JP2000159330A

JP2000159330A - 回転ロール

Info

Publication number: JP2000159330A
Application number: JP10339021A
Authority: JP
Inventors: Takeo Gomi; 武夫五味; Kotaro Asai; 孝太郎浅井; Hisao Koba; 久雄木場; Yutaka Yamaguchi; 豊山口
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1998-11-30
Filing date: 1998-11-30
Publication date: 2000-06-13

Abstract

(57)【要約】【課題】円筒形状をなすロールシェルの少なくとも両端
部に、ロール支持部材が嵌挿状態で強固に固着された回
転ロールを提供する。更に、軽量で慣性モーメントが小
さく、軸方向の撓みもなく、長期間に亘る使用に際して
も十分な固着強度を維持でき、周面をゴムで被覆する際
にもロール支持部材とロールシェルとの固着強度を弱め
る虞れがない回転ロールを提供する。【解決手段】中空円筒形状をなし繊維強化複合材料から
形成されたロールシェル(2) の少なくとも両端部に、ロ
ール支持部材であるハウジング(3) が嵌挿されている。
前記ロールシェル(2) と前記ロール支持部材(3) との間
は接着剤を介して接着されると共に、更に、両者の接合
面には複数の六角穴付き止めネジ(4) が、前記ロールシ
ェル(2) と前記ロール支持部材(3) とに食い込んだ状態
で介装されており、前記ロールシェル(2) とハウジング
(3) とが強固に固着されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中空円筒形状をな
すロールシェルの両端部にロール支持部材が強固に嵌挿
固着された回転ロールに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、フィルム紙、箔などの製造工程に
使用されてきたロールは鋼製のロールが殆どであった。
しかし、鋼製のロールは重量が大きく慣性モーメントも
大きいため、重量及び慣性モーメントを低減することが
要求されていた。そこで、アルミ製のロールシェルに、
高強度の金属からなるロール支持部材を嵌挿したアルミ
製ロールが極一部において使用されている。

【０００３】しかしながら、アルミ製のロールであって
も、依然として更なる軽量化と低い慣性モーメントをも
つ構造とすることが望まれている。また、長尺なアルミ
製のロールシェルの両端部にのみ、ロール支持部材が嵌
挿されているロールの場合には、アルミの剛性が低いた
め、軸方向に撓みが生じるといった問題もある。

【０００４】そこで近年では、繊維強化複合材料からな
る中空円筒形状をなすロールシェルの両端部に、ロール
支持部材が嵌挿状態で固着された回転ロールが、各種の
産業分野で使用されるようになってきている。かかる回
転ロールは各種装置における駆動ロールや押圧ロール、
巻取りロールなどとして、従来の全体が金属材料からな
る金属製回転ロールに代えて使用されている。

【０００５】特に、ロールシェルが炭素繊維強化複合材
料からなる回転ロールは、従来の金属製回転ロールと比
較して極めて軽量で且つ高剛性であるために、複合材料
製の回転ロールを回転・停止させる際の慣性モーメント
を小さくでき、例えば長尺のフィルム、紙、箔などを走
行させて処理する装置に複合材料製の回転ロールを使用
する場合には、それらの走行材料の歩留まりを向上させ
る点で大きく寄与している。また、慣性モーメントが小
さいため、走行するフィルム、紙、箔などの被処理物に
対して速度や張力などのコントロールを微妙に調整する
ことが可能となり、被処理物の損傷を著しく低減させ、
高品質な製品を提供することができる。

【０００６】また、複合材料製の回転ロールを使用した
場合には、回転時の固有振動数を上げることが可能とな
り、ロール回転の高速化やロールの長尺化を可能ならし
めている。更に、複合材料製の回転ロールは上述したよ
うに軽量であるため、同回転ロールの設置又は取り外し
の作業が容易となり、メンテナンスの作業性が向上する
といった利点もあり、更には、狭い設置場所での前記回
転ロールの設置、取り替えが容易となる。

【０００７】更に、かかる炭素繊維強化複合材料製の回
転ロールの外周面にゴムを被覆した、いわゆるゴムロー
ルも広く使用されており、かかるゴムロールの場合に
も、複合材料製の回転ロールが軽量で且つ慣性モーメン
トも小さいため、その外周面に被覆されているゴムの傷
みや劣化が少なく、従来の金属製回転ロールの外周面に
ゴムを被覆したロールよりも長期間の使用が可能となっ
てきている。

【０００８】このように、繊維強化複合材料製の回転ロ
ールは、その使用において従来の金属製回転ロールに比
べて非常に大きな利点を備えているが、その信頼性及び
同ロールを製造する際の合理性においては、まだ幾つか
の問題点を残している。なかでも最も大きな問題となっ
ているのは、繊維強化複合材料からなるロールシェル
と、ベアリングを保持するためのハウジング又は中実軸
体などの金属製ロール支持部材との間の固着強度に関す
るものである。

