(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、上記した特許文献1記載の構造では、ブレーキレバーの回転量に比べて圧倒的に回転量が多い捩り用モータによってブレーキレバーを回転させる構造であるため、回転量の差を吸収するための機構が設けられているが、この場合、捩り用モータと連動するブレーキ用ギアの側面に形成された凸部と、ブレーキレバーに設けられた係合爪が、係合と係合解除とを繰り返すおそれがある(特許文献1の
図9、
図11等参照)。このように係合と係合解除とを繰り返すと、部品に衝撃が加わる回数が多くなるため、部品の耐久性に影響が出るという問題がある。また、係合と係合解除とを繰り返すことにより騒音が大きくなるという問題もある。
【0006】
なお、捩り用モータの回転をブレーキレバーに伝達する伝達経路上において、歯車のギア比を調節することによりブレーキレバーの回転角度を限定し、ブレーキレバーが係合と係合解除とを繰り返さないように調整することも可能である(特許文献1の
図7等参照)。しかしながら、機械本体の大きさに制限があったり、動力伝達部への埃の付着を防止するためにハウジング内にすべての部品を納める必要があることなどから、歯車の大きさや配置が限定されるため、限られたスペースを有効活用できなくなるおそれがある。また、捩り用モータは一般的に捩り動作をするための正転時の回転数の方が捩り動作から待機位置に戻るための逆転時の回転数よりも多くなっているが、ギア比によってブレーキレバーの回転角度を調節した場合には正転時と逆転時との回転数の差を吸収できないため、捩り機構の側に何らかの変更が必要となる。
【0007】
また、特許文献1記載の構造では、ブレーキレバーをバネによって付勢し、このバネの付勢力に抗して捩り用モータの回転力によってブレーキレバーを作動させるようにしている。すなわち、ブレーキの作動時または解除時の一方はバネの付勢力でブレーキレバーを作動させ、ブレーキの作動時または解除時の他方は捩り用モータの回転力でブレーキレバーを作動させるようにしている。このようにすれば、捩り用モータの正転時と逆転時との回転数の差があるとしても、適正なブレーキの作動範囲を確保することができる。しかしながら、ブレーキレバーをバネで付勢した場合、バネで付勢されたブレーキレバーの姿勢を変更するための切替機構の構造が複雑になるという問題がある。また、バネを介したことにより、反力によってブレーキが押し戻されてしまい、素早いブレーキ動作が困難になるという問題もある。
【0008】
そこで、本発明は、ブレーキ機構に繰り返し入力が発生せず、構造がシンプルで、かつ、ブレーキ荷重の制御も容易な鉄筋結束機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
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あり、以下を特徴とする。
【0010】
請求項1記載の発明は、結束用ワイヤを送り出して鉄筋の周囲に巻き付けて結束する鉄筋結束機であって、結束機本体に回転自在に支持されるワイヤリールと、前記ワイヤリールの回転を停止させるためのブレーキ手段と、ワイヤを捩じる捩り用フックを先端に備えた進退部と、前記進退部を前方または後方へと移動させるための動力源と、前記進退部と前記ブレーキ手段とを連結する連結部材と、を備え、前記進退部が前記動力源によって前方へと移動したときに、前記連結部材が前記ブレーキ手段を前記ワイヤリールの停止方向に作動させ、前記進退部が前記動力源によって後方へと移動したときに、前記連結部材が前記ブレーキ手段を前記ワイヤリールの停止解除方向に作動させることを特徴とする。
【0011】
請求項2に記載の発明は、上記した請求項1に記載の発明の特徴点に加え、前記ブレーキ手段は、前記進退部の位置に応じた接触荷重で前記ワイヤリールに接触して作用することを特徴とする。
【0012】
請求項3に記載の発明は、上記した請求項1又は2に記載の発明の特徴点に加え、前記ブレーキ手段は、摩擦面を押しつけて前記ワイヤリールの回転を停止させる摩擦ブレーキであることを特徴とする。
【0013】
請求項4に記載の発明は、上記した請求項1〜3に記載の発明の特徴点に加え、前記ブレーキ手段は、前記ワイヤリールとの接触荷重を調整可能な調整機構を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
請求項1に記載の発明は上記の通りであり、進退部とブレーキ手段とを連結する連結部材を備え、進退部が動力源によって前方へと移動したときに、前記連結部材が前記ブレーキ手段を前記ワイヤリールの停止方向に作動させ、前記進退部が前記動力源によって後方へと移動したときに、前記連結部材が前記ブレーキ手段を前記ワイヤリールの停止解除方向に作動させる。すなわち、進退部の前進・後退に応じて連結部材が直接的にブレーキ手段を作動させる構造であるため、伝達部材がブレーキ機構に繰り返し入力をすることがない。よって、部品に繰り返し衝撃が加わることにより部品の耐久性が低下したり騒音が大きくなったりといった問題が発生しない。
【0015】
