JP5988482B2 - Drilling device having a cylindrical drilling blade - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、紙類、樹脂フィルム類、金属箔類、あるいはこれらが積層されたもの(以下、まとめて「被穿孔物」という。)に対し、穿孔刃を接触させて穿孔する穿孔装置に関する。   The present invention relates to a perforating apparatus that perforates a paper, a resin film, a metal foil, or a laminate of these (hereinafter collectively referred to as “perforated object”) with a perforating blade. About.

従来、上述した被穿孔物に穿孔刃を接触させて穿孔する穿孔装置が使用されている。このような穿孔装置としては、例えば、ソレノイドの磁気力を利用したもの(特許文献1)やカム機構を利用したもの(特許文献2)があり、これらは穿孔刃が自らの軸周りに回転することなく被穿孔物に接触して穿孔する方式(以下「単動式」という。)である。また、2式のギヤ機構を利用したもの(特許文献3)や、一筋の螺旋状溝とこれに係合するピンを備えたクランク機構を利用したもの(特許文献4)があり、これらは穿孔刃が自らの軸周りに回転(自転)しながら被穿孔物に接触して穿孔する方式(以下「自転式」という。)である。穿孔抵抗を低減する観点からいえば、被穿孔物に対して刃先を喰い込ませながら打抜く単動式よりも、被穿孔物を自転する刃先で引き切りながら打抜く自転式が有利である。   2. Description of the Related Art Conventionally, a perforating apparatus that performs perforation by bringing a perforating blade into contact with the above-described object to be perforated has been used. As such a drilling device, for example, there are a device using a magnetic force of a solenoid (Patent Document 1) and a device using a cam mechanism (Patent Document 2), and these drilling blades rotate around their own axes. This is a method (hereinafter referred to as “single-acting type”) in which the object is perforated without being touched. In addition, there are those using two types of gear mechanisms (Patent Document 3) and those using a crank mechanism having a single spiral groove and a pin engaged therewith (Patent Document 4). This is a method in which the blade rotates (rotates) around its own axis while making contact with the object to be drilled (hereinafter referred to as “spinning type”). From the viewpoint of reducing the punching resistance, the rotation type in which the punched object is punched while being cut by the rotating blade edge is more advantageous than the single-acting type in which the punched object is punched while biting the edge of the drilled object.

また、上述した穿孔装置には、中実の円柱状に形成された穿孔刃(以下「中実刃」という。)や、中空の円筒状に形成された穿孔刃(以下「中空刃」という。)が使用されている。これら穿孔刃は、穿孔時の被穿孔物からの抗力を受けるため、穿孔刃の軸方向荷重や周方向荷重に対する機械的強度が問題になり、同じ外径であれば中実刃が優る。しかし、材料歩留や加工工数またはリードタイムの観点からいえば、専ら刃物用棒鋼から外形を切り出す中実刃よりも、専ら中空パイプの外周切削などで作製できる中空刃が有利である。また、穿孔抵抗を低減する観点からいえば、中実であるため面になる刃先部が被穿孔物を押圧しながら打抜く中実刃よりも、中空であるため薄肉になる刃先部が被穿孔物に喰い込みながら打抜く中空刃が有利である。   Further, in the above-described perforating apparatus, a perforating blade (hereinafter referred to as “solid blade”) formed in a solid columnar shape or a perforated blade formed in a hollow cylindrical shape (hereinafter referred to as “hollow blade”). ) Is used. Since these drilling blades receive a drag force from an object to be drilled at the time of drilling, the mechanical strength against the axial load and circumferential load of the drilling blade becomes a problem. If the outer diameter is the same, the solid blade is superior. However, from the viewpoint of material yield, processing man-hours, or lead time, a hollow blade that can be produced exclusively by outer peripheral cutting of a hollow pipe is more advantageous than a solid blade that cuts an outer shape exclusively from a steel bar for cutting tools. Also, from the viewpoint of reducing the perforation resistance, the blade tip portion that is thin because it is solid is more hollow than the solid blade that punches while pressing the object to be punched, so that the blade tip portion that is thin is thin. A hollow blade that is punched while biting into an object is advantageous.

特許文献5に開示された中空刃の一例を図9に示す。この中空刃は、円筒状のスリーブ110の一端縁を鋭利にして一方傾斜の刃先112(1つの尖頭刃)としたものであり、穿孔時の抗力をスリーブ110の円筒面内において受けていると考えられる。板金を円筒状に曲げた両端辺が長手方向(軸方向)に隙間115を形成可能に突合せた構造になっており、スリーブ110の外周には環状にリブ113が形成されている。そして、穿孔時にスリーブ110が楔効果により拡径するときに隙間115が形成され、このスリーブ110の隙間115がリブ113の押圧により閉じてスリーブ110の外周面と被穿孔物との摩擦が軽減された結果、被穿孔物に突き刺さった中空刃を容易に引き抜くことができる旨が記載されている。   An example of the hollow blade disclosed in Patent Document 5 is shown in FIG. This hollow blade is formed by sharpening one end edge of the cylindrical sleeve 110 to form an inclined blade edge 112 (one pointed blade), and receives a drag force during drilling in the cylindrical surface of the sleeve 110. it is conceivable that. Both ends of the sheet metal bent into a cylindrical shape have a structure such that a gap 115 can be formed in the longitudinal direction (axial direction), and an annular rib 113 is formed on the outer periphery of the sleeve 110. A gap 115 is formed when the diameter of the sleeve 110 is expanded due to the wedge effect during drilling, and the gap 115 of the sleeve 110 is closed by pressing of the rib 113 to reduce friction between the outer peripheral surface of the sleeve 110 and the drilled object. As a result, it is described that the hollow blade pierced into the drilled object can be easily pulled out.

また、この中空刃は、外周切削などをする中空パイプを用いず、例えばプレス装置で打抜いて作製できる板金製であるため、中空パイプを用いるよりも生産効率が良く、材料や製造コストについても有利である。さらに、板金は中空パイプよりも薄肉のものが多く流通しており、板金の厚みを利用することで鋭利な薄刃が形成でき、良好な切れ味を有する刃先を得ることができる。   In addition, this hollow blade is made of sheet metal that can be produced by punching with a press machine, for example, without using a hollow pipe that cuts the outer periphery, etc., so that the production efficiency is better than using a hollow pipe, and the material and production cost are also reduced. It is advantageous. Furthermore, many thin metal plates circulate more than hollow pipes, and by using the thickness of the metal plate, a sharp thin blade can be formed, and a cutting edge having a good sharpness can be obtained.

特開2000−301495号公報JP 2000-301495 A 特開2000−141294号公報JP 2000-141294 A 特開2006−943号公報JP 2006-943 A 特開平5−138599号公報JP-A-5-138599 特表2009−505849号公報Special table 2009-505849

本発明者は、特許文献5が開示する板金製の中空刃の技術思想を、2つ以上の尖頭刃を有する中空刃に適用することを検討した。
例えば、2つの尖頭刃を刃先部に有する板金製の中空刃は、穿孔時、刃先に対して被穿孔物から不均等な軸方向荷重(抗力)を受けることがある。このとき、中空刃は、スリーブの円筒面内において軸方向荷重を受けており、その機械的強度にはスリーブの材質、肉厚(板厚)や長さが影響すると考えられる。
This inventor examined applying the technical idea of the sheet metal hollow blade disclosed in Patent Document 5 to a hollow blade having two or more pointed blades.
For example, a sheet metal hollow blade having two pointed blades at the blade edge portion may receive an uneven axial load (drag) from the drilled object against the blade edge during drilling. At this time, the hollow blade receives an axial load in the cylindrical surface of the sleeve, and the mechanical strength of the hollow blade is considered to be affected by the material, thickness (plate thickness), and length of the sleeve.

このような板金製の中空刃において、スリーブの長手方向(軸方向)に隙間を有していると、この隙間を形成する2つの辺縁が相対的にずれるような軸方向変位を起こしやすくなる。もし、この荷重が想定を超えて過大であると、一方の尖頭刃が他方の尖頭刃と相対的に軸方向に大きくずれて塑性変形し、穿孔刃として使用できなくなる。なお、スリーブの刃先部と反対の端部を支持して軸方向荷重を受けることは可能であるが、スリーブがより長尺になると隙間により機械的強度が低下するため、スリーブは刃先の近傍に止まらず全体的な変形を起こしやすくなる。   In such a sheet metal hollow blade, if there is a gap in the longitudinal direction (axial direction) of the sleeve, it is easy to cause an axial displacement such that the two edges forming the gap are relatively displaced. . If this load is excessively larger than expected, one pointed blade is greatly displaced in the axial direction relative to the other pointed blade and plastically deformed and cannot be used as a drilling blade. Although it is possible to receive the axial load by supporting the end opposite to the blade edge of the sleeve, the mechanical strength of the sleeve decreases as the sleeve becomes longer. It does not stop and tends to cause overall deformation.

