(57)【要約】    【課題】  パイロットパンチの確実な支持とミスパンチ時の部材や金型の損傷を防ぐ安全性を兼備し、適正な初期圧力を備えて部材の精度高い位置決めを行う。    【解決手段】  底板１１４上にマグネット１０７と、マグネット１０７の１側面に固定されたヨーク１０８と、このヨーク１０８に相互に磁着するようにマグネット１０７の相対向する側面に沿って配された鉄ワーク１０９を有し、前記ヨーク１０８と鉄ワーク１０９とは、一対の平行面１２６に設けたピン状突起１１９を両側から係脱可能に係合する溝部１０４ａ，ｂをそれぞれの両縁部１０８ａ，１０９ａに設け、ヨーク１０８と鉄ワーク１０９とが上板１１３との間に配したスプリング１１８により底板１１４を介してパイロットパンチ２の頭部２９を押圧しながら上下に変位可能にされるとともに、平行面１２６に沿って外方に離反可能にされている。    【選択図】    図１２
2005103639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状部材に開設された位置決め用のパイロット穴にパイロットパンチを挿入し、該シート状部材を位置決めするためのパイロットパンチの支持装置であって、
上蓋と底板を備えた筒状ケースを有するパイロットパンチの支持機構部と、前記支持機構部を収納する貫通孔を有するパンチホルダーと、前記パイロットパンチの頭部を前記支持機構部との間で上下に変位可能に保持する凹部を有するパンチプレートとからなり、
前記支持機構部は、
前記筒状ケースの中央部に前記上蓋と底板との間に固定されたマグネットを有し、
側面にテーパ状溝を設けたカムプレートが、前記マグネットの一方の相対向する２側面に沿って配され、
前記カムプレートは、前記上蓋との間に設けたスプリングにより前記パイロットパンチの頭部を押圧しながら上下に変位可能にされ、
前記カムプレートのテーパ状溝に係脱可能に係合するピンを固定した鉄ワークが、前記マグネットの他の相対向する２側面に沿って外方に離反可能に配されている
ことを特徴とするパイロットパンチの支持装置。
【請求項２】
前記一対のカムプレートが非磁性金属からなり、
前記カムプレートは前記マグネットの相対向する２側面をガイドとして上下に変位可能とし、
前記一対の鉄ワークはピンを同時に係脱することで前記マグネットを中心として外方に離反し前記カムプレートを変位させる
ことを特徴とする請求項１に記載のパイロットパンチの支持装置。
【請求項３】
前記カムプレートのテーパ状溝のテーパ角度が、１５〜４５°である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のパイロットパンチの支持装置。
【請求項４】
シート状部材に開設された位置決め用のパイロット穴にパイロットパンチを挿入し、該シート状部材を位置決めするためのパイロットパンチの支持装置であって、
上部が上板により閉ざされ、内面に相対する一対の平行面を設け、上下に移動可能な底板を備えた筒状ケースを有するパイロットパンチの支持機構部と、前記支持機構部を収納するとともに前記パイロットパンチを挿通し該パイロットパンチの頭部を保持する貫通孔を有するパンチホルダーとからなり、
前記支持機構部は、
前記底板上に配されたマグネットと、前記マグネットの１側面に固定されたヨークと、前記ヨークに相互に磁着するように前記マグネットの相対向する側面に沿って配された鉄ワークを有し、
前記ヨークと鉄ワークとは、前記一対の平行面に設けたピン状突起を両側から係脱可能に係合する溝部をそれぞれの両縁部に設け、
前記ヨークと鉄ワークとが、前記上板との間に配されたスプリングにより前記底板を介して前記パイロットパンチの頭部を押圧しながら上下に変位可能にされるとともに、前記平行面に沿って外方に離反可能にされている
ことを特徴とするパイロットパンチの支持装置。
【請求項５】
前記溝部と前記ピン状突起との係合時に、前記ピン状突起の中心と該ピン状突起と溝部との接触端部とを結ぶ直線と該パイロットパンチの軸方向とのなす角度が１０〜４０°である
ことを特徴とする請求項４に記載のパイロットパンチの支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス、穴明け等の成形加工において、金属板等のシート状部材に開設された位置決め用のパイロット穴にパイロットパンチを挿入してシート状部材の位置決めを行うパイロットパンチの支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、金属板のプレス、穴明け、曲げなどの成形加工においては、順送りプレスによるプレス成形加工が行われている。順送りプレス加工では、異なる機能を持つプレス型をシート状金属板の搬送方向に併設し、金属板を搬送させつつ各プレス型で次々とプレス成形を連続的に加えるものである。
