JPH0259129A - 板状金属片を結合するための工具セット - Google Patents
板状金属片を結合するための工具セットInfo
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- JPH0259129A JPH0259129A JP1045065A JP4506589A JPH0259129A JP H0259129 A JPH0259129 A JP H0259129A JP 1045065 A JP1045065 A JP 1045065A JP 4506589 A JP4506589 A JP 4506589A JP H0259129 A JPH0259129 A JP H0259129A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
- B21D39/03—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal otherwise than by folding
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、板状金属片を結合するための工具セットに関
する。
する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕例えば
二枚の板状金属片は重ねられて、プレスに装着されたパ
ンチとダイス型（以下工具セットという）により二本の
平行な限定された切断線に沿って切断されるが、この場
合、二本の切断線の間の材料はダイス型に隣り合ってい
る板状金属片を越えて移動せしめられ且つパンチとダイ
ス型間で圧縮されて外方へ流動し、それによって鋲頭と
類似の要素が形成されるようになる。又、ダイス型の切
断要素は材料の、上記流動に応じて弾性的に曲がる。結
合強度は、切断線に平行な方向の応力に対するよりは切
断線に直交する方向の応力に対する方が大きい。このよ
うな結合を行うための工具セットは欧州特許出願第７７
９３２号（米国特許第４６１４０１．７号）に開示され
ている。
二枚の板状金属片は重ねられて、プレスに装着されたパ
ンチとダイス型（以下工具セットという）により二本の
平行な限定された切断線に沿って切断されるが、この場
合、二本の切断線の間の材料はダイス型に隣り合ってい
る板状金属片を越えて移動せしめられ且つパンチとダイ
ス型間で圧縮されて外方へ流動し、それによって鋲頭と
類似の要素が形成されるようになる。又、ダイス型の切
断要素は材料の、上記流動に応じて弾性的に曲がる。結
合強度は、切断線に平行な方向の応力に対するよりは切
断線に直交する方向の応力に対する方が大きい。このよ
うな結合を行うための工具セットは欧州特許出願第７７
９３２号（米国特許第４６１４０１．７号）に開示され
ている。
独乙特許出願公開第３１０６．３１３号（米国特許第４
４５９７３５号）には別の種類の工具セットが開示され
ている。この工具セットでは、ダイス型とパンチは両者
共精密な外形を有していて、パンチは板状金属片が何れ
も切断されずに液密の結合が行われるように小さくされ
た部分を有している。ダイス型の外形はソケットに枢着
された曲がり要素によって形成されている。この種の工
具セット、特にダイス型は、取扱いが若干面倒であり且
つ必要なスペースを有効に利用できないことが多い。
４５９７３５号）には別の種類の工具セットが開示され
ている。この工具セットでは、ダイス型とパンチは両者
共精密な外形を有していて、パンチは板状金属片が何れ
も切断されずに液密の結合が行われるように小さくされ
た部分を有している。ダイス型の外形はソケットに枢着
された曲がり要素によって形成されている。この種の工
具セット、特にダイス型は、取扱いが若干面倒であり且
つ必要なスペースを有効に利用できないことが多い。
本発明の一つの目的は、板状金属片の液密的な結合を行
うことができ且つダイス型は最小スペースを必要とする
に過ぎない工具セットを提供することにある。
うことができ且つダイス型は最小スペースを必要とする
