JP6575297B2 - パンチ金型 - Google Patents

Description

本発明は、パンチ金型に関する。

タレットパンチプレスなどのパンチプレスは、パンチとダイとにより、板材（ワーク）に対して孔加工や切断加工、成形加工を施すことに利用される。パンチは、パンチ金型としてパンチプレス等に配置される。パンチ金型は、一般に、刃先を持つパンチと、パンチの上部にネジ結合するパンチヘッドと、パンチの回転を規制しかつパンチを上下方向に移動可能に支持するパンチガイドと、を備える。このパンチ金型は、パンチガイドをパンチに対して回転させることにより刃先の高さを調整可能である。パンチの刃先が加工により摩耗した際、適宜研磨されて再度加工に利用される。ただし、研磨された分だけパンチが短くなるため、パンチガイドをパンチヘッドに対して回転させ、パンチの刃先を所望の高さまで調整することが行われている。

この場合、パンチの刃先の位置を保持するため、パンチガイド（パンチ）がパンチヘッドに対して回転しないようにロックすることが知られている。例えば、特許文献１では、スプリングの弾性力によりストッパピンが係合凹部に入り込むことにより、パンチガイドとパンチヘッドとの相対的な回転を規制することが開示されている。また、特許文献２では、パンチヘッドとパンチガイドとがカムによって係合することにより両者の相対的な回転を規制し、ロック解除ネジを操作してロックリングを押し下げてカムの係合を外すことにより両者の相対的な回転を許容することが開示されている。

特許第４３５００８９号公報 特開２００７−３１９８９７号公報

上記した特許文献１に示すものは、作業者によりスプリングの弾性力に抗してストッパピンを移動させた状態でパンチガイドをパンチヘッドに対して回転させる必要がある。そのため、作業者は、ストッパピンの操作と、パンチガイドの回転とを同時に行うことを要するので、作業性が悪いといった課題を有している。特に、大型のパンチ金型など、パンチ金型が重い場合、刃先の高さ調整が作業者にとって重労働となる。また、上記した特許文献２に示すものは、刃先の高さ調整を行う際、またはロックする際のいずれの操作においてもロック解除ネジをそれぞれ回転させることが必要であり、作業者にとって作業が煩雑であり、作業性が悪いといった課題を有している。

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、パンチヘッドとパンチガイドとの相対的な回転を規制するロック状態と、パンチヘッドとパンチガイドとの相対的な回転を許容するアンロック状態とを簡単な操作で保持することにより、パンチの刃先の高さ調整を容易に行うことが可能なパンチ金型を提供することを目的とする。

本発明は、下端に刃先を備えるパンチと、パンチの上部にネジ結合するパンチヘッドと、パンチの回転を規制しかつパンチを上下方向に移動可能に支持するパンチガイドと、を備え、パンチヘッドとパンチガイドとを相対的に回転させることにより刃先の高さを調整可能なパンチ金型であって、パンチヘッドとパンチガイドとの相対的な回転を規制したロック状態、またはパンチヘッドとパンチガイドとの相対的な回転を許容したアンロック状態に設定可能なロック機構を有し、ロック機構は、ロック状態を保持するために操作される第１操作部と、第１操作部とは別に設けられかつアンロック状態を保持するために操作される第２操作部と、を有する。

また、ロック機構は、パンチヘッドに形成された凹部と、パンチガイドに設けられかつ凹部に対して進退可能なロックピンと、ロックピンに対して退避方向に向けて弾性力を付与する弾性部材と、ロックピンの進退方向と交差する方向に配置された軸部を中心として回転可能なカム部材と、を備え、第１操作部及び第２操作部は、カム部材のうち軸部を挟んだ位置にそれぞれ配置され、第１操作部を操作することによりカム部材の押圧部によってロックピンを進出させ、第２操作部を操作することにより弾性部材によってロックピンを退避させるものでもよい。また、カム部材は、第１操作部を操作した際、パンチガイドの一部に入り込む部分に着色部を備えるものでもよい。

また、ロック機構は、パンチヘッドに形成された凹部と、先端部が凹部に対して進退可能な第１部材と、先端部が進出した際に所定の弾性力により移動して第１部材を係止しかつ所定の弾性力に抗して移動させることにより第１部材の係止を解除する第２部材と、を備え、第１操作部は、第１部材の一部に配置され、第２操作部は、第２部材の一部に配置されるものでもよい。

また、凹部は、上下方向に沿った溝状に形成されてもよい。また、凹部は、パンチヘッドの外周面に、一周にわたって複数設けられ、パンチガイドは、複数の凹部のいずれかに入り込むように弾性的に支持されたボール部を備え、ボール部は、複数の凹部のうち１つがロック機構と位置決めされた際に、他の凹部のいずれかに入り込むように配置されるものでもよい。

また、パンチ金型の一態様では、下端に刃先を備えるパンチと、パンチの上部にネジ結合するパンチヘッドと、パンチの回転を規制しかつパンチを上下方向に移動可能に支持するパンチガイドと、を備え、パンチヘッドと前記パンチガイドとを相対的に回転させることにより刃先の高さを調整可能なパンチ金型であって、パンチヘッドとパンチガイドとの相対的な回転を規制したロック状態、またはパンチヘッドとパンチガイドとの相対的な回転を許容したアンロック状態に設定可能なロック機構を有し、ロック機構は、パンチヘッドに形成された凹部と、パンチガイドに設けられかつ凹部に対して進退可能なロックピンと、ロックピンに対して退避方向に向けて弾性力を付与する弾性部材と、ロックピンの進退方向と交差する方向にスライド可能なスライド部材と、を備え、スライド部材は、スライドすることにより、ロックピンを進出させてロック状態を保持し、またはロックピンを退避させてアンロック状態を保持するためのカム部を備える。

