(57)【要約】【課題】簡単な構成で、ダイシャフトと打ち抜き刃との軸平行度を高精度にするとともに、打ち抜き刃をダイシャフトの周方向に位置決めすることが可能なロータリーダイカッターのダイカットロールを提供する。【解決手段】ダイカットロール３ａは、ダイシャフト３１と、ダイシャフト３１の外周面に配置される複数の打ち抜き刃３２と、打ち抜き刃３２の一端部を位置決めする位置決めリング３３と、打ち抜き刃３２の他端部を位置決めリング３３側に押圧して打ち抜き刃３２を固定する固定部材３４と、を含む。位置決めリング３３の挿入穴３３ａには、打ち抜き刃３２側に向かって広がる凹状の円錐面の一部からなる被当接面３３ｂが形成されており、打ち抜き刃３２には、凸状の円錐面の一部からなり、被当接面３３ｂに当接する当接面３２ｂが形成されている。【選択図】図２
2020127985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行な回転軸回りに回転するダイカットロールおよびアンビルロールによりシート材を打ち抜くロータリーダイカッターのダイカットロールであって、
前記ダイカットロールは、
ダイシャフトと、
前記ダイシャフトの外周面に対して周方向に所定の間隔を隔てて配置される複数の打ち抜き刃と、
前記ダイシャフトが挿通される挿入穴を有し、前記ダイシャフトの外周面に取り付けられ、前記ダイシャフトの軸方向における前記打ち抜き刃の一端部を位置決めする位置決めリングと、
前記軸方向における前記打ち抜き刃の他端部を前記位置決めリング側に押圧して前記打ち抜き刃を固定する固定部材と、
を含み、
前記ダイシャフトの外周面には、前記打ち抜き刃が配置される複数の配置面が形成されており、
前記各配置面は、前記ダイシャフトの径方向に対して垂直な平面からなり、
前記位置決めリングの前記挿入穴には、前記ダイシャフトと同一軸上に配置され前記打ち抜き刃側に向かって広がる凹状の円錐面の一部からなり、前記打ち抜き刃に当接される被当接面が形成されており、
前記打ち抜き刃には、前記円錐面と同じ大きさの頂角を有する凸状の円錐面の一部からなり、前記被当接面に当接する当接面が形成されていることを特徴とするロータリーダイカッターのダイカットロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート材を打ち抜くロータリーダイカッターのダイカットロールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属や紙からなる帯状のシート材を所定形状に打ち抜くロータリーダイカッターが知られている。ロータリーダイカッターは、シート材を打ち抜く刃部を有するダイカットロールと、ダイカットロールに対して平行に対向配置されるアンビルロールと、によって構成される。
【０００３】
このようなダイカットロールとして、刃部を交換できるように構成し、摩耗した刃部のみを交換することによって低コスト化を図ったダイカットロールが知られている。このダイカットロールでは、例えば、ダイシャフトと、ダイシャフトの円柱状の外周面に沿って湾曲した刃部固定台と、刃部固定台をダイシャフトの軸方向両側から挟んでダイシャフトに固定する一対の固定リングと、が設けられる（例えば、特許文献１参照）。刃部固定台には、複数の刃部が交換可能に取り付けられる。
【０００４】
このダイカットロールでは、刃部固定台はダイシャフトの円柱状の外周面に密着するように配置される。このため、刃部固定台とダイシャフトとの軸平行度を確保することが可能である。すなわち、ダイシャフトの中心軸に対して刃部固定台を平行に取り付けることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１０４７４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記ダイシャフト、刃部固定台および一対の固定リングが設けられたダイカットロールでは、刃部固定台がダイシャフトの外周面に沿って湾曲するように形成されているので、刃部固定台がダイシャフトの外周面に沿って周方向に移動しやすい。このため、ダイシャフトの周方向における刃部固定台の位置ズレを防止するために、別途、固定部材やネジ等を設ける必要があるという問題点がある。
【０００７】
