JP2002046899A - 調芯性リーフ式巻芯シャフト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】巻芯を把持するラグを有する巻芯シャフトにお
いて、巻芯の偏芯、振動を防止すると共に、巻芯が薄い
場合でも巻芯の変形を防止し、シート状物の巻取りを円
滑ならしめる。 【解決手段】シェル１面にラグ１０を長さ方向、円周方
向に夫々、突出可能に有する巻芯シャフトにおいて、該
ラグ１０を同一円周上で均等に複数個設け、かつ該ラグ
１０を含む巻芯シャフトのシェル外面に、シャフト円周
を複数に区分する巾で、長さ方向にラグを複数個、被覆
する長さのリーフプレート１６をシャフト長さ方向に並
列して所要数、前記ラグ１０に固着して装着せしめると
共に、巻芯シャフト１中心部にエアーを流通させる内芯
管を配設し、該内芯管２内を通じエアーを流通させるこ
とにより、ラグ１０を介しリーフプレートをラグと共に
突出又は収納させて突出時、リーフプレート１６を紙管
等の巻芯内面に接圧させ、巻芯を把持せしめるようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はシート状物の巻取り
又は巻出しにおいて、紙管等の巻芯を把持する巻芯シャ
フトに係り、特に巻芯が薄い紙管等である場合におい
て、該巻芯の変形を阻止し、巻芯の振れ、ならびに該振
れによる巻芯の偏芯を防止した調芯性リーフ式巻芯シャ
フトに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シート状物を巻取る巻取機又は巻出機に
おいて、巻芯シャフトは従来、図５，図６に示すよう
に、シャフトのシェル２１とゴムチューブ２２との間に
ラグステー２３及び板ばね２５を介してラグ２４をシェ
ル２１より突出し得るように設けたものが広く用いられ
ており、図示していないエアー注入口よりゴムチューブ
２２を拡張させることによりラグ２４をシェル２１外周
部より突出させ、巻芯シャフトに外嵌された紙管等の巻
芯Ａ内径に接圧させ、把持せしめている。

【０００３】また、特開平３−１０６７４４号公報には
シャフトに対し圧縮空気の押圧で傾斜面を利用して巻芯
を把持するラグを突出させる巻芯シャフト装置が開示さ
れている。

【０００４】しかし、上記前者の従来の巻芯シャフト
は、巻芯シャフト内のゴムチューブ２２はシャフト内の
中心付近にあるが、ラグ２４の突出量は巻芯内径より充
分な押上代をつけているため、シェル２１内径とゴムチ
ューブ２２拡張時において、巻芯内径で止められたラグ
２４の間にまだ突出可能な隙間Ｓ′を残し、この隙間を
一定に保てないためラグ２４は隙間部分だけ自由に動い
て、ラグ２４により止められている紙管等の巻芯Ａが偏
芯すると共に、ゴムチューブ２２とラグ２４等の重量に
より下部に垂れ下がって巻芯Ａが巻芯シャフトと同芯的
に把持されないという問題がある。

【０００５】そして、そのような状態で巻芯Ａを高速で
回転すると、巻芯に振動が生じ、巻取るシート状物が安
定的に巻取れないばかりか、巻芯が振れることは巻取る
シート状物にとって通過長さの変動となり、シート状物
の張力が変動し、巻取部でしわ等が生じる結果を招来す
る。

【０００６】また一方、前記特開平３−１０６７４４号
公報に示されたものは、巻芯を把持するチャック機構
と、軸体を回転させるクラッチ機構を有することが必要
であり、チャック機構の内面側にクラッチ機構を入れる
ため巻芯シャフトの重要な要素である強度を生じる巻軸
の軸体鉄芯が細くなり、強度が低下して軸のたわみを生
じ、高速巻取りに対応し難い欠点がある。

【０００７】殊に近年では、フィルム巻取りの高い生産
性の要求から広巾のフィルムを高速で巻取ることが必要
となり、巻芯径が従前と同じく７５ｍｍのままでありな
がらフィルム巾が従来の１０００〜１５００ｍｍに対し
２５００〜３０００ｍｍと広がり、しかも巻取速度も３
００〜４００ｍ／ｍｉｎと高速巻取りとなって来た。