また、連結部材が強制的にブレーキ手段を作動及び解除させる構造であるため、ブレーキ手段をバネで付勢する必要がない。よって、構造をシンプルにすることができる。また、バネを介さないので、反力によってブレーキが押し戻されてしまうこともない。よって、素早いブレーキ動作が可能となり、ブレーキ荷重の制御も容易となる。
【0016】
また、請求項2に記載の発明は上記の通りであり、前記ブレーキ手段は、前記進退部の位置に応じた接触荷重で前記ワイヤリールに接触して作用するので、捩り動作の推移に直接的に連動させてブレーキ荷重の制御を行うことができる。すなわち、ブレーキの作動タイミングを捩り動作に合わせて詳細に設定することができる。
【0017】
また、請求項3に記載の発明は上記の通りであり、前記ブレーキ手段は、摩擦面を押しつけて前記ワイヤリールの回転を停止させる摩擦ブレーキであるので、ワイヤリールののこ刃状の周縁部にブレーキ手段が凹凸で噛み合うような従来の構造(特許文献1の
図3等参照)と比較してブレーキ手段の作動ストロークを小さくすることができる。ブレーキ手段の作動ストロークを小さくすることで、例えばてこによってブレーキ手段の発生力を増大させることができるので、ゴミやさびなどの影響を受けにくくすることができる。
また、ブレーキが作動するまで、または解除されるまでの反応時間を短くすることができるので、ブレーキの作動タイミングを詳細に設定できる。
【0018】
さらに、摩擦ブレーキを使用すれば、凹凸で噛み合う従来の構造において噛み合いがうまくいかずにブレーキ手段とワイヤリールとがロックしてしまうといった問題も発生しない。たとえば凹凸で噛み合うような従来の構造においては、ブレーキ手段の爪部がワイヤリールの凹部にうまく入り込めず、爪部がワイヤリールの凸部に押し付けられてブレーキ手段やワイヤリールに無理な負荷がかかり、動作不良となる可能性がある。しかしながら、摩擦ブレーキであればどのタイミングでブレーキ手段とワイヤリールとが作用してもが無理な負荷が発生しない。
【0019】
なお、無理な負荷がかかる可能性のある従来の構造においては、バネなどを設けて負荷を緩衝するものもあった。この点、本発明は、摩擦ブレーキを使用することで無理な負荷が発生しない構造であるため、バネなどを設けずに連結部材がブレーキ手段を強制的に作動及び解除させる構造(バネなどの緩衝手段を持たない構造)であっても、ブレーキ手段の爪部とワイヤリールの凹凸とが噛み合う際の応力や騒音の問題も解決することができる。
【0020】
また、請求項4に記載の発明は上記の通りであり、前記ブレーキ手段は、前記ワイヤリールとの接触荷重を調整可能な調整機構を備えているので、ブレーキの作動タイミングを詳細に設定することができる。すなわち、ブレーキ摩擦面の摩耗に応じた作動タイミングに調整したり、ワイヤリールごとに異なる慣性に応じた作動タイミングに調整することが可能になる。
【発明を実施するための形態】
【0022】
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態について説明する。
【0023】
本実施形態に係る鉄筋結束機10は、
図1〜3に示すように、結束機本体11に回転可能に配置されたワイヤリール13からワイヤWを所定長さ送り出して複数本のワイヤWが鉄筋の周囲に巻き付けた後に前記ワイヤWの複数本の束を捩って結束するものである。
【0024】
ワイヤリール13は、回転自在に結束機本体11に支持されており、図示しないレバーを操作するのみで結束機本体11に着脱し得るように構成されている。ワイヤリール13には結束用のワイヤWが巻き付けられており、結束機本体11にワイヤリール13を装着したのちに、ワイヤリール13に巻き付けられたワイヤWが引き出されてセットされる。
【0025】
このワイヤリール13は、側部にフランジ13aを備えており、このフランジ13aには、略鋸刃状に係合部13bと突出部13cとが交互に複数形成されている。係合部13bは、後述するブレーキ手段36に臨むようになっており、係合部13bにブレーキ手段36が係合することでワイヤリール13の回転が停止するようになっている。
【0026】
上記したワイヤリール13から引き出されてセットされたワイヤWは送りモータ(図示せず)によってカール形成部12の方向へと送り出される。カール形成部12は、機械の先端へ送り出されたワイヤWをループ状に曲げるように案内するものであり、カール形成部12へと送り出されたワイヤWがカール形成部12に沿って案内されることで複数本のワイヤWが鉄筋の周囲を複数回囲むようにカールされる。
【0027】
また、結束機本体11にはワイヤWを捩って結束するための捩り機構20が設けられている。本実施形態に係る捩り機構20は、
図4に示すように、捩り用モータ21と、ギア22と、螺軸部23と、進退部24と、捩り用フック25と、を備えている。
【0028】
捩り用モータ21は、捩り用フック25を駆動するための動力源であり、ワイヤWの送り動作が終了する前後の所定のタイミングに合わせて回転を開始するように制御される。本実施形態においては、この捩り用モータ21は、後述するブレーキ手段36を作動させるための動力源としても利用される。
ギア22は、捩り用モータ21の回転力を螺軸部23に伝達するための歯車である。
【0029】
