JP2878653B2 - せん断接合用下型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、重ね合わせた上
部金属薄板と下部金属薄板とをせん断接合するための工
具に関するものであり、特に上部金属薄板側に配置され
るせん断パンチに対応して、下部金属薄板側に配置され
て使用されるせん断接合用下型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０〜図１３を参照して、一般的なせ
ん断接合工具およびせん断接合工程を説明する。

【０００３】図１０に示すように、上部金属薄板１側に
はせん断パンチ３が配置され、下部金属薄板２側には下
型が配置される。せん断パンチ３は、その先端に先端刃
３ａを有する。下型は、ブレードホルダ４と、ブレード
ホルダ４のアンビル部４ａの両側部に配置される１対の
カッティングブレード５、６とを有する。せん断パンチ
３によってせん断抜きされる部分１ａ、２ａは、ブレー
ドホルダ４のアンビル部４ａによって下から受け止めら
れる。各カッティングブレード５、６の上端内側縁にカ
ッティングエッジ５ａ、６ａを有する。

【０００４】図１１および図１２に示すように、上部金
属薄板１のせん断抜きされた部分１ａは、下部金属薄板
２の切欠き内に入り込み、それによって重ね合わされた
２枚の金属薄板の面方向への位置ずれが防止される。さ
らに、図１２から明らかなように、せん断抜きされた部
分１ａ、２ａは、せん断パンチ３の先端刃３ａとブレー
ドホルダ４のアンビル部４ａとによって圧縮されること
により、幅方向に拡大した形状になっている。このせん
断抜きされた部分１ａ、２ａは、下部金属薄板２の裏面
側に位置しているので、この部分がせん断によって形成
された穴から上方に抜け出ることはない。こうして、２
枚の金属薄板１、２の厚み方向の位置ずれが防止され
る。

【０００５】図１３は、せん断接合工程を示している。
図１３（ａ）に示す状態では、せん断パンチ３が上部金
属薄板１の上面に接触し、下型の１対のブレード５、６
が、下部金属薄板２の裏面に接触している。この状態で
は、ブレードホルダのアンビル部４ａと下部金属薄板２
との間には隙間が形成されている。

【０００６】図１３（ｂ）に示す状態では、せん断パン
チ３の先端刃３ａと、１対のカッティングブレード５、
６のカッティングエッジとによって、２枚の金属薄板
１、２の一部がせん断されている。せん断抜きされた部
分は、ブレードホルダのアンビル部４ａによって下から
受け止められる。

【０００７】図１３（ｃ）に示す状態では、せん断抜き
された部分は、せん断パンチの先端刃３ａとブレードホ
ルダのアンビル部４ａとによって圧縮され、その結果幅
方向に拡大した形状となっている。１対のカッティング
ブレード５、６は、せん断抜きされた部分の幅方向への
拡大を許容するために、幅方向へ僅かに移動している。

【０００８】図１４および図１５は、従来から使用され
ているせん断接合用下型を図示している。図示するせん
断接合用下型７は、ブレードホルダ８と、ブレードホル
ダ８のアンビル部８ａの両側部に位置する１対のカッテ
ィングブレード９、１０と、ばね１３とを備える。各カ
ッティングブレード９、１０は、軸１１、１２を中心と
して回動可能に設けられている。ばね１３は、１対のカ
ッティングブレード９、１０を、アンビル部８ａに当接
するように付勢している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図１３（ｂ）に示すよ
うなせん断工程の際、１対のカッティングブレード９、
１０は、静止していなければならない。その後、図１３
（ｃ）に示すような圧縮工程の際、１対のカッティング
ブレード９、１０は、軸１１、１２を中心として外側方
に僅かに回動し、せん断抜きされた部分の幅方向への拡
大を許容する。

【００１０】図１４および図１５に示したせん断接合用
下型７においては、１対のカッティングブレード９、１
０がばね１３によってアンビル部８ａに当接するように
付勢されている。アンビル部８ａの上方部の両側壁面
は、せん断方向と平行に延在している。そのため、図１
３（ｂ）に示すようなせん断工程の際、１対のカッティ
ングブレード９、１０が外側方に僅かに回動してしまう
恐れがある。せん断の際にそのようなカッティングブレ
ード９、１０の回動が生ずると、確実なせん断が実現さ
れない可能性がある。

