JPH1120994A - シート巻管用マンドレル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 簡単な構成でありながら、回転制御される
主軸の軸心と、その主軸に設けられた外径可変支持手段
に外嵌支持されたシート巻管の軸心との間に心ずれが生
じないシート巻管用マンドレル装置を提供すること。 【解決手段】 回転制御される主軸２にその主軸２と一
体回転する外径可変支持手段１０を設ける。そして、そ
の外径可変支持手段１０は主軸２に滑動可能に嵌合さ
れ、そのテーパ外周面３１に弾性体リング８を密着嵌合
させている複数のテーパリング３と、そのテーパリング
３と接離可能に相対している複数の押し込みリング４
と、その押し込みリング４をテーパリング３の方に移動
させる位置調整手段５とによって構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属するの技術分野】本発明は紙や箔などのシー
トを巻取りまたは巻出しするためのシート巻管を支持し
て回転制御するシート巻管用マンドレル装置に関するも
のであり、特に、シート巻管を一定方向から差し込み、
そのシート巻管の内周壁を押圧することによってシート
巻管を固定支持するようにした片持式のシート巻管用マ
ンドレル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のシート巻管用支持装置と
しては特開昭６３−５１２４９号公報や、特開昭６３−
７４８５１号公報等に開示された装置が知られている。

【０００３】前記の特開昭６３−５１２４９号公報に示
された巻芯の装着装置は巻芯を両端から圧着支持する巻
芯の装着装置であり図４に示すように主軸２の端部に軸
頭５３を設け、該軸頭５３は本体フレーム１、１、側か
らフランジ部５４、テーパ部５５、係止端部５６により
構成されており、フランジ部５４と係止端部５６との間
のテーパ部５５を回転移動する弾性のある弾性体リング
８が嵌合されている。そして、巻芯を軸頭５３の係止端
部５６側から装着すると、弾性体リング８が巻芯の端部
に当り、更に押し込むと、弾性体リング８が回転しなが
ら、または摺動して、テーパ部５５の径の大きい側に移
動することによって弾性体のオーリングが広がって径の
大きい部分に位置することにより巻芯を強固にロックす
るようにした装置であり、このようにテーパ部５５と移
動可能な弾性のある弾性体リング８との組み合わせによ
って、簡単な操作で、しかも巻芯を削り取ることによっ
て起るゴミの発生を防止でき確実に巻芯をロックできる
というものである。

【０００４】次に、前記の特開昭６３−７４８５１号公
報に示された巻取コア固定装置は図５に示すように巻取
コーン３Ｌ、３Ｒのまわりに角度間隔を置いて複数のス
ライダ６８を配置し、各スライダ６８、６８、を巻取コ
ーン３Ｌ、３Ｒのテーパ面６９にスライド可能に係合さ
せるとともに、各スライダ６８、６８、の外周面に巻取
コア９の端面を接触させるためのストッパ６４を形成
し、さらに各スライダ６８、６８の外周面に巻取コア９
の内周面に押し付けるための弾性体６５を突出させテー
パ面６９とスライダ６８のくさび作用および弾性体６５
の弾性によって巻取コア９を固定するようにした装置で
あり、巻取コア９を堅固に固定することができ、従来の
ナイフを巻取コア９の内周面に喰い込ませる必要はなく
なるので巻取コア９の内周面が損傷せず、その切屑が生
じないという効果を奏するもので、しかも巻取コア９の
直径にバラツキがあっても、これを的確に固定すること
ができるというものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来技術のう
ち特開昭６３−５１２４９号公報に開示された巻芯の装
着装置にあっては、軸頭５３に設けられたテーパ部５５
と係止端部５６とによって形成された谷部に嵌合されて
いる弾性体リング８に向かって軸頭５３の係止端部５６
側から巻芯９を装着し、初めに弾性体リング８の側面と
巻芯９の端面とを当接させるときに、その弾性体リング
８と巻芯９との軸芯を一致させて当接させる作業は極め
て困難な作業となっていた。

【０００６】そのため実際の装着作業においては、巻芯
９の端面の内周端縁の一部分とそれに相対する弾性体リ
ング８の側面の一部分とが当接することから始まり、最
後に前記最初の当接部分とは軸芯に対して反対側に位置
する部分が当接することにより円周全体の接触が完了
し、更に巻芯９が押し込まれて弾性体リング８はテーパ
部５５の径の大きい側に移動することになる。しかし、
このとき弾性体リング８には軸芯方向での位置の不均一
及び径方向での圧力の不均一が生じることになる。

