JPS5964297A - 複合材の穿孔方法、および穿孔装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 合成樹脂板等）一発泡体（合成樹脂発泡体、無機発泡体
）一柔軟性部材の順に積層一体化された複合材に適宜孔
径の貫通孔を穿設する方法、およびその装置に関する。

一般に異質部材を積層した複合相ＫＩ４通孔を穿設する
場合はドリル、プレス（上刃としてのボ／テと下刃とし
てのダイ）を用いるのが）１９通である。しかし、異質
部材が硬質相−弾性体か、やや脆い発泡体−柔軟質から
なり、しかも弾性体が嵩高であるときには、上記工具、
装置で穿孔しても、柔軟質料が発泡体でクッション性が
あるため剪断力が十分に作用せず、圧縮するだけであり
、その後でむしり取るように硬質相を打抜くため、貫通
孔の大きさが不均一となるほか、所定の貫通孔を穿設で
きない欠点があった。さらに、ｍ通孔壁−面は粗面とな
り、しかも刃物の切れが悪くなって、硬′Ｈ月の穿孔外
周にパリを生ずる不利があった。勿論、使用に際しては
パリを除去しなければ製品にならず、工数も多くなる欠
点があった。

本発明はこのような欠点゛を除去するため、刃物を２段
に構成し、かつ同一軸線上な往復動自在に装着し、構造
を簡単ｆ／Ｃして小型化を図り、かつ、貫通孔を奇麗な
切り「１、壁面とすると共如、所定口径の貫通孔を穿設
できる方法とその装置を提案するものである。

以下に図面を用いて本発明に係る複合材て対する穿孔方
法、およびその穿孔装置の一実施例について詳細ＶＣ，
説明する。第１図は上記装置の代表的な構成略図であり
、１は工具ボルダ−装着部（以下、単Ｃコ装着部という
）、例えばラム等で設定距離（ストローク）だけ直線往
復動する機構（図示せず）に連結されている。？は工具
ホルダーで上端に形成した取付軸３が装着部ｌに着脱容
易に連結されており、また、取伺軸３より下部には支持
部４が一体に形成され、その中心に装着穴５が穿設され
、さらに支持部４の下端０ηにガイド１１η６が形成さ
れている。なお、支持部４の下部には装着穴５の側壁に
連通したねじ孔７が穿設されている。因は硬質部利穿孔
具で円柱状の上刃９と上刃９が嵌挿するテーパー状の貫
通孔１０を有する台状の下刃（ダイ）１１を同一直線上
にＨｌの」法をもって両刃が直交するように配設されて
いる。なお、Ｈｌは上刃９の下端面から下刀工１の表面
までの」法であり、被穿孔物の厚さによって異なるもの
である。さらに前記穿孔具足について説明すると、上刃
９はホルダー兼ガイドとし機能する主体１２とそれより
下部の刃部１３がらなり、主体１２０下部には直線状の
案内溝１４が１１の寸法だけ形成されている。まり刃部
１３はその端面に穿設すべき口径ｄＱと同径の密実断面
の外周端縁に設けた刃先部＋３ａと刃先部１３ａＫ連続
して形成された柱状の案内部１３Ｉ）からなり、かつ、
案内部＋３ｂの寸法１２は移動距離に応じて設定される
。

なお、図では刃部１３の直径ｄ１と主体１２の直径・１
２はｄ２）・１１であるが補強と案内７１　ｔ　４の関
係で゛太くしであるもので、もし前記ｄＯが大きければ
、必らずしも段差をっけず、同−太さにて形成しつるも
のである。唾は芯材兼柔軟性部拐穿孔刃（以下、単に円
丁３刃という）で本体（ボルダ一部）１６と刃部１７と
刃先部］、７ａ　と連結具装着用孔１８と中空部１９．
２０、およびガイド湛２１とから形成されている。さら
に駅間すると、上記本体１６は軸受２２を嵌合するため
の中空部２０と円筒刃−と上刃９の主体１２の一体化を
図る固定具２３を装着する孔１８が形成され、円筒刃口
と上刃９とが設定条件下で連動すると共に両刃が脱落し
ないように連結され−こいる。さらに、ガイド溝２１は
本体１６の上端面に形成し、後記する弾性体を案内する
ものて゛ある。また、刃部１７は円筒体１７ｂの端面、
およびその外周に鋸歯状の刃先部１７ａが形成され、柔
軟性部利、発泡体を容易に切断、穿孔するものである。

