JP4686137B2 - 円形刃組付体 - Google Patents

Description

本発明は、他の刃体に圧接されて使用される環状の円形刃を回転軸に適切に装着する処理を簡便に行えるものとした円形刃組付体に関する。

図９及び図１０は従来の円形刃組付体１１を示しており、その概要を説明すると次のようになされているのであって、即ち、回転軸１２に同心状に嵌着される筒部材１５の外周面個所でこれの中心線ｘ方向の特定個所に環状の円形刃２が中心線ｘ方向へ特定範囲内でのみ移動可能で且つ、周方向の移動不可能なように外嵌されると共に、筒部材１５の外周面個所に弾性押圧手段１６Ａが円形刃２の一側面を中心線ｘ方向へ押圧するように形成されている。

さらに図９に示すものは、弾性押圧手段１６Ａが、円形刃２の一側方に位置された環状傾斜面ｂ１と、該環状傾斜面ｂ１と円形刃２との間に緊張状に嵌着された環状コイルスプリングｂ２とからなり、環状コイルスプリングｂ２の緊縮力と環状傾斜面ｂ１との相互作用により発生される中心線ｘ方向の押圧力が円形刃２をこれの移動可能範囲の一側の環状係止突部１７へ向けて押圧するようになされている（例えば特許文献１参照）。

また図１０に示すものは、弾性押圧手段１６Ａが、筒部材１５の外周面個所に形成された環状係止突部１７と円形刃２との間に、弾性低下手段の設けられてない単純なテーパ面体となされた環状板バネ１６を圧縮状に装着され、該環状板バネ１６の発生する中心線ｘ方向の弾性力が円形刃２をこれの移動可能範囲の一側の環状係止突部１７へ向けて押圧するようになされている。

上記のように筒部材１５に組み付けられた円形刃２は例えば図９に示すように中心線ｘと平行に配置された他の回転軸１３に固定された別の刃体３Ａにラップ状に圧接されて使用されるのであり、この状態で、円形刃２及び刃体３Ａがその対応する回転軸１２、１３回りへ回転され、該回転中に、円形刃２及び刃体３Ａがこれらの間に供給される紙や樹脂材からなる薄厚シートを連続的に切断するものとなる。

特開平１０−２４４４８７号公報

上記した図９に示す円形刃組付体１１においては、弾性押圧手段１６Ａが環状コイルスプリングｂ２と環状傾斜面ｂ１からなるため、弾性押圧手段１６Ａの中心線ｘ方向の寸法が比較的大きくなって構造のコンパクト化が図り難いのであり、また弾性押圧手段１６Ａが環状コイルスプリングｂ２と環状傾斜面ｂ１との摺接、及び、環状コイルスプリングｂ１と円形刃２との回転半径方向の摺接によって円形刃２に対する押圧力が発生されるため該押圧力の大小変化の安定性の向上が図り難いのであり、また円形刃２に対する押圧力の大小調整においては環状コイルスプリングｂ２を異なる弾性定数のものと交換するか環状傾斜面ｂ１の傾斜角を変化させることが必要となって不便であり、さらには環状コイルスプリングｂ２の使用や環状傾斜面ｂ１の形成がコスト高の要因をなす。

また図１０に示す円形刃組付体１１においては、環状板バネ１６が弾性低下手段を有さない単純なテーパ面体をなすため、そのバネ定数が必然的に大きくなり、したがって筒部材１５が刃体３Ａに対して最適位置から中心線ｘ方向へ僅かに外れて位置されると、刃体３Ａに対する円形刃２の押圧力が過大或いは過小となるのであり、該押圧力が過大なときは円形刃２や刃体３Ａが異常摩耗したり損傷するようになり、またそれが過少なときは必要な切れ味が得られないようになる。これを回避するには筒部材１５をこれの対応する刃体３Ａに対し最適位置に位置させるように回転軸に固定することが必要であるが、そのための作業は面倒であり、特に回転軸１２に多数の円形刃２及び筒部材１５を固定させなければならないときは、多大な手間を要するものとなる。

