(57)【要約】【課題】  トリム加工において、板状ワークをトリムラインの異なる複数種の製品部に切り分けるにあたり、切刃の置き換え作業の迅速な実行を可能とすることで、製品部の製造効率を向上させること。【解決手段】  上型２（下型３）が、閉ループをなす第一のトリムラインＴＬ１を境界とする外側（内側）領域に、上型２（下型３）に固定された複数の固定切刃４（５）と、固定切刃４（５）と隣接する第一の交換用切刃６（７）と、待機位置に待機すると共に第一の交換用切刃６（７）と置き換わって第二のトリムラインＴＬ２を形成する第二の交換用切刃８（９）と、両交換用切刃６，８（７，９）を保持する切刃保持部材１０（１１）とを備え、切刃保持部材１０（１１）が、型締め方向に延びる軸線Ｏ１（Ｏ２）まわりの回転を利用して、両交換用切刃６，８（７，９）を固定切刃４（５）と隣接する位置と待機位置との間で置き換える構成とした。【選択図】図１
2015139816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状ワークから第一のトリムラインに沿って製品部を切り出すために協働する一対の型の各々が、前記第一のトリムラインを境界として相互に異なる領域に、
前記型に固定された複数の固定切刃と、
前記固定切刃と隣接して前記固定切刃と共に前記第一のトリムラインを形成する第一の交換用切刃と、
前記第一の交換用切刃よりも前記第一のトリムラインから更に離れた待機位置に待機し、前記第一の交換用切刃に置き換わることで前記固定切刃と共に前記第一のトリムラインとは異なる形状の第二のトリムラインを形成する第二の交換用切刃と、
前記第一及び第二の交換用切刃の間に配設され、前記第一及び第二の交換用切刃を保持する切刃保持部材とを備え、
前記切刃保持部材が、型締め方向に延びる軸線まわりの回転を利用して、前記第一及び第二の交換用切刃を前記固定切刃と隣接する位置と前記待機位置との間で置き換える構成としたことを特徴とするトリム型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状ワークから製品部を切り出すために協働する一対の型を備えたトリム型に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に自動車のボディを構成する各種パネルは、絞り加工を経た板状ワークからトリム加工によって製品部を切り出すことで製造される。このトリム加工では、対向して配置された下型と上型との各々に、板状ワークをトリムラインに沿って切断するための切刃が設けられたトリム型（例えば、特許文献１を参照）が使用される。
【０００３】
ところで、トリム加工においては、製品部の全体形状を略そのままに、極一部の形状にのみ変更を加えて板状ワークから切り出したい場合がある。しかしながら、このような場合に、新たな製品部の形状に適合する下型と上型とを逐一製作していたのでは、設備費用の大幅な増大を招いてしまう。
【０００４】
そこで、このような不具合を解消するため、下型と上型との各々において、切刃を複数の小切刃に分割し、この小切刃全体で板状ワークを切断する構成とする共に、製品部の形状を変更する場合には、変更を加えたい箇所に対応する特定の小切刃を、この小切刃とは異なる刃形状を有した新たな小切刃に置き換えることが可能なトリム型を採用することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３４２７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このトリム型によれば、一本の製造ラインで板状ワークをトリムラインが異なる複数種の製品部に切り分けることが可能となり、設備費用の増大を回避することができる。しかしながら、この切り分けを行う場合には、製品部の形状を変更する度に、下型と上型とに固定された小切刃を取り外す作業と、新たな小切刃を両型に取り付けて固定する作業とを行う必要が生じる。
【０００７】
これらの作業には相応の時間を要するため、作業を実行する際には、一旦製造ラインを停止させざるをえず、製品部の製造効率を大きく低下させる要因となっていた。このように上記のトリム型は、設備費用の増大を回避できる利点を有するものの、製造効率という観点からは、未だ改善の余地が多分にあるのが現状であった。