同様に、2つ以上の尖頭刃や波状刃を有する中空刃とし、これを穿孔時に大きな周方向荷重が作用する自転式に用いた場合、刃先に対して自転により生じる被穿孔物からの周方向荷重を円筒面内において受けることになる。この周方向荷重により、スリーブの刃先から続く板金の一方の辺縁が、隙間を拡大するような変位を起こしやすくなる。もし、この荷重が想定を超えて過大であるとスリーブが塑性変形し、穿孔刃として使用できなくなる。   Similarly, when a hollow blade having two or more pointed blades or wavy blades is used in a rotation type in which a large circumferential load is applied during drilling, the peripheral edge from the drilled object generated by rotation with respect to the blade edge A directional load is received in the cylindrical surface. This circumferential load makes it easier for one edge of the sheet metal that continues from the blade edge of the sleeve to be displaced so as to enlarge the gap. If this load is excessively larger than expected, the sleeve is plastically deformed and cannot be used as a drilling blade.

また、スリーブの長手方向(軸方向)に明らかな隙間を有している場合には、スリーブの縮径により、スリーブの内側(中空部)に入った穿孔屑が脱落し難くなり、スリーブの内側が穿孔屑の残留により目詰まりして中実刃のようになり、穿孔抵抗が増大してしまう可能性がある。   Also, when there is a clear gap in the longitudinal direction (axial direction) of the sleeve, due to the reduced diameter of the sleeve, the drilling waste that has entered the inside of the sleeve (hollow part) is difficult to fall off, and the inside of the sleeve However, there is a possibility that the clogging due to the remaining drilling scraps becomes like a solid blade, and the drilling resistance increases.

本発明は、特許文献5が開示する板金製の中空刃に係る上述した課題を解決し、軸方向荷重や周方向荷重に対する機械的強度が高く、単動式さらには自転式の穿孔装置に適用可能な構成にでき、さらには生産性や製造コストについても有利であり、切れ味が良好な中空刃を得ることにより、この中空刃を具備する穿孔抵抗がより小さい穿孔装置を提供するものである。   The present invention solves the above-described problems related to the sheet metal hollow blade disclosed in Patent Document 5, has high mechanical strength against axial loads and circumferential loads, and is applied to a single-acting or self-rotating drilling device. It is possible to obtain a hollow blade that can be configured as possible, is advantageous in terms of productivity and manufacturing cost, and has a good sharpness, thereby providing a drilling device having a lower punching resistance provided with this hollow blade.

本発明者は、中空刃を用いる穿孔メカニズムを詳細に検討し、金属板を曲げて円筒状に形成するにおいて、金属板の2つの辺縁を突合せて組み合わせることに係る新規な構成を見出し、本発明に到達した。   The present inventor has studied in detail the drilling mechanism using a hollow blade, and found a new configuration relating to combining the two edges of the metal plate abuttingly in bending and forming the metal plate into a cylindrical shape. The invention has been reached.

すなわち本発明は、被穿孔物に円筒状穿孔刃を接触させて穿孔する穿孔装置であって、前記円筒状穿孔刃は、金属板の2つの辺縁の突合せにより形成された円筒部と、該円筒部の軸方向の一端に形成された刃先部とを有し、前記円筒部は、前記金属板の一方の辺縁に形成された凹部と、該凹部に対応して他方の辺縁に形成された凸部とを有し、前記凹部と前記凸部とが、前記円筒部の円筒面内において組み合わされており、前記凹部と前記凸部との間に隙間が設けられている円筒状穿孔刃を具備する穿孔装置である。 That is, the present invention is a perforating apparatus for perforating by bringing a cylindrical perforating blade into contact with an object to be perforated, wherein the cylindrical perforating blade includes a cylindrical portion formed by abutting two edges of a metal plate, A cutting edge portion formed at one end of the cylindrical portion in the axial direction, and the cylindrical portion is formed on one edge of the metal plate and on the other edge corresponding to the recessed portion. A cylindrical perforation in which the concave portion and the convex portion are combined in a cylindrical surface of the cylindrical portion, and a gap is provided between the concave portion and the convex portion. A perforating apparatus having a blade.

本発明においては、前記凹部と前記凸部とが蟻継手になっていることが好ましい。また、前記刃先部が2以上の尖頭刃に形成されていることが好ましい。また、前記刃先部が波状刃に形成されている穿孔刃にすることができる。また、前記円筒状穿孔刃を前記円筒状穿孔刃の軸周りに回転しながら被穿孔物に接触させて穿孔する穿孔装置が好ましい。   In this invention, it is preferable that the said recessed part and the said convex part are dovetail joints. Moreover, it is preferable that the said blade edge part is formed in two or more pointed blades. Moreover, it can be set as the drilling blade by which the said blade edge | tip part is formed in the waved blade. In addition, a drilling apparatus is preferable in which the cylindrical drilling blade is rotated around the axis of the cylindrical drilling blade while making contact with an object to be drilled.

本発明によれば、軸方向荷重や周方向荷重に対する機械的強度が高く、単動式や自転式の穿孔装置に適用でき、さらには生産性や製造コストについても有利であり、切れ味が良好な円筒状穿孔刃を得ることができる。そして、この円筒状穿孔刃を具備することにより、穿孔時の穿孔抵抗が従来よりも低減された単動式や自転式の穿孔装置を得ることができる。特に、この円筒状穿孔刃を自転式の穿孔装置に具備することにより、穿孔時の穿孔抵抗をより低減することができる。   According to the present invention, the mechanical strength against axial load and circumferential load is high, and it can be applied to a single-acting or rotating drilling device. Further, it is advantageous in terms of productivity and manufacturing cost, and has a good sharpness. A cylindrical drilling blade can be obtained. By providing this cylindrical piercing blade, it is possible to obtain a single-acting or self-rotating piercing device in which the piercing resistance at the time of piercing is reduced as compared with the prior art. In particular, by providing this cylindrical piercing blade in a rotary piercing device, the piercing resistance during drilling can be further reduced.

本発明の穿孔装置の第一形態(単動式)の具体例の外観図である。It is an external view of the specific example of the 1st form (single action type) of the punching apparatus of this invention. 図1に示す穿孔装置の詳細構成を表す構成図である。It is a block diagram showing the detailed structure of the punching apparatus shown in FIG. 図1に示す穿孔装置に具備する穿孔刃(板金製の中空刃)の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a perforation blade (a sheet metal hollow blade) provided in the perforation apparatus shown in FIG. 1. 図3に示す穿孔刃の正面図である。FIG. 4 is a front view of the drilling blade shown in FIG. 3. 本発明の穿孔装置の第二形態(自転式)の具体例の外観図である。It is an external view of the specific example of the 2nd form (spinning type) of the punching apparatus of this invention. 図5に示す穿孔装置の詳細構成を表す構成図である。It is a block diagram showing the detailed structure of the punching apparatus shown in FIG. 図5に示す穿孔装置に具備する穿孔刃(板金製の中空刃)の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a perforation blade (a hollow blade made of sheet metal) included in the perforation apparatus shown in FIG. 5. 図7に示す穿孔刃の正面図である。It is a front view of the drilling blade shown in FIG. 特許文献5の図9から抜粋した穿孔刃部分の正面図である。FIG. 10 is a front view of a drilling blade portion extracted from FIG. 9 of Patent Document 5.

