JPH11333622A

JPH11333622A - 剪断機

Info

Publication number: JPH11333622A
Application number: JP14707198A
Authority: JP
Inventors: Soichi Hayashi; 宗一林
Original assignee: Lobtex Co Ltd
Current assignee: Lobtex Co Ltd
Priority date: 1998-05-28
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 1999-12-07
Anticipated expiration: 2018-05-28
Also published as: JP2953572B1

Abstract

(57)【要約】【課題】ネジ山を潰すことなくボルトのネジ部を剪断
できるようにすることを課題とする【解決手段】ボルトの軸方向の位置を決めるための位
置決め手段１６が設けられてなり、しかも、ボルトが位
置決め手段１６によって位置決めされた際に、ポンチ１
は、ボルトのネジ部の谷底部Ｑ若しくはフランク部Ｒを
剪断するよう構成されてなることを解決手段とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長尺状のボルトの
ネジ部を剪断するための剪断機、及び該剪断機に使用さ
れるポンチとダイスに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の剪断機としては、例え
ば、特開平６−２１８６１９号公報所載のものがある。

【０００３】該公報所載の剪断機は、図９に示す如く、
ボルトＰを剪断するためのポンチ５１とダイス５２とが
対向して設けられ、ポンチ５１は、ピストンロッド５３
の先端に取り付けられて出退自在になっており、ダイス
５２は、剪断機本体５４に固定されてなる。

【０００４】ダイス５２は、ポンチ５１の先端が挿入さ
れるスリット５５と、ボルトＰを軸方向に二点支持すべ
くスリット５５の両端の円弧状の凹溝５６，５６とを有
してなる。つまり、ダイス５２の各々の凹溝５６のスリ
ット５５側端部が受け側の支持刃部となり、ポンチ５１
の先端の両端部５７，５７が押圧側の剪断刃部となる。
また、ダイス５２の凹溝５６には、ボルトＰと対応する
雌ネジ５８が形成されてなる。

【０００５】そして、ダイス５２の凹溝５６にボルトＰ
を載置し、ピストンロッド５３を作動させると、ポンチ
５１がダイス５２に向かって下降してボルトＰをダイス
５２側に押圧し、ポンチ５１の剪断刃部とダイス５２の
支持刃部とで、ボルトＰを軸方向の二箇所で剪断する。

【０００６】該剪断によってボルトＰは軸方向に分断さ
れると共に、剪断刃部間に相当する長さ分が剪断カスと
なって排出される。

【０００７】また、分断された左右のボルトＰは、剪断
箇所からナットが螺入されて締結具として使用される。
従って、この種の剪断機には、ボルトＰのネジ山を潰さ
ずに剪断できる性能が求められる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来の
剪断機では、ダイス５２側ではなく、ポンチ５１の剪断
位置、即ち、ポンチ５１の剪断刃部とボルトＰのネジ山
との関係が定まっていないために、剪断されたボルトＰ
の剪断端部において、ネジ山の頂部が隣のネジ山側に曲
がったり、周方向に沿って湾曲したりする場合があっ
た。

【０００９】即ち、上記剪断機でボルトＰを剪断する
と、ポンチ５１の剪断刃部がボルトＰのネジ山の頂部を
押圧剪断する場合があり、該場合に、上述の如きネジ山
の頂部がボルトＰの軸方向に折れ曲がったりして、ナッ
トを螺入できない場合が生じたのである。

【００１０】また、受け側であるダイス５２の方に着目
すれば、ネジ山の保護を目的として凹溝５６に雌ネジ５
８が設けられているが、凹溝５６に雌ネジ５８を高精度
に形成することは加工上極めて困難である。そのうえ、
長期間の繰り返し剪断によっては、雌ネジ５８の一部に
カケが生じたり摩耗したりすることがある。その結果、
ボルトＰのネジ山が剪断時に部分的に潰れるおそれもあ
った。

【００１１】何れにしても、上記従来の剪断機では、ボ
ルトＰのネジ部をネジ山を潰さずに剪断することに関し
て必ずしも最適な構成になっていなかったのである。

【００１２】そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑み
てなされたもので、ネジ山を潰すことなくボルトのネジ
部を剪断できるようにすることを課題とするものであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の剪断機は、ボル
トのネジ部を剪断するためのポンチ１とダイス２とが設
けられてなる剪断機であって、ボルトの軸方向の位置を
決めるための位置決め手段１６が設けられてなり、しか
も、ボルトが位置決め手段１６によって位置決めされた
際に、ポンチ１は、ボルトのネジ部の谷底部Ｑ若しくは
フランク部Ｒを剪断するよう構成されてなることを特徴
とする。

【００１４】該構成の剪断機では、剪断されるボルトが
位置決め手段１６によって軸方向に位置決められ、位置
決めされた状態でポンチ１がボルトのネジ部のネジ山の
頂部以外の箇所を剪断する。従って、ポンチ１がネジ山
の頂部を剪断しないので、該頂部が隣のネジ山側に曲が
ったりすることなくネジ部を確実に剪断することができ
る。しかも、位置決め手段１６が設けられてなるので、
ポンチ１による剪断位置は常に一定の位置に定まり、常
にポンチ１がネジ山の頂部以外の箇所を剪断することと
なる。

【００１５】また、請求項２記載のポンチは、ボルトの
ネジ部を剪断するための剪断刃部１７と、ボルトの軸方
向の位置を決めるための位置決め手段１６とが設けら
れ、且つ、位置決め手段１６がボルトを位置決めした際
に、剪断刃部１７は、ボルトのネジ部の谷底部Ｑ若しく
はフランク部Ｒを剪断する位置になるよう構成されてな
ることを特徴とする。

