CN103029166B - 穿孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种穿孔装置。其使穿孔刀的驱动机构在机械上和控制上简化且实现了显著紧凑化。一种穿孔装置具有：旋转轴体，其包括在穿孔方向侧连续且呈相反卷绕关系的两条螺旋状槽；引导体，其与穿孔刀相连结并与螺旋状槽相卡合，用于将旋转轴体的旋转变换成旋转轴体本身的轴向移动，通过旋转轴体的旋转，使引导体在一个螺旋状槽中向穿孔方向移动而使穿孔刀下降，并使引导体在另一个螺旋状槽中向复位方向移动而使穿孔刀复位。

Description

穿孔装置

技术领域

本发明涉及一种穿孔装置，该穿孔装置使穿孔刀与例如纸类、树脂薄膜类、金属箔类、或由纸类、树脂薄膜类、金属箔类层叠而成的物体（以下，统称为“被穿孔物”）相接触而进行穿孔。

背景技术

以往，作为上述的使穿孔刀与被穿孔物相接触而进行穿孔的穿孔装置，例如，公知有：利用螺线管的磁力使穿孔刀往复移动的装置（专利文献1）、以及利用特别设于穿孔刀的一端的凸轮机构的下压力和克服该下压力的弹簧力来使穿孔刀往复移动的装置（专利文献2）。上述穿孔装置是在不使穿孔刀绕自身的轴线旋转的情况下使穿孔刀与被穿孔物相接触而进行穿孔的方式（以下，称作“单动式”）。

另外，例如，公知有：双齿轮式装置（专利文献3），其在利用一个齿轮机构使穿孔刀绕轴线旋转的同时利用另一个齿轮机构使穿孔刀往复移动；曲拐连杆式装置（专利文献4），其在穿孔刀的外周设置一条螺旋状槽并在使固定于穿孔刀之外的装置主体的卡合销与上述螺旋状槽相卡合的基础上，利用曲轴机构，通过连杆的下压使穿孔刀一边绕轴线旋转一边往复移动。上述穿孔装置是一边使穿孔刀绕自身的轴线旋转（自转）一边使穿孔刀与被穿孔物相接触而进行穿孔的方式（以下，称作“自转式”）。

利用单动式的穿孔装置对被穿孔物进行穿孔的方式如下：使穿孔刀向穿孔方向移动而与被穿孔物相接触，其刀尖刺破被穿孔物，进而使刀尖一边嵌入被穿孔物一边冲压该被穿孔物。另外，利用自转式的穿孔装置对被穿孔物进行穿孔的方式如下：穿孔刀一边自转一边向穿孔方向移动而与被穿孔物相接触，其刀尖切开被穿孔物的表面，进而使刀尖一边切入被穿孔物一边贯穿该被穿孔物。对于利用刀尖一边切开被穿孔物一边进行穿孔的自转式的穿孔装置，其具有因穿孔阻力较小而使所需的穿孔力较小即可的优点，并在穿孔装置的驱动源的小型化、节能化方面有利。

专利文献1：日本特开2000-301495号公报

专利文献2：日本特开2000-141294号公报

专利文献3：日本特开2006-943号公报

专利文献4：日本特开平5-138599号公报

在以往的单动式、自动式的穿孔装置中，穿孔刀的驱动机成为决定整个穿孔装置的形状尺寸的支配性因素之一。近年来，虽然强烈希望实现穿孔装置的紧凑化，但是，实现穿孔刀的驱动机构的紧凑化并不容易，穿孔装置的紧凑化不能令人满意。因而，期望解决与穿孔刀的驱动机构相关的问题，例如，在螺线管式的驱动机构中，存在要使螺线管自身小型化、增强输出的问题，在凸轮下压式、双齿轮旋转式的驱动机构中，存在要削减零件数量、缩小占用空间的问题，在曲轴下压旋转式的驱动机构中，存在要缩小机构动作所需的空间、使形成在作为特殊材料的穿孔刀上的螺旋状槽的加工费用降低、及简化穿孔刀的旋转控制的问题等。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而提出的。其目的在于提供一种使穿孔刀的驱动机构在机械上和控制上简化且实现了显著紧凑化的单动式、自转式的穿孔装置。

本发明人特别地详细研究了形成在上述曲拐连杆式的穿孔刀上的螺旋状槽与卡合销的结构关系，发现一种能够通过在与驱动源相连结的旋转轴的外周上形成两条螺旋状槽并利用该旋转轴的一个方向的旋转来使穿孔刀在直线上往复移动的机械结构，从而完成了本发明的单动式及自转式的穿孔装置的结构。

