JP4753322B2 - Sheet material punching device - Google Patents
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Description
本発明は、固定ダイスと、カム等で駆動されるパンチとが協働してシート材に穿孔するシート材穿孔装置に関する。 The present invention relates to a sheet material punching device in which a fixed die and a punch driven by a cam or the like cooperate to punch a sheet material.
コピーした用紙等のシート材をファイルするときには、綴じ孔を穿孔する必要がある。
近年、事務用機器の発達に伴って、該事務用機器に穿孔装置を内臓させ、コピー等の処理と同時に穿孔することで人手による穿孔の煩わしさを排除するものがある。
When filing a sheet material such as a copied sheet, it is necessary to punch a binding hole.
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of office equipment, some office equipment has a built-in punching device, and punching is performed simultaneously with processing such as copying, thereby eliminating the trouble of manual punching.
従来、ファイリング用綴じ孔の穿孔装置の一例として、特開平４−１７１２００号（特許文献１）で開示されているように、ダイスと、パンチガイドにより摺動案内されカムにより軸方向に往復駆動されるパンチからなるシート材穿孔装置が公知である。従来のこれらの穿孔装置におけるパンチの先端は、該公報の第２図に示されるように略矢筈状、つまり、パンチの軸心に直角の方向のＶ字状等の谷が形成されて、パンチの軸心を挟んで対称な２方向の外周が軸方向に突出する形状、または先端面をパンチの軸心に対し非直角の単一面として、外周が一方向で突出する形状とされており、その突出部のパンチの軸心に対する方向はカム軸に直角とされていた。 Conventionally, as an example of a filing binding hole punching device, as disclosed in JP-A-4-171200 (Patent Document 1), it is slidably guided by a die and a punch guide, and reciprocally driven in the axial direction by a cam. A sheet material punching device comprising a punch is known. As shown in FIG. 2 of the publication, the tip of the punch in these conventional punching devices has a substantially arrow-shaped shape, that is, a valley such as a V-shape perpendicular to the axis of the punch is formed. The outer periphery in two directions symmetrical with respect to the axial center of the outer shape protrudes in the axial direction, or the tip surface is a non-perpendicular single surface with respect to the axial center of the punch, and the outer periphery protrudes in one direction. The direction of the protruding portion with respect to the axial center of the punch was perpendicular to the cam shaft.
パンチの先端面に矢筈状等の突出部を設けることの効果は、（１）シート材のせん断が、パンチの突出部から凹部へ移動することで、せん断力が時間的に平均化され最大せん断力が低下する、（２）パンチ屑がパンチの先端面から容易に剥離され、次回等の穿孔でのトラブルや穿孔屑の所定位置外への飛散を防止する、等である。 The effects of providing an arrowhead-like protrusion on the tip of the punch are as follows: (1) The shear force of the sheet material is moved from the protrusion of the punch to the recess so that the shear force is averaged over time and the maximum shear (2) Punch scraps are easily peeled off from the front end surface of the punch, preventing troubles in the next drilling, scattering of the punch scraps outside a predetermined position, and the like.
本発明者は、パンチの先端においてパンチの軸心を挟んで対称な２方向の外周がパンチの軸方向に突出する二つの突出部を有するパンチを、カムにより駆動する上述の特許文献１に開示されるシート材穿孔装置において、先鋭であるべきパンチの先端に有する突出部が、使用の継続中に異常に摩滅し易い原因について検討した。 The inventor of the present invention discloses a punch having two projecting portions in which the outer periphery in two directions symmetric with respect to the punch axis at the tip of the punch projects in the axial direction of the punch is driven by a cam. In the sheet material punching apparatus, the cause of the protrusions at the tip of the punch, which should be sharp, was easily abraded during use.
その結果、カムがパンチを押圧する際の力は、パンチの後端に対して偏心して加わることが判った。また、パンチは、純スラスト荷重の他に、カムがパンチの頂面に対して摩擦力を与えるから、パンチの軸心に直角となる軸の回りのモーメントを受けつつパンチガイド内を摺動案内されるために、パンチが反復移動する間にパンチとパンチガイドの案内面に偏摩耗を生じることが判った。そして、この偏摩耗の発生位置がパンチに有する二つの突出部同士を結ぶ方向と同方向であることから、パンチの先端に有する突出部とダイスのエッジが干渉するに至り、これにより、パンチの先端に有する突出部が異常摩滅することが判った。 As a result, it has been found that the force when the cam presses the punch is applied eccentrically with respect to the rear end of the punch. In addition to the pure thrust load, the punch gives a frictional force to the top surface of the punch, so the punch slides in the punch guide while receiving a moment about an axis perpendicular to the axis of the punch. Therefore, it has been found that uneven wear occurs on the guide surfaces of the punch and the punch guide while the punch repeatedly moves. And since the position where this uneven wear occurs is in the same direction as the direction connecting the two protrusions of the punch, the protrusion at the tip of the punch and the edge of the die interfere with each other. It has been found that the protrusion at the tip wears out abnormally.
