(57)【要約】【課題】ゴムスリーブは金属帯材をコイル状に巻取る際に用いられており、トップマークなどの疵を生じさせることなく巻取る為の工夫も従来からなされている。しかしながら、従来提案されている疵を生じさせにくいゴムスリーブにおいては、金属帯材自体の持つ弾発力の影響を完全に排除することは困難で、疵の発生を完全になくすことは至難であった。又、巻き始めの際の位置合せの許容範囲が極めて狭く、巻取り作業の準備に時間がかかり、作業性に難点があった。【構成】外周面から巻取り軸の軸芯方向に向って陥没した底部５と、巻取り方向においてその前方側に形成され、最初に金属帯材６を受ける円弧状断面の肩部４と、前記底部５をはさんで反対側に形成された円弧状断面の肩部３とからなる非対称凹穿溝２が巻取り軸の軸芯と平行に外周面の長手方向に形成されており、底部５を基準とした場合、肩部４は肩部３よりその頂点の高さが低く形成されており、肩部３と肩部４の高さの差は最小巻取り板厚の１倍以上で最大板厚の１倍以下になる様に金属帯材巻取り用ゴムスリーブを構成した。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面から巻取り軸の軸芯方向に向って陥没した底部５と、巻取り方向においてその前方側に形成され、最初に金属帯材６を受ける円弧状断面の肩部４と、前記底部５をはさんで反対側に形成された円弧状断面の肩部３とからなる非対称凹穿溝２が巻取り軸の軸芯と平行に外周面の長手方向に形成されており、底部５を基準とした場合、肩部４は肩部３よりその頂点の高さが低く形成され、この肩部３と肩部４の高さの差は最小巻取り板厚の１倍以上で最大板厚の１倍以下になっていることを特徴とする金属帯材巻取り用ゴムスリーブ。
【請求項２】
肩部４は肩部３より断面の曲率半径が大きく、肩部３の曲率半径が１５ｍｍ以上、肩部４の曲率半径が１００ｍｍ以上になっていることを特徴とする請求項１記載の金属帯材巻取り用ゴムスリーブ。
【請求項３】
底部５の深さが肩部４の頂点を基準とした場合、０．５ｍｍ以上であり、その幅が１０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２記載の金属帯材巻取り用ゴムスリーブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は金属帯材巻取り用ゴムスリーブ、詳しくは、巻き始め箇所の位置合せが容易で、巻取り対象である金属帯材表面に疵を発生させにくい金属帯材巻取り用ゴムスリーブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋼帯などの帯状を呈した金属帯材をコイル状に巻取ることは、その製造過程や運搬保管の際などに広く行われている。この種巻取りにはテンションリールと称される金属製の巻取り手段を用いるのが普通であるが、張力をかけて金属帯材をそのままこのテンションリールに巻取ると、テンションリール表面の隙間の模様が金属帯材に転写されてしまうので、これを避ける為、ゴムスリーブと称されるゴム製弾性円筒体をテンションリールの巻取り軸にかぶせ、このゴムスリーブ上に金属帯材を巻取ることが広く行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このゴムスリーブ上に金属帯材を巻取ると、金属帯材の厚みや金属帯材自体の持つ弾性（弾発力）などが原因となり、巻始めの先端部のエッジが二巻き目やそれ以降の重なり部分に転写され、トップマークあるいはリールマークと称される疵を巻取られた金属帯材表面に生じさせてしまう場合があった。
【０００４】
