JP6221591B2 - 上型ホルダー及びプレス機械 - Google Patents

Description

本発明は、上型ホルダー及びプレス機械に関する。

プレス機械の一つであるプレスブレーキなどでは、上型と下型との間にワークを挟み込んでワークを加工する。通常、上型は上型ホルダーに保持され、上下方向に移動可能に構成される。従来、上型ホルダーは、支持部を挟んだ両側にクランプが配置され、この支持部とクランプとの間に上型を挟んで保持するものが提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の上型ホルダーは、油路に連通されたシリンダ室に２つのピストンが収容されており、この２つピストンの間に油が供給されている。この上型ホルダーは、シリンダ室に送給された油圧によって、２つのピストンを駆動し、それぞれのピストンロッドによってクランプを動作させ、上型を支持部とクランプとの間に挟み込むことで上型を保持している。なお、この上型ホルダーは、油圧の送給を停止することにより、ばねの弾性力によって２つのピストンを元の状態に戻し、クランプを動作させていたピストンロッドを引いて上型の保持を解除する。

特開２０１３−０８６１４９号公報

特許文献１に記載の上型ホルダーは、一対のクランプを有するものの、それぞれ別のピストンを駆動してクランプを動作させるため、可動部品が多くなり、その調整が面倒であるとともに動作不良個所が生じる確率が高くなる。例えば、２つのピストンはそれぞれシリンダ室の内周面に対してオイルシールされているが、一方のオイルシールが破損しただけで双方のピストンが駆動不能となり、上型を保持できなくなるといった課題がある。また、特許文献１に記載の上型ホルダーは、クランプの中央部分を軸支して、ピストンロッドの押圧により、てこの原理を用いて上型を挟み込んでいるが、部品点数が多くなると上型ホルダーの製造コストの増加を招くとともに、可動部品が多くなって故障発生の要因となる。

本発明は、前述した事情に鑑み、可動部材の部品点数を少なくして、製造コストの低減を図るとともに、故障の発生を低減することができる上型ホルダー及びプレス機械を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、支持部を挟んだ両側に配置されかつそれぞれが支持部に対して近接または離間する方向に移動する一対のクランプ部材を備え、支持部とクランプ部材の一方又は他方とで上型をクランプする上型ホルダーであって、支持部を貫通して移動可能に配置されかつ一対のクランプ部材の一方に取り付けられるピストン部材と、クランプ部材の他方に形成されかつピストン部材の一部が内部を摺動可能なシリンダ部と、ピストン部材をシリンダ部に対して進退させる駆動機構と、を備え、ピストン部材は、側面から突出する段部が形成され、支持部は、段部を係止してピストン部材の前進を規制する係止部が形成され、クランプ部材の他方は、ピストン部材の段部が係止部に係止されてピストン部材の前進が規制された後にさらに駆動機構によりピストン部材をシリンダ部に対して前進させるように駆動することにより、シリンダ部とともに支持部から離間する方向に移動することを特徴とする。

また、駆動機構は、ピストン部材の前進または後退のいずれか一方を行う弾性体と、いずれか他方を行う作動流体の供給装置と、を備えるものでもよい。また、ピストン部材が取り付けられるクランプ部材と、支持部との間に弾性部材が配置され、クランプ部材は、弾性部材によって支持部から離れる方向に弾性力が付与されるものでもよい。また、ピストン部材、シリンダ部、及び駆動機構は、一対のクランプ部材に対して複数配置されるものでもよい。また、ピストン部材、シリンダ部、及び駆動機構が一対のクランプ部材に対して複数配置されるとともに、駆動機構として作動流体の供給装置が用いられる場合、シリンダ部のそれぞれには、１つの供給装置から作動流体が供給されるものでもよい。

また、本発明は、上型と下型との間に配置されたワークを加工するプレス機械において、上型は上型ホルダーに保持され、上型ホルダーとしては、上記した上型ホルダーが用いられることを特徴とする。

本発明によれば、支持部に対する２つクランプ部材の動作を、単一のピストン部材によって行うことができる。そのため、従来の上型ホルダーと比べて、可動部品の点数を少なくすることができ、製造コストを低減することができるとともに、故障の発生を抑制することができる。

また、駆動機構に、ピストン部材の前進または後退のいずれか一方を行う弾性体と、いずれか他方を行う作動流体の供給装置と、を備えるものでは、クランプ部材の動作を機械構造物である弾性体と、作動流体との双方を用いるため、上型２９のクランプまたは解放を確実に行うことができる。また、ピストン部材が取り付けられるクランプ部材と、支持部との間に弾性部材が配置され、クランプ部材は、弾性部材によって支持部から離れる方向に弾性力が付与されるものでは、クランプ部材による上型の解放時において、弾性部材によって容易かつ確実に上型からクランプ部材を離間させることができる。また、ピストン部材、シリンダ部、及び駆動機構は、一対のクランプ部材に対して複数配置されるものでは、一対のクランプ部材に対して複数の駆動系を配置させることになり、クランプ部材による上型のクランプを強固にすることができる。

また、ピストン部材、シリンダ部、及び駆動機構が一対のクランプ部材に対して複数配置されるとともに、駆動機構として作動流体の供給装置が用いられる場合、シリンダ部のそれぞれには、１つの供給装置から作動流体が供給されるものでは、クランプ部材の動作を共通の供給装置から行うことができる。

