JP2021084117A - プレス加工装置及びプレス加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のワークが異なる位置に位置決め穴を有する場合でも、プレス加工の作業効率の低下を抑制できるプレス加工装置及びプレス加工方法を提供する。【解決手段】プレス加工装置１００は、ワークＷ１，Ｗ２の位置決め穴Ｈ１，Ｈ２に挿入される位置決め用のピン部材３０と、パンチ１０に設けられ、ピン部材３０の基端部を収容して保持する保持穴４０と、保持穴４０に対してピン部材３０をその軸心Ｃ１回りの異なる複数の位置でロックするロック機構５０と、を備え、ピン部材３０のピン３２は、基端部に対し、偏心して配置され、ロック機構５０は、ピン部材３０の軸心Ｃ１に対して、ピン３２の中心軸Ｃ２側の位置でピン部材３０をロックする。【選択図】図１

Description

本開示は、プレス加工装置及びプレス加工方法に関する。

プレス加工装置としては、パンチと、パンチと協働してワークをプレス加工するダイと、位置決め用のピン部材と、を備えた装置が知られている。

特表２００９−５２９４２７号公報 特開２０００−１５３３２４号公報

しかしながら、上記のプレス加工装置では、複数のワークが異なる位置に位置決め穴を有する場合に、例えばワーク毎にパンチを交換して、ピン部材の位置を変更する必要がある。そのため、このような交換に時間が掛かり、プレス加工の作業効率が低下するという問題がある。

そこで、本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、複数のワークが異なる位置に位置決め穴を有する場合でも、プレス加工の作業効率の低下を抑制できるプレス加工装置及びプレス加工方法を提供することにある。

本開示の一の態様によれば、パンチと、前記パンチと協働してワークをプレス加工するダイと、を備えたプレス加工装置であって、前記ワークの位置決め穴に挿入される位置決め用のピン部材と、前記パンチに設けられ、前記ピン部材の基端部を収容して保持する保持穴と、前記保持穴に対して前記ピン部材をその軸心回りの異なる複数の位置でロックするロック機構と、を備え、前記ピン部材は、その先端部に、前記位置決め穴に挿入されるピンを有し、前記ピンは、前記基端部に対し、偏心して配置され、前記ロック機構は、前記ピン部材の軸心に対して、前記ピンの中心軸側の位置で前記ピン部材をロックするように構成されることを特徴とするプレス加工装置が提供される。

好ましくは、前記ピン部材は、その基端部に、前記保持穴に移動可能に嵌合されるシャンクを有し、前記ロック機構は、前記保持穴の内周部に出没可能に設けられた複数の係合部材と、前記シャンクの外周部に設けられ、前記係合部材が係合する１つの被係合部と、を有し、前記複数の係合部材は、前記保持穴の周方向に間隔を空けて配置され、前記被係合部は、前記ピン部材の軸心に対して、前記ピンの中心軸側の位置に配置される。

また、前記被係合部は、前記ピン部材の軸心から前記ピンの中心軸を通った延長線上に配置される。

また、前記プレス加工装置は、前記パンチに対向して配置され、前記ダイに収容されるパッドを更に備え、前記パッドは、前記位置決め穴から突出された前記ピンが挿入される逃げ穴を有し、前記逃げ穴は、前記ロック機構により前記ピン部材が何れの位置にロックされた場合でも、前記ピンを挿入可能な大きさに設定される。

また、本開示の一の態様によれば、前記プレス加工装置を用いたプレス加工方法であって、第１ワークの位置決め穴に前記ピン部材を挿入して、前記第１ワークを位置決めしつつプレス加工する第１工程と、前記位置決め穴の位置が前記第１ワークと異なる第２ワークをセットし、前記第２ワークの位置決め穴に対応した位置に前記ピンを移動して、前記ピン部材をロックする第２工程と、前記第２ワークの位置決め穴に前記ピン部材を挿入して、前記第２ワークを位置決めしつつプレス加工する第３工程と、を備えることを特徴とするプレス加工方法が提供される。

