特許 6286095 シート巻取軸

(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】6286095

(24)【登録日】2018年2月9日

(45)【発行日】2018年2月28日

(54)【発明の名称】シート巻取軸

(51)【国際特許分類】

   B65H 18/04 20060101AFI20180215BHJP

   B65H 18/10 20060101ALI20180215BHJP

【ＦＩ】

   B65H18/04

   B65H18/10

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-136185(P2017-136185)

(22)【出願日】2017年7月12日

【審査請求日】2017年10月10日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000234122

【氏名又は名称】萩原工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114535

【弁理士】

【氏名又は名称】森 寿夫

(74)【代理人】

【識別番号】100075960

【弁理士】

【氏名又は名称】森 廣三郎

(74)【代理人】

【識別番号】100155103

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 厚

(74)【代理人】

【識別番号】100187838

【弁理士】

【氏名又は名称】黒住 智彦

(74)【代理人】

【識別番号】100194755

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀明

(72)【発明者】

【氏名】有角 幸三

【審査官】 藤井 眞吾

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−０１５１７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０１６６４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２８２８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２４０９８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｈ１６／００−１６／１０

Ｂ６５Ｈ１８／００−１８／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

巻芯にシートを巻き取るためのシート巻取軸であって、
圧縮流体を流通させる第１流体路及び第２流体路を有する基軸と、
前記基軸と相対回転可能な状態で前記基軸に外嵌させた巻取部と、
前記基軸に固定した状態で前記基軸に外嵌させたシリンダリングと、
前記シリンダリングに内蔵され、前記第１流体路から流入した圧縮流体によりスライドする巻芯着脱ピストンと、
前記シリンダリングに内蔵され、前記第２流体路から流入した圧縮流体によりスライドする回転トルク調節ピストンとを備え、
前記巻取部は、
前記巻芯着脱ピストンのスライドにより、前記巻芯の前記巻取部への固定及び固定の解除を行うチャック機構と、
前記回転トルク調節ピストンと対向する摩擦部とを備えており、
前記回転トルク調節ピストンのスライド方向は、前記基軸の軸方向であり、
前記回転トルク調節ピストンが前記摩擦部を押圧して、前記回転トルク調節ピストンと前記摩擦部の摩擦により前記基軸の回転が前記巻取部に伝えられることを特徴とするシート巻取軸。

【請求項2】

前記シリンダリングは、前記基軸を囲む環状体であり、前記シリンダリングの周方向において、前記回転トルク調節ピストンと前記巻芯着脱ピストンとが混在して配置されている請求項１に記載のシート巻取軸。

【請求項3】

前記シリンダリングは、前記巻取部によって覆われ、前記巻取部に内蔵されている請求項１又は２に記載のシート巻取軸。

【請求項4】

ベアリングにより前記基軸と前記巻取部とが相対回転可能とし、前記ベアリングは、前記基軸の軸方向において、前記シリンダリングを挟む位置に配置されている請求項１から３のいずれかに記載のシート巻取軸。

【請求項5】

前記チャック機構にはスライドリングが備えられ、前記巻芯着脱ピストンが前記スライドリングを押圧することによって、巻芯の固定の解除がなされる請求項１から４のいずれかに記載のシート巻取軸。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、巻芯にシートを巻き取るためのシート巻取軸に関する。

【背景技術】

【0002】

細幅にスリットした紙やフィルム等のシートを巻き取るためにシート巻取軸が用いられており、例えばエアフリクション巻取軸と呼ばれる巻取軸が知られている。エアフリクション巻取軸は、基軸に複数の巻取部を外嵌し、これらを相対回転可能にし、基軸の回転を回転トルク調節部材を介して巻取部に伝える構造である。巻取部には巻芯(例えば紙管)が固定され、巻取部にスリットしたシートが巻き取られる。

