JP6556882B2 - ボビンホルダ - Google Patents

Description

本発明は、ボビンホルダに関する。

糸が巻き付けられるボビンを保持し、ボビンと共に回転するボビンホルダが知られている。このようなボビンホルダとして、特許文献１には、ボビンを相対回転不能にロックするロック手段を備えたものが開示されている。このボビンホルダは、その周方向に並べて配置された複数の爪を備えている。

複数の爪は、ボビンホルダが回転したときに、その回転に応じてそれぞれ突き出て、複数の爪の先端部は、ボビンの内周面に接触して押圧する。これによって、ボビンのボビンホルダに対する相対回転をロックできるようになっている。

欧州特許出願公開第２３０８７８７Ａ２号明細書

特許文献１のボビンホルダでは、ボビンとボビンホルダの相対回転を複数の爪によってロック可能である。しかし、ボビンとボビンホルダとの回転中心を一致させる、いわゆる、芯出しのための手段を備えていないため、ボビンホルダをボビンに装着したときに、ボビンとボビンホルダとの回転中心がずれた状態でロックされてしまうおそれがある。なお、ロック手段である複数の爪によって、ボビンの芯出しも行おうとすると、複数の爪の間で、ボビンへの押し付け力が完全に等しくなっている必要がある。そのためには、複数の爪の寸法精度、および、組み付け精度の双方に関して、高いレベルが要求される。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ボビンとボビンホルダの芯出しがなされた状態で、ボビンのボビンホルダに対する回転を確実にロックできるボビンホルダを提供することである。

第１の発明のボビンホルダは、糸が巻き付けられるボビンを保持しつつ、前記ボビンとともに回転するボビンホルダであって、前記ボビンの長さ方向端部に装着され、且つ、前記ボビンの端部に挿入されて前記ボビンと回転中心を合わせるテーパ状の芯出し部を有する、ホルダ本体と、前記ボビンの前記ホルダ本体に対する回転をロックするロック機構と、を備えており、前記ロック機構は、前記ホルダ本体に回動可能に取り付けられ、且つ、前記ボビンの周方向に並べて配置された複数の爪を備えており、前記複数の爪の各々は、前記ボビンの内周面に接触しない退避姿勢と、前記ホルダ本体の回転時に生じる遠心力によって前記退避姿勢に対して、前記ボビンの内周面に接触したロック姿勢との間で姿勢を切り換え、前記複数の爪は、前記退避姿勢から前記ロック姿勢への移動時、前記ボビンを前記ホルダ本体側に引き寄せるように、先端部が前記ボビンの軸方向外側に動くことを特徴とするものである。

本発明では、ボビンは、ボビンホルダの長さ方向端部に装着され、且つ、ボビンの端部に挿入されてボビンと回転軸心を合わせる芯出し部によって芯出しされた状態で、ロック機構によってボビンホルダにロックされる。従って、テーパ状の芯出し部によってボビンとホルダ本体との回転中心を一致させた状態で、ロック機構により、両者の間で相対回転が生じないようにロックすることができる。また、ロック機構と芯出し部とがそれぞれ設けられているため、ロック機構には芯出し機能が要求されない。従って、ロック機構の構成部材には、高い加工精度、組み付け精度が必要ない。

本発明のロック機構は、周方向に並べて配置された複数の爪を有する。複数の爪は、ホルダ本体の回転時に生じる遠心力によって退避姿勢からロック姿勢に切りかわる。これら複数の爪により、ボビンの内周面に対して周方向に均一に力を作用させることができる。従って、複数の爪によって、ボビン本体に対する回転を確実にロックすることができる。

また、ホルダ本体が回転していないときは、複数の爪は退避姿勢にある。従って、複数の爪は、ボビンを挿入および取り出す際にボビンに干渉しない。これにより、ボビン挿入時および取り外し時の複数の爪の引っ掛かりを防止することができる。また、ボビンに対して、芯出し部による芯出しを確実に行うことができる。なお、複数の爪は、ボビン本体の回転が止まると遠心力が作用しなくなるため、自然に退避姿勢に戻る。これにより、ロック機構によるロックは、自動的に解除される。

ここで、ボビンとホルダ本体との間に隙間が存在する場合、ボビンには、回転の際にがたつきおよびはずれが生じるおそれがある。

本発明では、複数の爪は、退避姿勢からロック姿勢への移動時、先端部がボビンの軸方向外側に動く。従って、ホルダ本体の回転によって、ボビンをホルダ本体側に引き寄せることができる。これにより、ボビンとホルダ本体との間の隙間をなくすことができるため、ボビンのがたつきおよび外れを防止することができる。

