JP2002346975A - 帯状ゴムカッター揺動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カッターの昇降移動を抵抗の少ない機構によ
り構成させ、滑らかに運動させ、且つ、容易な構成の帯
状ゴムカッター揺動装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 帯状ゴム部材を左右方向に切断するカッ
ター３及びカッター横行機構を搭載したフレーム19を、
左右方向の第１水平軸心11廻りに揺動させる揺動手段６
を備えた帯状ゴムカッター揺動装置に於て、揺動手段６
は、駆動装置14と、該駆動装置14により回動駆動される
ナット部材15と、該ナット部材15を回動自在に保持する
と共に取付部材30に左右方向の第２水平軸心12廻りに揺
動可能に枢支されたホルダー18と、該ナット部材15に螺
合して螺進・螺退するネジ部材16と、を備えたものであ
る。そして、上記フレーム19に直接又は間接的に、上記
ネジ部材16の一端部16ａを、左右方向の第３水平軸心13
廻りに揺動可能に枢結したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯状ゴムカッター
揺動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７に示すように、帯状ゴム部材40を左
右方向（幅方向）に切断するカッター43及びカッター横
行機構を搭載したフレーム44を、左右方向（幅方向）の
水平軸心41廻りに揺動させる揺動手段46を備えた帯状ゴ
ムカッター揺動装置に於て、従来の揺動手段46は、以下
のように構成されていた。

【０００３】従来の揺動手段46は、モーター42により回
転する雄ネジ杆45と、雄ネジ杆45に螺合して自転が拘束
されているナット部材と、ナット部材に取着された昇降
部材48とを有し、この昇降部材48にアーム49の一端が揺
動可能に枢着され、アーム49の他端が水平軸心41廻りに
揺動可能に枢着され、アーム49はカッター43を搭載する
フレーム44に取着されている。そして、雄ネジ杆45が回
転することにより、昇降部材48が昇降移動し、アーム49
の揺動運動によりカッター43を上下昇降（揺動）移動さ
せる装置が用いられている。この場合、昇降部材48には
アーム49の一端の枢着部に長孔51を有し、この枢着部の
軸50がこの長孔51を水平方向にスライドすることによ
り、アーム49が揺動可能となるものとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図７に示すように、従
来の揺動手段46に於て、昇降部材48は、上記アーム49と
の枢着部の軸50が長孔51内をスライドする滑り面を有し
ている。この時、滑り面には、摩擦抵抗を少なくするた
め、充分な潤滑油を補い摺動可能としている。しかし、
この滑り機構に於ける摩擦抵抗は非常に大きく、また、
潤滑油の経年変化・異物混合によりその性能は低下し、
摩擦面において、焼き付け、又は、変形・破損のトラブ
ルが発生するという問題点がある。また、多量の潤滑油
の使用は、装置や製品（帯状ゴム部材）を汚してしまう
虞があり環境面に於ても不適であるという問題点があ
る。

【０００５】そこで本発明は、カッターの昇降移動を抵
抗の少ない機構により構成させ、滑らかに運動させ、且
つ、容易な構成の帯状ゴムカッター揺動装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る帯状ゴムカッター揺動装置は、帯状
ゴム部材を左右方向に切断するカッター及びカッター横
行機構を搭載したフレームを、左右方向の第１水平軸心
廻りに揺動させる揺動手段を備えた帯状ゴムカッター揺
動装置に於て、該揺動手段は、駆動装置と、該駆動装置
により回動駆動されるナット部材と、該ナット部材を回
動自在に保持すると共に取付部材に左右方向の第２水平
軸心廻りに揺動可能に枢支されたホルダーと、該ナット
部材に螺合して螺進・螺退するネジ部材と、を備え、上
記フレームに直接又は間接的に、上記ネジ部材の一端部
を、左右方向の第３水平軸心廻りに揺動可能に枢結した
ものである。

【０００７】また、上記フレームにアーム部材を取着さ
せ、該アーム部材の一端部を左右方向の上記第１水平軸
心廻りに揺動可能に枢着させ、該アーム部材の他端部に
上記ネジ部材の一端部を左右方向の上記第３水平軸心廻
りに揺動可能に枢結したものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図示の実施の形態に基づ
き、本発明を詳説する。

【０００９】本発明による帯状ゴムカッター揺動装置
は、ベルトコンベヤー等の搬送装置10により（連続的又
は間欠的に）押出機（図示省略）から押し出され、送ら
れる、ゴムタイヤを構成するトレッド等の帯状ゴム部材
２を順次、タイヤ１本相当分の所定長さ寸法に切断する
ための装置である。

