(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のパンチを互いに同心的に軸方向に往復移動可能に組み付けてパンチユニットを構成し、
プレス本体側に前記パンチユニットの各パンチを往復作動させる複数のパンチ作動手段を設け、前記パンチユニットの各パンチと前記各パンチ作動手段との間に互いに上下方向に突き当てられる突き当て部を設けると共に、該各突き当て部の突き当て面間を締め付け固定する締め付け手段を設け、該各締め付け手段をすべて前記パンチユニットのパンチ作動手段とは反対側から締め付け可能としたもので、
前記パンチユニットは上下に配置された複数のパンチプレートを有し、互いに隣接するパンチについて、外側のパンチを下段側のパンチプレートに、内側のパンチを上段側のパンチプレートに順次取り付けると共に、前記パンチプレートをガイド軸に沿って上下に移動自在に組み付け、
前記パンチ側の突き当て部は前記パンチプレート上面に設けられ、前記突き当て部は上方にパンチプレートがある場合にはパンチプレートに設けられた透孔を通して前記パンチユニットの上方に突出させ、
前記パンチ作動手段側の突き当て部はパンチ作動手段に設けられ、
前記パンチプレート下面には前記突き当て部と同軸的に締め付け座部が設けられ、該締め付け座部の下方にパンチプレートがある場合にはパンチプレートに設けられた透孔を通してパンチユニットの下方に突出させ、
前記締め付け座部と突き当て部を貫通するように、前記締め付け手段としてのボルトが挿通されるボルト挿通孔が設けられ、一方、パンチ作動手段の突き当て端面にはねじ穴が設けられ、
前記ボルト挿通孔に締め付け座部側からボルトを挿通して前記ねじ穴にねじ込み固定したことを特徴とする粉末成型プレスのパンチ接続構造。
【請求項２】
パンチ側の突き当て部の突き当て端面には凹部が設けられ、該凹部内にボルトのねじ部が突出しており、ねじ部の付け根には凹部底面のボルト挿通孔の開口縁に係合するストッパが設けられ、前記ボルトを支持する構成となっている請求項１に記載の粉末成型プレスのパンチ接続構造。
【請求項３】
ダイプレートに上パンチユニットを支持するパンチユニット上昇シリンダを設け、該パンチユニット上昇シリンダは各パンチプレートを支持する段部を備えた段付きシリンダ軸
を有し、
接続作業時には段付きシリンダ軸の各段部にパンチプレートを支持した状態で突き当て部の突き当て端面が所定の接続位置に位置決めされる構成となっている請求項２に記載の粉末成型プレスのパンチ接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉末成形プレスに関し、特に複数のパンチをプレス本体に接続するパンチ接続構造および接続方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、既にプレス本体側にダブルパンチまたはトリプルパンチ等の複数のパンチの作動装置を取り付け、この作動装置の接続端部に上パンチユニットを相対回転することにより、上パンチユニットの各パンチをまとめてプレス本体側のパンチ作動装置に接続するようにしたパンチ接続方法を提案している（特公平７−９８２７９号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の回転接続方式は、接続機構が複雑でコスト高になるという問題があった。特に小型プレスの場合には、プレス本体の価格も低いために、低コストの方法が要請されている。
また、回転させて取り付けるために、締め付けトルクによって上パンチユニットの心のくるいが生じる場合があり、心出し調整に手間取る場合があった。
【０００４】
本発明は上記した従来技術の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、接続機構が簡単で、しかもパンチユニットの心のくるいが生じない粉末成形プレスのパンチ接続構造および接続方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る粉末成形プレスのパンチ接続構造は、複数のパンチを互いに同心的に軸方向に往復移動可能に組み付けてパンチユニットを構成し、プレス本体側に前記パンチユニットの各パンチを往復作動させる複数のパンチ作動手段を設け、前記パンチユニットの各パンチと前記各パンチ作動手段の作動端部との間に互いに上下方向に突き当てられる突き当て部を設けると共に、該各突き当て部の突き当て面間を締め付け固定する締め付け手段を設け、該各締め付け手段をすべて前記パンチユニットのパンチ作動手段と反対側から締め付け可能としたもので、
