JP4436201B2 - クランク軸用成形プレス - Google Patents

Description

本発明は、クランク軸用成形プレスに関する。

従来のクランク軸用成形プレスとして、実開平７−２１２１４号公報（特許文献１）や特許第３４９０６５３号（特許文献２）に記載されたものがある。
この特許文献１のプレスは、プレスフレームの中央部分、具体的にはクラウンの中央に主シリンダを取付け、このクラウンの前後に捩りシリンダを取付けたものである。また、特許文献２のプレスは、クラウンの中央に捩りシリンダを取付け、そのすぐ横に１本の主シリンダを取付けたものである。

これらの従来例のように、クラウンに主シリンダも捩りシリンダも集中して取付けると、シリンダ同士が干渉しないようにするには、スライドの前後寸法を必要以上に大きくしなければならなくなる。そして、スライドが大きく重くなると、高速作動性が損なわれるという問題がある。
また、スライドの前後寸法が大きくなると、捩り型の構成部品である可動リテーナのアーム長さを長くする必要が生じ、そうすると配管スペースが狭くなったりメンテナンス性が悪くなる等の不具合が生ずる。
さらに、型締めや捩り成形時の反力を全てクラウンで受けることになるので、クラウンの剛性を確保するため、クラウンが大形化し、プレスの上部構造も複雑大型化する。

実開平７−２１２１４号公報 特許第３４９０６５３号

本発明は上記事情に鑑み、コンパクトであり、配管スペースやメンテナンス性確保上の設計自由度が高く、大形のクラウンを不要にしてプレス上部の構造をコンパクトにできるクランク軸用成形プレスを提供することを目的とする。

第１発明のクランク軸用成形プレスは、クランク軸成形用の捩り型をスライドの昇降で型締め・型開きし、捩りシリンダで捩り下げ・捩り戻し成形するプレスであって、前記プレスのフレームが、ベッドと、該ベッド上の前後左右に立設され、タイロッドで連結された４本のアップライトと、右側のアップライトと左側のアップライトの上端部同士を連結する連結ビームと、前側のアップライトと後側のアップライトの上部同士を連結する連結部とから構成されており、前記プレスフレームの中央部分に前記捩りシリンダを配置しており、前記スライドを昇降させる主シリンダを２本用い、前記２本の主シリンダは、各シリンダ本体が、左右両側における前後２本のアップライトの上部同士を連結した連結部にそれぞれ固定され、各ピストンロッドがスライドの左右両端部にそれぞれ取付けられていることを特徴とする。
第２発明のクランク軸用成形プレスは、第１発明において、前記捩りシリンダは、そのシリンダ本体が前記スライドに取付けられ、そのピストンロッドが、前記スライドの前後に配置した押し杵を介して、捩り下げビーム及び捩り戻しビームに連結されていることを特徴とする。

第１発明のクランク軸用成形プレスは、つぎの効果を奏する。
ａ）主シリンダを２本用いたことで主シリンダの直径を小さいものにでき、２本の主シリンダを捩りシリンダの左右両側に配置したことで捩りシリンダをスライドに取付けても干渉せず、スライドの前後寸法を小さくできる。したがって、スライドの重量も抑制できるので高速動作を妨げない。またスライドの占有体積が小さくなることから、配管スペースやメンテナンス性を確保するための設計自由度が向上する。
ｂ）左右のアップライト間を結合している連結ビームは左右のアップライトが外側方向や内側方向に倒れないように保持する強度を有していればよいので、大形の部材であるクラウンを用いる必要がない。このため、プレスを軽量に作ることができる。
ｃ）主シリンダのシリンダ本体がアップライトの上端部に固定されているので、スライドを下降させたときの型締め負荷は前後のアップライト連結部を通してタイロッドに作用し、他の部材には作用しない。このため、前後２本のアップライトの上端部同士の連結構造は型締め負荷に耐える強度が必要であるが、左右のアップライト間には力は作用しないので、左右のアップライト間の連結ビームは、小形で軽量にできる。
第２発明のクランク軸用成形プレスによれば、スライドには捩りシリンダしか取付けられていないので、スライドの前後寸法を小さくでき、捩りシリンダのピストンロッドと押し杵の連結構造をコンパクトにできる。また、捩りシリンダがスライドと共に昇降するので、スライドが下降した型締め時においても捩り型と捩りシリンダ間の距離が変わらず、押し杵などの上下寸法を必要最小限の長さに抑えてコンパクトにできる。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るクランク軸用成形プレスの正面図、図２は同成形プレスの側面図、図３は同成形プレスの平面図、図４は図１におけるIV−IV線断面図、図５は（Ｉ）型締め工程と（II）捩り成形工程の説明図、図６は（III）型開き工程と（IV）上型捩り戻し工程の説明図である。

