JPH02205409A - 切断機の可動刃本体保持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、打撃式切断機に代表される高速シャー切断機
に関し、特に可動刃本体の抜は出し、回転を確実に防止
できるとともに、該可動刃本体及びこれを保持するホル
ダの打撃力による割れを防止できるようにした可動刃本
体の保持構造の改善に関する。

〔従来の技術〕

上記打撃式切断機は、固定刃と、上下移動可能の可動刃
とを対向させて配置し、両刃の貫通穴内に被切断材を挿
入し、この状態で可動刃を打撃力で高速移動させること
により、被切断材を剪断。

破断の組み合わせによって切断する装置である。

従来の打撃式切断機の一例として第５図ないし第７図に
示すものがある。

図において、１は打撃式切断機であり、これは主として
基礎上に固定された架台２ａ上に固定されたベース２と
、該ベース２上に配設された固定刃３と、該固定刃３の
位置決めを行う位置決め部４と、上下動可能に配設され
た可動刃５と、被切断材（以下ワークと記す）Ｗの切断
長を規定する切断長設定部６と、可動刃５に打撃力を作
用させるとともに、可動刃５の上下ストロークを規定す
る打撃装置７とから構成されている。

上記固定刃３は、その軸心にガイド穴３ａを有する円柱
状のもので、保持具３ｂを介して上記ベース２上に固定
されている。なお、３ｄはワークＷの切断された部分を
排出するための圧縮空気通路である。また上記位置決め
部４は、ベース２に固定されたナツト部材４ａにボルト
部材４ｂを螺挿してなり、該ボルト部材４ｂを回転させ
るとその先端が上記固定刃３を前進させるようになって
いる。

上記可動刃５は、ベース２上に保持具５ａによって上下
動可能に保持されており、ホルダ８の中心部に形成され
た保持穴８ａに可動刃本体９を焼き嵌めによって挿入固
定した構造になっている。

この可動刃本体９は、円板状のもので、軸心に貫通穴９
ａが形成されており、その背面側にはＵ状の逃げ溝９ｂ
が形成されている。また上記ホルダ８は矩形の平板状の
もので、上縁には凸部８ｂが形成され、上記保持穴８ａ
の縁部には上記逃げ溝９ｂに連続するように上方に延び
る逃げ溝８Ｃが形成されている。この逃げ溝９ｂ、３ｃ
は、該可動刃５が下降した際に後述のストッパへラドに
干渉するのを避けるためのものである。

上記切断長設定部６は、上記ベース２上に固定されたシ
リンダ１０内にピストンロッド１１を挿入し、該ロフト
１１内に検出ロッド１２を軸方向に摺動可能に挿入し、
該検出ロンド１２の前端にワークＷの先端に当接して該
ワークＷの位置決めを行うストッパヘッド１３を固着し
た構造となっている。またピストンロッド１１の後端に
は検出ロッド１２の後端と対向するように近接スイッチ
１４が配設されている。また上記ピストンロッド１１の
後部にはナツト部材１５が螺装されており、該ナツト部
材１５を回転させることによってピストンロッド１１の
前進端位置を調整できるようになっている。

上記打撃装置７は、上記ホルダ８の凸部８ｂを打撃する
エアハンマ１６と、エアシリンダと油圧ダンパ等からな
るクツション１７とからなり、該クツション１７は上記
ホルダ８を可動刃本体９の貫通穴９ａがガイド穴３ａと
一致する高さに支持するとともに、上記打撃力によるホ
ルダ８の下降ストロークを、打撃力を緩衝しながら所定
値に規制する。

上記従来の打撃式切断機１における切断作業時には、ワ
ークＷを図示しない送り機構で前進させるとその先端が
ストッパヘッド１３に当接し、該ヘッド１３が検出ロッ
ド１２と共に僅かに後退し、近接スイッチ１４がワーク
検出信号を打撃装置７に出力する。するとエアハンマ１
６がホルダ８を打撃し、可動刃５が下降してワークＷを
切断するとともに、切断されたワークは圧縮空気通路３
ｄからの高圧空気によって可動刃５の背面側に排出され
る。またこのとき、ストッパヘッド１３は可動刃５の逃
げ溝９ｂ、８ｃ内に位置しているから、可動刃５が下降
してもこれに干渉することはない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来の打撃式切断機１では、比較的短期間のうちに
ホルダ８．可動刃本体９の、特に保持穴８ｄ縁部の逃げ
溝８ｃ内にクラックＣが発生し、可動刃５の寿命が短い
という問題があり、上記クランクを防止して可動刃の寿
命を延長することが要請されている。