【0003】

この回転トルクを巻取部に伝える構造を備えず、基軸上に複数の巻芯を固定し、同一回転させてシートを巻き取ると、シートの厚みムラ等に起因して僅かに外径が大きくなった巻取製品に張力が集中し、各製品毎の巻取張力に大きな差異が生じ、巻取製品の巻き不良の原因になる。

【0004】

これに対し、エアフリクション巻取軸は、シートの厚みムラ等に起因して生じる僅かに外径が異なる巻取製品に対しても同じ回転トルクを伝えることができ、僅かに外径の大きい巻取製品に張力が集中することを避けることができる。また、回転トルク調節部材に流入する空気圧を制御することで巻取製品の巻取径に応じた回転トルクを巻芯にかけることができ、結果として外径に応じた最適な巻取張力をシートに与えることができる。

【0005】

エアフリクション巻取軸は、フィルムの高機能化や量産に対応することが求められており、利便性を持たせつつ、巻取張力の調整がより精密に行えるものが要望されている。

【0006】

エアフリクション巻取軸の一例として、特許文献１に開示されたシート巻取軸装置が挙げられる。同シート巻取軸装置は、巻取回転軸部材に巻取部を外嵌し、巻取回転軸部材の内部に受圧部材を備えている。受圧部材に空気圧を付勢することにより、受圧部材が巻取部を押圧し、巻取回転軸部材の回転が巻取部に伝えられる。また、同シート巻取軸装置は、巻芯の固定及び固定の解除の切替にも空気圧を利用しており、巻芯の交換を容易に行なうことができる。なお、この巻芯の固定及び固定の解除に利用する空気圧は、受圧部材を押圧する空気路とは別の空気路を通じて発生させるため、それぞれの空気圧はその役割に応じて、個別に調節できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００５−１５１７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１のシート巻取軸装置において、巻取張力の調整をより厳密にし、かつ巻取張力のバラツキをより少なくすることを検討したとき、巻取回転軸部材の内部に受圧部材を備えた構造では、構造に起因する課題があることが分かってきた。

【0009】

特許文献１のシート巻取軸装置では、巻取張力の調整を、受圧部材と巻取部の摩擦を調節することで行っている。そのため、当該摩擦のムラをより少なくすれば、巻取張力の調整がより精密になり、巻取張力のバラツキを少なくすることにつながるといえる。しかしながら、このシート巻取装置は、受圧部材が押圧する面が円筒をなす巻取部の内面を押圧することで摩擦を生じさせているために、受圧部材の先端形状と巻取部内面の形状とが合わせにくい形状になっている上に、受圧部材の回転や摩耗により、接触状態が安定せず、摩擦にムラが生じ、巻取張力を安定させることが困難であった。

【0010】

本発明は、前記のような従来の問題を解決するものであり、巻芯の固定及び固定の解除が容易であることに加え、巻取張力の調整をより厳密にし、かつ巻取張力のバラツキをより少なくすることができるシート巻取軸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】

【0011】

前記目的を達成するために、本発明のシート巻取軸は、巻芯にシートを巻き取るためのシート巻取軸であって、圧縮流体を流通させる第１流体路及び第２流体路を有する基軸と、前記基軸と相対回転可能な状態で前記基軸に外嵌させた巻取部と、前記基軸に固定した状態で前記基軸に外嵌させたシリンダリングと、前記シリンダリングに内蔵され、前記第１流体路から流入した圧縮流体によりスライドする巻芯着脱ピストンと、前記シリンダリングに内蔵され、前記第２流体路から流入した圧縮流体によりスライドする回転トルク調節ピストンとを備え、前記巻取部は、前記巻芯着脱ピストンのスライドにより、前記巻芯の前記巻取部への固定及び固定の解除を行うチャック機構と、前記回転トルク調節ピストンと対向する摩擦部とを備えており、前記回転トルク調節ピストンのスライド方向は、前記基軸の軸方向であり、前記回転トルク調節ピストンが前記摩擦部を押圧して、前記回転トルク調節ピストンと前記摩擦部の摩擦により前記基軸の回転が前記巻取部に伝えられることを特徴とする。

