JP5687379B1

JP5687379B1 - 多段式圧造成形機

Info

Publication number: JP5687379B1
Application number: JP2014116686A
Authority: JP
Inventors: 茂樹奥畑; 直樹春田
Original assignee: ボルツ株式会社
Priority date: 2014-06-05
Filing date: 2014-06-05
Publication date: 2015-03-18
Anticipated expiration: 2034-06-05
Also published as: JP2015229180A

Abstract

【課題】大型化やコスト高を招くことなく、多段式圧造成形機の可動型の位置調整を正確に行う。【解決手段】本発明の多段式圧造成形機１００は、ラム３に対する各可動型６の位置を調整する位置調整機構１０を備える。位置調整機構１０は、モータ１１と、モータ１１により回転駆動される駆動シャフト１３と、駆動シャフト１３を共通の駆動源としてその回転駆動力をスライド力に変換して各可動型６に伝達する複数の動力伝達機構２０とを備える。各動力伝達機構２０は、回転駆動力を伝達する複数の回転部材と、クラッチ３０とを備える。動力伝達機構２０のクラッチ３０よりも下流側の回転部材（第１ギヤ２２）に、動力伝達に不要な回転抵抗を付与する抵抗付与手段（バネ２２ｃ）を設けた。【選択図】図３

Description

本発明は、多段式圧造成形機に関する。

多段式圧造成形機は、所定寸法に切断した線材を多段階に分けて圧造し、ボルト等の部品を成形するものである。具体的に、多段式圧造成形機は、固定部材に取り付けられた複数の固定型と、固定部材に対してスライド可能な可動部材と、可動部材に取り付けられた複数の可動型とを有する。対向する固定型と可動型とで、それぞれ異なる加工を施す複数の圧造ステーションが形成され、各圧造ステーションで素材に所定の加工を順次施すことにより、部品が成形される。

上記のような多段式圧造装置では、金型（固定型及び可動型）を取り換える際に、各金型の位置を調整することが必要となる。例えば特許文献１に示されている多段式圧造装置には、可動部材に対して各可動型を上下方向に移動させる上下方向位置調整手段、及び、左右方向に移動させる左右方向位置調整手段が設けられている。具体的に、モータ（第１モータ１６、第２モータ１８）で回転駆動される駆動シャフト（第１伝達軸２７、第２伝達軸４３）を、複数の動力伝達機構（第１連動機構１７、第２連動機構１９）を介して各可動型（パンチ６）に伝達される。各動力伝達機構にはクラッチ（クラッチ機構３６、５３）が設けられる。これにより、一つのモータの動力を複数の可動型に選択的に伝達することができるため、モータの数を減らして成形機の構造の簡素化及び低コスト化を図ることができる。

特開平９−２９５０９５号公報

しかし、現実には、上記のような位置調整手段では可動型を正確に位置決めできず、その原因も明らかではなかった。このため、可動型の位置調整は、作業者が計測器等を用いて手作業で行っているのが実情であり、金型の交換に非常に時間がかかることが問題となっている。

本発明者は、上記のような多段式圧造成形機において、可動型の位置決めを正確に行うことができない原因を検証した。その結果、各動力伝達機構に設けられたクラッチを切った場合でも、そのクラッチよりも下流側のギヤが回転する場合があることが明らかになった。これは以下の原因によるものと考えられる。すなわち、上記のような動力伝達機構では、クラッチの上流側の部材と下流側の部材とが同軸配置され、これらの部材がベアリングを介して相対回転自在に組み付けられていることが多い。このような動力伝達機構のクラッチを切った状態で、モータを回転駆動すると、クラッチの上流側の部材のみが回転して、クラッチの下流側の部材は静止しているはずであるが、ベアリングの回転抵抗により下流側の部材が連れ回りしてしまうことがある。この場合、ベアリングの回転抵抗は非常に小さいため、この回転抵抗に伴って連れ回る下流側の部材の回転力は非常に小さいが、動力伝達機構は、通常、ウォームギヤ等の倍力機構を含んでいるため、小さな回転力でも可動型を僅かに移動させる恐れがある。また、このときの可動型の移動量は極めて微小であるが、可動型を取り換える度に位置調整を繰り返し行うことで、可動型の移動量が蓄積されて正規の位置からのずれが無視できないものとなり、製品の寸法精度等に影響を及ぼす。

例えば、各可動型をモータに直結してそれぞれ別個に回転駆動すれば、クラッチを省略することができるため、クラッチを切った時に生じる上記のような不具合を回避できる。しかし、可動型と同数のモータを設けることで、成形機が大型化すると共にコスト高を招く。また、可動型の位置を検知する位置センサを設ければ、各可動型の正規の位置からのずれを検知し、このずれの大きさを踏まえて可動型の位置調整を行うことで、可動型を正確に位置決めできる。しかし、このような位置センサは高価であるため、成形機のコスト高を招く。

