JP4458606B2 - 孔開け装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は被加工部材の被加工面に孔開け加工をする孔開け装置に関し、詳しくは固定状態で保持された被加工部材の被加工面に対して、ダイスの基準面を自動的に面合わせすることのできる孔開け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、金属板により形成された自動車部品等の被加工部材に孔開け加工を施す孔開け装置としては、例えば、本体部と、該本体部に設けられ、孔開け加工用の基準孔及び該基準孔の軸方向に対して垂直に延在し孔開け加工時に被加工部材の被加工面に当接する基準面をもつダイスと、該基準孔の軸方向に直線移動するように該本体部に往復動可能に保持されたパンチ保持部材と、該パンチ保持部材に設けられ、該パンチ保持部材の往復動により該基準孔に出入りするパンチと、該パンチ保持部材を往復動させる駆動手段とからなるものが知られている。
【０００３】
この孔開け装置では、ダイスの基準面に被加工物の被加工面を面当たりで当接させた状態で、駆動手段によりパンチ保持部材を移動させて、パンチにより被加工面を打ち抜くことにより孔開け加工をする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の孔開け装置において、ダイスの基準面に対して被加工物が斜めに当たった状態で孔開け加工を施すと、孔開け加工時のパンチによる荷重により被加工面が変形したり、ダイスやパンチ自身が破損したりするおそれがある。このため、ダイスの基準面と被加工物の被加工面とを平行に維持して、該基準面に対して被加工面を確実に面当たりさせた状態で孔開け加工を施すことが重要となる。
【０００５】
しかし、固定状態にある被加工物の被加工面に孔開け加工を施す場合において、製造誤差等により被加工面が傾いていたりすると、その傾きに応じてその都度ダイス基準面を面合わせさせつつ孔開け装置をセットする必要があり、その操作が極めて煩雑となる。特に、固定状態に保持された一つの被加工物に複数の被加工面がある場合、このような問題は顕著となる。
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、固定状態に保持された被加工物の被加工面が傾いている場合であっても、該被加工面に対してダイス基準面を自動的に面合わせさせることのできる孔開け装置を提供することを解決すべき技術課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）請求項１記載の孔開け装置は、固定状態に保持された被加工部材の被加工面に孔開け加工をする孔開け装置であって、基台と、該基台にフローティング機構を介して左右方向に往復動可能に保持されると共に、該フローティング機構に備わる左右一対のばね部材の付勢力によって、外力が作用していない自然状態において、左右方向の中立位置に保持される基部と、該基部に揺動機構を介して左右方向に揺動可能に保持されると共に、該揺動機構に備わる左右一対のばね部材の付勢力によって、外力が作用していない自然状態において、左右方向の中立位置に保持される本体部と、該本体部に設けられ、左右方向に延在する孔開け加工用の基準孔及び該基準孔の軸方向に対して垂直に延在し孔開け加工時に該被加工面に当接する基準面をもつダイスと、該本体部に往復動可能又は揺動可能に保持されたパンチ保持部材と、該パンチ保持部材に設けられ、該パンチ保持部材の往復動又は揺動により該基準孔に出入りするパンチと、該パンチ保持部材を往復動又は揺動させる駆動手段と、からなることを特徴とするものである。
【０００８】
この孔開け装置では、基部に対して本体部が揺動可能に保持されており、この本体部に孔開け用のダイスが設けられている。このため、この孔開け装置は、本体部の揺動方向と同一方向に、固定状態に保持された被加工部材の被加工面が傾いている場合に、有効に機能する。すなわち、本体部の揺動方向と被加工面の傾き方向とが同一方向の場合は、この傾きに応じて本体部を揺動させることにより、該本体部に設けられたダイスの基準面を傾いた被加工面に対して容易にかつ確実に面合わせさせることができる。
【０００９】
したがって、固定状態に保持された被加工部材の被加工面が上記のように傾いている場合であっても、煩雑な面合わせ操作を行うことなく、該被加工面に対して精度高く孔開け加工を施すことが可能となる。
【００１０】
また、傾いた被加工面に無理矢理に孔開け加工を施すことがないため、被加工面の変形やダイス及びパンチの損傷等を回避することができる。
【００１１】
（２）請求項２記載の孔開け装置は、固定状態に保持された被加工部材の被加工面に孔開け加工をする孔開け装置であって、基台と、該基台にフローティング機構を介して左右方向に往復動可能に保持されると共に、該フローティング機構に備わる左右一対のばね部材の付勢力によって、外力が作用していない自然状態において、左右方向の中立位置に保持される基部と、該基部にヒンジ機構を介して水平方向に自転可能に保持されると共に、該ヒンジ機構に備わる左右一対のばね部材の付勢力によって、外力が作用していない自然状態において、水平方向の中立位置に保持される本体部と、該本体部に設けられ、左右方向に延在する孔開け加工用の基準孔及び該基準孔の軸方向に対して垂直に延在し孔開け加工時に該被加工面に当接する基準面をもつダイスと、該本体部に往復動可能又は揺動可能に保持されたパンチ保持部材と、該パンチ保持部材に設けられ、該パンチ保持部材の往復動又は揺動により該基準孔に出入りするパンチと、該パンチ保持部材を往復動又は揺動させる駆動手段と、からなることを特徴とするものである。
【００１２】
この孔開け装置では、基部に対して本体部が自転可能に保持されており、この本体部に孔開け用のダイスが設けられている。このため、この孔開け装置は、本体部の自転方向と同一方向に、固定状態に保持された被加工部材の被加工面が傾いている場合に、有効に機能する。すなわち、本体部の自転方向と被加工面の傾き方向とが同一方向の場合は、この傾きに応じて本体部を自転させることにより、該本体部に設けられたダイスの基準面を傾いた被加工面に対して容易にかつ確実に面合わせさせることができる。
【００１３】
したがって、固定状態に保持された被加工部材の被加工面が上記のように傾いている場合であっても、煩雑な面合わせ操作を行うことなく、該被加工面に対して精度高く孔開け加工を施すことが可能となる。
【００１４】
また、傾いた被加工面に無理矢理に孔開け加工を施すことがないため、被加工面の変形やダイス及びパンチの損傷等を回避することができる。
【００１５】
（３）請求項３記載の孔開け装置は、固定状態に保持された被加工部材の被加工面に孔開け加工をする孔開け装置であって、基台と、該基台にフローティング機構を介して左右方向に往復動可能に保持されると共に、該フローティング機構に備わる左右一対のばね部材の付勢力によって、外力が作用していない自然状態において、左右方向の中立位置に保持される第１基部と、該第１基部にヒンジ機構を介して水平方向に自転可能に保持されると共に、該ヒンジ機構に備わる左右一対のばね部材の付勢力によって、外力が作用していない自然状態において、水平方向の中立位置に保持される第２基部と、該第２基部に揺動機構を介して左右方向に揺動可能に保持されると共に、該揺動機構に備わる左右一対のばね部材の付勢力によって、外力が作用していない自然状態において、左右方向の中立位置に保持される本体部と、該本体部に設けられ、左右方向に延在する孔開け加工用の基準孔及び該基準孔の軸方向に対して垂直に延在し孔開け加工時に該被加工面に当接する基準面をもつダイスと、該本体部に往復動可能又は揺動可能に保持されたパンチ保持部材と、該パンチ保持部材に設けられ、該パンチ保持部材の往復動又は揺動により該基準孔に出入りするパンチと、該パンチ保持部材を往復動又は揺動させる駆動手段と、からなることを特徴とするものである。
【００１６】
この孔開け装置では、第１基部に対して第２基部が自転可能に保持され、かつ、第２基部に対して本体部が揺動可能に保持されており、この本体部に孔開け用のダイスが設けられている。すなわち、この孔開け装置では、第１基部に対して本体部が自転可能かつ揺動可能となされている。このため、この孔開け装置は、請求項１記載の孔開け装置及び請求項２記載の孔開け装置のそれぞれの機能を併せ持つものであり、本体部の自転方向及び揺動方向の少なくとも一方の方向に、固定状態に保持された被加工部材の被加工面が傾いている場合に、有効に機能する。すなわち、本体部の自転方向及び揺動方向の少なくとも一方の方向と被加工面の傾き方向とが同一方向の場合は、この傾きに応じて本体部を自転及び／又は揺動させることにより、該本体部に設けられたダイスの基準面を傾いた被加工面に対して容易にかつ確実に面合わせさせることができる。
【００１７】
したがって、固定状態に保持された被加工部材の被加工面が上記のように傾いている場合であっても、煩雑な面合わせ操作を行うことなく、該被加工面に対して精度高く孔開け加工を施すことが可能となる。
【００１８】
また、傾いた被加工面に無理矢理に孔開け加工を施すことがないため、被加工面の変形やダイス及びパンチの損傷等を回避することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２０】
（実施形態１）
図１〜図５に示す本実施形態の孔開け装置は、請求項１、２又は３に記載された発明を具現化するものである。
【００２１】
なお、以下の説明において、左右方向とは図１の左右方向を意味し、上下方向とは図１の上下方向を意味する。
【００２２】
この孔開け装置は、図示しないサスペンション部材に予め溶接により接合された複数の被加工部材１に対して、このサスペンション部材を固定状態に保持した状態、すなわち被加工部材１を固定状態に保持した状態で、孔開け加工するものである。この被加工部材１は、互いに対向する平行な２つの板状部分を被加工面１ａ、１ｂとしてもつ断面形状が略コ字状（又は略Ｕ字状）部材で、図１、図３及び図４で示す共通の軸心線Ｐ１上で貫通する同径の孔が被加工面１ａ、１ｂのそれぞれに孔開け加工される。なお、この被加工部材１は、金属製の板部材を断面略コ字状（又は略Ｕ字状）にプレス加工した後、図示しないサスペンション部材に溶接により接合されている。
【００２３】
本実施形態の孔開け装置は、基台１１と、基台１１にフローティング機構（浮動機構）１２を介して水平方向（図１の左右方向）に往復動可能に保持された第１基部２と、第１基部２にヒンジ機構３を介して自転可能に保持された第２基部４と、第２基部４に揺動機構５を介して揺動可能に保持された本体部６と、本体部６に設けられた左右一対の第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂと、本体部６に往復動可能に保持された左右一対の第１パンチ保持部材８ａ、第２パンチ保持部材８ｂと、第１パンチ保持部材８ａに設けられた第１パンチ９ａと、第２パンチ保持部材８ｂに設けられた第２パンチ９ｂと、第１パンチ保持部材８ａを往復動させる第１駆動手段１０ａと、第２パンチ保持部材８ｂを往復動させる第２駆動手段１０ｂとから主に構成されている。
【００２４】
基台１１は、図示しないロボット手首軸とともに、所定の位置に移動および停止状態に保持できるように、ロボット装置（図示せず）のロボット手首軸の先端部に連結されている。
【００２５】
