JPH0733194B2 - 巻芯支持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として紙、布、プラ
スチックフィルム及び金属箔等の薄板のシート帯を任意
の幅にスリットして巻取る巻取り装置、あるいは巻芯に
巻かれたシート帯を巻出す巻出し装置における巻芯支持
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、シート帯の巻取り装置におい
ては、回転駆動軸に対し主として摩擦結合により回転伝
達可能に設けられるカラーと、このカラーに外挿される
紙管等の中空巻芯にカラーの回転を伝達する手段とを有
し、外挿された巻芯を１回転方向に拘束して回転させる
巻取り軸等の巻芯支持装置として、種々の構造のものが
提案されている。この巻芯支持装置において、カラーの
回転を紙管等の中空巻芯に伝達する手段として、カラー
外周に設けた傾斜底面を有する複数の凹欠部に転動体を
装着し、該転動体が傾斜底面の浅い位置にあるときに巻
芯内面と摩擦により結合させるようにしたものが一般的
である。

【０００３】この種の巻芯支持装置として、カラー本体
の外周の円周方向に２本の嵌合溝を設け、この嵌合溝の
間の突起部の周方向等間隔毎に接線方向に対して傾斜し
た底面を有する凹欠部を設け、嵌合溝に嵌合したリング
の周方向等間隔位置における凹欠部と対応する位置に切
欠部をそれぞれ設け、傾斜底面を転動するローラの両端
部を切欠部に嵌合するとともに、傾斜底面に対するロー
ラの転動を許容するようにローラの中空部に内挿された
ピンを両凹欠部間に架設し、ローラが傾斜底面の浅い位
置にある時に巻芯内面に摩擦結合するように形成したも
のが提案されている（特開平２−１３４４５号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案の巻芯支持装置の場合、２つのリングが間隔をおいて
設けられ、このリング間に転動体であるローラが設けら
れ、またローラの抜脱を防止するためのピンが両リング
間に架設される関係で、カラー本体の幅に対しローラの
幅が小さくて、それだけ巻芯内面に対する接触幅が少な
くなり、したがって摩擦結合のためには強い圧接力を必
要とする欠点がある。また、前記のように２つのリング
を設けるとともに、その相対向側に切欠部を設けるのは
加工が面倒になる上、部品点数も多くなり、コスト高に
なる欠点があった。

【０００５】さらに、前記のカラーによる支持装置の複
数を回転駆動軸に並設し、これに紙管等の中空巻芯を外
挿した状態で、巻芯に回転抵抗を与えておいて、回転駆
動軸とともにカラーを回転させると、その回転開始時、
巻芯との摩擦でリングに保持されたローラがカラーと相
対回転し、該ローラが傾斜底面の深い位置から浅い位置
に移動して外方へ突出し、巻芯内面に摩擦によりカラー
と巻芯とが結合されて巻芯が回転するのであるが、紙管
等の巻芯の内径誤差等によって、ある部分の巻芯支持装
置における転動体と巻芯との間に隙間が生じたり、摩擦
が小さすぎて、リングに保持された転動体か巻芯の内面
を滑ってカラーとともに回転し、傾斜底面の深い位置か
ら浅い位置へ移るみことができず、摩擦結合が行なわれ
ないおそれがある。このように部分的に摩擦結合がなさ
れないで回転させると、巻取られるシート帯が波打った
り、歪みが生じて綺麗に巻取れないことになる。

【０００６】特に、広幅のシート帯を巻取る場合におい
て、その紙管等の巻芯の両端部とその間の中央部等の数
個所に間隔を存して前記のカラー方式の巻芯支持装置を
配した場合に、そのような問題が生じ易い。

