JPH0761639B2 - 打ち抜きカッター - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゴム、プラスチック、
ビニール、ポリエチレン、紙等のシート材から、ダンベ
ル状の試験片を打ち抜き形成するために用いられる打ち
抜きカッターに関する。

【０００２】

【従来の技術】このようなダンベル状試験片は、従来に
おいては、鍛造成形の打ち抜きカッターを用いることが
知られている。この打ち抜きカッターは、上端縁部がダ
ンベル状試験片の形状に合わせて鍛造成形され、さらに
この上端縁部にグラインダー等によって、とがらせて刃
を形成し、これを熱処理して作られていた。しかしなが
ら、このような打ち抜きカッターは、上端縁部の形成が
グラインダーによる手仕上げになり、高精度な刃型を作
るのが難しいという問題や、刃先が折損した場合には、
カッター全体を交換する必要があり不経済であるという
問題があった。

【０００３】このようなことから、本出願人は、図８〜
１０に示すような刃を独立して交換可能な打ち抜きカッ
ター１００を用いることを提案した（実開昭５４ー６０
３８９）。この打ち抜きカッター１００は、平面（上下
面）形状がダンベル状試験片と同一形状となるように形
成したベース型板１０１と、このベース型板１０１の４
つの側面にほぼ密着する形状の４枚の押さえ板１０２
ａ、１０２ｂ、１０３ａ、１０３ｂと、これら押さえ板
とベース型板１０１との間に挟持された４枚の刃１０５
ａ、１０５ｂ、１０６ａ、１０６ｂと、ベース型板１０
１の上面に接合された把持ボス１０７とから構成され
る。

【０００４】４枚の刃１０５ａ、１０５ｂ、１０６ａ、
１０６ｂは、例えば厚さ０．３ｍｍの薄板状の刃であ
り、大きな可撓性を有する。このため、ダンベル形状に
合わせた曲面を有するベース型板１０１の側面上に、押
さえ板１０２ａ、１０２ｂにより挟持して、密着するよ
うに取り付けることができる。各刃１０５ａ、１０５
ｂ、１０６ａ、１０６ｂの長さは、ベース型板１０１の
４つの外側面をなす４つの各辺の展開長と同一長さに設
定されている。このように、押さえ板１０２ａ、１０２
ｂ、１０３ａ、１０３ｂにより押さえつけられて取り付
けられた各刃１０５ａ、１０５ｂ、１０６ａ、１０６ｂ
の刃先は、ベース型板１０１および押さえ板１０２ａ、
１０２ｂ、１０３ａ、１０３ｂより下方に突出してい
る。

【０００５】以上の構成の打ち抜きカッター１００は、
把持ボス１０７の部分を介して、プレス装置に取り付け
られ、プレス装置により、この打ち抜きカッター１００
をシート状部板に押し付け、シート状部板からダンベル
状の試験片を打ち抜き形成する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の打ち抜きカッター１００の場合、ダンベル状
試験片の曲線状側面を打ち抜き形成するためのカッター
１０５ａ、１０５ｂの刃先が、図９において２点鎖線Ａ
で示すように内方に倒れるということが判明した。 図
９の２点鎖線Ａは誇張して示しており、実際の倒れ量は
小さな値である。しかしながら、ダンベル状試験片の寸
法精度は高精度なものが要求され、図９で示すような刃
先の倒れがあると、要求精度を満たす試験片を得ること
が難しいという問題がある。刃先の倒れがある上記のよ
うな打ち抜きカッター１００を用いてダンベル状試験片
１（図７参照）の打ち抜きを行った場合、この試験片１
の帯状中間部３の幅Ｂ2および曲線部４ａ、４ｂの形状
に誤差が発生し、このような誤差のある試験片を用いて
材料試験を行ったのでは正しい結果が得られないという
問題がある。

