(57)【要約】【課題】  被剪断材の剪断面にバリが発生することを抑えることができるとともに、第１の刃の刃先と第２の刃の刃先との交差開始部付近から被剪断材の剪断を開始することができる小型化された剪断装置とすること。【解決手段】  剪断装置は、第１の刃としての上刃１と第２の刃としての下刃２を斜めに交差させることによって被剪断材３を上刃１及び下刃２の一端側から他端側にかけて剪断する剪断装置であって、上刃１は、下刃２との交差開始部に、下刃２と接する側の先端部に面取り部１ａを有する突出部１ｂが形成されており、上刃１の摺動面１ｓと下刃２の摺動面２ｓとの隙間（クリアランス）の初期設定値が０未満とされている。【選択図】  図１
2015205378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の刃と第２の刃を斜めに交差させることによって被剪断材を前記第１の刃及び前記第２の刃の一端側から他端側にかけて剪断する剪断装置であって、前記第１の刃は、前記第２の刃との交差開始部に、前記第２の刃と接する側の先端部に面取り部を有する突出部が形成されており、前記第１の刃の摺動面と前記第２の刃の摺動面との隙間の初期設定値が０未満とされている剪断装置。
【請求項２】
前記第２の刃は刃先を上向きにして固定され、前記第１の刃は刃先を下向きにして前記第２の刃の上方から移動手段によって下降する請求項１に記載の剪断装置。
【請求項３】
前記被剪断材は、厚みが０．１ｍｍ〜３ｍｍの金属片から成る請求項１または請求項２に記載の剪断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的接続用の金属ピン等の被剪断材を剪断する剪断装置であって、特に液晶表示装置等の電子機器に用いられる金属ピン、金属クリップ等の定数切断に用いられる剪断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の剪断装置としてのシャーリング装置の１例を図２（ａ）〜（ｄ）に示す。図２の（ａ）は可動刃としての上刃１１及び固定刃としての下刃１２の長手方向に直交する面における断面図、（ｂ）は上刃１１及び下刃１２の側面図、（ｃ）は（ａ）のＢ部を拡大した部分拡大断面図、（ｄ）は被剪断材（ワーク）である燐青銅から成る電気的接続用の金属ピン１３を剪断したときの、剪断面に生じたバリ13aを示す金属ピン１３の断面図である。
【０００３】
図２（ａ）に示すように、シャーリング装置は、金属ピン１３を下刃１２上に載置して上刃１１を−Ｚ方向（下方向）に押し下げて剪断する。図２（ｂ）に示すように、上刃１１は上下方向に平行移動して降下、上昇するものであり、刃先が若干の角度で斜めに形成されていることから、図２（ｂ）では上刃１１の左端側から右端側にかけて金属ピン１３の剪断を行っていく。図２（ｃ）に示すように、剪断時には下刃１２は、−Ｚ方向に加重が加わり−Ｘ方向（Ｘ２方向）に分力が加わる。上刃１１は、＋Ｚ方向に反力が加わり＋Ｘ方向（Ｘ１方向）に力が加わる。その結果、上刃１１の摺動面11s及び下刃１２の摺動面12sに直交する方向（Ｘ方向）における上刃１１と下刃１２との間の隙間（クリアランス）ｃは、初期設定値よりも大きくなり、クリアランスｃに相当する幅の金属ピン１３の部位が上刃１１に引き摺られて、（ｄ）に示すようにバリ13aが生じる。
【０００４】
このようなバリ13aの発生を抑制するために、図３に示す構成を採用していた。即ち、平面視において上刃１１は下刃１２側に傾けて設置されることによって、上刃１１の刃先における下刃１２の刃先との交差開始部のクリアランスｃの初期設定値がプラス（上刃１１の刃先と下刃１２の刃先が離間している状態）とされ、交差開始部よりも後方ではクリアランスｃの設定値がマイナス（上刃１１の刃先と下刃１２の刃先が擦れ合う状態）とされている。これにより、図２（ｃ）に示す切断時に生じるＸ方向の歪を、クリアランスｃの初期設定値がマイナスの部位において相殺することができ、バリ13aの発生を抑制できる。しかしながら、クリアランスｃの初期設定値がプラスの部位は、バリ13aの発生を抑えることはできず、剪断に使用できない部位となるという問題点がある。
【０００５】
