JPS6344240Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はラムの支持装置に関し、さらに詳しく
は高速で水平方向に往復運動する先端部に絞り−
しごき成形用ポンチが着設されたラムの支持装置
に関する。 高速で水平方向に往復運動する、絞り−しごき
缶成形用のポンチを先端に着設し、基部をスライ
ドヨークに固設されたラムは、軸受に支持され
て、スライドヨークを介して通常クランク機構に
より駆動される。この場合、スライドヨークの摺
動部およびラムの発熱や摩耗を防止するため静水
圧的支承装置を採用するのが好ましいが、従来提
案されている静水圧的支承装置においては、高速
往復運動（例えば毎分200ストロークの）に伴い
ラムに振れが生ずるという問題が生ずる。絞り−
しごき缶の胴壁部の最終厚さは約0.10〜0.15mmと
極めて薄いので、僅かのラムの振れによるポンチ
としごき用ダイス間の調心のずれによつても、胴
壁部に局部的に過大な荷重が加わつて胴壁部の破
断を招き易い。またポンチの戻り工程で、振れの
ためポンチとダイズが接触して、ポンチとダイス
が傷つき、これらの寿命が短かくなるという問題
を有する。さらにしごき成形が終了した缶はポン
チの戻り工程において所謂ストリツパーによつて
抜取られるのであるが、この場合も僅かの振れに
よつて、ポンチとストリツパーの調心が失われ
て、缶の開口端部に局部的に過大荷重が加わつ
て、当該開口端部に損傷を生じたり、あるいは抜
取らわれることなく缶がダイス部まで送られてダ
イスを破壊するというトラブルを生じ易い。 本考案は以上に述べた従来技術の問題点の解消
を図ることを目的とする。 上記目的を達成するため、本考案は水平方向に
高速で往復する、先端部に絞り−しごき成形用ポ
ンチが着設されたラムを支持する装置において、
該ラムの基部は該ラムを駆動するためのスライド
ヨークに固設されており、該スライドヨークの各
摺動部は長手方向に沿い少なくとも２組の静圧摺
動用油ポケツトを備え、該ラムは長手方向に沿い
少なくとも３組の油ポケツトを有する静圧軸受に
より支承されていることを特徴とするラムの支持
装置を提供するものである。 以下実施例を示す図面を参照しながら本考案に
ついて説明する。 第１図は絞り−しごき成形装置の例の要部を示
したものであつて、１はラムであり、その基部は
スライドヨーク２の前端部に固設されている。３
はラム１を支承する静圧軸受装置であり、ラム１
の先端部には絞り−しごき成形用ポンチ４が着設
されている。５は絞り−しごき成形用のダイス装
置であり、６は絞り−しごき缶７をポンチ４から
抜取るためのストリツパーである。 スライドヨーク２は、連結棒８を含む図示され
ないクランク機構により、その１対の摺動部９が
上下に設けられたスライドレール１０の静圧摺動
面１０ａに沿い摺動して、水平方向に往復運動す
るように構成されている（第２図参照）。スライ
ドレール１０は、フレーム１１に固設されてい
る。 第３図、第４図、第５図に示すように、各摺動
部９の上面９ａおよび下面９ｂの対向する位置に
１組づつ、長手方向（すなわちラム１の運動方
向）に沿い２組の細長い静圧摺動用油ポケツト１
２が設けられている。一定静圧力に保たれた一次
加圧油（静圧油、例えば100Kg／cm²の）は、図示
されない油圧源より、１次側導孔１３ａよりオリ
フイス１３ｂ、２次側導孔１３ｃを通つて油ポケ
ツト１２に導かれ、オリフイス１３ｂ通過のさい
減圧されて、油ポケツト１２における油圧（２次
圧）は例えば50Kg／cm²となる（第５図参照）。第
６図ａに示されるように、上面９ａおよび下面９
