JPH0116602B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は回転駆動するニブリング装置に関す
る。

（従来の技術） シート状金属或いはその他のシート材料を切断
するために一般に、“ニブラー”として知られる
機械が使用されている。これは一枚の固定刃と、
これにギロチン式に係合する一枚の往復動する刃
とを有する。このニブリング機械はワークピース
（工作物）上を移動して単一のせん断線を形成す
る。他の形式のニブラーでは、平行な複数のせん
断面が形成され、小さな細長片がワークピースか
ら除去される。

データバンクの調査によれば以下の米国特許明
細書が明らかとなつた：デイツカーソン
（Dickerson）の第3143911号；ベングトソン
（Bengtsson）の第4074603号；バート（Burt）の
第4312610号；及びカール（Karr）の第4249309
号。

これらの明細書のうち特に参照されるべきはデ
イツカーソンの特許第3143911号及びベングトソ
ンの特許第4074603号である。出願人の知つてい
る本発明にもつとも近い公知技術はデイツカーソ
ンの特許第3143911号であり、この明細書によれ
ニブラー本体は単一のスタートらせんねじにより
構成される。このらせんねじはワークピースの端
縁を、ねじの回転軸線に直角な平坦なワークピー
ス受取面の鋭いブツシユ端縁に押しつけるように
配置されている。

この種の装置における難点の一つは、ワークピ
ースをねじ底部に押しつけ得るようにすべくワー
クピースの厚さがねじのウエブ間の間隙よりも必
ず小さく、また、らせん溝を形成する面は回転に
伴い漸進的にワークピースの上面に下向きに当接
するが、ワークピースがらせん角で傾斜していな
いため、ワークピースにある衝撃が与えられ、そ
の結果としてワークピースが歪むことである。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的はより効果的なロータリ式ニブラ
ーを提供することである。

（問題点を解決するための手段） 本発明によればらせん溝を有する主軸が設けら
れ、該主軸は回転軸線に対して溝のらせん角に近
似する或る角度をなす平坦なワークピース係合面
で終端する軸受スリーブ内で回転可能であり、そ
れによりワークピース端縁は溝底部と係合するよ
うに押しつけられた時には、三日月形細片を切り
とられる。

より詳しくは、本発明は中央軸線を中心として
本体内で回転する前記軸受スリーブ内に支承され
る主軸を有し、該主軸の第一端は本体の一端に隣
接する駆動係合面を有し、主軸の第二端は本体の
他端から突出しており、かつ主軸の側壁内にらせ
ん溝を形成する面を有し、これら溝面の一つは上
記側壁と共にらせん切断刃先を形成し、上記軸受
スリーブは回転軸線と共に溝のらせん角に近似の
角を形成する平坦なワークピース係合面を有し、
前記軸受スリーブは前記主軸側壁に隣接し、かつ
ワークピーク係合面に開口するわん曲面を有し、
上記軸受スリーブはワークピース係合面と共に、
本体に固定され、かつ主軸の回転時に前記らせん
切断刃先と共働する切断刃先を形成する。

ワークピースを回転軸線に対して傾斜させるこ
とにより、溝の幅は最少限にすることができ（例
えばワースピースの厚さより僅かに20％だけ大き
いようにすることができる）、そしてこのことは
ニブラーの操作を簡単にするためにかなり重要な
ことである。ウエブの最少の幅は溝の重複部分の
間に存在し、もしこの状態が保たれなければウエ
ブの過熱とその結果として焼入れ劣化をもたら
す。しかしながらもし溝が狭ければらせん角は79
度というかなりの大きさにすることができ、この
こともまた傾斜角を小さくして摩耗率を許容値ま
で低くするのに寄与する。

ポータブルな電気ドリルは極めて普通に使用さ
れているから、回転ニブラーはポータブルな電気
ドリルと共に使用できるようにすることが極めて
望ましい。本発明の実施態様においては主軸は本
体の一端から突出しており、それゆえ主軸面自体
が電気ドリルのチヤツクに把持され得る駆動係合
面を形成する。もとより他の駆動係合面を使用し
てもよい（例えば主軸端部に中心六角形のソケツ
トの平板な面を設けるようにする）。

回転ニブラーが使用される時にはワークピース
の切断片は三日月形であり、そのせん断はある程
度の重要性を有する。切断片をブシユ内を通す
（例えばデイツカーソンの特許のように）ことは
避けることが望ましく、本発明の実施態様におい
てはスリーブわん曲面はその刃先が主軸周囲を
180度以上、しかし360度以下の範囲で延び、その
両端部は矩形凹面として終端している。これら矩
形凹面の間でスリーブの側部にワークピース切断
片取出し切欠部が形成される。

好ましくは、わん曲面はその両端部が主軸側壁
からはなれた面、例えば、スリーブわん曲面と主
軸との間の作動空間中に金属屑が入らないように
する平行な面として終端する。

（作用及び実施例） 次に本発明の実施態様について添附の図面を参
照しつつ詳細に説明する。

第１図において回転ニブラー１０は本体１１を
有し、該本体１０はその中に軸受スリーブ１２を
有し、軸受スリーブの内側面１３は主軸１４を回
転自在に支承する軸受面となつている。

