(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを加工する加工手段が先端に設けられ、且つ一方向に進退可能なスライダと、
前記スライダの後方に位置するリンク部材と、
前記スライダに対して回転自在に前記リンク部材を支持する回転軸と、
前記リンク部材に設けられて前記スライダに当接することにより前記リンク部材の回転を制限する当接部材と、を備え、
前記リンク部材の後端には、該リンク部材を前記加工手段側に押すカムが接触する押圧部が設けられ、
前記リンク部材と前記当接部材と前記スライダとは、該スライダの進退方向に位置を揃えて配置されていることを特徴とする加工装置。
【請求項２】
請求項１記載の加工装置において、
前記加工手段は、前記スライダの進退方向に前記当接部材と位置を揃えて配置されていることを特徴とする加工装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の加工装置において、
前記リンク部材は、前記回転軸に設けられたリンク本体と、
前記リンク本体の後端に設けられた支軸とを有し、
前記押圧部は、前記支軸に回転可能に設けられた回転ローラとして形成されていることを特徴とする加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端に加工手段が設けられたスライダを前進させることでワークを加工する加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ワークに対して２種類の加工を異なる方向から１工程で行う方法が広汎に知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
そして、特許文献１には、ワークにリストライク成形を行う曲刃と、該ワークにカムピアス成形を行う工具が先端に設けられたカムスライダーを進退駆動するカム片とを上型に設け、前記上型を降下することにより、先ず、前記カムスライダーを退避させた状態で前記曲刃にてリストライク成形を行い、次いで、該上型を上昇することにより、該曲刃を退避させた状態で前記カム片にて前記カムスライダーを前進させてカムピアス成形を行う技術が開示されている。
【０００４】
また、この文献では、前記カムスライダーに対して支軸を介してシーソー運動するリンクを設け、前記上型の降下時に、前記カム片が前記リンクの後端を押し下げることにより、前記カムスライダーを後退した位置に保持し、前記上型の上昇時に、前記リンクに設けられたストッパを前記カムスライダーに設けられたスラスト受けに当接させた状態（前記リンクの回転を阻止した状態）で該リンクの後端に前記カム片を接触させることにより、前記カムスライダーを前進させている。
【０００５】
さらに、特許文献１の図１〜図３には、前記リンクが前記カムスライダーの側方に位置していることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３１４８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１では、カムスライダーの側方にリンクが位置しているので、前記カムスライダーの前進時に、前記リンク及び前記カムスライダーに曲げモーメントが生じ、該カムスライダーの直進する度合い（直進性）が低下することがある。その結果、加工精度が悪化する。
【０００８】
このようなカムスライダーの直進性の低下を抑える方法として、前記リンク及び前記カムスライダーの剛性を高くすることが考えられるが、装置全体が大型化してしまう。
【０００９】
本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、簡易な構成で優れた加工精度を有する加工装置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】
【００１０】
本発明に係る加工装置は、ワークを加工する加工手段が先端に設けられ、且つ一方向に進退可能なスライダと、前記スライダの後方に位置するリンク部材と、前記スライダに対して回転自在に前記リンク部材を支持する回転軸と、前記リンク部材に設けられて前記スライダに当接することにより前記リンク部材の回転を制限する当接部材と、を備え、前記リンク部材の後端には、該リンク部材を前記加工手段側に押すカムが接触する押圧部が設けられ、前記リンク部材と前記当接部材と前記スライダとは、該スライダの進退方向に位置を揃えて配置されていることを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、リンク部材の押圧部にカムが接触すると、前記カムから前記押圧部に入力された荷重（入力荷重）が当接部材を介してスライダに伝達され、前記スライダが前進する。そして、前記リンク部材と前記当接部材と前記スライダとを該スライダの進退方向に位置を揃えて配置しているので、例えば、前記リンク部材と前記スライダとを該スライダの進退方向と直交する方向にオフセットさせた場合と比較して、前記リンク部材、前記当接部材、及び前記スライダに曲げモーメントが生じ難くなる。これにより、前記スライダの直進性が低下することを抑えることができる。また、各部材の剛性を高めるのではなく、各部材の位置を特定することで前記スライダの直進性の低下を抑えているので、装置全体が大型化することもない。よって、簡易な構成で優れた加工精度を実現することができる。