さらに、刃先部１７ａの形状としては、第２図（ａ）、
（ト）て示すように円筒体１７ｂの端部の内、外周壁に
形成されるものであり、（８１図に示す刃先部＋７ａを
用いた際の穿孔２４の端縁は切断周縁が面取り状に、（
ｂ１図の刃先部１７ａを用いた穿孔２４の端縁は直角状
に切断されるものである。なお、本体１６の中空部１９
の直径の直径ｄｏは上刃９の刃部１３の直径・」］　を
スムーズに摺動しつる大きさに形成されて（・る。？ユ
旦はストッパで円筒刃しのｌ／ｌ廟＃＝す■１２を１恨
定するものであり、上刃９、円筒刃Ｕと一別飼に独立し
て闇揃判−＋　Ｈ２を調節可能に固定されている。なお
、ストッパ層は円筒刃ムの刃先部１７ａが複合相の硬質
部材に接触し、破損しないように機能するも１２を軸芯
として遊合状態で装着されている。

そして弾性体２６は上刃９と円筒刃じの直線往復動に連
動自在とすると共に、上刃９と円筒刃暦とを固定状態の
一体化とせずに、緩衝作用と弾力付与により往復運動に
ズレ、逃げの機能を発揮させるものである。どは複合相
で硬負部材２８、柔軟件部材２９、発泡体からなる世相
３０が一体に積層されたものである。

次に上記装置の動作と７孔方法を説明する０例えば、第
４図に示すような部材（１ｉ１人）を製造すると仮定す
る。一部材、所謂複合相どの構成としては硬泌部材２８
として→０２７ｍｍのカラー鋼板、柔軟件部材２９とし
て→クラフト紙にアルミニウム箔をラミネートしたシー
ト状物、芯材３０として社ポリウレタンフォームを現場
方式により一体化したものであり、厚さｔは４．６ｍＩ
ｎ、密度は３０　Ａｔ７７７ｚの独立気泡組織に形成さ
れている。また、穿孔２４は円形で直径がｄＱＯものを
１個づつ多数個穿設するものである。なお、ＳＬは上刃
９のストローク、Ｓ２は円筒刃脹のストローク、Ａは上
刃９の刃先部端面から円筒刃口の刃先部１７ａの先端ま
での距離、Ｂは複合１ｆｉｚｚのシート状物２９と刃先
部１７ａの端面までの距離で・あり、ストッパ２５はプ
レス機（図示せず）に間隔調節可能に装着されて（・る
ものである。そこで、第１図に示すように上記複合（−
４月が下刃１■にシート状物２９を上に１７で水平に載
置された。このとき、ラム１は下刃（ダイ）１１から上
刃９がＨｌの位置に存在するように設定されており、穿
孔動作はこの位置から矢印イ方向へ直線状に下降するこ
とにより始められる。ラム】の下降に応じ−Ｃ上刃９が
曲線状に下降し、円筒刃りの刃先部＋７ａがシート状物
２９に接触するまでラム１の降下速度に応じて工具ホル
ダー２、上刃９、円筒刃脹、弾性体２６が連結状態で第
５図＆ｍ示す位置まで下降する。シート状物２９１／Ｃ
刃先部＋７ａが接触すると円筒端面の鋸歯がラムｊの下
降とコイルばね２６とシート状物２９間の力関係で刃先
部１７ａがシート状物を切断し、そのままの状態でラム
１が直線的に下降するのに応じてコイルはね２６を介し
て刃先部１７が降下せしめられる。刃先部１７ａが下降
すると、世相３０の一部は円筒体１７Ｆ）の内径の断面
積で切断され、筒体１７１）内に充填される。さらにラ
ム１が下降して、本体１６の下端面１６Ｔ３が第６図に
示すようにストッパ２５に当接すると、芯拐３０の厚さ
ｔの大部分が切断、穿孔される。

