(57)【要約】【解決手段】  パンチ保持装置においてロックボールおよびバネを保持するバネ経路を利用することができる。保持部材は前記バネ経路内に配置され、その内部に前記バネおよび前記ボールを保持して前記バネに望ましい圧縮力を加えることができる。前記保持部材は、前記バネ経路の中心線と同軸であり、前記バネを軸方向に圧縮する。前記保持部材を調整し、前記バネの圧縮を調整することができる。単一のダボ経路を利用することにより、当該保持装置を望ましい向きに正確に位置合わせすることができる。【選択図】      なし
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パンチ保持装置であって、
平面を有する本体と、
前記本体内のパンチ保持経路と、
前記パンチ保持経路と交差領域を有する前記本体内のバネ経路と、
前記バネ経路内に配置されたボールと、
前記バネ経路内に配置され、前記ボールを前記交差領域に向かって付勢するバネと、
位置決めダボを保持するための単一のダボ経路であって、前記パンチ保持経路と同軸であり、前記パンチ保持経路より直径が小さいものである、前記位置決めダボと
を有するパンチ保持装置。
【請求項２】
請求項１記載のパンチ保持装置において、前記バネ経路はネジ込部分を有し、このパンチ保持装置は、さらに、
前記バネ経路内に配置され当該バネ経路の前記ネジ込部分と螺合するネジ部材を有し、このネジ部材は、前記バネを前記ボールの方向に圧縮して前記バネ経路内に保持するものであり、前記バネおよび前記ネジ部材は前記バネ経路と同軸である。
【請求項３】
請求項１記載のパンチ保持装置において、前記本体は、無心焼入れ（ｔｈｒｏｕｇｈ  ｈａｒｄｅｎｅｄ）した一体の工具鋼である。
【請求項４】
請求項１記載のパンチ保持装置において、このパンチ保持装置は、さらに、
固定部材を受容して前記本体をプレスプラテンに固定するよう構成された単一の固定部材経路を前記本体内に有するものである。
【請求項５】
請求項１記載のパンチ保持装置において、前記本体は円筒形である。
【請求項６】
請求項１記載のパンチ保持装置において、このパンチ保持装置は、さらに、
前記平面に沿って前記単一のダボ経路と前記バネ経路との間に延在する通気経路を有するものである。
【請求項７】
パンチ保持装置であって、
無心焼入れした一体の工具鋼でできた本体と、
前記本体内のパンチ保持経路と、
前記パンチ保持経路と交差領域を有する前記本体内のバネ経路と、
前記バネ経路内に配置されたボールと、
前記バネ経路内に配置され、前記ボールを前記交差領域に向かって付勢するバネと、
固定部材を受容して前記本体をプレスプラテンまたはダイセットに固定するよう構成された、前記本体内の単一の固定部材経路と
を有するパンチ保持装置。
【請求項８】
請求項７記載のパンチ保持装置において、このパンチ保持装置は、さらに、
前記バネ経路内に配置され当該バネ経路のネジ込部分と螺合するネジ部材を有し、当該ネジ部材は前記バネと係合する平面を有し、前記バネを前記ボールに向かって圧縮し、前記バネ経路内に前記バネを保持し、且つ前記バネ経路に対して相対回転可能であり、当該相対的回転により前記バネの圧縮が調整されるものである。
【請求項９】
請求項８記載のパンチ保持装置において、前記ネジ部材および前記バネは、前記バネ経路と同軸である。
【請求項１０】
請求項７記載のパンチ保持装置において、このパンチ保持装置は、さらに、
位置決めダボを保持するための単一のダボ経路を前記本体内に有し、この単一のダボ経路は前記パンチ保持経路と同軸であり、前記パンチ保持経路より直径が小さいのである。
【請求項１１】
パンチ保持装置であって、
平面を有する本体と、
前記本体内のパンチ保持経路と、
前記パンチ保持経路と交差領域を有する前記本体内のバネ経路と、
前記バネ経路内に配置されたボールと、
前記バネ経路内に配置され、前記ボールを前記交差領域に向かって付勢するバネと、
位置決めダボを保持するためのダボ経路であって、前記パンチ保持経路と同軸であり、前記パンチ保持経路より直径が小さいものである前記位置決めダボと、
