JPH1122720A - Ｆｒｐ製ロール - Google Patents
Ｆｒｐ製ロールInfo
- Publication number
- JPH1122720A JPH1122720A JP17944797A JP17944797A JPH1122720A JP H1122720 A JPH1122720 A JP H1122720A JP 17944797 A JP17944797 A JP 17944797A JP 17944797 A JP17944797 A JP 17944797A JP H1122720 A JPH1122720 A JP H1122720A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- main body
- frp
- roll
- body cylinder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Delivering By Means Of Belts And Rollers (AREA)
- Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】撓み量が小さく、かつ、軽量で、しかも、ロー
ル軸方向の中心部の強度がゴム巻き等の被覆工程にも十
分耐える、合成樹脂フィルム、紙等のシート状物の搬送
や巻取りに用いるＦＲＰ製ロールと、その製造方法を提
供する。 【解決手段】ＦＲＰ製本体筒８の内径を筒軸方向におい
て中心から両端部に向かって段階的に大きくし、中心部
の肉厚を大きくする。
ル軸方向の中心部の強度がゴム巻き等の被覆工程にも十
分耐える、合成樹脂フィルム、紙等のシート状物の搬送
や巻取りに用いるＦＲＰ製ロールと、その製造方法を提
供する。 【解決手段】ＦＲＰ製本体筒８の内径を筒軸方向におい
て中心から両端部に向かって段階的に大きくし、中心部
の肉厚を大きくする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、合成樹脂フィル
ム、紙等のシート状物の搬送や巻取りに使用するＦＲＰ
製ロールおよびその製造方法に関する。
ム、紙等のシート状物の搬送や巻取りに使用するＦＲＰ
製ロールおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、合成樹脂フィルムの製造工程
において、その搬送や巻取りに使用するロールは、外径
に比べて長さが相当長いため、その撓みが問題になる。
そして、ロールに撓みがあると、フィルムにしわが発生
したり、巻きずれや巻きむらが起こったりするため、こ
れらの不都合を防止すべく、従来のロールは相当な肉厚
を持った金属で作られている。そのため、従来のロール
はたいへん重く、ロール交換等の作業が非常に煩雑なも
のであった。
において、その搬送や巻取りに使用するロールは、外径
に比べて長さが相当長いため、その撓みが問題になる。
そして、ロールに撓みがあると、フィルムにしわが発生
したり、巻きずれや巻きむらが起こったりするため、こ
れらの不都合を防止すべく、従来のロールは相当な肉厚
を持った金属で作られている。そのため、従来のロール
はたいへん重く、ロール交換等の作業が非常に煩雑なも
のであった。
【０００３】ところで、ロールの撓み量は、その自重に
よる撓み量と、外力の付加による撓み量との和である。
自重による撓みを抑制するには、比弾性率（弾性率／密
度）の大きな材料を使用すること、あるいは、ロールを
大径化することが有効である。また、外力の付加による
撓みを抑制するには、高弾性材料の使用、ロールの大径
化あるいは厚肉化が有効である。しかしながら、大径化
や厚肉化による解決手段は、著しい重量増加をもたら
し、また設備上の制約もあってなかなか難しい。一方、
材料の改良による解決手段は、金属に比べて比弾性率が
格段に優れているＣＦＲＰ等を使用する方法があり、あ
る程度解決できる。
よる撓み量と、外力の付加による撓み量との和である。
自重による撓みを抑制するには、比弾性率（弾性率／密
度）の大きな材料を使用すること、あるいは、ロールを
大径化することが有効である。また、外力の付加による
撓みを抑制するには、高弾性材料の使用、ロールの大径
化あるいは厚肉化が有効である。しかしながら、大径化
や厚肉化による解決手段は、著しい重量増加をもたら
し、また設備上の制約もあってなかなか難しい。一方、
材料の改良による解決手段は、金属に比べて比弾性率が
格段に優れているＣＦＲＰ等を使用する方法があり、あ
る程度解決できる。
【０００４】たとえば、特開昭５１−５８５０４号公報
や実開昭５６−４５６１８号公報には、フィラメントワ
インディング法により形成したＣＦＲＰ製ロールが記載
されている。このロールは、金属製ロールと同等の曲げ
剛性を持ち、かつ、軽量化されている。しかしながら、
ＣＦＲＰは異方性の大きな材料であるため、強化繊維の
配列角度を最適化しないと十分な曲げ剛性が得られなか
ったり、あるいは肉厚が厚くなり、軽量化の効果が低減
されてしまうという問題がある。
や実開昭５６−４５６１８号公報には、フィラメントワ
インディング法により形成したＣＦＲＰ製ロールが記載
されている。このロールは、金属製ロールと同等の曲げ
剛性を持ち、かつ、軽量化されている。しかしながら、
ＣＦＲＰは異方性の大きな材料であるため、強化繊維の
配列角度を最適化しないと十分な曲げ剛性が得られなか
ったり、あるいは肉厚が厚くなり、軽量化の効果が低減
されてしまうという問題がある。
【０００５】このような問題を解決するために、たとえ
ば実公平３−１４５７９号公報は、ロールをＦＲＰで製