【０００３】
この順送りプレスでは、金属板に開設された位置決め用のパイロット穴にパイロットパンチを差し込み金属板の位置決めを行う位置決め工程を有し、これにより、金属板のパイロット穴にパイロットパンチを差し込んで金属板の位置決めを行った後でパンチング等の加工を施すことで金属板の加工精度を向上するものであり、多数の位置決め方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平５−２４５５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、パイロットパンチはパンチホルダーに保持され用いられるのが一般的であり、金属板の位置決め用パイロット穴の位置がパイロットパンチの位置と大きくずれていると、金属板を突き破り金型を破損することがある。
【０００５】
そこで、図１０に示すパイロットパンチの支持装置５０は、パイロットパンチ２をパンチプレート５１の装着孔５２に填め込み、装着孔５２に連通するパンチホルダー５３の貫通孔５４に配設したスプリング５５によって先端方向に押圧付勢し、スクリュープラグ５６によりその付勢圧力を調整しながらパイロットパンチ２の上下方向の変位を可能にし、パイロット穴１１とパイロットパンチ２との位置ずれ時の金属板１０や金型１２の破損を防止しているが、パイロットパンチ２のパイロット穴１１への挿入初期圧力が低く位置決め精度が不安定になるという問題がある。
【０００６】
また、図１１に示すパイロットパンチの支持装置６０は、パイロットパンチ２の初期圧力を高めるためのもので、パイロットパンチ２の頭部に周状溝６１を設け、スプリング６２で付勢された押圧ピン６３をパイロットパンチ２の側方向から溝６１に押圧係合させることで初期圧力を高め、スクリュープラグ６４でスプリング６２を締め込み押圧ピン６３により押圧力を調整することができる。
【０００７】
しかしながら、上記図１０及び図１１に示すパイロットパンチの支持装置５０，６０は、パイロットパンチ２の付勢圧力をその頭部から押圧するスプリング５５，６５によることからスプリングのたわみ代を必要とし、パイロットパンチ２の付勢圧力はスプリング５５，６５の最大圧力よりも低く設定せざるを得ず、このために金属板１０の位置決めに重要な初期圧力が低くなり、パイロットパンチ２が上下動を繰り返しながら位置決め用のパイロット穴１１に進入する時の修正力が不足し、金属板１０の位置決め精度を不安定にする原因となっている。
【０００８】
そこで本発明は、順送りプレス等のシート状部材の位置決めにおいて、従来のスプリングを用いたパイロットパンチの初期圧力の不足による位置決め精度の不安定を解消するもので、シート状部材の位置決めに用いられるパイロットパンチの確実な支持とミスパンチ時の部材や金型の損傷を防ぐ安全性を兼備し、適正な初期圧力を備えて部材の精度高い位置決めを行うことのできるパイロットパンチの支持装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のパイロットパンチの支持装置は、シート状部材に開設された位置決め用のパイロット穴にパイロットパンチを挿入し、該シート状部材を位置決めするためのパイロットパンチの支持装置であって、上蓋と底板を備えた筒状ケースを有するパイロットパンチの支持機構部と、前記支持機構部を収納する貫通孔を有するパンチホルダーと、前記パイロットパンチの頭部を前記支持機構部との間で上下に変位可能に保持する凹部を有するパンチプレートとからなり、前記支持機構部は、前記筒状ケースの中央部に前記上蓋と底板との間に固定されたマグネットを有し、側面にテーパ状溝を設けたカムプレートが、前記マグネットの一方の相対向する２側面に沿って配され、前記カムプレートは、前記上蓋との間に設けたスプリングにより前記パイロットパンチの頭部を押圧しながら上下に変位可能にされ、前記カムプレートのテーパ状溝に係脱可能に係合するピンを固定した鉄ワークが、前記マグネットの他の相対向する２側面に沿って外方に離反可能に配されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明のパイロットパンチの支持装置によれば、マグネットの磁力を利用してカムプレートを介してパイロットパンチを支持するので、マグネットによる一定の設定圧力が得られ、また鉄ワークのピンが係脱可能に係合するテーパ状溝のテーパ角度により初期圧力を調整することができ、従来のスプリングを用いたパイロットパンチの初期圧力不足や圧力不安定による位置決め精度の低下を解消し、適正なパイロットパンチの初期圧力を得てシート状部材の安定した位置決めを行うとともに、パイロットパンチに設定を越える過負荷が掛かった時にはパイロットパンチを確実に後退させ部材や金型等の損傷を防ぐことができる。