また、スライド部材は、前記パンチガイドに設けられた２本のガイドピンを貫通する開口部を備え、ガイドピンに案内されてロック状態の位置とアンロック状態の位置との間をスライド可能であってもよい。

本発明によれば、ロック機構が第１操作部及び第２操作部を備えるので、作業者はこれらを操作することにより、パンチヘッドとパンチガイドとの相対的な回転を規制したロック状態、あるいは両者の相対的な回転を許容したアンロック状態に容易に設定することができ、作業者による作業性を向上させ、さらに大型のパンチ金型であっても、刃先の高さ調整において作業者の負担を軽減することができる。

また、ロック機構がロックピン、弾性部材、カム部材を有するものでは、作業者がカム部材の第１操作部または第２操作部を押すといった簡単な操作によって、上記したロック状態あるいはアンロック状態を容易に設定することができる。さらに、ロックピンは弾性部材によって退避方向に弾性力を受けているため、アンロック状態を確実に保持することができる。また、カム部材が、第１操作部を操作した際、パンチガイドの一部に入り込む部分に着色部を備えるものでは、ロック状態で着色部がパンチガイドに隠れるので、作業者は目視によって、ロック状態あるいはアンロック状態を容易に確認することができる。

また、ロック機構が第１部材及び第２部材を備えるものでは、作業者が第１操作部を有する第１部材、あるいは第２操作部を有する第２部材を操作するといった簡単な操作によって、ロック状態あるいはアンロック状態を容易に設定することができる。

また、凹部が、上下方向に沿った溝状に形成されるものでは、ロック状態を維持しながら、パンチガイドに対するパンチヘッド（パンチ）の上下方向の移動を許容することができる。また、凹部が複数設けられ、パンチガイドがボール部を備え、このボール部が、複数の凹部のうち１つがロック機構と位置決めされた際に、他の凹部のいずれかに入り込むように配置されるものでは、ボール部が凹部に入り込むことにより、ロック機構と凹部とを容易に位置決めすることができる。また、作業者は、ボール部が凹部に入り込むときに発する音及び軽度のひっかかり感が発生することにより、ロック機構と凹部とが位置決めされたことを容易に認識することができる。

また、ロック機構がスライド部材を備えるものでは、作業者はスライド部材をスライドさせるといった簡単な操作により、パンチヘッドとパンチガイドとの相対的な回転を規制したロック状態、あるいは両者の相対的な回転を許容したアンロック状態に容易に設定することができ、作業者による作業性を向上させ、さらに大型のパンチ金型であっても、刃先の高さ調整において作業者の負担を軽減することができる。

また、スライド部材が開口部を持つものでは、２本のガイドピンによってスライド部材が案内されるので、スライド部材の動作を安定させ、ロック状態またはアンロック状態を容易かつ確実に設定することができる。

第１実施形態に係るパンチ金型の一例を示す断面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 ロック機構の動作の一例を示し、（Ａ）はロックピンを進出した状態、（Ｂ）はロックピンを退避した状態を示す図である。 ボール部の動作の一例を示し、（Ａ）は凹部から外れた状態、（Ｂ）は凹部に入った状態を示す図である。 カム部材の変形例を示し、（Ａ）はロックピンを退避した状態、（Ｂ）はロックピンを進出した状態を示す図である。 第２実施形態に係るパンチ金型の一例を示す断面図である。 （Ａ）はロック機構の一例を示す図、（Ｂ）はロック機構に使用される第２部材の一例を示す図である。 ロック機構の動作の一例を示し、（Ａ）は第１部材を進出した状態、（Ｂ）は第１部材を退避した状態を示す図である。 第３実施形態に係るパンチ金型の一例を示す断面図である。 （Ａ）はロックピンを進出した状態を示す図、（Ｂ）はロックピンを退避した状態を示す図、（Ｃ）はスライド部材の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。また、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。以下の各図において、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。このＸＹＺ座標系において、鉛直方向をＺ方向とし、水平方向をＸ方向、Ｙ方向とする。Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が＋方向であり、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとして説明する。

［第１実施形態］
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係るパンチ金型１の一例を示す断面図である。パンチ金型１は、例えば、パンチプレスの上タレット（不図示）に保持され、ラムＲ等に押圧されることにより、後述するパンチ２を下方（−Ｚ方向）に移動させ、板状のワークＷを加工する。なお、パンチ金型１の使用状態については後述する。図１に示すように、パンチ金型１は、パンチ２と、パンチヘッド３と、パンチガイド４と、ロック機構６と、を備える。

パンチ２は、円柱形状に形成され、パンチガイド４内に配置される。また、パンチ２は、パンチガイド４に対して上下方向（Ｚ方向）へ移動可能である。パンチ２は、下側のパンチ刃部９と、上側のパンチ上部１０と、を備える。パンチ刃部９は、下端に刃先１１を有する。刃先１１の形状は、ワークＷに対して孔あけ、切断または成形する形状に形成され、例えばＸＹ面に沿った断面が、例えば、円形状、楕円形状、長円形状、四角形などの多角形状などに形成されている。

