特開 2024-135078 プレス加工装置

(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】P2024135078

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】プレス加工装置

(51)【国際特許分類】

   B30B 1/26 20060101AFI20240927BHJP

【ＦＩ】

B30B1/26 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023045591

(22)【出願日】2023-03-22

(71)【出願人】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100129148

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 淳也

(72)【発明者】

【氏名】廣澤 秀剛

【テーマコード（参考）】

4E090

【Ｆターム（参考）】

4E090AA01

4E090AB01

4E090BA02

4E090CC03

4E090CD02

(57)【要約】

【課題】プレス加工装置を簡素な構成としながらも、その寿命を向上させる。
【解決手段】プレス加工装置１は、回転軸５と、回転軸５に設けられる第一カム６と、第一カム６に対して位相がずれた状態で回転軸５に設けられる第二カム７と、第一カム６及び第二カム７によって上下方向Ｙに同時に駆動されるスライド８と、を備える。スライド８は、第一カム６により第一の力点Ｐ１が作用する第一スライド部１０と、第二カム７により第二の力点Ｐ２が作用する第二スライド部１１と、を備える。第一の力点Ｐ１と、第二の力点Ｐ２とは、回転軸５を挟んで幅方向Ｘの一方側と他方側とに離れた位置に作用する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸と、前記回転軸に設けられる第一カムと、前記第一カムに対して位相がずれた状態で前記回転軸に設けられる第二カムと、前記第一カム及び前記第二カムによって上下方向に同時に駆動されるスライドと、を備えるプレス加工装置であって、
前記スライドは、前記第一カムにより第一の力点が作用する第一スライド部と、前記第二カムにより第二の力点が作用する第二スライド部と、を備え、
前記第一の力点と、前記第二の力点とが、前記回転軸を挟んで幅方向の一方側と他方側とに離れた位置に作用することを特徴とするプレス加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プレス加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

板金加工等に使用される機械式のプレス加工装置としては、作動機構の違いにより、リンクプレス、クランクプレス、ナックルジョイントプレス、摩擦プレス、カムプレス等の種々の形式のものが使用されている。

【0003】

このうち、カムプレス式の加工装置は、カムを用いた簡素な構造を有することから、小型化が可能であり、装置の製造コスト低減の効果が高いという利点を有する（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２３－５０１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明者は、カムプレス式の加工装置をより簡素化させるにあたり、以下のような問題点を見出した。この問題点について、図１０を参照しながら説明する。

【0006】

図１０（ａ）～図１０（ｃ）に示すプレス加工装置１０１は、プレス機構１０２と、プレス型１０３とを備える。プレス機構１０２は、回転軸１０４と、回転軸１０４に設けられたカム１０５と、カム１０５によって駆動されるスライド１０６と、スライド１０６を上下方向Ｙに沿って案内するガイド１０７と、を備える。なお、以下の説明では、上下方向Ｙに直交する水平方向を幅方向Ｘという。

【0007】

カム１０５は、円板状に構成され、その幾何学中心からずれた位置に回転中心を有する偏心カムである。カム１０５は、その回転中心が回転軸１０４の軸心と一致するように、回転軸１０４に取り付けられている。

【0008】

スライド１０６は、カム１０５に接触する上スライド部１０６ａ及び下スライド部１０６ｂを有する。上スライド部１０６ａは、スライド１０６を下降させる場合にカム１０５によって押圧される。下スライド部１０６ｂは、スライド１０６を上昇させる場合にカム１０５によって押圧される。

【0009】

ガイド１０７は、スライド１０６の外面に接触しており、カム１０５によって押圧されるスライド１０６を上下方向Ｙに沿って案内する。

【0010】

プレス型１０３は、上型１０３ａと、下型１０３ｂとを備える。上型１０３ａは、スライド１０６の下部に固定されている。下型１０３ｂは上型１０３ａの下方に位置している。

【0011】

以下、上記構成のプレス加工装置１０１の動作について説明する。図１０（ａ）は、加工開始前のプレス加工装置１０１を示す。この状態では、カム１０５は、スライド１０６の上スライド部１０６ａに接触しており、スライド１０６を下降しないように支持している。スライド１０６に支持される上型１０３ａは、上死点に位置している。