以上の事情に鑑み、本発明が解決すべき技術的課題は、大型化やコスト高を招くことなく、可動型の位置調整を正確に行うことができる多段式圧造成形機を提供することにある。

前記課題を解決するためになされた本発明の多段式圧造成形機は、固定部材と、前記固定部材に取り付けられた複数の固定型と、前記固定部材に対してスライド可能な可動部材と、前記可動部材に取り付けられ、各固定型と対向した複数の可動型と、前記可動部材に対する各可動型の位置を調整する位置調整機構とを備えた多段式圧造成形機であって、前記位置調整機構は、モータと、前記モータにより回転駆動される駆動シャフトと、前記駆動シャフトを共通の駆動源としてその回転駆動力をスライド力に変換して各可動型に伝達する複数の動力伝達機構とを備え、各動力伝達機構は、前記回転駆動力を伝達する複数の回転部材と、クラッチとを備え、前記複数の動力伝達機構のうちの少なくとも一つにおいて、前記クラッチよりも下流側の回転部材に動力伝達に不要な回転抵抗を付与する抵抗付与手段を設けたことを特徴とする。

このように、本発明の多段式圧造成形機では、動力伝達機構のクラッチよりも下流側の回転部材に回転抵抗を積極的に付与する抵抗付与手段を設けている。これにより、クラッチを切ったときに、クラッチよりも下流側の回転部材の連れ回りを抵抗付与手段による回転抵抗で規制することができるため、回転部材の連れ回りに伴う可動型の微小な位置ずれを回避することができる。これにより、各可動型をモータと直結したり、可動型の位置を検知する位置センサを設けたりすることなく、位置調整機構により可動型を高精度に位置決めすることができる。

前記動力伝達機構が減速部を含む場合、減速機の上流側の回転部材に抵抗付与手段を設ければ、比較的小さい抵抗力で回転部材の回転を規制することができる。

抵抗付与手段の具体例としては様々なものが考えられ、例えば、動力伝達機構に設けられた回転部材としてのギヤにダミーギヤを噛み合わせ、このダミーギヤで抵抗付与手段を構成することができる。しかし、この場合、ダミーギヤを設けるためのスペースを確保する必要が生じるため、成形機の大型化を招く。

そこで、前記複数の回転部材が、互いに噛み合う第１ギヤ及び第２ギヤを含み、前記第１ギヤが、各ギヤ歯の回転方向一方側の歯面を形成する一方のギヤ部材と、各ギヤ歯の回転方向他方側の歯面を形成する他方のギヤ部材と、前記一方のギヤ部材と他方のギヤ部材との相対回転に抵抗を付与する前記抵抗付与手段とを有し、前記一方のギヤ部材と前記他方のギヤ部材とを相対回転させながら、前記第１ギヤと前記第２ギヤとを噛み合わせる構成とすることができる。この第１ギヤは、通常のギヤと所要スペースがほとんど変わらないため、成形機の大型化を回避できる。

例えば、抵抗付与手段は、前記一方のギヤ部材と前記他方のギヤ部材とを相対回転方向に付勢する付勢部材で構成することができる。このようなギヤは、一般にシザースギヤと呼ばれ、第１ギヤと第２ギヤとを噛み合わせる際に、付勢部材の付勢力に抗して一対のギヤ部材を相対回転させる必要があるため、付勢部材の付勢力に抗する力の分だけ第１ギヤに回転抵抗が付与される。

また、抵抗付与手段は、前記一方のギヤ部材と前記他方のギヤ部材とを軸方向で接近させる方向に付勢する付勢部材で構成することができる。このようなギヤは、一般にフリクションギヤと呼ばれ、付勢部材の付勢力により両ギヤ部材が互いに押し付け合うことで、両ギヤ部材が相対回転する際に摩擦力が付与される。第１ギヤと第２ギヤとを噛み合わせる際には、両ギヤ部材間の摩擦力に抗して一対のギヤ部材を相対回転させる必要があるため、摩擦力に抗する力の分だけ第１ギヤに回転抵抗が付与される。