第１基部２は、図２に示すように、断面形状が略Ｌ字状をなす剛性を備えた金属製の厚板よりなり、底壁部２１と、側壁部２２とを有している。第１基部２の底壁部２１には、ヒンジ機構３を構成するオイルレスブッシュ３１（後述する）が嵌合される嵌合孔２１ａが貫設されている。
【００２６】
フローティング機構１２は、図２に示すように、基台１１の前面に固定された上下一対の直状レール部材１３、１３と、該基台１１の前面に対向する第１基部２の側壁部２２の後面に固定され、各直状レール部材１３、１３に対してそれぞれ摺動可能に係合された上下一対の直状ガイド部材１４、１４と、第１基部２の左右両側外面及び該両側外面にそれぞれ対向する基台１１の左右両側内面間にそれぞれ介在された左右一対のばね部材（コイルばね、図示せず）とから構成されている。
【００２７】
なお、フローティング機構１２を構成する左右一対のばね部材の付勢力（ばね圧）は均等に設定されており、第１基部２は、外力が作用していない自然状態で、一対のばね部材により中立位置に保持されている。
【００２８】
第２基部４は、上述のとおりヒンジ機構３を介して第１基部２に自転可能に保持されている。第２基部４は、図２に示すように、断面形状が略Ｌ字状をなす剛性を備えた金属製の厚板よりなり、底壁部４１と、側壁部４２とを有している。第２基部４の底壁部４１には、ヒンジ機構３を構成するオイルレスブッシュ３１（後述する）が嵌合される嵌合孔４１ａが貫設されている。
【００２９】
ヒンジ機構３は、図２に示すように、第１基部２の嵌合孔２１ａ及び第２基部４の嵌合孔４１ａにそれぞれ相対回転不能に嵌合されたオイルレスブッシュ３１と、このオイルレスブッシュ３１内に相対回転可能に挿通されたヒンジピン３２と、ヒンジピン３２の軸部先端に螺合されたナット３３と、第１基部２と第２基部４との間及び第２基部４とヒンジピン３２の頭部との間でオイルレスブッシュ３１に摺動可能に外嵌された一対のスラストワッシャ３４、３４と、一端が第１基部２に固定されるとともに他端が第２基部４に固定された一対のばね部材４３（図５参照）とから構成されている。このヒンジ機構３により、第２基部４は、ヒンジピン３２の軸心線Ｐ２を自転中心軸線として自転可能となされている。
【００３０】
また、第２基部４は、付勢力（ばね圧）が均等に設定された一対のばね部材４３により、外力が作用していない自然状態において第１基部２に対して中立位置に保持されている（図２に示す状態）。
【００３１】
本体部６は、上述のとおり揺動機構５を介して第２基部４に揺動可能に保持されている。なお、本体部６の揺動中心は、後述するダイス保持部材６１の中心線（ヒンジ機構３を構成するヒンジピン３２の軸心線Ｐ２、すなわち第２基部４の自転中心軸）と、第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂの基準孔７１ａ、７１ｂの共通軸心線Ｐ１との交点Ｃとされている。
【００３２】
揺動機構５は、図２に示すように、第１基部４の側壁部４２の前面に固定された上下一対の円弧状レール部材５１、５１と、該側壁部４２の前面に対向する本体部６の後面に固定され、各円弧状レール部材５１、５１に対してそれぞれ摺動可能に係合された上下一対の円弧状ガイド部材５２、５２と、本体部６の左右両側外面及び該両側外面にそれぞれ対向する第１基部４の左右両側内面間にそれぞれ介在された左右一対のばね部材（コイルばね）５３ａ、５３ｂ（図１参照）とから構成されている。なお、揺動機構５を構成する左右一対のばね部材５３ａ、５３ｂの付勢力（ばね圧）は均等に設定されており、本体部６は、外力が作用していない自然状態で、一対のばね部材５３ａ、５３ｂにより中立位置に保持されている（図１に示す状態）。
【００３３】
また、本体部６は、図１に示すように、本体部６の中心に位置し（ダイス保持部材６１の中心線と、ヒンジ機構３を構成するヒンジピン３２の軸心線Ｐ２とが一致するように）、第１ダイス７ａ及び第２ダイス７ｂを保持するダイス保持部材６１と、ダイス保持部材６１の左右両側からそれぞれ水平方向に延設され、第１パンチ保持部材８ａ、第２パンチ保持部材８ｂをそれぞれ往復動可能に保持するシャフト部材６２ａ、６２ｂと、各シャフト部材６２ａ、６２ｂの先端に固定され、第１駆動手段１０ａ、第２駆動手段１０ｂをそれぞれ保持する駆動手段保持部材６３ａ、６３ｂとを備えている。
【００３４】
第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂは同じものであり、図示しない取付ボルトによりダイス保持部材６１に取り替え可能に固定保持されている。この第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂは、図３に示すように、被加工部材１に目的とする径の孔開け加工を行うことができる径に設定され、共通の軸心線Ｐ１をもつ孔開け加工用の基準孔７０ａ、７０ｂと、軸心線Ｐ１方向に対して垂直に延在し孔開け加工時に被加工面１ａ、１ｂにそれぞれ当接する基準面７１ａ、７１ｂとを有している。なお、第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂは、本体部６のダイス保持部材６１の中心線（ヒンジ機構３を構成するヒンジピン３２の軸心線Ｐ２、すなわち第２基部４の自転中心軸）に対して軸対称位置に配設されている。
【００３５】
第１パンチ保持部材８ａ、第２パンチ保持部材８ｂは同じものであり、本体部６のシャフト部材６２ａ、６２ｂが摺動可能に挿通された摺動孔（図示せず）を有しており、このシャフト部材６２ａ、６２ｂに往復動可能に保持されている。
【００３６】
第１パンチ９ａ、第２パンチ９ｂは、同じ構成であり、第１パンチ保持部材８ａ、第２パンチ保持部材８ｂに図示しない取り付けボルトにより取り替え可能に固定されている。この第１パンチ９ａ、第２パンチ９ｂは、図３に示すように、刃部９１ａ、９１ｂと、刃部９１ａ、９１ｂの外周面に装着され、刃部９１ａ、９１ｂの先端より突出する長さを有する弾性ウレタン性の筒状体よりなるパッド９２ａ、９２ｂとを有している。なお、各刃部９１ａ、９１ｂは、第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂの基準孔７０ａ、７０ｂの共通軸心線Ｐ１と同一の軸心線Ｐ１をもつとともに、基準孔７０ａ、７０ｂ内に若干の隙間を保持して出入されるように設定されている。
【００３７】
第１駆動手段１０ａ、第２駆動手段１０ｂは、同じ構成であり、本体部６の駆動手段保持部材６３ａ、６３ｂに図示しない取り付けボルトにより固定保持された油圧シリンダ１１ａ、１１ｂと、油圧シリンダ１１ａ、１１ｂ内に往復移動可能に保持され、先端が第１パンチ保持部材８ａ、第２パンチ保持部材８ｂに連結されたピストン軸１２ａ、１２ｂとから構成されている。
【００３８】
こうして本体部６のダイス保持部材６１に軸心線Ｐ２を中心とする軸対称位置に配設された第１ダイス７ａの基準面７１ａ、第２ダイス７ｂの基準面７１ｂは、フローティング機構１２により基台１１に対して第１基部２が第２基部４及び本体部６等と共に水平方向（図１の左右方向）に往復動することにより、被加工面１ａ、１ｂに対して接近又は離隔する方向に往復動可能となされるとともに、ヒンジ機構３により軸心線Ｐ２を自転中心軸として第１基部２に対して第２基部４及び本体部６と共に自転可能となされ、かつ、揺動機構５により点Ｃを揺動中心として第２基部４に対して本体部６と共に揺動可能となされている。
【００３９】
上記のように構成された本実施形態の孔開け装置は、例えば生産ラインで多数のサスペンション部材に接合された複数の被加工部材１を連続して孔開け加工する場合に用いられ、図略の各装置（サスペンション部材を搬入する搬入装置、サスペンション部材を所定位置に固定保持する固定保持装置、孔開け加工済みのサスペンション部材を搬出する搬出装置等）が併設される。
【００４０】
そして、サスペンション部材が固定保持装置で所定位置に固定保持された状態で、被加工部材１の被加工面１ａ、１ｂは、第１ダイス７ａ及び第１パンチ９ａ間、第２ダイス７ｂ及び第２パンチ９ｂ間の孔開け加工位置に位置決め固定保持される。
【００４１】
次いで、被加工面１ａ、１ｂの順にそれぞれ孔開け加工が施される。被加工面１ａ、１ｂは、正常ならば、図３の点線に示すように鉛直方向に延在している。ところが、被加工部材１の製造誤差やサスペンション部材に溶接する際の溶接歪み等により、図３の実線で示すように被加工面１ａ、１ｂが斜めに変形している場合がある。この場合、孔開け加工時に、第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂの基準面７１ａ、７１ｂや第１パンチ９ａの刃部９１ａ、第２パンチ９ｂの刃部９１ｂ等に対して被加工面１ａ、１ｂが斜めに当接することになる。このまま、無理矢理に孔開け加工を施すと、被加工面１ａ、１ｂの変形や第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂ及び第１パンチ９ａ、第２パンチ９ｂの損傷等、種々の不都合が発生する。
【００４２】
この点、本実施形態の孔開け装置によれば、以下に示すように、孔開け加工時に第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂの基準面７０ａ、７０ｂを被加工面１ａ、１ｂに自動的に面合わせさせつつ孔開け加工を施すことができる。
【００４３】
まず、図３に示すように、本体部６の揺動方向と同一方向にのみ被加工面１ａ、１ｂが傾いている場合について説明する。なお、被加工面１ａ、１ｂの孔開け加工は同様に行われるため、以下、被加工面１ｂに孔開け加工する場合について説明する。
【００４４】
第２駆動手段１０ｂの油圧シリンダ１１ｂを駆動することにより、ピストン軸１２ｂが図１の左方向に進出し、第２パンチ９ｂが第２パンチ保持部材８ｂと共に左方向に移動する。そして、第２パンチ９ｂのパッド９２ｂの上端部が被加工面１ｂに当接する。被加工面１ｂは固定状態で保持されていることから、このパッド９２ｂと被加工面１ｂとの当接により、当該当接部位を支点として、第２駆動手段１０ｂの駆動力が本体部６、第２基部４及び第１基部２に作用する。こうして第２駆動手段１０ｂの駆動力が第１基部２に作用する結果、パッド９２ｂの弾性圧縮変形を伴いながら、フローティング機構１２を介して図１及び図３の右方向に、基台１１に対して第１基部２が第２基部４及び本体部６等と共に水平移動する。また、第２駆動手段１０ｂの駆動力が本体部６に作用する結果、揺動機構５を介して図１及び図３においてＣ点を揺動中心とする時計回りに、第２基部４に対して本体部６が揺動する。これにより、第２ダイス７ｂの基準面７１ｂは、被加工面１ｂに近づく方向に水平移動するとともに、被加工面１ｂと同一方向に傾くように揺動し、ついには図４に示すように、第２ダイス７ｂの基準面７１ｂの全面及び第２パンチ９ｂのパッド９２ｂが被加工面１ｂに確実に面当たりする。
【００４５】
なお、フローティング機構１２を介する第１基部２の水平移動は、フローティング機構１２を構成する一方のばね部材の圧縮変形と他方のばね部材の引張変形とを伴いながら行われ、また揺動機構５を介する本体部６の時計回り（図１及び図３において）への揺動は、一方のばね部材５３ａの圧縮変形と他方のばね部材５３ｂの引張変形とを伴いながら行われる。
【００４６】
こうして被加工面１ｂに対して第２ダイス７ｂの基準面７１ｂが確実に面当たりした状態とされ、この状態で第２パンチ９ｂの刃部９１ｂが被加工面１ｂを貫通して第２ダイス７ｂの基準孔７０ｂに入り、孔開け加工が行われる。
