JP6642489B2

JP6642489B2 - 打刻装置

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Publication number: JP6642489B2
Application number: JP2017042901A
Authority: JP
Inventors: 佳紹北村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-03-07
Filing date: 2017-03-07
Publication date: 2020-02-05
Anticipated expiration: 2037-03-07
Also published as: US20180257123A1; DE102018104322B4; DE102018104322A1; US10744548B2; KR20180102492A; JP2018144382A; CN108569056B; CN108569056A

Description

本発明は、例えば自動車の車体パネルに車台番号を打刻する場合などに使用される打刻装置に係る。特に、本発明は、打刻作業時にワークである金属板が当接されるダイ座の改良に関する。

従来、特許文献１に開示されているように、自動車の生産工場では、各車体毎に個別の車台番号が打刻される。この車台番号は、生産管理に利用されるだけでなく、自動車の販売後はユーザの特定および盗難された場合の盗難車両の特定等にも利用されるため、重要な標識機能を有するものである。このため、この重要性に鑑み、打刻された文字等（打刻された文字、数字および記号を含み、以下、打刻文字という）には、その全体に亘って所定寸法以上の打刻深さを有し鮮明であること等といった厳しい条件が要求されている。

一般に、打刻は、反転された文字・数字・記号等が先端面に突出形成された刻印（刻印ポンチ）を車体パネルに押し当てて車体パネルの表面の一部を塑性変形させ、これにより、前記刻印の文字・数字・記号等（以下、刻印文字という）を車体パネルの表面に凹形状に転写する加工法である。

特開２００７−１５１５０号公報

近年、車体の高剛性化や軽量化に鑑みられ、車体パネルとして高張力鋼板（所謂ハイテン材）が使用されることが多くなっている。この高張力鋼板に対して、打刻文字を所定寸法以上の打刻深さで鮮明に打刻するためには、高い加圧力で刻印を高張力鋼板に押し当てることが必要となる。

このように高い加圧力で打刻を行う場合、刻印の先端面に突出形成されている刻印文字の摩耗や折損（刻印欠け）が懸念されることになり、この摩耗や折損が生じた場合には鮮明な打刻文字を得ることが困難になって刻印の交換が必要になる。つまり、刻印の長寿命化を図ることが難しいものである。

本発明の発明者は、高い加圧力が必要になる理由について考察した。そして、図１０（車体パネルａに対する打刻作業が行われている状態を示す断面図）に示すように、表面が平坦面で成るダイ座ｂにワークとしての車体パネル（高張力鋼板）ａを載置して打刻を行う場合、刻印ｃの押し当てによって応力が発生する領域（図１０においてドットを付した領域）において金属材料が密集することに起因して車体パネルａが塑性変形し難くなり、このために高い加圧力が必要になることに着目した。

また、高張力鋼板を使用する場合に限らず一般的な鋼板を使用する場合であっても、前記加圧力の低減を図ることは刻印の長寿命化を図る上で有効である。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、所定寸法以上の打刻深さの打刻文字を得るために必要な加圧力の低減を図ることができる打刻装置を提供することにある。

前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、ダイ座の表面にワークとしての金属板が当接され、この金属板の表面側から該金属板の打刻領域に向けて、反転された打刻文字が先端面に突出形成された刻印ポンチを押し当てることにより、前記金属板の表面に前記打刻文字を打刻する打刻装置を前提とする。そして、前記打刻領域は、前記金属板の表面に打刻される前記打刻文字の外側を枠状に囲む外縁を有する領域として規定されており、打刻装置は、前記ダイ座の表面に、前記打刻領域に対応する刻印受け領域が設けられ、この刻印受け領域には、一つの打刻文字における前記打刻領域に対応して複数の凹部が設けられており、前記金属板が当接された状態での前記ダイ座の前記表面の正面視において、前記ダイ座の前記刻印受け領域は、その外縁が前記打刻領域の外縁よりも所定寸法だけ外側に位置した領域として規定されていることを特徴とする。

