JPH0750378Y2 - 巻 芯 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、管体の端部のワインダーのチャックを受ける
部分に、鍔付のリング部材を嵌入して補強した巻芯に関
し、前記リング部材の鍔部が管体の端面を覆う状態を維
持してこの管体の端部を確実に保護し、大きな駆動力を
伝達することができる巻芯を提供するものである。

〔従来の技術〕 板紙、薄洋紙、合成樹脂フイルムやシート、金属箔、金
属薄板、布あるいは不織布等のシート状物をその表面に
巻回するための巻芯として合成樹脂単体や合成樹脂と繊
維部材とからなる複合、等の各種の材料が使用されてい
るが、とりわけ厚紙を多層にした紙管製の巻芯（ボビ
ン）が多く使用されている。

巻芯の主要部を構成する紙管製の管体は、厚紙をスパイ
ラル状に多層に巻回して連続的に紙管を製造し、これを
所定の長さに切断して巻芯としたものであり、シート状
物を巻回する部分の強度としては必要なものが得られて
いる。

しかし、この巻芯の両端にテーパ面を有するワインダー
のチャックを圧入保持させてシート状物を巻回する際に
十分なトルクを伝達できる程度の強度を巻芯の端部が保
持していないことが多いので、第４図のように巻芯Ｂを
構成する管体１の両端部にリング部材２を嵌入して補強
している。

このリング部材２は一般に厚さが1.2mm程度の薄い鉄板
をプレス加工したものであって、第５図に示すように管
体１の内面に嵌入される短管部2aとこの短管部2aの縁部
より外方に拡開された鍔部2b（フランジ部）から構成さ
れている。そしてこの短管部2aと鍔部2bとの角部2cのな
す角αは90°に形成されている。

そして更に、管体１の内面とリング部材２との間の固着
力を増して両者間の遊転を防止するために管体１の端部
にリング部材２を嵌入させた後に短管部2aの内面より管
体１の内面に向けて複数のノッチ2dを突出させ、更にこ
の短管部2aの端縁部を管体１の内面に食い込むように拡
開した端縁加工部2eが形成される。

〔考案が解決しようとする課題〕

イ）第６図及び第７図（ａ），（ｂ）に示すように、ワ
インダーのチャック10は一般に接触面がテーパ状で、更
にその表面に滑り防止用の溝11を形成しており、これを
巻芯Ｂの端部に圧入保持するわけであるが、前記のよう
にリング部材２は短管部2aの軸芯に対して鍔部2bを直交
して形成している関係で、巻芯Ｂの口径角部2cと前記チ
ャック10との接触が環状の線接触となり、そのためにこ
のチャック10の回転トルクが十分に伝達され難く、チャ
ックの空転が発生し易い。

ロ）前記チャック10の空転を阻止するために管体１の両
端に圧入されているチャック10の間隔を狭めるようにこ
のチャック10の締め付けを行っているが、このようにす
ると第６図のようにリング部材２の短管部2aをチャック
10によって管体１の中央部側に押し込むような状態とな
り、ノッチ2dが管体１の中央部側に移動してノッチ2dの
加工による強固着、空転阻止手段のと効果を喪失するこ
とになる。

この現象を回避するためにノッチ2dの形状を四角形から
長方形に、あるいは丸形から楕円形に変更したり、更
に、ノッチの数を増したり、その配列を一線状から千鳥
状に変更する等の種々の加工処理がなされているが、前
記管体１とリング部材２との間の空転の問題は依然とし
て解決されていない。

ハ）また、強制的に管体１の端部に固着したリング部材
２の、管体１の端面に密接している鍔部2bがチャック10
の挿入着で第６図のように遊離する現象が顕著に生ずる
のは、リング部材２の口径角部2cにチャック10の強い押
圧力が作用するためであるが、鍔部2bが管体１の端面よ
り起き上がると、管体１の端面から湿気が侵入しやすく
なり、管体１の端部の強度低下となり、リング部材２の
強固着の効果を喪失することになり、そしてこの鍔部2b
の鋭利な部分2b′が突出することになり、作業中に作業
者がこれに触れて受傷する危険性がある。

ニ）ワインダーのチャック10の間に保持された巻芯Ｂ上
にシート状物を巻回する際に、巻き始めにおいて回転応
力がチャック10に当接するリング部材２に急激に作用す
ることになる。従って前記リング部材２と管体１との間
で遊転ないしは空転が発生し、管体１の端部内口径を短
管部2aで拡大形成する如く変形しつつ、ノッチ2dと拡開
した端縁加工部2eとで管体１の内面を周溝状に削り取っ
てリング部材２が遊嵌状態となり、最悪の場合には管体
１より外れることになる。

また、同時に管体１の内面に押え込ませたリング部材２
のノッチ2dで周溝状の損傷を与えることになり、これら
の現象によって巻芯Ｂの端部の強度が不足することにな
る。

