JP4556870B2 - 薄板金属の孔明け用のパンチ及びこのパンチを具備した薄板金属の孔明け装置 - Google Patents

Description

本発明は、薄板金属の孔明け用のパンチ及びこのパンチを具備した薄板金属の孔明け装置に関する。

ダイスの孔径よりも小さい外径を有した円柱本体とこの円柱本体の一端面に円錐形の突起とを有したパンチを薄板金属に押し付け、パンチの突起により薄板金属に突き破り孔をあけ、突き破り孔に挿入された突起で薄板金属の移動を規制した状態で更にパンチをダイスの孔に挿入することによりパンチの円柱本体の一端面の周りで薄板金属を破断させダイスの孔と略同径の貫通孔を薄板金属に形成するようにした孔明け装置が提案されている。
：特開２００２−１５３９２０号公報

斯かる孔明け装置によれば、突起でもって薄板金属を位置決めし、しかも、剪断力よりも主として引っ張り力を薄板金属に加えて貫通孔を形成するために、バリを生じさせることなく正確に貫通孔を薄板金属に形成できるのであるが、薄板金属の厚み、薄板金属に形成しようとする貫通孔の径等との関連で、場合により、突起によって薄板金属に突き破り孔を所望に形成できないことがある上に、薄板金属に対する引っ張り力による破断よりも剪断力による切断が主となる結果、正確に貫通孔を薄板金属に形成できない上に、貫通孔の形成後の薄板金属にバリを生じさせる虞がある。

本発明者等は、前記諸点に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、特定の形状の突起等により正確に貫通孔を薄板金属に形成でき、貫通孔の形成後の薄板金属にバリを生じさせないことを見出し本発明を完成するに至ったのであり、そこで、本発明の目的は、貫通孔を形成しようとする薄板金属の厚みが異なっても、また、薄板金属に形成しようとする貫通孔の大きさ、例えば径及び形状が異なっても、これら異なる厚みの薄板金属及び異なる大きさ及び形状の貫通孔に対して最適に孔明けを行うことができ、而して、バリのない上に正確な位置に貫通孔を形成することができるパンチ及びこのパンチを具備した孔明け装置を提供することにある。

本発明の第一の態様の薄板金属の孔明け用のパンチは、パンチ本体と、このパンチ本体の一方の端面に当該端面の外縁が内接する仮想円の中心と同心であって当該仮想円の直径よりも小さな直径を有する仮想円に内接する外縁を有する底面をもって一体的に設けられた錐状の突起とを具備しており、端面の外縁が内接する仮想円の中心を通る軸心と交差すると共に端面の外縁が内接する仮想円と突起の先端面とに接する接線と端面とのなす角度θは２５°以上であって６０°以下であり、端面の外縁が内接する仮想円の半径Ｄ１／２と底面の外縁が内接する仮想円の半径ｄ１／２との差ｅと端面の外縁が内接する仮想円の円周の長さＬとの比ｅ／Ｌが０．０５以上であって０．１４以下の値である。

本発明に係る薄板金属の孔明け用のパンチは、突起によりまず薄板金属に突き破り孔を形成し、この突き破り孔に挿入された突起で薄板金属の移動を規制し、その後、パンチ本体の端面の周りで薄板金属を破断させて薄板金属に貫通孔を形成するのであるが、本発明は、斯かるパンチにおいては、突起が低すぎると突き破り孔から突起が抜け出して薄板金属の移動を規制することができなくなり、突起があまり高すぎると突起の曲がり、折損等を生じて頻繁な交換を要することになり、また、突起の底面が内接する仮想円の径がパンチ本体の端面が内接する仮想円の径に近づくと、突き破り孔の影響により薄板金属を良好に破断することができず、突起の底面が内接する仮想円の径がパンチ本体の端面が内接する仮想円の径よりも十分に小さいと、突起の曲がり、折損等を生じて頻繁な交換を要することになるという知見に基づくものである。

上記知見に基づいて本発明者等が鋭意研究を重ねた結果、貫通孔を形成しようとする薄板金属の厚みが異なっても、また、薄板金属に形成しようとする貫通孔の大きさ、例えば径及び形状が異なっても、角度θが２５°以上であると、突起の突き破り孔からの抜け出しを効果的に防止でき、比ｅ／Ｌが０．０５以上であると、突き破り孔の影響をなくし得て薄板金属を良好に破断することができ、しかも、角度θが６０°以下であって、比ｅ／Ｌが０．０５以下であると、突起の曲がり、折損等を良好に回避できることが判明したのであって、したがって、本発明の第一の態様の薄板金属の孔明け用のパンチによれば、厚みの異なる薄板金属及び異なる大きさ及び形状の異なる貫通孔に対して最適に孔明けを行うことができ、而して、バリのない上に正確な位置に貫通孔を形成することができる。

