JPH0230239Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はスチールコード補強ゴム板開孔装置に
関する。

従来、剛性をもつ平板に孔をあける工具として
は、たとえばポンチとダイスをプレスに装着した
ものが実用化されている。このようなポンチとダ
イスによる打ち抜きは、鉄板のような高剛性の材
料に用いられており、例えば第５図に示すよう
に、ダイス３上に載置した鉄板５が剪断現象を利
用して上からポンチ２で打抜かれる。第５図の場
合には、ポンチ２の先端部の端面にある微小突起
２２が瞬間的に鉄板５の上面５１にくい込むた
め、ポンチ２と鉄板５との水平方向のずれも防止
され、剪断加工が良好に施される。

しかしながら、孔をあけるべき平板が、ゴム板
のようにゴム弾性を有する素材からなる場合、上
述の場合と事情は大きく異なつてくる。即ち、第
５図のポンチ２を用いてゴム板に孔を打抜く場
合、ポンチ２の先端面がゴム板の上面に接触して
ゴム板を押圧すると、ゴム板がゴム弾性により変
形してしまい、ゴム板の被せん断位置がずれるた
め、所定位置に正確かつきれいに孔を打抜くこと
が困難である。また、ゴム板がスチールコードで
補強されている場合、ポンチの先端外縁部分の刃
先がスチールコードで欠け耐久性が極めて悪い。

なお、例えば第６図及び第７図に示すように、
先端が打抜くべき孔の形状に合致する鋭利な刃先
で構成されるダイスにより、ゴム板を押し切れ
ば、せん断が本格的に開始される前にこの鋭利な
刃先がゴム板に鋭く食込んでその位置ずれや変形
による位置ずれを防止できることがわかつた。し
かしながら、この場合には、刃先が鋭利であるが
故に、刃先が欠ける等、耐久性に問題がある。特
に、スチールコードのごとき高剛性のコードによ
り補強されたゴム板を開孔する場合、この刃先の
欠け（あるいはつぶれ）によるダイス寿命の低下
は著しいことがわかつた。

なお、上述したゴム板やスチールコード補強ゴ
ム板をダイスとポンチにより打ち抜いて開孔する
開孔装置は従来より知られているものではなく、
本考案者らが、スチールコード補強ゴム板への開
孔を意図して実験してみたものである。ちなみ
に、本考案がその対象とするスチールコード補強
ゴム板への開孔実験について、その結果を以下に
付記する。

まず、各種形状の回転ドリルによる開孔実験で
は、ドリルの回転によりゴムが回転方向に巻込ま
れるためか、開孔内面が極めて荒くしかも回転に
よりスチールコードがずれるのでスチールコード
の切断がほとんどできないことがわかつた。

次に、第５図に示す先端面が平坦なポンチを用
いた実験では、数十個の開孔でポンチの切刃が欠
け、その後は切刃の欠けた部分のスチールコード
が剪断できず、開孔ができなくなつた。

次に、第６図〜第７図に示す鋭利な刃先をもつ
ポンチを用いた実験では、刃先の欠け（つぶれ）
によりダイス寿命は僅か数回程度しかなかつた。

本考案は、かかる事情に鑑み案出されたもの
で、従来の鋼板の開孔に使用されているポンチと
ダイスを改造することによりスチールコード補強
ゴム板の開孔用装置が得られることを信じ種々実
験の結果ポンチとダイスとのクリアランスを、ポ
ンチの下端では広く、その上方では狭くとると、
スチールコード補強ゴム板の剪断が容易であるこ
とを発見し、その発見に基づき、耐久性、寸法精
度にすぐれ、作業効率の良いスチールコード補強
ゴム板開孔装置を考案したものである。

即ち、本考案のスチールコード補強ゴム板開孔
装置は、スチールコード補強ゴム板を載置する載
置面から反対面に貫通するとともに打抜くべき孔
の形状に合せた形状をもつ貫通孔が形成されたダ
イスと、該ダイスの前記貫通孔に挿入自在に配置
され横断面が打抜くべき孔の形状に合致するポン
チとを備え、該ポンチは、その先端部近傍のポン
チ側面がその先端に向つて細くなる微小なテーパ
をなし、該先端部には端面が形成され、かつ該端
面には該端面の外縁より所定巾を隔て、かつ該端
面の外縁に沿つた外縁をもつ凹部が形成されてい
ることを特徴としている。

