JP2014234247A - 巻芯支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】帯幅が小さいシートを弱いテンションで巻取り又は巻出した場合であっても、回転駆動軸に対して巻芯が回転駆動軸手長方向に不用意に移動するのを防止する。【解決手段】中空の巻芯Ａが外挿されるカラー本体３の外周部に、円環状のリング７を回動自在に嵌挿し、前記リング７に、前記カラー本体３の回転駆動によりカラー本体３の半径外方向に移動して前記巻芯内面を押圧支持する係合手段を設けた巻芯支持装置において、前記リング７の外周部に周方向に所定間隔をおいて、押圧体２１を巻芯の内面に付勢して押圧する押接機構２０を複数設け、前記押圧体２１における前記巻芯内面との接触面２１ａを、前記巻芯が外挿される方向に平坦な面としている。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば紙、布、合成樹脂フィルムあるいは金属箔等の長尺帯状のシートを任意の幅にスリットして巻取る巻取装置、または巻出装置に使用される巻芯支持装置に関するものである。

従来、例えば、シートを紙管等の中空状の巻芯に巻取るに際して、巻芯支持装置が使用される。この種の巻芯支持装置は、回転駆動軸に対し回転伝達可能に外挿されるカラー本体と、このカラー本体の外周に形成され、カラー本体の回転を外挿された巻芯に伝達する手段とを有している。前記カラー本体の回転を巻芯に伝達する手段は、カラー本体の外周部に回動自在に外嵌された円環状リングと、この円環状リングおよびカラー本体の相対回動によりカラー本体の径外方向に突出して巻芯内面を押圧支持する転動体とから構成されている（例えば、特許文献１参照）。

そして、図１０（ａ）および（ｂ）に示すように、圧力制御されたエアーが、巻芯支持装置１００のカラー本体１０３が外挿された回転駆動軸１０２の軸中心孔１０２ａから供給され、ピストン１２３を径外方向に押し上げ、このピストン１２３がカラー本体１０３の内周面をスリップしながらトルクを伝達し、カラー本体１０３の回転を外挿された巻芯Ａに伝達して、巻取り又は巻出しを行うようになっている。なお、巻芯支持装置１００は、回転駆動軸１０２に複数個がそれぞれ装着される。

また、巻芯支持装置１００は、円環状リング１０５の外周部に、周方向に所定間隔をおいて、車輪状の回転体１１２を巻芯Ａの内面にスプリング１１４で付勢して押圧する押接機構１１３を備えている。回転体１１２は、円環状リング１０５の軸方向（巻芯Ａの挿脱方向）にのみ回転可能となしている。

このように、回転体１１２を巻芯Ａの内面に対して付勢するように構成し、かつこの回転体１１２を巻芯Ａの挿脱方向にのみ回転するように構成したことから、巻芯Ａの外挿時や引き抜き時には、巻芯Ａの端面あるいは内面が、回転体１１２に案内されてスムースに外挿が行われる。しかも、円環状リング１０５の回転方向に対して回転体１１２は回転しないため、これにより巻芯内面に対する所望の係合力を得ることが可能となる。

特開平１１−７９４８６号公報

回転駆動軸１０２に装着された複数個の巻芯支持装置１００に対して、複数個の巻芯Ａを外挿するのが一般的であるため、図１０（ｂ）に実線で示すように、巻芯Ａの端部が、回転体１１２に位置する場合がある。かかる場合には、回転体１１２が突出する方向に押圧付勢されているため、回転体１１２が自由に回転して巻芯Ａの端部を回転駆動軸１０２の長手方向に移動させてしまうおそれがあった。特に、帯幅が小さいシートを巻芯Ａに巻取る場合は、その巻取時のテンションを弱く（巻取りトルクを小さく）する場合がある。このように、巻取時のテンションが弱いと、カラー本体１０３の巻芯Ａに伝達する力（キャッチ力）も弱くなる傾向にあるため、巻取り時の振動等により巻芯Ａが所定位置から不用意に移動してしまうおそれがあった、この巻芯Ａの移動は、シートが蛇行してしまい、その結果、巻取り又は巻出しを確実に行うことができなかった。

本発明は、帯幅が小さいシートを弱いテンションで巻取り又は巻出した場合であっても、回転駆動軸に対して巻芯が回転駆動軸手長方向に不用意に移動するのを防止する巻芯支持装置を提供することを課題とする。

本発明の巻芯支持装置は、中空の巻芯が外挿されるカラー本体の外周部に、円環状のリングを回動自在に嵌挿し、前記リングに、前記カラー本体の回転駆動によりカラー本体の径外方向に移動して前記巻芯内面を押圧支持する係合手段を設けた巻芯支持装置において、前記リングの外周部に周方向に所定間隔をおいて、押圧体を巻芯の内面に付勢して押圧する押接機構を複数設け、前記押圧体における前記巻芯内面との接触面を、前記巻芯が外挿される方向に平坦な面となしたことを特徴とする。