本開示に係るプレス加工装置及びプレス加工方法によれば、複数のワークが異なる位置に位置決め穴を有する場合でも、プレス加工の作業効率の低下を抑制できる。

第１ワークをセットしてピン部材をロックした状態を示すプレス加工装置の概略断面図である。 第１ワークを位置決めした状態を示すプレス加工装置の概略断面図である。 第１ワークをプレス加工した状態を示すプレス加工装置の概略断面図である。 第２ワークをセットしてピン部材をロックした状態を示すプレス加工装置の概略断面図である。 第２ワークを位置決めした状態を示すプレス加工装置の概略断面図である。 第２ワークをプレス加工した状態を示すプレス加工装置の概略断面図である。 図１に示したＶＩＩ部の拡大断面図である。 図７に示したＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線の断面図である。 図４に示したＩＸ部の拡大断面図である。 図９に示したＸ−Ｘ線の断面図である。 パッドの逃げ穴の断面図である。 比較例において第１ワークの位置決め穴にピンが挿入された状態を示す拡大断面図である。 比較例において第２ワークの位置決め穴にピンが挿入された状態を示す拡大断面図である。 本実施形態において第１ワークの位置決め穴にピンが挿入された状態を示す拡大断面図である。 本実施形態において第２ワークの位置決め穴にピンが挿入された状態を示す拡大断面図である。 第１変形例を示す断面図である。

以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお、図中に示す上下前後左右の各方向は、説明の便宜上定められたものに過ぎないものとする。

図１〜図３は、第１ワークＷ１をプレス加工する際の工程を示したプレス加工装置１００の縦断面図であり、図４〜図６は、第２ワークＷ２をプレス加工する際の工程を示したプレス加工装置１００の縦断面図である。

図１及び図４に示すように、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２は、平板状に形成された金属製の被成形材であり、図３及び図６に示すように、プレス加工装置１００により曲げ加工され、車両用のフレーム等に成形される。また、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２は、貫通形成された位置決め穴Ｈ１，Ｈ２をそれぞれ有する。

第１ワークＷ１の位置決め穴Ｈ１及び第２ワークＷ２の位置決め穴Ｈ２は、丸穴状にそれぞれ形成され、互いに同じ大きさの内径を有する。

また、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２では、異なる位置に位置決め穴Ｈ１，Ｈ２が設けられる。本実施形態では、第１ワークＷ１の位置決め穴Ｈ１の位置に対して、第２ワークＷ２の位置決め穴Ｈ２が右側にずれた位置（図示例では、概ね穴の半径の距離だけ右側に移動した位置）に配置される。

以下、図１〜図３を参照して、主に第１ワークＷ１をプレス加工する際のプレス加工装置１００の構造を説明する。

図１に示すように、プレス加工装置１００は、パンチ１０と、パンチ１０と協働して第１ワークＷ１をプレス加工するダイ２０と、第１ワークＷ１の位置決め穴Ｈ１に挿入される位置決め用のピン部材３０と、を備える。また、プレス加工装置１００は、パンチ１０に設けられ、ピン部材３０の基端部を収容して保持する保持穴４０と、保持穴４０に対してピン部材３０をロックするロック機構５０と、を備える。

また、本実施形態のプレス加工装置１００は、パンチ１０に対向して配置され、ダイ２０に収容されるパッド２１を更に備える。また、図示しないが、プレス加工装置１００は、プレス金型の上型及び下型を備える。

パンチ１０は、上型に設けられ、ダイ２０及びパッド２１は、下型に設けられる。ダイ２０には、パンチ１０を挿入可能な空間２０ａが形成される。パッド２１は、ダイ２０の空間２０ａ内で昇降可能に設けられる。また、詳細は後述するが、図２に示すように、パッド２１の上面部には、逃げ穴２１ａが設けられる。

