JP5671668B2 - クリアランス調整機構 - Google Patents

Description

本発明は、第１型に設けられた第１刃と第２型に設けられた第２刃とのクリアランスを調整するクリアランス調整機構に関する。

従来から、プレス加工前にロール状の素材（ワーク）を切断するブランキング工程において、上刃が固定された上型と、下刃が固定された下型とを備えるブランク型が広汎に利用されている。

そして、このようなブランク型を利用する場合、予め該ワークの板厚に対応した前記上刃と前記下刃のクリアランスを有するブランク型を用意した上で、前記上型を降下することにより該ワークの切断が行われる。

そのため、異なる板厚のワークを切断するためには、前記ワークの板厚に対応する複数種類のブランク型を製造すると共に、それら複数種類のブランク型を交換する必要がある。その結果、複数種類のブランク型を製造する費用が発生するばかりか、生産効率が悪化していた。

このような問題に対応したものとして、上型のポンチと下型のダイとのクリアランスを調整可能とした打抜き金型が知られている（特許文献１参照）。

この特許文献１には、前記ダイの内周面に切刃を形成すると共に、該ダイの外周面に斜面（第１斜面）を形成し、下型ダイプレートに対して摺動可能に設けられた可動スペーサを垂直方向に微動させて前記第１斜面に対して該可動スペーサの斜面（第２斜面）を滑らせることにより、前記ダイを水平方向に移動可能とし、前記ポンチと前記ダイのクリアランスを調整する点が記載されている。

また、ワークを打抜き加工するときには、前記可動スペーサをスペーサロックねじでロックし、前記ポンチと前記ダイのクリアランスを調整するときには、前記スペーサロックねじによる該可動スペーサのロックを解除することについても明示されている。

特開平１１−３３９８８号公報

上述した特許文献１の打抜き金型では、ワークを打抜く際に、ポンチの押圧力を第１斜面に接触している第２斜面で受けるので、可動スペーサは下方に押されることとなる。そして、前記可動スペーサが移動して該ダイの位置がずれる（クリアランスがずれる）ことを阻止するために、スペーサロックねじを設けているが、この場合、装置の構成が複雑化すると共に、ポンチとダイのクリアランスを調整する毎にスペーサロックねじを動作する必要があり、手間がかかる。

また、ダイの第１斜面に対して可動スペーサの第２斜面を滑らせることによりクリアランスを調整しているので、正確且つ効率的に該クリアランスを調整するためには、刻印目盛等が必要となる。この場合、切刃を研磨する（リグラインド）すると、該切刃が減少するため、前記刻印目盛の再設定が必要となりクリアランスの調整に多大な時間を要することもある。

本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、簡易な構成でクリアランスの調整にかかる時間を短縮することができるクリアランス調整機構を提供することを目的とする。

［１］ 本発明に係るクリアランス調整機構は、第１型に対して移動可能に設けられた第１保持部材に保持された第１刃と、第２型に設けられた第２刃とのクリアランスを調整するクリアランス調整機構であって、前記第１保持部材を挟んだ前記第１刃の反対側に位置し、且つ前記第１型に対して摺動可能に設けられたバックバーと、前記第１保持部材を前記バックバー側に付勢する付勢手段と、前記バックバーを前記付勢手段の付勢方向と直交する方向に移動する移動手段と、を備え、前記第１保持部材のうち前記バックバーとの対向面には、第１平坦面と、前記第１平坦面に連なる第１傾斜面と、前記第１傾斜面に連なり前記第１平坦面よりも前記第１刃側に位置する第２平坦面と、を含む第１段差部が形成され、前記バックバーのうち前記第１保持部材との対向面には、第３平坦面と、前記第３平坦面に連なると共に前記第１傾斜面に対応する第２傾斜面と、前記第２傾斜面に連なり前記第３平坦面よりも前記第１保持部材側に位置する第４平坦面と、を含む第２段差部が形成され、前記第２型には、前記第２刃を保持する第２保持部材が移動可能に設けられており、前記バックバーと前記付勢手段と前記移動手段とが、前記第２型に対しても設けられていることを特徴とする。