【００４７】
この後、第２駆動手段１０ｂの油圧シリンダ１１ｂを前記場合と逆に駆動させると、第２パンチ保持部材８ｂは図１、図３及び図４の右方向に水平移動し、フローティング機構１２を構成するばね部材及び揺動機構５を構成するばね部材５３ａ、５３ｂの弾性反力により、第１基部２及び本体部６も元の位置に復帰する。なお、第２パンチ保持部材８ｂに連動する第２パンチ９ｂには、パッド９２ｂの前記弾性変形による反力（復帰力）も働くことにより、第２ダイス７ｂの基準孔７０ｂ及び被加工面１ｂの孔から刃部９１ｂが速やかに抜け出る。
【００４８】
次に、図５に示すように、第２基部４の自転方向、すなわち本体部６の自転方向と同一方向にのみ被加工面１ａ、１ｂが傾いている場合について説明する。なお、被加工面１ａ、１ｂの孔開け加工は同様に行われるため、以下、被加工面１ａに孔開け加工する場合について説明する。
【００４９】
第１駆動手段１０ａの油圧シリンダ１１ａを駆動することにより、ピストン軸１２ａが図１の右方向に進出し、第１パンチ９ａが第１パンチ保持部材８ａと共に右方向に移動する。そして、第１パンチ９ａのパッド９２ａの一端部（図５の左端部）が被加工面１ａに当接する。被加工面１ａは固定状態で保持されていることから、このパッド９２ａと被加工面１ａとの当接により、当該当接部位を支点として、第１駆動手段１０ａの駆動力が本体部６、第２基部４及び第１基部２に作用する。こうして第１駆動手段１０ａの駆動力が第１基部２に作用する結果、パッド９２ａの弾性圧縮変形を伴いながら、フローティング機構１２を介して図１の左方向（図５の上方向）に、基台１１に対して第１基部２が第２基部４及び本体部６等と共に水平移動する。また、第２駆動手段１０ａの駆動力が第２基部４に作用する結果、ヒンジ機構３を介して図５において軸心線Ｐ２を自転中心軸とする時計回りに、第１基部２に対して第２基部４が本体部６と共に自転する。これにより、第１ダイス７ａの基準面７１ａは、被加工面１ａに近づく方向に水平移動するとともに、被加工面１ａと同一方向に傾くように自転し、ついには図５に示すように、第１ダイス７ａの基準面７１ａの全面及び第１パンチ９ａのパッド９２ａが被加工面１ａに確実に面当たりする。
【００５０】
なお、フローティング機構１２を介する第１基部２の水平移動は、フローティング機構１２を構成する一方のばね部材の圧縮変形と他方のばね部材の引張変形とを伴いながら行われ、またヒンジ機構３を介する第２基部４の時計回り（図５において）への自転は、ヒンジ機構３を構成する一方のばね部材４３の圧縮変形と他方のばね部材の引張変形とを伴いながら行われる。
【００５１】
こうして被加工面１ａに対して第１ダイス７ａの基準面７１ａが確実に面当たりした状態とされ、この状態で第１パンチ９ａの刃部９１ａが被加工面１ａを貫通して第１ダイス７ａの基準孔７０ａに入り、孔開け加工が行われる。
【００５２】
この後、第１駆動手段１０ａの油圧シリンダ１１ａを前記場合と逆に駆動させると、第１パンチ保持部材８ａは図１の左方向に水平移動し、フローティング機構１２を構成するばね部材及びヒンジ機構３を構成するばね部材４３の弾性反力により、第１基部２及び第２基部４も元の位置に復帰する。なお、第１パンチ保持部材８ａに連動する第１パンチ９ａには、パッド９２ａの前記弾性変形による反力（復帰力）も働くことにより、第１ダイス７ａの基準孔７０ａ及び被加工面１ａの孔から刃部９１ａが速やかに抜け出る。
【００５３】
また、被加工面１ａ、１ｂが、本体部６の揺動方向と同一方向に傾き、かつ、本体部６の自転方向と同一方向に傾いている場合は、本体部６の揺動と、本体部６と共に行われる第２基部４の自転とが同時に行われ、本体部６の揺動方向及び自転方向の双方に傾いた被加工面１ａ、１ｂに対して、第１ダイス７ａの基準面７１ａ、第２ダイス７ｂの基準面７１ｂが自動的に面合わせされることとなる。
【００５４】
従って、本実施形態の孔開け装置によれば、被加工部材１の製造誤差やサスペンション部材に溶接する際の溶接歪み等により、本体部６の揺動方向及び自転方向の少なくとも一方と同一方向に被加工面１ａ、１ｂが斜めに傾いている場合であっても、この傾きに応じて本体部６を揺動及び／又は自転させることによる自動的な面合わせ操作により、該被加工面１ａ、１ｂに対する第１ダイス７ａの基準面７１ａ、第２ダイス７ｂの基準面７１ｂの面合わせを容易かつ確実に行うことができる。
【００５５】
よって、固定状態に保持された被加工部材１の被加工面１ａ、１ｂが上記のように傾いている場合であっても、煩雑な面合わせ操作を行うことなく、該被加工面１ａ、１ｂに対して精度高く孔開け加工を施すことが可能となる。したがって、被加工部材１の製造や溶接において高い精度が要求されることはない。
【００５６】
また、傾いた被加工面１ａ、１ｂに無理矢理に孔開け加工を施すことがないため、被加工面１ａ、１ｂの変形や第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂ及び第１パンチ９ａ、第２パンチ９ｂの損傷等を回避することができる。したがって、孔開け装置の耐久性を向上させることが可能となる。
【００５７】
さらに、対向する被加工面１ａ、１ｂに対して、共通の軸心線Ｐ１上で貫通し、相対偏差が低く加工精度の高い同径の孔をそれぞれ孔開け加工することが可能となる。
【００５８】
（実施形態２）
図６及び図７に示す本実施形態の孔開け装置は、請求項１に記載された発明を具現化するものである。
【００５９】
なお、以下の説明において、左右方向とは図６の左右方向を意味し、上下方向とは図６の上下方向を意味する。
【００６０】
この孔開け装置は、前記実施形態１の孔開け装置において、第１基部２及びヒンジ機構３をなくしたもので、本体部６を揺動可能に保持する第２基部４を基台１１に対してフローティング機構１２を介して連結したものである。
【００６１】
すなわち、本実施形態の孔開け装置は、基台１１と、基台１１に対してフローティング機構１２を介して水平方向（図６の左右方向）に往復動可能に保持された第２基部４と、第２基部４に揺動機構５を介して揺動可能に保持された本体部６と、本体部６に設けられた左右一対の第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂと、本体部６に往復動可能に保持された左右一対の第１パンチ保持部材８ａ、第２パンチ保持部材８ｂと、第１パンチ保持部材８ａに設けられた第１パンチ９ａと、第２パンチ保持部材８ｂに設けられた第２パンチ９ｂと、第１パンチ保持部材８ａを往復動させる第１駆動手段１０ａと、第２パンチ保持部材８ｂを往復動させる第２駆動手段１０ｂとから主に構成されている。
【００６２】
第２基部４は、図７に示すように、剛性を備えた金属製の厚板よりなり、基台１１にフローティング機構１２を介して水平方向に往復動可能に連結されている。フローティング機構１２は、前記実施形態１のものと同様の構成で、上下一対の直状レール部材１３、１３と、上下一対の直状ガイド部材１４、１４と、左右一対のばね部材（コイルばね、図示せず）とから構成されている。
【００６３】
本体部６は、上述のとおり揺動機構５を介して第２基部４に揺動可能に保持されている。なお、本体部６の揺動中心は、ダイス保持部材６１の軸心線Ｐ２と、第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂの基準孔７１ａ、７１ｂの共通軸心孔Ｐ１との交点Ｃとされている。
【００６４】
揺動機構５は、図７に示すように、前記実施形態１と同様、上下一対の円弧状レール部材５１、５１と、上下一対の円弧状ガイド部材５２、５２と、左右一対のばね部材（コイルばね）５３ａ、５３ｂとから構成されている。
【００６５】
また、本体部６は、図６に示すように、前記実施形態１と同様、第１ダイス７ａ及び第２ダイス７ｂを保持するダイス保持部材６１と、シャフト部材６２ａ、６２ｂと、第１駆動手段１０ａ、第２駆動手段１０ｂをそれぞれ保持する駆動手段保持部材６３ａ、６３ｂとを備えている。
【００６６】
第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂは、前記実施形態１と同様、共通の軸心線Ｐ１をもつ孔開け加工用の基準孔７０ａ、７０ｂと、軸心線Ｐ１方向に対して垂直に延在し孔開け加工時に被加工面１ａ、１ｂにそれぞれ当接する基準面７１ａ、７１ｂとを有しており、本体部６のダイス保持部材６１の軸心線Ｐ２に対して軸対称位置に配設されている。
【００６７】
第１パンチ保持部材８ａ、第２パンチ保持部材８ｂは、前記実施形態１と同様、シャフト部材６２ａ、６２ｂに往復動可能に保持されており、この第１パンチ保持部材８ａ、第２パンチ保持部材８ｂに保持された第１パンチ９ａ、第２パンチ９ｂも、前記実施形態１と同様、刃部９１ａ、９１ｂと、パッド９２ａ、９２ｂとを有している。
【００６８】
第１駆動手段１０ａ、第２駆動手段１０ｂは、前記実施形態１と同様、油圧シリンダ１１ａ、１１ｂと、ピストン軸１２ａ、１２ｂとから構成されている。
【００６９】
こうして本体部６のダイス保持部材６１に軸心線Ｐ２を中心とする軸対称位置に配設された第１ダイス７ａの基準面７１ａ、第２ダイス７ｂの基準面７１ｂは、フローティング機構１２により基台１１に対して第２基部４が本体部６等と共に水平方向（図６の左右方向）に往復動することにより、被加工面１ａ、１ｂに対して接近又は離隔する方向に往復動可能となされるとともに、揺動機構５により点Ｃを揺動中心として第２基部４に対して本体部６と共に揺動可能となされている。
【００７０】
上記のように構成された本実施形態の孔開け装置は、前記実施形態１と同様、例えば生産ラインで多数のサスペンション部材に接合された複数の被加工部材１を連続して孔開け加工する場合に用いられ、孔開け加工時には、サスペンション部材が固定保持装置で所定位置に固定保持された状態で、被加工部材１の被加工面１ａ、１ｂが、第１ダイス７ａ及び第１パンチ９ａ間、第２ダイス７ｂ及び第２パンチ９ｂ間の孔開け加工位置に位置決め固定保持される。
【００７１】
そして、被加工面１ａ、１ｂの順にそれぞれ孔開け加工が施される。このとき、被加工部材１の製造誤差やサスペンション部材に溶接する際の溶接歪み等により、被加工面１ａ、１ｂが本体部６の揺動方向と同一方向に傾いて変形している場合であっても、本実施形態の孔開け装置によれば、前記実施形態１で説明したように、孔開け加工時に、傾きに応じて本体部６を揺動させることにより、傾いた被加工面１ａ、１ｂに対して第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂの基準面７１ａ、７１ｂを自動的に面合わせすることができ、かかる面合わせの操作を容易かつ確実に行うことができる。
【００７２】
よって、固定状態に保持された被加工部材１の被加工面１ａ、１ｂが上記のように傾いている場合であっても、煩雑な面合わせ操作を行うことなく、該被加工面１ａ、１ｂに対して精度高く孔開け加工を施すことが可能となる。
【００７３】
また、傾いた被加工面１ａ、１ｂに無理矢理に孔開け加工を施すことがないため、被加工面１ａ、１ｂの変形や第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂ及び第１パンチ９ａ、第２パンチ９ｂの損傷等を回避することができる。
【００７４】
