JPH10100256A - シール装置 - Google Patents

シール装置

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JPH10100256A
JPH10100256A JP8260983A JP26098396A JPH10100256A JP H10100256 A JPH10100256 A JP H10100256A JP 8260983 A JP8260983 A JP 8260983A JP 26098396 A JP26098396 A JP 26098396A JP H10100256 A JPH10100256 A JP H10100256A
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和弘 田川
Yoshiki Kato
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定した高速稼働が可能で、且つシール強度
の高いシールを行うことのできるシール装置を提供する
こと。 【解決手段】 アンビルロール１上のアンビルブロック
11と シールロール2上のシールブロック21を有する シール装置に
おいて、平行な固定主軸Ｏ及び第１固定軸Ｏ1 を設け、
且つ第１固定軸Ｏ1 を中心に回動する第１回動軸Ｏ1'を
設けると共に、アンビルロール１を固定主軸Ｏに軸装
し、且つ シールロール2を第１回動軸Ｏ1'に軸装し、固定主軸
Ｏに垂直な平面Ｐ内におけるシールブロック２１の シール
点Ｘの軌跡が、次式(I) で示されるペリトロコイド曲線
を描くようになされていることを特徴とする。ベクトル
O1X=(x(t),y(t))=ベクトルO1O1'+ベクトルO1'X=L( cos
(-nω)t, sin(-nω)t)+M( cosωt, sinωt)・・(I) ただ
し、L:O1O1' の長さ，M:O1'Xの長さ，n=1 以上の任意の
整数，ω: 角速度,t: 時間（変数）

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シール装置、詳し
くは、安定した高速稼働が可能で、且つシール強度の高
いシールを行うことのできるシール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】使い捨ておむつ等の製造に際し、折り畳
まれたシート状物や重ね合わされた複数枚のシート状物
をヒートシールするシール装置として、図９及び図１０
に示されるようなものが一般に知られている。図９及び
図１０に示されるシール装置は、アンビルロール１’及
びシールロール２’を備え、該アンビルロール１’上の
アンビルブロック１１’と該シールロール２’上のシー
ルブロック２１’との間にシート状物を通過させ、該シ
ート状物を間欠的にシールするものである。本シール装
置においては、上記アンビルロール１’の回転軸に対し
て垂直な平面における上記シールブロック２１’のシー
ル点Ｘ’及び上記アンビルブロック１１’のシール点
Ｙ’の軌跡は何れも円形となり、この２つの円形が接す
る点でヒートシールが行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図９及び図１
０に示されるようなシール装置においては、シールされ
る位置が点でしかないために充分なシール強度を得るこ
とが困難であり、高速稼働を行うとシール時間が短くな
ってしまい、更にシール強度が落ちてしまうため高速稼
働を行うことができないという問題があった。また、充
分なシール強度を得ようとしてシール温度を上げると電
熱費等にコストがかかってしまうという問題があった。
【０００４】一方、実開昭50-111363号公報や特開昭55-
77520号公報に示される装置のように、ベルト等を用い
てシールされる位置を点ではなく線として、シール時間
を長くすることによりシール強度を向上させようとした
ものがある。しかし、このような装置においては、ベル
ト上にシール点が設けられるためにアンビルブロックと
シールブロックとの間のクリアランスの制御が困難でシ
ール不良を発生させてしまうことがあるという問題や、
ベルト駆動であるために高速稼働させた場合に振動が発
生し易く、振動によりクリアランスが一定せずにシール
不良を発生させてしまうことがあるという問題があっ
た。
【０００５】従って、本発明の目的は、安定した高速稼
働が可能で、且つシール強度の高いシールを行うことの
できるシール装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、アンビルロール１及び少なくとも１つのシールロー
ル２を備え、該アンビルロール１上のアンビルブロック
１１と該シールロール２上のシールブロック２１との間
にシート状物を通過させ、該シート状物を間欠的にシー
ルするシール装置において、平行な固定主軸Ｏ及び第１
固定軸Ｏ1 を設け、且つ該第１固定軸Ｏ1 を中心に回動
する第１回動軸Ｏ1'を設けると共に、上記アンビルロー
ル１を上記固定主軸Ｏに回転可能に軸装し、且つ上記シ
ールロール２を該第１回動軸Ｏ1'に回転可能に軸装し、
上記固定主軸Ｏに垂直な平面Ｐ内における上記シールブ
ロック２１のシール点Ｘの軌跡が、ｘ−ｙ軸を上記平面
Ｐ上における上記第１固定軸Ｏ1 を原点とする直交座標
軸とした場合に、次式(I) で示されるペリトロコイド曲