特に、小型化等のためパンチガイドの摺動部の長さが短い場合や、多数枚の穿孔等のためパンチ力が大きく、かつパンチガイドの下端とダイス面との間隔が広い場合、さらに、突出部の先端が鋭い形状等の場合にはこれらの影響が大きいことが判った。 In particular, when the length of the sliding portion of the punch guide is short for downsizing or the like, or when the punching force is large due to punching of a large number of sheets and the distance between the lower end of the punch guide and the die surface is wide, It has been found that these influences are great when the tip of the protrusion has a sharp shape.
本発明の目的は、パンチの先端に有する突出部とダイスのエッジとの干渉を防止し、耐久性に優れたシート材穿孔装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a sheet material punching device that prevents interference between a protruding portion at the tip of a punch and an edge of a die and is excellent in durability.
本発明者は、上述の検討結果から、パンチの先端に有する突出部の異常摩滅は、カムによってパンチに加わるモーメントの軸方向と、パンチの先端に有する二つの突出部の突端同士を結ぶ方向とが、直交または交差した状態で発生しやすいことを見出した。そして、このカムによるモーメントの方向と、パンチの先端に有する二つの突出部の突端同士を結ぶ方向とを、同方向とするような角度関係とすることで、言い換えるならば、上述の突端同士を結ぶ方向と、上述のカムの力の作用線の移動方向とを交差させるような角度関係とすることで、パンチの先端に有する突出部とダイスのエッジとの干渉を防止できることを見出して本発明に想到した。 From the above examination results, the inventor found that the abnormal wear of the protrusion at the tip of the punch is the axial direction of the moment applied to the punch by the cam and the direction connecting the protrusions of the two protrusions at the tip of the punch. Has been found to occur easily in an orthogonal or crossed state. And by making the angular relationship such that the direction of the moment by this cam and the direction connecting the two projecting ends of the tip of the punch are the same direction, in other words, The present invention finds that interference between the projecting portion at the tip of the punch and the edge of the die can be prevented by establishing an angular relationship that intersects the direction of tying and the moving direction of the action line of the cam force described above. I came up with it.
すなわち、本発明の第１形態は、固定ダイスと、パンチガイドで案内されるとともに後端部をカムで押圧して軸方向に往復駆動され、前記固定ダイスと協働して被穿孔シート材に穿孔するパンチとを有してなるシート材穿孔装置において、前記パンチは、回り止め手段を有し、前記パンチの先端の外周において前記パンチの軸心の回りの対称な２方向で前記パンチの軸方向に突出する二つの突出部を有し、該二つの突出部の突端同士を結ぶ方向が、前記カムの軸心の方向と同方向である、シート材穿孔装置である。 That is, the first embodiment of the present invention is guided by a fixed die and a punch guide and is reciprocated in the axial direction by pressing a rear end portion with a cam, and cooperates with the fixed die to form a perforated sheet material. In the sheet material punching device having a punch for punching, the punch has a rotation preventing means, and the axis of the punch is in two symmetrical directions around the axis of the punch at the outer periphery of the tip of the punch. The sheet material perforating apparatus has two projecting portions projecting in the direction, and the direction connecting the projecting ends of the two projecting portions is the same direction as the axial center direction of the cam.
また、本発明の第２形態は、固定ダイスと、パンチガイドで案内されるとともに後端部をカムで押圧して軸方向に往復駆動され、前記固定ダイスと協働して被穿孔シート材に穿孔するパンチとを有してなるシート材穿孔装置において、前記パンチは、回り止め手段を有し、前記パンチの先端の外周において前記パンチの軸心の回りの対称な２方向で前記パンチの軸方向に突出する二つの突出部を有し、該二つの突出部の突端同士を結ぶ方向が、前記パンチを前記カムが押圧する力の作用線の移動方向と交差する、シート材穿孔装置である。 Further, the second embodiment of the present invention is guided by a fixed die and a punch guide and is reciprocally driven in the axial direction by pressing a rear end portion with a cam, and cooperates with the fixed die to form a perforated sheet material. In the sheet material punching device having a punch for punching, the punch has a rotation preventing means, and the axis of the punch is in two symmetrical directions around the axis of the punch at the outer periphery of the tip of the punch. It is a sheet material punching device having two projecting portions projecting in the direction, and the direction connecting the projecting ends of the two projecting portions intersects the moving direction of the action line of the force with which the cam presses the punch. .
