(57)【要約】【課題】カムとカムフォロアとの間の隙間の発生を防ぐことが可能なカム式スライド駆動装置を提供する。【解決手段】本発明に係るカム式スライド駆動装置１０は、スライダ２０がカムフォロア３０Ａ，３０Ｂを介してカム１４からスライド駆動力を受けて下死点と上死点との間を直動し、下死点側でパンチ１５がワークを加工するようになっている。そして、上死点側のカムフォロア３０Ａをスライダ２０の支持対向部２１に直動可能に支持する直動支持機構３８と、カム１４がスライダ２０に付与するスライド駆動力の最大値より大きな付勢力で、上死点側のカムフォロア３０Ａを下死点側に付勢して、１対のカムフォロア３０Ａ，３０Ｂを、常時、カム１４に当接させる直動アクチュエータ４０を備えている。【選択図】図４
2011025268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持ベースに直動可能に支持されると共に直動方向の一端部に加工ツールを有したスライダと、
前記スライダの直動方向と直交する方向に延びて、前記支持ベースに回転可能に支持されかつカムを一体回転可能に有したカム駆動シャフトと、
前記スライダに設けられ、そのスライダの直動方向で前記カム駆動シャフトを間に挟んで対向した１対の支持対向部と、
前記１対の支持対向部に保持されて前記カムを間に挟んで対峙した１対のローラ支持軸のそれぞれに、前記カムに当接して連動回転するフォロアローラを回転可能に軸支してなる１対のカムフォロアとを備え、
前記スライダが前記カムフォロアを介して前記カムからスライド駆動力を受けて第１死点と第２死点との間を直動し、前記第１死点側で前記加工ツールがワークを加工するカム式スライド駆動装置において、
前記第２死点側のカムフォロアを前記支持対向部に対して前記スライダの直動方向に直動可能に支持する直動支持機構と、
前記カムが前記スライダに付与するスライド駆動力の最大値より大きな付勢力で、前記第２死点側のカムフォロアを前記第１死点側に付勢して、前記１対のカムフォロアを、常時、前記カムに当接させるカムフォロア付勢手段と、
前記カムフォロア付勢手段の付勢力を調整するための付勢力調整手段とを備えたことを特徴とするカム式スライド駆動装置。
【請求項２】
前記カムフォロア付勢手段は、前記スライダに固定されたシリンダにピストンを直動可能に組み付けてなる直動アクチュエータと、前記シリンダに加圧流体を付与して前記ピストンを前記第２死点側のカムフォロアに押し付ける流体供給源とから構成され、
前記付勢力調整手段は、前記加圧流体の流体圧力を変更可能な圧力調整弁であることを特徴とする請求項１に記載のカム式スライド駆動装置。
【請求項３】
前記第２死点側の支持対向部は、前記フォロアローラを間に挟んで対峙した１対の軸端支持壁を備えてなり、
前記直動支持機構は、前記１対の軸端支持壁に形成されて、前記ローラ支持軸の両端部を受容した１対の軸受容孔と、前記各軸受容孔の内面に形成されて互いに対向しかつ前記スライダの直動方向と平行になった１対の孔側ガイド面と、前記ローラ支持軸の両端部に形成されて、前記１対の孔側ガイド面と摺動可能な軸側ガイド面とを備えてなり、
前記各軸受容孔に対して前記カムと反対側から連通した押圧孔を前記１対の軸端支持壁に形成し、前記シリンダを対にして前記１対の軸端支持壁に固定すると共に、前記ピストンが前記各押圧孔から前記軸受容孔内に突入して前記ローラ支持軸の両端部を押圧するように構成したことを特徴とする請求項２に記載のカム式スライド駆動装置。
【請求項４】
前記各軸受容孔内で前記ローラ支持軸の端部を前記カム側に移動したときに当接して、前記１対のカムフォロア同士の回転軸間距離が所定の接近限界距離以上に小さくならないように規制するストッパ部と、
前記ストッパ部又は前記ローラ支持軸の端部に設けられて、前記接近限界距離を調整するための接近限界距離調整手段とを備えたことを特徴とする請求項３に記載のカム式スライド駆動装置。
【請求項５】
前記シリンダに付与される加圧流体の圧力を検出可能な圧力検出部と、
前記カムの回転数に応じた前記加圧流体の最適圧力を演算する圧力演算部と、
前記圧力演算部が演算した前記最適圧力と前記圧力検出部が検出した加圧流体の圧力とを表示するための表示部とを備えたことを特徴とする請求項２乃至４の何れか１の請求項に記載のカム式スライド駆動装置。
【請求項６】
前記圧力演算部は、前記スライダが前記第２死点に向かって移動するときの加速度に前記スライダの質量を乗じたスライド慣性力と、前記スライダの自重のうち直動方向を向いた成分との和の最大値を、前記スライド駆動力の最大値として演算する負荷演算部と、
