JP4766237B2

JP4766237B2 - シート状部材の切断装置

Info

Publication number: JP4766237B2
Application number: JP2005245164A
Authority: JP
Inventors: 高行神蔵
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2005-08-26
Filing date: 2005-08-26
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2025-08-26
Also published as: JP2007054926A

Description

本発明は、例えば自動車用空気入りタイヤの製造工程において、未加硫ゴムからなる帯状のシート状部材を所定の間隔をおいて幅方向に切断するためのシート状部材の切断装置に関するものである。

一般に、この種の切断装置としては、未加硫ゴムからなる帯状のシート状部材の下面にシート状部材の幅方向に亘って接触するガイド部材と、ガイド部材に沿って移動可能な回転する円形のカッターとを備え、カッターをガイド部材に沿って移動させることにより、シート状部材をガイド部材に沿って切断するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、シート状部材は軟らかく粘着性を有する未加硫ゴムからなるので、切断時にカッターとガイド部材とに間に未加硫ゴムが入り込み、切断抵抗が増大するとともにゴム屑が発生するという問題点があった。

この問題点を改善する切断装置としては、前記装置と同様のガイド部材及びカッターと、カッターをガイド部材側に移動可能に支持するシリンダとを備え、シリンダによってカッターの一方の面ををガイド部材に押付けてカッターとガイド部材との間に隙間が生じないようにし、切断時にカッターとガイド部材との間に未加硫ゴムが入り込まないようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００２−１１３６９０号公報特開昭６０−１３５１０８号公報

しかしながら、後者の切断装置では、シリンダによって常にカッターがガイド部材に押付けられているので、カッターの刃が早期に摩耗するという問題点があった。

また、カッターの刃の早期摩耗を防止するために押付力を小さくすると、切断抵抗によってカッターが押し戻され、カッターとガイド部材との間に隙間が生ずるという問題点があった。

一方、切断抵抗を小さくするために厚さ寸法の小さいカッターを用いると、硬い材質や厚み寸法の大きいシート状部材を切断する場合にカッターに反りが生じ、カッターとガイド部材との間に隙間が生ずるという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、カッターとガイド部材との間に隙間を生ずることがなく、しかもカッターの刃の寿命向上を図ることのできるシート状部材の切断装置を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、未加硫ゴムからなるシート状部材の厚さ方向一方の面に接触するガイド部材と、ガイド部材に沿って移動可能な円形のカッターとを備え、シート状部材をガイド部材に沿って切断するシート状部材の切断装置において、カッターを回転自在に支持する第１支持部材と、第１支持部材をカッターの移動方向側がガイド部材に接触する方向に回動可能に支持する第２支持部材と、第２支持部材をガイド部材に沿った方向に移動可能に支持する第３支持部材と、第１支持部材の回動中心よりもガイド部材から離れた位置で第１支持部材に連結され、第１支持部材をガイド部材に沿った方向に移動させる駆動機構とを備え、第１支持部材と駆動機構とをガイド部材に沿った方向に弾性変形可能な弾性部材を介して連結し、駆動機構によって第１支持部材がガイド部材に沿った方向に移動すると、第１支持部材を回動させる力が弾性部材を介して第１支持部材に伝達され、弾性部材の縮み量に応じた力でカッターの移動方向側がガイド部材に押付けられるように構成している。

これにより、第２支持部材は第３支持部材によってガイド部材に沿って移動可能に支持されるとともに、カッターを支持する第１支持部材は第２支持部材に支持されていることから、駆動機構によりカッターをガイド部材に沿って移動させることができる。また、第１支持部材は第２支持部材によって回動可能に支持されるとともに、駆動機構は第１支持部材の回動中心よりもガイド部材から離れた位置で第１支持部材に連結されていることから、駆動機構によってカッターをガイド部材に沿って移動させる際に第１支持部材がカッターの移動方向側に回動し、カッターの移動方向側がガイド部材に押付けられる。また、シート状部材を切断するための切断抵抗に応じてカッターを移動するための力が変化し、カッターを移動するための力が変化することによりカッターをガイド部材に押付ける力が変化することから、切断抵抗に応じた押付力でカッターがガイド部材に押付けられる。さらに、カッターの走行抵抗が大きくなることにより、弾性部材の縮み量が大きくなり、弾性部材の縮み量に比例してカッターの回動方向への力が大きくなるので、カッターによってシート状部材を切断する際、シート状部材を切断するための切断抵抗によりカッターの走行抵抗が大きくなるとともに、カッターの走行抵抗に応じて弾性部材が圧縮され、第１支持部材にさらに回動方向への力が加わる。