【0012】

この構成によれば、回転トルク調節ピストンは基軸の軸方向に摩擦部を押圧するので、摩擦部を平面で形成することができるため、摩擦部と回転トルク調節ピストンの先端における接触状態のバラツキが抑えやすい。このため、巻芯へシートを巻き取るときの巻取張力の調整をより厳密にすることができ、かつ巻取張力バラツキをより少なくすることができる。その上、同じ巻取軸に複数の巻芯を装着して巻き取るときに、各巻芯間の巻取張力差が小さくなるので、均一にシートを巻き取ることができる。また、回転トルク調節ピストンと巻芯着脱ピストンとは別々の流体路を利用するため、回転トルク調節ピストンの押圧力の強弱が巻芯の把持力に影響することはない。

【0013】

前記本発明のシート巻取軸においては、以下の各構成とすることが好ましい。前記シリンダリングは、前記基軸を囲む環状体であり、前記シリンダリングの周方向において、前記回転トルク調節ピストンと前記巻芯着脱ピストンとが混在して配置されていることが好ましい。この構成によれば、回転トルク調節ピストンと巻芯着脱ピストンとが、基軸の軸方向に延在しないので、巻取部の幅をより小さく抑えることができる。巻取部の幅が大きくなると巻取軸の強度に対しては有利であるが、狭い幅のシートの巻き取りに対応できない上に、１つの巻芯に割り当てられる巻取部の数が少なくなり、同じ巻取軸に複数の巻芯を装着したとき、個々の巻芯に割り当てられた巻取部の数の比率の違いが大きくなることで、各巻芯ごとに巻取張力の差が生じることになる。すなわち、シート巻取軸において、より精密な巻き取りを行う上では、巻取部の幅は小さい方が有利であり、この幅をいかに小さく保つかが重要といえる。

【0014】

前記シリンダリングは、前記巻取部によって覆われ、前記巻取部に内蔵されていることが好ましい。この構成によれば、巻芯の変形によって、巻芯の内面が巻取部外周面に接することがあっても、巻芯がシリンダリングに接しないので、擦れによる粉等の発生を防止でき、巻取部の機構に異物が混入することを防止できる。また、巻芯の内面がシリンダリングに接することなく、巻芯を巻取部に装着できるので、巻芯が大幅に傾いた状態で装着されることが防止できる。さらに、シリンダリングが巻取部で覆われていれば、巻芯がシリンダリングに接することもない上、巻取部には設定された回転トルクしかからないため、安全上有利になる。仮に、シリンダリングの一部が露出している場合、その露出部分は基軸の駆動トルクで回転していることにより、これに触れると巻き込み事故が生じかねないため、安全上、好ましくない。

【0015】

ベアリングにより前記基軸と前記巻取部とが相対回転可能とし、前記ベアリングは、前記基軸の軸方向において、前記シリンダリングを挟む位置に配置されていることが好ましい。この構成によれば、巻取部がより高い精度をもって基軸の周りを回転するため、巻取張力のバラツキが軽減できる。

【0016】

前記チャック機構にはスライドリングが備えられ、前記巻芯着脱ピストンが前記スライドリングを押圧することによって、巻芯の固定の解除がなされることが好ましい。この構成によれば、シートを巻き取っている間、巻芯着脱ピストンがチャック機構を押圧する必要がなく、シートを巻き取る際に余分な摩擦がほとんど掛からないため、回転トルク調節ピストンと摩擦部の摩擦に応じて巻取部を回転させることができる。また、この構成では、巻き取りを行っている最中に圧縮流体の供給が何らかの理由で停止することがあってもシートが巻取部からずれない。

