(57)【要約】【課題】動作がスムーズで耐久性に優れ、昇降する上金型から水平往復運動を行うシュートへ高い動力伝達効率で動力を伝達可能な被加工材の排出装置を提供する。【解決手段】プレス加工時の上金型の垂直往復運動を、シュートの水平往復運動に変換する機構として、垂直ラックと水平ラックとピニオンと開閉アタッカと開閉ガイド部材と弾性部材とを備えたラック・ピニオン機構を採用したので、被加工材の排出装置の動作がスムーズとなり、耐久性に優れ、かつ上金型からシュートへ高い動力伝達効率で動力を伝達することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下金型に対して上金型が昇降することにより素材をプレス加工するプレス加工装置に配備され、このプレス加工により生じた被加工材を排出する被加工材の排出装置において、
このプレス加工により生じた被加工材を受け、往復動することにより、この被加工材を前記プレス加工装置の外部に排出するシュートと、
前記上金型に上端部が取り付けられ、下端面に内部空間と連通した開口を有する筒形状のストライカと、
前記上金型の昇降に応じて、前記ストライカを介して、前記シュートを往復駆動させるラック・ピニオン式駆動手段とを備え、
このラック・ピニオン式駆動手段は、
前記ストライカの押し下げ力が上端面に入力され、垂直に往復動する垂直ラックと、
前記シュートに連結され、水平に往復動する水平ラックと、
前記垂直ラックおよび前記水平ラックに噛合し、前記垂直ラックの垂直往復運動を前記水平ラックの水平往復運動に変換するピニオンと、
前記シュートを往動とは反対方向へ復動するように付勢する弾性部材とを有した被加工材の排出装置。
【請求項２】
前記ストライカの下端部には、回動軸を中心にして回動することで前記ストライカの開口を開閉し、かつ前記垂直ラックの上端に当接されて該垂直ラックを押し下げる一対の開閉アタッカが離間して配設され、
該一対の開閉アタッカの下端部には、前記回動軸よりも他の前記開閉アタッカ側の偏心位置に、前記回動軸と平行なローラ軸を介して、前記垂直ラックの上端に当接する一対の押圧ローラが配設され、
前記ストライカの直下には、山頂を通る垂線を中心とした線対称でかつ前記一対の押圧ローラの転動面となる２つの傾斜面を有し、前記ストライカが下方へ往動することで、前記押圧ローラ間に前記山頂が差し込まれ、その後も前記ストライカの往動を継続することで、前記各押圧ローラが前記傾斜面上を転動しながら前記一対の開閉アタッカを押し開く山形の開閉ガイド部材が配置され、
前記開閉アタッカが開いた時、前記弾性部材の付勢力により、前記垂直ラックが前記ストライカの開口から前記内部空間へ挿入される請求項１に記載の被加工材の排出装置。
【請求項３】
前記ピニオンは、前記垂直ラックに噛合される第１のピニオンと、該第１のピニオンと直径が異なって前記水平ラックに噛合される第２のピニオンとが、１本の連結軸により連結された変速ピニオンである請求項１または請求項２に記載の被加工材の排出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は被加工材の排出装置、詳しくは金属板などの素材をプレス加工して生じた被加工材（例えばワーク（製品）、スクラップ）を排出する被加工材の排出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動手段により上下動自在に設けられた上金型と、上金型の下方に配設された下金型とを備えたプレス機には、金属製の板材（素材）から得られたワークやスクラップを排出するため、下金型の直下に、受け板付きのシュート（排出装置）が設けられている。プレス加工時には、下金型の上面に板材を載置し、その後、駆動手段により上金型を上下動させる。これにより、板材から打ち抜かれたワークとスクラップとが、シュートの受け板上に落下する。
【０００３】
従来、受け板上のワークやスクラップを外部へ排出するため、プレス機の上金型の上下動の力を駆動源とした被加工材の排出装置が開発されている（例えば、本願出願人が先に出願した特許文献１）。これは、上金型に取り付けられたカム本体と、カム本体の下降によってカム本体の先端と係合して垂直面内で振り子のように回動することにより、シュートを略水平面内の一方向に所定速度で往動させ、このカム本体のさらなる下降によってカム本体の先端から脱合することで、シュートの往復を停止し、被加工材を排出する操作部材と、シュートを往動とは反対方向へ復動するように付勢する弾性部材とを備えた被加工材の排出装置である。
【０００４】