本発明によれば、駆動機構によってカッターをガイド部材に沿って移動する際にカッターの移動方向側がガイド部材に押付けられるので、カッターとガイド部材との間に隙間を生ずることがなく、カッターとガイド部材との間に未加硫ゴムが入り込まないようにシート状部材を切断することができる。また、シート状部材を切断する切断抵抗に応じた押付力でカッターがガイド部材に押付けられるので、カッターがガイド部材に無用に大きな力で押付けられることがなく、カッターの刃の寿命向上を図ることができる。さらに、カッターの移動方向側を切断抵抗に応じた押付力でガイド部材に押付けることができるので、カッターの移動方向側を常に適正な力でガイド部材に押付けることができ、カッターの寿命向上を図ることができる。

図１乃至図１１は本発明の一実施形態を示すもので、図１はシート状部材切断装置の平面図、図２はシート状部材切断装置の正面図、図３はシート状部材切断装置の要部平面図、図４はシート状部材切断装置の要部正面図、図５は図３におけるＡ−Ａ線断面図、図６はカッターをシート状部材側に移動する際のシート状部材切断装置の要部平面図、図７はシート状部材を切断する際のシート状部材切断装置の要部平面図、図８はシート状部材を切断する際のシート状部材切断装置の正面図、図９はガイド部材を上方に移動した際のシート状部材切断装置の正面図、図１０はカッターをシート状部材の幅方向他端側に配置した際のシート状部材切断装置の正面図、図１１は切断されたシート状部材の平面図である。

本実施形態のシート状部材切断装置は、図示しない材料供給装置から供給される未加硫ゴムからなる帯状のシート状部材ＷＡの下面側に配置されたガイド部材１０と、ガイド部材１０に沿って移動可能なカッター２０と、カッター２０を回転自在に支持する第１支持部材としてのブラケット３０と、ブラケット３０を水平方向に回動自在に支持する第２支持部材としてのスライドブロック４０と、スライドブロック４０を支持する第３支持部材としてのレール５０と、ブラケット３０に連結している駆動機構６０とを備えている。

ガイド部材１０はシート状部材ＷＡの下面にシート状部材ＷＡの幅方向に亘って接触し、シート状部材ＷＡを下方から支持している。ガイド部材１０は金属材料からなり、シート状部材ＷＡの幅方向に長い直方体形状である。また、ガイド部材１０は図示しないシリンダによって上下方向に移動可能である。

カッター２０は金属材料からなり、円板形状を有する。カッター２０は外周面に切断刃を有し、図示しないモータによって回転する。カッターの厚さ方向一方の面はガイド部材１０と対向している。

ブラケット３０は、カッター２０の厚さ方向他方の面と対向しているカッター保持部３１と、カッター保持部３１の下端から水平方向に延びるベース部３２と、ベース部３２から上方に延びる背面部３３とを有する。背面部３３はカッター２０の厚さ方向一方の面側に配置され、カッター２０の厚さ方向一方の面と所定の間隔をおいて対向している。カッター２０はカッター保持部３１にベアリング３１ａを介して回転自在に支持されている。ベース部３２にはベース部３２を上下方向に貫通する長孔３２ａが設けられている。長孔３２ａはシート状部材ＷＡの幅方向に長く、ブラケット３０の回動中心ＲＣよりもカッター２０の厚さ方向他方の面側に配置されている。即ち、長孔３２ａは回動中心ＲＣよりもガイド部材１０から離れた位置に配置されている。

スライドブロック４０は、ブラケット３０のベース部３２の下面に沿うように設けられたベース部４１と、ベース部４１から上方に延びる背面部４２とを有する。背面部４２はブラケット３０の背面部３３と所定の間隔をおいて対向している。ベース部４２はブラケット３０のベース部３２を水平方向に回動可能に支持し、ベース部材４２の下面はレール５０にシート状部材ＷＡの幅方向に移動可能に係合している。各背面部３３，４２の間には二つのダンパー４３が設けられ、各ダンパー４３はシート状部材ＷＡの幅方向に並ぶように配置されている。各ダンパー４３は周知のゴム部材等の減衰効果を有する部材からなる。各ダンパー４３は背面部３３と背面部４２とを連結し、圧縮方向及び引張方向に変形可能である。即ち、ブラケット３０はスライドブロック４０に対して水平方向に回動可能であり、各ダンパー４３によってブラケット３０に回動方向の減衰力が付与される。

