(57)【要約】  パンチアセンブリ（１０）は、軸を有するパンチ本体部（１２）と、例えばパンチプレス装置におけるパンチング動作のために構成された交換可能なパンチチップ（１４）とを備える。横方向に操作される連結ピン（４２）が設けられ、連結ピン（４２）はパンチ先端体（１４）をパンチ本体部（１２）に軸に沿って選択的に係合させ、かつ、パンチ先端体（１４）をパンチ本体部（１２）から選択的に離脱させる。
2018505062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パンチアセンブリであって、
パンチプレスのパンチ動作のために構成され、軸に沿って延びる軸方向キャビティを有するパンチ本体部と、
パンチ動作のために構成された第１端部と、パンチ本体部の軸方向キャビティ内に選択的に係合するパンチ先端ステムを含む第２端部とを有するパンチ先端体と、
パンチ本体部の軸に対して横切るように配置され、第１端部と、第２端部と、第１端部と第２端部の間の中間部分とを含む連結ピンと、を備え、
連結ピンの第１端部は、パンチ先端ステムに選択的に係合および離脱するようにパンチ本体部の軸を横切る方向への連結ピンの操作のために構成される、
パンチアセンブリ。
【請求項２】
連結ピンの第１端部および第２端部と選択的に係合および離脱するパンチ本体部の第１開口部および第２開口部と、
連結ピンの中間部分と選択的に係合および離脱するパンチ先端ステム内の側方キャビティと、を備え、
連結ピンは、第１の位置と第２の位置とを有し、第１の位置では、第１端部および第２端部がパンチ本体部に係合するとともに、中間部分がパンチ先端ステム内に係合し、第２の位置では、中間部分がパンチ先端ステムから離脱する、請求項１に記載のパンチアセンブリ。
【請求項３】
連結ピンを第１の位置および第２の位置へ選択的に付勢する付勢部材をさらに備え、付勢部材は、連結ピンに設けられた少なくとも１つの溝又は戻り止めに選択的に係合および離脱するボールプランジャ、弾性Ｏリング、又は摩擦部材を備える、請求項２に記載のパンチアセンブリ。
【請求項４】
連結ピンの第２端部をパンチ本体部に対して着座させるキャップ又はストッパをさらに備え、連結ピンをパンチ先端ステムから離脱させる操作は、パンチ本体部の軸を横切る第１の方向には可能であり、パンチ本体部の軸を横切る第２の方向には防止される、請求項１に記載のパンチアセンブリ。
【請求項５】
連結ピンは、パンチ本体部がパンチプレスのパンチガイド又はブッシング内に配置されたときに、パンチ先端ステムからの離脱を防止するのに十分な長さを有し、かつ、パンチガイド又はブッシングによってパンチ本体部の外径内に実質的に拘束されている、請求項１に記載のパンチアセンブリ。 
【請求項６】
パンチ本体部の周りに配置されたパンチガイド又はブッシングと、
ブッシング又はパンチガイドに設けられた少なくとも１つのアクセスウィンドウであって、パンチ本体部がブッシング又はパンチガイド内に配置されているときに、連結ピンの中央部分がパンチ先端ステム内の側方チャネルに選択的に係合および離脱するように連結ピンを操作するためのアクセスウィンドウと、をさらに備える、請求項１に記載のパンチアセンブリ。
【請求項７】
連結ピンの第１端部および第２端部の各々へのアクセスのためにアクセスウィンドウが設けられ、各アクセスウィンドウは、ブッシング又はパンチガイド内のパンチアセンブリの軸方向調整を行うように構成されるとともに、連結ピンの第１端部および第２端部を操作するためのアクセスを維持する、請求項６に記載のパンチアセンブリ。
【請求項８】
パンチ先端体およびパンチ本体部のうちの一方に配置された軸方向アライメントピンをさらに備え、軸方向アライメントピンは、パンチ先端体およびパンチ本体部のもう一方に設けられた相補的アライメントスロットとの軸方向係合によって、パンチ本体部の軸に対するパンチ先端体の角度付けを行う、請求項１に記載のパンチアセンブリ。
【請求項９】
パンチ先端体およびパンチ本体部の一方に配置された半径方向アライメントピンをさらに備え、半径方向アライメントピンは、パンチ先端体およびパンチ本体部のもう一方に設けられた相補的アライメントスロットとの半径方向係合によって、パンチ本体部に対するパンチ先端体の角度付けを行う、請求項１に記載のパンチアセンブリ。
【請求項１０】
連結ピンは、パンチ先端ステムに設けられた精密受入れスロット内に中間部分を横方向に係合させることによってパンチ本体部に対するパンチ先端体の角度付けを行うものであり、当該角度付けを行う他のピンおよびスロットアライメント機構は存在しない、請求項１に記載のパンチアセンブリ。
【請求項１１】
パンチ先端体にフランジをさらに備え、フランジは、パンチプレスのパンチング動作中にパンチ本体部の底面からパンチ先端体の作業端に圧縮荷重を伝達するものであり、連結ピンはこの圧縮荷重から実質的に分離される、請求項１に記載のパンチアセンブリ。
【請求項１２】
パンチ先端ステムが軸方向キャビティに係合したときにパンチ本体部とパンチ先端体の間に付勢された状態で配置される弾性部材をさらに備え、弾性部材は、パンチ先端体とパンチ本体部の相対運動を低減する弾性バンパー部材、Ｏリング、ばねおよびボールプランジャのうちの１つ又は複数を備える、請求項１に記載のパンチアセンブリ。
【請求項１３】
パンチシステムであって、
軸を有するパンチ本体部と、
パンチング動作のために構成された第１端部と、軸に沿ってパンチ本体部と選択的に係合および離脱する第２端部とを有するパンチ先端体と、
第１端部と、第２端部と、それらの間の中間部分とを有し、第１端部および第２端部は、中間部分がパンチ本体部およびパンチ先端体と選択的に係合および離脱するように、パンチ本体部の軸を横切るように連結ピンを操作するために構成される、連結ピンと、
連結ピンは、第１の位置と第２の位置とを有し、第１の位置では、パンチ先端体およびパンチ本体部が外径内に配置された連結ピンの第１端部および第２端部と係合し、第２の位置では、パンチ先端体およびパンチ本体部が外径の外側に配置された連結ピンの第１端部および第２端部の少なくとも一方から離脱する、
パンチシステム。
【請求項１４】
パンチ本体部の軸方向キャビティと、パンチ先端体の第２端部から延在するステムとをさらに備え、ステムは、パンチ本体部の軸方向キャビティ内に配置されたときに連結ピンの中間部分と選択的に係合および離脱する側方キャビティを有する、請求項１３に記載のパンチシステム。
【請求項１５】
パンチ先端体の第２端部の軸方向キャビティと、パンチ本体部から延びるステムとをさらに備え、ステムは、パンチ先端体の軸方向キャビティ内に配置されたときに連結ピンの中間部分と選択的に係合および離脱する側方キャビティを有する、請求項１３に記載のパンチシステム。
【請求項１６】
第１の位置および第２の位置において、連結ピンの１つ又は複数の溝又は戻り止めと選択的に係合および離脱する付勢部材をさらに備える、請求項１３に記載のパンチシステム。
【請求項１７】
１つ又は複数の溝又は戻り止めは、連結ピンの第１端部および第２端部において非対称な形状を形成しており、当該形状は、連結ピンを第１の位置と第２の位置の間で操作する場合と比較して、連結ピンを取り除くのに必要な力を増加させている、請求項１６に記載のパンチシステム。
【請求項１８】
パンチ本体部およびパンチ先端体のうちの一方に配置されたアライメントスロットと、パンチ本体部およびパンチ先端体のうちの他方に配置された相補的アライメントピンとをさらに備え、アライメントスロットおよびピンは、軸方向又は半径方向の係合によって パンチ本体部に対するパンチ先端体の正確な向きを維持する、請求項１３に記載のパンチシステム。
【請求項１９】
アライメントピンは、パンチ先端体およびパンチ本体部を貫通するように延びる横方向アライメントスロットと半径方向に係合する貫通ピンを備える、請求項１８に記載のパンチシステム。
【請求項２０】
連結ピンが第１の位置から第２の位置に操作されたときにパンチ先端体をパンチ本体部から軸に沿って移動させるエジェクタをさらに備える、請求項１３に記載のパンチシステム。
【請求項２１】
連結ピンの第１端部に近接してパンチ本体部又はパンチ先端体に設けられたポケットをさらに備え、ポケットは、パンチ本体部の軸を横切る方向に連結ピンの第１端部を押す又は引く手動アクセスのための直線状又は湾曲状の凹部を形成する、請求項１３に記載のパンチシステム。
【請求項２２】
パンチ本体部又はパンチ先端体の外径の対向する位置に形成された直線状又は湾曲状の凹部をさらに有し、凹部は、パンチ本体部の軸を横切る方向に連結ピンの第１端部および第２端部のそれぞれを押す又は引く手動アクセスのために構成される、請求項１３に記載のパンチシステム。
【請求項２３】
パンチ先端体をパンチ本体部の軸に沿ってパンチ本体部に係合させるステップであって、パンチ先端体はパンチ本体部と協働してパンチング動作を行うものである、ステップと、
軸を横切る方向へ連結ピンを第１の位置へ移動させることにより、連結ピンをパンチ先端体又はパンチ本体部上のステムに係合させてその外径内に配置するように操作するステップと、
軸を横切る方向へ連結ピンを第２の位置へ移動させることにより、連結ピンをステムから離脱させて連結ピンの少なくとも一部を外径の外側に配置するように操作するステップと、
パンチ先端体をパンチ本体部から軸に沿って離脱させるステップと、
を含む、方法。
【請求項２４】
連結ピンを第２の位置に移動させるステップは、
連結ピンの第１端部を、パンチ先端体又はパンチ本体部の外径に形成された湾曲状又直線状の凹部に押し込むステップと、
凹部の反対側において外径の外側に延びる連結ピンの第２端部を掴むステップと、
連結ピンの第２端部をパンチ本体部の軸に対して横方向に引くステップと、
を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
パンチ本体部をパンチプレス装置のパンチガイド又はブッシングに設置するステップと、
パンチガイド又はブッシングに設けられた少なくとも１つのアクセスウィンドウを介して、第１の位置と第２の位置の間で連結ピンを操作するステップと、
をさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に工作機械に関し、より具体的には、金属加工に用いるパンチアセンブリに関する。本開示は特に、パンチプレス機械（製作および製造に使用される高速パンチプレスを含むがこれに限定されない）での使用に適したパンチツールアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
タレット型およびレール型のパンチプレスを含む産業用工作機械は、板金ワークピースおよびその他のシートコンポーネント（例えば、金属、プラスチック、レザーなど）の製作に広く使用されている。板金およびその他のワークピースを幅広い有用な製品に加工するために、板金材をプレス、曲げ、パンチングするシングルおよびマルチステーションのプレス機、プレスブレーキ、シートおよびコイルフィードシステム、レール型工作機械システム並びにその他の製造機器を含む製造用途において、自動パンチプレスが一般的に採用されている。
【０００３】
