(57)【要約】  ファイバーロービングチョッパのためのブレードカートリッジは、環状支持体と複数のブレードホルダとを備える。複数のブレードホルダのそれぞれは、主部、第１端部、第２端部、及び刃を備える。主部の第１端部は、環状支持体に結合されている。主部の第２端部は、主部が片持ち状態で環状体から突出するように、第１端部の反対側に位置している。刃は主部に一体的に固定され、第１端部と第２端部との間に延びる。本発明のさらなる形態において、ブレードホルダの主部は、主部と刃とにわたって延設される第１端部切欠と第２端部切欠とを含む。【選択図】図３Ｆ
2013511398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファイバーロービングチョッパのブレードカートリッジであって、
環状支持体と、
前記環状支持体に一体的に固定され、前記環状支持体から径方向外側に延設された複数の刃と、
を備えることを特徴とするブレードカートリッジ。
【請求項２】
前記環状支持体は、前記環状支持体から延設された複数のブレードホルダを備え、
前記ブレードホルダのそれぞれは、
主部と、
前記環状支持体に結合された前記主部の第１端部と、
前記主部が前記環状支持部から片持ち状態で突出するように前記第１端部の反対側に位置する前記主部の第２端部と、
前記主部に一体的に固定され、前記第１端部から前記第２端部まで延設された刃と、
前記第１端部に設けられた第１端部切欠と、
前記第２端部に設けられた第２端部切欠と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のブレードカートリッジ。
【請求項３】
前記主部は、
前記第１端部から前記第２端部まで延びる第１側壁と、
前記第１端部から前記第２端部まで延びる第２側壁と、
前記第１側壁と前記第２側壁との間に延設された径方向外方壁と、
前記第１側壁と前記第２側壁との間に延設された径方向内方壁とをさらに備え、
前記刃は、前記第１側壁と前記第２側壁との間を前記第１端部から前記第２端部まで延び、前記径方向外方壁を通って外方に延びることを特徴とする請求項２に記載のブレードカートリッジ。
【請求項４】
前記第１端部切欠と前記第２端部切欠とは、前記主部と前記刃とにわたって延びる第１側壁から第２側壁まで延設されることを特徴とする請求項３に記載のブレードカートリッジ。
【請求項５】
前記第１端部切欠と前記第２端部切欠とは、Ｖ字形状の切欠であることを特徴とする請求項４に記載のブレードカートリッジ。
【請求項６】
前記環状支持体は、
前記第１端部と隣り合う前記径方向内方壁に接続する第１リングと、
前記第１端部と隣り合う前記径方向外方壁に接続する第２リングと、
隣り合う主部の前記第１側壁と前記第２側壁との間に設けられ、前記第１リングと前記第２リングとを結合する複数のセグメントを有する壁部と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載のブレードカートリッジ。
【請求項７】
スペーサスプールをさらに備え、
前記スペーサスプールは、
前記複数のブレードホルダの前記径方向内方壁内に固定される環状体と、
隣り合う前記主部の前記第１側壁と前記第２側壁との間に嵌合し、前記環状体から放射状に延びる複数のスペーサと、
を備えることを特徴とする請求項３に記載のブレードカートリッジ。
【請求項８】
前記第１端部切欠に収容される第１隆起部を有し、前記スペーサスプールの前記環状体に組み付けられる保持キャップと、
前記第２端部切欠に収容される第２隆起部を有し、前記スペーサスプールの前記環状体に組み付けられるエンドキャップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載のブレードカートリッジ。
【請求項９】
前記スペーサスプールの前記環状体は、フランジを有する中央空洞を備え、
前記保持キャップは、
エンドプレートと、
前記エンドプレートから前記環状支持体、及び前記環状体の中央空洞内に延びる中心体と、
前記中心体から延び、前記フランジに係合する保持凸部と、
前記エンドプレートと前記環状支持体との間に配置され、前記第１隆起部を有する保持板と、
前記エンドプレートと前記保持板との間に配置されたバネと、
前記保持板に隣接して前記中心体に結合される保持リングと、
を備えることを特徴とする請求項８に記載のブレードカートリッジ。
【請求項１０】
チョッパハウジングと、
前記チョッパハウジングに回転可能に取り付けられる可撓性のローラ部を含むアンビルと、
前記チョッパハウジングに回転可能に取り付けられ、前記アンビルの前記ローラ部に係合するカッターブレードヘッドとを備え、
前記カッターブレードヘッドは、