【０００７】本発明は、刃の交換が自在で、高精度なダ
ンベル状試験片の打ち抜き形成ができるような打ち抜き
カッターを提供することを目的とする。本発明は、ま
た、ダンベル状試験片の曲線部の打ち抜きのための刃の
刃先が内方に倒れることがないような構成の打ち抜きカ
ッターを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的達成のた
め、本発明の打ち抜きカッターは、平面形状がダンベル
状試験片と同一形状となるように形成した所定厚さを有
するベース型板と、このベース型板の外側面をなす各辺
にほぼ密着する形状の側面を有した複数の押さえ板と、
ベース型板の外側面をなす各辺の展開長と同一の長さを
有した複数の可撓性を有した薄板状刃とからなり、これ
ら薄板状刃を間に挟んで、押さえ板の側面をベース型板
の対応する外側面に密着させるように押し付けて、薄板
状刃および押さえ板をベース型板の外側面に取り付け、
薄板状刃がベース型板の外側面の全周を囲むとともに、
その刃先がベース型板及び押さえ板より下方に突出する
ように構成している。さらに、ベース型板の長手方向に
延びる両外側面において、ダンベル状試験片の中間部に
対応する平行な中間部二面を、平面視において、下方に
突出する薄板状刃の内方への倒れを補正するに必要な所
定曲率の凹曲面状を有するように形成し、且つ、これら
両外側面に押し付けられる押さえ板において、ベース型
板の外側面の中間部二面に対向する中間部内側面を、平
面視において、上記所定曲率とほぼ同一の曲率の凸曲面
状を有するように形成している。

【０００９】

【作用】上記の構成の打ち抜きカッターを用いて、ゴム
等からダンベル状の試験片を打ち抜き形成すると、ダン
ベル状試験片の帯状中間部に対応するベース型板の外側
面と、この外側面に密着する押さえ板の側面とを、下方
に突出する薄板状刃の内方への倒れを補正するに必要な
所定曲率の凹曲面状を有して形成しているため、カッタ
ーの刃の内方への倒れがなくなり、高精度なダンベル状
試験片を作ることができる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の好ましい実施
例について説明する。図１に、本発明に係る打ち抜きカ
ッターを、その底面側を上に（逆さに）するとともに、
分解した状態で示している。この図から分かるように、
この打ち抜きカッターは、支持板１０と、この支持板１
０に接合して取り付けられたベース型板２０と、ベース
型板２０の４つの側面に取り付けられる４枚の刃５０、
５０、５５、５５と、これら４枚の刃をベース型板２０
の側面に押し付ける４枚の押さえ板３０、３０、４０、
４０と、打ち抜き後の試験片を押し出すためのノックア
ウト板１１等から構成される。これら各部品が、ボルト
３６、３７、４９や、ナット３８等により締結されて、
図２〜４に示されるように組立てられる。

【００１１】ベース型板２０は、図５に示すように、平
面形状がダンベル状試験片と同一形状となるように形成
され、幅広の両端部２１、２１と幅状の中間部２２とか
らなり、支持板１０の下面に接合して取り付けられる。
この支持板１０の上面には把持ボス１５が接合される。
このように接合された状態で、支持板１０およびベース
型板２０を上下に貫通する貫通孔２６が２ケ所に形成さ
れており、この貫通孔２６、２６内に、下端がノックア
ウト板１１に接合されたスタッド１２が下方から緩挿さ
れる。このスタッド１２の上端にナット１２ａが螺合
し、これによりノックアウト板１１が支持板１０および
ベース型板２０に対し上下に移動可能に取り付けられ
る。

【００１２】ベース型板２０には、さらに、２個のばね
挿入孔２５が形成されており、上記ノックアウト板１１
の取り付けの前に、ばね挿入孔２５内にノックアウトば
ね１３が挿入される。このため、ノックアウト板１１
は、図４に示すように、ノックアウトばね１３により下
方に押され、スタッド１２の上端のナット１２ａが支持
板１０の上面に当接した状態で保持される。

