JP4852480B2 - 突き上げカム装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、自動車等のパネルを加工するカム装置であって、加工用の工具を備えるカムスライダーを、下から上に突き上げる突き上げカム装置に関するものである。

従来、負角成形ダイに使用される寄せカム装置３０は、図８に示すように、上下移動する移動金型２１と、該移動金型に固定されたカムドライバ２４と、傾斜カム面２５ａを有する加工カム２５と、該加工カム２５に設けられた曲げ刃２６とで寄せカム機構２３が構成され、前記加工カム２５に設けられた曲げ刃２６と協働する負角成形ダイ３１を成形位置と待機位置との間で横移動させるカム装置３０である。

前記負角成形ダイ３１を脱着可能に支持するスライド部材３２と、一方のカム３３の上下移動を他方のカム３４の横移動に変換して、前記スライド部材３２を横移動させるカム対３５と、スライド部材３２を戻し方向へ付勢する戻しばね４２とを備え、前記カム対３５の一方のカム３３を前記加工カム２５から延ばした押し棒４３により上昇させて、他方のカム３４の横移動によりスライド部材３２を前記加工カム２５と相対移動させ、負角成形ダイ３１を成形位置に位置決めするものである。

このように、移動金型２１の上下方向の移動を横方向から更に上下方向に変換するカム装置が知られている（特許文献１参照）。
特開２００２−３２１０１４号公報

しかし、従来の寄せカム装置においては、装置も大掛かりで部品点数が多くコンパクト化が要望され、更にコストが嵩むという課題がある。また、従来例の突き上げカム装置（図示せず）においても同様であるが、前記一方のカム３３を上昇させる際に、その反力が押し棒４３を介して直接加工カム２５に伝達されてしまい、摩耗抵抗が増加し、摩耗による金型の不具合が生じる。本発明にカム装置は、このような課題を解決するために提案されたものである。

本発明に係る突き上げカム装置の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、
移動金型によって上下移動されるドライバユニットと、該ドライバユニットの傾斜カム面によって水平方向に移動される水平スライドユニットと、該水平スライドユニットの水平移動により上下方向に移動されるとともに加工用の工具取付面を有する上下スライドユニットと、前記水平スライドユニットを元の位置に復帰させる弾性手段と、該弾性手段の付勢力を前記水平スライドユニットに伝達すると共にこの水平スライドユニットの水平移動のガイドをするガイドブロックと、これらのカム機構を有底矩形筒状のホルダユニットにおける略矩形状のカム収納空間内に収納して成るカム装置であって、
前記ドライバユニットと前記上下スライドユニットとの間で前記ホルダユニットの両内側壁の上下方向に沿って、前記上下スライドユニットの背面隅部と互いの傾斜面で上下方向に摺接するスラストブロックをそれぞれ固定して設けたことである。
また、スラストブロックは、ドライバユニットの前面側隅部に互いの傾斜面で上下方向に沿って摺接するように、短手方向の断面が略三角形状に形成されて成ることを含むものである。

本発明の突き上げカム装置によれば、ワークを工具で加工する際の、上下スライドユニットに掛かる水平方向の反力が、スラストブロックを介して、水平方向と左右方向とに分散されることになる。よって、ドライバユニットにより上下スライドユニットが上方向に移動し加工作用する際に、ホルダユニットが図に示すように、反力によって前後方向に変位しそれに引っ張られて左右方向の側壁が内側に変位しようとするとき、前記分力によって両方のスラストブロックが左右方向において内側から外側に押されるので、前記左右方向の側壁の変位を押さえることになる。これにより、ドライバユニットや上下スライドユニットの食いつきが防止される。
また、上下スライドユニットを、ホルダユニットの前部内側の側壁面と、両スラストブロックの傾斜面との３面で位置決めできるようになり、センターを出しやすくなり、部品交換時にも調整がし易い。
前記両スラストブロックにより、上下スライドユニットからの水平方向の反力を前後左右に分力し、前後方向の負担を軽くすることができる。また、前記ドライバユニット及び上下スライドユニットがスラストブロックの傾斜面で位置決めされて、左右方向のホルダユニットの側壁との間のクリアランスを十分にとれるようになり、これらの表面粗さを従来よりも粗く仕上げることが可能となって、加工工数の削減及び製作コストの低減となる。

本発明に係る突き上げカム装置１について説明する。その概略構成は、図１乃至図４に示すように、突き上げカム装置１は、移動金型によって上下移動されるドライバユニット２と、該ドライバユニット２の傾斜カム面２ａによって水平方向に移動される水平スライドユニット３と、該水平スライドユニット３の水平移動により上下方向に移動されるとともに加工用の工具取付面４ａを有する上下スライドユニット４と、前記水平スライドユニット４を元の位置に復帰させる弾性手段５と、該弾性手段５の付勢力を前記水平スライドユニット３に伝達すると共にこの水平スライドユニット３の水平移動のガイドをするガイドブロック６と、これらのカム機構を有底筒状のホルダユニット７の略矩形状のカム収納空間７ａ内に収納して成るものである。

