TW202300308A - 帶狀紙材之裁切結構及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明之裁切結構具有一本體，該本體中央具有一軸孔可供穿套於一傳動軸上，該軸孔係沿著該本體之一長軸方向，由該本體之一端緣延伸至該本體之另一端緣，並以一螺旋方向延伸形成在該本體上之刃部，該刃部具有一刃尖，該刃尖至該軸孔之軸心距離係為該軸孔之半徑的3.8倍至4.2倍，且該刃尖由該本體之一端緣以一螺旋方向延伸至該本體之另一端緣形成一第一夾角，該第一夾角係小於180度且大於150度，藉由該傳動軸帶動該裁切結構轉動時，利用螺旋方向延伸之刃部可將帶狀紙材裁切以便於相互撕開分離。

Description

帶狀紙材之裁切結構及其製造方法

本發明係有關一種利用於帶狀紙材於撕開時，可直接利用裁切結構來使帶狀紙材自動切裁的之裁切結構及其製造方法。

按，一般帶狀紙材，是指呈捲帶形式且被收集成筒狀的物件，而在帶狀紙材裁切技術之領域中，業者已發展出不同類型的裁切技術。例如帶狀紙材於固定間距處先形成有複數孔洞，再經過具有複數齒部之切割板處時，讓其帶狀紙材便可於切割板上撕開特定長度使用；惟，此種設計於撕開帶狀紙材時，需將帶狀紙材往切割板方向施力，同時要使帶狀紙材之孔洞對應至複數齒部上方才得以順利進行撕開。另種習有之帶狀紙材裁切機構，為斜線式單片或多片刀、或為單純之螺旋曲線刀。裁切時或為接觸力不甚平均、或為多點同時接觸，如此刀架、刀刃及滾輪瞬間必承受較大或較不均勻之衝擊力，容易造成刀刃變形或破損，減少刀刃使用壽命。

有鑑於此，本發明提供一種利用於帶狀紙材於撕開時，可直接利用裁切結構來使帶狀紙材自動切裁的之裁切結構及其製造方法，為其主要目的者。

為達上揭目的，本發明之裁切結構具有一本體，該本體中央具有一軸孔，該軸孔係沿著該本體之一長軸方向，由該本體之一端緣延伸至該本體之另一端緣，並以一螺旋方向延伸形成在該本體上之刃部，該刃部具有一刃尖，該刃尖至該軸孔之軸心距離係為該軸孔之半徑的3.8倍至4.2倍，且該刃尖由該本體之一端緣以一螺旋方向延伸至該本體之另一端緣形成一第一夾角，該第一夾角係小於180度且大於150度。

在一較佳態樣中，該本體係為圓柱體，該刃部具有垂直於該本體之圓切線的一第一邊、連接於該本體之第二邊，以及連接於第一、第二邊之第三邊，該第一、第三邊之連接處則形成該刃尖，且該第一、第三邊形成一第二夾角，該第二夾角係大於30度且小於90度。