本発明は、被穿孔物に円筒状穿孔刃を接触させて穿孔する穿孔装置であって、この穿孔装置に具備する円筒状穿孔刃の構成に技術的特徴がある。
本発明において、円筒状穿孔刃は、金属板の2つの辺縁の突合せにより形成された円筒部と、該円筒部の軸方向の一端に形成された刃先部とを有する。そして、前記円筒部の形成においては、前記金属板の一方の辺縁に形成された凹部と、該凹部に対応して他方の辺縁に形成された凸部とを有するようにし、凹部と凸部とが形成しようとする円筒部の円筒面内において組み合わされている。
The present invention relates to a perforating apparatus for perforating by bringing a cylindrical perforating blade into contact with an object to be perforated, and there is a technical feature in the configuration of the cylindrical perforating blade included in the perforating apparatus.
In the present invention, the cylindrical perforated blade has a cylindrical portion formed by butting two edges of the metal plate, and a blade edge portion formed at one end in the axial direction of the cylindrical portion. In forming the cylindrical portion, a concave portion formed on one edge of the metal plate and a convex portion formed on the other edge corresponding to the concave portion are provided. Are combined in the cylindrical surface of the cylindrical part to be formed.

この金属板の2つの辺縁を継ぐための凹部と凸部とによる組み合わせ構造こそが、特許文献5が開示する板金製の中空刃には認められない、本発明における重要な技術思想である。この凹部と凸部との組み合わせ構造により、スリーブの変形を効果的に防止できる。例えば、刃先に対して不均等な軸方向荷重を受けて金属板の2つの辺縁が相対的にずれて軸方向に変位しようとしたとしても、円筒面内において凹部と凸部とがジクソーパズルのパーツのように互いに組み合わされているため、上述の軸方向の変位を確実に抑止することができ、スリーブの好ましくない塑性変形を防止することができる。   The combined structure of the concave portion and the convex portion for joining the two edges of the metal plate is an important technical idea in the present invention that is not recognized in the sheet metal hollow blade disclosed in Patent Document 5. Due to the combined structure of the concave and convex portions, the deformation of the sleeve can be effectively prevented. For example, even if an uneven axial load is applied to the cutting edge and the two edges of the metal plate are relatively displaced and try to move in the axial direction, the concave and convex portions in the cylindrical surface are Since they are combined with each other like parts, the above-described axial displacement can be reliably suppressed, and undesirable plastic deformation of the sleeve can be prevented.

また、例えば、刃先に対して大きな周方向荷重を受けて、刃先から遠い側の辺縁にくらべて刃先に近い側の辺縁の隙間がより大きく拡大しようとした場合には、凸部の角が凹部に当接し、互いに円筒面内の回転運動を妨げるように作用するため、穿孔の支障になる程に大きな円筒部の拡径による変形を抑止できる。この凹部と凸部が円周面内における回転運動を妨げるように互いに作用することについては、刃先から遠い側の辺縁にくらべて刃先に近い側の辺縁の隙間を閉じさせる周方向荷重を受ける場合も同様である。   In addition, for example, when a large circumferential load is applied to the cutting edge and the gap on the side closer to the cutting edge is larger than that on the side far from the cutting edge, the corner of the convex portion Are in contact with the recesses and act so as to prevent the rotational movement in the cylindrical surface from each other, so that the deformation due to the diameter expansion of the cylindrical portion that is large enough to hinder the drilling can be suppressed. Regarding the mutual action of the concave and convex portions so as to prevent rotational movement in the circumferential surface, the circumferential load that closes the gap on the edge closer to the blade edge than the edge on the side far from the blade edge is applied. The same applies when receiving.

本発明において、上述した凹部および凸部は、穿孔刃に対する負荷や使用条件などを考慮して選定するのがよく、四角形状、台形状や逆台形状、T字形状、ジグソーパズルのパーツの足のような風船状や茸状、半円形状や半楕円形状、あるいは三角形状などの形状にすることができる。このような形状であっても、凹部に対応する凸部に形成することにより、円筒面内において凹部と凸部とが軸方向の変位を互いに防止でき、また円周面内における回転運動を妨げるように互いが作用することができる。   In the present invention, the concave and convex portions described above are preferably selected in consideration of the load on the drilling blade and the use conditions, and are square, trapezoidal, inverted trapezoidal, T-shaped, jigsaw puzzle parts. Such a balloon shape, a bowl shape, a semicircular shape, a semi-elliptical shape, or a triangular shape can be used. Even in such a shape, by forming the convex portion corresponding to the concave portion, the concave portion and the convex portion can prevent each other from axial displacement within the cylindrical surface, and also prevent rotational movement within the circumferential surface. So that each other can act.

また、凹部と凸部との組み合わせ箇所や金属板の2つの辺縁の突合せ箇所は、穿孔に支障しない程のスリーブの弾性的な変形ができる構造にしておくと、金属板の可撓性をより効果的に利用できるため好ましい。例えば、凹部と凸部との間に適度の隙間を設けるとともに、当該突合せ箇所を溶接や接着などで固着しないでおくことが簡易である。また、凹部と凸部とを中間嵌めや締り嵌めによる組み合わせ構造にすることもでき、スリーブの拡径や縮径に対する機械的強度を高めることができる。   In addition, if the combination part of the concave part and the convex part and the joint part of the two edges of the metal plate are structured so that the sleeve can be elastically deformed so as not to interfere with perforation, the flexibility of the metal plate can be improved. It is preferable because it can be used more effectively. For example, it is easy to provide an appropriate gap between the concave portion and the convex portion, and not to fix the butt portion by welding or adhesion. Further, the concave portion and the convex portion can be combined with an intermediate fit or an interference fit, and the mechanical strength against the diameter expansion or contraction of the sleeve can be increased.

以下、本発明における円筒状穿孔刃の一例を具体的に挙げ、詳細に説明する。
図3(斜視図)、図4(正面図)に示す穿孔刃11は、金属板製の中空刃であって、プレス装置により所定形状に打抜いた金属板を円筒状に曲げ加工することにより、スリーブ11a(円筒部)が形成されている。また、スリーブ11aの長手方向(軸方向)の一端が刃先部に形成され、2つの鋭利な刃先11b(尖頭刃)を有する。この刃先部は、1つの尖頭刃であってもよいし、波状刃に形成されていてもよい。
Hereinafter, an example of the cylindrical perforation blade in the present invention will be specifically described and described in detail.
The perforating blade 11 shown in FIG. 3 (perspective view) and FIG. 4 (front view) is a hollow blade made of a metal plate, and is formed by bending a metal plate punched into a predetermined shape by a press device into a cylindrical shape. A sleeve 11a (cylindrical portion) is formed. Further, one end of the sleeve 11a in the longitudinal direction (axial direction) is formed at the blade edge portion, and has two sharp blade edges 11b (pointed blades). The cutting edge portion may be a single pointed blade or a wavy blade.

例えば、2つの刃先11bを有する場合、2つの刃先11bがなす谷底の位置に突合せ部11fを対応させると、穿孔時の金属板の辺縁の引っ掛かりを回避しやすい。なお、刃先を1つの尖頭刃にする場合は、刃先部において刃先端から最も離れた位置に突合せ部(突合せ部11fの相当箇所)を対応させることが好ましい。これにより、上述した引っ掛かり回避効果に加え、穿孔時に大きな軸方向荷重を受けても円筒部が座屈のような変形をし難くなる。   For example, in the case of having two cutting edges 11b, if the butted portion 11f is made to correspond to the position of the valley bottom formed by the two cutting edges 11b, it is easy to avoid catching the edge of the metal plate during drilling. In addition, when making a blade edge into one pointed blade, it is preferable to make a butt | matching part (equivalent part of the butt | matching part 11f) correspond to the position most distant from the blade front-end | tip in a blade edge | tip part. As a result, in addition to the above-described catch avoidance effect, the cylindrical portion is unlikely to be deformed like buckling even when subjected to a large axial load during drilling.

また、上述の曲げ加工された金属板の2つの辺縁は、突合せ部11e、11fの箇所で組み合わされている。この金属板の2つの辺縁を継ぐスリーブ11aの突合せ部11eの構造こそが、本発明における重要な特徴である。この突合せ部11eにおいては、角形溝状の凹部11dを設けた金属板の一方の辺縁と、この凹部11dに対応するように角形凸状の凸部11cを設けた金属板の他方の辺縁とが、円筒状のスリーブ11aの円筒面内において組み合わされた構造になっている。   Further, the two edges of the bent metal plate are combined at the locations of the butted portions 11e and 11f. The structure of the butting portion 11e of the sleeve 11a that connects the two edges of the metal plate is an important feature in the present invention. In this abutting portion 11e, one side edge of the metal plate provided with the rectangular groove-like concave portion 11d and the other side edge of the metal plate provided with the square convex-shaped convex portion 11c so as to correspond to the concave portion 11d. Are combined in the cylindrical surface of the cylindrical sleeve 11a.

