JP6621079B2 - 穿孔器具 - Google Patents

Description

本発明は、鉄パイプ、プラスチックパイプ等の筒状ワーク周壁に加工孔を穿孔する穿孔器具に関する。

鉄パイプ、プラスチックパイプ等の筒状ワークの周壁に加工孔を穿孔する装置として、本権利者は、端部に加工部を有する柱状のパンチ部材と、前記パンチ部材と十字状に組まれて、前記パンチ部材の進退を誘導する柱状の誘導部材と、前記パンチ部材と前記誘導部材とを内部に配置可能な貫通溝を有し、前記貫通溝内の前記誘導部材の位置に応じて前記パンチ部材の進退位置を決定する柱状のスライド部材と、前記パンチ部材、前記誘導部材及び前記スライド部材を内部に配置する支持部材と、を備え、前記スライド部材は前記支持部材内をスライド可能であり、前記パンチ部材及び前記誘導部材は前記支持部材内で前記スライド部材のスライド方向への移動を防止されてなり、前記スライド部材をスライドすることによって、前記誘導部材の前記貫通溝内の位置を変化させることにより、前記パンチ部材の進退を制御可能であることを特徴とする穿孔器具を提案している。

かかる穿孔器具によれば、パンチが進退する際に筒状ワークに当接する直前までパンチの横ずれを防止することができて、加工孔の位置精度を高めることができる。また、器具の周囲にパンチごとにカムスライドや複数のプレス装置を設置する必要がなく、従来からある垂直プレス装置に設置するだけで、筒状ワークの周囲に複数の加工孔を穿孔することができる。

かかる穿孔器具は、スライド部材をスライドさせる際に、柱状の誘導部材の側面から押圧してスライド部材の誘導部材用貫通溝内を移動させるものであるため、誘導部材の側面に大きな力が加わることになる。しかし、本発明の誘導部材は円柱状に形成されていたため、実質的に誘導部材と誘導部材用貫通溝とは線で当接することになるため、誘導部材の一部に非常に大きな力が係ることになる。そのため、誘導部材が摩耗しやすくなったり、破損しやすくなったりする可能性があるという問題点があった。また、パンチ部材が一体であったため、先端パンチ部材が摩耗した場合にはパンチ部材全体を交換しなければならないという問題点があった。

特開２００５−２５４３０３号公報

本発明はこうした課題を鑑みてなされたものであり、誘導部材に加わる力を面で受けることによって誘導部材に対して大きな力が広い面積に加わるようにするとともに、パンチの先端部のみを交換可能して、パンチ本体部は長期間を使用可能とすることができる筒状ワークの周囲に複数の加工孔を穿孔することができる穿孔器具を提供することにある。

本発明は、上述の目的を達成するために、以下の手段を採った。

本発明の穿孔器具は、端部に加工部を有する柱状のパンチ部材と、
前記パンチ部材と十字状に組まれて、前記パンチ部材の進退を誘導する柱状の誘導部材と、
前記パンチ部材と前記誘導部材とをそれぞれ内部に配置可能なパンチ部材貫通溝及び誘導部材用貫通溝を有し、前記誘導部材用貫通溝内の前記誘導部材の位置に応じて前記パンチ部材の進退位置を決定する柱状のスライド部材と、
前記パンチ部材、前記誘導部材及び前記スライド部材を内部に配置する支持部材と、を備え、
前記スライド部材は前記支持部材内をスライド可能であり、
前記パンチ部材及び前記誘導部材は前記支持部材内で前記スライド部材のスライド方向への移動を防止されてなり、
前記スライド部材をスライドすることによって、前記誘導部材の前記誘導部材用貫通溝内の位置を変化させることにより、前記パンチ部材が進退することによってパイプ、管等の筒状ワークの周壁を外側から加工する穿孔器具において、
前記誘導部材用貫通溝は、長孔又は角丸長方形状に形成されており、
前記誘導部材は、前記誘導部材用貫通溝の幅と同様の幅であって、かつ長手方向の長さより短い長孔又は角丸長方形状に形成されていることを特徴とする

本発明の穿孔器具は、パンチ部材及びこのパンチ部材を誘導する誘導部材を内部に配置しているスライド部材を有し、このスライド部材を支持部材内でスライドさせることでパンチ部材を進退させて筒状ワークに穿孔する穿孔器具である。パンチ部材がスライド部材内部のパンチ部材用貫通溝に配置されているので、パンチ部材用貫通溝の内壁面によりパンチ部材の横ぶれを防止することができる。また、パンチ部材の進退をパンチ部材の中央付近で十字状に組まれている誘導部を可動させて行わせているので、パンチ部材の後端部をプレス機で進退させる場合と比較して、パンチ部材の傾く軸が後端部より加工部に近くなる。そのため、パンチ部材の横ずれを効果的に防止することができる。従って、より位置精度の高い加工孔を筒状ワークに穿孔することができる。また、誘導部材を可動させる際には、誘導部材と誘導部材用貫通孔とは面で接触することから、従来のように線で接触することがなく、誘導部材に加わる力が小さくなるため、誘導部材の摩耗や破損を防止し、誘導部材用貫通孔の摩耗をも防止することができる。

また、前記パンチ部材は、先端パンチ部材とパンチ部材本体部とから形成されていてもよい。かかる構成を採用することによって、パンチ部材の刃部が摩耗した場合であっても先端パンチ部材を交換するだけでパンチ部材本体部を交換することなく使用することができる。

