JP2012115874A - ハンドプレス機 - Google Patents

Abstract

【課題】カムシャフトを用いたハンドプレス機について、大型化を伴うことなく同レベルの入力でより大きなプレス力を発揮できるようにする。
【解決手段】カムシャフト３１とこれに接続された操作レバーと本体所定位置に設けられたワーク載置部であるベースプレート２２とその上方で上下にスライド動作可能に配置されたプレス体であるラムベース３３とを備え、操作レバーを手で所定方向に旋回させることにより回転したカムシャフト３１でラムベース３３を押し下げてベースプレート２２上面側に載置したワークに対しプレス動作を行うハンドプレス機であって、カムシャフト３１のカム部３１ａに、外周面に内周面を接しながら内周側と外周側との間で周方向の滑りを生じさせる管状のベアリング部品であるニードルベアリング３５ａ，３５ｂが設けられ、その外周面をラムベース３３上面に押圧しながらプレス動作を行うものとした。
【選択図】図２

Description

本発明は、手動で操作レバーを動かすことによりワークに圧力を加えるハンドプレス機に関し、殊に、回転するカムシャフトでプレス体を押し下げてプレス動作を行うハンドプレス機に関する。

操作レバーの先端側を手で押し下げるだけで作動して駆動源を用いることなくワークを圧縮したり切断したりするハンドプレス機は、特開平７−２２３０９４号公報や実登第３０２２３５４号公報に記載されているように周知である。前者のハンドプレス機は、操作レバーの基端軸における回動をギヤ機構を介してプレス体の直線動作に変換するギヤ式のものであるが、部品点数が多く全体として重く嵩張るため、持ち運びには不便である。

これに対し、後者のハンドプレス機は、基端側を軸支された操作レバーの途中にプレス体を配置したテコ式のものであるため、部品点数が少なく軽くコンパクトで持ち運びにも便利である。しかし、このように単純なテコ式ものでは、大きなプレス力を発揮しにくいことに加え、プレス動作における微調整を行いにくいという難点がある。

そこで近年では、レバー操作により回転するカムシャフトでプレス体を押し下げてワークに圧力を加えるハンドプレス機も普及するようになった。斯かるカムシャフト式の採用により、プレス動作における微調整を行いやすくなるとともに、単純なテコ式のものと比べてより大きなプレス力の発揮が期待できるものとなっている。

しかしながら、斯かるカムシャフト式のものでは、カムシャフトが回転しながら偏芯した大径部分であるカム部の外周面をプレス体の上面に押し当ててこれを押し下げる構成であることから、カム部外周面とプレス体上面との間で生じた摩擦抵抗によるエネルギーロスが大きいため、レバー操作において同等の入力を行っても発揮されるプレス力がギヤ式のものよりも小さくなりやすかった。

特開平７−２２３０９４号公報 実登第３０２２３５４号公報

本発明は、上記のような問題を解決しようとするものであり、カムシャフトを用いたハンドプレス機について、大型化を伴うことなく同レベルの入力でより大きなプレス力を発揮できるようにすることを課題とする。

そこで、本発明は、本体の所定位置で両端側を軸支されるカムシャフトと、このカムシャフトに中心軸線の直角方向から接続された操作レバーと、本体の側所定位置に設けられたワーク載置部と、このワーク載置部上方で上下にスライド動作可能に配置されたプレス体とを備え、操作レバー先端側を手で把持し所定方向に旋回させることにより回転したカムシャフトでプレス体を押し下げてワーク載置部上面側に載置したワークに対しプレス動作を行うハンドプレス機において、そのカムシャフトの偏芯した大径部分であるカム部に、その外周面に内周面を接しながら内周側と外周側との間で周方向の滑りを生じさせる管状のベアリング部品が設けられており、このベアリング部品の外周面をプレス体上面に押圧しながらプレス動作を行う、ことを特徴とするものとした。

このように、従来は摩擦抵抗によりエネルギーロスを生じていたカムシャフトのカム部外周面とプレス体上面との間に、その摩擦抵抗を軽減するためのベアリング部品を介装したことでプレス時のエネルギーロスを最小限に抑えることができ、同じレベルの入力でより大きなプレス力を発揮するものとなり、且つ、そのベアリング部品を管状にしてカム部外周面に内周面を接するように設けたことで、過剰なサイズアップを抑えることも可能となる。

また、このハンドプレス機において、そのベアリング部品はニードルベアリングであることを特徴としたものとすれば、ボールベアリングと比べその周壁の厚さを薄くしながらより高い圧力にも対応できるものとなる。さらにこの場合、そのカムシャフトで本体側に軸支される軸部の外周面と本体側軸支部分の内周面との間にもニードルベアリングが介装されたことを特徴とするものとすれば、サイズアップを最小限に抑えながらカムシャフト回転の際の摩擦抵抗をさらに軽減でき、且つ耐久性を高めることが可能となる。

