(57)【要約】【課題】  線状部材を切断するカッターの長寿命化及びメンテナンスフリー化を実現する。【解決手段】  固定刃１及び回転刃２には、それぞれ円板の中央部に貫通孔を有すると共にその貫通孔の円周面１ａ及び２ａに剪断刃が形成されている。固定刃１及び回転刃２は、それぞれ図示しない固定刃保持部材及び回転刃保持部材により、貫通孔の中心軸線の回りに自由に回動できるよう（回転方向フリー）に保持されている。切断対象である線状部材Ｃを固定刃１及び回転刃２の貫通孔に通し、回転刃２の中心軌跡６が楕円形になるように、回転刃２の中心軸線を変位させることで、線状部材Ｃを切断する。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ貫通孔の周面に剪断刃が形成された一対の切断刃と、それぞれ前記一対の切断刃を保持する一対の保持手段と、前記一対の切断刃の貫通孔の中心軸線同士が対向した状態から相対的にループ状に変位するように前記保持手段を変位可能な変位手段とを備えたことを特徴とする切断装置。
【請求項２】
請求項１記載の切断装置において、前記一対の切断刃の内１枚はその貫通孔の中心軸線の位置が固定された固定刃であり、他の１枚はその貫通孔の中心軸線の位置が変位可能な可動刃であることを特徴とする切断装置。
【請求項３】
請求項２記載の切断装置において、前記変位手段は、前記可動刃の貫通孔の中心軸線がループ状に変位するように前記可動刃の保持手段を所定の支点を中心に運動させる手段を備えたことを特徴とする切断装置。
【請求項４】
請求項１記載の切断装置において、前記一対の切断刃の対向面は平面と円錐台状の面、又は平面同士、又は円錐台状の面同士であることを特徴とする切断装置。
【請求項５】
請求項１記載の切断装置において、前記一対の切断刃は、円板の中央部に貫通孔を有するものであり、かつ該貫通孔の中心軸線の回りに回転自在に保持されていることを特徴とする切断装置。
【請求項６】
それぞれ貫通孔の周面に剪断刃が形成された一対の切断刃の前記貫通孔の中心軸線同士が対向するように前記２枚の切断刃を保持する工程と、前記一対の切断刃の貫通孔に切断の対象である部材を通す工程と、前記一対の切断刃の貫通孔の中心軸線同士が対向した状態から相対的にループ状に変位させる工程とからなることを特徴とする切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線状部材を切断する装置及び方法に関し、特に切断刃の長寿命化及びメンテナンスフリー化を実現した線状部材の切断装置及び切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤの構成部材であるベルトを製造する工程として、ゴムで被覆されたスチールコードを円筒軸体に一部を重ねながら螺旋状に巻き付けていき、タイヤ１本分の長さの巻き付けを終えたときにゴム被覆コードを切断する工程がある（特許文献１参照）。また、空気入りタイヤの構成部材であるキャッププライを製造する工程として、ゴムで被覆されたコードからなるキャッププライ用リボンをベルト上に螺旋状に巻き付けていき、タイヤ１本分の長さの巻き付けを終えたときにキャッププライ用リボンを切断する工程がある（特許文献２、３参照）。これらの工程においてゴムで被覆されたコードを切断する切断装置としては鋏式カッターやギロチン式カッターが用いられている。
【特許文献１】特開２００１−２５２９９２号公報
【特許文献２】特開平５−６９４９８号公報
【特許文献３】特開平７−１６４５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、鋏式カッターやギロチン式カッターの場合、刃の同一箇所で切断するため、刃の劣化が早く、カッターの寿命が短いという問題があった。このため、カッターの交換及びメンテナンスの作業に掛かる時間により設備の稼働率が低下し、それが生産性向上の阻害要因となっていた。
【０００４】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、線状部材を切断するカッターの長寿命化及びメンテナンスフリー化を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、それぞれ貫通孔の周面に剪断刃が形成された一対の切断刃と、それぞれ前記一対の切断刃を保持する一対の保持手段と、前記一対の切断刃の貫通孔の中心軸線同士が対向した状態から相対的にループ状に変位するように前記保持手段を変位可能な変位手段とを備えたことを特徴とする切断装置である。
