組み合わせカッタ

【課題】一時加工をする第一カッタと一次加工部に二次加工をする第二カッタを一つに組み合わせたカッタを提供する。
【解決手段】回転軸１００に対して軸方向に重ね組み合わせて装着される第一カッタ２０と第二カッタ５０を有し、前記第二カッタ５０は、前記回転軸１００に装着される第二ベース５２と、前記第二ベース５２から前記第一カッタ２０を厚み方向に超えて突出する第二ブレード７８を有し、前記第一カッタ２０は、前記第二カッタ５０に重ねられ、かつ、前記第二ブレード７８と干渉しない空間を有する第一ベース２２と、前記第一ベース２２から径方向外方に突出する第一ブレード４０を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は組み合わせカッタに関する。詳しくは、幅の比較的狭い被加工材、例えば板状の側部等を加工するカッタに関するものである。更に詳しくは、被加工材の側部などを切削する一次加工と一次加工部に二次加工とを同時に施すことのできる新規な組み合わせカッタを提供する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、製本時に使用されるカッタが開示されている。製本の一種には、糸や針金等を使用しない無線綴り製本がある。無線綴り製本は、表紙を付ける前の中本の背部を平面に形成した後、その平面に糊が塗布されて表紙を装丁して製本する。糊の種類や製本の仕上げ違いにより、中本の背部を平面に形成した後、更に平面に切欠きを形成して糊を塗布する場合がある。従来、平面を形成する加工（一次加工）と、切欠きを形成する加工（二次加工）は異なる工具（カッタ）を使用して別々になされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−５０８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのため、一次加工と二次加工を短縮して行うことのできるカッタが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために本発明は、各請求項に記載の通りの構成を備える組み合わせカッタであることを特徴とする。一つの特徴は、回転軸に対して軸方向に重ね組み合わせて装着される第一カッタと第二カッタを有する。第二カッタは、回転軸に装着される第二ベースと、第二ベースから第一カッタを厚み方向に超えて突出する第二ブレードを有する。第一カッタは、第二カッタに重ねられ、かつ、第二ブレードと干渉しない空間を有する第一ベースと、第一ベースから径方向外方に突出する第一ブレードを有する。
【０００６】
したがって第一カッタによる加工と第二カッタによる加工を同時に行うことができる。これにより加工工程を短縮し得る。また第一カッタと第二カッタを一軸に装着できるので加工装置も小さくし得る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の組み合わせカッタの斜視図である。
【図２】図１の矢印ＩＩ方向からの組み合わせカッタの上面図である。
【図３】図２の矢印ＩＩＩ方向からの組み合わせカッタの側面図である。
【図４】本発明の組み合わせカッタの分解斜視図である。
【図５】図４の矢印Ｖ方向からの第一カッタの上面図である。
【図６】図５の矢印ＶＩ方向からの第一カッタの側面図である。
【図７】図４の矢印ＶＩＩ方向からの第二ベースの上面図である。
【図８】図７の矢印ＶＩＩＩ方向からの第二ベースの側面図である。
【図９】第二ブレードの斜視図である。
【図１０】図９の矢印Ｘ方向からの第二ブレードの上面図である。
【図１１】図１のＸＩにおける組み合わせカッタの部分拡大斜視図である。