【００１１】さらに、図１３（ｃ）に示すような圧縮工
程の際、せん断抜きされた部分はそれ自身の形状の拡大
によって１対のカッティングブレード９、１０を外側方
に移動させなければならない。ところが、カッティング
ブレード９、１０の上端は下部金属薄板に接触している
ため、カッティングブレード９、１０のスムーズな動き
が制約され、結果的にせん断抜きされた部分の幅方向へ
の拡大がスムーズに行なわれない恐れがある。

【００１２】１対のカッティングブレード９、１０の上
端内側縁にはカッティングエッジ９ａ、１０ａが形成さ
れる。カッティングエッジ９ａ、１０ａが摩耗すれば、
カッティングブレード９、１０を新しいものと交換しな
ければならない。１対のカッティングブレード９、１０
は、それぞれ軸１１および１２を介してブレードホルダ
８に取付けられているので、カッティングブレード９、
１０の交換に先立ち、まず軸１１および１２を取外さな
ければならない。そのような軸の取外しは、煩雑であ
る。

【００１３】また、各カッティングブレード９、１０
は、軸１１、１２を受入れるための穴を内部に有する必
要があるため、強度上、その厚みをある程度大きくしな
ければならない。さらに、各カッティングブレード９、
１０は、軸１１、１２よりも下方の領域にばね１３から
押圧される部分を有する必要があるため、上下方向の長
さが大きくなってしまう。材料消費効率の観点からいえ
ば、頻繁に交換されるカッティングブレードの大きさは
小さい方が望ましい。

【００１４】この発明は、上述したような課題を解決す
るためになされたものであり、その目的は、カッティン
グブレードの材料消費効率を高めることのできるせん断
接合用下型を提供することである。

【００１５】この発明の他の目的は、カッティングブレ
ードの大きさを小さくすることのできる構造を提供する
ことである。

【００１６】この発明のさらに他の目的は、カッティン
グブレードの交換を容易に行なうことのできる構造を提
供することである。

【００１７】この発明のさらに他の目的は、１個のカッ
ティングブレードの寿命を長くすることである。

【００１８】この発明のさらに他の目的は、確実なせん
断工程および確実な圧縮工程を実現することのできる構
造を提供することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この発明に従ったせん断
接合用下型は、ブレードホルダと、１対のカッティング
ブレードと、ばねとを備える。ブレードホルダは、せん
断パンチによってせん断抜きされる部分を下から受止め
るアンビル部と、このアンビル部の両側部に位置し上下
方向に延在する立壁面と、各立壁面の底端から外側方に
向かって延在する底壁面とを有する。１対のカッティン
グブレードは、ブレードホルダのアンビル部の両側部に
おいて前記立壁面と前記底壁面とに接触して置かれる。
ばねは、各カッティングブレードをブレードホルダ上に
保持するために、カッティングブレードを立壁面および
底壁面に弾性的に押付ける。各カッティングブレード
は、ばねによる弾性力を解放することによって、ブレー
ドホルダから分離可能である。アンビル部の両側部に位
置する１対の立壁面の間隔は、上方にいくほど狭くなる
ようにされている。アンビル部よりも上方に突出した１
対のカッティングブレードの対向する内壁面の間隔は、
下方にいくほど広くなる末広がりの形状とされている。

【００２０】上記発明では、カッティングブレードは、
ばねからの弾性力によってブレードホルダの立壁面およ
び底壁面に押付けられることによってブレードホルダ上
に保持されているので、ばねの弾性力を解放すれば、簡
単にカッティングブレードを取外すことができる。ま
た、取付のための軸を受入れるような穴をカッティング
ブレード内に設ける必要がないので、カッティングブレ
ードの大きさを小さくすることができる。アンビル部の
両側部に位置する１対の立壁面の間隔は、上方にいくほ
ど狭くなるようにされる。このようにすれば、アンビル
部よりも上方に突出する１対のカッティングブレードの
間に形成される空間は、下方にいくほど広くなる末広が
りの形状となるため、せん断抜きされた部分の圧縮工程
の際、その幅方向への拡大がスムーズに行なわれる。

【００２１】好ましい実施例では、カッティングブレー
ドは、その上端および下端の内側縁にカッティングエッ
ジを有する上下対称の形状である。このようなカッティ
ングブレードであれば、一方のカッティングエッジが摩
耗によって使用不能になったとき、カッティングブレー
ドの上下を逆にすることによって他方のカッティングエ
ッジを使用することができるので、１個のカッティング
ブレードの寿命が従来のものに比し２倍ほど長くなる。

