JP5903974B2 - ロータリーダイカッターのダイカットロール - Google Patents

Description

本発明は、アンビルロールとともにロータリーダイカッターを構成するダイカットロールであって、外形円柱状のダイロール本体の外周面に刃型が形成され、この刃型と、上記アンビルロールの外周面とによって、これらダイカットロールとアンビルロールとの間に挿通されるシート状の被加工物に、この被加工物から製品とされるワークを抜出可能に剪断加工を施すロータリーダイカッターのダイカットロールに関するものである。

このようなダイカットロールにおいて、特許文献１、２には、ダイロール本体の内部に吸着穴を形成してダイロール本体の外周面に開口させるとともに、この吸着穴を、ダイロール本体の所定の回転範囲にある吸着穴だけが連通するように吸引手段と接続したものが提案されている。このようなダイカットロールでは、アンビルロールとの間で被加工物が剪断される位置からダイカットロールの回転方向側の所定の回転範囲の吸着穴が吸引手段と連通するようにしておくことにより、刃型によって被加工物から剪断されたワークを吸着して、ワークが剪断された後の被加工物から抜き出し、上記所定の回転範囲を超えたところで吸着を解除してワークを排出することができる。

特開平５−００４１９８号公報 特開２００６−０２６８８８号公報

ところで、近年このようなダイカットロールにおいて、ダイロール本体の特に刃型が形成される外周のリング部については、超硬合金等の硬質焼結材料により形成することが多くなってきている。そして、このような硬質焼結材料よりなるダイロール本体に上述のような吸着穴を形成するには、焼結後に放電加工等によって形成することも可能であるがコスト高となってしまうため、一般的に焼結前の圧粉体の状態で穴加工を施した後、焼結するようにしている。

しかしながら、剪断されるワークの寸法、形状に対応して、複数の吸着穴を近接してダイロール本体の外周面に開口させなければならないような場合には、吸着穴間の肉厚を十分にダイロール本体に確保することが難しくなるので、硬質であるために脆性傾向も強くて欠け易い硬質焼結材料製のダイロール本体において、この吸着穴間の部分の強度が損なわれて損傷を生じるおそれがある。また、焼結前に穴加工して形成した吸着穴の位置を焼結後に変更しようとしても、変更前の吸着穴を塞ぐとともに、新しい位置に放電加工によって吸着穴を形成しなければならず、やはりコスト高を招いてしまう。

本発明は、このような背景の下になされたもので、上記吸着穴のような穴をダイロール本体の外周面に開口させる場合に、穴間の間隔が小さくてもダイロール本体の強度を損なうことがなく、さらに穴の開口部の位置の変更にもコスト高を招くことなく容易に対応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を目的としている。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに回転される外形円柱状のダイロール本体の外周面に、この外周面から突出して該外周面上に延びるように刃型が形成されるとともに、上記ダイロール本体の外周面において上記刃型を避けた位置には、上記ダイロール本体の内部に形成された穴に連通する開口部が形成されており、この開口部には、貫通穴が形成された樹脂製の蓋体が収縮して嵌め入れられた状態で、その弾性力により着脱可能に取り付けられていることを特徴としている。

このように構成されたダイカットロールでは、ダイロール本体の内部に形成された吸着穴等の穴のダイロール本体外周面への開口部に、貫通穴が開いた蓋体が取り付けられているので、複数の吸着穴を近接して開口させなければならない場合でも、上記穴の開口部を大きくして蓋体に複数の貫通穴を近接して形成すればよく、ダイロール本体の外周面に直接複数の穴を開口させる場合のように穴間の肉厚を確保できずに強度低下を生じるおそれがない。また、蓋体は着脱可能に穴の開口部に取り付けられているので、貫通穴の位置を変更する場合には蓋体を交換すればよく、低コストで済む。

ここで、蓋体には１つの貫通穴のみ形成されていてもよいが、上述のような複数の吸着穴を近接させて開口させる場合の課題を考慮すると、上記蓋体には複数の上記貫通穴が形成されていることが効果的である。また、上記蓋体は樹脂製であって、弾性があるので、上述のような硬質焼結材料よりなるダイロール本体に形成された穴の開口部に嵌め込むことによって着脱可能とすることができ、しかも貫通穴の形成も容易で一層の低コスト化を図ることが可能となる。

