JPH053486Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は両端より支持軸を移動させて紙、フイ
ルムなどを巻き取るロール体で脱着できるよう挟
み、且つロールシートにテンシヨン用のブレーキ
トルクを付与するロール支持軸に係わり、ロール
体と支持軸との同芯度を確保し、少ない軸スラス
ト力で大きなブレーキトルクを伝達可能とし、軸
に設けた複数のローラと、軸に嵌着する円筒軸に
設けたローラの勾配溝を形成したロール支持軸の
構造体に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に知られているロール支持軸の構造体は第
４図に示される。

すなわち、第４図は従来のロール支持軸の装着
状態の構造の一例を示す要部正面断面図であり、
ロール体１は両端につば金１−ｂを有する芯管１
−ｃに紙、フイルムなどのシート１−ａを巻き取
つたものであり、つば金１−ｂの内径部に支持軸
としてのコーン軸９，９′の円錐部分を両端から
挿入してロール体１を支持している。このコーン
軸９，９′は回転運動の軸芯確保をするためにベ
アリング１０，１０′で支持し、シート１−ａに
テンシヨンを付与するためにブレーキトルクを必
要とする。このブレーキ力としてロール体側とは
反対側のコーン軸９に円盤１１ａを備えたブレー
キ１２を取着し、他方のコーン軸９′には軸方向
に移動させてロール体１よりの脱着と、ブレーキ
トルクを伝達するためのピストン１３が取着され
ている。またコーン軸９′を支持しているベアリ
ング１０′のケース全体はスリーブ軸受１４で支
持し、コーン軸９′を自在に軸方向に移動可能な
ようにし、この移動駆動源としてシリンダ１５を
ピストン部に設け、これらをボルトなどにより一
体構成している。

次に、かようなごとく構成されたロール支持軸
の構造体の動作プロセスを説明する。

まず脱挿時は、あらかじめロール体１に下部よ
り、受けリフタ（以降単にリフタという）を上昇
させ、ロール体１の下部に軽く当接させて重量を
受けられるよう準備する。（図示せず）そして、
シリンダ１５の左側のポートを排気してコーン軸
９′を右側に移動させる。この移動距離はそれぞ
れのコーン軸９，９′がロール体１の内部に挿入
している長さ以上とする。

右側のコーン軸９′を抜脱すると、ロール体１
の重量の右半分はリフタで受ける。この状態で人
手によりロール体１を右側へ軸方向に押すと、リ
フタには軸方向に移動可能なころがり軸受がある
ので、容易にロール体１は右側に移動し、コーン
軸９より抜脱する。

挿着時はあらかじめリフタに装着されたロール
体１をコーン軸９，９′の軸芯にほぼあわせて停
止させておき、シリンダ１５のエアポートの空気
の入出を脱抜時とは逆に通気、排気することによ
りコーン軸９′は左側に移動する。このとき、コ
ーン軸９′の軸芯とロール体１との同芯確保は、
コーン軸９′の先端の円錐部がロール体１のつば
金１−ｂの内径部に当たり、テーパ効果により偏
心している軸芯が移動することによつて行われ
る。

さらに左側へコーン軸９′を移動すると、他方
のコーン軸９の円錐部はつば金１−ｂに挿入され
右側のコーン軸９′と同様に偏心している軸芯の
修正が行われる。さらにピストン１３を左側へ移
動させると、この軸推力がコーン軸９，９′の円
錐部よりつば金１−ｂに作用し、テーパ部の分力
が当接面の摩擦力として働き、左端部に備えられ
たテンシヨン用のブレーキ１２のトルクが伝達さ
れるようになる。

なおブレーキ１２はロール体１のテンシヨンコ
ントロール用に備えられたもので、本考案とは直
接関係がないため、その説明を省略する。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、かような構成のロール支持軸には次の
ような問題点が二つある。

(1) つば金１−ｂは金属製のプレスづくりなの
で、内径の精度、真円度が余り出ていない。こ
のつば金１−ｂを芯管１−ｃに固着する方法は
つば金１−ｂに複数箇所×印のきりを入れ、芯
管１−ｃの内部にこれを嵌挿したのち、×印部
分の上部から治具などで押圧し、×印部分を芯
管１−ｃに食い込ませる。芯管１−ｃの材質は
一般にはボール紙などで、余り強固につば金１
−ｂと固着されていない。

