JPS601419A - 回転軸の支持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転ｄｉｌｌ＋の支持構造に関゛し、　回転軸
の支持点のＰを変えられるようにしてｌＯｊ転軸の高速
回転に対応できるようにしたものである。

圧延ライン、ｆロセスライン等におけるストリップ（＠
板、アルミ板等）の巻き取り及び巻き戻しのだめの装置
（テンションリール　、２イオフリール等）におけるリ
ール軸の構造を第１図に示す。

これは、′回転部分がマンドレル軸１とスＩＪ　−ブ２
と〃＝らなる二重軸である。スリーブ２は架□台３に固
定された二つの軸受（例えば、ころが９軸受）４で支持
され、当該スリーブ２に焼１１Ｉξめあるいはキー止め
された歯車５に伝達される駆動歯車６からの駆動力によ
り回転駆動される。

マンドレル軸１はキー７等會介してスリーブ２から駆動
され、スリーブ２の両端に取付けられたブツシュ３ａ　
、ｓｂによジ支持され、スリーブ２とは共回りするが軸
方向には独自に移動ＤＪ能トなっている。マンドレル軸
１η１１１はその先！；１ｎ部に複数に分割されたセグ
メント９を持ち、後に１１に取付けられたロータリシリ
ンダ１０によりセグメント９を拡縮し、ストリップ１１
をマンドレル軸ＩＩに固定したジ緩めたシすることがで
きる。又、ストリツ：７”１１０巻き取シ中などにスト
リップ１１の端を合わせたｐ、マンドレル軸１でのスト
リップ１１の巻き付は位ｆｉｆ’に変えたシするため、
マンドレル軸１を軸方向に動かす軸移動装置１２がマン
ドレル１ｉｌｌｌ　１の後方に軸受１３金介して取付け
られている。この軸移動装置１２はマンドレル軸１に数
句けられた軸受１３の軸受箱全衆知の機構例えば油圧シ
リンダ式レバーなどで動かずものである。

しかしながら、このようなリールｌ＋１１１構造におい
て、マンドレル軸１は先端に大きな重量を有する片持ち
梁であり、その危険連関はか々ジ低く、また減衰１幾能
も低いため共振によるマント。

レル軸ｌの振動はかなり大きくなり、高速化しているラ
インスピード合つζリール回転数が達成できなくなって
しまう。

本発明は上記状況にかんがみてなされたもので、その目
的とするところは、テンションクー速回転下でも振動等
をほとんど生じさせずに支持することのできる回転軸支
持描造奮提供することにある７、 上記目的全達成する本発明の要旨は、中空のスリーブ内
に挿入された回転軸を前記スリーブの両端に設けたブツ
シュで支持し、前記１四転軸を前記スリーブと一体に回
転し得るように結合すると共に前記回転軸と前記スリー
ブとを軸方向に相対移動可能としてなる支持４竹造にお
いて、前記スリーブ両端のブツシュのほかに少なくとも
一つのブツシュを設け、当該ブツシュと対応する前記回
転軸の部分をやや小径とし、Ｆｉｔｌ　ｍ己スリーブと
前記回転軸の軸方向への相対移動により前記ブツシュが
前記回転軸に接触してｒ８ｊＩ記回転軸の支持点が増え
るようにしたことヲ助徴とする。

以下、本発明に係る回転軸の支持構造を図面に示す実施
例に基づき詳細に説明する。

第２図には本発明全第１図に示したリール軸に適用した
一実施例の縦断面？示す。中空のスリーブ２Ｋ、その両
唱のブツシュ８ａ、８ｂのほかにもう一つブツシュ１４
　’ｅ　前４ｎｌｌのブツシュ８ａのすぐ近くに設ける
。ブツシュ８ａとブツシュ１４との距離は近ければ近い
ほどよい。ブツシュ１４の形状寸法は他のブツシュ８ａ
、８ｂと同様のものとする。一方、マンドレルＩｆ（１
１１においては、新たに設けたブツシュ１４に対応した
部分の軸径を少し小さくして小径部１ａとし。

ブツシュ１４との隙間を大きくとり、第２図に示す状態
においてはブツシュ］４が軸受トして（幾能しないよう
にしてしまう。

マンドレル１’！１１１　ｋ高速回転する場合は、第３
図に示すように、マンドレル軸１全後方に小径部］ａに
相当する軸長分だけ移動し１両端のブツシュ８ａ、８ｂ
と共に新設したブツシュ１４も軸受として機能するよう
にする。

ところで、片持ち梁形態の回転軸の危険速度（固有振動
数）は、オーバハング部（支持点よシ突き出す部分）の
質量と、質量のない梁で置き換えて計算できる。

第４図（ｂｌに示すような２点単純支持の固有振動数ω
は、第４図（ａ’ｌに示すようなＩｉ′Ｊｌ矩の楊イ（
の固有振動数ω８に比べ、２点支持間のス・＜７　ｔ２
ｖシよって低下することが分る。