在一較佳態樣中，該第一邊與該第二邊係位於通過該槽部中央處之軸孔直徑的延伸線相對之兩側。

在一較佳態樣中，該本體異於該刃部處以一螺旋方向延伸形成一槽部，該槽部係與該軸孔相通。

在一較佳態樣中，該槽部由該本體之一端緣以一螺旋方向延伸至該本體之另一端緣形成一第三夾角，該第三夾角係小於180度且大於150度。

在一較佳態樣中，該刃尖至該軸孔之軸心距離係為該軸孔之半徑的4倍為佳，該第一夾角與第三夾角係以160度為佳。

本發明並提供一種裁切結構之製造方法，係至少具有下列步驟：以鋁擠成型方式提供一圓柱形擠型料，該擠型料中央具有一軸孔，該軸孔係沿著該擠型料之一長軸方向，由該擠型料之一端緣延伸至該本體之另一端緣，該擠型料上並具有一刃部，該刃部具有一刃尖，該刃尖至該軸孔之軸心距離係為該軸孔之半徑的3.7倍至4.3倍；進行第一次扭轉，由一擠型料夾頭夾持該擠型料之至少一端緣，並經由一扭轉動力件繞著該長軸方向以一角度進行第一次扭轉，該角度係小於250度且大於200度；進行第二次扭轉，同樣經由該扭轉動力件繞著該長軸方向進行第二次扭轉，且該第二次扭轉係與該第一次扭轉於該長軸方向之扭轉方向互為反向，可讓該刃尖由該本體之一端緣以一螺旋方向延伸至該本體之另一端緣形成一第一夾角，該第一夾角係小於180度且大於150度；以及等待預定時間後進行切斷，將該擠型料被夾持之至少一端緣截斷，而形成裁切結構。

在一較佳態樣中，第一夾角係以160度為佳。

本發明提供另一種帶狀紙材之裁切結構，至少包含：一傳動軸；以及至少一個如上所述之本體，該本體係以該軸孔穿套於該傳動軸上，使該本體可受該傳動軸之帶動而進行轉動。

在一較佳態樣中，該傳動軸上係套設有複數本體，且該傳動軸上具有至少一突出表面之定位凸部，該定位凸部之大小恰可供該槽部通過，而該定位凸部係位於相鄰之該本體間。

除非另外說明，否則本申請說明書和申請專利範圍中所使用的下列用語具有下文給予的定義。請注意，本申請說明書和申請專利範圍中所使用的單數形用語「一」意欲涵蓋在一個以及一個以上的所載事項，例如至少一個、至少二個或至少三個，而非意味著僅僅具有單一個所載事項。此外，申請專利範圍中使用的「包含」、「具有」等開放式連接詞是表示請求項中所記載的元件或成分的組合中，不排除請求項未載明的其他組件或成分。亦應注意到用語「或」在意義上一般也包括「及/或」，除非內容另有清楚表明。本申請說明書和申請專利範圍中所使用的用語「約(about)」或「實質上(substantially)」，是用以修飾任何可些微變化的誤差，但這種些微變化並不會改變其本質。

如第1圖至第3圖所示，本發明之裁切結構係具有一本體1，該本體1中央具有一軸孔11，該軸孔11係沿著該本體11之一長軸方向T1，由該本體1之一端緣1A延伸至該本體之另一端緣1B，並以一螺旋方向延伸形成在該本體1上之刃部12，亦即該刃部12是沿該長軸方向T1螺旋地延伸於該本體1的表面上，該刃部12具有一刃尖121，該刃尖121至該軸孔11之軸心O距離D1係為該軸孔半徑D2的3.8倍至4.2倍，其中以4倍為佳，亦即D1=4D2，且該刃尖121由該本體之一端緣1A以一螺旋方向延伸至該本體之另一端緣1B形成一第一夾角θ1，該第一夾角θ1係小於180度且大於150度。

如圖所示之實施例中，該本體1係為沿著該長軸方向T1延伸之圓柱體，該刃部12具有垂直於該本體1之圓切線的一第一邊L1、連接於該本體之第二邊L2，以及連接於第一、第二邊L1、L2之第三邊L3，該第一、第三邊L1、L3之連接處則形成該刃尖121，且該第一、第三邊L1、L3形成一第二夾角θ2，該第二夾角θ2係大於30度且小於90度，該第二夾角以60度為佳，而該第二、第三邊L2、L3所形成之夾角係大於該第二夾角θ2。

