特許 7504456 プレス機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-14

(45)【発行日】2024-06-24

(54)【発明の名称】プレス機

(51)【国際特許分類】

   B30B 1/14 20060101AFI20240617BHJP

   B30B 1/26 20060101ALI20240617BHJP

【ＦＩ】

B30B1/14

B30B1/26 D

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2020211377

(22)【出願日】2020-12-21

(65)【公開番号】P2022098055

(43)【公開日】2022-07-01

【審査請求日】2023-07-18

(73)【特許権者】

【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

【審査官】石田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－１５６５９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第２９０９４３０（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２００５－１８６１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第３４５１２１４（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ３０Ｂ １／１４

Ｂ３０Ｂ １／２６

(57)【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、
前記スライド部に上下運動をさせるため屈伸可能に連結された第一リンク及び第二リンクを備え、前記第一リンクが前記フレームに連結され、前記第二リンクが前記スライド部に連結されるリンク機構と、
前記クランクシャフトの回転運動により前記第一リンク及び前記第二リンクに屈伸運動をさせるため前記クランクシャフトを前記リンク機構に連結する連結機構と、
を備え、
前記連結機構は、
前記第一リンクに対して回動可能に連結される連結アーム部と、
前記連結アーム部の一端側で、前記クランクシャフトに対して回動可能に連結されるスライダ部と、
を備え、
前記連結アーム部は、他端側で、前記第一リンクの回転円における半径方向において移動可能とされ、
前記スライダ部は、前記連結アーム部に対して上下方向に往復運動可能とされ、
前記連結アーム部及び前記スライダ部は、前記フレームに対して前記クランクシャフトの軸線方向からみて、左右方向に移動可能に配設され、
さらに、前記連結機構を上下運動させることにより、前記第一リンク及び前記第二リンクの屈伸角度範囲を調整可能とする調整装置を備えていることを特徴とするプレス機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ストローク長さを変更可能なプレス機に関する。

【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、前記ローラーフォ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】

【文献】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、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記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。

【0005】

本発明は、上記にかんがみて、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】

【0006】

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、
前記スライド部に上下運動をさせるため屈伸可能に連結された第一リンク及び第二リンクを備え、前記第一リンクが前記フレームに連結され、前記第二リンクが前記スライド部に連結されるリンク機構と、
前記クランクシャフトの回転運動により前記第一リンク及び前記第二リンクに屈伸運動をさせるため前記クランクシャフトを前記リンク機構に連結する連結機構と、
を備え、
前記連結機構は、
前記第一リンクに対して回動可能に連結される連結アーム部と、
前記連結アーム部の一端側で、前記クランクシャフトに対して回動可能に連結されるスライダ部と、
を備え、
前記連結アーム部は、他端側で、前記第一リンクの回転円における半径方向において移動可能とされ、
前記スライダ部は、前記連結アーム部に対して上下方向に往復運動可能とされ、
前記連結アーム部及び前記スライダ部は、前記フレームに対して前記クランクシャフトの軸線方向からみて、左右方向に移動可能に配設され、
さらに、前記連結機構を上下運動させることにより、前記第一リンク及び前記第二リンクの屈伸角度範囲を調整可能とする調整装置を備えている。

【0007】

これによれば、連結アーム部を、他端側で、第一リンクの回転円における半径方向において移動可能とし、スライダ部を、連結アーム部に対して上下方向に往復運動可能とし、連結アーム部及びスライダ部を、フレームに対してクランクシャフトの軸線方向からみて、左右方向に移動可能に配設することで、リンク機構を屈伸可能したうえで、調整装置により、第一リンク及び第二リンクの屈伸角度範囲が調整可能となる。調整装置は、第一リンク、第二リンクの伸直な状態に対して上下方向に移動させることにより、第一リンク、第二リンクの屈伸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、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。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【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クランクシャフト部分の背面断面図である。

【図7】同実施形態のプレス機の底面図である。

【図8】連結部の拡大平面断面図である。

【図9】連結部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】ストローク長さの変更についての説明図である。

【図13】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】

【0009】

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。

【0010】

プレス機１０は、図１～１１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。

【0011】

フレーム２０は、図１～７、１０、１１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。なお、説明を容易にするため、後面側のカバーは省略している。

【0012】

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。

【0013】

下部フレーム２２は、右領域部２２ａと、左領域部２２ｂと、中領域部２２ｃと、を有し、前後方向からみて、外形形状が、中領域部２２ｃの上下方向の長さが短い、逆凹字状とされ、上部が開口した箱状に形成されている。

