JP5522634B2 - 跳ね出し部材およびこれを用いた抜き型 - Google Patents

Description

本発明は、型抜きの際に、打ち抜き製品や抜きカスを刃から跳ね出すための技術に関し、基板上に取り付けられた金属バネを有する跳ね出し部材およびこれを用いた抜き型に関する。

所定形状のプラスチック製のシートやフィルム（たとえば、プラズマディスプレイや液晶ディスプレイに使用されるディスプレイ用シート等）、または所定形状の紙製品（たとえば、紙箱等の組み立て前の展開形状の紙）の型抜きの工程を、図１４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示す。

図１４（Ａ）に示すように、まず、下定盤９１と上定盤９２の一方（図１４（Ａ）では下定盤９１）に抜き型９３を配置し、この抜き型の上にシート，紙等の打ち抜き対象９４を載置する。抜き型９３は、帯状刃９３１と、基板９３２と、跳ね出しゴム９３３とを有している。
帯状刃９３１は、基板９３２に、上端縁（刃の部分）が基板表面Ｓから突出するように取り付けられており、基板９３２の上面には、帯状刃９３１の突出高さよりも高い厚みの跳ね出しゴム９３３が配置されている。

次に、図１４（Ｂ）に示すように、上定盤９２により跳ね出しゴム９３３を圧縮しつつ、打ち抜き対象９４の型抜きを行う。この後、図１４（Ｃ）に示すように、上定盤９２を引き上げるが、圧縮された跳ね出しゴム９３３により、打抜かれた打ち抜き対象９４（図１４（Ｃ）では、打ち抜き製品を符号９４１で示し廃棄される打ち抜きカスを符号９４２で示す）は、帯状刃９３１に取り残されることなく上方に跳ね出される。
跳ね出しゴム９３３を設けない場合には、打ち抜き製品９４１や打ち抜きカス９４２が取り残されるが、この打ち抜き製品９４１や打ち抜きカス９４２を帯状刃９３１から取り外すことは容易ではない。したがって、従来、この種の抜き型には、跳ね出しゴム９３３は必須である。

特願２００５−３２９５２１

ところで、図１４に示した合板のボードを使用した抜き型は、森林資源保護の観点から、可能な限りリサイクルをすることが望ましい。しかし、跳ね出しゴム９３３は基板９３２に強固に接着されるため、取り外しが極めて困難である。しかも、跳ね出しゴム９３３を無理に取り外したとしても、当該跳ね出しゴム９３３には損傷が必ず生じるので再利用ができない。特に、跳ね出しゴムの弾性は、経時劣化するので、跳ね出しゴム９３３を再利用することはありえないといっても過言ではない。

また、上記の跳ね出しのために、コイルスプリングを使用することも考えられる。通常、トムソン刃が、基板９３２から露出している高さは、２ｍｍから５ｍｍ程度である。コイルスプリングを使用した跳ね出し部材は、圧縮したときの高さが通常４ｍｍ以上と高いので、コイルスプリングを跳ね出しゴムの代替として使用することはできない。

また、近年、合成樹脂シートや合成樹脂フィルムには複雑な打ち抜き形状が要求されることがあり、たとえば狭い領域の跳ね出しが必要となる。跳ね出しの力は、跳ね出しゴムの平面視形状に依存するので、この狭い部分に跳ね出しゴムを使用したとしても、跳ね出しが行われないこともある。

本発明の目的は、型抜きの際に刃と刃との間の狭窄部の打ち抜き結果物（微細かつ複雑な打ち抜き箇所部分の、打ち抜き製品または打ち抜きカス）の跳ね出しが容易となる新規構造の跳ね出し部材およびこれを用いた抜き型を提供することである。

本発明は、（１）または（２）を要旨とする。
（１）
打ち抜き対象を打ち抜いた際に、打ち抜き結果物（打ち抜き製品および／または打ち抜きカス）を刃から離脱させるための跳ね出し部材であって、
自由状態で伸張しており、負荷が加わると圧縮される、１つまたは複数の金属バネと、
前記１つの金属バネまたは複数の金属バネの上端に取り付けた上板と、
からなり、
前記金属バネは、圧縮した際に、バネ有効部が伸縮方向に重なり合わない（平面視したときに重なり合わない）構成であり、
前記金属バネが渦巻き状の圧縮コイルバネであり、
前記上板に、線材からなる片持ち梁構造の跳ね出し部材、複数を支点とする線材からなる梁構造の跳ね出し部材、複数を支点とする線材からなる張架構造の跳ね出し部材が少なくとも１つ設けられていることを特徴とする跳ね出し部材。