作する際、ヘリカル巻きをする連続繊維の巻角度を、ロ
ールの両端部から中心部に向かって徐々に小さくするこ
とで、ロールの中央部の剛性を両端部の剛性よりも高く
し、撓み量を小さくすることを提案している。しかしな
がら、ロール軸方向に巻角度を精度よく変化させること
は非常に難しく、製品間で物性値のばらつきが大きくな
る。
ば実公平３−１４５７９号公報は、ロールをＦＲＰで製
作する際、ヘリカル巻きをする連続繊維の巻角度を、ロ
ールの両端部から中心部に向かって徐々に小さくするこ
とで、ロールの中央部の剛性を両端部の剛性よりも高く
し、撓み量を小さくすることを提案している。しかしな
がら、ロール軸方向に巻角度を精度よく変化させること
は非常に難しく、製品間で物性値のばらつきが大きくな
る。
【０００６】また、ロール軸方向の中心部の弾性率を上
げるために、ヘリカル層の角度を小さくすると、その部
分の径方向の熱膨張率が１５〜２０×１０-6／℃程度と
なるが、成形時に芯金として通常使用する炭素鋼の熱膨
張率は１０〜１１×１０-6／℃程度であるため、マトリ
クス樹脂が熱硬化性樹脂の場合、硬化後に、ロールが芯
金を締め付け、成形終了時に芯金を脱型できなくなるこ
とがある。
げるために、ヘリカル層の角度を小さくすると、その部
分の径方向の熱膨張率が１５〜２０×１０-6／℃程度と
なるが、成形時に芯金として通常使用する炭素鋼の熱膨
張率は１０〜１１×１０-6／℃程度であるため、マトリ
クス樹脂が熱硬化性樹脂の場合、硬化後に、ロールが芯
金を締め付け、成形終了時に芯金を脱型できなくなるこ
とがある。
【０００７】さらに、ロール軸方向の中心部の径方向の
強度が小さくなるため、ゴム巻きロールを製作するとき
は、ゴム加硫時の締付け力でロールが破損することもあ
る。
強度が小さくなるため、ゴム巻きロールを製作するとき
は、ゴム加硫時の締付け力でロールが破損することもあ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の技術の上述した問題点を解決し、撓み量が極めて小さ
く、かつ、軽量であり、ロール軸方向の中心部の強度
が、ゴム巻き等の被覆工程にも十分耐え得るＦＲＰ製ロ
ールおよびその製造方法を提供することにある。
の技術の上述した問題点を解決し、撓み量が極めて小さ
く、かつ、軽量であり、ロール軸方向の中心部の強度
が、ゴム巻き等の被覆工程にも十分耐え得るＦＲＰ製ロ
ールおよびその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、ＦＲＰ製本体筒を有し、かつ、前記本体筒
の内径がその本体筒の筒軸方向において中心から両端部
に向かって滑らかに、または、段階的に大きくなるよう
にしたＦＲＰ製ロールを特徴とするものである。
の本発明は、ＦＲＰ製本体筒を有し、かつ、前記本体筒
の内径がその本体筒の筒軸方向において中心から両端部
に向かって滑らかに、または、段階的に大きくなるよう
にしたＦＲＰ製ロールを特徴とするものである。
【００１０】上記において、本体筒は、内径の異なる少
なくとも２つの部分からなっていてよい。また、ＦＲＰ
中に含まれる強化繊維の少なくとも８０％は、炭素繊維
であるのが好ましい。さらに、ＦＲＰ中に含まれる強化
繊維の少なくとも５０％が、本体筒の筒軸方向に対して
±３０゜以下の角度で配置された炭素繊維であることも
好ましい。また、本体筒の両端部は、通常、ジャーナル
が嵌装される。さらに、本体筒の体積をＶ、ジャーナル
が嵌装される両端部を除く本体筒の最大内径を内径とす
る仮想本体筒の体積をＶ0としたとき、（Ｖ0／Ｖ）が
０．４〜０．８の範囲にあるのが好ましい。さらにま
た、本体筒に、金属、セラミックまたは弾性体からなる
外被層を設けておくのも好ましいことである。
なくとも２つの部分からなっていてよい。また、ＦＲＰ
中に含まれる強化繊維の少なくとも８０％は、炭素繊維
であるのが好ましい。さらに、ＦＲＰ中に含まれる強化
繊維の少なくとも５０％が、本体筒の筒軸方向に対して
±３０゜以下の角度で配置された炭素繊維であることも
好ましい。また、本体筒の両端部は、通常、ジャーナル
が嵌装される。さらに、本体筒の体積をＶ、ジャーナル
が嵌装される両端部を除く本体筒の最大内径を内径とす
る仮想本体筒の体積をＶ0としたとき、（Ｖ0／Ｖ）が
０．４〜０．８の範囲にあるのが好ましい。さらにま
た、本体筒に、金属、セラミックまたは弾性体からなる
外被層を設けておくのも好ましいことである。
【００１１】上述したように、本発明のＦＲＰ製ロール
は、外径が筒軸方向における中心から両端部に向かって
滑らかに増大するように、一端部から他端部に向かって
外径が滑らかに増大している少なくとも２つの芯筒を同
軸に組み合わせて一組の組合せ芯筒を形成し、その組合
せ芯筒の周りにＦＲＰからなる本体筒を形成した後、前
記芯筒を筒軸方向に抜き取ることにより製造することが
できる。
は、外径が筒軸方向における中心から両端部に向かって
滑らかに増大するように、一端部から他端部に向かって
外径が滑らかに増大している少なくとも２つの芯筒を同
軸に組み合わせて一組の組合せ芯筒を形成し、その組合
せ芯筒の周りにＦＲＰからなる本体筒を形成した後、前
記芯筒を筒軸方向に抜き取ることにより製造することが
できる。
【００１２】また、外径が筒軸方向における中心から両
端部に向かって段階的に大きくなるように、一端部から
他端部に向かって外径が段階的に大きくなっている少な
くとも２つの芯筒を同軸に組み合わせて一組の組合せ芯
筒を形成し、その組合せ芯筒の周りにＦＲＰからなる本
体筒を形成した後、前記芯筒を筒軸方向に抜き取ること
により製造することもできる。
端部に向かって段階的に大きくなるように、一端部から
