JP4233683B2 - 機械式プレス装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転するカムを利用してスライダを往復直線運動させる機械式プレス装置に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】
上記した機械式プレス装置は電子部品の加工等に広く採用されているが、近年の電子部品の小型化に伴い、加工精度及び作動速度に対するユーザーの要求が次第に高くなってきている。また、コネクタ端子等の部品については、プレス装置への材料供給を小さなストロークにする一方で、形状精度を高めあるいは金型の耐用年数を高めるために打ち抜き速度を高める傾向にあり、このような背景からも、高速かつ高精度のプレス装置の開発が望まれている。
【０００３】
【従来の技術】
実開昭６１−２０５６９０号公報には、回転駆動される水平な入力軸上に一体回転可能に設けられ、多角形(例えば三角形)の各辺を凸状弧面に形成した形状のカムを使用してスライドを上下動させる構成の機械的プレス装置が記載されている。上記スライドは、カムを包囲する中空部を有し、その中空部の上方及び下方位置でフレームによって上下摺動可能に支持されるとともに、カムの上下面にころがり接触する一対のカムフォロワを有しており、カムが回転したときに上記カムフォロワを介して上下に摺動するようになっている。
また、特開平７−６０４９０号公報には、回転駆動される水平な入力軸上に一体回転可能に設けられたカムと、カムの左右両側に水平方向に摺動可能に設けられた一対の摺動ブロックと、摺動ブロックに転動可能に支持されていてカムの左右両側面にころがり接触するカムフォロワと、摺動ブロックとスライダとを連結するリンク機構とを備えた機械的プレス装置が記載されている。この機械式プレス装置は、カムの回転をカムフォロワを介して摺動ブロックの水平方向の往復摺動に変換し、その水平方向の摺動をリンク機構を介してスライダの上下動に変換するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
実開昭６１−２０５６９０号公報に記載の機械式プレス装置は、カムを、例えば三角形の各辺を凸状弧面に形成した形状にすれば、カムの一回転についてスライドを上下に３往復させることができ、プレス加工を高速で行うことができる。また、カムが入力軸に対して偏心していないために回転時のバランスがよいという利点がある。
しかしながら、スライドが入力軸の上方及び下位置でフレームに支持される構成のため、スライドが大きくなってその荷重が増大し、その結果プレス装置の作動時に生じる慣性力が増加し、慣性力に起因する作動誤差が生じるために、装置の高速化に十分対応できないことがあるという問題点があった。また、カムの回転に応じてスライドが上方へ移動するときにはカムの上面にころがり接触する上方のカムフォロワのみが荷重を支持し、スライドが下方へ移動するときにはカムの下面にころがり接触する下方のカムフォロワのみが荷重を支持することになるために、両方のカムフォロワを十分な強度を有する大型のものに設計する必要がある。さらに、カムと上下のカムフォロワとを完全な密接状態にして高速高精度の作動を行わせることが困難になる問題もあった。
特開平７−６０４９０号公報に記載の機械式プレス装置は、カムの回転をカムフォロワを介して摺動ブロックの水平方向の往復摺動に変換し、その水平方向の摺動をリンク機構を介してスライダの上下動に変換するもので、このように多数の部材を介して運動をスライドに伝達する構成には、高精度の作動を行わせるための調整に手間がかかるという問題がある。また、カムの左右両側面にころがり接触するカムフォロワを介して左右一対の摺動ブロックの水平方向の摺動を生じる構成には、カムフォロワが大型化すること等の、上記した実開昭６１−２０５６９０号公報に記載のプレス装置と同様の問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記した従来技術の問題点を解決し、簡単な構成で高速高精度での作動が可能な機械式プレス装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の機械式プレス装置は、フレームと、フレームに回転可能に装着されて駆動装置によって回転駆動され、正面から見たときに左右へ水平に延びる入力軸と、入力軸上に一体回転可能に設けられたカムと、上記カムの鉛直方向下方に位置するスライドと、上記カムの下方位置においてフレームに上下摺動可能に装着され下端でスライドを支持している第１及び第２のスライド支持軸と、上記カムと上記両スライド支持軸との間の位置でフレームに支持され、上記カムにころがり接触するカムフォロワを転動可能に支持するとともに、上記両スライド支持軸に作動的に連結され、上記カムの回転運動をそれらスライド支持軸の上下摺動に変換するリンク機構と、上記各スライド支持軸を上方へ付勢することによって上記スライドを鉛直方向上方の上記カムへ向けて付勢し、上記リンク機構を介して上記カムフォロワを上記カムのカム面に密着させるスプリングとを具備する構成になっている。
【０００７】
上記カムは、正面から見たときに左右対称形状になっていて、その左右外方に面した両側面のそれぞれにカム面が形成され、上記リンク機構が、それらカム面のそれぞれにころがり接触する一対のカムフォロワを転動可能に支持している。
また、上記リンク機構が、フレームに枢着されていて上記一対のカムフォロワの一方を支持するとともに上記第１のスライド支持軸に作動的に連結されている第１の揺動アームと、フレームに枢着されていて上記一対のカムフォロワの他方を支持するとともに上記第２のスライド支持軸に作動的に連結された第２の揺動アームとを有する構成にするのが好ましい。
【０００８】
【作用】
本発明においては、カムの回転運動は、カムフォロワ及びリンク機構を介してスライド支持軸及びスライドの上下動に変換される。スプリングがスライド支持軸を上方へ付勢し、リンク機構を介してカムフォロワをカムに密着させているため、スライドが下方へ摺動するときにはカムフォロワが、リンク機構を介し、スプリングのばね力に抗してスライド支持軸を下方へ押し下げ、一方、スライドが上方へ摺動するときにはスプリングのばね力でカムフォロワをカムに密着させた状態に維持する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１から図３は、本発明の第１実施形態の機械式プレス装置を示している。このプレス装置はフレーム１を有し、水平な入力軸２が軸受３，４を介してフレーム１に回転可能に装着されている。入力軸２は、フレーム１の頂壁１ａに固定されたモータ５と、モータ５の出力軸に連結された主動プーリ６と、入力軸２に固定された従動プーリ７と、主動プーリ６及び従動プーリ７に巻き掛けられたベルト８とで構成された駆動装置によって回転駆動されるようになっている。入力軸２上には、カム９が入力軸２と一体回転可能に設けられている。このカム９は、正面から見たとき、即ち図１の正面図のように左右方向へ水平に延びる入力軸２を見ることができる位置から見たときに、左右対称形状を有しており、カム９の左右外方に面した両側面にカム面９ａ，９ｂが形成されている。図示された第１実施形態においては、カム９は、グロボイダルカム即ちローラギヤカムとして構成さている。なお、図１において、符号２７は、軸締結要素２７ａを介して入力軸２に嵌着されたフライホイールを示している。