【００１１】
本発明のパイロットパンチの支持装置は、前記一対のカムプレートが非磁性金属からなり、前記カムプレートは前記マグネットの相対向する２側面をガイドとして上下に変位可能とし、前記一対の鉄ワークはピンを同時に係脱することで前記マグネットを中心として外方に離反し前記カムプレートを変位させることで、マグネットにパイロットパンチからの荷重を掛けることがなく、過負荷時にはカムプレートをスムーズに変位させパイロットパンチを確実に後退させることができる。
【００１２】
また、本発明のパイロットパンチの支持装置は、前記カムプレートのテーパ状溝のテーパ角度が１５〜４５°であり、これによりパイロットパンチの初期圧力を適正な範囲として過負荷時には確実にパイロットパンチを後退させ、またテーパ角度を変更することによりパイロットパンチの圧力を設定することができるので、カムプレートを交換することでシート状部材の素材や形状に対応したパイロットパンチの初期圧力の設定が容易なものとなる。
【００１３】
また、本発明のパイロットパンチの支持装置は、シート状部材に開設された位置決め用のパイロット穴にパイロットパンチを挿入し、該シート状部材を位置決めするためのパイロットパンチの支持装置であって、上部が上板により閉ざされ、内面に相対する一対の平行面を設け、上下に移動可能な底板を備えた筒状ケースを有するパイロットパンチの支持機構部と、前記支持機構部を収納するとともに前記パイロットパンチを挿通し該パイロットパンチの頭部を保持する貫通孔を有するパンチホルダーとからなり、前記支持機構部は、前記底板上に配されたマグネットと、前記マグネットの１側面に固定されたヨークと、前記ヨークに相互に磁着するように前記マグネットの相対向する側面に沿って配された鉄ワークを有し、前記ヨークと鉄ワークとは、前記一対の平行面に設けたピン状突起を両側から係脱可能に係合する溝部をそれぞれの両縁部に設け、前記ヨークと鉄ワークとが、前記上板との間に配されたスプリングにより前記底板を介して前記パイロットパンチの頭部を押圧しながら上下に変位可能にされるとともに、前記平行面に沿って外方に離反可能にされていることを特徴とする。
【００１４】
本発明のパイロットパンチの支持装置によれば、マグネットの磁力を利用したカム機構とスプリングによる付勢によって底板を介してパイロットパンチを保持するので、所定の位置で一定の押圧力が得られ、またヨークと鉄ワークに設けられた溝の形状やピン状突起との係合状態や接触角度及びスプリングの強度により初期圧力を調整することができ、従来のスプリングを用いたパイロットパンチの初期圧力不足や押圧力の不安定による位置決め精度の低下を解消し、適正なパイロットパンチの初期圧力を得てシート状部材の安定した位置決めを行うとともに、パイロットパンチに設定を越える過負荷が掛かった時にはパイロットパンチを確実に後退させ部材や金型等の損傷を防ぐことができる。
【００１５】
また、マグネットに固定されたヨークは、鉄ワークとの磁力を強めてヨークと鉄ワークの溝部とピン状突起との係合性を高めて装置の小型化に有効であるとともに、部品点数を少なくして製作費用を低減し、省資源化に寄与するものとなる。
【００１６】
また、ピン状突起は溝部との係合時の互換性を向上してヨークや鉄ワークの交換による圧力設定の変更を容易にし、また前記溝部とピン状突起との係合安定性を向上し、また過負荷時のヨークと鉄ワークの離反をスムーズにする。
【００１７】