パンチ上部１０は、下部材１２と上部材１３とがボルト等の締結部材１４により締結されて一体化される。パンチ上部１０の下部材１２は、外周面において上下方向に沿ったキー溝１５を備えている。パンチ上部１０の上部材１３には、上部の外周面に雄ネジ部１６を備えている。雄ネジ部１６は、後述するパンチヘッド３の雌ネジ部２１とネジ結合可能である。

パンチヘッド３は、上端にフランジ状のヘッド上部２０を備える。ヘッド上部２０は、ラムＲと接触してラムＲから押圧される部分である。また、パンチヘッド３は、上記したパンチ２の雄ネジ部１６とネジ結合する雌ネジ部２１を備える。また、パンチヘッド３は、外周面において上下方向に沿った複数の溝状の凹部２５を有する。凹部２５は、後述するロックピン３６の先端が進入可能な幅に設けられる。なお、複数の凹部２５は、パンチヘッド３の外周面において一周にわたって複数設けられ、例えば、パンチヘッド３の外周面において等間隔（９０度間隔）で４か所に形成される。ただし、凹部２５の数は任意であり、例えば、１つ〜３つでもよく、また５つ以上でもよい。また、複数の凹部２５は、等間隔で配置されることに限定されず、間隔が異なる配置であってもよい。

雄ネジ部１６と雌ネジ部２１とがネジ結合していることにより、パンチヘッド３をパンチ２に対して回転（パンチ２とパンチヘッド３とを相対的に回転）させることにより、パンチヘッド３に対するパンチ２下端の刃先１１の位置（刃先１１の高さ）を調整することができる。例えば、雄ネジ部１６及び雌ネジ部２１のネジピッチが１．５ｍｍの場合、パンチ２をパンチヘッド３に対して１回転させることにより刃先１１を下方に１．５ｍｍ移動させることができる。ただし、雄ネジ部１６及び雌ネジ部２１のネジピッチは任意に設定可能である。

４つの凹部２５が９０度間隔で形成されている場合（図２参照）、凹部２５の位置を基準とすることにより、パンチ２を１／４回転させることができる。この場合、刃先１１は、１．５ｍｍ／４＝０．３７５ｍｍで、約０．４ｍｍずつ下方に移動させることができ、刃先１１の位置の微調整が可能となっている。また、パンチヘッド３は、外周面の下部に外側に向けて環状に突出する突出部２６が形成される。突出部２６は、上記した凹部２５の下方に形成されている。

パンチガイド４は、筒状に形成されて内側にパンチ２及びストリッパスプリング５を収容し、かつ、パンチ２を上下方向に案内する。また、パンチガイド４は、下端にストリッパプレート２７がボルト等の締結部材２８により取り付けられる。ストリッパプレート２７は、パンチ２のパンチ刃部９が進入可能な貫通孔２９を備えている。パンチ刃部９は、この貫通孔２９を介してストリッパプレート２７から下方に突出可能となっている。なお、非使用時においては、パンチ刃部９の刃先１１は、ストリッパプレート２７より上方に収容された状態となっている。なお、非使用時において、ストリッパスプリング５は、自由長に対して収縮させて取り付けられている。

パンチガイド４は、キー３０を備え、キー３０の先端がパンチ２のキー溝１５に突出した状態となっている。キー３０がキー溝１５に入っていることにより、パンチ２は、パンチガイド４に対して相対的な回転が規制されつつ、上下方向に相対的に移動が可能となっている。従って、パンチヘッド３をパンチガイド４に対して回転させることにより、キー３０及びキー溝１５によってパンチヘッド３がパンチガイド４及びパンチ２に対して回転し、上記した雄ネジ部１６及び雌ネジ部２１によって刃先１１の高さを調整することできる。なお、刃先１１の高さ調整に際して、パンチガイド４をパンチヘッド３に対して回転させてもよい。

パンチガイド４は、内周面にストリッパスプリング５の下端を受けるための環状の段部３１が形成される。また、パンチガイド４の上部には、パンチヘッド３を貫通した状態で環状のプレート３２がボルト等の締結部材３３により取り付けられる。プレート３２の内径は、上記したパンチヘッド３の突出部２６の外径よりも小さく形成されている。これにより、パンチガイド４は、プレート３２がパンチヘッド３の突出部２６に係止されてパンチヘッド３に対する下方への移動が規制される。なお、パンチガイド４は、パンチヘッド３に対して上方への移動は可能である。

プレート３２には、ロック機構６が形成される。また、プレート３２は、内周側に一部が突出した状態でボール部３４が配置される。なお、ロック機構６及びボール部３４については別図を用いて後に詳述する。

ストリッパスプリング５は、例えば、角バネが用いられる。ストリッパスプリング５は、パンチガイド４の段部３１と、パンチヘッド３の突出部２６の下側に配置された環状の受け部材３５と、の間に配置される。受け部材３５は、パンチガイド４の内周面に沿って上下方向に移動可能である。パンチ２は、ストリッパスプリング５の弾性力に抗して、パンチガイド４に対して下方に移動可能である。この場合、ストリッパスプリング５は、段部３１と受け部材３５との間で収縮された状態となり、パンチ刃部９の刃先１１をストリッパプレート２７から下方に突出させることができる。なお、パンチ２がパンチガイド４に対して下方に移動する際、キー３０及びキー溝１５によって両者の相対的な回転が規制されていることは上記のとおりである。