支持体に片持ち状態で支持された複数のブレードホルダ、及び前記ブレードホルダの少なくとも一部のブレードホルダ内に一体的に設けられる刃を有するブレードカートリッジと、
前記ブレードホルダ間に挿入されるスペーサを有するスペーサスプールと、
前記ブレードカートリッジを前記スペーサスプールに組み付けられた状態に保持する保持キャップ組立体と、
を備えることを特徴とするファイバーロービングチョッパ。
【請求項１１】
前記チョッパハウジングに取り付けられ、前記アンビルまたは前記カッターブレードヘッドに回転を与える空気圧モータと、
前記細断ハウジングに回転可能に取り付けられ、前記アンビルと係合する遊動輪と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載のファイバーロービングチョッパ。
【請求項１２】
前記チョッパハウジングに取り付けられ、前記アンビルと前記遊動輪との間にファイバーロービングを供給する導入開口部と、
前記チョッパハウジングに取り付けられる蓋体と、
前記チョッパハウジングに取り付けられ、前記アンビルと前記カッターブレードヘッドとの間から細断されたファイバーロービングを受け取り、前記細断ハウジングから細断されたファイバーロービングを放出する供給部材と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載のファイバーロービングチョッパ。
【請求項１３】
前記複数のブレードホルダのそれぞれは、
主部と、
前記支持体に結合された前記主部の第１端部と、
前記主部が前記支持部から片持ち状態で突出するように前記第１端部の反対側に位置する前記主部の第２端部と、
前記主部に固定され、前記第１端部と前記第２端部との間に延設された刃と、
前記刃に沿って前記第１端部と前記第２端部との間に延在する第１側壁と、
前記刃に沿って前記第１端部と前記第２端部との間に延在する第２側壁と、
前記第１端部に設けられ、前記第１側壁、前記第２側壁、及び前記刃にわたって延在する第１端部切欠と、
前記第２端部に設けられ、前記第１側壁、前記第２側壁、及び前記刃にわたって延在する第２端部切欠と、
を備えることを特徴とする請求項１０に記載のファイバーロービングチョッパ。
【請求項１４】
前記支持体は、
前記第１端部と隣接する内壁に接続する第１リングと、
前記第１端部と隣接する外壁に接続する第２リングと、
隣り合う前記主部の前記第１側壁と前記第２側壁との間で前記第１リングと前記第２リングとを結合する複数のセグメントを備える壁部と、
を備えることを特徴とする請求項１３に記載のファイバーロービングチョッパ。
【請求項１５】
前記スペーサスプールは、前記複数のブレードホルダの側壁の内側に嵌合する環状体をさらに有し、
前記スペーサは、前記環状体から放射状に延設され、隣り合う前記主部の前記第１側壁と前記第２側壁との間に嵌合することを特徴とする請求項１３に記載のファイバーロービングチョッパ。
【請求項１６】
前記保持キャップ組立体は、
前記第１端部切欠と組み合わさる第１隆起部を有する第１保持板と、
前記第２端部切欠と組み合わさる第２隆起部を有する第２保持板と、
を備えることを特徴とする請求項１３に記載のファイバーロービングチョッパ。
【請求項１７】
前記保持キャップ組立体は、
エンドプレートと、
前記エンドプレートから、前記第１保持板、前記ブレードカートリッジ、及び前記スペーサスプール内に延設される中心体と、
前記中心体から突設され、前記スペーサスプールに係合する保持凸部と、
前記エンドプレートと前記第１保持板との間に配置されるばねと、
前記第１保持板に隣接して前記中心体に結合される保持リングと、
をさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載のファイバーロービングチョッパ。
【請求項１８】
ファイバーロービングチョッパのためのカッターブレードヘッドであって、
円周部を貫通する中心軸線を有する支持リングと、前記支持リングから軸線方向に延び、前記支持リングの円周部に間隔を有して円周状に配置される複数のブレードホルダと、前記複数のブレードホルダの少なくとも一部のブレードホルダから放射状に延設される複数の刃とを有するブレードカートリッジと、
前記複数のブレードホルダの内側に固定される環状体と、前記環状体から放射状に延設され、間隔を有して円周状に配置されるスロットを形成して前記複数のブレードホルダを収容する複数のスペーサとを有するスペーサスプールと、
前記スペーサスプールに組み付けられて前記ブレードカートリッジに固定された刃を保持する第１保持板及び第２保持板を有する保持キャップ組立体と、
を備えることを特徴とするカッターブレードヘッド。
【請求項１９】
前記ブレードカートリッジの前記ブレードホルダは、
