JP3198434U

JP3198434U - パンチ及び穿孔刃

Info

Publication number: JP3198434U
Application number: JP2015001991U
Authority: JP
Inventors: 広蓼沼
Original assignee: CARL Manufacturing Co Ltd
Current assignee: CARL Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2015-04-21
Publication date: 2015-07-02
Anticipated expiration: 2022-05-29
Also published as: JPWO2013018428A1; WO2013018428A1

Abstract

【課題】軽い力で綴じ孔をあけることができるパンチ及び穿孔刃を提供する。【解決手段】ハンドルの下側に支持杆を配設し、それに複数の穿孔刃を取り付けて構成されたパンチにおいて、穿孔刃３０を、支持杆の貫通孔３1に沿った縦断面の両側部に刃先凸部３２が位置し、それに直交する第２の縦断面Ｄの両側部に刃先凹部３３が位置するように構成し、この刃先凹部を中央３４に向けて凹状に湾曲させると共に、該刃先凹部の周縁のエッジ部を湾曲状の稜線とした。【選択図】図５

Description

本考案は、シート材に孔をあけるためのパンチに関し、特に、軽い力で穿孔操作を行うことができるパンチ及びそれに使用する穿孔刃に関する。

紙などのシート材に複数の綴じ孔を形成する場合は、特許文献１に示すパンチのように、パンチ基台に対して回動可能なハンドルの下側に、刃先を下に向けた状態の穿孔刃を複数配設したものが使用される。

また、特許文献２に示すパンチのように、スライドレールに穿孔刃を上下動可能に並べ、そのレール上を移動するスライダによって穿孔刃が順次押し下げられるようにすることで、シートに多数の綴じ穴を設けるようにしたものも提案されている。このパンチは、スライドレールを波形にすることで、スライダを移動させるだけの力で、穿孔刃が順次押し下げられるようにしたものである。

実用新案登録第１６７３２２７号公報特許第３１７０７３７号公報

しかし、特許文献１のパンチは、穿孔刃の数が多くなるにつれて、紙を穿つ際の抵抗が増すので、穿孔作業に力を要する。
一方、特許文献２のパンチは、多数の穿孔刃を一度に押し下げるものでないため、弱い力で綴じ孔をあけることができるが、スライドレールを配設する必要があるので、構造が大型化し、内部の機構が複雑化する。
そこで、本考案は、簡単な構造であって、弱い力で綴じ孔をあけることができるパンチ、及びそれに使用する穿孔刃の提供を目的とする。

上記課題を解決するために、本考案に係るパンチは、棒状の穿孔刃が案内される案内路に対して直交方向にスリットを設けた基台に、該穿孔刃を組み付けて構成され、該穿孔刃を押し下げることによって前記スリットに挿入されたシートを穿孔するパンチであって、前記穿孔刃は、第１の縦断面の両側部に刃先凸部を設け、該第１の縦断面に直交する第２の縦断面の両側部に刃先凹部を設けて構成され、該刃先凹部から前記第２の縦断面の中央に向けて凹状に湾曲させると共に、該刃先凹部の周縁のエッジ部を湾曲状の稜線としたことを特徴とするものである。
この場合、前記刃先凸部の近傍に穴を設けてもよい。
また、本考案に係る穿孔刃は、案内路に対して直交方向にスリットを設けたパンチ基台に組み付けられる棒状の穿孔刃であって、第１の縦断面の両側部に刃先凸部を設け、該第１の縦断面に直交する第２の縦断面の両側部に刃先凹部を設けると共に、該刃先凹部から前記第２の縦断面の中央に向けて凹状に湾曲させると共に、該刃先凹部の周縁のエッジ部を湾曲状の稜線としたことを特徴とするものである。