図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。ロック機構６は、パンチヘッド３とパンチガイド４（すなわちパンチヘッド３とパンチ２）との相対的な回転を規制したロック状態を保持し、また、パンチヘッド３とパンチガイド４（すなわちパンチヘッド３とパンチ２）との相対的な回転を許容したアンロック状態を保持する。ロック機構６は、パンチヘッド３の外周側に配置される。

ロック機構６は、図２に示すように、ロックピン３６と、軸部３７と、カム部材３８と、を備える。ロックピン３６は、プレート３２においてＸ方向に貫通する貫通孔３９に配置され、先端側（−Ｘ側）がパンチヘッド３の凹部２５に入り込んだ進出位置と、先端側が凹部２５から離れた退避位置との間を移動可能である。また、ロックピン３６は、後端側（＋Ｘ側）に鍔部４０を備えている。また、貫通孔３９に設けられた段部４２と、鍔部４０との間に、コイルスプリング等の弾性部材４１が配置される。ロックピン３６は、この弾性部材４１によって退避方向に向けて弾性力を受けている。

軸部３７は、ロックピン３６の進退方向と交差する上下方向に配置され、カム部材３８を回転可能に支持する。カム部材３８は、軸部３７を中心として回転可能であり、軸部３７を挟んで−Ｙ側に第１操作部４３を備え、＋Ｙ側に第２操作部４４を備えている。このように、第１操作部４３及び第２操作部４４は、カム部材３８の異なる場所にそれぞれ配置される。

また、カム部材３８は、軸部３７の−Ｘ側かつ−Ｙ側に押圧部４５を備えている。押圧部４５は、カム部材３８の第１操作部４３を押し込んだ際に、ロックピン３６の後端面を押してロックピン３６を−Ｘ方向に押し出す。これにより、ロックピン３６が進出して凹部２５に入り込み、ロック状態が保持される。また、カム部材３８の第２操作部４４を押し込んだ際には、ロックピン３６の後端面が押圧部４５から外れる。これにより、ロックピン３６が弾性部材４１の弾性力によって＋Ｘ方向に退避し、ロックピン３６が凹部２５から離れたアンロック状態が保持される。

図３は、上記したロック機構６の動作の一例を示し、（Ａ）はロックピン３６を進出したロック状態、（Ｂ）はロックピン３６を退避したアンロック状態を示す図である。図３（Ａ）に示すように、作業者等によって第１操作部４３をパンチヘッド３側に向けて押すことにより、カム部材３８が回転して、押圧部４５がロックピン３６の＋Ｘ側に配置される。これにより、ロックピン３６は、押圧部４５によって退避位置から−Ｘ方向に移動し、凹部２５に向けて進出する。

進出位置に移動したロックピン３６は、先端が凹部２５に入り込むことにより、上記したロック状態となる。なお、ロックピン３６の進退方向に軸部３７が配置され、かつ、押圧部４５がロックピン３６と軸部３７との間に位置するため、弾性部材４１の弾性力によりロックピン３６が退避方向（＋Ｘ方向）に力を受けてもカム部材３８は回転せず、ロック状態が保持される。従って、作業者等が第１操作部４３から手を放した場合でもロック状態が維持される。

次に、図３（Ｂ）に示すように、作業者等によって第２操作部４４をパンチヘッド３側に向けて押すことにより、カム部材３８が回転して、押圧部４５がロックピン３６の＋Ｘ側から外れた状態となる。これにより、ロックピン３６は、弾性部材４１の弾性力により＋Ｘ方向に移動し、凹部２５から離れて退避する。

退避位置に移動したロックピン３６は、先端が凹部２５から外れることにより、上記したアンロック状態となる。なお、ロックピン３６は、弾性部材４１の弾性力により退避方向（＋Ｘ方向）に力を受けているため、先端が凹部２５に入り込むことはなく、アンロック状態が保持される。従って、作業者等が第２操作部４４から手を放した場合でもアンロック状態が維持される。

図２に戻り、ボール部３４は、パンチヘッド３を挟んで、ロックピン３６の反対側に配置される。図２に示すように、ボール部３４は、プレート３２に設けられた収容部４６に設置され、＋Ｘ側（パンチヘッド３側）の球面がプレート３２の内周から突出可能な状態となっている。収容部４６には、ボール部３４と、コイルスプリング等の弾性部材４８とを備える筒状のハウジング４７が取り付けられている。弾性部材４８は、ボール部３４とハウジング４７の底面との間に設置され、ボール部３４に対してパンチヘッド３に向けて弾性力を付与している。従って、ボール部３４は、パンチヘッド３側の球面がプレート３２の内周から突出した状態が保持される。

ボール部３４は、ロックピン３６（ロック機構６）が複数の凹部２５のいずれかと位置合わせされた際に、他の凹部２５に球面が入り込むように配置される。従って、図２に示すように、凹部２５が９０度間隔で形成されている場合、ボール部３４は、ロックピン３６に対して反対側に形成されることに限定されず、例えば、プレート３２の＋Ｙ側または−Ｙ側（すなわちパンチヘッド３の中心を軸としてロックピン３６から反時計回りまたは時計回りに９０度の位置）にボール部３４が配置されてもよい。