螺軸部23は、ギア22を介して伝達された捩り用モータ21の回転力によって回転する軸部材である。この螺軸部23は、結束機本体11に対して回転可能に支持されている。この螺軸部23の外周面はねじ加工されており、後述する進退部24の内周面に螺合している。
【0030】
進退部24は、内部に螺軸部23を挿通させた筒状部材である。この進退部24は、結束機本体11に対して前後に移動可能に支持されるとともに、所定の区間で、回転できないように支持されている。この進退部24の内周面はねじ加工されており、螺軸部23の外周面と螺合している。このように進退部24の内周面と螺軸部23の外周面とが螺合することで、捩り用モータ21が回転したときに進退部24が前後に移動するように構成されている。
【0031】
捩り用フック25は、進退部24の先端に取り付けられた一対の爪状部材である。この捩り用フック25は、公知の構造により進退部24の進退動作に合わせて開閉するようになっている。
【0032】
上記した捩り機構20は以下のように作動する。まず、鉄筋結束機10のトリガが操作されると、ワイヤWが所定量だけ送り出され、カール形成部12によってループ状に巻き回される。その後、捩り用モータ21が正転し、その回転はギア22を介して螺軸部23に伝達される。螺軸部23は回転するが、進退部24は回転することができないため、螺合したねじの作用によって進退部24は前方に移動する。このように進退部24が前方に送られることで捩り用フック25はワイヤWに接触する位置まで前進する。このとき、進退部24の前進に連動して捩り用フック25は閉じ方向に作動するため、捩り用フック25はワイヤループの一部を把持する。進退部24は、前進した位置で回転方向の支持が解除されて、螺軸部23とともに回転する。このとき、ワイヤWを保持した捩り用フック25も回転することでワイヤWが捩じられる。なお、進退部24が前進する途中で、図示しないカッタが作動してワイヤWを切断する。
【0033】
上記のように捩り動作が終了すると、捩り用モータ21は逆転し、螺軸部23は逆方向に回転する。これにより、進退部24及び捩り用フック25も後方に移動する。このとき、捩り用フック25が開いてワイヤWを離す。進退部24及び捩り用フック25が待機位置に移動するまで捩り用モータ21は逆転する。進退部24及び捩り用フック25が待機位置まで移動したら、捩り用モータ21が停止して一連の動作が完了する。
次に、本実施形態に係るブレーキ機構30について説明する。
【0034】
本実施形態に係るブレーキ機構30は、
図4に示すように、進退固定部31と、直動部材32と、揺動部材34と、ブレーキ手段36と、を備えている。なお、本実施形態においては、進退固定部31と直動部材32と揺動部材34とが、進退部24とブレーキ手段36とを連結する連結部材を構成している。
【0035】
なお、連結部材は、進退部24の駆動力をブレーキ手段36に中継できるように、進退部24とブレーキ手段36とを構造的に連結するものであればよい。言い換えると、連結部材は、必ずしも進退部24とブレーキ手段36とを不可分に結合するものでなくてもよい。たとえば連結部材を進退部24やブレーキ手段36に引っ掛けて係合させるような態様であってもよい。この点は、他の実施形態においても同様である。
【0036】
進退固定部31は、動力源としての捩り用モータ21の動力をブレーキ手段36に伝達するための伝達部材である。この進退固定部31は、捩り機構20の進退部24に固定されており、進退部24の進退動作に連動して前進または後退するものである。言い換えると、この進退固定部31は、捩り用モータ21が正転したときには進退部24と一体的に前方へと移動し、捩り用モータ21が逆転したときには進退部24と一体的に後方へと移動するようになっている。この進退固定部31には、後述する直動部材32に固定するための係合部31aが突出形成されている。
【0037】
直動部材32は、進退固定部31の進退方向と略平行に移動可能に支持された部材である。この直動部材32の長手方向の一端部には進退固定部31の係合部31aに固定される受部32aが形成されており、他端部は接続ピン32cによって揺動部材34と接続されている。この直動部材32は、結束機本体11に固定されたガイドピン33によって摺動可能にガイドされている。詳しくは、この直動部材32は長手方向にガイド溝32bを備えており、このガイド溝32bにガイドピン33を係合させることで、直動部材32がガイド溝32bに沿って前後に摺動可能となっている。
【0038】
本実施形態に係る直動部材32は、進退固定部31が移動したときに受部32aが係合部31aに押されることで移動するようになっている。詳しくは、この直動部材32は、捩り用モータ21が正転して進退部24と進退固定部31とが前方へと移動したときには前方へと移動し、捩り用モータ21が逆転して進退部24と進退固定部31とが後方へと移動したときには後方へと移動するようになっている。このように、直動部材32は、進退部24の進退動作に連動して前進または後退するようになっている。
【0039】
揺動部材34は、回転軸35を軸として結束機本体11に対して揺動可能に設けられた部材であり、端部が接続ピン32cを介して直動部材32に接続されている。このため、直動部材32が前方に移動すると、これに連動して揺動部材34も前方に揺動し、また、直動部材32が後方に移動すると、これに連動して揺動部材34も後方に揺動するようになっている。なお、揺動部材34は回転軸35に固定されているため、揺動部材34が揺動すると一体的に回転軸35も回転するようになっている。