本発明の第１形態および第２形態においては、前記カムを偏心カムとすることができ、該偏心カムを相対する二面でフォローするカムフォロアを有することができる。 In the first and second embodiments of the present invention, the cam can be an eccentric cam, and can have a cam follower that follows the eccentric cam on two opposing surfaces.
また、本発明の第１形態および第２形態においては、前記パンチをガイドするパンチガイドを有することができ、該パンチガイドのガイド部の長さと、該パンチガイド下端から前記カムの軸心までの距離との比を、０．２５以上とすることが望ましい。 In the first and second embodiments of the present invention, a punch guide for guiding the punch can be provided. The length of the guide portion of the punch guide and the lower end of the punch guide to the axial center of the cam. The ratio with the distance is preferably 0.25 or more.
また、本発明の第１形態および第２形態においては、前記パンチの軸心を前記カムの軸心に対して離心させることができる。 In the first and second embodiments of the present invention, the axial center of the punch can be separated from the axial center of the cam.
本発明によれば、鋭利であるべきパンチの先端に有する二つの突出部が、長時間使用後も、ダイスとの間で有害な接触を生じず、このため異常摩耗の発生がなく、耐久性に優れたシート材穿孔装置を得ることができる。 According to the present invention, the two protrusions at the tip of the punch that should be sharp do not cause harmful contact with the die even after long-term use, and therefore there is no occurrence of abnormal wear and durability. Can be obtained.
本発明における重要な特徴は、上述したように、パンチの先端に有する二つの突出部同士を結ぶ方向と、カムによってパンチに加わるモーメントの方向との関係において、パンチの先端に有する二つの突出部の突端同士を結ぶ方向と、カムによるモーメントの軸方向とを同方向とするように構成したことである（本発明の第１形態）。言い換えるならば、パンチの先端に有する二つの突出部の突端同士を結ぶ方向と、前記カムがパンチを押圧する力の作用線の移動方向とが交差するように構成したことである（本発明の第２形態）。 An important feature of the present invention is that, as described above, the two protrusions at the tip of the punch in the relationship between the direction connecting the two protrusions at the tip of the punch and the direction of the moment applied to the punch by the cam. In other words, the direction connecting the two protrusions and the axial direction of the moment by the cam are the same (first embodiment of the present invention). In other words, the direction in which the protrusions of the two protrusions at the tip of the punch are connected to each other intersects the direction of movement of the line of action of the force with which the cam presses the punch (in the present invention). Second form).
上述した構成を有するシート材穿孔装置は、カムによるモーメントがパンチに作用することでパンチの軸心が傾いたとしても、パンチの先端に有する突出部とダイスのエッジとが干渉して異常な接触を生じることがなく、したがって、パンチの先端の突出部の異常摩耗を防止することができる。 In the sheet material punching apparatus having the above-described configuration, even if the moment of the cam acts on the punch and the axis of the punch is tilted, the protrusion at the tip of the punch and the edge of the die interfere with each other and cause abnormal contact. Therefore, abnormal wear of the protrusion at the tip of the punch can be prevented.
本発明の第１形態において、同方向とは、４５度またはこれより平行に近い角度関係を意味する。パンチの先端に有する二つの突出部の突端同士を結ぶ方向と、カムの軸心の方向とがなす角度は、望ましくは３０度以内とすることであり、より望ましくは１５度以内とすることである。理想的には、該角度を０度として平行とすることである。なお、上述の角度が４５度を越えると、パンチの先端の突起部の異常摩滅が早期に発生し易くなる。 In the first embodiment of the present invention, the same direction means an angular relationship of 45 degrees or closer to parallel. The angle formed by the direction connecting the two protrusions at the tip of the punch and the direction of the cam axis is preferably within 30 degrees, and more preferably within 15 degrees. is there. Ideally, the angle is set to 0 degrees to be parallel. If the angle exceeds 45 degrees, abnormal wear of the protrusions at the tip of the punch tends to occur early.
また、本発明の第２形態において、交差とは、交差によってなす角度が４５度またはこれより直角に近い角度であることを意味する。パンチの先端に有する二つの突出部の突端同士を結ぶ方向と、カムがパンチを押圧する力の作用線の移動方向とがなす角度は、望ましくは６０度以上、より望ましくは７５度以上とすることである。理想的には、該角度を９０度として直交させることである。なお、上述の角度が４５度未満では、パンチの先端に有する二つの突起部の異常摩滅が早期に発生し易くなる。 In the second embodiment of the present invention, the term “intersection” means that the angle formed by the intersection is 45 degrees or an angle closer to a right angle. The angle formed by the direction connecting the two protrusions at the tip of the punch and the direction of movement of the line of action of the force by which the cam presses the punch is preferably 60 degrees or more, more preferably 75 degrees or more. That is. Ideally, the angle should be 90 degrees and orthogonal. If the above-mentioned angle is less than 45 degrees, abnormal wear of the two protrusions at the tip of the punch tends to occur early.
