JP3263756B2

JP3263756B2 - 穿孔ピン及び穿孔装置

Info

Publication number: JP3263756B2
Application number: JP28106298A
Authority: JP
Inventors: 正次外川
Original assignee: 正次外川
Priority date: 1998-10-02
Filing date: 1998-10-02
Publication date: 2002-03-11
Anticipated expiration: 2018-10-02
Also published as: JP2000108096A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被加工部材に孔を
設ける穿孔ピン及び穿孔装置に関し、特には、未焼成セ
ラミック体に孔を設ける穿孔ピン及び穿孔装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、被加工部材である未焼成セラ
ミック体に孔を設ける場合、打ち抜き金型装置である穿
孔装置が使用されている。この穿孔装置は、穿孔ピンが
設けられたパンチと、穿孔ピンの挿入可能な穿入孔が設
けられたダイとから構成されている。この穿孔装置は、
パンチとダイとの間に未焼成セラミック体を配置し、パ
ンチの穿孔ピンがダイの穿入孔に挿入されるまでパンチ
を移動させることにより、未焼成セラミック体に所望の
孔を設ける装置である。

【０００３】ここで、この穿孔装置において、パンチに
設けられた穿孔ピンは、タングステンやその合金等の硬
質の金属材料の一体ものから成り、射出成形によりワイ
ヤーに成形され、このワイヤーの一部表面が切削加工さ
れて形成される。この穿孔ピンの一例として、穿孔ピン
１を図７に示す。

【０００４】この穿孔ピン１は、未焼成セラミック体に
穿孔を行う領域である穿孔部２を細くし、パンチに固定
される領域である取付部３を太くして、径が変化する段
差部４を利用することにより、パンチに形成された穿入
孔の段差に容易に保持可能としている。また、このよう
な打ち抜きピン１は、パンチに固定する際に容易かつ迅
速に行うことができ、交換作業も容易に行えるといった
利点を有している。

【０００５】しかし、このような穿孔ピン１は穿孔を行
う領域の径が小さくなるほど加工が非常に困難となり、
これにより製作コストがかかる上、未焼成セラミック体
に繰り返して孔を設けると、穿孔ピン１の段差部４にお
いて繰り返し応力による破断が生じやすいといった問題
があった。また、このような穿孔ピン１の形状は、その
製作時やパンチへの穿孔装置のメンテナンス等におい
て、穿孔ピン１をパンチに設ける際に応力が加わって歪
むことがあり、その際に容易に破断することがあった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】

【０００７】そこで、本発明者は、このような課題の原
因を究明してこのような課題を解決するべく、鋭意研究
を重ねた結果、本発明に至ったのである。すなわち、長
期間にわたって未焼成セラミック体に良好に設けること
が可能で、穿孔ピンの製造時、パンチへ設ける時、又は
メンテナンス時等においても穿孔ピンが破断しにくく信
頼性の非常に優れた穿孔ピン及び穿孔装置を提供するべ
く、鋭意研究を重ねた結果、本発明に至ったのである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の穿孔ピンの要旨
は、パンチに取り付けられる取付部と、ダイの穿入孔に
挿入される穿孔部とから構成されるピン部材を含む穿孔
ピンであり、パンチとダイとの間に被加工部材を配設し
て前記穿孔部を前記穿入孔に挿入することにより前記被
加工部材に孔を設ける穿孔ピンにおいて、前記穿孔ピン
をダイ側へ弾性的に押圧する付勢手段が備えられ、該付
勢手段が、前記取付部付近の周囲に巻かれたスプリング
であり、該スプリングが、前記ピン部材の中間部付近に
おいて前記ピン部材に固定され、前記ピン部材の後端部
付近において伸縮可能に遊設されたことである。

【０００９】このような穿孔ピンは、付勢手段によって
ダイ側へ弾性的に押圧する付勢力が負荷されるため、こ
の付勢力に抗して穿孔ピンを段差等に係止することによ
り、穿孔ピンが容易に保持される。また、穿孔ピンによ
って被加工物に穿孔する場合の衝撃が緩和される。ここ
に、本明細書において、付勢手段とは、穿孔ピンに対し
て弾性的を圧力を加えて、穿孔ピンをダイ側へ押圧する
ものを言う。

