JP2013035013A - 位置決め部材 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で形状が小さくて汎用性に優れた安価な位置決め部材を提供する。
【解決手段】位置決め部材１０は、押圧筒部材１１と、押圧筒部材１１の内周面に挿嵌される筒状の弾性筒部材１３と、押圧筒部材１１の一端に同軸状に重ね合わされる筒状の固定部材１８と、固定部材１８の軸孔１８ａ及び弾性筒部材１３の複数の膨出凹部１６の内側に密着状態で挿通され、ねじ部２４によりダイプレートＰに螺着されるボルト部材２１とにより構成されている。弾性筒部材１３は、薄肉の金属板の曲げ加工により形成され、軸心からの径方向長さが最大である頂点部分が膨出凸部１４であり、また三辺のそれぞれが中間に軸心からの径方向長さが最小ある軸心側に向けて膨出した頂点部分が膨出凹部１６になっている。弾性筒部材１３は、押圧筒部材１１からの径方向の押圧力を受けて弾性変形可能になっている。
【選択図】図３

Description

本発明は、プレス加工等に用いられて、ワーク等の取扱品を基準位置に押し付けながら位置決めを行うために用いる位置決め部材に関する。

金型を用いてプレス装置によりワークにプレス加工を施す場合に、正確な位置にプレスを行うためにワークを金型の規定位置に立設された複数のピンで囲んで移動しないように固定する必要があるが、通常ワークの大きさには微妙にばらつきがあるため、予め金型に位置決め固定されたピンを用いるのみでは適正にワークを固定することができない。即ち、ワークが大きすぎるとピンで囲むことができなく、またワークが小さすぎると、ワークとピンの間に隙間が生じてワークにがたつきが生じるようになる。そのため、従来は、例えば非特許文献１に示すようなガイド部材が用いられている。このガイド部材１は、図１３，図１４に示すように、ボルト３により金型のダイプレートＰに固定される基部２を有し、基部２から延びた棒状部４にコイルばね５が同軸状に巻き付けられており、基部２には押圧部６が長手方向に沿って摺動可能に取り付けられている。押圧部６は、コイルばね５に付勢されて規定位置に保たれると共に、コイルばね５を押して基部２の長手方向に沿って摺動できるようになっている。

このガイド部材１によれば、図１４に示すように、ダイプレートＰの規定位置に立設された４本のノックピン８と、これに対向して立設された４つのガイド部材１の間に長方形のワークＷが載置されると、ワークＷは２辺でノックピン８に当接し、他の２辺がガイド部材１を押しながら接触する。これによりガイド部材１の押圧部６が押されてコイルばね５の付勢力に対抗して基部２に沿って摺動すると共にコイルばね５からの弾性反力を受ける。そのため、ワークＷはガイド部材１によってノックピン８に押し付けられることにより、ダイプレート上に７上に動かないように適正に位置決め固定される。しかし、ガイド部材１は、ノックピンと比べて構造が複雑なため高価であるという問題がある。また、ガイド部材１は横方向の長さが長いため、狭い金型内に取り付けるには制約があり、使い勝手が悪いという問題もある。

「ＭｉＳｕＭｉ プレス金型用標準部品 ２００９．６→２０１０．５」、株式会社ミスミ 発行、２００９年６月

本発明は、上記問題を解決しようとするもので、簡易な構成で形状が小さくて汎用性に優れた安価な位置決め部材を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の構成上の特徴は、台上に載置される取扱品に横方向の押圧力を加えて基準位置に位置決め固定させる位置決め部材であって、筒状の押圧筒部材と、押圧筒部材の内周面に同軸状に挿嵌され、径方向の押圧力を受けて弾性変形可能な筒状の弾性筒部材と、押圧筒部材の一端面に同軸状に重ね合わされる筒状の固定部材と、固定部材の軸孔及び弾性筒部材の内側に密着状態で挿通され、一端側のねじ部により台の取付孔に螺着され、他端側の頭部により押圧筒部材及び固定部材を挟んで軸方向の移動を抑えるボルト部材と、を設けたことにある。なお、取扱品としては、板材、筒状品、棒、積層品等、プレス加工、切断加工等の処理が施される物で、正確な位置合わせが求められる物である。