【０００８】
上記の事情に鑑みなされた本発明は、トリム加工において、板状ワークをトリムラインが異なる複数種の製品部に切り分けるにあたり、切刃の置き換え作業の迅速な実行を可能とすることで、製品部の製造効率を向上させることを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために創案された本発明に係るトリム型の第一の構成は、板状ワークから第一のトリムラインに沿って製品部を切り出すために協働する一対の型の各々が、第一のトリムラインを境界として相互に異なる領域に、型に固定された複数の固定切刃と、固定切刃と隣接して固定切刃と共に第一のトリムラインを形成する第一の交換用切刃と、第一の交換用切刃よりも第一のトリムラインから更に離れた待機位置に待機し、第一の交換用切刃に置き換わることで固定切刃と共に第一のトリムラインとは異なる形状の第二のトリムラインを形成する第二の交換用切刃と、第一及び第二の交換用切刃の間に配設され、第一及び第二の交換用切刃を保持する切刃保持部材とを備え、切刃保持部材が、型締め方向に延びる軸線まわりの回転を利用して、第一及び第二の交換用切刃を固定切刃と隣接する位置と待機位置との間で置き換える構成としたことに特徴付けられる。
【００１０】
トリム型において、トリムラインを外側（内側）から形成する切刃のさらに外側（内側）には、比較的自由に使用できるスペースがある。本発明は、このスペースを利用して、本来、型に固定される切刃の一部を交換用の切刃（第一の交換用切刃）とすると共に、この交換用切刃よりもトリムラインから更に離れた待機位置にも、別形状の交換用切刃（第二の交換用切刃）を配する。そして、これら交換用切刃を保持する切刃保持部材が、型締め方向に延びる軸線まわりの回転を利用して、交換用切刃を固定切刃と隣接する位置と待機位置との間で置き換える構成とした。このような構成によれば、上記のスペースが確保されていることで、交換用切刃の待機位置を比較的自由に設定できる。また、回転の如き簡易な動作を利用することで交換用切刃を置き換えることができるため、置き換え作業に手間（時間）が掛かることもない。従って、切刃の置き換え作業を迅速に実行でき、製品部の製造効率を向上させることが可能となる。さらに、例えば、切刃保持部材の回転の態様としては、型締め方向と直交する方向に延びる軸線まわりを回転させる態様なども考えられる。しかしながら、このような態様では、型締め方向に直交する方向だけでなく、型締め方向にも相応の干渉を回避するためのスペースを設ける必要が生じる。そのため、設備によってはスペース上の制約から適用できないおそれもある。これに対して、本発明では、特段の制約を受けることなく、干渉を回避するためのスペースを比較的自由に設けることができる。従って、周辺設備の変更を伴うことなく簡易な置き換え機構を適用でき、当該置き換え機構を低コストに導入することが可能となる。
【００１１】
また、本発明に係るトリム型の第二の構成は、上記の第一の構成において、第一及び第二の交換用切刃を、軸線から等しい距離に位置させたことに特徴付けられる。
【００１２】
このような構成によれば、切刃保持部材の回転時において、各交換用切刃が同一の円軌道に沿って回転することになる。そのため、切刃保持部材を軸線と直交する方向（型締め方向と直交する方向）へと移動させることなく、第一の交換用切刃と第二の交換用切刃とを置き換えることができる。
【００１３】
また、本発明に係るトリム型の第三の構成は、上記の第二の構成において、切刃保持部材を、軸線に沿う方向に移動可能な構成としたことに特徴付けられる。
【００１４】
このような構成によれば、切刃保持部材の軸線に沿う方向の移動により、型締め方向において、第一及び第二の交換用切刃と固定切刃との間に、僅かにずれを生じさせれば、切刃保持部材を確実に回転させることが可能である。
【００１５】