また、プレス機械によれば、上記した上型ホルダーを備えるので、製造コストの低減や、故障発生が抑制されたプレス機械を提供することができる。

第１実施形態に係る上型ホルダーを適用するプレス機械の一例を示す正面図である。 図１に示すプレス機械の一部破断右側面図である。 上型ホルダーの一例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図３に示す上型ホルダーの、（ａ）は背面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、上型のクランプ時を示す図である。 一方のクランプ部材を開いた状態を示す断面図である。 双方のクランプ部材を開いた状態を示す断面図である。 第２実施形態に係る上型ホルダーを示す断面図であり、上型のクランプ時を示す図である。 一方のクランプ部材を開いた状態を示す断面図である。 双方のクランプ部材を開いた状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は以下に説明する実施形態に限定されるものではない。また、図面においては、実施形態を説明するため、一部または全部を模式的に記載するとともに、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現した部分を含んでいる。また、本実施形態において方向を示す場合は、図１のプレス機械１０の正面図を基準として左側及び右側と規定し、図１の紙面の手前側を前側、紙面後方を後側と規定する。従って、図１の紙面の左右方向がプレス機械１０の左右方向であり、紙面に垂直の方向がプレス機械１０の前後方向である。

＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る上型ホルダー５０について、図面を参照しながら説明する。先ず、この上型ホルダー５０が適用されるプレス機械１０について説明する。図１は、上型ホルダー５０を適用するプレス機械１０の一例を示す正面図である。図２は、プレス機械１０の一部破断右側面図である。図１及び図２に示すように、プレス機械１０は、プレスブレーキであって、本体フレーム１１と、下型１２を支持するテーブル１３と、一対の側板１４と、を備える。

本体フレーム１１は、プレス機械１０の外郭を形成する。下型１２は、固定側（下側）の金型であり、左右方向に長く形成されている。下型１２は、図２に示すように、成形用の凹部１２ａを有する。テーブル１３は、本体フレーム１１の前面側に取り付けられており、下型１２を固定している。側板１４は、本体フレーム１１の左右の側部にそれぞれ取り付けられている。また、側板１４のそれぞれには、上下の二箇所に、内側に突出するガイド板１８が形成されている。一対の側板１４の間には、上部カバー板１５が取り付けられている。

プレス機械１０は、複数の駆動機構１７を備える。複数の駆動機構１７は、本体フレーム１１の上部カバー板１５の後方に並べて配置されている。駆動機構１７のそれぞれは、不図示の取付機構によって本体フレーム１１に取り付けられている。駆動機構１７は、ネジ軸１９及びナット２０を有するボールネジ部２１と、第１駆動源２２と、第１動力伝達部２３と、第２駆動源２４と、第２動力伝達部２５と、を備える。

ネジ軸１９は、本体フレーム１１の垂直方向に配置されて本体フレーム１１に回転可能かつ上下方向に進退可能に支持されている。ネジ軸１９の長さは、上型２９の移動範囲に合わせて設定される。ネジ軸１９の下方には、ネジ軸１９の供回り防止機能を有する連結部２６を介してラム２７が取り付けられている。ラム２７は、金属等により形成された板状の部材であり、例えば、数十ｋｇ〜数百ｋｇの重量を有している。なお、ラム２７は、図示のものに限定されず、任意の構成が適用される。ラム２７には、ガイド板１８を挟み込むローラ２７ａが形成されている。このローラ２７ａがガイド板１８にガイドされることにより、ラム２７を上下方向にガイドしている。

ナット２０は、ネジ軸１９にネジ結合されている。ナット２０は、本体フレーム１１に形成された軸受け１６の複数のボールベアリングによって回転可能な状態で保持されている。また、ナット２０は、軸受け１６によって上下方向への移動が規制された状態となっている。これにより、ナット２０の回転を規制した状態でネジ軸１９を回転させることにより、ネジ軸１９は上下方向に移動し、また、ネジ軸１９の回転を規制した状態でナット２０を回転させることにより、ネジ軸１９を上下方向に移動させることが可能となっている。

第１駆動源２２は、例えばサーボモータが用いられる。第１駆動源２２としては、低トルクかつ高速回転タイプのサーボモータが適用される。第１駆動源２２の出力軸２２ａは、第１動力伝達部２３の入力側に連結されている。第１駆動源２２は、不図示のガイド機構により、ネジ軸１９の移動に合わせて、上下方向に移動可能に本体フレーム１１に支持されている。第１駆動源２２は、不図示の制御装置からの指令により出力軸２２ａを回転駆動する。

第１動力伝達部２３は、駆動プーリ３３と、従動プーリ３４と、ベルト３５と、を備える。駆動プーリ３３は、第１駆動源２２の出力軸２２ａに同軸に取り付けられている。従動プーリ３４は、ネジ軸１９の上端部に同軸に取り付けられている。ベルト３５は、駆動プーリ３３と従動プーリ３４とに架け渡されている。従って、第１駆動源２２を駆動することにより、第１動力伝達部２３を介してネジ軸１９を高速かつ低トルクで回転させる。これにより、ネジ軸１９は、上下方向に高速で移動する。なお、第１駆動源２２の駆動時は、上型２９のアプローチ時やリターン時である。

第２駆動源２４は、第１駆動源２２と同様に、例えばサーボモータが用いられる。第２駆動源としては、高トルクかつ低速回転タイプのサーボモータが適用される。第２駆動源２４の出力軸２４ａは、第２動力伝達部２５の入力側に連結されている。第２駆動源２４は、不図示の固定機構により、本体フレーム１１に固定されている。第２駆動源２４は、第１駆動源２２と同様に、不図示の制御装置からの指令により出力軸２４ａを回転駆動する。

