JPH0386421A - 切断機の切断刃配置構造 - 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、特に固定刃と可動刃との間に必要な隙間を確保
しながら、これらの切断刃の研削作業工数を削減できる
ようにした切断刃の配置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６図ないし第８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ｌｉ装置（作動装置）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。

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、８ｃは、該可動刃５が下
降した際に後述のストッパヘッ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内にピストンロフト１１を挿入し、該ロッド
１１内に検出ロッド１２を軸方向に摺動可能に挿入し、
該検出ロフト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。

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、油圧ダンパ等からな
るクツション１７とから構成されている。

上記切断機１では、打撃装置７で可動刃本体９を下降さ
せることによって被切断材を切断する。

この場合の切断機構を模式的に示す第１２図において、
打撃力Ｐが加わると、これによる曲げモーメントが生し
るとともに、該モーメントに抵抗する横圧力Ｐ′が生じ
、この両方の力により上、下の切刃部に楔作用が発生し
、該模作用が材料の破壊強さを越えると割れが生じる。

一般にこの割れは切断刃の移動方向に対しである角度Ｔ
をもっており、上、下の割れがうまく出会うようにして
剪断抵抗を最小にするには、被切断材の厚さｔと上記角
度Ｔとに対応した隙間Ｃを設ける必要がある。

一方、第１０図１０）に示すように、切断厚さがｔｍａ
ｘからｔ　ｓｉｎに連続的に変化する丸棒等を切断する
場合は、上述の隙間ＣはＣｗａｘからＣｌ１ｉｎに連続
的に変化させる必要がある。そのため第１０図（ａｌ、
　（ｂｌに模式的に示すように、上記固定刃３及び可動
刃本体９の切刃面３ｃ、９ｃはそれぞれ軸心を起点とす
る傾斜角θの傾斜面になっている。

その結果、この両切断刃の切刃面間の隙間はＣａ＋ａＸ
からＣａ１ｎに連続的に変化し、上述の要求を満たして
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述のように従来の切断機１では、固定刃、可動刃の切
刃面の、軸心を境とした半内部分は軸心と直角で、残り
の半内部分は傾斜角θの傾斜をなしている。従って、上
記切刃面の研削加工において、研削角度を２通りにセッ
トする必要があり、しかもこの作業を固定刃、可動刃の
両方について行う必要があり、それだけ研削作業の工数
が壜加する。特に、この切断刃として耐摩耗性、耐衝撃
性を向上させるために超硬合金等を採用した場合は、上
記研削コストが製造コスト及び運転コストを増大させる
こととなり、この研削工数の削減が要求されている。

本発明は、上記要請に応えるためになされたもので、製
造時あるいは再研削等の補修時における研削作業を容易
化できる切断機の切断刃配置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〕 本発明は、断面略円形の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し、被切断材と直角方
向に移動可能に配設された可動刃とを備えた切断機にお
いて、上記可動刃と固定刃とを所定の隙間を確保して配
置するための構造であって、上記固定刃又は可動刃の何
れか一方の切断刃の切刃面を軸心と直角に形成し、他方
の切断刃の切刃面に、被切断材の切断厚さが厚いほど上
記隙間を大きくする逃げ面を形成したことを特徴として
いる。

ここで本発明における逃げ面は、例えば、上記何れか他
方の切断刃の切刃面を、軸心を起点とし。

かつ従来の傾斜角の２倍の傾斜角を有する傾斜面にする
ことによって、あるい何れか他方の切断刃の切刃面に、
その軸心と直交し、円弧状断面を有する凹状溝を形成す
ることによって実現できる。

〔作用〕

本発明に係る切断刃の配置構造によれば、固定刃、可動
刃の何れか一方の切刃面はその軸と直角をなしており、
該一方の切断刃の研削加工が傾斜面がない分だけ容易に
なり、全体としての研削工数を削減できる。

また他方の切断刃には、逃げ面が形成されており、必要
な隙間を確保できるから切断に支障が生しることはない
。

〔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図は本発明の第１実施例による打撃式
切断機の切断刃配置構造を説明するための図である０本
実施例構造は、固定刃、可動刃及−び切断長設定部のス
トッパ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、固定刃、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
９とこれを保持するホルダ２２とから構成されている。

