(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に縦溝を有すると共に該縦溝の片側縁部に負角成形部を有する回転カムと、該回転カムを回動可能に支持するカム台と、前記回転カムを回転させて前記負角成形部を加工位置と該加工位置から退避した退避位置とに選択的に位置決めする回転位置決め手段とを備えたプレス型用回転カム機構において、前記回転カムの回転中心の設定可能範囲を著しく狭くするか、無くする部位に対応する負角成形部を、位置固定の固定ダイに代替させたことを特徴とするプレス型用回転カム機構。
【請求項２】
固定ダイが、負角部であるＬ字形フランジの先端に形成された起立片の成形部を代替するものであることを特徴とする請求項１に記載のプレス型用回転カム機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄板の加工に用いるプレス型に係り、より詳しくはプレス型に組込まれ、ワークにプレス方向に対して負角をなす負角部の成形に用いて有用なプレス型用回転カム機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プレス加工品には、図５に示すように、製品面１の内側に食い込むＬ字形フランジ２を両端部に有するものがある。このような加工品３をプレス成形しようとする場合、図６に示すようにそのフランジ２の縦面２ａがプレス方向Ｐに対して負角となるため、寄せカム機構による成形が必要となる。しかし、プレス方向Ｐに交差する方向Ｔへ加工カム（図示略）を移動させる一般的な寄せカム機構を単に用いたのでは、成形後、加工品３の両端部のフランジ２が型に食い込んだ状態となるため、型内からの加工品の取出しは不可能となる。なお、この成形に際しては、予め端部に予備曲げ部４を形成した一次加工品（ワーク）が用意され、その予備曲げ部４に対して前記加工カムが作用するようになっている。
【０００３】
そこで、例えば、特開昭６０−１６６１２２号公報に記載の発明では、同じく図６に示すように、軸方向に縦溝５を有すると共に、該縦溝５の片側縁部に負角成形部６を有する回転カム７を備えた回転カム機構をプレス型に組込み、成形時には、図示のようにこの回転カム７を軸Ｏを中心に反時計方向Ａに回転させて、その負角成形部６を加工位置に位置決めし、成形後は、図７に示すようにこの回転カム７を時計方向Ｂに回転させて、その負角成形部６を加工位置から退避させるようにしている。このような成形方式によれば、成形後、回転カム７を回転退避させることで、プレス方向Ｐと逆方向（反プレス方向）Ｐ′へ加工品３を取出すことができ、ワークの両端部に負角部となるフランジ２を同時成形することが可能になる。
【０００４】
この場合、回転カム７の負角成形部６を加工位置から円滑に退避させるには、同じく図７に示すように、Ｌ字形フランジ２内の屈曲稜線２′からその縦面２ａの方線方向に延ばしたラインＬ1 とフランジ２の先端エッジ２″からその横面２ｂの方線方向へ延ばしたラインＬ2 とで囲まれた領域（非干渉領域）Ｓ内に回転カム７の回転中心Ｏを設定する必要があり、これにより、回転カム７の負角成形部６の先端エッジ６′が、加工品３のフランジ２から離れた軌道Ｃ上を移動し、回転カム７が加工品３と干渉することはなくなる。なお、図８に示すように、回転カム７の回転中心Ｏを前記非干渉領域Ｓの外側に設定した場合は、回転カム７の負角成形部６の先端エッジ６´が、加工品３のフランジ２と干渉する軌道Ｃ′上を移動し、例えば、δなる量の食込みが生じて加工品３の変形が避けられないようになる。
【０００５】
ところで、上記プレス加工品３のＬ字形フランジ２の形状は、幅方向（回転カム７の軸方向）に一様であるとは限らず、また、このＬ字形フランジ２の一部には、前出図５に示したように横面２ｂからほぼ垂直に起立する起立片２ｃ（図５）が設けられる場合がある。このような加工品３を前記回転カム７と寄せカム機構とを用いてプレス成形しようとすると、例えば、図９に示すように、フランジ２の両側部位の断面線Ｅ，Ｆと前記起立片２ｃを含む部位の断面線Ｇのそれぞれに関して求められる非干渉領域Ｓ（図７）の合成としての非干渉領域Ｓ′は、特に起立片２ｃを含む部位の断面線Ｇからくる制約で、負角成形部位から遠く離れた極めて狭い範囲に限定されるようになる。
【０００６】
