JP2013163217A - ワーク強打加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】文字等を克明に刻印しやすいワーク強打加工装置（刻印装置）を提供すること。
【解決手段】刻印装置１０は、ワーク載置台を有する本体１１と、本体に移動自在に支持されて、作動力により移動させられる昇降筒２０と、昇降筒に案内されて移動自在に支持されるハンマ部材４０と、刻印を保持して、ハンマ部材に対して離間した位置と当接した位置とに移動可能な刻印ホルダ３０と、ハンマ部材と昇降筒との間で、ハンマ部材を刻印ホルダに当接する位置に向かって付勢するハンマ部材ばね４４と、ハンマ部材と刻印ホルダとを、離間させた位置で係合し、かつ該係合した状態で昇降筒の移動によりハンマ部材ばねを蓄圧させた状態で係合を解除するように切り換えるトリガ５０と、を備え、ハンマ部材とトリガとの係合を解除して、ハンマ部材ばねの蓄圧を解放し、ハンマ部材で刻印ホルダを一撃して、ワークに文字等を刻設する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワークを強打して加工するワーク強打加工装置に関する。

従来、ワークに文字や記号等（以下、単に「文字等」という。）を刻設する刻印装置が特許文献１に開示されている。また、ウエイトの落下を利用してワークを加締める加締め装置が特許文献２に開示されている。

特表２００７−５２３８０１号公報 特開２０１０−８２６７５号公報

しかし、従来の刻印装置は、刻印とワークとを回転させながら、ワークに文字等を刻設するようになっている。このため、従来の刻印装置は、一定の押圧力を保持しながら刻設する必要があり、文字等をワークに克明に刻印することが困難であった。

また、従来の加締め装置は、重いウエイトを持ち上げなければならず、操作性が悪かった。

本発明は、文字等を克明に刻印しやすい刻印装置や、操作性を良くして加締め装置等として使用できる、ワーク強打加工装置を提供することにある。

本発明のワーク強打加工装置は、ワークを載置するワーク載置台を有する本体と、前記本体に移動自在に支持されて、作動力により移動させられる作動部材と、前記作動部材に案内されて移動自在に支持される強打部材と、工具を保持して、前記強打部材に対して離間した位置と当接した位置とに移動可能な工具保持部材と、前記強打部材と前記作動部材との間で、前記強打部材を前記工具保持部材に前記当接する位置に向かって付勢する弾発体と、前記強打部材と前記工具保持部材とを、前記離間させた位置で係合し、かつ該係合した状態で前記作動部材の移動により前記弾発体を蓄圧させた状態で前記係合を解除するように切り換える係脱部材と、を備えた、ことを特徴としている。

本発明のワーク強打加工装置は、弾発体を蓄圧させた状態を解放したときの力で、強打部材を工具保持部材に強打させるようになっている。このため、本発明のワーク強打加工装置は、強打部材の一撃のもとに、工具でワークを強打できるので、例えば、工具を刻印とした場合、ワークに文字を克明に刻設することができ、工具を加締め工具とした場合、操作性良く、ワークを加締めることができる。

本発明の実施形態のワーク強打加工装置としての刻印装置の正面断面図。 図１の左側面断面図であり、一部省略した図。 図１の部分拡大図。 刻印がワークに当接したときの図。 刻印がワークに当接した後、さらに、操作レバーを押し下げて、昇降筒の円錐部（斜面）がトリガの斜面に当接した状態の刻印装置の正面断面図。 図５よりもさらに、操作レバーを押し下げて、ハンマ部材を刻印ホルダの頭部に強打させたときの刻印装置の図。 図６の部分拡大図。 ハンマ部材、トリガ、湾曲ばねの斜視図。（Ａ）は湾曲ばねの斜視図である。（Ｂ）はハンマ部材の斜視図である。（Ｃ）はトリガの斜視図である。（Ｄ）は（Ｃ）のトリガを１８０度回転させたトリガの斜視図である。

本発明の実施形態のワーク強打加工装置としての刻印装置を図に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態のワーク強打加工装置としての刻印装置の正面断面図である。図２は、図１の左側面断面図であり、一部省略した図である。図３は、図１の部分拡大図である。

