(57)【要約】【課題】  微細振動を与えつつ立体打ち抜き対象の打ち抜き加工を行い、受け部材（刃を受けるための型）の刃先当接部分の消耗を低減する。【解決手段】  刃先Ｔが基材１２の表面から三次元状に突出してなる帯状刃１１を備え、上定盤６１と下定盤６２の何れかに配置して使用される立体打抜き対象の抜き加工用の三次元抜き型１と、三次元抜き型１が配置された定盤に対向する定盤に配置される、帯状刃１１の三次元形状に対応した表面形状を持つ受け部材１８とを備えた三次元抜き型ユニットであって、三次元抜き型１には、帯状刃１１に微細振動を与える超音波振動体１３が帯状刃１１に沿って複数備えられている。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
刃先が基材の表面から三次元状に突出してなる帯状刃を備え、上定盤と下定盤の何れかに配置して使用される立体打抜き対象の抜き加工用の三次元抜き型と、
前記三次元抜き型が配置された定盤に対向する定盤に配置される、前記帯状刃の三次元形状に対応した表面形状を持つ受け部材と、
を備えた三次元抜き型ユニットであって、
前記三次元抜き型には、前記帯状刃に微細振動を与える超音波振動体が前記帯状刃に沿って複数備えられている、
ことを特徴とする三次元抜き型ユニット。
【請求項２】
前記超音波振動体は、前記帯状刃の一方の側面または双方の側面に長さ方向に間隔をおいて複数取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の三次元抜き型ユニット。
【請求項３】
前記帯状刃は、刃先と反対側に、幅狭の屈曲用切り欠きを複数有するとともに、幅広の挿嵌用切り欠きを複数有し、
前記基材は、前記切り欠きに対応する部分を残して、表面側から裏面側に貫通するスリットを有する上部基材と、前記帯状刃に対応する部位に、当該帯状刃の下端に接して前記帯状刃を支持する金属支持材が設けられた下部基材とを備えた、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の三次元抜き型ユニット。
【請求項４】
前記上部基材の下面側、前記下部基材の上面側、または前記上部基材の下面側および前記下部基材の上面側にキャビティを有し、前記キャビティに固化した流動性原材が注入されていることを特徴とする請求項３に記載の三次元抜き型ユニット。
【請求項５】
前記受け部材の前記帯状刃の刃先の三次元輪郭に対応する領域には、打ち抜きに際して前記刃先に当接する面状刃先保護材が設けられていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の三次元抜き型ユニット。
【請求項６】
刃先が金属基材の表面から三次元状に突出してなる削り出し刃を備え、上定盤と下定盤の何れかに配置して使用される立体打抜き対象の抜き加工用の三次元抜き型と、
前記三次元抜き型が配置された定盤に対向する定盤に配置される、前記削り出し刃の三次元形状に対応した表面形状を持つ受け部材と、
を備えた三次元抜き型ユニットであって、
前記削り出し刃に微細振動を与える超音波振動体を前記金属基材に複数備えたことを特徴とする三次元抜き型ユニット。
【請求項７】
前記超音波振動体は、前記金属基材の表面または裏面、あるいは前記金属基材に取り付けられていることを特徴とする請求項６に記載の三次元抜き型ユニット。
【請求項８】
前記金属基材は、表面に前記削り出し刃が形成された三次元状のプレートからなる前記上部金属基材と、前記上部金属基材を載置する下部金属基材とを備えた、
ことを特徴とする請求項６または７に記載の三次元抜き型ユニット。
【請求項９】
前記受け部材の前記切り出し刃の刃先の三次元輪郭に対応する領域には、打ち抜きに際して前記刃先に当接する面状刃先保護材が設けられていることを特徴とする請求項６から８の何れかに記載の三次元抜き型ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細振動を与えつつ立体打ち抜き対象の打ち抜き加工を行う三次元抜き型ユニットに関し、受け部材（刃を受けるための型）の刃先当接部分の消耗を低減できる三次元抜き型ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フィルム等の薄状体の打ち抜きに際しては、長尺の刃先の損傷を防ぐために、図１０に示すような面状刃先保護材の移動システムが使用される。