第２動力伝達部２５は、駆動プーリ３６と、従動プーリ３７と、ベルト３８と、を備える。駆動プーリ３６は、第２駆動源２４の出力軸２４ａに同軸に取り付けられている。従動プーリ３７は、ナット２０の上端部に同軸に取り付けられている。ベルト３８は、駆動プーリ３６と従動プーリ３７とに架け渡されている。従って、第２駆動源２４を駆動することにより、第２動力伝達部２５を介してナット２０を低速かつ高トルクで回転させる。このナット２０の回転により、ネジ軸１９は、低速でネジ送りされる。

なお、駆動機構１７は一例であって、上記した構成に限定するものではない。上型２９を上下に移動させるものであれば任意の機構を用いることができる。例えば、第１駆動源２２によってネジ軸１９のみを回転させるものや、第２駆動源２４によってナット２０のみを回転させるものでもよい。また、ネジ軸１９を第１駆動源２２によって回転させるとともに、さらにネジ軸１９を油圧等によって上下方向に移動させるものが用いられてもよい。

ラム２７の下方には、図１及び図２に示すように、複数の上型ホルダー５０が左右方向に一定間隔で取り付けられている。上型ホルダー５０のそれぞれは、上型２９を挟み込んで保持する。上型２９は、上型ホルダー５０で保持された際、下型１２の凹部１２ａに対向して配置される。また、上型２９は、下型１２の凹部１２ａに進入する先端部２９ａを有している。

図３〜図５は、上型ホルダー５０の一例を示している。図３（ａ）は上型ホルダー５０の正面図（前方から見た図）、図３（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図４（ａ）は上型ホルダー５０の背面図（後方から見た図）、図４（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。図５は、図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。この上型ホルダー５０は、バネ力により上型２９をクランプするとともに、作動流体Ｐの圧力（油圧）により上型２９のクランプを解放するように構成されている。なお、図３（ａ）では、一対のクランプ部材のうち、正面側（前方側）の第１クランプ部材５２を示している。図４（ａ）では、一対のクランプ部材のうち、背面側（後方側）の第２クランプ部材５３を示している。

図３（ａ）に示すように、上型ホルダー５０は、カバープレート５９によってラム２７の下端に固定される。カバープレート５９は、例えば複数のボルト等によってラム２７の前方側に面に固定され、ラム２７の下端から下方に延びた状態となっている。カバープレート５９の下方には第１クランプ５２が配置される。また、カバープレート５９には、例えばボルト等によって支持部５１が固定される。支持部５１は、カバープレート５９の後方側に取り付けられており、ラム２７の下方に配置されている。

図３（ｂ）に示すように、支持部５１は、下端部に、上型２９を第１クランプ部材５２または第２クランプ部材５３とで挟み込むための挟持部５１ａを有する。また、支持部５１は、前方を開口させた一対のバネ収納部５１ｂを有する。バネ収納部５１ｂには、弾性部材としてのバネ５８が収納されている。バネ５８は、第１クランプ部材５２を動作させるものとして用いられる。バネ５８は、例えば金属製のコイルバネが用いられ、第１クランプ部材５２を支持部５１から離すように弾性力を付与している。従って、第１クランプ部材５２は、支持部５１側に引かれる力が解放されると、バネ５８の弾性力によって支持部５１から離れる方向へ移動する。

なお、バネ５８は、コイルバネに限定されず、第１クランプ部材５２を支持部５１から離すことができるものであれば、例えば樹脂やゴム、磁石や電磁石等の磁気などが用いられてもよい。また、１つの第１クランプ部材５２に対して２つのバネ５８が配置されることに限定されず、１つまたは３つ以上配置されてもよい。また、バネ５８を配置するか否かは任意である。

また、図３（ｂ）及び図４（ａ）に示すように、支持部５１の後方側には、第２クランプ部材５３が配置される。すなわち、この上型ホルダー５０は、支持部５１を挟んだ両側に一対の第１及び第２クランプ部材５２、５３が配置される。第２クランプ部材５３の後方側には、複数のボルト６１によってＯリング６３を挟んでシリンダヘッド６２が取り付けられる。このシリンダヘッド６２は、後述する２つのシリンダ部５３ａの双方のシリンダヘッドとして機能している。シリンダヘッド６２には、後述する供給装置５７（図５参照）からの作動流体Ｐを流通させるための流路６２ａが形成されている。流路６２ａは、図４（ａ）に示すように、シリンダヘッド６２の上部中央から内部を通り、途中で分岐してシリンダ部５３ａのそれぞれに連通するように形成される。

また、支持部５１は、図４（ｂ）に示すように、前後方向に貫通する貫通孔５１ｄが形成される。この貫通孔５１ｄには、ピストン部材５４が前後方向に摺動可能な状態で配置される。なお、貫通孔５１ｄの後方側（第２クランプ部材５３側）の開口部分は、後述するピストン部材５４の段部５４ａを係止する係止部５１ｃとして用いられる。

第１クランプ部材５２は、図４（ｂ）及び図５に示すように、ボルト６０によって、それぞれピストン部材５４と一体的に結合される。ピストン部材５４は、鍔部５４ｂと、ロッド５４ｃと、を有する。鍔部５４ｂは、ロッド５４ｃの後方側に取り付けられ、外周側にピストンリング５４ｄを備えている。ロッド５４ｃは、後方側から前方側に向けて中央部分に外径を縮小した部分を形成させ、段部５４ａが形成されている。段部５４ａは、ピストン部材５４が前方に進行した際、係止部５１ｃに当接してピストン部材５４の進行を規制するのに用いられる。なお、第１クランプ部材５２と段部５２ａとの間隔は、支持部５１の幅より所定長さ（図５の距離Ｌ１参照）だけ広くなるように設定される。