【0040】
ブレーキ手段36は、回転軸35を軸として揺動する部材であり、先端に爪部36aを備えている。爪部36aは、ワイヤリール13の周縁部に臨むように配置されており、ブレーキ手段36がワイヤリール13の方向へ揺動することでワイヤリール13の係合部13bに係合可能となっている。このブレーキ手段36は、回転軸35と一体的に回転する。このため、
図5に示すように、揺動部材34が前方に揺動すると、これに連動して爪部36aがワイヤリール13の係合部13bに係合する方向(ワイヤリール13の停止方向)へと揺動する。また、揺動部材34が後方に揺動すると、これに連動してワイヤリール13の係合部13bとの係合が解除される方向(ワイヤリール13の停止解除方向)へと揺動する。
【0041】
上記したブレーキ機構30は、以下のように作動する(
図5参照)。
まず、鉄筋結束機10のトリガが操作されて捩り動作が実行される。このとき、捩り用モータ21が正転方向に回転するが、この回転により進退固定部31が進退部24とともに前進方向へと移動する。この動きによって、直動部材32も前進方向へと移動し、ブレーキ手段36がワイヤリール13と係合する方向へと揺動する。このように、動力源である捩り用モータ21は、伝達部材である進退固定部31を前進方向に駆動することで、ブレーキ手段36をワイヤリール13に係合させる。ブレーキ手段36がワイヤリール13に係合することで、慣性により回転していたワイヤリール13の回転を停止させることができる。
【0042】
このような動作によりワイヤリール13が停止し、捩り動作が終了すると、捩り用モータ21は逆転し、この回転により進退固定部31が進退部24とともに後退方向へと移動する。この動きによって、直動部材32も後退方向へと移動し、ブレーキ手段36がワイヤリール13との係合が解除される方向へと揺動する。このように、動力源である捩り用モータ21は、伝達部材である進退固定部31を後退方向に駆動することで、ブレーキ手段36をワイヤリール13から係合解除させる。そして、
図5(a)に示すような待機状態となるまで捩り用モータ21が回転して動作が終了する。
【0043】
このように、進退部24が移動したときに、連結部材が進退部24とブレーキ手段36とに直接作用することによって、ブレーキ手段36の移動量を相対的に増加させるようになっている。すなわち、ブレーキ手段36が、バネなどの付勢力で移動するのではなく、進退部24が移動したことによる作用のみによって移動し、進退部24が移動すれば移動するほどブレーキ手段36も移動するように構成されている。なお、進退部24の移動量とブレーキ手段36の移動量との関係は、一方の増減につれて他方も増減する関係であればよく、互いに正比例の関係であってもよいし、非線形の関係であってもよい。
【0044】
以上説明したように、本実施形態によれば、進退部24とブレーキ手段36とを連結する連結部材(進退固定部31、直動部材32、揺動部材34)を備え、進退部24が捩り用モータ21によって前方へと移動したときに、連結部材がブレーキ手段36をワイヤリール13の停止方向に作動させ、進退部24が捩り用モータ21によって後方へと移動したときに、連結部材がブレーキ手段36をワイヤリール13の停止解除方向に作動させる。すなわち、進退部24の前進・後退に応じて連結部材が直接的にブレーキ手段36を作動させる構造であるため、伝達部材がブレーキ手段36に繰り返し入力をすることがない。よって、部品に繰り返し衝撃が加わることにより部品の耐久性が低下したり騒音が大きくなったりといった問題が発生しない。
【0045】
また、連結部材が強制的にブレーキ手段36を作動及び解除させる構造であるため、ブレーキ手段36をバネで付勢する必要がない。よって、構造をシンプルにすることができる。また、バネを介さないので、反力によってブレーキ手段36が押し戻されてしまうこともない。よって、素早いブレーキ動作が可能となり、ブレーキ荷重の制御も容易となる。
【0046】
また、前記ブレーキ手段36は、前記進退部24の位置に応じた接触荷重で前記ワイヤリール13に接触して作用するので、捩り動作の推移に直接的に連動させてブレーキ荷重の制御を行うことができる。すなわち、ブレーキの作動タイミングを捩り動作に合わせて詳細に設定することができる。
【0047】
(第1の実施形態の変形例)
上記した第1の実施形態においては、進退固定部31と直動部材32と揺動部材34とで、進退部24とブレーキ手段36とを連結する連結部材を構成するようにしたが、連結部材の構成はこれに限らない。例えば、
図6に示すようなリンク機構を含んだ連結部材としてもよい。
【0048】
この
図6に示す例では、第1の実施形態の直動部材32の代わりに第1リンク部材40及び第2リンク部材41を設けるようにしている。以下、本変形例について説明するが、本変形例の基本的構成は第1の実施形態と相違しないため、重複する記載を避けて、第1の実施形態と相違する箇所のみを説明する。
【0049】
第1リンク部材40は、回動支点40bを中心に回動可能に取り付けられた部材である。この第1リンク部材40は、進退固定部31の係合部31aに回動可能に接続された受部40aと、第2リンク部材41に回動可能に接続されたジョイント部40cと、を備えている。
