(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空のブッシュにパンチを上方から挿入してピアス穴を穿孔するピアス加工装置であって、
前記ブッシュの内部で前記ピアス穴に対応する大きさに形成された第一空洞部と、
前記ブッシュの内部で前記第一空洞部の下方に隣接して前記第一空洞部よりも大きく形成された第二空洞部と、
前記第二空洞部の下部に設けられ、ピアススクラップを前記第二空洞部の内部で弾性的に支持するピアス弁と、
前記ピアス弁の下方に設けられ、下り勾配の傾斜をもって配置されるシュートとを備え、
前記ピアス弁が、前記第二空洞部の下端を閉塞する板状部と、前記板状部を切り込んで
なるスリットとを有する
ことを特徴とする、ピアス加工装置。
【請求項２】
前記第一空洞部が、前記ピアス穴に対応する形状の第一内筒面を有するとともに、
前記第二空洞部が、前記第一空洞部の筒軸について前記第一内筒面を放射方向に拡大した形状の第二内筒面を有する
ことを特徴とする、請求項１記載のピアス加工装置。
【請求項３】
前記スリットが、前記第二空洞部の筒軸を中心として放射状に等間隔で形成される
ことを特徴とする、請求項１又は２記載のピアス加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パンチングやピアッシング等の板金加工に使用されるピアス加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用のプレス部品の製造工程では、パンチング加工やピアス加工（ピアッシング加工）を施すためのピアス加工装置が用いられている。ピアス加工装置とは、金属製のパネルの所定位置に丸形や楕円形，角形等のピアス穴を穿孔するための加工装置である。
一般的なピアス加工装置には、対をなすプレス金型の一方に固定されたパンチと、他方に固定された中空のブッシュとが設けられる。ブッシュの中空部分の形状は、パンチ及びピアス穴の形状に対応する大きさに形成される。また、被加工材であるパネルは、これらの一対のプレス金型の間に固定される。中空のブッシュに対してパネルの上からパンチを挿入することによって、パネル上にピアス穴が形成される。
【０００３】
ところで、ピアス加工によってパネルから切除される金属片は、ピアススクラップと呼ばれる。このピアススクラップは、製品に不要な廃棄物であり、例えばパンチやブッシュの下方に設けられた所定のスクラップピットに回収される。また、スクラップピットがパンチやブッシュの鉛直下方以外の位置に設定されたピアス加工装置においては、ピアススクラップをスクラップピットへ誘導するためのスロープが設けられたものがある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ピアス加工とバーリング加工とを同時に施すためのプレス成形装置において、パンチ（ピアスポンチ）の下方にスロープを形成するとともに、ピアススクラップをスロープの底側に配置されたスクラップピット側へと吹き飛ばすエアブロー手段を設けたものが記載されている。この技術では、パンチとカウンタパッドとの間にパネルを挟装して下方へ移動させることにより、挟装部分にピアス穴を形成している。また、ピアス穴を形成した結果として生じるピアススクラップは、ブレーカピンによってカウンタパッドの上面から持ち上げられ、エアノズルから供給される高圧のエアによってカウンタパッド上から排除され、スロープ側に吹き飛ばされる。このような構成により、カウンタパッド上のピアススクラップを容易に排除することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−５１７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のピアス加工装置では、ピアススクラップがスロープの斜面で跳ね返り、金型上に飛び散ることがある。特に、特許文献１に記載されたカウンタパッドを持たないピアス加工装置においては、パンチの押し込みに伴ってピアススクラップが勢いよく下方へ飛散し、スロープで跳ね返って金型上に乗ってしまう場合がある。これにより、金型と金型上に搬送されてくる次の被加工材であるパネルとの間にピアススクラップが挟装された状態で、そのパネルのピアス加工が実施されることになり、パネルに傷やへこみ等の不具合が発生しやすくなり、不良発生率を低減させることが難しいという課題がある。
