JP2003500215A - 自己案内型パンチ／ダイセット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 パンチとダイとのセット（１）は、プレス加工機（１０）に使用されるものであって、駆動機構（２５，３０，３５，３７，３８）によって往復動されるパンチ組立体（１００）とダイ組立体（２００）とからなる。このパンチとダイの組立体は、中心軸（５０）が一致するように配置されており、他の案内手段（シャフトやバーなどの案内手段）が無くてもパンチとダイの確実な案内手段となるように互いに摺動自在となるように構成されている。パンチ組立体とダイ組立体の一つは、駆動機構によって駆動されることができる。この装置は、パンチ組立体とダイ組立体との間の公差の合計を消去することができ、プレス中におけるパンチ組立体とダイ組立体との心ズレ（プレス駆動機構によって引き起こされるかも知れない心ズレも含む）を確実に低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する分野】

本発明は、金属成形及びプレス機械に係り、対向するパンチ及びダイツールが
、長いシート金属のような延展性のワークピースに作用するプレス機械に関する
。望ましい本発明によれば、パンチと補完するダイのような共働するツールが、
対向するツール運搬構造に乗せられ、該ツール運搬構造は、独立的かつ補足的に
、即ち雌型ガイド装置内のガイド用周面囲りに互いに係合され、該ガイド装置は
、正確にかつ反復的にパンチとダイツールの相対的位置を位置決めし、そしてこ
れらは、加工作動状態のワークピース部に配置される。

【従来の技術】

工業用文献上の従来の技術において、特にストリップ金属板から、穴明き原料
が、押圧プレスと呼ばれる専用の製造用ツールに送られ、そして押圧プレスは、
打圧ダイを有する。該押圧ダイと他の共働する構造物は、適合された成形用エッ
ジと、それぞれ原料を支持又は当接する表面を有する。ディバイスの押圧及び作
動を通して、ツールは、原料を金属パーツ又は所望のサイズ及び形状の構造へ切
断し及び／又は成形する。 押圧プレスは、金属ストリップ板をツール構造と関連する所望の形状に変形す
るために必要な動きとトン数が伝達される駆動要素と、固定サポート上に装着さ
れた１対の対向するツールに対して往復動する２個の相互係合ツールの特有の移
動部と、を有する。代表的には、上記移動部は、水平ベッド上の固定ツールに対
して縦方向に往復動する成形ツールを含む。成形作動用の部材又は要素は、所定
ストロークにおいて、原料の供給路に沿って互いに縦方向に隣接する、連続する
成形ステップ用として配置されるツールによって完成される複数の作動部により
完成することができる。 押圧プレスは、多様なサイズと能力において有用であり、ツールとして、サイ
ズ及び所望の複雑なパーツに依存する。押圧プレスは、極めて高いレートの小さ
な部品を製造することが可能であり、また毎分３０００ストローク以上の作動が
可能である。金属押圧ダイスは、電子産業用の極めて小さく及び／又は複雑なコ
ンポーネント、及び自動車の車体の部分としての大型成形品に分類される工業用
部品に慣用的に用いられる。 金属押圧ダイスは、特に、パンチとダイセットとして引用される集合体である
、２個の共働する半部を有する。従来のパンチとダイセットは、上部シューと、
金属成形ツールが装着される下部シューと、上記上部及び下部シューを保持する
ためのガイドポスト及びブッシュと、を有し、その結果、ツールは、ダイ構造物
、ダイ管理、ダイセッティング、及び部品の成形用としての正確なアレンジメン
トを有する。 ガイドポスト及びブッシュの構成部品は、精密さの要求及びダイセットのサイ
ズに従って変えられる。独特の縦方向押圧ダイにおいて、押圧ダイの上半分は、
パンチセットに保持され、かつ通常、ラムとして知られる上記押圧プレスの可動
部に付加される部分である。該ラムは、パンチセットを（ダイセットとして引用
された）押圧ダイの下半分に対して相対的に上方及び下方向に移動し、そして該
押圧ダイの下半分は、固定ベッドと定義する重い台上に固定状態にある。金属押
圧ダイスは、ワークピースに接触する表面の外郭によって、金属ストップ板状に
異なるプロセスを実行する。 上記プロセスは、圧印加工（コイニング）、絞り加工（ドローイング）、打抜
き加工（ブランキング）、穴あけ加工（ピアシング）、切欠き加工（ノッチング
）、エンボス加工、及びその他の同様なタイプの曲げ加工（ベンディング）、成
形加工（フォーミング）及び切断加工（カッティング）等の各加工を制限を設け
ることなく含む。上述したプロセスを実行するツールは、機械加工及び非常に正
確な公差による組立てを要求する。例えば、ワークピースの切断に関し、パンチ
とダイツールのエッヂの通過は、１インチの１０００分の１０より小さいクリア
ランスが充当されるべきである。原料の厚さ及び他のパラメータに依存して、同
じ通過エッヂの間に比較的広いクリアランスが、完全に原料を切断することなく
、代わりに切断することなく原料を曲げ又は絞ることにより可能である。正しい
加工を行うため、パンチとダイツールの寸法及び相対位置が正確でなければなら
ない。加えて、互いに通過するであろうパンチとダイの部分間の充分なクリアラ
ンス又は滑らかな接触の不足は、パンチ及びダイセットを摩耗し又は破損する。 許容誤差に関しては、かなり要求が厳しい。押圧プレスを何十万回も連続的
に押圧させるためには、パンチ及び金型のセットは、好ましくは正確に開閉可能
であり、正確に繰り返しパーツを形成する。パンチ及び金型のセット構造が、正
確に同一の相対位置に接し、及び／又は通過し、押圧プレスを循環させるために