この組み合わせ構造は、スリーブ11aの軸方向において1箇所だけでも構わないが、穿孔刃の全長や穿孔荷重などの諸条件に適するように、複数の箇所に設けることもできる。なお、「円筒面内において」とは、穿孔の障害になる程には、前記凹部および前記凸部が、円筒(スリーブ11a)の外径よりも外側に張り出さない態様をいう。   This combination structure may be provided at only one location in the axial direction of the sleeve 11a, but may be provided at a plurality of locations so as to suit various conditions such as the overall length of the drilling blade and the drilling load. The phrase “in the cylindrical surface” refers to an aspect in which the concave portion and the convex portion do not protrude outward beyond the outer diameter of the cylinder (sleeve 11a) to the extent that obstruction of perforation occurs.

この凸部11cと凹部11dとの組み合わせ構造により、穿孔刃11の刃先11bに対して不均等な軸方向荷重が作用しても、金属板の両辺縁の相対的な変位が抑止でき、スリーブ11aの変形を防止できる。例えば、凸部11cのある側の刃先11b(図4において右側に示す尖頭刃)に対する被穿孔物からの抗力がより大きく作用した場合には、凸部11cのある側の金属板の辺縁が軸方向に変位しようとする。   Due to the combined structure of the convex portion 11c and the concave portion 11d, even when an unequal axial load is applied to the cutting edge 11b of the drilling blade 11, relative displacement of both edges of the metal plate can be suppressed, and the sleeve 11a. Can be prevented from being deformed. For example, when the drag force from the drilled object acts on the cutting edge 11b on the side where the convex portion 11c is present (the sharp blade shown on the right side in FIG. 4), the edge of the metal plate on the side where the convex portion 11c is present Tries to move in the axial direction.

しかし、凸部11cと組み合わされた凹部11dが凸部11cを係止し続けて、凹部11dと凸部11cとがスリーブ11a面内において一体で変位しようとする。このため、凸部11cのある側の金属板の辺縁のみが軸方向へ変位することが妨げられる。よって、軸方向荷重を受けても軸方向に変形し難いためスリーブ11aを有する穿孔刃11は、通常の不均等な軸方向荷重によっては変形し難いものとなる。   However, the concave portion 11d combined with the convex portion 11c continues to lock the convex portion 11c, and the concave portion 11d and the convex portion 11c try to be displaced integrally in the surface of the sleeve 11a. For this reason, only the edge of the metal plate on the side where the convex portion 11c is present is prevented from being displaced in the axial direction. Therefore, the punching blade 11 having the sleeve 11a is not easily deformed by a normal unequal axial load because it is difficult to be deformed in the axial direction even if it receives an axial load.

上述した凹部11dと凸部11cとの組み合わせにおいて、図4中にθとして示す、凹部11dの辺縁が金属板の辺縁と交差してなす実部の角度(以下「溝角度」という。)は、言い換えれば凸部11cの辺縁が金属板の辺縁と交差してなす虚部の角度であるが、力学的には90度(軸方向と直角)が最も軸方向荷重に抗しやすく、0度(周方向に直角)に近づくにつれて軸方向荷重に抗し難くなる。   In the combination of the concave portion 11d and the convex portion 11c described above, the angle of the real part (hereinafter referred to as “groove angle”) formed by intersecting the edge of the concave portion 11d with the edge of the metal plate, shown as θ in FIG. In other words, it is the angle of the imaginary part formed by the edge of the convex portion 11c intersecting the edge of the metal plate, but 90 degrees (perpendicular to the axial direction) is the most mechanically resistant to the axial load. As the angle approaches 0 degrees (perpendicular to the circumferential direction), it becomes difficult to resist the axial load.

この溝角度θが90度以上になると、スリーブ11aを縮径する周方向荷重には抗することができるが、スリーブ11aを拡径する周方向荷重には力学的に抗することができなくなる。したがって、主たる抗力が軸方向荷重である単動式の穿孔装置に具備する穿孔刃としては、溝角度θが90度で形成された凹部11dと、この凹部11dに対応して形成された凸部11cとの組み合わせ構造を有している穿孔刃11は好ましいものになる。   When the groove angle θ is 90 degrees or more, the circumferential load that reduces the diameter of the sleeve 11a can be resisted, but the circumferential load that increases the diameter of the sleeve 11a cannot be mechanically resisted. Therefore, as a drilling blade provided in a single-acting drilling apparatus whose main drag is an axial load, a recess 11d formed with a groove angle θ of 90 degrees, and a protrusion formed corresponding to the recess 11d The drilling blade 11 having a combined structure with 11c is preferable.

また、穿孔刃11において、穿孔時の楔効果が穿孔刃の引き抜きを困難にしない程度であれば、スリーブ11aを拡径可能に形成しておくことは好ましい。例えば、突合せ部11e、11fにおいて、上述したように金属板の2つの辺縁を溶接や接着などで固着しない構造に形成しておくのである。これにより金属板の可撓性が利用でき、例えば、スリーブ11aの内側(中空部)に入り込んだ穿孔屑を刃先部とは反対端から押して排出しようとする場合などでは、スリーブ11aが弾性変形して拡径できるため穿孔屑の排出が容易になる。   Further, in the drilling blade 11, it is preferable to form the sleeve 11a so that the diameter can be increased if the wedge effect at the time of drilling does not make it difficult to pull out the drilling blade. For example, in the butt portions 11e and 11f, as described above, the two edges of the metal plate are formed so as not to be fixed by welding or adhesion. As a result, the flexibility of the metal plate can be utilized. For example, in the case of trying to discharge the perforated waste that has entered the inside (hollow part) of the sleeve 11a from the end opposite to the blade edge part, the sleeve 11a is elastically deformed. Since the diameter can be increased, the drilling waste can be easily discharged.

次に、円筒状穿孔刃を拡径するような周方向荷重が作用する場合に好適と考える、凹部と凸部との組み合わせ例を挙げて説明する。
図7(斜視図)、図8(正面図)に示す穿孔刃31は、上述した穿孔刃11と同様に、スリーブ31a(円筒部)と、2つの鋭利な刃先31b(尖頭刃)が形成された刃先部を有する。この刃先部は、1つの尖頭刃であってもよいし、波状刃に形成されていてもよい。なお、被穿孔物を引き切りながら穿孔する自転式の穿孔装置に具備する穿孔刃は、引き切りを営む刃数を考慮し、複数の尖頭刃を有するか、もしくは波状刃が好ましい。
Next, an example of a combination of a concave portion and a convex portion, which is considered suitable when a circumferential load that expands the diameter of a cylindrical drilling blade, is described.
The punching blade 31 shown in FIG. 7 (perspective view) and FIG. 8 (front view) is formed with a sleeve 31a (cylindrical portion) and two sharp cutting edges 31b (pointed blades) in the same manner as the punching blade 11 described above. A cutting edge portion. The cutting edge portion may be a single pointed blade or a wavy blade. In addition, the drilling blade provided in the rotation-type drilling apparatus that drills while cutting the object to be drilled preferably has a plurality of pointed blades or a wavy blade in consideration of the number of blades that perform the cutting.

また、穿孔刃31は、曲げ加工された金属板の2つの辺縁が、突合せ部31e、31fの箇所で組み合わされている。この突合せ部31eにおいて、蟻溝(ありみぞ)状の凹部31dを設けた金属板の一方の辺縁と、この凹部31dに対応するように蟻形(ありがた)状の凸部31cを設けた金属板の他方の辺縁とが、スリーブ31aの円筒面内において組み合わされた構造になっている。なお、穿孔刃11と同様に、突合せ部31e、31fにおいて、スリーブ31aが僅かに弾性変位して拡径できるようにしておくことは好ましい。   In addition, the perforation blade 31 is formed by combining two edges of the bent metal plate at the locations of the abutting portions 31e and 31f. In this abutting portion 31e, one edge of a metal plate provided with a dovetail-shaped concave portion 31d and a metal provided with a dovetail-shaped convex portion 31c corresponding to the concave portion 31d The other edge of the plate is combined in the cylindrical surface of the sleeve 31a. As with the perforating blade 11, it is preferable to allow the sleeve 31a to be slightly elastically displaced and expanded in diameter at the butting portions 31e and 31f.