本発明者等は、上記従来装置のホルダ等にクランクが発
生する原因を見出すために実験研究を行い、可動刃本体
をホルダに焼き嵌めによって嵌合保持する構造に大きな
原因があることを突き止めた。即ち、焼き嵌めの場合は
、締結力を確認できないから締め代を比較的大きく設定
するととなり、その結果場合によっては残留応力が大き
くなる間題がある。特に上述のように、可動刃本体９及
びホルダ８にはストフパヘソド１３との干渉を避けるた
めに逃げ溝９ｂ、８ｃが形成されているから、上記締め
代を必要以上に大きくとるとクランクが発生するものと
考えられる。

従って上記締め代を比較的小さく設定すれば、上記クラ
ンクの発生を抑制でき、寿命を延長できると考えられる
。しかし締め代が小さい場合、打撃力を繰り返し作用さ
せるという用途上、可動刃本体が回転したり、ホルダか
ら抜は出てしまうことが懸念される。

上記回転等の問題を解消するために、上記両部材８．９
を、例えば特開昭５５−９４７４０号公報に記載された
いわゆるメタルフロー法によって結合することが考えら
れる。

この方法は第８図ｔ８）に示すように、輪状の第１金属
部材５１に周方向凹溝Ｓｔａを形成するとともに、該凹
溝５１ａの底部に軸方向凹溝５１ｂを形成する。そして
この第１金属部材５１に、これより変形抵抗が小さく、
結合用穴５２ａを有する第２金属部材５２を嵌装し、所
定位置に位置決めする。この状態で第２金属部材５２の
結合用穴５２ａの周縁を環状の凸部５３ａ、５４ａを有
する上、下型５３．５４で加圧する。これにより第８図
山）に示すように、第２金属部材５２の周縁部分が上記
結合用凹溝５１ａ、５１ｂ内に塑性変形しながら流入し
、この塑性変形部５２ｂが上記凹溝５１ａ、５１ｂに嵌
合し、その結果両部材５１．５２が結合される。

ところで上記従来のメタルフロー法は、一方の金属部材
の一部を塑性変形させて他方の金属部材の凹溝部に流入
させる方法であるから、少なくとも一方の金属部材の変
形抵抗が比較的小さい（硬度が低い）ことが必要である
。しかしながら本発明が対象としている切断機の可動刃
本体及びホルダは両方とも硬度の相当高い材料からなる
のが一般的であるから上記従来のメタルフロー法は採用
困難である。

また上記メタルフロー法では、加圧用型５３゜５４の凸
部５３ａ、５４ａの幅Ｗと押し込み深さｄとの比ｗ　／
　ｄが小さいほど結合力が大きくなり、逆に上記比が大
きいほど結合力が小さくなる。上記比を小さくするには
加圧型の凸部５３ａ、５４ａを細長くする必要がある。

しかしあまり細長くすると該凸部の根元付近にクランク
が生じる恐れがあり、従っておのずと限度があり、現状
ではＷ／ｄ−１程度が限界である。また上記幅Ｗをあま
り狭くすると該凸部５３ａ、５４ａの面圧が極端に高く
なり、型として超硬合金等が必要となり、コスト増の原
因となる。さらにこの場合、加圧跡形が深くなる問題も
ある。