上記のように構成した本発明においては、位置決め部材がボルト部材により台上に取り付けられた状態で、取扱品が台上に載置されて位置決め部材に当接することにより、取扱品によって押圧筒部材が径方向に押圧力を受ける。これに応じて、弾性筒部材が弾性変形することにより押圧筒部材が径方向にわずかに移動できると共に、弾性筒部材の弾性反力により押圧筒部材が元に戻る押圧力を受ける。このような押圧筒部材の受ける押圧力のバランスにより、取扱品が基準位置に合わせて動かないように確実に押し付けられる。また、位置決め部材は、押圧筒部材と弾性筒部材と固定部材とボルト部材とにより簡易かつ安価に構成されている。

その結果、本発明においては、簡易な構造の安価な位置決め部材により取扱品を基準位置に簡単かつ確実に位置決めすることができる。また、位置決め部材は、全体として柱状で形状が小さく占有空間を非常に小さくできるため、台上の限られた狭い範囲内でも使用可能であり、また軸心を中心として回転対称形状であるため取り付けの方向性が無く位置決めが不要であるため、台上への取り付けが簡単である。その結果、本発明においては、位置決め部材の使い勝手がよく汎用性に優れたものとなっている。

本発明において、弾性筒部材の軸方向長さが押圧筒部材の軸方向長さよりわずかに短く、固定部材の押圧筒部材との接触面側で押圧筒部材内に同軸状にわずかに突出すると共に押圧筒部材の内周面から離間した板状凸部を設けることが好ましい。これにより、プレス加工等で生じる大きな衝撃等によって取扱品に横方向の力が加えられ、押圧筒部材が径方向へ大きく移動しようとしても、押圧筒部材の内周面が固定部材の板状凸部に当接することにより移動が制限されるため、取扱品の位置が過剰にずれるという不都合はない。

本発明において、弾性筒部材が、薄肉の金属板製で、周方向の等間隔な３か所以上で軸方向全長にわたって径方向外方に膨出した複数の膨出凸部になっていると共に、膨出凸部の間にて径方向内方に膨出した複数の膨出凹部になっていることが好ましい。これにより、弾性筒部材が、複数の膨出凸部によって押圧筒部材の内周面に密着状態で固定され、複数の膨出凹部によってボルト部材の基部に密着状態で固定される。弾性筒部材が、このような凹凸のある薄肉の金属板製の筒状になっていることにより、押圧筒部材を介して取扱品から径方向の押圧力を受けたとき、これに応じてスムーズに弾性変形でき、取扱品を基準位置に簡単かつ確実に位置決めすることができる。

本発明において、弾性筒部材を、弾性変形可能な素材で形成されたものとすることができる。弾性変形可能な素材としては、ゴム弾性体、熱可塑性エラストマー等である。これにより、弾性筒部材が、筒状の外周面によって押圧筒部材の内周面に密着状態で固定され、筒状の内周面によってボルト部材の基部に密着状態で固定される。弾性筒部材が、弾性変形可能な素材により形成されているため、押圧筒部材を介して取扱品から径方向の押圧力を受けたとき、これに応じてスムーズに弾性変形でき、取扱品を基準位置に簡単かつ確実に位置決めすることができる。

本発明においては、取扱品によって押圧筒部材が径方向に押圧力を受けると、弾性筒部材が弾性変形することに応じて押圧筒部材が径方向にわずかに移動できると共に、弾性筒部材の弾性反力により押圧筒部材が元に戻る押圧力を受けるため、押圧筒部材の受ける押圧力のバランスにより、取扱品が基準位置に動かないように確実に押し付けられる。その結果、本発明においては、簡易な構造の安価な位置決め部材により取扱品を基準位置に簡単かつ確実に位置決めすることができる。また、本発明においては、位置決め部材は、全体として柱状で形状が小さく占有空間を非常に小さくできるため、台上の限られた狭い範囲内でも使用可能であり、また取り付けの方向性がないため、使い勝手がよく汎用性に優れている。また、本発明においては、固定部材に押圧筒部材内に同軸状にわずかに突出すると共に押圧筒部材の内周面から離間した板状凸部を設けることにより、取扱品からの大きな押圧力によって押圧筒部材が径方向へ大きく移動しようとしても、押圧筒部材の内周面が固定部材の板状凸部に当接することにより移動が制限されるため、取扱品の位置が過剰にずれるという不都合はない。

