JPH10314988A - プレス機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フライホイールを取り除く等、圧潰時間短縮
のための非効率な部分を排除し、単位時間あたりの圧潰
回数を増大させるとともに、全体の重量及び体積を減少
できるプレス機を提供する。 【解決手段】 駆動軸の回転方向、回転角度、及び回転
速度を所定の範囲内で自在に数値制御できる電動機７
と、前記電動機７により回転するクランク軸６，９と、
前記クランク軸６，９の回転により円運動する摺動部材
５と、上面にアンビル４ａが形成された作業台４と、前
記摺動部材５の垂直方向成分により上下運動し前記作業
台４のアンビル４ａとの間で圧潰動作を行なうアプリケ
ータ３ａとを備え、電動機７の回転方向、回転角度、及
び回転周期を制御して、円運動する摺動部材５の運動範
囲のうち下始点近傍と同様に垂直方向成分の移動速度が
中央付近における場合より小さい上始点近傍の動作を排
除する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレス機に関する
ものであり、特に、端子圧着装置等に使用されるプレス
機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、圧着端子等の圧潰を行なうに
は、図１７に示すような、プレス機３１が使用される。
図１７はフライホイールを備えた従来のプレス機の構造
を示す斜視図である。

【０００３】プレス機３１は平面を備えた作業台３４を
有し、作業台３４には凹状のアンビル３４ａが形成され
ている。作業台３４の上方には、作業台３４の上面に垂
直方向に移動可能にガイド部材３３が配設されている。
ガイド部材３３の下端には、前記アンビル３４ａとの間
で圧潰動作を行なうアプリケータ３３ａが設けられてい
る。ガイド部材３３は横幅方向両側面が略平行な板状で
あり、横幅方向両側を作業台３４に対して移動不能な支
持部材３２のガイド溝３２ａに嵌合され、上下方向に平
行移動可能となっている。

【０００４】ガイド部材３３の略中央には、作業台３４
の横幅方向に向かって延びる長孔状のガイド孔３３ｂが
穿設されている。ガイド孔３３ｂには、幅がガイド孔３
３ｂに略等しい砲金からなる摺動部材３５が嵌め込まれ
ており、摺動部材３５はガイド孔３３ｂ内の長手方向に
向かって平行移動可能となっている。摺動部材３５は略
中央を電動機３７の駆動軸に直結されたクランク軸３６
の円運動する端部に回動可能に軸支されている。電動機
３７はインダクションモータ等の一回転方向へ回転する
電動機である。

【０００５】クランク軸３６は、電動機３７の駆動軸に
一端を直結された主軸３６ａと、主軸３６ａの他端に一
端を垂設された直交軸３６ｂと、直交軸３６ｂの他端に
垂設され主軸３６ａに略平行な作用軸３６ｃとからな
り、全体がクランク状となっている。そのため、主軸３
６ａが回転すると作用軸３６ｃ端部が円運動し、この作
用軸３６ｃ端部が摺動部材３５の略中央に軸支されてい
るため、摺動部材３５は電動機３７の駆動軸の回転によ
り円運動する。そして、クランク軸３６の先端が最上位
位置にあるときと、最下位位置にあるときには、摺動部
材３５はガイド孔３３ｂの中央位置になるように組付け
られている。主軸３６ａの途中には、プーリ３８が設け
られ、前記プーリ３８は所定の慣性モーメントを有する
フライホイール３９とベルト４１に繋がれている。フラ
イホイール３９は主軸３６ａに略平行な軸４０に回動自
在に設けられ、主軸３６ａが回転すると、その回転力が
ベルト４１を通じて伝えられ回転する。

【０００６】また、主軸３６ａのプーリ３８が設けられ
ている部分と直交軸３６ｂとの間には、電磁クラッチ４
２が設けられており、主軸３６ａは電磁クラッチ４２が
設けられている部分を境に２つの部分に切り離せるよう
になっている。

【０００７】そして、電動機３７の駆動軸が回転する
と、フライホイール３９が回転し電動機３７の回転エネ
ルギーはフライホイール３９に慣性エネルギーとして蓄
えられる。そこで、電磁クラッチ４２を繋ぐと主軸３６
ａの回転はクランク部分へと伝達され摺動部材３５が円
運動する。この摺動部材３５の円運動の垂直成分は、ガ
イド部材３３を上下運動させ、水平成分は摺動部材３５
自身にガイド孔３３ｂ内を摺動して往復運動させる。そ
のため、ガイド部材３３の下端に設けられたアプリケー
タ３３ａも上下運動し、図１８に示すように、アプリケ
ータ３３ａとアンビル３４ａとの間で圧着端子４３を圧
潰できる。

【０００８】図１８の（ａ）は図１７のプレス機により
圧着端子を圧潰する様子を示す説明図、（ｂ）は（ａ）
に続く図１７のプレス機により圧着端子を圧潰する様子
を示す説明図である。

【０００９】つまり、アプリケータ３３ａが図１８の
（ａ）の矢印３３ｃに示すように降下し、矢印３３ｄに
示すように上昇して元の位置に戻れば、作業台３４のア
ンビル３４ａに介装されている圧着端子４３は、（ｂ）
に示すように所定形状に圧潰された状態となる。

【００１０】このとき、フライホイール３９に電動機３
７の回転エネルギーが蓄えられるため、アプリケータ３
３ａの上下運動の過程で最も大きなエネルギーを要する
圧着端子４３の圧潰時に電動機３７が受ける負担は軽減
され、電動機３７の駆動軸の回転速度が大きく減速する
ことはない。つまり、フライホイール３９は、圧着端子
４３の圧潰過程で不規則に変化する電動機３７に働く負
荷を分散させるものである。フライホイール３９が電動
機３７の駆動軸の回転速度を安定化させることにより、
圧着端子４３圧潰時の時間的ロスを低減している。

