JP2022017936A - 下置きカム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ピアスパンチの位置決めを行うことができる下置きカム装置を提供する。【解決手段】 下型に取り付けられたカムホルダ部と、ワークを加工する加工工具が設置可能であり、カムホルダ部に第１方向に摺動可能に取り付けられたカムスライダー部と、上型に取り付けられ、カムスライダー部を第１方向に駆動するためのカムドライバー部と、を有し、カム角度が60°以上89°以下である。【選択図】 図１

Description

本発明は、下置きカム装置に関するものである。

自動車のボディ等の大型金属製板は下側の固定金型と上側の移動金型とによりプレス成型される。プレス成型と同時に、プレス成型品の側面に孔を穿設したり縁部を屈曲させたりするために、金型内に設置可能なカム装置が用いられる。

下置きカム装置は、例えば、下型に取り付けられるカムホルダと、ワークを加工する加工工具が設置可能であり、カムホルダに加工方向に摺動可能に取り付けられたカムスライダーと、上型に取り付けられ、カムスライダーを加工方向に駆動するカムドライバーとを有する（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特開2006-272369号公報 特開2008-188655号公報

特許文献１や特許文献２に示すような、従来の下置きカム装置のカム角度は20°以下であった。したがって、カム角度が20°以上必要な場合には、吊りカム装置を用いていた。しかしながら、このような従来の吊りカム装置は、カム角度が50°を超えたあたりからカムドライバーにカムスライダーを載せて行うピアス合わせが難しかった。

すなわち、吊りカム装置におけるピアスパンチの位置合わせは、固定されたカムドライバーに、カムホルダから取り外したカムスライダーをセットしてピアスパンチの位置決めを行う。このため、カムスライダーをカムドライバーに人手等で押し付けていないとカムスライダーが前方へ回転してしまい、位置合わせが困難であった。

本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、ピアスパンチの位置決めを行うことが可能な下置きカム装置を提供することにある。

本発明の下置きカムは、下型に取り付けられたカムホルダ部と、ワークを加工する加工工具が設置可能であり、カムホルダ部に第１方向に摺動可能に取り付けられたカムスライダー部と、上型に取り付けられ、カムスライダー部を第１方向に駆動するためのカムドライバー部と、を有し、カム角度が60°以上89°以下である。

本発明の下置きカム装置によれば、カム角度が60°以上でもピアスパンチの位置決めを行うことが可能となる。

下置きカム装置を示す図である。 カム線図を示す図である。 下置きカム装置の斜視図である。 強制戻し部の動作を示す図である。 下置きカム装置を示す図である。 図５（ｂ）のＡ－Ａ断面図である。 強制戻し部の動作を示す図である。

以下、実施形態である下置きカム装置について、図を参照して詳細に説明をする。なお、下置きカム装置の公知の構成については説明を適宜省略する。

図１は、下置きカム装置１を示す図である。

図１に示すように、下置きカム装置１は、固定金型（下型、不図示）等に固定されたカムホルダ部１００と、カムホルダ部１００に摺動可能に支持され、弾性部材で戻り方向に付勢されて、所定のストロークで加工方向に往復動作し、加工方向の所定の側面に加工工具（不図示）が取り付くカムスライダー部２００と、移動金型（上型、不図示）等に固定され、カムスライダー部２００を所定の加工方向に駆動するためのカムドライバー部３００と、を有する。

図２は、下置きカム装置１のカム線図（カムダイアグラムともいう）である。図に示すように、カム線図は三角形状となる。図中の辺Ａは、カムドライバー部３００に対するカムスライダー部２００の動作方向（図では水平）及び動作量を示す。図中の辺Ｂは、カムホルダ部１００に対するカムスライダー部２００の動作方向及び動作量を示す。図中の辺Ｃは、カムホルダ部１００に対するカムドライバー部３００の動作方向（図では垂直）及び動作量を示す。

実施形態の下置きカム装置１のカム線図の辺Ｂと水平軸（図２では辺Ａ）がなす角度（以下、カム角度という）は、60°以上89°以下である（図２では75°である）。

下置きカム装置１のカムスライダー部２００は、カムホルダ部１００にガイドされている。このため、カム角度が60°以上89°以下の高角度であっても、安定してスライドができ、ピアス合わせが容易である。

