薄板金属の孔明け装置及びそれに用いられるダイス
【課題】二次的なパンチ屑の発生を回避でき、連続的な作業を中断させると共に所望の貫通孔を形成できなくなる虞をなくし得る薄板金属の孔明け装置及びそれに用いられるダイスを提供すること。
【解決手段】薄板金属の孔明け装置１は、油圧ラム等により昇降される上型ホルダ２と、上型ホルダ２に固着された押圧板３と、上型ホルダ２に弾性部材４を介して吊り下げられている押圧パッド５と、押圧パッド５にボルト６等を介して固着されたパンチユニットとして構成されたパンチホルダ７と、孔明け加工が施される薄板金属８が載置される下型９と、下型９に埋設されたダイス１０とを具備している。
【解決手段】薄板金属の孔明け装置１は、油圧ラム等により昇降される上型ホルダ２と、上型ホルダ２に固着された押圧板３と、上型ホルダ２に弾性部材４を介して吊り下げられている押圧パッド５と、押圧パッド５にボルト６等を介して固着されたパンチユニットとして構成されたパンチホルダ７と、孔明け加工が施される薄板金属８が載置される下型９と、下型９に埋設されたダイス１０とを具備している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パンチとこのパンチが挿入される孔をもったダイスとを具備した薄板金属の孔明け装置及びそれに用いられるダイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイスの孔径よりも小さい外径を有した円柱本体とこの円柱本体の一端面に円錐形の突起とを有したパンチを薄板金属に押し付け、パンチの突起により薄板金属に突き破り孔をあけ、突き破り孔に挿入された突起で薄板金属の移動を規制した状態で更にパンチをダイスの孔に挿入することによりパンチの円柱本体の一端面の周りで薄板金属を引っ張り破断させダイスの孔と略同径の貫通孔を薄板金属に形成するようにした孔明け装置が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
また、突起でもって薄板金属を位置決めし、しかも、剪断力よりも主として引っ張り力を薄板金属に加えて貫通孔を形成する孔明け装置において、貫通孔を形成しようとする薄板金属の厚みが異なっても、また、薄板金属に形成しようとする貫通孔の大きさ、例えば径及び形状が異なっても、これら異なる厚みの薄板金属及び異なる大きさ及び形状の貫通孔に対して最適に孔明けを行うことができ、而して、バリのない上に正確な位置に貫通孔を形成することができる上に、貫通孔の形成後に生じるパンチ屑がダイスの孔内で倒れて排出できないような不都合をなくすべく、ダイスの孔に小円孔を設けて、パンチ屑を小円孔を介して排出し、次々に供給される薄板金属に貫通孔を連続的に形成できる技術も提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１５３９２０号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ２００４／０９６４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献２に記載の孔明け装置においては、ダイスの孔に小円孔を形成するために、単に、ダイスの孔を規定する内周面に環状の段部を設けたものであるために、パンチ屑を小円孔にパンチにより押し込む際に環状の段部とパンチとによりパンチ屑の外縁部が再び引っ張り破断されて糸状の二次的なパンチ屑が生じて、連続的作業においてこの二次的なパンチ屑がダイスの孔内で堆積して被加工物である薄板金属側に現出し、連続的な作業を中断させると共に所望の貫通孔を形成できなくなる虞がある。
【０００６】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、二次的なパンチ屑の発生を回避でき、連続的な作業を中断させると共に所望の貫通孔を形成できなくなる虞をなくし得る薄板金属の孔明け装置及びそれに用いられるダイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の薄板金属の孔明け装置用のダイスは、一方の端部に端面を有したパンチのパンチ本体が当該端面を先行させて挿入される大孔と、この大孔に傾斜段部面を介して連接した小孔とを有しており、傾斜段部面を介して大孔に連接している小孔は、当該大孔の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ２よりも小さい一方、パンチ本体の一方の端部の端面の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ１よりも大きい直径Ｄ３の仮想円に内接する外縁を有しており、大孔と小孔との間に介在された傾斜段部面は、大孔から小孔に向かうに連れて漸次小さくなる径を有している。
【０００８】
斯かるダイスの好ましい例では、傾斜段部面は、大孔を規定するダイスの内周面に対して１３５°から１８０°未満の角度θ２をもって傾斜している。
【０００９】
本発明の薄板金属の孔明け装置は、薄板金属の孔明け用のパンチと、このパンチが挿入される大孔及びこの大孔に傾斜段部面を介して連接した小孔を有したダイスとを具備しており、パンチは、パンチ本体と、このパンチ本体の一方の端面に当該端面の外縁が内接する仮想円の中心と同心であって当該仮想円の直径よりも小さな直径を有する仮想円に内接する外縁を有する底面をもって一体的に設けられた錐状の突起とを具備しており、端面の外縁が内接する仮想円の中心を通る軸心と交差すると共に端面の外縁が内接する仮想円と突起の先端面とに接する接線と端面とのなす角度θ１は２５°以上であって６０°以下であり、端面の外縁が内接する仮想円の半径Ｄ１／２と底面の外縁が内接する仮想円の半径ｄ１／２との差ｅと端面の外縁が内接する仮想円の円周の長さＬとの比ｅ／Ｌが０．０５以上であって０．１４以下の値であり、端面の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ１に対するダイスの大孔の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ２の比Ｄ１／Ｄ２は０．８０以上であって、孔明けすべき薄板金属の厚みをｔとすると、端面の外縁が内接する仮想円の半径Ｄ１／２とダイスの大孔の外縁が内接する仮想円の半径Ｄ２／２との差ｆは０．１５ｔ以上であり、傾斜段部面を介して大孔に連接している小孔は、当該大孔の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ２よりも小さい一方、端面の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ１よりも大きい直径Ｄ３の仮想円に内接する外縁を有しており、大孔と小孔との間に介在された傾斜段部面は、大孔から小孔に向かうに連れて漸次小さくなる径を有している。
【００１０】