第２の発明のボビンホルダは、前記第１の発明において、前記複数の爪は、後
端部よりも前記先端部の厚みが厚いことを特徴とするものである。

本発明では、複数の爪は、後端部よりも先端部の厚みが厚い。従って、複数の爪は、遠心力の影響が小さい後端部よりも遠心力の影響が大きい先端部の質量を大きくすることができることから、遠心力によって複数の爪が確実にボビンの回転をロックすることが可能になる。さらに後端部と先端部との厚みが同じである場合に比べて、ボビンの内周面と複数の爪の先端部とが接触する面積が広くすることができる。これにより、爪をボビンの内周面に対して広い面積で接触させることができる。従って、爪を金属等の硬質材料で構成した場合にも、爪がボビンの内周面に対して広い面積で押し当てられるために、局部的に力が加わることによるボビンの塑性変形を防止することができる。

第３の発明のボビンホルダは、前記第１又は２の発明において、前記ロック機構は、前記複数の爪を、前記退避姿勢側にそれぞれ回動付勢する付勢手段を有することを特徴とするものである。

本発明では、ロック機構は、複数の爪を、退避姿勢側にそれぞれ回動付勢する付勢手段を有する。従って、ホルダ本体の回転が止まって爪に遠心力が作用しなくなったときに、付勢部材の付勢力によって、爪が退避姿勢に付勢される。これにより、ロック姿勢にあるときに、爪の先端部がボビンの内周面に強く押し付けられても、回転が止まったときに確実にボビンの内周面から爪が離れて、退避姿勢に確実に切り換えることができる。

第４の発明のボビンホルダは、前記第３の発明において、前記付勢手段は、前記複数の爪に共通に取り付けられた環状のバネ部材であり、前記バネ部材は、その縮径方向のバネ力によって、前記複数の爪のそれぞれを、前記退避姿勢側に回動付勢することを特徴とするものである。

本発明では、付勢手段は、複数の爪に共通に取り付けられた環状のバネ部材であり、バネ部材は、その縮径方向のバネ力によって、各爪を退避姿勢側に回動付勢する。従って、複数の爪の退避姿勢への切り替えを、１つの環状のバネ部材によって行うことができる。これにより、例えば、複数の爪それぞれに対して、バネ部材を設ける場合に比べて、部品点数を減少させることができる。これにより、部品にかかるコストを削減することができる。

また、簡単な機構によって、複数の爪を退避姿勢とロック姿勢との間で切り替え、ボビンをホルダ本体にロックおよびロック解除することができる。

第５の発明のボビンホルダは、前記第１〜４の何れかの発明において、前記ホルダ本体に連結され、このホルダ本体を回転駆動する駆動モータをさらに備えることを特徴とするものである。

ここで、ホルダ本体を駆動モータで回転駆動する、つまり、ボビンやパッケージを直接駆動せず、ホルダ本体を介して駆動力を伝える構成である場合、ホルダ本体とボビンとの間に滑りによって回転ずれがあると、ホルダ本体を所定の回転数で回転させても、実際のボビンやパッケージの回転数は、前記所定の回転数からずれてしまう。

本発明では、ホルダ本体とボビンとの相対回転が、ロック機構によってロックされる。そのため、糸が巻き取られるボビンを所定の回転数で回転させることができる。

本実施形態に係る仮撚加工機の概略正面図である。 図１に示した巻取装置において、クレードル、トラバースガイドおよびボビンホルダを示す拡大図である。 図２におけるボビンホルダおよびボビンを示す拡大図である。 （ａ）は、図３における第１ホルダ本体の拡大図であって、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ矢視図である。 （ａ）は、回転前における第１ホルダ本体の左側面図であって、（ｂ）は、回転中における第１ホルダ本体の左側面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

本実施形態は、例えば、ポリエステルやポリアミドなどの熱可塑性合成繊維に、仮撚を施して縮れを付与し、伸縮性に富んだ加工糸を製造する仮撚加工機１に、本発明を適用したものである。仮撚加工機１は、図１に示すように、主機台２と、２つの巻取台３と、支持部４とを備えている。

主機台２は、紙面の奥行き方向に延在している。２つの巻取台３は、主機台２を軸とした対称な位置において、作業空間６を空けて主機台２とそれぞれ対向配置されている。巻取台３の作業空間６とは反対側には、巻取台３に設けられた後述する巻取装置１３によって巻き取りが行われた満巻のパッケージＰを作業者が取り上げる空間７が存在する。支持部４は、主機台２と２つの巻取台３を連結している。

