JP3140475U - プレス機械のスライド落下防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１ポートへの流体供給によって、回転阻止金具の下降位置でのロック解除、回転阻止金具の上昇、上昇位置でのロックを行い、別のポートへの流体供給によって、回転阻止金具の上昇位置でのロック解除、回転阻止金具の下降、下降位置でのロックを行う。
【解決手段】本体２内の下端部に進退可能に設けた回転阻止金具４が、下端部よりも下降した下降状態においてプレス機械のスライドを駆動する歯車の歯間に侵入する。金具４を下降状態と、歯間から脱出した上昇状態とに、昇降機構が駆動する。昇降機構では、本体内にシャフト１４、２０、２８が設けられ、金具４を設けた金具取付部８がこのシャフトの下端に、シャフトの上昇に応じてシャフトに連動し、シャフトの下降に応じてシャフトと非連動となるように設けられている。
【選択図】図１

Description

本考案は、プレス機械のスライド落下防止装置に関し、特にプレス機械のスライドを駆動する歯車の回転を阻止することによってスライドの落下を防止するものに関する。

従来、上記のようなスライド落下防止装置としては、例えば特許文献１に開示されているようなものがある。特許文献１の技術によれば、スライドモジュールが歯車の歯の間に挿入される。

特開平１１−１２９１００号公報

この他に、シリンダ本体内にシャフトを設け、このシャフトの下端に歯車の歯の間に挿入される回転阻止金具を設け、このシャフトを下降位置（回転阻止金具が歯車の歯間に挿入されている位置）と上昇位置（回転阻止金具が歯車の歯間から上方に脱出した位置）との間で昇降するように上昇下降用に油圧切換バルブを設け、下降位置及び上昇位置にシャフトをロックしたりアンロックしたりするためのボールロック機構をそれぞれ設け、このボールロック機構をロック状態としたり、アンロック状態としたりするための油圧切換バルブを設けたものもあった。

しかし、上述したような構成では、下降位置でボールロックされている状態においてボールロック・アンロック切換用のバルブが誤動作すると、ボールロックが解除された状態になり、危険である。

本考案は、１つのポートに流体を供給することによって、回転阻止金具の下降位置でのロック状態の解除、回転阻止金具の上昇、上昇位置でのロックを行うことができ、かつ別のポートに流体を供給することによって、回転阻止金具の上昇位置でのロック状態の解除、回転阻止金具の下降、下降位置でのロックを行えるプレス機械のスライド落下防止装置を提供することを目的とする。

本考案の一態様によるプレス機械のスライド落下防止装置は、シリンダ状の本体を有している。この本体内の下端部に前記本体の長さ方向に沿って進退可能に回転阻止金具が設けられ、この回転阻止金具は前記下端部よりも下降した下降状態において、プレス機械のスライドを駆動する歯車の歯間に侵入する。この回転阻止金具を前記下降状態と、前記先端金具が前記歯間から脱出した上昇状態とに、駆動する昇降機構が設けられている。昇降機構では、前記本体の長さ方向に沿って摺動可能に前記本体内にシャフトが設けられている。このシャフトの下端に、前記回転阻止金具を設けた金具取付部が、前記シャフトの上昇に応じて前記金具取付部が前記シャフトに連動し、前記シャフトの下降に応じて前記金具取付部が前記シャフトと非連動となるように、設けられている。前記シャフトが前記下降状態にあるとき、前記金具取付部の上昇を阻止する下側ロック機構が設けられている。前記シャフトにおける前記金具取付部よりも上側に上昇用ピストンが設けられている。前記本体内には前記上昇用ピストンに上昇用の流体圧を供給する上昇用流体室が設けられている。上記シャフトの上昇時に圧縮されるバネ部材が前記本体内に設けられている。前記シャフトが前記上昇状態にあるとき、前記シャフトの下降を阻止する上側ロック機構が設けられている。前記本体内に前記上側ロックのロックを解除する解除用ピストンが設けられている。前記シリンダ内には前記解除用ピストンに上昇用の流体圧を供給する解除用流体室が設けられている。前記上昇用流体室に前記流体を供給すると共に前記解除用流体室から流体を排出する状態と、前記解除用流体室に流体を供給すると共に前記上昇用流体室から流体を排出する状態とに切り換える切換弁が設けられている。

