WO2018074051A1 - カム装置 - Google Patents

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WO2018074051A1
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slider
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Inventor
厚志 森田
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三協オイルレス工業株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes
    • B21D28/32—Perforating, i.e. punching holes in other articles of special shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/08—Dies with different parts for several steps in a process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/40—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by wedge means

Definitions

  • the present invention relates to a unitized cam device that is mounted between a fixed mold and a movable mold in order to drill holes in a workpiece.
  • a large metal plate such as an automobile body is press-molded by a lower fixed mold and an upper movable mold.
  • a cam device that can be installed in a mold is used to make a hole in the side surface of the press-molded product or to bend the edge.
  • a cam device for example, a cam driver that is mounted on a fixed mold and a movable mold and used for processing a molded product and is fixed to the movable mold, and a cam slider that is slid by the cam driver
  • a cam unit that includes a cam base that is fixed to a fixed mold so as to slidably support the cam slider, and has a self-aligning means provided on a sliding contact surface between the cam slider and the cam base ( For example, see Patent Document 1).
  • a mounting base fixed to the movable mold a cam slider supported by the mounting base and urged in the return direction by an elastic member and reciprocated in a predetermined direction with a desired stroke, and the cam slider acting on the contact surface
  • a suspension cam unit consisting of a cam driver that is moved in the direction and fixed to a fixed mold.
  • the mounting base and cam slider are provided on either side wall, and the base is fixed.
  • the sliding contact portion between the cam slider and the cam base is combined with a tapered surface having a taper angle of about 120 ° as an automatic alignment means. It has a V-shaped cross-sectional shape.
  • a portion for receiving a side pressure is set on the press die side in order to reduce the amount of displacement of the processing tool in a direction other than a predetermined processing direction.
  • the cam slider has a cam slider engaging portion having a surface perpendicular to the thrust direction, and the cam driver contacts the surface perpendicular to the thrust direction of the cam slider engaging portion.
  • a cam device having a cam driver engaging portion having a surface perpendicular to the thrust direction has been proposed (for example, see Patent Document 3).
  • the wear portion causes the clearance between the cam slider and the cam driver to expand in the thrust direction. If the clearance increases in the thrust direction, the backlash in the thrust direction of the cam slider increases, which may cause burrs on the trimmed panel.
  • the present invention has been made to solve such a conventional problem, and when a workpiece (workpiece) of a high-tensile steel plate is processed by a press die, the processing tool is displaced in a direction other than the processing direction. It is an object to provide a cam device capable of reducing the amount and suppressing the backlash of the cam slider.
  • a first mold or a second mold is attached to a mold for pressing a workpiece by driving in the pressing direction, a cam base attached to the first mold, and the workpiece is processed.
  • a cam apparatus having a cam slider that can be installed on a cam base so as to be slidable in a machining direction, and a cam driver that is attached to a second mold and drives the cam slider in the machining direction.
  • the cam slider has a first convex slope surface and a second convex slope surface parallel to the machining direction on a surface facing the cam driver, and the first convex slope surface and the second convex slope surface.
  • the cam driver has a convex portion with a taper angle of 10 ° or more and 90 ° or less formed by the two convex portion inclined surfaces, and the cam driver has a first convex portion inclined surface and a second convex portion on a surface facing the cam slider. 1st recessed part for contact
  • the present invention also provides a cam base that is attached to a first die and is attached to a die that presses the workpiece by driving either the first die or the second die in the pressing direction, And a cam slider that is attached to the cam base so as to be slidable in the machining direction, and a cam driver that is attached to the second mold and drives the cam slider in the machining direction.
  • the cam slider has, on a surface facing the cam driver, a first recessed portion inclined surface and a second recessed portion inclined surface that are parallel to the machining direction, and the first recessed portion inclined surface and the second recessed portion inclined surface.
  • the cam driver has a recess having a taper angle of 10 ° or more and 90 ° or less formed by the recess inclined surface, and the cam driver contacts the first recess inclined surface and the second recess inclined surface on the surface facing the cam slider.
  • First to meet A convex portion having a convex portion sloping surface and the second convex portions inclined surface, and having a.
  • the cam device of the present invention it is possible to reduce the amount of displacement of the machining tool in the direction other than the machining direction and to suppress the backlash of the cam slider.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of the cam device of the present embodiment.
  • FIG. 2 is a bird's-eye view of the cam device of this embodiment.
  • 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • the cam apparatus 1 of the present embodiment is fixed to a moving mold (not shown) of a press mold that reciprocates in the direction of arrow B (hereinafter referred to as the press direction B) in FIG.
  • the cam base 100 is slidably supported by the cam base 100, and is urged in the return direction by an elastic member (not shown), and in a predetermined stroke, the processing direction (arrow C in FIG. 1), a cam slider 200 on which a machining tool (not shown in FIG. 1) is attached to the side surface 200a in the machining direction, and a fixed mold (not shown), and the tip of the convex portion 204 of the cam slider 200 is fixed.
  • It comprises a plate 302, 303 having inclined surfaces 302a, 303a that contact the inclined surfaces 204a, 204b, and a cam driver 300 for driving the cam slider 200 in a predetermined processing direction C. .
