JPH11105161A - シート用回転湾曲型、及びこれを含む回転式シート加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 打抜刃や罫線刃が取り付けられた円弧状の湾
曲型を加工シリンダの外周面にねじ部材で締結する構造
において、そのねじ部材と湾曲型とのクリアランスをな
くし、位置ズレ等を防止する。 【解決手段】 湾曲型本体１の貫通孔４にテーパ筒状の
座金具２１が固定され、そのテーパ状の小径側先端部は
拘束部としてビス１８の軸部より狭く形成される。そし
て、そのテーパ状先端部にビス１８を打ち込むことでこ
こを強制的に押し拡げ、そのように挿入されたビス１８
が加工シリンダ６のねじ孔１６に締め込まれる。これに
よって、湾曲型本体１とビス１８とは座金具２１を介し
てクリアランスがゼロの状態となり、湾曲型５の位置精
度が高く維持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転する加工シリ
ンダとシート受け部材との間にシートを挟んで送りつ
つ、箱等の展開形態を形成するための打抜きや、シート
を折り曲げるための罫線入れを行うために加工シリンダ
の外周に固定される回転湾曲型、ならびにこの回転湾曲
型を含む回転式シート加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば段ボール箱を製函する場合におい
て、図２０に示すように、段ボールシートＷを、箱の展
開形状に打ち抜くとともに、折り曲げるための罫線を入
れた展開品を得た後、これを組み立てて段ボール箱Ｂと
するのが普通である。その打抜きや罫線入れに際し、図
２１に示すように、加工シリンダ１００に湾曲型本体１
０１を介して打抜刃１０２及び罫線刃１０３を装着し、
加工シリンダ１００と受けシリンダ１０４とを互いに逆
方向に回転させつつ、これらの間に段ボールシートＷを
通すことにより、上述のような打抜き製品を得る場合が
考えられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで上述のような
湾曲型本体１０１に打抜刃１０２や罫線刃１０３が取り
付けられた湾曲型１０５は、ビス・ボルト等のねじ部材
により加工シリンダ１００の外周面に固定される。つま
り、加工シリンダ１００には複数のねじ孔が形成され、
湾曲型１０５には、板厚方向に貫通するビス孔等の貫通
孔（バカ孔）が加工シリンダ１００のねじ孔に対応する
位置に形成され、各貫通孔にビス等のねじ部材が挿入さ
れ、加工シリンダ１００のねじ孔に締め込まれる。

【０００４】これによって湾曲型１０５が加工シリンダ
１００に締結されるわけであるが、湾曲型１０５の貫通
孔とそこに挿入されたビス等のねじ部材との間には少な
からずクリアランスが生じる。従ってそのクリアランス
（ガタ）により、加工シリンダ１００に対する湾曲型１
０５の位置ズレが生じる可能性がある。特に、この湾曲
型１０５は加工シリンダ１００の回転状況下で相当の加
速度や加工負荷を受けるものであるから、所定の使用期
間内で湾曲型１０５の位置ズレが生じると、シートＷに
対する打抜きや罫線入れの位置がずれ、シート製品にと
って好ましくない状況が生じる。

【０００５】この発明は、加工シリンダに対する湾曲型
の位置精度を長期間にわたり安定して維持できる技術を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】この発明
は、回転する加工シリンダとシート受け部材との間にシ
ートを挟んで送りつつシートの展開形態を形成するため
の打抜き及び／又はシートを折り曲げるのための罫線入
れを行うために加工シリンダの外周に固定される回転湾
曲型であって、加工シリンダの外周面に対応する円弧状
断面を有し、加工シリンダへの固定のためにビス・ボル
トその他のねじ部材を通すための貫通孔が自身の厚さ方
向に形成された湾曲型本体と、その湾曲型本体に、それ
の外周面から突出するように取り付けられた打抜刃及び
／又は罫線刃と、湾曲型本体の貫通孔に装着された状態
でその湾曲型本体に固定されるとともに、ねじ部材の軸
部より狭くかつ変形可能な拘束部を貫通孔に有し、ねじ
部材が加工シリンダのねじ孔に螺合される際には、ねじ
部材の先端部により拘束部が強制的に押し拡げられてそ
のねじ部材の挿入を許容し、その挿入後は拘束部がねじ
部材の軸部を周囲から拘束した状態とする座部材と、を
含むことを特徴とする。

