テンタクリップ等のガイド軸受

【課題】転がり軸受からなるガイド軸受の外輪又はこれに対向したガイドレールのガイド面において、エッジロードに起因する摩耗の発生を防止することである。
【解決手段】転がり軸受により構成され、その外輪１３を直接ガイドレールのガイド面上を転動させるようにしたガイド軸受１１において、前記外輪１３の外径面にガイドレール１８のガイド面に対して凸形となる曲率半径Ｒが、４０ｍｍ≦Ｒ≦５００ｍｍの球面部１９を形成した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、テンタクリップ等のガイドローラとして用いられるガイド軸受、これを用いたテンタクリップ、そのガイド軸受をガイドするガイドレール、前記のテンタクリップ及びガイド軸受等からなるフィルム延伸機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フィルム延伸機において、フィルムの両側縁を挟持した多数のテンタクリップをフィルム進行方向の両側に設置したガイドレールで案内し、両側のガイドレールの間隔をフィルムの進行方向に対して次第に拡大するように設置することにより、フィルムの進行に伴い次第にこれを横延伸させるフィルム延伸機は従来から知られている（特許文献１）。
【０００３】
前記のテンタクリップのガイドローラとして転がり軸受を用い、これをガイド軸受と称し、そのガイド軸受の外輪をガイドレールのガイド面で支持させる構造も従来から知られている（特許文献１、２）。その外輪の摩耗を防ぐために、外輪外表面に窒化処理を施す等の摩耗対策を施すことも知られている（特許文献２）。
【０００４】
前記ガイド軸受の外輪の外径面はストレート形状であり、これに対向したガイドレールのガイド面の幅方向の形状もストレート形状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２３２０８９号公報（図３、図４）
【特許文献２】特開平１１−２９４４６１号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記のガイド軸受の外輪と、その外輪を支持するガイドレールのガイド面との間には潤滑油が塗布されるが、高温雰囲気下であることから潤滑条件が厳しいことに加え、ガイド面の面粗度も悪いため、外輪やガイド面が摩耗し易い問題がある。
【０００７】
また、フィルム延伸機においては、ガイド軸受の交換が容易に行えるようにその取り付け精度は比較的低くなっているため、ガイド軸受が傾き易い傾向がある。その上、外輪外径面及びガイド面の形状がストレート形状であることにより、外輪の傾きによってエッジロードが発生し易い問題がある。
【０００８】
前掲の特許文献２のように、外輪に窒化処理等の摩耗対策を施したとしても、前記のエッジロードが発生した場合は、外輪外径面やガイドレールのガイド面に摩耗が発生することを避けることはできない。
【０００９】
そこで、この発明は前記ガイド軸受の外輪又はガイドレールのガイド面のエッジロードに起因する摩耗の発生を防止することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の課題を解決するために、ガイド軸受に係る発明は、内輪と外輪、前記両輪の間に介在された所要数の転動体、各転動体を周方向の一定間隔に保持する保持器とからなる転がり軸受により構成され、前記外輪を直接ガイドレールのガイド面上を転動させるようにしたガイド軸受において、前記外輪の外径面に前記ガイドレールのガイド面に対して凸形となる曲率半径Ｒが、４０ｍｍ≦Ｒ≦５００ｍｍの球面部を形成した構成としたものである。
【００１１】
テンタクリップに係る発明においては、そのガイド軸受として、前記の改良されたガイド軸受を用いた構成としたものである。
【００１２】
フィルム延伸機に係る発明においては、そのテンタクリップとして、前記の改良されたテンタクリップを用いた構成としたものである。
【００１３】
また、ガイドレールに係る発明は、そのガイド面にガイド軸受の外輪に対して凸形となる曲率半径Ｒが、４０ｍｍ≦Ｒ≦５００ｍｍの球面部を形成した構成としたものである。
【００１４】
フィルム延伸機に係る他の発明においては、そのガイドレールとして、前記の改良されたガイドレールを用いた構成としたものである。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、ガイド軸受の外輪外径面又はこれに対向したガイドレールのガイド面の形状について、相手側に対して凸形となる曲率半径Ｒが、４０ｍｍ≦Ｒ≦５００ｍｍの球面部を形成したことにより、ガイド軸受に係る発明、ガイドレールに係る発明、前記ガイド軸受を備えたテンタクリップの発明及び前記ガイドレールとテンタクリップからなるフィルム延伸機の発明のそれぞれにおいて、ガイド軸受の外輪と、ガイドレールのガイド面とにおけるエッジロードに起因する摩耗の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】は、実施形態１のガイド軸受の断面図である。