ところで、上記のような一対のギヤ部材及び抵抗付与手段からなるギヤ（例えばシザースギヤやフリクションギヤ）は、各ギヤ歯の回転方向両側の歯面を他のギヤのギヤ歯に押し付けた状態で（すなわちバックラッシュ０の状態で）動力伝達を行うことができるため、通常、バックラッシュに起因したギヤ同士の打音低減を図るために設けられる。本発明者らは、シザースギヤやフリクションギヤを他のギヤと噛み合わせる際に、付勢手段の付勢力や両ギヤ部材の摩擦力に抗して一対のギヤ部材を相対回転させる力が必要であり、この付勢力や摩擦力の分だけ回転抵抗が付与されることに着目し、上記の発明を想到するに至った。

以上のように、本発明の多段式圧造成形機によれば、大型化やコスト高を招くことなく、パンチの位置調整を正確に行うことができる。

本発明の一実施形態に係る多段式圧造成形機の側面図である。上記多段式圧造成形機の平面図である。上記多段式圧造成形機に設けられた動力伝達機構の正面図である。上記動力伝達機構の側面図である。（ａ）〜（ｃ）は、固定型及び可動型で素材を成形する手順を示す断面図である。（ａ）は、第１ギヤを軸方向から見た側面図であり、（ｂ）は（ａ）図のＸ−Ｘ断面図である。（ａ）は、第１ギヤを構成する一方のギヤ部材の側面図であり、（ｂ）は、第１ギヤを構成する他方のギヤ部材の側面図である。（ａ）及び（ｂ）は、第１ギヤと第２ギヤとが噛み合いながら回転する様子を示す側面図である。他の実施形態に係る多段式圧造機の第１ギヤ周辺の断面図である。

本発明の一実施形態に係る多段式圧造成形機１００は、図１に示すように、基台１と、基台１に固定された固定部材としてのダイブロック２と、ダイブロック２に対してスライド可能に設けられた可動部材としてのラム３と、ラム３を駆動する駆動部４とを備える。図２に示すように、ダイブロック２には複数（図示例では６個）の固定型５が取り付けられ、ラム３には固定型５と同数の可動型６が取り付けられる。各固定型５と各可動型６とは、ラム３のスライド方向で対向し、それぞれ異なる加工を施す圧造ステーションＳ１〜Ｓ６を構成する。本実施形態では、ラム３が水平方向にスライドする横型の多段式圧造成形機１００を示す。尚、以下の説明では、ラム３のスライド方向（図１及び図２の左右方向）を前後方向と言い、前後方向と直交する水平方向（図１の紙面直交方向、図２の上下方向）を幅方向と言う。また、ラム３がダイブロック２に接近する側を前方、ラム３がダイブロック２から離反する側を後方と言う。

駆動部４は、メインモータ４ａと、フライホイルシャフト４ｂと、メインクランクシャフト４ｃと、メインコンロッド４ｄとを備える。メインコンロッド４ｄの後方端部は、メインクランクシャフト４ｃのクランクピンに取り付けられ、メインコンロッド４ｄの前方端部は、ラム３に取り付けられる。メインモータ４ａを回転駆動することにより、フライホイルシャフト４ｂ、メインクランクシャフト４ｃが回転し、これによりメインコンロッド４ｄを介してラム３が前後方向にスライドする。

多段式圧造成形機１００には、固定型５から成形品を押し出す押し出し機構７が設けられる。押し出し機構７は、固定型５内のキャビティに突出可能なキッカーシャフト７ａと、キッカーリンク７ｂと、キッカーコンロッド７ｃと、キッカークランクシャフト７ｄと、キッカークランクシャフト７ｄに設けられたギヤ７ｅとで構成される。ギヤ７ｅは、メインクランクシャフト４ｃに設けられたギヤ４ｅと噛み合っている。ラム３を後退させて型開きするときに、駆動部４のメインクランクシャフト４ｃの回転駆動力が、ギヤ７ｅ、キッカークランクシャフト７ｄ、キッカーコンロッド７ｃ、キッカーリンク７ｂを介してキッカーシャフト７ａに伝達されて、キッカーシャフト７ａの先端が固定型５内のキャビティに突出し、成形品が固定型５から押し出される。

多段式圧造成形機１００には、可動型６内に突出可能なパンチシャフト８と、パンチシャフト８を駆動するパンチ駆動機構９とが設けられる。パンチシャフト８は、可動型６に成形品が保持された場合にこれを押し出す機能や、可動型６の内部にパンチ６ｂが設けられる場合（図３参照）、このパンチ６ｂを押し出して素材を成形する機能を果たす。