本実施形態のパンチ１０は、第１ワークＷ１を押圧する押圧面１１と、押圧面１１に形成された有底のリテーナ取付穴１２と、リテーナ取付穴１２内に嵌合されて取り付けられたリテーナ１３と、を備える。

押圧面１１は、パンチ１０の下面部に平面状に形成される。但し、押圧面１１は、平面状に限られず、プレス成形したい形状に合わせて凹凸を有していても良い。

図７及び図８に示すように、リテーナ取付穴１２は、横断面視において、略矩形状に形成される。

リテーナ１３は、ピン部材３０を保持する保持部材である。リテーナ１３は、リテーナ取付穴１２に対応した略矩形の外形を有し、リテーナ取付穴１２に挿入されて嵌合される。また、リテーナ１３には、ボルト挿通穴１４及び前述の保持穴４０が形成される。また、リテーナ１３には、後述するロック機構５０の収容穴１５ａ，１５ｂ及び操作穴１６ａ，１６ｂが形成される。

ボルト挿通穴１４は、リテーナ１３の四隅の部分に上下方向に貫通形成される。リテーナ取付穴１２の上面部（底部）には、ボルト挿通穴１４と同軸に配置された雌ネジ穴１２ａが形成される。リテーナ１３は、ボルト１７が下方からボルト挿通穴１４に挿通されて雌ネジ穴１２ａに螺合されることで、リテーナ取付穴１２内に締結される。

保持穴４０は、リテーナ１３の中央部分に上下方向に貫通形成される。保持穴４０の上端部には、円盤状に形成されたスペーサ４１が嵌合される。スペーサ４１の上面は、リテーナ取付穴１２の上面に当接される。リテーナ１３及びスペーサ４１は、パンチ１０の一部を成し、ピン部材３０を保持する。

ピン部材３０には、所謂パイロットピンが用いられる。ピン部材３０は、その基端部に、保持穴４０に移動可能に嵌合されるシャンク３１を有する。また、ピン部材３０は、その先端部に、第１ワークＷ１の位置決め穴Ｈ１（図１を参照）に挿入されるピン３２を有する。

シャンク３１は、円柱状に形成され、ピン部材３０の軸心Ｃ１と同軸に配置される。また、シャンク３１は、保持穴４０内でスライド可能となるような大きさの外径Ｄ１を有する。

シャンク３１の上面は、スペーサ４１の下面に当接される。これにより、ピン部材３０に下方から掛かる荷重が、スペーサ４１を介してパンチ１０で受け止められる。

ピン３２は、円柱状に形成され、シャンク３１の下端から下方に突出するように設けられる。また、ピン３２は、第１ワークＷ１の位置決め穴Ｈ１内でスライド可能となるような大きさの外径Ｄ２を有する。

ピン３２の外径Ｄ２は、シャンク３１の外径Ｄ１よりも小さく設定される（Ｄ１＞Ｄ２）。例えば、本実施形態では、シャンク３１の外径Ｄ１に対して、ピン３２の外径Ｄ２が２／３程度の大きさに設定される。ピン３２の先端部ないし下端部３２ａは、下方に向かうにつれ縮径されたテーパ状に形成される。なお、ピン３２の外径Ｄ２は、任意の大きさであって良く、例えば、シャンク３１の外径Ｄ１よりも大きく設定されていても良い（Ｄ１＜Ｄ２）。

本実施形態のピン３２は、ピン部材３０の基端部（シャンク３１）に対して偏心して配置される。すなわち、ピン３２の中心軸Ｃ２は、ピン部材３０の軸心Ｃ１に対し水平方向にずれている。

ピン３２の上端部３２ｂは、ピン３２の外径Ｄ２からシャンク３１の外径Ｄ１に移行すべく、上方に向かうにつれ拡径された接続部分を有する。

また、ピン３２は、シャンク３１が保持穴４０内で軸心Ｃ１回りに回転移動することで、軸心Ｃ１回りの異なる位置に位置される。例えば、第１ワークＷ１をプレス加工する際には、図７及び図８に示すように、ピン３２が軸心Ｃ１に対して左側に位置され、第１ワークＷ１の位置決め穴Ｈ１（図１を参照）と同軸になる。一方、第２ワークをプレス加工する際には、図９及び図１０に示すように、ピン３２が軸心Ｃ１に対して右側に位置され、第２ワークＷ２の位置決め穴Ｈ２（図４を参照）と同軸になる。

