JP6459426B2

JP6459426B2 - ローラ

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Publication number: JP6459426B2
Application number: JP2014234859A
Authority: JP
Inventors: 平山　済; 済平山; 岩瀬　和也; 和也岩瀬; 博美船橋; 剛三星; 中山　一郎; 一郎中山; 保城戸; 政之清水
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 2014-11-19
Filing date: 2014-11-19
Publication date: 2019-01-30
Anticipated expiration: 2034-11-19
Also published as: CN105608787A; CN105608787B; JP2016098881A

Description

本発明は、例えば紙幣分離機構に用いられるローラに関する。

紙幣分離機構等にローラが用いられている。このようなローラにおいて、ローラ本体部にゴム部が取り付けられた構造が用いられている（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に記載のローラでは、ゴム部が嵌合されるローラ本体部の切欠部に、切欠部よりも大きな寸法を有するゴム片を圧縮状態で収容することで、接着剤を使用せずに、ローラ本体部にゴム部を保持するようにしている。

特開平１０−１５７８６４号公報

しかし、特許文献１に記載された構造では、ゴム部とローラ本体部とが接する面が切欠部のみであるため、ローラの使用時にゴム部がローラ本体部から脱落してしまうおそれがあった。

本発明の一目的は、ローラ使用時にゴム部がローラ本体部から脱落することが抑制されたローラを提供することである。

本発明の一観点によれば、
ローラ本体部と、
前記ローラ本体部に取り付けられたゴム部と
を有し、
前記ローラ本体部は、第１の貫通孔を有し、
前記ゴム部は、前記ローラ本体部の外周に設けられたゴム本体部と、前記ゴム本体部と協同して第１の環状構造を形成する保持部とを有し、
前記第１の環状構造が前記第１の貫通孔を貫通することで、前記ゴム部が脱落しないように前記ローラ本体部に取り付けられているローラ
が提供される。

ゴム部の有する第１の環状構造が、ローラ本体部の有する第１の貫通孔を貫通するように、ゴム部がローラ本体部に取り付けられていることで、ゴム部のずれや脱落が抑制される。

図１（Ａ）は、本発明の第１実施形態によるローラの概略側面図であり、図１（Ｂ）は、第１実施形態によるローラの概略正面図であり、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）に示すＡＡ線に沿った概略縦断面図であり、図１（Ｄ）は、図１（Ｂ）に示すＢＢ線に沿った概略横断面図である。図２（Ａ）は、本発明の第２実施形態によるローラの概略側面図であり、図２（Ｂ）は、第２実施形態によるローラの概略上面図であり、図２（Ｃ）は、図２（Ａ）に示すＡＡ線に沿った概略縦断面図であり、図２（Ｄ）は、図２（Ｂ）に示すＢＢ線に沿った概略横断面図である。

以下、本発明の実施形態によるローラについて説明する。実施形態によるローラは、例えば、集積された紙幣や有価証券等の紙葉類を１枚ずつ分離して搬送する紙葉類分離機構に好ましく用いられる。ここでは、紙幣分離機構のフィードローラとして用いられるローラを例として、説明を進める。

図１（Ａ）〜図１（Ｄ）を参照して、第１実施形態によるローラについて説明する。図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、それぞれ、第１実施形態によるローラ１０の概略的な側面図および正面図である。なお、左側面図と右側面図とは同様となるので、１つの側面図１（Ａ）で代表させている。図１（Ｃ）は、図１（Ａ）に示すＡＡ線に沿った概略的な縦断面図である。図１（Ｄ）は、図１（Ｂ）に示すＢＢ線に沿った概略的な横断面図であり、特にローラ本体部１００の部分を示す。なお、図１（Ｄ）には、参考のためゴム部２００の輪郭を点線で示している。

ローラ１０は、ローラ本体部（芯金）１００と、ローラ本体部１００に取り付けられたゴム部（フィードゴム）２００とから構成されている。図示を容易にするため、図１（Ａ）〜図１（Ｄ）において、ローラ本体部１００は左上りのハッチングを付して示し、ゴム部２００は右上りのハッチングを付して示す。

ローラ本体部１００は、例えば金属材料（例えばアルミ合金等）により形成され、概ね円筒形状を有し、中心に、シャフトを貫通させる貫通孔１１０を有する。以下、ローラ本体部１００（またはローラ１０）についての周方向、径方向、厚さ方向を、単に、周方向、径方向、厚さ方向と呼ぶことがある。