本発明において、突起の先端は、尖っていても又は多少丸みが付けられていてもよい。

好ましくは本発明の第二の態様のパンチのように、角度θは３０°以上であって５５°以下であり、比ｅ／Ｌは０．０９以上であって０．１２以下である。

端面の外縁は、面取りされていなくてもよいのであるが、バリの原因となる剪断の効果を減じて薄板金属をより良好に引っ張り破断させるために、好ましくは本発明の第三の態様のパンチのように、０．３ｍｍから３ｍｍの曲率半径Ｒをもって面取りされている。

端面の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ１は、好ましくは本発明の第四の態様のパンチのように１００ｍｍ以下であるが、より好ましくは本発明の第五の態様のパンチのように３５ｍｍ以下であり、更により好ましくは本発明の第六の態様のパンチのように３０ｍｍ以下である。

パンチは、好ましくは本発明の第七の態様のそれのように、突起により薄板金属に突き破り孔を明け、突き破り孔に挿入された突起で薄板金属の移動を規制した状態で更にダイスの孔に挿入することによりパンチ本体の端面の周りで薄板金属を破断させて薄板金属に貫通孔を形成するようになっていると共に薄板金属の孔明け装置に用いるものである。

ダイスの孔は、パンチ本体が円柱状であってその端面の外縁が円形状である場合には、通常、本発明の第八の態様のそれのように円孔であるが、パンチ本体が円柱状以外であってその端面の外縁もまた円形状以外である場合には、パンチ本体及びその端面の外縁の形状に対応した形状を有しているのが好ましい。

本発明の第九の態様のパンチのように、パンチ本体は円柱状であって、パンチ本体の端面の外縁は円形状であってもよく、本発明の第十の態様のパンチのように、パンチ本体は三角柱状を含む多角柱状であり、パンチ本体の端面の外縁は三角形状を含む多角形状であってもよく、本発明の第十一の態様のパンチのように、パンチ本体は楕円柱状であり、パンチ本体の端面の外縁は楕円形状であってもよい。このようにパンチ本体及びその端面の外縁は、形成する貫通孔との関連で種々の形状を有していてもよく、また、円柱状、多角柱状及び楕円柱状並びに円形状、多角形状及び楕円形状に限らないのであって、形成する貫通孔との関連でその他の形状であってもよい。

本発明の第十二の態様のパンチのように、突起は円錐状であって、突起の底面の外縁は円形状であっても、本発明の第十三の態様のパンチのように、突起は楕円錐状であって、突起の底面の外縁は楕円形状であっても、更には本発明の第十四の態様のパンチのように、突起は三角錐状を含む多角錐状であって、突起の底面の外縁は三角形状を含む多角形状であってもよく、斯かる突起及びその底面の外縁もまた、貫通孔を形成する薄板金属の厚み及び形成する貫通孔との関連で種々の形状を有していてもよく、また、円錐状、楕円錐状及び多角錐状並びに円形状、楕円形状及び多角形状に限らないのであって、貫通孔を形成する薄板金属の厚み及び形成する貫通孔との関連でその他の形状であってもよい。

本発明の第一の態様の薄板金属の孔明け装置は、上記のいずれかの態様のパンチと、このパンチが挿入される孔を有したダイスとを具備しており、ここで、端面の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ１に対するダイスの孔の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ２の比Ｄ１／Ｄ２は０．８０以上であって、孔明けすべき薄板金属の厚みをｔとすると、端面の外縁が内接する仮想円の半径Ｄ１／２とダイスの孔の外縁が内接する仮想円の半径Ｄ２／２との差ｆは０．１５ｔ以上である。

本発明の孔明け装置は、パンチとダイスとにより薄板金属に多少の剪断に加えて主に引っ張り破断を生じさせて薄板金属に貫通孔を形成するのであるが、比Ｄ１／Ｄ２が小さすぎると剪断が殆どなされなくなり、差ｆが小さすぎると剪断が主となって引っ張り破断が殆どなされなくなり、第一の態様の孔明け装置のように、比Ｄ１／Ｄ２が０．８０以上であって、差ｆが０．１５ｔ以上であると、多少の剪断に加えて主に引っ張り破断を生じさせて効果的に薄板金属に貫通孔を形成することができる。

本発明の第二の態様の孔明け装置のように、比Ｄ１／Ｄ２が０．８５以上であると、より効果的に薄板金属に貫通孔を形成することができる。

ダイスの孔に対するパンチのクリアランスとしての差ｆは０．１５ｔ以上であればよいのであるが、好ましくは本発明の第三の態様の孔明け装置のように、２ｍｍ以下であるとよい。