【０００７】
また、金型間にピアススクラップが混入すると金型やパンチが破損するおそれが生じるため、ピアス加工装置での作業を一旦停止させて、そのピアススクラップを取り除く必要がある。一方、ピアススクラップの跳ね返りは、ピアス加工装置による単位時間あたりの加工回数（ショット数）を増加させるほど増大する。つまり、作業速度を上昇させるほど作業を一時停止させる回数も増えることになり、生産性を向上させることが難しいという課題もある。
【０００８】
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、ピアス加工装置に関し、簡素な構成で不良発生率を低減させ、生産性を向上させることである。
なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置づけることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）ここで開示するピアス加工装置は、中空のブッシュにパンチを上方から挿入してピアス穴を穿孔するピアス加工装置である。まず、前記ブッシュの内部で前記ピアス穴に対応する大きさに形成された第一空洞部と、前記ブッシュの内部で前記第一空洞部の下方に隣接して前記第一空洞部よりも大きく形成された第二空洞部とを備える。また、前記第二空洞部の下部に設けられ、ピアススクラップを前記第二空洞部の内部で弾性的に支持するピアス弁と、前記ピアス弁の下方に設けられ、下り勾配の傾斜をもって配置されるシュートとを備える。前記ピアス弁は、前記第二空洞部の下端を閉塞する板状部と、前記板状部を切り込んでなるスリットとを有する。これにより、前記スリットによって前記板状部が複数の切片に分断され、各々の切片がその基端部に片持ち支持された弾性部材として機能する。
【００１０】
前記ピアス加工で発生する前記ピアススクラップは、前記ピアス弁によって前記第二空洞部の内部に一時的に貯留される。また、貯留された前記ピアススクラップの数が増加したとき、前記ピアス弁の弾性力でそれらを支持しきれなくなると、前記ピアススクラップの一部又は全部が、その自重によって下方へ落下する。これにより、前記ピアススクラップの落下速度が抑制される。
【００１１】
（２）また、前記第一空洞部が、前記ピアス穴に対応する形状の第一内筒面を有するとともに、前記第二空洞部が、前記第一空洞部の筒軸について前記第一内筒面を放射方向に拡大した形状の第二内筒面を有することが好ましい。
つまり、前記第二空洞部が、前記第一空洞部よりも一回り大きい形状に形成されることが好ましい。例えば、前記筒軸を中心として、前記第一内筒面及び前記第二内筒面間の距離を放射方向に計測する。この距離が一定値となるように、前記第二内筒面の形状を設定する。これにより、前記ピアススクラップと前記第二内筒面との間に一定幅のクリアランスが設けられた状態で、前記ピアススクラップが前記第二空洞部の内部で重合される。
【００１２】
（３）また、前記スリットが、前記第二空洞部の筒軸を中心として放射状に等間隔で形成されることが好ましい。なお、ここでいう等間隔とは、隣接するスリットのなす角度がほぼ同一であることを意味する。したがって、前記スリットによって分断された複数の切片はほぼ同一形状となり、各々の切片の弾性力がほぼ均等になる。また、複数の切片により、落下する直前のピアススクラップが筒軸の中心に向かって整列し、前記ピアススクラップは水平な姿勢で自重落下する。
