JP6681650B2 - 線材の切断装置及び線材の切断方法 - Google Patents

Description

本発明は、比較的太い線材の外径を拡大させること無く切断し得る線材の切断装置及び線材の切断方法に関するものである。

従来、所定の張力のもとで供給される線材を被巻線部材に巻回させる巻線装置においては、巻線の前後にその線材を切断することが行われる。ここで、線材が比較的細いものである場合には、その線材を引き千切るようなことが行われるけれども、引き千切ることが困難な比較的太い線材を巻線する巻線装置では、その線材を切断する切断装置を別に設けることが行われる。

ここで、巻線装置等に設けられる線材の切断装置として、筒状のボディと、ボディの前端に枢支されボディの前端から前方に突出する先端側に切断部が形成された一対の切断レバー体と、そのボディに摺動可能に収容されエア圧により移動して切断部を開閉動作させる切断用スライダとを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この線材の切断装置における切断用スライダはエア圧によりボディ内部で移動し、そのスライダの移動により切断部の開き角度が小さくなり、その切断部に挟まれた切断の対象である線材を挟持可能に構成される。そして、線材を挟持した後にあっても切断用スライダをエア圧により更に移動させることにより、線材を挟持した切断部の開き角度は更に小さくなり、最終的にその開く角度がゼロに達して切断部における切断刃が互いに接触することによりその線材を切断するようになっている。

特開２００３−１８６３号公報

しかし、一対の切断レバー体の先端側に形成された切断部の間に線材を侵入させ、その切断部を互いに近づけて、その間にある線材に切断部を食い込ませ、切断刃が互いに接触するまで近づけることにより線材を切断させる上記従来の切断装置では、線材の上下から切断刃を食い込ませた場合に、その切断刃の食い込みに伴って線材が上下方向から圧縮され、その断面形状が左右方向に広がり、切断が完了した段階で左右方向に広がった切断面は、その左右方向の広がりが切断前の線材の直径を超える様な事態を生じさせる。

このように切断面の外形が線材の直径を超えるようなことが生じると、その線材の端部を引き回して被巻線部材にその線材を巻線する場合、直径が拡大した線材の端部が他の線材と接触し、線材が被覆導線のようなものであれば、その被覆を損傷させるような不具合を生じさせる。

また、例えば、中央孔を有するトロイダルコアへの巻線のように、被巻線部材が閉磁路を構成するものであれば、切断された線材の端部を被巻線部材の孔に挿通させた後にその外周近傍に折り返して、再び線材の端部を被巻線部材の孔に挿通させる様な作業を繰り返す必要がある。この場合において、切断された線材の端部が線材の直径を超えるようになると、拡大した線材の端部を被巻線部材の孔に挿通させることが困難になる不具合も生じさせる。

本発明の目的は、線材の外径を拡大させること無く切断し得る線材の切断装置及び線材の切断方法を提供することにある。

本発明は、横方向に延びる線材の上下に線材の幅方向の切込みを入れる上下の切り込み刃と、線材の幅方向の左右に線材の上下方向の切込みを入れる左右の切り込み刃とを備える線材の切断装置である。

その特徴ある構成は、上下の切り込み刃と左右の切り込み刃が線材に直交する単一の仮想平面上に設けられ、上下の切り込み刃の双方又は左右の切り込み刃の双方に、左右の切り込み刃のそれぞれの刃先又は上下の切り込み刃のそれぞれの刃先が進入する凹溝が左右方向の両側又は上下方向の両側に刃先から刃元に延びてそれぞれ形成されたところにある。

この場合、上下の切り込み刃と左右の切り込み刃のそれぞれの刃先における両歯面が仮想平面に対して対称を成して形成され、両歯面が成す刃先角が７０度以上１００度以下であることが好ましい。

そして、上下の切り込み刃と左右の切り込み刃のそれぞれが先端に刃先が形成された棒状部材である場合、線材が通過可能な中央孔が形成され、それぞれの刃先が中央孔に臨むように中央孔を中心に上下及び左右の切り込み刃を放射状に移動可能に支持する支持部材と、上下及び左右の切り込み刃を互いに離間させる方向に付勢する付勢手段と、支持部材の外周に回転可能に嵌入され上下及び左右の切り込み刃の基端が内周に接して回転により付勢手段の付勢力に抗して上下及び左右の切り込み刃を互いに接近させるリング状カムとを備えることができる。

