(57)【要約】【課題】高い切断精度で同時に多数の切断を行うことができる回転切断工具、および回転切断工具を備えたシート切断装置を提供すること。【解決手段】回転軸線Ｏ１上に同軸に配置されている複数の可動リング刃１４に噛合して配置される複数の固定刃１５を、軸線Ｏ１と異なる回転軸線Ｏ２上に同軸に有する回転切断工具１２であって、複数の固定刃１５が軸部１６と一体に、超硬合金で形成されていることを特徴とする。また、上シャフト１７に複数の可動リング刃１４を同軸に有する上部回転切断工具１１を備えたシート切断装置であって、下部回転切断工具として上記回転切断工具１２が用いられていることを特徴とする。【選択図】        図２
2004261897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線上に同軸に配置されている複数の可動リング刃に噛合して配置される複数の固定刃を、前記回転軸線と異なる回転軸線上に同軸に有する回転切断工具であって、
前記複数の固定刃が軸部と一体に形成されていることを特徴とする回転切断工具。
【請求項２】
請求項１に記載の回転切断工具において、
前記複数の固定刃と前記軸部とが超硬合金で形成されていることを特徴とする回転切断工具。
【請求項３】
上シャフトに複数の可動リング刃を同軸に有する上部回転切断工具と、上記複数の可動リング刃に噛合して配置される複数の固定刃を同軸に有する下部回転切断工具とを備えて構成されているシート切断装置であって、
請求項１または２に記載の回転切断工具が前記下部回転切断工具に用いられていることを特徴とするシート切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シート状の部材を平行に切断する切断作業に用いられる回転切断工具と、回転切断工具を備えたシート切断装置に関し、とくに、同時に多数の切断を高精度に行うことのできる回転切断工具およびシート切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、紙や磁気テープなどのシート状の部材を平行に切断する切断作業において、図３に示すような切断部を有するシート切断装置が用いられている。シート切断装置は、上シャフト１に多数の可動リング刃２が同軸に備えられた上部回転切断工具３と、下シャフト４に多数の固定リング刃５が同軸に備えられた下部回転切断工具６とを備えて構成されており、対向する可動リング刃２および固定リング刃５をそれぞれ噛合させて配置されている。可動リング刃２は上シャフト１に嵌装されているホルダ７を介して上シャフト１に装着されており、弾性部材８によって固定リング刃５の端面５ａに可動リング刃２の端面２ａを押圧する構成となっている。また、可動リング刃２および固定リング刃５は超硬合金で形成され、上シャフト１および下シャフト４はスチールで形成されている。
【０００３】
このような構成のシート切断装置を用いた切断作業は、上部回転切断工具３と下部回転切断工具６とを回転させ、その間にシート状の部材を通過させることによって行われる。そして、可動リング刃２と固定リング刃５とのせん断力によりシート状の部材が平行に切断されて、帯状部材に加工される。（例えば、特許文献１参照。）
【０００４】
このような切断作業において、固定リング刃５の加工寸法精度および装着寸法精度によって、切断精度が決定される。たとえば、帯状部材の切断面の直進精度は固定リング刃５の端面５ａの加工精度によって決定され、固定リング刃５の端面５ａは表面粗さＲｍａｘ＝０．１μｍ以下の鏡面仕上で加工されるとともに、端面５ａが回転軸に垂直となるように固定リング刃５が下シャフト４に装着される。また、帯状部材の切断幅の精度は隣り合う固定リング刃５の端面５ａの間隔Ｌによって決定され、端面５ａの側面振れが０．８μｍ以下となるように固定リング刃５の幅が加工されるとともに、装着された多数の固定リング刃５の両端間における累積ピッチが０．０２ｍｍ以内となるように固定リング刃５が下シャフト４に装着される。また、このような精度を実現するために隣り合う固定リング刃５同士が接触する両側面も鏡面仕上が行われている。
【０００５】
【特許文献１】
