專利名稱：穿孔裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及ー種穿孔裝置，該穿孔裝置使穿孔刀與例如紙類、樹脂薄膜類、金屬箔類、或由紙類、樹脂薄膜類、金屬箔類層疊而成的物體(以下，統稱為“被穿孔物”)相接觸而進行穿孔。
背景技術：
以往，作為上述的使穿孔刀與被穿孔物相接觸而進行穿孔的穿孔裝置，例如，公知有利用螺線管的磁力使穿孔刀往復移動的裝置(專利文獻I)、以及利用特別設于穿孔刀的一端的凸輪機構的下壓カ和克服該下壓力的彈簧カ來使穿孔刀往復移動的裝置(專利文獻2)。上述穿孔裝置是在不使穿孔刀繞自身的軸線旋轉的情況下使穿孔刀與被穿孔物相接觸而進行穿孔的方式(以下，稱作“單動式”)。另外，例如，公知有雙齒輪式裝置(專利文獻3)，其在利用一個齒輪機構使穿孔刀繞軸線旋轉的同時利用另ー個齒輪機構使穿孔刀往復移動；曲拐連桿式裝置(專利文獻4)，其在穿孔刀的外周設置一條螺旋狀槽并在使固定于穿孔刀之外的裝置主體的卡合銷與上述螺旋狀槽相卡合的基礎上，利用曲軸機構，通過連桿的下壓使穿孔刀一邊繞軸線旋轉ー邊往復移動。上述穿孔裝置是ー邊使穿孔刀繞自身的軸線旋轉(自轉)ー邊使穿孔刀與被穿孔物相接觸而進行穿孔的方式(以下，稱作“自轉式”)。利用單動式的穿孔裝置對被穿孔物進行穿孔的方式如下使穿孔刀向穿孔方向移動而與被穿孔物相接觸，其刀尖刺破被穿孔物，進而使刀尖ー邊嵌入被穿孔物ー邊沖壓該被穿孔物。另外，利用自轉式的穿孔裝置對被穿孔物進行穿孔的方式如下穿孔刀一邊自轉ー邊向穿孔方向移動而與被穿孔物相接觸，其刀尖切開被穿孔物的表面，進而使刀尖ー邊切入被穿孔物ー邊貫穿該被穿孔物。對于利用刀尖一邊切開被穿孔物一邊進行穿孔的自轉式的穿孔裝置，其具有因穿孔阻力較小而使所需的穿孔力較小即可的優點，并在穿孔裝置的驅動源的小型化、節能化方面有利。專利文獻1:日本特開2000-301495號公報專利文獻2 日本特開2000-141294號公報專利文獻3 日本特開2006-943號公報專利文獻4 日本特開平5-138599號公報在以往的單動式、自動式的穿孔裝置中，穿孔刀的驅動機成為決定整個穿孔裝置的形狀尺寸的支配性因素之一。近年來，雖然強烈希望實現穿孔裝置的緊湊化，但是，實現穿孔刀的驅動機構的緊湊化并不容易，穿孔裝置的緊湊化不能令人滿意。因而，期望解決與穿孔刀的驅動機構相關的問題，例如，在螺線管式的驅動機構中，存在要使螺線管自身小型化、增強輸出的問題，在凸輪下壓式、雙齒輪旋轉式的驅動機構中，存在要削減零件數量、縮小占用空間的問題，在曲軸下壓旋轉式的驅動機構中，存在要縮小機構動作所需的空間、使形成在作為特殊材料的穿孔刀上的螺旋狀槽的加工費用降低、及簡化穿孔刀的旋轉控制的問題等。

發明內容
本發明是為了解決上述問題而提出的。其目的在于提供ー種使穿孔刀的驅動機構在機械上和控制上簡化且實現了顯著緊湊化的單動式、自轉式的穿孔裝置。本發明人特別地詳細研究了形成在上述曲拐連桿式的穿孔刀上的螺旋狀槽與卡合銷的結構關系，發現ー種能夠通過在與驅動源相連結的旋轉軸的外周上形成兩條螺旋狀槽并利用該旋轉軸的ー個方向的旋轉來使穿孔刀在直線上往復移動的機械結構，從而完成了本發明的單動式及自轉式的穿孔裝置的結構。