また、仮撚加工機１は、空間７をそれぞれ挟んで２つの巻取台３と対向配置された２つの給糸クリール１１と、主機台２の上部に設けられた２つの仮撚装置１２と、２つの巻取台３にそれぞれ設けられた巻取装置１３とを備えている。

給糸クリール１１は、給糸パッケージＳを保持し、給糸パッケージＳの糸Ｙを給糸するためのものである。仮撚装置１２は、給糸クリール１１から供給された糸Ｙを仮撚するためのものである。巻取装置１３は、仮撚装置１２により仮撚された糸Ｙを巻き取り、パッケージＰを形成するためのものである。なお、巻取装置１３の詳細については後述する。

給糸クリール１１から巻取装置１３までの糸道には、糸走行方向の上流から順に第１フィードローラ１４と、第１加熱装置１７と、冷却装置１９と、仮撚装置１２と、第２フィードローラ１５と、第２加熱装置１８と、第３フィードローラ１６とが配置されている。仮撚加工機１には、給糸クリール１１から巻取装置１３までの糸道に沿った各装置が、主機台２をはさんで対称にそれぞれ配置されている。

第１フィードローラ１４は、巻取台３の上端部に配置されている。第１加熱装置１７は、作業空間６の上方に配置されている。冷却装置１９は、作業空間６の上方の第１加熱装置１７よりも主機台２側に配置されている。第２フィードローラ１５は、主機台２の仮撚装置１２よりも下方に配置されている。第２加熱装置１８は、主機台２の第２フィードローラ１５よりも下方に配置されている。また、第１加熱装置１７と冷却装置１９は、作業空間６の上方に水平方向に沿ってほぼ直線的に配置されており、給糸クリール１１から巻取装置１３までの糸道は作業空間６を囲むように形成されている。第１加熱装置１７と冷却装置１９とは、支持部４に固定されている。

作業者は、作業空間６において、図示しない糸掛用の作業台車に乗り、第１加熱装置１７や冷却装置１９近傍の高い位置での糸掛け、及び、メンテナンスを行う。

第１〜第３フィードローラ１４〜１６は、糸走行方向の上流側から下流側へ糸Ｙを送るためのローラである。第１フィードローラ１４の糸送り速度よりも第２フィードローラ１５の糸送り速度が速くなるように、各糸送り速度が設定されている。このため、第１フィードローラ１４と第２フィードローラ１５との間で糸Ｙは延伸される。第２フィードローラ１５の糸送り速度よりも第３フィードローラ１６の糸送り速度が遅くなるように各糸送り速度が設定されている。このため、第２フィードローラ１５と第３フィードローラ１６との間で、糸Ｙは、弛緩される。

ここで、給糸クリール１１から給糸された糸Ｙが巻取装置１３で巻き取られるまでの仮撚加工機１の動作について説明する。第１フィードローラ１４と第２フィードローラ１５との間で延伸された糸Ｙには、仮撚装置１２によって撚りが付与される。仮撚装置１２は、例えば、ベルト式のニップツイスタであり、互いに交差する一対のベルト間に走行する糸Ｙを挟んで、糸Ｙに撚りと送りを与える。仮撚装置１２で形成される撚りは、第１フィードローラ１４まで伝播して、延伸されつつ加撚された糸Ｙは、第１加熱装置１７で熱固定された後、冷却装置１９で冷却される。加撚および熱固定された糸Ｙは、仮撚装置１２を通過した後、第２フィードローラ１５に至るまでに解撚される。このようにして延伸仮撚加工された糸Ｙは、第２フィードローラ１５と第３フィードローラ１６との間で弛緩されながら第２加熱装置１８で熱処理される。さらに、糸Ｙは、巻取装置１３によってボビンＢに巻き取られ、パッケージＰが形成される。

次に、巻取装置１３について詳述する。図１に示すように、巻取装置１３は、１つの巻取台３に、それぞれ、上下方向に４段設けられている。巻取装置１３は、１段につき紙面奥行き方向に３６個設けられている。さらに、巻取台３は、１台の仮撚加工機１に対し、左右対称に２列設けられている。すなわち、１つの仮撚加工機１には、合計２８８個（４段×３６個×２列）の巻取装置１３が設けられている。巻取装置１３は、図２に示すように、クレードル２０と、ボビンホルダ１００と、トラバース装置（不図示）等を有する。