パンチ駆動機構９は、一端がメインコンロッド４ｄに枢着され、他端がカム９ａに固定された第１パンチリンク９ｂと、一端にカムフォロア９ｃが取り付けられ、他端がパンチシャフト８に後方から当接可能な位置に配された第２パンチリンク９ｄとで構成される。カム９ａの回転軸９ａ１及び第２パンチリンク９ｄの回転軸９ｄ１は、ラム３に取り付けられる。メインモータ４ａを回転させると、メインクランクシャフト４ｃが回転し、これに伴って第１パンチリンク９ｂを介してカム９ａが図１の矢印方向に回転する。これにより、カムフォロア９ｃが図中下方に押し下げられ、第２パンチリンクが図１の矢印方向に回転し、第２パンチリンクの他端でパンチシャフト８が前方に押し込まれる。このとき、カム９ａのカム面（カムフォロア９ｃとの接触面）の形状や、第２パンチリンク９ｄの屈曲角度等を調整することにより、パンチシャフト８を前方に押し込むタイミングを調整することができる。

上記の多段式圧造成形機１００による成形は以下の手順で行われる。まず、コイルから供給された線材を図示しない切断装置で所定の長さに切断し、この切断した素材を、図示しない搬送手段で第１の圧造ステーションＳ１に供給する。この状態で、駆動部４を駆動してラム３を前進させ、可動型６と固定型５とを型締めすることで素材に所定の加工が施される。その後、駆動部４を駆動してラム３を後退させ、各圧造ステーションで成形した素材を押し出し機構７により固定型５から押し出して、搬送手段で第２圧造ステーションＳ２に搬送すると共に、新たな素材を第１圧造ステーションＳ１に搬入する。以上を繰り返すことにより、素材が各圧造ステーションＳ１〜Ｓ６に順次搬送され、素材に対して多段階に分けて圧造成形が施される。

多段式圧造成形機１００には、各可動型６のラム３に対する位置を調整する位置調整機構が設けられる。本実施形態では、各可動型６の前後方向の位置を調整する位置調整機構１０が設けられる。具体的に、位置調整機構１０は、図２に示すように、モータ１１と、前記モータ１１により回転駆動される第１駆動シャフト１２及び第２駆動シャフト１３と、第２駆動シャフト１３の回転駆動力をスライド力に変換して各可動型６に伝達する複数の動力伝達機構２０とを備える。

第１駆動シャフト１２は、一端がモータ１１に直結され、他端がベアリング１４で回転自在に支持されている。本実施形態では、第１駆動シャフト１２の他端に、第１駆動シャフト１２の回転角度を検知する検知部１５が設けられる。検知部１５で検知した第１駆動シャフト１２の回転角度により、後述する可動型６の前後方向位置を間接的に検出することができる。尚、モータ１１、ベアリング１４、及び検知部１５は基台１に取り付けられ、第１駆動シャフト１２は基台１上の定位置で回転する。

第２駆動シャフト１３は、第１駆動シャフト１２と直交し、ラム３の上面に設けられる。第１駆動シャフト１２と第２駆動シャフト１３は、第１べベルギヤ１６及び第２べベルギヤ１７を介して動力伝達可能に接続される。第１べベルギヤ１６は、第１駆動シャフト１２に対して、トルク伝達可能、且つ、軸方向（前後方向）にスライド可能な状態で取り付けられる。これにより、ラム３の前後動に伴って第２駆動シャフト１３が前後方向で移動した場合でも、第１駆動シャフト１２の駆動力が第２駆動シャフト１３に伝達可能とされる。

動力伝達機構２０は、複数の可動型６ごとに設けられ、第２駆動シャフト１３を共通の駆動源として、その回転駆動力をスライド力に交換して各可動型６に伝達するものである。以下、動力伝達機構２０の構成を詳しく説明する。

動力伝達機構２０は、回転駆動力を伝達する複数の回転部材と、回転駆動力を伝達・切断可能なクラッチ３０とを有する。本実施形態では、複数の回転部材として、図３及び図４に示すように、第２駆動シャフト１３の外周に設けられた第１ギヤ２２と、第１ギヤ２２と噛み合う第２ギヤ２３と、第２ギヤ２３と一体に回転するウォームシャフト２４と、ウォームシャフト２４と噛み合うウォームホイール２５と、ウォームホイール２５と一体に回転するネジ部材２６とが設けられる。

第１ギヤ２２は、例えばスパーギヤで構成され、ベアリング２１（図示例ではボールベアリング）を介して第２駆動シャフト１３の外周に取り付けられる。これにより、第１ギヤ２２が第２駆動シャフト１３に対して相対回転自在とされる。

第２ギヤ２３は、例えばスパーギヤで構成され、ウォームシャフト２４の一端に固定される。第２ギヤ２３は、第１ギヤ２２と平行な回転軸を有し、第１ギヤ２２と噛み合っている。図示例では、第１ギヤ２２及び第２ギヤ２３が同一径とされる。ウォームシャフト２４のウォーム２４ａは、ウォームホイール２５と噛み合っており、このウォーム２４ａ及びウォームホイール２５とで、ウォームシャフト２４の回転を減速する第１の減速部が構成される。