【0050】
本実施形態に係る第1リンク部材40は、進退固定部31が移動したときに係合部31aが受部40aに作用することで揺動するようになっている。詳しくは、この第1リンク部材40は、捩り用モータ21が正転して進退部24と進退固定部31とが前方へと移動したときには受部40aが前方へと揺動し、捩り用モータ21が逆転して進退部24と進退固定部31とが後方へと移動したときには受部40aが後方へと揺動するようになっている。このように、第1リンク部材40は、進退部24の進退動作に連動して前方または後方へと揺動するようになっている。
【0051】
第2リンク部材41は、ジョイント部40cにおいて第1リンク部材40と回動可能に接続された部材であり、第1リンク部材40の回動動作に連動して前後に揺動するように構成されている。この第2リンク部材41は、ジョイント部40cの反対側の端部が接続ピン41aによって揺動部材34と接続されており、第2リンク部材41が前方に揺動すると、これに連動して揺動部材34も前方に揺動し、また、第2リンク部材41が後方に揺動すると、これに連動して揺動部材34も後方に揺動するようになっている。
【0052】
このように、第1の実施形態の直動部材32の代わりに、第1リンク部材40及び第2リンク部材41でリンク機構を構成した場合でも、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0053】
また、ラックピニオン機構を用いて進退部24の前後動を回転運動に変換し、ギアやベルトなどを介して揺動部材34の軸に回転運動を伝達させるように連結部材を構成した場合でも、同様の効果を得ることができる。
【0054】
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態の特徴点は、第1の実施形態とは異なるブレーキ手段36とした点である。具体的には、本実施形態に係るブレーキ手段36は、摩擦面56を押しつけてワイヤリール13の回転を停止させる摩擦ブレーキである。なお、本実施形態の基本的構成は第1の実施形態と相違しないため、重複する記載を避けて、第1の実施形態と相違する箇所のみを説明する。
【0055】
本実施形態に係るワイヤリール13は、
図8に示すように、フランジ13aの周縁が側面視円形となっており、略鋸刃状の係合部13b及び突出部13cを備えていない。すなわち、第1の実施形態では凹凸の係合によってブレーキをかけていたが、本実施形態においてはブレーキ手段36と係合する箇所に凹凸を設けないようにしてある。
【0056】
また、本実施形態に係るブレーキ手段36は、先端に摩擦面56を備えている。この摩擦面56は、ワイヤリール13の周縁部に臨むように配置されており、ブレーキ手段36がワイヤリール13の方向へ揺動することでワイヤリール13の周縁部に摩擦面56が押しつけられるようになっている。本実施形態に係るブレーキ手段36は、第1の実施形態とは異なり、先端に爪部36aを備えていない。
【0057】
なお、特に図示しないが、互いに係合するワイヤリール13の周縁部とブレーキ手段36の摩擦面56とには、摩擦力を増大させるための部材を取り付けたり、摩擦力を増大させるための加工を施したり、摩擦面を複数備えたりしてもよい。この点は摩擦ブレーキを使用した他の実施形態においても同様である。
このような構成によれば、第1の実施形態の効果に加え、以下のような効果を得ることができる。
【0058】
すなわち、ブレーキ手段36が摩擦面56を押しつけてワイヤリール13の回転を停止させる摩擦ブレーキであるので、ワイヤリール13とブレーキ手段36とが凹凸で噛み合うような第1の実施形態の構造と比較してブレーキ手段36の作動ストロークを小さくすることができる。ブレーキ手段36の作動ストロークを小さくすることで、例えばてこによってブレーキ手段36の発生力を増大させることができるので、ゴミやさびなどの影響を受けにくくすることができる。
【0059】
また、このような摩擦ブレーキを使用すれば、凹凸で噛み合う構造において噛み合いがうまくいかずにブレーキ手段36とワイヤリール13とがロックしてしまうといった問題も発生しない。たとえば凹凸で噛み合うような構造においては、ブレーキ手段36の爪部36aがワイヤリール13の係合部13bにうまく入り込めず、爪部36aがワイヤリール13の突出部13cに押し付けられてブレーキ手段36やワイヤリール13に無理な負荷がかかり、動作不良となる可能性がある。しかしながら、摩擦ブレーキであればどのタイミングでブレーキ手段36とワイヤリール13とが係合してもが無理な負荷が発生しない。
【0060】
なお、無理な負荷がかかる可能性のある従来の構造においては、バネなどを設けて負荷を緩衝するものもあった。この点、本実施形態は、ワイヤリール13とブレーキ手段36とが凹凸において噛み合う構造ではないので、バネなどの緩衝手段を持たない構造であっても、無理な負荷が発生しないようにすることができる。
【0061】
もちろん、微小な変位のみを許容するような緩衝手段を設けておけば(例えば、比較的大きな応力が加わったときにブレーキ手段36が弾性変形するようにしてもよい)、接触面に付着したゴミや接触面の摩耗などに起因する接触荷重の変動を吸収することができるので、ブレーキの作動を安定させることが出来るという効果が期待できる。