  • the cam slider 200 of the present embodiment includes a cam slider body 201, slide plates 202 and 203, and a convex portion 204.
  • the slide plates 202 and 203 are fixed to a surface 201a of the cam slider body 201 facing the cam driver 300, and a convex portion 204 extending in the processing direction C is disposed between the slide plates 202 and 203.
  • the lower surfaces of the slide plates 202 and 203 become sliding surfaces 202a and 203a (cam slider sliding surfaces).
  • Inclined surfaces 204a and 204b are formed at the tip of the convex portion 204, respectively.
  • the taper angle ( ⁇ in FIG. 3) formed by the inclined surfaces 204a and 204b is preferably 10 ° or more and 90 ° or less. This is because, when the taper angle is less than 10 °, the degree of widening of the clearance of the inclined surface increases as the wear of the horizontal surface advances. Further, when the taper angle is larger than 90 °, the amount by which the machining tool is displaced outside the machining direction becomes large.
  • the taper angle is more preferably 20 ° or more and 60 ° or less, and further preferably 30 ° or more and 60 ° or less. By setting these angle ranges, the clearance can be increased and the amount of tool displacement can be further reduced.
  • the cam driver 300 includes a cam driver main body 301 and plates 302 and 303.
  • the plates 302 and 303 are fixed to a surface 301 c of the cam driver main body 301 that faces the cam slider 200.
  • the plates 302 and 303 have inclined surfaces 302a and 303a (a first recessed portion inclined surface and a second recessed portion inclined surface, respectively).
  • the taper angle formed by the inclined surfaces 302a and 303a is the same as the taper angle of the inclined surfaces 204a and 204b.
  • the recessed part (henceforth the recessed part 304) which has the inclined surfaces 302a and 303a between the plates 302 and 303, and was extended
  • the upper surfaces of the plates 302 and 303 become sliding surfaces 302c and 303c (cam driver sliding surfaces).
  • the projections 301a and 301b are provided at both ends of the cross section of the surface 301c of the cam driver main body 301 (thrust load holding portion). Further, the end portions of the cross sections of the plates 302 and 303 are provided with recesses 302b and 303b.
  • the plates 302 and 303 are fixed to the surface 301c of the cam driver main body 301 with the projections 301a and 301b and the recesses 302b and 303b engaged with each other.
  • the protrusions 301a and 301b hold the load in the thrust direction A (arrow A in FIG. 3) applied to the plates 302 and 303 when the convex portion 204 and the concave portion 304 are engaged.
  • maintains the load of the thrust direction A added to the plates 302 and 303 is not restricted to this.
  • the tapered convex portion 204 of the cam slider 200 and the tapered concave portion 304 of the cam driver 300 are fitted, and the sliding surfaces 202a and 203a and the sliding surface 302c are fitted. , 303c abut against each other and slide in the processing direction C.
  • FIG. 4 is an arrow view of the cam device of this embodiment viewed from the direction D of FIG.
  • FIG. 4 shows a state in which the machining tool T is attached to the side surface 200a in the machining direction shown in FIG.
  • the tip portions T1 and T2 of the machining tool T on the workpiece cutting side attached to the cam slider 200 are sheared of the workpiece. Receives reaction force due to resistance.
  • the tip T1 of the machining tool T receives a load in a thrust direction A (arrow A in FIG. 4) other than the machining direction C.
  • the thrust direction A is a direction perpendicular to the pressing direction B and the processing direction C.
  • the perpendiculars of the inclined surfaces 204a and 204b of the convex portion 204 of the cam slider 200 and the inclined surfaces 302a and 303a of the concave portion 304 of the cam driver 300 are 5 ° to 45 °, more preferably 10 ° to 30 ° with respect to the thrust direction A. Since it is not more than °, more preferably not less than 15 ° and not more than 30 °, the load in the thrust direction A is applied to the inclined surfaces 204a and 204b of the convex portion 204 of the cam slider 200 and the inclined surfaces 302a and 303a of the concave portion of the cam driver 300. The amount of displacement of the machining tool in the thrust direction A can be reduced. Further, the sliding surfaces 202a and 203a and the sliding surfaces 302c and 303c come into contact with each other and slide while bearing a load in the pressing direction B.
  • the sliding surfaces 202a, 203a and the sliding surfaces 302c, 303c slide and wear, the clearance between the inclined surfaces 204a, 204b, which are inclined taper surfaces, and the inclined surfaces 302a, 303a are reduced and contacted.
  • the backlash in the thrust direction A of the slider can be suppressed more than when the surface is a vertical surface.
  • both the horizontal surface (sliding surfaces 202a and 203a and sliding surfaces 302c and 303c) and the inclined surfaces (inclined surfaces 204a and 204b and inclined surfaces 302a and 303a) are worn.
  • the cam slider body 201 is lowered downward by the wear of the horizontal plane.
  • the clearance of the inclined surface decreases as a result of the wear amount xsin15 ° (0.26) times of the horizontal plane. Therefore, even if the wear of the horizontal surface advances, the clearance of the inclined surface does not widen greatly, and the backlash of the cam slider 200 in the thrust direction A can be suppressed.