クレードル２０は、巻取装置１３の支持台２２によって、揺動自在に支持されている。クレードル２０には、ボビンホルダ１００が取り付けられている。

ボビンホルダ１００は、図２、図３に示すように、第１ホルダ本体２８と第２ホルダ本体３２とを有し、これら第１ホルダ本体２８と第２ホルダ本体３２とによって、円筒状のボビンＢを長手方向両外側から挟み込むように保持する。また、後述するが、ボビンホルダ１００は、ボビンＢを回転駆動する駆動モータ２５を備えている。ボビンＢの材質は、例えば、紙、プラスチックなどからなる。ボビンＢの厚みは、例えば、約３〜４ｍｍ程度である。なお、ボビンホルダ１００の詳細な説明については後述する。

トラバース装置（不図示）は、ボビンＢの軸方向に往復移動するトラバースガイド２１を備える。トラバースガイド２１は、トラバース駆動モータ（不図示）によって駆動され、第３フィードローラ１６によって送られてきた糸Ｙを左右にトラバースする。トラバースされた糸Ｙは、ボビンホルダ１００と一体的に回転するボビンＢに巻き取られて、パッケージＰが形成される。

次に、ボビンホルダ１００の詳細について説明する。ボビンホルダ１００は、図３に示すように、第１ホルダ本体２８と、第２ホルダ本体３２と、第１ホルダ本体２８に取り付けられた駆動ユニット５０と、第２ホルダ本体３２に取り付けられた着脱ユニット４１とを有する。なお、以下では、図３の紙面右側を右方、紙面左側を左方と定義して、適宜、「右」「左」の方向語を使用して説明する。

第１ホルダ本体２８と第２ホルダ本体３２とは、略円板形状をなす。第１ホルダ本体２８と第２ホルダ本体３２は、それぞれの回転中心Ｃが一致するように、対向して配置されている。第１ホルダ本体２８と第２ホルダ本体３２とは、第１ホルダ本体２８の左方の面、第２ホルダ本体３２の右方の面において、それぞれ中央部が隆起しており、その隆起部２８ｄ，３２ｂの外周部にテーパ状の芯出し部２８ａ，３２ａが形成されている。また、第１ホルダ本体２８には、ロック機構７０が設けられている。なお、ロック機構７０の詳細な説明については後述する。第１ホルダ本体２８は、駆動ユニット５０の回転軸２３に連結されている。第２ホルダ本体３２は、着脱ユニット４１の筒部材２９にベアリング４３を介して連結されている。

駆動ユニット５０は、ハウジング３９と、モータユニット６０と、エアシリンダ２６などを有する。モータユニット６０は、ハウジング３９内に、左右方向にスライド自在に収容されている。モータユニット６０は、駆動モータ２５のロータ部４４が固定され、第１ホルダ本体２８に連結された回転軸２３と、２つのベアリング２４を介して回転軸２３に連結された駆動モータ２５のハウジング６１、ステータ部材４５などを有する。モータユニット６０とハウジング３９とは、それらの周方向に並ぶように設けられた４本のバネ２７によって連結されている。この４本のバネ２７によって、第１ホルダ本体２８およびモータユニット６０は、ハウジング３９に対して左方に付勢されている。

着脱ユニット４１は、ハウジング４０と、筒部材２９と、エアシリンダ３１などを有する。筒部材２９は、ハウジング４０内に、左右方向にスライド自在に収容されている。筒部材２９は、第２ホルダ本体３２を回転可能に連結するとともに、バネ３０が収容されている。バネ３０は、ハウジング４０内に固定されている。このバネ３０によって、第２ホルダ本体３２および筒部材２９は、ハウジング４０に対して右方に付勢されている。

次に、糸Ｙが巻かれていない空のボビンＢをボビンホルダ１００に装着する際の動作について説明する。

オペレータがスイッチ（不図示）を押すと、エアシリンダ２６に圧空が供給されることで、第１ホルダ本体２８およびモータユニット６０が、ハウジング３９に対して右方に相対移動する。同様に、エアシリンダ３１に圧空が供給されることにより、第２ホルダ本体３２および筒部材２９が、ハウジング４０に対して左方に相対移動する。以上により、ボビンホルダ１００は、左右方向に開かれた状態となる。