このトップマークの発生は、金属帯材の厚みが主な原因であるので、金属帯材の板厚に相当する溝状の凹穿部をゴムスリーブの表面軸芯方向に向けて設け、巻取りの際に金属帯材の先端部をこの凹穿部に沈め、金属帯材の先端部のエッジによるトップマークの転写を阻止する試みがなされている。この溝付きゴムスリーブは、トップマーク発生阻止に一応の効果は認められるが、金属帯材は程度の差こそあれ、弾発力を有しているので、金属帯材の先端部を凹穿部に沈めたとしても、凹穿部の縁に接した後続部分が支点となって弾発力によって先端部が反り返ってしまい、そのエッジによって二巻き目以降にトップマークを転写させることもあり、必ずしも満足すべきものではなかった。
【０００５】
又、この溝付きゴムスリーブに金属帯材を巻取る際には、金属帯材の先端部を正確に凹穿部（溝）に位置合せすることが必要であり、金属帯材の先端部が巻取り方向と逆の向きに反っているなど先端部に形状不良がある場合、なかなか先端部をこの凹穿部に合わすことができず、結果的にトップマークなどの疵が発生してしまうという事態も発生していた。特に、ゴムスリーブ表面に形成されているこの凹穿部の幅は、ゴムスリーブ表面の外周寸法に比べて極めて狭いものであり、実際の作業現場における位置合せは、かなり手間のかかる作業であった。この為、電気的手法を用いて位置合せの精度を上げる試みもなされているが、設備投資に多大な費用がかかるという問題があり、資金的な制約で、採用を手控えざるを得ない場合もあった。
【０００６】
本発明は、金属帯材のコイル状巻取りの際の上記問題点を解決することを目的とするものであり、巻取りの際に金属帯材先端部の弾発力を抑制してトップマーク等の転写を阻止でき、しかも金属帯材の先端部の位置合せ許容範囲を広く取れ、従来のものに比して作業性においても格段にすぐれたゴムスリーブを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
外周面から巻取り軸の軸芯方向に向って陥没した底部５と、巻取り方向においてその前方側に形成され、最初に金属帯材６を受ける円弧状断面の肩部４と、前記底部５をはさんで反対側に形成された円弧状断面の肩部３とからなる非対称凹穿溝２が巻取り軸の軸芯と平行に外周面の長手方向に形成されており、底部５を基準とした場合、肩部４は肩部３よりその頂点の高さが低く形成され、この肩部３と肩部４の高さの差は最小巻取り板厚の１倍以上で最大板厚の１倍以下になる様に金属帯材巻取り用ゴムスリーブを構成することにより、上記課題を解決した。又、その際、肩部４の断面の曲率半径を肩部３の断面の曲率半径より大きくし、肩部３の曲率半径を１５ｍｍ以上、肩部４の曲率半径を１００ｍｍ以上にすることにより、更には、肩部５の深さを肩部４の頂点を基準としたときに、０．５ｍｍ以上にし、その幅を１０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下にすることにより、なお一層良好に上記課題を解決できた。
【０００８】
【実施の形態】
図１はこの発明に係る金属帯材巻取り用ゴムスリーブの一実施の形態の斜視図、図２はその部分断面図である。
【０００９】
図中、１はゴムスリーブ本体であり、弾力を有する合成ゴムや天然ゴムを素材とし、肉の厚い円筒状をなしている。なお、この実施の形態においては、その内径φ１は４４２ｍｍ、外径φ２は５９７ｍｍ、肉厚ａは７７．５ｍｍとなっているが、これがあくまで一例にすぎないことはもちろんである。そして、このゴムスリーブ本体１の外周にはその長手方向に巻取り軸芯と平行に、金属帯材６の先端部分７を収容する凹穿溝２が形成されている。
【００１０】
