WO2018025735A1 - コイルスプリングの初期荷重をワークの材質に応じて調整可能な型押し加工用パンチ金型、型押し加工用金型セット、及び面取り加工方法 - Google Patents

Abstract

コイルスプリングの初期荷重をワークの材質に応じて調整して、面取り加工等の型押し加工の作業の能率を高めることが可能な型押し加工用パンチ金型、型押し加工用金型セット、及び面取り加工方法を提供する。パンチガイド１７の内側にパンチボディ２５が昇降可能に設けられ、パンチボディ２５の上端部にパンチヘッド３３が螺合して設けられている。パンチガイド１７の内側におけるパンチボディ２５と上部フリーボールベアリング４１との間にコイルスプリング４９が設けられている。パンチボディ２５の外周面側におけるパンチガイド１７の上側に環状の接続部材５１が設けられ、接続部材５１は、パンチヘッド３３に軸心Ｃ周りに回転不能かつ離脱不能に接続されている。操作部材６３は、接続部材５１をパンチガイド１７に対して軸心Ｃ周りに回転可能な状態と回転不能な状態に切り替える。

Description

コイルスプリングの初期荷重をワークの材質に応じて調整可能な型押し加工用パンチ金型、型押し加工用金型セット、及び面取り加工方法

　本発明は、ワークに対して面取り加工又はマーキング加工（刻印加工）等の型押し加工を行う際に用いられる型押し加工用パンチ金型、型押し加工用金型セット、及び面取り加工方法に関する。

　近年、型押し加工用パンチ金型は種々開発されており、型押し加工用パンチ金型の先行技術として特許文献１に示すものがある。ここで、先行技術に係る型押し加工用パンチ金型（従来の型押し加工用パンチ金型）の構成について説明する。

　従来の型押し加工用パンチ金型は、筒状のパンチガイドを具備しており、パンチガイドは、その内側に、パンチボディ（パンチドライバ）を昇降可能（上下方向へ移動可能）に備えている。また、パンチガイドは、その上端部に、環状のパンチヘッドを一体的に備えており、パンチヘッドは、パンチプレスにおけるストライカーによって上方向から押圧（打圧）される。

　パンチガイドは、その内側におけるパンチボディの下側に、ローラユニットを昇降可能に備えており、ローラユニットは、パンチガイドの下面に対して下方向へ突出しかつ回転自在なローラを有している。また、パンチガイドは、その内側におけるパンチボディの上側に、パンチボディを介してローラユニットを下方向へ付勢するスプリングを備えている。

特開平９－５２１２９号公報

　ここで、ワークに対して面取り加工等の型押し加工を適切に行うために必要な加工荷重は、通常、一定ではなく、ワークの材質に応じて異なる。また、従来の型押し加工用パンチ金型においては、スプリングの初期付勢力（初期荷重）を調整することができない。そのため、ワークの材質の変更の度毎に、ストライカーの下限の高さ位置を調整して、ワークの材質に応じた加工荷重に設定する必要があり、型押し加工の作業が煩雑化するという問題がある。

　本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成からなる型押し加工用パンチ金型、型押し加工用金型セット、及び面取り加工方法を提供するために、コイルスプリングの初期荷重をワークの材質に応じて調整して、面取り加工等の型押し加工の作業の能率を高めることが可能な型押し加工用パンチ金型、型押し加工用金型セット、及び面取り加工方法を提供することを目的とする。

　本発明の第１の側面によると、ワークに対して型押し加工を行う際に用いられる型押し加工用パンチ金型であって、筒状のパンチガイドと、前記パンチガイドの内側に昇降可能（上下方向へ移動可能）に設けられ、前記パンチガイドに対して軸心（前記型押し加工用パンチ金型の軸心）周りに回転不能に構成されたパンチボディと、前記パンチボディの上端部に螺合して設けられたパンチヘッドと、前記パンチガイドの内側における前記パンチボディの下方（下側）に昇降可能に設けられ、前記パンチガイドの下面に対して下方向へ突出しかつ回転自在なローラを有したローラユニットと、前記パンチガイドの内側における前記パンチボディと前記ローラユニットとの間に設けられ、前記ローラユニットを下方向へ付勢する付勢部材と、前記パンチボディの外周面側における前記パンチガイドの上側に設けられ、前記パンチヘッドに軸心周りに回転不能に接続（構成）された環状の接続部材と、前記接続部材を前記パンチガイドに対して軸心周りに回転可能な状態と回転不能な状態に切り替える操作部材（切替部材）と、からなる型押し加工用パンチ金型が提供される。
　好ましくは、前記パンチガイドの上端側の内周面又は前記接続部材の内周面に半径方向外側へ凹んだ複数の係合凹部が周方向に沿って間隔を置いて形成され、前記操作部材は、前記接続部材又は前記パンチガイドの上端側に半径方向へ移動可能に設けられかつ前記係合凹部に係合可能にフック部を有している。
　好ましくは、前記操作部材は、その押圧操作によって、前記フック部が前記係合凹部から離脱して、前記接続部材を前記パンチガイドに対して軸心周りに回転可能な状態に切り替えると共に、その押圧操作の解除によって、前記フック部がいずれかの前記係合凹部に係合して、前記接続部材を前記パンチガイドに対して軸心周りに回転不能な状態に切り替える。
　好ましくは、前記型押し加工用パンチ金型は、前記パンチボディの外周面側における前記パンチヘッドと前記接続部材との間に設けられ、前記パンチヘッドと前記パンチガイドの上下方向の間隔を保つためのストリッパスプリングから更になる。