実開平３−１３０３２０号公報（第１項、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記シート切断装置において、一度に多数のシート状の部材を切断する場合、下シャフトに多数の固定リング刃を装着しなければならず、装着作業に時間がかかるという問題があった。とくに、固定リング刃の端面の間隔が上述したような精度を実現するように固定リング刃を装着しなければならず、たとえば固定リング刃の間に微細なゴミが入っただけでも切断精度が低下してしまうので、固定リング刃の装着作業が困難であった。とくに近年は、従来より高い切断精度、たとえば端面の表面粗さＲｍａｘ＝０．０５μｍ以下で、端面の側面振れの許容誤差が０．４μｍ以下の切断精度が求められてきており、装着作業の困難性がさらに増すだけでなく、同様の構成では切断精度の実現が不可能ではないかと考えられていた。
【０００７】
本発明は、このような背景の下になされたものであって、高い切断精度で同時に多数の切断を行うことができる回転切断工具、および回転切断工具を備えたシート切断装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る回転切断工具は、回転軸線上に同軸に配置されている複数の可動リング刃に噛合して配置される複数の固定刃を、前記回転軸線と異なる回転軸線上に同軸に有する回転切断工具であって、前記複数の固定刃が軸部と一体に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
この発明の回転切断工具において、複数の固定刃が軸部と一体に形成されているので、従来のような固定リング刃の装着作業が不要となるだけでなく、回転軸線に対する固定刃の端面の垂直精度や隣り合う固定刃間の寸法精度が、従来より高精度となる。つまり、従来は高精度で固定リング刃を加工しても、装着作業における微細なゴミなどが原因で垂直精度や寸法精度が低下してしまっていたが、従来と同じ加工精度で固定刃を軸部と一体に加工するだけで、従来以上の高精度の回転切断工具を得ることができるのである。そして、高精度な回転切断工具を切断作業に用いることで、切断精度を向上させることができる。また、従来の固定リング刃は互いに接触する両側面も鏡面仕上が必要とされていたが、可動リング刃と接触する固定刃の端面だけに鏡面仕上を行えばよいので、加工工数を少なくすることができる。また、従来より部品点数を極端に減少させることができるので、部品管理が容易となる。
【００１０】
また、本発明に係る回転切断工具は、上述した回転切断工具であって、前記複数の固定刃と前記軸部とが超硬合金で形成されていることを特徴とする。
この発明の回転切断工具において、複数の固定刃と軸部とが超硬合金で形成されているので、回転切断工具全体の剛性を高めることができる。つまり、従来のようにスチールで形成されたシャフトに超硬合金製の固定リング刃を嵌装して構成するよりも、一体で形成することで軸部も固定刃と同じ超硬合金で形成されるので、剛性を高めることができるのである。これにより、より切断精度を高めることができるとともに、従来よりも硬い材質のシート状部材を切断することができる。
【００１１】
本発明に係るシート切断装置は、上シャフトに複数の可動リング刃を同軸に有する上部回転切断工具と、上記複数の可動リング刃に噛合して配置される複数の固定刃を同軸に有する下部回転切断工具とを備えて構成されているシート切断装置であって、上述した回転切断工具が前記下部回転切断工具に用いられていることを特徴とする。
【００１２】
この発明のシート切断装置において、複数の固定刃が下部回転切断工具の軸部と一体に形成されているので、従来のような固定リング刃の装着作業が不要となり、切断作業のための準備作業に長時間を要することがなくなる。そして、装着作業による切断精度の低下が防止され、より高精度な回転切断工具が用いられるので、従来以上の切断精度を得ることができる。また、シート切断装置の発熱などにより、温度変化が生じたとしても、固定刃と軸部とが一体で形成されているので加工精度に与える影響を抑制することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。
図１に示すシート切断装置１０は、上部回転切断工具１１の回転軸線Ｏ１と下部回転切断工具（回転切断工具）１２の回転軸線Ｏ２とが一定の間隔で平行となるようにハウジング１３に固定されて構成されており、上部回転切断工具１１および下部回転切断工具１２は駆動軸（図示せず）に連結されている。上部回転切断工具１１は軸方向に等間隔となるように多数の可動リング刃１４を同軸に備えており、下部回転切断工具１２も軸方向に等間隔となるように多数の固定刃１５を同軸に備えている。
【００１４】