【０００７】このように、湾曲型本体に固定された座部
材の拘束部を強制的に押し拡げてねじ部材を挿入し、こ
れを加工シリンダのねじ孔に締結すれば、この座部材を
介してねじ部材と湾曲型本体とのクリアランスは事実上
ゼロとなり、湾曲型が加工シリンダに締結された状態
で、その湾曲型の位置ズレ等が防止される。このことは
シートに対する加工精度を高く維持することを意味す
る。

【０００８】上述の座部材として、さらに次のような具
体的な形態をとることができる。すなわち、座部材は、
湾曲型本体の貫通孔内に入り込む筒状の胴部と、その筒
状胴部の外側端部に形成されて、湾曲型本体の貫通孔の
外側開口部付近に固定される固定部とを備え、筒状の胴
部は、外側端部から内側端部に向かって先細りとなるテ
ーパ状に形成され、このテーパ状先端部が拘束部とさ
れ、このテーパ状先端部は、内径がねじ部材の軸部の外
径より小さくされて、ねじ部材の挿入により強制的に押
し拡げられるものである。

【０００９】このように、座部材にテーパ筒状の胴部を
形成し、このテーパ状先端部を拘束部とすることによ
り、ねじ部材を挿入する際にテーパ形態でねじ部材の先
端部を誘導することができ、座部材を貫通させやすくな
る。

【００１０】さらにそのテーパ状先端部に、１又は２以
上の切込み・切欠きその他の変形助勢部を設ければ、ね
じ部材の挿入によりテーパ状先端部を強制的に押し拡げ
ることが容易となる。つまり、切込みや切欠きであれ
ば、それが拡げられることによりねじ部材の挿入が許容
される。

【００１１】以上のような座部材を有する湾曲型を含ん
で、回転式シート加工装置を構成することができる。そ
こでは、自身の軸線周りに回転するとともに、締結用の
ねじ孔が外周面に開口するように形成された加工シリン
ダと、前述の湾曲型本体、打抜刃及び／又は罫線刃、座
部材、ねじ部材を含む装置構成となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に示す実施例を参照しつつ説明する。図１において、厚
い合板（木製）で形成された円弧状断面の湾曲型本体１
には、図２０に示した箱の展開形状を得るための打抜刃
２、罫線刃３がその展開形状に対応する形態で埋め込ま
れ、湾曲型５を構成している。湾曲型本体１には、それ
を厚さ方向に貫通する複数の貫通孔４が形成され、これ
らの貫通孔４を通じて加工シリンダ６に締め込まれるビ
ス・ボルト等のねじ部材により、湾曲型５が加工シリン
ダ６の外周面に固定される。

【００１３】図２、図３に示すように、打抜刃２の基端
部（根元の部分）には複数の凸片７が形成され、またこ
れらの間が切欠部８とされている。一方、湾曲型本体１
には、所定の間隔で間欠的に固定溝９が形成されてい
て、この固定溝９に打抜刃２の凸片７が挿入されるとと
もに、その溝間の不連続部１０に切欠部８がはまり込
む。なお、湾曲型本体１の周方向にも、固定溝１１が所
定の間隔で形成され、ここに打抜刃２又は罫線刃３がは
め込まれる。固定溝９、１１は、湾曲型本体１を厚さ方
向に貫通していてもよいし、行止まりの有底でもよい。