即，本發明的穿孔裝置的第一技術方案是ー種使穿孔刀與被穿孔物相接觸而進行穿孔的穿孔裝置，其特征在于，該穿孔裝置具有旋轉軸體，其在軸的外周上包括在穿孔方向側連續且彼此呈相反卷繞關系的兩條螺旋狀槽，上述軸沿著上述穿孔刀的移動方向延伸；以及引導體，其與上述穿孔刀相連結，并與上述螺旋狀槽相卡合，用于將上述旋轉軸體的旋轉變換成在軸向上的移動，通過上述旋轉軸體的旋轉，使上述引導體沿著上述螺旋狀槽中的ー個螺旋狀槽向穿孔方向移動，從而使與上述引導體相連結的上述穿孔刀向穿孔方向移動，在上述穿孔刀對上述被穿孔物進行了穿孔后，通過使上述引導體沿著上述螺旋狀槽中的另ー個螺旋狀槽向復位方向移動，從而使上述引導體和上述穿孔刀向復位方向移動。在該第一技術方案中，優選上述旋轉軸體的兩條螺旋狀槽在復位方向側也連續。另外，本發明的穿孔裝置的第二技術方案是ー種使穿孔刀一邊繞該穿孔刀的軸線旋轉ー邊與被穿孔物相接觸而進行穿孔的穿孔裝置，其特征在于，該穿孔裝置具有旋轉軸體，其在軸的外周上包括在復位方向側連續且彼此呈相反卷繞關系的兩條螺旋狀槽，上述軸沿著上述穿孔刀的移動方向延伸，并且上述穿孔刀與上述軸的穿孔刀方向端部相連結；以及引導體，其與上述螺旋狀槽相卡合，用于將上述旋轉軸體的旋轉變換成上述旋轉軸體自身在軸向上的移動，通過上述旋轉軸體的旋轉，使上述旋轉軸體向穿孔方向移動，從而使與上述旋轉軸體相連結的上述穿孔刀一邊旋轉ー邊向穿孔方向移動，在上述穿孔刀對上述被穿孔物進行了穿孔后，利用上述引導體與上述螺旋狀槽中的另ー個螺旋狀槽的卡合，使上述旋轉軸體和上述穿孔刀向復位方向移動。在該第二技術方案中，優選上述旋轉軸體的兩條螺旋狀槽在穿孔方向側也連續。能夠使用多個上述本發明的第一技術方案、第二技術方案所述的穿孔裝置來構成用于一次形成許多孔的的穿孔裝置。另外，上述本發明的第一技術方案、第二技術方案所述的穿孔裝置能夠成為與一個驅動源相連結的結構。另外，在本發明中，優選的是，上述穿孔刀具有圓筒部，其通過使金屬板的兩個邊緣對接而形成；以及刀尖部，其形成于該圓筒部的軸向的一端，上述圓筒部具有凹部，其形成于上述金屬板的一個邊緣；以及凸部，其與該凹部相對應地形成于另ー個邊緣，上述凹部與上述凸部在上述圓筒部的圓筒面內相組合。另外，更優選的是，上述凹部與上述凸部構成燕尾榫(dovetail joint)。采用本發明，不需要對特殊材料的穿孔刀施加螺旋狀槽等特別的加工，能夠縮小穿孔刀的動作、驅動機構所需的空間。特別優選能夠進ー步降低穿孔阻力的自轉式即上述第二技術方案。另外，通過對旋轉軸體添加簡單的加工，還能夠在不切換旋轉軸體的旋轉方向的情況下使穿孔刀連續地往復移動。因而，能夠提供一種能夠在機械上和控制上簡化穿孔刀的驅動機構且實現了顯著緊湊化的單動式、自轉式的穿孔裝置。另外，采用能夠利用一個驅動機構來使ー個穿孔刀往復移動的本發明，能夠應用對與各個穿孔刀相對應的各個驅動機構進行單獨控制的簡單控制方式，而無需應用對多個驅動機構的驅動與非驅動選擇性地進行連動控制的復雜控制方式。另外，也能夠構成如下ー種穿孔裝置，其能夠利用一個驅動源來驅動多個穿孔裝置。因而，能夠有助于使用于一次形成許多孔的穿孔裝置低成本化。


圖1是表示本發明的穿孔裝置的第一實施方式(單動式)的具體例子的外觀圖。圖2是表示圖1所示的穿孔裝置的詳細結構的結構圖。圖3是表示本發明的穿孔裝置的第二實施方式(自轉式)的一個例子的外觀圖。圖4是表示圖3所示的穿孔裝置的詳細結構的構成圖。圖5是表示在本發明中能夠應用的旋轉軸體的兩條螺旋狀槽的具體例子的示意圖。圖6是表示在本發明中能夠應用的旋轉軸體的螺旋狀槽和與該螺旋狀槽相卡合的引導體的卡合關系的一個例子的示意圖。圖7是表示在本發明中能夠應用的穿孔刀的一個例子的主視圖。圖8是表示與圖7所示的穿孔刀不同的穿孔刀的主視圖。