【0014】

下部フレーム２２の右領域部２２ａと、左領域部２２ｂの後面には、後方に直方体状に突出する支持部２３が、左右方向に沿って四つ配設されている。

【0015】

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単体７１が挿通され、ベアリング２３ｂを介して、クランクシャフト単体７１が回動可能に連結される。

【0016】

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。

【0017】

スライド部４０は、本実施形態では、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。

【0018】

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を挿通して、ロアースライド４２と連結されている。

【0019】

下部フレーム２２の内側には、ボス部２４ａを有する台座部材２４が配設され、ボス部２４ａにポスト４３の下端部が挿入されている。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

クランクシャフト７０は、主軸部７２と、偏心部７３と、を有するクランクシャフト単体７１（区別するときは、右側のクランクシャフト単体７１をクランクシャフト単体７１１、左側のクランクシャフト単体７１をクランクシャフト単体７１２とする）を、カップリング７４を介して連結して構成されている。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、支持部２３の軸孔２３ａに挿通され、ベアリング２３ｂを介して回動可能に連結されている。

【0023】

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、後述するスライダ部１５０に対して回動可能とされている。

【0024】

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。

【0025】

連結部８０は、図１～６、８～１１に示すように、リンク機構９０と、連結機構１１０と、を備えている。

【0026】

リンク機構９０（区別するときは、右側のリンク機構９０をリンク機構９０１、左側のリンク機構９０をリンク機構９０２とする）は、図１、２、４、８、１０、１１に示すように、スライド部４０に上下運動をさせるため屈伸可能に連結された第一リンク９１及び第二リンク９２を備えている。

【0027】

第一リンク９１は、揺動軸９３により上端側で下部フレーム２２に対して回動可能に連結され、ベアリング９５を介して回動軸９４により下端側で第二リンク９２の上端部に対して回動可能に連結されている。

【0028】

第一リンク９１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９１ａが形成されている。軸長孔９１ａの周辺には、外面から中心に向かう略矩形状の段付き有底孔として形成された段付き凹部９１ｂ、９１ｂが形成されている。軸長孔９１ａと段付き凹部９１ｂ、９１ｂとで、段付き孔状とされている。

【0029】

第二リンク９２は、下端部にコネクション球９２ａが配設され、コネクション球９２ａ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。

【0030】

連結機構１１０（区別するときは、右側の連結機構１１０を連結機構１１０１、左側の連結機構１１０を連結機構１１０２とする）は、図１～６、８～１１に示すように、連結アーム部１２０と、スライダ部１５０と、を備えている。

【0031】

連結アーム部１２０は、左板１２１、右板１２２、後板１２３を有し、平面視において、断面略コの字状に形成されたコの字部１２４と、スライダガイド部１４０と、を有している。

【0032】

連結アーム部１２０は、前側（スライダ部１５０とは反対側）で、軸部材１２６により、第一リンク９１に対して回動可能に連結される。連結アーム部１２０は、第一リンク９１の回転円における半径方向（第一リンク９１の長手方向）において移動可能とされている。

【0033】

詳説すると、軸部材１２６は、左板１２１の前端部、第一リンク９１の軸長孔９１ａ、右板１２２の前端部、を挿通するように配されている。

【0034】

凹部９１ｂ内には、スライド板１２７が配されている。スライド板１２７は、外側となる部分の幅が狭い断面凸形状に形成され、図８に示すように、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孔１２７ａが形成されている。段付き孔１２７ａの径が大きい孔部分にベアリング１２８が嵌め込まれ、ベアリング１２８の内側に軸部材１２６が嵌め込まれている。

【0035】

第一リンク９１の、図８に示す、凹部９１ｂの幅広部分と、スライド板１２７の幅狭部分と、で形成される空間部分に、スライドベアリング１２９が配される。内押え板１３０、外押え板１３１により、外側への移動を規制するように、スライドベアリング１２９が取り付けられている。

【0036】

軸部材１２６の左右方向における端部には、止め輪１３２が取り付けられ、軸部材１２６が外れることを防止いている。

【0037】

以上のことより、スライド板１２７は、第一リンク９１の回転円における半径方向（第一リンク９１の長手方向）において移動可能とされている。

【0038】

スライダガイド部１４０は、直方体状に形成されている。スライダガイド部１４０には、上下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１４０ａが形成されている。

【0039】

軸長孔１４０ａの周辺には、外面から中心に向かう略矩形状の段付き有底孔として形成された段付き凹部１４０ｂ、１４０ｂが形成されている。軸長孔１４０ａと段付き凹部１４０ｂ、１４０ｂとで、段付き孔状とされている。