【００１１】このように、アプリケータ３３ａは電動機
３７の駆動軸が回転している間は上下運動を繰り返す。
この装置には図示しない送り機構が設けられており、圧
着端子４３を作業台３４のアンビル３４ａへと送り込む
ようになっている。アプリケータ３３ａには図示しない
爪が設けられており、この爪を介してアプリケータ３３
ａの動きが送り機構へと伝えられるようになっている。
送り機構には圧着端子４３をアンビル３４ａへと送った
後、元の状態に復帰するためにバネが使われている。こ
のバネの復帰時間等の関係から、安定して圧着端子４３
を作業台３４のアンビル３４ａへと送り込むためのクラ
ンク軸３６の回転周期の短縮には限界がある。そのた
め、クランク軸３６の通常の回転周期は図１９の点ａ−
ｆ間の距離で示すような０．２５秒前後である。図１９
は図１７のプレス機の摺動部材の垂直変位の時間的変化
を示す特性図である。

【００１２】また、アプリケータ３３ａの動きは円運動
する摺動部材３５の垂直方向成分に従うため、下始点手
前１／８周期の位置である点ｄから下始点である点ｅま
でに進む距離ｈ１と点ｄの手前１／８周期の位置である
点ｃから点ｄまで進む距離ｈ２とを比較するとｈ１はｈ
２より大幅に短いためアプリケータ３３ａに働く力は点
ｄ−ｅ間の方が点ｃ−ｄ間よりも大きくなる。アプリケ
ータ３３ａに働く力は点ｅに近づけば近づく程大きくな
り、原理的には無限大になる。逆に、下始点から離れた
位置では、アプリケータ３３ａに働く力が小さくなるが
速度が大きくなる。つまり、アプリケータ３３ａは、圧
潰位置へと近づくまでは力が比較的小さいが大きな速度
で移動し、圧潰位置である下始点近傍に近づくと速度は
小さくなるが力が無限大に近づくようになっている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のよう
に、フライホイール３９を設けることにより電動機３７
の駆動軸の回転速度を安定化させ時間的ロスを低減する
には、フライホイール３９の重量が大きくなる程効果が
大きくなるため、電動機３７の駆動軸の回転速度を安定
化させればさせる程装置全体の重量を大きくすることに
なっていた。しかも、装置全体の体積をも増大させてい
た。

【００１４】また、回転するフライホイール３９の慣性
エネルギーで電動機３７の駆動軸の回転エネルギーを蓄
える構造であるため、電動機３７の駆動軸は常時回転し
ており、アプリケータ３３ａを動かす必要があるときは
電磁クラッチ４２を使用しなければならず、電磁クラッ
チ４２の動作時間に伴う時間的遅れが生じていた。

【００１５】さらに、摺動部材３５の円運動の垂直成分
でアプリケータ３３ａを駆動することは、圧潰位置まで
素早く移動し、圧潰位置近傍である下始点近傍では力が
大きくなるが、上始点近傍でも下始点近傍同様の動きを
するため無駄な動きとなり、稼働効率が良くなかった。

【００１６】つまり、アプリケータ３３ａは上始点であ
る点ａから１／８周期経過後の点である点ｂまでに進む
距離ｈ３と、点ｂの位置からさらに１／８周期経過後の
点である点ｃまでに進む距離ｈ４とを比較すると、ｈ３
はｈ４より大幅に短かった。そのため、上始点近傍に近
づくときも下始点近傍に近づくときと同様に力が無限大
に近づき移動速度が遅くなっていた。上始点近傍では負
荷が掛からないため力が大きくなる必要はなく、速度が
遅くなる分だけ無駄な動作となっていた。

【００１７】そこで、本発明は、フライホイールを取り
除く等、圧潰時間短縮のための非効率な部分を排除し、
単位時間あたりの圧潰回数を増大させるとともに、全体
の重量及び体積を減少できるプレス機の提供を課題とす
るものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明にかかる
プレス機は、駆動軸の回転方向、回転角度、及び回転速
度を数値制御できる電動機と、前記電動機の駆動軸によ
り回転するクランク軸と、前記クランク軸の端部が回動
自在に挿入され、前記クランク軸の回転により円運動す
る摺動部材と、前記摺動部材が長孔状のガイド孔に沿っ
て摺動可能に挿入され、前記摺動部材の垂直方向の運動
成分により上下運動するように支持されたガイド部材
と、上面にアンビルが形成された作業台と、前記ガイド
部材の下端に位置し、前記作業台のアンビル上の被プレ
ス部品に対して前記作業台のアンビルとの間で圧潰動作
をするアプリケータとを備えたものである。

【００１９】請求項２の発明にかかるプレス機は、電動
機の駆動軸により回転するクランク軸の端部が摺動部材
に回動自在に挿入されているとともに、上下動可能に支
持されたガイド部材に穿設された長孔状のガイド孔に沿
って摺動可能に前記摺動部材は挿入されており、前記ク
ランク軸の回転により前記摺動部材が円運動し、その垂
直方向の運動成分により前記ガイド部材が上下運動する
ことにより、前記ガイド部材の下端に位置するアプリケ
ータと上面にアンビルが形成された作業台とにより、前
記アンビル上の被プレス部品に対して圧潰動作をするプ
レス機において、前記電動機を数値制御できるものと
し、前記電動機の駆動軸の回転方向、回転角度、及び回
転速度を所定の範囲内で自在に制御できるものである。