即，本发明的穿孔装置的第一技术方案是一种使穿孔刀与被穿孔物相接触而进行穿孔的穿孔装置，其特征在于，该穿孔装置具有：旋转轴体，其在轴的外周上包括在穿孔方向侧连续且彼此呈相反卷绕关系的两条螺旋状槽，上述轴沿着上述穿孔刀的移动方向延伸；以及引导体，其与上述穿孔刀相连结，并与上述螺旋状槽相卡合，用于将上述旋转轴体的旋转变换成在轴向上的移动，通过上述旋转轴体的旋转，使上述引导体沿着上述螺旋状槽中的一个螺旋状槽向穿孔方向移动，从而使与上述引导体相连结的上述穿孔刀向穿孔方向移动，在上述穿孔刀对上述被穿孔物进行了穿孔后，通过使上述引导体沿着上述螺旋状槽中的另一个螺旋状槽向复位方向移动，从而使上述引导体和上述穿孔刀向复位方向移动。在该第一技术方案中，优选上述旋转轴体的两条螺旋状槽在复位方向侧也连续。

另外，本发明的穿孔装置的第二技术方案是一种使穿孔刀一边绕该穿孔刀的轴线旋转一边与被穿孔物相接触而进行穿孔的穿孔装置，其特征在于，该穿孔装置具有：旋转轴体，其在轴的外周上包括在复位方向侧连续且彼此呈相反卷绕关系的两条螺旋状槽，上述轴沿着上述穿孔刀的移动方向延伸，并且上述穿孔刀与上述轴的穿孔刀方向端部相连结；以及引导体，其与上述螺旋状槽相卡合，用于将上述旋转轴体的旋转变换成上述旋转轴体自身在轴向上的移动，通过上述旋转轴体的旋转，使上述旋转轴体向穿孔方向移动，从而使与上述旋转轴体相连结的上述穿孔刀一边旋转一边向穿孔方向移动，在上述穿孔刀对上述被穿孔物进行了穿孔后，利用上述引导体与上述螺旋状槽中的另一个螺旋状槽的卡合，使上述旋转轴体和上述穿孔刀向复位方向移动。在该第二技术方案中，优选上述旋转轴体的两条螺旋状槽在穿孔方向侧也连续。

能够使用多个上述本发明的第一技术方案、第二技术方案所述的穿孔装置来构成用于一次形成许多孔的的穿孔装置。

另外，上述本发明的第一技术方案、第二技术方案所述的穿孔装置能够成为与一个驱动源相连结的结构。

另外，在本发明中，优选的是，上述穿孔刀具有：圆筒部，其通过使金属板的两个边缘对接而形成；以及刀尖部，其形成于该圆筒部的轴向的一端，上述圆筒部具有：凹部，其形成于上述金属板的一个边缘；以及凸部，其与该凹部相对应地形成于另一个边缘，上述凹部与上述凸部在上述圆筒部的圆筒面内相组合。另外，更优选的是，上述凹部与上述凸部构成燕尾榫（dovetail joint）。

采用本发明，不需要对特殊材料的穿孔刀施加螺旋状槽等特别的加工，能够缩小穿孔刀的动作、驱动机构所需的空间。特别优选能够进一步降低穿孔阻力的自转式即上述第二技术方案。另外，通过对旋转轴体添加简单的加工，还能够在不切换旋转轴体的旋转方向的情况下使穿孔刀连续地往复移动。因而，能够提供一种能够在机械上和控制上简化穿孔刀的驱动机构且实现了显著紧凑化的单动式、自转式的穿孔装置。

另外，采用能够利用一个驱动机构来使一个穿孔刀往复移动的本发明，能够应用对与各个穿孔刀相对应的各个驱动机构进行单独控制的简单控制方式，而无需应用对多个驱动机构的驱动与非驱动选择性地进行连动控制的复杂控制方式。另外，也能够构成如下一种穿孔装置，其能够利用一个驱动源来驱动多个穿孔装置。因而，能够有助于使用于一次形成许多孔的穿孔装置低成本化。

