(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の外装部品である樹脂部品を加工対象部品とし、前記加工対象部品に打抜きにより、前記外装部品に対して面一に設けられるカバー体により塞がれる孔を形成するための樹脂部品用孔あけ加工装置であって、
前記加工対象部品に形成する孔の形状に対応した形状を有するポンチと、
前記加工対象部品を支持するとともに前記ポンチを挿入させるポンチ挿入部を有するダイスと、
前記ポンチに設けられ該ポンチを加熱するヒータと、を備え、
前記ポンチ挿入部の開口縁部には、面取り形状を有する面取部が設けられており、
前記面取部は、前記ヒータによる前記加工対象部品に対する溶融作用とともに、前記外装部品の表面側の開口縁部にＲ形状部を形成すべく、Ｃ面取り形状を有し、
前記ポンチは、長手方向の中央位置に稜線をなす一対の斜面からなる打抜き面を有する
ことを特徴とする樹脂部品用孔あけ加工装置。
【請求項２】
前記ポンチ挿入部に対する前記外装部品の引っかかり防止機構として、前記ポンチ挿入部を一時的に塞ぐための閉塞用シリンダ機構をさらに備え、
前記閉塞用シリンダ機構は、その伸縮動作によって往復移動する閉塞部を有し、前記ダイスに対して、伸縮方向を前記ポンチによる打抜き方向に沿わせるように、前記ポンチ挿入部に前記ポンチが挿入される側と反対側に設けられ、前記閉塞部により、前記ポンチ挿入部を前記ポンチの挿入側と反対側から塞ぐ
ことを特徴とする請求項１に記載の樹脂部品用孔あけ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車のバンパ等の樹脂部品に孔を形成するための樹脂部品用孔あけ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定の加工対象部品（ワーク）に孔を形成するための孔あけ加工装置として、形成する孔の形状に対応した形状を有するポンチと、ワークを支持するとともにポンチを挿入させて受け入れる凹部や孔等のポンチ挿入部を有するダイスとを備えた構成のものがある（例えば、特許文献１参照）。かかる構成の孔あけ加工装置は、ダイスに支持されたワークの所定の部位をポンチにより打ち抜くことで、ワークに孔を形成する。
【０００３】
特許文献１には、打抜き加工時に生じるワークの変形を抑えるべく、ダイス側においてポンチ挿入部の開口縁に沿うように突設された受部と、ポンチ側に設けられた押圧部とを有し、ダイスの受部に支持されたワークをポンチの押圧部により押圧する構成が開示されている。
【０００４】
ところで、例えば、樹脂部品である自動車のバンパをワークとして孔あけ加工が行われる場合がある。バンパに形成される孔の一例として、自動車のヘッドランプに向けて洗浄液を噴射するヘッドランプクリーナの取付部分に形成される孔が挙げられる。具体的には次のとおりである。
【０００５】
ヘッドランプクリーナは、バンパにおけるヘッドランプの下方に位置する部分の裏側にブラケット等を介して支持固定され、バンパに形成された挿通孔から出没するように設けられる。ヘッドランプクリーナは、先端に噴射ノズルが設けられたピストンを有し、このピストンの先端側には、バンパの挿通孔を塞ぐカバー体が設けられている。カバー体は、バンパの挿通孔を塞いだ状態で、その表面をバンパの表面（意匠面）に対して面一とし、バンパにおいて面一カバー構造をなす。
【０００６】
通常時、つまりヘッドランプクリーナの非作動時には、ピストンおよび噴射ノズルは、バンパの内側に収納されており、バンパの挿通孔は、カバー体により塞がれている。そして、ヘッドランプクリーナの作動時、つまりヘッドランプの洗浄時には、ピストンがバンパの挿通孔から突出し、バンパの外側に移動した噴射ノズルから洗浄液がヘッドランプへ向けて噴射される。このように、バンパにおけるヘッドランプクリーナの取付部分には、ヘッドランプクリーナのピストンを出没させるための孔が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２５４０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のポンチおよびダイスを備えた孔あけ加工装置によれば、自動車のバンパ等の樹脂部品をワークとした場合、次のような問題がある。従来の孔あけ加工装置によれば、ワークが例えば自動車のバンパのように複雑な凹凸形状を有するものである場合、孔あけ加工後の品質を確保することが困難となる。具体的には次のとおりである。
【０００９】
孔あけ加工により形成された孔の裏面側（ポンチが突出する側）については、切断部分である孔の開口縁部にバリ（カエリ）が生じやすい。また、孔の表面側（ポンチの接触を受ける側）については、孔の開口縁部に必要以上にダレ（Ｒ形状部）および白化が生じる場合がある。ワークが塗装を受ける部品である場合、白化した部分は、塗装むらや塗装の剥がれの原因となる。また、切断面となる孔の内周面が粗くなるという問題もある。このようなバリやダレ、粗い切断面については、これらを修正する作業が必要となり、その分作業工程が増加することになる。
【００１０】
一方で、バンパに形成される孔が上述したようなヘッドランプクリーナの取付部分における面一カバー構造用の孔である場合、外観上の見栄えを向上させる観点や、ユーザの手が触れる可能性がある部分であること等から、孔の意匠面側となる表面側の開口縁部にＲ形状部を設けることが要求される場合がある。しかしながら、従来の孔あけ加工装置では、樹脂部品の孔の表面側に適度なＲ形状部を形成することが難しい。
【００１１】
本発明は、上述のような問題に鑑み、加工対象部品が複雑な凹凸形状を有する部品であっても、孔あけ加工後の品質を容易に確保することができる樹脂部品用孔あけ加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る樹脂部品用孔あけ加工装置は、樹脂部品である加工対象部品に打抜きにより孔を形成するための樹脂部品用孔あけ加工装置であって、前記加工対象部品に形成する孔の形状に対応した形状を有するポンチと、前記加工対象部品を支持するとともに前記ポンチを挿入させるポンチ挿入部を有するダイスと、前記ポンチに設けられ該ポンチを加熱するヒータと、を備え、前記ポンチ挿入部の開口縁部には、面取り形状を有する面取部が設けられているものである。
【００１３】
また、本発明の他の態様に係る樹脂部品用孔あけ加工装置は、前記面取部は、Ｃ面取り形状を有するものである。
【００１４】
また、本発明の他の態様に係る樹脂部品用孔あけ加工装置は、前記加工対象部品に形成する孔は、略長孔形状を有するものであり、前記ポンチは、長手方向の中央位置に稜線をなす一対の斜面からなる打抜き面を有するものである。
また、本発明の他の態様に係る樹脂部品用孔あけ加工装置は、前記ポンチ挿入部に対する前記外装部品の引っかかり防止機構として、前記ポンチ挿入部を一時的に塞ぐための閉塞用シリンダ機構をさらに備え、前記閉塞用シリンダ機構は、その伸縮動作によって往復移動する閉塞部を有し、前記ダイスに対して、伸縮方向を前記ポンチによる打抜き方向に沿わせるように、前記ポンチ挿入部に前記ポンチが挿入される側と反対側に設けられ、前記閉塞部により、前記ポンチ挿入部を前記ポンチの挿入側と反対側から塞ぐものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、加工対象部品が複雑な凹凸形状を有する部品であっても、孔あけ加工後の品質を容易に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る面一カバー構造の構成を示す裏面側からの斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る面一カバー構造の構成を示す表面側からの分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る面一カバー構造の構成を示す垂直断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る面一カバー構造についての説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