JP2637903B2 - ロ−ルの製造方法およびロ−ル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロ−ルの製造方法およ
びロ−ルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ロ−ルは種々の分野に利用されている
が、最近では、軽量かつ高精度のものが強く要求される
ようになっている。このため、ロ−ルを、繊維強化プラ
スチックからなる内筒と金属製の外筒とを有する内外２
重構造とするものが実用化されている（例えば実開昭６
３−１０１３２４号公報、特開平３−２８６８４７号公
報参照）。そして、このものにあっては、内筒の端部開
口が、回転軸部を有するヘッダで施蓋されるが、このヘ
ッダが内筒の外表面と面一の延長外表面を有して、外筒
がこの延長外表面をも被覆する構造のものもある。

【０００３】上述したロ−ルは、その外表面に対して、
平滑性の向上や硬度確保等の観点から、メッキ層（例え
ば硬質クロム層）が形成されることが多い。このメッキ
層形成のためのメッキ処理に際して、内筒と外筒とヘッ
ダとの組立体をメッキ液中に浸した際、ヘッダと外筒と
の間を通して外筒と内筒との間にメッキ液が侵入する
と、当該外筒が内部から早期に腐食してしまうという問
題を生じる。

【０００４】上記メッキ液の侵入を防止するため、従
来、外筒の端部をロ−ルの径方向中心側に向けて折返し
てなる折返片を形成して、この折返し片を、ねじ等の固
定具を利用してヘッダに対して複数箇所で固定すると共
に、折返し片の端部とヘッダとの間にシ−ル材を塗布し
た状態で、メッキ処理を行なうようにしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかながら、折返し片
とシ−ル材とを利用した従来の手法では、外筒と内筒と
の間へのメッキ液の侵入を完全に防止することが不可能
であった。すなわち、メッキ処理は、常温に比して高い
温度雰囲気で行なわれるが、このときに繊維強化プラス
チックからなる内筒は事実上熱膨張しないのに対して、
金属製の外筒は軸方向にかなり大きく熱膨張し、このた
め折返し片の端部とヘッダとの間に部分的にかなり大き
な隙間が形成されてしまい、この隙間部分からメッキ液
が侵入してしまうことになっていた。

【０００６】また、上記熱膨張の際、折返し片を形成す
るための折返し部分、つまり外筒のロ−ル軸方向に伸び
る部分からロ−ルの回転中心側へと向けて略９０度折返
されてなる部分が、熱膨張により盛り上がるように少な
からず変形し、この変形が外筒の軸方向に伝達されて、
ロ−ルの精度を低下させることにもなっていた。特に、
最近では、２ｍの長さでロ−ルの軸方向中間部分のふれ
を５／１００ｍｍ以下にするというような高精度が要求
されるようになっており、このような高精度の要求を満
足させる上でも大きな問題となる。このようなメッキ処
理の際に生じた精度の悪化は、常温に復帰してからも少
なからず残存するものとなる。

【０００７】したがって、本発明の目的は、内筒と外筒
との間にメッキ液が侵入するのを完全に防止できると共
に、メッキ処理によってロ−ルの精度が悪化しないよう
にしたロ−ルの製造方法およびロ−ルを提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によるロール製造方法にあっては、次のよう
な構成としてある。すなわち、繊維強化プラスチックか
らなる内筒と、回転軸部を有し、該内筒の端部開口を施
蓋すると共に該内筒の外表面と面一となる延長外表面を
有するヘッダと、前記内筒の外周およびヘッダの延長外
表面外周に圧入された金属製の外筒と、を備えたロール
において、前記ヘッダに、該ヘッダの延長外表面および
外端面に開口されてヘッダの全周囲に渡って伸びると共
に前記外筒の内表面に臨むシール溝を形成する工程と、
前記圧入後に、前記シール溝にシール部材を介装すると
共に、前記ヘッダの外端面に取付けたシール押え部材に
より該シール部材を軸方向から押圧して該シール部材が
前記外筒の内表面に強く押付けられた状態を保持させる
工程と、前記シール部材により前記ヘッダと外筒との間
のシールを行なった状態で、該外筒の外表面にメッキ処
理を行なう工程と、を備えた構成としてある。