穿孔刃31における凸部31cと凹部11dとの組み合わせ構造は、蟻継手(ありつぎて)と呼ばれる接合態様に属するものである。この蟻継手は、一般に、溝形状が逆ハの字状あるいは台形状に形成された蟻溝と呼ばれる凹部(雌型)に対し、この蟻溝に対応するよう形成された蟻形と呼ばれる凸部(雄型)を挿入して組み合わせることにより、凹部のある側と凸部のある側とを継ぐ、継手構造の一種である。   The combined structure of the convex portion 31c and the concave portion 11d in the drilling blade 31 belongs to a joining mode called a dovetail joint. This dovetail joint is generally a convex part called an ant-shape formed so as to correspond to this dovetail groove with respect to a concave part (female type) called an ant groove whose groove shape is formed in an inverted C shape or a trapezoidal shape. By inserting and combining (male type), it is a kind of joint structure that connects the side with the concave portion and the side with the convex portion.

上述した蟻継手に属する凹部と凸部との組み合わせ構造においては、凹部と凸部が互いにそれぞれの側の水平位置および垂直位置を相対的に拘束し合うように作用する。穿孔刃31では、この蟻継手の性質を利用した凹部31dと凸部31cとによる組み合わせ構造により、金属板の2つの辺縁がスリーブ31a面内において軸方向および周方向に相対的に変位することを妨げている。   In the above-described combined structure of the concave portion and the convex portion belonging to the dovetail joint, the concave portion and the convex portion act so as to relatively restrain the horizontal position and the vertical position on each side. In the drilling blade 31, the two edges of the metal plate are relatively displaced in the axial direction and the circumferential direction within the surface of the sleeve 31a by the combined structure of the concave portion 31d and the convex portion 31c using the properties of the dovetail joint. Is hindering.

つまり、凹部31dと凸部31cとが互いを係止し続け、スリーブ31a面内において互いが一体で変位しようとし、あるいはスリーブ31a面内におけるモーメントを互いが解消しようとする。このため、金属板の辺縁の一方のみが、スリーブ31a面内において軸方向あるいは周方向へ変位することが妨げられる。よって、軸方向荷重あるいは周方向荷重を受けてもスリーブ31aを有する穿孔刃31は、単動式で生じる通常の軸方向荷重や、あるいは自転式で生じる通常の周方向荷重によっては変形し難いものとなる。   That is, the concave portion 31d and the convex portion 31c continue to engage with each other, and try to displace each other integrally in the surface of the sleeve 31a, or try to cancel moments in the surface of the sleeve 31a. For this reason, only one of the edges of the metal plate is prevented from being displaced in the axial direction or the circumferential direction within the surface of the sleeve 31a. Therefore, even if it receives an axial load or a circumferential load, the drilling blade 31 having the sleeve 31a is not easily deformed by a normal axial load generated by a single acting type or a normal circumferential load generated by a rotation type. It becomes.

上述した蟻溝状の凹部31dにおいて、図8中にθとして示す、前記逆ハの字状あるいは前記台形状の傾斜をなす溝角度θは、穿孔時に作用する軸方向荷重や周方向荷重、および凹部や凸部の機械的強度を考慮して決定すべきである。この溝角度θは、穿孔刃31を軸方向荷重よりも周方向荷重を重視する自転式に具備する場合は、0度に近づけ過ぎると機械的強度が低下してしまうため、好ましくは40〜85度であり、より好ましくは50〜75度である。また、周方向荷重よりも軸方向荷重を重視する単動式に具備する場合は、溝角度θはより大きな70〜85度にしておくことが好ましい。   In the dovetail-shaped recess 31d described above, the groove angle θ, which is indicated by θ in FIG. 8 and forms the inclination of the inverted C shape or the trapezoidal shape, is an axial load or a circumferential load acting during drilling, and It should be determined in consideration of the mechanical strength of the recesses and protrusions. This groove angle θ is preferably 40 to 85 when the drilling blade 31 is provided in a rotating manner in which the circumferential load is more important than the axial load because the mechanical strength decreases if it is too close to 0 degrees. Degree, more preferably 50 to 75 degrees. Moreover, when it comprises in the single acting system which attaches importance to an axial load rather than a circumferential load, it is preferable to make groove angle (theta) 70-85 degree | times larger.

本発明における穿孔刃は、金属板を用いる中空刃であり、上述したように中空パイプを用いる中空刃よりも、生産効率、材料コスト、市場流通性、切れ味など幾多の点で有利である。特に、刃先の薄肉化による穿孔抵抗の低減効果は重要であり、これによる穿孔刃の寿命向上、穿孔装置のコンパクト化、省エネルギー化など、貢献度は大きい。例えば、中空パイプよりも薄肉の金属板の板厚を使用し、刃先の鋭利性に係る刃先角をなす斜面を狭く形成することができる。この刃先角をなす斜面がより狭いほど、機械的強度は低減するものの、この分以上に被穿孔物に対する刃先の切り込みによる穿孔抵抗が小さくなり、これに続く刃先部の喰い込みによる抵抗も小さくできる。   The perforating blade in the present invention is a hollow blade using a metal plate, and has advantages in many points such as production efficiency, material cost, market distribution, and sharpness as compared with the hollow blade using a hollow pipe as described above. In particular, the effect of reducing the drilling resistance due to the thinning of the blade edge is important, and this contributes greatly to improving the lifetime of the drilling blade, making the drilling device more compact, and saving energy. For example, the thickness of the metal plate that is thinner than the hollow pipe can be used, and the slope forming the edge angle related to the sharpness of the edge can be narrowly formed. Although the mechanical strength decreases as the slope forming the edge of the blade becomes narrower, the punching resistance due to the cutting of the blade edge against the drilled object becomes smaller than this, and the resistance due to the biting of the cutting edge portion can be reduced. .

したがって、本発明における金属板を用いる穿孔刃は、穿孔抵抗が小さくできるとともに、良好な切れ味を得ることができる。また、本発明において金属板の板厚は0.2〜1.0mmが好ましく、薄いほど穿孔抵抗を低減でき、厚いほど機械的強度を向上できる。被穿孔物が、軟質または薄い場合には0.05〜0.2mmの板厚が好ましく、硬質または厚い場合には1.0mm以上の板厚を適用することもできる。   Therefore, the piercing blade using the metal plate in the present invention can reduce the piercing resistance and obtain a good sharpness. In the present invention, the thickness of the metal plate is preferably 0.2 to 1.0 mm. The thinner the metal plate, the lower the perforation resistance, and the thicker, the mechanical strength can be improved. When the perforated material is soft or thin, a plate thickness of 0.05 to 0.2 mm is preferable, and when it is hard or thick, a plate thickness of 1.0 mm or more can be applied.

次に、上述した穿孔刃11あるいは穿孔刃31を具備する本発明の穿孔装置の具体例を挙げて、図面を引用して説明する。なお、穿孔時に穿孔刃が移動する方向を穿孔方向といい、穿孔後に穿孔刃が元の待機位置へ戻るために移動する方向を復帰方向という。   Next, a specific example of the drilling device of the present invention including the above-described drilling blade 11 or the drilling blade 31 will be described with reference to the drawings. The direction in which the drilling blade moves during drilling is referred to as the drilling direction, and the direction in which the drilling blade moves to return to the original standby position after drilling is referred to as the return direction.

