JPH0742634Y2 - スリッター - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば磁気テープ製造用などに用いられるス
リッターに係り、特にその刃物の改良に関する。

〔従来の技術〕

近年、種々の刃物の超硬合金化が促進されているが、磁
気テープ製造用スリッターも超硬合金化されている。こ
の種のスリッターは、所定間隔で配置された複数個の薄
肉円板状の上刃と、これらの上刃の先端部がそれぞれ一
側面に接触する複数個の厚肉円板状の下刃とから構成さ
れ、これらの上刃と下刃との接触で幅広の磁気フィルム
を所定幅に切断するものである。

そして、下刃は切刃の役目とテープ幅を規制するスペー
サとしての役目とテープを安定して走行させるという役
目がある。このようなスリッターの下刃を超硬合金化す
る場合、種々の問題点がある。すなわち、従来の刃物材
である特殊鋼は比重が7.8〜8.6であり、これに対し超硬
合金（WC）は比重が約15である。このため、従来の形状
のまま材質のみを超硬合金に変更するとコストアップは
勿論、重量が倍増し、スリッターの機械構造的強度、例
えば刃物取付軸の直径、この軸の軸受部の肉厚等を増大
させる必要があるばかりでなく、刃物取付軸を駆動する
動力源も増大させなければならず、スリッター本体が大
型のものとなってしまう。

そこで、従来、特開昭54-84670号公報等により開示され
ているような複合刃物が提案されている。つまり下刃の
切刃部分のみを超硬合金で形成し、切刃部以外、つまり
スペーサーとなる部分をセラミックスや特殊サーメット
により形成した下刃である。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、本出願人が特開昭54-84670号公報により
開示した下刃は切刃部を超硬合金にて形成するととも
に、切刃部以外のスペーサー部分をセラミックスにて形
成したものであり、重量、被研削性、被切断物に対する
物性等に問題のない下刃を提供するという当初の目的は
達し得た。しかし一方では被切断物である磁気テープの
品質は飛躍的に向上している。そのため、磁気テープが
直接接触する下刃に対しても高品質が求められ、特に下
刃の外周面の面粗や段差に対してはサブミクロンでの仕
上げ精度が要求されるようになってきた。そこで、セラ
ミックスを構成する結晶粒子の粒径に対してもより微細
であることが求められるようになり、サブミクロンの粒
径の原料粉末で焼結したセラミックスが求められるよう
になってきた。その結果切刃部の超硬合金よりもセラミ
ックスの方が高価なものとなってしまうという不都合が
生じてきた。

次に、切刃部を超高合金にて形成し、切刃部以外のスペ
ーサー部分を特殊サーメットにて形成したものが提案さ
れているが、磁気テープ用下刃として用いられる直径10
0mm以上のサーメットになると焼結中に亀裂が生じる危
険があり、焼結成形に困難が伴い、それ故にサーメット
のスペーサーも切刃部の超高合金よりも高価なものとな
っている。

また、超硬合金の砥石でサーメットを研削した場合、砥
石が合わず切込みが悪く、超硬とサーメットを同時に研
削したのでは仕上げ研削にかなりの時間が掛かり不経済
となっていた。

本考案の目的は、上記従来技術の欠点を改善し、かつ、
全体が超硬合金製の下刃に比べて重量が軽減できるとと
もに、コストを低減することができ、被研削性および耐
摩耗性に優れ、切刃とスペーサー部との境目に段差が殆
ど生じないスリッターを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本考案は、薄肉状に形成さ
れた切刃を有するとともに第１の回転軸に支持された第
１の刃物と、この第１の刃物の切刃に接触する切刃部を
有するとともに第１の刃物に切刃の逃げ溝を有しかつ第
２の回転軸に支持された第２の刃物と、を備えたスリッ
ターにおいて、前記第２の刃物の切刃部を超硬合金にて
形成するとともに、前記切刃部以外の部分を粉末焼結合
金にて形成したことを特徴としている。

〔作用〕

上記構成によれば、切刃部を超硬合金で形成し、切刃部
以外の部分を粉末焼結合金で形成したので、切刃部と切
刃部以外の部分の被研削性および耐摩耗性をほぼ同一と
することができる。その結果、刃先研削を行なった場合
には切刃部と切刃部以外の部分は同じように研削され、
また磁気テープなどの被切断物を実際に切断している場
合には切刃部と切刃部以外の部分は同じように摩耗し
て、どちらの場合も両者の境目に段差が生じることがな
い。

また、粉末焼結合金の比重は、7.8〜8.6で、超硬合金の
比重は約15であるから、第２の刃物の重量を軽くするこ
とができるとともに、高価な超硬合金の使用を切刃部だ
けに限定できるので、コストを低減させることが可能と
なる。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を第１図乃至第４図に基づいて
説明する。

