JPH0289596A - トグルプレス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はトグルプレス装置の係り、特に絞り等の成形プ
レスと打ち抜きプレスの両作業を同時に行うことのでき
るトグルプレス装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来、ブレーキシューのリム及びウェブ等を成形・打ち
抜きする装置には上下方向のシリンダ出力によって金型
を直接上下作動させるダイレクトタイプのプレス装置が
多く用いられている。このタイプのプレス装置はダイの
圧下刃を直接圧下シリンダにより得る構成であるため、
圧下シリンダの出力のみに依存してプレス装置のサイズ
が決定される。したがって、数１００トンもの出力を有
するプレス装置となり、嵩高の装置構造となっていた６
一方、小型で高荷重プレ・スを発生するものとしてトグ
ルプレス装置が知られている。これは、一端を固定し屈
伸運動可能に取り付けられたトグルリンクの中間軸部に
屈伸動作させるクランク機構等を連結し、トグルリンク
が直線になる際に摺動端で発生する大きな力をプレス装
置に利用したものである。

ところで、上記従来のプレス装置により車両用ブレーキ
シューのリム及びウェブ等を成形・打ち抜きする場合に
は、コイル状の帯板材をリコイラから繰り出してプレス
装置に供給し、プレス装置では、途中にアイドルをおき
ながら段階的に穴明けや張り出し加工を行い、最終的に
外形を打ち抜くような加工手順を採っていた。具体的に
は、ブレーキシューのリムの成形打ち抜きは第１４図に
示すように、６エ程から構成されており、最初にプレス
装置に供給された段階で穴明け１、張り出し２、刻印３
の加工をなす第１工程、アイドルの第２工程、小張り出
し４をなす第３工程、小穴明け５をなす第４工程、アイ
ドルの第５工程、外形打ち抜きの第６エ程を経て所望の
ブレーキシューのリムをプレス加工していた。

〔発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来のプレス装置による材料の順送
りブランキング加工方法では、−個の製品の成形打ち抜
きに数工程を要するため加工工程数が非常に多く、した
がって金型が大きくなると共に装置も大きくなり、更に
材料の送りピッチ誤差により加工精度が低下する等の問
題があった。

本発明は、上記従来の問題点に着目し、成形打ち抜きの
加工工程数を削減して高効率のプレス加工を行うことの
できるトグルプレス装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明に係るトグルプレス
装置は、固定軸とラム連結軸とをトグルリンクにより連
結し、トグルリンクの中間に位置する中間軸を駆動して
前記トグルリンクを屈伸作動させるトグルプレス装置に
おいて、前記中間軸にはこれを駆動する加圧シリンダを
連結し、この加圧シリンダはその１ストロークの途中で
前記トグルリンクの思案点を通過可能に設置したもので
ある。また、第二〇トグルブレス装置としては、固定軸
とラム連結軸とをトグルリンクにより連結し、トグルリ
ンクの中間に位置する中間軸を駆動して前記トグルリン
クを屈伸作動させるトグルプレス装置において、前記中
間軸とラム連結軸の各外面にリンク部材を面接触接合し
てリンクを構成した。更に第三のトグルプレス装置は、
固定軸とラム連結軸とをトグルリンクにより連結し、ト
グルリンクの中間軸を駆動して前記トグルリンクを屈伸
作動させるトグルプレス装置において、前記ラム連結軸
によりプレス動作をなすラムには打ち抜き型とこの打ち
抜き型に対して出入りされる成形型からなる可動型を取
り付け、前記成形型を加圧作動させる成形シリンダ機構
を前記ラムに内蔵した構成とした。