刻印装置１０の構成を説明する。

刻印装置１０は、刻印Ｇによって、ワークＷに文字やマーク等（以下、「文字等」という。）を刻設できるようになっている。

刻印装置１０は、長方形の枠形状した本体１１を有している。本体１１の底部の内側には、ワークＷが載置されるワーク載置台１２が設けられている。本体１１の上部には、長方形の枠形状をした昇降枠１３が昇降自在に設けられている。昇降枠１３は、上昇ばね１４によって上昇方向に常時付勢されている。上昇ばね１４は、昇降枠１３に遊嵌して、本体１１の上部と昇降枠１３との間に設けられている。

本体１１の上部には、操作レバー軸１５によって上下方向に回転自在に操作レバー１６が設けられている。図２に示すように、操作レバー１６の下部は、Ｌ字状に形成されている。Ｌ字状の角の部分には、操作レバー軸１５が貫通している。操作レバー１６のＬ字状の先端部分には、下向きにプレスピン１７が突設されている。

昇降枠１３の下部には、円筒状の昇降筒２０が一体的に設けられている。作動部材としての昇降筒２０は、昇降枠１３を介して本体１１に昇降自在（移動自在）に支持されている。昇降筒２０は、後述する操作レバー１６をユーザが押し下げたときの作動力により下降（移動）するようになっている。

昇降筒２０は、下端部と上端部をキャップ２１，２２によって閉じられている。キャップ２１，２２は、昇降筒２０にねじ２３，２４によって取り付けられている。昇降筒２０の上端部には、プレスピン１７の先端が接触するライナ１８が設けられている。また、昇降筒２０の内周には、下部から上部に向けて、径の大きい順に、大径部２０ａ、中径部２０ｂ、円錐部２０ｃ及び小径部２０ｄが形成されている。

昇降筒２０の下部のキャップ２１には、刻印Ｇを交換自在に保持する軸状の刻印ホルダ３０が昇降筒２０と同心の位置を貫通している。刻印ホルダ３０は、下端部から上端部に向けて、太軸部３０ａ、中軸部３０ｂ、細軸部３０ｃが形成されている。太軸部３０ａは、刻印Ｇを交換自在に保持する部分である。

太軸部３０ａは、下部のキャップ２１を介して昇降筒２０に対して刻印ホルダ３０を昇降自在に保持する部分である。刻印ホルダ３０の太軸部３０ａと中軸部３０ｂとの境には、下部のキャップ２１から刻印ホルダ３０が抜け落ちないように抜け止めフランジ３１が設けられている。

昇降筒２０の大径部２０ａには、受け止め円板３２が昇降自在に装着されている。抜け止めフランジ３１と受け止め円板３２との間には、刻印ホルダ３０の中軸部３０ｂに遊嵌された、押し上げばね３３が介在している。

昇降筒２０の中径部２０ｂには、ワッシャ円板３４が昇降自在に装着されている。受け止め円板３２とワッシャ円板３４は、刻印ホルダ３０の中軸部３０ｂが貫通している。

強打部材としてのハンマ部材４０は、昇降筒２０の小径部２０ｄを案内にして昇降自在（移動自在）に昇降筒２０に支持されている。ハンマ部材４０には、刻印ホルダ３０の中軸部３０ｂと細軸部３０ｃとが進入している。細軸部３０ｃは、ハンマ部材４０に支持されたトリガ５０を貫通している。ハンマ部材４０がトリガ５０を支持している外周には、Ｃ字状の湾曲ばね５１が装着されている。

図８は、湾曲ばね５１、トリガ５０、ハンマ部材４０の斜視図である。（Ａ）は湾曲ばね５１の斜視図である。（Ｂ）はハンマ部材４０の斜視図である。（Ｃ）はトリガ５０の斜視図である。（Ｄ）は（Ｃ）のトリガ５０を１８０度回転させたトリガ５０の斜視図である。

ハンマ部材４０は、軸状の部材である。ハンマ部材４０の軸心には、有底孔４１が形成されている。有底孔４１の内経は、刻印ホルダ３０の中軸部３０ｂの直径よりやや大径である。ハンマ部材４０には、くびれ部４２が形成されている。くびれ部４２には、有底孔４１と直交するトリガ保持孔４３が貫通形成されている。トリガ保持孔４３は、トリガ５０を保持する孔である。くびれ部４２には、Ｃ字状の湾曲ばね５１が装着されるようになっている。トリガ５０には、刻印ホルダ３０の中軸部３０ｂが貫通する貫通孔５２が形成されている。また、トリガ５０には、貫通孔５２と同じ向きに斜面５０ａが形成されている。