本発明に係る薄板金属の孔明け装置用のダイス及び薄板金属の孔明け装置によれば、傾斜段部面を介して大孔に連接している小孔が当該大孔の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ２よりも小さい一方、端面の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ１よりも大きい直径Ｄ３の仮想円に内接する外縁を有しているために、貫通孔の形成後に生じるパンチ屑（スクラップ）を斯かる小孔でもって倒れないように保持できて、例えば大孔及び小孔を斜め又は水平に配置しても、換言すれば、パンチを斜め又は水平に移動させて貫通孔の形成を斜め又は水平から行うようにしても、パンチ屑が小孔で倒れて小孔から排出できないような不都合をなくし得て、積み重ねられるパンチ屑を小孔を介して漸次外部に排出でき、次々に供給される薄板金属に貫通孔を連続的に形成できる上に、大孔と小孔との間に介在された傾斜段部面が大孔から小孔にかけて漸次小さくなる径を有しているために、パンチ屑を小孔にパンチにより押し込む際におけるパンチ屑の外縁部のパンチと傾斜段部面とによる引っ張り破断又は剪断を回避でき、糸状の二次的なパンチ屑の発生をなくし得て、連続的な作業を中断させると共に所望の貫通孔を形成できなくなる虞をなくし得る。
【００１１】
本発明の薄板金属の孔明け装置は、突起により薄板金属に突き破り孔を明け、突き破り孔に挿入された突起で薄板金属の移動を規制した状態で更にパンチをダイスの大孔に挿入することによりパンチ本体の端面の周りで薄板金属を破断させて薄板金属に貫通孔を形成するようになっている。
【００１２】
斯かる薄板金属の孔明け装置でも、好ましい例では、傾斜段部面は、大孔を規定するダイスの内周面に対して１３５°から１８０°未満の角度θ２をもって傾斜している。
【００１３】
本発明に係る薄板金属の孔明け装置は、突起によりまず薄板金属に突き破り孔を形成し、この突き破り孔に挿入された突起で薄板金属の移動を規制し、その後、パンチ本体の端面の周りで薄板金属を破断させて薄板金属に貫通孔を形成するのであるが、本発明は、斯かるパンチにおいては、突起が低すぎると突き破り孔から突起が抜け出して薄板金属の移動を規制することができなくなり、突起があまり高すぎると突起の曲がり、折損等を生じて頻繁な交換を要することになり、また、突起の底面が内接する仮想円の径がパンチ本体の端面が内接する仮想円の径に近づくと、突き破り孔の影響により薄板金属を良好に破断することができず、突起の底面が内接する仮想円の径がパンチ本体の端面が内接する仮想円の径よりも十分に小さいと、突起の曲がり、折損等を生じて頻繁な交換を要することになるという知見に基づくものである。
【００１４】
貫通孔を形成しようとする薄板金属の厚みが異なっても、また、薄板金属に形成しようとする貫通孔の大きさ、例えば径及び形状が異なっても、角度θ１が２５°以上であると、突起の突き破り孔からの抜け出しを効果的に防止でき、比ｅ／Ｌが０．０５以上であると、突き破り孔の影響をなくし得て薄板金属を良好に破断することができ、しかも、角度θ１が６０°以下であって、比ｅ／Ｌが０．０５以下であると、突起の曲がり、折損等を良好に回避でき、したがって、本発明の薄板金属の孔明け装置によれば、厚みの異なる薄板金属及び異なる大きさ及び形状の異なる貫通孔に対して最適に孔明けを行うことができ、而して、バリのない上に正確な位置に貫通孔を形成することができる。
【００１５】
本発明において、突起の先端は、尖っていても又は多少丸みが付けられていてもよい。
【００１６】
好ましくは、角度θ１は３０°以上であって５５°以下であり、比ｅ／Ｌは０．０９以上であって０．１２以下である。
【００１７】
端面の外縁は、面取りされていなくてもよいのであるが、バリの原因となる剪断の効果を減じて薄板金属をより良好に引っ張り破断させるために、好ましくは、０．３ｍｍから３ｍｍの曲率半径Ｒをもって面取りされている。
【００１８】
端面の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ１は、好ましくは、１００ｍｍ以下であるが、より好ましくは、３５ｍｍ以下であり、更により好ましくは、３０ｍｍ以下である。
【００１９】
ダイスの孔は、パンチ本体が円柱状であってその端面の外縁が円形状である場合には、通常、円孔であるが、パンチ本体が円柱状以外であってその端面の外縁もまた円形状以外である場合には、パンチ本体及びその端面の外縁の形状に対応した形状を有しているのが好ましい。
【００２０】
好ましい例では、パンチ本体は円柱状であって、パンチ本体の端面の外縁は円形状であるが、パンチ本体は三角柱状を含む多角柱状であって、パンチ本体の端面の外縁は三角形状を含む多角形状であってもよく、これらに代えて、パンチ本体は楕円柱状であり、パンチ本体の端面の外縁は楕円形状であってもよい。このようにパンチ本体及びその端面の外縁は、形成する貫通孔との関連で種々の形状を有していてもよく、また、円柱状、多角柱状及び楕円柱状並びに円形状、多角形状及び楕円形状に限らないのであって、形成する貫通孔との関連でその他の形状であってもよい。
【００２１】
突起は円錐状であって、突起の底面の外縁は円形状であっても、突起は楕円錐状であって、突起の底面の外縁は楕円形状であっても、更には、突起は三角錐状を含む多角錐状であって、突起の底面の外縁は三角形状を含む多角形状であってもよく、斯かる突起及びその底面の外縁もまた、貫通孔を形成する薄板金属の厚み及び形成する貫通孔との関連で種々の形状を有していてもよく、また、円錐状、楕円錐状及び多角錐状並びに円形状、楕円形状及び多角形状に限らないのであって、貫通孔を形成する薄板金属の厚み及び形成する貫通孔との関連でその他の形状であってもよい。
【００２２】
本発明の孔明け装置は、パンチとダイスとにより薄板金属に多少の剪断に加えて主に引っ張り破断を生じさせて薄板金属に貫通孔を形成するのであるが、比Ｄ１／Ｄ２が小さすぎると剪断が殆どなされなくなり、差ｆが小さすぎると剪断が主となって引っ張り破断が殆どなされなくなり、比Ｄ１／Ｄ２が０．８０以上であって、差ｆが０．１５ｔ以上であると、多少の剪断に加えて主に引っ張り破断を生じさせて効果的に薄板金属に貫通孔を形成することができる。
【００２３】
比Ｄ１／Ｄ２が０．８５以上であると、より効果的に薄板金属に貫通孔を形成することができる。
【００２４】
ダイスの孔に対するパンチのクリアランスとしての差ｆは０．１５ｔ以上であればよいのであるが、好ましくは、２ｍｍ以下であるとよい。
【００２５】
孔及び小孔のうちの少なくとも一方は、パンチ本体の形状に対応して、円形、三角形を含む多角形又は楕円形であるとよい。
【００２６】
本発明の孔明け装置によって孔明けされる薄板金属は、良好な結果を得るには、その板厚が０．４ｍｍから２．０ｍｍ程度のものであるが、より良好な結果を得るには、その板厚が０．６ｍｍから１．６ｍｍ程度のものである。
【００２７】
本発明の薄板金属の孔明け装置の一例は、ケースと、ケースに上下方向に摺動自在に装着されていると共に内部にパンチを上下方向に移動自在に収容したスライダと、スライダ内に配されていると共にパンチ及びスライダを上方向に弾性的に付勢してパンチ及びスライダを初期位置に復帰させる復帰手段とを具備しており、斯かる例では、パンチの上下方向の移動を案内するようにケースに設けられた滑り案内部材を更に具備していてもよい。
【００２８】
スライダは、凹所を具備しており、復帰手段の弾性力によってケースから抜け出さないように、ケースに固着された抜け止めピンに凹所において係合するようになっているとよく、復帰手段は、好ましくは、コイルばねを具備しているが、本発明ではこれに限定されず、その他の弾性部材であってもよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、二次的なパンチ屑の発生を回避でき、連続的な作業を中断させると共に所望の貫通孔を形成できなくなる虞をなくし得る薄板金属の孔明け装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態の好ましい一例の断面図である。