この場合の付勢手段が、上下の切り込み刃を互いに離間させる方向に付勢する第一付勢手段と、左右の切り込み刃を互いに離間させる方向に付勢する第二付勢手段を備える場合、リング状カムが、内周面に上下の切り込み刃の基端がそれぞれ接触して回転により第一付勢手段の付勢力に抗して上下の切り込み刃を互いに接近させる第一リング状カムと、第一リング状カムに隣接して設けられ内周面に左右の切り込み刃の基端がそれぞれ接触して回転により第二付勢手段の付勢力に抗して左右の切り込み刃を互いに接近させる第二リング状カムとを備え、支持部材に設けられ上下の切り込み刃が互いに接近してそれぞれの刃先が接触するような第一リング状カムの回転を禁止する第一ストッパと、支持部材に設けられ左右の切り込み刃が互いに接近してそれぞれの刃先が接触するような第二カムの回転を禁止する第二ストッパとを更に備えることが好ましい。

一方、本発明の線材の切断方法は、上記線材の切断装置を用いた線材の切断方法であって、線材に直交する単一の仮想平面上に線材から上下及び左右に延びて設けられた上下及び左右の切り込み刃の刃先を線材の周囲に上下及び左右から食い込ませ、上下の切り込み刃の双方又は左右の切り込み刃の双方に左右方向の両側又は上下方向の両側に刃先から刃元に延びてそれぞれ形成された凹溝に、左右の切り込み刃のそれぞれの刃先又は上下の切り込み刃のそれぞれの刃先を進入させて線材を切断することを特徴とする。

この場合、上下及び左右の切り込み刃のそれぞれの刃先における両歯面を仮想平面に対して対称を成して形成し、両歯面が成す刃先角を７０度以上１００度以下として、切断された線材の両端部を四角錐台形状にそれぞれ塑性変形させることが好ましい。

本発明の線材の切断装置及び線材の切断方法では、線材に直交する単一の仮想平面上に線材から上下及び左右に延びて設けられた上下及び左右の切り込み刃を備え、それらの刃先を線材の周囲に上下及び左右から食い込ませるので、上下及び左右の切り込み刃の刃先は線材の周囲に上下及び左右から食い込むことになる。

ここで、上下の切り込み刃の刃先が線材に上下から食い込むと、その切り込み刃の食い込みに伴って線材が上下方向から圧縮され、その断面形状が横長の楕円のように、左右方向に広がろうとする。けれども、本願発明では、上下の切り込み刃の刃先を線材に上下から食い込ませるとともに、その上下の切り込み刃と同一仮想平面上にある左右の切り込み刃の刃先を線材に左右から食い込ませるので、線材の左右から食い込む左右の切り込み刃により、線材の切断箇所における左右方向に広がろうとする変形は禁止される。

このように周囲から食い込む刃先により線材の径方向外側への変形は防止されるので、周囲から食い込む刃先により線材は軸方向に延びて、上下又は左右の切り込み刃のそれぞれの刃先が接近した段階で、それらに包囲される部分が破断し、線材は切断されることになる。これにより、本発明では、線材の外径を拡大させること無く線材を切断することが可能になるのである。

そして、上下及び左右の切り込み刃のそれぞれの刃先における刃先角を７０度以上１００度以下とすると、切断された線材の両端部は、先細りの四角錐台形状にそれぞれ塑性変形することになり、例えば、中央孔を有するトロイダルコアへの巻線のように、被巻線部材が閉磁路を構成するものであっても、その被巻線部材の孔に先細の線材の端部を挿通させることに成り、その挿入作業は比較的容易となる。

本発明実施形態の線材の切断装置における線材と、上下の切り込み刃と、左右の切り込み刃との関係を示す斜視図である。 図６のＣ−Ｃ線断面図である。 その第一リング状カムの回転により上下の切り込み刃が互いに近づく状態を示す図２に対応する断面図である。 図６のＤ−Ｄ線断面図である。 その第二リング状カムの回転により左右の切り込み刃が互いに近づく状態を示す図４に対応する断面図である。 図８のＢ−Ｂ線断面図である。 図８のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の線材の切断装置の正面図である。 その上下の切り込み刃と左右の切り込み刃のそれぞれの刃先が線材の周囲に上下及び左右から食い込む状態を示す図である。 図９のＥ−Ｅ線断面図である。 図９のＦ−Ｆ線断面図である。

