JP3380456B2 - トリミング方法およびトリミング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はパーツフォーマー
（連続多段式横型圧造機）によってブランクの余肉切断
およびバリ除去を行うトリミング方法およびトリミング
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】パーツフォーマーによってトリミングを
行う場合、ブランク（材料または一定の加工を施された
成形品）をダイス側に保持した状態で、トリミングパン
チで被加工部分を加圧して余肉を押し切り、かつ、ブラ
ンクを押出してバリを切除する。

【０００３】この場合、従来のパーツフォーマーでは、
部品の被加工部分以外の部分をチャックしてダイス側に
保持する構成をとっている。

【０００４】従って、ボルトのような軸付きの部品で
は、その軸部をチャックすることができるため、パーツ
フォーマーによるトリミングが可能であり、実際に、頭
抜き等のトリミングが行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなト
リミング方法によると、軸部等の保持部分を持たない部
品は、トリミング位置に保持できないためにトリミング
が不可能とされ、焼鈍を繰り返しながらブランクを変形
させるといった、コストの高い他の手段に頼らざるを得
なかった。

【０００６】そこで本発明は、軸部のような保持部分を
持たない部品のトリミングが可能なトリミング方法およ
びトリミング装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明（トリミ
ング方法）は、トリミングパンチの内周に押えスリーブ
を配置し、この押えスリーブによってブランクをトリミ
ング位置に押え込み固定した状態で上記トリミングパン
チを前進させてブランクの余肉を切断した後、トリミン
グパンチを後退させつつ押えスリーブをこのトリミング
パンチの後退速度よりも高速で前進させることによっ
て、上記切断によって生じたバリを除去するものであ
る。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１の方法におい
て、トリミングパンチと対向してトリミングダイスを設
け、このトリミングパンチとトリミングダイスにより、
ブランクの中間部にバリが生じるように余肉を切断する
ものである。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１または２の方
法において、押えスリーブの内側にガイドピンを配置
し、このガイドピンを穴付きブランクの穴内に挿入させ
た状態で余肉切断およびバリ除去を行うものである。

【００１０】請求項４の発明（トリミング装置）は、ブ
ランクの余肉を切断するトリミングパンチと、このトリ
ミングパンチの内周にトリミングパンチに対して前進・
後退方向に相対移動可能に配置された押えスリーブと、
上記トリミングパンチを前進・後退駆動するパンチ駆動
手段と、上記トリミングパンチによる余肉切断時に押え
スリーブによってブランクをトリミング位置に押え込み
固定し得るように押えスリーブを付勢するバネと、上記
余肉切断後にブランクのバリを除去するバリ除去手段を
具備し、このバリ除去手段は、余肉切断後のトリミング
パンチの後退時に押えスリーブをこのトリミングパンチ
よりも高速で前進させることによってバリを除去するよ
うに構成されたものである。

【００１１】請求項５の発明は、請求項４の構成におい
て、請求項４記載のトリミング装置において、トリミン
グパンチと対向してトリミングダイスが設けられ、この
トリミングパンチとトリミングダイスによって、余肉切
断時にブランクの中間部にバリが生じるように構成され
たものである。

【００１２】請求項６の発明は、請求項４または５の構
成において、押えスリーブの内側に、余肉切断およびバ
リ切除時に穴付きブランクの穴内に挿入されるガイドピ
ンが設けられたものである。

【００１３】上記方法および装置によると、ブランク
が、トリミングパンチの内周に配置された押えスリーブ
によってダイス側のトリミング位置に保持され、この状
態でトリミングパンチにより余肉が切断された後、バリ
が除去される。

【００１４】このように、押えスリーブによってブラン
クを保持するため、軸部等の保持部分を持たない部品で
あってもパーツフォーマーによるトリミングが可能とな
る。この場合、切断後、トリミングパンチが後退すると
同時に、押えスリーブがパンチ後退速度よりも高速で前
進することによりブランクがダイス側に押し込まれてバ
リが除去される。

【００１５】すなわち、余肉切断時にブランクをトリミ
ングに保持する押えスリーブを、切断後に前進させてバ
リ除去するため、このバリ除去をたとえばダイス側のピ
ンの押出し作用によって行わせる場合と比較して、動き
が単純で駆動機構の構成、制御が簡単ですむ。

【００１６】また、通常のトリミングによると、トリミ
ングパンチのみによってブランクの切断、バリ除去が行
われるため、バリ跡（バリを切除した跡）がブランクの
一端に残る。このため、製品によってはこのバリ跡を消
す端面加工が必要となる。