【００１０】
フレーム１の中間壁１ｂには、下端でスライド１０を支持する第１および第２のスライド支持軸１１，１２が軸受部材１３，１４を介して上下摺動可能に装着されている。図示された第１実施形態においては、第１及び第２のスライド支持軸１１，１２は、それぞれ１つのスライド支持軸１１と１つのスライド支持軸１２とで構成され、これらスライド支持軸１１，１２でスライド１０を２点支持する構成になっている。スライド１０の下端部には、フレーム１の下方壁１ｃに固定したプレス下型１６と協働して部品の加工を行うためのプレス上型１５が取付けられる。
【００１１】
上記カム９とスライド支持軸１１，１２との間にはリンク機構１７が設けられている。このリンク機構１７は、フレーム１によって支持され、カム９のカム面９ａ，９ｂのそれぞれにころがり接触する一対のカムフォロワ１８ａ，１８ｂを転動可能に支持するとともに、スライド支持軸１１，１２に作動的に連結されていて、カム９の回転運動をスライド支持軸１１，１２及びそれと一体のスライド１０の上下動に変換するようになっている。図示された第１実施形態においては、リンク機構１７は、枢軸２１，２２を介して屈曲部付近でフレーム１に枢着された略Ｌ字形の第１及び第２の揺動アーム１９，２０を有する。図２に示されるように、第２の揺動アーム２０の枢軸２２は軸受２８，２９を介してフレーム１に回動可能に装着されている。同様に、第１の揺動アーム１９の枢軸２１も図示されていない軸受を介してフレーム１に回動可能に装着されている。これら揺動アーム１９，２０は、上記一対のカムフォロワ１８ａ，１８ｂをそれぞれ転動可能に支持するとともに、半月コマ２３，２４を介して第１及び第２のスライド支持軸１１，１２のそれぞれに作動的に連結されている。半月コマ２３，２４は、第１及び第２の揺動アーム１９，２０の下面にそれぞれ相対摺動可能に係合する平面状の上面２３ａ，２４ａと、スライド支持軸１１，１２の上端に形成した半球状の凹所１１ａ，１１ｂのそれぞれに相対摺動可能に係合する半球状の下面２３ｂ，２４ｂとを有する。なお、図２の符号２０ａは、揺動アーム２０の、半月コマ２４との係合部に埋設され、円滑かつ高精度に仕上げされた板片を示している。揺動アーム１９にも同様の板片が埋設されている。
【００１２】
第１及び第２のスライド支持軸１１，１２のまわりにはコイルスプリング２５，２６が装着されている。これらコイルスプリング２５，２６は、スライド支持軸１１，１２を上方へ付勢し、従って、スライド支持軸１１，１２，半月コマ２３，２４及び揺動アーム１９，２０を介してカムフォロワ１８ａ，１８ｂをカム９へ向けて付勢し、カムフォロワ１８ａ，１８ｂをカム９のカム面９ａ，９ｂに密着させている。
【００１３】
上記した第１実施形態の機械式プレス装置において、モータ５を駆動すると、主動プーリ６、ベルト８及び従動プーリ７を介して入力軸２及びそれと一体のカム９が一方向へ連続回転する。このようにカム９が回転すると、カムフォロワ１８ａ，１８ｂ、揺動アーム１９，２０，半月コマ２３，２４及びコイルスプリング２５，２６を介して、スライド支持軸１１，１２及びそれらの下端に固定されたスライド１０が上下に移動する。
【００１４】
図４は、上記した機械式プレス装置の作動によりスライド１０が最下部位置即ち下死点位置ＢＤＣ(ワークをプレス加工する位置)まで移動した状態、図５はスライド１０が最上部位置即ち上死点位置ＴＤＣまで移動した状態を示しており、図５の符号Ｓは、下死点位置と上死点位置との間のスライド１０の移動ストローク量を示している。
明らかなように、スライド１０が図５の上死点位置から図４の下死点位置へ向かうときには、カム９によりカムフォロワ１８ａ及び１８ｂがそれぞれ図５の左方及び右方へ押圧され、揺動アーム１９及び２０がそれぞれ反時計方向及び時計方向へ揺動し、スライド支持軸１１，１２はコイルスプリング２５，２６のばね力に抗して下方へ移動する。一方、スライド１０が図４の下死点位置から図５の上死点位置へ向かうときには、カム９の回転に応じ、スプリング２５及び２６が揺動アーム１９及び２０をそれぞれ時計方向及び反時計方向へ揺動させて、カムフォロワ１８ａ，１８ｂをカム９に密着させた状態に維持する。
【００１５】
上記したように、カム９は左右対称形であり、カム面９ａ，９ｂの形状は、揺動アーム１９，２０の左右対称の揺動を生じるようになっている。また、スライド１０の移動ストローク量Ｓ(図５)、及びカム９が一回転する間のスライド１０の上下往復動回数等は、カム面１９ａ，１９ｂの形状を適切に設計することにより変更できるものであり、カム９が一回転する間のスライド１０の上下往復動回数を増加させる設計にすることによって、高速度で作動するプレス装置を得ることが可能である。
【００１６】
第１実施形態の機械式プレス装置は、高速高精度に作動するプレスとして構成するのに適したものであり、その理由を略記すれば、次の通りである。
(１)コイルスプリング２５，２６の作用によってカムフォロワ１８ａ，１８ｂをカム９のカム面に密着させる構成になっているために、カムとカムフォロワとの密着状態を十分なものにして、カムフォロワのカム面上での滑りを防止するとともにカムフォロワの急激な回転変化を生じにくくすることができる。
(２)カムフォロワ１８ａ，１８ｂはスライド１０が下方へ移動するときの荷重を支持するだけで、それが上方へ移動するときの荷重を支持することはない。従って、スライドが上方へ移動するときの荷重を支持するカムフォロワとそれが下方へ移動するときの荷重を支持するカムフォロワとの両方を設けている既述の従来技術に比較して、移動する部品の質量を軽減して作動時に生じる慣性力を減じることができる。
(３)上下動するスライド支持軸１１，１２の下端にスライド１０を支持するとともに、上方のカム９と、スライド１０と一体になった下方のスライド支持軸１１，１２とをそれらの中間位置に設けたリンク機構１７を介して連結する構成になっているために、カムを包囲するスライドがカムの上方及び下方位置でフレームに支持される構成の既述の実開昭６１-２０５６９０号公報に記載の装置のようにスライドが大型化することがない。また、カム９とスライド１０との動力伝達関係が既述の特開平７−６０４９０号公報に記載の装置等に比較してより直接的になり、プレス装置の作動時に移動する部品の質量が低減される。
(４)リンク機構１７が、フレーム１に枢着された第１及び第２の揺動アーム１９，２０を有する簡単な構成になっているために、移動する部品の数を少なくしてその質量を軽減することができる。
(５)上記(４)の構成に加えて、左右対称形のカム９の左右外方に面した両側面に形成されたカム面９ａ，９ｂのそれぞれにカムフォロワ１８ａ，１８ｂがころがり接触する構成とし、カムフォロワ１８ａ，第１揺動アーム１９及びスライド支持軸１１等からなる動力伝達機構と、カムフォロワ１８ｂ、第２揺動アーム２０及びスライド支持軸１２等からなる動力伝達機構とを左右対称に設けた構成にしているために、作動バランスが良好である。