【0040】

凹部１４０ｂ内には、スライダ部１５０が配設されている。スライダ部１５０は、スライド板１５１を有している。スライド板１５１は、外側となる部分の幅が狭い断面凸形状に形成され、図８に示すように、前後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孔１５１ａが形成されている。段付き孔１５１ａの径が大きい孔部分にベアリング７５が嵌め込まれ、ベアリング７５の内側にクランクシャフト７０の偏心部７３が嵌め込まれている。

【0041】

スライダガイド部１４０の、図に示す、凹部１４０ｂの幅広部分と、スライド板１５１と、で形成される空間部分に、スライドベアリング１５４が配される。押え板１５５で、外側への移動を規制するように、スライドベアリング１５４が取り付けられている。

【0042】

以上のことより、スライダ部１５０は、スライダガイド部１４０に対して、上下方向において移動可能とされている。

【0043】

スライダガイド部１４０の下部には、断面凸形状に形成された、上下一対の上スライドプレート１４１、下プレート１４２が配設されている。上スライドプレート１４１、下プレート１４２の幅狭部分で形成される空間部分に、スライドベアリング１４３が配設されている。

【0044】

上押え部材１４４と上スライドプレート１４１、下押え部材１４５と下プレート１４２、で挟み込んで、スライドベアリング１４３が取り付けられている。

【0045】

以上のことから、連結アーム部１２０と、スライダ部１５０は、フレーム２０に対し前後方向に沿って移動可能に配設されているといえる。換言すれば、クランクシャフト７０の軸線方向からみて、左右方向に移動可能に配設されているといえる。

【0046】

連結機構１１０は、クランクシャフト７０の回転運動により第一リンク９１及び第二リンク９２に屈伸運動をさせるためクランクシャフト７０をリンク機構９０に連結されている。

【0047】

プレス機１０は、連結機構１１０を上下運動させることにより、第一リンク９１及び第二リンク９２の屈伸角度範囲を調整可能とする調整装置１７０（区別するときは、右側の調整装置１７０を調整装置１７０１、左側の調整装置１７０を調整装置１７０２とする）を備えている。

【0048】

調整装置１７０は、ねじ軸１７１と、入力軸１７２を、有するスクリュージャッキが用いられ、左側の調整装置１７０２の入力軸１７２においてモータ１７３と連結され、さらに、右側の調整装置１７０１と、左側の調整装置１７０２の、入力軸１７２とが中間軸１７４で連結され、調整装置１７０１と、調整装置１７０２とが、同期駆動可能とされている。

【0049】

ねじ軸１７１の上端部において、下プレート１４２と連結されている。下プレート１４２は、支持アーム１７５とも連結されている。支持アーム１７５は、平板状のアーム部１７５ａと、アーム部１７５ａに直交して延設される板状の支持部１７５ｂとを有している。アーム部１７５ａにスライダ１７６が取り付けられ、支持部１７５ｂに下プレート１４２が取り付けられている。

【0050】

調整装置１７０は、支持ブラケット１８０を介して、下部フレーム２２に取り付けられている。

【0051】

支持ブラケット１８０は、矩形平板状の本体部１８１と、下部フレーム２２に取り付けられる取付部１８２と、調整装置１７０の本体が固定される支持部１８３と、を有している。

【0052】

支持ブラケット１８０は、取付部１８２において、下部フレーム２２の後壁の、右領域部２２ａと、左領域部２２ｂの後面、かつ、支持部２３の下側にボルト締め等されて取り付けられ、支持部１８３において、調整装置１７０の本体が固定されている。

【0053】

本体部１８１には、スライダガイド１８４が取り付けられ、スライダ１７６が、上下方向に沿って移動可能に連結されている。

【0054】

以上のことより、プレス機１０は、モータ１７３の駆動により、連結機構１１０が上下方向に沿って移動することにより、第一リンク９１及び第二リンク９２の屈伸角度範囲を調整可能とされている。

【0055】

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、スライダ部１５０は、上下方向において往復運動をし、連結アーム部１２０は、前後方向において往復運動をする。

【0056】

連結アーム部１２０の往復運動により、スライド板１２７が、第一リンク９１の回転円における半径方向（第一リンク９１の長手方向）において移動し、さらに、第二リンク９２が揺動することで、ロアースライド４２が上下方向において往復運動する。