この特定事項により、ダイ座の表面に金属板が当接され、この金属板の表面側から該金属板の打刻領域に向けて刻印ポンチを押し当てて打刻文字（打刻される文字、数字および記号等）を打刻する場合、刻印ポンチによって凹まされた金属板の材料の一部がダイ座の凹部内に突出することにより、金属材料の密集の度合いが減少することになる。このため、所定寸法以上の打刻深さの打刻文字を得るために必要な加圧力を低く設定することができる。その結果、刻印ポンチの摩耗や折損を抑制することができ、刻印ポンチの長寿命化を図ることができる。また、前記凹部は、一つの打刻文字における打刻領域に対応して複数設けられているため、如何なる打刻文字に対しても（打刻文字の種類に関わりなく）、金属材料の密集の度合いを減少させることができ、所定寸法以上の打刻深さの打刻文字を得るために必要な加圧力を低く設定することができる。
また、ダイ座の表面には金属板の打刻領域よりも広い領域に複数の凹部が設けられていることになるため、金属板の打刻領域に向けての刻印ポンチの押し当て位置にズレが生じた場合であっても、打刻文字の全体に亘って金属板の材料の一部をダイ座の凹部内に突出させる（凹部内に入り込ませる）ことが可能となり、金属材料の密集の度合いを減少させることができる。つまり、刻印ポンチの押し当て位置にズレが生じたとしても、所定寸法以上の打刻深さの打刻文字を得るために必要な加圧力は低く設定できる。

前記金属板の表面に複数の打刻文字が打刻されるようになっている場合、前記金属板の前記打刻領域は、前記複数の打刻文字が打刻される領域となる。

前記各凹部は、前記ダイ座の前記表面の正面視における形状が円形であって、その直径が前記打刻文字の高さ寸法の１／２未満となっており、且つ互いに隣り合う前記凹部同士が重なり合わない等ピッチを存した位置にそれぞれ形成されていることが好ましい。

これによれば、如何なる打刻文字に対しても、所定寸法以上の打刻深さを得るために必要な加圧力を低く設定することができるだけでなく、互いに隣り合う凹部同士の間に金属板を支持する（刻印ポンチの押し当てによる変形を規制する）部分が存在していることで、金属板が必要以上に変形してしまうことが抑制される。

また、前記各凹部の前記直径は前記打刻文字の高さ寸法の１／３〜１／１２の範囲の値とされ、且つ互いに隣り合う前記凹部同士の間隔寸法は前記直径よりも小さい値として設定されていることが好ましい。

更に、前記各凹部の前記直径は前記打刻文字の高さ寸法の１／４〜１／１０の範囲の値とされ、且つ互いに隣り合う前記凹部同士の間隔寸法は前記直径よりも小さい値として設定されていることがより好ましい。

これらの構成によれば、ダイ座の表面の刻印受け領域に、一つの打刻文字における打刻領域に対応して多数の凹部を設けることが可能となり、凹部内への金属材料の突出量（凹部内への入り込み量）が局部的に大きくなってしまうことを抑制できる。このため、金属板が必要以上に変形してしまうことが抑制される。
また、本発明の他の解決手段として、ダイ座の表面にワークとしての金属板が当接され、この金属板の表面側から該金属板の打刻領域に向けて、反転された打刻文字が先端面に突出形成された刻印ポンチを押し当てることにより、前記金属板の表面に前記打刻文字を打刻する打刻装置を前提とする。そして、この打刻装置は、前記ダイ座の表面に、前記打刻領域に対応する刻印受け領域が設けられ、この刻印受け領域には、一つの打刻文字における前記打刻領域に対応して複数の凹部が設けられており、互いに隣り合う前記凹部同士の間には前記ダイ座の表面側に突出する凸部が形成されており、該凸部の突出方向における先端面は前記ダイ座の表面と面一であることを特徴とする。

本発明では、ワークとしての金属板が当接されるダイ座の表面の刻印受け領域に、打刻される一つの打刻文字における打刻領域に対応して複数の凹部を設けている。このため、金属板の表面に打刻を行う場合、刻印ポンチによって凹まされた金属板の材料の一部がダイ座の凹部内に突出することにより、金属材料の密集の度合いが減少することになる。従って、所定寸法以上の打刻深さの打刻文字を得るために必要な加圧力を低く設定することができる。その結果、刻印ポンチの摩耗や折損を抑制することができ、刻印ポンチの長寿命化を図ることができる。