【００１７】これに対し、請求項２の方法および請求項
５の装置によると、トリミングパンチとトリミングダイ
スによってブランクが両側から切断され、この切断後の
バリ除去によってバリ跡（バリを切除した跡）がブラン
クの中間部に残るため、バリ跡を消すための端面加工が
不要となる。

【００１８】また、請求項３の方法および請求項６の装
置によると、中心穴を有する部品の場合に、押えスリー
ブの内側に配置されたガイドピンがブランクの穴に嵌ま
り込み、このガイドピンによってブランクが内側からも
保持されるため、保持状態が一層安定したものとなる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図によって説
明する。

【００２０】図１，２に本発明の適用対象例である車両
用シートベルトの巻取機構に使用されるストッパ１を示
している。

【００２１】このストッパ１は、穴２を有しかつ内周に
雌ねじ３が設けられたリング状の基部４の外周に逆止突
起状の一対のストッパ片５，５が対称配置で一体に設け
られて成り、ベルトが通されるドラム６のストッパ取付
穴７に嵌入される。

【００２２】このストッパ１の雌ねじ３には回転輪８の
ねじ軸部９がねじ込まれ、この雌ねじ３に対するねじ軸
部９のねじ込み、ねじ戻し範囲でドラム４と回転輪８が
相対回転して図示しないベルトが引き出される。

【００２３】このストッパ１は、パーツフォーマーによ
り、原材である丸棒材を図２に示すようにほぼ小判形ま
で成形した後、同図仮想線で示すように両翼の半部をト
リミングしてストッパ片５，５を形成し、ねじ切り加工
して完成品とする。

【００２４】この成形過程を図３（イ）〜（ヘ）に示し
ている。

【００２５】まず、丸棒材を所定長さに切断して（イ）
の棒状ブランク１´となし、異形据え込み工程によって
（ロ）に示すほぼ小判形の外形を持った板状に成形さ
れ、一次成形工程で（ハ）のように形を整えられた後、
二次成形工程で（ニ）のように中央部が凹状に加工され
る。

【００２６】次いで、（ホ）に示すように中心穴２を明
けられた後、（ヘ）のトリミング工程で図１，２に示す
ストッパ片５，５が形成されてねじ切り前の一次製品と
なる。（ヘ）中、５´はバリを示す。

【００２７】（へ）のトリミング工程の詳細を図４以降
によって説明する。

【００２８】図４〜図１１はトリミング装置におけるパ
ンチ側とダイス側の動きを段階的に示している。

【００２９】まず、ダイス側およびパンチ側の型構成を
簡単に説明する。なお、以下にいう前方（または前側、
前部、前進）とは、ダイス側については図の上方、パン
チ側については図の下方をそれぞれさし、後方はこれと
逆の方向をさす。

【００３０】図下側のダイス（固定型）側において、１
１はトリミングを行うためのトリミングダイス、１２は
このトリミングダイス１１を外周から保持するダイスケ
ース、１３はトリミングダイス１１の後方に配置された
前部ダイス受台、１４は後部ダイス受台、１５はダイス
スペーサ、１６はダイス側ＫＯピン、１７はこのＫＯピ
ン１６を押すダイス側中間ピンである。

【００３１】一方、パンチ（可動型）側において、１８
はトリミングを行うトリミングパンチ、１９はこのトリ
ミングパンチ１８を外周から保持するパンチケース、２
０はパンチケース１９を後方から支える前部パンチ受
台、２１は後部パンチ受台、２２は外周リングである。

【００３２】トリミングパンチ１８の内側には押えスリ
ーブ２３が設けられ、パンチ側ＫＯピン２４からの押圧
力がＫＯライナー２５、蹴り出しピン２６、中間リング
２７を介してこの押えスリーブ２３に伝えられる。

【００３３】２８はパンチ側ＫＯピン２４を外周から保
持するピンホルダーで、このピンホルダー２８とＫＯラ
イナー２５との間にスリーブ押しバネ（コイルバネ）２
９が設けられ、このバネ２９の自由高さと密着高さの差
分で押えスリーブ２３がトリミングパンチ１８に対して
前進・後退方向に相対移動し得るようになっている。

【００３４】また、押えスリーブ２３の内周にガイドピ
ン３０が、トリミングパンチ１８よりも前方に突出し、
かつ、ピン押しバネ３１により後方から弾性的に支持さ
れた状態で設けられている。

