【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、紙管等のコアの内部に挿入してそれを内側か
ら圧迫することにより、該コアを支持、回転させるため
のエアシャフトに関するものである．
従来の技術
紙管は、紙、ウエブ、フィルム等のシートの巻取り芯と
して汎用されている．紙管の回転は、紙管両端から挿入
した皿状のキャップを外部駆動機構により回転させるこ
とにより行うが、紙管両端へのキャップの挿入が円滑に
できなかったり、紙管端部を破損したり，巻取り物の重
量等によってはキャップのみが回転してしまったりする
ことがある．そこで、紙管内にパイプを挿入して、紙管
を内部からロックする部材、つまりエアシャフトが案出
されている．
上記目的のエアシャフトとしては、鋼鉄、ジュラルミン
、アルミニウムなどの材質で作製された金属製パイプを
用いたエアシャフトが広く普及している．
このエアシャフトは、適当個数の孔（開口部）を設けた
金属製のパイプの内側にゴムチューブを内蔵すると共に
、該ゴムチューブの端部にはエア導入部を装着し、また
ゴムチューブの外周には金属製の支持板を介して昇降ラ
グと板バネを配置した構戊を有するものである．ゴムチ
ューブ内にエアを導入すると、ゴムチューブが膨張して
昇降ラグが金属製パイプの孔から突出し、その結果紙管
を内部からしっかりとロックする．この状態で金属製パ
イプを回転させることにより、紙管は確実に回転する．
一方ゴムチューブ内のエア圧を減ずると、板バネの復元
力により昇降ラグが金属製パイプ内に引退し、紙管のロ
ック状態が解除される．
金属製のパイプを用いたエアシャフトは、紙管の駆動と
いう点では所期の目的を達しているものの、重量が極め
て重くなるという不利がある．そこで金属製のパイプに
代えて，強化プラスチックス（以下必要に応じＦＲＰと
いう）、殊にカーボンファイバー強化プラスチックス（
以下必要に応じＣＦＲＰという）を用いたエアシャフト
の開発も試みられている．
ＦＲＰ製、殊にＣＦＲＰ製のパイプを用いたエアシャフ
トは、金属製パイプを用いたエアシャフトと同等の強度
を持ちながらはるかに軽量であるため，取り扱いが行い
やすいという顕著な効果を有し，構造的には従来の金属
製パイプを用いたエアシャフトと特に異なる点はない．
発明が解決しようとする課題
しかしながら、ＣＦＲＰ等のＦＲＰ製のパイプを用いた
エアシャフトは、使用回数が多くなるに従って摩擦，摩
耗などによりパイプ表面がささくれだってくることを免
れなかった．このささくれ現象は、強化のために用いた
繊維が表面に露出することによるものである．
パイプ表面のささくれ状態が進行すると、使用中に紙管
やそれに巻回されているシートを傷つけたり、紙管への
挿入、取り外し操作が行いにくくなったり、取り扱い中
に作業員に危険を与えたりするおそれがあるので、適当
な時期に新しいエアシャフトと取り換えなければならな
い．このことは、ＣＦＲＰ等のＦＲＰ製のパイプを用い
たエアシャフトの寿命が必ずしも長くはないことを意味
する．
ＦＲＰ、殊にＣＦＲＰ製のパイプを用いたエアシャフト
は、金属製パイプを用いたエアシャフトに比し軽量化の
点で極めて右利であるが，コストが高い上、上述のよう
な問題点を有するため、総合的には優位性が確立してお
らず、その普及が阻まれているのが実状である．
本発明は、このような状況に鑑み、ＦＲＰ製のパイプを
用いたエアシャフトの欠点であるささくれ現象を有効に
防止し，もってＦＲＰ製のパイプを用いたエアシャフト
の優位性を確立することを目的とするものである．
課題を解決するための手段
本発明のエアシャフトは、シャフト本体（１）が繊維強
化プラスチックス製のパイプで構成され、シャフト本体
（１）に設けた開口部（２）から昇降ラグ（３）が進退
する構造のエアシャフトにおいて、前記シャフト本体（
１）の外周にゴム弾性を有する高分子チューブ（４）を
覆設したことを特徴とするものである．
以下本発明を詳細に説明する．
シャフト本体（１）はパイプ状の形状を有し，繊維強化
プラスチックス（ＦＲＰ）で構成される．繊維強化プラ
スチ゜ツクスとしては、カーボンファイバー強化プラス
チックス（ＣＦＲＰ）が特に重要であり，そのほか、ガ
ラス１１芳香族ポリアミド繊維、高強力ポリエチレン繊
維、ポロン繊維，シリコーンカーバイドｔａｉｉｉをは
じめ種々の繊維で強化したプラスチックスも用いられる
．プラスチックスとしては，エポキシ樹脂が最適であり
、そのほかポリエステル樹脂などを用いることもある．
