JP2000301486A - ロータリーカッタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 切断用の刃を外周に配置した一対のロータの
前記刃を外接状態にかみ合わせて前記一対のロータを回
転させる形式のロータリーカッタにおいて、高速で切断
できるようにすると共に、刃の研ぎ直しが殆ど不要とな
るようにすること。 【解決手段】 各ロータは、円板部(1) の周縁から複数
の刃(2)(2)が所定のピッチで配列され、各刃(2) は前記
円板部(1) に対して直角方向に突出すると共に先端に向
かってその周方向の幅が徐々に小さくなる勾配を有する
一対の側縁(21)(21)を具備する構成とし、前記一方のロ
ータの隣接する一対の刃(2)(2)に対して他方のロータの
刃(2) が軸線方向に嵌り込む関係にかみ合わせ、一方の
ロータ(1a)が他方のロータ(1b)に向かって接近するよう
に付勢されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はロータリーカッ
タ、特に、一対の回転刃を組み合わせた形式のロータリ
ーカッタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種ロータリーカッタとしては、既
に、外周面に所定のピッチで刃を植設した一対のロータ
を対向接近させて配置し、前記刃相互をかみ合わせた状
態で前記相互を共に駆動するようにした構成のものが知
られている。これらの公知のロータリーカッタは、棒状
材や帯状材を細片に裁断又は剪断（以下切断という）す
るものであり、前記棒状又は帯状のワークに対して直交
する刃をかみ合わせる構成を採用する。そして、この刃
を取り替え式にしているものが殆どである。

【０００３】この先行技術のものでは、前記刃を植設し
た一対のロータを同期回転させてこれらの間に前記ワー
クを送り込むと、送り込み量に応じて細片に切断され
る。ところが、このものでは、刃と刃のかみ合い関係は
予め設定されたままであるから、前記刃が摩耗すると、
刃と刃のクリアランスが大きくなり、切れが悪くなる。
従って、この場合には、前記刃を取り外して研ぎ直し
て、使用することとなる。

【０００４】帯状の木材、又は、金属帯材の切断用で、
精度が要求されるカッタでは、このようなかみ合い精度
を高くすると共に、送り込み方向に対して直角に切断す
る必要があるが、例えば、ワイヤーカット放電加工機の
使用済みのワイヤーを小片に切断して廃棄処分又はリサ
イクルに供する場合には、高速切断が主たる要求とな
る。又、このような場合には、刃の研ぎ直しは連続切断
を中断させることとなり、能率が悪い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、『切断用の
刃を外周に配置した一対のロータの前記刃を外接状態に
かみ合わせて前記一対のロータを回転させる形式のロー
タリーカッタ』において、細い帯状又は線状のワーク
(W) を高速で切断できるようにすると共に、刃の研ぎ直
しが殆ど不要となるようにすることをその課題とする。 ＊１項

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ために講じた本発明の解決手段は『前記各ロータは、円
板部(1) の周縁から複数の刃(2)(2)が所定のピッチで配
列され、各刃(2) は前記円板部(1) に対して直角方向に
突出すると共に先端に向かってその周方向の幅が徐々に
小さくなる勾配を有する一対の側縁(21)(21)を具備する
構成とし、前記一対のロータ(1a)(1b)は、一方のロータ
の刃(2)(2)群の内の隣接する一対の刃(2)(2)に対して他
方のロータの刃(2) が軸線方向に嵌り込む関係にかみ合
わせ、一方のロータ(1a)が軸線方向移動可能に支持され
ると共に他方のロータ(1b)に向かって接近する方向に付
勢された』ことである。