【発明の効果】
【００１３】
開示のピアス加工装置によれば、ブッシュの下部にピアス弁を設けることで、ピアススクラップの排出性を確保しながら、パンチの押し込みに伴うピアススクラップの飛散を防止することができる。また、ピアススクラップのシュートへの落下速度を抑制することができ、ピアススクラップのシュートでの跳ね返りを防止することができる。これにより、ピアススクラップが金型上に乗ることや、パネルと金型との間に挟まることを防止でき、簡素な構成でパネルの変形，型の破損を防止することができる。したがって、パネルの不良発生率を低減させることができるとともに、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態に係るピアス加工装置の全体構成を例示する側断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）はともに各種ブッシュの形状を示す上面図である。
【図３】各種ピアス弁の形状を示す図であり、（ａ），（ｂ）は斜視図、（ｃ）は（ａ）の上面図、（ｄ），（ｅ）はブッシュへの取り付け状態での断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）はピアス加工時のピアススクラップの状態を説明するための側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面を参照してピアス加工装置について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。
【００１６】
［１．構成］
図１に示すピアス加工装置１０には、上型５及び下型６からなる一対のプレス金型が設けられる。上型５は上方に位置する金型であり、下型６は下方に位置する金型である。上型５は、図示しない加圧機構によって下型６に対して接近，離間する方向に移動可能に設けられる。ピアス加工の被加工材であるパネル８（ワーク）は、これらの上型５と下型６との間にセットされた状態でピアス穴が穿孔される。以下、上型５を下型６に接近させる方向のことを「加圧方向」とも呼ぶ。また、ピアス穴には符号８ｂを付して説明する。なお、図１では下型６の要部のみで断面を示し、他は側面視の状態を示す。
【００１７】
［１−１．パンチ］
上型５にはパンチ１（ピアスパンチ）及び固定具７が設けられ、下型６にはピアス型６ａ及びブッシュ２が設けられる。パンチ１は、穿孔したいピアス穴８ｂの形状や開口サイズに応じた外形を持つ筒状の孔あけ用刃物であり、その筒軸の向きが加圧方向に一致するように上型５に固定される。パンチ１の下面１ａは、加圧方向に垂直な平面状に形成される。ここでは、パンチ１の形状が円筒状（円柱状）であり、ピアス穴８ｂの形状は円形とする。なお、楕円形状のピアス穴８ｂをあける場合には、楕円筒状（楕円柱状）のパンチ１を使用すればよく、四角形状のピアス穴８ｂをあける場合には、四角柱状のパンチ１を使用すればよい。
【００１８】
［１−２．ブッシュ］
ブッシュ２は、パンチ１の形状に対応する中空部を持った円筒状の部材である。この中空部は、図１に示すように上下方向にブッシュ２を貫通して設けられ、二つの円筒状の空洞を組み合わせたような形状をなしている。また、ブッシュ２の下面２ｃは、加圧方向に垂直な平面状に形成される。以下、ブッシュ２の上面側に位置する空洞を第一空洞部２ａと呼び、下面２ｃ側に位置する空洞を第二空洞部２ｂと呼ぶ。
【００１９】
第一空洞部２ａは、ピアス穴８ｂに対応する大きさに形成された部位であり、パンチ１の外筒面に摺接する内筒面を有する。第一空洞部２ａは、その内筒面の筒軸がパンチ１の筒軸と一致するように配置される。ピアス穴８ｂは、パンチ１とブッシュ２との間にパネル８を挟んだ状態で、ブッシュ２の第一空洞部２ａにパンチ１を挿入することで穿孔される。このとき、パネル８のうち、パンチ１の先端の外周縁と第一空洞部２ａの内周縁とに挟まれた部位には剪断力が作用し、パンチ１の先端形状に対応する大きさの金属片が切除される。以下、切除される金属片のことをピアススクラップ８ａと呼ぶ。