線を描くようになされていることを特徴とするシール装
置を提供することにより、上記目的を達成したものであ
る。
【０００７】 ベクトルＯ1 Ｘ＝（ｘ(t),ｙ(t) ） ＝ベクトルＯ1 Ｏ1'＋ベクトルＯ1'Ｘ ＝Ｌ（cos(-nω)t, sin(-nω)t）＋Ｍ（ cosωt, sinωt ） ・・・・・(I) Ｌ：Ｏ1 Ｏ1'の長さ（定数） Ｍ：Ｏ1'Ｘ の長さ
（定数） ｎ：１以上の任意の整数 ω：角速度 ｔ：時間（変
数）
【０００８】ただし、上記平面Ｐにおける上記軸Ｏ，Ｏ
1 ，Ｏ1'、上記シール点Ｘ及び上記アンビルブロック１
のシール点Ｙに関し、ベクトルＯＯ1 の向きとベクトル
ＯＹの向きとが等しくなったときに、ベクトルＯＹの向
きとベクトルＯ1 Ｏ1'の向きとが同一で且つベクトルＯ
Ｙの向きとベクトルＯ1'Ｘの向きとが反対となるように
なされている。
【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、上記第１固定軸Ｏ 1 に平行で且つ該第
１固定軸Ｏ1 の回転に連動して回転する第２固定軸Ｏ2
を設け、該第２固定軸Ｏ2 をサンギア３１の回転軸とす
るプラネタリーギア機構３を設け、該プラネタリーギア
機構３に並列させてプラネタリーベアリング機構４を設
け、上記プラネタリーギア機構３の上記第２固定軸Ｏ2
と上記プラネタリーベアリング機構４のサンベアリング
４１の第２回動軸Ｏ2'とを、上記平面Ｐ上において上記
ベクトルＯ1 Ｏ1'とベクトルＯ2 Ｏ2'とが等しくなるよ
うに配置し、上記プラネタリーギア機構３の各プラネタ
リーギア３２，３２・・の回転軸Ｏ21，Ｏ22・・と上記
プラネタリーベアリング機構４の各プラネタリーベアリ
ング４２，４２・・の回転軸Ｏ21',Ｏ22' ・・とを、上
記平面Ｐ上において上記ベクトルＯ1 Ｏ1'と各ベクトル
Ｏ21Ｏ21',Ｏ22Ｏ22' ・・とがそれぞれ等しくなるよう
に配置し、且つ該各プラネタリーギア３２，３２・・と
該各プラネタリーベアリング４２，４２・・とをそれぞ
れカム結合させ、上記プラネタリーベアリング機構４の
偏心ギア４３により上記シールロール２が回転されるよ
うになしてある、ことを特徴とするシール装置を提供す
るものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明のシール装置の一実
施形態について図面を参照して説明する。図１〜７は本
実施形態のシール装置を示しており、図１は全体断面
図、図２は図１におけるＡ−Ａ線断面図、図３はプラネ
タリーギア機構及びプラネタリーベアリング機構の拡大
断面図、図４は図３におけるＢ−Ｂ線断面図、図５は図
３におけるＣ−Ｃ線断面図、図６はスリップリング機構
の拡大断面図、図７は図６におけるＤ−Ｄ線断面図であ
る。
【００１１】本実施形態のシール装置は、図１及び図２
に示されるように、アンビルロール１及び少なくとも１
つのシールロール２を備え、該アンビルロール１上のア
ンビルブロック１１と該シールロール２上のシールブロ
ック２１との間にシート状物を通過させ、該シート状物
を間欠的にシールするものであり、この点に関しては従
来のシール装置と何等変わるところはない。
【００１２】而して、本実施形態のシール装置において
は、平行な固定主軸Ｏ及び第１固定軸Ｏ1 が設けられ、
且つ該第１固定軸Ｏ1 を中心に回動する第１回動軸Ｏ1'
が設けられると共に、上記アンビルロール１が上記固定
主軸Ｏに回転可能に軸装され、且つ上記シールロール２
が該第１回動軸Ｏ1'に回転可能に軸装されている。そし
て、上記固定主軸Ｏに垂直な平面Ｐ内における上記シー
ルブロック２１のシール点Ｘの軌跡が、ｘ−ｙ軸を上記
平面Ｐ上における上記第１固定軸Ｏ1 を原点とする直交
座標軸とした場合に、次式(I) で示されるペリトロコイ
ド曲線を描くようになされている。
【００１３】 ベクトルＯ1 Ｘ＝（ｘ(t),ｙ(t) ） ＝ベクトルＯ1 Ｏ1'＋ベクトルＯ1'Ｘ ＝Ｌ（cos(-nω)t, sin(-nω)t）＋Ｍ（ cosωt, sinωt ） ・・・・・(I) Ｌ：Ｏ1 Ｏ1'の長さ（定数） Ｍ：Ｏ1'Ｘ の長さ（定
数） ｎ：１以上の任意の整数 ω：角速度 ｔ：時間（変
数）
【００１４】ただし、上記平面Ｐにおける上記軸Ｏ，Ｏ
1 ，Ｏ1'、上記シール点Ｘ及び上記アンビルブロック１
のシール点Ｙに関し、ベクトルＯＯ1 の向きとベクトル
ＯＹの向きとが等しくなったときに、ベクトルＯＹの向
きとベクトルＯ1 Ｏ1'の向きとが同一で且つベクトルＯ
Ｙの向きとベクトルＯ1'Ｘの向きとが反対となるように
なされている。
【００１５】また、本実施形態のシール装置において
は、偏心されて回転される上記シールロール２を駆動す
るための機構として、上記第１固定軸Ｏ1 に平行で且つ
該第１固定軸Ｏ1 の回転に連動して回転する第２固定軸
Ｏ2 を設け、該第２固定軸Ｏ2をサンギア３１の回転軸
とするプラネタリーギア機構３を設け、該プラネタリー
ギア機構３に並列させてプラネタリーベアリング機構４
を設けてある。
【００１６】そして、上記プラネタリーギア機構３の上
記第２固定軸Ｏ2 と上記プラネタリーベアリング機構４
のサンベアリング４１の第２回動軸Ｏ2'とが、上記平面
Ｐ上において上記ベクトルＯ1 Ｏ1'とベクトルＯ2 Ｏ2'
とが等しくなるように配置され、上記プラネタリーギア
機構３の各プラネタリーギア３２，３２・・の回転軸Ｏ
21，Ｏ22・・と上記プラネタリーベアリング機構４の各
