JP2713769B2 - 閉塞鍛造品の持上げ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、閉塞鍛造品の持上げ装置に関するもので
あり、とくには、閉塞鍛造品を、その姿勢を変更するこ
となく、安定に支持するとともに、所要の高さまで十分
高く持上げ可能ならしめるものである。

（従来の技術） 一般的なばり出し鍛造品を、搬送装置、ロボットなど
に引き渡すために、その鍛造品を鍛造型の型面から離間
させる従来既知の持上げ装置としては、たとえば第６図
に示すものがあり、これは、上型としてのパンチ１と、
このパンチ１と対向する下型としてのダイ２とを具え、
それらの型閉め状態下で、キャビティ３の周りにばり溝
４およびガター５を形成する鍛造型６において、ダイ２
内にノックアウトピン７を進退可能に配設することによ
り構成されている。

なお図中８は、パンチ１に設けたノックアウトピンを
示し、このノックアウトピン８は、鍛造品をパンチ１か
ら引き剥すべく機能する。

かかる装置では、たとえば、ダイ２上に配置した加熱
ビレットもしくは荒鍛造品に対するパンチ１の下降によ
って、それを、キャビティ３の周面に正確に倣う鍛造
品、図に示すところでは、スピンドル付きのナックルＷ
とするとともに、その周りに、ばり溝４およびガター５
内へ進出するばりＢを発生させた後、ノックアウトピン
８の作用によって、ナックルＷをダイ上に残留させたま
まパンチ１を上昇させ、しかる後、鍛造品持上げ手段と
してのノックアウトピン７を進出作動させて、ナックル
ＷおよびばりＢを、ダイ２からわずかに押し上げること
により、鍛造品の持上げが行われる。

そして、このようにしてダイ２から持上げられ、少な
い持上量の下で、ノックアウトピン７上に十分安定に支
持されるナックルＷは、ばりＢの下方に存在する間隙内
へ、搬送装置、ロボットなどのワーク支持手段を差し込
み、そして、そのワーク支持手段にてばりＢを支持もし
くは保持することにより、姿勢、とくには軸線周りの姿
勢を何ら変更されることなく、次工程へ極めて適正に搬
送されることになる。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、このような従来の持上げ装置は、鍛造品で
あるナックルＷに、支持部もしくは保持部として機能す
るばりＢが発生することを前提条件とし、そのナックル
Ｗを、ノックアウトピン７にて十分安定に支持すること
ができ、しかも、その支持中に、ナックルＷの姿勢が変
更させるおそれのないわずかな量だけ、ダイ２から持上
げるものであることから、ばりＢが発生しない閉塞鍛造
品には、その持上げ装置をそのまま適用することは不可
能であった。

すなわち、閉塞鍛造品を、搬送装置、ロボットなどに
引き渡すためには、ワーク支持手段のための支持部もし
くは保持部として機能する鍛造品下面を、型面の上方へ
十分に突出させることが必要になるところ、従来装置の
ノックアウトピン７のみにて、閉塞鍛造品を所要位置ま
で高く持上げた場合には、ノックアウトピン上に、その
鍛造品を十分安定に支持することが不可能であるととも
に、そのノックアウトピンにて鍛造品の姿勢変化を確実
に阻止することができず、これがため、閉塞鍛造品を、
搬送装置、ロボットなどのワーク支持手段に適正に引き
渡すことが困難であり、たとえ、それが可能であったと
しても、次工程へ、所期した通りの姿勢にて搬入するこ
とができないという問題があった。

この発明は、従来技術のかかる問題点に着目してなさ
れたものであり、閉塞鍛造品を、それの姿勢を変化させ
ることなく、しかも十分安定に支持して、所要位置まで
十分高く持上げることができる閉塞鍛造品の持上げ装置
を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） この発明の、閉塞鍛造品の持上げ装置は、ダイと、ダ
イに対向させて配置したアウターパンチと、このアウタ
ーパンチに貫通し、それに対して摺動可能なインナーパ
ンチと、ダイおよびインナーパンチに配設したそれぞれ
のノックアウトピンとを具える閉塞鍛造型において、イ
ンナーパンチの後方に、それの所定量の進出作動をもた
らす、インナーパンチとは別体のインナーパンチ駆動手
段、たとえばラムを設けるとともに、そのインナーパン
チをラムから離間させてさらに進出させ、併せて、イン
ナーパンチに配設したノックアウトピンを、それの進出
限位置にもたらす押出ロッドを設けたものである。