【００１４】図４に示すように、打抜刃２は、シートを
打ち抜くために先端が鋭利な刃先となっている。同図
（ａ）はいわゆる「ソフトカット」方式を示し、鋸状の
刃先をもつ打抜刃２が、外周がウレタン等の軟質材で形
成された受けシリンダ１２に対し、その鋸刃部分が食い
込むように使用され、その鋸刃の谷の部分まで入り込ん
でシートの打ち抜きが行われる。（ｂ）は「ハードカッ
ト」方式を示し、鋸刃を有しない打抜刃２で、例えば外
周が焼入れ鋼で構成された受けシリンダ１３の外周面に
いわゆるキスタッチで接触もしくはごく近接して打ち抜
きを行なうものである。また、（ｃ）は「セミハードカ
ット」方式を示し、外周にステンレス板のような、刃材
より柔らかい金属板１４が巻かれた受けシリンダ１５に
対し、その金属板１４に打抜刃２の刃先が食い込むよう
に使用される。さらに（ｄ）は罫線刃３の形態を示し、
刃の先端は丸みが付けられ、かつ受けシリンダ１２（１
３、１５でも同様）に対し接近して、シートに溝を付け
る。

【００１５】図５及び図６に、座部材としての座金具２
１を示す。すなわち、図１において湾曲型本体１の貫通
孔４に単にビス等のねじ部材を挿入するのではなく、テ
ーパ状の座金具２１が複数の貫通孔４の全て又は一部の
ものに取り付けられ、この座金具２１に対しクリアラン
スなし（ガタなし）でねじ部材としてのビス１８が挿入
される。この座金具２１は、先細りのテーパ状の胴部２
２と、その大径開口部（外側開口部）側に、外方に突出
するように形成された固定板部（固定部）２４と、小径
開口部（内側開口部）の縁部に等角度間隔で形成され
た、例えば三角状の複数の切欠２６（変形助勢部）とを
備える。

【００１６】図７に示すように、湾曲型本体１に板厚方
向に形成された貫通孔４は、単純なビス孔より幾分大き
く形成され、上側がテーパ内周面４’となっている。テ
ーパ状の座金具２１は、この貫通孔４に挿入され、その
胴部２２がテーパ内周面４’に嵌合し、その固定板部２
４が湾曲型本体１の外周面に当たり、そのビス孔２５に
通されたビス２７が湾曲型本体１に締め込まれることに
より、この座金具２１が湾曲型本体１に固定される。

【００１７】そして、座金具２１の小径側の開口部（テ
ーパ状先端部）は、ビス１８の軸部の直径より小さく形
成され、ビス１８を挿入する際には図８に示すように、
座金具２１にビス１８を打ち込み、その小径側端部を押
し開くように強制的に変形させて奥部へ挿入する。その
後、ビス１８を加工シリンダ６のねじ孔１６に締め込む
ことにより、ビス１８の頭部が座金具２１のテーパ状内
周面に着座し締結状態となる。これにより、ビス１８と
湾曲型本体１はクリアランスが生ずることなく、湾曲型
本体１の加工シリンダ６に対する固定位置を精度よく設
定できる。なお、図７において座金具２１のテーパ状胴
部２２のテーパ角と、ビス１８の頭部のテーパ外周面の
テーパ角とをほぼ一致させることにより、ビス１８の頭
部外周が、座金具２１のテーパ状胴部２２にほぼ密着す
る形態としてもよい。

【００１８】図９、図１０に示す座金具３０は、テーパ
状の形状はなしておらず、ほぼ円筒状の胴部３３と、こ
の外側開口部に形成され、かつ複数のビス孔３２を有す
るフランジ部３１と、胴部３３のこれとは反対側の内端
部において中心側に向かって突出する複数の拘束爪部３
４とを備えている。そして、フランジ部３１の各ビス孔
３２からビス３９が湾曲型本体１に締め込まれることに
より、座金具３０は、その胴部３３が貫通孔４に入り込
んだ状態で本体１に固定される。そして、図１１に示す
ようにボルト３６がこの座金具３０に打ち込むように挿
入されると、拘束部としての複数の拘束爪部３４が開く
ように変形してボルト３６の挿入を許容し、ボルト３６
が加工シリンダ６のねじ孔１６に締め込まれた後は、ボ
ルト３６の胴部を外側からクリアランスゼロで拘束す
る。