本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、簡単な構成で、ダイシャフトと打ち抜き刃との軸平行度を確保するとともに、打ち抜き刃をダイシャフトの周方向に位置決めすることが可能なロータリーダイカッターのダイカットロールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような点を鑑みて、本発明に係るロータリーダイカッターのダイカットロールは、互いに平行な回転軸回りに回転するダイカットロールおよびアンビルロールによりシート材を打ち抜くロータリーダイカッターのダイカットロールであって、前記ダイカットロールは、ダイシャフトと、前記ダイシャフトの外周面に対して周方向に所定の間隔を隔てて配置される複数の打ち抜き刃と、前記ダイシャフトが挿通される挿入穴を有し、前記ダイシャフトの外周面に取り付けられ、前記ダイシャフトの軸方向における前記打ち抜き刃の一端部を位置決めする位置決めリングと、前記軸方向における前記打ち抜き刃の他端部を前記位置決めリング側に押圧して前記打ち抜き刃を固定する固定部材と、を含み、前記ダイシャフトの外周面には、前記打ち抜き刃が配置される複数の配置面が形成されており、前記各配置面は、前記ダイシャフトの径方向に対して垂直な平面からなり、前記位置決めリングの前記挿入穴には、前記ダイシャフトと同一軸上に配置され前記打ち抜き刃側に向かって広がる凹状の円錐面の一部からなり、前記打ち抜き刃に当接される被当接面が形成されており、前記打ち抜き刃には、前記円錐面と同じ大きさの頂角を有する凸状の円錐面の一部からなり、前記被当接面に当接する当接面が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、位置決めリングの挿入穴には、前記ダイシャフトと同一軸上に配置され前記打ち抜き刃側に向かって広がる凹状の円錐面の一部からなる被当接面が形成されており、打ち抜き刃には、前記円錐面と同じ大きさの頂角を有する凸状の円錐面の一部からなり、被当接面に当接する当接面が形成されている。これにより、固定部材により打ち抜き刃を位置決めリング側に押圧することによって、打ち抜き刃の当接面が位置決めリングの被当接面に密着するので、打ち抜き刃と位置決めリングとの軸平行度を確保することができる。このため、打ち抜き刃とダイシャフトとの軸平行度を確保することができる。
【００１０】
なお、本明細書において、「（円錐面の）頂角」とは、円錐の母線と回転中心軸とのなす角の２倍である。また、「打ち抜き刃と位置決めリングとの軸平行度」とは、打ち抜き刃の当接面を形成する円錐面の回転中心軸と位置決めリングの被当接面を形成する円錐面の回転中心軸との平行度、を意味する。また、「打ち抜き刃とダイシャフトとの軸平行度」とは、打ち抜き刃の当接面を形成する円錐面の回転中心軸とダイシャフトの中心軸との平行度、を意味する。
【００１１】
また、打ち抜き刃は、ダイシャフトの外周面に設けられダイシャフトの径方向に対して垂直な平面からなる配置面に配置される。これにより、固定部材により打ち抜き刃を位置決めリング側に押圧することにより、打ち抜き刃は円錐面の一部からなる被当接面に密着しながら、平面からなる配置面にも密着する。このとき、打ち抜き刃は、配置面上をダイシャフトの周方向に移動できなくなる。すなわち、打ち抜き刃をダイシャフトの周方向に位置決めすることができる。
【００１２】
以上のように、打ち抜き刃を円錐面の一部からなる被当接面と平面からなる配置面とに押圧するだけで、ダイシャフトと打ち抜き刃との軸平行度を確保することができるとともに、打ち抜き刃をダイシャフトの周方向に位置決めすることができる。すなわち、打ち抜き刃をダイシャフトの周方向に位置決めするための部材を別途設ける必要がなく、簡単な構成で、ダイシャフトと打ち抜き刃との軸平行度を確保するとともに、打ち抜き刃をダイシャフトの周方向に位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るダイカットロールを含むロータリーダイカッターを備えた被打ち抜き材製造装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るダイカットロールの構造を示す断面図である。
【図３】図２の１００−１００線に沿った図である。
【図４】図２の１１０−１１０線に沿った図である。
【図５】図２の１２０−１２０線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明の実施形態に係るロータリーダイカッター３のダイカットロール３ａについて説明する。