【図２】図１に示す例に用いたパンチの一部の側面説明図である。
【図３】図２に示すパンチの正面図である。
【図４】図１に示す例に用いたパンチとダイスとの説明図である。
【図５】図１に示す例の動作説明図である。
【図６】図１に示す例の動作説明図である。
【図７】図１に示す例の動作説明図である。
【図８】図１に示す例の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
次に本発明を、図に示す好ましい実施の形態の例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら例に何等限定されないのである。
【００３２】
図１から図５において、本例の薄板金属の孔明け装置１は、油圧ラム等により昇降される上型ホルダ２と、上型ホルダ２に固着された押圧板３と、上型ホルダ２に弾性部材４を介して吊り下げられている押圧パッド５と、押圧パッド５にボルト６等を介して固着されたパンチユニットとして構成されたパンチホルダ７と、孔明け加工が施される薄板金属８が載置される下型９と、下型９に埋設されたダイス１０とを具備している。
【００３３】
パンチホルダ７は、押圧パッド５にボルト６等を介して固着された円筒状のケース１１と、ケース１１に上下方向に摺動自在に装着された円筒状のスライダ１２と、スライダ１２の内部に上下方向に移動自在に収容された薄板金属の孔明け用のパンチ１３と、スライダ１２内に配されていると共にパンチ１３及びパンチ１３を介してスライダ１２を上方向に弾性的に付勢してパンチ１３及びスライダ１２を初期位置に復帰させるコイルばね１４を具備した復帰手段と、パンチ１３の上下方向の移動を案内するようにケース１１に設けられた滑り案内部材１５とを具備している。
【００３４】
スライダ１２は、凹所２２を具備しており、コイルばね１４の弾性力によってケース１１から抜け出さないように、ケース１１に固着された抜け止めピン２１に凹所２２において係合するようになっており、上型ホルダ２の下降において押圧板３により下方に押圧されるようになっている。
【００３５】
パンチ１３は、円柱状のパンチ本体２５と、パンチ本体２５の一方の端部の円形状の端面２６に当該端面２６の円形状の外縁３５が接する仮想円（斯かる仮想円は、円形状の端面２６の場合には当該端面２６の円形状の外縁３５に一致する）の中心と同心であって当該仮想円の直径Ｄ１よりも小さな直径ｄ１を有する仮想円に内接する円形状の外縁３１を有する円形の底面２７（直径ｄ１を有する仮想円は円形状の底面２７の場合には当該底面２７の円形状の外縁３１に一致する）をもって一体的に設けられた錐状、本例では円錐状の突起２８と、パンチ本体２５の他方の端部の円形の端面２９に一体的に設けられた鍔部３０とを具備している。
【００３６】
パンチ１３において、端面２６の外縁３５が内接する仮想円の中心、即ち端面２６の円形状の外縁３５の中心を通るパンチ本体２５の軸心Ｏと交差すると共に端面２６の外縁３５が内接する仮想円、即ち端面２６の外縁３５と突起２８の先端面３６とに接する接線３７と端面２６とのなす角度θ１は２５°以上であって６０°以下であり、端面２６の外縁３５が内接する仮想円、即ち円形状の外縁３５自体の半径Ｄ１／２と突起２８の底面２７の円形状の外縁３１が内接する仮想円、即ち円形状の外縁３１自体の半径ｄ１／２との差ｅと端面２６の外縁３５が内接する仮想円の長さ、即ち外縁３５自体の長さＬ（＝πＤ１）との比ｅ／Ｌが０．０５以上であって０．１４以下の値であり、端面２６の外縁３５は０．３ｍｍ以上であって３ｍｍ以下の曲率半径Ｒをもって面取りされている。
【００３７】
角度θ１は３０°以上であって５５°以下であってもよく、比ｅ／Ｌは０．０９以上であって０．１２以下であってもよい。
【００３８】
コイルばね１４は、一端では鍔部３０に他端では滑り案内部材１５のフランジ部４１に当接しており、滑り案内部材１５は、フランジ部４１に加えてフランジ部４１と一体であると共にケース１１の孔４２において当該ケース１１に嵌装されている円筒部４３を有しており、円筒部４３の内周面においてパンチ１３のパンチ本体２５の下端部を摺動自在に案内支持している。
【００３９】
ダイス１０は、パンチ１３のパンチ本体２５が挿入される大孔である円孔５１と、円孔５１に傾斜段部面５２を介して連接した小孔であってパンチ屑６３（図６から図８参照）を外部に排出する円孔５３と、円孔５３と連続していると共に円孔５１及び円孔５３よりも大径であって円孔５３と協働してパンチ屑６３を外部に排出する円孔５４とを有しており、而して、ダイス１０は、傾斜段部面５２に加えて、円孔５１の外縁５５を規定する内周面５６と、円孔５３の外縁５７を規定する内周面５８と、円孔５４の外縁５９を規定する内周面６０とを具備している。
【００４０】
端面２６の外縁３５が内接する仮想円、即ち円形状の外縁３５の直径Ｄ１に対する円孔５１の円形状の外縁５５が内接する仮想円（本例ではこの仮想円と円孔５１の円形状の外縁５５とが一致する）の直径Ｄ２の比Ｄ１／Ｄ２は０．８０以上であって、孔明けすべき薄板金属８の厚みをｔとすると、端面２６の外縁３５が内接する仮想円、即ち円形状の外縁３５自体の半径Ｄ１／２とダイス１０の円孔５１の円形状の外縁５５が内接する仮想円、即ち円孔５１の円形状の外縁５５自体の半径Ｄ２／２との差（クリアランス）ｆは０．１５ｔ以上であって２ｍｍ以下である。
【００４１】
傾斜段部面５２を介して円孔５１に連接している円孔５３は、円孔５１の外縁５５が内接する仮想円、即ち円孔５１の円形状の外縁５５自体の直径Ｄ２よりも小さい一方、端面２６の外縁３５が内接する仮想円、即ち円形状の外縁３５自体の直径Ｄ１よりも大きい直径Ｄ３の仮想円に内接する外縁５７（斯かる円孔５３の場合には直径Ｄ３の仮想円と円孔５３の円形状の外縁５７とが一致する）を有しており、円孔５１と円孔５３との間に介在されていると共に円孔５１を規定するダイス１０の内周面５６に対して１３５°から１８０°未満の角度θ２をもって傾斜している傾斜段部面５２は、円孔５１から円孔５３に向かうに連れて漸次小さくなる径、本例では漸次小さくなる直径を有している。
【００４２】
比Ｄ１／Ｄ２は０．８５以上であってもよく、直径Ｄ１は１００ｍｍ以下、３５ｍｍ以下又は３０ｍｍ以下であってもよい。
【００４３】
以上の孔明け装置１では、上型ホルダ２の下降と共に押圧板３、押圧パッド５及びパンチホルダ７が下降されると、下型９に載置された薄板金属８が押圧パッド５により押圧されて下型９と押圧パッド５との間に挟まれて固定されると共にスライダ１２が押圧板３に押され、スライダ１２の押下と共にパンチ１３が下降され、パンチ１３の下降で、図６に示すように突起２８により薄板金属８に突き破り孔６１が明けられ、突き破り孔６１に挿入された突起２８で薄板金属８の移動が規制された状態で更にパンチ１３が下降されてダイス１０の円孔５１にパンチ１３のパンチ本体２５がその端面２６を先行させて挿入されると、図７に示すようにパンチ本体２５の端面２６の周りで薄板金属８が破断されて薄板金属８に貫通孔６２が形成される一方、突起２８が貫通した突き破り孔６１をもったパンチ屑６３は、パンチ１３の下降と共に円孔５３に向かって下降され、貫通孔６２の形成後に、更にパンチ１３が下降して円孔５３まで挿入されると、図８に示すようにパンチ屑６３の円環状の外縁部６４が傾斜段部面５２に案内されて徐々に絞られ、外縁部６４が傾斜段部面５２を通過して外縁部６４が完全に絞られると、パンチ１３の下降が停止され、逆に、パンチ１３が上昇され、パンチ１３の上昇でパンチ屑６３からパンチ１３が離れて、パンチ屑６３は、パンチ１３の上昇と共に上昇されることがなく、外縁部６４で内周面５８に接触して円孔５３においてダイス１０に対して傾くことなしに既に保持されているパンチ屑６３の上に積層されて保持される一方、上型ホルダ２の上昇と共に完全に上昇されたパンチ１３は、次に、下型９と押圧パッド５との間に新たに挟まれて固定された薄板金属８の次の貫通孔６２の形成のために、再び下降され、以上の動作を繰り返し、円孔５３において積層されて保持されたパンチ屑６３は、先行のものから漸次円孔５３から円孔５４に押し出されて円孔５４を介してダイス１０の外部に排出されるようになっている。
