(57)【要約】【課題】優れた切断機能を切断刃に発揮させるとともに、切断刃の切れ味を長く維持できるシート状成形体の切断装置を提供する。【解決手段】天井材１０の周縁をトリミングするための切断装置２０において、天井材１０を載置する受け型２１には刃部２１ｂが形成され、受け型２１の上方には、天井材１０を保持するための押さえ部材２２が配置されている。刃部２１ｂの外周には、天井材１０の端縁を下方から当接支持するための支持部材２５が配置されている。受け型２１の上方には、刃部２１ｂと協働して天井材１０の端縁を切断する可動刃２７が昇降可能に配置されている。可動刃２７の外周には、可動刃２７による天井材１０の切断動作に先立って、天井材１０の端縁上方から押圧する押圧部材２８が一体化されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定刃を有し、シート状成形体を載置するための受け型と、
同シート状成形体を同受け型上に保持する保持手段と、
受け型上に保持されたシート状成形体の端縁を前記固定刃と協働して切断する可動刃と
を備えたシート状成形体の切断装置において、
前記固定刃の外側において、前記シート状成形体の端縁を、前記可動刃の反対側から支持する支持部材と、
前記可動刃による切断動作に先立って、前記シート状成形体の端縁を同可動刃と同じ側から押圧する押圧手段を備えたことを特徴とするシート状成形体の切断装置。
【請求項２】
前記支持部材は、シート状成形体を支持する部分が凹凸形状であることを特徴とする請求項１に記載のシート状成形体の切断装置。
【請求項３】
環状の刃先が形成された固定刃を有し、シート状成形体を載置するための受け型と、
同シート状成形体を同受け型上に保持する保持手段と、
受け型上に保持されたシート状成形体を前記固定刃と協働して孔開け切断できるように環状の刃先が形成された可動刃と
を備えたシート状成形体の切断装置において、
前記可動刃による孔開け切断動作に先立って、前記孔開け部分を同可動刃と同じ側から押圧する押圧手段とを備えたことを特徴とするシート状成形体の切断装置。
【請求項４】
前記押圧手段は、前記可動刃と一体的に動作する押圧部材を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のシート状成形体の切断装置。
【請求項５】
前記押圧部材を前記可動刃に対してその可動刃の切断動作方向に沿って変位可能とするとともに、同押圧部材を前記シート状成形体側へ付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載のシート状成形体の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば自動車等の車両における成形天井材のようなシート状成形体をトリミングしたり、同シート状成形体に孔を開けたりするための切断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般的に、上記成形天井材のようなシート状成形体をトリミングするには、図５（ａ），（ｂ）に示すように、先ず、切断装置５０の受け型５１に載置したシート状成形体５２を、押さえ部材５３により受け型５１上に押し付けて保持する。この状態において、図５（ｃ）に示すように、受け型５１の固定刃５１ａと、昇降可能な可動刃５４とにより、シート状成形体５２の端縁５２ａを切断する。
【０００３】
また、シート状成形体に孔を開けるには、図６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、切断装置６０の受け型６１上に載置したシート状成形体５２を押さえ部材６２によって受け型６１上に押し付ける。そして、受け型６１に形成された孔状の固定刃６１ａに向かって円環状の可動刃６３を下降させて、シート状成形体５２を円形状に切断する。
【０００４】
また、特許文献１に記載された切断装置は、パッド層７１ａ及び表皮層７１ｂからなるシート状成形体７１のトリミングを行うためのものである。図７（ａ）に示すように、この切断装置７０を用いてシート状成形体７１のトリミングを行うには、先ず、シート状成形体７１を、その表皮層７１ｂを下側にして受け型７２の受け面７２ａ上に載置する。次に、受け型７２から離れた位置に配置された押し下げ部材７３を下降させ、シート状成形体７１の端縁を押し下げてシート状成形体７１を上向きのカット刃７４の刃先７４ａに当接させる。次に、超音波ホーン７５を下降させ、図７（ｂ）に示すように、超音波ホーン７５の角部によってシート状成形体７１を受け型７２の弧面７２ｂに押し付けるとともに、超音波ホーン７５とカット刃７４との間でシート状成形体７１を挟持する。この状態で、超音波ホーン７５の作動により、超音波ホーン７５とカット刃７４との間でシート状成形体７１の端縁部を切り落とす。この切断装置７０によれば、シート状成形体７１の周縁部のパッド層７１ａが、超音波ホーン７５と弧面７２ｂとの間において圧縮された状態でトリミングされる。
