JP2956308B2 - 巻芯端保持軸 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、巻芯を両端支持してシ
ート帯を巻き取る巻取装置の巻芯端保持軸、又は巻芯を
両端支持して、その巻芯の外周に巻いてあるシート帯を
巻き戻すための巻出装置の巻芯端保持軸に関する。

【０００２】

【従来の技術】巻芯を両端支持する形式の巻取又は巻出
装置は、図５に示すように、一般に一対の巻芯端保持軸
１、１′を巻芯の両側の支持フレーム２、２′に備えて
いる。巻芯端保持軸１、１´は、水平に支持された支持
軸３、３′と、その先端部に設けた巻芯チャック４、
４′とからなる。

【０００３】支持軸３、３′は、巻芯チャック４、４′
を巻芯Ｃの中空部へ挿入するために、支持フレーム２、
２′に対して長手中心軸線Ｏ１方向に進出可能に支持さ
れているか、又は、巻芯Ｃの長手方向に移動可能な支持
フレーム２、２′に、この支持フレーム２、２′に対し
て長手中心軸線Ｏ１方向に移動しないように拘束して支
持されている。

【０００４】また、巻芯チャック４、４′は、巻芯Ｃを
回転可能に保持するために、長手中心軸線Ｏ１を中心と
して回転可能な支持軸３に固着されたものと、回転でき
ない支持軸３に長手中心軸線Ｏ１を中心として回転運動
のみ可能に取り付けられたものとがある。

【０００５】さらに、一対の巻芯チャック４、４′のう
ち、少なくとも一方の巻芯チャックは、回転駆動力又は
制動力を巻芯Ｃへ伝達するための巻芯固定手段５を備え
ている。

【０００６】そして、巻取又は巻出装置は、巻芯端保持
軸１、１′の巻芯チャック４、４′を巻芯Ｃの中空部へ
挿入した状態で巻芯Ｃを支持する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
な従来の巻芯端保持軸１を巻取又は巻出装置に用いる
と、巻芯チャック４は巻芯Ｃを支持したとき支持軸３の
長手中心軸線Ｏ１を中心として回転運動しかできないた
め、つまり、支持軸３に対して傾くことができないた
め、次のような問題を生ずることがわかった。

【０００８】即ち、巻芯端保持軸１において巻芯チャッ
ク４の外周部材が摩耗しやすい。特に、シート帯の幅が
広く、一つの巻芯Ｃの周りへのシート帯の巻取量が多い
場合には、運転中に巻芯チャック４と巻芯Ｃとの互いの
接触部分が摩擦により削られて粉塵化し、それが飛散し
てシート帯に付着することにより、シート帯が不良品と
なる原因になる。

【０００９】この問題の原因について本発明の発明者は
次のような結論を得た。即ち、両端支持した巻芯Ｃは、
図５に鎖線で示すように、その中央部が巻取ロールの重
量等により下方へたわむので、その巻芯Ｃの端部におけ
る中心軸線Ｏ２は巻芯チャック４の中心軸線Ｏ１に対し
て下方へ傾く。なお、図５では巻芯Ｃのたわみを誇張し
て示してある。そして、巻取ロールの重量がシート帯の
巻き取り又は巻き戻し中に刻々変わるので巻芯Ｃのたわ
みも刻々変化するので、巻芯Ｃの中心軸線Ｏ２と巻芯チ
ャック４の中心軸線とを正確に一致させるのは困難であ
る。そして、このような状態で巻芯チャック４と共に巻
芯Ｃが回転すると、両者の中心軸線Ｏ１、Ｏ２が一致し
ないことにより、巻芯Ｃの内周面は巻芯チャック４の外
周面に対して長手方向の周期的な往復摩擦運動を生ず
る。この往復摩擦運動における往復幅はごく僅かである
が、この運動は巻芯Ｃの一回転ごとに繰り返し生ずるの
で、その影響は無視できなくなる。その結果、巻芯Ｃを
円周方向にスリップ回転しないように巻芯チャック４に
より保持していても、上記巻芯Ｃの長手方向の往復摩擦
運動により、巻芯Ｃの回転中に絶えず巻芯チャック４の
外周面と巻芯Ｃの内周面との接触部分が摩擦し、その部
分で部材が削られて粉塵となり飛散することになる。そ
して、それによって、シート帯は製品価値を失う結果と
なる。