このように構成すると、例えばシャフトが下降状態にあるとすると、回転阻止金具が本体の下部から突出し、シャフトに金具取付部は非連動状態にあり、金具取付部は下側ロック機構によってロックされている。この状態で、上昇用ピストンに流体圧を加えるように切換弁を切り換えると、シャフトが上昇し、下側ロック機構によるロックが解除される。やがて、シャフトの上昇に金具取付部が連動して上昇し、回転阻止金具も上昇する。そして、バネ部材を圧縮しながらシャフトは上昇を続ける。そして、シャフトの先端が上側ロック機構によってロックされる。これによってシャフトが下降することが阻止され、回転阻止金具が上昇状態になる。このように下降位置でのロック状態の解除、回転阻止金具の上昇、上昇位置でのロックは、上昇用ピストンへの流体の供給のみによって行われている。

この上昇状態において、解除用ピストンに流体圧を加え、上昇用ピストンへの流体圧を消失させるように切換弁を切り換えると、上側ロック機構によるシャフトのロックが解除される。これによって、圧縮されていたバネ部材が元に復帰しようとする。これに伴ってシャフトが下降する。このときシャフトと金具取付部とは非連動であるが、上昇用ピストンが金具取付部を下方に押すので、金具が下降して、下降位置に到達する。その後、シャフトが降下して、下側ロック機構によって金具取付部がロックされる。このように上昇位置でのロック状態の解除、回転阻止金具の下降、下降位置でのロックは、解除用ピストンへの流体の供給のみによって行われている。

前記上側ロック機構が前記シャフトをロックしているとき通電する第１のスイッチと、前記下側ロック機構が前記シャフトをロックしているとき通電する第２のスイッチと、前記シャフトが前記昇降しているとき非通電状態となり前記シャフトが上昇状態及び下降状態にあるとき通電状態となる第３のスイッチとを設けることもできる。

このように構成すると、第１及び第３のスイッチいずれかが通電されているとき上昇状態にあることを確認でき、第２及び第３のスイッチいずれかが通電されているとき下降状態にあることを確認できる。特に、第３のスイッチは、シャフトの上昇位置と下降位置との間での移動に従って通電状態から非通電状態を経て再び通電状態に戻るので、接点の溶着が生じにくい。

また、シャフトの上端にネジ溝を形成し、本体の上部から前記ネジ溝に螺合するボルト部材を挿入可能に本体を形成することもできる。このように構成すると、なんらかの原因で下降位置で、このプレス機械のスライド落下防止装置が動作不能となって、下降位置でロックされた状態を解除できない状態になっても、ボルト部材をシャフトのネジ溝に螺合させ、ボルト部材によってシャフトを引き上げることにより、下降位置でのロック状態を解除することができる。

以上のように、本考案によれば、切換弁によって上昇用ピストンに流体圧を加えるか、解除用ピストンに流体圧を加えるかを、切換弁で切り換えるだけで、シャフトの上昇・下降動作と、ロック機構によるロック・アンロックの解除を行うことができ、シャフトの昇降用とロック・アンロックの切換とに別々の切換弁を使用していた場合に生じていた、切換弁の誤動作によるロックの不要な解除が生じることがなく、安全性を高めることができる。

本考案の１実施形態のプレス機械のスライド落下防止装置は、図１及び図２に示すように、シリンダ本体２を有している。

このシリンダ本体２内の下部には、プレス機械のスライドを駆動する歯車の歯間に挿入される回転阻止金具４が配置されている。この金具４は、本体２の長さ方向に沿って摺動可能であり、図１に示すように本体２の下端部から突出した下降状態から、図２に示すように本体２内に後退した上昇状態とを取ることが可能である。