また、前記巻芯支持装置の前記押圧体の接触面の凸面を、前記円環状リングの内周径と同等の外周径に設定したことを特徴とする。

本発明は、円環状リングの外周部に周方向に所定間隔をおいて押接機構を設け、押接機構の押圧体における前記巻芯内面との接触面を、前記巻芯が外挿される方向に平坦な面となしたので、帯幅が小さいシートを弱いテンションで巻取り又は巻出した場合であっても、回転駆動軸に対して巻芯が回転駆動軸手長方向に不用意に移動するのを防止することができる。

本発明の実施形態に係る巻芯支持装置を示す外観斜視図である。 同巻芯支持装置の側面側の一部省略断面図である。 複数個の巻芯支持装置を回転駆動軸に装着した状態を示し、図２におけるＰ−Ｐ断面図である。 本発明の実施形態に係る巻芯支持装置の要部を示す側面断面図である。 同巻芯支持装置の要部を示す正面断面図である。 巻芯を外挿した状態の巻芯支持装置の要部を示す側面断面図である。 巻芯を外挿した状態の巻芯支持装置の要部を示す正面断面図である。 本発明の実施形態に係る巻芯支持装置を示す正面図である。 同巻芯支持装置を示す側面図である。 従来例を示し、（ａ）は押接機構を示す平面図、（ｂ）は同断面図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１〜図９は、本発明の実施形態を示す。

図１は巻芯支持装置を示す外観図、図２は巻芯支持装置の側面側の一部省略断面、図３は複数個の巻芯支持装置を回転駆動軸に装着した状態の断面図である。

巻芯支持装置１は、例えば紙、布、合成樹脂フィルムあるいは金属箔等のシートを巻取る巻取装置の回転駆動軸２の外周に、軸受４を介して嵌め込まれ装着される装置である。巻芯支持装置１は、本体をなす左右一対のカラー本体３を備えている。カラー本体３は互いに嵌合着されており、外周で且つ幅方向中央部に環状溝５が形成されている。

環状溝５には、円環状のリング７が嵌装されている。環状溝５内面とリング７両側の間に隙間がなくリング外周面とカラー本体外周面が段差なく面一をなすように構成されている。

そして、カラー本体３の環状溝底面は、図２に示す如く周方向に一方端側が浅く、他方に順次、深くなるように傾斜した底面を有する複数の凹陥部６が設けられている。本実施形態は、３個の凹陥部６が設けられた場合を例示する。各凹陥部６の間にはそれぞれ仕切り部６ａが設けられていると共に、リング７における各凹陥部６に対する周方向所要間隔位置に各１つの転動体８がそれぞれ配設されている。転動体８は、前記傾斜底面に沿って周方向に移動可能で、かつ底面の浅い位置において一部がカラー本体３の径外方向に突出する。

一方、各凹陥部６の底面の深い位置において保持を安定するため、該位置に対向する仕切り部６内にマグネット１４が配設され移動を安定させている。また、凹陥部６の両側壁に前記凹陥部の傾斜底面の傾斜度合いに対応する傾きを有して長溝１３が設けられている。転動体８両側には、軸８ａが突出しており、軸８ａを長溝１３に軸支させることにより、転動体８を保持している。なお、リング７と転動体８とにより、巻芯内面を押圧支持する係合手段が構成されている。

図４は巻芯支持装置の要部を示す側面断面図、図５は同巻芯支持装置の要部を示す正面断面図、図６は巻芯を外挿した状態の要部を示す側面断面図、図７は巻芯を外挿した状態の要部を示す正面断面図である。これらの図に示すように、リング７の外周部には、所定の間隔をおいて複数個の押接機構２０が設けられている。押接機構２０は、リング直径方向に出退するようにリング７に形成された凹部７ａに収容された押圧体２１と、押圧体２１を突出する方向に付勢する付勢手段としてのスプリング２２とを備えている。

押圧体２１には、係止突部２５の両端部が突設されており、係止突部部２５は、リング７の外周面に締結された止着ボルト２６により、突出する方向への移動が規制されている。従って、押圧体２１は、図４および図５に示すように、リング外周面７ｂよりも所定寸法だけ突出する突出位置と、図６および図７に仮想線でそれぞれ示すように、リング外周面７ｂと略面一まで後退する後退位置との間で出退自在となっている。

