(57)【要約】【課題】タレットパンチプレス機などのパンチプレス機に採用するパンチであって、パンチチップで構成される刃先部の交換を工具無しで簡単に迅速に行えるようにすることを課題としている。【解決手段】ケース１０と、このケースの内側上部に配置するスリーブ１１と、そのスリーブに抜き差し自在に挿入してケース中心に保持するパンチチップ１２と、このパンチチップの先端側を外から囲って保護するパンチガイドブッシュ１３と、パンチガイドブッシュ１３を付勢してケース底壁の孔１０ａから下向きに突出させるスプリング１４とで構成されるカセットユニット３を、パンチボディ２のシャンク７の下端に、軸直角向きに抜き差しされる差込み式の締結手段５を用いて着脱自在に連結したカセット式パンチを提供する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一体のシャンク（７）を下部に有するパンチボディ（２）と、前記シャンク（７）の下端に設けるカセットユニット（３）を有し、
前記カセットユニット（３）を、前記シャンク（７）と共にパンチホルダのパンチ保持孔（２１）に挿入する有底筒状のケース（１０）と、このケースの内側上部に配置するスリーブ（１１）と、そのスリーブの内側に抜き差し自在に挿入し、かつ、下向きにした先端をケース（１０）の底壁に貫通させてケース中心に保持するパンチチップ（１２）と、このパンチチップの先端側を外から囲って保護するパンチガイドブッシュ（１３）と、前記底壁に設けた孔（１０ａ）から出没自在の前記パンチガイドブッシュ（１３）を付勢して前記孔（１０ａ）から下向きに突出させるスプリング（１４）とで構成し、
前記シャンク（７）と前記ケース（１０）に、差込み式の締結手段（５）を設けて前記カセットユニット（３）を前記シャンク（７）の先端に着脱自在に連結したパンチプレス機用カセット式パンチ。
【請求項２】
前記締結手段（５）を、前記シャンクの下端に設ける小径軸部（８）と、その小径軸部の下端外周に設ける鍔（９）と、片端を前記ケース（１０）の外周に開口させてケース（１０）の上部に設ける軸直角向きに延びたＴスロット（１６）とで構成し、前記鍔（９）を前記Ｔスロット（１６）に差し込んでシャンク（７）に対するカセットユニット（３）の連結状態を維持するようにした請求項１に記載のパンチプレス機用カセット式パンチ。
【請求項３】
前記スリーブ（１１）を前記ケース（１０）の上部に設けた第１座孔（１０ｃ）に抜き差し自在に嵌め、さらに、前記パンチチップ（１２）を胴部径よりも大径の頭部（１２ａ）を上端に有するものにしてこのパンチチップ（１２）の前記頭部（１２ａ）を前記スリーブ（１１）の上部に設けた第２座孔（１１ａ）に抜き差し自在に嵌め、前記スリーブ（１１）の前記第１座孔（１０ｃ）からの抜け出しと前記頭部（１２ａ）の前記第２座孔（１１ａ）からの抜け出しを前記Ｔスロット（１６）に挿入した前記鍔（９）で阻止するようにした請求項２に記載のパンチプレス機用カセット式パンチ。
【請求項４】
前記シャンク（７）とカセットユニット（３）の締結状態を保つ締結状態保持手段（１５）を設けた請求項１〜３のいずれかに記載のパンチプレス機用カセット式パンチ。
【請求項５】
パンチボディ（２）の上端に、パンチボディとの軸方向相対位置の調整機構（１７）を伴ったパンチヘッド（４）を設けた請求項１〜４のいずれかに記載のパンチプレス機用カセット式パンチ。
【請求項６】
前記パンチガイドブッシュ（１３）の孔（１３ａ）を、前記パンチチップ（１２）の胴部直径に対応した大きさのストレート孔にした請求項１〜５のいずれかに記載のパンチプレス機用カセット式パンチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、タレットパンチプレス機などのパンチプレス機に採用するパンチ、詳しくは、刃先部をカセット方式にしてその刃先部の交換を工具無しで簡単に迅速に行えるようにしたカセット式パンチに関する。
【背景技術】
【０００２】
パンチプレス機用の金型は、パンチとダイを組み合わせて構成されている。その金型は、加工する穴の形状、サイズに合ったものをすべて準備すると経済負担が増し、保管・管理も煩雑になることから、パンチについては、刃先を構成するパンチチップを設け、そのパンチチップを共通の接続部を有するパンチボディに着脱自在に装着して交換可能となし、加工する穴の形状、サイズを変更するときにパンチチップを交換して対応することが行われている。
【０００３】