次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

図１に示す様に、本発明の線材の切断装置１０は、横方向に延びる線材１１の上下に線材１１の幅方向の切込みを入れる上下の切り込み刃１２，１３と、線材１１の幅方向の左右に線材１１の上下方向の切込みを入れる左右の切り込み刃１４，１５とを備える。

図２〜図７に示すように、上下の切り込み刃１２，１３と左右の切り込み刃１４，１５は、それぞれ先端に刃先が形成された棒状部材であって、本発明の線材の切断装置１０は、これらを移動可能に支持する厚肉円板状の支持部材２１を備える。

支持部材２１の中心軸上には線材１１が通過可能な中央孔２１ａが形成され、棒状部材である上下の切り込み刃１２，１３と左右の切り込み刃１４，１５が移動可能に挿通される挿通孔２１ｂが、その中央孔２１ａから放射状に四本形成される。

挿通孔２１ｂは一端が中央孔２１ａに貫通し、他端が支持部材２１の外周に開放する様に形成される。支持部材２１の外周に開放する挿通孔２１ｂの他端には、円柱状コロ２２を収容可能な凹溝２１ｃと、棒状部材である各切り込み刃１２〜１５の各挿通孔２１ｂに対する回転を禁止する為の幅狭部２１ｄと、挿通孔２１ｂに挿通された各切り込み刃１２〜１５を支持部材２１の半径方向外側に押し出すように付勢するコイルスプリング２３が挿入される切り欠き部２１ｅが、支持部材２１の外周から中央孔２１ａに向かって、この順序でそれぞれ支持部材２１の軸方向に中央孔２１ａと平行に形成される。

上下の切り込み刃１２，１３と左右の切り込み刃１４，１５は、それぞれの先端における刃先が中央孔２１ａに臨むように放射状に形成された挿通孔２１ｂに別々に挿通され、この上下及び左右の切り込み刃１２〜１５のそれぞれの基端側には、挿通孔２１ｂにおける幅狭部２１ｄに挟持されて挿通孔２１ｂに挿通されたそれぞれの切り込み刃１２〜１５の挿通孔２１ｂの軸心を中心とした回転を禁止すると共に、この棒状部材である切り込み刃１２〜１５に嵌入されたコイルスプリング２３の端部が接触するフランジ部１２ｄ〜１５ｄがそれぞれ形成される。

コイルスプリング２３は各切り込み刃１２〜１５の先端側からそれぞれ嵌入され、その状態で各切り込み刃１２〜１５は先端側から各挿通孔２１ｂに挿入される。するとコイルスプリング２３は切り欠き部２１ｅに収容され、その状態で一端がフランジ部１２ｄ〜１５ｄに接触するコイルスプリング２３は、その他端が各切り込み刃１２〜１５の先端側の切り欠き部２１ｅに当接して圧縮されるように構成される。

そして、圧縮されて切り欠き部２１ｅに収容されたコイルスプリング２３は、伸張しようとする付勢力により、フランジ部１２ｄ〜１５ｄを支持部材２１の外側に付勢して、上下又は左右の切り込み刃１２〜１５を互いに離間させる方向に付勢するように構成される。

従って、上下の切り込み刃１２，１３にそれぞれ嵌入されたコイルスプリング２３，２３は、上下の切り込み刃１２，１３を互いに離間させる方向に付勢する第一付勢手段となり、左右の切り込み刃１４，１５にそれぞれ嵌入されたコイルスプリング２３，２３は、左右の切り込み刃１４，１５を互いに離間させる方向に付勢する第二付勢手段となる。

図６及び図７に示すように、凹溝２１ｃには、各切り込み刃１２〜１５の他端におけるフランジ部１２ｄ〜１５ｄに当接するコロ２２がそれぞれ挿入され、そのコロ２２の凹溝２１ｃからの軸方向における移動を禁止する円板状の蓋板２４が支持部材２１の両側にそれぞれ設けられる。この円板状の蓋板２４は支持部材２１の外径と略同一の外径を有し、凹溝２１ｃを両側から蓋してその凹溝２１ｃに収容されたコロ２２の軸方向の移動を防止すると共に、中央には中央孔２１ａと同径又はそれより大きな直径の丸孔２４ａがその中央孔２１ａに連通するように形成され、この丸孔２４ａ及び中央孔２１ａに線材１１を挿通可能に構成される。