前記ピストンが前記スライド駆動力の最大値と同じ押圧力を出力するために必要な加圧流体の圧力を前記最適圧力として演算する圧力変換部とを備えていることを特徴とする請求項５に記載のカム式スライド駆動装置。
【請求項７】
前記圧力演算部は、前記スライダが前記第２死点に向かって移動するときの加速度に前記スライダの質量を乗じたスライド慣性力と、前記スライダの自重のうち直動方向を向いた成分と、前記加工ツールが前記ワークから離脱するときの摩擦抵抗との和の最大値を、前記スライド駆動力の最大値として演算する負荷演算部と、
前記ピストンが前記スライド駆動力の最大値と同じ押圧力を出力するために必要な加圧流体の圧力を前記最適圧力として演算する圧力変換部とを備えていることを特徴とする請求項５に記載のカム式スライド駆動装置。
【請求項８】
前記カムは、前記カム駆動シャフトの軸方向に複数備えられると共に前記カムフォロアは、前記カムの数に応じて複数対備えられたことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１の請求項に記載のカム式スライド駆動装置。
【請求項９】
前記１対の支持対向部は、前記スライダから突設されて、それら１対の支持対向部の間に前記カム駆動シャフトが軸方向と直交する方向から受容可能とされ、
前記１対の支持対向部の先端部間には、それら１対の支持対向部の間の広がりを規制する補強部材が架橋されていることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１の請求項に記載のカム式スライド駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローラ支持軸にフォロアローラを回転可能に軸支してなる１対のカムフォロアをスライダに取り付けて、それら１対のカムフォロアの間にカムを配置し、スライダがカムフォロアを介してカムからスライド駆動力を受けて第１死点と第２死点との間を直動するカム式スライド駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、上記したこの種のカム式スライド駆動装置では、１対のカムフォロアの両フォロアローラが共に常時カムと接触するように設計されているが、実際には、カムが一回転する間に、一方のフォロアローラのみとカムとが接触し、他方のフォロアローラとカムとの間に隙間が生じる状態と、逆に、他方のフォロアローラのみとカムとが接触し、一方のフォロアローラとカムとの間に隙間が生じる状態とが生じ得る。すると、カムとフォロアローラとの間でスリップが繰り返されることになり、急速に摩耗が進行するという問題が生じる。これに対し、フォロアローラとカムとの間に隙間が生じる原因は、主としてスライダの慣性抵抗による弾性変形にあると判断して、スライダのうち１対のカムフォロアを支持する１対の支持対向壁をタイロッドで補強して上記隙間の発生を規制したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１１４９７号公報（［００１９］、第２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、フォロアローラとカムとの間に隙間が生じる原因は、カム式スライド駆動装置の構成部品の熱変形、寸法公差及び組付誤差にもあり、これらを原因としたフォロアローラとカムとの間の隙間は、上記したタイロッドによる補強では取り除くことができなかった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、カムとカムフォロアとの間の隙間の発生を防ぐことが可能なカム式スライド駆動装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係るカム式スライド駆動装置は、支持ベースに直動可能に支持されると共に直動方向の一端部に加工ツールを有したスライダと、スライダの直動方向と直交する方向に延びて、支持ベースに回転可能に支持されかつカムを一体回転可能に有したカム駆動シャフトと、スライダに設けられ、そのスライダの直動方向でカム駆動シャフトを間に挟んで対向した１対の支持対向部と、１対の支持対向部に保持されてカムを間に挟んで対峙した１対のローラ支持軸のそれぞれに、カムに当接して連動回転するフォロアローラを回転可能に軸支してなる１対のカムフォロアとを備え、スライダがカムフォロアを介してカムからスライド駆動力を受けて第１死点と第２死点との間を直動し、第１死点側で加工ツールがワークを加工するカム式スライド駆動装置において、第２死点側のカムフォロアを支持対向部に対してスライダの直動方向に直動可能に支持する直動支持機構と、カムがスライダに付与するスライド駆動力の最大値より大きな付勢力で、第２死点側のカムフォロアを第１死点側に付勢して、１対のカムフォロアを、常時、カムに当接させるカムフォロア付勢手段と、カムフォロア付勢手段の付勢力を調整するための付勢力調整手段とを備えたところに特徴を有する。