【特許文献１】特開平３−１６１３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、図５に示すシート状成形体の切断装置５０においては、シート状成形体５２の端縁５２ａがフリーな状態となっているため、その端縁５２ａは、切断時に可動刃５４の刃先から逃げようとする。このため、前記切断が円滑に行われず、端縁５２ａは引きちぎられるように切断される。特に、ガラス繊維を含有する基材や、不織布からなる基材を有するシート状成形体５２は、切断されにくく、切断面は毛羽立つ。さらに、このようなシート状成形体５２の切断においては、可動刃５４の刃先が鈍化した場合、ただちに切れ味の低下につながる。このため、可動刃５４のメンテナンス頻度を高くする必要があった。図６に示す切断装置６０にも、固定刃６１ａの内径が大きい場合には、上記切断装置５０と同様な問題がある。
【０００６】
また、特許文献１に記載される切断装置７０は、シート状成形体７１の切断に超音波ホーン７５を用いることから大がかりなものとなる上、瞬間的な溶断が困難なことから、切断に時間を要する。
【０００７】
この発明の目的は、優れた切断機能を切断刃に発揮させるとともに、切断刃の切れ味を長く維持できるシート状成形体の切断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、固定刃を有し、シート状成形体を載置するための受け型と、同シート状成形体を同受け型上に保持する保持手段と、受け型上に保持されたシート状成形体の端縁を前記固定刃と協働して切断する可動刃とを備えたシート状成形体の切断装置において、前記固定刃の外側において、前記シート状成形体の端縁を、前記可動刃の反対側から支持する支持部材と、前記可動刃による切断動作に先立って、前記シート状成形体の端縁を同可動刃と同じ側から押圧する押圧手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記支持部材は、シート状成形体を支持する部分が凹凸形状であることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、環状の刃先が形成された固定刃を有し、シート状成形体を載置するための受け型と、同シート状成形体を同受け型上に保持する保持手段と、受け型上に保持されたシート状成形体を前記固定刃と協働して孔開け切断できるように環状の刃先が形成された可動刃とを備えたシート状成形体の切断装置において、前記可動刃による孔開け切断動作に先立って、前記孔開け部分を同可動刃と同じ側から押圧する押圧手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記押圧手段は、前記可動刃と一体的に動作する押圧部材を備えたことを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記押圧部材を前記可動刃に対してその可動刃の切断動作方向に沿って変位可能とするとともに、同押圧部材を前記シート状成形体側へ付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
（作用）
請求項１に記載の発明においては、シート状成形体を保持手段により受け型上に保持させたとき、シート状成形体の端縁は浮いた状態となる。そして、シート状成形体の端縁が可動刃及び固定刃によって切断される前に、同端縁は、可動刃とは反対側から支持部材により支持されるとともに、可動刃と同じ側から押圧手段によって押圧される。このため、シート状成形体の端縁は緊張状態となるとともに、可動刃からの逃げが規制された状態となる。この状態のシート状成形体の端縁を固定刃と可動刃とによって切断することにより、同端縁は、引きちぎられるように切断されることはなく、円滑に切断される。従って、シート状成形体の端縁を切断時に可動刃から逃げにくいようにし、優れた切断機能を可動刃に発揮させることができるとともに、可動刃が多少鈍化しても、切れ味を長く維持させることができる。加えて、超音波ホーンを用いないため、切断装置の大型化や切断時間が長くなることを防止できる。