さらに、パンチ部材本体部は、立方体であることを特徴とするものであってもよい。かかる構成を採用することによって、先端パンチ部材の先端の向き、すなわち中心軸に対して回転する方向の位置決めができる（軸回転不可能に配置される）ので、一定の角度の孔を筒状ワーク部材に穿設することができる。特に先端パンチ部材が円形以外、楕円や四角形等である場合に有効である。

また、パンチ部材を移動させる機構（誘導部材及びスライド部材）が支持部材内に配置されているので、支持部材の外側にパンチ部材に直結するプレス装置等を配置する必要がなく、従来の機器と比較してコンパクトな穿孔器具とすることができる。また、プレス装置の底板側に加工孔を穿孔する場合であっても、プレス装置の底板裏側に様々な装置等を配置する必要はない。さらに、特にパンチ部材そのものを直接プレス装置に取り付ける必要がなく、スライド部材をスライドすることでパンチ部材を進退させることができるので、スライド部材のみスライド可能な器具を用いれば、通常の垂直プレス装置を利用して筒状ワークを加工することができる。

さらに、パンチ部材は、誘導部材によって進退方向にのみ駆動されるので、パンチ部材用貫通溝の側面に力が加わるのを防止することができる。従って、パンチ部材用貫通溝やパンチ部材の側面が摩耗するのを防止することができる。

さらに、本発明の穿孔器具は、構造が単純で、かつ構成部品が少ないためにメンテナンス性にも優れる。また、加工の際も大がかりな専用機を必要とすることなく、既存のプレス装置に装着して加工することができ、設備投資を最小限に抑えることができる。

さらに、前記貫通溝は、前記パンチ部材と同様の幅を有し、かつ前記スライド部材の長軸と同様の方向の軸を有する、前記スライド部材の周壁面から反対側の面まで貫通する長孔からなるパンチ部材用貫通溝と、前記誘導部材と同様の幅を有し、前記パンチ部材用貫通溝と直交するように前記スライド部材の周壁面から反対側の面まで貫通し、かつ前記スライド部材の長軸に対して角度を有する長孔又は弧状の長孔からなる誘導部材用貫通溝とを備えるものであってもよい。係る構成を採用することにより、スライド部材の位置に応じて誘導部材の位置を確実に制御することができ、結果として、パンチ部材の進退を制御することが可能になる。また、誘導部材用貫通溝のスライド部材の軸との傾き具合によって、スライド部材とパンチ部材との相対移動距離を変更することができる。従って、この相対移動距離を調整することによって、パンチ部材のパイプに与えるプレス圧を調整することができる。また、スライド部材の移動距離が同じであっても、パンチ部材の移動距離（ストローク）を調整することができる。

さらに、本発明に係る穿孔器具において、前記支持部材は、前記パンチ部材及び前記誘導部材を前記支持部材の外側から設置可能に構成してもよい。係る構成を採用することによって、支持部材をコンパクトに形成することができ、容易に組み立てることができるようになる。

さらに、本発明に係る穿孔器具において、前記支持部材は、前記パンチ部材の一方端部及び他方端部のいずれをも収納可能な前記パンチ部材と同径の挿通孔からなるパンチ部材用孔が設けられていてもよい。係る構成を採用することによって、パンチ部材の両端が支持部材のパンチ部材用孔によって規制されているので、進退方向以外の方向への移動が防止されることになる。従って、パンチ部材の横ぶれが抑えられ、さらに位置精度が高い加工孔を筒状ワークに空けることができる。

さらに、本発明に係る穿孔器具において、前記支持部材は、前記筒状ワークを固定可能な筒状ワーク用固定部を備えていてもよい。係る構成を採用することによって、支持部材内に筒状ワーク及びパンチ部材の両方が配置されるので、別々に設置する場合と比較して、互いの位置の誤差を最小限に抑えることができる。そのため、より位置精度の高い加工孔を筒状ワークに設けることができる。

さらに、本発明に係る穿孔器具において、前記支持部材は、内側支持部材と前記内側支持部材を収容可能な収容部を有する外側支持部材とからなり、前記内側支持部材は円筒形をなし、外側支持部材内で回動可能に設けられていてもよい。係る構成を採用することにより、外側支持部材に対して内側支持部材の位置を調整することができ、パンチ部材の位置を調整することができる。従って、筒状ワークに開ける加工孔の位置の微調整を行うことができる。

さらに、本発明に係る穿孔器具において、複数の前記パンチ部材と、前記誘導部材と、前記スライド部材とを備えてなり、前記支持部材は、複数の前記パンチ部材と、前記誘導部材と、前記スライド部材とを内部に配置可能であってもよい。係る構成を採用することによって、筒状ワークの同じ円周内又は近傍に異なる角度の加工孔を設けることができる。しかも、従来のようにカムスライドを複数設けたり、複数のプレス装置を用いる必要がないので、狭い角度の隣り合った加工孔を設けることができる。

さらに、本発明に係る穿孔器具において、前記スライド部材は、前記パンチ部材と前記誘導部材とを内部に配置する貫通溝を複数備えていてもよい。係る構成を採用することによって、筒状ワークの軸上の異なる位置に加工孔を穿孔することができる。

さらに、本発明に係る穿孔器具において、前記スライド部材の可動方向と異なる方向からのプレスを前記スライド部材のスライド方向へ変換するカム器具をさらに備えていてもよい。係る構成を採用することによって、従来の垂直型のプレス装置に取り付けるだけでスライド部材をスライドさせることができ、筒状ワークの穿孔加工を行うことができる。