【０００７】本発明は、上記に鑑みてなしたものであ
り、その第１の目的は、カラー本体の幅に比して転動体
の幅を大きくとることができ、カラーの回転を紙管等の
巻芯に効率よく伝えることができるとともに、部品点数
が少なく、製作容易でコスト安価に製造提供できる巻芯
支持装置を提供するものであり、さらに第２目的は、回
転開始時、外挿された紙管等の巻芯に対して転動体を確
実に摩擦結合させ得るようにした巻芯支持装置を提供す
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する本
発明の巻芯支持装置においては、回転駆動軸に対し回転
伝達可能に設けられるカラー本体と、このカラー本体に
外挿される紙管等の中空巻芯にカラー本体の回転を伝達
する手段とを有し、外挿された巻芯を１回転方向に拘束
して回転させる巻芯支持装置であって、前記カラー本体
の外周に円周方向の溝を形成して、該溝に円環状リング
を回転自在に嵌装し、さらに前記溝の両側部には周方向
等間隔位置に複数の凹欠部を設けるとともに、この凹欠
部の底面を接線方向に対し周方向一端側が浅くなるよう
に傾斜させ、また前記円環状リングには前記凹欠部と対
応する周方向等間隔位置に、それぞれ内方部より狭い幅
で外周に開口する切欠部を設け、この切欠部には、内方
部よりやや径小でかつ前記開口幅より径大のローラ状の
転動体を両端部が前記傾斜底面を転動し得るように嵌挿
して、カラー本体の径方向に変位および前記開口より一
部突出可能に保持し、転動体が傾斜底面の浅い位置にあ
るときに転動体が切欠部の開口より突出して巻芯内面に
係合することを特徴とする。

【０００９】また前記の巻芯支持装置において、円環状
リングの周方向等間隔位置に、ばね手段により紙管内面
に対し弾力的に押接する手段を設けたことを特徴とす
る。

【００１０】

【作用】上記の本発明の巻芯支持装置において、これに
紙管等の中空の巻芯を外挿すると、該カラー本体外周の
円環状リングに保持された転動体およびリング外周に接
触した状態になる。この状態で巻芯にシート帯を止めて
回転抵抗を与えた状態で回転駆動軸とともにカラー本体
を回転させると、リングに保持された転動体と巻芯内面
との接触による摩擦抵抗で、リングが回転することなく
カラー本体が回転することになり、これに伴なって、転
動体が凹欠部の深い位置から浅い位置に移動し、リング
外周における切欠部の開口より突出状態になり、これに
より、転動体が巻芯内面に強く押接して摩擦結合する。
この状態においてリングおよび転動体を介して外側の巻
芯がカラー本体とともに回転し、巻取りあるいは巻出し
が行なわれる。またカラー本体を逆方向に回転させる
と、転動体が深い位置に移動して転動体と巻芯との摩擦
結合が緩み、巻芯を軸方向に抜き出すことができる。

【００１１】しかして、前記の転動体は、リングの内方
部より狭い幅で外周に開口する切欠部に前記開口より一
部突出可能に嵌挿されて保持されているもので、他の抜
脱阻止のための手段を必要とせず、部品点数が少なくて
すみ、組立て構成が容易である。しかも、中央部のリン
グに保持させてその両端部を両側の凹欠部の傾斜底面に
転動可能に設けているため、転動体の軸方向の幅をカラ
ー本体の外周の幅に比して大きくとることができ、した
がって突出時の転動体と巻芯内面に対する摩擦抵抗が大
きくなり、巻芯を確実に摩擦係合でき、回転伝達を効率
よく行なうことができる。

【００１２】また、請求項２のように、円環状リングの
周方向等間隔位置に、ばね手段により紙管内面に対し弾
力的に押接する手段を設けた場合、仮に巻芯の内径の誤
差や部分的な撓み等によって、リングに保持された転動
体が巻芯内面に接触できない場合にも、巻芯内面に対す
る前記押接手段による弾力的な押接によって、回転開始
時には、カラー本体のみが回転して、リングに保持され
た転動体が傾斜底面の浅い位置へ確実に移動でき、該転
動体と巻芯内面との摩擦係合が確実に行なわれ、空回り
することがない。

【００１３】

【実施例】次に本発明の１実施例を図面に基いて説明す
る。

【００１４】図は巻取り装置における実施例を示し、
（１）は回転駆動軸（２）の外周に設けられるカラー型
式の巻芯支持装置を示している。この巻芯支持装置
（１）は、回転駆動軸（２）に対し回転伝達可能に外挿
されるカラー本体（３）外周に、カラー本体（３）の回
転を外挿された紙管等の中空の巻芯（ａ）に伝達する手
段とを有し、巻芯（ａ）を１回転方向に拘束して回転さ
せて、任意の幅にスリットしたシート帯（ｂ）を巻取る
ようになっており、カラー本体（３）は、例えば回転駆
動軸（２）の軸方向に所要間隔に配されて後述する摩擦
手段により回転伝達される。