この結果、前記非干渉領域Ｓ′に回転中心Ｏを設定した回転カム７は、図１０に示すように、その負角成形面６の背面側に強度上、最小厚みｔ１  を確保しなければならないこともあって、著しく大径（Ｄ）となり、同じく図１０に示すように、回転カム７を支持するカム台８の底部の厚みｔ２  はもとより、カム台８を支持する下型９の底部の厚みｔ３  がきわめて薄くなり、型設計上、大きな問題を生じることとなる。また、加工品３の負角部（フランジ）２の形状によっては、前記非干渉領域（Ｓ，Ｓ′）が収束せずに発散してしまい、回転カムの回転中心Ｏを幾何学的に求めることが不能となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このため、従来は、上記したように非干渉領域が著しく狭くなる（Ｓ′）場合や非干渉領域が発散してしまう場合は、広い非干渉領域Ｓ（図７）が得られる範囲内で回転カムを分割するか、工程を分けて成形を行うかの対策を採っていた。しかしながら、前者の対策によれば、得られた加工品の、回転カムの分割部位に対応する部位に段差が生じて、その修正に多大な工数を要し、また、後者の対策によれば、設備の二重投資によるコスト負担の増大や生産性の低下が避けられず、何れも問題の多いとことろなっていた。
【０００８】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、加工品の負角部の形状によらず回転カムの回転中心の設定可能範囲を可及的に拡大し、もって回転カムの分割や成形工程の分割を不要にするプレス型用回転カム機構を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、軸方向に縦溝を有すると共に該縦溝の片側縁部に負角成形部を有する回転カムと、該回転カムを回動可能に支持するカム台と、前記回転カムを回転させて前記負角成形部を加工位置と該加工位置から退避した退避位置とに選択的に位置決めする回転位置決め手段とを備えたプレス型用回転カム機構において、前記回転カムの回転中心の設定可能範囲を著しく狭くするか、無くする部位に対応する負角成形部を、位置固定の固定ダイに代替させる構成とした構成としたことを特徴とする。
この場合、上記固定ダイは、負角部であるＬ字形フランジの先端に形成された起立片の成形部を代替する構造とすることができる。
【００１０】
このように構成したプレス型用回転カム機構においては、回転カムの回転中心の設定範囲を狭くする原因となる部位の成形を位置固定の固定ダイに分担させることで、回転カムの回転中心の設定領域が可及的に拡大する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基いて説明する。
【００１２】
図１乃至図３は、本発明の一つの実施の形態としての回転カム機構を示したものである。なお、本実施の形態は、前出図５に示した加工品３の成形に用いるもので、加工品３については、図５に付した符号をそのまま用いて説明することとする。図１乃至図３において、１０は、軸方向に縦溝１１を有すると共に、該縦溝１１の片側縁部に負角成形部１２を有する柱状の回転カム、１３は、前記回転カム１０を、水平軸（回転中心）Ｏを中心に回動可能に支持するカム台、１４はカム台１３に対して回転カム１０を押えるカム押え、１５は回転カム１０を回転させる駆動手段としてのシリンダ装置、１６は、加工品３のＬ字形フランジ２内の起立片２ｃ（図５）を成形するための傾斜成形面１７を先端に有する固定ダイで、これらは一体のアセンブリ体として、下型１８（図４）内の所定位置に組込まれるようになっている。
【００１３】
より詳しくは、上記回転カム１０の外周面にはその軸方向に離間して複数の周方向の凸面２０が形成されており、回転カム１０は、その凸面２０をカム台１３の内部に設けられた半円形の凸状支承面２１に摺動可能に合せた状態で、該カム台１３に回動可能に支持されている。カム台１３の両端には取付台２２が突設されており、この取付台２２には、回転カム１０の軸方向への移動を規制するストッパ部材（図示略）が取付けられるようになっている。一方、カム押え１４の一側面には回転カム１０の外周面に倣う湾曲面２３が形成されており、カム押え１４は、その湾曲面２３を回転カム１０の凸面２０に斜め上方から摺接させる状態で、カム台１３の上面にボルト２４を用いて固定されている。すなわち、回転カム１０は、軸方向移動並びに上方への浮き上がりを規制され、回転のみを許容された状態でカム台１３に支持されている。なお、カム台１３の内部の、複数の支承面２１の相互間の凹部２５は油溜りとして提供され、この油溜り（凹部）２５内に溜められた潤滑油は、油溝２６を通じて隣接する支承面２１上に供給されるようになっている。
