JP5777232B1 - 切断加工用刃物 - Google Patents

Abstract

【課題】切れ味を長期間持続させることができる切断加工用刃物を提供する。【解決手段】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刃部とを備え、前記刃物本体の側面には、シート材に当接して、該シート材を刃物本体の幅方向外側に向けて緊張可能な弾性部材からなる押圧体が設けられていることを特徴とする切断加工用刃物。【選択図】図４

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１７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１８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１９及び図２０に示すような溝切り装置７０に取り付けられる。図１９は溝切り装置の概略構成を示す側面図であり、図２０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１９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１９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１７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。

特開平９−３９１１８号公報

ところが、従来から用いられている切断加工用刃物を用いてスリット加工を継続して行っていく場合、切断刃の摩耗によっていわゆる切れ味が低下し、シート材の切断面がギザギザな状態となったり、シート材を切断する際に発生する切断加工用刃物と受刃との押圧によるシート材の横ずれ（シート材の厚み方向に対して垂直な方向の変形）が発生しやすくなるという問題があった。シート材の横ずれが発生すると、切断面に細いひげ状の切断屑が残ってしまうおそれがある。

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、切れ味を長期間持続させ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、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刃部とを備え、前記刃物本体の側面には、シート材に当接して、該シート材を刃物本体の幅方向外側に向けて緊張可能な弾性部材からなる押圧体が設けられ、前記押圧体は、シート材を押圧可能な押圧面部を備えており、前記押圧面部には、スリットが形成されていることを特徴とする切断加工用刃物により達成される。ここで、前記押圧体は、ゴム弾性体であることが好ましい。

このような押圧体を刃物本体の側面に備えているため、シート材を切断する過程において、刃先がシート材に進入する直前のタイミングで、刃物本体の幅方向外側に向けてシート材を緊張させてピンと張った状態にできるため、シート材に対する刃先の進入がスムーズとなる。つまり、仮に、刃先の摩耗によって刃先自体の切れ味が低下している場合であっても、シート材を緊張させるアシスト機能により、良好な切れ味を得ることができる。

また、上記切断加工用刃物において、前記押圧面部には、スリットが形成されているが、このようなスリットを形成することにより、押圧体は変形しやすくなり、効果的に、刃物本体の幅方向外側に向けてシート材を緊張させてピンと張った状態とすることができる。

また、前記スリットは複数形成されており、前記各スリットは、前記刃物本体の幅方向に沿う方向に並んで形成されていることが好ましい。このような構成を採用することにより、刃先がシート材に進入する直前のタイミングで、スリットとスリットとの間における押圧体の所定部分が、シート材の表面に接しながら、刃物本体の幅方向外側に移動しようとする変形を生じさせることができ、シート材を刃物本体の幅方向外側に向けて緊張させてピンと張った状態とする力をシート材に付与することができる。

また、前記スリットは、前記刃物本体の側面に沿う方向に切り込まれて形成されていることが好ましい。このような構成を採用することにより、スリット間における押圧体の所定部分が、シート材の表面に接しながら、刃物本体の幅方向外側に移動しようとする変形を確実に生じさせることができる。

また、前記スリットは、前記刃物本体の径方向外側から径方向内側に向かうに従い、前記刃物本体の幅方向外側に向かう方向に切り込まれて形成されてもよい。このような構成を採用する場合、シート材への押圧体の押圧に基づく変形時において、スリット間における押圧体所定部分の付け根部が、シート材側端部よりも刃物本体の外側となるように該所定部分を確実に倒れさせることができ、スリット間における押圧体の所定部分が、シート材の表面に接しながら、刃物本体の幅方向外側に移動しようとする変形をより一層確実に生じさせることができる。

また、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刃部とを備え、前記刃物本体の側面には、シート材に当接して、該シート材を刃物本体の幅方向外側に向けて緊張可能な弾性部材からなる押圧体が設けられ、前記押圧体は、シート材を押圧可能な押圧面部を備えており、シート材に対向する前記押圧面部の面形状は、前記刃物本体の幅方向外側に向かうに従い、前記刃物本体の径方向外側に張り出す傾斜面となるように切断加工用刃物を構成してもよい。このような構成を採用する場合、傾斜面における最も外側における端部が最初にシート材に接触することになるため、刃物本体に対する押圧体の固定位置を起点として、刃物本体に固定される押圧体の側面とは反対側の側面が刃物本体の径方向内側に向けて移動するように、押圧体が反って変形することとなる。このような押圧体の反り変形によって、シート材に接触する傾斜面は、刃物本体の幅方向外側に向けて移動させようとするシート材間での摩擦抵抗を受けることになり、シート材をピンと引っ張って緊張させることが可能となる。