【００１２】
なお、この場合、リンク部材と当接部材とスライダとは、加工手段の幅方向中央からスライダの進退方向に延びる線上に配置されていてもよい。
【００１３】
また、前記加工手段は、前記スライダの進退方向に前記当接部材と位置を揃えて配置されていてもよい。そうすると、前記押圧部の入力荷重を前記加工手段まで直線的に伝達することができる。これにより、一層優れた加工精度を実現することができる。
【００１４】
さらに、前記リンク部材は、前記回転軸に設けられたリンク本体と、前記リンク本体の後端に設けられた支軸とを有し、前記押圧部は、前記支軸に回転可能に設けられた回転ローラとして形成されていてもよい。
【００１５】
そうすると、前記カムと前記押圧部との接触抵抗を低減することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、リンク部材と当接部材とスライダとを該スライダの進退方向に位置を揃えて配置しているので、前記リンク部材、前記当接部材、及び前記スライダに曲げモーメントが生じ難くなる。これにより、前記スライダの直進性の低下が抑えられ、簡易な構成で優れた加工精度を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る加工装置が組み込まれたプレス成形装置の斜視図である。
【図２】図１の加工装置（カール成形装置）の上面図である。
【図３】図１の加工装置（カール成形装置）を斜め下後方から見た一部省略斜視図である。
【図４】前記プレス成形装置を用いて、ワークの縁部を巻締め加工する手順を示したフローチャートである。
【図５】押さえパッドにてワークを保持した状態を示す側面図である。
【図６】カムの下方斜面が回転ローラに接触した状態を示す側面図である。
【図７】カール成形を行っている状態を示す側面図である。
【図８】前記カール成形を行っている状態を示す拡大縦断面図である。
【図９】シーム成形を行っている状態を示す側面図である。
【図１０】前記シーム成形を行っている状態を示す拡大縦断面図である。
【図１１】リンク部材がカムにて押し上げられた状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る加工装置が組み込まれたプレス成形装置について、好適な実施形態例を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
本実施形態に係るプレス成形装置は、例えば、自動車のボンネット、トランク、及びドアの縁部に対して巻締め加工を行うための装置である。
【００２０】
具体的には、前記プレス成形装置は、重ねられた２枚の板部材（ワーク）の縁部を断面略円形状に成形するカール成形と、前記ワークのカール成形された部位を扁平に成形するシーム成形とを１工程（上型の上下動）で行う装置である。
【００２１】
図１に示すように、プレス成形装置１０は、上型１２と、ワークＷが載置される下型１４とを備えている。ワークＷとしては、所定の形状に打ち抜き加工された金属素材のアウタパネル１００及びインナパネル１０２が用いられる。なお、以下の説明において、アウタパネル１００及びインナパネル１０２を併せてワークＷと称することがある。
【００２２】
上型１２は、工場等の床面に設置される不図示の基台に対して昇降自在に設けられる上型本体１６と、上型本体１６に設けられてワークＷを保持する保持機構１８と、上型本体１６に固定されたカム部材２０と、保持機構１８とカム部材２０の間に位置してワークＷに対してシーム成形を行うシームパンチ２２とを有している。
【００２３】
保持機構１８には、上型本体１６に固定された支持部材２４と、アウタパネル１００の上にインナパネル１０２を重ねた状態でインナパネル１０２を下方に押圧する押さえパッド２６とが設けられており、支持部材２４と押さえパッド２６の間には、スプリング２８を挟むように一対のガイド部材３０、３０が設けられている。なお、支持部材２４には、一対のガイド部材３０、３０が挿通する挿通孔３２、３２が形成されている。また、スプリング２８としては、圧縮コイルばねが用いられる。
【００２４】
カム部材２０には、上型本体１６の下面より下方に向けて突設されたドライバカム３４と、ドライバカム３４に設けられた一対のカム３６、３６とが設けられている。カム３６は、略三角柱状に形成されており、上型本体１６側に位置する上方斜面３６ａと、下型１４側に位置する下方斜面３６ｂとを含む。
【００２５】
下型１４は、上型本体１６と対向した位置で前記床面に設置されるベース３８と、ベース３８に設けられてワークＷが載置される載置台４０と、ドライバカム３４をガイドするバックアップライナ４２とを有しており、載置台４０とバックアップライナ４２の間には、加工装置としてのカール成形装置４４が設けられている。なお、以下の説明において、カール成形装置４４に対して載置台４０が位置する方向を前方と称し、バックアップライナ４２が位置する方向を後方と称することがある。
