(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部にあるダイ（４）と、可動のアップライト（５）と、弾性要素（６）とを備える、金属薄板を切断する機械であって、固定構造体（３）と、該固定構造体に形成されたシート部分（２）と、ポンチ組立体（１）とを備える前記切断機械において、前記シート部分（２）内に配置された可動のポンチ（７）と、該ポンチ（７）と同軸状であって、その底部に終端を有する形要素（８）と、該形要素（８）の終端と一体のブランク・ホルダ（９）とを備えるポンチ組立体（１）にして、
前記ポンチ（７）が、多数の半径方向突起（１３）と、多数のスロット（１６）とが設けられた中央部分（１２）を備え、該突起（１３）が、外側面（１４）を有し、前記シート部分（２）が、表面（１５）を有し、前記突起の前記外側面が前記シート部分（２）の前記表面（１５）と接触し且つ該表面と許容公差を以て結合され、前記形要素（８）が、フランジ（１７）を備え、該フランジが多数のロッド（１８）が設けられた底部を有し、該ロッドがスロット（１６）の内部に係合するようにしたことを特徴とするポンチ組立体。
【請求項２】
請求項１に記載のポンチ組立体にして、前記スロット（１６）が、所定の輪郭形状を有し、該ロッド（１８）が所定の輪郭形状の断面を有し、前記ロッドの前記輪郭形状が、前記スロット（１６）の輪郭形状と類似し且つ該形状よりも小寸法であることを特徴とするポンチ組立体。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のポンチ組立体にして、前記構造体（３）と一体に設けた少なくとも一つの機械的要素（２１）が設けられ、前記ポンチ（７）が前記突起（１３）の一つに対応するスロット（２２）を有し、前記機械的要素（２１）が前記スロット（２２）に係合することを特徴とするポンチ組立体。
【請求項４】
請求項１乃至前記請求項３の何れかの項に記載のポンチ組立体にして、前記形要素（２４）が、ブランク・ホルダとして機能し得るような形態とされた一端（２５）を備えることを特徴とするポンチ組立体。
【請求項５】
請求項３に記載のポンチ組立体にして、前記スロット（２２）が二つの壁を有し、前記ポンチ組立体（１）が、前記突起（１３）の前記外面（１４）及び前記スロット（２２）の前記二つの壁が、許容公差を以て機械加工され、かつ表面粗さが最小であるようにしたことを特徴とするポンチ組立体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の導入部分に記載した、金属薄板の切断を行う切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工業分野において、切断工程は、切断を行い得る特殊な工具を作用させ、金属を分離させて別個の金属片とする機械的な工程である。
【０００３】
この工程は、材料の一領域にて工具（ブレード、又はポンチ）で適当な圧力を付与することでその材料を別の材料に対し摺動させることで行われる。
【０００４】
使用される工具は、切断部分が開いたままであるようにする場合は、ブレードであり、また、その切断部分の外形が閉鎖したものとする場合は、ポンチである。
【０００５】
この切断は、極めて急速に行われる工程であり、瞬間的に、良好に設定された形状を形成し、また、これは、金属薄板の加工に特に適したものである。
【０００６】
直線状の動作をする工具と対向するものは、固定位置にあるダイであり、このダイは、金属薄板に対する支持体として機能し、この金属薄板を切断することを可能にする。
【０００７】
最初に、この工具は、材料を圧縮して塑性変形を生じさせ、これにより、中空体を形成し、その次の段階にて、漸進的に増大する圧縮力は、せん断力の値に達し且つその値を上廻り、これにより金属薄板の一部を分離させる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この切断工程中、ポンチの切断コーナ部分に隣接する金属薄板の繊維状組織（fibres)は、材料が完全に切断される段階の前に、短い距離を動く工具の動作に従って曲がり、このため、その繊維状組織が圧縮され、切断形状の全体に沿って変形する。
【０００９】
特に、材料の弾性により、切断された繊維状組織に対応して内部に反作用が生じ、これらの反作用によって、摺動壁の間に相当な程度の摩擦力が生じ、この摩擦力は、切断されたディスクをダイから排出したり、また、ポンチを金属薄板の穴から除去する妨げとなる。
【００１０】
こうした欠点を解消する目的のため、ポンチの作動前の時点から、ポンチが完全に後退する時点迄、切断すべき縁部付近を圧縮することにより、切断した繊維状組織の変形を防止するブランク・ホルダが使用される。
【００１１】
