JP2008100278A - コンロッドレスプレス - Google Patents

Abstract

【課題】シャットハイト調整装置を設けても、プレスをコンパクトにできるコンロッドレスプレスを提供する。
【解決手段】エキセン軸５のエキセン部５ｅの外周に揺動部材６が回転自在に嵌められ、揺動部材６がスライド７に形成された摺動室７ｃに揺動自在に嵌められているコンロッドレスプレスであって、揺動部材６とエキセン軸５のエキセン部５ｅとの間に、両者に対して回転可能に配設された偏心スリーブ５１と、偏心スリーブ５１を回転させる回転手段とからなるシャットハイト調整機構５０を備えている。偏心スリーブ５１を回転させれば、揺動部材６をスライド７に対して揺動し、スライド７が上下に移動するから、シャットハイトを変化させることができる。揺動部材６とエキセン軸５のエキセン部５ｅとの間に偏心スリーブ５１を配置しているだけであるから、プレスの高さを高くする必要がなく、プレスの大型化を防ぐことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンロッドレスプレスに関する。

コンロッドを使用しないクランクプレスとして、従来例１のコンロッドレスプレスがある。このコンロッドレスプレス100は、図６および図７に示すように、フルエキセン形のエキセン軸101を用い、そのエキセン部101eの外周に円柱形の偏心スリーブ102を外挿し、この偏心スリーブ102の外周にスライド103を外挿している。このため、エキセン軸101を回転させると偏心スリーブ102が揺動回転し、スライド103が上下に昇降することになる。

また、別の構造を有するコンロッドレスプレスとして、従来例２のプレスがある。
従来例２のプレスは、図８に示すように、エキセン部の全周を囲む偏心スリーブの代わりに、エキセン部204の下面にのみ当接する三日月型の偏心スリーブ205を用い、この三日月型偏心スリーブ205をエキセン軸203のエキセン部204とスライド202の間に挟んで、スライド202を油圧シリンダ206で常時上方に引き上げておくようにしたものである（特許文献１）。

ところで、プレス作業の進行に伴い、金型等の温度変化に起因して、シャットハイトが変化する。シャットハイトの変化は鍛造品の成形精度等に影響を与えるので、シャットハイトを調整する必要が生じる。
シャットハイト調整機構として、一般的には、偏心リストピン式シャットハイト調整装置やウエッジ式シャットハイト調整装置が採用されている。上記従来例１、２のごときコンロッドレスプレスでは、コンロッドプレスのようにスライドとコンロッドを連結するリストピンが存在しないので、通常ウエッジ式シャットハイト調整装置が採用される。

しかしながら、ウエッジ式シャットハイト調整装置はスライドの下面に取り付けられるため、調整装置の分だけプレスの高さを高くしなければならない。しかも、鍛造プレスのように小さな面積で大きな負荷が作用するような場合、ウエッジの厚みを相当厚く設計する必要があるから、シャットハイト調整装置が大型化し、プレスもさらに大型化してしまう。

特開昭５８‐１９２６９８号

本発明は上記事情に鑑み、シャットハイト調整装置を設けても、プレスをコンパクトにできるコンロッドレスプレスを提供することを目的とする。

第１発明のコンロッドレスプレスは、エキセン軸のエキセン部の外周に揺動部材が回転自在に嵌められ、該揺動部材がスライドに形成された摺動室に揺動自在に嵌められているコンロッドレスプレスであって、前記揺動部材と前記エキセン軸のエキセン部との間に、両者に対して回転可能に配設された偏心スリーブと、該偏心スリーブを回転させる回転手段とからなるシャットハイト調整機構を備えていることを特徴とする。
第２発明のコンロッドレスプレスは、第１発明において、前記揺動部材は、その外周の上側に円弧状の上側摺動部と、外周の下側に円弧状の下側摺動部と、前記上・下摺動部の間の両側部に非摺動部とを備えており、前記スライドの摺動室は、その内周の上側に円弧状の上側摺動部と、内周の下側に円弧状の下側摺動部と、前記上・下摺動部の間の両側部に非摺動部とを備えており、前記揺動部材および前記スライドの摺動室における上側摺動部の円弧は、下側摺動部の円弧と互いの曲率半径の中心が同心であり、かつ下側摺動部の円弧よりも曲率半径が短くなっていることを特徴とする。
第３発明のコンロッドレスプレスは、第１発明において、前記揺動部材は、その外周の上側に円弧状の上側摺動部と、外周の下側に円弧状の下側摺動部と、前記上・下摺動部の間の両側部に非摺動部とを備えており、前記スライドの摺動室は、その内周の上側に円弧状の上側摺動部と、内周の下側に円弧状の下側摺動部と、前記上・下摺動部の間の両側部に非摺動部とを備えており、前記揺動部材および前記スライドの摺動室における上側摺動部の円弧は、下側摺動部の円弧と互いの曲率半径の中心が同心であり、かつ下側摺動部の円弧よりも曲率半径が長くなっていることを特徴とする。
第４発明のコンロッドレスプレスは、第２または第３発明において、前記揺動部材の非摺動部と前記スライドの非摺動部との間には、互いに干渉しないだけの空間が設けられていることを特徴とする。