ハンマ部材４０は、くびれ部４２にＣ字状の湾曲ばね５１が装着され、トリガ保持孔４３にトリガ５０が挿入されて、昇降筒２０の小径部２０ｄに装着されている。この場合、トリガ５０は、斜面５０ａがハンマ部材４０の有底孔４１の底４１ａの側に向いて、かつ付勢部材としての湾曲ばね５１に押されてハンマ部材４０から脇に突出している。また、トリガ５０の斜面５０ａがハンマ部材４０から突出している場合、トリガ５０の貫通孔５２は、ハンマ部材４０の有底孔４１に対して軸心がずれた位置にある（図３）。

湾曲ばね５１のＣ字状の開口部５１ａの間隔Ｆ（図８）は、トリガ５０の幅Ｅよりも多少広く形成されている。このため、湾曲ばね５１は、開口部５１ａでトリガ５０を受け入れて、トリガ５０によって、回転止めされている。

昇降筒２０の上部のキャップ２２とハンマ部材４０との間には、ハンマ部材ばね４４が設けられている。弾発体としてのハンマ部材ばね４４は、ハンマ部材４０と昇降筒２０との間で、ハンマ部材４０を刻印ホルダ３０に当接する位置に向かって付勢する役目をしている。

刻印装置１０の動作を説明する。

図４は、刻印がワークに当接したときの図である。図５は、刻印がワークに当接した後、さらに、操作レバーを押し下げて、昇降筒の円錐部（斜面）がトリガの斜面に当接した状態の刻印装置の正面断面図である。図６は、図５よりもさらに、操作レバーを押し下げて、ハンマ部材を刻印ホルダの頭部に強打させたときの刻印装置の図である。図７は、図６の部分拡大図である。

図１、図２において、ワーク載置台１２には、刻印Ｇによって、文字等が刻設されるワークＷが載置されている。刻印ホルダ３０の下部に刻印Ｇが保持されている。昇降枠１３と昇降筒２０は、上昇ばね１４によって上方に押し上げられて、ライナ１８がプレスピン１７に当接して上昇位置が規制されている。刻印ＧはワークＷから離れている。操作レバー１６は、図２の実線で示すように、垂直状態に起き上っている。

押し上げばね３３は、抜け止めフランジ３１と受け止め円板３２とを離間する方向に付勢している。受け止め円板３２（図３）は、押し上げばね３３に押し上げられて、大径部２０ａと中径部２０ｂとの境の段部２０ｅに押し付けられ、上方への移動を規制されている。このため、抜け止めフランジ３１は、押し上げばね３３によって、昇降筒２０の下部のキャップ２１に押圧され、刻印ホルダ３０は、昇降筒２０に位置決めされている。

トリガ５０の貫通孔５２には、刻印ホルダ３０の細軸部３０ｃが進入している。トリガ５０の斜面５０ａが形成された端部５０ｂは、Ｃ字状の付勢部材としての湾曲ばね５１によって昇降筒２０の中径部２０ｂに押し付けられている。このため、トリガ５０は、刻印ホルダ３０の中軸部３０ｂと細軸部３０ｃとの境の段部３０ｄに係合状態を維持されている。また、斜面５０ａは、昇降筒２０の円錐部２０ｃに対して離間対向している。

ハンマ部材ばね４４は、ハンマ部材４０をワーク側に押圧している。ハンマ部材４０は、トリガ５０が挿入されており、トリガ５０が刻印ホルダ３０の中軸部３０ｂと細軸部３０ｃとの境の段部３０ｄに係合しているため、ワーク側への移動を規制されている。この結果、ハンマ部材４０は、トリガ５０を介して、中軸部３０ｂと細軸部３０ｃとの境の段部３０ｄに受け止められている。

以上の状態で、図２に示すように、ユーザが、操作レバー１６を実線の位置から破線の位置の方へ倒し始める。すると、操作レバー１６は、操作レバー軸１５を中心に回転しながら、プレスピン１７でライナ１８を押圧し、昇降筒２０を下降させる。昇降筒２０は、下降して刻印ＧをワークＷに当接させる（図４）。