【００１５】
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態によるロータリーダイカッター３を備えた被打ち抜き材製造装置１について説明する。被打ち抜き材製造装置１は、被打ち抜き材１０ａの元となる帯状の金属シート（シート材）１０を送り出す送出装置２を含む。送出装置２の軸部２ａには、金属シート１０が巻きつけられており、送出装置２は、ロータリーダイカッター３に向けて金属シート１０を送り出す。なお、金属シート１０の厚みは、特に限定されないが、例えば５〜５０μｍである。
【００１６】
送出装置２とロータリーダイカッター３との間には、金属シート１０に所定の張力を付与する複数のテンションロール４と、ロータリーダイカッター３に搬送する金属シート１０の高さ位置を規定する送りロール対５と、が配置されている。
【００１７】
ロータリーダイカッター３は、ダイカットロール３ａと、ダイカットロール３ａに対向配置されたアンビルロール３ｂと、によって構成されている。ダイカットロール３ａおよびアンビルロール３ｂは、金属シート１０の搬送方向と直交する幅方向（図１の紙面に対して垂直方向）に延びるように形成されているとともに、互いに平行に配置されている。ダイカットロール３ａおよびアンビルロール３ｂの各々は、駆動装置（図示せず）からの駆動力により回転し、金属シート１０を下流側（図１の右側）に搬送する。
【００１８】
ダイカットロール３ａは、ダイシャフト３１と、ダイシャフト３１の外周面に配置され、径方向外側に突出する複数の後述する刃部３２ｄと、を有する。アンビルロール３ｂは、円筒状に形成されている。ダイカットロール３ａおよびアンビルロール３ｂが金属シート１０を挟み込んだ状態で回転することによって、ダイカットロール３ａの刃部３２ｄにより金属シート１０が打ち抜かれ、所定形状（例えば矩形状）の被打ち抜き材１０ａが形成される。なお、ダイカットロール３ａの詳細構造については、後述する。
【００１９】
打ち抜かれた金属シート１０は、排出ロール対６および複数のテンションロール７を介してさらに下流側に搬送され、巻取装置８の軸部８ａに巻き取られる。一方、被打ち抜き材１０ａは、ダイカットロール３ａに打ち抜かれることにより金属シート１０から分離し、アンビルロール３ｂの外周面および回収ロール対９を介して製品回収箱２０に回収される。
【００２０】
次に、ダイカットロール３ａの構造を詳細に説明する。
【００２１】
ダイカットロール３ａは図２〜図４に示すように、回転可能なダイシャフト３１と、ダイシャフト３１の外周面に対して周方向に所定の間隔を隔てて配置される複数（ここでは８個）の打ち抜き刃３２と、打ち抜き刃３２を位置決めする位置決めリング３３と、打ち抜き刃３２を固定する固定部材３４と、を含んでいる。
【００２２】
ダイシャフト３１は、円柱状の軸部３１ａと、軸部３１ａから径方向外側に突出するとともに打ち抜き刃３２が配置される配置部３１ｂと、によって構成されている。図２および図５に示すように配置部３１ｂの外周面には、打ち抜き刃３２が配置される複数（ここでは８個）の配置面３１ｃが形成されている。配置面３１ｃは図５に示すように、ダイシャフト３１の径方向に対して垂直な平面からなり、等角度ピッチで形成されている。
【００２３】
また、図２に示すように、配置部３１ｂの一方端（図２の左端）には、所定の凸状の円錐面の一部からなる一端面３１ｄが形成されており、配置部３１ｂの他方端（図２の右端）には、軸方向に垂直な平面からなる他端面３１ｅが形成されている。
【００２４】
打ち抜き刃３２には、ダイシャフト３１の配置面３１ｃ上に配置される平面からなる内側面３２ａ（図５も参照）が形成されている。また、打ち抜き刃３２の一方側（図２の左側）には、配置部３１ｂの一端面３１ｄを形成する円錐面と同じ大きさの頂角を有する凸状の円錐面の一部からなる当接面３２ｂが形成されており、打ち抜き刃３２の他方側（図２の右側）には、軸方向に垂直な平面からなる被押圧面３２ｃが形成されている。
【００２５】
打ち抜き刃３２の外周面には、径方向外側に突出する所定形状（ここでは矩形状）の刃部３２ｄが一体で形成されている。刃部３２ｄの刃先は、図２に示すように径方向から見てダイシャフト３１の軸方向と平行に形成されている一方、図５に示すように軸方向から見てダイシャフト３１の回転軸を中心とする円弧状に形成されている。このため、アンビルロール３ｂ表面に対する刃部３２ｄの刃先の位置関係が一定になる。
【００２６】