具體實施例方式本發明是ー種使穿孔刀與被穿孔物相接觸而進行穿孔的穿孔裝置，其技術上的重要特征在于，ー種用于驅動穿孔刀的機械機構。具體而言，該重要特征在于利用旋轉軸體與引導體來構成穿孔刀驅動機構的主要部分，該旋轉軸體在外周上具有彼此呈相反卷繞關系的兩條螺旋狀槽，該引導體與上述螺旋狀槽相卡合，用于將上述旋轉軸體的旋轉變換成在軸向上的移動。另外，對于上述旋轉軸體的設于外周上的兩條螺旋狀槽，在上述第一實施方式中，其在穿孔方向側連續，在上述第二實施方式中，其在復位方向側連續。關于上述兩條螺旋狀槽，所謂連續是指ー個螺旋狀槽與另ー個螺旋狀槽相連，上述引導體以能夠從ー個螺旋狀槽向另ー個螺旋狀槽移動或從另ー個螺旋狀槽向ー個螺旋狀槽移動的方式形成。另外，將為了使穿孔刀對被穿孔物進行穿孔而移動的方向稱為穿孔方向，將為了使穿孔刀在對被穿孔物進行了穿孔后返回到原來的待機位置而移動的方向稱為復位方向，在上述旋轉軸體中，穿孔方向側是指軸體的靠近被穿孔物的ー側，復位方向側是指軸體的遠離被穿孔物的ー側。以下，列舉本發明的穿孔裝置的具體例子并引用附圖來進行說明。另外，將穿孔時穿孔刀進行移動的方向稱為穿孔方向，將為了在穿孔后使穿孔刀返回至原來的待機位置而移動的方向稱為復位方向。穿孔裝置的第一實施方式圖1 (外觀圖)和圖2 (結構圖)所示的穿孔裝置是本發明的穿孔裝置的第一實施方式，其為單動式。該穿孔裝置包括馬達1，其是驅動源；穿孔刀11，其用于在被穿孔物(未圖示)上進行穿孔；穿孔刀驅動機構，其用于使該穿孔刀11朝向被穿孔物進行移動，該穿孔裝置以如下方式進行穿孔使直進的穿孔刀11的刀尖刺破被穿孔物，ー邊嵌入被穿孔物一邊沖壓該被穿孔物。穿孔刀11的驅動機構具有旋轉軸體4，其沿著穿孔刀11的移動方向(穿孔方向)配置有軸；引導體5，其位于旋轉軸體4的用于連結穿孔刀11的一側且與旋轉軸體4相卡合。旋轉軸體4的軸與設干支承體6中的、沿著穿孔方向的通孔相連通，旋轉軸體4的兩端側以能夠自由旋轉的方式被框架7、8支承。在旋轉軸體4的外周上設有彼此呈相反卷繞關系的兩條螺旋狀槽4a，各個螺旋狀槽以在穿孔方向側相連續的方式形成。另外，在旋轉軸體4的靠框架7側的軸端部設有齒輪3，在安裝于框架7的馬達I的旋轉軸上設有齒輪2，齒輪2與齒輪3相嚙合。引導體5具有凸部5a，引導體5插入到與支承體6的上述通孔垂直設置的孔中的、直至凸部5a進入旋轉軸體4的螺旋狀槽中的位置。并且，為了不便引導體5后退而從螺旋狀槽脫離，使用板9來謀求防止該凸部5a飛出。由此，引導體5與旋轉軸體4的螺旋狀槽相卡合，從而使引導體5能夠利用旋轉軸體4的旋轉沿著螺旋狀槽在旋轉軸體4的軸向上移動。另外，在優選實施方式中，考慮到力的傳遞和構件的耐久性而使凸部5a的頂端構成為板狀，引導體5以能夠隨著螺旋狀槽的角度的變化而在設于支承體6的上述孔中自由旋轉的方式構成。另外，在后述內容中詳細敘述引導體因旋轉軸體的旋轉而產生的移動。因而，當引導體5在沿著穿孔方向配置有軸的旋轉軸體4的螺旋狀槽中向穿孔方向或復位方向移動時，支承體6也連同引導體5 —起向同一方向移動。利用銷10將穿孔刀11安裝在安裝有上述引導體5的支承體6上。因而，在引導體5以將旋轉軸體4的旋轉變換成軸向上的移動的方式進行移動時，利用與引導體5向同一方向移動的支承體6使穿孔刀11與引導體5向同一方向移動。另外，若旋轉軸體4的兩條螺旋狀槽在復位方向側也連續，則能夠通過馬達I的ー個方向的旋轉來實施從穿孔到復位的一系列的動作。