パンチユニットは上下に配置された複数のパンチプレートを有し、互いに隣接するパンチについて、外側のパンチを下段側のパンチプレートに、内側のパンチを上段側のパンチプレートに順次取り付けると共に、前記パンチプレートをガイド軸に沿って上下に移動自在に組み付け、前記パンチ側の突き当て部は前記パンチプレート上面に設けられ、前記突き当て部は上方にパンチプレートがある場合にはパンチプレートに設けられた透孔を通して前記パンチユニットの上方に突出させ、前記パンチ作動手段側の突き当て部はパンチ作動手段に設けられ、前記パンチプレート下面には前記突き当て部と同軸的に締め付け座部が設けられ、該締め付け座部の下方にパンチプレートがある場合にはパンチプレートに設けられた透孔を通してパンチユニットの下方に突出させ、前記締め付け座部と突き当て部を貫通するように、前記締め付け手段としてのボルトが挿通されるボルト挿通孔が設けられ、一方、パンチ作動手段の突き当て端面にはねじ穴が設けられ、前記ボルト挿通孔に締め付け座部側からボルトを挿通して前記ねじ穴にねじ込み固定したことを特徴とする。
【０００７】
パンチ側の突き当て部の突き当て端面には凹部が設けられ、該凹部内にボルトのねじ部が突出しており、ねじ部の付け根には凹部底面のボルト挿通孔の開口縁に係合するストッパが設けられ、締め付けボルトを支持することが好ましい。
【０００８】
ダイプレートには、上パンチユニットを支持するパンチユニット上昇シリンダを設け、該パンチユニット上昇シリンダは各パンチプレートを支持する段部を備えた段付きシリンダ軸を有し、接続作業時には段付きシリンダ軸の各段部にパンチプレートを支持した状態で突き当て部の突き当て端面が所定の接続位置に位置決めされる構成となっていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
図１乃至図６は本発明の実施の形態に係る粉末成形プレスのパンチ接続構造および接続方法が適用されたツールセット方式の粉末成形プレスの要部を示している。この実施の形態では、本発明をツールセット１の上パンチユニット４とプレス本体との接続に適用したものである。
【００１１】
すなわち、ツールセット１には、粉末が充填されるダイ孔２を有するダイ３と、このダイ３の上下開口部に圧入される上パンチユニット４と、下パンチユニット５とが組み付けられている。
【００１２】
上パンチユニット４は、図１に示すように、互いに同心的に組み付けられた第１，第２および第３上パンチ４１，４２，４３を具備している。第３上パンチ４３は最も内側に位置し、この第３上パンチ４３の外周に第２上パンチ４２が嵌合し、さらに、第２上パンチ４２の外周に第１上パンチ４１が互いに摺動自在に嵌合している。これら第１，第２，第３上パンチ４１，４２，４３は、それぞれ上下に配置された第１，第２，第３上パンチプレート４４，４５，４６に固定されている。
【００１３】
各パンチは、一番外側の第１上パンチ４１が一番下の第１上パンチプレート４４に、外から２番目の第２上パンチ４２が下から２番目の第２上パンチプレート４５というように、隣接する２つの上パンチについて見れば、外側の上パンチは下段側の上パンチプレートに、内側の上パンチは上段側の上パンチプレートに順次取り付けられるもので、第３上パンチ４３は最上段の第３上パンチプレート４６に固定される。第１上パンチ４１は第１上パンチホルダ４１ａを介して第１上パンチプレート４４に固定され、第２上パンチ４２は第２上パンチホルダ４２ａを介して第２上パンチプレート４５に固定される。また、下段側の上パンチプレート中央には内側の上パンチを通すための穴が設けられている。
【００１４】
これら、第１，第２，第３上パンチプレート４４，４５，４６は、４隅に配置される４本のガイド軸としてのガイドバー４７を介して上下に互いに相対移動自在に組み付けられている。
４本のガイドバー４７の上端は第３上パンチプレート４６に固定されると共に第２上，第１上パンチプレート４５，４４に設けられたブッシュ４７ａに挿通され、下端は下パンチユニット５のダイプレート３４に設けられたブッシュ４７ａに摺動自在に挿通され、上パンチユニット４と下パンチユニット５の心出しを行っている。
【００１５】