他端部に向かって外径が段階的に大きくなっている少な
くとも２つの芯筒を同軸に組み合わせて一組の組合せ芯
筒を形成し、その組合せ芯筒の周りにＦＲＰからなる本
体筒を形成した後、前記芯筒を筒軸方向に抜き取ること
により製造することもできる。
【００１３】さらに、外径が筒軸方向における中心から
両端部に向かって段階的に大きくなるように、外径が異
なる少なくとも３つの芯筒を同軸に組み合わせて一組の
組合せ芯筒を形成し、その組合せ芯筒の周りにＦＲＰか
らなる本体筒を形成した後、前記芯筒を筒軸方向に抜き
取ることにより製造することもできる。
両端部に向かって段階的に大きくなるように、外径が異
なる少なくとも３つの芯筒を同軸に組み合わせて一組の
組合せ芯筒を形成し、その組合せ芯筒の周りにＦＲＰか
らなる本体筒を形成した後、前記芯筒を筒軸方向に抜き
取ることにより製造することもできる。
【００１４】本体筒の形成は、フィラメントワインディ
ング法および／またはシートワインディング法によるこ
とが好ましい。
ング法および／またはシートワインディング法によるこ
とが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１において、ＦＲＰ製ロール
は、強化繊維で樹脂を強化してなるＦＲＰ製の本体筒１
と、この本体筒１の外周面に設けた外被層４とを有す
る。本体筒１の両端部には、ジャーナル２、３が嵌装さ
れており、本体筒１とジャーナル２、３の接合は、接着
によるのが好ましいが、焼きばめや冷やしばめ、圧入
等、他の方法によることもできる。
は、強化繊維で樹脂を強化してなるＦＲＰ製の本体筒１
と、この本体筒１の外周面に設けた外被層４とを有す
る。本体筒１の両端部には、ジャーナル２、３が嵌装さ
れており、本体筒１とジャーナル２、３の接合は、接着
によるのが好ましいが、焼きばめや冷やしばめ、圧入
等、他の方法によることもできる。
【００１６】本体筒１の内径は、本体筒１の筒軸方向の
中心から両端部に向かって滑らかに大きくなっている。
このように、本体筒１の筒軸方向の中心部を含む付近を
厚肉化することにより、本体筒１の筒軸方向の中心部の
断面２次モーメントは最大となり、本体筒１の曲げ剛性
が高まる。たとえば、本体筒１の両端部をジャーナルで
支持してなるシート状物搬送用ロールにおいて、シート
状物の張力がロールの筒軸方向に分布荷重となって作用
する場合、本体筒１の筒軸方向の中心部に最大の曲げモ
ーメントが生じるが、本体筒１の筒軸方向の中心部の断
面２次モーメントが最大になる構成のため、中心部の撓
み量は極めて小さくなる。
中心から両端部に向かって滑らかに大きくなっている。
このように、本体筒１の筒軸方向の中心部を含む付近を
厚肉化することにより、本体筒１の筒軸方向の中心部の
断面２次モーメントは最大となり、本体筒１の曲げ剛性
が高まる。たとえば、本体筒１の両端部をジャーナルで
支持してなるシート状物搬送用ロールにおいて、シート
状物の張力がロールの筒軸方向に分布荷重となって作用
する場合、本体筒１の筒軸方向の中心部に最大の曲げモ
ーメントが生じるが、本体筒１の筒軸方向の中心部の断
面２次モーメントが最大になる構成のため、中心部の撓
み量は極めて小さくなる。
【００１７】本体筒１の外径は、筒軸方向に一様である
が、シート状物に長さ方向の張力を与えるため、０．３
〜１．０ｍｍ程度のクラウンを施すか、同程度の逆クラ
ウンを施してもよい。
が、シート状物に長さ方向の張力を与えるため、０．３
〜１．０ｍｍ程度のクラウンを施すか、同程度の逆クラ
ウンを施してもよい。
【００１８】また、ジャーナル２、３を嵌装する本体筒
１の両端部の熱膨張率は、ジャーナル２、３の熱膨張率
にほぼ等しく設計しておくのが好ましい。これにより、
ロール製作時に本体筒１とジャーナル２、３間に、残留
応力が発生するのを防止できるようになる。
１の両端部の熱膨張率は、ジャーナル２、３の熱膨張率
にほぼ等しく設計しておくのが好ましい。これにより、
ロール製作時に本体筒１とジャーナル２、３間に、残留
応力が発生するのを防止できるようになる。
【００１９】強化繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、有機
高弾性率繊維（たとえば、米国デュポン（株）社製のポ
リアラミド繊維“ケブラー”）、アルミナ繊維、シリコ
ンカーバイド繊維等の高強度、高弾性率繊維からなって
おり、これらを単独で、または、組み合わせて使用す
る。
高弾性率繊維（たとえば、米国デュポン（株）社製のポ
リアラミド繊維“ケブラー”）、アルミナ繊維、シリコ
ンカーバイド繊維等の高強度、高弾性率繊維からなって
おり、これらを単独で、または、組み合わせて使用す
る。
【００２０】さらに、本体筒１の曲げ剛性をさらに高め
るために、本体筒１の強化繊維の少なくとも８０％が炭
素繊維であるのが好ましい。
るために、本体筒１の強化繊維の少なくとも８０％が炭
素繊維であるのが好ましい。
【００２１】さらにまた、強化繊維の少なくとも５０％
が本体筒１の筒軸方向に対して±３０゜以下の角度で配
置された炭素繊維であるのも好ましい。炭素繊維は、引
張弾性率が高いものが好ましく、たとえば、引張弾性率
が１９６ＧＰａ以上の高弾性率炭素繊維が好ましい。
が本体筒１の筒軸方向に対して±３０゜以下の角度で配
置された炭素繊維であるのも好ましい。炭素繊維は、引
張弾性率が高いものが好ましく、たとえば、引張弾性率
が１９６ＧＰａ以上の高弾性率炭素繊維が好ましい。
【００２２】ＦＲＰのマトリクスを構成する樹脂として