実施形態に係る打刻装置の一部を示す正面図である。実施形態に係る打刻装置の一部を示す側面図である。ダイ座の一部を示す斜視図である。ダイ座の平面図である。ダイ座の一部の断面図である。実施形態において車体パネルに対する打刻作業が行われている状態を示す断面図である。実験例の結果である加圧力と打刻深さとの関係を示す図である。変形例１における図５相当図である。変形例２における図５相当図である。従来技術において車体パネルに対する打刻作業が行われている状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、自動車の車体パネルに車台番号を打刻するための打刻装置として本発明を適用した場合について説明する。

−打刻装置の概略構成−
先ず、本実施形態に係る打刻装置の概略構成について説明する。

図１は、本実施形態に係る打刻装置１の一部を示す正面図である。また、図２は、本実施形態に係る打刻装置１の一部を示す側面図である。これらの図に示すように、打刻装置１は、装置本体１１、ワークである車体パネルＷ（本発明でいう金属板であって、図１および図２では仮想線で示している）が載置（当接）されるダイ座２、車体パネルＷに対して打刻を行う打刻ユニット３、および、打刻ユニット３を昇降させる打刻用加圧ユニット４を備えている。

ダイ座２は、装置本体１１に備えられた載置台１２上に固定された略直方体形状の金属製の部材であり、打刻作業時には、その上面（表面）２１に車体パネルＷが載置される。このダイ座２の特徴については後述する。

打刻ユニット３は、ユニット本体３１に対して文字リング３２が水平軸回りに回転自在に支持された構成となっている。文字リング３２の外周面には、車体パネルＷに対して打刻される複数種類の文字、数字および記号等（刻印文字）が突出形成されている。この突出形成された刻印文字が車体パネルＷの表面側から押し当てられることで車体パネルＷに対する打刻が行われることになる。このため、この文字リング３２が刻印（刻印ポンチ）としての機能を有している。

ユニット本体３１は、ボールスクリュー等を備えた桁送り機構３４によって水平方向（図１における左右方向）に移動自在となっている。このユニット本体３１の移動方向は、前記載置台１２上に固定されたダイ座２の長手方向に一致している。

また、打刻ユニット３は、文字送り用モータ３３を備えている。文字送り用モータ３３によって文字リング３２を回転させ、この文字リング３２の外周面に突出形成されている刻印文字の中から打刻すべき文字を選択して車体パネルＷに対面させるようになっている。より具体的には、この確認された文字リング３２の回転位置に基づいて文字送り用モータ３３がフィードバック制御され、打刻すべき文字が車体パネルＷに対面するように文字リング３２が回転されるようになっている。

打刻用加圧ユニット４は、打刻ユニット３を昇降移動させるものであって、打刻ユニット３を下方へ移動させることにより、文字リング３２を車体パネルＷに対して所定の加圧力により押圧し、この車体パネルＷを文字リング３２とダイ座２との間で狭持することにより車体パネルＷの表面に打刻文字（刻印文字が転写された凹部）を打刻するようになっている。

−ダイ座−
次に、本実施形態において特徴とする部材であるダイ座２について説明する。図３はダイ座２の一部を示す斜視図である。また、図４はダイ座２の平面図である。また、図５はダイ座２の一部の断面図である。

図３〜図５に示すように、ダイ座２は、略直方体形状で成り、例えば窒化処理された高速度鋼で構成され、車体パネルＷが載置される面である上面２１におけるロックウェル硬さがＨＲＣ５０°〜７０°程度とされている。そして、このダイ座２の上面２１には、多数の凹部（ディンプル）２２，２２，…が設けられている。ダイ座２の構成材料は前述のものには限定されない。