は，パンチ及び金型のセット構造は、押圧プレス内で正確に、精密に位置決めし
なければならない。これは、押圧プレス自身が損傷しなくて済み、又パーツを正
確に形成するために必要なのである。 パンチ及び金型のセットに関連して発生する問題，即ち完成パーツの品質問
題及び、パンチ及び金型のセット工具の損傷の問題がある。押圧プレスを常に正
確に最終調整させるためには、非常に信頼できる、極端に精密、かつ正確なデザ
インが要求される。如何なる理由が存在しても、パンチ及び金型のセットが正確
に位置調整されない場合は、不経済な損傷が発生してしまう。例えば、パンチ工
具及び金型部分が欠けたり、壊れたり、また過度に工具が摩損すると、メインテ
ナンスの為に幾度となく作業停止を余儀なくされる。 一方、金型駆動ガイド構造は、非常に多数の作業に耐えなければならない時
には、重く、耐久性のあるものでなければならない。耐久性及び寿命が必要とさ
れる非常に重い駆動構造を正確且つ繰り返し移動させることは、なおさら難しい
。こういった必要性を考慮すると、パンチ及び金型工具の誤調整を低減し，妨げ
るために従来技術において、様々な方法が用いられてきた。 公知の押圧金型及びプレスは、典型的には、パンチ側に移動自在な方形板、
及び金型側に静止した水平ベッドあるいはサポートがある等の、平面支持構造か
ら構成される。駆動機構は、移動自在なプレート及びベットの平行な面に垂直な
方向に互いに相対的に支持する構造をもたらす。パンチ及び金型セットは、通常
押圧プレスのラムに、及びベッドに又はベースに、また互いにそれぞれ連結され
ており，２本、３本、又は４本の垂直ガイド支柱により、例えばパンチ及び金型
セットの隅で連結されることもある。この支柱は、移動側及び静止側の一方の側
に固定され、他方の側で開口部において移動自在である。これら垂直支柱は、下
部金型支柱上に、若しくはその内側に適合した上部支柱又はパンチ支柱を有する
、雄／雌伸延構造に形成することも出来る。 パンチ工具の、金型工具に対する位置調整、又は押圧プレスラムに対するパ
ンチ及び金型セットの位置調整のためには、押圧プレス及び、パンチ、金型セッ
トの両方とも、支柱次第である。多数の支柱が、互いに横方向に間隔をもった位
置に設けられており、支柱により線が定義され、この線に沿って移動部材及び静
止部材が共に移動し、また移動部材及び静止部材の相対的な位置決め基準点が確
定される。 パンチ及び金型セットは、その形状のために固有の位置調整問題を抱えてい
る。パンチ、金型セットを存立させるためには、上半分（例えばパンチ）は下半
分（例えば金型）に、ほぼ完全に平行な位置基準点において（通常水平レベル）
接っしなければならない。例えば、一方の隅部が他方の隅部より下にある場合に
は、パンチ及び金型の表面及び端部が影響し合う相対位置において、両辺若しく
は前後横方向誤差に対応して、角度誤差が結果として伴う。パンチと金型間の角
度関係における最も軽微な違いでも、金属形成工具に損傷を与え、結果として部
品の品質を貧弱なものにしてしまう。 ４本の柱からなる金型、パンチ及び金型位置合わせが、相対的な位置を維持
し、パンチ、金型セットを一様に閉鎖させるためには適していると考えられてい
る。これらの柱は、典型的には、方形ベッドの隅部等の、ベッドの周囲に若しく
は、その近くに設けられている。この配置においては、個々の柱の案内相互作用
が十分に互いに間隔が設けられており、これにより柱の支持効果が増し、配列を
近接させたり、支柱の本数を減らした場合よりも完全な支持を得ることが多い。
しかしながら、各柱は、材料の量が限られており、対抗する構造等の孔と接する
表面領域が比較的小さい。例えば、金型がアンバランスであったり、グリースが
一様に準備できなかったり、各柱に沿って埃やごみがあったりすることにより、
柱とこれらの孔は、相違する割合で摩損させることが可能である。更に、摩損に
応じて、プレートは、平行な位置基準点から外れ、傾きやすくなる。これにより
、支持機構の摩損率が増加することに加え、押圧金型の性能が一様でなくなり、
結果として、押圧パーツの品質が著しく低下し，また品質が変りやすい。 支柱やそれらの穴は、例えば不均一にグリースが塗られたり、支柱の間のホコ
リのため、それぞれ異なった割合で磨耗する。その上、磨耗により板が平行な配
列からずれ、傾斜するようになる。そして、このような状態になると、ガイド機
構における磨耗の割合を増加させると共に、スタンピングの動作が不均一となり
、この結果、さらに不適な、或はスタンプした箇所における質の変化を伴う。 パンチとダイの間の角度誤差の見地は別として、プレスの全ての調整は変わる
ので、特に高い誤差精度が要求されるものの場合、パンチとダイのセットに影響
を及ぼす。例えば、もしプレスラムに角度誤差が生じた場合、ラムを垂直方向に
移動させるためのスラストベクトルがプレスの基部に対して正確に垂直にならな
い。また、操作上の力に応じて生じた調整上の誤差により、パンチとダイのセッ
トが水平移動する。 従来、パンチとダイのセットをラムから緩やかに吊り下げる際、直接的な角度
誤差を除去するため改良が提案されている。この調整における改造はパンチ／ダ
イ板から圧力調整計を取り外すことはできるが、他の欠点を生じさせる。実質上
、パンチとダイの調整に複雑さを加え、さらに４つのガイドポストに対する構造
的な支持及び調整に置き換えられる。 このため、ラムからパンチを離すようにパンチを吊り下げるための調整精度は
、磨耗が増加することによる角度誤差やガイドポストの調整を引き起こす。実際
問題としては、この概念は、仮に他の全ての構成部品が最高の状態で動作が完璧
で、プレスが数千分の１インチという僅かな範囲内にあるとき作用する。しかし