プレス加工時には、上金型の昇降により、被加工材が上金型と下金型との間でプレス加工され、ワークおよびスクラップが、下金型の下方に配置されたシュート上に落下する。上金型が所定位置まで下降した時、上金型に取り付けられたカム本体の先端が操作部材に係合し、この操作部材が垂直面内で振り子のように回動する。その結果、弾性部材により弾性支持されたシュートが、略水平面内の一方向に所定速度で往動する。そして、カム本体のさらなる下降により、操作部材がカム本体の先端から脱合してシュートの往復を停止し、ワークやスクラップをプレス機の外へ排出する。これにより、簡単な設備で、既存のプレス機のスペースを制御することなく、ワークやスクラップの飛散も防止して被加工材を排出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開２００４−０４５７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の被加工材の排出装置では、プレス加工時、上金型と一体化して上下動するカム本体との係合および脱合により、操作部材が回動ピンを中心として振り子のように往復回動（揺動）し、弾性部材により弾性支持されたシュートが、垂直面内の所定方向へ所定速度で往復動していた。すなわち、プレス加工時の上金型（カム本体）の垂直往復運動が、シュートの水平往復運動に変換される際、カム本体から操作部材への動力伝達効率の低下と、操作部材からシュートへの動力伝達効率の低下とを伴う、回動ピンを中心とする往復回動運動が介されていた。
【０００７】
そこで、発明者は、鋭意研究の結果、プレス加工時の上金型の垂直往復運動を、シュートの水平往復運動に変換する機構として、ラック・ピニオン機構を採用すれば、動作がスムーズで耐久性に優れ、かつ上金型からシュートへ高い動力伝達効率で動力の伝達が可能なことを知見し、この発明を完成させた。
この発明は、動作がスムーズで耐久性に優れ、垂直往復運動を行う上金型から水平往復運動を行うシュートへ高い動力伝達効率で動力を伝達することができる被加工材の排出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、下金型に対して上金型が昇降することにより素材をプレス加工するプレス加工装置に配備され、このプレス加工により生じた被加工材を排出する被加工材の排出装置において、このプレス加工により生じた被加工材を受け、往復動することにより、この被加工材を前記プレス加工装置の外部に排出するシュートと、前記上金型に上端部が取り付けられ、下端面に内部空間と連通した開口を有する筒形状のストライカと、前記上金型の昇降に応じて、前記ストライカを介して、前記シュートを往復駆動させるラック・ピニオン式駆動手段とを備え、このラック・ピニオン式駆動手段は、前記ストライカの押し下げ力が上端面に入力され、垂直に往復動する垂直ラックと、前記シュートに連結され、水平に往復動する水平ラックと、前記垂直ラックおよび前記水平ラックに噛合し、前記垂直ラックの垂直往復運動を前記水平ラックの水平往復運動に変換するピニオンと、前記シュートを往動とは反対方向へ復動するように付勢する弾性部材とを有した被加工材の排出装置である。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、上金型の昇降により、素材を上金型と下金型との間でプレス加工することで、被加工材（プレス製品、スクラップ）が生じる。この被加工材を下金型の下方に配置されたシュートが受ける。
上金型が所定位置まで下降した時、ラック・ピニオン式駆動手段がシュートを駆動し、シュートを往復動させる。すなわち、シュートは、所定の速度で一方向に往動し、いったん停止後、逆方向に復動する。シュートの停止時、被加工材にはシュートの動きにより所定の力が作用する。この力は、被加工材とシュートとの間に作用する摩擦により被加工材に作用する上記力とは反対方向の力より大きい。その結果、被加工材はシュートからプレス加工装置の外部に排出される。
【００１０】
また、プレス加工時の上金型の垂直往復運動をシュートの水平往復運動に変換する機構として、ラック・ピニオン機構を採用したので、シュート上からの被加工材の排出動作がスムーズとなり、装置の耐久性が高まり、しかも上金型からシュートへ高い動力伝達効率で動力を伝達することができる。具体的には、素材のプレス加工時、上金型と一体的にストライカが下降（往動）し、垂直ラックの上端にストライカが当接してこれを弾性部材の弾性力（付勢力）に抗して押し下げる。このとき、ピニオンが回転して水平ラックを往動させることで、シュートが往動する。そして、いったん水平ラックおよびシュートが停止し、その後、上金型の上昇に伴い、弾性部材の付勢力も作用して水平ラックおよびシュートが復動し、元の位置に戻る。
【００１１】
素材の種類は限定されない。例えば、各種の金属板、各種の合成樹脂板などを採用することができる。
被加工材とは、プレス加工されて得られた製品（例えば一定形状に打ち抜かれた板片）の他、プレス加工時に排出されるスクラップを含む。
