(57)【要約】【課題】  巻取リングを確実に把持する帯材の巻取装置における拡縮巻取円盤。【解決手段】  帯材の巻取装置の巻取リングＲの内周面に当接する外周面を有する複数の可動円弧板３と、該可動円弧板３の内面側に設けられた従動部３ａに係合する複数のカム２ａが外周に設けられたカムリング２とを備え、カムリング２を正逆回転することにより可動円弧板３の従動部３ａがカム２ａに従動して可動円弧板３の外周円径を拡大、または縮小して巻取リングＲを把持、開放する。可動円弧板３の巻取リングＲに当接する外周面の面幅をほぼ巻取リング幅にし、その面に弾性体１１を装着する。弾性体１１はショアＡ硬さで５０〜７０の０．５〜１．５ｍｍ厚さのゴム材で、可動円弧板３の外周溝３ｂに嵌め込んで装着する。互いに隣る可動円弧板３がコイルばね１２により連結されて外周円径が縮小するように付勢されている。【選択図】  図１
2006131359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻取リングの内周面に当接する外周面を有する円周を分割した複数の可動円弧板と、該可動円弧板の内面側に設けられた従動部に係合する複数のカムが外周に設けられたカムリングとを備え、該カムリングを正回転することにより、前記可動円弧板の従動部が前記カムリングのカムに従動して該可動円弧板を押し広げてその外周円径を拡大し、前記カムリングを逆回転することにより、前記可動円弧板を縮めてその外周円径を縮小する帯材の巻取装置における拡縮巻取円盤において、前記可動円弧板の前記巻取リングの内周面に当接する外周面に弾性体が装着されたことを特徴とする弾性体を装着した拡縮巻取円盤。
【請求項２】
前記巻取リングの内周面に当接する可動円弧板の面の幅がほぼ巻取リングの幅にされ、前記可動円弧板の外周面に装着する弾性体がショアＡ硬さで５０〜７０の０．５〜１．５ｍｍ厚さのゴム材であることを特徴とする請求項１に記載の弾性体を装着した拡縮巻取円盤。
【請求項３】
前記可動円弧板に装着される弾性体は、複数の弾性体が該可動円弧板の従動部中心に対して円周方向のほぼ対称位置の外周に配設されることを特徴とする請求項１または２に記載の弾性体を装着した拡縮巻取円盤。
【請求項４】
前記可動円弧板の外周に装着する弾性体は、該可動円弧板の外周に設けられた溝に嵌め込むことにより装着されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の弾性体を装着した拡縮巻取円盤。
【請求項５】
前記可動円弧板の内面側に設けられた従動部は、前記カムリングのカムに係合する当接面が該カムリングのカム曲線とほぼ同一にされた突起部からなることを特徴とする請求項１に記載の弾性体を装着した拡縮巻取円盤。
【請求項６】
前記複数の可動円弧板は、互いに相隣る端部が付勢部材により連結され、該複数の可動円弧板が形成する外周円径が縮小するように付勢されて配設されていることを特徴とする請求項１に記載の弾性体を装着した拡縮巻取円盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯鋼板などの帯材の巻取装置に係る巻取円盤及び巻取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スリッタなどと組み合わせて帯鋼板などを処理する装置には、回転する駆動軸に装着した巻取リングに帯材コイルを巻き取る巻取装置が使用されている。この巻取リングを駆動軸に装着する方法として、巻取リングに内接するセグメント（可動円弧板）を拡縮して固定する装置が開示されており（特許文献１）、先に発明者らも新規な拡縮巻取円盤を開示した（特許文献２）。また、巻取装置の巻取におけるトルク調整手段の発明も開示されている（特許文献３）。
【特許文献１】特開平０６−２７８９５１号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０９３４５８号公報