ホ）前記のようにリング部材２の遊転（空転）によって
このリング部材２の管体１に対する固着度が低下するこ
とになる。その結果、シート状物に十分な張力を与える
ことが困難となり、巻芯Ｂのガタつきや振れ回転とな
り、その表面に円滑にシート状物を所定の張力で巻装す
ることが困難となる。

このことは、シート状物にシワ、破れ、蛇行あるいは切
断等の各種のトラブルが巻装工程において発生すること
になる。例えば、シート状物の巻装ができたとしても、
リング部材２の固着度が低下しているため、そのシード
状物を小幅に切断（スリット）したり、印刷等の表面加
工したり等の加工用装置への挿着（チャック挿入、スピ
ンドル挿入）が不可能となり、２次加工ができないこと
になる。

本考案は、前記従来の巻芯Ｂの有する問題点を解消する
ために得られたものであって、その目的とするところ
は、ワインダーのチャックに確実にセットすることがで
き、しかも大きな回転力を伝達することができる巻芯を
提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するための本考案に係る巻芯は、管体の
端部にリング部材を嵌合固定した巻芯であって、前記リ
ング部材は前記管体の内面に嵌入固定される短管部と、
前記管体の端部を覆う鍔部とからなり、前記短管部と鍔
部との間にワインダーのチャックのテーパに相当する角
度で、鍔部から短管部に向かって縮小されたテーパ状筒
部を有している。

〔作用〕

ワインダーのチャックの接触面はテーパー状に形成され
ているが、巻芯の端部に固定したリング部材の前記チャ
ックとの結合部はテーパー状に形成されているために接
触部が面状となり、チャックを確実に保持することがで
きる。

〔実施例〕

次に、図面を参照しながら本考案の実施例を説明する。

第１図は本考案に係る巻芯Ｂを、その中央部分より切断
して示す正面図であって、管体１の両端にリング部材５
が嵌着されている。

リング部材５は第２図（ａ）及び（ｂ）に示すように短
管部5aの端部に鍔部5bを形成したものであって、しか
も、これら短管部5aの軸芯と鍔部5bとの間の角度θで外
方に向かって拡開（あるいは内方に向かって縮小した）
したテーパ状筒部5cを介して接続している。また、短管
部5aの端部には縮小部5dが形成されてこれによって管体
１の端部に押圧して挿入し易く形成されている。

第２図（ａ），（ｂ）のように形成されたリング部材５
は、管体１の端部内面に縮小部5dより圧入され、テーパ
状筒部5cによって管体１の端部の内面が押し広げられた
状態となる。更にその後、短管部5aに第１図に示すよう
にノッチ5eを突出させて管体１の内面に没入させて強固
に固定する。そして必要に応じて縮小部5dを外方に拡開
させて拡大部5d′として管体１に食い込ませてリング部
材２を強固に固定する。

前記テーパ状筒部5cのテーパ角θは、第３図に示すワイ
ンダーのチャック10のテーパ角θに等しいか、あるいは
これに近い角度に形成してこのチャック10のテーパ面が
テーパ状筒部5cの内面に接触するようになるため、挿入
押圧力が作用したとしても鍔部5bが管体１の端面より、
第６図に鎖線で示すように起き上がらない。

前記のように管体１の端部を補強するリング部材２がワ
インダーのチャック10のテーパ面と接触する面にテーパ
状筒部5cを形成したことによって、この面にチャック10
のテーパが接触するが、このテーパ状筒部5cと鍔部5bと
の接合部である口径角部5eには局部的に直接には接触し
ないためにチャック10の挿入押圧力が集中して作用せ
ず、従ってワインダーに巻芯Ｂを容易に挿着することが
できる。そして接触面積が増大されるので、チャック10
の挿入圧力が面に分散して掛ることから、巻芯Ｂの端面
よりリング部材５の鍔部5bの浮き上がりを防止すること
ができる。

なお、本考案の巻芯Ｂの具体的な例を示すと次の通りで
ある。

（１）リング部材５の寸法 材質：厚さが1mmの薄鉄板 テーパ状筒部：角度θ＝10°、長さ＝10mm （２）管体１の寸法 材質：紙管 内径:79mmφ、厚さ＝15mm 次に、前記寸法を有するリング部材５を筒体１の両端に
設けた本考案の巻芯Ｂと、第４図ないし第６図にした構
造を有する、厚さが1.2mmの鉄板を使用して製造したリ
ング部材２を筒体１の両端に設けた巻芯Ｂを使用、その
巻芯Ｂの両端にチャック10を挿入してその軸力を変化さ
せて鍔部5bが筒体１の端面より浮き上がる状況を観察し
た。そのデータは次の通りであった。