本考案に係るパンチ及び穿孔刃によれば、穿孔刃の刃先凹部の周縁から軸心部に向けて、刃先を凹状に湾曲させると共に、該刃先凹部の周縁のエッジ部を湾曲状の稜線としたので、刃先凹部によって切り落とされる際に、刃先凸部での切り込みの際に加わった方向とは直交する方向に力を加えることができる。これによって、刃先凸部での切り込みの際に生じた穿孔片の湾曲を是正することができ、刃先への引っかかりを防止して、弱い力で綴じ孔をあけることが可能となる。
刃先凸部の近傍に穴を設けた場合、より軽い力で穿孔することが可能となる。

本考案の実施形態に係るパンチの斜視図である。上記パンチの使用状態を示す斜視図である。上記パンチを分解した状態を示す斜視図である。上記パンチに使用される穿孔刃を示す斜視図である。上記穿孔刃の刃先の構造を示し、（ａ）は第１の縦断面における断面図、（ｂ）は第２の縦断面における要部断面図、（ｃ）はＡ−Ａ線矢視断面図である。支持杆に穿孔刃が配設された状態を示し、（ａ）は第１の縦断面における断面図、（ｂ）は紙を穿つ状態を示す部分断面図である。上記穿孔刃が紙を穿つ状態を示す断面図であり、（ａ）は刃先凸部によって切り込まれる状態を示す第１の縦断面、（ｂ）は刃先凹部によって切り落とされる状態を示す第２の縦断面を示す。上記穿孔刃の第１変形態様であり、（ａ）は第１の縦断面における状態、（ｂ）は第２の縦断面における状態を示す。上記穿孔刃の第２変形態様を示し、（ａ）は第１の縦断面における状態、（ｂ）は第２の縦断面における状態を示す。上記穿孔刃の第３変形態様を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は刃先の側から見た正面図、（ｃ）は刃先部を第１の縦断面において切断した要部断面図、（ｄ）は刃先部を第２の縦断面において切断した要部断面図である。上記穿孔刃の第４変形態様を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は刃先の側から見た正面図、（ｃ）は刃先部を第１の縦断面において切断した要部断面図、（ｄ）は刃先凸部の側から見た側面図である。

本考案の好適な実施形態について、添付図面に基づいて説明する。なお、実施形態は以下の形態に限定されるものではなく、本考案の課題を解決しうるものであれば他の態様も実施可能である。

図１は、本考案の実施形態に係るパンチ１を示す斜視図である。
このパンチ１は、例えば、図２に示すような紙固定具２と共に用いることで、紙３などのシート材に、リングバインダー用の綴じ孔４を設けるためのものである。
このパンチ１は、基台１０にハンドル２０を回動可能に設け、ハンドル２０の下側に設けられた多数の穿孔刃３０によって、基台１０のスリット１１に挿入された紙３を打ち抜くように構成されている（図３を参照）。

基台１０は、紙３が載置される載置面１２に、基台本体１３を立設して構成される。基台本体１３には、夫々の穿孔刃３０が案内される案内路１４が設けられており、その案内路１４に直交するように前記スリット１１が形成される。案内路１４とスリット１１とが交差する縁部（即ち、載置面１２の開口縁部１４’）が下刃となって、下降する穿孔刃３０との協働によって紙３を穿孔するようになっている。
基台１０の前端部（即ち、紙３が挿入される側）には、ハンドル２０を回動可能に取り付けるための枢支部１５が設けられており、この枢支部１５に、ハンドル２０の回動支軸２１が取り付けられる。

ハンドル２０は、捩りコイルバネ２２によって上方に向けて付勢されており、その操作部の下側に、穿孔刃３０を支持するための支持杆２３を取り付けている。そして、前方には、紙固定器２に係合させて位置合せを行うための係止突起２４が設けられている。
支持杆２３は、ハンドル２０の回動支軸２１と平行に配設されており、上端部に設けられた貫通孔３１において、棒状の穿孔刃３０が順次挿通された状態となっている。

即ち、支持杆２３に多数の穿孔刃３０が並べて取り付けられており、その支持杆２３がハンドル２０の下側に配設されることで、ハンドル２０を押し下げる操作によって、全ての穿孔刃３０を同時に下降させることが可能となる。
穿孔刃３０は、棒状体の下端に刃先を設けて構成されており、刃先で紙３を切り込みながら下降を続けることで、紙３を穿つことができる。以下、刃先の構造を、図４及び図５を参照して説明する。

