JP2013163246A - スチールコード入りゴムシート材の切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】丸刃状の切断装置においてスチール入りゴムシート材の切断角度を調整すること
【解決手段】本発明の切断装置は、スチール入りゴムシートを切断する丸刃状の切断刃を備えた切断装置であり、切断刃は、切断刃を保持する保持部の鉛直軸に支持されるとともに、ゴムシート材切断時において鉛直軸周りに回転自在であり、また切断刃の鉛直軸周りの急激な回転を抑えるダンパーを備えている。ダンパーは、切断刃の回転軸を支持し、切断刃と一体となっている切断刃ホルダーの前または後または左右に離間して配置されており、また、切断刃ホルダーは、切断装置の保持部の鉛直軸に支持されるとともに、ゴムシート材切断時において鉛直軸周りに回転自在であり、さらに、切断刃は、ゴムシート材の切断角度を基準として予め設定した範囲を超える回転をダンパーによって規制されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、空気入りタイヤに使用されるカーカスやベルト等に用いられる補強コードを埋設したスチールコード入りゴムシート材を切断する切断装置に関するものであり、具体的にはゴムシート材切断開始時および切断時に生じる切断刃の異常な回転を抑える手段に関する。

一般に、空気入りタイヤに使用されるカーカスやベルト等には、金属性の補強コードを平行に埋設したスチールコード入りゴムシート材が用いられていて、金属性の補強コードがスチールコード入りゴムシート材の長手方向に傾斜して（傾斜角０°〜３０°）配設されている。これらの帯状に連なったスチールコード入りゴムシート材は、搬送用コンベヤベルトに乗せられ、所定長さに裁断された後、成形ドラムに巻き付けられて他のタイヤ構成部材に成形される。

これらの帯状に連続したスチールコード入りゴムシート材を切断する方法は、スチールコード入りゴムシート材をベルトコンベヤで移動させながら、平行に埋設されたスチールコードの間に丸刃状の切断刃を入れて、スチールコード入りゴムシート材をこれらの補強コードに沿って切断する。（特許文献１）しかしながら、切断中に切断刃が動いてスチールコードに平行に切断できなくなる場合がある。このような状態になると切断後の耳ゴム量が切断されたゴムシート材の左右で均一とならず、ゴム剥げが生じる時もある。程度がひどいときには切断刃が補強コードに乗り上げて補強コードを切断し、切断された補強コードの端部がゴムシート材の切断面から露出するという不具合を生じる。これらの問題に対する方策として、切断刃の切断角度を補強コードの傾斜角度と一致するように設定するとともに、コンベヤの搬送速度と切断刃の移動速度とを同期させることにより、ゴムシート材の切断角度が補強コードの傾斜角度と同一になるようにする方法がある。（特許文献１）

あるいは、スチールコード入りゴムシート材の幅方向一端側と他端側との間において補強コード間に、刃先が円弧状の両刃をなす切断刃を挿入し、切断刃をゴムシート材の搬送方向と直交する方向に移動させて切断し、ゴムシート材料の切断時に、切断機構に一定以上の負荷が作用した場合、滑り機構を介して切断機構を滑らせるようにしたものがある。（特許文献２）

あるいは、切断台の上方に設けたカッター用ガイドフレームに取付けた摺動フレームの下方に、円板カッターを走行方向の直角方向に揺動自在のカッターホルダを介して取付け、このカッターホルダの幅方向変位と円板カッターの走行距離とから算出される揺動可能な円板カッタの中立線に対する走行角度が設定限度を超えたとき、該走行角度を零に戻す方向に上記ガイドフレームを回転させることにより、帯状のスチールコード入りゴムシート材の補強コードに沿って切断する方法が提案されている。（特許文献３）あるいは、ガイドロッドに支持された昇降手段の取付軸に、該取付軸の長手方向と直交する向きに回転自在な旋回アームを設け、その先端側に回転自在な丸刃を設けると共に、旋回アームの先端部と、前記昇降手段の側部との間に該旋回アームの旋回を固定又は開放自在に規制する規制手段を設けて、スチールコードの埋設位置に常に追従して丸刃を移動させることが出来、円滑且つ精度良く切断作業が可能としたものがある。（特許文献４）

特許３１３４１８１号 特許４１６２８８７号 特開平０６−１０６６５３ 特開平０１−１７１７９３

上述の先行技術文献において提案されているスチールコード入りゴムシート材の切断において、切断時における少しのズレを補正しながら略平行に埋設された補強コードの間を切断する方法としては効果があるが、切断中の切断刃に対する急激な抵抗力により切断刃が回転する場合には余り効果がなく、スチールコード入りゴムシート材に埋設された補強コードを切断してしまうという問題が生じる。特に、スチールコード入りゴムシート材を切断開始する場合には大きな抵抗力を受けるために切断刃が回転する可能性が大きくなる。また、切断中でも、スチールコード入りゴムシートはベルトコンベアで搬送されながら切断されるので、ベルトコンベアの搬送速度と切断刃の移動速度とが狂うと、やはり切断刃の急激な回転が起こってしまい、スチールコード入りゴムシートに埋設された補強コードを切断してしまうという問題が生じる。特許文献２では、切断刃に所定の大きさ以上の負荷が作用した場合に滑り機構を介して切断刃の移動を停止させるようにしているが、装置構造が複雑になるという問題もある。

