JPH01139457A - 曲軸ロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、中央部と両端部とが異なる状態に曲げられた
ローラ軸に、先細り形態のローラを回転可能に設けてな
り、ローラ外周の一部に軸方向にわたり形成される平坦
化部分を介して走行物をローラ面より逸脱させることな
く安定に高速走行せしめつるようにした曲軸ロールに関
する。

従来の技術及び問題点 従来、ストレートなローラ軸に、中央部より両端部に向
かって先細りのローラを回転可能に設けてなるロールが
知られていた。このロールは、その先細り形態のローラ
に基づいて、走行物がローラ面より逸脱することを防止
する機能（逸脱防止機能）を有する。しかしながら、走
行物をローラ面に対して幅広く接触させて走行させた場
合に、ローラ面の軸方向におけるカーブのために走行物
に偏った歪みが生じるという問題点があった。この問題
点は走行物が軟質な場合、特に顕著となる。

問題点を解決するための手段 本発明者は先に、湾曲したローラ軸を用いて上記したカ
ーブの問題を克服したロールを提案した（特願昭６０−
２５５５８４号、同６０−２６３５５２号）。すなわち
、湾曲したローラ軸を用いてローラ外周の一部に軸方向
にわたり平坦化された部分を有する先細り形態のロール
を提案した。この湾曲軸を用いたロールは、その平坦化
部分を介して走行物をローラ面に幅広（接触させて走行
せしめうろことなどから、ストレート軸を用いた従来の
ロールに比べ走行物をより高速に安定走行せしめうろこ
とがその後の実験で判明した。しかし、高速安定走行の
点よりは十分に満足できるものではなかった。

本発明は、前記の一様に湾曲したローラ軸に代えて、中
央部と両端部とが異なる状態に曲げられたローラ軸を用
いることにより走行物をさらに高速に安定走行せしめう
るようにしたものである。

すなわち、本発明は、ローラと、これを回転可能に支持
するローラ軸とからなり、ローラは軸方向の中央部より
両端部に向かって先細りに形成されており、ローラ軸は
中央部が湾曲すると共に、両端部が中央部よりも大きい
先細り割合のローラ形態となるように曲げられており、
ローラがその外周の一部に軸方向にわたり平坦化された
部分を形成しつつローラ軸に対して回転することを特徴
とする曲軸ロールを提供するものである。

作　　用 中央部が湾曲すると共に、両端部が中央部よりも大きい
先細り割合のローラ形態となるように曲げられたローラ
軸を用い、これに軸方向の中央部より両端部に向かって
先細りに形成されたローラを回転可能に設けることによ
り、その先細り形態のローラにおける外周の一部を軸方
向にわたり平坦化することができると共に、ローラ両端
部の先細り割合が中央部よりも大きいことに基づき、走
行物の逸脱防止機能が両端部でより大きく作用して走行
物をローラの中央部に誘導する力に優れるロールとする
ことができる。また、先細り形態でありながらローラ外
周の一部に軸方向にわたり平坦化された部分を有するこ
とに基づき、その部分を利用して走行物をローラ面に幅
広く接触させて、しかも手用な状態ないしそれに近い状
態で走行させることができ、走行物に偏った歪みの生じ
ることを防止ないし抑制しつつ走行させることができる
。

実施例 第１図に本発明の曲軸ロールの実施例を示す。

これはローラ外周の上部２７が軸方向にわたり水平線（
直線）を形成する直線タイプに属するロールＲ１であり
、ローラ軸１とローラ２からなる。

第２図のように、ローラ軸１は中央部１２が湾曲すると
共に、両端部１１．１１が中央部１２よりも小さい曲率
半径で湾曲している。両端部における湾曲部分１１は対
称に形成されており、同じ曲率半径を有している。ロー
ラ２は軸方向の中央部２２より両端部２１．２１に向か
って先細りな形態を有している。ローラ軸１における中
央部１２と端部１１の前記した曲率半径の相違に基づき
、軸方向の単位長さあたりにおける外周長さの減少割合
はローラ２の中央部２１よりも端部２２の方が大きく、
中央部よりも両端部が大きい先細り割合のローラ形態と
なっている。ローラ２は、軸受２５を収容する複数のケ
ース２４を介してローラ軸１に対し回転可能に設けられ
ている。ローラ２の外層２３はゴムからなり、ローラ２
の回転下にその外層２３が軸方向に伸縮することにより
実施例ではローラ軸に対する回転を可能にしている。

