JP2002282976A - 板金プレス金型用の離型リフター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】耐久性に富み、それでいて極めて軽量に構成す
ることができ、しかも、決して高価にならないで１品作
り的な製作に適した新規な板金プレス金型用の離型リフ
ターを提供する。 【解決手段】ガラスクロスとカーボンクロスを多層に貼
り合わせたクロス積層板２１と、２〜３本平行に重ねた
カーボンロッド３３とを接合して所要の形状を持つ骨組
みを構成し、この骨組みのうちクロス積層板の両端部と
カーボンロッドの全体に、エポキシ生樹脂を塗布しなが
ら、カーボンクロス２５′と芳香族ポリアミド系クロス
を３層に巻き付けた。骨材どうしの接合部には、綿粉と
ガラス粉をエポキシ樹脂で混練したペースト状の接合部
補強材を盛り付け、ワークの位置ずれを防止するための
金属製ガイドを取り付けた。これにより、破損に強く、
しかも、極めて軽量な離型リフターが構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、板金プレス金型用
の離型リフターに関する。詳しくは、駆動手段に取り付
けられた状態で板金プレス金型に昇降自在に組み込まれ
当該金型上のワークを押し上げることで該ワークを離型
する板金プレス金型用の離型リフターに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車のボディを構成する各種
外板部品など、比較的大型の板金ワークをプレス加工す
るための板金プレス金型には、通常、当該金型による加
工が済んだワークを押し上げて離型するための離型リフ
ターが設けられる。この離型リフターは、エアシリンダ
ーなどの駆動手段に取り付けられた状態で、金型に設け
た溝状の凹部に昇降自在に組み込まれ、当該金型による
ショットが１回終了する度に上昇してそのワークを押し
上げる。

【０００３】このような機能を持つ離型リフターには、
高い強度が要求されると共に、金型各部との干渉を避け
ながら当該ワークにできるだけバランス良く接する形が
求められるので、通常は、一品製作的に作られ、骨組み
様の形状にならざるを得ない。このため、従来のこの種
の離型リフターは、鉄などの金属材を骨材として、これ
を曲げ加工したり、複数の骨材どうしを溶接して繋げる
ことで所要の形状を作っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、板金プレス
金型による加工は、一般に、１つの金型で何千回、何万
回とショットを繰り返すので、当然、離型リフターの疲
労も激しく、比較的短期間のうちに破損してしまうとい
う問題があった。特に、金型に対する組込み位置を自由
に選べないために、駆動手段に取り付けられる箇所が当
該離型リフターにおける一側端側へ偏寄した部位だけに
なる所謂片持ち構造になってしまうことが多く、この片
持ち構造の場合は、溶接による接合部での破損が著し
い。離型リフターの破損は、その金型によるショットだ
けで無く、プレス加工のライン全体の稼動を停止してし
まうことにもなる。

【０００５】また、従来の離型リフターは、全体が鉄な
どによって製作されていたので、非常に重く、運搬や取
付けやメンテナンスなどの扱いが難しいという問題もあ
った。

【０００６】本発明は従来の離型リフターが抱えていた
上記の問題点に鑑みて為されたものであり、耐久性に富
み、それでいて極めて軽量に構成することができ、しか
も、決して高価にならないで１品作り的な製作に適した
新規な板金プレス金型用の離型リフターを提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１に記載した板金プレス金型用の離型リフタ
ーは、板金プレス金型に昇降自在に組み込まれ当該金型
上のワークを押し上げることで該ワークを離型する板金
プレス金型用の離型リフターであって、少なくとも骨組
みのほぼ全体を非金属材料だけで構成したことを特徴と
するものである。

【０００８】本発明における骨組みの構造としては、例
えばウレタン樹脂などの軽量な合成樹脂を型成形した一
体構造のものでも良いが、製作コストや強度の面から見
ると、カーボン繊維やガラス繊維或いは芳香族ポリアミ
ド系繊維（例えば「Ｋｅｖｌａｒ（デュポン社の商品
名）」）など軽量で硬質な材料を主成分とする骨材を接
合した接合構造、又はこれらを併用した構造などが望ま
しい。

【０００９】具体的には、例えば請求項３に記載のよう
に、カーボンクロスとガラスクロスの少なくとも一方を
含む複数種の非金属クロスを多層に貼り合わせて板状に
したクロス積層板や、カーボン繊維とかガラス繊維入り
の非金属の中空なロッドを使用するのが良い。そして、
要求される各部の形状やサイズに応じて、請求項２のよ
うに、これらクロス積層板やロッドを単芯状に補強クロ
スで巻き包むか、或いは多芯状に複数束ねるように補強
クロスで巻き包めば、軽量でありながら強度が非常に強
くなる。

