(57)【要約】【課題】多数枚の紙葉類に孔を穿孔するパンチの刃の耐久性の向上及びパンチの安全性の向上を図る。【解決手段】パンチ本体１と、進退動作を行い紙葉類に孔を穿孔するパンチ刃２とを具備するとともに、前記パンチ刃２が、進退方向に延伸して設けられる刃本体２１と、パンチ本体１に当接する受圧面２２ａを有する基端部２２とを具備するパンチにおいて、前記パンチ刃２に刃本体２１と基端部２２とを接続する接続部２４をさらに具備させ、この接続部２４を、刃本体２１側の端部形状を刃本体２１と、基端部２２側の端部形状を基端部２２とそれぞれ一致させるとともに、進退方向と直交する面である横断面の輪郭を基端部２２に向かって漸次拡大させるようにして形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パンチ本体と、進退動作を行い紙葉類に孔を穿孔するパンチ刃とを具備するとともに、前記パンチ刃が、進退方向に延伸して設けられる刃本体と、パンチ本体に当接する受圧面を有する基端部とを具備するものであって、前記パンチ刃が刃本体と基端部との間に介在してこれらを接続する接続部をさらに具備し、この接続部の進退方向と直交する断面である横断面の輪郭が、先端において刃本体の基端と、基端において基端部の先端とそれぞれ一致するとともに、基端部に向かって漸次拡大するような形状に、この接続部を形成していることを特徴とするパンチ。
【請求項２】
前記パンチ刃の基端部を、その横断面の輪郭が受圧面に向かって漸次拡大するような形状をなす部位及び前記輪郭を同一に保ったまま進退方向に延伸する部位のうち一方又は両方のみを用いて形成していることを特徴とする請求項１記載のパンチ。
【請求項３】
前記パンチ刃に、その進退方向に貫通する中空部を形成していることを特徴とする請求項１又は２記載のパンチ。
【請求項４】
前記パンチ本体が、前記パンチ刃をその進退方向に振動可能に構成している振動子を具備することを特徴とする請求項１、２又は３記載のパンチ。
【請求項５】
前記振動子を、超音波を発して前記パンチ刃を振動させるように構成していることを特徴とする請求項４記載のパンチ。
【請求項６】
前記パンチ刃の接続部をテーパー状に形成していることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載のパンチ。
【請求項７】
前記パンチ刃の刃本体と接続部とを、滑らかに連続させていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載のパンチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数枚の紙葉類に孔を穿孔するパンチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、多数枚の紙葉類に孔を穿孔するパンチに設けられるものであって、進退動作を行い紙葉類に孔を穿孔するパンチ刃ａ２は、図８に示すように、パンチ本体ａ１に取り付けられ、略有底の円筒状をなすとともにパンチ刃本体に当接する受圧面ａ２２ａを有する基端部ａ２２と、進退方向に延伸して設けられ、略円筒状をなす刃本体ａ２１とを有し、前記基端部ａ２２から前記刃本体ａ２１を直接延伸させて設けている構成のものが多い。（例えば特許文献１、２参照。）
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２９６９８号公報
【特許文献２】
特開２０００−１１７６９７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、多数枚の紙葉類に孔を穿孔すると、紙葉類と刃本体ａ２１との間に押し付け反力及び摩擦力が発生し、これら押し付け反力及び摩擦力が前記刃本体ａ２１を伸縮させる方向に作用する。このとき、従来の構成のように、前記基端部ａ２２から前記刃本体ａ２１を直接延伸させているものでは、進退方向と直交する断面である横断面の形状が刃本体ａ２１と基端部ａ２２との境界で急激に変化していて、この境界に応力集中が発生する。そして、この作業を繰り返すと前記境界近傍が金属疲労により破断することがある。
【０００５】
