JPH0335921A - 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ジャー切断機
に関し、特に可動刃本体をホルダで所定の締結力を持っ
て保持するようにした場合に、打撃力によって可動刃本
体が割れるの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、固定刃と上下動可能の可動刃とを
対向させて配度し、両刃の貢通大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８図
ないし第１０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に打墾力を作
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％ｌｖ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。

ｋ二記ＩＪＪ動刃５は、−・−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”どおり、その背面側にはＵ状の逃げ溝９
ｂ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、Ｌ縁には凸部８ｂが形成され、上記保持穴８
ａの縁部には七記逃げ溝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、ｇ
ｃは、該可動刃５が下降した際に９！を述のストフバヘ
ノドにＦ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−Ｆ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、該ロッ
ド１１内に検出口ノド１２を軸力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。またピストンロッド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
チ１４が配設されている。また上記ピストンロッド１１
の後部にはナンド部材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ｍ整できるようになっている。

上記打ｗ１装置７は、上記ホルダ８の凸部８ｂをＦＴ　
％Ｈするエアハンマ１６と、エアン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、該り、ンッン１
７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と一敗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、打撃力を部１街し
ながら所定値に規制する。

Ｌ妃従来の打撃式切断機ｌ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
ストソバヘッド１３に当接し、核ヘノド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！Ｉ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、ストッパヘッド１３は可動刃５の
逃げ溝９ｂ、Ｂｃ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ｌ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の底付近にクランク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ｌ〕的としている。

〔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
ｇｂｆＪ＜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（ｉＩ粘結力により、
Ｌ起片持ち梁に大きな曲げモーメントが作用し、逃げ溝
９ｂの底付近に大きな応力が発生する。この状態で打撃
力を加えて切断することから、早期に可動刃本体にクラ
、りが生じ、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、Ｌ配回動刃本体をホルダ
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、上記可動刃本体を上記所定ストローク以上のｒ径
を有する円板状のものとし、該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、該逃げ溝の開口側に、該開口を
塞ぐ閉塞部を一体形成したことを特徴としていら。

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１焼き嵌め等が採用できる。ま
た、両部材の嵌合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。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、可動刃本体の逃げ溝開口部を閉塞部で塞い
だので、可動刃本体は従来の一対の片持ち梁から一対の
両持ち梁となり、圧入、焼き嵌めあるいはメタルフロー
法による締結力は上記閉塞部を両端から圧縮する方向に
作用して釣り合うこととなり、これにより可動刃本体に
作用する曲げモーメント、ひいては逃げ溝の底部に生じ
る残留応力は大幅に軽減され、その結果残留応力が小さ
くなり、クラン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Ｆ、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＾Ｉ動刃本体保持横遣を説明するための図であ
る１本実施例構造は、可動刃及び切断長設定部のストッ
パヘノド以外の部分は上記従来ｊｉ置と基本的に同一構
造であるので、以下、可動刃＆びス（・ソバヘッドにつ
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Ｓ　Ｋ　Ｈ９（硬度ＬＩＲＣ６
０）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
２１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、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。

そして上記可動刃本体２１の背面側（屋切刃側）には逃
げ溝２１ｂがＵ字状に形成されており、該逃げｉ１＄２
　ｌ　ｂの開口側部分は閉塞部２１ｉ′？：！繋がれて
おり、結果的にこの逃げ溝２１ｂは上下に長い長円状に
なっている。なお、この可動刃本体２１の上記切刃２１
ｇを除く各コーナ部には半径１〜３＋ｎ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（ｖ１度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％ｌ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
嵌合保持されている。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２１との間
の常温圧入による締め代（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ｅＨＭｉ
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。」二記２段階の締め代は、例えば保持穴２２ａは
直線状に、ｉｉＪ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２
１ｇ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□■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■程度の
面取加工、あるいは半径１〜３關程度の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とはその場界部
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３４５Ｃ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号参照）。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
央に位置させてもｆ４れでもよい。また上記各段部２１
ｈ、２２ｈの側面にはＶ字状の結合用量／ＪＩ２１ｄ、
２２ｄが３列づつ形成されている。さらに該門構部分に
はローレノト加工による凹凸部２１ｅ、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、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２１とホ
ルダ２２とが結合している。