また、上記各動力伝達機構のカムフォロワ１８ａ，１８ｂからカム９のカム面に作用する負荷は、入力軸２に対して直角方向、即ち入力軸の撓み方向には作用せず、従って入力軸が撓むことによる作動誤差を減じることができる。
(６)カム９のカム面の形状を適切に設計することにより、カム９の回転角度に対するスライド１０の移動ストローク量(上死点位置と下死点位置との間の移動ストローク量Ｓ)を小さくし、カムの加工誤差がスライドの移動に及ぼす影響を軽減することができる。
【００１７】
上記したように、第１実施形態においては、左右対称形のカム９のカム面９ａ，９ｂのそれぞれにカムフォロワ１８ａ，１８ｂがころがり接触する構成とし、また、リンク機構１７が第１及び第２揺動アーム１９、２０を有する構成を採用しており、この構成は作動精度の向上の観点から好ましいものである。
しかしながら、そのリンク機構としては、カム９にころがり接触するカムフォロワを転動可能に支持し、カムの回転運動をスライド支持軸１１，１２の上下摺動に変換できる種々構成の機構を採用できるものである。また、例えばカム９の外周面にカム面を形成し、リンク機構がそのカム面にころがり接触する単一のカムフォロワを支持する構成にすることも可能である。
【００１８】
図６から図８は、本発明の第２実施形態の機械式プレス装置を示している。なお、図６は図２と同様の側面図であるが、図６に示された機械式プレス装置を正面から見たときは、図１と同様の構成になるために、第２実施形態の正面図は省略してある。
【００１９】
第２実施形態の機械式プレス装置においては、第１のスライド支持軸１１が一対のスライド支持軸１１ａ，１１ｂから構成され、また第２のスライド支持軸１２が一対のスライド支持軸１２ａ，１２ｂから構成されていて、それらスライド支持軸１１ａ，１１ｂ；１２ａ，１２ｂが、四角形の４つの頂点に相当する位置で、スライド１０を４点支持する構成になっている。スライド支持軸１２ａ，１２ｂのまわりにはコイルスプリング２６，２６ｂが装着され、スライド支持軸１１ａ，１１ｂのまわりにも同様のコイルスプリングが装着されている。これらコイルスプリングはスライド支持軸１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂを上方へ付勢している。従って、これらコイルスプリングは、スライド支持軸１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ、半月コマ及び揺動アーム１９，２０を介してカムフォロワ１８ａ，１８ｂをカム９へ向けて付勢し、カムフォロワ１８ａ，１８ｂをカム９に密着させている。なお、上記半月コマは、スライド支持軸１１ａ，１１ｂのそれぞれと揺動アーム１９との間，及びスライド支持軸１２ａ，１２ｂのそれぞれと揺動アーム２０との間に合計４個設けられているが、スライド支持軸１２ａ，１２ｂと揺動アーム２０との間に設けられた２個の半月コマのみが図６に２４ａ，２４ｂで示されている。また、図８には、２つのカムフォロワ１８ａ，１８ｂのうちの一方１８ａのみが図示されている。
第２実施形態における揺動アーム２０は、半月コマ２４ａ，２４ｂを介して２つのスライド支持軸１２ａ，１２ｂに作動的に連結されているために、第１実施形態の揺動アーム２０よりも横方向長さ(図２、６の左右方向長さ)が大きくされている。同様に、第２実施形態の揺動アーム１９も、第１実施形態の揺動アーム１９よりも横方向長さが大きくされている。
なお、図７の符号１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂは、第１実施形態の軸受部材１３，１４と同様の軸受け部材を示している。また、図６及び８の符号１９ａ，２０ａは、図２の板片２０ａと同様の板片を示している。
【００２０】
第２実施形態の機械式プレス装置の上記した点以外の構成は既述の第１実施形態のそれと同様であるため、説明を省略する。図１から図５に示した第１実施形態と同様の部材は図５から図７に同様の符号で示されている。
第２実施形態は、第１実施形態と同様の効果を奏するが、スライド支持軸１１ａ，１１ｂ; １２ａ，１２ｂでスライド１０を４点支持する構成になっているために、剛性が増して作動精度が向上する。
【００２１】
図９から図１１は、本発明の第３実施形態の機械式プレス装置を示している。この第３実施形態の機械式プレス装置は、図１から図５に示した第１実施形態の機械式プレス装置に動的平衡装置３０を付加したものである。この動的平衡装置３０は、フレーム１の上方位置即ち頂壁１ａに軸受部材３３，３４を介して上下摺動可能に装着された第１及び第２のウエイト支持軸３１，３２と、これらウエイト支持軸３１，３２の上端に支持されたバランスウエイト３５と、ウエイト作動用のリンク機構４０とを有する。
上記動的平衡装置３０は、リンク機構１７、スライド支持軸１１，１２及びスライド１０等の要素に対して入力軸２を中心として上下対称となるようにリンク機構４０、ウエイト支持軸３１，３２及びバランスウエイト３５等を設けたもので、スライド１０を上下動させるカム９と同一のカムによりバランスウエイト３５の上下動を生じるようになっている。
【００２２】
ウエイト作動用のリンク機構４０は、フレーム１に回動可能に装着された枢軸４１，４２を介して屈曲部付近でフレーム１に枢着された略L字形の第３及び第４揺動アーム４３，４４を有する。これら揺動アーム４３，４４は、カム９のカム面９ａ，９ｂのそれぞれにころがり接触するウエイト作動用の一対のカムフォロワ３６ａ，３６ｂをそれぞれ転動可能に支持するとともに、半月コマ４５，４６を介して第１及び第２のウエイト支持軸３１，３２のそれぞれに作動的に連結されている。上記半月コマ４５，４６は、揺動アーム４３、４４の上面にそれぞれ相対摺動可能に係合する平面状の下面４５ａ，４６ａと、ウエイト支持軸３１、３２の下端に形成した半球状の凹所３１ａ，３２ａのそれぞれに相対摺動可能に係合する半球状の上面４５ｂ，４６ｂとを有する。
【００２３】
ウエイト支持軸３１，３２のまわりにはコイルスプリング４７，４８が装着されている。これらコイルスプリング４７，４８はウエイト支持軸３１，３２を下方へ付勢し、従って、ウエイト支持軸３１，３２，半月コマ４５，４６及び揺動アーム４３，４４を介してカムフォロワ３６ａ，３６ｂをカム９へ向けて付勢し、カムフォロワ３６ａ，３６ｂをカム９に密着させている。
【００２４】
カム９のカム面９ａ，９ｂは、スライド１０とバランスウエイト３５とを上下対称に移動させる形状を有している。即ち、図１０に示したようにスライド１０が下死点位置ＢＤＣにあるときにはバランスウエイト３５は最上部位置即ち上死点位置ＴＤＣにあり、図１０の下死点位置からスライド１０が図１１に示した上死点位ＴＤＣ置へ向けて上方へ移動するにつれてバランスウエイト３５は下方へ移動する。また、スライド１０が図１１の上死点位置から図１０の下死点位置へ向けて下方へ移動するにつれてバランスウエイト３５は上方へ移動する。従って、上記した動的平衡装置３０を設け、バランスウエイト３５の質量を、スライド１０が上下移動するときに生じる慣性力を相殺できるような適切値に設計しておくことにより、スライド１０が上下移動するときに生じる慣性力をバランスウエイト３５が上下移動するときに生じる慣性力で相殺し、慣性力に起因して生じる作動時のがたつき等を防止して、高精度の作動を行うことが可能になる。