現状の技術において、打ち抜き工程により金属薄板を切断する工業用機械は、ポンチ自体と、その下方のダイと、及び該ポンチを動かす可撓性要素とから略形成されたポンチ組立体を備え得るような構造とされている。
【００１２】
このポンチは、ガイド内に保持されており、ポンチガイドとして公知の本体内部内を摺動することが出来、このポンチ・ガイドは、また最終的にブランク・ホルダ要素を使用することが必要となった場合、このブランク・ホルダ要素をその下端に保持する機能を果たす。
【００１３】
一方、ポンチ・ガイドは、機械の支承構造体上に機械加工したシート部分内を摺動することが出来る。
【００１４】
故に、構造について説明すると、このポンチ組立体は、同軸状の円筒状部分を二つ備えており、その円筒状部分の各々には、穴を形成する本体の表面とシャフトを形成する本体の表面との間の継手が設けられる。該継手は、ガイド型式であるため、その二つの表面をその許容公差を以て機械加工し、また、表面粗さが極めて小さいように機械加工しなければならない。
【００１５】
更に、上述の輪郭形状の各々に対応して、穴を構成する要素と継手シャフトを構成する要素とが相対的に変位するのを防止することの出来る、要素、キー、又はその他の要素を設けなければならない。
【００１６】
上述のことから、このポンチ組立体を製造するためには、少なくとも、四つの面、即ち、二つの継手を構成する面を許容公差を以て且つ表面粗さが最小となるように機械加工し、また、関連するストッパキーのハウジングに対するシート部分を少なくとも二つ形成しなければならない。これらは、全て、ダイとポンチとの間に顕著な精度を必要とするため、コスト増となる。
【００１７】
本発明の目的は、今日、既に公知である同様の打ち抜きを行なうために必要とされるポンチと比較して、構成部品を製造するために行なうべき精密な機械加工を要する機械工程が少なくて済む、半分迄削減するような方法で形成された形状であると同時に、公知のポンチと互換可能なポンチを提供することである。
【００１８】
【課題を達成するための手段】
可撓性手段と係合する上方シャンクと、切断ブレードとして機能する下端とに加えて、ポンチの本体が、該本体の軸線に対して平行な半径方向突起を備え、該突起が上述の本体と同程度の高さに形成され、また、該突起の外面が、機械の構造体に機械加工したハウジングの穴、又はシート部分の表面に結合するようにすることにより、上記の目的は達成される。
【００１９】
この新規な解決手段により、現在の工程にて不可欠の中間のポンチ・ガイド本体を使用せずに、中央のポンチの中心決め及び案内機能を果たすことが出来る。
【００２０】
ブランク・ホルダの使用が必要とされるとき、本発明の更に新規な特徴は、同ブランク・ホルダが、そのホルダ上に載置させた形要素と一体となり、この要素の一部がポンチ本体に形成された凹所に係合する点にある。これらの凹所は、形要素、故に、その下方に配置されたブランク・ホルダを中心決めし且つ案内するという二重の機能を果たす。
【００２１】
本発明のポンチは、許容公差のある単一の継手があればよく、また、ポンチの突起の外面及びハウジング・シートの表面と正確に対応した、表面粗さが最小の接触面を有し、また、該ポンチの回転を阻止する単一の機械的なストッパ部分（キー）を備えることから、このポンチの有利な点は、上記の説明から明らかであろう。
【００２２】
故に、固定したシート部分と接触する表面を除いて、ポンチ本体のその他の面に対する機械加工、及び形本体、並びに該本体に定着されたブランク・ホルダの製造は、精密な工程ではない機械工程にて行うことが出来るという有利な点があり、このことは、時間を著しく短縮し、従って、コストを大幅に削減するものである。
【００２３】
好適な形態の形要素は、周方向に配置した多数のロッドがその底部に設けられたフランジを備えており、該形要素の端部は、ブランク・ホルダとして、また、上記のロッド間の接続要素として機能する、ディスクと一体とされる。
【００２４】
このブランク・ホルダは、ロッドに可動に接続された要素とし、又は、より小径のポンチの場合、ロッド本体の一体部分とすることが出来る。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の上記及びその他の特徴は、単に一例として非限定的な例として掲げたその可能な実施例の一部に関する、以下の説明を添付図面を参照しつつ読むことにより一層良く理解されよう。
【００２６】
図１乃至図１０に図示するように、該ポンチ組立体１は、工作機械の固定構造体３に機械加工したシート部分２内に配置されており、該ポンチ組立体１は、底部のダイ４と、可動のアップライト５と、頂部の弾性要素６とを備えている。
【００２７】
該ポンチ組立体１は、シート部分２の中央位置に配置されたポンチ７と、該ポンチ７と同軸状の形要素８と、該形要素８の端末部分と一体のブランク・ホルダ９とを備えている。
【００２８】