前記平面に沿って延在する通気経路と
を有するパンチ保持装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の保持装置において、前記通気経路は、前記平面に沿って前記ダボ経路と前記バネ経路との間に延在するものである。
【請求項１３】
請求項１２記載の保持装置において、前記ダボ経路は、単一のダボ経路である。
【請求項１４】
請求項１１記載の保持装置において、前記通気経路は、前記平面に沿って開放されるものである。
【請求項１５】
パンチ保持装置であって、
本体と、
前記本体内のパンチ保持経路と、
前記パンチ保持経路と交差領域を有し且つネジ込部分を有する、前記本体内のバネ経路と、
前記バネ経路内に配置されたボールと、
前記バネ経路内に配置され、前記ボールを前記交差領域に向かって付勢するバネと、
前記バネ経路内に配置され前記ネジ込部分と螺合するネジ部材であって、前記バネを前記ボールに向かって圧縮し、前記バネを前記バネ経路内に保持するものである、前記ネジ部材と
を有するパンチ保持装置。
【請求項１６】
請求項１５記載のパンチ保持装置において、前記バネおよび前記ネジ部材は前記バネ経路と同軸である。
【請求項１７】
請求項１６記載のパンチ保持装置において、前記ネジ部材は、前記バネの一端に係合する係合平面を有するものである。
【請求項１８】
請求項１７記載のパンチ保持装置において、前記平面は、前記バネ経路の軸に実質的に垂直である。
【請求項１９】
請求項１６記載のパンチ保持装置において、前記ネジ部材は前記バネ経路に対して相対回転可能であり、当該相対的回転により前記バネの圧縮が調整されるものである。
【請求項２０】
請求項１９記載のパンチ保持装置において、前記ネジ部材は係合形状を含み、この係合形状により、工具で前記ネジ部材を前記バネ経路に対して相対回転させることができるものである。
【請求項２１】
請求項１５記載のパンチ保持装置において、このパンチ保持装置は、さらに、
位置決めダボを保持するための単一のダボ経路を前記本体内に有し、この単一のダボ経路は前記パンチ保持経路と同軸であり、前記パンチ保持経路より直径が小さいものである。
【請求項２２】
請求項１５記載のパンチ保持装置において、前記本体は無心焼入れした一体の工具鋼である。
【請求項２３】
請求項１５記載のパンチ保持装置において、前記本体はパンチプレスプラテンに係合する平面を含むものである。
【請求項２４】
請求項１５記載のパンチ保持装置において、前記バネはその軸方向に沿って略均一な直径を有するものである。
【請求項２５】
請求項１５記載のパンチ保持装置において、このパンチ保持装置は、さらに、
固定部材を受容して前記本体をプレスプラテンに固定するよう構成された単一の固定部材経路を前記本体内に有するものである。
【請求項２６】
請求項１５記載のパンチ保持装置において、前記本体は円筒形である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ボールロックを使用するパンチ、例えばスタンピング産業においてパンチプレスに使用されるパンチ用の保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本項の記述は、単に本開示に関する背景情報を提供するもので、先行技術を説明するものではない。
【０００３】
パンチ保持装置は望ましい位置にパンチを保持するために使用することができる。例えば、パンチ保持装置は、スタンピング産業において各種材料の形成および穴開け用パンチプレスに使用することができる。パンチ保持装置は、対応するダイに対しパンチを正確に位置決めできるようにし、またセットアップ時にパンチ位置の精度を損なわずすばやく容易にパンチを交換できるようにする。
【０００４】
