(57)【要約】【課題】スライドカムのカム面における偏磨耗を抑制しつつ、駆動カムの配置の自由度を向上させることができる金型用カム機構を提供すること。【解決手段】金型用カム機構１０は、押圧可能に設けられたカム面２７とワークを加工するための加工部２６とを有するスライドカム２５を、金型２０によりスライド可能に支持し、駆動カム１２によりカム面２７を押圧してワーク側にスライドさせる。加工部２６からワークに作用させる作用力のベクトルＦ３が、駆動カム１２を駆動する駆動力のベクトルＦ１と、駆動カム１２の駆動によりカム面２７に働く押圧力のベクトルＦ２とから形成される平面Ｐ上に位置しないように、駆動カム１２がスライドカム２５に対して配置される。また、カム面２７は、作用力のベクトルＦ３と平面Ｐとが交差するように形成され、金型２０によりスライドカム２５がワーク側（Ｘ方向）にのみスライドするように支持される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
押圧可能に設けられたカム面とワークを加工するための加工部とを有するスライドカムを、金型によりスライド可能に支持し、駆動カムにより前記カム面を押圧して前記ワーク側にスライドさせる金型用カム機構において、
前記加工部から前記ワークに作用させる作用力のベクトルが、前記駆動カムを駆動する駆動力のベクトルと、前記駆動カムの駆動により前記カム面に働く押圧力のベクトルとから形成される平面上に位置しないように、前記駆動カムが前記スライドカムに対して配置され、
前記カム面が、前記作用力のベクトルと前記平面とが交差するように形成され、
前記金型により前記スライドカムが前記ワーク側にのみスライドするように支持されている
ことを特徴とする金型用カム機構。
【請求項２】
請求項１に記載する金型用カム機構において、
前記金型は、前記押圧力の分力のうち前記作用力とは異なる方向に働く分力を受容して前記スライドカムの前記異なる方向に働く分力の方向への移動を規制するスライドプレートを有する
ことを特徴とする金型用カム機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス機械等により加えられる加圧力を、他方向に転換してワークの加工等を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術としては、図５に示すように、金型によりスライド可能に支持したスライドカム１００に、押圧可能なカム面１０１とワークを加工するための加工部１０２とを形成し、駆動カム１０３をＹ方向に駆動してカム面１０１を押圧することにより、スライドカム１００をワーク側（Ｘ方向）にスライドさせるものが知られている。この技術によれば、プレス機械等で駆動カム１０３に加えたＹ方向の加圧力を、スライドカム１００のスライド方向（Ｘ方向）に転換して、加工部１０２からワークへと作用させることができる。
【０００３】
こうした技術では、安定した加工精度等を確保するために、様々な提案がなされている。例えば、特許文献１には、スライドさせたスライドカム１００を元の位置に復帰させる復帰手段を設けて、駆動カム１０３がスライドカム１００に加える押圧力の調節等をする技術が開示されている。このように、駆動カム１０３がスライドカム１００に加える押圧力を調節することにより、駆動カム１０３とカム面１０１との摺動面に生じる磨耗を低減させることができる。
【特許文献１】特開２００２−１３７０２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一般的に上記のような技術では、プレス機等により駆動される駆動カム１０３の駆動力のベクトルＦ１と、駆動カム１０３の駆動によりカム面１０１に働く押圧力のベクトルＦ２とから形成される平面上に、加工部１０２からワークに作用させる作用力のベクトルＦ３が位置するように、駆動カム１０３がスライドカム１００に対して配置されている。これは、プレス機械等により加えられる加圧力を他方向に転換する際にモーメントが生じないようにするためである。
【０００５】
