(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定刃と可動刃の間に被加工物を挟んだ状態で流体圧シリンダの出力で可動刃を固定刃に対して往復移動させることにより、被加工物に下穴よりも大きい目的穴をあけるパンチャーにおいて、
流体圧シリンダの出力としてシリンダ内を往復移動しうる筒状の作動ロッドと、
作動ロッド内を軸方向に貫通可能に挿入されるとともに作動ロッドとともに移動可能な第一の軸と、
作動ロッド内を軸方向に貫通可能に挿入されるとともにシリンダに固定可能な第二の軸と、
一方が前記固定刃、他方が前記可動刃となる互いに嵌合可能な二組のポンチ及びダイスとを備え、
前記流体圧シリンダを引きシリンダとして使用するときは、前記流体圧シリンダの第一端部側に第一組に属するダイスを固定するとともに、前記作動ロッド内に第一の軸を挿入して第一の軸の先端に第一組に属するポンチを取り付け、
前記流体圧シリンダを押しシリンダとして使用するときは、前記作動ロッド内に第二の軸を挿入して第二の軸を前記流体圧シリンダに固定するとともに、第二の軸に第二組に属するダイスを通して前記流体圧シリンダの第二の端部に当て、更に第二の軸の先端に第二組に属するポンチを取り付けることにより、
一つの流体圧シリンダで第一組及び第二組の刃物を選択的に使用可能としたことを特徴とするパンチャー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、固定刃と可動刃との間におかれた板材等の被加工物に穴をあけるパンチャーに属する。
【０００２】
【従来の技術】
配電盤、分電盤、制御盤等の製作においては、オーダーメイド仕様の場合、穴のあいていない既製の箱が使用される。即ち、メーター、ブレーカー、スイッチなどの部品の取付穴が設けられていない状態の箱が入荷され、部品の取り付け位置に取付穴があけられる。この穴あけ工具として油圧シリンダーの力を利用してポンチとダイスとを嵌合させ、その嵌合に伴う剪断力で一気に穴を開ける油圧パンチャーは、切り粉が飛び散らず、仕上がりも美しいという優れた特徴を備えている。
【０００３】
配電盤の正面などに機器取付穴をあけるとき、先ずけがきポンチで穴中心を打ち、その位置にドリルの先端を合わせて、パンチャーの出力軸を通すための下穴をあける。次いでパンチャーの固定刃（通常はダイス）を固定した出力軸を下穴に通し、出力軸の先に可動刃（通常はポンチ）を取り付け、昇圧とともに可動刃を固定刃側に引き寄せることにより、下穴よりも大きい機器取付穴を開ける。
【０００４】
ところが、機器の種類や大きさは種々雑多であるのに刃物の種類や大きさは限りがある。そこで、軸に垂直な断面が円形の丸ポンチで丸穴を開けた後、あるいはその丸穴を断面方形の角ポンチで角形に拡大した後、丸ポンチ又は角ポンチを横切りポンチに取り替えて目的とする大きさの穴に拡大するのが普通である。横切りポンチとは、外周から軸芯方向に向かって溝状に切り込んで刃部を形成した片口状のポンチであり、その刃部を被加工物の拡大しようとする側の穴縁に片寄せてダイスと嵌合させることにより、穴縁を切り欠いていくものである。横切りポンチの構造は、丸穴については実公昭６３−２１７６号公報に、角穴については実公平２−３００９６号公報に詳しく開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のパンチャーでは、丸穴と角穴をあけるには丸ポンチ用のシリンダー付きポンプと、角ポンチ用のシリンダー付きポンプとの双方を購入しなければならなかった。また、穴を拡大するのに作業者は丸ポンチや角ポンチの他に横切りポンチを購入する経済的な負担を強いられていた。
それ故、この発明の第一の課題は、穴の拡大が可能なパンチャーを安価に提供することにある。第二の課題は、１つの流体圧シリンダーで丸穴と角穴の双方の穴あけを可能にするパンチャーを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
その第一の課題を解決するために、この発明のパンチャーは、
固定刃と可動刃の間に被加工物を挟んだ状態で流体圧シリンダの出力で可動刃を固定刃に対して往復移動させることにより、被加工物に下穴よりも大きい目的穴をあけるパンチャーにおいて、後述の第二の課題を解決するためのパンチャーの構成に加えて、
後述の第一組に属するポンチが、外周から軸芯に向かって溝状に切り込んで形成された横切り用の刃部と、ダイスと対向する周縁部に沿って鋭利に形成された穴あけ用の刃部とを一体的に備えることを特徴とする。
【０００７】
