特開 2022-110402 プレス機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022110402

(43)【公開日】2022-07-29

(54)【発明の名称】プレス機

(51)【国際特許分類】

   B30B 1/06 20060101AFI20220722BHJP

   B30B 15/06 20060101ALI20220722BHJP

【ＦＩ】

B30B1/06

B30B15/06 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021005792

(22)【出願日】2021-01-18

(71)【出願人】

【識別番号】000144795

【氏名又は名称】株式会社山田ドビー

(74)【代理人】

【識別番号】100076473

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100112900

【弁理士】

【氏名又は名称】江間 路子

(74)【代理人】

【識別番号】100136995

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 千織

(74)【代理人】

【識別番号】100163164

【弁理士】

【氏名又は名称】安藤 敏之

(72)【発明者】

【氏名】沢田 高治

【テーマコード（参考）】

4E088

4E090

【Ｆターム（参考）】

4E088AA02

4E088AB02

4E088CA09

4E090AA01

4E090AB01

4E090CB03

4E090CC01

4E090EB01

(57)【要約】

【課題】リンク部材の部品点数を少なくしても、下死点付近でなだらかになり、押え時間がクランクプレスより長いナックルプレスのようなストローク曲線を得ることができるプレス機を提供する。
【解決手段】プレス機１０は、フレーム２０と、スライド部４０と、クランクシャフト７０と、スライド部４０とクランクシャフト７０とを連結する連結部８０と、を備える。連結部８０は、フレーム２０に支持されるとともに、軸線がクランクシャフト７０の軸線と平行に配されるスライド軸１１０と、一端側でクランクシャフト７０に対して回動可能に連結され、他端側でスライド軸１１０に対して回動可能に連結され、スライド軸１１０を支点として上下方向において揺動可能な第一コネクション９０と、一端側で第一コネクション９０に対して回動可能に連結され、他端側でスライド部４０に対して接合角度を変化可能に連結される第二コネクション１００と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

フレームと、前記フレームに対して上下方向に往復運動するスライド部と、前記フレームに支持されるクランクシャフトと、前記スライド部と前記クランクシャフトとを連結する連結部と、を備えたプレス機であって、
前記連結部は、
前記フレームに支持されるとともに、軸線が前記クランクシャフトの軸線と平行に配されるスライド軸と、
一端側で前記クランクシャフトに対して回動可能に連結され、他端側で前記スライド軸に対して回動可能に連結され、前記スライド軸を支点として上下方向において揺動可能な第一コネクションと、
一端側で前記第一コネクションに対して回動可能に連結され、他端側で前記スライド部に対して接合角度を変化可能に連結される第二コネクションと、
を備えることを特徴とするプレス機。

【請求項2】

前記スライド軸の、前記クランクシャフトまでの距離を変化可能とする移動機構を備えることを特徴とする請求項１記載のプレス機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リンク機構を備えるプレス機に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、プレス機が記載されており、これによれば、エアーシリンダーに連結された関節部にローラーフォロアーを取り付けたトグルリンク機構と、前記トグルリンク機構の屈曲展伸によって駆動されるラムと、前記トグルリンク機構を屈曲展伸させるようにその関節部に当接して回転するカムとを備え、前記エアーシリンダーを動作させて、前記ローラーフオロアーを前記カムの周縁部に押接させた状態でカムを連続回転させていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開平１－１１４１９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、上記のプレス機では、三つのリンク部材が必要となるので、部品点数が多くなるという問題があった。

【0005】

また、上記のプレス機では、ストローク長さを変更するときには、エアーシリンダーを動作させて、ローラーフォロアーをカムの周縁部から引き離す必要があるため、プレス加工時には、ストローク長さを変更することが出来ないという問題があった。

【0006】

本発明は、上記にかんがみて、第一には、リンク部材の部品点数を少なくしても、下死点付近でなだらかになり、押え時間がクランクプレスより長いナックルプレスのようなストローク曲線を得ることができるプレス機を提供することを目的とする。第二には、プレス加工時であっても、ストローク長さを変更することができるプレス機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】