ゴム部２００は、ゴム材料（例えばポリウレタン等）により、ローラ本体部１００に嵌め込まれた形状で、全体が一体的に成形されている。ローラ本体部１００とゴム部２００との間は、接着剤で固着されていない。つまり、ローラ本体部１００とゴム部２００とは、接着剤を介さずに接触している。

本明細書において「ローラ本体部１００にゴム部２００が嵌め込まれた」等と表現する場合、「ローラ本体部１００と別体で形成されたゴム部２００をローラ本体部１００に嵌め込んだ」という作製方法を意味するわけではなく、「ローラ本体部１００にゴム部２００が嵌め込まれた形状である」ということを意味する。後に詳しく説明するように、本実施形態のゴム部２００は、金型の一部となるローラ本体部１００上にゴム材料を流し込むことで、ローラ本体部１００に嵌め込まれた形状に成形されている。

ゴム部２００は、ゴム本体部２０１と保持部２０２とに大別される。ゴム本体部２０１は、ローラ本体部１００の外周の一部に（周方向の一部分に）、ローラ本体部１００の全厚さに亘って設けられている。ゴム本体部２０１は、ゴム部２００をフィードゴムとして機能させるための主要部分であり、搬送される紙幣に対してローラ本体部１００よりも高い摩擦係数を有し、ローラ１０の回転に伴い外周で紙幣と接触して、紙幣を送る。ローラ本体部１００の外周の一部に、ゴム本体部２０１に対応した形状の凹部（切欠き部）１０１が形成されており、切欠き部１０１に、ゴム本体部２０１が嵌め込まれている。

ゴム本体部２０１の外周形状は、必要に応じて、凹凸状（歯型状）に成形することができる。ゴム本体部２０１の外周形状を凹凸状とすることにより、ゴム本体部２０１への紙粉の付着が抑制されて、摩擦力低下が抑制される。

保持部２０２は、以下に詳述するように、ゴム本体部２０１がずれたり脱落したりすることを抑制するように、ゴム本体部２０１をローラ本体部１００に保持する構造を構成する。ローラ本体部１００に、保持部２０２に対応した形状の凹部１０２が形成されており、凹部１０２に、保持部２０２が嵌め込まれている。

保持部２０２は、貫通部２０３と接続部２０４とに大別され、保持部２０２が嵌め込まれる凹部１０２は、貫通孔１０３と接続溝１０４とに大別される。ローラ本体部１００の貫通孔１１０と切欠き部１０１との間に、ローラ本体部１００を厚さ方向に貫通する、つまり、ローラ本体部１００の一方の側面と他方の側面とを連通させる貫通孔１０３が形成されている。貫通孔１０３に、貫通部２０３が嵌め込まれている。

ローラ本体部１００の切欠き部１０１と貫通孔１０３との間に挟まれた部分である芯部１０６は、ローラ本体部１００の両側面側から削られて、特に図１（Ｃ）に示されているように、厚さがやや薄くなっている。つまり、芯部１０６の側面がローラ本体部１００の側面から凹むようにして、接続溝１０４が形成されており、接続溝１０４を介して、切欠き部１０１と貫通孔１０３とがつながっている。接続溝１０４に、接続部２０４が嵌め込まれており、つまり、ゴム本体部２０１と貫通部２０３との間で、ローラ側面上に接続部２０４が形成されており、接続部２０４を介して、ゴム本体部２０１と貫通部２０３とがつながっている。

ゴム部２００は、特に図１（Ｃ）に示されているように、ゴム本体部２０１と、保持部２０２（貫通部２０３および接続部２０４）とが協同して、ローラ本体部１００の芯部１０６を取り囲む環状構造２１０を形成している。言い換えると、ゴム部２００の有する環状構造２１０は、ローラ本体部１００に形成された貫通孔１０３を貫通している。図１（Ｃ）では、環状構造２１０を、模式的に点線で示している。

ゴム部２００は、環状構造２１０が貫通孔１０３を貫通するように、貫通孔１０３にいわば絡まったような状態で、ローラ本体部１００に取り付けられている。これにより、ゴム本体部２０１が（あるいはゴム部２００が）径方向外側や厚さ方向にずれて、ローラ本体部１００からずれたり脱落したりすることを抑制できる効果が得られる。

フィードローラとして例示しているローラ１０は、外径が相対的に大きな大径部１１１，１１３，１１５の間に、外径が相対的に小さな小径部１１２、１１４が挟まれた構造を有し、小径部１１２、１１４が谷部を構成している。ローラ１０は、ゲートローラの山部がフィードローラの谷部に配置されるように、ゲートローラと対をなして用いられる。