に過ぎない工具セットを提供することにある。
本発明の他の目的は、総ての方向にほぼ同じ強度を持つ
板状金属片の液密的な結合を行うための工具セットを提
供することにある。
板状金属片の液密的な結合を行うための工具セットを提
供することにある。
本発明の更に他の目的は、設計が簡単で且つ安価に製作
し得る上記目的のための工具セットを提供することにあ
る。
し得る上記目的のための工具セットを提供することにあ
る。
〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明による工
具セットは、プレスに装着されるべきパンチとダイス型
とを含んでいる。このダイス型は、固定の金敷と、この
金敷から所定の方向へ離れるように弾性的に反らされ得
る薄板とから成っている。パンチに対面するダイス型の
端面には侵入領域の精密な輪郭が画成されており、方、
パンチの外形はダイス型の外形より小さく、プレスが駆
動して板状金属片を介してパンチが侵入する際、パンチ
に接する一方の板状金属もダイス型に接する他方の板状
金属も切断されることのないようになっている。本発明
の第一の態様によれば、パンチの外形は、パンチが板状
金属に侵入した時、ダイス型の薄板が反らされる方向に
おける方がこれと直交する方向におけるよりもダイス型
の外形に近似し、その結果、結合強度は板状金属の面に
平行な方向に実質上均等である。
具セットは、プレスに装着されるべきパンチとダイス型
とを含んでいる。このダイス型は、固定の金敷と、この
金敷から所定の方向へ離れるように弾性的に反らされ得
る薄板とから成っている。パンチに対面するダイス型の
端面には侵入領域の精密な輪郭が画成されており、方、
パンチの外形はダイス型の外形より小さく、プレスが駆
動して板状金属片を介してパンチが侵入する際、パンチ
に接する一方の板状金属もダイス型に接する他方の板状
金属も切断されることのないようになっている。本発明
の第一の態様によれば、パンチの外形は、パンチが板状
金属に侵入した時、ダイス型の薄板が反らされる方向に
おける方がこれと直交する方向におけるよりもダイス型
の外形に近似し、その結果、結合強度は板状金属の面に
平行な方向に実質上均等である。
本発明の他の態様によれば、ダイス型の金敷と薄板とは
互いに向き合う平面を持っていて、ダイス型の外形は上
記薄板の二つの端縁と金敷に形成された凹みとにより限
定されている。従って、薄板は平行な主面を有する単純
な偏平部材として製作することができ、金敷の凹みは何
れにしても複雑な加工を必要としない。金敷の凹みは弾
性的に反らされた上記薄板の方向へ材料を流動させる。
互いに向き合う平面を持っていて、ダイス型の外形は上
記薄板の二つの端縁と金敷に形成された凹みとにより限
定されている。従って、薄板は平行な主面を有する単純
な偏平部材として製作することができ、金敷の凹みは何
れにしても複雑な加工を必要としない。金敷の凹みは弾
性的に反らされた上記薄板の方向へ材料を流動させる。
板状金属片へのパンチの侵入は非等方性の変形を生ぜし
めるので、ダイス型を上記のように設計すると、変形さ
せられた材料は非等方性の流動を生じ、結合又は接合強
度は金属面に平行な総ゆる方向において不均一になると
いう結果を招く。
めるので、ダイス型を上記のように設計すると、変形さ
せられた材料は非等方性の流動を生じ、結合又は接合強
度は金属面に平行な総ゆる方向において不均一になると
いう結果を招く。
板状金属片の結合は家具や自転車等において多くの適用
例を見ることができるが、その結果は、例えば鋲頭と類
似の形状や輪郭の如き人目を引（外観を持つことが望ま
れる。本発明によれば、パンチとダイス型の外形は、そ
の結合がパンチ側ではくっきりと限定された長円形を又
ダイス型側ではほぼ円形の突起状をなすように選定され
ている。
例を見ることができるが、その結果は、例えば鋲頭と類
似の形状や輪郭の如き人目を引（外観を持つことが望ま
れる。本発明によれば、パンチとダイス型の外形は、そ
の結合がパンチ側ではくっきりと限定された長円形を又