【0057】

ロアースライド４２の往復運動により、ポスト４３を介して、スライド４１が上下方向において往復運動をする。

【0058】

上記の動作にいて、クランクシャフト７０の偏心部７３が、図１の位置にあるとき、連結アーム部１２０は前側に位置し、第一リンク９１と第二リンク９２は垂直状態となり、クランクシャフト７０のトルクをロアースライド４２を介して、スライド４１に伝達することができる（下死点位置）。

【0059】

クランクシャフト７０の偏心部７３が、図２の位置にあるとき、連結アーム部１２０は後側に位置し、第一リンク９１と第二リンク９２は屈曲状態となり、ロアースライド４２が上側に移動し、それにともない、スライド４１が上昇する（上死点位置）。

【0060】

上記の動作において、調整装置１７０により、連結アーム部１２０の位置を上下方向において移動させることにより、第一リンク９１及び第二リンク９２の屈伸角度範囲を調整可能となる。

【0061】

プレス機１０では、クランクシャフト７０の偏心部７３が、連結アーム部１２０が前側に位置するときには、スライド４１の下死点は一定で変化しない。また、クランクシャフト７０の偏心部７３が、連結アーム部１２０が後側に位置するときには、スライド４１の上死点位置は、第一リンク９１及び第二リンク９２の屈伸角度を変えることで、変化させることができる。

【0062】

連結アーム部１２０の第一リンク９１との連結位置を、図１２に示す、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の位置にセットすると、スライド４１のストロークは、その位置に相当するＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の位置まで上昇する。また、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の位置での、ストローク曲線は、図１３に示される。

【0063】

第一リンク９１と第二リンク９２が垂直状態のとき、クランクシャフト７０の偏心部７３は前側に位置し、この位置でプレス機１０の最大加圧力が発生する。第一リンク９１と第二リンク９２が屈曲状態のとき、スライド４１は上死点にあり、このとき第一リンク９１及び第二リンク９２の屈伸角度が最大になる。

【0064】

以上のことより、図１０、１１に示すように、調整装置１７０により、連結アーム部１２０を上昇させると、第一リンク９１及び第二リンク９２の屈伸角度は小さくなり、スライド４１のストロークは長くなる。

【0065】

また、図１、２に示すように、調整装置１７０により、連結アーム部１２０を下降させると、第一リンク９１及び第二リンク９２の屈伸角度は大きくなり、スライド４１のストロークは短くなる。

【0066】

スライド４１のストローク長さは、下死点の位置は一定であるので、運転中に調整装置１７０を動作させて、ストローク長さを変更することが可能となる。

【0067】

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、
スライド部４０に上下運動をさせるため屈伸可能に連結された第一リンク９１及び第二リンク９２を備え、第一リンク９１がフレーム２０に連結され、第二リンク９２がスライド部４０に連結されるリンク機構９０と、
クランクシャフト７０の回転運動により第一リンク９１及び第二リンク９２に屈伸運動をさせるためクランクシャフト７０をリンク機構９０に連結する連結機構１１０と、
を備え、
連結機構１１０は、
第一リンク９１に対して回動可能に連結される連結アーム部１２０と、
連結アーム部１２０の一端側で、クランクシャフト７０に対して回動可能に連結されるスライダ部１５０と、
を備え、
連結アーム部１２０は、他端側で、第一リンク９１の回転円における半径方向において移動可能とされ、
スライダ部１５０は、連結アーム部１２０に対して上下方向に往復運動可能とされ、
連結アーム部１２０及びスライダ部１５０は、フレーム２０に対してクランクシャフト７０の軸線方向からみて、左右方向に移動可能に配設され、
さらに、連結機構１１０を上下運動させることにより、第一リンク９１及び第二リンク９２の屈伸角度範囲を調整可能とする調整装置１７０を備えている。

【0068】

これによれば、連結アーム部１２０を、他端側で、第一リンク９１の回転円における半径方向において移動可能とし、スライダ部１５０を、連結アーム部１２０に対して上下方向に往復運動可能とし、連結アーム部１２０及びスライダ部１５０を、フレーム２０に対してクランクシャフト７０の軸線方向からみて、左右方向に移動可能に配設することで、リンク機構９０を屈伸可能したうえで、調整装置１７０により、第一リンク９１及び第二リンク９２の屈伸角度範囲が調整可能となる。調整装置１７０は、第一リンク９１、第二リンク９２の伸直な状態に対して上下方向に移動させることにより、第一リンク９１、第二リンク９２の屈伸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、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。

【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 リンク機構
９１ 第一リンク
９２ 第二リンク
１１０ 連結機構
１２０ 連結アーム部
１５０ スライダ部
１７０ 調整装置

【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】