なお、フィードローラの仕様に応じて、ゴム部２００には、ゴム本体部２０１の周方向端部からローラ外周上に延在する外周部が形成されていてもよい。外周部は、ローラ１０の全周に亘りリング状に形成されるものであっても、ローラ１０の周方向の一部分に形成されるものであってもよい。

ローラ１０の各部の寸法は、例えば以下のようなものである。ローラ１０の大径部１１１等、小径部１１２等の直径は、それぞれ例えば４０ｍｍ程度、３５ｍｍ程度である。シャフトの貫通孔１１０の直径は、例えば１０ｍｍ程度である。ローラ１０の全体の厚さは、例えば１８ｍｍ程度であり、大径部１１１等、小径部１１２等の厚さは、それぞれ例えば３ｍｍ程度、４ｍｍ程度である。

ゴム本体部２０１の厚さ（ローラ径方向の寸法）は、例えば４ｍｍ程度であり、ゴム本体部２０１の長さ（ローラ周方向の寸法）は、例えば３０ｍｍ程度である。貫通部２０３の幅（ローラ径方向の寸法）は、例えば６ｍｍ程度である。接続部２０４の幅（ローラ径方向の寸法）は、例えば３ｍｍ程度であり、接続部２０４の厚さ（ローラ幅方向の寸法）は、例えば１ｍｍ程度である。

次に、ローラ１０の作製方法について説明する。まず、ローラ本体部１００を準備する。ローラ本体部１００は、例えば、アルミ合金等の金属材料を、旋盤やフライス盤等による機械加工で加工することにより形成する。次に、ゴム部２００の外形形状を画定する外型の中に、中子としてローラ本体部（芯金）１００を配置して、ゴム部２００を成形するための金型を準備する。

次に、この金型に、例えばポリウレタン等のゴム材料を流し込み、加硫を行って、ゴム部２００を成形する。このようにして、ローラ本体部１００にゴム部２００が嵌め込まれた構造を有するローラ１０が作製される。ゴム部２００の全体は、つまりゴム部２００のゴム本体部２０１および保持部２０２は、一体的に成形される。金型からローラ１０を取り出した後、ゴム部２００の外周を研磨する研磨工程や、ローラ１０にシャフトを通してアセンブリを形成する組立工程等の必要な工程を行う。

本実施形態によるローラ１０では、ローラ本体部１００とゴム部２００との間を、接着剤で固着しない。つまり、本実施形態によるローラ１０の作製工程では、ゴム材料を金型に流し込む工程に先立って、ローラ本体部１００のゴム部２００が接触する表面上に、予め接着剤を塗布しておく工程が不要である。

ゴム部をローラ本体部に接着して固定する作製方法を比較形態とする。比較形態ではローラ本体部のゴム部が接触する表面上に接着剤を塗布する工程が必要となる。本実施形態では、このような接着剤塗布工程が不要となるので、ローラの作製工程を簡略化することができる。

本実施形態によるローラ１０では、ゴム部２００とローラ本体部１００とが接着されていないが、上述のように保持部２０２が設けられていることで、ゴム部２００のローラ本体部１００からのずれや脱落を抑制できる。

本実施形態では、ゴム部２００がローラ本体部１００と接着されていないので、成形工程でゴム部２００に不良が発生した場合に、ローラ本体部１００から不良なゴム部２００を簡単に取り外すことができ、ローラ本体部（芯金）１００を再利用することが容易であるという利点もある。

本実施形態では、ゴム部２００のずれや脱落を抑制する保持部２０２を設けるための凹部１０２が、ローラ本体部１００に形成される。凹部１０２は、ゴム本体部２０１が嵌め込まれる切欠き部１０１等、元々形成されていた凹部を形成するのと同様な、通常の機械加工で容易に形成することができる。

次に、図２（Ａ）〜図２（Ｄ）を参照して、第２実施形態によるローラについて説明する。説明の煩雑さを避けるため、第１実施形態と対応する部材や構造について、同一の参照符号を流用する。以下、主として、第１実施形態との違いについて説明する。第２実施形態によるローラ１０は、ローラ本体部１００の芯部１０６、および芯部１０６の周りのゴム部２００の構造が、第１実施形態によるローラ１０と異なる。

図２（Ａ）は、第２実施形態によるローラ１０の概略的な側面図である。なお、図２（Ａ）の概略側面図は、図１（Ａ）に示した第１実施形態によるローラ１０の概略側面図と同様なものである。また、左側面図と右側面図とは同様となるので、１つの側面図２（Ａ）で代表させている。図２（Ｂ）は、第２実施形態によるローラ１０の、特にローラ本体部１００の部分を示した概略的な上面図、つまり、ゴム本体部２０１が嵌め込まれる切欠き部１０１を上方から見た図である。図２（Ｃ）は、図２（Ａ）に示すＡＡ線に沿った概略的な縦断面図である。図２（Ｄ）は、図２（Ｂ）に示すＢＢ線に沿った概略的な横断面図であり、特にローラ本体部１００の部分を示す。なお、図２（Ｄ）には、参考のためゴム部２００の輪郭を点線で示している。