【０００３】
図１０のシステムでは、上定盤９１に抜き型８が取り付けられ、下定盤９２上をループベルト状の面状刃先保護材（受けシート）９４が移動する。打ち抜き対象（薄状体）９３は、抜き型８により打ち抜かれる。このとき、抜き型８の刃先８１は、受けシート９４に保護される（下定盤９２には直接当たらない）ので、刃先８１が損傷することはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特願２００８−１９７０５８
【特許文献２】特願２００８−２１０１２３
【特許文献３】特開平８−１３２３９６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、本発明者らは立体の打ち抜き対象を打ち抜くための三次元抜き型ユニットを既に出願している（特許文献１，特許文献２）。この抜き型でも、長尺の刃が用いられる。図１１（Ａ），（Ｂ）に示すように、抜き型ユニット７は、上定盤９１に設けた抜き型７１と、下定盤９２に設けた受け部材７２とを備えており、抜き型７１に形成した三次元輪郭の刃先７１１により立体形状の打ち抜き対象９３を打ち抜いている。
【０００６】
この打ち抜き装置には、図１０に示したようなループベルト状の受けシートによる移動システムを組み込むことができないので、受け部材７２に設けた面状刃先保護材７２１を頻繁に交換する必要がある。
【０００７】
また、図１１に示した打ち抜き装置では、刃先７１１が長尺であるため、その三次元輪郭と、受け部材７２の刃先７１１に対応する領域の曲面の輪郭とを高精度で一致させることが容易ではない。このため、面状刃先保護材７２１の厚みを大きくとならければならないという問題もある。
【０００８】
なお、特許文献３には、刃先等に振動を与えつつ打ち抜きを行う技術が開示されている。この技術は、刃が三次元形状ではない筒状をなすもので、刃が長尺の抜き型において生じる上記の問題の解決には役立たない。
【０００９】
本発明の目的は、微細振動を与えつつ立体打ち抜き対象の打ち抜き加工を行う際に、受け部材（刃を受けるための合成樹脂等の部材）の消耗を低減できる三次元抜き型ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の三次元抜き型ユニットは、（１）から（９）を要旨とする。
（１）
刃先が基材の表面から三次元状に突出してなる帯状刃を備え、上定盤と下定盤の何れかに配置して使用される立体打抜き対象の抜き加工用の三次元抜き型と、
前記三次元抜き型が配置された定盤に対向する定盤に配置される、前記帯状刃の三次元形状に対応した表面形状を持つ受け部材と、
を備えた三次元抜き型ユニットであって、
前記三次元抜き型には、前記帯状刃に微細振動を与える超音波振動体が前記帯状刃に沿って複数備えられている、
ことを特徴とする三次元抜き型ユニット。
【００１１】
（２）
前記超音波振動体は、前記帯状刃の一方の側面または双方の側面に長さ方向に間隔をおいて複数取り付けられていることを特徴とする（１）に記載の三次元抜き型ユニット。
【００１２】
（３）
前記帯状刃は、刃先と反対側に、幅狭の屈曲用切り欠きを複数有するとともに、幅広の挿嵌用切り欠きを複数有し、
前記基材は、前記切り欠きに対応する部分を残して、表面側から裏面側に貫通するスリットを有する上部基材と、前記帯状刃に対応する部位に、当該帯状刃の下端に接して前記帯状刃を支持する金属支持材が設けられた下部基材とを備えた、
ことを特徴とする（１）または（２）に記載の三次元抜き型ユニット。
【００１３】
（４）
前記上部基材の下面側、前記下部基材の上面側、または前記上部基材の下面側および前記下部基材の上面側にキャビティを有し、前記キャビティに固化した流動性原材が注入されていることを特徴とする（３）に記載の三次元抜き型ユニット。
【００１４】
（５）
前記受け部材の前記帯状刃の刃先の三次元輪郭に対応する領域には、打ち抜きに際して前記刃先に当接する面状刃先保護材が設けられていることを特徴とする（１）から（４）の何れかに記載の三次元抜き型ユニット。
