(57)【要約】      （修正有）【課題】針なしステープラ等に代表される加圧装置の小形化を図り、耐久性を向上させる。【解決手段】ベース１１上に斜めに突出する固定ブラケット１２と該固定ブラケット１２の先端部に上下に揺動可能に連結する操作レバー１３と前記固定ブラケット１２の基端部に上下に揺動可能に連結する作動レバー１４とを設け、前記操作レバー１３、作動レバー１４を連結するリンク１５、１５によってトグル機構を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、該ベース上に斜めに突出する固定ブラケットと、該固定ブラケットの先端部に上下に揺動可能に連結する操作レバーと、前記固定ブラケットの基端部に上下に揺動可能に連結する作動レバーと、前記操作レバー、作動レバーを連結するリンクとを備えてなり、前記ベースの上面、前記作動レバーの下面には、加工用の下部品、上部品をそれぞれ付設し、前記リンクは、前記操作レバーに加える操作力より大きな伝達力を前記作動レバーに伝達するトグル機構を形成することを特徴とする加圧装置。
【請求項２】
前記リンクは、前記固定ブラケットの両側に左右一対を設けることを特徴とする請求項１記載の加圧装置。
【請求項３】
前記固定ブラケットには、前記下部品、上部品を開く方向に前記操作レバーを付勢するスプリングを組み込むことを特徴とする請求項１または請求項２記載の加圧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トグル機構を利用する加圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の紙やプラスチックのシートを綴じるために、針なしステープラを用いることがある。針なしステープラは、針を使用せず、複数のシートを上下一対の金型で加圧し、局部的に凹凸のエンボス模様を成形する。複数のシートは、エンボス模様の加圧接触により発生する摩擦力を介して綴じることができる。
【０００３】
従来の針なしステープラは、ベース１、操作レバー７、作動レバー８の他、ベース１の上面の下金型９ａ、作動レバー８の下面の上金型９ｂを備えている（図７、非特許文献１）。操作レバー７、作動レバー８は、それぞれ支点ピン７ａ、８ａのまわりに揺動可能であり、作動レバー８の一端の下向きの係合片８ｂは、操作レバー７に付設する押板７ｂに係合している。また、作動レバー８は、引張りスプリング８ｃを介し、下金型９ａ、上金型９ｂを開く方向に付勢されている。
【０００４】
下金型９ａ、上金型９ｂの間に複数のシートＡa を挿入し、操作レバー７の先端部に下向きの操作力Ｆa を加えると（図８）、操作レバー７は、支点ピン７ａのまわりに揺動し、押板７ｂを介して作動レバー８の係合片８ｂを押し上げる。そこで、作動レバー８は、上金型９ｂを下金型９ａに押し当てるように揺動する。このとき、作動レバー８を駆動する伝達力Ｐa は、操作レバー７のてこ機構により操作力Ｆa より大きくなり、下金型９ａ、上金型９ｂの加圧力Ｐb は、作動レバー８のてこ機構により伝達力Ｐa より大きくなる。また、操作力Ｆa を除去すると、引張りスプリング８ｃにより作動レバー８が元の姿勢に揺動し、上金型９ｂ、下金型９ａが開く。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】http://www.lihit-lab.co.jp/syodb/shousai.pl
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
かかる従来技術によるときは、操作レバー７、作動レバー８による２組のてこ機構を用いるため、下金型９ａ、上金型９ｂに十分大きな加圧力Ｐb を発生させようとすると、全体サイズが過大になりがちであるという問題があった。また、作動レバー８の係合片８ｂは、操作レバー７の押板７ｂ上を直線的に相対移動しながら伝達力Ｐa を伝達するため、係合片８ｂ、押板７ｂに摩耗を生じ、耐久性に乏しいという問題があった。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、リンクによるトグル機構を利用することによって、小形化を図り、耐久性を向上させることができる加圧装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、ベースと、ベース上に斜めに突出する固定ブラケットと、固定ブラケットの先端部に上下に揺動可能に連結する操作レバーと、固定ブラケットの基端部に上下に揺動可能に連結する作動レバーと、操作レバー、作動レバーを連結するリンクとを備えてなり、ベースの上面、作動レバーの下面には、加工用の下部品、上部品をそれぞれ付設し、リンクは、操作レバーに加える操作力より大きな伝達力を作動レバーに伝達するトグル機構を形成することをその要旨とする。