該ポンチ７は、弾性要素６と係合し、また、切断ブレードとして機能する形端部１１と係合する上方シャンク１０に加えて、中央部分１２を更に備え、該中央部分には、当該ポンチの軸線に対して平行な半径方向突起１３が多数、設けられていることを特徴とする。
【００２９】
突起１３の外側面１４が構造体３に機械加工したシート部分２の表面１５と接触し且つ該表面１５と許容公差を以て結合されているため、ポンチ７の案内及び中心決めを確実に行い得る。
【００３０】
この突起１３は、ポンチ７の軸線に対して平行であり、ポンチの本体１２に入るスロット１６と境を接している。
【００３１】
形要素８は、フランジ１７を備えており、該フランジ１７の底部には、多数のロッド１８が設けられており、これらのロッドは、上述の形要素８をポンチ７に関して同軸状に配置したとき、該ポンチ７に機械加工したスロット１６に係合する。
【００３２】
このロッド１８の断面形状は、ロッド１８が係合する対応したスロット１６の外形と同様であるが、スロット寸法よりも僅かに小さく、このため、形要素８の全体を確実に位置決めすることが可能である。
【００３３】
ブランク・ホルダ９は、ねじ１９及び突起２０との可動の接続部により、ロッド１８の端部に定着されている。
【００３４】
ポンチ７がそれ自体の軸線を中心として回転するのを防止するため、本体３と一体であり、また、スロット２２によりポンチ７と係合するキー２１が設けられている。
【００３５】
そのポンチ組立体１の全体的な形態の特徴としての主要な有利な点は、突起１３の外面１４と、キー２１に接触したスロット２２の二つの壁が、精密な機械加工、即ち、許容公差を以った機械加工及び表面粗さが最小であることを必要とする唯一の面であることである。
【００３６】
故に、ポンチ組立体１の三つの要素を構成するその他の全ての表面は、精密な機械加工でない機械的工程により製造することが出来、従って、時間及びコストを共に大幅に節約することが可能となる。
【００３７】
半径方向突起１３の形態、及びロッド１８の数並びにその断面は、大きい寸法のポンチ７を有するポンチ組立体の構造の形態を示す図１１から理解し得るように、ポンチ７の型式に対応して変更が可能である。
【００３８】
ポンチ７が図１２、図１３、及び図１４に示すような縮径の断面を有する場合、形要素２４は、ブランク・ホルダとして機能し得るような形態とした端部２５を備えている。
【図面の簡単な説明】
【図１】加工位置にある本発明のポンチ組立体の一部断面図とした正面図である。
【図２】加工位置にある図１のポンチ組立体の線II−IIに沿った断面平面図である。
【図３】図４のポンチ組立体の線III−IIIに沿った断面平面図である。
【図４】図３のポンチ組立体の線IV−IVに沿った断面平面図である。
【図５】ポンチの正面図である。
【図６】図５のポンチの線VI−VIに沿った一部断面図とした平面図である。
【図７】形要素の図８の線VII−VIIに沿った一部断面図とした正面図である。
【図８】形要素の図７の線VIII−VIIIに沿った一部断面図とした平面図である。
【図９】ブランク・ホルダの一部断面図とした正面図である。
【図１０】ブランク・ホルダの平面図である。
【図１１】寸法の大きいポンチを備えるポンチ組立体の断面正面図である。
【図１２】寸法の小さいポンチを備えるポンチ組立体の図１３の線XII−XIIに沿った断面正面図である。
【図１３】ポンチ組立体の図１２の線XIII−XIIIに沿った断面平面図である。
【図１４】図１２のポンチ組立体の正面図である。
【符号の説明】
１  ポンチ組立体                ２  シート部分
３  工作機械の固定構造体        ４  ダイ
５  可動のアップライト          ６  弾性要素
７  ポンチ                      ８  形要素
９  ブランク・ホルダ            １０  上方シャンク
１１  形要素の端部              １２  中央部分
１３  半径方向突起              １４  突起の外側面
１５  シートの表面              １６  スロット
１７  フランジ                  １８  ロッド
１９  ねじ                      ２０  突起
２１  キー                      ２２  スロット
２４  形要素                    ２５  ポンチの端部
【図１】
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【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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