【発明の効果】

【0017】

本発明の効果は前記のとおりであり、本発明によれば、回転トルク調節ピストンは基軸の軸方向に摩擦部を押圧するので、回転トルク調節ピストンの先端と摩擦部の接触状態が安定しやすく、摩擦が安定するため、巻取張力を精密に調整することができる上に、同じ巻取軸で複数の巻芯を装着して巻き取る場合でも巻芯間の巻取張力差が少なく、均一にシートを巻き取れる。また、巻取部の幅もより小さく抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態に係るシート巻取軸を備えたスリッタの一例についての概略構成を示す模式図。

【図2】本発明の一実施形態に係るシート巻取軸の外観斜視図。

【図3】図２に示したシート巻取軸の正面図。

【図4】図３のＡＡ線における断面図であり、巻芯の固定状態を示す断面図。

【図5】図３のＡＡ線における断面図であり、巻芯の固定解除状態を示す断面図。

【図6】図３のＢＢ線における断面図であり、巻取部に基軸の回転が伝わる状態を示す断面図。

【図7】図３のＢＡ線における断面図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るシート巻取軸を備えたスリッタの一例についての概略構成を示す模式図である。スリッタ４０には、広幅シート４１が巻回されたロール４２が装着されている。広幅シート４１は、繰り出されながらローラ４４等を経て、所定の細幅シート４３にスリットされ、シート巻取軸１に装着された紙管等の巻芯(詳細は図示せず)に巻き取られる。

【0020】

図２は、本発明の一実施形態に係るシート巻取軸１の外観斜視図である。図３は図２に示したシート巻取軸１の正面図であり、図２のＡ矢視図である。円柱状の基軸２に円環状の巻取部３がベアリング２０を介して外嵌されており、基軸２と巻取部３は相対回転可能になっている。図示の便宜のため、１本の基軸２に１つの巻取部３が外嵌されたものを示しているが、１本の基軸２に複数の巻取部３を直列的に取り付けてもよい。巻取部３からは爪５が突出しており、爪５による係合により巻取部３に巻芯(図４の符号１０参照)が固定される。巻芯にはスリットしたシートが巻き取られる。

【0021】

以下、図４〜７を参照しながら、シート巻取軸１について具体的に説明する。図４はシート巻取軸１の内部構造を示す断面図であり、図４のＡＡ線における断面図である。本図において、基軸２に巻取部３がベアリング２０を介して外嵌されている。巻取部３は、回転トルク調節ピストン２４（図６参照）と対向する対向部材３１、環体３２及びこれらに固定されたカラー４とで外観を構成し、内部にチャック機構９を備えている。

【0022】

チャック機構９は、爪５が一体になったチャックチップ６、スライドリング７及び付勢手段であるスプリング８を備えている。チャック機構９は、開口３０内に埋設されており、図２に示したように、巻取部３の周方向において所定間隔をあけて配置されている。

【0023】

図４において、基軸２の外周を囲むように、環状のシリンダリング１３がシールリング２８を介して基軸２に固定されている。詳細は後に説明するとおり、巻芯着脱ピストン１７の往復運動により、チャック機構９が作動し、爪５が開口３０の内部に退避した状態と、爪５が開口３０から突出した状態とに切り換えることができ、巻芯１０の固定及び固定解除を行うことができる。

【0024】

以下、図４及び図５を参照しながら、巻芯１０の固定及び固定解除について説明する。図４に示したシート巻取軸１の内部部品の配置は、巻芯１０を固定するときの状態を示している。図４の状態ではスプリング８の伸長により、スライドリング７は巻芯着脱ピストン１７側に移動している。チャックチップ６とスライドリング７は、傾斜面同士が磁力で当接しており、スライドリング７が巻芯着脱ピストン１７側へ移動したことにより、チャックチップ６が持ち上がり、チャックチップ６と一体の爪５がカラー４の外周面から突出している。したがって、巻取部３に装着した巻芯１０の内周面に爪５が係合し、巻取部３に巻芯１０が固定される。この状態では、巻取部３の回転と一体に巻芯１０が回転するので、巻芯１０にシートを巻回することができる。