【０００９】
なお、リンクは、固定ブラケットの両側に左右一対を設けることができる。
【００１０】
また、固定ブラケットには、下部品、上部品を開く方向に操作レバーを付勢するスプリングを組み込んでもよい。
【００１１】
さらに、下部品、上部品は目的に応じた下金型、上金型とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
かかる発明の構成によるときは、リンクは、操作レバーに加える操作力より大きな伝達力を作動レバーに伝達するトグル機構を形成し、加工用の下部品、上部品に十分な力を発生させても、全体サイズを小形化することができる。また、操作レバーと作動レバーは、リンクを介して連結されるため、過大な摩耗を生じる直線的な相対移動部分がなく、必要な耐久性を容易に実現することができる。
【００１３】
リンクは、固定ブラケットの両側に左右一対を設けることにより、必要な強度を容易に確保することができ、操作レバーや作動レバーに有害なねじれを生じるおそれがない。また、固定ブラケットに組み込むスプリングは、加工用の下部品、上部品を開く方向に付勢し、操作性を向上させる。
【００１４】
下部品、上部品を用途に応じた下金型、上金型とすることにより、大きな加圧力を有する加工機とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】全体構成分解斜視図
【図２】全体構成縦断面模式図
【図３】全体構成正面図
【図４】動作説明図（１）
【図５】動作説明図（２）
【図６】動作原理説明図
【図７】従来例を示す動作原理図（１）
【図８】従来例を示す動作原理図（２）
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
加圧装置は、ベース１１、固定ブラケット１２、操作レバー１３、作動レバー１４、リンク１５、１５を備えてなる（図１、図２）。ただし、ベース１１の上面、作動レバー１４の下面には、それぞれ加工用の下部品１６ａ、上部品１６ｂが付設されている。
【００１８】
ベース１１は、板材により前後に長い長方形の下向き箱形に形成されている。ベース１１の上面の前後両端部は、滑らかな円弧状に形成されている。ただし、ベース１１の前後方向は、図１、図２に図示する方向とする。
【００１９】
固定ブラケット１２は、板材を溝形に折曲げ加工することにより、座面１２ａの左右に斜め上向きの側面１２ｂ、１２ｂが立設されている。固定ブラケット１２は、前向きの側面１２ｂ、１２ｂをベース１１の長辺方向に合わせるようにして、ベース１１の上面に固定されている。
【００２０】
操作レバー１３は、板材を下向き溝形に折曲げ加工することにより、上面１３ａの左右に側面１３ｂ、１３ｂが形成されている。操作レバー１３は、連結ピン１８を介し、固定ブラケット１２の先端部に上下に揺動可能に連結されている。なお、連結ピン１８は、操作レバー１３の側面１３ｂ、１３ｂの前端部上側、固定ブラケット１２の側面１２ｂ、１２ｂの先端部上側を左右に貫通し、止め輪１８ａを介して抜け止めされている（図１、図３）。
【００２１】
作動レバー１４は、連結ピン２１を介し、固定ブラケット１２の基端部に上下に揺動可能に連結されている（図１、図２）。連結ピン２１は、固定ブラケット１２の側面１２ｂ、１２ｂの基端部、作動レバー１４の後端部を左右に貫通し、止め輪２１ａを介して抜け止めされている。
【００２２】
リンク１５、１５は、固定ブラケット１２の両側に左右一対が設けられている。リンク１５、１５は、上下両端部の連結ピン１９、２０を介し、操作レバー１３、作動レバー１４を連結している。連結ピン１９は、操作レバー１３の側面１３ｂ、１３ｂの前端部下側、リンク１５、１５の上端部、固定ブラケット１２の側面１２ｂ、１２ｂの先端部下側のガイド孔１２ｃ、１２ｃを左右に貫通し、止め輪１９ａを介して抜け止めされている（図１、図３）。なお、各ガイド孔１２ｃは、連結ピン１８用の貫通孔を中心とする円弧状に形成されている。連結ピン２０は、リンク１５、１５の下端部、作動レバー１４の前端部を左右に貫通し、止め輪２０ａを介して抜け止めされている。
【００２３】