ｂと、夫々に対向する静圧摺動面１０ａの間にご
く薄い加圧油膜層１４（例えば0.04mm厚）が形成
され、摺動部９は油膜層１４を介してスライドレ
ール１０に沿い、矢印方向に往復摺動するので、
摺動部９およびスライドレール１０の発熱や摩耗
が防止される。 油ポケツト１２は、各摺動部９の長手方向に沿
い、少なくとも２組設けられることが、摺動部９
の左上り、左下りの傾き、従つてポンチ４の上下
方向振れを防止するために必要である。 すなわち、第６図ｂ，ｄに示すように、各摺動
部９′に設けられた油ポケツト１２′が１組の場合
は、上下の各油ポケツト１２′に対応する各上下
加圧油膜層１４′ａ，１４′ｂの平均厚さは等しい
ので、上下加圧油膜層１４′ａ，１４′ｂの圧力も
等しく（摺動部９′に作用する重力に基づく圧力
を除いて考えた場合）、第６図ｂ，ｄに示すよう
な各摺動部９′の傾きに対する復元力は殆んど働
かない。 さらに摺動部９′が、第６図ｂに示すように、
左上りに傾いた状態で矢印Ａ方向に高速で進行す
るとき、摺動部上面９′ａ及びスライドレール１
０ａの隙間に於ける油は、相対的にほぼ第６図ｂ
に示す矢印Va方向に流れる。このとき摺動部上
面９′ａとスライドレール１０ａが形成する隙間
は油が流れる方向に徐々に広くなつていることか
ら、摺動部上面の加圧油膜層１４′ａの圧力はわ
ずかに低下しP′aとなる。 一方摺動部下面９′ｂ及びスライドレール１０
ｂの隙間に於ける油は相対的にほぼ第６図ｂに示
す矢印V_bの方向に流れる。このとき摺動部下面
９′ｂとスライドレール１０ｂが形成する隙間は
油が流れる方向に徐々に狭くなつていることか
ら、摺動部下面の加圧油膜層１４′ｂの圧力はわ
ずかに上昇しP′bとなる。 このように摺動部上面の加圧油膜層１４′ａと
摺動部下面の加圧油膜層１４′ｂとの圧力がP′a
＜P′bの状態になると、摺動部９′は各加圧油膜
層１４′ａ，１４′ｂの圧力がP′a＝P′bとなるよ
うに上方に移動する。 又、第６図ｃに於て摺動部９′が矢印Ｂの方に
高速で進行する場合は、摺動部上面の加圧油膜層
１４′ａの圧力はわずかに上昇しP″aとなり、摺
動部下面の加圧油膜層１４′ｂの圧力はわずかに
低下しP″bとなる。それ故摺動部上下面の加圧油
膜層の圧力はP″a＞P″bとなつて摺動部９′はP″a
＝P″bとなるように下方に移動する。 第６図ｄに示すように、摺動部９′の傾向きが
逆になつて右上りとなつた場合も同様で、摺動部
９′が高速で矢印Ａ方向に進行したときは摺動部
９′は下方向に移動し、一方第６図ｅに、示すよ
うに、矢印Ｂ方向に進行したときは、摺動部９′
は上方に移動することになる。摺動部９′のこの
ような挙動は所謂楔効果によるもので摺動速度が
大きくなると共に増大する。 しかるに油ポケツト１２が各摺動部９の長手方
向に２個設けられている場合は、例えば第６図ｆ
に示すように左上りになつた場合、左側上油ポケ
ツト１２ａに対応する加圧油膜層１４ａの厚さ
は、左側下油ポケツト１２ｂに対応する加圧油膜
層１４ｂの夫よりも薄くなる。ところで一次加圧
油の圧力は一定であるので、上部加圧油膜層１４
ａの圧力Paは下部加圧油膜層１４ｂの圧力P_bよ
りも高くなり、摺動部９の左端部には下方に向う
力が作用する。同様にして摺動部９の右端部には
上方に向う力が作用し、すなわち傾きに対する復
元力が作用して、第６図ａに示されるように、摺
動部９の上面９ａおよび下面９ｂは、静圧摺動面
１０ａに実質的に平行となつて摺動する。 第７図、第８図、第９図はラム１を支承する静
圧軸受装置３を示したものである。静圧軸受装置
３は、円筒状のスリーブ１５、ブツシング１６お