Ｚ軸（鉛直軸）周りの切断刃の急激な回転を抑えるストッパーとしてのダンパーを配置する。このストッパーは切断刃と一体となってＺ軸周りに回転自在な切断刃のホルダーの前、後または左右に配置されホルダーのＺ軸周りの回転範囲を規制する。このストッパーはあらかじめ設定された角度範囲以上に切断刃ホルダーが回転しないように配置される。また、このストッパーは切断刃ホルダーの急激な回転による衝撃を和らげるダンパー（ショックアブソーバー）機能を有する。

ダンパーを備えたことにより、切断刃と一体となった切断刃ホルダーはＺ軸周りにあらかじめ設定された範囲以上には回転しないので、切断刃に対して異常な力が加わりＺ軸周りに回転しても、切断刃ホルダーと一体となった切断刃の回転は決められた範囲の角度以内に調節される。略平行にゴムシート材内に埋設された補強コードに接触しないようにこの規制角度を設定することにより、回転刃が切断中に異常な力を受けても補強コードを切断することなく補強コード間のゴム部材を切断することができる。急激な回転刃の回転に対して切断刃ホルダーはダンパーに接触するが、接触時の衝撃力はダンパー（ショックアブソーバー）によって弱められ、その反力も小さくなるので、切断刃ホルダーはゆっくりと通常の切断ラインに押し戻される。すなわち、帯状部材のゴムシート部材の切断装置において、切断刃の急激な回転に対しても本発明のダンパーによって所定の角度以上には回転できないので、円盤状の切断刃が切断刃の進行方向に対して、通常の切断時と同様に揺動（腰振り）運動をすることで切断経路が適切に修正される。従って、回転刃が蛇行しながら（たとえば、波状に）ゴムシートを切断することはなく、ゴムシートの切断部はスムーズな切断線（面）となり、かつ補強コードの切断もない。特に回転刃に異常な力が加わる可能性があるゴムシート材の切断開始時（回転刃が最初にゴムシートに接触するとき）においても、所定の範囲内の角度でゴムシート材を切断していくので、切り始めの切断刃のずれを防止し、補強コード間のゴム部材を確実に切断することができる。ダンパーの構造や設置手段は単純なので従来の対策に比べてコスト増加も小さい。

図１は、本発明のダンパーを備えた切断装置を側面から見た図である。 図２は、本発明のダンパーを備えた切断装置を上面から見た図である。 図３は、本発明のダンパーを備えた切断装置の動作機構を示す図である。 図４は、本発明のダンパーを備えた切断装置における切断刃支持機構および角度調整機構を示す図である。 図５は、本発明のダンパーを備えた切断装置におけるゴムシート材の切断方法を示す図である。 図６は、本発明のダンパーの構造を示す図である。 図７は、本発明のダンパーおよび切断刃ホルダーの配置関係を示す第１の実施形態を示す図である。 図８は、本発明のダンパーおよび切断刃ホルダーの配置関係を示す第２の実施形態を示す図である。 図９は、本発明のダンパーおよび切断刃ホルダーの配置関係を示す第３の実施形態を示す図である。 図１０は、本発明のダンパーおよび切断刃ホルダーの配置関係を示す第４の実施形態を示す図である。 図１１は、本発明のダンパーおよび切断刃ホルダーの配置関係を示す第５の実施形態を示す図である。 図１２は、本発明の別のダンパーを示す図である。 図１３は、ゴムシート材の切断に及ぼす切断刃の刃先角度の効果を示す図である。

本発明は、空気入りタイヤに使用されるカーカスやベルト等に用いられる補強コードを埋設したスチールコード入りゴムシート材を切断する切断装置に関するもので、ゴムシートの切断開始時または切断中に切断刃に加わる力によって切断刃が急激に回転したときに、その回転を抑えるとともに回転による衝撃を和らげ、正常な切断状況に戻す機能を有するダンパーを備えたものである。

具体的には、本発明は、スチール入りゴムシート材を切断する丸刃状の切断刃を備えた切断装置であり、切断刃は、この切断刃を保持する保持部の鉛直軸（上下方向軸またはＺ軸とも称する）に支持されるとともに、ゴムシート材切断時において鉛直軸周りに回転自在であるとともに、切断刃の鉛直軸周りの急激な回転を抑えるダンパーを備えたことを特徴とする。このダンパーは、切断刃の回転軸を支持し、切断刃と一体となっている切断刃ホルダーの前または後または左右に離間して配置されており、切断刃ホルダーは、切断装置の保持部の鉛直軸に支持されるとともに、ゴムシート材切断時において鉛直軸周りに回転自在であることを特徴とする。また、切断刃は、ゴムシート材の切断角度を基準として予め設定した範囲を超える回転をダンパーによって規制されていることを特徴とする。さらに、ダンパーおよび切断刃ホルダーの離間距離は、ダンパーまたはダンパー支持体に備えたアクチュエーターにより自動または手動で調整可能であることを特徴とする。以下、図面をもとに本発明のダンパーを備えた切断装置を詳細に説明する。

図１〜図４は、本発明のダンパー（ショックアブソーバー）を備えた切断装置を示す図である。図１は、本発明のダンパーを備えた切断装置を側面から見た図である。図２は、本発明のダンパーを備えた切断装置を上面から見た図である。図３は、本発明のダンパーを備えた切断装置の動作機構を示す図である。図４は、本発明のダンパーを備えた切断装置の切断刃支持機構および角度調整機構を示す図である。これらの図において、ゴムシート材１はシート状の未加硫ゴムからなり、図示しない巻き取りドラムから図１等に示す切断装置に送り出される。ゴムシート材１には、多数のスチールコード等の補強コード１ａが、ゴムシート材１の長手方向に対して一定の角度θ１（図２を参照）を持って等間隔で平行に埋設されている。各補強コード１ａには金属ワイヤ等の撚り線が用いられる。図２の平面図では、一部の補強コード１ａを示しているが、実際には補強コード１ａがゴムシート材１の長手方向にわたって配列されている。ここで、ゴムシート材１の長手方向に対する傾斜角度（θ１）とは、長手方向に対して鋭角の角度をいうことにする。

