JP4531102B2 - フリクション巻取軸の巻取板 - Google Patents

Description

本発明は、フリクション巻取軸に装着されて使用される巻取板（巻取カラー）に関する。

従来、冷間圧延鋼板等の金属帯、プラスチックフィルム、紙、金属箔等の広幅の帯状シートを所定の幅にスリットしてフリクション巻取軸に一斉に巻き取るように構成された巻取装置が知られている。

通常、この巻取装置におけるフリクション巻取軸は、少なくとも、巻取装置の駆動源に連結されて回転駆動される回転軸と、前記回転軸の外周面に装着され、帯状シートを巻回する巻芯(巻取コア)を内周側から保持する複数の巻取板と、前記回転軸の回転力を前記巻取板にスリップ回転可能に伝達する摩擦クラッチ機構を具備して成り、流体機構等を介して押圧力を摩擦クラッチ機構に付与して摩擦力に応じた回転力を各巻取板に分散して伝達し、この回転力によりスリットした各帯状シートを夫々独立したトルクで各巻芯に巻き取るように構成されている。

従来、このようなフリクション巻取軸の巻取板として、図７に平面図で示すような巻取板１０が特許文献１で提案されている。すなわち、この巻取板１０は、円輪板状の巻取板本体１１の側部にボルト１２及びテーパーピン１３により支持した扇形のドラム羽１４を（この実施例では３枚）配設して成り、ボルト１２を締め付けると、ドラム羽１４に設けられたテーパーピン１３の傾斜面が巻取板本体１１に設けられたガイド穴１５の壁面に沿って摺動し、これに伴いドラム羽１４が図示するように巻取板本体１１の外周から突出し、巻芯Ｃが内径側から押圧されて巻取板１０に固定・保持されるようになっている。逆にボルト１５を緩めると、ドラム羽１４が巻取板本体１１の中心側に移動し、これにより巻芯Ｃを巻取板１０から取り外せるようになっている。

また、従来、上述した巻取板と類似するものとして、円輪板状の巻取板本体上に左右一対の扇形の羽を配設し、各羽の一端側をピンにより巻取板本体に回転自在に支持する一方、他端側同士を羽拡縮調整ボルトにより連結して成り、羽拡縮調整ボルトを締め付けたり緩めたりすることにより、各羽をピンを支点として巻取板の径方向に拡縮させ、巻芯の固定・保持、取り外しを行うようにした巻取板も公知である。

しかしながら、これらのいずれの巻取板も、帯状シートＳの巻取りを行う場合には、先ず巻芯Ｃを巻取板１０に装着し、スパナ等の工具によりボルト１２を締め付けて巻芯Ｃを巻取板１０の外周に固定・保持させ、この巻取板１０を摩擦板、スペーサー等で挟持した状態で巻取軸に挿通しセットする作業が必要である。また、帯状シートＳを巻芯Ｃに巻き取った後には、巻取板１０を一旦巻取軸から引き抜き、ボルト１２を緩めて巻取板１０から巻芯Ｃを取り外し、次の巻取りに備えて改めて巻取軸にセットする作業が必要であったため、巻取作業に多大の手間と時間がかかり、作業効率の面で問題があった。

これに対し、特許文献２には、図８に平断面図で示すような巻取板２０が提案されている。すなわち、この巻取板２０は、円周方向に間隔を保って傾斜状の段付部２１が形成されたリング２２と、リング２２の各段付部２１上面に転動可能に配設された転動体２３と、円周方向の一部に開口部Ｑが設けられ転動体２３の外周と内接する環状輪２４とから成り、巻取りに際し巻芯Ｃを環状輪２４に固定する場合には、リング２２を固定した状態で巻芯Ｃの上から人力で環状輪２４を矢印で示す時計方向に回転させ、摩擦力により転動体２３を段付部２１の傾斜面に沿って移動させることにより開口部Ｑを拡げて環状輪２４を拡大させる。なお、巻取り後、巻芯Ｃを環状輪２４から取り外す場合には、環状輪２４を上記と反対方向すなわち反時計方向に回転することにより目的が達成される。