本発明は、上記のような問題点を解消できるものとした円形刃組付体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、円形刃組付体は、回転軸に同心状に嵌着される筒部材の外周面個所の中心線方向の特定範囲個所の両端に設けられた環状係止突部と、前記特定範囲個所にこれの前記中心線方向の長さ範囲内での移動可能且つ周方向の移動不可能に外嵌された２枚からなる環状の円形刃と、これら２枚の円形刃の間個所となる前記特定範囲個所に外嵌され且つ前記２枚の円形刃の対向したそれぞれの側面を前記中心線方向へ弾圧するものとした２枚のテーパ面体からなる環状板バネとを備えている。

さらに、２枚の環状板バネのそれぞれがこれの内周縁及び又は外周縁の周方向特定間隔ごとの位置にこれの半径方向へ向かうスリットを形成されている。

前記２枚の環状板バネの内周縁個所は、対向状に圧接され、それぞれの前記環状板バネの外周縁個所がこれの対応する側の前記円形刃の一側面に圧接されており、さらに、前記一側の環状係止突部が前記中心線方向の変位可能に螺着されているナット部材である。

前記２枚の円形刃はこれに対向する環状溝の側面に夫々押し当てられた状態に組みつけられるものであり、また前記筒部材には前記回転軸に対してロックするロックネジの螺入されるネジ孔が設けられている。

本発明においては、これらの２つの円形刃を1つの環状溝の両側面に夫々押し当てられた状態で、ナット部材を回転させると、２枚の環状板バネは環状溝の両側に向けて均等に円形刃を押すものとなる。

このとき、円形刃が搭載されている筒部材は２枚の環状板バネの力により回転軸上を移動して、環状板バネが環状溝の両側に向けて均等に円形刃を押せる位置に位置付く。この調整が終わった後に、筒部材を回転軸に対してロックネジでロックする。

これにより、２枚の環状板バネを挟んだ２枚の円形刃の押圧力を調整するのに、この２枚の円形刃の片側に設けられたナット部材回転することにより、２枚の環状板バネを挟んだ2つの円形刃の押圧力を均等にすることと筒部材の位置決めとが同時にできる。

また、環状板バネがスリットを有するため、板バネ部分のそれぞれがバネ定数の極めて小さいものとなって環状板バネ全体としてのバネ定数が低減される。

環状コイルスプリングや環状傾斜面を使用しないため、これらに起因した既述の従来の各問題点、即ち、コンパクト化が図り難いこと、円形刃に対する押圧力の保持安定化の向上が図り難いこと、円形刃に対する押圧力の調整が不便なこと、さらにはコスト高となることなどは何れも解消される。

<１円形刃と１環状板バネの形態>
実施例の説明の前に１円形刃と１環状板バネ形態について説明する。図１は１円形刃と１環状板バネの形態に係る円形刃組付体が使用されたスリッター巻取機１００の概略を示す側面図である。該スリッター巻取機１００は、紙やプラスチックフィルムなどの広幅シート（例えば厚さ７０マイクロメートル程度のもの）Ａの供給軸１と、広幅シートＡを縦方向にスリットする第１円形刃２及び第２円形刃３からなるカッター装置４と、カッター装置４に広幅シートＡを供給する供給ロール５ａ、５ｂ、カッター装置４で切断された細幅帯状シートＡ１、Ａ２を上下に振り分けて引き取る引取ロール６ａ、６ｂ及び引取ロール７ａ、７ｂと、引き取られた細幅帯状シートＡ１、Ａ２を巻き取るための第１シート巻取回転軸８ａ及び第２シート巻取回転軸８ｂとを備えるほか、広幅シートＡを案内するガイドロール９ａ、９ｂ、９ｃや張力調整ロール１０、及び、細幅帯状シートＡ１、Ａ２を案内するガイドロール９ｄを具備している。

図２はカッター装置４を示す正面図であって、本形態に係る円形刃組付体１１の多数を第１回転軸１２に特定間隔で固定することにより多数の第１円形刃が第１回転軸１２に装着されており、また第２回転軸１３には第２円形刃３が第１円形刃２に対応して固定されている。

