(57)【要約】【課題】成形完了後のワークを反転させて搬出することが可能なプレス成形金型及びプレス成形品搬出方法を提供する。【解決手段】ノックアウトパンチ５に、圧縮コイルばね１６でワーク４に向けて付勢された突上げピン１２を設け、該突上げピン１２の先端をワーク４の軸部下端面の一側に当接させ、ノックアウトパンチ５でワーク４を押し出して小径部をダイスから脱離させると同時に、突上げピン１２の先端でワーク４の軸部下端面の一側を突上げて当該ワーク４を反転動作させ、該反転中のワーク４に向けてエアを噴射してワーク４を搬出シュート１１へ移送させた。従って、ワーク４は、ノックアウトパンチ５により小径部がダイスから脱離されると、反転しながら放物線を描くようにして搬出シュートへ向けて移送され、ワーク４を反転させて搬出することができる。【選択図】　図１
2004090023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上型と下型とに分割して構成され、ノックアウトパンチで押し出して成形完了後のワークを前記下型から脱離させるプレス成形金型であって、前記ワークを前記下型から脱離させると同時に、前記ワークを反転させて搬出する反転搬出手段を具備することを特徴とするプレス成形金型。
【請求項２】
前記反転搬出手段は、前記ノックアウトパンチに設けられ前記ワークの下端部の一側を突上げ可能な突上げピンと、該突上げピンで突上げられたワークに流体を噴射して当該ワークを搬出方向へ移送する流体噴射装置を具備することを特徴とする請求項１に記載のプレス成形金型。
【請求項３】
前記反転搬出手段は、前記ノックアウトパンチに内蔵され前記突上げピンを前記ワークに向けて付勢する圧縮コイルばねを備え、該圧縮コイルばねの圧縮長さを調節して前記突上げピンの突上げ力が前記ワークに応じて調節されることを特徴とする請求項２に記載のプレス成形金型。
【請求項４】
前記反転搬出手段は、前記突上げピンの突上げ力が、前記ノックアウトパンチが前記ワークを押し出すのに要する力よりも小さく設定されることを特徴とする請求項２又は３に記載のプレス成形金型。
【請求項５】
プレス成形完了後、ノックアウトパンチで押し出して下型から脱離させたワークを搬出方向へ搬出するプレス成形品搬出方法であって、前記ワークの下端部の一側に、前記ノックアウトパンチに設けられ前記ワークに向けて付勢された突上げピンの先端部を当接させ、前記ノックアウトパンチで前記ワークを前記下型から押し出して当該ワークを前記下型から脱離させると同時に、前記ワークの下端部の一側を前記突上げピンで突上げて当該ワークを反転動作させ、この反転中の前記ワークに流体を噴射して前記ワークを搬出方向へ移送して、前記ワークを反転させた状態で搬出することを特徴とするプレス成形品の搬出方法。
【請求項６】
前記ワークに応じて前記突上げピンの突上げ力を調節することを特徴とする請求項５に記載のプレス成形品の搬出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス成形金型及びプレス成形品搬出方法に関し、特に、ノックアウトパンチで押し出してプレス成形品を下型から脱離させるプレス成形金型及びプレス成形品搬出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、大径部と小径部とが同軸上に一体で形成し、小径部の周囲に歯形が形成される一体ピース歯車（以下、ワークと称す）を、大径部の像が賦設された上型と小径部の像が賦設された下型とに分割して形成されたプレス成形金型でプレス成形した場合、成形完了後のワークは、上型を上昇させると共に上型に設けられたパンチピンで押し出して上型から脱離させ、次に、下型に設けられたノックアウトパンチで突上げて下型から脱離させている。そして、プレス成形金型から脱離されたワークは、作業者の手で搬出され、反転させて安定した姿勢にして搬出されている。上記のようにしてワークを搬出する場合、作業者の手が上型と下型との間に進入されるため安全性に問題がある。また、手作業による搬出は作業者への負担が大きく、さらにプレス成形機の１打当りのサイクルタイムを短縮するのが困難であり、生産性を高めることができなかった。
【０００３】
そこで、プレス成形金型から脱離させたワークをトランスファにより搬出するプレス成形機が従来から知られている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、上記プレス成形機では、ワークを反転させることができないため、ワークは、小径部が下側に位置する不安定な姿勢でトランスファで搬出されることになり、搬出中に転動して小径部に形成された歯形が傷付いてしまう虞がある。また、ワークをロボットで把持して反転させて搬出することもできるが、設備が非常に高価である。