　本発明の第１の側面によると、前記操作部材によって前記接続部材を前記パンチガイドに対して軸心周りに回転不能な状態から回転可能な状態に切り替える。すると、前記パンチヘッドが前記パンチガイド（前記パンチボディ）に対して軸心周りに回転可能な状態になる。そして、前記パンチヘッドを回転させることにより、前記パンチヘッドと前記パンチボディの螺合作用によって、前記パンチボディを前記パンチガイド（前記パンチヘッド）に対して僅かに昇降（上下方向へ移動）させる。更に、前記操作部材によって前記接続部材を前記パンチガイドに対して軸心周りに回転可能な状態から回転不能な状態に戻しておく。これにより、前記付勢部材の初期縮み量（初期変形量）を変えて、前記付勢部材の初期付勢力（初期荷重）をワークの材質に応じて調整することができる。

　本発明の第２の側面によると、ワークに対して型押し加工を行う際に用いられる型押し加工用パンチ金型であって、筒状のパンチガイドと、前記パンチガイドの内側に昇降可能（上下方向へ移動可能）に設けられ、前記パンチガイドに対して軸心（前記型押し加工用パンチ金型の軸心）周りに回転不能に構成されたパンチボディと、前記パンチボディの上端部に螺合して設けられたパンチヘッドと、前記パンチガイドの内側における前記パンチボディの下方（下側）に昇降可能に設けられ、前記パンチガイドの下面に対して下方向へ突出しかつ回転自在なローラを有したローラユニットと、前記パンチガイドの内側における前記パンチボディと前記ローラユニットとの間に設けられ、前記ローラユニットを下方向へ付勢する付勢部材と、前記パンチボディの外周面側における前記パンチヘッドの下側に設けられ、前記パンチボディに軸心周りに回転不能に接続（構成）された環状の接続部材と、前記パンチヘッドを前記接続部材に対して軸心周りに回転可能な状態と回転不能な状態に切り替える操作部材（切替部材）と、からなる型押し加工用パンチ金型が提供される。
　好ましくは、前記接続部材の内周面又は前記パンチヘッドの内周面に半径方向外側へ凹んだ複数の係合凹部が周方向に沿って間隔を置いて形成され、前記操作部材は、前記パンチヘッド又は前記接続部材に半径方向へ移動可能に設けられかつ前記係合凹部に係合可能にフック部を有している。
　好ましくは、前記操作部材は、その押圧操作によって、前記フック部が前記係合凹部から離脱して、前記パンチヘッドを前記接続部材に対して軸心周りに回転可能な状態に切り替えると共に、その押圧操作の解除によって、前記フック部がいずれかの前記係合凹部に係合して、前記パンチヘッドを前記接続部材に対して軸心周りに回転不能な状態に切り替える。
　好ましくは、前記型押し加工用パンチ金型は、前記パンチボディの外周面側における前記接続部材と前記パンチガイドとの間に設けられ、前記パンチヘッドと前記パンチガイドとの上下方向の間隔を保つためのストリッパスプリングから更になる。

　本発明の第２の側面によると、前記操作部材によって前記パンチヘッドを前記接続部材に対して軸心周りに回転不能な状態から回転可能な状態に切り替える。すると、前記パンチヘッドが前記パンチボディに対して軸心周りに回転可能な状態になる。そして、前記パンチヘッドを回転させることにより、前記パンチヘッドと前記パンチボディの上部の螺合作用によって、前記パンチボディを前記パンチガイドに対して僅かに昇降（上下方向へ移動）させる。更に、前記操作部材によって前記パンチヘッドを前記接続部材に対して軸心周りに回転可能な状態から回転不能な状態に戻しておく。これにより、前記付勢部材の初期縮み量（初期変形量）を変えて、前記付勢部材の初期付勢力（初期荷重）をワークの材質に応じて調整することができる。

　本発明の第３の側面によると、ワークに対して型押し加工を行う際に用いられる型押し加工用パンチ金型であって、筒状のパンチガイドと、前記パンチガイドの内側に昇降可能（上下方向へ移動可能）に設けられ、前記パンチガイドの下面に対して下方向へ突出しかつ回転自在なローラを有したローラユニットと、前記パンチガイドの内側における前記ローラユニットの上側に設けられ、前記ローラユニットを下方向へ付勢する付勢部材と、前記パンチガイドの内側における前記付勢部材の上側に設けられ、前記パンチガイドに対する高さ位置が調整可能に構成され、前記付勢部材を下方向へ押圧する押圧部材と、からなる型押し加工用パンチ金型が提供される。
　好ましくは、前記型押し加工用パンチ金型は、前記パンチガイドに対する前記押圧部材の高さ位置を固定するロック機構から更になる。

　本発明の第３の側面によると、前記パンチガイドに対する前記押圧部材の高さ位置を調整する。これにより、前記付勢部材の初期縮み量（初期変形量）を変えて、前記付勢部材の初期付勢力（初期荷重）をワークの材質に応じて調整することができる。

　好ましくは、本発明の型押し加工用パンチ金型は、前記パンチガイドの外周面に前記付勢部材の初期付勢力を表示する目盛が設けられている。
　好ましくは、本発明の型押し加工用パンチ金型において、前記付勢部材は、スプリングである。
　好ましくは、本発明の型押し加工用パンチ金型において、前記ローラは、ボールローラであり、前記ローラユニットは、フリーボールベアリングである。
　本発明の他の側面によると、本発明の型押し加工用パンチ金型と、型押し加工用ダイ金型とからなる型押し加工用金型セットであって、前記ボールローラは、上部ボールローラであり、前記ローラユニットは、上部ローラユニットであり、前記型押し加工用ダイ金型は、上面にダイ孔が形成されたダイボディと、前記ダイボディの前記ダイ孔の内側に設けられ、前記ダイボディの上面から上方向へ突出しかつ回転自在な下部ボールローラを有した下部フリーボールベアリングと、を含む、型押し加工用金型セットが提供される。
　本発明の他の側面によると、本発明の型押し加工用金型セットを用い、型押し加工用パンチ金型における上部ボールローラと型押し加工用ダイ金型における下部ボールローラとによりワークの端縁を挟持した状態で、前記型押し加工用金型セットをワークの端縁に沿う水平方向へワークに対して相対的に移動させることにより、ワークの端縁に対して面取り加工を行う方法であって、ワークの端縁のコーナ部に対して面取り加工を行う場合に、前記コーナ部を形成する２辺の交角を分割する水平方向へ、前記型押し加工用金型セットをワークに対して相対的に往復移動させる面取り加工方法が提供される。
　本発明によれば、ワークの材質の変更の度毎に、ストライカーの下限の高さ位置を調整しなくても、ワークの材質に応じた加工荷重に設定することができ、型押し加工の作業の能率を高めることができる。