なお、図中の３は軸受間隔を規制するためのスリーブ、
４はローラの端部に装着されたエンドフランジ、５はエ
ンドフランジの外側に取り付けられた押さえフランジ、
６は各スリーブを位置決めするためにローラ軸に装着さ
れたセットスリーブ、２６はケース間に設けられた均一
厚さのリングである。

第３図は他の実施例を示したものである。このロールＲ
２は凹形タイプに属するものであり、前記と同じローラ
軸１と、上部７３が軸方向にわたり凹曲線を形成するロ
ーラ７よりなる。内部構造は前記の実施例と同じである
。第４図のように、凹形タイプのロール（Ｒ２）はロー
ラの上部７３と下部７５の間に外周が軸方向にわたり直
線７４となる部分を有する。この直線部分７４は上部７
３の凹曲線部分の両側に形成される。

第５図はさらに他の実施例を示したものである。

このロールＲ３は凸形タイプに属するものであり、前記
と同じローラ軸１と、軸方向にわたり凸曲線を形成する
上部８３を中心に平坦化されたローラ８よりなる。内部
構造は前記実施例と同じである。

本発明において用いられるローラ軸は、中央部が湾曲す
ると共に、両端部が中央部よりも大きい先細り割合のロ
ーラ形態となるよう曲げられたものである。その両端部
の形成は上記の実施例のように、中央部よりも小さい曲
率半径で湾曲させるか、あるいは全体を一様に湾曲させ
たものの両端部１３をその湾曲の内径側に屈曲させるか
（第６図）、あるいは中央部１２を湾曲させ両端部１４
をストレートとしたものを、その中央部の湾曲を基準に
内径側に屈曲させるか（第７図）することにより形成す
ることができる。前記形態のローラ軸１を用いることに
より、ローラの先細り形態を維持しつつ、外周の一部が
平坦化された（直線、凹曲線ないし凸曲線）ローラ形態
とすることができ、しかも中央部よりも両端部における
逸脱防止力の大きいロールとすることができる。

ローラ軸１の中央部１２の湾曲度は、ローラ軸に必要に
応じ軸受等を介して設けられるローラが回転可能な範囲
にあればよい。一般には、曲率半径に基づいて９ｍｍ〜
４００ｍの湾曲度である。また、両端部１１，１３．１
４における湾曲度ないし曲げ角度は、ローラの中央部に
対し設定する逸脱防止力の差の程度に応じ適宜に決定さ
れる。−般には、中央部に対し５０〜９９％の曲率半径
からなる湾曲度、あるいは中央部端における接線よりも
１〜４５度内側に屈曲させた曲げ角度である。

ローラ軸の長さ、直径について特に限定はない。

一般には長さ８　ｍｍ〜２０　ｍ　、、直径１　ｍｍ〜
５ｍである。なお、ローラ軸の断面形態ないし仕様につ
いでも特に限定はない。丸棒体のほか、第８図のような
複数の板状物１５を断面が放射状となるように組み合わ
せた形態の棒状体１　ａ　１あるいは第９図のような該
棒状体１ａをパイプ１６内に収容した形態のもの１ｂ等
、軽量化、高曲げ強度化を図ったもの、あるいはローラ
軸１ｂを介してローラの冷却を可能にしたものなどであ
ってもよい。

本発明におけるローラは先細り形態に形成されたもので
ある。すなわち、ローラ外周が軸方向の中央部より両端
部に向かって減少する形態のものである。これにより、
走行物の逸脱防止機能を有するロールとすることができ
る。ローラの先細り割合（軸方向の単位長さあたりにお
ける外周長さの減少度）は両端部の方が中央部よりも大
きいものとされる。これにより、両端部で中央部よりも
大きい逸脱防止力が作用するロールとすることができる
。ローラ軸に回転可能に設けられた状態におけるローラ
の形態は、ローラ軸を垂直な立面に投影した場合の影絵
におけるローラ軸の中央部の中心線が凹状態となる範囲
内において、ローラ上部の軸方向の外周線が直線状態（
第１図）、あるいは凹状態（第３図）、あるいは凸状態
（第５図）にあればよい。