しかしながら、この巻取板２０によれば、巻芯Ｃの環状輪２４への着脱作業が容易となるので、上述の巻取板１０に較べ作業効率がアップされるが、巻芯Ｃを転動体２３により内側から押し付けて巻取板１０に固定・保持する方式であるため、巻芯Ｃの軸方向を巻取板２０の直径方向に対して垂直とし、かつ、巻取板２０と巻芯Ｃとが同軸となるように転動体２３の動きを調整する必要があり、この調整作業が極めて煩雑で困難であるという問題があった。

また、環状輪２４には円周方向の一部に開口部Ｑが設けられていることから、この環状輪２４により巻芯Ｃの内側を径方向に均等な力で押圧することができず、このため巻芯Ｃと巻取板２０との結合力を十分に得ることができず、巻取時に大きな張力を必要とする場合には両者間にスリップを生じる恐れがあった。とくに、サイズ違いの巻芯Ｃを使用した場合には、巻取軸と同心のセットができないため、巻取時に回転振れを起こすという問題もあった。

さらにまた、上述した従来の巻取板１０、２０のいずれも、その外周に巻芯Ｃを固定・保持して帯状シートＳを巻き取るものであったため、巻芯Ｃを使用せず巻取板自体の外周に直接帯状シートＳを巻回することはできなかった。
実開平５−５８７７号公報 特公平８−９４３７号公報

本発明は、上述したような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、帯状シートの巻取準備作業及び後処理作業を効率的に行うことができ、また、巻取り時に巻芯との間にスリップを生じることがなく巻芯を強固に固定することができ、さらにまた、巻芯を用いることなく帯状シートを直接巻き取ることができるフリクション巻取軸の巻取板を提供することにある。

本発明の上記目的は、少なくとも、巻取装置の駆動源に連結されて駆動される回転軸の外周面に装着され、帯状シートを巻回する巻芯をその内周面側から固定・保持する複数の巻取板と、前記回転軸の回転力を前記巻取板にスリップ回転可能に伝達する摩擦クラッチ機構を具備して成るフリクション巻取軸において、前記巻取板を、前記回転軸に装着され前記摩擦クラッチ機構を介して回転される内輪の外周側に前記内輪とは分離して外輪を設け、前記内輪にはその同心円上に歯列を有する平歯車と該平歯車の回転位相角を規制するガイド部材を設け、前記外輪の外周側には前記巻芯を固定・保持する円弧状のドラム羽を等間隔に複数個配設すると共に、前記ドラム羽の互いに隣接する側を引張りバネで連結し、前記ドラム羽を軸心から放射方向へ移動させ、かつ、その移動量を規制するガイド部材を設け、前記歯車と前記ドラム羽との間には、一端側が前記平歯車と噛合し他端側が前記ドラム羽の内周面を摺動する歯車付き偏心カムを固定ピン回りに回転可能に設けて成り、前記内輪と前記外輪との相対回転により前記平歯車及び前記歯車付き偏心カムを介して前記ドラム羽を拡縮するように構成したことを特徴とするフリクション巻取軸の巻取板を提供することによって達成される。

また、本発明の上記目的は、前記内輪及び前記外輪は、夫々、左右一対の内輪側板及び外輪側板を連結部材により互いに連結して成り、前記平歯車は該内輪側板の内部に、前記歯車付き偏心カム及び前記ドラム羽は該外輪側板の内部に夫々設けられていることを特徴とする、請求項２に記載のフリクション巻取軸の巻取板を提供することによって、より効果的に達成される。

上記のとおり、本発明に係るフリクション巻取軸の巻取板によれば、内輪の回転移動により平歯車及び歯車付き偏心カムを介して、すなわち内輪と外輪との相対回転により、ドラム羽が中心から放射方向に拡縮するように構成されているので、工具を一切用いることなくドラム羽を拡縮することができ、サイズ違いの巻芯を使用した場合でも巻取軸と同心のセットができ、巻取軸と巻取板とは巻取運転中に絶えず相対的にスリップ回転をしていることから、このスリップ回転を利用し、外輪に対して内輪の回転方向を常に拡方向になるようにセットして使用することができ、また、帯状シートの巻取後には巻取製品を固定した状態とし、巻取軸を反駆動方向に回転させることにより、巻取軸のみを引き抜くことができる。よって、本発明に係る巻取板によれば、帯状シートの巻取準備作業及び後処理作業を効率的に行うことができる。また、巻取り時に巻芯との間にスリップを生じることがなく巻芯を強固に固定することができ、さらにまた、巻芯を用いることなく、帯状シートを直接巻取板の外周上に巻き取ることができる。