前記溝部と前記ピン状突起との係合時に、前記ピン状突起の中心と該ピン状突起と溝部との接触端部とを結ぶ直線と該パイロットパンチの軸方向とのなす角度を１０〜４０°とすることで、パイロットパンチに掛かる押圧力の設定をこの角度範囲で任意に設定することができ、初期圧力を適正にして過負荷時には確実にパイロットパンチを後退させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のパイロットパンチの支持装置によれば、順送りプレス等の金属加工において、安定した初期圧力によりシート状部材の位置決めを精度良く安定して行うことができ、ミスパンチ等によりパイロットパンチに過負荷が掛かった時は、パイロットパンチを確実に後退させシート状部材や金型等の損傷を確実に防ぎ、金属加工の生産効率を向上し製品不良を低減する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２０】
（第１の実施形態）
本発明のパイロットパンチの支持装置１は、図９に示すように、順送りのプレス成形加工等による金属板のプレス、穴明け、曲げ加工の際に、金属板等のシート状部材の位置決めに用いられるもので、金属板１０に開設された位置決め用のパイロット穴１１にパイロットパンチ２を挿入して金属板１０の位置決めするものである。
【００２１】
図１は、第１の実施形態のパイロットパンチの支持装置１の一部を分解した縦断面図、図２はその上蓋を除き上部を解放した平面図、図３は支持装置１の一部を分解した横断面図、図４はカムプレート４の一部拡大正面図、図５はカムプレート４の部品図、図６は鉄ワーク８の部品図、図７、図８はカムプレート４の後退時の支持装置１の一部を分解した縦断面図、及びその上蓋を除き上部を解放した平面図である。
【００２２】
第１の実施形態のパイロットパンチの支持装置１は、上蓋１３と下蓋１４を備えた円筒状ケース６に収納されたパイロットパンチ２の支持機構部２０と、その支持機構部２０を収容し上部で固定するためのスクリュープラグ１６を備えた貫通孔２６を有するパンチホルダー３と、パイロットパンチ２の頭部２９を前記支持機構部２０との間で保持する凹部３０を設けたパンチプレート５とから構成されている。
【００２３】
上記下蓋１４は円筒状ケース６の底板として、円筒状ケース６と一体に形成されたものでもよい。
【００２４】
パイロットパンチ２は、円形断面を有し、カムプレート４と上蓋１３の間に設けたスプリング１８により付勢されたカムプレート４によって下方に押圧されながらパンチプレート５の凹部３０内にその頭部２９を保持されて上下に変位可能に支持されている。
【００２５】
パイロットパンチ２の先端側挿入部２１は、金属板１０のパイロット穴１１にスムーズに挿入できるようにパイロット穴１１よりも若干小径に形成され、パイロット穴１１にスムーズに案内されるように先細り状の先端部２１ａが設けられている。
【００２６】
前記支持機構部２０は、円筒状ケース６の中央部に収納され上蓋１３と下蓋１４との間に挟まれ２本のビス１５で固定された断面長方形状のマグネット７と、前記マグネット７の断面短辺側の相対向する２側面に沿って配された一対のカムプレート４と、マグネット７の断面長辺側の相対向する２側面に沿って配された一対の鉄ワーク８を備えている。
【００２７】
なお、マグネット７は断面長方形状であると、マグネット７の相対向する２方向で磁力を調整することができ、カムプレート４と鉄ワーク８の配置によりパイロットパンチ２の設定圧力を調整することができ、また筒状ケースは円筒状ケース６であると、鉄ワーク８の外方への動き代を確保しやすく、さらに支持機構部２０やパンチホルダー３等の各部材の製作を容易とし、支持装置１の小形、軽量化を可能とし、また製造コストを低減することができる。
【００２８】
カムプレート４は、図５に示すように、円筒状ケース６の内周に沿う円弧状外周面２３と、マグネット７に沿って支持機構部２０の上下方向に移動するための縦溝２４を有し、両側面にはテーパ状溝１７をそれぞれ２箇所に設け、また上蓋１３との間にスプリング１８を配置するためのスプリング穴２２が設けられている。なお、上蓋１３と下蓋１４には、カムプレート４が上下方向に移動できるようにそれぞれ角穴２６，２７が設けられている。
【００２９】
このカムプレート４は、マグネット７の磁気の影響を受けずにマグネット７の側面に沿って上下に変位できる、アルミニウム合金、ニッケル合金、銅合金などの非磁性金属で形成されたものが好ましい。
【００３０】
このカムプレート４のテーパ状溝１７は、図４に示すように、溝下側の側壁１７ａに所定のテーパ角度θを有する傾斜が設けられ、このテーパ角度θを変更することでパイロットパンチ２に対する設定圧力を調整することができ、カムプレート４を交換することで金属板１０の素材や形状に対応したパイロットパンチの初期圧力を容易に設定することができる。
【００３１】