上記ホルダ２２は例えば５ＫＤ６１　（硬度ＨＲＣ４６
）製の略矩形の平板状のもので、その軸心には上記可動
刃本体２９を保持するための円形の保持穴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２９は、切刃２７と、これの軸方向移動
を阻止する押さえ部材２１との２部品からなる２分割構
造になっている。そしてこの切刃２７は、周期表第１Ｖ
ａ＋　Ｖａ＋　Ｖｌａ族金属の炭化物粉末をＦｅ、Ｃｏ
、Ｎｉ等の鉄系金属で焼結結合してなる超硬合金製の円
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。またこの切刃２７の軸心に
は上記ワークＷの先端が挿入される貫通穴２７ａが形成
されており、その外周面２７ｅの反固定刃側には、他の
部分より大径の凸頂部２７ｄが形成されている。

この凸頂部２７ｄはホルダ２２の保持穴２２ａ内に圧入
され、また上記外周面２７ｃは上記保持穴２２の他の部
分より小径の内端部２２Ｃ内に圧入されており、両者の
段部が係止し、これより切刃２７は固定刃側への軸方向
移動が阻止されている。

またこの切刃２７の切刃面２７ｂは、上記貫通穴２７ａ
の軸心と直角になっている。

３３は上記切刃面２７ｂに対向するように配置された固
定刃であり、これは上記可動刃２０の切刃２７と同一材
質の超硬合金からなる円筒状のもので、軸心にはガイド
穴３３ａが形成されている。

この固定刃３３の上記切刃２７と対向する切刃面の、軸
心より上側の上半部３３ｃは上記ガイド穴３３ａの軸心
と直交しており、軸心より下側の下半部３３ｂは傾斜角
２θで傾斜し、逃げ面となっている。即ち、この下半部
３３ｂの傾斜角は上記従来の可動刃、固定刃の両方に傾
斜角を付けた場合の２倍になっている。これにより、第
３図に模式的に示すように、固定刃３３．切刃２７の隙
間は、ワークＷのｔ　ｗａｘに対応する部分がＣｍａｘ
で、ここからｔ　ｌ１ｉｎに対応する部分にかけてＣｍ
１ｎに連続的に変化している。

上記押さえ部材２１は上記ホルダ２２と同一材質の円板
状のもので、上記ホルダ２２の保持穴２２ａに圧入され
ている。この押さえ部材２１の反固定刃側（背面側）に
は後述するス）７パヘツド２５との干渉を避けるための
Ｕ字状の逃げ溝２１ａが形成されている。この逃げ穴２
１ａは、上記切刃２７の貫通穴２７ａの径より若干幅広
になっている。なお、２１ｂは反固定刃側はと大径のテ
ーバ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。

上記押さえ部材２１の切刃２７との対向部には、４つの
ピン穴２１ｅが軸心を中心とする円周上に９０度間隔毎
に凹設されており、また切刃２７側には１つのピン穴２
７ｅが上記ピン穴２１ｅと対向するように凹設されてい
る。このピン穴２１Ｃ１２７ｅにはノックピン３２が該
両部材に係止するように挿入されている。これにより、
該両部材の相対的回転が阻止されており、かつ上記ノッ
クビン３２の配置位置を変えることにより、切刃２７を
９０度ごと回転できるようになっている。

上述のように押さえ部材２１及び切刃２７は上記ホルダ
２２の保持穴２２ａ、内端部２２Ｃに圧入されているが
、その締め代（押さえ部材２１゜切刃２７の外径から保
持穴２２ａ、内端部２２Ｃの内径を引いた値−圧入代）
は、図示の領域Ａにおける締め代が領域Ｂ、Ｃにおける
締め代より大きくなっており、例えば領域Ａは締まり嵌
めであるのに対して領域Ｂ、Ｃは領域Ａより締め代の小
さい締まり嵌め、又は中間嵌め、あるいは隙間嵌めに設
定されている。

ここで上記領域Ａは、切刃２７の切刃面２７ｂ側、即ち
打撃時の衝撃荷重がそのまま作用する側の領域であり、
また領域Ｃは、上記逃げ溝２１ａが形成され、上記衝撃
荷重はほとんど作用しない領域である。即ちより大きな
衝撃荷重が作用する領域の締め代をより大きくしている
。