かかる構造により、ポンチの先端部の端面がゴ
ム板の上面を押圧する際に生ずるゴム板の変形に
逃げを設け、剪断現象を容易に発生させるのであ
る。第３図を用いて更にわかり易く説明すれば、
まず端面１３がゴム板を押圧し始めるとそれによ
りｄ部分のゴム板部分も附随して圧縮されてダイ
スの載置面に強く押付けられる。したがつて、テ
ーパ面１２の上端縁（側面１１の下端縁）とダイ
スとの共同作用によりせん断が開始される前に、
ゴム板の被せん断部分はダイスに強固に押付けら
れ圧縮されて弾性変形しにくくなつており、その
結果として当然のことながら、スチールコードや
ゴム板の位置ずれが生じにくくきれいにせん断す
ることができる。

なお、テーパ面の傾斜角は実験によると１度〜
10度が適当であつた。

さらに、剪断現象の発生をより容易にし、孔あ
けをよりすみやかにするために、本考案のスチー
ルコード補強ゴム板開孔装置の先端部の端面に凹
部が形成されている。この凹部は、ポンチの先端
部がゴム板を押圧するさい、ダイスの端面内側部
分により圧縮されるゴム板の変形に対し、内側へ
の逃げとなるものである。したがつて、逃げとし
ての機能を有効に果たすためには、この凹部の外
縁はポンチの端面の外縁に沿わせるのが良い。た
とえば該端面の外縁が、円形ならば、凹部の外縁
も円形とするものである。

かかる凹部を形成することにより、先端部の端
面には、残部として、外縁部に台形の凸部が形成
されることとなる。この凸部の形状は、端面の外
縁が円形であれば円形となる。

なお、この凸部の頂部の幅は0.5mm〜2.0mm、よ
り好ましくは0.7mm〜1.5mmとするのがよい。なん
となれば、もし0.5mmより細ければ耐久性の点で
問題があり、2.0mmより太ければ、前記凹部の果
たすべき逃げとしての機能が損われるからであ
る。

耐久性に問題があるとは、即ち、凸部（端面の
幅）が0.5mmより細いポンチを、たとえばスチー
ルコード入りゴムベルトの孔あけに多数回使用す
ると、凸部が欠けてしまい、以後開孔ができなく
なるということである。

スチールコード入りゴムベルトとは、ゴム弾性
材料内に補強材としてのスチールコードを埋設し
たシート状部材であり、回転ドラム型湿式処理装
置の弾性リング等、多数の用途に用いられる有用
な部材である。

本考案のスチールコード補強ゴム板開孔装置
は、かかるスチールコード入りゴムベルトの孔あ
けにも用い得るものである。

したがつて耐久性の点から見て、凸部の幅は
0.5mm以上が望ましい。

以下、図面に示す実施例に即し、本考案をさら
に詳細に説明する。

第１図は、本考案の一実施例であるスチールコ
ード補強ゴム板開孔装置１の斜視図を、第２図は
断面図を、第３図は拡大断面図をそれぞれ示し、
第４図はポンチ１と、スチールコード補強ゴム板
４とダイス３との位置関係を示す正面図である。

本実施例のポンチ１の全体的形状は、円柱形で
ある。即ち、本実施例のポンチ１は、スチールコ
ード補強ゴム板４に、円形の孔を打ち抜く際、使
用するものである。このポンチ１の先端部は、そ
の側面１１から先端に向けて細くなる微小なテー
パ面１２を成している。ここに、先端部とは、第
１図及び第２図において、下部をいう。テーパ面
１２の傾斜角αは、実験によると、１度〜10度の
範囲内に収めるのが良い。またテーパ面１２の高
さｈは、打ち抜くべきスチールコード補強ゴム板
４の厚さｔの1/10〜1/5とするのが良い。

本実施例の場合、先端部の端面１３には、凹部
１４が形成されている。ここに、端面１３とは、
打ち抜くべきスチールコード補強ゴム板４に最初
に接触し、スチールコード補強ゴム板４を下方へ
押圧する面をいう。凹部１４は、スチールコード
補強ゴム板４に対する逃げの機能を果たし、その
内側への傾斜角βは、実験によると、45度以内で
あれば良く、より好ましくは５度〜30度の範囲が
良い。

先端部の端面１３に凹部１４が形成されている
ため、結果的に、端面１３は、外縁部が台形の凸
部として残ることとなる。この凸部１３の幅ａ
は、実験によると、0.5mm〜2.0mmとするのが良
い。もし、0.5mmより細ければ、耐久性が悪くな
り2.0mmより太いと、凹部１４が、逃げとして機
能しなくなるからである。

たとえば、厚さ15mmのスチールコード入りゴム
ベルトに、直径17.5mmの円形の孔を打ち抜く場合
には、テーパ部の高さｈを2.5mm、テーパ１２に
よるポンチ横断面半径の減少量ｄを0.05mm、凹部
１４の傾斜角βを10度、凸部１３の幅ａを1.0mm
とすると、良好な結果が得られる。なお、この場
合、テーパ面１２の傾斜角αは1.146度となる。