このような状態において、コーン軸９，９′
を円滑に挿入し、且つ少ない力でトルク伝達す
るにはコーン軸９，９′の円錐部のテーパを極
めて緩やかにすればよいが、テーパを緩やかに
すると、抜脱時にテーパ部がつば金１−ｂに食
い込んでいるのでこれを強引にコーン軸９，
９′を抜脱すると、つば金１−ｂが円錐部側に
吸着されて芯管１−ｃより外れこのつば金１−
ｂをコーン軸９，９′より取り外すことが極め
て問題となる。そこで円錐部のテーパを急勾配
にして使用しているのが現状である。

また、急勾配のテーパをつば金１−ｂに挿入
すると、ロール体１の軸芯は挿入直前には完全
に同芯状になつていないので、ロール体１の重
量を同芯移動させる力がしようじ、ロール体１
の重量は例えば直径、長さがそれぞれ1mのも
ので約800Kgあるので極めて大きな力となり、
しかもこの力は軸芯が偏心しているので、一点
に作用する。しかるに、つば金１−ｂを支持し
ている芯管１−ｃの材質はボール紙などで歪み
が生じ、力が作用した方向へ曲がつて挿入され
てしまう。このことにより、軸芯の同芯性はそ
こなわれて芯振れして回転するので、振動を生
じ、且つロール体１の抜脱時にはコーン軸９，
９′につば金１−ｂが食いつき、取り外しが極
めて困難となる。

(2) 円錐部の勾配が急なので、軸推力によるつば
金１−ｂの内径に作用する分力が小さくなるの
で所要の伝達トルクを得るのに大きな推力が必
要となり、パワーの増大と相まつてロール体１
の回転時には、この軸推力がベアリング１０，
１０′に作用するので、潤滑、寿命などの点で
問題となつている。

本考案は上述したような点に着目しなされたも
ので、その目的とするところは、コーン軸９，
９′とロール体１の軸芯の同芯性の確保と、少な
い軸推力で確実に回転トルクが得られるようなロ
ール支持軸の構造体を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

つまり、その目的を達成するための手段は、 軸２ａと、この軸２ａを挿入した円筒軸２ｂ
と、この円筒軸２ｂの先端に有する先端軸２ｃと
で支持軸２を形成し、この支持軸２をロール体１
の両端の開口部に挿入するものであり、 軸２ａには、略円径同一面に３か所以上の溝ｕ
が設けられ、この溝ｕには軸長手方向に回転で
き、且つ軸２ａの外周面から若干突出するような
ロール３が軸支され、 円筒軸２ｂの外周には、ロール体１に挿入する
後端部側につばＡを設け、このつばＡ側の内周に
はローラ３により円筒軸２ｂが径拡大するよう
に、前記溝ｕと係合する所要の勾配ｄで且つ、ロ
ーラ幅を包有する下り勾配溝ｖが設けられ、先端
部側にこの円筒軸２ｂの内拡が容易に行われるよ
う円筒軸２ｂの肉を薄くするためのすり割りｙを
径方向円輪状に設け、更に各下り勾配溝ｖの略径
方向で中間部位の軸方向に円筒軸２ｂの後端側か
ら縦割りのすり割りｘが設けられ、 先端軸２ｃには、円柱の軸芯に凹部ｑを設け、
この凹部ｑにばね６を設けたものである。

また、ローラ３が回動出来るよう前記勾配溝ｖ
を、勾配部分ａとこの勾配部分ａからすり割りｙ
までの軸方向平行部分ｂを設けることもある。

なお、３か所以上の溝ｕに関しては、勾配ｄの
角度によつて溝ｖの奥行き、つまり軸先端方向に
伸びることもある。

以下本考案の一実施例を図面に基づいて詳述す
る。

〔実施例〕

第１図は本考案の一実施例を示す要部正面断面
図、第２図は第１図のア−ア線断面図である。な
お、第１図、第２図においては、ロール支持軸の
構造体に支持軸２が挿入途中で今まさに円筒軸２
ｂが軸方向の移動により勾配部のローラ３に押し
広げられて内拡を発生させる寸前の状態を示す。

