JP4171738B2 - 刃物の製造法及びその製造法から製造された刃物 - Google Patents

Description

本発明は、複雑な形状の刃物を極めて簡単に製造することができる刃物の製造法及びその製造法から製造された刃物に関する。

出願人は、特許文献１において、線材が被覆材で被覆されてなる被覆線材に切り込みを入れ、前記線材から前記被覆材を剥離するために用いられる刃物を開発した。特に、特許文献１の図１（ａ）及び（ｂ）に示した刃物は、カッタ状の両刃が一体成形されたものである。このような両刃が一体成形された刃物自体としては、理想的であったが、複雑な形状のために量産は困難視されていた。

このため、特許文献１では、図１０（ａ）及び（ｂ）に示した二つが分離した刃物を合わせて使用していた。使用による作用は同一であるが、被覆材を剥離する際に加える荷重の累積によって、図１０（ａ）及び（ｂ）に示した二つが分離した刃物では、分離した刃物の間に被覆材の切りカス等が詰まり、このため、被覆効率が極端に低下する重大な欠点があった。ところが、カッタ状の両刃が一体成形されたものでは、目詰まりしないものである。

また、刃物の製造法としての公知公報としては、特許文献２又は３が存在する。特許文献２は、刃先部分に刃欠け等が生じにくくするための刃物の製造法であり、刃物自体としては、通常の刃物の形状であり、製造法としての特有の技術は存在しない。また、特許文献３では、刃先角度を小さくするようにした刃物の製造法で、コーティング技術を用いるものであり、複雑な刃物の製造法は存在していない。
特開２００２−３３６５６３ 特開平１１−１０６８０１号 特開平１０−６６７９０号

しかるに、特許文献１の図１（ａ）及び（ｂ）に示したカッタ状の両刃が一体成形された複雑な形状の刃物を簡単に製造する刃物の製造法は存在しなかった。このため、本発明が解決しようとする課題（技術的課題又は目的等）は、複雑な形状の刃物を極めて簡単に製造することができる刃物の製造法及びその製造法から製造された刃物の開発を実現することである。

そこで、発明者は上記課題を解決すべく鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、第１刃部は、第１主面と、対角線状に形成された第１傾斜刃面と第１平坦刃面とからなるとともに、第２刃部は、第２主面と、対角線状に形成された第２傾斜刃面と第２平坦刃面とからなり、前記第１傾斜刃面と前記第２傾斜刃面の長手方向がクロス状に形成された刃物において、この刃物を製造するための比較的厚肉の工具材等の材質を有した略長方形状の素材本体部に対して、所定角度になるようにセットし、ワイヤ放電加工機によるワイヤ電極にて、第１の工程で前記素材本体部の厚さの半分の箇所の第１面側に、第２刃部の第２平坦刃面と第１刃部の第１傾斜刃面とを成形し、次いで第２の工程で前記素材本体部を反転させた後に、前記素材本体部の厚さの半分の箇所の第２面側に対して、第１刃部の第１平坦刃面と第２傾斜刃面とを形成することを特徴とする刃物の製造法としたことにより、前記課題を解決したものである。

請求項２の発明においては、請求項１の発明において、前記第１傾斜刃面と前記第１平坦刃面の交差箇所で第１刃先が形成され、前記第２傾斜刃面と前記第２平坦刃面の交差箇所とで第２刃先が形成され、該第２刃先と前記第１刃先との長手方向クロス状に形成されたことを特徴とする刃物の製造法としたことにより、前記課題を解決した。

請求項３の発明では、請求項１又は２において、その刃物の製造法から製造されてなることを特徴とする刃物としたことにより、前記課題を解決したものである。

請求項１の発明においては、特に、複雑な形状の刃物を極めて簡単に製造することができる利点がある。また、請求項２の発明においては、請求項１と同様の効果を奏する。また、請求項３の発明においては、高精度の一体成形の刃物を製造することができる。請求項４の発明においては、目詰まりしない刃物を提供できる効果を奏する。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。まず、本発明によって製造された刃物について説明する。図５（Ｃ）に示したものは、比較的厚肉の工具材等の材質を有した略長方形状の素材本体部Ｍに対して、同材質で幅が狭まり且つ取付溝１０ａが形成された取付部１０が一体形成されている製造前の材料である。そして、本発明による製造法にて製造された刃物が図５（Ａ）及び（Ｂ）に示した通りである。該刃物は、第１刃部Ａと第２刃部Ｂとが一体形成されている。

また、前記第１刃部Ａは、第１主面１と、対角線状に形成された第１傾斜刃面２と第１平坦刃面３と第１刃先４からなる。前記第１傾斜刃面２と前記第１平坦刃面３の交差箇所とで前記第１刃先４が構成されている。また、前記第２刃部Ｂは、第２主面５と、対角線状に形成された第２傾斜刃面６と第２平坦刃面７と第２刃先８からなる。前記第２傾斜刃面６と前記第２平坦刃面７の交差箇所とで前記第２刃先８が構成されている。