【００２０】ここで、電動機には、ステッピングモータ
があるが、エンコーダを備えたサーボモータ、超音波モ
ータ等でもよい。

【００２１】したがって、請求項１及び請求項２の発明
のプレス機によれば、クランク軸を常時一定方向へ回転
させる必要はなく、電動機の数値制御により回転方向、
回転角度、及び回転速度を所定の範囲内で自在に変えら
れるので、クランク軸の回転方向を所定角度の範囲内で
交互に反転させることができる。

【００２２】請求項３の発明にかかるプレス機は、請求
項１または請求項２のプレス機において、ガイド孔が前
記ガイド部材の横幅方向に左右対称に偶数個設けられ、
各ガイド孔に対して前記摺動部材及び前記クランク軸が
１組ずつ設けられ、各摺動部材が各ガイド孔内をガイド
部材の横幅方向に対して左右対称な位置関係を保って移
動するものである。

【００２３】ここで、ガイド孔、摺動部材及びクランク
軸の組数には、偶数個であれば特に制限はないが、少な
くとも２組であれば、各摺動部材によりガイド部材に働
く回転モーメントが相殺されるため構わない。また、摺
動部材は材質が砲金であってもよいが、砲金以外の材質
であってもよく、この場合には内部にベアリングが介装
されていればよい。

【００２４】したがって、請求項３の発明のプレス機に
よれば、請求項１または請求項２のプレス機の作用に加
えて、各摺動部材が各ガイド孔内を移動する際に常にガ
イド部材の横幅方向に左右対称な位置関係を保っている
ので、各摺動部材によりガイド部材に働く回転モーメン
トが相殺される。

【００２５】請求項４の発明にかかるプレス機は、請求
項３のプレス機において、クランク軸が各々専用の電動
機により回転し、前記摺動部材が各ガイド孔内をガイド
部材の横幅方向に対して左右対称な位置関係を保って移
動するように、前記電動機の回転方向及び回転速度が制
御されるものである。

【００２６】したがって、請求項４の発明のプレス機に
よれば、請求項３のプレス機の作用に加えて、各クラン
ク軸を回転させる電動機は各々専用に設けられており、
各摺動部材によりガイド部材に働く回転モーメントを電
気制御により相殺できる。

【００２７】請求項５の発明にかかるプレス機は、請求
項３のプレス機において、クランク軸が全て１つの電動
機により回転し、各クランク軸に装着された歯車を介し
て回転力が伝達されるものである。

【００２８】したがって、請求項５の発明のプレス機に
よれば、請求項３のプレス機の作用に加えて、各クラン
ク軸を回転させる電動機は１つの電動機により行なわれ
る。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態につい
て説明をする。図１は本発明の第一実施形態であるプレ
ス機の構造を示す斜視図である。

【００３０】図１に示すように、本実施形態のプレス機
１は、上部に平面を備えた作業台４と、前記作業台４の
上面に対して垂直方向に移動可能に配設されたガイド部
材３と、前記ガイド部材３を上下運動させる機構とを備
えている。

【００３１】作業台４には、上部の平面に凹状のアンビ
ル４ａが形成されている。ガイド部材３の下端にはアン
ビル４ａに噛み合う位置に突起形成されたアプリケータ
３ａが設けられており、ガイド部材３が降下するとアン
ビル４ａとの間で被プレス部品に対して圧潰動作を行な
うようになっている。アプリケータ３ａの先端は一側方
から見ると２つの円が重なり合った形状をしており、中
央が下方に向かって鋭利になっている。

【００３２】ガイド部材３は、横幅方向両側面が略平行
な板状であり、横幅方向両側を作業台４に対して移動不
能な支持部材２のガイド溝２ａに嵌合され、上下方向に
平行移動可能に支持されている。

【００３３】ガイド部材３の高さ方向略中央には、作業
台４の横幅方向に向かって延びる２つの長さ略５０mmの
長孔状のガイド孔３ｂ，３ｃが作業台４の横幅方向に対
して左右対称に穿設されている。各ガイド孔３ｂ，３ｃ
には、幅が各ガイド孔３ｂ，３ｃに略等しい２つの摺動
部材５が嵌め込まれており、各摺動部材５は各ガイド孔
３ｂ，３ｃ内の長手方向に向かって平行移動可能となっ
ている。

【００３４】なお、各摺動部材５には、各ガイド孔３
ｂ，３ｃとの摺接部分に図示しないベアリングが介装さ
れており、各摺動部材５は各ガイド孔３ｂ，３ｃ内を滑
らかに移動するようになっている。従来のプレス機は摺
動部材とガイド孔とが１組しかなかったため、圧着端子
の圧潰負荷を１箇所で受けており、摺動部材とガイド孔
との摺接部分に働く力に対してベアリングが耐えきれな
かったが、本実施形態のプレス機１では、摺動部材とガ
イド孔とが２組あるため、圧着端子の圧潰負荷が２箇所
に分散され、各摺動部材５がベアリングを介して負荷を
受けても耐えることができる。

【００３５】２つの摺動部材５は各々にクランク軸６，
９が回転すると円運動する端部に回動可能に挿入されて
いる。クランク軸６，９は電動機７により回転する。電
動機７はステッピングモータであり、駆動軸の回転方
向、回転角度、及び回転速度を所定の範囲内で自在に数
値制御できる。

【００３６】クランク軸６は、電動機７の駆動軸に一端
が直結された主軸６ａと、主軸６ａの他端に一端を垂設
された直交軸６ｂと、直交軸６ｂの他端に垂設され主軸
６ａに略平行な作用軸６ｃとからなり、全体がクランク
状となっている。同様に、クランク軸９も、主軸９ａ
と、主軸９ａの他端に一端を垂設された直交軸９ｂと、
直交軸９ｂの他端に垂設され主軸９ａに略平行な作用軸
９ｃとからなるが、主軸９ａは電動機７の駆動軸に直結
されていない。

