JPH07276293A - ツール振れ防止機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ツールホルダーの上下移動を円滑にでき、且
つツールホルダーの振れを防止することにより、精度の
良いカッティングができ、さらに安価にすることのでき
るツール振れ防止機構を提供する。 【構成】 先端部にツール保持部を有し、ソレノイドの
駆動によって基台に配設された支軸に沿って上下移動す
るようになったツールホルダーの後端部に上下に延びる
溝部を設けるとともに、この溝部と相対峙状態でツール
ホルダーの後端部に対して一定間隔を保つように溝部が
位置するようにして基台から溝部付支持片を延設し、内
部に球体を移動自在に保持するリテーナの一端または他
端を上記ツールホルダー後端部または溝付支持片に回動
自在に取り付け、上記両溝部間で上下移動可能な状態に
球体を配設している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カッティングプロッタ
等のツールキャリッジ内に使用され、動作の安定性が向
上するように改良されたツール振れ防止機構に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コンピュータ制御に基づき所望
の文字や図形を切断手段を用いてカッティングシート上
に描き切断する装置であるカッティングプロッタが広く
用いられている。これを大別すると、カッティングシー
トを基台のベット上にシート固定手段を用いて固定し、
刃物を備えた切断手段をＸＹ方向に移動させて上記カッ
ティングシートを任意の形状に切断するフラットベット
タイプのものと、基台のベット内にカッティングシート
搬送装置を配設し、このベット上にカッティングシート
を載置し、カッティングシートをＸ方向に移動させなが
ら、切断手段をＹ方向に移動させてカッティングシート
を任意の形状に切断するペーパームーブタイプのものと
に分けられる。

【０００３】このようなカッティングプロッタ等に用い
られる切断手段として、ツールキャリッジと称されるも
のがある。このツールキャリッジは、先端に保持部を有
したツールホルダーにツール（刃物）を着脱自在に保持
させ、このツールホルダーを上下動操作させることによ
って保持部が保持しているツールをカッティングシート
に接触または隔離させることができるようになってい
る。このツールホルダーの支持構造として、例えば図６
で示されるようなものがある。

【０００４】図において、１は縦断面形状が略Ｌ字状の
キャリッジベースであり、２は、キャリッジベース１内
の底部１ｂ中央部に配設されたソレノイド６によって上
下移動可能に設けられたツールホルダーである。このツ
ールホルダー２は中央部に上下に延びる穴が穿設され、
その穴にスライドボールベアリング１１が嵌設されてい
る。そして、このスライドボールベアリング１１にキャ
リッジベース１の側面部１ａ上側に突設された突部１ｃ
と底部１ｂの間に設けられた支軸４を挿通させるととも
に、この突部１ｃとツールホルダー２の中央部上面にば
ね体５が張架されている。

【０００５】したがって、このツールホルダー２は、常
時ばね体５によって上方に付勢されており、ソレノイド
６を駆動させることにより支軸４に沿って下方へ移動す
るようになっている。また、３はツールホルダー２の前
部に保持されたツール（刃物）であり、このツールホル
ダー２の後端部には、ツール振れ止め手段が設けられて
いる。

【０００６】このツール振れ止め手段は、ツールホルダ
ー２の後端面に回動自在に突設されたローラ７ｂと、こ
のローラ７ｂの周面が当接するようにしてキャリッジベ
ース１の側面部１ａに突設された突出部１０、および略
Ｓ字状の一端がキャリッジベース１の側面部１ａに固定
され、他端がツールホルダー２の後端部下方から後端部
外側面に延びているばね板９と、そのばね板９の他端に
回動自在に取り付けられツールホルダー２の後端部外側
面に当接するローラ７ａで構成されいる。