この金具４は、ボルト６によって金具取付ロッド８に結合されている。金具取付ロッド８は、本体２内に配置され、その内部が空洞で上部が開口している。本体２内における金具取り付けロッド８の外周には、これと接するようにカラー１０が配置され、その上部にはブッシュ１２が配置されている。ブッシュ１２は、その上部で金具取付ロッド８に接しているが、下部では金具取付ロッド８の外周とは非接触となるように厚さが薄く形成されている。金具取付ロッド８の内部には、下部ロックシャフト１４が挿入されている。この下部ロックシャフト１４は、シリンダ本体２内をその長さ方向に沿って摺動可能に構成されている。この下部ロックシャフト１４の頭部１４ａは、下降状態においてブッシュ１２の厚さが薄くなり始めている部分に位置している。その頭部１４ａの外周に対応する金具取付ロッド８内には環状に複数のボール１６が配置されている。これらがロックシャフト１４の頭部１４ａによってブッシュ１２の薄手の部分に押し出され、金具４、金具取付ロッド８がそれ以上に上昇することを阻止されている。即ち、下側のボールロック機構が構成されている。但し、下部ロックシャフト１４は、上昇可能である。

金具取付ロッド８の上部開口を塞ぐように蓋１８が配置されている。蓋１８の周囲にはフランジ１８ａが形成され、これがシリンダ本体２内に形成された段部２ａに、下降状態において接触し、これによって金具４等の下降が阻止されている。

この蓋１８を貫通して上方に下部ロックシャフト１４が突出している。その突出部分にボルト２０が結合され、このボルト２０の回りに上昇用ピストン２２が形成されている。このピストン２２は、下降状態において蓋１８に接触しており、ピストン２２の下面の周囲と蓋１８の周囲とシリンダ本体２の内周面との間に、流体室、例えば圧油室２４が形成されている。この圧油室２４がシリンダ本体２に形成したポート２６に接続されている。このポート２６に圧油が供給されることによって、下部ロックシャフト１４は上昇するが、但し、それの頭部１４ａが蓋１８の下部に接触するまでは、下部ロックシャフト１４のみが上昇し、金具取付ロッド８等は上昇しない。

ピストン２２と一体に上部ロックシャフト２８が形成されて、シリンダ本体２の上方に向かって伸びている。この上部ロックシャフト２８にボルト２０が結合されている。これによって下部ロックシャフト１４、ボルト２０、ピストン２２及び上部ロックシャフト２８が一体とされて、ロックシャフトを構成している。

ピストン２２の上面と、これよりも上方のシリンダ本体内の部分に設けたバネ受け部３０との間に、上部ロックシャフト２８の周囲を包囲するようにバネ、例えばコイルバネ３２が、下降状態において非圧縮となるように配置されている。

上部ロックシャフト２８は、バネ受け部３０よりも上方にその上端部が位置している。その上端部は径が拡大されている。

上部ロックシャフト２８の上端部の周囲を包囲するように解除用ピストン３４が昇降可能にシリンダ本体２の内周面に接して配置されている。このピストン３４の外周面側には流体室、例えば油圧室３６が形成されており、これはポート３８に接続されている。このポート３８に圧油を供給することによってピストン３４が上方に上昇している。ピストン３４の上部には、ロック金具４０が配置されている。このロック金具４０は、その下部周縁が、他の部分よりも薄手に形成され、その上部にはコイルバネ４２が配置されている。このコイルバネ４２は、下降状態において圧縮されて配置されている。シリンダ本体２の上端部を閉じている蓋４３の下面からロック部材の内周面に接するようにスリーブ４４が下方に伸びており、その下部近傍に複数のボール４６が環状に配置されている。ピストン３４が上昇している状態において、ボール４６は、ロック金具４０の下部の薄手の部分に位置している。

このスリーブ４４の内側に上部が開口した筒状のアンロック金具４８が、上方には摺動可能であるが、下方には摺動不能に配置され、その内部には圧縮されていない状態でコイルバネ５０が配置されている。コイルバネ５０の一端がアンロック金具４８の下端に配置され、他端は蓋４３に設けたバネ受けプラグ５２に配置されている。上部ロックシャフト２８が上昇して、その上端がアンロック金具４８を押し上げると共に、ピストン３４が下降して、ロック金具４０が降下すると、ボール４６が、上部ロックシャフト２８の上端の拡大部よりも幾分下の位置で内側に突出させられ、上部ロックシャフト２８が降下するのを阻止される。即ち、ロック金具４０、アンロック金具４８、ボール４６、コイルバネ５０によって上側ボールロック機構が構成されている。