シャフト本体（１）には開口部（２）を設けると共に、
該開口部（２）から昇降ラグ（３）が進退する構造とす
る．
たとえば，シャフト本体（１）の内部にゴムチューブ（
５）を内蔵し、該ゴムチュ・−ブ（５）の端部にはエア
導入部（８）を装着すると共に、ゴムチューブ（５）の
外周には金属製の支持板（７）を介して昇降ラグ（３）
と板バネ（８）を配置する．ゴムチューブ（５）内にエ
ア導入部（６）からエアを導入すると、ゴムチューブ（
５）が膨張してシャフト本体（１）の開口部（２）から
昇降ラグ（３）が突出し、エア圧を減ずると、板バネ（
８）の復元力により昇降ラグ（３）がシャフト本体（１
）内に引退する．
開口部（２）は、シャフト本体（１）の周方向に数個（
通常は４個）設け、軸方向には長溝状のものを分割して
または分割せずに設ける．
昇降ラグ（３）は、開口部（２）の配置に合せて、それ
に対応するように設ける．
そして本発明においては、上記のシャフト本体（１）の
外周にゴム弾性を有する高分子チューブ（４）を覆設す
る．
高分子チューブ（４）の材質としては、耐摩擦性、耐摩
耗性にすぐれたもの、たとえば、ポリウレタン系エラス
トマー、ポリエステル系エラストマー、ポリオレフィン
系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、天然ゴム
、各種合成ゴムなどが選択される．
上記構造を膚する本発明のエアシャフトは、紙紙，ウエ
ブ（織布，不織布、編＊） ．人工皮革，プラスチック
スフィルム●シ一ト、金属箔、複合シート等のシートの
巻取り芯として汎用されている紙管等のコアの駆動回転
用として特に有用であり，そのほか同種の用途に使用す
ることができる．
作用および発明の効果
本発明のエアシャフトにあっては、シャフト本体（１）
の外周にゴム弾性を有する高分子チューブ（４）を覆設
している．
高分子チューブ（０は、常態ではシャフト本体（１）の
外周に密着しているので、エアシャフトを紙管等のコア
内に挿入するときの支障にはならない．
エアシャフトを紙管等のコア内に挿入した後、シャフト
本体（１）に設けた開口部（２）から昇降ラグ（３）は
突出させると、昇降ラグ（３）は高分子チューブ（４）
を押し上げるようにして突出し、コア内面に高分子チュ
ーブ（４）を介在させた状態で圧接する．高分子チュー
ブ（４）の介在は、紙管等のコアの駆動回転にとってプ
ラスに作用する上、昇降ラグ（３）の上端とコア内面と
の直接の接触が防止されるので、昇降ラグ（３）による
コア内面の損傷が防止される．
昇降ラグ（３）を引退させると、高分子チューブ（４）
はそれに追随して原形に復帰するので、エアシャフトの
抜き出しに支障にはならない．そして，シャフト本体（
１）は、ささくれを生じやすい繊維強化プラスチー２ク
ス製のパイプで構成されているにもかかわらず、その外
周は常に高分子チューブ（４）で覆われて保護されてい
るので、コア内への挿入、コアからの抜き出しに際して
のシャフト本体（１）とコアとの直接の接触は防止され
、使用回数が多くなってもシャフト本体（１）表面には
ささくれを生じない．
多数回の使用により高分子チューブ（０が疲労したり損
傷したりしたときは，高分子チューブ（０のみを取り換
えればよいので、シャフト本体（１）自身の寿命は飛躍
的に向上する．ＦＲＰ，殊にＣＦＲＰ製のパイプを用い
たエアシャフトは軽量であるので取り扱い性の点で極め
て有利であり、イニシャルコストが高いという不利も本
発明によりその寿命が長くなるのでそれほどの不利とは
ならず、従って、金属製パイプを用いたエアシャフトに
比し総合的に見て優位性が確保できる．
実施例
次に実施例をあげて本発明をさらに説明する．実施例ｌ
第１図は本発明のエアシャフトの一例を示した説明図で
ある．
（１）は，カーボンファイバーで強化したエポキシ樹脂
からなるパイプ状のシャフト本体である．
（２）は、上記シャフト本体（１）に設けた開口部であ
り，周方向に等間隔に４個、軸方向には所定の間隔をあ
けて多数個配置してある．この開口部（２）から後述の
昇降ラグ（３）が進退する．（５）はシャフト本体（１
）の内部に設けたゴムチューブであり、（８）はゴムチ
ューブ（５）にエアを導入するためのエア導入部である
．
（７）は上記ゴムチューブ（５）の外周に配置した金属
製の支持板である．（８）は板バネである．板バネ（８
）は支持板（７）に固定されており，上記の昇降ラグ（
３）もこの支持板（７）に固定されてぃる．