このパンチャーで穴をあけるときの手順を、ポンチがシリンダの出力軸上に取り付けられる可動刃、ダイスがシリンダ本体に固定された固定刃であるとして説明する。先ず、被加工物の下穴に出力軸を通し、その先にポンチを取り付ける。あるいはポンチと出力軸が一体型の場合は、出力軸を被加工物の下穴に通してシリンダに固定する。そして、シリンダを昇圧させることによりポンチをダイスに嵌合させる。被加工物が穴あけ用刃部とダイスで挟まれ、嵌合に伴う剪断力により下穴よりも大きい穴があく。この穴は、ポンチ及びダイスが断面円形であるときは円形穴、断面正方形であるときは正方形穴となる。
【０００８】
その後、シリンダの圧力を解除し、ポンチとダイスを離して切りくずを除き、あけた穴に再度出力軸を通す。次いで断面正方形のポンチの場合は、正方形穴の周縁の一辺の側にポンチを片寄せて、穴縁を横切り用刃部に挿入し、再びシリンダを昇圧させてポンチをダイスに嵌合させて穴縁を剪断する。これにより長方形穴となる。断面円形のポンチの場合は、円形穴の周縁の一方の側にポンチを片寄せて同様に穴縁を剪断すると、長穴となる。
【０００９】
次に第二の課題を解決するために、この発明のパンチャーは、
流体圧シリンダの出力としてシリンダ内を往復移動しうる筒状の作動ロッドと、
作動ロッド内を軸方向に貫通可能に挿入されるとともに作動ロッドとともに移動可能な第一の軸と、
作動ロッド内を軸方向に貫通可能に挿入されるとともにシリンダに固定可能な第二の軸と、
一方が前記固定刃、他方が前記可動刃となる二組のポンチ及びそれと嵌合可能なダイスとを備え、
前記流体圧シリンダを引きシリンダとして使用するときは、前記流体圧シリンダの第一端部側に第一組に属するダイスを固定するとともに、前記作動ロッド内に第一の軸を挿入して第一の軸の先端に第一組に属するポンチを取り付け、
前記流体圧シリンダを押しシリンダとして使用するときは、前記作動ロッド内に第二の軸を挿入して第二の軸を前記流体圧シリンダに固定するとともに、第二の軸に第二組に属するダイスを通して前記流体圧シリンダの第二の端部に当て、更に第二の軸の先端に第二組に属するポンチを取り付けることにより、
一つの流体圧シリンダで第一組及び第二組の刃物を選択的に使用可能としたことを特徴とする。
【００１０】
流体圧シリンダを昇圧するとその作動ロッドが流体圧を受けて移動し、作動ロッドに伴って可動刃が移動する。このときの可動刃がシリンダに近づく方向に移動する場合は流体圧シリンダは引きシリンダ、遠ざかる方向に移動する場合は押しシリンダとなる。
引きシリンダとなるか押しシリンダとなるかは、シリンダの両端のいずれの側に刃物を取り付けるかによる。従来のパンチャーは、いずれかの側にのみ刃物を取り付けて引きシリンダとしてのみ又は押しシリンダとしてのみ使用されていた。これに対して、本願発明では、シリンダの両端に互いに異形の刃物を取り付け可能とし、第一端部側に取り付けたときは引きシリンダ、第二端部側に取り付けたときは押しシリンダとして利用することにより、圧力媒体の経路及び作動ロッドの移動方向を変えることなく、一つの流体圧シリンダで丸刃と角刃などの二組の刃物を使用することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
−実施形態１−
この発明のパンチャーの実施形態を図面と共に説明する。図１及び図２は、実施形態のパンチャーの要部を示す軸方向断面図であり、図１は油圧が解除されてポンチがダイスより離れている状態を示し、図２は昇圧されてポンチがダイスに嵌合した状態を示す。
【００１３】
パンチャー１は、油圧ポンプ（図示省略）で駆動するシリンダ２と、シリンダ２内の油圧の変化に伴って作動する出力軸３を備える。シリンダ２内には、油止めブロック４が液密に固定されており、作動ロッド５が油止めブロック４との間で油圧室を形成するとともにシールリング５１にて液密を保ちながら往復動可能に設けられている。作動ロッド５のシールリング５１より前部は油止めブロック４を貫通し、後部はシリンダ２の後端面を貫通している。
【００１４】
出力軸３は、作動ロッド５の中心を貫通し、更にシリンダ２の前後両端より突出している。後端には外周に多数の襞１１が形成され、そこにストッパー６がチャックされている。先端には軸芯と垂直の断面が正方形をなすポンチ７が出力軸３と一体加工により設けられている。シリンダ２の前端には、外周が円形をなし内周がポンチ７と相補する形状のダイス８が、押しネジ９によって回転を阻止された状態で固定されている。ポンチ７は、外周の一面より軸芯に向かって溝状に切り込まれた横切り用刃部７１と、ダイス８と対向する周縁に鋭利に形成され、特に四隅が尖るように形成された穴あけ用刃部７２とからなる。
【００１５】
作動ロッド５の後部外周の一方の側には、軸方向に長いキー溝５２が形成されており、シリンダ２の側面からネジ嵌合される止めネジ２１の先端がこのキー溝５２に当たることにより、作動ロッド５の回転が阻止されている。また、作動ロッド５の前部内周であってキー溝５２と反対側の部分にも、もう一つのキー溝５３が形成されており、出力軸３の外周に少し突出するように固定されたキー３１が、キー溝５３にはまることにより、出力軸３の位置決め、及び作動ロッド５に対する回り止めがなされている。
