JP6818528B2 - タップダイ - Google Patents

Description

本発明は、例えばタレットパンチプレスなどのごときパンチプレスに装着して使用されるタップ金型と協働して使用されるタップダイに関する。さらに詳細には、タッピング加工時に生じた切り粉の排出を良好に行うことのできるタップダイに関する。

例えばタレットパンチプレスなどのパンチプレスにおいては、板状のワークに小径の下穴を打抜き加工し、この下穴に直接又はバーリング加工を行った後にタッピング加工を行うことがある。したがって、パンチプレスには、タッピング加工を行うためのタップを回転可能かつ上下動可能に備えたタップ金型が備えられている。そして、タップ金型の下方位置には、上記タップ金型と協働して使用されるタップダイが備えられている（例えば特許文献１参照）。

特許第５３８５５７３号公報

前記特許文献１に記載の構成によれば、タッピング加工時に生じた長い切り粉の排出が良好に行われ得る。しかし、タップダイにおける内筒の開口部中心を横切るタップ当接部材を備えた構成である。したがって、前記開口部が二分されることとなる。よって、前記開口部においての切り粉排出口が狭くなり、ときとして長い切り粉が絡みあって大きな塊となって詰まりを生じることがある。

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、パンチプレスに装着して使用されるタップ金型と協働して使用されるタップダイであって、筒状のダイ本体内に、内筒を上下動自在に備えると共に上方向に付勢して備え、前記内筒の内部に、前記タップ金型に上下動自在に備えられたタップによって下方向へ押圧されるタップ当接部材を備え、前記タップ当接部材は、前記内筒の内周面にブラケットを介して前記内筒の内部の中央部に位置するように片持式に支持され、前記タップ当接部材と前記内筒の内周面との間に、平面視したときに円弧状を呈する穴が存在する。

また、前記タップダイにおいて、前記タップ当接部材の上部は、その中央部が最も高く周囲が次第に低くなる凸状の曲面に形成してある。

また、前記タップダイにおいて、前記タップ当接部材は、当該タップ当接部材の最大径よりも小径の支持部を備えており、前記内筒の内面に片持式に備えたブラケットの先端部側に、前記支持部が支持されている。

また、前記タップダイにおいて、前記ブラケットの両側縁部と前記内筒の内周面は凹状の曲面によって接続してあり、前記ブラケットの上面は、前記両側縁部側が低くなる傾斜面に形成してある。

また、前記タップダイにおいて、前記ダイ本体に対する前記内筒の上下動作によって連通遮断される流体通路を備えている。

本発明によれば、タップ当接部材は内筒の内周面に片持式に支持されているので、内筒における開口部においての切り粉排出口を大きくすることができる。したがって、長い切り粉が絡みあったような場合であっても、切り粉の排出を容易に行い得るものである。

本発明の実施形態に係るタップダイの斜視説明図である。 本発明の実施形態に係るタップダイの平面説明図である。 本発明の実施形態に係るタップダイの正面説明図である。 本発明の実施形態に係るタップダイの断面説明図である。 本発明の実施形態に係るタップダイの断面説明図である。 ブラケットの平面説明図である。

以下、図面を用いて説明するに、本発明の実施形態に係るタップダイ１は、従来のタップダイと同様に、例えばタレットパンチプレスなどのパンチプレス（図示省略）に装着したタップ金型（図示省略）と協働して使用されるものである。上記タップダイ１は、筒状のダイ本体（外筒）３内に、内筒５を上下動自在に備えた構成である。前記タップダイ１は、図３に示すように、パンチプレスにおけるダイホルダ７に形成したダイ装着孔９内に着脱交換自在に装着されるものである。

前記ダイ装着孔９には、エア源１１に接続した流路１３が接続してある。そして、この流路１３には、例えばフロースイッチ又は圧力スイッチなどのごときセンサ１５が備えられている。前記タップダイ１におけるダイ本体３の外周面には、周溝１７が形成してあり、前記流路１３は、前記周溝１７に対応した高さ位置においてダイ装着孔９に接続してある。そして、前記ダイ本体３の外周面の複数箇所には、前記周溝１７に連通した縦溝１９が形成してある。この縦溝１９の下端付近には、前記内筒５の外周面と前記ダイ本体３の内周面との間に連通した流体通路としての連通孔２１が備えられている。

そして、前記連通孔（流体通路）２１に対応した位置であって、前記内筒５の外周面には凹部２３（図３参照）が形成してある。この凹部２３は、連通孔２５（図４，５参照）を介して、前記内筒５の内部に連通してある。そして、前記凹部２３は上下に長く形成してあって、中央部には前記連通孔２１を閉止可能なランド部２７（図３参照）が備えられている。なお、前記ダイ本体３において、前記周溝１７の上側には、ダイ装着孔９の内周面との間をシールするＯリング２９が備えられている。