【００１０】最近では生産性を向上させるために、幅の
広いシート帯を巻芯の周りに大きな外径の巻取ロールと
して巻き取る傾向にある。そのため、巻芯に加わる重量
が大きくなると共に巻芯の支持点間の距離も長くなり、
巻芯に大きな曲げモーメントが作用する。それに伴い、
前述の問題がいっそう顕著になっている。

【００１１】そこで、本発明は、巻芯と巻芯チャックの
摩擦による粉塵の発生を防ぐことができ、寿命の長い巻
芯端保持軸を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る巻芯端保持軸は、シート帯巻取用の巻芯
を両端支持する巻取又は巻出装置の巻芯端保持軸であっ
て、支持軸と、該支持軸の先端部に固着した、前記巻芯
端の中空部へ挿入する巻芯チャックとからなり、前記支
持軸の先端部に、後部にフランジを有する軸頭を固着
し、該軸頭の外周に自動調心軸受の内輪を嵌めると共
に、前記巻芯チャックに備えた支持環を前記自動調心軸
受の外周に嵌めることにより、前記巻芯チャックを支持
軸に対して傾き可能に取り付け、前記支持環に前記フラ
ンジに対向する孔を複数個設けて該孔に前記巻芯チャッ
クの姿勢復元用の弾性体を入れ、前記フランジの外周に
歯を設けると共に前記支持環の後端部内周に溝を設けて
前記歯を前記溝に受け入れたことを特徴とする。

【００１３】また、本発明の巻芯端保持軸は、前記自動
調心軸受の代わりに、球面状の外周を有する内輪と該内
輪の外周面に嵌めた外輪とを用いてもよい。

【００１４】

【作用】自動調心軸受は、巻芯チャックを支持軸に対し
あらゆる方向に傾くことができるように支持する。した
がって、巻芯にたわみが生じても巻芯チャックと巻芯と
は同心に回転することができる。また、中心軸の外周に
設けた球面状の支持部は上記自動調心軸受と同様の働き
をすることができる。

【００１５】

【実施例】図１ないし図３に本発明の実施例１に係る巻
芯端保持軸を示す。図１は巻芯端保持軸を断面で示す正
面図、図２は同じく一部を断面で示す左側面図、図３は
同じく図１の切断線Ａ−Ａによる断面の一部を示す右側
面図である。図１ないし図３において、１１は巻取時に
回転駆動される支持軸、１２は自動調心軸受、１３は巻
芯チャックを示す。

【００１６】図１に示すように、支持軸１１は自動調心
軸受１２を取り付けるための、支持軸１１と長手中心軸
線Ｏ１を共有する軸頭１４を備えている。軸頭１４はフ
ランジ１４ａを後部に有し、このフランジ１４ａを貫通
するボルト１５により支持軸１１の先端部に固着してあ
る。この軸頭１４には自動調心軸受１２の内輪１２ａが
嵌めてあり、更に、その外輪１２ｂの外周には巻芯チャ
ック１３の支持環１６が嵌めてある。

【００１７】巻芯チャック１３は、この実施例では、支
持環１６と、支持環１６とともに巻芯Ｃが回転できるよ
うに巻芯Ｃを支持環１６に固定するための公知の巻芯固
定手段１７と、支持環１６の先端カバー１８とからなり
たっている。

【００１８】支持環１６は巻芯固定手段１７の後方に鍔
１９を有している。また、軸頭１４のフランジ１４ａを
中空部に収容できるようになっている。さらに、軸頭１
４のフランジ１４ａの前端面に向かい合う孔２０を、図
２に示すように、その中心Ｏ１から一定半径の円周上
に、かつ円周方向において等間隔に複数個有している。