（１）試験１（チャックの押圧力:1トン） （ａ）本考案の巻芯：鍔部5bの浮き発生が認められな
い。

（ｂ）従来の巻芯：鍔部2bに0.4〜0.8mmの浮きが発生し
た。

（２）試験２（チャックの押圧力:1.5トン） （ａ）本考案の巻芯：鍔部の浮き発生が認められない。

（ｂ）従来の巻芯:1.0〜1.8mmの浮きが発生した。

（３）試験３（チャックの押圧力:2トン） （ａ）本考案の巻芯：鍔部の浮き発生が認められない。

（ｂ）従来の巻芯：鍔部に2.0mm以上の浮きが発生し
た。

（４）試験４ 次に、巻芯Ｂの両端をチャック10で保持してこれを駆動
するトルクについて測定した結果、下記のような結果が
得られた。なお、チャックの回転速度は0.03rpmであ
る。

チャック10が巻芯１の両端より押圧し、その押圧力を1.
7トンとした場合に、従来の1.2mmの厚さの鉄板を使用し
ているリング部材５を設けた巻芯Ｂのトルクは、82〜85
kg・ｍであった。

これに対して、本考案の1.0mmの厚さの鉄板を使用した
リング部材５を管体１の両端に設けた巻芯Ｂの場合に
は、95〜97kg・ｍのトルクの伝達を行うことができた。

〔考案の効果〕

本考案に係る巻芯は、管体の端部にリング部材を嵌合固
定した巻芯であって、前記リング部材は前記管体の内面
に嵌入固定される短管部と、前記管体の端部を覆う鍔部
とからなり、前記短管部と鍔部との間に鍔部から短管部
に向かって縮小されたテーパ状筒部が形成されているこ
とを特徴としており、次の効果を奏することができる。

（１）リング部材のワインダーのチャックに接する部分
は、このチャックのテーパに合ったテーパ面に形成され
ているので、チャックとリング部材とは均一で安定した
面当りとなり、遊転（空転）を阻止するための過剰なチ
ャックの締め付押圧が不要となり、リング部材が巻芯の
中央側への押し込まれ移動が回避できることになるの
で、従来の巻芯のように口径角部に局部的に集中応力が
掛ることによって、第６図に示すように、鍔部2bで管体
１の端部より立ち上がるような欠点を防止することがで
き、管体１とリング部材５とチャック10の密着性が向上
する。

（２）リング部材５のテーパ状筒部5cとチャック10との
間は面当たりとなるので、巻芯Ｂを大きなトルクで駆動
することができる。

（３）前記テーパ状筒部5cとチャック10のテーパがほぼ
合致しているので、巻芯の芯出しが容易となる。

（４）リング部材５とチャック10の嵌合が良好に行なわ
れるので巻芯Ｂの芯出しが容易となり、芯振れや振動が
低下するので、高速回転を安定して行うことができる。

（５）従来の巻芯Ｂにおいては第５図及び第６図のよう
にチャック10の押込み圧力によってリング部材２の変形
があり、そのために短管部2aが管体１に対してズレてノ
ッチ2dと管体１との間の結合がずれてトルクの伝達を十
分に行うことが出来なかったが、本考案においてはこの
ような欠点は生じない。

また、第６図のようにリング部材２の滑りを防止するた
めに多数のノッチ2dを加工することによってこのリング
部材２の短管部2aが円筒形から矩形状に変形し、それに
伴なって口径角部2cの真円度が低下する。

これに反して、本考案は大量の、しかも大型のノッチを
必要としないので短管部5aの真円度を悪化することがな
く、従って、チャック10との嵌合が良好であり、大きな
トルクを伝達することができる。

（６）更に、従来の巻芯Ｂとチャック10との遊転（空
転）現象によってチャック10の消耗が大であったのに対
して、本考案においては、その軽減が図れ、チャックの
延命が図れる。

（７）本考案は、テーパ状筒部を設けることによって、
口径角部5fの強度の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の実施例を示すものであっ
て、第１図は中心線より二分して断面を示す巻芯の正面
図である。第２図（ａ）はリング部材の正面図、第２図
（ｂ）は同側断面図、第２図（ｃ）は、前記（ｂ）図の
リング部材を嵌合させる管体の一部を示す断面図であ
る。 第３図は本考案に係る巻芯の端部にワインダーのチャッ
クを嵌合させている状態を示す断面図である。 第４図は従来の巻芯の斜視図、第５図は従来の巻芯の端
部にチャックを圧入している状態を示す図、第６図は前
記圧入状態の拡大図である。そして第７図（ａ）はチャ
ックの一部を断面して示す正面図、第７図（ｂ）は同側
面図である。 Ｂ…巻芯、１…管体 ２…リング部材、2a…短管部 2b…鍔部、2c…口径角部 2d…ノッチ、2e…端縁加工部 ５…リング部材、5a…短管部 5b…鍔部、5c…テーパ状筒部 5d…縮小部、10…チャック。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】管体の端部にリング部材を嵌合固定した巻
   芯であって、前記リング部材は前記管体の内面に嵌入固
   定される短管部と、前記管体の端部を覆う鍔部とからな
   り、前記短管部と鍔部との間にワインダーのチャックの
   テーパに相当する角度で、鍔部から短管部に向かって縮
   小されたテーパ状筒部が形成されている巻芯。