、このような状況は、通常の操作時においては生じない。 プレス工業においては、寸法の安定性及び様々なパンチとダイの組み立ての安
全性を確保するためのマージンを加えることにより、調整誤差を低減するように
している。しかし、このような努力は、パンチとダイのコストを増やすだけでな
く、複雑さを招く。 計時変化と磨耗を有するパンチとダイのセットにおける調整の改良は、既に複
雑化した技術をさらに複雑化する。正確さにおいて、実際の改良は従来と比較す
ると適切である。従来、パンチとダイを構築する際の実質的な複雑を伴うことな
く角度調整誤差を減少させるという要求がある。 逆に、少なくともパンチ／ダイを簡単でかつ安価で正確に設置することの方が、
他のパンチとダイを搬送する構成物に関連した動きを可能とする通常の構成物を
正確に設置することよりも強く望まれている。 発明の要約 この発明は、セルフガイドパンチアッセンブリ、ダイアッセンブリを含むスタ
ンピングプレスを行う際のパンチとダイにおける、組み立て、実質的なスタンピ
ングの間の調整ミスの合計の誤差範囲を減少させるものである。 具体的には、パンチアッセンブリは少なくとも一つの作業をするために取り付
けられる道具やストリップ金属、第１面で道具を保持するよう調節されたパンチ
シュウ、また第１面と第２面通常の中心又は基準を持つ道具を含んでいる。 ストリッパガイドブッシュによりパンチシュウを取り巻くのでパンチシュウと
ストリッパガイドブッシュとは共に通常の中心又は基準に対して対称となる。ダ
イアッセンブリはパンチシュウに対して同軸上に直面するように配されている。
また、ダイネストは道具や、ダイネストの回りに配されたり、ダイネストを囲む
ダイネストガイドブッシングを受け入れることができるサイズ及び形に形成され
た少なくとも一つの貫通穴を備えている。 ダイネストガイドブッシングは、パンチシュウと同じく、同じ共通の中心又は
基準に対し対照的に設けられている。また、パンチシュウとストリッパガイドブ
ッシュとの寸法の関係は、スタンピングプレスの際、パンチとダイセットが搭載
され組み立てられたとき、ネストガイドブッシングが滑らかにパンチシュウとス
トリッパガイドブッシュを受け入れるような関係である。 ダイネストガイドブッシングは、可動部材の一つにしっかりと固定されている
。また、他の可動部材の一つにしっかりと固定されているパンチシュウとストリ
ッパガイドブッシュを、スタンピングプレスの間における、全てのストロークの
間、積極的にガイドしている。 図面の簡単な記述 本発明の特徴及び利点は、同様の部位に言及した同様の番号による付属の図面
とともに考慮された、後述する本発明の好ましい実施例の記述によって更に明示
され、あるいは明確に表現される。 図１は、本件発明にともなう、パンチとダイを含む押圧プレスの前方正面図で
ある。 図２は、図１に図示したパンチ及びダイ装置の、図を明確にするために高速押
圧プレスを取り除いて、部分的に幽霊画法を用いた前方正面図である。 図３は、図２に図示したパンチ及びダイ装置の、分離横断面図である。 図４は、ツーリングマウントの前方正面図である。 図５は、図４に図示したツーリングマウントの、部分的に幽霊画法を用いた側
面図である。 図６は、上部のばね保持部の上面図である。 図７は、図６に図示した上部のばね保持部の、部分的に幽霊画法を用いた側面
図である。 図８は、本件発明によって形成されたパンチシューの後方正面図である。 図９は、図８に図示したパンチシューの、部分的に幽霊画法を用いた側面図で
ある。 図１０は、ボールケイジの上面図である。 図１１は、図１０中に図示した線１１から１１に添って断面された、図１０で
図示したボールケイジの横断面図である。 図１２は、ボールケイジの壁面と個々の球面の方向との関係をあらわすため、
図１０及び図１１に示したボールケイジを部分的に横断面した図である。 図１３は、本発明によって形成された下部ガイドブッシュの上面図である。 図１４は、図１３に図示された下部ガイドブッシュの、幽霊画法を用いた側面
図である。 図１５は、本発明による、ダイネストの上方正面図である。 図１６は、図１５に図示したダイネストの、部分的に幽霊画法を用いた側面図
である。 図１７は、本発明によるダイシューの側面図である。 図１８は、図１７に図示したダイシューの、部分的に幽霊画法を用いた上方正
面図である。 「好ましい実施例の詳細な説明」 本発明による好ましい実施例の以下の記述は、前述の図面に関連して読むべ
きものであり、本発明の全体を記述した部分であると解釈すべきである。明細書
中に用いられた、「水平」、「垂直」、「左」、「右」、「上」、「下」等の用
語は、特定の図面番号で説明した位置付けに関連しており、特定な位置付けに本
発明が限定されるものではないと解釈すべきである。同様に、「内方へ」、「外
方へ」という用語も、表面の、その伸びの軸、或いは回転軸に対する位置付けと
して通常言及している。また、「連結した」、「接続した」、「相互に接続した
」という用語は、２つ以上の構造間の関係を記述しており、そのような構造は、
介在する構造物を介して直接的に、また間接的に互いに相対的に確実にし、また
相対的に設けるという意味である。また、これにはピボットの連結が含まれる。
用語「機能的に」は、前述した構造間の直接的若しくは間接的な連結を意味し、
これにより、このような構造が該連結により作用するようになっている。 図１は本発明に従って構成された、自己案内型パンチ及びダイ装置１を示し、
本発明が従来的な技術とは区別されるタイプの押圧プレス１０を用いるために装
着されている。押圧プレス１０は、ラム１５を保持しており、該ラムは補助プレ
ート２０に対して接近離反させることのできる駆動装置に接続されている。例え
ばほぼ１分あたり５から５０００ストロークで駆動される。ストロークの長さは