【図１２】図１のＸＩＩにおける組み合わせカッタの部分拡大斜視図である。
【図１３】組み合わせカッタの使用状態を説明するための図である。
【図１４】図１３の矢印ＸＩＶ方向からの組み合わせカッタによって加工された被加工物の下面図である。
【図１５】本発明の他の形態の組み合わせカッタの斜視図である。
【図１６】図１５の矢印ＸＶＩ方向からの組み合わせカッタの上面図である。
【図１７】図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線からの組み合わせカッタの断面図である。
【図１８】図１５のＸＶＩＩＩにおける組み合わせカッタの部分拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の実施形態を図１〜１４にしたがって説明する。図１〜４に示すように組み合わせカッタ１０は、回転軸１００に対して軸方向に重ねて装着される第一カッタ２０（平面形成カッタ）と第二カッタ５０（切欠きカッタ）を有する。
【０００９】
第一カッタ２０は、図４、５に示すように丸鋸あるいは側フライス等と同様の円板状である。第一カッタ２０は、第一ベース２２（円板状台金）と、第一ブレード４０（切削刃）を有する。第一ベース２２の中心には、軸方向に貫通する円形の嵌合孔２４が形成される。第一ベース２２の嵌合孔２４より外周側には、周方向に複数箇所、軸方向に貫通する第一取付孔２６が形成される。第一取付孔２６の軸方向一端側は、円錐状に形成される。図６に示すように第一カッタ２０の厚みＴ１は、撓み剛性を鑑み２．５〜２１ｍｍ例えば４．７ｍｍである。
【００１０】
第一ベース２２は、図５に示すように第一ベース２２の本体部の外周に複数の刃取付部２８を有する。刃取付部２８は、例えば等中心角間隔で配され、第一ベース２２の本体部から径方向に突出する。刃取付部２８は、略山形状で形成される。刃取付部２８の頂点部３０は、径方向外方に突出し、かつ刃取付部２８の回転方向Ｆ側に位置する。
【００１１】
刃取付部２８は、図１１、１２に示すように頂点部３０の内周側に刃取付面３４を有し、外周側に外周傾斜面３６を有する。外周傾斜面３６は、刃取付部２８の頂点部３０から回転方向Ｆの後方側の刃取付部２８に向かい、かつ第一ベース２２の径方向内方に延出する第一外周傾斜面３６ａと、第一外周傾斜面３６ａよりも大きな傾斜角で径方向内方に延出する第二外周傾斜面３６ｂが形成される。第二外周傾斜面３６ｂと刃取付面３４の間には、径方向内方に凹の円弧面３８が形成される。刃取付面３４は、第一ブレード４０が着座可能な段差状の棚が形成されている。刃取付部２８の各間には、ガレット３２が形成される。第一カッタ２０の形状は、鋼板から例えばレーザーにて切り抜いて形成される。更に、刃取付面３４部分はフライス等で切削し仕上げられる。
【００１２】
図６、１１、１２に示すように刃取付面３４には、第一ブレード４０がろう材等で固着される。第一ブレード４０は、矩形状の超硬合金あるいはサーメット等の硬質材料よりなる硬質チップ、多結晶ダイヤモンド等の高硬度焼結体よりなる高硬度チップで構成される。第一ブレード４０は、すくい面４２と、側逃げ面４４と、側切刃４６と、外周逃げ面４８と、外周切刃４９を有する。すくい面４２は、回転方向Ｆ前方の外周傾斜面３６と対向する。側逃げ面４４は、厚み方向に略直交する。側切刃４６は、すくい面４２と側逃げ面４４が交差する部位である。外周切刃４９は、すくい面４２と外周逃げ面４８が交差する部位である。第一ブレード４０は、第一ベース２２から径方向外方に突出すると共に、第一ベース２２の厚み方向（軸方向）上方に僅か突出する。
【００１３】
図４に示すように第二カッタ５０は、第二ベース５２と、第二ブレード７８（切欠き刃）を有する。
【００１４】