【０００９】従来から、繊維強化複合材製の回転ロール
を製造する際に、繊維強化複合材料からなり中空円筒状
をなすロールシェルの内周面と、金属製のロール支持部
材の外周面とに接着剤を塗布し、両者を接着固定してい
る。しかしながら、かかる接着剤による固着では、その
固着強度が前記接着剤の剪断強度又は剥離強度のみに頼
ったものとなり、接着剤の塗布作業の状態が不均一であ
ると、接着強度にムラが生じ、安定した固着強度を得る
ことが困難である。このため前記回転ロールを高速回転
させる際に、接着ハガレが生じて安全性に問題が生じる
場合がある。

【００１０】そこで、これらロールシェルとロール支持
部材との接着を強固にするため、繊維強化複合材料から
なるロールシェルの内周面に、サンドペーパでの研削処
理やサンドブラスト処理、或いは機械加工などを施すこ
となどにより、前記内周面を粗面化して表面離型面を除
去すると共に、更に水又は有機溶剤などにより前記内周
面を洗浄して同内周面の汚れを除去している。また、金
属製のロール支持部材の外周面も前記ロールシェルの内
周面と同様に、サンドペーパでの研削処理やサンドブラ
スト処理、その他の処理を施すことにより、表面のサビ
を除去すると共に粗面化し、更に有機溶剤などでの洗浄
により表面の汚れや油分を除去し、前記ロールシェルと
前記ロール支持部材との接着剤による接着を強固にして
いる。

【００１１】しかしながら、かかる接着作業では油分な
どの接着面への付着を嫌い、非常に熟練を要した作業と
なるため、依然としてその接着作業において全ての製品
を固定強度の均一な品質のものとすることが困難であ
る。

【００１２】また、例えば外周面にゴムが被覆されてい
るゴムロールはゴムの加硫処理が必要となるが、接着剤
として有機物を使用している場合に、かかる加硫処理な
どの際に高温湿熱下におかれると接着剤が劣化し、ロー
ルシェルとロール支持部材との間で接着ハガレが生じ
る。或いは、複合材料製の回転ロールは高温の環境下に
おかれると、繊維強化複合材料からなるロールシェルと
金属製のロール支持部材とは線膨張係数が異なるため、
両者の間に接着ハガレが起こる。このようにロールシェ
ルとロール支持部材との間で接着ハガレが生じると、ロ
ールシェルがロール支持部材に対して回転したり、更に
はロールシェルからロール支持部材が外れるなどのトラ
ブルが発生する。

【００１３】そこで、このような接着ハガレを解消すべ
く、金属製ロール支持部材の外周面に凹部又は凸部を形
成すると共に、ロールシェルの内周面に前記凹部又は凸
部と係合する凸部又は凹部を形成し、両者を接着剤によ
る接着だけでなく、前記凹部と凸部との係合によって更
に強固に固定している。

【００１４】また、接着剤による接着には頼らずに、繊
維強化複合材料からなるロールシェルの内径よりも、金
属製ロール支持部材の外径を僅かに大きく設定し、同ロ
ール支持部材を前記ロールシェルに圧入して両者を接合
する方法が一部で実施されている。

【００１５】

【発明が解決ようとする課題】しかしながら、前記ロー
ルシェルの内周面とロール支持部材の外周面とにそれぞ
れ形成された凹部と凸部との係合により、前記ロールシ
ェルとロール支持部材と接着剤による接着を補強する固
定方法であっても、前記凹部と凸部との係合は、単に接
着剤による接着を補強するにすぎず、依然として接着剤
による接着が主であるため、接着ハガレにより前記ロー
ルシェルから前記ロール支持部材が外れるのを完全に阻
止することができないのが現状である。

【００１６】また、接着剤による接着に頼らずに金属製
ロール支持部材を複合材製のロールシェルに圧入して固
定する方法では、前記ロールシェルの内径とロール支持
部材の外径の圧入公差の設定範囲が極めて狭いため、実
際の作業においては、前記ロールシェルの内径及び前記
ロール支持部材の外径を精度良く加工しなければなら
ず、その作業が煩雑である。前記圧入しろが大きすぎる
と圧入が不可能となり、一方、圧入しろが小さすぎる
と、得られた複合材製の回転ロールを使用する際に前記
ロールシェルの内径が応力緩和を起こして前記ロール支
持部材が前記ロールシェルから外れてしまう。また、回
転ロールを実際に使用する際、回転時に前記ロール支持
部材に加わる力としては、荷重によって発生する曲げモ
ーメントと剪断力とがある。

【００１７】更に、ロール支持部材は回転しているため
大きなトルクが加わるが、そのロール支持部材のトルク
がロールシェルに十分に伝達されず、ロールシェルの内
周面とロール支持部材の外周面との間に周方向に相対的
な滑りが発生するような力が生じる。そのため、圧入し
て固着する方法ではかかる力に対処しきれずに、前記ロ
ールシェルと前記ロール支持部材との固着が外れてロー
ル支持部材が脱落するといった問題が生じる。