本発明の実施例１であるプレス加工用の位置決め部材の概略構成を示す正面図である。 同位置決め部材を示す平面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線方向の断面図である。 図１のＩＶ−ＩＶ線方向の断面図である。 同位置決め部材の押圧筒部材を示す一部破断面図である。 同位置決め部材の弾性筒部材を示す平面図及び正面図である。 同位置決め部材の固定部材を示す一部破断面図である。 同位置決め部材の使用状態を説明する平面図である。 同位置決め部材の使用状態を概略的に示す軸線位置での断面図である。 変形例である弾性筒部材の使用状態を概略的に示す一部破断平面図である。 実施例２である位置決め部材を概略的に示す軸線位置での断面図である。 実施例３である位置決め部材を概略的に示す軸線位置での断面図である。 従来例であるプレス加工用のガイド部材（位置決め部材）を概略的に示す平面図及び一部破断面図である。 同ガイド部材の使用状態を説明する平面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１，図２は、実施例１であるプレス装置の金型に用いるプレス加工用の位置決め部材を正面図及び平面図により示し、図３及び図４は位置決め部材を図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線方向及びＩＶ−ＩＶ線方向の断面図により示したものである。なお、位置決め部材１０の上下については、図１における上下に合わせるものとする。

位置決め部材１０は、押圧筒部材１１と、押圧筒部材１１の内周面１１ａに挿嵌される筒状の弾性筒部材１３と、押圧筒部材１１の一端に同軸状に重ね合わされる筒状の固定部材１８と、固定部材１８の軸孔１８ａ及び弾性筒部材１３の複数の膨出凹部１６の内側に密着状態で挿通され、ねじ部２４により台である金型のダイプレートＰの取付孔Ｐ１に螺着されるボルト部材２１とにより構成されている。押圧筒部材１１は、図５に示すように、厚肉の金属パイプにより形成された円筒形の剛性部材であり、軸方向一端側（図示上端）が凸円弧状に切欠かれている。

弾性筒部材１３は、図６に示すように、薄肉の金属板の曲げ加工により形成された軸直角断面が略正三角形状になっており、軸方向長さが正三角形状の各１辺とほぼ同一長さの三角筒形状であり、径方向の押圧力を受けて弾性変形可能になっている。弾性筒部材１３は、軸心からの径方向長さが最大である三箇所の頂点部分が凸曲線状に膨出している膨出凸部１４であり、また三辺のそれぞれ中間の２か所で外方に山状に膨出する中間凸部１５になっていると共に、その間に軸心からの径方向長さが最小である軸心側に向けて膨出した凹曲線状になった膨出凹部１６になっている。弾性筒部材１３は、膨出凸部１４の軸心からの径方向長さが上記押圧筒部材１１の内周面１１ａの半径と略同一であり、膨出凹部１６の軸心からの径方向長さが上記ボルト部材２１の後述する基部２２の半径と略同一であり、また軸方向長さが押圧筒部材１１よりわずかに短くなっている。

固定部材１８は、図７に示すように、金属製の厚肉円筒形の剛性部材であり、軸方向一端側（図示上端）が凸円弧状に切欠かれている。固定部材１８は、外径が押圧筒部材１１の外径より小さくまた内径よりわずかに大きく、軸孔１８ａの径がボルト部材２１の基部２２の外径と略同一であり、軸方向長さが押圧筒部材１１の軸方向長さの略半分になっている。固定部材１８は、軸方向他端（図示下端）が同軸状に突出した円形薄板状の板状凸部１９になっている。板状凸部１９の外径は押圧筒部材１１の内径より所定寸法小さく、また板状凸部１９の突出寸法は、弾性筒部材１３と押圧筒部材１１の軸方向長さの差よりわずかに短くなっている。

ボルト部材２１は、図３に示すように、基部２２の一端に頭部２３を、他端に基部２２より小径のねじ部２４をそれぞれ設けている。基部２２は、固定部材１８の軸孔１８ａの径と略同一であり、また弾性筒部材１３の膨出凸部１４の径方向長さの２倍と略同一である。基部２２の軸方向長さは、押圧筒部材１１と固定部材１８の板状凸部１９を除いた部分を合わせた長さと略同一になっており、ねじ部２４との間が段部２５になっている。頭部２３には、六角レンチを挿嵌する取付孔２３ａが設けられている。