因此，采用上述結構，通過旋轉軸體4的ー個方向的旋轉使弓I導體5沿著ー個螺旋狀槽向穿孔方向移動，從而能夠使穿孔刀11向穿孔方向移動并沖壓作為被穿孔物的片材等。此后，引導體5沿著另ー個螺旋狀槽向復位方向移動，從而能夠使穿孔刀11向復位移動而返回到待機位置。穿孔裝置的第二實施方式圖3 (外觀圖)和圖4 (結構圖)所示的穿孔裝置是本發明的穿孔裝置的第二實施方式，其為自轉式。該穿孔裝置包括馬達21，其是驅動源；穿孔刀31，其用于在被穿孔物(未圖示)上進行穿孔；穿孔刀驅動機構，其用于使該穿孔刀31 —邊繞軸線旋轉一邊朝向被穿孔物移動，該穿孔裝置以如下方式進行穿孔使一邊自轉一邊直進的穿孔刀31的刀尖切開被穿孔物，并且ー邊切入ー邊直迸。穿孔刀31的驅動機構具有旋轉軸體24，其在用于連結穿孔刀31的ー側沿著該穿孔刀31的移動方向(穿孔方向)配置有軸；引導體25，其與該旋轉軸體24相卡合。旋轉軸體24以能夠自由旋轉的方式沿著穿孔方向被引導孔支承，該引導孔是利用兩個旋轉軸體框架27、28的組合而作為軸承來發揮作用的孔。在旋轉軸體24的外周上設有彼此呈相反卷繞關系的兩條螺旋狀槽24a，各個螺旋狀槽在復位方向側連續地形成。另外，利用銷30在旋轉軸體24的靠穿孔方向側的軸端部安裝有穿孔刀31，在旋轉軸體24的靠復位方向側的軸端部安裝有齒輪23。該齒輪23與齒輪22相嚙合，該齒輪22安裝在被馬達框架26支承的馬達21的旋轉軸上。另外，由于齒輪23伴隨著旋轉軸體24在軸向上的移動而進行移動，因此，為了不便齒輪22和齒輪23的嚙合脫落，優選利用馬達框架26來預先抑制齒輪23在軸向上的移位。引導體25具有凸部25a，引導體25插入到與上述旋轉軸體24的引導孔垂直地設于旋轉軸體框架28中的孔中的、直至凸部25a進入旋轉軸體24的螺旋狀槽中的位置。這樣，通過使固定于旋轉軸體24之外的旋轉軸體框架28的引導體25與能夠自由移動地配置在軸向上的旋轉軸體24相卡合，從而使旋轉軸體24利用自身的旋轉即繞軸的自轉向穿孔方向移動。因而，通過旋轉軸體24的旋轉(自轉)使被固定的引導體25成為旋轉軸體24的引導參考點而使引導體25與ー個螺旋狀槽24a或另ー個螺旋狀槽24a相卡合,從而旋轉軸體24自身向穿孔方向或向復位方向移動。另外，在后述內容中也詳細描述了由旋轉軸體的旋轉產生的旋轉軸體本身在軸向上的移動。穿孔刀31安裝于上述旋轉軸體24的靠穿孔方向側的軸端部。因而，在如上述那樣旋轉軸體24自身產生了在軸向上的移動的情況下，與旋轉軸體24相連結的穿孔刀31也與旋轉軸體24向同一方向移動。另外，若旋轉軸體24的兩條螺旋狀槽在穿孔方向側也連續，則能夠利用馬達21的ー個方向的旋轉來實施從穿孔到復位的一系列的動作。因此，采用上述結構，對于穿孔刀31，由于利用旋轉軸體24的ー個方向的旋轉使旋轉軸體24自身因引導體25與ー個螺旋狀槽相卡合而ー邊旋轉ー邊朝向穿孔方向移動，因此使穿孔刀31也在旋轉的狀態下，即自轉的狀態下向穿孔方向移動。另外，能夠利用基于檢測器32的檢測信息(旋轉軸體24的移動量)的馬達21的旋轉控制來控制穿孔刀31的移動量。另外，在穿孔后，由于旋轉軸體24自身因引導體25與另ー個螺旋狀槽相卡合而ー邊旋轉ー邊朝向復位方向移動，因此能夠使穿孔刀31 —邊旋轉一邊向復位方向移動,從而返回到待機位置。如上所述，一邊自轉一邊移動的穿孔刀31與被穿孔物相接觸，穿孔刀31的刀尖切開片材等被穿孔物，進而能夠ー邊切入被穿孔物一邊進行穿孔。與利用強行沖壓的單動式不同，采用能夠ー邊利用旋轉產生的切割效果ー邊進行穿孔的自轉式，能夠進一歩降低穿孔阻力。