また、本発明の第１形態および第２形態において、使用するカムは偏心カムとすることができる。図５（ａ）〜（ｄ）は、半径Ｒｏの基円に対してリフトＬｉが同じになるように設計された４種のカムを模式的に示している。図５（ａ）〜図５（ｃ）は突出カムであり、図５（ｄ）は偏心カムである。各カムが回転してパンチを押圧する時、仮に基円と突出部円（半径：Ｒａ〜Ｒｃ）の２円を接線状に結んだときの該接線の長さＤａ〜ＤｃまたはＤｄが長くなるほど、パンチに加わるモーメントの腕の長さが増加し、したがってモーメントが増加し、パンチおよびパンチガイドの偏摩耗を生じ易くなる。 In the first and second embodiments of the present invention, the cam to be used can be an eccentric cam. FIGS. 5A to 5D schematically show four types of cams designed to have the same lift Li with respect to a base circle having a radius Ro. 5A to 5C are protruding cams, and FIG. 5D is an eccentric cam. When each cam rotates and presses the punch, the lengths Da to Dc or Dd of the tangent line when the two circles of the base circle and the protruding portion circle (radius: Ra to Rc) are connected in a tangential line become longer. The length of the arm of the moment applied to the punch is increased, and therefore the moment is increased, and uneven wear of the punch and the punch guide is likely to occur.
一方、図５（ｄ）に示す偏心カムは、上述の接線の長さＤｄが図５（ａ）〜（ｃ）に示すそれぞれの突出カムに比べると短く、このためにカムがパンチに与える押圧力が小さくなり、かつ、パンチが偏心荷重の影響を受け難くなり、したがって腕の長さが同じであってもモーメントは小さくなるので、偏摩耗に対して効果的である。 On the other hand, the eccentric cam shown in FIG. 5 (d) has a shorter tangent length Dd than the protruding cams shown in FIGS. 5 (a) to 5 (c). Since the pressure is reduced and the punch is not easily affected by the eccentric load, the moment is reduced even if the length of the arm is the same, which is effective against uneven wear.
また、カムを偏心カムとし、該偏心カムをフォローするカムフォロアを相対する二面で該偏心カムを挟むものとすることができる。この構成により、穿孔後、偏心カムをさらに回転することによって、該偏心カムに有する偏心部によってパンチをダイスから離間する方向に移動させることができ、例えば図１に示すようなパンチをダイスから離間するための復帰ばねが不要となる利点がある。 Further, the cam can be an eccentric cam, and the eccentric cam can be sandwiched between two opposing cam followers that follow the eccentric cam. With this configuration, the punch can be moved away from the die by the eccentric portion of the eccentric cam by further rotating the eccentric cam after drilling. For example, the punch as shown in FIG. 1 is separated from the die. There is an advantage that a return spring is not required.
また、本発明の第１形態および第２形態において、パンチを案内するパンチガイドは、そのガイド部の長さを長くすることでモーメントの支持能力を大きくすることができる。また、パンチの傾きを防止すること、具体的にはパンチガイドの長さ（図１中にＬで示す）と、パンチガイド下端からカムの軸心までの距離（図１中にｌで示す）との比は０．２５以上とすることが望ましく、さらには０．３以上とすることが望ましい。しかしながら、パンチガイドの長さを長くすると装置自体が大型となるため、この比は０．５以下さらには０．４５以下とすることが装置自体の小型化をするためには望ましい。 In the first and second embodiments of the present invention, the punch guide for guiding the punch can increase the moment support capability by increasing the length of the guide portion. Further, the tilt of the punch is prevented, specifically, the length of the punch guide (indicated by L in FIG. 1), and the distance from the lower end of the punch guide to the cam shaft (indicated by l in FIG. 1). Is preferably 0.25 or more, and more preferably 0.3 or more. However, if the length of the punch guide is increased, the apparatus itself becomes larger, so that this ratio is preferably set to 0.5 or less, more preferably 0.45 or less, in order to reduce the size of the apparatus itself.
また、本発明の第１形態および第２形態において、パンチの軸心はカムの軸心に対し離心させることができる。この構成によって、パンチの穿孔ストローク（往行程）中にパンチに加わるモーメントを小さくしてパンチとパンチガイドの偏摩耗を低減することができる。 In the first and second embodiments of the present invention, the axis of the punch can be separated from the axis of the cam. With this configuration, it is possible to reduce the moment applied to the punch during the punching stroke (outward travel) of the punch and reduce uneven wear of the punch and the punch guide.