レール５０はシート状部材ＷＡの幅方向に長い直方体形状であり、ガイド部材１０に沿って設けられている。

駆動機構６０は、図示しないモータによってシート状部材ＷＡの幅方向に駆動されるベルト６１と、ベルト６１の一部に固定されたピン６２とを有する。ピン６２はベルト６１から上方に延びており、ブラケット３０の長孔３２ａを上下方向に挿通している。ピン６２は長孔３２ａ内をシート状部材ＷＡの幅方向に移動可能である。長孔３２ａ内には弾性部材としての二つの圧縮スプリング６３が設けられ、ピン６２は各圧縮スプリング６３によって長孔３２ａの長手方向中央部に向かって付勢されている。各圧縮スプリング６３はブラケット３０の回動方向に弾性変形可能である。

以上のように構成されたシート状部材切断装置は、スライドブロック４０がレール５０によってガイド部材１０に沿って移動可能に支持されるとともに、カッター２０を支持しているブラケット３０はスライドブロック４０に支持されていることから、ベルト６１が駆動されると、カッター２０がガイド部材１０に沿って移動する。また、ブラケット３０はスライドブロック４０に水平方向に回動自在に支持されるとともに、ピン６２が連結する長孔３２ａはブラケット３０の回動中心ＲＣよりもガイド部材１０と反対側に配置されていることから、ベルト６１によってカッター２０をガイド部材１０に沿って移動させる際に、ブラケット３０がカッター２０の移動方向側に回動する。このため、図６に示すように、カッター２０をシート状部材ＷＡ側に移動する際に、ブラケット３０の回動によりカッター２０の移動方向側がガイド部材１０に押付けられる。

ここで、ブラケット３０が回動する際に各ダンパー４３のうち一方のダンパー４３が圧縮方向に変形するとともに、他方のダンパー４３が引張方向に変形する。これにより、ブラケット３０に回動方向の減衰力が付与されるので、ガイド部材１０に当接する際のカッター２０の回動方向反対側への跳ね返りを抑制することができる。

また、ピン６２はブラケット３０に各圧縮スプリング６３を介して連結しているので、カッターを回動させる力はこの圧縮スプリング６３を介して伝達される。これにより、カッター２０の回動方向への力は圧縮スプリング６３の縮み量に応じて変化する。また、圧縮スプリング６３の縮み量はカッター２０の走行抵抗に応じて変化する。即ち、カッター２０の走行抵抗が大きくなることにより、圧縮スプリング６３の縮み量が大きくなり、圧縮スプリング６３の縮み量に比例してカッター２０の回動方向への力が大きくなる。従って、図７に示すように、カッター２０によってシート状部材ＷＡを切断する際は、シート状部材ＷＡを切断するための切断抵抗ＲＦによりカッター２０の走行抵抗が大きくなるとともに、カッター２０の走行抵抗に応じて圧縮スプリング６３が圧縮され、ブラケット３０にさらに回動方向への力が加わる。即ち、カッター２０の移動方向側は切断抵抗ＲＦに応じた押付力でガイド部材１０に押付けられる。

一方、カッター２０によるシート状部材ＷＡの切断は、シート状部材ＷＡを幅方向一端面から所定の幅方向位置まで切断した後（図８参照）、ガイド部材１０を上方に移動してカッター２０をシート状部材ＷＡの下方に配置し（図９参照）、カッター２０を幅方向他端面側に移動するとともに、ガイド部材１０を下方に移動する（図１０参照）。その後、カッター２０をシート状部材ＷＡの幅方向他端面側から一端面側に移動する。これにより、図１１に示すように、シート状部材ＷＡには幅方向一方及び他方から互い違いに切り込み部ＣＬが形成され、細長い帯状部材が成形される。ここで、カッター２０がシート状部材ＷＡの幅方向他端面側から一端面側に移動する際にも、ブラケット３０が回動することにより、カッター２０の移動方向側がガイド部材１０に押付けられる。