この上パンチユニット４の中央側の第２，第３上パンチ４２，４３は、第２，第３上パンチプレート４５，４６と共に上から抜き取ることが可能であり、第２，第３上パンチ４２，４３の交換は上から抜き取るだけで簡単に行うことができるし、下パンチユニット５との位置合わせ調整についても、上方から極めて容易に行うことができる。
【００１６】
一方、プレス本体側には前記上パンチユニット４の各パンチを往復作動させるためのパンチ作動手段を構成する加圧機構部６が設けられている。
加圧機構部６は、プレス本体６０の上部フレーム６１に固定されるメインシリンダ６４と、メインシリンダ６４によって駆動される加圧プレート６２と、加圧プレート６２に設けられる第２，第３上パンチシリンダ１０，１１と、を備えている。加圧プレート６２は上端が上部フレーム６１に固定され下方に延びるガイド６３に上下移動自在に組み付けられ、メインシリンダ６４のシリンダ軸６５に連結されている。
第１上パンチ４１は加圧プレート６２に、第２，第３上パンチ４２，４３はそれぞれ第２，第３上パンチシリンダ１０，１１に接続され、これら加圧プレート６２，第２，第３上パンチシリンダ１０，１１がパンチ作動手段を構成する。第２，第３上パンチ４２，４３の動きは、第１パンチ４１を作動する加圧プレート６２の動きに第２，第３上パンチシリンダ１０，１１の動きが重畳されるものである。
なお、補助シリンダとして第１上パンチ４１を作動するパンチシリンダを別途設けてもよいが、この実施の形態のように一つ減らしても、メインシリンダ６４の動きに対して第２，第３上パンチ４２，４３を相対的に移動させることにより、第１上パンチ４１を動かしているのと同様の動きを実現することができる。
第２，第３上パンチシリンダ１０，１１は、図５に示すように、一対ずつ配置されるもので、各一対の第２，第３上パンチシリンダ１０，１１は、加圧プレート６２の中心に対して、それぞれ対称位置に配置されている。
【００１７】
第２上パンチシリンダ１０は往復動型の流体圧シリンダによって構成されるもので、圧油や空気圧等の作動流体が流入するシリンダ室１０ａ内に挿入されるピストン部１０ｂと、このピストン部１０ｂから下方に突出するシリンダロッド１０ｃとを備えている。
第３上パンチシリンダ１１も往復動型の流体圧シリンダによって構成されるもので、シリンダ室１１ａ内に挿入されるピストン部１１ｂと、このピストン部１１ｂから下方に突出するシリンダロッド１１ｃとを備えている。
【００１８】
前記上パンチユニット４の各第１，第２，第３上パンチ４１，４２，４３と各パンチ作動手段としての加圧プレート６２，第２，第３上パンチシリンダ１０，１１との間には上下方向に突き当てられる第１，第２，第３突き当て部２１，２２，２３が設けられると共に、各第１，第２，第３突き当て部２１，２２，２３の突き当て面間を締め付け固定する締め付け手段としてのボルト２４を有し、各第１，第２，第３突き当て部２１，２２，２３の締め付けをすべて上パンチユニット４の反パンチ作動手段側、すなわちダイプレート３４側から締め付け可能としたものである。この第１，第２，第３突き当て部２１，２２，２３の突き当て面は平坦面であり、上パンチユニット４の軸心に対して直交方向へずらすことが可能で、下パンチユニット５に対する心出し調整が可能となっている。
【００１９】
より具体的には、第１突き当て部２１は、第１上パンチプレート４４上面に突設される第１突き当てバー２１ａと、加圧プレート６２下面に突設される突き当て座部２１ｂとから構成されている。第２，第３突き当て部２２，２３は、第２，第３上パンチプレート４５，４６上面に突設される第２，第３突き当てバー２２ａ，２３ａと、第２，第３上パンチシリンダ１０，１１のシリンダロッド１０ｃ，１１ｃとによって構成される。第１，第２突き当てバー２１ａ，２２ａは、上方に第２，第３上パンチプレート４５，４６があるので、第２，第３パンチプレート４５，４６に設けられた透孔２１ｃ，２２ｃを通して上パンチユニット４の上方に突出しており、第２，第３上パンチシリンダ１０，１１のシリンダロッド１０ｃ，１１ｃの端面に突き合わされる。これら第１，第２，第３突き当てバー２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、図５に示すように、一対ずつ配置されるもので、各一対の第１，第２，第３突き当てバー２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、第３上パンチプレート４６の中心に対して、それぞれ対称位置に配置されている。第１突き当てバー２１ａは、加圧プレート６２に設けられる第１突き当て受け部２１ｂに対応して配置され（図５参照）、第２突き当てバー２１ｂは第２上パンチシリンダ１０に対応する位置に、第３突き当てバー２１ｃは第３上パンチシリンダ１１に対応する位置に配置される。
