(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パンチプレスに装着したタッピング金型と協働して使用するタップ折れ検出ダイであって、外筒の全長に亘って同一内径に形成したガイド孔に、全長に亘って同一外径に形成し、かつタップ検知部材を備えた内筒を上下動自在に嵌入して設け、前記外筒に形成した圧力流体流入孔に接続遮断自在な周溝を前記内筒の外周面に設けると共に前記内筒の下方向へ指向して流体を噴出すべく前記内筒に備えた複数の流体噴出口を前記周溝に連通して設け、前記内筒を上方向へ付勢する弾性部材を前記外筒内に備えると共に、前記周溝内の流体の一部を、前記外筒の下部内周面と前記内筒の下部外周面との間のクリアランスから噴出可能に構成してあることを特徴とするタップ折れ検出ダイ。
【請求項２】
請求項１に記載のタップ折れ検出ダイにおいて、前記外筒の下面に、前記弾性部材の抜け止め用リング部材を着脱可能に備え、この抜け止め用リング部材の内径を、前記外筒の内径よりも大きく形成してあることを特徴とするタップ折れ検出ダイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばタレットパンチプレスなどのごときパンチプレスに装着して使用されるタッピング金型と協働して使用されるタップ折れ検出ダイに係り、さらに詳細には、タップ折れ検出ダイに備えた外筒と内筒とを高精度に加工して高精度の嵌合を保持でき、外筒と内筒との間に切粉が入り込むことを防止することのできるタップ折れ検出ダイに関する。
【背景技術】
【０００２】
タレットパンチプレスなどのパンチプレスに、パンチ金型に代えてタッピング金型を装着してタッピング加工を行うとき、上記タッピング金型におけるタップが折れたか否かを検出するために、タップ折れ検出ダイが採用されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２６８２４７号公報
【特許文献２】Ｗ０  ２０１０／００４９８０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載のタップ折れ検出ダイは、図３に示すごとき構成である。すなわち、タップ折れ検出ダイ１０１は、パンチプレスにおけるパンチホルダ（タレットパンチプレスにおいては上部タレットが相当する）１０３に装着したタッピング金型１０５と対向して、ダイホルダ（下部タレットが相当する）１０７に装着されている。前記タップ折れ検出ダイ１０１は、前記ダイホルダ１０７におけるダイ装着孔１０７Ｈに着脱自在な外筒１０９を備えている。
【０００５】
上記外筒１０９の上部には中央部に貫通孔１０９Ｈを備えた内方フランジ１０９Ｆが備えられている。そして、前記外筒１０９内に上下動自在に備えた内筒１１１は、当該内筒１１１と前記外筒１０９の下部に取付けたスプリング座１１３との間に弾装した複数のコイルスプリング等のごとき弾性部材１１５によって常に上方向に付勢されている。上記内筒１１１には、前記タッピング金型１０５に備えたタップ１０５Ｔの下端部と当接可能なタップ当接部１１１Ｔを上面に備えている。
【０００６】
また、前記内筒１１１の外周面には、前記外筒１０９に備えた流体供給孔１０９Ｓと連通遮断自在な外周溝１１１Ｇが形成してあり、この外周溝１１１Ｇは、連通孔１１１Ｃを介して切粉排出穴１１１Ｄに連通してある。そして、前記流体供給孔１０９Ｓの圧力変化を検出するために、圧力流体供給源１１９と前記流体供給孔１０９Ｓとを接続した接続回路には圧力センサ１２１が接続してある。
【０００７】
上記構成において、上昇位置に位置するタッピング金型１０５を下降して、タップ折れ検出ダイ１０１における外筒１０９に対して板状のワークＷを押圧すると共に、タップ１０５Ｔを回転して下降すると、上記ワークＷに予め形成してある下穴にタッピング加工が行われる。この際、タップ１０５ＴがワークＷを貫通し、タップ１０５Ｔの先端が内筒１１１のタップ当接部１１１Ｔに当接して、内筒１１１を下降することになる。
【０００８】