【００１０】特に、このクロス積層板は、平板状を為す
ので、所望の形に切断したり、自由に屈曲させながら貼
り重ねて成形するという処理が可能であり、しかも、総
体の厚さが少々薄くても上下幅方向での剛性は意外に高
くて大きくは変形しないため、補強クロス巻きは基本的
に必要無い。従って、このクロス積層板は、金型内の限
られた溝幅に収まる部分の骨材として、或いは屈曲した
溝に収まる部分の骨材として極めて有用である。

【００１１】補強クロスとしては、例えば請求項４に記
載のように、カーボンクロスやガラスクロス或いは芳香
族ポリアミド系クロス等、軽量且つ硬質なものを用いる
のが良く、それらクロスの１種又は複数種で複層巻きに
することでより高い硬度が得られる。

【００１２】このような構造の離型リフターは、同じ形
の鉄製の離型リフターと較べた場合、重量を３分の１な
いしそれ以下に軽くすることが実現され、それでいて、
硬く且つ適度な撓み弾性を備えるために、曲げのストレ
スなどが加わっても容易には折れず、衝撃にも強いとい
う優れた特性を持ち、また、金型を傷つける虞れも無
い。

【００１３】特に、中空なカーボンロッドや前記クロス
積層板を骨材として骨組みを製作し、この骨組みに、カ
ーボンクロスと芳香族ポリアミド系クロスを３層に巻き
付け、請求項５に記載のように、骨組みどうしの接合部
にガラス粉入り接着剤様の接合部補強材を盛り付けた構
造の離型リフターにあっては、耐久試験開始からほぼ
６，８００ショットを経過しても破損すること無く順調
に稼動している。この耐久試験を見れば、平均して１ケ
月程度で破損していた従来の鉄製の離型リフターに較べ
ると、本発明に係る離型リフターが驚くほど耐久性に優
れていることが分かる。

【００１４】本発明による離型リフターは折れ等に対し
ては高い強度を持つが、表面の裂傷について必ずしも高
い耐久性を期待できないので、ワークの位置ずれ防止用
のガイドが必要な場合は、請求項６に記載のように、そ
のガイドだけ金属製にして、それをボルトなどで骨組み
に取り付けるようにすると良い。また、ガイドでなくて
も、ワークのエッジに触れる部位については、その表面
に鉄やステンレススチール又はそれと同等の表面硬度を
持つ保護ピースを取り付けると良い。

【００１５】尚、こうしたガイドなどの別部材を骨組み
にボルト止めする場合、通常はナットを骨組みに埋込み
状に装着しておくことが必要になるが、このような場
合、少なくともナットを装着する部分の骨材に前記クロ
ス積層板を用いれば、ナットを包み込みながらクロスを
貼り重ねたり、或いは事後に穴を穿ってそこに嵌めるな
ど、ナットの埋込みを容易に処理できるという利点があ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態に係
る板金プレス金型用の離型リフターを図面に従って説明
する。図面に示す大小２つの離型リフター１（図１参
照）と、１′（図２に骨組みだけを示す）は、自動車の
キャブサイド（キャビンサイド枠）をワーク７１（同図
参照）とするプレス金型用のものであって、金型上のワ
ーク７１における対角方向でほぼ反対側の部分を各別に
押し上げるように当該金型に昇降自在に組み込まれ、そ
れぞれ各別のエアシリンダーによって同時に昇降され
る。

【００１７】尚、この２つの離型リフター１と１′は、
形状は違っても、使用している骨材やそれを巻き包んで
いる補強クロス等の材料的構造は基本的に同じであるの
で、以下の構造説明や製作手順などは、大きい方の離型
リフター１だけについて行い、他方の離型リフター１′
については、一方の離型リフター１における同様の部位
に付した符号にダッシュ記号を付けた符号を付すること
で説明を省略する。

【００１８】〔Ａ．構造〕（図１〜図５） 離型リフター１は、ワーク７１を実際に押し上げる部位
である４つの押上げ部３、５、７及び９と、エアシリン
ダのピストンロッドが連結されるシリンダ連結部１１
と、これら押上げ部３〜９やシリンダ連結部１１を順次
連結し又はその連結状態を補強した多数の枠形成部１３
と、押上げ部に取り付けられた２組のガイド１５及び１
つの保護片１７とから成り、全体的に見て概ね平らな枠
形を為す。