ウォームホイール２５には、内周にネジ溝が形成された円筒状のネジ部材２６が固定される。ネジ部材２６の内周には、外周にネジ溝が形成されたスライド部材２７が挿入される。ネジ部材２６のネジ溝とスライド部材２７のネジ溝とは螺合しており、ネジ部材２６を回転させることにより、スライド部材２７が図３（ｂ）の左右方向にスライドする。こうして、ネジ部材２６のネジ溝とスライド部材２７のネジ溝とで、ネジ部材２６の回転を減速する第２の減速部、及び、ネジ部材２６の回転をスライド部材２７の直線方向のスライドに変換する第１の変換部が構成される。

スライド部材２７の先端には、カム２８が固定される。カム２８は、前面（図４の下側の面）に傾斜面２８ａが設けられる。カム２８の前方にはカムフォロア２９が設けられる。カムフォロア２９は、ラム３に対して前後方向（図中上下方向）にスライド可能にガイドされる。カムフォロア２９の後面には、カム２８の傾斜面２８ａと平行な傾斜面２９ａが設けられる。カム２８の前面に設けられた傾斜面２８ａと、カムフォロア２９の後面に設けられた傾斜面２９ａとは摺動可能に当接している。カムフォロア２９は、図示しない付勢手段により後方側に付勢されている。カム２８を図中左右方向に移動させることにより、カムフォロア２９が前後方向（図中上下方向）に移動する。こうして、カム２８の傾斜面２８ａ及びカムフォロア２９の傾斜面２９ａで、カム２８の幅方向のスライドをカムフォロア２９の前後方向のスライドに変換する第２の変換部が構成される。

カムフォロア２９には、可動型６が取り付けられる。これにより、カム２８を幅方向にスライドさせることにより、カムフォロア２９及び可動型６がラム３に対して一体に前後方向にスライドする。図示例では、可動型６が、カムフォロア２９に固定された可動ダイ６ａと、その内周に設けられ、可動ダイ６ａに対して前後動可能なパンチ６ｂとで構成される。パンチ６ｂは、パンチシャフト８により前方に駆動され、図示しない付勢手段により後方（図４の上方）に付勢される。成形完了時におけるパンチ６ｂのラム３に対する前後方向位置は、ラム３のストロークやパンチ駆動機構９によるパンチシャフト８のストローク等によって決定される。一方、成形完了時における可動ダイ６ａのラム３に対する前後方向位置は、位置調整機構１０により調整可能である。本実施形態では、図５（ａ）に示すように固定型５に素材Ｗをセットした後、ラム３を前進させて、図５（ｂ）に示すように可動型６の可動ダイ６ａと固定型５とを当接させ、その後、パンチシャフト８でパンチ６ｂを前方に押し込んで、素材Ｗを圧造成形する。この場合、予め位置調整機構１０により可動ダイ６ａの前後方向位置を調整し、プレス完了時｛図５（ｃ）の状態｝における可動ダイ６ａとパンチ６ｂとの相対位置を調整することで、素材Ｗに成形されるフランジ部Ｗ１の軸方向寸法を調整することができる。

クラッチ３０は、ベアリングを介して相対回転可能に同軸配置された部材の間に設けられる。本実施形態では、ベアリング２１の内輪及び外輪にそれぞれ固定された第２駆動シャフト１３と第１ギヤ２２との間に、クラッチ３０が設けられる（図３参照）。各動力伝達機構２０のクラッチ３０を適宜接続あるいは切断することにより、第２駆動シャフト１３の回転駆動力を複数の可動型６に選択的に伝達することができる。クラッチ３０を接続することにより、第２駆動シャフト１３の回転が第１ギヤ２２に伝達され、これらが一体に回転する。クラッチ３０を切り離すことにより、第２駆動シャフト１３が回転した場合でも、第１ギヤ２２は回転せずに静止した状態で維持される。尚、クラッチを設ける場所は上記に限らず、複数の回転部材の間に設けてもよい。例えば、図示は省略するが、第２ギヤ２３とウォームシャフト２４とをベアリングを介して相対回転自在に同軸配置し、この第２ギヤ２３とウォームシャフト２４との間にクラッチを設け、これらの間で回転駆動力を伝達・切断可能としてもよい。