本発明のシート穿孔装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
（実施例１）
図１は、本発明のシート穿孔装置においてパンチを押圧するカムに突出カムを使用した一例を示しており、図１Ａはカム軸直角断面図、図１Ｂは正面図である。
パンチ１は、パンチガイド４で摺動案内されるとともに、復帰コイルばね６で上方に付勢され、後端（上端）をカム３で押圧される。そして、軸方向に往復駆動されるパンチ１は、固定ダイス２と協働して図示しないシート材に穿孔することができる。該パンチ１は、その先端面をＶ字形谷形状の面１ｆで構成され、したがって、パンチ１の先端の外周は、パンチ１の軸心を挟む対称な二個所で軸方向に突出する形状とされており、この二つの突出部の突端同士を結ぶ方向は、図１Ｂにおいては左右方向であり、カム３の軸心の方向と平行すなわち同方向となっている。
An embodiment of the sheet punching device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Example 1
FIG. 1 shows an example in which a projecting cam is used as a cam for pressing a punch in the sheet punching device of the present invention, FIG. 1A is a sectional view perpendicular to the cam shaft, and FIG. 1B is a front view.
The punch 1 is slid and guided by the punch guide 4 and is urged upward by the return coil spring 6, and the rear end (upper end) is pressed by the cam 3. Then, the punch 1 reciprocally driven in the axial direction can punch a sheet material (not shown) in cooperation with the fixed die 2. The front end surface of the punch 1 is constituted by a V-shaped valley-shaped surface 1f. Therefore, the outer periphery of the front end of the punch 1 has a shape protruding in the axial direction at two symmetrical positions sandwiching the axis of the punch 1. The direction connecting the projecting ends of the two projecting portions is the left-right direction in FIG. 1B and is parallel to the direction of the axis of the cam 3, that is, the same direction.
また、パンチ１は回り止め手段となるキー５により回り止めされるとともに、パンチ１の軸心はカム３の軸心に対して、カム３が所定の回転方向ｄでパンチ１を押圧し始めるときのカム３の突出部側に離心量ｅだけ離心されている。 Further, the punch 1 is prevented from rotating by a key 5 serving as a detent means, and the axial center of the punch 1 starts to press the punch 1 in a predetermined rotational direction d against the axial center of the cam 3. The cam 3 is eccentric by the amount of eccentricity e.
図１Ａにおいて、カム３が矢印ｄ方向に回転すると、該カム３はパンチ１を押圧する。パンチ１は、復帰コイルばね６の付勢力に抗して下降し、パンチ１の先端に有する二つの突起部とダイス２とにより図示しないシート材を穿孔する。そして、穿孔後、下死点に達したパンチ１は、復帰コイルばね６の付勢力により、カム３と接触を保ちつつ元位置に復帰する。ここで、パンチ１に対する押圧力をＰ、その押圧点を軸心から偏心距離ｑだけ偏心した点とし、この押圧に係る摩擦係数をμ、摩擦力をＦとすると、パンチ１はそのパンチガイド４でのガイド中心位置に対して、式：Ｍ＝−Ｐ・ｑ＋Ｐ・μ・ｆ（第１項は偏心距離ｑにより正負に変化、第２項はＰ・μ＝Ｆであって常に正）で算定されるモーメントＭを受けつつ往復動する。このため、シート材穿孔装置を反復使用する間に、パンチ１とパンチガイド４の案内面に偏摩耗を生じてしまう。 In FIG. 1A, when the cam 3 rotates in the arrow d direction, the cam 3 presses the punch 1. The punch 1 descends against the urging force of the return coil spring 6, and punches a sheet material (not shown) by the two protrusions and the die 2 at the tip of the punch 1. After punching, the punch 1 that has reached the bottom dead center returns to the original position while maintaining contact with the cam 3 by the biasing force of the return coil spring 6. Here, assuming that the pressing force on the punch 1 is P, the pressing point is eccentric from the axial center by an eccentric distance q, the friction coefficient related to this pressing is μ, and the frictional force is F, the punch 1 has its punch guide 4 With respect to the center position of the guide, the equation: M = −P · q + P · μ · f (the first term changes positively or negatively according to the eccentric distance q, the second term is P · μ = F and is always positive) Reciprocating while receiving the calculated moment M. For this reason, uneven wear occurs on the guide surfaces of the punch 1 and the punch guide 4 during repeated use of the sheet material punching device.