内筒１１１が弾性部材１１５の付勢力に抗して下降されると、外筒１０９に設けた流体供給孔１０９Ｓと内筒１１１の外周溝１１１Ｇとが接続して、連通孔１１１Ｃから切粉排出穴１１１Ｄへ流体を噴出することになる。したがって、前記流体供給孔１０９Ｓ内の圧力は、高圧から低圧へ変化する。この圧力変化を圧力センサ１２１により検出して、タップ１０５Ｔによって内筒１１１が下降されたか否かを検出することにより、前記タップ１０５Ｔが折れているか否かの検出を行うものである。
【０００９】
上記構成においては、外筒１０９に内方フランジ１０９Ｆを備えた構成であるから、外筒１０９の内面の切削加工量が多く加工が厄介であると共に、上記内方フランジ１０９Ｆの下面と内筒１１１の上面との間に切粉が入り込み易く、かつ切粉の除去が難しいという問題がある。
【００１０】
そこで、前記特許文献２に記載のタップ折れダイのように、外筒１０９における内方フランジ１０９Ｆを除去し、外筒１０９及び内筒１１１を共に円筒形状に形成して、外筒１０９と内筒１１１とを、高精度の公差でもって嵌合すること、すなわち、外筒１０９の内周面と内筒１１１の外周面とを高精度に加工して、外筒１０９の内周面と内筒１１１の外周面との間のクリアランスを、タッピング加工によって生じた切粉が入り込まないクリアランスとすることも可能である。
【００１１】
上記構成としては、図２に示すように、外筒１０９を円筒形状に形成すると共に内筒１１１を円筒形状に形成して、外筒１０９内に内筒１１１を高精度の公差でもって嵌合することができる。しかし、この場合、内筒１１１を上方向へ付勢するための複数の弾性部材１１５を、肉厚の薄い外筒１０９内に設ける必要がある。そして、上記弾性部材１１５の飛び出しを防止するために、前記外筒１０９の上面にリング部材１１７を配置し、ボルト等のごとき固定具１１９によって固定する必要がある。
【００１２】
前記リング部材１１７は、径方向及び径方向に対して直交する方向（軸方向）の肉厚は薄いものであるから、施削加工するときに、リング部材１１７をチャッキングすると、歪み易いものである。また、前記固定具１１９を通す穴を加工すると、この穴とリング部材１１７の内周面との間の肉厚も薄く、前記固定具１１９を強固に締め付けると、この肉薄の部分に歪を生じ易いものである。すなわち、前記リング部材１１７の内周面を前記外筒１０９の内周面と同程度に高精度に加工することが難しいと共に、高精度に加工することができたとしても、外筒１０９の内周面とリング部材１１７の内周面とを一致させて組合せることが難しいので、リング部材１１７の内径は、外筒１０９の内径よりも僅かに大きくなるものである。
【００１３】
したがって、リング部材１１７の内周面と内筒１１１の外周面との間には、内筒１１１の外周面と外筒１０９の内周面との間のクリアランスよりも大きなクリアランスを生じることになる。よって、タッピング加工を数千回も行うと、前記リング部材１１１の内周面と内筒１１１の外周面との間のクリアランスに微細な切粉が入り込み、内筒１１１の上下動が円滑に行われないことがある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、パンチプレスに装着したタッピング金型と協働して使用するタップ折れ検出ダイであって、外筒の全長に亘って同一内径に形成したガイド孔に、全長に亘って同一外径に形成し、かつタップ検知部材を備えた内筒を上下動自在に嵌入して設け、前記外筒に形成した圧力流体流入孔に接続遮断自在な周溝を前記内筒の外周面に設けると共に前記内筒の下方向へ指向して流体を噴出すべく前記内筒に備えた複数の流体噴出口を前記周溝に連通して設け、前記内筒を上方向へ付勢する弾性部材を前記外筒内に備えると共に、前記周溝内の流体の一部を、前記外筒の下部内周面と前記内筒の下部外周面との間のクリアランスから噴出可能に構成してあることを特徴とするものである。
【００１５】
また、前記タップ折れ検出ダイにおいて、前記外筒の下面に、前記弾性部材の抜け止め用リング部材を着脱可能に備え、この抜け止め用リング部材の内径を、前記外筒の内径よりも大きく形成してあることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、タップ折れ検出ダイにおける外筒と内筒との間のクリアランスは、切粉が入り込まないように、ほとんど零クリアランスであるから、タッピング加工時に生じる微細な切粉も上記クリアランスに入り込むようなことがないものである。また、内筒の下端外周面と外筒の下端内周面との間の周面に微細な切粉が付着する傾向にあっても、上記内筒の下端外周面と外筒の下端内周面との間のクリアランスには、流体が噴出されるので、切粉が付着するようなことがないものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係るタップ折れ検出ダイの構成、作用を示した断面説明図である。
