が付与されることになる。

【0078】

なおこの第２のパターンにおいては、第２歯車Ｚ２（遊星歯車）は差動歯車機構４６ｃ内で周回をしておらず、第１軸Ｊ１も回転しておらず、ロック開放ピン４５ｄは筐体４５ａに接触して停止したままであり、本体部４６ｄ_１に線材４６ｄ_３の一部が巻き付いた状態であり、ロック開放アーム４５ｅも２７０°付近の位置で旋回を停止した状態となっている。

【0079】

［第３のパターン］
上記した第１のパターン及び第２のパターンは、包装材Ｌが引き出される際の動作メカニズムであった。しかしながら包装材Ｌの包装処理では、特に無限軌道２のコーナー付近などにおいて、何らかの原因によって包装材Ｌの引き出しが弱まる（換言すれば弛む）ことがある。このような包装材Ｌの弛みに対しては、例えばルーパー機構などを用いてバッファ作用を得ることが従来では行われていた。

【0080】

しかしながら一般的にルーパー機構は大規模な機構であるので、包装材Ｌを新しい物に交換する時など作業が非常に煩雑となってしまい、例えば包装材Ｌの交換を自動化する大きな障害となっていた。
そこで本実施形態では、従来のルーパー機構を用いずとも、上記した包装材Ｌの弛みに対応できる第３のパターンを採用することとした。

【0081】

すなわち、この第３のパターンは、例えば包装材Ｌが何らかの原因で弛んだときに実行される態様である。
まず包装材Ｌが弛むと、支持部４１に支持された包装材Ｌからの引き出しは停止することから、ロール部材４２の回転も停止する。
すると、図１０のうち下側の状態にあった巻戻機構４６は、巻戻し動作を開始する。より具体的には、第１軸Ｊ１を回転させようとする力が無くなったので、巻戻機構４６の第２スプリング部材４６ｄ_２は、本体部４６ｄ_１を反対方向に回転させて線材４６ｄ_３を引き戻そうとする。この第２スプリング部材４６ｄ_２の引き戻しによって、第１軸Ｊ１は図１０の下側の状態から上側の状態へと遷移するように包装材Ｌの引き出し時とは逆方向に回転する。

【0082】

このように第１軸Ｊ１が包装材Ｌの引き出し時とは逆方向に回転するため、差動歯車機構４６ｃを介してインプットシャフト４６ａも逆方向に回転し、このインプットシャフト４６ａの回転は伝達チェーンＣ１を介してロール部材４２の回転へと伝達される。換言すれば、第１軸Ｊ１が包装材Ｌの引き出し時とは逆方向に回転することで、ロール部材４２も逆方向に回転して包装材Ｌが引き込まれることになる。
なお、この包装材Ｌの引き込まれる長さは、上述のとおり本実施形態では１０００ｍｍ程度となる。しかしながら引き込みに必要な長さは適宜調整可能であることは既述のとおりである。

【0083】

一方、包装材Ｌの引き込みと並行して第１軸Ｊ１に固定されたロック開放アーム４５ｅも上記した逆方向に回転（旋回）することで、ロック開放ピン４５ｄから離脱する。ロック開放ピン４５ｄからロック開放アーム４５ｅが離脱すると、押付バネ４５ｆがロックピン４５ｃを押し付け、これにより第２軸Ｊ２がロックピン４５ｃによってロックされた状態となる。

【0084】

そしてロック開放アーム４５ｅが逆方向に旋回して初期位置（０°の位置）まで到達すると、当該初期位置ではストッパ部材などが配置されているためこれ以上は旋回できなくなる。このようにロック開放アーム４５ｅが逆方向への旋回を停止すると、巻戻機構４６ｄの巻戻し動作も停止することになる。
なお、ロック開放アーム４５ｅが逆方向に旋回する角度α（図８参照）と、第２スプリング部材４６ｄ_２の引き戻しによって本体部４６ｄ_１を反対方向に回転させる角度β（図１０参照）は、互いにほぼ等しいことが望ましい。

【0085】

以上説明した本実施形態によれば、引き出される包装材Ｌにかかる張力を一定にすることができるので、ルーパー機構など大掛かりな機構を用いずとも包装材の緩みを抑制することができる。これにより、構造を複雑化させることなく引き出される包装材の緩みを有効に抑制することが可能となる。

【0086】

＜包装材Ｌにかかる張力が一定となる原理＞
次に図１１を用いて、本実施形態の張力制御機構４６によって引き出される包装材Ｌに生ずる張力が一定となる原理について説明する。
まず上記で説明した第１のパターンや第２のパターンでは、以下の前提が成立している。
・包装材Ｌを支持する支持部材４１は回転可能
・ロール部材４２も回転が可能
・ロール部材４２は第１スプリング部材４３によって包装材Ｌ（支持部材）側へ常に押圧
・非接触ブレーキ機構４４はロール部材４２の回転に対して一定で逆向きのトルクを付与

