(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体に設けられた中空な孔に挿入され、該物体に連結される連結器具であって、
前記物体に設けられた中空な中空孔に挿入される、両端間を貫通する貫通孔を有する筒状の挿入部と、
該挿入部の側面から出没可能に設けられた押圧部材と、
該押圧部材を前記挿入部の側面から出没させる出没機構を備えた押圧部材移動手段と、を備えており、
前記挿入部の貫通孔は、
該挿入部を前記中空孔に取り付けたときに、その軸方向が該中空孔の軸方向と略平行となるように設けられており、
前記押圧部材移動手段の出没機構は、
前記挿入部の貫通孔内に配置され該収容空間の中心軸周りに回転可能に設けられた、両端間を貫通する貫通孔を有する筒状の回転部材と、
該回転部材の回転量に応じて、前記押圧部材が前記挿入部の側面から出没する出没量を調整する出没量調整部と、を備えており、
前記押圧部材移動手段は、
基端が前記出没機構の回転部材に連結された、弾性を有する長尺な部材である押圧力発生部材を備えており、
該押圧力発生部材は、
その他端を揺動させると、前記回転部材が前記挿入部の中心軸周りに回転するように設けられている
ことを特徴とする機械式連結器具。
【請求項２】
前記押圧部材移動手段は、
前記押圧部材が前記挿入部の側面から突出するように前記押圧力発生部材の他端が揺動している状態において、その揺動状態を維持するように該押圧力発生部材の揺動を固定する固定機構を備えており、
該固定機構は、
該固定機構によって前記押圧力発生部材の揺動が固定された状態において、該押圧力発生部材の弾性に起因して前記押圧部材を前記物体に連結し得る力が発生するように、前記押圧力発生部材を固定するものである
ことを特徴とする請求項１記載の機械式連結器具。
【請求項３】
前記押圧部材は、
前記回転部材の回転方向に沿って、該挿入部から出没する方向の厚さが変化するように形成されており、
前記出没量調整部は、
前記回転部材の外面に、前記回転部材が回転すると前記押圧部材の内面に沿って移動するように設けられた接触部を備えており、
該接触部は、
前記押圧部材において厚さの厚い部分の内面に接触したときに、該押圧部材を前記挿入部の外面から突出させるように設けられている
ことを特徴とする請求項１または２記載の機械式連結器具。
【請求項４】
前記押圧部材は、
先端部が前記回転部材の回転軸と平行な軸を支点として前記挿入部からの出没する方向に沿って揺動可能となるように、基端部が前記挿入部に取り付けられており、
基端から先端に向かって、前記挿入部からの出没する方向の厚さが厚くなるように形成されている
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の機械式連結器具。
【請求項５】
前記押圧力発生部材が、
弾性素材によって形成された棒状または板状の部材である
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の機械式連結器具。
【請求項６】
中空な芯材を有するロールを保持するためのロール保持装置であって、
前記ロールの芯材に挿入されて該芯材に固定される軸状の挿入部を備えた連結部と、
該連結部を支持する支持フレームと、を備えており、
前記連結部は、
請求項１乃至５のいずれかに記載の機械式連結器具であり、
前記支持フレームは、
本体フレームと、前記連結部が設けられる前記本体フレームに対して揺動可能な揺動フレームと、を備えており、
該揺動フレームは、
前記連結部が鉛直下方を向く姿勢と、該連結部が水平または水平よりやや上方を向く姿勢と、の間で揺動可能に設けられており、
該揺動フレームは、
前記連結部にロールを取り付けた際に該ロールの端面が接触する支持面を備えており、
該支持面にロールの端面が接触するように前記連結部に該ロールを取り付けると、前記支持面から前記本体フレームに対する該揺動フレームの揺動軸の延長線までの距離が前記支持面から前記ロールの重心までの距離とほほ同じ長さになり、かつ、前記支持面にロールの端面が接触するように前記連結部に該ロールを取り付けて該連結部が水平または水平よりやや上方を向く姿勢とすると、該ロール、前記連結部および前記揺動フレームの重量に起因して、前記揺動フレームが水平または水平よりやや上方を向く姿勢を維持するように該揺動フレームを揺動させる力が発生するように、前記本体フレームと連結されている
ことを特徴とするロール保持装置。
【請求項７】
前記揺動フレームは、
前記ロールを前記連結部に固定したときにおける該ロールの重心が該揺動フレームの揺動軸の延長線に対して前記ロールの芯材において前記連結部が挿入された端部側に位置するように、前記本体部と連結されている
ことを特徴とする請求項６記載のロール保持装置。
【請求項８】
前記支持フレームは、
前記本体フレームが略コの字状または略弧状に形成されており、
前記揺動フレームが略コの字状または略弧状に形成されており、
該揺動フレームと該本体フレームは、該揺動フレームと該本体フレームの両端部同士がそれぞれ揺動可能かつ各端部の揺動軸が同軸上に位置するように連結されている
ことを特徴とする請求項６または７記載のロール保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール保持装置および機械式連結器具に関する。さらに詳しくは、中空な芯材に紙やフィルム、布、不織布などを巻きつけて形成されたロール等の筒状の物体を保持するために使用される機械式連結器具および、筒状の物体を搬送したり反転したりするために使用されるロール保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷機や、紙おむつ、フィルム、布、不織布などの製造ライン等（以下、製造ライン等という）では、帯状のシート（ウェブ）を連続して流しながら加工や印刷が行われるため、ウェブは、原反ロールからシートを巻き出すことによって製造ライン等に供給される。
【０００３】
このような製造ライン等で使用される原反ロールは非常に長いウェブが巻きつけられているため、その重量が非常に重い。しかも、運搬の際に原反ロールの外周面を挟んだりすると、ウェブが凹んだりして損傷する可能性が高いので、取り扱いが難しい。
また、原反ロールは一般的に重量が非常に重いので、その軸が水平になった状態でおいておくと、自重によって変形する可能性がある。このため、原反ロールは、保管時には自重による変形を防止するために、その軸方向が垂直になるように立てた状態で保管される。一方、製造ライン等では、原反ロールは、通常、その軸を水平にした状態で使用されることが多い。このため、原反ロールを保管状態から使用状態とする際には、原反ロールを９０°反転させることが必要となる場合がある。しかし、上述したように、原反ロールの外周面を挟んだりするとウェブを損傷する可能性が高いため、ウェブが損傷しないように原反ロールを反転させることが課題である。
【０００４】
以上のように、原反ロールはその重量が重く取り扱いに注意が必要であるため、非常に運搬や反転が難しい。このため、原反ロールを運搬したり反転させたりする装置が種々開発されている（例えば、非特許文献１）。
【０００５】
かかる従来のロール反転装置では、関節によって連結された先端部分と基端部分を有するアームを備えており、アームの先端部分にチャックが設けられている。このアームに設けられている関節は、基端部分に対して先端部分を可動させると、チャックの姿勢を、その軸方向が鉛直下方を向いた状態と水平方向を向いた状態との間で変化させることができ、また、各姿勢で先端部分が基端部分に対して移動しないように両者を固定できるようになっている。
【０００６】
すると、チャックの軸方向が鉛直下方に向いた状態とすれば、床などに立てて置かれている原反ロールの芯材の空間にチャックを挿入することができる。その状態でチャックを原反ロールの芯材に固定すれば、アームによって原反ロールを床などから持ち上げることができる。したがって、その状態でロール反転装置を移動させれば、原反ロールをその軸方向が垂直方向を向いた状態のままで移動させることができる。