その交換可能なパンチチップをパンチに備えさせたパンチプレスやパンチプレス機用金型が下記特許文献１〜３などに開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１０７７号公報
【特許文献２】特開２００１−４７１５２号公報
【特許文献３】特開２００４−１８１４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１が開示しているタレットパンチプレスのパンチは、パンチチップをパンチボディとの間に介在した形状記憶合金でパンチボディに押し付けて保持するが、このパンチは、形状記憶合金の温度を変化させてパンチチップの保持と保持の解除を行うので、簡便で迅速な着脱が望めない。形状記憶合金を低温にする冷却装置を必要とし、冷却の手間も増える。そのために着脱に要する時間も長くなる。
【０００５】
また、パンチチップが特殊な形状になるため、市販の汎用パンチチップを使用することができない。市販の汎用パンチチップは、大径頭部にストレートな胴部を連ならせ、その胴部先端に刃部を形成したものになっている。
【０００６】
一方、特許文献２が開示しているタレットパンチプレスのパンチは、パンチボディの先端に、液圧室と、その液圧室に液圧を発生させる手段（クランプスクリュー）と、外周面を前記液圧室に臨ませたパンチホルダを設けており、そのパンチホルダを前記液圧室に発生させた液圧で弾性変形させてそのホルダの内側に挿入したパンチチップを保持する。しかしながら、これも、クランプスクリューを工具で操作して液圧室に液圧を発生させる必要があり、工具なしでのパンチチップの簡易かつ迅速な交換が行えない。
【０００７】
また、油などの液体をパンチボディに封入しているので、信頼性を維持するのが難しい。さらに、特許文献１のパンチと同様、パンチチップが特殊な形状になって市販の汎用パンチチップを使用することができない。
【０００８】
特許文献３が開示しているパンチも、特許文献２が開示しているパンチと同様の問題を有する。この特許文献３が開示しているパンチは、ホルダ本体の先端に設けた保持溝にパンチチップの基部を軸方向移動可能に挿入してこのパンチチップの基端側を定位置で回転させるねじ軸の外周に螺合させ、さらに、外部から操作可能な作動ロッドをホルダ本体の内部に設けてこの作動ロッドの回転がピニオンギヤ経由で前記ねじ軸に伝達されるようにしている。このために、作動ロッドの回転にねじ軸が連動回転してパンチチップがねじ軸に対して脱着され、ホルダ本体をパンチガイドから外さなくてもパンチチップを交換することができるが、作動ロッドを回転させる工具を必要とし、そのロッドの回転操作のために交換時間も長くなる。
【０００９】
また、パンチチップがねじ孔を有する特殊形状の高価なチップとなり、市販の安価な汎用チップを使用できない。
【００１０】
この発明は、従来のパンチプレス機用パンチに見られる上記の問題点を解消してパンチチップ採用したパンチの刃先部の交換を工具無しで簡単に迅速に行えるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、この発明においては、一体のシャンクを下部に有するパンチボディと、前記シャンクの下端に設けるカセットユニットを有し、前記カセットユニットを、前記シャンクと共にパンチホルダのパンチ保持孔に挿入する有底筒状のケースと、このケースの内側上部に配置するスリーブと、そのスリーブの内側に抜き差し自在に挿入し、かつ、下向きにした先端をケースの底壁に貫通させてケース中心に保持するパンチチップと、このパンチチップの先端側を外から囲って保護するパンチガイドブッシュと、前記底壁に設けた孔から出没自在の前記パンチガイドブッシュを付勢して前記孔から下向きに突出させるスプリングとで構成し、前記シャンクと前記ケースに、差込み式の締結手段を設けて前記カセットユニットを前記シャンクの先端に着脱自在に連結したパンチプレス機用カセット式パンチを提供する。
【００１２】
このカセット式パンチの好ましい形態を以下に列挙する。
（１）前記締結手段を、前記シャンクの下端に設ける小径軸部と、その小径軸部の下端外周に設ける鍔と、片端を前記ケースの外周に開口させてケースの上部に設ける軸直角向きに延びたＴスロットとで構成し、前記鍔を前記Ｔスロットに軸直角向きに差し込んでシャンクに対するカセットユニットの連結状態を維持するようにしたもの。