【０００７】上記解決手段はつぎのように作用する。ロ
ータ(1a)(1b)を回転駆動すると、円板部(1) の周縁から
突出する刃(2)(2)相互がかみ合う。このとき、ロータ(1
a)の刃(2) の相互に背向する側縁(21)(21)がロータ(1b)
の隣接する一対の刃(2)(2)の対向する側縁(21)(21)間に
軸線方向に前記付勢力によって押し込まれた状態でかみ
合い回転する。これらロータ(1a)(1b)の刃(2)(2)間に細
い帯状又は線状のワーク(W) を押し込むと、ロータ(1a)
(1b)の一方の円板部(1) の周縁に配列された刃(2)(2)が
他方の円板部(1) の周縁に配列された刃(2)(2)間に押し
込まれる際に、小片に切断される。

【０００８】この小片は刃(2)(2)の間から下方に落下し
て刃(2)(2)の先端が配列される側の開放部から排出され
ることとなる。前記側縁(21)(21)が摩耗したとしても、
前記刃(2) の一対の側縁(21)(21)は先端に向かってその
間隔が小さくなる勾配を有するから、各刃(2)(2)が軸線
方向に深く押し込まれることで新たなかみ合い状態が得
られることとなり、刃(2) と刃(2) による切断機能又は
剪断機能（以下、切断機能という）、つまり、側縁(21)
(21)による切断機能が前記摩耗によっては低下する心配
はない。

【０００９】

【発明の効果】本発明は、上記構成であるから次の特有
の効果を有する。刃(2) の切断機能部となる側縁(21)が
摩耗しても、ロータ(1a)(1b)の一方が他方に対して接近
する方向に付勢されていることによって新たなかみ合い
状態が得られるから、研ぎ直しをすることなく、長期に
わたって、ワーク(W) を切断できる利点がある。何らか
の異常によって、ロータ(1a)(1b)の刃(2)(2)相互に過負
荷が加わった場合には、前記付勢力に抗してロータ(1a)
がロータ(1b)から離反できるから、過負荷によって刃
(2) が損傷する不都合が解消できる。

【００１０】［その他］＊２項 上記１項において『ロータ(1a)(1b)の夫々は、所定のピ
ッチで環状に配列された刃(2)(2)が、円板状の弾性材料
製のディスク(D) の周面に露出する構成であり、前記刃
(2)(2)と前記ディスク(D) とが一体回動するように結合
されている』ものでは、切断された小片に続くワーク
(W) の先端部（切断箇所に送り込まれる方向の先端部）
が一方の刃(2) とこれの反対側に位置する前記ディスク
(D) の周面とによって挟圧保持されている。従って、切
断を中止した場合に、ワーク(W) の先端部がロータ(1a)
(1b)の周面部によって挟圧保持されていることとなるか
ら、その後に切断動作を継続させる際に、ロータ(1a)(1
b)からワーク(W) の先端部が脱出下状態となる不都合が
防止できる。このように、切断用のロータ(1a)(1b)が送
りローラとしての機能をも発揮することとなるのであ
る。

【００１１】＊３項 前記１項において『前記刃(2)(2)の先端部相互を連結す
る補助ディスク(10)を設け、この補助ディスク(10)と前
記円板部(1) との間に前記ディスク(D) が密に充填され
ている』ものでは、前記補助ディスク(10)が前記刃(2)
(2)が片持ち状態になる不都合が解消され、各刃(2) の
両端が円板部(1) と補助ディスク(10)とによって支持さ
れるから、支持強度が高くなる。また、弾性材料製のデ
ィスク(D) は補助ディスク(10)と円板部(1) との間に充
填されているから、補助ディスク(10)と円板部(1) によ
る挟圧力がディスク(D) に対してその周面を半径方向外
側に押圧する作用を生じさせるから、ディスク(D)の周
面と刃(2) の周面とによるワーク(W) の先端部の保持力
が十分である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施例の形態
を、図示例と共に説明する。図１〜図４に示す実施の形
態は、ロータ(1a)(1b)を、直立する支持板(3) により上
下に所定のピッチで回転自在に支持し、ロータ(1a)(1b)
の各軸(J₁)(J₂)が前記支持板(3) により回転自在に支持
されている。

