JP6967948B2 - フローティングカッターユニットおよびトリミングプレス加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、トリミングプレス加工装置の副トリミング用プレス上型として用いられるフローティングカッターを備えたフローティングカッターユニットに関する。

一般に、トリミングにより発生するスクラップを分断可能なトリミングプレス加工装置には、板状素材から製品部分以外のスクラップを切り落とす切断刃を有するトリミング用プレス上下型の他、切り落されたスクラップをさらに分断する切断刃を有するスクラップ切断用プレス上下型が設けられている。トリミング用プレス上下型のうち、トリミング用プレス上型は、主トリミング用プレス上型と、副トリミング用プレス上型と、により構成されている。主トリミング用プレス上型は、固定されたトリミング用プレス下型に対して昇降し、副トリミング用プレス上型は、状況に応じて、主トリミング用プレス上型と同期して、あるいは非同期で動く。

このトリミングプレス加工装置による加工工程は、トリミング用プレス上下型によりスクラップを切り落とすトリミング加工工程（第一工程）、およびスクラップ切断用プレス上下型によりスクラップをさらに分断するスクラップ分断工程（第二工程）の二つの工程から成り立っている。第一工程において、副トリミング用プレス上型は、主トリミング用プレス上型とともに下降し、トリミング用プレス下型との間に板状素材を挟み込んで、板状素材から製品部分以外のスクラップを切り落とす。その後、第二工程において、さらに、主トリミング用プレス上型とともに下降した副トリミング用プレス上型が、スクラップ切断用プレス下型上のスクラップと接触し、一定荷重でスクラップを押圧してその状態を維持し、主トリミング用プレス上型に対して相対的に上昇する。スクラップ切断用プレス上型は、主トリミング用プレス上型とともに下降し、製品部分以外のスクラップを切り落とした後の副トリミング用プレス上型の相対的な上昇によって、一定荷重でスクラップを押圧し続け、スクラップ切断用プレス下型との間にスクラップを挟み込み、スクラップをスクラップ分断線に沿って分断する。

特許文献１には、副トリミング用プレス上型として用いられるフローティングカッターを備えたフローティングカッターユニットが開示されている。

このフローティングカッターユニットは、フローティングカッターと、フローティングカッターを軸心方向に移動可能に保持するホルダセットと、フローティングカッターの尾端面に接触してフローティングカッターに反力を付与するスプリングと、を備えている。

ホルダセットは、フローティングカッターが挿入される貫通孔が形成されたカッターホルダと、カッターホルダの貫通孔に装着され、フローティングカッターの外周面と摺接する内周面を有するブッシュと、スプリングが挿入される貫通孔がカッターホルダの貫通孔と同軸上に形成されたスプリングホルダと、を備えている。

スプリングは、トリミング用プレス上下型によるスクラップ切り落としの際に、反力により、主トリミング用プレス上型に対するフローティングカッターの上昇を阻止する一方、スクラップ切り落とし後に、フローティングカッターがスクラップ切断用プレス下型に接触し押圧されたときには、主トリミング用プレス上型に対するフローティングカッターの相対的な上昇を許容する。

特開２０１２−２４０１０９号公報

ところで、特許文献１に記載のフローティングカッターユニットでは、フローティングカッター（副トリミング用プレス上型）のトリミングプレス加工装置への取付け位置の精度を高めるために、フローティングカッターユニットのホルダセットに、一対のノックピン用孔を形成している。これに対応して、トリミングプレス加工装置の上型取付プレートにも一対のノックピン用孔を形成し、ホルダセットおよび上型取付プレートそれぞれの一対のノックピン用孔にノックピンを挿入することにより、フローティングカッターのトリミングプレス加工装置に対する位置決めを行っている。

ここで、フローティングカッターのトリミングプレス加工装置への取付け位置を変更する場合、通常は、上型取付プレートに、変更後の取付け位置に対応する一対のノックピン用孔を新たに形成している。このため、つぎのような問題が生じていた。すなわち、ノックピン用孔の孔径よりも小さな僅かな距離だけ取付け位置を変更する場合、上型取付プレートに設けられている既存の一対のノックピン用孔を肉盛溶接等により埋め戻してから、変更後の取付け位置に対応する一対のノックピン用孔を新たに形成しなければならず、作業が煩雑である。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、フローティングカッターのトリミングプレス加工装置への取付け位置の変更を容易にすることにある。

上記課題を解決するために、本発明のフローティングカッターユニットでは、ホルダセットに、フローティングカッターのトリミングプレス加工装置に対する位置決めのためのノックピンが挿入されるノックピン用孔を、少なくとも二対設けている。

例えば、本発明のフローティングカッターユニットは、
板状素材からスクラップを切断し、さらに当該スクラップを分断するトリミングプレス加工装置に取り付けられて用いられるフローティングカッターユニットであって、
前記板状素材からスクラップを切断するフローティングカッターと、
前記フローティングカッターを、当該フローティングカッターの軸心方向に移動可能に保持するホルダセットと、
前記フローティングカッターの尾端面に接触して、当該フローティングカッターに反力を付与するスプリングと、を備え、
前記ホルダセットは、
前記フローティングカッターの前記トリミングプレス加工装置に対する位置決めのためのノックピンが挿入される少なくとも二対のノックピン用孔を有し、
前記少なくとも二対のノックピン用孔は、
対毎に、前記ホルダセットによって保持される前記フローティングカッターの軸心が当該対をなす二つのノックピン用孔を結ぶ線分上に位置するように形成されている。