（２）前記スリーブを前記ケースの上部に設けた第１座孔に抜き差し自在に嵌め、さらに、前記パンチチップを胴部径よりも大径の頭部を上端に有するものにしてこのパンチチップの前記頭部を前記スリーブの上部に設けた第２座孔に抜き差し自在に嵌め、このスリーブの前記第１座孔からの抜け出しと前記頭部の前記第２座孔からの抜け出しを前記Ｔスロットに挿入した前記鍔で阻止するようにしたもの。
（３）前記シャンクと前記カセットユニットの締結状態を保つ締結状態保持手段を設けたもの。
（４）パンチボディの上端に、パンチボディとの軸方向相対位置の調整機構を伴ったパンチヘッドを設けたもの。
（５）前記パンチガイドブッシュの孔を、前記パンチチップの胴部直径に対応した大きさのストレート孔にしたもの。
【００１３】
このように構成したこの発明のカセット式パンチは、加工する孔の仕様（形状、サイズ）の変更に対しては、少なくともパンチチップを交換して対応し、状況によってはパンチガイドブッシュも一緒に交換する。
【発明の効果】
【００１４】
この発明のカセット式パンチは、パンチボディとそのパンチボディの先端に連結したカセットユニットを作業者が片方の手と他方の手でそれぞれ掴み、この状態でカセットユニットを軸直角方向に動かす。この操作で締結手段による連結が解けてカセットユニットがパンチボディから外れ、逆の操作でカセットユニットが再びパンチボディに連結される。
【００１５】
カセットユニットをパンチボディから外すとカセットユニット内の各要素を軸方向に引き抜くことができ、従って、パンチチップとパンチガイドブッシュの交換を工具なしで行うことができる。
【００１６】
また、パンチチップをスリーブでケース中心に保持するようにしたので、市販の汎用パンチチップを使用することができる。
【００１７】
さらに、パンチボディに対するカセットユニットの着脱、前記ケースに対する前記スリーブやパンチガイドブッシュの着脱、前記スリーブに対するパンチチップの着脱はすべて抜き差しする方法でなされるので、作業が簡単で迅速な交換が可能になる。
【００１８】
なお、上記（１）の締結手段は、その手段の構成要素、すなわち、パンチボディのシャンクに設ける小径軸部と鍔、およびカセットユニットのケースに設けるＴスロットの加工がし易く、Ｔスロットに対する鍔の抜き差しもいわゆるワンタッチ操作で行える利点がある。
【００１９】
また、前記（２）の構成を有するものは、スリーブのケースからの抜け出しとパンチチップの前記スリーブからの抜け出しがＴスロットに挿入した鍔によって阻止されるので、スリーブをケースに固定する手段とパンチチップをスリーブに固定する手段が不要であり、構造の簡素化とチップ交換の更なる容易化、迅速化が図れる。
【００２０】
このほか、パンチボディのシャンクとカセットユニットの締結状態を保つ前記（３）の締結状態保持手段を設けたものは、パンチの取り扱い性が向上する。すなわち、パンチボディのシャンクとカセットユニットは、パンチホルダのパンチ保持孔に挿入すればその孔に拘束されて締結状態が保持されるので締結状態保持手段は特に無くてもよいが、この締結状態保持手段を設けると、パンチをパンチホルダのパンチ保持孔に挿入する前にカセットユニットがパンチホルダから自然に外れることが防止され、パンチの取り扱いがし易くなる。
【００２１】
また、パンチボディの上端に上記（４）のパンチヘッドを設けたものは、パンチヘッドの高さ位置を変えてパンチのストロークを調整することができ、さらに、上記（５）の構成を有するもの（パンチガイドブッシュの孔を、パンチチップの胴部直径に対応した大きさのストレート孔にしたもの）は、同一パンチガイドブッシュを先端径の異なるパンチチップの保護に共用することができ、パンチチップを先端径の異なるものと交換するときにもパンチガイドブッシュは交換する必要が無い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付図面の図１〜図７に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。例示のカセット式パンチ１は、タレットパンチプレス機用のパンチである。このカセット式パンチは、図１及び図２に示すように、パンチボディ２と、そのパンチボディの下端に設けるカセットユニット３と、パンチボディ２の上端に取り付けるパンチヘッド４と、パンチボディ２とカセットユニット３を連結する締結手段５とで構成されている。
【００２３】
パンチボディ２は、胴部外周に鍔６を有し、さらに、その鍔６よりも下側に図６のパンチホルダ（図のそれは上タレット２０）に設けられたパンチ保持孔（貫通孔）２１に適合して嵌る径のシャンク７を有する。シャンク７の下端には小径軸部８が連設され、その小径軸部８の下端外周に鍔９が形成されている。