附图说明

图1是表示本发明的穿孔装置的第一实施方式（单动式）的具体例子的外观图。

图2是表示图1所示的穿孔装置的详细结构的结构图。

图3是表示本发明的穿孔装置的第二实施方式（自转式）的一个例子的外观图。

图4是表示图3所示的穿孔装置的详细结构的构成图。

图5是表示在本发明中能够应用的旋转轴体的两条螺旋状槽的具体例子的示意图。

图6是表示在本发明中能够应用的旋转轴体的螺旋状槽和与该螺旋状槽相卡合的引导体的卡合关系的一个例子的示意图。

图7是表示在本发明中能够应用的穿孔刀的一个例子的主视图。

图8是表示与图7所示的穿孔刀不同的穿孔刀的主视图。

具体实施方式

本发明是一种使穿孔刀与被穿孔物相接触而进行穿孔的穿孔装置，其技术上的重要特征在于，一种用于驱动穿孔刀的机械机构。具体而言，该重要特征在于利用旋转轴体与引导体来构成穿孔刀驱动机构的主要部分，该旋转轴体在外周上具有彼此呈相反卷绕关系的两条螺旋状槽，该引导体与上述螺旋状槽相卡合，用于将上述旋转轴体的旋转变换成在轴向上的移动。另外，对于上述旋转轴体的设于外周上的两条螺旋状槽，在上述第一实施方式中，其在穿孔方向侧连续，在上述第二实施方式中，其在复位方向侧连续。

关于上述两条螺旋状槽，所谓连续是指：一个螺旋状槽与另一个螺旋状槽相连，上述引导体以能够从一个螺旋状槽向另一个螺旋状槽移动或从另一个螺旋状槽向一个螺旋状槽移动的方式形成。另外，将为了使穿孔刀对被穿孔物进行穿孔而移动的方向称为穿孔方向，将为了使穿孔刀在对被穿孔物进行了穿孔后返回到原来的待机位置而移动的方向称为复位方向，在上述旋转轴体中，穿孔方向侧是指轴体的靠近被穿孔物的一侧，复位方向侧是指轴体的远离被穿孔物的一侧。

以下，列举本发明的穿孔装置的具体例子并引用附图来进行说明。另外，将穿孔时穿孔刀进行移动的方向称为穿孔方向，将为了在穿孔后使穿孔刀返回至原来的待机位置而移动的方向称为复位方向。

穿孔装置的第一实施方式

图1（外观图）和图2（结构图）所示的穿孔装置是本发明的穿孔装置的第一实施方式，其为单动式。该穿孔装置包括：马达1，其是驱动源；穿孔刀11，其用于在被穿孔物（未图示）上进行穿孔；穿孔刀驱动机构，其用于使该穿孔刀11朝向被穿孔物进行移动，该穿孔装置以如下方式进行穿孔：使直进的穿孔刀11的刀尖刺破被穿孔物，一边嵌入被穿孔物一边冲压该被穿孔物。

穿孔刀11的驱动机构具有：旋转轴体4，其沿着穿孔刀11的移动方向（穿孔方向）配置有轴；引导体5，其位于旋转轴体4的用于连结穿孔刀11的一侧且与旋转轴体4相卡合。旋转轴体4的轴与设于支承体6中的、沿着穿孔方向的通孔相连通，旋转轴体4的两端侧以能够自由旋转的方式被框架7、8支承。在旋转轴体4的外周上设有彼此呈相反卷绕关系的两条螺旋状槽4a，各个螺旋状槽以在穿孔方向侧相连续的方式形成。另外，在旋转轴体4的靠框架7侧的轴端部设有齿轮3，在安装于框架7的马达1的旋转轴上设有齿轮2，齿轮2与齿轮3相啮合。

引导体5具有凸部5a，引导体5插入到与支承体6的上述通孔垂直设置的孔中的、直至凸部5a进入旋转轴体4的螺旋状槽中的位置。并且，为了不使引导体5后退而从螺旋状槽脱离，使用板9来谋求防止该凸部5a飞出。由此，引导体5与旋转轴体4的螺旋状槽相卡合，从而使引导体5能够利用旋转轴体4的旋转沿着螺旋状槽在旋转轴体4的轴向上移动。

另外，在优选实施方式中，考虑到力的传递和构件的耐久性而使凸部5a的顶端构成为板状，引导体5以能够随着螺旋状槽的角度的变化而在设于支承体6的上述孔中自由旋转的方式构成。另外，在后述内容中详细叙述引导体因旋转轴体的旋转而产生的移动。因而，当引导体5在沿着穿孔方向配置有轴的旋转轴体4的螺旋状槽中向穿孔方向或复位方向移动时，支承体6也连同引导体5一起向同一方向移动。