このバネ受けプラグ５２には開口５４が形成され、この開口５４と対応するようにアンロック金具４８の下端にも開口５６が形成されている。これら開口５４、５６を介して図示していない長いボルト部材がシリンダ本体２内に挿入可能である。また、上部ロックシャフト２８の上端には、このボルト部材が螺合するネジ溝５８が形成されている。このネジ溝５８にボルト部材を螺合させて、ロックシャフトを上昇させることができる。

上昇用ピストン２２にはカムドッグ取付板６０が設けられ、これの下面に設けた操作子６２が、その下方に設けた下降状態検出用のリミットスイッチ６４を操作する。このリミットスイッチ６４はノーマルオープン型のもので、下降状態において、リミットスイッチ６４を操作してオン状態（通電状態）とする。

また、この取付板６０の上面に設けたカムドッグ６６が上昇・下降検出用リミットスイッチ６８を操作する。このリミットスイッチ６８は、ノーマルクローズのもので、下降状態ではカムドッグ６６によって操作されず、オン状態である。また、下降状態から上昇状態に上昇用ピストン２２が上昇すると、カムドッグ６６も上昇し、上昇・下降検出用リミットスイッチ６８を操作してオフ状態として、上昇状態になると、再びカムドッグ６６がリミットスイッチ６８を操作しない状態になり、リミットスイッチ６８はオン状態になる。

また、ロック金具４０には操作子としてのボルト７０が取り付けられ、ロック金具４０が降下したとき、即ち、上昇状態になったとき、このボルト７０によって操作されるように上昇用検出用リミットスイッチ７２が設けられている。このリミットスイッチ７２もノーマルオープンのもので、ボルト７０が接触したときに、オン状態になる。

図１に示すように、ポート２６、３８には、２つの電磁切換弁７４、７６によって圧油の給排が行われる。これら電磁切換弁７４、７６はポート７４Ａ、７６Ａ、ポート７４Ｂ、７６Ｂ、ポート７４Ｐ、７６Ｐ、ポート７４Ｔ、７６Ｔを有している。ポート７４Ａ、７６Ａは、互いに並列に接続されポート２６に接続され、ポート７４Ｂ、７６Ｂは、互いに並列に接続され、ポート３８に接続されている。ポート７４Ｐ、７６Ｐは互いに並列に接続され油圧ポンプ７８に接続されている。また、ポート７４Ｔ、７６Ｔは互いに並列に接続され、タンク８０に接続されている。これら切換弁７４、７６は連動して動作し、下降状態では、ポート７４Ａ、７６Ａがポート７４Ｔ、７６Ｔと連通し、ポート７４Ｂ、７６Ｂがポート７４Ｐ、７６Ｐと連通している。上昇状態では、ポート７４Ａ、７６Ａがポート７４Ｐ、７６Ｐに連通し、ポート７４Ｂ、７６Ｂがポート７４Ｔ、７６Ｔと連通している。

図１に示す下降状態では、ポート３８に圧油が供給され、ポート２６から圧油が排出されている。そのため、金具４がシリンダ本体２の下端部から突出し、金具取付ロッド８は上昇が阻止され、蓋１８のフランジ１８ａが段部２ａに係合して、金具４及び金具取付部８の下降を阻止している。下部ロックシャフト１４の頭部１４ａは、蓋１８よりも下方に位置している。また、解除用ピストン３４が上昇して、ロック金具４０を上昇させ、バネ４２は圧縮状態にあり、上部ロックシャフト２８の上端部は、アンロック金具４８よりも下方に位置している。この状態では、リミットスイッチ６４、６８がオン状態で、リミットスイッチ７２がオフ状態である。

この下降状態において、電磁弁７４、７６をポート７４Ａ、７６Ａがポート７４Ｐ、７６Ｐに連通し、ポート７４Ｂ、７６Ｂがポート７４Ｔ、７６Ｔと連通する状態に切り換える。これによって、上昇用ピストン２２が上昇を開始し、これに伴い下部ロックシャフト１４、ボルト２０及び上部ロックシャフト２８が上昇する。これによって、下部ロックシャフト１４の頭部１４ａがボール１６から離れ、金具４及び金具取付ロッド８が上昇可能となる。下部ロックシャフト１４が上昇し、頭部１４ａが蓋１８に接触すると、金具４及び金具取付ロッド８が上昇を開始する。一方、コイルバネ３２は、上昇用ピストン２２の上昇に伴い圧縮されていく。