【００１５】カラー本体（３）の回転を外挿される紙管
等の巻芯（ａ）に伝達する手段は、次のような構成を有
する。

【００１６】カラー本体（３）の外周に設けられた円周
方向の溝（６）に円環状リング（５）が回転自在に嵌装
される。（７）（７）は前記の円周方向の溝（６）の両
側部に設けられた凹欠部であり、周方向等間隔位置の４
個所において周方向にやや長く形成されている。この凹
欠部（７）（７）の底面（８）（８）は、カラー本体
（３）の接線方向に対して周方向一端側が浅くなるよう
に傾斜して形成されている。この傾斜底面（８）（８）
の高低差は、後述するローラ等の転動体（９）の径に応
じて設定され、１〜４ｍｍ程度に設定される。

【００１７】（５１）（５１）は前記のリング（５）を
形成する半円環状をなす一対の半割体であって、溝
（６）に嵌合されて相互に結合される。図５に示すよう
に半割体（５１）（５１）には、一端が分割端面に開口
し、他端が外周に開口する螺合孔（５２）が設けられ、
溝（６）に嵌合した状態で螺合孔（５２）にネジ（５
３）を螺合することにより、両半割体（５１）が結合さ
れるようになっている。

【００１８】そして、このリング（５）には、前記の両
側の凹欠部（７）（７）に対応する周方向等間隔位置
（４個所）に、それぞれ内方部より狭い幅で外周に開口
する切欠部（４）が設けられている。この切欠部（４）
には、図のように内方部よりやや径小でかつ前記開口幅
より径大のローラ状の転動体（９）が前記開口（４１）
より一部突出可能に嵌挿されて抜脱不能に保持されてお
り、転動体（９）の両端部が両側の前記凹欠部（７）に
嵌合して傾斜底面（８）を転動するように設けられてい
る。すなわちリング（５）がカラー本体（３）に対して
相対回転すると、リング（５）の切欠部（４）に嵌挿さ
れた各転動体（９）は、それぞれ同時に凹欠部（７）
（７）の傾斜底面（８）（８）を転動するようになって
いる。

【００１９】この転動体（９）は、巻芯（ａ）の外挿時
等の通常時は傾斜底面（８）（８）の深い位置（８ａ）
にあって、前記切欠部（４）の開口（４１）より殆ど突
出しないか、ごく僅か突出する状態に保持され、また浅
い位置（８ｂ）に移動したときは開口（４１）より外方
に突出状態となって外挿された巻芯（ａ）内面を内方よ
り押圧し、この押圧力で巻芯（ａ）と摩擦結合するよう
になっている。なお、転動体（９）を傾斜底面（８）の
深い位置（８ａ）に位置に確実に保持させるために、凹
欠部（７）の周方向端面に磁石（１０）を埋め込んで転
動体（９）を保持するようにするのが望ましい。

【００２０】上記のリング（５）の周方向等間隔位置、
例えば図のように転動体（９）を保持する切欠部（４）
の近傍位置に、内部に埋設されてたばね手段（１１）に
より巻芯（ａ）内面に対し弾力的に押接するピン（１
２）を設け、巻芯（ａ）の軸方向の外挿および抜脱作用
を許容するとともに、前記回転開始時にリング（５）が
巻芯（ａ）に対し空回りするのを防止するようにしてい
る。

【００２１】すなわち、紙管等の巻芯（ａ）の内面は製
造上の誤差や部分的な撓み等のために、外挿された巻芯
（ａ）の内面に対し傾斜底面（８）の深い位置（８ａ）
にある転動体（９）が摩擦抵抗を与える程度に接触でき
ない場合、カラー本体（３）の回転に伴ってリング
（５）も共に回転し、転動体（９）が凹欠部（７）の傾
斜底面（８）を転動できず、浅い位置（８ｂ）に移動で
きないことになる。しかし前記のようにばね手段（１
１）により弾力的に押接するピン（１２）等の押接手段
が設けられていると、巻芯（ａ）に対し摩擦抵抗を与え
ることができるため、巻芯（ａ）に対し滑りを生じるこ
となくリング（５）がカラー本体（３）に対し相対回転
し、前記の転動体（９）が確実に浅い位置（８ｂ）に移
動する。