具体的に、ダイ座２の上面２１の長さ寸法（図４における左右方向（Ｘ方向）の寸法）Ｔ１および幅寸法（図４における上下方向（Ｙ方向）の寸法）Ｔ２は、それぞれ車体パネルＷにおける車台番号の打刻領域（ダイ座２の上面２１に車体パネルＷが載置された状態で、この車体パネルＷに打刻文字を打刻する領域であって、図４の一点鎖線Ｌ１で囲んだ領域）Ａの長さ寸法Ｔ３および幅寸法Ｔ４よりも長く設定されている。

前記打刻領域Ａの長さ寸法Ｔ３は所定桁数の文字が打刻できる寸法に設定されている。例えば一文字（一つの打刻文字）の幅寸法（Ｘ方向の寸法）が６ｍｍであって、打刻文字の桁数が１９桁であり、隣り合う打刻文字同士の間隔寸法が２ｍｍであった場合には、この打刻領域Ａの長さ寸法Ｔ３は１５０ｍｍ程度となっている。また、打刻領域Ａの幅寸法Ｔ４は一文字の高さ寸法（Ｙ方向の寸法）に略一致している。例えば一文字の高さ寸法が８ｍｍである場合、この打刻領域Ａの幅寸法Ｔ４も８ｍｍ程度となっている。

そして、ダイ座２の上面２１の長さ寸法Ｔ１は、前記寸法Ｔ３よりも所定寸法だけ長い寸法とされ（例えば１５８ｍｍ程度）、ダイ座２の上面２１の幅寸法Ｔ２は、前記幅寸法Ｔ４よりも所定寸法だけ長い寸法とされている（例えば２０ｍｍ程度）。

そして、ダイ座２の上面２１に設けられている多数の凹部２２，２２，…の形成領域（本発明でいう刻印受け領域であって、図４の一点鎖線Ｌ２で囲んだ領域）Ｂとしては、その長さ寸法Ｔ５が、前記打刻領域Ａの長さ寸法Ｔ３よりも長く且つ前記ダイ座２の上面２１の長さ寸法Ｔ１よりも僅かに短い寸法（例えば１５６ｍｍ程度）とされ、また、幅寸法Ｔ６が、前記打刻領域Ａの幅寸法Ｔ４よりも長く且つ前記ダイ座２の上面２１の幅寸法Ｔ２よりも僅かに短い寸法（例えば１６ｍｍ程度）とされている。つまり、ダイ座２の刻印受け領域Ｂは、その外縁が打刻領域Ａの外縁よりも所定寸法だけ外側に位置した領域として規定され、この刻印受け領域Ｂは打刻領域Ａよりも広い領域として規定されている。

そして、ダイ座２の上面２１に設けられている各凹部２２，２２，…としては、例えば、ダイ座２の上面２１の正面視における形状が円形であって、その直径が１．５ｍｍ、最深部の深さが０．５ｍｍ程度とされている。また、これら凹部２２，２２，…は、ダイ座２の上面２１が切削工具（例えばドリル）による切削加工が行われて形成されている。このため、各凹部２２，２２，…は円錐形状の凹部（擂り鉢形状の凹部）として形成されている（図５を参照）。

また、各凹部２２，２２，…はダイ座２の上面２１において千鳥配置されている。つまり、図４において、最も下側に位置する凹部２２，２２，…の列（図中のＸ方向に亘って配置された凹部２２，２２，…の列；以下、第１列という）の各凹部２２，２２，…の中心位置に対して、下側から２番目に位置する（図中のＹ方向の上側に位置する）凹部２２，２２，…の列（以下、第２列という）の各凹部２２，２２，…の中心位置はＸ方向にずれた位置（第１列において互いに隣り合う凹部２２，２２同士の中心位置の間の中間位置）となっている。このように、下側から奇数番目の列の各凹部２２，２２，…の中心位置と下側から偶数番目の列の各凹部２２，２２，…の中心位置とがＸ方向にずれた千鳥配置となっている。また、互いに隣り合う３つの凹部（一つの凹部２２に対して、Ｘ方向で隣り合う凹部２２および図４中の斜め方向で隣り合う凹部２２）の中心位置はそれぞれ正三角形の頂点の位置となるように配置されている。