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のカム式スライド駆動装置において、カムフォロア付勢手段は、スライダに固定されたシリンダにピストンを直動可能に組み付けてなる直動アクチュエータと、シリンダに加圧流体を付与してピストンを第２死点側のカムフォロアに押し付ける流体供給源とから構成され、付勢力調整手段は、加圧流体の流体圧力を変更可能な圧力調整弁であるところに特徴を有する。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２に記載のカム式スライド駆動装置において、第２死点側の支持対向部は、フォロアローラを間に挟んで対峙した１対の軸端支持壁を備えてなり、直動支持機構は、１対の軸端支持壁に形成されて、ローラ支持軸の両端部を受容した１対の軸受容孔と、各軸受容孔の内面に形成されて互いに対向しかつスライダの直動方向と平行になった１対の孔側ガイド面と、ローラ支持軸の両端部に形成されて、１対の孔側ガイド面と摺動可能な軸側ガイド面とを備えてなり、各軸受容孔に対してカムと反対側から連通した押圧孔を１対の軸端支持壁に形成し、シリンダを対にして１対の軸端支持壁に固定すると共に、ピストンが各押圧孔から軸受容孔内に突入してローラ支持軸の両端部を押圧するように構成したところに特徴を有する。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３に記載のカム式スライド駆動装置において、各軸受容孔内でローラ支持軸の端部をカム側に移動したときに当接して、１対のカムフォロア同士の回転軸間距離が所定の接近限界距離以上に小さくならないように規制するストッパ部と、ストッパ部又はローラ支持軸の端部に設けられて、接近限界距離を調整するための接近限界距離調整手段とを備えたところに特徴を有する。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項２乃至４の何れか１の請求項に記載のカム式スライド駆動装置において、シリンダに付与される加圧流体の圧力を検出可能な圧力検出部と、カムの回転数に応じた加圧流体の最適圧力を演算する圧力演算部と、圧力演算部が演算した最適圧力と圧力検出部が検出した加圧流体の圧力とを表示するための表示部とを備えたところに特徴を有する。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５に記載のカム式スライド駆動装置において、圧力演算部は、スライダが第２死点に向かって移動するときの加速度にスライダの質量を乗じたスライド慣性力と、スライダの自重のうち直動方向を向いた成分との和の最大値を、スライド駆動力の最大値として演算する負荷演算部と、ピストンがスライド駆動力の最大値と同じ押圧力を出力するために必要な加圧流体の圧力を最適圧力として演算する圧力変換部とを備えているところに特徴を有する。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項５に記載のカム式スライド駆動装置において、圧力演算部は、スライダが第２死点に向かって移動するときの加速度にスライダの質量を乗じたスライド慣性力と、スライダの自重のうち直動方向を向いた成分と、加工ツールがワークから離脱するときの摩擦抵抗との和の最大値を、スライド駆動力の最大値として演算する負荷演算部と、ピストンがスライド駆動力の最大値と同じ押圧力を出力するために必要な加圧流体の圧力を最適圧力として演算する圧力変換部とを備えているところに特徴を有する。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項１乃至７の何れか１の請求項に記載のカム式スライド駆動装置において、カムは、カム駆動シャフトの軸方向に複数備えられると共にカムフォロアは、カムの数に応じて複数対備えられたところに特徴を有する。
【００１４】
請求項９の発明は、請求項１乃至８の何れか１の請求項に記載のカム式スライド駆動装置において、１対の支持対向部は、スライダから突設されて、それら１対の支持対向部の間にカム駆動シャフトが軸方向と直交する方向から受容可能とされ、１対の支持対向部の先端部間には、それら１対の支持対向部の間の広がりを規制する補強部材が架橋されているところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１５】
［請求項１の発明］