プラネタリーベアリング４２，４２・・の回転軸Ｏ21',
Ｏ22' ・・とが、上記平面Ｐ上において上記ベクトルＯ
1 Ｏ1'と各ベクトルＯ21Ｏ21',Ｏ22Ｏ22' ・・とがそれ
ぞれ等しくなるように配置され、且つ該各プラネタリー
ギア３２，３２・・と該各プラネタリーベアリング４
２，４２・・とがそれぞれカム結合され、上記プラネタ
リーベアリング機構４の偏心ギア４３により上記シール
ロール２が回転されるようになしてある。
【００１７】本実施形態のシール装置について更に詳し
く説明する。本実施形態のシール装置は、上述したよう
に、上記シールブロック２１の上記シール点Ｘの側方か
ら見た軌跡を、ペリトロコイド曲線とすることにより、
該シールブロック２１と上記アンビルブロック１１との
接触時間、即ちシール時間をより長くしてシール強度を
向上させるものである。また、そのための機械的機構も
高速稼働に充分対応したものである。
【００１８】まず、ペリトロコイド曲線について簡単に
説明する。ペリトロコイド曲線とは、平面Ｐ上の原点を
Ｏ1 とするｘ−ｙ軸座標平面において、上記式(I) で表
される点Ｘ＝（ｘ，ｙ）の軌跡を言う。即ち、原点Ｏ1
を中心に回転する点Ｏ1'とＯ 1'を中心に回転する点Ｘと
があるとき、点Ｘが点Ｏ1'の周りをある方向に一周する
間に、点Ｏ1'が原点Ｏ1 点の周りを逆方向にｎ周する時
の点Ｘの軌跡である。本発明の場合は、ｎを１以上の任
意の整数とし、特に本実施形態においてはｎ＝４で、Ｏ
1 Ｏ1'（＝Ｌ）：Ｏ1'Ｘ（＝Ｍ）＝３：５０の場合であ
る。
【００１９】図８には、ｎ＝４，５，３で、Ｌ：Ｍ＝
３：５０の時のペリトロコイド曲線を示した。ＬとＭと
がこのような比の時は、図８に示されるように、各ペリ
トロコイド曲線は、（ｎ＋１）角形の角を丸くしたよう
な形状となる。そして、それぞれ円形の円周よりも直線
に近い軌跡を描く部分を有している。また、ＬをＭの長
さにより近くしていくと、上述の直線に近い部分は図形
の中心側に湾曲する。このように図形の中心側に湾曲さ
せた場合でシール装置に適用すると、上記シールブロッ
ク２１の上記シール点Ｘの軌跡の一部を、上記アンビル
ブロック１１の上記シール点Ｙの円形の軌跡の一部によ
り近いものとすることができる。
【００２０】尚、上記式(I) のみによっては、上記シー
ルブロック２１の位置と上記アンビルブロック１１の位
置との同期関係が明白でないが、上述したように、ベク
トルＯＯ1 の向きとベクトルＯＹの向きとが等しくなっ
たときに、ベクトルＯＹの向きとベクトルＯ1 Ｏ1'の向
きとが同一で且つベクトルＯＹの向きとベクトルＯ1'Ｘ
の向きとが反対となるようになされていることから、そ
の同期関係が明白となる。
【００２１】次に、上記シール点Ｘを上記平面Ｐ上にお
いて上述のペリトロコイド曲線を描かせるための機構を
以下に説明する。図１に示されるように、上記アンビル
ロール１は円柱状の軸体１０に固定的に取り付けられて
おり、該固定主軸１０は、その両端が基台１２にベアリ
ングを介して取り付けられている。上記軸体１０の一端
が図示されない駆動源に接続されている。上記軸体１０
の中心には上記固定主軸Ｏが位置しており、上記アンビ
ルロール１は該固定主軸Ｏを中心として回転する。
【００２２】上記アンビルロール１には、図２に示され
るように、その周面上に上記アンビルブロック１１が均
等に５つ配設されている。上記アンビルブロック１１，
１１・・には、図示されないヒーターが配設されてお
り、上記シート状物をヒートシールするのに必要な温度
まで加熱され、その温度を保持し得るようになしてあ
る。上記アンビルブロック１１，１１・・には、温度セ
ンサー等が組み込まれても良く、これらのヒーターやセ
ンサーへの電気の供給は、上記アンビルロール１の内
部、上記軸体１０及び通常のスリップリング等を介して
供給される。
【００２３】上記シールロール２は、図１及び図３に示
されるように、第１偏心軸体２０にベアリングを介して
回転自在に取り付けられている。上記第１偏心軸体２０
の両端は、上記基台１２にベアリングを介して取り付け
られている。上記第１偏心軸体２０は、中央の円柱状部
の両端に、その中心軸を偏心させて他の円柱状部を結合
させた形態を有しており、その一端が図示されない駆動
源に接続されている。上記第１偏心軸体２０の中央部の
円柱状部の中心に上記第１回動軸Ｏ1'が位置すると共
に、該第１偏心軸体２０の両端の円柱状部の中心に上記
第１固定軸Ｏ1 が位置している。上記シールロール２は
該第１固定軸Ｏ1 の周りを回動する該第１回動軸Ｏ1'を
中心として回転される。上記第１偏心軸体２０の一方の
端部は、上記基台１２から突出されてギア部２２が形成
されている。
【００２４】上記シールロール２には、図２に示される
ように、その周面上に上記シールブロック２１が均等に
２つ配設されている。また、上記シールロール２の上記
プラネタリーギア機構３側の外周面上には、ギア部２４
が形成されている。上記シールロール２の上記プラネタ
リーギア機構３側とは反対側の外周面上には、後述する
スリップリング機構５が配設されている。上記シールブ
ロック２１，２１・・には、上記アンビルブロック１
１，１１・・と同様に、図示されないヒーターが配設さ
れており、上記シート状物をヒートシールするのに必要
な温度まで加熱され、その温度を保持し得るようになし
てある。上記アンビルブロック２１，２１・・にも、温
度センサー等が組み込まれても良い。
