JP2005046912A - 金属性復原部材を有する締付け用ダイス型 - Google Patents

Abstract

【課題】重ねられたシート材料を確実に締着することができ且つ簡単に組立てのことのできる、金属性復原部材を有する締付け用ダイス型を提供する。
【解決手段】 ダイス型は、金敷１０と、金敷１０上に変位可能に載置された複数の成形要素１６を含んでいる。総ての成形要素１６は、その上に装着された単一の金属性部材３０，４０，５２により位置決めされていて、取り外されると壊れるようになっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、パンチをも含む工具セットの一部品としての締付け用ダイス型に関する。

プレスにより駆動されるパンチとダイス型を協働させことにより、重ねられたシート材料を固着するのは周知の技術である。簡単に言えば、重合されたシートの一部が、ダイス型により支持されたシート材料中に刺通されるパンチによりそのシート面に対し直交する方向へ変位せしめられる技術である。ダイス型は金敷を含んでおり、変位せしめられた材料は金敷とパンチの間で圧縮されて押しつぶされ、横方向に冷間流動して固定結合を形成する。横方向への材料の流動を可能にするため、ダイス型は変位段階中は静止しているが冷間流動が発生したとき横方向に撓み得る成形要素を備えている。その成形要素を静止位置へ復帰させるため、弾性手段が設けられている。

成形要素の復原は、成形要素自身が弾性変形可能であることにより実行され得る。この先行技術の一例は英国特許出願第２０６９３９４号に開示されている。この場合、シート材料の変位中それらに作用する力に対抗するための成形要素の十分な強度と、シート材料を冷間流動させるための十分な撓み運動との間に、或る妥協が必要である。

もう一つの先行技術においては、エラストマー材料から成る復原用のクッション又はリングが成形要素を包囲している。独乙国特許願第３７１３０８３号にはその一例が示されている。然し、かかる材料は切断縁等との接触により簡単に破損してしまい、而も例えば溶剤等の化学的侵犯に対して敏感である。

更に、締付け用ダイス型は、成形部材はでこぼこしているが静止位置へ押圧されて板ばねにより位置決めされており、この板ばねは金敷又は金敷の支持部材上に鋲止め又はねじ止めされている点において、知られている。この例は、米国特許第４９７２５６５号又は欧州特許第５２３４７３号に開示されている。その欠点は、構成が複雑で、ダイス型の組立てに時間が掛かり、最も重要なことは、ダイス型が例えば最初の成形要素を交換することにより、小細工することができると云うことである。

本発明の目的は、上述の欠点のない固定用ダイス型を提供することにある。
本発明の他の目的は、強度と撓み性との間に妥協を必要としない固定用ダイス型を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、小細工するとこわれてしまう固定用ダイス型を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、エラストマー要素のないこの種ダイス型を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、本発明によるダイス型を含む工具セットを提供することにある。
本発明の更に他の目的は、特にプレス上に装着される補充のソケットに適合するような工具セットを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明によるダイス型は、金敷と、金敷によって支持され且つ金敷に対して変位し得る少なくとも２つの成形要素とを、含んでいる。単一の金属性部材は、幾つかの機能を果たす。即ち、−成形要素を金敷上に固定する，−成形要素を互いに接近させて静止位置へ押圧する，−成形要素の外方への変位を制限するストッパーとなる，−成形要素の変位中成形要素を金敷に対し案内する，そして−ダイス型に小細工しようとするダイス型が確実に壊われるようにしている。

上述のように、本発明によるダイス型は、プレスにより互いに動かされるとダイス型と協働するようになっているパンチを含む工具セットの一部品である。この二つの部品即ちダイス型とパンチは、プレス上に装着されたソケットの空洞部に受容されるべきシャフトを有している。

現在は、二つのタイプのソケットが使用されている。第１のタイプのソケットは中空円筒状の空洞部を有しており、空洞部に補充されるシャフトは円筒状をなしている。第２のタイプのソケットは平行六面体形状の空洞部を有しており、空洞部に補充されるシャフトは四角形をなしている。これらのシャフトは例えばねじにより空洞部に固定される。

第１のタイプのソケットは、穴あけ加工，旋盤加工，丸型研摩加工のような単純な製作技術で作ることができるという利点を有するが、多くのスペースを必要とし且つ先ず第１に作用片挿入方向に突き出るという欠点がある。更に、工具の交換が軸方向にのみ可能であるため、しばしばストッパー等の分解を必要とし、そのため、工具の迅速交換ができない。