また、各凹部２２，２２，…のＸ方向のピッチとしては、１．８ｍｍ程度とされ、互いに隣り合う凹部２２，２２同士が重なり合わない等ピッチを存した位置に各凹部２２，２２，…は形成されている。

前述した各数値はこれに限定されるものではなく、実験やシミュレーションによって適宜設定される。

また、前記凹部２２，２２，…において必須とされる条件としては、一つの打刻文字における打刻領域Ａに対応して複数の凹部２２，２２，…が存在するように、その直径およびピッチが設定されていると共に、各凹部２２，２２，…それぞれが独立した（繋がっていない）凹部２２となっていることである。そのためには、各凹部２２，２２，…は、その直径が打刻文字の高さ寸法の１／２未満となっており、且つ互いに隣り合う凹部２２，２２，…同士が重なり合わない等ピッチを存した位置にそれぞれ形成されている必要がある。また、好ましくは、各凹部２２，２２，…の直径は打刻文字の高さ寸法の１／３〜１／１２の範囲の値とされ、且つ互いに隣り合う凹部２２，２２，…同士の間隔寸法は前記直径よりも小さい値として設定される。より好ましくは、各凹部２２，２２，…の直径は打刻文字の高さ寸法の１／４〜１／１０の範囲の値とされ、且つ互いに隣り合う凹部２２，２２，…同士の間隔寸法は前記直径よりも小さい値として設定される。更に、より好ましくは、各凹部２２，２２，…の直径は打刻文字の高さ寸法の１／６〜１／８の範囲の値とされ、且つ互いに隣り合う凹部２２，２２，…同士の間隔寸法は前記直径よりも小さい値として設定される。

例えば、前述したように打刻文字の高さ寸法が８ｍｍであり、打刻文字の幅寸法が６ｍｍである場合に、凹部２２の直径が０．８ｍｍに設定され、各凹部２２，２２，…のピッチが１．０ｍｍに設定されていると、一つの打刻文字の打刻領域にあっては、打刻文字の幅方向に６個程度の凹部２２，２２，…が存在し、打刻文字の高さ方向に８個程度の凹部２２が存在することになる。また、凹部２２の直径が１．５ｍｍに設定され、各凹部２２，２２，…のピッチが１．８ｍｍに設定されている場合には、一つの打刻文字の打刻領域にあっては、打刻文字の幅方向に４個程度の凹部２２，２２，…が存在し、打刻文字の高さ方向に５個程度の凹部２２が存在することになる。また、凹部２２の直径が２．０ｍｍに設定され、各凹部２２，２２，…のピッチが２．２ｍｍに設定されている場合には、一つの打刻文字の打刻領域にあっては、打刻文字の幅方向に３個程度の凹部２２，２２，…が存在し、打刻文字の高さ方向に４個程度の凹部２２が存在することになる。

このようにして、ダイ座２の上面２１に設けられている刻印受け領域Ｂには、一つの打刻文字における打刻領域Ａに対応して複数の凹部２２，２２，…が設けられていることになる。

−打刻作業−
次に、前記ダイ座２を使用した打刻装置１による打刻作業について説明する。この打刻作業では、先ず、装置本体１１に備えられた載置台１２上に固定されたダイ座２の上面２１に車体パネルＷが載置される。

この状態で、打刻ユニット３の文字送り用モータ３３が作動して文字リング３２を回転させ、車体パネルＷに打刻すべき文字を選択し、この選択された文字（刻印文字）を車体パネルＷに対面させる。その後、打刻用加圧ユニット４が作動し、打刻ユニット３を下方へ移動させることにより、文字リング３２を車体パネルＷに対して所定の加圧力にて押圧し、この車体パネルＷを文字リング３２とダイ座２との間で狭持することにより車体パネルＷの表面に打刻文字を打刻する。この場合の加圧力は、打刻される文字の種類に応じて設定される。具体的には、線長さが長い打刻文字ほど加圧力は大きく設定され、これにより、十分な打刻深さが得られるようにしている。例えば打刻文字「Ｉ」を打刻する場合に比べて、打刻文字「Ｗ」を打刻する場合の方が大きな加圧力として設定される。