このような構成によれば、例えば、第１平坦面と第４平坦面とが接触すると共に第２平坦面と第３平坦面とが非接触となる第１の位置に第１保持部材を配置した状態から移動手段にてバックバーを移動すると、前記第１平坦面と前記第４平坦面との接触を離間させることができる。そして、このとき、前記付勢手段にて前記第１保持部材がバックバー側に付勢されているので、前記第１保持部材が前記バックバー側に移動し、前記第１平坦面と第３平坦面とが接触すると共に第２平坦面と前記第４平坦面とが接触する第２の位置に前記第１保持部材が配置されることとなる。これにより、第１刃と第２刃とのクリアランスを狭くすることができる。

また、例えば、前記第２の位置に第１保持部材を配置した状態から前記移動手段にて前記バックバーを移動すると、前記付勢手段の付勢力に抗して第１傾斜面に対して第２傾斜面を滑らせることで、前記第１平坦面と前記第３平坦面の接触と、前記第２平坦面と前記第４平坦面の接触とを離間させることができるので、前記第１保持部材を前記第１の位置に配置させることができる。これにより、前記第１刃と前記第２刃のクリアランスを広くすることができる。

このように、本発明では、第１保持部材の位置を段階的に変化させることで第１刃と第２刃とのクリアランスを調整することができるので、刻印目盛等を設けなくても正確に該クリアランスの調整を行うことができる。そのため、クリアランスの調整にかかる時間を短縮することができる。

さらに、第１保持部材を前記第１の位置と前記第２の位置のどちらに配置しても、第１段差部の平坦面が第２段差部の平坦面に接触しているので、例えば、第１型と第２型を相対移動させてワークを切断する場合、前記バックバーには付勢手段の付勢方向と直交する方向には押圧力が殆ど作用しないため、該バックバーが該付勢方向と直交する方向に移動することはない。つまり、前記バックバーをロックする機構を設けなくても第１保持部材の位置がずれることがないので、装置の構成を簡易にすることができる。

なお、前記バックバーは、第１型に対して摺動可能であることから、ワークの切断時に前記第１保持部材を介して前記バックバーに入力される押圧力は該第１型で受けることができる。また、第１刃と第２刃の両方を動かすことができるので、第１刃だけを動かしてクリアランスを調整する場合と比較して、クリアランスの調整を効率的に行うことができる。

［２］ 本発明において、前記バックバーには、第１貫通孔が形成され、前記第１保持部材には、第２貫通孔が形成され、前記付勢手段は、前記第１型に接続された状態で前記第１貫通孔と前記第２貫通孔に挿通するロッドと、前記ロッドに固定された固定部材と、前記固定部材と前記第１保持部材の間に設けられた弾性部材と、を有することを特徴とする。

これにより、弾性部材の弾発力を利用して第１保持部材をバックバー側に付勢することができる。また、ロッドを第１貫通孔と第２貫通孔に挿通させているので、付勢手段の構成をコンパクトにすることができる。

［３］ 本発明において、前記第１保持部材には、複数の第１段差部が連続して形成され、前記バックバーには、複数の第２段差部が連続して形成されていることを特徴とする。これにより、第１段差部と第２段差部を１つずつ設けた場合と比較して、第１刃と第２刃のクリアランスをより細かく調整することができる。

本発明によれば、移動手段にてバックバーを移動することにより、第１平坦面と第４平坦面とが接触すると共に第２平坦面と第３平坦面とが非接触となる第１の位置と、前記第１平坦面と第３平坦面とが接触すると共に第２平坦面と前記第４平坦面とが接触する第２の位置とに、第１保持部材を配置させることができる。つまり、第１保持部材の位置を段階的に変化させることで第１刃と第２刃とのクリアランスを調整することができるので、簡易な構成でクリアランスの調整にかかる時間を短縮することができる。

