JP2006075951A

JP2006075951A - コード入りゴムシート材料を切断するカッタ

Info

Publication number: JP2006075951A
Application number: JP2004264042A
Authority: JP
Inventors: Kenjiro Sato; 謙二郎佐藤
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2004-09-10
Filing date: 2004-09-10
Publication date: 2006-03-23

Abstract

【課題】コードを切断したり露出させたりするような不具合の発生率を極めて低く抑えることができる刃を備えるカッタを供する。
【解決手段】先端縁の突き刺し刃と側縁の切断刃とを備えるカッタ刃片２と側縁の切断刃を備えるカッタ刃片３が互いに切断刃を反対方向に向けて接合し一体となってコード入りゴムシート材料の幅方向中央部に突き刺さり、離隔して互いに離れることでゴムシート材料を切断するカッタにおいて、一対のカッタ刃片２,３は、厚みｄが0.5mm〜2.0mmであり、一方のカッタ刃片の突き刺し刃２Ｔは、くの字状に屈曲して先細に突出した先端縁に形成され、その屈曲角度２βが90度〜120度で先端縁屈曲部がＲ２〜Ｒ６の円弧をなし、諸刃の両切刃面の互いのなす角度δが40度〜80度であり、刃先がＲ１以下の丸みを持つカッタ。
【選択図】図１

Description

本発明は、間隔を置いて平行にコードが埋設されたゴムシート材料をコードに沿って切断するカッタに関する。

コード入りゴムシート材料を切断するに際して、ゴムシート内部に埋設されたコードが切断により露出しないようにコード間を切断することが、例えば空気入りタイヤ等に構成材料として使用される場合に品質を維持するために要求される。

ゴムシート内部のコードは、製造時の誤差により常に等間隔に真っ直ぐ埋設されているとは限らず、またゴムシート自体が変形し易く、ゴムシートの変形に伴い中に埋設されたコードも変形していたりすることがある。
このようなコード入りゴムシート材料を、コードが露出したり切断されたりしないようにコード間をコードに沿って切断するカッタについては、種々提案されている。

中でも一対のカッタ刃片を合体してゴムシート材料に突き刺し、互いに離れさせることで切断するカッタについては、同出願人が先に出願して登録になった特許文献１等がある。
特許第３００３７１３号公報

同特許文献１記載のカッタは、先端縁の突き刺し刃と側縁の切断刃とを備えるカッタ刃片と側縁の切断刃を備えるカッタ刃片が互いに切断刃を反対方向に向けて接合し一体となってコード入りゴムシート材料の幅方向中央部に突き刺さり、離隔して互いに離れることでゴムシート材料を切断するカッタであり、特許文献１には同カッタを揺動自在に保持して駆動する切断装置が開示されている。

カッタのおよその外形は、図面から知ることができるが、刃自身の最適な形状については全く開示されていない。

また、一対のカッタ刃片からなるものでなく、一体に形成されたカッタでヒータで熱して使用する特許文献２の例では、突き刺し刃の刃先が丸刃であり、切断刃の刃先が鋭角であることが記載されている。
特開２００３−１７５４９０号公報

しかし、それ以上のことは記載されておらず、コードを切断したり露出させたりするような不具合を起こさせない刃自身の正確な形状は、依然として明らかではない。
そこで、本願発明者は、鋭意研究の結果、カッタによりコード入りゴムシート材料を切断する際に、コードを切断したり露出させたりするようなことが極めて起こり難い刃自身の形状を見出したものである。

したがって、本発明の目的とする処は、コードを切断したり露出させたりするような不具合の発生率を極めて低く抑えることができる刃を備えるカッタを供する点にある。

上記目的を達成するために、請求項１記載のカッタは、先端縁の突き刺し刃と側縁の切断刃とを備えるカッタ刃片と側縁の切断刃を備えるカッタ刃片が互いに切断刃を反対方向に向けて接合し一体となってコード入りゴムシート材料の幅方向中央部に突き刺さり、離隔して互いに離れることでゴムシート材料を切断するカッタにおいて、前記一対のカッタ刃片は、厚みが0.5mm〜2.0mmであり、一方のカッタ刃片の突き刺し刃は、くの字状に屈曲して先細に突出した先端縁に形成され、その屈曲角度が90度〜120度で先端縁屈曲部がＲ２〜Ｒ６の円弧をなし、諸刃の両切刃面の互いのなす角度が40度〜80度であり、刃先がＲ１以下の丸みを持つことを特徴とする。