また、本発明に係る穿孔器具において、複数の前記誘導部材用貫通溝の少なくとも１つは、長孔の角度又は形状が異なるものであってもよい。係る構成を採用することにより、誘導部材用加工孔の形状に応じて、それぞれ複数のパンチ部材の移動距離、移動開始時期を異ならせることができ、筒状ワークに対してパンチ部材が加工するタイミングをずらすことができる。そのため、複数の加工孔を穿孔する場合に、一度に同じタイミングで加工孔を開ける場合と比較して、弱い圧力でスライド部材を移動することができる。

本発明に係る穿孔器具によれば、パンチ部材が筒状ワークに当接する直前までパンチ部材の横ずれを防止することができて、加工精度の高い加工孔を開けることができる。また、１つのプレス装置によって、筒状ワークの周囲に複数の加工孔を穿孔することができる。

第１実施形態に係る第１穿孔器具１００ａ、第２穿孔器具１００ｂ及び第３穿孔器具１００ｃを備えた穿孔用型１１０を示す斜視図である。 第１実施形態に係る穿孔器具１００の第１穿孔器具１００ａ、第２穿孔器具１００ｂ及び第３穿孔器具１００ｃを構成する部品のみを図示した斜視図である。 第１実施形態に係る穿孔器具１００の第１穿孔器具１００ａ、第２穿孔器具１００ｂ及び第３穿孔器具１００ｃを構成する部品を分解した状態を示す分解斜視図である。 第１実施形態に係る第１穿孔器具１００ａの第１パンチ部材１１及び第２パンチ部材１２の構成を示す斜視図である。 第１実施形態に係る第１穿孔器具１００ａの第１スライド部材３１を示す斜視図である。 第１実施形態に係る第１穿孔器具１００ａの第１支持用部材４１を示す斜視図である。 第１実施形態に係る第１穿孔器具１００ａの組み立ての工程の一部を示す斜視図である。 第１実施形態に係る第１穿孔器具１００ａの組み立ての工程の一部を示す斜視図である。 第１実施形態に係る第１穿孔器具１００ａの組み立ての工程の一部を示す斜視図である。 第１実施形態に係る第１穿孔器具１００ａの組み立ての工程の一部を示す斜視図である。 第１実施形態に係る第１穿孔器具１００ａの組み立ての工程の一部を示す斜視図である。 第１実施形態に係る第１穿孔器具１００ａの第２パンチ部材１２、第２誘導部材２２、第２スライド部材３２及び鉄パイプ８０が支持用部材４１内に配置された状態を示す内部斜視図である。 第１実施形態に係る第１穿孔器具１００ａ、第２穿孔器具１００ｂ及び第３穿孔器具１００ｃを備えた穿孔用型１１０のカム器具９０を示す斜視図である。 第１実施形態に係る穿孔用型１１０の芯金固定部材６０を示す斜視図である。 第１実施形態に係る第１穿孔器具１００ａの穿孔工程の一部を示す断面図である。 第１実施形態に係る第１穿孔器具１００ａの穿孔工程の一部を示す断面図である。 第１実施形態に係る第１穿孔器具１００ａの穿孔工程の一部を示す断面図である。

（実施形態）
以下、本発明の実施形態について図面に沿って詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態及び図面は、本発明の実施形態の一部を例示するものであり、これらの構成に限定する目的に使用されるものではない。また、各図において対応する構成要素には同一又は類似の符号が付されている。

図１は、実施形態に係る複数の穿孔器具１００（第１穿孔器具１００ａ、第２穿孔器具１００ｂ、第３穿孔器具１００ｃ）を備えた穿孔用型１１０を示す斜視図である。穿孔用型１１０は、主として、複数の穿孔器具１００と、垂直プレスのプレス方向を水平方向への移動に変換するカム器具９０と、これらの器具を固定する底板１２０とを備えている。

図２は、第１穿孔器具１００ａ、第２穿孔器具１００ｂ及び第３穿孔器具１００ｃを構成する部品を図示した斜視図である。図３は、第１穿孔器具１００ａ、第２穿孔器具１００ｂ及び第３穿孔器具１００ｃを構成する部品を分解した分解斜視図である。

第１穿孔器具１００ａは、図２及び図３に示すように、第１パンチ部材１１、第２パンチ部材１２、これらのパンチを誘導する第１誘導部材２１及び第２誘導部材２２、これら第１誘導部材２１及び第２誘導部材２２の動きをそれぞれ制御する第１スライド部材３１及び第２スライド部材３２、並びにこれらを支持する第１支持用部材４１を備えている。