約０．５インチから１０インチ幅である。電動モータ２５はクランク３７によっ
てラム１５を動かすエキセントリック３５を有するドライブシャフト３０が連結
されている。フライホイール３８は電動モータ２５からの運動エネルギーを備蓄
し、ラム１５方向に保持プレート２０に対して接近離反するのを補助している。
ドライブシャフト３０とクランク３７は水圧ベアリングによってジャーナルされ
、同様にラム１５は線上水圧ベアリングによってジャーナルされ、流動性のコン
ジットを含み、共に押圧プレス１０が前述のように１分間で５から５０００スト
ロークで生産できるよう設計されている。上部のツーリングマウント４０は、マ
ウントにあけられた貫通穴とボルトなど（図示せず）を介してラム１５によって
装着、支持されている。 図１乃至図３を参照して、パンチ及びダイセット１は、パンチアッセンブリ１
００、ダイアッセンブリ２００、そして、スプリング３００で構成している。パ
ンチアッセンブリ１００は工具取り付け４０に固定されている。ダイアッセンブ
リ２００は支持板２０に固定され、そして、スプリング３００は、パンチアッセ
ンブリとダイアッセンブリとの間に挿入されて、パンチアッセンブリとダイアッ
センブリに弾力に抗して支持されている。好ましくは、パンチアッセンブリ１０
０とダイアッセンブリ２００は共通中心５０（図１、図２参照）と対称軸Ｘ−Ｙ
（図４，６，８，１０，１３，１５，１８参照）を画定している。例えば、実施
例では対称な円を示してある。パンチアッセンブリ１００とダイアッセンブリ２
００の間で他に対称な関係は、本発明で使用するのに採用されるところの、例え
ば、パンチアッセンブリ１００とダイアッセンブリ２００との間で３６０度の支
持面を備える長円形、六角形、八角形、或いはいくつかの他の形状を含んでいる
。 パンチアッセンブリ１００とダイアッセンブリ２００は、幾つかのよく知られ
た工具鋼或いは同様な、当業者によく知られて比較的硬くて及び／又は耐久性の
ある金属で形作られている。比較的硬い金属のストリップ（図示していない）は
、フォーミング工具とダイとの間で形成されている。インデックス機構（図示し
ていない）は、移動する金属ストリップ或いは他の部材或いは予め形成した台を
貫通する押圧プレス１０が動くように、そして、公知の方法でパンチアッセンブ
リ１００とダイアッセンブリ２００の間で台を支えるようになっている。 パンチアッセンブリ１００は上部スプリングリテーナ１０３、パンチシュー１
０６、ストリッパガイドブシュ１０９、そして、ボールケージ１１２で構成して
いる。実施例に示すように、パンチとダイの中心線５０を通る対称軸Ｘ−Ｙに対
して対称な円形に画定されて殆んど全体が一致している。好ましくは、上部スプ
リングリテーナ１０３は上面１１５とパンチシュー１０６の外周面からラジアル
の外に向かって突出したへ込んだ下面１１８とを有した略円形の板で構成してい
る（図７参照）。ラムカプラ１２４は上面１１５の中央部分から外方に突出して
いる。ラムカプラ１２４はラム１５の工具保持４０の奥に否係合的に補足的に形
成されて適合するようになっている。この係合は、工具保持の略軸方向の下方と
、制限された工具保持のためのスプリング３００の軸方向離れる上方のラムが作
用する力によるものである。しかし、幾つかの相対的な力は、ラムとパンチアッ
センブリ１００との間のカプリングによって許容される。ラムカプラ１２４は、
例えば、球形上面１１５の弧のような球状突起に形成され、そして工具保持４０
は、ラム１５上で突起に対向する補足的なへ込み１２５に形成されている（図２
，３，４乃至７参照）。 図３に示すように、上部スプリングリテーナ１０３のへ込んだ下面１１８は、
パンチシュー１０６を受けるように設定されて形成されている。貫通孔１１９は
、上面１１５とへ込んだ下面１１８との間をつないで、スプリングリテーナ１０
３とパンチシュー１０６を備え付けるための、ボルト或いはそのようなものであ
る締め付け手段を受け入れるようになっている。 図２，３，８，９を参照すると、パンチシュー１０６は、上面１３３、下面１
３６、工具へ込み１３７、そして側壁１３８で形成してある。パンチシュー１０
６の側壁１３８は、中心線５０を通る対称線Ｘ−Ｙの軸に対して略対称な円形な
表面になっている。実施例において、側壁１３８は、円筒の表面に近い円滑な円
弧面になっているが、他の形状としてこれらを含むものが可能である。めくら孔
１４２は、上面１３３に位置付けられて、ボルト或いはそのようなものである締
め付け手段を受け入れるのに適した深さを有している。ストッパスプリング孔１
４３の大多数は、下面１３６に形成されて、ストリッパスプリング圧縮セット（
図示省略）の殆んどが取り付けられるようになっている。ストリッパスプリング
圧縮セットは、スタンピング中金属ストリッパ上の位置においてストリッパプレ
ートの保守に使用する技術として知られている。工具（図示省略）は、予め決め
られた型であるパンチシュー１０６の工具へ込み１３７に締め付けられる。工具
へ込み１３７は、例えば、図２，８，９に示すように長方形の多角形の周辺形状
に構成されている。工具は、パンチとフォーミング工具を一般的に含む工具へ込
み１３７に離脱可能に締め付けられるようになっており、公知技術である、貫通
、描く、打ち抜き、フォーミング、或いは、他の方法で形状を変えるため金属ス
トリップの選択した位置に解放するようになっている。 図２、図３、図１３及び図１４に示すように、ストリッパガイドブッシュ１０
９は、屈曲外壁１４７と環状底壁１４９とを有して覆われるような形で、円筒形
に構成されている。また、ストリッパガイドブッシュ１０９は、パンチとダイの
セットの中心５０が通過する軸Ｘ−Ｙに対して、確実な円対象に構成されている
