JP2002205129A - パンチ切替装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、例えば、金型における加工用工具
のパンチを、異種加工用のパンチに切り替えるための切
替装置に関し、ベースの復帰用のピンが摩耗するのを防
止することが課題である。 【解決手段】 金型に装着されるパンチ切替装置１であ
って、パンチを固定保持して上下方向に往復移動される
ベース３と、該ベースを往復移動させるもので前記上下
方向に直交する方向に往復移動して前記ベースに摺接す
るカム４と、該カムを移動させる駆動装置５とでなり、
前記ベース３に設けられる強制戻しピン３ｄは、該ピン
の軸芯３ｅが前記カム４の戻し用テーパ部４ｅのテーパ
面に平行で且つカム４の移動方向に直交して配設されて
いることである。

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、金型にお
ける加工用工具のパンチを、異種加工用のパンチに切り
替えるための切替装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、金型の片側に取り付けて種々形状
の加工工具であるパンチを保持するパンチ切替装置１０
としては、図８に示すように、例えば、孔開け用の工具
であるパンチ１２をチェンジリテーナ１１を介してベー
ス３に取付け、該ベース３を、水平方向にシリンダー５
等の駆動装置によって往復移動されるカム４によって上
下方向に移動させて、被加工物であるワーク１３に所望
の孔等を穿設するものが知られている。

【０００３】前記パンチ切替装置１０は、ベース３を下
方向に移動させて加工するにはカム４で強制的に移動さ
せるが、カム４が加工作用方向から後退すると、コイル
スプリング等の弾性部材１４で構成される復帰手段１５
によって、ベース３が上方向に移動され元の位置に復帰
させるようにしている。当該復帰手段１５は、パンチ切
替装置１０の表面から上方向（上金型側）に突出してい
る。よって、このパンチ切替装置１０をボルト等で取付
固定する上金型には、前記復帰手段１５の部分が取付時
に衝突しないように、凹部状の逃げ部１０ａを設けるこ
とが必要となり、金型の製造コストが嵩む要因となって
いた。

【０００４】そこで、図９に示すように、上金型の下部
に前記復帰手段の逃げ部１０ａを設ける必要が無いよう
にすべく、往復移動するカム４と該カム４に摺接するベ
ース３とにおいて、互いに係合してベース３を強制的に
元の位置に復帰させる復帰手段１６（例えば、傾斜ピン
１６ａとこれに当接するテーパ部１６ｂ）を設けたもの
が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
復帰手段１６では、傾斜ピン１６ａが１本であって、戻
しの初期における嵌め合い長さが短いため早期に摩耗が
発生するおそれがある。また、傾斜ピン１６ａが戻ると
きにはパンチ１２とワーク１３との摩擦があるため大き
な戻し力が必要となり、該傾斜ピン１６ａの基部１６ｃ
に大きなモーメントがかかる。更に、複数個のパンチを
保持した大型チェンジリテーナ１１を取り付けた場合に
は重量が重くなって、孔開け等の金属加工の繰り返し作
業において、１本の傾斜ピン１６ａでは強度的に無理が
ある。また、傾斜ピン１６ａとテーパ部１６ｂとの当接
面を、ガタ付きなく高精度に嵌合させることが高速加工
の為に必要となって、各々の製造コストが嵩むことにな
る。本発明に係るパンチ切替装置は、このような課題を
解消するために提案されるものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るパンチ切替
装置の上記課題を解決するための要旨は、金型に装着さ
れるパンチ切替装置であって、パンチを固定保持して上
下方向に往復移動されるベースと、該ベースを往復移動
させるもので前記上下方向に直交する水平方向に往復移
動して前記ベースに摺接するカムと、該カムを移動させ
る駆動装置とでなり、前記ベースに設けられる強制戻し
ピンは、該ピンの軸芯が前記カムの戻し用テーパ部のテ
ーパ面に平行で且つカムの移動方向に直交して配設され
ていることである。

【０００７】前記強制戻しピンがベースに複数個設けら
れ、該複数個の強制戻しピンにテーパ面が各々に当接す
る戻し用テーパ部がカムに設けられていること、；ま
た、ベースの上下方向の往復移動をガイドするガイド手
段が設けられていること、を含むものである。