つぎに、位置決め部材１０の使用方法について説明する。
押圧筒部材１１の内部に弾性筒部材１３が３か所の膨出凸部１４にて密着した状態で挿嵌され、押圧筒部材１１の一端に固定部材１８が板状凸部１９を内部に挿入した状態で重ね合わされる。図３に示すように、この状態でボルト部材２１が、固定部材１８の軸孔１８ａと、弾性筒部材１３の膨出凹部１６に挿通され、基部２２が固定部材１８の軸孔１８ａと弾性筒部材１３の膨出凹部１６に密着状態となり、先端のねじ部２４によりダイプレートＰの取付孔Ｐ１に螺着固定される。ここで、ボルト部材２１の段部２５が取付孔Ｐ１の周囲に当接することにより位置決めされ、弾性筒部材１１と固定部材１８が頭部２３とダイプレートＰに挟まれて、軸方向の移動が抑えられるようになっている。図８に示すように、位置決め部材１０の取付状態で、押圧筒部材１１とダイプレートＰに固定されている基準位置を示すノックピン８との間の距離は、ワークＷの通常寸法よりわずかに短くなっている。

上記のように構成した実施例１においては、位置決め部材１０がボルト部材２１により金型のダイプレートＰ上に取り付けられた状態で、ダイプレートＰ上にワークＷが載置されることにより、ワークＷは、ノックピン８と位置決め部材１０の間に嵌め込まれ、小径の固定部材１８に当接することなくそれより大径の押圧筒部材１１に当接しつつ押し込まれる。押圧筒部材１１がワークＷによって径方向に押圧力を受けることにより、図９に示すように、弾性筒部材１３が弾性変形し、これに応じて押圧筒部材１１が径方向にわずかに移動でき、一方、弾性筒部材１３の弾性反力により押圧筒部材１１が元に戻る押圧力を受ける。このような押圧筒部材１１の受ける押圧力のバランスにより、ワークＷが基準位置であるノックピン８に動かないように確実に押し付けられる。

その結果、実施例１においては、簡易な構造の位置決め部材１０によりワークＷを基準位置に簡単かつ確実に位置決めすることができる。また、位置決め部材１０は、簡易な構造で安価な押圧筒部材１１、弾性筒部材１３、固定部材１８及びボルト部材２１により構成されているため、安価に提供される。さらに、位置決め部材１０は、全体として円柱状でダイプレートＰ上に立設されるため、形状が小さく占有空間を非常に小さくできるため、狭い金型上でも使用可能であり、また軸心を中心として回転対称形状であるため取り付けの方向性が無く位置決めが不要であるため、ダイプレートＰ上への取り付けが簡単である。その結果、実施例１においては、位置決め部材１０の使い勝手がよく汎用性に優れたものとなっている。

また、実施例１においては、固定部材１８の下端側に板状凸部１９を設けていることにより、押圧筒部材１１の径方向への移動がその内周面１１ａと板状凸部１９外周面との間の距離内に制限される。例えば、プレス加工等で生じる大きな衝撃等によってワークＷに横方向の力が加えられたり、弾性筒部材１３が損傷を受けて弾性力が損なわれたようなとき、押圧筒部材１１が径方向へ大きく移動しようとしても、押圧筒部材１１の内周面１１ａが固定部材１８の板状凸部１９に当接することにより移動が制限される。そのため、ワークＷの位置が過剰にずれて金型等が損傷を受けるという不具合もない。

つぎに、実施例１の弾性筒部材１３の変形例について説明する。変形例においては、弾性筒部材３１は、図１０に示すように、薄肉の金属板の曲げ加工により形成された軸直角断面が略正方形状になっており、その四隅が軸心からの径方向寸法が最大である４か所の膨出凸部３２になっており、４辺の中央に相当する部分が軸心からの寸法が最小である４か所の膨出凹部３３になっている。この弾性筒部材３１も、膨出凸部３２によって押圧筒部材１１の内周面１１ａに密着し、膨出凹部３３によってボルト部材２１の基部２２に密着するものであり、これにより、上記弾性筒部材１３と同様の効果が得られる。さらに、図示しないが、膨出凸部と膨出凹部を周方向の５か所以上に設けることも可能である。