また、前記傾斜面には、前記刃物本体の側面に沿う方向に伸びるスリットが形成されてもよい。

また、前記押圧体は、前記刃物本体の周方向に沿って形成されていることが好ましい。

また、前記刃部は、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、前記押圧体は、前記刃物本体の厚み方向両側面にそれぞれ設けられていることが好ましい。

本発明によれば、切れ味を長期間持続させ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側面図である。 図１のＡ−Ａ断面における要部拡大断面図である。 図１に示す切断加工用刃物の作動を説明する説明図である。 図１に示す切断加工用刃物の作動を説明する説明図である。 図１に示す切断加工用刃物の作動を説明する説明図である。 図１に示す切断加工用刃物の変形例を示す概略構成断面図である。 図１に示す切断加工用刃物の変形例を示す概略構成要部拡大断面図である。 図１に示す切断加工用刃物の変形例を示す概略構成要部拡大断面図である。 図８に示す切断加工用刃物の変形例の作動を説明する説明図である。 図１に示す切断加工用刃物の変形例を示す側面図である。 図１に示す切断加工用刃物の変形例を示す概略構成断面図である。 図１に示す切断加工用刃物の変形例を示す概略構成断面図である。 図１に示す切断加工用刃物の変形例を示す概略構成断面図である。 図１に示す切断加工用刃物の変形例を示す概略構成断面図である。 図１に示す切断加工用刃物の変形例を示す概略構成断面図である。 図１に示す切断加工用刃物の変形例を示す概略構成断面図である。 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側面図である。 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。 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。

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側面図であり、図２は、そのＡ−Ａ断面における要部拡大断面図である。切断加工用刃物１は、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、スリット加工するための刃物であり、図１及び図２に示すように、刃物本体２と、刃部２１と、押圧体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、側面視において扇形状に形成されている。

刃部２１は、従来の切断加工用刃物６０（図１８参照）と同様に、刃物本体２の外周部に沿って配置されている。本実施形態における刃部２１は、シート材にスリット加工を施すように構成されているため、図２に示すように、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。

押圧体３は、刃物本体２の側面から、刃物本体２の幅方向外側に向けて張り出すようにして、刃物本体２の側面上に設けられる部材であり、弾性部材により形成されている。このような弾性部材としては、ゴム弾性体を例示することができる。ここで、ゴム弾性とはゴム状態の高分子物質に観測される大きな弾性変形挙動をいい、ゴム弾性体とはこのような弾性変形挙動を示す素材を意味する。本発明において用いられるゴム弾性体としては、例えば、天然ゴムやシリコーンゴムの他、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、ｎ−ブチルゴム、塩素化ブチルゴム、フッ素ゴム、ポリブタジエンゴム等の熱硬化タイプのものや、例えばスチレン系エラストマー（ＴＰＳ）、オレフィン系エラストマー（ＴＰＯ）、塩化ビニル系エラストマー（ＴＰＶＣ）、ウレタン系エラストマー（ＴＰＵ）、ポリエステル系エラストマー（ＴＰＥＥ）等の熱可塑性エラストマー（別称、サーモプラスチックスエラストマー）が挙げられる。

この押圧体３は、図２の断面図に示すように、刃物本体２の両側面においてそれぞれ設けられており、切断されるシート材に対向し、該シート材を押圧可能な押圧面部３１を備えている。この押圧面部３１の端面３１ａは、刃部２１における刃先よりも僅かに、刃物本体２の径方向外側に配置されるように構成されている。また、刃物本体２の側面における押圧体３の固定位置は、シート材を切断する際に該シート材に進入する刃部２１の刃先先端からの距離よりも大となる、刃先先端からの寸法位置に設定されている。また、押圧面部３１と、刃物本体２との間には、空隙部Ｋが形成されることが好ましい。また、各押圧体３は、図１の側面図に示すように、刃物本体２の周方向に沿って、略円弧状に伸びるように形成されている。なお、刃先に対する押圧面部３１の端面の突出寸法は、押圧体３の硬度によって適宜設定することができるが、後述のようにシート材に押圧体３が当接して押圧変形する際に、シート材を切断できる程度に刃先が露出可能な寸法に設定される。

また、押圧体３の押圧面部３１には、スリット３２が複数形成されている。このスリット３２は、刃物本体２の側面に沿う方向に切り込まれて形成されている。また、各スリット３２は、刃物本体２の幅方向に沿う方向に並んで形成されている。

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から切り落とすための刃であり、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１９及び図２０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。段ボールシートにスリット加工を施す方法は、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、刃物本体２の側面に、弾性部材からなる押圧体３が設けられているため、シート材を切断する過程において、刃先がシート材に進入する直前のタイミングで、刃物本体２の幅方向外側に向けてシート材を緊張させてピンと張った状態にできるため、シート材に対する刃先の進入がスムーズとなる。つまり、仮に、刃先の摩耗によって刃先自体の切れ味が低下している場合であっても、シート材を緊張させるアシスト機能により、良好な切れ味を長期間持続させることができ、シート材の切断面がギザギザな状態となったり、シート材を切断する際に発生する切断加工用刃物１と受刃との押圧によるシート材の横ずれ（シート材の厚み方向に対して垂直な方向の変形）が発生することを効果的に抑制することができる。

