JP2002001452A

JP2002001452A - 傾斜穴穿設装置

Info

Publication number: JP2002001452A
Application number: JP2000189509A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Hirata; 浩昭平田; Sadanori Takahashi; 貞範高橋
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 2000-06-23
Filing date: 2000-06-23
Publication date: 2002-01-08

Abstract

(57)【要約】【課題】ダイの打抜き穴とパンチとのクリアランス量
を定量的に把握することにより、型合せ時の調整作業を
容易する。【解決手段】ダイ１４にはパンチ２１に向けて開口す
る検出エア通路２２を打抜き穴１５に開口して設け、こ
の検出エア通路２２には供給する空気の圧力によってク
リアランス量を検出する空気マイクロメータ２３を接続
する構成としている。従って、空気マイクロメータ２３
は、その表示部２３Ａにクリアランス量を目盛表示する
ことができるから、ダイ１４とパンチ２１とのクリアラ
ンス量を定量的に把握することができ、ダイ１４、パン
チ２１等の組付け作業から、生産を開始するまでの時
間、作業工数を削減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば燃料噴射弁
のノズルプレートに形成された噴射孔等の傾斜穴を穿設
するのに用いて好適な傾斜穴穿設装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、板材に穴を穿設するには、打抜
き穴を有するダイと、該ダイの打抜き穴に挿通、離脱す
るパンチとからなる穿設装置を用いている。また、前記
ダイは例えばプレス機の下型に取付けられ、パンチはプ
レス機の上型に取付けられる。そして、穿設装置は、ダ
イとパンチとの間に板材を配置し、上型を昇降させるこ
とにより、ダイとパンチによって板材に穴を穿設する。

【０００３】一方、板材に穿設された穴には、その使用
条件に応じて種々の穴があり、例えば、エンジンの燃料
噴射弁に用いられるノズルプレートには、燃料の噴霧パ
ターンを良好にするために、燃料を噴射する穴を傾けて
形成している。

【０００４】そこで、板材に傾斜穴を穿設する傾斜穴穿
設装置としては、例えば特開平８−１０８７０号公報等
によって知られている。この従来技術による傾斜穴穿設
装置は、穿設対象となる板材が配置される面に打抜き穴
が所定の傾き角度をもって形成されたダイと、該ダイの
打抜き穴と同じ傾き角度をもって設けられ、打抜き穴に
挿通、離脱するパンチとを備えている。そして、傾斜穴
穿設装置は、ダイの打抜き穴よりもパンチが僅かに小径
に形成され、該打抜き穴とパンチとの間には所定のクリ
アランス量が設けられている。

【０００５】従来技術による傾斜穴穿設装置は、ダイと
パンチとを微妙に移動することにより、両者間のクリア
ランス量を調整している。そして、ダイ上に板材を配置
し、この状態でパンチをダイの打抜き穴に向けて移動
し、該打抜き穴に挿入することにより、板材に傾斜穴を
穿設することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による傾斜穴穿設装置は、型合せ時のクリアラン
スの調整作業が難しく、その調整作業に時間を要してい
る。特に、燃料噴射弁の燃料噴射穴の穴径は非常に小さ
く、そのクリアランス量は数μｍとなる。しかし、クリ
アランス量を定量的に把握するのは難しく、作業者の熟
練と感覚を頼りに調整作業を行なっているのが実状であ
る。

【０００７】このため、ダイ、パンチを組付ける場合に
は、板材に所望の傾斜穴が穿設されるまでに、多くの不
良品が作られることになり、生産の立ち上がりに時間を
要するという問題がある。

【０００８】本発明は、上述した従来技術による問題に
鑑みなされたもので、本発明の目的は、ダイの打抜き穴
とパンチとのクリアランス量を定量的に把握することに
より、型合せ時の調整作業を容易に行なうことができる
ようにした傾斜穴穿設装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明が採用する傾斜穴穿設装置は、
穿設対象となる板材が配置される面に打抜き穴が所定の
傾き角度をもって形成されたダイと、該ダイの打抜き穴
と同じ傾き角度をもって設けられ、打抜き穴に挿通、離
脱することにより前記板材に傾斜穴を穿設するパンチ
と、該パンチに向けて検出エアを供給し、前記ダイの打
抜き穴とパンチとの間のクリアランス量を測定する空気
マイクロメータとによって構成してなる。