このテーパ角度θは、１５〜４５°であり、好ましくは１５〜４０°である。これによりパイロットパンチ２の初期圧力を適正な範囲として過負荷時には確実にパイロットパンチ２を後退させことができる。テーパ角度θが１５°未満であると、過負荷時にピン１９に過大な力が掛かってもピン１９が溝１７から脱することができず金属板１０や金型１２を損傷するおそれがあり、４５°を越えると初期圧力が低くなり、パイロットパンチ２の上下運動時に横振れを生じ易くなるなど正確な位置決めが困難となる。
【００３２】
カムプレート４は、上蓋１３の角穴２６とパイロットパンチ２の頭部２９の間で、マグネット７の磁力の影響が少ない断面短辺側の相対向する２側面に沿って支持機構部２０の上下に変位可能とし、パイロットパンチ２を進退自在となるように支持し配置されている。
【００３３】
鉄ワーク８は、図６に示すように、前記カムプレート４に設けたテーパ状溝１７に係脱可能に係合するピン１９を両側部の４箇所に固定し、その背部にカムプレート４の動作時に鉄ワーク８とビス１５との接触を防ぐための縦溝２５が設けられ、マグネット７に磁着する鉄材によりマグネット７の断面長辺側面とほぼ同じ断面積で形成されている。
【００３４】
鉄ワーク８は、上蓋１３と下蓋１４の間に挟まれ、マグネット７の磁力の影響が大きい断面長辺側の相対向する２側面に沿って、円筒状ケース６とマグネット７の間の空間部３１を外方に移動しマグネット７を中心に互いに離反できるように配置されている。
【００３５】
パイロットパンチの支持装置１は、支持機構部２０をパンチホルダー３に設けた貫通孔２８内に収納して上蓋１３の上部をスクリュープラグ１６によって位置決め固定したパンチホルダー３と、パイロットパンチ２の頭部２９を凹部３０に収容したパンチプレート５とが接続され、パイロットパンチ２を支持し形成される。
【００３６】
通常の位置決め作業時では、支持機構部２０において、カムプレート４がスプリング１８で下方に付勢されパイロットパンチ２の頭部２９に接し押圧した状態で、かつ鉄ワーク８がマグネット７に磁着した状態でピン１９がカムプレート４のテーパ状溝１７に係合し、その磁力により両側からカムプレート４を押圧しながら挟持しパイロットパンチ２に所定の初期圧力を与えてパンチプレート５内に支持している。
【００３７】
この位置決め作業では、パイロットパンチの支持装置１が、金属材１０のパイロット穴１１に対して上下運動しながらパイロットパンチ２をパイロット穴１１に徐々に挿入し金属材１０の位置決めを行う。
【００３８】
この位置決め作業において、図７及び図８に示すように、パイロットパンチ２がパイロット穴１１から外れる等によりパイロットパンチ２の先端部２１に設定圧を越える負荷が発生した場合、パイロットパンチ２の負荷がカムプレート４に伝達され、テーパ状溝１７に係合するピン１９に下方から過大な力が掛かり、ピン１９がテーパ状溝１７を乗り越えて脱することでマグネット７から鉄ワーク８を係脱させ、カムプレート４の上下の変位を可能として上方に後退させる。
【００３９】
これにより、上下運動中のパイロットパンチ２の支持力を解放し進退自在とし、パイロットパンチ２を上方に後退させることで金属材１０や金型１２の損傷を防ぐことができる。
【００４０】
このカムプレート４による設定圧力は、カムプレート４のテーパ状溝１７のテーパ角度θを変更することで容易に調節することができ、すなわちθを小さくするとピン１９が溝１７より脱出し難くなり設定圧力が大きくなり、またθを大きくするとピン１９が溝１７から脱し易くなって設定圧力が減少して小さい負荷がパイロットパンチ２に掛かった場合でもパイロットパンチ２を上方に後退させることができる。
【００４１】
そしてカムプレート４は、スプリング１８によって常に下方に向かって付勢されているので、パイロットパンチ２が負荷から解放されると自動的に図１に示す通常の位置に戻り、継続して位置決め作業を行うことができる。
【００４２】
（第２の実施形態）
図１２は、第２の実施形態のパイロットパンチの支持装置１００の一部を分解した縦断面図（図１３のＡ−Ａ線断面）、図１３は支持機構部１２０の上板を除き上部を解放した平面図、図１４は支持装置１００の一部を分解した横断面図（図１３のＢ−Ｂ線断面）、図１５はヨークと鉄ワークとの磁着状態を示す正面図、図１６は図１５の平面図、図１７はパイロットパンチ２の後退時の支持装置１００の一部を分解した縦断面図、図１８は図１７の支持機構部１２０の上板を除き上部を解放した平面図、図１９はヨークと鉄ワークとの離反状態を示す正面図、図２０は図１９の平面図、図２１は筒状ケース１０６のピン状突起と係合する溝部との関係を示す説明図である。