孔明け装置は、本発明の第四の態様の孔明け装置のように、突起により薄板金属に突き破り孔を明け、突き破り孔に挿入された突起で薄板金属の移動を規制した状態で更にパンチをダイスの孔に挿入することによりパンチ本体の端面の周りで薄板金属を破断させて薄板金属に貫通孔を形成するようになっている。

上記のいずれかの孔明け装置において、ダイスは、本発明の第五の態様の孔明け装置のように、その孔に連接していると共に当該孔の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ２よりも小さい一方、端面の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ１よりも大きい直径Ｄ３の仮想円に内接する外縁を有する小孔を更に有していてもよく、斯かる小孔を具備していると、貫通孔の形成後に生じるパンチ屑（スクラップ）を小孔で保持することができるために、例えば孔及び小孔を斜め又は水平に配置しても、換言すれば、パンチを斜め又は水平に移動させて貫通孔の形成を斜め又は水平から行うようにしても、パンチ屑が小孔で倒れて小孔から排出できないような不都合をなくし得て、次々に供給される薄板金属に貫通孔を連続的に形成できる。

孔及び小孔のうちの少なくとも一方は、本発明の第六の態様の孔明け装置のように、パンチ本体の形状に対応して、円形、三角形を含む多角形又は楕円形であるとよい。

本発明の孔明け装置によって孔明けされる薄板金属は、良好な結果を得るには、その板厚が０．４ｍｍから２．０ｍｍ程度のものであるが、より良好な結果を得るには、その板厚が０．６ｍｍから１．６ｍｍ程度のものである。

本発明の第一の態様のパンチユニットは、ケースと、ケースに上下方向に摺動自在に装着されたスライダと、スライダ内に上下方向に摺動自在に装着されていると共に上記第一から第十四のいずれかの態様のパンチと、スライダ内に配されていると共にパンチ及びスライダを上方向に弾性的に付勢してパンチ及びスライダを初期位置に復帰させる復帰手段とを具備している。

第一の態様のパンチユニットでは、好ましくは本発明の第二の態様のパンチユニットのように、パンチの上下方向の移動を案内するようにケースに設けられた滑り案内部材を更に具備している。

スライダは、本発明の第三の態様のパンチユニットのように、凹所を具備しており、復帰手段の弾性力によってケースから抜け出さないように、ケースに固着された抜け止めピンに凹所において係合するようになっているとよく、復帰手段は、好ましくは本発明の第四の態様のパンチユニットのように、コイルばねを具備しているが、本発明ではこれに限定されず、その他の弾性部材であってもよい。

本発明によれば、貫通孔を形成しようとする薄板金属の厚みが異なっても、また、薄板金属に形成しようとする貫通孔の大きさ及び形状が異なっても、これら異なる厚みの薄板金属並びに異なる大きさ及び形状の貫通孔に対して最適に孔明けを行うことができ、而して、バリのない上に正確な位置に貫通孔を形成することができるパンチ及びこのパンチを具備した孔明け装置を提供することができる。

次に本発明を、図に示す好ましい実施の形態の例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら例に何等限定されないのである。

図１から図４において、本例の薄板金属の孔明け装置１は、油圧ラム等により昇降される上型ホルダ２と、上型ホルダ２に固着された押圧板３と、上型ホルダ２に弾性部材４を介して吊り下げられている押圧パッド５と、押圧パッド５にボルト６等を介して固着されたパンチユニットとして構成されたパンチホルダ７と、孔明け加工が施される薄板金属８が載置される下型９と、下型９に埋設されたダイス１０とを具備している。

パンチホルダ７は、押圧パッド５にボルト６等を介して固着された円筒状のケース１１と、ケース１１に上下方向に摺動自在に装着された円筒状のスライダ１２と、スライダ１２内に上下方向に摺動自在に装着されたパンチ１３と、スライダ１２内に配されていると共にパンチ１３及びパンチ１３を介してスライダ１２を上方向に弾性的に付勢してパンチ１３及びスライダ１２を初期位置に復帰させるコイルばね１４を具備した復帰手段と、パンチ１３の上下方向の移動を案内するようにケース１１に設けられた滑り案内部材１５とを具備している。

スライダ１２は、凹所２２を具備しており、コイルばね１４の弾性力によってケース１１から抜け出さないように、ケース１１に固着された抜け止めピン２１に凹所２２において係合するようになっており、上型ホルダ２の下降において押圧板３により下方に押圧されるようになっている。

薄板金属８の孔明け用のパンチ１３は、円柱状のパンチ本体２５と、パンチ本体２５の一方の円形状の端面２６に当該端面２６の円形状の外縁３５が接する仮想円（斯かる仮想円は、円形状の端面２６の場合には当該端面２６の円形状の外縁３５に一致する）の中心と同心であって当該仮想円の直径Ｄ１よりも小さな直径ｄ１を有する仮想円に内接する円形状の外縁３１を有する円形の底面２７（直径ｄ１を有する仮想円は円形状の底面２７の場合には当該底面２７の円形状の外縁３１に一致する）をもって一体的に設けられた錐状、本例では円錐状の突起２８と、パンチ本体２５の他方の円形の端面２９に一体的に設けられた鍔部３０とを具備している。