また、本発明に係るトリム型の第四の構成は、上記の第二の構成において、各交換用切刃の軸線からの最遠方端が、軸線を中心とする同一の円軌道に沿って形成され、且つ第一の交換用切刃に隣接する両固定切刃の軸線からの最近隣端が、上記の円軌道に沿って形成されていることに特徴付けられる。
【００１６】
このようにすれば、各交換用切刃における最遠方端と、両固定切刃における最近隣端とが、軸線を中心とする同一の円軌道上に位置する。このため、切刃保持部材を軸線に沿う方向（型締め方向）に移動させなくとも、各交換用切刃と固定切刃との衝突を回避しつつ、切刃保持部材を回転させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、トリム加工において、板状ワークをトリムラインが異なる複数種の製品部に切り分けるにあたり、切刃の交換作業を迅速に実行することができるため、製品部の製造効率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第一実施形態に係るトリム型の一部を示す概略図である。
【図２】上型を下方から視た底面図である。
【図３】下型を上方から視た平面図である。
【図４】図１のＺ−Ｚ断面を示す断面図である。
【図５】上型を下方から視た底面図である。
【図６】下型を上方から視た平面図である。
【図７】本発明の第二実施形態に係るトリム型の一部を示す概略図である。
【図８】上型を下方から視た底面図である。
【図９】上型を下方から視た底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態に係るトリム型について添付の図面を参照して説明する。
【００２０】
＜第一実施形態＞
図１は本発明の第一実施形態に係るトリム型１の一部を示す概略図であり、図２は上型２を下方から視た底面図、図３は下型３を上方から視た平面図である。これらの図に示すように、トリム型１は、上下で対となる上型２と下型３とを備えている。そして、上型２と下型３とが協働して、板状ワークＷから閉ループをなす第一のトリムラインＴＬ１に沿って製品部Ｍを切り出す構成とされている。
【００２１】
ここで、以下に説明する上型２と下型３との各々の構成要素は、第一のトリムラインＴＬ１を境界として相互に異なる領域に備えられている。上型２の構成要素は、閉ループの外側に存在するスペースＳ１に配置され、下型３の構成要素は、閉ループの内側に存在するスペースＳ２に配置されている。そして、上型２の構成要素と下型３の構成要素とは略同一であるので、以下の説明では、下型３の構成要素の説明については括弧書きとし、上型２の構成要素と下型３の構成要素とを纏めて説明する。
【００２２】
上型２（下型３）は、上型２（下型３）に固定された複数の固定切刃４（５）と、固定切刃４（５）と隣接して位置し、且つ固定切刃４（５）と共に第一のトリムラインＴＬ１を形成する第一の交換用切刃６（７）とを備えている。また、第一の交換用切刃６（７）よりも第一のトリムラインＴＬ１から更に外側（内側）に離れた待機位置には、第一の交換用切刃６（７）に代えて、固定切刃４（５）と隣接する位置に置き換え可能な第二の交換用切刃８（９）が待機している。そして、第一の交換用切刃６（７）と第二の交換用切刃８（９）とが、これらの間に配設された切刃保持部材１０（１１）に保持されている。この切刃保持部材１０（１１）は、上下方向に延びる軸線Ｏ１（Ｏ２）を中心として回転する回転軸１２（１３）の下端部（上端部）に取り付けられている。
【００２３】
第一の交換用切刃６（７）と第二の交換用切刃８（９）とは、その概形が略同形状に形成されており、尚且つ、軸線Ｏ１（Ｏ２）を対称中心として、点対称な配置となるように切刃保持部材１０（１１）に保持されている。従って、両交換用切刃６，８（７，９）は、軸線Ｏ１（Ｏ２）から等しい距離に位置している。第一の交換用切刃６（７）と第二の交換用切刃８（９）との相違点は、第二の交換用切刃８（９）には、第一の交換用切刃６（７）に非形成の凸部８Ｘ（凹部９Ｘ）が形成されている点である。凸部８Ｘと凹部９Ｘとは、第二の交換用切刃８（９）が第一の交換用切刃６（７）に置き換わって板状ワークＷを切断する際に、これらが噛み合う位置に形成されている。さらに、両交換用切刃６，８（７，９）の軸線Ｏ１（Ｏ２）からの最遠方端６ａ，８ａ（７ａ，９ａ）と、固定切刃４（５）のうち、第一の交換用切刃６（７）に隣接する両固定切刃４１（５１）の軸線Ｏ１（Ｏ２）からの最近隣端４１ａ（５１ａ）とは、軸線Ｏ１（Ｏ２）を中心とする同一の円軌道Ｃ１（Ｃ２）に沿って形成されている。