【0012】

図１０（ｂ）に示すように、カム１０５は、回転軸１０４によって時計回りに回転駆動される。この回転により、カム１０５は、下スライド部１０６ｂを滑り接触により押圧し、スライド１０６を下降させる。これにより、上型１０３ａが下型１０３ｂに接近する。

【0013】

図１０（ｃ）に示すように、カム１０５がさらに回転することで、スライド１０６がさらに下降する。上型１０３ａは、下型１０３ｂに嵌合し、下死点に到達する。これにより、下型１０３ｂに設置されるワーク（図示せず）が加工される。

【0014】

図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）に示すように、カム１０５が上型１０３ａを上死点から下死点まで移動させる間に、カム１０５と下スライド部１０６ｂとの接触位置が変化する。図１０（ｂ）に示すように、スライド１０６を下降させる途中の状態では、カム１０５が下スライド部１０６ｂに接触する点（力点）Ｐは、カム１０５の回転中心を通る中心線ＣＬから幅方向Ｘの一方側にずれた位置にある。

【0015】

このように、カム１０５の押圧力がプレス機構１０２の中心線ＣＬから幅方向Ｘの一方側のみにずれた位置で作用すると、プレス機構１０２に偏荷重が生じてしまい、プレス加工装置１０１の寿命の低下を招くという問題があった。

【0016】

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、プレス加工装置を簡素な構成としながらも、その寿命を向上させることを技術的課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0017】

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、回転軸と、前記回転軸に設けられる第一カムと、前記第一カムに対して位相がずれた状態で前記回転軸に設けられる第二カムと、前記第一カム及び前記第二カムによって上下方向に同時に駆動されるスライドと、を備えるプレス加工装置であって、前記スライドは、前記第一カムにより第一の力点が作用する第一スライド部と、前記第二カムにより第二の力点が作用する第二スライド部と、を備え、前記第一の力点と、前記第二の力点とが、前記回転軸を挟んで幅方向の一方側と他方側とに離れた位置に作用することを特徴とする。

【0018】

かかる構成によれば、第一カムにより第一スライド部に作用する第一の力点と、第二カムにより第二スライド部に作用する第二の力点とが、回転軸を挟んで幅方向の一方側と他方側とに離れていることで、スライドに対してバランス良く押圧力を作用させることができる。これにより、スライドに偏荷重が作用することを防止し、プレス加工装置の寿命を向上させることができる。さらに、第一カムと第二カムとを一つの回転軸に設けることで、プレス加工装置を簡素な構成とすることができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、プレス加工装置を簡素な構成としながらも、その寿命を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】プレス加工装置の平面図である。

【図2】図１のＩＩ－ＩＩ矢視線に係る断面図である。

【図3】カムの断面図である。

【図4】スライドの断面図である。

【図5】プレス加工装置の動作を示す断面図である。

【図6】プレス加工装置の第一スライド部の動作を示す断面図である。

【図7】プレス加工装置の第二スライド部の動作を示す断面図である。

【図8】プレス加工装置の他の例を示す平面図である。

【図9】プレス加工装置の他の例を示す平面図である。

【図10】本発明の課題を説明するためのプレス加工装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１乃至図９は、本発明に係るプレス加工装置の一実施形態を示す。

【0022】

図１及び図２に示すように、プレス加工装置１は、プレス機構２と、プレス型３と、駆動装置４と、を備える。

【0023】

プレス機構２は、回転軸５と、回転軸５に設けられるカム６，７と、カム６，７によって駆動されるスライド８と、スライド８を上下方向Ｙに沿って案内するガイド９と、を備える。

【0024】

回転軸５は、駆動装置４に連結されており、その軸心Ｏ１まわりに回転可能に構成される。回転軸５は、その中途部においてカム６，７を回転自在に支持している。回転軸５は、その軸心方向ＡＤ（図１参照）が上下方向Ｙに直交し、かつ幅方向Ｘに直交するように配されている。以下の説明では、回転軸５の軸心Ｏ１を通り、上下方向Ｙに沿って引かれた線をプレス機構２の中心線ＣＬという（図２参照）。

【0025】

図１乃至図３に示すように、カム６，７は、第一カム６と、第二カム７とを含む。各カム６，７は、円板状に構成されるが、この形状に限定されない。各カム６，７は、その外周にカム面６ａ，７ａを有する。各カム６，７は、その幾何学中心から半径方向にずれた位置に回転中心を有する偏心カムにより構成される。各カム６，７は、その回転中心が回転軸５の軸心Ｏ１と一致するように、回転軸５に取り付けられている。