この凹穿溝２は、本願発明の最も重要な構成要素であり、図２に示す様に断面が巻取り方向において前後非対称になっている点に特徴がある。即ち、この凹穿溝２は回転方向（図２において反時計回り方向）前方の断面が円弧状に形成され勾配が急な肩部３、回転方向後方の断面が円弧状に形成され勾配が緩やかな肩部４及び肩部３と４とに挟まれ陥没した底部５とからなっており、底部５を基準とした場合、肩部４の頂点１０は肩部３の頂点９より高さが低く形成されている。そして、この肩部３と肩部４の高さの差は、巻取り対象である金属帯材６の最小板厚の１倍以上、最大板厚の１倍以下になる様に設定されている。なお、巻取り対象である金属帯材６は薄板、厚板いずれでも良く、薄板の場合、その板厚は０．４ｍｍ以上、好ましくは０．６ｍｍ以上、より好ましくは１ｍｍ以上である。又、厚板の場合、その板厚は６ｍｍ以下、好ましくは４ｍｍ以下、より好ましくは３．２ｍｍ以下である。上記設定範囲内の場合には、金属帯材６の巻取りの際に、二層目の板が巻取られるとき一層目の板はその下敷きとなり、先端疵が二層目以降に入りにくくなる。又、肩部４の円弧状断面の曲率半径を肩部３の円弧状断面のそれより大きくし、肩部４の曲率半径を１００ｍｍ以上にした場合にはスリーブ肩疵が発生しにくくなり、一方、肩部３の曲率半径を１５ｍｍ以上にした場合には角張った形状にはならず、スリーブ肩疵が発生しにくくなる為、共に好ましい。この肩部４及び３は二つ以上の円弧を組合せたものであっても良い。更に、底部５の深さは、肩部４の頂点１０を基準とした場合、０．５ｍｍ以上、その幅は１０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下になる様に設定するのが好ましい。底部５の幅が１０ｍｍ以上の場合には巻始め先端部７の位置合せを容易に実施でき、１５０ｍｍ以下の場合には巻取り先端部７の形状不良を緩和する効果が期待できる。なお、この実施の形態においては、底５は加工が容易な為、平坦に形成されているが、必ずしも平坦に限る必要はなく、曲線あるいはその他の形状に形成されたものも良い。
【００１１】
なお、この図２に示す実施の形態の場合、肩部３の曲率半径Ｒ１は７５ｍｍ、肩部４の曲率半径Ｒ２は２００ｍｍ、ゴムスリーブ本体１の外周面に接する接線８を基準として、肩部３の頂点９と前記接線８との距離ｂは３ｍｍ、肩部４の頂点１０と接線８との距離ｃは６ｍｍ、底部５の上面と接線８との距離、即ち深さｆは８ｍｍ、底部５の幅ｅは２０ｍｍであり、各寸法は上記設定範囲内に納まっている。
【００１２】
この実施の形態は上記の通りの構成を有するものであり、図３に示す様に金属帯材６の先端部７を凹穿溝２の深さｆが金属帯材６の板厚ｇの１倍以上になっている部分に位置せしめ、そこを始点としてゴムスリーブ本体１を反時計回り方向に回転させて順次巻取りを行う。この際、二巻き目の始端は先端部７に接するが、この先端部７は、その板厚ｇより深さｆが十分に大きい凹穿溝２内に位置しており、しかもその後続部分は高さの低い肩部４に沿ってほとんど直線に近い状態で納まっているので、先端部７に上向きの弾発力が生ずることはなく、そのエッジによって二巻き目始端にトップマークが付くおそれはない。なお、巻き取りの際に、先端部７を位置させるべき位置合せ許容範囲ｈは底部５内だけではなく、肩部３、肩部４の一部にまで達しており、位置決め作業も容易である。
【００１３】
肩部３と４の高さの差、肩部３の円弧状断面の曲率半径、肩部４の円弧状断面の曲率半径、底部５の深さ及び幅を上述の通りに設定したのは、各種条件のもと実際に実験を行った結果、上記設定範囲内のものが特に良好な結果を生むという知見に基づく。
【００１４】