パンチ保持装置は一般にソケットヘッドの押さえネジを使用し、本体は鋼製で、当該パンチの挿入先であるダイセットにボルトで固定される。前記パンチの戻り止め内にはバネを伴ったボールが押し込まれ、当該パンチは利用中、前記バネで付勢されたボールにより保持される。それらのパンチでは、パンチの後方にある前記保持装置またはプラグの底部全体にわたり、裏打ち部材としてバッキングプレートを使用する場合がある。保持装置底部全体にわたりパンチの裏打ち部材としてバッキングプレートを使用し、またはパンチ後方でプラグを使用すると、パンチ保持装置の複雑さが増し、部品点数が増える。さらに、追加部品を使うことでパンチ保持装置の製造コストも増大する。
【０００５】
通常は３若しくはそれ以上のダボを使って望ましい向きに保持装置を位置決めし、保持装置により保持されるパンチが望ましい位置に開口部を形成するようにする。しかし、３つのダボを受容するようダイ保持装置に３つの開口部を作製する作業は時間がかかり、保持装置の生産コストを増大させてしまう。通常、プレスプラテンまたはダイセットに保持装置を固定するには、２若しくはそれ以上の固定部材を使用する。しかし、ダイ保持装置内に固定部材を受容するようための２若しくはそれ以上の開口部を準備する作業は時間がかかり、保持装置の生産コストを増大させてしまう。また、ダボおよび固定部材は、これらの構成要素を受容するための対応する開口部もそれぞれ必要とするため、３若しくはそれ以上のダボおよび２若しくはそれ以上の固定部材を使うことによって、プレスプラテンまたはダイセットを準備するコストも増大してしまう。さらに、一般的なパンチ保持装置は、他のパンチ保持装置と位置合わせできるよう構成された外部形状を有する。そのため、通常は、これらの外部形状の外面を機械加工してパンチ保持装置を成形する必要がある。この機械加工作業により、そのような保持装置の生産コストは増大する。
【０００６】
本発明の譲受人に譲渡された米国特許第５，３５７，８３５号（参照により本明細書に組み込むものとする）には、パンチ後方のバッキングプレートまたはプラグを不要にする改良されたパンチ保持装置が開示されている。この改善された保持装置では、パンチレセプタクル用に平底の止まり穴を利用する。この止まり穴の底部により、プレスプラテンまたはダイセットは損耗および衝撃損傷から保護される。パンチ穴は、側壁との任意の隅肉を排除し完璧に平坦な外周研削を可能にするため、底部が座ぐり加工される。パンチの中心線に中心を合わせたダボピン用の穴は、保持装置本体に直接形成され、これにより、他のパンチ保持装置で利用される別個のバッキングプラグおよびバッキングプレートに起因する不正確さが排除される。
【０００７】
ただし、バッキングプレートが不要になると、保持装置を設置していないとき、保持装置に設けられ、バネおよびボールロックを内設する斜めの開口部は外部に開放され露出してしまう。保持装置を設置していないとき、一部を拡げたアンダーカットおよびバネを利用して前記バネを定位置に保持することができる。通常、前記バネを保持するには、端部を拡げたこのアンダーカットおよびバネで十分である。ただし、保持装置が設置されていない状態でボールに力がかかると、可能性として当該バネがリリースされ、前記バネおよび／またはボールが保持装置から落ちてしまうおそれがある。止め輪を使用すると、バネを開口部内に確実に保持することができる。しかし止め輪はコスト追加につながり、また着脱が難しいこともある。また、開口部にアンダーカットを形成すると、さらに製造経費を増やすことになる。さらに、端部を拡げたバネを使うと、端部サイズが同様で均一な外側寸法を有した従来のバネと比べ、コストが増大してしまう。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本教示によれば、パンチ保持装置にパンチ保持経路およびバネ経路が設けられた本体を含めることができる。このバネ経路は前記パンチ保持経路との交差領域を有し、またネジ込部分を有してもよい。ボールはこのバネ経路内に配置される。このバネ経路内にバネが配置され、前記ボールを前記交差領域に向かって付勢する。前記バネ経路内にネジ部材が配置され、当該経路の前記ネジ込部分と螺合される。前記ネジ部材により、前記バネは前記ボールに向かって圧縮される。また当該ネジ部材により、前記バネ経路内に前記バネが保持される。