穿孔刃３０は、貫通孔３１に沿って延びる第１の縦断面の両側に刃先凸部３２、３２を設け、その縦断面に直交する第２の縦断面Ｄの両側に刃先凹部３３、３３を設けている。
この刃先凹部３３の周縁のエッジ部は、Ｕ字状に湾曲された稜線となっている（図４及び図５（ａ）を参照）。そして、図５（ｂ）に示すように、第２の縦断面Ｄの両側（即ち、刃先凹部３３、３３）から中央３４に向けての領域Ｌは、エッジ部に対して凹状の湾曲面となっている。
このように構成された穿孔刃３０が、その貫通孔３１を介し、支持杆２３に多数配設される。このようにして多穴用のパンチが構成されるが、本実施形態では、この多数の穿孔刃３０を、貫通孔３１から刃先までの長さＭの異なる２種類の穿孔刃３０ａ、３０ｂによって構成している（図６を参照）。

即ち、支持杆２３には、貫通孔３１から刃先までの長さＭ１の短い第１の穿孔刃３０ａと、長さＭ２が僅かに長い第２の穿孔刃３０ｂと、の２種類の穿孔刃３０が、交互に配設されている。この場合、長さの差（Ｍ２−Ｍ１）は、穿孔刃３０の刃径や刃底の深さ、ハンドル２０のストロークに合わせて適宜設計するものとする。
このように、刃先までの長さの異なる複数種類の穿孔刃３０を、支持杆２３を介してハンドル２０の下側に取り付けることで、ハンドル２０の上面部２３を押し下げた際に、夫々の種類の穿孔刃３０が紙３を切り込むタイミングを異ならせることが可能となる。

上記構成のパンチ１を使用して、紙３の側縁部に綴じ孔を設ける方法を説明する。
先ず、図２に示すように、紙３を紙固定器２によって固定する。
そして、紙固定器２の係止凹部５に、ハンドル２０前方に設けられた係止突起２４を係合させ、穿孔位置を設定する。その後、ハンドル２０を押し下げることで、支持杆２３が下降し、支持杆２３に取り付けられた多数の穿孔刃３０が同時に下降する。
この際、支持杆２３に取り付けられた穿孔刃３０は、貫通孔３１から刃先までの長さＭ１、Ｍ２の異なる複数種類の穿孔刃３０ａ、３０ｂによって構成されているので、夫々の種類の穿孔刃３０ａ、３０ｂが、異なるタイミングで紙３を穿孔する。これによって、穿孔操作時の荷重を低減することができる（図６を参照）。

また、夫々の穿孔刃３０は、貫通孔３１に沿った第１の縦断面上に刃先凸部３２、３２が設けられ、それに直交する第２の縦断面Ｄ上に刃先凹部３３、３３が設けられるように設計されているので、ハンドル２０を押し下げた際、エッジ部から軸心部３４側に向けて切り込んでいくことができる（図７を参照）。
即ち、第１の縦断面の両側部に刃先凸部３２を有し、それに直交する第２の縦断面Ｄの両側部に刃先凹部３３を有する構造の穿孔刃３０にあっては、両側の刃先凸部３２によって切り込まれた部位３’が、中央に向けて押されてＶ字状に湾曲し、湾曲した状態のまま切り落とされてしまう場合がある。この状態で、穿孔刃３０を紙３から引き抜くと、穿孔片３’が刃先のバリなどに引っかかってしまうことがあり（図７（ａ）を参照）、目詰まりの原因となっていた。

この点、本実施形態に係るパンチは、刃先凹部３３の周縁から軸心部３４に向けて凹状に湾曲しているので、刃先凹部３３によって切り落とされる際に、刃先凸部３２での切り込みの際に加わった力Ｆ１に対して直交する方向に、刃先凹部３３による力Ｆ２を作用させることができる（図７（ｂ）を参照）。
これによって、刃先凸部３２での切り込みの際に生じた湾曲を是正することができ、刃先への引っかかりを防止することができる。