ゴムシート材１を切断する切断装置は、ゴムシート材１を搬送するコンベア１０、ゴムシート材を切断する切断刃２０、切断刃２０に接触しながら回動する刃受けロール３０、コンベア１０および刃受けロール３０を駆動する駆動機構４０、切断刃２０を上下に移動自在に支持する切断刃支持機構５０、切断刃２０をゴムシート材１の幅方向に移動させる移動機構６０、および切断刃２０の傾斜角度（切断角度）を調整する角度調整機構７０を有する。

コンベア１０は、互いにゴムシート材１の搬送方向に間隔をおいて配置されるローラー１１、および各ローラー１１に巻きかけたベルト１２を備え、各ローラー１１は一対のフレーム１３に回動自在に支持されている。また、コンベア１０には、ゴムシート材１の補強コード１ａを吸着するための板状の磁石１４が設けられ、磁石１４は、コンベア１０の上面側に配置されるベルト１２の下方に配置されている。

刃受けロール３０は、外周面を硬質金属で形成され、コンベア１０の一端側（上流側、すなわちゴムシート材１の受け側）において、ゴムシート材１の下方に近接するように配置されている。刃受けロール３０は支軸３１を中心に回転するようになっていて、支軸３１は両端側を一対の縦枠３２に軸受け３３を介して回転自在に支持されている。刃受けロール３０の外周面には切断刃２０の刃先が当接するようになっており、刃受けロール３０が回転すると、切断刃２０が刃受けロール３０と接触するようになっている。この場合、切断刃２０は、角度調整機構７０によってゴムシート材１の長手方向に対して所定の角度（傾斜角度θ１）をなすように保持される。

駆動機構４０は、コンベア１０の搬送方向下流側のローラー１１の回転軸に取り付けられた第１のスプロケット４１、刃受けロール３０の支軸３１に取り付けられた第２のスプロケット４２と、互いに同軸状に連結された第３および第４のスプロケット４３および４４、第１のスプロケット４１と第３のスプロケット４３に巻き掛けられた第１のチェーン４５、第２のスプロケット４２と第４のスプロケット４４に巻き掛けられた第２のチェーン４６、第２のチェーン４６に噛み合う第５のスプロケット４７、および第５のスプロケット４７を回転させるモーター４８から構成されている。

この駆動機構４０では、モーター４８が回転すると、第５のスプロケット４７に掛けられた第２のチェーン４６が駆動され、第２のチェーン４６によって第４のスプロケット４４が回転する。次に、第３のスプロケット４３が第４のスプロケット４４と一体に回転する第３のスプロケット４３によって第１のチェーン４５が駆動され、第１のチェーン４５によって第１のスプロケット４１が回転する。これにより、モーター４８の回転力がコンベア１０のローラー１１と刃受けロール３０に伝達され、コンベア１０のローラー１１と刃受けロール３０とが互いに同期して同方向に同速度で回転するようになっている。

切断刃２０は、支軸（切断刃回転軸）２１を中心に回転する丸刃からなり、その外周縁の刃先は切断刃２０の軸方向両面で傾斜するように形成されている。切断刃支持機構５０は、図３および図４に示すように、切断刃２０を回動自在に支持する支持部材（切断刃ホルダーとも称する）５１、支持部材５１を支持する支軸５２、支軸５２をＺ軸（上下方向軸または鉛直軸）周りに回動自在に支持するスリーブ５３、スリーブ５３の上下にそれぞれ配置された一対の固定板５４、上方の固定板５４に連結された幅方向に一対のロッド５５、各ロッド５５を上下に移動させるシリンダユニット５６．およびシリンダユニット５６をゴムシート材１の幅方向に移動自在に支持するガイドレール５７から構成されている。ここで、Ｚ軸とは支軸５２の方向、すなわち切断装置における上下（鉛直）方向を言う。

切断刃２０の支持部材（切断刃ホルダー）５１は、切断刃２０を保護し支持しており、本実施形態ではＬ字状の部材からなり、その側面部に切断刃２０の支軸２１を回転自在に備えている。支軸５２は上下方向（Ｚ軸方向または鉛直軸方向）に伸びるように構成され、その下端には支持部材５１の上面が固定されている。支軸５２はスリーブ５３内を挿通し、その上部はシリンダユニット５６内に摺動自在に挿入され、シリンダユニット５６に対して支軸５２を上下動できるようになっている。シリンダユニット５６は、各ロッド５５を駆動するエアシリンダー（図示せず）を内部に備えており、各ロッド５５を上下動させることにより、切断刃２０、支持部材５１、支軸５２、スリーブ５３および各固定板５４を上昇および下降させるようになっている。ガイドレール５７は、各支柱（縦枠）３２の上端に架け渡された横枠５８の側面に連結され、シリンダユニット５６と摺動自在に係合している。

移動機構６０は、ガイドレール５７の両端側に配置された一対の第１のプーリ６１、各第１のプーリ６１に巻き掛けられたベルト６２、ベルト６２を駆動する第２のプーリ６３、第２のプーリ６３を回転させるモーター６４、支持機構５０のシリンダユニット５６に取り付けられた第１の挟持板６５、および支持機構５０の上方の固定板５４に取り付けられた第２の挟持板６６から構成されている。ベルト６２は内面側に歯を有する歯付ベルトからなり、第２のプーリ６３がベルト６２の内面に噛み合うようになっている。