【０００９】
本教示の別の態様によると、前記パンチ保持装置に平面を有した本体を含めることができる。パンチ保持経路およびバネ経路は前記本体内にあり、交差領域を有してもよい。前記バネ経路内にバネが配置され、当該バネ経路内のボールを前記交差領域へ向かって付勢する。単一のダボ経路により位置決めダボを保持することができる。このダボ経路は前記パンチ保持経路と同軸で、当該パンチ保持経路より直径が小さいものであってもよい。さらに別の態様では、前記保持装置をプレスプラテンまたはダイセットに取り付ける固定部材は単一の固定部材経路で受容される。  
【発明の効果】
【００１０】
本教示に係る保持装置は、端部を拡げるなど特殊な形状を必要としない通常のバネを利用してパンチ用のボールロックを提供できる点で、従来の保持装置より有益である。特定用途向けのバネを避けることにより保持装置のコストが削減できる。また、保持装置にアンダーカットを使わずに済むため製造工程を省くことができる。さらに、バネの保持部材を調整して、そのバネの性能劣化に合わせた補正を行うこともできる。バネの性能劣化に合わせて補正を行う能力により当該バネの耐用期間を有利に延長することができるため、結果的にバネを交換するまでの保持装置耐用期間も延ばすことができる。また、バネおよび保持部材を軸合わせすることにより、バネ、ボール、および保持部材を内設する斜めの経路を製造することが容易になる。さらに、単一のダボおよび単一の押さえ固定部材を使って望ましい向きに保持装置を位置決めおよび保持することにより、保持装置を有利に簡略化でき、その製造コストを削減できる。また、本教示に係る保持装置は円筒形状であってよい。この円筒形状により、すでに円筒形状である棒材から保持装置を製造することが有利に容易になる。本開示の付加的な利点および特徴は、本明細書に提供された添付の図面を参照することで、以下の説明および添付の特許請求の範囲から明らかになるであろう。これらの説明および具体例は、単に例示的なものであって本開示の範囲を限定することを意図したものではないことを理解すべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下の説明は、単に例示的なものであり、本開示、その応用または用途を限定することを目的としたものではない。
【００１２】
図１〜８は、本開示に教示する保持装置２０を例示したものである。保持装置２０には、ずぶ焼き入れ（無心焼入れ）した工具鋼でできた本体２２を含めることができる。図示した保持装置２０は、各種サイズの大型保持装置群に一般的なものである。本体２２には、頂面２４と、底面２６と、その間で軸方向に延在する側壁２８とが含まれる。本体２２は、円筒形であってよい。底面２６は平坦であってよく、使用中、プレスプラテンまたはダイセットに抗して保持することができる。本体２２には、種々の目的で複数の穴または経路が開けられる。第１の穴または経路３０は座ぐり穴であってよく、保持装置２０の平坦な底面２６をプレスプラテンまたはダイセットに抗して保持するボルトまたは固定部材に使用される。第２の穴または経路３２は、本体２２内の円形の平底３４で終端するパンチ穴である。平底３４には、より小さい穴または経路３６が開けられ、これにより当該経路は本体２２を完全に貫通する。より小さい穴３６は、パンチ穴３２の中心線３８に対し非常に正確に心合わせしたダボピン穴（ドエルピン穴）であってよい。ダボピン穴３６は、図６に示したようなダボ３９を受容して、プレスプラテンまたはダイセット上で保持装置２０を位置付けることができる。パンチ穴３２は、アンダーカットの逃げ溝４０をパンチ穴３２側壁の平底３４のすぐ上に座ぐり加工して完成させることができる。この溝４０により、パンチが平底３４に適切に着座するのを阻むいかなる隅肉も排除され、パンチ穴側壁の底部外周まで、平底３４が完全に平坦に研削できるようになる。
【００１３】