（２）
（１）に記載の跳ね出し部材が搭載された抜き型。

本発明では、跳ね出し部材の上板に、片持ち梁構造の跳ね出し部材、梁構造の跳ね出し部材、張架構造の跳ね出し部材を設けることができるし、また、複数の上板間に架橋構造の跳ね出し部材を設けることができる。したがって、刃と刃との間の狭窄部の打ち抜き結果物（微細かつ複雑な打ち抜き箇所部分の、打ち抜き製品または打ち抜きカス）の跳ね出しが容易となる。

図１は梁構造または張架構造を持たない跳ね出し部材の例を示す説明図であり、（Ａ）は跳ね出し部材の平面図、（Ｂ）は打ち抜き対象を抜き型により打抜く前の状態を示す側面図、（Ｃ）は打ち抜き対象を抜き型により打抜いたときの状態を示す側面図である。 図２（Ａ）は跳ね出し部材の圧縮前の様子を示す図、図２（Ｂ）は跳ね出し部材の圧縮時の様子を示す図である。 梁構造または張架構造を持たない跳ね出し部材の他の例を示す説明図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。 図４は梁構造または張架構造を持たない跳ね出し部材のさらに他の例を示す説明図であり、（Ａ）は跳ね出し部材の平面図、（Ｂ）は側面図である。 図５は、片持ち梁構造を備えた本発明の跳ね出し部材を示す平面図である。 図６は、両持ち梁構造を備えた本発明の跳ね出し部材を示す平面図である。 図７は、２点を支点とする本発明の梁構造を持つ跳ね出し部材を示す平面図である。 図８は、２つの跳ね出し部材間に線材を渡した張架構造を示している。 図９は、線の他の例を示す図であり、（Ａ）は金属バネが圧縮されていないときの線材を示し、（Ｂ）は金属バネが圧縮されときの線材を示している。 図１０は、上板の傾斜や位置ずれを防止するためのガイド機構の説明図である。 図１１（Ａ），（Ｂ）は、跳ね出し部材の上板に１つの金属バネが設けられている例を示す図である。 図１２は、U字形ピン４４を備えた跳ね出し部材の説明図であり、（Ａ）は打ち抜き対象を抜き型により打抜く前の状態を示す側面図、（Ｂ）は打ち抜き対象を抜き型により打抜いたときの状態を示す側面図、（Ｃ）は打ち抜き対象を抜き型により打抜いた後の状態を示す側面図、（Ｄ）は跳ね出し部材１１の構造を示す説明図である。 図１３は、除電機能を持つ跳ね出し部材を示す図。 図１４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、所定形状の紙製品（たとえば、紙箱等の組み立て前の展開形状の紙）の型抜きの工程を示す図である。

図１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は梁構造または張架構造を持たない跳ね出し部材１１の例を示す説明図である。
（Ａ）は跳ね出し部材１１の平面図、（Ｂ）は打ち抜き対象５を抜き型２により打抜く前の状態を示す側面図、（Ｃ）は打ち抜き対象５を抜き型２により打抜いたときの状態を示す側面図である。

図１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）では、跳ね出し部材１１は、１つの金属バネ（図１ではスパイラルコイルバネ）１１１と、金属バネ１１１の上端に取り付けた上板１１２と、金属バネ１１１の下端に取り付けた下板１１３とからなる。
金属バネ１１１は、自由状態で伸張しており、上定盤６２による負荷が加わると圧縮されて復帰付勢力を持つ、いわゆる圧縮バネである。

図１（Ｂ）に示すように、抜き型２は下定盤６１に載置されている。
図１（Ｃ）に示すように、上定盤６２が下降することで、打ち抜き対象５が基板２１から突出した刃２２により切断される。図（Ｃ）では、打ち抜き対象５は、打ち抜き製品５１、打ち抜きカス５２に分離される。
図１（Ｃ）に示されるように、金属バネ１１１は、圧縮した際に、バネ有効部が伸縮方向に重なり合わない（平面視したときに重なり合わない）。これにより、金属バネ１１１は、刃２２の高さ内に収まる。

図示はしないが、上定盤６２が上方に引き上げられると、金属バネ１１１は、自由状態に戻るように付勢され、打ち抜き製品や打ち抜きカスが、跳ね出される。

以上のようにして、跳ね出し部材１１は、打ち抜き対象５を打ち抜いた際に、打ち抜き結果物（打ち抜き製品５１および／または打ち抜きカス５２）を刃から離脱させる。
図２（Ａ）に跳ね出し部材１１の圧縮前の状態を示し、図２（Ｂ）に跳ね出し部材１１の圧縮時の状態を示す。図２（Ａ），（Ｂ）では、コイルの線材太さｄを０．５ｍｍとし、コイル最大中心径ＤＭＡＸを８ｍｍとし、コイル最小中心径ＤＭＩＮを４ｍｍとしてある。また、バネ有効部の巻き数は「２」である。