【００２６】
カール成形装置４４は、ベース３８に固定され、且つ前方に向かって下り勾配の傾斜面４６が形成された基部４８と、基部４８の傾斜面４６に設置されたホルダ５０と、ホルダ５０に対して前後方向に進退可能に設けられたスライダ５２と、スライダ５２の先端に設けられてワークＷに対してカール成形を行う加工手段としてのカールパンチ５４と、スライダ５２の後方に位置するリンク部材５６と、スライダ５２に対してリンク部材５６を回転自在に支持する回転軸５８とを有している。なお、図示は省略するが、ホルダ５０には、スライダ５２を後方に付勢するばね等の弾性部材が組み込まれている。
【００２７】
図１及び図２に示すように、スライダ５２は、スライダ５２の土台となるスライダ本体６０と、スライダ本体６０の後端から左右両側に分かれて膨出し、且つ回転軸５８を軸支する一対の軸受け部６２、６２と、軸受け部６２、６２よりも下方に位置してスライダ本体６０の後端から軸受け部６２、６２の後方まで突出した突出部６４と、軸受け部６２、６２と突出部６４との間に位置する中間部６６とを含む。なお、スライダ本体６０、軸受け部６２、６２、突出部６４、及び中間部６６は、一体に形成されている。
【００２８】
また、図１から諒解されるように、軸受け部６２、６２の後端は、回転軸５８の曲率と略同等の曲率で湾曲しており、中間部６６の後端は、後方に向けてなだらかな下り勾配で傾斜している。
【００２９】
図１及び図２に示すように、リンク部材５６は、前後方向に延び、且つ先端が一対の軸受け６２、６２間に位置した状態で回転軸５８に嵌め込まれたリンク本体６８と、リンク本体６８の後端に嵌め込まれた支軸７０と、支軸７０に対して回転自在な状態でリンク本体６８の両脇に設けられ、且つカム３６、３６に接触可能な一対の回転ローラ７２、７２とを含む。
【００３０】
図３に示すように、リンク本体６８の後端の下部には、突出部６４の後端に当接可能な当接部材７４が固定されている。当接部材７４が突出部６４の後端に当接することでリンク部材５６の下方への回転が制限される。そして、図１〜図３から諒解されるように、当接部材７４が突出部６４の後端に当接している状態で、回転軸５８の中心と支軸７０の中心とを結ぶ線がスライダ５２の進退方向と略一致すると共に、回転ローラ７２、７２が軸受け部６２、６２に対向している。なお、上述したように、中間部６６の後端は傾斜しているので、この状態で回転ローラ７２、７２とスライダ５２が接触することはない。
【００３１】
また、リンク本体６８は、スライダ５２（スライダ本体６０）の左右対称軸Ａｘ（図２参照）上に位置している。言い換えると、リンク本体６８と当接部材７４は、カールパンチ５４の幅方向中央からスライダ５２の進退方向に延びる線上に配置されている。つまり、リンク本体６８と当接部材７４とスライダ本体６０とカールパンチ５４とは、スライダ５２の進退方向に位置を揃えて配置されている。
【００３２】
なお、一対の回転ローラ７２、７２は、カールパンチ５４の幅方向中央からスライダ５２の進退方向に延びる線（又は前記左右対称軸Ａｘ）を基準とする線対称の位置に配置されている。
【００３３】
以上のように構成されたプレス成形装置１０を用いて、ワークＷの縁部を巻締め加工する手順について、図４〜図１１を参照しながら説明する。
【００３４】
図５に示すように、先ず、アウタパネル１００の上にインナパネル１０２を重ねて載置台４０に設置する（図４のステップＳ１）。このとき、スライダ５２は、上述した図示しない弾性部材によって後方に付勢されることで退避位置に配置されている。
【００３５】
その後、上型本体１６を降下する（ステップＳ２）と、押さえパッド２６がインナパネル１０２の上面に接触し、次いで、スプリング２８の弾発力によりインナパネル１０２が下方に押圧される。そして、その結果、押さえパッド２６と載置台４０に挟み込まれたワークＷが保持される（ステップＳ３）。
【００３６】
続いて、図６に示すように、上型本体１６がさらに降下すると、カム３６、３６の下方斜面３６ｂ、３６ｂが回転ローラ７２、７２に接触する。具体的には、カム３６の下方斜面３６ｂ、３６ｂが、回転ローラ７２、７２のうち支軸７０の軸線よりも後方に位置する部位に接触する。これにより、カム３６、３６の下方斜面３６ｂ、３６ｂにて回転ローラ７２、７２が押圧されるので、回転ローラ７２、７２には、前方に向かう方向の荷重が入力されることとなる。そして、回転ローラ７２、７２に入力された荷重が、支軸７０、リンク本体６８、及び当接部材７４を介してスライダ本体６０に伝達され、その結果、回転ローラ７２、７２が下方斜面３６ｂ、３６ｂを転がると共に、スライダ５２が前進する。
【００３７】
このとき、前記左右対称軸Ａｘを基準とする線対称の位置に一対の回転ローラ７２、７２を配置しているので、リンク本体６８の該左右対称軸Ａｘ上には、偶力を殆ど有しない合力（各回転ローラ７２の入力荷重の合力）、すなわち、スライダ５２の前進方向の合力が作用する。
【００３８】