角度調整機構７０は、支持機構５０の切断刃２０のホルダーとなっている支持部材（切断刃ホルダー）５１のゴムシート材１に対する傾斜角度を調整する機構（すなわち、切断刃２０によるゴムシート材１の切断角度を決める機構）であり、スリーブ５３内に挿通された支軸５２と支持部材５１との連結を解除する機能を持つロックピン７３、ロックピン７３を軸方向に移動自在に支持する支持部材７４、ロックピン７３を軸方向に移動させるロックレバー７５、ロックピン７３および支持部材７４およびロックレバー７５を支持する台座７１、台座７１と一体となり支持部材５１と連結自在な円弧板７２から構成される。ロックレバー７５を上げると、ロックピン７３が軸方向外側に引き抜かれることによりスリーブ５３の内部で支軸５２と支持部材５１の連結が解除される。同時に台座７１と一体となっている円弧板７２は支持部材５１と連結し、ロックレバー７５を通じて円弧板７２を回動することにより、切断刃ホルダー５１および切断刃２０を回転できるようになり、ゴムシート材１の長手方向に対して切断刃２０の傾斜角度（切断角度）を任意に調整することができる。傾斜角度を設定した後は、ロックレバー７５を下げると円弧板７２と支持部材５１との連結がはずれるとともに、ロックピン７３が軸方向内側に戻り、スリーブ５３の内部で支持部材５１は支軸５２と連結する。この状態で切断を開始すると切断刃２０はゴムシート材１を一定の傾斜角度θ１で切断することができる。

次に、切断装置においてゴムシート材１を切断する方法について説明する。図５は、本発明のゴムシート材１の切断方法を示す図であり、ゴムシート材１を切断刃２０で切断した途中の状態を模式的に示した平面図である。角度調整機構７０を用いて切断刃２０の傾斜角度θ１が設定された後、切断刃２０はゴムシート材１を傾斜角度θ１で切断を開始し、ゴムシート材１の長手方向に対して一定の傾斜角度（切断角度）θ１を保持しながら刃受けロール３０上の外周面に接触しつつ、長手方向へ移動するゴムシート材１の幅方向へ移動しながらゴムシート材１を切断する。ゴムシート材１が傾斜角度θ１で切断されるように、切断刃２０の幅方向移動速度およびゴムシート材１の移動速度が調整される。

切断刃２０がゴムシート材１を切断しているときは、切断刃２０は支軸５２の周りに自由に回転できるようになっているが、回転刃２０はその両側に配置されている補強コード１ａからの反力の釣り合いにより、切断刃２０はその両側の補強コード１ａの間のセンターにガイドされる。すなわち、丸刃状の切断刃が進行方向に対して揺動（腰振り）運動をすることで切断経路が適切に（自動的に）修正されていく。図１３は、ゴムシート材１の切断に及ぼす切断刃２０の刃先角度γの効果を示す図である。切断刃２０がゴムシート材１を切断すると、切断刃２０の紡錘形状の膨らんだ部分に両側に配置されている補強コード１ａからの反力を両側から受けて、切断刃は補強コード１ａのセンターにガイドされるようになる。図１３（ａ）に示す刃先角度γ１は図１３（ｂ）に示す刃先角度γ２より小さい（γ１＜γ２）。また、それに対応して刃幅も小さくなっている。ゴムシート材１を切断すると切断刃２０は切断力Ｐ０の分力として刃先面に垂直な方向へ力を受ける。この力をＰ１｛図１３（ａ）の刃先角度γ１の場合｝およびＰ２｛図１３（ｂ）の刃先角度γ２の場合｝とすると、Ｐ１＝Ｐ０sinγ１およびＰ２＝Ｐ０sinγ２となり、Ｐ１＜Ｐ２となる。このように切断刃２０の紡錘形の刃先角度γを大きくすることにより、その反力が大きくなるので、切断刃２０はゴムシート材１の中央付近によりガイドされやすくなる。たとえば、刃先角度を５０〜７０度の範囲にした切断刃２０を用いるとその効果が大きい。また、これにより切断中における補強コード１ａとの接触を抑えることができるので、補強コード１ａが露出せずゴム剥げが生じないようにすることができる。

しかしながら、ゴムシート材１を切断開始するとき、切断中にゴムシート材１や切断刃２０の移動速度が大きく変動したとき、あるいは切断刃２０等へ急激な外力が加わったときには、切断刃２０が急に回転し始め、切断刃２０の切断方向が急に変化するので、上述の方法では対応しきれず、補強コード１ａを切断してしまう場合もある。そこで、本発明においては、切断開始時や切断中に切断刃２０が所定角度を超えてずれようとする場合に、この所定角度以上にはずれないようにするとともに、衝撃を吸収しながら反力で所定位置に押し戻す機構を有するダンパー（ショックアブソーバー）を設ける。