パンチ１３において、端面２６の外縁３５が内接する仮想円の中心、即ち端面２６の円形状の外縁３５の中心を通るパンチ本体２５の軸心Ｏと交差すると共に端面２６の外縁３５が内接する仮想円、即ち端面２６の外縁３５と突起２８の先端面３６とに接する接線３７と端面２６とのなす角度θは２５°以上であって６０°以下であり、端面２６の外縁３５が内接する仮想円、即ち円形状の外縁３５自体の半径Ｄ１／２と突起２８の底面２７の円形状の外縁３１が内接する仮想円、即ち円形状の外縁３１自体の半径ｄ１／２との差ｅと端面２６の外縁３５が内接する仮想円の長さ、即ち外縁３５自体の長さＬ（＝πＤ１）との比ｅ／Ｌが０．０５以上であって０．１４以下の値であり、端面２６の外縁３５は０．３ｍｍ以上であって３ｍｍ以下の曲率半径Ｒをもって面取りされている。

角度θは３０°以上であって５５°以下であってもよく、比ｅ／Ｌは０．０９以上であって０．１２以下であってもよい。

コイルばね１４は、一端では鍔部３０に他端では滑り案内部材１５のフランジ部４１に当接しており、滑り案内部材１５は、フランジ部４１に加えてフランジ部４１と一体であると共にケース１１の孔４２において当該ケース１１に嵌装されている円筒部４３を有しており、円筒部４３の内周面においてパンチ１３のパンチ本体２５の下端部を摺動自在に案内支持している。

ダイス１０は、パンチ１３が挿入される孔である円孔５１と、円孔５１と連続していると共に円孔５１よりも大径であってパンチ屑５７を排出する円孔５２とを有しており、端面２６の外縁３５が内接する仮想円、即ち円形状の外縁３５の直径Ｄ１に対する円孔５１の円形状の外縁５３が内接する仮想円（本例ではこの仮想円と円孔５１の円形状の外縁５３とが一致する）の直径Ｄ２の比Ｄ１／Ｄ２は０．８０以上であって、孔明けすべき薄板金属８の厚みをｔとすると、端面２６の外縁３５が内接する仮想円、即ち円形状の外縁３５自体の半径Ｄ１／２とダイス１０の円孔５１の円形状の外縁５３が内接する仮想円、即ち円孔５１の円形状の外縁５３自体の半径Ｄ２／２との差（クリアランス）ｆは０．１５ｔ以上であって２ｍｍ以下である。

比Ｄ１／Ｄ２は０．８５以上であってもよく、直径Ｄ１は１００ｍｍ以下、３５ｍｍ以下又は３０ｍｍ以下であってもよい。

以上の孔明け装置１では、上型ホルダ２の下降と共に押圧板３、押圧パッド５及びパンチホルダ７が下降されると、下型９に載置された薄板金属８が押圧パッド５により押圧されて下型９と押圧パッド５との間に挟まれて固定されると共にスライダ１２が押圧板３に押され、スライダ１２の押下と共にパンチ１３が下降され、パンチ１３の下降で、図５に示すように突起２８により薄板金属８に突き破り孔５５が明けられ、突き破り孔５５に挿入された突起２８で薄板金属８の移動が規制された状態で更にパンチ１３が下降されてダイス１０の円孔５１にパンチ１３のパンチ本体２５が挿入されると、図６に示すようにパンチ本体２５の端面２６の周りで薄板金属８が破断されて薄板金属８に貫通孔５６が形成される。

ところで、パンチ１３では、角度θが２５°以上であるために、薄板金属８に形成しようとする貫通孔５６の径が異なっても突起２８の突き破り孔５５からの抜け出しを効果的に防止でき、また比ｅ／Ｌが０．０５以上であるために、突き破り孔５５の影響をなくして得て薄板金属８を良好に引っ張り破断することができ、しかも、角度θが６０°以下であって、比ｅ／Ｌが０．０５以下であるために、突起２８の曲がり、折損等を良好に回避でき、而して、厚みｔの異なる薄板金属８及び異なる径の貫通孔５６に対して最適に孔明けを行うことができ、而して、バリのない上に正確な位置に貫通孔５６を形成することができる。