【0062】
また、
図8に示すように、ブレーキ手段36とは異なる位置に摩擦面56aを設け、この摩擦面56aに、ブレーキ手段36によってワイヤリール13を押付けるようにして摩擦を発生させ、ワイヤリール13の回転を停止させるように構成した摩擦ブレーキであっても、同様な効果が期待できる。
【0063】
なお、ブレーキ手段36とワイヤリール13との接触荷重を調整可能な調整機構を設けてもよい。たとえば、特に図示しないが、進退部24とブレーキ手段36とを連結する連結部材(直動部材32など)の長さや、これら連結部材の接続位置を調整可能にしておけば、ブレーキの作動を最適なタイミングに調整することも可能になる。すなわち、ブレーキ摩擦面の摩耗に応じた作動タイミングに調整したり、ワイヤリール13ごとに異なる慣性に応じた作動タイミングに調整することが可能になる。
【0064】
(第2の実施形態の変形例)
上記した第2の実施形態においては、進退固定部31と直動部材32と揺動部材34とで、進退部24とブレーキ手段36とを連結する連結部材を構成しているが、連結部材の構成はこれに限らない。例えば、
図9に示すようなリンク機構を含んだ連結部材としてもよい。
【0065】
この
図9に示す例では、第2の実施形態の直動部材32の代わりに第1リンク部材40及び第2リンク部材41を設けるようにしている。以下、本変形例について説明するが、本変形例の基本的構成は第2の実施形態と相違しないため、重複する記載を避けて、第2の実施形態と相違する箇所のみを説明する。
【0066】
第1リンク部材40は、回動支点40bを中心に回動可能に取り付けられた部材である。この第1リンク部材40は、進退固定部31の係合部31aに回動可能に接続された受部40aと、第2リンク部材41に回動可能に接続されたジョイント部40cと、を備えている。
【0067】
本実施形態に係る第1リンク部材40は、進退固定部31が移動したときに係合部31aが受部40aに作用することで揺動するようになっている。詳しくは、この第1リンク部材40は、捩り用モータ21が正転して進退部24と進退固定部31とが前方へと移動したときには受部40aが前方へと揺動し、捩り用モータ21が逆転して進退部24と進退固定部31とが後方へと移動したときには受部40aが後方へと揺動するようになっている。このように、第1リンク部材40は、進退部24の進退動作に連動して前方または後方へと揺動するようになっている。
【0068】
第2リンク部材41は、ジョイント部40cにおいて第1リンク部材40と回動可能に接続された部材であり、第1リンク部材40の回動動作に連動して前後に揺動するように構成されている。この第2リンク部材41は、ジョイント部40cの反対側の端部が接続ピン41aによって揺動部材34と接続されており、第2リンク部材41が前方に揺動すると、これに連動して揺動部材34も前方に揺動し、また、第2リンク部材41が後方に揺動すると、これに連動して揺動部材34も後方に揺動するようになっている。
【0069】
このように、第2の実施形態の直動部材32の代わりに、第1リンク部材40及び第2リンク部材41でリンク機構を構成した場合でも、第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0070】
また、ラックピニオン機構を用いて進退部24の前後動を回転運動に変換し、ギアやベルトなどを介して揺動部材34の軸に回転運動を伝達させるように連結部材を構成した場合でも、同様の効果を得ることができる。
【0071】
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態について説明する。本実施形態の特徴点は、上記した実施形態とは異なる構造のブレーキ機構30を備えた点にある。なお、本実施形態の基本的構成は第1の実施形態と相違しないため、重複する記載を避けて、第1の実施形態と相違する箇所のみを説明する。
【0072】
本実施形態に係るブレーキ機構30は、
図10に示すように、進退固定部31と、ブレーキ手段57と、を備えている。なお、本実施形態においては、進退固定部31が、進退部24とブレーキ手段57とを連結する連結部材を構成している。
【0073】
進退固定部31は、動力源としての捩り用モータ21の動力をブレーキ手段57に伝達するための伝達部材である。この進退固定部31は、捩り機構20の進退部24に固定されており、進退部24の進退動作に連動して前進または後退するものである。言い換えると、この進退固定部31は、捩り用モータ21が正転したときには進退部24と一体的に前方へと移動し、捩り用モータ21が逆転したときには進退部24と一体的に後方へと移動するようになっている。この進退固定部31には、後述するブレーキ手段57に係合させるためのピン形状の係合部31aが突出形成されている。
【0074】
本実施形態に係るブレーキ手段57は、
図10に示すように、ワイヤリール13の側面(ワイヤリール13の回転軸に対して垂直な面)に臨むように配設されている。このブレーキ手段57は、結束機本体11に対して揺動可能に固定されており、揺動軸57bを挟んだ一方の側には長孔57aが設けられ、他方の側には摩擦面57cが設けられている。