下金型および上金型は、ヒータを内蔵した加熱式の金型でもよい。また、ヒータを有しない金型でもよい。
シュートの素材、形状、大きさは任意である。例えば、平面視して矩形状を有する受け板を有するシュートでもよい。
【００１２】
シュートは、水平面内での往復動だけでなく、水平面から±３０°傾斜した面内での往復動を行うものとしてもよい。
ストライカとしては、長さ方向に直交する断面が円形、楕円形、三角形、四角形以上の多角形などのものを採用することができる。ストライカの下端面に形成された開口の形状は、ストライカの前記断面形状に応じた形状となる。ストライカの内部空間には、垂直ラックが収納されるので、その開口サイズも垂直ラックが収納可能なサイズとなる。
ラック・ピニオン式駆動手段の構造は任意である。例えば、ピニオンは１枚物でも、１本の軸に複数枚（通常２枚）のピニオンが連結された変速ピニオンでもよい。垂直ラックと水平ラックとは直交配置される。変速ピニオンを採用し、ラックとピニオンの歯数を変更することで、垂直ラックの昇降（往復）ストロークが一定でも、シュートの移動速度を変更することができる。
【００１３】
ラック・ピニオン式駆動手段が、シュートが停止した時の被加工材とシュートとの間に作用する摩擦に基づく力より大きくなるようにシュートの駆動が行われる。これは、シュートの一方向への所定速度での動きが停止したとき、被加工材に作用する慣性力が、そのとき被加工材とシュートとの摩擦により、一方向とは逆方向から被加工材に作用する力に比べて大きくなるように駆動されることをいう。したがって、シュートが停止すれば、シュート上の被加工材はシュートの駆動方向（被加工材の排出方向）に移動する。
弾性部材の素材、種類は限定されない。例えば、各種の金属ばね、各種の樹脂ばねを採用することができる。また、ゴム製弾性体、発泡合成樹脂製のスポンジなどを採用することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、前記ストライカの下端部には、回動軸を中心にして回動することで前記ストライカの開口を開閉し、かつ前記垂直ラックの上端に当接されて該垂直ラックを押し下げる一対の開閉アタッカが離間して配設され、該一対の開閉アタッカの下端部には、前記回動軸よりも他の前記開閉アタッカ側の偏心位置に、前記回動軸と平行なローラ軸を介して、前記垂直ラックの上端に当接する一対の押圧ローラが配設され、前記ストライカの直下には、山頂を通る垂線を中心とした線対称でかつ前記一対の押圧ローラの転動面となる２つの傾斜面を有し、前記ストライカが下方へ往動することで、前記押圧ローラ間に前記山頂が差し込まれ、その後も前記ストライカの往動を継続することで、前記各押圧ローラが前記傾斜面上を転動しながら前記一対の開閉アタッカを押し開く山形の開閉ガイド部材が配置され、前記開閉アタッカが開いた時、前記弾性部材の付勢力により、前記垂直ラックが前記ストライカの開口から前記内部空間へ挿入される請求項１に記載の被加工材の排出装置である。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、プレス加工時、上金型と一体的にストライカが下降し、開閉アタッカが垂直ラックの上端に当接してこれを弾性部材の弾性力に抗して押し下げる。その途中、押圧ローラ間に山形の開閉ガイド部材の山頂が差し込まれ、さらなるストライカの下降により、両押圧ローラが両傾斜面上を転動しながら回動軸を中心にして両開閉アタッカが開方向へ回動し、開閉アタッカが押し開かれる。このとき、押圧ローラ間に開閉ガイド部材の頂上が若干位置ずれ状態で差し込まれても、両押圧ローラが両傾斜面上を転動して両開閉アタッカが開方向へ回動する際、その開閉アタッカの両傾斜面が位置補正のガイド面となり、上金型のガタ付きの範囲内でストライカが水平面内で移動しながら、自動的に位置ズレが補正される。これにより、垂直ラックの押し上げ時において、確実に垂直ラックをストライカの内部空間に挿入させることができる。その結果、簡単な構造でありながら、被加工材の安定した排出を実現することができる。
【００１６】
そして、両開閉アタッカの開きが垂直ラックの幅を超えた時、弾性部材の付勢力によりシュートが引き戻され、垂直ラックが押し上げられると同時に、垂直ラックが開口を経てストライカの内部空間に収納される。その後、上金型の上昇に伴い、両開閉アタッカの押圧ローラが垂直ラックの両側面を転動しながら、ストライカが上昇する。そして、両押圧ローラが垂直ラックの上方に達した時、自重によって両開閉アタッカが回動軸を中心にして下方へ回動し、再び開閉アタッカが閉じる。
【００１７】