【図２】従来のタップ折れ検出ダイの断面説明図である。
【図３】従来のタッピング金型及びタップ折れ検出ダイの断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１を参照するに、本発明の実施形態に係るタップ折れ検出ダイ１は、前記特許文献１、特許文献２に記載のタップ折れ検出ダイと同様に、パンチプレスにおけるパンチホルダ（図示省略）に装着したタッピング金型（図示省略）と上下に対向してダイホルダ３に装着して使用するものである。すなわち、従来のタップ折れ検出ダイと同様に、タッピング金型と協働して使用することにより、上記タッピング金型に備えたタップＴが折れているか否かを検出するものである。
【００１９】
上記タップ折れ検出ダイ１は、前記ダイホルダ３におけるダイ装着孔３Ｈに対して着脱自在の外筒５を備えており、この外筒５に備えたガイド孔７には内筒９が上下動自在に嵌合してある。上記ガイド孔７は、外筒５の全長に亘って同一内径に研削加工等によって高精度の円滑面に加工してある。そして、上記外筒５の外周面には、エアー供給源などのごとき圧力流体供給源（図示省略）に接続自在な外周溝５Ｇが形成してある。この外周溝５Ｇと前記圧力流体供給源とを接続した接続路には、前記特許文献１、特許文献２に記載の構成と同様に、流体圧の圧力変化を検出する圧力センサ（図示省略）が備えられている。そして、前記外筒５の複数箇所には、前記外周溝５Ｇに連通した圧力流体流入孔１１が内周面に開口してある。
【００２０】
前記内筒９は、従来のタップ折れ検出ダイにおける内筒と同様に、タップＴによって押し下げられるタップ当接部材（タップ検知部材）１３を備えている。この内筒９の外周面は、前記外筒５とほぼ零クリアランス（タッピング加工時に生じた微細な切粉が入り込まないクリアランス）でもって上下動自在に嵌合するように、全長に亘って同一外径に、かつ研削加工によって高精度の円滑面に加工してある。そして、内筒９の外周面下部には、前記圧力流体流入孔１１と接続遮断可能な周溝１５が形成してあり、この周溝１５には、前記内筒９の軸心の下方向へ指向して（斜め下方向へ指向して）エアー等の流体を噴出する複数の流体噴出口１７が備えられている。
【００２１】
前記外筒５に対して前記内筒９を上下動自在に支持するために、外筒５の複数箇所には、下面に開口した複数の収容孔１９が形成してあり、この収容孔１９内には、コイルスプリング等のごとき弾性部材２１が弾装してある。そして、前記内筒９の外周面から放射外方向へ突出した複数の被支持部材２３は、前記外筒５の内周面と前記収容孔１９とを連通した上下方向のスロット２５を貫通して前記弾性部材２１に支持されている。そして、前記外筒５の下面には、前記弾性部材２１の下方向への飛び出しを防止するための抜け止め用リング部材２７がボルト等のごとき複数の固定具２９によって一体的に取付けてある。
【００２２】
前記抜け止め用リング部材２７は固定具２９によって外筒５の下面に一体的に取付けてあるから、抜け止め用リング部材２７は外筒５の一部と見做すことができるものの、抜け止め用リング部材２７の内径は、前記外筒５の内径よりも僅かに大径に形成してある。
【００２３】
前記内筒９の上部は、前記弾性部材２１の作用によって最上昇された状態にあるとき、外筒５の上部とほぼ等しい高さ位置にある。前記内筒９の下端部は、前記抜け止め用リング部材２７の下端部とほぼ等しい高さ位置にある。そして、前記タップＴによって内筒９が外筒５に対して下降されたときには、前記内筒９に備えた前記周溝１５は、内筒９の外周面と前記抜け止め用リング部材２７の内周面との間のクリアランス３１に連通する構成である。
【００２４】