また、本発明のトリミングプレス加工装置は、
トリミングプレス用下型と、
前記トリミングプレス用下型に向かって移動し、前記トリミングプレス用下型との間で、板状素材から製品部以外のスクラップを切り落とすトリミングプレス用上型と、
前記トリミングプレス用上型とともに前記トリミングプレス用下型に向かって移動し、前記トリミングプレス用上型とともに前記トリミングプレス用下型との間で前記板状素材から前記スクラップを切り落とす上述のフローティングカッターユニットと、
前記トリミングプレス用下型の刃先から、前記トリミングプレス用上型の移動方向に、前記板状素材の板厚に応じた間隔をあけて配置されたスクラップ切断用プレス下型と、
前記トリミングプレス用上型とともに移動し、前記スクラップ切断用プレス下型との間で前記スクラップを分断するスクラップ切断用プレス上型と、を備え、
前記フローティングカッターユニットは、
前記スクラップを切り落としたフローティングカッターが前記スクラップ切断用プレス下型に押し当てられると、スプリングの圧縮によって前記フローティングカッターを、ホルダセットに対して前記トリミングプレス用上型の移動方向と逆方向へ相対的に移動させ、
前記スクラップ切断用プレス上型は、
前記ホルダセットに対する前記フローティングカッターの相対的な移動により、前記スクラップ切断用プレス下型との間で前記スクラップを分断する。

本発明では、ホルダセットにノックピン用孔を少なくとも二対設けているので、いずれかの一対のノックピン用孔を用いてフローティングカッターのトリミングプレス加工装置に対する位置決めを行った後に、ノックピン用孔の孔径よりも小さな僅かな距離だけ取付け位置を変更する場合、この位置決めに用いた一対のノックピン用孔とは別の一対のノックピン用孔を用いることにより、トリミングプレス加工装置の上型取付プレートに設けられている既存の一対のノックピン用孔を肉盛溶接等により埋め戻すことなく、この上型取付プレートに変更後の取付け位置に対応する一対のノックピン用孔を新たに形成することができる。したがって、本発明によれば、フローティングカッターのトリミングプレス加工装置への取付け位置の変更を容易に行うことができる。

図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、本発明の一実施の形態に係るフローティングカッターユニット１の概略構成を示す外観図および部分断面図であり、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）に示すフローティングカッターユニット１のＡ−Ａ断面図である。 図２は、本発明の一実施の形態に係るフローティングカッターユニット１の部品展開図である。 図３（Ａ）〜図３（Ｄ）は、フローティングカッター２の上面図、正面図、側面図および底面図であり、図３（Ｅ）は、図３（Ｂ）に示すフローティングカッター２のＢ−Ｂ断面図である。 図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、カッター用貫通孔３１２にブッシュ３４が装着されたカッターホルダ３１の上面図および底面図であり、図４（Ｃ）は、図４（Ａ）に示すカッターホルダ３１のＣ−Ｃ断面図である。 図５（Ａ）は、スプリングホルダ３２の上面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示すスプリングホルダ３２のＤ−Ｄ断面図である。 図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、スプリング４の上面図および正面図であり、図６（Ｃ）は、図６（Ａ）に示すスプリング４のＥ−Ｅ断面図である。 図７（Ａ）は、本発明の一実施の形態に係るフローティングカッターユニット１を用いたトリミングプレス加工装置の金型部の概略構成を示す斜視図であり、図７（Ｂ）および図７（Ｃ）は、図７（Ａ）に示すトリミングプレス加工装置のＳ１矢示図およびＳ２矢示図である。 図８（Ａ）〜図８（Ｄ）は、本発明の一実施の形態に係るフローティングカッターユニット１を用いたトリミングプレス加工装置によるトリミングプレス加工を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態を説明する。

本実施の形態に係るフローティングカッターユニット１は、トリミングプレス加工装置において、板状素材から製品部分以外のスクラップを切断分離した後、さらに、このスクラップを分断する場合に、油圧ラムに連動して昇降する上型取付プレートに取り付けて用いられる。

図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、本実施の形態に係るフローティングカッターユニット１の概略構成を示す外観図および部分断面図であり、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）に示すフローティングカッターユニット１のＡ−Ａ断面図である。また、図２は、本実施の形態に係るフローティングカッターユニット１の部品展開図である。

図示するように、本実施の形態に係るフローティングカッターユニット１は、フローティングカッター２と、フローティングカッター２を軸心Ｏ方向（α方向およびβ方向）に移動可能に保持するホルダセット３と、ホルダセット３に対するフローティングカッター２の上昇（α方向）を制限する円筒状のスプリング４と、トリミングプレス加工装置の上型取付プレートにフローティングカッターユニット１を取り付けるための取付け用ボルト（不図示）と、を備えている。

ホルダセット３は、フローティングカッター２のトリミングプレス加工装置に対する位置決めのためのノックピンが挿入される二対のノックピン用孔３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂを有する。ここで、ノックピン用孔３０１ａ、３０１ｂが互いに対をなしており、そして、ノックピン用孔３０２ａ、３０２ｂが互いに対をなしている。また、ホルダセット３は、フローティングカッター２が挿入されるカッター用貫通孔３１２を有するカッターホルダ３１と、カッターホルダ３１のα方向側の一方の端面（トリミングプレス加工装置の上型取付プレート側の面：以下、上面）３１５に重ね合わせて配置され、カッター用貫通孔３１２と同軸上にスプリング４が挿入されるスプリング用貫通孔３２２を有するスプリングホルダ３２と、ホルダセット３に対するフローティングカッター２の回転を阻止する回り止め３３と、カッターホルダ３１のカッター用貫通孔３１２に装着された円管状のブッシュ３４と、を備えている。

