JP3207678U - ジェックピン - Google Patents

Abstract

【課題】プレス加工においてワークを変形や位置ずれを生じさせることなく、金型から強制的に取り除くことができるジェックピンを提供する。【解決手段】ジェックピン１００は、デフォルト位置から所定位置までの初期ストローク範囲では、第一スプリング１０と第二スプリング２０とが同時に圧縮され、第一スプリングと第二スプリングとの全体により荷重を加える。後期ストローク範囲は、ピン２の後端がスライダ３に接触してから下死点までの範囲であり、当該範囲では第一スプリングの変位がなくなることから第一スプリングによる荷重は一定となり、ピン後端と接触状態にあるスライダの移動により第二スプリングが圧縮され、第二スプリングによる荷重が主となる。この第二スプリングの圧縮により強い荷重が得られるので、スクラップを強制的に取り除くことができる。【選択図】図１

Description

本考案は、金属プレス成型においてプレス金型と共に用いるジェックピンに関するものである。

従来から特許文献１に記載されているようなジェックピンが知られている。このジェックピンは、金型でプレス成型を行う際に金型からワークを剥すときに機能するものであり、プレート等の平面よりピンの突出長さを容易に管理できるようにしたものである。当該ジェックピンでは、先端に、ネジの谷径より大きい径の部分を設け、当該部分によりそれ以上ネジに挿入できない構造であり、前記部分の位置によりプレート平面よりピン突出長さを簡単に管理できる。

特開２００３−２１１２２号公報

上記従来のジェックピンでは、ジェックピンの突出長さを調整することによりその荷重を調整できる。しかしながら、ピンの突出長さを長くして荷重を大きくすると、プレス成形時にワークに変形を生じさせたり、位置ずれを生じさせたりする恐れがある。本考案は、係る問題点を解決するためになされたものである。

本考案に係るジェックピンは、筒状体からなる本体と、当該本体の一端に設けられ且つ当該本体に軸方向で出し入れ可能なピンと、前記本体の内部に移動可能に配置したスライダと、前記本体の内部で且つ前記ピンと前記スライダとの間に配置したコイルスプリングその他の第一弾性体と、前記本体の内部で且つ前記スライダと本体の他端側との間に配置されると共に前記第一弾性体よりも圧縮変位による荷重が大きいコイルスプリングその他の第二弾性体とを備えたものである。

また、本考案に係るジェックピンは、筒状体からなる本体と、当該本体の一端に設けられ且つ当該本体に軸方向で出し入れ可能なピンと、前記本体の内部で且つ前記ピンと前記本体の他端側との間に配置されるコイルスプリングその他の第一弾性体と、前記本体の内部であり且つ前記第一弾性体と略同軸に、前記本体の他端側にその一端が固定されて配置されたコイルスプリングその他の第二弾性体とを備えたものである。

本考案の実施の形態１に係るジェックピンの構造を示す断面図である。 本考案に係るジェックピンの使用方法を示す説明図である。 本考案に係るジェックピンのストローク量と荷重を示すグラフ図である。 ジェックピンの動作を示す説明図である。 本考案の実施の形態２に係るジェックピンを示す断面図である。 図５に示すジェックピンの動作を示す説明図である。

（実施の形態１）
図１は、本考案の実施の形態１に係るジェックピンの構造を示す断面図である。このジェックピン１００は、金属製の筒状体からなる金属製の本体１と、本体１の内部に内蔵した第一スプリング１０及び第二スプリング２０と、本体１の一端に軸方向に設けられ且つ摺動状態で出し入れ可能なピン２とを有する。第一スプリング１０は線の断面が円形の圧縮コイルスプリングであり、第二スプリング２０は、線の断面が平板形状の圧縮コイルスプリングである。本体１の内面は、第一スプリング１０及び第二スプリング２０並びに後述するスライダ３と摺接することから、所定の表面処理を施すものとする。

本体１の内部には、第一スプリング１０と第二スプリング２０とが同軸かつ軸方向に連続して配設されている。第一スプリング１０が本体前方（図中左側）に配置され、第二スプリング２０が本体後方（図中右側）に配置される。本体１の他端側１ａには、第一スプリング１０及び第二スプリング２０を封入するための栓４が設けられる。また、前記第一スプリング１０と第二スプリング２０との間には、本体１の内部を摺動して移動可能なスライダ３が設けられている。前記スライダ３は円柱形状の金属製であり、その表面には焼入れ等の所定の表面処理を施すのが好ましい。このように、第一スプリング１０はピン２のストッパとスライダ３との間に配置され、第二スプリング２０はスライダ３と栓４（本体１の他端側１ａ）との間に配置される。また、第一スプリング１０と第二スプリング２０とは異なるバネ定数を有しており、よって圧縮変位による荷重が異なるものとなる。