【００２４】
下端部（上端部）に切刃保持部材１０（１１）が取り付けられた回転軸１２（１３）の上端部（下端部）は、上型２（下型３）に形成された穴２ａ（３ａ）に対して回転自在に挿入されている。また、回転軸１２（１３）は、上型２（下型３）に固定して設置されたモーター１４（１５）から付与される動力によって回転すると共に、その軸線Ｏ１（Ｏ２）まわりの回転方向を、反時計回りと時計回りとの間で切り替え可能とされている。さらに、回転軸１２（１３）は、その長手方向において、切刃保持部材１０（１１）とモーター１４（１５）との相互間に、回転軸１２（１３）の回転を規制するための規制部材１６（１７）を備えている。
【００２５】
図１のＺ−Ｚ断面である図４に示すように、規制部材１６（１７）は、回転軸１２（１３）の反時計回り及び時計回りの回転と同期して、図４に実線で示す第一の位置と、同４に二点鎖線で示す第二の位置との間を、軸線Ｏ１（Ｏ２）を中心とする回転により移動する。そして、回転軸１２（１３）の反時計回りの回転は、規制部材１６（１７）に形成された第一の規制部１６ａ（１７ａ）と、上型２（下型３）に形成された突起部２ｂ（３ｂ）とが当接することで規制される。一方、回転軸１２（１３）の時計回りの回転は、規制部材１６（１７）に形成された第二の規制部１６ｂ（１７ｂ）と、上型２（下型３）に形成された突起部２ｂ（３ｂ）とが当接することで規制される。なお、規制部材１６（１７）が第一の位置、或いは、第二の位置に存する際にも、モーター１４（１５）から回転軸１２（１３）を回転させるための動力が継続して付与される。これにより、第一の規制部１６ａ（１７ａ）と突起部２ｂ（３ｂ）とが、或いは、第二の規制部１６ｂ（１７ｂ）と突起部２ｂ（３ｂ）とが当接した状態が安定して保持される。
【００２６】
この規制部材１６（１７）による回転軸１２（１３）の回転の規制により、切刃保持部材１０（１１）の回転が制御され、切刃の置き換え作業が実行される。すなわち、規制部材１６（１７）が第一の位置に存する際には、第一の交換用切刃６（７）が固定切刃４１（５１）と隣接した位置にあると共に、第二の交換用切刃８（９）が待機位置にある。そして、規制部材１６（１７）の第一の位置から第二の位置への移動に伴って、切刃保持部材１０（１１）が軸線Ｏ１（Ｏ２）のまわりを時計回りに回転する。これにより、第一の交換用切刃６（７）が固定切刃４（５）と隣接した位置から待機位置へと移動すると共に、第二の交換用切刃８（９）が待機位置から固定切刃４（５）と隣接した位置へと移動して、第一の交換用切刃６（７）と置き換わる。この置き換えにより、図５（図６）に示すように、第二の交換用切刃８（９）が、固定切刃４（５）と共に第一のトリムラインＴＬ１とは異なる形状の第二のトリムラインＴＬ２を形成する。一方、規制部材１６（１７）が第二の位置から第一の位置へと移動する際には、これに伴って、切刃保持部材１０（１１）が軸線Ｏ１（Ｏ２）のまわりを反時計回りに回転する。これにより、第二の交換用切刃８（９）が固定切刃４（５）と隣接した位置から待機位置へと移動すると共に、第一の交換用切刃６（７）が待機位置から固定切刃４（５）と隣接した位置へと移動して、第二の交換用切刃８（９）と置き換わる。
【００２７】
以下、本発明の第一実施形態に係るトリム型を用いたトリム加工の作用・効果について説明する。
【００２８】
このトリム型１によれば、回転の如き簡易な動作により、第一の交換用切刃６（７）と第二の交換用切刃８（９）とを置き換えることができ、切刃の置き換え作業に手間が掛かることがない。その上、両交換用切刃６，８（７，９）の軸線Ｏ１（Ｏ２）からの最遠方端６ａ，８ａ（７ａ，９ａ）と、両固定切刃４１（５１）の軸線Ｏ１（Ｏ２）からの最近隣端４１ａ（５１ａ）とが、軸線Ｏ１（Ｏ２）を中心とする同一の円軌道上Ｃ１（Ｃ２）に位置している。このため、切刃保持部材１０（１１）を軸線Ｏ１（Ｏ２）に沿う方向に移動させなくとも、両交換用切刃６，８（７，９）と固定切刃４１（５１）との衝突を回避しつつ、切刃保持部材１０（１１）を回転させることが可能である。その結果、トリム加工において、板状ワークＷを第一のトリムラインＴＬ１に沿って切り出される製品部Ｍと、第二のトリムラインＴＬ２に沿って切り出される製品部Ｍとの二種に切り分けるにあたり、切刃の交換作業を迅速に実行することができる。従って、製品部Ｍの製造効率を向上させることが可能となる。