かかる構成のポンチ１により、スチールコード
補強ゴム板４に、孔を打ち抜く場合は、第４図に
示すように、ダイス３の上に、スチールコード補
強ゴム板４を載置し、上方から、ポンチ１によ
り、打ち抜くのである。

この場合、ポンチ１の中心軸と、ダイス３の孔
３１の中心軸とは一致させなければならない。ま
た、ダイス３の孔３１の大きさは、ポンチ１の横
断面の大きさにより、クリアランス分だけ大き
く、下方へ向かつて拡がつている。この拡がり
は、スチールコード補強ゴム板４の、打ち抜かれ
た部分をすみやかに下方へ落とすためのものであ
る。

本実施例のポンチ１の構成、及び用法は以上の
ようなものである。なお、本実施例の場合、ポン
チ１の横断面形状は円形であるが、これは、本考
案の実現を、かかる形状のものに限定する趣旨で
ないことは、もとよりであり、用途に応じ、楕円
形とするも、あるいは多角形とするも、自由であ
る。

なお、更に言えば、凹部１４も重要な役割を有
している。すなわち、端面１３による剪断に先立
つてのゴム板圧縮においてゴム板の冗長部分（こ
こでは特にａ、ｄが圧縮必要部分）の無用な圧縮
変形を防ぐ。

本考案にかかるポンチ１は、以下の如く、すぐ
れた効果を奏する。

第１に、寸法精度がきわめて良い。即ち、ポン
チ１の横断面と、ほとんど変わらぬ形状の孔を、
スチールコード補強ゴム板４にあけることが可能
である。この理由は、ポンチ１の特異的な先端部
形状により、上述したようにゴム板の被剪断部分
を前もつて圧縮し極端に言えば略剛性化してから
剪断を開始するからでないかと考えられる。この
ように、ゴム板を予備的に圧縮して、ゴム板に弾
性支持されるスチールコードの位置ずれを防止し
つつ剪断するという作用を有するスチールコード
補強ゴム板開孔装置は従来、全く知られていない
ものである。

第２に、作業効率が良い。スチールコード入り
ゴムベルトに孔をあける場合、スチールコードに
切れ残しがなく、したがつて、バフ掛け等の、後
加工が不要である。

第３に、耐久性が良い。実験によると、スチー
ルコード入りゴムベルトの孔あけに用いた場合、
4700回以上の使用が可能であつた。なおこの耐久
性がよい点は、ダイスの刃先角度が180度近い鈍
角である（実施例では180度−αとなる）ためで
はないかと考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図はスチールコード補強ゴム板開孔装置の
斜視図、第２図はスチールコード補強ゴム板開孔
装置の断面図、第３図はスチールコード補強ゴム
板開孔装置の部分拡大図、第４図はスチールコー
ド補強ゴム板開孔装置と、ゴム弾性材料と、ダイ
スとを示す正面図、第５図〜第７図は、従来のポ
ンチ形状を示す正面図である。 １……スチールコード補強ゴム板開孔装置、１
２……側面、１２……テーパ面、１３……端面
（凸部）、１４……凹部、α……テーパの傾斜角、
β……凹部の傾斜角、ｈ……テーパの高さ、ｄ…
…テーパによる減少量、ａ……凸部の幅。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) スチールコード補強ゴム板を載置する載置面
   から反対面に貫通するとともに打抜くべき孔の
   形状に合せた形状をもつ貫通孔が形成されたダ
   イスと、該ダイスの前記貫通孔に挿入自在に配
   置され横断面が打抜くべき孔の形状に合致する
   柱形状のポンチとを備え、 該ポンチは、その先端部近傍のポンチ側面が
   その先端に向つて細くなる微小なテーパをな
   し、該先端部には端面が形成され、かつ、該端
   面には該端面の外縁より所定巾を隔てかつ該端
   面の外縁にそつた外縁をもつ凹部が形成されて
   いることを特徴とするスチールコード補強ゴム
   板開孔装置。 (2) 前記凹部を除く前記端面は前記ポンチの軸方
   向と直角な方向に伸び該端面の外縁と該凹部と
   の間の巾は0.5mm〜2.0mmである実用新案登録請
   求の範囲第１項記載のスチールコード補強ゴム
   板開孔装置。 (3) 前記テーパの傾斜角が１度〜10度である実用
   新案登録範囲第１項記載のスチールコード補強
   ゴム板開孔装置。