(57)【要約】【課題】鋳造等により形成した製品の貫通孔のバリ取りができ、貫通孔周辺の上面を仕上げることができると共に、製品の端部の仕上げができる仕上げ装置を提供する。【解決手段】貫通孔５を有する製品１の仕上げ装置で、製品１を載置するワーク受台１２と、下方開口の取付穴２９を有しワーク受台１２と共に製品１を固定する上下動可能の上型パッド部材２５と、下端に貫通孔５に挿入される挿入軸部３２と挿入軸部周囲の下面に形成した仕上げ面３３とを有し取付穴２９に回転及び上下動可能に嵌合する円柱状のパンチピン３０と、パンチピン３０を回転させると共に上下動させるドライバ手段として、ドライバピン２３ｂと傾斜溝部３１とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を有する製品の仕上げ装置であって、
前記製品を載置するワーク受けと、下方開口の取付穴を有し前記ワーク受けと共に前記製品を固定する上下動可能の上型パッド部材と、下端に前記貫通孔に挿入される挿入軸部と該挿入軸部周囲の下面に形成した仕上げ面とを有し前記取付穴に回転及び上下動可能に嵌合するパンチ部材と、該パンチ部材を回転させると共に上下動させるドライバ手段とを備えることを特徴とする仕上げ装置。
【請求項２】
前記上型パッド部材は、その上部に配設された上型プレートに連動して上下動し、前記ドライバ手段は、前記パンチ部材の外周に形成した傾斜溝部と、前記上型プレートに連動して上下動し前記傾斜溝部に係合するドライバ部材とを備えることを特徴とする請求項１に記載の仕上げ装置。
【請求項３】
前記ドライバ部材は、下端部に前記製品の外周端部を仕上げる仕上げ部を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の仕上げ装置。
【請求項４】
円柱状の外周面を有し、該外周面に傾斜溝部を形成してあり、下端に挿入軸部を有すると共に、該挿入軸部の周囲の下面に仕上げ面が形成されていることを特徴とする仕上げ装置用パンチ部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳造品等の製品の仕上げ装置に係り、特に、鋳造された製品の貫通孔内のバリを取り、貫通孔周囲の上面を仕上げると共に、製品の外周端部を仕上げることができる仕上げ装置と、仕上げ装置用パンチ部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の仕上げを行う装置としての鋳造品のバリ除去装置は、オイルポンプケースの鋳造品の鋳抜き穴に対して挿入軸部を挿入した後に該鋳抜き穴の一端面側開口周縁部にテーパ段部を摺接させるようにしているため、挿入軸部材の外径を鋳造品の穴の内径に合致させることなく確実にバリを除去するものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、この種の仕上げを行う装置としての、本願出願人の出願に係るバリ除去用パンチピンは、製品の穴の内周縁部に生じているバリを除去するもので、周方向に全周にわたって延びる溝が少なくとも１つ形成されているパンチピン本体と、前記溝に嵌め込まれた、周方向に１箇所切れ目を有し製品の穴の内周面からの反力を受けて周方向に収縮可能であり、外周にテーパ面と複数の切刃を有するワッシャーと、からなるものである（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１５０３１５号公報（図１）
【特許文献２】
特開平１０−２９１０６７号公報（図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前者の鋳造品のバリ除去装置は、挿入軸部の外径を鋳抜き穴の内径に合致させることなく確実にバリを除去できるが、鋳抜き穴の周辺の上面の仕上げをすることができなかった。このため、鋳抜き穴の周辺の上面を仕上げるには、別の工程を追加して仕上げる必要があり、工程の追加により鋳造品のコストが上昇していた。
【０００６】