さらに、パンチ刃を進退方向に振動させて切れ味をよくする試みが考えられているが、従来の構成のパンチ刃をそのまま用いると振動のたびごとに紙葉類と刃本体との間に押し付け反力及び摩擦力が発生するとともに、上述した応力集中が頻繁に発生し、従って上述した不具合がより起こりやすくなってしまう。
【０００６】
本発明は、以上に述べた課題を解決し、より安全性及び耐久性の高いパンチを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明に係るパンチは、パンチ本体と、進退動作を行い紙葉類に孔を穿孔するパンチ刃とを具備するとともに、前記パンチ刃が、進退方向に延伸して設けられる刃本体と、パンチ本体に当接する受圧面を有する基端部とを具備するものであって、前記パンチ刃が刃本体と基端部との間に介在してこれらを接続する接続部をさらに具備し、この接続部の進退方向と直交する断面である横断面の輪郭が、先端において刃本体の基端と、基端において基端部の先端とそれぞれ一致するとともに、基端部に向かって漸次拡大するような形状に、この接続部を形成していることを特徴とする。
【０００８】
このように構成したものであれば、前記基端部から前記刃本体を直接略垂直に延伸させている従来の構成と異なり、接続部の進退方向と直交する面である横断面の輪郭が、先端において刃本体の基端と、基端において基端部の先端とそれぞれ一致するとともに、基端部に向かって漸次拡大するような形状に、この接続部を形成しているので、少なくとも接続部の基端と刃本体の先端との間には、横断面の形状が急激に変化する部分が存在せず、刃本体と接続部との境界及び接続部と基端部との境界における応力集中は緩和される。すなわち金属疲労による破損が起こりにくくなり、安全性及び耐久性の向上を図ることができる。
【０００９】
特に、前記パンチ刃の基端部を、その横断面の輪郭が受圧面に向かって漸次拡大するような形状をなす部位及び前記輪郭を同一に保ったまま進退方向に延伸する部位のうち一方又は両方のみを用いて形成しているものであれば、パンチ刃全体に渡って横断面の形状が急激に変化する部分が存在しなくなるので、上述した効果をさらに顕著に得ることができる。
【００１０】
このような効果をより好適に得ることのできる構成として、前記パンチ刃に、その進退方向に貫通する形状の中空部を形成しているものが挙げられる。前記接続部を前記刃本体の基端側に連続して設けているとともに、前記接続部の横断面の輪郭を基端部に向かって漸次拡大させて形成する構成と併用することにより、前記接続部の厚さ寸法を、前記基端部から前記刃本体を直接略垂直に延伸させている従来の構成のパンチ刃の刃本体の基端近傍の厚さ寸法よりも大きくでき、この点から、刃本体に中空部を設けることにより刃本体の基端部が破損しやすくなる不具合を起こしにくくできるからである。さらに、穿孔くずを中空部を通して排出させることが可能になる効果も得ることができる。
【００１１】
このような効果をより好適に得ることのできる構成として、前記パンチ本体が、前記パンチ刃をその進退方向に振動可能に構成している振動子を具備するものも挙げられる。このように構成すると、パンチ刃は振動のたびごとに押し付け反力及び摩擦力を受けるので、パンチ刃を拡縮させる力の発生回数も多く、前記接続部と前記刃本体又は前記基端部との境界における応力集中の影響を低減できるという上述した構成の効果がより発揮されるとともに、横断面の形状が急激に変化する部分が存在しないので、振動のエネルギーがパンチ刃全体に効率よく伝達されるからである。加えて、進退方向に貫通する形状の中空部を設けたパンチ刃をその進退方向に振動させると、切れ味が向上するとともに、刃と紙葉類に孔を設けた後の穿孔くずとの間の摩擦力が減少するので、穿孔くずがパンチ刃の中空部に溜まりにくくなり、穿孔くずが詰まったところにさらに新たな穿孔くずが押し込まれることによりパンチ刃が破断する不具合も起こりにくくなる効果も得ることができる。
【００１２】
さらに、前記振動子を、超音波を発して前記刃を振動させるように構成しているものであれば、振動数が２０ｋＨｚ以上と極めて高く、前段で述べた効果をさらに顕著に得ることができるとともに、超音波は人間が聞き取ることができないので、不快な騒音が発生しにくく、快適に作業を行うことができる。