【００１６】該ポンチを剪断機に用いると、位置決め手
段１６によってボルトの軸方向の位置が決まり、この状
態で、剪断刃部１７がボルトのネジ部のネジ山の頂部以
外の部分を剪断する位置になるので、ネジ山の頂部を剪
断刃部１７が剪断するおそれがない。従って、ネジ山の
頂部が隣のネジ山側に曲がったりすることなくネジ部を
確実に剪断することができる。

【００１７】また、請求項３記載のダイスは、ボルトの
ネジ部の外周を支持するための支持部２０を有してな
り、支持部２０は、ボルトのネジ部の外周と係合可能な
ように円弧状に形成され、しかも、支持部２０は、実質
的に平滑に形成されてなることを特徴とする。

【００１８】該ダイスを剪断機に用いると、支持部２０
によって支持されたボルトは、ネジ部の外周が支持部２
０と係合する。従って、ボルトのネジ部の外周が支持部
２０に確実に支持されてガタつきが抑制された状態で、
ボルトのネジ部を剪断することが可能となる。

【００１９】しかも、支持部２０には雌ネジが形成され
ずに平滑であるので、ボルトのネジ部のネジ山の頂部が
均等に受け止められ、剪断時の押圧力が各頂部に分散す
るので、剪断による頂部の折れ曲がりが抑制される。

【００２０】更に、支持部２０に雌ネジが形成されてい
ないので、剪断作業を繰り返しても支持部２０は使用初
期の状態に維持される。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参酌しつつ説明する。本実施形態における剪断
機は、手持ち式電動油圧パンチャー等の公知の孔あけ工
具のパンチャー部分に、図１の如く、ボルトＰのネジ部
を剪断するためのポンチ１とダイス２を取り付けること
により、ボルトＰを剪断できるようにした剪断機であ
る。即ち、該剪断機には、ポンチ１とダイス２が対向し
て取り付けれられてなり、ポンチ１は、油圧ピストン３
の先端に取付ネジ４で取り付けられてダイス２側に向か
って出退自在になっており、一方、ダイス２は剪断機本
体５に取付ネジ６にて固定されてなる。以下、ポンチ１
とダイス２の構成について順に説明する。

【００２２】まず、ポンチ１は、図２に示す如く、基端
部が前記油圧ピストン３に取り付けられる取付部７で、
先端部がダイス２と協動してボルトＰを剪断するための
剪断部８となっており、全体として円柱形状を基調とし
た形状になっている。

【００２３】取付部７は、図２及び図４に示す如く、取
付ネジ４の先端と係合する凹溝９が周設された円筒部１
０と、円筒部１０の剪断部８側に位置する横長の矩形部
１１とからなり、該矩形部１１の長手方向に沿った側面
１２，１２は、互いに平行に且つ中心から同寸法に形成
されてなり、油圧ピストン３に取り付ける際の取付位置
と取付角度を決めるガイド面となっている。以下、詳細
な説明において、図４に示す矩形部１１の長手方向の中
心線を横中心線Ａ、短手方向の中心線を縦中心線Ｂと呼
ぶこととする。

【００２４】剪断部８は、図２及び図３に示す如く、前
記取付部７の矩形部１１と同様に、一対の凸円弧状の剪
断壁１３，１３と前記横中心線Ａと平行な一対の平側壁
１４，１４とから、ポンチ１の中心軸方向に沿って断面
積が一定の形状になっている。更に、その先端は、ボル
トＰのネジ部の外周を押圧剪断するための押圧剪断面１
５であり、該押圧剪断面１５は、ポンチ１の軸中心と直
交してなり、その中心には、断面視三角形状の位置決め
突起１６が両平側壁１４，１４間に直線的に形成されて
なる。該位置決め突起１６の長手方向は、縦中心線Ｂに
対して僅かに傾斜してなり、その傾斜角αは、剪断する
ボルトＰのネジ山のリード角に対応した角度に設定され
てなる。また、押圧剪断面１５の横中心線Ａ上の両端部
がポンチ１の剪断刃部１７，１７であり、位置決め突起
１６がボルトＰのネジ部と係合してボルトＰの軸方向の
位置が決まると、剪断刃部１７，１７は、ボルトＰのネ
ジ部のフランク部Ｒを剪断する位置になるようになって
いる。（図５参照）

【００２５】ここで、具体的な寸法関係を例示して説明
する。本実施形態のポンチは、主に３／８インチのウィ
ットネジを剪断できるように設計されたものである。従
って、３／８インチネジの規格、即ち、ネジ外径９．５
２５ｍｍ、ネジピッチ１．５８７５ｍｍ、ネジ山の高さ
１．０１６ｍｍ、ネジ山の頂角５５°に基づいた形状と
なっている。

【００２６】まず、両剪断刃部１７，１７間の距離、即
ち剪断幅Ｗを１５．３ｍｍに設定している。従って、位
置決め突起１６の中心から各剪断刃部１７までの距離
は、７．６５ｍｍとなる。

【００２７】そこで、図５に示す如く、位置決め突起１
６がボルトＰのネジ山と係合した際に、剪断刃部１７
は、位置決め突起１６側（排出される剪断カス側）のフ
ランク部Ｒと対向する位置になり、その剪断位置は、谷
底部Ｑから約１／３の所になる。

【００２８】また、位置決め突起１６の頂角を６０°
に、押圧剪断面１５からの突出量を１ｍｍに設定してい
る。頂角がボルトＰのネジ山の頂角よりも若干大きいの
で、位置決め突起１６がネジ山に係合しても、位置決め
突起１６の斜面はネジ山のフランク部Ｒに面接触せず、
且つ、押圧剪断面１５もボルトＰのネジ山の頂部Ｔには
当接しない。しかし、頂角の差が５°と小さいことか
ら、剪断時の押圧力で位置決め突起１６が係合部分のネ
ジ山を左右に押し広げて剪断していくので問題はない。
尚、該位置決め突起１６の寸法については後述する。

