JP4979501B2

JP4979501B2 - コンロッドレスプレス

Info

Publication number: JP4979501B2
Application number: JP2007199632A
Authority: JP
Inventors: 秀司西原
Original assignee: 住友重機械テクノフォート株式会社
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2027-07-31
Also published as: JP2009034701A

Description

本発明は、コンロッドレスプレスに関する。

従来から、プレスをコンパクト化するためにコンロッドを使用しないプレスが開発されており、コンロッドを使用しないプレスの一例としてスコッチヨークプレスがある。以下、図３に基づいて従来例１のスコッチヨークプレスを説明する。

図３において、100はプレスフレームであり、101はスライドである。このスライド101は図示しないスライドガイドにより昇降自在に案内されている。スライド101の内部には中空の摺動室102が形成され、この摺動室102の上下両面には摺動面103が形成されている。
104はヨークで、摺動室102内で上下の摺動面103に接し、横方向に移動自在に挿入されている。
このヨーク104はエキセン軸105に取付けられており、このエキセン軸105が回転すると、ヨーク104が円運動するので、スライド101が昇降させられる。

かかるスコッチヨークプレスにも、シャットハイト調整機構が設けられている。
図３に示すように、上記スライド101の下面には、上ダイホルダ106を介して上金型Ｍ１が取付けられている。一方、ベッド107の上面には、下ダイホルダ108を介して下金型Ｍ２が取付けられている。そして、ベッド107と下ダイホルダ108との間には、シャットハイト調整機構110が設けられている。
このシャットハイト調整機構110は、クサビ形のウエッジ111をボルト・ナット式等の駆動装置112で前進後退させ、下ダイホルダ108の高さを調整し、上下金型Ｍ１，Ｍ２間の高さ調整を行うものである。

ところが、この従来例１のスコッチヨークプレスでは、金型Ｍ１，Ｍ２の下方にシャットハイト調整機構110があるので、金型潤滑剤やスケールがウエッジ111まわりに付着浸入しやすく、ウエッジ111の腐食を招いたり、ウエッジ111が固着する等の動作不良を起こしやすいという問題がある。
また、下ダイホルダ108等の取出し時に、プレス外部の台車とベッド面高さ方向の差を、その都度調整する必要があり、手間がかかるという問題がある。

スコッチヨークプレスの別のシャットハイト調整機構として、従来例２がある（特許文献１参照）。
図４において、224はスライドで、225はヨーク、226は主軸である。223は摺動室で、221は上摺動面、222は下摺動面である。ヨーク225は、摺動室223内の上下の摺動面221，222に接触した状態で水平方向に往復動しながら円運動する。そして、シャットハイト調整機構は、スライド224の下面に取付けられている。
このシャットハイト調整機構の詳細は、つぎのとおりである。前記スライド224の底面の下にウエッジホルダー201を上下摺動可能に付勢して取付け、このウエッジホルダー201内に傾斜面で相互に係合する下ウエッジ202と上ウエッジ203 とを重ね合わせ、下ウエッジ202の端面にウエッジホルダー外に回動軸を突き出した雄ねじ204と螺合する雌ねじ205を具えている。そのため回転軸を回動させると、ねじの螺進によってくさび作用が生じて付勢力に抗して上または下へ移動し、主軸226の中心Ｒからウエッジホルダー201の底面までの距離を増減することができる。
そして、ウエッジホルダー201はスライド224の下部から、ボルト211とスプリング212で吊下げる吊下機構210により取付けられている。

しかし、従来例２のスコッチヨークプレスでは、スライド224の下部に追加するようにシャットハイト調整機構を設けており、しかも、ウエッジホルダー201、下ウエッジ202、上ウエッジ203が上下方向に並んで配設されているので、エキセン軸からウエッジホルダー201下面までの距離が長くなり、これに伴ってプレスの高さが高くなってしまう。
しかも、シャットハイト調整機構の分だけ従動系の重量が増加するので、駆動系や制動機構なども大型化・高出力化せざるを得なくなり、スコッチヨークプレスの特徴であるコンパクト性が失われるとともに、ランニングコストも増加する。