【0025】

図４において、基軸２には圧縮流体を流通させる第１流体路１１が形成されており、第１流体路１１の途中に接続孔１２が分岐している。シリンダリング１３には、巻芯着脱ピストン１７を収納する第１シリンダ室１６が形成されている。第１シリンダ室１６は巻芯着脱ピストン１７により、ボトム側空間１４とロッド側空間１５とに区画される。また、シリンダリング１３には、流体給排路１８が形成されている。流体給排路１８は、一端が基軸２側に開口しており、他端はボトム側空間１４と繋がっている。

【0026】

図４の状態では、第１流体路１１と流体給排路１８とが接続孔１２を介して繋がっている。この状態で、第１流体路１１に空気等の圧縮流体を流通させると、圧縮流体は接続孔１２を経て流体給排路１８に流入し、続いてボトム側空間１４に流入する。このことにより、巻芯着脱ピストン１７は第１シリンダ室１６内を前進し、巻芯着脱ピストン１７の先端がスライドリング７に当接する。

【0027】

図５は、巻芯１０の固定解除状態を示すシート巻取軸１の断面図である。本図は、図４の状態から第１流体路１１に空気等の圧縮流体を流通させた状態を示している。前記のとおり、第１流体路１１に圧縮流体を流通させると、巻芯着脱ピストン１７の先端がスライドリング７に当接する。この当接状態において、圧縮流体の流通が継続していると、巻芯着脱ピストン１７がスプリング６の反発力に抗して前進し、スライドリング７が巻芯着脱ピストン１７の反対側へ移動する。図５は巻芯着脱ピストン１７が前進し切った状態を示している。

【0028】

チャックチップ６とスライドリング７は、傾斜面同士が磁力で当接しており、スライドリング７が巻芯着脱ピストン１７の反対側へ移動したことにより、チャックチップ６が沈降し、チャックチップ６と一体の爪５が開口３０内に退避する。この状態では、爪５と巻芯１０の内周面との係合が解除されるので、巻芯１０を巻取部３から取り外すことができる。

【0029】

図４及び図５で示した構造は、巻芯１０の固定の解除をするときに第１流体路１１に圧縮流体を流通させ、巻芯着脱ピストン１７でスライドリング７を押圧する構造であるが、本発明では、巻芯１０の固定及び固定解除のうち少なくとも一方に圧縮流体が利用されていればよい。本発明では巻芯１０を固定する場合に巻芯着脱ピストン１７がスライドリング７を押圧する構造も採り得るが、シートを巻き取るときに巻芯着脱ピストン１７がスライドリング７を押圧していると、これにより余分な摩擦が生じることに加え、巻芯１０の内径にムラがあること等を考慮すると、巻芯１０毎に摩擦状態に差が生じやすく、その差が後述の巻取部３の回転に影響する可能性がある。そのため、図４及び図５で示すように、巻芯１０の固定の解除をするときに巻芯着脱ピストン１７がスライドリング７を押圧する構造である方が好ましい。

【0030】

また、シートを巻き取っているときに、巻芯着脱ピストン１７とスライドリング７が接触すると巻取張力のバラツキきにつながる可能性があるため、シートを巻き取る直前に第１流体路１１内を真空吸引して減圧状態とし、巻芯着脱ピストン１７とスライドリング７を完全に離隔させることがより好ましい。

【0031】

なお、本発明のチャック機構は、圧縮流体を利用してスライドリング７を移動させることで、チャックチップ６の上げ下げができればよく、図４及び図５の例では、傾斜面を利用しているが、これに限るものではない。例えば、チャックチップ６とスライドリング７を連結ロッド等で連結してチャックチップ６を上げ下げしてもよい。また、傾斜面を利用する場合でも、図４及び図５の例では傾斜面同士を磁力で当接させているが、ゴムリングやコイルバネ等の付勢手段を用いてチャックチップ６を押さえることで当接させてもよい。