そして、チャックが原反ロールに固定された状態で、チャックの軸方向が水平方向を向くようにアームの先端部分を基端部分に対して可動させれば、原反ロールをその軸方向が水平方向を向いた状態にすることができる。
つまり、従来のロール反転装置を使用すれば、床などに立てて置かれている原反ロール、その外面を他の部材などと接触させることなく持ち上げて移動させることができるし、原反ロールを反転させて、原反ロールをその軸が水平になった状態とすることができるのである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】京町産業車輌株式会社ホームページ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかるに、従来のロール反転装置では、原反ロールがチャックを介してアームの先端部分に取り付けられるので、原反ロールの重心からアームの関節までの距離が長くなる。つまり、原反ロールの重心から先端部分の可動支点までの距離が長くなるので、先端部分を可動させるために大きな力が必要となる。このため、軽量の原反ロールの場合であれば手動で先端部分を可動させることができても、大型の原反ロール（例えば、重量が百ｋｇ以上）の場合には、手動で先端部分を可動させることは不可能である。すると、大型の原反ロールを反転させる場合には、先端部分を駆動するためのモータやシリンダ等の駆動装置をアームに組み込まなければならない。したがって、ロール反転装置は大型化し非常に重くなり、ロール反転装置の取り扱い性が悪くなるし、アームの構造が複雑化する。
【０００９】
また、一般的なチャックでは、チャック本体に出没可能に設けられた爪等を芯材内面に押し付けて、チャックを原反ロールの芯材に固定する方法が採用されており、爪等を芯材内面に押し付ける駆動源として空圧や油圧、ネジ等が採用される。それは、爪等と芯材内面との接触状況、つまり、チャック本体と芯材内面との距離（言い換えれば、芯材内直径）が変化しても、接触状況を維持するように爪等を移動させることができるからである。
しかし、空圧や油圧を利用したチャックを使用する場合には、チャックと油圧源や空圧源を接続する配管を設けなければならず、アームの構造がさらに複雑化する。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑み、中空な孔を有する物体と確実に連結できる機械式連結器具を提供することを目的とする。
また、本発明は、簡単かつコンパクトな構造であり取り扱い性に優れたロール保持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（機械式連結器具）
第１発明の機械式連結器具は、物体に設けられた中空な孔に挿入され、該物体に連結される連結器具であって、前記物体に設けられた中空な中空孔に挿入される、両端間を貫通する貫通孔を有する筒状の挿入部と、該挿入部の側面から出没可能に設けられた押圧部材と、該押圧部材を前記挿入部の側面から出没させる出没機構を備えた押圧部材移動手段と、を備えており、前記挿入部の貫通孔は、該挿入部を前記中空孔に取り付けたときに、その軸方向が該中空孔の軸方向と略平行となるように設けられており、前記押圧部材移動手段の出没機構は、前記挿入部の貫通孔内に配置され該収容空間の中心軸周りに回転可能に設けられた、両端間を貫通する貫通孔を有する筒状の回転部材と、該回転部材の回転量に応じて、前記押圧部材が前記挿入部の側面から出没する出没量を調整する出没量調整部と、を備えており、前記押圧部材移動手段は、基端が前記出没機構の回転部材に連結された、弾性を有する長尺な部材である押圧力発生部材を備えており、該押圧力発生部材は、その他端を揺動させると、前記回転部材が前記挿入部の中心軸周りに回転するように設けられていることを特徴とする。
第２発明の機械式連結器具は、第１発明において、前記押圧部材移動手段は、前記押圧部材が前記挿入部の側面から突出するように前記押圧力発生部材の他端が揺動している状態において、その揺動状態を維持するように該押圧力発生部材の揺動を固定する固定機構を備えており、該固定機構は、該固定機構によって前記押圧力発生部材の揺動が固定された状態において、該押圧力発生部材の弾性に起因して前記押圧部材を前記物体に連結し得る力が発生するように、前記押圧力発生部材を固定するものであることを特徴とする。
第３発明の機械式連結器具は、第１または第２発明において、前記挿入部は、前記中空孔に取り付けたときに、その中心軸方向が該中空孔の軸方向と略平行となるように設けられた中空な収容空間を有しており、前記出没機構が、前記挿入部の収容空間内に配置され、該収容空間の中心軸周りに回転可能に設けられた回転部材と、該回転部材の回転量に応じて、前記押圧部材の前記挿入部からの出没量を調整する出没量調整部と、を備えており、前記押圧部材は、前記回転部材の回転方向に沿って、該挿入部から出没する方向の厚さが変化するように形成されており、前記出没量調整部は、前記回転部材の外面に、前記回転部材が回転すると前記押圧部材の内面に沿って移動するように設けられた接触部を備えており、該接触部は、前記押圧部材において厚さの厚い部分の内面に接触したときに、該押圧部材を前記挿入部の外面から突出させるように設けられていることを特徴とする。
第４発明の機械式連結器具は、第１、第２または第３発明において、前記押圧部材は、先端部が前記回転部材の回転軸と平行な軸を支点として前記挿入部からの出没する方向に沿って揺動可能となるように、基端部が前記挿入部に取り付けられており、基端から先端に向かって、前記挿入部からの出没する方向の厚さが厚くなるように形成されていることを特徴とする。
第５発明の機械式連結器具は、第１乃至第４発明のいずれかにおいて、機械式連結器具は、前記押圧力発生部材が、弾性素材によって形成された棒状または板状の部材であることを特徴とする。
（ロール保持装置）
第６発明のロール保持装置は、中空な芯材を有するロールを保持するためのロール保持装置であって、前記ロールの芯材に挿入されて該芯材に固定される軸状の挿入部を備えた連結部と、該連結部を支持する支持フレームと、を備えており、前記連結部は、第１乃至第５発明のいずれかに記載の機械式連結器具であり、前記支持フレームは、本体フレームと、前記連結部が設けられる前記本体フレームに対して揺動可能な揺動フレームと、を備えており、該揺動フレームは、前記連結部が鉛直下方を向く姿勢と、該連結部が水平または水平よりやや上方を向く姿勢との間で揺動可能に設けられており、該揺動フレームは、前記連結部にロールを取り付けた際に該ロールの端面が接触する支持面を備えており、該支持面にロールの端面が接触するように前記連結部に該ロールを取り付けると、前記支持面から前記本体フレームに対する該揺動フレームの揺動軸の延長線までの距離が前記支持面から前記ロールの重心までの距離とほほ同じ長さになり、かつ、前記支持面にロールの端面が接触するように前記連結部に該ロールを取り付けて該連結部が水平または水平よりやや上方を向く姿勢とすると、該ロール、前記連結部および前記揺動フレームの重量に起因して、前記揺動フレームが水平または水平よりやや上方を向く姿勢を維持するように該揺動フレームを揺動させる力が発生するように、前記本体フレームと連結されていることを特徴とする。
第７発明のロール保持装置は、第６発明において、前記揺動フレームは、前記ロールを前記連結部に固定したときにおける該ロールの重心が該揺動フレームの揺動軸の延長線に対して前記ロールの芯材において前記連結部が挿入された端部側に位置するように、前記本体部と連結されていることを特徴とする。
第８発明のロール保持装置は、第６または第７発明において、前記支持フレームは、前記本体フレームが略コの字状または略弧状に形成されており、前記揺動フレームが略コの字状または略弧状に形成されており、該揺動フレームと該本体フレームは、該揺動フレームと該本体フレームの両端部同士がそれぞれ揺動可能かつ各端部の揺動軸が同軸上に位置するように連結されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