第１実施形態に係るクリアランス調整機構が組み込まれたブランキング型とワークの搬送機構を示す側面図である。 図１の下型とワークの搬送機構とを示す上面図である。 下刃保持部材を第１の位置に配置した状態の第１実施形態に係るクリアランス調整機構を含む下型と上型の一部省略横断面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。 下刃保持部材を第２の位置に配置した状態の第１実施形態に係るクリアランス調整機構を含む下型と上型の一部省略横断面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。 第２実施形態に係るクリアランス調整機構を含む上型と下型の一部省略横断面図である。 第３実施形態に係るクリアランス調整機構と下型の一部省略横断面図である。

以下、本発明に係るクリアランス調整機構について好適な実施形態を例示し、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１実施形態）
本実施形態では、前記クリアランス調整機構をブランキング型に組み込んだ例について説明する。なお、以下の説明では、該ブランキング型と該クリアランス調整機構に関する部材については参照符号１０以降を付し、ワークの搬送機構に関する部材については参照符号１００以降を付して説明する。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係るブランキング型１０は、プレス加工前に図示しないロール状の素材を適当な大きさに切断するための装置である。具体的には、前記ロール状の素材から引き出されて第１ローラコンベア１００にてブランキング型１０に搬送されたワークＷを同一形状の第１ブランク材Ｂ１と第２ブランク材Ｂ２に切断するための装置である。

第１ブランク材Ｂ１は、第２ローラコンベア１０２にてワークＷの搬入方向（Ｘ方向）と同じ方向に搬送され、第２ブランク材Ｂ２は、第３ローラコンベア１０４にてワークＷの搬入方向と直交する方向（Ｙ方向）に搬送される。そして、図示は省略するが、第１ブランク材Ｂ１及び第２ブランク材Ｂ２は、ベルトコンベアにてストックヤードまで搬送される。

ブランキング型１０は、上型１２（図１参照）と、上型１２の下方に位置する下型１４とを備えている。

図１に示すように、上型１２は、下型１４に対して昇降自在（Ｚ方向に移動可能）に構成された昇降部１６と、昇降部１６に設けられた第２型としての上型本体１８と、上型本体１８に設けられた一対の上刃保持部材２０、２０と、一対の上刃保持部材２０、２０のそれぞれに保持された上刃２２、２２とを有している。

上型本体１８は、Ｙ方向（図１の紙面に直交する方向）に延びており、昇降部１６の下面に固定された支持部２４と、支持部２４から下方に突出する突出部２６とを含んでいる。

一対の上刃保持部材２０、２０は、Ｙ方向に延びた状態で突出部２６の先端両側にそれぞれ固定されている。上刃２２、２２は、Ｙ方向に延びている。なお、一対の上刃２２、２２の間隔は、任意に設定されている。

図１及び図２に示すように、下型１４は、第１型としての下型本体２８と、下型本体２８に移動可能に設けられた一対の下刃保持部材３０、３０と、一対の上刃保持部材２０、２０のそれぞれに保持された下刃３２、３２と、上刃２２と下刃３２のクリアランスを調整するクリアランス調整機構３４（図１参照）とを有している。

下型本体２８は、Ｙ方向に延びており（図２参照）、工場等の床面に載置された基部３６と、基部３６の両側に立設された一対の立設部３８、３８と、立設部３８、３８の先端から内側に張り出した張出部４０、４０とを含んでいる。なお、基部３６の上面には、上述した第３ローラコンベア１０４が位置している。

各下刃保持部材３０、３０は、Ｙ方向に延びた状態で張出部４０、４０の先端上方にそれぞれ位置している。図３及び図４に示すように、下刃保持部材３０は、Ｘ方向に摺動可能な状態で張出部４０に設けられている。なお、図３及び図４から諒解されるように、下刃保持部材３０の側面及び底面は、張出部４０の壁面に接触している。

クリアランス調整機構３４は、下刃保持部材３０を挟んだ下刃３２の反対側に位置してＺ方向に延びたバックバー４２と、下刃保持部材３０をバックバー４２側に付勢する付勢手段としての付勢機構４４と、バックバー４２をＹ方向に移動する移動手段としての移動機構４６とを備えている。