【００１８】本発明はかかる従来の問題を解決すべくな
されたものであり、円筒形状をなすロールシェルの少な
くとも両端部に、ロール支持部材を嵌挿状態で固着する
際に、両者の固着作業に際して作業者に熟練を要するこ
とがなく、且つ、両者を強固に固着できる回転ロールを
提供することを目的とする。更には、軽量で慣性モーメ
ントが小さく、長尺な回転ロールとした場合にも軸方向
に撓みが生じることがなく、長期間に亘る使用に際して
も十分な固着強度を維持でき、また、前記回転ロールの
外周面をゴムで被覆してゴムロールを製造する場合に
も、前記ロール支持部材とロールシェルとの固着強度を
弱める虞れがない回転ロールを提供することを目的とす
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明者らは以下の発明に至った。即ち、本発
明は、中空円筒形状をなすロールシェルの少なくとも両
端部に、ロール支持部材が嵌挿固着されてなる回転ロー
ルであって、前記ロールシェルと前記ロール支持部材と
の接合面に少なくとも一以上の杭部材が、前記ロールシ
ェルと前記ロール支持部材とに食い込んだ状態で介装さ
れてなることを特徴とする回転ロールを主要な構成とし
ている。

【００２０】このように、前記回転ロールはその両端に
おいて、前記ロールシェルと前記ロール支持部材との接
合面に前記杭部材を、前記ロールシェルと前記ロール支
持部材とに食い込んだ状態で介装させることにより、前
記杭部材は前記ロールシェルと前記ロール支持部材と
の、軸方向及び周方向への相対的な移動を効果的に阻止
する。この杭部材は特に周方向への相対的な力に対して
有効に機能するものである。使用時に回転ロールを回転
させた際に、荷重によって発生する曲げモーメントと剪
断力とが加わっても、また、前記ロール支持部材に大き
なトルクが作用しても、前記ロールシェルと前記ロール
支持部材とは互いに滑って回動することがなく、一体的
に強固に固着される。また、前記杭部材により前記ロー
ルシェルと前記ロール支持部材との周方向への相対的な
移動を、上述のように効果的に阻止することにより、前
記ロール支持部材へ付与された回転を前記ロールシェル
へ効率よく伝達でき、前記ロール支持部材へ加わる極め
て大きなトルクであっても、前記ロールシェルへ伝達す
ることができる。

【００２１】前記ロールシェルは繊維強化複合材料から
形成されていることが好ましい。その場合には、回転ロ
ールを軽量化でき、且つ慣性モーメントも小さくでき
る。更には軸方向への撓みや歪みもなく、薄いフィルム
などを巻き取る場合にも、シワを生じることなく円滑に
巻き取ることができる。

【００２２】なお、前記杭部材を前記ロールシェルと前
記ロール支持部材との接合面に介装させるために、前記
ロールシェルの内周面と前記ロール支持部材の外周面と
に、前記杭部材を挿入するための凹部を予め形成するこ
とが好ましい。この凹部は、前記ロールシェルに前記ロ
ール支持部材を嵌挿した後に、両者を同時に機械加工し
て形成することもでき、或いは両者を嵌挿する前にそれ
ぞれに予め同様の加工により形成することもできる。な
お、繊維強化複合材料からなる前記ロールシェルをロー
ル支持部材に嵌挿する前に、ロールシェルに前記凹部を
形成する場合、同ロールシェルの成形と同時に前記凹部
を成形により形成することもできる。その場合には、強
化繊維を切断せずに凹部を成形できるため、前記ロール
シェルの強度を低減させることがなく加工ができるため
好ましい。

【００２３】更に、前記杭部材はネジ部材であることが
好ましい。このように、前記杭部材としてネジ部材を採
用することにより、前記ロールシェルと前記ロール支持
部材とは互いにネジ締めされることになり、特に、前記
ロールシェルと前記ロール支持部材との軸方向への相対
的な動きを効果的に阻止することができ、固着強度がよ
り向上する。なお、前記杭部材としてネジ部材を採用す
る場合には、前記杭部材を挿入するための前記凹部にも
ネジ溝を形成することが好ましい。

【００２４】なお、本発明においては、前記杭部材とし
て、ネジ溝が形成されておらず平坦な外周面をもち、断
面が円形又は多角形の棒材を採用することもできる。前
記ロールシェルと前記ロール支持部材との周方向へのズ
レを防止するためには、断面が多角形の棒材を採用する
ことが好ましい。前記杭部材として棒材を採用する場合
には、同杭部材を挿入するための前記凹部の断面寸法を
前記杭部材の断面寸法よりも僅かに小さく形成し、前記
杭部材を前記凹部に圧入することにより、前記ロールシ
ェルと前記ロール支持部材とをより強固に固着すること
ができる。

