(57)【要約】【課題】ボールベアリングを用いないロールの支持装置を提供する。【解決手段】ロール１と、ロール１の左右両端から突出した左右一対の回転軸１６と、左右一対の回転軸１６の径方向の荷重を受ける左右一対の永久磁石よりなるラジアル軸受１８と、左右一対の回転軸１６の軸方向の荷重を受ける左右一対の宝石軸受よりなるスラスト軸受２０とを有する。【選択図】      図２
2019078330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロールと、
前記ロールの左右両端から突出した左右一対の回転軸と、
左右一対の前記回転軸の径方向の荷重を受ける左右一対のラジアル軸受と、
左右一対の前記回転軸の軸方向の荷重を受ける左右一対のスラスト軸受と、
を有し、
前記ラジアル軸受は、磁気軸受であって、
前記回転軸に取り付けられた永久磁石よりなる内輪と、
前記内輪の外周に一定の間隔を開けて配された永久磁石よりなる外輪と、
を有し、
前記スラスト軸受は、宝石軸受であって、
前記回転軸の先端端に設けられた軸端部と、
前記軸端部に取り付けられた球体の第１宝石と、
第２宝石から形成された受け板と、
を有するロールの支持装置。
【請求項２】
前記永久磁石は、ネオジム磁石である、
請求項１に記載のロールの支持装置。
【請求項３】
前記第１宝石は、ルビーである、
請求項１に記載のロールの支持装置。
【請求項４】
前記第２宝石は、サファイヤである、
請求項１に記載のロールの支持装置。
【請求項５】
前記軸端部の先端は、半球型に形成されている、
請求項１に記載のロールの支持装置。
【請求項６】
前記受け板は、平らである、
請求項１に記載のロールの支持装置。
【請求項７】
前記受け板には、球体の前記第１宝石が嵌まる凹部が形成されている、
請求項６に記載のロールの支持装置。
【請求項８】
前記ロールは、ウエブを抱えて他動で回転する、
請求項１に記載のロールの支持装置。
【請求項９】
前記ウエブの抱き角θは、０°＜θ＜＝＞３０°である、
請求項１に記載のロールの支持装置。
【請求項１０】
前記ロールの左右両側に左右一対の支持脚が設けられ、
前記支持脚内部に前記ラジアル軸受と前記スラスト軸受が設けられている、
請求項１に記載のロールの支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロールの支持装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ウエブなどを搬送するロールを回転自在に支持する場合には、ロールの左右両端から突出した回転軸を、左右一対のボールベアリングで支持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４３７２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のようなロールの回転軸をボールベアリングで受ける構造であると、ボールベアリングで回転抵抗が発生し、メンテナンスが必要になると共に、高温下で使用するときには、回転が妨げられるという問題点がある。
【０００５】
そこで本発明は上記問題点に鑑み、ボールベアリングを用いないロールの支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】
【０００６】
本発明は、ロールと、前記ロールの左右両端から突出した左右一対の回転軸と、左右一対の前記回転軸の径方向の荷重を受ける左右一対のラジアル軸受と、左右一対の前記回転軸の軸方向の荷重を受ける左右一対のスラスト軸受と、を有し、前記ラジアル軸受は、磁気軸受であって、前記回転軸に取り付けられた永久磁石よりなる内輪と、前記内輪の外周に一定の間隔を開けて配された永久磁石よりなる外輪と、を有し、前記スラスト軸受は、宝石軸受であって、前記回転軸の先端端に設けられた軸端部と、前記軸端部に取り付けられた球体の第１宝石と、第２宝石から形成された受け板と、を有するロールの支持装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ロールの回転軸を、永久磁石よりなるラジアル軸受と、宝石軸受よりなるスラスト軸受により回転自在に支持できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態を示すロールの支持装置の説明図である。
【図２】回転軸を受ける部分のラジアル軸受とスラスト軸受の説明図である。
【図３】ロールがウエブを抱き抱えて回転する状態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態のロール１の支持装置１０について図１〜図３を参照して説明する。このロール１は、長尺状のウエブＷを抱え、ウエブＷの搬送力により回転する他動であって、ウエブＷとしては例えば、フィルム、金属箔、メッシュ状の金属、布、紙である。
【００１０】
（１）支持装置１０の構成
支持装置１０の構成について図１を参照して説明する。
【００１１】
支持装置１０は、基台１２の上面に左右一対の支持脚１４，１４が立設されている。左右一対の支持脚１４，１４の間には、ロール１が回転自在に水平に支持されている。ロール１としては、金属よりなる金属ロール、表面がゴムで形成されたゴムロールなどである。このロール１の左右両端部から左右一対の回転軸１６，１６が突出している。
