JP2002321093A

JP2002321093A - プレスのスライド駆動装置

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Publication number: JP2002321093A
Application number: JP2001127488A
Authority: JP
Inventors: Akio Kawahito; 明男川人; Shigeru Nakayama; 茂中山
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2001-04-25
Filing date: 2001-04-25
Publication date: 2002-11-05
Anticipated expiration: 2021-04-25
Also published as: DE10218494B4; US20020157445A1; JP4717252B2; DE10218494A1; US6595125B2

Abstract

(57)【要約】【課題】プレスの生産性を向上させても、ワーク搬送
のための時間を確保できるスライドモーションを実現し
た、プレスのスライド駆動装置を提供すること。【解決手段】スライド駆動装置１０の三軸リンク１６
において、固定軸２３と二つの結合軸２４，２５とを結
ぶ直線Ａ，Ｂのなす角度θを鋭角に設定した。このこと
により、スライドモーション全般で、任意のクランク角
度に対するスライド位置を従来型より高くでき、スライ
ドがワーク搬送必要高さ以上に位置している時間が、同
じＳＰＭで比較して長くなる。従って、時間的な余裕を
もってトランスファフィーダを駆動でき、プレスの生産
性を上げても、トランスファバー等に大きな加減速が生
じたり、金型設計に厳しい制限が加えられたりすること
なく、ワーク搬送を確実にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレスのスライド
駆動装置に係り、スライドモーションを改良したスライ
ド駆動装置に関する。

【０００２】

【背景技術】リンクプレスのスライド駆動装置は、スラ
イドの下降をゆっくり行い、上昇を短時間に行うように
構成されており、このようなスライド駆動装置として
は、特公昭４７−７８３５号公報で提案されたものが知
られている。このスライド駆動装置は、メインギア支持
用固定軸を中心に回転するメインギアと、メインギアと
一体のエキセンドラム部に回動自在に嵌合した双腕リン
クおよび単腕リンクと、双腕リンクの一端と軸着したコ
ンロッドと、当該双腕リンクの他端と軸着した中間リン
クと、メインギア支持用固定軸と平行な別の固定軸を中
心に回動し、かつ中間リンクおよび単腕リンクと軸着し
た三軸リンクとを備え、三軸リンクでの固定軸および他
の二軸（中間リンク軸着用と単腕リンク軸着用との二
軸）は、固定軸を中央にしてほぼ鉛直方向の略直線上に
配置されている。

【０００３】このようなスライド駆動装置では、深絞り
成形性を重視するあまり、スライド下降時のスライドモ
ーションがなだらかになり過ぎ、スライドが下死点上の
所定の高さに位置するときのクランク角度と、下死点で
のクランク角度との差がかなり大きくなっている。従っ
て、下死点前の早い段階からスライドが低い位置に達し
てしまう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、トランスフ
ァプレスは、シングルプレスやタンデムプレスのよう
に、サイクル毎の上死点停止を行うことなく、連続運転
することが普通であり、また、生産性向上のため、ＳＰ
Ｍ（１分間当たりのサイクル数）が向上する傾向にあ
る。従って、１サイクルの時間が２〜３秒程度になるこ
ともある。このトランスファプレスに、上述したスライ
ド駆動装置を適用した場合、スライドがあまりにも早い
段階で低い位置に下りてしまうため、トランスファバー
によるワーク搬送に割くことができる時間がさらに短く
なり、トランスファバーのフィードモーションに厳しい
制約が生じてしまう。そのため、トランスファフィーダ
を高速駆動させる必要が生じる。

【０００５】しかしながら、フィードモーションを変え
ることなく、トランスファフィーダを高速駆動させる
と、トランスファバーに生じる加減速が大きくなり、ワ
ークのミスフィードが生じ易くなる。このため、むやみ
にトランスファフィーダを高速駆動させるわけにはいか
ない。また、フィードモーションを工夫することによ
り、トランスファバーに生じる加減速を抑えてワーク搬
送を確実に行うことも考えられるが、この場合には、搬
送中のワークと金型とが干渉し易くなるので、金型設計
が難しくなるという問題が生じる。トランスファバーに
生じる加減速および金型の制限を抑え、プレスの生産性
を向上させるためには、ワーク搬送に割くことができる
時間の確保が必要であり、そのためのスライドモーショ
ンが望まれている。

