JP5192529B2 - プレス機 - Google Patents

Description

本発明は、クランク機構によってスライドがその下方のボルスターに対して相対的に昇降するよう構成されたプレス機に関し、特に、スライドの下死点の位置を調整する、スライド位置アジャスト機構のロック装置（本明細書及び特許請求の範囲に対してアジャスターロック装置ともいう）を具備したプレス機に関する。

近年、プレス加工の精度は飛躍的に向上し、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度の薄板の打ち抜き加工や成形加工を正確におこなうことが可能となってきた。

このような薄板のプレス加工では、スライドの下死点の位置決めにおいて極めて高い精度が要求される。例えば、下死点の位置が僅かでも高いと、上金型と下金型が上下方向に正確に当接せずに、つまり、上金型が下金型に当接する直前の状態で上昇することになり、所望の打ち抜きができなかったり、あるいは所望の成形加工がおこなえない。
逆に、前記下死点の位置が僅かでも低いと、上金型が下金型に当接した状態からさらに下方に降下しようとするため、高価な金型を傷め、また、プレス機自体をも傷めることになる。

このように、上金型の下死点の精度、換言すると上金型を下方に保持するスライドの下死点の精度は、プレス加工の善し悪しに直ちに影響を与える。

このため、スライドの下死点の位置調整（「ダイハイトの調整」とも呼ばれる）は、プレス加工を開始する前に、ベテランの技術者が時間をかけて、高い精度をもっておこなわれている。

ところで、前記スライドの下死点の調整は、プレス機のコネクティングロッドの下部に軸方向（昇降方向）に形成されためねじ穴内に、おねじ部を上端に備えた調整ねじロッドを、螺合させたねじ機構によって、おこなわれる。つまり、具体的には、前記めねじ穴に螺合した調整ねじロッドを回転させることによって、コネクティングロッドに対する、調整ねじロッドの上下方向の位置を変化させておこなう。

ところが、前記スライドの下死点の調整を、プレス加工前に、正確に調整しても、プレス加工を所定時間おこなうと、前記コネクティングロッドに対して前記調整ねじロッドの位置が変化してくる。

このため、前記調整ねじロッドとコネクティングロッドのねじ結合状態をロックするべく、螺合部分にロック機構を設けることが従来よりおこなわれている（特許文献１）。

また、プレス機の場合、前記スライドが昇降動作するたびに、前記ねじ結合している部分に、大きな応力が発生するため、かかるねじ結合している部分をオイルバス式にして、めねじ穴とおねじ部の間で発生する摩擦を低減するように構成されている。
特許公開平８−１７４２９７号公報。

しかしながら、前述のように、スライドの下死点を所定位置に正確に調整し、且つ、前記ロック機構によって、その位置に調整した場合にも、プレス加工時に大きな軸力等が作用し、且つ、単位時間あたり多大なサイクル数（例えば、５００〜１０００サイクル/分）でプレス加工動作がおこなわれると、前記ねじ結合している部分で変位が生じ、下死点が所定位置からずれてしまうことになる。

このように下死点が所定位置からずれと、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度の薄板をプレス加工する場合には、打ち抜き加工をする場合に、打ち抜けなくなったり、成形加工をする場合には、所望の形状に成形できなくなってしまう。
特に、近年、高性能な電気モータが自動車産業等で求められるようになって、前記薄板を多数積層して電気モータのコアを製造するような場合には、前記下死点の正確な位置をそのプレス加工中ずっと維持することが求められる。

本発明は、このような状況に鑑みておこなわれたもので、正確な下死点の位置を維持することができる、スライド位置アジャスト機構のロック装置を備えたプレス機を提供することを目的とする。

本発明にかかるプレス機は、少なくとも上部外周におねじ部を備え下部にスライドに連結される連結部を備えた調整ねじロッドと、かかる調整ねじロッドのおねじ部が螺合するめねじ穴を軸方向に備えたコネクティングロッドとを有し、該コネクティングロッドの前記めねじ穴に対して前記調整ねじロッドを回転させることによって、コネクティングロッドに対して調整ねじロッドの上下方向の位置を調整して、スライドの下死点の位置を調整可能に構成したプレス機において、
前記コネクティングロッドの下方に、前記めねじ穴と同じねじ径とねじピッチのめねじ穴が形成され且つ前記調整ねじロッドのおねじ部が螺合する固定部材を配置するとともに、
各めねじ穴に前記調整ねじロッドを螺合させた前記コネクティングロッドと前記固定部材とを、挟着する挟持手段を配置し、
前記挟持手段が油圧式のクランプ装置によって構成されており、
前記コネクティングロッドの下部に左右又は前後に対をなすようにフランジ部が形成されるとともに、このフランジ部に対応して前記固定部材にも対をなすようにフランジ部が形成され、かかるコネクティングロッドのフランジ部と固定部材のフランジ部との間に、前記クランプ装置が、両者を相互に挟着する方向に挟着力が作用するように配置されていることを特徴とする。