本発明は、上記要請に応えるためになされたもので、ク
ランクの発生を防止して、可動刃の寿命を大幅に延長で
き、かつ可動刃本体の抜は出し、回転を確実に防止でき
る切断機の可動刃本体保持構造を提供することを目的と
している。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明は、固定刃と、可動刃本体をホルダで保持
してなる可動刃と、可動刃本体内に被切断材と対向する
ように挿入され、切断長さを規定する位置決め部材と、
上記可動刃を被切断材と直角方向に移動させるとともに
、該可動刃の移動を所定ストロークに規定する作動装置
とを備えた切断機において、上記可動刃本体をホルダで
保持するための構造であって、上記可動刃本体を上記ホ
ルダに形成された保持穴内に常温で嵌合挿入し、上記可
動刃本体とホルダとの境界部に環状溝を形成し、該可動
刃本体、及びホルダの環状溝構成面に、周方向及び軸方
向に延びる結合用凹溝を形成するとともに、該凹溝の縁
部近傍に突起部を形成し、上記環状溝内に上記可動刃本
体及びホルダより変形抵抗の小さい結合用金属部材を挿
入、加圧し、該加圧により上記突起部が上記金属部材の
一部を塑性変形させてなる塑性変形部を上記凹溝内に流
入嵌合させたことを特徴としている。

ここで本発明において、可動刃本体とホルダとの嵌合挿
入には、いわゆる締まり嵌め、中間嵌め。

隙間嵌めが採用できる。

また本発明の作動装置における可動刃を移動させる機構
としては、例えばエアハンマ等の打撃機構、あるいはク
ランクａｍ等が採用できる。

〔作用〕

本発明の可動刃本体とホルダとを組み立てるには、まず
可動刃本体をホルダに常温で嵌合挿入して仮結合し、こ
の仮結合体の環状溝内に結合用金属部材を挿入し、これ
を加圧型で押圧する。すると結合用凹溝の縁部に一体形
成された突起部によって結合用金属部材の一部が塑性変
形し、該塑性変形部が結合用凹溝内に流入して該部分に
嵌合する。

なお、本発明の結合法は、可動刃本体、ホルダ等の被結
合部品自体に一体形成された突起部（加圧型のパンチに
相当する）で結合用金属部材を塑性変形させる点に特徴
があり、従来のメタルフロー法と区別するため、以下ワ
ークパンチ式メタルフロー法と記す。

このように本発明では、可動刃本体とホルダとを常温で
嵌合させたので、上記従来例の焼き嵌めの場合のような
残留応力が過大になることはなく、従ってクランクの発
生を防止できる。

一方、単に可動刃本体とホルダとの締結力を小さくした
場合は、可動刃本体が回転したり、ホルダから抜は出た
りする懸念があるが、本発明では、可動刃本体とホルダ
とを、それぞれの結合用凹溝内に結合用金属部材の塑性
変形部を流入嵌合させることによって相互に結合したの
で、可動刃本体の回転、抜は出しを確実に防止できる。

そして本発明では、可動刃本体、ホルダより変形抵抗が
小さく、該両部材と別個の結合用金属部材を用いる方法
を採用したので、共に高硬度を有する両部材をメタルフ
ロー法によって結合できる。

また本発明では、可動刃本体、ホルダに一体形成された
突起部によって上記結合用金属部材を塑性変形させる、
ワークパンチ方式を採用したので、従来の加圧型の凸部
を細長くした場合のようなりラックの問題はな（、従っ
て上記ｗ　／　ｄ比を自由に設定でき、この点から結合
強度を大幅に向上でき、しかも加圧跡形が深くなること
もない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第４図は本発明の一実施例による打撃式切
断機の可動刃本体保持構造を説明するための図である０
本実施例構造は、可動刃以外の部分は上記従来装置と基
本的に同一構造であるので、以下、可動刃について説明
する。

図において、２０は可動刃であり、これは可動刃本体２
１とこれを保持するホルダ２２とから構成されている。

可動刃本体２１は例えば５ＫＨ９（硬度ＨＲＣ６０）製
の円板状のもので、その軸心にはワークＷが挿入される
貫通穴２１ａが形成されており、その固定刃側端部が切
刃２１ｇとなっている。また該可動刃本体２１の背面側
（反切刃側）には逃げ溝２１ｃが０字状に形成されてい
る。なお、この可動刃本体２１の上記切刃２１ｇを除く
各コーナ部には半径１〜３ｎ程度のＲ加工が施しである
。これは応力集中を回避するためのものである。