ダイス型側ではほぼ円形の突起状をなすように選定され
ている。
ダイス型の薄板には適当なコーティングが施されて端縁
の寿命を増し且つ冷間溶接による堆積物を回避し得るよ
うになっている。
の寿命を増し且つ冷間溶接による堆積物を回避し得るよ
うになっている。
本発明によれば、ダイス型の薄板の「変形」と「弾性的
反り」の二つの機能を分離して、上記薄板自体は変形せ
ずに板ばねによって金敷に向って弾圧されるようになっ
ている点で特に有利である。
反り」の二つの機能を分離して、上記薄板自体は変形せ
ずに板ばねによって金敷に向って弾圧されるようになっ
ている点で特に有利である。
これは、上記薄板として、ステンレス鋼のような特別に
固い板材の結合を可能にするように、極めて強度のある
材料を使用できることを意味する。
固い板材の結合を可能にするように、極めて強度のある
材料を使用できることを意味する。
他方、板ばねは上記薄板が小さな負荷でも反るように柔
軟に作られていてもよいが、これは工具セットをアルミ
ニウムのような柔らかい材料の薄板金属片を接合するの
に適するようにする。本発明の工具セットは夫々が０．
２ ｗ以下の厚みの一対のアルミニウム板を接合できる
ことが分かっているが、かかる接合は従来の工具では不
可能であった。
軟に作られていてもよいが、これは工具セットをアルミ
ニウムのような柔らかい材料の薄板金属片を接合するの
に適するようにする。本発明の工具セットは夫々が０．
２ ｗ以下の厚みの一対のアルミニウム板を接合できる
ことが分かっているが、かかる接合は従来の工具では不
可能であった。
更に有利なことは、ソケットのナイフブレード受は上に
上記薄板が支持され、且つその下に油や接合操作によっ
て発生する摩滅塵を受容し得る間隙が形成されているこ
とである。
上記薄板が支持され、且つその下に油や接合操作によっ
て発生する摩滅塵を受容し得る間隙が形成されているこ
とである。
チップ発生の可能性を最小限に抑えることに薄板の接合
部画成縁は丸みが付けられていると有利である。
部画成縁は丸みが付けられていると有利である。
以下、図示した実施例に基づき本発明の詳細な説明する
。
。
第１図及び第２図に示された本発明に係る工具セットは
、パンチｌＯとダイス型１２を含んでいる。このパンチ
ｌＯとダイス型１２は、プレス（図示せず）に装着され
矢印１４方向に往復動せしめられてパンチとダイス型と
の間に保持された二枚又はそれ以上の枚数の板状金属片
１６を結合又は接合することができできるように設計さ
れている。ダイス型１２は凹み２０を有する金敷１８と
、この実施例では強い板ばねである二枚の薄板２４とを
含んでいて、上記凹み２０の底部はプレス面２２となっ
ている。言うまでもなく、プレス駆動時の１ストローク
により、板状金属は薄板２４とプレス面２２を越えて延
びている金敷の一部２６とにより画成された上記凹み２
０内へ進入するパンチにより変形せしめられる。プレス
面２２に圧接された板状金属材により上記ストローク運
動が制限されると、変形せしめられた板状金属材は上記
薄板２４が弾性的に反らされるため側方へ流動する。
、パンチｌＯとダイス型１２を含んでいる。このパンチ
ｌＯとダイス型１２は、プレス（図示せず）に装着され
矢印１４方向に往復動せしめられてパンチとダイス型と
の間に保持された二枚又はそれ以上の枚数の板状金属片
１６を結合又は接合することができできるように設計さ
れている。ダイス型１２は凹み２０を有する金敷１８と
、この実施例では強い板ばねである二枚の薄板２４とを
含んでいて、上記凹み２０の底部はプレス面２２となっ
ている。言うまでもなく、プレス駆動時の１ストローク
により、板状金属は薄板２４とプレス面２２を越えて延
びている金敷の一部２６とにより画成された上記凹み２
０内へ進入するパンチにより変形せしめられる。プレス
面２２に圧接された板状金属材により上記ストローク運
動が制限されると、変形せしめられた板状金属材は上記
薄板２４が弾性的に反らされるため側方へ流動する。
第３図から明らかなように、パンチの輪郭は長円形をな
しており、同様にダイス型の凹みの輪郭も長円形に近い