中空の四角形空洞部とこれに補充されるシャフトは、空洞部が前側で開放されているため、工具シャフトを前側へ取り外すことができ、それにより工具の迅速交換が可能であるという利点がある。欠点は、製作が円筒状の場合よりも可成り複雑であるということである。

前記両タイプの共通の欠点は、相互に交換ができないということである。即ち、四角形のシャフトは円筒状の空洞部には適合しないし、円筒状のシャフトは四角形の空洞部には適合しない。

上記欠点を克服するために、本発明は、プレス上にパンチとダイス型を装着するようにした新規の組立て手段を提供するものである。
本発明によれば、極めて丈夫で、重ねられた如何なる種類のシート材料でも確実に締着することができ、而も簡単に組み立てることのできる締付け用ダイス型を提供することができる。

以下、添付図面を参照して本発明実施の形態を詳述する。図１は本発明によるダイス型の斜視図、図２は組立て要素を除いて示す図１の２−２線に沿う断面図、図３は組立て要素をも含めて示す図２と同様の断面図、図４は最終形状に折り曲げられるべく打ち抜かれた組立て要素の展開図、図５はソケットと該ソケットに挿入されるべき工具シャフトの一部を側面図で示した断面図、図６は図５の６−６線に沿うソケットの断面図とシャフトの平面図、図７及び８はソケットに工具シャフトを締め付ける前の状態で示した図５及び６と夫々同様の図、図９乃至１２は別のタイプのソケットを示す図５乃至８と同様の図、図１３乃至２０は更に別のタイプのシャフトとソケットとの工具交換操作の各段階を示す同様の図で、奇数図はシャフトの側面図と軸に沿う部分断面図、偶数図は平面図と部分横断面図である。

図１乃至４は本発明のダイス型に関し、図５乃至２０は本発明のダイス型とパンチのための改良された組立て方式に関係している。
図２に示されたように、ダイス型は、前述の米国特許第４９７２５６５号の図１に示されたダイス型と全く同様であって、ベース１２と、図示の実施例では成形要素１６を支持する屋根状に傾斜した二つの支持面１４を有する金敷１０を含んでいる。成形要素１６、平面形状が半円弧状の上方に突き出た突起１８を有している。材料がパンチ（図示せず）によって突起１８によって囲まれたスペース内へ変位せしめられて、パンチと金敷の作用面２０との間で押しつぶされると、材料は横方向へ流動し、成形要素１６は撓んで、流動した材料のための空間を残す。支持面１４の傾斜により、成形要素１６の撓み運動は下方への成分を含む。詳細については、上記米国特許を引用する。

本発明によれば、下記の作用を実行するため、単一の打ち出し及び曲げ部材が設けられている。即ち、−成形要素１６を金敷１０上に固定すること，−成形要素１６をその撓み運動の方向へ案内すること，−成形要素１６の外方へのストロークを制限すること，−成形要素１６を静止位置へ弾性的に復原させること，−ダイス型を構成する全部品を外れないように相互連結すること，である。上記用語「外れないように」は、この場合には、ダイス型の個々の部品を接近させようとする時ダイス型が壊われないようにと云うことを意味する。

図４はこの部品のために打ち抜いたブランクを示しており、該ブランクは、組立ての際成形要素１６の上側平面上に置かれて該成形要素を締結せずに支持面１４上に隣接保持する中央部分３０を含んでいる。中央部分は組立て後成形要素１６の突起１８が貫通延出する開口３２を有している。開口３２は二つの平行な直線縁部分３４を有し、その両端は円弧状部分３６により互いに連結されている。円弧状部分は、成形要素１６が最大に撓んだ時突起１８が隣接係合するストッパーとなる。

直線縁部分３４は第１の折りたたみ線３８と一線上にある。側壁部分４０はこれらの折りたたみ線を角に曲げられて、部材が完成した状態では中央部分３０に対し直交して延びるようにされる。用語「角に曲げられ」は、本発明の場合には、鋭利な端縁が形成されるのではなくて、或る曲率を有すると理解されるべきである。即ち、部材は好ましくはばね鋼で作られているので、かかる曲げ半径なしでは材料は割れてしまうだろう。これは、説明されるべきブランクの他の総ての変形にも適用される。

