JP2013086224A

JP2013086224A - 撚りコード入りゴムシート材料切断用カッタ

Info

Publication number: JP2013086224A
Application number: JP2011230416A
Authority: JP
Inventors: Kenji Saito; 健二齊藤
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2011-10-20
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2013-05-13
Anticipated expiration: 2031-10-20
Also published as: JP5907453B2

Abstract

【課題】撚りコードの撚りを崩すことなくゴムシート材料を良好に切断することができる撚りコード入りゴムシート材料切断用カッタを供する。
【解決手段】先端縁の突刺刃(2T)と側縁の切裂刃(2S,3S)とを備えるカッタであって、撚りコード入りゴムシート材料(50)に突刺刃(2T)で突き刺し、切裂刃(2S,3S)で切り裂いて、ゴムシート材料(50)を切断する撚りコード入りゴムシート材料切断用カッタにおいて、突刺刃(2T)の湾曲した先端縁の曲率半径Ｒｃが、撚りコード(51)を構成する撚られて略螺旋状に湾曲したワイヤ(52)の曲率半径Ｒｗより大きい撚りコード入りゴムシート材料切断用カッタ。
【選択図】図１

Description

本発明は、多数本のワイヤを撚って構成した撚りコードが間隔を存して平行に埋設された撚りコード入りゴムシート材料をコードに沿って切断する撚りコード入りゴムシート材料切断用カッタに関する。

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とコードの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、コードが露出しはみ出したり切断されたりしないようにコードとコードの間をコードに沿って切断する必要がある。
そのために、本出願人は先に出願した例がある（特許文献１参照）。

特開２００６−７５９５１号公報

特許文献１には、先端縁の突刺刃と側縁の切裂刃とを備えるカッタ刃片と側縁の切裂刃を備えるカッタ刃片が互いに切裂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って、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刺刃は、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度で先端縁屈曲部の曲率半径が２〜６mm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、刃先の曲率半径が１mm以下の丸みを持つカッタが開示されている。

特許文献１では、突刺刃が先端縁屈曲部を曲率半径２〜６mmとしているが、ゴムシート材料に埋設されるコードが多数本のワイヤを撚って構成した撚りコードであると、撚りコードを構成する撚られて略螺旋状に湾曲したワイヤの曲率半径は、少なくとも15mm以上あり、よってワイヤの曲率半径より小さい曲率半径の突刺刃は、撚りコードの撚りの中に容易に入り込んで、撚りを崩してワイヤをはみ出させたり、カット不良を生じさせる可能性がある。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、撚りコードの撚りを崩すことなくゴムシート材料を良好に切断することができる撚りコード入りゴムシート材料切断用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記載の発明は、
先端縁の突刺刃と側縁の切裂刃とを備えるカッタであって、撚りコード入りゴムシート材料に前記突刺刃で突き刺し、前記切裂刃で切り裂いて、ゴムシート材料を切断する撚りコード入りゴムシート材料切断用カッタにおいて、
前記突刺刃の湾曲した先端縁の曲率半径Ｒｃが、前記撚りコードを構成する撚られて略螺旋状に湾曲したワイヤの曲率半径Ｒｗより大きいことを特徴とする撚りコード入りゴムシート材料切断用カッタである。

請求項２記載の発明は、
請求項１記載の撚りコード入りゴムシート材料切断用カッタにおいて、
前記突刺刃の幅長Ｗｃは、前記撚られたワイヤの撚りピッチＰｗよりも大きいことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、
請求項１または請求項２記載の撚りコード入りゴムシート材料切断用カッタにおいて、
前記突刺刃の曲率半径Ｒｃは、ワイヤの曲率半径Ｒｗに15mm以下の所要長さｒを加算した長さＲｗ＋ｒよりも小さいことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、
請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の撚りコード入りゴムシート材料切断用カッタにおいて、
前記カッタの厚みＤｃは、前記ゴムシート材料に埋設された撚りコードの配列ピッチＰcdより小さいことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の撚りコード入りゴムシート材料切断用カッタにおいて、
前記カッタは、前記突刺刃と前記切裂刃を備えるカッタ刃片と前記切裂刃を備えるカッタ刃片が互いに両切裂刃を反対方向に向けて接合し一体となって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一対のカッタ刃片からなることを特徴とする。

請求項１記載の撚りコード入りゴムシート材料切断用カッタによれば、突刺刃の湾曲した先端縁の曲率半径Ｒｃが、撚りコードを構成する撚られて略螺旋状に湾曲したワイヤの曲率半径Ｒｗより大きいので、突刺刃が撚りコード入りゴムシート材料に突き刺さるときに、撚りコードの撚りの中に入り込むことがなく、よって撚りを崩すことなく、撚りコードを避けて突き刺すことができ、撚りを崩してワイヤをはみ出させたりすることなく、撚りコード入りゴムシート材料を良好に切断することができる。

請求項２記載の撚りコード入りゴムシート材料切断用カッタによれば、突刺刃の幅長Ｗｃが、撚られたワイヤの撚りピッチＰｗよりも大きいので、益々突刺刃が撚りコードの撚りの中に入り込むことがなく、撚りを崩すことを確実に避けることができる。