。外壁１４７は、環状刃の先端１５３に近接する環状の凹部の段差を有している
。該外壁１４７の表面は、その内周面と同じく充分に滑らかになっている。細長
なガイドブッシュ１０９の下方端部には、面取りされた環状の角１５５が配置さ
れており、外壁１４７及び環状底壁１４９に交差している。環状底壁１４９は、
ストリッパガイドブッシュ１０９の内部と連通する穴１５７において外壁１４７
の内側面から内部に突出している。穴１５７の大きさ及び形状は、パンチシュー
１０６の刃の凹部１３７に一致している。内部の段差１５９は、第１の鉛直方向
の環状壁１６１と第２の鉛直方向の環状壁１６３との間に形成されている。環状
底壁１４９の内側面１６５は、圧縮ばね（不図示）の型に合わせて複数のばね穴
１６７が構成されている。具体的には、少なくとも８箇所のばね穴１６７が、穴
１５７に対して周方向に配置されている。一対のガイドブッシュポケット１７０
は、互いに環状底壁１４９の正反対の位置関係に決められている。それらガイド
ブッシュポケット１７０は、詳しくは後述するように、パンチとダイのセット１
をストリッパガイドブッシュ１０９に組付けした際に、ガイドブッシュ（不図示
）に対応している。Ｏリング１７２は、組付けの間、段差部１５１に配置されて
いる。 図２、図３、及び図１０乃至図１２に示すように、ボール枠１１２は、各ボー
ルベアリング１８５の大きさ及び形状となるように円周上に貫通形成された複数
の横穴１８０を有する円筒壁１８２によって位置決めされた環状ブッシュにより
構成されている。各ボーリングベアリング１８５の部分は、壁１８２の両端から
外側に突出している。ボール枠１１２は、ストリッパガイドブッシュ１０９に応
じた内径を有している。 図３、及び図１５乃至図１８に示すように、ダイセット組体２００は、ダイシ
ュー２０３、ダイネストガイドハウジング２０６、及びスプリングリテーナ下部
２０９により構成されており、それら全ては、パンチとダイのセットの中心５０
が通過する軸Ｘ−Ｙに対して、確実な円対象に構成されている。該ダイネストガ
イドハウジング２０６、ストリッパガイドブッシュ１０９、及びパンチシュー１
０６は、補助的な雄／雌構造からなり、ボール枠１１２における摩擦や擦れを減
らすように、それぞれ嵌合、案内する配置に移動自在に維持されている。 ダイシュー２０３は、例えば貫通穴２１５及びそれに係着するボルト（不図示
）により、支持プレート２０の中央に固着されて構成されている。中心に位置す
る切り口２１８は、ダイシュー２０３の中に形成されている。切り口２１８は、
パンチシュー１０６位置の刃形状により切り放たれる金属剥離片を出口パスに供
絵する。一対のガイドブッシュポケット２７０は、パンチとダイのセット１を組
付ける際に、ダイシュー２０３とガイドブッシュポケット１７０と同軸直線上に
配置される。 ダイネストガイドハウジング２０６は、屈曲外壁２２０及び環状底壁２２２を
含む円筒形状の容器により構成されている。詳細には、屈曲外壁２２０は、内側
面２２４と外側面２２６とにより構成されている。環状底壁２２２は、外壁２２
０の下方部分から内部に突出している。ダイネストガイドハウジング２０６の内
径は、詳しくは後述するようにストリッパガイドハウジング１０９に応じた大き
さからなる。環状の面取り角２２７は、外壁２２０と底壁２２２とが交差する内
部に形成されており、ストリッパガイドハウジング１０９の面取り角１５５に補
足される。接近／点検ポート２２８は、ダイネストガイドハウジング２０６の側
面に備えられている。接近／点検ポート２２８は、打ち抜き作業を見たり、刃に
近づいたり、或いはダイシュー２０３の修理や調整のために、オペレータの接見
を提供する。金属剥離片の入口ポート２３０と金属剥離片の出口ポート２３２は
、ダイネストガイドブッシュ２０６の外壁２２０の中にて、互いに同軸直線上の
関係で、正反対に形成されている。 環状の底壁２２２は、第１の環状垂直壁２３６、及びさらに直径の大きい第２
の環状垂直壁２３８により決定される中央窓２３４を決定している。肩部２４０
は、環状垂直壁２３６、２３８の間に決定されている。メタルストリップ出口ポ
ート２３２は、例えばリール工事などのように、完成品がパンチ及びダイセット
１に出るようしている。 図３、図７、及び図１８に示すように、下方スプリングリテイナー２０９は、
ダイネストガイドブッシング２０６の外壁２２０から外側に放射状に突き出して
いる環状プレートからなり、上方面２５１、下方面２５４、及び環状壁２５６を
備えている。下方スプリングリテイナー２０９は、アクセス／インスペクション
ポート２２８の上方に、ダイネストガイドブッシング２０６の外壁２２０上に位
置決めされており、またスプリング３００を支持するように配設されている。 図１及び図２に示すように、スプリング３００は、例えば、スプリング鋼など
のスプリング性材料であって螺旋状に形成された柄からなる。スプリング３００
は、通常圧縮するように加圧されており、上方リング３１０、下方リング３２０
、及び１回以上ひねられた螺旋状の梁３３０からなる。上方リング３１０及び下
方リング３２０の直径は、ボールケージ１１２、及びダイネストガイドブッシン
グ２０６に外接するように、同じ大きさである。 パンチ組１００及びダイ２００は、以下の方法で組み立てられる。図２及び図
３に示すように、初めにダイネストガイドブッシング２０６は、スクラップポー
ト２１８が支持板２０上のスクラップポートに相当するものと同軸状に配置され
るように、ダイ底２０３にボルトで締め付けられる。この状態において、ダイネ
ストガイドブッシング２０６は、図３に示すように上方に開口している。ダイネ
ストガイドブッシング２０６が、支持板２０に一旦確実に固定されると、パンチ