【００１３】
上述したような刃を簡単に製造するには、前記接続部をテーパー状に形成すればよい。
【００１４】
一方、より効果的に応力集中を緩和するには、前記パンチ刃の刃本体と接続部とを、滑らかに連続させればよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１６】
本実施形態に係るパンチＰは、図１に示すように、パンチ本体１と、２本のパンチ刃２とを具備する。
【００１７】
前記パンチ本体１は、従来の多数枚の紙葉類に孔を穿孔するパンチとして周知のものと略同様に構成されている。すなわち、ケース１１と、ケース１１に取り付けられ、パンチ刃２の昇降操作を受け付ける操作部たるレバー１２と、紙葉類を載置するベース１３と、前記ケース１１と前記ベース１３との中間に介在して前記ケース１１を支持する支柱１４とを具備し、前記レバー１２が押し下げられると、パンチ刃２が前記レバー１２と連動して紙葉類に向けて鉛直下方に押し出され、この紙葉類に孔を穿孔するに構成されている。なお、レバー１２とパンチ刃２とを連動させる機構の具体的な構成は、従来のパンチと全く同様なのでその詳細な説明は省略する。
【００１８】
また、本実施形態では、図２及び図３に示すように、このパンチ本体１は、前記パンチ刃２をその進退方向、すなわち鉛直方向に振動可能に構成している振動子たる超音波振動子３をさらに具備する。この超音波振動子３は、本実施形態ではランジュバン型振動子として周知のものと同様に構成されているものであり、ケース１１に収納されているとともにレバー１２とパンチ刃２との間に介在していて、レバー１２が押し下げられるとともに図示しない電極間に電位が発生して内部の図示しない圧電素子の振動を引き起こして超音波を発生させ、パンチ刃２をその進退方向、すなわち本実施形態では鉛直方向に振動させるようにしている。すなわち、このパンチＰでは、パンチ刃２は鉛直方向に振動しつつ下方の紙葉類に向けて移動する。さらに、本実施形態では、この超音波振動子３の下端部にパンチ刃２を取り付ける刃取付部たる刃取付雌ネジ孔３ｘを設けているとともに、後述する刃２の中空部２ａと連通する中空部３ａを設けている。そして、この超音波振動子３は、パンチ本体１のケース１１内に設けられた超音波振動子ホルダ１１１に支持されている。
【００１９】
前記パンチ刃２は、前記図２、前記図３、及び図４に示すように、略円筒状をなす刃本体２１と、超音波振動子３に当接する受圧面２２ａを有し、前記刃本体２１と同軸の円筒状をなす基端部２２と、前記基端部２２のさらに超音波振動子３側に位置し、前記刃取付雌ネジ孔３ｘにネジ止め可能な雄ネジを有する取付部２３とを具備する。なお、図４では、パンチ本体１の超音波振動子３を想像線により示している。前記刃本体２１は、その進退方向、すなわち鉛直方向に延伸していて、長手方向寸法の全域にわたって径を一定に形成している。前記基端部２２は、その径を前記刃本体２１より大きく形成している。前記取付部２３は、その前記受圧面２２ａ側端部の径をこの取付部２３の他の部分よりも小さくしていて、前記基端部２２の前記受圧面２２ａが前記超音波振動子３に略隙間なく当接するようにしている。そして、前記刃本体２１と前記基端部２２との中間に、接続部２４を介在させてこれらを接続している。そして、前記基端部２２の進退方向と直交する面である横断面の断面積を、前記刃本体２１よりも大きくしている。
【００２０】
しかして本実施形態では、図４に示すように、前記接続部２４の刃本体２１側の端部形状を刃本体２１と、基端部２２側の端部形状を基端部２２とそれぞれ一致させているとともに、進退方向と直交する断面である横断面の輪郭を基端部２２に向かって漸次拡大させるように、前記接続部２４を形成している。より具体的には、この接続部２４は、前記刃本体２１と前記基端部２２とに連続するテーパー状に形成している。また、このパンチ刃２は、本実施形態では進退方向、すなわち鉛直方向に貫通する中空部２ａを形成していて、紙葉類にパンチ孔を設けた後の穿孔くずをこの中空部２ａ内を挿通させてパンチ本体１内に設けた図示しない穿孔くず溜めに送るようにしている。さらに詳述すると、この中空部２ａはその径をパンチ刃２の高さ方向全域にわたって同一に形成している。また、パンチ刃２は、この中空部２ａの中心軸２ａ１対称に形成している。すなわち、前記中空部２ａは、平面視パンチ刃２の中心に位置する。