【0087】

ここで図１１により模式的に力学関係を示すとおり、支持部４１に支持された本体から引き出された部分の包装材Ｌにかかる張力を「Ｔ_２」、非接触ブレーキ機構４４がロール部材４２を介して包装材Ｌの本体に対して付与するトルクを「Ｔ_０」、包装材Ｌの本体における半径を「Ｒ」とした場合、釣り合いを考えると次の式（１）が成立する。
Ｔ_０＝（Ｔ_２×Ｒ）・・・（１）

【0088】

そしてこの式（１）を変形すると式（２）となることから、通常は包装材Ｌの引き出しによって包装材Ｌの本体における径Ｒが小さくなると、これに伴ってＴ_２は変化することになる。
Ｔ_２＝Ｔ_０／Ｒ ・・・（２）

【0089】

しかしながら本実施形態では、ロール部材４２は第１スプリング部材４３によって包装材Ｌに常時押し付けられていることから、ロール部材４２はほとんど同じ外周位置Ｐ（図１１参照）で包装材Ｌと接触することになる。また、包装材Ｌのうちロール部材４２と接触する最も先端Ｑ（図１１参照）もほとんど位置が変化しないため、包装材Ｌがロール部材４２と接触する長さ（位置Ｐ〜位置Ｑ）は実質的に変わらないことになる。

【0090】

ここで、上述したとおり、ロール部材４２は、非接触ブレーキ機構４４によって一定のトルクＴ_０が付与されていることから、図１２のとおり包装材Ｌがロール部材４２と接触する角度（位置Ｐ〜位置Ｑまでの角度）を「θ」とした場合、ロール部材４２に着目した包装材Ｌの引き出しによる張力Ｔ_１は、アイテルワインの式から以下の式（３）となる。
Ｔ_１＝ｅ^μ０θ・Ｔ_２・・・（３）

【0091】

そして上述したとおり、本実施形態では第１スプリング部材４３によってロール部材４２が一定の力で包装材Ｌの最外周に接触することから、張力Ｔ_２の値は実質的に変化せずほぼ一定の値を取る。そして本実施形態のごとく上記した「θ」が一定の場合には、式（３）の右辺が一定となることから、その結果として張力Ｔ_１も一定となるのである。

【0092】

このように本実施形態では、スプリング部材４３の作用によって、ロール部材４２が包装材Ｌの最外周に常に接触しており「θ」がほぼ変化せず、且つ、ロール部材４２が一定の力で包装材Ｌの最外周に接触することからアイテルワインの式を鑑みて張力Ｔ_１およびＴ_２の値は実質的に変化せずほぼ一定の値を取ることになる。なお、本実施形態では、非接触ブレーキ機構４４によって一定のトルクでブレーキをかけているが、これにより上記した張力Ｔ_１と張力Ｔ_２の間で張力の差を得ることが可能となっている。

【0093】

以上説明した実施形態によれば、引き出される一部の包装材にかかる張力を一定にすることができるので、無限軌道を周回するシャトルの位置に関わらず包装材の緩みを抑制することができる。
なお、上記した実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。

【0094】

例えば上記した実施形態では、差動歯車機構４６ｃの入力歯車Ｚ１と出力歯車Ｚ７の歯数は同じとしたが、これに限られない。例えば出力歯車Ｚ７の歯数が入力歯車Ｚ１の歯数よりも大きくなるように設定してもよい。これにより、適切なギア比とすることでクラッチ機構４５を省略することが可能となり、より低コストで包装装置１を実現することができる。

【産業上の利用可能性】

【0095】

以上説明したように、本発明の包装装置は、構造が簡単でいて且つシワの無い包装が実現可能な包装装置やシステムを構築するのに適している。

【符号の説明】

【0096】

１ 包装装置
２ 無限軌道
３ シャトル
４ 包装材供給装置
５ 支持装置
２０ フレーム
２１ スプロケット
２２ 駆動チェーン
２３ 開閉機構
２４ 電動モータ
２５ 駆動用スプロケット
３１ 基台
３２ チェーンマウンター
３３ 従動チェーン
４１ 支持部
４２ ロール部材
４３ 第１スプリング部材
４４ 非接触ブレーキ機構
４５ クラッチ機構
４６ 張力制御機構
５１ 第１支持部
５２ 第２支持部
５３ 制御装置
５４ 電動モータ
６０ クランプ機構
Ｌ 包装材
Ｓ 被包装物
Ｅ 開口端部

【要約】

【課題】構造が簡単で且つ上記した張力を一定にするための機構を実現した包装装置の張力制御機構を提供する。
【解決手段】包装材供給装置は、引き出された前記包装材と接触して回転可能なロール部材と、前記ロール部材を一定の力で前記包装材に押し付ける第１スプリング部材と、前記ロール部材の回転を減衰させる一定のトルクを付与する非接触ブレーキ機構と、前記非接触ブレーキの駆動を停止させるクラッチ機構と、前記包装材の引き出し方向に沿った張力が前記包装材に付与されているとき前記クラッチ機構のロックを解除して前記非接触ブレーキ機構によって前記トルクを前記ロール部材に付与する張力制御機構と、を含む。
【選択図】 図４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】