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発明の名称 ロータリーダイ
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−136629(P2007−136629A)
公開日 平成19年6月7日(2007.6.7)
出願番号 特願2005−335389(P2005−335389)
出願日 平成17年11月21日(2005.11.21)
代理人 【識別番号】100064908
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武
発明者 高橋 和彦 / 荒川 訓明
要約 課題
チッピングが発生しにくく耐久性に優れ、機械加工によっても成形可能な刃型を備えたロータリーダイを提供する。

解決手段
軸線回りに回転される円柱状のダイの外周面に、この外周面から隆起するように形成された刃型1bが延設され、刃型1bとダイの外周面に対向して設けられるアンビルロールとの間で被加工物を挟み込んで被加工物を加工するロータリーダイにおいて、刃型1bの先端側が刃先1cとされ、刃先1cには、その先端に先端平滑面1dが設けられており、先端平滑面1dと刃型1bの側面1hが、刃型1bの延設方向に垂直な断面において外側に凸の曲面1iを介して連接されている。
特許請求の範囲
【請求項1】
軸線回りに回転される円柱状のダイの外周面に、この外周面から隆起するように形成された刃型が延設され、該刃型と前記ダイの外周面に対向して設けられるアンビルロールとの間で被加工物を挟み込んで前記被加工物を加工するロータリーダイにおいて、
前記刃型の先端側が刃先とされ、該刃先には、その先端に先端平滑面が設けられており、該先端平滑面と前記刃型の側面が、前記刃型の延設方向に垂直な断面において外側に凸の曲面を介して連接されていることを特徴とするロータリーダイ。