第１パンチ部材１１は、図４Ａに示すように、第１先端パンチ部材１１ｄと第１パンチ部材本体部１１ｅとを備えている。第１先端パンチ部材１１ｄは先端が鉄パイプ等の筒状ワークに対して穿設するための部材であり、所望のパンチ穴に対応して、円形、四角形、楕円形等種々の断面形態に形成される。本実施形態においては、楕円形の断面に形成されている。第１パンチ部材本体部１１ｅは、全体が四角柱状をなしており、中央に第１誘導部材２１を内側に挿入するための第１誘導部材挿入用貫通孔１１ａが軸αと直交するように設けられている。第２パンチ部材１２も第１パンチ部材１１と同様に、先端の第２先端パンチ部材１２ｄと第２パンチ部材本体部１２ｅとを備えている。第２先端パンチ部材１２ｄは、パンチ穴の形状に対応した種々の断面形態に形成される。本実施形態においては、円形の断面形状に形成されている。第２パンチ部材本体部１２ｅは、全体が四角柱状をなしており、中央に第２誘導部材２２を内側に挿入するための第２誘導部材挿入用貫通孔１２ａが軸βと直交するように設けられている。第１パンチ部材１１及び第２パンチ部材１２の端部は、加工される鉄パイプ８０（図３）の孔の大きさ、形状等と同様の断面を有する刃部１１ｂ、１２ｂがそれぞれ備えられていて、それぞれ加工部を形成する。刃部１１ｂは断面が楕円形であり、刃部１２ｂは断面が円形である。それぞれ、第１先端パンチ部材１１ｄ及び第２先端パンチ部材１２ｄは、第１パンチ部材本体部１１ｅ及び第２パンチ部材本体部１２ｅに対して交換可能に設けられている。そのため、刃部１１ｂ及び刃部１２ｂが摩耗して、パンチ能力が劣化した場合であっても、それぞれ第１先端パンチ部材１１ｄ及び第２先端パンチ部材１２ｄのみを交換するだけで再度使用することが可能になる。それぞれ第１先端パンチ部材１１ｄ及び第２先端パンチ部材１２ｄは、第１パンチ部材本体部１１ｅ及び第２パンチ部材本体部１２ｅの先端に設けられた孔に挿入された状態で側方方向からイモネジ１２ｇ等で固定することができる。

第１誘導部材挿入用貫通孔１１ａ及び第２誘導部材挿入用貫通孔１２ａは、図４Ｂに示すように、第１パンチ部材本体部１１ｅ及び第２パンチ部材本体部１２ｅのスライド方向の軸α又は軸βに対して斜めに配置された長方形、角丸長方形状又は長孔が形成されている。第１誘導部材２１及び第２誘導部材２２は、第１誘導部材挿入用貫通孔１１ａ及び第２誘導部材挿入用貫通孔１２ａの孔と同様の形態の断面を有する柱状部材で形成されている。第１誘導部材挿入用貫通孔１１ａ及び第２誘導部材挿入用貫通孔１２ａの内側に挿入された第１誘導部材２１及び第２誘導部材２２は、図４Ｂに示すように、第１誘導部材固定ネジ１１ｃ及び第２誘導部材固定用ネジ１２ｃ（螺合部は省略してある。）によって第１パンチ部材１１の後端のネジ孔１１ｆ及びネジ孔１１ｆ１２ｆを通して固定され、第１パンチ部材１１及び第１誘導部材２１、第２パンチ部材１２と第２誘導部材２２は、十字状の部材をなす。

第１スライド部材３１は、図５Ａに示すように、四角柱状の長尺の部材で形成されている。第１スライド部材３１は、一つの周壁面から反対側の周壁面まで貫通する第１パンチ部材用貫通溝３１ａが設けられている。この第１パンチ部材用貫通溝３１ａは、第１パンチ部材１１の第１パンチ部材本体部１１ｅの幅と同じ幅であって、長手方向の長さが長い断面の貫通孔で形成されており、第１スライド部材３１の長軸方向γと直交するように設けられている。第１パンチ部材１１は組み立てられた際に、図５Ｂに示すように、第１パンチ部材用貫通溝３１ａ内に配置され、第１パンチ部材用貫通溝３１ａ内をスライドすることができる。一方、第１パンチ部材用貫通溝３１ａと直交するように周壁面から反対側の周壁面に貫通する第１誘導部材用貫通溝３１ｂが設けられている。第１誘導部材用貫通溝３１ｂの長軸δ方向の長さは、第１誘導部材２１の長さより長く形成されており、幅は、第１誘導部材２１の幅とほぼ同様の幅に形成された長方形、角丸長方形状又は長孔に設けられており、第１スライド部材３１の長軸方向γに対して、角度（ε）を有するように斜めに配置されている。第１誘導部材用貫通溝３１ｂは、第１誘導部材２１を長軸方向にスライドさせることができる。第２スライド部材３２も第１スライド部材３１と同様に、第２貫通溝３２ａ及び第２スライド溝３２ｂが設けられる（図３参照）

第１支持用部材４１は、図６、図７に示すように、主として、鉄パイプ８０等の筒状ワークを挿入し、周囲を位置決めして挿入方向ζ以外の方向への移動を防止するための第１筒状ワーク用挿入孔４１ａと、第１スライド部材３１を挿入し、周囲を位置決めして挿入方向以外の方向への移動を防止するための第１スライド部材用孔４１ｂと、第２スライド部材３２を挿入し、周囲を位置決めして挿入方向以外の方向への移動を防止するための第２スライド部材用孔４１ｃと、第１パンチ部材１１を挿入し、周囲を位置決めし、挿入方向以外の方向への移動を防止するための第１パンチ部材用孔４１ｄと、第１誘導部材２１を、第１パンチ部材１１の進退方向と同じ方向へ一定距離移動可能であるが、第１スライド部材３１の軸方向への移動を防止する第１誘導部材用スライド孔４１ｅと、第２パンチ部材１２を挿入し、周囲を位置決めして挿入方向以外の方向への移動を防止するための第２パンチ部材用孔４１ｆと、第２誘導部材２２を第２パンチ部材１２の進退方向と同じ方向へ一定距離移動可能であるが、第２スライド部材３２の軸方向へ移動を防止するための第２誘導部材用スライド孔４１ｇと、を備えている。

