JPH0899133A

JPH0899133A - サイドピアス装置

Info

Publication number: JPH0899133A
Application number: JP25908994A
Authority: JP
Inventors: Isamu Matsumoto; 勇松本; Koji Yuasa; 紘二湯浅
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1994-09-29
Filing date: 1994-09-29
Publication date: 1996-04-16

Abstract

(57)【要約】【目的】比較的小さい内径を有する筒状ワークの周壁
に、内径側から外周方向に向かって複数個の穴を同時に
加工することにより、筒状ワーク内径側周壁の穴内縁の
バリ除去作業が不要で、生産性の高いサイドピアス装置
を提供する。【構成】筒状のワークを加工状態にセットするホルダ
と、このホルダのワーク内周側から外周側にわたって位
置し、ワークの径方向に移動可能、かつホルダにガイド
されるスライダと、このスライダのワーク内周側に固定
されたピアス用パンチと、スライダのワーク外周側に形
成した従動カム部に当接し、スライダをワークの径方向
に駆動可能なスライドカムと、ワーク外周側で、かつス
ライドカムの内側に位置するホルダ部分に設けた、スラ
イドカムのスライダ駆動反力を受けるヒールブロック部
と、このヒールブロック部、またはホルダに固定した、
前記ピアス用パンチと共にピアス加工を行うピアス用ダ
イとよりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、比較的小さい内径を有
する筒状ワークの周壁に、内径側から外周方向に向かっ
て複数個の穴を同時に加工することにより、筒状ワーク
の内径側周壁における穴内縁のバリ除去作業が不要で、
かつ穿孔後に、筒状ワークよりパンチを強制的に引き抜
くことにより、パンチ破損事故を防止するようにした、
生産性の高いサイドピアス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、筒状ワーク外側のカムによるサイ
ドピアス装置としては、図６に示す、太田哲著「図解プ
レス型構造とその設計」（第１の従来技術という）があ
る。また、筒状ワーク内側からのサイドピアス装置とし
ては、図７、図８に示す、「特公平５−２２０５２４」
（第２の従来技術という）がある。

【０００３】次に、図６に示す第１の従来技術について
詳しく説明する。５１は上ホルダで、通常のプレス機械
により上下駆動される図示されないスライドに固定され
る。５２は下ホルダで、前記プレス機械の図示されない
ベッドに固定される。５３はカムドライバで、ブラケッ
ト５４を介して上ホルダ５１に固定される。５５はカム
スライドで、下ホルダ５２に固定された上ガイド５６と
下ガイド５７とに案内されて、カムドライバ５３の上下
動により、加工用接触部５３ａと、引き戻し用接触部５
３ｂとによって左右方向に駆動される。５８はワーク保
持部材で、残材の排出口６４が形成されると共に、ダイ
５９が固定される。６０はパンチで、ブラケット５５ａ
を介してカムスライド５５に固定される。６１はゴム
で、このゴム６１にはパンチ６０が貫通し、ブラケット
５５ａに接着されている。６２はスプリングパッドで、
スプリング６３を介して上ホルダ５１との間に所定距離
を置いてセットされる。Ｗはワークで、ワーク保持部材
５８との間にゴム６１，６１、スプリングパッド６２に
より保持される。

【０００４】前記図６の構成による作用について説明す
る。プレス機械のスライドにより上ホルダ５１を下降さ
せると、カムドライバ５３の加工用接触部５３ａにより
カムスライド５５を矢印Ａ方向に移動させる。そのた
め、ゴム６１，６１、およびスプリングパッド６２によ
り、ワークＷをワーク保持部材５８に押しつけて保持し
た状態で、ブラケット５５ａを介してカムスライド５５
に固定されたパンチ６０をダイ５９方向に押して、ワー
ク保持部材５８に固定されたダイ５９と共にワークＷに
穿孔する。ワークＷに穿孔されたことによる残材は排出
口６４を経て下方に排出される。その後、プレス機械の
スライドにより上ホルダ５１を上昇させると、カムドラ
イバ５３の引き戻し用接触部５３ｂによりカムスライド
５５を矢印Ａと反対方向に移動させる。そのため、ゴム
６１，６１、およびスプリングパッド６２がワークＷか
ら離れると共に、ブラケット５５ａを介してカムスライ
ド５５に固定されたパンチ６０をダイ５９と反対方向に
駆動して、ワーク保持部材５８に固定されたダイ５９お
よびワークＷから引き離す。その状態で穿孔されたワー
クＷを取り出す。