【０００７】したがって、カッティングを行う際、ツー
ルホルダー２の後端部外側面に、ばね板９の弾性によっ
てキャリッジベース１の側面部１ａ側に付勢されたロー
ラ７ａの周面が当接し、ツールホルダー２の後端部がキ
ャリッジベース１の側面部１ａ側に押圧された状態で上
下移動するとともに、ツールホルダー２の後端面に取り
付けられたローラ７ｂは突出部１０の端面に圧接した状
態で上下移動するようになる。これによって、ツールホ
ルダー２の後端部の振れが無くなり、ツール３の振れを
防止することができるというものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たようなツール振れ止め手段では、つぎのような問題点
がある。すなわち、これによるとローラ７ａが当接する
ツールホルダー２の後端部外側面およびローラ７ｂが当
接する突出部１０の端面の平面度および垂直度がツール
３の振れに大きく影響し、この平面度および垂直度の精
度が悪いとツールホルダー２に振れが生じる。さらに、
ローラ７ａはばね板９によって殆ど同じ位置に固定され
ているのに対し、ローラ７ｂはツールホルダー２ととも
に移動するようになっている。

【０００９】したがって、ツールホルダー２が上下移動
すると、ローラ７ａ、７ｂの互いの位置関係が変わるよ
うになり、これによって、ツールホルダー２の後端部に
捻り力が生じるようになる。このためツールホルダー２
の中央部に嵌設されているスライドボールベアリング１
１が傾き、ツールホルダー２の上下動が円滑に行われ難
くなる。また、このローラ７ａ、７ｂは高価な割に耐久
性や面精度が低く、且つツールホルダー２や突出部１０
との接触が面接触になるため摩擦抵抗が大きいという問
題がある。この摩擦抵抗を低くするため、ローラ７ａ、
７ｂとその接触面での面精度や耐久性を高める処置が必
要となり、これによって更にコストがアップするという
問題も生じている。

【００１０】本発明は上記のような事情に鑑みなされた
もので、その目的とするところは、ツールホルダーの上
下移動を円滑にでき、且つツールホルダーの振れを防止
することにより、精度の良いカッティングができ、さら
に安価にすることのできるツール振れ防止機構の提供を
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
この発明は、先端部にツール保持部を有し、ソレノイド
の駆動によって基台に配設された支軸に沿って上下移動
するようになったツールホルダーに保持されるツールの
振れを防止するツール振れ防止機構であって、ツールホ
ルダーの後端部に上下に延びる溝部を設けるとともに、
この溝部と相対峙状態で溝部が位置するようにして基台
から溝部付支持片を延設し、上記両溝部間で上下移動可
能な状態に球体を配設することを第１の要旨とし、さら
に上記溝部付支持片を、ツールホルダーの後端部に対し
て一定間隔を保つようにして配設し、このツールホルダ
ーの後端部と溝付支持片との間に、内部に球体を移動自
在に保持する楕円リング状のリテーナを配設し、このリ
テーナの一端または他端を、上記ツールホルダーの後端
部または溝付支持片に回動自在に取り付けたことを第２
の要旨とする。

【００１２】

【作用】すなわち、この発明によるツール振れ防止機構
は、ツールホルダーの後端部に設けられた溝部と、基台
から延設された溝部付支持片の溝部との間に球体を配設
して構成されている。したがって、ツールホルダーが上
下移動する際には、両溝部内を球体が上下移動し、ツー
ルホルダーの上下移動を円滑にしている。また、この場
合、従来例のように二つのローラ７ａ、７ｂを使用しな
いため、二つのローラ７ａ、７ｂの位置関係によって生
じていた捻り力の発生がなくなり、ツールホルダー２の
後端部外側面および突出部１０の端面の平面度および垂
直度の精度を高めるといった処置も必要でなく、両溝部
を上下に真直ぐに設けるだけでツールホルダーは真直ぐ
に上下移動することができ、ツールの振れを防止するこ
とができるようになる。その結果、精度の良いカッティ
ングが可能となる。次に、実施例に基づいて、この発明
によるツール振れ防止機構を詳しく説明する。