【００２５】前記ロールシェルと前記ロール支持部材と
の前記接合面は接着剤を介して固着されていることが好
ましく、更に、前記杭部材は前記ロールシェルと前記ロ
ール支持部材とに接着剤を介して固着されていることが
好ましい。このように接着剤を介して固着することによ
り、前記ロールシェルと前記ロール支持部材との間の固
着が更に強固なものとなる。

【００２６】前記回転ロールを製造する手順の一例とし
ては、先ず、前記ロールシェルの内周面及び前記ロール
支持部材の外周面の双方又はいずれか一方に接着剤を塗
布した後、前記ロール支持部材を前記ロールシェルの端
部に嵌挿する。前記接着剤が硬化した後に、前記ロール
シェルと前記ロール支持部材との接合面に沿って、ネジ
加工または穴加工により、前記杭部材を挿入するための
凹部を形成する。その後、前記杭部材及び前記凹部の一
方又は双方に接着剤を塗布して同杭部材を同凹部に挿入
し、前記接着剤を硬化させる。なお、前記ロールシェル
及び前記ロール支持部材に塗布した接着剤を硬化させる
前に、前記凹部を形成して前記杭部材を挿入し、前記ロ
ールシェル、前記ロール支持部材、及び前記杭部材に塗
布した接着剤を同時に硬化させることもできる。

【００２７】また、前記杭部材を介装させる部位は、前
記ロール支持部材を前記ロールシェルとの前記接合面
（円周）上に一ヶ所でも良いが、固着強度を向上させる
ため、前記接合面に沿って数カ所に介装させることが好
ましい。また、前記杭部材の介装深さは、前記ロールシ
ェル及び前記ロール支持部材に加わる相対的な力に応じ
て、必要な長さを任意に設定することができる。

【００２８】前記ロール支持部材としては、金属製のベ
アリング保持用ハウジングや、中実軸体などがある。な
お、前記ロール支持部材に使用される金属としては、例
えば、Ｓ４５Ｃ、Ｓ２５Ｃ、ＳＳ４１、ＳＴＫＭ、ＳＵ
Ｓ３０４、ＳＵＳ３１６、ＦＣ２０、アルミニウム合
金、チタン合金、ニッケル合金、銅及び銅合金、Ｂｓな
どが挙げられ、この他にも種々の金属材料を使用するこ
とができる。また、用途に応じて、繊維強化複合材料を
使用することも可能である。

【００２９】更に、前記杭部材にも上述の金属材料を使
用することが好ましく、或いは必要に応じて上記金属材
料以外の材質、例えば繊維強化複合材料などを使うこと
も可能である。

【００３０】前記ロールシェルとしては、アルミやアル
ミ合金などの金属材料を使用することができる。また、
前記ロールシェルを繊維強化複合材料から成形する場合
には、強化繊維に炭素繊維、ガラス繊維、炭化珪素繊維
などの無機繊維やポリアミド繊維、ポリイミド繊維、ポ
リエステル繊維、アクリル繊維などの有機繊維、その
他、従来から強化繊維として使用されている多様な繊維
を使用することができ、本発明において特に強化繊維の
材質は限定されない。また、マトリックス樹脂として
も、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、ビニルエステ
ル樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂などの熱硬
化性樹脂や、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、Ｐ
Ｐ、ＰＥＥＫ、ＰＰＳなどの熱可塑性樹脂を用いること
ができ、同マトリックス樹脂にも従来から使用されてい
る各種樹脂を採用可能である。

【００３１】またかかる繊維強化複合材料を円筒形状に
成形する方法としては、フィラメントワインディング
法、シートワインディング法、引き抜き法、ＲＴＭ法、
遠心成形法、ハンドレイアップ法などの種々の方法が挙
げられ、本発明においてはかかる成形法を特に限定する
ものではない。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、好適な実施例を参照して具体的に説明する。図１
（ａ）は本発明の第１実施例による回転ロール１の一端
における軸方向の断面図であり、図１（ｂ）は同回転ロ
ール１を前記一端から軸方向にみた端面図である。前記
回転ロール１は、繊維強化複合材料からなる円筒形状を
なすロールシェル２の一端に、金属製のロール支持部材
が嵌挿固着されている。本実施例においては、前記ロー
ル支持部材３はベアリングを保持するための金属製ハウ
ジング３である。

【００３３】円筒形状をなす前記ロールシェル２は強化
繊維として三菱レイヨン社製の炭素繊維（ＨＲ４０）
を、マトリックス樹脂としてエポキシ樹脂を採用してお
り、シートラッピング法により円筒形状に成形した。前
記ロールシェルは全長に亘って一定の内径及び外径をも
ち、内径は９７．０５ｍｍ、外径は１２２ｍｍであり、
軸方向の長さは１８００ｍｍとした。このように、繊維
強化複合材料からなるロールシェル２を使用することに
より、軸方向への撓みや歪みもなく、しかも十分な軽量
化が達成され、慣性モーメントを小さくすることができ
る。