【００２０】
また、第１，第２，第３上パンチプレート４４，４５，４６の下面には、前記第１，第２，第３突き当てバー２１ａ，２２ａ，２３ａと対応する位置に第１，第２，第３締め付け座部２５，２６，２７が設けられている。第１締め付け座部２１ａは第１上パンチプレート４４の下面によって構成され、第２，第３締め付け座部２６，２７は第２，第３突き当てバー２２ａ，２３ａと同軸的に突設されている。これらの締め付け座部２５，２６，２７の内、第２，第３締め付け座部２６，２７が、第１，第２パンチプレート４４，４５に設けられた透孔２６ａ，２７ａを通して上パンチユニット４４の下方に突出している。
さらに、第１，第２，第３締め付け座部２５，２６，２７から第１，第２，第３突き当てバー２１ａ，２２ａ，２３ａを貫通するボルト挿通孔２８，・・・が設けられ、各ボルト挿通孔２４ａにボルト２４が挿通され、その頭部が第１，第２，第３締め付け座部２５，２６，２７の座面に係合する。一方、パンチ作動手段である加圧プレート６２の突き当て座部２１ｂ、第２上パンチシリンダ１０のシリンダロッド１０ｃ、第３上パンチシリンダ１１のシリンダロッド１１ｃにはそれぞれねじ穴２９が設けられており、各ボルト２４がねじ込まれる。
【００２１】
パンチ側の第１，第２，第３突き当てバー２１ａ，２２ａ，２３ａの端面には凹部２８ａが設けられ、この凹部２８ａ内にボルト２４のねじ部２４ａが突出している。ねじ部２４ａの付け根には凹部２８ａ底面のボルト挿通孔２８の開口縁に係合するストッパ２４ｂが取り付けられ、ボルト２４の脱落を防止している。
【００２２】
下パンチユニット５は、粉末が充填されるダイ３を備えたダイプレート３４と、このダイプレート３４の下方に配置され第１下パンチ５１を保持する第１下パンチプレート３５と、第１下パンチプレート３５の下方に配置され第２下パンチ５２を支持する第２下パンチプレート３６と、プレス本体６０のフレーム６６に固定される固定プレート３８と、この固定プレート３８の下方に配置されてタイロッド８１を介してダイプレート３４に連結される引き下げプレート３９と、を有する構成となっている。第１下パンチプレート３５および第２下パンチプレート３６はタイロッド８１が摺動自在に挿通されている。また、引き下げプレート３９には第３下パンチ５３の内周に嵌合するコアロッド５４の下端が支持されている。引き下げプレート３９はダイプレート３４と連結され、引き下げシリンダ６７によって昇降される。この引き下げシリンダ６７はフレーム下部に配置しているが、固定プレート３８側に入れてもよい。
【００２３】
そして、固定プレート３８には、第２下パンチプレート３５を作動するための第２下パンチシリンダ８２と、第３下パンチプレート３６を作動するための第３下パンチシリンダ８３とが設けられ、各シリンダロッド８２ａ，８３ａがそれぞれ第２，第３下パンチプレート３５，３６に連結されている。
【００２４】
また、下パンチユニット５のダイプレート３４上には、上パンチユニット４をダイプレート３４から持ち上げて各突き当てバー２１ａ，２２ａ，２３ａを加圧プレート６２、第２，第３上パンチシリンダ１０，１１のシリンダロッド１０ｃ，１１ｃに突き当てるための上パンチユニット上昇シリンダ７が２箇所に設けられている。
【００２５】
この上パンチユニット上昇シリンダ７は、第１，第２上パンチプレート４４，４５を支持する段部７１ａ，７１ｂを備えた段付きシリンダ軸７１を有し、接続作業時には段付きシリンダ軸７１の各段部７１ａ，７１ｂおよび軸先端に第１，第２，第３上パンチプレート４４，４５，４６を支持した状態で第１，第２，第３突き当てバー２１ａ，２２ａ，２３ａが所定の接続位置に位置決めされる構成で、位置決め状態でパンチユニット４を上昇させてパンチ作動手段側の第１突き当て座部２１ｂ，第２，第３上パンチシリンダ１０，１１のシリンダロッド１０ｃ，１１ｃの下端面に同時に突き当てられる構成となっている。図示例では、第１，第２，第３突き当てバー２１ａ，２２ａ，２３ａの先端面の位置が同一高さとなるように設定され、また、第２，第３上パンチシリンダ１０，１１のシリンダロッド１０ｃ，１１ｃの端面は、第１突き当て座部２１ｂの端面位置と同一高さとなるように設定されている。