【００４４】
円孔５１と円孔５４との間に配された円孔５３までパンチ１３のパンチ本体２５を挿入し円孔５３を介してパンチ屑６３を排出するようにすると、貫通孔６２の形成後に生じるパンチ屑６３を円孔５３で保持することができるために、例えば円孔５１、円孔５４及び円孔５３を斜め又は水平に配置しても、換言すれば、パンチ１３を斜め又は水平に移動させて貫通孔６２の形成を斜め又は水平から行うようにしても、パンチ屑６３が円孔５３で倒れて円孔５３から排出できないような不都合をなくし得て、次々に供給される薄板金属８に貫通孔６２を連続的に形成できる。
【００４５】
そして、孔明け装置１によれば、円孔５１と円孔５３との間に介在された傾斜段部面５２が円孔５１から円孔５３にかけて漸次小さくなる直径を有しているために、パンチ屑６３を円孔５３にパンチ本体２５により押し込む際におけるパンチ屑６３の外縁部６４のパンチ本体２５と傾斜段部面５２とによる引っ張り破断又は剪断を回避でき、糸状の二次的なパンチ屑の発生をなくし得て、連続的な作業を中断させると共に所望の貫通孔を形成できなくなる虞をなくし得る。
【００４６】
また、パンチ１３では、角度θ１が２５°以上であるために、薄板金属８に形成しようとする貫通孔６２の径が異なっても突起２８の突き破り孔６１からの抜け出しを効果的に防止でき、また比ｅ／Ｌが０．０５以上であるために、突き破り孔６１の影響をなくし得て薄板金属８を良好に引っ張り破断することができ、しかも、角度θ１が６０°以下であって、比ｅ／Ｌが０．０５以下であるために、突起２８の曲がり、折損等を良好に回避でき、而して、厚みｔの異なる薄板金属８及び異なる径の貫通孔６２に対して最適に孔明けを行うことができ、而して、バリのない上に正確な位置に貫通孔６２を形成することができる。
【００４７】
しかも、端面２６の外縁３５が０．３ｍｍから３ｍｍの曲率半径Ｒをもって面取りされているために、バリの原因となる剪断の効果を減じて薄板金属８をより良好に引っ張り破断させることができる上に、比Ｄ１／Ｄ２が０．８０以上であって、差ｆが０．１５ｔ以上であるために、多少の剪断に加えて主に引っ張り破断を生じさせて効果的に薄板金属８に貫通孔６２を形成することができる。
【００４８】
孔明け装置１では、パンチ１３を上下動させて貫通孔６２を形成したが、パンチ１３を斜めに移動させて薄板金属８の傾斜部に貫通孔６２を形成するようにしてもよい。
【００４９】
以上の孔明け装置１において、パンチ本体２５が円柱状であって、ダイス１０の孔もパンチ本体２５の形状に対応した円孔５１であるが、これに代えて、パンチ本体２５が正四角柱状、四角柱状又は楕円柱状であって、パンチ本体２５の端面２６の外縁３５が正四角形（正方形）状、四角形（長方形）状又は楕円形状であってもよく、この場合、ダイス１０としては、その孔がパンチ本体２５の形状に対応した正四角形（正方形）、四角形（長方形）又は楕円形の孔５１であるものが用いられる。
【００５０】
また、孔明け装置１においては、円錐状の突起２８を用いたが、これに代えて、例えば三角錐状を含む多角錐状の一つである六角錐状の突起を用いてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１ 孔明け装置
２ 上型ホルダ
３ 押圧板
４ 弾性部材
５ 押圧パッド
６ ボルト
７ パンチホルダ
８ 薄板金属
９ 下型
１０ ダイス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パンチとこのパンチが挿入される孔をもったダイスとを具備した薄板金属の孔明け装置及びそれに用いられるダイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイスの孔径よりも小さい外径を有した円柱本体とこの円柱本体の一端面に円錐形の突起とを有したパンチを薄板金属に押し付け、パンチの突起により薄板金属に突き破り孔をあけ、突き破り孔に挿入された突起で薄板金属の移動を規制した状態で更にパンチをダイスの孔に挿入することによりパンチの円柱本体の一端面の周りで薄板金属を引っ張り破断させダイスの孔と略同径の貫通孔を薄板金属に形成するようにした孔明け装置が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
また、突起でもって薄板金属を位置決めし、しかも、剪断力よりも主として引っ張り力を薄板金属に加えて貫通孔を形成する孔明け装置において、貫通孔を形成しようとする薄板金属の厚みが異なっても、また、薄板金属に形成しようとする貫通孔の大きさ、例えば径及び形状が異なっても、これら異なる厚みの薄板金属及び異なる大きさ及び形状の貫通孔に対して最適に孔明けを行うことができ、而して、バリのない上に正確な位置に貫通孔を形成することができる上に、貫通孔の形成後に生じるパンチ屑がダイスの孔内で倒れて排出できないような不都合をなくすべく、ダイスの孔に小円孔を設けて、パンチ屑を小円孔を介して排出し、次々に供給される薄板金属に貫通孔を連続的に形成できる技術も提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１５３９２０号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ２００４／０９６４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献２に記載の孔明け装置においては、ダイスの孔に小円孔を形成するために、単に、ダイスの孔を規定する内周面に環状の段部を設けたものであるために、パンチ屑を小円孔にパンチにより押し込む際に環状の段部とパンチとによりパンチ屑の外縁部が再び引っ張り破断されて糸状の二次的なパンチ屑が生じて、連続的作業においてこの二次的なパンチ屑がダイスの孔内で堆積して被加工物である薄板金属側に現出し、連続的な作業を中断させると共に所望の貫通孔を形成できなくなる虞がある。
【０００６】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、二次的なパンチ屑の発生を回避でき、連続的な作業を中断させると共に所望の貫通孔を形成できなくなる虞をなくし得る薄板金属の孔明け装置及びそれに用いられるダイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の薄板金属の孔明け装置用のダイスは、一方の端部に端面を有したパンチのパンチ本体が当該端面を先行させて挿入される大孔と、この大孔に傾斜段部面を介して連接した小孔とを有しており、傾斜段部面を介して大孔に連接している小孔は、当該大孔の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ２よりも小さい一方、パンチ本体の一方の端部の端面の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ１よりも大きい直径Ｄ３の仮想円に内接する外縁を有しており、大孔と小孔との間に介在された傾斜段部面は、大孔から小孔に向かうに連れて漸次小さくなる径を有している。