本実施形態に係るクリアランス調整機構３４において、下刃保持部材３０の略中央部には、下刃３２が位置する側の面（前面）に形成された凹部４８と、凹部４８の底面から下刃保持部材３０の背面にかけて貫通した第２貫通孔としての貫通孔５０が形成されている。

また、下刃保持部材３０のうちバックバー４２との対向面（下刃保持部材３０の背面）には、一対の第１段差部５２、５２が離間して形成されている。図３に示すように、第１段差部５２は、第１平坦面５４と、第１平坦面５４に連なる第１傾斜面５６と、第１傾斜面５６に連なり第１平坦面５４よりも下刃３２側に位置する第２平坦面５８とを含んでいる。

図３及び図４に示すように、バックバー４２の背面は、張出部４０の壁面に接触している。バックバー４２の略中央部には、Ｙ方向に延びた第１貫通孔としての長孔６０が形成されている（図３参照）。また、バックバー４２の上端部には、バックバー４２のＹ方向の移動を案内するガイド部材６２が設けられている（図４参照）。

バックバー４２のうち下刃保持部材３０との対向面には、第１段差部５２、５２に対応した一対の第２段差部６４、６４が離間して形成されている。図３に示すように、第２段差部６４は、第３平坦面６６と、第３平坦面６６に連なり第１傾斜面５６に対応する第２傾斜面６８と、第２傾斜面６８に連なり第３平坦面６６よりも下刃保持部材３０側に位置する第４平坦面７０とを含んでいる。

図３及び図４に示すように、付勢機構４４は、張出部４０のうちバックバー４２の背面が接触している壁面に接続された状態で長孔６０と貫通孔５０を挿通して凹部４８まで延びたロッド７２と、凹部４８内に位置してロッド７２の端部に固定された固定部材としての鍔部７４と、鍔部７４と凹部４８の底面との間に設けられた弾性部材７６とを有する。なお、弾性部材７６としては、例えば、圧縮コイルばね等を用いることができる。但し、弾性部材７６として、ゴム等を利用してもよい。

図３に示すように、移動機構４６は、張出部４０に固定されて内部に圧縮流体が供給されるシリンダ７８と、シリンダ７８に挿入されて前記圧縮流体の作用下でＹ方向に移動するピストンロッド８０とを有している。ピストンロッド８０の端部は、バックバー４２に接続されている。

次に、ブランキング型１０の上刃２２と下刃３２のクリアランスの調整動作について図３〜図６を参照しながら説明する。

本実施形態では、ワークＷの板厚に応じて上刃２２と下刃３２のクリアランスをＣＬ１とＣＬ２（ＣＬ１＜ＣＬ２）の２段階に調整する例について説明する。なお、ここでは、ワークＷの種類を区別するために、薄板のワークＷには参照符号Ｗ１を付し、厚板のワークＷには参照符号Ｗ２を付して説明する。

先ず、図３及び図４に示すように、例えば、第１平坦面５４と第４平坦面７０とが接触すると共に第２平坦面５８と第３平坦面６６とが非接触となる第１の位置に下刃保持部材３０が配置されていたとする。なお、この状態において、上刃２２と下刃３２のクリアランスはＣＬ１となり、薄板のワークＷ１が切断可能となる。

続いて、前記クリアランスをＣＬ１からＣＬ２にする（前記クリアランスを広くする）場合には、シリンダ７８内に供給される圧縮流体を調整してピストンロッド８０をシリンダ７８側に引き込む。そうすると、バックバー４２がシリンダ７８側に移動するので、第１平坦面５４と第４平坦面７０の接触が離間する。なお、このとき、バックバー４２には長孔６０が形成されているので、バックバー４２とロッド７２とが接触することはない。

また、このとき、弾性部材７６が下刃保持部材３０をバックバー４２側に付勢しているので、第１傾斜面５６が第２傾斜面６８を滑る。言い換えると、下刃保持部材３０がバックバー４２側に移動する。そして、その結果、下刃保持部材３０は、第１平坦面５４と第３平坦面６６が接触すると共に第２平坦面５８と第４平坦面７０が接触する第２の位置に配置される（図５及び図６参照）。