利用销10将穿孔刀11安装在安装有上述引导体5的支承体6上。因而，在引导体5以将旋转轴体4的旋转变换成轴向上的移动的方式进行移动时，利用与引导体5向同一方向移动的支承体6使穿孔刀11与引导体5向同一方向移动。另外，若旋转轴体4的两条螺旋状槽在复位方向侧也连续，则能够通过马达1的一个方向的旋转来实施从穿孔到复位的一系列的动作。

因此，采用上述结构，通过旋转轴体4的一个方向的旋转使引导体5沿着一个螺旋状槽向穿孔方向移动，从而能够使穿孔刀11向穿孔方向移动并冲压作为被穿孔物的片材等。此后，引导体5沿着另一个螺旋状槽向复位方向移动，从而能够使穿孔刀11向复位移动而返回到待机位置。

穿孔装置的第二实施方式

图3（外观图）和图4（结构图）所示的穿孔装置是本发明的穿孔装置的第二实施方式，其为自转式。该穿孔装置包括：马达21，其是驱动源；穿孔刀31，其用于在被穿孔物（未图示）上进行穿孔；穿孔刀驱动机构，其用于使该穿孔刀31一边绕轴线旋转一边朝向被穿孔物移动，该穿孔装置以如下方式进行穿孔：使一边自转一边直进的穿孔刀31的刀尖切开被穿孔物，并且一边切入一边直进。

穿孔刀31的驱动机构具有：旋转轴体24，其在用于连结穿孔刀31的一侧沿着该穿孔刀31的移动方向（穿孔方向）配置有轴；引导体25，其与该旋转轴体24相卡合。旋转轴体24以能够自由旋转的方式沿着穿孔方向被引导孔支承，该引导孔是利用两个旋转轴体框架27、28的组合而作为轴承来发挥作用的孔。在旋转轴体24的外周上设有彼此呈相反卷绕关系的两条螺旋状槽24a，各个螺旋状槽在复位方向侧连续地形成。

另外，利用销30在旋转轴体24的靠穿孔方向侧的轴端部安装有穿孔刀31，在旋转轴体24的靠复位方向侧的轴端部安装有齿轮23。该齿轮23与齿轮22相啮合，该齿轮22安装在被马达框架26支承的马达21的旋转轴上。另外，由于齿轮23伴随着旋转轴体24在轴向上的移动而进行移动，因此，为了不使齿轮22和齿轮23的啮合脱落，优选利用马达框架26来预先抑制齿轮23在轴向上的移位。

引导体25具有凸部25a，引导体25插入到与上述旋转轴体24的引导孔垂直地设于旋转轴体框架28中的孔中的、直至凸部25a进入旋转轴体24的螺旋状槽中的位置。这样，通过使固定于旋转轴体24之外的旋转轴体框架28的引导体25与能够自由移动地配置在轴向上的旋转轴体24相卡合，从而使旋转轴体24利用自身的旋转即绕轴的自转向穿孔方向移动。

因而，通过旋转轴体24的旋转（自转）使被固定的引导体25成为旋转轴体24的引导参考点而使引导体25与一个螺旋状槽24a或另一个螺旋状槽24a相卡合，从而旋转轴体24自身向穿孔方向或向复位方向移动。另外，在后述内容中也详细描述了由旋转轴体的旋转产生的旋转轴体本身在轴向上的移动。

穿孔刀31安装于上述旋转轴体24的靠穿孔方向侧的轴端部。因而，在如上述那样旋转轴体24自身产生了在轴向上的移动的情况下，与旋转轴体24相连结的穿孔刀31也与旋转轴体24向同一方向移动。另外，若旋转轴体24的两条螺旋状槽在穿孔方向侧也连续，则能够利用马达21的一个方向的旋转来实施从穿孔到复位的一系列的动作。

因此，采用上述结构，对于穿孔刀31，由于利用旋转轴体24的一个方向的旋转使旋转轴体24自身因引导体25与一个螺旋状槽相卡合而一边旋转一边朝向穿孔方向移动，因此使穿孔刀31也在旋转的状态下，即自转的状态下向穿孔方向移动。另外，能够利用基于检测器32的检测信息（旋转轴体24的移动量）的马达21的旋转控制来控制穿孔刀31的移动量。另外，在穿孔后，由于旋转轴体24自身因引导体25与另一个螺旋状槽相卡合而一边旋转一边朝向复位方向移动，因此能够使穿孔刀31一边旋转一边向复位方向移动，从而返回到待机位置。