【００３７】主軸６ａ，９ａには、互いに外径の略等し
い歯車８，１０が各々装着されている。主軸６ａ，９ａ
は互いに平行な位置にあり、歯車８，１０は互いに噛み
合っている。そのため、電動機７の駆動軸が回転し、主
軸６ａが矢印８ａに示すように反時計回りに回転する
と、歯車８，１０を介して主軸９ａは矢印１０ａに示す
ような時計回りに回転する。逆に、電動機７の駆動軸が
回転し主軸６ａが矢印８ｂに示すように時計回りに回転
すると、歯車８，１０を介して主軸９ａは矢印１０ｂに
示すような反時計回りに回転する。このとき、回転力を
主軸６ａより主軸９ａへと伝える歯車８，１０の直径が
略同じであるため、主軸６ａ，９ａの回転周期は略同じ
である。

【００３８】このように、主軸６ａ，９ａは相反する方
向に略同じ回転周期で回転するため、電動機７の駆動軸
の回転方向に関係なく２つの摺動部材５は互いにガイド
部材３の横幅方向に対称な位置関係を保って円運動す
る。なお、各クランク軸６，９の主軸６ａ，９ａと作用
軸６ｃ，９ｃとの間の距離は略２５mmとなっており、各
摺動部材５の円運動の回転半径を略２５mmに決めてい
る。

【００３９】各摺動部材５の円運動の垂直方向成分はガ
イド部材３を上下運動させ、水平方向成分は摺動部材５
自身にガイド孔３ｂ，３ｃ内を摺動して往復運動させ
る。そのため、ガイド部材３の下端に設けられたアプリ
ケータ３ａも上下運動する。

【００４０】つまり、電動機７、クランク軸６，９によ
り２つの摺動部材５を相反する方向に左右対称に円運動
させる機構が、ガイド部材３を上下運動させる機構であ
り、２つの摺動部材５がガイド部材３の横幅方向に左右
対称な状態を維持するため、ガイド部材３が各摺動部材
５から受ける回転モーメントは互いに相殺される。

【００４１】なお、摺動部材５の円運動の回転半径が略
２５mmであるので、アプリケータ３ａのストローク長で
ある上始点から下始点までの距離は最大で５０mmであ
る。アプリケータ３ａのストローク長は、日本では３０
mm、アメリカでは４０mmが一般的であるが、本実施形態
のプレス機１の場合は最大で５０mmの範囲で調節可能で
ある。つまり、５０mmのストローク長は、日本とアメリ
カのいずれの国のプレス機の基準ストローク長よりも長
い。このため、日本とアメリカの両国のプレス機にも対
応が可能である。

【００４２】続いて、本発明の第一実施形態であるプレ
ス機による圧着端子の圧潰動作について説明する。図２
は本発明の第一実施形態であるプレス機により圧着端子
を圧潰する様子を示す説明図である。

【００４３】図２は、クランク軸６に軸支された摺動部
材５が矢印８ａに示すように上始点より４５°反時計回
りに回転し、クランク軸９に軸支された摺動部材５が矢
印１０ａに示すように上始点より４５°時計回りに回転
した状態を示している。図２では、作業台４のアンビル
４ａ内には圧着端子１１が介装されている。この状態か
ら、各クランク軸６，９に軸支された摺動部材５が、各
々に更に主軸６ａ，１０ａの方向に回転を続けると、各
摺動部材５は円運動のうち水平方向成分により、ガイド
孔３ｂ，３ｃ内を各々に矢印５ａ，５ｂに示すように互
いに離れる方向へ移動する。また、各摺動部材５の垂直
方向成分は略等しく、この垂直方向成分によりガイド部
材３は矢印３ｄのように下方へ移動する。

【００４４】図２の状態から各摺動部材５が各々に矢印
８ａ，１０ａの方向に略４５°回転した状態が図３であ
る。図３は図２に続く本発明の第一実施形態であるプレ
ス機により圧着端子を圧潰する様子を示す説明図であ
る。

【００４５】更に、図３の状態から各摺動部材５が各々
に矢印８ａ，１０ａの方向に略４５°回転した状態が図
４である。図４は図３に続く本発明の第一実施形態であ
るプレス機により圧着端子を圧潰する様子を示す説明図
である。

【００４６】図４では、各摺動部材５の円運動の垂直方
向成分によりガイド部材３は矢印３ｄのように更に下方
へ移動し、アプリケータ３ａの先端が圧着端子１１に上
方より当接し圧着端子１１を押圧し始める。なお、図３
の状態を境に２つの摺動部材５の円運動の水平方向成分
の向きが反転し、それぞれ矢印５ｃ，５ｄに示すように
近づく方向へ移動し始める。

【００４７】更に、図４の状態から各摺動部材５が各々
に矢印８ａ，１０ａの方向に略４５°回転すると、各摺
動部材５は図５に示すように円運動の下始点に達し、圧
着端子１１を完全に圧潰した状態となる。図５は図４に
続く本発明の第一実施形態であるプレス機により圧着端
子を圧潰する様子を示す説明図である。

【００４８】なお、図４の状態から図５の状態に移る過
程においても２つの摺動部材５は、それぞれ矢印５ｃ，
５ｄに示すように近づく方向に移動する。

【００４９】更に、各摺動部材５が各々に矢印８ａ，１
０ａの方向に略９０°回転すると、図５の状態から図６
に示すような状態となる。図６は図５に続く本発明の第
一実施形態であるプレス機により圧着端子を圧潰する様
子を示す説明図である。

【００５０】図５から図６に示す状態に移る過程では、
各摺動部材５は円運動の水平方向成分により矢印５ｃ，
５ｄに示すように近づき、垂直方向成分により矢印３ｅ
に示すように上方へと移動する。これに付随してガイド
部材３とともにアプリケータ３ａは矢印３ｅに示すよう
に上方へと移動する。そのため、図５までの工程で圧潰
された圧着端子１１は図６に示すように開放され新たな
圧着端子１１と交換できる。