【０００５】また、図７、図８に示す第２の従来技術に
ついて詳しく説明する。Ｗは筒状のワークで、断面円形
の周壁７１と、この周壁７１によって中空部７２とを有
している。周壁７１と、この周壁７１により包囲された
中空部７２とを有する筒状のワークＷに、周壁７１を貫
通する孔７６を開成する装置において、中空部７２に沿
った軸方向に移動可能な可動部材８９と、この可動部材
８９の軸方向への移動に伴って中空部７２内から周壁７
１と交差する方向に駆動され、この周壁７１を局所的に
打ち抜いて孔７６を開成する打抜部材９７とを備えてい
る。また、可動部材８９には、打抜部材９７に摺接して
この打抜部材９７をワークＷの内部側から孔７６を開成
する位置まで前進駆動する第１のガイド部９１，９２
と、この前進駆動した打抜部材９７を孔７６から離脱し
た位置に後退駆動する第２のガイド部９３とが設けられ
ている。さらに、可動部材８９は、ワークＷ内に挿入可
能なハウジング８０に摺動自在に抱持されると共に、こ
のハウジング８０に打抜部材９７が摺動自在に支持され
ている。また、ハウジング８０には、中空部７２に合致
する形状の嵌合部８１が設けられ、この嵌合部８１には
可動部材８９の移動に伴って駆動される複数の打抜部材
９７が設けられている。

【０００６】前記、図７、図８の構成による作用につい
て説明する。筒状ワークＷの周壁７１に開成される孔７
６は、中空部７２内から周壁７１を局所的に打ち抜くこ
とにより開成されることから、開成を終了した際、孔７
６において周壁７１の外部側である外部周縁にバリが発
生する。また、筒状ワークＷの周壁７１の開孔装置にお
いて、可動部材８９を軸方向に移動させると、この可動
部材８９の移動に伴って打抜部材９７が中空部７２内か
ら周壁７１と交差する方向に駆動される。これにより打
抜部材９７は、周壁７１を局所的に打ち抜き、この周壁
７１に孔７６を開成する。よって、開成を終了した際、
孔７６において周壁７１の外部側である外部縁部にバリ
が発生する。

【０００７】また、打抜部材９７は可動部材８９に設け
られた第１ガイド９１，９２との摺接により、前進駆動
されて孔７６を開成した後、第２ガイド部９３との摺接
により孔７６から離脱した位置に駆動される。従って、
可動部材８９を軸方向に移動させる単純操作により、孔
７６を開成する打ち抜き工程とこの打ち抜き工程後に孔
７６から打抜部材９７を引き抜く引き抜き工程とが実現
される。また、可動部材８９と打抜部材９７とが共にハ
ウジング８０に抱持および支持されていることにより、
可動部材８９の移動方向や打抜部材９７の駆動方向がハ
ウジング８０により規制され、その結果精度よく所定部
位に孔７６が開成される。しかも、ハウジング８０に
は、中空部７２に合致する形状の嵌合部８１が設けら
れ、この嵌合部８１に打抜部材９７が支持されているこ
とから、中空部７２内に嵌合部８１を内嵌する容易な操
作により、筒状ワークＷとハウジング８０との位置決め
が可能となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図６に示す第
１の従来技術においては、カムドライバ５３の加工用接
触部５３ａによりカムスライド５５を矢印Ａ方向に押し
て、カムスライド５５に固定されたパンチ６０によりワ
ークＷに穿孔する際に発生する反力に対するヒールブロ
ックがない。従って、前記反力が全てカムドライバ５３
に作用することになり、そのためブラケット５４が強度
的に問題となる欠点がある。これはカムドライバ５３の
引き戻し用接触部５３ｂによりカムスライド５５を矢印
Ａと反対方向に移動させる場合についても同様である。
また、カムドライバ５３の引き戻し用接触部５３ｂは加
工用接触部５３ａに比べて可なり小さくてよいにもかか
わらず、同じ大きさに形成されているため装置が大きく
なる欠点がある。更に、ワークＷが小型であると、小径
の内バリのヤスリによる除去作業には時間と労力を要し
生産性低下、コストアツプの原因になつていた。