第１筒状ワーク用挿入孔４１ａは、鉄パイプ８０の外径とほぼ同様の内径を有する。これによって、第１筒状ワーク用挿入孔４１ａに挿入された鉄パイプ８０は位置決めされ、第１パンチ部材１１又は第２パンチ部材１２によって加工孔が穿孔される際に、鉄パイプ８０に圧力が加わっても、鉄パイプ８０の移動が防止される。これにより、精度の高い加工孔を設けることができる。

第１スライド部材用孔４１ｂは、第１スライド部材３１の断面とほぼ同様の断面を有する貫通孔に形成されており、挿入された第１スライド部材３１は、長軸方向への可動は可能であるが、それ以外の方向への移動が防止される。第２スライド部材用孔４１ｃも同様に、第２スライド部材３２の断面とほぼ同様の断面を有する貫通孔に形成されており、挿入された第２スライド部材３２は、長軸方向への可動は可能であるが、それ以外の方向への移動が防止される。第１スライド部材用孔４１ｂと第１筒状ワーク用挿入孔４１ａとの距離ηと、第２スライド部材用孔４１ｃと第１筒状ワーク用挿入孔４１ａとの距離θは、異なる距離を有する。このように異なる距離にすることによって、第１スライド部材３１及び第２スライド部材３２が干渉するのを防止でき、鉄パイプ８０の同一円周上に近い距離で加工孔を開けることができる。

第１パンチ部材用孔４１ｄは、外壁面から第１スライド部材用孔４１ｂを経由して、第１筒状ワーク用挿入孔４１ａまで貫通する貫通孔である。第１パンチ部材用孔４１ｄは、第１スライド部材用孔４１ｂまでは第１パンチ部材本体部１１ｅの外形とほぼ同様形状の貫通孔に形成され、第１スライド部材用孔４１ｂより先は第１先端パンチ部材１１ｄの外径とほぼ同様の内径を有する貫通孔に形成され、挿入方向への可動は可能であるが、それ以外の方向への移動は防止される。第１パンチ部材用孔４１ｄ内を第１パンチ部材１１が進み、第１筒状ワーク用挿入孔４１ａに突き出ることで、鉄パイプ８０に加工孔を穿孔することになる。

第１誘導部材用スライド孔４１ｅは、外壁面から第１スライド部材用孔４１ｂを経由して、反対側まで連通する孔に形成される。第１誘導部材用スライド孔４１ｅは、第１誘導部材２１が第１スライド部材３１のスライド方向へは可動しないが、第１パンチ部材１１の進退方向へ移動可能となるような形態に形成される。

第２パンチ部材用孔４１ｆは、外壁面から第２スライド部材用孔４１ｃを経由して、第１筒状ワーク用挿入孔４１ａまで貫通する貫通孔である。第２パンチ部材用孔４１ｆは、第２スライド部材用孔４１ｃまでは第２パンチ部材本体部１２ｅの外形とほぼ同様形状の貫通孔に形成され、第２スライド部材用孔４１ｃより先は第２先端パンチ部材１２ｄの外径とほぼ同様の内径を有する貫通孔に形成され、挿入方向への可動は可能であるが、それ以外の方向への移動は防止される。第２パンチ部材１２は、第２パンチ部材用孔４１ｆ内を進み、第１筒状ワーク用挿入孔４１ａに突き出ることで、鉄パイプ８０に加工孔を穿孔することになる。

第２誘導部材用スライド孔４１ｇは、外壁面から第２スライド部材用孔４１ｃを経由して、反対側の連通する孔に形成される。第２誘導部材用スライド孔４１ｇは、第２誘導部材２２が第２スライド部材３２のスライド方向へは可動しないが、第２パンチ部材１２の進退方向へ移動可能となるように形成されている。すなわち、図６中の矢印Ｂの方向には移動しないが、矢印Ａの方向には移動できるように設けられている。

以上のようにして形成された第１穿孔器具１００ａの構成部品は、以下のようにして組み立てられる。まず、図７に示すように、第１スライド部材３１を矢印Ａの方向へ移動して第１支持用部材４１の第１スライド部材用孔４１ｂに、第１パンチ部材用貫通溝３１ａの一部が第１パンチ部材用孔４１ｄと重なり合う位置まで挿入する。

次に、図８に示すように、第１パンチ部材１１を矢印Ｂの方向へ移動し、第１パンチ部材用孔４１ｄに挿入し、第１スライド部材３１の第１パンチ部材用貫通溝３１ａを介して、第１パンチ部材用孔４１ｄ奥側まで挿入する。この際に、第１パンチ部材１１の第１誘導部材挿入用貫通孔１１ａと第１誘導部材用スライド孔４１ｅが重なり合うようにする。さらに、図９に示すように、第１誘導部材２１を矢印Ｃの方向へ移動して、第１誘導部材用スライド孔４１ｅに挿入し、第１誘導部材用貫通溝３１ｂ及び第１誘導部材挿入用貫通孔１１ａを介して反対側まで挿入する。