請求項２記載のカッタは、請求項１記載のカッタにおいて、前記一対のカッタ刃片の切断刃が、くの字状に屈曲して凹んだ側縁に形成され、その屈曲角度が90度〜130度であり、同屈曲部が約Ｒ１の円弧をなし、諸刃の両切刃面の互いのなす角度が40度〜80度であり、刃先が尖っていることを特徴とする。

請求項１のカッタによれば、接合して一体となった一対のカッタ刃片を、コード入りゴムシート材料に対してコードの指向する方向に平行にした姿勢で突き刺すと、厚みが0.5 mm〜2.0mmのカッタ刃片の屈曲角度が90度〜120度でＲ２〜Ｒ６の円弧をなし諸刃の両切刃面の互いの角度が40度〜80度でＲ１以下の丸みを持つ突き刺し刃の刃先がゴムシートに接触して食い込むときに、刃先の両側でゴムシート内のコードの埋設位置により異なる抵抗を受け、抵抗の弱い方すなわちコードを避ける方にカッタ刃片が感度良く移動して食い込むので、コードを避けて突き刺さり、コードを突き刺し切断したり露出させたりする不具合の発生率を大幅に低くすることができる。

請求項２のカッタによれば、一対のカッタ刃片をコード入りゴムシート材料に突き刺し後、離隔して互いに離れて切断刃によりゴムシート材料を切断していくと、一対のカッタ刃片の屈曲角度が90度〜130度で屈曲部が約Ｒ１の円弧をなすくの字状に屈曲して凹んだ側縁に形成され諸刃の両切刃面の互いの角度が40度〜80度である切断刃が、ゴムシート材料の埋設コード間を切り込むときに、互いの角度が40度〜80度の両切刃面にゴムシート材料内のコードの埋設位置により異なる抵抗を受け、抵抗の弱い方すなわちコードを避ける方にカッタ刃片が感度良く移動して切り込むので、コードを避けて切断していき、コードを削って露出させたり切断したりする不具合の発生率を大幅に低く抑えることができる。

以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図６に基づいて説明する。
本実施の形態に係るコード入りゴムシート材料を切断するカッタ１の拡大正面図を図１に示す。
カッタ１は、鋼材の厚さｄが1.5mmの一対のカッタ刃片２，３からなる。
カッタ刃片２，３の厚さｄは、0.5mm〜2.0mmが好ましい。

一方のカッタ刃片２は、突き刺し刃２Ｔが先端縁に（図１で格子ハッチで示す）、切断刃２Ｓが側縁に形成されており、他方のカッタ刃片３は、切断刃３Ｓが側縁に形成されている（図１で斜線ハッチで示す）。
両カッタ刃片２，３は、互いに切断刃２Ｓ，３Ｓを反対方向に向けて接合して図１に示す形状をなして一体となる。

カッタ刃片２，３の互いに対称に形成される切断刃２Ｓ，３Ｓは、くの字状に屈曲して凹んだ側縁に形成され、その屈曲角度２αが110度（上下に角度αを構成する上下対称の屈曲角度）であり、その屈曲部がＲ１（半径１mm）の円弧をなしている。
図２の（１）に示すように切断刃２Ｓ，３Ｓの諸刃の両切刃面の互いのなす角度２γは60度（左右に角度γを構成する左右対称の角度）であり、刃先が尖っている。

カッタ刃片３は、この切断刃３Ｓのみを備え、他方のカッタ刃片２は切断刃２Ｓのほか突き刺し刃２Ｔをともに備えている。
このカッタ刃片２の突き刺し刃２Ｔは、カッタ刃片３と接合した状態で左右のくの字状に屈曲して凹んだ切断刃２Ｓ，３Ｓの両下端から互いに近づいて先細に突出し、くの字状に屈曲した先端縁に形成されている。