パンチプレスは特に、シートメタルの穴あけおよび成形用途に幅広く使用されている。タレットプレスは典型的には、一連のパンチおよびダイを保持する上部および下部タレットセクションを有し、それらはタレットの周縁部で周方向に間隔を空けて異なる位置に配置される。次いで、タレットプレスが鉛直軸を中心として回転されることで、所望のパンチおよびダイセットがワークステーションと鉛直方向にアライメントされる、あるいは、一連の異なるパンチおよびダイセットが一連の異なるプレス操作を実行するためのアラインメント位置に順次配列される。レール型および単一ツール型のパンチプレスも広く使用されている。
【０００４】
ワークピース自体は一般的に、１枚の板金から形成され、選択されたパンチとダイの組合せの間に配置される。選択されたパンチおよびダイアセンブリがワークピースを横切るように配列されると、パンチがコンピュータ制御の下で操作され。パンチはワークピースを通ってダイに押し込まれ、穴（ホール）又はその他の所望の特徴を形成する。
【０００５】
パンチシステムは典型的には、長手方向ボア内で往復運動するパンチ部材を有する外側パンチガイド、あるいは、パンチを保持するブッシングを有するパンチラムアセンブリを備える。パンチ自体は典型的には、シャンク又は本体部と、板金又はワークピースに面する作業端上にパンチポイント又はその他の成形ツールとを備える。パンチポイントはパンチストロークにおいてワークピースと係合し、ワークピース金属からダイを通じてスラグを押し出すことにより穴を形成する。リターンスプリング又はパンチクランプを使用することで、パンチストロークに続くストリッピング動作においてパンチを元の位置に戻すことができる。
【０００６】
自動化された工作機械アプリケーションでは、ストロークを多くの回数繰り返し行うことが一般的である。したがって、パンチポイントは摩耗し、研ぎ又は交換が必要となることがある。交換プロセスに関して、複雑さの低減、更なる効率化、ダウンタイムの短縮、および交換コストの削減が継続的に求められている。
【発明の概要】
【０００７】
パンチプレス又は類似の工作機械での使用に適したパンチ又はパンチデバイスアセンブリが提供される。このアセンブリは、パンチ本体部と選択的に係合および離脱する交換可能なパンチ先端体を備える。このようなパンチアセンブリを使用するパンチプレスシステムは、対応する組立ておよび動作方法と共に本開示に含まれる。
【０００８】
構成に応じて、パンチ本体部およびパンチ先端体は、インサート又はステムと、対応する軸方向キャビティとの軸方向係合によって連結することができる。例えばパンチ本体部とステムの間で横方向に係合する連結ピンを用いるなど、様々な手動の又は使用する工具が少ない連結機構を利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】タレット型パンチプレスにおける交換可能なパンチ先端体を備えるパンチアセンブリの断面図
【図２】単一ツール又はレール型のパンチプレスにおける交換可能なパンチ先端体を備えるパンチアセンブリの断面図
【図３Ａ】ピン接続型のパンチ先端連結部によるパンチアセンブリの断面図であり、パンチ先端体が係合位置にある状態を示す図
【図３Ｂ】ピン接続型のパンチ先端連結部によるパンチアセンブリの断面図であり、パンチ先端体が非係合位置にある状態を示す図
【図４Ａ】パンチアセンブリの断面図であり、連結ピンが係合位置にある状態を示す図
【図４Ｂ】パンチアセンブリの断面図であり、連結ピンが非係合位置にある状態を示す図
【図５Ａ】精密角度接続・アライメント機構を示すパンチアセンブリの断面図
【図５Ｂ】精密角度接続・アライメント機構を示すパンチアセンブリの側面図
【図６Ａ】圧縮・ストリップ荷重力図を示すパンチアセンブリの断面図
【図６Ｂ】圧縮・ストリップ荷重力図を示すパンチアセンブリの断面図
【図７Ａ】キャビティおよびステムを逆転させて連結ピン上に弾性保持エレメントを設けた、異なるパンチステーションのサイズに適合したパンチアセンブリの断面図
【図７Ｂ】キャビティおよびステムを逆転させて連結ピン上に弾性保持エレメントを設けた、異なるパンチステーションのサイズに適合したパンチアセンブリの断面図
【図８Ａ】パンチアセンブリの断面図であり、アライメントピンがパンチ先端インサートのステム内に半径方向に押し込まれている図
【図８Ｂ】パンチアセンブリの側面図であり、アライメントピンがパンチ先端インサートのステム内に半径方向に押し込まれている図
【図９Ａ】パンチアセンブリの様々な実施形態のために構成された連結ピンの側面図
【図９Ｂ】パンチアセンブリの様々な実施形態のために構成された連結ピンの側面図
【図９Ｃ】パンチアセンブリの様々な実施形態のために構成された連結ピンの側面図
【図９Ｄ】パンチアセンブリの様々な実施形態のために構成された連結ピンの側面図
【図９Ｅ】パンチアセンブリの様々な実施形態のために構成された連結ピンの側面図
【図１０Ａ】双方向作動を防止するための連結ピン上のヘッドを有するパンチアセンブリの断面図
【図１０Ｂ】図１０Ａのアセンブリのための連結ピンの側面図
【図１０Ｃ】螺旋状の潤滑溝を有するピン連結型パンチアセンブリの側面図
【図１１Ａ】弾性バンパーエレメントおよびパンチ先端ステムの頂部に係合する半径方向アライメントピンを有するパンチ装置の断面図
【図１１Ｂ】弾性バンパーエレメントおよびパンチ先端ステムの頂部に係合する半径方向アライメントピンを有するパンチ装置の側面図
【図１２Ａ】様々なバンパーエレメントの構成を示す、パンチ装置の断面図
【図１２Ｂ】様々なバンパーエレメントの構成を示す、パンチ装置の断面図
【図１３Ａ】代表的な潤滑溝およびアライメント機構を示す、異なる外径を有する代表的なパンチ先端体の側面図
【図１３Ｂ】代表的な潤滑溝およびアライメント機構を示す、異なる外径を有する代表的なパンチ先端体の側面図
【図１４Ａ】異なるパンチステーションサイズに対するパンチアセンブリ用の代表的なパンチチップの等角図
【図１４Ｂ】異なるパンチステーションサイズに対するパンチアセンブリ用の代表的なパンチチップの等角図
【図１４Ｃ】異なるパンチステーションサイズに対するパンチアセンブリ用の代表的なパンチチップの等角図
【図１４Ｄ】異なるパンチステーションサイズに対するパンチアセンブリ用の代表的なパンチチップの等角図
【図１５Ａ】パンチ先端ステムの頂部での精密角度配向のための貫通ピンを備えたパンチアセンブリの断面図
【図１５Ｂ】パンチ先端ステムの頂部での精密角度配向のための貫通ピンを備えたパンチアセンブリの断面図
【図１５Ｃ】パンチ先端シャンクの頂部と精密にアライメントするように構成された水平ピンを有するパンチアセンブリの断面図
【図１５Ｄ】パンチ先端シャンクの頂部と精密にアライメントするように構成された水平ピンを有するパンチアセンブリの側面図
【図１５Ｅ】精密角度アラインメントのための連結ピンを備えるパンチアセンブリの断面図
【図１５Ｆ】パンチ先端フランジ内に鉛直アライメントピンを有するパンチアセンブリの断面図
【図１５Ｇ】パンチ先端フランジ内に鉛直アライメントピンを有するパンチアセンブリの側面図
【図１６Ａ】付加的な潤滑機構を示すパンチアセンブリの側面図
【図１６Ｂ】付加的な潤滑機構を示すパンチアセンブリの側面図
【図１６Ｃ】内部の潤滑機構を示す図１６Ａ、１６Ｂのパンチアセンブリの断面図
【図１７Ａ】パンチ本体部と先端体との間のピン結合を操作するためのパンチガイド内のアクセスウィンドウを有するパンチ装置の側面図
【図１７Ｂ】パンチ本体部と先端体との間のピン結合を操作するためのパンチガイド内のアクセスウィンドウを有するパンチ装置の等角図
【図１７Ｃ】連結ピンの両側のアクセス窓を示す図１７Ａ、１７Ｂのパンチ装置の断面図
【図１８Ａ】レール型プレス装置に使用するのに適したパンチ本体部および連結ピンを有するパンチアセンブリの断面図
【図１８Ｂ】レール型プレス装置に使用するのに適したパンチ本体部および連結ピンを有するパンチアセンブリの等角図
【図１８Ｃ】パンチ先端部が離脱した状態のレールマウント型パンチ本体部の断面図
【図１８Ｄ】パンチ先端部が離脱した状態のレールマウント型パンチ本体部の等角図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、パンチアセンブリ１０の断面図であり、パンチアセンブリ１０は、パンチ本体部１２と、交換可能なパンチ先端体１４とを有し、パンチポイント１５にて終端している。この特定の例では、パンチアセンブリ１０はパンチガイド１６内に配置されており、パンチガイド１６はパンチプレス装置２０の上部タレット１８の内側に設けられている。
【００１１】
パンチプレス装置２０は、上部タレット１８と、下部タレット２２とを備える。ダイ２４は、下部タレット２２に取り付けられており、下部タレット２２は、例えばシートメタル部品あるいは加工対象である他の材料によるワークピース２５を挟んで、パンチ先端体１４の反対側にある。
【００１２】
パンチアセンブリ１０の動作において、パンチ先端体１４のパンチポイント１５は、パンチガイド１６の底面にあるストリッパ２６の開口部を通じて駆動され、ワークピース２５を通ってダイ２４内に延びる。パンチポイント１５は、パンチプロセスにおいてワークピース２５からスラグを分離し、スラグはダイ２４の中に受けられる。ストリッパ２６は、パンチガイド１６の底面に配置されており、パンチポイント１５がダイ２４から引き抜かれるときにワークピース２５を定位置に保持する。あるいは、プレス装置２０およびダイ２４は、ワークピース２５のノッチ、スリット、せん断、又はブランキングのため、又は他の金属成形プロセスのために構成されてもよい。
【００１３】
ネジ式接続部又はその他の機械的結合部２８は、パンチ本体部１２をパンチキャニスタアセンブリ３０に結合する。パンチキャニスタアセンブリ３０は、パンチヘッド３２と、パンチドライバ３４と、ストリッピングスプリング３６とを備える。パンチプレス装置２０のラムコンポーネント（ram component）は、パンチ３２に対して軸方向（例えば、下方）の力を付与し、これにより、上述したようにパンチポイント１５がワーク２５をダイ２４に貫通させるのに十分な距離だけ、パンチドライバ３４をバネ保持プレート３８内の開口を通じて駆動する。ラムが引っ込められると（あるいはラムに対する駆動力が取り除かれると）、バネ保持プレート３８とパンチヘッド３２の間でストリッピングスプリング３６が作用し、パンチドライバ３４を元の位置（例えば上方）に戻す。パンチ先端体１４は、ダイ２４およびワークピース２５からパンチガイド１６に戻され、図１に示すように、パンチポイント１５がストリッパ部材２６内の開口に位置する（かつその開口から延在しない）。
【００１４】
実施の形態に応じて、押しボタン又はその他の機構４０を設けることで、パンチ先端体１４およびパンチポイント１５に対して測定されたパンチアセンブリ１０のパンチ長さを調整してもよい。後述するように、ガイド又はブッシング１６に対するパンチ本体部１２の角度位置を決めるために、ラジアル部材（radial member）又は回転防止キー６８をパンチ本体部１２に沿った様々な位置に設けてもよい。パンチプレス装置２０での使用に適した付加的な特徴は、米国特許第５、８３９、３４１号、米国特許第５、８８４、５４４号および米国特許第７、９７５、５８７号に開示されている。これらの文献のそれぞれは現在、ミネソタ州アノーカにあるメイトプレシジョントゥーリングに譲渡されており、参照することにより、その全体が全ての目的において本明細書に組み入れられる。
【００１５】