第１端部から第２端部まで延在する第１側壁及び第２側壁を有し、前記刃が前記第１側壁と前記第２側壁との間に延設される主部と、
前記第１端部に設けられ、前記第１側壁、前記第２側壁、及び前記刃にわたって延設される第１端部切欠と、
前記第２端部に設けられ、前記第１側壁、前記第２側壁、及び前記刃にわたって延設される第２端部切欠と、を備え、
前記第１保持板は、前記第１端部切欠に係合する第１隆起部を有し、
前記第２保持板は、前記第２端部切欠に係合する第２隆起部を有することを特徴とする請求項１８に記載のカッターブレードヘッド。
【請求項２０】
前記保持キャップ組立体は、
前記第１端部切欠と係合する第１保持板を保持する付勢バネを有したエンドキャップと、
スペーサスプールに固定され、前記第２端部切欠と係合する前記第２保持板を保持するネジ山付き締結部材と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１９に記載のカッターブレードヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般にスプレーガンから吐出された樹脂材料の流れの中に繊維材料を供給するチョッパ装置に関する。特に、本発明は、チョッパ装置に使用される刃組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
海洋産業、船舶産業、及びプールや温泉施設の製造業等における大型成形の製品を形成する複合材料業界では、チョッパガンが頻繁に使用されている。チョッパガンは、ファイバーチョッパと液体スプレーガンとの組立体からなる。一般的に、チョッパガンに圧縮した空気を供給することによって、スプレーガンのポンピング機構やファイバーチョッパの空気圧モータが作動する。一般的に、スプレーガンには液体樹脂材料や液体触媒材料が供給される。スプレーガンのトリガの操作により、これらの材料はスプレーガンのノズルから外に噴霧される前に混合チャンバ内へ供給される。樹脂材料と触媒材料との混合によって凝固プロセスが始まり、最後には、材料の完全な硬化によって形成された硬質の剛性材料となる。ファイバーチョッパは、一般的にスプレーガンの上部に装着されている。ファイバーチョッパにはファイバーガラス等の繊維材料のロービングが供給され、繊維材料のロービングは、遊動輪と、アンビルと、カッターブレードヘッドとの間を通る。ファイバーロービングは、空気圧モータによるアンビル及びカッターブレードヘッドの回転によりファイバーチョッパの外側に押し出される際に、アンビルとカッターブレードヘッドとの間で小さな断片に切断される。ファイバーの断片は、噴霧された樹脂材料及び触媒材料の噴霧混合物内に混合され、硬化した最終生成物を繊維強化する。
【０００３】
ファイバーチョッパのカッターブレードヘッドとアンビルとには、摩耗の程度が限界を超えると取り替える必要のある消耗部分がある。例えば、一般的にカッターブレードヘッドはブレードホイールのスロット内に挿入された複数のカミソリ刃を備えている。アンビルも、ファイバーロービングをスライスまたは切断する間にカッターブレードヘッドの刃が刺さる軟質材料のローラを備えている。従って、度々ファイバーチョッパを分解してカッターブレードヘッド及びアンビルを取り扱う必要があり、その後さらにこれらの部品の分解も必要となる。具体的には、アンビルローラとカッターブレードヘッドのそれぞれの刃を取り外すことが必要となる。先行技術のカッターブレードヘッドは、ブレードバーや、ブレードホイールのスロット内にカミソリ刃をそれぞれ保持する波形バネの使用を必要とするものである。別の先行技術の方法は、止めネジを用いてカミソリ刃を所定位置に固定する楔の使用を必要とするものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの技術はひどく面倒で大きな労力を必要とするものであり、古い刃を取り外して新しい刃をブレードホイールに差し込む場合に、刃を１つずつ手で取り扱うことが求められるので、作業者に高いリスクが生じる。従って、ファイバーロービングチョッパ装置用のカッターブレードヘッドにカミソリ刃を保持するための簡単な装置及び方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ファイバーロービングチョッパに使用するブレードカートリッジに関する。ブレードカートリッジは、環状支持体と複数のブレードホルダとを備える。複数のブレードホルダのそれぞれは、主部、第１端部、第２端部、及び刃を備え、主部の第１端部は環状支持体に結合されている。主部の第２端部は、第１端部の反対側にあって、主部が環状支持体から片持ち状態で突出している。刃は主部に固定され、第１端部と第２端部との間に延設されている。本発明のさらなる形態において、ブレードホルダの主部は、主部と刃とにわたって延びる第１端部切欠及び第２端部切欠を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】液体スプレーガンと、本発明のカッターブレードヘッドを用いたファイバーロービングチョッパとの組立体の分解図である。