そして上記押さえ部材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。

押さえ部材２１．ホルダ２２の上記結合部には結合リン
グ２３を挿入し、塑性変形させるための環状？１Ｉ２４
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４２４は押さえ部材２
１側にずらせても、又は両者の中央に位置させても何れ
でもよい、上記押さえ部材２１．ホルダ２２の環状溝構
成面である段部２１ｈ、２２ｈにはＶ字形の周方向凹溝
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り軸方向凹溝２１ｅ、２
２＋ｌｌが周方向凹溝２１ｄ、２２ｄと直交する方向に
所定ピンチごとに形成されており、また、上記各段部２
１ｈ、２２ｈの軸方向内側縁部には突起部２１ｆ、２２
ｆが一体形成されている。

そして上記各凹溝に上記結合リング２３の塑性変形部２
３ａが流入嵌合しており、これにより押さえ部材２１と
ホルダ２２とが結合している。なお、上記凹溝２１ｄ、
２２ｄの形状１列数はＶ字形。

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、切刃２７、押
さえ部材２１及びホルダ２２を用意する。

まず切刃２７を、ホルダ２２の保持穴２２ａ内に反固定
刃側（第１図右側）から、かつその何れかのピン穴２７
ｅが上記押さえ部材２１のピン穴２１Ｃと一致するよう
位置合わせして挿入する。するとまず締め代の比較的小
さい凸頂部２７ｄが保持穴２２ａに圧入され、その後、
締め代の大きい外周部２７ｃが内端部２２Ｃに圧入され
、両部材の段部が係止し、切刃２７がホルダ２２に嵌合
保持される０次に上記位置合わせしたピン穴２７ｅにノ
ックビン３２を挿入し、押さえ部材２１を、そのピン穴
２１ｅが上記ノックビン３２に合うように保持穴２２ａ
内に圧入する。

最後に切刃２７及び押さえ部材２１が挿入されたホルダ
２２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。そして、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
両突起部２１ｆ、２２ｒに当接させる。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が上記結合用凹溝
２１ｄ、２２ｄ、及び２ｉｅ、２２ｅ内に流入嵌合し、
これにより可動刃本体２９とホルダ２２とが結合される
。

２５はストッパヘッドであり、これの先端部上側は一部
切除されている。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ッパヘッド１３の１／３程
度になっている。これにより可動刃本体２１の逃げ溝２
１ａだけで打撃ストローク分を確保でき、ホルダ２２に
は逃げ溝を設ける必要がなくなり、強度的にも有利とな
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、固定刃３３の切刃面の下半部３３ｂを、
従来の２倍の傾斜角を有する傾斜面としたので、切刃２
７の切刃面２７ｂを軸心と直角に形成しながら、固定刃
と可動刃との隙間をＣｎ＋ａｘからＣｍ１ｎまで変化さ
せることができ、切断厚さがｔｌｌａにからｔ■ｉｎま
で変化する丸棒状ワークＷの切断に対応できる。そして
上記切刃２７の切刃面２７ｂを軸心と直角にした分だけ
、切断刃全体の製造時及び再研削時の研削作業が容易と
なり、製造コスト、運転コストを削減できる。

また上記研削工数の削減を実現できたので、超硬合金製
の切刃２７の採用が容易となり、耐摩耗性、耐衝撃性を
向上でき、これの寿命が延長する分だけ生産性を向上で
きる。また、本実施例では、切刃２７と押さえ部材２工
とをノックピン３２で係止させているので、切刃２７の
ノックピン３２が挿入されるピン穴２７ｆｌの位置を９
０度づつ変化させることによって、切刃２７を回転させ
て摩耗していない部分で切断でき、この点からも寿命を
延長できる。

また本実施例では押さえ部材２１．ホルダ２２より変形
抵抗の小さい別部品である結合リング２３を用いるワー
クパンチ式メタルフロー法を採用したので、共に硬度の
高い押さえ部材２１及びホルダ２２をメタルフロー法に
よって結合できる。

これにより押さえ部材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、結合リング２
３の塑性変形部２３ａの、周方同口１１１２１ｄ、２２
ｄとの嵌合により軸方向の抜けを防止でき、また軸方向
凹溝２１ｅ、２２ｅとの嵌合により押さえ部材２１の回
転を確実に防止できる。

またこの押さえ部材２１とホルダ２２との結合において
、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比（Ｗは凸部の幅、ｄは
押し込み深さ）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。