【００２０】
第二空洞部２ｂは、第一空洞部２ａの下方に隣接して形成された部位であり、第一空洞部２ａよりも大径の内筒面を有する。つまり、第二空洞部２ｂは、第一空洞部２ａよりも大きい空洞（加圧方向に垂直な平面での断面積が大きい空洞）として形成される。また、第二空洞部２ｂは、その内筒面の筒軸が第一空洞部２ａの内筒面の筒軸と一致するように配置される。したがって、第一空洞部２ａと第二空洞部２ｂとの段差の幅は、図２（ａ）に示すように、ブッシュ２の上面視で一定値Wとなる。以下、第一空洞部２ａ及び第二空洞部２ｂの筒軸を区別せずに、軸Ｃと呼ぶ。
【００２１】
第一空洞部２ａ及び第二空洞部２ｂの形状は、ピアス穴８ｂの形状（パンチ１の形状）に対応する。本実施形態ではピアス穴８ｂの形状が円形であるから、図２（ａ）に示すように、上面視でのそれぞれの空洞部２ａ，２ｂの形状も円形となる。なお、図２（ｂ），（ｃ）に示すように、ピアス穴８ｂが楕円形状や四角形状の場合には、第一空洞部２ａの断面形状（内筒面の形状）がそれに対応する形となり、第二空洞部２ｂの断面形状（内筒面の形状）は第一空洞部２ａの断面形状を外側（放射方向）に拡大した形となる。
【００２２】
ここで、第一空洞部２ａの内径をD1とし、第二空洞部２ｂの内径をD2とすると、少なくともD1＜D2となるように、それぞれの内径D1，D2が設定される。ただし、D1に比べてD2が大きすぎると、第二空洞部２ｂの中でピアススクラップ８ａが無秩序に散乱しやすくなる。したがって、第二空洞部２ｂの内径D2を過度に大きくしないことが好ましく、例えばD2＜2D1の範囲で設定することが好ましい。一方、D2が小さすぎれば、ピアススクラップ８ａの外周縁が第二空洞部２ｂの内筒面に接触しやすくなり、引っ掛かりやすくなる。したがって、第二空洞部２ｂの内径D2を過度に小さくしないことが好ましく、例えば、1.1D1＜D2の範囲で設定することが好ましい。なお、第一空洞部２ａと第二空洞部２ｂとの段差の幅の設定は任意であるが、例えば0.1[mm]〜数[mm]とすることが好ましい。少なくとも、ピアススクラップ８ａが第二空洞部２ｂの内部で裏返しにならない（反転しない）大きさとすることが好ましい。
【００２３】
［１−３．ピアス弁］
ブッシュ２の下面２ｃには、ピアス弁３が固定される。このピアス弁３とは、ピアススクラップ８ａを第二空洞部２ｂの内部で弾性的に支持するための弁体であり、例えばステンレス鋼板やその他の金属鋼板，合成樹脂板等から形成される。図１に示すように、ピアス弁３はブッシュ２の下端にほぼ水平に配置され、ブッシュ２の下面２ｃと後述するピアス型６ａの係止部６ｃとの間に挟まれた状態で固定される。なお、ブッシュ２の下面２ｃに対するピアス弁３の固定手法は任意であり、例えば溶接，接着してもよいし、ボルト，ナット等の締結具を用いて締結固定してもよい。
【００２４】
このピアス弁３は、円盤状の板状部３ａに複数のスリット３ｂを切り込んで形成される。本実施形態のピアス弁３の板状部３ａは、図３（ａ），（ｃ）に示すように、軸Ｃを通る三本のスリット３ｂによって六つの切片に分断されている。スリット３ｂは軸Ｃを中心として放射状に等間隔で配置される。したがって、隣接するスリット３ｂのなす角度がほぼ同一であり、六つの切片は全てほぼ同形状である。
【００２５】
スリット３ｂの長さは、少なくとも第一空洞部２ａの内径D1よりも長く設定され、第一空洞部２ａの内筒面よりも所定寸法Zだけ外側の位置まで切り込まれる。所定寸法Zの値は、板状部３ａの材質や板厚等に応じて設定される。所定寸法Zが大きいほど、六つの切片の基端部に作用するモーメントが大きくなり、各切片が変形しやすくなる。また、所定寸法Zが大きいほど、ピアス弁３の最大開口面積が増大し、各々の切片が弾性変形したときに生じる隙間が大きくなる。