【００２９】更に、両平側壁１４，１４間の距離は、ネ
ジ外径９．５２５ｍｍよりも幅広にするため１１．５ｍ
ｍに設定している。また、位置決め突起１６の傾斜角α
は３°に設定している。

【００３０】次に、ダイス２について図５及び図６を用
いて説明する。ダイス２は、取付ネジ６の先端と係合す
る凹溝１８が周設された円柱状の取付部１９と、ボルト
Ｐのネジ部の外周を支持するための支持部２０と、ポン
チ１の剪断部８が挿入可能な挿入部としての挿入孔２３
とを有してなる。また、支持部２０が形成された支持ベ
ース２１の側面２２は、剪断機本体５の取付側壁と当接
してダイス２の角度と位置を決めるためのガイド面であ
る。

【００３１】支持部２０は、ダイス２の中心に位置する
挿入孔２３の両側に左右一対形成されてなり、ボルトＰ
のネジ部の外周と係合可能なように円弧状に形成されて
なる。より具体的には、支持部２０は、剪断するボルト
Ｐのネジ外径と同一若しくは僅かに大きい半円状に形成
されて、剪断するボルトＰの外周の半周と係合するよう
になっている。更に、該凹状に形成された両支持部２
０，２０は、高さと半径が同一に形成されて、ボルトＰ
を軸方向に沿って二点で平行に支持するようになってお
り、且つ、挿入孔２３側の端部がボルトＰを剪断する箇
所、即ち、ダイス２側の支持刃部２４，２４となってい
る。また、該支持部２０には雌ネジが形成されておら
ず、実質的に平滑に形成されてなる。

【００３２】挿入孔２３は、剪断時のボルトＰの剪断カ
スを排出するために、ダイス２の中心軸（取付部１９の
中心軸）に沿って貫通してなり、ポンチ１の剪断部８よ
りも僅かに大きく設定されてなる。

【００３３】更に、支持ベース２１の支持部２０が形成
された面には、支持部２０と直交するスリット２５が形
成されてなる。該スリット２５の幅は、ポンチ１の剪断
部８の両平側壁１４，１４間の距離よりも大きくなって
おり、ダイス２を剪断機本体５に取り付けた後、ポンチ
１を油圧ピストン３に取り付ける際の取付性を考慮した
ものである。つまり、取付時にポンチ２の剪断部８の一
方の剪断壁１３をスリット２５に挿入し、その後１８０
°回転させて取り付けることができるようにしているの
である。油圧ピストン３と剪断機本体５との間の離間距
離が小さい場合の挿入取付性が良くなる。

【００３４】ここで、具体的な寸法を例示すると、支持
部２０の半径は、３／８インチのネジ外径に対応すべく
５ｍｍに、また、挿入孔２３の直径は、剪断幅Ｗに対し
て所定のクリアランスを持たせるために１６ｍｍに設定
されてなる。

【００３５】以上の構成からなるポンチ１とダイス２
は、取付部７，１９を取付ネジ４，６にて取り付けるこ
とにより、図１のように各々油圧ピストン３と剪断機本
体５とに固定でき、該固定状態では、ポンチ１の剪断部
８の横中心線Ａと、ダイス２の支持部２０の中心線とが
一致し、剪断するボルトＰの軸方向とも一致するように
なる。

【００３６】そして、図８のようにダイス２の支持部２
０に剪断するボルトＰを載置したり、若しくは、剪断機
を横向きに使用する場合には剪断機を横方向に移動させ
てボルトＰを支持部２０に係合当接させた後、油圧ピス
トン３を油圧によって作動させてポンチ１をダイス２側
に前進させる。

【００３７】ポンチ１が前進していくと、まず位置決め
突起１６の中心がボルトＰの外周に点接触する。該突起
１６が接触すると、ボルトＰが軸方向に微動し、ボルト
Ｐのネジ山と位置決め突起１６とが自動的に係合する。
この際、位置決め突起１６が縦中心軸Ｂから傾斜してな
るので容易に係合させることができる。

【００３８】このように、位置決め突起１６がボルトＰ
のネジ山に係合することにより、ボルトＰの軸方向の位
置が決められ、上述したように、ポンチ１の両剪断刃部
１７，１７は、ボルトＰのネジ部の剪断カス側のフラン
ク部Ｒを剪断する位置になる。つまり、ポンチ１を前進
させることで、自動的に且つ常に一定に剪断刃部１７の
剪断位置が定まることになる。

【００３９】更に、油圧を作動させてポンチ１をダイス
２側に前進させることにより、位置決め突起１６がネジ
山を僅かに押し広げて完全に係合すると共に、押圧剪断
面１５がボルトＰのネジ山の頂部Ｔと当接する。そし
て、ボルトＰはポンチ１の両剪断刃部１７，１７とダイ
ス２の両支持刃部２４，２４によって二箇所で剪断さ
れ、ポンチ１の剪断部８がダイス２の挿入孔２３に挿入
して剪断が完了する。この剪断によって発生する剪断カ
スは、ダイス２の挿入孔２３から剪断機本体５のカス排
出孔を通過して剪断機本体５の前方から排出される。

【００４０】このようにして剪断されたボルトＰは、第
一に、ポンチ１による剪断位置がフランク部Ｒであって
ネジ山の頂部Ｔではないので、剪断端部のネジ山の頂部
Ｔが左右に折れ曲がらずに、その形状が維持されるので
ある。特に、剪断位置がフランク部Ｒのうちでも谷底部
Ｑに近い所であるため、確実にネジ山を維持できるので
ある。