また、後者のバリ除去用パンチピンは、例えばプレス後の製品を傷つけることなく、従来穴周縁部に残っていたバリまで取ることができるものであるが、穴周縁部の平面部の上面を仕上げることができないという問題点があった。そして、穴周縁部に近接する外周面の切断や、仕上げをすることも不可能であった。この場合も、穴周縁部の上面の仕上げや外周面の切断等は、別の工程で実施する必要があり、前記と同様にコストアップの原因となっていた。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、別の工程を追加することなく、鋳造等で作られた製品の貫通孔のバリを除去して仕上げることができると共に、貫通孔周辺の上面を平坦に仕上げることが１工程で行え、製品のコストを低減できる仕上げ装置を提供することにある。また、貫通孔に近接する製品の外周の端部を１つの工程で同時に仕上げることができる仕上げ装置を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成すべく、本発明に係る仕上げ装置は、貫通孔を有する製品の仕上げ装置であって、製品を載置するワーク受けと、下方開口の取付穴を有しワーク受けと共に製品を固定する上下動可能の上型パッド部材と、下端に貫通孔に挿入される挿入軸部と該挿入軸部周囲の下面に形成した仕上げ面とを有し取付穴に回転及び上下動可能に嵌合するパンチ部材と、該パンチ部材を回転させると共に上下動させるドライバ手段とを備えることを特徴とする。そして、この仕上げ装置は、トリミングプレス機等の上下動手段を有する固定部と可動部との間に装着され、プレス機等の加工動作に連動して作動する。
【０００９】
前記のごとく構成された本発明の仕上げ装置は、プレス機等の下降動作に連動して、貫通孔を有する鋳造品等の製品を上型パッド部材とワーク受けで固定し、製品が移動しない状態としてからドライバ手段を下方向に移動させて貫通孔のバリをパンチ部材の下端の挿入軸部で挿通してバリを除去することができる。そして、ドライバ手段がさらに下方向に移動してパンチ部材を回転させ、挿入軸部周囲の仕上げ面で製品の貫通孔周囲の上面を、研磨加工あるいは研削加工等により仕上げることができる。
【００１０】
また、本発明に係る仕上げ装置の好ましい具体的な態様としては、前記上型パッド部材は、その上部に配設された上型プレートに連動して上下動し、前記ドライバ手段は、パンチ部材の外周に形成した傾斜溝部と、上型プレートに連動して上下動し傾斜溝部に係合するドライバ部材とを備えることを特徴としている。この構成によれば、円柱状のパンチ部材の外周に形成された傾斜溝部にドライバ部材を係合させ、ドライバ部材をプレス機等の上下動に連動して下降させることにより、パンチ部材を下降させ回転させることができる。この下降により貫通孔のバリを除去し、回転により貫通孔の周囲の上面を、研磨あるいは研削して平坦に仕上げることができる。
【００１１】
さらに、本発明に係る仕上げ装置の他の態様としては、前記ドライバ部材は、下端部に製品の外周端部を仕上げる仕上げ部を備えることを特徴としている。仕上げ部としては、製品の外周端部を切断するカッター部や、外周端部を研磨、研削する仕上げ部等を備えることが好ましい。また、カッター部は製品の一部を切断するものや、外形に沿って切断するものが好適である。
【００１２】
このように構成された本発明の仕上げ装置は、前記のように製品の貫通孔のバリをパンチ部材の下端の挿入軸部で除去して仕上げ、貫通孔周囲の上面を挿入軸部周囲の仕上げ面で平坦に仕上げることができ、さらに製品の外周端部の切断や、研磨、研削加工等の仕上げを、プレス機等の１回の下降動作で実施することができる。すなわち、１工程で貫通孔のバリの除去、貫通孔周囲の上面の平坦仕上げと、外周端部の仕上げを行うことができる。
【００１３】
本発明に係る仕上げ装置用パンチ部材は、円柱状の外周面を有し、この外周面に傾斜溝部を形成してあり、下端に挿入軸部を有すると共に、この挿入軸部の周囲の下面に仕上げ面が形成されていることを特徴とする。この構成によれば、挿入軸部を下降させて貫通孔のバリを除去でき、傾斜溝部に係合するドライバ部材でパンチ部材を回転させて、仕上げ面で貫通孔の周囲を平坦に仕上げることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る仕上げ装置の一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る仕上げ装置の要部断面図、図２は、図１の一部を分解した状態の要部斜視図である。
【００１５】