如上所述，一边自转一边移动的穿孔刀31与被穿孔物相接触，穿孔刀31的刀尖切开片材等被穿孔物，进而能够一边切入被穿孔物一边进行穿孔。与利用强行冲压的单动式不同，采用能够一边利用旋转产生的切割效果一边进行穿孔的自转式，能够进一步降低穿孔阻力。

旋转轴体的两条旋转状槽

本发明能够应用的两条旋转状槽彼此呈相反卷绕的关系，槽的截面形状是连续的，在第一实施方式中，两条旋转状槽以在穿孔方向侧连续的方式形成，在第二实施方式中，两条旋转状槽以在复位方向侧连续的方式形成。使用图5来说明该结构。另外，为了使图5所示的螺旋状槽的结构更加明确，与图2所示的旋转轴体4的螺旋槽4a和图4所示的旋转轴体24的螺旋槽24a相比，增加了螺旋状槽的卷绕数。

图5所示的两条螺旋状槽彼此呈相反卷绕的关系，其在穿孔方向侧和复位方向侧这两侧连续，进入槽中而与槽相卡合的引导体（未图示）形成为如各箭头所示那样能够自由移动。具有使两条螺旋状槽在两侧连续的结构的旋转轴体能够应用于本发明的第一实施方式与第二实施方式这两个实施方式。另外，具有使两条旋转状槽仅在穿孔方向侧连续的结构的旋转轴体能够应用于第一实施方式，具有使两条旋转状槽仅在复位方向侧连续的结构的旋转轴体能够应用于第二实施方式。

旋转轴体与引导体的卡合关系

在图6中基于图4所示的第二实施方式的具体例子，以包含一部分截面的方式示出了旋转轴体24与引导体25的卡合关系的例子。

以不使引导体25的卡合影响旋转轴体24自身在轴向上移动的方式，利用固定于未图示的框架27的支承体26、板29使凸部25a进入到旋转轴体24的螺旋状槽24a中来安装引导体25。并且，由于被插入到设于支承体26的孔中的引导体25能够在该孔中自由旋转和自由地在前后方向上微动，因此能够使凸部25a以与螺旋状槽24a的壁面的抵接状态相对应的方式处于理想的姿态。能够通过使上述引导体25的凸部25a进入螺旋状槽24a中来保持旋转轴体24与引导体25的卡合关系。另外，能够考虑旋转轴体的直径、长度、穿孔刀等可动部分的质量、机械结构来适当地设计螺旋状槽、凸部的形状、材质等。

因旋转轴体的旋转而产生的引导体的移动

在图6所示的结构的情况下，固定后的引导体25不能因旋转轴体24的旋转而进行移动，能够使旋转轴体24一边旋转一边自身在轴向上移动。另外，虽然省略了图示，但在未固定引导体侧而使其自由移动并阻止了旋转轴体在轴向上的移动的情况下，旋转轴体不能通过旋转轴体的旋转而进行移动，引导体侧能够通过旋转轴体的旋转而在轴向上移动。

当进一步详细说明时，在图5中，例如，在将图5的右方设成穿孔方向的情况下，对于通过旋转轴体的一个方向的旋转而如箭头A所示那样在一个螺旋状槽中移动后的引导体（未图示），其在两条螺旋状槽连续的、靠穿孔方向侧的部位处，按照箭头B、箭头C以及箭头D所示顺序朝另一个螺旋状槽移动。同样，对于通过旋转轴体的同一个方向的旋转而如箭头A’所示那样在一个螺旋状槽中移动后的引导体（未图示），其在靠复位方向侧的部位处，按照箭头B’、箭头C’以及箭头D’所示顺序朝另一个螺旋状槽移动。

因而，通过使引导体如上所述那样卡合于彼此呈相反卷绕关系地在穿孔方向侧连续的两条螺旋状槽，从而能够通过旋转轴体的一个方向的旋转、即在不切换旋转轴体的旋转方向的情况下使引导体的移动方向在旋转轴体的穿孔方向侧从穿孔方向向复位方向连续地切换，在旋转轴体的复位方向侧从复位方向向穿孔方向连续地切换。另外，在应用以使两条螺旋状槽仅在穿孔方向侧或仅在复位方向侧中的任一侧连续的方式构成的旋转轴体的情况下，能够通过旋转轴体的一个方向的旋转来进行一次穿孔动作，并且通过旋转轴体的另一个方向的旋转来进行下一次的穿孔动作。

