特許 6267914 スリッター装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6267914

(24)【登録日】2018年1月5日

(45)【発行日】2018年1月24日

(54)【発明の名称】スリッター装置

(51)【国際特許分類】

   B26D 1/24 20060101AFI20180115BHJP

【ＦＩ】

   B26D1/24 E

【請求項の数】5

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2013-208733(P2013-208733)

(22)【出願日】2013年10月4日

(65)【公開番号】特開2015-71212(P2015-71212A)

(43)【公開日】2015年4月16日

【審査請求日】2016年9月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】390000804

【氏名又は名称】白山工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086232

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 博通

(74)【代理人】

【識別番号】100092613

【弁理士】

【氏名又は名称】富岡 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100096459

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 剛

(72)【発明者】

【氏名】楳澤 正臣

(72)【発明者】

【氏名】三田村 一広

(72)【発明者】

【氏名】斉藤 雅基

(72)【発明者】

【氏名】杉山 雅彦

(72)【発明者】

【氏名】松井 俊樹

【審査官】 塩治 雅也

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭４９−１０３２７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１４４２８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２６Ｄ １／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の送出方向に送り出される帯状材を、その送出方向に沿って切断するスリッター装置において、
外周面で上記帯状材に接触しつつ軸回りに回転駆動される円環状押圧部材と、
上記円環状押圧部材の軸方向両側に配置され、上記円環状押圧部材とは異なる回転速度で回転駆動され、上記帯状材を上記送出方向に沿って切断するための一対の円形刃と、
少なくとも上記円形刃の軸方向側面と接触し得る上記円環状押圧部材の軸方向両側に設けられ、上記円形刃よりも硬度の低い材料により形成される保護材と、
を有し、
上記保護材が、上記円環状押圧部材よりも摩擦係数が低いことを特徴とするスリッター装置。

【請求項2】

所定の送出方向に送り出される帯状材を、その送出方向に沿って切断するスリッター装置において、
外周面で上記帯状材に接触しつつ軸回りに回転駆動される円環状押圧部材と、
上記円環状押圧部材の軸方向両側に配置され、上記円環状押圧部材とは異なる回転速度で回転駆動され、上記帯状材を上記送出方向に沿って切断するための一対の円形刃と、
少なくとも上記円形刃の軸方向側面と接触し得る上記円環状押圧部材の軸方向両側に設けられ、上記円形刃よりも硬度の低い材料により形成される保護材と、
を有し、
上記保護材が、上記円環状押圧部材の軸方向側面に取り付けられていることを特徴とするスリッター装置。

【請求項3】

所定の送出方向に送り出される帯状材を、その送出方向に沿って切断するスリッター装置において、
外周面で上記帯状材に接触しつつ軸回りに回転駆動される円環状押圧部材と、
上記円環状押圧部材の軸方向両側に配置され、上記円環状押圧部材とは異なる回転速度で回転駆動され、上記帯状材を上記送出方向に沿って切断するための一対の円形刃と、
少なくとも上記円形刃の軸方向側面と接触し得る上記円環状押圧部材の軸方向両側に設けられ、上記円形刃よりも硬度の低い材料により形成される保護材と、
を有し、
上記保護材が、少なくとも上記円環状押圧部材の軸方向側面の全面にわたってコーティングされていることを特徴とするスリッター装置。

【請求項4】

上記保護材が、合成樹脂材料により形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスリッター装置。

【請求項5】

上記保護材が、エンジニアリングプラスチックにより形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のスリッター装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えばフィルム外装電池の電極となる帯状材を切断するスリッター装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、帯状材を長手方向に切断するスリッター装置が記載されている。このスリッター装置では、帯状材の外周面に接触しながら回転駆動される円環状押圧部材の両側に、帯状材を長手方向に切断する一対の円形刃が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−２７９５３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

互いに隣接して配置される円環状押圧部材と円形刃とは、円形刃の摩耗による刃径変化や円形刃の交換等を考慮して別体とされており、一般的には、互いに異なる大きさ（半径）でありながら、切断位置での高さ位置が一致するように互いに偏心して設けられる。つまり、円形刃の刃径の変化に伴い円環状押圧部材の高さ位置を調節可能となっている。その一方、切断位置の付近では帯状材と円形刃の双方が帯状材の送出速度に対応したほぼ同じ速度となるように、両者は異なる回転速度で別々に回転駆動される。

【0005】

また、円環状押圧部材は、押圧する帯状材に対して高い位置精度を保つために、硬質な金属製であることが望ましく、かつ、切断位置に近い位置まで帯状材をガイドするように、隣接する円形刃との隙間を可能な限り小さくすることが望ましい。