また、打ち抜き刃３２の内側面３２ａとダイシャフト３１の配置面３１ｃとの間には、打ち抜き刃３２の高さ（径方向の突出量）を調整するためのシム（スペーサ）４０が配置されている。シム４０は、一定の厚みを有するとともに、打ち抜き刃３２のダイシャフト３１に対する平行度が変化しないようになっている。シム４０は、必要に応じて設けられるものであり、無くてもよい。
【００２７】
位置決めリング３３は、打ち抜き刃３２の一端側（図２の左側）を位置決めするためのものである。位置決めリング３３の中心部には、ダイシャフト３１が挿通される挿入穴３３ａが形成されている。位置決めリング３３は、ダイシャフト３１の外周面に沿って軸方向に移動可能に設けられているとともに、ダイシャフト３１の外周面に取り付けられる。
【００２８】
挿入穴３３ａには、打ち抜き刃３２側（図２の右側）に向かって広がる凹状の円錐面の一部からなり、打ち抜き刃３２に当接される被当接面３３ｂが形成されている。なお、被当接面３３ｂを形成する凹状の円錐面は、配置部３１ｂの一端面３１ｄを形成する凸状の円錐面、および打ち抜き刃３２の当接面３２ｂを形成する凸状の円錐面と同じ大きさの頂角を有する。
【００２９】
位置決めリング３３は、被当接面３３ｂと配置部３１ｂの一端面３１ｄとが密着した状態でダイシャフト３１に固定される。位置決めリング３３は、本実施形態ではネジ５０を用いてダイシャフト３１に固定されているが、位置決めリング３３の固定方法は特に限定されない。例えば、位置決めリング３３の内周面３３ｃとダイシャフト３１の軸部３１ａの外周面とにネジ山を形成し、締め付けることにより位置決めリング３３をダイシャフト３１に固定してもよい。
【００３０】
固定部材３４は、打ち抜き刃３２の被押圧面３２ｃ（他端部）を位置決めリング３３側（図２の左側）に押圧して打ち抜き刃３２を固定するためのものである。固定部材３４は、固定リング３４ａと、固定リング３４ａに設けられ打ち抜き刃３２を個別に押圧するネジからなる複数（ここでは８個）の押圧部材３４ｂと、によって構成されている。なお、押圧部材３４ｂは、打ち抜き刃３２を押圧して固定できるものであれば、ネジ以外のものでもよい。
【００３１】
固定リング３４ａは、配置部３１ｂの他端面３１ｅに当接した状態でダイシャフト３１に固定される。固定リング３４ａは、本実施形態ではネジ５１を用いてダイシャフト３１に固定されているが、固定リング３４ａの固定方法は特に限定されない。例えば、固定リング３４ａの内周面３４ｃとダイシャフト３１の軸部３１ａの外周面とにネジ山を形成し、締め付けることにより固定リング３４ａをダイシャフト３１に固定してもよい。
【００３２】
次に、ダイシャフト３１に対する打ち抜き刃３２の取り付け方法について説明する。
【００３３】
まず、位置決めリング３３の挿入穴３３ａにダイシャフト３１の軸部３１ａを挿入し、ネジ５０により位置決めリング３３をダイシャフト３１に固定する。このとき、ダイシャフト３１の配置部３１ｂの一端面３１ｄが位置決めリング３３の被当接面３３ｂに密着する。これにより、ダイシャフト３１の一端面３１ｄを形成する円錐面の回転中心軸と、位置決めリング３３の被当接面３３ｂを形成する円錐面の回転中心軸と、が一致する。すなわち、ダイシャフト３１と位置決めリング３３とが同一軸上に配置される。
【００３４】
そして、ダイシャフト３１の配置面３１ｃ上に打ち抜き刃３２を配置する。このとき、必要に応じて、打ち抜き刃３２とダイシャフト３１の配置面３１ｃとの間にシム（スペーサ）４０を配置する。
【００３５】
その後、ダイシャフト３１の軸部３１ａの他方側（図２の右側）を固定リング３４ａに挿入し、ネジ５１により固定リング３４ａをダイシャフト３１に固定する。なお、この状態において、打ち抜き刃３２と位置決めリング３３との間、又は打ち抜き刃３２と固定部材３４の押圧部材３４ｂとの間に、少し隙間が形成される。
【００３６】
そして、押圧部材３４ｂをねじ込むことにより、押圧部材３４ｂの先端が打ち抜き刃３２の被押圧面３２ｃに当接し、打ち抜き刃３２を位置決めリング３３側に押圧する。このとき、打ち抜き刃３２の当接面３２ｂが位置決めリング３３の被当接面３３ｂに密着する。これにより、打ち抜き刃３２の当接面３２ｂを形成する円錐面の回転中心軸が、位置決めリング３３の被当接面３３ｂを形成する円錐面の回転中心軸と一致するとともに、ダイシャフト３１の中心軸とも一致する。
【００３７】