【０００８】本発明に係るパンチ切替装置によれば、前
記強制戻しピンは、傾斜ピンではなく、ピンの軸芯が前
記カムの戻し用テーパ部のテーパ面に平行で且つカムの
移動方向に直交して配設されているので、図４に示すよ
うに、戻し用テーパ部のテーパ面においてその幅方向の
ほぼ全長が、強制戻しピンに平行状態で同時に当接す
る。よって、強制戻しピンの先端部から基部まで均一に
力が負荷されることになる。その結果、該ピンの基部に
大きなモーメントが生じる事がない。また、ベースにお
ける複数個の強制戻しピンによって、当該ベースが往移
動した後に強制的に戻し方向（例えば、上方向）に復移
動されるので、当該各々の戻しピンにおける重量負担が
軽減される。更に、複数個の強制戻しピンが戻し荷重を
受けるので、偏荷重に対して適応性が高く、ベースの軸
芯倒れが少なくなり、摺動部のセリ・カジリが避けられ
る。更に、ガイドピン若しくはガイド溝等のガイド手段
により、ベースの往復移動において該ベースが精密にガ
イドされるので、ベースの軸芯倒れがなく、確実で安定
した往復作動となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係るパンチ切替装
置について図面を参照して説明する。なお、発明の理解
の容易のため従来例に対応する部分には従来例と同一符
号を付けて説明する。

【００１０】前記パンチ切替装置１の概略構成は、図１
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、金型の片側端面
にボルトなどで固着される切替装置の本体となるスライ
ドケーシング２と、該スライドケーシング２の中央部で
上下方向に貫通された孔にスライド自在に嵌装されパン
チを固定保持して上下方向に往復移動されるベース３
と、該ベース３を上下方向に往復移動させるもので前記
上下方向に直交する前後方向にベース３と摺接しながら
往復移動するカム４と、該カム４を前後方向に往復移動
させる駆動装置としてのシリンダー５ａ及びピストン５
ｂとで構成されている。

【００１１】前記ベース３は、その下部の周縁部にフラ
ンジ部３ａが設けられ、また、下端面の中央部には台形
状の凹部３ｂが設けられている。更に、上部において、
円形状の周壁面に上下方向へ直線状に一部を切欠いた平
坦部３ｃが設けられている。この平坦部３ｃの端面とス
ライドケーシング２の凹部とでできる空間部にベース３
の軸芯回りの回転止めとなる回止め部材６がボルト６ａ
で固定される。

【００１２】前記ベース３の下部で、内側周壁面から該
ベースの軸芯に向けて、左右方向に対向配置で一対の強
制戻しピン３ｄが突設されている。

【００１３】前記カム４は、図３に示すように、前記ピ
ストンロッド５ｃの先端部が係合するＴ字型の凹部４ａ
が後方に設けられ、中央部には、前記ベース３の下部と
嵌合する台形状の凹部４ｂと、側縁部において前後方向
に往復移動される際のガイド部４ｃとが形成され、前方
には、ベース３の凹部３ｂの一部に当接して該ベース３
を上下方向に移動させ加工作用させる強制作動部４ｄ
と、前記強制戻しピン３ｄに係合する戻し用テーパ部４
ｅが側縁部に一対形成されている。

【００１４】前記強制戻しピン３ｄとカム４の戻し用テ
ーパ部４ｅとの関係は、図４（Ａ），（Ｂ）に示すよう
に、該ピン３ｄの軸芯３ｅが前記カム４の戻し用テーパ
部４ｅのテーパ面４ｆに平行で、且つ、カム４の移動方
向（前後方向である）に直交若しくは略直交して配設さ
れている。

【００１５】このテーパ面４ｆと強制戻しピン３ｄとの
配置関係により、ベース３が強制戻しされる際に、該強
制戻しピン３ｄには、常にテーパ面４ｆの幅方向におい
て略全幅に亘って線接触して、強制戻し力が等分布荷重
となって当該ピン３ｄに作用する。よって、カム４によ
る強制戻し力は、強制戻しピン３ｄの長さの略半分の位
置に作用する集中荷重となって、強制戻しピン３の基部
３ｆにおけるモーメントが小さくなるものである。

【００１６】前記駆動装置５のシリンダー５ａには、外
部から圧縮空気が給排出口（図示せず）を介してシリン
ダー内部に供給され、ピストンロッド５ｃの先端が前記
カム４の凹部４ａに係合して、このカム４を前後方向に
往復移動させるようになっている。

