JP2016101609A

JP2016101609A - 切断加工用刃物

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Publication number: JP2016101609A
Application number: JP2014239786A
Authority: JP
Inventors: 清信阿形; Kiyonobu Agata
Original assignee: Kinki Knives Industries Ltd
Current assignee: Kinki Knives Industries Ltd
Priority date: 2014-11-27
Filing date: 2014-11-27
Publication date: 2016-06-02
Anticipated expiration: 2034-11-27
Also published as: JP5709339B1

Abstract

【課題】切断刃の刃先に形成される切欠き部の摩耗を抑制して長寿命化を図ることができる切断加工用刃物を提供する。【解決手段】回転しながらシート材を切断する切断加工用刃物であって、扇形状の刃物本体と、前記刃物本体の外周部に沿って配置される切断刃と、前記切断刃の刃先の一部分を切り欠いて形成される切欠き部とを備え、前記切断刃の側面には、前記切欠き部に接続され、潤滑剤が充填可能な凹所が形成されている切断加工用刃物。【選択図】図１

Description

本発明は、切断加工用刃物に関する。特に、ダンボールシート等のシート材を切断する切断加工用刃物に関する。

物を保管又は移動等させるための包装箱として、図９に示すような段ボールシート５０を組み立てて製造される段ボール箱が知られている。この段ボール箱の上蓋及び底板は、段ボールシート５０の一部にスリット５１，５２を形成して切り離された部分を互いに重なり合うように折り畳んで形成される。

このスリット５１，５２の形成に際して、溝切り装置が用いられるのが一般的であり、この溝切り装置には、図１０に示すような切断加工用刃物６０がよく用いられる（例えば、特許文献１の従来技術参照）。

この切断加工用刃物６０は、扇形状に形成された刃物本体部６１に切込生成刃６２と切断刃６３とが一体形成されている。切込生成刃６２は、刃物本体６１の外周面の一端から径方向外方に、刃物本体６１の端面と面一になるように突出しており、端面の幅方向両側に角部６４を備えている。切断刃６３は、刃物本体部６１の外周面に沿って、刃物本体６１の厚み方向両側にそれぞれ設けられている。

切断加工用刃物６０は、図１１及び図１２に示すような溝切り装置７０に取り付けられる。図１１は溝切り装置の概略構成を示す側面図であり、図１２は正面図である。この溝切り装置７０には、上述した切断加工用刃物６０が２枚取り付けられるが、それぞれの刃物を切断加工用刃物６０ａ，６０ｂとして、溝切り装置７０の構成について以下説明する。

溝切り装置７０は、上側回転軸７１及び下側回転軸７２を備えている。上側回転軸７１及び下側回転軸７２は、互いに平行に、シート給送ラインＬを挟んで対向するように配置されており、それぞれ円盤状の一対の上側回転ホルダ７３，７３及び一対の下側回転ホルダ７４，７４を備えている。

一対の上側回転ホルダ７３，７３には、２枚の切断加工用刃物６０ａ，６０ｂがそれぞれボルト等の締結具（図示せず）により挟持されている。これら切断加工用刃物６０ａ、６０ｂは、一対の回転ホルダ７３，７３の外周に沿って所定の間隔を空けて、かつ、それぞれの切込生成刃６２ａ，６２ｂが、外周方向に沿って向き合うように取り付けられる。これに対し、一対の下側回転ホルダ７４，７４のそれぞれの対向面には、２枚の受刃７５，７５が、切断加工用刃物６０ａ及び６０ｂの厚み寸法に対応した所定間隔をあけて取り付けられる。

次に、以上の構成を備えた溝切り装置７０を用いて、段ボールシート５０にスリットを形成する方法を説明する。図１１に示すように、上側回転ホルダ７３，７３及び下側回転ホルダ７４，７４を回転させた状態で、溝切り装置７０のシート給送ラインＬ上に沿って、段ボールシート５０を図１１の右側から溝切り装置７０に給送する。これにより、切断加工用刃物６０ａが、受刃７５，７５の隙間に挟み込まれて、段ボールシート５０が切断され、図９に示すような終端部５３を終点とした前方スリット５１が形成される。同様に、他方の切断加工用刃物６０ｂが、受刃７５，７５の隙間に挟み込まれて、段ボールシート５０が切断され、始端部５４を起点とした後方スリット５２が形成される。