図３は円形刃組付体１１を示す断面図、図４は第１円形刃２を示す図、図５は円形刃組付体１１の環状板バネを示す図である。
該円形刃組付体１１は、図３に示すように第１円形刃２とホルダ１４からなり、第１回転軸１２に外嵌状に固定される。第１円形刃２は図４に示すような環状となされ、モータなど（図示略）で回転される第１回転軸１２にホルダ１４を介して装着され、広幅シートＡを特定幅の細幅帯状シートＡ１、Ａ２に細断するため所定間隔を置いて複数配置され、刃面の方向を第１回転軸１２の半径面に沿わせて取り付けられている。

各ホルダ１４は、第１回転軸１２の外周面に同心状に嵌挿される筒部材１５のほか、該筒部材１５の外周面に外嵌される環状板バネ１６、及び、筒部材１５に螺着される１つの環状係止突部１７としてのナット部材を備えている。筒部材１５はこれの外周側の一端に別の環状係止突部１５ａを形成され、該環状係止突部１５ａに連続してこれよりも少し小径となされ且つ第１円形刃２を略密状に外嵌され第１回転軸１２と同心に保持する第１外周部１５ｂを形成され、該第１外周部１５ｂの反環状係止突部１５ａ側となる特定範囲にナット部材１７の螺合される雄ネジ１５ｃを形成され、該雄ネジ１５ｃに連続して反環状係止突部１５ａ側へ延長され且つ雄ネジ１５ｃよりも少し小径となされた第２外周部１５ｄを形成されるほか、該第２外周部１５ｄの半径方向個所に第１回転軸１２に対する回転を規制するための図示しないロックネジの螺入されるネジ孔１５ｅを形成されたものとなされている。

環状係止突部１５ａの特定個所には回り止め用の棒部材１８が筒部材１５の中心線ｘ方向に向けて植設されており、該棒部材１８は第１円形刃２の内周縁の特定位置に形成された切欠部２ａに係入して筒部材１５に対する第１円形刃２の回転を規制している。

環状板バネ１６は、図５に示すようにテーパ面体となされた板バネ部材の内周縁の周方向特定間隔（凡そ２４度の中心角θ）ごとの位置に半径方向外側へ向かうスリット１６ａを形成したものであって、外周縁が第１円形刃２の一側面に圧接され、スリット１６ａ間の板バネ部分１６ｂの内方端部（環状板バネ１６の内周縁個所）がナット部材１７の一側の端面に係止されてその中心線ｘ方向寸法を弾性変形により圧縮されるように装着され、自身の弾性力で、第１円形刃２を環状係止突部１５ａに圧接させるものとなされている。

ナット部材１７は、筒部材１５の外周面部上の中心線ｘ方向で前記環状係止突部１５ａと対向した関係となるものであって、雄ネジ１５ｃに螺合された状態で、一側の端面が環状板バネ１６の内周縁個所に当接してその弾力に抗して該内周縁個所の中心線ｘ方向の移動を係止すると共に他側の端面寄り個所の半径方向個所に、筒部材１５に対する回転を規制するための図示しないロックネジを螺入されるネジ孔１７ａを形成されたものとなされている。該ナット部材１７は筒部材１５に対して回転変位されることにより環状板バネ１６の中心線ｘ方向の圧縮量が増減変位し、該圧縮量が増大したときは環状板バネ１６の弾力が増大して、第１円形刃２を強い力で１つの環状係止突部１５ａ側へ押圧するようになり、逆に環状板バネ１６の圧縮量が減少したときは環状板バネ１６の弾力が減少して、第１円形刃２を弱い力で１つの環状係止突部１５ａ側へ押圧するようになる。ナット部材１７が環状板バネ１６を最適圧縮量に弾性変形させた状態となったとき、ネジ孔１７ａに螺合された図示しないロックネジを締結して、ナット部材１７の回転変位を規制した状態となす。

このような円形刃組付体１１は第１円形刃２の一側に環状係止突部１５ａを有するのみであるため、該一側の中心線ｘ方向寸法を小さくなすことができるのであり、その分、多数の第１円形刃２を狭い間隔で装着することが可能となる。