【図２Ａ】カッターブレードヘッドを示す、図１のファイバーロービングチョッパの斜視図である。
【図２Ｂ】ファイバーロービング導入口を示す、図１のファイバーロービングチョッパの上面図である。
【図２Ｃ】カバーを取り外してカッターブレードヘッド、アンビル、及び遊動輪を示す、図１のファイバーロービングチョッパの斜視図である。
【図３Ａ】図２Ｃのカッターブレードヘッドの斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ａのカッターブレードヘッドの正面図である。
【図３Ｃ】図３Ｂのカッターブレードヘッドの第１側面図である。
【図３Ｄ】図３Ｂのカッターブレードヘッドの第２側面図である。
【図３Ｅ】図３Ｃのカッターブレードヘッドの正面図である。
【図３Ｆ】保持キャップ、ブレードカートリッジ、スペーサスプール、及びエンドキャップを示す図３Ａのカッターブレードヘッドの分解図である。
【図４Ａ】複数のブレード保持部を支持した同軸のリングを結合する端壁の一区画を示す、図３Ｆのブレードカートリッジの斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ａの端壁の一区画の４Ｂ−４Ｂ線に沿う断面図である。
【図４Ｃ】図４Ａのブレード保持部の４Ｃ−４Ｃ線に沿う断面図である。
【図５】保持凸部と付勢バネとを示す、図３Ｆの保持キャップの分解図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１は、液体スプレーガン１０と、本発明のカッターブレードヘッドを使用したファイバーロービングチョッパ１２との組立体の分解図である。図１には、液体スプレーガン１０に対して少し拡大したファイバーロービングチョッパ１２を示している。液体スプレーガン１０は、ハンドル１４、バルブ本体１６、ノズル１８、及びトリガ２０を備える、２成分内部混合ガンからなる。ファイバーロービングチョッパ１２は、空気圧モータ２２、ハウジング２４、及びカバー２６を備える。液体スプレーガン１０のバルブ本体１６は、弁組立体２８、空気注入口３０、材料注入口３２、触媒注入口３４、及び空気排出口３６を備える。ファイバーロービングチョッパ１２のハウジング２４は、繊維導入口３８、開口３９、レバー４０、ノブ４１、締結部材４３Ａ、４３Ｂ、ノブ４５、及び供給シュート４２を含むカバー２６を備える。
【０００８】
本実施形態では、液体スプレーガン１０は、吐出時に混合され、硬化して硬質材に変化する混合物を生成する２つの液体成分が供給される２成分混合ガンからなる。第１成分は、ポリエステル樹脂またはビニルエステル等の樹脂材料からなり、材料注入口３２からバルブ本体１６内に供給される。第２成分は、樹脂材料を硬化させるメチルエチルケトンペルオキシド（ＭＥＫＰ）等の触媒材料からなり、触媒注入口３４からバルブ本体１６内に供給される。材料注入口３２は第１成分を、触媒注入口２４は第２成分を、バルブ本体１６に取り付けられて弁組立体２８に接続されたそれぞれのバルブに供給する。液体スプレーガン１０には、溶媒等の別の流体用の別の注入口が設けられている。トリガ２０の操作により弁組立体２８のバルブが開くと同時に、加圧された２つの成分がノズル１８内に流入する。図示するように、液体スプレーガン１０は、外部供給源（図示せず）によって２つの成分が材料注入口３２及び触媒注入口３４で加圧され、ノズル１８に入る前に筒体４４内で混合される内部ミキサを備えている。加圧された空気をノズル１８に供給し、混合した流体の流れを整えたり、流れの方向付けをしたりしてもよい。別の実施形態において、第１成分及び第２成分は、空気注入口３０からの空気を用い、バルブ本体１６内で加圧されて混合ノズルによって噴霧された後に、液体スプレーガン１０の外で混合される。
【０００９】
空気注入口３０からの加圧された空気は、バルブ本体１６を介し、ファイバーロービングチョッパ１２の空気圧モータ２２にある流入口（図示せず）に連通する空気排出口３６に供給される。ガラス繊維等の繊維材料のロービングまたはストランドが、繊維導入口３８の開口３９を通ってカバー２６内に送り込まれる。トリガ２０の操作による空気圧モータの作動によって、ハウジング２４に取り付けられたアンビル及び遊動輪によりファイバーロービングがカッターブレードヘッド内に引き込まれる。この点については、図２Ｃに基づきより詳細に後述する。カッターブレードヘッドに対するアンビル及び遊動輪の位置は、レバー４０やノブ４１を用いて調整される。細断されたファイバーロービングの断片は、ノズル１８から吐出される樹脂材料及び触媒材料の混合した流れの中に供給シュート４２から放出され、最終生成物の強度を増大する繊維強化材が硬化する材料中に含まれる。