【００４１】また、第二に、ダイス２に支持された側で
は、支持部２０と半周に亘って係合し且つ支持部２０が
平滑であるので、剪断時の押圧力によって一部分が変形
したりすることがない。従って、押圧力がネジ山の頂部
Ｔに分散されてネジ山の頂部Ｔが僅かに丸みを帯びる
が、左右への折れ曲がりは抑制される。

【００４２】以上のように剪断後のボルトＰの剪断端部
は、そのネジ山が潰れていないので、剪断端部からナッ
トを確実に螺入することができるのである。

【００４３】更に、上記構成では、ポンチ１やダイス２
に雌ネジを設けていないので、長期間の使用によって雌
ネジのネジ山にカケが生じたりすることがなく、長期間
使用しても良好な剪断状態を得ることができる。そのう
え、雌ネジを加工する手間が省けるので、極めて容易に
且つ安価に製造することができるという利点がある。

【００４４】また、このポンチ１とダイス２を使用する
と、Ｍ１０のボルトＰも良好に剪断することができる。
Ｍ１０のメートル並目ネジの規格は、ネジ外径１０ｍ
ｍ、ネジピッチ１．５ｍｍ、ネジ山の高さ０．８１２ｍ
ｍ、ネジ山の頂角６０°だからである。

【００４５】つまり、ダイス２の支持部２０はＭ１０と
も係合でき、ポンチ１も、位置決め突起１６がネジ山と
係合でき且つ、該係合状態で剪断刃部１７，１７が外側
のフランク部Ｒ（剪断後使用する側のフランク部Ｒ）を
剪断する位置になって、具体的には、谷底部Ｑから１／
５の所を剪断することができるのである。かかる場合の
剪断位置も谷底部Ｑに極めて近いので確実にネジ山を維
持できるのである。

【００４６】このように、ボルトＰのネジの種類が異な
っても、ネジ外径やネジピッチがポンチ１とダイス２に
対応可能であれば、同一のポンチ１とダイス２とで良好
に剪断できる。また、無論、所望のボルトＰのネジ外径
に合ったダイス２に取り替える、例えば、Ｍ８用のダイ
ス２に取り替えることで、ポンチ１を取り替えずに良好
に剪断できる。Ｍ８以外にも多種のボルトＰが同様にし
て良好に剪断でき、何れにしても、ポンチ１の剪断刃部
１７が谷底部Ｑ若しくはフランク部Ｒを剪断すれば、剪
断後にナットが螺入できるのである。

【００４７】但し、該剪断位置は、谷底部Ｑが最適位置
であり、フランク部Ｒを剪断する位置となる場合でも、
剪断端部のネジ山の保護の観点から、上記のように谷底
部Ｑに近い箇所が好ましい。

【００４８】更に、フランク部Ｒを剪断する場合、具体
的には、特に、剪断カス側では谷底部Ｑから２／３ま
で、剪断後に使用する側では谷底部Ｑから１／２までを
剪断するようにすることが好ましく、該範囲内では、ネ
ジ山をより確実に保護できる。また、この範囲からもわ
かるように、フランク部Ｒであっても剪断カス側に剪断
位置がくるようにすることがより好ましいものである。

【００４９】尚、上記実施形態では、ダイス２の支持部
２０が半円に形成されていたが、例えばボルトＰの外周
の１／４と係合するもの等、１８０°未満の係合であっ
てもよい。但し、上記の如く、ボルトＰの外周の半周と
係合させることで、剪断時の押圧による部分的なネジ山
の頂部Ｔの膨らみ等の変形を確実に抑制できる利点があ
る。

【００５０】また、ポンチ１も形状等を特に限定するも
のではなく、剪断刃部１７がネジ山の頂部Ｔ以外を剪断
するよう構成されている範囲内で適宜設計変更可能であ
る。

【００５１】例えば、位置決め突起１６を縦中心軸Ｂか
ら傾斜させていないものや、また、位置決め突起１６を
複数設けてもよい。但し、複数設けた場合には、良好に
剪断しうるボルトＰの種類が減少することになるので、
上記実施形態のように、一箇所設けることが好ましい。

【００５２】また、位置決め突起１６以外の位置決め手
段を用いてもよく、剪断部８と離間したり、剪断部８か
ら独立して回動等させた構成でもよい。但し、上記の如
く、剪断刃部１７と一体的に構成することにより、油圧
ピストン３による前進時に自動的にボルトＰの軸方向を
維持決めできるという利点がある。尚、位置決め手段を
ダイス２に設けたり剪断機の別の部位に設けてもよい。

【００５３】更に、押圧剪断面１５も略平坦に形成せず
に両端部のみを突出させた形状であってもよく、また、
剪断壁１３も凸状でなくても平坦等の種々の形状を採用
できる。即ち、剪断刃部１７の形状は特に限定されるも
のではない。

【００５４】何れにしても、剪断刃部１７がネジ山の頂
部Ｔ以外を剪断するように形成されていればよく、これ
により、支持部２０に雌ネジを有するダイス２も使用可
能となる。但し、かかる場合には、ダイス２の雌ネジに
よってボルトＰの軸方向が位置決めされるので、雌ネジ
のネジ山と剪断刃部１７との位置関係を合わせる必要が
ある。また、雌ネジの形成は加工上困難を伴ううえにカ
ケ等も生じるので、上記のように支持部２０を実質的に
平滑に形成することが、製造上、剪断性能上からも好ま
しい。