このように、本実施形態によれば、カッター２０をシート状部材ＷＡ側に移動する際に、ブラケット３０の回動によりカッター２０の移動方向側がガイド部材１０に押付けられるので、カッター２０とガイド部材１０との間に隙間が生ずることがなく、カッター２０とガイド部材との間に未加硫ゴムが入り込まないようにシート状部材ＷＡを切断することができる。

また、カッター２０はカッター２０をシート状部材ＷＡの幅方向に移動させる駆動機構６０によってガイド部材１０に押付けられるので、カッター２０をガイド部材１０に押付けるための専用の駆動機構を必要とせず、装置の簡素化を図ることができる。

さらに、カッター２０の走行抵抗が大きくなることにより、圧縮スプリング６３の縮み量が大きくなり、圧縮スプリング６３の縮み量に比例してカッター２０の回動方向への力が大きくなるので、カッター２０によってシート状部材ＷＡを切断する際は、シート状部材ＷＡを切断するための切断抵抗ＲＦによりカッター２０の走行抵抗が大きくなるとともに、カッター２０の走行抵抗に応じて圧縮スプリング６３が圧縮され、ブラケット３０にさらに回動方向への力が加わる。このため、カッター２０の移動方向側は切断抵抗ＲＦに応じた押付力でガイド部材１０に押付けられるので、カッター２０の移動方向側を常に適正な力でガイド部材１０に押付けることができ、カッター２０の刃の寿命向上を図ることができる。

また、各ダンパー４３によってブラケット３０に回動方向の減衰力が付与され、ガイド部材１０に当接する際のカッター２０の回動方向反対側への跳ね返りを抑制することができるので、カッター２０をガイド部材１０に確実に押付けることができる。

本発明における一実施形態を示すシート状部材切断装置の平面図シート状部材切断装置の正面図シート状部材切断装置の要部平面図シート状部材切断装置の要部正面図図３におけるＡ−Ａ線断面図カッターをシート状部材側に移動する際のシート状部材切断装置の要部平面図シート状部材を切断する際のシート状部材切断装置の要部平面図シート状部材を切断する際のシート状部材切断装置の正面図ガイド部材を上方に移動した際のシート状部材切断装置の正面図カッターをシート状部材の幅方向他端側に配置した際のシート状部材切断装置の正面図切断されたシート状部材の平面図

符号の説明

１０…ガイド部材、２０…カッター、３０…ブラケット、３１…カッター保持部、３２…ベース部、３２ａ…長孔、３３…背面部、４０…スライドブロック、４１…ベース部、４２…背面部、４３…ダンパー、５０…レール、６０…駆動機構、６１…ベルト、６２…ピン、６３…圧縮スプリング、ＷＡ…シート状部材、ＲＣ…回動中心。

Claims

未加硫ゴムからなるシート状部材の厚さ方向一方の面に接触するガイド部材と、ガイド部材に沿って移動可能な円形のカッターとを備え、シート状部材をガイド部材に沿って切断するシート状部材の切断装置において、
カッターを回転自在に支持する第１支持部材と、
第１支持部材をカッターの移動方向側がガイド部材に接触する方向に回動可能に支持する第２支持部材と、
第２支持部材をガイド部材に沿った方向に移動可能に支持する第３支持部材と、
第１支持部材の回動中心よりもガイド部材から離れた位置で第１支持部材に連結され、第１支持部材をガイド部材に沿った方向に移動させる駆動機構とを備え、第１支持部材と駆動機構とをガイド部材に沿った方向に弾性変形可能な弾性部材を介して連結し、
駆動機構によって第１支持部材がガイド部材に沿った方向に移動すると、第１支持部材を回動させる力が弾性部材を介して第１支持部材に伝達され、弾性部材の縮み量に応じた力でカッターの移動方向側がガイド部材に押付けられるように構成した
ことを特徴とするシート状部材の切断装置。
前記第１支持部材にガイド部材に沿った方向に延びる長孔を設けるとともに、駆動機構に設けたピンを第１支持部材の長孔内にガイド部材に沿った方向に移動自在に配置し、弾性部材を長孔の両端とピンとの間にそれぞれ配置した
ことを特徴とする請求項１記載のシート状部材の切断装置。
前記第１支持部材に回動方向の減衰力を付与するダンパー機構を備えた
ことを特徴とする請求項１または２記載のシート状部材の切断装置。