旋轉軸體的兩條旋轉狀槽本發明能夠應用的兩條旋轉狀槽彼此呈相反卷繞的關系，槽的截面形狀是連續的，在第一實施方式中，兩條旋轉狀槽以在穿孔方向側連續的方式形成，在第二實施方式中，兩條旋轉狀槽以在復位方向側連續的方式形成。使用圖5來說明該結構。另外，為了使圖5所示的螺旋狀槽的結構更加明確，與圖2所示的旋轉軸體4的螺旋槽4a和圖4所示的旋轉軸體24的螺旋槽24a相比，增加了螺旋狀槽的卷繞數。圖5所示的兩條螺旋狀槽彼此呈相反卷繞的關系，其在穿孔方向側和復位方向側這兩側連續，進入槽中而與槽相卡合的引導體(未圖示)形成為如各箭頭所示那樣能夠自由移動。具有使兩條螺旋狀槽在兩側連續的結構的旋轉軸體能夠應用于本發明的第一實施方式與第二實施方式這兩個實施方式。另外，具有使兩條旋轉狀槽僅在穿孔方向側連續的結構的旋轉軸體能夠應用于第一實施方式，具有使兩條旋轉狀槽僅在復位方向側連續的結構的旋轉軸體能夠應用于第二實施方式。旋轉軸體與引導體的卡合關系在圖6中基于圖4所示的第二實施方式的具體例子，以包含一部分截面的方式示出了旋轉軸體24與引導體25的卡合關系的例子。以不使引導體25的卡合影響旋轉軸體24自身在軸向上移動的方式，利用固定于未圖示的框架27的支承體26、板29使凸部25a進入到旋轉軸體24的螺旋狀槽24a中來安裝引導體25。并且，由于被插入到設于支承體26的孔中的引導體25能夠在該孔中自由旋轉和自由地在前后方向上微動，因此能夠使凸部25a以與螺旋狀槽24a的壁面的抵接狀態相對應的方式處于理想的姿態。能夠通過使上述引導體25的凸部25a進入螺旋狀槽24a中來保持旋轉軸體24與引導體25的卡合關系。另外，能夠考慮旋轉軸體的直徑、長度、穿孔刀等可動部分的質量、機械結構來適當地設計螺旋狀槽、凸部的形狀、材質等。因旋轉軸體的旋轉而產生的引導體的移動在圖6所示的結構的情況下，固定后的引導體25不能因旋轉軸體24的旋轉而進行移動，能夠使旋轉軸體24—邊旋轉ー邊自身在軸向上移動。另外，雖然省略了圖示，但在未固定引導體側而使其自由移動并阻止了旋轉軸體在軸向上的移動的情況下，旋轉軸體不能通過旋轉軸體的旋轉而進行移動，引導體側能夠通過旋轉軸體的旋轉而在軸向上移動。當進ー步詳細說明時，在圖5中，例如，在將圖5的右方設成穿孔方向的情況下，對于通過旋轉軸體的ー個方向的旋轉而如箭頭A所示那樣在ー個螺旋狀槽中移動后的引導體(未圖示)，其在兩條螺旋狀槽連續的、靠穿孔方向側的部位處，按照箭頭B、箭頭C以及箭頭D所示順序朝另ー個螺旋狀槽移動。同樣，對于通過旋轉軸體的同一個方向的旋轉而如箭頭A’所示那樣在ー個螺旋狀槽中移動后的引導體(未圖示)，其在靠復位方向側的部位處，按照箭頭B’、箭頭C’以及箭頭D’所示順序朝另ー個螺旋狀槽移動。因而，通過使引導體如上所述那樣卡合于彼此呈相反卷繞關系地在穿孔方向側連續的兩條螺旋狀槽，從而能夠通過旋轉軸體的ー個方向的旋轉、即在不切換旋轉軸體的旋轉方向的情況下使引導體的移動方向在旋轉軸體的穿孔方向側從穿孔方向向復位方向連續地切換，在旋轉軸體的復位方向側從復位方向向穿孔方向連續地切換。另外，在應用以使兩條螺旋狀槽僅在穿孔方向側或僅在復位方向側中的任一側連續的方式構成的旋轉軸體的情況下，能夠通過旋轉軸體的ー個方向的旋轉來進行一次穿孔動作，并且通過旋轉軸體的另ー個方向的旋轉來進行下一次的穿孔動作。旋轉軸體與弓I導體之間的移動在上述旋轉軸體與引導體的結構中，在應用有在軸向上的移動被阻止的旋轉軸體的情況下，通過旋轉軸體的旋轉使旋轉軸體經由螺旋狀槽來推壓和驅動引導體，從而能夠使引導體沿著螺旋狀槽在旋轉軸體的軸向上移動。另外，在應用了固定于旋轉軸體之外的引導體的情況下，雖然通過旋轉軸體的旋轉而使旋轉軸體欲經由螺旋槽來推壓引導體，但是，由于引導體被固定，因此引導體能夠經由螺旋槽來推壓和驅動旋轉軸體并使旋轉的旋轉軸體在軸向上移動。因而，只要處于上述結構關系，則引導體與旋轉軸體成為引導體移動或旋轉軸體移動這樣的能夠相對移動的結構。