【００５５】尚、上記実施形態では、ボルトＰをダイス
２の支持部２０で二点支持し、ダイス２の支持刃部２
４，２４とポンチ１の剪断刃部１７，１７とでボルトＰ
を所定長さ打ち抜く構成について説明したが、剪断カス
が発生しない構成、即ち、ポンチ１とダイス２に各々刃
部を一箇所設けた構成でもよい。更に、剪断機は、電動
に限らず手動であってもよい。

【００５６】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る剪断機にあ
っては、位置決め手段が設けられてなるので、剪断する
ボルトの軸方向の位置を確実に決めて剪断することがで
きる。しかも、位置決めされた状態でポンチがボルトの
ネジ山の頂部以外の箇所を剪断するので、ネジ山が剪断
によって潰れるおそれがないのである。

【００５７】従って、剪断されたボルトのネジ部に、雌
ネジを有するナット等の螺合体を確実に螺入することが
できるのである。

【００５８】このように、本発明に係る剪断機にあって
は、ポンチの剪断位置を位置決め手段による位置決めと
の関係において特定することにより、ポンチによる剪断
位置を常に最適な状態とすることができ、ボルトのネジ
山を潰すことなく剪断することができるという従来には
ない格別の効果を奏するのである。

【００５９】また、請求項２記載のポンチにあっては、
位置決め手段がボルトを位置決めした際に、剪断刃部
は、ボルトのネジ部の谷底部若しくはフランク部を剪断
する位置になるよう構成されてなるので、剪断刃部がボ
ルトのネジ部のネジ山の頂部以外の部分を剪断すること
となり、ネジ山を押しつぶすことなく剪断できるという
効果を奏する。また、位置決め手段がポンチ自体に設け
られてなるので、剪断機に別途位置決め手段を設ける必
要もなくなる。

【００６０】また、請求項３記載のダイスにあっては、
ボルトのネジ部の外周を支持するための支持部を有し、
該支持部がネジ部の外周と係合可能なように円弧状に形
成されてなるので、ボルトのネジ部の外周をガタつきな
く確実に支持することができる。しかも、支持部には雌
ネジが形成されずに平滑であるので、ネジ山の頂部を均
等に支持することができ、また、ネジ山の頂部は左右に
折れ曲がらずに丸みを帯びるので、ナット等も確実に螺
入できるのである。更に、雌ネジが使用途中にかけたり
するおそれがないので、長期間一定の剪断状態を得るこ
とができる。

【００６１】特に、雌ネジを形成せずに済むので、支持
部の加工が極めて容易で且つ高精度に加工できるので、
係合状態が良好になるうえに、低コストにできるという
従来にはない特有の効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における剪断機の要部を示
し、（イ）は正面図、（ロ）は側面図。

【図２】一実施形態の剪断機のポンチを示す正面図。

【図３】同底面図。

【図４】同平面図。

【図５】同要部拡大図。

【図６】一実施形態の剪断機のダイスを示す平面図。

【図７】同側面図。

【図８】一実施形態の剪断機の使用状態を要部正面図。

【図９】従来の剪断機の要部を示す正面図。

【符号の説明】

１…ポンチ、２…ダイス、１６…位置決め突起（位置決
め手段）、１７…剪断刃部、２０…支持部、Ｑ…谷底
部、Ｒ…フランク部

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年４月６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】剪断機

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長尺状のボルトの
ネジ部を剪断するための剪断機に関するものである。

【０００２】

【０００８】

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の剪断機は、ボル
トのネジ部を剪断すべく、剪断機本体５に固定され且つ
ボルトのネジ部の外周と係合してその外周を支持する円
弧状の支持部２０が形成されたダイス２と、該ダイス２
側に向かって出退自在で且つボルトを押圧剪断するため
の剪断刃部１７が先端に形成されたポンチ１とを備えて
なる剪断機であって、前記ポンチの前進時にボルトの軸
方向の位置を自動的に決めて前記剪断刃部１７がボルト
のネジ部の谷底部Ｑ若しくはフランク部Ｒを剪断するよ
う、ポンチ１の先端には、雌ネジが形成されずに、ボル
トのネジ山と係合可能な位置決め突起１６が一箇所形成
され、且つ、ダイス２の支持部２０は、雌ネジが形成さ
れずに実質的に平滑に形成されてなることを特徴とす
る。

【００１４】該構成の剪断機では、剪断されるボルトが
位置決め突起１６によって軸方向に位置決められ、位置
決めされた状態でポンチ１がボルトのネジ部のネジ山の
頂部以外の箇所を剪断する。従って、ポンチ１がネジ山
の頂部を剪断しないので、該頂部が隣のネジ山側に曲が
ったりすることなくネジ部を確実に剪断することができ
る。しかも、位置決め突起１６が設けられてなるので、
ポンチ１による剪断位置は常に一定の位置に定まり、常
にポンチ１がネジ山の頂部以外の箇所を剪断することと
なる。

【００１５】また、支持部２０によって支持されたボル
トは、ネジ部の外周が支持部２０と係合する。従って、
ボルトのネジ部の外周が支持部２０に確実に支持されて
ガタつきが抑制された状態で、ボルトのネジ部を剪断す
ることが可能となる。

【００１６】しかも、支持部２０には雌ネジが形成され
ずに平滑であるので、ボルトのネジ部のネジ山の頂部が
均等に受け止められ、剪断時の押圧力が各頂部に分散す
るので、剪断による頂部の折れ曲がりが抑制される。

【００１７】更に、支持部２０に雌ネジが形成されてい
ないので、剪断作業を繰り返しても支持部２０は使用初
期の状態に維持される。

【００１８】

【００１９】まず、ポンチ１は、図２に示す如く、基端
部が前記油圧ピストン３に取り付けられる取付部７で、
先端部がダイス２と協動してボルトＰを剪断するための
剪断部８となっており、全体として円柱形状を基調とし
た形状になっている。