【０００８】
斯かるダイスの好ましい例では、傾斜段部面は、大孔を規定するダイスの内周面に対して１３５°から１８０°未満の角度θ２をもって傾斜している。
【０００９】
本発明の薄板金属の孔明け装置は、薄板金属の孔明け用のパンチと、このパンチが挿入される大孔及びこの大孔に傾斜段部面を介して連接した小孔を有したダイスとを具備しており、パンチは、パンチ本体と、このパンチ本体の一方の端面に当該端面の外縁が内接する仮想円の中心と同心であって当該仮想円の直径よりも小さな直径を有する仮想円に内接する外縁を有する底面をもって一体的に設けられた錐状の突起とを具備しており、端面の外縁が内接する仮想円の中心を通る軸心と交差すると共に端面の外縁が内接する仮想円と突起の先端面とに接する接線と端面とのなす角度θ１は２５°以上であって６０°以下であり、端面の外縁が内接する仮想円の半径Ｄ１／２と底面の外縁が内接する仮想円の半径ｄ１／２との差ｅと端面の外縁が内接する仮想円の円周の長さＬとの比ｅ／Ｌが０．０５以上であって０．１４以下の値であり、端面の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ１に対するダイスの大孔の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ２の比Ｄ１／Ｄ２は０．８０以上であって、孔明けすべき薄板金属の厚みをｔとすると、端面の外縁が内接する仮想円の半径Ｄ１／２とダイスの大孔の外縁が内接する仮想円の半径Ｄ２／２との差ｆは０．１５ｔ以上であり、傾斜段部面を介して大孔に連接している小孔は、当該大孔の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ２よりも小さい一方、端面の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ１よりも大きい直径Ｄ３の仮想円に内接する外縁を有しており、大孔と小孔との間に介在された傾斜段部面は、大孔から小孔に向かうに連れて漸次小さくなる径を有している。
【００１０】
本発明に係る薄板金属の孔明け装置用のダイス及び薄板金属の孔明け装置によれば、傾斜段部面を介して大孔に連接している小孔が当該大孔の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ２よりも小さい一方、端面の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ１よりも大きい直径Ｄ３の仮想円に内接する外縁を有しているために、貫通孔の形成後に生じるパンチ屑（スクラップ）を斯かる小孔でもって倒れないように保持できて、例えば大孔及び小孔を斜め又は水平に配置しても、換言すれば、パンチを斜め又は水平に移動させて貫通孔の形成を斜め又は水平から行うようにしても、パンチ屑が小孔で倒れて小孔から排出できないような不都合をなくし得て、積み重ねられるパンチ屑を小孔を介して漸次外部に排出でき、次々に供給される薄板金属に貫通孔を連続的に形成できる上に、大孔と小孔との間に介在された傾斜段部面が大孔から小孔にかけて漸次小さくなる径を有しているために、パンチ屑を小孔にパンチにより押し込む際におけるパンチ屑の外縁部のパンチと傾斜段部面とによる引っ張り破断又は剪断を回避でき、糸状の二次的なパンチ屑の発生をなくし得て、連続的な作業を中断させると共に所望の貫通孔を形成できなくなる虞をなくし得る。
【００１１】
本発明の薄板金属の孔明け装置は、突起により薄板金属に突き破り孔を明け、突き破り孔に挿入された突起で薄板金属の移動を規制した状態で更にパンチをダイスの大孔に挿入することによりパンチ本体の端面の周りで薄板金属を破断させて薄板金属に貫通孔を形成するようになっている。
【００１２】
斯かる薄板金属の孔明け装置でも、好ましい例では、傾斜段部面は、大孔を規定するダイスの内周面に対して１３５°から１８０°未満の角度θ２をもって傾斜している。
【００１３】
本発明に係る薄板金属の孔明け装置は、突起によりまず薄板金属に突き破り孔を形成し、この突き破り孔に挿入された突起で薄板金属の移動を規制し、その後、パンチ本体の端面の周りで薄板金属を破断させて薄板金属に貫通孔を形成するのであるが、本発明は、斯かるパンチにおいては、突起が低すぎると突き破り孔から突起が抜け出して薄板金属の移動を規制することができなくなり、突起があまり高すぎると突起の曲がり、折損等を生じて頻繁な交換を要することになり、また、突起の底面が内接する仮想円の径がパンチ本体の端面が内接する仮想円の径に近づくと、突き破り孔の影響により薄板金属を良好に破断することができず、突起の底面が内接する仮想円の径がパンチ本体の端面が内接する仮想円の径よりも十分に小さいと、突起の曲がり、折損等を生じて頻繁な交換を要することになるという知見に基づくものである。
【００１４】
貫通孔を形成しようとする薄板金属の厚みが異なっても、また、薄板金属に形成しようとする貫通孔の大きさ、例えば径及び形状が異なっても、角度θ１が２５°以上であると、突起の突き破り孔からの抜け出しを効果的に防止でき、比ｅ／Ｌが０．０５以上であると、突き破り孔の影響をなくし得て薄板金属を良好に破断することができ、しかも、角度θ１が６０°以下であって、比ｅ／Ｌが０．０５以下であると、突起の曲がり、折損等を良好に回避でき、したがって、本発明の薄板金属の孔明け装置によれば、厚みの異なる薄板金属及び異なる大きさ及び形状の異なる貫通孔に対して最適に孔明けを行うことができ、而して、バリのない上に正確な位置に貫通孔を形成することができる。
【００１５】
本発明において、突起の先端は、尖っていても又は多少丸みが付けられていてもよい。
【００１６】
好ましくは、角度θ１は３０°以上であって５５°以下であり、比ｅ／Ｌは０．０９以上であって０．１２以下である。
【００１７】
端面の外縁は、面取りされていなくてもよいのであるが、バリの原因となる剪断の効果を減じて薄板金属をより良好に引っ張り破断させるために、好ましくは、０．３ｍｍから３ｍｍの曲率半径Ｒをもって面取りされている。
【００１８】
端面の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ１は、好ましくは、１００ｍｍ以下であるが、より好ましくは、３５ｍｍ以下であり、更により好ましくは、３０ｍｍ以下である。
【００１９】
ダイスの孔は、パンチ本体が円柱状であってその端面の外縁が円形状である場合には、通常、円孔であるが、パンチ本体が円柱状以外であってその端面の外縁もまた円形状以外である場合には、パンチ本体及びその端面の外縁の形状に対応した形状を有しているのが好ましい。
【００２０】
好ましい例では、パンチ本体は円柱状であって、パンチ本体の端面の外縁は円形状であるが、パンチ本体は三角柱状を含む多角柱状であって、パンチ本体の端面の外縁は三角形状を含む多角形状であってもよく、これらに代えて、パンチ本体は楕円柱状であり、パンチ本体の端面の外縁は楕円形状であってもよい。このようにパンチ本体及びその端面の外縁は、形成する貫通孔との関連で種々の形状を有していてもよく、また、円柱状、多角柱状及び楕円柱状並びに円形状、多角形状及び楕円形状に限らないのであって、形成する貫通孔との関連でその他の形状であってもよい。