第２実施形態では、ローラ本体部１００の芯部１０６に、径方向に貫通する貫通孔１０５が形成されている。より具体的に説明すると、貫通孔１０５は、貫通孔１０３の内面と、ローラ本体部１００の外周面（切欠き部１０１の内面となっている部分）とを連通させている。貫通孔１０５は、貫通孔１０３と、ローラ本体部１００に対する貫通方向が異なっている。

図２（Ａ）〜図２（Ｄ）に示している例では、芯部１０６の中央に１つの大径の貫通孔１０５が設けられ、芯部１０６の周方向両端の辺部にそれぞれ３つずつの小径の貫通孔１０５が設けられている。

第２実施形態では、貫通孔１０５に対応して、ゴム部２００が、貫通孔１０５に嵌め込まれている部分である貫通部２０５を有する。第２実施形態におけるゴム部２００の保持部２０２は、貫通部２０３、接続部２０４、および貫通部２０５に大別される。これに対応して、保持部２０２の嵌め込まれる凹部１０２は、貫通孔１０３、接続溝１０４、および貫通孔１０５に大別される。第２実施形態では、切欠き部１０１と貫通孔１０３とが、第１実施形態と同様に接続溝１０４を介してつながっているとともに、貫通孔１０５を介してつながっている。また、ゴム本体部２０１と貫通部２０３とが、第１実施形態と同様に接続部２０４を介してつながっているとともに、貫通部２０５を介してつながっている。

ゴム部２００は、特に図２（Ｃ）に示されているように、ゴム本体部２０１と、保持部２０２（貫通部２０３、接続部２０４、および貫通部２０５）とが協同して、ローラ本体部１００の芯部１０６を取り囲む環状構造２１０および環状構造２１１を形成している。より具体的に説明すると、第１実施形態と同様に、ゴム本体部２０１、貫通部２０３、および接続部２０４により形成された環状構造２１０が、芯部１０６の全厚さ（全幅）部分を取り囲んでいる。第２実施形態では、さらに、ゴム本体部２０１、貫通部２０３、接続部２０４、および貫通部２０５により形成された環状構造２１１が、芯部１０６の一部の厚さ部分を取り囲んでいる。言い換えると、第２実施形態のゴム部２００は、ローラ本体部１００の貫通孔１０３を貫通する環状構造２１０に加え、ローラ本体部１００の貫通孔１０５を貫通する環状構造２１１を有している。図２（Ｃ）では、環状構造２１０，２１１を、模式的に点線で示している。

なお、本例では、複数の貫通孔１０５に対応して複数の貫通部２０５が形成されていることで、ゴム本体部２０１、貫通部２０３、ある貫通部２０５、および他の貫通部２０５により構成された（２つの貫通孔１０５を貫通する）環状構造も形成されている。

第２実施形態のゴム部２００は、環状構造２１０が貫通孔１０３を貫通するように、貫通孔１０３にいわば絡まったような状態で、ローラ本体部１００に取り付けられているとともに、環状構造２１１が貫通孔１０５を貫通するように、貫通孔１０５にいわば絡まったような状態で、ローラ本体部１００に取り付けられている。第２実施形態のように、ゴム部２００の有する複数の環状構造が、ローラ本体部１００の有する複数の貫通孔を貫通する構造を構成することにより、ゴム本体部２０１が（あるいはゴム部２００が）径方向外側や厚さ方向にずれて、ローラ本体部１００からずれたり脱落したりすることを抑制できる効果を、より高められる。

また、第２実施形態では、ゴム本体部２０１と（厚さ方向に延在する）貫通部２０３とが、ローラ側面に設けられた接続部２０４に加え、（径方向に延在する）貫通部２０５でも接続される。これにより、ゴム本体部２０１と貫通部２０３との接続強度を高め、ゴム部２００全体の機械的強度を高めることもできる。

第２実施形態によるローラ１０の各部の寸法は、第１実施形態と同様な部分については、第１実施形態と同様である。第２実施形態で付加された貫通部２０５について、大径の貫通部２０５の直径は例えば７ｍｍ程度であり、小径の貫通部２０５の直径は例えば３ｍｍ程度である。