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．ホルダ２２を用意し、可
動刃本体２１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。すると纏め代の小さい領域Ｂ側
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、締め代の小さい領域Ｂ側部分が圧入時の
ガイドにμ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３０上に、上記環状溝２４側
が上になるように載置し、セットするとともに、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
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２１ｆ、２２ｆ
で阻止されているので、塑性変形し、該塑性変形部２３
ａが上記結合用凹′ｌ１ｊ２１ｄ、２２ｄ、及び凹凸部
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。

２５はストノバヘソドであり、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を形成したもの
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
刃移動方向に見た高さは上述の従来例におけるストノバ
ヘノド１３の１／３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２５ｃには検出
ロッド１２が嵌合挿入されており、かつ両者は結合ビン
２６を軸直角方向に挿通す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。これは切断特においては、
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
ランクが生したり、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、ストッパヘッド２５が上記摩擦力に
対応して下方に若干遥動し、これにより当接部２５ｂの
根元に大きな曲げ応力が発生ずるのを防止し、上記破損
を防止できる。

なお」二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、ストッパヘッド２５を軸支ビン２６ａご
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。

バヘノド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２１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、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。ちなみに上述の従来装置では、両者を端に焼き
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、回転したりする問題があっ
た。これに対して本実８Ｉｉ４ｊｔでは、結合リング２
３の塑性変形部２３ａが結合用凹溝２１ｄ、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
ーレフト加工による凹凸部２１ｅ、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に
は結合リング２３の塑性変形によ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、従来の可動刃
本体は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、該可動刃本体の逃げ溝の底付近に大きな曲げ
応力が発生し、該可動刃本体に割れが生しる等の懇意が
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の開口部分を閉塞部２１ｉで接続したので、
この可動刃本体２１は一対の両持ち粱となり、先端部に
作用する締結力は相互に釣り合うこととなり、その結果
曲げモーメントが大幅に小さくなり、可動刃本体２１の
割れを防止できる。

また本実施例では、可動刃本体２１をストロークＳより
人きい半径を有する円板状のものとし、該ストローク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、ノンチ効果が生しるこ
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
入部分の締め代を領域Ａ（切刃側）が領域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、なか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、ますます
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。

なお、上記実施例では、メタルフロー法を用いた場合に
本発明を適用した例を説明したが、本発明は上述の従来
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、焼き嵌め力による曲げモーメントを軽減して可動
刃本体の割れを防止できる。

ｆ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、可動刃本体の逃げ溝の開口を閉塞部で塞いだ
ので、可動刃本体を一対の両持ち梁で構成することがで
き、閉塞部に周方向に作用する結合力は釣り合うことか
ら曲げモーメントが大幅に小さくなり、可動刃本体のク
ラソ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図は本発明の一実施例による打撃式切
断機の可動刃本体保持４Ｒ造を説明するための図であり
、第１図は可動刃の背面図、第２図はその断面側面図、
第３図は可動刃の組立状態を示す断面側面図、第４Ｕ！
Ｊｆδ）、第４図＋ｂｌは結合部の拡大断面図、第５図
はストノバヘノドの断面側面図、第６図はその正面図、
第７図はスト、パヘフドの変形例を示す模式図、第８図
ないし第１０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ｇ：装置（作動装置）、２０は可動刃、
２１は可動刃本体、２１ａは出側貫通穴、２１ｂは逃げ
溝、２１ｉは閉塞部、２２はホルダ、２２ａは保持穴、
２５はストノパヘノド（位置決め部材）、Ｗはワーク（
被切断材）であ第２畝 ０ 第１ 図 第３図 叩 １ 第 図 第 図 ２２、 「−ｍ− ｍ＝ （−一」 第 茜 第９図 ５＼ 第ＸＯ図 ８ｂノ

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
   で所定の締結力をもって嵌合保持する構造であって、上
   記可動刃本体を上記所定ストロークより大きい半径を有
   する円板状のもとし、該可動刃本体の反固定刃側に、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、該逃げ溝の開口側端部に該開口
   を塞ぐ閉塞部を一体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。