JPH0512261B2

JPH0512261B2 -

Info

Publication number: JPH0512261B2
Application number: JP62185664A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Fukuyama
Original assignee: Yamauchi Corp
Current assignee: Yamauchi Corp
Priority date: 1987-07-25
Filing date: 1987-07-25
Publication date: 1993-02-17
Also published as: JPS6434839A

Description

【発明の詳細な説明】

(イ) 産業上の利用分野この発明は、印刷機や製紙機械、又はプラスチ
ツク加工機やスツターなどにおいて広く使用され
るシートの送り出し、あるいは巻取り用巻芯のシ
ヤフトに係り、特にその巻芯の軸孔に着脱可能に
固定されるシヤフトに関する。 (ロ) 従来の技術従来のこの種のシヤフトは、外周に多数の穴を
有する金属製のパイプと、その穴に出入り可能に
設置されたラグと、パイプの内部に挿入されたゴ
ムチユーブからなり、ゴムチユーブに空気を注入
してラグをパイプ外部に露出させて紙管等の巻芯
の軸孔内壁に当接させ、ラグと軸孔内壁との摩擦
力によつてシヤフトを固定するようにしている
（例えば、実開昭56−10445号公報、実開昭56−
47841号公報参照）。また、このラグをエアーシリ
ンダを用いて機械的に出入りさせるようにしたも
のも見られる（例えば、実開昭61−163275号公報
参照）。 (ハ) 発明が解決しようとする問題点しかしながら、このような従来のシヤフトは、
上記引例に見られるように、シヤフト内部のゴム
チユーブによつてラグを押し上げる構造であり、
構成が複雑であるため、故障が多く、重量が大き
くなつて操作性に欠け、高価である。その上、複
数のラグを能率良く出し入れするために、たとえ
ばラグの引込み用のスプリングを設けるというよ
うな特別な工夫が必要とされる。更にまた、ラグ
は巻芯軸孔の内壁に部分的にしか接触しないた
め、シヤフトと紙管軸孔との摩擦力が制限されて
巻芯を十分な回転力で駆動することができない。
又、ラグの突出距離が短いため広範囲の巻芯に適
用できない。この発明は、このような事情を考慮してなされ
たもので、構成が非常に簡単で、巻芯へ十分な回
転力を伝達することができ、適用範囲が広くしか
も軽量で取扱いの容易なシヤフトを提供するもの
である。 (ニ) 問題点を解決するための手段この発明は、本体部とその両端に設けられた支
持部からなる硬質の軸体と、区画形設されて互に
連通する中空部を有し前記本体部に周設された弾
性外周層と、前記中空部に連通して流体を注入・
排出可能に前記支持部に設けられた封止口とを備
え、かつ、前記軸体が巻芯の軸孔に挿入され前記
封止口から流体が前記中空部に注入されると、前
記外周層が膨張して巻芯の軸孔に密着することに
よつて前記軸体が巻芯を回動できるように巻芯に
固定され、一方、前記流体が封止口から排出され
ると、前記外周層が収縮して外径が巻芯の軸孔の
内径よりも小さくなることによつて前記軸体が巻
芯から離脱される着脱可能な巻芯用シヤフトであ
る。区画形設されて互に連通する中空部を有し本体
部に周設された弾性外周層は、通常弾性チユーブ
が使用される。この弾性チユーブは、押出成形、
ブロー成形等により作られる。チユーブは、一層
のみの場合のほか、２層以上の場合もある。外周層は半径方向に伸縮可能な筒状のシート状
カバーによつて被覆されることが、巻芯軸孔に対
する密着一体化の点から好ましい。このシート状
カバーは、通常円筒体の一部を切断して形成され
るが、シートを円筒状にしてもよい。なお、カバ
ーの筒状の状態は、流体を注入しないときに、実
施例で示すように両端部が重合している場合、あ
るいは当接している場合、離れている場合のいず
れでもよい。外周層は、本体部外周に一様に螺旋状に巻回さ
れ一端が封止口に接続されて固定され、かつ、他
端が密閉されて本体部又は支持部に固定された弾
性チユーブと、そのチユーブを埋設して本体部外
周を覆う弾性層から構成されてもよい。弾性チユーブは複数本のチユーブからなり並列
に巻回されてもよい。弾性チユーブには、ゴム製チユーブを使用し、
軸体には合成樹脂製パイプを使用することが、シ
ヤフトの軽量化、取扱の容易性等の点より好まし