【０００６】本発明の目的は、プレスの生産性を向上さ
せても、ワーク搬送のための時間を確保できるスライド
モーションを実現した、プレスのスライド駆動装置を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段と作用効果】本発明の請求
項１に係るプレスのスライド駆動装置は、メインギア
と、このメインギアと一体のエキセンドラム部に回動自
在に嵌合した双腕リンクおよび単腕リンクと、前記双腕
リンクの一端と軸着したコンロッドと、当該双腕リンク
の他端と軸着した中間リンクと、前記メインギアが軸支
されたメインギア支持用固定軸と平行な別の固定軸を中
心に回動し、かつ前記中間リンクおよび前記単腕リンク
と軸着した三軸リンクとを備え、前記中間リンクおよび
前記三軸リンクの結合軸と前記三軸リンクの固定軸とを
つなぐ直線に対し、前記単腕リンクおよび前記三軸リン
クの結合軸と前記三軸リンクの固定軸とをつなぐ直線が
なす角度が鋭角であることを特徴とする。

【０００８】このような本発明では、三軸リンクにおい
て、固定軸と他の二つの結合軸とを結ぶ直線のなす角度
を鋭角に設定することによって、スライドモーション全
般に渡って、任意のクランク角度に対するスライドの位
置が従来より高くなり、例えば、スライドが上死点から
所定の位置に降下するまでの時間が長くなる。従って、
従来に比べてスライドがワーク搬送必要高さ以上に位置
している時間が、同じＳＰＭで比較すると長くなり、時
間的な余裕をもってトランスファフィーダの駆動が行え
る。このことにより、プレスの生産性を上げたとして
も、トランスファバー等に大きな加減速が生じたり、金
型設計に厳しい制限が加えられたりすることなく、ワー
ク搬送が確実に行われるようになる。

【０００９】本発明の請求項２に係るプレスのスライド
駆動装置は、請求項１に記載のプレスのスライド駆動装
置において、一端が前記双腕リンクに軸着したコンロッ
ドの他端は、スライドまたは、コンロッドとスライドと
の間で垂直方向に往復動するプランジャと軸着し、この
軸着した軸の中心の水平方向の位置は、前記メインギア
支持用固定軸の軸中心に対し、前記三軸リンクの固定軸
とは反対側にずれていることを特徴とする。本発明の構
成を用いることにより、スライド駆動中において、単腕
リンクや中間リンクに作用する力を圧縮力のみにするこ
とができ、圧縮力および引張力が交互に作用するような
力の切換による各リンクの結合軸部分でのガタが生じ難
くなって加工精度が向上する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係るスライ
ド駆動装置１０（１０Ａ，１０Ｂ）が適用されたプレス
１を模式的に示す正面図、図２は、スライド駆動装置１
０Ａを代表して示す全体斜視図、図３は、図示しないス
ライドが下死点位置にあるときのスライド駆動装置１０
Ａを拡大して示す正面図、図４は、スライド駆動装置１
０Ａの断面図である。

【００１１】図１において、プレス１は、複数の加工ス
テーションを備えたトランスファプレスの一部を構成す
るものであり、二組のスライド駆動装置１０（１０Ａ，
１０Ｂ）が収容されたクラウン２と、スライド駆動装置
１０にプランジャ３Ａを介して連結され、かつ上金型が
取り付けられるスライド３と、下金型が取り付けられる
ムービングボルスタ４Ａが収容可能に設けられた図示し
ないベッドと、このベットおよびクラウン２を連結する
アプライト５を含んで構成されている。なお、ムービン
グボルスタ４Ａの代わりに、ベッドに固定された通常の
ボルスタを用いる場合もあり、また、プランジャ３Ａを
用いずに、スライド駆動装置１０とスライド３とを直接
連結することもある。

【００１２】トランスファプレスのスライド駆動装置１
０としては、能力の大きなスライド駆動装置１０Ａとこ
れよりも能力がやや小さいスライド駆動装置１０Ｂの二
組がある。スライド駆動装置１０Ａは、図示しないメイ
ンモータからフライホイール６およびギア７Ａ，７Ｂを
介して伝達される駆動力で駆動され、スライド駆動装置
１０Ｂは、メインモータからフライホイール６およびギ
ア７Ａ，７Ｃ，７Ｄを介して伝達される駆動力で駆動さ
れ、スライド駆動装置１０Ａ，１０Ｂのメインギア１１
が互いに逆回転するようにしてある。通常では、能力の
大きなスライド駆動装置１０Ａは、ワーク搬送方向の上
流側（図１中の左側）に、能力の小さいスライド駆動装
置１０Ｂがワーク搬送方向の下流側（図１中の右側）
に、それぞれ左右ほぼ対称に配置される。ただし、二組
のスライド駆動装置１０Ａ，１０Ｂの両方が同じ能力の
場合もある。