穿孔刀本發明的穿孔裝置所具有的穿孔刀既可以應用非管狀的實心刀，也可以應用管狀的中空刀。在應用中空刀的情況下，優選該穿孔刀具有如下構造將金屬板彎折成圓筒狀而得到的兩個邊緣利用凹部與凸部的組合進行對接。即，在本發明中，穿孔刀具有通過金屬板的兩個邊緣的對接而形成的圓筒部與形成在該圓筒部的軸向的一端的刀尖部，上述圓筒部具有形成于上述金屬板的一個邊緣的凹部和與該凹部相對應地形成于另ー個邊緣的凸部，如圖7所示，優選在上述圓筒部的圓筒面內組合上述凹部與上述凸部。另外，更優選的是，上述凹部與上述凸部構成圖8所示那樣的燕尾榫。例如，上述穿孔裝置的第一實施方式所具有的穿孔刀11是由圖7 (主視圖)所示那樣的金屬板制的圓筒狀的中空刀。套管Ila (圓筒部)是通過將由沖壓裝置沖壓成預定形狀的金屬板彎曲加工成圓筒狀而形成，套管Ila的長邊方向(軸向)的一端構成具有兩個鋒利的刀尖Ilb (尖頭刀)的刀尖部。該刀尖部并不限于具有兩個尖頭刀，也可以具有ー個或多個尖頭刀。由金屬板彎曲加工而成的兩個邊緣在對接部IleUlf處相接合。于是，穿孔刀11成為使設有矩形槽狀的凹部Ild的金屬板的一個邊緣和以與該凹部Ild相對應的方式設有矩形凸狀的凸部Ilc的金屬板的另ー個邊緣在圓筒狀的套管Ila的圓筒面內組合的構造，從而能夠有效地防止套管Ila的變形。例如，即使在金屬板的兩個邊緣受到對刀尖Ilb施加的不均勻的軸向載荷而相對偏移而欲在軸向上位移的情況下，由于凹部Ild與凸部Ilc如拼圖玩具(jigsaw puzzle)的零片那樣在圓筒面內相互組合，因而能夠可靠地抑制上述軸向上的位移，并能夠防止套筒Ila的不期望的塑性變形。另外，“在圓筒面內”是指如下方式上述凹部和上述凸部不會向外側伸出到比圓筒(套筒Ila)的外徑靠外側的位置至成為穿孔的障礙的程度。另外，例如，在受到對刀尖施加的較大的周向載荷而使靠近刀尖ー側的邊緣之間的間隙欲比遠離刀尖一側的邊緣之間的間隙擴大得大的情況下，由于凸部的角部與凹部相抵接而發揮防止彼此在圓筒面內的旋轉運動的作用，因此能夠抑制圓筒部的擴徑所導致的變形大到成為穿孔的障礙的程度。對于該凹部與凸部為了防止圓周面內的旋轉運動而彼此相互作用的情況，其在受到與遠離刀尖ー側的邊緣相比使靠近刀尖一側的邊緣的間隙閉合的周向載荷的情況下也是相同的。另外，可以考慮相對于穿孔刀的載荷、使用條件等來選擇上述凹部和凸部，能夠將上述凹部和凸部設成四邊形、梯形、倒梯形、T字形狀、半圓形、半橢圓形或三角形等形狀。即使采用上述形狀，也能夠通過形成與凹部相對應的凸部而在圓筒面內使凹部與凸部彼此防止在軸向上的位移，并能夠使凹部與凸部以防止圓周面內的旋轉運動的方式彼此相互作用。另外，例如，上述穿孔裝置的第二實施方式所具有的穿孔刀31是由圖8 (主視圖)所示那樣的金屬板制成的圓筒狀的中空刀?？紤]使套筒31a、刀尖部的兩個刀尖31b與上述穿孔刀11同樣地形成，也將對接部31f與刀尖的位置關系設成與穿孔刀11相同。在自轉式所具有的穿孔刀的情況下，考慮切開被穿孔物所需的刀數，優選穿孔刀具有兩個以上的多個尖頭刀或為波紋刀。