まず、図１〜図３に基づき本実施形態のクランク軸用成形プレスの基本構成を説明する。
本発明のプレスにおけるプレスフレームは、つぎのように構成されている。
１はベッドで、その前後左右にアップライト２が立設されている。４本の各アップライトは、それぞれタイロッド３で、前記ベース１に締結されている。左側の前後２本のアップライト２は上部が連結部２ａで一体に結合されており、右側の前後２本のアップライト２も上部が連結部２ａで一体に結合されている。そして、左右のアップライト２，２間は、連結ビーム５で互いに結合されている。この連結ビーム５は左右のアップライト２が外側方向や内側方向に倒れないように保持する強度を有していればよいので、大形の部材であるクラウンを用いる必要がない。このように、いわゆるクラウンを用いずに、軽量に作られているのが、本発明のプレスフレームの特徴である。

前記プレスフレームを構成する前後左右のアップライト２で囲まれた空間内には、スライド４が配置されており、このスライド４を昇降させるため２本の主シリンダ６が用いられている。この２本の主シリンダ６はスライド４の左右両端部に対応して配置されているのが特徴である。すなわち、左側の主シリンダ６のシリンダ本体６Ａは、左側の前後２本のアップライト２の連結部２ａに固定され、ピストンロッド６Ｂはスライド４の左端に結合されている。右側の主シリンダ６のシリンダ本体６Ａは、右側の前後２本のアップライト２の連結部２ａに固定され、ピストンロッド６Ｂはスライド４の右端に結合されている。要するに、スライド４は、その左右両端に取付けられた２本の主シリンダ６で昇降し、後述する捩り型１０を型締め型開きできるようになっている。

前記スライド４と前記ベッド１との間に設置される捩り型１０は、公知のものと特に変わることはない。
図４に示すように、前記スライド４の下面には上部ダイホルダーを介して上部回転ガイド８が取付けられている。前記ベッド１の上面には、下部ダイホルダーを介して下部回転ガイド９が取付けられている。
前記捩り型１０は上型１１と下型１２とからなり、上型１１は上リテーナ１３に入れられて、上部回転ガイド８で回転自在に保持されており、下型１２は下リテーナ１４に入れられて、下部回転ガイド９で回転自在に保持されている。

図１および図４に示すように、スライド４の上面にはガイド体２５が立設されている。このガイド体２５の中央にはガイド溝が形成され、このガイド溝中をガイドシュー２６が昇降するようになっている。そして、捩りシリンダ２０は、そのシリンダ本体20Aが前記ガイド体２５の上面に立設するように取付けられており、そのピストンロッドは、前記ガイドシュー２６に結合されている。また、前記捩りシリンダ２０のピストンロッドの下端には、加圧ブロック２３が連結されており、この加圧ブロック２３の四隅には、各１本づつ、計４本の捩り用押し杆３１（以下、押し杆３１という）が連結されている。

この４本の押し杆３１は、捩り型１０の右側で、スライド４の前後に１本づつ配置し、さらに捩り型１０の左側で、スライド４の前後に１本づつ配置している。そして、前側の押し杆３１，３１の下端同士は、捩り下げビーム３２と捩り戻しビーム３３で連結されており、同様に後側の押し杆３１，３１の下端同士も、捩り下げビーム３２と捩り戻しビーム３３で連結されている。
このように、４本の押し杆３１の上部を加圧ブロック２３で結合し、下部を捩り下げビーム３２および捩り戻しビーム３３で結合しているので、捩り機構の剛性も高くなっており、それらも軽量構造とすることが可能である。

前記捩り下げビーム３２と捩り戻しビーム３３の間には既述した上リテーナ１３の押し下げ腕１５のローラが嵌るようになっている。
したがって、捩りシリンダ２０を伸長させると、加圧ブロック２３と押し杵３１を介して、捩り下げビーム３２を押し下げるので、捩り型１０を捩り下げ成形できる。また、捩りシリンダ２０を収縮させると加圧ブロック２３と押し杵３１を介して捩り戻しビーム３３を引き上げるので、捩り型１０を捩り戻し成形できる。

つぎに、本実施形態におけるクランク軸の捩り成形作業を図５〜図６に基づき説明する。
図５は型締め工程Ｉと捩り工程IIの説明図、図６は型開き（スライド上昇）工程IIIと上型捩り戻し工程IVの説明図である。
図５に示す型締め工程Ｉにおいては、主シリンダ６，６が伸長してスライド４が下降する。捩り型１０内では捩られる前のクランク軸材料が保持されているので、スライド４の下降によりクランク軸材料が型締めされる。