る孔あけ加工設備を示す平面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る孔あけ加工設備を示す側面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る孔あけ加工設備の加工時の状態を示す側面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る孔あけ加工装置の構成を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るポンチ本体を示す斜視図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るポンチ本体を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る孔あけ加工装置の動作説明図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る孔あけ加工装置の作用についての説明図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る孔あけ加工装置に対する比較例の構成を示す説明図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る孔あけ加工装置に対する比較例の構成の作用についての説明図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係るポンチの変形例を示す図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る孔あけ加工装置におけるバンパの所作についての説明図である。
【図１７】本発明の一実施形態に係る閉塞用シリンダ機構を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明は、樹脂部品を加工対象部品（ワーク）とし、ポンチおよびダイスを備え打抜きによりワークに孔を形成する構成において、ポンチに該ポンチを加熱するヒータを設けるとともに、ダイスのポンチ挿入部の開口縁部に面取部を設けることにより、複雑な凹凸形状を有するワークに対する孔あけ加工成立性と孔あけ加工後の品質の確保を図ろうとするものである。以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
本発明の実施の形態では、孔あけ加工のワークの一例として、自動車の外装部品であるバンパを挙げ、バンパに形成される孔を、ヘッドランプクリーナの取付部分に設けられる面一カバー構造の挿通孔として説明する。ただし、本発明に係る樹脂部品用孔あけ加工装置は、自動車のバンパのヘッドランプクリーナ用の挿通孔に限定されることなく、樹脂部品に孔を形成するために広く適用可能である。
【００１９】
本実施形態に係る樹脂部品用孔あけ加工装置（以下単に「孔あけ加工装置」という。）の説明に際し、ヘッドランプクリーナの取付部分に設けられる面一カバー構造の一例について、図１から図４を用いて説明する。
【００２０】
図１から図４に示すように、本実施形態に係る面一カバー構造（以下単に「カバー構造」ともいう。）１は、自動車が備えるヘッドランプクリーナ１０の取付部分に設けられる。カバー構造１は、バンパ２に形成された挿通孔（以下「バンパ挿通孔」という。）３がカバー体５により塞がれる構造である。カバー体５は、バンパ２の内側に設けられる支持部材としてのブラケット４に間接的に支持されるとともにバンパ２に対して面一に設けられる。
【００２１】
カバー構造１においては、自動車が備えるヘッドランプ６（図４参照）の下方に位置するバンパ２の内側（裏側）にブラケット４を介して固定支持されたヘッドランプクリーナ１０が、バンパ挿通孔３から出没するように設けられている。そして、ヘッドランプクリーナ１０を出没させるバンパ挿通孔３が、バンパ２に対して面一に設けられるカバー体５により塞がれている。したがって、カバー構造１は、バンパ２において、自動車が備える左右の各ヘッドランプ６の下方に設けられることから、一般的に自動車における左右の２箇所に設けられる。
【００２２】
バンパ２は、自動車の前部において、ヘッドランプ６の下側に設けられる外装部品であり、合成樹脂材料の射出成形等により成形される樹脂部品である。バンパ２は、自動車において凸側を前側とする屈曲形状を有する板状の部材であり、自動車における意匠面（外側の面）となる表面２ａと、内側の面である裏面２ｂとを有する。バンパ２の材料は、例えばポリプロピレン系の樹脂である。
【００２３】
バンパ挿通孔３は、バンパ２において、ヘッドランプ６の下方における所定の位置に形成されている。バンパ挿通孔３は、板状の部材であるバンパ２の所定の部位を貫通するように穿設された開口部である。本実施形態では、バンパ挿通孔３は、略長孔形状を有し、具体的には横長の平行四辺形状の孔形状を有する。このバンパ挿通孔３を介して、バンパ２の内側に設けられたヘッドランプクリーナ１０がその一部を突出させる。
【００２４】
ブラケット４は、バンパ２の裏面２ｂ側に設けられ、バンパ挿通孔３から出没するように設けられたヘッドランプクリーナ１０をバンパ２に対して支持する部材である。ブラケット４は、合成樹脂材料により成形された樹脂製の部材であり、全体として略矩形板状の外形をなすとともにバンパ２の屈曲形状に沿うような屈曲形状を有する。ブラケット４は、バンパ２の屈曲形状に沿って、バンパ２の裏面２ｂに貼り付けられた状態で設けられる。
【００２５】
ブラケット４は、屈曲形状をなす部分として、バンパ２に貼り付けられた状態で上側の部分となる横長略矩形状のブラケット本体部４ａと、ブラケット本体部４ａの一辺側（下辺側）の縁部に沿って設けられた屈曲部４ｂとを有する。ブラケット本体部４ａは、長手方向の中間部に、バンパ２の裏面２ｂに対する貼り合わせ面となる前面４ｃに対する凹み部分である凹陥部４ｄを有する。凹陥部４ｄは、ブラケット４の後面４ｅに対しては凸部分となる。
【００２６】
屈曲部４ｂは、横長略矩形状のブラケット本体部４ａの短手方向の一側（下側）に設けられており、全体として、ブラケット本体部４ａよりも短手方向の寸法が短い横長略矩形状板状の外形を有する。屈曲部４ｂは、ブラケット本体部４ａに対して屈曲状に形成されるとともに互いの間にスリット状の隙間を隔てた複数の片部４ｆからなる。また、ブラケット４における上辺部には、左右中央位置に切欠部４ｈを有する突片部４ｇが設けられている。突片部４ｇは、バンパ２の裏面２ｂに設けられた３箇所の係止突起２ｅに作用し、ブラケット４をバンパ２に位置決めさせる。
【００２７】
ブラケット４は、接着部材としての両面テープ（固定用テープ）７により接着されることで、バンパ２の裏面２ｂに貼り付けられる。両面テープ７は、ブラケット４の前面側の大部分（例えば図２のブラケット４におけるハッチング部分参照）に貼設され、バンパ２の裏面２ｂとブラケット４との間に介在する。ブラケット４は、ブラケット本体部４ａおよび屈曲部４ｂによる屈曲変形によってバンパ２の曲面形状に倣い、全面的に接着される。なお、ブラケット４のバンパ２に対する固定には、例えば、接着剤や、ボルト等の固定部材や、所定の嵌合形状部分同士による嵌込み等が用いられてもよい。
【００２８】
以上のようにしてバンパ２の裏面２ｂに貼り付け固定されるブラケット４においては、ヘッドランプクリーナ１０を挿通させる挿通孔（以下「ブラケット挿通孔」という。）８が設けられている。ブラケット挿通孔８は、ブラケット本体部４ａに設けられた凹陥部４ｄの底面部の中央部に穿設されている。ブラケット挿通孔８は、バンパ挿通孔３と同様に、バンパ２の内側に設けられたヘッドランプクリーナ１０の一部を突出させる孔であり、ヘッドランプクリーナ１０の突出経路を確保する。
【００２９】
ヘッドランプクリーナ１０は、先端に噴射ノズル１５が設けられ進退動作するピストン１４を有し、このピストン１４の部分をバンパ挿通孔３からバンパ２の内外に出没させるように設けられたアクチュエータを含む。ヘッドランプクリーナ１０は、ピストン１４および噴射ノズル１５をバンパ２から外部へと突出させた状態で、ヘッドランプ６を洗浄する。
【００３０】