第１発明によれば、偏心スリーブを回転させれば、揺動部材をスライドに対して揺動させることができる。すると、揺動部材の揺動に応じてスライドが上下に移動するから、シャットハイトを変化させることができる。しかも、揺動部材とエキセン軸のエキセン部との間に偏心スリーブを配置しているだけであるから、プレスの高さを高くする必要がなく、プレスの大型化を防ぐことができる。
第２発明によれば、円弧状の上側摺動部と下側摺動部の曲率半径の中心が同心であるので、エキセン軸を回転させることにより、揺動部材を揺動させることが可能であり、揺動部材の揺動によってスライドを上下に昇降させることができる。そして、上側摺動部の半径は小さいので、揺動部材もスライドも上方部分を小型化できる。そのため、プレス全体もコンパクト化することができる。
第３発明によれば、円弧状の上側摺動部と下側摺動部の曲率半径の中心が同心であるので、エキセン軸を回転させることにより、揺動部材を揺動させることが可能であり、揺動部材の揺動によってスライドを上下に昇降させることができる。そして、下側摺動部の半径は小さいので、揺動部材もスライドも下方部分を小型化できる。そのため、プレス全体もコンパクト化することができる。
第４発明によれば、揺動部材とスライドの両側面における非摺動部同士の間に空間があるので、揺動部材を揺動させても、互いに干渉が生じず、円滑なプレス動作が可能となる。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１はシャットハイト調整機構を備えたコンロッドレスプレスの正面図であり、図２は図１のII−II線矢視図である。図３は図１のコンロッドレスプレスにおけるスライド７部分の概略拡大図である。

図１において、１はプレスフレームで、クラウン２とベース３と、それらを結ぶ４本のコラム４を有している。このプレスフレーム１の内部に、エキセン軸５と揺動部材６とスライド７が配置されている。スライド７は図示しないガイドにより、上下の昇降が案内されている。そして、スライド７には、シャットハイトを調整するシャットハイト調整機構５０が設けられている。

まず、図３に基づいて、スライド７部分の構成を説明する。なお、構成を分かりやすくするために、図３では、シャットハイト調整機構５０の駆動部５２は省略している。
図３に示すように、スライド７は、上下一対の部材７ａ，７ｂからなり、両者を組み合わせると、両者の間に摺動室７ｃが形成されるように形状を有している。そして、スライド７は、摺動室７ｃ内に前記エキセン軸５のエキセン部５ｅが位置するように配設される。
また、スライド７の摺動室７ｃ内面と前記エキセン軸５のエキセン部５ｅとの間には、上下一対の部材６ａ，６ｂからなる揺動部材６が配設されている。この揺動部材６は、エキセン部５ｅの外周に対して回転自在に嵌められており、しかも、その外周はスライド７の摺動室７ｃ内面に対して摺動自在に嵌められている。

前記揺動部材６は、その外周に、円弧状の上側摺動部６１と、円弧状の下側摺動部６２が形成されている。また、上・下摺動部６１，６２間の両側部には非摺動部６３が形成されている。つまり、揺動部材６は、上・下摺動部６１，６２と非摺動部６３により、エキセン部５ｅの外周を囲む形状となっているのである。
そして、上側摺動部６１の円弧の半径中心０は、下側摺動部６２の円弧の半径中心０と同心であり、上側摺動部６１の曲率半径Ｒ１は下側摺動部の曲率半径Ｒ２より小さくなっている。なお、符号０_５はエキセン軸５の軸部５ｂの中心を示している。