【００１４】
上記シリンダ装置１５は、シリンダ本体２７と、このシリンダ本体２７のピストンロッド２７ａの先端部に軸着された第１のブラケット２８と、シリンダ本体２７の基端部に軸着された第２のブラケット２９とからなっている。シリンダ装置２７は、その第２のブラケット２９を前記下型１９にボルト止めすることにより該下型１９内に位置固定され、この状態でその第１のブラケット２８が、カム台１２の端面から突出する回転カム１０の一端部にボルト止めされるようになる。シリンダ装置１６は、例えばエアシリンダからなっており、そのシリンダ本体２７内に圧縮エアが給排されることによりピストンロッド２７ａが伸長短縮し、これに応じて回転カム１０が左回転または右回転するようになる。しかして、回転カム１０の縦溝１１内であって、負角成形部１２と対向する側の立て壁には一対の係止板３０が固定され、一方、カム台１３の、カム押え１４を固定した側と反対側の上部には、前記一対の係止板３０の当接するストッパ面３１ａを片側に有する一対のストッパブロック３１が突設されている。回転カム１０に固定された係止板３０は、図１に見て反時計方向へ回転カム１０が回転することによりストッパブロック３１のストッパ面３１ａに当接し、この状態で回転カム１０の負角成形部１２が所定の加工位置に位置決めされるようになる。
【００１５】
上記固定ダイ１６は、回転カム１０の軸と直交するように配置され、その基端部がカム台１３の上面にボルト３２を用いて固定されている。固定ダイ１６は、その中間部が回転カム１０に形成した案内溝３３内を挿通して延ばされており、したがって、回転カム１０は、その案内溝３３の底面を固定ダイ１６に当接させた位置が、図１に見て時計方向への回転端となっている。ここで、回転カム１０の案内溝３３の底面は、図１に示すように回転カム１０の負角成形部１２が上記した加工位置に位置決めされた際、固定ダイ１６の底面に対して所定の開き角度θだけ下がった位置に位置決めされるようになっており、この状態から回転カム１０を時計方向へ回転させることで、その負角成形部１２を、図１に示す加工位置から大きく退避させることができる。したがって、上記シリンダ装置１５、係止板３０、ストッパブロック３１、固定ダイ１６等は回転カム１０を回転させかつ位置決めするための回転位置決め手段を構成するものとなっている。
【００１６】
固定ダイ１６はまた、その先端部が回転カム１０の負角成形部１２の回転範囲まで延ばされている。一方、回転カム１０の負角成形部１２は、その一部が切欠かれて切欠溝３４となっており、負角成形部１２が上記した加工位置に位置決めされた際、この切欠溝３４内に固定ダイ１６の先端の傾斜成形面１８が位置決めされるようになっている。切欠溝３４の後方（半径外方向）に残された回転カム１０の負角成形部１２と固定ダイ１６の先端の傾斜成形面１７とは、協働して前記加工品３の断面線Ｇ（図９）に沿う成形部を提供するもので、特にその傾斜成形面１７は、前記加工品３のＬ字形フランジ２内の起立片２ｃの成形に用いられるようになっている。なお、回転カム１０には、その負角成形部１２が上記加工位置に位置決めされた際、固定ダイ１６の底面に当接する段差面３５（図１）が形成されており、回転カム１０は固定ダイ１６の補強手段としても機能している。また、回転カム１０の案内溝３３は固定ダイ１６との間にはわずかのクリアランスを形成するようにその幅が設定されており、固定ダイ１６は、回転カム１０をカム台１３に組付ける際の軸方向の位置決め手段としても機能している。
【００１７】
以下、上記のように構成した回転カム機構の作用を説明する。
プレス型は、プレス上ラムと共に上下動し下型１８に対して接近離間する上型（図示略）を備える他、該上型と下型１８との間に配設され、上型の下降に応じて加工カムを斜め上方から加工位置に進入させる寄せカム機構（図示略）を備えている。前記寄せカム機構としては種々のタイプがあり、例えば、加工カムを上型に、該加工カムを移動させるカムドライバを下型にそれぞれ配したもの、あるいは加工カムを下型に、カムドライバを上型にそれぞれ配したものものを用いることができる。
【００１８】