【００１３】ベース型板２０の長平方向両側面２４、２
４は平面であり、この部分には、この側面２４、２４の
幅寸法と同じ長さの短刃５５が、短刃押さえ板４０、４
０により挟持されて取り付けられる。このため、短は押
さえ板４０には２本の位置決めピン４１が取り付けられ
るとともに、ボルト挿入孔４２が形成され、短刃５５に
は、これらピン４１およびボルト４９を挿入させる挿入
孔５６が形成されている。位置決めピン４１を挿入孔５
６を通してベース型板２０の挿入孔２９ａ内へ挿入させ
るようにして、短刃押さえ板４０により短刃５５をベー
ス型板２０の側面２４に押し付け、ボルト４９を挿入孔
４２、５６を通してベース型板２０のネジ孔２９ｂに螺
合させ、このボルト４９により固定する。なお、短刃５
５は、はがね製の厚さ０.３ｍｍの刃であり、その刃先
５５ａは下方を向くとともに、ベース型板２０および短
刀押さえ板４０の下面より下方に突出するように取り付
けられる。

【００１４】ベース型板２０の幅方向両側面は、幅広の
端部２１の側面をなす平面状の第１側面２１ａと、幅状
の中間部２２の側面をなす第２側面２２ａと、両側面２
１ａ，２２ａを結ぶ曲率Ｒ1の凸曲面２３ａおよび曲率
Ｒ2の凹曲面２３ｂにより形成される。第２側面２２
は、ダンベル状試験片の帯状中間部に対応する部分であ
るが、このベース型板２０においては、非常に大きな曲
率Ｒ3の凹曲面となるように形成されている。

【００１５】このベース型板２０の幅方向側面には、こ
の側面の展開長と同じ長さの可撓性を有する薄板状の長
刃５０が長刃押さえ板３０により押されて密着して取り
付けられる。このため、長刃押さえ板３０の側面は、図
６に示すように、ベース型板２０の幅方向側面に長刃５
０を間に介して密着する形状に形成されており、ベース
型板２０の第１側面２１ａに密着する第１側面３１と、
ベース型板２０の第２側面２２ａに密着する第２側面３
２と、ベース型板２０の曲率Ｒ1の凸曲面２３ａに密着
する曲率Ｒ4の凹曲面３３ａと、ベース型板２０の曲率
Ｒ2の凹曲面２３ｂに密着する曲率Ｒ5の凸曲面３３ｂと
からなる。この場合、第２側面３２は、ベース型板２０
の第２側面２２ａに対応しており、この第２側面２２ａ
の曲率半径Ｒ3とほぼ同じ曲率半径Ｒ6の凸曲面となるよ
うに形成されている。

【００１６】上記の長刃押さえ板３０は、長刃５０を挟
んで、ベース型板２０の側面に密着するようにとりつけ
られ、ボルト３６、３７およびナット３８により固定さ
れる。このため、長刃押さえ板３０および長刃５０には
ボルト挿入孔３５、５１、５２が形成され、ベース型板
２０にはねじ孔２８および貫通孔２７が形成されてい
る。長刃５０は、はがね製の厚さ０.２ｍｍの刃であ
り、可撓性を有するため長刃押さえ板３０による押圧に
より、長刃５０はベース型板２０の側面に沿うように変
形して、この側面に密着して取り付けられる。

【００１７】このように密着してとりつけられると、従
来では図９で示すように、下方に突出する刃先５０ａが
部分的に内方に倒れるという問題があったのであるが、
本例のカッターの場合には、ベース型板２０の第２側面
２２ａが曲率半径Ｒ3の凹曲面状に形成され、長刃押さ
え板の第２側面３２が曲率半径Ｒ6の凸曲面状に形成さ
れているので、刃先５０ａの内方への倒れをなくすこと
ができる。

【００１８】上記曲率半径Ｒ3、Ｒ6の大きさは、刃先５
０ａの内方への倒れをなくすことができるような値に設
定されるのであるが、この曲率半径の大きさは、ダンベ
ル状試験片１の凸曲面４ａの曲率半径ｒ1および凹曲面
４ｂの曲率半径ｒ2の大きさや、長刃５０の厚さや、ダ
ンベル状試験片１の幅広端部２の幅Ｂ1と帯状中間部３
の幅Ｂ2との差（Ｂ1ーＢ2）中間部３の長さＬ1等に影響
される。このため、曲率半径Ｒ3、Ｒ6は各打ち抜きカッ
ター毎に実験的に設定される。