ロック機構５０には、所謂ボールロック機構が用いられる。また、ロック機構５０は、保持穴４０に対してピン部材３０を軸心Ｃ１回りの異なる２つの位置でロックするように構成される。

具体的には、ロック機構５０は、保持穴４０の内周部に出没可能に設けられた複数の係合部材としての第１ボール５１ａ及び第２ボール５１ｂと、シャンク３１の外周部に設けられ、ボール５１ａ，５１ｂが係合する１つの被係合部としてのボール係合穴５２と、を有する。

図７及び図８に示すように、第１ボール５１ａ及び第２ボール５１ｂは、保持穴４０の周方向に１８０°の間隔で配置される。第１ボール５１ａは、保持穴４０の穴軸（すなわち、ピン部材３０の軸心Ｃ１）に対して左側の位置に配置される。また、第２ボール５１ｂは、軸心Ｃ１に対して右側の位置に配置される。

ボール係合穴５２は、ピン部材３０の軸心Ｃ１に対して、ピン３２の中心軸Ｃ２側（図８における左側）の位置に配置される。より詳しくは、ボール係合穴５２は、ピン部材３０の軸心Ｃ１からピン３２の中心軸Ｃ２を通った延長線上に配置される。

本実施形態では、ボール係合穴５２に第１ボール５１ａ及び第２ボール５１ｂの何れかが係合されることで、ピン部材３０がロックされる。これにより、保持穴４０に対して、ピン部材３０の軸方向及び周方向の移動が規制される。

図７に示すように、ボール係合穴５２に第１ボール５１ａが係合されると、この位置（以下、第１ロック位置Ｐ１とする。）でピン部材３０がロックされる。これにより、ピン３２は、軸心Ｃ１に対して左側に位置される。

第１ボール５１ａは、コイルスプリングからなる第１バネ部材５３ａと共に、リテーナ１３に形成された第１収容穴１５ａに収容される。第１収容穴１５ａは、保持穴４０よりも径方向外側（図示、左側）に位置するリテーナ１３の上面から、保持穴４０の下部に位置する内周面にかけて、斜めに貫通形成される。

また、第１ボール５１ａは、第１バネ部材５３ａによって保持穴４０の径方向内側に付勢され、第１収容穴１５ａから一部が突出するように設けられる。

第１収容穴１５ａの下端部には、リテーナ１３の下面から上方に向かって貫通形成された小径の第１操作穴１６ａが連通される。ピン部材３０のロックを解除するときは、第１操作穴１６ａに下方から小径のピン等（不図示）が挿入される。これにより、第１ボール５１ａが、第１バネ部材５３ａの付勢力に反して押し戻され、ボール係合穴５２から離間されることで、ピン部材３０のロックが解除される。その結果、保持穴４０に対して、ピン部材３０の軸方向及び周方向の移動が可能になる。

また、本実施形態では、ピン部材３０の軸心Ｃ１に対して、第１ボール５１ａ、第１バネ部材５３ａ、第１収容穴１５ａ及び第１操作穴１６ａと左右対称に、第２ボール５１ｂ、第２バネ部材５３ｂ、第２収容穴１５ｂ及び第２操作穴１６ｂが設けられる。

第２ボール５１ｂは、第２バネ部材５３ｂによって保持穴４０の径方向内側に付勢される。但し、図７に示すように、第２ボール５１ｂは、第１ボール５１ａがボール係合穴５２に係合されているときには、ボール係合穴５２に係合できず、シャンク３１の外周面に当接されただけの状態になる。