以上、説明したように、本発明によれば、ダイロール本体の外周面に吸着穴等を近接して開口させなければならないような場合でも、ダイロール本体の肉厚不足による強度低下によって損傷を生じることはなく、また吸着穴の位置の変更などにも容易かつ低コストに対応することができる。

本発明の第１の実施形態を示すダイロール本体の外周面の展開図である。 図１におけるＡＡ断面図である。 図１におけるＢＢ断面図である。 図１におけるＣＣ断面図である。 本発明の第２の実施形態を示すダイロール本体の外周面の展開図である。 図５におけるＣＣ断面図である。

図１ないし図４は、本発明の第１の実施形態を示すものである。本実施形態において、ダイロール本体１は、超硬合金等の硬質焼結材料により形成されて軸線Ｏを中心とした概略円筒状をなすリング部２と、鋼材等により形成されてこのリング部２の内周部に冷やし嵌めや圧入等により嵌合され、あるいは外周面をリング部２の内周面に密着させてボルト止め等の機械的手段によって固定された、やはり軸線Ｏを中心とする多段円柱状のシャフト部３とから構成されている。

リング部２の外周面には、突端面が互いに等しい外径の円筒面とされて外周側に突出する円環状のベアラー部４が軸線Ｏ方向両端部に形成されるとともに、これらのべアラー部４の間には、該ベアラー部４と略等しい外径でやはり外周側に突出する断面山形の刃型５が形成されている。この刃型５は、ダイロール本体１の外周側から見て図１に示すように、本実施形態では周方向に長軸を有する略楕円形に形成されていて、刃型５の内側と外側とが分断された閉ループ状をなしており、同形同大のこのような刃型５がダイロール本体１の周方向に間隔をあけて複数形成されている。

シャフト部３は、上述のようにしてリング部２の内周部に嵌合または固定される大径円柱状の中間部３ａと、この中間部３ａの軸線Ｏ方向両端に小径円柱状の軸部３ｂとを同軸に備えている。ダイロール本体１は、これらの軸部３ｂが図示されないロータリーダイカッターの装置本体に取り付けられるとともに一方の軸部３ｂが同装置本体の回転駆動手段に連結されて軸線Ｏ回りに回転させられ、同じくこの装置本体に取り付けられて軸線Ｏと平行な軸線回りに回転される円柱状のアンビルロールの外周面にリング部２の上記ベアラー部４が当接させられつつ、このアンビルロールとの間に挿入されたシート状の被加工物から上記刃型５によってワークを抜き出し可能に剪断加工する。

シャフト部３の中間部３ａには、その内部に軸線Ｏ方向の一端側（図１、図３、および図４において左側）の端面から穴６が軸線Ｏに平行に形成されていて、軸線Ｏ方向にリング部２の刃型５の位置で中間部３ａの外周面に開口部７を介して開口させられている。この穴６は、ダイロール本体１の周方向においては、図１に示すようにリング部２の刃型５の内側に位置するように形成されていて、穴６の開口部７に対応する位置には、リング部２にも、外周側から見て開口部７と同形同大の開口部８がリング部２を径方向に貫通するように形成されて穴６と連通させられている。

具体的に、本実施形態では穴６は１つの刃型５に対して周方向に間隔をあけて３本形成されていて、このうち中央の穴６ａは、外周側から見て刃型５がなす楕円形の短軸に沿って延びており、この穴６ａに連通する開口部７ａ、８ａは、刃型５を避けてその内側に、外周側から見て上記短軸に沿って延びる長円状、すなわち同径同大の半円弧の各両端を互いに平行な２本の該両端における接線で結んだ形状をなすように、１つの穴６ａに対して１つだけ開口させられている。また、周方向両端の穴６ｂは、やはり刃型５を避けるようにして、その内側の該刃型５がなす楕円の長軸両端部付近に延びており、この穴６ｂに連通する開口部７ｂ、８ｂは、開口部７ａ、８ａよりも短く上記短軸に平行に延びる長円状または楕円状をなすようにして、同じく１つの穴６ｂに対して１つだけ開口させられている。