【００１７】このように構成される本発明のパンチ切替
装置１を金型の上金型１０にボルト等で取り付けて使用
すれば、図５（Ａ）に示すように、ベース３が上昇端
（図１に示す状態とは、金型への取付の関係で上下反対
になっている）の位置にある場合は、カム４が戻し用テ
ーパ部４ｅによって強制戻しピン３ｄを上に押し上げ
て、その状態に維持している。ベース３の先端（図で下
側）はスライドケーシング２の収納部に没入した状態で
ある。また、リテーナ１１に取り付けられたパンチ１２
も上昇位置にあり、ワーク１３に対してこれから加工し
ようとする状態である。なお、この状態を初期状態とす
る。

【００１８】次に、駆動装置５のシリンダー５ａに圧縮
空気が供給され、ピストンロッド５ｃが前方向に移動さ
れると、図５（Ｂ）に示すように、カム４の強制作動部
４ｄがベース３の凹部３ｂの法面３ｇに当接して、その
下方向の分力によってベース３を下方向に強制移動させ
る。このベース３の移動が往移動である。ベース３の往
移動に伴って、強制戻しピン３ｄも同方向、且つ、同程
度移動する。

【００１９】ベース３が下方向に移動されスライドケー
シング２から突出して、図５（Ｃ）に示す状態となっ
て、ワーク１３への加工が完了する。そして、これとは
逆に、図５（Ｃ）から順に図５（Ａ）に示す状態にベー
ス３が上方向に移動するのが、復移動である。即ち、ピ
ストンロッド５ｃが後方に移動することで、カム４が後
方に移動され、戻し用テーパ部４ｅのテーパ面４ｆが強
制戻しピン３ｄに当接して、該ピン３ｄを上方向に押し
上げる（図５（Ｂ）に示す状態）。

【００２０】前記テーパ面４ｆが強制戻しピン３ｄに線
接触して、ベース３、リテーナ１１及びパンチ１２を強
制的に押し上げる。そして、カム４の後方への移動によ
り、強制戻しピン３ｄがテーパ面４ｆを越えて平坦部４
ｇに至ると、戻し用テーパ部４ｅとベース３の凹部３ｂ
とが嵌合する。こうして、図５（Ａ）に示す初期状態と
なる。

【００２１】このように、強制戻しピン３ｄにはテーパ
面４ｆが当接して、図４に示すように、線接触による等
分布荷重が加わるので、当該ピン３ｄの基部３ｆに生じ
るモーメントが小さくなり、更に、一対の強制戻しピン
３ｄを採用することで、各ピン３ｄが分担する荷重が小
さくなって、長期に亘りパンチ切替装置１の信頼性が確
保されるものである。

【００２２】本発明の他の実施例としては、図６乃至図
７に示すように、ベース３の上下方向の往復移動をガイ
ドする、ガイド手段としてのガイドピン３ｈが設けられ
た実施例がある。この実施例の場合には、ガイドピン３
ｈを、ベース３の中心部において上方向に突出させて植
設したものである。

【００２３】このガイドピン３ｈの上部は、バックプレ
ート２ａに設けたガイド孔２ｂに嵌合している。また、
図７（Ａ）に示すように、このガイドピン３ｈとの衝突
を避けるために、前後方向に往復移動するカム４には、
逃げ用の長孔４ｇが設けられている。前記ガイドピン３
ｈは、ガイド孔２ａの周壁面との摺接により上下方向の
移動においてガイドされる。

【００２４】前記ガイドピン３ｈの役割は、カム４の前
後方向の往復移動の作用により、ベース３が上下方向に
移動せしめられる際、当該ベース３の軸芯倒れを防ぎ、
確実な往復移動、及び、スムーズな移動を実現させるた
めにある。

