JP5214663B2 - パンチ金型におけるパンチヘッドとリテーナカラーの締結方法 - Google Patents

Description

この発明は、パンチプレス機に採用するパンチ金型においてパンチヘッドにハイト調整用のリテーナカラーを容易に信頼性良く締結するための締結方法に関する。

タレットパンチプレス機に採用するパンチ金型の従来技術として、例えば、下記特許文献１，２に開示されたものがある。

特許文献１に示されたパンチ金型は、パンチガイドの内周とそのパンチガイドの上部に装着されるリテーナカラーの外周に、Ｏリング溝とＯリング係止溝を対応させて設け、そのＯリング溝とＯリング係止溝にＯリングを係合させてリテーナカラーをパンチガイドに連結する。この技術は、リテーナカラーのパンチガイドに対する着脱をワンタッチ操作で行なうことができ、パンチボディの着脱を余分な手間をかけずに行える。

一方、特許文献２に示されたパンチ金型は、パンチボディの刃先の摩耗補償のためのハイト調整を、工具を用いずに行えるようにしたものであって、その工具不要のハイト調整のために、リテーナカラー又はパンチガイドに位置決め用弾性部材を巻き付け、この位置決め用弾性部材をパンチガイド又はリテーナカラーに形成した複数個の位置決め用溝に係合可能となしている。

なお、特許文献２のパンチ金型は、パンチガイドに対するリテーナカラーの連結を、特許文献１と同様の方法で行っている。

特許第２５９６６７３号公報 特開２００２−２８２９６４号公報

特許文献１のパンチ金型は、パンチガイドからパンチボディをリテーナカラーと一緒に外し、このパンチボディとそのパンチボディの上部外周に螺合させているパンチヘッドを相対回転させて刃先のハイト調整を行う必要がある。その作業は工具なしで行えるが、パンチボディの着脱が必要であるので時間がかかる。また、調整量の確認が面倒で作業がしづらい。

これに対し、特許文献２のパンチ金型は、リテーナカラーとパンチガイドを相対回転させることでパンチボディとリテーナカラーをパンチガイドから外さずにハイト調整を行うことができ、また、位置決め用溝の設置ピッチを規定することでリテーナカラーとパンチガイドの相対回転量からハイト調整量を確認できるものになっている。

しかしながら、特許文献２のパンチ金型は、リテーナカラーをパンチガイドに装着したままでハイト調整を行うと、Ｏリングによる摩擦抵抗が発生するため、リテーナカラーの回転操作に結構大きな力を必要とする。パンチガイドに対するリテーナカラーの着脱も、Ｏリングを弾性変形させて行うので、結構大きな力を必要とする。

上記の問題は、ゴムのＯリングを採用しても解消されない。また、ゴムのＯリングは耐久性に問題があり、パンチボディの交換が頻繁になされると早いうちに傷む。従って、交換のための手間も発生する。

この発明は、パンチ金型の摩耗した刃先のハイト調整を、パンチボディとリテーナカラーをパンチガイドから外さずに工具なしで大きな力を要せずに簡単に迅速に行えるようにする。それと併せて、リテーナカラーのパンチヘッドに対する締結を容易に、信頼性良く行えるようにすること課題としている。

上記の課題を解決するため、この発明においては、パンチガイドと、このパンチガイドの上部に回転可能に取付けるリテーナカラーと、そのリテーナカラーに挿通して前記パンチガイドに上下動可能、かつ、相対回転不可に挿入するパンチボディと、前記パンチボディの上部外周に螺合させて前記リテーナカラーの上方に配置するパンチヘッドと、このパンチヘッドと前記リテーナカラーとの間に介在するパンチボディ復帰用のスプリングを備えるパンチ金型において、前記パンチヘッドに、前記パンチボディが内側に通されるスリーブを含ませ、そのスリーブの先端外周に縦長の凸部を一体に形成する。