また、前記第１刃先４と前記第２刃先８のそれぞれの長手方向は、クロス状となり、且つ交差箇所で接触されるか、或いは接触状態になるように構成されている。また、前記第１刃先４と前記第２刃先８のそれぞれの長手方向に対する角度αは、約３０度程度に形成され、しかも両方の第１刃先４と前記第２刃先８とは、側面から見て先端にゆくにしたがって先鋭状になるように形成されている。

次に、本発明の刃物の製造法について、図１乃至図４に基づいて説明する。素材本体部Ｍに対して、放電加工機によるワイヤ電極カットにて切断する方法であり、凡そ２工程にて成形する。最初の工程は、図１（１）から図２（８）の工程であり、前記第１刃部Ａの第１傾斜刃面２と、前記第２刃部Ｂの第２平坦刃面７とを成形するものであり、図４（Ａ）から（Ｂ）までの工程である。図１（１）から図２（８）の最初の工程におけるそれぞれの段階の（ａ）は斜視状態図であり、（ｂ）は（ａ）の平面側状態図である。

第２又は最後の工程は、その素材本体部Ｍを反転させた後の図３（９）から図３（１３）の工程であり、前記第２刃部Ｂの第２傾斜刃面６と、前記第１刃部Ａの第１平坦刃面３とを成形するものであり、図４（Ｂ）を反転させて、図４（Ｃ）からの工程である。その図３（９）から図３の（１３）までの第２又は最後の工程におけるそれぞれの段階の（ａ）は斜視状態図であり、（ｂ）は（ａ）の底面側状態図である。

先ず、加工用冶具Ｊの溝部２０の素材本体部Ｍに一体形成した取付部１０を挿入し、その取付溝１０ａ箇所を螺子２１締めしてセットする。その素材本体部Ｍの高さ位置は、位置調節螺子２２を設け、これに接触させることで調整をセットする。また、前記第１刃部Ａ及び第２刃部Ｂのそれぞれの先端角θは、放電加工機には垂直状のワイヤ電極にて加工するため、前記加工用冶具Ｊの溝部２０の長手方向のｎ線の方向と垂線とでなす角で決定される。この場合は、溝部２０の長手方向のｎ線と垂線との角度をθとしたものである。
該角度θは、本発明の実施形態では、４５°であるが、この角度に限定されない。

そして、放電加工機を駆動させ、図１（１）のようにワイヤ電極に素材本体部Ｍを近づける。そして、前記素材本体部Ｍの厚さの半分（２分の１）の箇所を切断する［図１（２）］。そして、その状態で図１（３）から図１（４）に切断するとともに図２（５）の状態に徐々に切断する。そして、ワイヤ電極が前記素材本体部Ｍの上側隅角箇所になる箇所まで切断して第２平坦刃面７を形成する［図２（６）］。このような図１（１）から図２（６）までは、同一平坦面として切断加工して第２平坦刃面７を形成する。

今度は、図２（６）から図２（７）にかけて角度αとなるように屈曲させて切断する。さらに進めると、ワイヤ電極が前記素材本体部Ｍから飛び出すとともに、切断片が落下して、その角度α面が、第１傾斜刃面２として成形されるものである［図２（８）］。このような工程が最初の工程であり、図４（Ａ）から（Ｂ）までの工程である。

そして、今度は、第２平坦刃面７及び第１傾斜刃面２を形成した素材本体部Ｍを反転させる［図４（Ｃ）参照］。そして、図３（９）のようにワイヤ電極に素材本体部Ｍを近づける。そして、前記素材本体部Ｍの厚さの半分（２分の１）の箇所、すなわち、前記第２平坦刃面７と同一面を徐々に切断する［図３（１０）］。そして、その状態で同一面を切断し、ワイヤ電極が前記素材本体部Ｍの上側隅角箇所になる箇所まで切断して第２平坦刃面７を形成する［図３（１１）］。このような図３（１０）から図３（１１）までは、同一平坦面として切断加工して第１平坦刃面３を形成する。該第１平坦刃面３の形成によって、第１主面１と第１傾斜刃面２と第１刃先４とで第１刃部Ａの形成を完了する。

今度は、図３（１１）から図３（１２）にかけて角度αとなるように屈曲させて切断する。さらに進めると、ワイヤ電極が前記素材本体部Ｍから飛び出すとともに、切断片が落下して、その角度α面が、第２傾斜刃面６として成形されるものである［図３（１３）］。該第２傾斜刃面６の形成によって、第２主面５と第２平坦刃面７と第２刃先８とで前記第２刃部Ｂの形成が完了する。

以上の製造法は、放電加工機によるワイヤ電極にて切断する２工程によるものである。特に、ワイヤ電極の線径を約０．０５ｍｍ乃至約０．３ｍｍ程度とするものである。また、第１の工程及び第２の工程をそれぞれ複数回としつつ、第１の工程と第２の工程が交互となるようにし、第１の工程の最初に素材本体部Ｍの厚さの半分よりも数μ乃至数十μ（好ましくは数μ）薄い厚みでワイヤ電極にて切断の加工を行い、第２の工程の最初に素材本体部Ｍの厚さの半分よりも数μ乃至数十μ薄い厚みでワイヤ電極にて切断の加工を行い、次の第１の工程及び第２の工程で数μ乃至数十μ（好ましくは数μ）薄い厚みに対して切断加工して、第１刃部Ａ及び第２刃部Ｂを成形する。このような刃物の製造法によって、数μの誤差で加工することができる。