【００３５】次に、このトリミング装置の作用を説明す
る。

【００３６】図４はトリミング開始前のダイス、パンチ
両型の状態を示している。このとき、押えスリーブ２３
およびガイドピン３０はそれぞれトリミングパンチ１８
よりも前方にほぼ同量ずつ突出し、スリーブ押しバネ２
９は自由高さ状態となっている。

【００３７】この状態で、図１（ホ）の穴明け加工を終
えたブランク１´がチャックＣによりトリミングダイス
１１の前面にセットされた後、後述するパンチ側駆動機
構の作用によってパンチ側型全体が前進し、図５に示す
ように押えスリーブ２３の先端がブランク１´の端面に
当接する。

【００３８】この後、図６，７に示すようにトリミング
パンチ１８およびガイドピン３０は前進を続け（この
間、押えスリーブ２３は、スリーブ押しバネ２９が圧縮
することによって上記位置に保持される）、ガイドピン
３０がブランク１´の穴内に嵌まり込むとともに、トリ
ミングパンチ１８の先端がブランク１´の被加工部分
（図２の仮想線で示す部分）に当接する。

【００３９】この状態で、ブランク１´は、押えスリー
ブ２３によってトリミングダイス１１側に押し付けられ
てトリミング位置に保持されると同時に、ガイドピン３
０によって内側からも保持された状態となり、トリミン
グ開始態勢が整う。

【００４０】なお、チャックＣは、押えスリーブ２３が
ブランク１´に当接した図６の時点から図７，８に示す
ように開いてブランク１´を解放し、トリミングパンチ
１８と干渉しないように側方に逃げる。

【００４１】この後、図８に示すように、押えスリーブ
２３がバネ２９の力によりブランク１´を保持した状態
を保ちながら、 トリミングパンチ１８およびガイド
ピン３０が引き続き前進し、 これに連動して同量だ
けダイス側ＫＯピン１６が後退する。

【００４２】これにより、ブランク１´がトリミングダ
イス１１内に半部が沈みながら、トリミングパンチ１８
とトリミングダイス１１によってその被加工部分が両側
から切断される。

【００４３】このとき、ブランク１´の軸方向中間部が
切断終了点となり、このブランク中間部に図３（ヘ）の
バリ５´が生じる。

【００４４】この切断終了後、図９に示すようにトリミ
ングパンチ１８が後退し始めるとともに、パンチ側ＫＯ
ピン２４がパンチ側駆動機構の作用によってトリミング
パンチ１８の後退速度よりも高速で前進する。

【００４５】この作用により、トリミングパンチ１８が
後退する一方で押えスリーブ２３が前進してブランク１
´をさらにダイス側に押し込み、この運動によってバリ
５´が除去される。

【００４６】こうして、切断・バリ除去のトリミングが
行われた後、図１０，１１に示すようにブランク１´を
トリミングダイス１１内に残したまま押えスリーブ２３
がトリミングパンチ１８と一体に後退移動して図４の原
状態に戻る。

【００４７】一方、ブランク１´は、ダイス側ＫＯピン
１６によってダイス外に蹴り出される。

【００４８】なお、ダイス側の型構造を工夫して、図９
に示すトリミング完了後、さらに押えスリーブ２３によ
りブランク１´をダイス側に押し込んでダイス側の排出
穴から取出すようにしてもよい。

【００４９】このように、パンチ側に設けた押えスリー
ブ２３によりブランク１´をダイス側に押し込んでトリ
ミング位置に保持するため、この実施形態で挙げたシー
トベルト巻取機構のストッパ１のように軸部等の保持部
分を持たない部品であってもパーツフォーマーによるト
リミングが可能となる。

【００５０】この場合、切断後、トリミングパンチ１８
を後退させると同時に、押えスリーブ２３をパンチ後退
速度よりも高速で前進させることによりブランク１´を
ダイス側に押し込んでバリを除去するため、このバリ除
去をたとえばダイス側のピンの押出し作用によって行わ
せる場合と比較して、動きが単純で駆動機構の構成、制
御が簡単ですむ。

【００５１】また、トリミングパンチ１８とトリミング
ダイス１１によってブランク１´を両側から切断するた
め、この切断後のバリ除去によってバリ跡（バリを除去
した跡）がブランク１´の中間部に残る。このため、バ
リ跡を消すための端面加工が不要となる。

【００５２】図１２，１３には、トリミングパンチ１８
等のパンチ側型全体を前進・後退駆動し、かつ、押えス
リーブ２３を適時、前進・後退駆動するパンチ側駆動機
構を示している。