また、前記リテーナカラーの内周に、前記凸部に対応した大きさで一端がリテーナカラーの下面に開放し、他端はリテーナカラーの上面に対して非開放の凹部と、その凹部から所定量回転した位置に前記凸部を通過させる前記リテーナカラーの下面から上面に至った縦溝をそれぞれ設ける。

そして、前記凸部を前記縦溝の位置から前記リテーナカラーの下端側に通り抜けるところまで前記リテーナカラーに通した後、前記リテーナカラーと前記スリーブ（パンチヘッド）を相対回転させて前記凸部を前記凹部に入り込ませ、その凸部と凹部を互いに係合させて前記パンチヘッドを前記リテーナカラーに相対回転不可、かつ、軸方向相対移動可能に連結する。また、このときの前記凸部と前記凹部の軸方向の相互入り込み長さをパンチボディのストロークよりも長くすることでリテーナカラーのスリーブからの外れ止めを行い、パンチボディがフルストロークしたときもパンチボディとリテーナカラーの係合状態を維持する。

この発明では、パンチヘッドにスリーブを含ませてそのスリーブに一体の凸部を形成し、その凸部をリテーナカラーの内周に設けた凹部に係合させ、その凸部をストッパにしてリテーナカラーの移動を規制するので、リテーナカラーに対するパンチヘッドの連結が容易であり、リテーナカラーの外れ止めの信頼性にも優れる。

スリーブはパンチヘッドのヘッド部と一体に加工するものと、ヘッド部とは別体の部品をヘッド部に連結するものの２形態が考えられる。２つの形態の選択に制限はなく、両部品の加工性や連結の安定性などを考慮して好ましいと考える形態を選ぶことができる。

以下、添付図面の図１〜図８に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。図１〜図７は、この発明の方法でパンチヘッドとリテーナカラーを締結したパンチ金型の第１形態を示している。このパンチ金型１Ａは、パンチガイド２、リテーナカラー３、パンチボディ４、パンチヘッド５、パンチボディ復帰用のスプリング６、リテーナカラー３をパンチガイド２に連結する連結部７、リテーナカラー３とパンチガイド２の相対回転を止める回り止め手段８及びスプリングカバー９を組み合わせて構成されている。

パンチガイド２は、パンチプレス機のパンチホルダ（図示せず）に保持される筒状のガイドである。このパンチガイド２の上部にリテーナカラー３が回転可能に取り付けられる。

リテーナカラー３は、パンチガイド２の筒の内側に摺動隙間をもって挿入する円筒部を有し、その円筒部の上端にフランジを一体に設けた構造になっている。

パンチボディ４は、下側部分がパンチガイド２に上下動可能に挿入されている。上側部分はリテーナカラー３の内側に通して上端をスプリング６よりも上方に至らせており、また、下側部分の外周に設けたキー１０をパンチガイド２に設けた軸方向のキー溝１１に係合させてパンチガイド２との相対回転を阻止するものにしている。

パンチヘッド５は、リテーナカラー３の上方に配置され、パンチボディ４の上部に形成された雄ねじにねじ合わされる。また、このパンチヘッド５は、リテーナカラー３に対し
て相対回転不可、かつ、少なくともパンチストローク相当の軸方向相対移動が許容されるように連結される。

スプリング６は、リテーナカラー３とパンチヘッド５の間に介在される。このスプリング６はパンチボディ４が押し下げられるときに圧縮され、パンチヘッド５の押し下げが解除されたときに復元してパンチボディ４を初期位置に押し戻す。

連結部７は、パンチガイド２の上部内周面に設ける環状溝７ａ及びパンチガイド２の上端から環状溝７ａに至る軸方向の凸部抜き差し溝７ｂと、リテーナカラー３の外周に設ける凸部７ｃとから成る。凸部７ｃは、凸部抜き差し溝７ｂから環状溝７ａに挿入される。その凸部７ｃは、リテーナカラー３をパンチガイド２に対して挿入規制を受けるところまで挿入し、この位置でパンチガイド２とリテーナカラー３を相対回転させることによって環状溝７ａに係合させる。