旋转轴体与引导体之间的移动

在上述旋转轴体与引导体的结构中，在应用有在轴向上的移动被阻止的旋转轴体的情况下，通过旋转轴体的旋转使旋转轴体经由螺旋状槽来推压和驱动引导体，从而能够使引导体沿着螺旋状槽在旋转轴体的轴向上移动。另外，在应用了固定于旋转轴体之外的引导体的情况下，虽然通过旋转轴体的旋转而使旋转轴体欲经由螺旋槽来推压引导体，但是，由于引导体被固定，因此引导体能够经由螺旋槽来推压和驱动旋转轴体并使旋转的旋转轴体在轴向上移动。因而，只要处于上述结构关系，则引导体与旋转轴体成为引导体移动或旋转轴体移动这样的能够相对移动的结构。

穿孔刀

本发明的穿孔装置所具有的穿孔刀既可以应用非管状的实心刀，也可以应用管状的中空刀。在应用中空刀的情况下，优选该穿孔刀具有如下构造：将金属板弯折成圆筒状而得到的两个边缘利用凹部与凸部的组合进行对接。即，在本发明中，穿孔刀具有通过金属板的两个边缘的对接而形成的圆筒部与形成在该圆筒部的轴向的一端的刀尖部，上述圆筒部具有形成于上述金属板的一个边缘的凹部和与该凹部相对应地形成于另一个边缘的凸部，如图7所示，优选在上述圆筒部的圆筒面内组合上述凹部与上述凸部。另外，更优选的是，上述凹部与上述凸部构成图8所示那样的燕尾榫。

例如，上述穿孔装置的第一实施方式所具有的穿孔刀11是由图7（主视图）所示那样的金属板制的圆筒状的中空刀。套管11a（圆筒部）是通过将由冲压装置冲压成预定形状的金属板弯曲加工成圆筒状而形成，套管11a的长边方向（轴向）的一端构成具有两个锋利的刀尖11b（尖头刀）的刀尖部。该刀尖部并不限于具有两个尖头刀，也可以具有一个或多个尖头刀。

由金属板弯曲加工而成的两个边缘在对接部11e、11f处相接合。于是，穿孔刀11成为使设有矩形槽状的凹部11d的金属板的一个边缘和以与该凹部11d相对应的方式设有矩形凸状的凸部11c的金属板的另一个边缘在圆筒状的套管11a的圆筒面内组合的构造，从而能够有效地防止套管11a的变形。

例如，即使在金属板的两个边缘受到对刀尖11b施加的不均匀的轴向载荷而相对偏移而欲在轴向上位移的情况下，由于凹部11d与凸部11c如拼图玩具（jigsaw puzzle）的零片那样在圆筒面内相互组合，因而能够可靠地抑制上述轴向上的位移，并能够防止套筒11a的不期望的塑性变形。另外，“在圆筒面内”是指如下方式：上述凹部和上述凸部不会向外侧伸出到比圆筒（套筒11a）的外径靠外侧的位置至成为穿孔的障碍的程度。

另外，例如，在受到对刀尖施加的较大的周向载荷而使靠近刀尖一侧的边缘之间的间隙欲比远离刀尖一侧的边缘之间的间隙扩大得大的情况下，由于凸部的角部与凹部相抵接而发挥防止彼此在圆筒面内的旋转运动的作用，因此能够抑制圆筒部的扩径所导致的变形大到成为穿孔的障碍的程度。对于该凹部与凸部为了防止圆周面内的旋转运动而彼此相互作用的情况，其在受到与远离刀尖一侧的边缘相比使靠近刀尖一侧的边缘的间隙闭合的周向载荷的情况下也是相同的。

另外，可以考虑相对于穿孔刀的载荷、使用条件等来选择上述凹部和凸部，能够将上述凹部和凸部设成四边形、梯形、倒梯形、T字形状、半圆形、半椭圆形或三角形等形状。即使采用上述形状，也能够通过形成与凹部相对应的凸部而在圆筒面内使凹部与凸部彼此防止在轴向上的位移，并能够使凹部与凸部以防止圆周面内的旋转运动的方式彼此相互作用。