この際、図６（車体パネルＷに対する打刻作業が行われている状態を示す断面図）に示すように、車体パネルＷの一部（金属材料）が、ダイ座２の表面に設けられている凹部２２，２２，…内に突出する（凹部２２，２２，…内に入り込む）ことで、車体パネルＷの金属材料の密集の度合いが減少することになる。このため、所定寸法以上の打刻深さの打刻文字を得るために必要な加圧力は小さくて済む。つまり、この加圧力を低く設定することができる。

このようにして一つの打刻文字の打刻が終了した後、打刻用加圧ユニット４によって打刻ユニット３を上昇移動させる。その後、前記桁送り機構３４によって打刻ユニット３を車体パネルＷの長さ方向に沿って打刻文字の１桁分だけ移動させる。つまり、打刻ユニット３を桁送りする。その後、次に打刻すべき文字を選択して車体パネルＷに対面させるように文字リング３２を回転させ、再び、打刻ユニット３を下方へ移動させることにより、車体パネルＷの表面に打刻文字を打刻する。この場合にも、前述したように、車体パネルＷの一部が、ダイ座２の表面に設けられている凹部２２，２２，…内に突出することで、車体パネルＷの金属材料の密集の度合いが減少することになるため、所定寸法以上の打刻深さの打刻文字を得るために必要な加圧力を低く設定することができる。

このような動作を繰り返すことによって、車体パネルＷの表面に所定桁数の文字列が車台番号として打刻されることになる。

以上説明したように、本実施形態では、打刻文字を打刻する場合、車体パネルＷの一部が、ダイ座２の上面２１に設けられた凹部２２，２２，…内に突出することで、車体パネルＷの金属材料の密集の度合いが減少することになる。このため、所定寸法以上の打刻深さの打刻文字を得るために必要な加圧力を低く設定することができる。その結果、刻印文字（文字リング３２の外周面に突出形成されている文字）の摩耗や折損を抑制することができ、文字リング３２の長寿命化を図ることができる。

また、前記凹部２２，２２，…は、一つの打刻文字における打刻領域Ａに対応して複数設けられているため、如何なる打刻文字に対しても（打刻文字の種類に関わりなく）、金属材料の密集の度合いが減少することになり、所定寸法以上の打刻深さの打刻文字を得るために必要な加圧力を低く設定することができる。なお、打刻文字の種類に応じ、その打刻文字と同形状の凹部をダイ座の表面に形成するようにしても、金属材料の密集の度合いは減少されることにはなるが、車台番号は車体毎に個別のものであるため、この場合、車体毎にダイ座を変更する必要が生じることになる。本実施形態によれば、ダイ座２の上面２１に複数の凹部２２，２２，…を設けた構成としていることで、如何なる打刻文字に対しても、金属材料の密集の度合いを減少させることができ、車体毎にダイ座を変更する必要は生じない。このため、複数の車体に対して個別の車台番号を打刻していく際の作業の高効率化を図ることができる。

また、本実施形態では、ダイ座２の刻印受け領域Ｂの外縁が打刻領域Ａの外縁よりも所定寸法だけ外側に位置した領域として規定されているため、ダイ座２の上面２１には車体パネルＷの打刻領域よりも広い領域に複数の凹部２２，２２，…が設けられていることになる。このため、車体パネルＷの打刻領域Ａに向けての文字リング３２の押し当て位置にズレが生じた場合であっても、打刻文字の全体に亘って車体パネルＷを凹部２２，２２，…内に突出させることが可能となり、車体パネルＷの金属材料の密集の度合いを減少させることができる。つまり、文字リング３２の押し当て位置にズレが生じたとしても、所定寸法以上の打刻深さの打刻文字を得るために必要な加圧力は低く設定できる。

また、本実施形態では、各凹部２２，２２，…の直径を打刻文字の高さ寸法の１／４〜１／１０の範囲の値とし（より好ましくは１／６〜１／８の範囲の値とし）、且つ互いに隣り合う凹部２２，２２，…同士の間隔寸法を前記直径よりも小さい値として設定している。このため、ダイ座２の上面２１の刻印受け領域Ｂに、一つの打刻文字における打刻領域Ａに対応して多数の凹部２２，２２，…を設けることが可能となり、凹部２２内への金属材料の突出量が局部的に大きくなってしまうことを抑制できる。このため、車体パネルＷが必要以上に変形してしまうことが抑制される。