【０００９】また、図７、図８に示す第２の従来技術に
おいては、可動部材８９を軸方向上方に移動させること
により、可動部材８９に設けられた第１ガイド９１，９
２と打抜部材９７のテーパ部との摺接により、打抜部材
９７が筒状ワークＷの周壁７１方向に駆動されて、筒状
ワークＷの周壁７１に孔７６を加工している。そのた
め、打抜部材９７がガイドされるハウジング８０に形成
された、第２スライド穴８５の上向きのラジアル力が大
きくなり、第２スライド穴８５の上部が摩耗して筒状ワ
ークＷの周壁７１に加工される孔７６の精度が低下する
問題があった。これは、可動部材８９の第２ガイド部９
３と打抜部材９７のテーパ部との摺接により打抜部材９
７が筒状ワークＷの周壁７１の孔７６から離脱する場合
には、第２スライド穴８５の下部が摩耗して同様の問題
がある。また、筒状ワークＷの内径部に可動部材８９、
およびハウジング８０を配置する必要があるため、筒状
ワークＷの内径が小径の場合には、この加工は困難とな
る問題があった。

【００１０】リターンスプリング７０以外に打抜部材９
７を強制的に引き抜くための機構を組み込みたいが、筒
状ワークＷの内径が極めて小径の場合には、筒状ワーク
Ｗの内側に第１ガイド９１，９２および打抜部材９７の
テーパ部との機械的噛み合い部を設けることはスペース
上困難である。またパンチ離脱時の不測の抵抗力に打ち
勝つ強力なリターンスプリング７０を組み込むことはス
ペース的に困難であると同時に、強力なリターンスプリ
ング７０はカム接触部の面圧を高め焼き付きの原因とも
なりやすい。更に、ピアスパンチ加工を行なう場合、穿
穴後パンチ（打抜部材）９７をワークＷより引き抜く力
がリタンスプリング７０のみでは不足した場合、パンチ
（打抜部材）９７が戻りきれないまま次のワークＷが挿
入されるとパンチ（打抜部材）９７の折損、プレス停止
発生の原因ともなり重大な生産阻害となる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため本発
明に係るサイドピアス装置は、筒状のワーク周壁に内周
側から外周方向にサイドピアスするサイドピアス装置に
おいて、ワークを加工状態にセットするホルダと、この
ホルダのワーク内周側から外周側にわたって位置し、ワ
ークの径方向に移動可能、かつホルダにガイドされるス
ライダと、このスライダのワーク内周側に固定されたピ
アス用ポンチと、スライダのワーク外周側に従動カム部
を形成し、この従動カム部に当接し、スライダをワーク
の径方向に駆動可能なスライドカムと、ワーク外周側
で、かつスライドカムの内側に位置するホルダ部分に設
けた、スライドカムのスライダ駆動反力を受けるヒール
ブロック部と、このヒールブロック部、またはホルダに
固定した、前記ピアス用パンチと共にピアス加工を行う
ピアス用ダイとより構成した。

【００１２】前記スライドカムに当接するスライダの従
動カム部は、スライダをピアス加工方向に駆動する主カ
ム部と、スライドカムにフランジカムを設け、このフラ
ンジカムの当接する、スライダの凹部とにより、スライ
ダに固定したポンチをワークから強制的に引き離すため
の補助カム部とにより構成し、かつスライダを金型中心
に常時圧縮するスプリングより構成してもよい。また、
前記ヒールブロック部に打ち抜きカス排出用の穴、およ
びエアエジェクタ用排出孔を設けることができ、前記ヒ
ールブロック部に打ち抜きカス排出検出用スイッチを設
けることもできる。更に、前記サイドピアス装置はワー
クの周方向において、ワークの中心に対して対象の位置
に複数個設置することもできる。

