(57)【要約】      （修正有）【課題】切断装置において切断終了時に最大の切断力を発生させる。【解決手段】部材の切断装置であって、揺動刃１０に一端部が枢止された第１のリンク部材１４と、前記第１のリンク部材の他端部に一端部が枢止されると共にその他端部が機体に枢止された第２のリンク部材１６と、ピストン駆動３０の駆動力を前記第１及び第２のリンク部材１４、１６に伝達するピストンロッド３２とを有し、前記第１及び第２のリンク部材１４、１６と前記ピストンロッド３２がトグル機構を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定刃と揺動刃とを備えた切断装置において、
前記揺動刃に一端部が枢着された第１のリンク部材と、
前記第１のリンク部材の他端部に一端部が枢着されると共にその他端部が切断装置の機体に枢着された第２のリンク部材と、
切断装置の機体に揺動自在に枢着された駆動手段と、
前記駆動手段の駆動力を受けて前記第１及び第２のリンク部材を揺動刃の開閉方向に駆動する駆動力伝達部材と、を有し、
前記第１及び第２のリンク部材と前記駆動力伝達部材がトグル機構を構成することを特徴とする切断装置。
【請求項２】
請求項１に記載された切断装置において、
前記第１及び第２のリンク部材が、前記揺動刃の切断終了時に一直線状になるよう前記揺動刃の切断位置が設定されていることを特徴とする切断装置。  
【請求項３】
請求項１又は２に記載された切断装置において、
前記駆動手段がピストン機構であり、前記駆動力伝達部材がピストンロッドであることを特徴とする切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は切断装置、とくに切断終了時に最大の切断力を得ることができる切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
切断装置として、例えば、タイヤを構成するゴム部材を切断するために、揺動刃を用いたものが知られている（特許文献１参照）。
この切断装置は、図２に示すように、回動駆動される外筒５２に一体に取り付けられた揺動刃５３を備え、かつ外筒５２は固定刃５４に対して約９０°回動して、ローラコンベアで搬送されてきた帯状ゴム部材を切断する。
【０００３】
即ち、外筒５２は、一体に取り付けられたブラケット５５及びクランク部材５７を介して図示しないサーボモータで回動駆動される円盤５８に連結されている。
したがって、サーボモータにより円盤５８が回動すると、その回動力は上記クランク部材５７及びブラケット５５を介して外筒５２に伝達され、上記揺動刃５３を約９０°回動して固定刃５４との間で帯状ゴム部材を切断する。
【０００４】
また、特許文献に記載されたものではないが、同様に揺動刃と固定刃からなる切断装置として概略図３Ａ、３Ｂに示す構成のものも知られている。
ここでは、揺動刃１０はその刃部１０ａと反対側にブラケット１２を有し、このブラケット１２には、切断装置の機体Ｋに軸３４によって揺動自在に取り付けられたピストン機構３０のピストンロッド３２の先端が軸１２ａにより回動可能に枢止されている。
したがって、ピストン機構３０のピストンロッド３２を図３Ａの矢印Ｙ０の方向に突出させることにより、ピストンロッド３２に枢着されたブラケット１２及び揺動刃１０がその回動軸Ｏを中心に揺動して、固定刃２０との間で例えば帯状のゴム部材を切断することができる。
【０００５】
ところで、上記従来の切断装置では、その切断装置の構造上、揺動刃１０、５３と固定刃２０、５４とが平行に近づく程、つまり、切り終わりに近づく程、部材を切断する方向と、クランク部材５７又はピストンロッド３２の移動方向、つまり駆動力伝達部材の移動方向との方向のズレが大きくなるため、その切断力は次第に弱まっていき、最も力が必要な切断終了時における切断力が最も弱くなる。
そのため、例えば、切断時に騒音を発生したり、或いは帯状ゴムに補強のためのスチールコードが配置されたタイヤ構成部材のように切断強度の大きな部材に対しては、切断力不足で切断できない場合が起こり得る。
【０００６】
なお、後述する本願発明と同様に切断装置の切断刃の駆動機構にトグル機構を用いた切断装置が知られている（特許文献２参照）。
即ち、特許文献２には、切断するシート材よりも幅の広い切断刃が装着された切断刃取付部を上下方向に摺動可能にすると共に、上枠部に装着したエアシリンダのピストンロッドの駆動に連動させて、上記切断刃取付部を上下に往復動させるトグル機構を装備した切断装置が開示されているが、この装置は上下に摺動する切断刃を前提とするものであって、揺動刃にそのまま適用することはできい。