【００１２】
ロール１と支持脚１４には、回転軸１６の径方向の荷重を受けるラジアル軸受１８と回転軸１６の軸方向の荷重を受けるスラスト軸受２０が設けられている。
【００１３】
（２）ラジアル軸受１８
次に、ラジアル軸受１８について、図２を参照して説明する。ラジアル軸受１８は、内輪２２と外輪２４から構成される。内輪２２は、回転軸１６の端部外周に設けられ、リング状のネオジム磁石よりなる。外輪２４は、支持脚１４に固定され、リング状のネオジム磁石よりなり、内輪２２の外周に一定の間隔を開けて配さている。
【００１４】
内輪２２のネオジム磁石の外周面と、外輪２４のネオジム磁石の内周面とは互いに反発するように、図２に示すように同じ位置においては同じ極、すなわち、Ｎ極にはＮ極、Ｓ極にはＳ極が対応するように配されている。これにより、内輪２２に対し外輪２４がその中心で、浮いた状態となり、回転軸１６の径方向に対し回転自在に支持できる。
【００１５】
なお、「ネオジム磁石」とは、ネオジム、鉄、ホウ素を主成分とする希土類磁石の１つであり、ネオジウム磁石とも呼ばれている。
【００１６】
（３）スラスト軸受２０
次に、スラスト軸受２０について、図２を参照して説明する。スラスト軸受２０は、軸端部２６と受け板３０から構成される。
【００１７】
軸端部２６は、円柱状であり、回転軸１６の端部から突出している。軸端部２６の先端形状は半球型であり、最も盛り上がった位置に球体よりなる第１宝石のルビー２８が一部埋設されている。
【００１８】
受け板３０は、軸端部２６のルビー２８の位置に対応した支持脚１４の内部の固定部３２に設けられている。受け板３０は、回転軸１６の軸方向を法線方向とした円板状であり、第２宝石であるサファイヤより構成されている。軸端部２６のルビー２８とサファイヤよりなる受け板３０によって、回転軸１６の軸方向の荷重を受ける。
【００１９】
受け板３０のサイズは、内輪２２が外輪２４の内側で動く動作範囲よりも大きなサイズである。これによりロール１の軸端部２６が、サファイヤよりなる受け板３０から脱落するのを防ぐことができる。
【００２０】
なお、第１宝石と第２宝石は、天然の宝石に限らず人工の宝石も含む意味であり、天然宝石、処理宝石、合成宝石、人造宝石をも含む意味である。
【００２１】
（４）支持装置１０の動作状態
支持装置１０の動作状態について図１〜図３を参照して説明する。ロール１は、図３に示すように、ウエブＷの搬送する力によって他動で回転する。このときロール１の回転軸１６の径方向は、ラジアル軸受１８によって回転自在に支持されている。ラジアル軸受１８では、永久磁石であるネオジム磁石よりなる内輪２２と外輪２４とが、一定の間隔を開けて設けられているため、外輪２４の内周部で、内輪２２が磁力によって反発し、浮いた状態で回転する。なお、ロール１によるウエブＷの抱き角θは、ラジアル軸受１８におけるネオジム磁石の磁力によって決まる。すなわち、この抱き角θが大きくなると、ラジアル軸受１８における径方向の荷重が大きくなる磁力が強いほどよく、θとしては、０°＜θ＜＝３０°、好適には２０°がよい。
【００２２】
ラジアル軸受１８のネオジム磁石の反発力によって回転軸１６は、ロール１が軸方向に振動することとなる。しかし、ロール１の左右において、スラスト軸受２０の軸端部２６の球体のルビー２８が、サファイヤよりなる受け板３０に当接され軸方向に振動しない。
【００２３】
（５）効果
本実施形態によれば、ロール１の回転軸１６の径方向の荷重は、永久磁石よりなるラジアル軸受１８によって受けるため、回転させることができる。
【００２４】
また、ラジアル軸受１８は、永久磁石であるネオジム磁石を用いているため、電磁石を用いる構造よりも簡単に軸受構造を実現でき、高温下でも使用できる。
【００２５】
また、ラジアル軸受１８は、磁力により浮上するため、ボールベアリングより回転抵抗が少ない。
【００２６】
また、回転軸１６の軸方向の荷重は、球体のルビー２８とサファイヤよりなる受け板３０が当接させて受けるため、互いに削れ難く長時間安定して回転を保つことができ、高温下でも使用できる。
【００２７】
また、ルビー２８は球体であるため、サファイヤよりなる受け板３０とは点接触となり、抵抗を極力少なくして軸方向の荷重を受けることができる。
【００２８】
（６）変更例
上記実施形態では、第１宝石はルビー２８であったが、それ以外の宝石であってもよい。また、受け板３０を形成する第２宝石はサファイヤであったが、それ以外の宝石であってもよい。
【００２９】
上記実施形態では、サファイヤよりなる円板型の受け板３０の表面は平らであったが、これに代えて、球体のルビー２８が嵌合するようにやや半球型の凹部を設けていてもよい。
【００３０】
上記では本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３１】
１・・・ロール、１０・・・支持装置、１４・・・支持脚、１６・・・回転軸、１８・・・ラジアル軸受、２０・・・スラスト軸受、２２・・・内輪、２４・・・外輪、２６・・・軸端部、２８・・・ルビー、３０・・・受け板
【図１】
2019078330.tif 000003
【図２】
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【図３】
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