そしてこの発明ではさらに、前記インナーパンチに配
設したノックアウトピンの進出と連動して閉塞鍛造品を
挟持する作動を前記ダイに配設したノックアウトピンに
もたらすノックアウトピン駆動手段を設けることとして
も良い。

（作用） ここにおける閉塞鍛造品は、ダイとアウターパンチと
の型閉めの状態で、インナーパンチを、カム、クランク
などにて作動されるインナーパンチ駆動手段によって進
出作動させることにより行われ、このことにより、その
インナーパンチは、加熱ビレット、荒鍛造品などを、キ
ャビティの周面に正確に倣う所要の閉塞鍛造品とする。

そして、このようにして成形された閉塞鍛造品は、ダ
イに配設したノックアウトピンの進出作用下で、そのダ
イを後退させて型開きすることにより、アウターおよび
インナーパンチ上に確実に取り残されるので、その後
は、たとえば、インナーパンチ駆動手段に配設したシリ
ンダによって、押出ロッドを進出作動させることによ
り、インナーパンチが、その進出限位置まで進出される
とともに、インナーパンチ内のノックアウトピンもま
た、その進出限位置へ進出されることになり、閉塞鍛造
品は、インナーパンチのサポートを受けて、そのノック
アウトピン上に、鍛造時の姿勢をそのまま維持されて、
十分安定に支持されることになる。

このようにここでは、押出ロッドの作用に基づく、イ
ンナーパンチおよびノックアウトピンの両者の進出運動
によって閉塞鍛造品の持上げが行われるので、その鍛造
品をアウターパンチの型面から十分に離間させて、搬送
装置、ロボットなどへのそれの引き渡しを極めて容易な
らしめ得ることはもちろん、インナーパンチのサポート
下にて、ノックアウトピン上にその鍛造品を支持するこ
とにより、鍛造品の姿勢の変化を十分に防止して、その
鍛造品を極めて安定に支持することができ、鍛造品を、
次工程へ、所期した通りの姿勢で、常に確実に搬入する
ことができる。

そして、ダイに配設したノックアウトピンをノックア
ウトピン駆動手段により、インナーパンチに配設したノ
ックアウトピンの進出と連動して閉塞鍛造品をそれらの
ピン間で挟持するよう作動させることとすれば、鍛造品
の姿勢変化をさらに確実に防止することができる。

（実施例） 以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す縦断面図である。

図中11は、上型としてのダイを、12は、ダイ11に対向
させて配置されて、下型の一部を構成するアウターパン
チをそれぞれ示し、そして、13は、アウターパンチ12に
貫通し、それに対して摺動するとともに、アウターパン
チ12とともに下型を形成するインナーパンチをそれぞれ
示す。

ここにおいて、ダイ11内には、その型面11aから所定
の長さにわたって突出し得るノックアウトピン14を、ま
た、インナーパンチ13内には、その型面13aから所定の
長さにわたって突出し得る他のノックアウトピン15をそ
れぞれ配設し、好ましくは、これらのそれぞれのノック
アウトピン14,15を、図示しないスプリングによって、
それらの後退方向へ附勢する。なお、ここにおけるそれ
ぞれのノックアウトピン14,15は、それらの後端部に、
進出方向へのそれらの抜け出しを防止するためのフラン
ジ14a,15aを有する。

ここで、インナーパンチ13は、パンチホルダー16に設
けた穴17内にて、図では上下方向へ進退運動することが
でき、このインナーパンチ13の後退限位置は、その後端
に設けたフランジ13bと、ボルスタ18に設けたストッパ1
9との当接によって特定する。また好ましくは、このイ
ンナーパンチ13を、それをフランジ13bに取り付ける締
付リング20と、アウターパンチ12との間に介装したリタ
ーンスプリング21によって後退方向へ附勢する。