【００２９】
さらに、このトリム型１では、第一のトリムラインＴＬ１、或いは、第二のトリムラインＴＬ２の外側（内側）に存在するスペースＳ１（Ｓ２）が有効利用される。すなわち、このスペースＳ１（Ｓ２）が確保されていることで、両交換用切刃６，８（７，９）を待機させるための待機位置を比較的自由に設定することができる。
【００３０】
加えて、このトリム型１では、上述のように、上下方向に延びる軸線Ｏ１（Ｏ２）のまわりを切刃保持部材１０（１１）が回転することで、切刃の置き換え作業を実行する態様としている。切刃保持部材１０（１１）の回転の態様としては、例えば、水平に延びる軸線Ｏ１（Ｏ２）のまわりを切刃保持部材１０（１１）が回転するような態様なども考えられる。しかしながら、このような態様では、水平方向だけでなく、上下方向にも相応の干渉を回避するためのスペースを設ける必要が生じる。そのため、設備によってはスペース上の制約からこのような態様を適用できないおそれもある。これに対して、このトリム型１では、特段の制約を受けることなく、干渉を回避するためのスペースを比較的自由に設けることが可能である。従って、周辺設備の変更を伴うことなく簡易な置き換え機構を適用でき、当該置き換え機構を低コストに導入することが可能となる。
【００３１】
＜第二実施形態＞
図７は本発明の第二実施形態に係るトリム型１の一部を示す概略図であり、図８は上型２を下方から視た底面図である。なお、第二実施形態に係るトリム型１の説明において、上記の第一実施形態に係るトリム型で既に説明した構成要素と同一の機能を有する構成要素については、第二実施形態を説明するための図面に同一の符号を付すことで重複する説明を省略し、第一実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００３２】
第二実施形態に係るトリム型１が、第一実施形態に係るトリム型と相違している点は、第一の交換用切刃６（７）及び第二の交換用切刃８（９）の形状が異なっている点と、モーター１４（１５）に代えて、回転式リテーナー１８（１９）から回転軸１２（１３）に動力が付与される点と、回転軸１２（１３）に備えられていた規制部材１６（１７）、及び規制部材１６（１７）と当接する上型２（下型３）の突起部２ｂ（３ｂ）が取り除かれている点である。
【００３３】
ここで、第二実施形態に係るトリム型１は、第一実施形態に係るトリム型と同様に、上型２の構成要素と下型３の構成要素とが略同一であるので、以下の説明では、上型２の構成要素についてのみ説明する。
【００３４】
第一の交換用切刃６と第二の交換用切刃８とは、軸線Ｏ１から等しい距離に位置すると共に、軸線Ｏ１のまわりで１８０°位相にずれを有した状態で切刃保持部材１０に保持されている。回転式リテーナー１８は、上型２に固定して設置されている。この回転式リテーナー１８により、回転軸１２は、軸線Ｏ１のまわりを任意の角度だけ回転することが可能とされると共に、上下方向への移動もが可能となっている。
【００３５】
この回転軸１２の動作により、切刃保持部材１０の動作が制御され、切刃の置き換え作業が実行される。まず、回転軸１２の下方への移動により、切刃保持部材１０に保持された両交換用切刃６，８と固定切刃４との間で、上下方向におけるずれを生じさせる。次に、回転軸１２が軸線Ｏ１のまわりを１８０°回転することで、切刃保持部材１０に保持された両交換用切刃６，８の位置が相互に入れ替わる。最後に、回転軸１２の上方への移動により、第一の交換用切刃６が待機位置へと移動すると共に、第一の交換用切刃６に代わって、両固定切刃４１に隣接した位置に第二の交換用切刃８が置き換わる。これにより、図９に示すように、第二の交換用切刃８が、固定切刃４と共に第一のトリムラインＴＬ１とは異なる形状の第二のトリムラインＴＬ２を形成する。また、回転軸１２の同様の動作により、両固定切刃４１と隣接した位置に存する第二の交換用切刃８と、待機位置に存する第一の交換用切刃６とを置き換えることができる。