【００１９】４つの押上げ部３〜９は、多数の非金属ク
ロスを貼り合わせて平板状にしたクロス積層板２１から
成る。即ち、押上げ部３〜９は、その詳細を図５に示す
ように、それぞれ厚さ１ミリ程度のガラスクロス（ガラ
ス繊維を合成樹脂で混練したクロス）２３を２枚のカー
ボンクロス２５で挟んで互いに貼り合わせることで３層
シート２７を作り、この３層シート２７を押上げ部３〜
９に各々必要な厚さになるまで多数貼り合わせた（図面
では６枚貼り合わせた例を示している）積層構造になっ
ている。クロス２３と２５どうしの貼合わせや、３層シ
ート２７どうしの貼合わせには例えばエポキシ樹脂を用
いる。

【００２０】第一の押上げ部３のように屈曲した形の押
上げ部は、治具を使って３層シート２７を所要の形に折
りながら貼り合わせることで形成する。また、第二、第
三の押上げ部５、７のように切欠を有する形は、３層シ
ート２７の貼合わせが完了した後に帯鋸マシンなどで加
工する。

【００２１】枠形成部１３は、中空なカーボンロッドに
非金属クロスを３層巻きしたクロス巻きロッド３１から
成る。このクロス巻きロッド３１は、その詳細を図３に
示すように、中空なカーボンロッド３３（肉厚１〜１．
５ｍｍ程度で、外径２０〜３０ｍｍ）を２〜３本互いに
平行に積み重ねたものを芯材として、これに補強クロス
としてのカーボンクロス２５′と芳香族ポリアミド系ク
ロス３５（カーボン繊維と芳香族ポリアミド系繊維とを
織り合わせて合成樹脂で固めたクロス）を巻き付けたも
のであって、この２種類のクロス２５′と３５は、カー
ボンクロス２５′−芳香族ポリアミド系クロス３５−カ
ーボンクロス２５′の順で合計３層に巻いてある。この
クロス２５′や３５の巻付けの際にもエポキシ樹脂を塗
布することで、そのクロスどうしと、クロスとカーボン
ロッドとをそれぞれ固着する。

【００２２】シリンダ連結部１１は、上面が開口した箱
形をしており、前記クロス積層板２１から成る底壁１１
ａや四方の側壁１１ｂを箱形を為すように接合した後、
側壁１１ｂに上記カーボンクロス２５′、芳香族ポリア
ミド系クロス３５、カーボンクロス２５′をこの順で合
計３層に巻くことで形成される。底壁１１ａにはピスト
ンロッドとの連結を行うための取付孔１１ｃなどが形成
されている。

【００２３】ガイド１５は、離型リフター１によって押
し上げられるワーク７１がこの離型リフター１上で位置
ずれしないようにするための部材であって、鉄などの金
属によって平板状に形成され、第二の押上げ部５と第三
の押上げ部７の側面に、それぞれ２つ１組で、互いに必
要な間隔を空けて対向し合うように取付けられている。
これらガイド１５は、ボルト４１によって押上げ部５、
７に取り付けられる。４３はボルト４１のねじ込みを固
定するための板ナットであり、押上げ部５、７に埋め込
み状に設けられている。

【００２４】保護片１７は、鉄板をコ字形に曲げたもの
で、第四の押上げ部９の先端部上面に取り付けられてい
て、この押上げ部９の先端部上面がワーク７１のエッジ
によって損傷されるのを防止する。

【００２５】〔Ｂ．製作手順〕（図６） 次に、このような離型リフター１の製作手順の一例を説
明する。先ず、枠形成部１３の芯材と成るカーボンロッ
ド３３を個々の枠形成部１３ごとに必要な数重ねて仮接
着し、この状態のカーボンロッド３３やクロス積層板２
１を図６（Ａ）に示すように順次接合して骨組み５１
（図２参照）を組み立てる。また、シリンダ連結部１１
用に加工しておいたクロス積層板２１を貼り合わせてシ
リンダ連結部１１を構成する。この接合や貼り合わせに
は瞬間接着剤などを使用し、必要があれば、形の崩れを
防ぐための治具等で部材相互の位置関係を固定する。