【0075】
長孔57aは、進退固定部31に係合させるためのものである。具体的には、この長孔57aは、進退固定部31に設けられたピン形状の係合部31aに係合している。この長孔57aは、ブレーキ手段57の長手方向に対してやや斜めに形成されている。このため、係合部31aが長孔57aに係合する位置によってブレーキ手段57の傾きが変化するようになっている。このように長孔57aを斜めに設けることで、進退固定部31が前進または後退すると、係合部31aが長孔57aに沿って移動し、ブレーキ手段57が揺動するように形成されている。
【0076】
摩擦面57cは、ワイヤリール13の側面に臨むように配置されており、ブレーキ手段57がワイヤリール13の方向へ揺動することでワイヤリール13の側面に摩擦面57cが押しつけられるようになっている。
このブレーキ手段57は、進退固定部31が前進または後退する動作に連動して揺動するように構成されている。
【0077】
具体的には、進退固定部31が前進すると、係合部31aが長孔57aに沿って摺動する。これにより、ブレーキ手段57の傾きが変化し、ブレーキ手段57は揺動軸57bを中心に揺動する。このようにブレーキ手段57が揺動すると、先端の摩擦面57cがワイヤリール13の側面に押し付けられてブレーキがかかるようになっている。
【0078】
また、進退固定部31が後退すると、係合部31aが長孔57aに沿って逆方向に摺動する。これにより、ブレーキ手段57の傾きが変化し、ブレーキ手段57は揺動軸57bを中心に逆方向に揺動する。このようにブレーキ手段57が逆方向に揺動すると、先端の摩擦面57cがワイヤリール13の側面から離れるので、ブレーキが解除されるようになっている。
このような構成によっても、第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、特に図示しないが、摩擦面を複数備えてもよいし、摩擦面を固定しておきワイヤリールを摩擦面に押付けるように構成してもよい。
【0079】
(第4の実施形態)
本発明の第4の実施形態について説明する。本実施形態の特徴点は、上記した実施形態とは異なる構造のブレーキ機構30を備えた点にある。なお、本実施形態の基本的構成は第1の実施形態と相違しないため、重複する記載を避けて、第1の実施形態と相違する箇所のみを説明する。
【0080】
本実施形態に係るブレーキ機構30は、
図11に示すように、進退固定部31と、ブレーキ手段58と、を備えている。なお、本実施形態においては、進退固定部31が、進退部24とブレーキ手段58とを連結する連結部材を構成している。
【0081】
進退固定部31は、動力源としての捩り用モータ21の動力をブレーキ手段58に伝達するための伝達部材である。この進退固定部31は、捩り機構20の進退部24に固定されており、進退部24の進退動作に連動して前進または後退するものである。言い換えると、この進退固定部31は、捩り用モータ21が正転したときには進退部24と一体的に前方へと移動し、捩り用モータ21が逆転したときには進退部24と一体的に後方へと移動するようになっている。この進退固定部31には、後述するブレーキ手段58に係合させるためのピン形状の係合部31aが突出形成されている。
【0082】
本実施形態に係るブレーキ手段58は、
図11に示すように、ワイヤリール13のフランジ13aを挟み込むように配設されている。このブレーキ手段58は、一対のリンク部材58aと、一対の挟持部材58cと、を備えて構成されている。
【0083】
一対のリンク部材58aは、一端部が進退固定部31に回動自在に固定され、他端部がそれぞれ対応する挟持部材58cの端部に固定されている。具体的には、リンク部材58aの一端部は、進退固定部31に設けられたピン形状の係合部31aに回動自在に固定されている。また、リンク部材58aの他端部は、連結軸58bによって挟持部材58cの端部に回動自在に固定されている。
【0084】
一対の挟持部材58cは、固定軸58dを軸として結束機本体11に対して回動自在に固定されている。この挟持部材58cは、固定軸58dを挟んだ一方の端部は連結軸58bによってリンク部材58aと連結されており、他方の端部には摩擦面58eが設けられている。
この一対の挟持部材58cは、進退固定部31が前進または後退する動作に連動して回動するように構成されている。
【0085】
具体的には、進退固定部31が前進すると、係合部31aに引っ張られて一対のリンク部材58aが閉じ方向に回動し、一対のリンク部材58aが閉じ方向に回動することで連結軸58bに引っ張られて一対の挟持部材58cも閉じ方向に回動する。このように一対の挟持部材58cが閉じ方向に回動すると、先端の摩擦面58eでワイヤリール13のフランジ13aを挟み込んでブレーキがかかるようになっている。
【0086】
また、進退固定部31が後退すると、係合部31aに押し込まれて一対のリンク部材58aが開き方向に回動し、一対のリンク部材58aが開き方向に回動することで連結軸58bに押し込まれて一対の挟持部材58cも開き方向に回動する。このように一対の挟持部材58cが開き方向に回動すると、ワイヤリール13のフランジ13aの挟み込みが解除されるので、ブレーキが解除されるようになっている。