突き刺し刃２Ｔは左右対称であり、中心から左右にそれぞれ幅ｗをとった間に形成されている。
切断刃２Ｓ，３Ｓの両下端から突き刺し刃２Ｔまでは切断刃２Ｓ，３Ｓと同じ形状の刃がカッタ刃片２に形成されている。

突き刺し刃２Ｔのくの字状の先端縁屈曲角度２βは105度（左右に角度βを構成する左右対称の屈曲角度）であり、その屈曲部はＲ３（半径３mm）の円弧をなしている。
図２の（２）に示すように突き刺し刃２Ｔの諸刃の両切刃面の互いのなす角度２δは60度（左右に角度δを構成する左右対称の角度）であり、刃先はＲ１の丸みを持つ丸刃である。

なお、図１を参照して、カッタ刃片２，３の分割面５は、上端縁中央から下方に延び、くの字状に屈曲して凹んだ切断刃２Ｓ，３Ｓの両下端の若干上まで至り、次いで斜め10度下方に折曲して切断刃３Ｓの下端に至る。
また、カッタ刃片２，３の上端には、それぞれ２つずつ取付孔２ａ，３ａが穿孔されている。

以上のような形状をしたカッタ刃片２，３によりコード入りゴムシート材料20が切断される。
カッタ刃片２，３は、例えば図３に示すような切断装置10の左右一対の保持具11に取付けられて使用される。

保持具11は、左右への移動とともに上下の昇降が可能な移動台12が先端をコ字状に形成されて設けられ、その先端の前後側部12ａ，12ａ間に２本平行な案内軸13，14が架設され、同案内軸13，14に貫通されてスライダ15が前後に摺動自在に支持されている。
一方のスライダ15に突設された支持板16にカッタ刃片２がねじ止めされ、他方の，スライダ15に突設された支持板16にカッタ刃片３がねじ止めされて取り付けられる。

ゴムシート材料20は、帯状をしていて内部にスチールまたは樹脂製のコード21が左右幅方向に指向して略等間隔に平行に埋設されている。
図３および図４に示すように、左右の保持具11，11に保持されたカッタ刃片２，３が、互いに押圧接合した状態で、ゴムシート材料20の左右幅方向の中央上方に位置する。

そして、保持具11，11の移動台12，12を下降すると、接合し一体となったカッタ刃片２，３はゴムシート材料20に突き刺さる。
厚みｄが1.5 mmのカッタ刃片のＲ４の円弧をなし諸刃の両切刃面の互いの角度δが60度でＲ１以下の丸みを持つ突き刺し刃２Ｔの刃先がゴムシート材料20に接触して食い込むときに、刃先の前後両側でゴムシート材料20内のコード21の埋設位置により異なる抵抗を受ける。

すなわち、突き刺し刃２Ｔは、刃先に近い側のコード21からより大きい抵抗を受け、抵抗の弱い方すなわちコード21を避ける方にカッタ刃片２，３がスライダ15の摺動で感度良く移動して食い込むので、コード21を避けて突き刺さり、コード21を削って露出させたりコード21に突き刺さり切断したりすることを防止することができる。

カッタ刃片２，３は、図５に示すように、左右の切断刃２Ｓ，３Ｓのくの字状に屈曲した屈曲部がゴムシート材料20に至る深さまで突き刺さるようにする。
そして次に、左右の移動台12，12を、それぞれ左右水平方向に移動して接合していたカッタ刃片２，３を離隔して互いに離れさせると、図６に示すようにカッタ刃片２の切断刃２Ｓとカッタ刃３の切断刃３Ｓがゴムシート材料20を切断していく。

一対の切断刃２Ｓ，３Ｓは、屈曲角度２αが110度で屈曲部が約Ｒ１の円弧をなすくの字状に屈曲して凹んだ側縁に形成され、諸刃の両切刃面の互いの角度２γが60度であるので、ゴムシート材料20の埋設コード間を切り込むときに、互いの角度２γが60度の両切刃面にゴムシート材料20内のコード21の埋設位置により異なる抵抗を受ける。