図１は、パンチアセンブリ１０の着脱可能かつ交換可能なパンチ先端体又は下部１４がパンチ本体部又は上部１２に結合された２パートのパンチ構成を示す。小型かつ交換可能なパンチ先端体１４は、比較的低コストで高性能な鋼ツール又はその他の適切な材料から形成されており、摩耗したときあるいは、新しいパンチ先端体の構成が望まれるときに可逆的に変更される。交換可能なパンチ先端体１４は、本明細書に記載されているように、手動で特別なツールを用いずにあるいはツールを一切使用せずに、取外し、交換およびロックすることができるように、ツールレスの手動操作用に設計することもできる。
【００１６】
１つの特定の例では、パンチ先端体１４は図１に示すように、ラッチ機構を用いてパンチ本体部１２に固定されており、このとき、交換可能なパンチ先端体１４は、パンチ本体部１２に設けられたピボットラッチ５０又は同様の保持機構によって固定されており、パンチ先端体１４のタング又はステム４４と選択的に係合するように構成される。ピボットラッチ機構については、以下の様々な実施形態で詳述する。
【００１７】
図２は、単一ツール又はレール型のプレス装置２０における、交換可能なパンチ先端体１４を備えたパンチアセンブリ１０の断面図である。この構成では、パンチ１０がプレスラムアセンブリ１１に取り付けられており、パンチキャニスタへのネジ結合は必ずしも必要ではない。代わりに、プレスラムアセンブリ１１は、パンチ本体部１２とパンチ先端体１４をパンチ軸に沿って垂直に整列させて保持するように構成された内部ブッシング１７又は同様の構造を含む。パンチ１０およびダイ２４の両方に、例えばパンチキーイング１３およびダイキーキーイング２１などの角度キーイングを設けることができる。
【００１８】
パンチング動作では、プレスラム１１が作動して、パンチインサート１４の作業端がワークピースを通るように駆動し、ダイホルダ２３内のダイ２４と係合させる。図２に示すレールタイプのパンチプレス装置２０は、ウレタンストリッパ部材３６を利用するものである。ウレタンストリッパ部材３６は、パンチ先端体１４がダイ２４から引き抜かれたときに剥離力を与えるパンチタングクランプ（punch tang clamp）３７を備える。このようなパンチプレス装置２０での使用に適した付加的な特徴が米国特許第４、９５１、３７５号に記載されている。当該文献の内容は参照することにより、その全体が全ての目的において本明細書に組み込まれる。
【００１９】
１つの例では、パンチ先端体１４は図２に示すように、連結ピン４２を用いてパンチ本体部１２に固定されている。鉛直方向スプリング又は類似のエジェクタ５２がパンチ本体部１２の中に設けられる。エジェクタ５２は、パンチアセンブリ１０がパンチプレス装置２０から取り外されるとともに連結ピン４２が挿入位置又は係合位置から非係合位置に移動されたときに、パンチ先端体１４によるパンチ本体部１２との軸方向の係合を解除するように構成される。あるいは、ピボットラッチ型の機構又はその他の連結構造を利用することも可能であり、その内容は関連の特許出願に記載されるとともに、上記で参照することにより本願明細書に組み込まれている。
【００２０】
＜スライドイン連結ピンにより固定される交換可能なパンチ先端体＞
図３Ａは、スライドイン（又はスライディング）ピン４２を介して固定された交換可能なパンチ先端体１４を有する、ピン接続式パンチ先端構成のパンチアセンブリ１０の断面図である。この図では、ピン４２はボールプランジャ４５のボール４６によって閉位置又は係合位置にある状態が示されており、ボールプランジャ４５のボール４６はピン４２を所定位置に弾性的に保持している。
【００２１】
図３Ｂは、パンチアセンブリ１０の別の断面図である。この図では、ピン４２はボールプランジャ４５のボール４６によって開位置に保持されている。
【００２２】
取外し可能な先端パンチアセンブリ１０は、パンチプレスツーリング用に構成されるとともにパンチプレス機械用の取外し可能な下部パンチ先端体１４を含んでおり、下部パンチ先端体１４は手動操作可能な横方向スライドピン４２によって上部又はパンチ本体部１２内に保持される。取外し可能なパンチ先端体１４は、弾性部材又はカム部材を用いずに所定位置に安全に固定されており、ピン４２は工具なしで容易に動作可能である。種々の小型で取外し可能で交換可能なパンチ先端体１４は、比較的低コストで、高性能の工具鋼およびその他の適切な材料から作ることができる。
【００２３】
このデザインには、パンチプレス業界では今まで見られなかった多くの便利な機能が含まれる。これらの機能にはラジアルスライドピン４２が含まれる。ラジアルスライドピン４２は、パンチ先端体１４のタング（tang）又はステム４４並びにパンチ本体部１２の下部に係合するように構成されており、半径方向に並ぶキャビティ４８の壁部（例えば円筒形）を通って延在する。ピン４２は、半径方向のキャビティ又はボア（bores）４８、４９（図３Ｂ参照）と整列してそれらを通るように配置されており、これにより、図３Ａに示すようにパンチングのためにパンチ先端体１４がパンチ本体部１２に固定される。ピンとラジアルキャビティによるアライメントは、パンチ本体部１２の壁部に半径方向に並んだキャビティ４８を対応する所望の精度で機械加工することにより、パンチアセンブリ１０における精密な軸方向回転機構としても機能することができる。
【００２４】
＜操作および機能の説明＞
パンチアセンブリ又は装置１０は、特別に構成された「ホルダー」又はパンチ本体部１２に取り付けられた取外し可能なパンチ先端体１４を備え、これは他の点では完全なパンチ（又はパンチアセンブリ）１０の残りの部分を構成するものであり、パンチプレスに使用される。このような取外し可能なパンチ先端体１４は、例えばパンチ先端体１４が非常に小さい（又はパンチアセンブリ１０の他の構成要素と比較して小さい）場合に、パンチ先端体１４を高性能で低コストの材料で構成しながら他の部品（例えばパンチ本体部１２）は低コストの材料を使用することができるため、望ましい。一方で、そのような高性能の材料を用いてパンチ１０全体を製造することは費用がかかりすぎる可能性がある。
【００２５】
パンチアセンブリ又はアセンブリ１０は、３つの作業エレメントを含む。これらは、パンチ先端体１４、パンチ本体部１２、および連結ピン４２によるパンチ先端体保持機構である。
【００２６】
＜パンチ先端体＞
好ましい実施形態では、パンチ先端体１４は、パンチアセンブリ１０の着脱可能な下部を包含し、かつ、パンチ先端体１４の作業端１４Ｗ（例えばパンチポイント１５）に対向する位置の上端部１４Ｔに延びる円筒状のシャンク、タング又はステム４４を有する。ステム４４のサイズは、パンチ先端体１４の外径より小さくすることができる。このため、パンチ先端体１４をパンチ本体部１２の下面１９に適合させるとともに、パンチアセンブリ１０の操作中にパンチ本体部１２とパンチ先端体１４の間で荷重を伝達するために、レッジ又はフランジ部４７が設けられる。ステム４４は、スライドピン４２を受ける円筒形キャビティ４９を有しており、パンチ先端体１４をパンチ本体部１２に固定する軸方向固定エレメントを提供する。
【００２７】
さらなる実施形態では、パンチ本体部１２のアラインメントピン６４およびパンチ先端体１４のフランジ又は上端部１４Ｔにある係合アライメントスロット６５によれば、パンチ先端体１４をパンチ本体部１２に対して正確に方向付けをすることができ、パンチプレス装置（例えば図５Ａ、図５Ｂを参照）での実際の利用に適している。パンチ先端体１４の外径は、パンチ先端体１４をパンチガイド又はブッシングに対して適切にセンタリングするために高精度に機械加工されてもよく、あるいは、パンチ先端体１４とパンチガイド又はブッシングとの間にクリアランスを提供するように小さくされてもよく、パンチ先端タング又はステム４４とパンチ本体部１２の軸方向にセンタリングされた底部ポケット又はキャビティ５４との間の正確な嵌合によってセンタリングが可能であり、正確なセンタリングを実現することができる。パンチ先端体１４の小さい方の外径は例えば、パンチ先端体１５への潤滑剤の流れのための追加のポーティングを必要としないなどの利点を有する。
【００２８】
あるいは、両方の制約を有する冗長センタリングシステムに両方の機構を含めることが望ましい場合がある。精密なセンタリングは例えば、パンチとダイのサイズの緊密なフィッティングが必要とされる薄い材料をパンチングする場合など、ダイへの損傷を低減する点において望ましい。
【００２９】
＜パンチ本体部＞
好ましい実施形態では、パンチ本体部１２（図３Ａ）は、下方端部５６の上方において、例えば半径方向の潤滑剤通路５９（図３Ｂ）を有するねじ山付きキャビティ５８内の、上方受入れ端部５５にねじ連結部２８又は類似の連結構造を有する。連結部２８は、パンチ１０を他のパンチプレス構成要素に取り付けるためおよび長さ調整のために構成されている。パンチガイド１６（図１）又はブッシング１７（図２）にキーイングすることによりパンチ本体部１２およびパンチ先端体１４を角度付けするために、半径方向に突出する角度キー６８を設けることもできる（図５Ａ）。
【００３０】
パンチ本体部１２は、パンチ先端体１４の軸方向のタング又はステム４４を受け入れるように構成された下端部５６に軸方向（例えば円筒形）のポケット又はキャビティ５４を有する。ポケット又は軸方向キャビティ５４は、パンチ先端体１４の正確な配置のために正確にセンタリングすることができる。アライメントピン６４をパンチ本体部１２の下端部に設け、外径に近い位置にセンタリングしながら、パンチ軸Ａと平行に配置してもよく、また、パンチ先端体１４内の精密キースロット６５に係合することによりパンチ先端体１４をパンチ本体部１２に対して角度付けするように構成してもよい。
【００３１】
連結ピン４２を工具なしで手動操作するために、半径方向のパッセージ又はピン受けキャビティ４８、４９（図４Ｂ）の一方又は両方の端部において、パンチ本体部１２の外壁に逃がしキャビティ６０（図４Ａ）を設けることができる；例えば、ピン４２よりも横方向に大幅に大きい、平坦な底部キャビティ６０（図４Ａ）あるいは湾曲又は傾斜した逃がしキャビティ６０（図６Ｂ）。逃がしキャビティ６０は、パンチ本体部１２の一方側のピンパッセージ又はキャビティ４８の中にピン４２を手動で押し込むことにより、パンチ先端体１４のパンチ先端ステム４４のキャビティ４９からのピンの離脱を開始してパンチ先端体１４をパンチ本体部１２から取り外し可能とするように、構成されてもよい。
【００３２】
さらなる改良として、ピン４２の把持および操作を容易にするように構成された人間工学的なローレット又は溝を形成してもよい。ボールプランジャ４５は、例えばピン４２の半径方向の軸線Ｓに対して実質的に垂直にパンチ本体部１２の穴に押し込まれる又はねじ込まれてもよい（図３Ｂ）。ボールプランジャ４５はまた、後述するように、ピン４２をパンチ先端ステム４４に対して係合（固定）位置又は非係合（非固定）位置のいずれかの位置に付勢するために、ピン４２の戻り止め（detent）又は溝６２と係合するように構成される。
【００３３】
＜スライドピン＞
