JP2005254364A

JP2005254364A - 電動穿孔装置

Info

Publication number: JP2005254364A
Application number: JP2004066813A
Authority: JP
Inventors: Toshiichi Ura; 登志一浦
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-03-10
Filing date: 2004-03-10
Publication date: 2005-09-22

Abstract

【課題】シートに穿孔するパンチピンを円滑に進退移動させる駆動機構を備えた電動穿孔装置を提供する。
【解決手段】モータによって回転駆動される回転軸４に穿孔穴数に対応する数の穿孔ユニット２を所要間隔に装着する。穿孔ユニット２は、円形中心から偏心した位置を回転中心とする偏心輪３の回転中心に回転軸４を固定し、偏心輪３に外周に摺接して駆動輪５を装着し、駆動輪５の直径方向に延出する連結腕５ａにパンチピン６の後端を連結し、パンチピン６はダイス穴８を形成したダイス７に保持されてなる。回転軸４の回転により駆動輪５が振れ運動してパンチピン６を進退移動させるので、シート受入溝９に挿入されたシートに穿孔される。
【選択図】図３

Description

本発明は、書類等のシート束にファイリング用の孔を電動により穿孔する電動穿孔装置に関するものである。

書類等のシート束にそれを綴じるための孔を穿孔する装置としてペーパーパンチがよく知られている。多くは手動圧力により穿孔するものであるが、数多い穿孔作業や枚数の多いシート束にも楽に対応でき、穿孔位置を自動的に設定できる電動ペーパーパンチが有効であり、米国で普及が進んでいる。

電動ペーパーパンチの多くは垂直方向からダイスに向けてポンチを進退移動させるもの、即ちシート束を水平方向からダイスの紙受ギャップ内に挿入する形式のものが多く、ポンチはモータによって回転駆動されるカムに係合して揺動するリンク機構あるいはクランク機構によって進退駆動されるよう構成されている。

一方、水平方向からダイスに向けてポンチを進退移動させ、シート束を垂直方向から挿入する形式のものが米国特許に開示されている（特許文献２参照）。この形式のものは、シート束の穿孔する辺を揃えやすく、装置及び作業を行うための平面スペースを小さくすることができる。この従来技術は、図６に示すように、モータによって回転駆動されるシャフト２４の３箇所にカム１９が固定され、シャフト２４が回転駆動されることにより回転するカム１９は、その外周でポンチ１８を進出移動させるので、ポンチ１８の穿孔刃はダイス１７の紙受ギャップに挿入されたシート束に穿孔することができる。

カム１９はポンチ１８を進出移動させるだけなので、進出移動したポンチ１８を後退移動させるために、ダイス１７に戻しバネ２０が配設されている。ポンチ１８が進出移動したときに圧縮された戻しバネ２０の弾性復帰によりポンチ１８は後退移動する。この戻しバネ２０の弾性復帰力だけでは穿孔したシート束の抵抗などによってポンチ１８が戻り得ない場合もあるので、カム１９のポンチ１８に対向する側にカム１９に当接する当接片１４を設けた戻し枠１２が設けられている。ポンチ１８を進出移動させたカム１９が回転して当接片１４に当接して戻し枠１２を押し戻すので、戻し枠１２に係合するポンチ１８は後退移動する。
ＵＳ６，２６９，７２１Ｂ１公報

しかしながら、上記従来構成においては、カム１９にポンチ１８の後端が絶えず当接する摩擦が生じ、ポンチ１８の後端を回転方向に持ち上げる無駄な力が作用する。また、カム１９とポンチ１８は点接触となり、面圧が高くなることから摩擦による磨耗や動作精度の低下などが発生する課題があった。

また、戻し枠１２にはカム１９が当接して摩擦や変形圧力が加わるため、戻し枠１２に変形や動作精度の低下が生じる恐れがあり、戻し枠１２の強度を増加させる構成が提示されている。しかし、カム１９との摩擦や動作精度の低下は避け難く、長期にわたって安定した動作が維持し得ない課題があった。

本発明が目的とするところは、モータによる回転駆動をポンチの直線移動に変換する機構に磨耗や変形圧力が生じ難い構造を適用して長期にわたって安定した動作を維持することができる電動穿孔装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明に係る電動穿孔装置は、円形中心から偏心した位置を回転中心とする偏心輪と、この偏心輪をその円形外周に摺接して内包する駆動輪と、この駆動輪の直径方向の一端に後端が連結されたパンチピンと、このパンチピンをその先端に形成された穿孔刃がダイス穴に向けて進退移動自在となるように支持するダイスとを備えて穿孔ユニットが形成され、モータにより回転駆動される回転軸に前記偏心輪の回転中心が固定されてなることを特徴とする。