発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、軸線回りに回転するダイの外周面に形成された刃型とアンビルロールとの間にシート状の被加工物を挟み込んで被加工物を加工するロータリーダイに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、シート状の被加工物を所定の形状で裁断する裁断加工や、積層した複数の被加工物を押圧して被加工物同士を圧着する圧着加工や、被加工物に凹凸のエンボスを形成するエンボス加工には、ロータリーダイが用いられている。この種のロータリーダイは、例えば図3及び図4に示すように、略円柱状に形成されたダイ1とアンビルロール2とを備え、このダイ1とアンビルロール2とが互いに軸線O1、O2を平行させつつそれぞれ軸線回りに回転可能に設けられている。そして、ダイ1の外周面1aに形成された刃型1bとアンビルロール2との間にシート状の被加工物Sを送り込むことにより被加工物Sを加工することが可能とされている。
【0003】
図3から図5に示した被加工物Sの裁断加工に用いられるロータリーダイにおいて、ダイ1の外周面1aに形成される刃型1bは、軸線O1に対する径方向外側に突出しつつ被加工物Sの加工形状(図では、被加工物Sの上面側からの対向視に略矩形形状)に合うように外周面1aに沿って延設されている。そして、先端の鋭利な刃先1cを回転する硬質のアンビルロール2の外周面2aに押圧させて、ダイ1とアンビルロール2の回転とともにこの間に送り込まれた被加工物Sを順次切断してゆくものとされている。
【0004】
このような刃型1bの先端側の刃先1cは、先端に径方向に直交する平面状に形成された先端平滑面1dと、この先端平滑面1dの幅方向の両側端側から下方に向かうに従い漸次幅方向外側に傾斜する研削傾斜面1eと、研削傾斜面1eの下端側から下方に向かうに従い漸次外側に傾斜する焼結生地面1fとを備え、径方向先端側に凸となるように形成されている。また、研削傾斜面1eには、先端平滑面1dとの交差稜線と平行する図示せぬ複数の研削筋(ノッチ)が形成されている。
【0005】
一方、上記の刃先1cにおいては、アンビルロール2に押圧される運転初期に、研削傾斜面1eに前記交差稜線に平行して形成された研削筋が、刃先1cにチッピングを誘発してしまい、ダイ1の寿命を短かくするという問題が生じていた。また、ダイ1の外周面1aから隆起して突設された刃型1bで被加工物Sの裁断を行う際には、ダイ1の軸線O1方向に延設された刃先1cに比べて、ダイ1の周方向に延設された刃先1cの接触面圧が大きくなり、延設方向により刃先1cの摩耗の程度が異なって切断性能を維持することができなくなるという問題が生じていた。
【0006】
これに対して、特許文献1に開示されたロータリーダイ(ダイカットロール)は、刃先の先端平滑面と研削傾斜面との間に、先端平滑面の幅方向の両側端側から研削傾斜面に向かうに従い漸次幅方向外側に傾斜する仕上げ傾斜面が加えられて形成されている。また、この仕上げ傾斜面には、先端平滑面との交差稜線に対して50〜90°の角度で交差する研削筋が形成されるとともに、その表面粗度(Ra)を0.1μmとすることによって、研削筋の形成によるチッピングの誘発をなくし、刃先にチッピングが生じることを抑制することが可能とされている。また、軸線方向の刃先の幅daと頂角θa、及び周方向の刃先の幅dcと頂角θcを、それぞれ、5≦da≦10μm、60≦θa≦120°、10≦dc≦30μm、80≦θc≦140°、θa≦θcとすることによって、軸線方向の刃先と周方向の刃先の接触面圧差を解消して切断性能を維持することが可能とされている。
【特許文献1】特開平11−188698号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上記の特許文献1に開示されたロータリーダイにおいては、先端平滑面と仕上げ傾斜面、研削傾斜面、焼結生地面がそれぞれ平面とされているため、各面が連接する部分には、交差稜線が画成されてエッジが形成されることになる。このように、平面同士の交差稜線に画成されたエッジを有する刃先においては、被加工物の裁断時に生じる接触圧がエッジ部分に集中して大きく作用することになり、このエッジ部分にチッピングが生じやすくなってしまうという問題があった。
【0008】
また、上記の特許文献1に開示されるようなロータリーダイにおいては、該特許文献1にも記載されているように、マシニングセンタによって一旦仕上げられた極小の刃先の先端平滑面と研削傾斜面との間に、さらに仕上げ傾斜面を研削加工によって形成し、かつ交差稜線に対する交差角度を規定した研削筋をも形成することになるため、その精度を機械加工で確保することが困難で、例えば顕微鏡を用いた手作業による形成が必要とされる。このような場合には、刃型の製作労力の増大、ひいては製造コストの増大を招くという問題があった。
【0009】
本発明は、上記事情を鑑み、チッピングが発生しにくく耐久性に優れ、機械加工によっても形成可能な刃型を備えたロータリーダイを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【0011】
本発明のロータリーダイは、軸線回りに回転される円柱状のダイの外周面に、この外周面から隆起するように形成された刃型が延設され、該刃型と前記ダイの外周面に対向して設けられるアンビルロールとの間で被加工物を挟み込んで前記被加工物を加工するロータリーダイにおいて、前記刃型の先端側が刃先とされ、該刃先には、その先端に先端平滑面が設けられており、該先端平滑面と前記刃型の側面が、前記刃型の延設方向に垂直な断面において外側に凸の曲面を介して連接されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明のロータリーダイによれば、先端平滑面と刃型の側面とが刃型の外側に凸の曲面を介して連接されていることにより、従来のロータリーダイと比較して、被加工物の裁断時に接触圧をこの曲面で分散させて受けることができるため、エッジ部分に接触圧が集中的に大きく作用して刃先にチッピングが生じることを防止でき、刃型の耐久性を向上させることができる。