しかも、端面２６の外縁３５が０．３ｍｍから３ｍｍの曲率半径Ｒをもって面取りされているために、バリの原因となる剪断の効果を減じて薄板金属８をより良好に引っ張り破断させることができる上に、比Ｄ１／Ｄ２が０．８０以上であって、差ｆが０．１５ｔ以上であるために、多少の剪断に加えて主に引っ張り破断を生じさせて効果的に薄板金属８に貫通孔５６を形成することができる。

孔明け装置１では、パンチ１３を上下動させて貫通孔５６を形成したが、パンチ１３を斜めに移動させて薄板金属８の傾斜部に貫通孔５６を形成するようにしてもよい。

また孔明け装置１では、パンチ１３が挿入される円孔５１とパンチ屑５７を排出する円孔５２とを有してダイス１０を構成したが、これに代えて、図７に示すように、円孔５１及び円孔５２に加えて、円孔５１に連接していると共に円孔５１の円形状の外縁５３が内接する仮想円、即ち円孔５１の円形状の外縁５３自体の直径Ｄ２よりも小さい一方、端面２６の外縁３５が内接する仮想円、即ち円形状の外縁３５自体の直径Ｄ１よりも大きい直径Ｄ３の仮想円に内接する円形状の外縁６０を有する小孔、本例では小円孔６１（斯かる小円孔６１の場合には直径Ｄ３の仮想円と小円孔６１の円形状の外縁６０とが一致する）を更に具備してダイス１０を構成してもよく、円孔５１と円孔５２との間に配された斯かる小円孔６１までパンチ１３を挿入し小円孔６１を介してパンチ屑５７を排出するようにすると、貫通孔５６の形成後に生じるパンチ屑５７を小円孔６１で保持することができるために、例えば円孔５１、円孔５２及び小円孔６１を斜め又は水平に配置しても、換言すれば、パンチ１３を斜め又は水平に移動させて貫通孔５６の形成を斜め又は水平から行うようにしても、パンチ屑５７が小円孔６１で倒れて小円孔６１から排出できないような不都合をなくし得て、次々に供給される薄板金属８に貫通孔５６を連続的に形成できる。

以上の孔明け装置１において、パンチ本体２５が円柱状であって、ダイス１０の孔もパンチ本体２５の形状に対応した円孔５１であるが、これに代えて、図８から図１３に示すように、パンチ本体２５が正四角柱状、四角柱状又は楕円柱状であって、パンチ本体２５の端面２６の外縁３５が正四角形（正方形）状、四角形（長方形）状又は楕円形状であってもよく、この場合、ダイス１０としては、その孔がパンチ本体２５の形状に対応した正四角形（正方形）、四角形（長方形）又は楕円形の孔５１であるものが用いられる。

図８及び図９に示すように、パンチ本体２５が三角柱状を含む多角柱状の一つである正四角柱状であってパンチ本体２５の端面２６の外縁３５が三角形状を含む多角形状の一つである正四角形状であるパンチ１３と、三角形を含む多角形の一つである正四角形の孔５１を有するダイス１０との場合にも、端面２６の外縁３５が内接する仮想円７１の中心を通るパンチ本体２５の軸心Ｏと交差すると共に端面２６の外縁３５が内接する仮想円７１と突起２８の先端面３６とに接する接線３７と端面２６とのなす角度θが２５°以上であって６０°以下であり、端面２６の外縁３５が内接する仮想円７１の半径Ｄ１／２と突起２８の底面２７の円形状の外縁３１が内接する仮想円、即ち円形状の外縁３１自体の半径ｄ１／２との差ｅと端面２６の外縁３５が内接する仮想円７１の長さＬ（＝πＤ１）との比ｅ／Ｌが０．０５以上であって０．１４以下の値であり、端面２６の外縁３５が０．３ｍｍ以上であって３ｍｍ以下の曲率半径Ｒをもって面取りされており、端面２６の外縁３５が内接する仮想円７１の直径Ｄ１に対する正四角形の孔５１の外縁５３が内接する仮想円７２の直径Ｄ２の比Ｄ１／Ｄ２が０．８０以上であって、孔明けすべき薄板金属８の厚みをｔとすると、端面２６の外縁３５が内接する仮想円７１の半径Ｄ１／２とダイス１０の正四角形の孔５１の外縁５３が内接する仮想円７２の半径Ｄ２／２との差ｆが０．１５ｔ以上であって２ｍｍ以下であるようにする。

