JPH0335920A - 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ノセー切断機
に関し、特に可動刃本体を七ルダで所定の締結力を持っ
て嵌合保持するようにしだ場きに、打撃力によって可動
刃本体が割れるのを防＋１゜できるようにした可動刃本
体の保持構造の数件に関する。

〔従来の技術〕

上記打撃式切断機は、固定刃とｈ　’ｌ’　ｖＪｒｉＴ
能の可動刃とを対向させて配置し、両刃の貫通入内に被
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１！７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７第８図ないし第１Ｏ図に示すものがある。

図において、ｌは打撃式切断機であり、これは主とし、
て基礎上に置市さ９た架台２ａ上（こ固定されたムース
２と、該ムース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を介して上記ムース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、ムース２に固定されたナツト部材１５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Ｊ９ｂ
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、８ｃ
は、該可動刃５が下降した際に後述のストッパへノドに
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、上記ムース２上に固定されたシ
リンダ１０内にピストンロフト１１を挿入し、該ロノド
１１内に検出口ノド１２を軸方向に摺動可能に挿入し、
該検出口ノド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ソバヘッド１３を固着し
た構造となっている。またピストンロフト１１の後端に
は検出口ノド１２の後端と対向するように近接スイノヂ
１４が配設されている。また上記ピストンロフト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フト１１の
前進端位置を調整できるようになっている。

七記打％ｌ装置７は、上記ホルダ８の凸部８ｂを打１１
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、８亥クツシツン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
ストッパへラド１３に当接し、該ヘッド１３が検出口ノ
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ｗ１装置７に出力する。するとエアハンマ
１６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
３ｄ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、ストソバヘッド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
可動刃本体９の、特に逃げ溝９ｂの底付近にクラックＣ
が発生し、可動刃５の寿命が短いという問題があり、可
動刃本体の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。

本発明は、上記要請に応えるためになされたもので、可
動刃本体にクランクが発生するのを防止して、可動刃の
寿命を大幅に延長できる打撃式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。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明者等は、上記従来装置の可動刃本体９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、ストソ
バヘッド１３との干渉を回避するための逃げ溝９ｂがそ
の主なる原因であることを突き止めた。即ち、この逃げ
溝９ｂがＵ字状をなしているので、可動刃本体９はこの
逃げ溝９ｂを挟んで対向する一対の片持ち梁で構成され
ていることとなる。そのため該可動刃本体９をホルダ８
に焼き嵌めした際の締め付は力（締結力）により、上記
片持ち梁に大きな曲げモーメントが作用し、逃げ膚９ｂ
の底付近に大きな残留応力か発生する。

この状態で繰り返し打撃力を加えて切断することから、
早期に可動刃本体にクラソクが生し、破壊するものと考
えられる。

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、該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
ダの保持穴で所定の締結力を持って嵌合保持する構造で
あって、上記可動刃本体の反固定刃側に、可動刃の移動
時の位置決め部材との干渉を避けるＵ字状の逃げ溝を形
成し、該可動刃本体の上記保持穴との締結面の上記逃げ
溝縁部に、上記締結力を減少させ、又は零にする逃げ凹
部を形成したことを特徴としている。

ここで本発明において、可動刃本体をホルダの保持穴で
所定の締結力を持って嵌合保持する手段には各種の方法
があり、例えば常温圧入、焼き嵌め等が採用できる。ま
た、両部材の締結面に形成された結合用凹溝に別個の結
合用金属部材の塑性変形部を流入嵌合させる、いわゆる
メタルフロー法（後述）を採用できる。

また本発明における上記逃げ溝は、外方が開口したＵ字
状をなしているが、可動刃のストロークの大きさによっ
ては、これをさらにホルダ側まで延長しても良い、さら
にまた、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
はクランク機構等が採用できる。

〔作用］ 本発明では、可動刃本体の締結面の、逃げ溝縁部に締結
力を減少させ、又は零にする逃げ凹部を形成したので、
圧入、ｖＬき嵌め、あるいはフタルフロー法による可動
刃本体側に作用する力（締結力）は、上記逃げ′ａ＆！
部にはほとんど作用しないこととなる。従って、可動刃
本体の上述の片持ち梁の先端部には力がほとんど作用し
ないから、上記曲げモーメント、ひいては逃げ溝の底部
に生しる残留応力は大幅に軽減され、その結果可動刃本
体にクラソクが発生することはなく、可動刃の寿命が延
長される。