【００１０】図１及び図２は、帯状ゴムカッター揺動装
置を有する切断装置の実施の一形態を示す平面図及び側
面図であり、図１の平面図において、回転式の円板状の
カッター３は、帯状ゴム部材２を幅方向に切断する切断
刃であり、このカッター３は、待機位置７（２点鎖線の
状態）から、連続的に送られてくる帯状ゴム部材２の送
り速度と同じ速度で前進移動しながら（相対速度を０と
して）、帯状ゴム部材２の幅方向に横行移動（左右方向
移動）しつつ帯状ゴム部材２を幅方向に切断するもので
ある（切断工程）。又は、カッター３を前進移動させず
に、搬送装置10（帯状ゴム部材２）を一旦停止させて切
断するとしてもよい。そして、切断完了後、カッター３
は待機位置７へ戻って待機状態となる（戻り工程）もの
であり（以上で１サイクル）、待機状態から引き続い
て、カッター３は待機位置７から切断を開始するもので
ある。

【００１１】連続的に送られてくる帯状ゴム部材２の送
り速度と同じ速度で前進移動しながら、帯状ゴム部材２
の幅方向に横行移動しつつ帯状ゴム部材２を幅方向に切
断するカッター３の動きは、図１に示す矢印のように、
帯状ゴム部材２上を斜行運動するものである。

【００１２】帯状ゴム部材２の切断時は、図２及び図４
に示すように、搬送装置10上の帯状ゴム部材２を切断す
る為に、カッター３は、切断可能な切断高さの下方位置
Ｌに配置され、切断を行うものである。そして、切断完
了後、図３に示すように、カッター３は、帯状ゴム部材
２の上方を横切るよう通過して待機位置７へ戻るため
に、下方位置Ｌから、待機位置７への移動可能高さの上
方位置Ｕまで上昇（揺動）移動を行うものである。

【００１３】また、円板状のカッター３は、図２及び図
４に示すように側面視に於いて、右下がりに配置（進行
方向に前傾）されるため、帯状ゴム部材２の切断面形状
は、そのカッター３の配置角度に対応した、右下がりの
（帯状ゴム部材２の長手面に対して傾斜した）前傾斜面
を有する切断面を得る。これにより、帯状ゴム部材２の
加工次工程で行われる両端切断面の接着は、接着面拡大
等の作用により良好なものとすることができ、タイヤと
しての性能も、接合部は非接合部と同様のものとするこ
とができる。また、カッター３切断位置は、搬送装置10
の搬送ベルト材等は下方へ控えて、帯状ゴム部材２のみ
を切断するよう構成されている。

【００１４】次に帯状ゴム部材切断装置の全体につい
て、具体的に説明すると、所定待機位置７（図１）から
帯状ゴム部材２を幅方向に切断する回転式のカッター３
は、図５に示すように、カッターキャリッジ８に取着さ
れており、カッターキャリッジ８は、帯状ゴム部材２の
幅方向に横行移動させる横行機構５に走行可能に支持さ
れている。

【００１５】横行機構５は、フレーム19を構成する帯状
ゴム部材２の幅方向に設けた２本のガイドレール22に平
行でそれらの間に位置する雄ネジ杆23と、雄ネジ杆23を
回転させる横行用サーボモータ24（図１参照）とを有す
る。そして、カッターキャリッジ８は、ガイドレール22
に嵌合する（図示省略の）ローラと、雄ネジ杆23に螺合
する雌ネジを備えるソケット25とを有し、雄ネジ杆23が
回転することにより、ソケット25がこの雄ネジ杆23に沿
って移動し、カッターキャリッジ８がガイドレール22に
沿って走行するものである。また、この雄ネジ杆23及び
ソケット25の雌ネジは、ボールネジとすることにより動
力の伝達効率を上げ、カッター３の横行移動を滑らか且
つ高速に行えるものとする。又は、上記横行機構５が備
えるカッターキャリッジ８の位置変位機構を、タイミン
グベルト式にしてもよいものである。

【００１６】カッター３（カッターキャリッジ８）及び
カッター横行機構５を搭載したフレーム19は２本のガイ
ドレール22とその両端の枠部材21，21を備え、帯状ゴム
部材２の左右方向（幅方向）の第１水平軸心11廻りに揺
動するものであり、その揺動運動を揺動手段６により行
う。揺動手段６は、上述のとおり、図３及び図４に示す
ように、カッター３を上方位置Ｕ及び下方位置Ｌに昇降
（揺動）運動させるものであり、カッターキャリッジ８
（又はカッターキャリッジ８と横行機構５）を、後述す
るカッター台車１に搭載された第１ブラケット29の第１
水平軸心11廻りに昇降（揺動）運動させるものである。