ヘッドランプクリーナ１０は、ピストン１４および噴射ノズル１５を含むクリーナ装置本体１１と、クリーナ装置本体１１の先端部に設けられクリーナ装置本体１１をブラケット４に取り付けるための取付部１２とを有する。ヘッドランプクリーナ１０は、ブラケット４に対して一体的に取り付けられるユニット（アッシー）として構成されている。
【００３１】
クリーナ装置本体１１は、略円筒状のシリンダ１３と、シリンダ１３に同軸状に内装されたピストン１４とを有する。ピストン１４は、シリンダ１３に対して、シリンダ１３の筒軸方向の一側から出没可能に設けられている。つまり、クリーナ装置本体１１は、ピストン１４のシリンダ１３からの出没動作（進退動作）により伸縮するように構成されている。
【００３２】
ピストン１４の突出側の先端部には、洗浄水（洗浄液）を噴射する噴射ノズル１５が設けられている。噴射ノズル１５は、左右一対設けられている。ピストン１４の噴射ノズル１５よりもさらに先端側には、バンパ挿通孔３を塞ぐカバー体５が設けられている。
【００３３】
シリンダ１３の基端部、つまりピストン１４が突出する側と反対側の端部には、洗浄水供給用のホース１６の一端側が接続される。ホース１６の他端側は、図示せぬ洗浄水タンクに接続される。洗浄水タンク内の洗浄水が、ホース１６を介してクリーナ装置本体１１に供給され、クリーナ装置本体１１内の通水路を通って、噴射ノズル１５から噴射される。すなわち、クリーナ装置本体１１においては、シリンダ１３の基端部からピストン１４内の通水孔を介して噴射ノズル１５の噴射口まで連通する通水路が設けられている。
【００３４】
ピストン１４は、ホース１６からシリンダ１３内に供給される洗浄水の給水圧力によりシリンダ１３の先端側から突出するように設けられている。また、シリンダ１３内には、ピストン１４をシリンダ１３に対する収納状態に付勢する戻しバネ（図示略）が、ピストン１４に外嵌された状態で内装されている。また、シリンダ１３内には、ピストン１４の後端部に、洗浄水の通水路を開閉するチェックバルブ（図示略）が設けられている。
【００３５】
このような構成を備えるクリーナ装置本体１１が、クリーナ装置本体１１の先端側に設けられた取付部１２により、ブラケット４に取り付けられる。取付部１２は、ブラケット４に支持固定されるためにブラケット挿通孔８を形成する部分に作用する係止爪等の形状部分を有する係止部材１７と、係止部材１７をクリーナ装置本体１１に固定するための板バネ状のクランプ部材１８とを含む。
【００３６】
カバー体５は、クリーナ装置本体１１において進退動作するピストン１４の先端側に支持固定され、ピストン１４の進退動作にともなってピストン１４と一体的に移動するように設けられている。カバー体５は、噴射ノズル１５をピストン１４の先端側から覆うように設けられ、ノズルカバーとして機能する部材であり、バンパ挿通孔３の形状・寸法に対応してバンパ挿通孔３を全面的に塞ぐ部材として構成されている。カバー体５は、バンパ挿通孔３を塞いだ状態で、その表面５ａをバンパ２の意匠面となる表面２ａに対して略面一とする。
【００３７】
カバー体５は、バンパ挿通孔３を全面的に塞ぐ蓋部分であるカバー本体部５ｂと、クリーナ装置本体１１のピストン１４に支持固定されるための支持部５ｃとを有する。
【００３８】
カバー本体部５ｂは、バンパ挿通孔３の形状・寸法と略同じ形状・寸法を有し、バンパ２におけるバンパ挿通孔３の形成部位（以下「孔形成部位」という。）の板厚と略同じ板厚を有する板状の部分である。カバー本体部５ｂは、バンパ挿通孔３内に嵌り、バンパ２の孔形成部位と略面一となる。したがって、カバー本体部５ｂは、一方の板面であってバンパ２の表面２ａと略面一となる意匠面としての表面５ａと、表面５ａと反対側の板面である裏面５ｄとを有する。カバー本体部５ｂの裏面５ｄ側に、支持部５ｃが設けられている。
【００３９】
支持部５ｃは、カバー本体部５ｂの裏面５ｄの中央部に、ピストン１４の先端部１４ａが差し込まれる挿嵌空間５ｅを形成する。ピストン１４の先端部１４ａが支持部５ｃの挿嵌空間５ｅに差し込まれることにより、噴射ノズル１５がカバー本体部５ｂによりピストン１４の先端側から覆われることになる。
【００４０】
ピストン１４の先端部１４ａが挿嵌空間５ｅに差し込まれた状態においては、ピストン１４と支持部５ｃとが所定の係合部によって互いに係合することで、ピストン１４が支持部５ｃに固定支持される。このようにして、カバー体５がヘッドランプクリーナ１０の先端部に支持固定される。
【００４１】
このように、カバー体５は、ブラケット４に対してヘッドランプクリーナ１０を介して間接的に支持される。すなわち、ヘッドランプクリーナ１０のシリンダ１３部分が、クリーナ装置本体１１の先端部に設けられた取付部１２によってブラケット４の底面部に支持固定され、シリンダ１３に対して進退動作するピストン１４の先端部に、カバー体５が支持固定されている。
【００４２】
また、ヘッドランプクリーナ１０を構成する取付部１２は、その係止部材１７によってブラケット４のブラケット挿通孔８に対して係止支持される。したがって、ヘッドランプクリーナ１０においてピストン１４の先端部に設けられるカバー体５は、ブラケット挿通孔８に対して取付部１２、クリーナ装置本体１１のシリンダ１３、ピストン１４等を介して間接的に支持される。
【００４３】
以上のような構成において、通常時、つまりヘッドランプクリーナ１０の非作動時には、ピストン１４および噴射ノズル１５は、バンパ２の内側に収納されており、バンパ挿通孔３は、カバー体５により塞がれている。
【００４４】
そして、ヘッドランプクリーナ１０の作動時、つまりヘッドランプ６の洗浄時には、シリンダ１３に供給される洗浄水の水圧により、ピストン１４が、シリンダ１３に内装された戻しバネの付勢力に抗して前進動作し、シリンダ１３から進出してバンパ挿通孔３から突出し、ピストン１４の先端部の噴射ノズル１５がバンパ２の外側斜め前上方における所定の噴射位置まで移動する（図４参照）。ここで、バンパ挿通孔３からのピストン１４の突出にともない、ピストン１４の先端部に設けられたカバー体５は、バンパ挿通孔３を閉じた状態から噴射ノズル１５とともにバンパ２の外側へ移動し、ピストン１４を突出させた状態のバンパ挿通孔３を開口させる。
【００４５】
こうしたピストン１４の前進動作の過程において、ピストン１４が所定の位置に達すると、ピストン１４の基端側のチェックバルブが開き、シリンダ１３内に供給された洗浄水が、通水路内をピストン１４の先端側へ向けて圧送され、所定の噴射位置にある噴射ノズル１５の噴射口からヘッドランプ６を構成する前面カバーとしてのヘッドランプレンズ６ａの表面６ｂへ向けて噴射される（図４、符号Ｘ１参照）。
【００４６】
そして、シリンダ１３への洗浄水の供給が停止すると、シリンダ１３内のチェックバルブが閉じるとともに、噴射ノズル１５からの洗浄水の噴射が停止する。これにともない、ピストン１４が、シリンダ１３内の戻しバネの付勢力によって後退動作し、シリンダ１３内に引き込まれる。このように、ヘッドランプクリーナ１０の作動が終了すると、ピストン１４はその後退動作によってバンパ挿通孔３からバンパ２の内側へと引っ込み、ピストン１４および噴射ノズル１５はバンパ２の内側に没入する。これにともない、カバー体５がバンパ挿通孔３内に納まり、バンパ２と略面一となったカバー体５のカバー本体部５ｂによってバンパ挿通孔３が塞がれた状態となる。
【００４７】
カバー体５によってバンパ挿通孔３が塞がれた状態においては、カバー体５の表面５ａは、バンパ２における孔形成部位の表面２ａと略面一となる。なお、カバー構造１としては、例えばバンパ２またはカバー体５のカバー本体部５ｂの厚さの範囲内で、カバー体５の表面５ａがバンパ２の表面２ａに対してわずかに内側または外側に位置し、これらの表面同士が略面一となる構造も含まれる。
【００４８】
以上のようなカバー構造１において、バンパ２のバンパ挿通孔３が、本実施形態に係る孔あけ加工装置３０により形成される孔となる。孔あけ加工装置３０は、ワークとしてのバンパ２を支持する構成を含む樹脂部品用孔あけ加工設備（以下単に「孔あけ加工設備」という。）２０に備えられる。本実施形態に係る孔あけ加工設備２０について、図５から図７を用いて説明する。
【００４９】