（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６図は本発明の第１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、可動刃及び切断長設定部のストソバ
ヘッド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、可動刃及びストッパヘッドについて説
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、その半径は該可動刃２０のストロー
クＳより若干大きくなっている。この可動刃本体２】の
細心にはワーク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（屋切刃側）には逃げ溝
２１ｂがＵ字状に形成されている。なお、２１ｃは貫通
穴２１ａに続いて後側はど大径のテーパ状に形成された
ガイド穴であり、これは切断されたワークを背面側に案
内するためのものである。

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１〜３ｆｌ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　　（ｆｌｌ！Ｊｔ
ＨＲＣ４６）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、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
によって嵌を保持されている、この保持穴２２ａは、切
欠の無い円形であることから可動刃本体２１に全周に渡
って接している。またこの保持穴２２ａと可動刃本体２
１との間の常湯圧入による締め代（可動刃外径から保持
穴内径を引いた値−圧入代）は軸方向において２段階に
設定されている。即ち、図示の領域Ａにおける締め代が
領域Ｂにおける締め代より大きくなっており、例えば領
域Ａはしまりばめであるのに対して領域Ｂは締め代の小
さいしまりばめ、中間ばめ、あるいは隙間ばめに設定さ
れている。上記２段階の締め代は、例えば保持穴２２ａ
は直線状に、可動刃本体２１は段付き状に加工すること
により、あるいはその逆に加工することによって実現で
きる。ここで上記領域Ａは、可動刃本体２１の切刃２１
ｇ側部分、即ち打撃力を切刃２１ｇに直接伝達する部分
であり、また領域Ｂは、上記逃げ溝２１ｂが形成され、
打撃力の伝達にはほとんど寄与しない部分である。なお
、このホルダ２２の各コーナ部には１〜２訪程度の面取
加工、あるいは半径１〜３鶴程度の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、いわゆるワークパンチ弐メタルフロー
法によって、例えば５４５Ｃ製の結合リング２３を介し
て相互に結合されている。

なおこの結合法は本発明者等が開発したものである（特
願平１−２１０３０号参＠）、以下上記結合法について
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側に大きく偏心している。なお、この環状溝
２４は可動刃本体２１側に偏心させても、又は両者の中
央に位置さセても何れでもよい、また上記各段部２１ｈ
、２２ｈの側面にはＶ字状の結合用凹１１４２１ｄ、２
２ｄ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凹凸部２１．ｅ、２２ｅが結合用
凹溝２１ｄ、２２ｄと直交する方向に形成されており、
また、上記各段部２１ｈ、２２ｈの輪方向内側縁部には
突起部２１ｆ、２２ｆが一体形成されている。また、可
動刃本体２１の段部２１ｈの上記逃げ溝２１ｈ部分には
、逃げ凹部２１１が形成されている。これは上記段部２
１ｈをさらに半径方向及び軸方向に切削したものであり
、その結果該部分には結合用凹溝、突起部は存在しない
、そして上記各凹溝、凹凸部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。

ここで上記可動刃本体２１の逃げ凹部２１ｉ部分につい
ては、結合リング２３が塑性変形することなくそのまま
位置しており、該結合リング２３の内周面と逃げ四部２
１ｉとの間に若干の隙間がある。

上記可動刃２０の組立作業に当たっては、まず上述の締
め代を有する可動刃本体２１．未ルダ２２を用意し、可
動刃本体２Ｉの屋切刃側部分が先になるよう保持穴２２
ａ内に常温で挿入する。すると締め代の小さいＭ　ｋｌ
Ｂ　ｐＩが先に圧入され、その後締め代の大きい領域Ａ
側が圧入される。即ち、締め代の小さい頌ＭＢ側部分が
圧入時のガイドになるとともに、打撃力の作用する領域
Ａ側部分は大きな締め代で強固に圧入されることとなる
。

次に上記圧入結合体を下型３〇七に、上記環状ｌＢ２４
側が上になるように載置し、セットするとともに、該環
状ｌＩ２４内に結合リング２３を嵌合挿入し、これの下
端面２３ｂを上記画業起部２１ｒ、２２ｒ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２１（，２２ｒ７＋
明止されているので、塑性変形し、該撃性変形部２３ａ
が上記結合用凹溝２１ｄ、２２ｄ、及び凹凸部２１ｓ、
２２ｅ内ｌこ流入し、これにより可動刃本体２１とホル
ダ２２とが結合される３このとき、上記結合リング２３
の塑性変形部２３ａがホルダ２２を外方に、可動刃本体
を内方に大きな結合力が押すこととなるが、上記逃げ溝
部２１ｂの開口倒縁部には逃げ凹部２１ｉがあるので、
該部分については可動刃本体２１を内方に押す力は発生
しない。