【００２６】
つまり、所定寸法Zを大きくするに連れて、ピアス弁３で係止可能なピアススクラップ８ａの数は減少する。したがって、ピアス弁３に係止させたいピアススクラップ８ａの数や板状部３ａの材質，板厚等に応じて、所定寸法Zを設定すればよい。ピアス弁３の弾性力の大きさは、これらのパラメーターに応じたものとなる。
なお、具体的なピアス弁３の板厚や所定寸法Zの設定は任意であるが、例えばステンレス鋼板を用いる場合には、板厚を0.01[mm]〜0.20[mm]の範囲内で設定することが好ましい。この場合、所定寸法Zは、0.5[mm]〜数[mm]の範囲内で設定することが好ましい。
【００２７】
ピアス弁３は、二つの機能を持つ。第一の機能は、前述の通り、ピアススクラップ８ａを弾性的に支持する機能である。ピアス弁３は、落下してくるピアススクラップ８ａを下方から受け止め、第二空洞部２ｂ内に蓄えるように機能する。ピアス弁３で支持されうるピアススクラップ８ａの枚数は、ピアス弁３の弾性力の大きさに応じたものとなる。また、支持可能な枚数を超えるピアススクラップ８ａがピアス弁３の上に載置されると、ピアス弁３はその重さに耐えきれずに開放され、それらのピアススクラップ８ａの一部又は全部が自重で落下する。
【００２８】
ピアス弁３の第二の機能は、ピアス弁３の開放時に載置されていたピアススクラップ８ａの姿勢を整える機能である。ピアス弁３は、六つの切片を押し広げながら落下しようとするピアススクラップ８ａに対して、そのピアススクラップ８ａをピアス弁３の中央へと押し付ける付勢力を与える。これにより、ピアススクラップ８ａはその中心が軸Ｃにほぼ一致した水平な姿勢で、静かにピアス弁３から落下する。
【００２９】
［１−４．他の要素］
ピアス型６ａは、下型６にブッシュ２を固定する部位である。図１に示すように、ピアス型６ａには、ブッシュ２を嵌入するためのブッシュ孔６ｂと、ブッシュ２を係止する係止部６ｃとが形成される。ブッシュ孔６ｂの内径はブッシュ２の外形と同一か、やや大きく形成される。一方、係止部６ｃはブッシュ孔６ｂの内側に向かって筒面を突出させた形状をなしており、ブッシュ孔６ｂよりもやや縮径された部位である。したがって、ブッシュ２はブッシュ孔６ｂの上方から挿入され、下型６の係止部６ｃに係止された状態で支持される。
【００３０】
ブッシュ２は、例えばその上面がピアス型６ａの上面と同一平面をなすようにブッシュ孔６ｂにはめ込まれて固定される。なお、ブッシュ孔６ｂに対してブッシュ２を着脱自在に固定する構造にしてもよい。また、ピアス型６ａの上面は、ここに載置されるパネル８の形状に合わせた凹凸形状が形成される。
固定具７は、パネル８をピアス型６ａに対して押し付けて固定するための装置であり、パネル８の表面に当接するパッド７ａとこれを上型５に対して弾性的に固定するスプリング７ｂとを備えて構成される。ピアス加工の際には、パッド７ａの下面がパネル８の上面に面接触し、適度な押し付け力でパネル８の位置が固定される。
【００３１】
ピアス弁３の下方には、ピアス弁３から落下するピアススクラップ８ａをスクラップピット９へ誘導するためのシュート４が設けられる。このシュート４は、図１に示すように、ピアススクラップ８ａの滑落方向がスクラップピット９に向かう方向となるように、下り勾配の傾斜をもって配置される。また、シュート４は下型６に対して固定される。
【００３２】
［２．ピアス加工の手順］
上記のピアス加工装置１０でのピアス加工の手順を説明する。まず、図１に示すように、上型５が下型６から離隔した状態で、下型６のピアス型６ａの上にパネル８が載置される。パネル８は、図示しないパネル搬送装置によって、ピアス型６ａ上の所定位置にセットされる。続いてピアス加工が開始され、上型５が加圧方向に駆動される。
【００３３】