【００２２】さらに好ましい実施例では、ブレードホル
ダの底壁面と、せん断力の作用する方向とのなす角度は
鋭角とされる。ブレードホルダの底壁面には、カッティ
ングブレードの下端面が当接している。このような鋭角
にすれば、せん断工程の際、カッティングブレードの座
りが安定するので、正確かつ確実なせん断を実現するこ
とができる。

【００２３】

【００２４】カッティングブレードの大きさを小さく
し、さらにカッティングブレードの交換を容易にするた
めに、好ましい実施例では、各カッティングブレードの
外側面に凹部が形成される。ばねは、下方に向かって突
出するＵ字状部分と、このＵ字状部分の先端に接続され
て各カッティングブレードの凹部内にはまり込む嵌合部
分とを含む。ブレードホルダには、ばねの上方への抜け
を防止するために、Ｕ字状部分の内部底端に当接するピ
ンが設けられる。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１〜図４を参照して、この発明
の一実施例であるせん断接合用下型を説明する。せん断
接合用下型２０は、ブレードホルダ２１と、１対のカッ
ティングブレード３０、３１と、ばね３４と、ロールピ
ン３５とを備える。

【００２６】ブレードホルダ２１は、せん断パンチによ
ってせん断抜きされる部分を下から受け止めるアンビル
部２２と、このアンビル部２２の両側部に位置し上下方
向に延在する立壁面２３、２４と、各立壁面２３、２４
の底端から外側方に向かって延在する底壁面２５、２６
と、ロールピン３５を受入れる貫通穴２９とを有する。
立壁面２３、２４と底壁面２５、２６とが交差するコー
ナ部には、カッティングブレード３０、３１の下端の内
側縁との接触を避けるための逃げ部２７、２８が形成さ
れている。

【００２７】図３から明らかなように、アンビル部２２
の両側部に位置する１対の立壁面２３、２４の間隔は、
上方にいくほど狭くなるようにされている。また、底壁
面２５、２６とせん断力の作用する方向とのなす角度
は、鋭角（９０°−β）である。

【００２８】１対のカッティングブレード３０、３１
は、ブレードホルダのアンビル部２２の両側部において
立壁面２３、２４と底壁面２５、２６とに接触して置か
れる。１対のカッティングブレード３０、３１は全く同
じ形状を有している。したがって、重複した説明を避け
るために、細部については一方のカッティングブレード
に対してのみ説明を行なう。

【００２９】カッティングブレード３０は、その外側面
に凹部３２を有する。さらに、カッティングブレード３
０は、その上端および下端の内側縁にカッティングエッ
ジ３０ａ、３０ｂを有する上下対称の形状である。した
がって、一方のカッティングエッジ３０ａが摩耗によっ
て使用不能になったとき、カッティングブレード３０の
上下を逆にして他方のカッティングエッジ３０ｂを使用
することができる。こうして、１個のカッティングブレ
ードの寿命を大幅に増大することができる。

【００３０】ばね３４は、各カッティングブレード３
０、３１をブレードホルダ２１上に保持するために、カ
ッティングブレード３０、３１を立壁面２３、２４およ
び底壁面２５、２６に弾性的に押し付ける。具体的に
は、ばね３４は、下方に向かって突出するＵ字状部分３
４ａと、このＵ字状部分３４ａの先端に接続されて各カ
ッティングブレード３０、３１の凹部３２、３３内に嵌
まり込む嵌合部分３４ｂとを含む。ロールピン３５は、
ブレードホルダ２１の貫通穴２９内に挿入されて、ばね
のＵ字状部分３４ａの内部底端に当接する。このロール
ピン３５の存在によって、ばね３４の上方への抜けが防
止される。

【００３１】図２に示す状態では、ばね３４の１対の嵌
合部分３４ｂは常にその間隔を小さくするような弾性力
を発揮している。この弾性力により、１対のカッティン
グブレード３０、３１は、ブレードホルダ２１の立壁面
２３、２４および底壁面２５、２６に弾性的に押し付け
られて保持される。ばね３４の１対の嵌合部分３４ｂの
間隔を広げることによってカッティングブレード３０、
３１に作用している弾性力を解放すれば、１対のカッテ
ィングブレード３０、３１をブレードホルダ２１から取
外すことができる。このようなカッティングブレード３
０、３１の取外しは容易であり、またそれらの取付も容
易である。

【００３２】図２に示すように、カッティングブレード
３０、３１の上端部分は、ブレードホルダ２１のアンビ
ル部２２よりも上方に突出している。この突出したカッ
ティングブレード３０、３１の間に形成される空間は、
下方にいくほど広がった末広がりの形態となっている。