図１，２において、鋳造で形成された製品（ワーク）１は、下面部２と上面部３とが傾斜部４で連結され、下面部の側部には貫通孔５が形成されている。貫通孔５の周囲は下面側が突出してボス部６となっており、貫通孔５は抜き勾配が付けられ上方に向けて内径が徐々に大きくなるテーパ孔となっている。このような製品１を鋳込むための鋳造型が老朽化してくると、鋳造型は短いサイクルで膨張、収縮を繰り返すため型表面に割れが発生し、この結果、その割れが製品１に転写されて製品１の面精度が悪化してしまう。特に、貫通孔５の周縁では、他の部品を精度良く取付けるための機械加工が必要となる。また、貫通孔５の内部にはバリが発生しやすい。
【００１６】
本実施形態の仕上げ装置１０は、前記のような製品１の貫通孔５や、貫通孔周囲の上面等を仕上げるものであり、基本的にはプレス機のロアプレート等の固定部Ａと、アッパープレート等の可動部Ｂとの間に設置されるものである。ロアプレートにボルト等で固定される下主型１１の上面には製品１を載置するワーク受台１２が固定されており、このワーク受台１２は前記の製品１の下面形状に合わせて段差面、及び傾斜面が形成され、ボス部に対応して段差部が形成されている。段差部の中央には製品１の貫通孔５より大径の受孔が形成されている。下主型１１の左側部は突出部１１ａが形成され、複数のガイドピン（１本のみ図示）１３が上方に向けて垂設されている。図１において、ワーク受台１２の左右端部は切れ刃１２ａ，１２ｂが形成されている。この切れ刃１２ａ，１２ｂは、例えば高周波焼入れ等の処理が施されていることが好ましい。
【００１７】
下主型１１の上方には上型プレート２０が位置しており、上型プレート２０は可動部Ｂに固定され、上下動可能となっている。上型プレート２０には下面に、ガイドピン１３に対向する位置にガイドブッシュ２１が固定されており、ガイドピン１３はガイドブッシュ２１内に挿入可能となっている。これにより、上型プレート２０は下主型１１に対してガイドピン１３に沿って上下動することができる。上型プレート２０から下方に向けて２本の延出部２０ａが形成され、この延出部の先端にはドライバ部材２２，２３が固定されている。ドライバ部材２２，２３の下端部にはワーク受台１２の左右端の切れ刃１２ａ，１２ｂとせん断作用を行う可動刃２２ａ，２３ａが形成されている。可動刃２２ａ，２３ａも、焼入れ等の表面硬化処理が施されている。
【００１８】
上型プレート２０の２本の延出部２０ａ間には、上型パッド部材２５が上下動可能に吊下げ支持されている。上型パッド部材２５は複数本のストリッパーガイド軸（１本のみ図示）２６で上型プレート２０に対して上下動可能で、中心部の吊下げ軸２７の頭部が上型プレート２０の中心孔に係合して支持され、下端位置が規制されている。吊下げ軸２７の外周には圧縮ばね２８が配設され、上型プレート２０に対して上型パッド部材２５を下方に付勢しているが、上型パッド部材２５は重力で下方に位置するため、必ずしも必要でない。
【００１９】
上型パッド部材２５は上型プレート２０に連動して下降し、ワーク受台１２と共に製品１を挟んで固定するものである。上型プレート２０は、上型パッド部材２５が製品１を固定したあともさらに下降でき、後述するパンチ部材を下降させると共に回転させることができ、さらに可動刃２２ａ，２３ａが製品１の外周端部を仕上げることができる。
【００２０】
上型パッド部材２５には下方に開口する取付穴２９が形成されている。取付穴２９は内周に円周面を有し、製品１の貫通孔５と同一中心に形成されている。取付穴２９の一方の可動刃側の側面には、上下方向に長い長円孔２９ａが貫通して形成されている。取付穴２９には円柱状のパンチピン３０が回転可能に、鉛直方向に上下動可能に嵌合している。パンチピン３０は円柱部材の外周部に傾斜溝部３１が形成され、下端には製品１の貫通孔５に嵌合する挿入軸部３２が突出形成され、挿入軸部３２の周囲は仕上げ面３３となっている。
【００２１】
挿入軸部３２は下方に向けて外径が徐々に小さくなるテーパが付けられている。挿入軸部３２の上下方向の高さは、貫通孔５を有するボス部６の上下の厚さより大きく設定され、貫通孔５にバリがあっても挿入軸部３２で突き破ることができるように設定されている。なお、挿入軸部の下端に切れ刃を形成し、ワーク受台の受孔と共に、せん断によりバリを除去するようにしてもよい。
【００２２】
パンチピン３０の上部には段差部が形成され、この段差部に嵌合して復帰ばね３４が設置されている。復帰ばね３４は圧縮ばねで構成され、上下の端部が突出して上型パッド部材２５の受穴とパンチピン３０の受穴に挿入されている。このため、復帰ばね３４は上型パッド部材２５からパンチピン３０を下方に付勢すると共に、パンチピン３０が回転したとき、元の位置に旋回して復帰させることができる。なお、復帰ばね３４は上下端部が突出せず、上型パッド部材２５の受穴とパンチピン３０の受穴に挿入されないものでもよい。