図１は、本発明の実施形態に係る型押し加工用金型セット（その周辺を含む）示す断面図である。 図２（ａ）は、本発明の実施形態に係る型押し加工用金型セットにおいて面取り加工を行う様子を示す模式的な斜視図、図２（ｂ）は、本発明の実施形態に係る型押し加工用金型セットにおいてマーキング加工を行う様子を示す模式的な斜視図である。 図３は、本発明の実施形態に係る型押し加工用パンチ金型を示す断面図である。 図４は、本発明の実施形態に係る型押し加工用パンチ金型を示す側面図である。 図５は、図３におけるV-V線に沿った拡大断面図である。 図６（ａ）は、本発明の実施形態に係る型押し加工用ダイ金型を示す平面図、図６（ｂ）は、本発明の実施形態に係る型押し加工用ダイ金型を示す断面図である。 図７（ａ）は、本発明の実施形態に係る型押し加工用金型セットにおいて面取り加工に関する作用を説明する模式断面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）におけるVII-VII線に沿った模式断面図である。 図８は、本発明の実施形態に係る型押し加工用金型セットにおいて面取り加工方法を説明する模式平面図である。 図９（ａ）は、本発明の実施形態に係る型押し加工用金型セットにおいて面取り加工に関する作用を説明する模式断面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）におけるIX-IX線に沿った模式断面図である。 図１０（ａ）は、本発明の実施形態に係る型押し加工用金型セットにおいてマーキング加工に関する作用を説明する模式断面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるX-X線に沿った模式断面図である。 図１１（ａ）は、本発明の実施形態に係る型押し加工用金型セットにおいてマーキング加工に関する作用を説明する模式断面図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）におけるXI-XI線に沿った模式断面図である。 図１２は、本発明の他の実施形態に係る型押し加工用パンチ金型を示す断面図である。 図１３は、本発明の他の実施形態に係る型押し加工用パンチ金型を示す図である。 図１４は、図１２におけるXIV-XIV線に沿った拡大断面図である。

　本発明の実施形態及び他の実施形態について図面を参照して説明する。

　なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「設けられる」とは、直接的に設けられることの他に、別部材を介して間接的に設けられることを含むことを意味し、「備えられる」と同義である。「備える」とは、直接的に備えることの他に、別部材を介して間接的に備えることを含むことを意味し、「設ける」と同義である。また、「軸心」とは、型押し加工用パンチ金型の軸心のことを指し、換言すれば、パンチガイド又はパンチボディの軸心の軸心のことを指す。「半径方向」とは、型押し加工用パンチ金型の半径方向、換言すれば、パンチガイド又はパンチボディの半径方向のことを指す。図面中、「Ｕ」は、上方向、「Ｄ」は、下方向、「Ｒ」は、半径方向、「Ｒｉ」は、半径方向内側、「Ｒｏ」は、半径方向外側をそれぞれ指している。

　（本発明の実施形態）
　図１及び図２（ａ）（ｂ）に示すように、本発明の実施形態に係る型押し加工用金型セット１は、板状のワークＷに対して面取り加工又はマーキング加工等の型押し加工を行う際に用いられ、型押し加工用パンチ金型３と型押し加工用ダイ金型５とからなっている。また、型押し加工用パンチ金型３は、パンチプレスにおける上部保持ベースとしての上部タレット７の装着孔９に着脱可能に保持される。押し加工用ダイ金型５は、パンチプレスにおける下部保持ベースとしての下部タレット１１に取付けたダイ金型ホルダ１３の装着孔１５に着脱可能に保持される。

　次に、本発明の実施形態に係る型押し加工用パンチ金型３の構成の詳細について説明する。

　図１、図３、及び図４に示すように、型押し加工用パンチ金型３は、筒状のパンチガイド１７を具備しており、パンチガイド１７は、上部タレット７の装着孔９に昇降可能（上下方向へ移動可能）かつ着脱可能に保持される。パンチガイド１７は、上部タレット７の装着孔９の周縁に取付けた複数のリフタースプリング（図示省略）に支持される。また、パンチガイド１７は、キー１９とキー溝２１との係合作用によって、上部タレット７の装着孔９に対して軸心Ｃ周りに回転不能に構成されている。キー１９は、上部タレット７の装着孔９の周縁の適宜位置に設けられており、キー溝２１は、パンチガイド１７の外周面の適宜位置に上下方向へ延びるように形成されている。更に、パンチガイド１７は、その上端側に、リング部材２３を一体的に有している。

　パンチガイド１７は、その内側に、パンチボディ２５を昇降可能に備えており、パンチボディ２５は、その上端部に、雄ねじ部２７を有している。また、パンチボディ２５は、キー２９とキー溝３１との係合作用によって、パンチガイド１７に対して軸心Ｃ周りに回転不能に構成されている。キー２９は、パンチボディ２５の外周面の適宜位置に設けられており、キー溝３１は、パンチガイド１７の外周面におけるキー溝２１の上側に上下方向へ延びるように形成されている。なお、キー２９がパンチガイド１７の外周面の適宜位置に設けられかつキー溝３１がパンチボディ２５の外周面の適宜位置に形成されてもよい。