また図１０から図１２に示すように、パンチ本体２５が三角柱状を含む多角柱状の一つである四角柱状であってパンチ本体２５の端面２６の外縁３５が三角形状を含む多角形状の一つである四角形状であるパンチ１３と、三角形を含む多角形の一つである四角形（長方形）の孔５１を有するダイス１０との場合にも、端面２６の外縁３５が内接する仮想円７１の中心を通るパンチ本体２５の軸心Ｏと交差すると共に端面２６の外縁３５が内接する仮想円７１と突起２８の先端面３６とに接する接線３７と端面２６とのなす角度θが２５°以上であって６０°以下であり、端面２６の外縁３５が内接する仮想円７１の半径Ｄ１／２と突起２８の底面２７の円形状の外縁３１が内接する仮想円、即ち円形状の外縁３１自体の半径ｄ１／２との差ｅと端面２６の外縁３５が内接する仮想円７１の長さＬ（＝πＤ１）との比ｅ／Ｌが０．０５以上であって０．１４以下の値であり、端面２６の外縁３５が０．３ｍｍ以上であって３ｍｍ以下の曲率半径Ｒをもって面取りされており、端面２６の外縁３５が内接する仮想円７１の直径Ｄ１に対する四角形の孔５１の外縁５３が内接する仮想円７２の直径Ｄ２の比Ｄ１／Ｄ２が０．８０以上であって、孔明けすべき薄板金属８の厚みをｔとすると、端面２６の外縁３５が内接する仮想円７１の半径Ｄ１／２とダイス１０の四角形の孔５１の外縁５３が内接する仮想円７２の半径Ｄ２／２との差ｆが０．１５ｔ以上であって２ｍｍ以下であるようにする。

更に図１３に示すように、パンチ本体２５が楕円柱状であってパンチ本体２５の端面２６の外縁３５が楕円形状であるパンチ１３と、楕円形の孔５１を有するダイス１０との場合にも、端面２６の外縁３５が内接する仮想円７１の中心を通るパンチ本体２５の軸心Ｏと交差すると共に端面２６の外縁３５が内接する仮想円７１と突起２８の先端面３６とに接する接線３７と端面２６とのなす角度θが２５°以上であって６０°以下であり、端面２６の外縁３５が内接する仮想円７１の半径Ｄ１／２と突起２８の底面２７の円形状の外縁３１が内接する仮想円、即ち円形状の外縁３１自体の半径ｄ１／２との差ｅと端面２６の外縁３５が内接する仮想円７１の長さＬ（＝πＤ１）との比ｅ／Ｌが０．０５以上であって０．１４以下の値であり、端面２６の外縁３５が０．３ｍｍ以上であって３ｍｍ以下の曲率半径Ｒをもって面取りされており、端面２６の外縁３５が内接する仮想円７１の直径Ｄ１に対する楕円形の孔５１の外縁５３が内接する仮想円７２の直径Ｄ２の比Ｄ１／Ｄ２が０．８０以上であって、孔明けすべき薄板金属８の厚みをｔとすると、端面２６の外縁３５が内接する仮想円７１の半径Ｄ１／２とダイス１０の楕円形の孔５１の外縁５３が内接する仮想円７２の半径Ｄ２／２との差ｆが０．１５ｔ以上であって２ｍｍ以下であるようにする。

以上の孔明け装置１においては、円錐状の突起２８を用いたが、これに代えて、例えば図１４及び図１５に示すように三角錐状を含む多角錐状の一つである六角錐状の突起２８を用いてもよい。図１４及び図１５に示すように、例えばパンチ本体２５が円柱状であってパンチ本体２５の端面２６の外縁３５が円形状であって、しかも、突起２８が六角錐状であって突起２８の底面２７の外縁３１が六角形状であるパンチ１３の場合も、端面２６の外縁３５が内接する仮想円、即ち端面２６の円形状の外縁３５の中心を通るパンチ本体２５の軸心Ｏと交差すると共に端面２６の外縁３５が内接する仮想円、即ち端面２６の円形状の外縁３５と六角錐状の突起２８の先端面３６とに接する接線３７と端面２６とのなす角度θが２５°以上であって６０°以下であり、端面２６の外縁３５が内接する仮想円、即ち円形状の外縁３５自体の半径Ｄ１／２と突起２８の底面２７の六角形状の外縁３１が内接する仮想円７３の半径ｄ１／２との差ｅと端面２６の外縁３５が内接する仮想円の長さ、即ち外縁３５自体の長さＬ（＝πＤ１）との比ｅ／Ｌが０．０５以上であって０．１４以下の値であり、端面２６の外縁３５が０．３ｍｍ以上であって３ｍｍ以下の曲率半径Ｒをもって面取りされているようにする一方、厚みｔ及び差ｆを前述と同様にする。

図８から図１５に示すいずれの例でも、角度θは３０°以上であって５５°以下であり、比ｅ／Ｌは０．０９以上であって０．１２以下であってもよく、比Ｄ１／Ｄ２は０．８５以上であってもよく、直径Ｄ１は１００ｍｍ以下、３５ｍｍ以下又は３０ｍｍ以下であってもよい。