このように、ラック・ピニオン式駆動手段として、ストライカの下端部に一対の開閉アタッカを配設するとともに、両開閉アタッカの直下に山形の開閉ガイド部材を配置したので、仮に開閉ガイド部材の頂上が押圧ローラ間に位置ズレして差し込まれても、開閉ガイド部材の両傾斜面が位置補正用のガイド面となり、上金型のガタ付きの範囲内で自動的に位置ズレが補正される。これにより、垂直ラックの押し上げ時、確実に垂直ラックをストライカの内部空間に挿入させることができる。その結果、簡単な構造でありながら、ラック・ピニオン式駆動手段の安定した動作を実現することができる。しかも、両開閉アタッカは、開閉アタッカの下端部のうち、回動軸よりも他の開閉アタッカ側の偏心位置に、回動軸と平行なローラ軸を介して押圧ローラを設けている。
【００１８】
両開閉アタッカの形状は、その閉状態において、垂直ラックがストライカの下端面の開口から容易に挿入されなければ任意である。例えば、板形状、棒形状、ブロック形状などである。
両開閉アタッカの間隔は、その閉状態において、一方の開閉アタッカの押圧ローラの外周面と、他方の開閉アタッカの押圧ローラの外周面との間に隙間が形成される間隔でもよい。また、両押圧ローラの外周面同士が当接する間隔でもよい。この場合、両開閉アタッカの閉時には、押圧ローラの分だけ両開閉アタッカを閉じようとする力が増大する。これにより、垂直ラックの押し下げ時、両押圧ローラが互いの外周面を接触させた一体的な状態で、両開閉アタッカを垂直ラックの上端面に押し当てることができる。その結果、開閉アタッカにより、上金型の押し下げ力を確実に垂直ラックへ伝達することができる。
開閉ガイド部材は、山頂が上向きの山形の部材（板材、棒材、ブロック材など）で、両傾斜面（法面）は傾斜角度が等しくなっている。これらの傾斜面が押圧ローラの転動面（走行面）となっている。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、前記ピニオンは、前記垂直ラックに噛合される第１のピニオンと、該第１のピニオンと直径が異なって前記水平ラックに噛合される第２のピニオンとが、１本の連結軸により連結された変速ピニオンである請求項１または請求項２に記載の被加工材の排出装置である。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、ピニオンとして変速ピニオンを採用したので、垂直ラックの往動（復動）に伴う水平ラックのストロークを変更することができる。これにより、シュート上に落下した被加工材のサイズや重量に応じて、シュートの水平方向への移動速度を変更することができる。
【００２１】
第１のピニオンと第２のピニオンとのギヤ比は任意である。また、第１，２のピニオンのうち、大径な方のピニオンと噛合するラックは、垂直ラック、水平ラックの何れでもよい。小径な方のピニオンと噛合するラックも同様である。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１〜請求項３に記載の発明によれば、プレス加工時の上金型の垂直往復運動を、シュートの水平往復運動に変換する機構として、ラック・ピニオン機構を採用したので、被加工材の排出装置の動作がスムーズとなり、耐久性に優れ、かつ上金型からシュートへ高い動力伝達効率で動力を伝達することができる。
【００２３】
特に、請求項２に記載の発明によれば、ラック・ピニオン式駆動手段として、ストライカの下端部に一対の開閉アタッカを配設するとともに、両開閉アタッカの直下に山形の開閉ガイド部材を配置したので、仮に開閉ガイド部材の頂上が押圧ローラ間に位置ズレ状態で差し込まれても、開閉ガイド部材の両傾斜面が位置補正用のガイド面となり、上金型のガタ付きの範囲内で自動的に位置ズレが補正される。これにより、垂直ラックの押し上げ時、確実に垂直ラックをストライカの内部空間に挿入させることができる。その結果、簡単な構造でありながら、ラック・ピニオン式駆動手段の安定した動作を実現することができる。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、ピニオンを変速ピニオンとしたので、垂直ラックの往動に伴う水平ラックのストロークが変化する。これにより、シュート上に落下した被加工材のサイズや重量に応じて、シュートの水平方向への移動速度を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の実施例１に係る被加工材の排出装置の使用状態の側面図である。
【図２】この発明の実施例１に係る被加工材の排出装置の背面図である。
【図３】この発明の実施例１に係る被加工材の排出装置の平面図である。
【図４】この発明の実施例１に係る被加工材の排出装置の分解斜視図である。
【図５】この発明の実施例１に係る被加工材の排出装置の一部を構成するストライカの要部斜視図である。
【図６】この発明の実施例１に係る被加工材の排出装置を用いた被加工材の排出作業の開始状態を示す断面図である。