第１図において、上方に位置する第１の回転軸１は、両
端部を軸受2,3に回転自在に支持されるとともに、これ
らの軸受2,3間において一方の軸受２の近傍にフランジ
部４を有している。この第１の回転軸１には、図中右方
から円筒状のカラー５が被嵌され、そのカラー５は前記
フランジ部４に当接している。このカラー５の右方には
順次円筒状の上刃ホルダー６および薄肉円板状の切刃を
有する第１の刃物としての上刃７が複数組被嵌され、さ
らにカラー８が被嵌され、これらの両端のカラー5,8な
らびに上刃ホルダー６および上刃７は第１の回転軸１に
ねじ込まれた上刃押ナット９により締付けられて該第１
の回転軸１に固定されている。

前記第１の回転軸１の右方の軸受３からの突出部には、
ギヤー10が固着され、このギヤー10には下方に位置する
第２の回転軸11の右端に固着されたギヤー12が噛合され
ている。この第２の回転軸11の両端部よりやや内方は、
軸受13,14により回転自在に支持され、この第２の回転
軸11の軸受13からの突出部は、図示せぬ駆動源に連結さ
れている。これにより、駆動源の回転に伴ない、第２の
回転軸11が回転されるようになっている。

また、第２の回転軸11の両軸受13,14間において、軸受1
3の近傍にフランジ部17が設けられている。このフラン
ジ部17には、第２の回転軸11の右方から該回転軸11に被
嵌されたカラー18が当接されるとともに、このカラー18
の右方には順次第２の刃物としての下刃19が複数被嵌さ
れ、さらにカラー20が被嵌され、これらの両端のカラー
18,20ならびに下刃19は第２の回転軸11にねじ込まれた
下刃押ナット21により締付けられて該第２の回転軸11に
固定されている。

この際、各下刃19の切刃間隔は、磁気フィルムなどの被
切断物を所定幅に切断する寸法、例えばオープンリール
用磁気テープの場合1/4インチ、ビデオテープの場合1/2
インチ等に設定されている。

前記下刃19は、第２〜４図に拡大して示されるように、
第２の回転軸13に直交する平面で二分割され、前記上刃
７に接する部分は薄肉円板状の切刃部22とされるととも
に、切刃部22以外の部分はスペーサ部23とされている。
この切刃部22は、超硬合金により形成され、またスペー
サ部23は粉末焼結合金により形成されるとともに、前記
上刃７の外周部を逃がす逃げ溝24を形成する小径部を一
側面に有している。このスペーサ部23を形成する粉末焼
結合金は、Ｃが0.8〜2.7wt％、Ｗが1.5〜15wt％、Moが
1.3〜9.5wt％、Ｖが１〜9.8wt％、Coが０または５〜12w
t％、Crが3.7〜5.3wt％である。

なお、上述のように超硬合金からなる切刃部22と、粉末
焼結合金からなるスペーサ部23とにより構成される下刃
19は、第２の回転軸11に複数枚積重ねられて押ナット21
で固定されたのち、円筒研削盤によって外周を研削さ
れ、切刃部22の刃先研削が行なわれる。この際、粉末焼
結合金は超硬合金とほぼ同等な研削特性を有し、研削を
容易に行なうことができる。

以上の構成において、磁気フィルムなどの被切断物を切
断して磁気テープなどを製作するには、図示せぬ駆動源
により第２の回転軸11を回転させるとともに、ギヤー1
2,10を介して第１の回転軸１を回転させる。この状態
で、上刃７と下刃19との間に被切断物を挿入すると、上
刃７と下刃19の切刃部22とにより被切断物は所定幅に切
断されることとなる。この切断にあたり、下刃19の外周
は前述のように円筒研削されており、かつ下刃19を構成
する切刃部22およびスペーサ部23の耐摩耗性がほぼ同一
であるため、切刃部22とスペーサ部23とは同じように摩
耗して両者の境目に段差の生ずることがなく、被切断物
を疵つけることがない。

また、粉末焼結合金の比重は約7.8〜８であり、超硬合
金の比重は約15であるが、超硬合金製の切刃部22は比較
的厚さが薄く（例えば5mm）、一方粉末焼結合金製のス
ペース部22は、スリット幅によっても異なるが、これが
1/2インチの場合、切刃部22より厚くなる（7.7mm）た
め、下刃19全体としての重量を全体が超硬合金の下刃に
比べ大幅に減少できる。従って、第２の回転軸11の機械
的剛性ならびに駆動源の必要動力を増加させることな
く、高速度切断も可能となる。

さらに、下刃19のコストも高価な超硬合金部を減らすこ
とにより大幅に低減でき、延いてはタングステン等の賦
存量の少ない貴重な資源の省資源をもたらすことができ
る。

なお、下刃19を構成する切刃部22とスペーサ部23とは接
着してもよいし、接着しなくてもよい。接着しなくとも
実用上問題ないので接着しない方がコスト的に有利であ
る。

次に、第５図は本考案に用いられる下刃19の他の実施例
を示すもので、切刃部22Bは下刃19の一側面の外周部に
リング状に設けられ、残りの大部分はスペーサ部23Bと
されている。この際、切刃部22Bは超硬合金とされ、ス
ペーサ部23Bは粉末焼結合金とされている。このように
構成しても前述と同様な効果がある。また、本実施例に
よれば、超硬合金部を最も少なくできる。