図９に示すように、ボール係合穴５２に第２ボール５１ｂが係合されると、この位置（以下、第２ロック位置Ｐ２とする。）でピン部材３０がロックされる。これにより、ピン３２は、軸心Ｃ１に対して右側に位置される。このとき、第１ボール５１ａは、ボール係合穴５２に係合できず、シャンク３１の外周面に当接されただけの状態になる。

また、この状態からピン部材３０のロックを解除するときは、第２操作穴１６ｂに下方から小径のピン等（不図示）が挿入される。これにより、第２ボール５１ｂが、第２バネ部材５３ｂの付勢力に反して押し戻され、ボール係合穴５２から離間されることで、ピン部材３０のロックが解除される。

図７に示すように、第１ワークＷ１をプレス加工する際には、ボール係合穴５２に第１ボール５１ａが係合され、第１ロック位置Ｐ１でピン部材３０がロックされる。また、図９に示すように、第２ワークＷ２をプレス加工する際には、ボール係合穴５２に第２ボール５１ａが係合され、第２ロック位置Ｐ２でピン部材３０がロックされる。

次に、本実施形態のプレス加工装置１００を用いたプレス加工方法を説明する。図１に示すように、初期状態では、第１ワークＷ１がセットされ、ピン部材３０が第１ロック位置Ｐ１でロックされている。第１ワークＷ１は、ダイ２０及びパッド２１上の所定位置にセットされ、ピン３２は、ピン部材３０の軸心Ｃ１に対して左側に配置され、第１ワークＷ１の位置決め穴Ｈ１と略同軸になる。

図２及び図３に示すように、本実施形態のプレス加工方法は、第１ワークＷ１の位置決め穴Ｈ１にピン部材３０を挿入して、第１ワークＷ１を位置決めしつつプレス加工する第１工程を備える。

また、図４に示すように、プレス加工方法は、第２ワークＷ２をセットし、第２ワークＷ２の位置決め穴Ｈ２に対応した位置にピン３２を移動して、ピン部材３０をロックする第２工程を備える。

また、図５及び図６に示すように、プレス加工方法は、第２ワークＷ２の位置決め穴Ｈ２にピン部材３０を挿入して、第２ワークＷ２を位置決めしつつプレス加工する第３工程を備える。

第１工程では、図２に示すように、パンチ１０がパッド２１に向かって下降され、第１ワークＷ１がプレス加工される直前に、ピン３２が第１ワークＷ１の位置決め穴Ｈ１に挿入される。これにより、第１ワークＷ１が正確な位置に位置決めされる。

また、このとき、第１ワークＷ１の位置決め穴Ｈ１から下方に突出されたピン３２は、パッド２１の逃げ穴２１ａに挿入される。

次に、図３に示すように、パンチ１０が更に下降され、パッド２１を押し下げつつ第１ワークＷ１を押圧する。これにより、第１ワークＷ１は、パッド２１上でパンチ１０及びダイ２０に挟まれて、断面Ｌ字状に曲げ加工される。

その後、パンチ１０、パッド２１、及び、曲げ加工された第１ワークＷ１は、図１に示した初期位置まで上昇される。そして、パッド２１上から第１ワークＷ１が取り出される。

次に、第２工程では、図４に示すように、第２ワークＷ２がダイ２０及びパッド２１上の所定位置にセットされる。

また、第２工程では、ピン部材３０の位置を、図１に示した第１ロック位置Ｐ１から、図４に示した第２ロック位置Ｐ２に切り替える。このとき、ピン等を第１操作穴１６ａに差し込んで、第１ボール５１ａをボール係合穴５２から離間させ、ロックを一旦解除して、ピン部材３０を保持穴４０から取り外す。次に、ピン部材３０を軸心Ｃ１回りに１８０°回転移動させた状態で、再び保持穴４０に嵌合させる。そして、第２ボール５１ｂをボール係合穴５２に係合させて、ピン部材３０を再びロックする。これにより、ピン部材３０は、第２ロック位置Ｐ２でロックされ、ピン３２は、ピン部材３０の軸心Ｃ１に対して右側に配置され、第２ワークＷ２の位置決め穴Ｈ２と略同軸になる。

