JP7079619B2

JP7079619B2 - トリミングプレス加工装置

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Publication number: JP7079619B2
Application number: JP2018030165A
Authority: JP
Inventors: 秀樹桐明; 純一店橋; 哲安部
Original assignee: Oiles Corp
Current assignee: Oiles Corp
Priority date: 2018-02-22
Filing date: 2018-02-22
Publication date: 2022-06-02
Anticipated expiration: 2038-02-22
Also published as: US20240149325A1; KR20200121853A; EP3756782A4; US11872618B2; US20210260642A1; EP3756782A1; WO2019163606A1; CN111757785A; JP2019141896A; CN111757785B

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、トリムラインに沿って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スクラップカットラインに沿って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、トリムラインに沿って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、スクラップカットラインに沿ってスクラップを分断する。

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

特許文献１に記載のフローティングカッターユニットにおいて、フローティングカッターは、副トリミング用プレス上型として主トリミング用プレス上型とともにトリムラインに沿った切断刃を構成している。したがって、トリムラインに沿った板状素材の切断面を美しく仕上げるため、フローティングカッターと主トリミング用プレス上型との隙間は、できるだけ狭いことが望ましい。しかしながら、フローティングカッターと主トリミング用プレス上型との隙間を狭く設定し過ぎると、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各々のトリミングプレス加工装置への取付け位置の誤差によって、フローティングカッターと主トリミング用プレス上型とが互いに強く圧接し、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昇降によりカジリが発生して、鉄粉を撒き散らす可能性がある。

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と主トリミング用プレス上型とのカジリを防止しつつ、トリムラインに沿った板状素材を美しく仕上げることのできる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を提供することにある。

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、トリムラインに沿ってフローティングカッターの両側に位置する一対のカッターを、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に取り付けた。

例えば、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て、前記トリミングプレス用下型との間で、トリムラインに沿って板状素材から製品部以外のスクラップを切り落とす主トリミングプレス用上型と、
前記主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て、前記主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、前記主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、
前記主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、スクラップカットラインに沿って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、
前記板状素材から前記スクラップを切断するフローティングカッターと、
前記主トリミング用プレス上型よりも高硬度の金属により形成され、前記フローティングカッターとともに前記板状素材から前記スクラップを切断するように、前記トリムラインに沿って前記フローティングカッターの両側に配置された一対のカッターと、
前記一対のカッターが固定され、前記フローティングカッターを、前記一対のカッターに対して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し、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圧縮されて、前記フローティングカッターを、前記ホルダセットに対して前記主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るスプリングと、を備えている。

本発明では、トリムラインに沿ってフローティングカッターの両側に位置する一対のカッターを、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に取り付けているので、フローティングカッターと一対のカッターとの隙間は、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各々のトリミングプレス加工装置への取付け位置の誤差に影響されない。このため、フローティングカッターと一対のカッターとの隙間を精度よく設定（隙間ゼロを含む）することができる。また、一対のカッターは、ホルダセットに固定されているので、主トリミング用プレス上型に対して軸心方向に相対的に移動せず、このため、主トリミング用プレス上型とのカジリは生じない。したがって、本発明によれば、主トリミング用プレス上型とのカジリを防止しつつ、トリムラインに沿って板状素材を美しく仕上げることができる。

加えて、本発明では、一対のカッターの材料として、主トリミング用プレス上型の材料とは異なる材料を選択することができる。このため、主トリミング用プレス上型の材料に比べて、フローティングカッターとの金属接触に対する耐性の強い高硬度の金属を、一対のカッターの材料として選択することにより、フローティングカッターと一対のカッターとの隙間をより狭く設定（隙間ゼロを含む）することが可能となり、これにより、主トリミング用プレス上型とのカジリを防止しつつ、トリムラインに沿って板状素材をさらに美しく仕上げることができる。