另外，穿孔刀31具有如下構造在被彎曲加工的金屬板的兩個邊緣的對接部31e上，將設有燕尾槽狀的凹部31d的金屬板的一個邊緣和以與該凹部31d相對應的方式設有燕尾榫頭狀的凸部31c的金屬板的另ー個邊緣在套筒31a的圓筒面內組合。該組合構造屬于被稱為燕尾榫的接合方式。該燕尾榫是ー種接頭構造，其通常是通過向被稱為燕尾槽的凹部(凹型)插入被稱為燕尾榫頭的凸部(凸型)而將該凹部和凸部相組合，從而使具有凹部的ー側與具有凸部的ー側相接合，其中，該燕尾槽通過使槽形狀形成為倒八字狀或梯形而形成，該燕尾榫頭以與該燕尾槽相對應的方式形成。在屬于該燕尾榫的凹部31d與凸部31c的組合構造中，由于凹部31d與凸部31c以相互相対性地約束各自的ー側的水平位置和垂直位置的方式來發揮作用，因此能夠進ー步提高上述拼圖玩具的零片那樣的組合效果。利用該燕尾榫的性質，在穿孔刀31中，凹部31d與凸部31c通過彼此持續卡定而彼此欲在套筒31a面內一體地位移或彼此欲消除在套筒31a面內的カ矩，從而可防止金屬板的邊緣中的僅ー個邊緣在套筒31a面內在軸向上或在周向上位移。因此，穿孔刀31難以因通常的軸向載荷、由自轉式產生的通常的周向載荷而變形。另外，與使用中空管的中空刀相比，上述金屬板制的中空刀在生產效率、材料成本、市場流通性、鋒利度等諸多方面上有利。特別是，刀尖的薄壁化所產生的、降低穿孔阻力的效果很重要，這對于穿孔刀的壽命提高、穿孔裝置的緊湊化、節能化等的貢獻度較大。例如，能夠使用板厚薄于中空管的厚度的金屬板來狹窄地形成用于構成與刀尖的鋒利性有關的刀尖角的斜面。雖然構成該刀尖角的斜面越狹窄，機械強度越低，但是，與此相對應，刀尖切入被穿孔物時的穿孔阻カ會變小，并能夠使刀尖部嵌入時的阻力也隨之變小。如上所述，本發明的穿孔裝置在穿孔刀驅動機構的主要部分上具有旋轉軸體，其在軸的外周上具有在穿孔方向側連續且彼此呈相反卷繞關系的兩條螺旋狀槽，上述軸沿著上述穿孔刀的移動方向延伸；弓I導體，其與上述穿孔刀相連結，并與上述螺旋狀槽相卡合，用于將上述旋轉軸體的旋轉變換成在軸向上的移動?；蛘?，在穿孔刀驅動機構的主要部分上具有旋轉軸體，其在軸的外周上具有在復位方向側連續且彼此呈相反卷繞關系的兩條螺旋狀槽，上述軸沿著上述穿孔刀的移動方向延伸，并且上述穿孔刀與上述軸的穿孔刀方向端部相連結；引導體，其與上述螺旋狀槽相卡合，用于將上述旋轉軸體的旋轉變換成上述旋轉軸體自身在軸向上的移動。即，本發明的穿孔裝置利用簡單且新型的機械機構來實現弓I導體與旋轉軸體之間的相對移動并能夠使穿孔刀往復移動。因而，在穿孔裝置中，能夠縮小穿孔刀的驅動機構進行動作所需的空間、驅動機構零件的占用空間，也不必對特殊材料的穿孔刀實施螺旋狀槽等特別的加工。另外，由于能夠使驅動系統的組成零件數量降低而提高機械效率，因而，還能夠降低電カ消耗、噪音、振動等。并且，通過使兩條螺旋狀槽的兩端都連續，還能夠在不切換旋轉軸體的旋轉方向的情況下連續地進行穿孔刀的往復移動。因此，本發明的穿孔裝置成為機械上實現了顯著緊湊化的穿孔裝置，并且還成為在控制上也實現了簡化的穿孔裝置。附圖標記說明1、馬達；2、齒輪；3、齒輪；4、旋轉軸體；4a、螺旋狀槽；5、引導體；5a、凸部；6、支承體；7、框架；8、框架；9、板;10、銷;11、穿孔刀；lla、套筒；llb、刀尖；llc、凸部；lld、凹部；lie、對接部；llf、對接部；21、馬達；22、齒輪；23、齒輪；24、旋轉軸體；24a、螺旋狀槽；25、引導體；25a、凸部；26、馬達框架；27、旋轉軸體框架；28、旋轉軸體框架；29、穿孔刀支承體；30、銷；31、芽孔刀;3la、套筒;31b、刀尖；31c、凸部;31d、四部;31e、對接部；31f、對接部；32、檢測器；e、槽角度。