【図７】この発明の実施例１に係る被加工材の排出装置を用いた被加工材の排出作業の垂直ラックの押し込み途中を示す断面図である。
【図８】この発明の実施例１に係る被加工材の排出装置を用いた被加工材の排出作業の開閉アタッカの開き始めの状態を示す断面図である。
【図９】この発明の実施例１に係る被加工材の排出装置を用いた被加工材の排出排出直前の状態を示す断面図である。
【図１０】この発明の実施例１に係る被加工材の排出装置を用いた被加工材の排出終了直後の状態を示す断面図である。
【図１１】この発明の実施例２に係る被加工材の排出装置の要部拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、この発明の実施例を具体的に説明する。説明の都合上、金型（シュート）の前方向をＸ１方向、その後ろ方向をＸ２方向、金型（シュート）の右方向をＹ１方向、左方向をＹ２方向、上方向をＺ１方向、下方向をＺ２方向とする。
【実施例】
【００２７】
図１において、Ａはこの発明の実施例１に係る被加工材の排出装置（以下、排出装置）で、この排出装置Ａは、素材（例えば所定形状の鋼板材）からワーク（被加工材）３ａをプレス成形するプレス機Ｂの下方に配置され、プレス加工により生じたワーク３ａやスクラップ（被加工材）３ｂを排出する装置である。
【００２８】
まず、プレス機Ｂの構成を詳細に説明する。プレス機Ｂは、矩形枠状の支持台に固定された下金型２と、下金型２の上方に上下動自在に配設された上金型１とを備えている。下金型２は平面視して矩形状を有している。
上金型１は、図示しない駆動源により、所定の速度、所定のストロークで上下に駆動される。したがって、下金型２に載置された素材は、上金型１の往復動によりワーク３ａにプレス加工され、その一部がスクラップ３ｂとなる。
【００２９】
次に、前記排出装置Ａを詳細に説明する。
図１〜図５に示すように、排出装置Ａは、下金型２の直下に配設され、プレス加工により生じたワーク３ａやスクラップ３ｂを受け、水平面内で往復動することにより、ワーク３ａやスクラップ３ｂをプレス機Ｂの外部に排出するシュート７と、上金型１の下面に上端部が取り付けられ、下端面に内部空間１５ｂと連通した開口１５ａを有する角筒形状のストライカ１５と、上金型１の昇降に応じて、シュート７を駆動するラック・ピニオン式駆動手段１６とを備えている。
【００３０】
シュート７は、図示しないが水平な基台上に配置された２本の平行なレールを介して、Ｘ１−Ｘ２方向へ往復動自在に支持されている。シュート７はＸ１−Ｘ２方向へ長い矩形状の皿である。
ストライカ１５は、長さ方向に直交する断面がＸ１−Ｘ２方向へ長い矩形状の筒体である。ストライカ１５は、ブラケット１７を介して、上金型１の底板に固定されている。これにより、ストライカ１５は上金型１と一体的に上下動する。ストライカ１５の下端面には、Ｘ１−Ｘ２方向に長い矩形状の開口１５ａが形成されている（図５）。
【００３１】
ストライカ１５の下端部には、後述する垂直ラック１８の上端に当接されて垂直ラック１８を押し下げる一対の開閉アタッカ２１，２２が配設されている。両開閉アタッカ２１，２２は、ストライカ１５の下端部のうち、Ｘ１方向の端部およびＸ２方向の端部に、Ｙ１−Ｙ２方向へ長くかつ互いに平行な回動軸２０によって上端部が連結されている。Ｘ１側の開閉アタッカ２１は、Ｙ１方向とＹ２方向との両側に配置された２枚の側板２３と、両側板２３のＸ１側の端部のうち、軸支部を除いた部分間に横架された１枚のストッパ板２４とからなる。Ｘ１側の開閉アタッカ２１において、両側板２３の上端部のＸ１側の端部間には、前記回動軸２０が横架されている。かつ、両側板２３の下端部のうち、回動軸２０よりも他の開閉アタッカ２２側の偏心位置（回動軸２０よりストライカ１５の幅方向の中央側の偏心位置（Ｙ２側の端部））には、回動軸２０と平行なローラ軸２６を介して、垂直ラック１８の上端に当接する押圧ローラ２５が設けられている。
両押圧ローラ２５は、垂直ラック１８の上端に当接され、協働して垂直ラック１８を押し下げる部材である。
【００３２】
一方、Ｘ２側の開閉アタッカ２２は、Ｙ１方向とＹ２方向との両側に配置された２枚の側板２３と、両側板２３のＸ２側の端部のうち、軸支部を除いた部分間に横架された１枚のストッパ板２４とからなる。Ｘ２側の開閉アタッカ２２において、両側板２３の上端部のＸ２側の端部間には、前記回動軸２０が横架されている。かつ、両側板２３の下端部のうち、回動軸２０よりも他の開閉アタッカ２２側の偏心位置（Ｙ１側の端部）には、回動軸２０と平行なローラ軸２６を介して、別の押圧ローラ２５が設けられている。
両開閉アタッカ２１，２２が回動軸２０を中心にして開方向へ回動したとき、両ストッパ板２４の上辺部がストライカ１５の下端部に当接する。これにより、両開閉アタッカ２１，２２の上方への回動が、７０°〜１５０°に規制される。開閉アタッカ２１，２２におけるプレス加工前の通常姿勢は、両開閉アタッカ２１，２２が、押圧ローラ２５の外周面同士を当接させた状態である。
