WO2006057330A1 - 切断装置及び切断方法 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for cutting a linear member, and more particularly, to a linear member cutting apparatus and a cutting method that realize a longer life and maintenance-free cutting blade.
  • Patent Document 2 JP-A-5-69498
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 7-164559
  • the present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to realize a longer life and maintenance-free cutter for cutting a linear member.
  • Means for solving the problem [0005]
  • the invention according to claim 1 includes a pair of cutting blades each having a shearing blade formed on the peripheral surface of the through-hole, a pair of holding means that respectively hold the pair of cutting blades, and the pair of cutting blades 3.
  • a cutting device comprising: a displaceable means capable of displacing the holding means so that a state force in which the central axes of the through-holes face each other is displaced relatively in a loop shape.
  • one of the pair of cutting blades is a fixed blade in which the position of the central axis of the through hole is fixed, and the other one of the central axes of the through hole.
  • the invention according to claim 3 is the cutting device according to claim 2, wherein the displacing means moves the holding means of the movable blade to a predetermined fulcrum so that the central axis of the through hole of the movable blade is displaced in a loop shape.
  • the invention according to claim 4 is the cutting device according to claim 1, wherein the opposing surfaces of the pair of cutting blades are a plane and a truncated cone-shaped surface, or between planes, or a truncated cone-shaped surface. Is a cutting device.
  • the invention according to claim 5 is the cutting device according to claim 1, wherein the pair of cutting blades has a through hole in a central portion of the disc, and rotates around a central axis of the through hole.
  • the invention according to claim 6 includes the step of holding the two cutting blades so that the central axes of the through holes of a pair of cutting blades each having a shearing blade formed on the peripheral surface of the through hole face each other.
  • a cutting method comprising the steps of:
  • the state force in which the central axes of the through-holes of the pair of cutting blades face each other is displaced in a loop shape (to draw a loop trajectory). Since the member passed through the through hole is cut by the shearing blade on the peripheral surface of the through hole, different portions of the shearing blade are used for cutting according to the position of the loop.
  • the center axis of the through hole of the movable blade is displaced in a loop shape with respect to the center axis of the through hole of the fixed blade, thereby passing the member passed through the through hole. Since it cuts with the shear blade of the surrounding surface of a through-hole, the different part of a shear blade is used for a cutting
  • the portion used for cutting the shearing blade is changed and is not concentrated in one place, so that the life of the cutting device can be extended and maintenance-free can be realized.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a cutting device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view of a cutting device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an enlarged sectional view and a front view of a cutting blade in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing a locus of a central axis of a cutting blade in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 and 2 are a cross-sectional view and a front view, respectively, of a cutting device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an enlarged sectional view and a front view of the cutting blade in the cutting apparatus, and
  • FIG. 4 is a view showing a locus of the central axis of the cutting blade.
  • the cutting device has a through hole in the center of the disc and a shear blade (single shear blade) is formed on the circumferential surface la of the through hole.
  • the fixed blade 1, the rotary blade 2 having a through-hole in the center of the disc and a shearing blade formed on the circumferential surface 2a of the through-hole, and the fixed blade 1 of the central axis of the through-hole Hold around to rotate freely
  • the rotary blade 1 and the fixed blade 2 are attached to the holding members 3 and 4 so as to freely rotate around the central axis of each through hole (rotation direction free). Further, the outer diameters and inner diameters (the diameters of the through holes) of the fixed blade 1 and the rotary blade 2 are the same size, and the central axes of the through holes are the same in a state in which the linear member C is passed.
  • the fixed blade holding member 3 and the rotary blade holding member 4 are not shown so that their surfaces are in contact with each other and the through-holes of the fixed blade 1 and the rotary blade 2 held by each are opposed to each other. It is fixed to the member. Further, the rotary blade holding member 4 is formed with a through-hole 4b having a long opening in the vertical direction, and a fulcrum shaft 4a provided on the surface of the fixed blade holding member 3 is disposed therein. Further, a rotary bearing 4c is incorporated on the through hole 4b, and an eccentric shaft 5b directly connected to the motor shaft 5a of the motor 5 is rotatably mounted therein.
  • both surfaces of the fixed blade 1 are formed flat, and the rotary blade 2 is formed so that one surface is flat and one surface is a truncated cone.
  • the frustoconical surface of the rotary blade 2 is opposed to and in contact with the plane of the fixed blade 1.
  • the eccentric shaft 5b directly connected to the motor shaft 5a of the motor 5 has its rotational center eccentric from the center P of the motor shaft 5a, and as shown by the white arrow in FIG. 2, the eccentric shaft 5b It rotates clockwise while contacting the inner surface of the rotating bearing 4c. At this time, the rotary blade holding member 4 is pressed by the eccentric shaft 5b via the rotary bearing 4c, so that the rotary blade holding member 4 reciprocates up and down with the fulcrum shaft 4a as a fulcrum and swings left and right.
  • the rotary blade holding member 4 is pressed by the eccentric shaft 5b via the rotary bearing 4c, so that the rotary blade holding member 4 reciprocates up and down around the fulcrum shaft 4a and swings left and right. Therefore, when the eccentric shaft 5b makes one revolution, the rotary blade 2 performs a rotational motion with 2-1, 2-2, 2-3, 2-4 in Fig. 4 as one cycle, and its center locus 6 is elliptical. Become. Since the fixed blade 1 is always fixed at the position of the circle 2-1, the linear member C is cut by the fixed blade 1 and the rotary blade 2. The linear member C can be repeatedly cut at high speed by repeating one rotation and stopping of the motor shaft 5a.
  • the cutting apparatus is configured such that the central axis of the rotary blade 2 draws an elliptical loop with respect to the central axis of the fixed blade 1, and thus the central axis of the rotary blade 2. Unlike the case of cutting by moving back and forth in a straight line, the points used for cutting are not concentrated in one place. Further, since the rotary blade 2 and the fixed blade 1 are rotatably attached to the fixed blade holding member 3 and the rotary blade holding member 4, respectively, when the linear member C is cut, the broken arrow in FIG. As shown, by appropriately rotating around the central axis, the locations used for cutting always change, so the locations used for cutting are further dispersed.
  • the rotary blade holding member 4 may be driven by a force pneumatic actuator driven by the eccentric shaft 5 b directly connected to the motor shaft 5 a.
  • the central locus of the rotary blade 2 may be a figure other than an ellipse as long as it forms a closed loop.
  • the opposing surfaces of the fixed blade 1 and the rotary blade 2 may be flat surfaces or frustoconical shapes.
  • the sizes of the outer diameters and the inner diameters of the fixed blade 1 and the rotary blade 2 may be different.
  • the positions of the central axes of both the two blades may be individually displaceable. Further, in FIG.
  • the fixed blade holding member 3 and the rotary blade holding member 4 are in contact, but if the fixed blade 1 and the rotary blade 2 are in contact with each other, the fixed blade holding member 3 and the rotating blade holding member 3 rotate.
  • the blade holding member 4 may not be in contact.