従って、第１クランプ部材５２及びピストン部材５４は、上記した所定長さの範囲において、支持部５１に対して前後方向に移動可能となっている。すなわち、第１クランプ部材５２は、支持部５１に対して近接または離間する方向に移動する。第１クランプ部材５２が支持部５１に近接した状態では、第１クランプ部材５２と支持部５１の挟持部５１ａとの間に上型２９をクランプ可能となっている。

第２クランプ部材５３は、図４（ｂ）及び図５に示すように、２つのピストン部材５４の後方側をそれぞれ収容する２つのシリンダ部５３ａが形成される。シリンダ部５３ａは、上記したシリンダヘッド６２（Ｏリング６３）によって後方側が封止されており、前方側の底面５３ｃとシリンダヘッド６２との中間部分に段部５３ｂが形成される。ピストン部材５４の鍔部５４ｂは、シリンダヘッド６２と段部５３ｂとの間に配置され、段部５３ｂに対して当接または離間するようにシリンダ部５３ａ内を前後方向に摺動する。鍔部５４ｂがシリンダ部５３ａに対して最も後方位置にある場合（鍔部５４ｂがシリンダヘッド６２に最も近接または当接する場合）、鍔部５４ｂと段部５３ｂとの間には所定長さ（図５の距離Ｌ２参照）となるように設定されている。

従って、第２クランプ部材５３は、上記した所定長さの範囲において、支持部５１に対して前後方向に移動可能となっている。すなわち、第２クランプ部材５３は、支持部５１に対して近接または離間する方向に移動する。第２クランプ部材５３が支持部５１に近接した状態では、第２クランプ部材５３と支持部５１の挟持部５１ａとの間に上型２９をクランプ可能となっている。

鍔部５４ｂと底面５３ｃとの間には、図４（ｂ）及び図５に示すように、バネ（弾性体）５６が配置される。このバネ５６は、ピストン部材５４を進退させる駆動機構５５の一部を構成するものであり、ピストン部材５４を後退させるものとしてコイルバネが用いられる。バネ５６は、シリンダ部５３ａに対してピストン部材５４を後方に移動させる方向に弾性力を付与している。このバネ５６によって、ピストン部材５４はシリンダ部５３ａに対して後方側に押し付けられる。その結果、第１クランプ部材５２及び第２クランプ部材５３は、双方とも支持部５１に当接した状態となる。

バネ５６は、第１クランプ部材５２及び第２クランプ部材５３によって支持部５１との間に上型２９を挟み込み、上型２９を保持可能なバネ力を持つものが採用される。また、バネ５６は、バネ５８（図３（ｂ）参照）よりも大きなバネ力を持つものが用いられる。なお、バネ５６としては、コイルバネが用いられることに限定されず、鍔部５４ｂを段部５３ｂから離すように作用させるものであれば、例えば、樹脂やゴム、磁石や電磁石等の磁気などが用いられてもよい。

上型ホルダー５０は、図５に示すように、作動流体Ｐの供給装置５７を有する。作動流体Ｐとしては油が用いられるが、他の液体または気体が用いられてもよい。この供給装置５７は、ピストン部材５４を進退させる駆動機構５５の一部を構成するものであり、ピストン部材５４を前進させるものとして用いられる。供給装置５７は、流路６２を介してシリンダヘッド６２と鍔部５４ｂとの間に作動流体Ｐを供給する。供給装置５７により作動流体Ｐが供給されると、その圧力（油圧）によって鍔部５４ｂが押されることによりピストン部材５４は前方に移動する。なお、供給装置５７により提供される圧力（油圧）は、バネ５６の弾性力に抗してピストン部材５４を前方に移動させることが可能な圧力に設定される。

供給装置５７からの作動流体Ｐの供給を停止すると、バネ５６の弾性力によってピストン部材５４は後方へ移動し、鍔部５４ｂがシリンダヘッド６２に近接または当接した元の状態に戻る。なお、供給装置５７による作動流体Ｐの供給または停止は、不図示の制御装置からの指示に基づいて行われる。

なお、図４及び図５に示すように、１つの供給装置５７から供給される作動流体Ｐは、流路６２ａによって２つに分岐され、２つのシリンダ部５３ａに供給されている。このように供給装置を兼用することにより、供給装置５７の設置個数を削減でき、装置の製造コストを低減できる。また、供給装置５７は他の複数の上型ホルダー５０（図１参照）に対して作動流体Ｐを供給することも可能である。ただし、上記のように供給装置５７を兼用させることに限定されず、シリンダ部５３ａごとに供給装置５７が配置されるものでもよい。

続いて、上型ホルダー５０において、上型２９をクランプまたは解放する動作を図５〜図７を用いて説明する。図５は、上型２９をクランプした状態を示す断面図である。図６は、一方のクランプ部材（第１クランプ部材５２）を開いた状態を示す断面図である。図７は、双方のクランプ部材（第１及び第２クランプ部材５２、５３）を開いた状態を示す断面図である。

