JPS5826789Y2 - 回転式シ−ト切断装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は回転刃と固定刃との一対の刃物よりなり、相互
の刃先の噛み合いによってシート材料を切断する構造の
回転式シート切断装置に関する。

従来のこの種の切断装置を第１図および第２図に示す。

第２図は第１図のＰ、Ｐ断面である。回転刃１は台金２
上にその回転軸心と平行な刃先３を有する刃先材４を固
定し、軸受５を介して両端の軸６ａ 、６ｂを両側板７
ａ、７ｂに支持されている。

固定刃８は台金９上に真直な刃先１０を有する刃先材１
１を固定し、その刃先１０が回転刃刃先３の軌跡円筒面
１２に接するように調整ねじ１３で調節された後、固定
ねじ１４によって支持ブロック１５に固定される。

ガイド板１６．１７に案内されて回転刃１と固定刃８と
の間に送り込まれた被切断シート材１８は、回転刃１が
回転駆動されることによって切断される。

さて、このような構造の従来の回転式シート切断装置で
は次のような欠点があった。

この装置では回転刃１が回転してその刃先３が固定刃８
の刃先１０と噛み合ったとき長手方向の全幅に亘って被
切断シート材１８の切断を行なう。

このため切断のために回転刃１の軸６ａに加えなければ
ならないトルクは非常に大きいものとなる。

また刃物の長手方向中央部では回転刃１、固定刃８とも
にわみを生じやすいことから、これを避けるために双方
の刃物、支持ブロック１５などの部材の剛性を十分大き
くしなくてはならず、したがって装置は大型で重いもの
となる。

このような欠点は刃物相互の噛み合いにいわゆるシャー
角を附与することによって改善することができる。

すなわち相互の刃先を交叉させることによって切断動作
を長手方向に亘って同時にではなく一端より他端へ順次
行なうようにすることで切断トルクの軽減をはかろうと
するものである。

しかし、従来の回転式シート切断装置において、刃物に
シャー角を附与するには次のような困難があったのであ
る。

シャー角は回転刃の刃先軌跡円筒面の円周方向に回転刃
と固定刃の刃先を相対的に交叉させることによって与え
られる。

この場合、回転刃あるいは固定刃のいずれを回転刃軸心
に対して傾けるにせよその刃先の形状は汎用の工作機械
では加工の困難な特殊な曲線としなくてはならない。

このことを図面によってさらに詳しく説明すると、第３
図は回転刃の刃先を傾けることによってシャー角を得よ
うとする場合の回転刃の形状を示すものである。

この場合の回転刃１９の刃先２０は面２１゜２２の稜線
として形成され、回転刃の回転軸心Ｏより一定の半径方
向位置になくてはならない。

したがって、このような刃先２０を実際に加工するため
には一定のねじれ角を有する螺旋面２Ｌ２２を十分な高
精度で研削仕上する必要がある。

しかし、このような面の加工は一般的な工作機械たとえ
ば平面研削盤あるいは円筒研削盤などによって行なうこ
とは困難であり、特殊な専用工作機械あるいは特別な加
工用治具を用いなくてはならず、このような加工はかな
り高価なものとなることを免れ得ない。

一方、第４図は固定刃の刃先を傾けることによってシャ
ー角を得ようとする場合の固定刃の刃先形状を示すもの
である。

この場合の固定刃２３の刃先２４は回転刃の軌跡円筒面
２５に沿って中央部の凹んだ曲線（正確には楕円曲線）
としなくてはならず、やはり特殊な加工方法によらざる
を得ない。

また従来の回転式シート切断装置では切断の繰り返しに
よって生じた刃先の摩耗は直ちに両刃間の隙間となるた
め、刃先を合わせる調整を行なってこれを補なう必要が
あり、実用上かなり厄介な作業を要することになる。

本考案は従来の回転式シート切断装置の以上に説明した
欠点を克服するために刃物に生ずる弾性たわみを利用し
て確実な切断を小さなトルクで行なうとともに小型・軽
量で耐久性が高く、シかも安価に製造することのできる
回転式シート切断装置を提供しようとするものである。

本考案による回転式シート切断装置を図面によって説明
すると、第５図ないし第７図において、回転刃２６は従
来のものより比較的細い台金２７上に真直な刃先２８を
有する刃先材２９を固定し、軸受３０を介して両側板３
１．３２に支持されている。

固定刃３３の真直な刃先３４は回転刃２６の回転軸心に
対して回転刃々先軌跡円筒面３５の円周方向に交叉し、
しかもその両端部において軌跡円筒面３５に接し中央部
では軌跡円筒面３５に干渉するように配置され、固定刃
３３はその両端を側板３１，３２に固定される。