【００５１】図６の状態では、２つの摺動部材５は最も
接近した状態である。更に、各摺動部材５は各々に矢印
８ａ，１０ａの方向に回転を続けると、水平方向には、
矢印５ａ，５ｂに示すように離れ、垂直方向には矢印３
ｅに示すように上方へと移動し続ける。図６の状態から
更に各摺動部材５が各々に矢印８ａ，１０ａの方向に回
転した状態が図７である。図７は図６に続く本発明の第
一実施形態であるプレス機により圧着端子を圧潰する様
子を示す説明図である。

【００５２】図７に示す状態では、圧着端子１１は新た
なものと交換されている。この状態を境に、電動機７の
駆動軸は回転方向を反転し、２つの摺動部材５は各々に
回転方向を反転する。つまり、クランク軸６に軸支され
た摺動部材５が矢印８ｂに示すように時計回りに回転し
始め、クランク軸９に軸支された摺動部材５が矢印１０
ｂに示すように反時計回りに回転し始める。

【００５３】図７の状態から摺動部材５が４５°回転を
続けた状態が図８であり、更に４５°回転を続けた状態
が図９である。更に、図９状態から摺動部材５が４５°
回転を続けた状態が図１０である。図８は図７に続く本
発明の第一実施形態であるプレス機により圧着端子を圧
潰する様子を示す説明図、図９は図８に続く本発明の第
一実施形態であるプレス機により圧着端子を圧潰する様
子を示す説明図、図１０は図９に続く本発明の第一実施
形態であるプレス機により圧着端子を圧潰する様子を示
す説明図である。

【００５４】図７から図８に移る過程では２つの摺動部
材５は矢印５ｃ，５ｄに示すように近づくが、図８から
図１０に移る過程では矢印５ａ，５ｂに示すように離れ
る。図７乃至図１０の過程では各摺動部材５の垂直方向
成分は下方を向いており、アプリケータ３ａは矢印３ｄ
に示すように下方へと移動し続ける。

【００５５】そして、図９に示す状態では、アプリケー
タ３ａの先端が圧着端子１１に上方より当接し圧着端子
１１を押圧し始める。図１０に示す状態では、圧着端子
１１は完全に圧潰される。２つの摺動部材５は引き続き
各々に矢印８ｂ，１０ｂの方向に回転を続行するが、図
１０の状態を境に摺動部材５の円運動の垂直方向成分が
上方へと向きを変える。そのため、アプリケータ３ａ
は、矢印３ｅに示すように上方へと移動し圧着端子１１
は図１１に示すように開放される。図１１は図１０に続
く本発明の第一実施形態であるプレス機により圧着端子
を圧潰する様子を示す説明図である。

【００５６】図１１は、２つの摺動部材５が、それまで
と同方向の回転を続行し図１０の状態から９０°回転を
続けた状態である。更に、そのまま４５°回転を続けた
状態が図１２である。図１２は図１１に続く本発明の第
一実施形態であるプレス機により圧着端子を圧潰する様
子を示す説明図である。図１２の状態は図２に示すプレ
ス機１が起動し始める状態と同じであり、図２から図１
２までの過程でプレス機１は２つの圧着端子１１を圧潰
している。本実施形態のプレス機１では、図２乃至図１
２に示す動作が繰り返される。

【００５７】ここで、図２乃至図１２でのクランク軸６
に軸支された摺動部材５の円運動の様子を示すと図１３
のようになる。図１３は本発明の第一実施形態であるプ
レス機の摺動部材の動きを示す説明図である。

【００５８】図１３では、点ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，
ｇ，ｈ，ｉ，ｊ，ｋは、それぞれ順に図２，３，４，
５，６，７，８，９，１０，１１，１２の状態に対応し
ている。

【００５９】また、図２乃至図１２でのクランク軸６に
軸支された摺動部材５の垂直方向成分の時間的変化を示
すと図１４のようになる。図１４は本発明の第一実施形
態であるプレス機の摺動部材の垂直変位の時間的変化を
示す特性図である。

【００６０】なお、クランク軸９に軸支された摺動部材
５の円運動の様子は図示してないが図１３を左右対称に
したものに従い、クランク軸９に軸支された摺動部材５
の垂直方向成分の時間的変化は図１４に一致するため、
以下の説明では代表してクランク軸６に軸支された摺動
部材５について説明する。

【００６１】図１４では、横軸が時間を示し、縦軸が摺
動部材５の垂直変位を示している。点ａ，ｂ，ｃ，ｄ，
ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ，ｋは、それぞれ順に図２，
３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２の状態
に対応している。ａ−ｂ，ｂ−ｃ，ｃ−ｄ，ｅ−ｆ，ｆ
−ｇ，ｇ−ｈ，ｈ−ｉ，ｊ−ｋの各間での時間は、いず
れも摺動部材５の回転周期の１／８に相当し、ｄ−ｅ，
ｉ−ｊの各間での時間は摺動部材５の回転周期の１／４
に相当する。

【００６２】図１３及び図１４によると、点ｄ，ｉが下
始点であり、点ｃ，ｈから点ｄ，ｉに差しかかるまで
は、単位時間あたりの垂直変位が他の部分に比べて小さ
いが、摺動部材５を回転運動させる電動機７の回転トル
クが一定であるため、下方へ押圧する力は他の部分より
大きい。この押圧力は、点ｄ，ｉに近づけば近づく程大
きくなり、理論的には無限大に近づく。

