JP2954458B2

JP2954458B2 - 回転斜板式プレス

Info

Publication number: JP2954458B2
Application number: JP18960793A
Authority: JP
Inventors: 尚信金丸
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-07-30
Filing date: 1993-07-30
Publication date: 1999-09-27
Anticipated expiration: 2014-09-27
Also published as: JPH0740085A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転斜板式プレスに係
り、特に冷間押出し部品，打ち抜き部品，絞り加工部品
等を高精度に成形するに好適な回転斜板式プレスに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】駆動軸を中心に揺動する揺動板の一端に
往復運動するスライダーをロッドを介して連結した機械
式プレスは例えば特開昭60−210398号公報で知られてい
る。

【０００３】また、米国特許第3,673,951 号では回転駆
動される回転斜板を揺動板を介して直線運動に変換する
機構が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した前者の揺動版
を用いた機械式プレスでは、揺動板が可動軸だけで支承
されているためプレス時の作業荷重を受ける力点とのス
パンが長くなり揺動板の剛性が低く、高い精度の加工部
品を得ることは出来なかった。

【０００５】また、揺動板が駆動軸と共に回転しようと
する力を阻止する回り止めピン機構をクロススパイダー
形ユニバーサルジョイントに兼用させているので、特に
プレス稼働時に生じる大きな駆動トルクに対して剛性と
耐久性に欠けていた。

【０００６】更には、ユニバーサルジョイントそのもの
は不等速ジョイントであるため安定した回転伝達が得ら
れず、強いては製品精度の出ない装置であるとも言え
る。

【０００７】後者の機構は回転斜板式駆動機構で、駆動
軸が回転し回転斜板（カム）に軸方向の荷重が掛かると
回転斜板には駆動軸に対して垂直方向のラジアル荷重が
作用する。加えて実施例では回転斜板の背面には軸方向
の荷重を受ける手段が存在しない。

【０００８】従って、軸方向の荷重が掛かると駆動軸に
は大きな曲げモーメントが作用することになる。このこ
とは、回転斜板と揺動板（ディスク）の間に位置するス
ラスト受け球体の一部に局部的に大きな応力が掛かるこ
とになり、球体の寿命、強いては装置の破損につなが
る。又、揺動板の揺動中心とユニバーサルジョイントの
回転中心とがずれているため駆動軸に生じる曲げモーメ
ントが大きく、大きな回転駆動力が必要となり、安定し
た揺動板の揺動回転は期待出来ない。結果として精度の
高い安定した回転斜板式駆動機構にはならないため、例
えプレス装置に用いても精度の高い安定したプレス装置
は得られない。

【０００９】本発明の目的は、等速性に優れた駆動伝達
機構を備えた回転斜板式プレスを構造容易にして提供す
るにある。

【００１０】本発明の他の目的は稼働効率の高い回転斜
板式プレスを簡単容易にして提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の課題の一つは、
駆動軸と一体に回転し任意の傾斜角を有する主回転斜板
と、該主回転斜板と一体に回転し、かつその傾斜角の１
／２の傾斜角を有する補助回転斜板と、前記回転斜板の
回転に応じて揺動する揺動板と、該揺動板のの下方面に
係合しプレス圧を出力するスライダーと、前記揺動板を
貫通し、かつ前記駆動軸に並行して同心円上に複数本配
置されると共に、先端部を前記補助回転斜板に対接さ
せ、中間球部を前記揺動板の貫通孔に可動自在に配置
し、他端をミドルプレートに摺動保持した揺動板回り止
めピンとから構成され、プレス稼働時の作業荷重を回転
斜板がほぼ鉛直に受圧することによって達成される。

【００１２】本発明の課題の一つは、駆動軸と一体に回
転し任意の傾斜角を有する主回転斜板と、該主回転斜板
と一体に回転し、かつその傾斜角の１／２の傾斜角を有
する補助回転斜板と、前記回転斜板の回転に応じて揺動
する揺動板と、該揺動板のの下方面に係合しプレス圧を
出力するスライダーと、前記揺動板を貫通し、かつ前記
駆動軸に並行して同心円上に複数本配置されると共に、
先端部を前記補助回転斜板に対接させ、中間球部を前記
揺動板の貫通孔に可動自在に配置し、他端をミドルプレ
ートに摺動保持した揺動板回り止めピンと、前記揺動板
の動きに連動させて得られた作動圧によって稼働される
補助スライダーとから構成されることによって達成され
る。

【００１３】

【作用】回転阻止ピン２２は、駆動軸１０とコンロッド
１９との間の回転力の伝達を等速で行ない、又主回転斜
板１５に対し補助回転斜板２３の傾斜角をα／２として
あるため、確実に等速伝達出来る。