  • the cam slider main body 201 is provided with the convex portion 204 and the cam driver main body 301 is provided with the concave portion 304.
  • the present invention is not limited thereto, and the cam slider main body 201 has a tapered surface that bears a thrust load.
  • the cam driver main body 301 may be provided.
  • FIG. 5A is a diagram showing another configuration example of the cam device of the present embodiment.
  • the lower surface of the cam slider body 211 is provided with a plate 212 having an inclined surface 212b and a bottom surface 212a (cam slider sliding surface), and a plate 213 having an inclined surface 213b and a bottom surface 213a (cam slider sliding surface).
  • the surface 212b and the inclined surface 213b constitute a recess 214 having a tapered cross section.
  • a convex portion 314 having inclined surfaces 314 a and 314 b is provided on the upper surface of the cam driver main body 311.
  • the taper angle ⁇ formed by the inclined surfaces 212b and 213b is preferably 10 ° or more and 90 ° or less, more preferably 20 ° or more and 60 ° or less, and further preferably 30 ° or more and 60 ° or less.
  • the taper angle formed by the inclined surfaces 314a and 314b is the same as the taper angle formed by the inclined surfaces 212b and 213b.
  • Slide plates 312 and 313 are provided on both sides of the convex portion 314.
  • the upper surfaces of the slide plates 312 and 313 become sliding surfaces 312a and 313a (cam slider sliding surfaces), respectively.
  • the inclined surface 213b and the inclined surface 314b are in contact with each other, and the inclined surface 212b and the inclined surface 314a are in contact with each other to slide, thereby suppressing the cam slider from moving in the thrust direction A (A in the figure). Further, the lower surface 213a and the upper surface 313a come into contact with each other, and the lower surface 212a and the upper surface 312a come into contact with each other and slide while bearing a load in the pressing direction B.
  • a thrust load holding portion that restricts the movement of the plates 212 and 213 in the thrust direction A may be provided in the same manner as the above-described embodiment.
  • FIG. 5B is a diagram showing another configuration example of the cam device of the present embodiment.
  • sliding surfaces that bear a load in the pressing direction are provided on both sides of the inclined surface, but a configuration may also be provided in which sliding surfaces that bear a load in the pressing direction are provided between the inclined surfaces.
  • an inclined surface 222a first concave inclined surface
  • a lower surface 222b cam slider sliding surface
  • an inclined surface 222c second concave inclined surface
  • the cam driver main body 321 has an inclined surface 322a (first convex inclined surface), an upper surface 322b (cam driver sliding surface), and an inclined surface 322c (second convex inclined surface) in this order.
  • a slide plate 322 having convex portions formed by the surface 322a, the upper surface 322b, and the inclined surface 322c is provided.
  • the taper angle ⁇ formed by the inclined surfaces 222a and 222c is preferably 10 ° or more and 90 ° or less, more preferably 20 ° or more and 60 ° or less, and further preferably 30 ° or more and 60 ° or less.
  • the taper angle formed by the inclined surfaces 322a and 322c is the same as the taper angle formed by the inclined surfaces 222a and 222c.
  • the upper surface 322b of the slide plate 322 becomes a sliding surface.
  • the inclined surface 222a and the inclined surface 322a come into contact with each other, and the inclined surface 222c and the inclined surface 322c come into contact with each other to slide, thereby suppressing the cam slider from moving in the thrust direction A (A in the figure). Further, the lower surface 222b and the upper surface 322b come into contact with each other and slide while bearing a load in the pressing direction B.
  • FIG. 5B illustrates a mode in which the concave portion is provided in the cam slider and the convex portion is provided in the cam driver
  • the convex portion may be provided in the cam slider and the concave portion may be provided in the cam driver.
  • the cam device of the present embodiment it is possible to reduce the amount of displacement of the processing tool in a direction other than the processing direction such as the thrust direction or the press direction, and to improve the formability of the high-tensile steel plate. Become.
  • the cam device of the present embodiment since the clearance of the inclined surface does not widen greatly even if the wear of the horizontal surface advances, it becomes possible to suppress the backlash of the cam slider.
  • Examples where the taper angle of the convex part of the cam slider is 20 °, 30 °, 40 °, 50 °, 60 °, 90 ° are designated as Examples 1 to 6, respectively, and the conventional cam slider is designated as Comparative Example 1, respectively. 2, the displacement of the cam slider in the X and Y directions in FIG. 6 was compared.
  • the load applied to the cam slider is a force parallel to MF (thrust force) (L2 in the figure) and a force perpendicular to MF (L1 in the figure) in two directions. Power.
  • the measurement positions of the displacement of the cam slider in the X direction and the Y direction were the four corners (position A, position B, position C, position D) of the tool mounting surface of the cam slider.
  • Comparative Example 1 is the largest, followed by Comparative Example 2.
  • the displacement amounts of Examples 1 to 6 are all smaller than the displacement amounts of Comparative Examples 1 and 2. Therefore, the effect of the present invention was demonstrated.