【０００７】その結果、主軸２の軸心と巻芯９の軸心と
の間には心ずれが発生し、更にそのずれ方は巻芯９の左
右において一致することはほとんどないので主軸２の回
転により巻芯９に回転が与えられると巻芯９の回転は左
右不規則な偏心回転運動となってしまうという欠点があ
った。

【０００８】そして、たとえこれらの心ずれがわずかな
量であったとしてもスリット幅精度がμｍオーダーで求
められる箔などの高精度のスリット作業において、巻芯
９がわずかではあったとしてもすりこ木運動的な左右不
規則偏心回転運動をしていたのでは箔の幅方向両端での
張力にバラツキが生じスリット装置の切断部分に悪影響
を及ぼし致命的な欠陥となってしまうという恐れがあっ
た。

【０００９】次に前記した従来技術のうち特開昭６３−
７４８５１号公報に開示された巻取コア固定装置にあっ
ては、主軸２の軸心と巻取コーン３Ｌ、３Ｒに設けられ
たスライダ６８の外周面に固定された巻取コア９の軸心
との間には前記第１の従来技術のような心ずれは発生し
ないが、装置全体の構造が複雑となり高価な装置になっ
てしまうという問題があった。

【００１０】本発明は上記のような欠点に鑑みてなされ
たものであり、極めて簡単な構成であっても、回転制御
される主軸の軸心と、その主軸の外周に設けられた外径
可変支持手段に外嵌支持されているシート巻管の軸心と
の間には心ずれが起こることがなく、切断精度がμｍの
オーダーで求められる箔などの高精度のスリット作業に
おいても安心して使用することができるシート巻管用マ
ンドレル装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のような手段を採用したものである。特
許を受けようとする第１発明は、シート巻管を外径可変
支持手段によって外嵌支持して該シート巻管の回転を制
御するシート巻管用マンドレル装置であって、回転制御
される主軸と、該主軸に組み込まれ該主軸と一体回転す
る外径可変支持手段とからなるシート巻管用マンドレル
装置において、回転制御される前記主軸に組み込まれて
いる前記外径可変支持手段は、該主軸に軸心方向に滑動
可能に嵌合され外周部にテーパ外周面を持つ複数のテー
パリングと、該テーパリングのテーパ外周面側に設けら
れ該テーパリングに対して軸心方向で接離可能に相対し
ている複数の押し込みリングと、該押し込みリングを軸
心方向に移動させる位置調整手段と、前記テーパリング
のテーパ外周面の所定の位置に密着嵌合された弾性体リ
ングとからなり、前記テーパリングと前記押し込みリン
グの最大外径部の径と該テーパリングの所定の位置に密
着嵌合されているときの前記弾性体リングの外周径とは
前記シート巻管の内径よりそれぞれ所定の値だけ小径と
され、前記位置調整手段によって前記押し込みリングを
所定の距離だけ前記テーパリングに接近させて前記弾性
体リングを該テーパリングのテーパ外周面の径の大きい
方に移動させてやることにより拡大する該弾性体リング
の外周部によって前記シート巻管の内周壁を押圧して該
シート巻管を外嵌支持することとする。

【００１２】このようにして主軸に嵌合されているテー
パリングのテーパ外周面の所定の位置に密着嵌合されて
いる弾性体リングを押し込みリングによってその弾性体
リングの側面を全周にわたって同時にテーパリングのテ
ーパ外周面の径の大きい方に移動させてその弾性体リン
グの外径を均一に拡大させるので回転制御される主軸の
軸心と、その主軸の外周に設けられた外径可変支持手段
に外嵌支持されたシート巻管の軸心とが同一心となるよ
うにシート巻管をシート巻管用マンドレル装置に外嵌支
持させることになる。