具体的には、前記素材本体部Ｍの厚みの２分の１よりも、数μ薄い厚みでワイヤ電極カット切断の最初又は第１の工程の加工を行う［図１（１）から図２（８）の工程］。そして、第２工程でも、前記素材本体部Ｍの厚みの２分の１よりも、数μ薄い厚みでワイヤ電極にて切断の加工を行う［図３（９）から図３（１３）］。その場合には、合計で約１０数μの膜状部が形成されることになり、そして前記素材本体部Ｍを反転して第１工程の次工程で数μの厚みに対して切断加工して、さらに前記素材本体部Ｍを反転して第２工程の次工程で数μの厚みに対して切断加工して、第１刃部Ａ及び第２刃部Ｂを成形して高精度の刃物を製造するものである。

本発明の製造法によって製造された刃物は、極めて高精度に仕上げられているため、図６（Ｂ）に示すように、両刃物が近接したり、離間したりする作業が連続するため、左右の第１刃部Ａと第２刃部Ｂとがほぼ接する状態になる。これを回避するために、第１刃部Ａの第１平坦刃面３側から第１主面１に向かっての反り面９が、第２刃部Ｂの第２平坦刃面７側から第２主面５に向かっての反り面１０がそれぞれ形成されている。

（１）乃至（４）は本発明の第１工程の状態図であり、それぞれの（ａ）は斜視状態図、（ｂ）は（ａ）の平面側状態図である。 （５）乃至（８）は本発明の第１工程の状態図であり、それぞれの（ａ）は斜視状態図、（ｂ）は（ａ）の平面側状態図である。 （９）乃至（１３）は本発明の第２工程の状態図であり、それぞれの（ａ）は斜視状態図、（ｂ）は（ａ）の底面側状態図である。 （Ａ）は本発明の第１工程で素材本体部を加工用冶具に装着した斜視図、（Ｂ）は本発明の第１工程で素材本体部を加工用冶具に装着して第１工程を完了した状態の斜視図、（Ｂ）は本発明の第２工程で素材本体部を加工用冶具に反転して装着した斜視図である。 （Ａ）は製造された本発明の刃物の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＰ−Ｐ線矢視断面図、（Ｃ）は第１刃先の長手方向に対する角度を表すものであって（Ａ）のＱ−Ｑ線矢視断面図、（Ｄ）は第２刃先の長手方向に対する角度を表すものであって（Ａ）のＲ−Ｒ線矢視断面図、（Ｅ）は製造前の取付部付き素材本体部の斜視図である。 （Ａ）は製造された本発明の別の実施形態の刃物の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＳ−Ｓ線矢視断面図、（Ｃ）は両刃物が対向して離間して設けられた平面図、（Ｄ）は両刃物が対向して先端が接合せんとする平面図、（Ｅ）は（Ｄ）のＴ−Ｔ線矢視拡大断面図である。

符号の説明

Ａ…第１刃部、１…第１主面、２…第１傾斜刃面、３…第１平坦刃面、４…第１刃先、Ｂ…第２刃部、５…第２主面、６…第２傾斜刃面、７…第２平坦刃面、８…第２刃先、
Ｍ…素材本体部。

Claims (3)

1. 第１刃部は、第１主面と、対角線状に形成された第１傾斜刃面と第１平坦刃面とからなるとともに、第２刃部は、第２主面と、対角線状に形成された第２傾斜刃面と第２平坦刃面とからなり、前記第１傾斜刃面と前記第２傾斜刃面の長手方向がクロス状に形成された刃物において、この刃物を製造するための比較的厚肉の工具材等の材質を有した略長方形状の素材本体部に対して、所定角度になるようにセットし、ワイヤ放電加工機によるワイヤ電極にて、第１の工程で前記素材本体部の厚さの半分の箇所の第１面側に、第２刃部の第２平坦刃面と第１刃部の第１傾斜刃面とを成形し、次いで第２の工程で前記素材本体部を反転させた後に、前記素材本体部の厚さの半分の箇所の第２面側に対して、第１刃部の第１平坦刃面と第２傾斜刃面とを形成することを特徴とする刃物の製造法。
2. 請求項１の発明において、前記第１傾斜刃面と前記第１平坦刃面の交差箇所で第１刃先が形成され、前記第２傾斜刃面と前記第２平坦刃面の交差箇所とで第２刃先が形成され、該第２刃先と前記第１刃先との長手方向クロス状に形成されたことを特徴とする刃物の製造法。
3. 請求項１又は２において、その刃物の製造法から製造されてなることを特徴とする刃物。

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