位置調整機構１０による可動型６のラム３に対する前後方向の位置調整は、以下のように行われる。まず、第１圧造ステーションＳ１の可動型６の位置調整を行う場合は、第１圧造ステーションＳ１の動力伝達機構２０のクラッチ３０を接続すると共に、その他の圧造ステーションＳ２〜Ｓ６の動力伝達機構２０のクラッチ３０を切断する。この状態でモータ１１を回転駆動することにより、第１圧造ステーションＳ１の可動型６のみが動力伝達機構２０を介して前後方向に移動される。そして、モータ１１を所定の回転角度だけ回転させることにより、可動型６が所定寸法だけ前進あるいは後退し、ラム３に対して所望の前後方向位置に配される。その後、同様にして、第２〜第６圧造ステーションＳ１の可動型６の位置調整が行われる。

上記のように可動型６の位置調整を行うに際し、クラッチ３０が切断された動力伝達機構２０では、第２駆動シャフト１３を回転させた場合でも第１ギヤ２２が静止しているはずである。しかし、この場合でも、ベアリング２１の回転抵抗により、第２駆動シャフト１３の回転に伴って第１ギヤ２２が連れ回ろうとする。もし、第１ギヤ２２が連れ回り、これに伴って第２ギヤ２３及びウォームシャフト２４が回転すると、ウォーム２４ａがウォームホイール２５に当接し、ウォームホイール２５が僅かに回転して、ネジ部材２６、スライド部材２７、カム２８、及びカムフォロア２９を介して可動型６が僅かに前後動する恐れがある。そこで、上記の多段式圧造成形機１００では、各動力伝達機構２０に回転抵抗を積極的に付与する抵抗付与手段が設けられる。この抵抗付与手段により付与される回転抵抗は、回転部材を介して動力を伝達する際に不可避的に生じる回転抵抗ではなく、動力伝達に不要な回転抵抗である。

本実施形態では、第１の減速部（ウォーム２４ａとウォームホイール２５との噛み合い部）よりも上流側のギヤに抵抗付与手段が設けられる。図示例では、第１ギヤ２２に抵抗付与手段が設けられる。具体的には、図６に示すように、第１ギヤ２２が、同軸上に配された一対のギヤ部材２２ａ，２２ｂと、一対のギヤ部材２２ａ，２２ｂの相対回転に抵抗を付与する抵抗付与手段とを有する。図示例の第１ギヤは、いわゆるシザースギヤであり、抵抗付与手段として、一対のギヤ部材を相対回転させる方向に付勢する付勢部材（例えばバネ２２ｃ）が設けられる。付勢部材はバネに限らず、例えばゴムやエアシリンダ等であってもよい。一対のギヤ部材２２ａ，２２ｂは、同ピッチのギヤ歯２２ａ１，２２ｂ１を有している。本実施形態では、一対のギヤ部材２２ａ，２２ｂのうち、一方は金属で形成され、他方は樹脂で形成される。一方のギヤ部材２２ａには、円周方向等間隔に複数の穴２２ａ２が設けられる｛図７（ａ）参照｝。他方のギヤ部材２２ｂには、円周方向等間隔に複数の凸部２２ｂ２が設けられる｛図７（ｂ）参照｝。図示例では、凸部２２ｂ２が円筒形状とされる。他方のギヤ部材２２ｂの凸部２２ｂ２が、一方のギヤ部材２２ａの穴２２ａ２に挿入され、穴２２ａ２の内壁と突起２２ｂ２との間にそれぞれバネ２２ｃが圧縮状態で配される。このバネ２２ｃの弾性力により、一対のギヤ部材２２ａ，２２ｂが相対回転方向（詳しくは、各ギヤ歯の回転方向両側の歯面を離反させる方向、すなわちギヤ歯間の周方向隙間を狭める方向）に付勢され、穴２２ａ２の内壁と凸部２２ｂ１とが係合した状態で相対回転が規制される。このとき、図６（ａ）に示すように、一対のギヤ部材２２ａ，２２ｂのギヤ歯２２ａ１，２２ｂ１の位相がずれている。

上記の第１ギヤ２２の一対のギヤ部材２２ａ，２２ｂを外力で相対回転させてギヤ歯２２ａ１，２２ｂ１の位相をほぼ一致させた状態で、第２ギヤ２３に噛み合わせることにより、第１ギヤ２２と第２ギヤ２３とが組み付けられる。この状態で、凸部２２ｂ２にボルト（鎖線参照）を挿入し、その先端にナット等（図示省略）を装着することで、両ギヤ部材２２ａ，２２ｂが一体化される。このとき、両ギヤ部材２２ａ，２２ｂが相対回転可能となるように、ボルトの締め付け力が調整される。第１ギヤ２２と第２ギヤとが噛み合った状態では、図８（ａ）に示すように、第１ギヤ２２の各ギヤ歯の回転方向先行側の歯面が、一方のギヤ部材２２ａのギヤ歯２２ａ１で形成され、第１ギヤの各ギヤ歯の回転方向後方側の歯面が、他方のギヤ部材２２ｂのギヤ歯２２ｂ１で形成される。そして、第２ギヤ２３の周方向に対向する歯面２３ａに、第１ギヤ２２の一対のギヤ部材２２ａ，２２ｂのギヤ歯２２ａ１，２２ａ１がバネ２２ｃの付勢力により押し付けられる。