【００３４】図２には前記ハウジング３の軸方向の断面
図を示す。同ハウジング３は金属材料としてＳ４５Ｃを
採用しており、軸方向の長さが７０ｍｍである。ハウジ
ング３はその外周面３ａの径が９６．７ｍｍであり、更
に、両端部には外周面３ａの周方向に凸条３ｂが形成さ
れている。前記凸条３ｂの突出寸法は、同凸条３ｂの形
成された部分での外径が前記ロールシェル２の内径とほ
ぼ同一となるように設定されている。従って、前記ハウ
ジング３を前記ロールシェル２の一端に嵌挿したとき、
前記ハウジング３は前記凸条３ｂの頂面が前記ロールシ
ェル２の内周面２ａに密接すると共に、同ハウジング３
の外周面３ａと前記ロールシェル２の内周面２ａとの間
にはその径方向に約０．３ｍｍの僅かな間隙５が形成さ
れる。

【００３５】このように、前記凸条３ｂを形成すること
により、前記ハウジング３の外周面３ａに接着剤を塗布
したときに、前記外周面３ａには接着溜まりとしての間
隙５が確保され、前記ハウジング３の外周面と前記ロー
ルシェル２の内周面との間に接着剤を十分に塗布して固
着することができる。また、前記凸条３ｂにより前記ロ
ールシェル２の内周面２ａに対して前記ハウジング３を
径方向に精度よく位置合わせをすることができる。

【００３６】前記ロールシェル２の内周面２ａと前記ハ
ウジング３の外周面３ａとに接着剤を塗布して接着固定
すると共に、更に、前記ロールシェル２と前記ハウジン
グ３との接合面に沿って等間隔に６本の杭部材４が、前
記ロールシェル２と前記ハウジング３とに食い込んだ状
態で介装されている。本実施例では前記杭部材４として
市販の金属製の六角穴付き止めネジ４を使用している。
同止めネジ４はＳＵＳ製で、サイズがＭ８、長さは７０
ｍｍである。

【００３７】このように、本実施例では、前記ロールシ
ェル２と前記ハウジング３との接合面に沿って、両者に
食い込んだ状態で止めネジ４が介装されているため、前
記ロールシェル２と前記ハウジング３との軸方向及び周
方向への相対的な移動が効果的に抑制される。また、前
記止めネジ４により、特に円周方向への移動が抑制され
るため、前記回転ロールを回転させたときに、荷重によ
って発生する曲げモーメントと剪断力が加わっても、ま
た、前記ハウジング３に大きなトルクが作用しても、前
記ロールシェル２と前記ハウジング３との固着が剥がれ
て両者が相対的に移動することがない。そのため、前記
ハウジング３に付与された回転は前記ロールシェル２へ
効率よく伝達され、前記ハウジング３に付与された極め
て大きなトルクであっても、前記ロールシェル２へ確実
に伝達される。

【００３８】更に、本実施例では杭部材としてネジ部材
である前記止めネジ４を採用するため、前記ロールシェ
ル２と前記ハウジング３とは互いにネジ締めされること
になり、特に、前記ロールシェル２と前記ハウジング３
との軸方向への相対的な移動がより効果的に抑制され、
固着強度が更に向上する。

【００３９】上述の回転ロール１を製造するためには、
先ず、前記ロールシェル２の内周面２ａと前記ハウジン
グ３の外周面３ａとをサンドペーパによりサンディング
し、次に前記内周面２ａ及び前記外周面３ａをメチルエ
チルケトンによって脱脂洗浄した。その後、前記ロール
シェル２の内周面２ａと前記ハウジング３の外周面３ａ
とに熱硬化性接着剤を塗布して前記ロールシェル２の一
端に前記ハウジング３を嵌挿し、それらを熱硬化炉にて
加熱して前記接着剤を硬化させ、前記ロールシェル２と
前記ハウジング３とを一体化させた。

【００４０】その後、前記一端面から前記ロールシェル
２と前記ハウジング３との接合面に沿って等間隔に、前
記止めネジ４を挿入するための６つの凹部を、同凹部が
前記止めネジ４のネジ溝とネジ嵌合するようにネジ加工
により形成する。更に、前記止めネジ４の外周面と、前
記凹部の内面とに熱硬化性接着剤を塗布し、前記止めネ
ジ４を前記凹部にネジ込んだ後、再度、熱硬化炉にて加
熱して前記接着剤を硬化させて、前記回転ロール１が製
造される。

【００４１】このように、本実施例の回転ロール１は、
格別に複雑な製造工程を必要とせず、また、作業者の熟
練を要する作業もないため、製造効率が向上する。更に
は、前記ロールシェル２と前記ハウジング３との固着強
度は、接着剤の接着のみに頼るものではなく、前記止め
ネジ４によって固着強度が補強されるため、常に所定の
固着強度を確保することができ、一定した品質の回転ロ
ール１を製造することができる。