また、多工程の成形を行う場合、スライド224の幅は工程数の増加に伴って広くなるが、スライド224幅の増大にともなってヨーク225 も幅が広くなるから、スライド224、ヨーク225ともにその重量が増加する。とくに、シャットハイト調整機構を設けている場合には、シャットハイト調整機構も大型化するから、重量さらに増加してしまう。

特公平７−１１５２２７号公報

本発明は上記事情に鑑み、従動系の重量の増加やプレスの大型化を防ぐことができるコンロッドレスプレスを提供することを目的とする。

第１発明のコンロッドレスプレスは、エキセン軸の偏心部の外周にヨークが回転自在に嵌められ、該ヨークが金型が配設されるスライドに形成された摺動室に摺動自在に嵌められているコンロッドレスプレスであって、前記ヨークと前記エキセン軸の偏心部との間に両者に対して回転可能に配設された偏心部材と、該偏心部材を回転させる回転手段とからなるシャットハイト調整機構を備えており、前記回転手段が、前記ヨークに取り付けられていることを特徴とする。
第２発明のコンロッドレスプレスは、第１発明において、前記ヨークを複数備えており、該複数のヨークは、互いに間隔を空けた状態で、前記エキセン軸の軸方向に並んで配設されていることを特徴とする。

第１発明によれば、偏心部材を回転させれば、偏心部材の中心は上下に移動し、偏心部材の回転に応じてスライドが上下に移動するから、シャットハイトを変化させることができる。また、ヨークとエキセン軸の偏心部との間に偏心部材を配置しているだけであるから、プレスの高さを抑えることができ、プレスの大型化を防ぐことができる。
第２発明によれば、スライドからの荷重を幅広い位置で受けてエキセン軸に伝えることができるので、偏心荷重に強い構造とすることができる。また、スライドの幅が広くなっても、個々のヨークの幅を狭くすることができるから、従動系の重量増加を抑えることができる。よって、プレスのコンパクト性を維持することができ、ランニングコストの増加も抑制することができる。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１（Ａ）は本発明の一実施形態に係るコンロッドレスプレスの正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面矢視図である。

図１において、プレス１は、フレーム２とベッド３と、それらを結ぶ４本のタイロッド４を有している。なお、プレス１は、フレーム２に代えてクラウンとアプライトを有するものでもよい。

フレーム２には、エキセン軸５が取り付けられている。エキセン軸５は、その軸方向中央部に偏心部５ａが設けられている。そして、エキセン軸５は、その偏心部５ａを挟むように一対の同軸部５ｂ，５ｂが設けられており、この一対の同軸部５ｂ，５ｂがフレーム２に回転自在に支持されている。
このエキセン軸５の偏心部５ａには、スライド７が取り付けられている。このスライド７には、図１における左右方向の面間を貫通する摺動室７ｈが形成されており、その摺動室７ｈ内に偏心部５ａを収容するように形成されている。
なお、エキセン軸５には、減速機等の駆動機構が連結されており、また、クラッチ、ブレーキ等の制動機構も取り付けられている。

図１に示すように、エキセン軸５の偏心部５ａには、ヨーク６が設けられている。このヨーク６は、前記スライド７の摺動室７ｈに摺動自在に嵌められている。つまり、エキセン軸５の偏心部５ａとスライド７は、ヨーク６を介して連結されているのである。

以上のごとき構成であるから、駆動機構を作動させればエキセン軸５が回転し、エキセン軸５の回転に伴ってヨーク６が上下動と水平移動とを組み合わせた動作を行い、このヨーク６の動作によりスライド７が上下に移動される。よって、スライド７の底面およびベッド３上面に多工程金型の上型下型をそれぞれ配設しておけば、多工程金型の上型下型間に鍛造素材を挟んで成形することができる。

つぎに、シャットハイト調整機構１０を説明する。
図１に示すように、前記ヨーク６とエキセン軸５の偏心部５ａの外周との間には、シャットハイト調整機構１０の偏心部材１１が設けられている。この偏心部材１１は、その軸方向（図１（Ａ）では左右方向）と直交する断面において、外周面（ヨーク６と接する面）の中心と内周面（偏心部５ａと接する面）の中心が偏心したスリーブである。
そして、この偏心部材１１は、その外周面に沿ってウォームホイール11gが設けられている。なお、ヨーク６内面には、その内周面に沿って溝状の空間が形成されており、偏心部材１１のウォームホイール11gはこの溝状の空間内にヨーク６内面と接触しないように配置されている。