主軸１４は本体の一端から突出する第一端１６
を有する。第一端１６はポータブルな電気ドリル
のチヤツクに把持され得るようにするため、これ
に隣接する駆動係合面を有する。

主軸１４の第二端は本体１１の他端から突出
し、下側溝面１８、上側溝面１９及び溝底面２０
を有し、これらの面はその間にらせん溝２１を形
成する（第８図にその詳細が示され、また図式的
に第６図に示される）。らせん溝２１は主軸１４
の周囲に370度以上かつ425度以下の範囲で延び、
溝の端部は“消失”しているか或いは主軸１４の
側壁中に合体している。

軸受スリーブ１２の外端は平坦なワークピース
係合面２４で終端し、係合面２４は第６図に示す
ように、回転軸線２５との間に小さな角度Ｂだけ
溝のらせん角（第１角度）Ａよりも僅かに小さな
角度（第２角度）をなす。角度Ｂ自体は10度以下
であり、従つてワークピース係合面２４はらせん
角Ａに近似する。しかしながら第７図の拡大図か
らわかるように、この構成によれば、ワークピー
スのせん断は、交点Ｐがワークピースを横切るに
従つて漸次行なわれる。交点は溝２１の上側溝面
１９と、ワークピース係合面２４とスリーブ１２
の上側面１３の延長部であるわん曲面２７との間
に形成される刃先２６との間にある。

第５図からもつともよくわかるように刃先２６
は180度を越えるが360度以下の範囲で主軸１４の
第二軸１７のわん曲面周囲に延びており、この刃
先はわん曲面２７と共に矩形凹面２９及び３０で
終端している。これら矩形凹面はその内側端面が
面３２を形成する矩形凹所３１を形成する。この
矩形凹所により、主軸１４の回転時にワークピー
スの端縁から切断される三日月状切断片が湾曲面
２７により形成されるスペース内に輪状に運ば
れ、凹所３１から排出され得る。この点に関し、
主軸は約2000rpmで駆動することが望ましく、そ
の場合装置は5000rpm迄の速度で満足に作動す
る。

図示の実施態様において主軸１４の第二端１７
は直径約1/4″（６mm）であり、溝２１の深さは約
１mmである。溝２１の軸方向長さは１mmより僅か
に大きいができるだけ狭くし、それによりウエブ
３５の厚さをできるだけ大きくするようにする。
何故なら、作動中にウエブ３５は過熱しがちであ
るからである。この過熱は、わん曲面２６と主軸
端１７との間に金属屑がある場合には悪化する。
このため、矩形凹面２９及び３０に開放するわん
曲面２６の端部は、第５図に示すように、二つの
平坦な平行部３６を形成するような形状となつて
いる。主軸１４の先端には劣つたドリル刃先３７
が設けてあり、そのそれぞれの側面は平坦な逃げ
面３８（或いは他のドリル形状でもよい）により
フランク角をつくるように形成されており、かく
してはじめに孔がワークピースにドリル加工さ
れ、次にニブラーがその孔から進行しうるように
なつている。

第１，２及び３図からわかるように本体１１は
キヤリア４１を有しこれに枢着手段４３によりハ
ンドル４２が枢着される。キヤリア４１によりポ
ータブルドリルとして使用される時のニブラーの
制御が容易になる。キヤリア４１は内方に向う保
持面４４を有し、これは、主軸１６と１７の間の
主軸１４の径方向に突出する環状フランジ４６の
上側環状第二肩面４５に係合する。複数の球体４
７はベアリングスリーブ１２の内端とフランジ４
６の第一肩４８との間のスラスト軸受を構成す
る。

このような構成には種々の重要な設計上の留意
点がある。

先ず、らせん角は出来る限り90度に近づけなけ
ればならず、本実施例においてはほぼ79度であ
る。らせん角は主軸直径を大きくすることにより
増大させることができるが、他の種々の難点があ
るので大抵のシート状金属の加工に対し、上述の
寸法は好ましい妥協であると考えられる。らせん
角が79度から大幅に変動すると、この工具が“ふ
らつき”易く、そのためガイドが困難となる。同
じ傾向は、ワークピース係合面２４がらせん角Ａ
より大きい角度の場合にも生じ、従つて上述の如
く上記角度よりも僅かに小さいものであることが
極めて好ましい。また、主軸１４の下端とベアリ
ングスリーブ１２との間の作動空間に潤滑剤を挿
入することも好ましい。

以上の点が留意されれば、24ゲージの軟鋼を一
分間約２メートルの割合で切断することができ
る。主軸１４は、硬化及び焼入れ可能な鋼から製
造されることが好ましく、そのような鋼材の一例
として、ASSAB DF ２（ASSABは、オースト
ラリア国ビクトリア、キヤンバーウエル、バーク
ロード683のアサブ スチール プテイ リミテ
ツド社の商標である）がある。この鋼が指示通り
に硬化され焼入れされるなら約４％のオーステナ
イトを有することになろう。これとは別に、高速
度鋼を用いてもよい。

