WO2018092260A1

WO2018092260A1 - コンベア駆動装置および加工材の排出装置

Info

Publication number: WO2018092260A1
Application number: PCT/JP2016/084236
Authority: WO
Inventors: 伸介松本
Original assignee: 松本工業株式会社
Priority date: 2016-11-18
Filing date: 2016-11-18
Publication date: 2018-05-24
Also published as: JP6753565B2; JPWO2018092260A1

Abstract

コンベア専用の駆動源が不要で、廉価で、無端周転体の寿命を長くでき、常時、確実に加工材を排出でき、さらに既製のプレス加工装置への設置も可能なコンベア駆動装置および加工材の排出装置を提供する。　コンベア駆動装置は、ケーシングに収納されたラック・ピニオン式駆動手段が、上金型の昇降に応じてその駆動軸を回転させる。ラック・ピニオン式駆動手段は、上金型の押下げ力により、垂直に往復動する垂直ラックと、無端コンベアの駆動軸に連結される出力軸と、垂直ラックの垂直往復動を出力軸の回転動に変換するピニオンと、ピニオンを一方向のみに回転させるワンウェイクラッチとを有する。

Description

コンベア駆動装置および加工材の排出装置

　この発明は、コンベア駆動装置および加工材の排出装置、詳しくは金属板などの素材をプレス加工して生じた加工材（例えばワーク（製品）、スクラップ）を、無端コンベアにより排出するコンベア駆動装置および加工材の排出装置に関する。

　駆動手段により上下動自在に設けられた上金型と、上金型の下方に配設された下金型とを備えたプレス機には、金属製の板材（素材、被加工材）から得られたワークやスクラップを排出するため、下金型の直下に、受け板付きのシュート（排出装置）が設けられている。プレス加工時には、下金型の上面に板材を載置し、その後、駆動手段により上金型を上下動させる。これにより、板材から打ち抜かれたワークとスクラップとが、シュートの受け板上に落下する。

　従来、受け板上のワークやスクラップを外部へ排出するため、それまでの駆動ローラ（駆動軸体）と従動ローラ（従動軸体）との間に無端ベルト（無端周転体）が架け渡された電動式ベルトコンベアに代えて、外部動力を必要とせず、プレス機の上金型の上下動の力を駆動源とした加工材の排出装置が開発されている（例えば、本願出願人が先に出願した特許文献１）。
　これは、プレス加工時の上金型の垂直往復運動を、シュートの水平往復運動に変換する方式を採用したものである。具体的には、プレス加工により生じた加工材を受け、水平方向に往復動することで、この加工材をプレス加工装置の外部に排出するシュートと、上金型に上端部が取り付けられ、下端面に内部空間と連通した開口を有する筒形状のストライカと、上金型の昇降に応じて、ストライカを介して、シュートを往復駆動させるラック・ピニオン式駆動手段とを備えている。

　上金型の昇降により、素材を上金型と下金型との間でプレス加工することで、加工材が生じる。この加工材を下金型の下方に配置されたシュートが受ける。上金型が所定位置まで下降した時、ラック・ピニオン式駆動手段がシュートを駆動し、シュートを往復動させる。すなわち、シュートは、所定の速度で一方向(加工材の排出方向）に往動し、いったん停止後、逆方向に復動する。シュートの停止時、加工材にはシュートの動きにより所定の力が作用する。この力は、加工材とシュートとの間に作用する摩擦により加工材に作用する上記力とは反対方向の力より大きい。その結果、加工材はシュートからプレス加工装置の外部に排出される。
　このようなラック・ピニオン機構を採用したことで、加工材の排出装置の垂直往復運動から水平往復運動への変換動作がスムーズとなり、耐久性に優れ、かつ上金型からシュートへ高い動力伝達効率で動力を伝達することができる。

特開２０１０－２４０６７９号公報

　しかしながら、特許文献１の加工材の排出装置では、上述したようにプレス加工時の上金型の垂直往復運動を、シュートの水平往復運動、すなわち所定の速度で加工材の排出方向に往動し、いったん停止後、逆方向に復動する運動に変換する方式を採用していた。そのため、何らかの原因でシュート上に加工材が残ってしまった場合、それが障害となり、以降の被加工物をスムーズに排出できなくなるおそれがあった。
　これに対して、前記電動式ベルトコンベアにあっては、このような問題は生じない。しかしながら、上述したようにプレス機とは別の駆動源が必要となり、コスト高を招く。さらには、常に無端ベルトが駆動ローラと従動ローラとの間で周転しているため、プレス時に投下された加工材の鋭利なエッジが無端ベルトを傷つけてしまい、無端コンベアの寿命を短くしていた。

　そこで、発明者は、鋭意研究の結果、ラック・ピニオン式駆動手段として、垂直に往復動する垂直ラックと、無端コンベアの駆動軸体に回転力を伝達可能に連結され、垂直ラックに噛合し、垂直ラックの垂直往復運動を駆動軸体の回転運動に変換するピニオンと、ピニオンを一方向のみに回転させるワンウェイクラッチとを有した構成にすれば、上述した問題点はすべて解消されることを知見し、この発明を完成させた。

　この発明は、無端コンベア専用の駆動源を必要とせず、廉価であるとともに、無端周転体の寿命を長くすることができ、また常時、確実に加工材を排出することができ、さらには既製のプレス加工装置への設置も可能なコンベア駆動装置および加工材の排出装置を提供することを目的としている。