【００１０】また、本発明の穿孔ピンの要旨は、前記本
発明の穿孔ピンにおいて、前記スプリングが前記ピン部
材の中間部付近を補強することである。

【００１１】このような穿孔ピンは、スプリングによっ
て穿孔ピンをダイ側へ弾性的に押圧する付勢力が負荷さ
れる穿孔ピンである。

【００１２】また、本発明の穿孔ピンの要旨は、前記本
発明の穿孔ピンにおいて、前記ピン部材の後端部付近に
おいてスプリングが伸縮することである。

【００１３】このような穿孔ピンは、ピン部材の中間部
付近においては、スプリングがピン部材に固定されてお
り、穿孔時の応力負荷の大きいピン部材の中間部付近を
補強する。一方で、ピン部材の後端部付近においては、
スプリングが遊設されており、伸縮することにより穿孔
ピンをダイ側へ弾性的に押圧するように構成されてい
る。ここに、本明細書において、遊設とは、ピン部材に
固定されずに、ピン部材に対して移動可能であり、伸縮
可能なように設けられることを言う。

【００１４】また、本発明の穿孔ピンの要旨は、前記本
発明の穿孔ピンにおいて、前記スプリングの後端部が前
記ピン部材の後端部よりも突出していることである。

【００１５】このような穿孔ピンは、スプリングの後端
部をピン部材の後端部よりも突出させることにより、ス
プリングの突出した部分によって、穿孔ピンをダイ側へ
弾性的に押圧できるようにしている。

【００１６】また、本発明の穿孔ピンの要旨は、前記本
発明の穿孔ピンにおいて、前記スプリングが、前記ピン
部材の中間部付近において圧縮不可能に縮められている
ことである。

【００１７】このような穿孔ピンは、スプリングが、ピ
ン部材の中間部付近において圧縮不可能に縮められてい
ることにより、スプリングが筒状部材と同様の機能を果
たし、スプリングがピン部材の中間部付近においてピン
部材を補強する。

【００１８】また、本発明の穿孔装置の要旨は、穿孔ピ
ンが取り付けられたパンチと、前記穿孔ピンの先端部側
が挿入される穿入孔が設けられたダイとから構成され、
パンチとダイとの間に被加工部材を配設して前記穿孔ピ
ンを前記穿入孔に挿入することにより前記被加工部材に
孔を設ける穿孔装置において、前記穿孔ピンをダイ側へ
押圧する付勢手段が備えられ、該付勢手段が、前記取付
部付近の周囲に巻かれたスプリングであり、該スプリン
グが、前記ピン部材の中間部付近において前記ピン部材
に固定され、前記ピン部材の後端部付近において伸縮可
能に遊設されたことである。

【００１９】このような穿孔装置は、本発明の穿孔ピン
を利用した穿孔装置である。

【００２０】また、本発明の穿孔装置の要旨は、前記本
発明の穿孔装置において、前記付勢手段が、前記取付部
付近の周囲に巻かれたスプリングであることである。

【００２１】このような穿孔装置は、本発明の穿孔ピン
を利用した穿孔装置において、付勢手段としてスプリン
グを用いた穿孔装置である。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る穿孔ピン及び
穿孔装置の実施の形態について、図面に基づいて詳しく
説明する。

【００２３】図１又は図２において、符号１０は本発明
の穿孔ピンであり、符号１２は本発明の穿孔装置であ
る。穿孔装置１２は、図２に示すように、未焼成セラミ
ック体（被加工部材）１４に所望の孔を設けるための装
置であり、穿孔ピン１０が複数個取り付けられたパンチ
１６と、穿孔ピン１０が挿入される穿入孔１８が設けら
れたダイ１９とから構成されている。

【００２４】パンチ１６は、穿孔ピン１０が取り付けら
れるピンプレート２０と、穿孔ピン１０が穿孔する際に
穿孔ピン１０の一端側を支持するためにピンプレート２
０の上に載置される支持プレート２２と、支持プレート
２２の上に配設されるバックプレート２４と、スプリン
グ２６及び吊りボルト２８で連結されて穿孔ピン１０を
ガイドするピンガイド３０とから構成されている。ここ
で、ピンプレート２０は、穿孔ピン１０を挿入して支持
するための段差３１が形成された挿入孔３２が設けられ
ている。また、ピンガイド３０には、穿孔ピン１０の下
部の穿孔部４８が挿入される挿入孔３４が設けられてい
る。