【0007】

請求項１記載の発明では、フレームと、前記フレームに対して上下方向に往復運動するスライド部と、前記フレームに支持されるクランクシャフトと、前記スライド部と前記クランクシャフトとを連結する連結部と、を備えたプレス機であって、
前記連結部は、
前記フレームに支持されるとともに、軸線が前記クランクシャフトの軸線と平行に配されるスライド軸と、
一端側で前記クランクシャフトに対して回動可能に連結され、他端側で前記スライド軸に対して回動可能に連結され、前記スライド軸を支点として上下方向において揺動可能な第一コネクションと、
一端側で前記第一コネクションに対して回動可能に連結され、他端側で前記スライド部に対して接合角度を変化可能に連結される第二コネクションと、
を備える。

【0008】

これによれば、リンク部材の部品点数を少なくしても、下死点付近でなだらかになり、押え時間がクランクプレスより長いナックルプレスのようなストローク曲線を得ることができる。

【0009】

また、前記スライド軸の、前記クランクシャフトまでの距離を変化可能とする移動機構を備える。

【0010】

これによれば、スライド軸の、クランクシャフトまでの距離を変化させることにより、第一コネクションの揺動角度を変えることができるため、シャットハイト（ストロークの下死点）を変えることなく、ストロークの上死点位置を変化させることができる。よって、プレス加工時であっても、ストローク長さを変更することができる。

【0011】

従来のクランクプレスでは、ストローク長さを変更するとダイハイト寸法が変化する。このため、クランクプレスでは、プレス機のストローク長さに合わせた金型を製作することが前提となり、新しく金型を製作する場合も、プレス機のストローク長さに合わせる事が必要となり、製品に最適な金型を製作するに際し、制約を受ける事になる。

【0012】

本発明では、ストローク長さを変更しても、同一寸法の金型が使用できるため、金型の設計製作の制約を少なくすることが可能となり、プレス機の改造工事や、プレス機の増設などの対応が不要となる。

【0013】

また、従来より一般的には、製品に合わせて金型を設計するが、この時に、プレス機のストローク長さを前提として、製作することが前提条件となっている。本発明によれば、プレス機のストローク長さの範囲内であれば、自由に金型の設計、製作をすることが可能となる。さらに、プレス機のストローク長さの変更改造等も不要となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態のプレス機のスライダが下死点にあるときの側面図である。

【図2】同実施形態のプレス機のスライダが上死点にあるときの側面図である。

【図3】同実施形態のプレス機の平面図である。

【図4】同実施形態のプレス機の平面断面図である。

【図5】同実施形態のプレス機の背面図である。

【図6】同実施形態のプレス機の側面断面図である。

【図7】連結部の拡大平面断面図である。

【図8】コネクション部分の拡大背面断面図である。

【図9】スライド軸部分の拡大背面断面図である。

【図10】ストローク長さを変更させた状態における、スライダが下死点にあるときの側面図である。

【図11】ストローク長さを変更させた状態における、スライダが上死点にあるときの側面図である。

【図12】ストローク長さを変更させた状態における、連結部の拡大平面断面図である。

【図13】ストローク長さの変更についての説明図である。

【図14】ストローク曲線を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

次に、本発明のプレス機の一実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明において、図面に付される矢印は、Ｆを前、Ｂを後ろ、Ｒを右、Ｌを左、Ｕを上、Ｄを下、とする。

【0016】

プレス機１０は、図１～１２に示すように、フレーム２０と、フレーム２０に対して上下方向に往復運動するスライド部４０と、フレーム２０に支持されるクランクシャフト７０と、スライド部４０とクランクシャフト７０とを連結する連結部８０と、を備えている。

【0017】

フレーム２０は、図１～７、１０～１２に示すように、上部フレーム２１と、下部フレーム２２と、を有している。

【0018】

上部フレーム２１は、平板状のベース板２１ａと、ベース板２１ａから上方に延びる円筒状のボス部２１ｂと、を有している。

【0019】

下部フレーム２２は、下部が開放する隔壁により、右領域部２２ａと、左領域部２２ｂと、中領域部２２ｃと、に区画され、上部及び後部上側が開口した箱状に形成されている。

【0020】

下部フレーム２２の、右領域部２２ａと、左領域部２２ｂの左右方向における外側かつ前側となる壁部分には、略直方体状に形成された外支持部２３が、それぞれ配設されている。