この状態でオペレータがボビンを第１ホルダ本体２８と第２ホルダ本体３２の間に挿入し、スイッチ（不図示）を押すと、エアシリンダ２６，３１に供給されている圧空回路（不図示）が切り替わり、圧空が排気されることでエアシリンダ２６，３１の推力が解除される。このため、４本のバネ２７によって、第１ホルダ本体２８およびモータユニット６０が、ハウジング３９に対して左方に相対移動する。また、バネ３０によって、第２ホルダ本体３２および筒部材２９が、ハウジング４０に対して右方に相対移動する。以上により、ボビンＢの両端部が第１ホルダ本体２８および第２ホルダ本体３２に押し付けられ、糸Ｙが巻かれていない空のボビンＢが、第１ホルダ本体２８と第２ホルダ本体３２との間で挟持される。

このとき、第１ホルダ本体２８および第２ホルダ本体３２に形成されたテーパ状の芯出し部２８ａ，３２ａが、ボビンＢの両端内径部にそれぞれ挿入されることによって、ボビンＢが芯出しされる。

次に、ボビンホルダ１００から満巻のボビンＢ（パッケージＰ）を取り外す際の動作について説明する。

制御装置（不図示）からの指令によって圧空回路が切り替わり、エアシリンダ２６に圧空が供給されると、第１ホルダ本体２８およびモータユニット６０が、ハウジング３９に対して右方に相対移動する。また、エアシリンダ３１によって、第２ホルダ本体３２および筒部材２９が、ハウジング４０に対して左方に相対移動する。以上により、ボビンホルダ１００を左右方向に開き、満巻になったボビンＢ（パッケージＰ）をボビンホルダ１００から取り外すことができる。

次に、第１ホルダ本体２８に設けられるロック機構７０について説明する。ロック機構７０は、図３〜図５に示すように、３つの爪３３と、環状バネ部材３８とを有する。なお、図５では、円板部材４２を取り外した状態における第１ホルダ本体２８を示している。

図４、図５に示すように、ボビンＢ内に挿入される第１ホルダ本体２８の隆起部２８ｄには、径方向外側へ広がる略扇形状をなす３つの収容凹部３７が、周方向等間隔位置に形成されている。３つの収容凹部３７の底面２８ｃは、第１ホルダ本体２８の周方向に対して、図４（ｂ）の右側に傾いている。３つの収容凹部３７には、３つの爪３３がそれぞれ収容されている。

各爪３３は、収容凹部３７内で、回動自在に収容されている。各爪３３は、収容凹部３７の底面２８ｃの傾きに沿って収容されており、その先端部３３ａが、第１ホルダ本体２８の周方向に対して右側に傾いている。３つの爪３３は、それぞれが収容された収容凹部３７の側面がなす角度範囲内において回動可能である。３つの爪３３には、その先端部３３ａに、おもり３５が取り付けられている。また、３つの爪３３は、図４（ａ）に示すように、ボビンＢの内周面と接する先端部３３ａの厚みが、後端部（図中の軸２３側）に比べて厚くなるように形成されている。

ここで、ボビンＢは、繰り返し使用に耐えるように、その内周面が滑らかに加工されているために滑りやすい。また、プラスチック製のボビンＢが使用されることがあるが、この場合は紙製のボビンＢ以上に滑りやすい。さらに、ボビンＢは、その内径が１種類に限定されず、ある幅の範囲で異なるものが適用されることがある。このため、３つの爪３３は、その開き量の大小にかかわらず、ボビンＢの回転力に対抗してロックする力を維持することが要求される。従って、３つの爪３３の材質は、高摩擦、且つ、柔軟性を有するものが好ましい。より具体的には、３つの爪３３の材質は、例えば、エラストマーなどからなる。

また、３つの爪３３には、それらを共通に付勢するための付勢手段として、１つの環状バネ部材３８が３つのピン３６に跨るように共通に取り付けられている。環状バネ部材３８は、その一部が分断された、例えば、金属製のバネ部材であり、拡縮可能である。３つの爪３３は、環状バネ部材３８によって、第１ホルダ本体２８の径方向内側に付勢されている。また、環状バネ部材３８の外側には、環状バネ部材３８が一定以上に拡径するのを規制させるための円形の壁部２８ｂが形成されている。

図５（ａ）に示すように、第１ホルダ本体２８が回転していないときには、３つの爪３３は、環状バネ部材３８によって径方向内側に付勢され、その先端部３３ａが第１ホルダ本体２８に装着されるボビンＢの内周面から離れた姿勢に維持されている。従って、３つの爪３３は、ボビンＢを挿入および取り外す際に、ボビンＢに干渉しない。これにより、ボビンＢ挿入時および取り外し時の爪３３の引っ掛かりを防止することができる。また、ボビンＢに対して、芯出し部２８ａによる芯出しを確実に行うことができる。図５（ａ）の３つの爪３３の姿勢を「退避姿勢」という。