請同時參閱第4圖所示，該本體1異於該刃部12處以一螺旋方向延伸形成一槽部13，該槽部13係與該軸孔11相通，該槽部13由該本體1之一端緣1A以一螺旋方向延伸至該本體之另一端緣1B形成一第三夾角θ3，該第三夾角θ3係與該第一夾角θ1相同，該第三夾角θ3係小於180度且大於150度，該第一夾角θ1與第三夾角θ3係以160度為佳，且該刃部12於該端緣1A起始位置係與該槽部13於該端緣1A起始位置呈180度之夾角配置；其中，該第一邊L1的延伸線並無通過軸孔11的軸心O，且該第一邊L1與該第二邊L2係位於通過該槽部13中央處之軸孔直徑的延伸線L4相對之兩側，且該第二邊L2可以為經過該本體1之切線。

本發明中裁切結構之製作方法至少依序包含下列步驟：

步驟A：以鋁擠成型方式提供一圓柱形擠型料，該擠型料100中央具有一軸孔11，如第5圖所示，該軸孔11係沿著該擠型料100之一長軸方向T1，由該擠型料100之一端緣1A延伸至該擠型料100之另一端緣1B，該擠型料100上並具有一刃部12，該刃部12具有一刃尖121，該刃尖121至該軸孔11之軸心距離係為該軸孔半徑的3.7倍至4.3倍。上述鋁擠成型方式主要係將加熱過之鋁材原料倒入鋁擠型機，再擠壓進入一設計的模具後，使所有被擠出的條狀物具有相同的截面形狀，再裁切成預定長度，此為一般已知的鋁擠成型方式，故不加以贅述。

步驟B：進行第一次扭轉，由一擠型料夾頭夾持該擠型料之至少一端緣，並經由一扭轉動力件做一橫向扭轉，亦即繞著該長軸方向以一角度進行第一次扭轉，該角度係小於250度且大於200度；其中，該扭轉動力件可以為一扭轉馬達。

步驟C：進行第二次扭轉，同樣藉由該扭轉動力件繞著該長軸方向進行第二次扭轉，且該第二次扭轉係與該第一次扭轉於該長軸方向之扭轉方向互為反向，例如第一次扭轉是於該長軸方向以順時針之扭轉方向進行，而第二次扭轉則於該長軸方向以逆時針之扭轉方向進行，可讓該刃尖121形成螺旋狀，如第1圖至第3圖，且該刃尖121由該本體1之一端緣1A以一螺旋方向延伸至該本體之另一端緣1B形成一第一夾角θ1，該第一夾角θ1係小於180度且大於150度，該第一夾角θ1係以160度為佳。

步驟D：等待預定時間後進行切斷，將該擠型料被夾持之至少一端緣截斷，而形成該裁切結構之本體1。

本發明之本體可進一步套設於一傳動軸，由該傳動軸帶動該本體轉動而進行裁切，如第6圖所示，該傳動軸2可供套設一個本體1，該本體1係以該軸孔11穿套於該傳動軸2上，使該本體1可受該傳動軸2之帶動而進行轉動；或者，如第7圖所示，該傳動軸2上係套設有複數本體11，且該傳動軸2上具有至少一突出表面之定位凸部21，該定位凸部21之大小恰可供該槽部13通過，組裝時可由該槽部13通過該定位凸部21而讓該本體1組裝於該傳動軸2上，並利用該定位凸部21位於相鄰之該本體1間，讓相鄰之該本體1可受該定位凸部21之限制而不至相互干擾，以達到定位效果。

本發明之裁切結構進行裁切時，可由該傳動軸2帶動該本體1轉動而進行裁切帶狀紙材3，如第8圖及第9圖所示，當帶狀紙材3切斷用之橫列圓孔31位於本體1上方時，該刃尖121之某一點對應至其中一橫列圓孔31，而該傳動軸2轉動同時帶動該本體1及該刃尖121轉動，此時該扭轉形式之刃尖121可依序對應切割橫列圓孔31，並同時帶動帶狀紙材3往外移動，便於撕開分離帶狀紙材3，而不會有無法撕開分離之困擾。