【特許文献３】特開平０６−２５５８５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の巻取装置では、巻取リングの真円度のばらつきによりリングの把持力が均等になり難く、巻取中にリングが振れたり、ずれたり、脱落したりする不具合が生ずる。また、巻取リングが鋼製のように剛性が大きく摩擦係数の小さい場合には、リング内面と内接するセグメント（可動円弧板）との間で滑りが生じて緩むなどの問題がある。このために、鋼製のリングなどの場合には緩まないように強く締め付けねばならず取り外しが困難になるという問題点もある。
【０００４】
そこで本発明は、上記問題点を解決し、簡易、かつ確実に巻取リングを把持、解放する拡縮巻取円盤及び帯材の巻取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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の弾性体を装着した拡縮巻取円盤は、巻取リングの内周面に当接する外周面を有する円周を分割した複数の可動円弧板と、該可動円弧板の内面側に設けられた従動部に係合する複数のカムが外周に設けられたカムリングとを備え、該カムリングを正回転することにより、前記可動円弧板の従動部が前記カムリングのカムに従動して該可動円弧板を押し広げてその外周円径を拡大し、前記カムリングを逆回転することにより、前記可動円弧板を縮めてその外周円径を縮小する帯材の巻取装置における拡縮巻取円盤において、前記可動円弧板の前記巻取リングの内周面に当接する外周面に弾性体が装着されたことを特徴とするものである。
【０００６】
すなわち、本発明の帯材の巻取装置における弾性体を装着した拡縮巻取円盤は、回転駆動されるカムリングの複数のカムを、その外周に配設した複数の可動円弧板の従動部に係合させて、カムリングを正回転すると可動円弧板を押し広げてその外周円径を拡大して巻取リングの内周を把持し、カムリングを逆回転すると可動円弧板を引き縮めてその外周円径を縮小して巻取リングを解放する。このとき、可動円弧板の外周に弾性体を装着しているので、巻取リング把持面との摩擦係数が増し、弾性によって把持抗力を持たせて緩みを防止すると共に、リングの締め過ぎによる取り外しの不具合が防止される。
【０００７】
前記巻取リングの内周面に当接する可動円弧板の面の幅がほぼ巻取リングの幅にされ、前記可動円弧板の外周面に装着する弾性体がショアＡ硬さで５０〜７０の０．５〜１．５ｍｍ厚さのゴム材であることが望ましい。
【０００８】
従来の拡縮巻取円盤は、可動円弧板と巻取リング内周との当たりよくするために可動円弧板の幅が巻取リング幅より狭いものが使用された。本発明では当接面に弾性体を付することにより当接幅が広くてもよくなるので、可動円弧板の幅をほぼ巻取リング幅にすることができる。これにより、巻取コイルが安定し巻取リングの保持力が増す。また、可動円弧板の外周に装着する弾性体の硬さは、ショアＡ硬さで７０より硬いと摩擦係数が小さく把持したリングが外れ、５０より軟らかいとゴムの耐久性が悪い。さらに、ゴムの厚さは、１．５ｍｍより厚いと巻取時のリング把持の剛性が低くなり巻取品質が悪くなり、０．５ｍｍより薄いと弾性効果が得られないので、この範囲が望ましい。
【０００９】
前記可動円弧板に装着される弾性体は、複数の弾性体が該可動円弧板の従動部中心に対して円周方向のほぼ対称位置の外周に配設されることが望ましい。
このように、弾性体を可動円弧板の外周に複数に分割して配設することにより、巻取リングに多少の変形があっても個々の弾性体が変形して巻取リングを確実に把持する。また、この分割した弾性体を可動円弧板の従動部中心に対称位置に配設することにより、可動円弧板は内面中央部の従動部と外周両側の弾性体とで３点支持されることになり、可動円弧板が安定して巻取リング内周を把持する。