なお、図１１の符号Ｓ及びＳ’は、それぞれ下死点位置ＢＤＣと上死点位置ＴＤＣとの間のスライド１０の移動ストローク量、及び下死点位置ＢＤＣと上死点位置ＴＤＣとの間のバランスウエイト３５の移動ストローク量を示している。これらストローク量ＳとＳ’は等しい値に設計される。
【００２５】
第３実施形態の機械式プレス装置の上記した点以外の構成は既述の第１実施形態のそれと同様であり、図１から図５に示した第１実施形態と同様の部材は図９から図１１に同様の符号で示されている。
【００２６】
第３実施形態の機械式プレス装置は、２つのスライド支持軸１１，１２を有する第１実施形態の機械式プレス装置に動的平衡装置３０を付加したものである。しかしながら、図５から図７に示したように４つのスライド支持軸を有する第２実施形態の機械式プレス装置に同様の動的平衡装置を設けることは、もちろん可能である。
第３実施形態においては、動的平衡装置３０のリンク機構４０が揺動アーム４３，４４を有する構成を採用している。しかしながら、スライド１０を上下動させるためのリンク機構１７の場合と同様に、リンク機構４０としては、カム９にころがり接触するカムフォロワを転動可能に支持し、カム９の回転運動をウエイト支持軸３１，３２の上下摺動に変換できる種々構成の機構を採用できるものである。また、例えばカム９の外周面にカム面を形成し、リンク機構４０がそのカム面にころがり接触する単一のカムフォロワを支持する構成にすることも可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上より明らかなように、本発明の機械式プレス装置は、スプリングの作用によってカムフォロワをカムに密着させる構成であるために、カムとカムフォロワとの密着状態が十分なものとなりカムフォロワのカム面上での滑りが防止されるとともに、カムフォロワの急激な回転変化等が生じにくい。また、スライドが上方へ移動するときの荷重を支持するカムフォロワを設ける必要がないために、プレス装置の作動時に移動する部品の質量を低減することができる。
さらに、上下動するスライド支持軸の下端にスライドを支持するとともに、上方のカムと、スライドと一体になった下方のスライド支持軸とをそれらの中間位置に設けたリンク機構を介して連結する構成になっているために、スライドが大型化することがなく、また、カムとスライドとの間に介在する部材が少なくなってこれらの間での動力伝達関係がより直接的になり、このことも、プレス装置の作動時に移動する部品の質量の低減に寄与する。
従って、高速かつ高精度で作動する機械式プレス装置が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の機械式プレス装置を示す部分断面正面図。
【図２】上記機械式プレス装置の部分断面右側面図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図。
【図４】上記機械式プレス装置のスライドが下死点位置にある状態を示す説明図。
【図５】上記機械式プレス装置のスライドが上死点位置にある状態を示す説明図。
【図６】本発明の第２実施形態の機械式プレス装置を示す、図２と同様の部分断面右側面図。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図。
【図８】上記第２実施形態の機械式プレス装置の部分斜視説明図。
【図９】本発明の第３実施形態の機械式プレス装置を示す部分断面正面図。
【図１０】上記第３実施形態の機械式プレス装置のスライド及びバランスウエイトがそれぞれ下死点位置及び上死点位置にある状態を示す説明図。
【図１１】上記第３実施形態の機械式プレス装置のスライド及びバランスウエイトがそれぞれ上死点位置及び下死点位置にある状態を示す説明図。
【符号の説明】
１ フレーム
２ 入力軸
５ モータ
６ 主動プーリ
７ 従動プーリ
８ ベルト
９ カム
９ａ，９ｂ カム面
１０ スライド
１１ 第１のスライド支持軸
１２ 第２のスライド支持軸
１７ リンク機構
１８ａ，１８ｂ カムフォロワ
１９ 第１の揺動アーム
２０ 第２の揺動アーム
２５，２６ スプリング
３０ 動的平衡装置
３１ 第１のウエイト支持軸
３２ 第２のウエイト支持
３５ バランスウエイト
３６ａ，３６ｂ ウエイト作動用のカムフォロワ
４０ ウエイト作動用のリンク機構
４３ 第３の揺動アーム
４４ 第４の揺動アーム
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転するカムを利用してスライダを往復直線運動させる機械式プレス装置に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】
上記した機械式プレス装置は電子部品の加工等に広く採用されているが、近年の電子部品の小型化に伴い、加工精度及び作動速度に対するユーザーの要求が次第に高くなってきている。また、コネクタ端子等の部品については、プレス装置への材料供給を小さなストロークにする一方で、形状精度を高めあるいは金型の耐用年数を高めるために打ち抜き速度を高める傾向にあり、このような背景からも、高速かつ高精度のプレス装置の開発が望まれている。
【０００３】
【従来の技術】
実開昭６１−２０５６９０号公報には、回転駆動される水平な入力軸上に一体回転可能に設けられ、多角形(例えば三角形)の各辺を凸状弧面に形成した形状のカムを使用してスライドを上下動させる構成の機械的プレス装置が記載されている。上記スライドは、カムを包囲する中空部を有し、その中空部の上方及び下方位置でフレームによって上下摺動可能に支持されるとともに、カムの上下面にころがり接触する一対のカムフォロワを有しており、カムが回転したときに上記カムフォロワを介して上下に摺動するようになっている。
また、特開平７−６０４９０号公報には、回転駆動される水平な入力軸上に一体回転可能に設けられたカムと、カムの左右両側に水平方向に摺動可能に設けられた一対の摺動ブロックと、摺動ブロックに転動可能に支持されていてカムの左右両側面にころがり接触するカムフォロワと、摺動ブロックとスライダとを連結するリンク機構とを備えた機械的プレス装置が記載されている。この機械式プレス装置は、カムの回転をカムフォロワを介して摺動ブロックの水平方向の往復摺動に変換し、その水平方向の摺動をリンク機構を介してスライダの上下動に変換するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