【００２０】取付部７は、図２及び図４に示す如く、取
付ネジ４の先端と係合する凹溝９が周設された円筒部１
０と、円筒部１０の剪断部８側に位置する横長の矩形部
１１とからなり、該矩形部１１の長手方向に沿った側面
１２，１２は、互いに平行に且つ中心から同寸法に形成
されてなり、油圧ピストン３に取り付ける際の取付位置
と取付角度を決めるガイド面となっている。以下、詳細
な説明において、図４に示す矩形部１１の長手方向の中
心線を横中心線Ａ、短手方向の中心線を縦中心線Ｂと呼
ぶこととする。

【００２１】剪断部８は、図２及び図３に示す如く、前
記取付部７の矩形部１１と同様に、一対の凸円弧状の剪
断壁１３，１３と前記横中心線Ａと平行な一対の平側壁
１４，１４とから、ポンチ１の中心軸方向に沿って断面
積が一定の形状になっている。更に、その先端は、ボル
トＰのネジ部の外周を押圧剪断するための押圧剪断面１
５であり、該押圧剪断面１５は、ポンチ１の軸中心と直
交してなり、その中心には、断面視三角形状の位置決め
突起１６が両平側壁１４，１４間に直線的に形成されて
なる。該位置決め突起１６の長手方向は、縦中心線Ｂに
対して僅かに傾斜してなり、その傾斜角αは、剪断する
ボルトＰのネジ山のリード角に対応した角度に設定され
てなる。また、押圧剪断面１５の横中心線Ａ上の両端部
がポンチ１の剪断刃部１７，１７であり、位置決め突起
１６がボルトＰのネジ部と係合してボルトＰの軸方向の
位置が決まると、剪断刃部１７，１７は、ボルトＰのネ
ジ部のフランク部Ｒを剪断する位置になるようになって
いる。（図５参照）

【００２２】ここで、具体的な寸法関係を例示して説明
する。本実施形態のポンチは、主に３／８インチのウィ
ットネジを剪断できるように設計されたものである。従
って、３／８インチネジの規格、即ち、ネジ外径９．５
２５ｍｍ、ネジピッチ１．５８７５ｍｍ、ネジ山の高さ
１．０１６ｍｍ、ネジ山の頂角５５°に基づいた形状と
なっている。

【００２３】まず、両剪断刃部１７，１７間の距離、即
ち剪断幅Ｗを１５．３ｍｍに設定している。従って、位
置決め突起１６の中心から各剪断刃部１７までの距離
は、７．６５ｍｍとなる。

【００２４】そこで、図５に示す如く、位置決め突起１
６がボルトＰのネジ山と係合した際に、剪断刃部１７
は、位置決め突起１６側（排出される剪断カス側）のフ
ランク部Ｒと対向する位置になり、その剪断位置は、谷
底部Ｑから約１／３の所になる。

【００２５】また、位置決め突起１６の頂角を６０°
に、押圧剪断面１５からの突出量を１ｍｍに設定してい
る。頂角がボルトＰのネジ山の頂角よりも若干大きいの
で、位置決め突起１６がネジ山に係合しても、位置決め
突起１６の斜面はネジ山のフランク部Ｒに面接触せず、
且つ、押圧剪断面１５もボルトＰのネジ山の頂部Ｔには
当接しない。しかし、頂角の差が５°と小さいことか
ら、剪断時の押圧力で位置決め突起１６が係合部分のネ
ジ山を左右に押し広げて剪断していくので問題はない。
尚、該位置決め突起１６の寸法については後述する。

【００２６】更に、両平側壁１４，１４間の距離は、ネ
ジ外径９．５２５ｍｍよりも幅広にするため１１．５ｍ
ｍに設定している。また、位置決め突起１６の傾斜角α
は３°に設定している。

【００２７】次に、ダイス２について図５及び図６を用
いて説明する。ダイス２は、取付ネジ６の先端と係合す
る凹溝１８が周設された円柱状の取付部１９と、ボルト
Ｐのネジ部の外周を支持するための支持部２０と、ポン
チ１の剪断部８が挿入可能な挿入部としての挿入孔２３
とを有してなる。また、支持部２０が形成された支持ベ
ース２１の側面２２は、剪断機本体５の取付側壁と当接
してダイス２の角度と位置を決めるためのガイド面であ
る。

【００２８】支持部２０は、ダイス２の中心に位置する
挿入孔２３の両側に左右一対形成されてなり、ボルトＰ
のネジ部の外周と係合可能なように円弧状に形成されて
なる。より具体的には、支持部２０は、剪断するボルト
Ｐのネジ外径と同一若しくは僅かに大きい半円状に形成
されて、剪断するボルトＰの外周の半周と係合するよう
になっている。更に、該凹状に形成された両支持部２
０，２０は、高さと半径が同一に形成されて、ボルトＰ
を軸方向に沿って二点で平行に支持するようになってお
り、且つ、挿入孔２３側の端部がボルトＰを剪断する箇
所、即ち、ダイス２側の支持刃部２４，２４となってい
る。また、該支持部２０には雌ネジが形成されておら
ず、実質的に平滑に形成されてなる。

【００２９】挿入孔２３は、剪断時のボルトＰの剪断カ
スを排出するために、ダイス２の中心軸（取付部１９の
中心軸）に沿って貫通してなり、ポンチ１の剪断部８よ
りも僅かに大きく設定されてなる。