【００１７】さらに、揺動手段６について詳説すると、
図３に示すように、後述するカッター台車１は、取付部
材30となる第２ブラケット30′を搭載している。第２ブ
ラケット30′の上部側にはホルダー18が、帯状ゴム部材
２の左右方向（幅方向）の第２水平軸心12廻りに揺動可
能に枢着されている。ホルダー18は、第２ブラケット3
0′に枢支される鉛直向きのフランジ板31と、フランジ
板31に直角方向のモーター取付ベース板32とからなる籠
状で、モーター取付ベース板32上に駆動装置14が搭載さ
れている。

【００１８】図３に示すように、駆動装置14は、サーボ
モーター33と、モーター33により周回可能なタイミング
ベルト又はチェーン等のエンドレスの可撓体34からな
り、可撓体34には、ホルダー18の上部に於いて、可撓体
34に対応した図示省略のプーリーやスプロケットを介し
て雌ネジ部15ａのネジ孔を有するナット部材15が回動可
能に接続されている。そして、このナット部材15は、上
記回動可能状態で転がり軸受等の軸受とナットホルダー
18′を介してホルダー18に保持され、駆動装置14により
自転可能となるよう構成されている。即ち、ナット部材
15は雌ネジ部15ａのネジ孔の中心を軸として回動可能と
している。従って、ナット部材15は、第２水平軸心12廻
りにホルダー18を介在して揺動可能に取付部材30（第２
ブラケット30′）に枢支されることとなる。ナット部材
15は、ホルダー18と駆動装置14と共に、第２水平軸心12
廻りに揺動可能となる。

【００１９】そして、揺動手段６はナット部材15の雌ネ
ジ部15ａに螺合して螺進・螺退するネジ部材16を備えて
いる。即ち、駆動装置14により回動駆動可能なナット部
材15が、回動することにより、ナット部材15の雌ネジ部
15ａにネジ部材16が螺合してネジ部材16が進退動作を行
うものである。そして、このネジ部材16の一端部16ａ
に、フレーム19を後述するように直接又は間接的に左右
方向の第３水平軸心13廻りに揺動可能に枢結したもので
ある。また、このネジ部材16及び雌ネジ部15ａは、上記
横行機構５と同様ボールネジとすることで、走行移動を
滑らか且つ高速に行えるものとする。

【００２０】そして、図３と図４及び図５と図６に示す
ように、フレーム19は、アーム部材17を介在させて第３
水平軸心13廻りに揺動し、且つ、帯状ゴム部材２の左右
方向（幅方向）の第１水平軸心11廻りに揺動可能に枢着
されているため、ネジ部材16の進退動作により、フレー
ム19は第１水平軸心11廻りに揺動し、フレーム19に連結
されるカッター３は昇降（揺動）移動するものとなる。

【００２１】このとき、ネジ部材16の一端部16ａが、第
１水平軸心廻りに揺動するものであり、その揺動は、第
３水平軸心13とナット部材15の距離が変更することによ
り行われるが、この揺動運動は、ナット部材15を取着し
たホルダー18が、第２ブラケット30′に揺動可能に枢着
されているが故に可能なものである。

【００２２】また、上述のとおり、フレーム19に間接的
にネジ部材16の一端部16ａを第３水平軸心13廻りに揺動
可能に枢結したもの、としているが、これは即ち、図５
と図６に示すように、フレーム19の一部を構成する枠部
材21にアーム部材17を取着させ、アーム部材17の一端部
17ａを左右方向の第１水平軸心11廻りに揺動可能に枢着
させ、アーム部材17の他端部17ｂにネジ部材16の一端部
16ａを左右方向の第３水平軸心13廻りに揺動可能に枢結
したものである。即ち間接的とは、アーム部材17による
リンク機構を有する状態を示す。

【００２３】又は、上述のとおり、フレーム19に直接的
にネジ部材16の一端部16ａを第３水平軸心13廻りに揺動
可能に枢結したもの、としているが、これは即ち、図５
と図６に示すアーム部材17を介在させずに（アーム部材
17を省略して）、フレーム19の一部を構成する枠部材21
の一部を左右方向の第１水平軸心11廻りに揺動可能に枢
着させ、フレーム19の枠部材21の他部にネジ部材16の一
端部16ａを左右方向の第３水平軸心13廻りに揺動可能に
枢結したものである。つまり、第１水平軸心11は、フレ
ーム19内に有する構成や、フレーム19内の雄ネジ杆23の
中心軸と一致させてもよい。

【００２４】カッター３の（揺動）昇降移動をさせる揺
動手段６及びフレーム19の連結部（枢着部）、即ち、第
１水平軸心となる第１ブラケット29の軸受部、第２水平
軸心となる第２ブラケット30′の軸受部、第３水平軸心
となるネジ部材16の一端部16ａの軸回転部、がすべて低
摩擦抵抗の回転軸受による回転支持構造となり、また、
その連結部に大きな推力を与えないため、カッター３の
駆動が滑らかで、且つ、少動力によりカッター３を旋回
可能とすることができる。これら軸受摺動部、軸回転部
は、具体的には、転がり軸受や滑り軸受とすればよい。
また、滑り軸受とした場合でも、オイルレスメタルによ
る無給油軸受構造とすることにより、潤滑油を全く使用
しないものとしてもよい。