次に、強制戻し機構について説明する。ピアスで穴をあけた後にピアスがパネルに引っかかった場合に、カムスライダーが上昇動作しないことがある。強制戻し機構は、この場合に、カムスライダーを機械的係合により、強制的に加工位置から初期位置へ離脱させる機構である。

ここで、カム角度が70°を超えたあたりからカムスライダー部２００の水平動作量（図２の辺Ａ）が小さくなる。このため、強制戻しの掛かり量がわずかとなり、強制戻しが成立しにくくなる。強制戻しが成立しない場合には、ピアスで穴をあけた後にピアスがパネルに引っかかった場合に、カムスライダーが上に戻らないおそれがある。

図３は、下置きカム装置の斜視図である。図に示すように、下置きカム装置１は、強制戻し機構４００を有する。

強制戻し機構４００は、第１プレート４０１と第２プレート４０２とを有する。第１プレート４０１は、カムドライバー部３００に上部が固定され、下部に第２プレート４０２との当接部となる当接部４０１ａ（請求の範囲では第１当接部）を有する。

第２プレート４０２は、一端に回転用穴４０２ａと、中間部に揺動用長穴４０２ｂと、他端に第１プレート４０１の当接部４０１ａとの当接部となる当接部４０２ｃ（請求の範囲では第２当接部）と、を有する。回転用穴４０２ａにブッシュやボルトが挿入され、第２プレート４０２は、カムホルダ部１００の所定位置に回転可能に固定される。

揺動用長穴４０２ｂには、カムスライダー部２００に固定されたヒンジピン２０１が挿入され、第２プレート４０２は、カムスライダー部２００に揺動可能に取り付けられる。後述するように、ピアスがパネルに引っかかった場合に、当接部４０２ｃは、第１プレート４０１の当接部４０１ａと当接する。これにより、当接部４０２ｃには、第１プレート４０１の上昇に伴う当接部４０１ａからの力が作用し、揺動用長穴４０２ｂ及びヒンジピン２０１を介してカムスライダー部２００に上昇力を与える。第２プレート４０２は回転用穴４０２ａを回転中心として（すなわち、第２プレート４０２のカムホルダ部１００への固定位置を回転中心として）、円弧状に揺動する。

図４は、カムスライダー部２００の動作に伴う強制戻し部４００の動作を示す。図４に示すように、強制戻し部はカムスライダ―部の動作に伴って動作する。図４（ａ）に示すように、上型等（不図示）が下降する（図のｘ1方向）と、上型等に取りつけられたカムドライバー部３００も下降する。また、カムスライダー部２００のツール取付部２００ａにはピアス等の工具（不図示）が取り付けられる。なお、ツールはピアスに限られない。

カムドライバー部３００はさらに降下し（図４（ｂ））、下死点に到達する（図４（ｃ））。この下死点付近でピアスによりワークへの穴開け加工が行われる（いずれも不図示）。

図４（ｄ）に示すように、上型等が上昇する（図のｘ2方向）と、上型等に取りつけられたカムドライバー部３００も上昇する。

通常であれば、穴あけ加工後のピアスはカムホルダ部１００内の弾性部材（不図示）の付勢力により、ワークから引き抜かれ、カムスライダー部２００も初期位置へ上昇を始める。しかしながら、ピアスがパネルに引っかかった場合には、この付勢力では足りないことがある。このため、カムスライダー部２００を、機械的係合により、強制的に加工位置（図４（ｃ）の位置）から初期位置（図４（ａ）の位置）へ離脱させる。

図４（ｄ）に示すように、カムスライダー部２００が上昇を始めない場合には、カムドライバー部３００に取り付けられた第１プレート４０１の当接部４０１ａと、第２プレート４０２の当接部４０２ｃとが当接する。

これにより、当接部４０２ｃには、第１プレート４０１の上昇に伴う当接部４０１ａからの力が作用し、揺動用長穴４０２ｂ及びヒンジピン２０１を介してカムスライダー部２００に離脱力を伝達する（図中のＡ方向）。この離脱力により、パネルに引っかかったピアスを抜くことが可能となる。