また、図１に示すように、ヨーク６上部には、エキセン軸５の軸方向と直交する方向に沿って、前記溝状の空間と連通する貫通孔が形成されており、この貫通孔内には、その軸方向に沿ってウォーム軸12bが挿通されている。このウォーム軸12bは、その基端には、ウォーム軸12bを回転させる、例えば油圧モータや減速機付電動モータ、サーボモータ等の駆動装置12aが取り付けられており、その先端部分において前記ウォームホイール11gと噛みあっている。

したがって、駆動装置12aを作動させれば、ウォーム軸12b・ウォームホイール11gが回転し、偏心部材１１をエキセン軸５の偏心部５ａ周りに回転させることができる。偏心部材１１が回転すれば、偏心部材１１の中心が上下動し、ヨーク６は偏心部５ａに対して上下動する。言い換えれば、ヨーク６はスライドに対して上下動する。すると、ヨーク６の上下動に応じてスライド７は上下に移動するから、シャットハイトを変化させることができる。

また、偏心部材１１は円筒状の部材でありその厚みも薄いので、ヨーク６を大型化しなくても、偏心部材１１をヨーク６とエキセン軸５の偏心部５ａとの間に配置することができる。すると、シャットハイト調整機構１０を設けても、プレスの高さを抑えることができ、プレスの大型化を防ぐことができる。
しかも、偏心部材１１は軽量であるから、シャットハイト調整機構１０を設けたことによる従動系の重量増加を抑えることができる。すると、駆動系や制動機構などを大型化・高出力化する必要がないから、プレスのコンパクト性を維持することができ、ランニングコストの増加も抑制することができる。
上記の駆動装置12aおよびウォーム軸12bが特許請求の範囲にいう回転手段である。

なお、上記の例では、駆動装置12aおよびウォーム軸12bをヨーク６の上部に設けているが、駆動装置12aおよびウォーム軸12bを設ける位置はとくに限定されず、ヨーク６の下部やヨーク６の前後等に設けてよい。つまり、ウォーム軸12bを偏心部材１１のウォームホイール11gに噛み合わせることができるのであれば、駆動装置12aおよびウォーム軸12bを設ける位置は特に限定されない。

さらになお、偏心部材１１を回転させる構成は上記のごとき構成に限られない。例えば、偏心部材１１の外周面に歯車を設け、この歯車と噛み合うラックを設け、このラックをシリンダ等の駆動装置によって進退させて偏心部材１１を回転させる構成でもよいし、偏心部材１１の外周面に設けた歯車と噛みあうピニオンギアを設けこのピニオンギアを回転させて偏心部材を回転させる構成でもよい。また、偏心部材に、エキセン軸５の軸方向と直交するネジ孔を備えたナット部を設け、このナット部にネジ軸を螺合させた構造としてもよい。この場合には、ネジ軸を回転させることによってナット部をネジ軸方向に移動させることができるから偏心部材を回転させることができる。

また、上記実施形態では、一つのヨーク６によってスライド７とエキセン軸５の偏心部５ａとを連結する構成を説明したが、複数のヨーク６によってスライド７とエキセン軸５の偏心部５ａとを連結するようにしてもよい。

図２は（Ａ）は本発明の他実施形態に係るコンロッドレスプレスの正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面矢視図である。同図に示すように、他実施形態に係るコンロッドレスプレスは、一対のヨーク６，６を備えている。この一対のヨーク６，６は、その幅Ｗ２がスライド７の幅Ｗ１よりも狭くなっており、互いに間隔を空けた状態でエキセン軸５の軸方向に並んで配設されている。
すると、スライド７からの荷重が加わったときに、その荷重を幅広い位置で受けてエキセン軸５に伝えることができるから、偏心荷重に強い構造とすることができる。
しかも、一対のヨーク６，６の合計重量は、スライド７と同じ幅を有するヨークに比べて軽量になるから、ヨーク６を含む従動系の重量を抑えることができる。すると、駆動系や制動機構なども小型化・低出力化することが可能となる。

