(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025035606
(43)【公開日】2025-03-14
(54)【発明の名称】加工補助具
(51)【国際特許分類】
B21D 45/00 20060101AFI20250307BHJP
B23D 33/00 20060101ALI20250307BHJP
【FI】
B21D45/00 Z
B23D33/00 H
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023142749
(22)【出願日】2023-09-04
(71)【出願人】
【識別番号】000227995
【氏名又は名称】TE Connectivity Japan合同会社
(74)【代理人】
【識別番号】100100077
【弁理士】
【氏名又は名称】大場 充
(74)【代理人】
【識別番号】100136010
【弁理士】
【氏名又は名称】堀川 美夕紀
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 智
(72)【発明者】
【氏名】今井 康二
(72)【発明者】
【氏名】松本 創
【テーマコード(参考)】
3C051
【Fターム(参考)】
3C051EE34
(57)【要約】
【課題】微小なチップであってもより確実に回収室から排出させるのが可能な加工補助具を提供すること。
【解決手段】加工補助具は、
外部に被加工材(30)が所定位置に位置決めされるとともに、内部に被加工材(30)が打ち抜かれたチップ(C)を回収する回収室(51)を備える加工用筐体(5)と、
回収室(51)に配置され、内部に生じる気流(Air)を回収室(51)の周縁に向けて案内する気流ガイド(20)と、を備える。
【選択図】
図6
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外部に被加工材が所定位置に位置決めされるとともに、内部に前記被加工材が打ち抜かれたチップを回収する回収室を備える加工用筐体と、
前記回収室に配置され、内部に生じる気流を前記回収室の周縁に向けて案内する気流ガイドと、
を備える加工補助具。
【請求項2】
前記気流ガイドは、
前記上流から前記下流に向けて径が連続的に大きくなる第1円錐部と、
前記第1円錐部と連なり円柱状の形態をなす等径部と、
前記等径部に連なり前記上流から前記下流に向けて径が連続的に小さくなる第2円錐部と、を備える第1ガイド本体を備え、
前記第1ガイド本体は、前記回収室の定位置に置かれる、
請求項1に記載の加工補助具。
【請求項3】
前記気流ガイドは、
前記上流から前記下流に沿う中心軸線を有する円柱状の第2ガイド本体を備え、
前記第2ガイド本体は、
前記中心軸線に平行に、かつ、前記上流の側から前記下流の側に向けて貫通する気流流路を備え、
前記第2ガイド本体は、前記回収室の定位置に置かれる、
請求項1に記載の加工補助具。
【請求項4】
前記気流ガイドは、
前記上流から前記下流に向けて径が広がる傘弁形状の第3ガイド本体を備え、
前記第3ガイド本体は、前記上流の側と前記前記下流の側の間を往復移動可能とされる、
請求項1に記載の加工補助具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、金属部材の一部分を切断により加工する加工装置に適用される補助具に関する。
【背景技術】
【0002】
金属部材をプレスなどで打ち抜いて製品を得る際に、金属部材から切り離された部分は回収される。切り離された部分は、スクラップ、切断屑、チップなどと称されるが、本願においてはチップということにする。
【0003】
チップなどの回収について、特許文献1および特許文献2が提案を行っている。
特許文献1は、スクラップシュートまで落下するスクラップの姿勢を積極的に制御することにより、スクラップを安定的に排出させることを目的する。そのために特許文献1は、スクラップが下型外に排出するスクラップシュート装置に落下するまでの間に、自然落下するスクラップを排出方向に沿った姿勢に整える姿勢矯正突起物を設ける。
特許文献2は、異種の金属材を同じ装置でプレスする際に、スクラップを金属種ごとに分離回収できるスクラップの回収方法を提供する。特許文献2は、第1スクラップと、第2スクラップとを自然落下と吸引との別々の手段で、分離された経路にて回収する。
特許文献1および特許文献2における提案は、実施形態の記載内容からすると、比較的に寸法の大きなチップを対象としていると解される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2018-069300号公報
【特許文献2】特開2018-176248号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