【００２１】
このように構成したパンチ刃２により紙葉類に孔を穿孔すると、紙葉類とパンチ刃２との間に押し付け反力及び摩擦力が発生する。しかし、前記接続部２４を前記刃本体２１と前記基端部２２とに連続するするテーパー状に形成することにより、前記接続部２４の刃本体２１側の端部形状を刃本体２１と、基端部２２側の端部形状を基端部２２とそれぞれ一致させるとともに、進退方向と直交する面である横断面の輪郭を基端部２２に向かって漸次拡大させるように前記接続部２４を形成し、さらに前記基端部２２を円筒状に形成しているので、横断面の形状が急激に変化する部分は存在しない。従って、前記刃本体２１と前記接続部２４との境界部、及び前記接続部２４と前記基端部２２との境界部への応力集中は、パンチ刃の基端部から刃本体を直接略垂直に延伸させている従来の構成と比較して緩和されている。よって、このようにパンチ刃２を構成すると、従来の構成と比較してパンチ刃２の金属疲労を起こりにくくでき、パンチＰの安全性及びパンチ刃２の耐久性の向上を図ることができる。
【００２２】
本実施形態ではさらに、上述したように超音波振動子３を用いてパンチ刃２をその進退方向に振動させるようにしているが、このように構成すると、押し付け反力及び摩擦力に伴いパンチ刃２を伸縮させる力が作用する回数は増加する。従って、前記刃本体２１と前記接続部２４との境界部、及び前記接続部２４と前記基端部２２との境界部への応力集中は頻繁に発生する。しかし、応力集中を上述した構成により緩和しているので、このようにパンチ刃２をその進退方向に振動させるようにしても金属疲労が起こりにくく、超音波振動子３を用いてパンチ刃２をその進退方向に振動させ切れ味の向上を図る構成を、パンチ刃２の金属疲労に伴う破損を起こしにくくしつつ実現できる。加えて、前記接続部２４をテーパー状に形成しているので、その径、すなわち横断面の形状が基端部に向けて連続的に増大し、横断面の形状が不連続的に変化する部分における振動エネルギーの伝達ロスを少なくできる。従って、振動の伝達効率の向上を図ることができる。
【００２３】
加えて、本実施形態におけるパンチ刃２は、鉛直方向に貫通する中空部２ａを設け、穿孔くずを中空部２ａを通して上方に排出するようにしているが、パンチ刃の基端部から刃本体を直接略垂直に延伸させている従来の構成では刃本体の基端近傍の部分が薄いので、応力集中に起因する金属疲労により破損しやすくなる。それに対して本実施形態では、前記接続部２４の形状をテーパー状に形成していること、及び中空部２ａの径をパンチ刃２の高さ方向全域にわたって同一に形成していることにより、前記接続部２４における厚さ寸法を大きくでき、この点からもパンチ刃２の破損を起こりにくくできる。また、超音波振動子３を用いてパンチ刃２をその進退方向に振動させているので、穿孔くずがパンチ刃２の中空部に溜まってしまう不具合も起こりにくく、さらにパンチ刃２を長くして、一度に多数の紙葉類に孔を設けることができる。加えて、超音波振動子３は、超音波を用いてパンチ刃２を振動させているので、振動数が２０ｋＨｚ以上と極めて高く、前段で述べた効果をさらに顕著に得ることができるとともに、超音波は人間が聞き取ることができないので、不快な騒音が発生しにくく、快適に作業を行うことができる。
【００２４】
加えて、前記接続部２４をテーパー状に形成しているので、このようなパンチ刃２は簡単に製造できる。
【００２５】
なお、本発明は以上に述べた実施形態に限られない。
【００２６】
例えば、図５及び図６に示すように、パンチ本体１が超音波振動子３０を１台だけ具備するとともに、この超音波振動子３０がその下部にパンチ刃２を取付可能な刃取付雌ネジ孔を２箇所設けた刃取付部３０１を有し、該超音波振動子３０をパンチ本体１のケース１１内に設けられた超音波振動子ホルダ１１１０に支持させる態様も考えられる。このようにすれば、１台の超音波振動子３０により２本のパンチ刃２を振動させることができるので、２本のパンチ刃２を進退方向に振動させつつ紙葉類にパンチ孔を２箇所穿孔する構成を安価に実現できる。一方、超音波振動子を省略する態様も考えられる。このようなものであれば、切れ味はやや劣り、パンチ刃２に穿孔した後の残りかすが詰まることが起こり得るが、さらに安価に構成でき、しかもパンチ刃２が金属疲労を起こしにくいという上述した実施形態における最も主要な効果は得ることができる。