但し、本実施形態のシャンク３１は、円柱状に形成されており、保持穴４０に対して周方向に移動可能であるので、保持穴４０から取り外さなくても、ロックを解除するだけで、軸心Ｃ１回りに回転させて、第１ロック位置Ｐ１から第２ロック位置Ｐ２に切り替え可能である。

第３工程では、図５に示すように、パンチ１０がパッド２１に向かって再び下降され、第２ワークＷ２がプレス加工される直前に、ピン３２が第２ワークＷ２の位置決め穴Ｈ２に挿入される。これにより、第２ワークＷ２が正確な位置で位置決めされる。

また、このとき、第２ワークＷ２の位置決め穴Ｈ２から下方に突出されたピン３２は、パッド２１の逃げ穴２１ａに挿入される。

次に、図６に示すように、パンチ１０が更に下降されて、パッド２１を押し下げつつ第２ワークＷ２を押圧する。これにより、第１ワークＷ１と同様に、第２ワークＷ２が断面Ｌ字状に曲げ加工される。

その後、パンチ１０、パッド２１、及び、曲げ加工された第２ワークＷ２は、図４に示した初期位置まで上昇される。そして、パッド２１上から第２ワークＷ２が取り出される。

ところで、図示しないが、一般的なプレス加工装置では、ピンがピン部材の軸心と同軸に配置される。そのため、複数のワークが異なる位置に位置決め穴を有する場合には、それぞれのワークの位置決め穴にピンを挿入するために、例えば、ワーク毎にリテーナ或いはパンチ自体を交換して、ピン部材の位置を変更する必要がある。

しかしながら、このような交換には時間が掛かるため、プレス加工の作業効率が低下する可能性がある。また、位置決め穴の位置が異なるワークに対して、リテーナ或いはパンチを共有することができず、プレス加工のコストが増加する虞がある。

これに対して、本実施形態では、ピン３２がピン部材３０の軸心Ｃ１に対して偏心して配置されるので、ピン部材３０を軸心Ｃ１回りの異なる位置にするだけで、ピン３２の位置を変更できる。そのため、ワークＷ１，Ｗ２毎にリテーナ１３或いはパンチ１０自体を交換する必要がなくなり、作業時間を短縮できる。

よって、本実施形態であれば、複数のワークが異なる位置に位置決め穴を有する場合でも、プレス加工の作業効率の低下を抑制できる。また、本実施形態では、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２に対して、リテーナ１３及びパンチ１０を共有できるので、プレス加工のコストを抑制できる。

他方、図示しないが、一般的なロック機構では、ボール及びボール係合穴が一つずつ設けられる。しかしながら、このようなロック機構では、保持穴に対して、ピン部材を軸心回りの異なる位置でロックできない。

これに対して、本実施形態のロック機構５０では、保持穴４０の内周部に、周方向に間隔を空けて２つのボール５１ａ，５１ｂが設けられる。これにより、ボール係合穴５２に係合するボール５１ａ，５１ｂを切り替えることで、ピン部材３０を軸心Ｃ１回りの異なる位置でロックできる。そして、ピン３２の位置を容易かつ的確に変更できる。

また、パッド２１の逃げ穴２１ａは、ロック機構５０によりピン部材３０が何れの位置でロックされた場合でも、ピン３２を挿入可能な大きさに設定される。具体的には、図１１に示すように、逃げ穴２１ａは、ピン部材３０の軸心Ｃ１と同軸の丸穴状に形成される。また、逃げ穴２１ａは、第１ロック位置Ｐ１のときのピン３２_P1の左端の位置から、第２ロック位置Ｐ２のときのピン３２_P2の右端の位置までの距離ｄよりも、大きい内径Ｄ３を有する（Ｄ３＞ｄ）。これにより、ワーク毎にパッド２１を交換する必要がなくなり、パッド２１の共通化が図られる。