【００１９】具体例を挙げてみる。 例１： 長刃５０の厚さ＝０.２ｍｍ； ダンベル状試験片１の凸曲面４ａの曲率半径ｒ1＝２５
ｍｍ、 凹曲面４ｂの曲率半径ｒ2＝１４ｍｍ、 幅広端部２の幅Ｂ1＝２５ｍｍ、 帯状中間部３の幅Ｂ2＝１２ｍｍ、 長さＬ1＝６０ｍｍの場合、 ベース型板２０の第２側面２２ａをなす凹曲面の曲率半
径Ｒ3＝３６００ｍｍ、 長刃押さえ板３０の第２側面
３２をなす凸曲面の曲率半径Ｒ6＝３５９９.８ｍｍ。

【００２０】例２： 長刃５０の厚さ＝０.３ｍｍ； ダンベル状試験片１の凸曲面の曲率半径ｒ1＝２５ｍ
ｍ、 凹曲面４ｂの曲率半径ｒ2＝１４ｍｍ、 幅広端部２の幅Ｂ1＝１９ｍｍ、 帯状中間部３の幅Ｂ2＝６ｍｍ、 長さＬ1＝３３ｍｍの場合、 ベース型板２０の第２側面２２ａをなす凹曲面の曲率半
径Ｒ3＝１３６０ｍｍ、 長刃押さえ板３０の第２側面
３２をなす凸曲面の曲率半径Ｒ6＝１３５９.８ｍｍ。

【００２１】このように、曲率半径Ｒ3、Ｒ6の大きさ
は、各部の寸法の影響を受けるため、一義的に決めるこ
とはできず、各打ち抜きカッター毎に設定するしかな
い。但し、一般的に言って、長刃５０の厚さが厚い程、
ダンベル状試験片１の凸曲面４ａおよび凹曲面４ｂの曲
率半径ｒ1、ｒ2が大きい程、幅広部の幅Ｂ1と中間部の
幅Ｂ2の差が小さい程、又、中間部の長さＬ1が大きい
程、曲率半径Ｒ3、Ｒ6が大きくなる傾向がある。

【００２２】以上のように構成された、打ち抜きカッタ
ーは把持ボス１５を介してプレス装置に取り付けられ、
プレス装置により打ち抜きカッターが、ゴム、プラスチ
ック等のシート状部材に押し付けられ、長刃５０、短刃
５５の刃先がシート状部材からダンベル状試験片を打ち
抜く。このとき、ノックアウト板１１は上下に移動自在
であり、刃先より上方に押し込まれるのであるが、打ち
抜きカッターが持ち上げられると、ノックアウトばね１
３によりノックアウト板１１が下方に押し下げられ、こ
れとともに打ち抜かれた試験片が排出される。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ベース型板の外側面をなす各辺の展開長と同一の長さを
有した複数の可撓性を有した薄板状刃を間に挟んで、押
さえ板の側面をベース型板の対応する外側面に密着させ
るように押し付けて、薄板状刃および押さえ板をベース
型板の外側面に取り付け、薄板状刃がベース型板の外側
面の全周を囲むとともに、その刃先がベース型板及び押
さえ板より下方に突出するようにして打ち抜きカッター
を構成するとともに、ダンベル状試験片の帯状中間部に
対応するベース型板の外側面と、この外側面に密着する
押さえ板の側面とを、平面形状において、下方に突出す
る薄板状刃の内方への倒れを補正するに必要な所定曲率
の凹曲面状を有して形成している。このような構成の打
ち抜きカッターを用いて、ゴム等からダンベル状の試験
片を打ち抜き形成が行われるのであるが、この場合に、
ダンベル状試験片の帯状中間部に対応するベース型板の
外側面と、この外側面に密着する押さえ板の側面とを上
記のような曲率の凹曲面状に形成していることにより、
カッターの刃の内方への倒れがなくなり、高精度なダン
ベル状試験片を打ち抜き形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る打ち抜きカッターを構成部品に分
解して示す斜視図である。