さらに、対向する被加工面１ａ、１ｂに対して、共通の軸心線Ｐ１上で貫通し、相対偏差が低く加工精度の高い同径の孔をそれぞれ孔開け加工することが可能となる。
【００７５】
（実施形態３）
図８及び図９に示す本実施形態の孔開け装置は、請求項２に記載された発明を具現化するものである。
【００７６】
なお、以下の説明において、左右方向とは図８の左右方向を意味し、上下方向とは図８の上下方向を意味する。
【００７７】
この孔開け装置は、前記実施形態１の孔開け装置において、揺動機構５をなくしたもので、基台１１に対して第１基部２が水平方向に往復動可能に保持されるとともに第１基部２に対して第２基部４が自転可能に保持され、この第２基部４に対して本体部６が揺動機構５を介することなく直接固定保持されている。
【００７８】
すなわち、本実施形態の孔開け装置は、基台１１と、基台１１に対してフローティング機構１２を介して水平方向（図８の左右方向）に往復動可能に保持された第１基部２と、第１基部２にヒンジ機構３を介して自転可能に保持された第２基部４と、第２基部４に直接固定保持された本体部６と、本体部６に設けられた左右一対の第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂと、本体部６に往復動可能に保持された左右一対の第１パンチ保持部材８ａ、第２パンチ保持部材８ｂと、第１パンチ保持部材８ａに設けられた第１パンチ９ａと、第２パンチ保持部材８ｂに設けられた第２パンチ９ｂと、第１パンチ保持部材８ａを往復動させる第１駆動手段１０ａと、第２パンチ保持部材８ｂを往復動させる第２駆動手段１０ｂとから主に構成されている。
【００７９】
第１基部２は、図９に示すように、前記実施形態１と同様、底壁部２１と、側壁部２２とを有し、第１基部２の底壁部２１には嵌合孔２１ａが貫設されている。
【００８０】
フローティング機構１２は、前記実施形態１のものと同様の構成で、上下一対の直状レール部材１３、１３と、上下一対の直状ガイド部材１４、１４と、左右一対のばね部材（コイルばね、図示せず）とから構成されている。
【００８１】
第２基部４は、前記実施形態１と同様、底壁部４１と、側壁部４２とを有し、第２基部４の底壁部４１には嵌合孔４１ａが貫設されている。
【００８２】
ヒンジ機構３は、前記実施形態１のものと同様、オイルレスブッシュ３１と、ヒンジピン３２と、ナット３３と、一対のスラストワッシャ３４、３４と、一端が第１基部２に固定されるとともに他端が第２基部４に固定された一対のばね部材（図示せず）とから構成されている。このヒンジ機構３により、第２基部４は、ヒンジピン３２の軸心線Ｐ２を自転中心軸線として自転可能となされている。
【００８３】
本体部６は、第１基部２に対して自転可能に保持された第２基部４の側壁部４２の前面に図示しないボルト等により直接固定保持されている。このとき、図８及び図９に示すように、本体部６のダイス保持部材６１の軸心線Ｐ２は、ヒンジ機構３を構成するヒンジピン３２の軸心線Ｐ２と一致している。
【００８４】
また、本体部６は、図８に示すように、前記実施形態１と同様、第１ダイス７ａ及び第２ダイス７ｂを保持するダイス保持部材６１と、シャフト部材６２ａ、６２ｂと、第１駆動手段１０ａ、第２駆動手段１０ｂをそれぞれ保持する駆動手段保持部材６３ａ、６３ｂとを備えている。
【００８５】
第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂは、前記実施形態１と同様、共通の軸心線Ｐ１をもつ孔開け加工用の基準孔７０ａ、７０ｂと、軸心線Ｐ１方向に対して垂直に延在し孔開け加工時に被加工面１ａ、１ｂにそれぞれ当接する基準面７１ａ、７１ｂとを有しており、本体部６のダイス保持部材６１の軸心線Ｐ２に対して軸対称位置に配設されている。
【００８６】
第１パンチ保持部材８ａ、第２パンチ保持部材８ｂは、前記実施形態１と同様、シャフト部材６２ａ、６２ｂに往復動可能に保持されており、この第１パンチ保持部材８ａ、第２パンチ保持部材８ｂに保持された第１パンチ９ａ、第２パンチ９ｂも、前記実施形態１と同様、刃部９１ａ、９１ｂと、パッド９２ａ、９２ｂとを有している。
【００８７】
第１駆動手段１０ａ、第２駆動手段１０ｂは、前記実施形態１と同様、油圧シリンダ１１ａ、１１ｂと、ピストン軸１２ａ、１２ｂとから構成されている。
【００８８】
こうして本体部６のダイス保持部材６１に軸心線Ｐ２を中心とする軸対称位置に配設された第１ダイス７ａの基準面７１ａ、第２ダイス７ｂの基準面７１ｂは、フローティング機構１２により基台１１に対して第１基部２が第２基部４及び本体部６等と共に水平方向（図８の左右方向）に往復動することにより、被加工面１ａ、１ｂに対して接近又は離隔する方向に往復動可能となされるとともに、ヒンジ機構３により軸心線Ｐ２を自転中心軸として第１基部２に対して第２基部４及び本体部６と共に自転可能となされている。
【００８９】
上記のように構成された本実施形態の孔開け装置は、前記実施形態１と同様、例えば生産ラインで多数のサスペンション部材に接合された複数の被加工部材１を連続して孔開け加工する場合に用いられ、孔開け加工時には、サスペンション部材が固定保持装置で所定位置に固定保持された状態で、被加工部材１の被加工面１ａ、１ｂが、第１ダイス７ａ及び第１パンチ９ａ間、第２ダイス７ｂ及び第２パンチ９ｂ間の孔開け加工位置に位置決め固定保持される。
【００９０】
そして、被加工面１ａ、１ｂの順にそれぞれ孔開け加工が施される。このとき、被加工部材１の製造誤差やサスペンション部材に溶接する際の溶接歪み等により、被加工面１ａ、１ｂが本体部６の自転方向と同一方向に傾いて変形している場合であっても、本実施形態の孔開け装置によれば、前記実施形態１で説明したように、孔開け加工時に、傾きに応じて本体部６を自転させることにより、傾いた被加工面１ａ、１ｂに対して第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂの基準面７１ａ、７１ｂを自動的に面合わせすることができ、かかる面合わせの操作を容易かつ確実に行うことができる。
【００９１】
よって、固定状態に保持された被加工部材１の被加工面１ａ、１ｂが上記のように傾いている場合であっても、煩雑な面合わせ操作を行うことなく、該被加工面１ａ、１ｂに対して精度高く孔開け加工を施すことが可能となる。
【００９２】
また、傾いた被加工面１ａ、１ｂに無理矢理に孔開け加工を施すことがないため、被加工面１ａ、１ｂの変形や第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂ及び第１パンチ９ａ、第２パンチ９ｂの損傷等を回避することができる。
【００９３】
さらに、対向する被加工面１ａ、１ｂに対して、共通の軸心線Ｐ１上で貫通し、相対偏差が低く加工精度の高い同径の孔をそれぞれ孔開け加工することが可能となる。
【００９４】
なお、上述の実施形態１〜３では、被加工面１ａ、１ｂに同径の孔を孔開け加工する場合を説明したが、これに限定されるものではなく、径の異なる２つの孔を孔開け加工する場合や、正面側よりみた孔形状が真円の他、楕円、角円などの形状の異なる２つの孔を形成する場合にも適用できる。
【００９５】
また、上述の実施形態１〜３では、第１、第２パンチ保持部材８ａ、８ｂを本体部６に対して往復動可能に保持させ、第１、第２パンチ保持部材８ａ、８ｂの往復動により、第１、第２パンチ９ａ、９ｂを第１、第２ダイス７ａ、７ｂの基準孔７０ａ、７０ｂに出入りさせる例について説明したが、これに限定されるものではなく、第１、第２パンチ保持部材８ａ、８ｂを本体部６に対して揺動可能に保持させ、第１、第２パンチ保持部材８ａ、８ｂの揺動により、第１、第２パンチ９ａ、９ｂを第１、第２ダイス７ａ、７ｂの基準孔７０ａ、７０ｂに出入りさせることも可能である。
【００９６】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の孔開け装置によれば、固定状態に保持された被加工物の被加工面が傾いている場合であっても、傾いた被加工面に対してダイスの基準面を自動的に面合わせさせることができるので、被加工面に対するダイス基準面の面合わせを容易かつ確実に行うことができ、煩雑な面合わせ操作を行うことなく、該被加工面に対して精度高く孔開け加工を施すことが可能となる。このため、被加工部材の製造や溶接において高い精度が要求されることはない。
【００９７】
また、傾いた被加工面に無理矢理に孔開け加工を施すことがないため、被加工面の変形やダイス及びパンチの損傷等を回避することができ、孔開け装置の耐久性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の孔開け装置全体を示す正面図である。
【図２】実施形態１の孔開け装置の断面図である。
【図３】実施形態１の孔開け装置において、一対のパンチ保持部材の一方を作動し、傾いた被加工面にパンチが当接した状態を部分的に示す正面図である。
【図４】実施形態１の孔開け装置において、本体部の揺動によりダイスの基準面が傾いた被加工面に自動的に面合わせされた状態を部分的に示す正面図である。
【図５】実施形態１の孔開け装置において、本体部の自転によりダイスの基準面が傾いた被加工面に自動的に面合わせされた状態を部分的に示す平面図である。
【図６】実施形態２の孔開け装置全体を示す正面図である。
【図７】実施形態２の孔開け装置の断面図である。
【図８】実施形態３の孔開け装置全体を示す正面図である。
【図９】実施形態３の孔開け装置の断面図である。
【符号の説明】
１…被加工部材 １ａ、１ｂ…被加工面
２…第１基部 ３…ヒンジ機構
４…第２基部 ５…揺動機構
６…本体部 ７ａ，７ｂ…第１，第２ダイス
７０ａ、７０ｂ…基準孔 ７１ａ、７１ｂ…基準面
８ａ，８ｂ…第１，第２パンチ保持部材
９ａ，９ｂ…第１，第２パンチ １０ａ，１０ｂ…第１，第２駆動手段
【発明の属する技術分野】
本発明は被加工部材の被加工面に孔開け加工をする孔開け装置に関し、詳しくは固定状態で保持された被加工部材の被加工面に対して、ダイスの基準面を自動的に面合わせすることのできる孔開け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、金属板により形成された自動車部品等の被加工部材に孔開け加工を施す孔開け装置としては、例えば、本体部と、該本体部に設けられ、孔開け加工用の基準孔及び該基準孔の軸方向に対して垂直に延在し孔開け加工時に被加工部材の被加工面に当接する基準面をもつダイスと、該基準孔の軸方向に直線移動するように該本体部に往復動可能に保持されたパンチ保持部材と、該パンチ保持部材に設けられ、該パンチ保持部材の往復動により該基準孔に出入りするパンチと、該パンチ保持部材を往復動させる駆動手段とからなるものが知られている。
【０００３】
この孔開け装置では、ダイスの基準面に被加工物の被加工面を面当たりで当接させた状態で、駆動手段によりパンチ保持部材を移動させて、パンチにより被加工面を打ち抜くことにより孔開け加工をする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の孔開け装置において、ダイスの基準面に対して被加工物が斜めに当たった状態で孔開け加工を施すと、孔開け加工時のパンチによる荷重により被加工面が変形したり、ダイスやパンチ自身が破損したりするおそれがある。このため、ダイスの基準面と被加工物の被加工面とを平行に維持して、該基準面に対して被加工面を確実に面当たりさせた状態で孔開け加工を施すことが重要となる。