【００６３】ところで、摺動部材５は上始点に近づくと
きも、下始点近傍での動きと同様に単位時間あたりの垂
直変位が他の部分に比べて小さくなり、押圧力が無限大
になる。しかし、本実施形態のプレス機１では、摺動部
材５の円運動のうち上始点より前後に１／８周期の位置
までの動きが排除されている。そのため、摺動部材５の
回転速度を変えなくても１つの圧着端子１１を圧潰する
のに要する時間が短縮される。

【００６４】従来のプレス機においては、圧着端子を作
業台のアンビルに安定して装着できる摺動部材の回転周
期には上限があった。しかし、摺動部材５の円運動のう
ち上始点近傍の動きを排除することにより、摺動部材５
の回転周期を変えずして１つの圧着端子１１を圧潰する
のに要する時間は短縮できる。

【００６５】図１４では、摺動部材５の回転周期が０．
２５秒で、摺動部材５の円運動のうち上始点前後の１／
８が排除されているため、１つの圧着端子１１を圧潰す
るのに要する時間は０．１８７５秒である。

【００６６】また、摺動部材５の円運動のうち上始点前
後の１／８が排除されることにより、摺動部材５の上下
する範囲は、本来５０mmあるところ略４２．５mmと短く
なり、アプリケータ３ａの上下する範囲も略４２．５mm
となるが、この数字は従来のアメリカで多用されている
アプリケータ３ａのストローク長４０mmに略等しい。

【００６７】つまり、本実施形態のプレス機１では、摺
動部材５の円運動のうち下始点と同様に垂直方向成分が
他の部分に比べて小さい上始点近傍の動きを排除するこ
とにより、単位時間あたりの圧着端子１１の圧潰個数を
増大させている。ただし、摺動部材５の円運動のうち上
始点近傍の動きを排除することにより、短くなるストロ
ーク長を見越して摺動部材５の回転半径が増大されてい
る。

【００６８】ところで、本実施形態のプレス機１の場
合、従来のプレス機と異なり、必ずしも、摺動部材５の
回転半径だけではアプリケータ３ａのストローク長は決
まらない。つまり、摺動部材５の円運動のうち上始点前
後の所定の範囲が排除されているので、この排除される
範囲が変わればアプリケータ３ａのストローク長も変わ
ってくる。

【００６９】そのため、摺動部材５の円運動のうち上始
点前後の１／４を排除すれば、摺動部材５の垂直方向成
分の時間的変化は図１５のようになり、アプリケータ３
ａのストローク長は２５mmとなる。図１５は本発明の第
一実施形態であるプレス機の摺動部材の垂直変位の時間
的変化の他の例を示す特性図である。この場合、１つの
圧着端子１１を圧潰する時間は０．１２５秒となり、更
に単位時間あたりの圧着端子１１の圧潰個数が増大す
る。

【００７０】アプリケータ３ａのストローク長２５mmと
いう数字は、従来より日本で多用されているプレス機の
アプリケータのストローク長である３０mmに近い値であ
る。つまり、本実施形態のプレス機１では、摺動部材５
の円運動の回転半径により決まる所定の範囲内でソフト
的にアプリケータ３ａのストローク長を適宜変更でき
る。そのため、アプリケータ３ａのストローク長を圧着
端子１１の大きさに合わせて最適な長さに設定できるた
め、１つのプレス機１で様々な大きさの圧着端子１１の
圧潰が行なえる。また、圧着端子１１の外径が小さくな
れば、アプリケータ３ａのストローク長を短くできるの
で、単位時間あたりの圧潰個数を増大でき無駄がない。

【００７１】その他に、このプレス機１はフライホイー
ルを備えていないので、フライホイールを備える場合に
比べて装置全体の重量が減少でき、体積もフライホイー
ルを備える場合に比べて減少できる。

【００７２】さらに、フライホイールがないため、電磁
クラッチも不要となり電磁クラッチの動作時間に伴う時
間的遅れによる圧着端子１１の圧潰回数の低下もない。

【００７３】このように、本実施形態のプレス機１は、
上面にアンビル４ａが形成された作業台４と、前記作業
台４の上面に対して垂直方向に平行移動するように配設
され移動方向に対して垂直方向に向かって略一定幅の長
孔状の２つのガイド孔３ｂ，３ｃを横幅方向に左右対称
に穿設されたガイド部材３と、前記ガイド部材３の作業
台４側の端部のうち作業台４に近づくと当接する位置に
設けられ前記アンビル４ａと噛み合って圧潰動作を行な
うアプリケータ３ａと、前記ガイド部材３の各ガイド孔
３ｂ，３ｃ内で各ガイド孔３ｂ，３ｃの長手方向前後に
移動自在に介在され前記ガイド部材３との接触部分にベ
アリングを介装した２つの摺動部材５と、駆動軸の回転
方向、回転角度、及び回転速度を所定の範囲内で自在に
数値制御できる電動機７と、前記電動機７により回転し
回転により円運動する端部を前記各摺動部材５の略中央
に回動自在に軸支され、各回転方向を軸支先の前記各摺
動部材５が互いに前記ガイド部材３の横幅方向に左右対
称な位置関係を保つように調節されたクランク軸６，９
とを備えている。

【００７４】したがって、本実施形態のプレス機１は、
電動機７の数値制御によりクランク軸６，９の回転方向
を所定角度の範囲内で交互に反転させることにより、ク
ランク軸６，９の回転により円運動する各摺動部材５の
運動範囲のうち下始点近傍と同様に垂直方向成分の移動
速度が中央付近における場合より小さい上始点近傍の部
分を排除することができる。このため、従来上始点近傍
で無意味に長時間速度を減速したまま停滞していたアプ
リケータ３ａの前回の圧潰動作と次回の圧潰動作との時
間的間隔（タイムラグ）を短くでき、単位時間あたりの
圧潰回数を増大できる。