図５から図７に示すように、孔あけ加工設備２０は、基台部２１と、基台部２１上に設けられたワーク支持部２２と、一対の孔あけ加工装置３０とを備える。孔あけ加工設備２０は、ワーク支持部２２において所定の姿勢でバンパ２を支持し、一対の孔あけ加工装置３０により、バンパ２の左右２箇所にバンパ挿通孔３を打抜き形成する。なお、図５から図７においては、便宜上、ワーク支持部２２に支持されたバンパ２を二点鎖線で示すとともに薄墨色の部分で示している。
【００５０】
基台部２１は、全体として上面視で略矩形状の外形をなすように複数の角柱部材等により枠組み構成された支持台部である。基台部２１は、床面２３上に設置される。
【００５１】
ワーク支持部２２は、上面視で略矩形状の外形をなす基台部２１上において、短手方向の一側（図５において下側）寄りの位置に設けられている。以下の説明では、孔あけ加工設備２０において、上面視での基台部２１の長手方向（図５における左右方向）を左右方向とし、同基台部２１の短手方向（図５における上下方向）を前後方向とし、同短手方向の一側（図５において下側）を前側、他側（図５において上側）を後側とする。
【００５２】
ワーク支持部２２は、基台部２１上において、バンパ２を所定の姿勢で支持する移動可能な支持テーブルである。本実施形態では、ワーク支持部２２において、バンパ２は、その長手方向である左右方向を孔あけ加工設備２０の左右方向に沿わせるとともに、自動車において前側となる凸側を上側に向け、自動車において下側となる側を前側に向けた姿勢で支持される。なお、バンパ２は、略左右対称な形状を有し、これに対応して、孔あけ加工設備２０も略左右対称に構成されている。
【００５３】
ワーク支持部２２は、バンパ２の形状に対応して複数箇所に設けられたワーク受部２４によってバンパ２を支持する。本実施形態では、ワーク支持部２２は、ワーク受部２４として、左右中央部に設けられた１箇所のワーク受部２４Ａと、左右両側に３箇所ずつ設けられたワーク受部２４Ｂとを有し、計７箇所のワーク受部２４により、バンパ２を受けて支持する。
【００５４】
各ワーク受部２４は、バンパ２の対応する部位の形状に沿う受面２４ｃを有し、この受面２４ｃによりバンパ２の対応する部分を支持する。中央のワーク受部２４Ａには、上方に突出する左右２本の支持ピン２４ｄが設けられている。中央のワーク受部２４Ａは、バンパ２の左右中央部に形成された支持孔２ｃに支持ピン２４ｄを貫通させるとともに受面２４ｃによりバンパ２の中央部を支持する。
【００５５】
各ワーク受部２４においては、バンパ２の各支持部位が、エア吸引によって受面２４ｃに吸着される。このため、孔あけ加工設備２０は、一対のエアブースターポンプ２５を備える。一対のエアブースターポンプ２５は、基台部２１における左右中間部であって後側寄りの位置に設置されている。各エアブースターポンプ２５からは、対応するワーク受部２４に接続されるエア経路が延設されている。エアブースターポンプ２５により、エア経路を介して、各ワーク受部２４の受面２４ｃにおいて、バンパ２を吸着するための吸引力が得られる。
【００５６】
ワーク支持部２２は、基台部２１上において、前後方向に所定のストロークでスライド移動可能に設けられている。このため、基台部２１上には、ワーク支持部２２を移動させる移動機構として、左右両側および左右中央の３箇所に、前後方向に延びるスライダ２６が設けられている（図５参照）。ワーク支持部２２は、その底部に、各スライダ２６に係合するスライド支持部２２ａを有し、前後方向に平行移動可能に支持されている。ワーク支持部２２は、その支持したバンパ２ごと前後方向に移動可能に構成されている。
【００５７】
以上のような構成を備えたワーク支持部２２に対し、バンパ２は、上側から被さるようにセットされる。バンパ２は、ワーク支持部２２にセットされた状態において、ワーク受部２４によってエアブースターポンプ２５による吸着力をもってしっかりと位置決めされ支持された状態となる。ワーク支持部２２にセットされた状態のバンパ２は、スライダ２６によるワーク支持部２２の前後方向に移動にともなってワーク支持部２２と一体的に移動する。
【００５８】
孔あけ加工装置３０は、樹脂部品であるバンパ２に打抜きにより孔を形成するためのものである。孔あけ加工装置３０は、バンパ２に形成するバンパ挿通孔３の形状に対応した形状を有するポンチ４１と、バンパ２を支持するとともにポンチ４１を挿入させるポンチ挿入部５２を有するダイス５１とを備える。ポンチ４１およびダイス５１は、いずれも鋼材からなる金属製の部材である。
【００５９】
ポンチ４１は、孔あけ加工設備２０において、基台部２１上に設けられたポンチユニット４０に備えられている。ポンチユニット４０は、例えばアクリル板等により構成された略直方体状のケーシング４２内に、ポンチ４１を備える。ポンチユニット４０は、基台部２１上において、後側寄りの位置に設けられた支持台２７上に設置されている。ポンチユニット４０の基台部２１上における位置は固定である。
【００６０】
ポンチ４１は、ケーシング４２内において、エアシリンダ４３によって往復移動可能に設けられている。エアシリンダ４３によるポンチ４１の移動方向は、ケーシング４２の長手方向に沿っており、ポンチユニット４０は、ケーシング４２の長手方向、つまりポンチ４１の移動方向が前下がりに傾斜するように設けられている（図６参照）。
【００６１】
エアシリンダ４３の駆動力は、上述したエアブースターポンプ２５により得られる。各エアブースターポンプ２５からは、対応するポンチユニット４０のエアシリンダ４３に接続されるエア経路が延設されている。エアブースターポンプ２５により、エア経路を介して、エアシリンダ４３において、ポンチ４１の作動力、つまりバンパ挿通孔３の打抜き形成に際しての押圧力が得られる。
【００６２】
ダイス５１は、孔あけ加工設備２０において、基台部２１上のワーク支持部２２に設けられたダイスユニット５０に備えられている。ダイスユニット５０は、ワーク支持部２２上において後側寄りの位置に設けられた支持台２８に設置されている。支持台２８は、後側を向くダイス５１の支持面２８ａを有する。ダイスユニット５０は、ダイス５１をポンチユニット４０のポンチ４１に対向させる位置に設けられている。ダイスユニット５０は、ワーク支持部２２の前後方向の移動にともないワーク支持部２２と一体的に移動する。
【００６３】
ダイス５１は、ポンチ４１が挿入されるポンチ挿入部５２が開口する平面状のワーク支持面５３を有する。ダイス５１は、前下がりに傾斜したポンチ４１の移動方向に対応して、ワーク支持面５３を斜め後上側に向ける。ダイス５１は、ワーク支持部２２上にセットされた状態のバンパ２の孔形成部位を、ワーク支持面５３上に支持する。つまり、バンパ２の孔形成部位が裏面２ｂ側からダイス５１のワーク支持面５３によって支持される。なお、図示は省略するが、ポンチユニット４０において、ポンチ４１の周囲には、ダイス５１のワーク支持面５３とともにバンパ２の孔形成部位を押圧して支持する押圧面を有する支持部材が設けられている。
【００６４】
ダイスユニット５０は、バンパ２がセットされた状態のワーク支持部２２の後方への移動にともなって移動することで、ポンチユニット４０に近付き、ポンチユニット４０のポンチ４１の動作によってバンパ挿通孔３を形成する位置に移動する。すなわち、ワーク支持部２２は、その前側への移動端の位置を、バンパ２のセットを受けるワークセット位置とし（図６参照）、後側への移動端の位置を、ポンチユニット４０およびダイスユニット５０によってバンパ２にバンパ挿通孔３を形成するワーク加工位置とする（図７参照）。ワーク支持部２２がワーク加工位置にある状態では、ダイスユニット５０のダイス５１が、ポンチ挿入部５２が開口したワーク支持面５３をポンチユニット４０のポンチ４１に対向させる。
【００６５】
以上のような構成を備えた孔あけ加工設備２０によるバンパ２の孔あけ加工の作業手順は次のとおりである。まず、図５および図６に示すように、ワーク支持部２２がワークセット位置にある状態で、作業者等によってバンパ２がワーク支持部２２にセットされる。すなわち、バンパ２が、ワーク支持部２２に対して上側から被せられ、複数のワーク受部２４においてエアブースターポンプ２５によるエア吸引により所定の姿勢で位置決め支持された状態となる。
【００６６】
