JP2009034700A - コンロッドレスプレス - Google Patents

Abstract

【課題】従動系の重量の増加やプレスの大型化を防ぐことが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の偏心部５ａの外周にヨーク６が回転自在に嵌められ、ヨーク６がスライド７に形成された摺動室７ｈに摺動自在に嵌められているコンロッドレスプレス１であって、ヨーク６を複数備えており、複数のヨーク６は、互いに間隔を空けた状態で、エキセン軸５の軸方向に並んで配設されている。スライド７からの荷重を幅広い位置で受けてエキセン軸５に伝えることができるので、偏心荷重に強い構造とすることができる。また、スライド７の幅が広くなっても、個々のヨーク６の幅を狭くすることができるから、従動系の重量増加を抑えることができる。よって、プレスのコンパクト性を維持することができ、ランニングコストの増加も抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンロッドレスプレスに関する。

従来から、プレスをコンパクト化するためにコンロッドを使用しないプレスが開発されており、コンロッドを使用しないプレスの一例としてスコッチヨークプレスがある。以下、図３に基づいて従来例１のスコッチヨークプレスを説明する。

図３において、２はプレスフレームであり、７はスライドである。このスライド７は図示しないスライドガイドにより昇降自在に案内されている。スライド７の内部には中空の摺動室７ｈが形成され、この摺動室７ｈの上下両面には摺動面が形成されている。
６はヨークで、摺動室７ｈ内で上下の摺動面に接し、横方向に移動自在に挿入されている。
このヨーク６はエキセン軸５に取り付けられており、このエキセン軸５が回転すると、ヨーク６が円運動するので、スライド７が昇降させられる。

しかるに、上記のごときスコッチヨークプレスによって多工程の成形を行う場合、スライド７の幅は工程数の増加に伴って広くなるが、スライド７幅の増大にともなってヨーク６も幅が広くなるから、スライド７、ヨーク６ともにその重量が増加する。
すると、従動系の重量が増加するので、駆動系や制動機構なども大型化・高出力化せざるを得なくなり、スコッチヨークプレスの特徴であるコンパクト性が失われるとともに、ランニングコストも増加する。
とくに、シャットハイト調整機構を設けている場合には、シャットハイト調整機構の分だけ従動系の重量が増加し、スライド７の幅が広くなるとシャットハイト調整機構も大型化するので、重量の増加がさらに大きくなる。

特公平７−１１５２２７号公報

本発明は上記事情に鑑み、従動系の重量の増加やプレスの大型化を防ぐことが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、エキセン軸の偏心部の外周にヨークが回転自在に嵌められ、該ヨークがスライドに形成された摺動室に摺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、前記ヨークを複数備えており、該複数のヨークは、互いに間隔を空けた状態で、前記エキセン軸の軸方向に並んで配設され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、前記ヨークと前記エキセン軸の偏心部との間に、両者に対して回転可能に配設された偏心部材と、該偏心部材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１発明によれば、スライドからの荷重を幅広い位置で受けてエキセン軸に伝えることができるので、偏心荷重に強い構造とすることができる。また、スライドの幅が広くなっても、個々のヨークの幅を狭くすることができるから、従動系の重量増加を抑えることができる。よって、プレスのコンパクト性を維持することができ、ランニングコストの増加も抑制することができる。
第２発明によれば、偏心部材を回転させれば、偏心部材の中心は上下に移動し、偏心部材の回転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。また、ヨークとエキセン軸の偏心部との間に偏心部材を配置しているだけであるから、プレスの高さを抑えることができ、プレスの大型化を防ぐことができる。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１（Ａ）は本発明の一実施形態に係るコンロッドレスプレスの正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面矢視図である。

図１において、プレス１は、フレーム２とベッド３と、それらを結ぶ４本のタイロッド４を有している。なお、プレス１は、フレーム２に代えてクラウンとアプライトを有するものでもよい。

フレーム２には、エキセン軸５が取り付けられている。エキセン軸５は、その軸方向中央部に偏心部５ａが設けられている。そして、エキセン軸５には、その偏心部５ａを挟むように一対の同軸部５ｂ，５ｂが設けられており、この一対の同軸部５ｂ，５ｂがフレーム２に回転自在に支持されている。
なお、エキセン軸５には、減速機等の駆動機構が連結されており、また、クラッチ、ブレーキ等の制動機構も取り付けられている。