また図１に示す薄板金属の孔明け装置１におけるパンチホルダ７に代えて図１６に示すようなパンチホルダ７を用いてもよい。図１６に示すパンチホルダ７では、パンチ本体２５の他方の円形の端面２９に一体的に設けられた鍔部３０は、スライダ１２の円形の窪み７５に挿着されて位置決めされており、滑り案内部材１５が省かれてパンチ本体２５の下端部は、滑り案内部材１５に代えて、孔４２を規定するケース１１の円筒状の内周面７６により摺動自在に案内支持されており、凹所２２が省かれたスライダ１２には抜け止めピン７７が螺着されており、抜け止めピン７７は、コイルばね１４の弾性力によってスライダ１２がケース１１から抜け出さないように、ケース１１に設けられた長孔７８において当該ケース１１に係合するようになっており、コイルばね１４は、一端では鍔部３０に係合したばね受７９に他端ではケース１１の円環状の端部８０に夫々当接し、しかも、パンチ１３と同心に且つパンチ１３を取り囲んでケース１１内に配されている。図１６に示すパンチホルダ７は、ボルト６及び係合板８１を介してケース１１の環状鍔部８２で押圧パッド５に固着されており、斯かるパンチユニットとして構成された図１６のパンチホルダ７でも、図１に示すパンチホルダ７と同様に、上型ホルダ２の下降による押圧板３の下降で、スライダ１２が押圧板３に押され、スライダ１２の押下と共にパンチ１３が下降され、パンチ１３の下降で図５に示すように突起２８により薄板金属８に突き破り孔５５を明け、突き破り孔５５に挿入された突起２８で薄板金属８の移動が規制された状態で更にパンチ１３が下降されてダイス１０の円孔５１にパンチ１３のパンチ本体２５が挿入されると、図６に示すようにパンチ本体２５の端面２６の周りで薄板金属８を破断して薄板金属８に貫通孔５６を形成するようになっている。

［図１］本発明の実施の形態の好ましい一例の断面図である。
［図２］図１に示す例に用いたパンチの一部の側面説明図である。
［図３］図２に示すパンチの正面図である。
［図４］図１に示す例に用いたパンチとダイスとの説明図である。
［図５］図１に示す例の動作説明図である。
［図６］図１に示す例の動作説明図である。
［図７］本発明の実施の形態の好ましい他の例の一部の断面図である。
［図８］パンチの好ましい他の例の一部の側面説明図である。
［図９］図８に示すパンチとダイスとの関係を示す正面図である。
［図１０］パンチの好ましい更に他の例の一部の一方の側面説明図である。
［図１１］図１０に示すパンチの他方の側面説明図である。
［図１２］図１０及び図１１に示すパンチとダイスとの関係を示す正面図である。
［図１３］パンチの好ましい更に他の例のダイスとの関係を示す正面図である。
［図１４］パンチの好ましい更に他の例の側面説明図である。
［図１５］図１４に示すパンチとダイスとの関係を示す正面図である。
［図１６］本発明の実施の形態の好ましい他の例の断面図である。

符号の説明

１ 孔明け装置
２ 上型ホルダ
３ 押圧板
４ 弾性部材
５ 押圧パッド
６ ボルト
７ パンチホルダ
８ 薄板金属
９ 下型
１０ ダイス

Claims (27)