バンパ２がセットされた後、図７に示すように、ワーク支持部２２が後方に向けてワーク加工位置まで移動する（矢印Ａ１参照）。これにより、孔あけ加工設備２０は、孔あけ加工の待機状態となる。かかる状態において、エアブースターポンプ２５により駆動するエアシリンダ４３の動作によってポンチ４１がダイス５１側に突出する。ここで突出したポンチ４１は、ワーク支持面５３に支持されたバンパ２の孔形成部位を貫通するとともにポンチ挿入部５２に挿入される。これにより、ポンチ４１によってバンパ２が打ち抜かれてバンパ挿通孔３が形成される。バンパ２を打ち抜いたポンチ４１は、ポンチユニット４０が備える所定の移動機構によって元の待機位置へと戻る。
【００６７】
バンパ挿通孔３が形成された後、バンパ２を支持したワーク支持部２２が、後方に向けて移動し、ワークセット位置に戻る。その後、各ワーク受部２４におけるバンパ２の吸着が解除され、バンパ２が持ち上げ可能な状態となり、バンパ挿通孔３が形成されたバンパ２が作業者等によって回収される。
【００６８】
以下、本実施形態に係る孔あけ加工装置３０について詳細に説明する。図８に示すように、孔あけ加工装置３０は、上記のとおりポンチ４１とダイス５１とを備えた構成において、ポンチ４１に設けられポンチ４１を加熱するヒータ６１を備える。
【００６９】
ヒータ６１は、電力の供給を受けて発熱するプレート状またはシート状の電気ヒータであり、ポンチ４１を加熱する加熱手段として機能する。ヒータ６１は、ポンチ４１において、厚板状のポンチ基部４４とポンチ本体４５との間に介装された状態で設けられている。すなわち、ヒータ６１は、プレート状またはシート状の外形において上面６１ａおよび下面６１ｂを有し、上面６１ａをポンチ基部４４の下側の取付面４４ａに接触させるとともに、下面６１ｂをポンチ本体４５の上側の面である取付面４５ａに接触させた状態で設けられる。
【００７０】
このように、ポンチ４１は、エアシリンダ４３の駆動部分が有する所定の取付部に固定される部分であるポンチ基部４４と、バンパ挿通孔３の打抜き形成に際してバンパ２の孔形成部位に作用する打抜き面４６を有するポンチ本体４５と、ポンチ基部４４とポンチ本体４５との間に挟まれた状態で設けられたヒータ６１とを有する。ポンチ基部４４、ポンチ本体４５およびヒータ６１は、互いに固定された状態で設けられ、一体的なポンチ４１を構成する。
【００７１】
ヒータ６１は、ポンチ４１のポンチ本体４５を全体的に加熱する。ヒータ６１には、リード線を介して、温度センサとしての熱電対等を含む温度制御器、および所定の電源が接続される。温度制御器により、ヒータ６１によるポンチ４１の加熱温度が所定の温度に制御される。つまり、ヒータ６１によってポンチ本体４５が所定の温度に加熱されるように、ヒータ６１の温度が制御される。
【００７２】
ここで、ポンチ４１を構成するポンチ本体４５について、図９および図１０を用いて詳細に説明する。なお、図１０（ａ）はポンチ本体４５の側面図、図１０（ｂ）はポンチ本体４５の下面図（底面図）、図１０（ｃ）は同図（ｂ）におけるＢ方向矢視図である。
【００７３】
図９および図１０に示すように、ポンチ本体４５は、打抜き面４６を先端側の面とする切断部４７と、略矩形板状の取付基部４８とを有する。
【００７４】
ポンチ４１は、ポンチ本体４５の切断部４７において、バンパ２に形成するバンパ挿通孔３の形状に対応した形状を有する。本実施形態では、バンパ挿通孔３は、横長の略平行四辺形状の孔である（図２参照）。これに対応して、切断部４７は、その横断面形状を、バンパ挿通孔３の孔形状に一致させる。すなわち、切断部４７は、ポンチ本体４５の下面視（図１０（ｂ）参照）においてバンパ挿通孔３の孔形状に一致する外形形状をなす外周面４７ａを有する略角柱状の部分である。ポンチ本体４５において、切断部４７が、ダイス５１のポンチ挿入部５２に挿入される部分となる。
【００７５】
取付基部４８は、略矩形厚板状の外形に沿う形状を有し、切断部４７に対して打抜き面４６と反対側に設けられる鍔状の部分である。取付基部４８は、ポンチ本体４５の下面視において横長の略平行四辺形状をなす切断部４７を含む横長の面取りされた矩形状をなし、切断部４７が突出する下面４８ａと、その反対側の板面である上面４８ｂと、側面４８ｃとを有する。取付基部４８の上面４８ｂが、ポンチ本体４５の取付面４５ａとなる。
【００７６】
このような構成を有するポンチ本体４５において、切断部４７の打抜き面４６を形成する部分は、打抜き形状である横長の略平行四辺形状の長手方向（図１０（ｂ）における左右方向）の中央位置を稜線部（頂部）４７ｂとする山形状を有する。すなわち、切断部４７は、ポンチ本体４５の側面視（図１０（ａ）参照）において二等辺三角形状の両斜面として表れる一対の斜面４６ａを有し、側面視形状として、中心線を中心として左右対称な形状であって打抜き側である下側（図１０（ａ）において下側）に凸な山形状を有する。
【００７７】
一対の斜面４６ａは、ポンチ本体４５の下面視において、長手方向の中央位置に、長手方向に直交する方向に沿う直線状の稜線４６ｂを形成する。各斜面４６ａは、いずれも平面に沿う面である。
【００７８】
打抜き面４６を構成する各斜面４６ａについて、ポンチ本体４５の側面視で、打抜き方向（図１０（ａ）において上下方向）に垂直な面（直線Ｏ１参照）に対する角度をシャー角αとすると、各斜面４６ａは、シャー角αを例えば１０°程度とする。ただし、シャー角αの大きさは特に限定されるものではない。
【００７９】
以上のように、本実施形態に係るポンチ４１は、切断部４７の先端側に、長手方向の中央位置に稜線４６ｂをなす一対の斜面４６ａからなる打抜き面４６を有する。ここで、長手方向の中央位置は、ポンチ本体４５による打抜き形状に相当する切断部４７の下面視形状における長手方向（図１０（ｂ）における左右方向）の中央位置である。
【００８０】
また、ポンチ本体４５には、エアシリンダ４３（図５等参照）の所定の取付部に対するポンチ４１の取付固定に際して用いられるネジ孔４９が形成されている。ネジ孔４９は、打抜き方向に沿ってポンチ本体４５を貫通する。したがって、ネジ孔４９は、打抜き面４６および取付基部４８の上面４８ｂに開口する。ネジ孔４９は、ポンチ本体４５の下面視において切断部４７の中央位置と長手方向の両端部の位置との３箇所に設けられている。各ネジ孔４９は、斜面４６ａ側の部分を、ネジ等の締結部材の頭部を係止させる拡径部とし、斜面４６ａ側から締結部材の螺挿を受ける。
【００８１】
図８に示すように、本実施形態の孔あけ加工装置３０において、ダイス５１には、面取り形状を有する面取部５４が設けられている。面取部５４は、ポンチ挿入部５２の開口縁部に設けられている。つまり、面取部５４は、ダイス５１において、ポンチ挿入部５２の内周面５２ａとワーク支持面５３との角部分に設けられている。
【００８２】
ダイス５１において、ポンチ挿入部５２は、切断部４７を挿入させて受け入れる穴部であり、打抜き方向に沿う内周面５２ａを有する。ポンチ挿入部５２は、内周面５２ａにより、バンパ挿通孔３の孔形状に対応した開口形状をなす。ポンチ挿入部５２内にポンチ４１の切断部４７が挿入された状態（図１１（ｂ）参照）において、切断部４７の外周面４７ａとポンチ挿入部５２の内周面５２ａとの間には、所定のクリアランスＳ１が存在する。かかるクリアランスＳ１は、バンパ挿通孔３の孔形状に沿うポンチ挿入部５２の内周面５２ａの全周にわたって一定の大きさで存在する。クリアランスＳ１の大きさは、例えば０．１ｍｍである。
【００８３】
そして、ポンチ挿入部５２の開口縁部に設けられた面取部５４は、バンパ挿通孔３の孔形状に沿うポンチ挿入部５２の全周にわたって設けられている。また、面取部５４は、ポンチ挿入部５２の全周にわたって断面形状を共通とするように設けられている。
【００８４】
本実施形態において、面取部５４は、Ｃ面取形状を有する。すなわち、面取部５４は、ポンチ挿入部５２の内周面５２ａとワーク支持面５３との角部分に形成された斜面５４ａを有する。斜面５４ａは、ポンチ挿入部５２の内周面５２ａに対する角度βを例えば４０〜６０°の範囲内の角度とするように設けられている。
【００８５】
以上のような構成を備えた本実施形態の孔あけ加工装置３０によるバンパ挿通孔３の孔あけ加工動作について、図１１を用いて説明する。
【００８６】