【０００４】
（特許文献１）
特開２０００−１４０９８３号公報（段落番号００２９〜００４３、第１図〜第３図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、成形完了後のワークを反転させて搬出することが可能なプレス成形金型を提供することにある。また、第２の目的は、成形完了後のワークを反転させて搬出するプレス成形品搬出方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、上型と下型とに分割して構成され、ノックアウトパンチで押し出して成形完了後のワークを下型から脱離させるプレス成形金型であって、ワークを下型から脱離させると同時に、ワークを反転させて搬出する反転搬出手段を具備することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、反転搬出手段は、ノックアウトパンチに設けられワークの下端部の一側を突上げ可能な突上げピンと、該突上げピンで突上げられたワークに流体を噴射して当該ワークを搬出方向へ移送する流体噴射装置を具備することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、反転搬出手段は、ノックアウトパンチに内蔵され突上げピンをワークに向けて付勢する圧縮コイルばねを備え、該圧縮コイルばねの圧縮長さを調節して突上げピンの突上げ力がワークに応じて調節されることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の発明において、反転搬出手段は、突上げピンの突上げ力が、ノックアウトパンチがワークを押し出すのに要する力よりも小さく設定されることを特徴とする。
【００１０】
上記第２の目的を達成するために、本発明のうち請求項５に記載の発明は、プレス成形完了後、ノックアウトパンチで押し出して下型から脱離させたワークを搬出方向へ搬出するプレス成形品搬出方法であって、ワークの下端部の一側に、ノックアウトパンチに設けられワークに向けて付勢された突上げピンの先端部を当接させ、ノックアウトパンチでワークを下型から押し出して当該ワークを下型から脱離させると同時に、ワークの下端部の一側を突上げピンで突上げて当該ワークを反転動作させ、この反転中のワークに流体を噴射してワークを搬出方向へ移送して、ワークを反転させた状態で搬出することを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、ワークに応じて突上げピンの突上げ力を調節することを特徴とする。
【００１２】
従って、請求項１に記載の発明では、ノックアウトパンチで押し出して成形完了後のワークを下型から脱離させると同時に、反転搬出手段によりワークを反転させて搬出することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、反転搬出手段は、突上げピンで突上げたワークに流体を噴射することにより、ワークを反転させて搬出することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、反転搬出手段は、圧縮コイルばねの圧縮長さを調節して突上げピンの突上げ力をワークに応じて調節することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、突上げピンの突上げ力が、ノックアウトパンチがワークを押し出すのに要する力よりも小さく設定されるので、突上げピンでワークを傷付けることがない。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、ノックアウトパンチでワークを下型から押し出して当該ワークを下型から脱離させると同時に、ワークの下端部の一側を突上げピンで突上げて当該ワークを反転動作させ、この反転中のワークに流体を噴射してワークを搬出方向へ移送することで、ワークを反転させた状態で搬出することができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、ワークに応じて突上げピンの突上げ力を調節することで、多様なワークに対応させることが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１に示すプレス成形金型１は、一次成形された粗材を成形して、大径部２と小径部３とが同軸上に形成されて小径部３の周囲に歯形が形成される一体ピース歯車４（以下、ワーク４と称す）を形成するプレス成形金型１であって、ノックアウトパンチ５を駆動してワーク４を下型６から脱離させると同時に、当該ワーク４を反転搬出手段で反転搬出する構造になっている。上記下型６は、ワーク４の小径部３の像が賦設されたダイス７と該ダイス７を保持するダイスホルダ８とを具備し、該ダイスホルダ８は下型基台９に固定されている。また、上記ノックアウトパンチ５は、上下方向へスライド移動可能に上記ダイス７を貫通し、上端面でワーク４を押し出して当該ワーク４をダイス７から脱離させる構造になっている。なお、図１に示す符号１０は、ダイス７の造形面へ供給する潤滑油を挿通させるオイル送通路、符号１１は、下型６に設置されて反転搬出手段により搬出されたワーク４を搬送するスロープ型の搬出シュートである。