前記ピン２は、ワークに当接する突出方向の先端２ａ（図中左端部）が半円形状であり、前記第一スプリング１０及び第二スプリング２０による内部付勢状態で本体１から所定長さだけ突出する。当該ピン２の軸方向の中央位置から後端側には、当該本体１の先端からピン２が抜けないようにするストッパ２ｂが設けられる。ストッパ２ｂはピン２の径よりも大径部分であり、当該本体１の内部先端近傍に設けた段部１ｂに係止することでデフォルト位置を保つ。当該ストッパ２ｂの外周面は、本体１の内面に摺動する面となるため、焼入れ等の所定の表面処理を施す。ピン２の前記ストッパ２ｂより後端側の軸径は、本体１の内径よりも小さい径とする。当該ピン２と本体１との間隙には、第一スプリング１０の一部が配置される。また、本体１の外周面には、プレス金型に螺合させる雄ネジ１ｃが設けられている。

第一スプリング１０、第二スプリング２０、ピン２等の形状や材質等は、要求される仕様により適宜設定されるものとする。また、本体１、ピン２及びスライダ３は金属製であるが、所定の機械的強度を備えた樹脂製でも良い。

図２は、本考案に係るジェックピンの使用方法を示す説明図である。例えば自動車部品の大物プレス加工において製品の中抜き異形形状をトリミングしてこれを型外に排出する装置５０の場合、上型パンチ５１の所定位置にジェックピン１００を単数（又は複数）取り付けるようにする。この取付位置は、型とワークの形状等により適宜決定される。上型パンチ５１は、上型パッド５３に昇降可能に設けられる。また、当該装置５０では、上型パンチ５１に対応する下型ダイ５２が配設される。下型ダイ５２には、打ち抜いたワークのスクラップＳを取り出すスクラップシュート５４が内部に形成される。スクラップシュート５４は、上型パンチ５１と嵌合する下型ダイ５２の抜き穴５２ａが下方に空間形成され、当該抜き穴５２ａの側方に排出口５２ｂが形成された構造である。

図３は、本考案に係るジェックピンのストローク量と荷重を示すグラフ図である。本考案のジェックピン１００によりワークに加わる荷重を模式的に説明する。比較例として一般的なジェックピンの荷重分布を図中点線で示す。一般的なジェックピンは、上記特許文献１に記載したような本体内部にスプリングを一つ内蔵した構造のものである。ここで、当該一般的なジェックピンのスプリングは、スクラップを強制的に上型パンチから取り除くために荷重を強くしてある。このような従来構造のジェックピンは、同図点線に示すように、スプリングが一つであるためピンのストロークに比例して荷重が大きくなる。

一般的なジェックピンを用いてプレス成型を行う場合、ピンのストロークに比例して荷重が大きくなる。ここで、所定のストロークの範囲（変形・位置ずれ領域Ａを図中一点鎖線で示す）で過大な荷重がワークに加わり、当該ワークが変形ないし位置ずれを起こすおそれがある。一方、ストロークの下死点では、スクラップを取り除くために強い荷重を必要とするところ、従来のジェックピンではストロークに比例して荷重が大きくなるため、ストロークの下死点付近では、荷重が不足気味になる。即ち、従来のジェックピンでは、スクラップを除去するために荷重を大きくするとワークに変形等を生じさせ、当該ワークに変形等が生じない程度の荷重にすると下死点付近での荷重が不足してスクラップを除去し難いという、互いに両立させ難いものであった。

これに対し、本考案のジェックピン１００では、図３の実線で示すような、ストロークに対する荷重を付与できる。図４は、ジェックピンの動作を示す説明図である。まず、図４（ａ）に示すように、デフォルト位置から所定位置までの初期ストローク範囲では、第一スプリング１０と第二スプリング２０とが同時に圧縮される。具体的には、ピン２が押し込まれることで第一スプリング１０が圧縮される。また、この第一スプリング１０の荷重が前記スライダ３に伝わり、当該スライダ３を介して第二スプリング２０が圧縮される。よって、ジェックピン１００全体の荷重は、第一スプリング１０及び第二スプリング２０により得られる。ストロークの変位に比例して荷重が緩やかに上昇するのは、第一スプリング１０のバネ定数が第二スプリング２０のそれより小さいためである。

続いて、図４（ｂ）に示すように、後期ストローク範囲（ピン２の後端がスライダ３に接触してから下死点までの範囲）では、第一スプリング１０の変位がなくなることから当該第一スプリング１０による荷重は一定となり、図４（ｃ）に示すように、ピン２の後端と接触状態でのスライダ３の移動により第二スプリング２０が圧縮され、第二スプリング２０による荷重が主となる。この第二スプリング２０はバネ定数が大きいため、その圧縮により強い荷重が得られ、その結果、スクラップを強制的に取り除くことができる。