は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、ビニルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂や、ナイ
ロン樹脂等の熱可塑性樹脂を使用することができる。
は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、ビニルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂や、ナイ
ロン樹脂等の熱可塑性樹脂を使用することができる。
【００２３】本体筒１には、金属、セラミック、弾性体
等からなる外被層４を設けておくのが好ましい。外被層
４は、ロール表面を平滑にするとともにロール表面の磨
耗を防止し、相手材となる合成樹脂フィルム、紙等を把
持あるいは傷つけないようにする。金属の外被層として
は、アルミニウム管等の金属管を本体筒１に嵌装したも
のや、メッキによるもの等がある。セラミックの外被層
としては、アルミナ、チタン等のセラミック材料をコー
ティングしたり溶射したものがある。弾性体の外被層と
しては、ウレタンゴム、シリコンゴム、ニトリルゴム等
の合成ゴムや、天然ゴム等によるものがある。
等からなる外被層４を設けておくのが好ましい。外被層
４は、ロール表面を平滑にするとともにロール表面の磨
耗を防止し、相手材となる合成樹脂フィルム、紙等を把
持あるいは傷つけないようにする。金属の外被層として
は、アルミニウム管等の金属管を本体筒１に嵌装したも
のや、メッキによるもの等がある。セラミックの外被層
としては、アルミナ、チタン等のセラミック材料をコー
ティングしたり溶射したものがある。弾性体の外被層と
しては、ウレタンゴム、シリコンゴム、ニトリルゴム等
の合成ゴムや、天然ゴム等によるものがある。
【００２４】図２は、図１に示したロールを製造してい
る様子を示すものである。このようなロールは、外径が
筒軸方向における中心から両端部に向かって滑らかに増
大するように、一端部から他端部に向かって外径が滑ら
かに増大している２つの芯筒５、６を同軸に組み合わせ
て一組の組合せ芯筒７を形成し、組合せ芯筒７の周りに
ＦＲＰからなる本体筒１を形成した後、芯筒５、６を筒
軸方向に抜き取ることにより製造することができる。な
お、図２では、２つの芯筒を組み合わせて組合せ芯筒を
形成しているが、３つ以上の芯筒を用いて組合せ芯筒を
形成することもできる。本体筒１の形成は、フィラメン
トワインディング法および／またはシートワインディン
グ法によることが好ましい。
る様子を示すものである。このようなロールは、外径が
筒軸方向における中心から両端部に向かって滑らかに増
大するように、一端部から他端部に向かって外径が滑ら
かに増大している２つの芯筒５、６を同軸に組み合わせ
て一組の組合せ芯筒７を形成し、組合せ芯筒７の周りに
ＦＲＰからなる本体筒１を形成した後、芯筒５、６を筒
軸方向に抜き取ることにより製造することができる。な
お、図２では、２つの芯筒を組み合わせて組合せ芯筒を
形成しているが、３つ以上の芯筒を用いて組合せ芯筒を
形成することもできる。本体筒１の形成は、フィラメン
トワインディング法および／またはシートワインディン
グ法によることが好ましい。
【００２５】図３は、図１に示したものとは異なる実施
態様のロールを示すものである。この態様のものは、Ｆ
ＲＰ製の本体筒８の内径が、筒軸方向の中心から両端部
に向かって段階的に大きくなっている。
態様のロールを示すものである。この態様のものは、Ｆ
ＲＰ製の本体筒８の内径が、筒軸方向の中心から両端部
に向かって段階的に大きくなっている。
【００２６】本発明のロールにおいては、本体筒の体積
をＶ、ジャーナルが嵌装される両端部を除く本体筒の最
大内径を内径とする仮想本体筒の体積をＶ0 としたと
き、（Ｖ0 ／Ｖ）が０．４〜０．８の範囲にあるのが好
ましい。そのようにすることで、曲げ剛性が高くなり、
自重や外力により発生する撓みが一層小さくなる。これ
を図３に示したロールについて説明すると、外径Ｄを有
する本体筒８の体積をＶ、ジャーナルが嵌装される両端
部を除く本体筒８の最大内径ＤO を内径とする仮想本体
筒の体積をＶ0としたとき、（Ｖ0／Ｖ）が０．４〜０．
８の範囲にあるようにすることである。
をＶ、ジャーナルが嵌装される両端部を除く本体筒の最
大内径を内径とする仮想本体筒の体積をＶ0 としたと
き、（Ｖ0 ／Ｖ）が０．４〜０．８の範囲にあるのが好
ましい。そのようにすることで、曲げ剛性が高くなり、
自重や外力により発生する撓みが一層小さくなる。これ
を図３に示したロールについて説明すると、外径Ｄを有
する本体筒８の体積をＶ、ジャーナルが嵌装される両端
部を除く本体筒８の最大内径ＤO を内径とする仮想本体
筒の体積をＶ0としたとき、（Ｖ0／Ｖ）が０．４〜０．
８の範囲にあるようにすることである。
【００２７】図４は、図３に示したロールを製造してい
る様子を示すものである。このロールは、外径が筒軸方
向における中心から両端部に向かって段階的に大きくな
るように、一端部から他端部に向かって外径が段階的に
大きくなっている２つの芯筒９、１０を同軸に組み合わ
せて一組の組合せ芯筒１１を形成し、組合せ芯筒１１の
周りにＦＲＰからなる本体筒８を形成した後、芯筒９、
１０を筒軸方向に抜き取ることにより製造することがで
きる。なお、図４では、２つの芯筒を組み合わせて組合
せ芯筒を形成しているが、３つ以上の芯筒を用いて組合
せ芯筒を形成することもできる。本体筒８の形成方法と
しては、フィラメントワインディング法および／または
シートワインディング法を用いることができる。
る様子を示すものである。このロールは、外径が筒軸方
向における中心から両端部に向かって段階的に大きくな