【００３６】
以下、本発明の第二実施形態に係るトリム型を用いたトリム加工の作用・効果について説明する。
【００３７】
このトリム型１によれば、回転の如き簡易な動作を利用することで、第一の交換用切刃６と第二の交換用切刃８とを置き換えることができ、切刃の置き換え作業に手間が掛かることがない。さらには、上下方向において、両交換用切刃６，８と固定切刃４との間に、僅かにずれを生じさせることで、切刃保持部材１０を確実に回転させることが可能である。また、両交換用切刃６，８が軸線Ｏ１から等しい距離に位置しているため、切刃保持部材１０を水平方向へと移動させることなく、第一の交換用切刃６と第二の交換用切刃８とを置き換えることができる。その結果、トリム加工において、板状ワークＷを第一のトリムラインＴＬ１に沿って切り出される製品部Ｍと、第二のトリムラインＴＬ２に沿って切り出される製品部Ｍとの二種に切り分けるにあたり、切刃の交換作業を迅速に実行することができる。従って、製品部Ｍの製造効率を向上させることが可能となる。
【００３８】
加えて、このトリム型１によれば、上記の第一実施形態に係るトリム型と同様の理由により、スペースＳ１が有効利用され、両交換用切刃６，８を待機させるための待機位置を比較的自由に設定することができる。また、周辺設備の変更を伴うことなく簡易な置き換え機構を適用でき、当該置き換え機構を低コストに導入することが可能となる。
【００３９】
ここで、本発明に係るトリム型は、上記の実施形態で説明した構成に限定されるものではない。本発明と技術思想が相違しない範囲において、型締め方向（上記の実施形態では上下方向）に延びる軸線まわりの切刃保持部材の回転を利用して、第一の交換用切刃と第二の交換用切刃とを置き換える構成であれば、他の構成を採用してもよい。
【００４０】
また、上記の実施形態では、第一の交換用切刃と第二の交換用切刃との二つの切刃を切刃保持部材に保持させ、両交換用切刃を置き換える構成としている。しかしながら、この限りではなく、例えば、第一及び第二の交換用切刃とは形状が異なった第三の交換用切刃を準備し、切刃保持部材に第一、第二、第三の交換用切刃を相互に１２０°位相がずれた状態で保持させると共に、回転式リテーナーによって回転軸を回転させることで、これらを置き換える構成としてもよい。このようにすれば、板状ワークをより多種の製品部に切り分けることが可能となる。
【００４１】
また、上記の実施形態では、板状ワークから閉ループをなす第一、第二のトリムラインに沿って製品部を切り出す構成となっているが、この限りではない。例えば、板状ワークの端部間を横断する第一、第二のトリムラインに沿って製品部を切り出す構成としてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１              トリム型
２              上型
３              下型
４，５          固定切刃
４１，５１      固定切刃
６，７          第一の交換用切刃
８，９          第二の交換用切刃
１０，１１      切刃保持部材
Ｗ              板状ワーク
Ｍ              製品部
ＴＬ１          第一のトリムライン
ＴＬ２          第二のトリムライン
Ｏ１，Ｏ２      軸線
【図１】
2015139816.tif 000003
【図２】
2015139816.tif 000004
【図３】
2015139816.tif 000005
【図４】
2015139816.tif 000006
【図５】
2015139816.tif 000007
【図６】
2015139816.tif 000008
【図７】
2015139816.tif 000009
【図８】
2015139816.tif 000010
【図９】
2015139816.tif 000011