上記の問題点を解消する従来のシャーリング装置の他例を図４（ａ）〜（ｄ）に示す。図４（ａ）は上刃２１及び下刃２２の長手方向に直交する面における断面図、（ｂ）は上刃２１及び下刃２２の側面図、（ｃ）は上刃２１及び下刃２２の平面図、（ｄ）は（ａ）のＤ部を拡大した部分拡大断面図である。このシャーリング装置は、固定刃としての下刃２２と可動刃としての上刃２１を有しており、上刃２１の刃先と下刃２２の刃先が交差する部位の全体について、上刃２１の摺動面21s及び下刃２２の摺動面22sに直交する方向（Ｘ方向）における上刃２１と下刃２２との間の隙間（クリアランス）ｃの初期設定値がマイナスとされているとともに、上刃２１は、その刃先における下刃２２の刃先との交差開始部に面取り部21aが形成されている。なお、図４において２３は被剪断材としての金属ピンである。この構成により、上刃２１と下刃２２は、面取り部21aによって導かれて交差開始部から剪断を行うことができる。
【０００６】
また、他の従来例として、基材に塗布剤が塗布されたシート材を固定刃と可動刃を交差圧接して切断するシート材切断装置において、塗布剤に接する側の可動刃の刃先角が２０〜４０度で、基材側に接する固定刃の刃先角が４５〜９０度であり、固定刃先に０．０２〜０．１ｍｍの面取りが施されたシート材切断装置が提案されている（特許文献１参照）。このシート材切断装置は、固定刃先に面取りが施されていることにより、刃先の噛み付きを完全に防止して刃先の耐久性を増し切断面をきれいにするという効果を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３９３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図４に示す従来の剪断装置は以下のような問題点があった。図５は、図４（ｂ）の構成における剪断開始部付近を拡大して示す部分拡大側面図である。ワーク２３の剪断を開始する前に、上刃２１の面取り部21aが下刃２２と噛み合っている必要がある。その結果、交差開始部付近に長さＬの剪断不可領域が生じる。従って、剪断に必要な長さに剪断不可領域の長さＬを足した長さが、上刃２１及び下刃２２の刃先の必要な長さとなる。例えば、ワーク２３の厚みを０．３ｍｍ、面取り部21aの全体が下刃２２の刃先と噛み合った状態での、ワーク２３の先端が上刃２１と接するときの上刃２１と下刃２２とのなす角度θを５°とした場合、Ｌ＝０．３／ｔａｎ５≒５．７ｍｍである。面取り部21aの長さを考慮するとＬは最短でも６ｍｍ程度の長さとなる。また、特許文献１に開示されたシート材切断装置は、上記の剪断不可領域を解消する構成について何等記載されていない。
【０００９】
従って、本発明は、上記問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、被剪断材の剪断面にバリが発生することを抑えることができるとともに、可動刃の刃先と固定刃の刃先との交差開始部付近から被剪断材の剪断を開始することができる小型化された剪断装置とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の剪断装置は、第１の刃と第２の刃を斜めに交差させることによって被剪断材を前記第１の刃及び前記第２の刃の一端側から他端側にかけて剪断する剪断装置であって、前記第１の刃は、前記第２の刃との交差開始部に、前記第２の刃と接する側の先端部に面取り部を有する突出部が形成されており、前記第１の刃の摺動面と前記第２の刃の摺動面との隙間の初期設定値が０未満とされている構成である。
【００１１】
本発明の剪断装置は、好ましくは、前記第２の刃は刃先を上向きにして固定され、前記第１の刃は刃先を下向きにして前記第２の刃の上方から移動手段によって下降する。
【００１２】
また本発明の剪断装置は、好ましくは、前記被剪断材は、厚みが０．１ｍｍ〜３ｍｍの金属片から成る。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の剪断装置は、第１の刃と第２の刃を斜めに交差させることによって被剪断材を第１の刃及び第２の刃の一端側から他端側にかけて剪断する剪断装置であって、第１の刃は、第２の刃との交差開始部に、第２の刃と接する側の先端部に面取り部を有する突出部が形成されており、第１の刃の摺動面と第２の刃の摺動面との隙間の初期設定値が０未満とされていることから、第１の刃に形成された面取り部が被剪断材の剪断時に前記隙間がほぼ０となるように導くために、被剪断材の剪断面にバリが発生することを抑えることができ、また、第１の刃の刃先及び第２の刃の刃先に刃こぼれが発生することを抑えることができる。さらに、第１の刃の刃先と第２の刃の刃先との交差開始部付近から被剪断材の剪断を開始することができることから、小型化された剪断装置となる。
