JP2006088164A

JP2006088164A - パンチツールのストリッパ着脱機構

Info

Publication number: JP2006088164A
Application number: JP2004273127A
Authority: JP
Inventors: Shigeji Ichikawa; 茂治市川
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2004-09-21
Filing date: 2004-09-21
Publication date: 2006-04-06
Also published as: US20060060047A1; CN1751821A

Abstract

【課題】ストリッパの着脱操作が簡単で、構成部品の組付も簡単なパンチツールのストリッパ着脱機構を提供する。
【解決手段】パンチツール４は、パンチ１７を摺動自在な内孔１９を有し、ストリッパ３７を下端に着脱可能としたパンチガイド１８を備える。パンチガイド１８の下端部の内周には、ストリッパ３７を保持するための内周孔３８を有するストリッパキャップリング３６が回動自在に嵌められる。このストリッパキャップリング３６の周壁には径方向孔３９が設けられ、この径方向孔３９に前記周壁の厚み寸法よりも直径の大きな剛球４０が挿入される。前記ストリッパ３７と前記パンチガイド１８には、前記剛球４０の一部が進入自在で径方向に凹む凹部４２，４１が設けられる。パンチガイド１８の凹部４１は、周方向に部分的に形成される。
【選択図】図５

Description

この発明は、パンチプレスで使用され、ダイツールと共働で板材に対して加工を行うパンチツールのストリッパ着脱機構に関する。

パンチプレスに使用されるパンチツールの一般的な構成例として、筒状のパンチガイドの内孔にパンチを摺動自在に設けると共に、パンチガイドの下端にパンチが貫通可能なストリッパを設けたものが知られている。ストリッパは、パンチがラムにより押し下げられて板材を打ち抜くとき板材に押し当てられ、パンチが打ち抜き完了後に上昇に転ずるときに、パンチが板材から完全に離脱するまでの所定上昇区間の間、例えば、ばねの付勢力により板材に押し当てられた状態を保つ。これにより、パンチは板材から確実に離脱することができる。
このように、上記ストリッパは打ち抜き加工毎に板材に押し当てられる部品であり、他の部品に比して寿命が短く交換頻度が高い。そこで、ストリッパはハンチガイドに対して着脱自在に取り付けられる。

このような目的のストリッパ着脱機構の一例として、図６に分解斜視図で示すものが提案されている（特許文献１）。同図は、ストリッパの交換作業を行うときの状態を示し、使用されるときの状態とは上下逆に図示されている。パンチガイド６０の下端（同図では上端）にストリッパ６１を配置すると共に、このストリッパ６１を取り囲む環状のストリッパキャップ６２をパンチガイド６０の下端外周に回転自在に嵌合する。Ｃ字状のワイヤリング６３をストリッパ６１の周縁に沿わせて配置し、そのワイヤリング６３の一端６３ａをパンチガイド６０の穴６０ａに、他端６３ｂをストリッパキャップ６２の穴６２ａにそれぞれ係止させる。

このストリッパ着脱機構では、パンチガイド６０に対してストリッパキャップ６２が所定の回動位置にあるときは、ワイヤリング６３が絞られることでリング径が小さくなり、パンチガイド６０からのストリッパ６１の脱落を阻止する。ストリッパキャップ６２が上記回動位置から所定量だけ回動すると、ワイヤリング６３のリング径が大きくなってストリッパ脱落阻止が解除される。
特許２７３２５４７号公報

しかし、上記したストリッパ着脱機構は、ワイヤリング６３の寿命による交換時や、その他の分解保守時に、ワイヤリング６３の両端６３ａ，６３ｂを、パンチガイド６０の穴６０ａおよびストリッパキャップ６２の穴６２ａに係止させる作業が必要となる。この係止の作業が難しく、組付けに手間がかかる。また、ワイヤリング６３は、細い部品であって、パンチ時の荷重が作用するため、パンチツールの寿命までに交換が必要になることがある。しかし、専用部品であるため、直ぐに入手することができず、パンチツールの製造元等から取り寄せることが必要となる。

この発明の目的は、ストリッパの着脱操作が簡単で、構成部品の組付も簡単であり、また係止のための交換部品に一般的な部品を用いることができるパンチツールのストリッパ着脱機構を提供することである。
この発明の他の目的は、ストリッパを確実に支持できるものとすることである。
この発明のさらに他の目的は、一度ストリッパキャップリングを組み付けてしまうと、係止用の剛球が落下することがなく、組付作業がより一層簡単なものとすることである。