【００３３】次に、図５〜図８を参照して、この発明の
一実施例として採用されるせん断パンチを説明する。せ
ん断パンチ４０は、パンチ本体部４１と、パッド４６
と、圧縮ばね５０とを備える。

【００３４】パンチ本体部４１は、先端刃４２と、その
上に位置する大径円柱部４３と、さらにその上に位置し
大径円柱部よりも小さな外径を有する小径円柱部４４
と、さらにその上方に位置する領域にあるフランジ４５
とを有する。

【００３５】パッド４６は、パンチ本体部４１の先端刃
４２を取囲む有底円筒形であり、その底壁４７に先端刃
４２を通過させる貫通スリット４８を有している。この
パッド４６は、パンチ本体部の先端刃４２が下方へ移動
してせん断加工している間、上部金属薄板の上面に当接
している。圧縮ばね５０は、パッド４６の上端とパンチ
本体部４１のフランジ部４５との間に配置され、パッド
４６を常に下方へ向かって付勢している。

【００３６】パッド４６は、パンチ本体部４１上で摺動
可能に保持されなければならない。また、パッド４６
が、パンチ本体部４１から下方へ抜け出てしまうのを防
止しなければならない。この発明の好ましい実施例で
は、パッド４６の取付のための部品を特に必要とするこ
となく、パッド４６をパンチ本体部４１上で摺動可能に
保持するために、かしめ加工を実施している。具体的に
は、パッド４６の上方部を縮径方向にかしめることによ
って、そのかしめ部分４９をパンチ本体部４１の大径円
柱部４３と小径円柱部４４との段差に係合させている。
図７から明らかなように、パッド４６の内径と大径円柱
部４３の外径とはほぼ等しい寸法とされている。パッド
４６のかしめ部分は、パッド４６の内径よりも径が小さ
くされているので、大径円柱部を越えて下方に抜け出る
ことはない。かしめ加工によって縮径したパッド４６の
上方部は、小径円柱部４４の形成されている領域上を相
対的に摺動可能となる。

【００３７】図９は、この発明に従った接合工具を用い
てせん断接合している工程を順に示している。

【００３８】図９（ａ）に示す状態では、パンチ本体部
４１の先端刃４２とパッド４６の底面とが上部金属薄板
１に当接し、１対のカッティングブレード３０、３１の
上端面が下部金属薄板２の裏面に当接している。

【００３９】図９（ｂ）は、せん断直後の状態を示して
いる。上部金属薄板１および下部金属薄板２はその一部
がパンチ本体部の先端刃４２と１対のカッティングブレ
ードのカッティングエッジ３０ａ、３１ａとによってせ
ん断抜きされている。せん断抜きされた部分は、ブレー
ドホルダのアンビル部２２よりも上方に突出する１対の
カッティングブレード３０、３１の上方部分の間の空間
内に位置している。図から明らかなように、せん断抜き
された部分の両側部には僅かな空間が形成されている。
したがって、図９（ｃ）に示すように、せん断抜きされ
た部分がパンチ本体部４１とアンビル部２２との間に圧
縮されたとき、スムーズに幅方向に拡大することができ
る。

【００４０】図９（ｂ）に示すせん断工程の際、１対の
カッティングブレード３０、３１に対して上方から下方
へ向かって力が加わる。その力はブレードホルダ２１の
底壁面２５、２６によって受け止められる。前述したよ
うに、底壁面２５、２６とせん断力の作用する方向とは
鋭角となっているので、底壁面２５、２６から及ぼされ
る反力は、１対のカッティングブレード３０、３１の上
端を互いに近づけるように作用する。したがって、せん
断時には、１対のカッティングブレード３０、３１は側
方への広がりが確実に防止される。

【００４１】前述したように、ブレードホルダ２１の１
対の立壁面２３、２４の間隔は、上方にいくほど狭くな
るようにされているので、せん断抜きされた部分の両側
方に僅かな隙間が形成され、圧縮による幅方向への拡大
をスムーズに行なわせることができる。図９（ｃ）に示
すように、せん断抜きされた部分の幅方向への拡大によ
って１対のカッティングブレード３０、３１は僅かに外
側方へ移動する。この移動は、ばね３４の弾性力に抗し
て行なわれる。なお、図９においては、ばね３４の図示
を省略している。

