JP5121567B2 - プレス装置 - Google Patents

Description

本発明は、プレス装置のサイドピンの改良に関する。

上型とパッドとの間を、サイドピンで連結するようにしたプレス装置が実用に供されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開昭６３−３３１２６号公報（第１図）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１０は従来のプレス装置の要部を示す断面図であり、昇降する上型１０１に水平にサイドピン１０２が設けられ、このサイドピン１０２に昇降可能にパッド１０３が取付けられている。

図はプレス工程終了時、すなわち上型１０１が下死点にある状態を示し、サイドピン１０２とパッド１０３との間には高さ方向においてＬのクリアランスが存在する。
この状態から上死点まで上型１０１を上昇させるが、その過程でクリアランスＬは徐々に小さくなり、ゼロになると、サイドピン１０２がパッド１０３に係合する。以降、パッド１０３は上型１０１と共に上昇する。

近年、生産性の向上を目的に高速プレスの開発が進められ、下死点から上死点へ向かう上型の移動速度（上昇速度）を、従来比で１．５倍程度又はそれ以上に高める必要がでてきた。

上記した従来の構造で、上型１０１の上昇速度を高めたところ、図中、パッド１０３のａ部に打痕による窪みが発生し、サイドピン１０２のｂ部に窪みが発生し、上型１０１のｃ部に亀裂が発生した。このままの構造では高速プレスが困難である。
そこで、高速プレスに好適な構造が求められる。

本発明は、高速プレスに好適なサイドピン構造を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、昇降する上型に水平にサイドピンを設け、このサイドピンにパッドを取付け、前記サイドピンの先端部の外径より大径の凹部を前記パッドに設け、この凹部に前記サイドピンの先端部を挿入することで、前記サイドピンで前記パッドを昇降可能に保持するようにしたプレス装置において、
前記サイドピンの先端部は、ピン本体の外周に配置される弾性体と、この弾性体に被せられ前記サイドピンの先端部の外径を規定するカバー部材と、このカバー部材の抜け止めを図るために前記ピン本体に取付けた抜け止め部材と、を備えていることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、カバー部材は、ピン本体の軸に平行に延びる筒部と、この筒部の前後から弾性体を挟むように且つピン本体から離れた位置まで延ばした前部下がり部及び後部下がり部とからなるコ字断面を呈することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、前部下がり部と弾性体との間及び後部下がり部と弾性体との間に、隙間を設けたことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、弾性体はピン本体の外周に嵌めるリング形状を呈し、カバー部材はカップ形状を呈していることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、弾性体はピン本体の軸方向に延びるころ形状を呈し、カバー部材はカップ形状を呈すると共に弾性体を収納する円弧溝を有していることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、弾性体は球形状を呈し、カバー部材はカップ形状を呈すると共に弾性体を収納する球面凹部を有していることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、ピン本体に弾性体を被せ、この弾性体にカバー部材を被せた。
上型が上昇する過程で、サイドピンの先端部がパッドに当たると、衝撃エネルギーが発生するが、この衝撃エネルギーは、弾性体が撓むことで吸収される。この結果、パッドやサイドピンに加わる衝撃力を十分に小さくすることができため、パッドでの窪みの発生やサイドピンでの窪みの発生を防止することができる。

請求項２に係る発明では、カバー部材は、前部下がり部及び後部下がり部を有するコ字断面を呈する。前部下がり部で弾性体が前へ移動することを防止し、後部下がり部で弾性体が後へ移動することを防止する。この結果、弾性体を適正な位置に保持させることができる。

請求項３に係る発明では、前部下がり部と弾性体との間及び後部下がり部と弾性体との間に、隙間を設けた。弾性体は圧縮されるとサイドピンの軸方向に膨出する。隙間で弾性体の膨出を許容する。この結果、弾性体の変形自由度が増加し、弾性体の寿命を延ばすことができる。