【００２６】ガイド１５を取り付ける第二、第三の押上
げ部５と７用のクロス積層板２１については、３層シー
ト２７を貼り重ねて行く途中で前記板ナット４３を包
み、この板ナット４３に対応する箇所にボルト通し穴２
１ａを明けておく。尚、この板ナット４３は、出来上が
ったクロス積層板２１に穴を明けて嵌めこむようにして
も良い。

【００２７】カーボンロッド３３どうしや、これとクロ
ス積層板２１との接合の形態は、図２を見て分かるよう
に、相互にＴ字形や、Ｌ字形或いはＹ字形を成すように
突き合せた形態、又は互いに平行に重ねた形態とする。
このような骨組み５１の組立ては、最初にその全体を成
し遂げてしまう必要は無く、これに巻いて行くカーボン
クロス２５′や芳香族ポリアミド系クロス３５の巻き順
序など、その後の処理の都合に応じて順を追って進めて
も良い。

【００２８】次に、クロス積層板２１やカーボンロッド
３３の接合箇所に、接合部補強材６１を盛る（図６
（Ｂ）参照）。この接合部補強材６１は、綿粉（例え
ば、コットンフロック〔商品名〕）とガラス粉をエポキ
シ樹脂で混練したペースト状のもので、カーボンロッド
３３どうしの重なりで形成される溝状の凹部（図３参
照）や、上記Ｔ字形、Ｌ字形、Ｙ字形に突き合せた部位
や互いに重ねた部位に、その両者に渡るように厚めに盛
る。

【００２９】この接合部補強材６１を盛った後は、その
乾燥が進まないうちに骨組み５１に生状のエポキシ樹脂
を塗布する。これを塗布する領域は、カーボンロッド３
３の表面全体と、クロス積層板２１のうちカーボンロッ
ド３３と突き合されている端寄りの部分とする。

【００３０】このエポキシ樹脂を塗布したら、直ちにカ
ーボンクロス２５′を巻き付ける（図６（Ｃ）参照）。
このカーボンクロス２５′にはテープ状のものを用い、
同図に示すように、包帯巻き様に、即ち、一部重ねなが
ら螺旋状に巻いて行く。このとき、前記突合せ部につい
てはその余の部分から連続して巻き続けることで、当該
突合せ部の両部材どうしを縛り止めるようにする。当
然、クロス積層板２１のうちカーボンロッド３３と突き
合されている端寄りの部分にも延長して巻き続けて、当
該クロス積層板２１とカーボンロッド３３とを相互に縛
り付ける。シリンダ連結部１１については、これの側壁
１１ｂにカーボンクロス２５′を貼り付ける他に、左側
の側壁１１ｂに重なっている枠形成部１３に巻き付けて
来たカーボンクロス２５′を引き続いて当該側壁１１ｂ
等に貼り重ねることで両者を縛り止める。

【００３１】このようにして１層目のカーボンクロス２
５′の巻付けが終了した後、そのカーボンクロス２５′
の上から、再度、生状のエポキシ樹脂を塗布し、直ちに
２層目のクロスである芳香族ポリアミド系クロス３５を
巻く。この巻きも包帯巻き様に行う。そして、この芳香
族ポリアミド系クロス３５にも生状のエポキシ樹脂を塗
布し、直ちに３層目のクロスとしてカーボンクロス２
５′をもう一度巻く。この巻きも包帯巻き様に行う。

【００３２】これでクロス巻きは完了する。従って、押
上げ部３〜９を成すクロス積層板２１はその両端部以外
が露出したまま残され、シリンダ連結部１１を成すクロ
ス積層板２１は底壁１１ａだけが露出したまま残され、
骨組み５１はこれら露出した部分を除く全体が２枚のカ
ーボンクロス２５′と１枚の芳香族ポリアミド系クロス
３５で３層巻きに包まれると共に、その個々の骨材であ
るカーボンロッド３５どうしや、このカーボンロッド３
５とクロス積層板とが接合部補強材６１とクロス２５′
及び３５によって強固に接合される。

【００３３】そして最後に、第二、第三の押上げ部５、
７にガイド１５をボルト止めし、第四の押上げ部９に保
護片１７を取り付ける。以上によって、離型リフター１
の製作が完了する。