斜めの穴または経路４２は、パンチ穴３２と交差する。ボール４４は、図５および８に最も良く示されているように、バネ４６により付勢されてパンチ穴３２の孔部に部分的に入る。小孔部４８は、斜めの穴４２と連通して延在しており、これに器材を挿入して、バネ４６に抗しボール４４を移動させると、パンチ穴３２内にある図８に示すようなパンチ４９がリリースされる。孔部４８を図示したようにネジ切り（タッピング）すると、止めネジなどのネジ部材を使ってバネ４６に抗しボール４４を移動させ、パンチ４９をリリースすることができる。ネジ部材を使うと、ボール４４を望ましい位置に保持できるため、利用者は、両手を使って保持装置２０に対しパンチを着脱できるようになる。
【００１４】
通気経路４７は、底面２６に沿ってダボピン穴３６と斜めの穴４２との間に延在させることができる。この通気穴４７により、パンチ４９の挿入によりパンチ穴３２に閉じ込められた空気は、斜めの穴４２を通じて逃げることができる。通気経路４７は、保持装置２０の製造中、底面２６に容易に構築できる。通気経路４７は、ダボピン穴３６と斜めの穴４２との間に延在する陥凹した経路であってよい。通気経路４７は、別の経路または側壁２８まで延在させてもよい。
【００１５】
無心焼入れした鋼製本体２２を使うことにより、パンチ穴３２の平底３４は、当該平底３４に抗して配置されたパンチ４９から受ける激しい衝撃力を受容できるため、硬化鋼のバッキングプレートまたはプラグを別個に設ける必要はない。いずれにせよ、工具鋼本体２２は、無心焼入れ前に種々の穴を機械加工で作製しその内部にネジ山を切り、次いでパンチ穴３２およびダボピン穴３６に最終的な研削を施すことにより成形することができる。別個のバッキングプレートの必要性は排除されるが、プレスプラテンまたはダイセットは適切に保護される。
【００１６】
斜めの穴４２内でボール４４およびバネ４６を保持するには、止めネジなどの保持部材５０を利用できる。止めネジ５０には、対向しあう第１の表面５２および第２の表面５４と、その間に延在するネジ式側壁５６とが含まれる。第１の表面５２は平坦で、バネ４６の一端５８と係合する。止めネジ５０の第２の表面５４には、図７に示した六角形状の凹部など、適切な工具で止めネジ５０を回転可能にする係合形状６０を含めることができる。斜めの穴４２の一部には、止めネジ５０のネジ式側壁５６に対し相補的なネジ山６２が含まれる。止めネジ５０は、斜めの穴４２内面のネジ山６２と螺合して、斜めの穴４２内でバネ４６およびボール４４を保持する。止めネジ５０のネジ式側壁５６に接着剤パッチ（図示せず）を含めると、生産中および使用中、止めネジ５０と斜めの穴４２のネジ山６２との螺合が外れるのを抑止することができる。
【００１７】
バネ４６および止めネジ５０は、斜めの穴４２の中心線６６に軸合わせされる。  バネ４６および止めネジ５０を軸合わせすることにより、バネ４６の端部５８と、止めネジ５０の第１の表面５２との完全な係合が容易になる。この軸合わせにより、バネ４６の端部５８は、バネ４６が曲がり、ねじれ、またはゆがむことなく止めネジ５０の第１の表面５２と有利に係合することができる。すなわち、バネ４６は、ボール４４および止めネジ５０の係合により、斜めの穴４２内で単に軸方向に圧縮される。また、止めネジ５０および斜めの穴４２を軸合わせすることにより、保持装置２０の製造が容易になる。この軸合わせでは、斜めの穴４２をすでに定められた位置で単にネジ切りすればすむため、経済性がもたらされる。すなわち、斜めの穴４２は成形したのちネジ切り可能である。このように、前記軸合わせにより、斜めの穴４２内にネジ山６２を構築して、当該斜めの穴４２内部に前記止めネジ５０を保持することが容易になる。
【００１８】