図５に示すように、供給装置５７から作動流体Ｐを供給しない状態では、バネ５８によってピストン部材５４はシリンダ部５３ａに対して後方に押圧される。これにより、第１クランプ部材５２は支持部５１に近接または当接し、支持部５１の挟持部５１ａとの間に上型２９の上部部分をクランプした状態となる。一方、第２クランプ部材５３は、バネ５６によって底面５３ｃが押圧される。これにより、第２クランプ部材５３は支持部５１に当接した状態となる。図５では上型２９を第１クランプ部材５２と挟持部５１ａとの間でクランプしているが、供給装置５７から作動流体Ｐを供給しない場合、第２クランプ部材５３と挟持部５１ａとの間に上型２９をクランプすることも可能である。なお、図３（ｂ）に示すバネ５８は、第１クランプ部材５２の移動に伴って縮小した状態となっている。

また、図５に示すように、支持部５１の貫通孔５１ｄの係止部５１ｃと、ピストン部材５３のロッド５４ｃの段部５４ａとの間は、距離Ｌ１が形成されている。また、ピストン部材５４の鍔部５４ｂと、シリンダ部５３ａの段部５３ｂとの間は、距離Ｌ２が形成されている。このとき、距離Ｌ２は距離Ｌ１より大きくなるように設定される。例えば、距離Ｌ２は、距離Ｌ１の２倍となるように設定される。

この上型ホルダー５０においては、バネ５６の弾性力によって上型２９をクランプしているため、例えば、作動流体Ｐの供給装置５７の故障や動作不良が生じたときでも上型２９のクランプを維持したままとなる。従って、停電等によって装置への電力供給等が停止された状態等であっても上型２９のクランプを維持し、上型２９の落下を防止することができる。なお、第１及び第２クランプ部材５２、５３に、上型２９の落下を防止するための機構（例えば第２実施形態参照）が設けられてもよい。

次に、図６に示すように、供給装置５７を駆動して作動流体Ｐをシリンダ部５３ａ内に供給する。シリンダ部５３ａ内に供給された作動流体Ｐの圧力によって、ピストン部材５４は、段部５４ａが係止部５１ｃに当接するまで前進する。このとき、鍔部５４ｂと段部５３ｂとの間は距離Ｌ４から減少して距離Ｌ３となる。また、第１クランプ部材５２は、ピストン部材５４の前進、及び縮小されていたバネ５８の弾性力によって支持部５１から距離Ｌ４だけ離れることになる。その結果、第１クランプ部材５２は、挟持部５１ａに対して間隔Ｌ５となり、上型２９の上部の厚みＬ６よりも大きくなる。これにより、上型２９は、クランプから解放されて、上型ホルダー５０から取り外し可能となる。なお、バネ５８が用いられることにより、第１クランプ部材５２を確実に支持部５１から離すことができる。

図６に示す状態では、第２クランプ部材５３は、支持部５１に当接したままとなっている。また、図６に示す距離Ｌ４は、図５に示す距離Ｌ１と等しい。すなわち、第１クランプ部材５２は、距離Ｌ１（距離Ｌ４）の範囲において前後方向に移動可能となっている。また、図５に示す距離Ｌ２が距離Ｌ１の２倍に設定される場合、距離Ｌ３は距離Ｌ４（距離Ｌ１）と等しくなっている。

次に、図７に示すように、さらに供給装置５７から作動流体Ｐを供給する。シリンダ部５３ａ内の作動流体Ｐの圧力は上昇するが、ピストン部材５４の前方への移動が係止部５１ｃによって規制されているので、第２クランプ部材５３が後方に向けて移動する。第２クランプ部材５３は、鍔部５４ｂが段部５３ｂに当接するまで後方に移動し、支持部５１から距離Ｌ７だけ離れた状態となる。この距離Ｌ７は、図６に示す距離Ｌ３に等しい。なお、図５に示す距離Ｌ２が距離Ｌ１の２倍に設定される場合、第１及び第２クランプ部材５２、５３のそれぞれは、支持部５１から離れる距離Ｌ４、Ｌ７が等しくなっている。

第２クランプ部材５３は、支持部５１から距離Ｌ７だけ離れることにより、挟持部５１ａに対して間隔Ｌ８を形成する。この間隔Ｌ８は、図６に示す間隔Ｌ５とほぼ等しく、上型２９の上部の厚みＬ６よりも大きい。従って、上型２９を第２クランプ部材５３と挟持部５１ａとの間でクランプしていた場合もこのクランプを解放し、上型２９を取り外すことができる。

次に、この上型ホルダー５０に上型２９を保持させる場合は、上記と逆の手順により行う。先ず、供給装置５７を駆動して、図７に示すように、第１及び第２クランプ部材５２、５３の双方を支持部５１から離した状態、または図６に示すように、第１クランプ部材５２を支持部５１から離した状態とする。次いで、第１クランプ部材５２と挟持部５１ａとの間、または第２クランプ部材５３と挟持部５１ａとの間に上型２９の上部を差し込む。次いで、供給装置５７の駆動を停止させることにより、第１及び第２クランプ部材５２、５３は、バネ５６によって双方とも支持部５１に近接し、上型２９をクランプして図５に示す状態となる。

以上のように、第１実施形態に係る上型ホルダー５０は、支持部５１に対する第１及び第２クランプ部材５２、５３の動作を、１つのピストン部材５４によって行う。そのため、従来の上型ホルダーと比べて、可動部品の点数を少なくすることができ、製造コストを低減することができるとともに、故障の発生を抑制することができる。また、駆動機構５５として、ピストン部材５４の後退を行うバネ５６と、ピストン部材５４の前進を行う供給装置５７と、を有するので、第１及び第２クランプ部材５２、５３の進退を容易かつ確実に行うことができ、上型２９のクランプまたは解放を確実に行うことができる。また、第１クランプ部材５２と支持部５１との間にバネ５８が配置されるため、ピストン部材５４の前進時に第１クランプ部材５２を確実に支持部５１から離すことができる。