【００１２】
請求項２に記載の発明においては、押圧手段によってシート状成形体の端縁を押圧させたときに、支持部材における凹凸形状が同端縁に食い込む状態となり、同端縁は支持部材に対してずれることなく支持される。このため、シート状成形体の端縁は、可動刃からより一層逃げにくくなり、より一層円滑に切断される。
【００１３】
請求項３に記載の発明においては、シート状成形体を保持手段により受け型上に保持させたとき、シート状成形体の孔開け部分は浮いた状態となる。そして、孔開け部分が可動刃及び固定刃によって切断される前に、同孔開け部分は、可動刃と同じ側から押圧手段によって押圧される。このため、シート状成形体の孔開け部分は、環状の固定刃に押し付けられて緊張状態となる。この結果、シート状成形体の孔開け部分は、引きちぎられるように切断されることはなく、円滑に切断される。従って、シート状成形体を円滑に切断できることから、可動刃が多少鈍化しても、切れ味を長く維持させることができる。加えて、超音波ホーンを用いないため、切断装置の大型化や切断時間が長くなることを防止できる。
【００１４】
請求項４に記載の発明においては、可動刃と一体的に動作する押圧部材によって、シート状成形体を切断刃と同じ側から押圧するため、切断刃の作動機構と押圧部材の作動機構とを共通化し、切断装置の構成を簡素化できる。
【００１５】
請求項５に記載の発明においては、可動刃と押圧部材とをシート状成形体側に移動させたときに、押圧部材が付勢手段の付勢力によってシート状成形体を押圧する。このため、付勢手段の付勢力を適正に設定することにより、シート状成形体の切断位置における緊張状態の度合いを適正に設定することができる。従って、押圧部材による押圧に伴うシート状成形体の切断位置周辺での過度の変形を抑制し、シート状成形体を、切断位置の周辺において痛ませないようにすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、優れた切断機能を切断刃に発揮させるとともに、切断刃の切れ味を長く維持できるシート状成形体の切断装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１実施形態）
次に、この発明を具体化した第１実施形態を図１及び図２に従って説明する。
図１（ａ），（ｂ）に示すように、シート状成形体としての車両用天井材（以下、天井材という）１０は、合成樹脂発泡体からなる硬質の基材１１を備え、この基材１１の裏面には裏面材１２が積層されるとともに、表面には表皮材１３が積層されている。裏面材１２及び表皮材１３は、例えば不織布によって形成されている。なお、基材１１と裏面材１２との間、及び、基材１１と表皮材１３との間には、例えばガラス繊維等からなる図示しない補強材が介在されている。天井材１０は、積層体を熱圧縮成形した後、その成形体の周縁部をトリミングすることによって形成されている。天井材１０における中央部１０ａの外周には、湾曲部１０ｂが形成され、湾曲部１０ｂの外周には、ほぼ平坦な周縁部１０ｃが形成されている。
【００１８】
図２（ａ）に示すように、切断装置２０は、熱圧縮成形された後の天井材１０をトリミングするためのものであって、天井材１０が載置される受け型２１を備えている。この受け型２１の上面には、天井材１０の裏面材１２を当接させる受け面２１ａが形成されるとともに、その受け面２１ａの周縁には、固定刃としての刃部２１ｂが形成されている。
【００１９】
受け型２１の上方には、天井材１０を受け面２１ａに押し付けた状態で保持するための押さえ部材２２がガイドロッド２３を介して昇降可能に支持されている。押さえ部材２２は、下降位置において、ガイドロッド２３に装着された圧縮コイルばね２４の付勢力により、天井材１０を受け面２１ａに対して押し付ける。そして、押さえ部材２２、ガイドロッド２３及び圧縮コイルばね２４は、保持手段を構成する。
【００２０】
また、受け型２１の外周には、天井材１０の端縁を下方から支持するための支持部材２５が備えられている。この支持部材２５は、全体として、受け型２１を包囲する環状とされ、その上端の支持部２５ａは、図２（ａ）の円内に示すように、天井材１０の下面に引っ掛かりやすくするために、断面鋭角状で、かつ、全体として凹凸形状である鋸刃状に形成されている。