【００２５】上記第１固定軸Ｏ1 周りに回動する上記第
１回動軸Ｏ1'を中心軸として上記シールロール２を回転
されるための特別な駆動機構である上記プラネタリーギ
ア機構３及び上記プラネタリーベアリング機構４につい
て説明する。上記プラネタリーギア機構３は、図３及び
図４に示されるように、いわゆる通常良く知られている
プラネタリーギア機構と同様に、上記サンギア３１、上
記プラネタリーギア３２及び上記リングギア３３を有し
ている。
【００２６】上記サンギア３１は、第２偏心軸体３０と
一体的に該第２偏心軸体３０の周上の一部に形成されて
いる。上記第２偏心軸体３０は、２つの円柱状部をそれ
らの中心軸を偏心させて結合させた形態を有しており、
その一方の円柱状部の中心に上記第２固定軸Ｏ2 が位置
すると共に、他方の円柱状部の中心に上記第２回動軸Ｏ
2'が位置している。上記サンギア３１は、上記第２固定
軸Ｏ2 を中心として回転される。上記第２偏心軸体３０
の一方の端部は、上記基台１２から延設された支持部３
８によりベアリングを介して保持され、更に外方に突出
されてギア部３７が形成されている。
【００２７】上記ギア部３７は、中間ギア２３を介して
上記第１偏心軸体２０の上記ギア部２２と連動するよう
になしてある。上記ギア部３７、上記中間ギア２３及び
上記ギア部２２の歯数比は、１：１：１とされており、
上記第１偏心軸体２０が上記第１固定軸Ｏ1 周りに１回
転したときに、上記第２偏心軸３０も上記第２固定軸Ｏ
2 周りに同一方向に１回転する。
【００２８】上記プラネタリーギア３２，３２・・は、
上記サンギア３１外周と上記リングギア３３内周と噛み
合うようにして、該サンギア３１を中心にして４つ均等
に配設されている。各プラネタリーギア３２は、ベアリ
ングを介して中心軸体３４と互いに回転自在となるよう
に組み付けられている。４つの上記プラネタリーギア３
２，３２・・の各中心軸体３４の中心に、上記回転軸Ｏ
21〜Ｏ24がそれぞれ位置している。各中心軸体３４の上
記プラネタリーベアリング機構４側の端部には、該中心
軸体３４に対して回転可能なカムフォロワ３６がそれぞ
れ取り付けられており、該カムフォロワ３６の回転軸は
上記回転軸Ｏ21〜Ｏ24にそれぞれ一致されている。
【００２９】また、４つの上記プラネタリーギア３２，
３２・・は、上記中心軸体３４，３４・・と一体的に形
成されているキャリア３５により互いの位置関係が保た
れている。上記キャリア３５と上記第２偏心軸体３０外
周及び上記リングギア３３内周との間にはベアリングが
配され、円滑に摺動するようになされている。４つの上
記プラネタリーギア３２，３２・・は、上記サンギア３
１の回転に伴って、それぞれが自転しながら互いの位置
関係を保ったまま該サンギア３１の周囲を公転するよう
になしてある。
【００３０】上記リングギア３３は、上記基台１２に固
定的に取り付けられており、その中心は上記第２固定軸
Ｏ2 に一致するようになされている。上記サンギア３
１、各プラネタリーギア３２及び上記リングギア３３の
歯数比は、本実施形態の場合、１：１：３とされてお
り、上記第２偏心軸体３０が上記第２固定軸Ｏ2 周りに
４回転したときに、各プラネタリーギア３２が該第２固
定軸Ｏ2 周りを同一方向に１回公転するようになされて
いる。尚、上記第２偏心軸体３０が上記第２固定軸Ｏ2
周りに４回転するとき、各プラネタリーギア３２自身は
上記回転軸Ｏ21〜Ｏ 24周りに逆方向にそれぞれ２回転す
ることになる。
【００３１】上記プラネタリーベアリング機構４は、図
３及び図５に示されるように、上記プラネタリーギア機
構３に準じた構成とされており、上記サンギア３１に対
応する上記サンベアリング４１、上記プラネタリーギア
３２に相当する上記プラネタリーベアリング４２及び上
記リングギア３３に相当する上記偏心ギア４３を有して
いる。
【００３２】上記サンベアリング４１は、上記第２偏心
軸体３０の端部に嵌挿されて上記第２回動軸Ｏ2'を中心
として回転するようにされると共に、該サンベアリング
４１に上記偏心ギア４３中央の孔が嵌挿されている。上
記偏心ギア４３に嵌挿された上記サンベアリング４１の
周囲には、上記サンギア３１に対する上記プラネタリー
ギア３２の位置に対応して、４対の上記プラネタリーベ
アリング４２，４２・・が均等に配置されている。各プ
ラネタリーベアリング４２の内部には、それぞれ偏心ピ
ン４４が回転自在に嵌挿されている。４対の上記プラネ
タリーベアリング４２，４２・・の各偏心ピン４４の中
心に、上記回転軸Ｏ21' 〜Ｏ24' がそれぞれ位置してい
る。
【００３３】各偏心ピン４４の上記プラネタリーギア機
構３側の端部には、上記カムフォロワ３６が回転自在に
それぞれ取り付けられている。しかし、上述した上記プ
ラネタリーギア機構３側の各回転軸Ｏ21〜Ｏ24に対する
上記プラネタリーベアリング機構４側の各回転軸Ｏ21'
〜Ｏ24' の位置は、上記第２固定軸Ｏ2 に対する上記第
２回動軸Ｏ2'の位置（即ち、上記第１固定軸Ｏ1 に対す
る上記第１回動軸Ｏ1'の位置）と同様にそれぞれ偏心さ
れている。
【００３４】このように、上記第２固定軸Ｏ2 に対する
上記第２回動軸Ｏ2'の位置、及び上記回転軸Ｏ21〜Ｏ24
に対する上記回転軸Ｏ21' 〜Ｏ24' の位置が、全て同じ
ように偏心されているため、上記プラネタリーギア３
２，３２・・の上記第２固定軸Ｏ2 周りの公転を、上記
プラネタリーベアリング４２，４２・・の上記第２回動