【００１５】
（６）
刃先が金属基材の表面から三次元状に突出してなる削り出し刃を備え、上定盤と下定盤の何れかに配置して使用される立体打抜き対象の抜き加工用の三次元抜き型と、
前記三次元抜き型が配置された定盤に対向する定盤に配置される、前記削り出し刃の三次元形状に対応した表面形状を持つ受け部材と、
を備えた三次元抜き型ユニットであって、
前記削り出し刃に微細振動を与える超音波振動体を前記金属基材に複数備えたことを特徴とする三次元抜き型ユニット。
【００１６】
（７）
前記超音波振動体は、前記金属基材の表面または裏面、あるいは前記金属基材に取り付けられていることを特徴とする（６）に記載の三次元抜き型ユニット。
【００１７】
（８）
前記金属基材は、表面に前記削り出し刃が形成された三次元状のプレートからなる前記上部金属基材と、前記上部金属基材を載置する下部金属基材とを備えた、
ことを特徴とする（６）または（７）に記載の三次元抜き型ユニット。
【００１８】
（９）
前記受け部材の前記切り出し刃の刃先の三次元輪郭に対応する領域には、打ち抜きに際して前記刃先に当接する面状刃先保護材が設けられていることを特徴とする（６）から（８）の何れかに記載の三次元抜き型ユニット。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、受け部材に設ける面状刃先保護材の消耗を回避でき、面状刃先保護材の頻繁な交換の必要がない。また、刃先と受け部材の加工精度が低いために本来厚くしなければならない受け部材に設ける面状刃先保護材を、薄くすることできるし、面状刃先保護材を設けないことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の三次元抜き型ユニットの第1実施形態を示す説明図である。
【図２】図１において使用される三次元抜き型の詳細を示す分解斜視図である。
【図３】図２の三次元抜き型の設計変更例を示す分解斜視図である。
【図４】図２の三次元抜き型の他の設計変更例を示す分解斜視図である。
【図５】本発明の三次元抜き型ユニットの第２実施形態を示す説明図であり、（Ａ）は三次元抜き型の分解斜視図、（Ｂ）は（Ａ）における矢印Ｆ−Ｆ方向の三次元抜き型の断面図である。
【図６】本発明の三次元抜き型ユニットの第３実施形態を示す分解斜視図である。
【図７】本発明の第３実施形態の設計変更例を示す三次元抜き型ユニットの分解斜視図である。
【図８】本発明の第３実施形態の他の設計変更例を示す三次元抜き型ユニットの分解斜視図である。
【図９】本発明の第３実施形態のさらに他の設計変更例を示す三次元抜き型ユニットの分解斜視図である。
【図１０】ループベルト状の受けシートが移動する従来の抜き型を示す説明図である。
【図１１】立体の打ち抜き対象を打ち抜くための従来の三次元抜き型ユニットを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の第１実施形態を以下に説明する。
第１実施形態の立体打抜き対象の抜き加工用の三次元抜き型ユニットは、図１に示すように、抜き型１と受け部材１８とからなり、抜き型１は上定盤６１に配置され、受け部材１８は下定盤６２に配置して使用される。抜き型１は、三次元状の帯状刃１１と、基材１２と、超音波振動体１３とを備えている。
【００２２】
図２は、三次元抜き型１の詳細説明図である。帯状刃１１は、刃先Ｔが三次元のループ状輪郭（すなわち、刃先Ｔの輪郭が平面上に描けない輪郭）をなし、矩形状の切り欠きＲおよびベンド用切り欠きＢが刃先Ｔの反対側（下縁）に複数形成されている。ベンド用切り欠きＢ間は短直線のままにすること、すなわち刃先Ｔの反対側の端縁の加工はしないようにすることもできるし、刃先Ｔの反対側の線輪郭を曲線状に加工することもできる。
【００２３】
基材１２は、上部基材１２１と下部基材１２２と三次元金属帯１２３とからなる。上部基材１２１および下部基材１２２は、木質ボード（合板，パーティクルボード）、圧縮紙、金属等により構成できる。なお、上部基材，下部基材等の上下の表現は便宜的なもので、刃を上向きにした場合の表現であり、定盤に設置したときの上下の向きとは異なる。
【００２４】