【００１３】

【実施例】図１および図２は、本発明によるツール振れ
防止機構を備えたツールホルダー支持構造を示してい
る。図に示すように、このツール振れ防止機構は、ツー
ルホルダー２の後端部に配設されている受板１２と、こ
の受板１２を押圧する板ばね１３と、これら受板１２と
板ばね１３との間に介在させている球体１４と、この球
体１４を遊嵌保持しているリテーナ１５によって構成さ
れている。

【００１４】上記受板１２は、上面視略Ｖ字状の案内溝
１２ａが上下方向に設けられた鋼板からなっており、板
ばね１３は、横断面形状が略Ｌ字状のばね体からなって
いる。この板ばね１３は、その一端がキャリッジベース
１内側面部１ａに固定され、他端側が受板１２の方に延
びている。そして、この板ばね１３の他端には、受板１
２の案内溝１２ａと同様の案内溝１３ａが案内溝１２ａ
と相対峙して設けられており、この両案内溝１２ａ、１
３ａの間に球体１４が案内溝１２ａ、１３ａに沿って転
動自在な状態で配設されている。１６ａおよび１６ｂは
それぞれ受板１２および板ばね１３に所定間隔を保って
向き合うように突設されたピンである。この板ばね１３
の弾性によって球体１４を受板１２に押圧させている。
つまり、言い換えると球体１４は受板１２に設けられて
いる案内溝下部と板ばね１３に設けられている案内溝上
部によって上下方向に転動可能な状態で挟持保持されて
いる。

【００１５】この球体１４は、上記リテーナ１５の中央
部に遊嵌されており、挟持保持されている二つの案内溝
より脱しないように案内されている。このリテーナ１５
は、図３（ｂ）、図４（ｂ）に示すような略斜方形の樹
脂からなるリテーナであり、その一端および他端にそれ
ぞれ長穴１５ａおよび穴１５ｂが穿設されているととも
に、中央部に球体１４を回動自在な状態で遊嵌するため
の遊嵌穴１５ｃが穿設されている。このリテーナ１５は
穴１５ｂを板ばね１３のピン１６ｂに回動自在な状態で
係合させ、長穴１５ａを受板１２のピン１６ａに係合さ
せた状態で上記ツール振れ防止機構に組み込まれてお
り、遊嵌穴１５ｃ内に球体１４を遊嵌させることによ
り、球体１４が案内溝１２ａ、１３ａから外れて落下し
ないようにしている。それ以外の部分の構成について
は、図６に示した従来例と同様である。したがって、同
一部分に同一符号を記している。

【００１６】この構成において、図３（ａ）および図３
（ｂ）に示すようにツールホルダー２がツールアップし
ツール３がカッティングシート（図示せず）から離れた
状態では、受板１２もツールホルダー２とともに上昇す
るため、球体１４は受板１２の案内溝１２ａの下部側に
位置するとともに、板ばね１３の案内溝１３ａの上部側
に位置している。この場合、リテーナ１５は、長穴１５
ａ側が上方になるように傾斜しており、長穴１５ａに遊
貫しているピン１６ａは長穴１５ａの外側端部に位置す
るようになっている。

【００１７】この状態で図４（ａ）および図４（ｂ）の
ようにツールホルダー２がツールダウンしツール３がカ
ッティングシートに当接した状態になると、受板１２が
下降してくるため球体１４は案内溝１２ａの上部側に転
動するとともに、板ばね１３における案内溝１３ａの中
央側に転動するようになる。この場合、リテーナ１５
は、略水平状態となり、長穴１５ａに遊貫されているピ
ン１６ａは、ツールホルダー２がツールダウンするとと
もに長穴１５ａ内を内側端部側へスライドするようにな
る。

【００１８】また、再度ツールホルダー２が上昇すると
図３（ａ）および図３（ｂ）に示すような状態となり、
カッティングの際のツール３のアップダウンに追従して
リテーナ１５等は、図３（ｂ）と４（ｂ）の動作を繰り
返すようになる。この場合、ツールホルダー２の後端部
は案内溝１２ａおよび球体１４を介してこの案内溝１３
ａによって横振れを禁止され、真直ぐに上下移動するよ
うになる。