一方、図５（ｂ）に示すように、ボビンＢを保持している状態で第１ホルダ本体２８が回転すると、３つの爪３３には遠心力が作用し、環状バネ部材３８の付勢力に抗して、各爪３３の先端部３３ａが径方向外側へ移動するように回動する。これにより、爪３３の先端部３３ａがボビンＢの内周面に押圧される。図５（ｂ）の爪３３の姿勢を「ロック姿勢」という。なお、図中の矢印は、第１ホルダ本体２８の回転方向を示す。

次に、上述したロック機構７０の動作の詳細について説明する。

上述したように、第１ホルダ本体２８と第２ホルダ本体３２との間で、ボビンＢが芯出しされた上で挟持されている状態で、第１ホルダ本体２８が駆動モータ２５によって回転駆動される。すると、第１ホルダ本体２８に取り付けられた３つの爪３３は、回転による遠心力を受ける。環状バネ部材３８に共通に取り付けられた３つの爪３３は、環状バネ部材３８の付勢力に抗して、第１ホルダ本体２８の回転方向と逆向きに回動するとともに、その先端部３３ａがボビンＢの内周面に向かって移動していく。なお、上述したように、３つの爪３３の先端部３３ａは、後端部に比べて、その厚みが厚くなるように形成され、それぞれにおもり３５が取り付けられている。従って、３つの爪３３には、第１ホルダ本体２８の回転速度が小さい段階から大きな遠心力が作用する。これにより、回転開始直後から、３つの爪３３が動き始めるようにすることができる。第１ホルダ本体２８の回転によって、３つの爪３３は、その先端部３３ａがボビンＢの内周面に接触し、押圧された状態となる。上述したように、３つの爪３３は、柔軟性を有するものからなるため、その先端部３３ａは、ボビンＢの内周面に押圧することによって変形し、爪３３の先端部３３ａとボビンＢの内周面とが面接触する。

以上により、芯出しされたボビンＢを第１ホルダ本体２８にロックし、第１ホルダ本体２８を回転させることによって、ボビンＢおよび第２ホルダ本体３２をともに回転させて、糸Ｙを巻き取っていくことができる。

上述した構成によれば、ボビンＢと第１ホルダ本体２８との間の相対回転が防止されるため、所望の回転数でボビンＢを回転させることができる。従って、ボビンＢの回転とトラバースガイド２１の往復移動との関係が乱れることなく、所望の綾角をなすように糸Ｙを巻き取っていくことができるため、リボン巻き等の問題が生じない。さらに、ボビンＢの滑りにより糸Ｙの張力が緩んで巻き密度下がり、巻径や巻姿が異常になったり、張力の低下による糸切れが発生するといった問題が生じない。

また、各爪３３は、図４（ｂ）に示すように、収容凹部３７の底面２８ｃの傾きに沿って収容されており、その先端部３３ａが、第１ホルダ本体２８の周方向に対して右側に傾いている。従って、第１ホルダ本体２８の回転時、３つの爪３３が回動することによって、その先端部３３ａは、ボビンＢの内周面に対して第１ホルダ本体２８側に押圧された状
態となる。これにより、ボビンＢを第１ホルダ本体２８側に引き寄せることができるため、ボビンＢとボビンホルダ１００との間の隙間をなくすことができる。従って、ボビンＢのがたつきおよび外れを防止することができる。

また、第１ホルダ本体２８には、芯出し部２８ａと３つの爪３３とがそれぞれ設けられている。従って、芯出し部２８ａによって芯出しした状態で、ボビンＢを３つの爪３３によってロックすることができる。従って、３つの爪３３の加工および組み付けに、ばらつきが生じていたとしても、ボビンＢを芯出しした状態でロックすることができる。

また、第１ホルダ本体２８の周方向に並ぶように設けられた３つの爪３３により、ボビンＢの内周面に対して周方向に均一に力を作用させることができる。従って、３つの爪３３によって、第１ホルダ本体２８に対する回転を確実にロックすることができる。