るように、一端部から他端部に向かって外径が段階的に
大きくなっている２つの芯筒９、１０を同軸に組み合わ
せて一組の組合せ芯筒１１を形成し、組合せ芯筒１１の
周りにＦＲＰからなる本体筒８を形成した後、芯筒９、
１０を筒軸方向に抜き取ることにより製造することがで
きる。なお、図４では、２つの芯筒を組み合わせて組合
せ芯筒を形成しているが、３つ以上の芯筒を用いて組合
せ芯筒を形成することもできる。本体筒８の形成方法と
しては、フィラメントワインディング法および／または
シートワインディング法を用いることができる。
【００２８】図５〜７は、本発明のロールのさらに別の
製造方法を示すものである。図５において、外径ＤC の
芯筒１２の周りにＦＲＰからなる内筒１３ａを形成した
後、芯筒１２を抜き取り、内筒１３ａの長さがＬ2 にな
るように端部を切除し、外径ＤO 、内径ＤC、長さＬ2の
内筒１３ａを得る。次に、図６のように、外径が芯筒１
２の外径と等しいか、わずかに小さい芯筒１４に内筒１
３ａを嵌装し、内筒１３ａの両端から芯筒１５、１６を
嵌装して、芯筒１４、１５、１６を一体化する。これに
より、外径が筒軸方向における中心から両端部に向かっ
て段階的に大きくなる組合せ芯筒１７が形成される。次
に、図７のように、組合せ芯筒１７の周りにＦＲＰから
なる外筒１３ｂを形成した後、芯筒１４、１５、１６を
筒軸方向に抜き取ることにより、内筒１３ａと外筒１３
ｂからなる本体筒１３が形成される。本体筒１３の形成
方法は、フィラメントワインディング法および／または
シートワインディング法が好ましい。
製造方法を示すものである。図５において、外径ＤC の
芯筒１２の周りにＦＲＰからなる内筒１３ａを形成した
後、芯筒１２を抜き取り、内筒１３ａの長さがＬ2 にな
るように端部を切除し、外径ＤO 、内径ＤC、長さＬ2の
内筒１３ａを得る。次に、図６のように、外径が芯筒１
２の外径と等しいか、わずかに小さい芯筒１４に内筒１
３ａを嵌装し、内筒１３ａの両端から芯筒１５、１６を
嵌装して、芯筒１４、１５、１６を一体化する。これに
より、外径が筒軸方向における中心から両端部に向かっ
て段階的に大きくなる組合せ芯筒１７が形成される。次
に、図７のように、組合せ芯筒１７の周りにＦＲＰから
なる外筒１３ｂを形成した後、芯筒１４、１５、１６を
筒軸方向に抜き取ることにより、内筒１３ａと外筒１３
ｂからなる本体筒１３が形成される。本体筒１３の形成
方法は、フィラメントワインディング法および／または
シートワインディング法が好ましい。
【００２９】
〈実施例１〉マトリクス樹脂はエポキシ樹脂を使用し、
強化繊維は引張強度が約４２２０ＭＰａ、引張弾性率が
約４３６ＧＰａの炭素繊維を使用して、図５〜７に示す
製造方法により、図３に示すＣＦＲＰ製ロールを製作し
た。本体筒は、フィラメントワインディング法で形成し
た。その本体筒の寸法、製作条件を表１に示す。
強化繊維は引張強度が約４２２０ＭＰａ、引張弾性率が
約４３６ＧＰａの炭素繊維を使用して、図５〜７に示す
製造方法により、図３に示すＣＦＲＰ製ロールを製作し
た。本体筒は、フィラメントワインディング法で形成し
た。その本体筒の寸法、製作条件を表１に示す。
【００３０】実施例１は、本体筒の体積をＶ、本体筒の
最大内径ＤO を内径とする仮想本体筒の体積、この場合
は外筒の体積であり、それをＶ0としたとき、（Ｖ0／
Ｖ）が０．４〜０．８の範囲にある。
最大内径ＤO を内径とする仮想本体筒の体積、この場合
は外筒の体積であり、それをＶ0としたとき、（Ｖ0／
Ｖ）が０．４〜０．８の範囲にある。
【００３１】〈実施例２〉外径が異なる芯筒を用いたほ
かは実施例１と同様にしてＣＦＲＰ製ロールを製作し
た。その本体筒の寸法、製作条件を表１に示す。実施例
２は、実施例１と同様に（Ｖ0／Ｖ）の値が０．４〜
０．８の範囲内にある。 〈実施例３〉外径が異なる芯筒を用いたほかは実施例１
と同様にしてＣＦＲＰ製ロールを製作した。その本体筒
の寸法、製作条件を表１に示す。実施例３は、実施例１
と同様に（Ｖ0／Ｖ）の値が０．４〜０．８の範囲内に
ある。 〈比較例１〉外径が異なる芯筒を用いたほかは実施例１
と同様にしてＣＦＲＰ製ロールを製作した。その本体筒
の寸法、製作条件を表１に示す。但し、比較例１は、上
記（Ｖ0／Ｖ）の値が０．２１１であり、０．４〜０．
８の範囲外にある。 〈比較例２〉実施例１と同様のマトリクス樹脂と強化繊
維を用いて、フィラメントワインディング法により、本
体筒の内径を筒軸方向に一様としたＣＦＲＰ製ロールを
製作した。その本体筒の寸法、製作条件を表１に示す。
かは実施例１と同様にしてＣＦＲＰ製ロールを製作し
た。その本体筒の寸法、製作条件を表１に示す。実施例
２は、実施例１と同様に（Ｖ0／Ｖ）の値が０．４〜
０．８の範囲内にある。 〈実施例３〉外径が異なる芯筒を用いたほかは実施例１
と同様にしてＣＦＲＰ製ロールを製作した。その本体筒
の寸法、製作条件を表１に示す。実施例３は、実施例１
と同様に（Ｖ0／Ｖ）の値が０．４〜０．８の範囲内に
ある。 〈比較例１〉外径が異なる芯筒を用いたほかは実施例１
と同様にしてＣＦＲＰ製ロールを製作した。その本体筒
の寸法、製作条件を表１に示す。但し、比較例１は、上
記（Ｖ0／Ｖ）の値が０．２１１であり、０．４〜０．
８の範囲外にある。 〈比較例２〉実施例１と同様のマトリクス樹脂と強化繊
維を用いて、フィラメントワインディング法により、本
体筒の内径を筒軸方向に一様としたＣＦＲＰ製ロールを
製作した。その本体筒の寸法、製作条件を表１に示す。
【００３２】実施例１、２、３と比較例１、２の本体筒
の曲げ剛性を評価するために、以下の３点曲げ試験を行
った。
の曲げ剛性を評価するために、以下の３点曲げ試験を行