側壁部分４０により形成される側壁の機能は、成形要素１６の外方への撓み時における成形要素の整列維持と案内とである。
側壁部分の一方は二つの長いカラー部分４２により延長されており、他方は二つの短いカラー部分４４により延長されている。これらカラー部分の長さは、全長が金敷１０の円筒部分に形成された溝４６の周囲長さよりも僅かに長くなるように選定されている。組立ての最終段階は、カラー部分４２及び４４をこの溝内へ曲げ入れて、それらの重合端部を例えばスポット溶接により相互に結合することである。これらの相互連結は、図１から分かるように、側壁よりも僅かに内側で而も相互連結のために容易に近付ける位置で行われている。勿論、各側壁は一方が長くて他方が短いカラー部分を有していて、相互連結個所が互いに直径方向に向き合って位置するように配置することもできる。

二本の別の折りたたみ線５０は第１の折りたたみ線３８に対し直交する方向に延びていて、中央部分３０に中間部分５２を連結させている。更に二本の折りたたみ線５４は、第２の折りたたみ線５０と平行に延びていて、夫々中間部分５２を押圧部分５６に連結させ、最終的に復原手段を形成している。押圧部分５６は、最初の段階で約９０゜と１８０゜の間の角度好ましくは約１７０゜曲げられる。第二の段階で残りの四本の折りたたみ線の周りに折りたたまれる。そのようにして完成された部材は、成形要素を担持する金敷上に載置されて、上述のように固定される。中間部分５２と押圧部分５６は、組立て後押圧部分の自由端が成形要素の外端面に弾接して成形要素を挾み付けるように、寸法が決められている。

図５乃至８は、シャフト１２４を有する工具１２２を受容するために設計されたソケット１２０を示している。その工具がダイス型であるかパンチであるかは重要ではなく、事柄を単純にするために、ここではパンチが示されている。ソケットは、四角形の空洞部１２６を有し、その背壁１２８にはねじ孔１３０が形成されている。シャフト１２４はねじ孔１３０と一線上に揃う貫通孔１３２を有し、空洞部１２６に工具を保持させるために埋め込みねじが用意されている。このねじは押圧力を伝達することはなく、この力はパンチの作用端１３６からソケット１２０の足部１３８へ運ばれる。図８に明示された如く、シャフト１２４はソケット１２０の側壁１４０と線接触している。然し、背部平坦面１４２は背壁１２８に完全に当接し、シャフトはその全面積が足部１３８に当接し、側壁１４０は側方位置でのみ工具に当接するが、如何なる力も運ぶ必要はない。

矢印は、個々の部品が組立て時に変位すべき方向を夫々示している。これは、図９乃至１２に示された実施例にも同様に適用される。この実施例においては、空洞部は中空円筒形である。工具は、そのシャフトを案内として、空洞部の上方から、シャフトがソケット１２０の足部１３８上に静止するまで、挿入される。空洞部前壁１４６の開口１４４はねじ１３４の挿通を可能にしている。シャフト１２４と空洞部壁１２６との間の接触面積は小さいが、若し生じても非常に小さい力のみが伝達されるため、危険はない。

この実施例においては、工具は図５乃至８の実施例に較べて後方へさがっていて、例えば屈曲部に隣接したような締付け作業に対しては欠点となり得るということは明らかであろう。

この欠点は、図１３乃至１６の実施例において克服されている。即ち、ソケットの前壁は、挿入された工具のシャフト１２４の平坦面がソケット前側１４８と面一になる（図１７／１８参照）範囲まで切除されている。シャフトの全長に亘って延びている開口の幅は、工具の部分円筒側を案内として（図１４）空洞内へ工具を横から十分に挿入することが可能である。その後、工具は約９０゜回されて（図１５／１６）作業位置へ持ち来たされる。

空洞部の円筒部分には、工具が一旦正しい位置へ回されると背部平坦面１４２が当接する段部１５０がある。シャフト１２４は前側から工具の回転を防止する目的に役立つ段部１５０の上に挿入され、その後工具は適正な角度位置へ回されて、ソケット１２０の足部１３８まで下げられることは分かるであろう。又、シャフト１２４の底面には、段部１５０が嵌合するような溝形の凹み１５２が形成されており、これは図１３及び１４に破線で示されている。ソケットへの工具の固定は、図５乃至８の実施例において説明されたようになされ得る。