【００３０】更に、支持ベース２１の支持部２０が形成
された面には、支持部２０と直交するスリット２５が形
成されてなる。該スリット２５の幅は、ポンチ１の剪断
部８の両平側壁１４，１４間の距離よりも大きくなって
おり、ダイス２を剪断機本体５に取り付けた後、ポンチ
１を油圧ピストン３に取り付ける際の取付性を考慮した
ものである。つまり、取付時にポンチ２の剪断部８の一
方の剪断壁１３をスリット２５に挿入し、その後１８０
°回転させて取り付けることができるようにしているの
である。油圧ピストン３と剪断機本体５との間の離間距
離が小さい場合の挿入取付性が良くなる。

【００３１】ここで、具体的な寸法を例示すると、支持
部２０の半径は、３／８インチのネジ外径に対応すべく
５ｍｍに、また、挿入孔２３の直径は、剪断幅Ｗに対し
て所定のクリアランスを持たせるために１６ｍｍに設定
されてなる。

【００３２】以上の構成からなるポンチ１とダイス２
は、取付部７，１９を取付ネジ４，６にて取り付けるこ
とにより、図１のように各々油圧ピストン３と剪断機本
体５とに固定でき、該固定状態では、ポンチ１の剪断部
８の横中心線Ａと、ダイス２の支持部２０の中心線とが
一致し、剪断するボルトＰの軸方向とも一致するように
なる。

【００３３】そして、図８のようにダイス２の支持部２
０に剪断するボルトＰを載置したり、若しくは、剪断機
を横向きに使用する場合には剪断機を横方向に移動させ
てボルトＰを支持部２０に係合当接させた後、油圧ピス
トン３を油圧によって作動させてポンチ１をダイス２側
に前進させる。

【００３４】ポンチ１が前進していくと、まず位置決め
突起１６の中心がボルトＰの外周に点接触する。該突起
１６が接触すると、ボルトＰが軸方向に微動し、ボルト
Ｐのネジ山と位置決め突起１６とが自動的に係合する。
この際、位置決め突起１６が縦中心軸Ｂから傾斜してな
るので容易に係合させることができる。

【００３５】このように、位置決め突起１６がボルトＰ
のネジ山に係合することにより、ボルトＰの軸方向の位
置が決められ、上述したように、ポンチ１の両剪断刃部
１７，１７は、ボルトＰのネジ部の剪断カス側のフラン
ク部Ｒを剪断する位置になる。つまり、ポンチ１を前進
させることで、自動的に且つ常に一定に剪断刃部１７の
剪断位置が定まることになる。

【００３６】更に、油圧を作動させてポンチ１をダイス
２側に前進させることにより、位置決め突起１６がネジ
山を僅かに押し広げて完全に係合すると共に、押圧剪断
面１５がボルトＰのネジ山の頂部Ｔと当接する。そし
て、ボルトＰはポンチ１の両剪断刃部１７，１７とダイ
ス２の両支持刃部２４，２４によって二箇所で剪断さ
れ、ポンチ１の剪断部８がダイス２の挿入孔２３に挿入
して剪断が完了する。この剪断によって発生する剪断カ
スは、ダイス２の挿入孔２３から剪断機本体５のカス排
出孔を通過して剪断機本体５の前方から排出される。

【００３７】このようにして剪断されたボルトＰは、第
一に、ポンチ１による剪断位置がフランク部Ｒであって
ネジ山の頂部Ｔではないので、剪断端部のネジ山の頂部
Ｔが左右に折れ曲がらずに、その形状が維持されるので
ある。特に、剪断位置がフランク部Ｒのうちでも谷底部
Ｑに近い所であるため、確実にネジ山を維持できるので
ある。

【００３８】また、第二に、ダイス２に支持された側で
は、支持部２０と半周に亘って係合し且つ支持部２０が
平滑であるので、剪断時の押圧力によって一部分が変形
したりすることがない。従って、押圧力がネジ山の頂部
Ｔに分散されてネジ山の頂部Ｔが僅かに丸みを帯びる
が、左右への折れ曲がりは抑制される。

【００３９】以上のように剪断後のボルトＰの剪断端部
は、そのネジ山が潰れていないので、剪断端部からナッ
トを確実に螺入することができるのである。

【００４０】更に、上記構成では、ポンチ１やダイス２
に雌ネジを設けていないので、長期間の使用によって雌
ネジのネジ山にカケが生じたりすることがなく、長期間
使用しても良好な剪断状態を得ることができる。そのう
え、雌ネジを加工する手間が省けるので、極めて容易に
且つ安価に製造することができるという利点がある。

【００４１】また、このポンチ１とダイス２を使用する
と、Ｍ１０のボルトＰも良好に剪断することができる。
Ｍ１０のメートル並目ネジの規格は、ネジ外径１０ｍ
ｍ、ネジピッチ１．５ｍｍ、ネジ山の高さ０．８１２ｍ
ｍ、ネジ山の頂角６０°だからである。

【００４２】つまり、ダイス２の支持部２０はＭ１０と
も係合でき、ポンチ１も、位置決め突起１６がネジ山と
係合でき且つ、該係合状態で剪断刃部１７，１７が外側
のフランク部Ｒ（剪断後使用する側のフランク部Ｒ）を
剪断する位置になって、具体的には、谷底部Ｑから１／
５の所を剪断することができるのである。かかる場合の
剪断位置も谷底部Ｑに極めて近いので確実にネジ山を維
持できるのである。