請求項１のカム式スライド駆動装置では、スライダがカムフォロアを介してカムからスライド駆動力を受けて第１死点と第２死点との間を直動し、第１死点側で加工ツールがワークを加工する。また、カムが第１死点側のカムフォロアを押圧している場合には、第２死点側のカムフォロアを支持する支持対向部とカムとの間が広がり得る。さらに、カムが第２死点側のカムフォロアを押圧している場合には、第１死点側のカムフォロアを支持する支持対向部とカムとの間が広がり得る。ここで、本発明では、第２死点側のカムフォロアを支持対向部に対して直動可能としかつ、カムがスライダに付与するスライド駆動力の最大値より大きな付勢力でカムフォロア付勢手段が第２死点側のカムフォロアを第１死点側に付勢しているので、第１死点又は第２死点の何れの側の支持対向部とカムとの間が広がっても、各カムフォロアのフォロアローラとカムとの間の隙間の発生を防ぐことができる。即ち、第１死点側のカムフォロアを支持する支持対向部とカムとの間が広がった場合には、カムフォロア付勢手段の付勢力により、スライダがカムに対して第２死点側に移動され、カムと第１死点側のフォロアローラとの間に隙間が発生することが防がれる。また、第２死点側のカムフォロアを支持する支持対向部とカムとの間が広がった場合には、カムフォロア付勢手段の付勢力により、第２死点側のカムフォロアが第１死点側に移動され、カムと第２死点側のカムフォロアとの間の隙間の発生が防がれる。これらにより、支持対向部の弾性変形を原因としたフォロアローラとカムとの間に隙間が発生することが防がれる。さらに、カムフォロア付勢手段の付勢力により、１対のフォロアローラがカムを、常時、挟み付けた状態になるので、熱変形、寸法公差及び組付誤差を原因としたフォロアローラとカムとの間の隙間の発生も防がれる。その上、付勢力調整手段によって付勢力を調整することができるので、カムフォロアのカムに対する押圧が過剰に大きすぎてカムフォロアの耐久性を低下させるような事態を避けることができる。
【００１６】
［請求項２の発明］
本発明に係るカムフォロア付勢手段は、スライダとカムフォロアとの間に取り付けた弾性体であってもよい。この場合、弾性体が取り付けられたスライダとカムフォロアとの間隔を変更する機構を本発明に係る付勢力調整手段として設ければよい。また、請求項２の発明のように、シリンダにピストンを直動可能に組み付けてなる直動アクチュエータと、シリンダに加圧流体を付与する流体供給源とからカムフォロア付勢手段を構成すると共に、加圧流体の流体圧力を変更可能な圧力調整弁を付勢力調整手段としてもよい。この構成によれば、圧力調整弁とシリンダとの間をパイプで接続して、圧力調整弁をスライダから離れた場所に設置し、スライダの直動動作中に付勢力を変更することができる。
【００１７】
［請求項３の発明］
請求項３のカム式スライド駆動装置では、１対の軸端支持壁の各軸受容孔に形成した孔側ガイド面と、カムフォロアにおけるローラ支持軸の両端部に形成した軸側ガイド面との案内により、カムフォロアが安定して直動する。また、ローラ支持軸の両端部をシリンダが押圧するので、ローラ支持軸の傾動を抑えることができ、この点においてもカムフォロアが安定して直動する。
【００１８】
［請求項４の発明］
請求項４のカム式スライド駆動装置では、各軸受容孔内でローラ支持軸の端部がカム側に移動するとストッパ部に当接し、１対のカムフォロア同士の回転軸間距離が所定の接近限界距離以上に小さくならないように規制される。ここで、ストッパ部を備えないと、１対のカムフォロアがカムを過大な力で挟み付けて、カム駆動シャフトを大きく曲げ変形させる事態が生じ得るが、本発明では、ストッパ部を備えたことにより、そのような事態の発生を防ぐことができる。また、接近限界距離がカム及びカムフォロアを含む各部品の公差の影響を受けないように接近限界距離調整手段によって調整することができる。
【００１９】
［請求項５、６及び７の発明］
カムの回転数を変更すると、スライダの慣性抵抗が変化し、カムフォロアを支持する支持対向部の弾性変形量も変わる。これに対し、請求項５のカム式スライド駆動装置では、圧力演算部がカムの回転数に応じた加圧流体の最適圧力を演算し、圧力検出部が検出した実際の加圧流体の圧力と共に最適圧力を表示部に表示するので、最適圧力を参照して加圧流体の圧力を容易に調整することができる。ここで、加圧流体の最適圧力は、請求項６の発明のように、スライダの加速度に質量を乗じたスライド慣性力と、スライダの自重のうち直動方向を向いた成分との和の最大値をスライド駆動力の最大値として演算してもよいし、請求項７の発明のように、スライド慣性力と、スライダの自重のうち直動方向を向いた成分と、加工ツールがワークから離脱するときの摩擦抵抗との和の最大値をスライド駆動力の最大値として演算してもよい。