この発明のパンチツールのストリッパ着脱機構は、パンチを摺動自在な内孔を有し、ストリッパを下端に着脱可能としたパンチガイドを備えたパンチツールにおいて、パンチガイドの下端部の内周に回動自在に嵌められ、ストリッパを保持するための内周孔を有するストリッパキャップリングを設ける。このストリッパキャップリングの周壁に径方向孔を設け、この径方向孔に前記周壁の厚み寸法よりも直径の大きな剛球を挿入する。前記ストリッパと前記パンチガイドには前記剛球の一部が進入自在で径方向に凹む凹部を設け、前記パンチガイドの凹部は周方向に部分的に形成されたものとする。
この構成によると、ストリッパキャップリングの周壁の径方向孔に、この周壁の厚み寸法よりも直径の大きな剛球が挿入されており、この剛球がパンチガイドに部分的に設けられた凹部と対応しない内周面部分に位置するときは、この内周面で径方向外側への移動が阻止され、剛球の一部がストリッパの凹部に進入した状態が保持される。そのため、剛球を介して、ストリッパがストリッパキャップリングに対して抜け止めされる。ストリッパキャップリングを回転させてその径方向孔をパンチガイドの径方向孔と対応させると、剛球は一部がパンチガイドの径方向孔内に逃げることができて、鋼球によるストリッパの抜け止めが解除状態となる。

このように、パンチガイドに対するストリッパキャップリングの回転操作で、剛球をパンチガイド側の凹部とストリッパ側の凹部との間で係脱させることにより、ストリッパキャップリングに対してストリッパを着脱させるので、ストリッパの着脱操作を簡単に行うことができる。また、初期組立時や、分解後の組立時において、係止部品となる剛球を前記径方向孔に入れるだけで良いため、ストリッパ着脱機構の構成部品の組付けも簡単に行うことができる。係止部品である剛球は、構成部品の中で比較的交換の必要が生じ易い部品であるが、転がり軸受などの鋼球が使用でき、そのため一般的な機械部品の販売店で容易に入手することができる。

この発明において、前記ストリッパキャップリングの前記径方向孔が円周方向に離れて複数設けられ、前記パンチガイドの凹部が前記各径方向孔に対応して周方向に複数設けられていても良い。
径方向孔が円周方向に複数設けられていると、ストリッパを円周方向の複数箇所で剛球により支持でき、ストリッパの確実な支持が行える。

この発明において、ストリッパキャップリングの径方向孔のストリッパ側の開口は、前記剛球が抜けないように、この剛球の直径よりも小さくしても良い。
このように開口を小さくすると、ストリッパキャップリングからストリッパを取り外しても、径方向孔から剛球が不測に脱落することがなく、次にストリッパを取付ける作業を容易に行うことができる。

この発明のパンチツールのストリッパ着脱機構は、パンチを摺動自在な内孔を有し、ストリッパを下端に着脱可能としたパンチガイドを備えたパンチツールにおいて、パンチガイドの下端部の内周に回動自在に嵌められ、ストリッパを保持するための内周孔を有するストリッパキャップリングを設け、このストリッパキャップリングの周壁に径方向孔を設け、この径方向孔に前記周壁の厚み寸法よりも直径の大きな剛球を挿入し、前記ストリッパと前記パンチガイドには前記剛球の一部が進入自在で径方向に凹む凹部を設け、前記パンチガイドの凹部は周方向に部分的に形成されたものとしたので、ストリッパの着脱操作が簡単で、構成部品の組付も簡単であり、また係止のための交換部品に一般的な部品を用いることができて、入手が容易である。
前記ストリッパキャップリングの前記径方向孔が円周方向に離れて複数設けられ、前記パンチガイドの凹部を前記各径方向孔に対応して周方向に複数設けた場合は、ストリッパを円周方向の複数点で確実に支持することができる。
前記ストリッパキャップリングの径方向孔のストリッパ側の開口を、前記剛球が抜けないように、この剛球の直径よりも小さくした場合は、一度ストリッパキャップリングを組み付けてしまうと、係止用の剛球が落下することがなく、組付作業がより一層簡単なものとなる。