請求項３記載の撚りコード入りゴムシート材料切断用カッタによれば、突刺刃の曲率半径Ｒｃは、ワイヤの曲率半径Ｒｗに15mm以下の所要長さｒを加算した長さＲｗ＋ｒよりも小さいので、突刺刃の曲率半径ＲｃがＲｗ＋15より大きいことによりゴムシート材料に突き刺すときの切れ味が悪くなるのを防止することができる。

請求項４記載の撚りコード入りゴムシート材料切断用カッタによれば、カッタの厚みＤｃは、ゴムシート材料に埋設された撚りコードの配列ピッチＰcdより小さいので、ゴムシート材料のコードとコードの間を良好に切断することができる。

請求項５記載の撚りコード入りゴムシート材料切断用カッタによれば、前記カッタは、前記突刺刃と前記切裂刃を備えるカッタ刃片と前記切裂刃を備えるカッタ刃片が互いに両切裂刃を反対方向に向けて接合し一体となって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一対のカッタ刃片からなるので、撚りコード入りゴムシート材料を効率良くかつ良好に切断することができる。

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。同側面図である。同カッタを使用した切断装置の保持具および撚りコード入りゴムシート材料の斜視図である。撚りコードの構成を説明するための説明図である。同カッタによる撚り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。

以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図７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50を切断するカッタ１の拡大正面図を図１に、同側面図を図２に示す。
カッタ１は、鋼材の厚さＤｃが1.5mmの左右一対のカッタ刃片２，３からなる。
なお、カッタ１の厚み方向と直角水平方向を左右方向とする。
カッタ刃片２，３の厚さＤｃ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）、切裂刃２Ｓが側縁に形成されており、他方のカッタ刃片３は、切裂刃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、互いに切裂刃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裂刃２Ｓ，３Ｓは、くの字状に屈曲して凹んだ側縁に曲率半径が４mm程度の円弧をなして形成されている。
カッタ刃片３は、この切裂刃３Ｓのみを備え、他方のカッタ刃片２は切裂刃２Ｓのほか突刺刃２Ｔをともに備えている。

このカッタ刃片２の突刺刃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裂刃２Ｓ，３Ｓのくびれ部から下方に扇状に展開した扇状下端部の円弧状の先端縁に形成されている。

カッタ刃片２の突刺刃２Ｔは、切裂刃２Ｓ，３Ｓの中央のカッタ刃片２，３の合せ面を中心に左右に対称に展開している。
本突刺刃２Ｔの円弧状先端縁の曲率半径Ｒｃは30mmであり、その左右幅長Ｗｃは20mmである。
突刺刃２Ｔの刃先は曲率半径１mmの丸みを持つ丸刃である。

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50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11，21に取付けられて使用される。

保持具11（12）は、左右への移動とともに上下の昇降が可能な移動台12（22）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，12ｂ（22ａ，22ｂ）間に２本平行な案内軸13，14（23，24）が架設され、同案内軸13，14（23，24）に貫通されてスライダ15（25）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が上端部をねじ止めされて下方に垂下し、他方の，スライダ25に突設された支持板26にカッタ刃片３が上端部をねじ止めされて下方に垂下して取り付けられる。

一方、ゴムシート材料50は、帯状をしていて内部に撚りコード51が左右幅方向に指向して略等間隔（配列ピッチＰcd）に平行に埋設されている。
カッタ刃片２，３の厚さＤｃは、配列ピッチＰcdより小さい（Ｄｃ＜Ｐcd）。
図４を参照して、撚りコード51は、多数本のスチールまたは樹脂製のワイヤ52が撚り合わされて構成されている。

図４には、撚りコード51の１本のワイヤ52を太線で示しており、ワイヤ52は撚り合わされて略螺旋状に湾曲している。
本撚りコード51の略螺旋状に湾曲したワイヤ52の曲率半径Ｒｗは24mmであり、撚りピッチＰｗは16mmである（図４の太線参照）。
通常、ワイヤ52の曲率半径Ｒｗは15〜35mmである。

以上のような撚りコード51を多数本配列して埋設したゴムシート材料50の切断に際しては、図３および図５に示すように、左右の保持具11，21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50の左右幅方向の中央上方に位置する。

そして、保持具11，21の移動台12，22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50に突き刺さる。
突刺刃２Ｔの曲率半径１mmの丸みを持つ刃先がゴムシート材料50に接触して食い込むときに、突刺刃２Ｔがある１本の撚りコード51に沿うような位置にあると、突刺刃２Ｔは、刃先に近い側の撚りコード51からより大きい抵抗を受け、抵抗の弱い方すなわち撚りコード51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、撚りコード51を避けて突き刺さる。