図４（ａ）に示すように、パッド７ａの下面がパネル８に当接すると、パネル８がピアス型６ａに対して押圧され、パネル８の位置が固定される。また、上型５がさらに加圧方向に駆動されると、上型５に固定されたパンチ１がブッシュ２の中空部に向かって押し込まれ、ピアス穴８ｂが穿孔される。このとき、パネル８から切除されたピアススクラップ８ａは、パンチ１の先端に押されて下方へ落下し、ピアス弁３によって弾性的に支持される。
【００３４】
ピアススクラップ８ａが貯留される第二空洞部２ｂは、第一空洞部２ａよりも僅かに大きく形成されているため、ピアススクラップ８ａの切断端縁が内周壁に引っ掛かるようなことがない。したがって、第一空洞部２ａから落下したピアススクラップ８ａは、図４（ｂ）に示すように、第一空洞部２ａの鉛直下方の位置にピアス弁３の上に整然と積み重なった状態で、中心位置がほとんどずれることなく支持される。図４（ｂ）中の黒矢印は、ピアス弁３の各切片からピアススクラップ８ａに対して付与される支持力の向き（鉛直上方）を示しており、それぞれの切片の支持力の大きさはほぼ同一となる。
【００３５】
なお、ピアス加工装置１０のショット数（加工速度）や上型５の移動速度，パンチ１のストローク設定等によっては、図４（ｃ）に示すように、第一空洞部２ａの内筒面にピアススクラップ８ｃが引っ掛かったまま残留することがある。この場合、次の被加工材であるパネル８にピアス加工が施されたときに、第一空洞部２ａ内に残っているピアススクラップ８ｃと新たに生じたピアススクラップ８ｄとに挟まれた部分Ｐの空気が圧縮され、ピアススクラップ８ｃが勢いよく第二空洞部２ｂ側へと射出される可能性が生じる。
【００３６】
高速度のピアススクラップ８ｃがブッシュ２の下方に向かって射出されると、そのピアススクラップ８ｃがシュート４の斜面で跳ね返ってスクラップピット９以外の場所に散乱し、または下型６の上に飛び散りかねない。しかし、上記のピアス加工装置１０では、第二空洞部２ｂの下部にピアス弁３が設けられているため、このようなピアススクラップ８ｃの射出が防止され、第二空洞部２ｂの内部で一時的に保持される。
【００３７】
その後、ピアススクラップ８ａの数が増加すると、それらのピアススクラップ８ａの自重によってピアス弁３の各切片が下方にたわみ、スリット３ｂの隙間が拡開される。さらに、ピアススクラップ８ａの数が増加してピアス弁３で支持可能な枚数を超えると、ピアススクラップ８ａが通過できる程度に隙間が大きくなり、隙間からピアススクラップ８ａが落下する。
【００３８】
このとき、ピアス弁３はピアススクラップ８ａを軸Ｃに沿って整列させるように機能する。すなわち、図４（ｄ）中に白抜き矢印で示すように、ピアススクラップ８ａの中心を軸Ｃに一致させるように、ピアス弁３の外周側から中央へと向かう方向に付勢力が与えられる。なお、ピアス弁３に形成されたスリット３ｂが軸Ｃを中心として放射状に等間隔で配置されているため、ピアス弁３からピアススクラップ８ａに与えられる水平方向の弾性力の分布はほぼ均等となる。
【００３９】
これにより、ピアス弁３から落下するピアススクラップ８ａは、その中心が軸Ｃにほぼ一致した水平な姿勢となり、図４（ｅ）に示すように、ピアス弁３の鉛直下方に向かってほぼ一定の軌跡を描いて自然落下する。落下するピアススクラップ８ａの初速は、ほぼ０である。また、ピアススクラップ８ａは水平な姿勢で落下し、空気抵抗の影響を受けてゆっくりと落下する。したがって、ピアススクラップ８ａがシュート４に衝突するときの速度が低下し、ピアススクラップ８ａの飛散が抑制される。
【００４０】
第二空洞部２ｂ内の全てのピアススクラップ８ａが落下するか、またはピアススクラップ８ａの数が少なくなると、ピアス弁３の各切片のたわみが減少して隙間が狭められる。ピアススクラップ８ａの一部が第二空洞部２ｂ内に残留したときには、図４（ｆ）に示すように、残留したピアススクラップ８ａの中心位置がほぼ軸Ｃに一致する位置に整えられた状態となる。したがって、次のパネル８のピアス加工で発生するピアススクラップ８ａは、残留したピアススクラップ８ａの真上に重合し、ピアス弁３に支持される。これ以降、ピアススクラップ８ａを一時的に貯めつつその自重でピアススクラップ８ａを自然落下させるサイクルが繰り返される。