(単動式の穿孔装置)
本発明の穿孔装置の第一形態は、穿孔刃を直線的に移動して被穿孔物に穿孔する穿孔装置であって、穿孔方向側で連続する互いに逆巻きの関係の二筋の螺旋状溝を軸の外周に備え、前記穿孔刃の移動方向に沿って前記軸が延長された回転軸体と、前記穿孔刃に連結し、前記螺旋状溝に対して係合し、前記回転軸体の回転を軸方向の移動に変換する誘導体と、を有し、前記回転軸体の回転により、前記誘導体が前記螺旋状溝の一方に沿って穿孔方向へ移動することによって、前記誘導体に連結した前記穿孔刃が穿孔方向へ移動し、前記穿孔刃が前記被穿孔物を穿孔した後、前記誘導体が前記螺旋状溝の他方に沿って復帰方向へ移動することによって、前記誘導体および前記穿孔刃が復帰方向へ移動する、穿孔装置である。
(Single-acting drilling device)
A first embodiment of a drilling device of the present invention is a drilling device that moves a drilling blade linearly to drill an object to be drilled, and includes two spiral grooves that are continuously wound in a reverse direction on the drilling direction side. A rotating shaft body provided on an outer periphery of the shaft, the shaft extending in the moving direction of the drilling blade, and connected to the drilling blade, engaged with the spiral groove, and rotating the rotating shaft body And the perforation connected to the derivative by moving the derivative along the one of the spiral grooves in the perforation direction by the rotation of the rotating shaft body. After the blade moves in the drilling direction and the drilling blade drills the workpiece, the derivative moves in the return direction along the other of the spiral grooves, so that the derivative and the drilling blade return in the return direction. A drilling device that moves to

上述した第一形態の具体例を、図1(外観図)、図2(構成図)に示す。なお、図3、図4の符号も参照する。
図1に示す穿孔装置は、図3、図4に例示した穿孔刃11を具備し、この穿孔刃11が軸周りに回転することなく直線的に移動し、被穿孔物に対して穿孔する単動式のものである。この穿孔装置は、駆動源であるモータ1と、被穿孔物(図示せず)に穿孔するための穿孔刃11と、該穿孔刃11を直線的に移動する穿孔刃駆動機構とを含み、直進する穿孔刃11の刃先11bが被穿孔物に喰い込むようにして打抜く穿孔態様を呈する。
Specific examples of the first embodiment described above are shown in FIG. 1 (outside view) and FIG. 2 (configuration diagram). Reference numerals in FIGS. 3 and 4 are also referred to.
The drilling device shown in FIG. 1 includes the drilling blade 11 illustrated in FIGS. 3 and 4, and the punching blade 11 moves linearly without rotating around its axis, and simply punches an object to be drilled. It is dynamic. This drilling device includes a motor 1 as a driving source, a drilling blade 11 for drilling an object to be drilled (not shown), and a drilling blade drive mechanism that moves the drilling blade 11 linearly, and travels straight. A punching mode in which the cutting edge 11b of the punching blade 11 is punched so as to bite into the drilled object is presented.

穿孔刃11の駆動機構は、穿孔刃11の移動方向(穿孔方向)に沿うようにして配置された回転軸体4と、穿孔刃11を連結する側であって回転軸体4と係合する誘導体5とを有する。回転軸体4は、軸が支持体6に設けられた穿孔方向に沿った貫通孔に連通され、両端側がフレーム7、8によって回転自在に支持されている。回転軸体4の外周には、互いに逆巻きの関係の二筋の螺旋状溝4aが設けられ、それぞれの螺旋状溝が穿孔方向側で連続に形成されている。また、回転軸体4のフレーム7側の軸端部には歯車3が設けられ、フレーム7に取り付けられたモータ1の回転軸には歯車2が設けられ、歯車2と歯車3とが噛み合っている。   The driving mechanism of the drilling blade 11 is engaged with the rotary shaft body 4 on the side connecting the rotary shaft body 4 and the rotary shaft body 4 arranged along the moving direction (perforation direction) of the drilling blade 11. Derivative 5 The rotating shaft body 4 is communicated with a through hole provided in the support body 6 along the perforating direction, and both ends are rotatably supported by the frames 7 and 8. The outer periphery of the rotating shaft body 4 is provided with two spiral grooves 4a that are reversely wound with each other, and the respective spiral grooves are continuously formed on the perforation direction side. A gear 3 is provided at the shaft end of the rotating shaft body 4 on the frame 7 side, and a gear 2 is provided on the rotating shaft of the motor 1 attached to the frame 7 so that the gear 2 and the gear 3 are engaged with each other. Yes.

誘導体5は、凸部5aを有し、支持体6の前記貫通孔に直行して設けられた孔に、凸部5aが回転軸体4の螺旋状溝に入り込む位置まで挿入されている。そして、誘導体5が後退して螺旋状溝から離脱しないように、板9を用いて飛び出し防止が図られている。これにより、誘導体5は、回転軸体4の螺旋状溝に対して係合し、回転軸体4の回転によって螺旋状溝に沿って回転軸体4の軸方向へ移動可能となる。   The derivative 5 has a convex portion 5 a and is inserted into a hole provided so as to go straight to the through hole of the support 6 to a position where the convex portion 5 a enters the spiral groove of the rotating shaft body 4. Further, the plate 9 is used to prevent the derivative 5 from retreating and leaving the spiral groove. As a result, the derivative 5 is engaged with the spiral groove of the rotating shaft body 4 and can move in the axial direction of the rotating shaft body 4 along the spiral groove by the rotation of the rotating shaft body 4.

また、好ましい実施態様においては、凸部5aの先端は力の伝達および部材の耐久性を考慮して板状に構成されており、螺旋状溝の角度の変化に従って誘導体5が支持体6に設けられた前記孔の中で自在に回転できるように構成されている。このような誘導体5が、穿孔方向に沿って軸が配置された回転軸体4の螺旋状溝を穿孔方向または復帰方向へ移動すると、支持体6もまた誘導体5と同方向に移動される。   In a preferred embodiment, the tip of the convex portion 5a is formed in a plate shape in consideration of force transmission and durability of the member, and the derivative 5 is provided on the support body 6 according to the change in the angle of the spiral groove. It is configured to be able to rotate freely in the formed hole. When such a derivative 5 moves in the drilling direction or the return direction in the spiral groove of the rotating shaft body 4 whose axis is arranged along the drilling direction, the support 6 is also moved in the same direction as the derivative 5.

上述した誘導体5を取り付けた支持体6に対し、穿孔刃11はピン10によって取り付けられている。したがって、穿孔刃11は、誘導体5が回転軸体4の回転を軸方向の移動に変換して移動するとき、誘導体5と同方向へ移動する支持体6によって、誘導体5と同方向へ移動されることになる。なお、回転軸体4の二筋の螺旋状溝が復帰方向側においても連続していると、モータ1の一方回転により穿孔から復帰の一連の動作を実施することができる。   The drilling blade 11 is attached by a pin 10 to the support 6 to which the above-described derivative 5 is attached. Therefore, the perforating blade 11 is moved in the same direction as the derivative 5 by the support 6 that moves in the same direction as the derivative 5 when the derivative 5 moves by converting the rotation of the rotary shaft 4 into the movement in the axial direction. Will be. If the two spiral grooves of the rotating shaft 4 are continuous on the return direction side, a series of operations from perforation to return can be performed by one rotation of the motor 1.

以上より、上述した構成によれば、回転軸体4の一方回転により、穿孔刃11は、誘導体5が一方の螺旋状溝に沿って穿孔方向へ移動されて穿孔方向へ移動し、被穿孔物となるシート材などに喰い込むようにして打抜くことができる。このとき、スリーブ11aの刃先11bに対して大きな軸方向荷重が作用する。しかし、突合せ部11eにおける凹部11dと凸部11cとの組み合わせ構造は、スリーブ11aの円筒面内において作用する当該軸方向荷重によっては解体され難い。   As described above, according to the configuration described above, by one rotation of the rotary shaft body 4, the drilling blade 11 moves in the drilling direction by moving the derivative 5 along the one spiral groove to move the drilling object. It can be punched out by biting into the sheet material. At this time, a large axial load acts on the cutting edge 11b of the sleeve 11a. However, the combined structure of the concave portion 11d and the convex portion 11c in the butt portion 11e is difficult to be disassembled by the axial load acting in the cylindrical surface of the sleeve 11a.

したがって、凹部11dまたは凸部11cの軸方向への変位が抑止されて穿孔刃11は容易に変形することがないため、誘導体5が他方の螺旋状溝に沿って復帰方向へ移動されて復帰方向へ移動する動作が阻害せれず、穿孔刃11は待機位置に戻ることができる。   Accordingly, since the displacement of the concave portion 11d or the convex portion 11c in the axial direction is suppressed and the drilling blade 11 is not easily deformed, the derivative 5 is moved in the return direction along the other spiral groove, and the return direction. Therefore, the drilling blade 11 can return to the standby position.

