JP4861904B2 - 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７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に、前記ホルダユニットの周壁に左右端部が係合するとともに前記上下スライドユニットの背面に前面が摺接するスラストブロックを前記ホルダユニットに固定して設けたことである。

前記上下スライドユニットの背面と、この背面に摺接するスラストブロックの前面とには、互いに相補的に摺接して自動調芯する山型ガイド部とＶ型溝部とが形成されていること、；
前記スラストブロックは、その背面に、ドライバユニット用のセンタガイドが上下方向に設けられていること、；
前記ドライバユニット及び上下スライドユニットはスラストブロックにより水平スライドユニットの移動方向に直交する左右方向に置いて位置決めされ、このドライバユニットの左右側壁面及び上下スライドユニットの左右側壁面とホルダユニットの左右内側壁面とのクリアランスは、加工時の反力による前記ホルダユニットの内側への縮み分を、摺動に必要な隙間に加算して含めた寸法に設定してあること、
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・垂直方向の反力が、スラストブロックと、水平スライドユニットを介してドライバユニットとに分散されることになる。よって、ドライバユニットの負担が軽減され、荷重の集中を原因とする異常な摩耗が防止される。
また、上下スライドユニットの背面と、この背面に摺接するスラストブロックの前面とには、互いに相補的に摺接して自動調芯する山型ガイド部とＶ型溝部とが形成されているので、左右方向の位置決めがなされ、自動調芯がなされる。よって、ガタつきが無くカム装置の設計においてクリアランスの確保が容易となる。
更に、前記スラストブロックは、その背面に、ドライバユニット用のセンタガイドが上下方向に設けられているので、ドライバユニットも前記自動調芯される。
前記ドライバユニット及び上下スライドユニットはスラストブロックにより水平スライドユニットの移動方向に直交する左右方向に置いて位置決めされ、このドライバユニットの左右側壁面及び上下スライドユニットの左右側壁面とホルダユニットの左右内側壁面とのクリアランスは、前後方向における加工時の反力による前記ホルダユニットの内側への縮み分を、摺動に必要な機械的な隙間に加算して含めた寸法に設定してあるので、ホルダユニットの内壁の歪みがあってもドライバユニット及び上下スライドユニットの挟み込みが防止され、摩擦抵抗の増加や摩耗の不具合が防止される。

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２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矩形筒状のホルダユニット７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との間に、図１乃至図２に示すように、スラストブロック８が設けられる。該スラストブロック８の左右端部８ｃ，８ｃは、ホルダユニット７の周壁に設けられ上部開口している凹部７ｄ，７ｄに嵌装される。この左右端部８ｃ，８ｃに設けられたボルト孔とスラストブロック８の中央部の孔の合計３箇所にボルトが上下方向に挿通されて、前記ホルダユニット７にボルトで当該スラストブロック８が固定される。こうして前記スラストブロック８が図３に示すように水平方向に押された場合に、該スラストブロック８の左右端部８ｃ，８ｃが凹部７ｄ，７ｄの壁面から反力を各々受けるようにして、また、前記上下スライドユニット４の背面に前面が摺接するようにして、前記スラストブロック８が前記ホルダユニット７に固定して設けられている。

前記ホルダユニット７の箱形空間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９ａ，９ｂ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、
その下面に、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１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、前記孔６ａ用の蓋６ｃが螺着される。ガイドブロック６には、側面に全長に亘り段部６ｂが形成されており、水平スライドユニット３の下面３ｃに固定されることで、図４に示すように、前記段部３ｂと下面３ｃとの間に、プレート１３の一部が介装するようになる。このプレート１３がホルダユニット７にボルトで固定して設けられており、前記水平スライドユニット３がこのプレート３に規制されて水平に移動する。

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３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の背面と、この背面に摺接するスラストブロック８の前面とには、互いに相補的に摺接して自動調芯する山型ガイド部とＶ型溝部とが形成されている。この実施例では、上下スライドユニット４の背面にＶ型溝部４ｂが形成され、スラストブロック８の前面には、山型ガイド部８ａが形成されている。

前記スラストブロック８は、その背面に、ドライバユニット２用のセンタガイドである矩形状の突起部８ｂが上下方向に設けられている。この突起部８ｂに対応して、ドライバユニット２の前面中央部に、凹溝２ｂが上下方向にほぼ全長に亘り設けられている。また、このスラストブロック８の上部でその左右端部８ｃ，８ｃ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の上方向への抜止めをしている。