【００７５】また、２つの摺動部材５が各ガイド孔３
ｂ，３ｃ内を移動する際に常にガイド部材３の横幅方向
に左右対称な位置関係を保っており、各摺動部材５によ
りガイド部材３に働く回転モーメントが相殺されるの
で、ガイド部材３の動きが安定する。

【００７６】さらに、２つのクランク軸６，９の回転は
１つの電動機７により行なわれるので、各クランク軸
６，９につき一つずつ電動機を備える場合に比べて容易
に電動機の制御ができる。

【００７７】また、摺動部材５がベアリングを備えてお
り、摺動部材５が砲金である場合に比べて、摺動部材５
とガイド孔３ｂ，３ｃとの摺接部分に発生する摩擦力が
小さくなるので、アプリケータ３ａの動きが阻害される
ことなく、単位時間あたりの圧潰回数が増大する。

【００７８】続いて、本発明の第二実施形態について説
明をする。図１６は本発明の第二実施形態であるプレス
機の構造を示す斜視図である。図中、上記第一実施形態
と同一符号及び記号は上記第一実施形態と同一または相
当部分である。

【００７９】図１６に示すように、本実施形態のプレス
機１では、上記第一実施形態においてクランク軸６，９
を回転させる動力源が１つの電動機７であったのに対
し、各クランク軸６，９を回転させる動力源を各々に独
立に設けている。

【００８０】つまり、クランク軸６には電動機７の駆動
軸が直結し、クランク軸９には電動機７と別の電動機２
２の駆動軸が直結している。いずれの電動機７，２２も
上記第一実施形態のプレス機１の電動機７と同様に、ス
テッピングモータであり、駆動軸の回転方向、回転角
度、及び回転速度を所定の範囲内で自在に数値制御でき
る。

【００８１】本実施形態のプレス機２１では、各電動機
７，２２の回転方向、回転角度、回転周期を制御して、
２つの摺動部材５をガイド部材３の横幅方向に左右対称
な状態を維持したままガイド部材３の上下運動をさせ
る。

【００８２】このように、各クランク軸６，９を独立の
動力源で回転させても摺動部材５の円運動の回転半径に
より決まる所定の範囲内でアプリケータ３ａのストロー
ク長を適宜変更できる。

【００８３】しかも、各摺動部材５によりガイド部材３
に働く回転モーメントを電気的制御により相殺できる。

【００８４】したがって、本実施形態のプレス機２１
は、上記第一実施形態のプレス機１の作用効果に加え
て、各クランク軸６，９を回転させる電動機は各々に専
用に設けられており、各摺動部材５によりガイド部材３
に働く回転モーメントを電気的制御により相殺できるの
で、機械的構造を単純化できる。

【００８５】ところで、上記各実施形態では、電動機
７，２２はステッピングモータであるが、必ずしもステ
ッピングモータに限定されるものではなく、その他に、
駆動軸の回転方向、回転角度、及び回転速度を所定の範
囲内で自在に数値制御できる電動機であれば、エンコー
ダを備えたサーボモータ、超音波モータ等でも構わな
い。

【００８６】また、上記各実施形態では、ガイド孔３
ｂ，３ｃ、摺動部材５、及び作用軸６ｃ，９の組数は、
２組としたが、必ずしも２組に限定されるものではな
く、偶数個であれば、その他の組数であっても構わな
い。つまり、ガイド孔３ｂ，３ｃ、摺動部材５、及び作
用軸６ｃ，９の組数が、偶数個であれば、各摺動部材５
によりガイド部材３に働く回転モーメントが相殺される
からである。

【００８７】さらに、上記各実施形態では、各摺動部材
５は内部にベアリングを介装しており、ガイド孔３ｂ，
３ｃ内を滑らかに移動するようになっているが、必ずし
も、内部にベアリングを介装する必要はなく、材質が砲
金で内部にベアリングを介装しないものであっても構わ
ない。しかし、各摺動部材５は内部にベアリングを介装
していた方が、ガイド孔３ｂ，３ｃとの摩擦が砲金から
なる摺動部材に比べて小さくなり好ましい。

【００８８】なお、上記各実施形態では、プレス機１，
２１は圧着端子１１の圧潰装置であるが、必ずしも、圧
着端子１１の圧潰装置である必要はなく、その他の目的
のプレス機にも応用できる。上記各実施形態のプレス機
１，２１の圧潰機構を、その他の目的のプレス機に用い
ても上記各実施形態のプレス機１，２１と同様の作用効
果を奏する。

【００８９】

【発明の効果】以上のように、請求項１及び請求項２の
発明のプレス機は、クランク軸を常時一定方向へ回転さ
せる必要はなく、電動機の数値制御により回転方向、回
転角度、及び回転速度を所定の範囲内で自在に変えら
れ、クランク軸の回転方向を所定角度の範囲内で交互に
反転させることができるので、クランク軸の回転により
円運動する摺動部材の運動範囲のうち下始点近傍と同様
に垂直方向成分の移動速度が中央付近における場合より
小さい上始点近傍の動作を排除することができ、従来上
始点近傍で無意味に長時間速度を減速したまま停滞して
いたアプリケータの前回の圧潰動作と次回の圧潰動作と
の時間的間隔（タイムラグ）を短くでき、単位時間あた
りの圧潰回数を増大できる。

【００９０】請求項３の発明のプレス機は、請求項１ま
たは請求項２のプレス機の効果に加えて、各摺動部材が
各ガイド孔内を移動する際に常にガイド部材の横幅方向
に左右対称な位置関係を保っており、各摺動部材により
ガイド部材に働く回転モーメントが相殺されるので、ガ
イド部材の動きが安定する。