請求項２に係る発明は、請求項１記載の切断装置において、前記一対の切断刃の内１枚はその貫通孔の中心軸線の位置が固定された固定刃であり、他の１枚はその貫通孔の中心軸線の位置が変位可能な可動刃であることを特徴とする切断装置である。
請求項３に係る発明は、請求項２記載の切断装置において、前記変位手段は、前記可動刃の貫通孔の中心軸線がループ状に変位するように前記可動刃の保持手段を所定の支点を中心に運動させる手段を備えたことを特徴とする切断装置である。
請求項４に係る発明は、請求項１記載の切断装置において、前記一対の切断刃の対向面は平面と円錐台状の面、又は平面同士、又は円錐台状の面同士であることを特徴とする切断装置である。
請求項５に係る発明は、請求項１記載の切断装置において、前記一対の切断刃は、円板の中央部に貫通孔を有するものであり、かつ該貫通孔の中心軸線の回りに回転自在に保持されていることを特徴とする切断装置である。
請求項６に係る発明は、それぞれ貫通孔の周面に剪断刃が形成された一対の切断刃の前記貫通孔の中心軸線同士が対向するように前記２枚の切断刃を保持する工程と、前記一対の切断刃の貫通孔に切断の対象である部材を通す工程と、前記一対の切断刃の貫通孔の中心軸線同士が対向した状態から相対的にループ状に変位させる工程とからなることを特徴とする切断方法。
【０００６】
（作用）
請求項１、４、６に係る発明によれば、一対の切断刃の貫通孔の中心軸線同士が対向した状態から相対的にループ状（ループの軌跡を描くよう）に変位させることにより、貫通孔内に通された部材を貫通孔の周面の剪断刃で切断するので、ループの位置に応じて剪断刃の異なる部分が切断に使用される。
請求項２、３に係る発明によれば、可動刃の貫通孔の中心軸線を固定刃の貫通孔の中心軸線に対してループ状に変位させることにより、貫通孔内に通された部材を貫通孔の周面の剪断刃で切断するので、ループの位置に応じて剪断刃の異なる部分が切断に使用される。
請求項５に係る発明によれば、切断刃が回転することにより、その剪断刃において切断に使用される部分が変化する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、剪断刃の切断に使用する部分が変化し、一カ所に集中しないため、切断装置の長寿命化及びメンテナンスフリー化が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１、２はそれぞれ本発明の実施形態に係る切断装置の断面図及び正面図である。また、図３はその切断装置における切断刃の拡大断面図及び正面図であり、図４は切断刃の中心軸線の軌跡を示す図である。
【０００９】
図１及び２に示すように、本実施形態に係る切断装置は、円板の中央部に貫通孔を有すると共にその貫通孔の円周面１ａに剪断刃（シェアー刃）が形成された固定刃１と、円板の中央部に貫通孔を有すると共にその貫通孔の円周面２ａに剪断刃が形成された回転刃２と、固定刃１をその貫通孔の中心軸線の回りに回転自在に保持する板状の固定刃保持部材３と、回転刃２をその貫通孔の中心軸線の回りに回転自在に保持する板状の回転刃保持部材４とを備えている。ここで、回転刃１及び固定刃２は、それぞれの貫通孔の中心軸線の回りに自由に回動できるよう（回転方向フリー）に保持部材３及び４に取り付けられている。また、固定刃１と回転刃２の外径同士及び内径（貫通孔の口径）同士は同じサイズであり、かつ貫通孔の中心軸線同士も線状部材Ｃを通過させる状態において同一である。
【００１０】
固定刃保持部材３と回転刃保持部材４とは、それぞれの表面が接触し、かつそれぞれが保持する固定刃１及び回転刃２の貫通孔が対向するように、図示しない部材に固定されている。また、回転刃保持部材４には上下方向に長い開口を有する貫通孔４ｂが形成されており、その内部には固定刃保持部材３の表面に設けられた支点軸４ａが配置されている。さらに、貫通孔４ｂの上には回転軸受４ｃが組み込まれており、その内部にはモータ５のモータ軸５ａに直結された偏心軸５ｂが回転可能に取り付けられている。