　パンチボディ２５は、その上端部（雄ねじ部２７）に、環状のパンチヘッド３３を螺合して備えており、パンチヘッド３３は、その内側に、雄ねじ部２７と螺合する雌ねじ部３５を有している。パンチヘッド３３は、パンチプレスにおけるストライカー３７によって上方向から押圧（打圧）される。また、パンチヘッド３３は、下側に、パイプ部３９を一体的に有しており、パイプ部３９は、パンチガイド１７側に向かって下方向へ延びている。ここで、パンチボディ２５は、パンチヘッド３３を回転させると、パンチヘッド３３とパンチボディ２５の螺合作用によって、パンチガイド１７に対して僅かに昇降（上下方向へ移動）する。換言すれば、パンチガイド１７に対するパンチボディ２５の高さ位置は、調整可能に構成されている。パンチヘッド３３の上端部とパンチガイド１７の上端部との間隔は、一定の間隔（所定の間隔）に保たれている。

　パンチガイド１７は、その内側におけるパンチボディ２５の下方（下側）に、上部ローラユニットとしての上部フリーボールベアリング４１を昇降可能に備えている。上部フリーボールベアリング４１は、パンチガイド１７の下端側の内周面に取付けたスナップリング４３によってパンチガイド１７から離脱不能になっている。また、上部フリーボールベアリング４１は、パンチガイド１７の内側に昇降可能に設けられたユニット本体４５を有しており、ユニット本体４５は、その下側に、半球状に窪んだ支持面４５ｆを有している。更に、上部フリーボールベアリング４１は、ユニット本体４５の支持面４５ｆに複数の小球（図示省略）を介して回転自在に設けられた上部ボールローラ（球状の上部ローラ）４７を有している。上部ボールローラ４７は、パンチガイド１７の下面に対して下方向へ突出している。

　パンチガイド１７は、その内側におけるパンチボディ２５と上部フリーボールベアリング４１との間に、上部フリーボールベアリング４１を下方向へ付勢する付勢部材としてコイルスプリング４９を備えている。ここで、パンチボディ２５は、コイルスプリング４９を下方向へ押圧する押圧部材としての機能を有する。なお、付勢部材としてコイルスプリング４９を用いる代わりに、ガススプリング（図示省略）又はウレタン等の弾性体（付勢部材の１つ）を用いてもよい。

　パンチボディ２５は、その外周面側におけるパンチガイド１７の上側（パンチガイド１７とパンチヘッド３３との間）に、環状の接続部材５１を備えている。接続部材５１は、パンチガイド１７に上端部に止めネジ（図示省略）を介して離脱不能に設けられた環状のリテーナ５３と、リテーナ５３に一体的に設けられた環状のスプリング座５５とを有している。スプリング座５５は、その上側に、パイプ部５７を有しており、パイプ部５７は、パンチヘッド３３側に向かって上方向へ延びている。また、スプリング座５５のパイプ部５７は、パンチヘッド３３のパイプ部３９にスプライン嵌合等によって軸心Ｃ周りに回転不能に接続（構成）されている。スプリング座５５は、パンチヘッド３３のパイプ部３９の下端側に装着したスナップリング５９によって、パンチヘッド３３のパイプ部３９に対して離脱不能に構成されている。換言すれば、接続部材５１は、パンチヘッド３３に軸心Ｃ周りに回転不能かつ離脱不能に接続（構成）されている。

　図３及び図５に示すように、パンチガイド１７の上部であるリング部材２３の内周面には、半方向外側へ窪んだ複数の係合凹部６１が周方向に沿って間隔を置いて形成されている。また、接続部材５１は、その周方向の一部分に、操作部材（切替部材）６３を半径方向へ移動可能に備えている。また、操作部材６３は、半径方向内側へ押圧操作可能であり、スプリング（図示省略）によって半径方向外側へ付勢されている。操作部材６３は、その先端側に、係合凹部６１に係合可能にフック部６５を有している。

　そして、操作部材６３は、その押圧操作によって、フック部６５が係合凹部６１から離脱して、接続部材５１をパンチガイド１７に対して軸心Ｃ周りに回転可能な状態に切り替える。操作部材６３は、その押圧操作（押圧状態）の解除によって、フック部６５がいずれかの係合凹部６１に係合して、接続部材５１をパンチガイド１７に対して軸心Ｃ周りに回転不能な状態に切り替える。換言すれば、操作部材６３は、接続部材５１をパンチガイド１７に対して軸心Ｃ周りに回転可能な状態と回転不能な状態に切り替える。ここで、複数の係合凹部６１及び操作部材６３等は、パンチガイド１７に対するパンチボディ（押圧部材）２５の高さ位置を固定するロック機構としての機能を有している。

　なお、複数の係合凹部６１がパンチガイド１７の上部であるリング部材２３の内周面に形成される代わりに、接続部材５１の内周面に周方向に間隔を置いて形成されてもよい。この場合には、操作部材６３が接続部材５１の周方向の一部分に設けられる代わりに、パンチガイド１７の上端側の周方向の一部分に設けられることになる。

　図３及び図４に示すように、パンチガイド１７は、その外周面におけるキー溝２１に対応する位置に、座ぐり面（座ぐり部）１７ｆを有している。パンチガイド１７は、座ぐり面１７ｆに、パンチガイド１７に対するパンチボディ２５の相対的な高さ位置を表示する目盛６７を備えている。換言すれば、パンチガイド１７の外周面におけるキー溝２１に対応する位置には、コイルスプリング４９の初期荷重（初期付勢力）を表示する目盛６７が設けられている。