すなわち、 ここで、Ｅ゛ヤング４、ｎｌ　：　Ｚ’−バハソグ７４
’！の質量、ｔｌ：オーバ・・ング部軸長、ＩＩ：オー
バハング部の軸の断面２次モーメント、ｌｚ　：　２　
点支持間の軸長、■２：２点支持間の軸の断ｉ’＋Ｉｎ
　２次モーメント、ω：オーバハングＴｍ　ｋ有″１−
る回転軸を２点支持した場合（第４図（ｂ）６照）の固
イ〕振動数、ωＲ：前記回転軸の端部を固定した場合で
−ある。

従って、オーバハング側の支持を近接２点支持とすれは
、危険速度は高くとれることが分る。

これを実現したものが第３図に示した状態のものである
。

ところが、近接２点にし１合計３点支持すると、第５図
（ａ）に示した２点支持のときの軸受反力ｋＬａに比べ
、第５図（ｂ）、　（ｃ）ｖｃ示すように、荷重Ｒｃに
よってその点でのたわみδ。をゼロに戻すように軸受Ｃ
ヶ加えると、軸受反力は几ａ＋ｉｔ≦となシ、はるかに
大きな荷重となるため、軸受容量不足や寿命などの問題
を生じやすく、常時この状態で使用するのは好ましくは
ない。

そこで、ラインスピードは一定であるから。

巻き始めなどコイル径が小さく高速回転を必要とすると
きの与、第３図に示したように３点支持とし、振動応答
倍率の大きくなる危険速度を上げて共振を回避し、コイ
ル径の大きくなった低速域では、第２図に示したように
２点支持として軸受反力を軽減する。２点支持とすると
危険速度は下がるが、低速域であるので、共振は回避で
きる。

第６　図ニＦｉ　、マンドレル軸１の回転数と振動応答
倍率との関係を示し、八は３魚皮石の場合。

Ｂは２点支持の場合であり、また、Ｈは高速域。

Ｌは低速域を示す。

尚、マンドレル軸１０３点支持から２点支持への切換え
は１回転中に軸移動装置１２（第１図参照）によって容
易に行なうことができる。

上述の如く、この支持構造によれば、高速ラインに対応
した高速回転のリール軸を振動を発生させずに提供でき
、リール軸各部に損偽ヲ来たすこともなく、又ストリッ
プに疵を与えることもない。

尚１本実施例では両端のブツシュｓａ、ｓｂ以外に新た
に一つのブツシュ１４を加えたものを示すが、新たに加
えるブツシュは一つで々く複数であってもよい。又、本
発明は上記実施例におけるような片持ち梁形態だけでな
く、一般の回転軸においても支持点を増やせば固有振動
数は一ヒがるので効果は同様である。更に５回転軸を軸
方向へｆｉ’ｉｌ定とし、ブツシュ金具えたスリーブ？
軸方向に移動させるようにしてもよい。

以上、実施例に基づき詳細Ｔ／Ｃ説明したように。

うにしたので、高速回転域で共振全回避でき、振バｊｌ
）のない支持が行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図はリール軸構造を示す縦断面図、第２図は本発明
の一実施例の縦断面図、第３図は３点支持状態の実施例
の縦断面図、第４図（ａｌ　（ｂｌは梁の片持ち固定支
持と片持ち２点支持の説明図。 第５図（ａ）　（ｂ）　（Ｃ）は２点支持と３点支持の
場合における軸受反力の違いを示す説明図、第６図は回
転軸を２点支持及び３点支持した場合の回転数と振動応
答倍率との関係を示すグラフである。 図面中。 １はマンドレル軸。 ｌａは小径部、 ２はスリーブ、 ４は軸受。 ５は歯■。 ６は駆動歯車。 ７はキー。 ８ａ　、８ｂはブツシュ。 １１はストリップ。 １２は軸移動装置、 １４は新たに加え１ヒプツシユである。 特許出願人 三菱重工莱株式会社 復代理人 弁理士　元　石　士　部（他する） 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中空のスリーブ内に挿入された回転軸全曲δ１シスリー
   ブの両端に設けたブツシュで支持し、前記回転軸を前記
   スリーブと一体に回転し得るように結合すると共に前記
   回転軸と前記スリーブとを軸方向に相対移動可能として
   なる支持構造において、前記スリーブ両端のブツシュの
   ほかに少なくとも一つのブツシュを設け、当該ブツシュ
   と対応する前記回転軸の部分音やや小径とし、前記スリ
   ーブと１ｉｔＪ記回転軸の軸方向への相対移動により前
   記ブツシュが前記回転軸に接触して前記回転軸の支持点
   が増えるようにしたことを特徴とする回転軸の支持構造
   。