ユーザは、さらに、操作レバー１６を倒し続ける。昇降筒２０は、下降を継続させられる。しかし、刻印ＧがワークＷに当接して押し付けられているため、刻印ホルダ３０は、下降できない。このため、刻印ホルダ３０と一体の抜け止めフランジ３１、刻印ホルダ３０の段部３０ｄに係合しているトリガ５０、トリガ５０が挿入されているハンマ部材４０、及びハンマ部材４０に装着されているＣ字状の湾曲ばね５１も下降しない。係脱部材としてのトリガ５０が、刻印ホルダ３０の中軸部３０ｂと細軸部３０ｃとの境の段部３０ｄに係合しているときは、刻印ホルダ３０の頭部３０ｅと、ハンマ部材４０の有底孔４１の底４１ａとが離間している。

なお、工具保持部材としての刻印ホルダ３０は、刻印Ｇを保持して、強打部材としてのハンマ部材４０に対して離間した位置と当接した位置とに移動可能になっている。

昇降筒２０は、操作レバー１６によって、下降を継続している。このため、昇降筒２０の上部のキャップ２２と下降停止されているハンマ部材４０との間隔が狭くなり、ハンマ部材ばね４４が圧縮され、ハンマ部材ばね４４に弾力が蓄積（蓄圧）されていく。そして、昇降筒２０の円錐部２０ｃが、下降停止されているトリガ５０の斜面５０ａに接近していく。また、受け止め円板３２が、昇降筒２０の大径部２０ａと中径部２０ｂとの境の段部２０ｅに押されて、昇降筒２０と一体に下降し、下降止めされている抜け止めフランジ３１に接近して、押し上げばね３３を圧縮していく。

ユーザは、なおも、操作レバー１６を倒し続ける。昇降筒２０は、なおも、下降を継続させられる。しかし、刻印ホルダ３０は、刻印ＧがワークＷに当接したままになっているため、下降しないでいる。トリガ５０も下降しないでいる。さらに、ハンマ部材４０も下降しないでいる。

このため、昇降筒２０の斜面としての円錐部２０ｃが、トリガ５０の斜面５０ａに接近し、斜面同士が当接する（図５）。昇降筒２０は、なおも、下降を継続する。すると、トリガ５０が、円錐部２０ｃと斜面５０ａとの傾斜の分力によって、ハンマ部材４０のトリガ保持孔４３に押し込まれて、刻印ホルダ３０の中軸部３０ｂと細軸部３０ｃとの境の段部３０ｄから外れる（係合を解除される）（図６、図７）。

トリガ５０が段部３０ｄから外れると、トリガ５０の貫通孔５２と刻印ホルダ３０の中軸部３０ｂとの軸心が一致する。すると、トリガ５０とハンマ部材４０とが、ハンマ部材ばね４４に蓄積されている弾力によって、トリガ５０の貫通孔５２が刻印ホルダ３０の中軸部３０ｂに進入し、ハンマ部材４０の有底孔４１の底４１ａが刻印ホルダ３０の頭部３０ｅを強打する。すなわち、昇降筒２０の下降を利用した斜面同士の当接により、トリガ５０が段部３０ｄから外れると、ハンマ部材ばね４４に蓄積されていた弾力が一気に解放され、その解放された弾力によって、ハンマ部材４０が刻印ホルダ３０を強打することになる。

このため、刻印装置１０は、ハンマ部材４０が一定のタイミングで刻印ホルダ３０の頭部３０ｅを強打し、その強打力が刻印ホルダ３０を介して刻印Ｇに伝わるので、一定の品質で、ワークＷに文字等を刻設することができる。また、ハンマ部材４０が刻印ホルダ３０を強打したとき、衝撃音が発生する。ユーザは、衝撃音によって、刻印によるワークへの文字等の刻設が行われたことを容易に判断することができて、操作レバーを必要以上に押し下げることなく、刻印作業を終了することができる。

刻印ＧによってワークＷに文字等を刻設した刻印装置は、ユーザが、操作レバー１６の押圧を停止して、操作レバー１６から手を離すと、図１に示す状態に戻る。すなわち、ユーザが操作レバー１６から手を離すと、今まで、本体１１と昇降枠１３との間に圧縮されていた上昇ばね１４の圧縮状態が解放される。すると、上昇ばね１４の弾力によって昇降枠１３と昇降筒２０とが一体に上昇させられる。昇降枠１３が上昇させられると、ライナ１８とプレスピン１７を介して操作レバー１６が、起立状態に復帰し、本体１１上のストッパ１９に受け止められて、元の、起立状態に維持される（図２）。