【００２１】
突起は円錐状であって、突起の底面の外縁は円形状であっても、突起は楕円錐状であって、突起の底面の外縁は楕円形状であっても、更には、突起は三角錐状を含む多角錐状であって、突起の底面の外縁は三角形状を含む多角形状であってもよく、斯かる突起及びその底面の外縁もまた、貫通孔を形成する薄板金属の厚み及び形成する貫通孔との関連で種々の形状を有していてもよく、また、円錐状、楕円錐状及び多角錐状並びに円形状、楕円形状及び多角形状に限らないのであって、貫通孔を形成する薄板金属の厚み及び形成する貫通孔との関連でその他の形状であってもよい。
【００２２】
本発明の孔明け装置は、パンチとダイスとにより薄板金属に多少の剪断に加えて主に引っ張り破断を生じさせて薄板金属に貫通孔を形成するのであるが、比Ｄ１／Ｄ２が小さすぎると剪断が殆どなされなくなり、差ｆが小さすぎると剪断が主となって引っ張り破断が殆どなされなくなり、比Ｄ１／Ｄ２が０．８０以上であって、差ｆが０．１５ｔ以上であると、多少の剪断に加えて主に引っ張り破断を生じさせて効果的に薄板金属に貫通孔を形成することができる。
【００２３】
比Ｄ１／Ｄ２が０．８５以上であると、より効果的に薄板金属に貫通孔を形成することができる。
【００２４】
ダイスの孔に対するパンチのクリアランスとしての差ｆは０．１５ｔ以上であればよいのであるが、好ましくは、２ｍｍ以下であるとよい。
【００２５】
孔及び小孔のうちの少なくとも一方は、パンチ本体の形状に対応して、円形、三角形を含む多角形又は楕円形であるとよい。
【００２６】
本発明の孔明け装置によって孔明けされる薄板金属は、良好な結果を得るには、その板厚が０．４ｍｍから２．０ｍｍ程度のものであるが、より良好な結果を得るには、その板厚が０．６ｍｍから１．６ｍｍ程度のものである。
【００２７】
本発明の薄板金属の孔明け装置の一例は、ケースと、ケースに上下方向に摺動自在に装着されていると共に内部にパンチを上下方向に移動自在に収容したスライダと、スライダ内に配されていると共にパンチ及びスライダを上方向に弾性的に付勢してパンチ及びスライダを初期位置に復帰させる復帰手段とを具備しており、斯かる例では、パンチの上下方向の移動を案内するようにケースに設けられた滑り案内部材を更に具備していてもよい。
【００２８】
スライダは、凹所を具備しており、復帰手段の弾性力によってケースから抜け出さないように、ケースに固着された抜け止めピンに凹所において係合するようになっているとよく、復帰手段は、好ましくは、コイルばねを具備しているが、本発明ではこれに限定されず、その他の弾性部材であってもよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、二次的なパンチ屑の発生を回避でき、連続的な作業を中断させると共に所望の貫通孔を形成できなくなる虞をなくし得る薄板金属の孔明け装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態の好ましい一例の断面図である。
【図２】図１に示す例に用いたパンチの一部の側面説明図である。
【図３】図２に示すパンチの正面図である。
【図４】図１に示す例に用いたパンチとダイスとの説明図である。
【図５】図１に示す例の動作説明図である。
【図６】図１に示す例の動作説明図である。
【図７】図１に示す例の動作説明図である。
【図８】図１に示す例の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
次に本発明を、図に示す好ましい実施の形態の例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら例に何等限定されないのである。
【００３２】
図１から図５において、本例の薄板金属の孔明け装置１は、油圧ラム等により昇降される上型ホルダ２と、上型ホルダ２に固着された押圧板３と、上型ホルダ２に弾性部材４を介して吊り下げられている押圧パッド５と、押圧パッド５にボルト６等を介して固着されたパンチユニットとして構成されたパンチホルダ７と、孔明け加工が施される薄板金属８が載置される下型９と、下型９に埋設されたダイス１０とを具備している。
【００３３】
パンチホルダ７は、押圧パッド５にボルト６等を介して固着された円筒状のケース１１と、ケース１１に上下方向に摺動自在に装着された円筒状のスライダ１２と、スライダ１２の内部に上下方向に移動自在に収容された薄板金属の孔明け用のパンチ１３と、スライダ１２内に配されていると共にパンチ１３及びパンチ１３を介してスライダ１２を上方向に弾性的に付勢してパンチ１３及びスライダ１２を初期位置に復帰させるコイルばね１４を具備した復帰手段と、パンチ１３の上下方向の移動を案内するようにケース１１に設けられた滑り案内部材１５とを具備している。
【００３４】
スライダ１２は、凹所２２を具備しており、コイルばね１４の弾性力によってケース１１から抜け出さないように、ケース１１に固着された抜け止めピン２１に凹所２２において係合するようになっており、上型ホルダ２の下降において押圧板３により下方に押圧されるようになっている。
【００３５】
パンチ１３は、円柱状のパンチ本体２５と、パンチ本体２５の一方の端部の円形状の端面２６に当該端面２６の円形状の外縁３５が接する仮想円（斯かる仮想円は、円形状の端面２６の場合には当該端面２６の円形状の外縁３５に一致する）の中心と同心であって当該仮想円の直径Ｄ１よりも小さな直径ｄ１を有する仮想円に内接する円形状の外縁３１を有する円形の底面２７（直径ｄ１を有する仮想円は円形状の底面２７の場合には当該底面２７の円形状の外縁３１に一致する）をもって一体的に設けられた錐状、本例では円錐状の突起２８と、パンチ本体２５の他方の端部の円形の端面２９に一体的に設けられた鍔部３０とを具備している。
【００３６】
パンチ１３において、端面２６の外縁３５が内接する仮想円の中心、即ち端面２６の円形状の外縁３５の中心を通るパンチ本体２５の軸心Ｏと交差すると共に端面２６の外縁３５が内接する仮想円、即ち端面２６の外縁３５と突起２８の先端面３６とに接する接線３７と端面２６とのなす角度θ１は２５°以上であって６０°以下であり、端面２６の外縁３５が内接する仮想円、即ち円形状の外縁３５自体の半径Ｄ１／２と突起２８の底面２７の円形状の外縁３１が内接する仮想円、即ち円形状の外縁３１自体の半径ｄ１／２との差ｅと端面２６の外縁３５が内接する仮想円の長さ、即ち外縁３５自体の長さＬ（＝πＤ１）との比ｅ／Ｌが０．０５以上であって０．１４以下の値であり、端面２６の外縁３５は０．３ｍｍ以上であって３ｍｍ以下の曲率半径Ｒをもって面取りされている。
【００３７】
角度θ１は３０°以上であって５５°以下であってもよく、比ｅ／Ｌは０．０９以上であって０．１２以下であってもよい。
【００３８】
コイルばね１４は、一端では鍔部３０に他端では滑り案内部材１５のフランジ部４１に当接しており、滑り案内部材１５は、フランジ部４１に加えてフランジ部４１と一体であると共にケース１１の孔４２において当該ケース１１に嵌装されている円筒部４３を有しており、円筒部４３の内周面においてパンチ１３のパンチ本体２５の下端部を摺動自在に案内支持している。
【００３９】