【０００８】そこで、本発明者はさきに上記巻芯シャフ
トの各欠点に着目し、特に所要長さの１本のシャフトの
シェル内部でラグの動きを封じて巻芯シャフトにより巻
芯を確実に同芯的に把持せしめ、広巾フィルムの高速巻
取りにおいて巻芯の偏芯、振動を防止し、シート状物の
巻取りを円滑ならしめる巻芯シャフトの構成を見出し、
提案した。（特願平１０−１８９６６０号）

【０００９】この構成は同図７に示すように回転を伝え
る軸部１２とボス部１３を端部に有する所要長さの１本
の巻芯シャフト外周部に、該シャフトシェル部１外周か
ら突出して巻芯シャフトに外嵌した紙管等の巻芯内面に
接圧し、巻芯を把持するラグ１０を長さ方向複数組有す
る巻芯シャフトにおいて、前記ラグ１０を少なくとも１
つの同一円周上でシャフト中心に対し均等に複数個設け
ると共に、巻芯シャフト中心部にエアー注入口ａからの
エアー導入用の内芯管２を配設し、この内芯管２と前記
ラグ１０との間に内芯管２外周に直接、周設して所要角
度のシリンダー傾斜壁４ａを軸方向に移動可能に有する
止めリング６付きピストン５内蔵のエアーシリンダー４
を設け、かつ更に外側に間隔片７を介してストッパ８を
設けると共に、該シリンダー４傾斜壁４ａに対接して反
対方向傾斜壁を有するスライド金具９を設け、このスラ
イド金具９に前記ラグ１０を取り付けて内芯管２とシリ
ンダー４内を連通孔３を介しエアーを連通させることに
よりシリンダーの傾斜壁４ａを移動させ、スライド金具
９を介して各ラグ１０をシャフト外周面より均等に突出
可能ならしめた構成からなっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記各構成
による巻芯シャフトは何れもシャフト長さ方向に点在す
るラグによって紙管等の巻芯を把持するものであり、巻
芯が薄い場合、例えば２〜３ｍｍ厚程度の紙管であるよ
うな場合にはラグ突出時、ラグの存在しない部分がラグ
で把持されている部分の中間で凹没し、完全な円形状を
保持せず変形して円滑、かつ適正なロール状巻取製品を
得ることができないことが分かった。

【００１１】本発明は上述の如き実状に対処し、その問
題点を解明した結果、接圧の点在化に問題があることを
知見し、ラグのみによることなく、更に幅と長さの拡が
りを有するリーフプレートの使用を見出すことにより、
巻芯内面への接圧面積を拡げ巻芯の把持力を全面的に向
上して巻芯の変形を防止して円滑な巻取りを可能ならし
めることを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】即ち、上記目的に適合
し、その実効を達成する本発明は、先ず、所要長さの１
本の巻芯シャフト外周部に巻芯シャフトに外嵌した紙管
等の巻芯内面側に突出するラグを長さ方向に複数組有す
る巻芯シャフトにおいて、前記ラグを少なくとも１つの
円周上でシャフト中心に対し均等に複数個設け、かつ更
に該ラグを含む巻芯シャフト外周に、シャフト円周を複
数に区分する巾で、長さ方向にラグを複数個、被覆する
長さのリーフプレートをシャフト長さ方向に並列して所
要数、前記ラグに固着して装着せしめると共に、巻芯シ
ャフト中心部に前記ラグを突出せしめるためエアーを流
通させる内芯管を配設し、該内芯管内を通じエアーを流
通させることにより、ラグを介しリーフプレートをラグ
と共に突出又は収納させて突出時、リーフプレートを紙
管等の巻芯内面に接圧させ、巻芯を把持せしめる如くな
した調芯性リーフ式巻芯シャフトの構成にある。

【００１３】請求項２は、上記構成におけるリーフプレ
ートの好ましい配置態様であり、リーフプレートをシャ
フト外周に、円周を区分して並列し、長さ方向に順次装
着するに際し、円周方向で隣接するリーフプレートを互
いに位相をずらして装着することを特徴とする。