図３（Ａ）〜（Ｄ）は、フローティングカッター２の上面図、正面図、側面図および底面図であり、図３（Ｅ）は、図３（Ｂ）に示すフローティングカッター２のＢ−Ｂ断面図である。

図示するように、フローティングカッター２は、円柱状のシャンク部２１と、シャンク部２１の一方の端部２１３に連結するように一体的に形成された角柱状の刃部２２と、を有する。刃部２２には、一端２２４側の先端の刃面２２１と各側面の刃面２２２との交線によって刃先２２３が形成されている。シャンク部２１の他方の端部（刃部２２が一体的に形成されている端部２１３とは逆側の端部：以下、尾端面）２１２の外周には、径方向外方に突出した円板状のフランジ部２３が形成され、この円板状のフランジ部２３の外周面２３１の一部には、刃先２２３に対して所定の位置関係を有する平面状の切り欠き部２３２が形成されている。この切り欠き部２３２は、カッターホルダ３１（後述の回り止め用溝３１４）内に収容された回り止め３３の側面３３１に接触し（図１参照）、ホルダセット３に対して刃先２２３を位置決めするとともに、ホルダセット３に対してフローティングカッター２が軸心Ｏ周りに回転するのを防ぐ。この切り欠き部２３２は、図示した平面状に限らず、回り止め３３の形状に応じた、回転を防ぐ形状であればよい。

図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、カッター用貫通孔３１２にブッシュ３４が装着されたカッターホルダ３１の上面図および底面図であり、図４（Ｃ）は、図４（Ａ）に示すカッターホルダ３１のＣ−Ｃ断面図である。

図示するように、カッターホルダ３１には、取付け用ボルト（不図示）が挿入されるボルト孔３１１ａ、３１１ｂが形成されるとともに、一方の端面である上面３１５と他方の端面である底面３１６とを貫く方向（図１のα方向、β方向）にフローティングカッター２が挿入されるカッター用貫通孔３１２が形成されている。ボルト孔３１１ａ、３１１ｂは、カッターホルダ３１の上面３１５側よりも底面３１６側の方が大径の段付き孔であり、挿入された取付け用ボルトの頭部が底面３１６側に収容されるように形成されている。カッター用貫通孔３１２は、フローティングカッター２のフランジ部２３の外径（図３（Ａ）のｒ１）よりも大きな内径ｒ２を有しており、その内側に、ブッシュ３４が嵌め込まれ、さらに、このブッシュ３４の内周面３４１でフローティングカッター２のシャンク部２１が保持されるようにフローティングカッター２が挿入される。また、カッター用貫通孔３１２の内壁面３１３の一端部側（上面３１５側）には、上面３１５側が開放された凹状の回り止め用溝３１４が形成されており、この回り止め用溝３１４に回り止め３３が収容される。

また、カッターホルダ３１には、一方の端面である上面３１５と他方の端面である底面３１６とを貫く方向（図１のα方向、β方向）に形成され、カッター用貫通孔３１２内のブッシュ３４に挿入されたフローティングカッター２のトリミングプレス加工装置に対する位置決めのためのノックピン（不図示）が挿入される二対の第１挿入孔３１７ａ、３１７ｂ、３１８ａ、３１８ｂを有する。ここで、第１挿入孔３１７ａ、３１７ｂが互いに対をなしており、そして、第１挿入孔３１８ａ、３１８ｂが互いに対をなしている。互いに対をなす第１挿入孔３１７ａ、３１７ｂは、カッター用貫通孔３１２の軸心Ｏがこれら二つの第１挿入孔３１７ａ、３１７ｂを結ぶ線分Ｌ１上の中央に位置するように形成されている。また、互いに対をなす第１挿入孔３１８ａ、３１８ｂは、カッター用貫通孔３１２の軸心Ｏがこれら二つの第１挿入孔３１８ａ、３１８ｂを結ぶ線分Ｌ２上の中央に位置するように形成されている。

ブッシュ３４は、カッターホルダ３１のカッター用貫通孔３１２の深さｈ２よりも回り止め３３の長さ（図２のｈ３）だけ少なくとも短い長さｈ１を有しており、カッターホルダ３１のカッター用貫通孔３１２内に装着され、両端面３４３、３４４がホルダ３１のカッター用貫通孔３１２から軸心Ｏ方向に突き出ない位置で固定される。この状態において、ブッシュ３４内にフローティングカッター２のシャンク部２１が挿入されると、カッターホルダ３１のカッター用貫通孔３１２からフローティングカッター２が抜け落ちないように、カッターホルダ３１のカッター用貫通孔３１２内でフローティングカッター２のフランジ部２３がブッシュ３４の一方の端面３４４に当接する（図１参照）。このとき、フローティングカッター２がスムーズに挿入されるようにするため、ブッシュ３４の内周面３４１には、フローティングカッター２のシャンク部２１の外周面２１１が摺動する摺動面３４５が形成されている。具体的には、ブッシュ３４の内周面３４１には、摺動部として摺動層３４２が形成されている。この摺動層３４２には、例えば、黒鉛等の固体潤滑剤を銅合金等に分散させ、これを焼結して得られる多孔質の焼結合金層に含油処理を施したものが用いられる。このようなブッシュ３４として、例えばオイレス工業株式会社のオイレス♯２０００がある。このオイレス♯２０００は、金属製の管とその内側に形成された摺動層からなる二重構造を有しており、重量比で、錫を４〜１０％、ニッケルを１０〜４０％、燐を０．５〜４％、黒鉛を３〜１０％含み、残部として銅を含む円筒状の圧粉体を、鉄、鉄合金、銅および銅合金のうちのいずれか一つの金属で形成された管の内側に圧入したものを焼結することにより形成される。なお、摺動層３４２に代えて、例えば、摺動部として、黒鉛等の固体潤滑剤を、ブッシュ３４の内周面３４１から露出するようにブッシュ３４に埋め込んでもよい。このようなブッシュ３４としては、例えばオイレス工業株式会社のオイレス♯５００がある。