よび油ポケツト１７を備えている。第７図、第８
図に示すように、油ポケツト１７は、垂直方向お
よび水平方向に夫々対向する４個の油ポケツト１
７が１組となつており、各油ポケツト１７はブツ
シング１６によつて隔離されている。第９図に示
すように、油ポケツト１７は長手方向（すなわち
ラム１の運動方向）に沿い３組設けられている。
各油ポケツト１７には、図示されない油圧源よ
り、一定静圧力に保たれた一次加圧油（静圧油、
例えば100Kg／cm²の）が、導管１８ａ、ヘツド２
１内のオリフイス１８ｃ（第１０図参照）、導管１
８ｂ、および導孔１９を通つて導かれ、油ポケツ
ト１７における油圧（２次圧）は例えば50Kg／cm²
となる。ブツシング１６とラム１の間に加圧油膜
層２０（例えば厚さ0.04mm、第１０図参照）が形
成される。従つてラム１およびブツシング１６の
発熱や摩耗が防止される。各ブツシング１６の内
面１６ａは、同時研磨仕上により実質的に同一仮
想円筒面上に位置するように形成される。すなわ
ち、内面１６ａの各組間の半径方向偏位が約5μm
以下になるように形成される。上記偏位が約5μm
を越えると、楔効果が大になつてラム１の振れ防
止が困難となるからである。油ポケツト１７内の
加圧油は、油溜り２２、導孔２３ａ，２３ｂを通
つて外部へ逸出する。 外側ブツシング１６ａには油溝２４が形成され
ており、油溝２４は導孔２４ａを介して、油溜り
２２に連通する。油溝２４、例えば図の左側の油
溝２４は、ラム１が右方向へ進行するとき左側ブ
ツシング１６ａの内面１６a₁とラム１の間隙に油
を補給し、油膜が薄くなることにもとづくキヤビ
テーシヨンによる軸受機能の低下を防ぐととも
に、内面１６a₁の肌荒れを防止し、ブツシングの
寿命を長くするという効果を有する。 油ポケツト１７は、スリーブ１５の長手方向に
沿い少なくとも３組設けられることが、特に高速
運動時のラム１の振れ、従つてポンチ４の振れを
防止するために必要である。 その理由は次のように考えられる。すなわち、
油ポケツト１７′が２組、従つてメタルブツシン
グ１６′が２組の場合は、例えば高速運動時（例
えば毎分200ストローク）ラム１の最大線速度は、
行程のほぼ中央部附近で生じその値は8.2m／秒
となる。 このときラム１は自重により、第１０図ａに示
すように、右側油ポケツト１７′ａと左側油ポケ
ツト１７′ｂとの中央部においては上方に弓なり
になり、上記中央部でのラム１の位置は、各油ポ
ケツト部におけるラムの位置よりわずかに高く
（第１０図ａにおいては上方に）なつている。 又、さらに右側油ポケツト１７′ａ部において、
ラム１はわずかに右下りに傾斜しており、左側油
ポケツト１７′ｂ部においてはラムはわずかに左
下りに傾斜している。従つて前記のスライドヨー
クの摺動部９の場合と同様に、ラム１が往行程
（すなわち図の左方へ進行する行程）では、右側
油ポケツト１７′ａの位置において、ラム１はわ
ずかに下方に移動し、左側油ポケツト１７′ｂの
位置においては、ラム１はわずかに上方に移動す
る。その結果パンチが取付けられているラム１の
左側先端部は上に持ち上げられることになる。 一方ラム１が戻り行程（すなわち図の左方へ進
行する行程）では、右側油ポケツト１７′ａの位
置においてラム１はわずかに上方に移動し、左側
油ポケツト１７′ｂの位置においてはラム１はわ
ずかに下方に移動する。 その結果ラムの左側先端部は下にさがることに
なる。このようにラム１の往行程と戻り工程にお
いて軸受部分においてラムの支持装置が上下に異
なるため、ラム１の先端部においては、それが拡
大されて、ラム１先端に取付られたポンチ４が大