【0026】

図１に示すように、第一カム６と第二カム７は、回転軸５の軸心方向ＡＤにおいて相互に隣接するように配置されている。この構成に限らず、第一カム６と第二カム７は、回転軸５の軸心方向ＡＤにおいて離れて位置してもよい。

【0027】

図３に示すように、第一カム６と第二カム７とは、位相がずれた状態で回転軸５に設けられている。本実施形態において、第一カム６と第二カム７との位相差θ１は、例えば９０°である。第一カム６と第二カム７との位相差θ１は、本実施形態に限定されない。

【0028】

各カム６，７は、リンク部材を介することなく、直接的にスライド８を操作することができる。スライド８は、第一カム６に接触する第一スライド部１０と、第二カム７に接触する第二スライド部１１とを有する。第一スライド部１０と第二スライド部１１は、第一カム６と第二カム７との位置に対応するように、回転軸５の軸心方向ＡＤにおいて隣接するように、スライド８の内部に形成されている。

【0029】

図２及び図４に示すように、各スライド部１０，１１は、各カム６，７が滑り接触するスライド面１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂを有する。スライド面１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂは、上スライド面１０ａ，１１ａ及び下スライド面１０ｂ，１１ｂを含む。スライド面１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂは、正面視（図２、図４）において直線状に構成される平坦な面である。各スライド面１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂは、上下方向Ｙ又は幅方向Ｘに対して所定の角度で傾斜している。上スライド面１０ａ，１１ａと下スライド面１０ｂ，１１ｂとは一定間隔で離れており、その間にカム６，７を収容する空間が形成されている。

【0030】

第一スライド部１０の上スライド面１０ａ及び第二スライド部１１の上スライド面１１ａは、スライド８を上昇させる場合に、第一カム６及び第二カム７によって同時に押圧される。第一スライド部１０の下スライド面１０ｂ及び第二スライド部１１の下スライド面１１ｂは、スライド８を下降させる場合に、第一カム６及び第二カム７によって同時に押圧される。

【0031】

図４に示すように、第一スライド部１０の上スライド面１０ａと下スライド面１０ｂとは、平行に構成されている。本実施形態において、各スライド面１０ａ，１０ｂの水平方向（幅方向Ｘ）に対する傾斜角度θ２ａ，θ２ｂは、例えば４５°であるが、この角度に限定されない。

【0032】

図４に示すように、第一スライド部１０の上スライド面１０ａと下スライド面１０ｂとは、中心線ＣＬを挟んで、幅方向Ｘの一方側と他方側とに分かれて位置している。以下、スライド８における幅方向Ｘの一方側の領域を第一領域Ａ１といい、他方側の領域を第二領域Ａ２という。第一スライド部１０の上スライド面１０ａは、第二領域Ａ２に位置しており、この第二領域Ａ２において第一カム６と接触する。第一スライド部１０の下スライド面１０ｂは、第一領域Ａ１に位置しており、この第一領域Ａ１において第一カム６と接触する。

【0033】

図４に示すように、第二スライド部１１の上スライド面１１ａと下スライド面１１ｂとは、平行に構成されている。本実施形態において、各スライド面１１ａ，１１ｂの水平方向（幅方向Ｘ）に対する傾斜角度θ３ａ，θ３ｂは、例えば４５°であるが、この角度に限定されない。

【0034】

図４に示すように、第二スライド部１１の上スライド面１１ａと下スライド面１１ｂとは、中心線ＣＬを挟んで、幅方向Ｘの一方側と他方側とに分かれて形成されている。すなわち、第二スライド部１１の上スライド面１１ａは、第一領域Ａ１に位置しており、この第一領域Ａ１において第二カム７と接触する。第二スライド部１１の下スライド面１１ｂは、第二領域Ａ２に位置しており、この第二領域Ａ２において第二カム７と接触する。

【0035】

図４に示すように、第一スライド部１０の上スライド面１０ａと第二スライド部１１の上スライド面１１ａとは、正面視において、中心線ＣＬに対して線対称となるように形成されている。第一スライド部１０の上スライド面１０ａと第二スライド部１１の上スライド面１１ａとは、正面視において所定の角度θ４で交差している。この交差角度θ４は、例えば９０°であるが、この角度に限定されない。