このような構成によっても、第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0087】
(第5の実施形態)
本発明の第5の実施形態について説明する。本実施形態の特徴点は、上記した実施形態とは異なる構造のブレーキ機構30を備えた点にある。なお、本実施形態の基本的構成は第1の実施形態と相違しないため、重複する記載を避けて、第1の実施形態と相違する箇所のみを説明する。
【0088】
本実施形態に係るブレーキ機構30は、
図12及び
図13に示すように、進退固定部31と、可動プレート59と、回転プレート60と、ガイドピン62と、ブレーキ手段61と、摺動ガイド部材64と、を備えて構成されている。なお、本実施形態においては、進退固定部31と、可動プレート59と、回転プレート60とが、進退部24とブレーキ手段61とを連結する連結部材を構成している。
【0089】
進退固定部31は、動力源としての捩り用モータ21の動力をブレーキ手段61に伝達するための伝達部材である。この進退固定部31は、捩り機構20の進退部24に固定されており、進退部24の進退動作に連動して前進または後退するものである。言い換えると、この進退固定部31は、捩り用モータ21が正転したときには進退部24と一体的に前方へと移動し、捩り用モータ21が逆転したときには進退部24と一体的に後方へと移動するようになっている。この進退固定部31には、後述する可動プレート59に係合させるためのピン形状の係合部31aが突出形成されている。
【0090】
可動プレート59は、一端部が進退固定部31に回動自在に固定され、他端部が回転プレート60に固定されている。具体的には、可動プレート59の一端部は、進退固定部31に設けられたピン形状の係合部31aに回動自在に固定されている。また、可動プレート59の他端部は、連結ピン59aによって回転プレート60に回動自在に固定されている。
【0091】
回転プレート60は、ワイヤリール13の回転軸と同軸上に回転自在に取り付けられたプレートであり、
図14(a)に示すように、偏心位置に設けられたピン連結孔60aと、湾曲した長孔として形成された一対のガイド孔60bと、が設けられている。ピン連結孔60aは、連結ピン59aを貫通させて可動プレート59と連結するための孔である。ガイド孔60bは、後述するガイドピン62を貫通させてガイドピン62の移動をガイドするためのものである。このガイド孔60bは、所定の回転方向(
図14(a)においては時計回り方向)に行くに従って中心から離れていくように形成されている。
【0092】
ガイドピン62は、上記したガイド孔60bに対して摺動自在に係合するピンである。このガイドピン62は、一対のガイド孔60bのそれぞれに対応して2本設けられている。この2本のガイドピン62の先端には、それぞれブレーキ手段61が固定されている。
【0093】
ブレーキ手段61は、ワイヤリール13の内側に配置されて外側に移動することでワイヤリール13にブレーキをかけるものである。このブレーキ手段61は、
図14(b)に示すようなブロック状の部材である。このブレーキ手段61は、
図12(c)に示すように、ワイヤリール13の回転軸付近に設けられた係合孔13dの内周面に臨むように配設される。ワイヤリール13の係合孔13dの内周面に臨む面は、摩擦面58eを形成しており、ワイヤリール13と係合してブレーキをかけることができるようになっている。
【0094】
摺動ガイド部材64は、ブレーキ手段61の摺動をガイドする部材である。この摺動ガイド部材64が設けられることで、ブレーキ手段61は半径方向にのみ移動できるように規制されている。この摺動ガイド部材64は、結束機本体11のボデーハウジング63に固定されている。
上記したブレーキ手段61は、進退固定部31が前進または後退する動作に連動して外周方向または内周方向に移動する。
【0095】
具体的には、進退固定部31が前進すると、
図14(b)に示すように、係合部31aに引っ張られて可動プレート59も前進方向に移動する。可動プレート59が前進方向に移動すると、
図14(c)に示すように、回転プレート60が回転する。回転プレート60が回転すると、ガイドピン62がガイド孔60bに沿って移動する。このとき、ガイド孔60bが回転方向に行くに従って中心から離れていくように形成されているため、ガイドピン62は外周方向に移動することになる。ガイドピン62が外周方向に移動すると、ブレーキ手段61も一体的に外周方向に移動するので、
図13(b)に示すように、ブレーキ手段61の摩擦面61aがワイヤリール13の係合孔13dの内周面に押し付けられ、ブレーキがかかるようになっている。
【0096】
また、進退固定部31が後退すると、回転プレート60が先ほどと逆方向に回転し、ガイドピン62が内周方向に移動する。ガイドピン62が内周方向に移動すると、ブレーキ手段61も一体的に内周方向に移動するので、
図12(c)に示すように、ブレーキ手段61の摩擦面61aがワイヤリール13の係合孔13dの内周面から離れ、ブレーキが解除されるようになっている。
このような構成によっても、第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。