本発明のダンパー８０は、図１〜図４に示すようにＬ字状のダンパー支持体８７の垂直部材に取りつけられ、切断刃２０を支持する支持部材（切断刃ホルダー）５１の外側に近接して配置される。角度調整機構７０で切断刃２０を所定の傾斜角度に設定したときに、この設定状態に合わせてダンパー支持体８７が固定される。ダンパー８０の先端部は衝撃吸収用の構造を有し、切断刃ホルダー５１の前方面、または後方面、または左右の側面に近接して配置される。図４において、ダンパー支持体８７はＬ字状の板材であり、水平部材と垂直部材からなり、水平部材の一端は装置本体（たとえば、固定板５４）と回転自在に連結しており、角度調整機構７０により切断刃２０を所定角度に設定したときに、その所定角度に合わせてダンパー支持体８７を装置本体へ手動または自動で固定できるようになっている。切断刃２０は力を受けると支軸（Ｚ軸または鉛直軸）５２の周りに回転するが、ダンパー支持体８７は固定されているのでそのままの角度を保持している。すなわち、切断刃２０や支軸５２が回転してもダンパー支持体８７は動かない。

図１〜図４においては、ダンパー支持体８７は切断刃ホルダー５１よりも外側に伸びており、水平部材の他端部において垂直下方に垂直部材がＬ字型に接続している。このダンパー支持体８７の垂直部材に棒状のダンパー８０が切断刃ホルダー５１の前方面へ近接できるように移動自在に固定されている。棒状のダンパーは、たとえば、ダンパー支持体８７の垂直板材に設けた孔に挿通され、押し込み式または回転ネジ式に移動でき、ダンパー８０の先端部は切断刃ホルダーの外面（前方面、または左右の側面、または後方面）に接近できるようになっている。切断刃ホルダー５１の外面とダンパー８０の先端部（接触部）との離間が所定距離になったときに、ダンパー８０をダンパー支持体に固定する。

切断刃ホルダー５１が所定角度で回転するとダンパー８０の先端部に接触（衝突）するようにダンパー８０の先端部が切断刃ホルダー５１の外面に近接して配置される。従って、ダンパー８０は固定されているので、切断刃ホルダー５１が回転してダンパー８０の先端部に接触（衝突）してもそれ以上は回転できないようになっている。さらに衝突時の衝撃力はダンパーが吸収するので、衝突による反力は弱くなる。その結果、切断刃ホルダー５１はダンパー８０により押し戻されるが、その押し戻し力、すなわち逆方向へ回転する力は弱くなっているので、切断刃２０はゆっくりと通常の切断ライン（一定の傾斜角度である）に復帰する。仮に通常の切断ラインを超えるほどの反力を受けても今度は逆側のダンパー８０の先端部に衝突するが、この衝突力は最初の場合よりも弱いので、その反力もかなり弱くなり、今度はゆっくりと通常の切断ラインに戻る。

図６は、本発明のダンパーの構造の一例を示す図である。円柱形状のダンパー８０はダンパー支持体８７（の垂直部材）に挿通され固定されている。ダンパー８０は、先端部で目的物に接触または衝突する部分である円柱形状の接触部材８２、その接触部材８２を支持している円柱形状のダンパー軸８１、ダンパー軸８１をピストン状に受ける円筒形状のシリンダー（枠体）８５、ダンパー軸８１の他端でありシリンダー８５内に挿入されているダンパー軸と同一形状の押圧部８３、押圧部８３に連結しシリンダー内に配置された衝撃吸収体８４、およびダンパーの他端部で衝撃吸収体８４の他端部を固定し、シリンダー８５と結合しているキャップ部材８６から構成される。図６に示すように、ダンパー８０とダンパー支持体８７の結合部はネジ切りになっており、キャップ部材８６を回すことによりダンパー８０を移動させることができ、ダンパー先端部の接触部材８２は、目的物である切断刃ホルダー５１の外面（前方面、後方面、または左右側面）に接近させて、所定距離Ｄを有するようにダンパー８０をダンパー支持体８７に固定できる。

切断刃ホルダー５１がダンパー先端部の接触部材８２に接触する（衝突する）場合、その接触力（衝突力）が小さい時は、弾性体材料からなる接触部材８２で反発されて切断刃ホルダー５１はゆっくりと元に押し返される。接触力（衝突力）が大きい時は、ダンパー軸８１も押されてシリンダー８５内に配置された衝撃吸収体８４（たとえばコイルばねやクッション材料）を押し衝撃力が吸収されると同時に衝撃吸収体８４がダンパー軸を押し戻し、さらに接触部材８２を通して切断刃ホルダー５１は元に押し返される。しかし、この反力は衝撃力に比べるとかなり小さくなっているので、押し返される切断刃ホルダー５１の力は弱くなっている。この結果、切断刃ホルダー５１は通常の切断位置、すなわち補強コード間の中心位置付近に戻ってゴムシートを切断していく。切断刃ホルダー５１とダンパー８０の接触部８２との離間距離Ｄは切断刃２０が補強コード１ａを切断しないように決めることができるので、切断刃ホルダー５１はダンパー８０で設定した以上には回転できない。

図７は、ダンパー８０および切断刃ホルダー５１の配置関係を示す図で、切断刃ホルダー５１のホルダー側面５１（５１Ｓ）が片側だけの実施形態（第１の実施形態）を示す模式図である。図７（ａ）は切断刃ホルダー５１の前面から見た図で、図７（ｂ）は側面側から見た図、図７（ｃ）は上面側から見た図であり、説明に不要な部分は記載していない。切断刃２０はその回転軸２１に支持され、回転軸２１とともに回転し、ゴムシート材１を補強コード１ａの間で切断する。回転軸２１は切断刃ホルダー５１に支持されるとともに切断刃ホルダー５１に内蔵されているモーター（図示せず）により回転する。切断刃ホルダーの上面５１（５１Ｔ）は装置の支軸５２に支えられ、支軸５２と一体となって支軸５２とともに支軸５２（Ｚ軸に相当）の周りに回転する。