【０００９】上記構成において、前記内筒とヘッダとの
組立体に対して前記外筒を圧入した後、前記ヘッダに対
して機械加工を行なって前記シ−ル溝を形成することが
できる。また、メッキ処理が行なわれた後は、前記シ−
ル溝から前記シ−ル部材を除去しておくことができる。

【００１０】本発明によるロ−ルは、特許請求の範囲に
おける請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の
ロ−ルの製造方法により製造されたものとされる。

【００１１】また、本発明によるロールとしては、次の
ような構成とすることができる。すなわち、繊維強化プ
ラスチックからなる内筒と、回転軸部を有し、該内筒の
端部開口を施蓋すると共に該内筒の外表面と面一となる
延長外表面を有するヘッダと、前記内筒の外周およびヘ
ッダの延長外表面外周に圧入された金属製の外筒と、前
記ヘッダの外端面に着脱自在に取付けられた押さえ板
と、を備え、前記ヘッダに、該ヘッダの延長外表面およ
び外端面に開口されてヘッダの全周囲に渡って伸びると
共に前記外筒の内表面に臨むシール溝が形成され、前記
シール溝が前記押さえ板により施蓋されている、ような
構成とされる。

【００１２】

【発明の効果】請求項１に記載された本発明製造方法に
よれば、メッキ処理を行なう際、ヘッダと外筒との間が
シール部材によりシールされることになるが、外筒が熱
膨張しても当該外筒は軸方向に伸びるだけ、つまりシー
ル部材によるシール作用に対しては何等悪影響を与えな
い膨張となるので、シール部材によるシールがメッキ処
理中完全に行なわれて、外筒と内筒との間にメッキ液が
侵入してしまう事態を確実に防止することができる。ま
た、シール部材は、内筒およびヘッダの延長外表面に対
する外筒の圧入後にヘッダに取付けるので、この圧入の
際にシール部材が邪魔になったりシール部材が損傷され
てしまうという事態が生じないものとなる。さらに、シ
ール部材は、シール押え部材からの軸方向からの押圧力
を受けて外筒内表面に強く押し付けられるので、強力な
シール作用を得ることができる。

【００１３】請求項２に記載したような構成とすること
により、シ−ル溝が内筒とヘッダとの組立体に対して外
筒を圧入した後に行なわれるので、このシ−ル溝が圧入
の際の妨げとなることがなく、圧入をスム−ズに行なう
上で好ましいものとなる。

【００１４】請求項３に記載したような構成とすること
により、メッキ処理を終了して不要になったシ−ル部材
を除去することにより、除去したシ−ル部材を次のロ−
ルのメッキ処理のために再利用したりする等の上で好ま
しいものとなる。

【００１５】請求項４に記載したようなロ−ルは、外筒
と内筒との間にメッキ液が侵入していない好ましい状態
のもの、つまり外筒の内部からの腐食が十分に防止され
たものとなって、耐久性向上の点で好ましいものとな
る。

【００１６】請求項５に記載したようなロ−ルは、メッ
キ処理を施す前の状態つまり請求項１に記載された製造
方法を実施する上で中間製品として機能させることがで
きる。また、完成品とされたロ−ルを液中に浸した状態
で使用されるときに、シ−ル溝にシ−ル部材を介装させ
て、このシ−ル部材を押さえ板により押さえつけた状態
としておくことにより、ヘッダと外筒との間を通して外
筒と内筒との間に液が侵入するのを防止することができ
る。

【００１７】

【実施例】以下本発明の実施例を添付した図面に基づい
て説明する。なお、説明の都合上、メッキ処理が行なわ
れる直前のロ−ルＲの構造について先ず説明し、その
後、その製造方法について説明することとする。図１に
おいて、ロ−ルＲは、内筒１、外筒２、ヘッダ３を有
し、ヘッダ３は、ロ−ルＲの回転軸を構成する回転軸部
４を有する。このロ−ルＲは、その左右端部共に同じよ
うな構成とされているので、左側端部に着目しつつ、図
５、図６を参照してその詳細を説明する。