【００１３】以下には、スライド駆動装置１０Ａを代表
して説明する。スライド駆動装置１０Ｂも同様な構成で
あり、スライド駆動装置１０Ａを説明することで理解で
きるため、スライド駆動装置１０Ｂに関しては、スライ
ド駆動装置１０Ａの構成部材で使用する符号を付して図
示（図１）するに留め、ここでの説明を省略する。

【００１４】図１ないし図５において、スライド駆動装
置１０Ａは、いわゆるリンク機構からなる装置であっ
て、メインギア支持用固定軸２０に回転自在に軸支さ
れ、かつギア７Ａと噛合してメインモータからの駆動力
が伝達されるメインギア１１を備えている。なお、図
２、図３では、メインギア１１のギア部分を省略して図
示してある。

【００１５】メインギア１１の両側面にはエキセンドラ
ム部１１Ａがそれぞれ設けられており、これらのエキセ
ンドラム部１１Ａの外周には双腕リンク１２が回動自在
に嵌合している。同様に各エキセンドラム部１１Ａの外
周には、双腕リンク１２の内側に位置するように、単腕
リンク１３が回動自在に嵌合している。各双腕リンク１
２の下端側には、結合軸２１を介してコンロッド１４が
軸着し、双腕リンク１２の上端側には、結合軸２２を介
して中間リンク１５が軸着している。

【００１６】中間リンク１５および単腕リンク１３は、
メインギア支持用固定軸２０と平行な固定軸２３を中心
に回転する三軸リンク１６と結合軸２４，２５を介して
それぞれ軸着している。そして、固定軸２３はメインギ
ア支持用固定軸２０に対し、スライド駆動装置１０Ｂと
は反対側に配置されている。

【００１７】このうち、二本のコンロッド１４の下端側
には、結合軸２６を介してプランジャ３Ａが軸着してお
り、各プランジャ３Ａの下端側にスライド３（図１）が
連結されている。つまり、本実施形態のプレスは、スラ
イド３が各スライド駆動装置１０Ａ、１０Ｂでの計四つ
のプランジャ３Ａと連結した四ポイント式になってい
る。そして、各プランジャ３Ａは、コンロッド１４とス
ライド３との間でプランジャガイド３Ｂ（図２では一つ
のみを図示）内を垂直方向に往復動する。

【００１８】また、各三軸リンク１６は、固定軸２３お
よび結合軸２４，２５が挿通した三角形状の第１リンク
部材１６Ａと、固定軸２３および結合軸２４が挿通した
外側の第２リンク部材１６Ｂと、固定軸２３および結合
軸２５が挿通した内側の第３リンク部材１６Ｃとで構成
され、その一部がクラウン２の側方から突出した突部２
Ａ（図１）内に収容されている。

【００１９】これらの三軸リンク１６において、固定軸
２３および結合軸２４の各軸中心をつなぐ直線Ａと、固
定軸２３および結合軸２５の各軸中心をつなぐ直線Ｂと
がなす角度θは、９０°よりも小さい鋭角に設定されて
いる。また特に、スライド３が下死点位置にあるとき、
結合軸２４の軸中心は、固定軸２３の軸中心よりも下方
で、かつメインギア支持用固定軸２０側に位置し、結合
軸２５の軸中心は、固定軸２３の軸中心よりも下方で、
かつメインギア支持用固定軸２０側に位置するととも
に、結合軸２４よりもメインギア支持用固定軸２０側と
は反対側（固定軸２３側）位置している。

【００２０】さらに、コンロッド１４およびプランジャ
３Ａを結合している結合軸２６の軸中心は、メインギア
支持用固定軸２０の軸中心よりも水平方向にオフセット
量Ｃだけずれており、固定軸２３とは反対側に位置して
いる。このオフセット量Ｃは、双腕リンク１２およびコ
ンロッド１４を結合する結合軸２１の軸中心の軌跡Ｄ
が、メインギア支持用固定軸２０の軸中心よりも常に一
方側、すなわち固定軸２３側とは反対側で描かれるよう
に設定されている。このことにより、単腕リンク１３お
よび中間リンク１５に作用する力は、ポイント能力（ト
ン）の５〜１０％程度であり、かつ圧縮力に限られる。

【００２１】図５には、以上のように構成されたスライ
ド駆動装置１０によるスライドモーションが実線で示さ
れている。図５では、横軸がクランク角度、縦軸がスラ
イド３の下死点からの高さである。図中の点線は、背景
技術で説明した従来のスライド駆動装置のスライドモー
ションである。