  • Examples 1 to 5 have the position A It can be seen that the amount of displacement in the X direction (thrust direction) in .about.D is reduced. Therefore, the taper angle is more preferably 20 ° or more and 60 ° or less.
  • the taper angle is more preferably 30 ° or more and 60 ° or less.
  • Cam apparatus 100 Cam base 200: Cam slider 201: Cam slider main body 202, 203: Slide plate 204: Convex part 300: Cam driver 301: Cam driver main body 302, 303: Plate

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Abstract

【課題】　加工工具が加工方向以外に動いてしまうことを防止可能なカム装置を提供する。 【解決手段】　第１の金型と第２の金型のいずれかがプレス方向に駆動してワークをプレス加工する金型に取り付けられ、第１の金型に取り付けられるカムベースと、ワークを加工する加工工具が設置可能であり、カムベースに加工方向に摺動可能に取り付けられたカムスライダーと、第２の金型に取り付けられ、カムスライダーを加工方向に駆動するカムドライバーと、を有するカム装置であって、カムスライダーは、第１の凸部傾斜面及び第２の凸部傾斜面とを有し、第１の凸部傾斜面及び第２の凸部傾斜面とがなすテーパー角が10°以上90°以下である凸部を有し、カムドライバーは、第１の凸部傾斜面及び第２の凸部傾斜面と当接するための第１の凹部傾斜面及び第２の凹部傾斜面を有する凹部とを有する。

Description

カム装置
　本発明は、ワークに孔加工等するために固定金型と移動金型との間に取り付けられるユニット化されたカム装置に関する。
　自動車のボディ等の大型金属製板は下側の固定金型と上側の移動金型とによりプレス成型される。このプレス成型と同時に、プレス成型品の側面に孔を穿設したり縁部を屈曲させたりするために、金型内に設置可能なカム装置が用いられる。
　このようなカム装置としては、例えば、固定金型と移動金型とに装着されて成形品の加工に供され、移動金型に固着されるカムドライバーと、カムドライバーでスライドされるカムスライダーと、カムスライダーを摺動自在に支持すべく固定金型に固着されるカムベースとからなるカムユニットであって、カムスライダーとカムベースとの摺接面に自動調芯手段を設けたカムユニットがある（例えば、特許文献１参照）。
　また、移動金型に固定された取付ベースと、取付ベースに支持され弾性部材で戻り方向に付勢されて所望ストロークで所定方向に往復移動されるカムスライダーと、カムスライダーを当接面で作用方向に移動させるもので固定金型に固定されるカムドライバーとからなる吊りカムユニットであって、取付ベースとカムスライダーとは、いずれか一方の両側壁の各々に設けられるもので、基部が固定され先端部に設けられた係合部が他方に設けられたスライド用係合部に係合して他方を挟装し摺動自在に支持するスライドキーパーによって組み立てられている吊りカムユニットがある（例えば、特許文献２参照）。
　ここで、特許文献１のカム装置、及び、特許文献２の吊りカム装置とも、自動調芯手段として、カムスライダーとカムベースとの摺接部は120°程度のテーパー角をなすテーパー面を組み合わせたＶ字断面形状を有する。
特開２０００－１３５５２６号公報 特開２０００－３２６０２４号公報 特願２０１５－０７６９５７号明細書
　近年、高張力鋼板のワーク（被加工物）をプレス金型で加工することが行われている。ここで、特許文献１、２のカム装置を用いて、高張力鋼板のワークのトリム成形部位を加工する場合には、カム装置のカムスライダーに取り付けられた加工工具がワークと接触するタイミングで、加工工具が加工方向以外に変位することがある。
　これは、カムスライダーとカムドライバーの摺接部は120°程度のテーパー角をなすＶ字断面形状であるため、加工工具に加わるスラスト方向の負荷が、斜面がずれて、乗り上がる方向に加わり、カムスライダーとカムドライバーとにずれを生じさせるからである。
　これにより、ワークのトリム加工部位にバリが発生してしまう、または、ワークの製品品質に影響が出る様な加工不良が発生することがある。この対策として、現状では加工工具が所定の加工方向以外に変位する量を低減するために、プレス金型側に側圧受けのための部位を設定している。