また、刃先凹部３３の周面から軸心部に向けて傾斜面Ｌが形成されるので、ハンドル２０を最下端にまで押し下げて穿孔片３’を切り落とす際に、紙３に対して傾斜状の角度をもって進入させることができる。これによって、刃先凹部３３における切断性が高められ、穿孔ラインがシャープなものとなる。
そして、刃先凹部３３の周縁のエッジ部が、湾曲したＵ字状の稜線となっているので、両側の刃先凸部３２，３２によって切り込まれる部位が軸心部３４に向けて押し込まれた際に、Ｖ字状に折れ曲がるのを防止することができる。これによって、穿孔刃３０を引き抜く際に、この折れ曲がった穿孔片３’が刃先に引っ掛かるのを防止できる。

多くの枚数の紙３を一度に穿孔する場合は、穿孔片３’は折れ曲がりにくくなるが、穿孔操作に大きな力が必要となる。刃底から両側の刃先に向かう角度（即ち、刃先角度Ｂ）を小さくして、刃先から刃底までの深さＨを大きくすれば、比較的軽い力で穿孔できるが、穿孔片３’がＶ字状に折れ曲がり、刃先に引っ掛かり易くなる。
そこで、刃先凹部３３における最適な湾曲状態を求めるために、図８に示す穿孔刃１３０を使用し、下記の荷重試験を行った。なお、穿孔刃の直径Ｒや刃底深さＨとの関係における刃先凹部３３の湾曲状態を求めるため、周縁のエッジ部から軸心部３４に向けて湾曲しない（即ち、直線状の）穿孔刃１３０を使用した。

断面の直径Ｒが６ｍｍ、刃先角度Ｂが８０°の穿孔刃１３０を使用し、刃底の曲率半径ｒが０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍ、２．５ｍｍになるように、その湾曲率を変更させた穿孔刃を用意し、夫々の穿孔刃で紙束（コピー用紙を２５枚束ねたもの）を穿孔し、ハンドル２０を押し下げた際の穿孔荷重と、ハンドル２０を戻した際の引抜荷重とを、荷重試験機（日本電産シンポＦＧＳ−５０ＶＢ−Ｈ）によって測定した。その結果を表１に示す。

試験の結果、刃底の曲率半径ｒが１．５ｍｍになるように湾曲させた際に、引き抜きの際の荷重が著しく高くなった。これは、刃先に穿孔屑が引っかかったことを意味するものであり、これによって、曲率半径ｒが１．５ｍｍ以下の場合は、穿孔片３’の刃先への引っかかりが生じ易いことが確認された。
他の試験機においても同様の結果が得られ、刃底の曲率半径ｒを２．０ｍｍにまで大きく湾曲させると、引抜荷重が下がり、引っ掛かりが生じ難くなることが確認された。
刃底の曲率半径ｒを２．５ｍｍ以上にすると、一度に多くの紙３を切り落とすこととなるため、穿孔荷重が高くなる。
一方、刃底の曲率半径ｒが０．５ｍｍ以下の場合、少しずつ切り落とされるので穿孔荷重は低いが、穿孔片３’の折れ曲りが生じやすい。

よって、断面直径Ｒが６ｍｍの穿孔刃では、両側に刃先凹部３３を有する第２の縦断面Ｄにおける最深の刃底部を、曲率半径ｒが１．５ｍｍ〜２．５ｍｍ（望ましくは１．５ｍｍより大きく２．０ｍｍ未満）になるように湾曲させるのが、穿孔片３’の刃先への引っ掛かりを防止しつつ、穿孔荷重を低減するという観点から望ましいことが確認された。
即ち、貫通孔３１（ハンドル２０の回動支軸２１）と直交する方向に延びる第２の縦断面Ｄにおける最深部が、断面径Ｒに対して曲率半径ｒが、３／１０〜４／１０（望ましくは約１／３）となるように、刃先凹部３３の湾曲状態を設計するのが好ましい。