ローラの寸法としては、長さ４　ｍｍ〜１８ｍ１中央部
の外周長さ１０ｍｍ〜１０ｍ１端部の長さ（片側）全体
の５〜４５％が一般であるが、前記に限定されない。

ローラはローラ軸に対して回転可能に設けられる。その
際、必要に応じベアリングや滑り軸受等の回転保証部材
ないし回転補助部材が用いられる。

また、ローラはローラ軸に対する回転下に変形しうるよ
うに構成される。これにより、ローラの回転が可能にな
る。さらに、ローラの大径化、あるいは補強などの目的
で必要に応じ、ローラ軸あるいは前記した回転保証部材
と、ゴム層等のローラ表層形成部材との間に中間部材が
用いられる。その中間部材としては軸受ケース、コロ、
蛇腹状の筒３０　（１０図）、あるいは左右対称にスパ
イラルキャップ４１．４２を有する筒４０（第１１図〉
などで代表される、ローラ表層の変形を許容しうるもの
が用いられる。なお、蛇腹状の筒３ｏやスパイラルギャ
ップを設けた筒４０等の筒部材は、コロ等の包囲部材な
どとしても用いうる。

前記したローラの変形形式は振幅形式と伸縮形式に分類
できる。振幅形式のローラはローラ軸に対する回転下に
、ローラ外形により形成される軸方向の曲がりがローラ
軸の曲がりに応じて半径方向に振幅変化するものである
。一方、伸縮形式のローラは、ローラ軸に対する回転下
にその回転角度に応じてローラの表層が軸方向にゴムの
如く伸縮するものである。上記した実施例のローラは伸
縮形式のものものである。

振幅形式のローラの作製は、ローラの表層を例えば軸方
向に並列させた板で形成するなどして、その表層形成部
材がこれに接する中間部材等の内部部材に対して、その
回転下に軸方向にスライドしつつ曲がり状態を変えうる
ように構成することにより行うことができる。

一方、伸縮形式のローラの作製は例えば、切削しろを見
込んで厚めの表層形成部材を有するローラを所定の曲が
り状態にあるローラ軸に回転可能に設けたものを、その
ローラ軸が垂直立面投影に基づいて凹状態となるよう水
平に設置してローラ軸を固定し、この固定状態において
ローラの上部側に所定距離を隔てて設けたカッタ等によ
りローラの回転下、ローラの上部として順次送り出され
て（るローラ表層の所定部分を、ローラの回転下に順次
形成されるローラの頂部が軸方向にわたり水平線（直線
）、あるいは所定の凹曲線、あるいは所定の凸曲線を形
成するように切削することにより行うことができる。こ
の方法の場合には、ローラ軸の各部におけるカッタ等と
の距離関係に基づき、その切削過程で先細りのローラが
形成される。

前記より理解されるように、ローラの少な（とも表層は
、前記振幅形式のものの場合にはたわみ、ないし曲がり
状態の変化としての変形を許容する材料で構成され、伸
縮形式のものの場合にはゴム状の弾性を有する伸縮可能
な材料で構成される。

従って、ローラ表層を形成する材料の例としては木、ゴ
ム、プラスチック、通例の金属などの公知のもののほか
、Ｎｉ−Ｔｉ系合金、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ系合金等で代表
されるゴム状の弾性を有する金属、セラミックなどがあ
げられる。ゴム系のローラは走行物の滑り防止性の点て
好ましく、金属系、セラミック系のローラは耐熱性、あ
るいは導電性によるゴミ付着防止性などの点で好ましい
。なお、ローラはその外周に適宜な目的、例えば水切り
、スリップ防止等を目的とする溝、突起などを有するも
のであってもよい。また、ローラは布やスポンジなどの
被覆材でカバーされてもよい。

本発明のロールを用いて走行物を走行させるに際しては
、ローラの軸方向における外周線が平坦化された部分、
すなわち直線ないし直線に近い部分を利用することが、
走行物に偏った永久歪みの生じることを防止ないし抑制
し、走行物をローラ面に幅広く接触させて安定に高速走
行せしめるうえで好ましい。