【００５３】両図において、３２は図示しないモータに
よって駆動されるクランクロッドで、このクランクロッ
ド３２のクランク運動がスライダ３３の直線運動に変換
され、このスライダ３３によってパンチ側型全体が前進
・後退異動する。

【００５４】図中の円ａはクランクロッド３３の入力点
の回転軌跡、ａ１はその上死点、ａ２は下死点をそれぞ
れ示す。

【００５５】パンチ側ＫＯピン２４はスライダ３３に保
持され、基本的にはスライダ３３と一体に移動し、余肉
切断およびバリ除去時に独立して移動する。

【００５６】また、スライダ３３には、蹴り出しレバー
３４とカムレバー３５がそれぞれ異なる軸３６，３７ま
わりに回動可能に取付けられている。

【００５７】カムレバー３５にはカム面３８、蹴り出し
レバー３４にはこのカム面３８に接触するカムローラ３
９がそれぞれ設けられている。

【００５８】また、カムレバー３５の力点側はリンク４
０を介してクランクロッド３２に連結され、クランクロ
ッド３２のクランク運動が、リンク４０、カムレバー３
５、カム面３８、カムローラ３６を介して蹴り出しレバ
ー３４、さらにはパンチ側ＫＯピン２４に伝えられる。

【００５９】カム面３８は、一端側に傾斜した段部３８
ａを有し、次に述べるようにカムローラ３９がこの段部
３８ａに乗り上げることによって蹴り出しレバー３４が
パンチ側ＫＯピン２４を前方（図１２，１３の左側）に
押す。

【００６０】４１は蹴り出しレバー３４をカムレバー３
５側に付勢するバネである。

【００６１】このパンチ側駆動機構の作用を図４〜図１
１を併用して説明する。

【００６２】図１２は、クランクロッド３２の入力点が
下死点ａ２に達した状態を示し、上死点ａ１からこの下
死点ａ２までのクランク運動により、図４〜図８に示す
ようにパンチ側型全体が前進移動して、押えスリーブ２
３によるブランク保持、トリミングパンチ１８とトリミ
ングダイス１１によるブランク余肉の切断が行われる。

【００６３】そして、クランクロッドの入力点が下死点
ａ２（正確には下死点ａ２の直前）に達した時点から、
トリミングパンチ１８をはじめとするパンチ側型全体が
後退し始める一方で、図１３に示すようにカムローラ３
９がカム面３８の段部３８ａに乗り上げてパンチ側ＫＯ
ピン２４が前進する。

【００６４】このとき、同ピン２４がトリミングパンチ
１８の後退速度よりも高速で前進移動するようにカム面
３８の段部３８ａの傾斜角度が設定されている。

【００６５】これにより、図９に示す押えスリーブ２３
によるバリ除去が行われ、この後、カムローラ３９がカ
ム面段部３８ａを下りてパンチ側ＫＯピン２４が後退
し、以後、図１０，１１に示すようにトリミングパンチ
１８と一体に原位置に向けて後退移動する。

【００６６】ところで、上記実施形態では、トリミング
パンチ１８とトリミングダイス１１とによってブランク
１´の余肉を切断し、バリがブランク中間部に生じるよ
うにしたが、トリミングパンチ１８のみによって、バリ
がブランク端部に生じるように余肉切断を行うようにし
てもよい。

【００６７】さらに本発明は、上記した車両用シートベ
ルトの巻取機構に使用されるストッパに限らず、軸部等
の保持部分を持たないで、しかもトリミングを必要とす
る各種部品（中心穴を有するか否かを問わない）に広く
適用することができる。

【００６８】

【発明の効果】上記のように本発明によるときは、トリ
ミングパンチの内周に押えスリーブを配置し、ブランク
の余肉切断時にこの押えスリーブによりブランクをダイ
ス側に押え込んでトリミング位置に保持するようにした
から、軸部等の保持部分を持たない部品であってもパー
ツフォーマーによるトリミングが可能となる。

【００６９】この場合、上記のように余肉切断時にブラ
ンクをトリミングに保持する押えスリーブを、切断後に
前進させてバリ除去するため、このバリ除去をたとえば
ダイス側のピンの押出し作用によって行わせる場合と比
較して、動きが単純で駆動機構の構成、制御が簡単です
む。