【図２】（ａ）は、同上のガイド軸受とガイドレールを示した一部拡大断面図である。（ｂ）は、（ａ）の場合の変形例のガイド軸受の一部拡大断面図である。
【図３】（ａ）は、他の実施形態の場合のガイド軸受とガイドレールを示した一部拡大断面図である。（ｂ）は、（ａ）の場合の変形例のガイド軸受の一部拡大断面図である。
【図４】は、実施形態２のフィルム延伸機の概略図である。
【図５】は、同上のテンタクリップ部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
[実施形態１]
図１に示したように、実施形態１のガイド軸受１１は、玉軸受を用いたものであり、内輪１２と外輪１３、これらの両輪１２，１３の間に介在された所要数のボールからなる転動体１４、各転動体１４を周方向の一定間隔に保持する保持器１５とにより構成される。前記保持器１５の両側において、外輪１３の内径面に装着したシール部材１６のリップを内輪１２の外径面に接触させている。前記の外輪１３の外径面の両側縁には、通常どおり、アール形状の面取り部１７が形成される。
【００１９】
図２（ａ）は、前記外輪１３の一部と、これに対向して外輪１３の転動を支持するガイドレール１８の一部を示している。外輪１３の外径面の幅はＷであり、その両側縁の幅ｂの部分が前記の面取り部１７の範囲を示している。また、両側の面取り部１７を除いた幅ａの部分に、ガイドレール１８のガイド面２１に対し凸形となる球面部１９が形成される。その球面部１９の曲率半径Ｒの大きさは、４０ｍｍ〜５００ｍｍの範囲で適宜選定される。ガイドレール１８のガイド面２１はストレート形状に形成される。
【００２０】
図２（ｂ）に示したように、前記の幅ａの球面部１９の中央部分の幅ｃの範囲をストレート部２０に形成する場合がある。ストレート部２０の幅ｃは、後述のミスアラインメント1/300での接触応力（表１参照）を考慮すると、外輪１３の全幅Ｗの６０％以内に設定することが望ましい。
【００２１】
図２（ａ）に示したように、外輪１３の外径面の幅aの球面部１９の曲率半径Ｒを４０ｍｍ又は５００ｍｍに設定した本実施形態の場合と、幅aがストレート形状である従来の場合との接触応力の比較計算値を表１に示す。計算条件は、荷重０．１Ｃｒ、ミスアラインメント1/300以下とする。但し、Ｃｒは基本動定格荷重、Ｃorは基本静定格荷重、Ｐmaxは最大接触応力、Pedgeは端部の接触応力（エッジロード）である。
【００２２】
表１に示したように、外輪１３の外径面がストレート形状である場合に比べ曲率半径Ｒが４０ｍｍおよび５００ｍｍの球面形状の場合の方が、エッジロードが顕著に低下することが認められる。
【表１】

【００２３】
以上の実施形態は、外輪１３の外径面に球面部１９を形成することによってエッジロードを低減させるものである。これに対し、図３（ａ）に示したように、外輪１３の外径面をストレート形状に形成し、ガイドレール１８のガイド面２１に外輪１３側へ凸部となる球面部２３を形成するようにしても同様の結果が得られる。
【００２４】
この場合も両側の幅ｄの面取り部２２を除いた範囲ｅの部分に球面部２３が形成される。球面部２３の曲率半径Ｒも前記と同様に４０ｍｍ〜５００ｍｍに設定する。外輪１３の外径面２４は、ストレート形状に形成される。また、図３（ｂ）に示したように、球面部２３の中央部の幅ｆ（ガイドレール２１の全幅Ｘの６０％以内）のストレート部２５を設けるようにしてもよい。
【００２５】
このように、ガイドレール１８のガイド面に球面部２３を形成することによっても、外輪１３に球面部１９を形成した場合と同様に、エッジロードを低減させることができる。
【００２６】
[実施形態２]
実施形態２は、図４及び図５に示したように、前述の実施形態１のガイド軸受１１を使用したテンタクリップ４１及びフィルム延伸機３１に関するものである。
【００２７】
フィルム延伸機３１は、図４に示したように、熱可塑性高分子化合物３２を溶融しこれを未延伸状態のフィルム３３として押し出す押し出し機３４と、押し出されたフィルム３３を受ける冷却ドラム３５と、次の各工程を行う手段を備える（特許文献１参照）。
【００２８】