った。
【００３３】本体筒の筒軸方向の両端部を支点で支持
し、その本体筒の筒軸方向の中心部に集中荷重を作用さ
せたときの、本体筒の筒軸方向の中心部の撓み量を測定
して、表１の結果を得た。
し、その本体筒の筒軸方向の中心部に集中荷重を作用さ
せたときの、本体筒の筒軸方向の中心部の撓み量を測定
して、表１の結果を得た。
【００３４】実施例１、２、３の撓み量は、比較例１、
２と比べて、極めて小さく、高い曲げ剛性が得られるこ
とがわかる。
２と比べて、極めて小さく、高い曲げ剛性が得られるこ
とがわかる。
【００３５】
【表１】 図８は、図３に示す形状のロールにおいて、本体筒の肉
厚を変化させたときの曲げ剛性の向上効果を示す図であ
る。横軸は、外径Ｄを有する本体筒の体積をＶ、ジャー
ナルが嵌装される両端部を除く本体筒の最大内径ＤO を
内径とする仮想本体の体積をＶOとしたときの、（ＶO／
Ｖ）の値である。縦軸は、上記３点曲げ試験で測定した
前記本体筒の撓み量と、前記本体筒と同重量をもつ比較
例２の本体筒の撓み量との比である。図８から明らかな
ように、（ＶO ／Ｖ）が０．４〜０．８の範囲内にある
ときは、撓み比が０．９以下となり、曲げ剛性が１０％
以上向上する。これより、（ＶO ／Ｖ）が０．４〜０．
８の領域は、曲げ剛性の向上が最も顕著に現れる領域で
ある。
厚を変化させたときの曲げ剛性の向上効果を示す図であ
る。横軸は、外径Ｄを有する本体筒の体積をＶ、ジャー
ナルが嵌装される両端部を除く本体筒の最大内径ＤO を
内径とする仮想本体の体積をＶOとしたときの、（ＶO／
Ｖ）の値である。縦軸は、上記３点曲げ試験で測定した
前記本体筒の撓み量と、前記本体筒と同重量をもつ比較
例２の本体筒の撓み量との比である。図８から明らかな
ように、（ＶO ／Ｖ）が０．４〜０．８の範囲内にある
ときは、撓み比が０．９以下となり、曲げ剛性が１０％
以上向上する。これより、（ＶO ／Ｖ）が０．４〜０．
８の領域は、曲げ剛性の向上が最も顕著に現れる領域で
ある。
【００３６】
【発明の効果】本発明によるＦＲＰ製ロールは、ＦＲＰ
製本体筒の内径が、その本体筒の筒軸方向において中心
から両端部に向かって滑らかに、または、段階的に大き
くなっているので、曲げ剛性が高く、自重や外力により
発生する撓みが極めて小さく、軽量であるからロール交
換等の作業性が著しく向上する。
製本体筒の内径が、その本体筒の筒軸方向において中心
から両端部に向かって滑らかに、または、段階的に大き
くなっているので、曲げ剛性が高く、自重や外力により
発生する撓みが極めて小さく、軽量であるからロール交
換等の作業性が著しく向上する。
【００３７】また、ＦＲＰ中に含まれる強化繊維の少な
くとも８０％を炭素繊維としたときは、本体筒の曲げ剛
性がさらに向上する。この曲げ剛性は、ＦＲＰ中に含ま
れる強化繊維の少なくとも５０％を本体筒の筒軸方向に
対して±３０゜以下の角度で配置された炭素繊維とした
ときは、一層向上するし、本体筒の体積をＶ、ジャーナ
ルが嵌装される両端部を除く本体筒の最大内径を内径と
する仮想本体筒の体積をＶ0としたとき、（Ｖ0／Ｖ）が
０．４〜０．８の範囲になるようにするとさらに向上す
る。
くとも８０％を炭素繊維としたときは、本体筒の曲げ剛
性がさらに向上する。この曲げ剛性は、ＦＲＰ中に含ま
れる強化繊維の少なくとも５０％を本体筒の筒軸方向に
対して±３０゜以下の角度で配置された炭素繊維とした
ときは、一層向上するし、本体筒の体積をＶ、ジャーナ
ルが嵌装される両端部を除く本体筒の最大内径を内径と
する仮想本体筒の体積をＶ0としたとき、（Ｖ0／Ｖ）が
０．４〜０．８の範囲になるようにするとさらに向上す
る。
【００３８】さらに、本体筒に、金属、セラミックや、
弾性体からなる外被層を設けた場合には、ロール表面が
平滑になるとともにロール表面の耐磨耗性が向上し、相
手材となる合成樹脂フィルム、紙等の把持性が向上し、
また、それらが傷つくのを防止できるようになる。
弾性体からなる外被層を設けた場合には、ロール表面が
平滑になるとともにロール表面の耐磨耗性が向上し、相
手材となる合成樹脂フィルム、紙等の把持性が向上し、
また、それらが傷つくのを防止できるようになる。
【００３９】このような特徴から、本発明のロールは、
外径に比べて長さが相当長い合成樹脂フィルム、紙等の
シート状物の搬送や巻取りに用いるロールとして大変好
適である。
外径に比べて長さが相当長い合成樹脂フィルム、紙等の
シート状物の搬送や巻取りに用いるロールとして大変好
適である。
【００４０】また、本発明のロールの製造方法は、外径
が筒軸方向における中心から両端部に向かって滑らかに
増大するように、あるいは、段階的に大きくなるよう
に、一端部から他端部に向かって外径が滑らかに増大し
ている、あるいは、段階的に大きくなっている少なくと
も２つの芯筒を同軸に組み合わせて一組の組合せ芯筒を
形成し、その組合せ芯筒の周りにＦＲＰからなる本体筒
を形成した後、前記芯筒を筒軸方向に抜き取るので、上
述のロールを容易に製造することができる。
が筒軸方向における中心から両端部に向かって滑らかに
増大するように、あるいは、段階的に大きくなるよう
に、一端部から他端部に向かって外径が滑らかに増大し
ている、あるいは、段階的に大きくなっている少なくと
も２つの芯筒を同軸に組み合わせて一組の組合せ芯筒を
形成し、その組合せ芯筒の周りにＦＲＰからなる本体筒
を形成した後、前記芯筒を筒軸方向に抜き取るので、上
述のロールを容易に製造することができる。
【図１】本発明の一実施態様に係るＦＲＰ製ロールの概
略断面図である。
略断面図である。
【図２】図１に示したＦＲＰ製ロールの製造方法を示す
概略図である。