另外，例如，上述穿孔装置的第二实施方式所具有的穿孔刀31是由图8（主视图）所示那样的金属板制成的圆筒状的中空刀。考虑使套筒31a、刀尖部的两个刀尖31b与上述穿孔刀11同样地形成，也将对接部31f与刀尖的位置关系设成与穿孔刀11相同。在自转式所具有的穿孔刀的情况下，考虑切开被穿孔物所需的刀数，优选穿孔刀具有两个以上的多个尖头刀或为波纹刀。

另外，穿孔刀31具有如下构造：在被弯曲加工的金属板的两个边缘的对接部31e上，将设有燕尾槽状的凹部31d的金属板的一个边缘和以与该凹部31d相对应的方式设有燕尾榫头状的凸部31c的金属板的另一个边缘在套筒31a的圆筒面内组合。该组合构造属于被称为燕尾榫的接合方式。该燕尾榫是一种接头构造，其通常是通过向被称为燕尾槽的凹部（凹型）插入被称为燕尾榫头的凸部（凸型）而将该凹部和凸部相组合，从而使具有凹部的一侧与具有凸部的一侧相接合，其中，该燕尾槽通过使槽形状形成为倒八字状或梯形而形成，该燕尾榫头以与该燕尾槽相对应的方式形成。

在属于该燕尾榫的凹部31d与凸部31c的组合构造中，由于凹部31d与凸部31c以相互相对性地约束各自的一侧的水平位置和垂直位置的方式来发挥作用，因此能够进一步提高上述拼图玩具的零片那样的组合效果。利用该燕尾榫的性质，在穿孔刀31中，凹部31d与凸部31c通过彼此持续卡定而彼此欲在套筒31a面内一体地位移或彼此欲消除在套筒31a面内的力矩，从而可防止金属板的边缘中的仅一个边缘在套筒31a面内在轴向上或在周向上位移。因此，穿孔刀31难以因通常的轴向载荷、由自转式产生的通常的周向载荷而变形。

另外，与使用中空管的中空刀相比，上述金属板制的中空刀在生产效率、材料成本、市场流通性、锋利度等诸多方面上有利。特别是，刀尖的薄壁化所产生的、降低穿孔阻力的效果很重要，这对于穿孔刀的寿命提高、穿孔装置的紧凑化、节能化等的贡献度较大。例如，能够使用板厚薄于中空管的厚度的金属板来狭窄地形成用于构成与刀尖的锋利性有关的刀尖角的斜面。虽然构成该刀尖角的斜面越狭窄，机械强度越低，但是，与此相对应，刀尖切入被穿孔物时的穿孔阻力会变小，并能够使刀尖部嵌入时的阻力也随之变小。

如上所述，本发明的穿孔装置在穿孔刀驱动机构的主要部分上具有：旋转轴体，其在轴的外周上具有在穿孔方向侧连续且彼此呈相反卷绕关系的两条螺旋状槽，上述轴沿着上述穿孔刀的移动方向延伸；引导体，其与上述穿孔刀相连结，并与上述螺旋状槽相卡合，用于将上述旋转轴体的旋转变换成在轴向上的移动。或者，在穿孔刀驱动机构的主要部分上具有：旋转轴体，其在轴的外周上具有在复位方向侧连续且彼此呈相反卷绕关系的两条螺旋状槽，上述轴沿着上述穿孔刀的移动方向延伸，并且上述穿孔刀与上述轴的穿孔刀方向端部相连结；引导体，其与上述螺旋状槽相卡合，用于将上述旋转轴体的旋转变换成上述旋转轴体自身在轴向上的移动。即，本发明的穿孔装置利用简单且新型的机械机构来实现引导体与旋转轴体之间的相对移动并能够使穿孔刀往复移动。

因而，在穿孔装置中，能够缩小穿孔刀的驱动机构进行动作所需的空间、驱动机构零件的占用空间，也不必对特殊材料的穿孔刀实施螺旋状槽等特别的加工。另外，由于能够使驱动系统的组成零件数量降低而提高机械效率，因而，还能够降低电力消耗、噪音、振动等。并且，通过使两条螺旋状槽的两端都连续，还能够在不切换旋转轴体的旋转方向的情况下连续地进行穿孔刀的往复移动。因此，本发明的穿孔装置成为机械上实现了显著紧凑化的穿孔装置，并且还成为在控制上也实现了简化的穿孔装置。