【００２３】
一方のドライバ部材２３には上型パッド部材２５に向けてドライバピン２３ｂが突設され、このドライバピンは上型パッド部材の長円孔２９ａを貫通して取付穴２９の内部に突出し、パンチピン３０の傾斜溝部３１に係合している。ドライバピン２３ｂは、通常は傾斜溝部３１の上死点と対向している。このように、傾斜溝部３１とドライバピン２３ｂは、パンチピン３０を回転させると共に上下動させるドライバ手段を構成している。そして、パンチピン３０はドライバピン２３ｂにより上型パッド部材２５からの落下が防止される。
【００２４】
ドライバピン２３ｂはパンチピン３０の傾斜溝部３１に係合し、ドライバピン２３ｂが上型プレート２０の上下動に伴って下降すると、傾斜溝部３１の斜面を押圧してパンチピン３０を回転させることができ、上昇するとパンチピン３０を逆回転させて復帰させることができる。パンチピン３０の下面の挿入軸部３２の周囲の円環部は、ヤスリ状の仕上げ面３３が形成されている。なお、この仕上げ面３３は貫通孔５の周囲の面を仕上げるもので、ヤスリ状に限らず、研磨面や研削面でもよい。このように、製品１をトリミングして仕上げるトリミングプレス型は、ワーク受台１２、上型プレート２０、上型パッド部材２５、パンチピン３０及び可動刃２２ａ，２３ａ及びドライバ手段から構成される。
【００２５】
前記の如く構成された本実施形態の仕上げ装置１０の動作について以下に説明する。鋳造により形成された製品１は外周部に不要なバリが形成されると共に、ボス部６を貫通する貫通孔５はバリで閉塞されている。このような製品１をトリミングして仕上げるときには、プレス機の可動部Ｂを上昇させ、図１に示すように上型プレート２０を上方に上げておき、上型パッド部材２５とワーク受台１２との間を広く空けて、ワーク受台１２上に製品１を載置する。ボス部６はワーク受台１２の段差部に陥没して位置決めされる。
【００２６】
このあと、図示していないプレス機の可動部Ｂを下降させて、上型プレート２０を下降させると、上型プレート２０に連動して吊下げ軸２７を介して上型パッド部材２５も下降し、図３に示すように製品１をワーク受台１２と共に挟んで固定する。製品１が固定された状態で、さらに上型プレート２０を下降させると、図４に示すように上型パッド部材２５は下がらずにストリッパーガイド軸２６が上型パッド部材２５に没入する。そして、吊下げ軸２７の頭部と上型プレート２０とが離間し、圧縮ばね２８が圧縮された状態で可動刃２２ａ，２３ａが下降する。製品１は圧縮ばね２８の押圧力により強固に固定される。また、ドライバ部材２３のドライバピン２３ｂが下降することでパンチピン３０が下降する。
【００２７】
可動刃２２ａ，２３ａがさらに下降すると、図４のようにワーク受台１２の固定の切れ刃１２ａ，１２ｂと共に製品１の外周端部をせん断し、不要なバリを有する外周端部７，７を切断して仕上げる。また、外周端部の仕上げと前後して、パンチピン３０の傾斜溝部３１はドライバピン２３ｂにより下方に押圧され、下端の挿入軸部３２が貫通孔５のバリ８を押圧して突き破って除去し、貫通孔５の仕上げを行う。挿入軸部３２の上下方向の高さは、貫通孔５を有するボス部６の上下の厚さより大きく設定されており、貫通孔５にバリがあっても挿入軸部３２で突き破って除去し、貫通孔５の内周面を挿入軸部３２のテーパ面で押圧して仕上げることができる。
【００２８】
このあと、上型プレート２０をさらに下降させると、ドライバピン２３ｂがパンチピン３０の傾斜溝部３１の傾斜面を押圧する。パンチピン３０は傾斜面を押圧されると傾斜溝部３１の傾斜面に回転させようとする力が働き、図５に示すようにパンチピン３０はドライバピン２３ｂの押圧で１８０度回転し、ドライバピン２３ｂは傾斜溝部３１の下死点に至る。パンチピン３０の回転により下面の仕上げ面３３は貫通孔５の周囲を旋回して、周囲に小さな段差や突出部があると削り取って平坦面とすることができる。この結果、貫通孔５にボルトを通して他の部品を取付けるとき、貫通孔５の周囲が平坦となっているため容易に取付けることができる。パンチピン３０はドライバピン２３ｂにより傾斜溝部３１を下方に押圧された状態で回転するため、貫通孔５周囲の上面を仕上げ面３３で押圧して確実に仕上げることができる。