この状態で第１ギヤ２２を回転させると、図８（ｂ）に示すように、バネ２２ｃを圧縮しながら一対のギヤ部材２２ａ，２２ｂのギヤ歯２２ａ１，２２ｂ１が第２ギヤ２３の歯面間に押し込まれる｛図８（ｂ）では、両ギヤ歯２２ａ１，２２ｂ１の位相がほぼ一致している｝。以上を繰り返しながら動力が伝達される。すなわち、第１ギヤ２２と第２ギヤ２３との間で動力を伝達する際には、バネ２２ｃを圧縮するための余計な力が必要となり、この力の分だけ第１ギヤ２２に回転抵抗が付与される。

このように、第１ギヤ２２をシザースギヤとすることで、ベアリング２１の回転抵抗により第１ギヤ２２の連れ回ろうとした時でも、上記のバネ２２ｃの弾性力による回転抵抗により連れ回りを規制することができる。これにより、動力伝達機構２０を構成する回転部材の回転を確実に規制することができ、可動型６の微小な位置ずれを防止できる。このとき、バネ２２ｃの弾性力が大きすぎると、第１ギヤ２２の回転抵抗が大きくなりすぎ、可動型６の位置調整を行う際（すなわちクラッチ３０を接続した際）に第１ギヤ２２が回転できなくなる恐れがある。一方、バネ２２ｃの弾性力が小さすぎると、第１ギヤ２２の回転抵抗が不足して、クラッチ３０を切断した際にベアリング２１の回転抵抗に伴う第１ギヤ２２の連れ回りを確実に防止できない恐れがある。以上より、バネ２２ｃの弾性係数は、クラッチ３０を接続したときに第１ギヤ２２を回転させることができ、且つ、クラッチ３０を切り離したときに第１ギヤ２２の回転を規制できるように設定される。

また、本実施形態では、減速部の上流側に設けられた第１ギヤ２２に抵抗付与手段を設けているため、比較的小さい力で第１ギヤ２２等の回転を規制することができる。

また、本実施形態では、第１ギヤ２２を構成する一対のギヤ部材２２ａ，２２ｂのギヤ歯２２ａ１，２２ｂ１が常に第２ギヤ２３の歯面２３ａと摺動するため、両ギヤ２２，２３の歯面が摩耗しやすくなる。そこで、上記のように、第１ギヤ２２の一対のギヤ部材２２ａ，２２ｂの一方を樹脂製とすることで、この樹脂製のギヤ部材を積極的に摩耗させ、他方のギヤ部材や第２ギヤ２３の摩耗を抑えることができる。また、樹脂製のギヤ部材を積極的に摩耗させることで、メンテナンス時には樹脂製のギヤ部材のみを取り換えればよいため、メンテナンスが容易化される。

本発明は上記の実施形態に限られない。例えば、上記の実施形態では、第１ギヤ２２に抵抗付与手段を設けた場合を示したが、これに限らず、他の回転部材（例えば第２ギヤ２３）に抵抗付与手段を設けてもよい。

また、抵抗付与手段は上記に限られない。例えば、図９に示す実施形態では、第１ギヤ２２をいわゆるフリクションギヤで構成している。具体的に、本実施形態の第１ギヤ２２は、同軸上に配された一対のギヤ部材２２ｃ，２２ｄと、両ギヤ部材２２ｃ，２２ｄの軸方向間に配されたスペーサ２２ｅと、一方のギヤ部材２２ｃと他方のギヤ部材２２ｄとを軸方向で接近する方向に付勢する付勢手段としてのバネ（例えば皿バネ２２ｆ）とを有する。図示例では、他方のギヤ部材２２ｅとブラケット２２ｇとの軸方向間に皿バネ２２ｆが配され、この皿バネ２２ｆの付勢力により、他方のギヤ部材２２ｅが一方のギヤ部材２２ｄ側に付勢されてスペーサ２２ｅに押し付けられる。一方のギヤ部材２２ｄと他方のギヤ部材２２ｅとは歯数が異なり、例えば、一方のギヤ部材２２ｄの歯数が、他方のギヤ部材２２ｅの歯数よりも一つ多くあるいは少なく設計される。この第１ギヤ２２を回転させると、図８に示す上記実施形態と同様に、両ギヤ部材２２ｃ，２２ｄが相対回転しながら、第１ギヤ２２と第２ギヤ２３とが噛み合う。このとき、皿バネ２２ｆにより両ギヤ部材２２ｃ，２２ｄがスペーサ２２ｅを介して互いに押し付け合っていることで、両ギヤ部材２２ｃ，２２ｄの相対回転時の摩擦力が大きくなる。この摩擦力に抗して両ギヤ部材２２ｃ，２２ｄを相対回転させながら、第１ギヤ２２が回転することにより、第１ギヤ２２に回転抵抗が付与される。すなわち、皿バネ２２ｆにより、第１ギヤ２２に回転抵抗を付与する抵抗付与手段が構成される。