上記構成によれば、回転軸をモータにより回転駆動すると、回転軸に回転中心で固定された円形の偏心輪が回転し、偏心輪の回転中心が円形中心から偏心していることから円形外周に摺接する駆動輪に振れ運動が生じ、駆動輪に連結されたパンチピンを進退移動させ、穿孔刃がダイス穴に嵌入してシート挿入ギャップ内に挿入されたシートに穿孔することができる。駆動輪の振れ運動によりパンチピンを進退移動させるので、穿孔したパンチピンを戻すためにバネ部材を設ける必要がなく、円滑な穿孔動作がなされる。

上記構成においては、偏心輪と駆動輪とは線接触となり、面圧の低下が可能となることから各構成要素に無理な変形加圧や摩擦が発生しないので、偏心輪及び駆動輪は樹脂で形成することができ、装置の軽量化や作動音の低減化を図ることができる。

また、駆動輪とパンチピンとの間は、駆動輪の直径方向に形成された一対の連結腕と、パンチピンの後端に一体成形された樹脂製の連結部に形成された連結穴とを通し、パンチピンの後端に接して金属製の連結ピンを配設することによって連結されるので、駆動輪にパンチピンの進退方向と交差する方向に振れが生じても無理な変形圧力を与えることがなく、連結ピンはパンチピンに直接当接してパンチピンを進出方向に押し出すので、シート束を打ち抜くための進出加圧をパンチピンに与えることができる。

本発明によれば、偏心輪の回転を駆動輪を介してパンチピンの直線移動に変換するので各部の動作が円滑になされ、摩擦や変形圧力の発生が少なく、進出移動させたパンチピンを後退させる動作も偏心輪の回転によってなされるので、各構成要素の劣化が少ないため長期にわたって安定した動作を行わせることができる。

図１及び図２は、実施形態に係る電動穿孔装置１の内部構成及び外観構成を示すもので、米国の紙ファイリング形式に対応する３穴のファイル穴が穿孔できるように、後述する穿孔ユニット２を３箇所に配設して、それらを電動により同時駆動する３穴ペーパーパンチの形態に構成されている。

図１において、底ケース４２上に取り付けられたシャーシ５０の両側垂壁５０ａ，５０ａの間に回転自在に支持された回転軸４により３組の穿孔ユニット２が駆動されるよう配設されている。前記回転軸４は減速歯車群４１を介してモータ４０によって回転駆動される。モータ４０は直流電動機として構成され、商用交流電力を降圧トランス４７で降圧した交流電力を整流回路４８で直流変換した直流電力を駆動電源として動作する。また、底ケース４２上には始動スイッチ４９が配設され、減速歯車群４１に設けられたカム５２によって作動する停止スイッチ５１が配設されている。

これらの構成要素が配設された底ケース４２上には、図２に示すように、外装ケース４３が被せられ、外装ケース４３の正面側下部には抜き滓ケース４４が単独で着脱可能に装着され、外装ケース４３に形成されたシート挿入溝４６に下端を挿入してガイドパネル４５が装着され、穿孔するシートを前記シート挿入溝４６内に誘導する。ガイドパネル４５の表面をガイドにしてシート挿入溝４６にシートを挿入し、始動ボタン５２を押圧すると始動スイッチ４９がＯＮに操作されるので、モータ４０の起動により回転軸４が回転駆動され、穿孔ユニット２によりシートに穿孔される。回転軸４が１回転すると停止スイッチ５１がＯＦＦに操作されるのでモータ４０への通電が停止される。

前記穿孔ユニット２は、図３及び図４に示すように、円形中心から偏心した位置に断面形状が６角形に形成された回転軸４を嵌挿固定した偏心輪３と、この偏心輪３をその円形外周に摺接して内包する駆動輪５と、この駆動輪５の直径方向に延出する一対の連結腕５ａ，５ａの間に後端が連結されたパンチピン６と、このパンチピン６をその先端に形成された穿孔刃６ａがダイス穴７ａに向けて進退移動自在となるように支持するダイス７とを備えて構成されている。

前記パンチピン６は、図４に示すように、後端をインサートして樹脂成形により連結部１０が設けられており、連結部１０に形成された連結穴１０ａに通した連結ピン１１を駆動輪５の連結腕５ａ，５ａに形成された穴に通して抜け止め固定する。連結ピン１１は偏心輪３の回転に応じてパンチピン６の軸方向に振れ運動する駆動輪５の動きをパンチピン６の後端に直接当接してパンチピン６を進退移動させる。

パンチピン６はダイス７に形成された摺動穴７ａからシート受入溝９を通過してダイス穴８に進出移動することにより、前記シート受入溝９に挿入されたシートを穿孔刃６ａがダイス穴８に進入する動きにより円形に切断して穿孔する。