【００２９】
なお、本実施形態ではパンチピン３０の傾斜溝部３１は外周に１つの上死点と、１つの下死点を有するものであり、ドライバピン２３ｂの押圧により約１８０度自転して回転するものであるが、図６に示すように、パンチピン３０Ａの外周に螺旋状の傾斜溝部３１Ａを形成し、この傾斜溝部にドライバピンを係合させて、例えば３６０度回転するように構成することもできる。
【００３０】
このようにして、製品１の貫通孔５内のバリ８を除去し、貫通孔５周囲の上面を平坦に仕上げ、さらに外周端部７，７を切断して不要な端部を除去することがプレス機の１ストロークで完了する。このため、仕上げのための別工程を追加することなく、貫通孔５のバリ取りと、貫通孔５周囲の上面の平坦仕上げと、さらに製品の外周端部の仕上げが１工程で行える。
【００３１】
前記の仕上げが完了したあとは、プレス機の可動部Ｂを上昇させて上型プレート２０を上昇させると可動刃２２ａ，２３ａは製品１の上部に移動し、パンチピン３０は上昇して傾斜溝部３１と復帰ばね３４により１８０度旋回して上死点とドライバピン２３ｂとが対向する。さらに上型プレート２０を上昇させると、吊下げ軸２７に連動して上型パッド部材２５が上昇し、製品１は固定状態が解かれてワーク受台１２から取外すことができる。取外された製品１は、貫通孔５のバリが除去され、貫通孔５周囲の上面が平坦にされ、外形のバリ等が除去され仕上げが完了している。
【００３２】
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、製品の外周端部を仕上げる仕上げ部は、製品の両端部を切断して仕上げる例を示したが、一方の端部を仕上げるものでもよい。また、切れ刃と固定刃の形状は直線的に切断するだけでなく、製品の外形に沿って切断するような形状であってもよい。
【００３３】
製品の貫通孔は１つに限られるものでなく、多数個あってもよい。製品の貫通孔に挿入される挿入軸部は、テーパを付けたものに限らないことは勿論である。また、製品の端部の仕上げは、切断せずにヤスリ面で研削あるいは研磨して仕上げるものでもよい。製品として鋳造された例を示したが、例えば、板金加工や鍛造により製造された製品にも本発明を適用できる。
【００３４】
さらに、ワーク受け台に対して上型プレート及び上型パッド部材を上下動させる機構はトリミングプレス等のプレス機に限られるものでなく、所定の圧力を有する上下動手段であれば適宜の機構を用いてもよい。そして、プレス機は電動機を使用して可動部を上下動させるものや、油圧を使用して上下動させるもの等、適宜のものを使用できる。
【００３５】
【発明の効果】
以上の説明から理解できるように、本発明の仕上げ装置は、プレス機等の１行程で、鋳造等で形成された製品の貫通孔内のバリ除去と、貫通孔周囲の上面の仕上げを一度にすることができる。また、製品の端部の切断や研磨等の仕上げも、同様にプレス機の１行程で行うことができる。このため、別の工程を追加する必要がなく短時間で製品の仕上げができ、コストダウンを達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る仕上げ装置の一実施形態の要部断面図。
【図２】図１の一部を分解した状態の要部斜視図。
【図３】図１の動作状態を示す要部断面図。
【図４】図３に続く動作状態を示す要部断面図。
【図５】図４に続く動作状態を示す要部断面図。
【図６】パンチピンの他の例を示す正面図。
【符号の説明】
１…製品（ワーク）、    ５…貫通孔、
７…外周端部、          ８…バリ、
１０…仕上げ装置、      １２…ワーク受台、
１２ａ，１２ｂ…切れ刃、
２０…上型プレート、
２２，２３…ドライバ部材（ドライバ手段）、
２２ａ，２３ａ…可動刃、
２３ｂ…ドライバピン（ドライバ手段）、
２５…上型パッド部材、  ２９…取付穴、
３０，３０Ａ…パンチピン（パンチ部材）、
３１，３１Ａ…傾斜溝部（ドライバ手段）、
３２…挿入軸部、        ３３…仕上げ面、
Ａ…固定部、            Ｂ…可動部
【図１】
2004216405.tif 000003
【図２】
2004216405.tif 000004
【図３】
2004216405.tif 000005
【図４】
2004216405.tif 000006
【図５】
2004216405.tif 000007
【図６】
2004216405.tif 000008