【００３３】
次に、図１〜図５を参照して、前記ラック・ピニオン式駆動手段１６を詳細に説明する。
ラック・ピニオン式駆動手段１６は、本体となるケーシング２７と、ストライカ１５の押し下げ力が上端面に入力され、垂直に往復動する垂直ラック１８と、シュート７に連結され、水平に往復動する水平ラック２８と、垂直ラック１８および水平ラック２８に噛合され、垂直ラック１８の垂直往復運動を水平ラック２８の水平往復運動に変換する２枚のピニオン２９，３０と、前記開閉アタッカ２１，２２と、ストライカ１５の直下に配置され、山頂を通る垂線を中心とした線対称でかつ一対の押圧ローラ２５の転動面となる２つの傾斜面３１ａを有し、ストライカ１５が下方へ往動することで、押圧ローラ２５間に山頂が差し込まれ、その後もストライカ１５の往動を継続することで、各押圧ローラ２５が傾斜面３１ａ上を転動しながら一対の開閉アタッカ２１，２２を押し開く山形の開閉ガイド部材３１と、開閉ガイド部材３１が開状態の時、垂直ラック１８をストライカ１５の開口１５ａから内部空間１５ｂへ挿入させ、かつシュート７を往動とは反対方向へ復動するように付勢するコイルばね（弾性部材）３２とを備えている。
【００３４】
以下、これらの構成部品を具体的に説明する。
ケーシング２７は、Ｚ１−Ｚ２方向に長くかつＹ１−Ｙ２方向の幅が短い矩形状の箱体である。ケーシング２７の上板の中央部付近には、Ｘ１−Ｘ２方向に長いラック孔３３が形成されており、これにＸ１方向の辺部に歯３８が付いた垂直ラック１８が挿通されている。垂直ラック１８の長さは、ケーシング２７のＺ１−Ｚ２方向の長さと略同じで、垂直ラック１８の幅方向はＸ１−Ｘ２方向に向けられている。ケーシング２７のＸ１方向の側板の中央部とＸ２方向の側板の中央部とには、Ｚ１−Ｚ２方向に長い一対の別のラック孔３４が形成されている。両ラック孔３４には、Ｚ１方向の辺部に歯３８が付いた水平ラック２８が一連に挿通されている。水平ラック２８の長さは、ケーシング２７のＸ１−Ｘ２方向の長さの約１．５倍である。水平ラック２８の幅方向はＺ１−Ｚ２方向に向けられている。両ラック１８，２８の幅方向の中間部には、ラック長さ方向の略全長にわたって、長尺なスライド孔３５が形成されている。
【００３５】
各スライド孔３５には、離間した一対のガイドピン３６が挿通されている。垂直ラック１８用の両ガイドピン３６は、ケーシング２７のＹ１−Ｙ２側の板のうち、上端部間に軸支されている。また、水平ラック２８用の両ガイドピン３６は、ケーシング２７のＹ１−Ｙ２方向の両側板７０，７１の上端部間に軸支されている。このとき、両ガイドピン３６の両端部には、対応するラック１８，２８に対して、ケーシング２７内でのＹ１−Ｙ２方向における位置決めを行う円筒カラー３７が挿通されている。両ラック１８，２８は、ケーシング２７の内部空間の中央部で交差し、それぞれの歯３８に対応するピニオン２９，３０の歯３８が噛合されている。両ピニオ２９，３０は、直径および歯数が同じで共通の軸ピン３９を有した歯車である。その軸ピン３９は、ケーシング２７のＹ１−Ｙ２方向の両側板７０，７１のうち、Ｘ１側の上端部間に横架されている。
【００３６】
ケーシング２７の上板の上面には、この上板と同一サイズの固定板４０が固定されている。固定板４０の中央部付近には、前記ラック孔３３と連通する別のラック孔４１が形成されている。また、固定板４０の上面には、ラック孔４１の形成部のＹ２側に前記開閉ガイド部材３１が突設されている。開閉ガイド部材３１は、Ｘ１−Ｘ２方向の幅が垂直ラック１８の幅と略同じでかつ上部が山形カットされた板片である。山形の山頂は、開閉ガイド部材３１の幅方向の中間に配置され、両傾斜面３１ａの傾斜角度が４５°となっている。これにより、両押圧ローラ２５の下方への回動および上方への回動がスムーズになる。固定板４０の上面とケーシング２７の下板の下面との間には、上下の端板と矩形状の中間板とから構成されるコの字形状のサイドカバー４２が縦に架け渡されている。サイドカバー４２の上端板には、前記両ラック孔３３，４１に連通する別のラック孔となる切欠部４３が形成されている。切欠部４３は、開閉ガイド部材３１の挿通孔も兼ねている。これにより、垂直ラック１８が３つのラック孔３３，４１，４３を通過してケーシング２７の上方へ昇降自在に突出するとともに、開閉ガイド部材３１が切欠部４３を経てケーシング２７の上方へ突出する。
【００３７】