実開昭６１−２０５６９０号公報に記載の機械式プレス装置は、カムを、例えば三角形の各辺を凸状弧面に形成した形状にすれば、カムの一回転についてスライドを上下に３往復させることができ、プレス加工を高速で行うことができる。また、カムが入力軸に対して偏心していないために回転時のバランスがよいという利点がある。
しかしながら、スライドが入力軸の上方及び下位置でフレームに支持される構成のため、スライドが大きくなってその荷重が増大し、その結果プレス装置の作動時に生じる慣性力が増加し、慣性力に起因する作動誤差が生じるために、装置の高速化に十分対応できないことがあるという問題点があった。また、カムの回転に応じてスライドが上方へ移動するときにはカムの上面にころがり接触する上方のカムフォロワのみが荷重を支持し、スライドが下方へ移動するときにはカムの下面にころがり接触する下方のカムフォロワのみが荷重を支持することになるために、両方のカムフォロワを十分な強度を有する大型のものに設計する必要がある。さらに、カムと上下のカムフォロワとを完全な密接状態にして高速高精度の作動を行わせることが困難になる問題もあった。
特開平７−６０４９０号公報に記載の機械式プレス装置は、カムの回転をカムフォロワを介して摺動ブロックの水平方向の往復摺動に変換し、その水平方向の摺動をリンク機構を介してスライダの上下動に変換するもので、このように多数の部材を介して運動をスライドに伝達する構成には、高精度の作動を行わせるための調整に手間がかかるという問題がある。また、カムの左右両側面にころがり接触するカムフォロワを介して左右一対の摺動ブロックの水平方向の摺動を生じる構成には、カムフォロワが大型化すること等の、上記した実開昭６１−２０５６９０号公報に記載のプレス装置と同様の問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記した従来技術の問題点を解決し、簡単な構成で高速高精度での作動が可能な機械式プレス装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の機械式プレス装置は、フレームと、フレームに回転可能に装着されて駆動装置によって回転駆動され、正面から見たときに左右へ水平に延びる入力軸と、入力軸上に一体回転可能に設けられたカムと、上記カムの鉛直方向下方に位置するスライドと、上記カムの下方位置においてフレームに上下摺動可能に装着され下端でスライドを支持している第１及び第２のスライド支持軸と、上記カムと上記両スライド支持軸との間の位置でフレームに支持され、上記カムにころがり接触するカムフォロワを転動可能に支持するとともに、上記両スライド支持軸に作動的に連結され、上記カムの回転運動をそれらスライド支持軸の上下摺動に変換するリンク機構と、上記各スライド支持軸を上方へ付勢することによって上記スライドを鉛直方向上方の上記カムへ向けて付勢し、上記リンク機構を介して上記カムフォロワを上記カムのカム面に密着させるスプリングとを具備する構成になっている。
【０００７】
上記カムは、正面から見たときに左右対称形状になっていて、その左右外方に面した両側面のそれぞれにカム面が形成され、上記リンク機構が、それらカム面のそれぞれにころがり接触する一対のカムフォロワを転動可能に支持している。
また、上記リンク機構が、フレームに枢着されていて上記一対のカムフォロワの一方を支持するとともに上記第１のスライド支持軸に作動的に連結されている第１の揺動アームと、フレームに枢着されていて上記一対のカムフォロワの他方を支持するとともに上記第２のスライド支持軸に作動的に連結された第２の揺動アームとを有する構成にするのが好ましい。
【０００８】
【作用】
本発明においては、カムの回転運動は、カムフォロワ及びリンク機構を介してスライド支持軸及びスライドの上下動に変換される。スプリングがスライド支持軸を上方へ付勢し、リンク機構を介してカムフォロワをカムに密着させているため、スライドが下方へ摺動するときにはカムフォロワが、リンク機構を介し、スプリングのばね力に抗してスライド支持軸を下方へ押し下げ、一方、スライドが上方へ摺動するときにはスプリングのばね力でカムフォロワをカムに密着させた状態に維持する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１から図３は、本発明の第１実施形態の機械式プレス装置を示している。このプレス装置はフレーム１を有し、水平な入力軸２が軸受３，４を介してフレーム１に回転可能に装着されている。入力軸２は、フレーム１の頂壁１ａに固定されたモータ５と、モータ５の出力軸に連結された主動プーリ６と、入力軸２に固定された従動プーリ７と、主動プーリ６及び従動プーリ７に巻き掛けられたベルト８とで構成された駆動装置によって回転駆動されるようになっている。入力軸２上には、カム９が入力軸２と一体回転可能に設けられている。このカム９は、正面から見たとき、即ち図１の正面図のように左右方向へ水平に延びる入力軸２を見ることができる位置から見たときに、左右対称形状を有しており、カム９の左右外方に面した両側面にカム面９ａ，９ｂが形成されている。図示された第１実施形態においては、カム９は、グロボイダルカム即ちローラギヤカムとして構成さている。なお、図１において、符号２７は、軸締結要素２７ａを介して入力軸２に嵌着されたフライホイールを示している。
【００１０】
フレーム１の中間壁１ｂには、下端でスライド１０を支持する第１および第２のスライド支持軸１１，１２が軸受部材１３，１４を介して上下摺動可能に装着されている。図示された第１実施形態においては、第１及び第２のスライド支持軸１１，１２は、それぞれ１つのスライド支持軸１１と１つのスライド支持軸１２とで構成され、これらスライド支持軸１１，１２でスライド１０を２点支持する構成になっている。スライド１０の下端部には、フレーム１の下方壁１ｃに固定したプレス下型１６と協働して部品の加工を行うためのプレス上型１５が取付けられる。
【００１１】
上記カム９とスライド支持軸１１，１２との間にはリンク機構１７が設けられている。このリンク機構１７は、フレーム１によって支持され、カム９のカム面９ａ，９ｂのそれぞれにころがり接触する一対のカムフォロワ１８ａ，１８ｂを転動可能に支持するとともに、スライド支持軸１１，１２に作動的に連結されていて、カム９の回転運動をスライド支持軸１１，１２及びそれと一体のスライド１０の上下動に変換するようになっている。図示された第１実施形態においては、リンク機構１７は、枢軸２１，２２を介して屈曲部付近でフレーム１に枢着された略Ｌ字形の第１及び第２の揺動アーム１９，２０を有する。図２に示されるように、第２の揺動アーム２０の枢軸２２は軸受２８，２９を介してフレーム１に回動可能に装着されている。同様に、第１の揺動アーム１９の枢軸２１も図示されていない軸受を介してフレーム１に回動可能に装着されている。これら揺動アーム１９，２０は、上記一対のカムフォロワ１８ａ，１８ｂをそれぞれ転動可能に支持するとともに、半月コマ２３，２４を介して第１及び第２のスライド支持軸１１，１２のそれぞれに作動的に連結されている。半月コマ２３，２４は、第１及び第２の揺動アーム１９，２０の下面にそれぞれ相対摺動可能に係合する平面状の上面２３ａ，２４ａと、スライド支持軸１１，１２の上端に形成した半球状の凹所１１ａ，１１ｂのそれぞれに相対摺動可能に係合する半球状の下面２３ｂ，２４ｂとを有する。なお、図２の符号２０ａは、揺動アーム２０の、半月コマ２４との係合部に埋設され、円滑かつ高精度に仕上げされた板片を示している。揺動アーム１９にも同様の板片が埋設されている。