上記構成において、タップ折れ検出ダイ１上に、予め下穴を形成した板状のワークＷを位置決めし、従来と同様に、タッピング金型を下降し、当該タッピング金型に備えたタップＴを回転しつつ前記下穴に係合することにより、下穴に対してタッピング加工が行われることになる。この際、ワークＷを貫通したタップＴの下端部がタップ当接部１３に当接し、内筒９を弾性部材２１の付勢力に抗して下降するまでは、前記周溝１５は、図１（Ａ）に示すように閉じられた状態に保持されるので、周溝１５内は高圧に保持され、圧力センサはＯＮ状態にある。
【００２５】
前述のごとく、タップＴがタップ当接部材１３に当接して内筒９を弾性部材２１の付勢力に抗して下降すると、図１（Ｂ）に示すように、前記周溝１５が前記圧力流体流入孔１１と連通した状態において前記クリアランス３１に連通するので、周溝１５内の圧力流体がクリアランス３１から下方向へ噴出されて、クリアランス３１内に存在する切粉を下方向へ吹き飛ばすことになる。上述のごとく、周溝１５が前記クリアランス３１に連通すると、周溝１５内の圧力が低下するので、前記圧力センサはＯＦＦ状態に変化する。その後、タップＴが最下降して内筒９がさらに下降されると、図１（Ｃ）に示すように、圧力流体流入孔１１が内筒９の外周面によって閉じられるので、圧力センサは再びＯＮ状態に変化する。
【００２６】
そして、タップＴが最下降位置から上昇を開始すると、前記圧力センサはＯＮ−ＯＦＦ−ＯＮを繰り返すことになるので、圧力センサのＯＮ，ＯＦＦの繰り返しを監視することにより、タップＴの折損を検出することができるものである。すなわち、タップＴの下降時及び上昇時に、圧力センサがＯＮ−ＯＦＦ−ＯＮの変化を生じない場合には、下降時又は上昇時にタップＴが折損したものとして検出することができるものである。なお、タップＴの下降、上昇の繰り返しは、図１（Ａ）と図１（Ｂ）に示す状態での繰り返し、すなわちＯＮ−ＯＦＦ、ＯＦＦ−ＯＮの繰り返しでもよいものである。
【００２７】
以上のごとき説明より理解されるように、外筒５に対する内筒９の嵌合は、タッピング加工時に生じた微細な切粉が、外筒５と内筒９との間のクリアランスに入り込むことがないようにほぼ零クリアランスに構成してあり、かつ内筒９と抜け止め用リング部材２７との間のクリアランス３１に対しては、内筒９の下降時に圧力流体を噴出して、上記クリアランス３１内及び外筒５を支持したダイホルダの排出孔内に付着した微細な切粉を吹き飛ばすものであるから、クリアランス内に切粉が入り込んで内筒９の上下動が停止するようなことがなく、前述したごとき従来の問題を解消し得るものである。
【００２８】
なお、本発明は、前述したごとき実施形態のみに限るものではなく、適宜の変更を行うことにより、その他の形態でもって実施可能である。すなわち、前記説明においては、内筒９が下降したときに、クリアランス３１内に圧力流体が噴出される旨説明した。しかし、内筒９の外周面に備えた周溝１５の下方向への寸法をより長くして、上記周溝１５と前記クリアランス３１とが僅かに連通した構成として、周溝１５内の圧力流体の一部を常にクリアランス３１内へ噴出する構成とすることも可能である。
【００２９】
上記構成によれば、前記クリアランス３１内へ少量の圧力流体を常に噴出しており、内筒９が下降されると、前記周溝１５が前記クリアランス３１に対して大きく開口して、大量の圧力流体がクリアランス３１内に噴出されることになる。したがって、前記クリアランス３１に対する微細な切粉の入り込みを効果的に防止することができると共に、前記クリアランス３１内において内筒９の外周面及び抜け止め用リング部材２７の内周面に付着した微細な切粉を効果的に吹き飛ばすことができるものである。
【００３０】
また、前記抜け止め用リング部材２７に代えて、各収納孔１９に、抜け止め用の盲栓を備えた構成とすることも可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１  タップ折れ検出ダイ
５  外筒
７  ガイド孔
９  内筒
１１  圧力流体流入孔
１３  タップ当接部
１５  周溝
１７  流体噴出口
２１  弾性部材
２７  抜け止め用リング部材
３１  クリアランス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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