【００１１】
図３（ａ）に示すように、固定刃１はその両面は平坦に形成され、回転刃２は片面が平坦、片面が円錐台状に形成されている。そして、回転刃２の円錐台状の面が固定刃１の平面に対向し、接触している。このように円錐台形状とすることで、剪断刃の刃面へ押付圧を集中出来るようにしている。
【００１２】
モータ５のモータ軸５ａに直結されている偏心軸５ｂは、その回転中心がモータ軸５ａの中心Ｐから偏心しており、図２における白抜きの矢印に示すように、偏心軸５ｂの回転軸受４ｃの内面に接触しながら時計回りに回転する。このとき、回転刃保持部材４は偏心軸５ｂにより回転軸受４ｃを介して押圧されることにより、支点軸４ａを支点にして上下に往復運動を行うと共に左右に揺動運動を行う。この結果、偏心軸５ｂが１回転すると、回転刃２の中心、即ち回転刃２の貫通孔の中心軌跡６は図３（ｂ）に示すような左右に長軸を有する楕円形となる。
【００１３】
以上の構成を有する切断装置により、線状部材を切断する方法について説明する。まず、図１、図３（ａ）及び図４に示すように、常に図４の円2-1 の位置に固定されている固定刃１に対して、回転刃２を図４の円2-1 の位置に合わせた状態で、切断装置の固定刃１と回転刃２の中央部の貫通孔に切断対象である線状部材Ｃを通す。この状態からモータ軸５ａを回転させると、偏心軸５ｂの外周面が回転軸受４ｃの内面に接触しながら回転運動を行う。このとき、回転刃保持部材４は偏心軸５ｂにより回転軸受４ｃを介して押圧されることにより、支点軸４ａを支点にして上下に往復運動を行うと共に左右に揺動運動を行う。従って、偏心軸５ｂが１回転すると、回転刃２は図４における2-1 、2-2 、2-3 、2-4 を１周期とする回転運動を行い、その中心軌跡６は楕円形となる。固定刃１は常に円2-1 の位置に固定されているから、固定刃１と回転刃２とにより線状部材Ｃが切断される。モータ軸５ａの１回転及び停止を繰り返すことにより、線状部材Ｃを高速に繰り返し切断できる。
【００１４】
このように、本実施形態に係る切断装置は、回転刃２の中心軸線が固定刃１の中心軸線に対して楕円形のループを描くように構成したので、回転刃２の中心軸線を往復直線運動させて切断する場合のように、切断に使用される箇所が１箇所に集中することはない。また、回転刃２及び固定刃１は、それぞれ固定刃保持部材３及び回転刃保持部材４に回転自在に取り付けられているので、線状部材Ｃを切断するときに、図３（ｂ）の破線の矢印に示すように、中心軸線の回りに適当に回転することにより、切断に使用される場所が常に変化するので、切断に使用される箇所がさらに分散される。
【００１５】
なお、以上の実施形態では回転刃保持部材４をモータ軸５ａに直結された偏心軸５ｂにより駆動したが、空気式アクチュエータにより駆動してもよい。さらに、回転刃２の中心軌跡は閉ループを形成するものであれば楕円以外の図形でもよい。また、固定刃１及び回転刃２の対向する面を平坦面同士又は円錐台状同士にしてもよい。さらに、固定刃１と回転刃２の外径同士及び内径同士のサイズを異ならせてもよい。また、２枚の刃の双方の中心軸線の位置を個別に変位可能にしてもよい。さらに、図１では固定刃保持部材３と回転刃保持部材４とが接触しているが、固定刃１と回転刃２とが対向して接触していれば、固定刃保持部材３と回転刃保持部材４とは接触していなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る切断装置の断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る切断装置の正面図である。
【図３】本発明の実施形態における切断刃の拡大断面図及び正面図である。
【図４】本発明の実施形態における切断刃の中心軸線の軌跡を示す図である。
【符号の説明】
【００１７】
１・・・固定刃、１ａ，２ａ・・・剪断刃、２・・・回転刃、３・・・固定刃保持部材、４・・・回転刃保持部材、４ａ・・・支点軸、４ｃ・・・回転軸受、５・・・モータ、５ａ・・・モータ軸、５ｂ・・・偏心軸。
【図１】
2006150478.tif 000003
【図２】
2006150478.tif 000004
【図３】
2006150478.tif 000005
【図４】
2006150478.tif 000006