【0006】

しかしながら、このように僅かな隙間を介して隣接する金属製の円環状押圧部材と円形刃とが接触すると、両者は異なる回転速度で回転しているために、両者が接触・干渉すると、摩擦により円形刃の摩耗や破損を生じるおそれがあるとともに、円環状押圧部材が円形刃に引きずられる現象が生じ、円環状押圧部材の回転速度の変動を生じるおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明のスリッター装置は、所定の送出方向に送り出される帯状材を、その送出方向に沿って切断するものであり、断面円形の外周面で上記帯状材に接触して帯状材を押圧しつつ、軸回りに回転駆動される円環状押圧部材と、上記円環状押圧部材の軸方向両側に配置され、上記円環状押圧部材とは異なる回転速度で回転駆動され、上記帯状材を上記送出方向に沿って切断するための一対の円形刃と、を有する。

【0008】

円環状押圧部材は、接触・押圧する帯状材に対して高い位置精度を確保するように、望ましくは硬質な金属材料により形成されている。また、円形刃による切断位置に近い位置まで帯状材をガイドするように、円環状押圧部材と円形刃との隙間は可能な限り小さく設定されている。

【0009】

そして本発明では、この円形刃の軸方向側面と接触し得る上記円環状押圧部材の軸方向両側に、保護材を設けている。この保護材は、上記円環状押圧部材よりも摩擦係数が低くなっている。この保護材は、上記記円環状押圧部材の軸方向側面に取り付けられても、少なくとも上記円環状押圧部材の軸方向側面の全面にわたってコーティングされていてもよい。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、互いに異なる回転速度で回転する円形刃と円環状押圧部材との間に、円形刃よりも硬度の低い材料により形成された保護材を介在させているために、円形刃と円環状押圧部材との直接的な接触による摩耗や破損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の第１実施例に係るスリッター装置を示す斜視図。

【図2】上記スリッター装置の切断位置での断面図。

【図3】上記スリッター装置を示す側面対応図。

【図4】上記スリッター装置による切断動作を説明するための説明図。

【図5】第１実施例の保護材を設けた円環状押圧部材を単体で示す斜視図。

【図6】第１実施例の保護材を設けた円環状押圧部材を単体で示す平面図（Ａ）及び断面図（Ｂ）。

【図7】第２実施例の保護材を設けた円環状押圧部材を単体で示す平面図（Ａ）及び断面図（Ｂ）。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図示実施例により本発明を説明する。図１〜図４は、本発明の第１実施例に係るスリッター装置１０を示している。このスリッター装置１０による切断の対象となる帯状材１１は、最終的にはフィルム外装電池の電極（正極板，負極板）となるものであり、このスリッター装置１０によって送出方向（長手方向）Ａに沿って裁断された後、電極の大きさに応じて所定長さ毎に裁断されることとなる。電極は、金属と合成樹脂等との複合フィルムであり、アルミニウム箔等の金属箔の両面もしくは片面に活物質層が形成されたものである。活物質層は、活物質に導電助剤やバインダ等を混合したものを金属箔の表面に塗布し、乾燥及び圧延することにより形成される。また、図示のものでは、短絡防止用の絶縁テープ１２が電極となる帯状材１１の幅方向に沿って貼り付けられており、この絶縁テープ１２も電極とともにスリッター装置１０により裁断される。

【0013】

このスリッター装置１０は、帯状材１１の幅方向に離間して配置された複数の上刃１３と複数の下刃１５とを有し、上刃１３と下刃１５のせん断力によって帯状材１１を両面から挟み込んでせん断するものである。帯状材１１の上側に配置される上刃１３は、上刃駆動軸１４の軸回りに回転駆動されるものである。各上刃１３は円板状をなし、その外周面が矩形のギャング刃として構成されている。下刃１５は、本発明の円形刃に相当するものであり、上刃１３と同様、下刃駆動軸１６の軸回りに回転駆動されるものである。各下刃１５は円板状をなし、その外周面が矩形のギャング刃として構成されている。

【0014】

図２にも示すように、帯状材１１を挟み込んでせん断する一対の上刃１３と下刃１５は、その軸方向（図２の左右方向）に関して極僅かな隙間を介して並設されている。また、せん断位置同士の間隔（ピッチ）Ｌ１は、切断後の帯状材１１Ａの幅方向寸法と同一寸法に設定されている。