【０００５】
しかし、固定状態にある被加工物の被加工面に孔開け加工を施す場合において、製造誤差等により被加工面が傾いていたりすると、その傾きに応じてその都度ダイス基準面を面合わせさせつつ孔開け装置をセットする必要があり、その操作が極めて煩雑となる。特に、固定状態に保持された一つの被加工物に複数の被加工面がある場合、このような問題は顕著となる。
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、固定状態に保持された被加工物の被加工面が傾いている場合であっても、該被加工面に対してダイス基準面を自動的に面合わせさせることのできる孔開け装置を提供することを解決すべき技術課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）請求項１記載の孔開け装置は、固定状態に保持された被加工部材の被加工面に孔開け加工をする孔開け装置であって、基台と、該基台にフローティング機構を介して左右方向に往復動可能に保持されると共に、該フローティング機構に備わる左右一対のばね部材の付勢力によって、外力が作用していない自然状態において、左右方向の中立位置に保持される基部と、該基部に揺動機構を介して左右方向に揺動可能に保持されると共に、該揺動機構に備わる左右一対のばね部材の付勢力によって、外力が作用していない自然状態において、左右方向の中立位置に保持される本体部と、該本体部に設けられ、左右方向に延在する孔開け加工用の基準孔及び該基準孔の軸方向に対して垂直に延在し孔開け加工時に該被加工面に当接する基準面をもつダイスと、該本体部に往復動可能又は揺動可能に保持されたパンチ保持部材と、該パンチ保持部材に設けられ、該パンチ保持部材の往復動又は揺動により該基準孔に出入りするパンチと、該パンチ保持部材を往復動又は揺動させる駆動手段と、からなることを特徴とするものである。
【０００８】
この孔開け装置では、基部に対して本体部が揺動可能に保持されており、この本体部に孔開け用のダイスが設けられている。このため、この孔開け装置は、本体部の揺動方向と同一方向に、固定状態に保持された被加工部材の被加工面が傾いている場合に、有効に機能する。すなわち、本体部の揺動方向と被加工面の傾き方向とが同一方向の場合は、この傾きに応じて本体部を揺動させることにより、該本体部に設けられたダイスの基準面を傾いた被加工面に対して容易にかつ確実に面合わせさせることができる。
【０００９】
したがって、固定状態に保持された被加工部材の被加工面が上記のように傾いている場合であっても、煩雑な面合わせ操作を行うことなく、該被加工面に対して精度高く孔開け加工を施すことが可能となる。
【００１０】
また、傾いた被加工面に無理矢理に孔開け加工を施すことがないため、被加工面の変形やダイス及びパンチの損傷等を回避することができる。
【００１１】
（２）請求項２記載の孔開け装置は、固定状態に保持された被加工部材の被加工面に孔開け加工をする孔開け装置であって、基台と、該基台にフローティング機構を介して左右方向に往復動可能に保持されると共に、該フローティング機構に備わる左右一対のばね部材の付勢力によって、外力が作用していない自然状態において、左右方向の中立位置に保持される基部と、該基部にヒンジ機構を介して水平方向に自転可能に保持されると共に、該ヒンジ機構に備わる左右一対のばね部材の付勢力によって、外力が作用していない自然状態において、水平方向の中立位置に保持される本体部と、該本体部に設けられ、左右方向に延在する孔開け加工用の基準孔及び該基準孔の軸方向に対して垂直に延在し孔開け加工時に該被加工面に当接する基準面をもつダイスと、該本体部に往復動可能又は揺動可能に保持されたパンチ保持部材と、該パンチ保持部材に設けられ、該パンチ保持部材の往復動又は揺動により該基準孔に出入りするパンチと、該パンチ保持部材を往復動又は揺動させる駆動手段と、からなることを特徴とするものである。
【００１２】
この孔開け装置では、基部に対して本体部が自転可能に保持されており、この本体部に孔開け用のダイスが設けられている。このため、この孔開け装置は、本体部の自転方向と同一方向に、固定状態に保持された被加工部材の被加工面が傾いている場合に、有効に機能する。すなわち、本体部の自転方向と被加工面の傾き方向とが同一方向の場合は、この傾きに応じて本体部を自転させることにより、該本体部に設けられたダイスの基準面を傾いた被加工面に対して容易にかつ確実に面合わせさせることができる。
【００１３】
したがって、固定状態に保持された被加工部材の被加工面が上記のように傾いている場合であっても、煩雑な面合わせ操作を行うことなく、該被加工面に対して精度高く孔開け加工を施すことが可能となる。
【００１４】
また、傾いた被加工面に無理矢理に孔開け加工を施すことがないため、被加工面の変形やダイス及びパンチの損傷等を回避することができる。
【００１５】
（３）請求項３記載の孔開け装置は、固定状態に保持された被加工部材の被加工面に孔開け加工をする孔開け装置であって、基台と、該基台にフローティング機構を介して左右方向に往復動可能に保持されると共に、該フローティング機構に備わる左右一対のばね部材の付勢力によって、外力が作用していない自然状態において、左右方向の中立位置に保持される第１基部と、該第１基部にヒンジ機構を介して水平方向に自転可能に保持されると共に、該ヒンジ機構に備わる左右一対のばね部材の付勢力によって、外力が作用していない自然状態において、水平方向の中立位置に保持される第２基部と、該第２基部に揺動機構を介して左右方向に揺動可能に保持されると共に、該揺動機構に備わる左右一対のばね部材の付勢力によって、外力が作用していない自然状態において、左右方向の中立位置に保持される本体部と、該本体部に設けられ、左右方向に延在する孔開け加工用の基準孔及び該基準孔の軸方向に対して垂直に延在し孔開け加工時に該被加工面に当接する基準面をもつダイスと、該本体部に往復動可能又は揺動可能に保持されたパンチ保持部材と、該パンチ保持部材に設けられ、該パンチ保持部材の往復動又は揺動により該基準孔に出入りするパンチと、該パンチ保持部材を往復動又は揺動させる駆動手段と、からなることを特徴とするものである。
【００１６】
この孔開け装置では、第１基部に対して第２基部が自転可能に保持され、かつ、第２基部に対して本体部が揺動可能に保持されており、この本体部に孔開け用のダイスが設けられている。すなわち、この孔開け装置では、第１基部に対して本体部が自転可能かつ揺動可能となされている。このため、この孔開け装置は、請求項１記載の孔開け装置及び請求項２記載の孔開け装置のそれぞれの機能を併せ持つものであり、本体部の自転方向及び揺動方向の少なくとも一方の方向に、固定状態に保持された被加工部材の被加工面が傾いている場合に、有効に機能する。すなわち、本体部の自転方向及び揺動方向の少なくとも一方の方向と被加工面の傾き方向とが同一方向の場合は、この傾きに応じて本体部を自転及び／又は揺動させることにより、該本体部に設けられたダイスの基準面を傾いた被加工面に対して容易にかつ確実に面合わせさせることができる。
【００１７】
したがって、固定状態に保持された被加工部材の被加工面が上記のように傾いている場合であっても、煩雑な面合わせ操作を行うことなく、該被加工面に対して精度高く孔開け加工を施すことが可能となる。
【００１８】
また、傾いた被加工面に無理矢理に孔開け加工を施すことがないため、被加工面の変形やダイス及びパンチの損傷等を回避することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２０】
（実施形態１）
図１〜図５に示す本実施形態の孔開け装置は、請求項１、２又は３に記載された発明を具現化するものである。
【００２１】
なお、以下の説明において、左右方向とは図１の左右方向を意味し、上下方向とは図１の上下方向を意味する。
【００２２】
この孔開け装置は、図示しないサスペンション部材に予め溶接により接合された複数の被加工部材１に対して、このサスペンション部材を固定状態に保持した状態、すなわち被加工部材１を固定状態に保持した状態で、孔開け加工するものである。この被加工部材１は、互いに対向する平行な２つの板状部分を被加工面１ａ、１ｂとしてもつ断面形状が略コ字状（又は略Ｕ字状）部材で、図１、図３及び図４で示す共通の軸心線Ｐ１上で貫通する同径の孔が被加工面１ａ、１ｂのそれぞれに孔開け加工される。なお、この被加工部材１は、金属製の板部材を断面略コ字状（又は略Ｕ字状）にプレス加工した後、図示しないサスペンション部材に溶接により接合されている。
【００２３】
本実施形態の孔開け装置は、基台１１と、基台１１にフローティング機構（浮動機構）１２を介して水平方向（図１の左右方向）に往復動可能に保持された第１基部２と、第１基部２にヒンジ機構３を介して自転可能に保持された第２基部４と、第２基部４に揺動機構５を介して揺動可能に保持された本体部６と、本体部６に設けられた左右一対の第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂと、本体部６に往復動可能に保持された左右一対の第１パンチ保持部材８ａ、第２パンチ保持部材８ｂと、第１パンチ保持部材８ａに設けられた第１パンチ９ａと、第２パンチ保持部材８ｂに設けられた第２パンチ９ｂと、第１パンチ保持部材８ａを往復動させる第１駆動手段１０ａと、第２パンチ保持部材８ｂを往復動させる第２駆動手段１０ｂとから主に構成されている。
【００２４】
基台１１は、図示しないロボット手首軸とともに、所定の位置に移動および停止状態に保持できるように、ロボット装置（図示せず）のロボット手首軸の先端部に連結されている。
【００２５】
第１基部２は、図２に示すように、断面形状が略Ｌ字状をなす剛性を備えた金属製の厚板よりなり、底壁部２１と、側壁部２２とを有している。第１基部２の底壁部２１には、ヒンジ機構３を構成するオイルレスブッシュ３１（後述する）が嵌合される嵌合孔２１ａが貫設されている。
【００２６】
フローティング機構１２は、図２に示すように、基台１１の前面に固定された上下一対の直状レール部材１３、１３と、該基台１１の前面に対向する第１基部２の側壁部２２の後面に固定され、各直状レール部材１３、１３に対してそれぞれ摺動可能に係合された上下一対の直状ガイド部材１４、１４と、第１基部２の左右両側外面及び該両側外面にそれぞれ対向する基台１１の左右両側内面間にそれぞれ介在された左右一対のばね部材（コイルばね、図示せず）とから構成されている。
【００２７】
なお、フローティング機構１２を構成する左右一対のばね部材の付勢力（ばね圧）は均等に設定されており、第１基部２は、外力が作用していない自然状態で、一対のばね部材により中立位置に保持されている。
【００２８】
第２基部４は、上述のとおりヒンジ機構３を介して第１基部２に自転可能に保持されている。第２基部４は、図２に示すように、断面形状が略Ｌ字状をなす剛性を備えた金属製の厚板よりなり、底壁部４１と、側壁部４２とを有している。第２基部４の底壁部４１には、ヒンジ機構３を構成するオイルレスブッシュ３１（後述する）が嵌合される嵌合孔４１ａが貫設されている。
【００２９】