シャフト１２４の貫通孔１３２は工具１２２を弱くすることは理解されるであろう。或る作業のためには、シャフトはかかる弱体化を許さない非常に大きい力を伝達しなければならない。従って、ソケット空洞部への工具の固定は別の方法でなされなければならない。この解決方法は図１３乃至２０に示されている。

即ち、シャフトの周囲の円筒状部分には、例えば旋盤により溝１５４が形成される。ソケットは、シャフトの軸１５６からずれた位置にねじ孔１３０を有していて、ねじ１３４の円錐形頭部１５８が溝１５４の一つに嵌入せしめられて、工具１２２をソケット１２０に固定させるようになっている。好ましくは、締付けられた時ねじの頭部がシャフト１２４に下方に向う力を作用せしめて、シャフトがソケット１２０の足部１３８にしっかりと押し付けられるように、寸法が選定されている。ねじ孔は一つのみならず、各溝に一つずつ二つ設けられてもよいことは云うまでもない。

図１３乃至２０には、半円形の溝１５４が示されている。より均一な下方への力を招来するように、溝は三角形であってもよい。ねじの頭部は円錐形である必要はなく、溝の形状に適合されるべきである。

シャフト１２４は、四角形の空頭部に適合するように断面形状が実質上方形であるが、円筒形の空洞部にも適合するように角部が丸くされているのがよい。

本発明に係るダイス型の斜視図である。 組立て要素を除いて示す図１の２−２線に沿う断面図である。 組立て要素をも含めて示す図２と同様の断面図である。 打ち抜かれた組立て要素の展開図である。 ソケットと該ソケットに挿入されるべき工具シャフトの一部を側面図で示した断面図である。 図５の６−６線に沿うソケットの断面図とシャフトの平面図である。 ソケットに工具シャフトを締め付ける前の状態で示した図５と同様の図である。 ソケットに工具シャフトを締め付ける前の状態で示した図６と同様の図である。 図５とは異なるタイプのソケットと該ソケットに挿入されるべき工具シャフトの一部を側面図で示した断面図である。 図９に示したソケットと工具シャフトの図６に示したのと同様の断面図と平面図である。 図９に示したソケットと工具シャフトを締め付ける前の状態で示した図９と同様の図である。 図１１に示したソケットと工具シャフトの図８に示したのと同様の図である。 図５及び図９とは異なるタイプのソケットと該ソケットに挿入されるべき工具シャフトの一部を側面図で示した断面図である。 図１３に示したソケットと工具シャフトの図６に示したのと同様の断面図と平面図である。 図１３に示したソケットと工具シャフトを締め付ける前の状態で示した図１３と同様の図である。 図１５に示したソケットと工具シャフトの図８に示したのと同様の図である。 図５，図９及び図１３とは異なるタイプのソケットと該ソケットに挿入されるべき工具シャフトの一部を側面図で示した断面図である。 図１７に示したソケットと工具シャフトの図６に示したのと同様の断面図と平面図である。 図１７に示したソケットと工具シャフトを締め付ける前の状態で示した図１７と同様の図である。 図１９に示したソケットと工具シャフトの図８に示したのと同様の図である。

符号の説明

１０ 金敷
１２ ベース
１４ 支持面
１６ 成形要素
１８ 突起
２０ 作用面
３０ 中央部分
３２ 開口
３４ 直線縁部分
３６ 円弧状部分
３８ 第１の折りたたみ線
４０ 側壁部分
４２，４４ カラー部分
４６ 溝
５０ 第２の折りたたみ線
５２ 中間部分
５４ 折りたたみ線
５６ 押圧部分
１２０ ソケット
１２２ 工具
１２４ シャフト
１２６ 空洞部
１２８ 背壁
１３０ ねじ孔
１３２ 貫通孔
１３４ ねじ
１３６ 作用端
１３８ 足部
１４０ 側壁
１４２ 背部平坦面
１４４ 開口
１４６ 空洞部前壁
１４８ ソケット前面
１５０ 段部
１５２ 凹み
１５４ 溝
１５６ シャフトの軸
１５８ ねじの円錐形頭部

Claims (27)