これにより、下型本体２８に対する下刃保持部材３０の相対位置は、バックバー４２側にずれるので、上刃２２と下刃３２のクリアランスはＣＬ２となる。よって、厚板のワークＷ２が切断可能となる。

次に、前記クリアランスをＣＬ２からＣＬ１にする（前記クリアランスを狭くする）場合には、シリンダ７８内に供給される圧縮流体を調整してピストンロッド８０をバックバー４２側に押し出す。そうすると、シリンダ７８が位置する方向とは反対方向にバックバー４２が移動するので、弾性部材７６の弾発力に抗して、第１傾斜面５６に対して第２傾斜面６８が滑ると共に、第１平坦面５４と第３平坦面６６の接触と第２平坦面５８と第４平坦面７０の接触とが離間する。そして、その結果、下刃保持部材３０は、第１の位置に配置される（図３及び図４参照）。

これにより、上述したように、下型本体２８に対する下刃保持部材３０の相対位置は、下刃３２側にずれるので、上刃２２と下刃３２のクリアランスはＣＬ１となる。

本実施形態のクリアランス調整機構３４では、下刃保持部材３０の位置を第１の位置と第２の位置に段階的に変化させることで、上刃２２と下刃３２のクリアランスを調整することができるので、刻印目盛等を設けなくても正確にクリアランスを調整することができる。そのため、クリアランスの調整にかかる時間を短縮することができる。

また、本実施形態のクリアランス調整機構３４によれば、ロッド７２を長孔６０と貫通孔５０に挿通させているので、付勢機構４４の構成をコンパクトにすることできる。

ところで、本実施形態のブランキング型１０では、例えば、下刃保持部材３０が第１の位置に配置している状態で上型１２の昇降部１６を降下すると、一対の上刃２２、２２がワークのＷ１上面に接触する。

そして、昇降部１６をさらに降下すると、ワークＷ１には、上刃２２からの押圧力と下刃３２からの反力が作用することで剪断力が発生し、その結果、ワークＷ１が切断されるに至る。このとき、第１平坦面５４と第４平坦面７０とが接触しているので、上刃２２の押圧力によって下刃保持部材３０がバックバー４２側に押されても、バックバー４２にはＹ方向の押圧力は殆ど作用しない。

これにより、クリアランス調整機構３４にバックバー４２のＹ方向の移動をロックするロック機構を設けなくても、下刃保持部材３０の位置がずれることがないので、装置の構成を簡易にすることができる。

第１実施形態の構成は、上述した構成に限定されない。例えば、下刃保持部材には、１つ、又は３つ以上の第１段差部が離間して形成され、且つバックバーには、１つ、又は３つ以上の第２段差部が離間して形成されていてもよい。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係るクリアランス調整機構８２について図７を参照しながら説明する。なお、本実施形態は、第１実施形態と共通する構成には同一の参照符号を付し重複する説明を省略する。

図７に示すように、本実施形態では、第１実施形態のクリアランス調整機構３４を上型本体に対しても設けることを特徴としている。つまり、上刃保持部材８４には、第１実施形態で説明した長孔６０と、一対の第１段差部５２、５２とが形成されている。また、上刃保持部材８４の背面側には、第１実施形態で説明した一対の第２段差部６４、６４が形成されたバックバー４２が設けられている。

また、上型本体１８の突出部２６に設けられる上刃保持部材８４は、Ｘ方向に摺動可能な状態で突出部２６に設けられている。

また、突出部２６には、上刃保持部材８４のＸ方向の移動を案内する一対のガイド部材８６、８６が設けられている。これにより、上刃保持部材８４を重力の作用によって落下させることなく、突出部２６に対して摺動可能に支持することができる。

本実施形態のクリアランス調整機構８２によれば、上刃２２と下刃３２の両方をＸ方向に移動させることができるので、第１実施形態と比較してクリアランスの調整を効率的に行うことができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係るクリアランス調整機構８８について図８を参照しながら説明する。なお、本実施形態は、第１実施形態と共通する構成には同一の参照符号を付し重複する説明を省略する。