さらに、本実施形態のプレス１の場合、スライド７の幅Ｗ１とヨーク６の幅Ｗ２を同じにする必要がないから、スライド７の幅Ｗ１が広くなっても、個々のヨーク６を必要以上に大型化する必要がなくなる。つまり、スライド７の幅Ｗ１に係わらず、個々のヨーク６は、その強度維持や荷重支持に必要な幅に形成しておけばよくなる。すると、スライド７の幅Ｗ１が広くなっても、必要以上にヨーク６が大型化したり重量が増加したりすることを抑えることができるから、ヨーク６を含む従動系の大型化を防ぐことができ、重量増加を抑えることができる。
したがって、本実施形態のプレス１をスライド７の幅Ｗ１が広い多工程プレスに採用しても、従動系の大型化や重量増加を抑えることができる。よって、駆動系や制動機構などが大型化・高出力化することも抑えることができるから、プレスのコンパクト性を維持することができ、ランニングコストの増加も防ぐことができる。

さらに、図２では、一対のヨーク６，６はその幅Ｗ２が同じであるが、両者の幅が異なっていてもよい。多工程の金型をスライド７に取り付けた場合、金型毎に成形荷重が異なり、スライド７の幅方向（図２における左右方向）において、例えば、左側に位置する金型による成形荷重が右側に位置する金型による成形荷重よりも大きい場合がある。かかる場合には、左側に位置するヨーク６の幅を、右側に位置するヨーク６の幅よりも広くしておくことが好ましい。つまり、各ヨーク６の幅を各ヨーク６に加わる荷重に応じて調整すれば、全ヨーク６の合計重量を軽くすることもでき、しかも偏心荷重に対してより強い構造とすることができる。

さらに、図２では、一対のヨーク６，６はプレス中心ＣＬに対して左右対称に配設されているが、一対のヨーク６，６はプレス中心ＣＬに対して左右の適切な位置に配設されていればよい。そして、プレス中心ＣＬに対して左右の適切な位置に配設しておけば、スライド７からの荷重をバランスよくエキセン軸５に伝達することができるので、偏心荷重に対してより強い構造とすることができる。

なお、ヨーク６を設ける数は２つに限られず、３つ以上設けてもよく、その数は特に制限されない。ヨーク６を２以上設ける場合でも、全てのヨーク６の幅を均一とせず、各ヨーク６の幅を各ヨーク６に加わる荷重に応じて調整しておけば、偏心荷重に強い構造とすることができ、しかも、従動系を軽量・小型化することができる。

そして、複数のヨーク６を設けた場合、隣接するヨーク６間の空間に偏心部材１１のウォームホイール11gを配設し、この空間に偏心部材１１を回転させる回転手段（駆動装置12a、ウォーム軸12b）を配設すれば、ヨーク６に偏心部材１１のウォームホイール11gや回転手段を設置するための特別な空間を設ける必要がないので、ヨーク６の構造が複雑になることを防ぐことができる。

（Ａ）は本発明の一実施形態に係るコンロッドレスプレスの正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面矢視図である。（Ａ）は本発明の他実施形態に係るコンロッドレスプレスの正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面矢視図である。従来例１のコンロッドレスプレスの正面図である。従来例２のコンロッドレスプレスの一部正面図である。

１プレスフレーム
５エキセン軸
５ａ偏心部
６ヨーク
７スライド
７ｈ摺動室
１０シャットハイト調整機構
１１偏心部材
１２回転手段

Claims

エキセン軸の偏心部の外周にヨークが回転自在に嵌められ、該ヨークが金型が配設されるスライドに形成された摺動室に摺動自在に嵌められているコンロッドレスプレスであって、
前記ヨークと前記エキセン軸の偏心部との間に両者に対して回転可能に配設された偏心部材と、該偏心部材を回転させる回転手段とからなるシャットハイト調整機構を備えており、
前記回転手段が、前記ヨークに取り付けられている
ことを特徴とするコンロッドレスプレス。
前記ヨークを複数備えており、
該複数のヨークは、
互いに間隔を空けた状態で、前記エキセン軸の軸方向に並んで配設されている
ことを特徴とする請求項１記載のコンロッドレスプレス。