一方、第２円形刃３も環状となされており、第２回転軸１３上に、その刃面を第２回転軸１３の半径面に沿わせて第１円形刃２に対応した数だけ固設されている。
そして、第１円形刃２を取り付けた第１回転軸１２と、第２円形刃３を取り付けた第２回転軸１３は平行状に配置されると共に、第１円形刃２の刃面が第２円形刃３の刃面に例えば数百グラム乃至１ｋｇ程度の力で押し当てられた状態に組み付けられる。

このとき、１枚の第１円形刃２とこれに圧接される１枚の第２円形刃３からなる組合せのそれぞれにおけるこれら円形刃２、３間の押圧力は同一大きさであることが望まれるが、実際上そのようにこれら円形刃２、３を組み立てることは極めて困難であり、これら組合せのそれぞれの円形刃２、３の押圧力は厳密にはその対応する環状板バネ１６の弾性変形量の相違に応じて異なったものとなっている。

この際、環状板バネ１６はスリット１６ａを形成されているため、これが形成されていない同一板厚の従来のものに較べてバネ定数が大幅に小さくなり、前記組合せ間における第２円形刃３に対する第１円形刃２の押圧力の大きさは、第１及び第２円形刃２、３が比較的大きな誤差を持って組み立てられたとしても許容範囲内にあるものとなる。

第１回転軸１２と第２回転軸１３は広幅シートＡを噛み込む方向に回転するもので、これらの回転数は広幅シートＡの材質、厚み、第１円形刃２や第２円形刃３の切れ味などにより任意に設定すればよい。また、第１回転軸１２と第２回転軸１３の回転数は同数が好ましいが、薄物シートなどにおいては相対的に異なった回転数としてもよい。

第１円形刃２と第２円形刃３とはラップするように配置されていて、対応するもの同士が圧接されており、該状態の下で第１回転軸１２及び第２回転軸１３が回転したとき両刃面が適当押圧力で圧接された状態で摺動し、両円形刃２、３間を走行する広幅シートＡが連続して剪断により切断される。

両円形刃２、３で切断された細幅帯状シートＡ１、Ａ２は、図１に示すように、１つ置きに上下に振り分けられ、一方の細幅帯状シートＡ１は引取ロール６ａ、６ｂで上側に引き取られ、他方の細幅帯状シートＡ２は引取ロール７ａ、７ｂで下側に引き取られる。

そして第１及び第２のシート巻取回転軸８ａ、８ｂのそれぞれには、図６に示すように前記細幅帯状シートＡ１又はＡ２の数に見合った数のシート巻芯ｍが装着されていて、これら複数のシート巻芯ｍのそれぞれに細幅帯状シートＡ１又はＡ２が巻き取られる。

<２円形刃と２環状板バネの形態>
次に本発明の２円形刃と２環状板バネの形態について説明する。図７は実施例に係る円形刃組付体を示す断面図、図８はカッター装置４を示す図である。先の形態に対応する実質的同一部位には同一符号を使用して説明を簡略化するものとする。

図７及び図８に示すように、実施例に係る円形刃組付体１１は、２枚の第１円形刃２と１つのホルダ１４からなっており、第１回転軸１２に固定されるものである。ホルダ１４は、第１回転軸１２の外周面に同心状に嵌挿される筒部材１５のほか、該筒部材１５の外周面に外嵌されそれぞれが先の形態の場合と同一となされた２枚の環状板バネ１６や、筒部材１５に螺着されるナット部材１７を備えている。筒部材１５は第１外周部１５ｂを中心線ｘ方向へ比較的長くなされている。１つの環状係止突部１５ａに植設された回り止め用の棒部材１８も比較的長くなされている。該棒部材１８は２枚の第１円形刃２、２のそれぞれの内周縁の特定位置に形成された切欠部２ａや、２枚の環状板バネ１６の内周縁の１つのスリット１６ａに係入して筒部材１５に対する２枚の第１円形刃２、２及び２枚の環状板バネ１６、１６の回転を規制している。