カム角度が70°を超えたあたりからカムスライダー部２００の水平動作量（図２の辺Ａ）が小さくなる。このため、強制戻しの掛かり量がわずかとなり、強制戻しが成立しなくなる。実施形態の強制戻し部４００によれば、上記構成を有することから掛かり量を増大することができる。なお、掛かり量の詳細について後述する。

図５は、実施形態の下置きカム装置を示す。図に示すように、下置きカム装置１は、強制戻し機構５００を有する。

図６は、図５（ｂ）のＡ－Ａ断面図である。強制戻し機構５００は、第１部材５０１と第２部材５０２とを有する。第１部材５０１は、カムドライバー部３００に上部が固定され、下部に第２部材５０２との当接部となる当接部５０１ａ（請求の範囲では第１当接部）を有する。

第２部材５０２は、一端に当接部５０１ａとの当接部となる第１当接部５０２ａ（請求の範囲では第２当接部）と、中間部に軸部５０２ｂと、他端にカムホルダ部１００のブロック１０２（部材）との当接部となる第２当接部５０２ｃ（請求の範囲では第３当接部）と、を有する。

カムスライダー部２００は、カムドライバー部３００に対するカムスライダー部２００の動作方向（図２の辺Ａの方向）と同一方向にあけられた貫通穴２０２を有する。貫通穴２０２の第１部材５０１側の開口を開口Ａとし、カムホルダ部１００側の開口を開口Ｂとする。第２部材５０２は、貫通穴２０２に（図２の辺Ａの方向に）、突出位置と収納位置との間で往復可能に収容され、取り付けられる。第２部材５０２の全長は、貫通穴２０２の長さより長い。

第１当接部５０２ａは、第１部材５０１の当接部５０１ａと係合し、第１当接部５０２ａには、第１部材５０１の上昇に伴う当接部５０１ａからの力が作用する。これにより、貫通穴２０２を介してカムスライダー部２００に上昇力を与える。第２部材５０２は、貫通穴２０２の軸方向に往復動作する。

図７は、カムスライダー部２００の動作に伴う強制戻し部５００の動作を示す。図７に示すように、強制戻し部はカムスライダ―部の動作に伴って動作する。カムドライバー部３００は降下し、下死点付近に到達する（図７（ａ））。この下死点付近でピアスによりワークへの穴開け加工が行われる（いずれも不図示）。

図７（ｂ）に示すように、上型等が上昇すると、上型に取りつけられたカムドライバー部３００も上降する。

通常であれば、穴あけ加工後のピアスはカムホルダ部１００内の弾性部材（不図示）の付勢力により、ワークから引き抜かれ、カムスライダー部２００も初期位置へ上昇を始める。しかしながら、ピアスがパネルに引っかかった場合には、付勢力では足りないことがある。このため、カムスライダー部２００を機械的係合により、強制的に加工位置（図７（ａ）の位置）から初期位置（図７（ｅ）の位置）へ離脱させる。

図７（ｂ）に示すように、下死点付近の位置では、第２部材５０２は、第２当接部５０２ｃがブロック１０２と当接することにより、貫通穴２０２の開口Ｂから第２部材５０２の第２当接部５０２ｃが突出することが阻止されている。一方、貫通穴２０２の開口Ａからは第２部材５０２の第１当接部５０２ａが突出位置（開口Ａから突出した位置）に突出する。

図７（ｂ）に示すように、カムスライダー部２００が上昇を始めない場合には、カムドライバー部３００に取り付けられた第１部材５０１の当接部５０１ａと、第２部材５０２の第１当接部５０２ａとが当接する。

これにより、第１当接部５０２ｃには、第１部材５０１の上昇に伴う当接部５０１ａからの力が作用し、第２部材５０２及び貫通穴２０２を介してカムスライダー部２００に離脱力を伝達する（図中のＡ方向）。この離脱力により、パネルに引っかかったピアスを抜くことが可能となる。