水平ラック２８の先端部（Ｘ１方向の端部）には、シュート７のＸ２側の板のＹ１−Ｙ２方向の中間部に連結され、かつ平面視してコの字形状の連結ブラケット４６が固定されている。連結ブラケット４６は、シュート７との固定部である矩形板４７と、矩形板４７のＹ１−Ｙ２側の両端に一体形成された横向き凸形状の側板４８とからなる。矩形板４７のＺ１−Ｚ２方向の長さは水平ラック２８の幅の約２倍である。矩形板４７のＺ１−Ｚ２方向の長さの中間部に形成された孔部を通して、水平ラック２８の細い先端部が外方へ突出して固定される。両側板４８のＺ１−Ｚ２方向の中間部には、一対の前記コイルばね３２の一端部が連結されている。また、両コイルばね３２の他端部は、ケーシング２７のＹ１方向の側板７０のＸ２側の端部と、ケーシング２７のＹ２方向の側板７１のＸ２側の端部とに横架された連結ピン４９のうち、両側板７０，７１から外方へ突出した両端部分にそれぞれ掛止されている。両コイルばね３２は、常時、水平ラック２８をＸ２方向へ移動させるように作用する。
【００３８】
水平ラック２８の先端部の表裏面（Ｙ１−Ｙ２方向の両面）には、ウレタンからなる短尺な緩衝筒５０が一対突設されている。両緩衝筒５０は、シュート７がコイルばね３２のばね力でＸ２方向へ急速に引き戻された時、シュート７に固定された連結ブラケット４６が、直接、ケーシング２７に衝突し、その衝撃によりシュート７やラック・ピニオン式駆動手段１６が破損しないように衝撃力を緩和する部材である。
また、ケーシング２７のＸ１側の板には、そのＺ１−Ｚ２方向の両端部に、短尺な一対の緩衝コイルばね５１が突設されている。水平ラック２８がコイルばね３２のばね力でＸ２方向へ急速に引き戻された時、矩形板４７の高さ方向の両端部に両緩衝コイルばね５１の先端が衝突し、その力を緩和（吸収）して、両緩衝筒５０のケーシング２７への衝突力を低減させる。
【００３９】
図４において、符号７２はカラーである。符号７３はワッシャである。符号７４はスペーサである。符号７５は垂直ラック１８のガタつきを抑えるラックスペーサである。符号７６は水平ラック２８のガタつきを抑える別のラックスペーサである。
【００４０】
次に、図１および図６〜図１０を参照して、この発明の実施例１に係る排出装置Ａの作用を説明する。
まず、図１を参照して、プレス機Ｂによる素材のプレス加工を説明する。
図示しない駆動源により、上金型１が上死点と下死点との間を所定速度で昇降する。このとき、素材が位置決めされた下金型２上に上金型１が下降し、両金型１，２が協働して、素材が所定形状にプレス加工される。これにより、ワーク３ａが成形されるとともに、不要なスクラップ３ｂ（切り屑、切粉など）が発生する。ワーク３ａおよびスクラップ３ｂは、下金型２の開口部を通って、シュート７の受け面に落下する。このとき、シュート７は下金型２の開口部の直下に配置される（図１）。次の素材を下金型２に供給する際には、自動または手動で素材が供給される。なお、プレス加工時、ワーク３ａのみを下金型２に残すようにしてもよい。この場合、ワーク３ａが自動または手動で下金型２から取り出される。
【００４１】
次に、図６〜図１０を参照して、排出装置Ａの作動について説明する。
素材のプレス加工時、図６の実線矢印のように上金型１と一体的にストライカ１５が徐々に下降（往動）し、開閉アタッカ２１，２２が垂直ラック１８の上端に当接し、両コイルばね３２のばね力に抗してこれを押し下げる（図６）。これにより、一対のピニオン２９，３０を介して水平ラック２８がシュート７とともにＸ１方向へ徐々に往動する。その途中、外周面同士が線接触した押圧ローラ２５間に、山形の開閉ガイド部材３１の山頂部が差し込まれる（図７）。両開閉アタッカ２１，２２の離間距離を、両押圧ローラ２５の外周面同士が当接する程度とし、かつ両開閉アタッカ２１，２２は、開閉アタッカ２１，２２の下端部のうち、回動軸２０よりも他の開閉アタッカ側の偏心位置に、回動軸２０と平行なローラ軸２６を介して押圧ローラ２５を設けている。そのため、両開閉アタッカ２１，２２の閉時には、押圧ローラ２５の分だけ両開閉アタッカ２１，２２を閉じようとする力が増大する。これにより、垂直ラック１８の押し下げ時、両押圧ローラ２５が互いの外周面を接触させた一体的な状態で、両開閉アタッカ２１，２２を垂直ラック１８の上端面に押し当てることができる。その結果、開閉アタッカ２１，２２により、上金型１の押し下げ力を確実に垂直ラック１８へ伝達することができる。
【００４２】
また、仮に開閉ガイド部材３１の頂上が押圧ローラ２５間に位置ズレして差し込まれても、開閉ガイド部材３１の両傾斜面３１ａが位置補正用のガイド面となり、上金型１のガタ付きの範囲内で自動的に位置ズレが補正される。これにより、垂直ラック１８の押し上げ時、確実に垂直ラック１８をストライカ１５の内部空間１５ｂに挿入させることができる。その結果、簡単な構造でありながら、ラック・ピニオン式駆動手段１６の安定した動作を実現することができる。
【００４３】