ここで上記環状溝２４がホルダ２２側に偏心しているこ
とから、上記結合リング２３の上記逃げ１１１２１ｂ部
分の内周面は、ホルダ２２の保持穴２２ａの内周面と略
一致している。一方、上記環状溝を可動刃本体２１側に
偏心させると、上記部分が保持穴２２ａの内周面より内
側に突出することとなるので、この場合は結合リング２
３の逃げ溝部分は切断除去するのが、逃げ溝の長さを打
撃ストＴＩ］−り分だけ確保する上で有利となる。

２５はストノバヘノドであり、これは丸棒の後半部にピ
ストンロッド１１の先端に嵌合挿入される嵌合部２５ａ
を形成し、前半部に小径の当接部２５ｂを形成したノ）
のである、この当接部２５ｂは上記丸棒の一部を残して
他の部分を切除して形成したものであり、その結果、可
動刃移！！］力向に見た高さは上述の従来例におけるス
ト・ノバヘソド１３の１７３程度になっている。また上
記嵌合部２５ａの軸心に貫通形成された接続穴２５ｅに
は検出口ノド１２が嵌合挿入されており、かつ両者は結
合ピン２６を軸直角方向に挿通ずることによって結合さ
れている。

ここで上記嵌合部２５ａとピストンロッド１１との間及
びピストンロッド１１と検出ロフト１２との間には比較
的大きな隙間が設けである。これは切断時においては、
上記当接部２５ｂの先端にワークＷが圧接した状態で可
動刃５が下降することから、両者間の摩擦力による曲げ
モーメントが大きくなり、上記当接部２５ｂの根元にク
ラックが生したり、折れたりすのを防止するためである
。

即ち、上述の隙間を設けることによって、第５図に二点
鎖線で示すように、ストソバヘッド２５が上記摩擦力に
対応して下方に若干Ｉオ勤し、これにより上記当接部２
５ｂの根元に大きな曲げ応力が発生するのを防止し、上
記破損を防止できる。

なお上記曲げ応力を減少させるには、第７図に模式的に
示すように、ストソバヘッド２５を軸支ピン２６ａで検
出口ノド１２に対して回動可能に結合する構造も考えら
れる。なお、２７はストソバヘッド２５を水平状態に付
勢する付勢部材である。

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２Ｉとホルダ２２とをワークパ
ンチ式メタルフロー法で結合したので、１１動刃本体２
１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。ちなみに上述の従来装置では、両者を単に焼
き嵌めによって結合していたので、打撃力による振動に
よって可動刃本体が抜けたり、回転したりする可能性が
あった。

これに対して本実施例では、結合リング２３の塑性変形
部２３ａが結合用間７１Ｉ２１ｄ、２２ｄ内に流入嵌合
しているので軸方向の抜けを防止でき、またローレノト
加工による凹凸部２１ｓ、２２ｅの存在により可動刃本
体２１の回転を確実に防止できる。

一方、このメタルフロー法によれば、可動刃本体２１の
結合用凹溝２１ｄ付近を結合リング２３の塑性変形部２
３ａが半径方向に強く押圧する力、つまり内方への大き
な締結力が作用することとなる。上述のように、可動刃
本体２１が一対の片持ち梁となっていることから、その
先端部に作用する締結力によって大きな曲げモーメント
がかかるので、該可動刃本体２１の逃げ溝２１ｂの底付
近に大きな曲げ応力が発生し、該可動刃本体２１に割れ
が生じる等の懸念がある。これに対して本実施例では、
可動刃本体２１の逃げ溝２１ｂの開口側縁部に逃げ凹部
２１ｉを形成したので、該部分では結合リング２３は塑
性変形することはなく、従って上記片持梁の先端部には
締結力が作用しないのでそれだけ曲げモーメントが軽減
され、可動刃本体２１の割れを防止できる。

なお、上記逃げ凹部２１ｉについては、段部２Ｉｈを半
径方向にのみさらに切削し、突起部２１ｆは残るように
してもよい、このようにした場合は、該逃げ凹部２１ｉ
についても塑性変形部２３ａが形成されるが、該部分が
へこんでいることから塑性変形部２３ａが可動刃本体２
１の表面を押圧することはない。