【0036】

同様に、第一スライド部１０の下スライド面１０ｂと第二スライド部１１の下スライド面１１ｂとは、正面視において、中心線ＣＬに対して線対称となるように形成されている。第一スライド部１０の下スライド面１０ｂと第二スライド部１１の下スライド面１１ｂとは、正面視において所定の角度θ５で交差している。この交差角度θ５は、例えば９０°であるが、この角度に限定されない。

【0037】

上記の交差角度θ４，θ５は、第一カム６と第二カム７の位相差θ１（９０°）と等しくなるように設定されている。

【0038】

図１及び図２に示すように、ガイド９は、幅方向Ｘにおけるスライド８の一端部と、幅方向Ｘにおけるスライド８の他端部とを支持している。ガイド９は、第一カム６及び第二カム７によって押圧されるスライド８を上下方向Ｙに沿って案内する。

【0039】

プレス型３は、例えばワークに対して打ち抜き加工や曲げ加工を行うことができる。プレス型３は、上型３ａと下型３ｂとを含むが、プレス型３の構成は本実施形態に限らず、公知の種々の型を使用することができる。本実施形態では、上型３ａが雄型として構成され、下型３ｂが雌型として構成されている。上型３ａは、正面視において、中心線ＣＬに対して線対称となるように、スライド８の下部に固定されている。下型３ｂは、正面視において、中心線ＣＬに対して線対称となるように、上型３ａの下方に配置されている。

【0040】

図１に示すように、駆動装置４は、モータ１２と、減速機１３と、カップリング１４と、軸受１５と、を備える。モータ１２の駆動軸は、減速機１３の入力軸に連結されている。減速機１３の出力軸は、カップリング１４を介して回転軸５に連結されている。軸受１５は、複数個所で回転軸５を支持している。

【0041】

以下、上記構成のプレス加工装置１による加工方法について説明する。図５（ａ）～図５（ｃ）は、プレス型３の上型３ａが上死点から下死点まで移動する間の第一カム６及び第二カム７の動作を示す。図６（ａ）～図６（ｃ）は、第一カム６の動作のみを示し、図７（ａ）～図７（ｃ）は、第二カム７の動作のみを示す。

【0042】

図５（ａ）、図６（ａ）及び図７（ａ）は、上型３ａが上死点にある状態を示す。この状態において、プレス機構２の各カム６，７は、各スライド部１０，１１の各上スライド面１０ａ，１１ａに接触し、スライド８が下降しないようにこのスライド８を支持している。

【0043】

駆動装置４は、図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示すように、回転軸５を正面視において時計周りに回転させる。これにより、第一カム６は回転しながら、カム面６ａを第一スライド部１０の下スライド面１０ｂに接触させる。第一カム６のカム面６ａは、第一スライド部１０の下スライド面１０ｂに対して滑り接触をしながらこの下スライド面１０ｂを下方に押圧する。

【0044】

同様に、図５（ｂ）及び図７（ｂ）に示すように、第二カム７は、第一カム６と共に時計周りに回転しながら、カム面７ａを第二スライド部１１の下スライド面１１ｂに接触させる。第二カム７のカム面７ａは、第二スライド部１１の下スライド面１１ｂに対して滑り接触をしながらこの下スライド面を下方に押圧する。

【0045】

このとき、第一カム６により第一スライド部１０の下スライド面１０ｂに作用する第一の力点Ｐ１は、プレス機構２の中心線ＣＬ（回転軸５の軸心Ｏ１）から幅方向Ｘの一方側に離れた位置、すなわち第一領域Ａ１にある。また、第二カム７により第二スライド部１１の下スライド面１１ｂに作用する第二の力点Ｐ２はプレス機構２の中心線ＣＬ（回転軸５の軸心Ｏ１）から幅方向Ｘの他方側に離れた位置、すなわち第二領域Ａ２にある。

【0046】

このように、第一の力点Ｐ１と第二の力点Ｐ２は、幅方向Ｘにおいて、プレス機構２の回転軸５を挟んで幅方向Ｘの一方側（第一領域Ａ１）と他方側（第二領域Ａ２）とに離れた位置で作用している。