形をしている（これは第８図に明示されている）。パン
チの輪郭は、結合操作中に板状金属片のどちらも切断さ
れることがないように、ダイス型の凹みの輪郭に対応し
た凹みを付け得るように選定されており、その結果とし
て、所定の厚みと強度を有する特定の板状金属片を接合
するには、それに適した特定のパンチとダイス型のセッ
トがあることは言うまでもない。又、このパンチによる
凹みは第１図と第２図に示された二つの平面上では等し
くない。
しており、同様にダイス型の凹みの輪郭も長円形に近い
形をしている（これは第８図に明示されている）。パン
チの輪郭は、結合操作中に板状金属片のどちらも切断さ
れることがないように、ダイス型の凹みの輪郭に対応し
た凹みを付け得るように選定されており、その結果とし
て、所定の厚みと強度を有する特定の板状金属片を接合
するには、それに適した特定のパンチとダイス型のセッ
トがあることは言うまでもない。又、このパンチによる
凹みは第１図と第２図に示された二つの平面上では等し
くない。
第５図に符号「Ａ」で示された寸法は第６図に符号「Ｂ
」で示された寸法よりも実際には大きいが、これは工具
セットにより生成された接合部の断面形状に反映され、
第５図及び第６図はその外観を誇張して示している。
」で示された寸法よりも実際には大きいが、これは工具
セットにより生成された接合部の断面形状に反映され、
第５図及び第６図はその外観を誇張して示している。
第１図及び第２図は、本発明の基本概念を説明する目的
で、若干略図的に描かれている。ダイス型が第１図及び
第２図に示されたように実際に設計された場合には二つ
の重大な欠点が生じる。即ち、第一の欠点は二枚の薄板
の強度と弾性との間に成る程度の妥協点を見出さなけれ
ばならないことであり、第二の欠点は薄板が弾性的に反
ることができるように金敷と薄板との間を明けておかな
ければならないが、この隙間内にチップが落ち込むのを
避けることはできないということである。
で、若干略図的に描かれている。ダイス型が第１図及び
第２図に示されたように実際に設計された場合には二つ
の重大な欠点が生じる。即ち、第一の欠点は二枚の薄板
の強度と弾性との間に成る程度の妥協点を見出さなけれ
ばならないことであり、第二の欠点は薄板が弾性的に反
ることができるように金敷と薄板との間を明けておかな
ければならないが、この隙間内にチップが落ち込むのを
避けることはできないということである。
これらの理由で、ダイス型は第７図及び第８図に示すよ
うに設計するのが好ましい。各薄板は、簡単には反るこ
とができないようにソケット３２のナイフブレード受け
３０上に支持されて、金敷１８の方向へ弾圧されている
。従って、両Ｆｉｌ板は完全に硬い材料で作られていて
もよく、板状金属材が流動する際弾圧用板ばね３４は殆
ど無制限に弾性変形することが可能である。この実施例
では、ナイフブレード受け３０はパンチに向けられた弧
状の側面を有していて、塵埃や油等が受は面から落下す
るようになっている。又、金敷は、薄板材料や作業中に
発生するチップを収容する部屋３６を画成するように操
作部品の下部が内方へ凹まされているが、この部屋はナ
イフブレード受け３０の下側で終わっている。金敷１８
とソケット３２と板ばね３４は中空のリベット等によっ
て同一標準のダイス型を形成するように組み立てられる
が、第７図にはその組立てに使用される連結要素の軸３
８だけが示されている。
うに設計するのが好ましい。各薄板は、簡単には反るこ
とができないようにソケット３２のナイフブレード受け
３０上に支持されて、金敷１８の方向へ弾圧されている
。従って、両Ｆｉｌ板は完全に硬い材料で作られていて
もよく、板状金属材が流動する際弾圧用板ばね３４は殆
ど無制限に弾性変形することが可能である。この実施例
では、ナイフブレード受け３０はパンチに向けられた弧
状の側面を有していて、塵埃や油等が受は面から落下す
るようになっている。又、金敷は、薄板材料や作業中に
発生するチップを収容する部屋３６を画成するように操
作部品の下部が内方へ凹まされているが、この部屋はナ
イフブレード受け３０の下側で終わっている。金敷１８