また本実施例では、可動刃本体２１を打撃スト口−りＳ
より大きい半径を有する円板状のものとし、該打撃スト
ロークＳより若干長い逃げ溝２１ｂを形成したので、ホ
ルダ２２に逃げ溝を形成する必要がなくなり、従ってホ
ルダ２２の保持穴２２ａを切欠の無い円形にすることが
でき、その結果、ホルダ２２に応力集中、ノツチ効果が
生しることはなく、ホルダ２２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との圧
入部分の締め代を頭載Ａ（切刃側）が量減Ｂ（逃げ溝側
）より大きくなる２段階に設定したので、必要な結合力
を確保しながら圧入作業を容易化できる。即ち、領域Ｂ
部分は締め代が小さいので、圧入時にカジリ等が生しる
ことはなく、ガイド機能を果たし、圧入作業が容易にな
る。またこの部分には打撃力はほとんど作用しないから
締め代が小さいことによる問題は生しない、一方、領域
Ａ部分は締め代を大きく設定しているので、打撃力が常
時作用することによる問題を防止でき、かつ圧入作業に
おいては上記領域Ｂに案内されるので該作業が困難にな
ることもない、ちなみに、打撃力が常時作用するにも関
わらず組立性を確保するために締め代を小さく設定する
と、常時作用する微振動のために表面が腐食する、いわ
ゆるフレノティングコロージッンが発生し、ますまず締
め代が小さくなり、割れが発生したり、ついには可動刃
本体がホルダから抜けてしまう問題がある６なお、上記
実施例では、ホルダ２２側に逃げ溝が形成されていない
場合を説明したが、本発明はホルダ側にも逃げ溝が形成
されている場合（第９図、第１Ｏ図参照）にも通用でき
、この場合も可動刃本体の寿命を延長できる。

また上記実施例では、メタルフロー法を用いた場合にお
いて、結合用凹溝が形成された段部に本発明を適用した
場合を説明したが、本発明は１述の従来例のような焼き
嵌めによって嵌合保持する場合にも通用できる。この場
合は可動刃本体の嵌合面の、逃げ溝の開口側縁部に上記
逃げ凹部を軸方向に延びるように形成して締結力を減少
させることによって上記実施例と同様の効果が得られる
。

〔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、可動刃本体の締結面の、逃げ溝の開口側縁部
に、締結力を軽減又は零にする逃げ凹部を設けたので、
可動刃本体の片持ち梁の先端に締結力がほとんど作用し
ないから、曲げモーメントが大幅に小さくなり、クラッ
クの発生を防止して寿命を延長できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の第１実施例による打撃式
切断機の可動刃本体保持ＩＩＩ造を説明するための図で
あり、第１図ｆａｔは可動刃の背面図、第１回出）はそ
の断面側面図、第２図ｆａｔは可動刃本体の逃げ部の拡
大斜視図、第２図山１は可動刃本体の斜視図、第３図は
可動刃の組立状態を示す断面側面図、第４図（ａ）、第
４図Ｔｏｌは結合部の拡大断面図、第５図はストッパヘ
ッドの断面側面図、第６図はその正面図、第７図はスト
ッパヘッドの変形例を示す模式図、第８図ないし第１Ｏ
図は従来例を示す図であり、第８図は打撃式切断機の断
面正面図、第９図は可動刃の断面側面図、第１０図はそ
の背面図である。 図において、ｌは打撃式切断機、３は固定刃、３ａはガ
イド穴、７は打Ｉ！装置（作動ＶＷ）　、２０は可動刃
、２１．２８は可動刃本体、２１２２８ａは貫通穴、２
１ｂ、２８ｂは逃げ溝、２１ｈは段部（可動刃本体の結
合面）、２１ｉは逃げ凹部、２２はホルダ、２２ａは保
持穴、２５はストソバヘノド （位置決め部材） Ｗはワーク （被 切断材） である。

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の保持穴
   で所定の締結力を持って嵌合保持する構造であって、上
   記可動刃本体の反固定刃側に、上記位置決め部材が挿入
   されるとともに、可動刃の移動時における位置決め部材
   との干渉を避けるＵ字状の逃げ溝を形成し、該可動刃本
   体の上記保持穴との締結面の上記逃げ溝縁部に、上記締
   結力を減少させ、又は零にする逃げ凹部を形成したこと
   を特徴とする切断機の可動刃本体保持構造。