【００１０】
前記可動円弧板の外周に装着する弾性体は、該可動円弧板の外周に設けられた溝に嵌め込むことにより装着されることが、弾性体を簡易かつ確実に装着するために望ましい。
【００１１】
前記可動円弧板の内面側に設けられた従動部は、前記カムリングのカムに係合する当接面が該カムリングのカム曲線とほぼ同一にされた突起部からなることが可動円弧板の外周の円形を安定させるために望ましい。可動円弧板の突起部はカム輪郭に従動すればどのような形状でもよいが、カムリングのカム曲線と同一にしておけば、可動円弧板が傾くことなく放射方向に拡縮するので、安定して巻取リングを保持できる。
【００１２】
前記複数の可動円弧板は、互いに相隣る端部が付勢部材により連結され、該複数の可動円弧板が形成する外周円径が縮小するように付勢されて配設されることにより、カムリングを逆転したときに可動円弧板を追随させて確実に外周を縮小できる。この付勢部材はコイルばねにすることが簡易であるが他の弾性体を使用してもよい。
【００１３】
また、複数条の帯部材の巻取装置においては、前述の本発明の拡縮巻取円盤を巻取装置の駆動軸に複数配設し、該複数の拡縮巻取円盤に巻き取られる各条の帯部材の張力を一定にするように、該複数の拡縮巻取円盤のそれぞれの駆動トルクを調整するトルク調整手段を備えることが望ましい。
【００１４】
帯材の圧延の際に、幅中央部が厚く両幅部が薄くなる中高が生ずることは避けられない。そのために、複数条にスリットして巻き取るなどの場合には、図５に示すように幅方向の中央部の巻取径が大きくなり両幅側の巻取円盤とに回転の差が生ずる。巻取装置の駆動軸に駆動トルク調整手段を設けてこの回転差を調整するようにすれば、複数の条の巻き取りを円滑にすることができる。
【００１５】
この駆動トルク調整手段は、油圧などにより駆動軸と巻取りリングとの間に制動力を付加してトルクを伝達するする油圧式でもよく、また駆動軸に設けられた電磁コイルにより拡縮巻取円盤を吸着してトルクを伝達する電磁方式でもよい。
【００１６】
以上述べたように、本発明の巻取装置は、薄い拡縮巻取円盤の中に巻取リングの把持手段を組み込んでいるので、巻取リングの把持と巻取円盤のトルク調整を別々に機械的などで行う従来の方式に比してコンパクトにできる。そのために、複数の巻取円盤を狭い間隔で配設する場合に有利である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の拡縮巻取円盤によれば、弾性体の摩擦力により小さい拡大力で確実に巻取リングを把持できるので、巻取リングの変形や緩みがなく、かつ取り外しが容易になり作業効率が向上する。また、本発明の拡縮巻取円盤を駆動軸に複数配設した巻取装置は、駆動トルク調整手段により各拡縮巻取円盤に巻き取られる帯条の張力が一定になるようすることにより帯部材に中高があっても巻取りが円滑に行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を図示の１実施形態により具体的に説明する。図１は本発明実施形態の側板を除いた拡縮巻取円盤の側面図、図２及び図３は図１のＸ−Ｘ断面図である。図２はその１実施形態で図２（ａ）は可動円弧板３の弾性体１１を巻取リングＲの内周に圧接した状態、図２（ｂ）は弾性体１１と巻取リングＲの接触を解除した状態を示す図であり、図３は弾性体１１を巻取リングＲの内周に圧接した状態の他の実施形態を示す図である。図４は可動円弧板３の詳細図で、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。図５は巻取機の概念図である。図６、図７は巻取機のトルク調整手段の一例を示す図で、油圧式トルク調整手段の構造を示す断面図である。
【００１９】