【００１８】内筒１は、繊維強化プラスチックからな
り、強化繊維としては、実施例では炭素繊維が用いられ
ているが、その他、ガラス繊維、金属繊維等適宜のもの
を採択し得る。この場合、強化繊維は、ロ−ルＲの軸方
向と周方向との両方に伸びるように配設されている。ま
た、外筒２は、金属製、特にアルミニウム合金等の軽金
属により構成されている。

【００１９】ヘッダ３は、内筒１の端部開口を施蓋する
もので、この施蓋のための本体部５と、該本体部５に対
して焼ばめ等により一体化された前述の回転軸部４とを
有する。上記本体部５は、小径部５Ａと大径部５Ｂとを
有して、金属製例えばアルミニウム合金等の軽金属によ
り構成されている。また、回転軸部４は、ステンレスま
たは鉄その他の金属により構成されている。小径部５Ａ
は、内筒１内にきつく嵌合されている。大径部５Ｂの外
径は内筒１の外径と同一とされている。これにより、小
径部５Ａを内筒１内に嵌合させると共に、小径部５Ａと
大径部５Ｂとの境界の段部を内筒１の端面に突当てた状
態では、内筒１の外表面１ａと大径部部５Ｂの外表面と
が面一で連続した状態とされる。このように、大径部５
Ａの外表面が、延長外表面５ｅを構成する。

【００２０】前記外筒２は、内筒１とヘッダ３との組立
体に対して、圧入によって嵌合、一体化される。このた
め、外筒２の内径が、内筒１の外径（大径部５Ｂの外
径）に対して所定寸法だけ小さくなるように整形された
後、上記圧入が行なわれる。ただし、実施例では、圧入
の外力に外筒２が十分耐え得るようにするため、圧入の
際の外筒２の肉厚は所望肉厚よりも十分厚いものとされ
る。そして、圧入終了後で、後述するメッキ処理の前の
適宜の工程において、外筒２の外周が、所望肉厚（所望
外径）となるように機械加工される。

【００２１】大径部５Ｂの軸方向外側の外周縁部には、
シール溝１０が形成されている。このシール溝１０は、
図６に拡大して示すように、大径部５Ｂの外端面５ｆに
開口されると共に、延長外表面５ｅに開口されて、大径
部５Ｂの周方向全長に渡って伸びており、かつ外筒２の
内表面に臨んでいる。このシール溝１０の形成は、実施
例では、内筒１と外筒２とヘッダ３とを組立てた後、機
械加工により行なうようにしてある。

【００２２】シ−ル溝１０には、弾性部材からなるシ−
ル部材１１が介装され、このシ−ル部材１１は、実施例
では断面円形のＯリングが用いられている。このシ−ル
部材１１は、後述するメッキ処理の際にメッキ液によっ
て侵されないような材質のもの、例えばふっ素ゴムが用
いられているが、メッキ処理は比較的短時間であるの
で、安価に入手し得る市販のＮＢＲのＯリングを用いる
こともできる。

【００２３】大径部５Ａの外端面５ｆには、シ−ル押さ
え部材１２が、ねじ１３を利用して着脱自在に取付けら
れている。このシ−ル押さえ部材１２は、回転軸部４が
貫通する内孔１２ａを有する全体として円環状に形成さ
れて、所定の取付状態では、シ−ル溝１０を施蓋するも
のとなっている。すなわち、シ−ル押さえ部材１２によ
って、シ−ル部材１１のシ−ル溝１０からの抜け落ちが
防止されると共に、シ−ル部材１１をロ−ル軸方向から
所定分押圧して、シ−ル部材１１をロ−ルの半径方向に
伸長変形させるような作用を行なう。これにより、シ−
ル部材１１は、外筒２とヘッダ３との間、つまり外筒２
の内表面２ａと延長外表面５ｅとの間を強固にシ−ルす
ることになる。なお、シ−ル押さえ部材１２は、ステン
レス製とされている。