　このような問題を解決するために、カムスライダーが、スラスト方向に垂直な面を有するカムスライダー係合部を有し、カムドライバーが、カムスライダー係合部のスラスト方向に垂直な面と当接するスラスト方向に垂直な面を有するカムドライバー係合部を有するカム装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
　しかしながら、カムスライダーとカムドライバーとが互いに当接する面は互いに垂直面であるため、当接面が摩耗するとその摩耗分、カムスライダーとカムドライバーとのクリアランスがスラスト方向に広がってしまう。スラスト方向にクリアランスが広がると、カムスライダーのスラスト方向のガタが大きくなり、トリムしたパネルにバリが出てしまうおそれがある。
　本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、高張力鋼板のワーク（被加工物）をプレス金型で加工する際にも、加工工具が加工方向以外に変位する量を低減するとともに、カムスライダーのガタつきを抑えることが可能なカム装置を提供することである。
　本発明は、第１の金型と第２の金型のいずれかがプレス方向に駆動してワークをプレス加工する金型に取り付けられ、第１の金型に取り付けられるカムベースと、ワークを加工する加工工具が設置可能であり、カムベースに加工方向に摺動可能に取り付けられたカムスライダーと、第２の金型に取り付けられ、カムスライダーを加工方向に駆動するカムドライバーと、を有するカム装置であって、カムスライダーは、カムドライバーに対向する面に、加工方向に平行な第１の凸部傾斜面及び第２の凸部傾斜面とを有し、第１の凸部傾斜面及び第２の凸部傾斜面とがなすテーパー角が10°以上90°以下である凸部を有し、カムドライバーは、カムスライダーに対向する面に、第１の凸部傾斜面及び第２の凸部傾斜面と当接するための第１の凹部傾斜面及び第２の凹部傾斜面を有する凹部と、を有することを特徴とする。
　また、本発明は、第１の金型と第２の金型のいずれかがプレス方向に駆動してワークをプレス加工する金型に取り付けられ、第１の金型に取り付けられるカムベースと、ワークを加工する加工工具が設置可能であり、カムベースに加工方向に摺動可能に取り付けられたカムスライダーと、第２の金型に取り付けられ、カムスライダーを加工方向に駆動するカムドライバーと、を有するカム装置であって、カムスライダーは、カムドライバーに対向する面に、加工方向に平行な第１の凹部傾斜面及び第２の凹部傾斜面とを有し、第１の凹部傾斜面及び第２の凹部傾斜面とがなすテーパー角が10°以上90°以下である凹部を有し、カムドライバーは、カムスライダーに対向する面に、第１の凹部傾斜面及び第２の凹部傾斜面と当接するための第１の凸部傾斜面及び第２の凸部傾斜面を有する凸部と、を有することを特徴とする。
　本発明のカム装置によれば、加工工具が加工方向以外に変位する量を低減するとともに、カムスライダーのガタつきを抑えることが可能となる。
本実施形態のカム装置の構成例を示す図である。 本実施形態のカム装置の鳥瞰図である。 図１のＡ-Ａ線断面図である。 本実施形態のカム装置を図１のＤ方向からみた矢視図である。 本実施形態のカム装置の他の構成例を示す図である。 本実施例の荷重方向と変位方向を説明する図である。
　以下、本発明の実施形態であるカム装置について、図を参照して詳細に説明をする。なお、本実施形態では吊りカム装置について記載するが、カム装置の形式はこれに限られない。
　図１は、本実施形態のカム装置の構成例を示す図である。図２は、本実施形態のカム装置の鳥瞰図である。図３は、図１のＡ-Ａ線断面図である。
　図１から３に示すように、本実施形態のカム装置１は、図１の矢印Ｂ方向（以下、プレス方向Ｂとする）に往復動作するプレス金型の移動金型（不図示）に固定されたカムベース１００と、カムベース１００に摺動可能に支持され、弾性部材（不図示）で戻り方向に付勢されて、所定のストロークで加工方向（図１の矢印Ｃ、以下、加工方向Ｃとする）に往復動作し、加工方向の側面２００ａに加工工具（図１は不図示）が取り付くカムスライダー２００と、固定金型（不図示）に固定され、カムスライダー２００の凸部２０４の先端の傾斜面２０４ａ、２０４ｂと当接する傾斜面３０２ａ、３０３ａを有するプレート３０２、３０３を有し、カムスライダー２００を所定の加工方向Ｃに駆動するためのカムドライバー３００とで構成される。
　なお、カムベース１００がカムスライダー２００を摺動可能に支持する構成、カムスライダー２００を弾性部材で戻り方向に付勢する構成、及び、その他カム装置の一般的な構成については、公知であるため、詳細な説明は省略する（例えば、特許文献１、２参照）。
　図２、３に示すように、本実施形態のカムスライダー２００は、カムスライダー本体２０１と、スライドプレート２０２、２０３と、凸部２０４を有する。スライドプレート２０２、２０３は、カムスライダー本体２０１のカムドライバー３００に対向する面２０１ａに固定され、スライドプレート２０２、２０３の間に加工方向Ｃに延伸した凸部２０４が配置される。スライドプレート２０２、２０３の下面は摺動面２０２ａ、２０３ａ（カムスライダー摺動面）となる。