また、本実施形態では、下記のような作用効果も存在する。図１２は、比較例のプレス加工装置２００において、第１ワークＷ１の位置決め穴Ｈ１にピン３２が挿入された状態を示す拡大断面図である。また、図１３は、比較例のプレス加工装置２００において、第２ワークＷ２の位置決め穴Ｈ２にピン３２が挿入された状態を示す拡大断面図である。

図１２に示すように、この比較例では、本実施形態の２つのボール５２ａ，５２ｂの内、第２ボール５２ｂが省略される。また、比較例のシャンク３１の外周部には、本実施形態のボール係合穴５２に相当する第１ボール係合穴５２ａに加えて、第２ボール係合穴５２ｂが形成される。第２ボール係合穴５２ｂは、ピン部材３０の軸心Ｃ１に対して、第１ボール係合穴５２ａと反対側の位置に配置される。

この比較例では、図１２及び図１３に示すように、ボール５１ａに係合されるボール係合穴５２ａ，５２ｂを切り替えることで、ピン部材３０を軸心Ｃ１回りの異なる位置でロックする。これにより、第１ワークＷ１及び第２ワークＷ２のそれぞれの位置決め穴Ｈ１，Ｈ２にピン３２を挿入できる。

しかしながら、この比較例では、図１２及び図１３を見比べて分かるように、第１ボール係合穴５２ａからピン３２の挿入部分（中心点をＱで表す）までの距離Ｌ１に比べて、第２ボール係合穴５２ｂからピン３２の挿入部分までの距離Ｌ２が遠くなる（Ｌ１＜Ｌ２）。そのため、第２ボール係合穴５２ｂを用いた場合には、第１ボール係合穴５２ａを用いた場合よりも遠い距離Ｌ２で、ピン部材３０をロックしなければならない。

この場合、第２ワークＷ２をプレスするときには、位置決め穴Ｈ２からピン３２に掛かる荷重Ｆによって、ボール５１ａと第２ボール係合穴５２ｂとの係合部分に掛かる力（モーメント）が増大する可能性がある。そのため、第２ボール係合穴５２ｂを用いた場合には、ピン部材３０の保持力が低下し、ピン部材３０の位置が不安定になる可能性がある。その結果、第２ワークＷ２をプレス加工する際の位置決め精度が低下する虞がある。

これに対して、本実施形態では、図１４及び図１５に示すように、ボール係合穴５２は、ピン部材３０の軸心Ｃ１に対して、ピン３２の中心軸Ｃ２側の位置に１つ配置される。そのため、何れのボール５１ａ，５１ｂがボール係合穴５２に係合される場合でも、ボール係合穴５２からピン３２の挿入部分までの距離Ｌ３を近くすることができ（Ｌ３＝Ｌ１＜Ｌ２）、このような近い距離Ｌ３でピン部材３０をロックできる。

これにより、本実施形態のボール係合穴５２では、何れのワークＷ１，Ｗ２をプレス加工するときでも、ボール５１ａ，５１ｂとボール係合穴５２との係合部分に掛かる力を抑制できる。その結果、ピン部材３０の保持力の低下を抑制でき、ピン部材３０の位置の安定化を図ることができる。そして、位置決め精度が低下するのを抑制できる。

以上、本開示の基本実施形態を詳細に述べたが、本開示は以下のような変形例またはそれら変形例の組み合わせとすることができる。

（第１変形例）
ロック機構５０は、保持穴４０に対して、ピン部材３０を軸心Ｃ１回りの異なる３つ以上の複数の位置でロックしても良い。

図１６に示すように、第１変形例では、保持穴４０の周方向において、等間隔に４つのボール５１ａ〜５１ｄが設けられる。これにより、これら４つのボール５１ａ〜５１ｄがボール係合穴５２に係合されることで、ピン部材３０をその軸心Ｃ１回りの異なる４つの位置でロックできる。