【００２４】以上のようにして、シ−ル部材１１が組込
まれたロ−ルＲが、メッキ液中に浸された状態で、外筒
２の外表面２ｂに対してメッキ処理（クロムメッキまた
はニッケルメッキまたはこの両方のメッキ）が行なわれ
て、当該外筒２の外表面２ｂにメッキ層（図面では示さ
れない）が形成される。メッキ処理の際、回転軸部４に
電圧が印加され、この印加された電圧が、本体部５より
その延長外表面５ｅを経て、外筒２に伝達されることに
なる。なお、外筒２の外表面２ｂの端部に若干の丸みを
つけおくことにより、当該端部へのメッキ層形成が良好
に行なわれる。

【００２５】上述のようにメッキ層を形成した後は、必
要に応じて、静的バランス取り、あるいは動的バランス
取りが行なわれた後、最終製品として出荷される。この
場合、シ−ル部材１１を有したまま完成品として出荷し
てもよいが、シ−ル部材１１を除去した状態で完成品と
して出荷してもよい。除去されたシ−ル部材１１は、次
のロ−ルのメッキ処理の際に再利用することができる。

【００２６】上記バランス取りは、シ−ル押さえ部材１
２を取外した状態で、ヘッダ３（の大径部５Ｂの外端面
５ｆ）に対して、穴あけをしたり（部分的軽量化）、穴
あけされた部分におもりを嵌合させる（部分的重量化）
ことにより行なわれる。そして、バランス取りの後は、
シ−ル押さえ部材１２がヘッダ３に固定されて、上記バ
ランス取りにより形成された穴やおもりが外部から目視
し得ないようにされる。つまり、シ−ル押さえ部材１２
は、完成品として出荷されるときの化粧板として機能さ
れる。そして、シ−ル押さえ部材１２の外表面には、製
造番号、ロ−ル特性、ロ−ル寸法等の表示が刻印等によ
り表記される。

【００２７】次に、図２〜図４を参照しつつ、前述した
ロ−ルの製造方法の全体的な流れに沿いつつ、その補足
説明を行なう。先ず、図２に示すように、内筒１に対し
てヘッダ３が一体化されるが、このとき接着剤を利用し
て強固な一体化が図られる。このとき、ヘッダ３の外側
外周縁部には、後の圧入がスム−ズに行なわれるよう
に、内筒１との一体化の前あるいは後に、丸みがつけら
れている。ヘッダ３（の本体部５）は、鋳造により形成
することができ、この場合、鋳造時に上記丸みを与える
こともできる。

【００２８】次に、図３に示すように、内筒１とヘッダ
３との組立体に対して、外筒２が圧入される。このと
き、外筒２と内筒１、ヘッダ３との間には接着剤は用い
られない。これは、接着剤の偏在や経年変化等により、
ロ−ルの寸法精度に悪影響を与えないようするためであ
る。なお、この圧入の際、場合によっては潤滑剤を使用
することもできる。上記圧入後、図４に示すように、ヘ
ッダ３にシ−ル溝１０が機械加工により形成される。こ
の後は、図１、図５に示すようなシ−ル部材１１とシ−
ル押さえ部材１２とがヘッダ３に取付けられて、メッキ
処理が行なわれることになる。