　凸部２０４の先端には、傾斜面２０４ａ、２０４ｂ（それぞれ、第１の凸部傾斜面、第２の凸部傾斜面）が形成される。ここで、傾斜面２０４ａ、２０４ｂがなすテーパー角（図３中のα）は、10°以上90°以下であることが好ましい。テーパー角が10°未満の場合には、水平面の摩耗が進んだ場合には傾斜面のクリアランスが大きく広がる度合いが高くなるからである。また、テーパー角が90°より大きい場合には、加工工具が加工方向以外に変位する量が大きくなるからである。テーパー角は、より好ましくは20°以上60°以下、さらに好ましくは30°以上60°以下である。これらの角度範囲にすることにより、クリアランスの増大や工具の変位量をより低減できる。
　本実施形態のカムドライバー３００は、カムドライバー本体３０１と、プレート３０２、３０３とを有する。プレート３０２、３０３は、カムドライバー本体３０１のカムスライダー２００に対向する面３０１ｃに固定される。プレート３０２、３０３は、それぞれ傾斜面３０２ａ、３０３ａ（それぞれ、第１の凹部傾斜面、第２の凹部傾斜面）を有する。傾斜面３０２ａ、３０３ａがなすテーパー角は、傾斜面２０４ａ、２０４ｂのテーパー角と同一である。これにより、プレート３０２、３０３の間に傾斜面３０２ａ、３０３ａを有し、加工方向Ｃに延伸した凹部（以下、凹部３０４とする）が形成される。プレート３０２、３０３の上面は、摺動面３０２ｃ、３０３ｃ（カムドライバー摺動面）となる。
　カムドライバー本体３０１の面３０１ｃの断面両端には、突起３０１ａ、３０１ｂが備わる（スラスト荷重保持部）。また、プレート３０２、３０３の断面端部には凹部３０２ｂ、３０３ｂが備わる。そして、突起３０１ａ、３０１ｂと凹部３０２ｂ、３０３ｂとが各々係合した状態で、プレート３０２、３０３はカムドライバー本体３０１の面３０１ｃに固定される。これにより、凸部２０４と凹部３０４とが係合した場合のプレート３０２、３０３に加わるスラスト方向Ａ（図３中の矢印Ａ）の荷重を突起３０１ａ、３０１ｂが保持する。なお、プレート３０２、３０３に加わるスラスト方向Ａの荷重を保持する構成はこれに限られない。
　本実施形態のカムスライダー２００とカムドライバー３００は、カムスライダー２００のテーパー状の凸部２０４とカムドライバー３００のテーパー状の凹部３０４とが嵌合し、摺動面２０２ａ、２０３ａと摺動面３０２ｃ、３０３ｃとが各々当接して、加工方向Ｃに摺動する。
　図４は、本実施形態のカム装置を図１のＤ方向からみた矢視図である。なお、図４は、図１に示す加工方向の側面２００ａに加工工具Ｔを取り付けた状態を示している。図４に示すように、高張力鋼板のワークのトリム成形部位を加工等する場合には、カムスライダー２００に取り付けられたワーク切断側である加工工具Ｔの先端部Ｔ１、Ｔ２は、ワークのせん断抵抗によって反力を受ける。このとき、加工工具Ｔの先端部Ｔ１は、加工方向Ｃ以外のスラスト方向Ａ（図４の矢印Ａ）の荷重を受ける。なお、スラスト方向Ａは、プレス方向Ｂ及び加工方向Ｃに垂直な方向である。
　カムスライダー２００の凸部２０４の傾斜面２０４ａ、２０４ｂとカムドライバー３００の凹部３０４の傾斜面３０２ａ、３０３ａの垂線がスラスト方向Ａに対して、5°以上45°以下、より好ましくは10°以上30°以下、さらに好ましくは15°以上30°以下であることから、スラスト方向Ａの荷重は、カムスライダー２００の凸部２０４の傾斜面２０４ａ、２０４ｂとカムドライバー３００の凹部の傾斜面３０２ａ、３０３ａが当接して負担することができ、加工工具がスラスト方向Ａに変位する量を低減できる。また、摺動面２０２ａ、２０３ａと摺動面３０２ｃ、３０３ｃとが当接してプレス方向Ｂの荷重を負担して摺動する。
　また、摺動面２０２ａ、２０３ａと摺動面３０２ｃ、３０３ｃとが各々摺動して摩耗すると、斜テーパー面である傾斜面２０４ａ、２０４ｂと傾斜面３０２ａ、３０３ａとのクリアランスが小さくなり、当接する面が垂直面である場合よりもスライダーのスラスト方向Ａのガタつきが抑えられる。
　パネルの切断等のプレス加工を続けると、水平面（摺動面２０２ａ、２０３ａと摺動面３０２ｃ、３０３ｃ）と傾斜面（傾斜面２０４ａ、２０４ｂと傾斜面３０２ａ、３０３ａ）のどちらも摩耗する。水平面が摩耗すると、カムスライダー本体２０１が水平面の摩耗分下方へ下がる。例えば、テーパー角30°の場合には、結果として傾斜面のクリアランスが水平面の摩耗量xsin15°（0.26）倍減少する。従って、水平面の摩耗が進んでも傾斜面のクリアランスは大きく広がらない為、カムスライダー２００のスラスト方向Ａのガタつきを抑えられる。
　上記説明では、カムスライダー本体２０１に凸部２０４が備わり、カムドライバー本体３０１に凹部３０４が備わる態様について説明したが、これに限られるものではなく、スラスト荷重を負担するテーパー面がカムスライダー本体２０１及びカムドライバー本体３０１の双方に備わればよい。