下表は、肩部３と肩部４の高さの差Ａに関し、ゴムスリーブ本体１の外周面に接する接線８と肩部３の頂点９との距離ｂと肩部４の頂点１０との距離ｃの関係をＡ１、Ａ２、Ａ３の３条件に、肩部３と肩部４の曲率半径差Ｂに関し、それぞれの曲率半径Ｒ１、Ｒ２の関係をＢ１、Ｂ２の２条件に、底部５の寸法Ｃに関し、その深さと幅をＣ１とＣ２の２条件にそれぞれ設定し、通常のゴムスリーブに条件Ａ１乃至Ａ３のみを付加した場合、Ａ２にＢ１又はＢ２を加重して付加した場合、Ａ２とＢ２に更にＣを加重して付加した場合、という様に、順次Ａ、Ｂ、Ｃに関する各条件を加重的に付加して実験用ゴムスリーブを実際に製作し、その効果をまとめたものである。その評価は５ランクで行った。各ランクの内容はそれぞれ下記の通りであり、ランク３以下の場合、実用上許容されるが、ランク１が最も好ましい。
表１
2004268130.tif 000003
表２
2004268130.tif 000004
【００１５】
次に、図４は他の実施形態を示したものであり、この実施の形態においては、ゴムスリーブ本体１の内径φ１は４７０ｍｍ、外径φ２は５９７ｍｍ、肩部３の曲率半径Ｒ１は１５ｍｍ、肩部４の曲率半径Ｒ２は１００ｍｍとなっており、ゴムスリーブ本体１の外周面に接する接線８を基準とした場合、肩部３の頂点９は前記接線８より３．６９ｍｍ、肩部４の頂点９は６．７６ｍｍ、底部５の上面は８．１ｍｍそれぞれその下方に位置している。
【００１６】
この第２の実施形態においても、凹穿溝２は前後非対称で、肩部４は肩部３より円弧状断面の曲率半径が大きく、その高さは肩部３より低く形成されており、その高さの差は最小巻取り板厚の１倍以上、最大巻取り板厚の１倍以下となっている。図５に示す巻取り状況からも明らかな通り、第一の実施形態同様、先端部７には上向きの弾発力は発生せず、二巻き目以降にトップマークを付けてしまうことはない。又、第１の実施形態と同様、位置決めの許容範囲は広く、位置決め作業は容易である。
【００１７】
【発明の効果】
この発明に係る金属帯材巻取りゴムスリーブは上述の通り、外周面から巻取り軸の軸芯方向に向って陥没した底部と、巻取り方向においてその前方側に形成され、最初に金属帯材を受ける円弧状断面の肩部と、前記底部をはさんで反対側に形成された円弧状断面の肩部とからなる非対称凹穿溝が巻取り軸の軸芯と平行に外周面の長手方向に形成されており、底部を基準とした場合、前方側の肩部は後方側の肩部よりその頂点の高さが低く形成されており、両肩部の高さの差は最小巻取り板厚の１倍以上で最大板厚の１倍以下になっているので、巻取られる金属帯材の先端部に上向きの弾発力が発生することはなく、二巻き目以降に実用上問題となる程度のトップマークなどの疵が発生するおそれはほとんどない。又、巻き始めの際の先端部の位置合せ許容範囲が従来のゴムスリーブに比して格段に広く、金属帯材の巻取り作業の能率向上に寄与し得る効果を有し、極めて高い実用的価値を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る金属帯材巻取り用ゴムスリーブの一実施形態の斜視図。
【図２】その部分断面図。
【図３】同じく、金属帯材を巻取った際の二巻き目の状態の部分断面図。
【図４】この発明に係る金属帯材巻取り用ゴムスリーブの他の実施形態の部分断面図。
【図５】同じく、金属帯材を巻取った際の二巻き目の状態の部分断面図。
【符号の説明】
１    ゴムスリーブ本体
２    凹穿溝
３    肩部
４    肩部
５    底部
６    金属帯材
７    先端部
８    接線
９    頂点
１０    頂点
ａ    肉厚
ｂ    頂点９と接線８との距離
ｃ    頂点１０と接線８との距離
ｅ    底部５の幅
ｆ    底部５の深さ
ｇ    金属帯材の板厚
ｈ    位置合せ許容範囲
【図１】
2004268130.tif 000005
【図２】
2004268130.tif 000006
【図３】
2004268130.tif 000007
【図４】
2004268130.tif 000008
【図５】
2004268130.tif 000009