　請求項１に記載の発明は、下金型に対して上金型が昇降することにより素材をプレス加工するプレス加工装置に配備され、駆動軸体と従動軸体との間に、このプレス加工により生じた加工材を受ける無端周転体が架け渡された無端コンベアを駆動するコンベア駆動装置において、ケーシングと、該ケーシングに収納され、前記上金型の昇降に応じて前記駆動軸体を回転させるラック・ピニオン式駆動手段とを備え、前記ラック・ピニオン式駆動手段は、前記上金型の押し下げ力が作用して、垂直に往復動する垂直ラックと、前記無端コンベアの駆動軸体に連結される出力軸と、該出力軸に回転力を伝達可能に連結され、前記垂直ラックに噛合し、前記垂直ラックの垂直往復運動を前記出力軸の回転運動に変換するピニオンと、該ピニオンを一方向のみに回転させるワンウェイクラッチとを有したコンベア駆動装置である。

　素材（被加工材）の種類は限定されない。例えば、各種の金属板、各種の合成樹脂板などを採用することができる。
　加工材とは、素材をプレス加工して得られた製品（例えば一定形状に打ち抜かれた板片）の他、プレス加工時に排出されるスクラップを含む。
　下金型および上金型は、ヒータを内蔵した加熱式の金型でもよい。また、ヒータを有しない金型でもよい。
　コンベア駆動装置により駆動される無端コンベアとしては、例えば、各種のベルトコンベア（ゴムベルトコンベア、スチールベルトコンベア、金網ベルトコンベア、ケーブルベルトコンベア、マグネットベルトコンベアなど）を採用することができる。その他、バケットコンベア、スクレーパコンベアなどの各種のチェーンコンベアを採用することができる。

　無端コンベアの台数は任意である。１台でも２台以上でもよい。
　無端コンベアによる加工材の排出（搬送）方向は任意である。例えば、水平方向、傾斜方向、および垂直方向の何れでもよい。
　無端周転体は、適用される無端コンベアの種類に応じて適宜変更される。例えば、ベルトコンベアの場合には、無端ゴムベルト、無端スチールベルトなどである。
　駆動回転体および従動回転体も適用される無端コンベアの種類に応じて変更される。例えば、ゴムベルトコンベアの場合には駆動ローラおよび従動ローラで、チェーンコンベアの場合には駆動スプロケットおよび従動スプロケットである。

　ケーシングの形状およびサイズは、ラック・ピニオン式駆動手段を収納可能であれば任意である。
　ラック・ピニオン式駆動手段の構造は任意である。例えば、上方へばね付勢された垂直ラックを、上金型に固定されたストライカによって殴打することでピニオンを回転させるものを採用することができる。また、垂直ラックを上金型に固定（ストライカを介しての間接固定でも可能）し、垂直ラックが上金型と一体的に昇降することで、ピニオンを回転させるものでもよい。
　ラック・ピニオン式駆動手段の使用数は任意である。例えば、各無端コンベアに対して１つずつでも、全ての無端コンベアに対して１つでもよい。
　ピニオンは１枚物でも、１本の軸に複数枚（通常２枚）のピニオンが連結された変速ピニオンでもよい。

　垂直ラックの形状は任意である。例えば、断面円形（丸棒）、断面正方形（角棒）などの棒状でも、板状でもよい。
　垂直ラックの長さ（高さ）は任意である。これを長尺にしてピニオンの回転数を増やし、上金型の１回の昇降に伴なった無端周転体の周方向への移動距離、ひいては加工材の排出距離を長くすることができる。
　また、ラックとピニオンとの歯数を変更することで、上金型の１回の昇降により無端周転体が周方向への移動する距離を変更することができる。

　出力軸と駆動軸体とは、例えば溶接などにより分離不能に連結しても、ジョイント、シャフト、ギヤなどの回転力伝達部材を介して間接的に連結してもよい。
　ワンウェイクラッチの種類は限定されない。例えば、外輪（アウターレース）と内輪（インナーレース）の間にスプラグと呼ばれるダルマ形の輪留めが組み込まれたスプラグ式のワンウェイクラッチを採用することができる。その他、カム式のワンウェイクラッチでもよい。これは、外輪、内輪、ローラおよびスプリングを備え、この外輪の内側または内輪の外側にカム面を有するポケットが形成されたものである。
　ワンウェイクラッチによって出力軸が許容される回転方向とは、無端コンベアによって加工材をプレス加工装置から離反するように排出させる方向である。

　請求項２に記載の発明は、下金型に対して上金型が昇降することにより素材をプレス加工するプレス加工装置に配備され、このプレス加工により生じたワークとスクラップとからなる加工材を排出する加工材の排出装置において、駆動軸体と従動軸体との間に、前記ワークを受ける無端周転体が架け渡されたワーク用無端コンベアと、駆動軸体と従動軸体との間に、前記スクラップを受ける無端周転体が架け渡されたスクラップ用無端コンベアと、前記上金型に上端部が取り付けられたストライカと、前記上金型の昇降に応じて、前記ストライカを介して、前記ワーク用無端コンベアおよび前記スクラップ用無端コンベアの各駆動軸体を同期回転させるラック・ピニオン式駆動手段が、ケーシングに収納されたコンベア駆動装置とを備え、前記ラック・ピニオン式駆動手段は、前記ストライカの押し下げ力が作用して、垂直に往復動する垂直ラックと、前記ワーク用無端コンベアおよび前記スクラップ用無端コンベアの各駆動軸体に連結される出力軸と、該出力軸に回転力を伝達可能に連結され、前記垂直ラックに噛合し、前記垂直ラックの垂直往復運動を前記出力軸の回転運動に変換するピニオンと、該ピニオンを一方向のみに回転させるワンウェイクラッチとを有した加工材の排出装置である。