【００２５】ダイ１９は、パンチ１８の穿孔ピン１０が
挿入される複数の穿入孔１８が設けられており、パンチ
１８の穿孔ピン１０のガイド孔として機能する。なお、
図２においては、一つの穿孔ピン１０について示してい
る。

【００２６】このようにして構成された穿孔装置１２
は、パンチ１８がダイ１９の上に配置された未焼成セラ
ミック体１４側へ下降し、所定の位置でパンチ１８を停
止させ、その後にピンプレート２０はスプリング２６の
付勢力に抗してダイ１９側に下降して、未焼成セラミッ
ク体１４の所望の箇所に孔を設けるのである。

【００２７】次に、パンチ１８に取り付けられる穿孔ピ
ン１０の態様について詳細に説明する。図１に示すよう
に、穿孔ピン１０のピン部材１１は例えば全体的に一様
な外径を有した細長の柱状を成し、Ｗ−Ｃｏ合金のよう
なタングステンを主成分とする超硬合金から成るもので
ある。

【００２８】また、穿孔ピン１０は、ピン部材１１の略
上半分の取付部４０の周囲にスプリング４２が巻かれて
いる。このスプリング４２は、圧縮バネであるが、穿孔
ピン１０の中間部付近に巻かれた部分においては、圧縮
不可能に縮められた状態で穿孔ピン１０に密着固定され
ている。一方で、穿孔ピン１０の取付部４０側の後端部
４４付近に巻かれた部分においては、穿孔ピン１０に固
定されず、伸縮可能なように遊設されているとともに、
後端部４６が穿孔ピン１０の後端部４４よりも上へ突出
して構成されている。

【００２９】また、穿孔ピン１０は、図３に示すよう
に、スプリング４２の後端部４６が支持プレート２２に
接触しており、支持プレート２２によって下へ押圧され
ることにより、ダイ１９の位置する下に向かって弾性的
に押圧されるように構成されている。また、スプリング
４２の先端部５０が挿入孔３２の段差３１に係合される
ことにより、ピンプレート２０に固定されている。

【００３０】従って、このような穿孔ピン１０であれ
ば、パンチ１６の穿孔の際には、スプリング４２の後端
部４６と支持プレート２２との間で応力が発生するが、
スプリング４２と支持プレート２２との間には応力の発
生はない。また、穿孔を終え、パンチ１６が上方へ移動
する際にはピンプレート２０の挿入孔３２の段差３１
と、スプリング４２の先端部５０との間で、極弱い応力
が発生するだけなので、穿孔ピン１０を長持ちさせるこ
とができる。

【００３１】次に、本発明の穿孔ピン１０が従来の穿孔
ピン１に比して、抗折性が著しく向上した点について説
明する。それぞれの穿孔ピン１０の先端を基台に押しつ
けていき、真っ直ぐな場合の穿孔ピン１０の軸線と、穿
孔ピン１０を曲げた時の穿孔ピン１０の先端部５２の中
心からスプリング４２の先端部５０までの直線との成す
角度θがどのような時に破断するかについて比較した。
その結果、従来の穿孔ピン１の場合には、θが略１０°
の時に破断が生じた。これに対して、本発明の穿孔ピン
１０の場合には、θが略２５°になるまでは破断が生じ
ず、従来の穿孔ピン１よりもかなり湾曲させなければ破
断しないことが判明した。

【００３２】このような本発明の穿孔ピン１０及び穿孔
装置１２によれば、穿孔ピン１０をスプリング４２の弾
性力によって下方向へ押圧し、挿入孔３２の段差３１に
係止させてパンチ１６に取り付けておくことができる。
このため、上下に揺動することなく、安定した状態に取
り付けておくことができる。また、穿孔ピン１０を挿入
孔３２に挿入して支持プレート２２で押圧することによ
って取り付けることができ、取付け作業の容易化を図る
ことができる。

【００３３】また、本発明の穿孔ピン１０及び穿孔装置
１２によれば、未焼成セラミック体１４を穿孔ピン１０
で穿孔する際に未焼成セラミック体１４から受ける衝撃
をスプリング４２の弾性圧縮によって緩和することがで
きる。このため、未焼成セラミック体１４を穿孔ピン１
０で穿孔する際の衝撃によって穿孔ピン１０が折れるの
を防止することができる。