1. 金敷と、該金敷上に置かれて互いに離間するように変位可能な複数の成形要素と、該成形要素を互いに近付けるように弾圧する弾性要素とを備え、前記総ての成形要素は、取り外されたとき破棄されるように、ダイス型上に装着された単一の非エラストマー部材によって押し付けられている締付け用ダイス型。
2. 前記非エラストマー部材は、前記弾性要素と前記成形要素の変位ストロークを制限するための手段とを含んでいる請求項１に記載の締付け用ダイス型。
3. 前記非エラストマー部材は、前記金敷側とは反対側が前記成形要素の表面に当接している請求項１に記載の締付け用ダイス型。
4. 前記非エラストマー部材は開口を有していて、該開口の縁部が前記成形要素にかぶさっている請求項３に記載の締付け用ダイス型。
5. 前記成形要素は前記開口に挿通されて延びている隣接部分を有しており、且つ前記開口縁は前記隣接部分のストッパーとなっている請求項４に記載の締付け用ダイス型。
6. 前記非エラストマー部材は側壁部分を有し、前記成形要素は前記側壁部分により案内されるようになっている請求項１に記載の締付け用ダイス型。
7. 前記非エラストマー部材は前記金敷に固定されている請求項１に記載の締付け用ダイス型。
8. 前記金敷は周囲に溝を有しており、前記非エラストマー部材は前記溝に係合するカラー部分を有している請求項７に記載の締付け用ダイス型。
9. 前記カラー部分の両端は互いに連結されている請求項８に記載の締付け用ダイス型。
10. 前記カラー部分の両端はスポット溶接により連結されている請求項９に記載の締付け用ダイス型。
11. 前記非エラストマー部材は前記成形要素が案内される側壁部分を有し、前記カラー部分は一方の側壁部分から延びた長い端部と、他方の側壁部分から延びていて前記カラー部分の両端の相互連結点に近い短い端部とを有している請求項９に記載の締付け用ダイス型。
12. 前記非エラストマー部材は、ばね鋼シート材料を切断して最終形状に折り曲げることにより形成されている請求項１に記載の締付け用ダイス型。
13. 前記弾性要素は板ばね舌片として形成されている請求項２に記載の締付け用ダイス型。
14. 開口を有する中央部分と、該中央部分に接続されていてそこから約９０゜折り曲げられるようになっている側壁部分と、少なくとも一つの側壁部分に接続されたカラー部分と、前記中央部分に接続されていてそこから約９０゜折り曲げられるようになっている中間部分と、該中間部分に接続されていてそこから約９０゜以上折り曲げられるようになっている押圧部分とを有する請求項１の非エラストマー部材を製作するためのブランク。
15. 請求項１に記載されたダイス型と、該ダイス型と協働してプレスの駆動により締付け結合を行うパンチとを備え、前記ダイス型とパンチは各々前記プレス上に装架されたソケット内部に受容されるべきシャフトを有し、該シャフトは各々二つの対向側面上に平坦部を有する円筒体として形成されており、該円筒体の直径は中空円筒状ソケット空洞部の内径と互いに補足し合うようになっており、前記平坦部に平行な各シャフトの幅は箱形ソケット空洞部の幅と互いに補足し合うようになっており、且つ前記平坦部の離間距離は前記箱形ソケット空洞部の深さと互いに補足し合うようになっている、プレス上に装着される工具セット。
16. 円筒状シャフトの周囲に凹みが設けられている請求項１５に記載の工具セット。
17. 前記凹みは前記平坦部内へ延びている請求項１６に記載の工具セット。
18. 前記凹みは周囲溝である請求項１６に記載の工具セット。
19. 前記各シャフトは円筒部分に段部をもっている請求項１６に記載の工具セット。
20. 中空円筒状の空洞部と、挿入されたシャフトの回転防止手段とを含んでいる請求項１５に記載の工具セットの工具用ソケット。
21. 前記空洞部の胴部に開口を有している請求項２０に記載のソケット。
22. 前記空洞部は軸方向に或る長さを有しており、前記開口は前記空洞部の軸方向長さ全体に亘って延びている請求項２１に記載のソケット。
23. 前記開口は前記平坦部間の幅寸法を越えた幅を有している請求項２０に記載のソケット。
24. 前記回転防止手段は前記開口に対向して設けられている請求項２０に記載のソケット。
25. 前記回転防止手段は前記段部と互いに補足し合うようになっている請求項１９により定義された工具セットの工具のための請求項２４に記載のソケット。
26. 前記工具のシャフトの軸に対し直交する方向に延びているねじ孔を有している請求項２０に記載のソケット。
27. 請求項１６に記載の工具セットの工具を内部に装備し、且つ前記ねじ孔の中心軸線は前記工具シャフトの凹みと一線上に揃えられている請求項２６に記載のソケット。

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