【００１４】請求項３及び４の発明は、前記基本的構成
におけるラグの突出、収納機構を具体化したものであ
り、請求項３は巻芯シャフト中心部にエアー流通用の内
芯管を配設し、かつ内芯管と前記ラグとの間に内芯管外
周に直接、周設して所要角度のシリンダー傾斜壁を軸方
向移動可能に有するエアーシリンダーを設けると共に、
該シリンダーの傾斜壁に対接して反対方向傾斜壁を有す
るスライド金具を設け、このスライド金具に前記ラグと
リーフプレートを共に取り付けて内芯管内とシリンダー
内を連通させてシリンダー内にエアーを注入することに
よりシリンダーの傾斜壁を移動させ、スライド金具を介
して各ラグ及びリーフプレートをシャフト外周面より均
等に突出させ、シリンダー内より排気することによりシ
リンダー傾斜壁を反対方向に移動させ、スライド金具を
介して各ラグ及びリーフプレートをシャフト外周面より
収納せしめる構成である。

【００１５】また請求項４は巻芯シャフト中心部にエア
ー流通用の内芯管を配設し、内芯管と前記ラグとの間に
内芯管外周に直接、周設して所要角度のシリンダー傾斜
壁を軸方向移動可能に有するエアーシリンダーを設ける
と共に、該シリンダーの傾斜壁に対接して反対方向傾斜
壁を有するスライド金具を設けて、このスライド金具に
前記ラグとリーフプレートを共に取り付けると共に、前
記エアーシリンダー内にばね押さえを固設し、シャフト
傾斜壁の切欠部に一端を止着したばね部材の他端を前記
ばね押えで止着して、該ばね押えとエアーシリンダーの
ピストンとの間に空気注入可能なエアー室を形成し、巻
き取り時、エアー室を排気状態としてばね部材の付勢力
によりシリンダー傾斜壁を移動させ、スライド金具を介
して各ラグ及びリーフプレートをシャフト外周面より均
等な突出状態に保持させる一方、紙管等のに取付け、取
外し時、内芯管とエアー室を連通させてエアー室に空気
を注入し、ばね部材を圧縮してシリンダー傾斜壁を反対
方向に移動させ、スライド金具を介して各ラグ及びリー
フプレートを収納状態とする構成である。

【００１６】

【作用】本発明リーフ式巻芯シャフトに紙管等の巻芯を
外嵌し、エアー注入口より内芯管内を通じてエアーをシ
ャフト内に供給し、また排気すると、シャフト外周に設
けられているラグが突出し、収納される。このときラグ
にはその外面に適宜の巾と高さをもつリーフプレートが
固着されているので、従前の如く単に点在するラグのみ
が巻芯内側面に接圧するのと違ってリーフプレートのよ
り広い接圧面積が巻芯内側面に接圧し、広い面積で巻芯
を把持する。従って巻芯が薄い場合において、従前の点
在するラグによる把持では巻芯が変形し、巻き上げた製
品の形状に変形を起こすことが避けられなかったが、本
発明巻芯シャフトでは広い接圧面積による把持となって
巻芯の変形が阻止される。そして、上記巻取り中、ラグ
は巻芯中心に対し同一円周上で均等になるよう配置され
ているので、均等な突出が可能となり、調芯性がはから
れる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、更に添付図面を参照し、本
発明の構成の具体的態様を説明する。

【００１８】図１は本発明に係るリーフ式巻芯シャフト
の外観を示し、図２はその要部断面図、また図３は要部
円周方向断面図である。

【００１９】これら図において、１は所要長さの連続１
本からなるシャフトのシェル、１２は巻芯シャフトに回
転を伝える軸部、１３はボスで、シャフトのシェル１外
面に巻芯シャフトのシェル外面より巻芯内面側に向かっ
て突出するラグ１０がシャフト長さ方向に複数組で少な
くとも１つの円周上でシャフト中心に対し均等に複数
個、通常、正三角形頂点位置に３個取り付けられてお
り、そして更に本発明ではその特徴部分としてシャフト
外周を複数に区分する巾、好ましくは等分する巾で、か
つ、長さ方向にラグ１０を少なくとも２個以上被覆する
長さを有するリーフプレート１６が図４に示すようにラ
グ１０を含むシャフトのシェル１外面に装着され、皿ビ
ス１０ａによってラグ１０と共に後述するスライド金具
９に固着されている。