【００１９】図１２に示す座金具４０は、リング状の金
具本体４１と、その本体４１から内向きに山形に突き出
た複数の拘束突起４２と、この座金具４０を湾曲型本体
１に固定するための複数の爪部４４とを備え、拘束突起
４２の突き出た中心部の空所が、星形の開口４３となっ
ている。このような座金具４０は複数の爪部４４が湾曲
型本体１の貫通孔４の開口部周辺に打ち込まれることに
より、その本体１に固定される。そして、図１３に示す
ように、ビス４５が座金具４０の中心部の開口４３に打
ち込まれることにより、拘束部としての複数の拘束突起
４２が変形してビス４５の挿入を許容し、それが締め付
けられた後は、そのビス４５を複数の拘束爪部４２が外
側から拘束して、ガタを解消する。

【００２０】図１４に示す座金具５０は、テーパ状の胴
部５１と、その大径側開口部に形成された固定片部５２
とを備え、この固定片部５２で湾曲型本体１の貫通孔４
の開口部に固定され、そのテーパ状の胴部５１はその貫
通孔４内に入り込む。そのテーパ状の胴部５１は図１５
に示すように、凹凸に波打った断面形状を有している。
ここにビス５９やボルト等のねじ部材が強制的に挿入さ
れると、その波形の断面が外側に膨らむように変形させ
られ、ビス５９等のねじ部材を外側から拘束することと
なる。

【００２１】以上のような座金具２１、３０、４０、５
０等が、図１に示す湾曲型本体１の複数の貫通孔４の全
てに対応して装着されてもよいし、角部等を中心とした
特定の貫通孔４のみに装着してもよい。

【００２２】さらに具体的な態様として、半円弧状の湾
曲型本体１は、図１６に示すようにそれを２分した本体
片１ａ、１ｂに分けて製作する場合、その本体片１ａの
両端部及び中央の３点を二等辺三角形状に結ぶ位置にあ
る貫通孔５４に、上述の座金具２１、３０、４０又は５
０（以下、座金具２１等という）を取り付ける。この３
点で本体片１ａを精度高く加工シリンダ６に固定すると
ともに、残る貫通孔６４から従前と同様にビス１８を締
め込んで固定強度を高める。次いで、この本体片１ａに
突き合わせるように別の本体片１ｂを固定する。この
際、後の方の本体片１ｂについては、従来と同様単純な
貫通孔６４にビス１８を通す方法のみでも、全体として
の湾曲型本体１は位置精度高く加工シリンダ６に固定で
きる。もっとも、本体片１ａと同様に、二等辺三角形状
の３点（６４’）に座金具２１等を固定すれば一層固定
位置は精度の高いものとなる。

【００２３】なお、半円弧状の湾曲型本体１を２分割し
て形成するのは、製作の容易化のためであるが、本体片
１ａと１ｂには、図示は省略するが、上述の打抜刃２や
罫線刃３が予め取り付けられている。また、本体片１
ａ、１ｂに跨って例えば本体１の円周方向の打抜刃２又
は罫線刃３がつながるように、両者の境界までそれらの
刃部分が予め装着されている。

【００２４】以上のような座金具に加え、例えば図１７
に示すように、湾曲型本体１の内面に磁石７０を付加す
ることもできる。磁石７０は、湾曲型本体１の内面に形
成された凹所７１にはめ込まれ、接着その他適宜の手法
で固定されている。この磁石７０が金属製の加工シリン
ダ６との間で磁力を及ぼし合い、湾曲型５の固定状態を
補助する役割、あるいは前述のビス等のねじ部材による
固定に先立つ仮止めの機能を果たす。その磁石７０の加
工シリンダ６との対向面又は接触面は、加工シリンダ６
の外周面に対応する凹曲面又は平坦面とすることができ
る。

【００２５】このような磁石７０に代えて、例えば図１
８に示すような、多数の分割磁石７３に分け、これを各
々のバネ７４等の付勢手段で加工シリンダ６側に付勢
し、この状態で各分割磁石７３が加工シリンダ６の円筒
外周面に沿う状態とすることもできる。