また、弾性筒部材の他の変形例として、金属薄板をボルト部材２１の基部２２軸心を中心に径方向に所定の隙間を隔てて周方向に螺旋状に巻き付けて筒状に形成したものがあり、それによっても径方向の弾性変形が可能であり、上記弾性筒部材１３と同様の効果が得られる。また、その他の弾性筒部材として、弾性を有する線材を巻いて筒状に形成した部材、金網状の材料を筒状に形成した部材、同軸状に配置した内外筒間を弾性を有するコイルばね等で連結すると共に周方向に間隔を隔てて配置した部材等、径方向の弾性変形が可能な種々な構造の部材を用いることが可能である。

つぎに、実施例２について図１１により説明する。
実施例２においては、位置決め部材１０Ａの弾性筒部材３５を、実施例１の金属製に代えて、材質としてゴム弾性体、熱可塑性エラストマーのような弾性変形可能な素材を用い、図１１に示すように、円筒形状として、外径を上記押圧筒部材１１の内周面の径と同一とし、中心孔３５ａの内径を上記ボルト部材２１の基部２２の外径と同一とし、さらに軸方向長さを上記弾性筒部材１３と同一長さとしたものである。その他の構成については、上記位置決め部材１０と同様である。実施例２の位置決め部材１０Ａを用いることによっても、上記弾性筒部材１３と同様の効果が得られる。なお、弾性筒部材の形状としては、円筒形に限らず、実施例１のような凹凸のある筒状であってもよい。

つぎに、実施例３について図１２により説明する。
実施例３においては、位置決め部材１０Ｂの固定部材３７を、実施例１の固定部材１８において板状凸部１９をなくして平坦面としたものである。また、弾性筒部材３８について軸方向長さを押圧筒部材１１の軸方向長さとほぼ同じにしたものである。その他の構成については、上記位置決め部材１０と同様である。上記固定部材３７を用いることによっても、弾性筒部材１３の弾性変形によって押圧筒部材１１が径方向に移動することによるワークＷの基準位置への位置決めを行うことができる。また、固定部材３７の価格を固定部材１８に比べて安価にできる。ただし、固定部材３７は板状凸部を有していないので、押圧筒部材１１の径方向への過度の移動を抑えることはできない。そのため、この固定部材３７を用いた位置決め部材１０Ｂについては、ワークの移動が小さいような用途での使用が好ましく、ワークの移動が大きいような用途での使用は注意を要する。

なお、上記各実施例に示した位置決め部材は、プレス装置の金型におけるワーク等の位置決めに使用されているが、その他の加工装置や処理装置において取扱品の位置決め用として使用することが可能である。その他、上記各実施例,変形例に示した位置決め部材については一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変更して実施することができる。

１０，１０Ａ…位置決め部材、１１…押圧筒部材、１３…弾性筒部材、１４…膨出凸部、１６…膨出凹部、１８…固定部材、１９…板状凸部、２１…ボルト部材、２２…基部、２３…頭部、２４…ねじ部、３１…弾性筒部材、３２…膨出凸部、３３…膨出凹部、３５…弾性筒部材、３７…固定部材、３８…弾性筒部材。

Claims (4)

1. 台上に載置される取扱品に横方向の押圧力を加えて基準位置に位置決め固定させる位置決め部材であって、
   筒状の押圧筒部材と、
   該押圧筒部材の内周面に同軸状に挿嵌され、径方向の押圧力を受けて弾性変形可能な筒状の弾性筒部材と、
   前記押圧筒部材の一端面に同軸状に重ね合わされる筒状の固定部材と、
   該固定部材の軸孔及び前記弾性筒部材の内側に密着状態で挿通され、一端側のねじ部により前記台の取付孔に螺着され、他端側の頭部により前記押圧筒部材及び固定部材を挟んで軸方向の移動を抑えるボルト部材と、
   を設けたことを特徴とする位置決め部材。
2. 前記弾性筒部材の軸方向長さが前記押圧筒部材の軸方向長さよりわずかに短く、前記固定部材の該押圧筒部材との接触面側で該押圧筒部材内に同軸状にわずかに突出すると共に該押圧筒部材の内周面から離間した板状凸部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の位置決め部材。
3. 前記弾性筒部材が、薄肉の金属板製で周方向の等間隔な３か所以上で軸方向全長にわたって径方向外方に膨出した複数の膨出凸部になっていると共に、該膨出凸部の間にて径方向内方に膨出した複数の膨出凹部になっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の位置決め部材。
4. 前記弾性筒部材が、弾性変形可能な素材で形成されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の位置決め部材。

Images