【００２６】
この段付きシリンダ軸７１の最も太い第１軸部の段部７１ａが第１上パンチプレート４４を支持し、この段部７１ａから上方に突出する中間の太さの第２軸部が第１上パンチプレート４４のガイド穴を通して上方に突出し、第２軸部先端の段部７１ｂが第２上パンチプレート４５を支持し、段部７１ｂからさらに上方に突出する最も細い第３軸部が第２パンチプレート４５のガイド穴を通して上方に突出し、軸端が第３上パンチプレート４６を支持している。
【００２７】
上記構成の粉末成形プレスの上パンチユニットの接続は次のようにして行う。
まず、プレス本体（図示せず）内にツールセット１を装着する（図４参照）。
次に、昇降シリンダ７により上パンチユニット４を上昇させ、上パンチユニット４の第１，第２，第３上パンチプレート４４，４５，４６  の第１，第２，第３突き当てバー２１ａ，２２ａ，２３ａを、加圧プレート６２の第１突き当て座部２１ｂ、第２，第３上パンチシリンダ１０，１１の各シリンダロッド１０ｃ，１１ｃの下端に突き当てる。
【００２８】
この時、シリンダ側と上パンチユニット４との間の心ずれがあったとしても、各突き当て部２１，２２，２３は、ボルト２４とボルト挿通孔２８間の隙間分だけ、軸心に対して直交方向に動くので、シリンダ側と上パンチユニット４間の心ずれが吸収され、上パンチユニット４と下パンチユニット５の心出しがくるうことは無い。
次いで、各ボルト２４を締め付けて接続が完了する。
なお、プレス本体側の加圧方式としては油圧方式でもよいし、カムやボールねじ駆動等のメカ作動としてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は以上の構成及び作用を有するもので、突き当て部を上下に突き当てて接続する簡単な構成を採用することにより、低コスト化を図ることができる。
また、パンチユニットと作動手段側との心ずれがあったとしても、この突き当て部の突き当て端面のずれによって吸収することができ、パンチユニットの心出しがくるうことがない。
【００３０】
また、締め付け手段としてのボルトを支持する支持手段を設けておけば、いちいちボルトを通す必要が無く、作業性が向上する。
【００３１】
また、パンチユニットを支持して昇降させるパンチユニット上昇シリンダを設け、このパンチユニットシリンダの段付きシリンダ軸の各段部にパンチプレートを支持して突き当て部の位置決めをした状態でパンチユニットを上昇させて突き当て端部が同時に突き当てられる構成としておけば、さらに作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明の一実施の形態に係る粉末成形プレスのパンチ接続機構を示すもので、図２のＩ−Ｉ線断面図である。
【図２】  図２は図１の上パンチユニットの平面図である。
【図３】  図３は図１の上パンチユニットの図２のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】  図４は図１のパンチ接続機構のパンチ接続前の状態の断面図である。
【図５】  図５は図１の粉末成形プレスの加圧機構の底面図である。
【図６】  図６は図１の接続機構の突き当て部を拡大して示すもので、同図（Ａ）は接続状態の断面図、同図（Ｂ）は接続前の状態の断面図である。
【符号の説明】
１ ツールセット
３ ダイ
４ 上パンチユニット
５ 下パンチユニット
６ 加圧機構
７  上パンチユニット上昇シリンダ
７１  段付きシリンダ軸
７１ａ，７１ｂ  段部
１０，１１   第１，第２上パンチシリンダ（パンチ作動手段）
１０ｃ，１１ｃ  シリンダロッド
２１，２２，２３  第１，第２，第３突き当て部
２１ａ，２２ａ，２３ａ  第１，第２，第３突き当てバー
２４  ボルト
２５，２６，２７  第１，第２，第３締め付け座部
２８  ボルト挿通孔
２８ａ  凹部
２９  ねじ穴
３４  ダイプレート
４１，４２，４３  第１，第２，第３上パンチ
４４，４５，４６  第１，第２，第３パンチプレート
６０  プレス本体
６１  上部フレーム
６２  加圧プレート
【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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