本体は強靭な鋼であり、他のある種のそれほど
強靭でない鋼の場合に生ずるようなケース波砕の
危険なく、窒化処理硬化を施すことができる。

大抵の場合、切断は冷却液を使用することなく
行われるが、潤滑油を定期的に（好ましくは１メ
ートルの切断毎に）供給することも好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は回転ニブラーの側面図；第２図は第１
図の線２−２に沿う断面図；第３図は第２図のニ
ブラーの底面図；第４図は特にスリーブの切断片
排出用凹所を示す部分側面図；第５図は第４図の
底面図；第６図は主軸のらせん刃先と平板なワー
クピース係合面との関係を図示的に説明する図；
第７図はワークピースから切断片を切断する段階
における関係を示す図；そして、第８図は溝の形
状を示す主軸の一端の部分断面図である。 図中、１０は回転ニブラー、１１は本体、１２
は軸受スリーブ、１３は軸受スリーブの内側面、
１４は主軸、１６は主軸の第一端、２１はらせん
溝、２４は平板なワークピース係合面、２７はわ
ん曲面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 本体１１、軸受面１３を有する本体内の軸受
   スリーブ１２、中心軸線を中心として本体内で回
   転自在に前記軸受スリーブに支承され、かつ本体
   の一端に隣接する駆動係合面を有する第一端１６
   と、本体の他端から突出する第二端１７とを有す
   る主軸１４とを有し、上記第二端は主軸の側壁に
   らせん溝２１を形成する表面１８，１９，２０を
   有し、前記溝表面の１つは側壁と共にらせん状刃
   先を形成する回転式ニブラーにおいて：軸受スリ
   ーブ１２はその下端に回転軸線に対し溝のらせん
   角Ａに近似した角度を形成する平坦なワークピー
   ス係合面２４を有し、軸受スリーブは前記主軸側
   壁と隣接し、かつ上記ワークピース係合面に開放
   するわん曲面２７を有し、該軸受スリーブはワー
   クピース係合面２４と共に、本体に固定されかつ
   主軸の回転時に前記らせん状刃先と共働する刃先
   ２６を形成することを特徴とするニブラー。 ２ 主軸の前記第一端１６は本体の前記一端から
   突出していることを特徴とする請求の範囲第１項
   記載のニブラー。 ３ 前記スリーブのわん曲面２７は前記軸受面１
   ３の延長部であることを特徴とする請求の範囲第
   １項もしくは２項記載のニブラー。 ４ 前記らせん溝２１は主軸１４周囲を360度以
   上にわたつて延在することを特徴とする請求の範
   囲第１、２または３項に記載のニブラー。 ５ 前記らせん溝２１は主軸１４周囲を370度〜
   425度の範囲に亘つて延び、溝の相重なる部分間
   に分離用ウエブ３５を形成することを特徴とする
   請求の範囲第１もしくは２項記載のニブラー。 ６ 前記わん曲面２７及び刃先２６は主軸周囲を
   180度以上でかつ360度以下の範囲で延び、そのそ
   れぞれの端部が矩形凹面２９，３０で終端し、こ
   れら矩形凹面間においてスリーブの側部にワーク
   ピースの切断片排出用凹部３１が形成されること
   を特徴とする請求の範囲第１、２、３、４または
   ５項に記載のニブラー。 ７ 前記スリーブわん曲面２７の端部はその端部
   が、前記主軸側壁からはなれた面３６として終端
   することを特徴とする請求の範囲第６項記載のニ
   ブラー。 ８ ワークピース係合面２４と溝らせん角Ａとの
   間の角度は前記らせん角度よりも小さいことを特
   徴とする請求の範囲第１、２、３、４、５、６ま
   たは７項に記載のニブラー。 ９ ワークピース係合面と溝らせん角との間の差
   Ｂは10度以下であることを特徴とする請求の範囲
   第８項記載のニブラー。 １０ 前記本体はスリーブ１２を含む外側キヤリ
   ア４１、キヤリア中に肩面４８を有する前記主
   軸、肩面４８と軸受スリーブ１２の一端との間の
   スラスト軸受手段４７を有することを特徴とする
   請求の範囲第１、２、３、４、５、６、７、８又
   は９項に記載のニブラー。 １１ 前記主軸１４はその両端間に位置する径方
   向に突出する環状フランジ４６を有し、前記肩面
   ４８は該フランジの面であり、上記フランジは第
   二肩面４５を有し、上記キヤリアは主軸が軸方向
   に移動しないようにするための径方向内方に向い
   た環状の保持面４４を有することを特徴とする請
   求の範囲第１０項記載のニブラー。 １２ ハンドル４２、及びこのハンドルをキヤリ
   アに接続する枢着手段４３により特徴ずけられる
   請求の範囲第１０項記載のニブラー。 １３ 前記主軸の第二端は主軸からはなれて延び
   ている逃げ面３８を有する尖つたドリル刃先とし
   て終端することを特徴とする請求の範囲第１、
   ２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１ま
   たは１２項に記載のニブラー。