【００３４】また、本発明の穿孔ピン１０及び穿孔装置
１２によれば、スプリング４２が穿孔ピン１０の中間部
付近に巻いた状態で固定しているため、穿孔ピン１０を
この部分で弾性的に撓ませることができる。このため、
穿孔ピン１０の破断に対する強度をより高めることがで
きる。

【００３５】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明の穿孔ピン及び穿孔装置は、その他の形態
でも実施し得るものである。

【００３６】例えば、本発明の穿孔ピンは、図５に示す
ような穿孔ピン６０であっても良い。この穿孔ピン６０
は、ピン部材６２が四角形断面を有しており、このピン
部材６２の周囲にスプリング６４が巻かれて構成されて
いる。このような穿孔ピン６０であっても、パンチ１６
の挿入孔３２へ容易かつ安定して取り付けておくことが
できるとともに、破断に対する強度を高めることができ
る。

【００３７】また、本発明の穿孔ピンは、図６に示すよ
うな穿孔ピン７０であっても良い。この穿孔ピン７０
は、ピン部材７２の後端部７４付近にゴム製のチュープ
７６が嵌合されて構成されている。なお、チュープ７６
の底部には空洞７８が設けられており、後端部８０付近
が弾性変形しやすいように構成されている。また、ピン
部材７２の中間部付近は、他の部分よりも太く構成され
ている。このような穿孔ピン７０であっても、チュープ
７６が弾性変形するため、パンチ１６の挿入孔３２へ容
易かつ安定して取り付けておくことができるとともに、
破断に対する強度を高めることができる。

【００３８】以上、本発明の実施形態について図面に基
づいて説明したが、本発明に係る穿孔ピン及び穿孔装置
は、図示したものに限定されず、その他の態様でも実施
し得るものである。

【００３９】例えば、本発明の穿孔ピン及び穿孔装置に
よって加工する被加工部材は、未焼成セラミック体に限
定されず、その他のセラミック体、樹脂体又は金属体等
であっても良い。また、本発明の穿孔ピンを構成するピ
ン部材の形状は、円形断面のもの又は四角形断面のもの
に限定されず、楕円、多角形等の断面のものであっても
良い。また、ピン部材の材質はタングステンを主成分と
するものに限定されず、その他の材質から成る超硬金属
等、被加工部材の穿孔に耐え得るものであれば良い。

【００４０】また、穿孔ピンをダイ側へ弾性的に押圧す
る付勢手段はスプリングに限定されず、穿孔ピンの後端
に備えた板バネであっても良い。また、ゴム又は発砲樹
脂等の弾性部材を穿孔ピンの後端に備えても良い。ま
た、空気を注入した袋状部材を穿孔ピンの後端に備えて
も良い。

【００４１】また、本発明の穿孔ピンは、ピン部材と付
勢手段とから構成されるものに限定されず、その他の構
成手段をも備えたものであっても良い。例えば、段差等
に係止するための係止部材、突起、凹部等を備えたもの
であっても良い。

【００４２】その他、本発明の技術的範囲には、その趣
旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々なる改
良，修正，変形を加えた態様も含まれる。

【００４３】

【発明の効果】本発明の穿孔ピン及び穿孔装置によれ
ば、付勢手段によってダイ側へ弾性的に押圧することが
できる。このため、付勢力に抗して穿孔ピンを段差等に
係止することにより、容易にパンチによって保持するこ
とができる。また、パンチに対してぶれるのを防止し
て、安定してパンチに取り付けておくことができる。ま
た、穿孔ピンにより被加工物に穿孔する場合の衝撃を、
付勢手段の弾性力によって緩和して、穿孔ピンが折れる
のを防止できる。

【００４４】また、付勢手段が、取付部付近の周囲に巻
かれたスプリングであることを特徴とする本発明の穿孔
ピン及び穿孔装置によれば、スプリングによって穿孔ピ
ンをダイ側へ弾性的に押圧することができる。また、ス
プリングを巻いておくことにより、穿孔ピンを弾性的に
撓ませることにより、穿孔ピンの破断を防止することが
できる。