また、爪３３の先端部３３ａとボビンＢの内周面とは、面接触する。ここで、爪３３の先端部３３ａがボビンＢの内周面に点接触する場合、ボビンＢの内周面には、局部的に大きな力が加わることになる。これにより、ボビンＢの内周面には、その接触部分に塑性変形が生じる。ボビンＢの内周面が局部的に塑性変形した場合、爪３３の押圧力が低下し、ボビンホルダ１００によるボビンＢの把持力が低下するおそれがある。本実施形態では、爪３３の先端部３３ａとボビンＢの内周面とは、面接触する。従って、ボビンＢの内周面には局部的な力が加わらない。これにより、ボビンＢ内周面の局部的な塑性変形を防止できるため、ボビンホルダ１００によるボビンＢの把持力の低下を防止できる。

さらに、３つの爪３３は、後端部よりも先端部３３ａの厚みが厚い。従って、爪３３は、遠心力の影響が小さい後端部よりも遠心力の影響が大きい先端部３３ａの質量を大きくすることができることから、遠心力によって複数の爪３３が確実にボビンＢの回転をロックすることが可能になる。さらに、後端部と先端部３３ａとの厚みが同じである場合に比べて、ボビンＢの内周面と３つの爪３３の先端部３３ａとが接触する面積を広くすることができる。これにより、爪３３をボビンＢの内周面に対してより広い面積で接触させることができる。従って、爪３３を金属等の硬質材料で構成した場合にも、ボビンＢの塑性変形をより防止することができる。また、爪３３が柔軟性を有する材質で構成される場合は爪３３の押圧力でボビンＢの内面が塑性変形し難いので、ボビンＢに接触する爪３３の接触面だけを局部的に削って接触面積を狭くして、爪３３がボビンＢを押圧する圧力を高めてロック力を高くすることも可能である。

その後、ボビンＢに巻き取られるパッケージＰが満巻になって、第１ホルダ本体２８の回転が減速を開始すると、パッケージＰ、及び、３つの爪３３には、第１ホルダ本体２８の回転方向に慣性力が作用する。これにより、３つの爪３３は、ボビンＢの内周面への押圧が解消され、第１ホルダ本体２８とボビンＢとのロックが解除される。

ここで、ボビンＢは紙製の紙管が一般的であるが、紙は塑性変形して爪３３が食い込んでしまうおそれがある。このような場合にも、上記の慣性力により、確実に爪３３がボビンＢの内周面の食い込みから外れ、第１ホルダ本体２８とボビンＢとのロックが解除される。回転が停止し、３つの爪３３のロックが解除されると、環状バネ部材３８の付勢力に抗う力がなくなるため、環状バネ部材３８は、バネの付勢力によって拡径前の状態に復元される。つまり、環状バネ部材３８は、その径が第１ホルダ本体２８の回転前の大きさまで縮径する。環状バネ部材３８の縮径に伴って、ピン３６を介して環状バネ部材３８が共通に取り付けられた３つの爪３３は、その先端部３３ａがボビンＢの内周面から離れた状態、すなわち、上述した退避状態へと切り替わる。

以上より、第１ホルダ本体２８の回転が止まって爪３３に遠心力が作用しなくなったときに、環状バネ部材３８の付勢力によって、３つの爪３３が退避姿勢に付勢される。従って、ロック姿勢にあるときに、３つの爪３３の先端部がボビンＢの内周面に強く押し付けられても、回転が止まったときに確実にボビンＢの内周面から爪３３が離れて、退避姿勢に確実に切り換えることができる。

また、３つの爪３３の退避姿勢への切り替えを、１つの環状バネ部材３８によって行うことができる。これにより、例えば、３つの爪３３それぞれに対して、バネ部材を設ける場合に比べて、部品点数を少なくすることができる。これにより、部品にかかるコストを削減することができる。

また、簡単な機構（１本の環状バネ部材３８）によって、３つの爪３３を退避姿勢とロック姿勢との間で切り替え、ボビンＢを第１ホルダ本体２８にロックおよびロック解除することができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態や実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。

また、本実施形態では、３つの爪３３は、遠心力によって動作するが、ロック機構７０は、遠心力によって動くものに限られない。ロック機構７０は、例えば、ボビンホルダ１００の回転時に、同時に回転するカム部材の外周部によって、外側へ押し出される球のようなものでも構わない。

また、本実施形態では、３つの爪３３は、遠心力により回動することによって、その先端部３３ａがボビンＢの内周面と接触するが、３つの爪は、回動することなく、例えば、遠心力により第１ホルダ本体２８の径方向に対してスライド可能な機構を有し、先端部がボビンＢの内周面と接触するものであっても構わない。