い。チユーブは、その軸方向に対して平行に配向さ
れた繊維を含みチユーブの軸方向よりも半径方向
に大きい弾性ひずみ定数を有することが、一層大
きな膨張代を取り得る点より好ましい。チユーブは、両端部において螺旋状巻回部より
も弾性ひずみ定数が小さく設定されるように、螺
旋状巻回部をのぞいて布テープやワイヤあるいは
繊維などで被覆されることが好ましい。封止口は、流体供給源に着脱可能に接続される
接続部を備えることが好ましい。本体部は、両端部に外周層固定用のフランジを
備えてなることが好ましい。本体部は中空であることが好ましい。外周層が弾性チユーブを含む場合には、本体部
は、その外周面にチユーブ巻回用の案内溝を備え
てもよい。なお、この案内溝は、軸体の周方向に
設けられる他に、その軸方向に設けられてもよ
い。チユーブの形状は、断面が円形状、ほぼ矩形
状、楕円状等がある。このシヤフトは、紙管、鉄管、プラスチツク管
などからなるすべての巻芯に適用可能である。 (ホ) 作用軸体を巻芯の軸孔に挿入し封止口から流体を外
周層の中空部に注入すると、外周層が流体圧によ
つて膨張し、巻芯の軸孔の内壁面全体に一様な圧
力で密着するので、軸体は巻芯に強固に固定され
る。一方、軸体の取り外し時には、封止口から中
空部の流体を排出すると、外周層は自身の弾性に
より収縮するので、軸体は外径が小さくなり巻芯
から容易に取り出される。 (ヘ) 実施例以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を
詳述する。これによつて、この発明が限定される
ものではない。第１図ａはこの発明の一実施例を示す部分断面
図正面図、第１図ｂは同図ａのＡ−Ａ矢視横断面
図である。これらの図において、１は外径49.8
mm、内径39.8mm、長さ1710mmの鉄製パイプ、２は
パイプ１の外周に螺旋状に巻回された外径9.0mm、
内径4.5mmのゴム製チユーブ、３はチユーブ２の
両端部に巻回された粘着性の布テープ、４ａ，４
ｂはパイプ１の両端部にそれぞれ直径40mm、ピツ
チ２mm、長さ20mmのネジによつて固定される直径
35mm、全長240mmの鉄製の支持軸、５は支持軸４
ａ一端部に1/4インチPTネジで固定されるプラ
グ、６ａはプラグ５に装着されるチユーブ２の一
端を結束するホースバンド、７は支持軸４ａの他
端部に1/4インチPTネジで固定されるカプラプラ
グ日東工器(株)製）、８ａ，８ｂはパイプ１の外周
面に1200mmの間隔で溶接によつて固定される幅５
mm、外径72mmの鉄製フランジ、９ａ，９ｂはチユ
ーブ２をフランジ８ａ，８ｂにそれぞれ固定する
固定金具、１０はチユーブ２の他端に挿入されホ
ースバンド６ｂで結束されてチユーブ２を密封す
る栓、１１はフランジ８ａ，８ｂおよび巻回され
たチユーブ２の外周面に巻回され端部が第１図ｂ
に示すように重合したポリカーボネート樹脂製の
圧さ0.8mmのシートで、これの表面は紙管の出し
入れを容易にするためのサンドブラストにより粗
面化されており、又その裏面はチユーブ２との接
触抵抗を小さくするため、潤滑剤（二硫化モリブ
デンと酢酸ビニールとよりなり、溶剤としてメチ
ルエチルケトンが使用されている。商品名「モリ
ドライ1160」住鉱潤滑剤株式会社製。）が塗布さ
れており、１２はカプラプラグ７とプラグ５とを
接続するために支持軸４ａに設けられた穴、１３
はチユーブ２の端部をパイプの内部に挿入する穴
である。なお、チユーブ２の他端、すなわち栓１
０で密封されたのころは、パイプ１の穴１３と同
様な穴を設け、そこへ挿入してもよい。又、固定金具９ａ，９ｂは、なくてもよい。次に、第１図に示すシヤフトの組み立て方法に
ついて説明する。まず、支持軸４ａにプラグ５およびカプラプラ
グ７をそれぞれネジ込んで固定し、次に、チユー
ブ２の一端をパイプ１の外部から穴１３を介して
内部に挿入し、パイプの左端（第１図ａ）から引
き出す。そして、支持軸４ａに固定されたプラグ
５にチユーブ２の端部を装着し、ホースバンド６
ａで結束する。その後、チユーブ２を孔１３を介
してパイプ１の外部へ引き戻すと共にチユーブ２
を自転させながら、支持軸４ａをパイプ１の端部
にネジ込んで固定する。次に、チユーブ２をフラ
ンジ８ａ上に固定金具９ａで固定した後、チユー
ブ２をパイプ１の外周面に螺旋状に巻回する。そして、チユーブ２の他端をフランジ８ｂの上
に固定具９ｂで固定した後、その端部の開口に栓
１０を挿入し、ホースバンド６ｂで結束する。次
に、カバー１１をフランジ８ａ，８ｂ間のチユー