（４）はポリウレタンエラストマーなどの耐摩耗性のあ
る高分子チューブであり、ゴム弾性を有する．この高分
子チューブ（４）は上記シャフト本体（１）の外周に覆
設してある．
第２図は第１図のエアシャフトのエア導入前の径方向断
面図、第３図はそのエア導入後の径方向断面図である．
第２〜３図中、一点鎖線で示した（３）は紙管等のコア
である．
上記構造のエアシャフトにおいては、昇降ラグ（３）は
常態ではシャフト本体（１）の表面からは引退している
ので（第２図参照）、紙管などのコア（８）への挿入を
円滑に行うことができる．エア導入部（８）からゴムチ
ューブ（５）内にエアを導入すると、ゴムチューブ（５
）が膨張してシャフト本体（１）の開口部（２）から昇
降ラグ（３）が突出し、コア（８）を内側からしっかり
と固定するので（第３図参照），コア（４）を駆動回転
させることができる．
エア圧を減ずると、板バネ（８）の復元力により昇降ラ
グ（３）がシャフト本体（１）内に引退するので（第２
図参照）、コア（４）からの抜き出しを円滑に行うこと
ができる．
上記のエアシャフトを用いると，高分子チューブ（０の
覆設を省略した場合に比し、シャフト本体（１）の表面
のささくれだちを有効に防止することができ、またコア
（８）内面の損傷も有効に防止することができる．DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to an air shaft for supporting and rotating a core of a paper tube or the like by inserting it into the core and compressing the core from the inside. be. Conventional technology Paper tubes are commonly used as cores for winding sheets of paper, web, film, etc. The paper tube is rotated by rotating a plate-shaped cap inserted from both ends of the paper tube using an external drive mechanism. Or, depending on the weight of the material being rolled up, only the cap may rotate. Therefore, an air shaft, a member that locks the paper tube from the inside by inserting a pipe into the paper tube, has been devised. As air shafts for the above purpose, air shafts using metal pipes made of materials such as steel, duralumin, and aluminum are widely used. This air shaft has a rubber tube built inside a metal pipe with an appropriate number of holes (openings), an air introduction part is attached to the end of the rubber tube, and the outer circumference of the rubber tube is It has a structure in which a lifting lug and a leaf spring are arranged via a metal support plate. When air is introduced into the rubber tube, the rubber tube expands and the lifting lug protrudes from the hole in the metal pipe, thereby firmly locking the paper tube from inside. By rotating the metal pipe in this state, the paper tube will surely rotate.