(自転式の穿孔装置)
次いで、本発明の穿孔装置の第二形態は、穿孔刃を回転させながら直線的に移動して被穿孔物に穿孔する穿孔装置であって、復帰方向側で連続する互いに逆巻きの関係の二筋の螺旋状溝を軸の外周に備え、前記穿孔刃の移動方向に沿って前記軸が延長され、かつ、前記軸の穿孔方向端部に前記穿孔刃が連結した回転軸体と、前記螺旋状溝に対して係合し、前記回転軸体の回転を前記回転軸体自体の軸方向の移動に変換する誘導体と、を有し、前記回転軸体の回転により、前記回転軸体が穿孔方向へ移動することによって、前記回転軸体に連結した前記穿孔刃が回転しながら穿孔方向へ移動し、前記穿孔刃が前記被穿孔物を穿孔した後、前記誘導体の前記螺旋状溝の他方への係合によって、前記回転軸体および前記穿孔刃が復帰方向へ移動する、穿孔装置である。
(Rotating drilling device)
Next, a second embodiment of the drilling device of the present invention is a drilling device that moves linearly while rotating the drilling blade and drills an object to be drilled. A rotating shaft body provided on the outer periphery of the shaft, the shaft extending along the moving direction of the drilling blade, and the drilling blade connected to an end of the shaft in the drilling direction, and the spiral And a derivative that engages with the groove and converts the rotation of the rotary shaft body into an axial movement of the rotary shaft body itself. The drilling blade connected to the rotary shaft body moves in the drilling direction while rotating, and the drilling blade drills the object to be drilled, and then the derivative is transferred to the other spiral groove. Due to the engagement, the rotary shaft and the drilling blade move in the return direction. A punching device.

上述した第二形態の具体例を、図5(外観図)、図6(構成図)に示す。なお、図7、図8の符号も参照する。
図5に示す穿孔装置は、図7、図8に例示した穿孔刃31を具備し、この穿孔刃31が軸周りに回転しながら直線的に移動し、被穿孔物に対して穿孔する自転式のものである。この穿孔装置は、駆動源であるモータ21と、被穿孔物(図示せず)に穿孔するための穿孔刃31と、該穿孔刃31を回転しながら直線的に移動する穿孔刃駆動機構とを含み、回転しながら直進する穿孔刃31の刃先31bにより、被穿孔物を引き切るように穿孔していく穿孔態様を呈する。
Specific examples of the second embodiment described above are shown in FIG. 5 (outside view) and FIG. 6 (configuration diagram). Reference numerals in FIGS. 7 and 8 are also referred to.
The boring device shown in FIG. 5 includes the boring blade 31 illustrated in FIGS. 7 and 8, and the boring blade 31 moves linearly while rotating around the axis, and rotates in order to drill the object to be drilled. belongs to. This drilling device includes a motor 21 as a driving source, a drilling blade 31 for drilling an object to be drilled (not shown), and a drilling blade drive mechanism that moves linearly while rotating the drilling blade 31. It includes a drilling mode in which the drilled object 31b is drilled by the cutting edge 31b of the drilling blade 31 that moves straight while rotating.

穿孔刃31の駆動機構は、穿孔刃31を連結する側であって該穿孔刃31の移動方向(穿孔方向)に沿うようにして配置された回転軸体24と、該回転軸体24と係合する誘導体25とを有する。回転軸体24は、2つの回転軸体フレーム27、28の組み合わせによって軸受として機能するガイド孔により、回転自在に穿孔方向に沿うように支持されている。回転軸体24の外周には、互いに逆巻きの関係の二筋の螺旋状溝24aが設けられ、それぞれの螺旋状溝が復帰方向側で連続に形成されている。   The driving mechanism of the drilling blade 31 is a side to which the drilling blade 31 is coupled and is arranged so as to be along the moving direction (drilling direction) of the drilling blade 31 and the rotary shaft 24. And the derivative 25 to be combined. The rotary shaft 24 is supported by a guide hole functioning as a bearing by a combination of two rotary shaft frames 27 and 28 so as to be rotatable along the drilling direction. The outer periphery of the rotating shaft body 24 is provided with two spiral grooves 24a that are reversely wound with each other, and each spiral groove is continuously formed on the return direction side.

また、回転軸体24には、穿孔方向側の軸端部に対して穿孔刃31がピン30で取り付けられ、復帰方向側の軸端部に対して歯車23が取り付けられている。この歯車23は、モータフレーム26に支持されたモータ21の回転軸に取り付けられた歯車22と噛み合っている。なお、歯車23は回転軸体24の軸方向への移動に伴って移動するため、歯車22および歯車23の噛み合いが外れないように、モータフレーム26により歯車23の軸方向への逃げを抑制しておくことが好ましい。   Further, the rotary shaft body 24 has a drilling blade 31 attached to the shaft end portion on the drilling direction side with a pin 30 and a gear 23 attached to the shaft end portion on the return direction side. The gear 23 meshes with a gear 22 attached to the rotation shaft of the motor 21 supported by the motor frame 26. Since the gear 23 moves as the rotary shaft 24 moves in the axial direction, the motor frame 26 prevents the gear 23 from escaping in the axial direction so that the gears 22 and 23 are not disengaged. It is preferable to keep it.

誘導体25は、凸部25aを有し、上述した回転軸体24のガイド孔に直行するように回転軸体フレーム28に設けられた孔に対し、凸部25aが回転軸体24の螺旋状溝に入り込む位置まで挿入されている。このように、回転軸体24外の回転軸体フレーム28に固定された誘導体25が、軸方向に移動自在に配置された回転軸体24と係合することにより、回転軸体24が自らの回転すなわち軸周りの自転により穿孔方向へ移動されるのである。したがって、回転軸体24の回転(自転)により、固定された誘導体25が回転軸体24の案内標点となって、一方または他方の螺旋状溝24aへ誘導体25が係合し、回転軸体24自体が穿孔方向または復帰方向へ移動することとなる。   The derivative 25 has a convex portion 25 a, and the convex portion 25 a is a spiral groove of the rotary shaft body 24 with respect to the hole provided in the rotary shaft body frame 28 so as to go straight to the guide hole of the rotary shaft body 24 described above. It is inserted to the position where it enters. In this way, the derivative 25 fixed to the rotating shaft body frame 28 outside the rotating shaft body 24 engages with the rotating shaft body 24 that is arranged to be movable in the axial direction, so that the rotating shaft body 24 has its own. It is moved in the drilling direction by rotation, ie, rotation around the axis. Accordingly, the rotation of the rotating shaft body 24 (rotation) causes the fixed derivative 25 to serve as a guide mark for the rotating shaft body 24, and the derivative 25 engages with one or the other spiral groove 24 a, thereby rotating the rotating shaft body. 24 itself moves in the drilling direction or the return direction.

上述した回転軸体24の穿孔方向側の軸端部に対し、穿孔刃31は取り付けられている。したがって、上述のように回転軸体24自体が軸方向への移動を生じた場合、回転軸体24に連結する穿孔刃31もまた回転軸体24と同方向へ移動されることになる。なお、回転軸体24の二筋の螺旋状溝が穿孔方向側においても連続していると、モータ21の一方回転により穿孔から復帰の一連の動作を実施することができる。   The drilling blade 31 is attached to the shaft end of the rotary shaft body 24 on the drilling direction side. Therefore, when the rotary shaft body 24 itself moves in the axial direction as described above, the drilling blade 31 connected to the rotary shaft body 24 is also moved in the same direction as the rotary shaft body 24. If the two spiral grooves of the rotating shaft body 24 are continuous on the drilling direction side, a series of operations from the drilling to the return can be performed by one rotation of the motor 21.

上述した構成によれば、回転軸体24の一方回転により、穿孔刃31は、誘導体25の一方の螺旋状溝への係合によって回転軸体24自体が穿孔方向へ回転しながら移動されるため、穿孔刃31もまた回転されながら、すなわち自転した状態で、穿孔方向へ移動されることになる。なお、穿孔刃31の移動量は、検出器32による検知情報(回転軸体24の移動量)に基づくモータ21の回転制御により、制御することができる。   According to the configuration described above, the rotary shaft body 24 is moved while the rotary shaft body 24 itself rotates in the drilling direction due to the engagement of the derivative 25 with the one spiral groove by one rotation of the rotary shaft body 24. The drilling blade 31 is also moved in the drilling direction while being rotated, that is, while being rotated. Note that the amount of movement of the punching blade 31 can be controlled by the rotation control of the motor 21 based on the information detected by the detector 32 (the amount of movement of the rotating shaft body 24).