同様にして、第２スライド部材３２を矢印Ｄの方向へ移動して第１支持用部材４１の第２スライド部材用孔４１ｃに第２貫通溝３２ａの一部が第２パンチ部材用孔４１ｆと重なり合う位置まで挿入する。次に、第２パンチ部材１２を矢印Ｅの方向へ移動し、第２パンチ部材用孔４１ｆに挿入し、第２スライド部材３２の第２貫通溝３２ａを介して第２パンチ部材用孔４１ｆ奥側まで挿入する。さらに、第２誘導部材２２を矢印Ｆの方向へ移動して、第２誘導部材用スライド孔４１ｇに挿入し、第２スライド溝３２ｂ及び第２誘導部材挿入用貫通孔１２ａを介して反対側まで挿入する。

その後、鉄パイプ８０を第１筒状ワーク用挿入孔４１ａに挿入し（図１０）、この鉄パイプ８０に芯金７０を挿入して、第１穿孔器具１００ａの組み立ては終了する（図１１）。こうして例えば、第１支持用部材４１に取り付けられた、第２パンチ部材１２、第２誘導部材２２及び第２スライド部材３２は、図１２に示すような状態で、第１支持用部材４１内に配置されることになる。

次に、第２穿孔器具１００ｂ及び第３穿孔器具１００ｃについて説明する。第２穿孔器具１００ｂは、図３に示すように第３パンチ部材１３、このパンチを誘導する第３誘導部材２３、この第３誘導部材２３の動きを制御する第３スライド部材３３、並びにこれらを支持する第３支持用部材４４を備えている。第３パンチ部材１３及び第３誘導部材２３は、第１実施形態の第１パンチ部材１１及び第１誘導部材と同様の構成であるので説明を省略する。

第３スライド部材３３は、図３に示すように、四角柱状の鉄の部材からなり、周壁の一つの周壁面から反対側の周壁面まで貫通する複数の第３パンチ部材用貫通溝３３ａ及び第３誘導部材用貫通溝３３ｂが設けられている。この第３パンチ部材用貫通溝３３ａ及び第３誘導部材用貫通溝３３ｂの形態は、第１パンチ部材用貫通溝１３ａ及び第１誘導部材貫通溝１３ｂと同様であるので、説明を省略する。

第２支持用部材４３は、図３に示すように、鉄パイプ８０を挿入し、挿入方向以外の方向への移動を防止するための第２筒状ワーク用挿入孔４３ａと、第３スライド部材３３を挿入し、挿入方向以外の方向への移動を防止するための第３スライド部材用孔４３ｂと、第３パンチ部材１３を挿入し、挿入方向以外の方向への移動を防止するための第３パンチ部材用孔４３ｄと、第３誘導部材２３を第３パンチ部材１３の進退方向へ一定距離移動可能に形成された第３誘導部材用スライド孔４３ｅと、を有する。それぞれの構成は、第１支持用部材４１の各構成と同様であるので説明を省略する。

一方、第３穿孔器具１００ｃは、図３に示すように第４パンチ部材１４、この第４パンチ部材を誘導する第４誘導部材２４、この第４誘導部材２４の動きを制御する第３スライド部材３３、並びにこれらを支持する第３支持用部材４４を備えている。第４パンチ部材１４及び第４誘導部材２４は、第１実施形態の第１パンチ部材１１及び第１誘導部材２１と同様であるので説明を省略する。

第３支持用部材４４は、図３に示すように、鉄パイプ８０を挿入し、挿入方向以外の方向への移動を防止するための第３筒状ワーク用挿入孔４４ａと、第３スライド部材３３を挿入し、挿入方向以外の方向への移動を防止するための第４スライド部材用孔４４ｂと、第４パンチ部材１４を挿入し、挿入方向以外の方向への移動を防止するための第４パンチ部材用孔４４ｄと、第４誘導部材２４を第４パンチ部材用孔４４ｄの進退方向へ一定距離移動可能に形成された第４誘導部材用スライド孔４４ｅと、を有する。それぞれの構成は、第１支持用部材４１の各構成と同様であるので説明を省略する。

このようにして構成された第２穿孔器具１００ｂ及び第３穿孔器具１００ｃは、第１穿孔器具１００ａと同様にして組み付けられる。但し、第１穿孔器具１００ａと異なるのは、第２穿孔器具１００ｂ及び第３穿孔器具１００ｃのいずれもが１本の第３スライド部材３３を共有している点が異なる。

次にカム器具９０について説明する。カム器具９０は、図１３に示すように、プレス等の押圧装置（図示しない。）からの力Ｊを受ける被押圧部材９１と、押圧装置から受けた力Ｊの方向を直角方向（Ｋ）へ変換する変換部材９２と、この変換部材９２を穿孔器具側へ付勢するバネ９３と、これらの動きをスライド部材に伝達するベースプレート９４とを備えている。

被押圧部材９１は、プレス等の力を受ける被押圧面９１ａと、プレスの力の方向Ｊを変化させるためにプレス方向に対し、８０°の傾斜面を有する変換部材押圧面９１ｂと、を備えている。

変換部材９２は、変換部材押圧面９１ｂと同様の角度を有し、変換部材押圧面９１ｂと摺動する摺動面９２ａを備えている。変換部材押圧面９２ｂからの力によって、プレス方向に対して直角方向（Ｋ）へスライド移動される。変換部材９２は、Ｋ方向へスライド自在のベースプレート９４と連結されており、ベースプレート９４はバネ９３と接触されて、プレスによる変換部材のスライド方向（Ｋ）と反対の方向へ付勢されている。従って、プレスによる圧力がなくなると、ベースプレート９４及び変換部材９２は−Ｋ方向（初期位置）へ戻されることになる。ベースプレート９４は、スライド部材固定部９４ａで第１スライド部材３１及び第２スライド部材３２と固定することができる。