請求項４に係る発明では、弾性体はピン本体の外周に嵌めるリング形状を呈し、カバー部材はカップ形状を呈している。
弾性体はリングであるため、形状が簡単であって製造が容易であり、サイドピンの製造コストを下げることが可能となる。

請求項５に係る発明では、弾性体はピン本体の軸方向に延びるころ形状を呈し、カバー部材はカップ形状を呈すると共に弾性体を収納する円弧溝を有している。
弾性体とピン本体及びカバー部材との接触面積による衝撃吸収力の調整が容易になる。

請求項６に係る発明では、弾性体は球形状を呈し、カバー部材はカップ形状を呈すると共に弾性体を収納する球面凹部を有している。
球形状の弾性体による、より詳細な衝撃吸収力の調整が可能となる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
なお、請求項１は、図１〜図９で説明し、請求項２、３は図２〜図３で説明し、請求項４は図３及び図６で説明し、請求項５は図７及び図８で説明し、請求項６は図９で説明する。

図１は本発明に係るプレス装置の要部断面図であり、プレス装置１０は、昇降する上型１１に水平にサイドピン２０を取付け、このサイドピン２０にパッド４０を取付け、サイドピン２０の先端部２１の外径より大径の凹部４１をパッド４０に設け、この凹部４１にサイドピン２０の先端部２１を挿入してなる。

図２はプレス装置の要部の分解図であり、上型１１には水平にピン穴１２が開けられている。
また、サイドピン２０は、尾部にキープレート溝２２を備え、先端に小径部２３とを備え、この小径部２３にめねじ部２４が設けられているピン本体２５と、このピン本体２５に嵌められ矩形断面を呈し且つリング状の弾性体２７と、この弾性体２７を収納するカバー部材２８と、めねじ部２４に対応する雄ねじ２９を備え、工具を差し込む工具穴３１を備えている円板状の抜け止め部材３２とからなる。

なお、抜け止め部材３２は、複数本のボルトやビスで、ピン本体２５の一端に固定するようにしたも良い。この場合は抜け止め部材３２は、複数個のボルト穴が開けられた円板でよい。又は、抜け止め部材３２大きな雌ねじ部を設け、小径部２３の先端に雄ねじ部を設け、ねじ結合により抜け止め部材３２を固定してもよい。したがって、抜け止め部材３２は、カバー部材２８の抜け止め作用を発揮するものであればよく、形態は任意である。

弾性体２７は、ウレタンが好ましく、中でもポリエステル系ウレタンは、ショアＡ硬度が９０程度で、引裂強度が９０ｋＮ／ｍ程度で、耐摩耗性、強度特性共に優れているため好適である。しかし、同等の弾性体であれば、材質は問わない。

カバー部材２８は、ピン本体２５の長手軸に平行に延びる筒部３４と、この筒部３４の前後から下げた前部下がり部３５及び後部下がり部３６とからなるコ字断面を呈することを特徴とする。カバー部材２８は、合金工具鋼（ＪＩＳ−ＳＫＤ１１）が、耐摩耗性に富み、好適である。

図３は図２の組立図であり、上型１１に図右から挿入されたサイドピン２０はキープレート１３で上型１１に固定される。
サイドピン２０の先端部２１の外径ｄ１より大径のＤ１を内径とした凹部４１をパッド４０に設け、この凹部４１にサイドピン２０の先端部２１を挿入する。

サイドピン２０の先端部２１は、ピン本体２５の小径部に被せられる弾性体２７と、この弾性体２７に被せられサイドピンの先端部２１の外径を規定するカバー部材２８と、このカバー部材２７の抜け止めを図るためにピン本体２５に取付けた抜け止め部材３２と、を備えている。
外径を規定するとは、先端部２１の外径ｄ１がカバー部材２８で定まることを意味する。

前部下がり部３５及び後部下がり部は３６は、ピン本体２５（小径部）から離れた位置まで延ばされている。そのため、前部下がり部３５又は後部下がり部３６がピン本体２５（小径部）に接触するまで、すなわちクリアランスＭの範囲で、弾性体２７が圧縮され、この圧縮により衝撃エネルギーが吸収される。