【００２１】
また、受け型２１の上方には、図示しない作動機構の駆動により昇降動作し、受け型２１の刃部２１ｂと協働して天井材１０の端縁を切断するための可動刃２７が配置されている。
【００２２】
さらに、可動刃２７の外周面には、可動刃２７による天井材１０の切断動作に先立って、天井材１０の端縁を上方から押圧する押圧手段としての押圧部材２８が固定されている。
【００２３】
次に、前記のように構成された切断装置２０の動作について説明する。
さて、この切断装置２０の停止状態において、可動刃２７は、押圧部材２８とともに上方の退避位置に配置されている。この状態において、図２（ａ）に示すように、受け型２１の受け面２１ａ上に天井材１０を載置する。このとき、天井材１０の端縁は、受け型２１から外周に突出して、支持部材２５の支持部２５ａにより下方から支持される。
【００２４】
その後、切断装置２０を起動させると、図２（ｂ）に示すように、可動刃２７及び押さえ部材２２が下降し、押さえ部材２２により、天井材１０は受け型２１の受け面２１ａ上に押し付けられた状態で保持される。その結果、天井材１０の端縁の下面には、支持部材２５の鋸刃状をなす支持部２５ａの先端が食い込んだ状態となって、天井材１０の端縁は、緊張状態となる。
【００２５】
その後、可動刃２７と刃部２１ｂとにより天井材１０の端縁が切り落とされるが、このとき、天井材１０の端縁の下面に支持部材２５の鋸刃形状の支持部２５ａが食い込んでいることにより、天井材１０の端縁は、可動刃２７から加わる力によって下方に逃げることを防止できる。このため、天井材１０の端部は、円滑に切断される。
【００２６】
以上詳述したこの実施形態は、以下の効果を有する。
（１）  刃部２１ｂと可動刃２７とによる切断に先立って、支持部材２５によって支持された状態の天井材１０の端縁を押圧部材２８によって可動刃２７と同じ側から押圧して、同端縁を緊張させる。このため、不織布やガラス繊維を含む天井材１０の端縁を、引きちぎるように切断することはなく、円滑に切り落とすことができる。従って、切断時に天井材１０の端縁が可動刃２７から逃げないため、可動刃２７が多少鈍化したとしても、優れた切断機能を可動刃２７に発揮させることができ、その切れ味を有効に維持することができる。その結果、可動刃２７のメンテナンス頻度を低減することができる。加えて、超音波ホーンを用いる場合とは異なり、切断装置２０の大型化や切断時間が長くなることを防止できる。
【００２７】
（２）  押圧部材２８を、可動刃２７とともに一体的に動作させるため、可動刃２７の作動機構と押圧部材２８の作動機構とを共通化し、切断装置２０の構成を簡素化することができる。
【００２８】
（３）  天井材１０の端縁が円滑に切断されるため、きれいな切断面となる。
（４）  支持部材２５の支持部２５ａを鋸刃形状としたため、天井材１０の端縁を適切に保持でき、円滑な切断に寄与できる。
【００２９】
（第２実施形態）
次に、この発明を具体化した第２実施形態を図３に従って説明する。なお、この実施形態の切断装置２０は、前記第１実施形態と類似の構成であるが、第２実施形態においては天井材１０の中央部１０ａに孔を開けるための構成を有する。
【００３０】
図３（ａ）に示すように、切断装置２０の受け型２１には、天井材１０の中央部１０ａに孔を開けるための環状の刃先２１ｃを有する固定刃としての貫通孔２１ｄが形成されている。前記押さえ部材２２には、貫通孔２１ｄに対応する貫通孔２２ａが形成されている。また、受け型２１の上方には、貫通孔２２ａを通じて刃先２１ｃに対応する可動刃２９が設けられている。可動刃２９には、前記貫通孔２１ｄに嵌入可能な環状の刃先２９ａが形成されている。また、可動刃２９の下端中央には、刃先２９ａによる天井材１０の孔開け切断動作に先立って、天井材１０を上方から押圧する押圧手段及び押圧部材としての略円柱状の押圧部３０が固定されている。
【００３１】
さて、切断装置２０を起動すると、図３（ａ），（ｂ）に示すように、前記第１実施形態と同様に、下降した押さえ部材２２により、天井材１０は受け面２１ａ上に押し付けられた状態で保持される。また、押さえ部材２２とともに可動刃２９が下降する。このとき、可動刃２９による天井材１０の孔開け切断動作に先立って、天井材１０における孔開け部分が押圧部３０によって下向きに押圧される。その結果、天井材１０の孔開け部分は、周縁が刃先２１ｃに押し付けられて緊張状態となる。その後、可動刃２９の刃先２９ａにより、天井材１０が円形に孔開け切断される。このため、天井材１０は、円滑に打ち抜かれる。