【００１２】
第１及び第２のスライド支持軸１１，１２のまわりにはコイルスプリング２５，２６が装着されている。これらコイルスプリング２５，２６は、スライド支持軸１１，１２を上方へ付勢し、従って、スライド支持軸１１，１２，半月コマ２３，２４及び揺動アーム１９，２０を介してカムフォロワ１８ａ，１８ｂをカム９へ向けて付勢し、カムフォロワ１８ａ，１８ｂをカム９のカム面９ａ，９ｂに密着させている。
【００１３】
上記した第１実施形態の機械式プレス装置において、モータ５を駆動すると、主動プーリ６、ベルト８及び従動プーリ７を介して入力軸２及びそれと一体のカム９が一方向へ連続回転する。このようにカム９が回転すると、カムフォロワ１８ａ，１８ｂ、揺動アーム１９，２０，半月コマ２３，２４及びコイルスプリング２５，２６を介して、スライド支持軸１１，１２及びそれらの下端に固定されたスライド１０が上下に移動する。
【００１４】
図４は、上記した機械式プレス装置の作動によりスライド１０が最下部位置即ち下死点位置ＢＤＣ(ワークをプレス加工する位置)まで移動した状態、図５はスライド１０が最上部位置即ち上死点位置ＴＤＣまで移動した状態を示しており、図５の符号Ｓは、下死点位置と上死点位置との間のスライド１０の移動ストローク量を示している。
明らかなように、スライド１０が図５の上死点位置から図４の下死点位置へ向かうときには、カム９によりカムフォロワ１８ａ及び１８ｂがそれぞれ図５の左方及び右方へ押圧され、揺動アーム１９及び２０がそれぞれ反時計方向及び時計方向へ揺動し、スライド支持軸１１，１２はコイルスプリング２５，２６のばね力に抗して下方へ移動する。一方、スライド１０が図４の下死点位置から図５の上死点位置へ向かうときには、カム９の回転に応じ、スプリング２５及び２６が揺動アーム１９及び２０をそれぞれ時計方向及び反時計方向へ揺動させて、カムフォロワ１８ａ，１８ｂをカム９に密着させた状態に維持する。
【００１５】
上記したように、カム９は左右対称形であり、カム面９ａ，９ｂの形状は、揺動アーム１９，２０の左右対称の揺動を生じるようになっている。また、スライド１０の移動ストローク量Ｓ(図５)、及びカム９が一回転する間のスライド１０の上下往復動回数等は、カム面１９ａ，１９ｂの形状を適切に設計することにより変更できるものであり、カム９が一回転する間のスライド１０の上下往復動回数を増加させる設計にすることによって、高速度で作動するプレス装置を得ることが可能である。
【００１６】
第１実施形態の機械式プレス装置は、高速高精度に作動するプレスとして構成するのに適したものであり、その理由を略記すれば、次の通りである。
(１)コイルスプリング２５，２６の作用によってカムフォロワ１８ａ，１８ｂをカム９のカム面に密着させる構成になっているために、カムとカムフォロワとの密着状態を十分なものにして、カムフォロワのカム面上での滑りを防止するとともにカムフォロワの急激な回転変化を生じにくくすることができる。
(２)カムフォロワ１８ａ，１８ｂはスライド１０が下方へ移動するときの荷重を支持するだけで、それが上方へ移動するときの荷重を支持することはない。従って、スライドが上方へ移動するときの荷重を支持するカムフォロワとそれが下方へ移動するときの荷重を支持するカムフォロワとの両方を設けている既述の従来技術に比較して、移動する部品の質量を軽減して作動時に生じる慣性力を減じることができる。
(３)上下動するスライド支持軸１１，１２の下端にスライド１０を支持するとともに、上方のカム９と、スライド１０と一体になった下方のスライド支持軸１１，１２とをそれらの中間位置に設けたリンク機構１７を介して連結する構成になっているために、カムを包囲するスライドがカムの上方及び下方位置でフレームに支持される構成の既述の実開昭６１-２０５６９０号公報に記載の装置のようにスライドが大型化することがない。また、カム９とスライド１０との動力伝達関係が既述の特開平７−６０４９０号公報に記載の装置等に比較してより直接的になり、プレス装置の作動時に移動する部品の質量が低減される。
(４)リンク機構１７が、フレーム１に枢着された第１及び第２の揺動アーム１９，２０を有する簡単な構成になっているために、移動する部品の数を少なくしてその質量を軽減することができる。
(５)上記(４)の構成に加えて、左右対称形のカム９の左右外方に面した両側面に形成されたカム面９ａ，９ｂのそれぞれにカムフォロワ１８ａ，１８ｂがころがり接触する構成とし、カムフォロワ１８ａ，第１揺動アーム１９及びスライド支持軸１１等からなる動力伝達機構と、カムフォロワ１８ｂ、第２揺動アーム２０及びスライド支持軸１２等からなる動力伝達機構とを左右対称に設けた構成にしているために、作動バランスが良好である。
また、上記各動力伝達機構のカムフォロワ１８ａ，１８ｂからカム９のカム面に作用する負荷は、入力軸２に対して直角方向、即ち入力軸の撓み方向には作用せず、従って入力軸が撓むことによる作動誤差を減じることができる。
(６)カム９のカム面の形状を適切に設計することにより、カム９の回転角度に対するスライド１０の移動ストローク量(上死点位置と下死点位置との間の移動ストローク量Ｓ)を小さくし、カムの加工誤差がスライドの移動に及ぼす影響を軽減することができる。
【００１７】
上記したように、第１実施形態においては、左右対称形のカム９のカム面９ａ，９ｂのそれぞれにカムフォロワ１８ａ，１８ｂがころがり接触する構成とし、また、リンク機構１７が第１及び第２揺動アーム１９、２０を有する構成を採用しており、この構成は作動精度の向上の観点から好ましいものである。
しかしながら、そのリンク機構としては、カム９にころがり接触するカムフォロワを転動可能に支持し、カムの回転運動をスライド支持軸１１，１２の上下摺動に変換できる種々構成の機構を採用できるものである。また、例えばカム９の外周面にカム面を形成し、リンク機構がそのカム面にころがり接触する単一のカムフォロワを支持する構成にすることも可能である。
【００１８】
図６から図８は、本発明の第２実施形態の機械式プレス装置を示している。なお、図６は図２と同様の側面図であるが、図６に示された機械式プレス装置を正面から見たときは、図１と同様の構成になるために、第２実施形態の正面図は省略してある。
【００１９】