【００１４】補助ピストン２５ａは揺動板１７の揺動に
連れて下降するとシリンダ４ｃの圧縮室から配管２９を
介して補助プレス装置のシリンダーの下室２８ａに油圧
Sp₁を供給し補助スライダー２７を上昇させる。該スラ
イダーの下降は１８０度おいて配置された他の補助ピス
トンの下降時に発生する油圧Ｓｐ₂により行われる。主
回転斜板１５はプレス稼働時の荷重を総て真下で受ける
構造であるため、剛性が高く、機械効率の高い装置とな
る。

【００１５】

【実施例】以下本発明の一実施例を図１乃至図６に基づ
いて説明する。

【００１６】プレス装置の要部縦断正面図及び要部縦断
側面図図１及び図２において、架台１上にボルスタ２が
結合固定され、該ボルスタ２の四角にはタイロッド３が
垂直に植設され、その中間部にはスライダーガイド４を
組み込んだミドルプレート５が、上部にはアップライト
６を介して支持されたクラウン７が配置されナット８で
締め上げ固定されている。ここでタイロッド３は強固に
安定して締め付けるため中間に段付部を設け、そこにミ
ドルプレート５をスペーサを介して載置する構造を取っ
ている。

【００１７】前記クラウン７上には図示しない固定手段
により駆動源となる油圧モータ９（電動モータでも良
い）が固定されている。駆動軸１０はクラウン７および
ミドルプレート５，ボルスタ２、更には前記ボルスタ２
にロッド１１を介して保持されたノックアウトプレート
１２に軸受メタルを介して回動自在に支承され、先端入
力端は前記油圧モータ９の出力端に継手１３を介して結
合されている。

【００１８】前記駆動軸１０のクラウン７とミドルプレ
ート５間には、詳細を図３に示すように、一方面を軸受
メタル１４を介してクラウン７と摺動自在に当接する主
回転斜板１５が固着され、該主回転斜板の他方面には同
様に軸受メタル１６を介して揺動板１７が摺動自在に当
接されている。該揺動板１７の中心部には下方に突出
し、上下に貫通する中心穴１８を有する半球面１７ａが
一体に形成され、その半球面はスライダーガイド４に回
動自在に対面し、好ましくは球面接触している。また前
記揺動板１７の下方面の一部（プレス作業面に当たる）
には両端が球体のコンロッド１９，１９ａがサポートプ
レート２０で回動自在に保持され、主回転斜板１５の円
筒部１５ａの垂下面に配置されている。コンロッド１９
の他端は図２から判るようにスライダーガイド４のシリ
ンダー４ａに支承されたスライダー２１に回動自在に係
合されている。

【００１９】前記ミドルプレート５の中央部に配置され
たスライダーガイド４の同心円上には図３，図４から判
るように等間隔でシリンダー４ｂが６個形成されてい
る。そしてそのシリンダー４ｂには、中間球部２２ａを
前記揺動板１７の貫通孔１７ｂに回動自在に嵌合し、先
端球部２２ｂを補助回転斜板２３に摺動板２４を介して
摺動させた回転阻止ピン２２が摺動自在に圧縮ばね２２
ｓを介して保持されている。

【００２０】ここで、前記補助回転斜板２３の摺動面は
主回転斜板１５の摺動面の回転傾斜角αに対し、α／２
の回転傾斜角を有しており別途形成された後、主回転斜
板１５の円筒空間部１５ｂにボルトなどにより固定され
ている。尚補助回転斜板２３を主回転斜板１５と別体成
形するか一体成形するかは製作性を考慮して任意に選択
すれば良い。

【００２１】図４の２５，２５ａは前記回転阻止ピン２
２の外周部に１８０度間隔で配置された補助ピストン
で、前記コンロッド１９と同様の手法で一端を揺動板１
７に保持し、他端をスライダー２６を介してスライダー
ガイド４のシリンダー４ｃに配置している。２７は前記
スライダー２１に並設され、かつ補助プレスに供する補
助スライダーで補助スライダーガイド２８を介してミド
ルプレート５に保持されていて、シリンダーの一方の下
室２８ａは前記シリンダー４ｃの圧縮室に配管２９を介
して連通され、他方のシリンダーの上室２８ｂは他のシ
リンダー室（図示せず）に連通されている。

【００２２】次にノックアウト側について触れるなら
ば、前記ノックアウトプレート１２とボルスタ２の間に
は下斜板３０が配置され駆動軸１０に結合されている。
一方ボルスタ２に軸受３１を介して摺動自在に配置され
た下スライダー３２は、その一端球部３３をスリッパー
３７を介して前記下斜板３０の斜面と摺動するように配
置されている。