【0021】

下部フレーム２２の、右領域部２２ａと中領域部２２ｃとの前側の境界部分、左領域部２２ｂと中領域部２２ｃとの前側の境界部分には、略直方体状に形成された内支持部２４が、それぞれ配設されている。

【0022】

下部フレーム２２の右領域部２２ａと、左領域部２２ｂの左右方向における外側かつ後側となる壁部分には、略直方体状に形成されたポスト支持部２５が、それぞれ配設されている。

【0023】

外支持部２３には、左右方向において貫通する軸孔２３ａがそれぞれ配設されている。軸孔２３ａには、後述するクランクシャフト７０が挿通され、ベアリング２３ｂを介して、クランクシャフト７０が回動可能に連結される。

【0024】

外支持部２３には、後述するポスト４３が、上下方向に沿って挿通されている。

【0025】

内支持部２４には、左右方向において貫通する軸孔２４ａがそれぞれ配設されている。軸孔２４ａには、後述するクランクシャフト７０が挿通され、ベアリング２４ｂを介して、クランクシャフト７０が回動可能に連結される。

【0026】

ポスト支持部２５には、後述するポスト４３が、上下方向に沿って挿通されている。

【0027】

上部フレーム２１により、下部フレーム２２の開口部分が覆われている。

【0028】

スライド部４０は、本実施形態では、図１～７、１０～１２に示すように、スライド４１と、ロアースライド４２と、ポスト４３と、を備えている。

【0029】

スライド４１は、上部フレーム２１の上方に配置され、四本のポスト４３と連結されている。四本のポスト４３は、上部フレーム２１に配設されたボス部２１ｂと、外支持部２３、又は、ポスト支持部２５とを挿通して、ロアースライド４２と連結されている。

【0030】

下部フレーム２２の内側には、ボス部２６ａを有する台座部材２６が配設され、ボス部２６ａにポスト４３の下端部が挿入されている。

【0031】

下部フレーム２２の後部の開口部分には、後部ボックス３０が配設されている。後部ボックス３０は、天井部材３１と、左右一対の側壁部材３２と、後壁部材３３と、有している。なお、図５においては、後壁部材３３を省略している。

【0032】

本明細書における、特許請求の範囲における「スライド部」とは、アンダードライブプレスにおいては、スライド４１以外に、ポスト４３、ロアースライド４２を含むものとする。

【0033】

上部フレーム２１のベース板２１ａの上面には、スライド４１と対向するようボルスタ６０が配設されている。

【0034】

クランクシャフト７０は、図１、２、４、６、７、１０～１２に示すように、主軸部７２と、偏心部７３と、を有している。クランクシャフト７０は、左右方向に沿って延び、各主軸部７２が、外支持部２３、内支持部２４の軸孔２３ａ、軸孔２４ａに挿通され、ベアリング２３ｂ、ベアリング２４ｂを介して、フレーム２０に対して回動可能に連結されている。

【0035】

クランクシャフト７０は、偏心部７３の外側にベアリング７５が嵌め込まれ、図示しない駆動装置により、後述する第一コネクション９０に対して回動可能とされている。

【0036】

スライド部４０とクランクシャフト７０とは、連結部８０（区別するときは、右側の連結部８０を連結部８０１、左側の連結部８０を連結部８０２とする）により連結されている。

【0037】

連結部８０は、図１、２、４～１２に示すように、第一コネクション９０と、第二コネクション１００と、スライド軸１１０と、を備えている。

【0038】

第一コネクション９０は、前後方向に長い直方体状に形成されている。第一コネクション９０には、上面から下面まで貫通する逃がし孔９０ａと、左面から右面に向かって貫通する軸孔９０ｂと、が配設されている。逃がし孔９０ａと軸孔９０ｂは連通している。

【0039】

さらに、第一コネクション９０には、長手方向に長い長孔状で、左面から右面に向かって貫通する軸長孔９１が形成されている。軸長孔９１は、第一コネクション９０の、前後方向における中央付近から後端部付近まで形成されている。

【0040】

軸長孔９１の周辺から、左右方向において、外面から中心に向かう略矩形状の有底溝として形成された凹部９２、９２が連設されている。軸長孔９１と凹部９２、９２とで、段付き孔状とされている。