ヒンジ機構３は、図２に示すように、第１基部２の嵌合孔２１ａ及び第２基部４の嵌合孔４１ａにそれぞれ相対回転不能に嵌合されたオイルレスブッシュ３１と、このオイルレスブッシュ３１内に相対回転可能に挿通されたヒンジピン３２と、ヒンジピン３２の軸部先端に螺合されたナット３３と、第１基部２と第２基部４との間及び第２基部４とヒンジピン３２の頭部との間でオイルレスブッシュ３１に摺動可能に外嵌された一対のスラストワッシャ３４、３４と、一端が第１基部２に固定されるとともに他端が第２基部４に固定された一対のばね部材４３（図５参照）とから構成されている。このヒンジ機構３により、第２基部４は、ヒンジピン３２の軸心線Ｐ２を自転中心軸線として自転可能となされている。
【００３０】
また、第２基部４は、付勢力（ばね圧）が均等に設定された一対のばね部材４３により、外力が作用していない自然状態において第１基部２に対して中立位置に保持されている（図２に示す状態）。
【００３１】
本体部６は、上述のとおり揺動機構５を介して第２基部４に揺動可能に保持されている。なお、本体部６の揺動中心は、後述するダイス保持部材６１の中心線（ヒンジ機構３を構成するヒンジピン３２の軸心線Ｐ２、すなわち第２基部４の自転中心軸）と、第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂの基準孔７１ａ、７１ｂの共通軸心線Ｐ１との交点Ｃとされている。
【００３２】
揺動機構５は、図２に示すように、第１基部４の側壁部４２の前面に固定された上下一対の円弧状レール部材５１、５１と、該側壁部４２の前面に対向する本体部６の後面に固定され、各円弧状レール部材５１、５１に対してそれぞれ摺動可能に係合された上下一対の円弧状ガイド部材５２、５２と、本体部６の左右両側外面及び該両側外面にそれぞれ対向する第１基部４の左右両側内面間にそれぞれ介在された左右一対のばね部材（コイルばね）５３ａ、５３ｂ（図１参照）とから構成されている。なお、揺動機構５を構成する左右一対のばね部材５３ａ、５３ｂの付勢力（ばね圧）は均等に設定されており、本体部６は、外力が作用していない自然状態で、一対のばね部材５３ａ、５３ｂにより中立位置に保持されている（図１に示す状態）。
【００３３】
また、本体部６は、図１に示すように、本体部６の中心に位置し（ダイス保持部材６１の中心線と、ヒンジ機構３を構成するヒンジピン３２の軸心線Ｐ２とが一致するように）、第１ダイス７ａ及び第２ダイス７ｂを保持するダイス保持部材６１と、ダイス保持部材６１の左右両側からそれぞれ水平方向に延設され、第１パンチ保持部材８ａ、第２パンチ保持部材８ｂをそれぞれ往復動可能に保持するシャフト部材６２ａ、６２ｂと、各シャフト部材６２ａ、６２ｂの先端に固定され、第１駆動手段１０ａ、第２駆動手段１０ｂをそれぞれ保持する駆動手段保持部材６３ａ、６３ｂとを備えている。
【００３４】
第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂは同じものであり、図示しない取付ボルトによりダイス保持部材６１に取り替え可能に固定保持されている。この第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂは、図３に示すように、被加工部材１に目的とする径の孔開け加工を行うことができる径に設定され、共通の軸心線Ｐ１をもつ孔開け加工用の基準孔７０ａ、７０ｂと、軸心線Ｐ１方向に対して垂直に延在し孔開け加工時に被加工面１ａ、１ｂにそれぞれ当接する基準面７１ａ、７１ｂとを有している。なお、第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂは、本体部６のダイス保持部材６１の中心線（ヒンジ機構３を構成するヒンジピン３２の軸心線Ｐ２、すなわち第２基部４の自転中心軸）に対して軸対称位置に配設されている。
【００３５】
第１パンチ保持部材８ａ、第２パンチ保持部材８ｂは同じものであり、本体部６のシャフト部材６２ａ、６２ｂが摺動可能に挿通された摺動孔（図示せず）を有しており、このシャフト部材６２ａ、６２ｂに往復動可能に保持されている。
【００３６】
第１パンチ９ａ、第２パンチ９ｂは、同じ構成であり、第１パンチ保持部材８ａ、第２パンチ保持部材８ｂに図示しない取り付けボルトにより取り替え可能に固定されている。この第１パンチ９ａ、第２パンチ９ｂは、図３に示すように、刃部９１ａ、９１ｂと、刃部９１ａ、９１ｂの外周面に装着され、刃部９１ａ、９１ｂの先端より突出する長さを有する弾性ウレタン性の筒状体よりなるパッド９２ａ、９２ｂとを有している。なお、各刃部９１ａ、９１ｂは、第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂの基準孔７０ａ、７０ｂの共通軸心線Ｐ１と同一の軸心線Ｐ１をもつとともに、基準孔７０ａ、７０ｂ内に若干の隙間を保持して出入されるように設定されている。
【００３７】
第１駆動手段１０ａ、第２駆動手段１０ｂは、同じ構成であり、本体部６の駆動手段保持部材６３ａ、６３ｂに図示しない取り付けボルトにより固定保持された油圧シリンダ１１ａ、１１ｂと、油圧シリンダ１１ａ、１１ｂ内に往復移動可能に保持され、先端が第１パンチ保持部材８ａ、第２パンチ保持部材８ｂに連結されたピストン軸１２ａ、１２ｂとから構成されている。
【００３８】
こうして本体部６のダイス保持部材６１に軸心線Ｐ２を中心とする軸対称位置に配設された第１ダイス７ａの基準面７１ａ、第２ダイス７ｂの基準面７１ｂは、フローティング機構１２により基台１１に対して第１基部２が第２基部４及び本体部６等と共に水平方向（図１の左右方向）に往復動することにより、被加工面１ａ、１ｂに対して接近又は離隔する方向に往復動可能となされるとともに、ヒンジ機構３により軸心線Ｐ２を自転中心軸として第１基部２に対して第２基部４及び本体部６と共に自転可能となされ、かつ、揺動機構５により点Ｃを揺動中心として第２基部４に対して本体部６と共に揺動可能となされている。
【００３９】
上記のように構成された本実施形態の孔開け装置は、例えば生産ラインで多数のサスペンション部材に接合された複数の被加工部材１を連続して孔開け加工する場合に用いられ、図略の各装置（サスペンション部材を搬入する搬入装置、サスペンション部材を所定位置に固定保持する固定保持装置、孔開け加工済みのサスペンション部材を搬出する搬出装置等）が併設される。
【００４０】
そして、サスペンション部材が固定保持装置で所定位置に固定保持された状態で、被加工部材１の被加工面１ａ、１ｂは、第１ダイス７ａ及び第１パンチ９ａ間、第２ダイス７ｂ及び第２パンチ９ｂ間の孔開け加工位置に位置決め固定保持される。
【００４１】
次いで、被加工面１ａ、１ｂの順にそれぞれ孔開け加工が施される。被加工面１ａ、１ｂは、正常ならば、図３の点線に示すように鉛直方向に延在している。ところが、被加工部材１の製造誤差やサスペンション部材に溶接する際の溶接歪み等により、図３の実線で示すように被加工面１ａ、１ｂが斜めに変形している場合がある。この場合、孔開け加工時に、第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂの基準面７１ａ、７１ｂや第１パンチ９ａの刃部９１ａ、第２パンチ９ｂの刃部９１ｂ等に対して被加工面１ａ、１ｂが斜めに当接することになる。このまま、無理矢理に孔開け加工を施すと、被加工面１ａ、１ｂの変形や第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂ及び第１パンチ９ａ、第２パンチ９ｂの損傷等、種々の不都合が発生する。
【００４２】
この点、本実施形態の孔開け装置によれば、以下に示すように、孔開け加工時に第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂの基準面７０ａ、７０ｂを被加工面１ａ、１ｂに自動的に面合わせさせつつ孔開け加工を施すことができる。
【００４３】
まず、図３に示すように、本体部６の揺動方向と同一方向にのみ被加工面１ａ、１ｂが傾いている場合について説明する。なお、被加工面１ａ、１ｂの孔開け加工は同様に行われるため、以下、被加工面１ｂに孔開け加工する場合について説明する。
【００４４】
第２駆動手段１０ｂの油圧シリンダ１１ｂを駆動することにより、ピストン軸１２ｂが図１の左方向に進出し、第２パンチ９ｂが第２パンチ保持部材８ｂと共に左方向に移動する。そして、第２パンチ９ｂのパッド９２ｂの上端部が被加工面１ｂに当接する。被加工面１ｂは固定状態で保持されていることから、このパッド９２ｂと被加工面１ｂとの当接により、当該当接部位を支点として、第２駆動手段１０ｂの駆動力が本体部６、第２基部４及び第１基部２に作用する。こうして第２駆動手段１０ｂの駆動力が第１基部２に作用する結果、パッド９２ｂの弾性圧縮変形を伴いながら、フローティング機構１２を介して図１及び図３の右方向に、基台１１に対して第１基部２が第２基部４及び本体部６等と共に水平移動する。また、第２駆動手段１０ｂの駆動力が本体部６に作用する結果、揺動機構５を介して図１及び図３においてＣ点を揺動中心とする時計回りに、第２基部４に対して本体部６が揺動する。これにより、第２ダイス７ｂの基準面７１ｂは、被加工面１ｂに近づく方向に水平移動するとともに、被加工面１ｂと同一方向に傾くように揺動し、ついには図４に示すように、第２ダイス７ｂの基準面７１ｂの全面及び第２パンチ９ｂのパッド９２ｂが被加工面１ｂに確実に面当たりする。
【００４５】
なお、フローティング機構１２を介する第１基部２の水平移動は、フローティング機構１２を構成する一方のばね部材の圧縮変形と他方のばね部材の引張変形とを伴いながら行われ、また揺動機構５を介する本体部６の時計回り（図１及び図３において）への揺動は、一方のばね部材５３ａの圧縮変形と他方のばね部材５３ｂの引張変形とを伴いながら行われる。
【００４６】
こうして被加工面１ｂに対して第２ダイス７ｂの基準面７１ｂが確実に面当たりした状態とされ、この状態で第２パンチ９ｂの刃部９１ｂが被加工面１ｂを貫通して第２ダイス７ｂの基準孔７０ｂに入り、孔開け加工が行われる。
【００４７】
この後、第２駆動手段１０ｂの油圧シリンダ１１ｂを前記場合と逆に駆動させると、第２パンチ保持部材８ｂは図１、図３及び図４の右方向に水平移動し、フローティング機構１２を構成するばね部材及び揺動機構５を構成するばね部材５３ａ、５３ｂの弾性反力により、第１基部２及び本体部６も元の位置に復帰する。なお、第２パンチ保持部材８ｂに連動する第２パンチ９ｂには、パッド９２ｂの前記弾性変形による反力（復帰力）も働くことにより、第２ダイス７ｂの基準孔７０ｂ及び被加工面１ｂの孔から刃部９１ｂが速やかに抜け出る。
【００４８】
次に、図５に示すように、第２基部４の自転方向、すなわち本体部６の自転方向と同一方向にのみ被加工面１ａ、１ｂが傾いている場合について説明する。なお、被加工面１ａ、１ｂの孔開け加工は同様に行われるため、以下、被加工面１ａに孔開け加工する場合について説明する。
【００４９】
第１駆動手段１０ａの油圧シリンダ１１ａを駆動することにより、ピストン軸１２ａが図１の右方向に進出し、第１パンチ９ａが第１パンチ保持部材８ａと共に右方向に移動する。そして、第１パンチ９ａのパッド９２ａの一端部（図５の左端部）が被加工面１ａに当接する。被加工面１ａは固定状態で保持されていることから、このパッド９２ａと被加工面１ａとの当接により、当該当接部位を支点として、第１駆動手段１０ａの駆動力が本体部６、第２基部４及び第１基部２に作用する。こうして第１駆動手段１０ａの駆動力が第１基部２に作用する結果、パッド９２ａの弾性圧縮変形を伴いながら、フローティング機構１２を介して図１の左方向（図５の上方向）に、基台１１に対して第１基部２が第２基部４及び本体部６等と共に水平移動する。また、第２駆動手段１０ａの駆動力が第２基部４に作用する結果、ヒンジ機構３を介して図５において軸心線Ｐ２を自転中心軸とする時計回りに、第１基部２に対して第２基部４が本体部６と共に自転する。これにより、第１ダイス７ａの基準面７１ａは、被加工面１ａに近づく方向に水平移動するとともに、被加工面１ａと同一方向に傾くように自転し、ついには図５に示すように、第１ダイス７ａの基準面７１ａの全面及び第１パンチ９ａのパッド９２ａが被加工面１ａに確実に面当たりする。