（例えば図３Ａ―３Ｂ、４Ａ―４Ｂに示される）好ましい実施形態では、スライドピン４２は、溝又は戻り止め６２を有する単純な円筒形のピンとして構成されており、溝又は戻り止め６２は、ピン４２を捕捉してパンチアセンブリ１０の選択された位置に保持するように配置されている。あるいは、受入れチャネル又はキャビティ４８（パンチ本体部１２内）、４９（パンチ先端ステム４４内）が適切な公差で相補的な形状に成形されている限り、ピン４２は任意の特定の形状を有してもよい。ピン４２は第１端部４２Ａを有し、第１端部４２Ａはパンチ先端体１４の解放プロセスを開始するために押し込まれる。ピン４２は第２端部４２Ｂを有し、第２端部４２Ｂは、溝６２がボール４６に係合する停止点にピン４２が達するまで横方向又は半径方向の外向きに引くことが可能である。ピン４２が内側位置又は固定位置（係合位置）にあるとき、ピン４２の中間部分（溝６２と溝６２の間）は、パンチ本体部１２およびパンチ先端体１４の受入れキャビティ４８、４９に係合する。ピン４２が外側位置又は開放位置（非係合位置）にあるときは、ピン４２はパンチ先端ステム４４のキャビティ４９から離脱し、ピン４２の第１端部４２Ａはパンチ本体部１２の（１つの）軸方向キャビティ４８のみと係合する。
【００３４】
スライドピン６２に半径方向の溝、戻り止め、又はその他の係合機構６２を設けてもよく、例えば、図３Ａ、３Ｂに示すように対向する端部４２Ａおよび４２Ｂに向かって配置される。戻り止め又は溝係合部６２は、ピン４２を開位置および閉位置のそれぞれで弾性的に保持するために、ボールプランジャ４５又は類似の保持機構に係合するように構成される。ピン４２を保持あるいは交互の開位置および閉位置に保持するその他の様々な方法を以下の実施例で説明する。
【００３５】
＜パンチ本体部へのパンチ先端体の取り付け＞
図４Ａは、図３Ａのピン連結によるパンチアセンブリを示す断面図である。この図では、ピン４２の一端４２Ａが逃がし穴６０から押し出された状態が示されており、それにより、パンチ先端体１４をパンチ本体部１２から解放するプロセスが開始される。よって、反対側の端部４２Ｂはパンチ本体部１２から押し出されて、手動で把持および操作されるように配置されている。
【００３６】
図４Ｂは、図３Ａのパンチアセンブリの別の断面図である。この図では、ピン４２は開放位置に向かって外側に引っ張られ、ボールプランジャ４５によって適所に弾性的に保持される。
【００３７】
好ましい実施形態では、パンチアセンブリ１０は、パンチ本体部１２の頂部５５にあるねじ係合又は類似の連結部２８を有し、かつ、下端部又は底部５６においてパンチ先端体１４のタング又はステム４４を正確に受けるように構成された鉛直孔又は軸方向キャビティ５４を有する、プレミアム可変長パンチシステムを包含する。パンチ本体部１２はまた、パンチ先端体１４がパンチ本体部１２に取り付けられたときに、パンチ先端体１４のステム４４内の半径方向キャビティ４９によって形成された水平穴に嵌合するピン４２を受けるように構成された特徴を有する。
【００３８】
ピン４２は、パンチ本体部１２およびパンチ先端体１４の受入れキャビティ４８、４９内のロック位置に嵌合するように横方向の内側に移動するように操作可能であり、これにより、パンチ本体部１２およびパンチ先端体１４がパンチガイド又はブッシング内でともにスライド移動することが抑制される。ピン４２はまた、横方向外側の位置又は開放位置に操作することができ、この位置ではパンチ先端体１４のステム４４がピン４２を横切りながら鉛直方向又は軸方向に移動可能であり、パンチ先端体１４の取り付け又は取外しを容易に行うことができる。
【００３９】
ピン４２がキャビティ又はチャネル４８、４９を介して完全に挿入されてパンチ本体部４２の外径内に配置されたか、あるいは少なくとも同一平面上に配置されたときに、パンチ先端体１４はパンチ動作のための所定位置に弾性的に固定される。パンチアセンブリ１０がパンチガイド、ブッシング、又は同様の構成要素の壁部の中に設置されたときに、ピン４２をさらに固定位置に固定するようにしてもよく、具体的には、そのような壁部によってピン４２を軸方向に拘束するとともに、ピン４２がパンチ本体部１２から滑り落ちる（又はパンチ本体部１２の側面を超える）ことを防止する、あるいは許容しないようにしてもよい。ピン４２は、固定位置又は開放位置のいずれかに留まるとともにスライドピン機構の手動操作を促進又は容易にするために、後述する実施例に記載されるように、弾性部材、固定連結部又はその他の様々な機械的特徴によってさらに制限することもできる。
【００４０】
パンチ先端体１４がパンチ本体部１２の軸方向キャビティに完全に押し込まれると、半径方向スライドピン４２を、「開放」位置からパンチ先端（又はインサート）ステム４４の対応する半径方向キャビティ又はチャネル４９を通るように手で押し込む又は操作することができる。対応する半径方向の溝又はその他の係合部６２がボールプランジャ４５と係合するときに、ピン４２を「閉」位置にスナップ嵌めすることができる。このように、手動で動作可能なピン４２によってパンチ先端体１４を交互に保持および解放することができる。
【００４１】
パンチ先端体１４には、角度方向の位置決めのためのキーイングを設けてもよい。 例えば、軸方向を向いたピン又はキーをパンチ本体軸Ａから半径方向に間隔を空けて設け、パンチ先端体１４のスロット又はキャビティに嵌合させてもよい。これにより、パンチ先端体１４は パンチ本体部１２に対して予め定められた又は選択された回転アライメント位置に角度付けされる。
【００４２】
＜パンチ本体部からのパンチ先端体の取り外し＞
パンチ本体部１２からパンチ先端体１４を取り外すために、パンチアセンブリ１０をパンチガイドから取り外すとともに、ピン４２を開放位置又は非係合位置に移動させることによってパンチアセンブリ１０を２つ又はそれ以上の部品に分離することができる。この工程は２パートのプロセスで行うことができ、ピン４２の第１端部が最初にパンチ本体部１２の一方側の逃がしキャビティ６０に押し込まれることで、ピン４２の第２の（対向する）端部がパンチ本体部１２の反対側の外径から突出するのに十分なぐらいピン４２を移動させることができる。次に、ピン４２は第２端部を（例えば指および親指により）手動で把持あるいは操作されて、第２端部が外側の横方向位置に達するとともに第１端部上にある溝又は係合部６２がボールプランジャ４５と係合するまで、パンチ本体部１２から外側に引っ張られる。
【００４３】
ピン４２の第２端部が適切な位置に達すると、ピン４２は開放位置にスナップ又は固定され、パンチ先端体１４をパンチ本体部１２から手動で抜き取る、あるいは引き抜くことが可能となる（例えばもう一方の手は、先端ステム４４又はパンチ先端体１４をパンチ本体部１２のキャビティ５４の外へ軸方向にスライドさせるために使用される）。ピン４２は設計に応じて、開位置を通過した状態での操作およびパンチ本体部１２からの取外しを行うために構成することもできる。
【００４４】
図５Ａは、パンチアセンブリ１０の断面図であり、精密な角度接続およびアライメント機構を示している。図５Ａに示すように、だぼ（dowel）又はアライメントピン６４がパンチ本体部１２の軸方向に配向された穴から延びて、交換可能なパンチ先端体１４の対応する湾曲又は傾斜したスロット６５と位置合わせされる。キー６８も設けられており、パンチガイド又はブッシングの内面に対応する軸方向スロット又は同様のアライメント機構に係合するように構成される。
【００４５】
図５Ｂは、図５Ａに示すパンチアセンブリ１０の側面図であり、パンチ本体部１２とパンチ先端体１４の精密な角度接続を示す。好ましい実施形態では、例えばパンチ先端体１４をパンチ本体部１２に完全に挿入する前に、精密オリエンテーションスロット６５が軸方向に配向されたアライメントピン６４に係合するまでパンチ先端体１４が回転される。アライメントピン６４は、パンチ本体部１２の中心軸Ａから選択された半径方向の距離に配置され、図５Ｂに示すようにパンチ本体部１２の底面からパンチ先端体１４の精密スロット６５の中に延びる。
【００４６】
パンチアセンブリ１０の様々な断面図に見られるように、パンチ先端体１４のステム又はタング４４は半径方向のキャビティ又はチャネル４９（例えば円筒状でパンチ軸に垂直）を有してもよく、キャビティ又はチャネル４９はピン４２を受け入れてパンチ先端体１４をパンチ本体部１２に固定する。
【００４７】
ピン４２はパンチ本体部１２に完全に挿入されると、パンチ先端体又はパンチインサート内（例えばタング４４内）の対応するキャビティ又はチャネル４９と完全に係合した状態で、設置位置又は閉位置並びに固定位置に配置される。ピン４２がその一端でパンチ本体部１２の外周から延びるように操作されると、他端はパンチ先端体１４のキャビティ又はチャネル４９の径方向外側において、溝又は同様の機構を介してボールプランジャ４５と係合するように配置され、ピン４２は開放位置又は組立位置（非ロック位置）にあると考えられる。このような機構によれば、特別な工具を必要とせずに、かつ、いかなる種類の工具も必要とすることなく、パンチ本体部１２に容易に取り付けられる、あるいはパンチ本体部１２から容易に取り外すことができる比較的小さなパンチ先端体１４を使用することができる。
【００４８】
図６Ａは、パンチアセンブリの断面図であり、圧縮荷重を示している。図６Ｂは、図６Ａのパンチアセンブリの断面図であり、ストリップ（パンチ引抜き）荷重を示す。
【００４９】
図６Ａに示すように、パンチング動作に必要な力は、パンチアセンブリ１０の頂部にある（例えばネジ山付きの）連結部２８から軸方向に流れ、パンチドライバおよびパンチ本体１２を通ってフランジ４７を横切り、作業端１４Ｗのパンチポイント１５まで流れる。パンチアセンブリ１０が下方に移動してシート材料又はワークピースに穴を開けると、ワークピースはパンチポイント１５に対して上方に押し戻され、これにより、パンチ先端体１４とパンチ本体部１２の間に強い圧縮荷重Ｃ（下向きの矢印）が作用する。パンチの負荷は、パンチのサイズ並びに加工材料の組成と厚みに応じて、数トンを容易に超える場合がある。
【００５０】
パンチストローク中における連結ピン４２の損傷又は変形を回避するために、例えば連結ピンとピンキャビティの隙間を維持することによって、あるいは、その他の関連する連結構造によって、パンチ本体部１２とパンチ先端体１４の間の接触面に圧縮荷重を作用させるようにしてもよい。このため、パンチ先端体１４のステム４４の周りに周方向に延びるフランジ又はレッジ４７の上面と、ステム４４が係合する軸方向キャビティの回りに延びるパンチ本体部１２の底面との間の界面に荷重を作用させるようにしてもよい。（例えばアライメント機構のために）荷重支持面に沿っていくらかの隙間を設けてもよいが、これらの隙間はパンチアセンブリ１０の強度と一体性を維持するために、荷重支持面の領域に対して一般的に小さい。
【００５１】
パンチ先端体１４がパンチホール（パンチポイント１５をグリップする傾向があるもの）の周囲を取り囲む材料によって後退されたときに、パンチポイント１５がシートにくっつくことによって、打ち抜き作業中に荷重が作用する。この結果、パンチ本体部１２およびスライドピンコネクタ４２に対して、圧縮荷重ではなく引張り荷重Ｔが生じ、ストリッピング動作中の引張り負荷Ｔ（上向き矢印）の大きさは一般的には、パンチストローク中における圧縮荷重Ｃの数倍よりも小さい。それにもかかわらず、ストリッピング荷重は広範囲に及ぶ可能性があり、対応する張力は図６Ｂに示すように、パンチ先端ステム４４とピン４２の間の連結部を介して伝達されなければならない。
【００５２】