【0041】

第一コネクション９０は、前端側で左面から右面に向かって貫通する軸孔９０ｃにおいて、ベアリング７５を介してクランクシャフト７０に対して回動可能に連結され、前後方向中央前寄りの位置で、軸孔９０ｂにベアリング９４を介して挿通された連結軸９３により、第二コネクション１００の上端部に対して回動可能に連結されている。

【0042】

第二コネクション１００は、下端部にコネクション球１００ａが配設され、コネクション球１００ａにおいてスライド部４０のロアースライド４２に対して回動可能に連結されている。

【0043】

スライド軸１１０は、円柱状で、軸長孔９１に挿通され、後述する、スライドユニット１２０、移動機構１７０を介して、フレーム２０に支持されている。

【0044】

スライドユニット１２０は、図１、２、４～１２に示すように、スライドブラケット１３０と、スライド板１４０と、を有している。

【0045】

スライドブラケット１３０は、左板１３１、右板１３２、上板１３３、を有し、前後方向からみて、断面略コの字状に形成され、さらに、前後の端部に、後板１３４、前板１３５が架け渡されている。なお、図１、２、１０、１１では、説明しやすくするため、右板１３２を省略している。上板１３３には、スライダ１３６が取り付けられている。

【0046】

詳説すると、スライド軸１１０は、左板１３１、第一コネクション９０の軸長孔９１、右板１３２、を挿通するように配されている。スライドブラケット１３０は、すべり対偶で、スライド軸１１０に対して回動可能に連結される。

【0047】

第一コネクション９０の凹部９２内には、スライド板１４０が配されている。スライド板１４０は、直方体状に形成されている。スライド板１４０には、左右方向において貫通するとともに、外側の径が大きい段付き軸孔１４０ａが形成されている。スライド板１４０は、角部八か所の周辺部分が略直方体状に切り欠かれた切欠部１４１を有し、切欠部１４１にスライドベアリング１４２を配置可能とされている。

【0048】

軸孔１４０ａの大径部分にベアリング１４３が嵌め込まれ、ベアリング１４３の内側にスライド軸１１０が嵌め込まれている。

【0049】

スライドベアリング１４２が、切欠部１４１を用いて、左右方向を軸として回動可能に取り付けられている。

【0050】

スライド板１４０と、スライドブラケット１３０が、スライド軸１１０を介して、連結されている。以上のことより、スライド軸１１０は、軸線がクランクシャフト７０の軸線と平行に配されることになる。

【0051】

プレス機１０は、スライドユニット１２０を前後方向において移動させることにより、スライド部４０のストローク長さを調整可能とする移動機構１７０を備えている。

【0052】

移動機構１７０は、図１、２、５、６、１０～１１に示すように、ねじ軸１７１と、ナット部材１７２と、有するボールねじ機構が用いられ、後側において図示しない駆動手段と連結されている。

【0053】

ベース板２１ａの下面及び天井部材３１の下面には、前後方向に沿ってスライダガイド１７３が取り付けられている。

【0054】

スライドユニット１２０は、スライダ１３６を介して、スライダガイド１７３により吊り下げられている。

【0055】

以上のことより、プレス機１０は、図示しない駆動手段の駆動により、スライドユニット１２０が前後方向に沿って移動することにより、スライド部４０のストローク長さを調整可能とされている。

【0056】

プレス機１０の機能、作用を説明する。クランクシャフト７０が回転すると、図１、２に示すように、第一コネクション９０は、スライド軸１１０を支点として、揺動運動をしながら、前後の往復運動をする。

【0057】

第一コネクション９０の運動は、クランクシャフト７０とスライドユニット１２０の間に配設した連結軸９３が、図１３に示す変形楕円形の回転運動をし、第二コネクション１００の上昇と下降の時間が異なる時間差機構となる。

【0058】

そして、クランクシャフト７０の回転方向をＣＷ（Ｃｌｏｃｋｗｉｓｅ Ｒｏｔａｔｉｏｎ）、ＣＣＷ（Ｃｏｕｎｔｅｒ Ｃｌｏｃｋｗｉｓｅ Ｒｏｔａｔｉｏｎ）に変えることで時間差機構は、第二コネクション１００の上昇時、下降時のいずれかに選択することができる。