図１（Ａ）、図１（Ｂ）および図１（Ｃ）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の左側面図、正面図および右側面図である。図２（Ａ）および図２（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の上面図および底面図であり、図２（Ｃ）は、図１（Ｂ）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）および図５（Ｂ）は、ブッシュ３４の正面図および上面図であり、図５（Ｃ）は、図５（Ａ）に示すブッシュ３４のＤ－Ｄ断面図である。図６（Ａ）、図６（Ｂ）および図６（Ｃ）は、回り止め３３の正面図、側面図および上面図である。図７（Ａ）は、スプリングホルダ３２の上面図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示すスプリングホルダ３２のＥ－Ｅ断面図である。図８（Ａ）および図８（Ｂ）は、スプリング４の上面図および正面図であり、図８（Ｃ）は、図８（Ａ）に示すスプリング４のＦ－Ｆ断面図である。図９（Ａ）～（Ｅ）は、一対のカッター５ａ、５ｂの左側面図、正面図、右側面図、上面図および底面図である。図１０（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１０（Ｂ）および図１０（Ｃ）は、図１０（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１１（Ａ）～図１１（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。図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）および図１２（Ｃ）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の変形例１’左側面図、正面図および右側面図である。図１３（Ａ）および図１３（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の変形例１’の上面図および底面図であり、図１３（Ｃ）は、図１２（Ｂ）に示すフローティングカッターユニット１の変形例１’のＧ－Ｇ断面図である。

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、トリムラインＴｒに沿っ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、スクラップカットラインＳｃに沿ってこのスクラップを分断する場合に、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）、図１（Ｂ）および図１（Ｃ）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の左側面図、正面図および右側面図である。また、図２（Ａ）および図２（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の上面図および底面図であり、図２（Ｃ）は、図１（Ｂ）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）を制限する筒状のスプリング４と、トリムラインＴｒに沿ってフローティングカッター２の両側に位置するように、ホルダセット３に取り付けられた一対のカッター５ａ、５ｂと、図示していないが、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と、を備えている。

また、ホルダセット３は、フローティングカッター２を軸心Ｏ方向に移動可能に保持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、カッターホルダ３１が保持するフローティングカッター２と同軸上にスプリング４を保持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に装着されて、フローティングカッター２が挿入される円筒状のブッシュ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２（Ｃ）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（軸心Ｏ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。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、フローティングカッター２が軸心Ｏ方向に移動可能に保持するブッシュ３４が嵌め込まれる。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（軸心Ｏ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）が挿入されるノック孔３１７ａ、３１７ｂを有する。

図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、ブッシュ３４の正面図および上面図であり、図５（Ｃ）は、図５（Ａ）に示すブッシュ３４のＤ－Ｄ断面図である。

図示するように、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よりも回り止め用溝３１４の深さ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２（Ｃ）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３（Ｂ）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５（Ｃ）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。

図６（Ａ）、図６（Ｂ）および図６（Ｃ）は、回り止め３３の正面図、側面図および上面図である。

図示するように、回り止め３３は、カッターホルダ３１の回り止め用溝３１４の深さｈ３より短い高さｈ４を有し、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とで、回り止め用溝３１４に収容される。また、回り止め３３は、回り止め用溝３１４に収容された状態で、径方向内方を向く側面３３１が、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に接触する厚さｔを有し、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。ここで、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７（Ａ）は、スプリングホルダ３２の上面図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示すスプリングホルダ３２のＥ－Ｅ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（ｒ３＜ｒ４）であり、大径部３２２１内にスプリング４のフランジ部４４１（図８参照）が収容される。

また、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のノック孔３１７ａ、３１７ｂに繋がるノック孔３２７ａ、３２７ｂが形成されている。ノック孔３２７ａ、３２７ｂには、カッターホルダ３１のノック孔３１７ａ、３１７ｂに挿入されたノックピン（不図示）が挿入される。