〔作用〕

上記構成による発明の作用は次のようになる。

まず、第一の発明では、ラムが連結されたトグルリンク
にプレス加工動作を与える駆動手段に加圧シリンダを連
結してこのシリンダによるストロークでトグルリンクの
屈伸連動が行われるようになっている。そして、シリン
ダの１ストロークがトグルリンクの思案点を通過するよ
うり構成されているので、シリンダ１ストロークでラム
の往復動作を行わせることができ、加圧駆動源の動作数
が少なくなり、高速プレス加工を行わせることが可能と
なる。また、トグルプレス装置の加圧力は支軸とこれを
連結するリンクの接触面積の大きさに左右されるが、第
二の発明によれば、一対のリンクは支軸を完全包着せず
に軸を挟んでその両面で各々面接触するように圧接され
るので、荷重伝達面積が包着連結の場合に比較して倍増
される。したがって、プレス荷重を大きく採ることがで
き、低圧入力でありながら高荷重プレス構造とすること
ができる。更に、第三のトグルプレス装置では、トグル
リンクにて圧下動作されるラム自身に更に成形シリンダ
機構を内蔵させた構成にしているので、ラムの一工程で
２アクシヨンのプレス動作を行わせることができる。し
たがって、−回の下降動作で絞り等の成形加工と穴明、
張出し、刻印等の加工及び打ち抜き加工等の複数の加工
を同一の工程内で出来ることとなり、工程数の削減が実
現されるのである。特にこの場合には成形終了後にその
同じ場所に於いて打ち抜き加工に移行するため、打ち抜
き加工に至るまで材料の位置保持を継続することが出来
、精度の高い打ち抜き加工が行われることになる。

〔実施例〕

以下に、本発明に係るトグルプレス装置の実施例を図面
を参照して詳細に説明する。

実施例に係るトグルプレス装置は、プレスフレーム１０
に水平に固定支持された上段の固定軸１２と、これと平
行に配置された中段の中間軸１４、および下段のラム連
結軸１６とを回転支軸として具備している。また、前記
軸１２．１４．１６間には厚肉平板の上部リンク１８、
中間リンク２０、およびラム連結軸１６の下部に配置さ
れたスライダリンク２２とを配置し、これら各リンクと
前記軸の組み合わせによりトグルリンク機構を構成して
いる。

前記上部リンク１８はそのボス部に固定軸１２を貫通さ
せて当該固定軸１２のまわりに回転可能に枢着されてい
る。この上部リンク１８と下位の中間リンク２０との間
には前記中間軸１４が位置しているが、中間軸１４は上
部リンク１８および中間リンク２０に面接触状態で接合
連結されている。すなわち、中間軸１４の上面に対面す
る上部リンク１８の下面と、中間軸１４の下面に対面す
る中間リンク２０の上面には各々大径部２４．２４が形
成され、上部リンク１８及び中間リンク２０はこれらの
大径部２４．２４に装着された摺動材６３を介して中間
軸１４の外周面に対して面接合され、更に連結プレート
４２によって連結状態を保持されている。

前記中間軸１４は二重軸構造とされており、第８図にも
示すように、中心軸２６とこれを内挿する一対の外套軸
２日からなる。一対の外套軸２８は中心軸２６の両端寄
りに位置し、この外套軸２８の間にはトグルリンクを駆
動するための油圧シ、リンダ３０のロッド３２の先端に
取り付けた駆動ブロック３４が配置されている。この駆
動ブロック３４は直方体ブロックであり、前記外套軸２
８に挟まれた状態で中心軸２６が貫通されている。

前記油圧シリンダ３０により伸縮されるロッド３２は中
間軸１４の軸心と直交する水平方向をそのストローク方
向としており、これにより中間軸１４を移動させ、トグ
ルリンクに屈伸運動を付与するようにしてプレス作動を
行わせるようにしている。もちろんトラニオン型の油圧
シリンダ３０はプレスフレーム１０にその支軸３５が取
り付けられ、中間軸１４を押引して上部リンク１８を揺
動させることに伴う中間軸１４の円弧移動に追随し得る
ようにしている。また、上部リンク１８と中間リンク２
０の駆動ブロック３４への対面部に＆叡駆動ブロック３
４との干渉を防止するために、逃げ溝３６を形成してい
る。この場合において、前記油圧シリンダ３０のロッド
３２のストローク量は最大収縮位置から最大伸長位置ま
での中間位置で、トグルリンクが直線配列した場合のい
わゆる思案点を通過するように設定している。このため
、油圧シリンダ３０の行き工程又は戻り工程に於いてラ
ム３日は一往復動作をなすように設定されている。

前記中間リンク２０は更にその下位に位置するラム連結
軸１６に対しても面接合されるようになっており、この
ためその下面には上面と同様にラム連結軸１６の外径に
適合する摺動部材６３−に保合する大径部２４が形成さ
れている。そして、更にラム連結軸１６の下面にはやは
り摺動部材６３に係合する大径部２４をもってラム連結
軸１６に接合されたスライダリンク２２が配置され、こ
のスライダリンク２２の下部にはプレス動作をなすため
のラム３８が設けられている。このラム３８はプレスフ
レーム１０に取り付けられた摺動案内６５に昇降可能に
ガイドされ、前記ラム連結軸１６の昇降動に伴って昇降
するように案内されている。