金属部材から切り離されるチップの中で、例えば数mm角以下、特に1mm角程度の微小なチップがある。この微小なチップについても全て回収、排出される必要がある。寸法が小さい場合には、空気の流れを利用して、チップを回収することが行われている。しかし、その寸法の故に、加工油や静電気などで排出の過程でいずれかの部分に付着することにより、回収が阻まれる。なお、ここでいう空気の流れとは、空気を強制的に供給する正圧による場合と、空気を吸引する負圧による場合の双方を含む。
【0006】
以上より、本発明は、微小なチップであってもより確実に回収が可能な加工補助具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の加工補助具は、
外部に被加工材が所定位置に位置決めされるとともに、被加工材が打ち抜かれたチップを回収する回収室を備える加工用筐体と、
回収室に配置され、内部に生じる気流を回収室の周縁に向けて案内する気流ガイドと、を備える。
【0008】
気流ガイドは、好ましくは、
上流から下流に向けて径が連続的に大きくなる第1円錐部と、
第1円錐部と連なり円柱状の形態をなす等径部と、
等径部に連なり上流から下流に向けて径が連続的に小さくなる第2円錐部と、を備える第1ガイド本体を備え、
第1ガイド本体は、回収室の定位置に置かれる。
【0009】
気流ガイドは、好ましくは、
上流から下流に沿う中心軸線を有する円柱状の第2ガイド本体を備え、
第2ガイド本体は、
中心軸線に平行に、かつ、上流の側から下流の側に向けて貫通する気流流路を備え、
第2ガイド本体は、回収室の定位置に置かれる。
【0010】
気流ガイドは、好ましくは、
上流から下流に向けて径が広がる傘弁形状の第3ガイド本体を備え、
第3ガイド本体は、上流の側と下流の側の間を往復移動可能とされる。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、気流を回収室の周縁に向けて案内する気流ガイドが回収室に配置されるので、微小なチップであってもより確実に回収が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1】本発明の実施形態に係る加工装置の外観を示す斜視図である。
【
図2】
図1とは異なる形態の加工装置の平面図(Top view)、正面図(Front view)および側面図(Side view)である。
【
図3】
図2の平面図(Top view)において、工具で被加工部材を打ち抜く様子を示す図である。
【
図4】(a)は工具で被加工部材を打ち抜いた時点を示し、(b)は工具を後退させた状態を示す図である。
【
図5】加工装置に装着される気流ガイドを加工装置とともに示す図である。
【
図6】気流ガイドが挿入された加工装置を示し、(a)は第1気流ガイドが挿入された例を示し、(b)は第2気流ガイドが挿入された例を示す図である。
【
図7】第3気流ガイドが挿入された加工装置を示し、(a)は第3気流ガイドが後退しているときを示し、(b)は第3気流ガイドが前進しているときを示す。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
[加工装置1の概要:
図1,
図2参照]
図1に示される加工装置1は、複数の端子31がキャリア33で接続される端子群30を被加工部材とし、キャリア33を工具7で打ち抜くことで、端子群30から個々の端子31を切り離す。加工装置1は加工用筐体3を備え、加工用筐体3の外部の所定位置に位置決めされる端子群30に対して工具7を進退移動させることで、打ち抜きを行う。加工用筐体3には、工具7がキャリア33の打ち抜きを完遂するための打抜孔4が加工用筐体3を貫通するように形成されている。一例として、
図1には、二つの打抜孔4,4が設けられ、これに対応して二つの工具7,7が用意されている。端子群30の二つのキャリア33,33が打抜孔4,4に位置合わせされた後に、工具7,7が打抜孔4,4を貫通するまで前進させてキャリア33,33を打ち抜く。打ち抜かれたキャリア33,33は、チップとなって加工用筐体3の内部に回収される。
【0014】
図2,
図3には、
図1とは異なる形態の三つの工具8,8,8を備える加工装置2が例示される。加工装置2は、工具8,8,8に対応して加工用筐体5に三つの打抜孔6,6,6が形成されている。工具8は、先端の側に設けられる切刃81と、切刃81と連なる支持体83と、を備え、平面視するとL字状の形態をなしている。加工装置2は、第1方向Xにおいて隣接する切刃81と切刃81とで端子31を挟み込むとともに、第2方向Yにおいて支持体83と加工用筐体5とで挟み込みながら、キャリア33を打ち抜く。
【0015】
打ち抜かれたキャリア33は、