（機械式連結器具）
第１発明によれば、押圧力発生部材の他端を揺動させれば、出没機構の回転部材が回転し、その回転量に応じて、押圧部材を挿入部の側面から突出させて押圧部材を物体の中空孔の内面に押し付けることができる。このため、押圧部材を物体の中空孔の内面に押し付ける力（芯材押圧力）が一定以上の力であれば、連結器具を物体に固定（連結）することができる。しかも、芯材押圧力が一定の力以上で維持されるように、押圧力発生部材の他端を揺動させておけば、挿入部と芯材内面との距離が変化しても、連結器具が物体に固定された状態を維持することができる。しかも、押圧力発生部材に弾性が発生するように押圧力発生部材の他端を揺動させておけば、この弾性に起因する芯材押圧力を発生させることができるので、挿入部と芯材内面との距離が変化しても、押圧力発生部材の弾性によってその変化に起因して芯材押圧力が変動することを防止することができる。また、挿入部および回転部材が貫通孔を有しているので、この貫通孔を通して物体の向こう側を見ることができるので、他の装置の軸などを物体の中空孔に挿入する際に、両者の位置合わせが容易になる。
第２発明によれば、固定機構によって押圧力発生部材の揺動を固定すれば、一定以上の芯材押圧力で連結器具を物体に固定しておくことができる。しかも、押圧力発生部材の弾性に起因する芯材押圧力が発生しているので、挿入部と芯材内面との距離が変化しても、その変化量を押圧力発生部材の弾性によって補うことができる。このため、機械的に芯材押圧力を発生させる構造であっても、挿入部と芯材内面との距離が変化したときに、連結器具が物体に固定された状態を維持することができる。
第３発明によれば、押圧力発生部材を揺動させると回転部材が回転するように設けられており、押圧部材は回転部材の回転方向に沿って挿入部から出没する方向の厚さが変化するように形成されている。したがって、押圧力発生部材を揺動させれば、押圧部材の出没量を調整できる。そして、回転部材の回転によって接触部と押圧部材との接触位置を変化させるだけであるので、押圧部材の出没量、つまり、芯材押圧力をスムースに変化させることができる。
第４発明によれば、押圧部材の先端を揺動させて押圧部材の先端を物体の中空孔の内面に押し付けるので、回転部材の回転に伴う芯材押圧力の調整を連続的かつ簡単に行うことができる。しかも、芯材押圧力が一定の力以上で維持されるように押圧力発生部材の他端を揺動させておけば、挿入部と芯材内面との距離が変化しても、連結器具を物体に固定した状態で維持することができる。
第５発明によれば、安定した弾性力を発生させることができるので、安定した芯材押圧力を発生させることができる。
（ロール保持装置）
第６発明によれば、連結部が鉛直下方を向く姿勢とすれば、立てて置かれているロールの芯材に連結部を挿入して固定できる。その状態で支持フレームを持ち上げて、連結部が水平となる状態まで揺動フレームを揺動させれば、ロールを水平な状態とすることができる。また、支持面にロールの端面が接触するように連結部にロールを取り付けた際に、ロールの重心の位置が揺動フレームの揺動軸近傍に位置するようになるので、ロールの重量が大きくても、揺動フレームを小さい力で揺動させることができる。すると、特別な動力源を使用しなくても揺動フレームを揺動させることができるので、装置が小型軽量かつ簡単な構造となり、装置の取り扱いも容易になる。さらに、支持面にロールの端面が接触するように連結部に該ロールを取り付けて連結部が水平または水平よりやや上方を向く姿勢とすると、ロール、連結部および揺動フレームの重量に起因して、揺動フレームが水平または水平よりやや上方を向く姿勢を維持するように揺動フレームを揺動させる力が発生するように、揺動フレームが設けられている。このため、揺動フレームは、連結部が水平よりやや上方を向く姿勢（以下、微上傾姿勢という）まで揺動させれば、人などが支えていなくでも、微上傾姿勢からロールが下方に揺動することを防ぐことができる。つまり、微上傾姿勢とすれば、ロールをほぼ水平状態としたまま安全にロールを移動させることができる。そして、連結部が、第１乃至第５発明のいずれかに記載の機械式連結器具であるので、連結部を小さな力でロールに安定した状態で固定することができる。しかも、押圧部材をロール芯材内面に押し付ける力を機械式の押圧力発生機構で発生させているので、かかる力を油圧や空圧で発生させる場合に比べて、装置の構造が複雑化することを防ぐことができる。
第７発明によれば、ロールを微上傾姿勢に維持しやすくなるので、ロールをほぼ水平状態としたまま、ロールをより安全に移動させることができる。
第８発明によれば、ロールの姿勢を安定した状態に維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態のロール保持装置１の概略説明図である。
【図２】連結部８０を備えた保持装置２０の概略正面図である。
【図３】連結部８０を備えた保持装置２０の概略平面図である。
【図４】連結部８０を備えた保持装置２０の概略側面図である。
【図５】図３のＶ- Ｖ線矢視図における連結部８０の概略拡大図である。
【図６】連結部８０の概略部分断面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ線矢視図であって、（Ａ）は押圧部材８２が挿入部８１の外面から突出するように揺動している状態であり、（Ｂ）は押圧部材８２が挿入部８１の外面に没入する方向に揺動している状態である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
本発明の機械式連結器具は、中空な芯材に紙やフィルム、布、不織布などを巻きつけて形成されたロールなどのように、中空な孔を有する物体に連結される連結器具であって、作業者の力を使って連結器具を物体に固定する力を発生させる場合でも作業者の負担を軽減できるようにしたことに特徴を有する。
【００１５】
また、本発明のロール保持装置は、中空な芯材に紙やフィルム、布、不織布などを巻きつけて形成されたロールを保持して搬送したり反転したりするためのロール保持装置であって、人の力でロールを反転させたり移動させたりしても作業者の作業負担を軽減させることができるような構造としたことに特徴を有している。
【００１６】
なお、本発明において、機械式連結器具に固定される物体や、ロール保持装置によって搬送したり反転させたりする対象となるものは、上述したような紙やフィルム、布、不織布などを芯材に巻きつけたロールに限られず、物体の中心軸と同軸な中空な孔を有する物体であればよく、特に限定されない。例えば、タイヤなども、機械式連結器具に固定される物体やロール保持装置によって搬送したり反転させたりする対象となる。
以下では、機械式連結器具に固定される物体やロール保持装置によって搬送したり反転させたりする対象が中空な芯材を有するロールの場合を代表として説明する。
【００１７】
また、本発明の機械式連結器具は、例えば、紙やフィルム、布、不織布などを芯材に巻きつけたロールやタイヤなどの中空な孔を有する物体を移動させたり反転させたりする際に、物体を保持する器具として使用することができる。とくに、本発明のロール保持装置に使用すると、本発明のロール保持装置による作業性を向上させることができるし、本発明のロール保持装置の構造が複雑化することを防ぐことができる。
よって、以下では、本発明の機械式連結器具を、本発明のロール保持装置に使用した場合を代表として説明するので、まず、本発明のロール保持装置から説明する。
【００１８】
（本実施形態のロール保持装置１の説明）
図１に示すように、本実施形態のロール保持装置１は、ロールＲを保持しロールＲを反転させることができる機能を有する保持手段２０と、ロールＲを保持した保持手段２０を支持するベースフレーム１０と、を備えている。
【００１９】
なお、保持手段２０は、ロールＲの芯材の中空な空間（以下中空孔という）に挿入される連結部８０を備えており、この連結部８０によって保持手段２０、つまり、ロール保持装置１がロールＲと連結されるが、保持手段２０および連結部８０の詳細は後述する。