支持部材２１には、第一及び第二リング状カム２６，２７が重なった状態で別々に独立して回転可能に嵌入される。この支持部材２１の両側には、蓋板２４を介して、第一及び第二リング状カム２６，２７の支持部材２１周囲からの軸方向の離脱を防止する取付具２８及びカバー材２９が設けられる。

図７及び図８に示すように、取付具２８は方形状の平板部材であって、その取付具２８の先端の側面に支持部材２１が設けられる。取付具２８の基端側には第一及び第二リング状カム２６，２７を回転させるアクチュエータ３１，３２が取付けられ、支持部材２１が設けられた先端側には、支持部材２１の中央孔２１ａに連通する貫通孔２８ａが形成される。

カバー材２９は、支持部材２１の外径より大きくかつ第一及び第二リング状カム２６，２７の外径より小さな外径を有し、厚肉円板状の支持部材２１に嵌入された第一及び第二リング状カム２６，２７を取付具２８と共に挟んで、その軸方向の移動を防止すると共に、中央には丸孔２４ａと同径の連通孔２９ａがその丸孔２４ａに連通するように形成される。

カバー材２９には、連通孔２９ａを塞ぐ第一補助板４１が固定され、その第一補助板４１には、線材１１を支持部材２１の中央孔２１ａに案内する第一はとめ４２が取付けられる。

一方、取付具２８には、貫通孔２８ａを塞ぐ第二補助板４３が固定され、その第二補助板４３には、第一はとめ４２により案内されて支持部材２１の中央孔２１ａを貫通した線材１１を外部に案内する第二はとめ４４が取付けられる。

図２及び図３に示すように、支持部材２１の外周に回転可能に嵌入された第一リング状カム２６は、内周面にコロ２２を解して上下の切り込み刃１２，１３の基端がそれぞれ接触し、回転により第一付勢手段であるコイルスプリング２３の付勢力に抗して上下の切り込み刃１２，１３を互いに接近させる様にその内周面が形成される。

一方、その第一リング状カム２６に隣接して支持部材２１の外周に回転可能に嵌入された第二リング状カム２７は、図４及び図５に示すように、その内周面にコロ２２を介して左右の切り込み刃１４，１５の基端がそれぞれ接触し、回転により第二付勢手段であるコイルスプリング２３の付勢力に抗して左右の切り込み刃１４，１５を互いに接近させる様にその内周面が形成される。

図８に示すように、取付具２８の基端側に取付けられるアクチュエータは、この第一及び第二リング状カム２６，２７を別々に回転させる流体圧シリンダ３１，３２である。即ち、先端に支持部材２１が設けられた取付具２８の基端にはその上下に流体圧シリンダ３１，３２の基端がそれぞれ枢支される。

第一及び第二リング状カム２６，２７の周囲にはそれぞれ操作片２６ａ，２７ａが取付具２８の上下方向に突出するように別々に取付けられ、第一リング状カム２６に取付けられた操作片２６ａに、第一流体圧シリンダ３１の出没ロッド３１ａが枢支され、第二リング状カム２７に取付けられた操作片２７ａに、第二流体圧シリンダ３２の出没ロッド３２ａが枢支される。そして、各流体圧シリンダ３１，３２の出没ロッド３１ａ，３２ａをそれらの本体部３１ｂ，３２ｂから突出させることにより、第一及び第二リング状カム２６，２７を回転可能に構成される。

一方、取付具２８の支持部材２１が設けられた先端には、各流体圧シリンダ３１，３２の本体部３１ｂ，３２ｂから突出する出没ロッド３１ａ，３２ａの先端又はその出没ロッド３１ａ，３２ａの先端が枢支された操作片２６ａ，２７ａが当接して、第一及び第二リング状カム２６，２７の回転角度を制限するストッパ３３，３４が設けられる。

この実施の形態におけるストッパ３３，３４は操作片２６ａ，２７ａが当接するネジ部材３３，３４であって、そのネジ部材３３，３４が螺着される螺着材３５が取付具２８の先端に取付けられる。よって、螺着材３５に対してネジ部材３３，３４を回転させることにより、そのネジ部材３３，３４に操作片２６ａ，２７ａが当接するまでの出没ロッド３１ａ，３２ａの突出量が変化し、これにより、第一及び第二リング状カム２６，２７の回転角度を制限するように構成される。