しかしながら、配置スペース等の事情により、駆動カム１０３が、例えばワークを移送するトランスファー装置の一部（アーム等）と干渉するおそれがあった。この干渉を避けるため、図６に示すように、駆動カム１１３を干渉する位置からずらして配置することが考えられる。このように駆動カム１１３をずらして配置すると、駆動カム１１３の駆動力のベクトルＦ１と、駆動カム１１３によりカム面１１１に働く押圧力のベクトルＦ２とから形成される平面内に、加工部１１２からワークに作用させる作用力のベクトルＦ３が含まれなくなる。その結果、プレス機械等により加えられる加圧力を他方向に転換してワークに作用させる際、駆動カム１１３により押圧されるスライドカム１１０に、加工部１１２の作用点まわりのモーメントが生じてしまう。そして、このモーメントの発生により、駆動カム１１３が押圧するカム面１１１の押圧位置に偏りが生じて、カム面１１１に偏磨耗を生じるおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、スライドカムのカム面における偏磨耗を抑制しつつ、駆動カムの配置の自由度を向上させることができる金型用カム機構を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するためになされた本発明に係る金型用カム機構は、押圧可能に設けられたカム面とワークを加工するための加工部とを有するスライドカムを、金型によりスライド可能に支持し、駆動カムにより前記カム面を押圧して前記ワーク側にスライドさせる金型用カム機構において、前記加工部から前記ワークに作用させる作用力のベクトルが、前記駆動カムを駆動する駆動力のベクトルと、前記駆動カムの駆動により前記カム面に働く押圧力のベクトルとから形成される平面上に位置しないように、前記駆動カムが前記スライドカムに対して配置され、前記カム面が、前記作用力のベクトルと前記平面とが交差するように形成され、前記金型により前記スライドカムが前記ワーク側にのみスライドするように支持されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る金型用カム機構では、スライドカムが、押圧可能に設けられたカム面と、ワークを加工するための加工部とを有している。このスライドカムは、金型によりスライド可能に支持されている。そして、駆動カムが駆動されてスライドカムのカム面が押圧されると、スライドカムがワーク側にスライドするようになっている。ここで、この金型用カム機構では、加工部からワークに作用させる作用力のベクトルが、駆動カムを駆動する駆動力のベクトルと、駆動カムの駆動によりカム面に働く押圧力のベクトルとから形成される平面上に位置しないように、駆動カムがスライドカムに対して配置されている。このように駆動カムをスライドカムに対して配置することで、駆動カムの配置の自由度を向上させることができる。これにより、駆動カムが例えばワークを移送するトランスファー装置の一部と干渉するのを避けることができる。
【０００９】
また、この金型用カム機構では、スライドカムのカム面が、作用力のベクトルと上記平面とを交差させるように形成されている。このようにカム面を形成することにより、カム面に働く押圧力が、ワークに作用させる作用力方向の分力を含むようになる。この作用力方向の分力でスライドカムをスライドさせることにより、スライドカムに生じるモーメントを抑制することができる。これにより、駆動カムが押圧するカム面の押圧位置に偏りが生じるのを防止して、カム面に偏磨耗が生じるのを抑制することができる。
【００１０】
本発明に係る金型用カム機構において、前記金型は、前記押圧力の分力のうち前記作用力とは異なる方向に働く分力を受容して前記スライドカムの前記異なる方向に働く分力の方向への移動を規制するスライドプレートを有することが望ましい。
【００１１】
この金型用カム機構では、金型に備わるスライドプレートにより、スライドカムをワーク側のみへ確実にスライドさせることができる。つまり、押圧力の分力のうち作用力とは異なる方向に働く分力をスライドプレートで受容して、押圧力のうち作用力と同一の方向の分力のみを利用してスライドカムをスライドさせることができる。また、スライドプレートによりスライドカムのガタツキ等が防止されるので、カム面の偏磨耗をより確実に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る金型用カム機構によれば、上記した通り、スライドカムのカム面における偏磨耗を抑制しつつ、駆動カムの配置の自由度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る金型用カム機構を具体化した最も好適な実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。この金型用カム機構は、プレス機械等により加えられる上下方向の加圧力を、左右方向に転換してワークの加工等を行うものである。
【００１４】