きく上下に振れることになる。 絞り−しごき缶成形機のように、細長いラムが
水平に支持され、一端をスライドヨークに固着さ
れて、連結棒を介してクランク機構により水平方
向に往復運動している装置においては、装置の振
動の影響を受けてラム自身も振動する。従つて従
来技術においてはラムの振れは装置の振動に起因
する振れと、前記楔効果に起因する振れとが重な
り大きな振れとなつていた。 このような状況においてラムの振れを小さく抑
えるためには、通常ラムの外径を大きくし、ラム
の撓みに対する剛性を増すことで容易に解決出来
るが、絞り−しごき缶成形機においては、ラム１
の外径はポンチ４の外径より小さくなければなら
ないとの制約条件がある。即ちラムの外径は製品
の胴部寸法により制約されるため安易に大きく出
来ない。 従つて本考案は前記の制約条件を満足させ、ラ
ム外径を大きくしないで、且つラムの振れを小さ
く抑える方法として前記楔効果に起因するラムの
上下方向への動きを抑制し、総体的にポンチ１の
振れを小さくすることに成功した。 その方法は第１０図ｂに示すように、静圧油軸
受のブツシング１６を少なくとも３組接近して配
置することである。即ち第１０図ａに示す従来技
術における２個の静圧油軸受のブツシング１６′
の中間に新たに静圧油軸受のブツシングを設け
る。前記のように、ブツシングが２個の場合は、
第１０図ａに示すように、ラム１が２個の静圧油
軸受のブツシングの中間で、ラムの自重による撓
みのために上に弓なりになつており、その中央部
のラムの位置は２個の静圧油軸受のブツシング内
の夫々のラムの位置よりも高く（図面では上方
に）なつている。従つて２個の静圧油軸受のブツ
シングの中間に新たにブツシングを設けることに
より、高い位置に（図面では上方に）あるラムを
押し下げて、第１０図ｂに示すように３個の静圧
油軸受のブツシング内のラム１はほぼ一直線に保
持される。その結果各静圧油軸受のブツシング内
でのラムの傾きが改善され、従来技術におけるよ
うな前記楔効果によるラムの動きがなくなり、総
体的にラム１の振れ、即ちポンチ１の振れが大巾
に改善される。 本考案の先端部に絞り−しごき成形用ポンチが
着設されたラム支持装置は、スライドヨークの各
摺動部は長手方向に沿い少なくとも２組の静圧摺
動用油ポケツトが設けられ、またラムは長手方向
に沿い少なくとも３組の油ポケツトを有する静圧
軸受により支承されているので、ラムが高速で往
復動しても発熱、摩耗が実質的に起らず、ラムの
振れが大幅に減少するという効果を有する。従つ
て缶胴壁部のダイス部における破断、およびポン
チやダイスの傷つき、ならびにストリツパーでの
抜取り時のトラブル等が防止でき、従来不可能で
あつた高速絞り−しごき製缶が実現されるという
メリツトを有する。 以下具体例について説明する。 具体例 第１図の型式の絞り−しごき成形装置におい
て、摺動部９の長手方向に沿い設けられた油ポケ
ツト１２が２組および１組の場合、ならびにラム
１の静圧軸受装置３の長手方向に沿い設けられた
油ポケツト１７が３組および２組の場合の組合せ
について、ダイス装置５の最終ダイス５ａの位置
におけるポンチ４の振れの振幅測定した。 振幅測定装置の構成を第１１図に示す。２５は
変位センサー（渦電流方式で、対向するポンチ４
の部分との間の距離を測定する。測定精度1μm）
２６ａ，２６ｂ，２６ｃおよび２６ｄの取付け用
リングであり、２７ａ，２７ｂ，２７ｃおよび２
７ｄは増幅器であり、２８は減算回路であつて、
増幅器２７ａおよび２７ｂの出力間の減算および
増幅器２７ｃおよび２７ｄの出力間の減算を行な
う。２９はＡ−Ｄ変換回路であつてその出力はマ
イクロコンピユター３０に入力する。マイクロコ