一方、圧油室３６から圧油が排出されるので、解除用ピストン３４が降下し、圧縮されていたコイルバネ５０が非圧縮の状態に復帰しつつ、ロック金具４０を降下させる。一方、上部ロックシャフト２８の上端が上昇してきて、コイルバネ５０を圧縮しながらアンロック金具４８を上方に押す。上部ロックシャフト２８の上端の拡大部よりも幾分下側の部分がボール４６の位置に到達したとき、即ち、金具４が完全にシリンダ本体２内に収容されたとき、ロック金具４０がボール４６を上部ロックシャフト２８側に押しだし、上部ロックシャフト２８をロックする。

なお、下降状態から上昇状態に向かって上昇用ピストン２２が上昇したことにより、リミットスイッチ６４がオフ状態になり、リミットスイッチ６８は、オフ状態になる。上昇状態になると、リミットスイッチ６８は再びオン状態になる。一方リミットスイッチ７２は、ロック金具４０が降下したことにより、オン状態になる。

この上昇状態において、電磁切換弁７４、７６を、ポート７４Ａ、７６Ａがポート７４Ｔ、７６Ｔと連通し、ポート７４Ｂ、７６Ｂがポート７４Ｐ、７６Ｐと連通するように切り換えると、圧油室３６に圧油が供給され、解除用ピストン３４が上昇を開始し、ロック金具４０を上昇させる。これによって、ボール４６が外方に移動可能となり、ロック状態が解除される。これによって圧縮されていたコイルバネ５０、３２が元の状態に復帰し始め、上部ロックシャフト２８の上部がアンロック金具４８によって下方に押されると共に、上昇用ピストン２２がコイルバネ３２によって下方に押され、上部ロックシャフト２８、ボルト２０、下部ロックシャフト１４、金具取付ロッド８、蓋１８、金具４が降下し始める。やがて、金具４がシリンダ本体２の下端部から突出し、蓋１８のフランジ１８ａが段部２ａに接触し、金具４、金具取付ロッド８、蓋１８がそれ以上の降下を阻止される。このとき、ボール１６がブッシュ１２の薄手の部分に到達している。そして、上部ロックシャフト２８、ボルト２０、下降ロックシャフト１４が下降していき、下降ロックシャフト１４の頭部１４ａによってボール１６が外方へ押し出され、上昇が不能となる。このとき、ピストン２１が蓋１８に接触し、それ以上の降下が阻止される。

なお、下降状態では、ロック金具４０が上昇したことにより、リミットスイッチ７２はオフ状態となり、リミットスイッチ６８はオン状態からオフ状態を経て再びオン状態になる。また、リミットスイッチ６４はオフ状態からオン状態になる。

このようにして、金具４の下降、上昇が行われ、プレス機械のスライドの落下を防止する状態と、それを解除した状態とにすることができる。しかも、下降状態から、下方でのロックを解除して、ロックシャフトを上昇させ、上方でロックして上昇状態とすることと、上昇状態から、上方でのロックを解除して、ロックシャフトを下降させ、下降でロックして下降状態とすることとを、並列接続した電磁切換弁７４、７６によるポート２６、３８への圧油の給排のみによって行え、ロック用と昇降用とに別個の電磁弁を設ける必要がない。また、電磁切換弁７４、７６を並列に接続しているので、例えば下降状態において、一方の電磁弁７６が誤動作してポート７６Ａがポート７６Ｐに、ポート７６Ｂがポート７６Ｔに接続されたとしても、ポート７６Ａに出力された圧油はポート７４Ａからタンク８０に戻されるので、誤動作することはない。詳細な説明は省略するが、下降状態で、電磁弁７４が誤動作した場合も、上昇状態で、電磁弁７４、７６の一方が誤動作した場合でも、同様である。

また、なんらかの原因で下降状態から上昇状態へ移行させることができなくなった場合、開口５４、５６を介して長いボルト部材をネジ溝５８に螺合させて、ロックシャフトを上昇させ、下降状態から上昇状態に手動で移行させて、スライド落下の防止状態を解除することができる。