上記ホルダ２２は例えば５ＫＤ６１　　（硬度ＨＲＣ４
６）製の矩形平板状のもので、その軸心には円形の保持
穴２２ａが形成され、背面側には上記逃げ溝２１ｃに統
いて上方に延びる逃げ溝２２ｃが形成されている。また
このホルダ２２の上縁には打撃装置によって打撃される
凸部２２ｂが形成されている。上記可動刃本体２１は、
ホルダ２２の上記保持穴２２ａに常温圧入（締まり嵌め
）によって嵌合保持されている。なお、可動刃本体２１
と、ホルダ２２とは中間酸め又は隙間域めによって嵌合
させてもよい、またこのホルダ２２の各コーナ部には１
〜２曹■程度の面取加工、あるいは半径１〜３ｆｉ程度
のＲ加工が施しである。これは応力集中を回避するため
のものである。

そして上記可動刃本体２１とホルダ２２とはその境界部
の背面側部分が、ワークパンチ式メタルフロー法によっ
て、例えば３４５Ｃ製の結合リング２３を介して相互に
結合されている。以下この結合部について詳述する。

可動刃本体２１．ホルダ２２の上記結合部には結合リン
グ２３を挿入する環状溝２４を構成するために環状の段
部２１ｈ、２２ｈが形成されており、この環状溝２４は
ホルダ２２側に大きくずれている、なお、この環状溝２
４は可動刃本体２１側にずれさせても、又は両者の中央
に位置させても何れでもよい、また上記各段部２１ｈ、
２２ｈの環状溝構成面にはＶ字状の周方向凹溝２１ｄ。

２２ｄが３列づつ形成されている。さらに該凹溝部分に
はローレフト加工による軸方向凹溝２１ｅ。

２２６が周方向凹溝ｌｄ、２２ｄと直交する方向に所定
ピッチごとに形成されており、また、上記各段部２１ｈ
、２２ｈの軸方向内側縁部には突起部２１ｆ、２２ｆが
一体形成されている。そして上記各凹溝内に上記結合リ
ング２３の塑性変形部２３ａが流入嵌合しており、これ
により可動刃本体２１とホルダ２２とが結合している。

なお、上記凹溝２１ｄ、２２ｄは、その形状がＶ字形に
限定されるものではなく、また溝数が３列に限定される
ものでないことは勿論である。

上記可動刃２０の組立作業に当たっては、まず可動刃本
体２１．ホルダ２２を用意し、可動刃本体２１を保持穴
２２ａ内に常温で圧入して仮結合する。

次に上記仮結合体を下型３０上に、上記環状溝２４側が
上になるように載置し、セントするとともに、該環状溝
２４内に結合リング２３を嵌合挿入し、これの下端面２
３ｂを上記前文起部２１ｆ。

２２１に当接させる。そしてこの結合リング２３を上型
３１の突起部３１ａでさらに加圧し、下降させる。する
と上記下端面２３ｂの外周縁、内周縁部分はその下降が
上記突起部２１ｆ、２２ｆで阻止されているので、塑性
変形し、該塑性変形部２３ａが上記周方向凹溝２１ｄ、
２２ｄ、及び軸方向凹溝２１ｅ、２２ｅ内に流入し、こ
れにより可動刃本体２１とホルダ２２とが結合される。

次に本実施例の作用効果について説明する。

本実施例では、可動刃本体２１をホルダ２２に常温圧入
によって嵌合保持させたので、上記従来の焼き嵌めによ
る場合に比較して、可動刃本体２１を内方に押し縮める
力、及びホルダ２２を外方に押し拡げる力が小さくて済
む、従って可動刃本体２１．ホルダ２２の特に逃げ溝の
底付近に無理な残留応力が生じることはなく、その結果
可動刃本体２１．ホルダ２２にクランクが生じるのを防
止して可動刃２０の寿命を延長できる。