【００１０】このように構成したことにより、ダイの打
抜き穴にパンチを挿入し、空気マイクロメータから検出
エアをパンチに向け供給すると、該空気マイクロメータ
は、ダイの打抜き穴とパンチとの間のクリアランス量を
検出し、数値として表示する。これにより、作業者は、
この表示を基にクリアランス量を調整することができ
る。

【００１１】そして、クリアランス量を調整したダイと
パンチを用い、該ダイ上に板材を配置し、ダイの打抜き
穴にパンチを挿入することにより、板材に所望の傾斜穴
を穿設することができる。

【００１２】請求項２の発明によると、ダイには、打抜
き穴にほぼ直交するように該打抜き穴の内面に開口し、
空気マイクロメータに接続された検出エア通路を設けた
ことにある。これにより、検出エア通路を利用してダイ
の外部から空気マイクロメータを接続することができ
る。

【００１３】請求項３の発明によると、検出エア通路
は、パンチが打抜き穴に最も深く挿入された下死点位置
で、該パンチの先端側外周面に対面する位置に開口した
ことにある。

【００１４】このように構成したことにより、空気マイ
クロメータは、パンチが下死点まで達したときにのみク
リアランス量を検出するから、例えばパンチが損傷して
下死点まで達しなかったことを容易に知ることができ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
傾斜穴穿設装置を燃料噴射弁のノズルプレートに噴射孔
を穿設するのに用いた場合を例に挙げ、図１ないし図６
に従って説明する。

【００１６】まず、傾斜穴穿設装置の説明を行なうに際
して、板材および傾斜穴を備えた燃料噴射弁の構造につ
いて図１および図２を用いて説明する。

【００１７】１は燃料噴射弁で、該燃料噴射弁１は、コ
ネクタ２、フィルタ３を有し、先端側にはバルブボディ
４が設けられている。そして、バルブボディ４内には燃
料を供給、停止するニードル弁５が設けられ、先端部に
はノズルプレート６が固着されている。ここで、ノズル
プレート６の中央部には、図２に示す如く、４個の噴射
孔６Ａ，６Ａ，…が穿設されている。そして、噴射孔６
Ａは、帯状に形成された長尺な板材７（図３中に図示）
に所定の傾き角度θだけ傾斜するように穿設され、ノズ
ルプレート６は、この板材７を各噴射孔６Ａの周囲で円
形状に打抜くことにより形成されている。

【００１８】次に、ノズルプレート６（板材７）に噴射
孔６Ａを穿設する傾斜穴穿設装置を図３ないし図５に従
って説明する。

【００１９】１１は傾斜穴穿設装置で、該傾斜穴穿設装
置１１は、後述するダイ１４、パンチ２１、検出エア通
路２２、空気マイクロメータ２３等によって構成されて
いる。

【００２０】１２は傾斜穴穿設装置１１が取付けられる
プレス機の下型、１３は該下型１２の上方に配設された
上型で、該上型１３は下型１２に対して上下方向に移動
可能に設けられている。

【００２１】１４は下型１２上にボルト（図示せず）を
介して位置調整可能に固定されたダイで、該ダイ１４に
は、中央左側寄りに位置して円形状の打抜き穴１５が形
成されている。ここで、打抜き穴１５は、その軸線Ｏ1
−Ｏ1 が板材７が配置されるダイ１４の上面１４Ａに対
し、ノズルプレート６の噴射孔６Ａと同様の傾き角度θ
で傾斜している。また、打抜き穴１５の下側は、板材７
を打抜いたときの打抜きかすが落ちるかす落し部１５Ａ
となっている。

【００２２】１６，１６は上端側が上型１３に固着さ
れ、下端側が下向きに伸長した複数本のガイドロッド
（２本のみ図示）、１７は上型１３に該各ガイドロッド
１６を介して上下方向に移動可能に垂下された板押えブ
ロックを示し、該板押えブロック１７には、打抜きロッ
ド２０をガイドする段付状のガイド穴１８が形成され、
該ガイド穴１８は、打抜き穴１５と同様に傾き角度度θ
をもって傾斜すると共に、図４、図５に示すように、板
押えブロック１７が板材７に当接した状態で、その軸線
Ｏ2 −Ｏ2 が打抜き穴１５の軸線Ｏ1 −Ｏ1 と同軸とな
るように配置されている。また、各ガイドロッド１６の
外周にはコイルばね１９が設けられ、該各コイルばね１
９は、板押えブロック１７を下向きに付勢している。