図７（ｄ）に示すように、パネルに引っかかったピアスが抜かれ、カムスライダー部２００が初期位置へ向けて上昇を始めると、第２部材５０２は、第２当接部５０２ｃとブロック１０２との当接がなくなり、貫通穴２０２の開口Ｂから第２部材５０２の第２当接部５０２ｃが突出し始める。一方、当接部５０１ａと第１当接部５０２ａとが当接することにより、貫通穴２０２の開口Ａから第２部材５０２の第１当接部５０２ａが貫通穴２０２内に収納され始め、最終的には、ほぼ収納位置（開口Ａから突出しない位置）に収容される（図７（ｅ））。

カム角度が70°を超えたあたりからカムスライダー部２００の水平動作量（図２の辺Ａ）が小さくなる。このため、強制戻しの掛かり量がわずかとなり、強制戻しが成立しなくなる。実施形態の強制戻し部５００によれば、上記構成を有することから掛かり量を増大することができる。

表１は、掛かり量の増大量を説明する図である。なお、本発明は表１の数値に限定されるものではない。図１の強制戻し機構では、カム角度が75°の場合には、従来の掛かり量が2mmであるところ、6.92mmとなり掛かり量が3.5倍となった。カム角度が80°の場合には、従来の掛かり量が1mmであるところ、7.27mmとなり掛かり量が7.3倍となった。カム角度が85°の場合には、従来はもはや掛かり量が設定できないところ、掛かり量が7.36mmとなった。

図７の強制戻し機構では、カム角度が75°の場合には、従来の掛かり量が2mmであるところ、4.1mmとなり掛かり量が2.1倍となった。カム角度が80°の場合には、従来の掛かり量が1mmであるところ、4.6mmとなり掛かり量が4.6倍となった。カム角度が85°の場合には、従来はもはや掛かり量が設定できないところ、掛かり量が3.6mmとなった。

このように、実施形態の下置きカム装置によれば、十分な掛かり量が設定できることから、高角度のカムにおいても強制戻しを成立させることができる。

以上、実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１：カム装置
１００：カムホルダ部
２００：カムスライダー部
３００：カムドライバー部
４００：強制戻し部
５００：強制戻し部

本発明の下置きカムは、下型に取り付けられたカムホルダ部と、ワークを加工する加工工具が設置可能であり、カムホルダ部に第１方向に摺動可能に取り付けられたカムスライダー部と、上型に取り付けられ、カムスライダー部を第１方向に駆動するためのカムドライバー部と、を有し、カムドライバー部に固定され、第１当接部を有する第１部材と、カムスライダー部に、カムスライダー部の動作に伴って動作可能に取り付けられ、一端に第１当接部と当接するための第２当接部を有する第２部材と、を有する強制戻し部をさらに有し、強制戻し時には、第１当接部と第２当接部が当接し、第２部材がカムスライダー部に離脱力を伝達し、第２部材は、カムホルダ部の所定位置を回転中心として、円弧状に揺動可能にカムスライダー部に取り付けられる。

Claims (5)

1. 下型に取り付けられたカムホルダ部と、前記カムホルダ部に第１方向に摺動可能に取り付けられたカムスライダー部と、上型に取り付けられ、前記カムスライダー部を前記第１方向に駆動するためのカムドライバー部と、を有し、カム角度が60°以上89°以下である、下置きカム装置。
2. 前記カムドライバー部に固定され、第１当接部を有する第１部材と、
   前記カムスライダー部に、前記カムスライダー部の動作に伴って動作可能に取り付けられ、一端に前記第１当接部と当接するための第２当接部を有する第２部材と、
   を有する強制戻し部をさらに有し、
   強制戻し時には、前記第１当接部と前記第２当接部が当接し、前記第２部材が前記カムスライダー部に離脱力を伝達する、請求項１に記載の下置きカム装置。
3. 前記第２部材は、前記カムホルダ部の所定位置を回転中心として、円弧状に揺動可能に前記カムスライダー部に取り付けられた、請求項２に記載の下置きカム。
4. 前記第２部材は、突出位置と収納位置との間で、往復可能に前記カムスライダー部に取り付けられた、請求項２に記載の下置きカム。
5. 前記第２部材は、他端に前記カムホルダ部の部材と当接するための第３当接部を有し、
   強制戻し時には、前記カムホルダ部の部材と前記第３当接部が当接して、前記第２部材は前記突出位置に突出する、請求項４に記載の下置きカム装置。

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