第二ベース５２は、図４、７、８に示すように円板状である。第二ベース５２の外周径は、第一ブレード４０の先端が位置する径（回転径）より小さく、第一カッタ２０の円弧面３８の位置する径より大きい。第二ベース５２は、取付部５４と当接面部６４を一体に有する。取付部５４は、第二ベース５２の軸方向両側に平滑面を有する。
【００１５】
取付部５４は、図４、７、８に示すように１４〜５０ｍｍ例えば２４ｍｍの厚みＴ２を有する。取付部５４の中心には、軸方向に円形の軸孔５８が貫通される。取付部５４は、第一カッタ２０の嵌合孔２４の径と略同一の径の外周面５６を有する。取付部５４は、軸方向にガイド孔６０が複数貫通される。ガイド孔６０は、取付部５４に等中心角間隔で配置される。各ガイド孔６０の間には、軸方向に第二取付孔６２が貫通される。第二取付孔６２の軸方向一端側は、円錐状に形成される。
【００１６】
当接面部６４は、図７、８に示すように取付部５４の外周側に位置する。当接面部６４は、取付部５４より厚みが薄く環状である。当接面部６４の厚みＴ３は、１２〜３０ｍｍ例えば２０ｍｍである。当接面部６４は、軸方向に直交する平滑な面形状である。当接面部６４には、複数の第一雌ねじ孔６８が形成される。第一雌ねじ孔６８は、等中心角間隔に配され、ねじ溝が形成される。第一雌ねじ孔６８は、第一カッタ２０の第一取付孔２６に対応する位置に配置される。当接面部６４の外周面６６の軸方向のほぼ中央位置には、全周に亘って環状溝７４が形成される。外周面６６には、環状溝７４より当接面部６４に近い位置に、径方向内方に凹の取付座７２が形成される。取付座７２は、第一カッタ２０のガレット３２に対応して配置される。取付座７２の底面７３には、径方向内方に第二雌ねじ孔７６が形成される。
【００１７】
第二ブレード７８は、図９、１０に示すように略直方体形状である。第二ブレード７８は、超硬合金あるいはサーメット等の硬質材料の硬質チップ、多結晶ダイヤモンド等の高硬度焼結体よりなる高硬度チップで構成される。第二ブレード７８は、取付座７２と略同幅の基部７９を有する。基部７９の長手方向一端には傾斜面８０と切刃８２が形成される。切刃８２の先端８４は、回転方向Ｆ側の先端に位置し長手方向高さが一番高い。切刃８２は、先端８４から回転方向Ｆの後方に傾斜している。切刃８２は、先端８４を有する三角形状の傾斜面８８を有する。基部７９の長手方向中央部には、第三取付孔８６が貫通される。
【００１８】
図１１、１２に示すように第二ブレード７８は、取付座７２に取り付けて第二ベース５２の外周において厚み方向に突出する。取付座７２の下端を構成する環状溝７４の溝壁面の下側は第二ブレードの取り付け基準面となるので旋盤等により精度よく加工される。これにより、第二ブレード７８の突出寸法が精度良く決定される。第二ブレード７８は、取付座７２の一部又は全てに固定され加工条件や切欠き溝Ｄのピッチ等（図１４参照）によって決定される。
【００１９】
図１、４に示すように回転軸１００は、円板状の基台部１０１を有する。基台部１０１には、組み合わせカッタ１０が軸方向に取り付けられる。基台部１０１は、嵌合軸部１０３とガイド部材１０２と第三雌ねじ孔１０４を有する。嵌合軸部１０３は、第二ベース５２の軸孔５８と略同一の径を有する。基台部１０１の軸中心には、嵌合軸部１０３が軸方向に突出する。ガイド部材１０２は、嵌合軸部１０３の外周に等中心角間隔で、かつ軸方向に複数突出する。ガイド部材１０２は、第二カッタ５０のガイド孔６０が挿入される。これにより、組み合わせカッタ１０は、回転軸１００に対して直交して配置され、かつ回転軸１００の駆動力が伝達される。第三雌ねじ孔１０４は、各ガイド部材１０２の間に軸方向に形成される。第三雌ねじ孔１０４には、ねじ部材１０５が挿入される。これにより、組み合わせカッタ１０は、回転軸１００に軸方向から固定される。