ここで、図１０に示すような切断加工用刃物を用いて段ボールシートを切断する場合、図１３に示すように、切断端面に細いひげ状の切断屑５０ａが残ってしまうという問題があった。具体的に説明すると、上記切断加工用刃物により切断される段ボールは、通常、図１４に示すように、表面ライナーａと裏面ライナーｂとの間に波型形状の中芯ｃが配置される構造を有しており、切断時の切断加工用刃物と受刃との押圧により、図１４に示す様に中芯ｃの山部分と谷部分との中間部分が略Ｓ字状に潰された状態で切断されることになり、切断線が中芯ｃの波形方向に平行ではなく複数の山部分や谷部分を斜めに横切ることがある。したがって、図１４において、中芯ｃでのｄで示す部分は細い切断屑５０ａとなり、段ボール紙の切断端面に繋がってひげ状にぶら下がって残留してしまう。この細い切断屑５０ａは、幅１〜２ｍｍ、長さは短いもので１０数ｍｍ、長いもので３００ｍｍ以上にもおよぶものが確認されている。

このような細いひげ状の切断屑５０ａが発生することを防止するため、図１５に示すように、刃物本体６１に設けられる切断刃６３の刃先に、所定間隔を空けて配置される切欠き部（ノッチ部）６５が形成された切断加工用刃物６０が使用される。当該切欠き部６５は、刃先の一部を切り欠いて形成されている。このような切欠き部６５を有する切断加工用刃物６０を用いた場合、いずれかの切欠き部６５の端面で細いひげ状の切断屑５０ａが切り落とされ、切断屑５０ａのない綺麗な切断端面を形成することが可能となる。

特開平９−３９１１８号公報

上述のように段ボールシート等のシート材にスリット等の切断加工を行う場合、図１５に示す切断加工用刃物においては、切欠き部の摩耗の進行が速く、スリット等の切断端面を形成する刃先部は摩耗が大きく進行していないにも関わらず、切断加工用刃物を新品に交換せざるを得ないという問題があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、切断刃の刃先に形成される切欠き部の摩耗を抑制して長寿命化を図ることができる切断加工用刃物を提供することを目的とする。

本発明の前記目的は、回転しながらシート材を切断する切断加工用刃物であって、扇形状の刃物本体と、前記刃物本体の外周部に沿って配置される切断刃と、前記切断刃の刃先の一部分を切り欠いて形成される切欠き部とを備え、前記刃物本体又は前記切断刃の側面には、前記切欠き部に接続され、潤滑剤が充填可能な凹所が形成されている切断加工用刃物により達成される。ここで、前記潤滑剤は、液状の潤滑剤であることが好ましい。

また、上記切断加工用刃物に関し、前記刃物本体の側面視において、前記凹所は、一方の端部及び他方の端部を有する溝状に形成することができる。

また、前記溝状の凹所の一方の端部及び他方の端部は、前記刃先の長さ方向に沿ってそれぞれ離間して配置するように構成することができる。また、前記溝状の凹所の一方の端部は、前記刃物本体の径方向内側に配置される前記切欠き部の一方端に接続するように構成することができる。また、前記刃物本体の側面視において、前記溝状の凹所は、Ｖ字状、或いは、Ｕ字状、又は、凵状に形成することができる。

また、上記切断加工用刃物に関し、前記刃物本体の側面視において、前記凹所は、前記切欠き部の幅寸法よりも大きな直径を有する円形状に形成されており、前記凹所は、前記刃物本体の径方向内側に配置される前記切欠き部の一方端に接続するように構成することができる。

また、前記切断刃は、前記刃物本体の外周部に沿って前記刃物本体の厚み方向両側縁にそれぞれ設けられており、前記凹所は、前記刃物本体の両外側側面又は前記各切断刃の外側側面に形成するように構成してもよい。