２枚の環状板バネ１６、１６は反対向きとなされて内周縁同士が当接されるように配置されて筒部材１５の第１外周部１５ｂに外嵌されている。この際、２枚の環状板バネ１６は、スリット１６ａ間をなす板バネ部分１６ｂの内方端（環状板バネ１６の内周縁個所）同士が当接された状態となされ、一方ではそれぞれの外周縁個所がその対応する第１円形刃２の一側面に圧接されて、その中心線ｘ方向寸法を弾性変形により圧縮された状態となされている。したがって、一方の第１円形刃２は２枚の環状板バネ１６の弾力を介して１つの環状係止突部１５ａの側面に圧接され、他方の第１円形刃２は他の１つの環状係止突部１７をなすナット部材の端面に圧接される。２枚の第１円形刃２の各刃面は半径方向外側へ向かうに伴って互いに離れる側へ数度程度（例えば凡そ４度程度）傾斜されている。

ナット部材１７が雄ネジ１５ｃ上で筒部材１５に対し回転変位されると、２枚の環状板バネ１６、１６の中心線ｘ方向の圧縮量が増減変位して、２枚の第１円形刃２の間隔が変化する。この際、２枚の環状板バネ１６の圧縮量が増大することに関連して環状板バネ１６の弾力が増大し、環状板バネ１６、１６は２枚の第１円形刃２、２を幾分強い力で環状係止突部１５ａ及びナット部材１７側へ押圧するようになり、逆に２枚の環状板バネ１６の圧縮量が減少することに関連して環状板バネ１６の弾力が減少し、２枚の第１円形刃２を幾分弱い力で環状係止突部１５ａ及びナット部材１７側へ押圧するようになる。該２枚の環状板バネ１６の圧縮量の変化による弾力の大小変化の程度は環状板バネ１６におけるスリット１６ａの占める割合を変化させることで任意に変化させることができる。

図８に示すように、第２回転軸１３はこれの外周面の中心線ｘ１方向中央個所に環状溝１３ａを形成され、該環状溝１３ａの各側方に径大部１３ｂ、１３ｂを形成されており、環状溝１３ａの各側面ａ１、ａ１の外周縁個所が第２円形刃３となされている。

そして、各第１円形刃２の刃面がその対応する１つの第２円形刃３の刃面（環状溝１３ａの側面ａ１）に押し当てられた状態に組み立てられる。第１円形刃２を第１回転軸１２に装着するときは、例えば次のようになされるであって、即ち、第１回転軸１２と第２回転軸１３の軸間距離を一時的に増大させ、一方では円形刃組付体１１のナット部材１７を締め側へ回転操作して２枚の第１円形刃２、２の間隔を環状溝１３ａの幅よりも小さくなし、次に第１回転軸１２に一体状の円形刃組付体１１を外嵌し、この状態で第１回転軸１２及び第２回転軸１３を正規位置に戻すと共に２枚の第１円形刃２、２の外周縁が環状溝１３ａ内に進入した状態となし、次に筒部材１５に対しナット部材１７を緩め側へ回転させることにより２枚の第１円形刃２、２のそれぞれをこれと対面する１つの第２円形刃３の側面（環状溝の他側面）に適当な押圧力で当接させ、最後に、筒部材１５をネジ孔１５ｅに螺合されたロックネジで第１回転軸１２に固定させると共に、ナット部材１７をネジ孔１７ａに螺合されたロックネジで筒部材１５に固定させる。該状態では、２枚の環状板バネ１６、１６の弾力が２枚の第１円形刃２、２のそれぞれをその対応する第２円形刃３に凡そ数百グラム乃至１ｋｇ程度の力で押圧するものとなる。

本実施例の場合にも、先の１円形刃１環状板バネの形態の場合と同様に、１枚の第１円形刃２とこれに圧接された第２円形刃３の組合せのそれぞれにおける第１及び第２円形刃２、３間の押圧力は同一大きさであることが望まれる。本実施例では、各第１円形刃２が何れも２つの環状板バネ１６の弾力で押圧されるため、前記２つの組合せのそれぞれにおける第１及び第２円形刃２、３間の押圧力は必然的に同一となる。しかし、該押圧力を最適大きさとなすには面倒な調整作業が必要となるのであり、実際には該押圧力は最適大きさとならずこれに近似したものとなっている。