【００２０】
組み合わせカッタ１０を組み立てる場合は、先ず、図４に示すように第一カッタ２０と、第二ベース５２を同心的に重ねる。嵌合孔２４に取付部５４を挿入し、第一ベース２２と当接面部６４を当接する。第一ベース２２の第一取付孔２６と第二ベース５２の第一雌ねじ孔６８を重ねてねじ部材７０で螺合する。次に、第二ベース５２に第二ブレード７８を装着する。第二ブレード７８は、第三取付孔８６にねじ部材８９を挿通して第二雌ねじ孔７６に螺合して取付座７２に固定する。第二ブレード７８は、第一ベース３０のガレット３２内に位置し、第一カッタ２０の厚み方向を超えて突出する。第一カッタ２０と第二カッタ５０が軸方向に重なって組み合わせカッタ１０となる。
【００２１】
組み合わせカッタ１０を回転軸１００に装着する場合は、先ず、図４に示すように、組み合わせカッタ１０の第二カッタ側の面を回転軸１００側に向ける。取付部５４の軸孔５８を嵌合軸部１０３に嵌合する。取付部５４のガイド孔６０をガイド部材１０２に挿通する。取付部５４の第二取付孔６２にねじ部材１０５を挿通して第三雌ねじ孔１０４と螺合する。組み合わせカッタ１０の回転軸１００への装着が完了する。
【００２２】
書籍の無線綴り製本の一例の概略を示す。先ず、大判の用紙の表裏に複数のページを所定の配置位置に印刷する。印刷された前記用紙をページ順となるよう折り曲げる。この折り曲げたものをページ数に応じて複数重ね、中本を構成する。
【００２３】
次に、図２、１３に示すように組み合わせカッタ１０を、中本Ｗの搬送ラインＬの下方に配設された電動モータＭから垂直上方に回転軸１００に取り付ける。中本Ｗの背部Ｗａ（背表紙貼着部分）を下にして、且つ下端が第一カッタ２０の第一ブレード４０よりわずかに下側に配置された状態で搬送ラインＬに取り付ける。組み合わせカッタ１０は、電動モータＭの駆動力が回転軸１００に伝達され、回転軸１００周りに回転方向Ｆで回転する。搬送ラインＬで送られた中本Ｗは、回転する組み合わせカッタ１０によって背部Ｗａ（背表紙貼着部分）のうち第一カッタ２０より下側に突出した部分が加工される。背部Ｗａは、第一カッタ２０で平面に形成されると共に、第二カッタ５０によって切欠き溝Ｄ（図１４参照）が形成される。次に、切欠き溝の形成された平面に糊を塗布することで糊が中本に浸透する。かかる状態で表紙を中本の背部に装丁し、残り三方を裁断して製本とする。
【００２４】
中本Ｗの背部Ｗａは、図１４に示すように所定のピッチで切欠き溝Ｄが形成される。この構成により、中本Ｗの背部Ｗａを平面に形成する加工工程と、前記平面に切欠きを形成する加工工程が一軸に装着した組み合わせカッタ１０のみで同時成形でき、一工程省略できる。本発明からなる組み合わせカッタ１０は、中本Ｗの背部Ｗａを別軸で平面に形成する場合には、第一カッタ２０を組み合わさずに第二カッタ５０単体でも使用可能である。中本Ｗの背部Ｗａを平面に仕上げる必要のない場合も同様である。
【００２５】
以上のように、本発明の組み合わせカッタ１０は、回転軸１００に対して軸方向に重ね組み合わせて装着される第一カッタ２０と第二カッタ５０を有する。第二カッタ５０は、回転軸１００に装着される第二ベース５２と、第二ベース５２から第一カッタ２０を厚み方向に超えて突出する第二ブレード７８を有する。第一カッタ２０は、第二カッタ５０に重ねられ、かつ、第二ブレード７８と干渉しない空間を有する第一ベース２２と、第一ベース２２から径方向外方に突出する第一ブレード４０を有する。
【００２６】
したがって第一カッタ２０による加工と第二カッタ５０による加工を同時に行うことができる。これにより加工工程を短縮し得る。また第一カッタ２０と第二カッタ５０を一軸に並べるために加工装置も小さくし得る。