そして、本実施形態のロール保持装置１では、上述したように、連結部８０として本発明の機械式連結器具を使用することができる。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態のロール保持装置１のベースフレーム１０は、基台１１と、この基台１１に立設された支持柱１２と、この支持柱１２から水平に伸びた支持アーム１３と、を備えている。この支持アーム１３は、その基端が支持柱１２に対して水平面内で揺動可能に設けられている。
【００２１】
また、支持アーム１３には、保持手段２０を昇降する昇降手段１５が設けられている。この昇降手段１５は、ワイヤーやスリングなどの紐状部材15bを繰出し巻き取りを行うことができる、ウインチなどの装置である。そして、昇降手段１５の紐状部材15bは、支持アーム１３の先端から吊り下げられており、紐状部材15bの先端には保持手段２０が連結されている。
【００２２】
以上のごとき構造であるので、保持手段２０の連結部８０によってロールＲを保持させて昇降手段１５の紐状部材15bを巻き取れば、ロールＲを吊り上げることができる。そして、ロールＲを吊り上げた状態で支持アーム１３を揺動させれば、ロールＲを水平方向に移動させることができる。また、昇降手段１５の紐状部材15bの繰り出し巻き取りを調整すれば、所望の高さにロールＲを配置することができる。
【００２３】
例えば、本実施形態のロール保持装置１によって、紙おむつなどの製造ラインにロールＲを供給する場合を考える。
かかる製造ラインでは、通常、ロールＲはその軸方向を水平にした状態で保持され、その状態のロールＲから紙などが繰り出されて、繰り出された紙などがラインで加工される。一方、製造ラインに供給されるロールＲは、通常、ロールＲの軸（つまり、ロールＲの芯材の中心軸）が垂直になるように床やトレーなどに置かれた状態で保管されたり搬送されたりする。したがって、ロール保持装置１によって製造ラインにロールを供給する場合には、中心軸が鉛直方向を向いた状態のロールＲの芯材に連結部８０を挿入して保持手段２０にロールＲを保持させる（図１ではＡの状態）。この状態から、昇降手段１５によってロールＲを吊り上げて、保持手段２０によってロールＲを反転させて、ロールＲをその中心軸がほぼ水平となった姿勢とする（図１ではＢの状態）。その後、昇降手段１５および支持アーム１３を作動させて、製造ラインに設けられているロールＲを取り付ける軸と、保持手段２０によって保持されているロールＲの軸とを一致させる。このとき、ロールＲはその軸がほぼ水平となった姿勢となっているので、ロールＲの軸とロールＲを取り付ける軸（取付軸）とを簡単に一致させることができる。そして、ロールＲの芯材に取付軸を挿入すれば、ロールＲをその軸が水平になった状態で製造ラインに供給することができるのである。
【００２４】
なお、図１に示すように、支持アーム１３に関節を設けて水平面内で屈曲できるようにしておけば、ロールＲを移動させることができる範囲の自由度を高くすることができる。
【００２５】
また、上記例では、昇降手段１５としてウインチなどを採用した場合を説明したが、昇降手段１５は保持手段２０を昇降させることができるものであればよく、とくに限定されない。例えば、油圧やエアによって作動するシリンダやモータ、ボールネジ機構を利用した装置なども昇降手段１５として採用することができる。
【００２６】
さらに、上述したような昇降手段１５を設けずに、支持アーム１３自体を鉛直方向に移動させて保持手段２０を昇降させるようにしてもよい。例えば、支持柱１２として伸縮するものを採用すれば、支持柱１２の伸縮によって支持アーム１３とともに保持手段２０を昇降させることができる。また、支持アーム１３をその基端を支点として上下に揺動することができるような構造とすれば、支持アーム１３の倒伏動作によって保持手段２０を昇降させることができる。
【００２７】
また、本実施形態のロール保持装置１において、昇降手段１５によって保持手段２０を昇降させる場合には、昇降手段１５の作動を操作する必要がある。この場合、昇降手段１５を操作する操作部を保持手段２０とは別に設けて、昇降手段１５を操作してもよい。
【００２８】
しかし、保持手段２０に昇降手段１５の操作部が設けられていれば、保持手段２０を操作する作業者が保持手段２０と昇降手段１５の両方を簡単に操作することができる。
かかる昇降手段１５の操作部の構造や、操作部の指令を昇降手段１５に伝達する方法はとくに限定されない。例えば、操作部と昇降手段１５を有線で繋いでもよい。しかし、有線で繋いだ場合、配線等の取り回しが煩雑となる。したがって、操作部と昇降手段１５とを分離して、操作部から昇降手段１５に対して無線や光線等を使用して指令を送信するようにする方が好ましい。
【００２９】
とくに、赤外線等の光線を使用した光無線通信によって操作部の指令を昇降手段１５に伝達する方法が好ましい。光無線通信の場合、操作部から放出された光信号が到達する領域を限定することができる。すると、本実施形態のロール保持装置１の周辺に光無線通信を利用して信号を送信している機器が存在しても、昇降手段１５の操作部から送信された光信号が、他の機器に影響を与える可能性を低く抑えることができる。
【００３０】
操作部を設置する位置や光信号を発信する発信機器を設置する位置、また、光信号を受信する受信機器を設置する位置はとくに限定されない。
【００３１】
例えば、保持手段２０において昇降手段１５の紐状部材15bとの連結部分近傍に光信号を発信する発信機器を設け、紐状部材15bが支持アーム１３から垂れている部分（図１では支持アーム１３の先端）近傍に光信号を受信する受信機器を設置しておく。すると、発信機器から発信された光信号を受信機器に確実に受信させることができる。
【００３２】
そして、保持手段２０を操作するときに作業者が保持する部分の近傍に操作部を設けておけば、保持手段２０を操作しながらでも、昇降手段１５の紐状部材15bの巻き取り繰り出しを操作できる。つまり、保持手段２０によるロールＲの保持等の作業をしながら、保持手段２０の昇降も操作できるのである。例えば、支持フレーム２１において連結部８０の近傍に操作部を設けたり、作業者が保持するフレーム４２等に操作用のボタンｃｂやレバーｃｌを設けたりすれば、フレーム４２等を握ったままでも、簡単にレバーを操作することができる。
【００３３】
また、上記例では、本実施形態のロール保持装置１がベースフレーム１０を有している場合を説明したが、本実施形態のロール保持装置１はベースフレーム１０を有していなくてもよい。つまり、保持手段２０だけで本実施形態のロール保持装置１を構成してもよい。
この場合でも、既設の設備や建屋に設けられている天井クレーンやホイスト等のチェーン等によって保持手段２０を吊り下げれば、天井クレーンやホイスト等を操作してロールＲを昇降させることができるし、天井クレーンやホイスト等を天井レール等に沿って移動させれば、ロールＲを移動させることができる。つまり、天井クレーンやホイスト等を、ベースフレーム１０と同様の機能を有するものとして使用することができる。
また、チェーンやスリング等によって、フォークリフトのフォーク等に保持手段２０を吊り下げてもよい。この場合、フォーク等を昇降すればロールＲを昇降させることができるし、フォークリフトを移動させればロールＲを搬送（移動）することができる。
【００３４】
（保持手段２０の構造）
図１に示すように、保持手段２０は、上述したロールＲの芯材に挿入されて芯材に固定される軸状の連結部８０と、この連結部８０を支持する支持フレーム２１と、を備えている。なお、符号ＡＭは、作業者が保持するためのアームを示している。
【００３５】
図１〜図４に示すように、支持フレーム２１は、昇降手段１５の紐状部材15bの先端に連結される本体フレーム２２を備えている。この本体フレーム２２は、鋼製のパイプを曲げて略半円形（弧状）に形成されたものであり、その両軸端間の中間に紐状部材15bの先端が連結されている。