また、本実施例では可動刃本体２１とホルダ２２とを結
合リング２３を介して結合したので、可動刃本体２１が
軸方向に抜けたり、軸回りに回転したりするのを防止で
きる。即ち、本実施例では、結合リング２３の塑性変形
部２３ａと周方向凹溝２１ｄ、２２ｄとの係合により軸
方向の抜けを防止でき、また塑性変形部２３ａと軸方向
凹溝２１＠、２２（Ｉとの係合により可動刃本体２１の
回転を確実に防止できる。

また可動刃本体、ホルダより変形抵抗の小さい別個部品
である結合リング２３を用いる方法を採用したので、共
に硬度の高い可動刃本体２１及びホルダ２２を結合でき
る。

またこの場合、可動刃本体２１．ホルダ２２に一体形成
された突起部２１ｆ、２２ｆで結合リング２３を塑性変
形させるワークパンチ方式を採用したので、加圧型の凸
部で加圧する場合のようなｗ　／　ｄ氏上の制約がほと
んどなく、従って結合強度を大幅に増大できる。また結
合リング２３の全面を上型３１で加圧する方法であるか
ら、加圧跡形が深くなることもない。

〔発明の効果〕

以上のように本発明に係る切断機の可動刃本体保持構造
によれば、可動刃本体をホルダの保持穴に常温で嵌合挿
入し、該可動刃本体とホルダとを、該両部材の結合用凹
溝内に結合用金属部材の塑性変形部を流入嵌合させるこ
とによって結合したので、可動刃本体、ホルダのクラッ
クを防止して可動刃の寿命を延長でき、かつ可動刃本体
の回転。

抜は出しを確実に防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例による打撃式切
断機の可動刃本体保持構造を説明するための図であり、
第１図は断面側面図、第２図は背面図、第３図は可動刃
の組立工程を示す断面側面図、第４図（ａ）、第４図（
ｂｌは結合部の拡大断面図、第５図ないし第７図は従来
例を示す図であり、第５図は打撃式切断機の断面正面図
、第６図は可動刃の断面側面図、第７図はその背面図、
第８図（ａ）５第８図（ｂｌは従来のメタルフロー法を
示す断面図である。 図において、１は打撃式切断機、３は固定刃、３ａはガ
イド穴、７は打撃装置（作動装置）、１３はストッパヘ
ッド（位置決め部材）、２０は可動刃、２１．２８は可
動刃本体、２１ａ、２８ａは貫通穴、２１ｄ、２２ｄは
周方向凹溝、２１ｅ。 ２２ｅは軸方向凹溝、２１ｆ、２２ｆは突起部、２１ｈ
、２２ｈは段部（環状溝構成面）、２２はホルダ、２２
ａは保持穴、２３は結合リング（結合用金属部材）、２
３ａは塑性変形部、２４は環状溝、Ｗはワーク （被切断材） である。 特許出願人　ヤマハ発動機株式会社 代理人　　　　弁理士　下布　努 第 図 第２ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被切断材が挿入されるガイド穴を有する固定刃と
   、被切断材の上記ガイド穴から延出する先端部が挿入さ
   れる貫通穴を有する可動刃本体をホルダで保持してなり
   、被切断材と直角方向に移動可能に配設された可動刃と
   、上記可動刃本体内に被切断材の先端と対向するように
   挿入され、切断長さを規定する位置決め部材と、上記可
   動刃を被切断材と直角方向に移動させるとともに、該可
   動刃の移動を所定ストロークに規定する作動装置とを備
   えた切断機において、上記可動刃本体をホルダで保持す
   るための構造であって、上記可動刃本体を上記ホルダに
   形成された保持穴内に常温で嵌合挿入し、上記可動刃本
   体とホルダとの境界部に環状溝を形成し、該可動刃本体
   、及びホルダの環状溝構成面に、周方向及び軸方向に延
   びる結合用凹溝を形成するとともに、該凹溝の縁部近傍
   に突起部を形成し、上記環状溝内に上記可動刃本体及び
   ホルダより変形抵抗の小さい結合用金属部材を挿入、加
   圧し、該加圧により上記突起部が上記結合用金属部材の
   一部を塑性変形させてなる塑性変形部を上記凹溝内に流
   入嵌合させたことを特徴とする切断機の可動刃本体保持
   構造。