【００４２】更に、上述の回転ロール１の周面にゴムを
被覆し、外径が１４５ｍｍのゴムロールを製造したとこ
ろ、かかる製造に際して、前記回転ロール１は前記ロー
ルシェル２とハウジング３とが軸方向での線膨張差に基
づき軸方向に発生する相対的なずれが、６ヶ所に嵌挿さ
れた止めネジ４により完全に阻止された。また、実際に
ゴムロールとして使用して高速回転させた場合にも、ロ
ールシェル２とハウジング３との間に発生する円周方向
の相対的な力に対しても十分に耐え得る固着強度を備え
ており、前記ロールシェル２とハウジング３とが相対的
に回動することはない。

【００４３】次に、本発明の第２実施例による回転ロー
ル１１について図面を参照して具体的に説明する。図３
（ａ）は前記回転ロール１１の一端における軸方向の断
面図、図３（ｂ）は同回転ロール１１を軸方向からみた
端面図である。同回転ロール１１は第１実施例と同一の
ロールシェル２に、ロール支持部材として上述の第１実
施例とは異なる金属製のハウジング１３が嵌挿固着され
ている。

【００４４】前記ハウジング１３の軸方向の断面図を図
４に示す。同ハウジング１３も実施例１と同様に、金属
材料としてＳ４５Ｃを採用しており、軸方向の長さも７
０ｍｍである。更に、同ハウジング１３はその外周面１
３ａの径を９６．７ｍｍとし、両端部に凸条１３ｂを有
しており、前記ロールシェル２に前記ハウジング１３を
嵌挿した際に、接合面に接着溜まりとなる間隙５が形成
されることも、第１実施例のハウジング３と同様であ
る。

【００４５】本第２実施例のハウジング１３は更に、前
記ロールシェル２に嵌挿した際に外側に位置する前記一
端に、全周に亘って周方向に延在するフランジ部１３ｃ
が形成されている。前記フランジ部１３ｃの延出寸法
は、その外径が前記ロールシェル２の外径と同一となる
ように設定されている。更に、前記フランジ部１３ｃに
はボルト挿入用の６つのボルト孔１３ｄが等間隔で形成
されている。

【００４６】本第２実施例の回転ロール１１も第１実施
例と同様に、前記ロールシェル２の内周面２ａと前記ハ
ウジング１３の外周面１３ａとをサンディングして脱脂
洗浄した後、両面に接着剤を塗布して、前記ロールシェ
ル２に前記ハウジング１３を嵌挿する。このとき、同ハ
ウジング１３のフランジ部１３ｃが前記ロールシェル２
の端面に当接する。このように、前記ハウジング１３に
フランジ部１３ｃを形成することにより、同ハウジング
１３を前記ロールシェル２に嵌挿する際に、軸方向での
位置合わせが容易となる。

【００４７】前記ロールシェル２に前記ハウジング１３
を嵌挿し、前記接着剤を硬化させた後、前記一端面から
前記ボルト孔１３ｄの位置において、前記ロールシェル
２と前記ハウジング１３との接合面に沿って凹部をネジ
加工により形成する。更に、同凹部の内面と杭部材１４
の外周面とに接着剤を塗布して、前記杭部材１４を前記
凹部にネジ込んだ後、前記接着剤を硬化させて、前記回
転ロール１１を製造する。

【００４８】なお、本第２実施例にあっては、前記杭部
材１４として頭部１４ａをもつ六角穴付きボルト１４を
採用している。同第２実施例では、前記ボルト１４の頭
部１４ａは前記フランジ部１３ｃのボルト孔１３ｄ内に
収容しており、前記頭部１４ａが前記一端面から突出す
ることがないため、安全性に優れている。

【００４９】次に本発明の第３実施例による回転ロール
２１について図面を参照して具体的に説明する。図５
（ａ）は前記回転ロール２１の軸方向での断面図を、図
５（ｂ）は同回転ロール２１の一端における軸方向から
見た端面図を示す。なお、本第３実施例による回転ロー
ル２１は、ロール支持部材として軸体２３を使用してい
る他は、上述した第１実施例と同一の構成を備えている
ので、その詳細な説明は省略する。

【００５０】図６は前記軸体２３の軸方向での断面図で
ある。同軸体２３は、前記ロールシェル２の内部に挿入
される挿入部２３ａと、同挿入部２３ａの外側端面の軸
中心から突出しているベアリング保持用の軸部２３ｂと
を備えている。