1. パンチ本体と、このパンチ本体の一方の端面に当該端面の外縁が内接する仮想円の中心と同心であって当該仮想円の直径よりも小さな直径を有する仮想円に内接する外縁を有する底面をもって一体的に設けられた錐状の突起とを具備しており、端面の外縁が内接する仮想円の中心を通る軸心と交差すると共に端面の外縁が内接する仮想円と突起の先端面とに接する接線と端面とのなす角度θは２５°以上であって６０°以下であり、端面の外縁が内接する仮想円の半径Ｄ１／２と底面の外縁が内接する仮想円の半径ｄ１／２との差ｅと端面の外縁が内接する仮想円の円周の長さＬとの比ｅ／Ｌが０．０５以上であって０．１４以下の値である薄板金属の孔明け用のパンチ。
2. 角度θは３０°以上であって５５°以下であり、比ｅ／Ｌは０．０９以上であって０．１２以下である請求項１に記載の薄板金属の孔明け用のパンチ。
3. 端面の外縁は０．３ｍｍ以上であって３ｍｍ以下の曲率半径Ｒをもって面取りされている請求項１又は２に記載の薄板金属の孔明け用のパンチ。
4. 端面の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ１は１００ｍｍ以下である請求項１から３のいずれか一項に記載の薄板金属の孔明け用のパンチ。
5. 端面の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ１は３５ｍｍ以下である請求項１から３のいずれか一項に記載の薄板金属の孔明け用のパンチ。
6. 端面の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ１は３０ｍｍ以下である請求項１から３のいずれか一項に記載の薄板金属の孔明け用のパンチ。
7. 突起により薄板金属に突き破り孔を明け、突き破り孔に挿入された突起で薄板金属の移動を規制した状態で更にダイスの孔に挿入することによりパンチ本体の端面の周りで薄板金属を破断させて薄板金属に貫通孔を形成するようになっていると共に薄板金属の孔明け装置に用いる請求項１から６のいずれか一項に記載の薄板金属の孔明け用のパンチ。
8. ダイスの孔は円孔である請求項７に記載の薄板金属の孔明け用のパンチ。
9. パンチ本体は円柱状であり、パンチ本体の端面の外縁は円形状である請求項１から８のいずれか一項に記載の薄板金属の孔明け用のパンチ。
10. パンチ本体は三角柱状を含む多角柱状であり、パンチ本体の端面の外縁は三角形状を含む多角形状である請求項１から７のいずれか一項に記載の薄板金属の孔明け用のパンチ。
11. パンチ本体は楕円柱状であり、パンチ本体の端面の外縁は楕円形状である請求項１から７のいずれか一項に記載の薄板金属の孔明け用のパンチ。
12. 突起は円錐状であって、突起の底面の外縁は円形状である請求項１から１１のいずれか一項に記載の薄板金属の孔明け用のパンチ。
13. 突起は楕円錐状であって、突起の底面の外縁は楕円形状である請求項１から１１のいずれか一項に記載の薄板金属の孔明け用のパンチ。
14. 突起は三角錐状を含む多角錐状であって、突起の底面の外縁は三角形状を含む多角形状である請求項１から１１のいずれか一項に記載の薄板金属の孔明け用のパンチ。
15. 請求項１から１４のいずれか一項に記載の薄板金属の孔明け用のパンチと、このパンチが挿入される孔を有したダイスとを具備しており、端面の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ１に対するダイスの孔の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ２の比Ｄ１／Ｄ２は０．８０以上であって、孔明けすべき薄板金属の厚みをｔとすると、端面の外縁が内接する仮想円の半径Ｄ１／２とダイスの孔の外縁が内接する仮想円の半径Ｄ２／２との差ｆは０．１５ｔ以上である薄板金属の孔明け装置。
16. 比Ｄ１／Ｄ２は０．８５以上である請求項１５に記載の薄板金属の孔明け装置。
17. 差ｆは２ｍｍ以下である請求項１５又は１６に記載の薄板金属の孔明け装置。
18. 突起により薄板金属に突き破り孔を明け、突き破り孔に挿入された突起で薄板金属の移動を規制した状態で更にパンチをダイスの孔に挿入することによりパンチ本体の端面の周りで薄板金属を破断させて薄板金属に貫通孔を形成するようになっている請求項１５から１７のいずれか一項に記載の薄板金属の孔明け装置。
19. ダイスは、その孔に連接していると共に当該孔の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ２よりも小さい一方、端面の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ１よりも大きい直径Ｄ３の仮想円に内接する外縁を有する小孔を更に具備している請求項１５から１８のいずれか一項に記載の薄板金属の孔明け装置。
20. 孔及び小孔のうちの少なくとも一方は、円形、三角形を含む多角形又は楕円形である請求項１５から１９のいずれか一項に記載の薄板金属の孔明け装置。
21. 請求項１５から２０のいずれか一項に記載の薄板金属の孔明け装置に用いられるダイス。
22. 請求項１５から２０のいずれか一項に記載の薄板金属の孔明け装置により薄板金属に貫通孔を形成する方法であって、突起により薄板金属に突き破り孔を明け、突き破り孔に挿入された突起で薄板金属の移動を規制した状態で更にパンチをダイスの孔に挿入することによりパンチ本体の端面の周りで薄板金属を破断させて薄板金属に貫通孔を形成する方法。
23. ケースと、ケースに上下方向に摺動自在に装着されたスライダと、スライダ内に上下方向に摺動自在に装着されていると共に請求項１から１４のいずれか一項に記載のパンチと、スライダ内に配されていると共にパンチ及びスライダを上方向に弾性的に付勢してパンチ及びスライダを初期位置に復帰させる復帰手段とを具備しているパンチユニット。
24. パンチの上下方向の移動を案内するようにケースに設けられた滑り案内部材を更に具備している請求項２３に記載のパンチユニット。
25. スライダは、凹所を具備しており、復帰手段の弾性力によってケースから抜け出さないように、ケースに固着された抜け止めピンに凹所において係合するようになっている請求項２３又は２４に記載のパンチユニット。
26. 復帰手段はコイルばねを具備している請求項２３から２５のいずれか一項に記載のパンチユニット。
27. 請求項１５から２０のいずれか一項に記載の薄板金属の孔明け装置に用いられる請求項２３から２６のいずれか一項に記載のパンチユニット。

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