図3に示されるように、チップCとなる。加工用筐体5は、その内部にチップCの回収室51を備え、この回収室51に回収されるチップCを排出させるための気流Airが白抜きの矢印の向き、つまり回収室51の導入口51Aから導出口51Bに向けて流れる。理想的には、チップCは気流Airにより運ばれ、かつ、導出口51Bから排出される。回収室51において、気流Airの流れる向きにしたがって、上流(U)および下流(L)が特定される。一例として導入口51Aよりも上流にポンプPを備えており、ポンプPを駆動することにより空気を圧送することにより導入口51Aを介して気流Airが回収室51に供給される。なお、導出口51Bよりも下流に真空ポンプを設け、回収室51を減圧することで気流Airを生じさせることもできる。
【0016】
[チップCの滞留:
図4(a),(b)参照]
ところが、以下説明するように、チップCは回収室51に留まることがある。
図4(a)に矢印で示されるように、気流Airの速度は、回収室51の中央が速く、回収室51の端の方が遅い。したがって、加工用筐体5を構成する側壁53A,53Bに近いほど、気流AirによるチップCの搬送能力が小さい。そして、チップCは側壁53Aの側で打ち抜かれるため、
図4(b)に示されるように、加工油や静電気のために側壁53AにチップCが付着し、そのまま回収室51に滞留するおそれがある。また、回収室51に回収されなかったチップCが、打抜孔6に残ったり、工具8に付着したりするおそれもあり、このチップCは次のキャリア33を切断する妨げになることもある。
【0017】
[気流ガイドの配置:
図5参照]
そこで、加工用筐体5の気流Airが流れる回収室51に気流ガイド20を配置する。
図5にはいくつかの気流ガイド20が加工用筐体5の外側に例示されているが、いずれの気流ガイド20も加工用筐体5に形成される挿入ダクト55から回収室51に挿入される。以下、気流ガイト20として好ましい、第1気流ガイド20A、第2気流ガイド20Bおよび第3気流ガイド20Cの三つを説明する。
【0018】
[第1気流ガイド20A:
図6(a)参照]
第1気流ガイド20Aは、気流Airを側壁53A,53Bに向けて、つまり回収室51の周縁に向けて案内するガイド本体21Aと、ガイド本体21Aとその先端において連なる支持棒22と、支持棒22の後端を支持しかつ挿入ダクト55に嵌合される嵌合体23と、を備える。
第1ガイド本体21Aは紡錘形状をなしている。つまり、第1ガイド本体21Aは、気流Airの上流(U)から下流(L)に向けて径が連続的に大きくなる第1円錐部21A1と、第1円錐部21A1と連なり円柱状の形態をなす等径部21A2と、等径部21A2に連なり上流(U)から下流(L)に向けて径が連続的に小さくなる第2円錐部21A3と、を備える。
【0019】
第1気流ガイド20Aの第1ガイド本体21Aは回収室51の定位置に配置される。そうすると、第1円錐部21A1の周縁においては上流(U)の側から下流(L)に向けて気流Airの流路が狭くなり、気流Airは回収室51の周縁に向けて案内される。また、等径部21A2の周縁においては上流(U)の側から下流(L)に向けてその狭い流路が維持される。さらに、第2円錐部21A3においては上流(U)の側から下流(L)に向けて連続的に気流Airの流路が広くなる。
【0020】
第1円錐部21A1に対応する気流Airの流路を第1流路FP1、等径部21A2に対応する気流Airの流路を第2流路FP2および第2円錐部21A3に対応する気流Airの流路を第3流路FP3とする。第1流路FP1において、流路が狭くなるのに伴って気流Airは回収室51の周縁に向けて流れるとともに、流速が速くなる。例えば、第1流路FP1において、最も上流(U)の流速をV11、最も下流(L)の流速をV12とすると、V11<V12となる。第2流路FP2においては、第1流路FP1の最も下流(L)の流速V12が維持され、側壁53A,53Bに沿って流れる。第3流路FP3において、最も上流(U)は第2流路FP2と同じ流速V12、最も下流(L)の流速をV13とすると、V12>V13となる。
【0021】
気流Airの流速が最も速くなる第2流路FP2は、チップCが打ち抜かれる加工領域と重複している。したがって、工具8,8で打ち抜かれたチップCは、流速の速い気流Airに曝されるので、チップCは導出口51Bに向けて気流Airにより容易に搬送される。チップCが側壁53A,53Bに付着しようとしても気流Airにより付着が妨げられるか、一旦は付着したとしても剥離させることができる。
【0022】
[第1気流ガイド20Aの効果]
加工装置1によれば、第1気流ガイド20Aという簡易な構造の部材を回収室51に挿入するだけで、チップCが回収室51に接する側壁53A,53Bに付着するのを防止できる。
【0023】
[第2気流ガイド20B:
図6(b)参照]
第2気流ガイド20Bは、第2ガイド本体21Bが円柱状をなしている。なお、第2気流ガイド20Bにおいて、第1気流ガイド20Aと同じ構成要素には第1気流ガイド20Aと同じ符号が付されている。