【００３６】
図２および図３に示すように、本体フレーム２２の両軸端間には、揺動フレーム２３が設けられている。この揺動フレーム２３は、板状の部材によって略コの字状に形成されたものである。具体的には、揺動フレーム２３は、板材を断面略Ｃ字状に形成したフレーム本体部23aと、このフレーム本体部23aの両端に設けられた一対の連結部23b，23bと、を備えている。
【００３７】
一対の連結部23b，23bは、本体フレーム２２の両軸端とそれぞれ揺動可能に連結される部分である。具体的には、一対の連結部23b，23bは、フレーム本体部23aの内面（図２では紙面に対して反対側の面、図４では左側の面）と直交する連結部分を備えており、この連結部分で本体フレーム２２と連結されている。しかも、本体フレーム２２の両軸端に対する一対の連結部23b，23bの揺動軸が、互いに同軸上（図２、図３であれば延長線ＳＬ上）に位置するように連結されている。
【００３８】
フレーム本体部23aは、その両端間の中間部の内面側には略平坦面に形成された部分（以下、支持面23fという）が設けられている。このフレーム本体部23aの支持面23fは、一対の連結部23b，23bの揺動軸の延長線ＳＬまでの距離Ｌが、支持フレーム２１によって保持されるロールＲの軸方向長さのほぼ半分の長さとなるように設けられている。
なお、図４ではフレーム本体部23aの板材23pを設けてこの板材23pの表面を支持面23fとしている。しかし、板材23pを設けずに、フレーム本体部23aの内面を支持面23fとしてもよい。
【００３９】
そして、この支持面23fには、ロールＲの芯材に固定される連結部８０の挿入部８１が設けられている。この連結部８０の挿入部８１は、その中心軸が揺動軸の延長線ＳＬを含みかつ支持面23fと直交する面81f上に位置するように配設されている（図４参照）。
【００４０】
以上のごとき構成であるので、揺動フレーム２３を揺動させれば、連結部８０が鉛直下方を向くように配置することができるので、立てて置かれているロールＲの芯材に連結部８０の挿入部８１を挿入して固定することができる。
この状態から、上述した昇降手段１５によって支持フレーム２１を持ち上げて、連結部８０が水平となる状態（詳しくいえば連結部８０の挿入部８１の中心軸が水平となる状態）まで本体フレーム２２に対して揺動フレーム２３を揺動させれば、ロールＲの軸が水平となった状態とすることができる。
【００４１】
ここで、ロールＲの芯材に連結部８０を挿入して固定するときに、ロールＲの端面を支持面23fに面接触させてロールＲを連結部８０に取り付ける。すると、揺動フレーム２３のフレーム本体部23aの支持面23fから一対の連結部23b，23bの揺動軸の延長線ＳＬまでの距離ＬがロールＲの軸方向長さのほぼ半分の長さであるから、ロールＲの重心と揺動軸の延長線ＳＬとの距離が近くなる。すると、ロールＲの重量が大きくても、小さい力でロールＲが取り付けられた揺動フレーム２３を連結部８０が水平となる状態まで揺動させることができる。つまり、小さい力で、ロールＲを水平な状態に反転させることができる。
【００４２】
したがって、本実施形態のロール保持装置１では、特別な動力源を使用しなくても、ロールＲが取り付けられた揺動フレーム２３を揺動させることができる。言い換えれば、人の力だけでも重量が重いロールＲを反転させることができる。すると、保持手段２０に揺動フレーム２３を揺動させるための駆動装置（例えばモータやシリンダなど）を設ける必要がないので、保持手段２０の取り扱いも容易になる。
【００４３】
また、揺動フレーム２３は、連結部８０が鉛直下方を向く姿勢（垂直姿勢）と、連結部８０が水平よりやや上方を向いた姿勢（微上傾姿勢）との間で揺動可能かつ微上傾姿勢よりも揺動しないようになっていることが好ましい。例えば、揺動フレーム２３には、揺動フレーム２３を所定の方向（図１および図４では時計回り）に垂直姿勢から微上傾姿勢まで揺動させると、本体フレーム２２と掛合する揺動停止部材23sを設けることが好ましい。
【００４４】
ロールＲの端面が支持面23fと接触するようにロールＲを保持手段２０に取り付けると、ロールＲの重心と揺動軸の延長線ＳＬとの距離が近くなる。このため、ロールＲにおける延長線ＳＬから揺動フレーム２３側の重量と揺動フレーム２３と連結部８０の重量を合わせた重さは、ロールＲにおける延長線ＳＬに対して揺動フレーム２３と反対側の重量よりも重くなる。すると、揺動フレーム２３を微上傾姿勢とすれば、ロールＲを保持している揺動フレーム２３には、連結部８０を微上傾姿勢からさらに上方を向けようとする力が加わる。つまり、揺動フレーム２３には、揺動停止部材23sが本体フレーム２２と掛合する方向（図４の矢印の方向）に回転するように力が加わるので、揺動フレーム２３は微上傾姿勢に自動的に維持される。
つまり、揺動停止部材23sを設けておけば、人などが支えていなくでも、微上傾姿勢からロールＲが下方に揺動しない（言い換えれば、微上傾姿勢が維持される）ので、ロールＲをほぼ水平状態としたまま安全かつ楽にロールＲを移動させることができる。
【００４５】
なお、揺動フレーム２３が微上傾姿勢以上は揺動できないようする方法はとくに限定されないのは、言うまでもない。
また、上記揺動停止部材23sに加えて、微上傾姿勢となったときに、本体フレーム２２と揺動フレーム２３の相対的な揺動を固定する揺動固定手段を設けておくことがより好ましい。かかる揺動固定手段を設ければ、微上傾姿勢となっている状態において、偶然、微上傾姿勢からロールＲを下方に揺動させるような力が加わっても、ロールＲが下方に揺動することを防止できるという利点が得られる。例えば、揺動固定手段として、先端に鈎状となった部分を有する係合アームを本体フレーム２２に揺動可能に設け、係合アームを揺動させると鈎状の先端部が揺動フレーム２３に上方から係合できるようにしておく。すると、係合アームの鈎状の先端部を揺動フレーム２３に係合させれば、揺動フレーム２３が微上傾姿勢から下方に揺動することを防止することができる。
【００４６】
また、ロールＲを取り付けたときに連結部８０を微上傾姿勢からさらに上方を向けようとする力が加わるようになるのであれば、揺動フレーム２３のフレーム本体部23aの支持面23fから一対の連結部23b，23bの揺動軸の延長線ＳＬまでの距離Ｌはとくに限定されない。
しかし、揺動フレーム２３のフレーム本体部23aの支持面23fから一対の連結部23b，23bの揺動軸の延長線ＳＬまでの距離Ｌが、ロールＲの軸方向長さのほぼ半分の長さよりも長くなっているほうがより好ましい。この場合には、ロールＲの重心が揺動軸の延長線ＳＬよりもフレーム本体部23a側に位置するので、揺動フレーム２３を連結部８０の軸方向が水平となる位置まで揺動させれば、ロールＲに加わる重力に起因して、揺動フレーム２３を微上傾姿勢よりも上方を向けるように揺動させようとする力が常に加わる。つまり、ロールＲが微上傾姿勢から垂直姿勢に向かう方向と逆方向に揺動させるような力を常に発生させることができる。したがって、ロールＲを反転させた後、微上傾姿勢に維持しやすくなるので、ロールＲをほぼ水平状態としても、ロールＲを安全に移動させることができる。
【００４７】
支持フレーム２１の本体フレーム２２は上述したような構造に限定されず、支持フレーム２１は、ロールＲを連結部８０に固定した状態で揺動フレーム２３を揺動させたときに、ロールＲと本体フレーム２２が干渉しない形状に形成されていればよい。例えば、軸材や板材を曲げるなどして、略コの字状や略弧状に形成したものを本体フレーム２２としてもよい。
また、支持フレーム２１の揺動フレーム２３も上述したような構造に限定されず、上述したような形状および機能を有する支持面23fを形成でき、支持面23fにロールＲの端面を面接触させてロールＲを連結部８０に取り付けたときに、ロールＲと干渉しないような形状となっていればよい。例えば、軸材を曲げるなどして略弧状に形成したものを揺動フレーム２３としてもよい。この場合でも、揺動フレーム２３に板状の部材などを取り付ければ、その板状の部材の表面を支持面23fとすることができる。