【００２７】
第二カッタ５０の第二ベース５２は第一カッタ２０と別個に単独で回転軸１００に装着される取付部５４を有する。したがって、第二カッタ５０のみを回転軸１００に取り付けることで第二カッタ５０による加工のみを行うことができる。かくして、加工の多様性に応じ得る。
【００２８】
第一カッタ２０の第一ベース２２には、複数の第一ブレード４０の各間にガレット３２が第二ブレード７８と干渉しない空間として形成され、ガレット３２に第二ブレード７８が位置する。したがって、第一カッタ２０の第一ブレード４０に形成されるガレット３２を第二ブレード７８と干渉しない空間として有効に用いて、第二ブレード７８が突出し得る。
【００２９】
第二カッタ５０の第二ブレード７８は、第二ベース５２に対し着脱可能である。したがって、第二ブレード７８を取り外すことで第一カッタ２０は、単独で使用可能な構成とすることができ、より一層、加工の多様性に応じて、種々の組み合わせを可能とすることができる。任意の刃形状、任意の数の第二ブレード７８を任意の突出量に調整し第二カッタ５０に固定できる。
【００３０】
第一カッタ２０のみを単独で取り外し可能である。したがって、第一カッタの第一ブレードの磨耗が進行した場合、容易に新規の第一カッタに交換することができ、被加工物に対する加工代の再調整が不要となり作業性の向上を図ることができる。
【００３１】
次に、本発明の他の実施形態を図１５〜１８にしたがって説明する。他の実施形態のうち、前記実施形態と同様の構成については、同一構成部分に対し同一符号を付記してその説明は省略する。他の実施形態における組み合わせカッタ２１０は、図１５〜１８に示すように第一カッタ２２０と第二カッタ２５０とを有する。組み合わせカッタ２１０は、第一カッタ２２０（平面形成カッタ）の第一ブレード２４０の回転径に対し第二カッタ２５０の第二ブレード２７８（切欠き刃）の回転径が更に小さい。第一カッタ２２０の第一ベース２２２（円板状台金）には、第二ブレード２７８が貫通する貫通孔２３３が形成される。貫通孔２３３は、ガレット２３２と繋がっている。貫通孔２３３は、鋼板から第一ベース２２２をレーザーにて切り抜く際に連続して形成される。第二ブレード２７８は、第二カッタ２５０の外周近傍に孔部による取付座２７２（貫通孔または止まり穴いずれでもよい）に固定される。第二ブレード２７８の固定は、第二カッタ２５０の外周側から螺子あるいは、ろう材等で接合される。
【００３２】
以上のように、第一カッタ２２０の第一ベース２２２には、第二カッタ２５０の第二ブレード２７８が貫通可能な貫通孔２３３が第二ブレード２７８と干渉しない空間として設けられている。これにより、第二ブレード２７８を所望な位置に配置させ得る。
【００３３】
第一カッタの第一ベース２２２には、複数の第一ブレード２４０の各間にガレット２３２が形成され、貫通孔２３３は、ガレット２３２と繋がって形成される。これにより、ガレット２３２と、貫通孔２３３をまとめて形成することができる。
【００３４】
本発明の組み合わせカッタは、上記の形態に限定されず、その他各種の形態でも良い。例えば、他の加工例として、樹脂板の側面（厚みとなる面）の加工に応用してもよい。樹脂板の側面は、商品価値をよくする関係から、非常に平滑に仕上げられる。回転軸への取り付けは前記の実施形態と同じである。第二カッタの第二ブレードの切刃部は、平らな平面を仕上げるバイトの切刃に近似する形状をしている。これにより、第一カッタで側面を切削し平面を形成し、更に第二カッタの第二ブレードで仕上げ切削を行って平滑な平面に仕上げることができる。
【００３５】