図１１（ａ）に示すように、まず、ワークとしてのバンパ２がダイス５１側にセットされる。上述した孔あけ加工設備２０においては、ワーク支持部２２にバンパ２がセットされる。これにより、ダイス５１のワーク支持面５３上にバンパ２の孔形成部位が支持された状態となる。そして、ポンチ４１によるバンパ２の打抜きに際しては、ヒータ６１によって、ポンチ４１のポンチ本体４５が予め所定の温度に加熱された状態となる。
【００８７】
図１１（ｂ）に示すように、ポンチ４１は、ヒータ６１により所定の温度に加熱された状態において、エアシリンダ４３による押圧力Ｆ１の作用により、バンパ２の孔形成部位を切断するとともにポンチ本体４５の切断部４７をダイス５１のポンチ挿入部５２内に挿入させ、バンパ２を打ち抜く。すなわち、バンパ２の孔形成部位からバンパ挿通孔３の孔形状に対応した被打抜き部である打抜き片３ａが離脱し、バンパ挿通孔３が形成される。
【００８８】
ここで、山形状をなす一対の斜面４６ａからなる打抜き面４６を有するポンチ４１は、まず、バンパ２の孔形成部位における表面２ａに切断部４７の頂部４７ｂを接触させ、押圧力Ｆ１の作用によってポンチ挿入部５２内に押し込まれることで、バンパ２の孔形成部位の長手方向の中央位置から両端側にかけてバンパ２を切断する。ポンチ４１によるバンパ２の打抜き片３ａは、打抜き面４６の形状にならって頂部４７ｂの当接位置を屈曲位置とする屈曲形状を有する。なお、打抜き片３ａは、孔あけ加工設備２０に設けられた所定の回収部により回収される。
【００８９】
また、ダイス５１においては、ポンチ挿入部５２の開口縁部に面取部５４が設けられている。このため、バンパ２の切断部分においては、ポンチ４１の剪断作用によって、バンパ挿通孔３の開口縁部が面取部５４の形状にならって内側（裏面２ｂ側）に湾曲するように変形した湾曲部３ｂが形成される。
【００９０】
図１１（ｃ）に示すように、ポンチ４１によるバンパ２の打抜きが行われた後は、エアシリンダ４３の動作等によってポンチ４１が所定の待機位置に戻る（矢印Ｃ１参照）。以上のようにして、ヒータ６１の加熱状態のポンチ４１によって、樹脂部品であるバンパ２が打ち抜かれ、バンパ挿通孔３が形成される。
【００９１】
以上のような本実施形態の孔あけ加工装置３０によれば、ワークが複雑な凹凸形状を有する部品であっても、孔あけ加工後の品質を容易に確保することができる。
【００９２】
具体的には、本実施形態の孔あけ加工装置３０によれば、図１２に示すように、孔あけ加工装置３０による切断箇所となるバンパ２のバンパ挿通孔３の開口縁部において、修正作業が必要となるバリ（カエリ）や過剰なダレ（Ｒ形状部）の発生を防止することができ、バンパ挿通孔３の内周側面３ｃを平滑化することができ、しかも、バンパ挿通孔３の表面側に適度なＲ形状部を容易に形成することができる。なお、図１２は、図１１（ｃ）におけるバンパ２のＤ１部分拡大図である。
【００９３】
ここで、上記のような本実施形態の孔あけ加工装置３０による作用効果の説明に際し、本実施形態の孔あけ加工装置３０の比較例の構成として、図１３（ａ）に示すように、ポンチ４１においてヒータ６１を備えず、打抜き面が打抜き方向に垂直な平面であり、ダイス５１において面取部５４を備えない構成を挙げ、かかる構成における不具合について説明する。なお、比較例の構成の説明において、本実施形態の孔あけ加工装置３０と共通する部分については同一の符号を用いる。
【００９４】
図１３（ａ）に示すように、比較例の構成において、ポンチ４１Ａは、ヒータ６１を備えず、ポンチ基部４４に直接的にポンチ本体４５が取り付けられている。また、比較例の構成において、ポンチ４１Ａの打抜き面４６Ａは、打抜き方向に垂直な平面である。また、比較例の構成において、ダイス５１Ａが面取部５４を備えないことから、ポンチ挿入部５２の内周面５２ａとワーク支持面５３との角部分は、断面形状として略直角をなす。
【００９５】
このような比較例の構成によるバンパ挿通孔３の孔あけ加工動作について、図１３を用いて説明する。図１３（ａ）に示すように、ダイス５１Ａ側にセットされたバンパ２が、図１３（ｂ）に示すように、エアシリンダ４３による押圧力Ｆ１の作用を受けるポンチ４１Ａにより打ち抜かれる。すなわち、バンパ２の孔形成部位からバンパ挿通孔３の孔形状に対応した被打抜き部である打抜き片３ｄが離脱し、バンパ挿通孔３が形成される。そして、図１３（ｃ）に示すように、ポンチ４１Ａによるバンパ２の打抜きが行われた後は、エアシリンダ４３の動作等によってポンチ４１Ａが所定の待機位置に戻る。
【００９６】
比較例の構成において、打抜き方向に垂直な平面である打抜き面４６Ａを有するポンチ４１Ａは、バンパ２の孔形成部位における表面２ａに、打抜き面４６Ａの全面を同時に接触させ、押圧力Ｆ１の作用によってポンチ挿入部５２内に押し込まれることで、バンパ２の孔形成部位を全周にわたって同時的に切断する。ポンチ４１Ａによるバンパ２の打抜き片３ｄは、打抜き面４６Ａの形状にならって平板形状を有する。
【００９７】
このようにして比較例の構成によって形成されたバンパ挿通孔３Ａにおいては、図１４に示すように、バンパ挿通孔３Ａの裏面２ｂ側については、切断部分であるバンパ挿通孔３Ａの開口縁部にバリ３ｅが生じやすい。バリ３ｅは、バンパ２の孔形成部位の打抜かれる部分の裏面２ｂ側のスキン層（表層部分）が延びてちぎれバンパ２側に残った部分である。
【００９８】
また、バンパ挿通孔３Ａの表面２ａ側については、バンパ挿通孔３Ａの開口縁部に必要以上にダレ３ｆおよび白化が生じる場合がある。バンパ２は、バンパ挿通孔３の形成工程の後に塗装を受ける部品であり、白化した部分は、塗装むらや塗装の剥がれの原因となる。また、切断面となるバンパ挿通孔３Ａの内周側面３ｃが粗くなるという問題もある。このようなバリ３ｅやダレ３ｆ、粗い切断面については、これらを修正する作業が必要となり、その分作業工程が増加することになる。なお、図１４は、図１３（ｃ）におけるバンパ２のＥ１部分拡大図である。
【００９９】
一方で、本実施形態のように、バンパ２に形成されるバンパ挿通孔３が上述したようなヘッドランプクリーナ１０の取付部分におけるカバー構造１用の孔である場合、外観上の見栄えを向上させる観点や、ユーザの手が触れる可能性がある部分であること等から、バンパ挿通孔３の意匠面側となる表面２ａ側の開口縁部にＲ形状部を設けることが要求される場合がある。しかしながら、比較例の構成では、バンパ２のバンパ挿通孔３Ａの表面２ａ側に適度なＲ形状部を形成することが難しい。また、比較例の構成によって生じるバリ３ｅやダレ３ｆ、粗い切断面は、外観上の見栄えを低下させる原因となる。
【０１００】
そこで、本実施形態の孔あけ加工装置３０によれば、図１２に示すように、バンパ挿通孔３の表面２ａ側については、バンパ挿通孔３の開口縁部に必要以上にダレおよび白化が生じることを防止することができる。つまり、本実施形態の孔あけ加工装置３０によれば、ヒータ６１によって加熱されたポンチ４１と、面取部５４を有するダイス５１との作用により、バンパ挿通孔３の開口縁部の表面２ａ側において、適度なＲ形状部３ｇを安定して形成することが可能となる。言い換えると、本実施形態の孔あけ加工装置３０によれば、バンパ挿通孔３の開口縁部の意匠面側に適正なＲを付けることが可能となり、意匠面側のＲ付けを安定化させることが可能となる。ここで、適度なＲ形状部は、例えば曲率半径が０．３ｍｍ程度の部分である。
【０１０１】
また、バンパ挿通孔３の裏面２ｂ側については、切断部分であるバンパ挿通孔３の開口縁部にバリが発生することを防止することができる。バリが発生する原因としては、ダレが過剰に大きいことや、ポンチ４１およびダイス５１による剪断作用が十分でないこと等が考えられる。この点、本実施形態の孔あけ加工装置３０によれば、上述のとおりバンパ挿通孔３の開口縁部において適度なＲ形状部３ｇを形成することができ、また、熱せられたポンチ４１によって剪断作用を向上させることができるので、バリの発生を抑制することが可能となる。
【０１０２】
また、バリ３ｅが発生する原因である過大なダレは、ポンチ４１とダイス５１とのクリアランスＳ１が大き過ぎたり小さ過ぎたりすることによっても生じる。クリアランスＳ１が大き過ぎる場合、例えばバンパ２の切断部分において剪断作用に加えて曲げモーメントが発生し、ダレが大きくなる。また、クリアランスＳ１が小さ過ぎる場合、例えばバンパ２の切断部分において剪断作用によるクラックが生じ、ダレが大きくなる。