【００１９】
上記反転搬出手段は、ワーク４の軸部下端面（下端部）の一側（図１における紙面左側で、搬出シュート１１から遠方側）を突上げて当該ワーク４を反転動作させる突上げピン１２と、反転中のワーク４にエアを噴射して当該ワーク４を搬出シュート１１に向けて移送するエア噴射装置１３（流体噴射装置）と、を含んで構成されている。上記突上げピン１２は、図２及び図３に示すように、ノックアウトパンチ５に内蔵されており、ノックアウトパンチ５の上端面５ａに穿設された突上げピン支持孔１４でノックアウトパンチ５の軸線に対して平行にスライド移動可能に保持されている。また、ノックアウトパンチ５の下端面５ｂには、上記突上げピン支持孔１４と同軸のシリンダ１５が形成されており、該シリンダ１５には圧縮コイルばね１６が収容されている。さらに、上記シリンダ１５の開口部には所定長さのねじ部１７が螺設されており、該ねじ部１７にはスクリュープラグ１８が螺合されている。
【００２０】
また、上記圧縮コイルばね１６は一端が突上げピン１２の基部１２ａに当接されると共に他端がスクリュープラグ１８に当接されている。このように構成することで、突上げピン１２は、圧縮コイルばね１６によりワーク４に向けて付勢されると共に、スクリュープラグ１８を回転させて当該スクリュープラグ１８の端面の、ノックアウトパンチ５の下端面５ｂからの距離Ｐ（図２参照）を変化させて、初期状態（突上げピン１２の先端に負荷が付与されていない状態、図２参照）における圧縮コイルばね１６の長さＬ（図２参照）を調節することにより、当該突上げピン５でワーク４を突上げる時の突上げ力が所要に設定される構造になっている。そして、突上げピン１２は、成形開始前の状態では、図２に示すように、先端をノックアウトパンチ５の上端面５ａから所定長さ突出させ、成形時には、図３に示すように、ワーク４の軸部下端面に押圧されて圧縮コイルばね１６を押し縮めるようにして下方へスライド移動される。また、成形完了後には、ダイス７に嵌合されたワーク４をノックアウトパンチ５で押圧してワーク４がダイス７から押し出されることにより、図２に示すように、突上げピン１２は圧縮コイルばね１６が伸長して先端を勢いよく突出させ、当該先端でダイス７から脱離したワーク４の軸部下端面を突上げてワーク４を反転させる構造になっている。
【００２１】
また、図１に示すように、下型６の一側（図１における紙面視左側）には、上記エア噴射装置１３が設置されており、上記突上げピン１２で突上げられて反転中のワーク４に向けて所定のタイミングでエアが噴射される。このように構成することで、ワーク４は、突上げピン１２で突上げられて反転動作すると共に反転中にエア噴射装置１３でエアが噴射され、図１に示すように、下型６の他側に設けられた搬出シュート１１へ向けて放物線を描くように移送され、大径部２が下側の安定した姿勢で当該搬出シュート１１から搬出される構造になっている。なお、エア噴射装置１３から噴射されるエアの圧力はエアレギュレータにより調節することが可能であって、またエアの噴射方向はエア噴射装置１３のノズル１９の角度調整により可能である。
【００２２】
次に、本プレス成形金型１のワーク４（プレス成形品）搬出方法を説明する。成形が完了して上型が上昇した直後、ワーク４は歯形が形成された小径部３を下型６のダイス７に嵌合させ、また突上げピン１２は、図３に示すように、先端がワーク４の軸部下端面で押圧されて圧縮コイルばね１６を圧縮した状態となる。この状態でノックアウトパンチ５を駆動して、ワーク４をダイス７から脱離させる。そして、ワーク４がダイス７から脱離すると同時に、ノックアウトパンチ５に内蔵された突上げピン１２が圧縮コイルばね１６で付勢されて勢いよく突出される。これにより、ワーク４の軸部下端面の一側が突上げピン１２の先端で突上げられて、ワーク４は、図１における紙面視で時計回り方向へ反転動作する。そして、この反転中のワーク４に当該ワーク４に応じて圧力及び噴射方向が調節されたエアを所定のタイミングで噴射することにより、ワーク４は、反転動作を継続させて放物線を描くようにして搬出シュート１１へ向けて移送され、図１に示すように、小径部３に対して大径部２が下側となる安定した姿勢で搬出シュート１１から搬出される。
【００２３】