ここで、前記トグルリンクの中間リンク２０とラム連結
軸１６とはそれらの上下に位置する上部リンク１８、中
間リンク２０、およびスライダリンク２２とは各々大径
部２４に係合する摺動材６３を介して面接合されている
ので、そのままではリンク係合が外れてしまう、これを
防止するために、連結プレート４２が用いられる。この
連結プレート４２は、中間軸１４の両端に開口している
中心軸挿通孔３９やラム連結軸１６の端面に形成した溝
穴４０に係合するとともに各リンク１８．２０．２２に
固定されるようになっている。連結プレート４２の構成
は、第９図に示されるように、扇形平板４２Ａを有し、
その内周縁には扇形平板４２Ａから直立して形成され、
前記中心軸挿通孔３９や溝穴４０の内径に適合する円弧
面をもつ円弧保合片４２Ｂが設けられている。また、扇
形平板４２Ａの外縁部にはボルト通し孔４２Ｃが形成さ
れている。このような連結プレート４２は、その円弧保
合片４２Ｂを当該中心軸挿通孔３９、溝穴４０内に挿入
して保合保持し、ボルト通し孔４２Ｃに連結ボルトを通
して各リンクの外端面に固定することにより、リンクと
軸の接合面における摺動を確保しつつそれらの連結状態
を保持させている。

更に、打抜き加工の際にそれぞれの摺動部より生ずる総
合隙間の為材料が分離した瞬間に、フレームの弾性変形
が元に戻り、このことによって金型のポンチ刃先がダイ
の中に進入して金型の摩耗や破損するがこれを防止する
為、このプレス装置では、前記スライダリンク２２の下
面部には当該プレスフレームｌＯにおける摺動案内６５
によって囲まれたエア室４６を形成し、このエア室４６
にエア供給ポート７０より一定圧の圧搾空気を供給する
ようにしている。したがって、エア室４６への供給空気
圧によりスライダリンク２２は上方に持ち上げられ、ト
グルリンクの構成部材相互を密着させることが可能とな
っている。このエア室４６への供給圧力は、各トグルリ
ンクと各軸を密着させる程度で充分である。

前記ラム３８には可動金型４７が取り付けられている。

この可動金型４７は加工素材から製品の外形打ち抜きを
なすブランクダイ４８とこのブランクダイ４８に取り付
けられた穴明は加工用の穴明はポンチ５０、および張出
や刻印等の加工をなす成形ポンチ５２から構成されてい
る。そして、ラム３日の下降動作によりプレスする際に
、先に成形加工を行った後に穴明けとブランク加工をな
すように可動金型４７が構成され、このため、成形ポン
チ５２はブランクダイ４８の加圧表面から出入りできる
ように収納されている。すなわち前記ラム３日には成形
ピストン５４を内蔵した成形シリンダ５５が形成され、
ブランクダイ４８を貫通し、吊下げ用の大径フランジを
有する円筒状の成形ポンチ取り付はピン５６と、その中
心部を貫通し成形ポンチ５２とネジ結合するボルトによ
って成形ピストン５４と成形ポンチ５２とを連結し、ラ
ムの往復動作に伴い後述するブランクポンチ６２の反力
によって成形ポンチ５２の下部がブランクダイ４８の下
面から出入りすることができるようになっている６ラム
３８に形成した成形シリンダ５５の作動油の供給ボート
５８には、常時所定の液圧が入力され、トグルリンクの
屈伸動作に連動してラム３８から成形ピストン５４が出
入りし、加工材への張出加工等の成形加工が可能とされ
る。

また穴明はポンチ５０は成形ポンチ５２の移動方向に沿
うように成形ポンチ５２に貫通された穴に摺動可能に嵌
合されている。これにより、可動金型４７は後述する固
定金型に接触した場合に、最初成形ピストン５４により
押圧されてブランクダイ４８から突出状態にある成形ポ
ンチ５２が加工素材に当たって成形加工し、トグルリン
クの伸長動作により更に圧下されることにより成形ピス
トン５４が押し込まれて穴明はポンチ５０が加工素材に
向けて押し込まれる。これにより穴明は加工が施される
。次いで、ラム３日が更に下降することによりラム３８
と一体になったブランクダイ４８が下降して製品外形に
沿う打ち抜き加工が施されるのである。