さらに、シャフト部３の中間部３ａの外周面には、穴６と同じく軸線Ｏ方向の一端側の端面から溝が軸線Ｏに平行に形成されていて、この外周面にリング部２の内周面が嵌合または密着させられることにより、ダイロール本体１の内部には他の穴６ｃが形成される。この他の穴６ｃも穴６ａ、６ｂと同様に軸線Ｏ方向にはリング部２の刃型５の位置まで延びているとともに、他の穴６ｃ上の位置のリング部２には、この他の穴６ｃに連通する他の開口部８ｃがやはりリング部２を径方向に貫通するように形成されている。

具体的に、この他の穴６ｃは、周方向において隣接する刃型５の間に延びるように形成されていて、他の開口部８ｃは、やはり刃型５を避けるようにして、その外側に、隣接する刃型５の間の軸線Ｏ方向両側に１つずつ、１つの他の穴６ｃに対しては２つ形成されている。また、この他の開口部８ｃは外周側から見て円形をなしている。

これらの穴６ａ〜６ｃのうち、穴６ａ、６ｂは図示されない吸気手段に接続され、他の穴６ｃはやはり図示されない排気手段に接続される。これらの吸排気手段は、刃型５がアンビルロールとの間でワークを剪断する位置からダイロール本体１の回転方向にそれぞれ所定の回転範囲に穴６ａ〜６ｃがあるときに、穴６ａ、６ｂは吸気するとともに他の穴６ｃは排気するものであり、ダイカットロールがロータリーダイカッターの装置本体下側にあってアンビルロールが上側にある場合には、穴６ａ、６ｂは下向きとなったときに排気手段にも接続されるようにしてもよい。

そして、これらの穴６ａ〜６ｃのリング部２における上記開口部８ａ〜８ｃには、貫通穴９ａが開いた蓋体９が着脱可能に取り付けられている。この蓋体９は、本実施形態ではプラスチックやゴム等の樹脂製であり、開口部８ａ〜８ｃに取り付けられた状態で外周側から見て開口部８ａ〜８ｃとそれぞれ同形同大となるように形成され、また径方向の厚さは刃型５やベアラー部４を除いたリング部２の厚さと略等しくされていて、貫通穴９ａはこの厚さの方向に蓋体９を貫通するように形成されている。なお、貫通穴９ａは断面円形である。

また、蓋体９には、それぞれ複数の貫通穴９ａが間隔をあけて形成されている。本実施形態では、これら複数の貫通穴９ａは、いずれも軸線Ｏ方向に並ぶように形成されていて、開口部８ａに取り付けられる蓋体９には同径の４つの貫通穴９ａが等間隔に、また開口部８ｂと他の開口部８ｃに取り付けられる蓋体９にはやはり同径の２つの貫通穴９ａがあけられている。このような蓋体９は、開口部８ａ〜８ｃから取り外された状態では、開口部８ａ〜８ｃよりも極僅かに一回り大きな寸法とされ、開口部８ａ〜８ｃに嵌め入れられることにより極僅かに弾性変形して収縮し、その弾性力により開口部８ａ〜８ｃ内に固定されて取り付けられる。

このように構成されたダイカットロールは、そのダイロール本体１の外周面がアンビルロールの外周面と対向配置されてロータリーダイカッターを構成し、上述のように軸線Ｏ回りに回転されつつ刃型５とアンビルロール外周面との間でシート状の被加工物から刃型５の形状と同じ形状のワークを剪断して抜き出してゆく。このとき、穴６ａ、６ｂが吸気されることにより、開口部８ａ、８ｂに取り付けられた蓋体９の貫通穴９ａとを介して刃型５の内側が負圧となるため、抜き出されたワークはダイロール本体１に吸着される。

また、他の穴６ｃは排気されることにより、他の開口部８ｃに取り付けられた蓋体９の貫通穴９ａから排気が噴出して、ワークが剪断された後の被加工物の端材をワークから分離する。なお、上述のようにダイカットロールがロータリーダイカッターの装置本体下側にあってアンビルロールが上側にある場合に、穴６ａ、６ｂが下向きとなったときに排気手段にも接続されるようにすれば、ダイロール本体１に吸着されていたワークは離れて落下するので、その下に回収手段を備えることによりワークを確実かつ容易に回収することができる。