【００２２】図５において、本実施形態のスライド駆動
装置１０によれば、スライド３の下降時の、例えば、ク
ランク角度９０°の時点において、スライド位置がＹ１
であるのに対し、従来のスライド駆動装置では、スライ
ド位置がＹ２であり、同じクランク角度では、ΔＹだけ
スライド駆動装置１０の方が高い。このことは、スライ
ドの下降開始から下死点に至るまで同じである。さら
に、本実施形態でのスライド駆動装置１０では、スライ
ド３が下死点を過ぎて上昇に転じた後も、実線が点線よ
りも上側に位置しており、やはり、同じクランク角度で
は、従来に比してスライド位置が高い。

【００２３】同じクランク角度に対してスライド位置が
高いと、ワーク搬送に割くことができる時間が長くな
る。例えば、図５において、ワーク搬送必要高さがＹ２
と仮定すると、スライド下降時、従来のスライド駆動装
置では、クランク角度９０°でワーク搬送ができなくな
るが、本実施形態のスライド駆動装置では、クランク角
度θ_１までワーク搬送ができる。また、スライド上昇
時、従来のスライド駆動装置では、クランク角度θ_３以
降でなければワーク搬送ができなかったが、本実施形態
のスライド駆動装置では、クランク角度θ_２からワーク
搬送ができる。従って、本実施形態のスライド駆動装置
は、従来のスライド駆動装置よりもワーク搬送に割くこ
とができる時間を長くとれる。

【００２４】このような本実施形態によれば、以下のよ
うな効果がある。 (１)スライド駆動装置１０では、三軸リンク１６におい
て、固定軸２３と他の二つの結合軸２４，２５とを結ぶ
直線Ａ，Ｂのなす角度θを鋭角に設定することによっ
て、スライド３が上死点から下死点まで達する間では、
クランク角度に対するスライド３の位置が従来より高く
なっており、スライド３が所定の位置に達するまでの時
間、つまりトランスフィーダによるワーク搬入が困難に
なる高さまで降下する時間が、同じＳＰＭで比較すると
従来型より長くなり、時間的な余裕をもってトランスフ
ァフィーダの駆動が行える。このことにより、プレス１
のＳＰＭを上げ、生産性を向上させたとしても、トラン
スファバー等に大きな加減速が生じたり、金型設計に厳
しい制限が加えられたりすることなく、ワーク搬送を確
実に行うことができる。

【００２５】(２)また、図５に示すように、スライド３
が上昇に転じた後も、従来と比べて早い段階でスライド
３が高くなるので、加工ステーションからのワークの搬
出を早いタイミングで開始できる。このため、トランス
ファフィーダを時間的に余裕をもって駆動でき、その分
プレス１のＳＰＭを上げたとしても、トランスファフィ
ーダが無理なく追従していくので、生産効率を向上させ
ることができる。

【００２６】(３)スライド駆動装置１０では、コンロッ
ド１４およびプランジャ３Ａを結合している結合軸２６
の軸中心は、メインギア支持用固定軸２０の軸中心に対
してオフセット量Ｃだけずれており、双腕リンク１２お
よびコンロッド１４を結合している結合軸２１の軸中心
の軌跡Ｄが、メインギア支持用固定軸２０の軸中心より
も常に、固定軸２３側とは反対側で描かれるため、単腕
リンク１３および中間リンク１５には、常に圧縮力のみ
を作用させることができ、引張力と圧縮力とが交互に生
じるのを防止できる。従って、スライド駆動装置１０の
駆動中に単腕リンク１３および中間リンク１５にガタつ
きが生じ難く、精度のよい成形品を得ることができる。

【００２７】(４)また、上記(３)の構成により、単腕リ
ンク１３および中間リンク１５に生じる圧縮力を格段に
小さくできるため、単腕リンク１３、中間リンク１５の
肉厚を薄くできるなど、リンク部材の小型軽量化を図る
ことができる。

【００２８】(５)さらに、三軸リンク１６での直線Ａ，
Ｂのなす角度θが鋭角であるから、結合軸２４，２５間
の寸法を小さくでき、三軸リンク１６全体の上下寸法を
小さくしてリンク部材の小型軽量化をさらに促進でき
る。そして、三軸リンク１６の小型化により、クラウン
２の側面に突部２Ａを設けるだけでよく、従来型のリン
ク機構のように、クラウン２本体の長さを全高に渡って
伸ばす必要がなく、クラウン２本体の重量を大幅に減ら
すことができる。

【００２９】なお、本発明は、前記実施形態に限定され
るものではない。例えば、前記実施形態では、結合軸２
６の軸中心がメインギア支持用固定軸２０の軸中心に対
してオフセット量Ｃだけずれていたが、オフセット量が
ゼロであり、全くずれがない場合でも本発明に含まれ
る。ただし、そのようなオフセット量Ｃを設定すること
により、前述の(３)、(４)の効果を得ることができるの
で、そうすることが望ましい。