こうして構成されたカム器具９０によれば、プレス装置によって矢印Ｊの方向に押圧すると、変換部材９２は矢印Ｋの方向へスライド移動する。このスライド移動によって、第１スライド部材３１及び第２スライド部材３２も同様に矢印Ｋの方向に移動させることができる。

同様に形成されたカム器具９０が、反対側にも設置され、第３スライド部材３３を可動可能に設置されている（図１参照）

次に、芯金固定部材６０について説明する。芯金固定部材６０は、図１４に示すように、カム器具９０に隣接して配置され、芯金７０を固定する機能を有する部材である。芯金固定部材６０は、芯金７０の端部を固定することができる芯金固定孔６１を備え、この芯金固定孔６１に差し込まれた芯金７０は、芯金固定孔６１まで連通しているネジ孔６２を介して、芯金固定ネジ６３によって固定される。

以上のように構成された第１穿孔器具１００ａ、第２穿孔器具１００ｂ及び第３穿孔器具１００ｃは、図１に示すように、底板１２０に取り付けられる。その両端には、カム器具９０及び芯金固定部材が配置されて穿孔用型１１０をなす。

次に、こうして組み立てられた穿孔用型１１０が鉄パイプ８０に加工孔を開ける工程を以下に説明する。図１５〜図１７には、鉄パイプ８０に加工孔が穿孔される一連の工程が示されている。説明の便宜のため、第１支持用部材４１の第１パンチ部材１１、第１誘導部材２１及び第１スライド部材３１を利用して一連の動きを説明する。

組み付けられた直後の状態では、図１５に示すように、第１誘導部材２１は、第１誘導部材用貫通溝３１ｂの端に配置されていて、第１パンチ部材１１を鉄パイプ８０から最も離れた位置となるように位置決めしている。この状態からプレス装置（図示しない。）によってカム器具９０の被押圧部材９１を押圧すると、第１スライド部材３１が矢印Ｇの方向へスライド移動される。すると、図１６に示すように、第１誘導部材２１は、第１誘導部材用スライド孔４１ｅによって第１スライド部材３１のスライド方向への移動は防止されているので、第１誘導部材２１は第１誘導部材用貫通溝３１ｂの反対側への端部へとスライドさせられることになる。このスライドに伴って、これに伴い第１パンチ部材１１は、第１パンチ部材用孔４１ｄ内を矢印Ｈの方向へスライドするように進行して鉄パイプ８０を穿孔する。さらに、第１スライド部材３１を矢印Ｇの方向へ移動させると、図１７に示すように、第１誘導部材２１は、反対の端部まで移動されて、第１誘導部材用貫通溝３１ｂ内でも最も鉄パイプ８０に近い側へ移動させられる。この移動に伴い、第１パンチ部材１１は、最下点まで移動して芯金７０内へスクラップを落として、鉄パイプ８０の穿孔は終了する。以上のようにして、鉄パイプ８０に加工孔が穿孔されることになる。加工処理が終了し、プレス装置が上昇すると、バネ９３により、第１スライド部材３１は初期位置に復帰し、第１誘導部材２１は、初期の位置まで復帰され、それに伴い第１パンチ部材１１も初期位置まで復帰する。第１誘導部材２１が移動する際には、第１誘導部材２１の側面と第１誘導部材用貫通溝３１ｂの側面とで平面で接触して押圧される。すなわち、第１誘導部材２１に対して広い面積で押圧するので、第１誘導部材２１が摩耗したり、欠損する可能性を低減することができる。

第２パンチ部材１２、第２誘導部材２２、及び第２スライド部材３２も同様にして、第２スライド部材３２をスライドさせることによって、鉄パイプ８０を加工することができる。

第２穿孔器具１００ｂ及び第３穿孔器具１００ｃは、反対側のカム器具９０によって第３スライド部材３３がスライドされて、上述の第１穿孔器具１００ａと同様の方法で鉄パイプ８０に加工孔を穿孔することができる。

第１実施形態によれば、第１パンチ部材１１は、第１スライド部材３１内に配置されるため、第１パンチ部材用貫通溝３１ａによって、スライド方向以外の方向の横ぶれが抑えられる。また、第１誘導部材２１によって、第１パンチ部材１１中央付近の横ぶれが防止される。さらに、第１パンチ部材用孔４１ｄによって、第１パンチ部材１１の先端及び後端で進退以外の方向への移動が防止されているため、ほぼ完全に第１パンチ部材１１の横ぶれを抑えることができる。また、第１パンチ部材用孔４１ｄは、鉄パイプ８０の側面まで設けられているため、第１パンチ部材１１が鉄パイプ８０に当接した際の横ずれを防止することができる。第２パンチ部材１２、第３パンチ部材及び第４パンチも同様の理由で横ぶれを防止することができる。そのため加工精度の高い加工孔を穿孔することができる。

また、第１実施形態によれば、誘導部材がスライド部材を移動する際に、スライド部材の誘導部材用貫通溝に対して面で接触しているため、力が分散されることになり、誘導部材及び誘導部材用貫通溝の損傷を低減することができる。

また、第１パンチ部材１１、第１誘導部材２１及び第１スライド部材３１はすべて第１支持用部材４１内に配置されているため、第１穿孔器具１００ａはコンパクトな器具とすることができる。