このような閉塞鍛造型において、ここでは、インナー
パンチ13のフランジ下面に接触して、それの進出運動を
もたらす駆動手段、たとえば、カム、クランクなどにて
作動されるラム22を、ボルスタ18内に配設し、このラム
22によって、インナーパンチ13のフランジ13b、ひいて
は、そのインナーパンチそれ自身を、リターンスプリン
グ21のばね力に抗して穴17の中間位置まで進出駆動可能
ならしめる。

またここでは、これもたとえば、ラム22に設けた油圧
シリンダによって進退作動される押出ロッド23を、その
ラム22に対して摺動可能に設け、この押出ロッド23を、
油圧シリンダの作動に基づき、その先端部がラム22から
大きく突出する進出位置と、その先端面がラム22の上面
に整列する後退位置との間で進退可能ならしめる。

なお図中24は、インナーパンチ13のフランジ13bに配
置したスペーサを示し、このスペーサ24は、押出ロッド
23の進出作動に際し、ノックアウトピン15を、所要高さ
まで上昇させるべく機能する。

以上のように構成してなる装置の作用を以下に説明す
る。

まず、閉塞鍛造に際しては、ダイ11とアウターパンチ
12との型閉め状態下で、第１図に示すような後退限位置
にあるインナーパンチ13を、それのフランジ13bと接触
するラム22の、上限位置への作動に基づいて進出させる
ことにより、そのインナーパンチ13は、第２図（ａ）に
示すように、所期した通りのキャビティ25の形成をもた
らし、このことにより、ワーク、第１図に示すこころで
は、インナーパンチ上に位置する加熱ビレット26を、そ
のキャビティ25の周面に正確に倣う形状に成形する。

そして、このようにして閉塞鍛造された鍛造品、図示
例ではスピンドル付きのナックルＷは、ノックアウトピ
ン14の進出作動を伴うダイ11の後退、すなわち上昇によ
って、ダイ11の型面11aから引き剥されて、アウターお
よびインナーパンチ12,13上に、常に確実に残留する。

そこでこの後は、ラム22に対して押出ロッド23を進出
作動させることにより、直接的には、その押出ロッド23
の先端面で、スペーサ24を介して、ノックアウトピン15
を進出方向へ押圧する。

ここで、かかる押圧に際し、ナックルＷの、とくには
インナーパンチ13へのスティック力が、リターンスプリ
ング21のばね力より大きい場合には、第２図（ｂ）に示
すように、ノックアウトピン15が、インナーパンチ13に
対して進出作動するより先に、そのインナーパンチ自身
が、リターンスプリング21のばね力に抗して進出作動
し、この進出作動は、多くは、締付リング20が、穴17の
頂壁に当接するまで継続される。

この一方において、ナックルＷのスティック力が十分
小さい場合には、第２図（ｃ）に示すように、インナー
パンチ13からの、ノックアウトピン15の進出作動が先に
行われ、この作動は、ノックアウトピン14のフランジ15
aが、インナーパンチ13にて抜け止めされる位置に達す
るまで継続される。なお、この後者の場合においては、
ナックルＷが、アウターおよびインナーパンチ12,13の
型面から幾分持上げられることになるが、かかる持上げ
状態では、ナックルＷ、とくにそのスピンドル部分が、
インナーパンチ13内へ十分に嵌まり込んでいるので、ナ
ックルＷが、その軸線の周りに回動されて、その姿勢が
変更されるおそれはなく、また、そのナックルＷは、イ
ンナーパンチ13およびノックアウトピン15によって十分
安定に支持されることになる。

さらに、押出ロッド23の引き続く進出作動によって、
それがその進出限位置に達したときには、第２図（ｂ）
に示すところでは、進出限位置に達したインナーパンチ
13からの、ノックアウトピン15の進出によって、また、
第２図（ｃ）に示すところでは、ノックアウトピン15の
進出状態下での、インナーパンチ13の進出によって、い
ずれも、第２図（ｄ）に示すように、ナックルＷの下面
の、下型、とくにはアウターパンチ12からの十分なる離
間がもたらされ、しかも、第２図（ｃ）に関連して述べ
たと同様に、ナックルＷの姿勢の維持と、それの安定な
る支持とが実現されることになる。