【００１９】このように、このツール振れ防止機構によ
れば、従来例に用いた二つのローラ７ａ、７ｂの代わり
に一つの球体１４を使用しているため二つのローラの位
置関係による捻り力が生じない外、この球体１４は、安
価の割に面精度が高く、案内溝に対して点接触なため摩
擦抵抗が低い、このためツールホルダー２の昇降動作が
円滑に行われるようになる。

【００２０】さらに、球体１４は、リテーナ１５に設け
られているツールホルダー２と同じ移動量の長穴１５ａ
と上下移動量のない穴１５ｂの中間部に位置しているた
め、長穴１５ａの上下移動量の半分の移動量になる。そ
の結果、受板１２および板ばね１３が小型なもので構成
することができ、全体の構成が小型、軽量にすることが
できる。また、板ばね１３の押圧方向がツールホルダー
２に対して従来のＸ方向ではなくＹ方向なため、ツール
３のＹ方向への振れにも対応できる。

【００２１】また、他の実施例として図５に示すよう
に、リテーナ１５およびピン１５ａ、１５ｂを設けず受
板１２または板ばね１３の下端部における案内溝１２
ａ、１３ａに対応する部分に球体１４の落下防止のため
のストッパーを設けたものを使用することもできる。こ
れによって、さらに構造を簡単にできコストを下げるこ
とができる。それ以外の作用効果については前記実施例
と同様である。

【００２２】なお、上記実施例では、リテーナ１５に樹
脂を使用しているが、これに限定するきのではなく摩擦
抵抗が小さく耐摩耗性の優れている材質であればなんで
もよく、受板１２および板ばね１３、球体１４の材質に
関しても、摩擦抵抗が小さく耐摩耗性および防錆性を有
するものであればなんでもよい。また、上記実施例では
カッティングプロッタについて記載しているが、ツール
３の代わりにペンを保持させたペンプロッタにも使用可
能である。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、この発明によるツール振
れ防止機構は構成されているため、ツールホルダー２の
上下移動を円滑にでき、ツールホルダー２の振れを防止
することにより、精度の良いカッティングができ、且つ
安価にすることのできるという利点を有し、実用的効果
は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すツール振れ防止機構を
備えたツールホルダー支持構造の斜視図である。

【図２】ツール振れ防止機構を上面より示したツールホ
ルダー支持構造の平面図である。

【図３】（ａ）はツールホルダー支持構造のツールアッ
プ状態を示す正面図であり、（ｂ）はその要部を示す側
面説明図である。

【図４】（ａ）はツールホルダー支持構造のツールダウ
ン状態を示す正面図であり、（ｂ）はその要部を示す側
面説明図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す斜視図である。

【図６】従来例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ キャリッジベース ２ ツールホルダー ３ ツール（刃物） ４ 支軸 ５ ばね体 ６ ソレノイド ７ａ、７ｂ ローラ １０ 突出部 １２ 受板 １２ａ 受板の案内溝 １３ 板ばね １３ａ 板ばねの案内溝 １４ 球体 １５ リテーナ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端部にツール保持部を有し、ソレノイ
   ドの駆動によって基台に配設された支軸に沿って上下移
   動するようになったツールホルダーに保持されるツール
   の振れを防止するツール振れ防止機構であって、ツール
   ホルダーの後端部に上下に延びる溝部を設けるととも
   に、この溝部と相対峙状態で溝部が位置するようにして
   基台から溝部付支持片を延設し、上記両溝部間で上下移
   動可能な状態に球体を配設したことを特徴とするツール
   振れ防止機構。
2. 【請求項２】 ツールホルダーの後端部に対して一定間
   隔を保つようにして溝付支持片を配設し、このツールホ
   ルダーの後端部と溝付支持片との間に、内部に球体を移
   動自在に保持する楕円リング状のリテーナを配設し、こ
   のリテーナの一端または他端を、上記ツールホルダーの
   後端部または溝付支持片に回動自在に取り付けた請求項
   １に記載のツール振れ防止機構。