さらにまた、上述したハンドプレス機は、そのプレス体が板状金属からなり、そのワーク載置部の上面がプレス体の下面に対し平行な平面とされている、ことを特徴としたものとすれば、シート状のワークを型抜きカットする用途において使い勝手に優れたものとなる。

カム部外周面とプレス体上面との間に周壁を挟んだ状態で管状のベアリング部品を設けた本発明によると、大型化を伴うことなく同レベルの入力でより大きなプレス力を発揮できるものである。

（Ａ）は本発明における実施の形態の側面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の平面図である。 図１（Ａ）のハンドプレス機のＸ−Ｘ線による断面図である。 図１（Ａ）のハンドプレス機のプレス開始時点の状態を示す側面図である。 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は図２のハンドプレス機の動作を説明するための断面図である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を説明する。

図１（Ａ）は、本実施の形態であるハンドプレス機１の側面図を示しており、（Ｂ）はその平面図を示している。このハンドプレス機１は、主たる使用用途としてレザー等のシート状部材における型抜きカット作業を想定したものであり、少ない部品点数により軽量且つコンパクトにすることで持ち運びの容易さを確保したものとなっている。

その本体２は、ワーク１００等を載せる載置部となるベースプレート２２を有した基台２０と、この基台２０上に立設されプレス機構３を支持する支柱２１ａ，２１ｂによる支持部２１とを備えている。また、支持部２１により支持されるプレス機構３は、支柱２１ａ，２１ｂで両端側を軸支されたカムシャフト３１（図２参照）と、カムシャフト３１の両端側に中心軸線に対し直角方向から接続されたレバー３２ａ，３２ｂ及びこれらの先端側を渡したシャフト３２ｃからなる操作レバー３２と、ベースプレート２２上方で上下にスライド動作可能に配置された板状金属によるプレス体であるラムベース３３とを備えている。

図１（Ａ），（Ｂ）は、ハンドプレス機１を動作させる前段階のラムベース３２が上死点に位置した状態を示しているが、その操作レバー３２の先端側（シャフト３２ｃ）を手で把持して図１（Ａ）における時計回りに旋回動作させることにより、カムシャフト３１が回転してラムベース３３を押し下げ、ベースプレート２２上面に載置板４０を介して載せたレザー等のワーク１００に対し上からプレス動作を行うようになっており、この構成自体は従来例にも見られる周知のものである。

そして、このハンドプレス機１を図１（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿って切断した図２の断面図に示すように、そのカムシャフト３１において回転軸に対し中心軸を偏芯して設けられ両端側の軸部３１ｂ，３１ｃ間でこれらよりも大径に形成された部分であるカム部３１ａ（矢印で示した側面部分図を参照）の両端側に、その外周面に内周面を接した状態で内周側と外周側との間で周方向の滑りを生じさせる管状のベアリング部品であるニードルベアリング３５ａ，３５ｂが各々設けられており、その外周面をラムベース３３の上面に押圧しながらプレス動作を行うものとされ、この点が特徴部分となっている。

即ち、従来例において回転による摩擦抵抗でエネルギーロスを生じていたカムシャフト３１のカム部３１ａ外周面とラムベース３３上面との間に、その摩擦抵抗を軽減するためのベアリング部品であるニードルベアリング３５ａ，３５ｂを介装したことにより、そのエネルギーロスを最小限に抑えるようになっており、手動による同レベルの強さの入力でより大きなプレス力の発揮が可能なものとしている。

また、両支柱２１ａ，２１ｂの上端側を覆いながらその間を渡してカム部３１ａを上方及び側方から覆っているカバー部３７の天板３７ａ下面と、ニードルベアリング３５ａ，３５ｂの上端側との間を埋めるようにベアリング押さえ板３６ａ，３６ｂが介装されて天板３７ａにボルト留めされている。

さらに、カバー部３７の幅方向に延びる側面板３８ａ，３８ｂを上下に貫通してラムベース３３の中途位置までボルト６０，６０，６０，６０が螺入されており、ラムベース３３上面と天板３７ａの間にニードルベアリング３５ａ，３５ｂとベアリング押さえ板３６ａ，３６ｂを挟み込んだ状態でカム部３１ａを覆いながらカバー部３７として１個のブロック体を形成しており、これがカムシャフト３１の回転動作により、ラムベース３３とともに上下動するようになっている。

尚、カムシャフト３１の軸部３１ｂ，３１ｃが貫通している側面板３９ａ，３９ｂの軸孔３９１，３９２は、上下方向に延長された長円形を呈しており、支柱２１ａ，２１ｂに軸支されて上下動しない軸部３１ｂ，３１ｃが、上下に動作するカバー部の側面板３９ａ，３９ｂと干渉しないようになっている。

一方、支柱２１ａ，２１ｂにおける軸孔２１１，２１２で軸支されるカムシャフト３１の小径の軸部３１ｂ，３１ｃの外周面と、軸孔２１１，２１２の内周面との間にもニードルベアリング３５ｃ，３５ｄが介装されており、カムシャフト３１の回転時の摩擦抵抗をさらに軽減しながら装置の耐久性を確保している。尚、このように周壁を薄肉に形成したベアリング部品である管状のニードルベアリング３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄを採用したことにより、装置のサイズアップや重量増加を最小限に抑えることにも成功している。