このエキセン軸５の偏心部５ａには、一対のヨーク６，６を介してスライド７が取り付けられている。このスライド７には、図１における左右方向の面間を貫通する摺動室７ｈが形成されており、この摺動室７ｈ内に一対のヨーク６，６が摺動自在に嵌められている。

以上のごとき構成であるから、駆動機構を作動させればエキセン軸５が回転し、エキセン軸５の回転に伴って一対のヨーク６，６が上下動と水平移動とを組み合わせた動作を行い、この一対のヨーク６，６の動作によりスライド７が上下に移動される。よって、スライド７の底面およびベッド３上面に多工程金型の上型下型をそれぞれ配設しておけば、多工程金型の上型下型間に鍛造素材を挟んで成形することができる。

また、図１に示すように、一対のヨーク６，６は、その幅Ｗ２がスライド７の幅Ｗ１よりも狭くなっており、互いに間隔を空けた状態でエキセン軸５の軸方向に並んで配設されている。
すると、スライド７からの荷重が加わったときに、その荷重を幅広い位置で受けてエキセン軸５に伝えることができるから、偏心荷重に強い構造とすることができる。
しかも、一対のヨーク６，６の合計重量は、スライド７と同じ幅を有するヨークに比べて軽量になるから、ヨーク６を含む従動系の重量を抑えることができる。すると、駆動系や制動機構なども小型化・低出力化することが可能となる。

さらに、一対のヨーク６，６は、個々のヨーク６に対して荷重が加わったときに、その荷重支持や強度維持に必要な幅であって、両ヨーク６の幅を合わせた長さがスライド７の幅Ｗ１よりも狭くなるように形成されている。すると、スライド７の幅Ｗ１が広くなっても、必要以上にヨーク６が大型化したり重量が増加したりすることを抑えることができるから、ヨーク６を含む従動系の大型化を防ぐことができ、重量増加を抑えることができる。

したがって、本実施形態のプレス１をスライド７の幅Ｗ１が広い多工程プレスに採用しても、従動系の大型化や重量増加を抑えることができるから、駆動系や制動機構などが大型化・高出力化することも抑えることができる。よって、プレスのコンパクト性を維持することができ、ランニングコストの増加も防ぐことができる。

さらに、図２では、一対のヨーク６，６はその幅Ｗ２が同じであるが、両者の幅が異なっていてもよい。多工程の金型をスライド７に取り付けた場合、金型毎に成形荷重が異なり、スライド７の幅方向（図２における左右方向）において、例えば、左側に位置する金型による成形荷重が右側に位置する金型による成形荷重よりも大きい場合がある。かかる場合には、左側に位置するヨーク６の幅を、右側に位置するヨーク６の幅よりも広くしておくことが好ましい。つまり、各ヨーク６の幅を各ヨーク６に加わる荷重に応じて調整すれば、偏心荷重に対してより強い構造とすることができるし、全ヨーク６の合計重量を軽くすることも可能となる。

さらに、図２では、一対のヨーク６，６はプレス中心ＣＬに対して左右対称に配設されているが、一対のヨーク６，６はプレス中心ＣＬに対して左右の適切な位置に配設されていればよい。そして、プレス中心ＣＬに対して左右の適切な位置に配設しておけば、スライド７からの荷重をバランスよくエキセン軸５に伝達することができるので、偏心荷重に対してより強い構造とすることができる。

なお、ヨーク６を設ける数は２つに限られず、３つ以上設けてもよく、その数は特に制限されない。ヨーク６を２以上設ける場合でも、全てのヨーク６の幅を均一とせず、各ヨーク６の幅を各ヨーク６に加わる荷重に応じて調整しておけば、偏心荷重に強い構造とすることができ、しかも、従動系を軽量・小型化することができる。

また、上記のごときコンロッドレスプレスにおいて、シャットハイト調整機構を設ける場合、以下のごとき構成とすれば、シャットハイト調整機構を設けたことによる従動系の大型化や重量の増加を防ぐことができ、しかも、プレスの構造が複雑化することも防ぐことができる。

図２に示すように、前記一対のヨーク６，６とエキセン軸５の偏心部５ａの外周との間には、シャットハイト調整機構１０の偏心部材１１が設けられている。この偏心部材１１は、その軸方向（図１（Ａ）では左右方向）と直交する断面において、外周面（一対のヨーク６，６と接する面）の中心と内周面（偏心部５ａと接する面）の中心が偏心したスリーブである。