また本実施例では、切刃２７．押さえ部材２１とホルダ
２２との圧入部分の締め代を領域Ａが領域Ｂ、Ｃ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、切刃２７の圧入
においては、領域Ｂ部分が、締め代が小さいことからガ
イド機能を果たし、該切刃２７の圧入作業が容易になる
。またこの領域Ｂ、Ｃ部分には打撃による衝撃力はあま
り作用しないから締め代が小さいことによる問題は生じ
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、打撃による大きな衝撃力に耐えることができる。

ちなみに、打撃力が常時作用するにも関わらず組立性を
確保する等のために締め代を小さく設定すると、常時発
生する微振動のために表面が腐食する、いわゆるフレッ
ティングコロ−ジョンが発生し、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。

第５図は本発明の第２実施例を示し、これは固定刃と可
動刃との間に必要な隙間を別の構造で実現した例である
。

図中、第１図と同一符合は同−又は相当部分を示す。３
４はガイド穴３４ａを有する固定刃であり、これの切刃
面３４ｂはガイド穴３４ａの軸と直角をなしており、該
切刃面３４ｂには、逃げ面としての凹状溝３４ｃが凹設
されている。この凹状溝３４ｃは可動刃２０の移動方向
と平行で、かつ上記ガイド穴３４ａの軸心を通るように
上下に延びている。この凹状溝３４ｃは円弧状でその深
さは該凹状溝３４ｃの底部における隙間がＣｍａｘにな
るように設定されており、またその幅は上記ガイド穴３
４ａより広く設定されている。これにより、上記隙間は
、上述のＣｌｌ１ａｘからＣｌｌ１ｉｎに変化している
。

なお上記各実施例では、固定刃側に傾斜面、凹状溝から
なる逃げ面を設け、可動刃側を軸心と直角に形成した例
を示したが、これと逆に固定刃側を軸心と直角にし、可
動刃側に逃げ面を設けても勿論よい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明に係る切断機の切断刃配置構造によ
れば、固定刃、可動刃の何れか一方の切刃面を軸心と直
角に形成し、何れか他方の切刃面に、必要な隙間を確保
するための逃げ面を形成したので、上記一方の切断刃の
研削が容易になる分だけ研削工数が削減され、製造コス
ト、運転コストを軽減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例による打撃式
切断機の切断刃配置構造を説明するための図であり、第
１図は固定刃、可動刃の配置状態を示す断面側面図、第
２図ｔａ＋は可動刃の背面図、第２開山）はその断面側
面図、第３図（ａ）、第３図中）は隙間を模式的に示す
断面側面図、底面図、第４図ｆａｔは可動刃本体とホル
ダとの組立工程を示す断面側面図、第４図（ｂ）、第４
図ｆｃｌは結合部の拡大断面図、第５図は本発明の第２
実施例を示す図であり、第５図（ａｌはその断面平面図
、第５図（ｂｌはその固定刃の正面図、第５図（ｅ）は
その断面側面図、第６図ないし第８図は従来例を示す図
であり、第６図は打撃式切断機の断面正面図、第７図は
可動刃の断面側面図、第８図はその背面図、第９図は切
断機構を示す模式図、第１０図（ａ）、第１０囲い）は
従来の隙間を模式的に示す断面側面図、底面図、第１０
図（Ｃ１は被切断材の切断厚さを示す断面図である。 図において、１は切断機、２７は切刃（可動刃。 一方の切断刃）、２７ａは貫通穴、２７ｂは切刃面、３
３．３４は固定刃（他方の切断刃）、３３ａはガイド穴
、３３ｂは下半部（傾斜面、逃げ面＞、３４ｃは凹状溝
（逃げ面）、Ｃは隙間、Ｗはワーク（被切断材）である
。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）断面略円形の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し、被切断材と直角方向に
   移動可能に配設された可動刃とを備えた切断機において
   、上記可動刃と固定刃とを所定隙間を確保して配置する
   ための構造であって、上記固定刃又は可動刃の何れか一
   方の切断刃の切刃面を該切断刃の軸線と直角に形成し、
   他方の切断刃の切刃面に、被切断材の切断厚さの変化に
   伴って該厚さが厚いほど上記隙間を大きくする逃げ面を
   形成したことを特徴とする切断機の切断刃配置構造。
2. （２）上記逃げ面が、上記何れか他方の切断刃の軸心を
   起点とする傾斜面であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の切断機の切断刃配置構造。
3. （３）上記逃げ面が、上記何れか他方の切断刃の軸心と
   直交し、円弧状の断面形状を有する凹状溝であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の切断機の切断刃
   配置構造。