前記構成において、エア源１１からダイホルダ７のダイ装着孔９内へエアを供給すると、ダイ装着孔９内のエアは、周溝１７、縦溝１９、連通孔２１、凹部２３及び連通孔２５を経て内筒５の内部へ流出する。そして、ダイ本体３に対して内筒５が相対的に下降されて、前記ランド部２７が連通孔２１を閉止すると、前記エアの流れが遮断される。このエアの流れの遮断は前記センサ１５によって検出される。すなわち、タップ金型におけるタップがタッピング加工に必要な距離だけ下降したことが検知される。なお、上述のごとき構成は、前記特許文献１において知られた構成であるから、より詳細な説明は省略する。

さて、前記ダイ本体３に対して前記内筒５を上下動自在に支持するために、前記ダイ本体３の複数箇所には、上下方向のスプリング穴３１（図４参照）が形成してある。そして、上記スプリング穴３１に沿って形成した上下方向のスリット３１Ｓを上下動自在に貫通したピン３３が前記内筒５に一体的に備えられている。前記ピン３３の先端部は、前記スプリング穴３１内に弾装したコイルスプリング３５に支持されている。そして、前記ダイ本体３の下面には、前記コイルスプリング３５を弾装したリング状のスプリング座３７が複数の取付ネジ３９（図５参照）によって一体的に取付けてある。

上記構成より理解されるように、内筒５は、コイルスプリング３５等の付勢手段によって常に上方向に付勢されている。そして、前記ピン３３がスリット３１の上端に係止されることにより、常態においては、常に一定の高さ位置に位置するものである。すなわち、ダイ本体３の上部と内筒５の上部は常に同一高さに位置するものである。換言すれば、前記コイルスプリング３５の付勢力に抗して内筒５を下方向に押圧すると、内筒５は下降され得るものである。

前記内筒５の内部には、タップ金型に上下動自在に備えたタップによって下方向へ押圧されるタップ当接部材４１（図４参照）が備えられている。このタップ当接部材４１は、図２に示すように、内筒５の軸心と一致した位置に備えられている。より詳細には、前記タップ当接部材４１は、前記内筒５内に片持式に一体的に固定したブラケット４３の先端側に取付ボルト４５を介して一体的に支持されている。

前記タップ当接部材４１の上部４１Ａは、例えば半球形状の凸曲面に形成してある。なお、前記タップ当接部材４１の上部４１Ａは、半球形状に限ることなく、例えば放物線の回転曲面などのごとき適宜の凸曲面であってもよいものである。前記タップ当接部材４１の下部は、前記上部４１Ａにおける凸曲面の水平方向の最大径よりも小径の支柱部４１Ｂに形成してある。そして、この支柱部４１Ｂの下面を前記ブラケット４３の先端側上面に当接状態でもってブラケット４３に立設してある。この際、前記タップ当接部材４１の最上部は、図４，５に示すように、前記内筒５の上端縁よりも低く設定してある。

前記ブラケット４３は、前記内筒５の内周面に整合する円弧状の曲面４７（図６参照）を基端部に備えた構成である。そして、先端側には、前記タップ当接部材４１の支柱部４１Ｂの水平な断面形状に対応したほぼ半円形状の支持平面部４９が備えられている。前記ブラケット４３の両側縁部４３Ａ，４３Ｂは、前記内筒５の内周面５Ｆ（図６参照）と前記支持平面部４９とを円滑に接続した凹状の曲面に形成してある。そして、前記ブラケット４３を平面視したときの形状は、当該ブラケット４３の中心線Ｌを中心として、図６において左右対称に形成してある。

前記ブラケット４３において、ブラケット４３の上面には、前記中心線Ｌの位置を峰５１として、両側が低くなる傾斜面が形成してある。すなわち、図６においての左右両側には、凹状の曲面である前記側縁部４３Ａ，４３Ｂが備えられている。そして、前記側縁部４３Ａ，４３Ｂ側が低くなるように、傾斜面が形成してある。すなわち、図６に示す線Ａ，Ｂと前記側縁部４３Ａ，４３Ｂによって囲まれた領域５１Ａ，５１Ｂの部分が傾斜面に形成してある。換言すれば、ブラケット４３の上面は、両側の側縁部４３Ａ，４３Ｂが低くなる傾斜面を形成することにより、前記峰５１の部分のみが平面又は凸曲面に形成してある。

すなわち、ブラケット４３の上面は、上面に落下した切粉が、側縁部４３Ａ，４３Ｂ側へ滑落する滑落面（傾斜面）に形成してある。

以上のごとき説明から理解されるように、内筒５の内部には、ブラケット４３を介して片持式に支持されたタップ当接部材４１が中央部に位置するのみであり、前記タップ当接部材４１と内筒５の内周面との間には、平面視したときに、図２に示すように、円弧状を呈する穴５３が存在するものである。