その結果、４つのワークの位置決め穴（不図示）が、これら４つの位置に対応した異なる位置にあるときに、それぞれのワークの位置決め穴にピン３２を挿入できる。なお、図示しないが、ボールは、位置決め穴の位置に応じて、保持穴の周方向に異なる間隔で配置されても良い。

（第２変形例）
保持穴及びシャンクは、多角形等の任意の形状であって良い。例えば、第２変形例では、保持穴が四角穴状に形成され、シャンクが上下方向に延びる四角柱状に形成される。この場合、シャンクは、保持穴に嵌合された状態で周方向に移動できないので、軸心回りの異なる位置に移動するためには、保持穴から一旦取り外す必要がある。

（第３変形例）
保持穴は、パンチ自体に設けられても良い。第３変形例では、パンチからリテーナが省略され、ピン部材は、パンチの下面部に設けられた保持穴に保持される。

前述の各実施形態の構成は、特に矛盾が無い限り、部分的にまたは全体的に組み合わせることが可能である。本開示の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。

１０ パンチ
２０ ダイ
２１ パッド
３０ ピン部材
３１ シャンク
３２ ピン
４０ 保持穴
５０ ロック機構
５１ａ 第１ボール（係合部材）
５１ｂ 第２ボール（係合部材）
５２ ボール係合穴（被係合部）
１００ プレス加工装置
Ｃ１ 軸心
Ｃ２ ピンの中心軸
Ｈ１ 位置決め穴
Ｈ２ 位置決め穴
Ｗ１ 第１ワーク
Ｗ２ 第２ワーク

Claims (5)

1. パンチと、前記パンチと協働してワークをプレス加工するダイと、を備えたプレス加工装置であって、
   前記ワークの位置決め穴に挿入される位置決め用のピン部材と、
   前記パンチに設けられ、前記ピン部材の基端部を収容して保持する保持穴と、
   前記保持穴に対して前記ピン部材をその軸心回りの異なる複数の位置でロックするロック機構と、を備え、
   前記ピン部材は、その先端部に、前記位置決め穴に挿入されるピンを有し、
   前記ピンは、前記基端部に対し、偏心して配置され、
   前記ロック機構は、前記ピン部材の軸心に対して、前記ピンの中心軸側の位置で前記ピン部材をロックするように構成される
   ことを特徴とするプレス加工装置。
2. 前記ピン部材は、その基端部に、前記保持穴に移動可能に嵌合されるシャンクを有し、
   前記ロック機構は、
   前記保持穴の内周部に出没可能に設けられた複数の係合部材と、
   前記シャンクの外周部に設けられ、前記係合部材が係合する１つの被係合部と、を有し、
   前記複数の係合部材は、前記保持穴の周方向に間隔を空けて配置され、
   前記被係合部は、前記ピン部材の軸心に対して、前記ピンの中心軸側の位置に配置される
   請求項１に記載のプレス加工装置。
3. 前記被係合部は、前記ピン部材の軸心から前記ピンの中心軸を通った延長線上に配置される
   請求項２に記載のプレス加工装置。
4. 前記プレス加工装置は、前記パンチに対向して配置され、前記ダイに収容されるパッドを更に備え、
   前記パッドは、前記位置決め穴から突出された前記ピンが挿入される逃げ穴を有し、
   前記逃げ穴は、前記ロック機構により前記ピン部材が何れの位置にロックされた場合でも、前記ピンを挿入可能な大きさに設定される
   請求項１〜３の何れか一項に記載のプレス加工装置。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載のプレス加工装置を用いたプレス加工方法であって、
   第１ワークの位置決め穴に前記ピン部材を挿入して、前記第１ワークを位置決めしつつプレス加工する第１工程と、
   前記位置決め穴の位置が前記第１ワークと異なる第２ワークをセットし、前記第２ワークの位置決め穴に対応した位置に前記ピンを移動して、前記ピン部材をロックする第２工程と、
   前記第２ワークの位置決め穴に前記ピン部材を挿入して、前記第２ワークを位置決めしつつプレス加工する第３工程と、を備える
   ことを特徴とするプレス加工方法。

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