【０１０３】
そこで、本実施形態の孔あけ加工装置３０においては、ポンチ４１とダイス５１とのクリアランスＳ１を適度な大きさとすることで、ヒータ６１によって加熱されたポンチ４１と、面取部５４を有するダイス５１との作用により、効果的にバリの発生を防止することが可能となる。
【０１０４】
また、本実施形態の孔あけ加工装置３０によれば、ヒータ６１によって加熱されたポンチ４１のポンチ挿入部５２内における上下ストローク中に、バンパ２の打抜き断面が溶かされることから、バンパ挿通孔３の内周側面３ｃを平らな面に整えることができる。つまり、本実施形態の孔あけ加工装置３０によれば、加熱されたポンチ４１によってバンパ挿通孔３の打抜き断面について溶融作用が得られることから、バンパ挿通孔３の内周側面３ｃの平滑化を図ることが可能となる。
【０１０５】
また、ヒータ６１によってポンチ４１を加熱することで、バンパ２に対する溶融作用が得られることから、ポンチ４１によるバンパ２の打抜き抵抗を軽減することが可能となる。これにより、ポンチ４１（特に切断部４７）やポンチ４１を駆動するエアシリンダ４３等の装置部分について耐久性を向上することができる。
【０１０６】
以上のように、本実施形態の孔あけ加工装置３０によれば、ワークがバンパ２のように複雑な凹凸形状を有するものであっても、バンパ挿通孔３の開口縁部にバリや過大なダレを生じさせることなく、また、打抜き断面を平滑にすることができ、孔あけ加工後の品質を容易に確保することが可能となる。これにより、バリやダレ、粗い切断面を修正する作業が不要となり、作業の効率化を図ることが可能となる。
【０１０７】
特に、本実施形態のように、バンパ２に形成されるバンパ挿通孔３が上述したようなヘッドランプクリーナ１０の取付部分におけるカバー構造１用の孔である場合、孔あけ加工装置３０によれば、バンパ挿通孔３の意匠面側となる表面２ａ側の開口縁部に適度なＲ形状部３ｇを設けることが可能となる。これにより、カバー構造１における外観上の見栄えを向上させることができ、バンパ挿通孔３の開口縁部をユーザの手が触れる可能性がある部分として適した形状にすることが可能となる。また、バリや過大なダレを防止できるとともに切断面を平滑にすることができることは、外観上の見栄えを向上させる点で好ましい。
【０１０８】
本実施形態の孔あけ加工装置３０において、バンパ２がポリプロピレン製である場合、ヒータ６１によるポンチ４１の加熱温度（ポンチ本体４５の加熱温度）は、７０〜２００℃の範囲内の温度、好ましくは１２０〜１６０℃の範囲内の温度である。ポンチ４１の加熱温度が低過ぎると、ダレが大きくなり、打抜き抵抗が大きくなるという問題が生じる。また、ポンチ４１の加熱温度が高過ぎると、バンパ２に対する溶融作用が過剰となり、バンパ挿通孔３の開口縁部において適度なＲ形状部３ｇを得ることが困難となるという問題がある。
【０１０９】
また、本実施形態の孔あけ加工装置３０においては、ダイス５１の面取部５４が、Ｃ面取り形状を有する。
【０１１０】
このような構成によれば、ダイス５１において、ポンチ挿入部５２の内周面５２ａと面取部５４の斜面５４ａとによりエッジ部分が形成されることから、ポンチ４１とダイス５１による良好な剪断作用を得ることができる。これにより、バンパ挿通孔３の開口縁部においてバリや過大なダレが生じることを効果的に抑制することができる。
【０１１１】
また、本実施形態の孔あけ加工装置３０においては、バンパ２に形成するバンパ挿通孔３が略長孔形状を有するものであり、ポンチ４１は、長手方向の中央位置に稜線４６ｂをなす一対の斜面４６ａからなる打抜き面４６を有する。つまり、ポンチ４１の打抜き面４６が、バンパ挿通孔３の長手方向に対応する方向の中央部を稜線部とする打抜き側に凸な山形状を有する。
【０１１２】
このような構成によれば、バンパ２の孔形成部位について、ポンチ挿入部５２に挿入されるポンチ４１によって長手方向の中央位置から両端側にかけて切断されることになるので、バリの発生を効果的に抑制することが可能となる。このことは、バンパ２の孔形成部位が長手方向の中央位置から両端側にかけて切断されることにより、打抜きの過程において、バンパ挿通孔３の開口縁部に対して打抜き片３ａがスキン層等を介して繋がった部分を緩やかに減少させることができることに起因すると考えられる。
【０１１３】
また、本実施形態の孔あけ加工装置３０は、自動車が備えるヘッドランプクリーナ１０の取付部分に設けられるカバー構造１用の孔の形成方法として好適に用いられる。本実施形態の孔あけ加工装置３０によれば、次のような孔の形成方法が実現される。すなわち、車両の外装部材であるバンパ２に、バンパ２に対して面一に設けられるカバー体５により塞がれるバンパ挿通孔３を形成するための方法であって、ポンチ４１にヒータ６１を設け、ダイス５１の開口縁部に面取部５４を設け、ヒータ６１によってポンチ４１を加熱した状態で、バンパ２の孔形成部位を打ち抜き、バンパ挿通孔３を形成する面一カバー構造用孔の形成方法である。
【０１１４】
以上のように実施形態について説明した本発明に係る樹脂部品用孔あけ加工装置は、上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨に沿う範囲で、種々の態様を採用することができる。
【０１１５】
上述した実施形態においては、ダイス５１が有する面取部５４は、斜面５４ａを形成するＣ面取り形状を有する部分であるが、ダイス５１がポンチ挿入部５２の開口縁部において有する面取部としては、Ｒ面取り形状を有する部分であってもよい。この場合、ポンチ挿入部５２の開口縁部において、ポンチ挿入部５２の内周面５２ａとワーク支持面５３との間の角部分に、内周面５２ａとワーク支持面５３とを滑らかに繋ぐ曲面部（Ｒ形状部）が設けられる。ただし、ダイス５１が有する曲面部としては、上述したように良好な剪断作用を得る等の観点からは、Ｃ面取り部であることが好ましい。
【０１１６】
また、上述した実施形態においては、ポンチ４１のポンチ本体４５は、一対の斜面４６ａからなる打抜き側に凸な山形状を有するものであるが、ポンチ本体４５の形状はこれに限定されるものではない。
【０１１７】
ポンチ本体としては、例えば、図１５（ａ）に示すポンチ本体１４５のように、長手方向の中央位置に谷線をなす一対の斜面１４６ａからなる打抜き面１４６を有するものであってもよい。このポンチ１４１においては、打抜き面１４６が、バンパ挿通孔３の長手方向に対応する方向の中央部を谷線部１４７ｂとする凹形状を有する。このようなポンチ１４１によれば、バンパ２の孔形成部位について、ポンチ挿入部５２に挿入されるポンチ１４１によって長手方向の両端位置から中央部にかけて切断されることになる。
【０１１８】
また、ポンチ本体としては、例えば、図１５（ｂ）に示すポンチ本体２４５のように、打抜き面部２４６の長手方向の両側に刃部２４８を有する構成のものであってもよい。刃部２４８は、ポンチ２４１の打抜き面部２４６の外周縁に設けられており、長手方向の中央部から両端側にかけて突出長さを徐々に長くするように設けられている。このようなポンチ２４１によれば、バンパ２の孔形成部位について、ポンチ挿入部５２に挿入されるポンチ２４１によって長手方向の両端位置から中央部にかけて切断されることになる。
【０１１９】
このように、ポンチ本体としては、複数の型が考えられる。ただし、ポンチ本体の形態に関し、バンパ挿通孔３におけるバリの発生を効果的に抑制する観点や、ポンチの寿命を向上させる観点等からは、上述した実施形態のポンチ本体４５のように、打抜き側に凸な山形状を有するものであることが好ましい。
【０１２０】
また、上述した実施形態においては、孔あけ加工装置３０により形成されるバンパ挿通孔３は、ヘッドランプクリーナ１０の取付部分のカバー構造１を構成するものであるが、この種のカバー構造としては、例えば、自動車のバンパ２において障害物を検知するクリアランスソナー等と称されるセンサの配設部分のカバー構造等が挙げられる。つまり、本発明に係る樹脂部品用孔あけ加工装置により形成される孔が用いられるカバー構造としては、車両の外装部材に形成された挿通孔が、外装部材に対して面一に設けられるカバー体により塞がれるカバー構造であればよい。