図４は、ボール部３４の動作の一例を示し、（Ａ）は凹部２５から外れた状態、（Ｂ）は凹部２５に入った状態を示す図である。図４（Ａ）に示すように、ボール部３４が凹部２５から外れている場合は、パンチヘッド３の外周面によってボール部３４が押されて、−Ｘ方向（外方）に移動している。この状態でパンチヘッド３をパンチガイド４（パンチ２）に対して回転させ、凹部２５がボール部３４と対向した際、図４（Ｂ）に示すように、ボール部３４は、弾性部材４８の弾性力により押されて、球面の一部が凹部２５に入り込んだ状態となる。

これにより、パンチガイド４とパンチヘッド３とは弱く保持された状態となる。この状態では、別の凹部２５がロックピン３６と位置合わせされた状態である。なお、凹部２５にはボール部３４の球面の一部が入り込んでいるだけなので、パンチヘッド３とパンチガイド４とを強く回転させるとボール部３４が凹部２５から外れて、両者の回転が許容される。また、ボール部３４が凹部２５に入り込む際に発音及び軽度のひっかかり感が発生するため、作業者は、凹部２５とロックピン３６とが置合わせされたことを容易に確認することができる。また、作業者は、ボール部３４により発音した回数をカウントすることにより、パンチヘッド３とパンチガイド４との相対的な回転量を容易に確認できる。ただし、ボール部３４を配置するか否かは任意であり、ボール部３４がなくてもよい。

次に、上記したパンチ金型１の使用状態について説明する。パンチ金型１は、例えば、タレットパンチプレスの上タレットなどに保持される。タレットパンチプレスのラムＲ（図１参照）にパンチヘッド３が押圧されることにより、パンチ金型１はワークＷ（図１参照）に向けて降下する。なお、ワークＷの下方にはパンチ２に対応するダイが予め配置されている。続いて、ストリッパプレート２７がワークＷに当接した後、さらにラムＲにより下方に押されることでパンチ２がストリッパスプリング５の弾性力に抗してかつパンチガイド４にガイドされて降下し、ダイとの間にワークＷを挟み込んでワークＷの孔あけ、切断または成形を行う。このとき、ロックピン３６の先端は凹部２５に入っているが、凹部２５が上下方向の溝状であるため、凹部２５に沿って移動する。同様に、ボール部３４の球面の一部も別の凹部２５に入っているが、凹部２５に沿って移動する。

ワークＷの加工終了後は、ラムＲが上昇することにより、パンチ２がストリッパスプリング５の弾性力により上昇する。このとき、ストリッパプレート２７はワークＷに当接したままである。さらにラムＲが上昇することにより、例えば上タレットに備える復帰用スプリングによりパンチ金型１が上昇し、元の状態に戻る。

このような動作を繰り返すことにより、ワークＷに対して複数の加工を行うが、パンチ２の刃先１１が摩耗して所望の品質に孔あけ、切断または成形できなくなる場合がある。この場合、先ず、上タレットからパンチ金型１を取り外し、パンチ２のパンチ刃部９の下端を研磨機等により研磨することにより改めて刃先１１を形成する。この研磨により、刃先１１の位置が以前より高くなっているので、刃先１１の高さ調整が必要となる。作業者は、ロック機構６のカム部材３８の第２操作部４４を押してアンロック状態とする。上述のように、ロック機構６は、アンロック状態を保持するため、作業者は、ロック機構６から手を放してパンチヘッド３をパンチガイド４（パンチ２）に対して回転させることにより、容易に刃先１１の高さ調整を行うことができる。刃先１１の高さ調整を行った後、作業者は、カム部材３８の第１操作部４３を押すことによりロック状態となり、このパンチ金型１を再度上タレットに装着が可能となる。

図５は、カム部材の変形例を示し、（Ａ）はロックピン３６を退避した状態、（Ｂ）はロックピン３６を進出した状態を示す図である。図５（Ａ）に示すように、カム部材３８は、第１操作部４３側の上面であってこの第１操作部４３を押したときにプレート３２に入り込む位置に着色部５０を備える。着色部５０は、例えば、作業者に目視しやすい赤色や黄色等の色彩が用いられる。また、着色部５０は塗料を塗ることで形成されてもよいし、着色したシール等を貼ることで形成されてもよい。また、着色部５０は、小型のＬＥＤなどを配置して発光するものでもよい。

作業者は、第１操作部４３を押すことにより、図５（Ｂ）に示すように、着色部５０がプレート３２に隠れた状態となる。これにより、作業者は、パンチ金型１の外観から着色部５０の有無を確認することによってロック状態が確保されていることを容易に確認することができる。なお、着色部５０の形状は図示のものに限定されず、例えば円形状や多角形状など、任意の形状を適用可能である。

［第２実施形態］
第２実施形態について説明する。第２実施形態では、第１実施形態のロック機構６に代えてロック機構６Ａが設けられている点で第１実施形態と異なっている。なお、第２実施形態において、上述の第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。