【００１３】特許を受けようとする第２発明は、テーパ
リングに対する押し込みリングの接近距離はテーパリン
グと押し込みリングに設けられたストッパによって規制
されることを特徴とする請求項１に記載のシート巻管用
マンドレル装置であり、複数設けられるテーパリングと
押し込みリングの対の接近距離をテーパリングと押し込
みリングに設けられたストッパによって、すべて同一距
離としてやることによってそれぞれのテーパリングのテ
ーパ外周面に密着嵌合されている弾性体リングの径の拡
大量をほぼ同一とし、それによって、シート巻管内周壁
に対する弾性体リングの押圧力がすべてにわたりほぼ一
定となるようにしてやろうとするものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】上記のように構成されたシート巻
管用マイドレル装置の外径可変支持手段の先端側よりシ
ート巻管を外径可変支持手段の所定の位置まで押し込ん
でやり、そのシート巻管を外径可変支持手段に外嵌さ
せ、次に主軸端近傍に設けてある位置調整手段によって
押し込みリングをテーパリングの方に押し込んでやりテ
ーパリングのテーパ外周面の所定の位置に密着嵌合させ
ているオーリングなどの弾性体リングをテーパリングの
テーパ外周面の径の大きい方に全周にわたって均一に移
動させてやるとそれに伴って弾性体リングの外周径は徐
々に増加し、それにより、まず外径可変支持手段に緩目
に外嵌されているシート巻管の内周壁の上部を弾性体リ
ングの上部外周部が押し上げてシート巻管を上昇させ
る。

【００１５】そして、シート巻管の内周壁の下部と弾性
体リングの下部外周部とが接触するまで上昇を続け、そ
のシート巻管の内周壁の下部と弾性体リングの下部外周
部とが接触するとシート巻管の上昇は止り、それとほぼ
同時にシート巻管の内周壁に沿って弾性体リングの外周
が全周にわたりほぼ均一に接触するようになる。このと
きシート巻管用マンドレル装置の主軸の軸心とシート巻
管の軸心とは同一心となる。その後も続けて位置調整手
段により弾性体リングの外周径を増加させてやることに
より外嵌されているシート巻管は内周壁側から弾性体リ
ングの押圧力によりシート巻管用マンドレル装置の主軸
の軸心と同一心のままで強力に支持される。

【００１６】

【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。図１乃至図３はそれぞれ本発明に係わるシート巻管
用マンドレル装置の一実施例の要部断面図である。

【００１７】図１において、本体フレーム１に軸受け手
段によって回転可能に設けられている片持式の主軸２に
は外径可変支持手段１０が設けられ回転制御手段（図示
せず）によって所定の回転力または制動力が与えられる
ようになっている。そして、その外径可変支持手段１０
は次のような構成になっている。

【００１８】主軸２の嵌合軸部２１の一方の端部にはス
トッパの役割りをする軸段部２２が設けてあり、その軸
段部２２に連続している嵌合軸部２１には所定の厚さの
カラー６、７、・・を介して少なくとも２個以上のテー
パリング３、３、と少なくとも２個以上の押し込みリン
グ４、４、とがテーパリング３の外周部に設けられたテ
ーパ外周面３１と押し込みリング４の押し面４１とを相
対峙させ、軸心方向に滑動可能に嵌合されている。ま
た、これらのカラー６、７、やテーパリング３、３、及
び押し込みリング４、４、の最大外径部の径は外嵌支持
しようとするシート巻管９の内径よりもそれぞれ所定の
値だけ小さな径とされ、キーやスプラインなどの回り止
め手段によって主軸２と一体回転するようになってい
る。

【００１９】一方、主軸２の先端側、つまり嵌合軸部２
１の他方の端部近傍には押し込みリング４、４、とその
間に嵌合されているカラー７、及びテーパリング３を主
軸２の軸段部２２の方に押し込んでやるための位置調整
手段５が設けてあり、この位置調整手段５によってテー
パリング３と押し込みリング４とを所定の距離だけ接近
させることができるようになっている。また、この位置
調整手段５を緩めてやることによりテーパリング３と押
し込みリング４との距離を広げてやることが可能にな
る。

【００２０】テーパリング３の外周部に設けられている
テーパ外周面３１の小径側所定位置にはオーリングなど
の弾性体リング８が密着嵌合されており、その弾性体リ
ング８は押し込みリング４の押し面４１によってテーパ
外周面３１から脱落しないように支えられている。