これらの非常に異なるパンチングおよびストリッピングの荷重に対処するために、パンチ１０は、パンチ本体部１２とパンチ先端体１４の接触界面に沿って、パンチ軸Ａを横切るように形成された圧縮荷重面と、パンチポイント１５が板金ワークピースから引き抜かれたときにパンチ軸Ａに沿って作用する小さいがまだ大きな張力荷重に耐えるのに十分な強度の連結機構との組合せを利用する必要がある。この特定の実施形態では、これは、連結ピン４２とパンチ先端ステム４４とが、少なくとも数トン以上のオーダーの張力荷重下でパンチ本体部１２とパンチ先端体１４の間の連結を維持するように構成されていることを意味する。連結・荷重伝達構造は、数千又は数百万のパンチサイクル、数週間および数ヶ月の連続運転、および数年の累積使用時間を含む長時間の運転下において様々な圧縮・張力荷重に耐えるように構成される。
【００５３】
図７Ａ、７Ｂは、異なるパンチアセンブリ１０の断面図であり、図７Ａは、比較的小さな直径を有する細長い構成のパンチアセンブリ１０を示し、図７Ｂは、比較的大きな直径を有する細長い構成のパンチアセンブリ１０を示す。弾性ピン保持エレメント７０は、ボールおよびプランジャを使用するのではなく、弾性摩擦によってピン４２を定位置に保持する。
【００５４】
図７Ａ、７Ｂはまた、パンチ先端体１４に軸方向キャビティが設けられ、軸方向キャビティがパンチ本体部１２の底部から突出した相補的な軸方向ステム又はタング構造７２を受けるように構成された、異なる軸方向連結デザインを示している。パンチ先端体１４とパンチ本体部１２が逆転して、パンチ本体部１２が突出したタング７２を有し、パンチ先端体１４がキャビティを有する。ピン４２を開放位置（非結合位置）と閉鎖位置（固定位置又は連結位置）の間で操作するために、パンチ先端体１４の片側又は両側に逃がしキャビティ６０を設けることもできる。
【００５５】
更なる実施形態では、ピン４２は１つ又は複数のゴム又はポリマーによるリング７０（例えばＯリング又は他の弾性部材）で適所に弾性的に保持することができ、リング７０はピン４２の周りに円周方向に延びる半径方向の溝に配置される。弾性リング部材７０を開位置および閉位置のそれぞれに係合させることによってピン４２の保持のための付加的な抵抗を形成するために、パンチ本体部１２に設けられた軸方向の穴（又は、ステム７２および／又はパンチ先端体１４の外壁を通じて延びる半径方向の溝又はチャネル）に付加的な溝を設けてもよい。
【００５６】
図８Ａは、パンチアセンブリ１０の断面図であり、アラインメントピンおよびスロットの構成がパンチ本体部１２とパンチ先端体１４の間で実質的に逆転された角度接続を提供する別の方法を示す。図８Ｂは、図８Ａと同じ構成のパンチアセンブリ１０の側面図である。
【００５７】
図８Ａ、８Ｂに示すように、半径方向に配向されたダボ又はアライメントピン６６が、例えば図示のように水平方向に配置された状態でパンチ先端体１４のステム４４に押し込まれる。対応するアライメントスロット６７がパンチ本体部１２の両側を通って延在してもよく、あるいは一方の側（例えばパンチ本体部１２の底部から）のみに設けられてもよい。パンチ本体部１２の底部又はパンチ先端体１４のフランジ部のいずれかに水平アライメントスロット６７を設けるのではなく、このようなアライメントスロット６７をステム４４の頂部に設けるとともに（図１１Ａ、１１Ｂ参照）、パンチ本体部１２に半径方向に配置されたダボ又はピン６６を設けて、パンチ本体部１２に対してパンチ先端体１４の角度方向を固定するようにスロット６７内に係合させることもできる。このような水平方向に設けられたスロット６７は、パンチステム４４の全体を横切るように配置することにより、アラインメントピン６６がパンチキャビティ５４の両側で接続可能であり、より高い精度のアラインメントを提供できるようにしてもよい（図１５Ａ、１５Ｂ参照）。
【００５８】
別の実施形態では、上述したようにパンチ先端体１４に軸方向アライメントスロット６５を設けるとともにパンチ本体部１２に軸方向アライメントピン６４を設けるのではなく、パンチ先端体１４に軸方向ピンアライメント部６４を設けるとともにパンチ本体部１２に精密アライメントスロット６５を設けるように（図１５Ｆ、１５Ｇ参照）、逆転させた構成としてもよい。パンチ本体部１２の側面にパンチキー６８を設けるとともにパンチングマシーン又はパンチング装置に対するパンチ先端体１４の角度位置を定めるためのピン／スロット接続部を設ける代わりに、パンチ先端体１４に直接パンチキーを設けることもできる。パンチ本体部１２に対してインサート又はパンチ先端体１４を方向付けするためのアライメントピン６４／６６およびスロット６５／６７を使用する代わりに、角度付けに関して選択された又は必要とされる精度を提供するのに十分な精度で連結ピン４２による嵌合を形成することもできる（図１５Ｅ参照）。
【００５９】
図９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ、９Ｅは、様々な実施形態におけるパンチアセンブリ１０の連結ピン４２の側面図である。図９Ａに示すように、例えば、係合溝６２の外縁は実質的に真っ直ぐであり、これにより、ピン４２を特定の（例えば望ましくない）方向に動かすときにプランジャのボールに対する作動力が変化する。したがって、係合機構６２は、ピン４２を一方向に移動させるときに要する力（例えばパンチ本体部又はパンチアセンブリから取り外される方向）が、他の方向（反対方向）（例えば開位置と閉位置の間）に移動させるときに要する力よりも実質的に大きくなるように構成してもよい。
【００６０】
図９Ｂに示すように、ピン４２に１つ又は複数の単純な湾曲した係合溝６２が設けられている。一例では、溝６２は、ボールプランジャ（又は他の付勢要素）を受け入れるとともにピン４２がいずれの方向にもほぼ等しい力で係合又は離脱するように、対称的に構成される。別の例では、連結ピン４２の第１および第２端部４２Ａおよび４２Ｂに非対称な溝又は戻り止め６２を設け、連結ピン４２をパンチアセンブリ１０から取り外すために必要な力が、連結ピンを第１の位置（中心部４２Ｃがパンチ先端ステム４４をパンチ本体部１２のＯＤ内に配置された両端部４２Ａ、４２Ｂと係合させる位置）と、第２の位置（中央部４２Ｃがパンチ先端ステム４４を連結ピン４２において少なくともＯＤの外に延びている部分から離脱させる位置）の間で操作するのに必要な力と異なるように構成される。
【００６１】
図９Ｃは、例えば保持ピン４２の中間部４２Ｃに設けられた溝７４に係合された弾性ピン保持部材７０を有するピン４２の実施形態を示す。あるいは、例えば保持溝６２に関して述べたように、溝７４を様々な構成および場所に設けてもよい。適切な弾性保持部材７０には、ゴム又はポリマーによるＯリングなどの丸い弾性膜、および、保持ピン４２が開位置と閉位置の間で操作されたときに保持ピン４２の動きに抵抗するように構成されたその他の弾性部材が含まれるが、これに限定されない。
【００６２】
図９Ｄは、異なるパンチスタイル（例えば図７Ｂ参照）に構成された同様であるがより細長いピン４２の例を示しており、図９Ｄでは、Ｏリング又はその他の弾性保持部材７０が、中央部４２Ｃの中央領域ではなく第１端部４２Ａに近接する溝７４に配置されている。あるいは、保持部材７０は、第２端部４２Ｂに近接する溝７４に、又は中央本体部４２Ｃ沿いの他の任意の場所に配置することができる。
【００６３】
図９Ｅは、第１端部４２Ａにエンドキャップ又はヘッド４３を備えたピン４２の一例を示す。エンドキャップ４３は、中央本体部４２Ｃよりも大きい直径又は幅（例えばピン軸Ａに対して交差する方向）を有する一方で、第２の端４２Ｂは、中央本体部４２Ｃと同じかそれより小さい直径を有する。このため、エンドキャップ（又は第１端部４２Ａ）は、ピン４２が第１端部４２Ａおよび本体部４２Ｃの幅又は直径を収容するが第２端部４２Ｂの幅又は直径よりも小さく寸法決めされた穴又はキャビティに挿入されるときに、停止部として機能するように構成することができる。第２端部４２Ｂはピンスロットよりも大きいため、エンドキャップ４３がスロットに達したときにピン４２が停止し、ピン４２が例えば図１０Ａに示すように完全に挿入される。
【００６４】
図１０Ａは、パンチアセンブリ１０の断面図であり、連結ピン４２の代替的な構成を示す。図１０Ｂは、図１０Ａのように構成された連結ピン４２の補足的側面図である。この構成では、ピン４２はヘッド又はキャップ４３を片側に有しており、ピン４２がその側からパンチ本体部１２内に過度に押し込まれないように機能する積極的な停止部となる。
【００６５】
ヘッド４３は例えば、ピン４２の長手方向の本体部（中央部分４２Ｃ）（およびパンチ本体部１２およびパンチ先端ステム４４を貫通するように延びる対応する長手方向キャビティ）よりも大きな外径Ｒを有してもよい。正しく設置された場合、この構成によれば、拡大図Ｄに示すように、ピン４２のヘッド４３をパンチ本体部１２の外径から内側に凹んだ嵌合ポケット６１内の正しい停止位置に着座させることにより、作業者がピン４２をパンチ本体部１２の中に過度に押し込むことを防止することができる（嵌合ポケット６１は、ピン４２の反対側の端部に手動アクセスするために構成された逃がし部６０の反対側にある）。例えばボールプランジャ４５又はその他の付勢コンポーネントとの係合によって、嵌合ポケット内の所定位置にピン４２を保持するための溝６２を設けることもできる。
【００６６】
図１０Ｃは、パンチ本体部１２に設けられた螺旋溝８６を有するパンチアセンブリ１０の側面図である。図１０Ｃに示すように、パンチ本体部１２の外径（ＯＤ）に１つ又は複数の螺旋溝又はその他の潤滑機構８６が形成されており、これにより、パンチ―ガイド動作における摩擦を低減してより均一な流体流れを提供する。
【００６７】
パンチ先端体１４の周囲に１つ又は複数の溝８６を任意の幾何学的形状で形成することもできる。パンチ本体部１２には、上述したように、逃がしキャビティ６０およびアライメントキー６８などの付加的な特徴部を設けることもできる。
【００６８】
＜他の実施形態＞
本明細書の実施形態および実施例のいずれにおいても、半径方向溝に嵌合する１つ又は複数のゴムリングを用いて、スライドピンを開位置又は非固定位置、あるいは閉位置又は固定位置に弾性的に付勢することができる。
【００６９】
パンチ先端体およびパンチ本体部の端部の形状を逆にすることもできる。具体的には、パンチ本体部が軸方向に突出したタング又はステムを有し、パンチ先端体がパンチ本体部のタング又はステムを受ける軸方向キャビティを有してもよい。
【００７０】
パンチ先端体へのピン・スロット接続と組み合わせてパンチ本体部の側面にキーを設けて角度キーイングを行うのではなく、パンチガイド本体又はブッシングに対するキーであるパンチキーをパンチ先端体に直接入れることができる。
【００７１】
パンチ先端体にキーアライメントスロットを設け、パンチ本体部に軸方向に配置されたピンを設ける構成を逆転させて、パンチ先端体に軸方向に配置されたピンを設け、パンチ本体部に精密角度アライメントスロットを設けるようにすることもできる。
【００７２】
パンチ本体部に対するパンチ先端体の角度付けのためにアラインメントピンおよびスロットを用いる代わりに、連結ピンの嵌合を利用することによって、付加的なキー手段を用いることなく十分に正確な角度付けを行うこともできる。
【００７３】
＜実施例＞