【００３０】前記実施形態の三軸リンク１６では、スラ
イド３が下死点位置にあるとき、結合軸２４の軸中心
は、固定軸２３の軸中心よりも下方で、かつメインギア
支持用固定軸２０側に位置し、結合軸２５の軸中心は、
固定軸２３の軸中心よりも下方で、かつメインギア支持
用固定軸２０側に位置するとともに、結合軸２４よりも
固定軸２３側に位置していたが、例えば、結合軸２４の
位置が固定軸２３とほぼ同じ高さ位置に設定されたり、
やや上方に設定されていてもよい。要するに本発明で
は、固定軸２３と結合軸２４，２５とを結ぶ直線Ａ，Ｂ
のなす角度θが鋭角に設定されていればよく、固定軸２
３および結合軸２４，２５相互の位置関係はその実施に
あたって適宜変更可能である。

【００３１】また、前記実施形態のプレス１は、二組の
スライド駆動装置１０（１０Ａ，１０Ｂ）を備えてお
り、かつ四つのプランジャ３Ａを備えた四ポイント式で
あったが、スライドの運動様式やポイントの数等は、前
記実施形態で説明したものに限定されず、適用されるプ
レスの能力等を勘案して任意に決められてよい。ただ
し、前記実施形態のように、各スライド駆動装置１０
Ａ，１０Ｂを左右ほぼ対象に配置することにより、特に
トランスファプレスのように、成型時偏荷重を受け易い
プレスでは、十分な耐久性を確保することができる。

【００３２】さらに、前記実施形態のスライド駆動装置
１０によれば、スライド３の下降時のみならず、スライ
ド３の上昇時にも、同じクランク角度に対するスライド
位置が従来よりも高くなっていたが、このような上昇側
では、従来とほぼ同様なスライドモーションを実現した
場合でも本発明に含まれる。

【００３３】その他、スライド駆動装置を構成する各リ
ンク部材の具体的な形状等も、その実施にあたって適宜
に決められてよく、前記実施形態のものに限定されな
い。

【００３４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るスライド駆動装置が
適用されたプレスを模式的に示す正面図である。

【図２】前記実施形態のスライド駆動装置を示す全体斜
視図である。

【図３】スライドが下死点位置にあるときの前記実施形
態のスライド駆動装置を拡大して示す正面図である。

【図４】前記実施形態のスライド駆動装置の断面図であ
る。

【図５】前記実施形態のスライド駆動装置によるスライ
ドモーションを示すグラフである。

【符号の説明】

１プレス３スライド３Ａプランジャ１０スライド駆動装置１１メインギア１１Ａエキセンドラム部１２双腕リンク１３単腕リンク１４コンロッド１５中間リンク１６三軸リンク２０メインギア支持用固定軸２３三軸リンクの固定軸２４，２５結合軸Ａ，Ｂ直線Ｃオフセット量 θ 角度

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】メインギア（１１）と、このメインギア（１１）と一体のエキセンドラム部（１
１Ａ）に回動自在に嵌合した双腕リンク（１２）および
単腕リンク（１３）と、前記双腕リンク（１２）の一端と軸着したコンロッド
（１４）と、当該双腕リンク（１２）の他端と軸着した中間リンク
（１５）と、前記メインギア（１１）が軸支されるメインギア支持用
固定軸（２０）と平行な別の固定軸（２３）を中心に回
動し、かつ前記中間リンク（１５）および前記単腕リン
ク（１３）と軸着した三軸リンク（１６）とを備え、前記中間リンク（１５）および前記三軸リンク（１６）
の結合軸（２４）と前記三軸リンク（１６）の固定軸
（２３）とをつなぐ直線（Ａ）に対し、前記単腕リンク
（１３）および前記三軸リンク（１６）の結合軸（２
５）と前記三軸リンク（１６）の固定軸（２３）とをつ
なぐ直線（Ｂ）のなす角度（θ）が鋭角であることを特
徴とするプレスのスライド駆動装置。
【請求項２】請求項１に記載のプレスのスライド駆動
装置において、一端が前記双腕リンク（１２）に軸着したコンロッド
（１４）の他端は、スライド（３）または、コンロッド
（１４）とスライド（３）との間で垂直方向に往復動す
るプランジャ（３Ａ）と軸着し、この軸着した軸（２６）の中心の水平方向の位置は、前
記メインギア支持用固定軸（２０）の軸中心に対し、前
記三軸リンク（１６）の固定軸（２３）とは反対側にず
れていることを特徴とするプレスのスライド駆動装置。