また、抵抗付与手段は、第１ギヤ２２に、動力伝達に不要な回転抵抗を積極的に付与するものであれば上記に限られない。例えば、第１ギヤ２２又は第２ギヤ２３あるいはこれらの双方に噛み合うダミーギヤ（図示省略）により、抵抗付与手段を構成してもよい。ただし、この場合、ダミーギヤを設けるためのスペースが必要となるため、省スペース化の観点からは、上記実施形態のようにギヤに組み込まれる付勢手段で抵抗付与手段を構成する方が好ましい。

また、抵抗付与手段は、必ずしも全ての動力伝達機構２０に設ける必要はなく、複数の動力伝達機構２０のうちの少なくとも一つ、例えば、可動型６の位置ずれが懸念される動力伝達機構２０のみに設けてもよい。

また、上記の実施形態では、可動型６が可動ダイ６ａ及びパンチ６ｂで構成された場合を示したが、これに限らず、可動型６がパンチのみで構成され、このパンチがカムフォロア２９を介してラム３に固定された構成としてもよい。

１基台
２ダイブロック（固定部材）
３ラム（可動部材）
４駆動部
５固定型
６可動型
７突き出し機構
８パンチシャフト
９パンチ駆動機構
１０位置調整機構
１１モータ
１２第１駆動シャフト
１３第２駆動シャフト
２０動力伝達機構
２１ベアリング
２２第１ギヤ
２２ａ，２２ｂギヤ部材
２２ｃバネ（付勢部材、抵抗付与手段）
２３第２ギヤ
２４ウォームシャフト
２５ウォームホイール
２６ネジ部材
２７スライド部材
２８カム
２９カムフォロア
３０クラッチ
１００多段式圧造成形機

Claims

固定部材と、前記固定部材に取り付けられた複数の固定型と、前記固定部材に対してスライド可能な可動部材と、前記可動部材に取り付けられ、各固定型と対向した複数の可動型と、前記可動部材に対する各可動型の位置を調整する位置調整機構とを備えた多段式圧造成形機であって、
前記位置調整機構は、モータと、前記モータにより回転駆動される駆動シャフトと、前記駆動シャフトを共通の駆動源としてその回転駆動力をスライド力に変換して各可動型に伝達する複数の動力伝達機構とを備え、
各動力伝達機構は、前記回転駆動力を伝達する複数の回転部材と、クラッチとを備え、
前記複数の動力伝達機構のうちの少なくとも一つにおいて、前記クラッチよりも下流側の回転部材に動力伝達に不要な回転抵抗を付与する抵抗付与手段を設け、
前記複数の回転部材が、互いに噛み合う第１ギヤ及び第２ギヤを含み、前記第１ギヤが、各ギヤ歯の回転方向一方側の歯面を形成する一方のギヤ部材と、各ギヤ歯の回転方向他方側の歯面を形成する他方のギヤ部材と、前記一方のギヤ部材と他方のギヤ部材との相対回転に抵抗を付与する前記抵抗付与手段とを有し、前記一方のギヤ部材と前記他方のギヤ部材とを相対回転させながら、前記第１ギヤと前記第２ギヤとを噛み合わせることを特徴とする多段式圧造成形機。
前記動力伝達機構が減速部を含み、該減速部よりも上流側の回転部材に前記抵抗付与手段を設けた請求項１に記載の多段式圧造成形機。
前記抵抗付与手段が、前記一方のギヤ部材と前記他方のギヤ部材とを相対回転方向に付勢する付勢部材である請求項１記載の多段式圧造成形機。
前記抵抗付与手段が、前記一方のギヤ部材と前記他方のギヤ部材とを軸方向で接近させる方向に付勢する付勢部材である請求項１記載の多段式圧造成形機。