以下の実施例は、本発明の様々な実施形態の潜在的な範囲を説明するために示される。これらの例のそれぞれは、本明細書に記載された他の実施例および実施形態のいずれかと任意に組み合わせてもよい。
【００７４】
１．パンチプレス工具のために、取り外し可能な下部パンチ先端体を手動操作可能なスライドイン又はスライドピンによってパンチ本体部上部に固定してもよく、このとき、スライドイン又はスライドピンは、パンチ先端体の設置又は取り外しのための開位置、あるいはパンチプレスの確実な操作のための固定位置のいずれかに向かって、押す又は引くように操作される。パンチ本体部は、軸方向キャビティを有する下部を有し、パンチ先端体は、パンチ本体部内のキャビティに嵌合する軸方向ステム又は突起を有する上部を有する。
【００７５】
パンチ先端ステムは、ピンの幾何形状に対応する幾何学形状を有する半径方向キャビティを有してもよく、このとき、１つの半径方向位置にあるときは、ピンはパンチ先端体の半径方向キャビティと係合しておらず、パンチ先端体をアセンブリから取り外すことができる。一方で、別の半径方向位置にあるときは、ピンはパンチ先端体の半径方向キャビティに完全に係合しており、パンチ先端体をパンチ本体部から取り外すことも挿入することもできないが、パンチプレス動作のために固定されており、パンチ本体部およびパンチ先端体のアセンブリが、ハイブリッド交換パンチとしてパンチガイド又はブッシング内でスライド可能に動作することができる。
【００７６】
２．パンチ先端体は、パンチ本体部の下部のポケットに対して軸方向に固定されるように係合する軸方向の突起物である上部を有してもよい。
【００７７】
３．ピンは、ボールプランジャ又はゴムリング並びに溝によって開位置又は固定位置に弾性的に保持されてもよく、これにより、パンチングマシン、パンチガイド、又はブッシングの外側での取り扱い中にパンチ先端体が誤って脱落することを防止することができる。
【００７８】
４．ボールプランジャの役割又は機能は、ピンを交互の開位置又は非固定位置並びに係合位置又は固定位置に付勢して保持するのに十分な弾性特性を示す一片のウレタン又はその他の同様の構成要素によって達成することができる。
【００７９】
５．ピンは、アセンブリがパンチガイド又はブッシング内に取り付けられたときにパンチ先端体からの離脱を防止するのに十分な長さを有してもよく、これにより、ピンがパンチガイド又はブッシング内での動作中に固定位置に確実に留まるようにすることができる。
【００８０】
６．ピンは摩擦手段を用いて交互の開位置又は固定位置に保持されてもよく、これにより、パンチ本体部による半径方向の望ましくない動きを防止することができる。
【００８１】
７．パンチ本体部は、下部のステム、タング又はシャンクを有し、パンチ先端体は、パンチ本体部のステム、タング又はシャンクを受けるキャビティを有してもよい。
【００８２】
８．ピンが一方側の端部にヘッドを有して、パンチ本体部又はドライバーがヘッドに適合するポケットを有することにより、ピンがドライバーの中で間違った方向に押されるのを防止することができる。
【００８３】
＜弾性バンパー部材＞
図１１Ａ、１１Ｂは、パンチアセンブリ１０の断面図および側面図であり、図１１Ａ、１１Ｂに示すパンチアセンブリ１０は、パンチ本体部（又はパンチドライバ）１２に対するパンチインサート（又はパンチ先端体）１４の「軽い揺れ（jiggle）」を取り除くように構成された弾性バンパー部材８０を備える。この実施例では、スライドピン連結機構４２および弾性ボールプランジャ４５が使用され、かつ、回転防止キー６８とともにパンチ先端体１４とパンチ本体部１２の間の精密な角度アライメントを行う横方向に配置されたピン６６およびスロット６７が設けられる。あるいは、本明細書に記載のパンチアセンブリ設計のいずれかとともに、様々なバンパー部材８０、８２、８４（図１２Ａ、１２Ｂ参照）を使用することができる。
【００８４】
バンパー部材８０は、プラスチック又はゴム加工されたポリマーのような弾性材料から形成されてもよく、あるいは、弾性（例えばバネ）バイアス部材として提供されてもよく、その場合、パンチ本体部／ドライバー１２と取外し可能なパンチ先端体又はインサート１４との間の相対運動を減衰又は低減するように配置される。バンパー部材８０は、例えばパンチアセンブリの振動又は組立のために生じるパンチドライバ１２に対するパンチインサート１４の「軽い揺れ」、揺れ、小刻みな動き（wiggling）およびその他の動きを低減するのに十分な弾性バイアスを提供するように構成される。同時に、バンパー部材８０は上述したように、パンチングおよびストリッピングの荷重経路からは実質的に隔離されてもよい。
【００８５】
図１１Ａ、１１Ｂに示すように、例えば、弾性バンパー部材８０は、パンチアセンブリ１０のパンチ軸Ａに沿って配置され、パンチドライバ１２とパンチインサート１４の上面との間に配置される（すなわち、パンチドライバ１２がパンチ先端インサート１４のステム又はタングを受け入れる軸方向キャビティ内）。この例では、バンパー８０の一端は、パンチドライバ１２の軸方向の穴に挿入されるとともに底部キャビティから上方に延びる細長い弾性部材として形成することができる。バンパー８０の他端はパンチインサート１４の上面に接触して、相対的な動きを低減するように圧縮又は弾性連結の関係となる。
【００８６】
図１２Ａ、１２Ｂは、様々な弾性バンパー部材８０、８２、８４を有するパンチアセンブリ１０の断面図である。これらの例では、軸方向精密アラインメントピン６４および湾曲精密スロット６５が使用され、アラインメントピン６４をパンチ本体部１２の下部の軸方キャビティに手動で挿入するように構成される。
【００８７】
バンパー８０、８２、８４はそれぞれ、細長い軸方向に突出した部材、ボールプランジャ、および弾性リング（又は弾性ディスク）として形成することができ、それぞれはパンチインサート１４の上面の間に配置されており、そこでは、ステム４４がパンチドライバ（又はパンチ本体部）１２の底部の軸方向キャビティに受けられる。バンパー部材８４は例えば、図１２Ｂに示すように、パンチアセンブリ１０の軸線Ａの周りに配置されたＯリングの形態で提供することができ、パンチドライバ１２とパンチ先端体又はインサート１４の上面との間の圧縮連結又は付勢関係にある。あるいは、図１２Ａに示すように軸方向バンパー部材８０および／又はボールプランジャ８２を使用することができる、あるいは、バンパー部材８４をパンチ本体部１２とパンチ先端体１４の上面との間に配置された弾性のリング又はディスクの形態として提供することができる（図１２Ｂ）。これらの例のいずれにおいても、パンチ本体部１２およびパンチ先端インサート１４の一方または両方に溝、面取り部又はその他の表面特徴を設け、1つまたは複数のバンパ部材８０、８２、８４を受けるとともにこれらのバンパー部材をパンチ本体部１２とパンチ先端インサート１４の間の適切な位置に保持するようにしてもよい。
【００８８】
＜潤滑油＞
図１３Ａ、１３Ｂは、外径（ＯＤ）での潤滑用に設けられた螺旋溝８６を有するパンチ本体部１２の側面図である。この例では、例えばパンチ本体部１２の底部から延びるとともにパンチ先端体の対応する精密アライメントスロット又はボアへ挿入されるように構成された鉛直アライメントピン６４が利用される。
【００８９】
図１３Ｂのパンチ本体部１２は、図１３Ａのパンチ本体部１２に対して縮尺されており、それぞれは例えば比較的小さなパンチステーションおよび比較的大きなパンチステーション用に構成されている。さらに、ピン６４などのアライメント機構は後述するように、存在しなくてもよいし、別の形態であってもよい。
【００９０】
図１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄはそれぞれ、例えば図１３Ａ又は図１３Ｂのパンチ本体部１２とともに使用する代表的なパンチ先端体１４の等角図である。図１４Ａの例に示すように、パンチ先端体１４には実質的に直方体のプリズム作業端部１４Ｗが設けられており、プリズム作業端部１４Ｗは対応する長方形のパンチ先端体１５を備える。フランジ部４７には、湾曲した又は傾斜した精密アライメントスロット６５が、パンチ本体部の対応するピンと嵌合するように設けられている。
【００９１】
図１４Ｂの別の例に示すように、パンチ先端体１４の作業端１４Ｗは、円形のパンチポイント１５で終端する実質的に円筒形の形状を有する。アライメントには、フランジ４７の外径よりも径方向内側においてフランジ４７の上面に形成された円形のスロット又は穴６５がある。図１４Ｃ、１４Ｄは、図１４Ａ、１４Ｂに示すパンチ先端体１４のスケール変更バージョンであり、それぞれは比較的小さなパンチステーションおよび比較的大きなパンチステーション用に構成されている。
【００９２】
図１５Ａ、１５Ｂは、パンチアセンブリ１０の断面図であり、図１５Ａ、１５Ｂに示すパンチアセンブリ１０は、パンチ本体部１２に対するパンチ先端体１４の精密な角度付けのために構成された半径方向又は水平方向の貫通ピン６７を有する。図１５Ａに示すように、貫通ピン６７は、パンチ先端（又はインサート）ステム４４の上部にある対応するスロット又は穴６７を貫通するように延在し、角度付けの精度を高めている。図１５Ｂに示すように、スロット６７はパンチ本体部１２の両側の外径を貫通するように延びており、いずれの方向からも貫通ピン６７を挿入することができる。
【００９３】
図１５Ｃ、１５Ｄはそれぞれ、パンチ先端シャンク又はステム４４の上部と正確に整列するように構成された半径方向又は水平方向のピン６６を有するパンチアセンブリ１０の断面図および側面図である。図１５Ａ、１５Ｂと比較して、図１５Ｃ、１５Ｄの水平ピン６６は、パンチ本体部１２の一方側のみを貫通するように延びており、パンチ先端ステム４４の中にも部分的にのみ延びている。
【００９４】
図１５Ｅは、パンチ本体部１２に対するパンチ先端体１４の精密な角度アライメントのために構成された連結ピン４２を有するパンチアセンブリの断面図である。この例では、パンチ先端ステム４４およびパンチ本体部１２の隣接するＯＤを貫通するように形成された対応する穴又はボアに対する連結ピン４２の公差によって、精密なアライメントが達成される。ピン４２を係合位置に保持するためにボールプランジャ又は類似の弾性エレメント４５を設けるとともに、凹部６５によって、連結ピン４２の手動挿入および取外しのための露出端部にアクセスできるようにしてもよい。
【００９５】
図１５Ｆ、１５Ｇはそれぞれ、パンチ先端フランジに鉛直方向のアライメントピン６４を有するパンチアセンブリの断面図および側面図である。この例では、パンチ先端体１４のフランジコンポーネントにピン６４を設け、パンチ本体部１２の精密アライメントスロット６５に挿入するように構成している。
【００９６】
図１６Ａ、１６Ｂは、外径（ＯＤ）における潤滑のために設けられた螺旋溝８６および鉛直溝８８の組み合わせを有するパンチ本体部１２の側面図である。図１６Ｃは、パンチ本体部１２の断面図であり、パンチ本体部１２の中心軸線に沿うように設けられた軸方向（鉛直）潤滑チャネル９０と、中心軸線を横切るように設けられた半径方向（水平）チャネル又はポート９２とを含む内部潤滑機構を示す。
【００９７】