この発明の第１の実施形態を図１ないし図５と共に説明する。図１はこの実施形態のパンチツールのストリッパ着脱機構を備えたパンチプレスの概略構成を示す平面図、図２はその側面図である。このパンチプレスは、フレーム１における上フレーム部１ａおよび下フレーム部１ｂに、上下のタレット２，３が互いに同心の垂直軸心回りに回転自在に支持されている。これら上下のタレット２，３には、金型である複数のパンチツール４およびダイツール５が円周方向に並べて設置されている。パンチツール４は、パンチ位置Ｐに割り出された状態で、ラム６により昇降駆動される。ラム６は、ガイド部材を介して上フレーム部１ａに昇降自在に支持され、パンチ加工手段７で昇降駆動される。パンチ加工手段７は板材Ｗのパンチ加工を行う加工手段となるものである。上下のタレット２，３は、モータ（図示せず）により互いに同期回転させられる。パンチ加工手段７は、例えばサーボモータ８とその回転を直線運動に変換する運動変換機構９とからなる。

板材送り機構１１は、テーブル１２上に載せられた板材Ｗの任意箇所をパンチ位置Ｐへ送る手段である。この板材送り機構１１は、前後（Ｙ方向）移動するキャリッジ１３に、左右（Ｘ方向）移動するクロススライド１４を設置し、板材Ｗの端部を把持するワークホルダ１５をクロススライド１４に取付けたものとしてある。

図３は、上下のタレット２，３に取付けられたパンチツール４およびダイツール５の断面図を示す。ダイツール５は、ダイホルダ１６を介して下タレット３に取付けられる。パンチツール４は、パンチ１７と、このパンチ１７を摺動自在な内孔１９を有する筒形のパンチガイド１８とを備える。パンチガイド１８は、上タレット２のパンチツール収容孔１０に収容され、上昇復帰用のコイルばね２０を介して上タレット２に昇降自在に支持されている。パンチガイド１８は、その上端に上記コイルばね２０や後述する皿ばね３１を受け止めるフランジ状のばね受け座２１を有している。パンチガイド１８の外周には、上タレット２の下面に固定されたキー２３に係合する縦長のキー溝２２が形成され、これにより、パンチツール収容孔１０に対してパンチガイド１８の回転角度位置が規制される。

パンチ１７は、上半部の支持体２４と、この支持体２４の下端にボルト２６で連結されたパンチチップ２５とでなる。支持体２４は、パンチガイド１８のばね受け座２１の内向きフランジ部２１ａに係合するフランジ部２７ａを下端に有する下部材２７と、この下部材２７の上端にボルト３０Ａで連結される中間部材であるばね受け座２８と、このばね受け座２８の上端にボルト３０Ｂで連結される上部材であるＴ形連結部材２９とでなる。Ｔ形連結部材２９は、パンチ１７の強制引き上げ用の部材であり、パンチ加工を行うパンチ位置Ｐ（図１）にパンチツール４が割り出されたときに、ラム６に連結される。なお、Ｔ形連結部材２９は必ずしも設けられていなくてもよく、その場合、コイルばね２０による自然復帰とされる。

支持体２４のばね受け座２８とパンチガイド１８のばね受け座２１との間に、皿ばね３１が介装される。皿ばね３１のばね定数は上記コイルばね２０に比べて大きく設定されている。下部材２７の外周には、パンチガイド１８のばね受け座２１の内周に突設されたガイドピン３２が係合する縦長のガイド溝３３が形成されている。また、下部材２７のフランジ部２７ａの外周には、パンチガイド１８の前記キー溝２２の上半部２２ａと、パンチチップ２５の基部外周に形成された溝３４とに係合するキー３５が固定されている。これにより、パンチガイド１８の内孔１９に対して支持体２４およびパンチチップ２５の回転角度位置が規制される。

パンチガイド１８の下端には、ストリッパキャップリング３６を介してストリッパ３７が着脱可能に保持されている。図４および図５に拡大して縦断面図および横断面図で示すように、ストリッパキャップリング３６は、パンチガイド１８の下端部の内周に回動自在に嵌められ、下端にストリッパ３７を保持するための内周孔３８を有する。このストリッパキャップリング３６における前記内周孔３８の部分の周壁には複数（ここでは４個）の径方向孔３９が貫通して設けられている。これら径方向孔３９に、前記周壁の厚み寸法よりも直径の大きな剛球４０がそれぞれ挿入されている。ここでは、これら各径方向孔３９は、図５のように周方向に９０°の角度だけ離れて分散配置されている。

各径方向孔３９のストリッパ３７側の開口は、図４（Ｂ）に示すように、前記剛球４０が抜けないように、開口縁に周縁突部３９ａを設けることで、剛球４０の直径よりも小さくされている。