また、同文献には揺動刃を伺わせる記載は一切示されておらず第１、第２のリンク部材に加えて第３のリンク部材を必要とする構成であり、本願発明の切断装置と比して、より複雑な構成を必要としており、駆動装置の駆動力の利用は効率的ではない。
したがって、特許文献２に記載された切断装置は本願発明の進歩性を妨げるものではない。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１９３３２７号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１１９１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従来の切断装置における上記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、揺動刃により部材を切断するときに切断が進むにつれて切断力を増し、切断終了時に最大の切断力を発生させて安定した切断が可能な切断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は切断装置であって、固定刃と揺動刃とを備えた切断装置において、前記揺動刃に一端部が枢着された第１のリンク部材と、前記第１のリンク部材の他端部に一端部が枢着されると共にその他端部が切断装置の機体に枢着された第２のリンク部材と、切断装置の機体に揺動自在に枢着された駆動手段と、前記駆動手段の駆動力を受けて前記第１及び第２のリンク部材を揺動刃の開閉方向に駆動する駆動力伝達部材と、を有し、前記第１及び第２のリンク部材と前記駆動力伝達部材がトグル機構を構成することを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載された切断装置において、前記第１及び第２のリンク部材が、前記揺動刃の切断終了時に一直線状になるよう前記揺動刃の切断位置が設定されていることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載された切断装置において、前記駆動手段がピストン機構であり、前記駆動力伝達部材がピストンロッドであることを特徴とする。
【００１０】
（作用）
本発明は、切断時に駆動装置によりトグル機構を構成するリンク部材間の角度を押し開き、切断終了時にはその開き角度が１８０°つまり一直線状になるように揺動刃の切断位置を設定する。それによって、駆動装置の駆動力の切断方向の力の成分は、リンク部材同士の角度が開くにつれて大きくなり、リンク部材同士が一直線状になったとき、つまり切断終了時に最大になる。
また、切断終了時に最大となる被切断物からの反力は、一直線状になったリンク部材を通して機体に伝達できるため、駆動力伝達部材であるピストンロッドには過大な反力が作用することがない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡易な構成で揺動刃に対する切断方向の駆動力を切断終了時に最大にすることができるため、従来の切断装置に比してその切断力を飛躍的に高めることができる。また、揺動刃の駆動機構にトグル機構を用いたことにより小さな駆動力（推力）で大きな切断力を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施形態に係る部材の切断装置について添付図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る切断装置を模式的に示す側面図であり、図１Ａは切断装置の揺動刃を最大限開いた状態を、図１Ｂは、揺動刃を閉じた状態、つまり切断終了時の状態を示す。図中、図３に示す従来の切断装置と同一の箇所には同一の符号を付して説明する。
本実施形態の切断装置は、従来の切断装置と同様に、回動中心Ｏを中心に揺動する揺動刃１０と、揺動刃１０と協働して切断を行う固定刃２０を備えている。揺動刃１０の刃部１０ａの反対側にはブラケット１２が取り付けられており、ブラケット１２には、第１のリンク部材１４が軸１２ａで枢着されている。この第１のリンク部材１４の他端側の自由端には第２のリンク部材１６が軸１６ａで枢着されており、この第２のリンク部材１６の他端側は機体Ｋに対して軸１６ｂで枢着されている。
【００１３】