　パンチボディ２５は、その外周面側におけるパンチヘッド３３とスプリング座５５との間に、パンチヘッド３３とパンチガイド１７との上下方向の間隔を所定の間隔に保つためのストリッパスプリング６９を備えている。また、ストリッパスプリング６９は、パンチヘッド３３の上端部と接続部材５１との上下方向の間隔を所定の間隔に保つ機能も有している。なお、ストリッパスプリング６９の代わりに、筒状のスペーサ（図示省略）を用いてもよい。

　次に、本発明の実施形態に係る型押し加工用ダイ金型５の構成について説明する。

　図１及び図６（ａ）（ｂ）に示すように、型押し加工用ダイ金型５は、円柱状のダイボディ（ダイ本体）７１を具備しており、ダイボディ７１は、ダイ金型ホルダ１３の装着孔１５に着脱可能に保持される。ダイボディ７１の上面の中央部には、ダイ孔７３が形成されている。

　ダイボディ７１は、ダイ孔７３の内側に、下部ローラユニットとしての下部フリーボールベアリング７５を備えている。下部フリーボールベアリング７５は、ダイボディ７１のダイ孔７３に内側に設けられたユニット本体７７を有しており、ユニット本体７７は、その上側に、半球状に窪んだ支持面７７ｆを有している。更に、下部フリーボールベアリング７５は、ユニット本体７７の支持面７７ｆに複数の小球（図示省略）を介して回転自在に設けられた下部ボールローラ（球状の下部ローラ）７９を有している。下部ボールローラ７９は、ダイボディ７１の上面に対して上方向へ突出している。

　ここで、図１においては、一例として、上部フリーボールベアリング４１よりも小型の下部フリーボールベアリング７５を図示しているが、上部フリーボールベアリング４１と同じ大きさ又は上部フリーボールベアリング４１よりも大型の下部フリーボールベアリング７５を用いてもよい。換言すれば、図１においては、一例として、上部ボールローラ４７よりも小径の下部ボールローラ７９を図示しているが、上部ボールローラ４７と同径又は上部ボールローラ４７よりも大径の下部ボールローラ７９を用いてもよい。

　次に、本発明の実施形態の作用について、本発明の実施形態に係る面取加工方法を含めて説明する。

　コイルスプリング４９の初期荷重の調整に関する作用
　図３から図５に示すように、操作部材６３の押圧操作によってフック部６５を係合凹部６１から離脱させて、接続部材５１をパンチガイド１７に対して軸心Ｃ周りに回転不能な状態から回転可能な状態に切り替える。すると、パンチヘッド３３がパンチガイド１７（パンチボディ２５）に対して軸心Ｃ周りに回転可能な状態になる。そして、パンチヘッド３３を回転させることにより、パンチヘッド３３とパンチボディ２５の螺合作用によって、パンチボディ２５をパンチガイド１７（パンチヘッド３３）に対して僅かに昇降（上下方向へ移動）させる。更に、操作部材６３の押圧操作（押圧状態）の解除によってフック部６５をいずれかの係合凹部６１に係合させて、接続部材５１をパンチガイド１７に対して軸心Ｃ周りに回転可能な状態から回転不能な状態に戻しておく。換言すれば、パンチガイド１７に対するパンチボディ（押圧部材）２５の高さ位置を調整して固定する。これにより、コイルスプリング４９の初期縮み量（初期変形量）を変えて、コイルスプリング４９の初期荷重（初期付勢力）をワークＷの材質に応じて調整することができる。

　面取り加工に関する作用
　図１、図２（ａ）、及び図７（ａ）（ｂ）に示すように、下部ボールローラ７９を上部ボールローラ４７よりも小径にした型押し加工用金型セット１を用い、ワークＷを水平方向へ移動させて、型押し加工用パンチ金型３と型押し加工用ダイ金型５の間に位置決めする。次に、ストライカー３７によってパンチヘッド３３を上方向から押圧することにより、型押し加工用パンチ金型３（パンチガイド１７）を複数のリフタースプリングの付勢力に抗して下降させる。すると、上部ボールローラ４７と下部ボールローラ７９との協働によりワークＷの被加工部Ｗａである端縁Ｗａを挟持することができる。このとき、コイルスプリング４９がストライカー３７の下限の高さ位置に対応した所定量（例えば１ｍｍ）だけ縮み、コイルスプリング４９の初期縮み量に所定量を加算した総和の縮み量に応じた加工荷重が働くことになる。上部ボールローラ４７及び下部ボールローラ７９の頂点をワークＷの端縁Ｗａに対して僅かに（例えば０．５ｍｍ）ずらしている。

　その後、ワークＷをその端縁（被加工部）Ｗａに対応する水平方向へ型押し加工用金型セット１に対して移動させる。換言すれば、型押し加工用金型セット１をワークＷの端縁Ｗａに沿う水平方向へワークＷに対して相対的に移動させる。これにより、ワークＷの端縁Ｗａの裏面側に対して面取り加工を行うことができる。このとき、ワークＷに位置ずれが生じても、コイルスプリング４９の付勢力によってワークＷの端縁Ｗａに略一定の圧力（加工荷重）が働くことになる。

　特に、図８に示すように、ワークＷの端縁Ｗａのコーナ部Ｗａｃの裏面側に対して面取り加工を行う場合には、コーナ部Ｗａｃを形成する２辺の交角θを２等分する水平方向へ、型押し加工用金型セット１をワークＷに対して相対的に往復移動させる。換言すれば、本発明の実施形態に係る面取加工方法として、ワークＷの端縁Ｗａのコーナ部Ｗａｃの裏面側に対して面取り加工を行う場合には、コーナ部Ｗａｃを形成する２辺の交角θを２等分する水平方向へ、型押し加工用金型セット１をワークＷに対して相対的に往復移動させる。これにより、ワークＷの端縁Ｗａのコーナ部Ｗａｃの面取り不良を十分に防止することができる。なお、型押し加工用金型セット１の相対的な移動方向は、２辺の交角θを分割する水平方向であれば、２辺の交角θを２等分する水平方向でなくもよい。