ダンパー８０は円柱形状をなし、Ｌ字形状のダンパー支持体８７の側板（垂直部材）８７Ｓに移動自在に固定されている。ダンパー支持体８７の上板（水平部材）８７Ｔは支軸５２とは別個にＺ軸まわりに回転できるようになっており（たとえば、角度調整機構７０の一部として）、ゴムシート材１の切断中は一定の角度を有して固定される。切断刃２０の傾斜角度（θ１）を設定したときに切断刃ホルダー５１の傾斜角度もθ１に設定される。この傾斜角度θ１に合わせて、ダンパー８０の傾斜角度もθ１に設定され、ダンパーの先端部（接触部８２）が切断刃ホルダーの前面よりＤだけ離間して配置される。すなわち、図７においては、２本の円柱状のダンパー８０は、支軸（鉛直軸またはＺ軸）５２の周りの回転方向において距離Ｌで離間して配置され、また切断刃ホルダー側面部５１Ｓの前面の前方に距離Ｄだけ離間して配置されている。ダンパー８０はダンパー支持体８７の側板８７Ｓに固定されているが移動自在であるから、距離Ｄを適度に調節できる。

回転刃２０がゴムシート材１を切断中に急に力を受けて支軸５２の周りに回転したとき、回転刃ホルダー５１も同じ方向に回転する。たとえば、図７（ｃ）に示すように、９１の方向に回転すると、ダンパー８０は回転せず一定の傾斜角度θ１を維持しているので、切断刃ホルダー５１の前面がダンパー８０（８０−１）の接触部８２に当たる。ダンパー８２は衝撃吸収性があり弾力性があるので、切断刃ホルダー５１をゆっくりと押し戻す。この結果切断刃ホルダーはある一定角度以上には回転できず、しかも押し戻された回転速度はダンパー８０へ衝突する前の回転速度よりかなり小さくなっているので、通常の状態、すなわち補強コード１ａ間の中間部へ戻ってゴムシート材１を切断し続ける。

一方、もう一つのダンパー８０（８０−２）は、支軸（鉛直軸またはＺ軸）５２の周りの回転方向においてダンパー８０−１に対して距離Ｌだけ離間して配置されており、また切断刃ホルダー側面部５１Ｓの前面の前方に距離Ｄだけ離れて配置されている。切断刃２０が上記とは逆、すなわち９２の方向に回転すると、切断刃ホルダー５１の前面がダンパー８０（８０−２）の接触部８２に当たり、切断刃ホルダー５１をゆっくりと押し戻す。この結果切断刃ホルダー５１はある一定角度以上には回転できず、しかも押し戻された回転速度はダンパー８０へ衝突する前の回転速度よりかなり小さくなっているので、通常の状態、すなわち補強コード１ａ間の中間部へ戻ってゴムシート材１を切断し続ける。

このように、本発明のダンパーを用いることにより、通常の切断時とは違う大きな力を受けて切断刃２０が回転しても、2本のダンパー８０で設定した角度以上には回転しないで、かつ衝撃力をかなり弱められて押し戻されるので、通常のゴムシート材１の切断ラインから逸脱することなくゴムシート材１を切断することができる。距離Ｌ、Ｄは補強コード１ａが切断刃２０によって切断されないような切断刃２０の傾斜角度からの回転角度の限界値から決定される。尚、図7では円柱状のダンパー８０を２本用いたが、切断刃ホルダー５１の回転を許容範囲内に抑えることができれば、ダンパーは１つでも良い。たとえば図１２は異なる形状を有するダンパーを示す図であるが、図１２に示すように、ダンパー８０の先端部（接触部８２）は２つのダンパー８０−１および８０−２に分かれているが、本体部は結合したＵ字形状であるダンパー｛図１２（ａ）｝や、距離Ｌの部分がつながり接触部８２が一つになりダンパー８０−１および８０−２が一体となった直方体形状のダンパー｛図１２（ｂ）｝でも良い。

図８は本発明のダンパーを用いた切断装置の別の実施形態（第２の実施形態）を示す図である。図８（ａ）は切断刃ホルダー５１の前面から見た図で、図８（ｂ）は側面側から見た図、図８（ｃ）は上面側から見た図であり、説明に不要な部分は記載していない。図８に示す第２の実施形態では、切断刃ホルダー５１は切断刃２０の両側に側面（５１Ｓ−１、５１Ｓ−２）を有し、切断刃２０の支軸２１はこの両側面で支持されている。それぞれの切断刃ホルダー５１にける両側面（５１Ｓ−１、５１Ｓ−２）の前面の前方に距離Ｄだけ離間して円柱形状のダンパー８０（８０−１、８０−２）が配置されている。切断刃ホルダー５１Ｓ−１に対してはダンパー８０−１が、切断刃ホルダー５１Ｓ−２に対してはダンパー８０−２が配置されている。切断刃２０が力を受けて回転し、切断刃２０と一体となった切断刃ホルダー５１が９１の矢印方向へ回転すると、切断刃ホルダー５１の側面５１Ｓ−１の前面がダンパー８０−１の接触部８２に当たり押し戻される。従って、切断刃ホルダー５１は９１の矢印方向に対して離間距離Ｄに規定される角度以上には回転しない。同様に、切断刃２０が力を受けて回転し、切断刃２０と一体となった切断刃ホルダー５１が９２の矢印方向へ回転すると、切断刃ホルダー５１の側面５１Ｓ−２の前面がダンパー８０−２の接触部８２に当たり押し戻される。従って、切断刃ホルダー５１は９２の矢印方向に対して離間距離Ｄに規定される角度以上には回転しない。このように本発明のダンパー８０により切断刃２０の回転が規制されるので、ゴムシート材１は規定角度を超えて切断されることはなく、補強コード１ａの切断を防止することができる。