底１０６に配置されたその工具に相当するメス側切削部であるダイセクションが
ダイネストガイドブッシング２０６に搭載されて、ダイ組２００の組立ては完了
する。 パンチ組１００は、初めにパンチ底１０６の凹部１３７に搭載されたメス側切
削部（例えば貫通、パンチ、形成用の工具など）によって組み立てられる。一旦
これが完了すると、パンチ底１０６の穴部１４３内にストリッパスプリング圧縮
セットのほぼ全体が搭載される。そして、ストリッパ挿入部（不図示）のほぼ全
体は、ストリッパガイドブッシング１０９に搭載される。ストリッパ挿入部は、
ダイを通してメタルストリップを進めるように、パンチなどの周囲から貫通され
たメタルストリップを除去する使用方法で知られている。ストリッパ挿入部が、
一旦ストリッパガイドブッシング１０９に搭載されると、ストリッパガイドブッ
シング１０９は、パンチ底１０６を囲み、かつ覆うようにパンチ底１０６に搭載
される。ガイドブッシング１０９をパンチ底１０６に固定するために、ボルト、
または穴部１６７を通り抜けるのに十分な長さを有するようなものなどが備えら
れている。一旦その組立てがここまで到達すると、オーリング１７２は、ストリ
ッパガイドブッシング１０９の環状の凹状肩部１５１上に強固に係合されて位置
決めされている。 上方スプリングリテイナー１０３は、穴部１４２に穴部１１９を通り抜ける少
なくとも１つのボルトによって、パンチ底１０６に搭載されている。パンチ及び
ダイセット１の組立てを完了するために、スプリング３００は、下方リング３２
０が下方面２５４上に配置されるように、下方スプリングリテイナー２０９に位
置決めされている。スプリング３００は、初めは加圧せずに下方スプリングリテ
イナー２０９上に配置されている。一旦スプリング３００が所定の位置にあると
、パンチ組１００はダイ組２００内に位置決めされる。そうすると、ダイネスト
ガイドブッシング２０６、及びストリッパガイドブッシング１０９間の穴部１７
０、２７０に配置されるように、角度の位置決めピン（不図示）の向きが決めら
れる。角度の位置決めピンと角度のガイドブッシングは、パンチ及びダイセット
のオス部、メス部の間を特定の角度方向に維持する使用方法で知られている。パ
ンチ組１００はダイ組２００に挿入すると、スプリング３００が圧縮されると理
解される。ダイ組２００内にパンチ組１００を配置するのことを維持するため、
スプリング３００によって加圧をされないようにこれらを所定の位置に固定する
必要がある。 打ち抜き機１は、以下の方法によって高速型押し機１０に組付けられている。 バネ保持機１０３の表面上に配置されているハンマー連結機１２４は、ハンマ
ー１５との間に設けたくぼみ１２５に対応するようにして向き合っている。打ち
抜き機１は、ハンマー１５の動きに応じて、最初は型押し機１０の受け台２０と
工作台４０の間を移動するように配置されている。打ち抜き機１は、いったん工
作台４０とハンマー連結機１２４がかみ合った位置にセットされることによって
、ピンやボルトによって固定されている受け台２０から固定が解除される。 打ち抜き機１は、いったんセットされると、型押し機１０はハンマー１５の動
きに応じて、型押し機１０の底部の位置まで移動可能である。打ち抜き機１は、
バネ３００によって保持されており、打ち抜き機１の構成部品１００は、バネ３
００によってハンマー１５に対して斜めに変位自在である。 打ち抜き機１を構成する部品について詳細に説明すると、型押し機１０はバネ
３００によって保持されているので、ハンマー１５の動きとともにその最底部の
位置まで移動可能であり、バネ３００の斜め方向の縮みによって打ち抜き機１の
構成部品１００と２００が開く。入口開口部２３０を通して細長い金属材料が案
内管２０６に入っており、型押し機１０はハンマー１５の動きに応じてその底部
の位置まで移動することにより、細長い金属材料は案内管２０６と打ち抜き型と
の間に強固に保持される。 この動作を、ハンマー１５の最高位から最低位までの複数回の往復動によって
繰り返すことにより、細長い金属材料は通る打ち抜き型によって滑りが増大する
。打ち抜き型が通る細長い金属材料は、案内管２０６に設けた観察窓２２８から
観察することができる。また、打ち抜き機１内の調整も、打ち抜き機１を分解す
ることなく観察窓２２８から行うことができる。 打ち抜き機１が満足に調整されて構成されていると、型押し機１０も良好に動
作する。例えば、一分間に５から５０００回往復動させた場合に、通される打ち
抜き型とストックされている金属材料との両方を同時に把握することできる。パ
ンチ／ダイセット１の剛性の高さと、回転対称性により、パンチ組立体１００の
雄切断部分は、ストリッパーガイドブッシュ１０９及びダイネストガイドブッシ
ュ２０６による案内に完全に依存する形で、そして、プレスラム１５の固有の不
正確さやラムの摩耗に起因する問題から完全に離れて、ダイ組立体２００の雌切
断部分に案内される。本装置は、プレスアライメント方式を正確にする必要性を
なくすものである。必要な案内は、パンチ、ダイ及びストリッパーの組立により
もたらされる。パンチ／ダイセット１は、ラム１５にボルト締めされていないの
で、パンチ／ダイセット１はラム１５に対して独立した関係に配置される。図に
示したラム１５とパンチ／ダイセット１間の関連は、そのプレスアライメントの
不正確さに対してより許容され、また補償される。スプリング３００は、ストリ
ッパースプリング案内ブッシュの内部に配置された複数の圧縮コイルバネセット
により置換しうる。これら内部スプリング圧縮セットは、パンチシュー１０６に
装着することが出来、ストリッパーガイドブッシュ１０９の設けられたポケット