概略図である。
【図３】本発明の他の実施態様に係るＦＲＰ製ロールの
概略断面図である。
概略断面図である。
【図４】図３に示したＦＲＰ製ロールの他の製造方法を
示す概略図である。
示す概略図である。
【図５】本発明のＦＲＰ製ロールの製造方法のさらに他
の実施態様を示す概略図である。
の実施態様を示す概略図である。
【図６】本発明のＦＲＰ製ロールの製造方法のさらに他
の実施態様を示す概略図である。
の実施態様を示す概略図である。
【図７】本発明のＦＲＰ製ロールの製造方法のさらに他
の実施態様を示す概略図である。
の実施態様を示す概略図である。
【図８】ＦＲＰ製ロールの本体筒の肉厚を変化させたと
きの曲げ剛性の向上効果を示すグラフである。
きの曲げ剛性の向上効果を示すグラフである。
１：本体筒 ２：ジャーナル ３：ジャーナル ４：外被層 ５：芯筒 ６：芯筒 ７：組合せ芯筒 ８：本体筒 ９：芯筒 １０：芯筒 １１：組合せ芯筒 １２：芯筒 １３：本体筒 １３ａ：内筒 １３ｂ：外筒 １４：芯筒 １５：芯筒 １６：芯筒 １７：組合せ芯筒
Claims (12)
- 【請求項１】ＦＲＰ製本体筒を有し、かつ、前記本体筒
の内径がその本体筒の筒軸方向において中心から両端部
に向かって滑らかに大きくなっていることを特徴とする
ＦＲＰ製ロール。 - 【請求項２】ＦＲＰ製本体筒を有し、かつ、前記本体筒
の内径がその本体筒の筒軸方向において中心から両端部
に向かって段階的に大きくなっていることを特徴とする
ＦＲＰ製ロール。 - 【請求項３】本体筒が内径の異なる少なくとも２つの部
分を有する本体筒であることを特徴とする請求項２に記
載のＦＲＰ製ロール。 - 【請求項４】ＦＲＰ中に含まれる強化繊維の少なくとも
８０％が炭素繊維であることを特徴とする請求項１ない
し３のいずれかに記載のＦＲＰ製ロール。 - 【請求項５】ＦＲＰ中に含まれる強化繊維の少なくとも
５０％が前記本体筒の筒軸方向に対して±３０゜以下の
角度で配置された炭素繊維であることを特徴とする請求
項４に記載のＦＲＰ製ロール。 - 【請求項６】本体筒の両端部にジャーナルが嵌装されて
いることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記
載のＦＲＰ製ロール。 - 【請求項７】本体筒の体積をＶ、ジャーナルが嵌装され
る両端部を除く本体筒の最大内径を内径とする仮想本体
筒の体積をＶ0としたとき、（Ｖ0／Ｖ）が０．４〜０．
８の範囲にあることを特徴とする請求項６に記載のＦＲ
Ｐ製ロール。 - 【請求項８】本体筒に、金属、セラミックまたは弾性体
からなる外被層が設けられていることを特徴とする請求
項１ないし７のいずれかに記載のＦＲＰ製ロール。 - 【請求項９】外径が筒軸方向における中心から両端部に
向かって滑らかに増大するように、一端部から他端部に
向かって外径が滑らかに増大している少なくとも２つの
芯筒を同軸に組み合わせて一組の組合せ芯筒を形成し、
その組合せ芯筒の周りにＦＲＰからなる本体筒を形成し
た後、前記芯筒を筒軸方向に抜き取ることを特徴とする
ＦＲＰ製ロールの製造方法。 - 【請求項１０】外径が筒軸方向における中心から両端部
に向かって段階的に大きくなるように、一端部から他端
部に向かって外径が段階的に大きくなっている少なくと
も２つの芯筒を同軸に組み合わせて一組の組合せ芯筒を
形成し、その組合せ芯筒の周りにＦＲＰからなる本体筒
を形成した後、前記芯筒を筒軸方向に抜き取ることを特
徴とするＦＲＰ製ロールの製造方法。 - 【請求項１１】外径が筒軸方向における中心から両端部
に向かって段階的に大きくなるように、外径が異なる少
なくとも３つの芯筒を同軸に組み合わせて一組の組合せ
芯筒を形成し、その組合せ芯筒の周りにＦＲＰからなる
本体筒を形成した後、前記芯筒を筒軸方向に抜き取るこ
とを特徴とするＦＲＰ製ロールの製造方法。 - 【請求項１２】フィラメントワインディング法および／
またはシートワインディング法により、ＦＲＰからなる
本体筒を形成することを特徴とする請求項９ないし１１
のいずれかに記載のＦＲＰ製ロールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17944797A JPH1122720A (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | Ｆｒｐ製ロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17944797A JPH1122720A (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | Ｆｒｐ製ロール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1122720A true JPH1122720A (ja) | 1999-01-26 |
Family
ID=16066028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17944797A Pending JPH1122720A (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | Ｆｒｐ製ロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1122720A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003172973A (ja) * | 2001-12-06 | 2003-06-20 | Nikon Corp | カメラ用ミラー装置 |