前記ドライバユニット２と前記上下スライドユニット４との間で、図３に示すように、前記ホルダユニット７の両内側壁７ｂ，７ｃの上下方向に沿って、前記上下スライドユニット４の背面隅部と互いの傾斜面４ｃ，８ｂ、傾斜面４ｄ，９ｂで、上下方向に摺接するスラストブロック８，９をそれぞれ、ボルト１２によって固定して設けている。

前記ホルダユニット７のカム収納空間７ａ内に、前記ドライバユニット２，水平スライドユニット３，上下スライドユニット４が、それぞれスライド自在に収納されている。前記ドライバユニット２には、上位置でのストッパ１３がボルトでホルダユニット７のねじ穴に螺着され固定される。

また、前記水平スライドユニット３は、カム作用の傾斜面３ａ，３ｂを有しており、
この水平スライドユニット３の下面に、ガイドブロック６がボルトで固定されている。このガイドブロック６には、前端面から後方にかけて水平な孔６ａが穿設されており、そこに、弾性手段であるコイルスプリング５がガイドピン１０とともに挿入される。前記ガイドピン１０は、図２に示すように、取付板１１によってホルダユニット７の前面下部の位置にボルトで水平に固定される。

また、前記水平スライドユニット３の傾斜面３ｂには、強制戻し部材１２がボルト等で固定される。この強制戻し部材１２の鍔状の頭部が前記上下スライドユニット４の下部面に係合し、図４に示すように、弾性手段のコイルスプリング５の付勢力で水平スライドユニット３が後方に戻るときに、上下スライドユニット４を強制的に下方に移動させる。

前記上下スライドユニット４は、その上面が工具取付面４ａであり、その後部の両側隅部には、傾斜面４ｃ，４ｄが上下方向に沿って形成され、前記スラストブロック８，９の傾斜面８ｂ、９ｂと摺接して支持される。このようにして、上下スライドユニット４は、その前後左右が平坦な前面４ｂと前記傾斜面４ｃ，４ｄとの３面で支持され、上下方向にスライド自在となっている。

前記スラストブロック８，９は、その短手方向の断面形状が略三角形状のブロックであり、図２に示すように、カム収納空間７ａの左右方向の内側壁７ｂ，７ｃに、貫通して設けられたボルト孔を通してボルト１２で固着されるものである。

また、前記スラストブロック８，９は、連続しない別体であって、それには、一方の傾斜面８ｂ，９ｂと、他方の傾斜面８ａ，９ａとがある。一方の傾斜面８ｂ，９ｂは、既述したように上下スライドユニット４の背面の隅部と摺接し、他方の傾斜面８ａ，９ａは、前記ドライバユニット２の前側隅部の傾斜面２ｃ，２ｄに摺接している。それにより、このダライバユニット２も、後壁面２ｂと、傾斜面２ｃ，２ｄとの３面で支持され、上下方向にスライド自在となっている。

また、前記スラストブロック８の上部でその左右端部には、ストッパ１４，１４がホルダユニット７の上端面のねじ穴にボルトで固定されて、当該スラストブロック８の上方向への抜けを防止している。

図３に示すように、このドライバユニット２の左右側壁面及び上下スライドユニット４の左右側壁面と、ホルダユニット７の左右内側壁面７ｂ，７ｃとの間に、加工時の反力（前後方向）によって引っ張られて、前記ホルダユニット７の内側への縮み（左右方向）が生じるので、摺動に必要な機械的な隙間に前記縮み分を含めた寸法のクリアランスａに設定してある。これにより、ドライバユニット２と上下スライドユニット４との側壁面における摺接面以外の、仕上げの表面粗さを、従来よりも粗くすることができるので、これらの加工工数が低減するものである。

このような、突き上げカム装置１により、金型に設置して、前記上下スライドユニット４の工具取付面４ａに工具（図示せず）を取り付ける。そして、金型における移動金型により前記ドライバユニット２を下に押すと、カム面としての傾斜面２ａ，３ａにより、水平スライドユニット３が前に移動し、それにより、傾斜面３ｂのカム作用で、上下スライドユニット４が上に移動せしめられる。

前記上下スライドユニット４の上昇により、工具取付面４ａの工具の先端部がワークに当たり、曲げ作用する。そのワークへの押圧作用により、前記工具および上下スライドユニット４に反力が働く。その反力様子は、図５に示すように、ホルダユニット７において、前後方向に内側から外へ開くように作用し、ホルダユニット７を前後方向に変形させる。それにより、ホルダユニットの左右方向の側壁が内側に引き寄せられる。