しかして、前述のように構成された本発明にかかるプレス機は、前記調整ねじロッドを介して上下に接続されたコネクティングロッドと固定部材とが、上記挟持手段によって、相互に挟着（圧接）させられることから、前記おねじ部と各めねじ穴との遊び（バックラッシュ）が挟持手段によって吸収されるとともに、前記挟持手段による挟持力（圧接力）によって、該おねじ部と各めねじ穴との螺合部分が摩擦圧接されることになる。特に、前記コネクティングロッドと固定部材の各めねじ穴に、前記調整ねじロッドのおねじ部を螺合して、該コネクティングロッドと固定部材とが上下に接続された状態で、これらコネクティングロッドと固定部材との間に隙間（遊隙）が形成された状態で前記挟持手段によって挟着されると、前記した作用がより顕著になる。
前述した作用によって、長時間にわたるプレス加工においても、調整ねじロッドは、前記コネクティングロッドに対して、軸方向において、同じ位置関係（軸方向の位置関係、つまり上下方向の位置関係）を維持することが可能となる。換言すると、スライドの下死点の位置を所定位置に常に維持することが可能となる。

またこのプレス機は特に前述したように、前記挟持手段が油圧式のクランプ装置によって構成されており、前記コネクティングロッドの下部に左右又は前後に対をなすようにフランジ部が形成されるとともに、このフランジ部に対応して前記固定部材にも対をなすようにフランジ部が形成され、かかるコネクティングロッドのフランジ部と固定部材のフランジ部との間に、前記クランプ装置が、両者を相互に挟着する方向に挟着力が作用するように配置されているので、コンパクトに構成できるとともに、大きな挟着力を得ることが可能な好ましい構成となる。

前記プレス機において、固定部材のコネクティングロッド側の端部に細径部が形成されているとともに、前記コネクティングロッドの下端部に前記細径部が挿着できる挿着穴が形成されていると、固定部材のめねじ穴がコネクティングロッドのめねじ穴に対して、同軸穴状に配置された状態を維持し易い構成となる。

前記プレス機において、前記細径部に前記めねじ穴が形成されていると、好ましい構成となる。

前述のように構成されたプレス機によると、長時間にわたるプレス加工において、正確な下死点の位置を維持することができる、アジャストロック装置を備えたプレス機が実現できる。

本発明の実施例にかかるプレス機の概略の構成を示す一部断面した全体正面図である。 図１に示すプレス機のコネクティングロッドとその下方の固定部材及びスライドの一部の構成を示す部分拡大正面図である。 図２に示す、コネクティングロッド、固定部材、調整ねじロッド、挟着手段（クランプ装置）の分解図である。 図２に示すコネクティングロッドと固定部材に形成された各めねじ穴に調整ねじロッドのおねじ部が螺合した状態で挟着手段（クランプ装置）で挟着されたロック状態を示す一部断面した要部拡大図である。 図４のＶ−Ｖ矢視図である。

以下、本発明の実施例にかかるアジャスターロック装置を備えたプレス機を図面に基づいて具体的に説明する。
（実施例）
図１において、Ａはクランク機構式のプレス機で、かかるプレス機Ａは、フレームＦと、フレームＦに対して昇降自在に配置され下方に上金型を取着するためのスライド３と、上方に下金型を配置する前記フレームＦのベッド上に配置されたボルスター（ベッド）８と、偏心軸部（クランク軸部）１Ｈを備えた主軸１と、該主軸１を回転させるサーボモータ（駆動装置の一種：図示せず）と、該主軸１の前記偏心軸部１Ｈに上端のリング状の大端部５Ａが回転自在に支承され且つクランク運動をするコネクティングロッド５とを有する。

具体的に説明すると、図１に図示するように、プレス機Ａの前記主軸１と一体に形成されている前記偏芯軸部１Ｈには、クランク運動をするコネクティングロッド５の大端部（上端部）５Ａが、回転方向に摺動自在に配設されている。このため、前記主軸１の回転によって、コネクティングロッド５を介して前記スライド３が、前記偏心軸部１Ｈの偏心量の２倍の距離だけ直線的に上下方向に昇降動作できるよう構成されている。