上記構成になる穿孔ユニット２による穿孔動作を図５を参照して説明する。図５は、偏心輪３の回転角度６０度毎の各部の動きを順を追って示している。

図５（ａ）に示す状態を停止状態として、モータ４０が起動して回転軸４が回転駆動されると、回転軸４に固定された偏心輪３が回転する。偏心輪３は円形中心に対して回転軸４が固定された回転中心が偏心しているので、偏心輪３の回転と共にその外周に摺接する駆動輪５を振れ運動させる。駆動輪５はその直径方向に延出する連結腕５ａにパンチピン６が連結され、パンチピン６はダイス７に保持されているので、駆動輪５の振れ運動によりパンチピン６を進退移動させる。偏心輪３が図示矢印方向に回転して図５（ａ）に示す状態から図５（ｄ）に示す状態まで１８０度回転すると、駆動輪５により押し出されたパンチピン６の進出移動距離が最大となる。この進出移動の途中、図５（ｃ）に示す状態でパンチピン６の穿孔刃６ａがダイス穴７ａに嵌入する動作により、シート受入溝９に挿入されたシートを円形に打ち抜くことができる。

偏心輪３は回転を継続しているので、図５（ｄ）に示すパンチピン６の最大進出位置から更に偏心輪３が回転すると、偏心輪３は駆動輪５の振れを戻す方向に作用するようになり、図５（ｄ）に示す状態からパンチピン６は後退移動するようになる。偏心輪３が３６０度回転、即ち偏心輪３の１回転により図５（ａ）の位置に戻って停止する。

この穿孔動作の開始は、始動ボタン５２の押圧により始動スイッチ４９がＯＮに操作されてモータ４０が起動して回転軸４が回転を開始することによりなされる。減速歯車群４１の回転軸４に固定された歯車に設けられたカム５３の押圧によりＯＦＦになっていた停止スイッチ５１は、カム５３の回転によりＯＮとなるので、始動ボタン５２の押圧を解除しても穿孔動作は継続される。上述したように偏心輪３が１回転し、パンチピン６の進退移動が１往復したとき、前記カム５３が元の位置に戻ってくるので、カム５３により停止スイッチ５１が押圧されてＯＦＦとなり、モータ４０への通電が遮断されるので、穿孔動作は停止する。

図５に示した穿孔動作のように、本構成パンチピン６の進退移動は全行程にわたって駆動輪５の振れ運動によってなされるので、進出移動させたパンチピン６を後退移動させるために従来技術において不可欠な戻しバネが不要となるばかりでなく、穿孔するシートの枚数が多い場合でも抜き穴の抵抗によるパンチピン６の進退移動を阻害することがない。

また、偏心輪３と駆動輪５とは線接触となり、面圧の低下が可能となることから、無理な変形加圧や摩擦力が加わらないので、それらを樹脂によって形成することができ、作動音の低減化や装置の軽量化を図ることができる。

以上説明した実施形態は、３穴ペーパーパンチの形態に構成した実施例について説明したが、穿孔ユニット２を２箇所に所定間隔で配設することにより、日本で一般的に用いられている２穴のファイル穴を穿孔できる２穴ペーパーパンチの形態に構成することができる。

以上の説明の通り本発明によれば、回転運動を直線運動に変化するための構造に摩擦や変形圧力の発生が少なく、進出移動させたパンチピンを後退させるためにバネ部材等を設ける必要がなく、長期にわたって安定した動作を行わせることができる電動穿孔装置を提供することができる。

実施形態に係る電動穿孔装置の内部構成を示す斜視図。同上装置の外観構成を示す斜視図。穿孔のための構成を示す斜視図。穿孔ユニットの構成を示す断面図。穿孔ユニットの全行程を順を追って示す動作説明図。従来技術に係る穿孔構造を示す斜視図。

符号の説明

１電動穿孔装置
２穿孔ユニット
３偏心輪
４回転軸
５駆動輪
５ａ連結腕
６パンチピン
６ａ穿孔刃
７ダイス
８ダイス穴
９シート受入溝
１０連結部
１１連結ピン
４０モータ

Claims

円形中心から偏心した位置を回転中心とする偏心輪と、この偏心輪をその円形外周に摺接して内包する駆動輪と、この駆動輪の直径方向の一端に後端が連結されたパンチピンと、このパンチピンをその先端に形成された穿孔刃がダイス穴に向けて進退移動自在となるように支持するダイスとを備えて穿孔ユニットが形成され、モータにより回転駆動される回転軸に前記偏心輪の回転中心が固定されてなることを特徴とする電動穿孔装置。
偏心輪及び駆動輪が樹脂で形成されてなる請求項１に記載の電動穿孔装置。
駆動輪の直径方向に形成された一対の連結腕と、パンチピンの後端に一体成形された樹脂製の連結部に形成された連結穴とを通し、パンチピンの後端に接して金属製の連結ピンが配設されてなる請求項１に記載の電動穿孔装置。