まず、本実施形態に係る金型用カム機構の全体構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る金型用カム機構の全体構成図である。図２は、同金型用カム機構に備わる駆動カム及びスライドカムを示す斜視図である。
金型用カム機構１０は、図１に示すように、ワーク側へスライド可能に設けられたスライドカム２５と、スライドカム２５を押圧する駆動カム１２と、スライドカム２５及び駆動カム１２を支持する金型１１，２０と、駆動カム１２を駆動するプレス装置（図示略）とを備えている。
【００１５】
金型１１，２０は、上方に設けられた上型１１と、下方に設けられた下型２０とを備えている。上型１１の下部には、駆動カム１２が固定されている。そして、上型１１は、プレス装置により加圧されて下方向（Ｙ方向）に移動するようになっている。下型２０は、動かないように基台等（図示略）に固定されている。この下型２０は、スライドカム２５の下面を支持するスライドプレート２１と、スライドカム２５の側面を支持するスライドプレート２２とを備えている。スライドプレート２１は、板状をなしており、図１において右方向（Ｘ方向）に延設されている。そして、スライドカム２５の下方への移動を規制しつつスライドカム２５をＸ方向へスライドさせるようになっている。スライドプレート２２も、板状をなしており、Ｘ方向に延設されている。そして、スライドカム２５の側方への移動を規制しつつスライドカム２５をＸ方向へスライドさせるようになっている。こうした構成により、スライドカム２５をワーク側（Ｘ方向）にのみスライドさせることができる。
【００１６】
スライドカム２５は、図２に示すように、略直方体形状をなしており、押圧可能に設けられたカム面２７と、ワークを加工するための加工部２６とを備えている。
カム面２７は、加工部２６からワークに作用させる作用力のベクトルＦ３と、駆動カム１２を駆動する駆動力のベクトルＦ１と駆動カム１２の駆動によりカム面２７に働く押圧力のベクトルＦ２とから形成される平面Ｐとが交差するように形成されている。
【００１７】
具体的に、本実施形態において、カム面２７は、スライドカム２５におけるＸ方向後方側の角のうち、スライドプレート２１，２２と当接しない角を、一平面で切り取った切取面である。このようにカム面２７を形成することにより、カム面２７に働く押圧力のベクトルＦ１が、ワークに作用させる作用力方向（Ｘ方向）の成分を含むようになる。この作用力方向の成分に対応する分力でスライドカム２５をスライドさせることにより、スライドカム２５に生じるモーメントを抑制することができる。これにより、駆動カム１２が押圧するカム面２７の押圧位置に偏りが生じるのを防止して、カム面２７に偏磨耗が生じるのを抑制することができる。なお、こうした構成によると作用方向以外の分力が生じることになるが、この分力は後述するようにスライドプレート２２によって受容される。
【００１８】
加工部２６は、スライドカム２５におけるＸ方向前方側に設けられている。本実施形態では、加工部２６は、Ｘ方向に延びる円柱形状をなしている。この加工部２６の先端２６ａを利用して、ワークに穴を開けたりワークを変形させたりすることができるようになっている。なお、加工部２６の設置位置や形状等については、特に限定されず、目的とする加工に応じて適宜変更してもよい。
【００１９】
駆動カム１２は、スライドカム２５に対して、加工部２６からワークに作用させる作用力のベクトルＦ３が、駆動カム１２を駆動する駆動力のベクトルＦ１と、駆動カム１２の駆動によりカム面２７に働く押圧力のベクトルＦ２とから形成される平面Ｐ上に位置しないように配置されている。このように駆動カム１２をスライドカム２５に対して配置することで、駆動カム１２の配置の自由度を向上させることができる。これにより、駆動カム１２が例えばワークを移送するトランスファー装置の一部と干渉するのを避けることができる。
この駆動カム１２は、スライドカム２５のカム面２７を押圧するための押圧面１２ａを備えている。押圧面１２ａは、スライドカム２５のカム面２７と平行となるように形成されている。
【００２０】
次に、上記構成を有する金型用カム機構１０の動作について説明する。
まず、この金型用カム機構１０では、プレス装置により上型１１を下方向（Ｙ方向）へ加圧する。ここで、金型の下部には駆動カム１２が固定されている。したがって、上型１１の移動に伴い、駆動カム１２もＹ方向に駆動される。駆動カム１２がＹ方向へ駆動されると、駆動カム１２の押圧面１２ａが、スライドカム２５のカム面２７と摺動しながらカム面２７を押圧する。このとき、スライドカム２５のカム面２７には、カム面２７と垂直な方向に押圧力が働く。