【００４１】
［３．作用，効果］
（１）上記のピアス加工装置１０では、ピアス加工で発生するピアススクラップ８ａがピアス弁３によって第二空洞部２ｂの内部に一時的に貯留される。また、貯留されたピアススクラップ８ａの数が増加して、ピアス弁３の弾性力でそれらの重量を支持しきれなくなると、ピアススクラップ８ａの一部又は全部が、その自重によって下方のシュート４へと自然に落下する。
【００４２】
このように、ピアススクラップ８ａの排出性を確保しながら、パンチ１の押し込みに伴うピアススクラップ８ａの飛散を防止することができる。また、ピアススクラップ８ａのシュート４への落下速度を抑制することができ、シュート４での跳ね返りを防止することができる。また、ピアススクラップ８ａが下型６の上に乗ることや、パネル８と下型６との間への挟まりを防止でき、簡素な構成でパネル８の変形，上型５及び下型６の破損を防止することができる。したがって、パネル８の不良発生率を低減させることができる。さらに、パネルの不要発生率が低下することから、ピアス加工装置１０のショット数（加工速度）を増大させることができ、パネル８の生産性を向上させることができる。
【００４３】
（２）また、上記のピアス加工装置１０では、図２（ａ）に示すように、第二空洞部２ｂの内径をD2が第一空洞部２ａの内径D1よりも大きく形成され、それぞれの内筒面の筒軸が一致するように配置される。また、図２（ａ）に示すように、第一空洞部２ａ及び第二空洞部２ｂの段差の幅が一定値Wとなるように、内筒面の径が設定される。これにより、第一空洞部２ａの形状に対応するピアススクラップ８ａを第二空洞部２ｂの内筒面と接触，干渉させることなく、第二空洞部２ｂの中央にきれいに積み重ねた状態で整然と貯留することができる。これにより、第二空洞部２ｂの内部でピアススクラップ８ａが傾いた姿勢になって詰まりが発生するようなことがない。また、第二空洞部２ｂの内筒面へのピアススクラップ８ａの引っ掛かりも防止することができる。
【００４４】
（３）また、上記のピアス加工装置１０では、板状部３ａに複数のスリット３ｂを切り込んだ簡素な構成のピアス弁３が使用されているため、上記のような効果を低コストで容易に獲得することができる。また、上記のピアス弁３を持たない従来のピアス加工装置に対する適用性が高く、ピアス加工の施行現場で容易に実施することができるというメリットがある。この場合、従来のピアス加工装置のブッシュの代わりに、上記のピアス弁３が下面に固定されたブッシュ２を用いればよい。
【００４５】
（４）さらに、上記のピアス加工装置１０のピアス弁３では、図３（ｃ）に示すように、スリット３ｂが第二空洞部２ｂの軸Ｃを中心として放射状に形成されている。スリット３ｂが軸Ｃを中心として周方向にほぼ等間隔に配置されるため、スリット３ｂによって切り込まれるそれぞれの切片の形状がほぼ同一形状となり、弾性力の分布がほぼ均等になる。したがって、ピアス弁３の各切片に作用するピアススクラップ８ａの重さを均等に分配することができ、ピアススクラップ８ａの支持姿勢をほぼ水平に保ちやすくすることができる。
【００４６】
また、上記のピアス弁３は、ピアススクラップ８ａを弾性的に支持する機能（板状部３ａに垂直な方向である上方に向かって付勢力を付与する機能）と、ピアススクラップ８ａの姿勢を整える機能（板状部３ａに平行な方向である水平方向に付勢力を付与する機能）とを併せ持つ。したがって、単にピアススクラップ８ａを一時的に貯めるだけでなく、ピアス弁３から落下するピアススクラップ８ａを自発的に整列させることができ、ピアススクラップ８ａの落下姿勢をほぼ水平にすることができる。つまり、板状のピアススクラップ８ａをほぼ水平な姿勢で自重落下させることができ、ピアススクラップ８ａの落下速度を確実に抑制することができる。