附图标记说明

1、马达；2、齿轮；3、齿轮；4、旋转轴体；4a、螺旋状槽；5、引导体；5a、凸部；6、支承体；7、框架；8、框架；9、板；10、销；11、穿孔刀；11a、套筒；11b、刀尖；11c、凸部；11d、凹部；11e、对接部；11f、对接部；21、马达；22、齿轮；23、齿轮；24、旋转轴体；24a、螺旋状槽；25、引导体；25a、凸部；26、马达框架；27、旋转轴体框架；28、旋转轴体框架；29、穿孔刀支承体；30、销；31、穿孔刀；31a、套筒；31b、刀尖；31c、凸部；31d、凹部；31e、对接部；31f、对接部；32、检测器；θ、槽角度。

Claims (12)

1.一种穿孔装置，其使穿孔刀与被穿孔物相接触而进行穿孔，其特征在于，

上述穿孔刀具有：圆筒部，其通过使金属板的两个边缘对接而形成；以及刀尖部，其由该圆筒部的轴向的一端形成锋利的刀尖；

该穿孔装置具有：

旋转轴体，其在轴的外周上包括在穿孔方向侧连续且彼此呈相反卷绕关系的两条螺旋状槽，上述轴沿着上述穿孔刀的移动方向延伸；以及

引导体，其与上述穿孔刀相连结，并与上述螺旋状槽相卡合，用于将上述旋转轴体的旋转变换成在轴向上的移动，

通过上述旋转轴体的旋转，使上述引导体沿着上述螺旋状槽中的一个螺旋状槽向穿孔方向移动，从而使与上述引导体相连结的上述穿孔刀向穿孔方向移动，在上述穿孔刀对上述被穿孔物进行了穿孔后，通过使上述引导体沿着上述螺旋状槽中的另一个螺旋状槽向复位方向移动，从而使上述引导体和上述穿孔刀向复位方向移动。

2.根据权利要求1所述的穿孔装置，其特征在于，

上述旋转轴体的两条螺旋状槽在复位方向侧也连续。

3.根据权利要求1所述的穿孔装置，其特征在于，

上述圆筒部具有：

凹部，其形成于上述金属板的一个边缘；以及

凸部，其与该凹部相对应地形成于另一个边缘，

上述凹部与上述凸部在上述圆筒部的圆筒面内相组合。

4.根据权利要求3所述的穿孔装置，其特征在于，

上述凹部与上述凸部构成燕尾榫。

5.一种穿孔装置，其特征在于，

使用多个权利要求1或2所述的穿孔装置来构成用于一次形成许多孔的穿孔装置。

6.根据权利要求5所述的穿孔装置，其特征在于，

该穿孔装置与一个驱动源相连结。

7.一种穿孔装置，其使穿孔刀一边绕该穿孔刀的轴线旋转一边与被穿孔物相接触而进行穿孔，其特征在于，

上述穿孔刀具有：圆筒部，其通过使金属板的两个边缘对接而形成；以及刀尖部，其由该圆筒部的轴向的一端形成锋利的刀尖；

该穿孔装置具有：

旋转轴体，其在轴的外周上包括在复位方向侧连续且彼此呈相反卷绕关系的两条螺旋状槽，上述轴沿着上述穿孔刀的移动方向延伸，并且上述穿孔刀与上述轴的穿孔方向端部相连结；以及

引导体，其与上述螺旋状槽相卡合，用于将上述旋转轴体的旋转变换成上述旋转轴体自身在轴向上的移动，

通过上述旋转轴体的旋转，使上述旋转轴体向穿孔方向移动，从而使与上述旋转轴体相连结的上述穿孔刀一边旋转一边向穿孔方向移动，在上述穿孔刀对上述被穿孔物进行了穿孔后，利用上述引导体与上述螺旋状槽中的另一个螺旋状槽的卡合，使上述旋转轴体和上述穿孔刀向复位方向移动。

8.根据权利要求7所述的穿孔装置，其特征在于，

上述旋转轴体的两条螺旋状槽在穿孔方向侧也连续。

9.根据权利要求7所述的穿孔装置，其特征在于，

上述圆筒部具有：

凹部，其形成于上述金属板的一个边缘；以及

凸部，其与该凹部相对应地形成于另一个边缘，

上述凹部与上述凸部在上述圆筒部的圆筒面内相组合。

10.根据权利要求9所述的穿孔装置，其特征在于，

上述凹部与上述凸部构成燕尾榫。

11.一种穿孔装置，其特征在于，

使用多个权利要求7或8所述的穿孔装置来构成用于一次形成许多孔的穿孔装置。

12.根据权利要求11所述的穿孔装置，其特征在于，

该穿孔装置与一个驱动源相连结。