【００５０】
なお、フローティング機構１２を介する第１基部２の水平移動は、フローティング機構１２を構成する一方のばね部材の圧縮変形と他方のばね部材の引張変形とを伴いながら行われ、またヒンジ機構３を介する第２基部４の時計回り（図５において）への自転は、ヒンジ機構３を構成する一方のばね部材４３の圧縮変形と他方のばね部材の引張変形とを伴いながら行われる。
【００５１】
こうして被加工面１ａに対して第１ダイス７ａの基準面７１ａが確実に面当たりした状態とされ、この状態で第１パンチ９ａの刃部９１ａが被加工面１ａを貫通して第１ダイス７ａの基準孔７０ａに入り、孔開け加工が行われる。
【００５２】
この後、第１駆動手段１０ａの油圧シリンダ１１ａを前記場合と逆に駆動させると、第１パンチ保持部材８ａは図１の左方向に水平移動し、フローティング機構１２を構成するばね部材及びヒンジ機構３を構成するばね部材４３の弾性反力により、第１基部２及び第２基部４も元の位置に復帰する。なお、第１パンチ保持部材８ａに連動する第１パンチ９ａには、パッド９２ａの前記弾性変形による反力（復帰力）も働くことにより、第１ダイス７ａの基準孔７０ａ及び被加工面１ａの孔から刃部９１ａが速やかに抜け出る。
【００５３】
また、被加工面１ａ、１ｂが、本体部６の揺動方向と同一方向に傾き、かつ、本体部６の自転方向と同一方向に傾いている場合は、本体部６の揺動と、本体部６と共に行われる第２基部４の自転とが同時に行われ、本体部６の揺動方向及び自転方向の双方に傾いた被加工面１ａ、１ｂに対して、第１ダイス７ａの基準面７１ａ、第２ダイス７ｂの基準面７１ｂが自動的に面合わせされることとなる。
【００５４】
従って、本実施形態の孔開け装置によれば、被加工部材１の製造誤差やサスペンション部材に溶接する際の溶接歪み等により、本体部６の揺動方向及び自転方向の少なくとも一方と同一方向に被加工面１ａ、１ｂが斜めに傾いている場合であっても、この傾きに応じて本体部６を揺動及び／又は自転させることによる自動的な面合わせ操作により、該被加工面１ａ、１ｂに対する第１ダイス７ａの基準面７１ａ、第２ダイス７ｂの基準面７１ｂの面合わせを容易かつ確実に行うことができる。
【００５５】
よって、固定状態に保持された被加工部材１の被加工面１ａ、１ｂが上記のように傾いている場合であっても、煩雑な面合わせ操作を行うことなく、該被加工面１ａ、１ｂに対して精度高く孔開け加工を施すことが可能となる。したがって、被加工部材１の製造や溶接において高い精度が要求されることはない。
【００５６】
また、傾いた被加工面１ａ、１ｂに無理矢理に孔開け加工を施すことがないため、被加工面１ａ、１ｂの変形や第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂ及び第１パンチ９ａ、第２パンチ９ｂの損傷等を回避することができる。したがって、孔開け装置の耐久性を向上させることが可能となる。
【００５７】
さらに、対向する被加工面１ａ、１ｂに対して、共通の軸心線Ｐ１上で貫通し、相対偏差が低く加工精度の高い同径の孔をそれぞれ孔開け加工することが可能となる。
【００５８】
（実施形態２）
図６及び図７に示す本実施形態の孔開け装置は、請求項１に記載された発明を具現化するものである。
【００５９】
なお、以下の説明において、左右方向とは図６の左右方向を意味し、上下方向とは図６の上下方向を意味する。
【００６０】
この孔開け装置は、前記実施形態１の孔開け装置において、第１基部２及びヒンジ機構３をなくしたもので、本体部６を揺動可能に保持する第２基部４を基台１１に対してフローティング機構１２を介して連結したものである。
【００６１】
すなわち、本実施形態の孔開け装置は、基台１１と、基台１１に対してフローティング機構１２を介して水平方向（図６の左右方向）に往復動可能に保持された第２基部４と、第２基部４に揺動機構５を介して揺動可能に保持された本体部６と、本体部６に設けられた左右一対の第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂと、本体部６に往復動可能に保持された左右一対の第１パンチ保持部材８ａ、第２パンチ保持部材８ｂと、第１パンチ保持部材８ａに設けられた第１パンチ９ａと、第２パンチ保持部材８ｂに設けられた第２パンチ９ｂと、第１パンチ保持部材８ａを往復動させる第１駆動手段１０ａと、第２パンチ保持部材８ｂを往復動させる第２駆動手段１０ｂとから主に構成されている。
【００６２】
第２基部４は、図７に示すように、剛性を備えた金属製の厚板よりなり、基台１１にフローティング機構１２を介して水平方向に往復動可能に連結されている。フローティング機構１２は、前記実施形態１のものと同様の構成で、上下一対の直状レール部材１３、１３と、上下一対の直状ガイド部材１４、１４と、左右一対のばね部材（コイルばね、図示せず）とから構成されている。
【００６３】
本体部６は、上述のとおり揺動機構５を介して第２基部４に揺動可能に保持されている。なお、本体部６の揺動中心は、ダイス保持部材６１の軸心線Ｐ２と、第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂの基準孔７１ａ、７１ｂの共通軸心孔Ｐ１との交点Ｃとされている。
【００６４】
揺動機構５は、図７に示すように、前記実施形態１と同様、上下一対の円弧状レール部材５１、５１と、上下一対の円弧状ガイド部材５２、５２と、左右一対のばね部材（コイルばね）５３ａ、５３ｂとから構成されている。
【００６５】
また、本体部６は、図６に示すように、前記実施形態１と同様、第１ダイス７ａ及び第２ダイス７ｂを保持するダイス保持部材６１と、シャフト部材６２ａ、６２ｂと、第１駆動手段１０ａ、第２駆動手段１０ｂをそれぞれ保持する駆動手段保持部材６３ａ、６３ｂとを備えている。
【００６６】
第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂは、前記実施形態１と同様、共通の軸心線Ｐ１をもつ孔開け加工用の基準孔７０ａ、７０ｂと、軸心線Ｐ１方向に対して垂直に延在し孔開け加工時に被加工面１ａ、１ｂにそれぞれ当接する基準面７１ａ、７１ｂとを有しており、本体部６のダイス保持部材６１の軸心線Ｐ２に対して軸対称位置に配設されている。
【００６７】
第１パンチ保持部材８ａ、第２パンチ保持部材８ｂは、前記実施形態１と同様、シャフト部材６２ａ、６２ｂに往復動可能に保持されており、この第１パンチ保持部材８ａ、第２パンチ保持部材８ｂに保持された第１パンチ９ａ、第２パンチ９ｂも、前記実施形態１と同様、刃部９１ａ、９１ｂと、パッド９２ａ、９２ｂとを有している。
【００６８】
第１駆動手段１０ａ、第２駆動手段１０ｂは、前記実施形態１と同様、油圧シリンダ１１ａ、１１ｂと、ピストン軸１２ａ、１２ｂとから構成されている。
【００６９】
こうして本体部６のダイス保持部材６１に軸心線Ｐ２を中心とする軸対称位置に配設された第１ダイス７ａの基準面７１ａ、第２ダイス７ｂの基準面７１ｂは、フローティング機構１２により基台１１に対して第２基部４が本体部６等と共に水平方向（図６の左右方向）に往復動することにより、被加工面１ａ、１ｂに対して接近又は離隔する方向に往復動可能となされるとともに、揺動機構５により点Ｃを揺動中心として第２基部４に対して本体部６と共に揺動可能となされている。
【００７０】
上記のように構成された本実施形態の孔開け装置は、前記実施形態１と同様、例えば生産ラインで多数のサスペンション部材に接合された複数の被加工部材１を連続して孔開け加工する場合に用いられ、孔開け加工時には、サスペンション部材が固定保持装置で所定位置に固定保持された状態で、被加工部材１の被加工面１ａ、１ｂが、第１ダイス７ａ及び第１パンチ９ａ間、第２ダイス７ｂ及び第２パンチ９ｂ間の孔開け加工位置に位置決め固定保持される。
【００７１】
そして、被加工面１ａ、１ｂの順にそれぞれ孔開け加工が施される。このとき、被加工部材１の製造誤差やサスペンション部材に溶接する際の溶接歪み等により、被加工面１ａ、１ｂが本体部６の揺動方向と同一方向に傾いて変形している場合であっても、本実施形態の孔開け装置によれば、前記実施形態１で説明したように、孔開け加工時に、傾きに応じて本体部６を揺動させることにより、傾いた被加工面１ａ、１ｂに対して第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂの基準面７１ａ、７１ｂを自動的に面合わせすることができ、かかる面合わせの操作を容易かつ確実に行うことができる。
【００７２】
よって、固定状態に保持された被加工部材１の被加工面１ａ、１ｂが上記のように傾いている場合であっても、煩雑な面合わせ操作を行うことなく、該被加工面１ａ、１ｂに対して精度高く孔開け加工を施すことが可能となる。
【００７３】
また、傾いた被加工面１ａ、１ｂに無理矢理に孔開け加工を施すことがないため、被加工面１ａ、１ｂの変形や第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂ及び第１パンチ９ａ、第２パンチ９ｂの損傷等を回避することができる。
【００７４】
さらに、対向する被加工面１ａ、１ｂに対して、共通の軸心線Ｐ１上で貫通し、相対偏差が低く加工精度の高い同径の孔をそれぞれ孔開け加工することが可能となる。
【００７５】
（実施形態３）
図８及び図９に示す本実施形態の孔開け装置は、請求項２に記載された発明を具現化するものである。
【００７６】
なお、以下の説明において、左右方向とは図８の左右方向を意味し、上下方向とは図８の上下方向を意味する。
【００７７】
この孔開け装置は、前記実施形態１の孔開け装置において、揺動機構５をなくしたもので、基台１１に対して第１基部２が水平方向に往復動可能に保持されるとともに第１基部２に対して第２基部４が自転可能に保持され、この第２基部４に対して本体部６が揺動機構５を介することなく直接固定保持されている。
【００７８】
すなわち、本実施形態の孔開け装置は、基台１１と、基台１１に対してフローティング機構１２を介して水平方向（図８の左右方向）に往復動可能に保持された第１基部２と、第１基部２にヒンジ機構３を介して自転可能に保持された第２基部４と、第２基部４に直接固定保持された本体部６と、本体部６に設けられた左右一対の第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂと、本体部６に往復動可能に保持された左右一対の第１パンチ保持部材８ａ、第２パンチ保持部材８ｂと、第１パンチ保持部材８ａに設けられた第１パンチ９ａと、第２パンチ保持部材８ｂに設けられた第２パンチ９ｂと、第１パンチ保持部材８ａを往復動させる第１駆動手段１０ａと、第２パンチ保持部材８ｂを往復動させる第２駆動手段１０ｂとから主に構成されている。
【００７９】
第１基部２は、図９に示すように、前記実施形態１と同様、底壁部２１と、側壁部２２とを有し、第１基部２の底壁部２１には嵌合孔２１ａが貫設されている。