上述した偏摩耗が進行することによってパンチ１の軸心ｃが傾斜している状況につき、本発明のシート材穿孔装置（以下、発明装置という）の場合を図３に、従来のシート材穿孔装置（以下、従来装置という）の場合を図４に、それぞれ誇張して模式的に示す。
パンチ１の先端に有する二つの突出部は、穿孔動作の最初の段階でシート材に突き刺さってシート材を剪断し始めるため、図４に示す従来装置のように、パンチ１の軸心ｃの傾き方向と、パンチ１の先端に有する二つの突起部の突端同士を結ぶ方向とが同方向である場合は、パンチ１の図中では右側の突出部の先端部がダイス２と干渉して損傷を受けることとなる。パンチ１の先端に有する突出部は、シート材に突き刺すために鋭利に形成されて刃先角が小さいので、従来装置のような構成ではパンチ１の突出部に欠けや摩耗を生じ易い。
FIG. 3 shows the case of the sheet material punching apparatus of the present invention (hereinafter referred to as the invention apparatus) in the situation where the axial center c of the punch 1 is inclined due to the above-described uneven wear, and FIG. The case of (hereinafter referred to as a conventional device) is schematically shown exaggerated in FIG.
Since the two protrusions at the tip of the punch 1 pierce the sheet material and begin to shear the sheet material at the initial stage of the punching operation, the inclination of the axis c of the punch 1 is inclined as in the conventional apparatus shown in FIG. If the direction and the direction connecting the protrusions of the two protrusions at the tip of the punch 1 are the same direction, the tip of the right protrusion in the drawing of the punch 1 interferes with the die 2 and is damaged. Will receive. Since the protruding portion at the tip of the punch 1 is sharply formed to pierce the sheet material and has a small edge angle, the protruding portion of the punch 1 is likely to be chipped or worn in the configuration of the conventional apparatus.
これに対し、図３に示す発明装置のように、パンチ１の軸心ｃの傾き方向と、パンチ１の先端に有する二つの突起部の突端同士を結ぶ方向とが同方向ではない場合は、パンチ１の先端に有する二つの突出部（図中では前後に重なり一つの突出部のように示される）のいずれの突端も、ダイス２との有害な接触を行うことがなく干渉を生じることがない。したがって、パンチ１の先端に有する二つの突出部の突端同士を結ぶ方向と、カム３の軸心の方向とを同方向とすることによって、言い換えるならば、上述の突端同士を結ぶ方向と、カム３がパンチ１を押圧する力の作用線の移動方向とを交差させることによって、パンチ１の突起部に有する突端の偏摩耗を防止することができる。なお、本発明において、カム３がパンチ１を押圧する力の作用線の移動方向とは、図１に一例として示すシート材穿孔装置においては、カム３の回転によって移動する押圧力Ｐの作用点の移動方向に対応し、この場合は上述した摩擦力Ｆの作用方向と同方向となっている。 On the other hand, as in the inventive apparatus shown in FIG. 3, when the inclination direction of the axis c of the punch 1 and the direction connecting the protruding ends of the two protrusions at the tip of the punch 1 are not the same direction, Any one of the two protrusions at the tip of the punch 1 (shown as one protrusion overlapping in the front and back in the figure) may cause interference without causing harmful contact with the die 2. Absent. Therefore, by making the direction connecting the protrusions of the two protrusions at the tip of the punch 1 and the axis of the cam 3 the same direction, in other words, the direction connecting the protrusions described above and the cam By causing 3 to intersect the moving direction of the line of action of the force that presses the punch 1, it is possible to prevent uneven wear of the protruding end of the protruding portion of the punch 1. In the present invention, the moving direction of the line of action of the force with which the cam 3 presses the punch 1 is the point of action of the pressing force P that is moved by the rotation of the cam 3 in the sheet material punching apparatus shown as an example in FIG. In this case, the direction is the same as the direction in which the frictional force F acts.
本発明において、上述したパンチ１の軸心のカム３の軸心に対する離心量ｅは、パンチ１の穿孔行程におけるモーメントＭの平均値が零となるように設定することが望ましい。具体的には、モーメントＭを算定する上述の式のうち、第２項は第１項（振幅）に比べて一般には小さい値となることを勘案しつつ、パンチ１の穿孔行程におけるモーメントＭの平均値が零となるように設定することによって、パンチ１の先端に有する二つの突出部に生じると予測される偏摩耗量をモーメントＭの正側および負側の両方に振り分けることができる。このように設定することにより、パンチ１の先端に有する二つの突出部に生じると予測される偏摩耗量の絶対値の低減を図ることが可能となる。 In the present invention, it is desirable that the above-mentioned eccentricity e of the axis of the punch 1 with respect to the axis of the cam 3 is set so that the average value of the moment M in the punching stroke of the punch 1 becomes zero. Specifically, in the above formula for calculating the moment M, the second term is generally smaller than the first term (amplitude), and the moment M in the punching stroke of the punch 1 is taken into consideration. By setting the average value to be zero, it is possible to distribute the amount of partial wear predicted to occur in the two protrusions at the tip of the punch 1 to both the positive side and the negative side of the moment M. By setting in this way, it is possible to reduce the absolute value of the amount of uneven wear that is predicted to occur at the two protrusions at the tip of the punch 1.