ブ２の上にに巻回して端部を重合させる。次に、このような構成を有するシヤフトの作用
を説明する。まず、シヤフトを巻芯（図示しない）の軸孔に
挿入し、カプラプラグ７に、エアー供給源から引
出されたホース先端のカプラプラグ（図示しな
い）を装着する。それによつて、チユーブ２内に
は圧縮空気が注入され、チユーブ２が膨張してカ
バー１１を介して巻芯の軸孔の内周面に密着す
る。そこで、所定圧の空気が注入されるど、エアー
供給用のカプラプラグをカプラプラグ７から取り
はずし、支持軸４ａ，４ｂを軸受けに装着し、軸
４ａ又は４ｂを回転動力源に接続してやれば、そ
の回転力が巻芯に伝達され、巻芯は支持軸４ａ，
４ｂに支持されつつ回転する。また、巻芯からシ
ヤフトを離脱させる場合には、支持軸４ａ，４ｂ
を軸受け及び回転動力源から取外し、カプラプラ
グ７に適当なエアー抜き金具を挿入してチユーブ
２の内部の圧縮空気を放出させる。それによつ
て、シヤフトの外径が収縮するので、巻芯からシ
ヤフトを容易に抜き出すことができる。なお、カバー１１を装着することによつて巻芯
との密着性が一層よくなり、チユーブ２が保護さ
れ、特にシヤフトの着脱時におけるチユーブ２の
損傷や摩耗が防止される。この実施例では、チユーブ２に注入する圧縮空
気の圧力は、３〜５Kg／cm²程度で良く、それによ
つてチユーブ２はシヤフトの外径を第１表に示す
ように10〜15mm程度膨張させる。従つて、この実
施例のシヤフトは、内径80〜85mmの軸孔を有する
巻芯に適用することができ、その許容最大トルク
は第２表および第３表のように、巻芯１ｍ当り、
18〜55Kg・ｍとなることが、確認されている。シヤフトの回転方向は、チユーブの巻回方向に
合わせることが好ましく、それによつて巻芯にト
ルクが効果的に伝達される。また、巻芯の軸孔に接触しない部分のチユーブ
は空気圧により膨張しないことが好ましく、この
実施例においては布テープ３を巻き付けたが、金
属ワイヤーや繊維などを巻き付けても良い。さらに、ゴムチユーブ２はその半径方向にのみ
膨張することが好ましく、そのため短繊維つま
り、長さ１〜20mmのガラス繊維や芳香族ポリアミ
ド繊維をチユーブの軸方向に配向したゴムチユー
ブを使用しても良い。第１図の実施例において、チユーブ２に外径
9.0mm、内径4.5mmのゴムチユーブを使用したが、
その外径や肉厚、硬度あるいは弾性率を変化させ
ることによりチユーブ２の膨張限度が任意に調整
される。また、他の材質、たとえば熱可塑性ウレ
タンエラストマー、熱可塑性ポリエステル系エラ
ストマー等の熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビ
ニル樹脂、ウレタン樹脂等の軟質合成樹脂等を用
いてもよい。カバー１１にはポリカーボネート樹脂シートを
使用したがゴム製シートまたは金属製シートを使
用しても良く、さらに樹脂または金属シートの上
にスリツプ防止用のゴム製の薄膜を積層した多重
構造のシートを使用しても良い。チユーブ２に注入される流体としてエアーを使
用したが、他の気体、例えば炭酸ガスやヘリウム
ガスなどを用いても良く、水やオイルのような液
体を用いても良い。なお、パイプの材質について
は鉄の他、アルミニウム、プラスチツク、FRP
などを使用することができる。このパイプは、こ
れら例示した材質による、二層以上の複合層パイ
プであつてもよい。第２図は、この発明の他の実施例の要部を示す
縦断面図である。同図において１４はパイプの外
周面にチユーブ２を埋設するように、例えばウレ
タンゴムやシリコーンゴム、クロロプレンゴムの
ような液状ゴムを用いて形成した保護層であり、
その他の構成は第１図と同等である。このように
構成すれば、チユーブ２が、パイプ１の表面上に
片寄ることなく常に一様に配置されると共に、第
１図におけるカバー１１が不要になり、シヤフト
の巻芯軸孔に対する摩擦力が増大する。従つて、
第２図に示す構造のシヤフトは比較的高トルクが
要求される場合に有効である。第３図は、この発明の更に他の実施例の要部を
示すタテ断面図である。同図において１５はパイ
プの外周面にチユーブ２を螺旋状に巻回するよう
に形成された案内溝であり、その他の構成は第１
図と同等である。この場合には、チユーブ２が粗
に巻回されてもこの案内溝１５によつてその位置
が片寄ることなく一様に分布して配置されるた
め、シヤフトの回転力が巻芯に効率良く伝達され
る。従つて、第３図の実施例は、チユーブ２が粗に
巻回される比較的低トルク用のシヤフトに有効で
ある。