そして、本発明の特徴ある構成は、図６及び図７の拡大図に示すように、厚肉円板状の支持部材２１の中央孔２１ａに直交する仮想平面Ｍ上に放射状に挿通孔２１ｂが形成され、それらの挿通孔２１ｂに移動可能に挿通された上下の切り込み刃１２，１３と左右の切り込み刃１４，１５が、中央孔２１ａを通過する線材１１に直交する単一の仮想平面Ｍ上に設けられたところにある。

ここで、上下の切り込み刃１２，１３と左右の切り込み刃１４，１５のそれぞれの刃先における両歯面１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂは仮想平面Ｍに対して対称を成して形成される。

その一方で、このような切り込み刃１２〜１５を単一の仮想平面Ｍ内に設けると、中央孔２１ａに突出するそれらの刃先は互いに干渉することになるので、図１，図６及び図７に示すように、上下の切り込み刃１２，１３の双方、又は左右の切り込み刃１４，１５の双方に、左右の切り込み刃１４，１５のそれぞれの刃先、又は上下の切り込み刃１２，１３のそれぞれの刃先が進入する凹溝１４ｃ，１５ｃが、左右方向の両側又は上下方向の両側に刃先から刃元に延びてそれぞれ形成される。

図１，図６及び図７には、左右の切り込み刃１４，１５の双方に、上下の切り込み刃１２，１３のそれぞれの刃先が進入する凹溝１４ｃ，１５ｃが、上下方向の両側に刃先から刃元に延びてそれぞれ形成される場合を示す。これにより、線材１１が切断される以前にそれらの刃先が互いに干渉することを防止可能に構成される。

そして、図６及び図７に示すように、上下の切り込み刃１２，１３と左右の切り込み刃１４，１５のそれぞれの刃先における両歯面１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂが仮想平面Ｍに対して対称を成し、その仮想平面Ｍに対して成す角度αが全て同一になるように形成される。そして、両歯面１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂが成す刃先角θは７０度以上１００度以下に形成される。この場合の、更に好ましい刃先角θは８０度以上９０度以下である。

次に、このように構成された線材の切断装置を用いた本発明の線材の切断方法について説明する。

図１に示す様に、本発明の線材の切断方法は、線材１１に直交する単一の仮想平面Ｍ上に線材１１から上下及び左右に延びて設けられた上下及び左右の切り込み刃１２〜１５の刃先を、実線矢印で示すように線材１１の周囲に上下及び左右から食い込ませて線材１１を切断することを特徴とする。

上記線材の切断装置１０を用いる場合、図６及ぶ図７に示すように、カバー材２９に固定された第一補助板４１の第一はとめ４２に切断対象となる線材１１を挿通させ、線材１１を支持部材２１の中央孔２１ａに案内する。そして、第一はとめ４２により案内されて支持部材２１の中央孔２１ａを貫通した線材１１を取付具２８に固定された第二補助板４３の第二はとめ４４に通過させて、切断の対象となる線材１１を支持部材２１の中央孔２１ａに貫通させる。

この時、図２及び図４に示すように、流体圧シリンダ３１，３２の出没ロッド３１ａ，３２ａは本体３１ｂ，３２ｂ内に没入させて、上下及び左右の切り込み刃１２〜１５をそれぞれ互いに離間させ、図９（ａ）に示すように、その中央孔２１ａの内部にそれら切り込み刃１２〜１５の刃先が進入していない状態で、線材１１をその中央孔２１ａに挿通させる。

その後、図１の実線矢印で示すように、上下及び左右の切り込み刃１２〜１５の刃先を線材１１の周囲に上下及び左右から食い込ませる。上記線材の切断装置１０を用いる場合、図３及ぶ図５に示すように、流体圧シリンダ３１，３２の出没ロッド３１ａ，３２ａを本体３１ｂ，３２ｂから突出させて、第一及び第二リング状カム２６，２７をそれぞれ回転させ、上下及び左右の切り込み刃１２〜１５をそれぞれ互いに接近させることにより行われる。

上下及び左右の切り込み刃１２〜１５をそれぞれ互いに接近させると、図９（ｂ）に示すように、それらの刃先は中央孔２１ａの内部に周囲から中央に向かって突出し、上下及び左右の切り込み刃１２〜１５の刃先は線材１１の周囲に上下及び左右から食い込むことになる。