【００４２】カッティングブレード３０、３１の一方の
カッティングエッジが摩耗によって使用不能になった場
合には、カッティングブレード３０、３１の上下を逆に
して、他方のカッティングエッジを使用する。

【００４３】図１〜図９を用いてこの発明の実施例を説
明したが、この発明は図示した実施例に限定されるもの
ではない。この発明の均等の範囲内において種々の修正
や変形が可能である。また、用語として「上」および
「下」を用いたが、それらは便宜的にある方向を特定す
るために用いただけであり、絶対的な上下方向に限定さ
れるものではない。図示した構造の上下を逆にしたり、
あるいはせん断パンチと下型とを水平方向に整列させる
ようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例として用いられるせん断接合
用下型の分解斜視図である。

【図２】せん断接合用下型の正面図である。

【図３】ブレードホルダの正面図である。

【図４】カッティングブレードの斜視図である。

【図５】この発明の一実施例として用いられるせん断パ
ンチの分解斜視図である。

【図６】せん断パンチの正面図である。

【図７】せん断パンチの断面図である。

【図８】かしめ加工によってパッドをパンチホルダ部に
取付けるための工程を示す図である。

【図９】この発明に従ったせん断接合用工具を用いてせ
ん断接合する工程を順に示す図である。

【図１０】一般的なせん断接合工具を示す斜視図であ
る。

【図１１】せん断接合された２枚の金属薄板を示す斜視
図である。

【図１２】せん断接合された金属薄板を示す断面図であ
る。

【図１３】従来のせん断接合工程を順に示す図である。

【図１４】従来のせん断接合用下型を示す正面図であ
る。

【図１５】従来のせん断接合用下型を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

２０ せん断接合用下型 ２１ ブレードホルダ ２２ アンビル部 ２３、２４ 立壁面 ２５、２６ 底壁面 ３０、３１ カッティングブレード ３４ ばね ４０ せん断パンチ ４１ パンチ本体部 ４２ 先端刃 ４３ 大径円柱部 ４４ 小径円柱部 ４６ パッド ４８ 貫通スリット ４９ かしめ部分 ５０ 圧縮ばね

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重ね合わせた上部金属薄板と下部金属薄
   板とをせん断接合するために、上部金属薄板側に配置さ
   れるせん断パンチに対応して、下部金属薄板側に配置さ
   れて使用されるせん断接合用下型であって、 せん断パンチによってせん断抜きされる部分を下から受
   止めるアンビル部と、このアンビル部の両側部に位置し
   上下方向に延在する立壁面と、各立壁面の底端から外側
   方に向かって延在する底壁面とを有するブレードホル
   ダ、 前記アンビル部の両側部において前記立壁面と前記底壁
   面とに接触して置かれる１対のカッティングブレード、
   および前記各カッティングブレードを前記ブレードホル
   ダ上に保持するために、カッティングブレードを前記立
   壁面および前記底壁面に弾性的に押付けるばねを備え、 前記各カッティングブレードは、前記ばねによる弾性力
   を解放することによって、前記ブレードホルダから分離
   可能であり、 前記アンビル部の両側部に位置する１対の立壁面の間隔
   は、上方にいくほど狭くなるようにされており、 前記アンビル部よりも上方に突出した１対のカッティン
   グブレードの対向する内壁面の間隔は、下方にいくほど
   広くなる末広がりの形状とされている 、せん断接合用下
   型。
2. 【請求項２】 前記カッティングブレードは、その上端
   および下端の内側縁にカッティングエッジを有する上下
   対称の形状である、請求項１に記載のせん断接合用下
   型。
3. 【請求項３】 前記底壁面とせん断力の作用する方向と
   のなす角度は、鋭角である、請求項１または２に記載の
   せん断接合用下型。
4. 【請求項４】 前記立壁面と前記底壁面とが交差するコ
   ーナ部には、前記カッティングブレードの下端の内側縁
   との接触を避けるための逃げ部が形成されている、請求
   項１〜３のいずれかに記載のせん断接合用下型。
5. 【請求項５】 前記各カッティングブレードの外側面に
   は凹部が形成され、前記ばねは、下方に向かって突出す
   るＵ字状部分と、このＵ字状部分の先端に接続されて前
   記各カッティングブレードの凹部内にはまり込む嵌合部
   分とを含み、前記ブレードホルダには、前記ばねの上方
   への抜けを防止するために、前記Ｕ字状部分の内部底端
   に当接するピンが設けられている、請求項１〜４のいず
   れかに記載のせん断接合用下型。