また、リンク本体６８と当接部材７４とスライダ本体６０とをスライダ５２の進退方向に位置を揃えて配置しているので、例えば、リンク本体６８をスライダ本体６０に対してスライダ５２の進行方向と直交する方向にオフセットして配置した場合と比較して、リンク本体６８と当接部材７４とスライダ本体６０に曲げモーメント（偶力）が生じ難くなっている。そのため、スライダ５２の直進性の低下が抑えられ、スライダ５２は、ふらつくことなく直線的に前進する。なお、各部材の剛性を高めるのではなく、各部材の位置を特定することでスライダ５２の直進性の低下を抑えているので、カール成形装置４４全体が大型化することもない。
【００３９】
さらに、カム３６、３６が接触する押圧部材を回転ローラ７２、７２として形成しているので、カムをリンク本体の後端に接触させる場合と比較して、カム３６、３６とリンク部材５６との間に生じる接触抵抗を低減することができる。
【００４０】
そして、図７に示すように、スライダ５２が前進すると、カールパンチ５４によってワークＷの縁部に対してカール成形が行われる（ステップＳ４）。これにより、ワークＷの縁部が断面略円形状に形成されるに至る（図８参照）。このとき、カールパンチ５４と当接部材７４とをスライダの進退方向に位置を揃えて配置しているので、回転ローラ７２、７２への入力荷重をカールパンチ５４まで直線的に伝達することができる。よって、簡易な構成で優れた加工精度によりワークＷの端部をカール成形することができる。
【００４１】
その後、さらに上型本体１６を降下すると、図９に示すように、下方斜面３６ｂ、３６ｂが回転ローラ７２、７２から離れると共に、スライダ５２が退避位置に戻る。次いで、ワークＷのうちカール成形が行われた部位にシームパンチ２２にてシーム成形が行われる（ステップＳ５）。これにより、ワークＷのうちカール成形が行われた部位が扁平に成形される（図１０参照）。そして、シーム成形が完了した後、上型本体１６の降下を停止する（ステップＳ６）。
【００４２】
続いて、上型本体１６を上昇する（ステップＳ７）と、図１１に示すように、カム３６、３６の上方斜面３６ａ、３６ａと回転ローラ７２、７２とが接触して、回転ローラ７２、７２に上方に向かう方向の荷重が入力される。そして、リンク部材５６が回転軸５８の軸線の周りを回転軸５８と一体に回転すると共に、回転ローラ７２、７２が上方斜面３６ａ、３６ａを転がる。これにより、カム３６、３６の作用によってスライダ５２が前進することなく、カム３６、３６を回転ローラ７２、７２の上方に位置させることができる。
【００４３】
さらに、上型本体１６を上昇すると、押さえパッド２６がワークＷから離間し、ワークＷの保持が解除される（ステップＳ８）。その後、載置台４０からワークＷを取り外す（ステップＳ９）。この段階で、本実施形態に係るワークＷの巻締め加工の手順は終了する。
【００４４】
本発明に係る加工装置は、上記の実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。例えば、本発明に係る加工装置は、カール成形ではなく上述した特開平１０−３１４８５６号公報に示されているようなカムピアス成形を行うように構成してもよい。
【００４５】
この場合、上型本体が降下するときにリンク部材を回転させてスライダが退避し、上型本体が上昇するときに前記リンク部材の回転を阻止してスライダが前進するように該加工装置を構成してよい。具体的には、スライダ本体の上部にスラスト受けを設けると共に、リンク本体の上部に前記スラスト受けに当接する当接部材を配置し、リンク本体と、当接部材と、スラスト受けと、スライダ本体と、カールパンチとを、スライダの進退方向に位置を揃えて配置すればよい。
【００４６】
また、上記実施形態において、回転ローラ及び支軸を省略して、リンク本体の後端の左右対称軸線上にカムを当接するようにカール成形装置を構成してもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０…プレス成形装置                    １２…上型
１４…下型                              １６…上型本体
３６…カム                              ４４…カール成形装置（加工装置）
５２…スライダ                          ５４…カールパンチ
５６…リンク部材                        ５８…回転軸
６０…スライダ本体                      ６８…リンク本体
７２…回転ローラ
【図１】
0005437862.tif 000002
【図２】
0005437862.tif 000003
【図３】
0005437862.tif 000004
【図４】
0005437862.tif 000005
【図５】
0005437862.tif 000006
【図６】
0005437862.tif 000007
【図７】
0005437862.tif 000008
【図８】
0005437862.tif 000009
【図９】
0005437862.tif 000010
【図１０】
0005437862.tif 000011
【図１１】
0005437862.tif 000012