ここで、フローティングカッター２のシャンク部２１の外径（図２のｒ５）は、基準寸法に対してゼロまたはプラス公差で仕上げられ、このシャンク部２１が挿入されるブッシュ３４の内径（図２のｒ６）は、基準寸法に対してゼロまたはマイナス公差で仕上げられている。これにより、フローティングカッター２のシャンク部２１の外径ｒ５とブッシュ３４の内径ｒ６とのクリアランスがゼロまたはマイナスクリアランスとなるにもかかわらず、ブッシュ３４が摺動層３４２を備えていることにより、フローティングカッター２のシャンク部２１は、かじりを生じることなくブッシュ３４内にスムーズに挿入される。また、スクラップ分断加工時においても、かじりを生じることなく、スムーズな動きを発揮する。

回り止め３３は、カッターホルダ３１の回り止め用溝３１４にカッターホルダ３１の上面３１５側から挿入される。この回り止め３３は、カッターホルダ３１のカッター用貫通孔３１２に挿入されたフローティングカッター２のフランジ部２３の切り欠き部２３２に接触する。これにより、ホルダセット３に対する軸心Ｏ周りのフローティングカッター２の回転を防止する。さらに、少なくとも回り止め３３の側面３３１に、ブッシュ３４の内周面３４１に形成された摺動面３４５と同様な摺動面を形成することによって、回り止め３３に、回り止めの機能と共に、軸心Ｏ方向への滑りを補助する機能を付与してもよい。

図５（Ａ）は、スプリングホルダ３２の上面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示すスプリングホルダ３２のＤ−Ｄ断面図である。

図示するように、スプリングホルダ３２には、カッターホルダ３１の上面３１５に重ね合わせて配置された状態において、カッターホルダ３１の各ボルト孔３１１ａ、３１１ｂに繋がるボルト孔３２１ａ、３２１ｂが形成されている。ボルト孔３２１ａ、３２１ｂには、カッターホルダ３１のボルト孔３１１ａ、３１１ｂに挿入された取付け用ボルト（不図示）が挿入される。スプリング用貫通孔３２２には、カッターホルダ３１のカッター用貫通孔３１２に挿入されたフローティングカッター２と同軸に配置されたスプリング４が挿入される。このスプリング用貫通孔３２２は、一方の面（トリミングプレス装置の上方取付プレート側の面）３２５側よりも他方の面（カッターホルダ３１の上面３１５に重ね合わせられる面）３２６側において大径の段付き穴（ｒ７＜ｒ８）であり、大径部３２２１内にスプリング４のフランジ部４４１が収容される。

また、スプリングホルダ３２には、一方の端面である上面３２５と他方の端面である底面３２６とを貫く方向（図１のα方向、β方向）に形成された第２挿入孔３２７ａ、３２７ｂ、３２８ａ、３２８ｂを有する。ここで、第２挿入孔３２７ａは、カッターホルダ３１の第１挿入孔３１７ａと同軸上に形成され、第１挿入孔３１７ａとともにノックピン用孔３０１ａを構成し、第２挿入孔３２７ｂは、カッターホルダ３１の第１挿入孔３１７ｂと同軸上に形成され、第１挿入孔３１７ｂとともにノックピン用孔３０１ｂを構成する。同様に、第２挿入孔３２８ａは、カッターホルダ３１の第１挿入孔３１８ａと同軸上に形成され、第１挿入孔３１８ａとともにノックピン用孔３０２ａを構成し、第２挿入孔３２８ｂは、カッターホルダ３１の第１挿入孔３１８ｂと同軸上に形成され、第１挿入孔３１８ｂとともにノックピン用孔３０２ｂを構成する。

上述したように、カッターホルダ３１において、互いに対をなす第１挿入孔３１７ａ、３１７ｂは、カッター用貫通孔３１２の軸心Ｏがこれら二つの第１挿入孔３１７ａ、３１７ｂを結ぶ線分Ｌ１上の中央に位置するように形成されている。これにより、ホルダセット３において、互いに対をなすノックピン用孔３０１ａ、３０１ｂは、ホルダセット３が保持するフローティングカッター２の軸心Ｏがこれら二つのノックピン用孔３０１ａ、３０１ｂを結ぶ線分上の中央に位置するように配置される。同様に、互いに対をなすノックピン用孔３０２ａ、３０２ｂは、ホルダセット３が保持するフローティングカッター２の軸心Ｏがこれら二つのノックピン用孔３０２ａ、３０２ｂを結ぶ線分上の中央に位置するように配置される。

なお、第２挿入孔３２７ａ、３２７ｂ、３２８ａ、３２８ｂの孔径ｒ４は、カッターホルダ３１の第１挿入孔３１７ａ、３１７ｂ、３１８ａ、３１８ｂの孔径ｒ３よりも僅かに大きめに設定されている。このため、ホルダセット３のノックピン用孔３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂに挿入されたノックピンは、カッターホルダ３１の第１挿入孔３１７ａ、３１７ｂ、３１８ａ、３１８ｂによって高精度に位置決めされ、第２挿入孔３２７ａ、３２７ｂ、３２８ａ、３２８ｂに対しては、拘束されないフリーな状態となる。