【００２３】２０は上型１３と板押えブロック１７とに
亘って設けられた打抜きロッドで、該打抜きロッド２０
の基端側は、ブラケット２０Ａを介して上型１３内に設
けられたカム機構（図示せず）に接続され、先端側はガ
イド穴１８内に摺動可能に挿嵌されている。また、打抜
きロッド２０の先端部には後述のパンチ２１が取付けら
れている。

【００２４】ここで、前記カム機構は、板押えブロック
１７が上型１３に接近、離間すると、ガイド穴１８に沿
って打抜きロッド２０が斜めに移動するから、該打抜き
ロッド２０の基端側と上型１３とを接続しつつ、上型１
３に対して打抜きロッド２０が左右方向に移動するのを
許すための機構である。

【００２５】２１は打抜きロッド２０の先端部には取付
けられたパンチ２１で、該パンチ２１は、ダイ１４の打
抜き穴１５に対応して円柱状に形成されている。ここ
で、パンチ２１は、その外径寸法が打抜き穴１５の内径
寸法よりも僅かに小さく、例えば半径で数μｍだけ小さ
く設定されている。そして、パンチ２１は、ダイ１４の
打抜き穴１５に挿通、離脱することにより、板材７に噴
射孔６Ａを穿設するものである。

【００２６】２２はダイ１４に設けられた検出エア通路
で、該検出エア通路２２は、一端側が後述する空気マイ
クロメータ２３のエア管路２４に接続され、他端側が打
抜き穴１５（軸線Ｏ1 −Ｏ1 ）にほぼ直交するように該
打抜き穴１５の内面に開口している。また、検出エア通
路２２は、パンチ２１が打抜き穴１５に最も深く挿入さ
れた下死点位置（図５に示す位置）で、パンチ２１の先
端側外周面に対面する位置に開口している。

【００２７】２３は検出エア通路２２の一端側にエア管
路２４を介して接続された空気マイクロメータで、該空
気マイクロメータ２３は、エア管路２４、検出エア通路
２２を介して被測定物となるパンチ２１に向け検出エア
を供給することにより、パンチ２１の外周面と打抜き穴
１５の内周面との隙間、即ちクリアランス量によって変
化する検出エアの流出量を圧力（背圧）として測定し、
測定した圧力をクリアランス量として表示部２３Ａに目
盛表示するものである。

【００２８】本実施の形態による傾斜穴穿設装置１１は
上述の如き構成を有するもので、次に、傾斜穴穿設装置
１１の型合せ作業について図６に示す動作説明図を用い
て説明する。

【００２９】まず、作業者は、パンチ２１に対しダイ１
４の位置を調整し、パンチ２１が打抜き穴１５に挿通す
るようにする。次に、ダイ１４の上面１４Ａに板材７を
配置し、上型１３を上昇させ、パンチ２１を最も上方に
位置する上死点位置（図３に示す位置）に配置する（ス
テップ１）。

【００３０】次に、上型１３を下降させると、図４に示
すように、板押えブロック１７が板材７に当接し、該板
材７を押える。続いて、パンチ２１がガイド穴１８に沿
って下向きに移動し、板材７に接触して噴射孔６Ａの打
抜きを開始する（ステップ２）。そして、パンチ２１が
板材７を貫通すると打抜きが終了するが（ステップ
３）、パンチ２１は、打抜きかすをかす落し部１５Ａに
排出するために、さらに下向きに移動する。

【００３１】ここで、空気マイクロメータ２３は、パン
チ２１が板材７を貫通したら検出エア通路２２から検出
エアを供給する（ステップ４）。これにより、空気マイ
クロメータ２３は、パンチ２１と打抜き穴１５（ダイ１
４）との間のクリアランス量を検出し（ステップ５）、
その数値を表示部２３Ａに表示する（第１の検出項
目）。

【００３２】また、パンチ２１は、その先端部がかす落
し部１５Ａに達し、この位置が下死点位置（図５に示す
位置）となる（ステップ６）。このときには、クリアラ
ンス量の検出の有無により、パンチ２１が検出エア通路
２２の開口に達してから下死点位置に達するまでの時間
を測定しており、この検出時間の長さでパンチ２１の下
死点位置を検出する（ステップ７、第２の検出項目）。
なお、検出エア通路２２は、パンチ２１の下死点位置近
傍でクリアランス量を検出するように配設されているか
ら、空気マイクロメータ２３がクリアランス量を検出し
たか、否かの判断からも、パンチ２１が下死点位置に達
したか、否かを知ることができる。