【0047】

駆動装置４が回転軸５をさらに回転させると、第一カム６及び第二カム７は、図５（ｃ）、図６（ｃ）及び図７（ｃ）に示すようにスライド８をさらに下降させる。これにより、上型３ａは、下型３ｂに嵌合し、下死点まで到達する。これにより、プレス型３によるワーク（図示せず）の加工が完了する。

【0048】

駆動装置４が回転軸５をさらに回転させると、各カム６，７は、スライド８を上昇させる動作を開始する。この場合において、第一カム６のカム面６ａは、第二領域Ａ２に位置する、第一スライド部１０の上スライド面１０ａに接触する。第二カム７のカム面７ａは、第一領域Ａ１に位置する、第二スライド部１１の上スライド面１１ａに接触する。

【0049】

この場合においても、第一カム６により第一スライド部１０の上スライド面１０ａに作用する第一の力点Ｐ１と、第二カム７により第二スライド部１１の上スライド面１１ａに作用する第二の力点Ｐ２とは、回転軸５を挟んで幅方向Ｘの一方側と他方側とに離れた位置にある。但し、上記のようにスライド８の下降時において第一の力点Ｐ１が第一領域Ａ１に位置し、第二の力点Ｐ２が第二領域Ａ２に位置しているのに対し、スライド８の上昇時では、第一の力点Ｐ１が第二領域Ａ２に位置し、第二の力点Ｐ２が第一領域Ａ１に位置することになる。

【0050】

駆動装置４により回転軸５をさらに回転させると、第一カム６及び第二カム７は、図５（ａ）、図６（ａ）及び図７（ａ）に示す位置に戻り、上型３ａは上死点に到達する。プレス加工装置１は、以上の動作を繰り返すことにより、ワークの加工を連続的に行うことができる。

【0051】

上記のように、第一カム６のカム面６ａ及び第二カム７のカム面７ａによって、スライド８を同時に押圧することによって、押圧力をパランス良くスライド８に作用させ、スライド８を安定的に下降及び上昇させることができる。

【0052】

図８は、プレス加工装置の他の例を示す。この例において、プレス加工装置１のプレス機構２は、二つの第一カム６と、一つの第二カム７とを備える。この例では、第二カム７の幅寸法（厚さ寸法）Ｗ２が第一カム６の幅寸法（厚さ寸法）Ｗ１よりも大きく設定されている。

【0053】

図９は、プレス加工装置の他の例を示す、この例において、プレス加工装置１のプレス機構２は、二つの第一カム６と、二つの第二カム７とを備える。この例では、第一カム６と第二カム７として同一寸法のカムが使用されている。第一カム６及び第二カム７の数は、本実施形態に限らず、加工対象であるワークの大きさやプレス加工装置１の規模等に応じて適宜設定可能である。

【0054】

以上説明した本実施形態に係るプレス加工装置１によれば、プレス機構２の第一カム６により第一スライド部１０に作用させる第一の力点Ｐ１と、第二カム７により第二スライド部１１に作用させる第二の力点Ｐ２とを、回転軸５を挟んで幅方向Ｘの一方側と他方側とに離れて位置させることで、スライド８に偏荷重が作用することを防止できる。これによりプレス加工装置１の寿命を向上させることができる。

【0055】

本実施形態に係るプレス加工装置１では、一つの回転軸５に第一カム６及び第二カム７を設けていることから、複数の回転軸５を使用する場合と比較して、装置の構成をより簡素化し、その製造コストを低減することができる。

【0056】

各カム６，７は、直接的にスライド８を操作することができるため、カム６，７とスライド８との間に、リンク部材等を設ける必要がなく、この点においてもプレス加工装置１を簡素な構造とすることができる。

【0057】

さらに、第一スライド部１０及び第二スライド部１１に上スライド面１０ａ，１１ａを形成していることから、ばね機構等の追加の構成要素を設けることなく、スライド８を上昇させることができる。

【0058】

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0059】

上記の実施形態では、スライド８の各スライド面１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂを正面視において直線状の平坦面として例示したが、本発明はこの構成に限定されず、各スライド面を正面視において曲線状に構成される面（曲面）としてもよい。

【符号の説明】

【0060】

１ プレス加工装置
５ 回転軸
６ 第一カム
７ 第二カム
８ スライド
１０ 第一スライド部
１１ 第二スライド部
Ｐ１ 第一の力点
Ｐ２ 第二の力点
Ｘ 幅方向
Ｙ 上下方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】