ダイス１０は、パンチ１３のパンチ本体２５が挿入される大孔である円孔５１と、円孔５１に傾斜段部面５２を介して連接した小孔であってパンチ屑６３（図６から図８参照）を外部に排出する円孔５３と、円孔５３と連続していると共に円孔５１及び円孔５３よりも大径であって円孔５３と協働してパンチ屑６３を外部に排出する円孔５４とを有しており、而して、ダイス１０は、傾斜段部面５２に加えて、円孔５１の外縁５５を規定する内周面５６と、円孔５３の外縁５７を規定する内周面５８と、円孔５４の外縁５９を規定する内周面６０とを具備している。
【００４０】
端面２６の外縁３５が内接する仮想円、即ち円形状の外縁３５の直径Ｄ１に対する円孔５１の円形状の外縁５５が内接する仮想円（本例ではこの仮想円と円孔５１の円形状の外縁５５とが一致する）の直径Ｄ２の比Ｄ１／Ｄ２は０．８０以上であって、孔明けすべき薄板金属８の厚みをｔとすると、端面２６の外縁３５が内接する仮想円、即ち円形状の外縁３５自体の半径Ｄ１／２とダイス１０の円孔５１の円形状の外縁５５が内接する仮想円、即ち円孔５１の円形状の外縁５５自体の半径Ｄ２／２との差（クリアランス）ｆは０．１５ｔ以上であって２ｍｍ以下である。
【００４１】
傾斜段部面５２を介して円孔５１に連接している円孔５３は、円孔５１の外縁５５が内接する仮想円、即ち円孔５１の円形状の外縁５５自体の直径Ｄ２よりも小さい一方、端面２６の外縁３５が内接する仮想円、即ち円形状の外縁３５自体の直径Ｄ１よりも大きい直径Ｄ３の仮想円に内接する外縁５７（斯かる円孔５３の場合には直径Ｄ３の仮想円と円孔５３の円形状の外縁５７とが一致する）を有しており、円孔５１と円孔５３との間に介在されていると共に円孔５１を規定するダイス１０の内周面５６に対して１３５°から１８０°未満の角度θ２をもって傾斜している傾斜段部面５２は、円孔５１から円孔５３に向かうに連れて漸次小さくなる径、本例では漸次小さくなる直径を有している。
【００４２】
比Ｄ１／Ｄ２は０．８５以上であってもよく、直径Ｄ１は１００ｍｍ以下、３５ｍｍ以下又は３０ｍｍ以下であってもよい。
【００４３】
以上の孔明け装置１では、上型ホルダ２の下降と共に押圧板３、押圧パッド５及びパンチホルダ７が下降されると、下型９に載置された薄板金属８が押圧パッド５により押圧されて下型９と押圧パッド５との間に挟まれて固定されると共にスライダ１２が押圧板３に押され、スライダ１２の押下と共にパンチ１３が下降され、パンチ１３の下降で、図６に示すように突起２８により薄板金属８に突き破り孔６１が明けられ、突き破り孔６１に挿入された突起２８で薄板金属８の移動が規制された状態で更にパンチ１３が下降されてダイス１０の円孔５１にパンチ１３のパンチ本体２５がその端面２６を先行させて挿入されると、図７に示すようにパンチ本体２５の端面２６の周りで薄板金属８が破断されて薄板金属８に貫通孔６２が形成される一方、突起２８が貫通した突き破り孔６１をもったパンチ屑６３は、パンチ１３の下降と共に円孔５３に向かって下降され、貫通孔６２の形成後に、更にパンチ１３が下降して円孔５３まで挿入されると、図８に示すようにパンチ屑６３の円環状の外縁部６４が傾斜段部面５２に案内されて徐々に絞られ、外縁部６４が傾斜段部面５２を通過して外縁部６４が完全に絞られると、パンチ１３の下降が停止され、逆に、パンチ１３が上昇され、パンチ１３の上昇でパンチ屑６３からパンチ１３が離れて、パンチ屑６３は、パンチ１３の上昇と共に上昇されることがなく、外縁部６４で内周面５８に接触して円孔５３においてダイス１０に対して傾くことなしに既に保持されているパンチ屑６３の上に積層されて保持される一方、上型ホルダ２の上昇と共に完全に上昇されたパンチ１３は、次に、下型９と押圧パッド５との間に新たに挟まれて固定された薄板金属８の次の貫通孔６２の形成のために、再び下降され、以上の動作を繰り返し、円孔５３において積層されて保持されたパンチ屑６３は、先行のものから漸次円孔５３から円孔５４に押し出されて円孔５４を介してダイス１０の外部に排出されるようになっている。
【００４４】
円孔５１と円孔５４との間に配された円孔５３までパンチ１３のパンチ本体２５を挿入し円孔５３を介してパンチ屑６３を排出するようにすると、貫通孔６２の形成後に生じるパンチ屑６３を円孔５３で保持することができるために、例えば円孔５１、円孔５４及び円孔５３を斜め又は水平に配置しても、換言すれば、パンチ１３を斜め又は水平に移動させて貫通孔６２の形成を斜め又は水平から行うようにしても、パンチ屑６３が円孔５３で倒れて円孔５３から排出できないような不都合をなくし得て、次々に供給される薄板金属８に貫通孔６２を連続的に形成できる。
【００４５】
そして、孔明け装置１によれば、円孔５１と円孔５３との間に介在された傾斜段部面５２が円孔５１から円孔５３にかけて漸次小さくなる直径を有しているために、パンチ屑６３を円孔５３にパンチ本体２５により押し込む際におけるパンチ屑６３の外縁部６４のパンチ本体２５と傾斜段部面５２とによる引っ張り破断又は剪断を回避でき、糸状の二次的なパンチ屑の発生をなくし得て、連続的な作業を中断させると共に所望の貫通孔を形成できなくなる虞をなくし得る。
【００４６】
また、パンチ１３では、角度θ１が２５°以上であるために、薄板金属８に形成しようとする貫通孔６２の径が異なっても突起２８の突き破り孔６１からの抜け出しを効果的に防止でき、また比ｅ／Ｌが０．０５以上であるために、突き破り孔６１の影響をなくし得て薄板金属８を良好に引っ張り破断することができ、しかも、角度θ１が６０°以下であって、比ｅ／Ｌが０．０５以下であるために、突起２８の曲がり、折損等を良好に回避でき、而して、厚みｔの異なる薄板金属８及び異なる径の貫通孔６２に対して最適に孔明けを行うことができ、而して、バリのない上に正確な位置に貫通孔６２を形成することができる。
【００４７】
しかも、端面２６の外縁３５が０．３ｍｍから３ｍｍの曲率半径Ｒをもって面取りされているために、バリの原因となる剪断の効果を減じて薄板金属８をより良好に引っ張り破断させることができる上に、比Ｄ１／Ｄ２が０．８０以上であって、差ｆが０．１５ｔ以上であるために、多少の剪断に加えて主に引っ張り破断を生じさせて効果的に薄板金属８に貫通孔６２を形成することができる。
【００４８】
孔明け装置１では、パンチ１３を上下動させて貫通孔６２を形成したが、パンチ１３を斜めに移動させて薄板金属８の傾斜部に貫通孔６２を形成するようにしてもよい。
【００４９】
以上の孔明け装置１において、パンチ本体２５が円柱状であって、ダイス１０の孔もパンチ本体２５の形状に対応した円孔５１であるが、これに代えて、パンチ本体２５が正四角柱状、四角柱状又は楕円柱状であって、パンチ本体２５の端面２６の外縁３５が正四角形（正方形）状、四角形（長方形）状又は楕円形状であってもよく、この場合、ダイス１０としては、その孔がパンチ本体２５の形状に対応した正四角形（正方形）、四角形（長方形）又は楕円形の孔５１であるものが用いられる。
【００５０】
また、孔明け装置１においては、円錐状の突起２８を用いたが、これに代えて、例えば三角錐状を含む多角錐状の一つである六角錐状の突起を用いてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１ 孔明け装置
２ 上型ホルダ
３ 押圧板
４ 弾性部材
５ 押圧パッド
６ ボルト
７ パンチホルダ
８ 薄板金属
９ 下型