前記スライド７に形成された摺動室７ｃは、その内周に、円弧状の上側摺動部７１と、円弧状の下側摺動部７２が形成されている。また、上・下摺動部７１，７２の間の両側部には非摺動部７３が形成されている。つまり、スライド７は、上・下摺動部７１，７２と非摺動部７３により、前記揺動部材６を揺動させる空間を形成する形状となっているのである。
当然ながら、スライド７における上側摺動部７１の曲率半径Ｒ１と下側摺動部７２の曲率半径Ｒ２は、それぞれ前記揺動部材６の上側摺動部６１の曲率半径および下側摺動部６２の曲率半径と同じである。しかも、両方の曲率半径Ｒ１，Ｒ２の中心は同心であって、かつ曲率半径Ｒ１は曲率半径Ｒ２よりも小さくなっている。

そして、前記揺動部材６の非摺動部６３は、前記スライド７の非摺動部７３よりも内側に形成され、両者の間には、互いに干渉しないだけの空間が設けられている

以上のごとき構成を有するので、上記実施形態のコンロッドレスプレスにおいて、エキセン軸５を回転させると、揺動部材６は揺動する。揺動部材６の上側摺動部６１と下側摺動部６２の曲率半径Ｒ１，Ｒ２の中心０が同心である。このため、上側摺動部６１および下側摺動部６２をそれぞれスライド７における上側摺動部７１および下側摺動部７２に沿って摺動させながら、揺動部材６を揺動させることができる。
また、揺動部材６とスライド７の非摺動部６３，７３間に空間があるので、揺動部材６を揺動させても、互いに干渉が生じない。このため、エキセン軸５の回転により揺動部材６は揺動を繰返し、この揺動運動によって、スライド７を上下に昇降させプレス動作をすることができる。

そして、本実施形態において、下側摺動部６２，７２の曲率半径Ｒ２に比べて、上側摺動部６１，７１の曲率半径Ｒ１は小さいので、揺動部材６もスライド７も上方部分を小型化できる。

つぎに、図１に基づいて、シャットハイト調整機構５０を説明する。
図１に示すように、揺動部材６とエキセン軸５のエキセン部５ｅの外周との間には、シャットハイト調整機構５０の偏心スリーブ５１が設けられている。この偏心スリーブ５１は、上下一対の部材51ａ，51ｂからなり、揺動部材６、エキセン部５ｅの両者に対して回転可能に設けられている。そして、偏心スリーブ５１は、エキセン軸５の軸方向における一端の外周に歯車51gを備えている。
この偏心スリーブ５１は、シャットハイト調整機構５０の駆動部５２によって回転される。駆動部５２は、揺動部材６の上部に設けられており、そのウォーム52cが偏心スリーブ５１の歯車51gに噛み合っている。つまり、ウォーム52cと偏心スリーブ５１の歯車51gとで、ウォーム歯車機構が形成されているのである（図２参照）。
また、ウォーム52cは、軸52bに取り付けられており、この軸52bの一端は、軸52bをその軸周りに回転させるサーボモータ等の駆動手段52aに連結されている。

したがって、駆動手段52aを作動させれば、ウォーム52c・歯車51gが回転し、偏心スリーブ５１をエキセン軸５のエキセン部５ｅ周りに回転させることができる。偏心スリーブ５１が回転すれば、揺動部材６はエキセン部５ｅに対して揺動する。言い換えれば、揺動部材６はスライドに対して揺動する。すると、揺動部材６の揺動に応じてスライド７は上下に移動するから、シャットハイトを変化させることができる。
しかも、プレスの上下方向には、揺動部材６とエキセン軸５のエキセン部５ｅとの間に偏心スリーブ５１を配置しているだけである。よって、シャットハイト調整機構５０を設けても、プレスの高さを高くする必要がなく、プレスの大型化を防ぐことができる。

なお、偏心スリーブ５１を回転させる構成は上記のごとき構成に限られない。例えば、軸52bに歯車51gと噛み合うラックを設け、この軸52bをシリンダ等の駆動手段によって進退させて偏心スリーブ５１を回転させる構成でもよく、特に限定されない。
さらになお、シャットハイト調整機構５０の駆動部５２を設ける位置は揺動部材６の上部に限られず、偏心スリーブ５１を回転させることができる位置であれば、とくに限定されない。