【００１０】
液体スプレーガン１０及びファイバーロービングチョッパ１２を作動させた後に、ファイバーロービングチョッパ１２のハウジング２４からカバー２６を取り外して定期保守を行うことが度々必要となる。具体的には、ファイバーロービングの細断によって刃先が鈍くなったり、刃によって細断面が傷ついたりするので、カッターブレードヘッドの刃と、アンビルの細断面とを取り替える必要がある。本発明のカッターブレードヘッドは、カバー２６を外しさえすれば、迅速且つ容易にファイバーロービングチョッパ１２から取り外される。さらに、本発明のカッターブレードヘッドでは、刃を容易且つ安全に取り替えることができる。
【００１１】
図２Ａは、カッターブレードヘッド４６を示す、図１のファイバーロービングチョッパ１２の斜視図である。図２Ｂは、ファイバーロービング導入用の開口３９を示す、図１のファイバーロービングチョッパ１２の上面図である。図２Ｃは、カバー２６を取り外して、カッターブレードヘッド４６、アンビル４８、及び遊動輪５０を示す、図１のファイバーロービングチョッパ１２の斜視図である。図２Ｃを中心に図２Ａ〜図２Ｃを同時に説明する。ファイバーロービングチョッパ１２は、空気圧モータ２２、ハウジング２４、繊維導入口３８、開口３９、レバー４０、ノブ４１、供給シュート４２、締結部材４３Ａ、４３Ｂ、ノブ４５、スライドバー組立体５２、及び筒体５５も備える。カッターブレードヘッド４６は、刃５４、ブレードカートリッジ５６、スペーサスプール５８、及び保持キャップ６０を備える。アンビル４８は、ローラ６２、保持キャップ６４、及び締結部材６６を備える。遊動輪５０は、ローラ６８と締結部材７０とを備える。
【００１２】
カバー２６は、開口部を有してハウジング２４に組み付けられ、カッターブレードヘッド４６、アンビル４８、及び遊動輪５０を隠す多面体からなる。カバー２６は、カッターブレードヘッド４６で細断されたファイバーロービングをファイバーロービングチョッパ１２から放出させる開口を備える。供給シュート４２は、この開口近傍に、締結部材４３Ａ、４３Ｂを用いてカバー２６に取り付けられ、カッターブレードヘッド４６から細断されたファイバーロービングを受け取る。供給シュート４２は、カッターブレードヘッド４６によってファイバーロービングが細断された後、細断されたファイバーロービングが通るコの字状の３面板からなる。締結部材４３Ｂを使用して締結部材４３Ａにおける供給シュート４２の角度を調整し、細断したファイバーロービングの排出経路を変更することが可能である。ノブ４５はカバー２６内に延設されて、筒体５５（図２Ｃ）に係合し、カバー２６をハウジング２４に係止した状態で保持する。
【００１３】
図２Ｃを参照すると、カッターブレードヘッド４６、アンビル４８、及び遊動輪５０は、ハウジング２４に回転可能に取り付けられている。具体的には、カッターブレードヘッド４６は、空気圧モータ２２の軸支持部５７（図２Ｂ）からハウジング２４を通り、保持キャップ６０内に延びる駆動軸に直接取り付けられる。アンビル４８及び遊動輪５０は、ハウジング２４内のスライドバー組立体５２から片持ち状態で突出する軸にそれぞれ取り付けられる。締結部材６６は軸のネジ穴に螺合してアンビル４８を保持し、締結部材７０は軸のネジ穴に螺合して遊動輪５０を保持する。スライドバー組立体５２は、ノブ４１と終端部５３との間で、ハウジング２４に対応して形成されるスロット内に延在する角柱状の棒からなる。スライドバー組立体５２は、ハウジング２４に固定された終端部５３から離間する方向にバネが付勢しており、カッターブレードヘッド４６と接するようにアンビル４８を押圧する。レバー４０は、バネの付勢に抗して、アンビル４８及び遊動輪５０を含むスライドバー組立体５２のカッターブレードヘッド４６に対する位置を調整するために使用される。スライドバー組立体５２のスライドバー上のアンビル４８に対する遊動輪５０の位置は、ノブ４１を用いて調整される。ノブ４１の調整により、アンビル４８と遊動輪５０との間に様々な太さのファイバーロービングを送り込むことが可能となる。レバー４０の調整により、アンビル４８へのカッターブレードヘッド４６の当たり具合を調整し、それにより繊維導入口３８内へのファイバーロービングの送出を調整する。
【００１４】