【0059】

上記動作により、ロアースライド４２、ポスト４３、スライド４１が、上下運動を行い、図１４に示すような、下死点付近でなだらかになり、押え時間がクランクプレスより長いナックルプレスのようなストローク曲線を得ることができている。

【0060】

スライド４１のストローク長さを変更するときは、図１０、１１、１３に示すように、ねじ軸１７１を回転させ、スライド軸１１０のクランクシャフト７０までの距離を、Ｌ＋Ｌ１、Ｌ＋Ｌ２、Ｌ＋Ｌ３というように変化させることにより、第一コネクション９０の揺動角度が変わり、第二コネクション１００と連結している連結軸９３の移動量が変わることになり、第二コネクション１００の移動量が変わり、その結果、スライド４１の移動量が、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３と変わることになる。

【0061】

クランクシャフト７０が下死点となるとき、第一コネクション９０は、ボルスタ６０と平行になり、この状態で、ねじ軸１７１を回転させ、スライド軸１１０が左右に移動しても、第二コネクション１００と連結した連結軸９３の位置は変わらないため、スライド４１の下死点位置が変わらないので、プレス機１０の運転中でも、ストローク長さを変更することができる。

【0062】

上記構成のプレス機１０では、フレーム２０と、フレーム２０に対して上下方向に往復運動するスライド部４０と、フレーム２０に支持されるクランクシャフト７０と、スライド部４０とクランクシャフト７０とを連結する連結部８０と、を備えたプレス機であって、
連結部８０は、
フレーム２０に支持されるとともに、軸線がクランクシャフト７０の軸線と平行に配されるスライド軸１１０と、
一端側でクランクシャフト７０に対して回動可能に連結され、他端側でスライド軸１１０に対して回動可能に連結され、スライド軸１１０を支点として上下方向において揺動可能な第一コネクション９０と、
一端側で第一コネクション９０に対して回動可能に連結され、他端側でスライド部４０に対して接合角度を変化可能に連結される第二コネクション１００と、
を備える。

【0063】

これによれば、リンク部材の部品点数を少なくしても、下死点付近でなだらかになり、押え時間がクランクプレスより長いナックルプレスのようなストローク曲線を得ることができる。

【0064】

また、スライド軸１１０の、クランクシャフト７０までの距離を変化可能とする移動機構１７０を備える。

【0065】

これによれば、スライド軸１１０の、クランクシャフト７０までの距離を変化させることにより、第一コネクション９０の揺動角度を変えることができるため、シャットハイト（ストロークの下死点）を変えることなく、ストロークの上死点位置を変化させることができる。よって、プレス加工時であっても、ストローク長さを変更することができる。

【0066】

従来のクランクプレスでは、ストローク長さを変更するとダイハイト寸法が変化する。このため、クランクプレスでは、プレス機のストローク長さに合わせた金型を製作することが前提となり、新しく金型を製作する場合も、プレス機のストローク長さに合わせる事が必要となり、製品に最適な金型を製作するに際し、制約を受ける事になる。

【0067】

本発明では、ストローク長さを変更しても、同一寸法の金型が使用できるため、金型の設計製作の制約を少なくすることが可能となり、プレス機１０の改造工事や、プレス機１０の増設などの対応が不要となる。

【0068】

また、従来より一般的には、製品に合わせて金型を設計するが、この時に、プレス機のストローク長さを前提として、製作することが前提条件となっている。本発明によれば、プレス機１０のストローク長さの範囲内であれば、自由に金型の設計、製作をすることが可能となる。さらに、プレス機１０のストローク長さの変更改造等も不要となる。

【0069】

なお、本発明は上記構成に限定されるものではない。即ち、本発明の要旨を逸脱しない限り各種の設計変更等が可能である。

【0070】

例えば、プレス機１０は、アンダードライブプレスとしたが、オーバードライブプレスにも適用することができる。

【0071】

また、それにともない、スライド部は、オーバードライブプレスの場合には、スライドのみで構成することができる。

【符号の説明】

【0072】

１０ プレス機
２０ フレーム
４０ スライド部
７０ クランクシャフト
８０ 連結部
９０ 第一コネクション
１００ 第二コネクション
１１０ スライド軸
１７０ 移動機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】