【００４３】
第２の実施形態のパイロットパンチの支持装置１００は、上部を閉ざした上板１１３と、内面に相対する一対の平行面１２６，１２６を設けた側面を有し、筒状ケース１０６の底辺部１２３を内側に折り曲げて筒状ケース１０６からの脱落を防止した上下に移動可能な底板１１４を備えた筒状ケース１０６を有する支持機構部１２０と、前記支持機構部１２０を収納するとともに前記パイロットパンチ２を挿通し該パイロットパンチ２を上下に変位可能に保持する貫通孔１２８，１２８ａを有するパンチホルダー１０３，１０３ａとから構成されている。
【００４４】
上記支持機構部１２０は、底板１１４上に配した断面長方形状のマグネット１０７と、前記平行面１２６，１２６に設けたピン状突起１１９を両側から挟み込み係脱可能に係合する溝１０４ａ，１０４ｂをそれぞれの両縁部１０８ａ，１０９ａに設けたヨーク１０８と鉄ワーク１０９とをマグネット１０７の相対向する側面に沿って有している。
【００４５】
パイロットパンチ２は、上記第１の実施形態と同様の円形断面を有し、その先端側挿入部２１は、金属板１０のパイロット穴１１にスムーズに挿入できるようにパイロット穴１１よりも若干小径に形成され、パイロット穴１１にスムーズに案内されるように先細り状の先端部２１ａが設けられている。
【００４６】
筒状ケース１０６は、パイロットパンチの支持機構部１２０を収納するとともに、パイロットパンチ２を前記底板１１４を挟んで保持した状態でパンチホルダー１０３，１０３ａに設けた貫通孔１２８，１２８ａ内に配されて、その上板１１３の外側をスクリュープラグ１１６によって位置調整され固定されている。この筒状ケース１０６は、断面が対向する直線と半円形で囲まれた略トラック形状であるものが、ヨーク１０８と鉄ワーク１０９の係脱の動きをスムーズにして好ましい。
【００４７】
上板１１３は内面側にスプリング１１８の一端部を保持する突起状のスプリング受け１１５を２箇所設け、図に示すように筒状ケース１０６の上部を閉ざして一体に設けられるが、ヨーク１０８や鉄ワーク１０９の交換のためにケース１０６の上部に着脱可能にされたものであってもよい。
【００４８】
筒状ケース１０６の内面の平行面１２６，１２６には、断面が円形状のピン状突起１１９が、それぞれの面の上下２箇所で対向位置に設けられている。
【００４９】
このピン状突起１１９の形状は特に制限されることはないが、図に示すような断面が円形状をなすピン状突起が好ましく、このような円形断面のピン状突起であると、溝部１０４ａ，１０４ｂとの係合時に溝形状との互換性を持たせ、溝形状の異なるヨーク１０８や鉄ワーク１０９の交換による圧力設定の変更を容易にし、また前記溝部１０４ａ，１０４ｂとピン状突起１１９との係合安定性を向上し、また過負荷時の溝部１０４ａ，１０４ｂの係脱を容易にしてヨーク１０８と鉄ワーク１０９の離反をスムーズにすることができる。
【００５０】
このピン状突起１１９は平行面１２６の上下方向に複数を設けることが、ヨーク１０８と鉄ワーク１０９の溝部１０４ａ，１０４ｂとの係合安定性の点で好ましく、支持装置１００の寸法や最大圧力にもよるが、通常は片側面で２〜４個程度が好ましい。
【００５１】
ヨーク１０８と鉄ワーク１０９とは、円弧状の外周面を外側に有する略半円柱体からなり、上部にスプリング１１８固定用の縦穴１２２を設け、その両縁部１０８ａ，１０９ａに前記ピン状突起１１９を両側から挟み込み係脱可能に係合する溝部１０４ａ，１０４ｂがそれぞれ設けられ、両縁部１０８ａ，１０９ａが筒状ケース１０６の平行面１２６，１２６に沿ってマグネット１０７の両長辺側を挟み込み磁着するように、かつピン状突起１１９と溝部１０４の係脱時にはマグネット１０７から鉄ワーク１０９が離脱し、ヨーク１０８と鉄ワーク１０９とが外方に向け平行面１２６，１２６に沿って互いに離反するように配されている。
【００５２】
図の場合、ヨーク１０８とマグネット１０７とは、皿ネジ１１７により固定されて一体化され、マグネット１０７に対する鉄ワーク１０９の磁着性を良好にして溝１０４ａ，１０４ｂとピン状突起１１９の係脱性を向上させている。このヨーク１０８とマグネット１０７とは必ずしも固定しておかなくてもよいが、この場合はヨーク１０８に鉄などの磁性材料を使用する必要がある。従って、上記のようにヨーク１０８とマグネット１０７を固定一体化しておくことで、ヨーク１０８をアルミ合金などの非磁性の軽量化材料に代えることで装置の軽量化を図ることもできる。