　図５（ａ）は、本実施形態のカム装置の他の構成例を示す図である。カムスライダー本体２１１の下面に、傾斜面２１２ｂと底面２１２ａ（カムスライダー摺動面）を有するプレート２１２と、傾斜面２１３ｂと底面２１３ａ（カムスライダー摺動面）を有するプレート２１３と、が備わり、傾斜面２１２ｂと傾斜面２１３ｂとでテーパー状断面の凹部２１４が構成される。また、カムドライバー本体３１１の上面に、傾斜面３１４ａ、３１４ｂを有する凸部３１４が備わる。
　傾斜面２１２ｂと２１３ｂがなすテーパー角αは、好ましくは、10°以上90°以下、より好ましくは20°以上60°以下、さらに好ましくは30°以上60°以下である。傾斜面３１４ａと３１４ｂがなすテーパー角は、傾斜面２１２ｂと２１３ｂがなすテーパー角と同一である。
　凸部３１４の両側にはスライドプレート３１２、３１３が備わる。スライドプレート３１２、３１３の上面は、それぞれ摺動面３１２ａ、３１３ａとなる（カムスライダー摺動面）。傾斜面２１３ｂと傾斜面３１４ｂが当接し、傾斜面２１２ｂと傾斜面３１４ａが当接して摺動することにより、カムスライダーがスラスト方向Ａ（図中のＡ）に動くことを抑える。また、下面２１３ａと上面３１３ａが当接し、下面２１２ａと上面３１２ａが当接してプレス方向Ｂの荷重を負担して摺動する。
　なお、図５（ａ）の態様においても、上述した実施態様と同様に、プレート２１２、２１３のスラスト方向Ａへの移動を規制するスラスト荷重保持部を設けてもよい。
　図５（ｂ）は、本実施形態のカム装置の他の構成例を示す図である。上記各構成例では、傾斜面の両側にプレス方向に荷重を負担する摺動面が備わるが、傾斜面の間にプレス方向の荷重を負担する摺動面が備わる構成でもよい。
　図５（ｂ）に示すように、カムスライダー本体２２１の下面に、傾斜面２２２ａ（第１の凹部傾斜面）と下面２２２ｂ（カムスライダー摺動面）と傾斜面２２２ｃ（第２の凹部傾斜面）とを順に有し、傾斜面２２２ａと下面２２２ｂと傾斜面２２２ｃとで凹部２２２ｄが形成されたプレート２２２が備わる。
　カムドライバー本体３２１の上面に、傾斜面３２２ａ（第１の凸部傾斜面）と上面３２２ｂ（カムドライバー摺動面）と傾斜面３２２ｃ（第２の凸部傾斜面）とを順に有し、傾斜面３２２ａと上面３２２ｂと傾斜面３２２ｃとで凸部が形成されたスライドプレート３２２が備わる。
　傾斜面２２２ａと２２２ｃがなすテーパー角αは、好ましくは、10°以上90°以下、より好ましくは20°以上60°以下、さらに好ましくは30°以上60°以下である。傾斜面３２２ａと３２２ｃがなすテーパー角は、傾斜面２２２ａと２２２ｃがなすテーパー角と同一である。
　スライドプレート３２２の上面３２２ｂは、摺動面となる。傾斜面２２２ａと傾斜面３２２ａが当接し、傾斜面２２２ｃと傾斜面３２２ｃが当接して摺動することにより、カムスライダーがスラスト方向Ａ（図中のＡ）に動くことを抑える。また、下面２２２ｂと上面３２２ｂが当接してプレス方向Ｂの荷重を負担して摺動する。
　なお、図５（ｂ）では、凹部がカムスライダーに備わり、凸部がカムドライバーに備わる態様について説明したが、凸部がカムスライダーに備わり、凹部がカムドライバーに備わっていてもよい。
　以上説明したように、本実施形態のカム装置によれば、加工工具がスラスト方向やプレス方向などの加工方向以外に変位する量を低減でき、高張力鋼板の成形性を向上することが可能となる。
　さらに、本実施形態のカム装置によれば、水平面の摩耗が進んでも傾斜面のクリアランスは大きく広がらない為、カムスライダーのガタつきを抑えることが可能となる。
　以下、本発明の実施例を説明する。ただし、本発明は本実施例に限定されない。
　カムスライダーの凸部のテーパー角を20°、30°、40°、50°、60°、90°としたものをそれぞれ実施例１～６とし、従来型のカムスライダーを、それぞれ比較例１，２として、カムスライダーの図６中のＸ方向、Ｙ方向の変位を比較した。
　図６に示すように、カムスライダーに付加する荷重としては、ＭＦに対し平行な力（スラスト力）（図中のL2）と、ＭＦに対し垂直な力（図中のL1）の２方向の力とした。
　図６に示すように、カムスライダーのＸ方向、Ｙ方向の変位の測定位置は、カムスライダーの工具取付面の四隅（位置Ａ、位置Ｂ、位置Ｃ、位置Ｄ）とした。
　以上のような条件で、CAE解析により、カムスライダーの図６のＸ方向、Ｙ方向の変位量を算出した。その結果を表１、表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１、表２からわかるように、実施例１～６と比較例１，２の変位量を比較すると、比較例１がもっとも大きく、次に比較例２が大きい。実施例１～６の変位量はいずれも、比較例１、２の変位量より小さい。よって、本発明の効果が実証された。