一方、可動金型４７に対向して、プレスフレームｌＯの
ベース面には固定金型６０が設置され、この固定金型６
０に前記可動金型４７を押し付けることにより、前述し
たように成形加工、穴明は加工、打ち抜き加工を行わせ
るようにしている。

前記固定金型６０はベース面に取り付けられ、前記成形
ポンチ５２に対面するブランクポンチ６２と、このブラ
ンクポンチ６２の側部に位置する素材受板６４からなっ
ている。素材受板６４はクツションピン６６に支持され
、ブランクポンチ６２とブランクダイ４８による剪断時
のブランクダイ４８の逃げ移動を許容しているとともに
、スクラップの押し一ヒげをなすようにしている。

なお、加工素材６８はプレス装置の上流側に配置された
リコイラから帯板を可動金型４７と固定金型６０の間に
連続的に供給される。また、トグルリンクの上部リンク
１８とプレスプレームｌ　Ｏの上梁との間にはカム６９
と荷重センサ７１が取付けられ、プレス荷重を検出する
ようにしている。

このように構成されたプレス装置によるプレス作業は次
のように行われる。予め油圧シリンダ３０のロッド３２
を最大収縮させてトグルリンクの中間軸１４を固定軸１
２とラム連結軸１６とを結ぶ平面から離してトグルリン
クを屈曲状態にしておく。更に成形ピストン５４に背圧
を加えて成形ポンチ５２を突出させておく。かかる状態
で加工素材６８を金型４７．６０間に供給する。

この状態から、油圧シリンダ３０を伸長動させ、トグル
リンクが一直線上になるようにラム３８を下降させると
、最初成形ポンチ５２がブランクポンチ６２上の加工素
材６８に圧接し、張出等の成形加工が施される。さらに
ラム３日を下降させると、成形ピストン５４による成形
ポンチ５２の押し出し力にトグルリンクの伸長力が打ち
勝ち、フランクダイ４８がラム３８とともに下降し、相
対的には成形ポンチ５２がブランクダイ４８中に入り込
むので、穴明はポンチ５０が成形ポンチ５２から突出し
、これによって加工素材６８に穴明は加工が施される。

そして、更にラム３８が下降することにより、ブランク
ダイ４８の成形ポンチ５２収納空間内に固定金型６０の
ブランクポンチ６２が入り、ブランクダイ４８との間で
剪断作用が働いて、加工素材６８から製品外形が打ち抜
きされる。この状態ではトグルリンクは直線配列となっ
ている。

そして、油圧シリンダ３０のロッド３２を更に伸長させ
てトグルリンクに思案点を通過させ、トグルリンクの収
縮に伴いラム３８は上方移動に転じ、可動金型４７を製
品から離して脱型をなすと共に打ち抜き加工された製品
をそのブランク穴に押し込み、次いで加工素材６８にｌ
ピッチの送りを与えて、次のプレス動作に入る。これは
、続いて油圧シリンダ３０に引き込み動作を与えること
により同様な加工が施される。

このように構成されたプレス装置によれば、まず、トグ
ルリンクに屈伸運動を与えてプレス作動をなさせる油圧
シリンダ３０は、中間軸【４に連結されてその１ストロ
ークがトグルリンクの思案点を通過するようにしである
ので、油圧シリンダ３０の伸長動作あるいは引き込み動
作によりラム３８の１往復動作が行われて一回のプレス
作業が完了する。このため、トグルリンクの片側でのみ
プレス作業を行っていた従来の場合に比較して油圧シリ
ンダ３０あるいはこれに準する手段の作業量が半減する
ことになり、工程数を削減できる効果が得られる。

また、この実施例では、中間軸１４とラム連結軸１６は
上部リンク１日、中間リンク２０、スライダリンク２２
のそれぞれにボス結合しておらず、大径部２４により面
接合させた連結構成としているため、プレス加圧力の伝
達面積を大きくすることができるようになっている。従
来のトグルプレス装置では各軸とリンクとはボス結合で
あるため、軸には上部リンクと下部リンクのボスが嵌合
さね、荷重伝達面積は軸長さの半分を上下リンクで分は
合わなければならなかったが、本実施例では従来に比較
して二倍の荷重伝達面積をもたせることができる。この
ことにより、トグルリンクの構成部材を小断面化しつつ
大きなプレス荷重を発生させることができ、もってプレ
ス装置の大幅な小型化を実現できるという効果が得られ
る。