ンピユター３０で演算されたデータは、プリンタ
ー３１に出力される。 リング２５は、ダイス５ａの取付けリング５ｂ
（第１図）を取外して、その位置に、変位センサ
ー２６ｃ，２６ｄが垂直方向に、２６ａ，２６ｂ
が水平方向に向くようにして据付けられる。従つ
て増幅器２７ａと２７ｂの出力の減算値X₁は、
ポンチ４の中心のリング２５の中心に対する水平
方向変位の２倍の値を示す。同様に増幅器２７ｃ
と２７ｄの出力の減算値X₂は、ポンチ４の中心
のリング２５の中心に対する垂直方向変位の２倍
の値を示す。データのサンプリングは2mS毎に行
ない、マイクロコンピユータ３０で演算された測
定期間中のMAX値（読込んだ値の中で、＋，−を
含めての最大値であつて、ポンチ４の中心の最大
変位量を示す）をプリンタ３１に表示して求め
た。 摺動部９に設けられた油ポケツト１２の長さは
60mm、幅13mm、深さ８mmに統一し、加圧油の１次
圧を100Kg／cm²、２次圧を50Kg／cm²に設定した。
また静圧軸受装置３に設けられた油ポケツト１７
の長さは56mm、幅22mm、ブツシング内面１６ａの
長さ20mm、油溜り２２の長さ45mm（３組の場合）、
および185mm（２組の場合）に統一し、加圧油の
１次圧を100Kg／cm²、２次圧を50Kg／cm²に設定し
た。ラム１の直径は50mm、ラム１の基部よりポン
チ４の先端部までの長さ1345mmで、ラム１のスト
ロークは650mmであつた。 ラム１の毎分当りのストローク数を変えて、変
位測定を行なつた結果を第１表に示す。 【表】

註：(1) 毎分当りのストローク数

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の装置が適用される絞り−しご
き成形装置の例の一部切断要部平面図、第２図は
第１図の−線に沿う縦断面図、第３図は第１
図の装置のスライドヨークの平面図、第４図は第
３図のスライドヨークの側面図、第５図は第３図
の−線に沿う縦断面図、第６図はスライドヨ
ークの摺動部の長手方向に沿う説明用縦断面図で
あつて第６図ａ，ｆは本考案の場合を示す図面、
第６図ｂ，ｃ，ｄ，ｅは比較例の場合を示す図
面、第７図は第１図の−線に沿う縦断面図で
あつて、ラムの軸受装置を示す図面、第８図は第
１図の−線に沿う縦断面図、第９図は第８図
の−線に沿う断面図であつて、油ポケツトの
ラム長手方向配置を示す図面、第１０図はラムの
軸受装置の長手方向に沿う説明用要部断面図であ
つて、第１０図ａは比較例の場合を示す図面、第
１０図ｂは本考案の場合を示す図面、第１１図は
ラムの振れ測定装置のブロツク図である。 １……ラム、２……スライドヨーク、３……静
圧軸受装置、４……ポンチ、９……摺動部、１２
……静圧摺動用油ポケツト、１６ａ……ブツシン
グ内面、１７……油ポケツト。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 水平方向に高速で往復する、先端部に絞り−
   しごき成形用ポンチが着設されたラムを支持す
   る装置において、該ラムの基部は該ラムを駆動
   するためのスライドヨークに固設されており、
   該スライドヨークの各摺動部は長手方向に沿い
   少なくとも２組の静圧摺動用油ポケツトを備
   え、該ラムは長手方向に沿い少なくとも３組の
   油ポケツトを有する静圧軸受により支承されて
   いることを特徴とするラムの支持装置。 (2) 静圧軸受の各ブツシング内面が同時研磨仕上
   により同一仮想円筒面上に形成されている実用
   新案登録請求の範囲第１項記載のラムの支持装
   置。