さて、以上のごとき構成において、図３に概略的に示すように、ワークＷに形成した穴ＷＨをタップダイ１の中心と一致するように位置決めする。そして、タップ金型におけるタップを下降して、前記ワークＷにタッピング加工を行うことになる。上述のようにタッピング加工を行うとき、ワークＷの穴ＷＨを貫通したタップは、タップダイ１に備えたタップ当接部材４１に当接する。そして、タップ当接部材４１を、コイルスプリング３５の付勢力に抗して下降する。

上述のように、タップ当接部材４１が下降されると、ダイ本体３に備えた連通孔２１に対して内筒５が下降される。したがって、内筒５に形成した凹部２３におけるランド部２７（図３参照）が下降して、連通孔２１を閉止することになる。よって、連通孔２１、流路１３内のエア圧が上昇し、センサ１５が圧力上昇を検知する。すなわち、タップがワークＷを貫通したことを検知する。

その後、タップを逆回転し上昇すると、タップはタップ当接部材４１から離れて上昇する。したがって、内筒５はコイルスプリング３５の付勢力によって上昇する。よって、凹部２３におけるランド部２７は、元の位置に上昇し連通孔２１の閉止を解除する。すなわち、連通孔２１、流路１３内のエア圧が低下し、タップの上昇が検知される。上記構成より理解されるように、ワークＷのタッピング加工時に、センサ１５によって連通孔２１、流路１３内の圧力変化を検出することにより、タップの折損を検出することができるものである。

前述のごとくワークＷのタッピング加工を行うとき、ワークＷから細く長い螺旋状の切り粉が発生する。そして、切り粉は、タップ当接部材４１上やブラケット４３の上面に落下し、穴５３から落下排出されることになる。タッピング加工時に生じた切り粉は、タップ当接部材４１やブラケット４３に絡み付く傾向にある。

しかし、前記タップ当接部材４１が内筒５の内周面に片持式に支持されていることにより、内筒５の内周面とタップ当接部材４１との間の穴５３を二分割することなく大きく形成することができる。したがって、切り粉の落下排出を円滑に行うことができる。

そして、前記タップ当接部材４１の上部は、例えば半球形状の凸曲面に形成してあるから、タップ当接部材４１に対する切り粉の絡み付きを抑制することができる。さらに、タップ当接部材４１を支持したブラケット４３の上面は、中心線Ｌの位置を峰５１として、両側の側縁部４３Ａ，４３Ｂに至る部分を、両側が低くなる傾斜面に形成してあるから、ブラケット４３上からの切り粉の落下排出が円滑に行われる。

換言すれば、タップ当接部材４１に切り粉が絡み難いこと、及びブラケット４３上から切り粉が落下排出し易いこと、並びに穴５３が二分割されることなく大きいことにより、タッピング加工時に生じた細く長い切り粉が排出され易く、絡み合って大きな塊となることを抑制し得るものである。

１ タップダイ
３ ダイ本体
５ 内筒
５Ｆ 内周面
１１ エア源
１３ 流路
１５ センサ
１７ 周溝
１９ 縦溝
２１ 連通孔
２３ 凹部
２７ ランド部
４１ タップ当接部材
４３ ブラケット
４７ 円弧状の曲面
４９ 支持平面部
５１ 峰
５３ 穴

Claims (5)

1. パンチプレスに装着して使用されるタップ金型と協働して使用されるタップダイであって、
   筒状のダイ本体内に、内筒を上下動自在に備えると共に上方向に付勢して備え、前記内筒の内部に、前記タップ金型に上下動自在に備えられたタップによって下方向へ押圧されるタップ当接部材を備え、
   前記タップ当接部材は、前記内筒の内周面にブラケットを介して前記内筒の内部の中央部に位置するように片持式に支持され、前記タップ当接部材と前記内筒の内周面との間に、平面視したときに円弧状を呈する穴が存在することを特徴とするタップダイ。
2. 請求項１に記載のタップダイにおいて、前記タップ当接部材の上部は、その中央部が最も高く周囲が次第に低くなる凸状の曲面に形成してあることを特徴とするタップダイ。
3. 請求項１又は請求項２に記載のタップダイにおいて、前記タップ当接部材は、当該タップ当接部材の最大径よりも小径の支持部を備えており、前記ブラケットの先端部側に、前記支持部が支持されていることを特徴とするタップダイ。
4. 請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載のタップダイにおいて、前記ブラケットの両側縁部と前記内筒の内周面は凹状の曲面によって接続してあり、前記ブラケットの上面は、前記両側縁部側が低くなる傾斜面に形成してあることを特徴とするタップダイ。
5. 請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載のタップダイにおいて、前記ダイ本体に対する前記内筒の上下動作によって連通遮断される流体通路を備えていることを特徴とするタップダイ。

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