以下、本発明に係るフリクション巻取軸の巻取板を実施形態に基づき詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲において、その構成を適宜に変更ないし改良できるものであることはいうまでもない。

図１は、本発明の一実施形態に係るフリクション巻取軸１００の一部破断正面図である。
図示するように、このフリクション巻取軸１００は、巻取装置（図示せず）からの駆動力により回転駆動される回転軸１０１の外周面に、ライナー１０２、スリップ板１０３、摩擦板１０４、巻取板１１０が軸方向に適長間隔をおいて複数個嵌着されて成っている。なお、回転軸１０１の中心には側圧を生み出すための軸棒１０５が挿通され、この両端部（図１では一端部のみを表示）にはネジ１０６が刻設され、このネジ１０６に押え板１０７が螺合され、この両端部に設けられた押え板１０７によってライナー１０２、スリップ板１０３、摩擦板１０４、巻取板１１０を挟持するようになっている。

スリップ板１０３は、円輪板状をなし、その内周縁の一部が中心側に突出しており、この突出部１０３ａが回転軸１０１の外周面に形成された溝１０１ａに嵌め込まれて回転軸１０１に固定されている。これにより、巻取板１１０は、摩擦板１０４、スリップ板１０３、ライナー１０２によって構成される摩擦クラッチ機構により挟持され、固定された状態におかれる。

本フリクション巻取軸１００は以上のとおり構成されており、流体機構等により押圧力を押え板１０７を介して上述の摩擦クラッチ機構に付与すると、摩擦力に応じた回転力が各巻取板１１０に分散して伝達され、この回転力により所定幅にスリットされた帯状シートＳが夫々独立したトルクで巻芯Ｃに巻き取られるようになっている。

図２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）及び図３（Ａ）（Ｂ）は、上述したフリクション巻取軸１００に装着されて使用される、本発明の一実施形態に係る巻取板１１０の構造を示す図で、図２（Ａ）は内輪側板１２３及び外輪側板１２４を除去して内部構造を示した平面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＸ−Ｘ断面図、図２（Ｃ）は図２（Ａ）のＹ−Ｙ断面図、図３（Ａ）は内輪側板１２３及び外輪側板１２４を装着した状態を示す平面図、図３（Ｂ）はその側面図である。

本巻取板１１０は、回転軸１０１に装着され、上述した摩擦クラッチ機構を介して回転される内輪１１１と、内輪１１１の外周側に分離して設けられた外輪１１２と、外輪１１２の同心円上に歯列を有し外輪１１２の内部に設けられた平歯車１１３と、この平歯車１１３の回転位相角を規制するガイド部材１１４と、外輪１１２の内部外周側に等間隔に配設され、巻芯Ｃを固定・保持する扇形状のドラム羽１１５と、ドラム羽１１５の互いに隣接する側に連結されて両者を付勢する引張りバネ１１６と、ドラム羽１１５が軸心Ｏから放射方向へ移動するように案内し、かつその移動距離を規制するガイド部材１１７と、外輪１１２の内部の平歯車１１３とドラム羽１１５との間において固定ピン１１８回りに回転可能に設けられ、一端側が平歯車１１３と噛合し他端側がドラム羽１１５の内周面を摺動する歯車付き偏心カム１１９とを具備して成り、内輪１１１と外輪１１２との相対回転により、平歯車１１３及び歯車付き偏心カム１１９を介して各ドラム羽１１５を拡縮するように構成されている。

内輪１１１は、回転軸１０１の外周に挿通可能な穴１２０が中心部に形成された砲金製の潤滑性部材１２１がネジ１２２を介して左右一対の内輪側板１２３により固定され、この潤滑性部材１２０の外周面に平歯車１１３が嵌着されて成っている。この内輪１１１は摩擦クラッチ機構を構成する摩擦板１０４により両側から挟持され、摩擦板１０４と共に回転する。

外輪１１２は、内輪１１１の外周側において、図３（Ｂ）に間隙ｄで示すように、内輪１１１とは分離して設けられた左右一対の外輪側板１２４によって外形が形成され、この外輪側板１２４の内部に歯車付き偏心カム１１９、ドラム羽１１５が設けられている。図２（Ａ）に示すように、本実施形態では、歯車付き偏心カム１１９は１２個、ドラム羽１１５は４個配設されており、３個の歯車付き偏心カム１１９により１個のドラム羽１１５が拡縮されるようになっている。なお、左右一対の外輪側板１２４は複数のネジ１２４ｓによって連結されている。