本開示に係る保持装置２０では、通常のバネ４６または容易に利用できるバネ４６を使用し、ボール４４をパンチ穴３２へ向かって有利に付勢できるようにする。すなわち、バネ４６は、端部を拡げるなどの特殊な特徴（形状）を必要としない。さらに、止めネジ５０を使うと、斜めの穴４２にアンダーカットを形成する必要がなくなる。また、止めネジ５０を使うと、設置および取り外しが難しいことのある止め輪を使用しないですむ。さらに、止めネジ５０を使うと、バネ４６の圧縮を有利に調整することができる。すなわち、止めネジ５０は、初期、斜めの穴４２内に配置し、バネ４６が望ましく圧縮され、このバネ４６によりボール４４に望ましい付勢力がかかるようにできる。バネ４６が時とともに疲労または損耗したら止めネジ５０を調整し、バネ４６を付加的に圧縮してバネ４６の劣化に合わせた補正を行うことができる。あるいは、バネ４６からボール４４に付加的な力をかけることが望ましい場合に、止めネジ５０を調整してもよい。このように、止めネジ５０を使うとボール４４にかかるバネの力を有利に調整でき、保持装置２０の耐用期間中、バネ４６の疲労に合わせて補正を行うことが可能になる。そのため、止めネジ５０を使うと、保持装置２０の耐用期間を延長することができる。
【００１９】
また、本開示に係る保持装置２０では、単一のダボピンに係合する単一のダボピン穴３６を有利に利用して、保持装置２０内に配置されたパンチを望ましい向きに位置決めすることができる。単一のダボ穴３６を使うと、保持装置２０の製造が容易になる。すなわち、単一のダボ穴３６を使うと、付加的なダボ穴と、その製造に伴う機械加工工程および製造工程が不要になる。このように、本開示に係る保持装置２０は、付加的なダボピン穴を含むものより経済的に生産できる。さらに、保持装置２０の外壁２８が円形であることにより、円形の棒材から容易に保持装置２０を製造でき、原材料の成形コストを削減できる。また、当該製品を軽量化でき、原材料コストも節約できる。保持装置２０を加熱処理するコストも削減できる。さらに、単一の押さえネジを使って前記プラテンまたはダイセットに保持装置２０を固定すると、付加的な押さえネジ用の付加的な穴を作製せずにすみ、それに伴う製造コストを節減できる。
【００２０】
以上、本教示に係る保持装置２０について、その内部でのパンチ保持に関し示しまた開示してきたが、本開示の説明は、パンチダイなど他の部材を保持する場合にも使用できることを理解すべきである。さらに、本教示の保持装置２０は、パンチ穴３２の後方でバッキングプレートまたはプラグを利用しないものとして示したが、必要に応じてバッキングプレートまたはプラグを利用できることを理解すべきである。上記では種々の材料について開示したが、他の材料も容易に使用できる。このように、本教示に関する上記の説明および例は、単に例示的なものであり、本教示の要旨を逸脱しない範囲で、本発明の範囲を逸脱することなく変形形態が使用可能である。以下の特許請求の範囲は、以上に述べた、本教示の真の要旨の範囲内にある開示説明からの逸脱等をカバーすることを目的としたものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本明細書で説明する図面は単に例示的なものであって、決して本開示の範囲を限定することを目的としたものではない。
【図１】図１および２は、本教示に係る保持装置の頂面および底面を示した斜視図である。
【図２】図１および２は、本教示に係る保持装置の頂面および底面を示した斜視図である。
【図３】図３は、図１および２の保持装置の上面図である。
【図４】図４は、図３の線４−４に沿った断面図である。
【図５】図５は、図３の線５−５に沿った断面図であり、その内部にロックボールと、バネと、保持部材とが配置された状態を示している。
【図６】図６は、図１の保持装置の分解図であり、図５と同様な当該保持装置の断面を示している。
【図７】図７は、前記保持装置内で利用される前記保持部材の斜視図である。
【図８】図８は、前記保持装置の断面図であり、その内部にパンチが保持された状態を示している。
【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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【国際調査報告】
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