第１図、第２図において、ロール支持軸の構造
体は、両端より支持軸２を移動させて、紙、フイ
ルムなどの巻き取るロール体１を脱着できるよう
挟み、且つテンシヨン用のブレーキトルクを付与
する構造体において、支持軸２を、４カ所のロー
ラ３が軸方向に回転出来る溝ｕを設け、外周面か
ら若干突出するよう軸径部にピン４で固着し、そ
の後方部位につばA′を設けた軸２ａと、円筒軸
の一方に勾配部分ｄを付けると共に、ローラ３が
回動できる左端に向かつて末広がり状の下り勾配
溝ｖをこの勾配部分ｄに切り込み、さらに各下り
勾配溝ｖの略径方向で中間部位の軸方向４カ所
に、円筒軸２ｂの後端側から縦割りのすり割り
ｘ、およびこの勾配部分に軸２ａのつばA′と当
接するつばＡを設け、他方はこのすり割りｘの内
拡が容易に行われるよう端部手前部分に径方向に
すり割りｙを設け、軸２ａが勾配部分から円滑に
脱着できるように遊〓代を付して構成した円筒軸
２ｂと、円柱の軸芯に凹部ｑを設けると共に、こ
の凹部ｑにばね６を内蔵し、軸２ａが円筒軸２ｂ
に挿入されたとき軸２ａの先端部分で圧縮される
ようボルト５などで円筒軸２ｂに固着する先端軸
２ｃとで一体構成されている。

なお、ストツパ７はばね６が伸びた時のストツ
パ作用をなし、ばね６を押圧する板８が当接する
位置に装着されている。また、先端軸２ｃは平行
径でつば金１−ｂの内径に対し、若干の遊〓があ
り、且つ先端に案内用の面取りが施されている。

次に、かようなごとく構成されたロール支持軸
の作用について説明する。

まず、ロール体１を挿着する場合、リフタ（図
示せず）で支持軸２と同芯状にセツテイング準備
をする。この状態で第１図のものと対照的に配設
された右側の支持軸（ここでは図示していないが
第１図と同じ構成、機能であるため以降その符号
を使用する）２を軸方向に左側に移動させると、
ロール体１のつば金１−ｂの内径に先端軸２ｃが
挿入される。先端軸２ｃの外径はつば金１−ｂよ
り小さく遊〓をもつた寸法で且つ平行径に出来て
いるので円滑に移動し、円筒軸２ｂのつばＡの裏
側につば金１−ｂが当接する。

更に支持軸２を左側へ移動させると、支持軸２
に固着したローラ３が円筒軸２ｂの勾配部分の下
り勾配溝ｖを移動しながら外径方向へ軸２ａのす
り割りｘを押し広げて、この軸２ａの外径部がつ
ば金１−ｂの遊〓部分をなくして当接する。また
このローラ３に当接する円筒軸２ｂの下り勾配溝
ｖの勾配部分ｄは極めて緩やかに形成されている
ので、僅少な軸スラスト力で大きな内拡力が作用
し、円筒軸２ｂとつば金１−ｂとの内外径当接面
には十分な圧力が付与され、確実な伝達トルクが
得られる。もちろん左側への右の支持軸２の移動
時に、ロール体１の自重による摩擦力が発生し、
円筒軸２ｂのつばＡの裏側にロール体１のつば金
１−ｂが当接する前に軸２ａに設けたローラ３が
円筒軸２ｂの下り勾配溝ｖから乗り上げないよう
に、ローラ体１の自重により発生する先端軸２ｃ
及び円筒軸２ｂとつば金１−ｂとの内外径の摩擦
より大きな力でばね６の力を軸２ａの挿入方向に
抗して作用するよう設計する。

すなわち、つば金１−ｂが円筒軸２ｂのつばＡ
に当接するまでは、軸２ａに設けたローラ３と円
筒軸２ｂの溝勾配部との間には相対運動が行われ
ないが、つば金１−ｂの端面が円筒軸２ｂのつば
面に当たつてばね力６より強い力で移動すること
により、円筒軸２ｂはすり割りｘ，ｙにより拡大
する。また、ロール３の溝勾配を極めて緩やかに
しても、ローラ３との当接面は従来のようにすべ
り摩擦の相対運動ではなくころがり摩擦運動なの
で、戻し時に食いつくこともなく、内拡へのぶん
りよくも摩擦損失が小さく、勾配の小さい分だけ
内拡力は大きくなるので、極めて効果的に力が作
用する。

また、本考案のものの他の実施例について説明
する。すなわち、第３図はその要部正面断面図で
あり、第１図と異なる点は第１図の勾配部分ｄの
溝を、勾配部分ａの溝と平行部分ｂの溝に分けた
ことにある。

つまり、支持軸２′は軸２′ａと円筒軸２′ｂと
先端軸２′ｃから構成され、円筒軸２′ｂの勾配部
分ａの溝の細り端部に軸方向へ向けて平行部分ｂ
に溝を設け、円筒軸２ｂのつばＡの表面と軸２ａ
のつばA′の表面が当接している場合には、ロー
ラ３が平行部分ｂの溝に位置しているように設計
する。