【００１９】支持環１６の後端部には、支持軸１１の回
転を巻芯チャック１３に伝達するための、たわみ継手手
段２１が設けてある。たわみ継手手段２１は、図３に示
すように、フランジ１４ａの外周に等間隔に、フランジ
１４ａの部材の一部を切削加工して設けた複数の歯２２
と、その歯２２を受け入れるための、支持環１６の後端
部内周に設けた複数の溝２３とからなる。そして、軸頭
１４に伝えられた回転を、歯２２の側面と溝２３の側面
との接触面を通じて支持環１６に伝達することができ
る。更に、歯２２の先端と溝２３の底との間、並びに歯
２２の側面と溝２３の側面との間に適当な隙間を設ける
ことにより、支持環１６が支持軸１１に対してあらゆる
方向に必要な範囲内で傾くことができるようにしてあ
る。

【００２０】巻芯固定手段１７は、この実施例の場合、
巻芯チャック１３を図１に２点鎖線で示すように巻芯Ｃ
に挿入して支持環１６を回転したとき、図２に示すよう
に支持環１６の外周に円周方向に等間隔に設けた複数の
傾斜溝２４の底面上のローラ２５が、保持リング２５ａ
により等間隔に保持されて傾斜溝２４の浅い部分に転動
し、それによって、各ローラ２５を包囲した一個所に切
れ目２６ａを持つ、たとえば鋼でできたリング２６が拡
径する公知の形式のものである。

【００２１】先端カバー１８は、図１に示すように自動
調心軸受１２を軸頭１４に装着して軸頭１４に止め金２
７をボルト２８で固定し、上述の支持環１６の孔２０に
それぞれ巻芯チャック１３の姿勢復元用のコイルバネ２
９を入れると共に、支持環１６の外周に巻芯固定手段１
７の各部品を装着した後、支持環１６の先端面に被せて
ボルト３０により固定してある。なお、支持環１６の後
端面にも、オイルや粉塵の飛散防止のための、たわみ継
手手段２１を覆うカバー３１が設けてある。

【００２２】巻芯Ｃを装着するときや空転時に巻芯チャ
ック１２が傾くと不都合を生じやすい。そこで、これを
防ぐため、上述の各コイルバネ２９は、巻芯チャック１
３が支持軸１１に対して傾いていないとき、それぞれの
反作用が等しくなるようにしてある。巻芯チャック１３
が支持軸１１に対して傾くと、それぞれ歪み量が異なり
反作用も異なるので、巻芯チャック１３の姿勢を復元す
るための力が生じる。そして、それによって、巻芯チャ
ック１３が巻芯Ｃに挿入されていないとき、巻芯チャッ
ク１３を正常な姿勢に復元することができる。なお、必
要に応じてコイルバネ２９をゴムなどの他の弾性体に替
えてもよい。

【００２３】巻芯チャック１３を巻芯Ｃの中空部に入れ
て巻芯Ｃを回転駆動するとき、支持環１６と軸頭１４と
は一緒に回転するので、自動調心軸受１２の内輪１２ａ
と外輪１２ｂとは相対的に回転しない。また、コイルバ
ネ２９もフランジ１４ａに対してスリップしないので都
合がよい。

【００２４】図４は本発明の実施例２に係る巻芯端保持
軸を部分断面して示す正面図である。この実施例では、
支持軸１１の軸頭１４には、球面状の外周を有する内輪
からなる支持部３２が設けてある。支持部３２は軸頭１
４の外周に嵌めてあり、この支持部３２の外周は、軸頭
１４の長手方向中心軸線Ｏ１上に中心を持つ球面となる
ように形成してある。

【００２５】支持部３２の外周には外輪３３が嵌めてあ
る。外輪３３は、支持部３２の外周に適合した球面状の
座面を有しており、この座面が支持部３２の外周面沿い
にすべることにより、あらゆる方向に傾くことが可能で
ある。そして、この外輪３３の外周面には巻芯チャック
１３の支持環１６が嵌めて固定してある。それによっ
て、巻芯チャック１３は軸頭１４に対してあらゆる方向
に適当な範囲で傾くことができる。