図３〜図５の断面図を用いてより具体的に以下説明すると、まず、溝切り装置７０に取り付けられた切断加工用刃物１は、シート材に対してスリット加工を施すために、図３に示すように刃先がシート材Ｚに近づいていく。そして、押圧体３は、刃先に先んじてシート材Ｚに接触して該シート材Ｚを押圧する。このときの押圧により、弾性部材から形成される押圧体３は、自らの形状を変形することになるが、この際、図４に示すように、刃物本体２に対する押圧体３の固定位置を起点として、刃物本体２に固定される押圧体３の側面とは反対側の側面が刃物本体２の径方向内側に向けて移動するように、押圧体３が反って変形することとなる。この押圧体３のシート材Ｚへの押圧と、該押圧に基づく変形により、スリット３２とスリット３２との間における押圧体３の所定部分３５は、シート材Ｚの表面に接しながら、刃物本体２の幅方向外側に移動しようとする変形を生じる。スリット３２間における押圧体３の所定部分３５とシート材Ｚとの間には、押圧体３の所定部分３５の変形（移動）に基づく摩擦が発生するため、この摩擦によって、シート材Ｚを刃物本体２の幅方向外側に向けて（図４においては左右方向外側に向けて）緊張させて、ピンと張った状態とすることができる。そして、シート材Ｚを緊張させた状態を形成した上で、刃先がシート材Ｚに進入するため（図５）、シート材Ｚに対する刃先の進入（切断）がスムーズとなる。

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、シート材に対してスリット加工を施すように切断加工用刃物１を構成するために、刃部２１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６の概略構成断面図に示すように、単一の刃部２１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。

また、上記実施形態においては、押圧体３の押圧面部３１に形成されるスリット３２は、刃物本体２の側面に沿う方向（図２においては、上下方向に沿う方向）に切り込まれて形成されているが、例えば、図７に示すように、刃物本体２の径方向外側から径方向内側に向かうに従い、刃物本体２の幅方向外側に向かう方向となるように斜めに切り込まれて形成されてもよい。このような構成を採用する場合、スリット３２間における押圧体所定部分３５の付け根部が、所定部分３５のシート材側端部よりも刃物本体２の外側となるように配設することができるため、スリット３２間における押圧体３の所定部分３５が、シート材の表面に接しながら、刃物本体２の幅方向外側に移動しようとする変形をより一層確実に生じさせることができる。また、シート材との接触面積も増大することから、押圧体３の所定部分３５の移動に基づく摩擦力が高まり、シート材を刃物本体２の幅方向外側に向けて緊張させる効果を高めることができる。

また、本実施形態においては、押圧面部３１にスリット３２を設けるように構成しているが、例えば、図８の断面図に示すように、スリット３２を形成せずに、シート材に対向する押圧面部３１の面形状が、断面視において、刃物本体２の幅方向外側に向かうに従い、刃物本体２の径方向外側に張り出す傾斜面３１ｂとなるように構成してもよい。この傾斜面３１ｂは、その全域が、刃部２１における刃先よりも、刃物本体２の径方向外側に配置されるように構成されている。このような構成であっても、シート材を切断する過程において、刃先がシート材に進入する直前のタイミングで、傾斜面３１ｂが、刃先に先んじてシート材に接触して該シート材を押圧する。押圧体３に形成される傾斜面３１ｂは、刃物本体２の幅方向外側に向かうに従い、刃物本体２の径方向外側に張り出す形態を有しているため、図９（ａ）に示すように、傾斜面３１ｂにおける最も外側における端部が最初にシート材Ｚに接触することになるため、切断加工用刃物１がシート材Ｚ側に更に近づくと、図９（ｂ）に示すように、刃物本体２に対する押圧体３の固定位置を起点として、刃物本体２に固定される押圧体３の側面とは反対側の側面が刃物本体２の径方向内側に向けて移動するように、押圧体３が反って変形することとなる。このような押圧体３の反り変形によって、シート材Ｚに接触する傾斜面３１ｂは、シート材Ｚを刃物本体２の幅方向外側に向けて移動させようとする摩擦力を該シート材Ｚに付与することとなり、シート材Ｚはピンと引っ張った緊張状態となる。なお、図２や図７に示すようなスリット３２を傾斜面３１ｂに形成して押圧体３を構成してもよい。