【００４８】
ところで、ロールＲの幅が変化すると、ロールＲの重心と揺動軸の延長線ＳＬとの距離が変化する。ロールＲの重心が揺動軸の延長線ＳＬに対して反揺動フレーム２３側であれば、ロールＲをほぼ水平状態としたときの安定性も悪化するし、水平にするときに必要とするために大きな力が必要となる。一方、ロールＲの重心が揺動軸の延長線ＳＬよりも揺動フレーム２３側であれば、ロールＲをほぼ水平状態としたときの安定性は高くなるものの、水平にするときに必要とする力はロールＲの重心が揺動軸の延長線ＳＬ上に位置するよりも大きくなる。
【００４９】
そこで、揺動フレーム２３に、揺動軸の延長線ＳＬと揺動フレーム２３の支持面23fとの距離を調整する機構を設けておくことが好ましい。かかる調整機構はとくに限定されないが、以下のような機構とすることができる。
【００５０】
例えば、揺動フレーム２３の一対の連結部23b，23bが軸によって本体フレーム２２と連結されている場合には、一対の連結部23b，23bと軸との連結箇所が移動できるようにする。具体的には、図４に示すように、一対の連結部23b，23bに揺動軸の延長線ＳＬを含みかつ支持面23fと直交する面（例えば面81f）と平行な軸を有する長孔を形成する。そして、この長孔に揺動軸を通して、この揺動軸によって一対の連結部23b，23bと本体フレーム２２とを連結する構造とする。すると、長孔の軸方向において揺動軸を長孔に挿通する位置を変えれば、ロールＲの幅に合わせて、揺動軸の延長線ＳＬと揺動フレーム２３の支持面23fとの距離Ｌを調整することができる。
【００５１】
（連結部８０の説明）
連結部８０は、上述したように、ロールＲの芯材の中空孔に挿入した状態で、ロールＲの芯材に固定することができるものであれば、とくに限定されない。例えば、公知の油圧式チャックや空圧式チャック、電動式チャック、機械式チャック等の一般的に使用されるチャックを使用することができる。
【００５２】
しかし、油圧式チャックや空圧式チャックの場合、作動油や高圧のエアを供給する配管が必要となるし、電動式チャックでも配線が必要となるため、その配線の取り回しが煩雑になる。とくに、本実施形態のロール保持装置１の場合、連結部８０が設けられている揺動フレーム２３が本体フレーム２２に対して揺動するようになっており、しかも、保持手段２０が昇降手段１５の紐状部材15bによって支持アーム１３から吊り下げられている。このため、作業の邪魔にならないように配管や配線をすることは、非常に大変である。
【００５３】
一方、油圧や空気圧、電動機器などの動力源を有しない機械式チャックの場合には、配管や配線は不要であるが、動力源を使用する場合に比べて連結部８０をロールＲに固定する力が弱くなる可能性がある。また、連結部８０からロールＲに加わる力によってロールＲが変形した場合、固定する力が弱くなったり、固定が外れてしまったりする可能性がある。
【００５４】
しかし、以下のような構造とすれば、連結部８０とロールＲの芯材とを固定する力を機械式で発生させても、かかる力を油圧や空圧で発生させる場合と同様に、連結部８０とロールＲの芯材の内面との距離が変化した場合にも接触状況を維持して、連結部８０とロールＲとを所定の力で固定しておくことができる。
なお、以下で説明する連結部８０が、本発明の機械式連結器具に相当する。
【００５５】
図５および図６に示すように、連結部８０は、ロールＲの芯材に挿入される軸状の挿入部８１と、挿入部８１の側面から出没可能に設けられた複数の押圧部材８２と、複数の押圧部材８２を挿入部８１の側面から出没させる押圧部材移動手段９０と、を備えている。
また、押圧部材移動手段９０は、押圧力発生機構９１と、この押圧力発生機構９１の押圧力発生部材９３の揺動に起因して入力される力を複数の押圧部材８２を外方に押圧する力に変換する出没機構９５と、を備えている。
【００５６】
なお、本明細書において、「押圧部材を挿入部の側面から出没させる」とは、挿入部の側面から押圧部材が突出している量が変化するように移動させることを意味している。つまり、「押圧部材を挿入部の側面から出没させる」とは、押圧部材が挿入部の側面よりも内方に位置した状態（没入状態）から挿入部の側面よりも外方に突出した状態（突出状態）との間を移動する場合だけでなく、押圧部材が挿入部の側面と面一または少し突出している状態（基準状態）と突出状態との間を移動する場合も含む概念である。以下では、上述した没入状態と基準状態とを合わせて、基準状態という。
【００５７】
図５および図６に示すように、挿入部８１は、内部に円筒状の中空な収容空間81hを有する筒状の部材である。この挿入部８１の側面には、内部と外部とを連通する開口81sが複数設けられており、各開口81sには、押圧部材８２がそれぞれ取り付けられている。
なお、挿入部８１はその両端が開口しており、収容空間81hを通して、両端間が連通されているが、その理由は後述する。
【００５８】
図６および図７に示すように、押圧部材８２は、その一端縁と他端縁との間の外面が略弧状に形成された板状の部材である。この押圧部材８２は、その一端縁が挿入部８１の中心軸と平行な軸によって挿入部８１に取り付けられている。つまり、押圧部材８２は、その一端縁を支点として、その他端縁が挿入部８１の半径方向に揺動できるように、挿入部８１の開口81sに取り付けられているのである。言い換えれば、押圧部材８２は、その他端縁が挿入部８１の側面から出没できるように設けられているのである。
なお、押圧部材８２の外面の曲率半径はとくに限定されない。しかし、挿入部８１の外面の曲率半径とほぼ同じになるように形成されていれば、基準状態（図５および図７（Ｂ）の状態）において、押圧部材８２の外面と挿入部８１の外面を面一の状態にできる。すると、ロールＲの中空孔に挿入部８１をスムースに入れることができるので、好ましい。
【００５９】
図７に示すように、押圧部材８２は、その内面に調整プレート82aが設けられている。この調整プレート82aは、押圧部材８２の一端縁と他端縁との間に設けられている。この調整プレート82aは、その内面が略円弧上に形成されている。そして、調整プレート82aは、その厚さが押圧部材８２の一端縁から他端縁に向かうに従って、徐々に厚くなるように形成されている。しかも、押圧部材８２の他端縁近傍では、押圧部材８２の厚さと調整プレート82aの厚さを合わせた厚さが、挿入部８１の側壁の厚さよりも厚くなるように形成されている。このため、基準状態では、押圧部材８２は、その他端内端（言い換えれば調整プレート82aの他端内端）が挿入部８１の開口81sから挿入部８１内まで突出した状態となるのである。
なお、押圧部材８２の一端縁の内面には、押圧部材８２の内面に形成された突起である、戻り突起82sが設けられている。この戻り突起82sは、押圧部材８２の揺動軸に対して、押圧部材８２の他端と逆側に位置するよう設けられるが、その理由は後述する。
【００６０】
図６および図７に示すように、挿入部８１の収容空間81h内には、出没機構９５の回転部材９６が設けられている。この回転部材９６は、略円筒状に形成された部材であり、その中心軸と挿入部８１の収容空間81hの中心軸とが同軸となるように設けられている。しかも、回転部材９６は、その中心軸周りに回転可能であるが、その軸方向には移動できないように、挿入部８１に取り付けられている。例えば、回転部材９６の外面に沿って設けられた溝に挿入部８１の内面に設けられた突起を係合させておけば、回転部材９６を、その中心軸周りに回転可能であるが、その軸方向には移動できないようにしておくことができる。
なお、回転部材９６もその両端が開口しており、その内部の空間を通して、両端間が連通されているが、その理由は後述する。
【００６１】
図６および図７に示すように、回転部材９６の外周面には、回転部材９６の中心軸に対して回転対称となるように、複数の軸状部材９８が設けられている。複数の軸状部材９８は、回転部材９６の外周面において、押圧部材８２の調整プレート82aが設けられている位置と対応する位置に設けられている。各軸状部材９８は、その軸方向が回転部材９６の中心軸と平行となるように、回転部材９６の外周面に形成された溝に収容されている。しかも、軸状部材９８は、溝内でその中心軸周りに回転可能であり、その表面が回転部材９６の外周面から少しだけ突出するように設けられている。このため、回転部材９６の外周面は押圧部材８２の調整プレート82aに直接接触せず、軸状部材９８が調整プレート82aに接触するのである。