【００２２】前記の押接手段となるピン（１２）の先端
は丸みが付されており、紙管等の巻芯（ａ）の外挿操作
を容易におこなえるようになっている。この押接手段と
しては、上記のごときピン（１２）を利用するほか、リ
ング外周に板バネを付設しておいて、該板バネ自体を紙
管等の巻芯（ａ）に対する押接手段として利用すること
ができる。ただ巻芯が紙管等の場合には、外挿操作の
際、板バネとの接触で紙粉を生じることがあるので、図
示する実施例のような先端を丸くしたピンあるいはボー
ルを利用するのが望ましい。

【００２３】上記のような構成の巻芯支持装置は、巻取
り装置における巻取り軸を構成するのに使用するもの
で、図２に例示するように、回転駆動軸（２）の軸方向
に所要の間隔に配して外挿する。この際、各巻芯支持装
置のカラー本体（３）（３）同士の間に円環形のスペー
サを介して所定位置に嵌挿する。またカラー本体（３）
の両側端部内周と回転駆動軸（２）の間には軸受（１
５）を介設する。

【００２４】そして、回転駆動軸（２）の回転をカラー
本体（３）に伝えるための摩擦結合の手段は次のような
構成を有している。

【００２５】（２１）は回転駆動軸（２）内部の軸方向
に設けられた空気圧入路、（２２）は回転駆動軸（２）
の同一円周上の等間隔（例えば図のように９０°の角
度）に設けられた押圧孔であり、空気圧入路（２１）か
ら回転駆動軸（２）外周面に貫通している。またこの４
個の押圧孔（２２）は４５°の角度づつずらせて軸方向
に間隔をおいてカラー本体（３）の装着位置毎に設けら
れている。（２３）は押圧孔（２２）内部を摺動する円
筒形の押圧部材であって、先端は半球状に形成され、外
周面にパッキング材（２４）が嵌着されている。回転駆
動軸（２）とカラー本体（３）を回転結合するには、空
気圧入路（２１）に高圧空気を送り込み、押圧部材（２
３）の先端が駆動軸（２）の外周面より僅かに突出して
カラー本体（３）の内面を押圧し、摩擦によって結合す
る。この結合力は空気圧によって調整でき、高圧空気を
解除すると、押圧部材（２３）のカラー本体（３）へ押
圧しなくなり、摩擦結合が解除されるようになってい
る。

【００２６】そして、巻芯支持装置（１）の外側に紙管
等の巻芯（ａ）を外挿してシート帯（ｂ）を巻取る場合
について説明する。

【００２７】先ず、図５における実線の状態において
は、ローラ等よりなる転動体（９）が、凹欠部（７）の
傾斜底面（８）の深い位置（８ａ）にあって、切欠部
（４）の開口（４１）より外方へ突出していないか、あ
るいは突出していてもごく僅かである。したがって巻芯
（ａ）を軸方向に難なく外挿できる。またこのとき、ば
ね手段（１１）を利用した押接手段となるピン（１２）
は、巻芯（ａ）の外挿による押圧力でばね手段（１１）
に抗して弾力的に退入するため、前記の巻芯外挿作用を
問題なく容易に行なえる。

【００２８】そして巻芯（ａ）にシート帯（ｂ）の端部
を止めて回転抵抗を与え、回転駆動軸（２）とともに、
カラー本体（３）を矢印方向に回すと、巻芯（ａ）とこ
れに接する４個の転動体（９）との摩擦により、あるい
はばね手段により巻芯内面に押接しているピン（１２）
の摩擦により、リング（５）が回転せずにカラー本体
（３）のみが回転し、転動体（９）が傾斜底面（８）の
浅い位置（８ｂ）に移って開口（４１）から径方向に突
出し、紙管等の巻芯（ａ）内面に強く押圧され、巻芯内
面に摩擦結合する。それ以降、巻芯（ａ）はリング
（５）ととともに、カラー本体（３）に同期して回転
し、巻取りが行なわれる。

【００２９】またカラー本体（３）をリング（５）に対
して逆回転させると、転動体（９）が傾斜底面（８）の
深い位置（８ａ）へ移動するとともに、開口（４１）か
ら退入して巻芯（ａ）内面との摩擦係合が解かれるの
で、巻芯（ａ）を難なく抜き取ることができる。

【００３０】なお、カラー本体（３）の外周におけるリ
ング（５）および転動体（９）による回転伝達の手段
は、図６に示すように、軸方向に所要の間隔を存して両
端部に設けて実施することも可能である。