【００２１】
ここで、駆動カム１２によりスライドカム２５が押圧されてスライドする様子について、図３及び図４を参照しながら説明する。図３は、本実施形態に係る金型用カム機構において水平面内で作用する力を説明する説明図である。図４は、同金型用カム機構において鉛直面内で作用する力を説明する説明図である。
【００２２】
水平面内では、図３に示すように、押圧力のベクトルＦ１のうち水平面内のベクトルＦｈは、スライドカム２５における加工部２６の取付部位に向いている。そして、ベクトルＦｈのうちＸ方向成分を除いた分力ベクトルＦｈ２に対応する分力は、スライドプレート２２に受容されている。したがって、ベクトルＦｈのうちＸ方向成分である分力ベクトルＦｈ１に対応する分力のみが、スライドカム２５をスライドさせる力として作用する。
【００２３】
一方、鉛直面内では、図４に示すように、押圧力のベクトルＦ１のうち鉛直面内のベクトルＦｂを、水平方向成分である分力ベクトルＦｂ１と、鉛直方向成分（Ｙ方向成分）である分力ベクトルＦｂ２とに分解することができる。そして、ベクトルＦｂのうちＹ方向成分である分力ベクトルＦｂ２に対応する分力は、プレート２１により受容されている。したがって、ベクトルＦｂのうち水平方向成分である分力ベクトルＦｂ１に対応する分力のみが、スライドカム２５をスライドさせる成分として作用する。
【００２４】
このようにして、本実施形態の金型用カム機構１０では、スライドカム２５の下方及び側方への移動が、スライドプレート２１，２２により規制されている。その結果、押圧力の分力のうち作用力とは異なる方向の分力を下型２０に備わるスライドプレート２１，２２で受容して、押圧力のうち作用力と同一の方向の分力のみをスライドカム２５に作用させることができる。また、この金型用カム機構１０では、スライドプレート２１，２２よりスライドカム２５のガタツキ等が防止されるので、カム面２７の偏磨耗をより確実に抑制することができる。
【００２５】
以上、詳細に説明したように本実施形態に係る金型用カム機構１０によれば、スライドカム２５のカム面２７における偏磨耗を抑制しつつ、駆動カム１２の配置の自由度を向上させることができる。
【００２６】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
例えば、駆動カム１２やスライドカム２５の形状等を、目的に合わせて変更してもよい。
【００２７】
また、上記実施形態では、移動後のスライドカム２５や駆動カム１２を元の位置に復帰させる復帰手段について言及していないが、周知の復帰手段を採用してスライドカム２５や駆動カム１２を元の位置に復帰させるように構成することができる。
【００２８】
また、上記実施形態では、下型２０とスライドプレート２１，２２とが別体に形成されているが、下型２０の形状を変更することによりスライドカム２５の側面や下面とスライドするスライド面を下型２０自体で実現してもよい。こうした態様によれば、別途スライドプレート２１，２２を設ける必要がなくなるので、金型用カム機構１０を容易かつ低コストに実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施形態に係る金型用カム機構を示す概略構成図である。
【図２】同金型用カム機構に備わる駆動カム及びスライドカムを示す斜視図である。
【図３】同金型用カム機構において水平面内で作用する力を説明する説明図である。
【図４】同金型用カム機構において鉛直面内で作用する力を説明する説明図である。
【図５】一般的な金型用カム機構を示す斜視図である。
【図６】干渉を避けた金型用カム機構を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０    金型用カム機構
１１    上型
１２    駆動カム
１２ａ  押圧面
２０    下型
２１    スライドプレート
２２    スライドプレート
２５    スライドカム
２６    加工部
２７    カム面
Ｆ１    駆動力のベクトル
Ｆ２    押圧力のベクトル
Ｆ３    作用力のベクトル
Ｐ    平面
Ｘ    下方向
Ｙ    右方向
【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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