次に第５図に示した下刃を試作し、その重量、厚さ、表
面粗さおよび断面形状を測定したので、その結果につい
て説明する。

試作した下刃（以下、試作品という）は外径134mm×内
径100mm×厚さ12.643mmであり、切刃部を接着剤でスペ
ーサ部に接着した。接着剤は熱硬化型エポキシ樹脂を用
いた。

以下に測定結果を示す。

（１）試作品１個あたりの重量は平均で600gであった。
同一サイズの下刃を全て超硬合金で製造すると、１個あ
たりの重量は平均で1050gとなるので、試作品では重量
が約40％軽減された。

（２）厚さ 電気マイクロメータ（テサトロニックスTTD20）を用い
て、試作品の厚さを測定した。測定点は、第６図に示す
ように、下刃の円周方向に沿って４箇所で、それぞれの
箇所について切刃部（Ａ点）とスペーサ部（Ｂ点）で測
定を行なった。

その測定結果を第１表に示す。なお、表中、測定結果は
設計値（12.643mm）に対する測定値の差で示してある。
またＲは測定値の範囲を、は測定値の平均値をそれぞ
れ示している。

第１表から、Ａ点とＢ点との平均段差は約0.3μである
ことが分かった。

（３）表面粗さ 試作品のラップ面での切刃部とスペーサ部、および外周
面での切刃部とスペーサ部について表面粗さを測定した
（ラップ面と外周面の位置については第６図（ａ）参
照）。その測定結果を第７図乃至第14図に示す。ここ
で、第７図と第11図はラップ面での切刃部の表面粗さ
を、第８図と第12図はラップ面でのスペーサ部の表面粗
さを、第９図と第13図は外周面での切刃部の表面粗さ
を、第10図と第14図は外周面でのスペーサ部の表面粗さ
を各々示している。以上の測定結果をまとめると第２表
のようになる。

第２表から、ラップ面では切刃部の表面粗さが、外周面
ではスペーサ部の表面粗さが良いことが分かった（但
し、その差はわずかである）。

（４）断面形状 試作品のラップ面と外周面について断面形状を測定（測
定時室温22c）した。その測定結果を第15図乃至第22図
に示す。ここで、第15図乃至第18図はラップ面の断面形
状を、第19図乃至第22図は外周面の断面形状を各々示し
ている。

これらの図から、超硬合金と粉末焼結合金との境目には
殆ど段差が生じないことが分かる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、第２の刃物の切
刃部以外の部分を粉末焼結合金で構成したので、スリッ
ターの重量を全体が超硬合金の下刃に比べ大幅に軽減で
きるとともに、スリッターのコストも低減させることが
できる。

また、粉末焼結合金の被研削性は超硬合金とほぼ同一で
あるため、刃先研削の際に切刃部と切刃部以外の部分が
同じように研削され、両者の境目に段差を生じることが
ないのは勿論、研削時間を短縮することも可能である。

さらに、粉末焼結合金の磁気テープの接触走行における
耐摩耗性は超硬合金とほぼ同一であるため、スリッター
の下刃として長期間使用しても切刃部と切刃部以外の部
分は同じように摩耗し、両者の境目に段差を生じること
がなく、磁気テープ等の被切断物に疵をつけることを防
止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明に係るスリッターの一実施例
を示すもので、第１図は全体概略構成図、第２図は下刃
部の拡大断面図、第３図は上刃および下刃の斜視図、第
４図は下刃の断面図、第５図は下刃の他の実施例を示す
断面図、第６図は厚さ測定点を示す断面図と平面図、第
７図乃至第14図は表面粗さの測定結果を示す図、第15図
乃至第22図は断面形状の測定結果を示す図である。 １……第１の回転軸、６……上刃ホルダー、７……第１
の刃物としての上刃、11……第２の回転軸、19……第２
の刃物としての下刃、22,22B……切刃部、23,23B……ス
ペーサ部および取付部。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】薄肉状に形成された切刃を有するとともに
   第１の回転軸に支持された第１の刃物と、この第１の刃
   物の切刃に接触する切刃部を有するとともに第１の刃物
   の切刃の逃げ溝を有しかつ第２の回転軸に支持された第
   ２の刃物と、を備えたスリッターにおいて、前記第２の
   刃物の切刃部を超硬合金にて形成するとともに、前記切
   刃部以外の部分を粉末焼結合金にて形成したことを特徴
   とするスリッター。
2. 【請求項２】請求項１記載のスリッターにおいて、前記
   粉末焼結合金は、Ｃが0.8〜2.7wt％、Ｗが1.5〜15wt
   ％、Moが1.3〜9.5wt％、Ｖが１〜9.8wt％、Coが０また
   は５〜12wt％、Crが3.7〜5.3wt％であることを特徴とす
   るスリッター。