軸Ｏ2'周りの公転、即ち上記偏心ギア４３の回転に変換
することができる。
【００３５】上記偏心ギア４３は、上述の説明から明ら
かなように、その中央に上記サンベアリング４１が嵌挿
され且つ該サンベアリング４１の周囲に４対の上記プラ
ネタリーベアリング４２，４２・・が均等に嵌挿された
ギアである。そして、上記偏心ギア４３が、上記シール
ロール２の上記ギア部２４と噛み合わされている。上記
偏心ギア４３と上記シールロール２の上記ギア部２４と
の歯数比は１：１とされており、該偏心ギア４３が１回
転したときに、該シールロール２は逆方向に１回転す
る。
【００３６】上記シールブロック２１，２１・・に配さ
れるヒーターや温度センサーへの電気の供給に用いられ
る上記スリップリング機構５について説明する。上記ス
リップリング機構５は、図６及び図７に示されるよう
に、上記基台１２側から上下一対にして配設された端子
台５１，５１及び端子ブラシ５３，５３・・と、上記シ
ールロール２の外周面上に配設された端子リング５４，
５４・・、プレート５５，５５・・、スペーサー５６，
５６・・、リング台５７，５７・・及びインナーリング
５８とからなる。
【００３７】上記端子ブラシ５３，５３・・は、上記端
子台５１，５１にビス５２，５２・・により固定されて
おり、上下２つの該ブラシ５３，５３・・が一対で機能
する。上記端子リング５４，５４・・は、一対の上記端
子部ブラシ５３，５３・・にそれぞれ対応して配されて
いる。上記プレート５５，５５・・は、１つの上記端子
リング５４，５４・・にそれぞれ対応して上下２つを一
対として配されている（図６，７は、図６における最左
方の端子リング５４に対応するプレート５５，５５のみ
が図示されている状態である）。上記スぺーサー５６，
５６・・及び上記リング台５７，５７・・は、それぞれ
一組で機能している上記端子リング５４及び上記プレー
ト５５，５５と他の一組で機能している上記端子リング
５４及び上記プレート５５，５５との間を絶縁するよう
に配されている。上記インナーリング５８は、これらと
上記シールロール２自体との間を絶縁するように配され
ている。
【００３８】これらの構成部材のうち、上記端子ブラシ
５３，５３・・、上記端子リング５４，５４・・及び上
記プレート５５，５５・・は、導電性の材料で形成さ
れ、一方、上記端子台５１、上記スペーサー５６，５６
・・、上記リング台５７，５７・・及び上記インナーリ
ング５８は、樹脂等の絶縁材で形成されている。
【００３９】上記端子台５１は、上記基台１２から上記
シールロール２側に突設されており、該シールロール２
の上方及び下方に一対として配設されている。一対の上
記端子台５１，５１の先端部は上記シールロール２と重
なり合う位置まで延設されており、該先端部にはそれぞ
れ４つずつ上記端子ブラシ５３，５３・・が上記ビス５
２，５２・・により上記シールロール２の中心に向けて
固定されている。
【００４０】上記端子ブラシ５３，５３・・は、弓状の
円弧を描いた形状を有しており、その両端にはコンタク
ト用の球状部が形成されており、容易にたわませること
ができる弾性復元力を有している。上記端子ブラシ５
３，５３・・は、上下一対で１つの配線を担当してお
り、図７に示されるように、上記第１固定軸Ｏ1 から等
距離に配置されている。一対の上記端子ブラシ５３，５
３・・の上記シールロール２に対する距離は、該シール
ロール２が上側に偏心されているときは主として上側の
該端子ブラシ５３と接触し且つ下側に偏心しているとき
は下側の該端子ブラシ５３と接触するような距離とされ
ており、４つの上記球状部うちの少なくとも１つが常に
上記端子リング５４と接触するようになしてある。ま
た、上記シールロール２が偏心されて回転されても、上
記端子ブラシ５３，５３・・は容易にたわむため、この
偏心運動を吸収することができる。
【００４１】上記端子リング５４，５４・・は、上記シ
ールロール２の回転中心である上記第１回動軸Ｏ1'を中
心にして配設されており、隣り合う該端子リング５４，
５４同士は上記スペーサー５６，５６により絶縁される
と共に、上記プレート５５，５５・・とは上記リング台
５７，５７・・により絶縁されている。上記端子リング
５４，５４・・は、一対の上記端子ブラシ５３，５３に
つき１つずつ配設されている。
【００４２】上記プレート５５，５５・・は、１つの上
記端子リング５４につき２つずつ配設されており、図６
及び図７には、図６において最も左方の該端子リング５
４に対応するもののみが示されている。上記プレート５
５の一端は、対応する上記端子リング５４と結合され、
その他端は、上記シールブロック２１のヒーター等に接
続される。上記プレート５５は、上記シールロール２の
外周面上に配設された上記インナーリング５８上に取り
付けられており、該インナーリング５８により該シール
ロール２と絶縁されている。尚、図示されていないが、
残りの３つの上記端子リング５４，５４・にそれぞれ対
応する上記プレート５５，５５・・も、１つの該端子リ
ング５４につき２つずつ同様に配されており、これらの
計８個の上記プレート５５，５５・・は、上記シールロ
ール２の周面上に等間隔をおいて配置されている。
【００４３】次に、上述した構成を有するシール装置に
よりシート状物をシールする際の該シール装置の動作を
説明する。上記軸体１０及び上記第１偏心軸体２０が、
図示されない駆動源により、それぞれ同一方向に回転さ
れる。このとき、上記軸体１０の回転と上記第１偏心軸