その後、図８の実線矢印のように、ストライカ１５がさらに下降することで、傾斜角度の等しい両傾斜面３１ａ上を両押圧ローラ２５が転動しながら、両回動軸２０を中心にして両押圧ローラ２５が開方向へ回動する（図８）。これにより、開閉アタッカ２１，２２が徐々に押し開かれる。両押圧ローラ２５の上方への回動時には、ストッパ板２４の上端部がストライカ１５の下端部に当接するため、その最大回動角度が規制される。
そして、開閉アタッカ２１，２２の開き（角度）が垂直ラック１８の幅を超えた時（図９）、両コイルばね３２のばね力により、垂直ラック１８が押し上げられるとともに、水平ラック２８およびシュート７が急速に引き戻される（図１０）。その結果、垂直ラック１８が開口１５ａを経てストライカ１５の内部空間１５ｂに収納される。このとき、矩形板４７の高さ方向の両端部に両緩衝コイルばね５１の先端が衝突し、その衝撃力は緩和される。これにより、両緩衝筒５０がケーシング２７に衝突した時の衝撃力が小さくなる。なお、このように垂直ラック１８が押し上げられた時、垂直ラック１８の上端は、開閉ガイド部材３１の山頂より上方に配置される。
【００４４】
このように、ここでは素材のプレス加工に伴い、上金型１が所定位置まで下降した時、ラック・ピニオン式駆動手段１６がシュート７を駆動し、シュート７を略水平面内で往復動させている。すなわち、シュート７は、所定の速度で一方向に往動し、いったん停止後、逆方向に復動する。シュート７の停止時、ワーク３ａやスクラップ３ｂにはシュート７の動きにより所定の力が作用する。この力は、ワーク３ａやスクラップ３ｂとシュート７との間に作用する摩擦によりワーク３ａなどに作用する上記力とは反対方向の力より大きい。その結果、ワーク３ａやスクラップ３ｂはシュート７からプレス機Ｂの外部に排出される。
また、プレス加工時の上金型１の垂直往復運動をシュート７の水平往復運動に変換する機構として、ラック・ピニオン機構を採用したので、シュート７上からのワーク３ａやスクラップ３ｂの排出動作がスムーズとなり、装置の耐久性が高まり、しかも上金型１からシュート７へ高い動力伝達効率で動力を伝達することができる。
【００４５】
その後、図８および図９の破線矢印のように、上金型１の上昇に伴い、開閉アタッカ２１，２２の両押圧ローラ２５が垂直ラック１８の両側面を転動しながら、ストライカ１５が徐々に上昇（復動）する（図８および図９）。そして、両押圧ローラ２５が垂直ラック１８の上方に達した時、自重によって両開閉アタッカ２１，２２がローラ軸２６を中心にして下方へ回動し、再び開閉アタッカ２１，２２が閉じる（図６および図７）。このとき、両開閉アタッカ２１，２２は、対応する押圧ローラ２５がストライカ１５の幅方向の中間側に配置されているので、それぞれ重心がストライカ１５の幅方向の中間側に偏在する。そのため、開閉アタッカ２１，２２が閉状態のときには、両押圧ローラ２５の外周面が線接触状態となる。
【００４６】
次に、図１１を参照し、この発明の実施例２に係る被加工材の排出装置Ａ１を説明する。
図１１に示すように、実施例２の被加工材の排出装置Ａ１は、実施例１のピニオン２９，３０を、垂直ラック１８に噛合される第１のピニオン６１と、第１のピニオン６１より大径で、かつ水平ラック２８に噛合される第２のピニオン６２とが、１本の連結軸６３により連結された変速ピニオン６０に変更した点を特徴としている。
これにより、垂直ラック１８の往動（復動）に伴う水平ラック２８のストロークが変化し、シュート７上に落下したワーク３ａやスクラップ３ｂが大型で大重量のものとなっても、シュート７の水平方向への移動速度を高めて、これらをスムースに排出することができる。
その他の構成、作用および効果は、実施例１と同じであるので説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
この発明は、自動車部品、家電部品などの板金プレス加工時において、下金型からシュート上に落下した製品やスクラップの排出に有用である。
【符号の説明】
【００４８】
１  上金型、
２  下金型、
３ａ  ワーク（被加工材）、
３ｂ  スクラップ（被加工材）、
７  シュート、
１５  ストライカ、
１５ａ  開口、
１５ｂ  内部空間、
１６  ラック・ピニオン式駆動手段、
１８  垂直ラック、
２０  回動軸、
２１，２２  開閉アタッカ、
２５  押圧ローラ、
２６  ローラ軸、
２８  水平ラック、
２９，３０  ピニオン、
３１  開閉ガイド部材、
３１ａ  傾斜面、
３２  コイルばね（弾性部材）、
６０  変速ピニオン、
６１  第１のピニオン、
６２  第２のピニオン、
Ａ，Ａ１  被加工材の排出装置、
Ｂ  プレス機（プレス加工装置）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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