また、上下スライドユニット４が水平方向において、スラストブロック８，９を後方に押す。すると、図６に示すように、傾斜面４ｃ，８ｂ及び傾斜面４ｄ，９ｂにおいて、水平方向において、前後方向にＦ・ｃｏｓθが、左右方向にＦ・ｓｉｎθが作用し、それぞれ、Ｆよりも小さくなる。前記左右方向の分力であるＦ・ｓｉｎθが、外へ広がるように作用するので、前記内側に作用する力と打ち消し有って、ホルダユニット７の左右方向の側壁の変形が緩和されることになる。

更に、図７に示すように、ホルダユニット７の左右の側壁が内側に変位した場合に、その変位量をＡとすると、スライドブロック８，９が在ることで、摺動面の面直方向の変位Ｂが、変位Ｂ＝Ａ・ｓｉｎθ：（ただしθ＝θ２／２）となり、変位量を抑えることができる。

このように、工具からの反作用が、スラストブロック８，９とによって、前記ホルダユニット７における左右方向の側壁における内側への変位が緩和される。また、前後方向の反力がスロストブロック８，９の傾斜面で前後左右に分力にされ減少され、ホルダユニット７の負担が軽減される。

その後、移動金型が下死点から上死点に移動すると、ドライバユニット２は解放されて、コイルスプリング５の付勢力により水平スライドユニット３が後方に戻され、それによって、前記ドライバユニット２が上死点位置に戻ると共に、上下スライドユニット４が、これの下面において係合している水平スライドユニット３に固定された強制戻し部材１２によって、強制的に下に移動させられて、元の位置に戻る。

本発明に係る突き上げカム装置１の斜視図である。 同本発明の突き上げカム装置１の分解斜視図である。 同突き上げカム装置１の平面図である。 同突き上げカム装置１の側面図である。 同突き上げカム装置１におけるホルダユニット７の、ワークの加工時における反力による変形の様子を説明する、平面視における説明図である。 同突き上げカム装置１の反力による分力の作用を説明する平面視した説明図である。 同突き上げカム装置１の一部拡大説明図である。 従来例に係るカム装置の一例を示す使用状態（上死点位置）の断面図である。

符号の説明

１ 突き上げカム装置、
２ ドライバユニット、
２ａ 傾斜カム面、 ２ｂ 凹溝、
３ 水平スライドユニット、
３ａ，３ｂ 傾斜面、
４ 上下スライドユニット、 ４ａ 工具取付面、
４ｂ 前面、
４ｃ，４ｄ 傾斜面、
５ 弾性手段（コイルスプリング）、
６ ガイドブロック、 ６ａ 孔、
７ ホルダユニット、 ７ａ カム収納空間、
７ｂ，７ｃ 左右の内側壁、
８ スラストブロック、 ８ａ，８ｂ 傾斜面、
９ スラストブロック、 ９ａ，９ｂ 傾斜面、
１０ ガイドピン、
１１ 取付板、
１２ 強制戻し部材、
１３ ストッパ、
１４ ストッパ、
２１ 移動金型、
２４ カムドライバ、
２５ 加工カム、
２６ 曲げ刃、
３０ カム装置、
３１ 負角成形ダイ、
３２ スライド部材、
３３ 一方のカム、
３４ 他方のカム、
３５ カム対、
４２ 戻しばね、
４３ 押し棒。

Claims (2)

1. 移動金型によって上下移動されるドライバユニットと、該ドライバユニットの傾斜カム面によって水平方向に移動される水平スライドユニットと、該水平スライドユニットの水平移動により上下方向に移動されるとともに加工用の工具取付面を有する上下スライドユニットと、前記水平スライドユニットを元の位置に復帰させる弾性手段と、該弾性手段の付勢力を前記水平スライドユニットに伝達すると共にこの水平スライドユニットの水平移動のガイドをするガイドブロックと、これらのカム機構を有底矩形筒状のホルダユニットにおける略矩形状のカム収納空間内に収納して成るカム装置であって、
   前記ドライバユニットと前記上下スライドユニットとの間で前記ホルダユニットの両内側壁の上下方向に沿って、前記上下スライドユニットの背面隅部と互いの傾斜面で上下方向に摺接するスラストブロックをそれぞれ固定して設けたこと、
   を特徴とする突き上げカム装置。
2. スラストブロックは、ドライバユニットの前面側隅部に互いの傾斜面で上下方向に沿って摺接するように、短手方向の断面が略三角形状に形成されて成ること、
   を特徴とする請求項１に記載の突き上げカム装置。

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