【０１２１】
また、本実施形態の孔あけ加工設備２０においては、ワーク支持部２２にバンパ２がセットされる際に、図１６に示すように、ダイス５１のワーク支持面５３に開口するポンチ挿入部５２に、バンパ２の例えばアンダーカット部分であるリブ等の縁端部２ｄが引っかかるという問題がある。具体的には次のとおりである。
【０１２２】
孔あけ加工設備２０において、孔あけ加工装置３０のダイス５１は、上述したようにワーク支持面５３を斜め後上側（図１６において左斜め上側）に向けるように設けられている。このような構成において、全体として自動車の前側となる側を凸側とする屈曲形状を有するバンパ２がセットされる際、ワーク支持部２２に対してバンパ２が上側から被せられる過程で、バンパ２の縁端部２ｄが、ダイス５１のポンチ挿入部５２の開口縁部のうち、後側（図１６において左側）に出ている下側の部分の内周面５２ａに接触して引っかかるという問題がある。なお、矢印Ｇ１はバンパ２のセット方向を示す。
【０１２３】
このようにバンパ２のセットに際してバンパ２の縁端部２ｄがポンチ挿入部５２に引っかかるという現象が生じると、その都度バンパ２の縁端部２ｄの引っかかりを解除する作業が必要となり、作業効率が低下してしまう。また、バンパ２の引っかかりが生じると、バンパ２が所定の位置に確実にセットされず、バンパ２の孔形成部位が所定位置からずれることで、バンパ２の孔あけ加工後の品質が確保できないという状況が生じる可能性がある。
【０１２４】
そこで、図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態の孔あけ加工設備２０において、孔あけ加工装置３０は、バンパ２の引っかかり防止機構として、ポンチ挿入部５２を一時的に塞ぐための閉塞用シリンダ機構７０を備える。
【０１２５】
閉塞用シリンダ機構７０は、孔あけ加工設備２０が備える各ダイスユニット５０（図５、図６参照）のダイス５１に対して設けられている。閉塞用シリンダ機構７０は、エア圧を駆動力として作動するエアシリンダ機構であり、孔あけ加工設備２０が備えるエアブースターポンプ２５により供給されるエア圧によって作動する。このため、各ダイスユニット５０の閉塞用シリンダ機構７０には、それぞれ対応するエアブースターポンプ２５から延設されるエア経路が接続されている。
【０１２６】
閉塞用シリンダ機構７０は、エア圧の供給を受けるシリンダ部７１と、シリンダ部７１に摺動可能に内挿されたピストン部７２と、ピストン部７２の先端側に設けられた閉塞部７３とを有する。閉塞用シリンダ機構７０は、ダイス５１に対して、ポンチ挿入部５２にポンチ４１が挿入される側と反対側に設けられる。閉塞用シリンダ機構７０は、シリンダ部７１に対するピストン部７２の往復摺動による伸縮方向を、ポンチ４１の動作方向、つまり打抜き方向に沿わせるように設けられる。
【０１２７】
シリンダ部７１は、棒状または筒状の部分であるピストン部７２を軸方向に摺動可能に内挿させる内周面を有し、一側からピストン部７２の一部を出没させる。ピストン部７２は、バネ等の弾性部材によってシリンダ部７１内に没入する方向に付勢されており、エアブースターポンプ２５から供給されるエア圧によって弾性部材による付勢力に抗してシリンダ部７１から突出するように設けられている。ただし、閉塞用シリンダ機構７０においてピストン部７２を往復動作させるための構成は、ピストン部７２を所定のタイミングで動作させることができる構成であれば、特に限定されるものではない。閉塞用シリンダ機構７０としては、例えば油圧シリンダ機構やサーボ機構等が採用されてもよい。
【０１２８】
閉塞部７３は、ピストン部７２に固定された状態で設けられ、ピストン部７２のシリンダ部７１に対する往復動作にともなってピストン部７２と一体的に往復移動する。閉塞部７３は、ポンチ挿入部５２内において移動可能であり、ポンチ挿入部５２をポンチ４１の挿入側と反対側から塞ぐことができる形状を有する部分である。
【０１２９】
したがって、閉塞部７３は、例えば、ポンチ４１の切断部４７の横断面形状と略同じ横断面形状を有する略角柱状の部分である。ただし、閉塞部７３は、ポンチ４１と異なり、ダイス５１との関係において剪断作用を得るための部分ではないため、ポンチ挿入部５２の内周面５２ａに対するクリアランスの大きさについては厳密さは要求されない。閉塞部７３は、ワーク支持面５３におけるポンチ挿入部５２の開口部に臨ませる平面状の先端面７３ａを有する。
【０１３０】
そして、閉塞部７３は、少なくとも次のような範囲で往復移動可能に設けられる。すなわち、ピストン部７２がシリンダ部７１内に没入する際の移動（後退移動）については、打抜き加工においてポンチ挿入部５２に挿入されるポンチ４１に干渉しない位置から、ピストン部７２がシリンダ部７１から突出する際の移動（前進移動）については、先端面７３ａがワーク支持面５３と略面一となる位置までの範囲である。
【０１３１】
以上のような構成において、図１７（ａ）に示すように、バンパ２がワーク支持部２２にセットされる際には、事前に、閉塞用シリンダ機構７０は、ピストン部７２の動作によって、閉塞部７３を、先端面７３ａがワーク支持面５３と略面一となる位置まで前進移動させる（矢印Ｈ１参照）。これにより、ワーク支持部２２にセットされるバンパ２は、その縁端部２ｄを、ポンチ挿入部５２を塞ぐ閉塞部７３の先端面７３ａに適宜接触させることで、姿勢を正しくし（矢印Ｈ２参照）、ポンチ挿入部５２の開口縁部に引っかかることなく所定のセット位置に位置決めされる。
【０１３２】
ワーク支持部２２に対するバンパ２のセットが完了した後、図１７（ｂ）に示すように、閉塞用シリンダ機構７０は、ピストン部７２の動作によって、閉塞部７３を、ポンチ挿入部５２内に挿入されるポンチ４１との干渉を避ける位置まで後退移動させる（矢印Ｈ３参照）。その後、ポンチ４１の動作によってバンパ２に対してバンパ挿通孔３の孔あけ加工が行われる。
【０１３３】
ここで、閉塞部７３を後退移動させるタイミングは、例えば、バンパ２のセットを受けたワーク支持部２２がワーク加工位置（図７参照）まで移動した後のタイミングである。ただし、閉塞部７３後退移動させるタイミングは、バンパ２のセット完了後であって、バンパ挿通孔３の孔あけ加工前であれば特に限定されるものではない。
【０１３４】
また、閉塞用シリンダ機構７０において、ポンチ挿入部５２を塞ぐ閉塞部７３としては、ポンチ挿入部５２の開口部に臨んだ状態で、セットされるバンパ２の縁端部２ｄがポンチ挿入部５２に引っかかることを防止することができる形状を有するものであればよい。すなわち、閉塞部７３としては、バンパ２がセットされる過程で、ポンチ挿入部５２から露出させた先端面７３ａにバンパ２の縁端部２ｄの接触を受けることで、バンパ２がスムーズに所定のセット姿勢となるように、バンパ２の縁端部２ｄの移動経路を修正させることができる形状を有するものであればよい。
【０１３５】
以上のように、閉塞用シリンダ機構７０を備えた構成によれば、バンパ２のセットに際してバンパ２の縁端部２ｄがポンチ挿入部５２に引っかかるという現象を防止することができる。これにより、バンパ２の孔あけ加工の工程において、バンパ２のセット作業の効率を向上させることができる。また、バンパ２の引っかかり防止により、バンパ２を確実に正しい位置にセットさせることができる。このことは、上述したような孔あけ加工装置３０のポンチ４１およびダイス５１による作用効果を効果的に得ることを可能とし、バンパ２の孔あけ加工後の品質の確保に貢献する。
【符号の説明】
【０１３６】
１      カバー構造
２      バンパ（加工対象部品）
３      バンパ挿通孔（孔）
５      カバー体
２０    孔あけ加工設備
３０    孔あけ加工装置
４１    ポンチ
４５    ポンチ本体
４６    打抜き面
４６ａ  斜面
５１    ダイス
５２    ポンチ挿入部
５３    ワーク支持面
５４    面取部
５４ａ  斜面
６１    ヒータ
７０    閉塞用シリンダ機構
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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