本發明利用扭轉形式之刃尖，於裁切瞬間雖僅有單點接觸，但配合旋轉且以第一夾角特定角度螺旋設置的刀尖可依序對應切割橫列圓孔，達到裁切分離之作用，且刀尖之單點接觸，可以減緩裁切之瞬間衝擊力，避免刀刃承受較大之衝擊及振動，且該刃尖121與軸孔特定距離的設計，如第3圖所示，該刃尖121至該軸孔11之軸心O距離D1係為該軸孔半徑D2的3.8倍至4.2倍，可避免刃尖斷裂又可確保裁切作用；再者，之該第一、第三邊L1、L3以第二夾角之特定角度所構成之刀尖，在承受帶狀紙材的摩擦力以及往外拉扯帶狀紙材的拉力下，避免刃尖斷裂；再者，該刀尖之該第一邊L1的延伸線並無通過軸孔11的軸心O，且該第一邊L1與該第二邊L2係位於通過該槽部13中央處之軸孔直徑的延伸線L4相對之兩側，可讓整體刃部12較為厚實，亦即該第一邊L1與該第二邊L2距離稍大，同樣可在承受摩擦力及拉力下，避免刃部承受較大之衝擊及振動，可確保裁切作用以將帶狀紙材撕開分離。

本發明其中一個實施例係使用於彩票機，如第10圖所示包括有架體41、面板42、架板43、壓板44、控制電路裝置45、固定板46及橫桿47所組成，其架體41前方為固定面板42，而面板42之出票孔421下方則配置該架板43，並於二側側板411上方樞接可自由旋動之壓板44，而略後方則為控制電路裝置45之齒輪箱451，且該齒輪箱451為透過一電路板帶動，而可由齒輪箱451帶動上方之轉動桿452旋轉，再於架體41後方側面固設該縱向固定板46，而固定板46之內側為凸伸配置供彩票捲軸48套設之橫桿47，該本體1係設置於架板43上並套設於一可轉動之傳動軸2上。

當彩票捲軸48套設於橫桿47後，將彩票49由抵持面412拉過，並穿過齒輪箱451與轉動桿452之縫隙，續使彩票49穿入本體1與壓板44間，進而沿架板43之導引面431伸出面板42之出票孔421，此時其一般彩票49切斷用之橫列圓孔(圖未示)位於本體1上方，利用轉形式之刃尖121可依序對應切割橫列圓孔，並同時帶動彩票49往外移動，便於撕開分離彩票49，而不會有無法撕開分離之困擾。

以上諸實施例僅供說明本發明之用，而並非對本發明的限制，相關領域的技術人員，在不脫離本發明的技術範圍做出的各種修改 或變化也應屬於本發明的保護範疇。

D1:距離 D2:軸孔半徑 L1:第一邊 L2:第二邊 L3:第三邊 L4:延伸線 O:軸心 T1:長軸方向 θ1:第一夾角 θ2:第二夾角 θ3:第三夾角 1:本體 1A、1B:端緣 11:軸孔 12:刃部 121:刃尖 13:槽部 2:傳動軸 21:定位凸部 3:帶狀紙材 31:橫列圓孔 41:架體 412:抵持面 42:面板 421:出票孔 43:架板 431:導引面 44:壓板 45:控制電路裝置 451:齒輪箱 452:轉動桿 46:固定板 47:橫桿 48:彩票捲軸 49:彩票 100:擠型料

第1圖係為本發明中裁切結構之結構立體圖。 第2圖係為本發明中裁切結構之結構示意圖。 第3圖係為本發明中裁切結構之結構剖視圖。 第4圖係為本發明中裁切結構另一視角之結構示意圖。 第5圖係為本發明中擠型料之結構立體圖。 第6圖係為本發明中裁切結構之另一結構立體圖。 第7圖係為本發明中裁切結構之再一結構立體圖。 第8圖係為本發明中裁切結構之使用狀態示意圖。 第9圖係為本發明裁切結構與帶狀紙材作動關係之平面展開示意圖。 第10圖係為本發明中裁切結構之另一使用狀態示意圖。