【００２５】次に、カッター３を帯状ゴム部材２の送り
方向へ移動させる（進退動作）走行手段は、カッターキ
ャリッジ８と横行機構５と揺動手段６と、を搭載したカ
ッター台車１を有するものとする。このカッター台車１
は図２に示すように、同期送り機構４により、帯状ゴム
部材２の送り方向へ前後方向移動できるものであり、同
期送り機構４は、帯状ゴム部材２の長手方向に設けた雄
ネジ杆26と、雄ネジ杆26を回転させる送り移動用サーボ
モータ27と図示省略のガイドレールと、を備える。そし
て、カッター台車１は、雄ネジ杆26に螺合する雌ネジ部
28を有し、雄ネジ杆26が回転することにより、雌ネジ部
28がこの雄ネジ杆26に沿って移動し、ガイドレールに沿
って、カッター台車１は前後方向走行するものである。
また、この雄ネジ杆26及び雌ネジ部28は、上記横行機構
５と同様ボールネジとすることで、走行移動を滑らか且
つ高速に行えるものとする。又は、揺動手段６が備える
カッター台車１の位置変位機構を、タイミングベルト式
にしてもよいものである。

【００２６】また、上記カッター３（カッターキャリッ
ジ８）の移動距離及びカッター３の昇降（揺動）距離は
制御手段９により、駆動・停止信号を出力するよう設定
されている。又は、カッター３の位置確認は、夫々の動
作始端・終端に位置検出用のセンサー等により行っても
よいものである。

【００２７】

【発明の効果】本発明は上述の構成により次のような効
果を奏する。

【００２８】（請求項１によれば）カッター３の（揺
動）昇降移動をさせる揺動手段６の連結部を回転支持構
造とするため、極めて小さい摩擦抵抗によりカッター３
の昇降移動をさせることが可能であり、装置、部品の安
定性・耐久性を向上させることができる。潤滑油の使用
が不要若しくは微量で済み、円滑な動作を簡単な構成に
よりさせることが可能である。

【００２９】（請求項２によれば）小さな動力により、
カッター３を（揺動）昇降移動させることが可能とな
る。また、揺動手段６の連結部の摩擦抵抗をさらに小さ
くすることができ、潤滑油の使用が不要若しくは微量で
済み、カッター３の円滑な動作を簡単な構成によりさせ
ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す全体平面図であ
る。

【図２】本発明の実施の一形態を示す側面図である。

【図３】本発明のカッター揺動手段の一形態を示す側面
図である。

【図４】本発明の他の状態のカッター揺動手段の一形態
を示す側面図である。

【図５】本発明のカッター揺動手段の一部を示す斜視図
である。

【図６】本発明の他の状態のカッター揺動手段の一部を
示す斜視図である。

【図７】従来のカッター揺動手段を示す側面図である。

【符号の説明】

２ 帯状ゴム部材 ３ カッター ５ 横行機構 ６ 揺動手段 11 第１水平軸心 12 第２水平軸心 13 第３水平軸心 14 駆動装置 15 ナット部材 16 ネジ部材 16ａ 一端部 17 アーム部材 17ａ 一端部 17ｂ 他端部 18 ホルダー 19 フレーム 30 取付部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯状ゴム部材２を左右方向に切断するカ
   ッター３及びカッター横行機構５を搭載したフレーム19
   を、左右方向の第１水平軸心11廻りに揺動させる揺動手
   段６を備えた帯状ゴムカッター揺動装置に於て、該揺動
   手段６は、駆動装置14と、該駆動装置14により回動駆動
   されるナット部材15と、該ナット部材15を回動自在に保
   持すると共に取付部材30に左右方向の第２水平軸心12廻
   りに揺動可能に枢支されたホルダー18と、該ナット部材
   15に螺合して螺進・螺退するネジ部材16と、を備え、上
   記フレーム19に直接又は間接的に、上記ネジ部材16の一
   端部16ａを、左右方向の第３水平軸心13廻りに揺動可能
   に枢結したことを特徴とする帯状ゴムカッター揺動装
   置。
2. 【請求項２】 上記フレーム19にアーム部材17を取着さ
   せ、該アーム部材17の一端部17ａを左右方向の第１水平
   軸心11廻りに揺動可能に枢着させ、該アーム部材17の他
   端部17ｂに上記ネジ部材16の一端部16ａを左右方向の上
   記第３水平軸心13廻りに揺動可能に枢結した請求項１記
   載の帯状ゴムカッター揺動装置。