従って、その後において、ナックルＷを、搬送手段、
ロボットなどのワーク支持手段、図ではロボットハンド
27によって、鍛造型から取り出すに際し、ナックル下面
の十分なる露出の下で、ナックルＷを、所期した通りの
姿勢で、常に適正に支持または保持することができ、そ
のナックルＷの、次工程への搬入を、極めて円滑に行う
ことができる。

ところで、上述した実施例にあっては、鍛造型を稼働
させる鍛造プレス装置の、ダイ11を取付けたスライドを
昇降させるクランクを、下死点から上死点へ向けて回動
させると、ダイ11、上側のノックアウトピン14および下
側のノックアウトピン15は、そのクランク角度の変化に
応じて第３図にそれぞれ符号A,BおよびＣで示す曲線で
表す量だけ、それらの下降限位置から上昇する。尚、図
中θ₀は下死点を示す。

ここで、上述の例で、第２図（ｃ）に示す状態となる
場合の、下側のノックアウトピン15がナックルＷをイン
ナーパンチ13から持上げ始めるときは、クランク角度は
θ₁であり、従って上側のノックアウトピン15とナック
ルＷとの間隙はΔS₁となる一方、第２図（ｂ）に示す状
態となる場合の、下側のノックアウトピン15がナックル
Ｗをインナーパンチ13から持上げ始めるときは、クラン
ク角度はθ₂であり、従って上側のノックアウトピン15
とナックルＷとの間隙はΔS₁よりもずっと大きいΔS₂と
なる。

これがため、上述の例で、ナックルＷとインナーパン
チ13との間のスティック力が特に大きい場合は、第２図
（ｂ）に示す状態の後、ナックルＷがインナーパンチ13
から離間する瞬間に高く飛上り、その軸線の周りに回動
されてその姿勢が変更されるおそれがある。

かかるおそれをなくす改良を行ったが、第４図に示す
この発明の他の実施例であり、図中第１図と同様の部分
はそれと同一の符号にて示す。

すなわち、図中11はダイ、12はアウターパンチ、13は
インナーパンチ、13bはフランジ、14は上記の例のもの
よりは長くした上側のノックアウトピン、15は下側のノ
ックアウトピン、16はパンチホルダー、18は鍛造プレス
装置のボルスタ、19はストッパ、20は締付けリング、21
はリターンスプリング、22はラム、23は下側の押出ロッ
ドをそれぞれ示し、ここにおけるフランジ13bはラム22
の上端部に固定されたスペーサ31に、複数本のボルト32
およびそれらに各々螺合されたナット33を介し連結され
て、ラム22の下降に伴い強制的な引降ろされる。また図
中34は、上記鍛造プレス装置のスライド、35はそのスラ
イド34にダイ11を取付けるためのダイホルダー、36は上
側の押出ロッドをそれぞれ示す。

かかる閉塞鍛造型およびその鍛造品持上げ装置におい
てここでは、ダイホルダー35の、上側の押出ロッド36が
進出する孔35aをシリンダ内壁とする一方、上側のノッ
クアウトピン14のフランジ14aと一体的にピストン37を
設け、そのピストンを上記孔35a内に気密に昇降し得る
ように嵌込み、さらにその孔35aの両端開口部にそれら
を各々、押出ロッド36およびノックアウトピン14が気密
に昇降し得るように気密に封止するキャップ38,39を設
け、加えて、その孔35aの両端部におのおのの連通する
空気圧回路35b,35cを設け、このことにて、ノックアウ
トピン駆動手段としての空気圧シリンダ40を構成する。

そしてここでは、上記空気圧回路35b,35cを、五ポー
ト二位置電磁切換弁41に接続し、その切換弁41にさらに
空気タンク42を介し空気圧源43を接続するとともに、消
音器44を接続する。尚、第３図は切換弁41を非通電状態
にて示しており、この切換弁41は、スライド34と連動す
るスイッチにより、そのスライド34の下死点からの上昇
開始から、その上昇途中で下側のノックアウトピン15が
上昇限位置に達するまでの間、すなわち第３図に示すク
ランク角度がθ₀からθ₃となるまでの間のみ、通電され
て切換状態となる。