ここで、上下の切り込み刃１２，１３の刃先が線材１１に上下から食い込むと、その切り込み刃１２〜１５の食い込みに伴って線材１１は上下方向から圧縮され、その断面形状は一点鎖線で示す横長の楕円のように、左右方向に広がろうとする。けれども、本願発明では、上下の切り込み刃１２，１３の刃先を線材１１に上下から食い込ませるとともに、その上下の切り込み刃１２，１３と同一仮想平面Ｍ上にある左右の切り込み刃１４，１５の刃先を線材１１に左右から食い込ませるので、線材１１の左右から食い込む左右の切り込み刃１４，１５により、線材１１の切断箇所における左右方向に広がろうとする変形は禁止される。

これは、左右の切り込み刃１４，１５の刃先が線材１１に食い込む場合を考えても同様であって、左右の切り込み刃１４，１５の刃先が線材１１に左右から食い込むと、その切り込み刃１２〜１５の食い込みに伴って線材１１は左右方向から圧縮され、その断面形状は上下方向に広がろうとする。けれども、本願発明では、左右の切り込み刃１４，１５の刃先を線材１１に左右から食い込ませるとともに、その左右の切り込み刃１４，１５と同一仮想平面Ｍ上にある上下の切り込み刃１２，１３の刃先を線材１１に上下から食い込ませるので、線材１１の上下から食い込む上下の切り込み刃１２，１３により、線材１１の切断箇所における上下方向に広がろうとする変形は禁止される。

このように周囲から食い込む刃先により線材１１の径方向外側への変形は防止されるので、図１０及び図１１に示すように、周囲から食い込む刃先により線材１１は軸方向に延びて、上下又は左右の切り込み刃１４，１５のそれぞれの刃先が接近した段階で、それらに包囲される部分が破断し、線材１１は切断されることになる。これに依り、本発明の線材の切断方法では、線材１１の外径を拡大させること無く線材１１を切断することが可能になるのである。

ここで、上記線材の切断装置１０では、上下の切り込み刃１２，１３を互いに接近させる第一リング状カム２６と左右の切り込み刃１４，１５を互いに接近させる第二リング状カム２７を別々に設けているので、上下及び左右の切り込み刃１２〜１５の接近動作に時間差を設けることができる。

例えば、上下の切り込み刃１２，１３の刃先を線材１１に上下から食い込ませた後に、左右の切り込み刃１４，１５の刃先を線材１１に左右から食い込ませるようなこともできる。この実施の形態では、左右の切り込み刃１４，１５の双方に、上下の切り込み刃１２，１３のそれぞれの刃先が進入する凹溝１４ｃ，１５ｃを形成したので、上下の切り込み刃１２，１３のそれぞれの刃先が互いに接触するまで近づけることはできない。

このため、この上下の切り込み刃１２，１３の間の線材１１が破断しない場合もあるので、その後、左右の切り込み刃１４，１５の刃先を線材１１に左右から食い込ませて、左右の切り込み刃１４，１５の刃先を互いに近づけることにより、その間の線材１１を確実に破断させて、切断面が線材１１の直径を超えないように確実に線材１１を切断させることもできる。

このように切断面が線材１１の直径を超えないようであれば、その線材１１の端部を引き回して被巻線部材にその線材１１を巻線するような場合であっても、その線材１１の端部が他の線材１１と接触して他の線材１１を損傷させるようなことは回避される。

また、上下の切り込み刃１２，１３と左右の切り込み刃１４，１５を単一の仮想平面Ｍ内に設けると、中央孔２１ａに突出するそれらの刃先は互いに干渉することになるけれども、左右の切り込み刃１４，１５の双方に、上下の切り込み刃１２，１３のそれぞれの刃先が進入する凹溝１４ｃ，１５ｃを上下方向の両側に刃先から刃元に延びてそれぞれ形成したので、線材１１が切断される以前にそれらの刃先が互いに干渉することを防止することができる。

そして、線材１１が切断された後等に上下の切り込み刃１２，１３と左右の切り込み刃１４，１５の刃先が互いに干渉するおそれがある場合には、第一及び第二ストッパ３３，３４によりそれらの接近を一定条件下で制限することにより、それらの刃先が接触する様な事態を確実に防止することができる。