とソケット３２と板ばね３４は中空のリベット等によっ
て同一標準のダイス型を形成するように組み立てられる
が、第７図にはその組立てに使用される連結要素の軸３
８だけが示されている。
薄板２４をナイフブレード受け３０上に保持させるため
に、薄板には、板ばね３４の折曲げ舌片４２が嵌入すべ
き横方向の切込み４０が形成されている。折曲げ舌片４
２の自由端は、薄板を確実に固定するための内側へ曲げ
られた延長部４４を有している。この延長部は、ダイス
型が静止位置にあるとき、上記の部屋３６を形成するた
め金敷に設けられた凹み内に収容されている。
に、薄板には、板ばね３４の折曲げ舌片４２が嵌入すべ
き横方向の切込み４０が形成されている。折曲げ舌片４
２の自由端は、薄板を確実に固定するための内側へ曲げ
られた延長部４４を有している。この延長部は、ダイス
型が静止位置にあるとき、上記の部屋３６を形成するた
め金敷に設けられた凹み内に収容されている。
金敷１８の端縁４６と薄板２４の端縁４８が丸みを付け
られていれば、チップの発生を確実に減らすことができ
るか、或いは無くすことさえ可能である。
られていれば、チップの発生を確実に減らすことができ
るか、或いは無くすことさえ可能である。
第９図は、パンチの進入深さが板状金属片の自由表面に
当接する肩部５０により限定される場合のパンチの形状
を示している。このパンチは、結合部における板状金属
材のはい上りを回避するため、薄くて弱い板状金属片に
用いられる工具セットに好適である。又、プレスに衝程
制限器や押圧力限定器を装備する必要がなくなるが、こ
の特徴は油圧駆動プレスにおいて有利である。
当接する肩部５０により限定される場合のパンチの形状
を示している。このパンチは、結合部における板状金属
材のはい上りを回避するため、薄くて弱い板状金属片に
用いられる工具セットに好適である。又、プレスに衝程
制限器や押圧力限定器を装備する必要がなくなるが、こ
の特徴は油圧駆動プレスにおいて有利である。
尚、二枚の薄板２４の表面には、摩耗を減らすため例え
ば固体潤滑剤等によるコーティングが施されている。
ば固体潤滑剤等によるコーティングが施されている。
上述の如く、本発明によれば、小型且つ安価に製作でき
而も全方向にほぼ同じ結合強度を持つ板状金属片の液密
的結合を達成し得るパンチとダイス型とから成る工具セ
ットを提供することができる。
而も全方向にほぼ同じ結合強度を持つ板状金属片の液密
的結合を達成し得るパンチとダイス型とから成る工具セ
ットを提供することができる。
第１図は第２図の１−１線に沿う方向に見た第一実施例
におけるパンチの側面図とダイス型の一部破断側面図、
第２図は第１図の２−２線に反って見たパンチの側面図
とダイス型の断面図、第３図は第一実施例の工具セット
の使用により得られた接合部のパンチ側から見た平面図
、第４図はダイス側から見た第３図と同様の平面図、第
５図は第３図の５−５線に沿う拡大断面図、第６図は第
３図の６−６線に沿う拡大断面図、第７図は第二実施例
におけるダイス型の第２図と同様の断面図、第８図は第
７図に示されたダイス型の金敷と薄板の一方と板ばねの
一方とを分解して示す斜視図、第９図はパンチの他の変
形例を示す側面図である。 １０・・・・パンチ、１２・・・・ダイス型、１６・・
・・板状金属片、１８・・・・金敷、２０・・・・凹み
、２２・・・・プレス面、２４・・・・薄板、３０・・
・・ナンフブレード受け、３２・・・・ソケット、３４
・・・・弾圧用板ばね、３６・・・・部屋、３８・・・
・軸、４０・・・・切込み、４２・・・・折曲げ舌片、
４４・・・・延長部、４６．４８・・・・端縁。 Ｆ／Ｇ、３ ｎｃ、７ Ｆ／６
におけるパンチの側面図とダイス型の一部破断側面図、
第２図は第１図の２−２線に反って見たパンチの側面図
とダイス型の断面図、第３図は第一実施例の工具セット
の使用により得られた接合部のパンチ側から見た平面図
、第４図はダイス側から見た第３図と同様の平面図、第
５図は第３図の５−５線に沿う拡大断面図、第６図は第
３図の６−６線に沿う拡大断面図、第７図は第二実施例