【００２７】
また、図７に示すように、刃本体２０１と接続部２０４とを滑らかに連続させて形成しているとともに、受圧面２０２ａ側の端部形状をこの受圧面２０２ａを有する基端部２０２と一致させ、進退方向と直交する面である横断面の輪郭を基端部２０２に向かって漸次拡大させるようにして形成し、その進退方向に貫通する中空部２０ａを有するパンチ刃２０を用いてもよい。このようにパンチ刃２０の刃本体２０１と接続部２０４とを滑らかに連続させると、刃本体２０１と接続部２０４との境界部への応力集中はさらに起こりにくくなり、パンチ刃２０の耐久性をさらに高めることができる。
【００２８】
そして、パンチ刃の本数は、２本でなく、４本設ける等、任意に設定してよい。また、パンチ刃を斜め下方や水平方向に移動させて紙葉類に向けて押し出すように構成しているものであってもよい。
【００２９】
さらに、パンチ刃の刃本体は円筒状でなく、例えば角柱状をなすものであってもよい。一方、パンチ刃の基端部も、円筒状でなく、例えば六角レンチを使用した脱着を行えるようにすべく六角柱状に構成してもよい。これらのような構成でも、刃本体と基端部との間に介在してこれらを接続する接続部をさらに具備し、この接続部の進退方向と直交する面である横断面の輪郭が、先端において刃本体の基端と、基端において基端部の先端とそれぞれ一致するとともに、基端部に向かって漸次拡大するような形状に、この接続部を形成しているものであれば、上述したような本発明による効果を得ることができる。
【００３０】
加えて、振動子は省略してもよい。また、パンチ本体に防音対策を別途施しているものであれば、あるいは騒音の発生が問題にならない環境で用いられるものであれば、振動子として超音波振動子以外の物を用いる態様を採用してもよい。
【００３１】
その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変形してよい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明に係るパンチは、パンチ刃が、刃本体とパンチ刃本体に当接する受圧面を有する基端部との間に介在してこれらを接続する接続部を具備するとともに、接続部の進退方向と直交する断面である横断面の輪郭が、先端において刃本体の基端と、基端において基端部の先端とそれぞれ一致するとともに、基端部に向かって漸次拡大するような形状に、この接続部を形成することにより、パンチ刃の基端部から刃本体を直接延伸させている従来の構成と異なり、少なくとも接続部の基端と刃本体の先端との間にパンチ刃の横断面の形状が急激に変化する部分が存在しないようにしている。従って、パンチ刃に発生する応力集中は従来の構成と比較して緩和され、パンチ刃が金属疲労により破損する不具合が起こりにくく、安全性の向上及びパンチ刃の耐久性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るパンチの全体図。
【図２】同実施形態に係るパンチに用いられる振動子及びパンチ刃を示す正面図。
【図３】同実施形態に係るパンチに用いられる振動子及びパンチ刃を示す側面図。
【図４】同実施形態に係るパンチのパンチ刃を示す正面図。
【図５】本発明の他の実施形態に係るパンチに用いられる振動子及びパンチ刃を示す正面図。
【図６】同実施形態に係るパンチに用いられる振動子及びパンチ刃を示す側面図。
【図７】本発明の他の実施形態に係るパンチのパンチ刃を示す正面図。
【図８】従来のパンチのパンチ刃を示す正面図。
【符号の説明】
Ｐ…パンチ
１…パンチ本体
２、２０…パンチ刃
２１、２０１…刃本体
２２、２０２…基端部
２２ａ、２０２ａ…受圧面
２４、２０４…取付部
２ａ、２０ａ…中空部
３、３０…超音波振動子（振動子）
【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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