上記のように装着された円形刃組付体１１においては、先の形態の場合と同様に、２枚の環状板バネ１６、１６のそれぞれはスリット１６ａを形成されているため、これが形成されていない同一板厚の従来のものに較べてバネ定数が大幅に小さくなり、前記２つの組合せ間における第１及び第２円形刃２、３の圧接力の大きさは第１及び第２円形刃２、３が比較的大きな誤差を持って組み立てられたとしても許容範囲内にあるものとなる。

第１円形刃２と第２円形刃３とは先の形態と同様にラップされており、該状態の下で第１回転軸１２及び第２回転軸１３が回転されたとき両刃面が圧接された状態で摺動し、両円形刃２、３間を走行する広幅シートＡは連続して剪断により切断される。

両円形刃２、３で切断された細幅帯状シートＡ１、Ａ２は、例えば、２つの第１円形刃２、２間にあるものと、これの両側方にあるものが上下へ振り分けられ、例えば前者の細幅帯状シートＡ１は引取ロール６ａ、６ｂで上側に引き取られ、他方の細幅帯状シートＡ２は引取ロール７ａ、７ｂで下側に引き取られる。

第１及び第２のシート巻取回転軸８ａ、８ｂのそれぞれには、前記細幅帯状シートＡ１又はＡ２と同数のシート巻芯ｍが装着されていて、これら複数のシート巻芯ｍのそれぞれに細幅帯状シートＡ１又はＡ２が巻き取られる。

<上記実施形態の変形例>
上記実施形態では、環状板バネ１６は、図５に示すように板バネ部材の内周縁の周方向特定間隔ごとの位置に半径方向外側へ向かうスリット１６ａを形成したものとなされたが、これに代えて或いはこれと共に、板バネ部材の外周縁の周方向特定間隔ごとの位置に半径方向内側へ向かうスリットを形成しても同様な利益が得られるのである。

１円形刃１環状板バネに係る円形刃組付体を具備したスリッター巻取機の側面図である。 前記スリッター巻取機のカッター装置を示す正面図である。 １円形刃１環状板バネに係る円形刃組付体を示す断面図である。 前記円形刃組付体の一部をなす第１円形刃を示す図である。 前記円形刃組付体の一部をなす環状板バネを示す図である。 前記スリッター巻取機のシート巻取回転軸周辺を示す正面図である。 実施例に係る円形刃組付体を示す断面図である。 実施例に係る円形刃組付体を具備したカッター装置を示す図である。 従来例に係る第１の円形刃組付体などを示す断面図である。 従来例に係る第２の円形刃組付体などを示す断面図である。

２ 円形刃
１１ 円形刃組付体
１２ 回転軸
１５ 筒部材
１５ａ 環状係止突部
１６ 環状板バネ
１６ａ スリット
１７ ナット部材（環状係止突部）
ｘ 中心線

Claims (1)

1. 回転軸に同心状に嵌着される筒部材の外周面個所の中心線方向の特定範囲個所の両端に設けられた環状係止突部と、前記特定範囲個所にこれの前記中心線方向の長さ範囲内での移動可能且つ周方向の移動不可能に外嵌された２枚からなる環状の円形刃と、これら２枚の円形刃の間個所となる前記特定範囲個所に外嵌され且つ前記２枚の円形刃の対向したそれぞれの側面を前記中心線方向へ弾圧するものとした２枚のテーパ面体からなる環状板バネとを備えた円形刃組付体であって、前記２枚の環状板バネのそれぞれがこれの内周縁及び又は外周縁の周方向特定間隔ごとの位置にこれの半径方向へ向かうスリットを形成されており、前記２枚の環状板バネの内周縁個所が対向状に圧接され、それぞれの前記環状板バネの外周縁個所がこれの対応する側の前記円形刃の一側面に圧接されており、さらに、前記一側の環状係止突部が前記中心線方向の変位可能に螺着されているナット部材であり、前記２枚の円形刃はこれに対向する環状溝の側面に夫々押し当てられた状態に組みつけられるものであり、また前記筒部材には前記回転軸に対してロックするロックネジの螺入されるネジ孔が設けられていることを特徴とする円形刃組付体。
   

Images