　ワーク用無端コンベアとスクラップ用無端コンベアとの使用台数は任意である。１台ずつまたは２台ずつでもよいし、一方の台数を増やしてもよい。
　ワーク用無端コンベアとスクラップ用無端コンベアとの配置位置は任意である。
　ストライカの形状、サイズは任意である。
　ストライカが取り付けられる上金型の位置も任意である。
　コンベア駆動装置の使用数は、１台のみとして、各駆動軸体が連結されたワーク用無端コンベアとスクラップ用無端コンベアとを同期駆動させるようにしてもよい。また、ワーク用無端コンベアとスクラップ用無端コンベアとに対して、それぞれ専用のコンベア駆動装置を用いて、両無端コンベアを同期駆動させてもよい。

　請求項３に記載の発明は、前記ワーク用無端コンベアおよび前記スクラップ用無端コンベアは、上下に離間して配置され、前記コンベア駆動装置は、前記ワーク用無端コンベアと前記スクラップ用無端コンベアとに、上下に離間した状態でそれぞれ１つずつ配され、前記垂直ラックの使用数は１本で、前記ストライカに連結され、前記各コンベア駆動装置が有する前記各ラック・ピニオン式駆動手段のピニオンは、前記１本の垂直ラックにそれぞれ噛合されている請求項２に記載の加工材の排出装置である。

　ワーク用無端コンベアとスクラップ用無端コンベアとは、何れを上方に配置してもよい。また、これらの無端コンベアは、それぞれの加工物の搬出方向を同一に揃えてもよいし、揃えなくてもよい。
　コンベア駆動装置の使用数は、各無端コンベアに合わせて１つずつである。
　垂直ラックの長さは、上下配置された各コンベア駆動装置のピニオンに噛合できれば任意である。
　また、垂直ラックはストレートな部材でも、段差状に屈曲した部材でもよい。要は、垂直ラックの垂直（鉛直）部分に、上下配置された各ピニオンが噛合できれば任意である。

　請求項１の発明によれば、上金型の昇降により、素材を上金型と下金型との間でプレス加工することで、加工材が生じる。この加工材は、プレス加工装置の付近に配置された無端コンベアの無端周転体が受ける。
　上金型が下降した際、ラック・ピニオン式駆動手段によって無端コンベアの駆動軸体を回転させることで、無端コンベアにより加工材がプレス加工装置から排出される。すなわち、上金型の押し下げ力の作用により垂直ラックが垂直に下方へ往動することで、ピニオンは所定の速度で一方向に回転する。これにより、出力軸を介して駆動軸体が一定回数だけ回転し、無端周転体が駆動軸体と従動軸体との間で所定距離だけ周転する。その結果、加工材はその距離分だけプレス加工装置の外部に排出される。その後、上金型の上昇に伴ない垂直ラックが上昇してピニオンが逆回転するものの、ワンウェイクラッチにより出力軸の逆回転は阻止される。

　また、無端コンベアの駆動源として、プレス加工装置の上金型の上下動の力を採用したため、無端コンベア専用の駆動源を必要とせず、装置コストが廉価で、ランニングコストが不要となる。
　さらに、加工材の排出に無端コンベア方式を採用したため、従来のシュート水平往復運動方式のものと異なり、無端周転体が受けた加工材はすべて確実にプレス加工装置の外部に排出することができる。
　さらにまた、加工材を無端周転体が受ける時、無端周転体は停止している。そのため、プレス時に投下された加工材の鋭利なエッジが無端周転体に衝突しても、従来の電動式の無端コンベアに比べて無端周転体が傷付き難くなり、この無端周転体の寿命を長くすることができる。

　請求項２に記載の発明によれば、プレス加工により生じたワークは、ワーク用無端コンベアの無端周転体が受け、スクラップはスクラップ用無端コンベアの無端周転体が受ける。
　上金型が所定位置まで下降した時、ストライカの押し下げ力の作用によって垂直ラックが垂直に下方へ往動することにより、ピニオンは所定の速度で一方向に回転する。これにより、出力軸を介して駆動軸体が一定回数だけ回転し、ワーク用無端コンベアとスクラップ用無端コンベアの各無端周転体が、各駆動軸体と各従動軸体との間で所定距離だけ周転する。その結果、ワークおよびスクラップはその距離分だけプレス加工装置の外部に排出される。その後、上金型の上昇に伴なって垂直ラックが上方へ移動し、ピニオンが逆回転するものの、ワンウェイクラッチの作用により出力軸の逆回転は阻止される。
　このように、ワーク用無端コンベアとスクラップ用無端コンベアの各駆動軸体に、回転力伝達可能に出力軸を連結したため、これらの無端コンベアを１台のコンベア駆動装置により同期駆動させ、プレス後のワークとスクラップとを同時に排出することができる。もちろん、複数台の専用のコンベア駆動装置を使用し、ワーク用無端コンベアとスクラップ用無端コンベアとを同期駆動させてもよい。