第2気流ガイド20Bの第2ガイド本体21Bは、回収室51における最も上流(U)の側の工具8および打抜孔6よりも上流(U)の定位置に配置されている。
【0024】
第2ガイド本体21Bは、その内部に気流流路21B1を備えている。気流流路21B1は、第2ガイド本体21Bの中心軸線Cに平行に、かつ、第2ガイド本体21Bの上流(U)の側から下流(L)の側に向けて貫通して設けられる。ここでは一例として、4つの気流流路21B1が設けられている。
【0025】
以上の第2気流ガイド20B、特に第2ガイド本体21Bが回収室51に配置される。そうすると、第2ガイド本体21Bの周囲であって側壁53A,53Bとの間における気流Airの流路(第4流路FP4)が狭くなる。また、四つの気流流路21B1もまた気流Airの流路(第5流路FP5)になるが、これもまた第2ガイド本体21Bが設けられていない回収室51に比べて気流Airの流路が狭い。したがって、上流(U)から流れてくる気流Airは、第2ガイド本体21Bの周囲の第4流路FP4および第2ガイド本体21Bの内部の第5流路FP5を通過する間の流速が速くなる。
【0026】
工具8で打ち抜かれたチップCは、第5流路FP5を通過して流速が速い気流Airに曝されるので、チップCは導出口51Bに向けて気流Airにより容易に搬送される。このときチップCは側壁53A,53Bから離れることもあるが、第5流路FP5から流れてくる流速の速い気流Airに曝されるので、チップCは導出口51Bに向けて容易に搬送される。チップCが側壁53A,53B付着しようとしても第4流路FP4を通る気流Airにより付着が妨げられるか、一旦は付着したとしても剥離させることができる。
【0027】
[第2気流ガイド20Bの効果]
加工装置1の第2気流ガイド20Bによれば、第2気流ガイド20Bという簡易な構造の部材を回収室51に挿入するだけで、チップCが回収室51に接する側壁53A,53Bに付着するのを防止できる。
【0028】
[第3気流ガイド20C:
図7,
図8参照]
第3気流ガイド20Cは、第3ガイド本体21Cが傘弁の形状をなしている。第1気流ガイド20Aおよび第2気流ガイド20Bは位置が固定されているが、第3気流ガイド20Cは上流(U)および下流(L)に対して進退移動しながら、気流Airの流れをガイドする。
【0029】
第3気流ガイド20Cは、嵌合体23を備えておらず、第3ガイド本体21Cに接続される支持棒22が加工用筐体5の壁を摺動可能に貫通している。支持棒22は図示が省略される駆動源により上流(U)および下流(L)に対して進退移動され、これに伴って
図7(a),(b)に示されるように、第3ガイド本体21Cが進退移動する。第3ガイド本体21Cは、この進退移動の際に工具8によりチップCが打ち抜かれる領域を往復移動する。
【0030】
以上の第3ガイド本体21Cは回収室51に配置される。そうすると、
図8に示されるように、第3ガイド本体21Cの周囲であって側壁53A,53Bとの間における気流Airの流路(第6流路FP6)が狭くなる。したがって、上流(U)から流れてくる気流Airは、第3ガイド本体21Cの周囲の第6流路FP6を通過する間の流速が速くなる。
【0031】
工具8で打ち抜かれたチップCは、第6流路FP6を通過して流速が速い気流Airに曝されるので、チップCは導出口51Bに向けて気流Airにより容易に搬送される。このときチップCは側壁53A,53Bから離れることもあるが、第6流路FP6を流れる流速の速い気流Airに曝されるので、チップCは導出口51Bに向けて容易に搬送される。チップCが側壁53A,53B付着しようとしても第6流路FP6を通る気流Airにより付着が妨げられるか、一旦は付着したとしても剥離させることができる。特に、第3ガイド本体21Cは進退移動しながら気流Airを側壁53A,53Bに向けて案内するので、回収室51の上流(U)から下流(L)の広い範囲においてチップCの滞留を積極的に防ぐことができる。
【0032】
[第3気流ガイド20Cの効果]
加工装置1の第3気流ガイド20Cによれば、第3気流ガイド20Cという簡易な構造の部材を回収室51に挿入するだけで、チップCが回収室51に接する側壁53A,53Bに付着するのを防止できる。
【0033】
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【符号の説明】
【0034】
1 加工装置
3,5 加工用筐体
4,6 打抜孔
7,8 工具
20 気流ガイド
21 ガイド本体
22 支持棒
23 嵌合体
20A 第1気流ガイド
21A 第1ガイド本体
21A1 第1円錐部
21A2 等径部
21A3 第2円錐部
20B 第2気流ガイド
21B 第2ガイド本体
20C 第3気流ガイド
21C 第3ガイド本体
30 端子群
31 端子
33 キャリア
51 回収室
53A,53B 側壁
55 挿入ダクト
81 切刃
83 支持体
C 中心軸線
U 上流
L 下流