すなわち、切断刃２Ｓ，３Ｓは、それぞれ刃先に近い側のコード21からより大きい抵抗を受け、抵抗の弱い方すなわちコード21を避ける方にカッタ刃片２，３がスライダ15の摺動で感度良く移動しながら切断していくので、コードを削って露出させたり切断したりする不具合を防止することができる。

こうして切断されたゴムシート材料20は、切断面にコードが露出しておらず、タイヤの構成部材等として使用されると、製品の品質を高く維持することができる。
本カッタ１を使用してコード入りゴムシート材料を切断した結果は、コードの切断およびコードへの突き刺しは皆無であり、切断刃２Ｓ，３Ｓによる切断時のコードの露出発生率は0.5％と極めて低い発生率であった。

コードを切断したり露出させたりする不具合の発生率を低く抑えるためには、カッタ刃片２，３の厚さｄとしては、0.5mm〜2.0mmが適切である。
そして、突き刺し刃２Ｔについては、屈曲角度２βは90度〜120度で先端縁屈曲部がＲ２〜Ｒ６の円弧をなし、諸刃の両切刃面の互いのなす角度２δが40度〜80度が適切である。
切断刃２Ｓ，３Ｓについては、屈曲角度２αが90度〜130度で、諸刃の両切刃面の互いのなす角度２γが40度〜80度が適切である。

例えば、比較例１として、突き刺し刃の諸刃の両切刃面の互いの角度δが20度で刃先に丸みがなく、切断刃の屈曲角度２αが80度で、他の条件が前記カッタ１と同じ条件のカッタについて、実験した結果は、コードの切断が15％、コードへの突き刺しが18％、コードの露出が20％と高い発生率であった。

また、比較例２として、突き刺し刃の諸刃の両切刃面の互いの角度δが100度で刃先の丸みＲ10、切断刃の屈曲角度２αが140度で、他の条件が前記カッタ１と同じ条件のカッタについて、実験した結果は、コードの切断はなかったが、コードへの突き刺しが20％、コードの露出が25％と高い発生率であった。

以上のように、前記適切な条件を逸脱した形状のカッタは、不具合の発生率が高くなる。

本発明の一実施の形態に係るカッタの拡大正面図である。切断刃および突き刺し刃の断面図である。同カッタを使用した切断装置の保持具およびコード入りゴムシート材料の斜視図である。同切断装置のカッタによるコード入りゴムシート材料の切断を開始する直前の正面図と側面図である。同カッタによる突き刺し直後の正面図と側面図である。同カッタによる切断時の正面図である。

符号の説明

１…カッタ、２…カッタ刃片、２Ｓ…切断刃、２Ｔ…突き刺し刃、３…カッタ刃片、３Ｓ…切断刃、５…分割面、
10…切断装置、11…保持具、12…移動台、13,14…案内軸、15…スライダ、16…支持板、
20…ゴムシート材料、21…コード。

Claims

先端縁の突き刺し刃と側縁の切断刃とを備えるカッタ刃片と側縁の切断刃を備えるカッタ刃片が互いに切断刃を反対方向に向けて接合し一体となってコード入りゴムシート材料の幅方向中央部に突き刺さり、離隔して互いに離れることでゴムシート材料を切断するカッタにおいて、
前記一対のカッタ刃片は、
厚みが0.5mm〜2.0mmであり、
一方のカッタ刃片の突き刺し刃は、
くの字状に屈曲して先細に突出した先端縁に形成され、その屈曲角度が90度〜120度で先端縁屈曲部がＲ２〜Ｒ６の円弧をなし、諸刃の両切刃面の互いのなす角度が40度〜80度であり、刃先がＲ１以下の丸みを持つことを特徴とするカッタ。
前記一対のカッタ刃片の切断刃は、
くの字状に屈曲して凹んだ側縁に形成され、その屈曲角度が90度〜130度であり、同屈曲部が約Ｒ１の円弧をなし、諸刃の両切刃面の互いのなす角度が40度〜80度であり、刃先が尖っていることを特徴とする請求項１記載のカッタ。