JP2010125523A - プレス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低背かつスライダの位置調整が可能で水平方向の応力負担が少ない機械プレス装置を提供すること、及び支持ロッドを扇形に形成することにより加工を容易にする。
【解決手段】偏心回転軸5に接続され、支点となる一端部が円弧状凹部41に形成され他端部が該円弧状凹部41の中心と同心の円弧状凸部42に形成された支持ロッド4と、該支持ロッド4の前記両端部をそれぞれ摺動自在に支承する変換部3と、該変換部3に連結されフレーム1内で上下に摺動自在に保持されたスライダ2とからなることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、機械プレス装置に関する。

従来の機械プレス装置においては、例えば特許文献１に示されるように、クランクシャフトとスライドとはコンロッド、プランジャとを介して連結される。これが最も単純な構成であるが、コンロッドの存在によりその長さ分だけプレス装置の高さが高くなってしまうという問題点がある。また、コンロッドとプランジャとが連結ピンの部分のみで連結されるため、プレス応力の負荷がこの部分に集中し、ガタが発生しやすいという問題点もある。ガタが発生するとプレスのブレークスルー時に大きな騒音が発生する原因の一つとなる。また、使用する金型にも悪影響を与える。

上記のようなコンロッドによる不具合を改善し機械プレス装置の背丈を低く抑える試みとして特許文献２が提案されている。この技術ではコンロッドを用いず、水平方向に摺動する滑り案内機構を用いてクランク軸の偏心部の回転運動を直接往復直線運動に変換する機構を提案している。これにより機械プレス装置の背丈を低く抑えることができ、またスライド位置調整用のアジャストスクリューも設けることができる。しかし、この機構の場合、滑り案内機構が水平方向に摺動するため、回転運動−直線運動変換部の左右の壁部に過度の応力がかかることになり、プレス力の損失を招き、また磨耗を早める原因ともなる。

また、特許文献３においては、ラム内に上記特許文献２のような滑り案内機構を設けた機械プレス装置が提案されている。この技術によっても、コンロッドがないためプレス装置の背丈を低く抑えることが可能となるが、回転運動−直線運動変換部がラムと一体化しているため位置調整用のアジャストスクリューを設けることができないという問題点がある。この文献においては、滑り案内機構の摺動面を曲面とした実施例も示されているが、基本的に滑り案内機構が左右に摺動することに変わりはないので、ラムの左右壁面にはやはり過度の応力がかかることになる。

さらに特許文献４においては、プレス装置本体の各アプライト間にスライドを上下動自在に支承し、上記スライド内には中間部にクランク軸が貫通する揺動杵を設け、揺動杵の上端は上記スライドの上部へ軸支し、揺動杵の下端はスライドに摺動自在に摺接させてなる鍛造プレス機が開示されている。この技術においては揺動杵の上端をスライド上部において軸支しているため、クランク軸のガタと揺動杵を軸支する軸杵のガタが合成されてプレス機自体のガタとなり、プレス後のブレークスルー時に発生する大きな下方向への応力により大きな騒音が発生することになる。

特公平７−５９３６０号公報 特開２００３−３１１４８６号公報 特開昭５５−４８５００号公報 特公昭５４−４３７５１号公報

上述の問題点に鑑みて本発明は、低背かつスライダの位置調整が可能で水平方向の応力負担が少ない機械プレス装置を提供すること、及び支持ロッドを扇形に形成することにより加工を容易にすることを課題とする。

上記課題を解決するため本発明によるプレス装置では、偏心回転軸に接続され、支点となる一端部が円弧状凹部に形成され他端部が該円弧状凹部の中心と同心の円弧状凸部に形成された支持ロッドと、該支持ロッドの前記両端部をそれぞれ摺動自在に支承する変換部と、該変換部に連結されフレーム内で上下に摺動自在に保持されたスライダとからなることを特徴とする。

前記前記変換部は、前記支持ロッドの前記円弧状凹部とほぼ同じ曲率を有する円弧状突起と、前記円弧状凸部とほぼ同じ曲率を有する凹面状受け部が形成されていることが好適である。