第２実施形態によるローラ１０の作製方法は、第１実施形態と同様である。

以上の説明を概略的にまとめると、第１、第２実施形態によるローラ１０において、ゴム部２００は、フィードローラとして動作させるために設けられるゴム本体部２０１に、ゴム本体部２０１のずれや脱落を抑制する構造として保持部２０２が付加されたものと捉えることができる。ゴム本体部２０１と保持部２０２とが協同して形成された環状構造２１０等が、ローラ本体部１００に形成された貫通孔１０３等を貫通することで、ゴム本体部２０１の（あるいはゴム部２００の）ローラ本体部１００からのずれや脱落を抑制することができる。

ゴム部２００は、ゴム本体部２０１と保持部２０２とが一体的に成形されているので、ゴム部２００が破壊されて切断されない限り、ローラ本体部１００から脱落しないよう取り付けられた状態が保たれる。なお、ローラ本体部１００も一体的に形成されたものであり、ローラ本体部１００を分割してゴム部２００を嵌め込んだり外したりできる構造とはなっていない。

なお、上述の実施形態では、紙葉類分離機構に用いられるフィードローラを例示したが、上述の実施形態で説明した、ゴム部のずれや脱落を抑制する技術は、ローラ本体部の外周にゴム部が設けられた構造のローラについて、広く適用することが可能である。例えば、紙葉類分離機構に用いられるピックアップローラ等に適用してもよい。

なお、上述の実施形態では、大径部と小径部とが設けられたローラ構造について例示したが、ローラの仕様に応じて、大径部と小径部とが設けられていない径が一定の構造のローラに、上述のようなゴム部のずれや脱落を抑制する構造を設けることも可能である。

なお、ローラには、仕様に応じて、ローラを良好に機能させるための他の構造（ザグリ部や貫通孔等）が設けられていてもよい。

以上、実施形態に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。

１０ローラ
１００ローラ本体部
１０１切欠き部
１０２凹部
１０３，１０５，１１０貫通孔
１０４接続溝
１０６芯部
１１１，１１３，１１５大径部
１１２，１１４小径部
２００ゴム部
２０１ゴム本体部
２０２保持部
２０３，２０５貫通部
２０４接続部
２１０，２１１環状構造

Claims

ローラ本体部と、
前記ローラ本体部に取り付けられたゴム部と
を有し、
前記ローラ本体部は、第１の貫通孔を有し、
前記ゴム部は、前記ローラ本体部の外周に設けられたゴム本体部と、前記ゴム本体部と協同して第１の環状構造を形成する保持部とを有し、
前記第１の環状構造が前記第１の貫通孔を貫通することで、前記ゴム部が脱落しないように前記ローラ本体部に取り付けられており、
前記ローラ本体部には、前記第１の貫通孔と前記ゴム本体部との間に芯部が形成されており、
前記芯部は、前記ローラ本体部の厚さ方向における幅が前記第１の貫通孔の前記厚さ方向における幅よりも小さく、前記第１の貫通孔の前記厚さ方向における両端から離間した位置のみに配置されており、
前記ローラ本体部は、前記ローラ本体部の外周の一部に形成された切欠き部と、前記芯部の前記ローラ本体部の厚さ方向における幅が前記第１の貫通孔の前記厚さ方向における幅よりも小さい部分に対応し前記ローラ本体部の側面の周方向の一部に形成された接続溝と、を有し、
前記側面における接続溝の縁は、前記周方向の外側に膨らんだ形状を有し、
前記ゴム部は、前記ローラ本体部の周方向の一部に設けられており、
前記ゴム部の前記ゴム本体部は、前記切欠き部に嵌め込まれており、
前記ゴム部の前記保持部は、前記第１の貫通孔および前記接続溝に嵌め込まれており、
紙葉類の搬送に用いられるローラ。
前記ローラ本体部は、第２の貫通孔をさらに有し、
前記第１の貫通孔は、前記ローラ本体部を、前記ローラ本体部の厚さ方向に貫通しており、
前記第２の貫通孔は、前記第１の貫通孔の内面と、前記ローラ本体部の外周面とを連通させ、
前記保持部は、前記ゴム本体部と協同して、前記第１の環状構造を形成するとともに、第２の環状構造も形成し、
前記第１の環状構造が前記第１の貫通孔を貫通するとともに、前記第２の環状構造が前記第２の貫通孔を貫通することで、前記ゴム部が脱落しないように前記ローラ本体部に取り付けられている請求項１に記載のローラ。
前記第１の貫通孔は、横断面視において、円弧状に形成されている請求項１または２に記載のローラ。