また、図１０及び図１１に示すように、上下の切り込み刃１２，１３と左右の切り込み刃１４，１５のそれぞれの刃先における両歯面１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂが仮想平面Ｍに対して対称を成して形成され、それらの両歯面１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂが成す刃先角θが比較的鈍角である７０度以上１００度以下であれば、この切り込み刃１２〜１５の刃先が線材１１に上下及び左右から食い込むと、それらの歯面１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂが接触する線材１１の周囲はそれらの歯面１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂに沿って塑性変形する。

このように周囲から食い込む刃先により仮想平面Ｍが交差する線材１１は局部的にくびれ、周囲から食い込む刃先の刃先角θにより線材１１はその仮想平面Ｍを境に、一点鎖線矢印で示すように、互いに異なる方向に押しやられることになる。そして、上下又は左右の切り込み刃１４，１５のそれぞれの刃先が接近した段階で、それらに包囲される部分が破断し、図１に示す様に、切断された線材１１の端部は、その破断面を頂面とする四角錐台形状にそれぞれ塑性変形することになる。

このように刃先角θを７０度以上１００度以下とすると、線材１１を切断した段階でその線材１１の端部を四角錐台形状に塑性変形させることが可能になる。すると、例えば、トロイダルコアへの巻線のように、被巻線部材が閉磁路を構成するものであれば、切断された線材１１の端部を被巻線部材の孔に挿通させる必要が生じるけれども、その孔への線材端部の挿通作業が容易になり、既に巻回された線材１１にその端部が接触したとしても、角錐台形状からすると、既にまかれた線材１１を損傷させるようなことも少なくなる。

ここで、刃先角θが７０度未満であると、線材１１の周囲から上下及び左右の切り込み刃１２〜１５の刃先を相当程度食い込ませなければ線材１１を切断することができず、線材の端部をきれいな四角錘台形状にすることが困難となる。

一方、その刃先角θが１００度を超えると、線材１１の潰れが大きくなって、潰れが刃の凹溝１４ｃ，１５ｃに入り込んで、きれいな四角錘台形状にならなかったり、線材１１のカスがその凹溝１４ｃ，１５ｃに残ってしまったりするおそれがある。そして、更に好ましい刃先角θは、８０度から９０度の範囲である。

なお、上述した実施の形態では、左右の切り込み刃１４，１５の双方に、上下の切り込み刃１２，１３のそれぞれの刃先が進入する凹溝１４ｃ，１５ｃが、上下方向の両側に刃先から刃元に延びてそれぞれ形成される場合を示した。けれども、図示しないが、上下の切り込み刃１２，１３の双方に、左右の切り込み刃１４，１５のそれぞれの刃先のそれぞれの刃先が進入する凹溝を、左右方向の両側に刃先から刃元に延びてそれぞれ形成し、それらの刃先が互いに干渉することを防止するようにしても良い。

また、上述した実施の形態では、上下及び左右の切り込み刃１２〜１５の接近動作に時間差を設ける場合を説明したけれども、線材１１を切断可能である限り、上下及び左右の切り込み刃１２〜１５の接近動作に時間差を設けることを必要としない。この場合、上下及び左右の切り込み刃１２〜１５を移動させる単一のリング状カムと、そのリング状カムを回転させる単一のアクチュエータを備えれば十分となる。

１０ 線材の切断装置
１１ 線材
１２ 上の切り込み刃
１２ａ，１２ｂ 歯面
１３ 下の切り込み刃
１３ａ，１３ｂ 歯面
１４ 左の切り込み刃
１４ａ，１４ｂ 歯面
１４ｃ 凹溝
１５ 右の切り込み刃
１５ａ，１５ｂ 歯面
１５ｃ 凹溝
２１ 支持部材
２１ａ 中央孔
２３ コイルスプリング（付勢手段）
２６ 第一リング状カム
２７ 第二リング状カム
３３ 第一ストッパ
３４ 第二ストッパ
Ｍ 仮想平面
θ 刃先角

Claims (6)