On the other hand, when the air pressure inside the rubber tube is reduced, the lifting lug retires into the metal pipe due to the restoring force of the leaf spring, and the locked state of the paper tube is released. Although air shafts using metal pipes achieve their intended purpose in terms of driving paper tubes, they have the disadvantage of being extremely heavy. Therefore, instead of metal pipes, reinforced plastics (hereinafter referred to as FRP), especially carbon fiber reinforced plastics (
Attempts have also been made to develop air shafts using CFRP (hereinafter referred to as CFRP). Air shafts made of FRP, especially CFRP, pipes have the same strength as air shafts made of metal pipes, but are much lighter, so they have the remarkable effect of being easier to handle. Structurally, there is no particular difference from the conventional air shaft that uses metal pipes. Problems to be Solved by the Invention However, as air shafts using pipes made of FRP such as CFRP are used many times, the pipe surface inevitably becomes cracked due to friction and wear. This hangnail phenomenon is caused by the fibers used for reinforcement being exposed on the surface. If the hangnail condition on the pipe surface progresses, it may damage the paper tube or the sheet wrapped around it during use, make it difficult to insert or remove the paper tube, or pose a danger to workers during handling. Therefore, the air shaft must be replaced with a new one at an appropriate time. This means that the life of an air shaft using a pipe made of FRP such as CFRP is not necessarily long. Air shafts using FRP, especially CFRP, pipes are extremely advantageous in terms of weight reduction compared to air shafts using metal pipes, but they are expensive and suffer from the problems mentioned above. As a result, their overall superiority has not been established, and their widespread use is being hindered. In view of this situation, the present invention aims to effectively prevent the hangnail phenomenon, which is a drawback of air shafts using FRP pipes, and thereby establish the superiority of air shafts using FRP pipes. This is the purpose. Means for Solving the Problems The air shaft of the present invention has a shaft body (1) composed of a pipe made of fiber-reinforced plastics, and a lifting lug (3) that extends from an opening (2) provided in the shaft body (1). In an air shaft having a structure in which the shaft body (
1) is characterized by having a polymer tube (4) with rubber elasticity covered around its outer periphery. The present invention will be explained in detail below. The shaft body (1) has a pipe-like shape and is made of fiber reinforced plastics (FRP). Among fiber-reinforced plastics, carbon fiber-reinforced plastics (CFRP) are particularly important, as well as plastics reinforced with various fibers including glass-11 aromatic polyamide fibers, high-strength polyethylene fibers, poron fibers, and silicone carbide TAIII. Also used is Epoxy resin is the most suitable plastic, and other materials such as polyester resin may also be used. The shaft body (1) is provided with an opening (2), and
The structure is such that the lifting lug (3) moves forward and backward through the opening (2). For example, a rubber tube (
5), an air introduction part (8) is attached to the end of the rubber tube (5), and a metal support plate (7) is attached to the outer periphery of the rubber tube (5). Lifting lug (3)
and place the leaf spring (8). When air is introduced into the rubber tube (5) from the air introduction part (6), the rubber tube (
When the leaf spring (5) expands and the lifting lug (3) protrudes from the opening (2) of the shaft body (1) and the air pressure is reduced, the leaf spring (
Due to the restoring force of
) to retire within There are several openings (2) in the circumferential direction of the shaft body (1).
There are usually 4), and long grooves are provided in the axial direction, either divided or not. The lifting lug (3) is provided in accordance with the arrangement of the opening (2). In the present invention, a polymer tube (4) having rubber elasticity is placed around the outer periphery of the shaft body (1). The material for the polymer tube (4) is selected from materials with excellent friction and abrasion resistance, such as polyurethane elastomer, polyester elastomer, polyolefin elastomer, polyamide elastomer, natural rubber, and various synthetic rubbers. It will be done. The air shaft of the present invention having the above structure can be made of paper, web (woven fabric, non-woven fabric, knitted*). Artificial leather, plastic film ●It is particularly useful for driving and rotating the core of paper tubes, which are commonly used as winding cores for sheets such as sheets, metal foils, composite sheets, etc., and can also be used for other similar purposes. be able to. Effects of the invention In the air shaft of the present invention, the shaft body (1)
A polymer tube (4) with rubber elasticity is placed around the outer periphery of the tube. The polymer tube (0) is normally in close contact with the outer periphery of the shaft body (1), so it does not become a hindrance when inserting the air shaft into the core of a paper tube, etc. After being inserted into the shaft body (1), the lifting lug (3) is made to protrude from the opening (2) provided in the shaft body (1), and the lifting lug (3) is inserted into the polymer tube (4).