以上より、穿孔刃31は、自転しながら移動して被穿孔物に接触し、刃先31bがシート材などの被穿孔物を周方向へ引き切りながら食い込み、被穿孔物に穿孔することができる。このとき、スリーブ31aの刃先31bに対して大きな周方向荷重が作用する。しかし、突合せ部31eにおいて蟻継手のような凹部31dと凸部31cとの組み合わせ構造を有するため、穿孔刃31は、スリーブ31aの円筒面内においてスリーブ31aを拡径するように作用する当該周方向荷重により、穿孔の支障になる程の変形を生じ難い。   As described above, the piercing blade 31 can move while rotating to contact the object to be punched, and the blade tip 31b can bite the object to be punched, such as a sheet material, in the circumferential direction to punch the object to be punched. At this time, a large circumferential load acts on the cutting edge 31b of the sleeve 31a. However, since the butting portion 31e has a combination structure of a concave portion 31d and a convex portion 31c such as a dovetail joint, the perforating blade 31 acts in such a circumferential direction that acts to expand the diameter of the sleeve 31a in the cylindrical surface of the sleeve 31a. Due to the load, it is difficult to cause deformation that would hinder drilling.

したがって、凹部31dまたは凸部31cの周方向へ拡径するような変位が抑止された穿孔刃31は容易に変形しなくなるため、誘導体25の他方の螺旋状溝への係合によって回転軸体24自体が回転しながら復帰方向へ移動する動作が阻害されず、穿孔刃31は自転しながら復帰方向へ移動して待機位置に戻ることができる。また、このように自転しながら直線的に移動できる穿孔刃31のような穿孔刃であれば、穿孔抵抗をさらに低減できることや、被穿孔物に喰い込んだまま抜けなくなるといった不具合を生じ難いことなどからして、多数のシート材などを積層した被穿孔物用の穿孔装置には好適である。   Therefore, since the drilling blade 31 in which the displacement of the concave portion 31d or the convex portion 31c is prevented from expanding in the circumferential direction is not easily deformed, the rotary shaft body 24 is engaged by the engagement of the derivative 25 with the other helical groove. The operation of moving in the return direction while rotating itself is not hindered, and the drilling blade 31 can move in the return direction while rotating and return to the standby position. In addition, if the piercing blade such as the piercing blade 31 that can move linearly while rotating in this way, the piercing resistance can be further reduced, and it is difficult to cause a problem that the piercing object cannot be pulled out while being caught. Therefore, it is suitable for a punching device for an object to be punched in which a large number of sheet materials are laminated.

本発明の穿孔装置は、第一形態や第二形態として上述したように、1つの穿孔刃を1つの駆動機構で往復移動できるため、例えば本発明の穿孔装置を所望の穿孔数分だけ複数用いて多数穿孔用の穿孔装置として構成することができる。この構成によれば、複数の駆動機構の駆動と非駆動を選択的に連動制御する複雑な制御方式でなく、個々の穿孔刃に対応した個々の駆動機構を個別に制御する簡易な制御方式が適用できるため、多数穿孔用の穿孔装置の低コスト化に寄与できる。   Since the perforating apparatus of the present invention can reciprocate one perforating blade with a single drive mechanism as described above as the first and second forms, for example, a plurality of perforating apparatuses according to the present invention are used for a desired number of perforations. Thus, it can be configured as a perforating apparatus for a large number of perforations. According to this configuration, a simple control method that individually controls each drive mechanism corresponding to each drilling blade is used instead of a complicated control method that selectively controls the drive and non-drive of a plurality of drive mechanisms. Since it can be applied, it can contribute to the cost reduction of the drilling apparatus for multiple drilling.

また、例えば、2組の本発明の穿孔装置を、平歯車、ラック・ピニオン、ベルト・プーリ、ワイヤ・プーリなどを利用して1つのモータに連結することにより、1つのモータの回転により2孔の穿孔を同時に実施することも可能になる。
上述したいずれの場合であっても、軸方向荷重が主となる単動式には上述した穿孔刃11のような形態の穿孔刃を、周方向荷重が主となる自転式には上述した穿孔刃31のような形態の穿孔刃を、適用することが好ましい。
Further, for example, by connecting two sets of punching devices of the present invention to one motor using a spur gear, a rack and pinion, a belt pulley, a wire pulley, etc., two holes are generated by the rotation of one motor. It is also possible to carry out perforation simultaneously.
In any of the cases described above, the punching blade in the form of the above-described drilling blade 11 is used for the single acting type in which the axial load is mainly used, and the above-described drilling is used in the rotation type in which the circumferential load is mainly used. It is preferable to apply a drilling blade in the form of the blade 31.

1.モータ、2.歯車、3.歯車、4.回転軸体、4a.螺旋状溝、5.誘導体、5a.凸部、6.支持体、7.フレーム、8.フレーム、9.板、10.ピン、11.穿孔刃、11a.スリーブ、11b.刃先、11c.凸部、11d.凹部、11e.突合せ部、11f.突合せ部、21.モータ、22.歯車、23.歯車、24.回転軸体、24a.螺旋状溝、25.誘導体、25a.凸部、26.モータフレーム、27.回転軸体フレーム、28.回転軸体フレーム、29.穿孔刃支持体、30.ピン、31.穿孔刃、31a.スリーブ、31b.刃先、31c.凸部、31d.凹部、31e.突合せ部、31f.突合せ部、32.検出器、110.スリーブ、112.刃先、113.リブ、115.隙間、θ:溝角度 1. Motor, 2. Gears, 3. Gears, 4. Rotating shaft body, 4a. 4. spiral groove; Derivatives, 5a. Convex part, 6. 6. support, Frame, 8. Frame, 9. Plate, 10. Pin, 11. Drilling blade, 11a. Sleeve, 11b. Cutting edge, 11c. Convex part, 11d. Recess, 11e. Butting part, 11f. Butt section, 21. Motor, 22. Gears, 23. Gears, 24. Rotating shaft 24a. Spiral groove, 25. Derivatives, 25a. Convex part, 26. Motor frame, 27. Rotating shaft body frame, 28. Rotating body frame, 29. Drilling blade support, 30. Pin, 31. Drilling blade, 31a. Sleeve, 31b. Cutting edge, 31c. Convex part, 31d. Recess, 31e. Butt, 31f. Butt, 32. Detector 110. Sleeve, 112. Cutting edge, 113. Ribs, 115. Clearance, θ: groove angle

Claims (5)

被穿孔物に円筒状穿孔刃を接触させて穿孔する穿孔装置であって、前記円筒状穿孔刃は、金属板の2つの辺縁の突合せにより形成された円筒部と、該円筒部の軸方向の一端に形成された刃先部とを有し、前記円筒部は、前記金属板の一方の辺縁に形成された凹部と、該凹部に対応して他方の辺縁に形成された凸部とを有し、前記凹部と前記凸部とが、前記円筒部の円筒面内において組み合わされており、前記凹部と前記凸部との間に隙間が設けられていることを特徴とする円筒状穿孔刃を具備する穿孔装置。 A perforating apparatus for perforating by making a cylindrical perforating blade contact with an object to be perforated, the cylindrical perforating blade comprising a cylindrical portion formed by butting two edges of a metal plate, and an axial direction of the cylindrical portion The cylindrical portion includes a recess formed on one edge of the metal plate, and a protrusion formed on the other edge corresponding to the recess. A cylindrical perforation characterized in that the concave portion and the convex portion are combined in a cylindrical surface of the cylindrical portion, and a gap is provided between the concave portion and the convex portion. A perforating apparatus having a blade. 前記凹部と前記凸部とが蟻継手になっていることを特徴とする請求項1に記載の円筒状穿孔刃を具備する穿孔装置。   The said recessed part and the said convex part are dovetail joints, The drilling apparatus which comprises the cylindrical drilling blade of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 前記刃先部が2以上の尖頭刃に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の円筒状穿孔刃を具備する穿孔装置。   The perforating apparatus having a cylindrical perforating blade according to claim 1 or 2, wherein the cutting edge portion is formed on two or more pointed blades. 前記刃先部が波状刃に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の円筒状穿孔刃を具備する穿孔装置。   The punching device having a cylindrical punching blade according to claim 1 or 2, wherein the cutting edge portion is formed in a wave-shaped blade. 前記円筒状穿孔刃を前記円筒状穿孔刃の軸周りに回転しながら被穿孔物に接触させて穿孔することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の円筒状穿孔刃を具備する穿孔装置。   5. The cylindrical perforating blade according to claim 1, wherein the cylindrical perforating blade is perforated while being rotated around an axis of the cylindrical perforating blade while being in contact with an object to be perforated. Drilling device.
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