【００３３】そして、下死点位置に達したパンチ２１
は、上型１３の上昇によって、上死点位置まで戻される
（ステップ８）。

【００３４】次に、作業者は、空気マイクロメータ２３
の検出結果に基づいて、第１の検出項目と第２の検出項
目の値がそれぞれ適正の範囲にあるか、否かを判定する
（ステップ９）。この判定で、両方の検出項目、即ち、
クリアランス量とパンチ２１が下死点位置の両方の値が
適正の範囲から外れている場合には、パンチ２１が破損
したと判断されるから、ダイ１４、パンチ２１等を取外
し、これらを全て分解しオーバホールする（ステップ１
０）。

【００３５】一方、ステップ９の判定で、第１の検出項
目と第２の検出項目のうち、いずれか一方が不良である
と判定されたときには、続いて、第１の検出項目、即ち
クリアランス量が適正な範囲内である、否かを判定する
（ステップ１１）。次に、クリアランス量が適正な範囲
内である場合には、パンチ２１が破損していないか目視
等によって確認する（ステップ１２）。そして、パンチ
２１が破損していると判定された場合には（ステップ１
３）、ステップ１０に移ってオーバホールを行なう。

【００３６】また、ステップ１３で、パンチ２１が破損
していないことが確認されたら、パンチ２１の下死点位
置がずれているだけであるから、クリアランス量の測定
時間からパンチ２１の下死点位置の調整寸法を算出し、
この算出結果に基づいてパンチ２１の下死点位置を調整
する（ステップ１４）。そして、パンチ２１の下死点位
置の調整が完了したら、正常になったのであるから、プ
レス機を再度稼動し、打抜き動作を行なう。

【００３７】一方、ステップ１１の判定で、第１の検出
項目の値が適正な範囲から外れていると判定された場合
には、空気マイクロメータ２３の表示部２３Ａに目盛表
示された数値から、ダイ１４の移動方向と移動寸法を算
出し、この算出結果に基づいてパンチ２１とダイ１４の
位置を調整する（ステップ１５）。そして、ダイ１４の
位置調整が完了したら、正常になったのであるから、プ
レス機を再度稼動し、打抜き動作を行なう。

【００３８】さらに、前述したステップ９の判定で、第
１の検出項目と第２の検出項目との両方が良好であると
判定された場合、板材７には、所望の噴射孔６Ａが穿設
されたことになるから、型合せ作業が終了する。

【００３９】これにより、傾斜穴穿設装置１１は、板材
７の位置を順次ずらしつつ、ダイ１４とパンチ１５とに
よって、板材７に良好な形状となった噴射孔６Ａを穿設
することができる。

【００４０】以上のように、本実施の形態によれば、ダ
イ１４の打抜き穴１５とパンチ２１との間のクリアラン
ス量を空気マイクロメータ２３によって検出し、この空
気マイクロメータ２３の表示部２３Ａにクリアランス量
を目盛表示する構成としているから、ダイ１４とパンチ
２１とのクリアランス量を定量的に把握することができ
る。これにより、作業者が熟練者でない場合でも、ダイ
１４の位置調整を少ない作業回数で正確に行なうことが
でき、燃料の噴霧パターンが良好な所望の噴射孔６Ａを
形成することができる。この結果、ダイ１４、パンチ２
１等の組付け作業から、生産を開始するまでの時間、作
業工数を削減することができ、生産性を向上することが
できる。また、ダイ１４とパンチ２１を組付ける度に、
所望の噴射孔６Ａを再現することができる。

【００４１】また、空気マイクロメータ２３は、空気に
よってクリアランス量を検出しているから、接触式の検
出装置のようにパンチ２１を傷付けたり、光電式の検出
装置のように油等に影響されることなく、安定してクリ
アランス量を検出することができる。

【００４２】また、ダイ１４の打抜き穴１５に空気を供
給しているから、この空気によって打抜きかすをかす落
し部１５Ａに落すことができ、かすの詰まりによるパン
チ２１の損傷を防止して、信頼性を向上することができ
る。