上記第１及び第２のリンク部材１４、１６は、機体Ｋに対して軸３４で揺動自在に取り付けられた駆動手段であるピストン機構３０のピストンロッド３２に、軸１６ａで揺動自在に軸止されてトグル機構を構成している。ここで、第１のリンク部材１４と第２のリンク部材１６の長さは１：２に形成されている。
【００１４】
次に、以上の構成の切断装置における、図１Ａに示す揺動刃１０の全開位置から図１Ｂに示す切断又は全閉位置までの動作、つまり切断動作について説明する。
例えば、タイヤ構成部材である帯状ゴム部材は、従来と同様に任意の搬送手段により搬送されて切断位置に停止後、切断する帯状ゴム片が切断中に動かないように適宜押圧して切断を行う。
【００１５】
切断のため、まず図示しない駆動制御装置により液圧又は空気式ピストン機構３０を作動して、ピストンロッド３２を図示矢印Ｙ１方向に押し出す。
この押し出しにより、第１及び第２のリンク部材１４、１６はピストンロッド３２に押されて、第１のリンク部材１４は揺動刃１０を上記回動中心Ｏの回りで揺動させながら半時計方向に回動し、第２のリンク部材１６は、機体Ｋに取り付けた軸１６ｂの回りで時計方向に回動する。その際、第１のリンク部材１４と揺動刃１０のブラケット１２との枢着部である枢着軸１２ａは、枢着軸１２ａと揺動刃１０の回動中心Ｏを結ぶ直線を半径とする円弧を描きながら回動し、第２リンク部材１６との枢着部である枢着軸１６ａは、上述のように、その枢着軸１６ａと第２のリンク部材１６と機体Ｋとの枢着軸１６ｂを半径とする円弧に沿って移動する。このように第１及び第２のリンク部材１４、１６を回動又は揺動することにより、揺動刃１０を回動中心Ｏの回りで図１Ａに示す全開位置から図１Ｂに示す全閉位置まで回動又は揺動させる。
【００１６】
本実施形態では、第１及び第２のリンク部材１４、１６は、以上のようにそれぞれ円弧に沿って連続的に動き、それに伴って両リンク部材１４、１６間の角度が拡がっていき、やがてその両者の角度が１８０°になったとき、即ち両者が一直線状になったときに、揺動刃１０が切断を終了するように揺動刃１０の揺動位置が設定されている。
切断装置を上記のように構成することで、ピストン機構３０の駆動力による揺動刃１０の切断力（推力）は、両リンク部材１４、１６間の角度が開くにつれて大きくなっていき、切断終了時には両リンク部材１４、１６は一直線状でピストンロッド３２による切断力は最大となり、その力の方向は図１Ｂの矢印Ｙ２の方向になる。
【００１７】
また、切断終了時に被切断部材から揺動刃１０に作用する反力は両リンク部材１４、１６が一直線状であるため、第２のリンク部材１６の軸１６ｂを介して機体Ｋ側に逃がすことができ、ピストンロッド３２に大きな反力が作用することがない。
上記リンク部材１４、１６はトグル機構を構成するから、駆動力の比較的小さな駆動装置（ここではピストン機構３０）で大きな切断力を得ることができる。
【００１８】
また、第１のリンク部材１４と第２のリンク部材１６の長さの比を、上述のように１：２に設定すると、図１Ｂに示すシリンダの矢印Ｙ３方向の移動を小さく抑えることができ、その分切断装置をコンパクトにすることができる。
なお、以上の説明では、第１のリンク部材１４の自由端と第２のリンク部材１６の自由端はそれぞれピストンロッド３２の先端部に対して共通の軸１６ａで一体に枢着されているものとして説明したが、第１のリンク部材１４の自由端と第２のリンク部材１６の自由端同士の枢着軸とピストンロッド３２の枢着軸とが別であってもよい。
【００１９】
以上の説明では駆動手段としてピストン機構を用いるものとして説明したが、例えば、モータ駆動される円盤とクランク機構を用いた特許文献１に記載されているような他の公知の切断装置の揺動刃駆動装置に上記トグル機構を設けたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る切断装置を示し、図１Ａは揺動刃が全開の状態を、図１Ｂは全閉の状態を示す。
【図２】従来の切断装置を示す。
【図３】従来の他の切断装置を示し、図３Ａは揺動刃が全開の状態を、図３Ｂは全閉の状態を示す。
【符号の説明】
【００２１】
１０・・・揺動刃、１２・・・ブラケット、１４・・・第１のリンク部材、１６・・・第２のリンク部材、２０・・・固定刃、３０・・・ピストン機構、３２・・・ピストンロッド、Ｋ・・・機体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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