体２０の回転とは同期が取られており、本実施形態にお
いては、該軸体１０が１回転したときに、該第１偏心軸
体２０が１０回転するように同期が取られている。上記
アンビルロール１は上記軸体１０に固定されているた
め、該アンビルロール１の回転数と該軸体１０の回転数
とは一致する。
【００４４】上記第１偏心軸体２０が回転されると、そ
の回転に従って上記第１回動軸Ｏ1'が上記第１固定軸Ｏ
1 周りに同一方向に回動され、その回転（回動）数は該
第１偏心軸体２０の回転数に一致する。また、上記第１
偏心軸体２０が回転されると、その端部に形成された上
記ギア部２２、上記中間ギア２３及び上記ギア部３７を
介して、上記第２偏心軸体３０も同一方向に回転され
る。上記ギア部２２、上記中間ギア２３及び上記ギア部
３７の歯数比が１：１：１であるため、上記第１偏心軸
体２０の回転数と上記第２偏心軸体３０の回転数とは一
致する。
【００４５】上記第２偏心軸体３０が回転されると、該
第２偏心軸体３０に一体的に形成された上記サンギア３
１が同一方向に回転され、その回転数は該第２偏心軸体
３０の回転数に一致する。上記サンギア３１が回転され
ると、上記プラネタリーギア３２，３２・・が上記第２
固定軸Ｏ2 を中心に同一方向に公転する。上記サンギア
３１、上記プラネタリーギア３２，３２・・及び上記リ
ングギア３３の歯数比が１：１：３であるため、上記プ
ラネタリーギア３２，３２・・の上記第２固定軸Ｏ2 周
りの回転（公転）数は上記第２偏心軸体３０の回転数の
１／４に減じられる。
【００４６】また、上記第２偏心軸体３０が回転される
と、その回転に従って上記第２回動軸Ｏ2'が上記第２固
定軸Ｏ2 周りに同一方向に回動され、その回転（回動）
数は該第２偏心軸体３０の回転数に一致する。これと同
時に、上記第２固定軸Ｏ2 に対する上記第２回動軸Ｏ2'
の位置関係と上記回転軸Ｏ21〜Ｏ24に対する上記回転軸
Ｏ21' 〜Ｏ24' の位置関係とが等しいため、上記中間軸
体３４，３４・・及び上記偏心ピン４４，４４・・の双
方に回転自在に取り付けられた上記カムフォロワ３６，
３６・・により、上記プラネタリーギア３２，３２・・
の上記第２固定軸Ｏ2 周りの公転が、上記プラネタリー
ベアリング４２，４２・・の上記第２回動軸Ｏ2'周りの
公転に変換される。上記プラネタリーベアリング４２，
４２・・の上記第２回動軸Ｏ2'周りの公転により、上記
偏心ギア４３が該プラネタリーギア３２，３２・・の公
転方向と同一方向に回転される。上記偏心ギア４３の回
転数は、上記第２固定軸Ｏ2 周りの回転（公転）数に一
致する。
【００４７】上記第２固定軸Ｏ2 に対する上記第２回動
軸Ｏ2'の位置関係と上記第１固定軸Ｏ1 に対する上記第
１回動軸Ｏ1'の位置関係とが等しいため、上記第２偏心
軸体３０による該偏心ギア４３の偏心運動と上記第１偏
心軸体２０による上記シールロール２の偏心運動とは全
く等しくなり、上記偏心ギア４３と上記シールロール２
の上記ギア部２４とは常時噛み合った状態となり、該偏
心ギア４３の回転により、上記シールロール２が逆方向
に回転される。上記偏心ギア４３及び上記ギア部２４の
歯数比が１：１であるため、該偏心ギア４３の回転数と
上記シールロール２の回転数とは一致する。
【００４８】ここで、上記軸体１０がある方向に２／５
回転された場合を例に、各構成部位の回転数及び回転方
向をまとめると以下のようになる。 軸体１０＝アンビルロール１ 基準方向に ２／５回転 第１偏心軸体 同一方向に ４回転 第１回動軸Ｏ1'の第１固定軸Ｏ1 周りの回動 同一方向に ４回転 第２偏心軸体＝サンギア３１ 同一方向に ４回転 第２回動軸Ｏ2'の第２固定軸Ｏ2 周りの回動 同一方向に ４回転 プラネタリーギア３２の公転 同一方向に １回転 偏心ギア４３ 同一方向に １回転 シールロール２ 逆方向に １回転
【００４９】このようにして、上記アンビルロール１を
ある（基準）方向に２／５回転させると、上記シールロ
ール２を逆方向に１回転させることができ、且つ、上記
シールロール２を逆方向に１回転させる間に、該シール
ロール２の回転中心である第１回動軸Ｏ1'を第１固定軸
Ｏ1 周りに該シールロール２の回転方向とは逆方向、即
ち基準方向に４回転させることができる。この結果、上
記平面Ｐ上において上記シールブロック２１のシール点
Ｘに上述したペリトロコイド曲線を描かせることができ
ると共に、上記アンビルロール１と上記シールロール２
とを円滑に同期させて回転させることができ、該アンビ
ルロール１と該シールロール２との間にシート状物を送
り込んでやることで該シート状物をシールすることがで
きる。
【００５０】また、上述のようにして上記シールロール
２を回転させる間、上記スリップリング機構５により、
該シールロール２のヒーターやセンサー等に常時電気が
供給されている。図外の電源から上記ビス５２、上記端
子ブラシ５３、上記端子リング５４及び上記プレート５
５を介してヒーター等に供給される。このとき、ある上
記端子リング５４をプラス側に割り当て、他の上記端子
リング５４をマイナス側に割り当てることで、上述のヒ
ーター等にプラス側・マイナス側の双方の配線を行うこ
とができる。本実施形態の場合、４つの上記端子リング
を有しているため、２系統の電源供給が行える。この場
合、例えば、１つの系統に１つのヒーターを対応させて
合計２つのヒーターを配設したり、２系統の電源供給路
を上記ヒートシール２内で更に分岐させて、ヒーターと