まず図１〜４に基づいて本発明の拡縮巻取円盤について説明する。拡縮巻取円盤１は、カムリング２、複数の可動円弧板３及びそれらを両側から挟む側板５から構成される。カムリング２は外周に複数（図では８個）のカム２ａを備えた中空リング体で、内周に巻取装置の駆動軸２０が挿通されて回転駆動される。可動円弧板３は、巻取リングＲの内周に当接する外径を有する円周を複数（図では８個）に分割した円弧体からなり、その円弧体の内周側に前記カム２ａに係合して従動する従動部の突起３ａが設けられている。突起３ａのカム２ａに当接する面はカム２ａと同一カム曲線にすることが可動円弧板３を安定して拡縮するために望ましい。
【００２０】
図２、３に示すようにカムリング２の両側面のボス部２ｂに側板５が回転可能に挿嵌され、この側板５により複数の可動円弧板３が両側面を挟まれて滑動可能に保持され、その外周が巻取りリングＲの内周に当接する円を形成する。そして、可動円弧板３に設けられた放射方向の長孔４に両側面の側板５に貫通されたピン６が挿通され、可動円弧板３の放射方向の移動を案内する。また複数の可動円弧板３には両端にピン１３が設けられ、相隣る可動円弧板３のピン１３間に付勢部材としてコイルばね１２が張架され、複数の可動円弧板３の外周が形成する円周の外径が縮小される方向に付勢されている。これにより、複数の可動円弧板３は、内面の従動部突起３ａがカムリング２のカム２ａに圧接しながら、カムリング２に対して回転可能に、かつ放射方向に移動可能に側板５により保持されている。
【００２１】
可動円弧板３は、詳細を図４に示すように、その外周に円周方向に長溝３ｂが設けられ、この長溝３ｂに可動円弧板３の外周面を覆う複数（本図では２個）のゴムの弾性体１１が突起３ａの中心に対してほぼ等間隔に嵌装されて固着されている。このように弾性体１１を分割して外周に配設することにより、巻取リングを把持する弾性力が増し、かつ可動円弧板３は２個の弾性体１１と従動部突起３ａとにより３点支持されることになり、巻取リングＲが変形していても安定して巻取リングＲを把持できる。弾性体のゴム１１は硬さがショアＡ硬さで５０〜７０が望ましく、また、可動円弧板３の表面からの厚さが０．５〜１．５ｍｍにすることが望ましい。このゴム１１は、可動円弧板３の固着方法は表面に貼り付けてもよく、また外周表面にかぶせて固着してもよい。
【００２２】
可動円弧板３の外周の巻き取りリングＲの内周に当接する部分は図３の幅ｔ´のようにほぼカムリングの幅と同じにしてよいが、図２に示すように、巻取リングの幅に近い幅ｔに広げることが、巻取コイルを安定させるために望ましい。従来の可動円弧板に弾性体を装着しない場合は、前記幅ｔを広くすると当たりが悪くなるので前記ｔ´のように狭くされてきたが、本発明では弾性体を装着するために広くしても当たりをよくすることができるものである。
【００２３】
本発明の拡縮巻取円盤は、図５に示すように巻取装置３０の巻取機３１の駆動軸２０に複数の拡縮巻取円盤を装着して使用される。複数の拡縮巻取円盤１は、その間にスラストベアリング２６を介して装着され、止め金２５により軸方向に緊締される。スラストベアリング２６は、図５の部分詳細図に示すようにリテーナ２８に保持されたボール２７を相隣る拡縮巻取円盤１の間に配設し、カムリング２の側面を軌道面としてベアリング２６が構成されている。これによって、後述するようにトルク調整手段を設けて相隣る拡縮巻取円盤１に回転数の差が生じても拡縮巻取円盤１間の滑りを吸収でき、円滑な巻取ができる。
【００２４】
前述のように、帯材を複数条にスリットして巻き取るなどの場合には、図５に示すように幅方向の中央部の巻取径が大きくなり両幅側の巻取円盤に回転差が生ずる場合ある。このために複数の条の巻き取りを円滑にするように、巻取装置の駆動軸に回転差を調整する駆動トルク調整手段が設けられる。この駆動トルク調整手段として、油圧式と電磁方式がある。
【００２５】