また、本実施形態では、１つの環状バネ部材３８が３つの爪３３に共通に取り付けられているが、付勢手段は、３つの爪３３にそれぞれ取り付けられことによって、３つの爪３３を個別に付勢しても構わない。例えば、３つの爪３３それぞれにバネ部材が取り付けられることによって、３つの爪３３を個別に付勢しても構わない。

また、３つの爪３３に、付勢手段を設けなくても構わない。しかしながら、この場合、爪３３がボビンＢに食い込んで引っ掛かることによって、３つの爪３３をロック状態から退避姿勢へと切り替えることができなくなるおそれがある。このとき、ボビンホルダ１００から、ボビンＢを取り外すことができなくなってしまう。従って、本実施形態のように、３つの爪３３に対して、環状バネ部材３８などの付勢手段が設けられていることが好ましい。

また、本実施形態では、駆動ユニット５０に駆動モータ２５が設けられているため、ボビンホルダ１００を直接駆動することができるが、ボビンホルダ１００を直接駆動する構成には限られない。例えば、ボビンＢが、パッケージＰ表面に接触しつつ回転する、接触ドラムによって回転駆動されるものでもよい。この場合、ボビンＢが直接回転駆動されるので、ボビンＢとボビンホルダとの回転ずれは、前記実施形態ほど問題にはならない。但し、ボビンホルダに、パッケージの回転数を検出するセンサ等が設けられる場合、ボビンホルダとボビンの回転数にズレがあると、ボビンの回転数を正確に検出できないという問題が生じる。

また、本実施形態では、ロック機構７０は、第１ホルダ本体２８のみに設けられているが、第１ホルダ本体２８および第２ホルダ本体３２にそれぞれ設けられていても構わない。

また、本実施形態では、第１ホルダ本体２８には、３つの収容凹部３７が形成されているが、収容凹部３７は、２つ、または、４つ以上形成されていても構わない。従って、各収容凹部３７にそれぞれ収容される爪３３も同様に、２つ、または、４つ以上であっても構わない。

また、本実施形態では、３つの収容凹部３７は、第１ホルダ本体２８の周方向に対して等間隔に形成されているが、３つの収容凹部３７は、等間隔に形成されていなくても構わない。

２８ 第１ホルダ本体
２８ａ 芯出し部
２８ｄ 隆起部
３２ 第２ホルダ本体
３２ａ 芯出し部
３３ 爪
３３ａ 先端部
３７ 収容凹部
３８ 環状バネ部材
４１ 着脱ユニット
５０ 駆動ユニット
７０ ロック機構
１００ ボビンホルダ
Ｂ ボビン

Claims (5)

1. 糸が巻き付けられるボビンを保持しつつ、前記ボビンとともに回転するボビンホルダであって、
   前記ボビンの長さ方向端部に装着され、且つ、前記ボビンの端部に挿入されて前記ボビンと回転中心を合わせるテーパ状の芯出し部を有する、ホルダ本体と、
   前記ボビンの前記ホルダ本体に対する回転をロックするロック機構と、
   を備えており、
   前記ロック機構は、前記ホルダ本体に回動可能に取り付けられ、且つ、前記ボビンの周方向に並べて配置された複数の爪を備えており、
   前記複数の爪の各々は、前記ボビンの内周面に接触しない退避姿勢と、前記ホルダ本体の回転時に生じる遠心力によって前記退避姿勢に対して、前記ボビンの内周面に接触したロック姿勢との間で姿勢を切り換え、
   前記複数の爪は、前記退避姿勢から前記ロック姿勢への移動時、前記ボビンを前記ホルダ本体側に引き寄せるように、先端部が前記ボビンの軸方向外側に動くことを特徴とするボビンホルダ。
2. 前記複数の爪は、後端部よりも前記先端部の厚みが厚いことを特徴とする請求項１に記載のボビンホルダ。
3. 前記ロック機構は、
   前記複数の爪を、前記退避姿勢側にそれぞれ回動付勢する付勢手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のボビンホルダ。
4. 前記付勢手段は、
   前記複数の爪に共通に取り付けられた環状のバネ部材であり、
   前記バネ部材は、その縮径方向のバネ力によって、前記複数の爪のそれぞれを、前記退避姿勢側に回動付勢することを特徴とする請求項３に記載のボビンホルダ。
5. 前記ホルダ本体に連結され、このホルダ本体を回転駆動する駆動モータをさらに備えることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のボビンホルダ。

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