組み合わせカッタは、第一カッタの第一ブレードの回転径に対し、第二カッタの第二ブレードの回転径が小さくても良いし、第二カッタの第二ブレードの回転径が大きいものでも良い。この場合、第二カッタの第二ブレードが一次加工を行い、第一カッタの第一ブレードが一次加工を行う。例えば、第二ブレードが粗加工を行い第一ブレードが仕上げ加工を行うものでも良い。
【００３６】
貫通孔は、ガレットと繋がって形成されるものでも良いし、繋がってないものでも良い。
【００３７】
組み合わせカッタは、二枚の構成でも良いし、二枚以上の構成であっても良い。たとえば、組み合わせカッタは組み合わす際には必要に応じてスペーサを介しても良い。
【００３８】
第二ブレードの先端は、第一カッタの厚みを僅か超えて回転軸延長方向に突出しても良いし、突出量を調整し得るスペーサを第一カッタと第二カッタとの間に挿入してもよい。
【００３９】
本発明の実施形態においては、第二ベースは、円板状でも良いし、多角形状でも良い。
【００４０】
第一カッタには、嵌合孔に代えて第二カッタと同心的に装着される構造を有していても良い。
【００４１】
第二カッタに軸孔に代えて回転軸が同心的に装着される構造を有していても良い。
【００４２】
組み合わせカッタの組み合わせ手順は、他の順番でも良い。例えば、第一カッタと第二ベースを重ね合わせる前に、第二ブレードを第二ベースに取り付けても良い。また、回転軸に第二ベースを取り付けてから第二ブレード、第一カッタを取り付けても良い。
【００４３】
第二ブレードは、切欠き溝を形成するものでも良いし切削により所定形状の溝を形成する刃であっても良い。切刃の形状は用途により変更できる。
【００４４】
取付座７２は、複数構成されるものでも良いし一つの構成であっても良い。
【００４５】
第二ブレードの取り付け構成は、種々のものが適用可能である。第二ベースから第一カッタを厚み方向に超えて突出する構成であれば良い。第二ブレードを着脱可能に固定できる取付座の構成でも良いし、ろう材で接合しても良い。
【符号の説明】
【００４６】
１０組み合わせカッタ
２０第一カッタ（平面形成カッタ）
２２第一ベース（円板状台金）
３２ガレット
４０第一ブレード（切削刃）
５０第二カッタ（切欠きカッタ）
５２第二ベース
５４取付部
７８第二ブレード（切欠き刃）
１００回転軸
２２０第一カッタ（平面形成カッタ）
２２２第一ベース（円板状台金）
２３２ガレット
２３３貫通孔
２４０第一ブレード
２５０第二カッタ
２７２取付座
２７８第二ブレード（切欠き刃）

【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に対して軸方向に重ね組み合わせて装着される第一カッタと第二カッタを有し、
前記第二カッタは、前記回転軸に装着される第二ベースと、前記第二ベースから前記第一カッタを厚み方向に超えて突出する第二ブレードを有し、
前記第一カッタは、前記第二カッタに重ねられ、かつ、前記第二ブレードと干渉しない空間を有する第一ベースと、前記第一ベースから径方向外方に突出する第一ブレードを有する組み合わせカッタ。
【請求項２】
請求項１に記載の組み合わせカッタであって、
前記第二カッタの前記第二ベースは前記第一カッタと別個に単独で前記回転軸に装着される取付部を有する組み合わせカッタ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の組み合わせカッタであって、
前記第一カッタの前記第一ベースには、複数の前記第一ブレードの各間にガレットが前記空間として形成され、前記ガレットに前記第二ブレードが位置する組み合わせカッタ。
【請求項４】
請求項１または２に記載の組み合わせカッタであって、
前記第一カッタの前記第一ベースには、前記第二カッタの前記第二ブレードが貫通可能な貫通孔が前記空間として設けられている組み合わせカッタ。

【図１】