図１に本発明の一例として示すシート材穿孔装置は、上述した作用効果を得るために、パンチ１の先端に有する二つの突出部の突端同士を結ぶ方向と、カム３の軸心の方向とを一致させて同方向とする構成（本発明の第１形態）を有し、言い換えるならば、上述の突端同士を結ぶ方向と、パンチ１を押圧するカム３の力の作用線の移動方向と交差させる構成（本発明の第２形態）を有している。 The sheet material punching device shown as an example of the present invention in FIG. 1 has a direction in which the protrusions of the two protrusions at the tip of the punch 1 are connected to each other, and a direction of the axis of the cam 3 in order to obtain the above-described effects. In the same direction (first form of the present invention), in other words, the direction connecting the above-mentioned protrusions and the moving direction of the line of action of the force of the cam 3 pressing the punch 1 It has an intersecting configuration (second embodiment of the present invention).
この構成を有することによって、カム３によるモーメントＭがパンチ１に作用することでパンチ１の軸心が傾いたとしても、パンチ１の先端に有する突出部とダイス２のエッジとが干渉して異常な接触を生じることがなくなった。このため、パンチ１の先端の突出部の異常摩耗を防止することができた。また、パンチ１の軸心をカム３の軸心に対してカム３の回転方向ｄ側に離心させることで、そして、パンチ１のカム３との接触面（頂面）を平面とすることで、パンチ１に作用するモーメントＭを低減することができた。 With this configuration, even if the axial center of the punch 1 is tilted due to the moment M generated by the cam 3 acting on the punch 1, the protrusion at the tip of the punch 1 interferes with the edge of the die 2 to cause an abnormality. Will no longer cause any contact. For this reason, it was possible to prevent abnormal wear of the protrusion at the tip of the punch 1. Further, by separating the axis of the punch 1 from the axis of the cam 3 in the rotational direction d side of the cam 3, and making the contact surface (top surface) of the punch 1 with the cam 3 flat. The moment M acting on the punch 1 could be reduced.
（実施例２）
図２は、本発明のシート穿孔装置においてパンチを押圧するカムに偏心カムを使用した一例を示しており、図２Ａはカム軸直角断面図、図２Ｂは正面図、図２Ｃはパンチ１のカムホルダ８に係る構成を明確にした斜視図である。
このシート材穿孔装置は、偏心カム３を用いることでモーメントの腕の長さを短くすることによってパンチ１に作用するモーメントＭを低減させている。また、偏心カム３をフォローするカムフォロアとなるカムホルダ８は、該偏心カム３を相対する二面でフォローする構造を有しており、これによって図１に示すシート材穿孔装置の構成においては必要となるパンチ１の復帰ばね６を排している。
(Example 2)
2 shows an example in which an eccentric cam is used as a cam for pressing a punch in the sheet punching device of the present invention, FIG. 2A is a cross-sectional view perpendicular to the cam shaft, FIG. 2B is a front view, and FIG. 8 is a perspective view in which the configuration according to FIG.
In this sheet material punching device, the moment M acting on the punch 1 is reduced by using the eccentric cam 3 to shorten the length of the arm of the moment. Further, the cam holder 8 serving as a cam follower for following the eccentric cam 3 has a structure for following the eccentric cam 3 on two opposing surfaces, and is thus necessary in the configuration of the sheet material punching device shown in FIG. The return spring 6 of the punch 1 is removed.
パンチ１は、後端部にＤ字形の頭部１ｂと首部１ａを、先端部に突出形状１ｆを有して形成されている。押え板７は、プラスチック製であって略短冊形状を有して形成され、その下面には二つのピン部７ａと、パンチ１の頭部１ｂに対応する形状を有する凹部７ｂとを有する。カムホルダ８は、略短冊状の板材を略Ｄ字形に曲げて形成され、該板材の両端がＤ字形の弦部の中央で対向するごとくの形状を有する。そして、カムホルダ８におけるＤ字形の弦部には、押え板７の二つのピン部７ａに対応するように二つのピン孔８ｂを有し、また、上述の板材を対向させた個所にはパンチ１の首部１ａに対応するように切り欠き８ａを有するとともに下方に折り曲げて形成された回り止め舌状部８ｃを有する。 The punch 1 is formed with a D-shaped head 1b and a neck 1a at the rear end and a protruding shape 1f at the tip. The pressing plate 7 is made of plastic and has a substantially strip shape, and has two pin portions 7 a and a concave portion 7 b having a shape corresponding to the head portion 1 b of the punch 1 on the lower surface thereof. The cam holder 8 is formed by bending a substantially strip-shaped plate material into a substantially D shape, and has a shape such that both ends of the plate material face each other at the center of the D-shaped chord portion. The D-shaped string portion of the cam holder 8 has two pin holes 8b so as to correspond to the two pin portions 7a of the presser plate 7, and a punch 1 is provided at a position where the above-described plate material is opposed. A notch 8a is formed so as to correspond to the neck 1a, and a non-rotating tongue 8c is formed by bending downward.