つぎの捩り工程IIでは、捩りシリンダ２０のピストンロッド２１が伸長し、加圧ブロック２３と押し杆３１が降下し、捩り下げビーム３２が上リテーナ１３の押し下げ腕１５を押し下げ、クランク軸材料に捩りを加える。
図６に示す型開き工程III では、主シリンダ６でスライド４を上昇させると、スライド４の上昇によって加圧ブロック２３は、スライド４との相対位置関係を保持した状態で押し上げられ、押し杆３１と捩り戻しビーム３３も上昇する。このため、上リテーナ１３は下リテーナ１４から引き上げられ、捩り型１０の上型と下型も分離する。

つぎの上型捩り戻し工程IVでは、捩りシリンダ２０を収縮させ、押し杆３１を引き上げて、捩り戻しビーム３３によって上リテーナ１３の押し下げ腕１５を上方に回転させる。
以上の工程Ｉ〜IVにより、クランク軸の捩り成形が行われる。

本実施形態のクランク軸用成形プレスは、つぎの長所がある。
（１）スライド４を昇降させる２本の主シリンダ６をそれぞれ左側の２本のアップライト２，２の間、および右側の２本のアップライト２，２の間に配置したので、捩りシリンダ２０をスライド４に取付けても干渉せず、スライド４の前後寸法を小さくできる。したがって、スライド４の重量も抑制できるので高速動作を妨げない。
（２）スライド４の占有体積が小さくなることから、配管スペースやメンテナンス性を確保するための設計自由度が向上する。

（３）主シリンダ６を下降させて型締めしたときの反力は、アップライト２を支持するタイロッド３で受け止めるので、クラウンを用いる必要がなく、プレス上部をコンパクトにできる。
（４）主シリンダ６のシリンダ本体６Ａがアップライト２に固定されているので、スライド４を下降させたときの型締め負荷はアップライト２に作用し、他の部材には作用しない。このため、前後２本のアップライト２，２の上端部同士の連結部２ａは型締め負荷に絶える強度が必要であるが、左右のアップライト２，２間には力は作用しないので、左右のアップライト間の連結ビーム５は、小形で軽量にできる。

（５）スライド４には捩りシリンダ２０しか取付けられていないので、スライド４の前後寸法を小さくでき、捩りシリンダ２０のピストンロッド２１と押し杵３１を連結する加圧ブロック２３等の構造をコンパクトにできる。
（６）捩りシリンダ２０がスライド４と共に昇降するので、スライド４が下降した型締め時においても捩り型１０と捩りシリンダ２０間の距離が変わらず、押し杵３１などの上下寸法を必要最小限の長さに抑えてコンパクトにできる。

本発明の一実施形態に係るクランク軸用成形プレスの正面図である。 同成形プレスの側面図である。 同成形プレスの平面図である。 図１におけるIV−IV線断面図である。 （Ｉ）型締め工程と（II）捩り成形工程の説明図である。 （III）型開き工程と（IV）上型捩り戻し工程の説明図である。

４ スライド
６ 主シリンダ
１０ 捩り型
２０ 捩りシリンダ
２３ 加圧ブロック
３１ 押し杆
３２ 捩り下げビーム
３３ 捩り戻しビーム

Claims (2)

1. クランク軸成形用の捩り型をスライドの昇降で型締め・型開きし、捩りシリンダで捩り下げ・捩り戻し成形するプレスであって、
   前記プレスのフレームが、ベッドと、該ベッド上の前後左右に立設され、タイロッドで連結された４本のアップライトと、右側のアップライトと左側のアップライトの上端部同士を連結する連結ビームと、前側のアップライトと後側のアップライトの上部同士を連結する連結部とから構成されており、
   前記プレスフレームの中央部分に前記捩りシリンダを配置しており、
   前記スライドを昇降させる主シリンダを２本用い、前記２本の主シリンダは、各シリンダ本体が、左右両側における前後２本のアップライトの上部同士を連結した連結部にそれぞれ固定され、各ピストンロッドがスライドの左右両端部にそれぞれ取付けられている
   ことを特徴とするクランク軸用成形プレス。
2. 前記捩りシリンダは、そのシリンダ本体が前記スライドに取付けられ、そのピストンロッドが、前記スライドの前後に配置した押し杵を介して、捩り下げビーム及び捩り戻しビームに連結されている
   ことを特徴とする請求項１記載のクランク軸用成形プレス。