　ワークＷの端縁Ｗａの両面側（表面側及び裏面側）に対して面取り加工を行う場合には、図９（ａ）（ｂ）に示すように、下部ボールローラ７９を上部ボールローラ４７と同径にした型押し加工用金型セット１を用いて、前述と同様の動作を実行する。

　マーキング加工に関する作用
　図１、図２（ｂ）、及び図１０（ａ）（ｂ）に示すように、下部ボールローラ７９を上部ボールローラ４７よりも大径にした型押し加工用金型セット１を用い、ワークＷを水平方向へ移動させて、型押し加工用パンチ金型３と型押し加工用ダイ金型５の間に位置決めする。次に、ストライカー３７によってパンチヘッド３３を上方向から押圧することにより、型押し加工用パンチ金型３（パンチガイド１７）を複数のリフタースプリングの付勢力に抗して下降させる。すると、上部ボールローラ４７と下部ボールローラ７９との協働によりワークＷの被加工部Ｗａを挟持することができる。このとき、コイルスプリング４９がストライカー３７の下限の高さ位置に対応した所定量（例えば１ｍｍ）だけ縮み、コイルスプリング４９の初期縮み量に所定量を加算した総和の縮み量に応じた加工荷重が働くことになる。

　その後、ワークＷを被加工部Ｗａに対応する水平方向へ型押し加工用金型セット１に対して移動させる。換言すれば、型押し加工用金型セット１をワークＷの被加工部Ｗａに沿う水平方向へワークＷに対して相対的に移動させる。これにより、ワークＷの被加工部Ｗａの表面側に対してマーキング加工（刻印加工）を行うことができる。ここで、ワークＷに形成されるマーキング（刻印）の深さは、コイルスプリング４９の初期荷重の調整によって適宜に変更することができる。

　ワークＷの被加工部Ｗａの裏面側に対して面取り加工を行う場合には、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、下部ボールローラ７９を上部ボールローラ４７よりも小径にした型押し加工用金型セット１を用いて、前述と同様の動作を実行する。

　以上の通り、本発明の実施形態によれば、前述のように、コイルスプリング４９の初期縮み量を変えて、コイルスプリング４９の初期荷重をワークＷの材質に応じて調整することができる。そのため、本発明の実施形態によれば、ワークＷの材質の変更の度毎に、ストライカー３７の下限の高さ位置を調整しなくても、ワークＷの材質に応じた加工荷重に設定することができ、面取り加工等の型押し加工の作業の能率を高めることができる。

　また、前述のように、操作部材６３の押圧操作及びその解除によって接続部材５１をパンチガイド１７に対して軸心Ｃ周りに回転可能な状態と回転不能なに切り替える。そのため、工具を用いることなく、パンチヘッド３３を回転させることができ、コイルスプリング４９の初期荷重の調整作業が簡単になる。特に、パンチガイド１７の外周面にコイルスプリング４９の初期荷重を表示する目盛６７が設けられているため、コイルスプリング４９の初期荷重の調整がより簡単になる。

　（他の実施形態）
　本発明の他の実施形態においては、型押し加工用金型セット１（図１参照）の構成要素として型押し加工用パンチ金型３（図１参照）に代えて、図１２及び図１３に示す型押し加工用パンチ金型８１を用いている。本発明の他の実施形態に係る型押し加工用パンチ金型８１は、型押し加工用パンチ金型３と同様に、パンチガイド１７と、パンチボディ２５と、上部フリーボールベアリング４１と、コイルスプリング４９と、目盛６７とを具備している。以下、型押し加工用パンチ金型８１の構成のうち、型押し加工用パンチ金型３と異なる構成についてのみ説明する。なお、型押し加工用パンチ金型８１における複数の構成要素のうち、型押し加工用パンチ金型３における構成要素と対応するものについては、図面中に同一符号を付してある。

　図１２及び図１３に示すように、型押し加工用パンチ金型８１においては、パンチガイド１７は、その上端側に、リング部材２３を一体的に有していない。また、パンチボディ２５は、その上端部（雄ねじ部２７）に、環状のパンチヘッド８３を螺合して備えており、パンチヘッド８３は、その内側に、雄ねじ部２７と螺合する雌ねじ部８５を有している。ここで、パンチボディ２５は、パンチヘッド８３を回転させると、パンチヘッド８３とパンチボディ２５の螺合作用によって、パンチガイド１７に対して僅かに昇降（上下方向へ移動）する。換言すれば、パンチガイド１７に対するパンチボディ２５の高さ位置は、調整可能に構成されている。パンチヘッド８３の上端部とパンチガイド１７の上端部との間隔は、一定の間隔（所定の間隔）に保たれている。

　パンチボディ２５は、その外周面側におけるパンチガイド１７の上側に、環状のリテーナ８７を備えており、リテーナ８７は、抜け止め部材としてのＯリング８９を介してパンチガイド１７に対して離脱不能になっている。また、リテーナ８７は、その外周面側に、保持スリーブ９１を備えており、保持スリーブ９１は、パンチヘッド８３側に向かって上方向へ延びている。保持スリーブ９１の上端部は、パンチヘッド８３を軸心Ｃ周りに回転可能に保持している。