【００２３】図７〜図９は回転阻止ピンのそれぞれの他
の実施例を示すもので有る。

【００２４】図７はピンの先端部を球面とし摺動面に対
し点接触とし、摺動抵抗を小さく抑えている。

【００２５】図８は先端球部２２ｂにスリッパー３５を
被せ、そのスリッパーを介して摺動させるもので、摺動
抵抗を抑え耐久性を向上させることが出来る。

【００２６】図９はピンの先端部を凹面とし半円形状の
スリッパー３６を介して摺動させるもので、軸長を短く
して摺動抵抗を小さく抑えることを可能としている。

【００２７】上記構成において、油圧モータ９を駆動す
ると回転力は継手１３を介して駆動軸１０に伝達され
る。駆動軸が回転されると主回転斜板１５が回転し、そ
れにより揺動板１７が回転阻止ピン２２に回転を阻止さ
れつつ揺動運動を始める。

【００２８】ここで等速性の原理を踏まえて本発明の継
手装置を説明する。図３において、Ａ線は駆動軸１０の
中心線，Ｂ線は非駆動軸中心線で揺動板１７の揺動中心
線を示す、Ｃ線は回転阻止ピン２２の中間球部２２ａの
中心を結ぶ線で、これらの幾何学的関係を図６に示す。
図６中、点Ｐは中間球部２２ａの中心であり、動力伝達
点である。ここで、点Ｐより両軸に下ろした垂線の足を
ｈ_A，ｈ_Bとすると、点Ｐと０を結ぶ直線は交差角αを２
等分するのでｈ_A＝ｈ_Bとなる。又駆動軸１０の軸線Ａ及
び非駆動軸の角速度がそれぞれω_A・ｈ_A，ω_B・ｈ_Bとな
る。ここで点Ｐは回転阻止ピン２２の圧縮ばね２２ｓと
先端球部２２ｂで位置が拘束されて不変であるため、こ
れらの周速は等しくω_A・ｈ_A＝ω_B・ｈ_Bである。従っ
て、ω_A＝ω_Bとなり、動力伝達点Ｐが常に両軸の交差
角αを２等分する平面上に位置すれば等速で回転が伝わ
ることになる。

【００２９】即ち、駆動軸線Ａと被駆動軸線Ｂとの交差
角はαであり、又回転阻止ピン２２の先端球部２２ｂが
対接する補助回転斜板２３の摺動板２４の駆動軸線Ａに
対する傾斜角はα／２であるので、図示する二つの回転
阻止ピン２２の中間球部22ａの中心部を結んだ直線Ｃの
傾斜角も駆動軸線Ａに対しα／２となる。これによっ
て、動力伝達点が常に駆動軸線Ａと被駆動軸線Ｂとの交
差角αを２等分する平面上に存在し等速性の条件を満足
する。従って駆動軸線Ａの回転は等速で被駆動軸線Ｂに
伝わり、よって駆動軸１０とコンロッド１９との間の回
転力の伝達は等速で行われる。又主回転斜板１５で傾斜
角α／２が確定しているので確実に等速伝達できる。即
ち上記構成は、常に回転阻止ピン２２の中間球部２２ａ
を実質的に同心円上の軌跡に位置させるため、プレス精
度を左右するスライダー２１には偏荷重等の外力を与え
ることなく往復動を行わせることが出来る。

【００３０】次に補助プレス機構の稼働について説明す
るならば、揺動板１７の揺動に連れて補助ピストン２５
ａが下降するとシリンダー４ｃの圧縮室から配管２９を
介して補助プレス装置のシリンダーの下室２８ａに油圧
Ｓｐ₁を供給し補助スライダー２７を上昇させる。該ス
ライダーの下降は１８０度おいて配置された他の補助ピ
ストンの下降時に発生する油圧Ｓｐ₂により行われる。

【００３１】上記のように、揺動板１７の回転阻止機構
は回転駆動力を等速で該揺動板１７に伝達することにな
るため、回転斜板式プレスとしても回転阻止機構に振動
の発生はなく、低騒音で機械効率の高いものとなる。ま
た、回転阻止ピンは駆動トルクの小さいスライダーの内
径側に複数本設けることにより細いピンでよく、かつ回
転阻止力は各ピンに分散することが出来るので小型であ
っても機械強度上信頼性が高く、寿命の長いプレス装置
となる。

【００３２】更にはプレス稼働時の荷重は総て回転斜板
である主回転斜板１５が真下で受ける構造であるため、
剛性が高く、機械効率の高い装置となる。

【００３３】その上実施例においてはスライダー１９が
ワーク（図示せず）から離脱する際生じる引張力を揺動
板１７の中心部に設けられる半球面１７ａで受けている
ため、前記した引張力に対しても強いものとなる。