本発明によれば、切断刃の刃先に形成される切欠き部の摩耗を抑制して長寿命化を図ることができる切断加工用刃物を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る切断加工用刃物の平面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。図２の要部拡大図である。図２の矢視Ｂ方向から見た上面図である。図１に示す切断加工用刃物が備える凹所の形状例を示す平面図である。図１に示す切断加工用刃物が備える凹所の他の形状例を示す平面図である。切断加工用刃物における切欠き部の変形例を示す上面図である。図１に示す切断加工用刃物の変形例を示す断面図である。スリットが形成された後の段ボールシートの概略平面図である。従来の切断加工用刃物の平面図である。図１４に示す切断加工用刃物が取り付けられた溝切り装置の概略構成を示す側面図である。図１４に示す切断加工用刃物が取り付けられた溝切り装置の概略構成を示す正面図である。段ボールシートに形成されたスリットの一例を示す拡大図である。段ボールシートの構造を説明するための説明図である。他の従来の切断加工用刃物の平面図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる切断加工用刃物を示す平面図であり、図２は、そのＡ−Ａ断面図、図３は、図２の要部拡大図である。また、図４は、図２における矢視Ｂ方向から見た上面図（刃先３１側から見た切断加工用刃物の一部を示している）である。切断加工用刃物１は、回転しながら段ボールシートや合成樹脂製シート等のシート材を切断するための刃物であり、図１〜図４に示すように、刃物本体２と、切断刃３と、切込生成刃４とを備えている。

刃物本体２は、ステンレスや鉄等の金属材料により形成されており、図１に示すように、平面視において扇形状に形成されている。

切断刃３は、シート材を切断してスリットを形成するための刃部であり、刃物本体２の外周部に沿って、刃物本体２の厚み方向両側縁にそれぞれ設けられている。この切断刃３の刃先３１には、その一部分を切り欠いて形成される切欠き部５が所定間隔を空けて複数設けられている。この切欠き部５は、上述のように、刃先３１による段ボールシート切断時に切断端面に発生する細いひげ状の切断屑５０ａを切り落とすために設けられるノッチである。また、図１〜図３に示すように、切欠き部５には、刃物本体２の側面に形成される凹所６が接続されている。当該凹所６は潤滑剤を充填する機能を有しており、本実施形態においては、刃物本体２の側面視において、切欠き部５の幅寸法よりも大きな直径を有する円形状に形成されている。また、側面視円形状に形成される本実施形態に係る凹所６は、刃物本体２の径方向内側に配置される切欠き部５の一方端に接続するように構成されている。なお、側面視円形状に形成される凹所６と、切欠き部５とは、側面視において一部が重なり合うように構成されており、この重なり部分が接続部となる。なお、凹所６は、例えば、レーザー加工やエッチング処理、切削加工等を刃物本体２の側面に施すことにより形成することができる。

切込生成刃４は、切断加工用刃物１によりスリット加工されるときに出る屑片の一端を段ボールシート等のシート材から切り落とすための刃部であり、刃物本体２の外周面の一端から径方向外方に、刃物本体２の端面と面一になるように突出しており、端面の幅方向両側に角部を備えている。

以上の構成を備えた切断加工用刃物１は、例えば図１５及び図１６に示すような溝切り装置７０に取り付けられて使用される。切断加工用刃物１は、溝切り装置７０に取り付ける前段階、或いは、取り付け後に、例えば、液状の潤滑剤が収納されたスプレー缶から液状の潤滑剤を噴射し、当該潤滑剤を刃物本体２の側面に形成される凹所６に充填して使用される。潤滑剤の種類は特に限定されないが、例えば、刃物本体２や切断刃３を形成する材料よりも熱膨張係数が大きい潤滑剤であり、フッ素樹脂系潤滑剤や、シリコーン系潤滑剤を好適に使用することができる。段ボールシート等のシート材にスリットを形成する方法は、上記背景技術で説明した方法と同一であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

本実施形態に係る切断用加工刃物１は、切断刃３の刃先３１の一部分を切り欠いて形成される切欠き部５に接続され潤滑剤が充填可能な凹所６を刃物本体２の側面に備えるように構成されており、段ボールシート等のシート材の切断に際して、上述のように、当該凹所６に潤滑剤を充填して使用される。これにより、シート材にスリット加工等の切断加工を行う場合に発生する、切欠き部５の摩耗を効果的に抑制することが可能となる。特に、潤滑剤として刃物本体２を形成する材料よりも熱膨張係数が大きいものを使用すると、シート材のスリット加工等の切断を進めていくに従い、切断加工用刃物１が摩擦熱により加熱され摩耗が促進される状況になったときに、刃物本体２を形成する材料と、潤滑剤との熱膨張係数の差により、凹所６に充填される潤滑剤が膨張して当該凹所６より切欠き部５に漏れ出ることとなり、切欠き部５の摩耗を効果的に防止し、当該切欠き部５の長寿命化を図ることが可能となる。また、このように、切欠き部５の摩耗を効果的に抑制できる結果、従来発生していたような問題、つまり、スリット等の切断端面を形成する刃先３１の摩耗が大きく進行していないにも関わらず、切欠き部５の摩耗が進行したことに起因して切断加工用刃物１を新品に交換しなければいけないといった問題が解消されることとなる。