【００２６】以上、図により二つの実施例を説明した
が、必要に応じて本発明の実施態様は多様に変化し得
る。

【００２７】たとえば、本発明による巻芯端保持軸はシ
ート帯の巻取装置だけでなくシート帯の巻出装置にも適
用することができる。また、巻取又は巻出装置に装着し
た一対の巻芯端保持軸の巻芯チャックは、両方が全く同
じ構造であってもよいし、同じ作用効果を生ずるもので
あれば、互いにその形状、自動調心軸受の支持軸への取
り付け構造などが異なってもよい。また、片方の巻芯チ
ャックが巻芯の回転駆動機能を必要としない場合は、そ
の片方に、たわみ継手手段を設けないことや、巻芯チャ
ックに巻芯固定手段を設けないこともある。

【００２８】また、巻芯チャックは、たとえば実公昭６
２−３８９９１号公報に示されているように、巻芯内周
に切り込む刃を巻芯固定手段として支持環外周に設けた
ものや、実公昭６２−３８９９２号公報に示されている
ように、支持環の外周に転動体を備える形式のもの、圧
縮空気などにより爪が開く形式のものなどを用いること
ができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係る巻芯端保持軸の巻芯チャッ
クは巻芯にたわみが生じても自動調心されるので、巻芯
と巻芯チャックとは同一の中心軸線を中心に回転するす
ることができる。それゆえ、巻芯端部内周と巻芯チャッ
ク外周との接触部分での摩擦往復運動による粉塵の発生
を防ぐことができる。したがって、本発明によれば、従
来のように粉塵付着によりシート帯が不良になる心配が
ない。そして、巻芯固定手段を含む巻芯チャック外周の
摩耗が少ないので、寿命の長い巻芯端保持軸が得られ
る。そして、支持環にフランジに対向する孔を複数個設
けて該孔に巻芯チャックの姿勢復元用の弾性体を入れ、
前記フランジの外周に歯を設けると共に前記支持環の後
端部内周に溝を設けて前記歯を前記溝に受け入れること
により、巻芯チャックは巻芯を保持していないときでも
正常な姿勢に戻るため、巻芯が装着しにくいなどの不都
合が生じず、かつ巻芯チャックが支持軸に対して任意の
方向に傾くことができるよう支持軸の回転を巻芯チャッ
クに伝達することができ、しかも従来のものとほぼ同様
の大きさの巻芯端保持軸を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係る巻芯端保持軸の断面を
示す正面図である。

【図２】本発明の実施例１に係る巻芯端保持軸を部分断
面で示す左側面図である。

【図３】本発明の実施例１に係る巻芯端保持軸の一部を
断面で示す右側面図である。

【図４】本発明の実施例２に係る巻芯端保持軸を部分断
面で示す正面図である。

【図５】従来の巻芯端保持軸による巻芯の支持状態を説
明するための説明図である。

【符号の説明】

Ｃ 巻芯 １１ 支持軸 １２ 巻芯チャック １３ 自動調心軸受 １４ 支持軸頭１４ａ フランジ １６ 支持環 ２１ たわみ継手手段２２ 歯 ２３ 溝 ２９ コイルバネ ３２ 支持部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート帯巻取用の巻芯を両端支持する巻
   取又は巻出装置の巻芯端保持軸であって、支持軸と、該
   支持軸の先端部に固着した、前記巻芯端の中空部へ挿入
   する巻芯チャックとからなり、前記支持軸の先端部に、
   後部にフランジを有する軸頭を固着し、該軸頭の外周に
   自動調心軸受の内輪を嵌めると共に、前記巻芯チャック
   に備えた支持環を前記自動調心軸受の外周に嵌めること
   により、前記巻芯チャックを支持軸に対して傾き可能に
   取り付け、前記支持環に前記フランジに対向する孔を複
   数個設けて該孔に前記巻芯チャックの姿勢復元用の弾性
   体を入れ、前記フランジの外周に歯を設けると共に前記
   支持環の後端部内周に溝を設けて前記歯を前記溝に受け
   入れたことを特徴とする巻芯端保持軸。
2. 【請求項２】 前記自動調心軸受の代わりに、球面状の
   外周を有する内輪と該内輪の外周面に嵌めた外輪とを用
   いた請求項１記載の巻芯端保持軸。