センサーを２つずつ配設すること等が考えられる。
【００５１】本実施形態のシール装置は上述の如く構成
されており、本実施形態のシール装置によれば、上記平
面Ｐにおける上記シールブロック２１の上記シール点Ｘ
の軌跡を上述したようなペリトロコイド曲線とすること
で、上記アンビルブロック１１の上記シール点Ｙの軌跡
の形状に近いものとし、該シール点Ｘ，Ｙによるシール
時間を長くとれるようにし、ヒーターの温度を上げなく
てもシール強度を向上させることができる。また、シー
ル強度を向上させることができるため、その分高速稼働
を行ってもシール不良を起こすことなく、確実にシール
することができる。
【００５２】また、本実施形態のシール装置は、上記プ
ラネタリーギア機構３及び上記プラネタリーベアリング
機構４により、上記シールロール２の上記シール点Ｘに
ペリトロコイド曲線を描かせることを容易にすることが
できると共に、上記機構を高速稼働に適した高剛性の構
造とすることができる。また、高剛性の構造であるため
に高速稼働を行っても振動等を殆ど発生させず、装置全
体の耐久性を向上させ、且つ振動に左右されずに均一な
品質でシールを行うことができる。更に、高剛性の構造
であるため、上記シール点Ｘ，Ｙ間のクリアランスの制
御が行い易く、ベルト駆動のもののように稼働中に該ク
リアランスを変動させてしまうこともないため、この点
からも均一な品質でシールを行うことができる。
【００５３】更に、本実施形態のシール装置によれば、
上述のスリップリング機構５により、偏心運動をする上
記シールブロックに対して、常時、安定的に電気を供給
することができる。
【００５４】尚、上記アンビルブロック１１や上記シー
ルブロック２１が直線でなく湾曲している場合も考えら
れるが、この場合は、該アンビルブロック１１及び該シ
ールブロック２１上に、上述の関係を満たす上記シール
点Ｘ及び上記シール点Ｙが存在すればよい。即ち、上記
アンビルブロック１１及び上記シールブロック２１の中
央付近では上述の関係が成立するが、それらの両端付近
では上述の関係が成立していない場合であっても、中央
付近で成立している以上、このようなものも本発明の範
囲内である。
【００５５】また、上記実施形態においては、上記アン
ビルブロックが５つ、上記シールブロック２１が２つ配
設されている。請求項１の記載は、このような場合に、
ある１つの上記シール点Ｘと「５つ全ての」上記シール
点Ｙとが上記式(I) に示す関係を保ち、且つ「５つ全て
の」該シール点Ｙに関して、ベクトルＯＯ1 の向きとベ
クトルＯＹの向きとが等しくなったときに、ベクトルＯ
Ｙの向きとベクトルＯ 1 Ｏ1'の向きとが同一で且つベク
トルＯＹの向きとベクトルＯ1'Ｘの向きとが反対となる
ようになされているということを意味するのではなく、
対応し合う１つの上記シール点Ｘと１つの上記シール点
Ｙとの間に上述する関係があると言うことを意味してい
る。
【００５６】また、上記実施形態においては、上記式
(I) におけるｎの値を４としたときの装置について説明
したが、その他の値を取る場合であっても、各ギアの歯
数比を変更してやることによって、上記第１偏心軸体２
０の回転数と上記シールロール２の回転数とを同期させ
ることが可能であることは言うまでもない。また、上記
式(I) における角速度ωは必ずしも一定である必要はな
く、上述したように各構成部位の回転が同期されていれ
ば良い。実際に上述の装置を駆動させる場合も、最初は
低速（小さい角速度）で駆動された後に徐々に速度（角
速度）を上げて高速稼働（大きい角速度）に移行するよ
うに運転され、これらの過程で各構成部位の同期が保た
れていれば何等問題無い。
【００５７】尚、本実施形態は、ｎ＝４の場合であるた
め、図２に示されるように、１８０°隔てて配設された
２つの上記シールブロック２１，２１上の上記シール点
Ｘ，Ｘは、全く同一の軌跡を描くため、上記シールロー
ル２が１回転する間に等間隔に２回シールを行うことが
できる。ｎ＝２の場合も、１８０°隔てて配設された２
つのシールブロック上のシール点が全く同一の軌跡を描
くようにできるため、シールロールが１回転する間に等
間隔に２回シールすることが可能である。しかし、ｎ＝
３，５の場合は、１８０°隔てて配設された２つのシー
ルブロック上のシール点が全く同一の軌跡を描くようす
ることはできないため、シールロールが１回転する間に
等間隔に２回シールすることはできない。このようなと
きは、シールロールが１回転する間に１回シールできる
ような機構とすればよい。ｎが他の値をとるときも、上
述したｎ＝２〜５の場合に準じて対応することができ
る。
【００５８】本発明のシール装置は上記実施形態に制限
されるものではなく、例えば、上記実施形態において
は、１つのアンビルロール１に対して１つのシールロー
ル２を配置したが、１つのアンビルロール１に対して２
つ以上のシールロール２を配設しても良い。また、上記
実施形態においては、アンビルロール１上のアンビルブ
ロック１１が５つとされ、シールロール２上のシールブ
ロック２１が２つとされたが、互いの同期を取るように
すればこれらの数を変更しても良い。更に、上述したＬ
やＭの値も、種々の値とすることができる。その他の点
に関しても、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更可
能である。
【００５９】
【発明の効果】本発明のシール装置によれば、安定した
高速稼働が可能で、且つシール強度の高いシールを行う