すなわち、冷却ドラム３５で冷却されたフィルム３３を送る送りローラ３６と、この送りローラ３６で送られるフィルム３３に調湿処理を施す水槽３７と、この水槽３７で調湿処理されたフィルム３３を挟み込んで表面の水滴を除去する水切り装置３８を備える。また、水切り処理後のフィルム３３を縦及び横方向の２軸延伸する２軸延伸機３９と、この２軸延伸機３９で形成されたフィルム３３を巻き取る回収ローラ４０とを備える。
【００２９】
２軸延伸機３９の構成要素として、図５に示す横延伸装置５０が設けられる。この横延伸装置５０にテンタクリップ４１が備えられる。横延伸装置５０は、送られて来るフィルム３３の左右両側に配置され、両ガイド間の間隔がラインの進行方向に向かって徐々に広くなっているガイドレール４３、４４と、それぞれ鎖状に連結されガイドレール４３、４４上をラインの進行方向に循環する複数個のテンタクリップ４１とを備える。
【００３０】
テンタクリップ４１は、フィルム３３の端部を挟持するクリップ部４２と、閉ループで構成されたガイドレール４３、４４上を転動するガイドローラを構成するガイド軸受４５、４６とを有する。このテンタクリップ４１は、クリップ部４２でフィルム３３の両端を挟持した状態で、ガイドレール４３、４４に沿って進行方向に進み、フィルム３３を横方向に延伸させる役割を担う。ガイドレール４３、４４には、そのガイド面を水平方向に向けたガイドレール４３と、垂直方向に向けたガイドレール４４の２種類がある。
【００３１】
テンタクリップ４１のガイド軸受４５，４６は、テンタクリップ４１を各ガイドレール４３、４４に沿って転がり案内する役割を担う。
【００３２】
このガイド軸受４５、４６のうち、水平方向のガイド面を転動するガイド軸受４５は水平方向（横姿勢）の固定軸４７に設置される。垂直方向のガイド面を転動するガイド軸受４６は、垂直方向（縦姿勢）の固定軸４８に設置される。したがって、これら各ガイド軸受４５，４６は、いずれも外輪が回転側とされる。
【００３３】
前記ガイド軸受４５、４６として、前記実施形態１のガイド軸受１１が用いられる。また、ガイドレール４３、４４として、実施形態１のガイドレール１８が用いられる。
【符号の説明】
【００３４】
１１ガイド軸受
１２内輪
１３外輪
１４転動体
１５保持器
１６シール部材
１７面取り部
１８ガイドレール
１９球面部
２０ストレート部
２１ガイド面
２２面取り部
２３球面部
２４外径面
２５ストレート部
３１フィルム延伸機
３２熱可塑性高分子化合物
３３フィルム
３４押し出し機
３５冷却ドラム
３６送りローラ
３７水槽
３８水切り装置
３９２軸延伸機
４０回収ローラ
４１テンタクリップ
４２クリップ部
４３、４４ガイドレール
４５、４６ガイド軸受
４７、４８固定軸
５０横延伸装置

【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と外輪、前記両輪の間に介在された所要数の転動体、各転動体を周方向の一定間隔に保持する保持器とからなる転がり軸受により構成され、前記外輪を直接ガイドレールのガイド面上を転動させるようにしたガイド軸受において、前記外輪の外径面に前記ガイドレールのガイド面に対して凸形となる曲率半径Ｒが、４０ｍｍ≦Ｒ≦５００ｍｍの球面部を形成したことを特徴とするガイド軸受。
【請求項２】
前記球面部の中央部にストレート部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のガイド軸受。
【請求項３】
前記ストレート部の幅が、外輪の幅の６０％以内の範囲に設定されたことを特徴とする請求項２に記載のガイド軸受。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のガイド軸受を備えたことを特徴とするテンタクリップ。
【請求項５】
請求項４に記載されたテンタクリップ及びそのテンタクリップの走行をガイドするガイドレールからなり、前記テンタクリップのガイド軸受の外輪を前記ガイドレールによって支持したことを特徴とするフィルム延伸機。
【請求項６】
ガイド軸受の外輪を案内するガイド面を有するガイドレールにおいて、そのガイド面に前記外輪に対して凸形となる曲率半径Ｒが、４０ｍｍ≦Ｒ≦５００ｍｍの球面部を形成したことを特徴とするガイドレール。
【請求項７】
前記ガイドレールの球面部の中央部にストレート部が形成されていることを特徴とする請求項６に記載のガイドレール。
【請求項８】
前記ストレート部の幅が、ガイドレールの幅の６０％以内の範囲に設定されていることを特徴とする請求項７に記載のガイドレール。
【請求項９】
ガイド軸受を備えたテンタクリップ、請求項６から８のいずれかに記載されたガイドレールからなり、前記ガイド軸受の外輪を前記ガイドレールによって支持したことを特徴とするフィルム延伸機。

【図１】