【0032】

以上、巻芯１０の固定及び固定解除について説明したが、シート巻取軸１で巻芯１０にシートを巻き取るときは、基軸２の回転を巻取部３に伝達させて巻き取るために、その機構が必要となる。シート巻取軸１においては、基軸２の回転を巻取部３に伝達する上で、摩擦を利用し、その摩擦状態を制御することで巻取張力を調節する。例えば、低い巻取張力でシートを巻き取るときは、その摩擦状態を弱めることになる。他方、巻取張力が不要なとき、具体的には巻取部３に巻芯１０を装着するときや巻取部３から巻芯１０を取り外すとき等は、摩擦が働いていない状態にし、基軸２と巻取部３とが相対的に回転可能な状態にしてもよい。

【0033】

以下、図６を参照しながら、基軸２の回転を巻取部３に伝える機構について説明する。図６は図３のＢＢ線における断面図である。図６において、基軸２の外周を囲むように、環状のシリンダリング１３がシールリング２８を介して基軸２に固定されている。シリンダリング１３は、図４〜図５におけるシリンダリング１３と同一物であるが、図６に示したシリンダリング１３の断面構造は、図４〜図５に示したシリンダリング１３の断面構造とは異なっている。詳細は後に説明するとおり、回転トルク調節ピストン２４の押圧力を変化させることにより、回転トルクを調節する。

【0034】

対向部材３１は巻取部３を構成する部材であり、回転トルク調節ピストン２４と対向しており、回転トルク調節ピストン２４の先端と対向する摩擦部１９を備えている。図６では摩擦部１９は、基軸２の直径方向の断面と平行な平面をなしている。回転トルク調節ピストン２４の先端と摩擦部１９が共に平面をなし、これらの平面同士が対向していることで、回転トルク調節ピストン２４の先端と摩擦部１９が当接したときに、均一かつ安定した接触が可能になる。

【0035】

なお、本実施形態では、回転トルク調節ピストン２４の先端が当接する摩擦部１９は、当該回転トルク調節ピストン２４を内蔵する巻取部３内に設けている例で説明したが、これに限るものではなく、当該巻取部３と隣接する巻取部３の隣接面を摩擦部１９としてもよい。この場合、回転トルク調節ピストン２４の先端と摩擦部１９の間に異物が挟まりやすくなるため、図６のように、摩擦部１９は同じ巻取部３内に設ける方が好ましいが、いずれの構成にするかは、設計上の制約等に応じて適宜選択すればよい。

【0036】

本発明においては、回転トルク調節ピストン２４の先端と摩擦部１９の面同士が対向していればよく、摩擦部１９が直径方向の断面と平行である構成に限らないが、回転トルク調節ピストン２４がシリンダリング１３内で回転した場合でも安定して摩擦部１９に接触することと、多少の摩耗が生じても平行が保たれることの観点では、摩擦部１９が直径方向の断面と平行であることが好ましい。

【0037】

回転トルク調節ピストン２４や摩擦部１９の材質は適宜選択されるものであるが、後述の通り、シートの巻き取りを行っているときは、その間ほぼ摩擦が発生しているため、摩耗が生じにくい材質であることが好ましく、回転トルク調節ピストン２４又は摩擦部１９のいずれか一方は、グラファイトや摩擦材に適した合成樹脂等の複合材から選択し、他方を金属で形成することが好ましい。また、摩擦部１９が摩耗すると平面に溝が形成される観点では、摩擦部１９を金属で形成し、一層摩耗しにくくすることがより好ましい。

【0038】

図６において、基軸２が回転すると、基軸２に固定されているシリンダリング１３も一体に回転する。他方、基軸２はベアリング２０の内輪に固定されており、対向部材３１及び環体３２はベアリング２０の外輪に固定されており、対向部材３１及び環体３２を含む巻取部３と基軸２とは独立して相対的に回転可能になっている。

【0039】

図６の状態は、回転トルク調節ピストン２４の先端が摩擦部１９を押圧している状態であるが、回転トルク調節ピストン２４に摩擦部１９を押圧する力がほとんど働いていない状態ならば、基軸２の回転は巻取部３にほとんど伝わらないため、基軸２の回転を巻取部３に伝えないときに、回転トルク調節ピストン２４の先端と摩擦部１９の間は必ずしも離隔させることは必要ない。