【００３４】〔Ｃ．特性〕このような構造の離型リフタ
ー１にあっては、骨材や補強クロスの素材自体が硬く且
つ適度な撓み弾性を備えていて、個々の骨材どうしの接
合部でも補強クロスが適度に伸縮することによって折れ
が防止されるため、曲げのストレスが加わっても容易に
は折れず、補強クロスとしてのカーボンクロス２５′や
芳香族ポリアミド系クロス３５の高い耐衝撃性によって
衝撃にも強いという優れた特性を持つ。この離型リフタ
ー１を高さ４メートルの位置からアスファルト路面に落
下させる落下試験を行った結果、表面に多少の裂傷が見
られた他には、曲がりや割れ、歪みなどは全く見られな
かった。

【００３５】〔Ｄ．重量比較、耐久試験等〕このように
して本発明者らが製作した離型リフター１の総重量は約
４．５Ｋｇであり、この離型リフター１とほぼ同じ形の
鉄製の離型リフターの総重量は約１４Ｋｇであるから、
重量は従来のものより３分の１以下まで軽くなった。ま
た、この離型リフター１をプレス金型に装着して約４．
２Ｋｇのワーク７１を２０〜３０Ｋｇの押上げ荷重で押
し上げるリフターとして実際に使用した結果、使用開始
当初から累積約６，８００回のショットを経た時点にお
いても、目立った破損や変形は見られず、ワーク７１を
離型させる動作にも何の支障も認められない。

【００３６】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明の具体的構成がこの実施の形態に限定されるもの
では無く、本発明の要旨から外れない範囲での設計変更
等があっても本発明に含まれる。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、同じ形
の鉄製の離型リフターと較べた場合、重量を数分の１な
いしそれ以下に軽くすることが実現され、それでいて、
硬く且つ適度な撓み弾性を備えるために、曲げのストレ
スなどが加わっても容易には折れず、衝撃にも強いとい
う優れた特性を持ち、また、金型を傷つける虞れも無
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る板金プレス金型用の
離型リフターの全体斜視図である。

【図２】図１に示す離型リフターにおける骨組みだけを
対象のワークと重ねて示す平面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線に沿って切断した拡大断面図で
ある。

【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿って切断した拡大断面図で
ある。

【図５】図１に示す離型リフターの一部を構成している
クロス積層板の模式図である。

【図６】図１に示す離型リフターの製作手順の一部を
（Ａ）から（Ｃ）へ順を追って示す斜視図である。

【符号の説明】

１…板金プレス金型用の離型リフター １５…ガイド ２１…クロス積層板（骨材） ２３…ガラスクロス ２５…カーボンクロス ２５′カーボンクロス（補強
クロス） ３３…ロッド（骨材） ３５…芳香族ポリアミド系ク
ロス（補強クロス） ５１…骨組み ６１…接合部補強材 ７１…ワーク

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】板金プレス金型に昇降自在に組み込まれ当
   該金型上のワークを押し上げることで該ワークを離型す
   る板金プレス金型用の離型リフターであって、少なくと
   も骨組みのほぼ全体を非金属材料だけで構成したことを
   特徴とする板金プレス金型用の離型リフター。
2. 【請求項２】請求項１に記載した板金プレス金型用の離
   型リフターにおいて、骨組みの全部又は一部に、接着を
   伴って非金属製の補強クロスを巻き付けたことを特徴と
   する板金プレス金型用の離型リフター。
3. 【請求項３】請求項１又は２に記載した板金プレス金型
   用の離型リフターにおいて、骨組みは、カーボンクロス
   若しくはガラスクロスの少なくとも一方を含む複数種の
   非金属クロスを多層に貼り合わせたクロス積層板と非金
   属製の中空なロッドと合成樹脂成形体のうちの１又は複
   数で構成したことを特徴とする板金プレス金型用の離型
   リフター。
4. 【請求項４】請求項２又は３に記載した板金プレス金型
   用の離型リフターにおいて、補強クロスには、カーボン
   クロスとガラスクロスと芳香族ポリアミド系クロスのう
   ちの少なくとも１つを使用したことを特徴とする板金プ
   レス金型用の離型リフター。
5. 【請求項５】請求項１から４のいずれかに記載した板金
   プレス金型用の離型リフターにおいて、骨組みは複数の
   骨材を接合することで構成し、その骨材どうしの接合部
   に、少なくともガラス粉を合成樹脂で混練した接合部補
   強材を盛り付けたことを特徴とする板金プレス金型用の
   離型リフター。
6. 【請求項６】請求項１から５のいずれかに記載した板金
   プレス金型用の離型リフターにおいて、ワークの位置ず
   れを防止するための金属製ガイドを骨組みに取り付けた
   ことを特徴とする板金プレス金型用の離型リフター。