本発明において、スライド部分の構成は、図４および図５に示すような構成でもよい。つまり、図４および図５に示すように、前記揺動部材６の上側摺動部６１の円弧の曲率半径を、下側摺動部６２の円弧の曲率半径よりも大きくしてもよい。この場合も、両方の曲率半径が同心となっていれば、エキセン軸５を回転させたときに、揺動部材６を揺動させることができる。そして、この場合には、揺動部材６およびスライド７の下方部分を小型化できるから、プレス全体もコンパクト化することができる。
また、図４に示す構造の場合、シャットハイト調整機構５０の駆動部５２は揺動部材６の下部に設けられるが、シャットハイト調整機構５０の構成は図１〜図３に示したシャットハイト調整機構５０と実質同一の構成を有している。そして、駆動部５２を設ける位置は揺動部材６の下部に限られず、偏心スリーブ５１を回転させることができる位置であれば、とくに限定されない。

なお、図４および図５に示すクランクレスプレスは、上述した点以外は図１〜図３に示したクランクレスプレスと実質同様の構成を有している。そして、図４および図５に記載されている構成を採用した場合も、スライド７における上側摺動部７１の曲率半径と下側摺動部７２の曲率半径は、それぞれ前記揺動部材６の上側摺動部６１の曲率半径および下側摺動部６２の曲率半径と同じであるのは、いうまでもない。

なお、揺動部材６およびスライド７は上記のごとき構造に限られず、エキセン軸５が回転してもそのエキセン部５ｅとともに揺動部材６が３６０度回転せず、エキセン部５ｅに対して揺動部材６が揺動するような構造となっていればよい。

シャットハイト調整機構を備えたコンロッドレスプレスの正面図である。 図１のII−II線矢視図である。 図１のコンロッドレスプレスにおけるスライド７部分の概略拡大図である。 本発明の他の実施形態に係るコンロッドレスプレスの正面図である。 図４のV−V線矢視図である。 従来例１のコンロッドレスプレスの正面図である。 図６のVII−VII線矢視図である。 従来例２のコンロッドレスプレスの説明図である。

符号の説明

１ プレスフレーム
５ エキセン軸
５ｅ エキセン部
６ 揺動部材
６１ 上側摺動部
６２ 下側摺動部
６３ 非摺動部
７ スライド
７ｃ 摺動室
７１ 上側摺動部
７２ 下側摺動部
７３ 非摺動部
５０ シャットハイト調整機構
５１ 偏心スリーブ

Claims (4)

1. エキセン軸のエキセン部の外周に揺動部材が回転自在に嵌められ、該揺動部材がスライドに形成された摺動室に揺動自在に嵌められているコンロッドレスプレスであって、
   前記揺動部材と前記エキセン軸のエキセン部との間に、両者に対して回転可能に配設された偏心スリーブと、
   該偏心スリーブを回転させる回転手段とからなるシャットハイト調整機構を備えている
   ことを特徴とするコンロッドレスプレス。
2. 前記揺動部材は、
   その外周の上側に円弧状の上側摺動部と、外周の下側に円弧状の下側摺動部と、前記上・下摺動部の間の両側部に非摺動部とを備えており、
   前記スライドの摺動室は、
   その内周の上側に円弧状の上側摺動部と、内周の下側に円弧状の下側摺動部と、前記上・下摺動部の間の両側部に非摺動部とを備えており、
   前記揺動部材および前記スライドの摺動室における上側摺動部の円弧は、下側摺動部の円弧と互いの曲率半径の中心が同心であり、かつ下側摺動部の円弧よりも曲率半径が短くなっている
   ことを特徴とする請求項１記載のコンロッドレスプレス。
3. 前記揺動部材は、
   その外周の上側に円弧状の上側摺動部と、外周の下側に円弧状の下側摺動部と、前記上・下摺動部の間の両側部に非摺動部とを備えており、
   前記スライドの摺動室は、
   その内周の上側に円弧状の上側摺動部と、内周の下側に円弧状の下側摺動部と、前記上・下摺動部の間の両側部に非摺動部とを備えており、
   前記揺動部材および前記スライドの摺動室における上側摺動部の円弧は、下側摺動部の円弧と互いの曲率半径の中心が同心であり、かつ下側摺動部の円弧よりも曲率半径が長くなっている
   ことを特徴とする請求項１記載のコンロッドレスプレス。
4. 前記揺動部材の非摺動部と前記スライドの非摺動部との間には、互いに干渉しないだけの空間が設けられている
   ことを特徴とする請求項２または３記載のコンロッドレスプレス。

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