【００１３】［ロータ(1a)(1b)について］下方の軸(J₂)
は、図２のように、ロータ(1b)側のストッパ部(S) とこ
れに取付ける伝動歯車(4b)とによって前記支持板(3) を
挟持するように取付けられているから、支持板(3) に対
して前記ロータ(1a)の回転位置は固定されており軸線方
向には移動しない。 これに対して上方のロータ(1a)を
取付けた軸(J₁)は前記支持板(3) によって回転自在に支
持されると共に、前記支持板(3) に対して軸線方向に移
動自在に支持されており、前記軸(J₁)に取付けられる伝
動歯車(4a)と支持板(3) に内蔵される軸(J₁)を支持する
ためのベアリングの内輪との間に皿バネ(5)を介在させ
た構成としている。この皿バネ(5) の付勢力により、前
記軸(J₁)は軸線方向において前記伝動歯車(4a)側に付勢
されることとなる。前記ロータ(1a)(1b)は夫々、円板部
(1) の一側から前記軸(J₁)(J₂)の軸線に沿って平行に、
つまり、円板部(1) に対して直角方向に、刃(2)(2)が突
出状態に配列されている。

【００１４】［刃(2) について］この例では、ロータ(1
a)の刃(2)(2)は、円板部(1) に対して支持板(3) に向か
う方向に突出しており、ロータ(1b)の刃(2)(2)は、円板
部(1) に対して支持板(3) の反対方向に突出している。
前記ロータ(1a)(1b)の軸(J₁)(J₂)の間隔は円板部(1) の
周縁が一部重なり合う関係となるように設定されてお
り、一方の刃(2)(2)群の各刃(2) が他方の刃(2)(2)群の
隣接する刃(2)(2)の間の開放部(20)に嵌り込むようにな
っている。この例では、この嵌り込み深さ(D) は１ｍｍ
程度に設定されている。

【００１５】また、各刃(2) は先端に向かってその幅が
小さくなるような台形状に形成されており、ロータ(1a)
の刃(2) とロータ(1b)の刃(2) とは向きは逆に設定され
ているが平面形状が同じ台形状に設定されている。そし
て、刃(2) の側縁(21)(21)の挟角αは、この実施例では
１１度に設定されており、従って、隣接する刃(2)(2)の
間の開放部(20)の対向する側縁(21)(21)相互の挟角αも
１１度となる。各刃(2) の突出長さは、前記開放部(20)
の深さに一致するが、前記開放部(20)に於ける側縁(21)
(21)の間隔と各刃(2) の側縁(21)(21)の間隔を所定の比
率に設定することにより、前記刃(2) が前記開放部(20)
内に完全に収容されて、前記開放部(20)の底部と刃(2)
の先端との間に所定の間隙が形成されるようになってい
る。

【００１６】上記構成のロータリーカッタ(K) は、例え
ば、図４に示すように、ワイヤーカット放電加工機(M)
の使用済みのワイヤーの排出部(H) の下流側に設置され
る。そして、上記ワーク(W) に相当する前記ワイヤー
は、前記排出部(H) からワイヤーの排出速度に適合させ
た送り速度で回転する送りローラ(R) を経て前記ロータ
リーカッタ(K) に導かれ、前記ロータ(1a)(1b)のかみ合
い部に投入される。送りローラ(R) による送りと前記ロ
ータリーカッタ(K) による切断とは同期させてあり、切
断された分だけ前記送りローラ(R) によって送り込まれ
る。この例では、ロータ(1a)(1b)を駆動するための駆動
ギヤ(4c)と伝動する駆動歯車(4d)によって前記送りロー
ラ(R) が同期回転するように伝動されている。そして前
記駆動ギヤ(4c)又は駆動歯車(4d)が図示しない駆動源に
よって駆動されている。