【００７０】また、請求項２の方法および請求項５の装
置によると、トリミングパンチとトリミングダイスによ
ってブランクが両側から切断され、この切断後のバリ除
去によってバリ跡（バリを除去した跡）がブランクの中
間部に残るため、バリ跡を消すための端面加工が不要と
なる。

【００７１】また、請求項３の方法および請求項６の装
置によると、中心穴を有する部品の場合に、押えスリー
ブの内側に配置されたガイドピンがブランクの穴に嵌ま
り込み、このガイドピンによってブランクが内側からも
保持されるため、保持状態が一層安定したものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用例である車両用シートベルトの巻
取機構に使用されるストッパとその関連部品の斜視図で
ある。

【図２】ストッパの拡大平面図である。

【図３】（イ）〜（ヘ）は本発明の実施形態によるスト
ッパの成形過程を示す断面図である。

【図４】ストッパ成形過程中のトリミング工程における
トリミング開始前の型の断面図である。

【図５】同工程において押えスリーブによってブランク
をダイス側に押し込んだ状態の型の断面図である。

【図６】図５の状態からパンチ側型を前進させた状態の
型の断面図である

【図７】トリミング開始時点の型の断面図である。

【図８】トリミング中の余肉切断完了時点の型の断面図
である。

【図９】余肉切断によって生じたバリを除去した状態の
型の断面図である。

【図１０】バリ除去後にパンチ側型全体を後退させた状
態の型の断面図である。

【図１１】さらにパンチ側全体を原位置に向けて後退さ
せた状態の型の断面図である。

【図１２】パンチ側駆動機構の一部断面側面図である。

【図１３】図９に対応するパンチ側駆動機構の一部断面
側面図である。

【符号の説明】

１´ ブランク １８ トリミングパンチ ２３ 押えスリーブ ２９ 押えスリーブにブランク保持力を付与するバネ ２４ 余肉切断後に押えスリーブを前進させるためのパ
ンチ側ＫＯピン １１ トリミングダイス ３２ バリ除去手段としてのパンチ側駆動機構を構成す
るクランクロッド ３３ 同スライダ ３４ 同蹴り出しレバー ３９ 蹴り出しレバーのカムローラ ３５ 同カムレバー ３８ カムレバーのカム面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−72746（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−15316（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21J 1/00 - 13/14 B21J 17/00 - 19/04 B21K 1/00 - 31/00 B21D 28/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トリミングパンチの内周に押えスリーブ
   を配置し、この押えスリーブによってブランクをトリミ
   ング位置に押え込み固定した状態で上記トリミングパン
   チを前進させてブランクの余肉を切断した後、トリミン
   グパンチを後退させつつ押えスリーブをこのトリミング
   パンチの後退速度よりも高速で前進させることによっ
   て、上記切断によって生じたバリを除去することを特徴
   とするトリミング方法。
2. 【請求項２】 トリミングパンチと対向してトリミング
   ダイスを設け、このトリミングパンチとトリミングダイ
   スにより、ブランクの中間部にバリが生じるように余肉
   を切断することを特徴とする請求項１記載のトリミング
   方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のトリミング方法
   において、押えスリーブの内側にガイドピンを配置し、
   このガイドピンを穴付きブランクの穴内に挿入させた状
   態で余肉切断およびバリ除去を行うことを特徴とするト
   リミング方法。
4. 【請求項４】 ブランクの余肉を切断するトリミングパ
   ンチと、このトリミングパンチの内周にトリミングパン
   チに対して前進・後退方向に相対移動可能に配置された
   押えスリーブと、上記トリミングパンチを前進・後退駆
   動するパンチ駆動手段と、上記トリミングパンチによる
   余肉切断時に押えスリーブによってブランクをトリミン
   グ位置に押え込み固定し得るように押えスリーブを付勢
   するバネと、上記余肉切断後にブランクのバリを除去す
   るバリ除去手段を具備し、このバリ除去手段は、余肉切
   断後のトリミングパンチの後退時に押えスリーブをこの
   トリミングパンチよりも高速で前進させることによって
   バリを除去するように構成されたことを特徴とするトリ
   ミング装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載のトリミング装置におい
   て、トリミングパンチと対向してトリミングダイスが設
   けられ、このトリミングパンチとトリミングダイスによ
   って、余肉切断時にブランクの中間部にバリが生じるよ
   うに構成されたことを特徴とするトリミング装置。
6. 【請求項６】 押えスリーブの内側に、余肉切断および
   バリ切除時に穴付きブランクの穴内に挿入されるガイド
   ピンが設けられたことを特徴とする請求項４または５記
   載のトリミング装置。