【００２６】このような磁石７０や分割磁石７３等と、
前述の座金具２１等を用いたねじ締結とを組み合わせる
ことにより、湾曲型５の加工シリンダ６への取付けが容
易となり、またその位置的な精度も高く維持される。つ
まり、磁石７０や分割磁石７３の磁力で湾曲型５を加工
シリンダ６に仮に吸着させ、その状態で湾曲型本体１の
貫通孔４と加工シリンダ６のねじ孔１６とを位置合わせ
をする。さらに、ビス等のねじ部材を前述の座金具２１
等に打ち込んでこれを締め込めばよい。その結果、締込
みの際に湾曲型５を手で押さえている必要もなく、作業
が容易であるとともに、締込みの後は座金具２１等によ
り湾曲型５とねじ部材とのクリアランスがゼロの状態で
位置ズレ等が生じにくい。

【００２７】なお、以上のように加工シリンダ６に固定
された湾曲型５に対し、図１９に示すように、受けシリ
ンダ１２が配置されることにより、回転式シート加工装
置８０の主要部分が構成される。そして、フィードロー
ル７５等により、例えば１枚ずつ段ボールシートＷがこ
れらシリンダ６及び１２の間に供給されれば、両シリン
ダ６及び１２の互いに逆向きの回転に従い、シートＷに
対し箱の展開形状の打抜きや罫線入れが行われ、さらに
排出側のフィードロール７６で下流に排出される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いられるの湾曲型の一例を示す斜視
図。

【図２】その湾曲型本体と打抜刃又は罫線刃との取付状
態を示す分解斜視図。

【図３】図２の要部断面図。

【図４】打抜刃及び罫線刃と受けロールとの関係の幾つ
かの例を示す説明図。

【図５】座金具とこれに挿入されるビスを示す斜視図。

【図６】座金具の底面図。

【図７】座金具付きの湾曲型を加工シリンダにビス止め
した固定構造の一例を示す断面図。

【図８】座金具にビスを通す際の機能を説明する図。

【図９】座金具の第２の例を示す断面図。

【図１０】その平面図。

【図１１】図９の座金具にボルトを通した状態の断面
図。

【図１２】座金具の第３の例を示す斜視図。

【図１３】図１２の座金具にビスを通した状態の断面
図。

【図１４】座金具の第４の例を示す斜視図。

【図１５】その胴部断面及びこれにねじ部材が挿入され
た状態を示す断面図。

【図１６】半円弧状の湾曲型本体が２分割で構成された
例を示す斜視図。

【図１７】湾曲型本体に磁石を付加した例を示す断面
図。

【図１８】図１７とは異なる分割磁石を付加した例を示
す断面図。

【図１９】回転式シート加工装置の一例を示す概念図。

【図２０】段ボールシートを素材とする製函の一例を示
す図。

【図２１】図２０における打抜きや罫線入れを行う一般
的な装置の斜視図。

【符号の説明】

１ 湾曲型本体 ２ 打抜刃 ３ 罫線刃 ４ 貫通孔 ５ 湾曲型 ６ 加工シリンダ １６ ねじ孔 １８、４５、５９ ビス（ねじ部材） ２１、３０、４０、５０ 座金具（座部材） ２２ テーパ状胴部 ２６ 切欠 ３６ ボルト（ねじ部材） ７０ 磁石 ７３ 分割磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水野 和夫 愛知県瀬戸市坂上町300−３ (72)発明者 山口 静男 愛知県名古屋市守山区小幡常燈12−18