【００２１】そして、弾性体リング８の外周径寸法及び
テーパリング３のテーパ外周面３１の形状寸法は、弾性
体リング８がテーパ外周面３１の小径側所定位置に密着
嵌合されているときにはその弾性体リング８の外周径が
外嵌支持しょうとするシート巻管９の内径より所定の値
だけ小さい寸法となり、位置調整手段５による押し込み
作用によってテーパリング３と押し込みリング４とが所
定の距離だけ接近して弾性体リング８がテーパリング３
のテーパ外周面３１の径の大きい方に所定の距離だけ押
されたときにはその弾性体リング８の外周径がシート巻
管９の内径とほぼ同一寸法となり、それ以上押されたと
きには、その弾性体リング８の外周径がシート巻管９の
内径よりも大きい寸法となるような形状寸法に設定され
ている。

【００２２】主軸２の嵌合軸部２１の軸段部２２に隣接
して設けられているカラー６の外周には外嵌支持しょう
とするシート巻管９の外径よりも大きい外径とされたス
トッパリング１１が嵌合されており、止めねじ等の固定
手段によりカラー６の軸心方向任意の位置で固定可能と
されている。

【００２３】次に、以上のように構成された外径可変支
持手段１０を備えたシート巻管用マンドレル装置にシー
ト巻管９を外嵌支持する場合の手順について説明する。

【００２４】まず、各テーパリング３のテーパ外周面３
１に密着嵌合されている各弾性体リング８がそれぞれテ
ーパ外周面３１の小径側所定位置近傍にあるように位置
調整手段５を緩めるなどして各テーパリング３と押し込
みリング４との距離を確保してやる。このとき押し込み
リング４の押し面４１が弾性体リング８に全周にわたっ
て接触するように調整してやる。このように準備された
外径可変支持手段１０に対し、シート巻管９を外径可変
支持手段１０の先端側より外嵌装入し、シート巻管９の
先端がストッパリング１１の側面に当たるまで押し込ん
でやり、弾性体リング８の上部外周部によってシート巻
管９の内周壁の上部を保持させる。

【００２５】この状態において位置調整手段５によって
押し込みリング４をテーパリング３の方に押し込み弾性
体リング８をテーパ外周面３１の径の大きい方に押して
やる。これによって、シート巻管９の内周壁に沿って弾
性体リング８の外周が全周にわたってほぼ均一に接触
し、シート巻管用マンドレル装置の主軸２の軸心とシー
ト巻管９の軸心とが同一心となる。その後も引き続いて
位置調整手段５により弾性体リング８の外径を増加させ
てやることにより外嵌されているシート巻管９は内周壁
側から弾性体リング８の押圧力により強力に支持され
る。このときシート巻管９は弾性体リング８によって軸
段部２２側への力を受けるが、ストッパリング１１によ
って軸心方向への移動が規制されるのでシート巻管９が
軸心方向での芯ずれを起すことはない。

【００２６】以上説明した実施例においてはテーパリン
グ３のテーパ外周面の小径側所定位置に密着嵌合されて
いる弾性体リング８がオーリングであるものについて説
明したが、この弾性体リング８はリング状のコイルスプ
リングでもよく、また、少なくとも３個以上の弾性体コ
マを伸縮自在なひもで無端状に等間隔で連結したもので
あってもよいし、それらの断面形状が円形に限られるも
のでもない。

【００２７】次に他の実施例について説明する、図２に
おいて、テーパリング３のテーパ外周面３１の小径側外
周面にはリング状段部からなるストッパ３２が設けてあ
り押し込みリング４の押し面４１がそのストッパ３２に
当接することによって押し込みリング４のテーパリング
３に対する接近距離が一定になるように規制されてい
る。そして、このストッパ３２はテーパ外周面３１に密
着嵌合されている弾性体リング８の外周が外嵌されてい
るシート巻管９の内周壁を押圧力によって強力に支持す
るに足る外径寸法に拡大するまで弾性体リング８をテー
パ外周面３１の径の大きい方へ押し込む位置に設けられ
ている。

【００２８】この構成によれば、位置調整手段５により
複数に及ぶテーパリング３と押し込みリング４との組み
合わせのすべての組み合わせでテーパリング３のストッ
パ３２と押し込みリング４の押し面４１とを当接させて
やることによって弾性体リング８のシート巻管内周壁に
対する押圧力をすべて一定にすることができる。

【００２９】図３は更に別の実施例を示す図であり、押
し込みリング４の押し面４１をテーパ面とし押し面４１
とは別にストッパ４２を設けた構成であり、この構成に
よれば弾性体リング８の断面形状の変形量が少なくなる
ので弾性体リング８の劣化を和らげその寿命を伸ばすこ
とができる。