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシール装置の一実施形態の全体断面図
である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明のシール装置の一実施形態におけるプラ
ネタリーギア機構及びプラネタリーベアリング機構の拡
大断面図である。
【図４】図３におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図３におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】本発明のシール装置の一実施形態におけるスリ
ップリング機構の拡大断面図である。
【図７】図６におけるＤ−Ｄ線断面図である。
【図８】ペリトロコイド曲線の例を示す説明図である。
【図９】従来のシール装置の全体断面図である。
【図１０】図９におけるＡ’−Ａ’線断面図である。
【符号の説明】
１ アンビルロール １０ 軸体 １１ アンビルブロック １２ 基台 ２ シールロール ２０ 第１偏心軸体 ２１ シールブロック ２２ ギア部 ２３ 中間ギア ２４ ギア部 ３ プラネタリーギア機構 ３０ 第２偏心軸体 ３１ サンギア ３２ プラネタリーギア ３３ リングギア ３４ 中心軸体 ３５ キャリア ３６ カムフォロワ ３７ ギア部 ３８ 支持部 ４ プラネタリーベアリング機構 ４１ サンベアリング ４２ プラネタリーベアリング ４３ 偏心ギア ４４ 偏心ピン ５ スリップリング機構 ５１ 端子台 ５２ ビス ５３ 端子ブラシ ５４ 端子リング ５５ プレート ５６ スペーサー ５７ 端子リング台 ５８ インナーリング Ｏ 固定主軸 Ｏ1 第１固定軸 Ｏ1' 第１回動軸 Ｏ2 第２固定軸 Ｏ21〜Ｏ24 回転軸 Ｏ2' 第２回動軸 Ｏ21' 〜Ｏ24' 回転軸 Ｐ （軸Ｏに垂直な）平面 Ｘ （シールブロックの）シール点 Ｙ （アンビルブロックの）シール点

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アンビルロール１及び少なくとも１つの
    シールロール２を備え、該アンビルロール１上のアンビ
    ルブロック１１と該シールロール２上のシールブロック
    ２１との間にシート状物を通過させ、該シート状物を間
    欠的にシールするシール装置において、 平行な固定主軸Ｏ及び第１固定軸Ｏ1 を設け、且つ該第
    １固定軸Ｏ1 を中心に回動する第１回動軸Ｏ1'を設ける
    と共に、上記アンビルロール１を上記固定主軸Ｏに回転
    可能に軸装し、且つ上記シールロール２を該第１回動軸
    Ｏ1'に回転可能に軸装し、 上記固定主軸Ｏに垂直な平面Ｐ内における上記シールブ
    ロック２１のシール点Ｘの軌跡が、ｘ−ｙ軸を上記平面
    Ｐ上における上記第１固定軸Ｏ1 を原点とする直交座標
    軸とした場合に、次式(I) で示されるペリトロコイド曲
    線を描くようになされていることを特徴とするシール装
    置。 ベクトルＯ1 Ｘ＝（ｘ(t),ｙ(t) ） ＝ベクトルＯ1 Ｏ1'＋ベクトルＯ1'Ｘ ＝Ｌ（cos(-nω)t, sin(-nω)t）＋Ｍ（ cosωt, sinωt ） ・・・・・(I) Ｌ：Ｏ1 Ｏ1'の長さ（定数） Ｍ：Ｏ1'Ｘ の長さ（定数） ｎ：１以上の任意の整数 ω：角速度 ｔ：時間（変数） 〔ただし、上記平面Ｐにおける上記軸Ｏ，Ｏ1 ，Ｏ1'、
    上記シール点Ｘ及び上記アンビルブロック１のシール点
    Ｙに関し、ベクトルＯＯ1 の向きとベクトルＯＹの向き
    とが等しくなったときに、ベクトルＯＹの向きとベクト
    ルＯ1 Ｏ1'の向きとが同一で且つベクトルＯＹの向きと
    ベクトルＯ1'Ｘの向きとが反対となるようになされてい
    る。〕
  2. 【請求項２】 上記第１固定軸Ｏ1 に平行で且つ該第１
    固定軸Ｏ1 の回転に連動して回転する第２固定軸Ｏ2 を
    設け、該第２固定軸Ｏ2 をサンギア３１の回転軸とする
    プラネタリーギア機構３を設け、該プラネタリーギア機
    構３に並列させてプラネタリーベアリング機構４を設
    け、 上記プラネタリーギア機構３の上記第２固定軸Ｏ2 と上
    記プラネタリーベアリング機構４のサンベアリング４１
    の第２回動軸Ｏ2'とを、上記平面Ｐ上において上記ベク
    トルＯ1 Ｏ1'とベクトルＯ2 Ｏ2'とが等しくなるように
    配置し、 上記プラネタリーギア機構３の各プラネタリーギア３
    ２，３２・・の回転軸Ｏ 21，Ｏ22・・と上記プラネタリ
    ーベアリング機構４の各プラネタリーベアリング４２，
    ４２・・の回転軸Ｏ21',Ｏ22' ・・とを、上記平面Ｐ上
    において上記ベクトルＯ1 Ｏ1'と各ベクトルＯ21Ｏ21',
    Ｏ22Ｏ22' ・・とがそれぞれ等しくなるように配置し、
    且つ該各プラネタリーギア３２，３２・・と該各プラネ
    タリーベアリング４２，４２・・とをそれぞれカム結合
    させ、 上記プラネタリーベアリング機構４の偏心ギア４３によ
    り上記シールロール２が回転されるようになしてある、
    請求項１に記載のシール装置。
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