さらには、前部下がり部３５と弾性体２７との間及び後部下がり部３６と弾性体２７との間に、隙間Ｃ、Ｃが設けられている。
弾性体２７は圧縮されるとサイドピン２０の軸方向に膨出する。隙間Ｃ、Ｃで弾性体２７の膨出を許容する。この結果、弾性体２７の変形自由度が増加し、弾性体２７の寿命を延ばすことができる。

以上の構成からなるサイドピンの作用を次に説明する。
作用の説明に際し、先ず、通常プレスト高速プレスとの比較を行い、次に本発明のサイドピンの作用を説明する。
図４は比較試験の結果を示すグラフであり、通常プレス（上昇速度が５００〜７００ｍｍ／ｓ）において、サイドピン（構造は図６参照。弾性体なし）に加わる衝撃力を測定したところ、破線で示すデータが得られた。

高速プレス（上昇速度が前記通常ブレスの１．５倍程度）において、サイドピン（弾性体なし）に加わる衝撃力を測定したところ、実線で示すデータが得られた。サイドピンやパッドの損傷を考えると、高速プレスでの衝撃力の最大値は、通常プレス時の最大値に留めることが望まれる。

そこで、図３の構造のサイドピン２０について、具体的に衝撃力を測定した。
図５はウレタンの厚さと衝撃力の関係を調べたグラフである。
高速プレスにおいて、サイドピン（図３。弾性体あり）に加わる衝撃力を測定した。
弾性体の厚さを、Ｔ、１．５×Ｔ、２×Ｔとして測定した。
図示するように、弾性体の厚さをＴとしたときには、衝撃力は大きかったが、図４に示す通常ブレスでの衝撃値の最大値とほぼ同じであった。

弾性体の厚さを１．５×Ｔとしたときには、衝撃力は小さくなり、弾性体の厚さを２×Ｔとしたときには、衝撃力はさらに小さくなった。

次にサイドピンの別実施例を図６〜図９に基づいて説明する。
図６はカバー部材の形態を変更したサイドピンの例を示す図であり、サイドピン２０Ｂは、尾部にキープレート溝２２を備え、先端に小径部２３とを備え、この小径部２３にめねじ部２４が設けられているピン本体２５と、このピン本体２５に嵌められ矩形断面を呈し且つリング状の弾性体２７と、この弾性体２７を収納するカップ状のカバー部材２８Ｂと、このカバー部材２８Ｂがピン本体２５から抜けないように抑える抜け止め部材３２Ｂとからなる。

抜け止め部材３２Ｂは、ボス４２及び鍔４３を備える抑え板４４と、この抑え板４４をめねじ部２４にねじ止めするビス４５とからなる。ボス４２は、カバー部材２８Ｂと鍔４３との間に隙間ｔが開くように、長さが決められている。隙間ｔが存在することで、カバー部材２８Ｂが図面上下に移動可能となる。

図７は弾性体の形態を変更したサイドピンの例を示す図であり、サイドピン２０Ｃは、尾部にキープレート溝２２を備え、先端に小径部２３とを備え、この小径部２３にめねじ部２４が設けられているピン本体２５と、このピン本体２５に嵌められた弾性体２７Ｃと、この弾性体２７Ｃを収納するカップ状のカバー部材２８Ｃと、このカバー部材２８Ｃがピン本体２５から抜けないように抑える抜け止め部材３２Ｃとからなる。抜け止め部材３２Ｃの構成及び作用は図６の抜け止め部材３２Ｂと同一であるため、詳細な説明は省略する。

図８は図７の８−８線断面図であり、弾性体２７Ｃは、ころ形状（円柱形状）を呈する。このような弾性体２７Ｃを安定して収納するために、カバー部材２８Ｃに円弧溝４６が必要個数設けられている。好ましくは、ピン本体の小径部２３にも円弧溝４７を必要個数設ける。これで、カバー部材２８Ｃは図中で上下に移動可能となる。なお、弾性体２７Ｃは、隣同士を薄い帯４８で繋いでもよい。帯４８で繋ぐと運搬、取付けが容易になる。