なお、回転部材９６の中心軸から軸状部材９８の外面までの距離はとくに限定されず、軸状部材９８が押圧部材８２の調整プレート82aに接触できる距離であればよい。とくに、回転部材９６の中心軸から挿入部８１の内面までの距離と同じかわずかに短くなるように設けられていることが好ましい。
【００６２】
図５〜図７に示すように、回転部材９６の外周面には、その周方向に沿って、開口96a、円弧面部96c、平面部96dが、この順で並ぶように設けられている。これらは、回転部材９６の外周面において、挿入部８１に開口81sが形成されている位置と対応する位置に設けられている。なお、開口96aと円弧面部96cとの間には、上述した軸状部材９８が設けられている。
また、開口96a、円弧面部96cおよび平面部96dと、軸状部材９８とを合わせて１セットとすると、押圧部材８２の設けられている数と同じ数のセットが、回転部材９６の外周面の周方向に沿って並ぶように設けられる。
【００６３】
開口96aは、基準状態において、押圧部材８２の他端内端（つまり調整プレート82aの他端内端）を収容するために設けられた開口である。この開口96aの軸方向の長さ（つまり、回転部材９６の軸方向の長さ）は、調整プレート82aの幅よりも長くなるように形成されていればよい。つまり、基準状態において、調整プレート82aの他端内端を収容することができる大きさに形成されていればよい。
【００６４】
回転部材９６の外周面において、開口96aに対して回転方向の後方には、開口96aとの間に軸状部材９８に挟むように、円弧面部96cが設けられている。この円弧面部96cは円弧状に形成された面である。この円弧面部96cは、回転部材９６の中心軸上に中心を有しかつ曲率半径が挿入部８１の内面の曲率半径よりわずかに短くなるように形成されている。例えば、回転部材９６の外周面の一部によって円弧面部96cを形成することができる。
なお、円弧面部96cは、基準状態において押圧部材８２の戻り突起82sが円弧面部96c上に載った状態となる位置まで、回転部材９６の外周面に沿って形成されている（図７（Ｂ）参照）。
【００６５】
回転部材９６の外周面において、円弧面部96cに対して回転方向の後方、言い換えれば、円弧面部96cと開口96aとの間には、平面部96dが設けられている。この平面部96dは、回転部材９６の半径方向と交差（好ましくは直交）するように設けられた平面である。この平面部96dは、回転部材９６の中心軸からの距離が回転部材９６の外面の半径よりも短くなるように形成されたものである。言い換えれば、平面部96dは、回転部材９６の円筒状の外面を回転部材９６の中心軸と平行な面で削って形成された面であり、平面部96dの位置では回転部材９６の円筒状の外面から凹んだ空間が形成されている。この平面部96dの軸方向の長さ（つまり、回転部材９６の軸方向の長さ）は、押圧部材８２の幅（挿入部８１の軸方向の長さ）よりも長くなるように形成されている（図６参照）。
【００６６】
そして、回転部材９６の基端は、フレーム本体部23aを貫通してフレーム本体部23aの外面まで突出している。そして、回転部材９６の基端部にはリング上の環状部材93rが固定されており、この環状部材93rには、押圧力発生部材９３の一端が取り付けられている。このため、押圧力発生部材９３の他端を、回転部材９６の中心軸を支点として揺動させれば、環状部材93rを介して、回転部材９６をその中心軸周りに回転させることができる（図２参照）。
【００６７】
以上のごとき構造であるので、押圧部材８２が基準状態となるように回転部材９６を配置しておき、その状態から、上記１セットを開口96aが回転方向の最前方に位置するように回転させる。つまり、押圧力発生部材９３の他端を、回転部材９６の中心軸を支点として揺動させる。すると、回転部材９６に設けられている軸状部材９８を押圧部材８２の調整プレート82aの他端部まで移動させることができる。そして、軸状部材９８が押圧部材８２の調整プレート82aの他端部まで移動すれば、押圧部材８２を挿入部８１の外面から突出させることができる。
したがって、挿入部８１をロールＲの中空孔などに挿入して、押圧力発生部材９３の他端を揺動させれば、連結部８０をロールＲの中空孔に固定することができるのである。
【００６８】
より詳しく説明すると、連結部８０は、以下のように作動して、押圧部材８２を挿入部８１の外面から突出させることができる。
【００６９】
まず、図７（Ｂ）に示すように、押圧部材８２の他端縁が回転部材９６の開口96aに収容された状態となるように、回転部材９６を配置する。この状態では、軸状部材９８は押圧部材８２の一端部の内面と接触した状態となるので、押圧部材８２は基準状態となる。しかも、基準状態では、押圧部材８２の戻り突起82sが円弧面部96c上に載った状態となっているので、押圧部材８２の他端が突出する方向に揺動することが防止されている。したがって、押圧部材８２の外面は、回転部材９６の外周面とほぼ面一の状態に配置され、その状態で保持されるのである。
【００７０】
そして、押圧部材８２が基準状態となっている状態で、連結部８０をロールＲの中空孔に挿入する。
【００７１】
連結部８０をロールＲの中空孔に挿入すると、押圧力発生部材９３の他端を、回転部材９６の中心軸を支点として揺動させる。図２であれば、時計回りに押圧力発生部材９３の他端を揺動させる。すると、回転部材９６も時計回り（図７では反時計回り）に回転するので、軸状部材９８は押圧部材８２の他端縁に向かって移動する。調整プレート82aは押圧部材８２の他端縁に向かって厚さが厚くなるように形成されているので、回転部材９６の回転（言い換えれば軸状部材９８の移動）に伴って、押圧部材８２は、その他端縁が挿入部８１の外面から突出する方向に揺動する。
【００７２】
なお、回転部材９６が回転すると、押圧部材８２の戻り突起82sの位置には、平面部96dが位置するようになる（図７（Ａ）参照）。すると、押圧部材８２の他端縁が挿入部８１の外面から突出する方向に揺動しても、戻り突起82sは凹んだ空間に位置することになる。したがって、戻り突起82sは、押圧部材８２の他端縁が挿入部８１の外面から突出する方向に揺動する際に抵抗とはならない。
【００７３】
押圧部材８２の他端縁が挿入部８１の外面から突出すると、やがて、押圧部材８２の他端の外面に接触する。その状態からさらに押圧力発生部材９３の他端の揺動量を増加させると、押圧部材８２の他端の外面をロールＲの中空孔に押し付ける芯材押圧力が増加する。そして、ロールＲの自重によって芯材から連結部８０が抜け落ちない程度の芯材押圧力（固定芯材押圧力）が発生するまで押圧力発生部材９３の他端を揺動させれば、連結部８０をロールＲの中空孔に固定することができる。
【００７４】
とくに、押圧力発生部材９３として、曲げ剛性が大きい棒状または板状の部材を使用した場合には、若干のたわみが生じるように押圧力発生部材９３の他端を揺動させておくことが好ましい。すると、芯材の変形などによって連結部８０と芯材内面との距離が変化しても、その変化量を押圧力発生部材９３の弾性によって補うことも可能となる。つまり、連結部８０と芯材内面との距離が変化したときに、芯材押圧力が固定芯材押圧力以上である状態を維持することができるのである。
【００７５】
また、連結部８０をロールＲの中空孔から外す場合には、押圧力発生部材９３の他端を逆方向に揺動させて、回転部材９６を逆方向に回転させる。すると、軸状部材９８が押圧部材８２の他端縁から一端縁に向かって移動するので、回転部材９６の回転に伴って、押圧部材８２を外方に押す力が弱くなる。
【００７６】
一方、軸状部材９８が押圧部材８２の他端縁から一端縁に向かって移動しても、押圧部材８２の他端縁を元の状態に戻すような力は発生しない。つまり、挿入部８１に向かって押圧部材８２の他端縁を揺動させる力は発生しないので、押圧部材８２の他端縁はロールＲの中空孔の内面に接触した状態に維持される。