1. 横方向に延びる線材(11)の上下に前記線材(11)の幅方向の切込みを入れる上下の切り込み刃(12,13)と、前記線材(11)の幅方向の左右に前記線材(11)の上下方向の切込みを入れる左右の切り込み刃(14,15)とを備える線材の切断装置であって、
   前記上下の切り込み刃(12,13)と前記左右の切り込み刃(14,15)が前記線材(11)に直交する単一の仮想平面(M)上に設けられ、
   前記上下の切り込み刃(12,13)の双方又は前記左右の切り込み刃(14,15)の双方に、前記左右の切り込み刃(14,15)のそれぞれの刃先又は前記上下の切り込み刃(12,13)のそれぞれの刃先が進入する凹溝(14c,15c)が左右方向の両側又は上下方向の両側に刃先から刃元に延びてそれぞれ形成された
   ことを特徴とする線材の切断装置。
2. 上下の切り込み刃(12,13)と左右の切り込み刃(14,15)のそれぞれの刃先における両歯面(12a,12b,13a,13b,14a,14b,15a,15b)が仮想平面(M)に対して対称を成して形成され、前記両歯面(12a,12b,13a,13b,14a,14b,15a,15b)が成す刃先角(θ)が７０度以上１００度以下である請求項１記載の線材の切断装置。
3. 上下の切り込み刃(12,13)と左右の切り込み刃(14,15)のそれぞれが先端に刃先が形成された棒状部材であって、
   線材(11)が通過可能な中央孔(21a)が形成され、それぞれの刃先が前記中央孔(21a)に臨むように前記中央孔(21a)を中心に前記上下及び左右の切り込み刃(12〜15)を放射状に移動可能に支持する支持部材(21)と、
   前記上下及び左右の切り込み刃(12〜15)を互いに離間させる方向に付勢する付勢手段(23)と、
   前記支持部材(21)の外周に回転可能に嵌入され前記上下及び左右の切り込み刃(12〜15)の基端が内周に接して回転により前記付勢手段(23)の付勢力に抗して前記上下及び左右の切り込み刃(12〜15)を互いに接近させるリング状カム(26,27)と
   を備えた請求項１又は２記載の線材の切断装置。
4. 付勢手段(23)が、上下の切り込み刃(12,13)を互いに離間させる方向に付勢する第一付勢手段と、左右の切り込み刃(14,15)を互いに離間させる方向に付勢する第二付勢手段を備え、
   リング状カムが、内周面に前記上下の切り込み刃(12,13)の基端がそれぞれ接触して回転により前記第一付勢手段(23)の付勢力に抗して前記上下の切り込み刃(12,13)を互いに接近させる第一リング状カム(26)と、前記第一リング状カム(26)に隣接して設けられ内周面に前記左右の切り込み刃(14,15)の基端がそれぞれ接触して回転により前記第二付勢手段(23)の付勢力に抗して前記左右の切り込み刃(14,15)を互いに接近させる第二リング状カム(27)とを備え、
   支持部材(21)に設けられ前記上下の切り込み刃(12,13)が互いに接近してそれぞれの刃先が接触するような前記第一リング状カム(26)の回転を禁止する第一ストッパ(33)と、
   前記支持部材(21)に設けられ前記左右の切り込み刃(14,15)が互いに接近してそれぞれの刃先が接触するような前記第二カム(27)の回転を禁止する第二ストッパ(34)と
   を更に備えた請求項３記載の線材の切断装置。
5. 請求項１記載の線材の切断装置を用いた線材の切断方法であって、
   線材(11)に直交する単一の仮想平面(M)上に前記線材(11)から上下及び左右に延びて設けられた上下及び左右の切り込み刃(12〜15)の刃先を前記線材(11)の周囲に上下及び左右から食い込ませ、
   前記上下の切り込み刃(12,13)の双方又は前記左右の切り込み刃(14,15)の双方に左右方向の両側又は上下方向の両側に刃先から刃元に延びてそれぞれ形成された凹溝(14c,15c)に、前記左右の切り込み刃(14,15)のそれぞれの刃先又は前記上下の切り込み刃(12,13)のそれぞれの刃先を進入させて
   前記線材(11)を切断することを特徴とする線材の切断方法。
6. 上下及び左右の切り込み刃(12〜15)のそれぞれの刃先における両歯面(12a,12b,13a,13b,14a,14b,15a,15b)を仮想平面(M)に対して対称を成して形成し、前記両歯面(12a,12b,13a,13b,14a,14b,15a,15b)が成す刃先角(θ)を７０度以上１００度以下として、切断された線材(11)の両端部を四角錐台形状にそれぞれ塑性変形させる請求項５記載の線材の切断方法。

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