また、ピストン部材５４及びシリンダ部５３ａが第１及び第２クランプ部材５２、５３に対して複数組配置されるので、第１及び第２クランプ部材５２、５３の動作をバランスよく行うことができ、また、第１または第２クランプ部材５２、５３による上型２９のクランプを強固にすることができる。ただし、上記したように、第１または第２クランプ部材５２、５３に対して二組のピストン部材５４及びシリンダ部５３ａが配置されることに限定されない。例えば、一組または三組以上のピストン部材５４及びシリンダ部５３ａが配置されてもよい。

次に、上記した上型ホルダー５０を備えるプレス機械１０の動作について説明する。図１及び図２に示すように、上型ホルダー５０に上型２９を保持させる点は上記のとおりである。続いて、上型２９が上方に退避した状態で、下型１２上にワークＷを配置する。なお、プレス機械１０は、不図示のワーク位置決め機構を有しており、作業者は、ワークＷの先端を位置決め機構に突き当てることによりワークＷを下型１２上で位置決めする。

続いて、第１駆動源２２を駆動することにより、第１動力伝達部２３を介してネジ軸１９を高速で回転させ、上型２９（ラム２７）を所定位置まで降下させる。続いて、連結部２６によりネジ軸１９の供回りを規制するとともに、第２駆動源２４を駆動する。これによりナット２０を回転させ、ネジ軸１９を降下させて上型２９を下死点まで移動させる。このとき、上型２９と下型１２との間にワークＷを挟み込むことにより、ワークＷに対して曲げ加工を行う（図５〜図７参照）。曲げ加工の終了後は、上記と逆の手順によって上型２９を元の位置（図１参照）に退避させ、曲げ加工が施されたワークＷを取り出す。

このように、プレス機械１０によれば、上記した上型ホルダー５０を備えるので、製造コストの低減や、故障発生が抑制されたプレス機械１０を提供することができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態について図８〜図１０を参照しながら説明する。図８は、第２実施形態に係る上型ホルダー５０ａを示す断面図であって、上型２９をクランプした状態を示す図である。上型ホルダー５０ａは、作動流体Ｐの圧力（油圧）により上型２９をクランプするとともに、バネ力により上型２９のクランプを解放するように構成されている。なお、本実施形態において、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略または簡略化する。

図８に示すように、上型ホルダー５０ａは、ピストン部材５４のロッド５４ｃにＯリング８１が取り付けられる。また、第２クランプ部材５３のシリンダ部５３ａの後方側は、シリンダヘッド８６が取り付けられる。このシリンダヘッド８６は、シリンダ部５３ａと外部とを連通する連通孔８６ａを備える。なお、連通孔８６ａは形成されなくてもよい。また、第２クランプ部材５３は、供給装置５７からの作動流体Ｐを、Ｏリング８１と鍔部５４ｂに取り付けられたピストンリング５４ｄとの間のシリンダ部５３ａ内に供給するための流路８７が形成される。

シリンダヘッド８６とピストン部材５４の鍔部５４ｂとの間にはバネ（弾性体）８８が配置される。このバネ８８は、ピストン部材５４を進退させる駆動機構５５の一部を構成するものであり、ピストン部材５４を前進させるものとしてコイルバネが用いられる。バネ８８は、シリンダ部５３ａに対してピストン部材５４を前方に移動させる方向に弾性力を付与している。なお、バネ８８としては、コイルバネが用いられることに限定されず、シリンダヘッド８６から鍔部５４ｂを離すように作用させるものであれば、例えば、樹脂やゴム、磁石や電磁石等の磁気などが用いられてもよい。ピストン部材５４は、作動流体Ｐが供給されると、バネ８８の弾性力に抗して後方に移動し、作動流体Ｐの供給を停止すると、バネ８８の弾性力によって前方に移動する。なお、図示していないが、第１クランプ部材５２は、第１実施形態と同様に図３に示すバネ５８が配置されており、バネ５８の弾性力によって支持部５１から離れる方向の力を受けている。

第１及び第２クランプ部材５２、５３は、図８に示すように、上型２９に対するクランプ側の面に収容凹部８２が形成されるとともに、収容凹部８２内にバネ８４が配置される。バネ８４の先端にはコマ８５が取り付けられる。コマ８５は、第１及び第２クランプ部材５２、５３から支持部５１側に突出した状態で配置される。コマ８５は、バネ８４の弾性力に抗して収容凹部８２内に没入可能となっている。また、コマ８５の上面はほぼ水平面に形成されるとともに、下面は傾斜面に形成される。

コマ８５は、上型２９に形成された溝状凹部２９ｂに進入し、上面において上型２９を吊り下げることが可能となっている。溝状凹部２９ｂは、上型２９の左右方向（図８紙面に垂直方向）にわたって形成される。また、上型２９を上型ホルダー５０ａの下方から差し込むことにより、コマ８５の傾斜面が上型２９によって押されることでコマ８５を収容凹部８２に没入させ、上型２９を差し込み可能となる。上型２９が差し込まれて、コマ８５が溝状凹部２９ｂに達すると、コマ８５は、バネ８４の弾性力により突出して溝状凹部２９ｂに入り込む。