【００１４】
本発明の剪断装置は、第２の刃は刃先を上向きにして固定され、第１の刃は刃先を下向きにして第２の刃の上方から移動手段によって下降する場合、被剪断材に剪断力が加わりやすくなり、被剪断材を効率的に剪断することができる。
【００１５】
また本発明の剪断装置は、被剪断材は厚みが０．１ｍｍ〜３ｍｍの金属片から成る場合、剪断面にバリが発生しやすい金属材料から成る被剪断材の剪断に好適なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１（ａ），（ｂ）は本発明の剪断装置について実施の形態の１例を示す図であり、（ａ）は第１の刃としての上刃及び第２の刃としての下刃の長手方向に直交する面における上刃及び下刃の断面図、（ｂ）は上刃及び下刃の交差開始部付近を拡大して示す部分拡大側面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｄ）は従来の剪断装置を示す図であり、（ａ）は上刃及び下刃の長手方向に直交する面における上刃及び下刃の断面図、（ｂ）は上刃及び下刃の側面図、（ｃ）は（ａ）のＢ部を拡大して示す部分拡大断面図、（ｄ）は先剪断面にバリが発生した被剪断材の剪断部付近を拡大して示す部分断面図である。
【図３】図３は従来の剪断装置の第１の刃及び第２の刃の平面図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｄ）は従来の剪断装置を示す図であり、（ａ）は上刃及び下刃の長手方向に直交する面における上刃及び下刃の断面図、（ｂ）は上刃及び下刃の側面図、（ｃ）は上刃及び下刃の平面図、（ｄ）は（ａ）のＤ部を拡大して示す部分拡大断面図である。
【図５】図５は図４（ｂ）の上刃及び下刃の交差開始部付近を拡大して示す部分拡大側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の剪断装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。但し、以下で参照する各図は、本発明の剪断装置の構成部材のうち、本発明の剪断装置を説明するための主要部を示している。従って、本発明の剪断装置は、図に示されていない第１の刃及び第２の刃の駆動装置、被剪断材の搬送装置、剪断された被剪断材の排出及び取出装置等の周知の構成部材を備えていてもよい。
【００１８】
本発明の剪断装置としてのシャーリング装置は、図１に示すように、第１の刃としての上刃１と第２の刃としての下刃２を斜めに交差させることによって被剪断材（ワーク）３を上刃１及び下刃２の一端側から他端側にかけて剪断する剪断装置であって、上刃１は、下刃２との交差開始部に、下刃２と接する側の先端部に面取り部１ａを有する突出部１ｂが形成されており、上刃１の摺動面１ｓと下刃２の摺動面２ｓとの隙間（クリアランス）の初期設定値が０未満とされている構成である。ここで、図１の構成の場合、第１の刃が上刃１であって可動刃であり、第２の刃が下刃２であって固定刃であるが、第１の刃が上刃１であって固定刃であり、第２の刃が下刃２であって可動刃であってもよい。また、可動方向が上下方向でなく横方向等の方向であってもよい。
【００１９】
上記の構成により、上刃１に形成された面取り部１ａが被剪断材３の剪断時に前記隙間がほぼ０となるように導くために、被剪断材３の剪断面にバリが発生することを抑えることができ、また、上刃１の刃先及び下刃２の刃先に刃こぼれが発生することを抑えることができる。さらに、上刃１の刃先と下刃２の刃先との交差開始部付近から被剪断材３の剪断を開始することができることから、小型化された剪断装置となる。
【００２０】
本発明の剪断装置は、第２の刃としての下刃２は刃先を上向きにして固定され、第１の刃としての上刃１は刃先を下向きにして下刃２の上方から移動手段によって下降することが好ましい。この場合、被剪断材３に剪断力が加わりやすくなり、被剪断材３を効率的に剪断することができる。
【００２１】
また本発明の剪断装置は、被剪断材３は厚みが０．１ｍｍ〜３ｍｍの金属片から成ることが好ましい。この場合、剪断面にバリが発生しやすい金属材料から成る被剪断材３の剪断に好適な剪断装置となる。被剪断材３は厚みが０．１ｍｍ未満である場合、剪断面にバリ等が発生しやすくなる。被剪断材３の厚みが３ｍｍを超える場合、上刃１及び下刃２に刃こぼれが発生しやすくなる傾向がある。