【００２４】
カセットユニット３は、シャンク７と共にパンチホルダのパンチ保持孔２１（図６参照）に挿入する有底筒状のケース１０と、このケース１０で保持してケース１０の内側上部に配置するスリーブ１１と、そのスリーブ１１の内側に抜き差し自在に挿入してスリーブ１１でケース１０の中心に保持するパンチチップ１２と、このパンチチップ１２の先端側を外から囲って保護するパンチガイドブッシュ１３と、このパンチガイドブッシュ１３を下向きに付勢してケース１０の底壁に設けた孔１０ａから下側に突出させるスプリング１４と、ケース１０の上面に植え込んだ締結状態保持手段１５とで構成しており、スプリング１４に付勢されたパンチガイドブッシュ１３がケース１０の底壁から出没自在となっている。
【００２５】
ケース１０は、シャンク７の延長部として構成されるものであって、孔１０ｂの上部に孔１０ｂよりも大径の座孔（第１座孔）１０ｃを有し、さらに、その座孔１０ｃよりも上側（座孔１０ｃの開口部）に、片端がケース１０の外周に開放する軸直角向きに入り込んだＴスロット１６を有する。
【００２６】
パンチヘッド４は、パンチボディ２との軸方向相対位置の調整機構１７を伴ったもの（これは、プッシュピン１７ａを押し上げると周方向に定間隔で設けられた長溝１７ｃに対するロックピン１７ｂの係合が解かれ、パンチボディ２の上端に螺合させたヘッド４を回転させることが可能になる）を設けている。調整機構１７は本出願人が既に特許出願しているものを示したが、周知の調整機構であってもよい。また、この調整機構は必ずしも必要ではなく、パンチヘッドをパンチボディ２に一体に形成することも考えられる。
【００２７】
締結手段５は、前記小径軸部８、鍔９及びＴスロット１６の３者によって構成されており、この締結手段５によってカセットユニット３がシャンク７の下端に着脱自在に連結される。この締結手段５は図示のもののほかに、バヨネット嵌合方式のものも考えられる。
【００２８】
スリーブ１１は、ケース１０の座孔１０ｃに適合して嵌る大きさにして座孔１０ｃに抜き差し自在に挿入される。このスリーブ１１の中心の孔は、上端側が大径の座孔（第２座孔）１１ａとして構成され、そこに、パンチチップ１２の上端の頭部１２ａが納められる。座孔１０ｃに挿入したスリーブ１１の上面と、座孔１１ａに納めたパンチチップの頭部１２ａの上面は、Ｔスロット１６の下縁と高さがほぼ揃う位置にあり、そのために、Ｔスロット１６に鍔９を挿入するとスリーブ１１とパンチチップの頭部１２ａがその鍔９に拘束され、座孔１０ｃからのスリーブ１１の抜け出しと、座孔１１ａからのパンチチップ１２の抜け出しが鍔９によって阻止される。
【００２９】
パンチチップ１２は、円柱状の胴部１２ｂの上端に胴部径よりも大径の頭部１２ａを有し、胴部１２ｂの先端（下端）に刃部１２ｃを有する。例示のパンチチップ１２は、先端側を胴部径よりも小さくしたが、このパンチチップ１２の先端径は任意に調整され、胴部径と同径にすることも考えられる。また、先端の断面形状がワークに加工する孔の形状に合致するように設定される。
【００３０】
パンチガイドブッシュ１３は、有底筒状で底壁にパンチチップの先端を適合して通す孔をあけ、さらに、上部にケース１０の底壁の内面に係止する鍔を設けたものを例示したが、図７に示すように中心の孔１３ａをパンチチップ１２の胴部直径に対応した大きさのストレート孔にしたものを用いてもよい。この図７のパンチガイドブッシュ１３は、パンチチップ１２の胴部と頭部の形状、サイズを統一すれば、パンチチップ１２を先端のサイズ、形状が異なるものと交換したときにも共用することができ、取り替える必要がない。
【００３１】
スプリング１４は、スリーブ１１とパンチガイドブッシュ１３との間に配置される。パンチガイドブッシュ１３がワークに接する位置までパンチ１が降下し、そのパンチがそこからさらに降下するとスリーブ１１に受け止められたスプリング１４が圧縮されてパンチガイドブッシュ１３がケース１０内に没入して行く。このときにパンチチップ１２がパンチガイドブッシュ１３に対して相対的に前進し、パンチガイドブッシュ１３の底壁の孔から突出してワークに穴を加工する。
【００３２】
締結状態保持手段１５は、ばね（図示せず）で付勢したボール（これも図示せず）をＴスロット１６の溝面上に突出させてＴスロット１６に挿入した鍔９のＴスロット１６からの抜け出しに抵抗を与えるプレスフィットプランジャを採用している。この締結状態保持手段１５は上述したように、好ましい要素であるが省略してもよい。