また、図８に示すように、第１及び第２クランプ部材５２、５３は、上型２９に対するクランプ側の面にダンパー８３が形成される。ダンパー８３は、上記した収容凹部８２の上方に配置される。ダンパー８３は、左右方向（図８紙面に垂直方向）に形成された溝部にウレタンやゴム製の紐状の弾性部材が配置されて形成される。この紐状の弾性部材は溝部から突出した状態で配置される。

例えば、１つの上型ホルダー５０ａに複数（例えば３枚）の上型２９を並べてクランプする場合、ピストン部材５４に近い部分でクランプされた２枚の上型２９は、強くクランプされるが、この２枚に挟まれて配置された上型２９は、ピストン部材５４から離れるため、クランプが不十分となる場合が生じる。ダンパー８３は、クランプ時に上型２９とともに挟み込まれるため、ダンパー８３の弾性力によって上型２９を押圧するように働き、上型２９のクランプが不十分な場合であっても、ぐらつき等を防止して上型２９の安定化を図っている。ただし、ダンパー８３を配置するか否かは任意である。

続いて、上型ホルダー５０ａにおいて、上型２９をクランプまたは解放する動作を図８〜図１０を用いて説明する。図８は、上記のとおり上型２９をクランプした状態を示す断面図である。図９は、一方のクランプ部材（第１クランプ部材５２）を開いた状態を示す断面図である。図１０は、双方のクランプ部材（第１及び第２クランプ部材５２、５３）を開いた状態を示す断面図である。

図８に示すように、供給装置５７から作動流体Ｐを供給している状態では、作動流体Ｐの圧力により、バネ８８の弾性力に抗してピストン部材５４はシリンダ部５３ａに対して後方に押圧される。これにより、第１クランプ部材５２は支持部５１に近接または当接し、支持部５１の挟持部５１ａとの間に上型２９の上部部分をクランプした状態となる。一方、第２クランプ部材５３は、作動流体Ｐの圧力によって底面５３ｂが押圧される。これにより、第２クランプ部材５３は支持部５１に当接した状態となる。図８では上型２９を第１クランプ部材５２と挟持部５１ａとの間でクランプしているが、第２クランプ部材５３と挟持部５１ａとの間に上型２９をクランプしてもよい。

また、図８に示すように、支持部５１の係止部５１ｃと、ピストン部材５４の段部５４ａとの間は、距離Ｌ９が形成されている。また、ピストン部材５４の鍔部５４ｂと、シリンダ部５３ａの段部５３ｂとの間は、距離Ｌ１０が形成されている。このとき、距離Ｌ１０は距離Ｌ９より大きくなるように設定される。第１実施形態と同様に、例えば、距離Ｌ１０は、距離Ｌ９の２倍となるように設定される。

次に、図９に示すように、供給装置５７を駆動して作動流体Ｐの供給量を減少させ、シリンダ部５３ａ内の圧力を低下させる。この圧力の低下に伴い、バネ８８の弾性力によって、ピストン部材５４は、段部５４ａが係止部５１ｃに当接するまで前進する。このとき、鍔部５４ｂと段部５３ｂとの間は距離Ｌ１０から減少して距離Ｌ１１となる。また、第１クランプ部材５２は、第１実施形態と同様に、ピストン部材５４の前進、及び縮小されていたバネ５８の弾性力によって支持部５１から距離Ｌ１２だけ離れることになる。その結果、第１実施形態と同様に、第１クランプ部材５２と挟持部５１ａとの間隔Ｌ１３（図１０参照）が上型２９の厚みよりも大きくなり、上型２９のクランプを解放する。

上型２９のクランプを解放した場合、上型２９の凹部２９ｂにコマ８５が入り込んでいるため、上型２９はコマ８５に吊り下げられた状態となる。この上型ホルダー５０ａにおいては、作動流体Ｐの圧力によって上型２９をクランプするので、供給装置５７の故障や動作不良が生じた場合は作動流体Ｐの圧力が維持されず、上型２９のクランプを解放してしまう。ただし、上記したように、上型２９の凹部２９ｂがコマ８５に吊り下げられるため、クランプが解放されても上型２９が不用意に落下するのを防止している。

図９に示す状態では、第２クランプ部材５３は、支持部５１に当接したままとなっている。また、図９に示す距離Ｌ１２は、図８に示す距離Ｌ９と等しい。すなわち、第１クランプ部材５２は、距離Ｌ９（距離Ｌ１２）の範囲において前後方向に移動可能となっている。また、図８に示す距離Ｌ１０が距離Ｌ９の２倍に設定される場合、距離Ｌ１１は距離Ｌ１２（距離Ｌ９）と等しくなっている。

次に、図１０に示すように、供給装置５７による作動流体Ｐの供給を停止する。これにより作動流体Ｐの圧力は作用しなくなる。その結果、ピストン部材５４はバネ８８の弾性力を受けるが、ピストン部材５４の前方への移動が係止部５１ｃによって規制されているので、第２クランプ部材５３が後方に向けて移動する。第２クランプ部材５３は、鍔部５４ｂが段部５３ｂに当接するまで後方に移動し、支持部５１から距離Ｌ１４だけ離れた状態となる。この距離Ｌ１４は、図９に示す距離Ｌ１１に等しい。なお、第１実施形態と同様に、図８に示す距離Ｌ１０が距離Ｌ９の２倍に設定される場合、第１及び第２クランプ部材５２、５３のそれぞれは、支持部５１から離れる距離Ｌ１２、Ｌ１４が等しくなっている。