上板１１２の厚みおよび下板１１３の厚みｔ１，ｔ２はそれぞれ０．５ｍｍとしてある。本実施形態では、上板１１２および下板１１３としてベークライト板，アルミニウム板，合成樹脂板を使用することができる。
上板１１２および下板１１３としてアルミニウム板のような導電性材料を使用することで、打ち抜き対象５に帯電した静電気、あるいは打ち抜き時に生じる静電気を除去することができる（後述する図１３参照）。

図２（Ａ），（Ｂ）では、跳ね出し部材１１の自由高さＨｆは５ｍｍであり、圧縮時高さＨｐは２．０ｍｍである。したがって、刃２２の高さが３ｍｍである場合には、図（Ａ），（Ｂ）の跳ね出し部材１１は、１ｍｍの打ち抜き対象５に適用することができる。

図３は梁構造または張架構造を持たない跳ね出し部材１１の他の例を示す説明図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
図１および図２の実施形態では金属バネ１１１として円形のスパイラルコイルバネを使用したが、図３（Ａ），（Ｂ）では、矩形のスパイラルコイルバネを使用している。図３の金属バネ１１１も、圧縮した際に、バネ有効部が伸縮方向に重なり合わない（平面視したときに重なり合わない）。これにより、金属バネ１１１は、刃２２の高さ内に収まる。

図４は梁構造または張架構造を持たない跳ね出し部材１１のさらに他の実施形態を示す説明図であり、（Ａ）は跳ね出し部材１１を平らに圧縮した状態の平面図、（Ｂ）は跳ね出し部材１１を圧縮していない状態の側面図である。図１から図３の実施形態では金属バネ１１１として円形や矩形のスパイラルコイルバネを使用したが、図４（Ａ），（Ｂ）では、板バネを使用している。金属バネ１１１（板バネ）には、大カップ輪郭（Ｕ字）のスリットが形成され、この大カップ輪郭（Ｕ字）のスリットの内側に向きが反対の中カップ輪郭（Ｕ字）のスリットが形成され、この中カップ輪郭（Ｕ字）のスリットの内側に大カップ輪郭（Ｕ字）と向きが同じの小カップ輪郭（Ｕ字）のスリットが形成されている。

跳ね出し部材１１の、スリットにより形成される外側の矩形部分が基材２１の表面に面接触できるので、図４の跳ね出し部材１１では下板１１３を設けていない。跳ね出し部材１１の、スリットにより形成される内側のＴ字部分には上板１１２が取り付けられる。
図４の金属バネ１１１も、圧縮した際に、バネ有効部が伸縮方向に重なり合わない（平面視したときに重なり合わない）。これにより、金属バネ１１１は、刃２２の高さ内に収まる。

図５から図１０は本発明の跳ね出し部材１１（梁構造または張架構造を持つ）を用いた抜き型２の具体例を示す説明図である。

図５は、片持ち梁構造を備えた跳ね出し部材１１を示している。図３では、１つの上板１１２に多数の金属バネ１１１が設けられている。刃２２の内側の跳ね出し部材１１の上板１１２の２箇所から、片持ち梁構造の線材（たとえばピアノ線）３１が突出している。

図６は、両持ち梁構造を備えた跳ね出し部材１１を示している。図６でも、１つの上板１１２に多数の金属バネ１１１が設けられている。刃２２の内側の跳ね出し部材１１の上板１１２からは、２箇所を支点とする両持ち梁構造の線材（たとえばピアノ線）３２が突出している。

図７は、２点を支点とする梁構造を持つ跳ね出し部材１１を示している。図７では、２つの上板１１２に１つの金属バネ１１１が設けられている。刃２２の内側の跳ね出し部材１１の上板１１２からは、２箇所を支点とする両持ち梁構造の線材（たとえばピアノ線）３３が突出している。

図８は、２つの跳ね出し部材１１間に線材を渡した張架構造を示している。図７では、２つの上板１１２に１つの金属バネ１１１が設けられている。刃２２の内側の跳ね出し部材１１の上板１１２の２箇所に張架構造の線材（たとえばピアノ線）３４が張架されている。

図９は、線の他の例を示す図であり、（Ａ）は金属バネ１１１が圧縮されていないときの線材３５を示し、（Ｂ）は金属バネ１１１が圧縮されときの線材３５を示している。本実施形態では、図９のように線材３５は基板２１の表面に押接することもある。

図１０および図１１は、上板１１２の傾斜や位置ずれを防止するためのガイド機構の説明図である。
図１０では、跳ね出し部材１１の上板１１２には図示はされていないが複数の金属バネ１１１が設けられている。
上板１１２の複数箇所（図１０では２箇所が表示されている）にはピン４１が形成され、基板２１にはピンガイド４２が形成され、ピン４１はピンガイド４２内を摺動することができる。これにより、上板１１２の傾斜や位置ずれが防止される。