図１６Ａ―１６Ｃに示すように、パンチ本体部１２の外径（ＯＤ）に螺旋状の潤滑溝８６を形成し、パンチ・ガイド動作における摩擦を低減するようにより均一な流体の流れを提供するようにしてもよい。パンチングおよびストリッピングの動作における空気／油の流れのために、パンチ本体部１２およびパンチ先端体１４の一方又は両方の外径に１つ又は複数の長手方向又は鉛直方向のスロット８８を形成することもできる。
【００９８】
あるいは、パンチ先端体又はインサート１４の周りに、任意の形状の１つ又は複数の螺旋溝８６を形成してもよい。付加的な実施形態では、内部潤滑剤流のために１つ又は複数の水平又は半径方向の潤滑チャネル又はポート９２を設け、例えば内部（軸方向）チャネル９０を外部（ＯＤ）鉛直溝８８および／又は螺旋溝８６に接続するようにしてもよい。
【００９９】
図１７Ａ、１７Ｂはそれぞれ、連結ピン４２にアクセスするように構成されたブッシング又はパンチガイド１６内の１つ又は複数のアクセス開口部又はウィンドウ９４を有するパンチアセンブリ２０の側面図および等角図である。図１７Ｃは、図１７Ａ、１７Ｂのパンチアセンブリの断面図である。
【０１００】
図１７Ａ―１７Ｃを参照すると、パンチアセンブリ２０は、パンチガイド１６をパンチガイド１０に挿入した状態で、パンチキャニスタ３０を備える。パンチアセンブリ１０は、パンチ本体部１２と、連結ピン４２を介してパンチ本体部１２に取り付けられるパンチ先端体１４とを備える。パンチアセンブリ１０がブッシング又はパンチガイド１６に挿入されると、連結ピン４２はウィンドウ９４を介して一方又は両方の端部が露出される。アクセスウィンドウ９４は、パンチガイド１６に保持されたパンチ本体部１２にパンチ先端体１４を取り付けおよび取り外すように連結ピン４２を係合位置と非係合位置の間で操作するために設けられる。
【０１０１】
図１７Ａ−１７Ｃに示すアクセスウィンドウの構成は、高度なパンチタイプのシステム設計に適用可能であり、そのような設計には、パンチ本体部をブッシング又はパンチガイド１６の内側に配置しながらパンチ先端体挿入部１４を取外しおよび交換するのに有利な大きなサイズのステーションが含まれるが、これに限定されない。例えばパンチ先端体１４のパンチポイント１５を尖らせた後にパンチヘッド／ドライバ１４が下方に調整された場合であっても、連結ピン機構４２へのアクセスを確保するために、アクセスウィンドウ９４を鉛直方向にスロット状に形成する、あるいは延在させてもよい。
【０１０２】
図１８Ａ、１８Ｂはそれぞれ、レール型又は単一ツール型のパンチプレス装置での使用に適したパンチ本体部１２を有するパンチアセンブリ１０の断面図および等角図である。連結ピン４２は係合位置にある状態が示されており、パンチ先端体（又はインサート）１４はパンチ本体部１２の軸方向キャビティ内に配置されており、スプリングイジェクタ５２はパンチ先端ステム４４の上部に対して圧縮されている。これらの実施形態では、パンチ本体部１２を単一ツール型又はレール型の取り付けのために構成し、図２を参照しながら説明したアライメント用のパンチキー１３を利用してもよい。
【０１０３】
図１８Ｃ、１８Ｄはそれぞれ、パンチ先端体１４がパンチ本体部１２から取り外された状態のレール取付けパンチアセンブリ１０の断面図および等角図である。連結ピン４２は、非係合位置に示されており、パンチ先端体１４は、パンチ軸Ａに沿ってパンチ本体部１２の軸方向キャビティ５４から取り外されている。
【０１０４】
＜付加的な実施例および実施形態＞
本明細書に記載の各種実施例および実施形態によれば、パンチアセンブリは、パンチプレスのパンチ動作のために構成され、軸に沿って延びる軸方向キャビティを有するパンチ本体部と、パンチ動作のために構成された第１端部と、パンチ本体部の軸方向キャビティ内に選択的に係合するパンチ先端ステムを含む第２端部とを有するパンチ先端体と、パンチ本体部の軸に対して横切るように配置され、第１端部と、第２端部と、第１端部と第２端部の間の中間部分とを含む連結ピンと、を備え、連結ピンの第１端部は、パンチ先端ステムに選択的に係合および離脱するようにパンチ本体部の軸を横切る方向への連結ピンの操作のために構成されてもよい。
【０１０５】
パンチアセンブリはさらに、連結ピンの第１端部および第２端部と選択的に係合および離脱するパンチ本体部の第１開口部および第２開口部と、連結ピンの中間部分と選択的に係合および離脱するパンチ先端ステム内の側方キャビティとを備えてもよい。連結ピンは、第１の位置と第２の位置とを有し、第１の位置では、第１端部および第２端部がパンチ本体部に係合するとともに、中間部分がパンチ先端ステム内に係合し、第２の位置では、中間部分がパンチ先端ステムから離脱してもよい。
【０１０６】
パンチアセンブリは、連結ピンを第１の位置および第２の位置へ選択的に付勢する付勢部材をさらに備え、付勢部材は、ボールプランジャ、弾性Ｏリング、又は摩擦部材を備えてもよい。パンチアセンブリはさらに、付勢部材に選択的に係合および離脱する少なくとも１つの溝又は戻り止めを連結ピンに備えてもよい。
【０１０７】
パンチアセンブリは、連結ピンの第２端部をパンチ本体部に対して着座させるキャップ又はストッパをさらに備え、連結ピンをパンチ先端ステムから離脱させる操作は、パンチ本体部の軸を横切る第１の方向には可能であり、パンチ本体部の軸を横切る第２の方向には防止されてもよい。連結ピンは、パンチ本体部がパンチプレスのパンチガイド又はブッシング内に配置されたときに、パンチ先端ステムからの離脱を防止するのに十分な長さを有し、かつ、パンチガイド又はブッシングによってパンチ本体部の外径内に実質的に拘束されてもよい。
【０１０８】
パンチ本体部の周りに配置されたパンチガイド又はブッシングと、ブッシング又はパンチガイドに設けられた少なくとも１つのアクセスウィンドウであって、パンチ本体部がブッシング又はパンチガイド内に配置されているときに、連結ピンの中央部分がパンチ先端ステム内の側方チャネルに選択的に係合および離脱するように連結ピンを操作するためのアクセスウィンドウと、をさらに備えてもよい。連結ピンの第１端部および第２端部の各々へのアクセスのために少なくとも２つのアクセスウィンドウが設けられてもよい。各アクセスウィンドウは、ブッシング又はパンチガイド内のパンチアセンブリの軸方向調整を行うように構成されるとともに、連結ピンの第１端部および第２端部を操作するためのアクセスを維持してもよい。
【０１０９】
パンチアセンブリは、パンチ先端体およびパンチ本体部のうちの一方に配置されたアライメントピンをさらに備え、アライメントピンは、パンチ先端体およびパンチ本体部のもう一方に設けられた相補的アライメントスロットとの軸方向係合によって、パンチ本体部の軸に対するパンチ先端体の角度付けを行ってもよい。アライメントピンは、パンチ先端ステムがパンチ本体部の軸方向キャビティ内に配置されたときにアライメントスロットに軸方向係合を行ってもよい。アライメントピンは、パンチ本体部の軸を横切るようにアライメントスロット内で横方向又は半径方向に係合してもよい。あるいは、連結ピンは、パンチ先端ステムに設けられた精密受入れスロット内に中間部分を横方向に係合させることによってパンチ本体部に対するパンチ先端体の角度付けを行うものであり、当該角度付けを行う他のピンおよびスロットアライメント機構は存在しなくてもよい。
【０１１０】
パンチアセンブリはパンチ先端体にフランジをさらに備え、フランジは、パンチプレスのパンチング動作中にパンチ本体部の底面からパンチ先端体の作業端に圧縮荷重を伝達するものであり、連結ピンはこの圧縮荷重から実質的に分離されてもよい。パンチアセンブリは、パンチ先端ステムが軸方向キャビティに係合したときにパンチ本体部とパンチ先端体の間に付勢された状態で配置される弾性部材をさらに備えてもよい。弾性部材は、パンチ先端体とパンチ本体部の相対運動を低減する弾性バンパー部材、Ｏリング、ばねおよびボールプランジャのうちの１つ又は複数を備えてもよい。１つ又は複数の溝又は戻り止めは、連結ピンの第１端部および第２端部において非対称な形状を形成しており、当該形状は、連結ピンを第１の位置と第２の位置の間で操作する場合と比較して、連結ピンを取り除くのに必要な力を増加させてもよい。
【０１１１】
本明細書に記載の付加的な実施例および実施形態によれば、パンチシステムであって、軸を有するパンチ本体部と、パンチング動作のために構成された第１端部と、軸に沿ってパンチ本体部と選択的に係合および離脱する第２端部とを有するパンチ先端体と、第１端部と、第２端部と、それらの間の中間部分とを有し、第１端部および第２端部は、中間部分がパンチ本体部およびパンチ先端体と選択的に係合および離脱するように、パンチ本体部の軸を横切るように連結ピンを操作するために構成される、連結ピンと、連結ピンは、第１の位置と第２の位置とを有し、第１の位置では、パンチ先端体およびパンチ本体部が外径内に配置された連結ピンの第１端部および第２端部と係合し、第２の位置では、パンチ先端体およびパンチ本体部が外径の外側に配置された連結ピンの第１端部および第２端部の少なくとも一方から離脱してもよい。
【０１１２】
パンチシステムは、パンチ本体部の軸方向キャビティと、パンチ先端体の第２端部から延在するステムとをさらに備え、ステムは、パンチ本体部の軸方向キャビティ内に配置されたときに連結ピンの中間部分と選択的に係合および離脱する側方キャビティを有してもよい。あるいは、パンチシステムは、パンチ先端体の第２端部の軸方向キャビティと、パンチ本体部から延びるステムとをさらに備え、ステムは、パンチ先端体の軸方向キャビティ内に配置されたときに連結ピンの中間部分と選択的に係合および離脱する側方キャビティを有してもよい。
【０１１３】
第１の位置および第２の位置において、連結ピンの１つ又は複数の溝又は戻り止めと選択的に係合および離脱する付勢部材をさらに備えてもよい。パンチシステムは、パンチ本体部およびパンチ先端体のうちの一方に配置されたアライメントスロットと、パンチ本体部およびパンチ先端体のうちの他方に配置された相補的アライメントピンとをさらに備え、アライメントスロットおよびピンは、軸方向又は半径方向の係合によって パンチ本体部に対するパンチ先端体の正確な向きを維持してもよい。アライメントピンは、パンチ先端体およびパンチ本体部を貫通するように伸びる側方アライメントスロットと半径方向に係合する、あるいは、パンチ先端体の第２端部からパンチ本体部の軸方向キャビティの中に延びるステムの上端と半径方向に係合する。
【０１１４】
パンチシステムはさらに、タレットプレス装置におけるパンチ本体部の周りにパンチガイドを備え、パンチガイドは、パンチ本体部がパンチガイド内に配置されるときに第１の位置および第２の位置の間で連結ピンを操作するための少なくとも１つのアクセスウィンドウを備えてもよい。パンチシステムはさらに、レール型プレス装置におけるパンチ本体部の周りに設けられたブッシングを備えてもよい。エジェクタは、連結ピンが第１の位置から第２の位置に操作されたときにパンチ先端体をパンチ本体部から軸に沿って移動させてもよい。
【０１１５】
連結ピンの第１端部に近接してパンチ本体部又はパンチ先端体に設けられたポケットをさらに備え、ポケットは、パンチ本体部の軸を横切る方向に連結ピンの第１端部を押す又は引く手動アクセスのための直線状又は湾曲状の凹部を形成してもよい。パンチ本体部又はパンチ先端体の外径の対向する位置に形成された直線状又は湾曲状の凹部をさらに有し、凹部は、パンチ本体部の軸を横切る方向に連結ピンの第１端部および第２端部のそれぞれを押す又は引く手動アクセスのために構成されてもよい。
【０１１６】