図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、スプリング４の上面図および正面図であり、図６（Ｃ）は、図６（Ａ）に示すスプリング４のＥ−Ｅ断面図である。

図示するように、スプリング４は、シリコーンオイル等の圧縮性流体４５が充填された円筒状のシリンダ４１と、シリンダ４１内をαおよびβ方向に往復移動するピストン４２と、ピストン４２に一方の端部４３１が連結されるとともにフローティングカッター２の尾端面２１２に他方の端部４３２が当接するピストンロッド４３と、シリンダ４１内にシリコーンオイル等の圧縮性流体４５を封止するとともにピストンロッド４３をスライド可能に保持するカバー４４と、ピストンロッド４３の外周面４３３およびカバー４４の貫通孔４４２の内周面４４３間に介在するシール材（不図示）等と、を有する。

カバー４４には、外周から突出したフランジ部４４１が形成されている。このフランジ部４４１は、向かい合う一対の平面４４１１と、向かい合う一対の曲面４４１２と、により外周が形成されている。この一対の曲面４４１２は、カバー４４の外周から突出しており、それらの間の距離ｒ９がスプリングホルダ３２のスプリング用貫通孔３２２の径ｒ７よりも大きい。このため、フランジ部４４１がスプリングホルダ３２の大径部３２２１に係合し、スプリングホルダ３２からのスプリング４の抜け出しが規制される。また、この向かい合う一対の平面４４１１は、スプリング４の組立作業、特に、シリンダ４１にカバー４４を付けてシリンダ４１内の圧縮性流体４５を封止する作業において、スパナ等の工具を用いてカバー４４を固定するのに役立つ。

このような構成により、フローティングカッター２に対して、カッターホルダ３１の底面３１６から上面３１５へ向かう方向（図１の上昇方向α）に所定値未満の大きさの力が加えられても、シリンダ４１内の圧縮性流体４５の抵抗力によりピストン４２の上昇方向αへの移動が阻止されるため、カッターホルダ３１に対してフローティングカッター２は移動しない。一方、フローティングカッター２に対して、上昇方向αに所定値以上の大きさの力が加えられると、シリンダ４１内の圧縮性流体４５がさらに圧縮されることによりピストン４２が上昇方向αへ移動するため、カッターホルダ３１に対してフローティングカッター２は上昇方向αへ移動する。

所定値以上の大きさの力が解除されると、フローティングカッター２は、圧縮性流体４５の復元力により、初期位置に復帰するようになっている。圧縮性流体４５の復元力は、フローティングカッター２に対するカッターホルダ３１の保持力（ブッシュ３４とフローティングカッター２のシャンク部２１の締め代による固定力およびブッシュ３４の摺動面３４５とフローティングカッター２のシャンク部２１の外周面２１１との摩擦力）より大きく設定されているため、フローティングカッター２を確実に初期位置に復帰させることが可能である。

なお、本実施の形態においては、圧縮性流体４５を利用したスプリング４を用いているが、圧縮性流体４５の代わりにコイルバネ等の弾性体を利用してもよい。

つぎに、本実施の形態に係るフローティングカッターユニット１の組立て手順およびトリミングプレス加工装置への取付け手順の概要を説明する。

まず、ブッシュ３４を、カッターホルダ３１のカッター用貫通孔３１２に嵌め込み固定するとともに、回り止め３３を、カッターホルダ３１の回り止め用溝３１４に、カッターホルダ３１の上面３１５側から挿入する。

つぎに、フローティングカッター２を、フランジ部２３の切り欠き部２３２を回り止め３３の側面３３１側に向けて、刃部２２の方からカッターホルダ３１のカッター用貫通孔３１２に挿入し、カッターホルダ３１のカッター用貫通孔３１２内においてフローティングカッター２のフランジ部２３がブッシュ３４の一方の端面３４４に当接するまで、フローティングカッター２のシャンク部２１をブッシュ３４に挿入する。このとき、上述したように、フローティングカッター２のシャンク部２１の外径ｒ５とブッシュ３４の内径ｒ６とがゼロまたはマイナスクリアランスとなるにもかかわらず、ブッシュ３４の摺動層３４２により、フローティングカッター２のシャンク部２１は、かじりを生じることなくブッシュ３４内にスムーズに挿入される。そして、カッターホルダ３１のカッター用貫通孔３１２内において、フローティングカッター２のフランジ部２３の切り欠き部２３２を、回り止め３３の側面３３１に接触させる。

つぎに、スプリング４を、ピストンロッド４３の他方の端部４３２がフローティングカッター２の尾端面２１２に接触するように、フローティングカッター２の尾端面２１２側に配置する。

それから、スプリングホルダ３２を、スプリング４のシリンダ４１がスプリング用貫通孔３２２に挿入されるように、カッターホルダ３１の上面３１５に被せる。これにより、ピストンロッド４３の他方の端部４３２がフローティングカッター２の軸心Ｏ上でフローティングカッター２の尾端面２１２に当接するように（ピストンロッド４３がフローティングカッター２と同軸に位置されるように）、スプリング４をフローティングカッター２に対して位置付ける。

以上のようにして組み立てられたフローティングカッターユニット１においては、フローティングカッター２が、カッターホルダ３１にスムーズに挿入でき、かつ、ピストンロッド４３とフローティングカッター２とが、ホルダセット３によって芯出しされ、さらに、ガタつくことなく保持されるため、フローティングカッター２およびスプリング４の交換容易性を実現しつつ、フローティングカッターユニット１の組立精度を高く維持することができる。