　請求項３に記載の発明によれば、上金型の昇降により発生したワークとスクラップとは、上下配置されたワーク用無端コンベアと、スクラップ用無端コンベアとの各無端周転体がそれぞれ受ける。
　上金型が下降する際、垂直ラックも上金型と一体的に下方へ移動するため、上下方向に配置された各コンベア駆動装置のラック・ピニオン式駆動手段のピニオンは同期回転する。これにより、各無端コンベアの無端周転体が所定距離だけ周転し、ワークおよびスクラップは、その周転距離分だけプレス加工装置の外部に排出される。
　このようにしたことで、上下に離間配置されたワーク用無端コンベアを駆動するコンベア駆動装置と、スクラップ用無端コンベアを駆動するコンベア駆動装置とを、上金型にストライカを介して連結された１本の垂直ラックにより同期駆動させることができる。

この発明の実施例１に係る加工材の排出装置のプレス成形前の使用状態を示す正面図である。この発明の実施例１に係る加工材の排出装置の斜視図である。この発明の実施例１に係る加工材の排出装置の一部を構成するラック・ピニオン式駆動手段を示す斜視図である。この発明の実施例１に係る加工材の排出装置の一部を構成するラック・ピニオン式駆動手段を示す正面図である。この発明の実施例１に係る加工材の排出装置の一部を構成するラック・ピニオン式駆動手段を示す平面図である。この発明の実施例１に係る加工材の排出装置の一部を構成するラック・ピニオン式駆動手段を示す側面図である。この発明の実施例１に係る加工材の排出装置のプレス成形時の使用状態を示す正面図である。この発明の実施例２に係る加工材の排出装置のプレス成形前の使用状態を示す正面図である。この発明の実施例２に係る加工材の排出装置のプレス成形時の使用状態を示す正面図である。この発明の実施例３に係る加工材の排出装置を示す斜視図である。この発明の実施例３に係る別の加工材の排出装置を示す斜視図である。

　以下、この発明の実施例を具体的に説明する。説明の都合上、加工材の排出装置の前方向をＸ１方向、その後ろ方向をＸ２方向、金型の右方向をＹ１方向、左方向をＹ２方向、上方向をＺ１方向、下方向をＺ２方向とする。

　図１において、１０はこの発明の実施例１に係る加工材の排出装置（以下、排出装置）で、この排出装置１０は、下金型１１に対して上金型１２が昇降することにより素材（例えば所定形状の鋼板材）ａからワーク（加工材）Ｗをプレス成形するプレス機（プレス加工装置）Ｐに配備され、プレス加工により生じたワークＷを排出する装置である。

　まず、プレス機Ｐの構成を詳細に説明する。
図１に示すように、プレス機Ｐは、矩形枠状の架台１３に固定された下金型１１と、下金型１１の上方に上下動自在に配設された上金型１２とを備えている。
　上金型１２は、図示しない駆動源により、所定の速度、所定のストロークで上下に駆動される。したがって、下金型１１に載置された素材ａは、上金型１２の往復動によりワークＷにプレス加工され、その一部がスクラップとなる。プレス加工されたワークＷは、下金型１１のＸ２側に配されたＸ１－Ｘ２方向に延びるシュート１４を滑落して排出される。

　次に、図１～図６を参照して、排出装置１０を詳細に説明する。
　図１および図２に示すように、排出装置１０は、プレス加工により生じたワークＷを、シュート１４を介して無端ベルト（無端周転体）１５により受け、プレス機Ｐの外部に排出するベルトコンベア（無端コンベア、ワーク用無端コンベア）１６と、上金型１２のプレススライド１２ａに上端部が取り付けられたストライカ１７と、上金型１２の昇降に応じて、ストライカ１７を介して、ベルトコンベア１６の駆動ローラ（駆動軸体）１８を回転させるラック・ピニオン式駆動手段１９を有するコンベア駆動装置Ａとを備えている。

　ベルトコンベア１６は、ワークＷの排出方向をＸ２方向として、下金型１１のＸ２方向に配置されている。ベルトコンベア１６は、Ｘ１－Ｘ２方向に離間して配置された駆動ローラ１８と従動ローラ（従動軸体）２０との間に、ワークＷを受けるゴム製の無端ベルト１５が、所定のテンションにより架け渡されたものである。これらのローラ１８，２０の長さ方向は、Ｙ１－Ｙ２方向に向けられている。
　ストライカ１７は、所定長さの円柱体で、その上端部がプレススライド１２ａのＸ２－Ｙ２側のコーナー部分の下面に固定されている。

　次に、図３～図６を参照して、コンベア駆動装置Ａを詳細に説明する。
　コンベア駆動装置Ａは、主にラック・ピニオン式駆動手段１９と、これを収納するケーシング２１とからなる。
　ラック・ピニオン式駆動手段１９は、ストライカ１７の押し下げ力が上端面に入力され、垂直に往復動する垂直ラック２２と、ベルトコンベア１６の駆動ローラ１８に連結される出力軸２３と、出力軸２３に回転力を伝達可能に連結され、垂直ラック２２に噛合し、垂直ラック２２の垂直往復運動を出力軸２３の回転運動に変換するピニオン２４と、ピニオン２４を一方向のみに回転させるカムクラッチ（ワンウェイクラッチ）２５とを有している。