成形に際しては、予めシリンダ装置１５の作動により回転カム１０を水平軸Ｏを中心に、図１に見て反時計方向に回転させ、その負角成形部１２を加工位置に位置決めする。そして、前出図６に示したごとき、端部に予備曲げ部４を形成した一次加工品（ワーク）を下型１８上にセットした後、図示を略す上型を下降させる。すると、その下降途中から上型に配設したパッドがワークを下型１８上に押え、続いて図示を略す寄せカム機構の加工カムが、プレス方向Ｐに交差する方向Ｔへ進入して、回転カム１０の負角成形部１２に対してワークの予備曲げ部４を押え、これにより、ワークの端縁部にはフランジ２が成形される。この時、前記加工カムが前記予備曲げ部４に予め形成された爪片（図示略）を固定ダイ１６の傾斜成形面１７に対して押え、これにより前記フランジ２の成形と同時にその中に起立片２ｃ（図５）が一体成形される。上型は、前記成形終了と同時に下死点に達し、その後、上昇に転ずるが、この上型の上昇に合せてシリンダ装置１５が再作動され、回転カム１０が、図１に見て時計方向へ回転する。この結果、回転カム１０の負角成形部１２が加工位置から大きく退避し、したがって、上型が完全に上昇した後は、成形を終えた加工品３を反プレス方向Ｐ′へ簡単に取出すことができる。
【００１９】
このように、本実施の形態においては、フランジ（負角部）２内に存在する起立片２ｃ（図５）を、固定ダイ１６の傾斜成形面１７を利用して成形するので、回転カム１０の回転中心（水平軸）Ｏは、この起立片２ｃを無視して設定すればよいことになる。この場合、図４に示すように、フランジ２の両側部位の断面線Ｅ，Ｆと前記起立片２ｃを含む部位の断面線Ｇのそれぞれに関して求められる非干渉領域Ｓ（図７）の合成としての非干渉領域Ｓ″は、起立片２ｃを含めた場合の非緩衝領域Ｓ′（図９）よりも極めて広くなり、回転カム１０の設置の自由度が増す。すなわち、回転カム１０を小径（Ｄ0 ）に形成することができることとなり、その分、回転カム１０を支持するカム台１３の底部の厚みｔ2 はもとより、カム台１３を支持する下型１８の底部の厚みｔ3 を十分確保でき、無理のない型設計を行うことができる。
【００２０】
なお、上記実施の形態において、固定ダイ１６を回転カム１０に直交する方向に延ばした状態でカム台１３に固定するようにしたが、この固定ダイ１６の設置態様は任意であり、例えば、回転カム１０の縦溝１１内を延ばした状態でカム台１３に固定し、その先端部のみを回転カム１０の負角成形部１２の回転範囲内に臨ませるようにしてもよい。また、その固定箇所も、カム台１３に代えて下型１８の一部としてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明に係るプレス型用回転カム機構によれば、回転カムの回転中心の設定可能範囲を狭くする原因となる部位の成形を、位置固定の固定ダイに分担させるようにしたので、回転カムの回転中心の設定領域が可及的に拡大し、回転カムを分割したり、あるいは工程を分けて成形するなどの面倒さがなくなって、利用価値が著しく向上するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施の形態としてのプレス型用回転カム機構の構造を示す断面図である。
【図２】本回転カム機構の斜視図である。
【図３】本回転カム機構の分解斜視図である。
【図４】本回転カム機構における回転カムの回転中心の設定要領を示す模式図である。
【図５】本回転カム機構の加工対象である加工品の形状の一例を示す斜視図である。
【図６】従来の回転カム機構による成形態様を示す断面図である。
【図７】回転カム機構における回転カムの回転中心の一般的な設定要領を示す模式図である。
【図８】回転カム機構における回転カムの回転中心の設定不備による不具合例を示す模式図である。
【図９】図５に示した加工品を対象とした場合における、従来の回転カムの回転中心の設定要領を示す模式図である。
【図１０】図９に示す設定要領に従った場合の回転カムの設置態様を示す模式図である。
【符号の説明】
１    加工品
２    加工品のフランジ（負角部）
１０  回転カム
１１  縦溝
１２  負角成形部
１３  カム台
１４  カム押え
１５  シリンダ装置（回転位置決め手段）
１６  固定ダイ
１７  固定ダイ先端の傾斜成形面
３０  係止片（回転位置決め手段）
３１  ストッパブロック（回転位置決め手段）
３４  負角成形部の切欠溝
Ｏ    回転カムの回転中心
Ｐ    プレス方向
【図１】
0003594071.tif 000002
【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】
0003594071.tif 000008
【図８】
0003594071.tif 000009
【図９】
0003594071.tif 000010
【図１０】
0003594071.tif 000011