【００４３】一方、ダイ１４には、打抜き穴１５に開口
する検出エア通路２２を設けているから、この検出エア
通路２２を利用してダイ１４の外部から空気マイクロメ
ータ２３のエア管路２４を容易に接続することができ
る。

【００４４】さらに、検出エア通路２２は、パンチ２１
の下死点位置近傍に開口させているから、空気マイクロ
メータ２３がクリアランス量を検出したか、否かを容易
に判断することができ、パンチ２１が下死点位置に達し
ていないこと明確に知ることができる。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１の発明によ
れば、穿設対象となる板材が配置される面に打抜き穴が
所定の傾き角度をもって形成されたダイと、該ダイの打
抜き穴と同じ傾き角度をもって設けられ、打抜き穴に挿
通、離脱することにより前記板材に傾斜穴を穿設するパ
ンチと、該パンチに向けて検出エアを供給し、前記ダイ
の打抜き穴とパンチとの間のクリアランス量を測定する
空気マイクロメータとによって構成している。従って、
ダイの打抜き穴にパンチを挿入し、空気マイクロメータ
から検出エアをパンチに向け供給することにより、該空
気マイクロメータは、ダイの打抜き穴とパンチとの間の
クリアランス量を検出し、数値として表示することがで
きる。

【００４６】この結果、作業者は、この表示を基にクリ
アランス量を調整することができるから、ダイ、パンチ
等の組付け作業から、生産を開始するまでの時間、作業
工数を削減することができ、生産性を向上することがで
きる。また、ダイとパンチを組付ける度に、所望の傾斜
穴を再現することができる。

【００４７】請求項２の発明によれば、ダイには、打抜
き穴にほぼ直交するように該打抜き穴の内面に開口し、
空気マイクロメータに接続された検出エア通路を設けて
いるので、検出エア通路を利用してダイの外部から空気
マイクロメータを接続することができる。

【００４８】請求項３の発明によれば、検出エア通路
は、パンチが打抜き穴に最も深く挿入された下死点位置
で、該パンチの先端側外周面に対面する位置に開口して
いるので、空気マイクロメータは、パンチが下死点まで
達したときにのみクリアランス量を検出することができ
る。これにより、作業者は、例えばパンチが損傷して下
死点まで達しなかったことを容易に知ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による傾斜穴穿設装置の穿
設対象となるノズルプレートを備えた燃料噴射弁を示す
一部破断の外観図である。

【図２】図１中のノズルプレートの要部を拡大して示す
要部拡大断面図である。

【図３】本発明の実施の形態による傾斜穴穿設装置を示
す縦断面図である。

【図４】板押えブロックを板材に当接させた状態の傾斜
穴穿設装置を示す要部拡大断面図である。

【図５】パンチを下死点位置まで移動し板材に噴射孔を
穿設した状態の傾斜穴穿設装置を示す要部拡大断面図で
ある。

【図６】型合せ作業の手順を示す動作説明図である。

【符号の説明】

６ノズルプレート６Ａ噴射孔（傾斜穴）７板材１１傾斜穴穿設装置１４ダイ１５打抜き穴２１パンチ２２検出エア通路２３空気マイクロメータ２３Ａ表示部

フロントページの続きＦターム(参考） 2F066 AA25 CC07 CC31 DD11 DD13 FF09 HH02 HH13 JJ11 KK03 LL07 4E048 LA01 LA10 LA16 LA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】穿設対象となる板材が配置される面に打
抜き穴が所定の傾き角度をもって形成されたダイと、該
ダイの打抜き穴と同じ傾き角度をもって設けられ、打抜
き穴に挿通、離脱することにより前記板材に傾斜穴を穿
設するパンチと、該パンチに向けて検出エアを供給し、
前記ダイの打抜き穴とパンチとの間のクリアランス量を
測定する空気マイクロメータとによって構成してなる傾
斜穴穿設装置。
【請求項２】前記ダイには、前記打抜き穴にほぼ直交
するように該打抜き穴の内面に開口し、前記空気マイク
ロメータに接続された検出エア通路を設けてなる請求項
１に記載の傾斜穴穿設装置。
【請求項３】前記検出エア通路は、前記パンチが打抜
き穴に最も深く挿入された下死点位置で、該パンチの先
端側外周面に対面する位置に開口してなる請求項２に記
載の傾斜穴穿設装置。