図２に示すように、偏心部材１１の外周面における一対のヨーク６，６の間に位置する部分には、その外周面に沿ってウォームホイール11gが設けられている。
また、一対のヨーク６，６の間の空間には、前記ウォームホイール11gと噛みあうウォーム軸12bが配設されている。このウォーム軸12bは、その軸方向がエキセン軸５の軸方向と直交する方向に沿うように配設されている。このウォーム軸12bの基端は、ウォーム軸12bを回転させる駆動装置12a、例えば油圧モータや減速機付電動モータ、サーボモータ等の駆動装置12aが取り付けられており、この駆動装置12aはヨーク６に取り付けられている。

したがって、駆動装置12aを作動させれば、ウォーム軸12b・ウォームホイール11gが回転し、偏心部材１１をエキセン軸５の偏心部５ａ周りに回転させることができる。偏心部材１１が回転すれば、偏心部材１１の中心が上下動し、ヨーク６は偏心部５ａに対して上下動する。言い換えれば、ヨーク６はスライドに対して上下動する。すると、ヨーク６の上下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。

また、偏心部材１１は円筒状の部材でありその厚みも薄いので、ヨーク６を大型化しなくても、偏心部材１１をヨーク６とエキセン軸５の偏心部５ａとの間に配置することができる。すると、シャットハイト調整機構１０を設けても、プレスの高さを抑えることができ、プレスの大型化を防ぐことができる。
しかも、偏心部材１１は軽量であるから、シャットハイト調整機構１０を設けたことによる従動系の重量増加を抑えることができる。すると、駆動系や制動機構などを大型化・高出力化する必要がないから、プレスのコンパクト性を維持することができ、ランニングコストの増加も抑制することができる。

さらに、駆動装置12aおよびウォーム軸12bを、一対のヨーク６，６の間の空間に配設するから、駆動装置12aおよびウォーム軸12bを設けるための特別な空間を設ける必要がなく、また、ヨーク６も特別な構造とする必要がない。よって、シャットハイト調整機構１０を設けたことによってプレスの構造が複雑化することも防ぐことができる。
上記の駆動装置12aおよびウォーム軸12bが特許請求の範囲にいう回転手段である。

なお、上記の例では、駆動装置12aおよびウォーム軸12bを偏心軸５よりも上方に設けているが、駆動装置12aおよびウォーム軸12bを設ける位置はとくに限定されず、偏心軸５よりも下方や偏心軸５の前後等に設けてよい。つまり、ウォーム軸12bを偏心部材１１のウォームホイール11gに噛み合わせることができるのであれば、駆動装置12aおよびウォーム軸12bを設ける位置は特に限定されない。

さらになお、偏心部材１１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、偏心部材１１の外周面に歯車を設け、この歯車と噛み合うラックを設け、このラックをシリンダ等の駆動装置によって進退させて偏心部材１１を回転させる構成でもよいし、偏心部材１１の外周面に設けた歯車と噛みあうピニオンギアを設けこのピニオンギアを回転させて偏心部材を回転させる構成でもよい。また、偏心部材に、エキセン軸５の軸方向と直交するネジ孔を備えたナット部を設け、このナット部にネジ軸を螺合させた構造としてもよい。この場合には、ネジ軸を回転させることによってナット部をネジ軸方向に移動させることができるから偏心部材を回転させることができる。

（Ａ）は本発明の一実施形態に係るコンロッドレスプレスの正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面矢視図である。 （Ａ）は本発明の他実施形態に係るコンロッドレスプレスの正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面矢視図である。 従来例１のコンロッドレスプレスの概略説明図である。

符号の説明

１ プレスフレーム
５ エキセン軸
５ａ 偏心部
６ ヨーク
７ スライド
７ｈ 摺動室
１０ シャットハイト調整機構
１１ 偏心部材
１２ 回転手段

Claims (2)

1. エキセン軸の偏心部の外周にヨークが回転自在に嵌められ、該ヨークがスライドに形成された摺動室に摺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、
   前記ヨークを複数備えており、
   該複数のヨークは、
   互いに間隔を空けた状態で、前記エキセン軸の軸方向に並んで配設されている
   ことを特徴とするコンロッドレスプレス。
2. 前記ヨークと前記エキセン軸の偏心部との間に、両者に対して回転可能に配設された偏心部材と、
   該偏心部材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
   ことを特徴とする請求項１記載のコンロッドレスプレス。

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