更に、本実施例では、ラム３８の内部に成形シリンダ５
５を形成して成形ピストン５４を内蔵させ、これにより
第１０図〜第１３図に示される如くラム３８の１下降動
作中に段階的に成形加工、ブランキング加工、穴明は加
工を行わせるように構成し、これによってラム３８の１
ストロークで加工素材６８への成形、外形ブランクと穴
明けができ、いわゆる１工程３アクシヨン加工が可能と
なる。しかも、成形に続く打ち抜き加工や穴明は加工は
加工素材６８を成形ポンチ５２で継続して押さえて行う
ため、加工時の加工素材６８の位置ずれに伴う製品の歪
みがなく、加工精度が高くなる利点も得られる。

このようなトグルプレス装置は、前述したブレーキシュ
ーのリムのプレス加工のみならず、ディスクバッド、パ
ーキングレバー、アンカープレート、リテーナプレート
等の各種製品に適用することができるのはいうまでもな
い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、トグルリンクの
屈伸動作を油圧シリンダにより行わせるとともに、その
シリンダストロークがトグルリンクに思案点を通過する
ようにしたので、プレスラムを入力シリンダの動作の倍
の速度で駆動することができ、加工工程数の削減ができ
る効果が得られる。また、トグルリンクを構成するリン
クと軸とを面接合構造として荷重伝達面積を大きくとる
ことができるようにしているので、低入力の高荷重タイ
プの小型トグルプレス装置とすることができ、更にラム
に内蔵シリンダ機構を設けて成形加工ができるようにし
ているので、加工工程の大幅な削減ができる効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例に係るトグルプレス装置の要部外観斜視
図、第２図は同正面図、第３図は同側面図、第４図はト
グルリンク機構部の正面図、第５図は同側面図、第６図
はラム部の部分断面正面図、第７図は金型部分の詳細断
面図、第８図は中間軸の分解斜視図、第９図は連結プレ
ートの斜視図、第１Ｏ図から第１３図は型の動作を示す
部分正面断面図、第１４図は従来のブレーキシューのリ
ムのプレス加工説明図である。 １２・・・・・・固定軸、１４・・・・・・中間軸、１
６・・・・・・ラム連結軸、１８・・・・・・上部リン
ク、２０・・・・・・中間リンク、２２・・・・・・ス
ライダリンク、２４・・・・・・円弧１Ｌ２６・・・・
・・中心軸、２８・・・・・・外套軸、３０・・・・・
・油圧シリンダ、３４・・・・・・駆動ブロック、３８
・・・・・・ラム、４２・・・・・・連結プレート、４
６・・・・・・エア室、５４・・・・・・成形ピストン
、５５・・・・・・成形ノリンダ、４７．６０・・・・
・・金型、５８・・・・・・作動油給徘ボート、６８・
・・・・・加工素材。 第　１　幽

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）、固定軸とラム連結軸とをトグルリンクにより連
   結し、トグルリンクの中間軸を駆動して前記トグルリン
   クを屈伸作動させるトグルプレス装置において、前記中
   間軸にはこれを駆動する加圧シリンダを連結し、この加
   圧シリンダはその１ストロークの途中で前記トグルリン
   クの思案点を通過可能に設置されていることを特徴とす
   るトグルプレス装置。（２）、固定軸とラム連結軸とを
   トグルリンクにより連結し、トグルリンクの中間軸を駆
   動して前記トグルリンクを屈伸作動させるトグルプレス
   装置において、前記中間軸とラム連結軸の各外面にリン
   ク部材を面接触接合してリンクを構成したことを特徴と
   するトグルプレス装置。 （３）、固定軸とラム連結軸とをトグルリンクにより連
   結し、トグルリンクの中間軸を駆動して前記トグルリン
   クを屈伸作動させるトグルプレス装置において、前記ラ
   ム連結軸によりプレス動作をなすラムには打ち抜き型と
   この打ち抜き型に対して出入りされる成形型からなる可
   動型を取り付け、前記成形型を加圧作動させる成形シリ
   ンダ機構を前記ラムに内蔵したことを特徴とするトグル
   プレス装置。