第２クランプ部材５３は、支持部５１から距離Ｌ１４だけ離れることにより、挟持部５１ａに対して間隔Ｌ１５を形成する。この間隔Ｌ１５は、上型２９の厚みよりも大きいため、上型２９のクランプを解放し、上型２９を取り外すことができる。なお、クランプの解放時に、コマ８５が凹部２９ｂに入りこんで上型２９を吊り下げた状態とする点は、上記と同様である。上型２９は、上型ホルダー５０ａに対して左右方向（図１０紙面に垂直方向）にスライドさせることにより、取り外すことができる。なお、コマ８５を没入させる機構を形成させ、上型２９の取り外しの際にコマ８５を没入させて上型２９を下方に取り外し可能としてもよい。

次に、この上型ホルダー５０ａに上型２９を保持させる場合は、次の手順により行う。先ず、供給装置５７を停止させて、図１０に示すように、第１及び第２クランプ部材５２、５３の双方を支持部５１から離した状態、または図９に示すように、作動流体Ｐの圧力が弱い状態として第１クランプ部材５２を支持部５１から離した状態とする。次いで、第１クランプ部材５２と挟持部５１ａとの間、または第２クランプ部材５３と挟持部５１ａとの間に、下方から上型２９を差し込む。このとき、コマ８５は収容凹部８２に一旦没入し、溝状凹部２９ｂに達した段階で突出する。次いで、供給装置５７を駆動して作動流体Ｐの圧力を付与することにより、第１及び第２クランプ部材５２、５３は、バネ８８の弾性力に抗して双方とも支持部５１に近接し、上型２９をクランプして図８に示す状態となる。

以上のように、第２実施形態に係る上型ホルダー５０ａは、第１実施形態と同様に、支持部５１に対する第１及び第２クランプ部材５２、５３の動作を、１つのピストン部材５４によって行うため、可動部品の点数を少なくして製造コストを低減できるとともに、故障発生を抑制できる。その他の効果に関しても第１実施形態と同様である。また、クランプを解放した場合でも、上型２９は、コマ８５によって吊り下げられるため、上型２９の落下を確実に防止できる。なお、この上型ホルダー５０ａを備えるプレス機械１０の動作については、第１実施形態と同様である。

以上、実施形態について説明したが、本発明は、上述した説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、上記した各実施形態では、第１クランプ部材５２にピストン部材５４が取り付けられ、第２クランプ部材５３にシリンダ部５３ａが形成されるが、これとは逆に、第１クランプ部材５２にシリンダ部５３ａが形成され、第２クランプ部材５３にピストン部材５４が取り付けられてもよい。また、第１及び第２クランプ部材５２、５３の形状は、図示のものに限定されず、上型２９をクランプ可能な任意の形状を適用することができる。

Ｐ・・・作動流体
Ｗ・・・ワーク
１０・・・プレス機械
１２・・・下型
２９・・・上型
５０、５０ａ・・・上型ホルダー
５１・・・支持部
５１ｃ・・・係止部
５２・・・第１クランプ部材（クランプ部材）
５３・・・第２クランプ部材（クランプ部材）
５３ａ・・・シリンダ部
５４・・・ピストン部材
５４ａ・・・段部
５５・・・駆動機構
５６、８８・・・バネ（弾性体）
５７・・・供給装置
５８・・・バネ（弾性部材）

Claims (6)

1. 支持部を挟んだ両側に配置されかつそれぞれが前記支持部に対して近接または離間する方向に移動する一対のクランプ部材を備え、前記支持部と一対の前記クランプ部材の一方又は他方とで上型をクランプする上型ホルダーであって、
   前記支持部を貫通して移動可能に配置されかつ前記一対のクランプ部材の一方に取り付けられるピストン部材と、前記クランプ部材の他方に形成されかつ前記ピストン部材の一部が内部を摺動可能なシリンダ部と、前記ピストン部材を前記シリンダ部に対して進退させる駆動機構と、を備え、
   前記ピストン部材は、側面から突出する段部が形成され、
   前記支持部は、前記段部を係止して前記ピストン部材の前進を規制する係止部が形成され、
   前記クランプ部材の他方は、前記ピストン部材の前記段部が前記係止部に係止されて前記ピストン部材の前進が規制された後にさらに前記駆動機構により前記ピストン部材を前記シリンダ部に対して前進させるように駆動することにより、前記シリンダ部とともに前記支持部から離間する方向に移動することを特徴とする上型ホルダー。
   
2. 前記駆動機構は、前記ピストン部材の前進または後退のいずれか一方を行う弾性体と、いずれか他方を行う作動流体の供給装置と、を備えることを特徴とする請求項１記載の上型ホルダー。
3. 前記ピストン部材が取り付けられる前記クランプ部材と、前記支持部との間に弾性部材が配置され、
   前記クランプ部材は、前記弾性部材によって前記支持部から離れる方向に弾性力が付与されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の上型ホルダー。
4. 前記ピストン部材、前記シリンダ部、及び前記駆動機構は、前記一対のクランプ部材に対して複数配置されることを特徴とする請求項１〜請求項３記載のいずれか１項に記載の上型ホルダー。
5. 前記ピストン部材、前記シリンダ部、及び前記駆動機構が前記一対のクランプ部材に対して複数配置されるとともに、前記駆動機構として作動流体の供給装置が用いられる場合、前記シリンダ部のそれぞれには、１つの前記供給装置から作動流体が供給されることを特徴とする請求項４記載の上型ホルダー。
6. 上型と下型との間に配置されたワークを加工するプレス機械において、
   前記上型は上型ホルダーに保持され、
   前記上型ホルダーとしては、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の上型ホルダーが用いられることを特徴とするプレス機械。

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