【００３４】更にはスライドガイド４はミドルプレート
５に対し別部品であるため必要に応じて交換出来、装置
の標準化が容易となる。

【００３５】又、デッドスペースを利用して配置された
補助プレス機構は、任意に必要に応じて活用出来、装置
を小型にしてプレス稼働効率を高めることに大きく貢献
し実用性の高いものとなる。

【００３６】

【発明の効果】揺動板回転阻止ピンを揺動板を貫通し
て、かつその先端を主回転斜板の１／２の傾斜角を有す
る補助回転斜板に対接するようにしてあるので等速性が
確実で、メインテナンスの優れた回転斜板式プレスを簡
単容易にして提供することが出来る。

【００３７】補助プレス装置を主装置と並設し前記揺動
板の揺動に応じて作動させることが出来るので、稼働効
率の高い回転斜板式プレスを簡単容易にして提供するこ
とにある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す回転斜板式プレスの一
部縦断正面図。

【図２】本発明の一実施例を示す回転斜板式プレスの一
部縦断側面図。

【図３】図２の駆動部の要部拡大図で、図４のIII−III
断面に相当する。

【図４】図３のIV−IV断面図。

【図５】図２のＶ−Ｖ断面図。

【図６】図３の継手機構の幾何学的関係図。

【図７】回転阻止ピンの第１の変形例における側面図。

【図８】回転阻止ピンの第２の変形例における側面図。

【図９】回転阻止ピンの第３の変形例における側面図。

【符号の説明】

４…スライダーガイド、１０…駆動軸、１５…主回転斜
板、１７…揺動板、１９…コンロッド、２１…スライダ
ー、２２…回転阻止ピン、２３…補助回転斜板、２５…
補助ピストン。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転駆動力を回転斜板を介して往復運動に
変換し、プレス圧を発生するスライダーに垂直方向の押
圧力を得てなる回転斜板式プレスであって、前記駆動軸と一体に回転する主回転斜板と、該回転斜板
の回転に応じて揺動し、前記駆動軸を貫通させた揺動板
と、該揺動板に回転自在に保持されプレス圧を発生する
前記スライダーと、前記揺動板を貫通し、かつ前記駆動
軸に平行して同心円上に複数本配置されると共に、中間
球部を前記揺動板の貫通孔に回動自在に係合し、かつ先
端部を前記主回転斜板傾斜角の１／２の傾斜角からなる
補助回転斜板に対接した揺動板回転阻止ピンと、該ピン
とスライダーを支承するスライダーガイドとから構成さ
れることを特徴とした回転斜板式プレス。
【請求項２】補助回転斜板は主回転斜板と別体で、該主
回転斜板の内径側に配置されていることを特徴とした請
求項１記載の回転斜板式プレス。
【請求項３】揺動板回転阻止ピンは、圧縮ばねを介して
スライダーガイドに保持されていることを特徴とした請
求項１記載の回転斜板式プレス。
【請求項４】回転駆動力を回転斜板を介して往復運動に
変換し、プレス圧を発生するスライダーに垂直方向の押
圧力を得てなる回転斜板式プレスであって、前記駆動軸
と一体に回転する主回転斜板と、該回転斜板の回転に応
じて揺動し、前記駆動軸を貫通させた揺動板と、該揺動
板に回転自在に保持されプレス圧を発生する前記スライ
ダーと、前記揺動板を貫通し、かつ前記駆動軸に平行し
て同心円上に複数本配置されると共に、中間球部を前記
揺動板の貫通孔に回動自在に係合し、かつ先端部を前記
主回転斜板傾斜角の１／２の傾斜角からなる補助回転斜
板に対接した揺動板回転阻止ピンと、該ピンとスライダ
ーを支承するスライダーガイドと、前記揺動板の揺動に
応じて補助圧力を発生し、補助スライダーを作動するピ
ストン装置とから構成されることを特徴とした回転斜板
式プレス。
【請求項５】ピストン装置は一対で、かつ揺動板の同心
円上に等距離を持って保持されていることを特徴とした
請求項４記載の回転斜板式プレス。
【請求項６】補助スライダーは主スライダーと並設され
ていることを特徴とした請求項４又は５記載の回転斜板
式プレス。
【請求項７】揺動板回転阻止ピンはその先端を球面とし
回転斜板に直接摺動させていることを特徴とした請求項
１又は４記載の回転斜板式プレス。
【請求項８】揺動板回転阻止ピンはその先端を球面とし
スリッパーを介して回転斜板に摺動させていることを特
徴とした請求項１又は４記載の回転斜板式プレス。
【請求項９】揺動板回転阻止ピンはその先端を凹球面と
し半円球状のスリッパーを介して回転斜板に摺動させて
いることを特徴とした請求項１又は４記載の回転斜板式
プレス。
【請求項１０】スライダーはミドルプレートに交換自在
に設置されていることを特徴とした請求項１又は４記載
の回転斜板式プレス。