【００１３】

【作用】前記構成に係るサイドピアス装置は次のように
作動する。先ず、ホルダに円筒状のワークを加工状態に
セットする。次に、スライドカムをスライダのワーク外
周側に形成した従動カム部に押し当てて、スライドカム
の内側に位置するホルダ部分に設けたヒールブロック部
により、スライドカムのスライダ駆動反力を受けてスラ
イダをワークの外径方向に駆動する。従って、スライダ
のワーク内周側に固定されたピアス用パンチがワークの
外径方向に駆動され、前記ヒールブロック部、またはホ
ルダに固定したピアス用ダイと共にワークにピアス加工
を行う。ワークにピアス加工した後に、スライドカムを
スライダのワーク外周側に形成した従動カム部から強制
的に引き離すと、スライドカムの内側に位置するホルダ
部分に設けたヒールブロック部により、スライドカムの
スライダ駆動反力を受けてスライダをワークの内径方向
に駆動する。従って、スライダのワーク内周側に固定さ
れたピアス用パンチがワークの内径方向に駆動してワー
クから排出された後、ワークをホルダから取り出す。

【００１４】前記スライドカムに当接するスライダの従
動カム部は、スライダをピアス加工方向に駆動する主カ
ム部だけでなく、補助カム部を設ければ、パンチをワー
クから強制的に引き離すためのリターンスプリングによ
る引抜き力が不足する場合には、補助カム部により強制
的にパンチはワークから引き離されるため、パンチがワ
ークに留まることによる事故は防止される。また、前記
ヒールブロック部に打ち抜きカス排出用の穴、およびエ
アエジェクタ用排出孔を設け、ヒールブロック部に打ち
抜きカス排出検出用スイッチを設ければ、ワークの打ち
抜きカスを確実に排出することができる。更に、前記サ
イドピアス装置はワークの周方向において、ワークの中
心に対して対象の位置に複数個設置すれば、筒状のワー
クの内側から複数個の横穴をサイドピアスする。

【００１５】

【実施例】以下に本発明に係るサイドピアス装置の実施
例について、図１〜図５を参照して詳述する。本実施例
において加工対象となる筒状ワークＷは、図３の（Ａ）
に平面図、（Ｂ）に側面断面図にて示すようなリングギ
アであつて、リング本体１の内外径部にはそれぞれ内歯
２と外歯３の歯部が形成されている。図３（Ａ）におい
て、サイドピアス加工を施す部分は内外径とも歯が欠除
してあり、その外径部一個所にて円周方向の位置決めを
位置決めカム２６により行なつている。

【００１６】図１はサイドピアス装置の一部断面を示す
側面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。また、図４
は図２における、ダイ１４およびパンチ１８回りの詳細
図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面図
である。図５は図２におけるＣ−Ｃ断面図で、スライダ
９およびその案内部材１１の関係を示す詳細図である。
図１、図２において、プレス機械のボルスタ６に固定さ
れた下ホルダ７にはヒールブロック８がボルト締めされ
ている。一方、下ホルダ７にはスライダ９が筒状ワーク
（以後、リングギアとする）Ｗのラジアル方向に摺動可
能に設けられている。このスライダ９は下ホルダ７の上
面に固着されたウエアプレート１０上で、かつ両端を下
ホルダに取り付けられた案内部材１１に案内されて往復
摺動する。スライダ９の外周部にはバネ溝９ａが形成さ
れ、内部にリターンスプリング１２が装備されており、
下ホルダ７の外周部に突出したバネ受け１３により、ス
ライダ９が常時リングギアＷの中心方向に付勢されてい
る。ヒールブロック８の内部には、リングギアＷのサイ
ドピアス加工部にダイ１４が設けられている。また、打
ち抜かれたパンチカスを廃棄するための排出穴１６と、
これに連通するエア排出穴１７が設置されている。更
に、ヒールブロック８部には打ち抜きカスの所在を検出
するための打ち抜きカス検出用スイッチ３１が設けられ
ている。ヒールブロック８内に設置されたダイホルダ１
５に支持されたダイ１４に対向して、リングギアＷの内
径側のスライダ９にはピアスパンチ１８がパンチホルダ
１９に支持されて設置されている。