図９は本発明のダンパーを用いた切断装置の別の実施形態（第３の実施形態）を示す図である。図９（ａ）は切断刃ホルダー５１の前面から見た図で、図９（ｂ）は側面側から見た図、図９（ｃ）は上面側から見た図であり、説明に不要な部分は記載していない。図９に示す第３の実施形態においては、切断刃ホルダー５１は切断刃２０の両側に側面（５１Ｓ−１、５１Ｓ−２）を有し、切断刃２０の支軸２１はこの両側面で支持されている。それぞれの切断刃ホルダー５１にける両側面（５１Ｓ−１、５１Ｓ−２）の後面の後方に距離Ｄだけ離間してダンパー８０（８０−１、８０−２）が配置されている。切断刃ホルダー５１Ｓ−１に対してはダンパー８０−１が、切断刃ホルダー５１Ｓ−２に対してはダンパー８０−２が配置されている。切断刃２０が力を受けて回転し、切断刃２０と一体となった切断刃ホルダー５１が９１の矢印方向へ回転すると、切断刃ホルダー５１の側面５１Ｓ−１の後面がダンパー８０−１の接触部８２に当たり押し戻される。従って、切断刃ホルダー５１は９１の矢印方向に対して離間距離Ｄに規定される角度以上には回転しない。同様に、切断刃２０が力を受けて回転し、切断刃２０と一体となった切断刃ホルダー５１が９２の矢印方向へ回転すると、切断刃ホルダー５１の側面５１Ｓ−２の後面がダンパー８０−２の接触部８２に当たり押し戻される。従って、切断刃ホルダー５１は９２の矢印方向に対して離間距離Ｄに規定される角度以上には回転しない。このように本発明のダンパー８０により切断刃２０の回転が規制されるので、ゴムシート材１は規定角度を超えて切断されることはなく、補強コード１ａの切断を防止することができる。

図１０は本発明のダンパーを用いた切断装置の別の実施形態（第４の実施形態）を示す図である。図１０（ａ）は切断刃ホルダー５１の前面から見た図で、図１０（ｂ）は側面側から見た図、図１０（ｃ）は上面側から見た図であり、説明に不要な部分は記載していない。図１０に示す第４の実施形態においては、切断刃ホルダー５１は切断刃２０の両側に側面（５１Ｓ−１、５１Ｓ−２）を有し、切断刃２０の支軸２１はこの両側面で支持されている。それぞれの切断刃ホルダー５１にける両側面（５１Ｓ−１、５１Ｓ−２）の側面外側に距離Ｄだけ離間してダンパー８０（８０−１、８０−２）が配置されている。切断刃ホルダー５１Ｓ−１に対してはダンパー８０−１が、切断刃ホルダー５１Ｓ−２に対してはダンパー８０−２が配置されている。ダンパー８０は切断刃ホルダー５１の前方に配置されており、円柱形状のダンパー８０の側面が切断刃ホルダー５１にける両側面（５１Ｓ−１、５１Ｓ−２）の側面外側に距離Ｄだけ離間している。切断刃２０が力を受けて回転し切断刃２０と一体となった切断刃ホルダー５１が９１の矢印方向へ回転すると、切断刃ホルダー５１の側面５１Ｓ−１の側面がダンパー８０−１の（側面側にある）接触部８２（８２−１）に当たり押し戻される。従って、切断刃ホルダー５１は９１の矢印方向に対して離間距離Ｄに規定される角度以上には回転しない。同様に、切断刃２０が力を受けて回転し、切断刃２０と一体となった切断刃ホルダー５１が９２の矢印方向へ回転すると、切断刃ホルダー５１の側面５１Ｓ−２の側面がダンパー８０−２の（側面側にある）接触部８２（８２−２）に当たり押し戻される。従って、切断刃ホルダー５１は９２の矢印方向に対して離間距離Ｄに規定される角度以上には回転しない。このように本発明のダンパー８０により切断刃２０の回転が規制されるので、ゴムシート材１は規定角度を超えて切断されることはなく、補強コード１ａの切断を防止することができる。

図１１は本発明のダンパーを用いた切断装置の別の実施形態（第５の実施形態）を示す図である。図１１（ａ）は切断刃ホルダー５１の前面から見た図で、図１１（ｂ）は側面側から見た図、図１１（ｃ）は上面側から見た図であり、説明に不要な部分は記載していない。図１１に示す第５の実施形態においては、切断刃ホルダー５１は切断刃２０の両側に側面（５１Ｓ−１、５１Ｓ−２）を有し、切断刃２０の支軸２１はこの両側面で支持されている。それぞれの切断刃ホルダー５１にける両側面（５１Ｓ−１、５１Ｓ−２）の側面外側に距離Ｄだけ離間してダンパー８０（８０−１、８０−２）が配置されている。切断刃ホルダー５１Ｓ−１に対してはダンパー８０−１が、切断刃ホルダー５１Ｓ−２に対してはダンパー８０−２が配置されている。図１０では、ダンパー８０は切断刃ホルダー５１の前方に配置され、前方のダンパー支持部８７に固定されて、切断刃ホルダー５１に対して前後に移動するようになっていたが、図１１におけるダンパー８０は、切断刃ホルダー５１の側面５１Ｓの側面側に配置されたダンパー支持部８０の側面部８７Ｓ（８７Ｓ−１、２）に固定されており、切断刃ホルダー５１の側面５１Ｓとダンパー８０の接触部８２との距離Ｄを調整することができる。すなわち、ダンパー８０は切断刃ホルダー５１の側面５１Ｓに対して垂直方向から距離Ｄを調整できるようになっている。