【表】

【表】（但し、第１表の外径はカバー１１の厚みを含
み、第２表と第３表の最大トルクは巻芯長さ１ｍ
当りのトルクとする。）また、前記各実施例におけるチユーブ２は、並
列にパイプ１の外周にらせん状に巻回した２本の
チユーブで構成してもよい。この場合、チユーブ
１本毎にカプラプラグ７と栓１０が設けられる。さらに、チユーブ２は、パイプの外周の異なる
２つの部分に巻回され互いに巻き方向が異なる２
本の弾性チユーブで構成してもよい。この場合、
２本のチユーブの各一端は支持軸４ａ，４ｂに
各々設けられたカプラプラグにそれぞれ接続され
ると共に、各他端は栓でそれぞれ密閉されてパイ
プ１の中央部で固定される。 (ト) 発明の効果この発明によれば、構成が簡単で、巻芯へ充分
な回転力を伝達することができ、巻芯への適用範
囲が広く、しかも軽量で取扱いが容易なシヤフト
が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図ａはこの発明の一実施例を示す部分断面
正面図、第１図ｂは第１図ａのＡ−Ａ矢視断面
図、第２図はこの発明の他の実施例の要部を示す
縦断面図、第３図はこの発明の更に他の実施例の
要部を示す縦断面図である。１……パイプ、２……チユーブ、３……布テー
プ、４ａ，４ｂ……支持軸、５……プラグ、６
ａ，６ｂ……ホースバンド、７……カプラプラ
グ、８ａ，８ｂ……フランジ、９ａ，９ｂ……固
定金具、１０……栓、１１……カバー、１２，１
３……穴。

Claims

【特許請求の範囲】１帯状シートを巻き付けるための巻芯の軸孔に
着脱可能に固定される巻芯用シヤフトにおいて、
本体部とその両端に設けられた支持部からなる硬
質の軸体と、区画形設されて互に連通する中空部
を有し前記本体部に周設された弾性外周層と、前
記中空部に連通して流体を注入・排出可能に前記
支持部に設けられた封止口とを備え、かつ、弾性
外周層が、本体部外周に一様に螺旋状に巻回され
た弾性チユーブからなり、前記軸体が巻芯の軸孔
に挿入され前記封止口から流体が前記中空部に注
入されると、前記外周層が膨張して巻芯の軸孔に
密着することによつて前記軸体が巻芯を回動でき
るように巻芯に固定され、一方、前記流体が封止
口から排出されると、前記外周層が収縮して外径
が巻芯の軸孔の内径よりも小さくなることによつ
て前記軸体が巻芯から離脱される着脱可能な巻芯
用シヤフト。２外周層が半径方向に伸縮可能なシート状カバ
ーによつて被覆されてなる特許請求の範囲第１項
記載の着脱可能な巻芯用シヤフト。３外周層が、本体部外周に一様に螺旋状に巻回
され一端が封止口に接続されて固定され、かつ、
他端が密閉されて本体部又は支持部に固定された
弾性チユーブと、そのチユーブを埋設して本体部
外周を覆う弾性層からなる特許請求の範囲第１項
記載の着脱可能な巻芯用シヤフト。４弾性チユーブが複数本のチユーブからなり並
列に巻回されてなる特許請求の範囲第１項記載の
着脱可能な巻芯用シヤフト。５チユーブが、ゴム製である特許請求の範囲第
１項記載の着脱可能な巻芯用シヤフト。６チユーブが、チユーブの軸方向よりも半径方
向に大きい弾性ひずみ定数を有する特許請求の範
囲第１項記載の着脱可能な巻芯用シヤフト。７チユーブが、その軸方向に対して平行に配向
された繊維を含んでなる特許請求の範囲第６項記
載の着脱可能な巻芯用シヤフト。８チユーブが、両端部において螺旋状巻回部よ
りも弾性ひずみ定数が小さく設定されてなる特許
請求の範囲第１項記載の着脱可能な巻芯用シヤフ
ト。９チユーブが、螺旋状巻回部をのぞいて非伸縮
性テープで被覆されてなる特許請求の範囲第１項
記載の着脱可能な巻芯用シヤフト。１０封止口が、流体供給源に着脱可能に接続さ
れる接続部を備えてなる特許請求の範囲第１項記
載の着脱可能な巻芯用シヤフト。１１本体部が、両端部に外周層固定用のフラン
ジを備えてなる特許請求の範囲第１項記載の着脱
可能な巻芯用シヤフト。１２本体部が中空である特許請求の範囲第１項
記載の着脱可能な巻芯用シヤフト。１３本体部が、その外周面にチユーブ巻回用の
案内溝を有してなる特許請求の範囲第１項記載の
着脱可能な巻芯用シヤフト。