【００２０】このとき、リーフプレート１６の配置とし
ては、図１に示す如く円周方向に隣接するリーフプレー
ト１６において互いに位置をずらして長さ方向のリーフ
プレート１６の継ぎ目が円周上、同じ位置にならないよ
うに配置することが効果的である。なお、リーフプレー
ト１６の使用枚数は適宜、選定可能であり、かつ使用さ
れる各リーフプレートの大きさは必ずしも同一でなくて
もよい。特にシャフトの両端部におけるリーフプレート
は稍小さく、必ずしもラグを複数個、被覆しない場合も
ある。かくして、ラグ１０のシャフト外面よりの突出、
収納に対応してラグ１０と一体のリーフプレート１６も
同様に突出し、また収納されて図３に示す巻芯Ａに対し
その内面側に接圧し、あるいは離脱する。

【００２１】図４は上記本発明の特徴を具備させた巻芯
シャフトに関し、ラグを突出又は収納する機構の１例を
示した詳細図であり、図示の如く巻芯シャフト１の中心
部に内芯管２が配設されていて、その一端は図７に示し
たようにエアー注入口ａに連通されていると共に、中間
において後述するシリンダー４との間に空気の注入、排
出用の連通孔３が穿設されている。

【００２２】内芯管２はその周囲を囲繞してピストン５
を内蔵したシリンダー４が軸方向移動可能に内芯管外周
に対し直接、周設され、そのシリンダー４の外周壁は一
側、図では左方において漸次、小径となる所要の円錐状
傾斜を有する傾斜壁４ａとなつている。なお、傾斜壁４
ａの傾斜は内芯管に対し適宜、適切な角度が選択される
が、通常は１５〜３０°程、好ましくは２０°前後に選
定される。

【００２３】そして、上記シリンダー４の他側にはピス
トン５が止めリング６によって止着され、この外側に更
に間隔片７を介してストッパ８が設けられていて、ばね
押え１４とシリンダー傾斜壁４ａの切欠部との間に、該
切欠部に一端を止着したコイルスプリングの如きばね部
材１５が介設されて、その他端がばね押え１４に止着さ
れており、ばね押え１４の背面はピストン５との間にエ
アーが注入されるエアー室Ｓとなっている。なお、この
エアー室Ｓ内のエアーの存在、不存在によって後述する
ラグ１０が収納され、突出される。

【００２４】以上の構成において、図中、１０は巻芯シ
ャフトの外面より突出し、巻芯をリーフプレートを介し
て把持するラグであり、図に示す如く外面のリーフプレ
ート１６と共にスライド金具９に板ばねを介して皿ビス
１０ａによって取り付けられており、通常時はラグ外面
はシェル外面と略面一状態となっている。また、スライ
ド金具９はその下面が前記シリンダー４の傾斜壁４ａに
対向して互いに対接する反対向きの傾斜壁となってい
て、前記シリンダー４の移動に伴うシリンダー傾斜壁の
移動により円周方向に内外動、図では上下動してラグ１
０をシャフト外周より突出、収納させリーフプレートを
巻芯内面に接圧又は離脱させ得るようになっている。こ
の場合、シリンダー４の傾斜壁は必ずしも平滑面でなく
てもよく、溝となっていて、スライド金具９がこの溝に
嵌合する構造であってもよい。なお、図４においては省
略されているが、巻芯シャフト両端には図７と同じく巻
芯シャフトに回転を伝える軸部１２及びボス１３が設け
られており、一方にはエアーシャフト注入口ａが設けら
れている。勿論、このエアー注入口は常時の巻取中は空
気の注入がなく、巻芯の取付け、取外し時のみであるた
め、ハンド式のエアガンの使用も可能である。

【００２５】しかして、以上のようなシリンダー４，ス
ライド金具９，ラグ１０よりなるラグ突出・収納機構
は、巻芯シャフトにおいて長さ方向に複数個所に設置さ
れる。なお、複数個所のうち、手利きの１〜２個所を選
び、上記機構を設置するようにしてもよい。そして、ラ
グ１０は更に同一円周上においては均等に複数位置に配
置されることが肝要であり、通常、同一円周上の３位置
又は４〜６位置に均等に配置される。