【００２９】以上実施例について説明したが、本発明は
これに限らず、例えば次のような場合をも含むものであ
る。 （1)シ−ル溝１０は、ヘッダ３を内筒１に組付ける前に
形成することもでき、あるいは内筒１に対する組付け後
で外筒２に対する圧入前に形成することができる。圧入
前にシ−ル溝１０を形成した場合は、図７に示すよう
に、シ−ル溝１０のうち、延長外表面５ｅに連なる部分
の角部に丸みをつけて、後の圧入がスム−ズに行なわれ
るようにするのが好ましい。 （2)ヘッダ３、特に本体部５は、金属製に限らず、繊維
強化プラスチック等適宜の部材によって構成することが
可能になる。なお、メッキ処理の際、ヘッダ３が導電性
材質で形成されていないときは、メッキ処理の際に別途
設けた適宜の接触子を外筒２に接触させる等適宜の手法
により電圧印加を行なえばよい。 （3)ヘッダ３の本体部５と回転軸部４とは一体成形した
ものであってもよい。 （4)ロ−ルＲが、液中に浸して使用されるときは、当該
液に対応したシ−ル部材をシ−ル溝１０に介装した状態
で使用することにより（この場合シ−ル押さえ部材１２
も用いられる）、液が内筒１と外筒２との間に侵入する
のを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のロ−ルを示す一部断面側面図。

【図２】本発明のロ−ルを得る工程を示すもので、内筒
とヘッダとを一体化したときの状態を示す断面図。

【図３】本発明のロ−ルを得る工程を示すもので、内筒
とヘッダとの組立体に対して外筒を一体化したときの状
態を示す断面図。

【図４】本発明のロ−ルを得る工程を示すもので、図３
の状態からヘッダにシ−ル溝を形成したときの状態を示
す断面図。

【図５】シ−ル溝とシ−ル部材との部分を詳細に示す断
面図。

【図６】図５の要部拡大断面図。

【図７】本発明の変形例を示すヘッダ部分の要部断面
図。

【符号の説明】

１：内筒 ２：外筒 ２ａ：外筒内表面 ２ｂ：外筒外表面 ３：ヘッダ ４：回転軸部 ５：本体部 ５Ａ：小径部 ５Ｂ：大径部 ５ｅ：延長外表面 ５ｆ：外端面 １０：シ−ル溝 １１：シ−ル部材 １２：シ−ル押さえ部材

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】繊維強化プラスチックからなる内筒と、 回転軸部を有し、該内筒の端部開口を施蓋すると共に該
   内筒の外表面と面一となる延長外表面を有するヘッダ
   と、 前記内筒の外周およびヘッダの延長外表面外周に圧入さ
   れた金属製の外筒と、を備えたロールにおいて、 前記ヘッダに、該ヘッダの延長外表面および外端面に開
   口されてヘッダの全周囲に渡って伸びると共に前記外筒
   の内表面に臨むシール溝を形成する工程と、前記圧入後に、 前記シール溝にシール部材を介装すると
   共に、前記ヘッダの外端面に取付けたシール押え部材に
   より該シール部材を軸方向から押圧して該シール部材が
   前記外筒の内表面に強く押付けられた状態を保持させる
   工程と、 前記シール部材により前記ヘッダと外筒との間のシール
   を行なった状態で、該外筒の外表面にメッキ処理を行な
   う工程と、 を備えていることを特徴とするロールの製造方法。
2. 【請求項２】請求項１において、 前 記圧入後に、前記ヘッダに対して機械加工を行なって
   前記シール溝が形成されるもの。
3. 【請求項３】請求項１において、 前記メッキ処理が行なわれた後、前記シール溝から前記
   シール部材が除去されるもの。
4. 【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれか１項に
   記載のロールの製造方法により形成されてなるロール。
5. 【請求項５】繊維強化プラスチックからなる内筒と、 回転軸部を有し、該内筒の端部開口を施蓋すると共に該
   内筒の外表面と面一となる延長外表面を有するヘッダ
   と、 前記内筒の外周およびヘッダの延長外表面外周に圧入さ
   れた金属製の外筒と、前記ヘッダの外端面に着脱自在に
   取付けられた押さえ板と、 を備え、前記ヘッダに、該ヘッダの延長外表面および外
   端面に開口されてヘッダの全周囲に渡って伸びると共に
   前記外筒の内表面に臨むシール溝が形成され、 前記シール溝が前記押さえ板により施蓋されている、 ことを特徴とするロール。