押圧体２１の先端面は、巻芯Ａの内面に押圧する凸面状の接触面２１ａである。すなわち、押圧体２１の接触面２１ａは、図４において湾曲面となっており、湾曲面の曲率半径（外周径）は、例えば、巻芯Ａの内面の曲率半径（内周径）と略同等に設定されている。なお、接触面２１ａの曲率半径は任意に設定可能である。

また、図５において、接触面２１ａは直線となっている。すなわち、接触面２１ａは、回転駆動軸２の軸長手方向に平行な面（巻芯Ａが外挿される方向に平坦な面）となっている。また、押圧体２１は、接触面２１ａの両端から延設される傾斜面２１ｂを有している。

カラー本体３の内周部の両側には、軸受４が設けられている。軸受４の外輪４１は、カラー本体３の端面と面一となっているが、内輪４２の端部は、カラー本体３の端面より若干突出している。すなわち、内輪４２の幅寸法Ｌ１は、外輪４１の幅寸法Ｌ２よりも大きく設定されている。例えば、内輪４２の幅寸法Ｌ１と外輪４１の幅寸法Ｌ２との差Ｌ３は、略１ｍｍに設定されているのが好ましい。

本実施形態の巻芯支持装置１は、以上のような構成からなり、巻芯支持装置１を使用して紙管等の巻芯ＡにシートＳを巻取る場合について説明する。

巻芯支持装置１は、巻取装置における巻取軸を構成するもので、図３に示すように、回転駆動軸２の軸方向に複数個を配して外挿する。このとき、互いに隣接する巻芯支持装置１の内輪４２同士を当接させる。これにより、隣接する巻芯支持装置１の位置決めと、巻芯支持装置１間に所定の間隙を生じさせることができ、巻芯支持装置１同士が干渉するのを防止できる。

次に、回転駆動軸２に外挿された巻芯支持装置１の外側に、巻芯Ａを外挿する場合について説明する。先ず、転動体８が凹陥部６における深い位置ｂにあって（図２参照）、凹陥部内側壁の長溝１３に軸支されてカラー本体３より径外方向へ突出していないか、又は突出していても極めて僅かであるため、巻芯Ａは容易に外挿することができる。

このとき、弾力手段を使用した押接機構２０の押圧体２１は、巻芯Ａの外挿による押圧力で弾力手段に抗して弾力的に退入し、かつ巻芯Ａの挿入に伴って摺動して巻芯外挿作用を容易に行うことが可能である（図６および図７参照）。なお、押圧体２１の傾斜面２１ｂは、巻芯Ａの外挿時に巻芯Ａの端面が摺動して押圧体２１の退入を容易にする。

そして、巻芯ＡにシートＳの端部を止めた後に、圧力制御されたエアーを、回転駆動軸２の軸中心孔２ａに供給し、ピストン（図示省略）を径外方向に押し上げ、このピストンがカラー本体３の内周面をスリップしながらトルクを伝達し、カラー本体３を所定トルクで回転させる。

すなわち、巻芯ＡにシートＳの端部を止めて回転駆動軸２と共にカラー本体３を回転させると、巻芯Ａとこれに接する押圧体２１との摩擦抵抗により、リング７が回転せずに、カラー本体３のみが回転する。このカラー本体３とリング７との相対回動により、転動体８が凹陥部の傾斜底面ならびに凹陥部内側壁の長溝１３に沿って浅い位置ａ側に移動し、図２に示すように転動体８の一部がカラー本体３の外周面３ａより径外方向に突出し、巻芯Ａの内面に強く押圧され、巻芯内面と摩擦係合し、それ以降、巻芯Ａはリング７と共にカラー本体３に同期して回転し、巻取りが行われる。

なお、圧力制御されたエアーが、回転駆動軸２の軸中心孔２ａから供給され、ピストン（図示省略）を径外方向に押し上げ、このピストンがカラー本体３の内周面をスリップしながらトルクを伝達し、カラー本体３の回転を外挿された巻芯Ａに伝達する。

また、仮に、図７に実線で示すように、巻芯Ａの端部Ａ１が押圧体２１の接触面２１ａに位置した場合であっても、巻芯Ａの端部Ａ１は押圧体２１の接触面２１ａに面接触するとともに、押圧体２１は従来と異なって回転しないため、巻芯Ａが不用意に回転駆動軸２長手方向に移動するのを防止することが可能である。

巻芯Ａは、複数個の巻芯支持装置１で支持されるのが一般的であるが、巻芯Ａの長さ寸法が短い場合（シートＳの帯幅が小さい場合）には、巻芯Ａを支持する巻芯支持装置１の個数も少なくなる（１個の巻芯支持装置１の場合もある。）。しかも、シートＳのテンションが小さい場合には、転動体８による巻芯Ａへの押圧力も低下する傾向にあるため、押圧体２１は、巻芯Ａが移動するのを効果的に防止することとなる。