【００９１】請求項４の発明のプレス機は、請求項３の
プレス機の効果に加えて、各クランク軸を回転させる電
動機は各々専用に設けられており、各摺動部材によりガ
イド部材に働く回転モーメントを電気制御により相殺で
きるので、機械的構造を単純化できる。

【００９２】請求項５の発明のプレス機は、請求項３の
プレス機の効果に加えて、各クランク軸を回転させる電
動機は１つの電動機により行なわれるので、各クランク
軸につき一つずつ電動機を備える場合に比べて容易に電
動機の制御ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態であるプレス機の構造を
示す斜視図である。

【図２】本発明の第一実施形態であるプレス機により圧
着端子を圧潰する様子を示す説明図である。

【図３】図２に続く本発明の第一実施形態であるプレス
機により圧着端子を圧潰する様子を示す説明図である。

【図４】図３に続く本発明の第一実施形態であるプレス
機により圧着端子を圧潰する様子を示す説明図である。

【図５】図４に続く本発明の第一実施形態であるプレス
機により圧着端子を圧潰する様子を示す説明図である。

【図６】図５に続く本発明の第一実施形態であるプレス
機により圧着端子を圧潰する様子を示す説明図である。

【図７】図６に続く本発明の第一実施形態であるプレス
機により圧着端子を圧潰する様子を示す説明図である。

【図８】図７に続く本発明の第一実施形態であるプレス
機により圧着端子を圧潰する様子を示す説明図である。

【図９】図８に続く本発明の第一実施形態であるプレス
機により圧着端子を圧潰する様子を示す説明図である。

【図１０】図９に続く本発明の第一実施形態であるプレ
ス機により圧着端子を圧潰する様子を示す説明図であ
る。

【図１１】図１０に続く本発明の第一実施形態であるプ
レス機により圧着端子を圧潰する様子を示す説明図であ
る。

【図１２】図１１に続く本発明の第一実施形態であるプ
レス機により圧着端子を圧潰する様子を示す説明図であ
る。

【図１３】本発明の第一実施形態であるプレス機の摺動
部材の動きを示す説明図である。

【図１４】本発明の第一実施形態であるプレス機の摺動
部材の垂直変位の時間的変化を示す特性図である。

【図１５】本発明の第一実施形態であるプレス機の摺動
部材の垂直変位の時間的変化の他の例を示す特性図であ
る。

【図１６】本発明の第二実施形態であるプレス機の構造
を示す斜視図である。

【図１７】フライホイールを備えた従来のプレス機の構
造を示す斜視図である。

【図１８】（ａ）は図１７のプレス機により圧着端子を
圧潰する様子を示す説明図、（ｂ）は（ａ）に続く図１
７のプレス機により圧着端子を圧潰する様子を示す説明
図である。

【図１９】図１７のプレス機の摺動部材の垂直変位の時
間的変化を示す特性図である。

【符号の説明】

１，２１ プレス機 ２ 支持部材 ２ａ ガイド溝 ３ ガイド部材 ３ａ アプリケータ ３ｂ，３ｃ ガイド孔 ４ 作業台 ４ａ アンビル ５ 摺動部材 ６，９ クランク軸 ７，２２ 電動機 ８，１０ 歯車 １０ 歯車 １１ 圧着端子

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動軸の回転方向、回転角度、及び回転
   速度を数値制御できる電動機と、 前記電動機の駆動軸により回転するクランク軸と、 前記クランク軸の端部が回動自在に挿入され、前記クラ
   ンク軸の回転により円運動する摺動部材と、 前記摺動部材が長孔状のガイド孔に沿って摺動可能に挿
   入され、前記摺動部材の垂直方向の運動成分により上下
   運動するように支持されたガイド部材と、 上面にアンビルが形成された作業台と、 前記ガイド部材の下端に位置し、前記作業台のアンビル
   上の被プレス部品に対して前記作業台のアンビルとの間
   で圧潰動作をするアプリケータとを具備することを特徴
   とするプレス機。
2. 【請求項２】 電動機の駆動軸により回転するクランク
   軸の端部が摺動部材に回動自在に挿入されているととも
   に、上下動可能に支持されたガイド部材に穿設された長
   孔状のガイド孔に沿って摺動可能に前記摺動部材は挿入
   されており、前記クランク軸の回転により前記摺動部材
   が円運動し、その垂直方向の運動成分により前記ガイド
   部材が上下運動することにより、前記ガイド部材の下端
   に位置するアプリケータと上面にアンビルが形成された
   作業台とにより、前記アンビル上の被プレス部品に対し
   て圧潰動作をするプレス機において、 前記電動機を数値制御できるものとし、前記電動機の駆
   動軸の回転方向、回転角度、及び回転速度を所定の範囲
   内で自在に制御できることを特徴とするプレス機。
3. 【請求項３】 前記ガイド孔は、前記ガイド部材の横幅
   方向に左右対称に偶数個設けられ、各ガイド孔に対して
   前記摺動部材及び前記クランク軸が１組ずつ設けられ、
   各摺動部材が各ガイド孔内をガイド部材の横幅方向に対
   して左右対称な位置関係を保って移動することを特徴と
   する請求項１または請求項２のいずれかに記載のプレス
   機。
4. 【請求項４】 前記クランク軸は、各々に専用の電動機
   により回転し、前記摺動部材が各ガイド孔内をガイド部
   材の横幅方向に対して左右対称な位置関係を保って移動
   するように、前記電動機の回転方向及び回転速度が制御
   されることを特徴とする請求項３に記載のプレス機。
5. 【請求項５】 前記クランク軸は、全て１つの電動機に
   より回転し、各クランク軸に装着された歯車を介して回
   転力が伝達されることを特徴とする請求項３に記載のプ
   レス機。