−クで完了したことてなる。なお、刃先部１７ａの先端
とカラー鋼板２８間には、刃先を保護するためへｌｌの
ギャップを有するように設定されている。さらに、円筒
刃賑により、シート状物２９、ポリウレタンフォーム３
０が切断、穿孔された後は、ラム１が同じように下降し
ているため、上刃っけコイルはね２６を押圧しながら円
筒刃Ｕ内の中空部１．Ｊ２０内を主体１２と刃部】３と
が一体に下降せしめられる。なお、円筒体１７１１の中
空部２０内に存在する抜き屑３１はＨ先部１：（ａの端
面によって圧縮されながらカラー鋼板２８の背面に押圧
される。さらに上刃９が下降し、下刃１１と協働してカ
ラー鋼板２８を４’ｌ抜き、下刃１１から△１２の位置
まで下））・Ｆ　Ｌ、たイ１′装置で第７図に示すよう
に貫通孔１（）から複合材全体の抜き屑３１が排出され
る。すなわち、上記へ１２が上刃９のストロークＳ１の
下限である。なお、コイルはね２６は設定長さをｒ、ｏ
とすると最小長さＬ」となり、ｒ、ｏＬｌ　の長さだけ
圧縮されるものであり、圧縮長さだけ弾性付的、緩衝体
として機能するものである。また、固定具２３と直線状
の案内ｎη１４の位置関係は、ラム１が下降し、本体１
６の下端面１１３ａがストツバ２５に接触すると、上刃
９が下降するのに反し、円筒刃農がその位置に停止する
ため、第７図に示す位置に固定具２３が移動したと同じ
ようになる。勿論、固定具２３の介在によって円筒刃」
は回転せず直線的に下降させられる。次に、ラム１が上
昇するのに伴なって」二刃９、円筒刃は連動して上昇し
、第１図に示す元の位置にそれぞれが復帰ぜしめらオフ
るものである。従って、複合材どに複数個の穿孔２４を
穿設する場合には、その個数分上記のような動作をくり
返せばよいものである０なお、第８図は上刃９（実線で
示す）、円筒カリ（準線で示す）の軌跡を示す説明図で
あり、横軸に時間、縦軸に上下方向の移動距離を示し、
０点が円筒カニによるシート状物２９の切断穿孔時、■
が上刃９によるカラー鋼板２８のＦＪ抜き時、αが円筒
刃↓−臣がポリウレタンフォーム３０を切断、穿孔する
時間、βが上刃９が中空部２０内のシート状物２９、ポ
リウレタンフォーム３０を圧縮する時間、γが全打抜き
屑３１をＪｕｌ出する時間である。

以上説明したのは本発明Ｖこ係る複合材の穿孔方法、お
よびその穿孔装置の一実施例にすぎず、工具ホルダ一旦
をチャックとしたり、上刃９の刃部１３、≠→円苅宙１
５の孔断面を例えば第９図（ａｒ〜（ｆ＋に示すように
角、楕円ともて゛きる。さらに、上刃９−円筒刃」、弾
性体２６の組合せを多数本多軸的に配列し、かつ、下刃
も上記上刃９に対応するように配設すれば１度の下降で
複数個の穿孔２４を穿設するように構成することも可能
である。また、芯材は連通気泡組織でもよく、成形体を
硬質部拐２８と接着剤により一体化した複合材の場合に
も使用できるものである。その他、穿孔２４を第１０図
に示すように複合材の厚さに対し傾斜して穿設すること
もできる。