上部基材１２１は、厚みが均一、すなわち表面と裏面とが同じ三次元形状に形成されている。また、上部基材１２１は、切り欠きＲに対応する領域を残して形成したループ状のスリットＳを有する。スリットＳのループ輪郭と帯状刃１１のループの平面視輪郭は同じであり、このスリットＳに、刃先Ｔが上部基材１２１の表面から突出するように帯状刃１１が挿着される。
【００２５】
三次元金属帯１２３は、本実施形態ではステンレスからなり、三次元形状が帯状刃１１の下縁の三次元輪郭に沿うように形成してある。下部基材１２２は、上面の三次元形状が上部基材１２１の下面の三次元形状と同じに形成してあり、下面は平面状に形成されている。下部基材１２２の、帯状刃１１の下縁に対応する部位には帯状刃１１の輪郭の浅溝Ｇが形成されている。
【００２６】
スリットＳには、プレート状の超音波振動体１３を挿着するための幅広領域Ｐが、帯状刃１１の長さ方向に間隔をおいて複数形成されている。この幅広領域Ｐは帯状刃１１の両面に互い違いに形成されている。この幅広領域Ｐは帯状刃１１を挿着したときは帯状刃１１を一壁面とするポケット状に形成される。幅広領域Ｐに、超音波振動体１３が挿着される。
【００２７】
超音波振動体１３は、圧電材料の両面に＋電極および−電極（グランド電極）を持つもので−電極が帯状刃１１に圧接する。この圧接は、−電極と帯状刃１１との電気的接合が保障された状態で行う。超音波振動体１３の配線は、三次元抜き型１の外部に引き出されている。帯状刃１１のループ輪郭の内側に配置された超音波振動体１３の配線は、アーチ状の切り欠きＲを通して三次元抜き型１の外部に引き出されるか、三次元金属帯１２３に形成した配線孔を通して三次元抜き型１の外部に引き出される。
【００２８】
超音波振動体１３の振動の向きは、たとえば帯状刃１１の側面に平行であってもよいし、垂直であってもよい。三次元抜き型１は、高精度の打ち抜きを前提とするものであり、刃先Ｔが帯状刃１１の側面に平行な方向（垂直方向または水平方向）に振動することが好ましい。ただし、刃先Ｔが、帯状刃１１の側面に垂直な方向に振動することを妨げるものではない。超音波振動体１３の＋，−電極に印加する周波数は、たとえば数ｋＨｚから数十ＭＨｚの範囲から選ばれる。
【００２９】
超音波振動体１３同士は、相互に振動が干渉することがある。この場合、超音波振動体１３は、相互に振動が相殺されないような適宜の配置（幅広領域Ｐの位置）を選ぶことができるし、超音波振動体１３が発生する振動には、相互に振動が相殺されないような位相差を持たすこともできる。通常、超音波振動体１３の最適な周波数値、位相等は、トライアンドエラー（周波数設定および打ち抜き試験の繰り返し）により決定する。
【００３０】
図１に示した受け部材１８には、立体打抜き対象１００の打ち抜き後の三次元形状に対応する凹部が形成されている。凹部の周囲の、帯状刃１１の刃先Ｔが当接する部位には合成樹脂製の面状刃先保護材１８１が設けられている。
【００３１】
また、図３に示すように、三次元金属帯１２３の幅を大きく形成し、三次元金属帯１２３に接するように複数の超音波振動体１３を設けることができる。この場合には上部基材１２１には超音波振動体１３の厚み分の溝が設けられる。また、超音波振動体１３の配線は図示しないが下部基材１２２に形成される。
【００３２】
なお、図３において、プレート状の超音波振動体１３に代えてブロック状の超音波振動体（ランジュバンタイプの超音波振動体）を使用することもできる。図４にでは、ランジュバンタイプの超音波振動体１３は三次元金属帯１２３の下部に、当該三次元金属帯１２３に接触するように設けられている。
【００３３】
図５は本発明の第２実施形態の説明図である。図５の三次元抜き型２は、基材２２は、上部基材２２１と下部基材２２２と三次元金属帯２２３とからなり、上部基材２２１の下面には合成樹脂充填用のキャビティＫが形成されている。
【００３４】
上部基材２２１と下部基材２２２と三次元金属帯２２３とを組み合わせ、上部基材２２１のスリットＳに帯状刃１１を挿入し、この後、キャビティＫに非流動性原材（本実施形態では、レジン等の固化後に硬質となる樹脂）を注入する。
【００３５】