【００８０】
フローティング機構１２は、前記実施形態１のものと同様の構成で、上下一対の直状レール部材１３、１３と、上下一対の直状ガイド部材１４、１４と、左右一対のばね部材（コイルばね、図示せず）とから構成されている。
【００８１】
第２基部４は、前記実施形態１と同様、底壁部４１と、側壁部４２とを有し、第２基部４の底壁部４１には嵌合孔４１ａが貫設されている。
【００８２】
ヒンジ機構３は、前記実施形態１のものと同様、オイルレスブッシュ３１と、ヒンジピン３２と、ナット３３と、一対のスラストワッシャ３４、３４と、一端が第１基部２に固定されるとともに他端が第２基部４に固定された一対のばね部材（図示せず）とから構成されている。このヒンジ機構３により、第２基部４は、ヒンジピン３２の軸心線Ｐ２を自転中心軸線として自転可能となされている。
【００８３】
本体部６は、第１基部２に対して自転可能に保持された第２基部４の側壁部４２の前面に図示しないボルト等により直接固定保持されている。このとき、図８及び図９に示すように、本体部６のダイス保持部材６１の軸心線Ｐ２は、ヒンジ機構３を構成するヒンジピン３２の軸心線Ｐ２と一致している。
【００８４】
また、本体部６は、図８に示すように、前記実施形態１と同様、第１ダイス７ａ及び第２ダイス７ｂを保持するダイス保持部材６１と、シャフト部材６２ａ、６２ｂと、第１駆動手段１０ａ、第２駆動手段１０ｂをそれぞれ保持する駆動手段保持部材６３ａ、６３ｂとを備えている。
【００８５】
第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂは、前記実施形態１と同様、共通の軸心線Ｐ１をもつ孔開け加工用の基準孔７０ａ、７０ｂと、軸心線Ｐ１方向に対して垂直に延在し孔開け加工時に被加工面１ａ、１ｂにそれぞれ当接する基準面７１ａ、７１ｂとを有しており、本体部６のダイス保持部材６１の軸心線Ｐ２に対して軸対称位置に配設されている。
【００８６】
第１パンチ保持部材８ａ、第２パンチ保持部材８ｂは、前記実施形態１と同様、シャフト部材６２ａ、６２ｂに往復動可能に保持されており、この第１パンチ保持部材８ａ、第２パンチ保持部材８ｂに保持された第１パンチ９ａ、第２パンチ９ｂも、前記実施形態１と同様、刃部９１ａ、９１ｂと、パッド９２ａ、９２ｂとを有している。
【００８７】
第１駆動手段１０ａ、第２駆動手段１０ｂは、前記実施形態１と同様、油圧シリンダ１１ａ、１１ｂと、ピストン軸１２ａ、１２ｂとから構成されている。
【００８８】
こうして本体部６のダイス保持部材６１に軸心線Ｐ２を中心とする軸対称位置に配設された第１ダイス７ａの基準面７１ａ、第２ダイス７ｂの基準面７１ｂは、フローティング機構１２により基台１１に対して第１基部２が第２基部４及び本体部６等と共に水平方向（図８の左右方向）に往復動することにより、被加工面１ａ、１ｂに対して接近又は離隔する方向に往復動可能となされるとともに、ヒンジ機構３により軸心線Ｐ２を自転中心軸として第１基部２に対して第２基部４及び本体部６と共に自転可能となされている。
【００８９】
上記のように構成された本実施形態の孔開け装置は、前記実施形態１と同様、例えば生産ラインで多数のサスペンション部材に接合された複数の被加工部材１を連続して孔開け加工する場合に用いられ、孔開け加工時には、サスペンション部材が固定保持装置で所定位置に固定保持された状態で、被加工部材１の被加工面１ａ、１ｂが、第１ダイス７ａ及び第１パンチ９ａ間、第２ダイス７ｂ及び第２パンチ９ｂ間の孔開け加工位置に位置決め固定保持される。
【００９０】
そして、被加工面１ａ、１ｂの順にそれぞれ孔開け加工が施される。このとき、被加工部材１の製造誤差やサスペンション部材に溶接する際の溶接歪み等により、被加工面１ａ、１ｂが本体部６の自転方向と同一方向に傾いて変形している場合であっても、本実施形態の孔開け装置によれば、前記実施形態１で説明したように、孔開け加工時に、傾きに応じて本体部６を自転させることにより、傾いた被加工面１ａ、１ｂに対して第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂの基準面７１ａ、７１ｂを自動的に面合わせすることができ、かかる面合わせの操作を容易かつ確実に行うことができる。
【００９１】
よって、固定状態に保持された被加工部材１の被加工面１ａ、１ｂが上記のように傾いている場合であっても、煩雑な面合わせ操作を行うことなく、該被加工面１ａ、１ｂに対して精度高く孔開け加工を施すことが可能となる。
【００９２】
また、傾いた被加工面１ａ、１ｂに無理矢理に孔開け加工を施すことがないため、被加工面１ａ、１ｂの変形や第１ダイス７ａ、第２ダイス７ｂ及び第１パンチ９ａ、第２パンチ９ｂの損傷等を回避することができる。
【００９３】
さらに、対向する被加工面１ａ、１ｂに対して、共通の軸心線Ｐ１上で貫通し、相対偏差が低く加工精度の高い同径の孔をそれぞれ孔開け加工することが可能となる。
【００９４】
なお、上述の実施形態１〜３では、被加工面１ａ、１ｂに同径の孔を孔開け加工する場合を説明したが、これに限定されるものではなく、径の異なる２つの孔を孔開け加工する場合や、正面側よりみた孔形状が真円の他、楕円、角円などの形状の異なる２つの孔を形成する場合にも適用できる。
【００９５】
また、上述の実施形態１〜３では、第１、第２パンチ保持部材８ａ、８ｂを本体部６に対して往復動可能に保持させ、第１、第２パンチ保持部材８ａ、８ｂの往復動により、第１、第２パンチ９ａ、９ｂを第１、第２ダイス７ａ、７ｂの基準孔７０ａ、７０ｂに出入りさせる例について説明したが、これに限定されるものではなく、第１、第２パンチ保持部材８ａ、８ｂを本体部６に対して揺動可能に保持させ、第１、第２パンチ保持部材８ａ、８ｂの揺動により、第１、第２パンチ９ａ、９ｂを第１、第２ダイス７ａ、７ｂの基準孔７０ａ、７０ｂに出入りさせることも可能である。
【００９６】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の孔開け装置によれば、固定状態に保持された被加工物の被加工面が傾いている場合であっても、傾いた被加工面に対してダイスの基準面を自動的に面合わせさせることができるので、被加工面に対するダイス基準面の面合わせを容易かつ確実に行うことができ、煩雑な面合わせ操作を行うことなく、該被加工面に対して精度高く孔開け加工を施すことが可能となる。このため、被加工部材の製造や溶接において高い精度が要求されることはない。
【００９７】
また、傾いた被加工面に無理矢理に孔開け加工を施すことがないため、被加工面の変形やダイス及びパンチの損傷等を回避することができ、孔開け装置の耐久性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の孔開け装置全体を示す正面図である。
【図２】実施形態１の孔開け装置の断面図である。
【図３】実施形態１の孔開け装置において、一対のパンチ保持部材の一方を作動し、傾いた被加工面にパンチが当接した状態を部分的に示す正面図である。
【図４】実施形態１の孔開け装置において、本体部の揺動によりダイスの基準面が傾いた被加工面に自動的に面合わせされた状態を部分的に示す正面図である。
【図５】実施形態１の孔開け装置において、本体部の自転によりダイスの基準面が傾いた被加工面に自動的に面合わせされた状態を部分的に示す平面図である。
【図６】実施形態２の孔開け装置全体を示す正面図である。
【図７】実施形態２の孔開け装置の断面図である。
【図８】実施形態３の孔開け装置全体を示す正面図である。
【図９】実施形態３の孔開け装置の断面図である。
【符号の説明】
１…被加工部材 １ａ、１ｂ…被加工面
２…第１基部 ３…ヒンジ機構
４…第２基部 ５…揺動機構
６…本体部 ７ａ，７ｂ…第１，第２ダイス
７０ａ、７０ｂ…基準孔 ７１ａ、７１ｂ…基準面
８ａ，８ｂ…第１，第２パンチ保持部材
９ａ，９ｂ…第１，第２パンチ １０ａ，１０ｂ…第１，第２駆動手段
Claims (3)
- 固定状態に保持された被加工部材の被加工面に孔開け加工をする孔開け装置であって、
基台と、
該基台にフローティング機構を介して左右方向に往復動可能に保持されると共に、該フローティング機構に備わる左右一対のばね部材の付勢力によって、外力が作用していない自然状態において、左右方向の中立位置に保持される基部と、
該基部に揺動機構を介して左右方向に揺動可能に保持されると共に、該揺動機構に備わる左右一対のばね部材の付勢力によって、外力が作用していない自然状態において、左右方向の中立位置に保持される本体部と、
該本体部に設けられ、左右方向に延在する孔開け加工用の基準孔及び該基準孔の軸方向に対して垂直に延在し孔開け加工時に該被加工面に当接する基準面をもつダイスと、
該本体部に往復動可能又は揺動可能に保持されたパンチ保持部材と、
該パンチ保持部材に設けられ、該パンチ保持部材の往復動又は揺動により該基準孔に出入りするパンチと、
該パンチ保持部材を往復動又は揺動させる駆動手段と、
からなることを特徴とする孔開け装置。 - 固定状態に保持された被加工部材の被加工面に孔開け加工をする孔開け装置であって、
基台と、
該基台にフローティング機構を介して左右方向に往復動可能に保持されると共に、該フローティング機構に備わる左右一対のばね部材の付勢力によって、外力が作用していない自然状態において、左右方向の中立位置に保持される基部と、
該基部にヒンジ機構を介して水平方向に自転可能に保持されると共に、該ヒンジ機構に備わる左右一対のばね部材の付勢力によって、外力が作用していない自然状態において、水平方向の中立位置に保持される本体部と、
該本体部に設けられ、左右方向に延在する孔開け加工用の基準孔及び該基準孔の軸方向に対して垂直に延在し孔開け加工時に該被加工面に当接する基準面をもつダイスと、
該本体部に往復動可能又は揺動可能に保持されたパンチ保持部材と、
該パンチ保持部材に設けられ、該パンチ保持部材の往復動又は揺動により該基準孔に出入りするパンチと、
該パンチ保持部材を往復動又は揺動させる駆動手段と、
からなることを特徴とする孔開け装置。 - 固定状態に保持された被加工部材の被加工面に孔開け加工をする孔開け装置であって、
基台と、
該基台にフローティング機構を介して左右方向に往復動可能に保持されると共に、該フローティング機構に備わる左右一対のばね部材の付勢力によって、外力が作用していない自然状態において、左右方向の中立位置に保持される第１基部と、
該第１基部にヒンジ機構を介して水平方向に自転可能に保持されると共に、該ヒンジ機構に備わる左右一対のばね部材の付勢力によって、外力が作用していない自然状態において、水平方向の中立位置に保持される第２基部と、
該第２基部に揺動機構を介して左右方向に揺動可能に保持されると共に、該揺動機構に備わる左右一対のばね部材の付勢力によって、外力が作用していない自然状態において、左右方向の中立位置に保持される本体部と、
該本体部に設けられ、左右方向に延在する孔開け加工用の基準孔及び該基準孔の軸方向に対して垂直に延在し孔開け加工時に該被加工面に当接する基準面をもつダイスと、
該本体部に往復動可能又は揺動可能に保持されたパンチ保持部材と、
該パンチ保持部材に設けられ、該パンチ保持部材の往復動又は揺動により該基準孔に出入りするパンチと、
該パンチ保持部材を往復動又は揺動させる駆動手段と、
からなることを特徴とする孔開け装置。
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