また、上記湾曲状態における最適な刃先角度Ｂを調べるために、刃先角度Ｂを６０°、７０°、８０°、９０°、１００°、１１０°、１２０°と変更して同様の試験を行った。その結果を表２に示す。

この試験結果から、刃先角度Ｂが９０°を超えると、刃底の深さＨが小さくなるので、穿孔荷重が高くなることが確認された。また、７０°より小さいと、刃先が鋭利になるので、穿孔荷重は低いが、刃の耐久性や製造上の問題がある。
よって、刃先角度Ｂは、７０°〜９０°（望ましくは約８０°）に設計するのが好ましいことが確認された。

なお、穿孔刃としては、図９に示す穿孔刃２３０のように、第２の縦断面Ｄを第１の縦断面の中央から一側部に向けて僅かにずらして位置させることで、刃先凸部３２から貫通孔までの長さを左右で異ならせたものを使用してもよい。このように、刃先凸部３２，３２’の下端部の位置が異ならせることで、紙を切り込むタイミングをずらし、穿孔荷重を低減させることもできる。

また、図１０に示す穿孔刃３３０のように、軸心部３４を大きく窪ませてパイプロッドの様にすることで、穿孔時の荷重を低減させてもよいし、また、図１１に示す穿孔刃４３０のように、刃先凸部３２の近傍に穴３５を設け、穿孔時の摩擦を低下させることで、荷重を低減させてもよい。

本考案に係るパンチにおいて、穿孔刃３０は２種類に限るものではなく、多様な形状の穿孔刃３０を任意の順序で支持杆２３に取り付けた構造の多穴パンチであってもよい。
また、本考案に係る穿孔刃が使用されるパンチは、２つの穴からなる二穴パンチであってもよいし、一穴パンチであってもよい。

本考案は、事務用に限らず、あらゆる産業分野において使用されるパンチ及び穿孔刃に適用することができる。

１・・・パンチ
２・・・紙固定具
３・・・紙（シート）
４・・・綴じ孔
５・・・係止凹部
１０・・・基台
１１・・・スリット
１２・・・載置面
１３・・・基台本体
１４・・・案内路
１５・・・枢支部
２０・・・ハンドル
２１・・・回動支軸
２２・・・捩りコイルバネ
２３・・・支持杆
２４・・・係止突起
３０、１３０、２３０、３３０、４３０・・・穿孔刃
３１・・・貫通孔
３２・・・刃先凸部
３３・・・刃先凹部
３４・・・軸心部
３５・・・穴

Claims

棒状の穿孔刃（３０）が案内される案内路（１４）に対して直交方向にスリット（１１）を設けた基台（１０）に、該穿孔刃（３０）を刃先を下に向けて組み付けて構成され、該穿孔刃（３０）を押し下げることによって前記スリット（１１）に挿入されたシートを穿孔するパンチ（１）であって、
前記穿孔刃（３０）は、第１の縦断面の両側部に刃先凸部（３２，３２）を設け、該第１の縦断面に直交する第２の縦断面（Ｄ）の両側部に刃先凹部（３３，３３）を設けて構成され、該刃先凹部（３３，３３）から前記第２の縦断面（Ｄ）の中央（３４）に向けて凹状に湾曲させると共に、該刃先凹部（３３、３３）の周縁のエッジ部を湾曲状の稜線としたことを特徴とするパンチ。
前記刃先凸部（３２）の近傍に穴（３５）を設けたことを特徴とする請求項１に記載のパンチ。
案内路（１４）に対して直交方向にスリット（１１）を設けたパンチ基台（１０）に、刃先を下に向けて組み付けられる棒状の穿孔刃（３０）であって、
第１の縦断面の両側部に刃先凸部（３２，３２）を設け、該第１の縦断面に直交する第２の縦断面（Ｄ）の両側部に刃先凹部（３３，３３）を設けると共に、該刃先凹部（３３，３３）から前記第２の縦断面（Ｄ）の中央（３４）に向けて凹状に湾曲させると共に、該刃先凹部の周縁のエッジ部を湾曲状の稜線としたことを特徴とする穿孔刃。