この結果、帯幅が小さいシートＳを弱いテンションで巻取る場合であっても、回転駆動軸２に対して巻芯Ａが回転駆動軸手長方向に不用意に移動するのを防止することができ、シートＳを巻芯Ａに確実に巻取ることが可能となる。

一方、カラー本体３を逆回転させると、転動体８が傾斜底面の深い位置ｂへ移動してカラー本体３及びリング７の外周面より内側に没し、巻芯を容易に抜き取ることができる。

なお、前記実施形態は、巻取りにおける巻芯支持装置１について述べたが、巻出し軸に対しても同様である。上巻取り，上巻出し、あるいは下巻取り，下巻出しを可能とするために、前記カラー本体３における傾斜底面を両端側を深く、中央部を浅く中高状に形成すると共に、該傾斜底面に対応させて凹陥部内側面の長溝１３を中央部を外周に近くなるよう中高状に傾斜させることが可能である。この構成によれば傾斜底面及び長溝の中間部を越えて転動体を移動せしめることにより逆回転駆動を回転軸に与えることができ、上巻取り，上巻出しのみならず、下巻取り，下巻出しに対しても容易に対応することができる。

１ 巻芯支持装置
２ 回転駆動軸
３ カラー本体
４ 軸受
６ 凹陥部
７ リング
８ 転動体
１３ 長溝
２０ 押接機構
２１ 押圧体
２１ａ 接触面
２１ｂ 傾斜面
２２ スプリング（弾性体）
２５ 係止突部
２６ 止着ボルト
４１ 外輪
４２ 内輪
Ｌ１ 内輪の幅寸法
Ｌ２ 外輪の幅寸法
Ｌ３ 内輪の幅寸法と外輪の幅寸法の差
Ａ 巻芯
Ｓ シート

本発明は、帯幅が小さいシートを弱いテンションで巻取り又は巻出した場合であっても、回転駆動軸に対して巻芯が回転駆動軸長手方向に不用意に移動するのを防止する巻芯支持装置を提供することを課題とする。

本発明の巻芯支持装置は、中空の巻芯が外挿されるカラー本体の外周部に、円環状のリングを回動自在に嵌挿し、前記リングに、前記カラー本体の回転駆動によりカラー本体の径外方向に移動して前記巻芯内面を押圧支持する係合手段を設けた巻芯支持装置において、前記リングの外周部に周方向に所定間隔をおいて、押圧体を巻芯の内面に付勢して押圧する押接機構を複数設け、
前記押圧体における前記巻芯内面との接触面を、前記巻芯が外挿される方向に平坦な面となし、前記円環状リングの周方向に凸面となし、前記巻芯の端面が摺動して押圧体を付勢力に抗して退入させる傾斜面が、前記接触面の前記巻芯が外挿される方向の両端から延設されていることを特徴とする。

本発明は、円環状リングの外周部に周方向に所定間隔をおいて押接機構を設け、押接機構の押圧体における前記巻芯内面との接触面を、前記巻芯が外挿される方向に平坦な面となし、前記円環状リングの周方向に凸面となし、前記巻芯の端面が摺動して押圧体を付勢力に抗して退入させる傾斜面が、前記接触面の前記巻芯が外挿される方向の両端から延設されているので、帯幅が小さいシートを弱いテンションで巻取り又は巻出した場合であっても、回転駆動軸に対して巻芯が回転駆動軸長手方向に不用意に移動するのを防止することができる。

この結果、帯幅が小さいシートＳを弱いテンションで巻取る場合であっても、回転駆動軸２に対して巻芯Ａが回転駆動軸長手方向に不用意に移動するのを防止することができ、シートＳを巻芯Ａに確実に巻取ることが可能となる。

Claims (3)

1. 中空の巻芯が外挿されるカラー本体の外周部に、円環状のリングを回動自在に嵌挿し、前記リングに、前記カラー本体の回転駆動によりカラー本体の径外方向に移動して前記巻芯内面を押圧支持する係合手段を設けた巻芯支持装置において、
   前記リングの外周部に周方向に所定間隔をおいて、押圧体を巻芯の内面に付勢して押圧する押接機構を複数設け、前記押圧体における前記巻芯内面との接触面を、前記巻芯が外挿される方向に平坦な面となしたことを特徴とする巻芯支持装置。
2. 請求項１に記載の巻芯支持装置であって、
   前記押圧体の接触面は、前記円環状リングの周方向に凸面となしたことを特徴とする巻芯支持装置。
3. 請求項２に記載の巻芯支持装置であって、
   前記押圧体の接触面の凸面を、前記円環状リングの内周径と同等の外周径に設定したことを特徴とする巻芯支持装置。

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