| JP2006203177A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-08-03 | Shibaura Mechatronics Corp | 搬送用シャフト、ロールブラシシャフト及び基板の処理装置 |
| JP2009040580A (ja) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Yukiyoshi Murakami | 紙送りローラおよび紙送りローラの製造方法 |
| JP2014024034A (ja) * | 2012-07-27 | 2014-02-06 | Fujifilm Corp | ウエブの異物除去方法及び異物除去装置 |
| JP2015085555A (ja) * | 2013-10-29 | 2015-05-07 | 凸版印刷株式会社 | フレキソ版印刷機及びそれを用いた機能性薄膜の製造方法並びに機能性薄膜製造装置 |
| JP2018150946A (ja) * | 2017-03-09 | 2018-09-27 | ウインテック株式会社 | ロールの製造方法およびロール |
-
1997
- 1997-07-04 JP JP17944797A patent/JPH1122720A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003172973A (ja) * | 2001-12-06 | 2003-06-20 | Nikon Corp | カメラ用ミラー装置 |
| JP2006203177A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-08-03 | Shibaura Mechatronics Corp | 搬送用シャフト、ロールブラシシャフト及び基板の処理装置 |
| JP4681441B2 (ja) * | 2004-12-22 | 2011-05-11 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | 搬送用シャフト、ロールブラシシャフト及び基板の処理装置 |
| KR101199803B1 (ko) | 2004-12-22 | 2012-11-09 | 시바우라 메카트로닉스 가부시키가이샤 | 반송용 샤프트, 롤브러시 샤프트 및 기판 처리 장치 |
| JP2009040580A (ja) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Yukiyoshi Murakami | 紙送りローラおよび紙送りローラの製造方法 |
| JP2014024034A (ja) * | 2012-07-27 | 2014-02-06 | Fujifilm Corp | ウエブの異物除去方法及び異物除去装置 |
| JP2015085555A (ja) * | 2013-10-29 | 2015-05-07 | 凸版印刷株式会社 | フレキソ版印刷機及びそれを用いた機能性薄膜の製造方法並びに機能性薄膜製造装置 |
| JP2018150946A (ja) * | 2017-03-09 | 2018-09-27 | ウインテック株式会社 | ロールの製造方法およびロール |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1659331B1 (en) | High-performance pressure vessel and carbon fiber for pressure vessel | |
| CN103200816B (zh) | 钓线用引导件以及钓竿 | |
| JPH0767992A (ja) | ゴルフクラブ用シャフト及びその製造方法 | |
| JP3317619B2 (ja) | テーパ付き中空シャフト | |
| JP3714791B2 (ja) | 軽量ゴルフクラブ用シャフト | |
| JPH1122720A (ja) | Ｆｒｐ製ロール | |
| KR101198119B1 (ko) | 초릿대 | |
| JPH1119257A (ja) | ゴルフクラブシャフト | |
| JP3515888B2 (ja) | 釣 竿 | |
| JPS5951903B2 (ja) | ２層プリプレグシ−ト | |
| JPH04103464U (ja) | 釣 竿 | |
| JP4302220B2 (ja) | 管状体 | |
| JPH09327536A (ja) | 軽量ゴルフクラブ用シャフト及びその製造方法 | |
| CN1378052A (zh) | 正交缠绕的复合高压气瓶 | |
| JP3391298B2 (ja) | プロペラシャフト | |
| JPH04327925A (ja) | 繊維強化樹脂管状体 | |
| JP2001231900A (ja) | 管状体及びこの管状体を備えたスポーツ用品 | |
| JPS6039388B2 (ja) | ゴルフクラブ用シヤフト | |
| JP2575095B2 (ja) | 釣 竿 | |
| JP2514836B2 (ja) | ピストンピン | |
| KR200305621Y1 (ko) | 골프채 샤프트 | |
| JPH11254562A (ja) | 管状体およびプリプレグ | |
| JP2003334268A (ja) | ゴルフクラブシャフト | |
| JPH07124277A (ja) | ゴルフクラブシャフト | |
| JP2596587Y2 (ja) | 繊維強化プラスチック製筒体 |