なお、突上げピン１２の突上げ力が過大である場合、スクリュープラグ１８を回転させて当該スクリュープラグ１８の、ノックアウトパンチ５の下端面５ａからの距離Ｐ（図２参照）を小さくして、初期状態における圧縮コイルばね１６の長さＬを伸長させることにより突上げピン１２の突上げ力を小さくすることができ、また、突上げピン１２の突上げ力が過小である場合、スクリュープラグ１８を回転させて当該スクリュープラグ１８の、ノックアウトパンチ５の下端面５ａからの距離Ｐ（図２参照）を大きくして、圧縮コイルばね１６を圧縮することにより突上げピン１２の突上げ力を大きくすることができる。
【００２４】
この実施の形態では以下の効果を奏する。
ノックアウトパンチ５に、圧縮コイルばね１６でワーク４に向けて付勢された突上げピン１２を設け、該突上げピン１２の先端をワーク４の軸部下端面の一側に当接させ、ノックアウトパンチ５でワーク４を押し出して小径部３をダイス７から脱離させると同時に、突上げピン１２の先端でワーク４の軸部下端面の一側を突上げて当該ワーク４を反転動作させ、該反転中のワーク４に向けてエアを噴射してワーク４を搬出シュート１１へ移送させたので、ワーク４は、ノックアウトパンチ５により小径部３がダイス７から脱離されると、反転しながら放物線を描くようにして搬出シュート１１へ向けて移送され、小径部３に対して大径部２が下側となるような安定した姿勢で搬出シュート１１から搬出される。
従って、成形完了後、作業者は上型と下型との間に手を進入させてワーク４を搬出しなくて済むので、作業の安全が確保されると共に作業者への負担を軽減することができる。また、ワーク４の搬出が迅速化されて生産性を高め、製造コストを削減することができる。さらに、ワーク４の軸部下端面を突上げピン１２で突上げるので、ワーク４（一体ピース歯車）の歯形に打痕が生じることがない。また、ワーク４（一体ピース歯車）は、歯形が形成された小径部３に対して大径部が下側となる安定した姿勢で搬出シュート１１から搬出されるので、搬出中にワーク４が転動して歯形が搬出経路中の物体と衝突し、歯形が傷付いてしまうようなことがない。また、反転搬出手段を簡易な構造で構成することができるので、容易に、且つ安価に実施することが可能となる。
また、スクリュープラグ１８を回転させて初期状態における圧縮コイルばね１６の長さＬを変化させることで突上げピン１２の突上げ力が調節されるので、突上げピン１２の突上げ力をワーク４に応じて適正に調節することができる。さらに、突上げピン１２の突上げ力はワーク４をダイス７から脱離させるのに要する力よりも十分小さく設定されるので、ワーク４をダイス７から押し出す際にワーク４に突上げピン１２の突上げ力が歯形部分に作用して、歯形精度に悪影響を及ぼすことがない。
【００２５】
なお、実施の形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
突上げピン１２の先端、即ちワーク４と接触する部分を硬質ウレタン樹脂等で形成してもよい。この場合、ワーク４に生じる打痕を極力小さくすることができる。
反転搬出手段により反転搬出させたワーク４を搬出シュータ１１で搬送し、該ワーク４を順次搬送コンベアで次工程へ搬送してもよい。この場合であっても、ワーク４は安定した姿勢で搬送コンベアにより搬送されるので、搬送中にワーク４が転動することを防いで、歯形が搬送経路中の物体と衝突して傷付くことがない。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、成形完了後のワークを反転させて搬出することが可能なプレス成形金型を提供することが可能となる。また、成形完了後のワークを反転させて搬出することが可能なプレス成形品搬出方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の説明図で、ワークが反転しながら放物線を描くようにして搬出シュータへ向けて移送される状態を示す図である。
【図２】ノックアウトパンチの断面図で、特に、突上げピンの先端がノックアウトパンチの上端面から突出した状態を示す図である。
【図３】ノックアウトパンチの断面図で、特に、突上げピンが圧縮コイルばねを圧縮して下方へ押込まれた状態を示す図である。
【符号の説明】
１　　　　　プレス成形金型
４　　　　　ワーク（一体ピース歯車）
５　　　　　ノックアウトパンチ
６　　　　　下型
１２　　　　突上げピン（反転搬出手段）
１３　　　　エア噴射装置（流体噴射装置、反転搬出手段）
１６　　　　圧縮コイルばね
１８　　　　スクリュープラグ
【図１】
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【図２】
2004090023.tif 000004
【図３】
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