ストリッパ３７の外周、およびパンチガイド１８の内周には、前記各剛球４０の一部が進入自在で径方向に凹む凹部４１，４２が設けられている。パンチガイド１８の凹部４１は、ストリッパキャップリング３６の径方向孔３９に対応して、周方向に９０°の角度だけ離れて複数（ここでは４個）が部分的に形成されている。これら各凹部４１は、水平断面が緩やかな円弧状の曲面に形成されている。ストリッパ３７の凹部４２は、全周に続く円周溝とされている。なお、ストリッパ３７の凹部４２は、ストリッパキャップリング３６の径方向孔３９に対応して、周方向に９０°の角度だけ離れて複数（ここでは４個）が分散配置されたものとしても良い。

パンチガイド１８の周壁とストリッパキャップリング３６の周壁との間には、ストリッパキャップリング３６の回転角度を規制するストッパ手段４３と、回り止め用のストッパ手段４４とが設けられている。
回転角度規制用のストッパ手段４３は、ストリッパキャップリング３６の周壁に設けられたピン収容孔４５内に出没自在に収容された係合ピン４６と、この係合ピン４６を前記周壁外に突出するように付勢するばね４７と、パンチガイド１８の周壁に設けられて前記係合ピン４６が係合する係合孔４８とで構成される。係合孔４８は、周方向に伸びる長孔とされ、この長孔内で係合ピン４６が移動できる角度が、ストリッパキャップリング３６の回転が許容される所定角度となる。この所定角度は、ストリッパキャップリング３６の剛球４０を収容する径方向孔３９がパンチガイド１８の周壁の凹部４１（例えば凹部４１の円周方向の中心）から離れることのできる角度であり、ここでは例えば１５°とされている。

回り止め用のストッパ手段４４は、ストリッパキャップリング３６の径方向孔３９がパンチガイド１８の周壁の凹部４１から所定角度だけ離れた位置となる状態で、ストリッパキャップリング３６をパンチガイド１８に対して回り止めする手段である。このストッパ手段４４は、ストリッパキャップリング３６の周壁の前記回転角度規制用のストッパ手段４３とは異なる位置に設けられた係合体収容孔５５と、この係合体収容孔５５内に出没自在に収容された係合体５６と、この係合体５６を前記周壁外に突出するように付勢するばね５７と、パンチガイド１８の周壁に貫通して設けられて前記係合体５６が係合する係合孔５８とで構成される。係合体５６を手指等でばね５７に抗して係合体収容孔５５に押し込むと、ストリッパキャップリング３６をパンチガイド１８に対して回転させることが可能となる。

上記構成の動作を説明する。パンチ位置Ｐに割り出された上記パンチツール４は、そのＴ形連結部材２９でパンチ加工手段７（図１）のラム６に連結され、ラム６の下動によりダイツール５との共働で、板材Ｗに対して以下のように打ち抜き加工が行われる。先ずラム６の下動により、コイルばね２０を圧縮させながらパンチツール４の全体が上タレット２から押し下げられる。パンチツール４のストリッパ３７がダイツール５上の板材Ｗに押し当てられると、パンチガイド１８が停止し、パンチ１７だけが皿ばね３１を圧縮させながら下降する。これにより、パンチ１７で板材Ｗが打ち抜き加工される。次に、ラム６が上動に転じて、パンチ１７が上昇する。このとき、皿ばね３１の付勢力によりストリッパ３７は板材Ｗに押し当てられた状態に維持される。これにより、パンチ１７が板材Ｗから円滑に離脱できる。パンチ１７が所定高さまで上昇すると皿ばね３１が圧縮解除されるので、以後はパンチツール４の全体が上昇する。

パンチガイド１８からのストリッパ３７の取り外しは以下のように行われる。図４の回転止め用のストッパ４４の係合体５６を、パンチガイド１８の外側から係合体収容孔５５内に押し込む。この状態で、ストリッパキャップリング３６が回転自在となるので、図５のように矢印Ｒの方向に所定角度（ここでは１５°）だけ回動させる。これにより、鎖線で示すようにストリッパキャップリング３６の各径方向孔３９がパンチガイド１８の各凹部４１に対向する。そのため、径方向孔３９に挿入された剛球４０の一部が凹部４１に進入可能となって、剛球４０とストリッパ３７の凹部４２との係合が解除され、ストリッパキャップリング３６からストリッパ３７を取り外すことができる。

ストリッパ３７の取付けは、上記の取り外し手順を逆に辿ることにより行うことができる。なお、取付け時には、ストリッパキャップリング３６を取付け時と逆方向に回動させて、パンチガイド１８の凹部４１から剛球４０を脱出させるが、凹部４１は水平断面が緩やかな円弧状とされているので、剛球４０の脱出を円滑に行うことができる。また、ストリッパキャップリング３６の最大回転角度は、上記回転角度規制用のストッパ手段４３で規制される。