【0015】

隣り合う一対の下刃１５の間には、円環状押圧部材１７が配置されている。言い換えると、円環状押圧部材１７の軸方向両側に一対の下刃１５が配置されている。この円環状押圧部材１７は、その下側に配置された一対の駆動ローラ１８（図３参照）によって回転駆動されるものであり、下刃１５よりも大きな半径を有する円環状をなしており、その中空部分に下刃駆動軸１６が貫通している。

【0016】

図３にも示すように、円環状押圧部材１７は、一対の駆動ローラ１８を互いに接近もしくは離間させることによって、その高さ位置（図３の上下方向位置）を調節可能であり、切断位置Ｐとなる頂部の近傍において、下刃１５とほぼ同じ高さ位置となるように調節される。つまり、下刃１５が摩耗や交換により刃径が変化した場合にも、下刃１５と円環状押圧部材１７との頂部近傍の高さ位置を一致させることが可能なように、下刃１５と円環状押圧部材１７とが別体とされ、かつ、円環状押圧部材１７の高さ位置が調整可能な構成となっている。このため、円環状押圧部材１７と下刃１５とは、通常、異なる大きさ（半径）となっており、互いに偏心したものとなっている。

【0017】

また、下刃１５と円環状押圧部材１７とは、切断位置Ｐの近傍において、帯状材１１の送出速度とほぼ同等の速度が得られるように、互いに異なる回転速度で個別に回転駆動されている。

【0018】

図２を参照して、円環状押圧部材１７は、軸方向寸法の狭い第１円環状押圧部材１７Ａと軸方向寸法の広い第２円環状押圧部材１７Ｂとが交互に配置されて構成されている。第１円環状押圧部材１７Ａは、一対の上刃１３の内側に配置される一対の下刃１５の内側に配置され、第２円環状押圧部材１７Ｂは、一対の上刃１３の外側に配置される一対の下刃１５の内側に配置されている。第２円環状押圧部材１７Ｂの左右の外周縁部には、それぞれ上刃１３との干渉を回避するための凹部２８が凹設されている。

【0019】

図４は一連の切断動作を説明するための説明図であり、（Ａ）〜（Ｆ）の順に断面位置Ｄが送出方向Ａの下流側に推移する図となっている。各（Ａ）〜（Ｆ）の左側の図は、右側の図の断面位置Ｄでの断面図に相当する。なお、図中の符号１９は裁断後の帯状材１１を巻き取るローラである。

【0020】

図４（Ａ）に示すように、切断位置（図４（Ｄ）の近傍）よりも送出方向Ａの上流側では、下刃１５及び円環状押圧部材１７に対して上刃１３がせん断方向（図４の上下方向）に離間しており、切断位置へ向かうに従って上刃１３と下刃１５がせん断方向（図４の上下方向）に互いに接近していく。そして、図４（Ｃ）〜（Ｅ）に示すように、切断位置の近傍で、上刃１３の下端部と下刃１５の上端部（頂部）とがせん断方向に交差して帯状材１１が切断（せん断）される。切断後には、図４（Ｅ），（Ｆ）に示すように、送出方向Ａの下流側へ向かうに従って両者１３，１５が再び離間していく。

【0021】

図５及び図６は、本発明の第１実施例に係る保護材２０が設けられた円環状押圧部材１７（第１円環状押圧部材１７Ａ）を単体で示している。金属製の円環状押圧部材１７には、円形刃である下刃１５に隣接する軸方向両側面に、合成樹脂製の保護材２０が取り付けられている。この保護材２０は、円環状押圧部材１７の軸方向側面の全面を覆うリング部２１と、このリング部２１の外周縁より折曲する折曲部２２と、を有する形状をなしている。詳しくは、図２に示すように、第１円環状押圧部材１７Ａでは、折曲部２２がリング部２１より断面Ｌ字状に折曲しており、第２円環状押圧部材１７Ｂでは、凹部２８の形状に応じて折曲部２２がリング部２１から２回折曲したクランク状の形状をなしている。

【0022】

円環状押圧部材１７の外周縁部には、保護材２０の折曲部２２が嵌合する嵌合部２３が凹設されており、この嵌合部２３に折曲部２２を圧入することで、保護材２０が円環状押圧部材１７に固定されている。

【0023】

なお、円環状押圧部材１７に対する保護材２０の固定方法としては、この実施例のような圧入による固定に限らず、接着剤等を用いて接合しても良く、あるいはフック等を用いて固定するようにしても良い。