【0040】

以下、巻取部３に基軸２の回転を伝える状態について具体的に説明する。図６において、基軸２には圧縮流体を流通させる第２流体路２５が形成されており、第２流体路２５の途中に接続孔２６が分岐している。シリンダリング１３には、回転トルク調節ピストン２４を収納する第２シリンダ室２１が形成されている。第２シリンダ室２１は回転トルク調節ピストン２４により、ボトム側空間２２とロッド側空間２３とに区画される。また、シリンダリング１３には、流体給排路２６が形成されている。流体給排路２６は、一端が基軸２側に開口しており、他端はボトム側空間２２と繋がっている。

【0041】

この状態で、第２流体路２５に空気等の圧縮流体を流通させると、圧縮流体は接続孔１２を経て流体給排路２６に流入し、続いてボトム側空間２２に流入する。このことにより、回転トルク調節ピストン２４の先端が摩擦部１９を押圧する。本実施形態において、基軸２の軸方向とは、基軸２の軸と完全一致する方向だけでなく、略一致する方向も含んでいる。

【0042】

回転トルク調節ピストン２４の先端が摩擦部１９を押圧したことにより、回転トルク調節ピストン２４を介してシリンダリング１３と対向部材３１とが接続される。この状態で、基軸２及びこれと一体のシリンダリング１３が回転すると、回転トルク調節ピストン２４と摩擦部１９の間で摩擦が生じているので、巻取部３が回転する。この場合、巻取部３に固定した巻芯１０も回転するので、巻芯１０にシートが巻き取られる。

【0043】

回転トルク調節ピストン２４が摩擦部１９を押圧する力を制御することによって、回転トルク調節ピストン２４と摩擦部１９との間で生じる摩擦力が制御されることになり、その結果、巻き取りに係る回転トルクが制御され、巻取張力が調整されることになる。一般に、巻芯１０にシートを巻き取るときの巻取張力は、巻き取られたシートの巻取径の大きさに応じて変更することが適切であり、巻き取りにおける回転トルクをシートの巻取張力と巻取径に対応して制御する。

【0044】

図６において、回転トルクを高めるには、基軸２内の第２流体路２５に圧縮流体を流入させていく量を増やし、回転トルク調節ピストン２４が摩擦部１９を押圧する力を高め、回転トルク調節ピストン２４と摩擦部１９の間で発生する摩擦力を高める。逆に回転トルクを弱めるには、圧縮流体量を制御し、回転トルク調節ピストン２４が摩擦部１９を押圧する力を弱め、回転トルク調節ピストン２４と摩擦部１９の間で発生する摩擦力を弱める。すなわち、図６における回転トルクの制御は、回転トルク調節ピストン２４と摩擦部１９との間の摩擦力の制御によるものであることに加え、巻き取りが行われている間は摩擦が制御されるものにつき、回転トルクを精密に制御するには、摩擦のムラが発生しにくいことが肝要である。

【0045】

本実施形態においては、回転トルク調節ピストン２４は基軸２の軸方向に摩擦部１９を押圧するので、回転トルク調節ピストン２４の先端と摩擦部１９の接触状態が安定しやすく、摩擦が安定するため、巻取張力を精密に調整することができる。その上、同じシート巻取軸１で複数の巻芯１０を装着してシートを巻き取る場合でも、巻芯１０間の巻取張力差が少なくなり、複数の巻芯１０に均一にシートを巻き取れる。回転トルク調節ピストン２４の先端と摩擦部１９の接触状態だけでなく、両者の接触面の摩擦係数のバラツキを少なくすることでも摩擦のバラツキ防止に寄与する観点では、回転トルク調節ピストン２４の先端や摩擦部１９に潤滑油を塗布又は含漬させる等して、回転トルク調節ピストン２４の先端と摩擦部１９の接触面に潤滑油を配置してもよい。