【００４３】このように、ボルトＰのネジの種類が異な
っても、ネジ外径やネジピッチがポンチ１とダイス２に
対応可能であれば、同一のポンチ１とダイス２とで良好
に剪断できる。また、無論、所望のボルトＰのネジ外径
に合ったダイス２に取り替える、例えば、Ｍ８用のダイ
ス２に取り替えることで、ポンチ１を取り替えずに良好
に剪断できる。Ｍ８以外にも多種のボルトＰが同様にし
て良好に剪断でき、何れにしても、ポンチ１の剪断刃部
１７が谷底部Ｑ若しくはフランク部Ｒを剪断すれば、剪
断後にナットが螺入できるのである。

【００４４】但し、該剪断位置は、谷底部Ｑが最適位置
であり、フランク部Ｒを剪断する位置となる場合でも、
剪断端部のネジ山の保護の観点から、上記のように谷底
部Ｑに近い箇所が好ましい。

【００４５】更に、フランク部Ｒを剪断する場合、具体
的には、特に、剪断カス側では谷底部Ｑから２／３ま
で、剪断後に使用する側では谷底部Ｑから１／２までを
剪断するようにすることが好ましく、該範囲内では、ネ
ジ山をより確実に保護できる。また、この範囲からもわ
かるように、フランク部Ｒであっても剪断カス側に剪断
位置がくるようにすることがより好ましいものである。

【００４６】尚、上記実施形態では、ダイス２の支持部
２０が半円に形成されていたが、例えばボルトＰの外周
の１／４と係合するもの等、１８０°未満の係合であっ
てもよい。但し、上記の如く、ボルトＰの外周の半周と
係合させることで、剪断時の押圧による部分的なネジ山
の頂部Ｔの膨らみ等の変形を確実に抑制できる利点があ
る。

【００４７】また、ポンチ１も形状等を特に限定するも
のではなく、剪断刃部１７がネジ山の頂部Ｔ以外を剪断
するよう構成されている範囲内で適宜設計変更可能であ
る。

【００４８】例えば、位置決め突起１６を縦中心軸Ｂか
ら傾斜させなくてもよい。但し、位置決め突起１６を複
数設けた場合には、良好に剪断しうるボルトＰの種類が
減少することになるので、上記実施形態のように、一箇
所設けることが好ましい。

【００４９】また、剪断刃部１７と一体的に構成するこ
とにより、油圧ピストン３による前進時に自動的にボル
トＰの軸方向を維持決めできるという利点がある。

【００５０】更に、押圧剪断面１５も略平坦に形成せず
に両端部のみを突出させた形状であってもよく、また、
剪断壁１３も凸状でなくても平坦等の種々の形状を採用
できる。即ち、剪断刃部１７の形状は特に限定されるも
のではない。

【００５１】何れにしても、剪断刃部１７がネジ山の頂
部Ｔ以外を剪断するように形成されていればよい。

【００５２】尚、上記実施形態では、ボルトＰをダイス
２の支持部２０で二点支持し、ダイス２の支持刃部２
４，２４とポンチ１の剪断刃部１７，１７とでボルトＰ
を所定長さ打ち抜く構成について説明したが、剪断カス
が発生しない構成、即ち、ポンチ１とダイス２に各々刃
部を一箇所設けた構成でもよい。更に、剪断機は、電動
に限らず手動であってもよい。

【００５３】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る剪断機にあ
っては、位置決め突起が設けられてなるので、剪断する
ボルトの軸方向の位置を確実に決めて剪断することがで
きる。しかも、位置決めされた状態でポンチがボルトの
ネジ山の頂部以外の箇所を剪断するので、ネジ山が剪断
によって潰れるおそれがないのである。

【００５４】従って、剪断されたボルトのネジ部に、雌
ネジを有するナット等の螺合体を確実に螺入することが
できるのである。

【００５５】このように、本発明に係る剪断機にあって
は、ポンチの剪断位置を位置決め突起による位置決めと
の関係において特定することにより、ポンチによる剪断
位置を常に最適な状態とすることができ、ボルトのネジ
山を潰すことなく剪断することができるという従来には
ない格別の効果を奏するのである。特に、ポンチとダイ
スに雌ネジを設けずに、ポンチに位置決め突起を一箇所
設けることにより、ボルトのネジの種類が異なっても、
例えば、３／８インチのウィットネジとＭ１０のメート
ル並目ネジのようにネジ外径やネジピッチがポンチとダ
イスに対応可能であれば、同一のポンチとダイスで良好
に剪断でき、また、所望のボルトのネジ外径に合ったダ
イスに取り替えることでポンチを取り替えずに良好に剪
断でき、多種のボルトが良好に剪断できる。

【００５６】また、位置決め突起がポンチ自体に設けら
れてなるので、剪断機に別途位置決め手段を設ける必要
もなく、ポンチを前進させることで、ネジ山に位置決め
突起が係合し、自動的に且つ常に一定に剪断刃部の剪断
位置が定まる。更に、ダイスの支持部に雌ネジが設けら
れていないので、ボルトが軸方向に微動してネジ山と位
置決め突起とが自動的に係合する。

【００５７】また、ボルトのネジ部の外周を支持するた
めの支持部を有し、該支持部がネジ部の外周と係合可能
なように円弧状に形成されてなるので、ボルトのネジ部
の外周をガタつきなく確実に支持することができる。し
かも、支持部には雌ネジが形成されずに平滑であるの
で、ネジ山の頂部を均等に支持することができ、また、
ネジ山の頂部は左右に折れ曲がらずに丸みを帯びるの
で、ナット等も確実に螺入できるのである。更に、雌ネ
ジが使用途中にかけたりするおそれがないので、長期間
一定の剪断状態を得ることができる。

【００５８】特に、雌ネジを形成せずに済むので、支持
部の加工が極めて容易で且つ高精度に加工できるので、
係合状態が良好になるうえに、低コストにできるという
従来にはない特有の効果もある。