つぎに、以上のようにして組み立てられたフローティングカッターユニット１において、ホルダセット３に設けられた二対のノックピン用孔３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂのうちの所定の一対のノックピン用孔のそれぞれに、ノックピンの一端部を挿入する。そして、この所定の一対のノックピン用孔に対応して、トリミングプレス加工装置の上型取付プレートに設けられた一対のノックピン用孔のそれぞれに、ホルダセット３の対応するノックピン用孔に一端部が挿入されたノックピンの他端部を挿入する。これにより、ホルダセット３に保持されたフローティングカッター２がトリミングプレス加工装置に対して位置決めされる。

つぎに、ホルダセット３に保持されたフローティングカッター２がトリミングプレス加工装置に対して位置決めされたならば、カッターホルダ３１のボルト孔３１１ａ、３１１ｂに、それぞれ、取付け用ボルトを挿入して、スプリングホルダ３２のボルト孔３２１ａ、３２１ｂから取付け用ボルトのネジ部を突出させ、トリミングプレス加工装置の上型取付プレートに設けられたネジ穴に螺合させる。これにより、フローティングカッターユニット１をトリミングプレス加工装置に取り付ける。

つぎに、本実施の形態に係るフローティングカッターユニット１を用いたトリミングプレス加工装置によるトリミングプレス加工について説明する。

図７（Ａ）は、本実施の形態に係るフローティングカッターユニット１を用いたトリミングプレス加工装置の金型部の概略構成を示す斜視図であり、図７（Ｂ）および図７（Ｃ）は、図７（Ａ）に示すトリミングプレス加工装置のＳ１矢示図およびＳ２矢示図である。

図示するように、トリミングプレス加工装置は、板状素材から製品部分以外のスクラップを切り落とすトリミング用プレス上下型７０、７１と、切り落とされたスクラップをさらに分断するスクラップ切断用プレス上下型７２、７３と、トリミング用プレス上型７０およびスクラップ切断用プレス上型７２が取り付けられる上型取付プレート（不図示）と、トリミング用プレス下型７１およびスクラップ切断用プレス下型７３に対してトリミング用プレス上型７０およびスクラップ切断用プレス上型７２（上型取付プレート）を昇降させる油圧ラム（不図示）と、を備えている。

トリミング用プレス上型７０は、トリミング用プレス下型７１に対して昇降する複数の主トリミング用プレス上型７０１、７０２と、主トリミング用プレス上型７０１、７０２とともに昇降するフローティングカッターユニット１と、を備えている。フローティングカッターユニット１の構成要素の一つであるフローティングカッター２の刃部２２は、トリミング用プレス下型７１と対向するいずれかの刃先２２３が主トリミング用プレス上型７０１、７０２の刃先７０１１、７０２１とともに、製品部分の輪郭線を形成するように主トリミング用プレス上型７０１、７０２の間に配置されている。

スクラップ切断用プレス下型７３の上側刃面７３１は、トリミング用プレス下型７１の上側刃面７１１よりも下方の位置に配置されており、それらの間には板状素材の板厚以上の間隔ｉがあけられている。

なお、簡略化のため、図７では、主トリミング用プレス上型７０１、７０２が２つ、フローティングカッターユニット１が１つの場合を示しているが、実際には、適宜定められた数の主トリミング用プレス上型およびフローティングカッターユニット１が用いられる。また、スクラップ切断用プレス上型７２が主トリミング用プレス上型７０１と一体的に形成されている場合を示しているが、これらはそれぞれ別個に形成されたものでもよい。

図８（Ａ）〜図８（Ｄ）は、本実施の形態に係るフローティングカッターユニット１を用いたトリミングプレス加工装置によるトリミングプレス加工を説明するための図である。

図８（Ａ）に示すように、板状素材７４がトリミング用プレス下型７１上にセットされると、油圧ラムの駆動により、主トリミング用プレス上型７０１、７０２、フローティングカッターユニット１、およびスクラップ切断用プレス上型７２が、トリミング用プレス下型７１に向かう方向βに下降し始める。

そして、図８（Ｂ）に示すように、主トリミング用プレス上型７０１、７０２の刃先７０１１、７０２１およびフローティングカッター２の刃先２２３と、トリミング用プレス下型７１の刃先７１２とによって、板状素材７４から製品部分以外のスクラップ７４１が切り落とされる。なお、このとき、シリンダ４１内の圧縮性流体５４の抵抗力によりピストン４２の移動が阻止されるため、フローティングカッター２は、カッターホルダ３１に対して移動しない。このため、主トリミング用プレス上型７０１、７０２の刃先７０１１、７０２１およびフローティングカッター２の刃先２２３が同期して移動する。

その後、図８（Ｃ）に示すように、主トリミング用プレス上型７０１、７０２、フローティングカッターユニット１、およびスクラップ切断用プレス上型７２がβ方向に下降し続ける。これにより、フローティングカッター２の先端の刃面２２１が、スクラップ７４１を介してスクラップ切断用プレス下型７３に押し当てられると、図８（Ｄ）に示すように、シリンダ４１内の圧縮性流体５４の流動によりピストン４２が上昇方向αへ移動し、フローティングカッター２が、カッターホルダ３１に対してα方向に上昇する。すなわち、主トリミング用プレス上型７０１、７０２およびスクラップ切断用プレス上型７２のみが下降を続ける。これにより、スクラップ切断用プレス上下型７２、７３の刃面７２１、７３２によって、スクラップ７４１が分断される。