また、第１実施形態においては、第１支持用部材４１内に第１パンチ部材１１及び第２パンチ部材１２の２つのパンチを設置した例を用いて説明したが、これらのパンチの数は限定するものではなく、３以上設けても構わない。これによって、異なる角度を有する加工孔を複数穿孔することが可能になる。

また、第１実施形態においては、１つの第３スライド部材３３が第２支持用部材４３及び第３支持用部材４４内に設置されるようにしたが、これに限定されるものではなく、さらに、支持用部材を設置すれば、さらに多くの加工孔を開けることができる。

このように、本発明においては、支持用部材内におけるパンチの数、スライド部材が収容される支持用部材の数を変更することによって、鉄パイプの様々な位置に加工孔を開けることが可能になる。

上述した実施形態で示すように、鉄パイプ等の筒状ワークを加工する穿孔器具として、産業上利用可能である。

１１…第１パンチ部材、１１ａ…第１誘導部材挿入用貫通孔、１１ｂ…刃部、１１ｃ…第１誘導部材固定ネジ、１１ｄ…第１先端パンチ部材、１１ｅ…第１パンチ部材本体部、１１ｆ…ネジ孔、１２…第２パンチ部材、１２ａ…第２誘導部材挿入用貫通孔、１２ｂ…刃部、１２ｃ…第２誘導部材固定用ネジ、１２ｄ…第２先端パンチ部材、１２ｅ…第２パンチ部材本体部、１２ｇ…イモネジ、１３…第３パンチ部材、１３ａ…第１パンチ部材用貫通溝、１３ｂ…第１誘導部材貫通溝、１４…第４パンチ部材、２１…第１誘導部材、２２…第２誘導部材、２３…第３誘導部材、２４…第４誘導部材、３１…第１スライド部材、３１ａ…第１パンチ部材用貫通溝、３１ｂ…第１誘導部材用貫通溝、３２…第２スライド部材、３２ａ…第２貫通溝、３２ｂ…第２スライド溝、３３…第３スライド部材、３３ａ…第３パンチ部材用貫通溝、３３ｂ…第３誘導部材用貫通溝、４１…第１支持用部材、４１ａ…第１筒状ワーク用挿入孔、４１ｂ…第１スライド部材用孔、４１ｃ…第２スライド部材用孔、４１ｄ…第１パンチ部材用孔、４１ｅ…第１誘導部材用スライド孔、４１ｆ…第２パンチ部材用孔、４１ｇ…第２誘導部材用スライド孔、４３…第２支持用部材、４３ａ…第２筒状ワーク用挿入孔、４３ｂ…第３スライド部材用孔、４３ｄ…第３パンチ部材用孔、４３ｅ…第３誘導部材用スライド孔、４４…第３支持用部材、４４ａ…第３筒状ワーク用挿入孔、４４ｂ…第４スライド部材用孔、４４ｄ…第４パンチ部材用孔、４４ｅ…第４誘導部材用スライド孔、６０…芯金固定部材、６１…芯金固定孔、６２…ネジ孔、６３…芯金固定ネジ、７０…芯金、８０…鉄パイプ、９０…カム器具、９１…被押圧部材、９１ａ…被押圧面、９１ｂ…変換部材押圧面、９２…変換部材、９２ａ…摺動面、９２ｂ…変換部材押圧面、９３…バネ、９４…ベースプレート、９４ａ…スライド部材固定部、１００…穿孔器具、１００ａ…第１穿孔器具、１００ｂ…第２穿孔器具、１００ｃ…第３穿孔器具、１１０…穿孔用型、１２０…底板

Claims (2)

1. 端部に加工部を有する柱状のパンチ部材と、
   前記パンチ部材と十字状に組まれて、前記パンチ部材の進退を誘導する誘導部材と、
   前記パンチ部材と前記誘導部材とをそれぞれ内部に配置可能なパンチ部材用貫通溝及び誘導部材用貫通溝を有し、前記誘導部材用貫通溝内の前記誘導部材の位置に応じて前記パンチ部材の進退位置を決定する柱状のスライド部材と、
   前記パンチ部材、前記誘導部材及び前記スライド部材を内部に配置する支持部材と、を備え、
   前記スライド部材は前記支持部材内をスライド可能であり、
   前記パンチ部材及び前記誘導部材は前記支持部材内で前記スライド部材のスライド方向への移動を防止されてなり、
   前記スライド部材をスライドすることによって、前記誘導部材の前記誘導部材用貫通溝内の位置を変化させることにより、前記パンチ部材が進退することによってパイプ、管等の筒状ワークの周壁を外側から加工する穿孔器具において、
   前記パンチ部材のパンチ部材本体部は、全体が四角柱状をなしており、
   前記スライド部材は、１つの周壁面から反対側の周壁面まで貫通し、前記パンチ部材の前記パンチ部材本体部の幅と同じ幅であって、長手方向の長さが長い断面の貫通孔で形成されているパンチ部材用貫通溝が形成されており、
   前記誘導部材用貫通溝は、前記パンチ部材用貫通溝と直交するように長方形、長孔又は角丸長方形状に形成されており、
   前記誘導部材は、前記誘導部材用貫通溝の幅と同様の幅であって、かつ長手方向の長さより短い長方形、長孔又は角丸長方形状の断面に形成されていることを特徴とする穿孔器具。
2. 前記パンチ部材は、先端パンチ部材とパンチ部材本体部とから形成されていることを特徴とする請求項１に記載の穿孔器具。