に対して作用する。 本発明を用いることにより、多くの効果を得ることが出来る。それは、従来
の金属押圧プレスに関連した前述した全ての問題を解決する自己案内型パンチ／
ダイセットを提供するものである。この特許性のある、自己案内型パンチ／ダイ
セットは、ダイのケージ構造とストリッパー組立体を組み合わせることにより、
ダイ構成部品のミスアライメントを減らす。この自己案内型パンチ／ダイセット
は、他の取り付けや案内構造を用いるパンチ／ダイ構造よりも、ストリッパー組
立体を有するボールケージ構造の機能を組み合わせることにより、より簡単に設
計構築が出来る。本発明の構造は、故障の原因となる部品が少なく、複数の部品
を一体化することが出来、多数の複雑な構成を有するものよりも耐久性が高い。
しかも、低コストが特徴である。 本発明の一つの大きな特徴は、精密部品を製造する際に、製造された部品の
品質を低下させることなく、古い、摩耗した、信頼性の低い押圧プレスの使用を
可能ならしめる、独立したアライメント方式を提供したことである。古い押圧プ
レス装置は、ラムの交換や取り外しとなる古い装置を置き換えるか、古い装置を
修理して、新しいプレス部分を調達する費用を掛けることなく、本発明の自己案
内型パンチ／ダイセットを利用することが出来る。このことは、既存のプレスを
運転制御する複雑さやアライメント方式の保守が要求されない、単純化されたプ
レスの、全く新しいタイプの設計をもたらす。 本発明は、図面に示され、開示された詳細な構成に限定されることはなく、
また、添付したクレームの範囲内の均等物、変形を含むものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，Ｄ Ｅ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ａ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，Ｙ Ｕ，ＺＡ

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属部品を形成するための自己案内型パンチ／ダイセットに
   おいて、該自己案内型パンチ／ダイセットは、 ワークと係合し、該ワークを変えるための少なくとの一つの工具を有し、 前記工具を、第１の側で保持し、第２の側で押圧プレスの側から駆動可能に係合
   され、それら第１及び第２の側は共通中心に関連付けられているパンチシューを
   有し、 前記パンチシューに関連して、周囲を囲みかつ包む形で配置されるストリッ
   パーガイドブッシュを有し、 前記パンチシューとストリッパーガイドブッシュは前記共通中心に関して対称と
   なるように配置されており、 前記パンチシューと整列し向かい合っている、前記工具を受け入れる大きさ
   と形を有する、少なくとも一つの貫通穴が形成されたダイネストを含む、ダイシ
   ューを有し、 前記ダイネストに関連して、周囲を囲みかつ包む形で配置されたダイネスト
   ガイドブッシュを有し、前記ダイネストガイドブッシュは、前記共通中心に関し
   て対称であり、前記押圧プレスが駆動された際に、前記ダイネストガイドブッシ
   ュが前記押圧プレスの実質的なフルストロークの間、前記パンチシュー及びスト
   リッパーガイドブッシュを摺動的に受け入れることができるように、前記パンチ
   シュー及びストリッパーガイドブッシよりも大きな寸法で形成されている、 ことを特徴とする、自己案内型パンチ／ダイセット。
2. 【請求項２】 前記パンチ組立体と前記ダイ組立体を互いに引き離すように
   付勢する手段を設け、 前記手段は、該パンチシューとダイシューが、前記押圧プレスのストローク
   の少なくとも一部の間、相対的に前進することを阻止するように作用することを
   特徴とする、請求項１記載の自己案内型パンチ／ダイセット。
3. 【請求項３】 前記パンチ組立体と前記ダイ組立体を互いに引き離すように
   付勢する手段は、前記パンチ組立体とダイ組立体を囲むヘリカル圧縮コイルバネ
   を有する、請求項２記載の自己案内型パンチ／ダイセット。
4. 【請求項４】 前記パンチシューの前記第１の側に関連して近接する形で配
   置されたストリッパプレートを有し、 該ストリッパプレート少なくとも一つの工具を摺動的に受け入れることの出
   来る形及び大きさに形成された、少なくとも一つの貫通穴を有し、前記パンチシ
   ュー及びストリッパプレートは前記共通中心に関して、回転対称である、 請求項１記載の自己案内型パンチ／ダイセット。
5. 【請求項５】 上表面とくぼみの形成された下表面を有する上部スプリング
   リテーナを有し、 該上部スプリングリテーナは、前記パンチシューの周面から外方に突出して
   おり、前記ヘリカルバネを、前記パンチ組立体及びダイ組立体に関し包囲する形
   で保持することが出来るように設けられている、 請求項３記載の自己案内型パンチ／ダイセット。
6. 【請求項６】 上表面とくぼみの形成された下表面を有する下部スプリング
   リテーナを有し、 該上部スプリングリテーナは、前記ダイシューの周面から外方に突出してお
   り、前記ヘリカルバネを、前記パンチ組立体及びダイ組立体に関し包囲する形で
   保持することが出来るように設けられている、 請求項３記載の自己案内型パンチ／ダイセット。
7. 【請求項７】 前記パンチ及びダイセットに対して往復運動を伝達するよう
   に設けられたラムを有する押圧プレスにおいて、 前記押圧プレスは、 前記パンチシューの上面から外方に突出した球根状の突出部を有するラムカ
   プラを有し、 前記ラムは、前記球根状の突出部と非固定的に係合するように設けられた、