【００３０】以上説明した実施例においては、テーパリ
ング３と押し込みリング４との接近距離を一定に規制す
るストッパがテーパリング３のテーパ外周面３１の小径
側側面に設けられたリング状段部と押し込みリング４の
押し面４１とによって構成されたものについて説明した
が、この構成に限定されるものではなく、テーパリング
３と押し込みリングの接近距離を一定に規制できるもの
であればどのような構成でもよい。また、テーパリング
３１と押し込みリング４１の組み合わせが２組のものに
ついて図示したが、３組以上設けてもよいことは勿論で
ある。

【００３１】また、実施例においては各テーパリング３
を本体フレーム１側に設け、押し込みリング４を位置調
整手段５側に設けてテーパリング３に向かって押し込み
リング４を接近させる構成としたが、各押し込みリング
４を本体フレーム１側に設け、テーパリング３を位置調
整手段５側に設ける構成にしてもよいが、この場合には
シート巻管９は弾性体リング８によって位置調整手段５
側への力も受けることになるのでシート巻管９の先端は
ストッパ１１から離れシート巻管９には軸心方向での芯
ずれが起る可能性もあるので好ましくない。また実施例
においては位置調整手段５がねじによるハンドル式のも
のについて図示したが、空圧や油圧を利用して自動式に
することも可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のシート巻
管用マンドレル装置によれば極めて簡単な構成であるに
もかかわらず、回転制御される主軸の軸心と、その主軸
の外周にその主軸と一体回転するように設けられた外径
可変支持手段に外嵌支持されているシート巻管の軸心と
の間には芯ずれが生じることがなく、その上外径可変支
持手段の弾性体リングによってシート巻管の内周壁を円
周に沿って平均かつ強力に押圧保持するのでシート巻管
の変形が起こらず常に真円度が保たれる。そのために切
断精度がμｍオーダーで要求される箔などの高精度のス
リット作業においても問題なく使用することが可能とな
るのでその効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】本発明の他の実施例を示す断面図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す断面図である。

【図４】従来の巻芯装着装置を示す断面図である。

【図５】従来の巻取コア固定装を示す断面図である。

【符合の説明】

１ 本体フレーム ２ 主軸 ３ テーパリング ４ 押し込みリング ５ 位置調整手段 ６ カラー ７ カラー ８ 弾性体リング ９ シート巻管（巻芯、巻取コア） １０ 外径可変支持手段 １１ ストッパリング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート巻管を外径可変支持手段によって
   外嵌支持して該シート巻管の回転を制御するシート巻管
   用マンドレル装置であって、回転制御される主軸と、該
   主軸に組み込まれ該主軸と一体回転する外径可変支持手
   段とからなるシート巻管用マンドレル装置において、回
   転制御される前記主軸に組み込まれている前記外径可変
   支持手段は、該主軸に軸心方向に滑動可能に嵌合され外
   周部にテーパ外周面を持つ複数のテーパリングと、該テ
   ーパリングのテーパ外周面側に設けられ該テーパリング
   に対して軸心方向で接離可能に相対している複数の押し
   込みリングと、該押し込みリングを軸心方向に移動させ
   る位置調整手段と、前記テーパリングのテーパ外周面の
   所定の位置に密着嵌合された弾性体リングとからなり、
   前記テーパリングと前記押し込みリングの最大外径部の
   径と該テーパリングの所定の位置に密着嵌合されている
   ときの前記弾性体リングの外周径とは前記シート巻管の
   内径よりそれぞれ所定の値だけ小径とされ、前記位置調
   整手段によって前記押し込みリングを所定の距離だけ前
   記テーパリングに接近させて前記弾性体リングを該テー
   パリングのテーパ外周面の径の大きい方に移動させてや
   ることにより拡大する該弾性体リングの外周部によって
   前記シート巻管の内周壁を押圧して該シート巻管を外嵌
   支持することを特徴とするシート巻管用マンドレル装
   置。
2. 【請求項２】 前記テーパリングに対する前記押し込み
   リングの接近距離は該テーパリングと該押し込みリング
   に設けられたストッパによって規制されることを特徴と
   する請求項１記載のシート巻管用マンドレル装置。