【００３２】
この実施形態は、上記第１実施形態の各効果とは別に、以下の効果を有する。
（４）  可動刃２９と刃先２１ｃとによる天井材１０の孔開け切断動作に先立って、刃先２１ｃによって下方から支持された天井材１０の孔開け部分を、押圧部３０によって上方から押圧して緊張させるため、不織布やガラス繊維を含む天井材１０に対して円滑に孔を開けることができる。従って、可動刃２９及び刃先２１ｃに優れた切断機能を発揮させるとともに、可動刃２９が多少鈍化したとしても、その切れ味を有効に維持することができる。その結果、可動刃２９のメンテナンス頻度を低減することができる。
【００３３】
なお、この発明は、次のように変更して具体化することも可能である。
・  前記第２実施形態において、可動刃２９に押圧部３０を固定した構成に代えて、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、可動刃２９の内部に支持孔４０を形成し、この支持孔４０内において昇降可能に押圧部材４１を支持するとともに、支持孔４０内に配置された付勢手段としての圧縮コイルばね４２により押圧部材４１を下方に付勢した構成とする。すなわち、押圧部材４１は、可動刃２９に対しその切断動作方向に沿って変位する。なお、押圧部材４１及び圧縮コイルばね４２は、押圧手段を構成する。また、押圧部材４１は、支持孔４０の下端内周に形成された鍔部４０ａと、押圧部材４１の上端外周に形成された鍔部４１ａとの当接により、支持孔４０からの脱落が防止されている。このような構成によれば、圧縮コイルばね４２のばね係数の設定により、押圧部材４１から天井材１０に加わる力を適正な強さに設定することができる。このため、天井材１０を可動刃２９に対応する位置において適正な度合いの緊張状態とし、可動刃２９のよる打ち抜き時に天井材１０の打ち抜き部を過度に凹ませないようにし、表皮材１３の切断面をきれいに仕上げることができる。
【００３４】
・  第１実施形態において、可動刃２７と、押圧部材２８とをそれぞれ独立して昇降可能とするとともに、可動刃２７を昇降動作させる作動機構と、押圧部材２８を昇降動作させる作動機構とをそれぞれ設けた構成とする。
【００３５】
・  支持部２５ａを、凹凸形状としての波状に形成する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ）は、一実施形態の天井材を示す平面図、（ｂ）は、（ａ）におけるａ−ａ線断面図。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、いずれも第１実施形態の切断装置による天井材の切断動作を示す模式図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、いずれも第２実施形態の切断装置による天井材の切断動作を示す模式図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、いずれも他の実施形態の切断装置による天井材の切断動作を示す模式図。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、いずれも従来の切断装置によるシート状成形体の切断動作を示す模式図。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、いずれも従来の切断装置によるシート状成形体の切断動作を示す模式図。
【図７】（ａ），（ｂ）は、共に従来の切断装置によるシート状成形体の切断動作を示す模式図。
【符号の説明】
【００３７】
１０…シート状成形体としての天井材、２０…切断装置、２１…受け型、２１ｂ…固定刃としての刃部、２１ｃ…刃先、２１ｄ…固定刃としての貫通孔、２２…保持手段を構成する押さえ部材、２３…同じくガイドロッド、２４…同じく圧縮コイルばね、２５…支持部材、２７…可動刃、２８…押圧手段としての押圧部材、２９…可動刃、２９ａ…刃先、３０…押圧手段及び押圧部材としての押圧部、４１…押圧手段を構成する押圧部材、４２…押圧手段を構成する付勢手段としての圧縮コイルばね。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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