【００２６】かくして上記シャフトに巻芯を取り付け、
あるいは取り外し時に内芯管にエアーを通し、シリンダ
ーを移動させてラグ１０を収納させた状態とすると共
に、通常の巻取中はエアーを排出してばね部材の付勢力
によりシリンダーを反対方向に移動させ、ラグ１０を突
出させるようにするが、この場合、ラグ１０は前述の如
く長さ方向に複数個かつ同一円周上に複数個でシャフト
シェル外面全体に点在的に配置されているため、リーフ
プレートがなく、巻芯が薄いような場合には点在するラ
グによって接圧されるとき、ラグ配設位置の中間におい
ては薄いため巻芯紙管は凹没状態となって変形を起こ
し、これが巻取製品に悪影響をもたらす。

【００２７】そこで、本発明においては図示の如くラグ
１０を点在させたシャフトのシェル１外面に、本発明の
特徴をなす前記所要の拡がりをもつリーフプレート１６
を所要の配置態様をもって全面的に配設せしめてラグが
点在するとしても巻芯内面に接圧するのはリーフプレー
ト１６の広い面積として巻芯紙管の変形を阻止してい
る。なお、上記例示では、エアー注入時、リーフプレー
ト１６が巻芯より離去して巻芯の取外しが行われ、巻取
中はエアーは流通しないようになっているが、これに限
られるものではなく、逆のエアー注入時、巻芯を把持
し、エアーの流通を絶ったとき巻芯を取り外し得るよう
にすることもリーフプレート１６の配置がある限り本発
明に含まれるものである。また、巻取中、エアー室のエ
アーを排出するだけでなく、該室を真空とすれば、例示
に係るばね部材の付勢力に代わりラグを突出させること
も可能であり、更にエアー室を若干、低圧とすることに
より、ばね部材と相俟ってラグの突出をはかることも可
能であり、何れも本発明の含むところである。

【００２８】

【発明の効果】本発明は以上のように、所要長さの１本
の巻芯シャフトに把持された巻芯の振れをなくすため、
巻芯の内面側に突出するラグを巻芯シャフトの長さ方向
に複数個所に設け、かつ巻芯中心に対し同一円周上で均
等に複数個突出するように配置してその外面に巻芯内面
に接するリーフプレートを装着したものであり、ラグの
収納、突出機構として上記の如くラグを配置しているた
めラグを同芯的に突出させることができ、従って巻芯を
把持した状態で調芯性を有して、巻芯を巻芯シャフトに
対し同芯的に把持することができ、従来のゴムチューブ
及びラグの重量により下部に垂れ下がり巻芯が巻芯シャ
フトと同芯に把持されない欠点を解消して、巻芯と巻芯
シャフトは高速回転時にも巻芯の振れ、振動は起こら
ず、現在、生産効率の増大化する広巾フィルム巻取りの
場合にも安定した巻取り、巻出しが可能であり、シート
状物の張力変動による皺の発生もなく、円滑な巻取り、
巻出しを行うことができる。しかも、特に本発明では、
上記の如くラグを含む外面に更にリーフプレートを装着
してラグの動きに追随してリーフプレートを突出、収納
せしめるようにしているため、ラグの点在による巻芯内
面への接圧と異なり、リーフプレートによる拡がりをも
って、より広い接圧面積で巻芯内面に対し接圧すること
から、巻芯が薄く、変形し易いような場合であるときは
極めて有効で、拡がりのある接圧面積によって巻芯を確
実に把持し、巻芯の変形を阻止して、巻取製品をスムー
ズに得ることができる顕著な効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る巻芯シャフトの一部省略外観図で
ある。

【図２】本発明シャフトの要部部分断面図である。

【図３】本発明シャフトの円周方向部分断面図である。

【図４】ラグ突出、収納機構を含む本発明シャフトの一
部省略断面図で、右半部はラグが突出し、リーフプレー
トが上がっている状態、左半部はラグが収納され、リー
フプレートが下がっている状態である。