D1:距離

D2:軸孔半徑

L1:第一邊

L2:第二邊

L3:第三邊

O:軸心

θ1:第一夾角

θ2:第二夾角

θ3:第三夾角

1:本體

11:軸孔

12:刃部

121:刃尖

13:槽部

Claims (10)

1. 一種帶狀紙材之裁切結構，該裁切結構具有一本體，該本體中央具有一軸孔，該軸孔係沿著該本體之一長軸方向，由該本體之一端緣延伸至該本體之另一端緣，並以一螺旋方向延伸形成在該本體上之刃部，該刃部具有一刃尖，該刃尖至該軸孔之軸心距離係為該軸孔之半徑的3.8倍至4.2倍，且該刃尖由該本體之一端緣以一螺旋方向延伸至該本體之另一端緣形成一第一夾角，該第一夾角係小於180度且大於150度。
2. 如請求項1所述帶狀紙材之裁切結構，其中，該本體係為圓柱體，該刃部具有垂直於該本體之圓切線的一第一邊、連接於該本體之第二邊，以及連接於第一、第二邊之第三邊，該第一、第三邊之連接處則形成該刃尖，且該第一、第三邊形成一第二夾角，該第二夾角係大於30度且小於90度。
3. 如請求項2所述帶狀紙材之裁切結構，其中，該第一邊與該第二邊係位於通過該槽部中央處之軸孔直徑的延伸線相對之兩側。
4. 如請求項1至3任一項所述帶狀紙材之裁切結構，其中，該本體異於該刃部處以一螺旋方向延伸形成一槽部，該槽部係與該軸孔相通。
5. 如請求項4所述帶狀紙材之裁切結構，其中，該槽部由該本體之一端緣以一螺旋方向延伸至該本體之另一端緣形成一第三夾角，該第三夾角係小於180度且大於150度。
6. 如請求項1至3任一項所述帶狀紙材之裁切結構，其中，該刃尖至該軸孔之軸心距離係為該軸孔之半徑的4倍為佳，該第一夾角與第三夾角係以160度為佳。
7. 一種裁切結構之製造方法，係至少具有下列步驟： 以鋁擠成型方式提供一圓柱形擠型料，該擠型料中央具有一軸孔，該軸孔係沿著該擠型料之一長軸方向，由該擠型料之一端緣延伸至該擠型料之另一端緣，該擠型料上並具有一刃部，該刃部具有一刃尖，該刃尖至該軸孔之軸心距離係為該軸孔之半徑的3.7倍至4.3倍； 進行第一次扭轉，由一擠型料夾頭夾持該擠型料之至少一端緣，並經由一扭轉動力件繞著該長軸方向以一角度進行第一次扭轉，該角度係小於250度且大於200度； 進行第二次扭轉，同樣藉由該扭轉動力件繞著該長軸方向進行第二次扭轉，且該第二次扭轉係與該第一次扭轉於該長軸方向之扭轉方向互為反向，可讓該刃尖由該本體之一端緣以一螺旋方向延伸至該本體之另一端緣形成一第一夾角，該第一夾角係小於180度且大於150度；以及 等待預定時間後進行切斷，將該擠型料被夾持之至少一端緣截斷，而形成裁切結構。
8. 如請求項7所述裁切結構之製造方法，其中，該第一夾角係以160度為佳。
9. 一種帶狀紙材之裁切結構，至少包含： 一傳動軸；以及 至少一個如請求項4所述之本體，該本體係以該軸孔穿套於該傳動軸上，使該本體可受該傳動軸之帶動而進行轉動。
10. 如請求項9所述帶狀紙材之裁切結構，其中，該傳動軸上係套設有複數本體，且該傳動軸上具有至少一突出表面之定位凸部，該定位凸部之大小恰可供該槽部通過，而該定位凸部係位於相鄰之該本體間。

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