また、上記実施形態においては、図１の側面図に示すように、刃物本体２の周方向に沿って略円弧状に伸びるように形成される単一の押圧体３を刃物本体２の各側面に配置するように構成されているが、このような構成に特に限定されず、例えば、図１０の側面図に示すように、ブロック状に形成される押圧体３を所定間隔を空けた状態で、刃物本体２の周方向に沿って複数配置するようにして切断加工用刃物１を構成してもよい。また、図１０に示すようなブロック状の押圧体３を、例えば、シート材の切断開始位置に対応する所定の刃部領域近郊にのみに配置するようにして切断加工用刃物１を構成してもよい。

また、上位実施形態においては、図２に示すように、押圧面部３１の端面３１ａは、刃部２１における刃先よりも僅かに、刃物本体２の径方向外側に配置されるように構成されているが、このような構成に限定されず、例えば、図１１に示すように、押圧面部３１の端面３１ａが、刃部２１における刃先よりも、刃物本体２の径方向内側側に配置されるように構成することもできる。このような構成の場合、シート材を切断する際には、押圧体３に先んじて刃先がシート材に当接して食い込み、その後に、シート材を緊張させる押圧体３のアシスト機能が発揮されることになるが、アシスト機能を発揮するがゆえに、シート材の切断はスムーズに行われることとなる、したがって、シート材切断時の刃先にかかる負担を軽減でき、刃先の摩耗が低減されることとなる結果、刃先の切れ味を長期間持続させることが可能となる。なお、刃物本体２の径方向において、押圧面部３１の端面３１ａの位置と、刃部２１における刃先の位置とが略同一の位置となるように構成してもよい。また、シート材に対向する押圧面部３１の面形状が、傾斜面３１ｂとなるような構成においても同様であり、図１２に示すように、傾斜面３１ｂの全域が、刃部２１における刃先よりも、刃物本体２の径方向内側に配置されるように構成してもよく、或いは、傾斜面３１ｂの一部領域が、刃部２１における刃先よりも、刃物本体２の径方向内側に配置されるように構成してもよい。

また、上記実施形態においては、図２の断面図に示すように、刃物本体２の両側面においてそれぞれ押圧体３を設けるような構成を採用しているが、このような構成に限定されず、図１３や図１４に示すように、刃物本体２の片側面にのみ押圧体３を配置するような構成を採用することもできる。なお、図１３及び図１４においては、刃先が押圧体３よりも突出する態様として切断加工用刃物１を構成している。

また、上記実施形態においては、図２に示すように、押圧面部３１と、刃物本体２との間には、空隙部Ｋが形成されるように構成されているが、このような構成に限定されず、例えば、図１５や図１６に示すように、押圧面部が刃物本体２と接するように構成してもよい。なお、図１５及び図１６においては、刃先が押圧体３よりも突出する態様として切断加工用刃物１を構成している。

１ 切断加工用刃物
２ 刃物本体
２１ 刃部
３ 押圧体
３１ 押圧面部
３１ａ 端面
３１ｂ 傾斜面
３２ スリット
３５ スリット間における押圧体の所定部分
４ 切込生成刃
Ｚ シート材

Claims (9)

1. 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刃部とを備え、
   前記刃物本体の側面には、シート材に当接して、該シート材を刃物本体の幅方向外側に向けて緊張可能な弾性部材からなる押圧体が設けられ、
   前記押圧体は、シート材を押圧可能な押圧面部を備えており、前記押圧面部には、スリットが形成されていることを特徴とする切断加工用刃物。
2. 前記スリットは複数形成されており、前記各スリットは、前記刃物本体の幅方向に沿う方向に並んで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。
3. 前記スリットは、前記刃物本体の側面に沿う方向に切り込まれて形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の切断加工用刃物。
4. 前記スリットは、前記刃物本体の径方向外側から径方向内側に向かうに従い、前記刃物本体の幅方向外側に向かう方向に切り込まれて形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の切断加工用刃物。
5. 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刃部とを備え、
   前記刃物本体の側面には、シート材に当接して、該シート材を刃物本体の幅方向外側に向けて緊張可能な弾性部材からなる押圧体が設けられ、
   前記押圧体は、シート材を押圧可能な押圧面部を備えており、シート材に対向する前記押圧面部の面形状は、前記刃物本体の幅方向外側に向かうに従い、前記刃物本体の径方向外側に張り出す傾斜面であることを特徴とする切断加工用刃物。
6. 前記傾斜面には、前記刃物本体の側面に沿う方向に伸びるスリットが形成されていることを特徴とする請求項５に記載の切断加工用刃物。
7. 前記押圧体は、前記刃物本体の周方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の切断加工用刃物。
8. 前記押圧体は、ゴム弾性体であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の切断加工用刃物。
9. 前記刃部は、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、前記押圧体は、前記刃物本体の厚み方向両側面にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の切断加工用刃物。
   

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