【0013】
また、刃型の先端平滑面と側面とを曲面を介して連接させる場合には、例えば機械加工で刃先を形成することも可能になり、刃型の製作労力を軽減し、ひいては製造コストの削減を図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、図1から図4を参照し、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態は、シート状の被加工物を所定の形状で裁断する裁断加工に用いられるロータリーダイに関するものである。なお、本実施形態のロータリーダイは、前述の図3及び図4に示したロータリーダイに対して刃先の形状を変えたものである。
【0015】
本実施形態のロータリーダイは、前述と同様、図3及び図4に示すように、略円柱状に形成されたダイ1とアンビルロール2とが主な構成要素とされ、このダイ1とアンビルロール2は、それぞれの軸部1g、2bが図示せぬベアリングボックスに支持され、かつ図示せぬ駆動装置に少なくとも一方の軸部1g(2b)が連結されて矢印R1、R2方向にそれぞれ回転可能に設けられている。
【0016】
また、ダイ1には、その外周面1aに、外周面1aから軸線O1に対する径方向外側に突出するように隆起した刃型1bが裁断される被加工物の形状に合わせて延設され、この刃型1bの径方向外側の先端部分が刃先1cとされている。
【0017】
ここで、本実施形態の刃型1bの刃先1cには、図1及び図2に示すように、該刃型1bの延設方向に垂直な断面において、先端に平面状に形成された先端平滑面1dが設けられている。また、刃型1bの側面1hは、刃型1bの突出方向先端側から後端に向かうに従い漸次幅方向外側に傾斜する傾斜面とされている。
【0018】
そして、先端平滑面1dと側面1hは、前記断面において刃型1bの外側に向けて凸の曲面1iを介して連接され、この曲面1iは、先端平滑面1d及び側面1hの少なくとも一方と接することなく交差稜線を画成するように設けられている。また、この曲面1iは、前記断面において、例えば半径5〜50μmの円弧状とされる。
【0019】
ついで、上記の構成からなるロータリーダイの作用及び効果について説明する。
【0020】
ダイ1とアンビルロール2を、少なくとも一方の軸部1g(2b)が駆動部に接続された図示せぬ駆動装置の駆動によって、それぞれ軸線O1、O2回りに矢印R1、R2方向に回転させる。そして、回転するダイ1とアンビルロール2の間に、シート状の被加工物Sを送り込むことによって、ダイ1とアンビルロール2の回転とともにこの間を被加工物Sが走行することとなり、この間、刃型1bの刃先1cとアンビルロール2の外周面2aとで被加工物Sが押圧されつつ挟み込まれて刃型1bで所定の形状をなす裁断が行われる。
【0021】
ここで、本実施形態のロータリーダイにおいては、刃型1bの刃先1cの先端平滑面1dと刃型1bの側面1hとが、刃型1bの外側に向けて凸の曲面1iを介して連接されているため、曲面1iと、先端平滑面1d及び側面1hとの連接部分に交差稜線が画成されてエッジが形成されている場合においても、従来のロータリーダイの刃先1cよりもエッジが鈍角とされ、被加工物Sに切り込まれる刃先1cに作用する接触圧がエッジ部分に集中して作用することがなく、刃先1cの曲面1i全体で接触圧を受け止め、これを分散させることが可能とされる。このため、本実施形態のロータリーダイにおいては、従来の刃型のようにエッジ部分に応力集中が生じることによって刃先1cにチッピングが発生することを防止できる。
【0022】
したがって、上記のロータリーダイによれば、先端平滑面1dと刃型1bの側面1hとが曲面1iを介して連接されていることにより、刃型1bの耐久性を高めることができる。よって、ロータリーダイの耐久性の向上を図ることが可能になる。
【0023】
また、先端平滑面1dと刃型1bの側面1hとを連接させる刃型1bの外側に凸の曲面1iは、例えば機械加工で容易に形成することが可能であり、刃型1bの製作労力の軽減、ひいては製造コストの削減を図ることが可能になる。
【0024】
以上、本発明に係るロータリーダイの一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、刃型1bの先端平滑面1dと側面1hの間に曲面1iが設けられ、これらの連設部分に交差稜線が画成されてエッジが形成されているものとしたが、この曲面1iと、先端平滑面1d及び側面1hとが滑らかに連接されてエッジが形成されていなくてもよく、この場合には、さらに接触圧を分散させることが可能とされ、刃先1cにチッピングが発生することをより確実に防止することが可能とされる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の一実施形態のロータリーダイの刃先を示す図である。
【図2】本発明の一実施形態のロータリーダイの刃先を示す斜視図である。
【図3】本発明の一実施形態のロータリーダイを示す斜視図である。
【図4】図3のダイを示す正面図である。
【図5】従来のロータリーダイの刃型の刃先を示す図である。
【符号の説明】
【0026】
1 ダイ
1a 外周面
1b 刃型
1c 刃先
1d 先端平滑面
1g 軸部
1h 側面
1i 曲面
2 アンビルロール
2a 外周面
2b 軸部
O1 ダイの軸線
O2 アンビルロールの軸線
S 被加工物





 

 


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