切断刃２０が力を受けて回転し切断刃２０と一体となった切断刃ホルダー５１が９１の矢印方向へ回転すると、切断刃ホルダー５１の側面５１Ｓ−１がダンパー８０−１の接触部８２（８２−１）に当たり押し戻される。従って、切断刃ホルダー５１は９１の矢印方向に対して離間距離Ｄに規定される角度以上には回転しない。同様に、切断刃２０が力を受けて回転し、切断刃２０と一体となった切断刃ホルダー５１が９２の矢印方向へ回転すると、切断刃ホルダー５１の側面５１Ｓ−２の側面がダンパー８０−２の接触部８２（８２−２）に当たり押し戻される。従って、切断刃ホルダー５１は９２の矢印方向に対して離間距離Ｄに規定される角度以上には回転しない。このように本発明のダンパー８０により切断刃２０の回転が規制されるので、ゴムシート材１は規定角度を超えて切断されることはなく、補強コード１ａの切断を防止することができる。

ダンパー８０と切断刃ホルダー５１との距離Ｄは、ダンパー８０を固定しているダンパー支持部８７に対してダンパー８０を手動または自動で移動させて調節できる。自動で調整するために、たとえば、ダンパー８０またはダンパー支持部８７にエアーシリンダー等のアクチュエーターを取り付けて外部からのコントロールによって、ダンパー支持部８７Ｓの前後方向に対してダンパー８０を移動できるようにする。特にゴムシート材１の切断開始時には、切断刃２０に力が加わり切断刃２０が鉛直軸周りに回転しようとするので、ダンパー８０と切断刃ホルダーとの距離Ｄを調節する（距離Ｄを小さくする）ことにより、この回転を押さえることができる。そして切断開始後はこの距離を通常の値に戻すように自動調節することによって、切断刃ホルダー２０が両側の補強コード１ａなどからの反力のつりあいによってスムーズにゴムシート材１を補強コード１ａに沿って切断することができる。また、切断刃２０の横方向（切断刃支持軸２１方向）位置を決めるために、切断刃ホルダー５１にエアーシリンダー等のアクチュエーターを備えても良い。これによって、特に切断開始時の切断刃２０に対する横方向への力を抑えることができ、所望の切断角度でゴムシート１を切断開始することができる。

以上詳細に本発明を説明してきたが、明細書のある部分に記載し説明した内容を記載しなかった他の部分においても矛盾なく適用できることに関しては、当該他の部分に当該内容を適用できることは言うまでもない。さらに、上記実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施でき、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことも言うまでもない。

本発明は、補強用コードを埋設した帯状のタイヤゴムシート材の切断に適用できる。

１・・・ゴムシート材、１ａ・・・補強コード、
１０・・・コンベヤ、１１・・・ローラー、
１３・・・フレーム、１４・・・磁石、
２０・・・切断刃、２１・・・切断刃支持機構、
３０・・・刃受けロール、３１・・・支軸、
３２・・・縦枠、３３・・・軸受け、
４０・・・駆動機構、４１・・・第１のスプロケット、
４２・・・第２のスプロケット、４３・・・第３のスプロケット、
４４・・・第４のスプロケット、４５・・・第１のチェーン、
４６・・・第２のチェーン、４７・・・第５のスプロケット、
４８・・・モーター、
５０・・・切断刃支持機構、５１・・・支持部材（切断刃ホルダー）、
５２・・・支軸（Ｚ軸）、５３・・・スリーブ、
５４・・・固定板、５５・・・ロッド、
５６・・・シリンダユニット、５７・・・ガイドレール、
６０・・・移動機構、６１・・・第１のプーリ、
６２・・・ベルト、６３・・・第２のプーリ、
６４・・・モーター、６５・・・第１の挟持板、
７０・・・角度調整機構、７１・・・台座、
７２・・・円弧板、７３・・・ロックピン、
７４・・・支持部材、７５・・・ロックレバー、
８０・・・ダンパー、８１・・・ダンパー軸、
８２・・・接触部材、８３・・・押圧部、
８４・・・衝撃吸収体、８５・・・シリンダー（枠体）、
８６・・・キャップ部材、

Claims (5)

1. スチール入りゴムシートを切断する丸刃状の切断刃を備えた切断装置であって、前記切断刃は、前記切断刃を保持する保持部の鉛直軸に支持されるとともに、ゴムシート材切断時において鉛直軸周りに回転自在であるとともに、前記切断刃の鉛直軸周りの急激な回転を抑えるダンパーを備えたことを特徴とする切断装置。
2. 前記ダンパーは、前記切断刃の回転軸を支持し、前記切断刃と一体となっている切断刃ホルダーの前または後または左右に離間して配置されており、前記切断刃ホルダーは、前記切断装置の保持部の鉛直軸に支持されるとともに、ゴムシート材切断時において前記鉛直軸周りに回転自在であることを特徴とする、請求項１に記載の切断装置。
3. 前記切断刃は、ゴムシート材の切断角度を基準として予め設定した範囲を超える回転をダンパーによって規制されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の切断装置。
4. 前記ダンパーおよび前記切断刃ホルダーの離間距離は、ダンパーまたはダンパー支持体に備えたアクチュエーターにより調整可能であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかの項に記載の切断装置。
5. 切断刃の刃先角度は５０〜７０度であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかの項に記載の切断装置。