上述の部品は、パンチ１の頭部１ｂが押え板７の凹部７ｂに嵌入され、カムホルダ８の両端の切り欠き８ａがパンチ１の首部１ａを囲み、押え板７のピン部７ａがカムホルダ８のピン孔８ｂに嵌入されるように組み立てられている。この組み立てにおいて、回り止め舌状部８ｃの方向をパンチガイド４のＤ字形外形の弦部側となるようにして、パンチ１をパンチガイド穴４ａに挿入した後、偏心カム３がカムホルダ８部に挿入されている。また、パンチ１は、パンチ１のＤ字形の頭部１ｂが、押え板７、カムホルダ８を介して、パンチガイド４の弦部を経て回り止めされている。 In the above-described parts, the head 1 b of the punch 1 is fitted into the recess 7 b of the press plate 7, the notches 8 a at both ends of the cam holder 8 surround the neck 1 a of the punch 1, and the pin portion 7 a of the press plate 7 is the cam holder 8. It is assembled so as to be fitted into the pin hole 8b. In this assembly, after the punch 1 is inserted into the punch guide hole 4a so that the direction of the detent tongue-shaped portion 8c is on the chord side of the D-shaped outer shape of the punch guide 4, the eccentric cam 3 is attached to the cam holder 8 portion. Has been inserted. Further, the punch 1 has a D-shaped head 1 b of the punch 1 that is prevented from rotating via a presser plate 7 and a cam holder 8 and a string portion of the punch guide 4.
図２に本発明の一例として示すシート材穿孔装置は、上述した作用効果を得るために、パンチ１の先端に有する二つの突出部の突端同士を結ぶ方向と、カム３の軸心の方向とを一致させて同方向とする構成（本発明の第１形態）を有し、言い換えるならば、上述の突端同士を結ぶ方向と、パンチ１を押圧するカム３の力の作用線の移動方向と交差させる構成（本発明の第２形態）を有している。 The sheet material punching device shown as an example of the present invention in FIG. 2 has a direction connecting the two projecting ends of the punch 1 and the direction of the axis of the cam 3 in order to obtain the above-described effects. In the same direction (first form of the present invention), in other words, the direction connecting the above-mentioned protrusions and the moving direction of the line of action of the force of the cam 3 pressing the punch 1 It has an intersecting configuration (second embodiment of the present invention).
この構成を有することによって、上述した実施例１の場合と同様に、パンチ１の先端に有する突出部とダイス２のエッジとが干渉して異常な接触を生じることがなくなり、パンチ１の先端の突出部の異常摩耗を防止することができた。また、パンチ１のカム３との接触面（頂面）を平面とすることで、パンチ１に作用するモーメントＭを低減することができた。加えて、偏心カム３を用い、該偏心カム３を相対する二面で挟む構造を有するカムホルダ８をカムフォロアとして使用とすることで構造を簡素化することができ、これによりシート材穿孔装置の低コスト化に寄与することができた。 By having this configuration, as in the case of the first embodiment described above, the protruding portion at the tip of the punch 1 and the edge of the die 2 do not interfere with each other, and abnormal contact does not occur. Abnormal wear of the protrusion could be prevented. Further, the moment M acting on the punch 1 could be reduced by making the contact surface (top surface) of the punch 1 with the cam 3 flat. In addition, the structure can be simplified by using the eccentric cam 3 and using the cam holder 8 having a structure for sandwiching the eccentric cam 3 between two opposing surfaces as a cam follower. We were able to contribute to cost reduction.
１．パンチ、１ａ．首部、１ｂ．頭部、１ｆ．先端、２．ダイス、３．カム、４．パンチガイド、４ａ．パンチガイド穴、５．キー、６．復帰コイルばね、７．押え板、７ａ．ピン部、７ｂ．凹部、８．カムホルダ、８ａ．切り欠き部、８ｂ．ピン孔、８ｃ．回り止め舌状部、９．シートガイド、ｃ．パンチの軸心 1. Punch, 1a. Neck, 1b. Head, 1f. Tip, 2. 2. dice; 3. cam Punch guide, 4a. 4. Punch guide hole, Key, 6. 6. return coil spring; Presser plate, 7a. Pin part, 7b. Recess, 8. Cam holder, 8a. Notch, 8b. Pin holes, 8c. 8. Non-rotating tongue, A sheet guide, c. Punch axis
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