また、このとき、打ち抜き刃３２は円錐面の一部からなる被当接面３３ｂに密着しながら、シム４０を介して平面からなる配置面３１ｃにも密着する。すなわち、打ち抜き刃３２の一方側（図２の左側）の端部は、円錐面と平面とによって挟まれた状態になる。このため、打ち抜き刃３２は、配置面３１ｃ上をダイシャフト３１の周方向に移動できなくなる。すなわち、打ち抜き刃３２がダイシャフト３１の周方向において所定位置に位置決めされる。以上のようにして、打ち抜き刃３２がダイシャフト３１に取り付けられる。
【００３８】
なお、打ち抜き刃３２の交換、およびシム４０の交換（打ち抜き刃３２の高さ調整）は、位置決めリング３３をそのままダイシャフト３１に固定した状態で固定部材３４を取り外すことによって行われる。
【００３９】
本実施形態では、上記のように、位置決めリング３３の挿入穴３３ａには、凹状の円錐面の一部からなる被当接面３３ｂが形成されており、打ち抜き刃３２には、被当接面３３ｂを形成する円錐面と同じ大きさの頂角を有する凸状の円錐面の一部からなる当接面３２ｂが形成されている。これにより、固定部材３４により打ち抜き刃３２を位置決めリング３３側に押圧することによって、打ち抜き刃３２の当接面３２ｂが位置決めリング３３の被当接面３３ｂに密着するので、打ち抜き刃３２と位置決めリング３３との軸平行度を確保することができる。このため、打ち抜き刃３２とダイシャフト３１との軸平行度を確保することができる。
【００４０】
また、打ち抜き刃３２は、ダイシャフト３１の径方向に対して垂直な平面からなる配置面３１ｃに配置される。これにより、固定部材３４により打ち抜き刃３２を位置決めリング３３側に押圧することにより、打ち抜き刃３２は円錐面の一部からなる被当接面３３ｂに密着しながら、平面からなる配置面３１ｃにも密着する。このとき、打ち抜き刃３２は、配置面３１ｃ上をダイシャフト３１の周方向に移動できなくなる。すなわち、打ち抜き刃３２をダイシャフト３１の周方向に位置決めすることができる。
【００４１】
以上のように、打ち抜き刃３２を円錐面の一部からなる被当接面３３ｂと平面からなる配置面３１ｃとに押圧するだけで、ダイシャフト３１と打ち抜き刃３２との軸平行度を確保することができるとともに、打ち抜き刃３２をダイシャフト３１の周方向に位置決めすることができる。すなわち、打ち抜き刃３２をダイシャフト３１の周方向に位置決めするための部材を別途設ける必要がなく、簡単な構成で、ダイシャフト３１と打ち抜き刃３２との軸平行度を確保するとともに、打ち抜き刃３２をダイシャフト３１の周方向に位置決めすることができる。
【００４２】
また、打ち抜き刃３２と配置面３１ｃとの間にシム（スペーサ）４０を配置することによって、打ち抜き刃３２の高さ調整を容易に行うことができる。なお、打ち抜き刃３２と配置面３１ｃとの間にシム４０を配置すると、位置決めリング３３の被当接面３３ｂに対する打ち抜き刃３２の当接位置がダイシャフト３１の軸方向に変化する。この場合、金属シート１０から製品（被打ち抜き材１０ａ）を打ち抜く位置は変化するが、製品（被打ち抜き材１０ａ）の寸法精度自体は変化しない。
【００４３】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００４４】
例えば、上記実施形態では、打ち抜き刃３２の外周面に刃部３２ｄが一体で形成されている例について説明したが、本発明はこれに限らず、打ち抜き刃３２の外周面に刃部３２ｄがネジ等により固定され、刃部３２ｄが固定された状態の打ち抜き刃３２を交換する場合も含まれる。
【００４５】
また、上記実施形態では、１つの固定リング３４ａと複数の押圧部材３４ｂとを用いて複数の打ち抜き刃３２を押圧する例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、打ち抜き刃３２の各々に対して、１つの固定片と１つの押圧部材３４ｂとを設けてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
３：ロータリーダイカッター、３ａ：ダイカットロール、３ｂ：アンビルロール、１０：金属シート（シート材）、３１：ダイシャフト、３１ｃ：配置面、３２：打ち抜き刃、３２ｂ：当接面、３２ｄ：刃部、３３：位置決めリング、３３ａ：挿入穴、３３ｂ：被当接面、３４：固定部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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