図６は、第２実施形態に係るパンチ金型１Ａの一例を示す図である。パンチ金型１Ａは、図６に示すように、パンチヘッド３の外周側において、パンチヘッド３を挟んでボール部３４の反対側にロック機構６Ａを備える。ロック機構６Ａは、図１に示すロック機構６と同様に、パンチヘッド３とパンチガイド４との相対的な回転を規制したロック状態を保持し、また、パンチヘッド３とパンチガイド４との相対的な回転を許容したアンロック状態を保持することができる。なお、図６に示すパンチ金型１Ａは、ロック機構６Ａを除いて、図１に示すパンチ金型１とほぼ同様の構成が適用されている。

図７（Ａ）は、ロック機構６Ａの一例を示す図、（Ｂ）は第２部材５２の一例を示す図である。図７（Ａ）に示すように、ロック機構６Ａは、第１部材５１と第２部材５２とを有する。第１部材５１及び第２部材５２は、プレート３２に形成された収容部５３に配置される。収容部５３の−Ｘ側（パンチヘッド３側）には段部５４を備える。また、第１部材５１は、略中央部分の上下に段部５５を備える。これら段部５４と段部５５との間にはコイルスプリング等の弾性部材５６が配置され、第１部材５１に対して退避方向に向けて弾性力を付与している。

また、第１部材５１は、先端側（−Ｘ側）に段部５７を備えており、この段部５７から−Ｘ方向（パンチヘッド３）に向けて突出する先端部５８を備えている。第１部材５１は、段部５７が収容部５３の段部５４に当接することにより、−Ｘ方向への移動が規制される。このとき、先端部５８は、収容部５３から−Ｘ方向に突出した状態となる。この位置が先端部５８の進出位置である。なお、第１部材５１は、先端部５８と反対側の後端側（＋Ｘ側）に第１操作部５９を有する。

先端部５８は、パンチヘッド３の凹部２５に入り込むことが可能な形状に形成される。先端部５８は、第１部材５１と一体に形成されており、上記した弾性部材５６の弾性力によって第１部材５１とともに退避方向に移動可能である。なお、先端部５８は、第１部材５１と一体であることに限定されず、第１部材５１と先端部５８とは別部材であってもよい。この場合、先端部５８を、例えば図２に示すような弾性部材４１により退避方向に向けて弾性力を付与してもよい。

また、第１部材５１は、中央部分において下端から上方に向けて切り欠かれた切り欠き部６０を備える。切り欠き部６０は、Ｘ方向の長さが、後述する第２部材５２の梁部６７が入り込むことが可能な大きさに形成される。切り欠き部６０は、−Ｘ側（パンチヘッド３側）に凹部６１が形成され、凹部６１の上下にそれぞれ肩部６２が形成される。凹部６１の上下方向の高さは、第２部材５２の梁部６７が入り込むことが可能な大きさに形成される。

第２部材５２は、プレート３２に形成された収容部６３により上下方向に移動可能に配置され、底部６４との間に配置されたコイルスプリング等の弾性部材６５によって上方に向けて弾性力が付与されている。また、第２部材５２は、図７（Ｂ）に示すように、２つの上下方向の棒状体を２つの梁部６７で接続した構造を有している。２つの梁部６７の間隔は、上記した第１部材５１において下側の肩部６２が入り込むことが可能な間隔に設定されている。第２部材５２は、図７（Ａ）に示すように、第１部材５１の切り欠き部６０に梁部６７を入れた状態で配置され、上側の梁部６７が第１部材５１の切り欠き部６０の上面に当たることで上方への移動が規制される。

図８は、上記したロック機構６Ａの動作の一例を示し、（Ａ）は先端部５８（第１部材５１）を進出したロック状態、（Ｂ）は先端部５８（第１部材５１）を退避したアンロック状態を示す図である。図８（Ａ）に示すように、作業者等によって第１部材５１の第１操作部５９を−Ｘ方向にパンチヘッド３側に向けて押すことにより、第１部材５１が−Ｘ方向に移動させる。これにより、先端部５８は、収容部５３から−Ｘ方向に突出し、凹部２５に向けて進出する。

進出位置に移動した先端部５８は、凹部２５に入り込むことにより、上記したロック状態となる。この状態では、弾性部材６５の弾性力により第２部材５２が上昇して、２つの梁部６７が第１部材５１の２つの肩部６２の＋Ｘ側に位置してそれぞれ肩部６２を係止するため、第２部材５２によって第１部材５１（先端部５８）が退避方向に移動するのを規制し、ロック状態が保持される。従って、作業者等が第１部材５１の第１操作部５９から手を放した場合でもロック状態が維持される。

次に、図８（Ｂ）に示すように、作業者等によって第２部材５２の第２操作部６６を、弾性部材６５の弾性力に抗して下方（−Ｚ方向）に向けて押すことにより、第２部材５２が下方に移動する。第２部材５２の梁部６７が第１部材５１の肩部６２から外れると、第１部材５１は弾性部材５６の弾性力によって退避方向に移動する。このとき、第２部材５２の上側の梁部６７は、第１部材５１の凹部６１に入り込んだ状態となる。これにより、先端部５８は、第１部材５１とともに＋Ｘ方向に移動し、凹部２５から離れて退避する。

退避位置に移動した先端部５８は、先端が凹部２５から外れることにより、上記したアンロック状態となる。なお、第１部材５１は、弾性部材５６の弾性力により退避方向（＋Ｘ方向）に力を受けているため、先端部５８の先端が凹部２５に入り込むことはなく、アンロック状態が保持される。従って、作業者等が第２部材５２の第２操作部６６から手を放した場合でもアンロック状態が維持される。