【００１７】前記伝動歯車(4a)(4b)がかみ合っているこ
とから、ロータ(1a)とロータ(1b)とは同期回転すること
になり、ロータ(1a)の刃(2) がロータ(1b)の開放部(20)
に嵌り込む態様でかみ合い状態に回転駆動されることと
なる。前記伝動歯車(4b)は駆動モータ（図示ぜず）に駆
動歯車(4d)を介して伝動された駆動ギヤ(4c)とかみ合っ
ており、前記駆動モータを運転状態とすると、ロータ(1
a)(1b)は刃(2)(2)が前記かみ合い状態で同期回転される
こととなる。

【００１８】前記駆動モータの出力回転速度を前記ワイ
ヤーの排出速度に適合させて、前記かみ合い部にワーク
(W) たるワイヤーを図４の一方から挿入すると、前記刃
(2)の周方向の配列ピッチに見合った小片(W₁)に切断さ
れる。そして、この切断された小片(W₁)は刃(2)(2)の先
端が配列された開放部から外部に排出されることとな
る。この例では上方のロータ(1a)の刃(2) が支持板(3)
に向かって突出しているが、下方のロータ(1b)の刃(2)
が支持板(3) の反対側に突出しているから、前記排出の
容易性が一層向上している。

【００１９】また、この例では、伝動歯車(4b)は、図
２、３のように、主歯車(41)とこれに対して周方向の取
付け姿勢を調節できるようにした副歯車(41)とからな
る。両者は、同軸に相対回転可能に対偶接触させてあ
り、副歯車(41)を貫通させた締め付けボルト(43)を締め
付けることにより両者は一体の歯車となる。このとき、
前記取付け姿勢の調節に応じて主歯車(41)と副歯車(42)
との間に僅かな位相差が生じるから、伝動歯車(4a)との
間、及び、駆動ギヤ(4c)との間の伝動において、バック
バックラッシュが生じないこととなる。従って、これら
の歯車間の伝動により、ロータ(1a)(1b)相互の正確なか
み合いが確保され、いつまでも、切断性能が低下しな
い。

【００２０】このことは、伝動歯車(4a)(4b)間にバック
バックラッシュが生じない限り確保される性能である。
上記したロータ(1a)(1b)によってワイヤーを小片(W₁)に
切断していると、側縁(21)(21)が摩耗するが、このロー
タリーカッタ(K) では、ロータ(1a)が軸線方向に移動自
在に支持されると共に皿バネ(5) により常時ロータ(1b)
側に付勢されているから、前記摩耗に応じて新たな密な
るかみ合いが生じることとなる。従って、摩耗によって
刃(2)(2)のかみ合い部において側縁(21)(21)間に間隙が
生じることによる切断不良が防止できる。

【００２１】なお、この例のロータリーカッタ(K) で
は、前記支持板(3) にスリット(31)を設けてこのスリッ
ト(31)の開放端側を調節ネジ(32)によって連結している
から、この調節ネジ(32)によって前記スリット(31)の間
隔を調節することにより軸(J₁)と軸(J₂)との間隔を微調
整できる。従って、ロータ(1a)(1b)の刃(2)(2)のかみ合
い深さの微調整が前記調節ネジ(32)によって容易に行え
る利点がある。

【００２２】また、付勢力を付与できるかぎり、前記皿
バネ(5) に代えてコイルスプリングやバネ座金等も採用
できる。また、他の付勢力付与手段を支持板(3) と軸(J
₁)との間に介在させてもよく、前記実施の形態のロータ
(1a)側を回転位置固定としてロータ(1b)側を軸線方向移
動可能に支持すると共に前記ロータ(1a)側に付勢する構
成としてもよい。