The core is pushed up and protruded, and is pressed against the inner surface of the core with the polymer tube (4) interposed therebetween. The presence of the polymer tube (4) not only has a positive effect on the drive rotation of the core of the paper tube, but also prevents direct contact between the upper end of the lifting lug (3) and the inner surface of the core. ) damage to the inner surface of the core is prevented. When the lifting lug (3) is retired, the polymer tube (4)
will follow this and return to its original shape, so there will be no problem in removing the air shaft. Then, the shaft body (
1) is composed of a fiber-reinforced plastic pipe that is prone to hangnails, but its outer periphery is always covered and protected by a polymer tube (4), so there is no possibility of water entering the core. Direct contact between the shaft body (1) and the core during insertion and removal from the core is prevented, and hangnails do not occur on the surface of the shaft body (1) even after repeated use. If the polymer tube (0) becomes fatigued or damaged after multiple uses, you only need to replace the polymer tube (0), so the life of the shaft body (1) itself will be dramatically improved.FRP In particular, air shafts using CFRP pipes are lightweight, so they are extremely advantageous in terms of ease of handling, and the disadvantage of high initial cost is not such a disadvantage because the present invention extends its lifespan. Therefore, overall superiority can be ensured compared to air shafts using metal pipes.Examples The present invention will be further explained with reference to Examples.Example 1 Figure 1 shows the present invention. 2 is an explanatory diagram showing an example of an air shaft. (1) is a pipe-shaped shaft body made of epoxy resin reinforced with carbon fiber. (2) is an opening provided in the shaft body (1). There are four openings arranged at equal intervals in the circumferential direction, and a large number at predetermined intervals in the axial direction.A lifting lug (3), which will be described later, advances and retreats from this opening (2).(5 ) is the shaft body (1
), and (8) is an air introduction part for introducing air into the rubber tube (5). (7) is a metal support plate placed around the outer periphery of the rubber tube (5). (8) is a leaf spring. Leaf spring (8
) is fixed to the support plate (7), and the above-mentioned lifting lug (
3) is also fixed to this support plate (7). (4) is a wear-resistant polymer tube such as polyurethane elastomer, and has rubber elasticity. This polymer tube (4) is placed around the outer periphery of the shaft body (1). Fig. 2 is a radial sectional view of the air shaft shown in Fig. 1 before air is introduced, and Fig. 3 is a radial sectional view of the air shaft after air is introduced.
In Figures 2 and 3, (3) indicated by a dashed line is the core of a paper tube or the like. In the air shaft with the above structure, the lifting lug (3) is normally retracted from the surface of the shaft body (1) (see Figure 2), so it can be smoothly inserted into the core (8) such as a paper tube. It can be done. When air is introduced into the rubber tube (5) from the air introduction part (8), the rubber tube (5)
) expands and the elevating lug (3) protrudes from the opening (2) of the shaft body (1), firmly fixing the core (8) from the inside (see Figure 3), thereby driving the core (4). It can be rotated. When the air pressure is reduced, the lifting lug (3) retires into the shaft body (1) due to the restoring force of the leaf spring (8).
(see figure), the core (4) can be extracted smoothly. By using the above air shaft, compared to the case where the covering of the polymer tube (0) is omitted, it is possible to more effectively prevent the surface of the shaft body (1) from becoming clogged, and the inner surface of the core (8) can be effectively prevented. damage can also be effectively prevented.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図は木発明のエアシャフトの一例を示した説明図で
ある．
第２図は第１図のエアシャフトのエア導入前の径方向断
面図、第３図はそのエア導入後の径方向断面図である．Figure 1 is an explanatory diagram showing an example of the air shaft invented by Wood. Fig. 2 is a radial sectional view of the air shaft shown in Fig. 1 before air is introduced, and Fig. 3 is a radial sectional view of the air shaft after air is introduced.