空気圧モータ２２は、空気圧モータ２２の軸支持部５７と実質的に同軸上に延びる駆動軸の回転によってカッターブレードヘッド４６を回転させる。刃５４がローラ６２と係合することにより、アンビル４８も回転する。アンビル４８は、ローラ６８との係合により遊動輪５０を回転駆動する。繊維導入口３８内に供給されたファイバーロービングは、アンビル４８と遊動輪５０とによって挟持され、アンビル４８とカッターブレードヘッド４６との間に押し出される。カッターブレードヘッド４６の刃５４は、可撓性材料からなるローラ６２内に押し込まれる。ファイバーロービングは、刃５４がアンビル４８を回転させてローラ６２を切り込む際に、刃５４とローラ６２との間で細断される。ファイバーロービングが常に同様の長さに細断されるように、スペーサスプール５８は等間隔で刃５４を保持している。刃５４とローラ６２とはすり減るので、ファイバーロービングチョッパ１２の容認できない性能の低下を防ぐために最終的には取り替える必要がある。ローラ６８が、自身を取り付けている軸から抜き取られ、ハウジング２４から取り外されて保守が行われる。保持キャップ６４を取り外すことにより、ローラ６２が取り替え可能となる。アンビル４８が、自身を取り付けている軸から抜き取られ、保守が行われる。保持キャップ６０を取り外すことにより、ブレードカートリッジ５６が取り替え可能となる。締結部材（図３Ａに示す）がスペーサスプール５８から取り外されることにより、カッターブレードヘッド４６が空気圧モータ２２の駆動軸から抜き取り可能となる。
【００１５】
図３Ａは、図２Ｃのカッターブレードヘッド４６の斜視図である。図３Ｂは、図３Ａのカッターブレードヘッド４６の正面図である。図３Ｃは、図３Ｂのカッターブレードヘッド４６の第１側面図である。図３Ｄは、図３Ｂのカッターブレードヘッド４６の第２側面図である。図３Ｅは、図３Ｃのカッターブレードヘッド４６の正面図である。図３Ｆは、ブレードカートリッジ５６、スペーサスプール５８、保持キャップ６０、エンドキャップ７２、及び締結部材７３を示す、図２Ｃのカッターブレードヘッド４６の分解図である。ブレードカートリッジ５６は、ブレードホルダ７４、アウターリング７６、インナーリング７８、端壁８０、及び刃５４を備える。スペーサスプール５８は、環状体８２、スペーサ８４、溝８６、及び凹部８８とを備える。保持キャップ６０は、エンドプレート９０、中心体９２、凸部９４、及び保持板９６を備える。エンドキャップ７２は、保持板９８と、隆起部１００とを備える。図３Ｃを中心に図３Ａ〜図３Ｆを同時に説明する。
【００１６】
ブレードカートリッジ５６は、アウターリング７６及びインナーリング７８によって互いに結合された複数のブレードホルダ７４を有する。ブレードホルダ７４は、刃５４が嵌め込まれた細長い長方形の主部を備えている。一実施形態において、ブレードホルダ７４、アウターリング７６、インナーリング７８、及び端壁８０は、成形時に直接ブレードカートリッジ５６内に設けられた刃５４を有するプラスチックから形成される。全てのブレードホルダ７４に刃５４を備えていなくてもよい。例えば、本実施形態では、ブレードカートリッジ５６が８つのブレードホルダ７４に４枚の刃５４だけを備え、それぞれの刃５４は１つおきのブレードホルダ７４に配置されている。刃５４は、一般的に高炭素鋼からなり、軸方向の長さは約０．５〜１インチ（１．２７ｃｍ〜２．５４ｃｍ）である。ブレードホルダ７４は、アウターリング７６及びインナーリング７８によって規定された円周周りに等間隔で配置され、アウターリング７６とインナーリング７８とを貫通する中央空洞を取り囲んで放射状に延びるスポーク状構造を形成する。端壁８０は、隣り合うブレードホルダ７４間に延設され、ブレードカートリッジ５６に剛性を持たせる。ブレードカートリッジ５６は、ブレードホルダ７４と刃５４とにわたる複数の端部切欠１０２Ａ、１０２Ｂを備えている。
【００１７】
スペーサスプール５８は、中央空洞が貫通する環状体８２を備える。環状体８２は、中央空洞に向けて延設されたフランジも備え、当該フランジは溝８６と凹部８８とを有する。スペーサ８４は、環状体８２から等間隔で放射状に延び、ブレードホルダ７４を収容するスロットを形成する。スペーサ８４はＶ字形状であり、隣り合うスペーサ８４がブレードホルダ７４の形状に合致した長方形のスロットを形成する。スペーサスプール５８は、一般的にプラスチック材料から成形され、ブレードホルダ７４を支持すると共に剛性を持たせる固形体からなる。具体的には、スペーサ８４は、細断工程の間、アンビル４８のローラ６２（図２Ｃ）に係合する際にブレードホルダ７４が動かないようにする。スペーサ８４は、カッターブレードヘッド４６の中心軸線に対して略軸線方向にブレードホルダ７４を保持する。別の実施形態において、ブレードホルダ７４は、カッターブレードヘッド４６の中心軸線に対して斜めにブレードカートリッジ５６のアウターリング７６及びインナーリング７８から延設して、斜めの細断ができるようにしてもよい。同様に、種々の実施形態において、スペーサ８４を環状体８２の軸線に対して斜めに延設してもよい。スペーサ８４は、保持キャップ６０を用いて組み立てられたときに、ブレードカートリッジ５６の端壁８０と面接触する面１０４を含む。スペーサ８４は、エンドキャップ７２を用いて組み立てられたときに、隆起部１００に係合する切欠１０６も含む。