【００１７】プレス機械のスライドに固定された上ホル
ダ２０には、リングギアＷの押さえパッド２１が上下動
可能に保持され、このパッド２１は上ホルダ２０の内部
に取り付けられた圧縮スプリング２２により、常にリン
グギアＷを下ホルダ７内に押しつける役目をしている。
上ホルダ２０の下面に垂設されているスライドカム２３
はスライダ９に固定されたライナ２４のカム斜面２３ａ
を介して、スライダ９をパンチ方向に滑動させると共
に、ピアスパンチ加工後にパンチをワークから引き離す
リターンスプリング１２力が不足する場合には、スライ
ドカム２３下端のフランジカム２３ｂがスライダ９の凹
部カム９ｂに当接してパンチ１８をリングギアＷから強
制的に引抜き離す方向に滑動せしめる。なお、２８は、
エアシリンダ３０に固定されたプレート２７によりリン
グギアＷをノックアウトするためのノックアウトピンで
ある。

【００１８】次にサイドピアス加工を実施する順序、お
よび作用について詳述する。リングギアＷをスライダ９
とヒールブロック８間の空間に、図示しないハンドリン
グ装置により搬入し、リングギアＷの外歯の欠歯部に位
置決めカム２６を押しつけて、リングギアＷの円周方向
の位置決めを行なう。次にスライドの下降動作に伴って
押さえパッド２１がリングギアＷの端面に当接すること
により、圧縮スプリング２２によりリングギアＷを固定
する。更に上ホルダ２０の下降に伴ってスライドカム２
３のカム斜面２３ａがスライダ９の斜面に固定されたラ
イナ２４に当接し、このスライダ９を、リターンスプリ
ング１２のばね力に抗してパンチ加工方向に滑動し、ピ
アスパンチ１８がダイ１４と協働してリングギアＷに所
定の横穴４を加工する。この時スライドカム２３、ヒー
ルブロック８、パンチ１８、およびダイ１４に作用する
パンチング力およびその反力は、一体のスライダ９内で
内力としてバランスして他の部品に作用することはな
い。従って、上下ホルダ２０，７間には上下方向の力が
作用するのみで、これ以外の力が作用することがないた
め、サイドピアス装置全体としての強度を向上できる。
また、打ち抜かれたパンチングカスは排出穴１６を介し
て、エア排出穴１７よりエア圧力によってサイドピアス
装置外に排出される。この時にヒールブロック８部に設
けられた、打ち抜きカスの所在を検出するための打ち抜
きカス検出用スイッチにより、パンチングカスが滞留し
ているときにはプレスを停止してパンチングカスを排除
してからサイドピアス加工を再開する。