また、本発明のロールはそのローラがローラ軸に対して
回転する間にローラ軸の内径側より外径−１２＝ 側に移行するときにその曲がり部の長さ（振幅形式のロ
ーラの場合には直線長さ）が伸びた状態となる（外径側
より内径側に移行するときは逆に縮んだ状態となる）の
で、これを利用して走行物に幅方向の力例えばシワ伸ば
し力を作用せしめることができる。

本発明のロールの有利な設置方法は、複数、通例一対の
ロールを対向配置し、そのロール間に走行物を導入する
方式である。この方式によれば、ローラ面での走行物の
スリップを防止できる。また、幅方向の力を作用させる
配置の場合には、それぞれのロールによる力を合わせて
走行物に作用せしめることができる。なお、対向配置に
おける一対のロールの組合わせについては特に限定はな
く、対向部の形状、対向部各部の間隙ないし接触圧条件
など、その目的に応じ適宜に組合わせることができる。

特に、伸縮形式のローラの場合にはその伸縮性に基づい
て対向部が圧縮偏平化された状態に接触対向配置できる
利点がある。この場合には、走行物の幅が規制されて別
個のロール等を用いて走行物の幅を規制することを不要
にすることができる。シワ伸ばし加工、シワ付加工、あ
るいは圧延加工等におけるより有利な設置方法は、同じ
向きの幅方向の力が作用するローラ軸の曲がり方向の組
み合わせで、ロールをローラ部分が圧縮偏平化された状
態に対向配置する方式である。

発明の効果 本発明によれば、ローラの両端部で中央部よりも大きい
逸脱防止力が作用するように曲げたローラ軸を用いたの
で、走行物を中央部に誘導する力に優れるロールとする
ことがてき、走行物をより高速に安定走行させることが
できる。

また、先細りのローラ形態でありながら、外周の一部が
平坦化されたローラ形態とすることができ、これにより
走行物をローラ面に幅広く接触させて走行させることが
でき、また走行物を平坦な状態ないし平坦に近い状態で
走行させることができて、走行物に偏った歪みが生じに
くい利点なども有している。

さらに、ローラの前記平坦化部分を利用してロ一部の対
向配置を有利に行いうる利点なども有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のロールの実施例の側面図、第２図は前
記ロールの左側部分の拡大断面図、第３図は他の実施例
の側面図、第４図は前記ロールの形態の正面側説明図、
第５図はさらに他の実施例の側面図、第６図、第７図は
それぞれ他のローラ軸を例示した側面図、第８図はさら
に他のローラ軸を例示した斜視図、第９図はさらに他の
ローラ軸を例示した端面図、第１０図は蛇腹状の筒の斜
視図、第１１図はスパイラルギャップを有する筒の斜視
図である。 Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３：曲軸ロール １．１　ａ、ｌ　ｂ　：ローラ軸 １１．１３．１４：ローラ軸の端部 １２：ローラ軸の中央部 ２．７．８　：ローラ ２１．７１．８１：ローラの端部 ２２．７２．８２：ローラの中央部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ローラと、これを回転可能に支持するローラ軸とか
   らなり、ローラは軸方向の中央部より両端部に向かって
   先細りに形成されており、ローラ軸は中央部が湾曲する
   と共に、両端部が中央部よりも大きい先細り割合のロー
   ラ形態となるよう曲げられており、ローラがその外周の
   一部に軸方向にわたり平坦化された部分を形成しつつロ
   ーラ軸に対して回転することを特徴とする曲軸ロール。 ２、ローラ外周の一部に軸方向にわたり形成される平坦
   化された部分が直線である特許請求の範囲第１項記載の
   ロール。 ３、ローラ外周の一部に軸方向にわたり形成される平坦
   化された部分が両側に直線部を含む凹曲線である特許請
   求の範囲第１項記載のロール。 ４、ローラ外周の一部に軸方向にわたり形成される平坦
   化された部分が凸曲線である特許請求の範囲第１項記載
   のロール。 ５、複数のロールを対向配置した状態にある特許請求の
   範囲第１項記載のロール。