におけるダイス型の第２図と同様の断面図、第８図は第
７図に示されたダイス型の金敷と薄板の一方と板ばねの
一方とを分解して示す斜視図、第９図はパンチの他の変
形例を示す側面図である。 １０・・・・パンチ、１２・・・・ダイス型、１６・・
・・板状金属片、１８・・・・金敷、２０・・・・凹み
、２２・・・・プレス面、２４・・・・薄板、３０・・
・・ナンフブレード受け、３２・・・・ソケット、３４
・・・・弾圧用板ばね、３６・・・・部屋、３８・・・
・軸、４０・・・・切込み、４２・・・・折曲げ舌片、
４４・・・・延長部、４６．４８・・・・端縁。 Ｆ／Ｇ、３ ｎｃ、７ Ｆ／６
Claims (11)
- （１）パンチと、金敷と該金敷に対して所定の反対方向
に接離するように弾性的に反ることの可能な二枚の薄板
とを含むダイス型と、から成っていて、該ダイス型はそ
の外形によって限定された凹みをもっており、上記パン
チは該パンチが往復プレスによって上記凹み内へ進入せ
しめられた時ダイス型の輪郭縁から所定の距離だけ間隔
を置いた外形を有しており、該所定の距離は、上記反対
方向へ延びた第一の左右対称の平面内では比較的短い第
一の距離と該第一の左右対称の平面に直交して延びた第
二の左右対称の平面内では比較的長い第二の距離とを含
んでいて、且つ上記パンチが複数枚の板状金属片内へ侵
入して上記凹み内へ進入した時何れの板状金属片も切断
されることのないように該板状金属片の厚さと強度に適
合せしめられており、それによって上記複数枚の板状金
属片に対して実質上平行な方向に応力が加えられた時実
質上等方性の強度を示す結合がなされるようにした、往
復プレスに装着され得る、板状金属片を結合するための
工具セット。 - （２）パンチと、金敷と該金敷に対して所定の反対方向
に接離するように弾性的に反ることの可能な二枚の薄板
とを含むダイス型と、から成っていて、該ダイス型はそ
の外形によって限定された凹みを持っており、上記パン
チは該パンチが往復プレスによって上記凹み内へ進入せ
しめられた時何れの板状金属片も切断されることのない
ようにダイス型の輪郭縁から所定の距離だけ間隔を置い
た外形を有しており、上記金敷と薄板はプレスの往復動
方向と実質上平行に延びた平面を夫々有しており、上記
凹みは上記二枚の薄板の自由端と上記金敷の凹みとによ
って画成されている、往復プレスに装着され得る、板状
金属片を結合するための工具セット。 - （３）上記パンチの外形は断面が実質上長円形をなすよ
うに成形されており、上記ダイス型の外形は所定の厚さ
と強度を有する板状金属片の結合部がダイス型の側方か
ら見て実質上円形の突起として形成され得るように選定
されている、特許請求の範囲（１）又は（２）に記載の
工具セット。 - （４）上記二枚の薄板はソケットに枢支されていて該薄
板に結合された板ばねにより上記金敷に向けて弾圧され
ている、特許請求の範囲（１）又は（２）に記載の工具
セット。 - （５）上記二枚の薄板はソケットに枢支されていて該薄
板に結合された板ばねにより上記金敷に当接するように
弾圧されている、特許請求の範囲（１）又は（２）に記
載の工具セット。 - （６）上記二枚の薄板はソケット上に装架されたナイフ
ブレード受けにより支持されている、特許請求の範囲（
１）又は（２）に記載の工具セット。 - （７）上記二枚の薄板と上記金敷の凹みとにより画成さ
れた摩滅塵の収集スペースを含んでいる、特許請求の範
囲（１）又は（２）に記載の工具セット。 - （８）上記二枚の薄板の輪郭形成縁に丸みが付けられて
いる、特許請求の範囲（１）又は（２）に記載の工具セ
ット。 - （９）上記金敷の輪郭形成縁に丸みが付けられている、
特許請求の範囲（１）又は（２）に記載の工具セット。 - （１０）上記二枚の薄板に摩耗を減らすコーティングが
施されている、特許請求の範囲（１）又は（２）に記載
の工具セット。 - （１１）上記パンチは侵入深さを制限する肩部を持って
いる、特許請求の範囲（１）又は（２）に記載の工具セ
ット。
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