図８（Ａ）および図８（Ｂ）は、スプリング４の上面図および正面図であり、図８（Ｃ）は、図８（Ａ）に示すスプリング４のＦ－Ｆ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内を軸心Ｏ方向（α方向および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ｒ７がスプリングホルダ３２のスプリング用貫通孔３２２の径ｒ３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。

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（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Ｐｉ（図１参照）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Ｐｉ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の代わりに窒素等のガスや、コイルバネ等の弾性体を利用してもよい。

図９（Ａ）～（Ｅ）は、一対のカッター５ａ、５ｂの左側面図、正面図、右側面図、上面図および底面図である。

図示するように、一対のカッター５ａ、５ｂは、トリムラインＴｒに沿ってフローティングカッター２の刃部２２の両側に配置され、初期位置Ｐｉにあるフローティングカッター２の刃部２２の刃先２２３および主トリミング用プレス上型７０１、７０２の刃先７０１１、７０２１とともに（図１０参照）、トリムラインＴｒに沿った切断刃を構成する刃先５０ａ、５０ｂを有する。

さらに、カッター５ｂは、スクラップ切断用プレス上型７２の刃先７２１とともに（図１０参照）、スクラップカットラインＳｃに沿った切断刃を構成する刃先５１を有する。すなわち、スクラップ切断用プレス上型７２の刃先７２１とともに、スクラップカットラインＳｃに沿った切断刃を構成する刃先５１を有するスクラップカッターを、カッター５ｂと一体的に形成している。

一対のカッター５ａ、５ｂには、トリムラインＴｒに沿ってフローティングカッター２の刃部２２の両側に位置するようにカッターホルダ３１の下面３１６に配置された状態において、カッターホルダ３１のボルト孔３１１ａ、３１１ｂに繋がるボルト孔５２ａ、５２ｂが形成されている。ボルト孔５２ａ、５２ｂは、カッター５ａ、５ｂの上面５３ａ、５３ｂ側よりも底面５４ａ、５４ｂ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５４ａ、５４ｂ側に収容されるように形成されている。

また、一対のカッター５ａ、５ｂには、トリムラインＴｒに沿ってフローティングカッター２の刃部２２の両側に位置するようにカッターホルダ３１の下面３１６に配置された状態において、カッターホルダ３１のノック孔３１７ａ、３１７ｂに繋がるノック孔５５ａ、５５ｂが形成されている。ノック孔５５ａ、５５ｂには、カッターホルダ３１のノック孔３１７ａ、３１７ｂに挿入されたノックピン（不図示）が挿入される。

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手順の一例を説明する。

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。

つぎに、カッターホルダ３１のノック孔３１７ａ、３１７ｂにノックピンを挿入して、ノックピンの先端部をスプリングホルダ３２のノック孔３２７ａ、３２７ｂから露出させるとともに、後端部をカッターホルダ３１のノック孔３１７ａ、３１７ｂから露出させる。そして、カッターホルダ３１のノック孔３１７ａ、３１７ｂから露出したノックピンの後端部を一対のカッター５ａ、５ｂの上面５３ａ、５３ｂ側からノック孔５５ａ、５５ｂに挿入して、一対のカッター５ａ、５ｂを、トリムラインＴｒに沿ってフローティングカッター２の刃部２２の両側に位置するようにカッターホルダ３１の下面３１６に配置する。

それから、スプリングホルダ３２のノック孔３２７ａ、３２７ｂから露出したノックピンの先端部を、それぞれ、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対応するノック孔に挿入する。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および一対のカッター５ａ、５ｂが、トリミングプレス加工装置に対して位置決めされる。