図２に示す拡大断面図のように、下部回転切断工具１２は、固定刃１５と軸部１６とが一体に形成されている。つまり、下部回転切断工具１２は、円柱状部材の周方向に矩形状の溝加工を施すことで、加工が施されなかった箇所が固定刃１５を構成するように形成されているのである。また、可動リング刃１４と接触する固定刃１５の端面１５ａは、鏡面仕上で表面粗さＲｍａｘ＝０．０５μｍ以下となるように、かつ、隣り合う固定刃１５の端面１５ａの間隔Ｌの側面振れ精度が０．４μｍ以下となるように加工されている。たとえば、下部回転切断工具１２の形状は、固定刃１５の直径が約５０〜１５０ｍｍで、端面１５ａの間隔Ｌが５〜４０ｍｍで、固定刃１５が７０〜８０箇所に設けられており、固定刃１５と軸部１６とは超硬合金によって形成されている。
【００１５】
また、上部回転切断工具１１は、駆動軸に連結される上シャフト１７と、上シャフト１７に嵌装されるホルダ１８と、ホルダ１８に取り付けられる環状の可動リング刃１４および弾性部材１９とを備えて構成されている。ホルダ１８は断面「Ｌ」字状の円環部材で、筒部の外周面２０に可動リング刃１４が軸方向に摺動可能に嵌合されている。可動リング刃１４は、弾性部材１９によって固定刃１５の端面１５ａに押圧されており、可動リング刃１４の軸方向の位置は、端面１５ａが基準となる。
【００１６】
上述したように構成されているシート切断装置１０は、下部回転切断工具１２の固定刃１５と軸部１６とが一体に形成されているので、従来のような固定リング刃の装着作業が不要となり準備作業に長時間を要さなくなるとともに、装着作業による切断精度の低下を防止することができる。つまり、固定刃１５の端面１５ａは、鏡面仕上により表面粗さＲｍａｘ＝０．０５μｍ以下で、かつ、隣り合う固定刃１５の端面１５ａの間隔Ｌの側面振れ精度が０．４μｍ以下となるように加工されており、このような端面１５ａの精度がそのまま切断精度に反映されるのである。従来、加工精度が高精度であっても装着精度によって切断精度の限界が決められていたが、固定刃１５と軸部１６とを一体に形成することで、従来の限界以上の切断精度を実現することができる。
【００１７】
また、固定刃１５と軸部１６とが超硬合金によって形成され、下部回転切断工具１２の剛性を高めることができるので、より切断精度を高めることができるとともに、従来よりも硬い材質のシート状の部材を切断することができる。また、シート切断装置１０の発熱などにより、温度変化が生じたとしても、固定刃１５と軸部１６とが一体で形成されているので加工精度に与える影響を抑制することができる。また、固定刃１５の端面１５ａは可動リング刃１４と接触する範囲だけを鏡面仕上すればよく、従来より鏡面仕上の加工に係る面積を削減することができ、加工工数を少なくすることができる。また、従来のように多数の固定リング刃を準備する必要がないので、部品点数を極端に減少させることができ、部品管理を容易に行うことができる。
【００１８】
なお、本実施の形態においては、軸部１６が中実に形成されているが、軸部を中空に形成し、スチール製のシャフトに軸部を嵌装する構成としてもよい。これにより、超硬合金が用いられる体積を少なくすることができ、コストダウンを図ることができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る回転切断工具によれば、複数の固定刃と軸部とが一体に形成されているので、従来のような固定リング刃の装着作業が不要になるとともに、高精度な回転切断工具を得ることができる。また、複数の固定刃と軸部とが超硬合金で形成されているので、回転切断工具の剛性を高めることができる。
【００２０】
また、本発明に係るシート切断装置によれば、上述した回転切断工具が下部回転切断工具に用いられているので、従来のような固定リング刃の装着作業が不要となり、準備作業に要する時間を短くすることができる。そして、装着作業による切断精度の低下を防止することができるので、高精度な切断精度でシート状の部材の切断作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるシート切断装置の構成図である。
【図２】シート切断装置の切断部分の拡大断面図である。
【図３】従来のシート切断装置の切断部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
１０  シート切断装置
１１  上部回転切断工具
１２  下部回転切断工具（回転切断工具）
１４  可動リング刃
１５  固定刃
１６  軸部
１７  上シャフト
【図１】
2004261897.tif 000003
【図２】
2004261897.tif 000004
【図３】
2004261897.tif 000005