ヒ述したように、本発明に係る穿孔法、および穿孔装置
によれば、硬質部利と発泡組織の芯材と柔軟ｒＩＪ′撓
性部付性部材に性質の全く異なる拐Ｈの組合せによって
作られた複合材を２種類の円筒刃と上刃にそれぞれ分担
させて切断、穿孔し、奇麗な切口の端縁、側壁を肖るこ
とができるものである。すなわち、比較的柔軟で破れ、
或いは圧潰しやすい柔軟イ／１部材とフオームのような
構造の世相とを筒体端面に形成した鋸歯状の薄肉の刃先
部で切断、〕孔するため、上記両部４４を剪断したとき
に引張って切口の近傍を破ったり、芯材を剪断したとき
に圧潰させることもなく、所定大きさの断面形状の切１
」に切断、打抜きできるものである。また、切断、打抜
いた屑は円筒方向に収容、所謂芯材と完全に遮断したま
ま最後に外部へ排出するため穿孔の側壁は美しく、所定
寸法の穿孔を形成できる。さらに、硬質部材は通常のポ
ンチ−ダイの関係で打抜くため、反り、変形、擦過傷の
ない状態で確実に剪断できると共に、美しく、パリのな
い切Ｌ」とすることができる。また、装置は小型、安価
にして構造が簡単で、既存装置に装着できる利点がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る穿孔装置の一実施例を示す説明図
、第２図（ａ−＋、（＋３）は上記装置の１つの要部で
ある芯材兼柔軟性部材穿孔刃の刃先部を示す断面図、第
３図（δ）、（ｂｌは−Ｌ紀穿孔刃により切断、穿孔し
た穿孔の断面図、第４図は複合材の一例を示す説明図、
第５図〜第７図は前記装置の動作を説明する断面図、第
８図は上記装置の動作を示す説明図、第９〜第１０図は
その他の実施例を示す駅間図である。 １０１．工具ボルダ−装着部、ζ９．工具ホルダー、抹
９．硬賀部拐穿孔具、　　　９００．上　刃、＋＋　、
、、下　刃、　　　　　独６１．芯材兼柔軟性部拐穿孔
刃、　　　　　　　２２．、、軸　受、２４、、、穿　
孔、　　　　　２６．、、弾性体、２７、、、複合材。 第４図 輛 第　７　図 第　　ｔ　図 第　ｑ　霞 （α）　　　　ｃｂ）（Ｃ） （ｄ−）（ｅ）（（〕

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）硬質部材と発泡体からなる芯材と柔軟性部拐とか
   ６なる複合材に所望形状、大きさの貫通孔を穿設するに
   あたり、複合材の柔軟性部材上方に垂直に配設した円筒
   状の芯材兼柔軟性部材穿孔刃によって柔軟性部材−芯材
   のみ？切断穿孔し、次いで上記穿孔刃の内側に充填され
   た上記２部材の切屑を圧縮しながら円柱状の硬質部材穿
   孔具の上刃を進入させて硬質部材を切断穿孔した後に前
   記両穿孔刃ざ切断穿孔個所から抜出すことを特徴とする
   複合材の１孔方法。
2. （２）複合材の柔軟性部材、芯材を切断穿孔する円筒状
   の芯材兼柔軟性部材穿孔刃と、該穿孔刃の筒内に下端部
   を摺動可能な状態で内蔵し、上端部を工具ホルダーに固
   設した柱状の上刃と前記複合材を載置すると共に上刃と
   協働して硬質部材を切断穿孔する下刃とを同一直線上に
   複合材の厚さ以上の隔たりをもって対設した硬質部材穿
   孔具と、前記穿孔刃の下降距離を制限するストッパと、
   工具ホルダーの下端と前記穿孔刃９間で、かつ前記上刃
   の主体を軸心として配設した弾性体とを備え、Ｍｌ前記
   孔刃、および上刃が前記複合板の厚さ方向如対し連動し
   て直線往復動するよって配設したことを特徴とする複合
   利用穿孔装置。
3. （３）芯材兼柔軟性部材穿孔刃が円筒端部外周て鋸歯状
   の刃先端を形成したものである特許請求の範囲第２項記
   載の複合利用穿孔装置。
4. （４）弾性体がコイルはねで、コイルはねセット圧が柔
   軟性部材の打抜きに必要な弾性より大