これにより帯状刃２１が強固に基材２２に固定される（すなわち、帯状刃２１のブレが解消される）。なお、非流動性原材を注入する際に、幅広領域Ｐに超音波振動体２３をセットしておいてもよい。また、非流動性原材を注入する際に、幅広領域Ｐにダミー板をセットしておき、非流動性原材が固化した後にダミー板を除去し、当該ダミー板に代えて超音波振動体２３をセットすることもできる。
【００３６】
本実施形態で使用される受け部材は、図示しないが第１実施形態で使用された受け部材１８と同様の形状・構造をなしている。
【００３７】
本実施形態でも、三次元金属帯２２３の幅を大きく形成し、三次元金属帯２２３に接するように複数の超音波振動体２３を設けることができる（図３参照）。また、本実施形態でも、プレート状の超音波振動体２３に代えて、ブロック状の超音波振動体を使用することもできる（図４参照）。
【００３８】
次に、本発明の第３実施形態を説明する。第３実施形態の立体打抜き対象の抜き加工用の三次元抜き型ユニットは、図６に示すように、抜き型３と受け部材３８とからなり、抜き型３は上定盤に配置され、受け部材３８は下定盤に配置して使用される。図中の上下向きと、実際に設置されるときの上下向きとは異なる。
【００３９】
抜き型３は、上部金属基材３１と、下部金属基材３２と、超音波振動体３３とを備えている。上部金属基材３１は、曲面プレートからなり、削り出しにより形成されるもので刃先が基板の表面から突出しており、刃先Ｔが三次元のループ状輪郭（すなわち、刃先Ｔの輪郭が平面上に描けない輪郭）をなしている。
【００４０】
下部金属基材３２は金属フレームから構成されており、金属フレームの上面は上部金属基材３１が載設されるように形成されており、上部金属基材３１は、下部金属基材３２に図示しないボルト等により取り付けられている。図６では、超音波振動体３３はプレート状であり、＋，−電極に印加する周波数は、たとえば数ｋＨｚから１ＭＨｚの範囲から選ばれる。
【００４１】
また、図６では、超音波振動体３３は上部金属基材３１の表面の４カ所に貼り付けられている。超音波振動体３３同士は、相互に振動が干渉することがある。この場合、超音波振動体３３は、相互に振動が相殺されないような適宜の配置（幅広領域Ｐの位置）を選ぶことができるし、超音波振動体３３が発生する振動には、相互に振動が相殺されないような位相差を持たすこともできる。通常、超音波振動体３３の最適な周波数値、位相等は、トライアンドエラー（周波数設定および打ち抜き試験の繰り返し）により決定する。
【００４２】
超音波振動体３３は、図７では上部金属基材３１の表面取り付けられているが、上部金属基材３１の裏面に取り付けることもできる。また、超音波振動体３３は図７に示すように上部金属基材３１と下部金属基材３２との境界面に設けることもできる。これらの場合、超音波振動体３３は、−電極と超音波振動体３３との電気的接合が保障された状態で行われる。
【００４３】
さらに、図８に示すようにプレート状の超音波振動体３３に代えて、ランジュバンタイプの超音波振動体３３を使用することもできる。図８では、超音波振動体３３は下部金属基材３２に埋め込まれている。
【００４４】
図６から図８の例では、金属基材を上部金属基材と、下部金属基材とに分割したものを使用したが、図９に示すように、単一の金属基材３０を使用することもできる。図９の例では、超音波振動体３３は表面に貼着してあるが、シート状またはランジュバンタイプの超音波振動体を金属基材３０の内部に埋め込むこともできる。
【符号の説明】
【００４５】
１，２，３  三次元抜き型
１１，２１  帯状刃
１２，２２  基材
１３，２３，３３  超音波振動体
１８，３８  受け部材
３０  金属基材
３１  上部金属基材
３２  下部金属基材
６１  上定盤
６２  下定盤
１２１，２１２  上部基材
１２２，２２２  下部基材
１２３，２２３  三次元金属帯
B  ベンド用切り欠き
K  キャビティ
Ｐ  幅広領域
R  矩形状の切り欠き
Ｓ  スリット
T  刃先
【図１】
2010260127.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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