　パンチボディ２５は、その外周面側におけるパンチヘッド８３の下側に、環状の接続部材９３を備えている。接続部材９３は、キー９５とキー溝９７との係合作用によってパンチボディ２５に軸心Ｃ周りに回転不能に接続（構成）されている。キー９５は、接続部材９３の適宜位置に設けられており、キー溝９７は、パンチボディ２５の外周面の適宜位置に上下方向へ延びるように形成されている。なお、キー９５がパンチボディ２５の上端部に設けられかつキー溝９７が接続部材９３の内周面の適宜位置に形成されてもよい。

　図１２及び図１４に示すように、接続部材９３の内周面には、半方向外側へ窪んだ複数の係合凹部９９が周方向に沿って間隔を置いて形成されている。また、パンチヘッド８３は、その周方向の一部分に、操作部材（切替部材）１０１を半径方向へ移動可能に備えている。また、操作部材１０１は、半径方向内側へ押圧操作可能であり、スプリング（図示省略）によって半径方向外側へ付勢されている。操作部材１０１は、その先端側に、係合凹部９９に係合可能にフック部１０３を有している。

　そして、操作部材１０１は、その押圧操作によって、フック部１０３が係合凹部９９から離脱して、パンチヘッド８３を接続部材９３に対して軸心Ｃ周りに回転可能な状態に切り替える。操作部材１０１は、その押圧操作（押圧状態）の解除によって、フック部１０３がいずれかの係合凹部９９に係合して、パンチヘッド８３を接続部材９３に対して軸心Ｃ周りに回転不能な状態に切り替える。換言すれば、操作部材１０１は、パンチヘッド８３を接続部材９３に対して軸心Ｃ周りに回転可能な状態と回転不能な状態に切り替える。ここで、複数の係合凹部９９及び操作部材１０１等は、パンチガイド１７に対するパンチボディ（押圧部材）２５の高さ位置を固定するロック機構としての機能を有している。

　なお、複数の係合凹部９９が接続部材９３の内周面に形成される代わりに、パンチヘッド８３の内周面に周方向に間隔を置いて形成されてもよい。この場合には、操作部材１０１がパンチヘッド８３の周方向の一部分に設けられる代わりに、接続部材９３の周方向の一部分に設けられることになる。

　図１２及び図１３に示すように、パンチボディ２５は、その外周面側における接続部材９３とリテーナ８７との間に、パンチヘッド８３とパンチガイド１７との上下方向の間隔を所定の間隔に保つためのストリッパスプリング１０５を備えている。また、ストリッパスプリング１０５は、接続部材９３とパンチガイド１７との上下方向の間隔を所定の間隔に保つ機能も有している。なお、ストリッパスプリング１０５の代わりに、筒状のスペーサ（図示省略）を用いてもよい。

　次に、本発明の他の実施形態の作用について説明する。

　コイルスプリング４９の初期荷重の調整に関する作用
　図１２から図１４に示すように、操作部材１０１の押圧操作によってフック部１０３を係合凹部９９から離脱させて、パンチヘッド８３を接続部材９３に対して軸心Ｃ周りに回転不能な状態から回転可能な状態に切り替える。すると、パンチヘッド８３がパンチボディ２５に対して軸心Ｃ周りに回転可能な状態になる。そして、パンチヘッド８３を回転さ
せることにより、パンチヘッド８３とパンチボディ２５の螺合作用によって、パンチボディ２５をパンチガイド１７（パンチヘッド８３）に対して僅かに昇降（上下方向へ移動）させる。更に、操作部材１０１の押圧操作の解除によってフック部１０３をいずれかの係合凹部９９に係合させて、パンチヘッド８３を接続部材９３に対して軸心Ｃ周りに回転可能な状態から回転不能な状態に戻しておく。換言すれば、パンチガイド１７に対するパンチボディ（押圧部材）２５の高さ位置を調整して固定する。これにより、コイルスプリング４９の初期縮み量（初期変形量）を変えて、コイルスプリング４９の初期荷重（初期付勢力）をワークＷの材質に応じて調整することができる。

　なお、本発明の他の実施形態おいても、前述の面取り加工に関する作用及びマーキング加工に関する作用と同様の作用を奏する。

　従って、本発明の他の実施形態においても、本発明の実施形態と同様の効果を奏するものである。

　なお、本発明は、前述の実施形態及び他の実施形態の説明に限られるものではなく、次のように種々の態様で実施可能である。

　上部フリーボールベアリング４１の代わりに、水平又は鉛直な回転軸周りに回転自在な上部ローラ（図示省略）を有した他の上部ローラユニット（図示省略）を用いてもよい。この場合には、下部フリーボールベアリング７５の代わりに、水平又は鉛直な回転軸周りに回転自在な下部ローラ（図示省略）を有した他の下部ローラユニット（図示省略）を用いることになる。

　また、本発明に包含される権利範囲は、前述の実施形態に限定されない。

Claims (15)

