特許ウォッチ

公開番号2024171604
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023088700
出願日2023-05-30
発明の名称フィラメントワインディング装置
出願人村田機械株式会社,トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人ATEN
主分類B29C 70/32 20060101AFI20241205BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】ボビンホルダを搬送可能なクリールスタンドにおいて、芯合わせをスムーズに行う。
【解決手段】フィラメントワインディング装置1のクリールスタンド3は、フレーム11と、複数のボビンホルダ13と、搬送部60と、抵抗付与部70とを有する。搬送部60は、複数のボビンホルダ13を所定方向に搬送可能に構成されている。抵抗付与部70は、複数のボビンホルダ13に回転抵抗をそれぞれ付与するように構成されている。複数の抵抗付与部70の各々は、電磁クラッチ71と、回転軸72と、第1磁石74と、第2磁石75と、距離変更部80とを備える。距離変更部80は、ボビン軸方向において第1磁石74と第2磁石75との間の距離を変更可能に構成されている。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
複数のボビンの各々から繊維束を供給可能に構成されたクリールスタンドを備えるフィラメントワインディング装置であって、
前記クリールスタンドは、
基台と、
前記基台に移動可能に設けられ、前記複数のボビンの各々を回転可能に支持するボビン軸を有する複数のボビンホルダと、
前記基台に支持され、前記ボビン軸の延びる軸方向と直交する所定方向に前記複数のボビンホルダを搬送可能に構成された搬送部と、
前記複数のボビンホルダに回転抵抗をそれぞれ付与するように構成された複数の抵抗付与部と、を有し、
前記複数の抵抗付与部の各々は、
前記基台に支持され、前記回転抵抗の大きさを調節可能に構成された可変抵抗付与装置と、
前記可変抵抗付与装置に取り付けられ、前記回転抵抗を受けつつ回転可能に構成された回転軸と、
前記回転軸と一体的に回転可能に設けられた第１磁石と、
前記ボビン軸と一体的に回転可能に設けられ、前記軸方向において前記第１磁石と対向しているときに前記第１磁石と接触せずに前記第１磁石との間でトルクを伝達可能に構成された第２磁石と、
前記軸方向において前記第１磁石と前記第２磁石との間の距離を変更可能に構成された距離変更部と、を有することを特徴とするフィラメントワインディング装置。
続きを表示（約 200 文字）【請求項２】
各抵抗付与部は、前記第１磁石と前記第２磁石との前記軸方向における距離を規定する距離ガイド部を有することを特徴とする請求項１に記載のフィラメントワインディング装置。
【請求項３】
各抵抗付与部は、前記回転軸と前記ボビン軸との前記所定方向における相対位置を規定する芯合わせガイド部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のフィラメントワインディング装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ライナーに繊維束を巻き付けるフィラメントワインディング装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の繊維束をライナーに巻き付けるフィラメントワインディング装置が開示されている。フィラメントワインディング装置は、ライナーにヘリカル巻きを施すヘリカル巻ユニットと、ヘリカル巻ユニットに複数の繊維束を供給するためのクリールスタンドとを備える。クリールスタンドは、繊維束が巻かれたボビンを各々回転可能に支持する複数のボビンホルダを有する。複数のボビンから解舒された複数の繊維束が、ヘリカル巻ユニットへ供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－８４３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
クリールスタンドにおいてボビンから解舒されている繊維束が弛まないように、当該繊維束にある程度のテンションを付与する必要がある。そのための手段として、各ボビンに回転抵抗（トルク）が付与される。より具体的には、ボビンに巻かれた繊維束の残量（すなわち、繊維束の最外層の径）に応じて当該トルクを調節可能な可変抵抗付与装置がクリールスタンドに設けられる。可変抵抗付与装置とボビンホルダの回転軸は、カップリングによって連結される。
【０００５】
ここで、本願発明者は、複数のボビンホルダを、所定の供給位置と、供給位置とは別の交換位置との間で搬送可能なクリールスタンドの開発を進めている。供給位置において繊維束が解舒され終わったボビンが交換位置において新しいボビンと交換されている間、繊維束が巻かれた別のボビンを供給位置に配置することで、繊維束をヘリカル巻ユニットに引き続き供給できる。このようなクリールスタンドにおいてボビンホルダをスムーズに移動させるため、上述したカップリングとしてマグネットカップリングの適用が検討されている。マグネットカップリングは、一対の磁石が強い磁気吸引力で引き合うことにより、非接触でトルクを伝達可能に構成されている。これにより、ボビンホルダを可変抵抗付与装置に脱着する手間を省略できる。一方で、複数のボビンホルダを供給位置に搬送する際に、上述した強い磁気吸引力に起因して、複数の可変抵抗付与装置の軸中心と複数のボビンホルダの軸中心とを合わせる作業（いわゆる芯合わせ）が難しいという課題が生じている。
【０００６】
本発明の目的は、ボビンホルダを搬送可能なクリールスタンドにおいて、芯合わせをスムーズに行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明のフィラメントワインディング装置は、複数のボビンの各々から繊維束を供給可能に構成されたクリールスタンドを備えるフィラメントワインディング装置であって、前記クリールスタンドは、基台と、前記基台に移動可能に設けられ、前記複数のボビンの各々を回転可能に支持するボビン軸を有する複数のボビンホルダと、前記基台に支持され、前記ボビン軸の延びる軸方向と直交する所定方向に前記複数のボビンホルダを搬送可能に構成された搬送部と、前記複数のボビンホルダに回転抵抗をそれぞれ付与するように構成された複数の抵抗付与部と、を有し、前記複数の抵抗付与部の各々は、前記基台に支持され、前記回転抵抗の大きさを調節可能に構成された可変抵抗付与装置と、前記可変抵抗付与装置に取り付けられ、前記回転抵抗を受けつつ回転可能に構成された回転軸と、前記回転軸と一体的に回転可能に設けられた第１磁石と、前記ボビン軸と一体的に回転可能に設けられ、前記軸方向において前記第１磁石と対向しているときに前記第１磁石と接触せずに前記第１磁石との間でトルクを伝達可能に構成された第２磁石と、前記軸方向において前記第１磁石と前記第２磁石との間の距離を変更可能に構成された距離変更部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明では、第１磁石と第２磁石が非接触でトルクを伝達可能に構成されているため、ボビンホルダを可変抵抗付与装置に脱着する手間を省略できる。さらに、本発明では、距離変更部によって第１磁石と第２磁石との軸方向における距離を長くすることにより、第１磁石と第２磁石との間に作用する磁気吸引力を弱めることができる。これにより、第１磁石と第２磁石とを軸方向において対向させるようにボビンホルダを搬送する際、磁気吸引力に起因してボビンホルダが意図しない位置で停止してしまうことを抑制できる。したがって、第１磁石の回転軸中心と第２磁石の回転軸中心とを容易に合わせることができる。以上より、ボビンホルダを搬送可能なクリールスタンドにおいて、芯合わせをスムーズに行うことができる。
【０００９】
第２の発明のフィラメントワインディング装置は、前記第１の発明において、各抵抗付与部は、前記第１磁石と前記第２磁石との前記軸方向における距離を規定する距離ガイド部を有することを特徴とする。
【００１０】
繊維束がボビンから引き出されているときに、第１磁石と第２磁石との軸方向における距離（クリアランス）が変化すると、第１磁石と第２磁石との間で伝達されるトルクが変動し、繊維束に付与される張力が変動してしまうおそれがある。本発明では、距離ガイド部によってクリアランスの調整（クリアランス合わせ）を精確に行うことができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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