まず油圧式について説明する。図６及び図７は油圧式トルク調整手段の構造を示す断面図である。図において、巻取機の駆動軸２０の中心に一方が開口した中空孔１５が設けられ、駆動軸の複数の拡縮巻取円盤１を装着する位置に放射方向に中空孔１５に連通する複数のシリンダ孔１６が設けられている。シリンダ孔１６にはＯリング１９を装着したピストン１８が挿入される。ピストン１８は、駆動軸に装着された拡縮巻取円盤１のカムリング２の内面との間に嵌装されたばね１７により駆動軸の中心方向に移動するように付勢されている。
【００２６】
この構成において、図６の駆動軸２０の中空孔１５の開口側から油圧などの圧力を掛けると、ピストン１８が拡縮巻取円盤１のカムリング２の内面に圧接して、その間の摩擦により駆動軸の駆動トルクが拡縮巻取円盤１に伝達され、拡縮巻取円盤１に装着された巻取リングを回転して帯材を巻き取る。このようなトルク調整手段により、前述のように複数の拡縮巻取円盤の回転数に差が生じても帯材にかかる張力を一定にすることができる。
【００２７】
他の駆動トルク調整手段として、電磁方式トルク調整手段の例を説明する。電磁方式トルク調整手段では、駆動軸２０の内部に電磁石を組み込み、この電磁石に通電することにより拡縮巻取円盤１のカムリング２を吸着して回転駆動トルクを伝達するものである。これによって、前記油圧方式と同様のトルク調整が可能である。
【００２８】
以下、上記本発明構成の巻取装置と拡縮巻取円盤の動作について説明する。図５に示すように、巻取装置３０の駆動軸２０に複数の拡縮巻取円盤１を挿通して止め金２５により軸方向を固定する。この状態では複数の拡縮巻取円盤１は駆動軸２０に対して回転自在である。ここで、油圧トルク調整手段の場合は中空孔１５に油圧を付加し、電磁方式トルク調整手段の場合は駆動軸２０の電磁コイルに電力を付加すると、拡縮巻取円盤は駆動軸２０に対して回転が固定される。
【００２９】
駆動軸の巻取方向を図１に示す正回転Ａ，反対を逆回転Ｂとして説明する。待機状態では可動円弧板３の突起３ａがカムリング２のカム面２ａの小径の位置におかれ、図２（ｂ）に示すように可動円弧板３の外径は縮小している。可動円弧板３は、コイルばね１２により外径が縮小される方向に付勢されているので、可動円弧板３の突起３ａとカムリング２のカム２ａとは密着している。
【００３０】
この位置で拡縮巻取円盤１の外周に紙製などの巻取リングＲを嵌装し、拡縮巻取円盤１を駆動軸２０に固定されたカムリング２に対してＢ方向に回転させる。すると、可動円弧板３の突起３ａがカムリング２のカム面２ａの大径側に移動し、可動円弧板３の外径が拡大し、図２（ａ）に示すようにその外周が巻取リングＲの内周に圧接する。このとき、可動円弧板３の外周２箇所に弾性ゴム１１が装着されており、可動円弧板３は２箇所の弾性ゴム１１と従動部である突起３ａとで３点支持されているので、巻取リングＲは可動円弧板３に安定して保持される。
【００３１】
こうして装着された巻取リングＲに帯材Ｗを巻き付け、前記油圧方式又は電磁方式により駆動軸と拡縮巻取円盤１を固定し、駆動軸２０をＡ方向に回転すると駆動軸の回転トルクが拡縮巻取円盤１に伝達され、巻取作業が行われる。
【００３２】
巻取が進むにしたがって、前述のように各拡縮巻取円盤１に巻き取られる帯材の厚さの差により、各拡縮巻取円盤１に回転の差が生ずる。しかし、駆動軸のトルクは前記駆動トルク調整手段により拡縮巻取円盤１に伝達されているので、巻き取られる帯材にかかる張力は一定なる。また、スラストベアリング２６により相隣る拡縮巻取円盤１の回転差による滑りは円滑に行われる。
【００３３】
こうして、巻取作業が完了すると駆動軸２０を停止し、拡縮巻取円盤１を駆動軸２０に対してＡ方向に回転させる。すると、可動円弧板３の突起３ａがカムリング２のカム面２ａの小径側に移動し、可動円弧板３はコイルばね１２により外径が縮小する方向に付勢されているので外径が縮小して、巻取リングＲの内周から離れる。そして帯材を巻きとった巻取リングを巻取装置から取り外す。