図２、図３に図示するように、前記コネクティングロッド５の下方（下端方）には、固定部材７が配設されている。
かかるコネクティングロッド５及び固定部材７には、軸方向（図２において上下方向）に延びる、同じねじ径とねじピッチを有するめねじ穴５ｂとめねじ穴７ｂが形成されている。
そして、おねじ部８ａを、少なくとも上部、この実施例では中程よりやや下方から上端にかけての部分の外周に有する調整ねじロッド８の該おねじ部８ａが、前記コネクティングロッド５及び固定部材７の各めねじ穴５ｂ，７ｂに螺合するよう構成されている。
また、前記固定部材７の上端部には、細径になった細径部７ｃが形成されるとともに、前記コネクティングロッド５の下端部には、前記細径部７ｃがピッタリ挿入される挿着穴５ｃが形成されている。
さらに、前記コネクティングロッド５の下端部には、この実施例では左右に対をなして突出するようにフランジ部５Ｆが形成されるとともに、前記固定部材７に、前記フランジ部５Ｆに対応して、左右に対をなしてフランジ部７Ｆが形成されている。前記「左右」に代えて、「前後」に対をなして設けられてもよい。
そして、前記フランジ部５Ｆとフランジ部７Ｆを挟着するように、挟着手段である油圧式のクランプ装置９が配置されている。この挟着手段についても、油圧式に代えて、他の形態の挟着手段であってもよいが、コンパクトで大きな挟着力を得る上で油圧式が好ましい。

前記クランプ装置９は、図４，図５に図示するように、本体内部に上下に昇降自在に配置されたピストン９ｐの上下いずれかの油室Ｃｍ１，Ｃｍ２に圧油が供給されることによって、前記フランジ部５Ｆとフランジ部７Ｆを相互に挟着しあるいは挟着状態を解除することが可能に構成されている。つまり、前記ピストン９ｐの下方の油室Ｃｍ２に図示しない配管路等を介して圧油が供給されることによって、前記フランジ部５Ｆとフランジ部７Ｆを相互に挟着する（引き寄せる）方向に挟着する。一方、前記ピストン９ｐの上方の油室Ｃｍ１に図示しない配管路等を介して圧油を供給することによって、前記挟着状態を解除することができるように構成されている。
このため、図５に示すように、前記ピストン９ｐの上方の油室Ｃｍ１と下方の油室Ｃｍ２には、それぞれ圧油供給口又は排出口として作用するポート９ｉ，９ｊがそれぞれ形成されている。なお、前記ポート９ｉ，９ｊは、図示しないが、油圧ホースや油圧配管を介して、油圧ポンプ側あるいはオイルタンク側に接続されている。なお、前記排出口９ｊを設ける前記構成に代えて、前記ピストン９ｐを下降させるためのバネを設けるように構成してもよい。

ところで、前記調整ねじロッド８の下端には、図２，図３に図示するように、連結部を構成する球面継手部の部分球状体８Ｂが形成されている。かかる部分球状体８Ｂは、該調整ねじロッド８の円柱状の部分が一体に接続されている上端部を除いて球体に構成されている。

かかる部分球状体８Ｂを介して、かかる調整ねじロッド８の下端と前記スライド３とが連結され、偏心して上端部が回転する前記コネクティングロッド５を介して、直線運動をするスライド３に円滑に動力（動作）が伝達されるよう構成されている。
このため、前記スライド３の上端部は、部分球状体８Ｂを外方から内包する部分球状の凹部を備えた接続部３Ｃを有する。つまり、かかる部分球状体８Ｂと前記接続部３Ｃによって、球面継手が形成されている。

そして、本プレス機Ａは、前記サーボモータ（図示せず）によって、前記主軸１が駆動（回転）させられることによって回転し、かかる回転運動は、偏心軸部１Ｈと前記コネクティングロッド５を介して、往復運動（昇降運動）に変換され、前記スライド３をフレームＦのガイド部Ｆｇに沿って、昇降させることができる。