【００４７】
なお、上記のピアス弁３は、ブッシュ２の下面２ｃとピアス型６ａの係止部６ｃとの間に挟み込まれた状態で固定されるため、ピアス加工の施工過程で抜け落ちることがなく、簡素な構成で確実に弁体としての機能を実現することができる。
【００４８】
［４．変形例］
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。
【００４９】
上述の通り、パンチ１及びブッシュ２の具体的な形状はピアス穴８ｂの形状に応じたものとなる。したがって、例えば本実施形態のブッシュ２の代わりに、図２（ｂ）や図２（ｃ）に示すような形状のブッシュを使用してもよい。
第二空洞部２ｂは少なくとも第一空洞部２ａよりも大きい形状であればどのような形状であってもよいが、第二空洞部２ｂ内で支持されるピアススクラップ８ａの姿勢の調整しやすさを考慮すると、第一空洞部２ａと第二空洞部２ｂとの段差の幅が一定値Wとなるように、第二空洞部２ｂの大きさを設定することが好ましい。この場合、一定値Wがピアススクラップ８ａと第二空洞部２ｂとのクリアランス寸法に相当する。
【００５０】
第一空洞部２ａ及び第二空洞部２ｂの形状やサイズにかかわらず、ピアススクラップ８ａの排出性を確保しながら、パンチ１の押し込みに伴うピアススクラップ８ａの飛散を防止することができ、シュート４での跳ね返りを防止することができる。したがって、パネル８の不良発生率を低減させつつ、パネル８の生産性を向上させることができる。
また、上述の実施形態では、図３（ａ）に示すような形状のピアス弁３を例示したが、スリット３ｂの形状や本数は任意に変更することができる。例えば、図３（ｂ）に示すように、スリット３ｂの本数を四本にしてもよい。なお、スリット３ｂによって切り込まれて形成される四つの切片の形状が同一形状となるようにすれば、上述の実施形態と同様に、ピアス弁３の各切片からピアススクラップ８ａに対して付与される支持力や弾性力をほぼ均一にすることができる。
【００５１】
あるいは、スリット３ｂで弁体を形成する代わりに、板状部３ａにヒンジを設けて弁体を形成することも可能である。この場合、付勢バネが内蔵された回動軸を介して開閉可能に接続されたヒンジを用いることが考えられる。つまり、ヒンジで板状部３ａをブッシュ２の下面２ｃに取り付けて弾性的に支持させ、板状部３ａの上にある程度のピアススクラップ８ａが貯まったときにヒンジが回動して第二空洞部２ｂの下端が解放されるようにする。このような構造のピアス弁を用いた場合であっても、上述の実施形態と同様の効果を奏するものとなる。ただし、ピアススクラップ８ａの姿勢を整える機能に関しては、上述の実施形態のピアス弁３の方が有利であると考えられる。
【００５２】
また、上述の実施形態では、ピアス弁３をブッシュ２の下面２ｃに固定したものを例示したが、図３（ｅ）に示すように、第二空調部２ｂの下部に嵌入固定してもよい。この場合、ピアス弁３をブッシュ２に対して溶接，接着してもよいし、ボルト，ナット等の締結具を用いて締結固定してもよい。
なお、上述の実施形態ではピアス穴８ｂを穿孔するピアス加工装置１０を例示したが、ピアス加工に加えて又は代えて、バーリング加工を施すための加工装置やプレスマシンに対して上記のピアス弁３を適用してもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１  パンチ
２  ブッシュ
２ａ  第一空洞部
２ｂ  第二空洞部
３  ピアス弁
３ａ  板状部
３ｂ  スリット
４  シュート
８  パネル
８ａ  ピアススクラップ
８ｂ  ピアス穴
１０  ピアス加工装置
【図１】
0005927952.tif 000002
【図２】
0005927952.tif 000003
【図３】
0005927952.tif 000004
【図４】
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