なお、分解保守や剛球４０の交換等に際して、ストリッパキャップリング３６をパンチガイド１８から抜き出すには、回転角度規制用のストッパ手段４３の係合ピン４６をピン収容孔４５内に押し込み、かつ回転止め用のストッパ手段４４の係合体５６を押し込む。係合ピン４６と係合する長孔からなる係合孔４８は、パンチガイド１８の軸方向には小さくて指が入らないので、工具で係合ピン４６を押し込む。この状態で抜け止め用の係合体５６を指で押し込むことで、ストリッパキャップリング３６の抜き出しが可能になる。

このように、このパンチツール４のストリッパ着脱機構は、ストリッパキャップリング３６の周壁に設けた径方向孔３９に剛球４０を挿入し、パンチガイド１８とストリッパ３７に前記剛球４０の一部が進入自在で径方向に凹む凹部４１，４２を設けたので、ストリッパ３７の着脱操作を回転操作により簡単に行うことができ、ストリッパ着脱機構の構成部品の組付けも容易に行うことができる。また、剛球４０は一般市販品であり、入手も簡単で、コストも下げることができる。

また、ストリッパキャップリング３６の径方向孔３９は周方向に離れて複数設けられ、パンチガイド１８の凹部４１が径方向孔３９に対応して周方向に複数設けられているので、ストリッパ３７を円周方向の複数箇所で確実に支持できる。

ストリッパキャップリング３６の径方向孔３９のストリッパ３７側の開口は、剛球４０が抜けないように、この剛球４０の直径よりも小さくされているので、ストリッパキャップリング３６からストリッパ３７を取り外しても、径方向孔３９から剛球４０が脱落することがなく、次にストリッパ３７を取付ける作業を容易に行うことができる。

また、剛球４０を使用しており、方向性のある剛体ではないので、次の各利点が得られる。
・組立時に剛球４０の向きを気にすることなく、径方向孔３９に入れることができる。
・ストリッパ３７を取り外し、または取付けるために、ストリッパキャップリング３６を回転させる際に剛球４０が自転可能であるため、ストリッパキャップリング３６の回転が円滑に行える。
・ストリッパキャップリング３６を回転させて、剛球４０をパンチガイド１８の凹部４１に対向させ、ストリッパ３７をパンチガイド１８から抜いて取り出す際に、ストリッパ３７の凹部４２が剛球４０の球面の係合箇所を押して、剛球４０を径方向に逃がすことができる。

この発明の一実施形態にかかるパンチツールのストリッパ着脱機構を備えたパンチプレスの概略構成を示す平面図である。同パンチプレスの概略構成を示す側面図である。同パンチプレスにおけるパンチツールおよびダイツールの断面図である。（Ａ）は同パンチツールにおけるパンチガイドの下部を拡大して示す縦断面図であり、（Ｂ）は同図（Ａ）の部分拡大図である。図４のＶ−Ｖ矢視断面図である。従来例の分解斜視図である。

符号の説明

４…パンチツール
１７…パンチ
１８…パンチガイド
１９…内孔
３６…ストリッパキャップリング
３７…ストリッパ
３８…内周孔
３９…径方向孔
４０…剛球
４１…パンチガイドの凹部
４２…ストリッパの凹部

Claims

パンチを摺動自在な内孔を有し、ストリッパを下端に着脱可能としたパンチガイドを備えたパンチツールであって、パンチガイドの下端部の内周に回動自在に嵌められ、ストリッパを保持するための内周孔を有するストリッパキャップリングを設け、このストリッパキャップリングの周壁に径方向孔を設け、この径方向孔に前記周壁の厚み寸法よりも直径の大きな剛球を挿入し、前記ストリッパと前記パンチガイドには前記剛球の一部が進入自在で径方向に凹む凹部を設け、前記パンチガイドの凹部は周方向に部分的に形成されたものとしたパンチツールのストリッパ着脱機構。
前記ストリッパキャップリングの前記径方向孔は円周方向に離れて複数設けられ、前記パンチガイドの凹部を前記各径方向孔に対応して周方向に複数設けた請求項１記載のパンチツールのストリッパ着脱機構。
前記ストリッパキャップリングの径方向孔のストリッパ側の開口は、前記剛球が抜けないように、この剛球の直径よりも小さくした請求項１または請求項２記載のパンチツールのストリッパ着脱機構。