前記ドライバユニット２及び上下スライドユニット４は、ホルダユニット７の箱形空間７ａ内において、スラストブロック８における山型ガイド部８ａと突起部８ｂとにより、水平スライドユニット３の移動方向に直交する左右方向に置いて位置決めされる。

そして、図５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。このように、クリアランスａを設定することで、加工時に前後方向に反力で引っ張られることで、左右方向の左右内側壁面７ｂ，７ｃが内側に縮んでも、ドライバユニット２と上下スライドユニット４の摺動に支障を来すことがない。

このような、突き上げカム装置１により、金型に設置して、図３に示すように、前記上下スライドユニット４の工具取付面４ａに工具１５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１５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１５に反力が働く。そのうち、水平方向には、後方に反力が作用して上下スライドユニット４の背面でスラストブロック８を押し付ける。一方、下向きの反力は、傾斜面３ｂを押して水平スライドユニット３を後方に押し、更に、ドライバユニット２に反力が働き、その分力が後方に作用してホルダユニット７の内側後壁面を押す。

このように、工具１５からの反作用が、スラストブロック８とドライバユニット２とに分散される。また、前後方向の反力により、ホルダユニット７の左右側壁が内側に変形されても、その変形分を含むクリアランスａとしているので、ドライバユニット２及び上下スライドユニット４の上下方向の移動がスムーズに確保されるものである。

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。

他の実施例として、図６に示すように、上下スライドユニット１６とスラストブロック１７との、自動調芯する山型ガイド部とＶ型溝部とを入れ替えたものである。即ち、上下スライドユニット１６に山型ガイド部１６ａを形成し、これに相補的なＶガタ溝部１７ａをスラストブロック１７に形成するものである。このように、上下スライドユニットとスラストブロックとのいずれに、山型ガイド部を設けるようにしても良い。また、前記スライドブロック１７とドライバユニット１８とのガイドを、ドライバユニット１８側に突起部１８ａを設けて、前記スラストブロック１７側に前記突起部１８ａに嵌合する凹部１７ｂを設けて、ガイドするようにしている。このようにすることで、ガイド作用が安定するものである。

本発明に係る突き上げカム装置１の分解斜視図である。 同本発明の突き上げカム装置１の平面図である。 同突き上げカム装置１の側面図で、反力の作用する様子を示すものである。 同突き上げカム装置１の背面図である。 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。 他の実施例に係る突き上げカム装置１ａの平面図である。 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、
３ｃ 下面、
４ 上下スライドユニット、 ４ａ 工具取付面、
４ｂ Ｖ型溝部、
５ 弾性手段（コイルスプリング）、
６ ガイドブロック、 ６ａ 孔、
６ｂ 段部、 ６ｃ 蓋、
７ ホルダユニット、 ７ａ 箱形空間、
７ｂ，７ｃ 左右の内側壁面、 ７ｄ 端部、
８ スラストブロック、 ８ａ 山型ガイド部、
８ｂ 突起部、 ８ｃ 凹部、
９ａ，９ｂ ストッパ、
１０ ガイドピン、
１１ 取付板、
１２ 強制戻し部材、
１３ プレート、
１４ ストッパ、
１５ 工具、
１６ 上下スライドユニット、
１７ スラストブロック、
１８ ドライバユニット、
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 (4)

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に、前記ホルダユニットの周壁に左右端部が係合するとともに前記上下スライドユニットの背面に前面が摺接するスラストブロックを前記ホルダユニットに固定して設けたこと、
   を特徴とする突き上げカム装置。
2. 上下スライドユニットの背面と、この背面に摺接するスラストブロックの前面とには、互いに相補的に摺接して自動調芯する山型ガイド部とＶ型溝部とが形成されていること、
   を特徴とする請求項１に記載の突き上げカム装置。
3. スラストブロックは、その背面に、ドライバユニット用のセンタガイドが上下方向に設けられていること、
   を特徴とする請求項１または２に記載の突き上げカム装置。
4. ドライバユニット及び上下スライドユニットはスラストブロックにより水平スライドユニットの移動方向に直交する左右方向において位置決めされ、このドライバユニットの左右側壁面及び上下スライドユニットの左右側壁面とホルダユニットの左右内側壁面とのクリアランスは、加工時の反力による前記ホルダユニットの内側への縮み分を、摺動に必要な隙間に加算して含めた寸法に設定してあること、
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の突き上げカム装置。

Images