また、本実施形態においては、図５（ａ）に示すように、刃物本体２の側面視において、凹所６は、切欠き部５の幅寸法よりも大きな直径を有する円形状に形成されており、当該凹所６は、刃物本体２の径方向内側に配置される切欠き部５の一方端に接続するように構成されている。このように、刃物本体２の径方向内側に配置される切欠き部５の一方端に接続するように凹所６を構成することにより、凹所６に充填される潤滑剤を切欠き部５全域に向けてスムーズに供給することができる。また、切欠き部５の幅寸法よりも大きな直径を有する凹みとして凹所６を構成することにより、切欠き部５の両側近傍に配置される凹所６の肩部６ａ，６ｂが、潤滑剤の流出を阻害する機能を発揮するため、潤滑剤充填直後において多量の潤滑剤が切欠き部５に向けて供給されてしまうことを効果的に防止することができ、長期間にわたって、凹所６から切欠き部５に適度な量の潤滑剤を供給させることが可能となる。

以上、本発明の一実施形態に係る切断加工用刃物１について説明したが、切断加工用刃物１の具体的構成は、上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態においては、図５（ａ）に示すように、刃物本体２の側面視において、凹所６は、切欠き部５の幅寸法よりも大きな直径を有する円形状に形成されているが、このような構成に限定されず、例えば、図５（ｂ）に示すように、刃物本体２の側面視において、凹所６が矩形状となるように構成してもよい。また、図５（ｃ）に示すように、刃物本体２の側面視において、円形状と直線状の溝とが組み合わされたような形状となるように凹所６を構成してもよい。なお、図５（ｃ）においては、凹所６における直線状の溝が切欠き部５に接続する接続部を構成するように構成されている。また、図５（ｂ）に示す凹所６は、刃物本体２の側面に形成されており、図５（ｃ）に示す凹所６は、切断刃３の側面と刃物本体２の側面とに亘って形成されている。

また、凹所６の形態としては、上記した構成に限定されず、例えば、図６に示すように、刃物本体２の側面視において、一方の端部及び他方の端部を有する溝状となるように凹所６を形成することもできる。凹所６を溝状に構成する場合、当該溝状の凹所６内に充填される潤滑剤には大きな表面張力が作用する。これにより、切断加工用刃物１の回転に伴う遠心力が溝状の凹所６内の潤滑剤に作用した場合であっても、潤滑剤が流れ出ることを効果的に抑制することができる。ここで、溝状の凹所６の一方の端部及び他方の端部は、刃先３１の長さ方向に沿ってそれぞれ離間して配置することが好ましい。図６（ａ）における溝状の凹所６は、刃物本体２の側面視において、切欠き部５の長さ方向に対して略垂直に交わるように構成されており、図６（ｂ）における溝状の凹所６は、刃物本体２の側面視において、切欠き部５の長さ方向に対して傾斜して交わるように構成されている。なお、図６（ａ）に示す溝状の凹所６は、切断刃３の側面に形成されており、図６（ｂ）に示す溝状の凹所６は、切断刃３の側面と刃物本体２の側面とに亘って形成されている。また、図６（ｃ）における溝状の凹所６は、刃物本体２の側面視において、Ｖ字状に構成されており、図６（ｄ）は、Ｕ字状に構成され、図６（ｅ）は、凵状に構成されている。なお、図６（ｂ）〜図６（ｅ）に示す溝状の凹所６は、その一方の端部が、刃物本体２の径方向内側に配置される切欠き部５の一方端に接続するように構成されているが、図６（ａ）に示す溝状の凹所は、その一方端が、刃物本体２の径方向内側に配置される切欠き部５の一方端から離れた位置において切欠き部５と接続している。また、図６（ｃ）〜図６（ｅ）に示す溝状の凹所６は、刃物本体２の側面に形成されている。