そして、上記構成のダイカットロールにおいては、このように吸気や排気のための穴を硬質焼結材料製のリング部２に形成する場合でも、穴６ａ〜６ｃに連通するリング部２の開口部８ａ〜８ｃに取り付けられた蓋体９に貫通穴９ａを形成して吸排気用の穴としていてるので、ワークの形状等に応じて複数の吸排気用の穴を近接して形成しなければならない場合でも、蓋体９において貫通穴９ａを近接して形成すればよい。従って、リング部２の開口部８ａ〜８ｃは、これら近接した複数の吸排気用の穴に対して１つの大きな開口部８ａ〜８ｃを形成すればよく、リング部２に吸排気用の穴を直接形成する場合のように穴間の肉厚を確保できずに強度低下を招くおそれはない。

また、例えばこのような吸排気用の穴の位置を変更する場合でも、上記構成のダイカットロールでは、開口部８ａ〜８ｃが形成された範囲で変更するのであれば、蓋体９を貫通穴９ａの位置の異なるものに交換すればよい。このため、やはりリング部２に吸排気用の穴を直接形成した場合のように変更前の穴を塞ぐとともに新しい位置に放電加工によって穴を形成したりする必要はなく、低コストで穴位置を変更することができる。

さらに、本実施形態では、１つの蓋体９に複数の貫通穴９ａが形成されているので、特に上述のように吸排気用の穴を近接してリング部２に形成しなければならないときに効果的である。ただし、貫通穴９ａは１つの蓋体９に１つだけ形成されていてもよく、そのような場合でも、上述のように吸排気用の穴の位置を変更する場合や、穴の大きさを変更する場合などに、蓋体９を交換するだけで低コストに済ませることができる。

さらにまた、本実施形態では、この蓋体９がプラスチックやゴム等の樹脂製とされており、上述のようにその弾性力によって比較的容易に開口部８ａ〜８ｃに着脱可能に取り付けることができる。しかも、材料費も低廉で、貫通穴９ａも形成しやすいので、より低コストの吸排気用穴付きダイカットロールを提供することが可能となる。

次に、図５および図６は、本発明の第２の実施形態を示すものであり、図１ないし図４に示した第１の実施形態と共通する部分には同一の符号を配して説明を省略する。第１の実施形態では、蓋体９において複数の貫通穴９ａがダイロール本体１の軸線Ｏ方向に並ぶように形成されていたのに対し、この第２の実施形態では、複数（第２の実施形態では３つ）の貫通穴９ａがダイロール本体１の周方向に並ぶように形成されている。

従って、リング部２に形成される開口部８ａも、本実施形態では外周側から見て周方向に延びる長円状とされ、このような開口部８ａが、刃型５を避けるようにしてその内側に２つ、刃型５がなす楕円の長軸を挟んで互いに反対側に長軸に関して対称位置に形成されている。なお、この第２の実施形態では、刃型５の外側に開口する他の開口部８ｃや、この他の開口部８ｃが連通する他の穴６ｃは形成されていない。

このような第２の実施形態でも、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、刃型５が延びる方向に開口部８ａも延びるように形成されているので、開口部８ａやこれに取り付けられる蓋体９の貫通穴９ａの数が少なくてもワークを確実に吸着することができ、硬質焼結材料製のリング部２の損傷を一層確実に防ぐことができるとともに、蓋体９に貫通穴９ａを形成する手間も省けてさらなる低コスト化を図ることができる。

１ ダイロール本体
２ リング部
３ シャフト部
４ ベアラー部
５ 刃型
６、６ａ〜６ｃ 穴
７、７ａ、７ｂ シャフト部３の開口部
８、８ａ〜８ｃ リング部２の開口部
９ 蓋体
９ａ 貫通穴
Ｏ ダイロール本体１の軸線

Claims (2)

1. 軸線回りに回転される外形円柱状のダイロール本体の外周面に、この外周面から突出して該外周面上に延びるように刃型が形成されるとともに、上記ダイロール本体の外周面において上記刃型を避けた位置には、上記ダイロール本体の内部に形成された穴に連通する開口部が形成されており、この開口部には、貫通穴が形成された樹脂製の蓋体が収縮して嵌め入れられた状態で、その弾性力により着脱可能に取り付けら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。
2. 上記蓋体には複数の上記貫通穴が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のロータリーダイカッターのダイカットロール。

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