【００２５】よって、この実施例に限らず、例えば、ス
ライドケーシング２の内周壁面と、これに摺接するベー
ス３の外周壁面とにおいて、凹部若しくは凸部のガイド
溝やガイド突起を設けることで、ベース３の上下方向の
移動をガイドさせるようにしても良い。また、この他、
前記ガイドピン３ｈを、バックプレート２ａ側に植設す
るとともに、ベース３側の対応位置にガイド孔を設ける
ようにしてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るパン
チ切替装置は、金型に装着されるパンチ切替装置であっ
て、パンチを固定保持して上下方向に往復移動されるベ
ースと、該ベースを往復移動させるもので前記上下方向
に直交する方向に往復移動して前記ベースに摺接するカ
ムと、該カムを移動させる駆動装置とでなり、前記ベー
スに設けられる強制戻しピンは、該ピンの軸芯が前記カ
ムの戻し用テーパ部のテーパ面に平行で且つカムの移動
方向に直交して配設されているので、ピンとテーパ面と
の接触が線接触となってピンに掛かるモーメントが小さ
くなるという優れた効果を奏するものである。従来のよ
うなピンの復帰方法では、ピンの先端部だけに大きな力
が加わってモーメントが大きくなり、ピンに摩耗等が生
じるが、本発明によればそのような不都合が解消される
ものである。また、べースの軸芯倒れが少なくなり、セ
リ・カジリが避けられるので、ベースの出入り動作が安
定するという優れた効果を奏するものである。

【００２７】強制戻しピンがベースに複数個設けられ、
該複数個の強制戻しピンにテーパ面が各々に当接する戻
し用テーパ部がカムに設けられているので、ピンの加重
負担が軽減されて、パンチ切替装置の長期寿命化に貢献
する。

【００２８】パンチ切替装置におけるバックプレートに
は、前記ベースの上下方向の往復移動をガイドするガイ
ド手段が設けられているので、ベースの往復移動が確実
で安定した往復作動となるばかりでなく、負荷荷重の許
容値を大きく採ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るパンチ切替装置１の平面図
（Ａ）、一部を断面にして示す正面図（Ｂ）、底面図
（Ｃ）である。

【図２】同本発明に係るパンチ切替装置の一部の平面図
（Ａ）、半断面にした側面図（Ｂ）である。

【図３】同本発明に係るパンチ切替装置におけるカムの
斜視図である。

【図４】同本発明に係るパンチ切替装置における、カム
の戻し用テーパ部４ｅと強制戻しピン３ｄとの当接状態
を説明する斜視図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。

【図５】同本発明に係るパンチ切替装置の使用状態説明
図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）である。

【図６】同本発明の他の実施例に係る切替装置の、使用
状態説明図（Ａ），（Ｂ）である。

【図７】同本発明の他の実施例に係るパンチ切替装置の
平面図（Ａ）と、底面図（Ｂ）である。

【図８】従来例に係るパンチ切替装置の使用状態説明図
である。

【図９】同従来例に係るパンチ切替装置の強制戻し手段
を説明する説明図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）である。

【符号の説明】

１ パンチ切替装置、２ スライドケーシング、２ａ
バックプレート、２ｂ ガイド孔、３ ベース、３ａ
フランジ部、３ｂ 凹部、３ｃ 平坦部、３ｄ 強制戻
しピン、３ｅ 軸芯、３ｆ 基部、３ｇ 法面、３ｈ
ガイドピン、４ カム、４ａ Ｔ字型の凹部、４ｂ 凹
部、４ｃ ガイド部、４ｄ 強制作動部、４ｅ 戻し用
テーパ部、４ｆ テーパ面、４ｇ 長孔、５ 駆動装
置、５ａ シリンダー、５ｂ ピストン、５ｃ ピスト
ンロッド、６ 回止め部材、１０ パンチ切替装置、１
０ａ 逃げ部、１１ チェンジリテーナ、１２ パン
チ、１３ ワーク、１４ 弾性部材、１５ 復帰手段、
１６ 復帰手段、１６ａ 傾斜ピン、１６ｂ テーパ
部、１６ｃ ピンの基部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金型に装着されるパンチ切替装置であっ
   て、パンチを固定保持して上下方向に往復移動されるベ
   ースと、該ベースを往復移動させるもので前記上下方向
   に直交する方向に往復移動して前記ベースに摺接するカ
   ムと、該カムを移動させる駆動装置とでなり、 前記ベースに設けられる強制戻しピンは、該ピンの軸芯
   が前記カムの戻し用テーパ部のテーパ面に平行で且つカ
   ムの移動方向に直交して配設されていること、を特徴と
   するパンチ切替装置。
2. 【請求項２】強制戻しピンがベースに複数個設けられ、
   該複数個の強制戻しピンにテーパ面が各々に当接する戻
   し用テーパ部がカムに設けられていること、 を特徴とする請求項１に記載のパンチ切替装置。
3. 【請求項３】ベースの上下方向の往復移動をガイドする
   ガイド手段が設けられていること、 を特徴とする請求項１または２に記載のパンチ切替装
   置。