また前記支持ロッドは、前記円弧状凸部側に比べて前記円弧状凹部側が幅狭に形成されていることが好ましい。

前記変換部がフレームに対して摺動自在に保持され、前記変換部下部においてスライダと連結されていることを特徴とすることもできる。

さらに、支持ロッドを接続する軸はクランク軸だけでなく、エキセン軸でも良い。

本発明によるプレス装置では、コンロッドを用いず支持ロッドと変換部との組み合わせにより偏心回転軸の回転運動を往復直線運動に変換してスライダに伝達するので、プレス装置の低背化が可能となり、スライダの位置調整にも対応できる。

また、支持ロッドの片側端部を円弧状凹部とし、反対側端部は円弧状凹部の中心と同心の円弧状凸部に形成することにより、支持ロッドの動きが回動的な摺動となるため、変換部或いはスライダの左右壁面への応力集中を分散して軽減することが可能となり、これによりプレス装置の長寿命化及び高精度化を実現できる。さらに、支持ロッドを扇形形状にすることにより、支持ロッド製造時に円形材料から分割製造することができるので、製造コストを抑制することが可能である。

以下、好適な実施例の図面に基づいて本発明を説明する。本発明によるプレス装置の第１の実施例の正面断面図を図１に示し、また図２に側面断面図を示した。プレス装置のフレーム１内にスライダ２が摺動自在に内接している。スライダ２内部にはさらに、回転運動−往復直線運動変換部ボックス３が、スライダ２の内壁面に沿って摺動可能に収容されており、連接部６においてスライダ２に連結されている。変換部ボックス３内部では、上面側に円弧状凸部３１が形成され、また下面側にはエキセン軸５の回転方向と同じ方向の周面を有する凹面状受け部３２が形成されている。さらに変換部ボックス３の内部には支持ロッド４が収納されており、このロッド４の上端部は円弧状凹部４１に形成して前記変換部円弧状突起３１に摺接し、また下端部は上端部の円弧状凹部４１と同心の円弧状凸部４２に形成されて、変換部ボックス３の凹面状受け部３２に摺接している。また、支持ロッド４には貫通孔が形成されており、この貫通孔はエキセン軸５が挿通されることにより、エキセン軸５に対して摺動自在に支承されている。

上記構成により、エキセン軸５は支持ロッド４を支承し、支持ロッド４は変換部ボックス３を支承し、変換部ボックス３は連結部６を介してスライダを保持している。変換部ボックス３はスライダ２の内壁面に対して摺動可能に内接しているので、連結部６に調節スクリューを設けて連結部の長さを調整することにより、変換部ボックス３とスライダ２との相対的距離を変えることができ、それによりスライダ２の高さが調整できることになる。

次に、本実施例の動作について説明する。支持ロッド４は貫通孔によりエキセン軸５に接続されているので、エキセン軸５の回転に従って回転運動しようとする。しかし、支持ロッド４の円弧状凹部４１は変換部ボックス３の円弧状突起３１に嵌合して回転的摺動以外の動きは規制されている。一方、支持ロッド４の円弧状凸部４２は変換部ボックス３の凹面状受け部３２に内接しているため、この受け部３２の表面に沿って摺動可能である。この構成により、エキセン軸５が回転した際に支持ロッド４は円弧状突起３１を中心として下端部４２が左右に傾動し、いわゆる首振り運動を行う。

変換部ボックス３、さらには変換部ボックス３に連結したスライダ２は水平方向には位置を規制されており垂直方向にのみ摺動自在に保持されているため、エキセン軸５の回転により支持ロッド４が左右方向に応力を受けた際には、変換部ボックス３内の凹面状受け部３２に沿って支持ロッド４の円弧状凸部４２を摺動させることにより、その応力を分散させる。支持ロッドが上下方向の応力を受けた場合は、それがそのまま変換部ボックス３を通してスライダ２に伝達されるので、スライダ２自体が上下し、プレス動作を行う。