【0046】

以下、図７を参照しながら、巻芯着脱ピストン１７及び回転トルク調節ピストン２４の基軸２回りの配置について説明する。図７は、図３のＢＡ線における断面図である。図７の基軸２よりも上側の構成（回転トルク調節ピストン２４の配置部分）は、図３のＢＢ線における断面図である図６における基軸２よりも上側の構成（回転トルク調節ピストン２４の配置部分）と同じであり、図７の基軸２よりも下側の構成（巻芯着脱ピストン１７の配置部分）は、図３のＡＡ線における断面図である図４における基軸２よりも下側の構成（巻芯着脱ピストン１７）の配置部分と同じである。

【0047】

すなわち、環状体であるシリンダリング１３の周方向において、回転トルク調節ピストン２４と巻芯着脱ピストン１７とが混在して配置されている。この構成によれば、回転トルク調節ピストン２４と巻芯着脱ピストン１７とが、基軸２の軸方向に延在しないので、巻取部３の幅を小さく抑えることができる。このことにより、狭い幅のシートを巻き取ることもでき、巻取部３の幅に起因する巻取張力差も抑えられることができる。

【0048】

前記実施形態においては、シリンダリング１３は、巻取部３によって覆われ、巻取部３に内蔵されている。より具体的には、シリンダリング１３はカラー４の内側に配置されており、シリンダリング１３はカラー４から露出していない。この構成によれば、巻芯１０の変形によって、巻芯１０の内面がカラー４の外周面に接することがあっても、巻芯１０がシリンダリング１３に接しないので、擦れによる粉等の発生を防止でき、巻取部３の機構に異物が混入することを防止できる。また、巻芯１０の内面がシリンダリング１３に接することなく、巻芯１０をカラー４に装着できるので、巻芯１０が大幅に傾いた状態で装着されることが防止できる。さらに、シリンダリング１３がカラー４で覆われていれば、巻芯１０がシリンダリング１３に接することもない上、カラー４には設定された回転トルクしかからないため、安全上有利になる。仮に、シリンダリングの１３一部が露出している場合、その露出部分は基軸２の駆動トルクで回転していることにより、これに触れると巻き込み事故が生じかねないため、安全上、好ましくない。

【0049】

以上、本発明の実施形態について説明したが、これらは一例であり、適宜変更したものであってもよい。例えば、１本の基軸２に取り付ける巻取部３の個数は適宜設定すればよく、巻芯着脱ピストン１７及び回転トルク調節ピストン２４の個数についても適宜設定すればよい。

【符号の説明】

【0050】

１ シート巻取軸
２ 基軸
３ 巻取部
５ 爪
６ チャックチップ
７ スライドリング
８ スプリング
９ チャック機構
１０ 巻芯
１１ 第１流体路
１３ シリンダリング
１７ 巻芯着脱ピストン
１９ 摩擦部
２４ 回転トルク調節ピストン

【要約】

【課題】巻芯の固定及び固定の解除が容易であることに加え、巻取張力の調整をより厳密にし、かつ巻取張力のバラツキをより少なくすることができるシート巻取軸を提供する。
【解決手段】基軸２と相対回転可能な状態で外嵌させた巻取部３と、基軸２に固定した状態で外嵌させたシリンダリング１３と、第１流体路１１からの圧縮流体によりスライドする巻芯着脱ピストン１７と、第２流体路２５からの圧縮流体によりスライドする回転トルク調節ピストン２４とを備え、巻取部３は、巻芯１０の巻取部３への固定及び固定の解除を行うチャック機構９と、摩擦部１９とを備えており、回転トルク調節ピストン２４のスライド方向は、基軸２の軸方向であり、回転トルク調節ピストン２４が摩擦部１９を押圧して、回転トルク調節ピストン２４と摩擦部１９の摩擦により基軸２の回転が巻取部３に伝えられる。
【選択図】図７

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】