−実験例−
次に、前述した効果を確認するために行った実験例について説明する。この実験例では、従来のダイ座（上面が平坦面となっているダイ座）、凹部２２の直径がそれぞれ０．８ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍである本発明に係る３種類のダイ座２を使用し、複数種類の加圧力で打刻を行い、その際の打刻深さを計測した。また、使用した車体パネルＷは高張力鋼板とした。また、打刻深さはダイヤルゲージによって測定した。

図７は、この実験例の結果である加圧力と打刻深さとの関係を示す図である。この図７から明らかなように、従来のダイ座（図７における従来技術）を使用した場合、規定打刻深さ（鮮明な打刻文字とするのに必要とされる打刻深さ）Ｄ１の打刻文字を形成するのに必要な加圧力は図中のＦ０であり、非常に大きいものであった。これに対し、ダイ座２の上面２１に凹部２２，２２，…を設けた本実施形態のものでは、規定打刻深さＤ１の打刻文字を形成するのに必要な加圧力は従来のものに比べて大幅に小さくなっている。具体的には、凹部２２の直径が０．８ｍｍのもの（図７におけるφ０．８）では図中のＦ１であり、凹部２２の直径が１．５ｍｍのもの（図７におけるφ１．５）では図中のＦ２であり、凹部２２の直径が２．０ｍｍのもの（図７におけるφ２．０）では図中のＦ３であって、凹部２２の直径が大きいほど、必要な加圧力は小さくなっていることが確認された。

−変形例１−
次に、変形例１について説明する。本変形例は凹部２２，２２，…の形状が前記実施形態のものと異なっており、その他の構成および打刻作業は前記実施形態のものと同様である。従って、ここでは、凹部２２，２２，…の形状についてのみ説明する。

図８は、本変形例におけるダイ座２の一部の断面図（図５相当図）である。この図８に示すように、本変形例における凹部２２，２２，…も、ダイ座２の上面２１が切削工具（例えばドリル）による切削加工が行われて形成されている。また、その切削加工において切削工具による切削深さが前記実施形態のものよりも深く設定されている。このため、本変形例における凹部２２，２２，…は、円柱形状の開口部２２ａと円錐形状の凹部２２ｂとによって形成されていることになる。

このような形状とされた凹部２２，２２，…を備えたダイ座２においても、前記実施形態の場合と同様の作用効果（所定寸法以上の打刻深さの打刻文字を得るために必要な加圧力を低く設定することができ、刻印文字の摩耗や折損を抑制することができること）が得られる。また、如何なる打刻文字に対しても、金属材料の密集の度合いが減少することになり、所定寸法以上の打刻深さの打刻文字を得るために必要な加圧力を低く設定することができる。

−変形例２−
次に、変形例２について説明する。本変形例も凹部２２，２２，…の形状が前記実施形態のものと異なっており、その他の構成および打刻作業は前記実施形態のものと同様である。従って、ここでも、凹部２２，２２，…の形状についてのみ説明する。

図９は、本変形例におけるダイ座２の一部の断面図（図５相当図）である。この図９に示すように、本変形例における凹部２２，２２，…は、断面が円弧状とされた凹部として形成されている。

−他の実施形態−
なお、本発明は、前記実施形態および前記各変形例に限定されるものではなく、特許請求の範囲および当該範囲と均等の範囲で包含される全ての変形や応用が可能である。

例えば、前記実施形態および前記各変形例では、高張力鋼板で成る自動車の車体パネル（ワーク）Ｗに車台番号を打刻するための打刻装置１として本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、その他のワーク（金属板）に文字等を打刻する打刻装置にも適用することが可能である。従って、打刻文字が一文字だけである部品に対して打刻を行う打刻装置にも本発明は適用可能である。また、打刻を行う金属板としては高張力鋼板に限らず、一般的な鋼板であってもよい。