図８に示すように、本実施形態では、下刃保持部材９０とバックバー９２の構成が第１実施形態と異なる。具体的には、下刃保持部材９０の背面（バックバー９２との対向面）には、複数（図８では３つ）の第１段差部５２が連続して設けられた第１係合部９４が形成されており、バックバー９２の下刃保持部材９０側の対向面には、複数（図８では３つ）の第２段差部６４が連続して設けられた第２係合部９６が形成されている。

これにより、上刃と２２下刃３２のクリアランスの調整を４段階で調整することが可能となる。

第３実施形態の構成は、上述した構成に限定されない。例えば、第１係合部は、第１段差部を２つ、３つ、又は５つ以上連続して設けてもよいし、第２係合部は、第２段差部を２つ、３つ、又は５つ以上連続して設けてもよい。

本発明は上述した第１〜第３実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは当然可能である。

例えば、上述した実施形態では、本発明に係るクリアランス調整機構を下型本体に設けた例と、上型本体と下型本体の両方に設けた例とを説明したが、該クリアランス調整機構は上型本体に対してのみ設けてもよい。

１０…ブランキング型 １２…上型
１４…下型 １８…上型本体
２０、８４…上刃保持部材 ２２…上刃
２６…突出部（第２型） ２８…下型本体（第１型）
３０、９０…下刃保持部材 ３２…下刃
３４、８２、８８…クリアランス調整機構 ４０…張出部
４２、９２…バックバー ４４…付勢機構（付勢手段）
４６…移動機構（移動手段） ４８…凹部
５０…貫通孔（第２貫通孔） ５２…第１段差部
５４…第１平坦面 ５６…第１傾斜面
５８…第２平坦面 ６０…長孔（第１貫通孔）
６４…第２段差部 ６６…第３平坦面
６８…第２傾斜面 ７０…第４平坦面
７２…ロッド ７４…鍔部（固定部材）
７６…弾性部材

Claims (3)

1. 第１型に対して移動可能に設けられた第１保持部材に保持された第１刃と、第２型に設けられた第２刃とのクリアランスを調整するクリアランス調整機構であって、
   前記第１保持部材を挟んだ前記第１刃の反対側に位置し、且つ前記第１型に対して摺動可能に設けられたバックバーと、
   前記第１保持部材を前記バックバー側に付勢する付勢手段と、
   前記バックバーを前記付勢手段の付勢方向と直交する方向に移動する移動手段と、を備え、
   前記第１保持部材のうち前記バックバーとの対向面には、第１平坦面と、前記第１平坦面に連なる第１傾斜面と、前記第１傾斜面に連なり前記第１平坦面よりも前記第１刃側に位置する第２平坦面と、を含む第１段差部が形成され、
   前記バックバーのうち前記第１保持部材との対向面には、第３平坦面と、前記第３平坦面に連なると共に前記第１傾斜面に対応する第２傾斜面と、前記第２傾斜面に連なり前記第３平坦面よりも前記第１保持部材側に位置する第４平坦面と、を含む第２段差部が形成され、
   前記第２型には、前記第２刃を保持する第２保持部材が移動可能に設けられており、
   前記バックバーと前記付勢手段と前記移動手段とが、前記第２型に対しても設けられていることを特徴とするクリアランス調整機構。
2. 請求項１記載のクリアランス調整機構において、
   前記バックバーには、第１貫通孔が形成され、
   前記第１保持部材には、第２貫通孔が形成され、
   前記付勢手段は、前記第１型に接続された状態で前記第１貫通孔と前記第２貫通孔に挿通するロッドと、
   前記ロッドに固定された固定部材と、
   前記固定部材と前記第１保持部材の間に設けられた弾性部材と、を有することを特徴とするクリアランス調整機構。
3. 請求項１又は２に記載のクリアランス調整機構において、
   前記第１保持部材には、複数の第１段差部が連続して形成され、
   前記バックバーには、複数の第２段差部が連続して形成されていることを特徴とするクリアランス調整機構。

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