權利要求
1.一種穿孔裝置，其使穿孔刀與被穿孔物相接觸而進行穿孔，其特征在于， 該穿孔裝置具有 旋轉軸體，其在軸的外周上包括在穿孔方向側連續且彼此呈相反卷繞關系的兩條螺旋狀槽，上述軸沿著上述穿孔刀的移動方向延伸；以及 引導體，其與上述穿孔刀相連結，并與上述螺旋狀槽相卡合，用于將上述旋轉軸體的旋轉變換成在軸向上的移動， 通過上述旋轉軸體的旋轉，使上述引導體沿著上述螺旋狀槽中的一個螺旋狀槽向穿孔方向移動，從而使與上述引導體相連結的上述穿孔刀向穿孔方向移動，在上述穿孔刀對上述被穿孔物進行了穿孔后，通過使上述引導體沿著上述螺旋狀槽中的另一個螺旋狀槽向復位方向移動，從而使上述弓I導體和上述穿孔刀向復位方向移動。
2.根據權利要求1所述的穿孔裝置，其特征在于， 上述旋轉軸體的兩條螺旋狀槽在復位方向側也連續。
3.一種穿孔裝置，其特征在于， 使用多個權利要求1或2所述的穿孔裝置來構成用于一次形成許多孔的的穿孔裝置。
4.一種穿孔裝置，其使穿孔刀一邊繞該穿孔刀的軸線旋轉一邊與被穿孔物相接觸而進行穿孔，其特征在于， 該穿孔裝置具有 旋轉軸體，其在軸的外周上包括在復位方向側連續且彼此呈相反卷繞關系的兩條螺旋狀槽，上述軸沿著上述穿孔刀的移動方向延伸，并且上述穿孔刀與上述軸的穿孔方向端部相連結；以及 引導體，其與上述螺旋狀槽相卡合，用于將上述旋轉軸體的旋轉變換成上述旋轉軸體自身在軸向上的移動， 通過上述旋轉軸體的旋轉，使上述旋轉軸體向穿孔方向移動，從而使與上述旋轉軸體相連結的上述穿孔刀一邊旋轉一邊向穿孔方向移動，在上述穿孔刀對上述被穿孔物進行了穿孔后，利用上述引導體與上述螺旋狀槽中的另一個螺旋狀槽的卡合，使上述旋轉軸體和上述穿孔刀向復位方向移動。
5.根據權利要求4所述的穿孔裝置，其特征在于， 上述旋轉軸體的兩條螺旋狀槽在穿孔方向側也連續。
6.一種穿孔裝置，其特征在于， 使用多個權利要求4或5所述的穿孔裝置來構成用于一次形成許多孔的的穿孔裝置。
7.根據權利要求3或6所述的穿孔裝置，其特征在于， 該穿孔裝置與一個驅動源相連結。
8.根據權利要求1或4所述的穿孔裝置，其特征在于， 上述穿孔刀具有 圓筒部，其通過使金屬板的兩個邊緣對接而形成；以及 刀尖部，其形成于該圓筒部的軸向的一端， 上述圓筒部具有 凹部，其形成于上述金屬板的一個邊緣；以及 凸部，其與該凹部相對應地形成于另一個邊緣，上述凹部與上述凸部在上述圓筒部的圓筒面內相組合。
9.根據權利要求8所述的穿孔裝置，其特征在于，上述凹部與上述凸部構成燕尾榫。
全文摘要
本發明提供一種穿孔裝置。其使穿孔刀的驅動機構在機械上和控制上簡化且實現了顯著緊湊化。一種穿孔裝置具有旋轉軸體，其包括在穿孔方向側連續且呈相反卷繞關系的兩條螺旋狀槽；引導體，其與穿孔刀相連結并與螺旋狀槽相卡合，用于將旋轉軸體的旋轉變換成旋轉軸體本身的軸向移動，通過旋轉軸體的旋轉，使引導體在一個螺旋狀槽中向穿孔方向移動而使穿孔刀下降，并使引導體在另一個螺旋狀槽中向復位方向移動而使穿孔刀復位。
文檔編號B26F1/14GK103029166SQ20121036530
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月26日 優先權日2011年9月29日
發明者足塚亮祐, 橋本秀一 申請人:日立金屬株式會社, 株式會社日立金屬精密