第２実施形態の機械式プレス装置においては、第１のスライド支持軸１１が一対のスライド支持軸１１ａ，１１ｂから構成され、また第２のスライド支持軸１２が一対のスライド支持軸１２ａ，１２ｂから構成されていて、それらスライド支持軸１１ａ，１１ｂ；１２ａ，１２ｂが、四角形の４つの頂点に相当する位置で、スライド１０を４点支持する構成になっている。スライド支持軸１２ａ，１２ｂのまわりにはコイルスプリング２６，２６ｂが装着され、スライド支持軸１１ａ，１１ｂのまわりにも同様のコイルスプリングが装着されている。これらコイルスプリングはスライド支持軸１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂを上方へ付勢している。従って、これらコイルスプリングは、スライド支持軸１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ、半月コマ及び揺動アーム１９，２０を介してカムフォロワ１８ａ，１８ｂをカム９へ向けて付勢し、カムフォロワ１８ａ，１８ｂをカム９に密着させている。なお、上記半月コマは、スライド支持軸１１ａ，１１ｂのそれぞれと揺動アーム１９との間，及びスライド支持軸１２ａ，１２ｂのそれぞれと揺動アーム２０との間に合計４個設けられているが、スライド支持軸１２ａ，１２ｂと揺動アーム２０との間に設けられた２個の半月コマのみが図６に２４ａ，２４ｂで示されている。また、図８には、２つのカムフォロワ１８ａ，１８ｂのうちの一方１８ａのみが図示されている。
第２実施形態における揺動アーム２０は、半月コマ２４ａ，２４ｂを介して２つのスライド支持軸１２ａ，１２ｂに作動的に連結されているために、第１実施形態の揺動アーム２０よりも横方向長さ(図２、６の左右方向長さ)が大きくされている。同様に、第２実施形態の揺動アーム１９も、第１実施形態の揺動アーム１９よりも横方向長さが大きくされている。
なお、図７の符号１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂは、第１実施形態の軸受部材１３，１４と同様の軸受け部材を示している。また、図６及び８の符号１９ａ，２０ａは、図２の板片２０ａと同様の板片を示している。
【００２０】
第２実施形態の機械式プレス装置の上記した点以外の構成は既述の第１実施形態のそれと同様であるため、説明を省略する。図１から図５に示した第１実施形態と同様の部材は図５から図７に同様の符号で示されている。
第２実施形態は、第１実施形態と同様の効果を奏するが、スライド支持軸１１ａ，１１ｂ; １２ａ，１２ｂでスライド１０を４点支持する構成になっているために、剛性が増して作動精度が向上する。
【００２１】
図９から図１１は、本発明の第３実施形態の機械式プレス装置を示している。この第３実施形態の機械式プレス装置は、図１から図５に示した第１実施形態の機械式プレス装置に動的平衡装置３０を付加したものである。この動的平衡装置３０は、フレーム１の上方位置即ち頂壁１ａに軸受部材３３，３４を介して上下摺動可能に装着された第１及び第２のウエイト支持軸３１，３２と、これらウエイト支持軸３１，３２の上端に支持されたバランスウエイト３５と、ウエイト作動用のリンク機構４０とを有する。
上記動的平衡装置３０は、リンク機構１７、スライド支持軸１１，１２及びスライド１０等の要素に対して入力軸２を中心として上下対称となるようにリンク機構４０、ウエイト支持軸３１，３２及びバランスウエイト３５等を設けたもので、スライド１０を上下動させるカム９と同一のカムによりバランスウエイト３５の上下動を生じるようになっている。
【００２２】
ウエイト作動用のリンク機構４０は、フレーム１に回動可能に装着された枢軸４１，４２を介して屈曲部付近でフレーム１に枢着された略L字形の第３及び第４揺動アーム４３，４４を有する。これら揺動アーム４３，４４は、カム９のカム面９ａ，９ｂのそれぞれにころがり接触するウエイト作動用の一対のカムフォロワ３６ａ，３６ｂをそれぞれ転動可能に支持するとともに、半月コマ４５，４６を介して第１及び第２のウエイト支持軸３１，３２のそれぞれに作動的に連結されている。上記半月コマ４５，４６は、揺動アーム４３、４４の上面にそれぞれ相対摺動可能に係合する平面状の下面４５ａ，４６ａと、ウエイト支持軸３１、３２の下端に形成した半球状の凹所３１ａ，３２ａのそれぞれに相対摺動可能に係合する半球状の上面４５ｂ，４６ｂとを有する。
【００２３】
ウエイト支持軸３１，３２のまわりにはコイルスプリング４７，４８が装着されている。これらコイルスプリング４７，４８はウエイト支持軸３１，３２を下方へ付勢し、従って、ウエイト支持軸３１，３２，半月コマ４５，４６及び揺動アーム４３，４４を介してカムフォロワ３６ａ，３６ｂをカム９へ向けて付勢し、カムフォロワ３６ａ，３６ｂをカム９に密着させている。
【００２４】
カム９のカム面９ａ，９ｂは、スライド１０とバランスウエイト３５とを上下対称に移動させる形状を有している。即ち、図１０に示したようにスライド１０が下死点位置ＢＤＣにあるときにはバランスウエイト３５は最上部位置即ち上死点位置ＴＤＣにあり、図１０の下死点位置からスライド１０が図１１に示した上死点位ＴＤＣ置へ向けて上方へ移動するにつれてバランスウエイト３５は下方へ移動する。また、スライド１０が図１１の上死点位置から図１０の下死点位置へ向けて下方へ移動するにつれてバランスウエイト３５は上方へ移動する。従って、上記した動的平衡装置３０を設け、バランスウエイト３５の質量を、スライド１０が上下移動するときに生じる慣性力を相殺できるような適切値に設計しておくことにより、スライド１０が上下移動するときに生じる慣性力をバランスウエイト３５が上下移動するときに生じる慣性力で相殺し、慣性力に起因して生じる作動時のがたつき等を防止して、高精度の作動を行うことが可能になる。
なお、図１１の符号Ｓ及びＳ’は、それぞれ下死点位置ＢＤＣと上死点位置ＴＤＣとの間のスライド１０の移動ストローク量、及び下死点位置ＢＤＣと上死点位置ＴＤＣとの間のバランスウエイト３５の移動ストローク量を示している。これらストローク量ＳとＳ’は等しい値に設計される。
【００２５】
第３実施形態の機械式プレス装置の上記した点以外の構成は既述の第１実施形態のそれと同様であり、図１から図５に示した第１実施形態と同様の部材は図９から図１１に同様の符号で示されている。
【００２６】
第３実施形態の機械式プレス装置は、２つのスライド支持軸１１，１２を有する第１実施形態の機械式プレス装置に動的平衡装置３０を付加したものである。しかしながら、図５から図７に示したように４つのスライド支持軸を有する第２実施形態の機械式プレス装置に同様の動的平衡装置を設けることは、もちろん可能である。
第３実施形態においては、動的平衡装置３０のリンク機構４０が揺動アーム４３，４４を有する構成を採用している。しかしながら、スライド１０を上下動させるためのリンク機構１７の場合と同様に、リンク機構４０としては、カム９にころがり接触するカムフォロワを転動可能に支持し、カム９の回転運動をウエイト支持軸３１，３２の上下摺動に変換できる種々構成の機構を採用できるものである。また、例えばカム９の外周面にカム面を形成し、リンク機構４０がそのカム面にころがり接触する単一のカムフォロワを支持する構成にすることも可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上より明らかなように、本発明の機械式プレス装置は、スプリングの作用によってカムフォロワをカムに密着させる構成であるために、カムとカムフォロワとの密着状態が十分なものとなりカムフォロワのカム面上での滑りが防止されるとともに、カムフォロワの急激な回転変化等が生じにくい。また、スライドが上方へ移動するときの荷重を支持するカムフォロワを設ける必要がないために、プレス装置の作動時に移動する部品の質量を低減することができる。