そして、このハンドプレス機１を用いて、例えばレザー等のシート状部材であるワーク１００を下端側に刃を有する帯状金属板を平面視所定形状に形成した抜き型２００で型抜きカット作業を行う場合は、図１の操作レバー３２の位置（上死点）でベースプレート２２に樹脂製の載置板４０を置き、その上にワーク１００、抜き型２００の順に載せてから、そのまま載置板４０をプレス機構３下方のプレス位置までスライドさせた後、図３に示すように操作レバー３２を旋回させてラムベース３３が抜き型２００上端に当接した状態のプレス開始位置とする。

図４は、本実施の形態の動作を説明するためのものであり、図４（Ａ）は図１の操作レバー３２の位置で樹脂製の載置板４０上にワーク１００と抜き型２００を載せたままプレス位置までスライド移動させた状態を示している。その後、図４（Ｂ）に示すように操作レバー３２を手で把持して反対側まで旋回させ、図３に示したラムベース３３が抜き型２００上端に当接したプレス開始位置にする。さらに、操作レバー３２を下向きに押すことにより、図４（Ｃ）に示すように、抜き型２００上端を押しながらラムベース３３が下降して抜き型２００下端側の刃がワーク１００をカットし、載置板４０上面まで貫通してカット作業が完了する。

本願発明者は、上述したハンドプレス機１と同様の構成による試験機を作成して本発明の効果を検証した。試験機におけるカムシャフトの全長は１８２ｍｍ、カム部の長さは１３０ｍｍで直径２４ｍｍ、軸部の長さは各２６ｍｍで直径１８ｍｍとして、上下のストロークを６ｍｍとし、操作レバーのハンドルは各２５９ｍｍとし基端側のカムシャフトの中心軸から先端側のシャフトの中心軸までの距離を２４０ｍｍとした。比較する対象機としてほぼ同サイズの（試験機よりもやや大型）市販ハンドプレス機（ＦＫ−ＨＰ８００、福井機工商会製：加圧能力８００ｋｇ）を用意し、両者を用いて同じ５ｍｍ厚レザーの型抜きカットを行った。

その結果、試験機では５ｍｍ厚レザーが容易にカットされたが、対象機では操作レバーに全力を加えても完全にはカットされなかった。したがって、同レベルの入力で発揮されるプレス力に両者間で顕著な差が生じていたことになる。尚、参考までに試験機においてラムベースと載置板の間に圧力検出用のロードセルを配置し、操作レバーのシャフトにバネばかりを掛けて１０ｋｇの荷重をかけた際の圧力値を測定したところ、約１５００ｋｇであった。

以上の試験結果から、本実施の形態によるハンドプレス機は、カムシャフトを用いた一般的な同サイズのハンドプレス機と比較して、同レベルの力でより大きなプレス力を発揮可能であることが分かり、斯かるプレス力の増強効果は、カムシャフト外周面とラムベース上面との間で生じる摩擦抵抗をベアリング部品により大きく軽減したことによるものと考えられる。

以上、述べたように、カムシャフトを用いたハンドプレス機について、本発明により、大型化を伴うことなく同じ強さの入力でより大きなプレス力を発揮できるようになった。

１ ハンドプレス機、２ 本体、３ プレス機構、２０ 基台、２１ 支持部、２２ ベースプレート、３１ カムシャフト、３２ 操作レバー、３３ ラムベース、３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ ニードルベアリング、１００ ワーク、２００ 抜き型

Claims (4)

1. 本体の所定位置で両端側を軸支されるカムシャフトと、該カムシャフトに中心軸線の直角方向から接続された操作レバーと、本体の側所定位置に設けられたワーク載置部と、該ワーク載置部上方で上下にスライド動作可能に配置されたプレス体とを備え、前記操作レバー先端側を手で把持し所定方向に旋回させることにより回転した前記カムシャフトで前記プレス体を押し下げて前記ワーク載置部上面側に載置したワークに対しプレス動作を行うハンドプレス機において、
   前記カムシャフトの偏芯した大径部分であるカム部に、その外周面に内周面を接しながら内周側と外周側との間で周方向の滑りを生じさせる管状のベアリング部品が設けられており、該ベアリング部品の外周面を前記プレス体上面に押圧しながらプレス動作を行う、ことを特徴とするハンドプレス機。
2. 前記ベアリング部品はニードルベアリングである、ことを特徴とする請求項１に記載したハンドプレス機。
3. 前記カムシャフトで本体側に軸支される軸部の外周面と本体側軸支部分の内周面との間にもニードルベアリングが介装されている、ことを特徴とする請求項２に記載したハンドプレス機。
4. 前記プレス体が板状金属からなり、前記ワーク載置部の上面が前記プレス体の下面に対し平行な平面とされている、ことを特徴とする請求項１，２または３に記載したハンドプレス機。

Images