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Abstract

　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。 　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。

Description

明 細 書
切断装置及び切断方法
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
発明が解決しょうとする課題
[0003] しカゝしながら、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、刃の劣化が早ぐカッターの寿命が短いという問題があった。このため、カツタ 一の交換及びメンテナンスの作業に掛カゝる時間により設備の稼働率が低下し、それ が生産 ¾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力 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!ヽ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ェ 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力 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 向した状態力 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、その切断刃の貫通孔 の周面に形成されて 、る剪断刃にお 、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、一力所に集中しないた 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。
図面の簡単な説明
[0008] [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
[0009] 1 · · ·固定刃、 la, 2&· · ·剪断刃、 2 · · ·回転刃、 3 · · ·固定刃保持部材、 4 · · ·回転 刃保持部材、 4&· · ·支点軸、 4c '，'回転軸受、 5 · "モータ、 5&· · ·モータ軸、 5b— 偏心軸。
発明を実施するための最良の形態
[0010] 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。
[0011] 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 laに剪断刃（シェア一刃）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。
[0012] 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 、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 4 a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。
[0013] 図 3Aに示すように、固定刃 1はその両面が平坦に形成され、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 、る。
[0014] 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 3Bに示すような左 右に長軸を有する楕円形となる。
[0015] 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 3A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 態力 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。
[0016] 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 3B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。
[0017] 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 5 bにより駆動した力 空気式ァクチユ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ょ 、。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。

Claims

請求の範囲
[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力 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。
[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。
[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。
[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。
[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 、 ることを特徴とする切断装置。
[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力も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。
PCT/JP2005/021665 2004-11-26 2005-11-25 切断装置及び切断方法 Ceased WO2006057330A1 (ja)

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JP (1) JP4761290B2 (ja)
WO (1) WO2006057330A1 (ja)

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