【００５１】前記挿入部２３ａは円筒形状をなし、その
外側端面が閉塞されている。更に、同挿入部２３ａの外
周形状は上述した第１実施例のハウジング３の外周形状
と同様である。即ち、同挿入部２３ａの外周面２３ｃは
径が９６．７ｍｍであり、更に、両端部には外周面２３
ｃの周方向に凸条２３ｄが形成されている。この凸条２
３ｄの形成された部位での外径は、前記ロールシェル２
の内径とほぼ同一となっている。従って、前記軸体２３
を前記ロールシェル２の一端に嵌挿したとき、同軸体２
３は前記凸条２３ｄの頂面が前記ロールシェル２の内周
面２ａに密接すると共に、同軸体２３の外周面２３ｃと
前記ロールシェル２の内周面２ａとの間にはその径方向
に約０．３ｍｍの僅かな間隙５が形成される。

【００５２】なお、前記挿入部２３ａの外側端面には、
前記中実軸体２３を前記ロールシェルの両端に嵌挿する
際に、内部の空気を逃がすための空気孔２３ｅが形成さ
れている。

【００５３】本第３実施例の回転ロール２３も、上述し
た第１実施例と同様に、何ら熟練を必要とすることな
く、容易に製造することが可能である。また、得られた
回転ロール２３は、前記ロールシェル２と前記軸体２３
との接合面に、両者に食い込んだ状態で止めネジ４が介
装されているため、前記ロールシェル２と前記軸体２３
との軸方向及び周方向への相対的な移動が完全に阻止さ
れる。更に、前記止めネジ４によりその固着強度が著し
く補強され、その固着強度も接着剤のみに頼るものでは
なく、常に所定の固着強度で固着が可能となる。

【００５４】更に、本発明の第４実施例による回転ロー
ル３１について図面を参照して具体的に説明する。図７
（ａ）は前記回転ロール３１の軸方向での断面図を、図
７（ｂ）は同回転ロール３１の一端における軸方向から
見た端面図を示す。なお、本第４実施例による回転ロー
ル３１は、ロール支持部材として軸体３３を使用してい
る他は、上述した第２実施例と同一の構成を備えている
ので、その詳細な説明は省略する。

【００５５】図８は前記軸体３３の軸方向での断面図で
ある。同軸体３３は、上述した第３実施例の軸体２３と
略同一の形状を備えており、前記ロールシェル２の内部
に挿入される挿入部３３ａと、同挿入部３３ａの外側端
面の軸中心から突出しているベアリング保持用の軸部３
３ｂとを有している。

【００５６】前記挿入部３３ａは円筒形状をなし、その
外側端面が閉塞されている。同挿入部３３ａの外周面３
３ｃは、その径を前記ロールシェル２の内径よりも小さ
い９６．７ｍｍに設定し、両端部には外周面２３ｃの周
方向に凸条３３ｄを形成し、前記軸体３３を前記ロール
シェル２の一端に嵌挿したとき、同軸体３３は前記凸条
３３ｄの頂面が前記ロールシェル２の内周面２ａに密接
すると共に、同軸体３３の外周面３３ｃと前記ロールシ
ェル２の内周面２ａとの間にはその径方向に約０．３ｍ
ｍの接着溜まりとなる間隙５が形成される。なお、前記
挿入部３３ａの外側端面にも空気孔３３ｅが形成されて
いる。

【００５７】更に、第４実施例の軸体３３は、前記挿入
部３３ａの外側端に、全周に亘って周方向にフランジ部
３３ｆが延在している。同フランジ部３３ｆの延出寸法
は、その外径が前記ロールシェル２の外径と同一となる
ように設定されている。更に、同フランジ部３３ｆには
ボルト挿入用の６つのボルト孔３３ｇが等間隔で形成さ
れている。このように、前記軸体３３にフランジ部３３
ｆを形成することにより、同軸体３３を前記ロールシェ
ル２に嵌挿する際に、軸方向での位置合わせが容易とな
る。

【００５８】本第４実施例による回転ロール３１は、上
述した第２実施例と同様に製造される。得られた回転ロ
ール３１は、前記ロールシェル２と前記軸体３３との接
合面に、両者に食い込んだ状態でボルト１４が介装され
ているため、前記ロールシェル２と前記軸体３３との軸
方向及び周方向への相対的な移動が完全に阻止され、特
に、フランジ部３３ｆにより軸方向への相対的な移動を
より効果的に阻止できる。また、前記ボルト１４はその
頭部１４ａが前記フランジ部３３ｆに収容され、外部に
突出することがないため、安全性にも優れている。

【００５９】なお、上述した実施例では、ロールシェル
２とロール支持部材との間に接着剤を塗布して固着して
いるが、前記ロール支持部材を前記ロールシェル２に対
して圧入し、固着することも可能である。更には、一部
接着、一部圧入の固着構造としても良い。

【００６０】また、杭部材として外周にネジ溝を有する
六角穴付き止めネジ４又は六角穴付きボルト１４を用い
ているが、単なる棒状のピンや割ピンなどを採用するこ
ともできる。またネジ溝をもつ杭部材として市販のヘリ
サートネジやエンザートなどを用いても良い。更に、上
述の実施例では杭部材と凹部とに接着剤を塗布している
が、接着剤を塗布せずに単にネジ嵌合により固着すると
もできる。また、棒状ピンを使用する場合にも、前記ピ
ンを圧入すると共に接着剤を使用して固着してもよく、
又は、割ピンのような押し広げ力のみを利用する固着で
あってよい。かかる杭部材を介装させる手段に関して
は、杭部材の固着力に応じて杭部材単独で、或いは接着
剤を併用して固着を行う。