コンロッドタイプではない特許文献２及び特許文献３の従来型プレス装置では、滑り子の上下に滑り部が形成されているため、水平方向の応力がそのまま滑り案内機構の左右壁面に印加され多大な負担が強いられていた。しかし、本発明によるプレス装置では、支持ロッド４の上端部４１が位置規制されていて下端部４２のみが左右に摺動するため、壁面への負担が半分になる。

また、支持ロッド４により変換部ボックス３を上端部４１および下端部４２の２箇所で支承しているため、コンロッドタイプのプレス装置のようなコンロッドとスライダとの連結部のガタが生ずる恐れがなく、またガタが発生したとしても精度良く調整することが可能となる。

図３及び図４には、本発明によるプレス装置の第２の実施例を示す。この実施例では、第１の実施例で使用したエキセン軸の代わりにクランク軸を使用した。動作としては、第１の実施例とほぼ同じである。

図５には、上記支持ロッド４の製造プロセスを示す説明図を示した。円柱状の材料ブロックの中心をくりぬいて空間部を形成し、このブロックを直線的に扇形形状に分割切断することにより複数の支持ロッド部材４を一度に製造することが可能となる。従って、支持ロッド部材を１個ずつ加工する場合に比べて、製造コストを低減することができる。また、変換部ボックス３の円弧状突起３１についても、本体部と別部材で形成してネジ等により一体化することも可能であるので、加工工程を容易にすることができる。

さらに、上述の実施例はすべて１ポイントプレス装置として説明したが、１台のプレス装置内に複数の偏心回転軸を設け、それぞれの軸に対して支持ロッドや変換部を接続するマルチポイントプレス装置に本発明を応用できることは言うまでもない。

本発明によるプレス装置では、コンロッドを用いず支持ロッドと変換部との組み合わせによりクランク軸の回転運動を往復直線運動に変換してスライダに伝達するので、プレス装置の低背化が可能となり、スライダの位置調整にも対応できる。また、支持ロッド４の円弧状凹部４１は変換部ボックス３の円弧状突起３１に嵌合して回転的摺動以外の動きは規制されているため、変換部或いはスライダの左右壁面への応力集中を分散して軽減することが可能となり、これによりプレス装置の長寿命化及び高精度化を実現できる。このように、本発明により、プレス装置の小型化、長寿命化及び高精度化に大いに貢献できるものである。

本発明によるプレス装置の第１の実施例を示す正面断面図である。 図１に示した第１の実施例の側面断面図である。 本発明によるプレス装置の第２の実施例を示す正面断面図である。 図３に示した第２の実施例の側面断面図である。 支持ロッドの製造プロセスを示す説明図である。

符号の説明

１ フレーム
２ スライダ
３ 変換部
４ 支持ロッド
５ 偏心軸
６ 連結部
３１ 円弧状突起
３２ 凹面状受け部
４１ 円弧状凹部
４２ 円弧状凸部
５１ 空間部

Claims (5)

1. 偏心回転軸に接続され、支点となる一端部が円弧状凹部に形成され他端部が該円弧状凹部の中心と同心の円弧状凸部に形成された支持ロッドと、該支持ロッドの前記両端部をそれぞれ摺動自在に支承する変換部と、該変換部に連結されフレーム内で上下に摺動自在に保持されたスライダとからなることを特徴とするプレス装置。
2. 前記変換部は、前記支持ロッドの前記円弧状凹部とほぼ同じ曲率を有する円弧状突起と、前記円弧状凸部とほぼ同じ曲率を有する凹面状受け部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のプレス装置。
3. 前記支持ロッドは、前記円弧状凸部側に比べて前記円弧状凹部側が幅狭に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のプレス装置。
4. 前記変換部がフレームに対して摺動自在に保持され、前記変換部下部においてスライダと連結されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプレス装置。
5. 前記偏心回転軸が、クランク軸またはエキセン軸であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプレス装置。