【図２】本発明の打ち抜きカッターの正面図である。

【図３】本発明の打ち抜きカッターの底面図である。

【図４】本発明の打ち抜きカッターの断面図である。

【図５】上記打ち抜きカッターを構成するベース型板の
平面図である。

【図６】上記打ち抜きカッターを構成する押さえ板の平
面図である。

【図７】ダンベル状試験片の形状を示す平面図である。

【図８】従来の打ち抜きカッターの正面図である。

【図９】従来の打ち抜きカッターの底面図である。

【図１０】従来の打ち抜きカッターの断面図である。

【符号の説明】 １０ 支持板 １１ ノックアウト板 １５ 把持ボス ２０ ベース型板 ３０，４０ 押さえ板 ５０，５５ 刃

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面視形状において、両端部が所定幅の
   平行な直線状二辺を有した長手方向に延びる帯状に形成
   されるとともに、中間部が前記所定幅より小さな幅の平
   行な直線状二辺を有して長手方向に延びる帯状に形成さ
   れ、前記両端部と前記中間部とをそれぞれ所定曲率の凸
   および凹曲線により曲線状に滑らかに結んだ形状に形成
   されてなるシート状のダンベル状試験片を、シート材か
   ら打ち抜くための打ち抜きカッターであり、 平面形状が前記ダンベル状試験片と同一形状で、所定厚
   さを有する平板状のベース型板と、 このベース型板の外側面をなす各辺にほぼ密着する形状
   の側面を有した複数の押さえ板と、 前記ベース型板の外側面をなす各辺の展開長と同一の長
   さを有した複数の可撓性を有した薄板状刃とからなり、 これら薄板状刃を間に挟んで、前記押さえ板の側面を前
   記ベース型板の対応する外側面に密着させるように押し
   付けて、前記薄板状刃および前記押さえ板を前記ベース
   型板の外側面に取り付け、 前記薄板状刃が前記ベース型板の外側面の全周を囲むと
   ともに、その刃先が前記ベース型板及び前記押さえ板よ
   り下方に突出するように構成した打ち抜きカッターにお
   いて、前記ベース型板の長手方向に延びる両外側面において、
   前記ダンベル状試験片の前記中間部に対応する平行な中
   間部二面を、平面視において、前記押さえ板により押さ
   れて前記外側面に密着された状態で下方に突出する前記
   薄板状刃の内方への倒れを補正するに必要な所定曲率の
   凹曲面状に形成し、 且つ、前記ベース型板の前記両外側面に押し付けられる
   前記押さえ板において、前記ベース型板の外側面の前記
   中間部二面に対向する中間部内側面を、平面視におい
   て、前記所定曲率とほぼ同一の曲率の凸曲面状に 形成し
   たことを特徴とする打ち抜きカッター。
2. 【請求項２】 前記凹曲面状に形成された前記中間部二
   面の前記所定曲率が、前記薄板状刃の厚さに対応し、こ
   の厚さが大きい程、前記中間部二面の所定曲 率が大きく
   なることを特徴とする請求項第１項に記載の打ち抜きカ
   ッター。
3. 【請求項３】 前記凹曲面状に形成された前記中間部二
   面の前記所定曲率が、前記ダンベル状試験片の前記両端
   部と前記中間部とを曲線状に滑らかに結ぶ前記凸および
   凹曲線の曲率に対応し、前記凸および凹曲線の曲率が大
   きい程、前記中間部二面の所定曲率が大きくなることを
   特徴とする請求項第１項に記載の打ち抜きカッター。
4. 【請求項４】 前記凹曲面状に形成された前記中間部二
   面の前記所定曲率が、前記ダンベル状試験片の前記両端
   部の幅Ｂ1と前記中間部の幅Ｂ2との差（Ｂ1ーＢ2）に対
   応し、この差（Ｂ1ーＢ2）が小さい程、前記中間部二面
   の所定曲率が大きくなることを特徴とする請求項第１項
   に記載の打ち抜きカッター。
5. 【請求項５】 前記凹曲面状に形成された前記中間部二
   面の前記所定曲率が、前記中間部の長手方向長さＬ1に
   対応し、この長さＬ1が長い程、前記中間部二面の所定
   曲率が大きくなることを特徴とする請求項第１項に記載
   の打ち抜きカッター。