平歯車１１３の回転位相角を規制するガイド部材１１４は、平歯車１１３の円周上に等間隔（本実施形態では８等間隔）をもって円弧状に切り欠かれた長穴１１４ｒと、一対の外輪側板１２４の間に懸架されたガイドピン１１４ｐとにより構成され、ガイドピン１１４ｐが長穴１１４ｒ内部の両端間を移動する距離によって平歯車１１３の回転位相角が所定の範囲となるように設定されている。

図２（Ａ）に示すように、歯車付き偏心カム１１９は、一端側に平歯車１１３と噛合する歯１１９ｇが形成され、他端側にはドラム羽１１５の内周面を摺動してドラム羽１１５を次第に拡縮させる偏心カム１１９ｃが形成されて成り、外輪側板１２４間に懸架された固定ピン１１８回りに回転可能になっている。この偏心カム１１９ｃの外形形状及びストロークを適宜に設定することにより、ドラム羽１１５の拡縮動作及び距離を任意なものに変更することができる。

扇形状のドラム羽１１５の外周面は、外輪側板１２４の外径と実質的に同一の径寸法をもって円弧状に形成され、歯車付き偏心カム１１９が摺動する内周面も外周面と同一の曲率をもって形成されている。なお、ドラム羽１１５のネジ１２４ｓ挿通箇所には長穴１１５ｒが形成されており、ドラム羽１１５が拡縮してもネジ１２４ｓと干渉しないようになっている。

一つのドラム羽１１５と隣接する他のドラム羽１１５との間には、端部が固定ネジ１１６ｓを介して各ドラム羽１１５に固定された引張りバネ１１６が懸架されている。各ドラム羽１１５はこの引張りバネ１１６の付勢力に抗して拡張され、そしてこの付勢力により縮小されるようになっている。なお、図２（Ａ）及び図３（Ａ）は、内輪１１１に矢印「拡」で示す反時計方向の回転が付与され、ドラム羽１１５が放射方向に突出し、ドラム羽１１５間に間隙ｃが形成されて拡張した状態を示している。

ドラム羽１１５の軸心Ｏから放射方向への移動及びその距離を規制するガイド部材１１７は、図２（Ａ）（Ｃ）に示すように、ドラム羽１１５の中央部位置と軸心Ｏとを結ぶ直線Ｌ０に対して左右対称の位置、すなわち直線Ｌ０と平行な２本の直線Ｌ１、Ｌ１上において夫々ドラム羽１１５に挿通、固定されたガイドピン１１７ｐと、このガイドピン１１７ｐが移動可能な幅と長さをもって一対の外輪側板１２４に形成された長穴１１７ｈとにより構成されている。このガイドピン１１７ｐが長穴１１７ｈ内部の両端間を移動する距離によってドラム羽１１５の拡縮する距離が所定の範囲となるように設定されている。

本巻取板１１０は以上のとおり構成されているので、回転軸１０１の回転により内輪１１１に矢印「拡」で示すような反時計方向の回転が与えられると、平歯車１１３が同方向に回転し、平歯車１１３と噛み合う偏心カム１１９が時計方向に回転してドラム羽１１５が拡張され、これによりドラム羽１１５の外側に装着されている巻芯Ｃが内周面側より固定・保持され、この状態で帯状シートＳの巻取りが行われる。

この巻芯Ｃの固定・保持を解除する場合には上記と逆の動作が行われる。すなわち、外輪１１２側を固定し、内輪１１１側を反対方向すなわち時計方向に回転させると、図４に示すように、平歯車１１３が同方向に回転し、平歯車１１３と噛み合う偏心カム１１９が反時計方向に回転してドラム羽１１５が引張りバネ１１６の作用により縮小され、これにより巻芯Ｃの固定・保持が解除される。図５（Ａ）（Ｂ）は巻取板１１０のこのときの状態を図３（Ａ）（Ｂ）に対応させて示したものである。