【００３４】
以上述べたように本発明の拡縮巻取円盤は、外周に複数のカムが設けられたカムリングの外側に従動部を有する円弧体の可動円弧板を配設し、可動円弧板とカムリングとを相対的に正逆回転させることにより、可動円弧板の従動部がカムリングのカムに係合して、可動円弧板の外径が拡大、縮小して巻取リングを把持、開放する。この際に可動円弧板の外周に弾性体が装着されているので、巻取リング把持面との摩擦係数が大きく、弾性によって把持抗力が増し巻取リングの緩みを防止すると共にリングの締め過ぎによる取り外しの不具合が防止できる。
【００３５】
また、弾性体は可動円弧板の外周に分割して配設されており、可動円弧板は弾性体と従動部の突起とで３点支持されているので、巻取リングに多少の変形があっても個々の弾性体が変形して巻取リングを確実に把持する。
【００３６】
また、可動円弧板の巻取リングに当接する面の幅を巻取リング幅に近く広げ、装着する弾性体の硬さをショアＡ硬さで５０〜７０にし、厚さを０．５〜１．５ｍｍのゴム材にすることにより、安定した帯材の巻取ができる。
【００３７】
この可動円弧板を外径が縮小する方向に付勢されるように互いに隣る可動円弧板をコイルばねなどの付勢部材により連結することにより、外径縮小の動作が確実に行われる。
【００３８】
また、複数条の帯部材の巻取装置は、本発明の拡縮巻取円盤を駆動軸に複数配設し、各々の拡縮巻取円盤に巻き取られる帯部材の張力が一定になるように駆動トルク調整手段を備えているので、複数の拡縮巻取円盤の間に回転の差が生じても、駆動トルクが調整され、複数の条の巻き取りが円滑に行われる。
【００３９】
また、前記複数の拡縮巻取円盤はその間にスラストベアリングを介在させて配設されているので、巻取り時に回転差が生じても各拡縮巻取円盤は円滑に巻取ができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上説明したように、本発明の帯材の巻取装置と拡縮巻取円盤は、巻取リングの保持が確実になり、着脱が容易になるので作業効率が向上し、産業の発達に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明実施形態の側板を除いた拡縮巻取円盤の側面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】図１の他の実施形態のＸ−Ｘ断面図である。
【図４】本発明実施形態の拡縮巻取円盤の可動円弧板３の詳細図である。
【図５】巻取機の概念図である。
【図６】油圧方式トルク調整手段の断面図である。
【図７】油圧方式トルク調整手段の詳細断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  拡縮巻取円盤、２  カムリング、２ａ  カム、３  可動円弧板、３ａ  突起（従動部）、４  長孔、５  側板、６  ピン、７  電磁吸着板、８  ビス、９  長孔、１１  ゴム（弾性体）、１２  コイルばね（付勢部材）、１３  ピン、１５  中空孔、１６  シリンダ孔、１７  ばね、１８  ピストン、１９  Ｏリング、２０  駆動軸、２１  動力伝達軸、２２  外郭円筒、２３  電磁コイル、２４  磁極片、２５  止め金、２６  スラストベアリング、２７  ボール、２８  リテーナ、３０  巻取装置、３１  巻取機、Ｒ  巻取リング、Ｗ  巻取帯材
【図１】
2006131359.tif 000003
【図２】
2006131359.tif 000004
【図３】
2006131359.tif 000005
【図４】
2006131359.tif 000006
【図５】
2006131359.tif 000007
【図６】
2006131359.tif 000008
【図７】
2006131359.tif 000009