図３、図４に示すように、凸部抜き差し溝７ｂと凸部７ｃは、これ等を周方向に定ピッチ（図のそれは１８０°ピッチ）で複数設けると、環状溝に対する凸部の係合がバランスよくなされて連結の安定性が高まる。

なお、パンチガイド２とリテーナカラー３には、凸部抜き差し溝７ｂと凸部７ｃが対応した位置にあることを示す合マーク１８（これは切欠きなどでよい）を設けることができる。リテーナカラー３は引き抜き力を加えながらパンチガイド２に対して相対回転させると凸部７ｃが凸部抜き差し溝７ｂと対応する位置に来たときに外れるので、合マークは無くてもよいが、この合マークがあるとリテーナカラーの抜き取りの作業がしやすい。

回り止め手段８は、ロック状態にあるときにパンチガイド２とリテーナカラー３の相対回転を止めるものであって、ロックの解除が可能なものが設けられている。例示のパンチ金型における回り止め手段８は、パンチガイド２に上下動可能に組み込む係止ピン８ａと、この係止ピン８ａを上向きに付勢する付勢手段（図のそれはコイルばね）８ｂと、リテーナカラー３の上側フランジ部の下面に設けるピン孔８ｃと、係止ピン８ａをリリース点に動かす操作部（リリースボタン）８ｄの４者によって構成されている。操作部８ｄはパンチガイド２の上部外周に設けた縦方向の長孔８ｅ（図５参照）に挿入して一部分を外部に開放させており、指先などで外部から操作可能である。この操作部８ｄは、スプリングカバー９との干渉を回避するために、パンチガイド２の上部に形成されたフランジの外周に縦長の切欠き部８ｆを設けてその切欠き部８ｆ内で上下に動かすようにしている。

係止ピン８ａは付勢手段８ｂの力で押し上げられて上端がピン孔８ｃに入り込んでいる。この係止ピン８ａを、操作部８ｄの操作でリリース点に引き下げる。

ピン孔８ｃは、図４に示すように、周方向に定ピッチで複数個設けている。図示のリテーナカラー３は、ピン孔８ｃを計８個設けており、４５°の割り出し角でリテーナカラー３の回転量を調整することができる。

スプリングカバー９は、パンチヘッド５で保持している。このスプリングカバー９は、防塵の観点からは好ましいものと言えるが、必須の要素ではない。

パンチヘッド５には、ヘッド部５ａと同心の垂下したスリーブ５ｂが含まれており、そのスリーブ５ｂの先端（下端）側がリテーナカラー３の中心の穴に通されてリテーナカラー３に対するパンチヘッド５の連結がなされている。このようにしてパンチヘッド５のスリーブ５ｂに、相対回転不可、軸方向相対移動可能に連結したリテーナカラー３のスリーブ５ｂからの外れ止めは、図１，図６，図７に示すように、スリーブ５ｂの先端外周に縦長の凸部１５を一体に設け、その凸部１５をリテーナカラー３の内周に設けた凹部１６（に係合させて行っている。

リテーナカラー３の内周には、凹部１６から所定量回転した位置に凸部１５を通過させるリテーナカラー３の下面から上面に至った縦溝１７を設けてあり、その縦溝１７の位置からリテーナカラー３の下端側に抜けるところまで凸部１５を通し、その後、リテーナカラー３とスリーブ５ｂ（パンチヘッド５）を相対回転させて凸部１５を適合した大きさの凹部１６に入り込ませている。凹部１６は、図１及び図６に示すように、一端がリテーナカラー３の下面に開放しており、そこから、この凹部１６に凸部１５を入り込ませる。この凹部１６の他端は、リテーナカラー３の上面に対して非開放となっており、スリーブ５ｂに対してリテーナカラー３が相対的に下降すると凸部１５が凹部１６の上端に突き当たる。