さらに、上下動するスライド支持軸の下端にスライドを支持するとともに、上方のカムと、スライドと一体になった下方のスライド支持軸とをそれらの中間位置に設けたリンク機構を介して連結する構成になっているために、スライドが大型化することがなく、また、カムとスライドとの間に介在する部材が少なくなってこれらの間での動力伝達関係がより直接的になり、このことも、プレス装置の作動時に移動する部品の質量の低減に寄与する。
従って、高速かつ高精度で作動する機械式プレス装置が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の機械式プレス装置を示す部分断面正面図。
【図２】上記機械式プレス装置の部分断面右側面図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図。
【図４】上記機械式プレス装置のスライドが下死点位置にある状態を示す説明図。
【図５】上記機械式プレス装置のスライドが上死点位置にある状態を示す説明図。
【図６】本発明の第２実施形態の機械式プレス装置を示す、図２と同様の部分断面右側面図。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図。
【図８】上記第２実施形態の機械式プレス装置の部分斜視説明図。
【図９】本発明の第３実施形態の機械式プレス装置を示す部分断面正面図。
【図１０】上記第３実施形態の機械式プレス装置のスライド及びバランスウエイトがそれぞれ下死点位置及び上死点位置にある状態を示す説明図。
【図１１】上記第３実施形態の機械式プレス装置のスライド及びバランスウエイトがそれぞれ上死点位置及び下死点位置にある状態を示す説明図。
【符号の説明】
１ フレーム
２ 入力軸
５ モータ
６ 主動プーリ
７ 従動プーリ
８ ベルト
９ カム
９ａ，９ｂ カム面
１０ スライド
１１ 第１のスライド支持軸
１２ 第２のスライド支持軸
１７ リンク機構
１８ａ，１８ｂ カムフォロワ
１９ 第１の揺動アーム
２０ 第２の揺動アーム
２５，２６ スプリング
３０ 動的平衡装置
３１ 第１のウエイト支持軸
３２ 第２のウエイト支持
３５ バランスウエイト
３６ａ，３６ｂ ウエイト作動用のカムフォロワ
４０ ウエイト作動用のリンク機構
４３ 第３の揺動アーム
４４ 第４の揺動アーム
Claims (8)
- フレームと、フレームに回転可能に装着されて駆動装置によって回転駆動され、正面から見たときに左右へ水平に延びる入力軸と、入力軸上に一体回転可能に設けられたカムと、上記カムの鉛直方向下方に位置するスライドと、上記カムの下方位置においてフレームに上下摺動可能に装着され下端でスライドを支持している第１及び第２のスライド支持軸と、上記カムと上記両スライド支持軸との間の位置でフレームに支持され、上記カムにころがり接触するカムフォロワを転動可能に支持するとともに、上記両スライド支持軸に作動的に連結され、上記カムの回転運動をそれらスライド支持軸の上下摺動に変換するリンク機構と、上記各スライド支持軸を上方へ付勢することによって上記スライドを鉛直方向上方の上記カムへ向けて付勢し、上記リンク機構を介して上記カムフォロワを上記カムのカム面に密着させるスプリングとを具備し、上記カムが、正面から見たときに左右対称形状になっていて、その左右外方に面した両側面のそれぞれにカム面が形成されており、上記リンク機構が、上記カム面のそれぞれにころがり接触する一対のカムフォロワを転動可能に支持していることを特徴とする機械式プレス装置。
- 請求項１に記載の機械式プレス装置において、上記リンク機構が、フレームに枢着されていて上記一対のカムフォロワの一方を支持するとともに上記第１のスライド支持軸に作動的に連結された第１の揺動アームと、フレームに枢着されていて上記一対のカムフォロワの他方を支持するとともに上記第２のスライド支持軸に作動的に連結された第２の揺動アームとを有する機械式プレス装置。
- 請求項１又は２に記載の機械式プレス装置において、上記第１及び第２のスライド支持軸のそれぞれが１つのスライド支持軸から構成され、それらスライド支持軸が上記スライドを２点支持する構成になっている機械式プレス装置。
- 請求項１又は２に記載の機械式プレス装置において、上記第１及び第２のスライド支持軸のそれぞれが一対のスライド支持軸から構成され、それらスライド支持軸が上記スライドを４点支持する構成になっている機械式プレス装置。
- 請求項１から４までのいずれか１項に記載の機械式プレス装置において、フレームの上方位置に上下摺動可能に装着され上端でバランスウェイトを支持している第１及び第２のウエイト支持軸と、上記カムと上記両ウエイト支持軸との間の位置でフレームに支持され、上記カムのカム面にころがり接触するウエイト作動用のカムフォロワを転動可能に支持するとともに、上記両ウエイト支持軸に作動的に連結され、上記カムの回転運動をそれらウエイト支持軸の上下摺動に変換する、ウエイト作動用のリンク機構と、上記各ウエイト支持軸を下方へ付勢し、上記ウエイト作動用のリンク機構を介して上記ウエイト作動用のカムフォロワを上記カムに密着させるスプリングとを具備し、上記カムが、上記スライドと上記バランスウエイトとを上下対称に移動させる形状を有している機械式プレス装置。
- 請求項１又は２に記載の機械式プレス装置において、フレームの上方位置に上下摺動可能に装着され上端でバランスウェイトを支持している第１及び第２のウエイト支持軸と、上記カムと上記両ウエイト支持軸との間の位置でフレームに支持され、上記カム面のそれぞれにころがり接触するウエイト作動用の一対のカムフォロワを転動可能に支持するとともに、上記両ウエイト支持軸に作動的に連結され、上記カムの回転運動をそれらウエイト支持軸の上下摺動に変換する、ウエイト作動用のリンク機構と、上記各ウエイト支持軸を下方へ付勢し、上記ウエイト作動用のリンク機構を介して上記ウエイト作動用の一対のカムフォロワを上記カムのカム面に密着させるスプリングとを具備し、上記カム面が、上記スライドと上記バランスウエイトとを上下対称に移動させる形状を有している機械式プレス装置。
- 請求項６に記載の機械式プレス装置において上記ウエイト作動用のリンク機構が、フレームに枢着されていて上記ウエイト作動用の一対のカムフォロワの一方を支持するとともに上記第１のウエイト支持軸に作動的に連結された第３の揺動アームと、フレームに枢着されていて上記一対のカムフォロワの他方を支持するとともに上記第２のウエイト支持軸に作動的に連結された第４の揺動アームとを有する機械式プレス装置。
- 請求項１から７までのいずれか１項に記載の機械式プレス装置において、上記カムがグロボイダルカムである機械式プレス装置。
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