【００１８】
エンドキャップ７２は、中央空洞１０８と締結孔１１０とを有する円盤状の保持板９８を備える。隆起部１００は保持板９８から軸方向に突設され、切欠１０６、及び端部切欠１０２Ａを相補する形状を有する。締結孔１１０を貫通し、環状体８２のネジ穴に螺合する締結部材７３によって保持板９８がスペーサスプール５８に固定される。図５を参照してより詳細に説明するが、保持キャップ６０は、中央空洞１１２を有する。保持板９６は、凸部９４がスペーサスプール５８内の溝８６に係合するようにして中心体９２がスペーサスプール５８内に挿入されたときに、端部切欠１０２Ｂに係合する隆起部を備える。
【００１９】
ブレードカートリッジ５６、スペーサスプール５８、保持キャップ６０、及びエンドキャップ７２は、組み立てられたカッターブレードヘッド４６が空気圧モータ２２の駆動軸に取付可能となるように、中心軸線に沿って配列された中央空洞を備える。スペーサスプール５８には、止めネジ１１４が螺合してカッターブレードヘッド４６を空気圧モータ２２の駆動軸に固定するネジ孔１１３が径方向に延設されている。保持キャップ６０とエンドキャップ７２とはスペーサスプール５８に固定され、ブレードカートリッジ５６の組み付けを維持し、刃５４の保持機構を構成する。ネジ山が切られた締結部材７３は保持板９８の締結孔１１０内に挿入され、環状体８２内に螺合する。保持板９８の隆起部１００は、スペーサスプール５８の切欠１０６と、ブレードカートリッジ５６にある端部切欠１０２Ａとに係合する。同じように、保持キャップ６０の保持板９６は、ブレードカートリッジ５６にある端部切欠１０２Ｂに係合する隆起部（図５に隆起部１３４として示す）を備える。これらの隆起部は端部切欠１０２Ａ、１０２Ｂで刃５４に係合して、刃５４の半径方向変位に対する機械的な規制部材となる。従って刃５４のブレードホルダ７４に優る一体的な保持手段が得られる。
【００２０】
図４Ａは、複数のブレードホルダ７４を支持した同軸のアウターリング７６及びインナーリング７８を結合する端壁８０の一区画を示す、図３Ｆのブレードカートリッジ５６の部分斜視図である。図４Ｂは、図４Ａの端壁８０の４Ｂ−４Ｂ線に沿う断面図である。図４Ｃは、図４Ａのブレードホルダ７４の４Ｃ−４Ｃ線に沿う断面図である。図４Ａ〜図４Ｃを同時に説明する。各ブレードホルダ７４は、第１端部１１６Ａ、第２端部１１６Ｂ、第１側壁１１８、第２側壁１１９、径方向外方壁１２０、及び径方向内方壁１２１を有する主部を備える。端壁８０は、隣り合うブレードホルダ７４間に配置される複数のセグメントを備え、各セグメントは外側部分１２２と内側部分１２４とを備える。
【００２１】
アウターリング７６とインナーリング７８とは、ブレードホルダ７４間に延設され、端壁８０の一部を形成すると共に、ブレードホルダ７４を環状に結合する。アウターリング７６は、第１側壁１１８と第２側壁１１９との間に延設され、径方向外方壁１２０と第１端部１１６Ａとの一端と同一平面上にある。インナーリング７８は、第１側壁１１８と第２側壁１１９との間に延設され、径方向内方壁１２１及び第１端部１１６Ａの他端と同一平面上にある。端壁８０は、アウターリング７６、インナーリング７８、第１側壁１１８、及び第２側壁１１９によって互いに結合された複数のセグメントを有する。端壁８０の各セグメントは、スペーサスプール５８の面１０４及び環状体８２（図３Ｆ）がなす形状に合致する角度で接続された平面を備える外側部分１２２及び内側部分１２４を含む。
【００２２】
刃５４は、ブレードカートリッジ５６の製造の際にブレードホルダ７４内に一体的に設けられ、ブレードカートリッジ５６内に固定される。こうして、カッターブレードヘッド４６の回転中に、刃５４が径方向に移動しないようにする。但し、図４Ａ、図４Ｂで確認できるように、ブレードホルダ７４は、付加的な保持手段として、刃５４を通って形成された端部切欠１０２Ａ、１０２Ｂを備える。具体的には、保持板９８の隆起部１００（図３Ｆ）を端部切欠１０２Ａ内に固定し、保持板９６の隆起部１３４（図５）を端部切欠１０２Ｂ内に固定し、刃５４に対して確実な機械的規制を行う。
【００２３】