【００３３】
以上のように構成したパンチ１は、図２に示すように、パンチガイドブッシュ１３、スプリング１４、スリーブ１１、パンチチップ１２をケース１０に順に収納し、その後組み上がったカセットユニット３を締結手段５でパンチボディ２のシャンク先端に連結する。締結手段５による連結は、カセットユニット３とパンチボディ２を、図５に示すように軸直角方向に相対移動させてパンチボディ２の下端の鍔９をケース１０に設けたＴスロット１６に嵌めこむだけでよい。連結の解除も、連結時とは逆の操作で簡単に行える。
【００３４】
このようにして組み立てたパンチ１は、図６に示すように、シャンク７の一部とカセットユニット３をパンチホルダ（図のそれはタレットパンチプレス機の上タレット２０）に設けられたパンチ保持孔２１に挿入し、パンチボディ２の胴部外周の鍔６をリフトスプリング２２で受け支えて使用する。図６の２３は下タレット、２４はダイホルダ、２５はダイホルダにセットされたダイ、Ｗはワークであり、パンチ１をストライカ２６で打圧して押し下げる。この操作でパンチ１がリフトスプリングを圧縮して降下し、その途中に、先行したパンチガイドブッシュ１３がテーブル２７上のワークＷに押し当てられる。そして、この後のパンチ１の引き続いた押し下げにより、パンチガイドブッシュ１３がスプリング１４を圧縮してケース内に没入し、そのときの相対移動によってパンチチップ１２の先端がパンチガイドブッシュ１３から突出してワークＷに孔をあける。
【００３５】
また、加工する孔の仕様が変更されるときや傷んだパンチチップを新しいものと取り替えるときには、カセットユニット３を一旦外してパンチチップ１２を交換し（必要があればパンチガイドブッシュ１３も同時に交換する）、再度、カセットユニット３をパンチボディ２に連結してパンチホルダにセットする。
【００３６】
なお、この発明は、タレットパンチプレス機以外のパンチプレス機のパンチにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明のカセット式パンチの実施形態を示す部分破断正面図
【図２】図１のパンチを分解して示す正面図
【図３】カセットユニットのケースに設けたＴスロットの正面図
【図４】図１のパンチのカセットユニットの平面図
【図５】図１のパンチのカセットユニットとパンチボディの連結法を示す図
【図６】図１のパンチのタレットパンチプレス機への装着状態を簡略化して示す断面図
【図７】パンチガイドブッシュの変形例を示す断面図
【符号の説明】
【００３８】
１          カセット式パンチ
２          パンチボディ
３          カセットユニット
４          パンチヘッド
５          締結手段
６、９      鍔
７          シャンク
８          小径軸部
１０        ケース
１０ａ、１０ｂ  孔
１０ｃ      座孔
１１        スリーブ
１１ａ      座孔
１２        パンチチップ
１２ａ      頭部
１２ｂ      胴部
１２ｃ      刃部
１３        パンチガイドブッシュ
１３ａ      孔
１４        スプリング
１５        締結状態保持手段
１６        Ｔスロット
１７        調整機構
１７ａ      プッシュピン
１７ｂ      ロックピン
１７ｃ      長溝
２０        上タレット
２１        パンチ保持孔
２２        リフトスプリング
２３        下タレット
２４        ダイホルダ
２５        ダイ
２６        ストライカ
２７        テーブル
Ｗ          ワーク
【図１】
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【図２】
2008100234.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008100234.tif 000006
【図５】
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【図６】
2008100234.tif 000008
【図７】
2008100234.tif 000009