また、本実施例にかかるプレス機Ａでは、前述のように、前記調整ねじロッド８を介して上下に接続されたコネクティングロッド５と固定部材７とが、上記クランプ装置９によって、相互に挟着されることから、前記調整ねじロッド８のおねじ部８ａとコネクティングロッド５と固定部材７の各めねじ穴５ｂ，７ｂとの遊びが該クランプ装置９の挟着力によって吸収されるとともに、該調整ねじロッド８のおねじ部８ａとコネクティングロッド５と固定部材７の各めねじ穴５ｂ，７ｂとの螺合部分が摩擦圧接されることになる。
この結果、軸方向において、調整ねじロッド８は、前記コネクティングロッド５に対して、確実に同じ位置関係（軸方向の位置関係、つまり上下方向の位置関係）を維持することが可能となる。換言すると、スライド３の下死点の位置を所定位置に維持することが可能となる。

なお、図２において、８Ｄは前記調整ねじロッド８の部分球状体８Ｂの最大径部分であり、かかる最大径部分８Ｄには、その外周方に外歯８ｔが周設されている。そして、前記外歯８ｔは、ピニオンギア１１に噛合しており、かかるピニオンギア１１を図示しない駆動装置（又は手動ハンドル）等で回転させることによって、前述のように、調整ねじロッド８を回転させ、スライド３の下死点の位置を調整することができるようになっている。

また、本実施例では、図４に図示するように、前記めねじ穴５ｂ，７ｂ内にオイルが充填されて所謂オイルバス式に構成され、プレス加工に際して、前記めねじ穴５ｂ，７ｂとおねじ部の接合部分に摩擦が生じ難くなるよう構成されている。さらに、前記オイルは、図示しないヒータ・クーラ装置によって、常に一定の温度に維持され、熱膨張による前記コネクティングロッド５等の軸方向の寸法変化を防止するように構成されている。また、精密なプレス加工を維持するためには、室内の温度も一定に維持するように構成することが望ましい。なお、図４において、１２，１３は前記オイルをシールするためのＯリングである。

また、この実施例の場合、図４とその側面図（Ｖ−Ｖ矢視図）である図５から理解できるように、前記挟持手段を構成するクランプ装置９のロッド部分は、前記コネクティングロッド５のフランジ部５Ｆと、前記固定部材７のフランジ部７Ｆに、側面視において視認できる各スリット５ｓ，７ｓから挿着されることになる。また、図５に図示するように、前記スリット７ｓの下端には、クランプ装置９の下端の拡大部を係止するために幅方向において拡大された拡大部７ｖが形成されている。

また、本発明は、前記実施例に限定されるものでなく、本発明の技術的思想に基づく範囲において種々の形態で実施することが可能となることは言うまでもない。

本発明にかかるアジャスターロック装置を備えたプレス機は、種々のプレス成形加工に利用できる。

Ａ…プレス機
３…スライド
５…コネクティングロッド
５ｂ…めねじ穴
７…固定部材
７ｂ…めねじ穴
８…調整ねじロッド
８Ｂ…球面継手部（連結部）
８ａ…おねじ部
９…クランプ装置（挟持手段）

Claims (3)

1. 少なくとも上部外周におねじ部を備え下部にスライドに連結される連結部を備えた調整ねじロッドと、かかる調整ねじロッドのおねじ部が螺合するめねじ穴を軸方向に備えたコネクティングロッドとを有し、該コネクティングロッドの前記めねじ穴に対して前記調整ねじロッドを回転させることによって、コネクティングロッドに対して調整ねじロッドの上下方向の位置を調整して、スライドの下死点の位置を調整可能に構成したプレス機において、
   前記コネクティングロッドの下方に、前記めねじ穴と同じねじ径とねじピッチのめねじ穴が形成され且つ前記調整ねじロッドのおねじ部が螺合する固定部材を配置するとともに、
   各めねじ穴に前記調整ねじロッドを螺合させた前記コネクティングロッドと前記固定部材とを、挟着する挟持手段を配置し、
   前記挟持手段が油圧式のクランプ装置によって構成されており、
   前記コネクティングロッドの下部に左右又は前後に対をなすようにフランジ部が形成されるとともに、このフランジ部に対応して前記固定部材にも対をなすようにフランジ部が形成され、かかるコネクティングロッドのフランジ部と固定部材のフランジ部との間に、前記クランプ装置が、両者を相互に挟着する方向に挟着力が作用するように配置されていることを特徴とする、プレス機。
2. 固定部材のコネクティングロッド側の端部に細径部が形成されているとともに、前記コネクティングロッドの下端部に前記細径部が挿着できる挿着穴が形成されていることを特徴とする請求項１記載のプレス機。
3. 前記細径部に前記めねじ穴が形成されていることを特徴とする請求項２記載のプレス機。