昇降筒２０が上昇すると、刻印ＧがワークＷから離れる。これによって、ハンマ部材ばね４４がハンマ部材４０を昇降筒２０内で押し下げる。その一方で、押し上げばね３３が抜け止めフランジ３１から、受け止め円板３２、ワッシャ円板３４、ハンマ部材４０及びライナ１８を遠ざける。このような、ハンマ部材ばね４４と押し上げばね３３との作用によって、ハンマ部材４０に挿入されているトリガ５０が、昇降筒２０の円錐部２０ｃより下方に位置し、湾曲ばね５１に押されて、昇降筒２０の中径部２０ｂに押し付けられる。この結果、トリガ５０は、刻印ホルダ３０の中軸部３０ｂと細軸部３０ｃとの境の段部３０ｄに係合して、図１の状態に戻る。

なお、昇降枠１３や昇降筒２０等は、ユーザが操作する操作レバー１６によって昇降するようになっているが、操作レバー１６の代わりにモータやプランジャで昇降させてもよい。

以上、説明したように、刻印装置１０は、ユーザが操作レバー１６を押し下げている間に、ハンマ部材ばね４４に弾力を蓄積する。そして、刻印装置１０は、操作レバー１６が所定量、押し下げられた時点で、トリガ５０を刻印ホルダ３０から外して、ハンマ部材ばね４４に蓄積された弾力を開放し、ハンマ部材ばね４４の蓄積力で、ハンマ部材４０を刻印ホルダ３０に強打させるようになっている。

このため、刻印装置１０は、ハンマ部材４０の一撃のもとに、ワークＷに文字等を刻設することができて、ワークＷに文字等を克明に刻設することができる。

以上の説明では、ワーク強打加工装置を刻印装置として使用した例を示した。しかし、刻印ホルダに刻印の代わりに、工具としての加締め工具や加締め治具を取付けると、ワーク強打加工装置を加締め装置として使用することができる。この場合には、従来の加締め装置と異なって、ウエイトを利用していないので、操作が容易である。したがって、ワーク強打加工装置は、刻印装置に限定されるものではない。

１０：刻印装置（ワーク強打加工装置）、１１：本体、１２：ワーク載置台、１６：操作レバー、２０：昇降筒（作動部材）、２０ａ：昇降筒の大径部、２０ｂ：昇降筒の中径部、２０ｃ：昇降筒の円錐部（斜面）、２０ｄ：昇降筒の小径部、２０ｅ：大径部と中径部との境の段部、３０：刻印ホルダ（工具保持部材）、３０ａ：刻印ホルダの太軸部、３０ｂ：刻印ホルダの中軸部、３０ｃ：刻印ホルダの細軸部、３０ｄ：中軸部と細軸部との境の段部、３０ｅ：刻印ホルダの頭部、４０：ハンマ部材（強打部材）、４１：ハンマ部材の有底孔、４１ａ：有底孔の底、４３：ハンマ部材のトリガ保持孔、４４：ハンマ部材ばね（弾発体）、５０：トリガ（係脱部材）、５０ａ：トリガの斜面、５１：湾曲ばね（付勢部材）、Ｅ：トリガの幅、Ｆ：湾曲ばねの開口間隔、Ｇ：刻印、Ｗ：ワーク。

Claims (2)

1. ワークを載置するワーク載置台を有する本体と、
   前記本体に移動自在に支持されて、作動力により移動させられる作動部材と、
   前記作動部材に案内されて移動自在に支持される強打部材と、
   工具を保持して、前記強打部材に対して離間した位置と当接した位置とに移動可能な工具保持部材と、
   前記強打部材と前記作動部材との間で、前記強打部材を前記工具保持部材に前記当接する位置に向かって付勢する弾発体と、
   前記強打部材と前記工具保持部材とを、前記離間させた位置で係合し、かつ該係合した状態で前記作動部材の移動により前記弾発体を蓄圧させた状態で前記係合を解除するように切り換える係脱部材と、を備えた、
   ことを特徴とするワーク強打加工装置。
2. 前記係脱部材を、前記係合した状態を維持できるように付勢する付勢部材を備え、
   前記作動部材と前記係脱部材は、互いに当接する斜面を各々有し、
   前記係脱部材は、前記斜面同士の当接によって、前記付勢部材に抗して、前記係合を解除する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のワーク強打加工装置。
   
   
   

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