このように、スリーブ５ｂと一体の凸部１５をストッパにしてリテーナカラー３の移動を規制するので、リテーナカラー３の外れ止めの信頼性に優れる。

凸部１５と凹部１６は、軸方向の相互入り込み長さをパンチボディ４のストロークよりも長くしており、パンチボディ４がフルストロークしても両者の係合状態が維持される。

以上の通りに構成したパンチ金型１Ａは、操作部８ｄを操作して係止ピン８ａをリリース点に引き下げる。その操作で係止ピン８ａの先端がピン孔８ｃから外れ（ロックが解除される）、リテーナカラー３をパンチガイド２に装着したままパンチガイド２に対して相対回転させることが可能になる。その相対回転でパンチボディ４とパンチヘッド５が相対回転して刃先のハイトが変化する。従って、パンチガイドにリテーナカラーを装着した状態で工具なしでハイト調整を行うことができる。

その作業は、連結部７に回転抵抗が殆ど働かないため、大きな力を要せずに簡単に迅速に行うことができ、Ｏリングを介して連結を行う従来のパンチ金型に比べて作業性が格段に良くなる。
パンチガイドに対するリテーナカラーの連結もバヨネット嵌合で行っており、Ｏリングを使用していないので、パンチガイド２からのリテーナカラー３の抜き取りも大きな力を要せずに行なえ、パンチボディの交換も容易になる。この作用・効果は後述する第２形態のパンチ金型も同じである。

図示のパンチ金型１Ａは、パンチガイド２へのリテーナカラー３の連結を、パンチガイド２とリテーナカラー３の外周にバヨネット嵌合のための環状溝７ａと凸部７ｃを設けて行っている。凸部抜き差し溝７ｂに挿入された前記凸部７ｃは、パンチガイド２に対するリテーナカラー３の差し込み終点でパンチガイド２とリテーナカラー３を相対回転させると前記環状溝７ａに入り込んでその溝に係合する。これにより、Ｏリングを使用せずにリテーナカラー３をパンチガイド２に連結することができる。

このようにして連結されたリテーナカラー３は、回り止め手段による回り止めを解除するとパンチガイド２に対する相対回転が許容され、その相対回転でパンチヘッド（これはリテーナカラーに対して相対回転不可）とパンチボディ（これはパンチガイドに対して相対回転不可）との間に相対回転が生じて刃先のハイト調整がなされる。

パンチガイドとリテーナカラーの相対回転は、リテーナカラーの外周に設けた凸部をパンチガイドに設けた環状溝の中で移動させて行う。その移動の途中に前記凸部は凸部抜き差し溝の設置点を通過する場合があるが、凸部が凸部抜き差し溝と対応する位置に来ても、リテーナカラーに意図的に引き抜き力を加えなければパンチガイドに対するリテーナカラーの連結は解けない。

このように、リテーナカラーの外周に設けた凸部をパンチガイドに設けた環状溝に係合させてパンチガイドに対するリテーナカラーの連結を行うので、Ｏリングを使用する場合と比べて回転抵抗が小さく、リテーナカラーの回転操作を工具なしで楽に、スムーズに行なうことができる。また、パンチガイドに対するリテーナカラーの着脱も抜き取り時の摺動抵抗のみとなって小さな力で行うことができ、耐久性もゴムのＯリングと違って十分に確保される。

また、リテーナカラーをパンチガイドに装着した状態でハイト調整を行うことでパンチガイドとの相対回転量によってハイト調整量を確認することが可能になり、確認の煩雑化に起因した作業性の低下が起こらない。

なお、前記凸部と凸部抜き差し溝を周方向に定ピッチで複数設けたものは、環状溝に対する凸部の係合がバランスよくなされ、連結の安定性が高まる。

また、パンチガイドに組み込んだ係止ピンとリテーナカラーの下面に設けたピン孔とで回り止め手段を構成し、係止ピンをピン孔に挿入してパンチガイドとリテーナカラーの相対回転を止めるものは、リテーナカラーの予期せぬ回転が阻止される。加えて、ピン孔に対する係止ピンの係合数からパンチガイドとリテーナカラーの相対回転量を知ることもできる。この構造は、ピン孔の数が多くなるほどピン孔間のピッチが縮まってハイト調整が緻密化される。