上述したパンチアセンブリおよびシステムのいずれかのための方法は、パンチ先端体をパンチ本体部の軸に沿ってパンチ本体部に係合させるステップであって、パンチ先端体はパンチ本体部と協働してパンチング動作を行うものである、ステップと、軸を横切る方向へ連結ピンを第１の位置へ移動させることにより、連結ピンをパンチ先端体又はパンチ本体部上のステムに係合させてその外径内に配置するように操作するステップと、軸を横切る方向へ連結ピンを第２の位置へ移動させることにより、連結ピンをステムから離脱させて連結ピンの少なくとも一部を外径の外側に配置するように操作するステップと、パンチ先端体をパンチ本体部から軸に沿って離脱させるステップと、を含んでもよい。
【０１１７】
連結ピンを第２の位置に移動させるステップは、連結ピンの第１端部を、パンチ先端体又はパンチ本体部の外径に形成された湾曲状又直線状の凹部に押し込むステップと、凹部の反対側において外径の外側に延びる連結ピンの第２端部を掴むステップと、連結ピンの第２端部をパンチ本体部の軸に対して横方向に引くステップと、を含んでもよい。方法はさらに、パンチ本体部をパンチプレス装置のパンチガイド又はブッシングに設置するステップと、パンチガイド又はブッシングに設けられた少なくとも１つのアクセスウィンドウを介して、第１の位置と第２の位置の間で連結ピンを操作するステップと、を含んでもよい。
【０１１８】
本発明を例示的な実施形態を参照して説明してきたが、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができ、かつ、均等物を置換することができる。本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、本発明の教示を特定の問題、技術、材料、用途および材料に適合させるために、改変を行うこともできる。このため、本発明は、本明細書に開示される特定の例に限定されず、添付の特許請求の範囲内に入るすべての実施形態を包含する。
【図１】
2018505062.tif 000003
【図２】
2018505062.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
2018505062.tif 000009
【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
2018505062.tif 000011
【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
2018505062.tif 000013
【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
2018505062.tif 000015
【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
2018505062.tif 000020
【図９Ｅ】
2018505062.tif 000021
【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
2018505062.tif 000029
【図１３Ｂ】
2018505062.tif 000030
【図１４Ａ】
2018505062.tif 000031
【図１４Ｂ】
2018505062.tif 000032
【図１４Ｃ】
2018505062.tif 000033
【図１４Ｄ】
2018505062.tif 000034
【図１５Ａ】
2018505062.tif 000035
【図１５Ｂ】
2018505062.tif 000036
【図１５Ｃ】
2018505062.tif 000037
【図１５Ｄ】
2018505062.tif 000038
【図１５Ｅ】
2018505062.tif 000039
【図１５Ｆ】
2018505062.tif 000040
【図１５Ｇ】
2018505062.tif 000041
【図１６Ａ】
2018505062.tif 000042
【図１６Ｂ】
2018505062.tif 000043
【図１６Ｃ】
2018505062.tif 000044
【図１７Ａ】
2018505062.tif 000045
【図１７Ｂ】
2018505062.tif 000046
【図１７Ｃ】
2018505062.tif 000047
【図１８Ａ】
2018505062.tif 000048
【図１８Ｂ】
2018505062.tif 000049
【図１８Ｃ】
2018505062.tif 000050
【図１８Ｄ】
2018505062.tif 000051
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月11日(2018.1.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パンチアセンブリであって、
パンチプレスのパンチ動作のために構成され、軸に沿って延びる軸方向キャビティを有するパンチ本体部と、
パンチ動作のために構成された第１端部と、パンチ本体部の軸方向キャビティ内に選択的に係合するパンチ先端ステムを含む第２端部とを有するパンチ先端体と、
パンチ本体部の軸に対して横切るように配置され、第１端部と、第２端部と、第１端部と第２端部の間の中間部分とを含む連結ピンと、
連結ピンの第１端部および第２端部と選択的に係合および離脱するパンチ本体部の第１開口部および第２開口部と、
連結ピンの中間部分と選択的に係合および離脱するパンチ先端ステム内の側方キャビティと、を備え、
連結ピンの第１端部は、パンチ先端ステムに選択的に係合および離脱するようにパンチ本体部の軸を横切る方向への連結ピンの操作のために構成される、
パンチアセンブリ。
【請求項２】
連結ピンは、第１の位置と第２の位置とを有し、第１の位置では、第１端部および第２端部がパンチ本体部に係合するとともに、中間部分がパンチ先端ステム内に係合し、第２の位置では、中間部分がパンチ先端ステムから離脱する、請求項１に記載のパンチアセンブリ。
【請求項３】
連結ピンを第１の位置および第２の位置へ選択的に付勢する付勢部材をさらに備え、付勢部材は、連結ピンに設けられた少なくとも１つの溝又は戻り止めに選択的に係合および離脱するボールプランジャ、弾性Ｏリング、又は摩擦部材を備える、請求項２に記載のパンチアセンブリ。
【請求項４】
連結ピンの第２端部をパンチ本体部に対して着座させるキャップ又はストッパをさらに備え、連結ピンをパンチ先端ステムから離脱させる操作は、パンチ本体部の軸を横切る第１の方向には可能であり、パンチ本体部の軸を横切る第２の方向には防止される、請求項１に記載のパンチアセンブリ。
【請求項５】
連結ピンは、パンチ本体部がパンチプレスのパンチガイド又はブッシング内に配置されたときに、パンチ先端ステムからの離脱を防止するのに十分な長さを有し、かつ、パンチガイド又はブッシングによってパンチ本体部の外径内に実質的に拘束されている、請求項１に記載のパンチアセンブリ。 
【請求項６】
パンチ本体部の周りに配置されたパンチガイド又はブッシングと、
ブッシング又はパンチガイドに設けられた少なくとも１つのアクセスウィンドウであって、パンチ本体部がブッシング又はパンチガイド内に配置されているときに、連結ピンの中央部分がパンチ先端ステム内の側方チャネルに選択的に係合および離脱するように連結ピンを操作するためのアクセスウィンドウと、をさらに備える、請求項１に記載のパンチアセンブリ。
【請求項７】
連結ピンの第１端部および第２端部の各々へのアクセスのためにアクセスウィンドウが設けられ、各アクセスウィンドウは、ブッシング又はパンチガイド内のパンチアセンブリの軸方向調整を行うように構成されるとともに、連結ピンの第１端部および第２端部を操作するためのアクセスを維持する、請求項６に記載のパンチアセンブリ。
【請求項８】
パンチ先端体およびパンチ本体部のうちの一方に配置された軸方向アライメントピンをさらに備え、軸方向アライメントピンは、パンチ先端体およびパンチ本体部のもう一方に設けられた相補的アライメントスロットとの軸方向係合によって、パンチ本体部の軸に対するパンチ先端体の角度付けを行う、請求項１に記載のパンチアセンブリ。
【請求項９】
パンチ先端体およびパンチ本体部の一方に配置された半径方向アライメントピンをさらに備え、半径方向アライメントピンは、パンチ先端体およびパンチ本体部のもう一方に設けられた相補的アライメントスロットとの半径方向係合によって、パンチ本体部に対するパンチ先端体の角度付けを行う、請求項１に記載のパンチアセンブリ。
【請求項１０】
連結ピンは、パンチ先端ステムに設けられた精密受入れスロット内に中間部分を横方向に係合させることによってパンチ本体部に対するパンチ先端体の角度付けを行うものであり、当該角度付けを行う他のピンおよびスロットアライメント機構は存在しない、請求項１に記載のパンチアセンブリ。
【請求項１１】
パンチ先端体にフランジをさらに備え、フランジは、パンチプレスのパンチング動作中にパンチ本体部の底面からパンチ先端体の作業端に圧縮荷重を伝達するものであり、連結ピンはこの圧縮荷重から実質的に分離される、請求項１に記載のパンチアセンブリ。
【請求項１２】
パンチ先端ステムが軸方向キャビティに係合したときにパンチ本体部とパンチ先端体の間に付勢された状態で配置される弾性部材をさらに備え、弾性部材は、パンチ先端体とパンチ本体部の相対運動を低減する弾性バンパー部材、Ｏリング、ばねおよびボールプランジャのうちの１つ又は複数を備える、請求項１に記載のパンチアセンブリ。
【請求項１３】
パンチ先端体をパンチ本体部の軸に沿ってパンチ本体部に係合させるステップであって、パンチ先端体はパンチ本体部と協働してパンチング動作を行うものである、ステップと、
軸を横切る方向へ連結ピンを第１の位置へ移動させることにより、連結ピンをパンチ先端体又はパンチ本体部上のステムに設けられた側方キャビティに係合させてその外径内に配置するように操作するステップと、
軸を横切る方向へ連結ピンを第２の位置へ移動させることにより、連結ピンをステムから離脱させて連結ピンの少なくとも一部を外径の外側に配置するように操作するステップと、
パンチ先端体をパンチ本体部から軸に沿って離脱させるステップと、
を含む、方法。
【請求項１４】
連結ピンを第２の位置に移動させるステップは、
連結ピンの第１端部を、パンチ先端体又はパンチ本体部の外径に形成された湾曲状又直線状の凹部に押し込むステップと、
凹部の反対側において外径の外側に延びる連結ピンの第２端部を掴むステップと、
連結ピンの第２端部をパンチ本体部の軸に対して横方向に引くステップと、
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
パンチ本体部をパンチプレス装置のパンチガイド又はブッシングに設置するステップと、
パンチガイド又はブッシングに設けられた少なくとも１つのアクセスウィンドウを介して、第１の位置と第２の位置の間で連結ピンを操作するステップと、
をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【国際調査報告】
2018505062.tif 000052
2018505062.tif 000053
2018505062.tif 000054