第６図は回転刃２６と固定刃３３の相対的な位置関係を
模式的に示したものである。

さてこのように構成された本考案になる回転式シート切
断装置は次のように切断動作を行なう。

ガイド３６．３７に案内されて回転刃２６と固定刃３３
との間に送り込まれたシート材３８はＳ側よりＴ側へと
切断される。

回転刃２６と固定刃３３との噛み合いがＳ端より中央部
へ移動するにしたがって相互の刃先の干渉化は大きくな
ってくる。

しかし、従来の切断装置に比較して剛性の小さい回転刃
２６は干渉化に応じてたわみを生じ、相互の刃先を適当
な力で圧接する。

干渉化は中央部はど大きいが、逆に回転刃２６のたわみ
は中央部はど生じ易いから圧接力は切断全幅に亘ってあ
まり大きな変動は示さない。

すなわち本考案における回転刃２６および固定刃３３は
それぞれ両端を側板３１，３２に支持または固定された
はりとみなすことができ、材料力学においてよく知られ
た次の公式 （両端固定の場合） （両端支持の場合） ここに、 ｄ：荷重点においてはりに生じるたわみ （変位） Ｗ：はりに作用する荷重（力） Ｅ：はりの材料の縦弾性係数 ■：断面二次モーメント ｌ：はりの全長 Ｘ：荷重点の位置（はりの一端よりの距離）に示される
ように、一定の荷重（力）に対しては中央部はどたわみ
を生じやすい傾向をもつ。

換言すれば一定のたわみを生じさせるための力は中央部
はど小さい。

本考案の切断装置では、中央部はど相互の刃先の干渉状
が大きくなるため結局相互の刃先の圧接力は比較的一定
に保たれるのである。

本考案の回転式シート切断装置は以上のような構造であ
るから、シャー角を附与したことによるトルク低減はも
とより、刃先の剛性をこれまでのように大きくする必要
がないため、装置を小型で軽量なものとすることができ
、また繰り返し切継を行なうことによって生じる刃先の
摩耗もたわみを利用して刃先を圧接した構造であるため
、直ちに両刃光間の隙間とはならず自動的に補償され、
その都度調整する必要がない。

しかも本考案による切断装置の刃物はいずれも汎用の工
作機械によって加工できる単純な形状であるから何ら特
殊な加工方法を必要とせず、安価に製造することが可能
である。

以上の説明は回転刃のみにたわみが生じるとしたが、固
定刃あるいは双方の刃物にたわみを考えても全く同様で
ある。

また回転刃の軸心は両側板に直角で固定刃の刃先をこれ
に対して傾けて配置した図面によって説明したが、相対
的な位置関係が同じならば回転刃のほうを傾けて配置す
ることによってシャー角を与える構造としても同様の作
用、効果を得ることができる。

このようにした場合はシート材の切り口を送り方向に対
して直角とすることができる。

第８図および第９図は本考案の他の実施例を示すもので
、第９図はこの場合の刃物の配置を模式的に示したもの
である。

回転刃３９の真直な刃先４０は回転刃軸心に対して平行
ではなく、軌跡円円周方向に距離ｅ１だけ斜めになるよ
うに台金４１に取り付けられている。

固定刃４２はその真直な刃先４３を回転刃軸心に対して
噛み合い状態において回転刃々先４０とは逆向きに距離
ｅ２（ｅ２≧ｅ１）だけ斜めになるようにその両端を側
板に固定されている。

回転刃３９の刃先４０の回転軌は中央部が凹となった鼓
形（正確には双曲面）となり、一方固定刃４２の刃先４
３は回転刃の両端部での刃先軌跡円４４に対して長手方
向中央部はど大きく干渉する。

したがって刃物の配置をこのようにした場合は、シャー
角は切断全幅に対して（ｅ１＋ｅ２）だけ与えられるこ
とになり、また相互の刃先の干渉状は（ｅ２−６１）に
応じて与えられたことになる。

すなわちこのようにした場合は干渉状をあまり大きくす
ることなく、シャー角を大きくとることができる。

以上に説明したように本考案は回転刃あるいは固定刃に
生じる弾性たわみを利用してシャー角を与えると同時に
刃先同志の確実な噛み合いを得るという簡単な構造によ
って小型、軽量で小さな切断トルクでシート材を切断す
ることができ、摩耗に伴う刃先合わせ調整蚕必要としな
い安価に製造することのできる回転式シート切断装置を
提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の切断装置の構造を示す上面図、第２図は
第１図のＰ−Ｐ断面図、第３図は従来の切断装置におい
て回転刃にシャー角を与えた場合の回転刃の構造を示す
断面図、第４図は従来の切断装置において固定刃にシャ
ー角を与えた場合の固定刃の構造を示す断面図、第５図
は本考案による切断装置の実施例を示す上面図、第６図
は第５図のＱ、Ｑ断面図、第７図は第５図に示した実施
例における刃物の配置を示す模式断面図、第８図は本考
案による切断装置の別の実施例における刃物の構造と配
置を示す断面図、第９図は第８図に示した実施例におけ
る刃物の配置を示す模式断面図。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. １．いずれも真直な刃先をもつ両端を支持または固定さ
   れた回転刃と固定刃の相互の刃先線を、回転刃の刃先の
   軌跡円の円周方向に交叉させ、その両端においては固定
   刃の刃先が回転刃の刃先の軌跡円に接し、中央部では固
   定刃の刃先が回転刃の刃先の軌跡円と干渉するように配
   置し、双方の刃物全体の弾性たわみによって刃先を噛み
   合わせながら被切断シート材を切断する構造を特徴とす
   る回転式シート切断装置。 ２、回転刃の刃先線をその回転軸軸心と平行に配置した
   ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   回転式シート切断装置。 ３、固定刃の刃先線を回転刃軸心線に対して回転刃刃先
   軌跡円の円周方向に傾け、回転刃の刃先線を固手刀の刃
   先線との交叉角を大きくする向きに固定刃の刃先線の傾
   きを越えない範囲で傾けて配置したことを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項記載の回転式シート切断装
   置。