【００２２】
上刃１及び下刃２は、焼き入れ鋼から成るが、超硬材等の材料から成っていてもよい。上刃１及び下刃２のそれぞれの厚みは５ｍｍ〜２０ｍｍ程度であり、上刃１及び下刃２の長さは５ｍｍ〜２００ｍｍ程度である。上刃１の可動長さは、２ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。
【００２３】
上刃１は、電気モータとそのモータ軸に連動した進退式アーム等を有する電気モータ駆動機構、油圧駆動方式のピストン及びシリンダ等を有する油圧駆動機構、エア駆動方式のピストン及びシリンダ等を有するエア駆動機構、人力による駆動機構などの公知の駆動機構から成る移動手段によって、上刃１は上下方向に平行移動して降下、上昇する。また、上刃１の刃先が下刃２の刃先に対して若干の角度で斜めに形成されている。その結果、図１（ｂ）に示すように、上刃１及び下刃２の左端側から右端側にかけて被剪断材３の剪断を行っていく。上刃１の刃先が角度α（図１（ｂ））を有することにより、剪断時の圧力が上刃１の刃先の左方から右方に徐々に加わるようにして、上刃１の刃先に刃こぼれ等の破損が生じることを抑えることができる。上刃１の刃先の下刃２の刃先に対する角度αは、１°〜３°程度がよい。１°未満では、剪断時の圧力が上刃１の刃先の左方から右方に徐々に加わるようにするという上記の効果が生じにくくなり、３°を超えると、被剪断材３にすべり力が発生すること等の点で不都合がある。
【００２４】
上刃１と下刃２との間のクリアランスｃは、上刃１の刃先と下刃２と刃先が交差する全ての部位でマイナスとなっている。クリアランスｃの初期設定値は−５０μｍ〜−２０μｍ程度が好ましい。−５０μｍよりも小さい（絶対値は大きい）場合、上刃１の刃先と下刃２の刃先が擦れ合うことによる摩擦が大きくなり、上刃１の刃先と下刃２の刃先に刃こぼれが生じやすくなる。−２０μｍより大きい（絶対値は小さい）場合、切断時のＸ方向の歪によってクリアランスｃがプラスになりやすく、バリ13aの発生を有効に抑えることがむつかしくなる傾向がある。
【００２５】
上刃１は、その刃先における下刃２の刃先との交差開始部に、突出部１ｂ及び面取り部１ａが形成されているが、面取り部１ａの上刃１の長手方向の長さは５ｍｍ〜１０ｍｍ程度が好ましい。５ｍｍ未満では、面取り部１ａにおける被剪断材３の剪断時にクリアランスｃがマイナスのままとなり、面取り部１ａがクリアランスｃがほぼ０となるように導くことがむつかしくなり、上刃１の刃先と下刃２の刃先に刃こぼれが生じやすくなる傾向がある。１０ｍｍを超えると、剪断に不適な部位である面取り部１ａが長くなりすぎる傾向がある。
【００２６】
面取り部１ａは、平面（Ｃ面）であるが、曲面（Ｒ面）であってもよい。平面（Ｃ面）のＺ方向に対する傾斜角度は２０°〜４５°程度が好ましい。２０°未満では、被剪断材３の剪断時にクリアランスｃがマイナスのままとなり、ほぼ０となるように導くことがむつかしくなり、上刃１の刃先と下刃２の刃先に刃こぼれが生じやすくなる傾向がある。４５°を超えると、被剪断材３の剪断時にクリアランスｃがプラスになる傾向があり、被剪断材３の剪断面にバリ13aが発生することを抑えることがむつかしくなる傾向がある。
【００２７】
突出部１ｂのＺ方向の高さは３ｍｍ〜５ｍｍ程度が好ましい。３ｍｍ未満では、剪断不可領域が生じやすくなる傾向があり、５ｍｍを超えると、上刃１の駆動距離が長くなりすぎる傾向がある。
【００２８】
本発明の剪断装置は、上記実施の形態に開示された例に限られるものではなく、適宜の設計的な変更、改良を含んでいてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明の剪断装置は、電子機器に用いられる電気的接続用の金属ピン、金属クリップ等の金属線、紙、厚さ０．１ｍｍ〜３ｍｍ程度の金属板、プラスチック等の種々の材質の被剪断材の剪断に用いることができる。
【符号の説明】
【００３０】
１  第１の刃としての上刃
２  第２の刃としての下刃
１ａ  面取り部
１ｂ  突出部
３  被剪断材
【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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