【００５３】
パンチホルダー１０３，１０３ａは、ホルダー１０３に筒状ケース１０６の収納部となる貫通孔１２８を設け、ホルダー１０３ａ側にパイロットパンチ２の頭部２９を底板１１４を介して保持しパイロットパンチ２の脱落を防ぐための貫通孔１２８よりも径小の凹部１３０を有するパイロットパンチ２を挿通する貫通孔１２８ａを備えている。図ではパンチホルダー１０３，１０３ａは別部品からなるものを示しているが、一体物で形成し前記貫通孔１２８，１２８ａを開設したものでもよい。
【００５４】
そして、このヨーク１０８と鉄ワーク１０９とは、上板１１３の突起１１５とスプリング穴１２２との間に配されたスプリング１１８，１１８により下向けに付勢されマグネット１０７と共に底板１１４を介してパイロットパンチ２の頭部２９を凹部１３０内に保持し、パイロットパンチ２を支持機構部１２０のヨーク１０８と鉄ワーク１０９と共に上下に変位可能にしながら所定の押圧力で支持している。
【００５５】
これにより、パイロットパンチ２にパイロット穴１１の位置ずれ等により設定を越える負荷が掛かった時には、上記ピン状突起１１９から溝１０４ａ，１０４ｂが係脱するとともに、ヨーク１０８と鉄ワーク１０９との磁着が解除され互いに平行面１２６，１２６に沿って外方に離反しパイロットパンチ２を上方に後退させることができる。
【００５６】
このように、マグネット１０７の磁力を利用したヨーク１０８と鉄ワーク１０９とのカム作用によってパイロットパンチ２を所定の押圧力で支持し上下動しながらパイロットパンチ２による位置決めを行うことから、支持機構部１２０の構造を簡素化し、装置１００の小型、軽量化及び製造コストの低減を図ることができる。
【００５７】
このパイロットパンチ２に設定される初期圧力は、筒状ケース１０６の平行面１２６，１２６に設けられるピン状突起１１９とそれに係合する溝部１０４ａ，１０４ｂとの形状により調整することができる。この際に、ピン状突起１１９は各種断面形状のものが考えられるが、上述のように溝部１０４ａ，１０４ｂ形状に対して互換性に有利な円形断面を有するピン状突起とすることで、溝形状の異なるヨーク１０８と鉄ワーク１０９の交換により圧力設定の変更を容易にする点で好ましい。
【００５８】
また、このパイロットパンチ２の初期圧力の設定は、図２１に示すように、平行面１２６に設けられた２個のピン状突起１１９と、それに係合する凹部を有する溝部１０４ａ，１０４ｂとの接触形態を変更することで、例えばピン状突起１１９の中心Ｃとこのピン状突起１１９と溝部１０４ａ，１０４ｂと接触部Ａ，Ｂとを結ぶ直線とパイロットパンチ２の軸方向Ｐとのなす接触角度θ’を変更することで設定圧力を調整することができる。なお、図２１では、溝断面形状が半円形のものを示しているが、溝部断面形状は矩形のものなどでもよく特に限定されるものではない。しかし、断面が頂点の低い三角形状や溝深さの浅いものは設定圧力が不足し適正圧力が得難くなり好ましくない。
【００５９】
この場合の接触角度θ’の範囲は、１０〜４０°であり、好ましくは１５〜４０°である。これによりパイロットパンチ２の初期圧力を適正な範囲として過負荷時には確実にパイロットパンチ２を後退させことができる。接触角度θ’が１０°未満であると係合力が高くなり、過負荷時にパイロットパンチ２に過大な力が掛かっても溝１０４ａ，１０４ｂがピン状突起１１９から離脱せずにパイロットパンチ２の後退を困難にして金属板１０や金型１２を損傷するおそれがあり、４０°を越えると初期圧力が低くなり、パイロットパンチ２の上下運動時に横振れを生じ易くなるなど正確な位置決めが困難となり、上記接触角度の範囲内において任意に適正な初期圧力を設定することができる。
【００６０】
パイロットパンチ２による通常の位置決め作業時には、支持機構部１２０において、ヨーク１０８と鉄ワーク１０９がスプリング１１８で下方に付勢され、底板１１４を介してパイロットパンチ２の頭部２９を押圧した状態で、かつ鉄ワーク１０９がマグネット１０７に磁着した状態で溝部１０４ａ，１０４ｂが両側から挟み込むようにピン状突起１１９に係合し、その磁力により両側からピン状突起１１９を挟持しパイロットパンチ２に所定の初期圧力を与えている。
【００６１】
この位置決め作業では、パイロットパンチの支持装置１００が、金属材１０のパイロット穴１１に対して上下運動しながらパイロットパンチ２をパイロット穴１１に徐々に挿入し金属材１０の位置決めを行う。
【００６２】