図５は、エンドプレート９０、中心体９２、保持板９６、付勢バネ１２６、及び保持リング１２８を示す、図３Ｆの保持キャップ６０の分解図である。エンドプレート９０は、ばね座１３０と、リング取付座１３２を有する中心体９２とを備える。保持板９６は、隆起部１３４と孔１３６とを備える。
【００２４】
付勢バネ１２６はエンドプレート９０のばね座１３０に配置されている。付勢バネ１２６は、バネ座１３０から突出して保持板９６に係合する波形を備えた切れ目のある薄い波形リングバネからなる。保持板９６の孔１３６は中心体９２の周りに嵌合し、付勢バネ１２６がエンドプレート９０と保持板９６との間に保持される。保持リング１２８は、リング取付座１３２内に嵌合する割り座金からなる。リング取付座１３２に固定した保持リング１２８により、保持板９６が中心体９２から滑り落ちることを防ぐ。付勢バネ１２６は、保持板９６を保持リング１２８と係合した状態に保持するが、スペーサスプール５８の環状体８２（図３Ｆ）に凸部９４を係合する際等に力が作用すると、エンドプレート９０の方向に移動させることが可能である。
【００２５】
カッターブレードヘッド４６の組み立てに関し、図３Ｆを参照すると、中心体９２は凸部９４（図３Ｆだけに示す）の位置を凹部８８と合わせた状態で、ブレードカートリッジ５６のインナーリング７８内、及びスペーサスプール５８の環状体８２内に挿入される。凸部９４を環状体８２に通すために、ブレードカートリッジ５６内に保持キャップ６０を押し込めて付勢バネ１２６を圧縮する必要がある。具体的には、エンドプレート９０が押し込まれて保持板９６がアウターリング７６及びインナーリング７８に対して押し付けられ、それによって付勢バネ１２６が圧縮される。一旦凸部９４が環状体８２を通過すると、凸部９４の位置が溝８６と合うように（図３Ｆだけに示す）、保持キャップ６０を９０度回転させる。溝８６内に凸部９４が保持されることによって、中心体９２の回転が防止され、回転変位を伴う軸方向の移動なしでは、保持キャップ６０がスペーサスプール５８から外れなくなる。溝８６内に凸部９４があると、付勢バネ１２６は依然として圧縮状態にあり、保持板９６がアウターリング７６及びインナーリング７８に付勢される。それによって隆起部１３４は端部切欠１０２Ｂと接した状態に、隆起部１００は端部切欠１０２Ａと接した状態にそれぞれ保持される。
【００２６】
本実施形態では、端部切欠１０２Ａ、１０２ＢがＶ字形状即ち三角形の外形を有する。隆起部１００は、端部切欠１０２Ａ内にぴったりと組み合わさることが可能な、相補的な形状を有する。保持板９６の隆起部１３４（図５）は、端部切欠１０２Ｂ内にぴったりと合わさることが可能な、相補的な形状を有する。別の実施形態として、端部切欠１０２Ａ、１０２Ｂは、Ｖ字形状即ち三角形状ではなく、正方形状、円形状、または長方形状等のような他の形状を有していてもよい。
【００２７】
本発明は、容易に組み立てや分解可能なカッターブレードヘッドを有する組立体にカミソリ刃を保持する機構を提供する。例えば、保持キャップ６０を単に押してひねることによって、カッターブレードヘッド４６が分解されてブレードカートリッジ５８を扱うことが可能である。ブレードカートリッジ５８は、製造が容易であると共に、複数の刃５４を１つの工程でカッターブレードヘッド４６から交換可能な、使い捨て部品を提供する。さらに、ブレードカートリッジ５８は各刃５４を一体的に固定しており、個々の刃を手で取り扱う必要がないため、オペレータの安全性が増大する。さらに、隆起部１００と端部切欠１０２Ａとの係合、及び保持板９６の隆起部１３４と端部切欠１０２Ｂとの係合によって、刃５４が保持される。
【００２８】
代表的な実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更をしたり、各要素の等価物で代用したりすることが可能であることは当業者が容易に理解し得るものである。さらに、本発明の本質的な範囲から逸脱せずに、特定の状況や素材を本発明の教示に適合させるべく、様々な変更を行うことが可能である。従って、本発明は開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、添付された特許請求の範囲内に属する全ての形態を含むものである。
【図１】
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【図２Ａ】
2013511398.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
2013511398.tif 000009
【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【国際調査報告】
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