図１１（Ａ），（Ｂ）では、跳ね出し部材１１の上板１１２に１つの金属バネ１１１が設けられている。
上板１１２の金属バネ１１１にはピン４１が形成され、ピン４１はピンガイド４２内を摺動することができる。これにより、上板１１２の傾斜や位置ずれが防止される。

図１２は、U字形ピン４４を備えた跳ね出し部材１１を示しており、（Ａ）は打ち抜き対象を抜き型により打抜く前の状態を示す側面図、（Ｂ）は打ち抜き対象を抜き型により打抜いたときの状態を示す側面図、（Ｃ）は打ち抜き対象を抜き型により打抜いた後の状態を示す側面図、（Ｄ）は跳ね出し部材１１の構造を示す説明図である。

この跳ね出し部材１１は、図１２（Ａ）から（Ｄ）に示すように、跳ね出し部材１１の上板１１２にU字形ピン４４の一端が取り付けられ、抜き型２内の空間４５を介して、U字形ピン４４の他端が抜き型２の表面に突出できる。これにより、従来、跳ね出しゴムを設けることができず、打ち抜き製品の跳ね出しができなかった箇所でも、跳ね出しを行うことができる。

ところで、打ち抜き対象の打抜きに際しては、当該打ち抜き対象や打打ち抜き製品が搬送されなかったり、静電気により打ち抜き製品が損傷する等、種々の静電気障害が生じたりする。
図１３は、除電機能・帯電防止機能を持つ跳ね出し部材１１を示している。この跳ね出し部材１１は、上板１１２がアルミニウム等の導電性であり、基板２１は金属板の削り出しにより形成されている。

図１３（Ａ）の例では、上板１１２と基板２１とは、静電気放電用の電線により直接接続されている。
図１３（Ｂ）の例では、上板１１２と基板２１とは、静電気放電用の電線ＤＣＣにより抵抗Ｒを介して接続されている。この抵抗により急激な電流が流れることを防止できる。
以上のように図１３（Ａ），（Ｂ）の跳ね出し部材１１を用いることで、打ち抜き製品５１，打ち抜きカス５２から静電気が除去されたり、帯電が防止されたりする等の種々の障害が解消される。

上記した図１，図２，図３に示した跳ね出し部材１１の実施形態では、金属バネ１１１としてスパイラルコイルバネを使用するときに、コイル径が小さい側を上板１１２側としコイル径が大きい側を下板１１３側としたが、この逆に、コイル径が大きい側を上板１１２側としコイル径が小さい側を下板１１３側とすることができる。

また、図４に示した跳ね出し部材１１の実施形態でも、金属バネ１１１として板バネを使用するときに、径が小さい側を上板１１２側とし径が大きい側を下板１１３側としたが、この逆に、径が小さい側を上板１１２側とし径が大きい側を下板１１３側とすることができる。この場合には、実装に際しては、２形態を交互に混在させて配置することもできる。

さらに、上記の実施形態では、抜き型２を下定盤に取り付ける実施形態を説明したが、抜き型２を上定盤に取り付けることもできる。

２ 抜き型
５ 抜き対象
１１ 跳ね出し部材
２１ 基板
２２ 刃
３１，３２，３３，３４，３５ 線材
４１ ピン
４２ ピンガイド
４４ Ｕ字形ピン
４５ 空間
５１ 抜き製品
５２ 抜きカス
６１ 下定盤
６２ 上定盤
１１１ 金属バネ
１１２ 上板
１１３ 下板
ｄ 線材太さ
ＤＭＡＸ コイル最大中心径
ＤＭＩＮ コイル最小中心径
Ｒ 抵抗
Ｓ 基板表面
ｔ１ 上板の厚み
ｔ２ 下板の厚み

Claims (2)

1. 打ち抜き対象を打ち抜いた際に、打ち抜き結果物（打ち抜き製品および／または打ち抜きカス）を刃から離脱させるための跳ね出し部材であって、
   自由状態で伸張しており、負荷が加わると圧縮される、１つまたは複数の金属バネと、
   前記１つの金属バネまたは複数の金属バネの上端に取り付けた上板と、
   からなり、
   前記金属バネは、圧縮した際に、バネ有効部が伸縮方向に重なり合わない（平面視したときに重なり合わない）構成であり、
   前記金属バネが渦巻き状の圧縮コイルバネであり、
   前記上板に、線材からなる片持ち梁構造の跳ね出し部材、複数を支点とする線材からなる梁構造の跳ね出し部材、複数を支点とする線材からなる張架構造の跳ね出し部材が少なくとも１つ設けられていることを特徴とする跳ね出し部材。
2. 請求項１に記載の跳ね出し部材が搭載された抜き型。