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する加工シリンダとシート受け部材
   との間にシートを挟んで送りつつシートの展開形態を形
   成するための打抜き及び／又はシートを折り曲げるのた
   めの罫線入れを行うために前記加工シリンダの外周に固
   定される回転湾曲型であって、 前記加工シリンダの外周面に対応する円弧状断面を有
   し、前記加工シリンダへの固定のためにビス・ボルトそ
   の他のねじ部材を通すための貫通孔が自身の厚さ方向に
   形成された湾曲型本体と、 その湾曲型本体に、それの外周面から突出するように取
   り付けられた打抜刃及び／又は罫線刃と、 前記湾曲型本体の前記貫通孔に装着された状態でその湾
   曲型本体に固定されるとともに、前記ねじ部材の軸部よ
   り狭くかつ変形可能な拘束部を有し、前記ねじ部材が前
   記加工シリンダのねじ孔に螺合される際には、前記ねじ
   部材の先端部により前記拘束部が強制的に押し拡げられ
   てそのねじ部材の挿入を許容し、その挿入後は前記拘束
   部が前記ねじ部材の軸部を周囲から拘束した状態とする
   座部材と、 を含むことを特徴とするシート用回転湾曲型。
2. 【請求項２】 前記座部材は、前記湾曲型本体の前記貫
   通孔内に入り込む筒状の胴部と、 その筒状胴部の外側端部に形成されて、前記湾曲型本体
   の貫通孔の外側開口部付近に固定される固定部とを備
   え、 前記筒状の胴部は、外側端部から内側端部に向かって先
   細りとなるテーパ状に形成され、このテーパ状先端部が
   前記拘束部とされ、このテーパ状先端部は、内径が前記
   ねじ部材の軸部の外径より小さくされて、前記ねじ部材
   の挿入により強制的に押し拡げられるものである請求項
   １に記載のシート用回転湾曲型。
3. 【請求項３】 前記拘束部としてのテーパ状先端部は、
   １又は２以上の切込み、切欠きその他の変形助勢部を備
   える請求項２に記載のシート用回転湾曲型。
4. 【請求項４】 所定のシートに展開形態を形成するため
   の打抜き及び／又はシートを折り曲げるのための罫線入
   れを行う回転式シート加工装置であって、 自身の軸線まわりに回転するとともに、締結用のねじ孔
   が外周面に開口するように形成された加工シリンダと、 前記加工シリンダの外周面に対応する円弧状断面を有
   し、前記加工シリンダへの固定のためにビス・ボルトそ
   の他のねじ部材を通すための貫通孔が自身の厚さ方向に
   形成された湾曲型本体と、 その湾曲型本体に、それの外周面から突出するように取
   り付けられた打抜刃及び／又は罫線刃と、 前記湾曲型本体の前記貫通孔に装着された状態でその湾
   曲型本体に固定されるとともに、前記ねじ部材の軸部よ
   り狭くかつ変形可能な拘束部を有し、前記ねじ部材が前
   記加工シリンダの前記ねじ孔に螺合される際には、前記
   ねじ部材の先端部により前記拘束部が強制的に押し拡げ
   られてそのねじ部材の挿入を許容し、その挿入後は前記
   拘束部が前記ねじ部材の軸部を周囲から拘束した状態と
   する座部材と、 その座部材を通じて前記加工シリンダの前記ねじ孔に締
   め込まれ、前記湾曲型本体をその加工シリンダの外周面
   に締結するねじ部材と、 を含むことを特徴とする回転式シート加工装置。
5. 【請求項５】 前記座部材は、前記湾曲型本体の前記貫
   通孔内に入り込む筒状の胴部と、 その筒状胴部の外側端部に形成されて、前記湾曲型本体
   の貫通孔の外側開口部付近に固定される固定部とを備
   え、 前記筒状の胴部は、外側端部から内側端部に向かって先
   細りとなるテーパ状に形成され、このテーパ状先端部が
   前記拘束部とされ、このテーパ状先端部は、内径が前記
   ねじ部材の軸部の外径より小さくされて、前記ねじ部材
   の挿入により強制的に押し拡げられるものである請求項
   ４に記載の回転式シート加工装置。
6. 【請求項６】 前記拘束部としてのテーパ状先端部は、
   １又は２以上の切込み、切欠きその他の変形助勢部を備
   える請求項５に記載の回転式シート加工装置。