   相補的かつ対向的に形成された窪みの形成された工具マウントを有する、 請求項１記載のパンチ／ダイセット。
8. 【請求項８】 前記パンチシューは、実質的に回転対称である、請求項１記
   載のパンチ／ダイセット。
9. 【請求項９】 前記ストリッパーガイドブッシュは、実質的に回転対称であ
   る、請求項１記載のパンチ／ダイセット。
10. 【請求項１０】 前記ストリッパーガイドブッシュは、湾曲した外壁と底部
    の環状壁を有する、円筒状に形成されたシュラウドを有する、請求項９記載のパ
    ンチ／ダイセット。
11. 【請求項１１】 前記ストリッパーガイドブッシュの外壁は、その環状の端
    部に近接して配置された、環状の窪んだ肩部を有し、 前記外壁の外側及び内側表面は、前記底部の環状壁と前記外壁との交差部に
    おいて、面取りされた環状コーナにより実質的に円滑に形成されており、 更に、前記底部の環状壁は、該外壁の内側表面から内方に突出しており、前
    記ストリッパーガイドブッシュの内部と連通する開口を形成している、請求項１
    ０記載のパンチ／ダイセット。
12. 【請求項１２】 ボールベアリングを収納する形状及び大きさにそれぞれが
    形成された複数の穴が設けられた、中空の円筒壁を有する、ボールケージを有し
    、 前記ボールベアリングの両側部分は、前記円筒壁の両側より外方に突出して
    おり、 前記ボールケージは、前記ストリッパーガイドブッシュを包囲し、包む寸法
    を有する内径に形成されている、請求項１記載のパンチ／ダイセット。
13. 【請求項１３】 前記ダイシューは、実質的に回転対称である、請求項１記
    載のパンチ／ダイセット。
14. 【請求項１４】 前記ダイシューは、湾曲した外壁と底部の環状壁を有する
    円筒形に形成されている、請求項１３記載のパンチ／ダイセット。
15. 【請求項１５】 前記ダイネストガイドブッシングは、湾曲したアウターウ
    ォールと環状の底壁（ボトムウォール）からなって円筒状に形成された容器であ
    る、請求項１３に記載のパンチ／ダイセット。
16. 【請求項１６】 前記ダイネストガイドブッシングのアウターウォールは内
    側表面と外側表面とを有し、前記底壁は、前記ストリッパガイドブッシングを受
    ける前記アウターウォールに低い部分から内側に張り出されており、前記ダイネ
    ストガイドブッシングの内径は前記ストリッパガイドブッシングが受け入れ可能
    な寸法である、請求項１４に記載のパンチ／ダイセット。
17. 【請求項１７】 前記アウターウォールと前記底壁との隅部が環状に面取り
    されている、請求項１５に記載のパンチ／ダイセット。
18. 【請求項１８】 アクセス／インスペクションポートは、前記ダイネストガ
    イドブッシングのアウターウォールに供給される、請求項１４に記載のパンチ／
    ダイセット。
19. 【請求項１９】 入り口ポートと出口ポートとは、前記ダイネストガイドブ
    ッシングの前記アウターウォールに供給される、 ことを特徴とする請求項１４に記載のパンチ／ダイセット。
20. 【請求項２０】 ローワースプリングリテーナを有し、ローワースプリング
    リテーナは、前記ダイネストガイドブッシングのアウターウォールから外側に張
    り出した環状プレートを有する、 ことを特徴とする請求項１に記載のパンチ／ダイセット。
21. 【請求項２１】 プレス加工に用いられる自己案内型パンチ／ダイセットに
    おいて、 ストリップメタルと係合し、該ストリップメタルを変えるための少なくとも
    一つの工具を有するパンチ組立体と、 上述した少なくとも一つの工具を、第１の側で保持し、第２の側で押圧プレ
    スの側から駆動可能に係合され、それら第１及び第２の側は中心を含むパンチシ
    ューと、 パンチシューに関連して、周囲を囲みかつ包む形で配置されるストリッパー
    ガイドブッシュと、 前記少なくとも一つの工具と円筒状のガイドブッシングを摺動可能に受け入
    れる形状でサイズのスルーボアを少なくとも一つ有するダイネストを含むダイ組
    立体と、を備え、かつ、 前記ガイドブッシングは、前記パンチシューや前記ストリッパーガイドブッ
    シングの外径よりも大きい内径であり、前記円筒状のガイドブッシングが、前記
    プレス加工のフルストロークの間に前記パンチシュー及び前記ストリッパーガイ
    ドを摺動的に受け入れることができるようにダイ組立体中に配置された前記ダイ
    ネストを有する、 ことを特徴とする自己案内型パンチ／ダイセット。
22. 【請求項２２】 プレス加工のためのパンチ／ダイセットにおいて、 ストリップメタルと係合し、該ストリップメタルを変えるための少なくとも
    一つの工具を有するパンチ組立体と、 上述した少なくとも一つの工具を、第１の側で保持し、第２の側で押圧プレ
    スの側から駆動可能に係合され、それら第１及び第２の側は中心を含むパンチシ
    ューと、 ダイネストを有するダイ組立体と、を備え、 前記ダイネストは、前記パンチシューの前記第１の側に関連して配置され、
    かつ、 前記ダイネストは、前記少なくとも一つの工具と低いガイドブッシングを摺
    動可能に受け入れる形状でサイズのスルーボアを少なくとも一つ有し、 前記ガイドブッシングは、前記プレス加工のフルストロークの間に前記パン
    チシューを摺動的に受け入れるようにされ、 前記パンチシュー及び前記ダイネストは、共通中心の周り環状に相互に釣り
    合った状態にあり、プレス中の心ズレを減少し、前記パンチシューと前記ダイネ
    ストとの間の公差を消去する、 ことを特徴とするパンチ／ダイセット。