　ケーシング２１は、駆動ローラ１８のＹ２側の端付近に配された幅狭で縦長な矩形ボックスで、Ｙ１側の半分を構成する第１ケース部２６と、Ｙ２側の半分を構成する第２ケース部２７とを有している。これらは鋳鉄品である。
　ケーシング２１の内部空間の上部の中央部分には、Ｙ１－Ｙ２方向に延びる短尺な入力軸２８が、各ケース部２６，２７に１つずつ配設された一対の上側ベアリング２９によって回転自在に支持されている。入力軸２８のＹ１側の端部には、内部空間に嵌入されたカムクラッチ２５を介して大径ギヤ３０が取り付けられている。カムクラッチ２５は、垂直ラック２２の下降時のピニオン２４の回転力を大径ギヤ３０に伝達するものの、垂直ラック２２の上昇時のピニオン２４の回転力は、この大径ギヤ３０に伝達しない構成となっている。また、入力軸２８の長さ方向の中間部にはカラー３１が挿通され、入力軸２８のＹ２側の端部にはピニオン２４が固定されている。

　さらに、ケーシング２１の内部空間の下部の中央部分には、ケーシング２１の幅より長尺でＹ１－Ｙ２方向に延びた出力軸２３が、各ケース部２６，２７に配置された一対の下側ベアリング３２により回転自在に支持されている。すなわち、第１ケース部２６のＹ１側の端板の下部の中央部分と、第２ケース部２７のＹ２側の端板の下部の中央部分とには一対の軸孔３３が形成され、出力軸２３の両端部は、これらの軸孔３３から外方へ突出している。このうち、出力軸２３のＹ１側の突出部分には、ジョイント３４（図１０）を介して、ベルトコンベア１６の駆動ローラ１８の回転軸３５が連結されている。
　さらにまた、出力軸２３のＹ１側の端部付近には、大径ギヤ３０に噛合する小径な出力ギヤ３６が固定されている。垂直ラック２２が下降することでピニオン２４が回転し、その回転力がカムクラッチ２５から大径ギヤ３０に伝達される。大径ギヤ３０が回転することで出力ギヤ３６が回転し、これにより出力軸２３、ジョイント３４を介して駆動ローラ１８の回転軸３５が回転する（図２）。

　第２ケース部２７のＸ１側の端部には、第２ケース部２７の上面と下面とを貫通した状態で、垂直ラック２２を昇降させる円形のラック昇降孔３７が形成されている。
　第２ケース部２７の上側のラック昇降孔３７には、第２ケース部２７の高さの約半分の長さを有した円筒状のラック昇降ガイド３８の上端部付近が嵌入されている。ラック昇降ガイド３８の上端部は大径化し、第２ケース部２７の上面から突出している。また、ラック昇降ガイド３８の下半分のＸ２側の部分は切欠され、開口部となっている。この開口部を通して、垂直ラック２２とピニオン２４とが噛合する。
　ラック昇降ガイド３８のうち、開口部より上方の部分には、垂直ラック２２と略同一長さのコイルばね３９の下端部が着脱自在に取り付けられている。

　また、第１ケース部２６のＸ１側の下端部には、この第１ケース部２６のボルト止め用の板片部４１を残して、矩形状の切欠部４０が形成されている。また、第２ケース部２７のＸ２側の下端部には、この第２ケース部２７をボルト止めするための別の板片部４１を残し、矩形状の別の切欠部４０が形成されている。これらの板片部４１には、そのＺ１－Ｚ２方向の両端面を貫通してボルト孔４２が配設されている。各ボルト孔４２に挿入された図示しない２本のボルトにより、ケーシング２１、ひいてはラック・ピニオン式駆動手段１９がプレス機Ｐの架台１３に据え付けられる。

　垂直ラック２２は、丸棒のＸ２側の端部に、一定ピッチで多数の歯が形成された縦長な部材である。なお、丸棒に代えて長尺な板材でもよい。この垂直ラック２２の上端には、厚肉で大径な円板のヘッド部４３が固定されている。また、垂直ラック２２の下端には、上側のラック昇降孔３７からの垂直ラック２２の飛び出しを防止する円板形のストッパ部材４４が、ビスＢにより着脱自在に固定されている。垂直ラック２２は、ヘッド部４３の下面にばね上端を当接した状態で、コイルばね３９の内部空間に挿入されている。これにより、ストライカ１７の押し下げ力で垂直ラック２２が下降した場合でも、その力が解除されれば、コイルばね３９のばね力により垂直ラック２２は元の高さまで戻る。
　カムクラッチ２５は、図示しないものの、外輪、内輪、ローラおよびスプリングを備え、この外輪の内側にカム面を有するポケットが形成されたカム式のワンウェイクラッチである。