【００１６】
このパンチャー１を用いて被加工物に所定サイズの穴を開ける手順は、以下の通りである。先ず、被加工物Ｗにドリルなどで下穴Ｈを開けておく。ポンチ７と一体の出力軸３をシリンダ２と分離し、下穴Ｈに出力軸３を通す。下穴Ｈを通った出力軸３をシリンダ２の作動ロッド５の軸孔にキー３１がキー溝５２の底に当たるまで通し、シリンダ２の後端より突き出た出力軸３の襞１１にストッパー６を嵌合しチャックする。
【００１７】
油圧ポンプを駆動して油路３２より油圧室に送油し昇圧する。圧力上昇に伴って作動ロッド５がストッパー６を介して出力軸３を伴いながら油止めブロック４から離れるように移動する。同時に、ポンチ７がダイス８に嵌合しようとし、その際の穴あけ用刃部７２とダイス８の内縁との噛み合いにより被加工物Ｗを剪断する（図２参照）。こうして下穴Ｈと同心でそれより大きい正方形の穴があく。油圧を解除してポンチ７をリターンスプリング１２の復元力によりダイス８から出し、ストッパー６を外して出力軸３を取り出し、切りくずを除去する。そして、再び、出力軸３を作動ロッド５に挿入しストッパー６で固定する。
【００１８】
次に、打ち抜かれた正方形の穴の一辺が横切り用刃部７１の底に当たるところまで被加工物Ｗを食い込ませ、再び油圧ポンプを駆動して昇圧する（図３参照）。ポンチ７がダイス８と嵌合する際の横切り用刃部７１とダイス８の内縁との噛み合いにより、被加工物Ｗの食い込み部分が打ち抜かれる。こうして前記正方形よりも大きい長方形の穴が開けられる（図４参照）。更に穴を拡大するときは、切りくずを除いて横切り用刃部７１による打ち抜き操作を繰り返せばよい。
【００１９】
−実施形態２−
これは、実施形態１と同じ流体圧シリンダを用いて丸穴を開けるための構成要素の例である。
実施形態１のパンチャー１において、ストッパー６を外して出力軸３を除き、押しねじ９を緩めてダイス８を除く。別途、外形がダイス８と同一で中央にねじ孔を有する円盤状のエンドアタッチメント１０と、前記出力軸３と異なりポンチ７が一体化されておらず一端がねじ切りされ且つ他端に襞１４を有するた第二の軸１３とを準備し、エンドアタッチメント１０のねじ孔に軸１３をねじ嵌合して固定する。そして、軸１３を作動ロッド５に通し、エンドアタッチメント１０をシリンダ２に装着して押しねじ９で固定する。
【００２０】
次に、シリンダ２の他方の端部から突き出た軸１３に、内周面が円筒状をなす丸穴用のダイス１５と、下穴が開けられた被加工物Ｗと、ダイス１５と相補する円形の外周面を有するポンチ１６とを順に通し、実施形態１で用いたストッパー６でチャックする。
この状態で油圧ポンプを駆動して油路３２より油圧室に送油し昇圧すると、実施形態１と同様に圧力上昇に伴って作動ロッド５が油止めブロック４から離れるように移動する。このとき作動ロッド５の端面が、ダイス１５を押す。一方、軸１３はエンドアタッチメント１０で固定されているので動かない。従って、ダイス１５がポンチ１６に嵌合しようとし、その際の噛み合いにより被加工物Ｗを剪断する。こうして被加工物Ｗに丸穴があけられる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明のパンチャーによれば１つの刃物で穴あけと横切りとを兼用できるので、使用者の経済的負担を軽減することができる。また、１つのシリンダーで丸穴と角穴のように形状の異なる穴をあけることができるので、益々利用者の経済的負担を軽減することができる。さらにまた、資源を節約することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施形態１のパンチャーを示す軸方向断面図である。
【図２】  上記パンチャーで被加工物に穴を打ち抜いた状態を示す軸方向断面図である。
【図３】  上記パンチャーの横切り用刃部に被加工物を食い込ませた状態を示す軸方向断面図である。
【図４】  上記パンチャーで上記食い込み部分を打ち抜いた状態を示す軸方向断面図である。
【図５】  実施形態２のパンチャーを示す軸方向断面図である。
【符号の説明】
１  パンチャー
２  シリンダ
２１  止めネジ
３  出力軸
１３  軸
４  油止めブロック
５  作動ロッド
５１  シールリング
５２、５３  キー溝
７、１６  ポンチ
７１  横切り用刃部
７２  穴あけ用刃部
８、１５  ダイス
９  押しネジ
１０  エンドアタッチメント
１１、１４  襞
【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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