一方の端部及び他方の端部を有する溝状となるように凹所６を構成する場合、上述のように、溝状の凹所６の一方の端部及び他方の端部が、刃先３１の長さ方向に沿ってそれぞれ離間して配置することにより、溝状の凹所６に充填された潤滑剤が、早期に切欠き部５側に流れ出てしまうことを効果的に抑制することができ、長期間にわたって、凹所６から切欠き部５に潤滑剤を供給させることが可能となる。特に、溝状の凹所６をＶ字状、或いは、Ｕ字状、又は、凵状に形成する場合、凹所６における屈曲部（Ｖ字状凹所６の場合にはＶ字の頂点部分；凵状凹所６の場合には、略９０°の角部分）や、Ｕ字状凹所６における湾曲部が、潤滑剤の流れに対する抵抗となるため、潤滑剤充填直後において多量の潤滑剤が切欠き部５に向けて供給されてしまいうことを極めて効果的に防止することができ、長期間にわたって、凹所６から切欠き部５に適度な量の潤滑剤を供給させることが可能となる。また、溝状の凹所６の一方の端部が、刃物本体２の径方向内側に配置される切欠き部５の一方端に接続するように構成することにより、凹所６に充填される潤滑剤を切欠き部５全域にスムーズに供給することができる。

また、上記実施形態においては、図１に示すように、全ての切欠き部５に対して潤滑剤が充填される凹所６が接続するように構成しているが、例えば、切断加工用刃物１における所定領域内の切欠き部５に大きな摩耗が発生するというように、各切欠き部５間での摩耗状況に相違が発生するような場合には、摩耗が激しい切欠き部５の一部に対してのみ上記凹所６を接続するように構成してもよい。

また、上記実施形態において、切断刃３に形成される切欠き部５の形状は、特に限定されず、例えば、図７に示すように、刃先３１側から見た切欠き部５の形状がＶ字状となるように、当該切欠き部５を構成してもよい。

また、上記実施形態においては、シート材に対してスリットを形成できるように切断加工用刃物１を構成するために、切断刃３は、刃物本体２の厚み方向両側縁にそれぞれ設けられているが、このような形態に特に限定されない。例えば、単にシート材を切断して分離できるように、図８の概略構成断面図に示すように、単一の切断刃３を刃物本体２の外周部に沿って配置するように構成してもよい。なお、このように単一の切断刃３を設けるようにして切断加工用刃物１を構成する場合、刃物本体２が受刃７５と摺接する一方の側面上に切欠き部５に接続する凹所６を形成する。

１切断加工用刃物
２刃物本体
３切断刃
３１刃先
４切込生成刃
５切欠き部
６凹所
５０シート材
７０溝切り装置
７５受刃

Claims

回転しながらシート材を切断する切断加工用刃物であって、
扇形状の刃物本体と、前記刃物本体の外周部に沿って配置される切断刃と、前記切断刃の刃先の一部分を切り欠いて形成される切欠き部とを備え、
前記刃物本体又は前記切断刃の側面には、前記切欠き部に接続され、潤滑剤が充填可能な凹所が形成されている切断加工用刃物。
前記刃物本体の側面視において、前記凹所は、一方の端部及び他方の端部を有する溝状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の切断加工用刃物。
前記溝状の凹所の一方の端部及び他方の端部は、前記刃先の長さ方向に沿ってそれぞれ離間して配置されている請求項２に記載の切断加工用刃物。
前記溝状の凹所の一方の端部は、前記刃物本体の径方向内側に配置される前記切欠き部の一方端に接続していることを特徴とする請求項２又は３に記載の切断加工用刃物。
前記刃物本体の側面視において、前記溝状の凹所は、Ｖ字状、或いは、Ｕ字状、又は、凵状に形成されていることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の切断加工用刃物。
前記刃物本体の側面視において、前記凹所は、前記切欠き部の幅寸法よりも大きな直径を有する円形状に形成されており、
前記凹所は、前記刃物本体の径方向内側に配置される前記切欠き部の一方端に接続していることを特徴とする請求項１に記載の切断加工用刃物。
前記切断刃は、前記刃物本体の外周部に沿って前記刃物本体の厚み方向両側縁にそれぞれ設けられており、前記凹所は、前記刃物本体の両外側側面又は前記各切断刃の外側側面に形成されている請求項１から６のいずれかに記載の切断加工用刃物。