以上のようにして、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および一対のカッター５ａ、５ｂ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、一対のカッター５ａ、５ｂのボルト孔５２ａ、５２ｂに、それぞれ、取付け用ボルトを挿入して、カッターホルダ３１のボルト孔３１１ａ、３１１ｂを介して、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１０（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１０（Ｂ）および図１０（Ｃ）は、図１０（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、トリムラインＴｒに沿って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、スクラップカットラインＳｃに沿って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は、主トリミング用プレス上型７０１、７０２の間に配置され、これにより、刃部２２のトリミング用プレス下型７１と対向する刃先２２３と、一対のカッター５ａ、５ｂの刃先５０ａ、５０ｂとが、主トリミング用プレス上型７０１、７０２の刃先７０１１、７０２１とともに、トリムラインＴｒに沿った切断刃を構成している。また、カッター５ｂの刃先５１は、スクラップ切断用プレス上型７２の刃先７２１とともに、スクラップカットラインＳｃに沿った切断刃を構成している。

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１０においては、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。

図１１（Ａ）～図１１（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。ここで、図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）は、図１０（Ｃ）のＳ２矢視図に対応し、図１１（Ｃ）および図１１（Ｄ）は、図１０（Ｂ）のＳ１矢視図に対応している。

図１１（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、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１１（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、フローティングカッター２の刃先２２３、および一対のカッター５ａ、５ｂの刃先５０ａ、５０ｂと、トリミング用プレス下型７１の刃先７１２と、により、トリムラインＴｒに沿って板状素材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４５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、フローティングカッター２の刃先２２３は、一対のカッター５ａ、５ｂの刃先５０ａ、５０ｂとともに、主トリミング用プレス上型７０１、７０２の刃先７０１１、７０２１に同期して移動する。

その後、図１１（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１１（Ｄ）に示すように、シリンダ４１内の圧縮性流体４５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。一方、一対のカッター５ａ、５ｂは、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に同期して下降を続ける。これにより、スクラップ切断用プレス上型７２の刃先７２１およびカッター５ｂの刃先５１と、スクラップ切断用プレス下型７３の刃先７３２と、により、スクラップカットラインＳｃに沿ってスクラップ７４１が分断される。

以上、本発明の一実施の形態について説明した。

本実施の形態では、トリムラインＴｒに沿ってフローティングカッター２の両側に位置する一対のカッター５ａ、５ｂを、フローティングカッター２を軸心Ｏ方向に移動可能に保持するホルダセット３に取り付けているので、フローティングカッター２と一対のカッター５ａ、５ｂとの隙間は、主トリミング用プレス上型７０１、７０２およびフローティングカッターユニット１各々のトリミングプレス加工装置への取付け位置の誤差に影響されない。このため、フローティングカッター２と一対のカッター５ａ、５ｂとの隙間を精度よく設定（隙間ゼロを含む）することができる。また、一対のカッター５ａ、５ｂは、ホルダセット３に固定されているので、主トリミング用プレス上型７０１、７０２に対して軸心Ｏ方向に相対的に移動せず、このため、主トリミング用プレス上型７０１、７０２とのカジリは生じない。したがって、本実施の形態によれば、主トリミング用プレス上型７０１、７０２とのカジリを防止しつつ、トリムラインＴｒに沿って板状素材７４を美しく仕上げることができる。

加えて、本実施の形態では、一対のカッター５ａ、５ｂの材料として、主トリミング用プレス上型７０１、７０２の材料とは異なる材料を選択することができる。このため、主トリミング用プレス上型７０１、７０２の材料に比べて、フローティングカッター２との金属接触に対する耐性の強い高硬度の金属を、一対のカッター５ａ、５ｂの材料として選択することにより、フローティングカッター２と一対のカッター５ａ、５ｂとの隙間をより狭く設定（隙間ゼロを含む）することが可能となり、これにより、主トリミング用プレス上型７０１、７０２とのカジリを防止しつつ、トリムラインＴｒに沿って板状素材７４をさらに美しく仕上げることができる。

また、本実施の形態では、トリムラインＴｒに沿ってフローティングカッター２の両側に位置する固定刃をホルダセット３に取り付けられたカッター５ａ、５ｂとしているので、トリムラインＴｒに沿ってフローティングカッター２の両側に位置する固定刃を主トリミング用プレス上型７０１、７０２とした場合に比べて、固定刃のオーバハング（図１のＸ部分）を短くすることができる。これにより、固定刃の強度が向上して固定刃のオーバハング部分の撓みが減少するので、トリムラインＴｒに沿って板状素材７４をさらに美しく仕上げることができる。