【００３１】また上記実施例は、巻取り軸における巻芯
支持の場合について説明したが、本願発明は、巻出し装
置の巻出し軸を構成するのにも、上記同様に利用でき
る。

【００３２】また巻芯の両端部のみを支持して回転伝達
可能に支持する場合にも同様に利用でき、さらに回転駆
動軸の回転をカラー本体に伝達する手段としては、上記
した高圧空気利用による摩擦結合を利用するものに限ら
ず、回転駆動軸にカラー本体（３）を固定的に結合して
使用することもできる。

【００３３】

【発明の効果】上記の本発明の巻芯支持装置において
は、外挿した巻芯に回転抵抗を与えた状態でのカラー本
体の回転に伴って、リングに保持された転動体が凹欠部
の傾斜底面の深い位置から浅い位置に確実に移動して、
一部が突出状態になって、転動体が巻芯内面に強く摩擦
係合し、カラー本体からの巻芯への回転伝達が確実に行
なわれ、シート帯の巻取りあるいは巻出しを正確に行な
うことができる。

【００３４】特に、前記の回転伝達のため部材である転
動体は、リングの内方部より狭い幅で外周に開口する切
欠部に前記開口より突出可能に嵌挿されて保持されてい
るもので、他の抜脱阻止のための構成手段を必要とせ
ず、部品点数が少なくてすみ、組立て構成が容易で、コ
スト安価に製造できる。しかも、中央部のリングに保持
させてその両端部を両側の凹欠部の傾斜底面に転動可能
に設けているため、転動体の軸方向の幅を大きくとるこ
とができ、したがって突出時の転動体と巻芯内面に対す
る摩擦抵抗が大きくなり、巻芯を確実に摩擦結合でき、
回転伝達を効率よく行なうことができる。

【００３５】さらに、請求項２のように、円環状リング
の周方向等間隔位置に、ばね手段により巻芯内面に対し
弾力的に押接する手段を設けた場合、仮に巻芯の内径の
誤差や部分的な撓み等によって、リングに保持された転
動体が巻芯内面に接触できない場合にも、巻芯内面に対
する前記押接手段による弾力的な押接によって、回転開
始時には、カラー本体のみが回転して、リングに保持さ
れた転動体が傾斜底面の浅い位置へ確実に移動でき、該
転動体と巻芯内面との摩擦係合が確実に行なわれ、空回
りすることがなく、巻取られるシート帯が波打つような
おそれがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を示す分解斜視図である。

【図２】回転駆動軸に装着した組立て状態の斜視図であ
る。

【図３】要部の拡大縦断面図である。

【図４】同上のリング部分における横断面図である。

【図５】同上の傾斜底面部分における横断面図である。

【図６】他の実施例を示す斜視図である。

【符号の説明】

（ａ） 巻芯 （ｂ） シート帯 （１） 巻芯支持装置 （２） 回転駆動軸 （３） カラー本体 （４） 切欠部 （４１） 開口 （５） 円環状リング （６） 円周方向の溝 （７） 凹欠部 （８） 傾斜底面 （８ａ） 深い位置 （８ｂ） 浅い位置 （９） 転動体 （１０） 磁石

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動軸に対し回転伝達可能に設けら
   れるカラー本体と、このカラー本体に外挿される紙管等
   の中空巻芯にカラー本体の回転を伝達する手段とを有
   し、外挿された巻芯を１回転方向に拘束して回転させる
   巻芯支持装置であって、カラー本体の外周には円周方向
   の溝を形成して、該溝に円環状リングを回転自在に嵌装
   し、さらに前記溝の両側部には周方向等間隔位置に複数
   の凹欠部を設けるとともに、この凹欠部の底面を接線方
   向に対し周方向一端側が浅くなるように傾斜させ、また
   前記円環状リングには前記凹欠部と対応する周方向等間
   隔位置に、内方部より狭い幅で外周に開口する切欠部を
   設け、この切欠部には、内方部よりやや径小でかつ前記
   開口幅より径大のローラ状の転動体を両端部が前記傾斜
   底面を転動し得るように嵌挿して、カラー本体の径方向
   に変位および前記開口より一部突出可能に保持し、転動
   体が傾斜底面の浅い位置にあるときに転動体が切欠部の
   開口より突出して巻芯内面に係合することを特徴とする
   巻芯支持装置。
2. 【請求項２】 円環状リングの周方向等間隔位置に、ば
   ね手段により巻芯内面に対し弾力的に押接する手段を設
   けた請求項１に記載の巻芯支持装置。