　図３～図６において、符号４５は、第１ケース部２６の上部一帯のＹ２側の面に形成された大径ギヤ収納部、符号４６は、大径ギヤ３０収納部の奥面の中央部に形成された上側ベアリング収納部、符号４７は、第１ケース部２６の下部のＹ２側の面に形成された出力ギヤ収納部、符号４８は、出力ギヤ収納部４７の奥面の中央部に形成され、軸孔３３と同軸的に連通した下側ベアリング収納部、符号４９は、第２ケース部２７の上部のＹ１側の面に形成され、Ｘ１側の端部がラック昇降孔３７の長さ方向の中間部分と連通したピニオン収納部、符号５０は、ピニオン収納部４９の奥面の中央部に形成された別の上側ベアリング収納部、符号５１は、第２ケース部２７の下部のＹ１側の面に形成され、別の軸孔３３と同軸的に連通した別の下側ベアリング収納部である。
　また、図２において、符号５２は、従動ローラ２０の回転軸、符号５３は、回転軸３５，５２の厚肉な軸支板、符号５４は、無端ベルト１５のＹ１－Ｙ２側の端からワークＷが落下することを防止するサイドガイド板である。

　次に、図１および図７を参照して、この発明の実施例１に係る排出装置１０の作動を説明する。
　まず、プレス機Ｐによる素材ａのプレス加工を説明する。
　図示しない駆動源により、上金型１２が上死点と下死点との間を所定速度で昇降する。このとき、素材ａが位置決めされた下金型１１上に上金型１２が下降し、両金型１１，１２が協働して、素材ａが所定形状にプレス加工される（図７）。これにより、ワークＷが成形されるとともに、不要なスクラップ（切り屑、切粉など）Ｓが発生する（図１１参照）。このうち、ワークＷは自動または手動で下金型１１のＸ２側の端から排出され、その後、シュート１４を滑落して、ベルトコンベア１６の無端ベルト１５のＸ１側の端部上に投下される。このとき、無端ベルト１５は停止状態にある。そのため、プレス時に投下されたワークＷの鋭利なエッジが無端ベルト１５に衝突しても、従来の電動式ベルトコンベアの場合より無端ベルト１５が傷付き難くなり、無端ベルト１５の寿命を長くすることができる。

　以下、排出装置１０の具体的な作動を説明する。
　素材ａのプレス加工時、図１に示すように上金型１２と一体的にストライカ１７が下降（往動）し、垂直ラック２２の上端に当接する。その後、ストライカ１７がさらに下降することで、垂直ラック２２はラック昇降ガイド３８によってガイドされながら、垂直に押し下げられる。これにより、ピニオン２４が入力軸２８を中心にして所定回数だけ一方向へ回転し、その回転力がカムクラッチ２５を経て大径ギヤ３０へと伝達される（図３～図６）。その後、この大径ギヤ３０が回転することにより出力ギヤ３６が回転し、出力軸２３、ジョイント３４および回転軸３５を介して、ベルトコンベア１６の駆動ローラ１８が一方向へのみ回転する。その結果、駆動ローラ１８と従動ローラ２０との間で無端ベルト１５が所定距離だけ周転（移動）し、これに伴ない無端ベルト１５上のワークＷは、この所定距離分だけプレス機Ｐの外部へ排出される（図７）。

　次いで、上金型１２の上昇に伴ないストライカ１７が上昇する。このとき、入力軸２８と大径ギヤ３０との間にカムクラッチ２５が介在しているため、大径ギヤ３０、ひいては出力軸２３の逆回転が阻止される。
　その後は、次の素材ａを自動または手動により下金型１１に供給し、上述した上金型１２の昇降に伴なうワークＷの成形と、ラック・ピニオン式駆動手段１９によるベルトコンベア１６の無端ベルト１５の間欠的な周転が行われ、ワークＷがプレス機Ｐから順次排出されて行く。

　このように、ベルトコンベア１６の駆動源として、プレス機Ｐの上金型１２の上下動の力を採用したため、ベルトコンベア専用の駆動源を必要とせず、装置コストが廉価で、ランニングコストが不要となる。
　また、排出装置１０としてベルトコンベア方式のものを採用したため、従来のシュート水平往復運動方式のものの場合とは異なり、無端ベルト１５が受けたワークＷのすべてを確実にプレス機Ｐの外部へと排出することができる。
　また、大径ギヤ３０の内側空間にカムクラッチ２５を嵌入したため、ケーシング２１の幅（Ｘ１－Ｘ２方向の長さ）が短くなり、ケーシング２１の小型化を図ることができる。
　さらに、第１ケース部２６と第２ケース部２７とを鋳鉄品とし、各ケース部２６，２７の内側には、ラック・ピニオン式駆動手段１９の主要構成体である大径ギヤ３０、一対の上側ベアリング２９、出力ギヤ３６、一対の下側ベアリング３２をそれぞれ収納する収納部４５～５１のみを形成し、余剰の空間を設けないようにしたため、ケーシング２１が堅牢となり、ラック・ピニオン式駆動手段１９の耐久性を高めることができる。

　次に、図８および図９を参照して、この発明の実施例２に係る加工材の排出装置を説明する。
　図８に示すように、実施例２の排出装置１０Ａの特徴は、実施例１のラック・ピニオン式駆動手段１９の一部の部品を変更し、上金型１２の昇降ストロークが長いプレス機Ｐ１に適用可能なラック・ピニオン式駆動手段１９Ａを有するコンベア駆動装置Ａ１を採用した点である。
　このプレス機Ｐ１に適用する際には、まず架台１３の上面に小型で脚長な門型台６０を取り付け、この門型台６０の上板６１にベルトコンベア１６のＸ１側の端部を固定する。上板６１には、ラック昇降孔３７と対峙する部分に、ラック孔６２が形成されている。