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、カッター５ｂに刃先５１を設けることにより、スクラップ切断用プレス上型７２の刃先７２１とともに、スクラップカットラインＳｃに沿った切断刃を構成するスクラップカッターを、カッター５ｂと一体的に形成している。しかし、本発明はこれに限定されない。カッター５ｂとは別個に設けられたスクラップカッターを、ホルダセット３に取り付けるようにしてもよい。

また、上記の実施の形態において、カッター５ｂと一体的にあるいは別個に設けられたスクラップカッターの刃先５１を、スクラップカットラインＳｃに沿って延長することにより、スクラップ切断用プレス上型７２を省略してもよい。このようにすることにより、トリミングプレス加工装置への金型の設置作業を簡素化することができる。

また、上記の実施の形態では、トリムラインＴｒに沿ってフローティングカッター２の両側に位置するカッター５ａ、５ｂを別体としているが、カッター５ａ、５ｂは、一体的に形成されたものでもよい。

また、上記の実施の形態において、フローティングカッター２の軸心Ｏ方向の移動をガイドするガイド部材をホルダセット３に取り付けてもよい。

図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）および図１２（Ｃ）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の変形例１’左側面図、正面図および右側面図である。また、図１３（Ａ）および図１３（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の変形例１’の上面図および底面図であり、図１３（Ｃ）は、図１２（Ｂ）に示すフローティングカッターユニット１の変形例１’のＧ－Ｇ断面図である。

図１２および図１３に示すフローティングカッターユニット１の変形例１’が、図１および図２に示す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と異なる点は、カッター５ａ、５ｂに代えてカッター５’ａ、５’ｂを用いたこと、およびカッター５’ａ、５’ｂを連結する連結部６を設けたことである。変形例１’のその他の構成は、フローティングカッターユニット１の構成と同様である。

カッター５’ａ、５’ｂは、連結部６により連結されて一体的に形成されており、トリムラインＴｒに沿ってフローティングカッター２の両側に位置している。また、カッター５’ａ、５’ｂは、フローティングカッター２の刃部２２の側面（スクラップカットラインＳｃに平行な側面）と摺接するガイド面７ａ、７ｂを有している。カッター５’ａ、５’ｂのその他の構成は、図９に示す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のカッター５ａ、５ｂの構成と同様である。

連結部６は、トリムラインＴｒと平行に配置されて、カッター５’ａ、５’ｂを連結しており、フローティングカッター２の刃部２２の側面（トリムラインＴｒに平行な側面）と摺接するガイド面７ｃを有している。

上記構成を有するフローティングカッターユニット１の変形例１’によれば、フローティングカッター２の刃部２２の側面と摺接するガイド面７ａ～７ｃにより、フローティングカッター２の軸心Ｏ方向の移動がガイドされ、フローティングカッター２の軸心Ｏ方向の移動をより高精度に実施することができる。これにより、トリムラインＴｒに沿って板状素材７４をさらに美しく仕上げることができる。

なお、図１２および図１３に示すフローティングカッターユニット１の変形例１’では、３つガイド面７ａ～７ｃをフローティングカッター２の刃部２２の側面と摺接させることにより、フローティングカッター２の軸心Ｏ方向の移動をガイドしているが、ガイド面は少なくとも一つあればよい。また、ガイド面をフローティングカッター２のシャンク部２１と摺接させることにより、フローティングカッター２の軸心Ｏ方向の移動をガイドしてもかまわない。

また、図１２および図１３に示すフローティングカッターユニット１の変形例１’では、３つのガイド面７ａ～７ｃをカッター５’ａ、５’ｂおよび連結部６に設けているが、ガイド面はホルダセット３に取り付けられた別個の部材に設けてもよい。