【００６１】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明ではロー
ルシェルとロール支持部材との固着に関し、従来のよう
な単なる接着剤の接着力のみに頼ったものではなく、ロ
ールシェルとロール支持部材との接合面に、両者に食い
込んだ状態で杭部材を介装させることにより、その固着
強度が著しく向上する。また、前記杭部材は特に周方向
に加わる力に対して効果的に機能し、ロールシェルとロ
ール支持部材との相対的な回動を完全に阻止できる。そ
のため、ロール支持部材の回転を効率よくロールシェル
に伝達することができ、前記ロール支持部材に加わる極
めて大きなトルクであっても、前記ロールシェルに確実
に伝達することができる。また、杭部材がネジ部材であ
る場合には、特に、ロールシェルとロール支持部材とが
ネジ締めされ、両者の軸方向の移動を効果的に阻止す
る。

【００６２】またロールシェルの外周面にゴムを被覆す
る際に、高温、高湿度下で処理される場合にも、前記ロ
ールシェルと前記ロール支持部材との固着強度は、接着
剤の接着のみに頼るものではなく、前記杭部材によって
固着強度が補強されるため、従来のようにロールシェル
とロール支持部材との接着剤による固着が局部的に剥が
れて、それが使用時に拡大され不具合が発生するといっ
た不都合もなく、信頼性の高いゴムロールとすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本発明の第１実施例による回転ロ
ールの一端における軸方向の断面図、図１（ｂ）は同回
転ロールを前記一端から軸方向にみた端面図である。

【図２】上記回転ロールにおけるハウジングの軸方向の
断面図である。

【図３】図３（ａ）は本発明の第２実施例による回転ロ
ールの一端における軸方向の断面図、図３（ｂ）は同回
転ロールを軸方向からみた端面図である。

【図４】上記回転ロールにおけるハウジングの軸方向の
断面図である。

【図５】図５（ａ）は本発明の第３実施例による回転ロ
ールの軸方向での断面図、図５（ｂ）は同回転ロールの
一端における軸方向から見た端面図である。

【図６】上記回転ロールにおける軸体の軸方向での断面
図である。

【図７】図７（ａ）は本発明の第４実施例による回転ロ
ールの軸方向での断面図、図７（ｂ）は同回転ロールの
一端における軸方向から見た端面図である。

【図８】上記回転ロールにおける軸体の軸方向での断面
図である。

【符号の説明】

１回転ロール２ロールシェル２ａ内周面３ハウジング（ロール支持部材）３ａ外周面３ｂ凸条４六角穴付き止めネジ（杭部材）５間隙１１回転ロール１３ハウジング１３ａ外周面１３ｂ凸条１３ｃフランジ部１３ｄボルト孔１４六角穴付きボルト（杭部材）１４ａ頭部２１回転ロール２３軸体２３ａ挿入部２３ｂ軸部２３ｃ外周面２３ｄ凸条２３ｅ空気孔３１回転ロール３３軸体３３ａ挿入部３３ｂ軸部３３ｃ外周面３３ｄ凸条３３ｅ空気孔３３ｆフランジ部３３ｇボルト孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木場久雄愛知県豊橋市牛川通四丁目１番地の２三菱レイヨン株式会社豊橋事業所内 (72)発明者山口豊愛知県豊橋市牛川通四丁目１番地の２三菱レイヨン株式会社豊橋事業所内Ｆターム(参考） 3F033 GB01 GC01 GC03 GC10 GE01 GE05 3F049 CA11 CA21 LA16 LB08 LB12 4L055 CE72 CF41 CG03 CG06 FA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中空円筒形状をなすロールシェルの少な
くとも両端部に、ロール支持部材が嵌挿固着されてなる
回転ロールであって、前記ロールシェルと前記ロール支持部材との接合面に少
なくとも一以上の杭部材が、前記ロールシェルと前記ロ
ール支持部材とに食い込んだ状態で介装されてなること
を特徴とする回転ロール。
【請求項２】前記ロールシェルは繊維強化複合材料か
ら形成されてなる請求項１記載の回転ロール。
【請求項３】前記杭部材はネジ部材である請求項１又
は２記載の回転ロール。
【請求項４】前記ロールシェルと前記ロール支持部材
との前記接合面は接着剤を介して固着されてなる請求項
１〜３のいずれかに記載の回転ロール。
【請求項５】前記杭部材は前記ロールシェルと前記ロ
ール支持部材とに接着剤を介して固着されてなる請求項
１〜４のいずれかに記載の回転ロール。