また、前記実施形態および前記各変形例では、打刻文字を一文字ずつ順に打刻していく打刻装置１に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、複数の打刻文字を同時に打刻する打刻装置に対して適用することも可能である。

また、前記実施形態および前記各変形例では、各凹部２２，２２，…の配置形態を千鳥配置としていた。本発明は、これに限らず、各凹部２２，２２，…の配置形態を格子配置としてもよい。

また、前記実施形態および前記各変形例では、ダイ座２の上面２１に刻印受け領域Ｂが設けられ、この上面２１に車体パネルＷが載置されて打刻作業が行われるものとしていた。本発明はこれに限らず、ダイ座２の側面に刻印受け領域が設けられ、この側面に車体パネルが当接されて打刻作業が行われるものや、ダイ座２の下面に刻印受け領域が設けられ、この下面に車体パネルが当接されて打刻作業が行われるものに対しても適用することが可能である。

本発明は、ダイ座の表面に搭載した車体パネルの表面側から刻印ポンチを押し当てて車体パネルに車台番号を打刻する打刻装置に適用可能である。

１打刻装置
２ダイ座
２１上面（表面）
２２凹部
３２文字リング（刻印ポンチ）
Ｗ車体パネル（金属板）
Ａ打刻領域
Ｂ刻印受け領域

Claims

ダイ座の表面にワークとしての金属板が当接され、この金属板の表面側から該金属板の打刻領域に向けて、反転された打刻文字が先端面に突出形成された刻印ポンチを押し当てることにより、前記金属板の表面に前記打刻文字を打刻する打刻装置において、
前記打刻領域は、前記金属板の表面に打刻される前記打刻文字の外側を枠状に囲む外縁を有する領域として規定されており、
前記ダイ座の表面には、前記打刻領域に対応する刻印受け領域が設けられ、この刻印受け領域には、一つの打刻文字における前記打刻領域に対応して複数の凹部が設けられており、
前記金属板が当接された状態での前記ダイ座の前記表面の正面視において、前記ダイ座の前記刻印受け領域は、その外縁が前記打刻領域の外縁よりも所定寸法だけ外側に位置した領域として規定されていることを特徴とする打刻装置。
請求項１記載の打刻装置において、
前記金属板の表面には複数の打刻文字が打刻されるようになっており、
前記金属板の前記打刻領域は、前記複数の打刻文字が打刻される領域であることを特徴とする打刻装置。
請求項１または２記載の打刻装置において、
前記各凹部は、前記ダイ座の前記表面の正面視における形状が円形であって、その直径が前記打刻文字の高さ寸法の１／２未満となっており、且つ互いに隣り合う前記凹部同士が重なり合わない等ピッチを存した位置にそれぞれ形成されていることを特徴とする打刻装置。
請求項３記載の打刻装置において、
前記各凹部の前記直径は前記打刻文字の高さ寸法の１／３〜１／１２の範囲の値とされ、且つ互いに隣り合う前記凹部同士の間隔寸法は前記直径よりも小さい値として設定されていることを特徴とする打刻装置。
請求項３記載の打刻装置において、
前記各凹部の前記直径は前記打刻文字の高さ寸法の１／４〜１／１０の範囲の値とされ、且つ互いに隣り合う前記凹部同士の間隔寸法は前記直径よりも小さい値として設定されていることを特徴とする打刻装置。
ダイ座の表面にワークとしての金属板が当接され、この金属板の表面側から該金属板の打刻領域に向けて、反転された打刻文字が先端面に突出形成された刻印ポンチを押し当てることにより、前記金属板の表面に前記打刻文字を打刻する打刻装置において、
前記ダイ座の表面には、前記打刻領域に対応する刻印受け領域が設けられ、この刻印受け領域には、一つの打刻文字における前記打刻領域に対応して複数の凹部が設けられており、
互いに隣り合う前記凹部同士の間には前記ダイ座の表面側に突出する凸部が形成されており、該凸部の突出方向における先端面は前記ダイ座の表面と面一であることを特徴とする打刻装置。