１０ ダイス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端部に端面を有したパンチのパンチ本体が当該端面を先行させて挿入される大孔と、この大孔に傾斜段部面を介して連接した小孔とを有しており、傾斜段部面を介して大孔に連接している小孔は、当該大孔の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ２よりも小さい一方、パンチ本体の一方の端部の端面の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ１よりも大きい直径Ｄ３の仮想円に内接する外縁を有しており、大孔と小孔との間に介在された傾斜段部面は、大孔から小孔に向かうに連れて漸次小さくなる径を有している薄板金属の孔明け装置用のダイス。
【請求項２】
傾斜段部面は、大孔を規定するダイスの内周面に対して１３５°から１８０°未満の角度θ２をもって傾斜している請求項１に記載の薄板金属の孔明け装置用のダイス。
【請求項３】
薄板金属の孔明け用のパンチと、このパンチが挿入される大孔及びこの大孔に傾斜段部面を介して連接した小孔を有したダイスとを具備しており、パンチは、パンチ本体と、このパンチ本体の一方の端面に当該端面の外縁が内接する仮想円の中心と同心であって当該仮想円の直径よりも小さな直径を有する仮想円に内接する外縁を有する底面をもって一体的に設けられた錐状の突起とを具備しており、端面の外縁が内接する仮想円の中心を通る軸心と交差すると共に端面の外縁が内接する仮想円と突起の先端面とに接する接線と端面とのなす角度θ１は２５°以上であって６０°以下であり、端面の外縁が内接する仮想円の半径Ｄ１／２と底面の外縁が内接する仮想円の半径ｄ１／２との差ｅと端面の外縁が内接する仮想円の円周の長さＬとの比ｅ／Ｌが０．０５以上であって０．１４以下の値であり、端面の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ１に対するダイスの大孔の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ２の比Ｄ１／Ｄ２は０．８０以上であって、孔明けすべき薄板金属の厚みをｔとすると、端面の外縁が内接する仮想円の半径Ｄ１／２とダイスの大孔の外縁が内接する仮想円の半径Ｄ２／２との差ｆは０．１５ｔ以上であり、傾斜段部面を介して大孔に連接している小孔は、当該大孔の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ２よりも小さい一方、端面の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ１よりも大きい直径Ｄ３の仮想円に内接する外縁を有しており、大孔と小孔との間に介在された傾斜段部面は、大孔から小孔に向かうに連れて漸次小さくなる径を有している薄板金属の孔明け装置。
【請求項４】
突起により薄板金属に突き破り孔を明け、突き破り孔に挿入された突起で薄板金属の移動を規制した状態で更にパンチをダイスの大孔に挿入することによりパンチ本体の端面の周りで薄板金属を破断させて薄板金属に貫通孔を形成するようになっている請求項３に記載の薄板金属の孔明け装置。
【請求項５】
傾斜段部面は、大孔を規定するダイスの内周面に対して１３５°から１８０°未満の角度θ２をもって傾斜している請求項３又は４に記載の薄板金属の孔明け装置。
【請求項１】
一方の端部に端面を有したパンチのパンチ本体が当該端面を先行させて挿入される大孔と、この大孔に傾斜段部面を介して連接した小孔とを有しており、傾斜段部面を介して大孔に連接している小孔は、当該大孔の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ２よりも小さい一方、パンチ本体の一方の端部の端面の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ１よりも大きい直径Ｄ３の仮想円に内接する外縁を有しており、大孔と小孔との間に介在された傾斜段部面は、大孔から小孔に向かうに連れて漸次小さくなる径を有している薄板金属の孔明け装置用のダイス。
【請求項２】
傾斜段部面は、大孔を規定するダイスの内周面に対して１３５°から１８０°未満の角度θ２をもって傾斜している請求項１に記載の薄板金属の孔明け装置用のダイス。
【請求項３】
薄板金属の孔明け用のパンチと、このパンチが挿入される大孔及びこの大孔に傾斜段部面を介して連接した小孔を有したダイスとを具備しており、パンチは、パンチ本体と、このパンチ本体の一方の端面に当該端面の外縁が内接する仮想円の中心と同心であって当該仮想円の直径よりも小さな直径を有する仮想円に内接する外縁を有する底面をもって一体的に設けられた錐状の突起とを具備しており、端面の外縁が内接する仮想円の中心を通る軸心と交差すると共に端面の外縁が内接する仮想円と突起の先端面とに接する接線と端面とのなす角度θ１は２５°以上であって６０°以下であり、端面の外縁が内接する仮想円の半径Ｄ１／２と底面の外縁が内接する仮想円の半径ｄ１／２との差ｅと端面の外縁が内接する仮想円の円周の長さＬとの比ｅ／Ｌが０．０５以上であって０．１４以下の値であり、端面の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ１に対するダイスの大孔の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ２の比Ｄ１／Ｄ２は０．８０以上であって、孔明けすべき薄板金属の厚みをｔとすると、端面の外縁が内接する仮想円の半径Ｄ１／２とダイスの大孔の外縁が内接する仮想円の半径Ｄ２／２との差ｆは０．１５ｔ以上であり、傾斜段部面を介して大孔に連接している小孔は、当該大孔の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ２よりも小さい一方、端面の外縁が内接する仮想円の直径Ｄ１よりも大きい直径Ｄ３の仮想円に内接する外縁を有しており、大孔と小孔との間に介在された傾斜段部面は、大孔から小孔に向かうに連れて漸次小さくなる径を有している薄板金属の孔明け装置。
【請求項４】
突起により薄板金属に突き破り孔を明け、突き破り孔に挿入された突起で薄板金属の移動を規制した状態で更にパンチをダイスの大孔に挿入することによりパンチ本体の端面の周りで薄板金属を破断させて薄板金属に貫通孔を形成するようになっている請求項３に記載の薄板金属の孔明け装置。
【請求項５】
傾斜段部面は、大孔を規定するダイスの内周面に対して１３５°から１８０°未満の角度θ２をもって傾斜している請求項３又は４に記載の薄板金属の孔明け装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−８３７９３（Ｐ２０１１−８３７９３Ａ）
【公開日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３８０２３（Ｐ２００９−２３８０２３）
【出願日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【出願人】（０００１０３６４４）オイレス工業株式会社 (384)
【出願人】（５００５８３７２６）株式会社ワンズ (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【出願人】（０００１０３６４４）オイレス工業株式会社 (384)
【出願人】（５００５８３７２６）株式会社ワンズ (9)
【Ｆターム（参考）】
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