1. 　ワークに対して型押し加工を行う際に用いられる型押し加工用パンチ金型であって、
   　筒状のパンチガイドと、
   　前記パンチガイドの内側に昇降可能に設けられ、前記パンチガイドに対して軸心周りに回転不能に構成されたパンチボディと、
   　前記パンチボディの上端部に螺合して設けられたパンチヘッドと、
   　前記パンチガイドの内側における前記パンチボディの下方に昇降可能に設けられ、前記パンチガイドの下面に対して下方向へ突出しかつ回転自在なローラを有したローラユニットと、
   　前記パンチガイドの内側における前記パンチボディと前記ローラユニットとの間に設けられ、前記ローラユニットを下方向へ付勢する付勢部材と、
   　前記パンチボディの外周面側における前記パンチガイドの上側に設けられ、前記パンチヘッドに軸心周りに回転不能に接続された環状の接続部材と、
   　前記接続部材を前記パンチガイドに対して軸心周りに回転可能な状態と回転不能な状態に切り替える操作部材と、
   からなる型押し加工用パンチ金型。
2. 　前記パンチガイドの上端側の内周面又は前記接続部材の内周面に半径方向外側へ凹んだ複数の係合凹部が周方向に沿って間隔を置いて形成され、
   　前記操作部材は、前記接続部材又は前記パンチガイドの上端側に半径方向へ移動可能に設けられかつ前記係合凹部に係合可能にフック部を有している請求項１の型押し加工用パンチ金型。
3. 　前記操作部材は、その押圧操作によって、前記フック部が前記係合凹部から離脱して、前記接続部材を前記パンチガイドに対して軸心周りに回転可能な状態に切り替えると共に、その押圧操作の解除によって、前記フック部がいずれかの前記係合凹部に係合して、前記接続部材を前記パンチガイドに対して軸心周りに回転不能な状態に切り替える請求項２の型押し加工用パンチ金型。
4. 　前記パンチボディの外周面側における前記パンチヘッドと前記接続部材との間に設けられ、前記パンチヘッドと前記パンチガイドの上下方向の間隔を保つためのストリッパスプリングから更になる請求項１から請求項３のいずれか１項の型押し加工用パンチ金型。
5. 　ワークに対して型押し加工を行う際に用いられる型押し加工用パンチ金型であって、
   　筒状のパンチガイドと、
   　前記パンチガイドの内側に昇降可能に設けられ、前記パンチガイドに対して軸心周りに回転不能に構成されたパンチボディと、
   　前記パンチボディの上端部に螺合して設けられたパンチヘッドと、
   　前記パンチガイドの内側における前記パンチボディの下方に昇降可能に設けられ、前記パンチガイドの下面に対して下方向へ突出しかつ回転自在なローラを有したローラユニットと、
   　前記パンチガイドの内側における前記パンチボディと前記ローラユニットとの間に設けられ、前記ローラユニットを下方向へ付勢する付勢部材と、
   　前記パンチボディの外周面側における前記パンチヘッドの下側に設けられ、前記パンチボディに軸心周りに回転不能に接続された環状の接続部材と、
   　前記パンチヘッドを前記接続部材に対して軸心周りに回転可能な状態と回転不能な状態に切り替える操作部材と、
   からなる型押し加工用パンチ金型。
6. 　前記接続部材の内周面又は前記パンチヘッドの内周面に半径方向外側へ凹んだ複数の係合凹部が周方向に沿って間隔を置いて形成され、
   　前記操作部材は、前記パンチヘッド又は前記接続部材に半径方向へ移動可能に設けられかつ前記係合凹部に係合可能にフック部を有している請求項５の型押し加工用パンチ金型。
7. 　前記操作部材は、その押圧操作によって、前記フック部が前記係合凹部から離脱して、前記パンチヘッドを前記接続部材に対して軸心周りに回転可能な状態に切り替えると共に、その押圧操作の解除によって、前記フック部がいずれかの前記係合凹部に係合して、前記パンチヘッドを前記接続部材に対して軸心周りに回転不能な状態に切り替える請求項６の型押し加工用パンチ金型。
8. 　前記パンチボディの外周面側における前記接続部材と前記パンチガイドとの間に設けられ、前記パンチヘッドと前記パンチガイドとの上下方向の間隔を保つためのストリッパスプリングから更になる請求項５から請求項７のいずれか１項の型押し加工用パンチ金型。
9. 　ワークに対して型押し加工を行う際に用いられる型押し加工用パンチ金型であって、
   　筒状のパンチガイドと、
   　前記パンチガイドの内側に昇降可能に設けられ、前記パンチガイドの下面に対して下方向へ突出しかつ回転自在なローラを有したローラユニットと、
   　前記パンチガイドの内側における前記ローラユニットの上側に設けられ、前記ローラユニットを下方向へ付勢する付勢部材と、
   　前記パンチガイドの内側における前記付勢部材の上側に設けられ、前記パンチガイドに対する高さ位置が調整可能に構成され、前記付勢部材を下方向へ押圧する押圧部材と、
   からなる型押し加工用パンチ金型。
10. 　前記パンチガイドに対する前記押圧部材の高さ位置を固定するロック機構から更になる請求項９の型押し加工用パンチ金型。
11. 　前記パンチガイドの外周面に前記付勢部材の初期付勢力を表示する目盛が設けられている請求項１から請求項１０のいずれか１項の型押し加工用パンチ金型。
12. 　前記付勢部材は、スプリングである請求項１から請求項１１のいずれか１項の型押し加工用パンチ金型。
13. 　前記ローラは、ボールローラであり、前記ローラユニットは、フリーボールベアリングである請求項１から請求項１２のいずれか１項の型押し加工用パンチ金型。
14. 　請求項１３の型押し加工用パンチ金型と、型押し加工用ダイ金型とからなる型押し加工用金型セットであって、
    　前記ボールローラは、上部ボールローラであり、
    　前記ローラユニットは、上部ローラユニットであり、
    　前記型押し加工用ダイ金型は、
    　　上面にダイ孔が形成されたダイボディと、
    　　前記ダイボディの前記ダイ孔の内側に設けられ、前記ダイボディの上面から上方向へ突出しかつ回転自在な下部ボールローラを有した下部フリーボールベアリングと、を含む、
    型押し加工用金型セット。
15. 　請求項１４の型押し加工用金型セットを用い、型押し加工用パンチ金型における上部ボールローラと型押し加工用ダイ金型における下部ボールローラとによりワークの端縁を挟持した状態で、前記型押し加工用金型セットをワークの端縁に沿う水平方向へワークに対して相対的に移動させることにより、ワークの端縁に対して面取り加工を行う方法であって、
    　ワークの端縁のコーナ部に対して面取り加工を行う場合に、前記コーナ部を形成する２辺の交角を分割する水平方向へ、前記型押し加工用金型セットをワークに対して相対的に往復移動させる面取り加工方法。

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