また、下降状態では、リミットスイッチ６８、６４が共にオン状態であり、上昇状態では、リミットスイッチ６８、７２が共にオン状態である。従って、リミットスイッチ６８、６４を並列に接続し、リミットスイッチ６８、７２を並列に接続することによって、リミットスイッチ６４、６８の一方、またはリミットスイッチ６８、７２の一方が故障しても、下降状態及び上昇状態を確実に検出することができる。また、リミットスイッチ６８はノーマルクローズのものを使用しているので、上昇状態から下降状態または下降状態から上昇状態に移行する際、必ずオン状態からオフ状態を経てオン状態となるので、接点が必ず操作され、接点の溶着が起こりにくくなる。

上記の実施形態では、圧油を使用したが、これに限ったものではなく、例えば空気圧や水圧を使用することもできる。また、上記の実施形態では、上昇状態において、金具４を本体２内に完全に収容したが、歯車の歯間から脱出していれば、本体２内に収容する必要はない。

本考案の１実施形態のプレス機械のスライド落下防止装置の下降状態を示す縦断面図である。 図１のプレス機械のスライド落下防止装置の上昇状態を示す縦断面図である。

符号の説明

２ シリンダ本体
４ 回転阻止金具
８ 金具取付ロッド
１４ 下部ロックシャフト（ロックシャフト）
２０ ボルト（ロックシャフト）
２８ 上部ロックシャフト（ロックシャフト）
１６ ボール（ボールロック機構）
１２ ブッシュ（ボールロック機構）
２２ ピストン
３２ コイルバネ
４０ ロック金具（ボールロック機構）
４６ ボール（ボールロック機構）
４８ アンロック金具（ボールロック機構）

Claims (3)

1. シリンダ状の本体と、
   この本体内の下端部に前記本体の長さ方向に沿って進退可能に設けられ、前記下端部よりも下降した下降状態において、プレス機械のスライドを駆動する歯車の歯間に侵入する回転阻止金具と、
   この回転阻止金具を前記下降状態と、前記先端金具が前記歯間から脱出した上昇状態とに、駆動する昇降機構とを、
   具備し、前記昇降機構では、
   前記本体の長さ方向に沿って摺動可能に前記本体内にシャフトが設けられ、前記シャフトの上昇に応じて前記金具取付部が前記シャフトに連動し、前記シャフトの下降に応じて前記金具取付部が前記シャフトと非連動となるように、前記回転阻止金具を設けた金具取付部が前記シャフトの下端に設けられ、前記シャフトが前記下降状態にあるとき、前記金具取付部の上昇を阻止する下側ロック機構が設けられ、前記シャフトにおける前記金具取付部よりも上側に上昇用ピストンが設けられ、前記本体内には前記上昇用ピストンに上昇用の流体圧を供給する上昇用流体室が設けられ、上記シャフトの上昇時に圧縮されるバネ部材が前記本体内に設けられ、前記シャフトが前記上昇状態にあるとき、前記シャフトの下降を阻止する上側ロック機構が設けられ、前記本体内に前記上側ロックのロックを解除する解除用ピストンを設け、前記本体内には前記解除用ピストンに上昇用の流体圧を供給する解除用流体室が設けられ、
   前記上昇用流体室に前記流体を供給すると共に前記解除用流体室から流体を排出する状態と、前記解除用流体室に流体を供給すると共に前記上昇用流体室から流体を排出する状態とに切り換える切換弁を設けた
   プレス機械のスライド落下防止装置。
2. 請求項１記載のプレス機械のスライド落下防止装置において、前記上側ロック機構が前記シャフトをロックしているとき通電するスイッチと、前記下側ロック機構が前記シャフトをロックしているとき通電するスイッチと、前記シャフトが前記昇降しているとき非通電状態となり前記シャフトが上昇状態及び下降状態にあるとき通電状態となるスイッチとを、有するプレス機械のスライド落下防止装置。
3. 請求項１または２記載のプレス機械のスライド落下防止装置において、前記シャフトの上端にネジ溝が形成され、前記本体の上部から前記ネジ溝に螺合するボルト部材を挿入可能に前記本体を形成しているプレス機械のスライド落下防止装置。
   

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