即ち、本考案に係るジェックピン１００では、初期ストローク範囲においてワークに変形や位置ずれを生じさせない程度の荷重を加え、後期ストローク範囲においてスクラップを金型から強制的に除去できる程度の荷重を加えることができる。

（実施の形態２）
図５は、本考案の実施の形態２に係るジェックピンを示す断面図である。このジェックピン２００は、金属製の筒状体からなる本体２０１と、当該本体２０１の内部に内蔵した第一スプリング２１０及び第二スプリング２２０と、本体２０１の一端に軸方向に摺動状態で出し入れ可能なピン２０２とを有する。第一スプリング２１０及び第二スプリング２２０は、線の断面が円形の圧縮コイルスプリングであり、第一スプリング２１０と第二スプリング２２０とは異なるバネ定数を有する。また、第二スプリング２２０の全長は、第一スプリング２１０より短い。更に、第二スプリング２２０は左巻き（又は右巻き）であり、第一スプリング２１０は右巻き（又は左巻き）であり、互いに逆巻となる。

ピン２０２の先端は、上記実施の形態１と同様である。ピン２０２の後端には、当該本体２０１の先端からピン２０２が抜けないようにするストッパ２０２ｂが設けられる。ストッパ２０２ｂはピン２０２の径よりも大径部分であり、当該本体２０１の内部先端近傍に設けた段部２０１ｂに係止することでデフォルト位置を保つ。ピン２０２のストッパ２０２ｂは、第二スプリング２２０に当接することから、第二スプリング２２０の径よりも大きい径とする。第二スプリング２２０は、本体２０１の後端に設けた栓２０４に固定されている。また、第一スプリング２１０は、ピン２０２のストッパ２０２ｂと栓２０４（本体他端側）との間に配置される。

係る構造のジェックピン２００によっても、実施の形態１と同様の作用効果を奏することができる。図６は、図５に示すジェックピンの動作を示す説明図である。図６（ａ）に示すように、ピン２０２の初期ストローク範囲では、ピン２０２のストッパ２０２ｂによりバネ定数が小さい第一スプリング２１０が圧縮されることから、当該第一スプリング２１０により小さい荷重が得られる。そして、後期ストローク範囲は、図６（ｂ）に示すように、ピン２０２の後端が第二スプリング２２０に当接してから下死点に達するまでであり、図６（ｃ）に示すように、当該後期ストローク範囲では第一スプリング２１０による荷重に加えて、第二スプリング２２０の荷重が加わるため、大きな荷重が得られる。

なお、この実施の形態２に係るジェックピン２００では、第一スプリング２１０と第二スプリング２２０とは異なるバネ定数のものを用いたが、同じバネ定数のものを用いても良い。この場合も後期ストローク範囲で荷重が飛躍的に増大する。

本考案に係るジェックピン２００では、初期ストローク範囲においてワークを変形や位置ずれを生じさせない程度の荷重を加え、後期ストローク範囲においてスクラップを金型から強制的に除去できる程度の荷重を加えることができる。

なお、上記実施の形態１及び２のジェックピン１００，２００では、コイルスプリングを用いたが、第一スプリング１０及び第二スプリング２０のいずれか一方又は両方をゴム等の弾性体により構成することもできる。このとき、実施の形態１の構成では、第一スプリング１０に相当する第一弾性体と第二スプリング２０に相当する第二弾性体とは圧縮により異なる荷重を得られるものを用いる。実施の形態２の構成では、第一スプリング２１０に相当する第一弾性体と第二スプリング２２０に相当する第二弾性体とは圧縮により異なる荷重を得られるものでも良いし、同じ荷重を得られるものでも良い。

１００ ジェックピン
１ 本体
２ ピン
３ スライダ
１０ 第一スプリング
２０ 第二スプリング

Claims (2)

1. 筒状体からなる本体と、
   当該本体の一端に設けられ且つ当該本体に軸方向で出し入れ可能なピンと、
   前記本体の内部に移動可能に配置したスライダと、
   前記本体の内部で且つ前記ピンと前記スライダとの間に配置したコイルスプリングその他の第一弾性体と、
   前記本体の内部で且つ前記スライダと本体の他端側との間に配置されると共に前記第一弾性体よりも圧縮変位による荷重が大きいコイルスプリングその他の第二弾性体と、
   を備えたことを特徴とするジェックピン。
2. 筒状体からなる本体と、
   当該本体の一端に設けられ且つ当該本体に軸方向で出し入れ可能なピンと、
   前記本体の内部で且つ前記ピンと前記本体の他端側との間に配置されるコイルスプリングその他の第一弾性体と、
   前記本体の内部であり且つ前記第一弾性体と略同軸に、前記本体の他端側にその一端が固定されて配置されたコイルスプリングその他の第二弾性体と、
   を備えたことを特徴とするジェックピン。
   
   

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