したがって、帯状シートＳを巻芯Ｃに巻き取った後、フリクション巻取軸１００を巻取装置から取り外し、例えば図６に示すように、帯状シートＳのロールＳｒを製品台車１３０に形成されたＶ字形の溝部１３０ｍに載置して固定し、フリクション巻取軸１００を反巻取方向に回転させると、巻取板１１０による巻芯Ｃの固定・保持が解除され、巻芯Ｃに巻き取った帯状シートＳのロールＳｒを製品台車１３０に載置した状態でフリクション巻取軸１００のみを引き抜くことができる。

以上のとおり、本巻取板１１０によれば、帯状シートＳの巻取準備作業及び後処理作業を効率的に行うことができる。

以上、本発明を一実施形態に基づき説明したが、本発明はこの実施形態に限定されないことは前述したとおりである。

例えば、ドラム羽１１５の移動方向及び移動量を規制するガイド部材１１７、平歯車１１３の回転角を規制するガイド部材１１４、ドラム羽１１５、歯車付き偏心カム１１９等の設置数は、必要に応じ、さらに増加させ、あるいは減少させることができる。

なお、前記実施形態は、帯状シートＳを巻芯Ｃに巻回する場合であるが、本発明に係る巻取板はドラム羽を縮状態にすることにより、一般の巻芯と同様な状態とすることができるので、従来の巻芯Ｃを用いることなく、この巻取板の外周に直接帯状シートＳを巻回することができる。

本発明の一実施形態に係るフリクション巻取軸の説明図である。 本発明の一実施形態に係る巻取板の説明図で、（Ａ）は内部構造を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＹ−Ｙ断面図である。 図２（Ａ）の外観を示す図で（Ａ）は平面図、（Ｂ）はその側面図である。 図２（Ａ）の作動状態を示す平面図である。 図４の外観を示す図で（Ａ）は平面図、（Ｂ）はその側面図である。 巻取品の取扱い説明図である。 従来の巻取板の平面図である。 従来の他の巻取板の平断面図である。

符号の説明

１０ (従来の)巻取板
１４ ドラム羽
１５ ボルト
２０ (従来の)巻取板
２１ 段付部
２２ リング
２３ 転動体
２４ 環状輪
１００ フリクション巻取軸
１０１ 回転軸
１０２ ライナー
１０３ スリップ板
１０４ 摩擦板
１１０ (本発明に係る)巻取板
１１１ 内輪
１１２ 外輪
１１３ 平歯車
１１４ ガイド部材
１１５ ドラム羽
１１６ 引張りバネ
１１７ ガイド部材
１１９ 歯車付き偏心カム
１２１ 潤滑性部材
１３０ 製品台車
Ｃ 巻芯
Ｓ 帯状シート

Claims (2)

1. 少なくとも、巻取装置の駆動源に連結されて駆動される回転軸の外周面に装着され、帯状シートを巻回する巻芯をその内周面側から固定・保持する複数の巻取板と、前記回転軸の回転力を前記巻取板にスリップ回転可能に伝達する摩擦クラッチ機構を具備して成るフリクション巻取軸において、前記巻取板を、前記回転軸に装着され前記摩擦クラッチ機構を介して回転される内輪の外周側に前記内輪とは分離して外輪を設け、前記内輪にはその同心円上に歯列を有する平歯車と該平歯車の回転位相角を規制するガイド部材を設け、前記外輪の外周側には前記巻芯を固定・保持する円弧状のドラム羽を等間隔に複数個配設すると共に、前記ドラム羽の互いに隣接する側を引張りバネで連結し、前記ドラム羽を軸心から放射方向へ移動させ、かつ、その移動量を規制するガイド部材を設け、前記歯車と前記ドラム羽との間には、一端側が前記平歯車と噛合し他端側が前記ドラム羽の内周面を摺動する歯車付き偏心カムを固定ピン回りに回転可能に設けて成り、前記内輪と前記外輪との相対回転により前記平歯車及び前記歯車付き偏心カムを介して前記ドラム羽を拡縮するように構成したことを特徴とするフリクション巻取軸の巻取板。
   
2. 前記内輪及び前記外輪は、夫々、左右一対の内輪側板及び外輪側板を連結部材により互いに連結して成り、前記平歯車は該内輪側板の内部に、前記歯車付き偏心カム及び前記ドラム羽は該外輪側板の内部に夫々設けられていることを特徴とする請求項１に記載のフリクション巻取軸の巻取板。
   

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