　また、テーパー角が、20°以上60°以下である場合（実施例１～５）と、90°である場合（実施例６）を比較した場合、実施例１～５の方が、位置Ａ～ＤにおけるＸ方向（スラスト方向）の変位量は低減されることがわかる。よって、テーパー角が、20°以上60°以下であることがより好ましい。
　さらに、テーパー角が、30°以上60°以下である場合（実施例２～５）と、20°である場合（実施例１）を比較した場合、実施例２～５の方が、位置Ａ～ＤにおけるＸ方向（スラスト方向）の変位量は低減されることがわかる。よって、テーパー角が、30°以上60°以下であることがより好ましい。
　実施例１～６のテーパー角度による発生応力の差は小さいが、応力のバランスという点でみると、実施例３のテーパー角40度が偏りがなく面全体で力を受けていると推測される。
　１：カム装置
　１００：カムベース
　２００：カムスライダー
　２０１：カムスライダー本体
　２０２、２０３：スライドプレート
　２０４：凸部
　３００：カムドライバー
　３０１：カムドライバー本体
　３０２、３０３：プレート

Claims (8)

  1. 　第１の金型と第２の金型のいずれかがプレス方向に駆動してワークをプレス加工する金型に取り付けられ、前記第１の金型に取り付けられるカムベースと、前記ワークを加工する加工工具が設置可能であり、前記カムベースに加工方向に摺動可能に取り付けられたカムスライダーと、前記第２の金型に取り付けられ、前記カムスライダーを前記加工方向に駆動するカムドライバーと、を有するカム装置であって、
    　前記カムスライダーは、
    　第１の凸部傾斜面及び第２の凸部傾斜面を有し、前記第１の凸部傾斜面及び前記第２の凸部傾斜面とがなすテーパー角が10°以上90°以下である凸部を有し、
    　前記カムドライバーは、
    　前記第１の凸部傾斜面及び前記第２の凸部傾斜面と当接するための第１の凹部傾斜面及び第２の凹部傾斜面を有する凹部を有する、
    ことを特徴とするカム装置。
  2. 　前記カムスライダーは、
    　前記第１の凸部傾斜面及び前記第２の凸部傾斜面の間、もしくは、前記凸部の両側に、カムスライダー摺動面を有し、
    　前記カムドライバーは、
    　前記第１の凹部傾斜面及び前記第２の凹部傾斜面の間、もしくは、前記凹部の両側に、前記カムスライダー摺動面と当接するためのカムドライバー摺動面を有する、
    ことを特徴とする請求項１に記載のカム装置。
  3. 　前記カムドライバー摺動面、前記第１の凹部傾斜面、及び、前記第２の凹部傾斜面は、前記カムドライバーに取り付くプレート上に備わり、
    　前記カムドライバーは、前記プレス方向及び前記加工方向と垂直な方向であるスラスト方向への前記プレートの移動を規制するためのスラスト荷重保持部を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のカム装置。
  4. 　第１の金型と第２の金型のいずれかがプレス方向に駆動してワークをプレス加工する金型に取り付けられ、前記第１の金型に取り付けられるカムベースと、前記ワークを加工する加工工具が設置可能であり、前記カムベースに加工方向に摺動可能に取り付けられたカムスライダーと、前記第２の金型に取り付けられ、前記カムスライダーを前記加工方向に駆動するカムドライバーと、を有するカム装置であって、
    　前記カムスライダーは、
    　第１の凹部傾斜面及び第２の凹部傾斜面を有し、前記第１の凹部傾斜面及び前記第２の凹部傾斜面とがなすテーパー角が10°以上90°以下である凹部を有し、
    　前記カムドライバーは、
    　前記第１の凹部傾斜面及び前記第２の凹部傾斜面と当接するための第１の凸部傾斜面及び第２の凸部傾斜面を有する凸部を有する、
    ことを特徴とするカム装置。
  5. 　前記カムスライダーは、
    　前記第１の凹部傾斜面及び前記第２の凹部傾斜面の間、もしくは、前記凹部の両側に、カムスライダー摺動面を有し、
    　前記カムドライバーは、
    　前記第１の凸部傾斜面及び前記第２の凸部傾斜面の間、もしくは、前記凸部の両側に、前記カムスライダー摺動面と当接するためのカムドライバー摺動面を有する、
    ことを特徴とする請求項４に記載のカム装置。
  6. 　前記カムスライダー摺動面、前記第１の凹部傾斜面、及び、前記第２の凹部傾斜面は、前記カムスライダーに取り付くプレート上に備わり、
    　前記カムスライダーは、前記プレス方向及び前記加工方向と垂直な方向であるスラスト方向への前記プレートの移動を規制するためのスラスト荷重保持部を有する、ことを特徴とする請求項４に記載のカム装置。
  7. 　前記テーパー角は、20°以上60°以下であることを特徴とする請求項１または４に記載のカム装置。
  8. 　前記テーパー角は、30°以上60°以下であることを特徴とする請求項１または４に記載のカム装置。
     
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