【0024】

保護材２０は、金属製の円形刃である下刃１５や円環状押圧部材１７よりも硬度が低く、かつ、ゴムやエラストマーよりも摩擦係数が低い、弾性率が１００Ｍｐａ以上の合成樹脂材料により形成されている。保護材２０に用いられる合成樹脂材料としては、重量，強度，耐衝撃性，摺動特性に優れたエンジニアリングプラスチックが望ましい。具体的には、ＰＯＭ（ポリアセタール）やＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）が望ましいが、比較的安価なベークライト等を用いても良い。参考までに、各素材の主な物理特性は下記の通りである。
・ＰＯＭ：比重１．４１，圧縮強さ１２．７ｋｇｆ・ｍｍ^−２，摩擦係数０．３２，吸水率＜０．３
・ＰＥＥＫ：比重１．３２，圧縮強さ１２．１ｋｇｆ・ｍｍ^−２，摩擦係数０．３，吸水率＜０．１
・ベークライト：比重１．４，圧縮強さ１６．７ｋｇｆ・ｍｍ^−２，吸水率＜０．２
次に、このような本実施例の作用効果について説明する。隣接する金属製の円形刃である下刃１５と円環状押圧部材１７とは互いに異なる回転速度で回転駆動されているために、仮に両者１５，１７が接触すると、下刃１５の摩耗や破損を生じるおそれがあるが、本実施例では、下刃１５の軸方向側面と接触し得る円環状押圧部材１７の軸方向両側面に、金属製の下刃１５や円環状押圧部材１７よりも硬度の低い（柔らかい）合成樹脂製の保護材２０を介在させているために、下刃１５が保護材２０に摺接する形となり、金属製の下刃１５と円環状押圧部材１７との直接的な接触を回避し、これによる摩耗や破損の発生を防止することができる。

【0025】

また、保護材２０のみを軟質な合成樹脂材料とし、円環状押圧部材１７自体は硬質な金属製とすることで、円環状押圧部材１７が帯状材１１を押圧する際に撓むことが抑制され、帯状材１１の位置精度を向上することができる。

【0026】

仮に保護材２０をエラストマー素材やゴム素材のような摩擦係数の高い（弾性率の低い）材料により形成した場合、回転速度が異なる下刃１５と円環状押圧部材１７とが摺接した場合に、摩擦抵抗が大きくなり、下刃１５に引きずられる形で円環状押圧部材１７の速度が変動し、円環状押圧部材１７の速度が安定しない。これに対して本実施例では、ゴムやエラストマーに比して摩擦係数が低い、つまり弾性率が１００Ｍｐａ以上の合成樹脂材料により保護材２０を形成しているために、下刃１５と摺接した場合にも、摩擦係数が低いためにお互いを引きずることなく独立して動作させることができ、円環状押圧部材１７の速度が安定する。

【0027】

また、本実施例で用いられる下刃１５や上刃１３は、左右両側の外周縁がともに刃として用いることのできるギャング刃とも呼ばれる矩形刃である。このような矩形刃を用いることで、例えば図２の最も左側の下刃１５では、左側の外周縁の刃のみを切断に使用しているが、この左側の外周縁の刃が摩耗した場合には、下刃１５自体の左右を反転させて、使用していない右側の外周縁の刃を切断に用いることができる。つまり、左右両側の刃を有効に利用することができる。

【0028】

但し、本実施例のように回転速度の異なる下刃１５と円環状押圧部材１７とが隣接していると、例えば上記図２の最も左側の下刃１５の場合、切断に使用していない右側の側面が円環状押圧部材１７との接触により摩耗，破損するおそれがあり、左右両側の刃を有効に利用することができなくなる。本実施例では、円環状押圧部材１７との接触による摩耗，破損を抑制・回避することで、左右両側の刃を有効に利用するという矩形刃の本来の機能を得ることができる。

【0029】

更に、上記第１実施例においては、保護材２０が円環状押圧部材１７に圧入により嵌合・固定されているために、保護材２０が摩耗したような場合にも、保護材２０の交換作業を容易に行うことができる。

【0030】

図７は本発明の第２実施例に係る保護材２０Ａが設けられた円環状押圧部材１７を単体で示している。この第２実施例では、円環状押圧部材１７の軸方向両側面及び外周面を含めた全面にわたって、合成樹脂製の保護材２０Ａがコーティングされている。このようにコーティング処理により保護材２０Ａを円環状押圧部材１７の表面に設けるようにしても良く、この場合であっても上記第１実施例と同様の作用効果を奏することができる。

【0031】

なお、下刃１５の軸方向側面と接触し得る円環状押圧部材１７の軸方向側面にのみ、保護材２０Ａをコーティングするようにしても良い。

【符号の説明】

【0032】

１０…スリッター装置
１１…帯状材
１３…上刃
１５…下刃（円形刃）
１７…円環状押圧部材
２０，２０Ａ…保護材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】