【００７７】
しかし、回転部材９６を回転させると、戻り突起82sの位置に、平面部96dと円弧面部96cとの境界が移動してくる。そして、この境界が戻り突起82sの位置を通過する際に、戻り突起82sは円弧面部96c上に移動する。すると、押圧部材８２には、その他端を挿入部８１に向かって揺動させるように力が加わるので、押圧部材８２は基準状態となるように揺動する。つまり、押圧部材８２に戻り突起82sを設けたことによって、押圧部材８２の他端縁を元の状態（基準状態）に復帰させることができるのである。
【００７８】
なお、戻り突起82sに代えて、バネ等の付勢部材を設けて、押圧部材８２を基準状態に戻すようにしてもよい。この場合には、回転部材９６の外面に平面部96dを設けなくてもよくなる。
【００７９】
上述した軸状部材９８が、特許請求の範囲にいう出没量調整部の接触部に相当する。なお、軸状部材９８を設けなくても、回転部材９６の開口96aのエッジが調整プレート82aの内面に沿って移動するようにしておけば、開口96aのエッジを出没量調整部の接触部として機能させることができる。しかし、上述したような軸状部材９８を設けておけば、回転部材９６を回転させたときに、調整プレート82aの内面に沿って移動するときの抵抗を小さくできる。
【００８０】
また、図５に示すように、押圧部材８２の外面に凹凸を設けることが好ましい。この場合、押圧部材８２の他端縁をロールＲの中空孔の内面に押し付けたときに、押圧部材８２の凹凸をロールＲの中空孔に食い込ませることもできるので、押圧部材８２をロールＲの中空孔にしっかりと固定できる。
【００８１】
また、上述したように、挿入部８１および回転部材９６として、両端が開口しかつ両端間が連通された筒状部材を使用した場合には、回転部材９６内の空間を通して、挿入部８１の先端前方を見通すことができる。すると、挿入部８１をロールＲの芯材に挿入して取り付けても、ロールＲの向こう側を揺動フレーム２３側から見ることができる。しかも、押圧部材８２を上記のごとき構造としているので、押圧部材８２が基準状態となっても、挿入部８１内への突出量を少なくできる。すると、回転部材９６の外径を大きくできるので、その内径も大きくできる。つまり、回転部材９６内の空間の直径を大きくできるので、この空間を通してロールＲの向こう側を見やすくなる。
【００８２】
そして、回転部材９６内の空間は、その軸がほぼロールＲの芯材の軸と同軸となっている。すると、製造ラインにおいて軸等にロールＲを取り付ける場合、この回転部材９６内の空間を通して軸を視認することができる。そして、この空間を通して軸を視認すれば、軸の中心軸とロールＲの芯材の中心軸とを一致させやすいので、ロールＲを軸等に取り付ける作業を簡単かつ短時間で行うことができる。
【００８３】
（押圧力発生部材９３について）
上述したような押圧力発生部材９３に使用される曲げ剛性が大きい棒状または板状の部材は、とくに限定されない。しかし、炭素工具鋼によって形成された棒状の部材であれば、安定した弾性力を発生させることができるので、好適である。具体的には、押圧力発生部材９３の軸方向における曲げ剛性がほぼ一定となるので、押圧力発生部材９３にたわみを発生させたときに、安定した芯材押圧力を発生させることができる。
【００８４】
（固定機構について）
アームＡＭには、押圧力発生部材９３の揺動を固定する固定機構を設けて、押圧力発生部材９３の揺動を固定できるようにしてもよい。
固定機構を設けなくても、固定芯材押圧力以上の芯材押圧力が維持されるように、作業者が、押圧力発生部材９３の他端を揺動させた状態を維持して、所定のロールＲの搬送などを行なってもよい。
しかし、そのような状態を続けることは作業者の負担が非常に大きくなる。したがって、上記状態を維持しておくことができるように、押圧力発生部材９３の揺動を固定する固定機構を設けておくことが好ましい。この固定機構の構造はとくに限定されず、押圧力発生部材９３と係合してその揺動を固定する方法等の種々の方法を採用することができる。例えば、以下のごとき構成を採用することができる。
【００８５】
図２において、符号93tはアームＡＭに設けられたフックを示している。このフック93tは、押圧力発生部材９３の他端に掛合して、押圧力発生部材９３の他端がアームＡＭから一定の距離以上は離れないようにするものである。具体的には、押圧力発生部材９３が固定芯材押圧力を発生させる程度まで押圧力発生部材９３の他端を揺動させた状態（以下、固定揺動状態という）よりも大きく揺動した状態で、押圧力発生部材９３の他端と掛合して固定揺動状態を維持することができるように、フック93tは設けられている（図２参照）。すると、押圧力発生部材９３の他端をフック93tに掛合しておけば、固定芯材押圧力以上の芯材押圧力で、連結部８０をロールＲの芯材に固定することができる。
【００８６】
とくに、押圧力発生部材９３の他端と掛合した状態において、押圧力発生部材９３に若干のたわみを生じさせることができ、かつ、そのたわみによって固定芯材押圧力を発生させることができる量となるように、フック93tを配設しておくことが好ましい。かかる構成とすると、芯材の変形などによって連結部８０と芯材内面との距離が変化しても、その変化量を押圧力発生部材９３の弾性によって補って、固定芯材押圧力を発生させた状態を維持することができる。
【００８７】
例えば、押圧部材８２の外面がロールＲの芯材内面と接触した状態であって、押圧部材８２からロールＲの芯材内面に力が加わっていない状態における押圧力発生部材９３の姿勢を基準姿勢とする。そして、押圧力発生部材９３の他端とフック93tとが掛合したときに、前記基準姿勢に対して、押圧力発生部材９３が若干撓む（しなる）ようにする。すると、芯材の変形などが生じても、押圧力発生部材９３が若干撓みの分だけ、回転部材９６を回転させて押圧部材８２を挿入部８０の外面から突出させることができる。
また、芯材の変形などがない場合であれば、押圧力発生部材９３の弾性力によって、固定芯材押圧力以上の芯材押圧力を確実に発生させることができるから、連結部８０とロールＲとをしっかりと固定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明の機械式連結器具は、中空な芯材を有するロールなどのように、中空な孔を有する物体と他の装置等と連結する器具として適している。
また、本発明のロール保持装置は、中空な芯材を有するロールなどのように、中空な孔を有する物体を保持して搬送したり反転したりする装置に適している。
【符号の説明】
【００８９】
１        ロール保持装置
１０      ベースフレーム
２０      保持手段
２１      支持フレーム
２２      本体フレーム
２３      揺動フレーム
８０      連結部
８１      挿入部
８２      押圧部材
９０      押圧部材移動手段
９１      押圧力発生機構
９３      押圧力発生部材
９５      出没機構
９６      回転部材
Ｒ        ロール
【要約】
【課題】中空な孔を有する物体と確実に連結できる機械式連結器具および簡単かつコンパクトな構造であり取り扱い性に優れたロール保持装置を提供する。
【解決手段】物体に設けられた中空な孔に挿入され、物体に連結される連結器具であって、物体に設けられた中空な中空孔に挿入される挿入部と、挿入部から出没可能に設けられた押圧部材と、押圧部材を挿入部から出没させる押圧部材移動手段と、を備えており、押圧部材移動手段は、他端が揺動可能に設けられた長尺な部材である押圧力発生部材と、押圧力発生部材の他端の揺動に対応させて前記押圧部材を出没させる出没機構と、を備えている。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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