この位置決め作業において、図１７〜図２０に示すように、パイロットパンチ２がパイロット穴１１から外れる等によりパイロットパンチ２の先端部２１に設定圧力を越える過負荷が発生した場合、パイロットパンチ２の負荷が底板１１４を介してヨーク１０８と鉄ワーク１０９に伝達され、両者の磁着力を解除して互いに外方に離反させながらその溝１０４ａ，１０４ｂがピン状突起１１９から離脱しスプリング１１８の押圧力に抗してパイロットパンチ２は支持機構部１２０のヨーク１０８と鉄ワーク１０９と共に上方に後退するようになる。
【００６３】
これにより、上下運動中のパイロットパンチ２の支持力を解放し進退自在とし、パイロットパンチ２を上方に後退させることで金属材１０や金型１２の損傷を防ぐことができる。
【００６４】
そしてパイロットパンチ２は、スプリング１１８によって常に下方に向かって付勢されているので、パイロットパンチ２が負荷から解放されると自動的に図１２に示す通常の位置に戻り、継続して位置決め作業を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明のパイロットパンチの支持装置は、順送りプレス成形加工などにおける部材の位置決めに使用され、部材や金型を損傷することがない安全装置として有用であり、上下運動を行う各種装置、機械類の安全装置としても利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】第１の実施形態の支持装置１の一部を分解した縦断面図である。
【図２】同上の支持装置１の上部を解放した平面図である。
【図３】同上の支持装置１の一部を分解した横断面図である。
【図４】カムプレートの一部拡大正面図である。
【図５】カムプレートの部品図である。
【図６】鉄ワークの部品図である。
【図７】カムプレート後退時の支持装置１の一部を分解した縦断面図である。
【図８】カムプレート後退時の支持装置１の上部を解放した平面図である。
【図９】順送りプレスの説明概略図である。
【図１０】従来の支持装置の縦断面図である。
【図１１】従来の他の支持装置の縦断面図である。
【図１２】第２の実施形態の支持装置１００の一部を分解した縦断面図（図１３のＡ−Ａ線断面）である。
【図１３】支持機構部の上板を除き上部を解放した平面図である。
【図１４】同上の一部を分解した横断面図（図１３のＢ−Ｂ線断面）である。
【図１５】ヨークと鉄ワークとの磁着状態を示す正面図である。
【図１６】図１５の平面図である。
【図１７】パイロットパンチ後退時の支持装置１００の一部を分解した縦断面図である。
【図１８】図１７の支持機構部１２０の上板を除き上部を解放した平面図である。
【図１９】ヨークと鉄ワークとの離反状態を示す正面図である。
【図２０】図１９の平面図である。
【図２１】筒状ケースのピン状突起と係合する溝部との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６７】
１……支持装置                      ２……パイロットパンチ
３……パンチホルダー                ４……カムプレート
５……パンチプレート                ６……円筒状ケース
７……マグネット                    ８……鉄ワーク
１０……金属材                      １１……パイロット穴
１３……上蓋                        １４……下蓋
１７……テーパ状溝                  １８……スプリング
１９……ピン                        ２０……支持機構部
１００……支持装置                  １０３……パンチホルダー
１０４ａ，１０４ｂ……溝部          １０６……筒状ケース
１０７……マグネット                １０８……ヨーク
１０９……鉄ワーク                  １０８ａ，１０９ａ……両縁部
１１３……上板                      １１４……底板
１１８……スプリング                １１９……ピン状突起
１２０……支持機構部                １２６……平行面
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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