次に、第３図に示す如く、ロール体１が円筒軸
２′ｂに完全に挿入され、その外径が拡大した状
態に至までの作用を、第１図を参照して説明する
と、まず、ロール体１のつば金１−ｂの内径に先
端軸２′ｃが挿入される。そして、ローラ３が平
行部分ｂの溝に到達するまでは円筒軸２′ｂの内
拡は行われない。

更に、支持軸２′を左側に移動させ、ローラ３
が平行部分ｂに到達すると、急に円筒軸２′ｂは
拡大され、その後つばＡとつばA′が当接するま
で円筒軸２′ｂの外径拡大寸法は一定となり、支
持軸２′へのスラスト力を解除してもつば金１−
ｂの内径に対する円筒軸２′ｂの外径の内圧力は
保持される。この状態でシリンダ力を小さくして
保持しておけば、第４図に示すベアリング１０，
１０′に加えられる力が小さくなり、寿命、潤滑
などの点で極めて有利となる。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、紙、フイ
ルムなどのロール体１で両端より支持軸を移動さ
せてロール体１を脱着し、且つテンシヨン用のブ
レーキトルクを付与するロール支持軸の構造体に
おいて、支持軸に３カ所以上の複数のローラ３を
軸方向に回転可能に固着し、このローラ３の位置
に相当させ、円筒軸へ勾配状の溝をローラ幅を包
含するように形成し、これを軸へ嵌着し、円筒軸
と先端軸を一体締結し、先端軸にばね６を内蔵し
勾配の細り方向へ円筒軸、先端軸が移動できるよ
う一体構成することによつて、従来のコーン軸
９，９′のテーパ部のすべり摩擦をロール体１に
直接作用させるのに比べ、間接的に円筒軸を内拡
して摩擦力を付与し、内拡の作用力をローラ３を
介して勾配を利用したものである。

このことによつて、勾配を極めて緩やかにでき
また場合によつては、平行部分ｂを持たせること
ができ、小さな軸スラスト力でも所要の伝達トル
クが得られるなど、軸芯の同芯性と相まつて経済
性、潤滑上の問題などを解決し、多くの利点を有
するものである。

よつて、本考案のロール支持軸の構造体は、実
用上、極めて、有用性の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す要部正面断面
図、第２図は第１図のア−ア線断面図、第３図は
本考案の他の実施例を示す要部正面断面図、第４
図は従来の一例を示す要部正面断面図である。 １……ロール体、２，２′……支持軸、２ａ，
２′ａ……軸、２ｂ，２′ｂ……円筒軸、２ｃ，
２′ｃ……先端軸、３……ローラ、６……ばね、
ｘ，ｙ……すり割り、ａ，ｄ……勾配部分、ｂ…
…平行部分、ｕ……溝、ｖ……下り勾配溝。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 軸２ａと、この軸２ａを挿入した円筒軸２ｂ
   と、この円筒軸２ｂの先端に有する先端軸２ｃ
   とで支持軸２を形成し、この支持軸２をロール
   体１の両端の開口部に挿入するものであり、 軸２ａには、軸端より同一円径の外周部分に
   ３か所以上の溝ｕが設けられ、この溝ｕには軸
   長手方向に回転でき、且つ軸２ａの外周面から
   若干突出するようなロール３が軸支され、 円筒軸２ｂの外周には、ロール体１に挿入す
   る後端部側につばＡを設け、このつばＡ側の内
   周にはローラ３により円筒軸２ｂが径拡大する
   ように、前記溝ｕと係合する所要の勾配ｄで且
   つ、ローラ幅を包含する下り勾配溝ｖが設けら
   れ、先端部側にこの円筒軸２ｂの内拡が容易に
   行われるよう円筒軸２ｂの肉を薄くするための
   すり割りｙを径方向円輪状に設け、更に各下り
   勾配溝ｖの略径方向で中間部位の軸方向に円筒
   軸２ｂの後端側から縦割りのすり割りｘが設け
   られ、 先端軸２ｃには、円柱の軸芯に凹部ｑを設
   け、この凹部ｑにばね６を設けたことを特徴と
   するロール支持軸の構造体。 (2) ローラ３が回動出来るよう前記勾配溝ｖを、
   勾配部分ａとこの勾配部分ａから前記すり割り
   ｙまでの軸方向平行部分ｂを設けたことを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第(1)項記載のロ
   ール支持軸の構造体。