第５図（ａ）〜（ｆ）は、上述した鍛造型およびその
鍛造品の持上げ装置による閉塞鍛造工程を順次に示すも
のであり、図示の如くここでは、スライド34の下降およ
び上昇によって加熱ビレット26をキャビティ25の形状に
做わせて閉塞鍛造し、ナックルＷをもたらすとともに、
スライド34の上昇途中での上述の如き切換弁41への通電
により空気圧シリンダ40を作動させて、下側の押出ロッ
ド23ひいては下側のノックアウトピン15の上昇に伴ない
上側のノックアウトピン14を上側の押出ロッド36の上昇
後も下方へ押圧し続け、このことにてナックルＷを第５
図（ｄ）および（ｅ）に示す状態の間であるインナーパ
ンチ13からの押出しの間、それらのノックアウトピン1
4,15の間に挟持し、ナックルＷの飛上りを確実に防止す
る。

従ってこの実施例によれば、ナックルＷとインナーパ
ンチ13との間のスティック力が特に強い場合でも、ナッ
クルの姿勢の維持を確実ならしめることができる。

尚、スライド34は、下側のノックアウトピン15が上昇
限位置に達した後もさらに上昇してその後第５図（ｆ）
に示すように上死点に達し、このときは上側のノックア
ウトピン14も上述の如き電磁切換弁41への非通電による
空気圧シリンダ40の作動により後退してダイ11およびダ
イホルダ35内へ引込まれる。

従ってその後は、先の例と同様にしてナックルＷを図
中仮想線で示す搬送位置まで持上げ、次工程へ搬送する
ことができる。

以上この発明を図示例に基づいて説明したが、この発
明は、スピンドル無しのナックルやその他の各種の閉塞
鍛造品の適用することができる。

（発明の効果） かくして、この発明によれば、とくには、押出ロッド
によって、ノックアウトピンのみならず、インナーパン
チをも進出作動させることにより、閉塞鍛造品を、それ
の姿勢を変化させることなく、十分安定に支持して、所
要位置まで高く持上げることができる。

そして、二本のノックアウトピンにより閉塞鍛造品を
挟持することとすれば、スティック力が特に大きい場合
にも鍛造品の姿勢の維持を確実ならしめることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す縦断面図、 第２図は上記実施例の作動状態を示す図、 第３図は上記実施例の各部の上昇量と鍛造プレス装置の
クランク角度との関係を示す線図、 第４図はこの発明の他の実施例を示す構成図、 第５図は上記実施例の作動状態を示す図、 第６図は従来装置を示す縦断面図である。 11……ダイ、12……アウターパンチ 13……インナーパンチ、14,15……ノックアウトピン 22……ラム、23,36……押出ロッド 25……キャビティ、26……加熱ビレット 27……ロボットハンド、Ｗ……ナックル 34……スライド、35……ダイホルダ 35a……シリンダ内壁、35b,35c……空気圧回路 37……ピストン、38,39……キャップ 40……空気圧シリンダ、41……電磁切換弁 42……空気タンク、43……空気圧源 44……消音器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 剛太 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (72)発明者 大槻 文和 兵庫県神戸市北区星和台１丁目12―59 (72)発明者 森本 憲一 兵庫県加古郡播磨町大中508―69

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ダイ（11）と、ダイに対向させて配置した
   アウターパンチ（12）と、このアウターパンチに貫通
   し、それに対して摺動可能なインナーパンチ（13）と、
   前記ダイおよびインナーパンチに配設したそれぞれのノ
   ックアウトピン（14,15）とを具える閉塞鍛造型におい
   て、 インナーパンチ（13）の後方に、その所定量の進出作動
   をもたらすインナーパンチ駆動手段（22）を設けるとと
   もに、前記インナーパンチを、そのインナーパンチ駆動
   手段から離間させてさらに進出させる他、そのインナー
   パンチに配設したノックアウトピン（15）を、それの進
   出限位置にもたらす押出ロッド（23）を設けてなる閉塞
   鍛造品の持上げ装置。
2. 【請求項２】前記インナーパンチに配設したノックアウ
   トピン（15）の進出と連動して閉塞鍛造品（Ｗ）を挟持
   する作動を前記ダイに配設したノックアウトピン（14）
   にもたらすノックアウトピン駆動手段（40）を設けたこ
   とを特徴とする、請求項１記載の閉塞鍛造品の持上げ装
   置。