また、図１２および図１３に示すフローティングカッターユニット１の変形例１’において、ガイド面７ａ～７ｃに摺動層を形成して、この摺動層をフローティングカッター２の刃部２２の側面と摺接させてもよい。このようにすることで、ガイド面７ａ～７ｃとフローティングカッター２の刃部２２の側面とをより滑らかに摺接させることができる。この摺動層には、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（上述のオイレス工業株式会社のオイレス♯２０００等）が用いられる。あるいは、摺動層を形成する代わりに、黒鉛等の固体潤滑剤をガイド面７ａ～７ｃから露出するようにガイド面７ａ～７ｃに埋め込んたもの（上述のオイレス工業株式会社のオイレス♯５００等）を用いてもよい。

１，１’：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５ａ，５’ａ，５ｂ，５’ｂ：カッター６：連結部７ａ，７ｂ，７ｃ：ガイド面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：圧縮性流体５０ａ，５０ｂ：カッター５ａ，５ｂの刃先５１：カッター５ｂの刃先５２ａ，５２ｂ，３１１ａ，３１１ｂ，３２１ａ，３２１ｂ：ボルト孔５３ａ，５３ｂ：カッター５ａ，５ｂの上面５４ａ，５４ｂカッター５ａ，５ｂの底面５５ａ，５５ｂ，３１７ａ，３１７ｂ，３２７ａ，３２７ｂ：ノック孔７０：トリミング用プレス上型７１：トリミング用プレス下型７２：スクラップ切断用プレス上型７３：スクラップ切断用プレス下型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３２２：スプリング用貫通孔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７０１，７０２：主トリミング用プレス上型７１１：トリミング用プレス下型７１の上側刃面７２１：スクラップ切断用プレス上型７２の刃先７３１：スクラップ切断用プレス下型７３の上側刃面７３２：スクラップ切断用プレス下型７３の刃先７０１１，７０２１：主トリミング用プレス上型７０１、７０２の刃先

Claims

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て、前記トリミングプレス用下型との間で、トリムラインに沿って板状素材から製品部以外のスクラップを切り落とす主トリミングプレス用上型と、
前記主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て、前記主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、前記主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、
前記主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、スクラップカットラインに沿って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、
前記板状素材から前記スクラップを切断するフローティングカッターと、
前記主トリミング用プレス上型よりも高硬度の金属により形成され、前記フローティングカッターとともに前記板状素材から前記スクラップを切断するように、前記トリムラインに沿って前記フローティングカッターの両側に配置された一対のカッターと、
前記一対のカッターが固定され、前記フローティングカッターを、前記一対のカッターに対して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し、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圧縮されて、前記フローティングカッターを、前記ホルダセットに対して前記主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るスプリングと、
を備えることを特徴とするトリミングプレス加工装置。
請求項１に記載のトリミングプレス加工装置であって、
前記ホルダセットに取り付けられ、前記スクラップカットラインに沿って配されたスクラップカッターと、をさらに備えている
ことを特徴とするトリミングプレス加工装置。
請求項２に記載のトリミングプレス加工装置であって、
前記スクラップカッターは、
前記一対のカッターのいずれか一方と一体的に形成されている
ことを特徴とするトリミングプレス加工装置。
請求項１ないし３のいずれか一項に記載のトリミングプレス加工装置であって、
前記一対のカッターは、一体的に形成されている
ことを特徴とするトリミングプレス加工装置。
請求項１ないし４のいずれか一項に記載のトリミングプレス加工装置であって、
前記フローティングカッターの軸心方向の移動をガイドするガイド部材をさらに備えている
ことを特徴とするトリミングプレス加工装置。
請求項５に記載のトリミングプレス加工装置であって、
前記ガイド部材は、
前記一対のカッターの少なくとも一方と一体的に形成されている
ことを特徴とするトリミングプレス加工装置。