【００４５】また、スプリングが、ピン部材の中間部付
近においてピン部材に固定され、ピン部材の後端部付近
において伸縮可能に遊設されたことを特徴とする本発明
の穿孔ピンによれば、ピン部材の中間部付近において
は、穿孔時に大きな曲げモーメンドがかかり、負荷の大
きいピン部材の中間部付近を補強することができる。一
方で、ピン部材の後端部付近においては、スプリングが
伸縮することができ、穿孔ピンをダイ側へ弾性的に押圧
することができる。

【００４６】また、スプリングの後端部がピン部材の後
端部よりも突出していることを特徴とする本発明の穿孔
ピンによれば、スプリングの突出した部分によって、穿
孔ピンをダイ側へ弾性的に押圧することができる。

【００４７】また、スプリングが、ピン部材の中間部付
近において圧縮不可能に縮められていることを特徴とす
る本発明の穿孔ピンによれば、スプリングが筒状部材と
同様の機能を果たし、スプリングがピン部材を包み込む
ことにより、ピン部材の中間部付近においてピン部材を
補強することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の穿孔ピンを示す図であり、同図（ａ）
は平面図であり、同図（ｂ）は正面図である。

【図２】本発明の穿孔装置を示す正面断面図である。

【図３】図１に示す穿孔ピンの使用状態を示す正面断面
図である。

【図４】図１に示す穿孔ピンを説明するための正面図で
ある。

【図５】本発明の穿孔ピンの他の実施形態を示す図であ
り、同図（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は正面図で
ある。

【図６】本発明の穿孔ピンの更に他の実施形態を示す正
面断面図である。

【図７】従来の穿孔ピンを示す図であり、同図（ａ）は
平面図であり、同図（ｂ）は正面図である。

【符号の説明】

１０，６０，７０：穿孔ピン１１，７２：ピン部材１２：穿孔装置１４：未焼成セラミック体（被加工部材）１６：パンチ１８：穿入孔１９：ダイ４０：取付部４２，６６：スプリング４４，７４：ピン部材の後端部４６：スプリングの後端部４８：穿孔部５０：スプリングの先端部５２：ピン部材の先端部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】パンチに取り付けられる取付部と、ダイ
の穿入孔に挿入される穿孔部とから構成されるピン部材
を含む穿孔ピンであり、パンチとダイとの間に被加工部
材を配設して前記穿孔部を前記穿入孔に挿入することに
より前記被加工部材に孔を設ける穿孔ピンにおいて、前記穿孔ピンをダイ側へ弾性的に押圧する付勢手段が備
えられ、該付勢手段が、前記取付部付近の周囲に巻かれ
たスプリングであり、該スプリングが、前記ピン部材の
中間部付近において前記ピン部材に固定され、前記ピン
部材の後端部付近において伸縮可能に遊設されたことを
特徴とする穿孔ピン。
【請求項２】前記スプリングが前記ピン部材の中間部
付近を補強することを特徴とする請求項１に記載する穿
孔ピン。
【請求項３】前記ピン部材の後端部付近においてスプ
リングが伸縮することを特徴とする請求項１又は請求項
２に記載する穿孔ピン。
【請求項４】前記スプリングの後端部が前記ピン部材
の後端部よりも突出していることを特徴とする請求項２
又は請求項３に記載する穿孔ピン。
【請求項５】前記スプリングが、前記ピン部材の中間
部付近において圧縮不可能に縮められていることを特徴
とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載する穿孔
ピン。
【請求項６】穿孔ピンが取り付けられたパンチと、前
記穿孔ピンの先端部側が挿入される穿入孔が設けられた
ダイとから構成され、パンチとダイとの間に被加工部材
を配設して前記穿孔ピンを前記穿入孔に挿入することに
より前記被加工部材に孔を設ける穿孔装置において、前記穿孔ピンをダイ側へ押圧する付勢手段が備えられ、
該付勢手段が、前記取付部付近の周囲に巻かれたスプリ
ングであり、該スプリングが、前記ピン部材の中間部付
近において前記ピン部材に固定され、前記ピン部材の後
端部付近において伸縮可能に遊設されたことを特徴とす
る穿孔装置。
【請求項７】前記付勢手段が、前記取付部付近の周囲
に巻かれたスプリングであることを特徴とする請求項６
に記載する穿孔装置。