【００１９】プレス機械のスライド下死点での加工完了
からスライドカム２３が上昇に移行すると、スライドカ
ム２３下端のフランジカム２３ｂがスライダ９の凹部カ
ム９ｂに当接して、パンチ１８をリングギアＷから強制
的に引抜き離して上死点に戻り、同時にリングギアＷを
押さえていた押さえパッド２１もリングギアＷの端面か
ら離れる。リングギアＷのエジェクト用エアシリンダ３
０によりプレート２７を介してノックアウトピン２８が
リングギアＷを下型上面Ａまで持ち上げられた後、図示
しないハンドリングアームによりサイドピアス装置の外
部に搬出される。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るサイ
ドピアス装置においては、次の効果を得ることができ
る。（１）ワークの内側からパンチ加工するためバリはワー
ク外周縁部に生ずる。そのため、ワークのバリ除去作業
が容易になり、加工効率を向上する。特に、ワークが小
型である場合にこの効果は顕著である。（２）スライドカム、ヒールブロック、パンチ、および
ダイに作用するパンチング力およびその反力は、一体の
スライダ内で内力としてバランスして他の部品に作用す
ることがないため、サイドピアス装置全体としての強度
を向上させることができる。（３）ワークの内径部にはスライダの一部と、それに支
持されたパンチがあるのみであるため、ワークの内径が
極めて小径の場合でも、サイドピアス加工が可能とな
る。（４）ピアスパンチ加工後には、パンチをワークから引
き離すリターンスプリング力が不足する場合には、スラ
イドカムに設けたフランジカムとスライダの凹部カムと
により、パンチをワークから強制的に引き離すための補
助カム部を設けて、パンチをワークより強制的に引き抜
くので、パンチがワークから戻りきらない状態で、次の
ワークが挿入されるために生じるパンチの折損やプレス
機停止の発生を確実に防止できる。（５）パンチをワークより強制的に引き抜く力は、ピア
ス加工のパンチング力に比べてかなり小さくてよいの
で、スライドカムに設けたフランジカムと、スライダの
凹部カムによる補助カム部によりパンチをワークより強
制的に引き抜くようにして、装置をコンパクト化した。（６）ヒールブロック部に打ち抜きカス排出用の穴と、
エアエジェクタ用排出孔を設け、更に打ち抜きカス排出
検出用スイッチを設ければ、ワークの打ち抜きカスを容
易、かつ確実に排出できる。（７）サイドピアス装置をワークの中心に対して対象の
位置に複数個設置すれば、複数個の横穴を同時に加工し
て生産性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である、サイドピアス装置の
一部断面を示す側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】筒状ワークの形状を示す図である。

【図４】図２における、ダイ１４およびパンチ１８回り
の詳細図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ
断面図である。

【図５】図２におけるＣ−Ｃ断面図で、スライダ９およ
びその案内部材１１の関係を示す詳細図である。

【図６】第１の従来技術を示す縦断面図である。

【図７】第２の従来技術を示す縦断面図である。

【図８】第２の従来技術を示す下面図である。

【符号の説明】

Ｗ筒状ワーク（リングギア）１リング本体２内歯３外歯６ボルスタ７下ホルダ８ヒールブロック９スライダ９ａバネ溝９ｂ凹部カム１１案内部材１２リターンスプリング１３バネ受け１４ダイ１６排出穴１７エア排出穴１８パンチ２０上ホルダ２１押さえパッド２３スライドカム２３ａカム斜面２３ｂフランジカム２６位置決めカム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状のワーク周壁に内周側から外周方向
にサイドピアスするサイドピアス装置において、ワーク
を加工状態にセットするホルダと、このホルダのワーク
内周側から外周側にわたって位置し、ワークの径方向に
移動可能、かつホルダにガイドされるスライダと、この
スライダのワーク内周側に固定されたピアス用パンチ
と、スライダのワーク外周側に従動カム部を形成し、こ
の従動カム部に当接し、スライダをワークの径方向に駆
動可能なスライドカムと、ワーク外周側で、かつスライ
ドカムの内側に位置するホルダ部分に設けた、スライド
カムのスライダ駆動反力を受けるヒールブロック部と、
このヒールブロック部、またはホルダに固定した、前記
ピアス用パンチと共にピアス加工を行うピアス用ダイと
よりなることを特徴とするサイドピアス装置。
【請求項２】請求項１において、前記スライドカムに
当接するスライダの従動カム部は、スライダをピアス加
工方向に駆動する主カム部と、スライドカムにフランジ
カムを設け、このフランジカムの当接する、スライダの
凹部とにより、スライダに固定したパンチをワークから
強制的に引き離すための補助カム部とにより構成し、か
つスライダをワーク中心方向に常時付勢するスプリング
よりなることを特徴とするサイドピアス装置。
【請求項３】請求項１において、前記ヒールブロック
部に打ち抜きカス排出用の穴、およびエアエジェクタ用
排出孔を設けることを特徴とするサイドピアス装置。
【請求項４】請求項１において、前記ヒールブロック
部に打ち抜きカス排出検出用スイッチを設けることを特
徴とするサイドピアス装置。
【請求項５】請求項１において、前記サイドピアス装
置はワークの周方向において、ワークの中心に対して対
象の位置に複数個設置することを特徴とするサイドピア
ス装置。