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【発明の名称】 シート状成形体の切断装置
【発明者】 【氏名】内田 勝之

【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。

【構成】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。
【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。
【出願人】 【識別番号】000119232
【氏名又は名称】株式会社イノアックコーポレーション
【出願日】 平成18年6月29日(2006.6.29)
【代理人】 【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣

【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠


【公開番号】 特開2008−6547(P2008−6547A)
【公開日】 平成20年1月17日(2008.1.17)
【出願番号】 特願2006−180158(P2006−180158)