また、突刺刃２Ｔの刃先がゴムシート材料50に接触して食い込むときに、突刺刃２Ｔが撚りコード51の上方にあっても、突刺刃２Ｔの湾曲した先端縁の曲率半径Ｒｃは、30mmであり、撚りコード51を構成する撚られて略螺旋状に湾曲したワイヤ52の曲率半径Ｒｗの24mmより大きく（Ｒｃ＞Ｒｗ）、さらに突刺刃の幅長Ｗｃが、20mmで、撚られたワイヤ52の撚りピッチＰｗの16mmよりも大きい（Ｗｃ＞Ｐｗ）ので、突刺刃２Ｔが撚りコード51の撚りの中（ワイヤ52，52間）に入り込むことがなく、よって撚りを崩すことなくカッタ刃片２，３が撚りコード51を避ける方に移動して、突刺刃２Ｔが撚りコード51を避けてゴムシート材料50に突き刺さり、撚りを崩してワイヤ52をはみ出させ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、撚りコード51の配列ピッチＰcdより小さい厚さＤｃを有するので、隣合う撚りコード51，51に挟みつけられることなく、ゴムシート材料50に突き刺さって容易に切り込んで円滑に貫通することができる。
カッタ刃片２，３は、図６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50に至る深さまで貫通するようにする。

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７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。

切断刃２Ｓ，３Ｓは、それぞれ刃先に近い側の撚りコード51からより大きい抵抗を受け、抵抗の弱い方すなわち撚りコード51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、撚りコード51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、切断面に撚りコード51が露出したり、ワイヤ52がはみ出したりしておらず、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を使用して撚りコード入りゴムシート材料50を切断した結果は、撚りコード51の撚りの崩れはなく、ワイヤ52のはみ出しは皆無であった。

このように、撚りコード入りゴムシート材料50を良好に切断するためには、突刺刃２Tの湾曲した先端縁の曲率半径Ｒｃが、撚りコード51を構成する撚られて略螺旋状に湾曲したワイヤ52の曲率半径Ｒｗより大きいことが必要である。

しかし、突刺刃２Tの曲率半径Ｒｃが大き過ぎても、ゴムシート材料50に突き刺すときの刃の鋭角さがなくなり、ワイヤ52の曲率半径Ｒｗとの関係で切れ味が悪くなるので、突刺刃２Tの曲率半径Ｒｃはワイヤ52の曲率半径Ｒｗに所要長さｒを加算した長さＲｗ＋ｒよりも小さくする。
ここに、所要長さｒは、15mm以下の長さであり、好ましくは10mm程度である。

本実施の形態の場合、所要長さｒは10mmで、突刺刃２Tの曲率半径Ｒｃは、30mmであり、ワイヤ52の曲率半径Ｒｗに所要長さｒを加算した長さ34（＝Ｒｗ＋10＝24＋10）mmより小さく、突刺刃２Tの曲率半径Ｒｃが39（＝Ｒｗ＋15＝24＋15）mmを越えることにより刃の鋭角さを失うことがなく、突刺刃２Tは円滑に突き刺し切り込むことができる。

実施の形態に係るカッタ１は、突刺刃２Ｔと切裂刃２Ｓを備えるカッタ刃片２と切裂刃３Ｓを備えるカッタ刃片３が互いに両切裂刃２Ｓ，３Ｓを反対方向に向けて接合し一体となってゴムシート材料50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50を切断する一対のカッタ刃片２，３からなるので、撚りコード入りゴムシート材料50を効率良くかつ良好に切断することができる。

１…カッタ、２…カッタ刃片、２Ｓ…切裂刃、２Ｔ…突刺刃、３…カッタ刃片、３Ｓ…切裂刃、
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、
21…保持具、22…移動台、23,24…案内軸、25…スライダ、26…支持板、
50…撚りコード入りゴムシート材料、51…撚りコード、52…ワイヤ。

Claims

先端縁の突刺刃と側縁の切裂刃とを備えるカッタであって、撚りコード入りゴムシート材料に前記突刺刃で突き刺し、前記切裂刃で切り裂いて、ゴムシート材料を切断する撚りコード入りゴムシート材料切断用カッタにおいて、
前記突刺刃の湾曲した先端縁の曲率半径Ｒｃが、前記撚りコードを構成する撚られて略螺旋状に湾曲したワイヤの曲率半径Ｒｗより大きいことを特徴とする撚りコード入りゴムシート材料切断用カッタ。
前記突刺刃の幅長Ｗｃは、前記撚られたワイヤの撚りピッチＰｗよりも大きいことを特徴とする請求項１記載の撚りコード入りゴムシート材料切断用カッタ。
前記突刺刃の曲率半径Ｒｃは、ワイヤの曲率半径Ｒｗに15mm以下の所要長さｒを加算した長さＲｗ＋ｒよりも小さいことを特徴とする請求項１または請求項２記載の撚りコード入りゴムシート材料切断用カッタ。
前記カッタの厚みＤｃは、前記ゴムシート材料に埋設された撚りコードの配列ピッチＰcdより小さいことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の撚りコード入りゴムシート材料切断用カッタ。
前記カッタは、前記突刺刃と前記切裂刃を備えるカッタ刃片と前記切裂刃を備えるカッタ刃片が互いに両切裂刃を反対方向に向けて接合し一体となって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一対のカッタ刃片からなることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の撚りコード入りゴムシート材料切断用カッタ。