図９は弾性体の形態を更に変更したサイドピンの例を示す図であり、サイドピン２０Ｄは、尾部にキープレート溝２２を備え、先端に小径部２３とを備え、この小径部２３にめねじ部２４が設けられているピン本体２５と、このピン本体２５に嵌められた球状の弾性体２７Ｄと、この弾性体２７Ｄを収納するカップ状のカバー部材２８Ｄと、このカバー部材２８Ｄがピン本体２５から抜けないように抑える抜け止め部材３２Ｄとからなる。

球状の弾性体２７Ｄを安定して収納するために、カバー部材２８Ｄに球面凹部４９が必要個数設けられている。好ましくは、ピン本体の小径部２３にも球面凹部５１を必要個数設ける。

抜け止め部材３２Ｄの構成及び作用は図６の抜け止め部材３２Ｂと同一であるため、詳細な説明は省略する。
実施例では、球状の弾性体２７は３列配置としたが、この列数は２列又は４列以上であってもよい。

尚、カバー部材の形状は実施の形態に留まるものではない。また、本発明の構造を、通常プレスに適用することは差し支えない。

本発明は、高速プレスに好適である。

本発明に係るプレス装置の要部断面図である。 プレス装置の要部の分解図である。 図２の組立図である。 比較試験の結果を示すグラフである。 ウレタンの厚さと衝撃力の関係を調べたグラフである。 カバー部材の形態を変更したサイドピンの例を示す図である。 弾性体の形態を変更したサイドピンの例を示す図である。 図７の８−８線断面図である。 弾性体の形態を更に変更したサイドピンの例を示す図である。 従来のプレス装置の要部を示す断面図である。

符号の説明

１０…プレス装置、１１…上型、２０、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ…サイドピン、２１…先端部、２５…ピン本体、２７、２７Ｃ、２７Ｄ…弾性体、２８…カバー部材、３２、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ…抜け止め部材、３４…筒部、３５…前部下がり部、３６…後部下がり部、４６、４７…円弧溝、４９、５１…球面凹部、Ｃ…隙間、ｄ１…先端部の外径、Ｄ１…凹部の内径。

Claims (6)

1. 昇降する上型に水平にサイドピンを設け、このサイドピンにパッドを取付け、前記サイドピンの先端部の外径より大径の凹部を前記パッドに設け、この凹部に前記サイドピンの先端部を挿入することで、前記サイドピンで前記パッドを昇降可能に保持するようにしたプレス装置において、
   前記サイドピンの先端部は、ピン本体の外周に配置される弾性体と、この弾性体に被せられ前記サイドピンの先端部の外径を規定するカバー部材と、このカバー部材の抜け止めを図るために前記ピン本体に取付けた抜け止め部材と、を備えていることを特徴とするプレス装置。
2. 前記カバー部材は、前記ピン本体の軸に平行に延びる筒部と、この筒部の前後から前記弾性体を挟むように且つ前記ピン本体から離れた位置まで延ばした前部下がり部及び後部下がり部とからなるコ字断面を呈することを特徴とする請求項１記載のプレス装置。
3. 前記前部下がり部と弾性体との間及び前記後部下がり部と弾性体との間に、隙間を設けたことを特徴とする請求項２記載のプレス装置。
4. 前記弾性体は前記ピン本体の外周に嵌めるリング形状を呈し、前記カバー部材はカップ形状を呈していることを特徴とする請求項１記載のプレス装置。
5. 前記弾性体は前記ピン本体の軸方向に延びるころ形状を呈し、前記カバー部材はカップ形状を呈すると共に前記弾性体を収納する円弧溝を有していることを特徴とする請求項１記載のプレス装置。
6. 前記弾性体は球形状を呈し、前記カバー部材はカップ形状を呈すると共に前記弾性体を収納する球面凹部を有していることを特徴とする請求項１記載のプレス装置。

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