図６に示すパンチ金型１Ａの使用状態については、上記した第１実施形態のパンチ金型１と同様である。刃先１１の高さ調整を行う際、作業者は、ロック機構６Ａの第２部材５２の第２操作部６６を押してアンロック状態とする。上述のように、ロック機構６Ａは、アンロック状態を保持するため、作業者は、ロック機構６Ａから手を放してパンチヘッド３をパンチガイド４に対して回転させることにより、容易に刃先１１の高さ調整を行うことができる。刃先１１の高さ調整を行った後、作業者は、第１部材５１の第１操作部５９を押すことによりロック状態となり、再度パンチ金型１Ａを使用可能となる。

［第３実施形態］
第３実施形態について説明する。第３実施形態では、第１及び第２実施形態のロック機構６、６Ａに代えてロック機構６Ｂが設けられている点で第１及び第２実施形態と異なっている。なお、第３実施形態において、上述の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。

図９は、第３実施形態に係るパンチ金型１Ｂの一例を示す図である。パンチ金型１Ｂは、図９に示すように、パンチヘッド３の外周側において、パンチヘッド３を挟んでボール部３４の反対側にロック機構６Ｂを備える。ロック機構６Ｂは、図１に示すロック機構６と同様に、パンチヘッド３とパンチガイド４との相対的な回転を規制したロック状態を保持し、また、パンチヘッド３とパンチガイド４との相対的な回転を許容したアンロック状態を保持することができる。なお、図９に示すパンチ金型１Ｂは、ロック機構６Ｂを除いて、図１に示すパンチ金型１とほぼ同様の構成が適用されている。

図１０は、ロック機構６Ｂの一例を示しており、（Ａ）はロックピン３６を進出した状態を示す図、（Ｂ）はロックピン３６を退避した状態を示す図、（Ｃ）はスライド部材７２の一例を示す図である。図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ロック機構６Ｂは、ロックピン３６と、スライド部材７２と、を備える。ロックピン３６は、弾性部材４１によって退避方向に向けて弾性力を受けている。ロックピン３６の後端側には凹部７０が設けられ、凹部７０によって球状体７１を支持している。

スライド部材７２は、図１０（Ｃ）に示すように、カム部７３と、開口部７６と、操作部７７と、を備えている。カム部７３は、球状体７１の球面の一部が入り込むように、Ｖ字状の小切り欠き部７４と大切り欠き部７５とを有している。これら小切り欠き部７４と大切り欠き部７５とはスライド部材７２がスライドする方向に並んで形成される。開口部７６は、後述する２本のガイドピン７８が貫通する長円状に形成され、ガイドピン７８によってスライドする範囲が決められている。操作部７７は、作業者による操作性を考慮して、上下方向の複数の突起を備えている。

図１０（Ａ）に示すように、パンチガイド４のプレート３２には、スライド部材７２のスライド範囲を切り欠いた状態で収容部７９が形成されており、この収容部７９に２本のガイドピン７８が設けられている。２本のガイドピン７２は、間隔をあけた状態でそれぞれ上下方向に配置される。この２本のガイドピン７８によって、スライド部材７２は、スライド範囲が決定される。なお、スライド部材７２を２本のガイドピン７８で案内することに限定されず、他の構成によってスライド部材７２を案内してもよい。

スライド部材７２を、図１０（Ａ）に示すように、矢印方向にスライドさせることにより、カム部７３の小切り欠き部７４に球状体７１を位置させる。これにより、ロックピン３６は、カム部７３により球状体７１を介して押されることで凹部２５に向けて進出し、ロック状態となる。なお、球状体７１が小切り欠き部７４に保持されるので、作業者等がスライド部材７２から手を放してもスライド部材７２が戻ることはなく、ロック状態が維持される。

なお、図１０（Ａ）に示すように、プレート３２の外周面には上下方向の溝８０が形成されている。この溝８０は、赤色や黄色など、作業者等の視認性が良い色で着色されている。一方、スライド部材７２がロック状態にある場合、操作部７７の表面には、溝８０と連続するように、上記と同一の色で上下方向に着色が形成されている。これにより、スライド部材７２がロック状態にある場合、パンチ金型１Ｂの側面を見ると、着色した部分が上下方向に１本のライン状となるので、作業者等は、ロック状態であることを容易に確認することができる。

次に、スライド部材７２を、図１０（Ｂ）に示すように、矢印方向にスライドさせることにより、カム部７３の大切り欠き部７５に球状体７１を位置させる。これにより、ロックピン３６は、弾性部材４１の弾性力によって凹部２５から退避し、アンロック状態となる。なお、球状体７１が大切り欠き部７５に保持されるので、作業者等がスライド部材７２から手を放してもスライド部材７２が戻ることはなく、アンロック状態が維持される。また、このアンロック状態では、操作部７７の着色した部分が溝８０からずれているため、作業者等は、パンチ金型１Ｂの側面を見て１本のライン状となっていないことから、容易にアンロック状態であることを確認できる。