下部品１６ａは、ベース１１の上面の位置決め用の溝１１ａに嵌め込むようにして付設されている（図１、図２）。なお、ベース１１内には、下部品１６ａを下から支持する２枚の支持板１１ｂ、１１ｂが固定されている（図２、図３）。上部品１６ｂは、作動レバー１４の下面の位置決め用の溝１４ａに嵌め込むようにして付設されている（図１）。下部品１６ａ、上部品１６ｂは、たとえば互いに組み合わせる孔明け用の金型である。
【００２４】
固定ブラケット１２には、板ばねのスプリング１７が組み込まれている（図１、図２）。スプリング１７の一端は、作動レバー１４の上面に係合し、他端は、連結ピン１８に係合している。また、スプリング１７の中間部は、連結ピン１９に対して下側から係合され、連結ピン１９を介して操作レバー１３を上方に付勢するとともにリンク１５、１５を後方に傾け、下部品１６ａ、上部品１６ｂを開く方向に付勢している。
【００２５】
複数のシートＡに孔を明けるには、作動レバー１４の前端側から、複数のシートＡの孔明け部分を下部品１６ａ、上部品１６ｂの間に挿入し（図４）、操作レバー１３を押し下げる。すなわち、操作レバー１３の先端部に操作力Ｆを加えることによって、複数のシートＡは、下部品１６aと上部品１６ｂとの間に挟まれ、加圧力Ｐ4 で孔明けされる（図５）。
【００２６】
次に、図６を使用して、操作レバー１３に加える操作力Ｆを加圧力Ｐ4 に増加させる動作を説明する。ただし、図６（Ａ）は、装置全体における力の伝達経路図であり、図６（Ｂ）は、同図（Ａ）の要部詳細図である。
【００２７】
操作レバー１３を操作力Ｆで押し下げるとき、操作レバー１３の実効長さｂとすると、操作レバー１３には、連結ピン１８を中心とする回転モーメントＭ1 ＝ｂ×Ｆが発生する。そこで、連結ピン１９に生じる伝達力Ｐは、連結ピン１８、１９間の距離ａ＜ｂとして、Ｐ＝（ｂ／ａ）Ｆ＞Ｆとなる。
【００２８】
伝達力Ｐは、連結ピン１９から連結ピン１８に向かう操作レバー１３内の圧縮力Ｐ1 と、連結ピン１９から連結ピン２０に向かうリンク１５、１５内の伝達力Ｐ2 として分解され、連結ピン１９を頂点とする連結ピン１８、２０のなす角度αとすると、伝達力Ｐ2 ＝Ｐ／cos （α−９０°）＞Ｐ＞Ｆとなる。すなわち、リンク１５、１５は、操作力Ｆより大きな伝達力Ｐ2 を作動レバー１４に伝達するトグル機構を形成している。
【００２９】
伝達力Ｐ2 は、リンク１５、１５を介して作動レバー１４上の連結ピン２０に伝わるが、連結ピン１９、２０を結ぶ線と、作動レバー１４に対する垂線との角度βとすると、伝達力Ｐ2の分力である伝達力Ｐ3 は、作動レバー１４に対し、連結ピン２１を中心とする回転モーメントＭ2 を発生させる。ただし、Ｐ3 ＝Ｐ2 ・cos β、Ｍ2 ＝（ｃ＋ｄ）Ｐ3 であり、ｃ、ｄは、上部品１６ｂによる作動レバー１４の実効分割長さである。そこで、下部品１６a、上部品１６ｂに生じる加圧力Ｐ4 は、Ｐ4 ＝（（ｃ＋ｄ）／ｄ）Ｐ3 ＞Ｐ3 となる。
【００３０】
すなわち、加圧力Ｐ4 ＝ｂ（ｃ＋ｄ）Ｆ・cos β／（ａｄ・cos （α−９０°））となり、操作力Ｆに対する加圧力Ｐ4 の増加比率Ｇ＝Ｐ4 ／Ｆ＝ｂ（ｃ＋ｄ）cos β／（ａｄ・cos （α−９０°））となる。よって、リンク１５、１５によるトグル機構は、角度αを適切に設定することにより、必要な増加比率Ｇを容易に実現することができる。
【００３１】
以上の説明において、加工用の下部品１６ａ、上部品１６ｂは、開孔用の雌金型と雄金型とすることにより開孔装置を構成することができ、切断用の刃物受けと刃物とすることにより切断装置を構成することができる。また、加工用の下部品１６ａ、上部品１６ｂは、一対の把持部材や、一対のかしめ工具とすることにより、把持装置や、かしめ装置を構成することができる。
【００３２】
なお、操作レバー１３は、手動で操作力Ｆを加えるに代えて、空圧シリンダ、油圧シリンダや、ソレノイド、モータなどの駆動源を使用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
この発明は、開孔装置の他、切断装置、把持装置、かしめ装置などの用途に対し、広く好適に適用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
Ｆ…操作力
Ｐ2 、Ｐ3 …伝達力
１１…ベース
１２…固定ブラケット
１３…操作レバー
１４…作動レバー
１５…リンク
１６ａ…下部品
１６ｂ…上部品
１７…スプリング
特許出願人          株式会社  小松電業所
代理人  弁理士            松  田  忠  秋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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