　次に、ラック・ピニオン式駆動手段１９の部品構成を一部変更し、ラック・ピニオン式駆動手段１９Ａとする。詳しくは、第２ケース部２７のラック昇降孔３７の下側開口からドライバを差し込み、ビスＢを外して垂直ラック２２の下端からストッパ部材４４を離脱し、垂直ラック２２をラック昇降孔３７から抜き取るとともに（図４）、ラック昇降ガイド３８からコイルばね３９を取り外す。また、ストライカ１７の下端部に、垂直ラック２２の１．５倍の長さを有する長尺ラック（垂直ラック）２２Ａの上端部を着脱可能に連結する（図８）。

　素材ａのプレス加工時には、上金型１２と一体的にストライカ１７を介して長尺ラック２２Ａが下降する。このとき、長尺ラック２２Ａが垂直ラック２２より長尺であるため、長尺ラック２２Ａの下端部が上板６１のラック孔６２を通って門型台６０の内部空間へ侵入するとともに（図９）、ピニオン２４が入力軸２８を中心にして回転する。しかも、長尺ラック２２Ａが垂直ラック２２より長尺であるため、上金型１２の１回の昇降でのベルトコンベア１６によるワークＷの排出距離が、実施例１の殴打タイプの場合より長くなる。その結果、駆動ローラ１８と従動ローラ２０との間で無端ベルト１５がそれに応じた距離だけ周転（移動）し、これによって無端ベルト１５上のワークＷは、プレス機Ｐの外部へ実施例１のときより長い距離だけＸ２方向へ排出される。

　このように、コンベア駆動装置Ａとして、ケーシング２１の上面と下面とを貫通してラック昇降孔３７を形成し、垂直ラック２２の下端に、コイルばね３９のばね力によって垂直ラック２２が上側のラック昇降孔３７から飛び出すのを防止するストッパ部材４４を着脱自在に取り付け、さらにはコイルばね３９を、ラック昇降ガイド３８を介してケーシング２１に着脱自在に取り付けた構成のものを採用している。そのため、上述したように実施例１のラック・ピニオン式駆動手段１９について、簡単な部品交換を行うだけで、実施例２のラック・ピニオン式駆動手段１９Ａを有したコンベア駆動装置Ａ１に構造変更することができる。これにより、新設や既存のプレス装置に拘わらず、排出装置１０を様々な装置構成のプレス機に組み込むことができる。

　すなわち、例えば、上金型１２が上死点に在る時のプレススライド１２ａと架台１３との距離（高さ）が十分にとれない（小型の）プレス機Ｐの場合には、垂直ラック２２をストライカ１７により殴打する実施例１のコンベア駆動装置Ａを、架台１３の上面に直接固定すればよい。
　一方、プレススライド１２ａと架台１３との距離が十分にとれる（大型の）プレス機Ｐ１の場合には、上金型１２に長尺ラック２２Ａが固定される実施例２のコンベア駆動装置Ａ１に構成変更して使用すればよい。
　その他の構成、作用および効果は、実施例１から推測可能な範囲であるため、説明を省略する。

　次に、図１０および図１１を参照して、この発明の実施例３に係る加工材の排出装置を説明する。
　図１０に示すように、実施例３の排出装置１０Ｂの特徴は、１台の実施例１のコンベア駆動装置Ａを使用し、３台のベルトコンベア１６を同期駆動させるようにした点である。
　具体的には、実施例１のベルトコンベア１６のＹ１方向に、無端ベルト１５の排出方向を揃えた２台のベルトコンベア１６Ａ，１６Ｂを平行配置し、各駆動ローラ１８の回転軸３５をジョイント（回転力伝達部材）３４により連結した構成となっている。このうち、ベルトコンベア１６ＡはスクラップＳの排出用のもの（スクラップ用無端コンベア）である。

　なお、コンベア駆動装置Ａの設置位置は、１台目のベルトコンベア１６と２台目のベルトコンベア１６Ａとの間に配置してもよい（図１１）。この場合には、出力軸２３の両端部に、一対のジョイント３４を介して、対応するベルトコンベア１６の各駆動ローラ１８の回転軸３５が連結されることになる。
　また、ジョイント３４に代えて、ベベルギヤを内蔵したギヤボックスや、フレキシブルシャフトを採用することにより、隣接するベルトコンベア１６～１６ＢのワークＷ（スクラップＳ）の排出方向を、直交方向や傾斜方向などに変更することができる。
　さらに、ラック・ピニオン式駆動手段１９のケーシング２１の取り付け向きを変更する（Ｘ１側とＸ２側とを反対にする）ことで、ベルトコンベア１６、１６ＡによるワークＷの排出方向を逆方向（Ｘ１方向）としてもよい。

　その他、排出装置１０（１０Ａ，１０Ｂ）は、ワークＷのプレス機間の搬送に使用することができる。
　また、ジョイント３４に代えて、フレキシブルジョイントを採用すれば、プレス機の極めて狭い空間でも、ベルトコンベア１６とラック・ピニオン式駆動手段１９とを分離状態で組み込むことができる。
　さらにまた、このラック・ピニオン式駆動手段１９の出力軸と、プレス機の扇風機とを回転力伝達可能に連結して、無電力によりプレス機を空冷することができる。