図９に示すパンチ金型１Ｂの使用状態については、上記した第１及び第２実施形態のパンチ金型１、１Ａと同様である。刃先１１の高さ調整を行う際、作業者は、ロック機構６Ｂのスライド部材７２をスライドさせてアンロック状態とする。上述のように、ロック機構６Ｂは、アンロック状態を保持するため、作業者は、ロック機構６Ｂから手を放してパンチヘッド３をパンチガイド４に対して回転させることにより、容易に刃先１１の高さ調整を行うことができる。刃先１１の高さ調整を行った後、作業者は、スライド部材７２を逆方向にスライドさせることによりロック状態となり、再度パンチ金型１Ｂを使用可能となる。

以上、実施形態及び変形例について説明したが、本発明は、上述した説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。上記した第１及び第２実施形態では２つのロック機構６、６Ａを示しているが、これに限定されず、ロック状態あるいはアンロック状態を保持するために操作される第１操作部及び第２操作部を備えるロック機構であれば、任意の構成を適用することができる。

また、上記の実施形態あるいは変形例で説明した要件は、適宜組み合わせることができる。上記した３つのロック機構６、６Ａ、６Ｂを組み合わせてもよい。例えば、これら３つのロック機構６、６Ａ、６Ｂのいずれか２つまたは３つ１つのパンチ金型に設けてもよい。

また、上記した実施形態及び変形例では、１つのパンチ金型１、１Ａ、１Ｂに１つのロック機構６、６Ａ、６Ｂ及びボール部３４が設けられているがこれに限定されない。例えば、１つのパンチ金型１、１Ａ、１Ｂに複数のロック機構６、６Ａ、６Ｂまたはボール部３４が設けられてもよい。

また、上記した第１及び第２実施形態では、作業者が第１操作部４３、５９または第２操作部４４、６６を手で押して操作しているが、これに限定されない。例えば、第１操作部４３、５９または第２操作部４４、６６に対する操作を電動モータ等の駆動により行うようにしてもよい。同様に、第３実施形態において、作業者がスライド部材７２を手で操作することに限定されず、電動モータ等の駆動により行ってもよい。

Ｗ・・・ワーク
Ｒ・・・ラム
１、１Ａ、１Ｂ・・・パンチ金型
２・・・パンチ
３・・・パンチヘッド
４・・・パンチガイド
５・・・ストリッパスプリング
６、６Ａ、６Ｂ・・・ロック機構
１１・・・刃先
２５・・・凹部
３４・・・ボール部
３６・・・ロックピン
３７・・・軸部
３８・・・カム部材
４１、４８、５６、６５・・・弾性部材
４３、５９・・・第１操作部
４４、６６・・・第２操作部
４５・・・押圧部
５０・・・着色部
５１・・・第１部材
５２・・・第２部材
５８・・・先端部
７２・・・スライド部材
７３・・・カム部
７６・・・開口部
７８・・・ガイドピン

Claims (6)

1. 下端に刃先を備えるパンチと、前記パンチの上部にネジ結合するパンチヘッドと、前記パンチの回転を規制しかつ前記パンチを上下方向に移動可能に支持するパンチガイドと、を備え、前記パンチヘッドと前記パンチガイドとを相対的に回転させることにより前記刃先の高さを調整可能なパンチ金型であって、
   前記パンチヘッドと前記パンチガイドとの相対的な回転を規制したロック状態、または前記パンチヘッドと前記パンチガイドとの相対的な回転を許容したアンロック状態に設定可能なロック機構を有し、
   前記ロック機構は、前記ロック状態を保持するために操作される第１操作部と、前記第１操作部とは別に設けられかつ前記アンロック状態を保持するために操作される第２操作部と、を有する、パンチ金型。
2. 前記ロック機構は、前記パンチヘッドに形成された凹部と、前記パンチガイドに設けられかつ前記凹部に対して進退可能なロックピンと、前記ロックピンに対して退避方向に向けて弾性力を付与する弾性部材と、前記ロックピンの進退方向と交差する方向に配置された軸部を中心として回転可能なカム部材と、を備え、
   前記第１操作部及び前記第２操作部は、前記カム部材のうち前記軸部を挟んだ位置にそれぞれ配置され、前記第１操作部を操作することにより前記カム部材の押圧部によって前記ロックピンを進出させ、前記第２操作部を操作することにより前記弾性部材によって前記ロックピンを退避させる、請求項１に記載のパンチ金型。
3. 前記カム部材は、前記第１操作部を操作した際、前記パンチガイドの一部に入り込む部分に着色部を備える、請求項２に記載のパンチ金型。
4. 前記ロック機構は、前記パンチヘッドに形成された凹部と、先端部が前記凹部に対して進退可能な第１部材と、前記先端部が進出した際に所定の弾性力により移動して前記第１部材を係止しかつ前記所定の弾性力に抗して移動させることにより前記第１部材の係止を解除する第２部材と、を備え、
   前記第１操作部は、前記第１部材の一部に配置され、前記第２操作部は、前記第２部材の一部に配置される、請求項１に記載のパンチ金型。
5. 前記凹部は、上下方向に沿った溝状に形成される、請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載のパンチ金型。
6. 前記凹部は、前記パンチヘッドの外周面に、一周にわたって複数設けられ、
   前記パンチガイドは、複数の前記凹部のいずれかに入り込むように弾性的に支持されたボール部を備え、
   前記ボール部は、複数の前記凹部のうち１つが前記ロック機構と位置決めされた際に、他の前記凹部のいずれかに入り込むように配置される、請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載のパンチ金型。

Images