【００２３】上記実施の形態では、送りローラ(R) によ
ってワーク(W) たるワイヤーをロータリーカッタ(K) に
送り込んでいるが、ロータ(1a)(1b)を図５、６のように
構成することでロータ(1a)(1b)自体に送りローラの機能
を持たせることができる。この例では、図６に示すよう
に、複数の補助ディスク(10)によって前記刃(2)(2)の先
端部相互を連結するようにし、この補助ディスク(10)と
円板部(1) との間にシリコンゴム、或は、ウレタンゴム
等の弾性材料製の円板状のディスク(D) を充填してい
る。このディスク(D) の周面はロータ(1a)(1b)の各前記
刃(2) (2) の配列円周に於ける周面と一致する。つまり
前記各刃(2) の外周面が前記ディスク(D) の周面に露出
している。

【００２４】このものでは、ワイヤーの切断途中にロー
タリーカッタ(K) を停止すると、ワイヤーの先端部は一
方の刃(2) とこれの反対側に位置する前記ディスク(D)
の周面とによって挟圧保持されている。そして、切断を
再開すると、この状態でワイヤーが切断位置に送り込ま
れて切断動作がが継続される。このように、切断用のロ
ータ(1a)(1b)が送りローラとしての機能をも発揮するこ
ととなるのである。また、切断動作停止した後この動作
を再開させる際に、ロータ(1a)(1b)からワーク(W) の先
端部が脱出した状態となる不都合が防止できる。

【００２５】さらに、前記補助ディスク(10)が前記刃
(2)(2)が片持ち状態になる不都合が解消され、各刃(2)
の両端が円板部(1) と補助ディスク(10)とによって支持
されるから、支持強度が高くなる。また、弾性材料製の
ディスク(D) は補助ディスク(10)と円板部(1) との間に
充填されているから、補助ディスク(10)と円板部(1) に
よる挟圧力がディスク(D)に対してその周面を半径方向
外側に押圧する作用を生じさせるから、ディスク(D) の
周面と刃(2) の周面とによるワーク(W) の先端部の保持
力が十分である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のロータリーカッタ(K) の
正面図

【図２】ＩＩ−ＩＩ線断面図

【図３】ＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図

【図４】使用状態の断面図

【図５】他の例の説明図

【図６】ＶＩ−ＶＩ断面図

【符号の説明】

(1) ：円板部、(2) ：刃、(20)：開放部、(21)：側縁、
(1a)(1b)：ロータ (10)：補助ディスク、(3) ：支持板、(31)：スリット、
(32)：調節ネジ、 (S) ：ストッパ部、(4a)(4b)：伝動歯車、(4c)：駆動ギ
ヤ、(5) ：波ワッシャ(J₁)(J₂)：軸、α：挟角、(K) ：
ロータリーカッタ、(D) ：段差ローラ (W) ：ワーク （尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切断用の刃を外周に配置した一対のロー
   タの前記刃を外接状態にかみ合わせて前記一対のロータ
   を回転させる形式のロータリーカッタにおいて、前記各
   ロータは、円板部(1) の周縁から複数の刃(2)(2)が所定
   のピッチで配列され、各刃(2) は前記円板部(1) に対し
   て直角方向に突出すると共に先端に向かってその周方向
   の幅が徐々に小さくなる勾配を有する一対の側縁(21)(2
   1)を具備する構成とし、前記一対のロータ(1a)(1b)は、
   一方のロータの刃(2)(2)群の内の隣接する一対の刃(2)
   (2)に対して他方のロータの刃(2) が軸線方向に嵌り込
   む関係にかみ合わせ、一方のロータ(1a)が軸線方向移動
   可能に支持されると共に他方の(1b)に向かって接近する
   方向に付勢されたロータリーカッタ。
2. 【請求項２】 請求項１において、ロータ(1a)(1b)の夫
   々は、所定のピッチで環状に配列された刃(2)(2)が、円
   板状の弾性材料製のディスク(D) の周面に露出する構成
   であり、前記刃(2)(2)と前記ディスク(D) とが一体回動
   するように結合されているロータリーカッタ。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記刃(2)(2)の先端
   部相互を連結する補助ディスク(10)を設け、この補助デ
   ィスク(10)と前記円板部(1) との間に前記ディスク(D)
   が密に充填されているロータリーカッタ。