　また、図示しないものの１本の長尺ラックを使用し、上下２段配置されたワーク排出用のベルトコンベア１６と、スクラップ排出用のベルトコンベア１６Ａとを、同時駆動させるように構成してもよい。
　詳しくは、ベルトコンベア１６の専用となるコンベア駆動装置Ａ１と、ベルトコンベア１６Ａの専用となる別のコンベア駆動装置Ａ１とを、平面視してラック孔６２同士を一致させた状態で上下平行に離間して配置し、上金型１２のプレススライド１２ａに、各コンベア駆動装置Ａ１に組み込まれた各ピニオン２４に噛合可能な長さを有する１本の長尺ラックを、上金型１２のプレススライド１２ａに固定されたストライカ１７に着脱自在に連結した構成となっている。

　上金型１２の昇降に伴ない、この長尺ラックも昇降するため、上下方向に配置された各コンベア駆動装置Ａ１のピニオン２４は同期回転する。これにより、上下２段配置されたベルトコンベア１６，１６Ａの無端ベルト１５が所定距離だけ周転し、ワークＷおよびスクラップＳは、各無端ベルト１５の周転距離分だけプレス機Ｐ１の外部に排出される。
　このように構成したことで、上段配置されたベルトコンベア１６を駆動するコンベア駆動装置Ａ１と、下段配置されたベルトコンベア１６Ａを駆動する別のコンベア駆動装置Ａ１とを、上金型１２に連結された１本の長尺ラックにより同期駆動させることができる。

　その他の構成、作用および効果は、実施例１から推測可能であるため、説明を省略する。

　この発明は、例えば、金属板などの素材をプレス加工して生じた加工材をプレス機の外へ排出する技術として有用である。

１０，１０Ａ，１０Ｂ　加工材の排出装置、
１１　下金型、
１２　上金型、
１５　無端ベルト（無端周転体）、
１６、１６Ａ、１６Ｂ　ベルトコンベア（無端コンベア）
１７　ストライカ、
１８　駆動ローラ（駆動軸体）、
１９，１９Ａ　ラック・ピニオン式駆動手段、
２０　従動ローラ（従動軸体）、
２２　垂直ラック、
２２Ａ　長尺ラック（垂直ラック）、
２３　出力軸、
２４　ピニオン、
２５　カムクラッチ（ワンウェイクラッチ）、
３４　ジョイント（回転力伝達部材）、
Ａ，Ａ１　コンベア駆動装置、
Ｐ，Ｐ１　プレス機（プレス加工装置）、
Ｗ　ワーク（加工材）、
Ｓ　スクラップ（加工材）、
ａ　素材。

Claims

　下金型に対して上金型が昇降することにより素材をプレス加工するプレス加工装置に配備され、駆動軸体と従動軸体との間に、このプレス加工により生じた加工材を受ける無端周転体が架け渡された無端コンベアを駆動するコンベア駆動装置において、
　ケーシングと、
　該ケーシングに収納され、前記上金型の昇降に応じて前記駆動軸体を回転させるラック・ピニオン式駆動手段とを備え、
　前記ラック・ピニオン式駆動手段は、
　前記上金型の押し下げ力が作用して、垂直に往復動する垂直ラックと、
　前記無端コンベアの駆動軸体に連結される出力軸と、
　該出力軸に回転力を伝達可能に連結され、前記垂直ラックに噛合し、前記垂直ラックの垂直往復運動を前記出力軸の回転運動に変換するピニオンと、
　該ピニオンを一方向のみに回転させるワンウェイクラッチとを有したコンベア駆動装置。
　下金型に対して上金型が昇降することにより素材をプレス加工するプレス加工装置に配備され、このプレス加工により生じたワークとスクラップとからなる加工材を排出する加工材の排出装置において、
　駆動軸体と従動軸体との間に、前記ワークを受ける無端周転体が架け渡されたワーク用無端コンベアと、
　駆動軸体と従動軸体との間に、前記スクラップを受ける無端周転体が架け渡されたスクラップ用無端コンベアと、
　前記上金型に上端部が取り付けられたストライカと、
　前記上金型の昇降に応じて、前記ストライカを介して、前記ワーク用無端コンベアおよび前記スクラップ用無端コンベアの各駆動軸体を同期回転させるラック・ピニオン式駆動手段が、ケーシングに収納されたコンベア駆動装置とを備え、
　前記ラック・ピニオン式駆動手段は、
　前記ストライカの押し下げ力が作用して、垂直に往復動する垂直ラックと、
　前記ワーク用無端コンベアおよび前記スクラップ用無端コンベアの各駆動軸体に連結される出力軸と、
　該出力軸に回転力を伝達可能に連結され、前記垂直ラックに噛合し、前記垂直ラックの垂直往復運動を前記出力軸の回転運動に変換するピニオンと、
　該ピニオンを一方向のみに回転させるワンウェイクラッチとを有した加工材の排出装置。
　前記ワーク用無端コンベアおよび前記スクラップ用無端コンベアは、上下に離間して配置され、
　前記コンベア駆動装置は、前記ワーク用無端コンベアと前記スクラップ用無端コンベアとに、上下に離間した状態でそれぞれ１つずつ配され、
　前記垂直ラックの使用数は１本で、前記ストライカに連結され、
　前記各コンベア駆動装置が有する前記各ラック・ピニオン式駆動手段のピニオンは、前記１本の垂直ラックにそれぞれ噛合されている請求項２に記載の加工材の排出装置。