図８に、この発明の方法でパンチヘッドとリテーナカラーを締結したパンチ金型の第２形態を示す。この第２形態の主要部は第１形態と変わるところがない。

第２形態のパンチ金型１Ｂも、スリーブ５ｂとリテーナカラー３の連結を第１形態と同じ構造で行っている。この第２形態は、スリーブ５ｂとパンチヘッド５のヘッド部５ａを独立させ、ヘッド部５ａをスリーブ５ｂの上端に螺合させた後に相対回転を止める回り止めの処理を行って両者を一体的に結合させており、パンチヘッドの加工が容易になる。

この発明を適用するパンチ金型の好ましい形態を以下に列挙する。
（１）前記凸部抜き差し溝と前記凸部を周方向に定ピッチで複数設けたもの。
（２）前記回り止め手段を、パンチガイドに上下動可能に組み込む係止ピンと、この係止ピンを上向きに付勢する付勢手段と、リテーナカラーの下面に設けて前記係止ピンの上端を入り込ませるピン孔と、外部から操作して前記係止ピンを押し下げる操作部とで構成したもの。
（３）前記ピン孔を、リテーナカラーの下面に周方向に所定ピッチで複数設けたもの。

第１形態のパンチ金型の断面図 パンチガイドの上部とリテーナカラーを分離して示す斜視図 パンチガイドの平面図 図１のIV−IV線に沿った断面図 パンチボディの上部外周の係止ピンを組み込む部分の側面図 図１のパンチ金型に用いたリテーナカラーの底面図 図１のパンチ金型に用いたパンチヘッドのスリーブ先端の底面図 第２形態のパンチ金型の断面図

１Ａ，１Ｂ パンチ金型
２ パンチガイド
３ リテーナカラー
４ パンチボディ
５ パンチヘッド
５ａ ヘッド部
５ｂ スリーブ
６ スプリング
７ 連結部
７ａ 環状溝
７ｂ 凸部抜き差し溝
７ｃ 凸部
８ 回り止め手段
８ａ 係止ピン
８ｂ 付勢手段
８ｃ ピン孔
８ｄ 操作部
８ｅ 長孔
８ｆ 切欠き部
９ スプリングカバー
１０ キー
１１ キー溝
１５ 凸部
１６ 凹部
１７ 縦溝
１８ 合マーク

Claims (1)

1. パンチガイドと、このパンチガイドの上部に回転可能に取付けるリテーナカラーと、そのリテーナカラーに挿通して前記パンチガイドに上下動可能、かつ、相対回転不可に挿入するパンチボディと、そのパンチボディの上部外周に螺合させて前記リテーナカラーの上方に配置するパンチヘッドと、このパンチヘッドと前記リテーナカラーとの間に介在するパンチボディ復帰用のスプリングを備えるパンチ金型において、
   前記パンチヘッドに、前記パンチボディが内側に通されるスリーブを含ませ、そのスリーブの先端外周に縦長の凸部を一体に形成し、
   前記リテーナカラーの内周に、前記凸部に対応した大きさで一端が前記リテーナカラーの下面に開放し、他端は前記リテーナカラーの上面に対して非開放の凹部と、その凹部から所定量回転した位置に前記凸部を通過させる前記リテーナカラーの下面から上面に至った縦溝をそれぞれ設け、
   前記凸部を前記縦溝の位置から前記リテーナカラーの下端側に通り抜けるところまで前記リテーナカラーに通した後、前記リテーナカラーと前記スリーブを相対回転させて前記凸部を前記凹部に入り込ませ、その凸部と凹部を互いに係合させて前記パンチヘッドを前記リテーナカラーに相対回転不可、かつ、軸方向相対移動可能に連結するとともに、このときの前記凸部と前記凹部の軸方向の相互入り込み長さをパンチボディのストロークよりも長くするパンチ金型におけるパンチヘッドとリテーナカラーの締結方法。

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