【図５】従来のゴムチューブ式巻芯シャフトを示す一部
省略断面図である。

【図６】図５のＹ−Ｙ断面図である。

【図７】本出願人がさきに提案した巻芯シャフトの要部
構造を示す一部省略断面図である。

【符号の説明】

１ シェル ２ 内芯管 ４ シリンダー ４ａ 傾斜壁 ５ ピストン ９ スライド金具 １０ ラグ １４ ばね押え １５ ばね部材 １６ リーフプレート Ａ巻芯

【手続補正書】

【提出日】平成１２年８月２日（２０００．８．２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所要長さの１本の巻芯シャフト外周部に巻
   芯シャフトに外嵌した紙管等の巻芯内面側に突出するラ
   グを長さ方向に複数組有する巻芯シャフトにおいて、前
   記ラグを少なくとも１つの円周上でシャフト中心に対し
   均等に複数個設け、かつ更に該ラグを含む巻芯シャフト
   外周に、シャフト円周を複数に区分する巾で、長さ方向
   にラグを複数個、被覆する長さのリーフプレートをシャ
   フト長さ方向に並列して所要数、前記ラグに固着して装
   着せしめると共に、巻芯シャフト中心部に前記ラグを突
   出せしめるためエアーを流通させる内芯管を配設し、該
   内芯管内を通じエアーを流通させることにより、ラグを
   介しリーフプレートをラグと共に突出又は収納させて突
   出時、リーフプレートを紙管等の巻芯内面に接圧させ、
   巻芯を把持せしめる如くなしたことを特徴とする調芯性
   リーフ式巻芯シャフト。
2. 【請求項２】リーフプレートをシャフト外周に、円周を
   区分して並列し、長さ方向に順次装着するとき、円周方
   向で隣接するリーフプレートを位相をずらして装着する
   請求項１記載の調芯性リーフ式巻芯シャフト。
3. 【請求項３】ラグの突出、収納機構が巻芯シャフト中心
   部にエアー流通用の内芯管を配設し、かつ内芯管と前記
   ラグとの間に内芯管外周に直接、周設して所要角度のシ
   リンダー傾斜壁を軸方向移動可能に有するエアーシリン
   ダーを設けると共に、該シリンダーの傾斜壁に対接して
   反対方向傾斜壁を有するスライド金具を設け、このスラ
   イド金具に前記ラグとリーフプレートを共に取り付けて
   内芯管内とシリンダー内を連通させてシリンダー内にエ
   アーを注入することによりシリンダーの傾斜壁を移動さ
   せ、スライド金具を介して各ラグ及びリーフプレートを
   シャフト外周面より均等に突出させ、シリンダー内より
   排気することによりシリンダー傾斜壁を反対方向に移動
   させ、スライド金具を介して各ラグ及びリーフプレート
   をシャフト外周面より収納せしめる請求項１または２記
   載の調芯性リーフ式巻芯シャフト。
4. 【請求項４】ラグの突出、収納機構が巻芯シャフト中心
   部にエアー流通用の内芯管を配設し、内芯管と前記ラグ
   との間に内芯管外周に直接、周設して所要角度のシリン
   ダー傾斜壁を軸方向移動可能に有するエアーシリンダー
   を設けると共に、該シリンダーの傾斜壁に対接して反対
   方向傾斜壁を有するスライド金具を設けて、このスライ
   ド金具に前記ラグとリーフプレートを共に取り付けると
   共に、前記エアーシリンダー内にばね押さえを固設し、
   シャフト傾斜壁の切欠部に一端を止着したばね部材の他
   端を前記ばね押えで止着して、該ばね押えとエアーシリ
   ンダーのピストンとの間に空気注入可能なエアー室を形
   成し、巻き取り時、エアー室を排気状態としてばね部材
   の付勢力によりシリンダー傾斜壁を移動させ、スライド
   金具を介して各ラグ及びこれと共にリーフプレートをシ
   ャフト外周面より均等な突出状態に保持させる一方、紙
   管等に取付け、取外し時、内芯管とエアー室を連通させ
   てエアー室に空気を注入し、ばね部材を圧縮してシリン
   ダー傾斜壁を反対方向に移動させ、スライド金具を介し
   て各ラグ及びリーフプレートを共に収納状態とする請求
   項１または２記載の調芯性リーフ式巻芯シャフト。