以上、本発明の一実施の形態を説明した。

本実施の形態では、ホルダセット３に二対のノックピン用孔３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂを設けているので、いずれかの一対のノックピン用孔（ノックピン用孔３０１ａ、３０１ｂあるいはノックピン用孔３０２ａ、３０２ｂ）を用いてフローティングカッター２のトリミングプレス加工装置に対する位置決めを行った後に、ノックピン用孔の孔径よりも小さな僅かな距離だけ取付け位置を変更する場合、この位置決めに用いた一対のノックピン用孔とは別の一対のノックピン用孔を用いることにより、トリミングプレス加工装置の上型取付プレートに設けられている既存の一対のノックピン用孔を肉盛溶接等により埋め戻すことなく、この上型取付プレートに変更後の取付け位置に対応する一対のノックピン用孔を新たに形成することができる。したがって、本実施の形態によれば、フローティングカッター２のトリミングプレス加工装置への取付け位置の変更を容易に行うことができる。

また、本実施の形態では、ホルダセット３に設けられた二対のノックピン用孔３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂを、対毎に、ホルダセット３によって保持されるフローティングカッター２の軸心Ｏが互いに対をなす二つのノックピン用孔を結ぶ線分Ｌ１、Ｌ２上に位置するように形成している。このため、本実施の形態によれば、フローティングカッター２のトリミングプレス加工装置に対する位置決めに際して、回転方向の誤差が含まれるのを防止することができる。

さらに、本実施の形態では、ホルダセット３に設けられた二対のノックピン用孔３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂを、対毎に、ホルダセット３によって保持されるフローティングカッター２の軸心Ｏが上述の線分Ｌ１、Ｌ２上の中央に位置するように形成している。任意の線分において、線分の両端部それぞれの位置ずれによる影響は、線分の中央において均等となる。したがって、本実施の形態によれば、フローティングカッター２のトリミングプレス加工装置に対する位置決めに際して、ノックピン用孔の位置誤差による影響を抑制することができる。

また、本実施の形態では、ホルダセット３のノックピン用孔３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂを、カッターホルダ３１の第１挿入孔３１７ａ、３１７ｂ、３１８ａ、３１８ｂとスプリングホルダ３２の第２挿入孔３２７ａ、３２７ｂ、３２８ａ、３２８ｂとで構成し、スプリングホルダ３２の第２挿入孔３２７ａ、３２７ｂ、３２８ａ、３２８ｂの孔径ｒ４を、カッターホルダ３１の第１挿入孔３１７ａ、３１７ｂ、３１８ａ、３１８ｂの孔径ｒ３よりも僅かに大きめにしている。このため、本実施の形態によれば、ホルダセット３のノックピン用孔３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂに挿入されたノックピンは、カッターホルダ３１の第１挿入孔３１７ａ、３１７ｂ、３１８ａ、３１８ｂによって高精度に位置決めされ、第２挿入孔３２７ａ、３２７ｂ、３２８ａ、３２８ｂに対しては、拘束されないフリーな状態となるため、カッターホルダ３１とスプリングホルダ３２との組立精度に余裕を持たせることができる。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。

例えば、上記の実施の形態では、ホルダセット３に二対のノックピン用孔３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂを設けているが、スペースに余裕があるならば、ホルダセット３に三対以上のノックピン用孔を設けてもよい。このようにすることで、トリミングプレス加工装置の上型取付プレートに設ける一対のノックピン用孔の配置位置の自由度がさらに高まる。

また、上記の実施の形態では、ホルダセット３に設けられた二対のノックピン用孔３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂを、対毎に、ホルダセット３によって保持されるフローティングカッター２の軸心Ｏが互いに対をなす二つのノックピン用孔を結ぶ線分Ｌ１、Ｌ２上に位置するように形成している。しかし、本発明はこれに限定されない。互いに対をなす二つのノックピン用孔を結ぶ線分上にフローティングカッター２の軸心Ｏが位置しなくてもよい。例えば、ノックピン用孔３０１ａ、３０２ｂで対をなし、かつノックピン用孔３０１ｂ、３０２ａで対をなすようにしてもよい。

また、上記の実施の形態においては、四方向の使用が可能な角柱状の刃部２２を有するフローティングカッター２を用いているが、他の形状の刃部を有するフローティングカッターを用いてもよい。

１：フローティングカッターユニット ２：フローティングカッター ３：ホルダセット ４：スプリング ２１：フローティングカッター２のシャンク部 ２２：フローティングカッター２の刃部 ２３：フローティングカッター２のフランジ部 ３１：カッターホルダ ３２：スプリングホルダ ３３：回り止め ３４：ブッシュ ４１：シリンダ ４２：ピストン ４３：ピストンロッド ４４：カバー ４５：圧縮性ム流体 ２１１：シャンク部２１の外周面 ２１２：フローティングカッター２の端部（尾端面） ２１３：フローティングカッター２の端部 ２２１、２２２：フローティングカッター２の刃面 ２２３：フローティングカッター２の刃先 ２３１：フランジ部２３の外周面 ２３２：フランジ部２３の切り欠き部 ３０１ａ，３０１ｂ，３０２ａ，３０２ｂ：ノックピン用孔 ３１１ａ，３１１ｂ，３２１ａ，３２１ｂ：ボルト孔 ３１２：カッター用貫通孔 ３１３：カッター用貫通孔３１２の内壁面 ３１４：ホルダ３１の回り止め用溝 ３１５：ホルダ３１の上面 ３１６：ホルダ３１の底面 ３１７ａ，３１７ｂ，３１８ａ，３１８ｂ：第１挿入孔 ３２２：スプリング用貫通孔 ３２７ａ，３２７ｂ，３２８ａ，３２８ｂ：第２挿入孔 ３２５：スプリングホルダ３２の表面 ３２６：スプリングホルダ３２の裏面 ３３１：回り止め３３の側面 ３４１：ブッシュ３４の内周面 ３４２：ブッシュ３４の摺動層 ３４３，３４４：ブッシュ３４の端面 ３４５：ブッシュ３４の摺動面 ４３１，４３２：ピストンロッド４３の端部 ４３３：ピストンロッド４３の外周面 ４４１：カバー４４のフランジ部 ４４２：カバー４４の貫通穴 ４４３：貫通穴４４２の内周面

Claims (5)

1. 板状素材からスクラップを切断し、さらに当該スクラップを分断するトリミングプレス加工装置に取り付けられて用いられるフローティングカッターユニットであって、
   前記板状素材からスクラップを切断するフローティングカッターと、
   前記フローティングカッターを、当該フローティングカッターの軸心方向に移動可能に保持するホルダセットと、
   前記フローティングカッターの尾端面に接触して、当該フローティングカッターに反力を付与するスプリングと、を備え、
   前記ホルダセットは、
   前記フローティングカッターの前記トリミングプレス加工装置に対する位置決めのためのノックピンが挿入される少なくとも二対のノックピン用孔を有し、
   前記少なくとも二対のノックピン用孔は、
   対毎に、前記ホルダセットによって保持される前記フローティングカッターの軸心が当該対をなす二つのノックピン用孔を結ぶ線分上に位置するように形成されている
   ことを特徴とするフローティングカッターユニット。
2. 請求項１に記載のフローティングカッターユニットであって、
   前記少なくとも二対のノックピン用孔は、
   対毎に、前記ホルダセットによって保持される前記フローティングカッターの軸心が前記線分上の中央に位置するように形成されている
   ことを特徴とするフローティングカッターユニット。
3. 請求項１または２に記載のフローティングカッターユニットであって、
   前記ホルダセットは、
   前記フローティングカッターが挿入されるフローティングカッター用貫通孔が形成されたカッターホルダと、
   前記スプリングが挿入されるスプリング用貫通孔が前記フローティングカッター用貫通孔と同軸上に形成されたスプリングホルダと、を備え、
   前記カッターホルダは、
   前記ノックピン用孔を構成する第１の挿入孔を有し、
   前記スプリングホルダは、
   前記第１の挿入孔と同軸上に形成され、当該第１の挿入孔とともに前記ノックピン用孔を構成する第２の挿入孔を有し、
   前記第２の挿入孔は、
   前記第１の挿入孔より大きな孔径を有する
   ことを特徴とするフローティングカッターユニット。
4. 板状素材からスクラップを切断し、さらに当該スクラップを分断するトリミングプレス加工装置に取り付けられて用いられるフローティングカッターユニットであって、
   前記板状素材からスクラップを切断するフローティングカッターと、
   前記フローティングカッターを、当該フローティングカッターの軸心方向に移動可能に保持するホルダセットと、
   前記フローティングカッターの尾端面に接触して、当該フローティングカッターに反力を付与するスプリングと、を備え、
   前記ホルダセットは、
   前記フローティングカッターの前記トリミングプレス加工装置に対する位置決めのためのノックピンが挿入される少なくとも二対のノックピン用孔と、
   前記フローティングカッターが挿入されるフローティングカッター用貫通孔が形成されたカッターホルダと、
   前記スプリングが挿入されるスプリング用貫通孔が前記フローティングカッター用貫通孔と同軸上に形成されたスプリングホルダと、を備え、
   前記カッターホルダは、
   前記ノックピン用孔を構成する第１の挿入孔を有し、
   前記スプリングホルダは、
   前記第１の挿入孔と同軸上に形成され、当該第１の挿入孔とともに前記ノックピン用孔を構成する第２の挿入孔を有し、
   前記第２の挿入孔は、
   前記第１の挿入孔より大きな孔径を有する
   ことを特徴とするフローティングカッターユニット。
5. トリミングプレス用下型と、
   前記トリミングプレス用下型に向かって移動し、前記トリミングプレス用下型との間で、板状素材から製品部以外のスクラップを切り落とすトリミングプレス用上型と、
   前記トリミングプレス用上型とともに前記トリミングプレス用下型に向かって移動し、前記トリミングプレス用上型とともに前記トリミングプレス用下型との間で前記板状素材から前記スクラップを切り落とす請求項１ないし４のいずれか一項に記載のフローティングカッターユニットと、
   前記トリミングプレス用下型の刃先から、前記トリミングプレス用上型の移動方向に、前記板状素材の板厚に応じた間隔をあけて配置されたスクラップ切断用プレス下型と、
   前記トリミングプレス用上型とともに移動し、前記スクラップ切断用プレス下型との間で前記スクラップを分断するスクラップ切断用プレス上型と、を備え、
   前記フローティングカッターユニットは、
   前記スクラップを切り落としたフローティングカッターが前記スクラップ切断用プレス下型に押し当てられると、スプリングの圧縮によって前記フローティングカッターを、ホルダセットに対して前記トリミングプレス用上型の移動方向と逆方向へ相対的に移動させ、
   前記スクラップ切断用プレス上型は、
   前記ホルダセットに対する前記フローティングカッターの相対的な移動により、前記スクラップ切断用プレス下型との間で前記スクラップを分断する
   ことを特徴とするトリミングプレス加工装置。

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