【００２０】
［請求項８の発明］
請求項８のカム式スライド駆動装置では、カムを複数備えて、カムフォロアをカムの数に応じて複数対備えたので、各カムフォロアの負担を低減させることができ、耐久性が向上する。
【００２１】
［請求項９の発明］
請求項９のカム式スライド駆動装置では、１対の支持対向部は、スライダから突設されて、それら１対の支持対向部の間にカム駆動シャフトが軸方向と直交する方向から受容可能であるので組み付け作業を容易に行うことができる。そして、１対の支持対向部の先端部間を補強部材で架橋したので、それら１対の支持対向部の間の広がりを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のカム式スライド駆動装置を備えたプレス機械の正面図
【図２】図１におけるＡ−Ａ切断面におけるプレス機械の断面図
【図３】図１におけるＢ−Ｂ切断面におけるプレス機械の断面図
【図４】直動支持機構の側面から見た拡大断面図
【図５】直動支持機構の正面から見た拡大断面図
【図６】流体供給源が接続された直動支持機構の側面から見た拡大断面図
【図７】プレス機械が有する制御装置の概念図
【図８】スライダが上方へ移動するときの概念図
【図９】スライダが下方へ移動するときの概念図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る一実施形態を図１〜図９に基づいて説明する。図１には、本発明のカム式スライド駆動装置１０を備えたプレス機１００が示されている。このプレス機１００は、床面から起立した支持ベース１１にスライダ２０を上下動可能に備えている。支持ベース１１は、左右両サイドに側壁１１Ａ，１１Ａ、後部に背壁１１Ｂ、下部にボルスタ１１Ｃを有している。また、背壁１１Ｂの前面および側壁１１Ａ，１１Ａの内側面には、上下方向に延びたアリ溝（図示せず）が形成されている。そして、スライダ２０に形成された係合突部が支持ベース１１のアリ溝にスライド可能に係合して、スライダ２０が上下方向に鉛直方向に直動可能に支持されている。
【００２４】
スライダ２０の下面には上台１７が固定される一方、ボルスタ１１Ｃの上面には下台１８が固定され、それら上台１７と下台１８とが上下方向で対向している。また、上台１７の下面には、本発明の「加工ツール」に相当する複数のパンチ１５が下方に突出しかつ側壁１１Ａ，１１Ａの対向方向に１列に並べられた状態で取り付けられている。これに対し、下台１８の上面には、各パンチ１５が突入可能な成形孔を有した複数のダイ１６が、側壁１１Ａ，１１Ａの対向方向に１列に並んだ状態で取り付けられている。そして、パンチ１５が図示しないワークを各ダイ１６の成形孔に押し込んで所定の形状に成形する。また、下台１８の上面には、各ダイ１６で成形したワークを隣のダイ１６（例えば、図１における右隣のダイ１６）に順次送給するための図示しないトランスファ装置が備えられている。そして、スライダ２０が上下方向に一往復する度に、トランスファ装置がワークを順次隣のダイ１６に移動し、全てのダイ１６における成形工程を経たワークがプレス機１００の側方に排出される。
【００２５】
支持ベース１１における左右の側壁１１Ａ，１１Ａにおける上端寄り位置には、それぞれ分割式の軸受部１２，１２が備えられ、それら軸受部１２，１２の内側には図示しない軸受が保持されている。そして、本発明に係るカム駆動シャフト１３が、両端部を軸受部１２，１２に回転可能に軸支された状態で支持ベース１１における側壁１１Ａ，１１Ａの間に差し渡されて水平に延びている。
【００２６】
カム駆動シャフト１３のうち一方の側壁１１Ａから外側に突出した部分にはフライホイール１９が取り付けられている。また、支持ベース１１の後面には、駆動モータ１０２（図７参照）が取り付けられ、その駆動モータ１０２の出力軸に固定された出力プーリとフライホイール１９との間が図示しないベルトにて連結されている。さらに、フライホイール１９はクラッチを内蔵していて、これによりフライホイール１９とカム駆動シャフト１３との連結及び連結解除が行われる。そして、エア式クラッチにてフライホイール１９とカム駆動シャフト１３とを連結した状態で、駆動モータ１０２にてカム駆動シャフト１３を回転駆動することができる。なお、フライホイール１９は、カバー１９Ｃにて覆われている。
【００２７】
図１に示すように、カム駆動シャフト１３のうち支持ベース１１における１対の側壁１１Ａ，１１Ａの間には、一方の側壁１１Ａ寄り位置と他方の側壁１１Ａ寄り位置とに、それぞれカム１４，１４が設けられている。これら１対のカム１４，１４は、同じ形状をなし、同じ位相でカム駆動シャフト１３と一体回転する。具体的には、図２に示すように、カム１４は、カム駆動シャフト１３の軸方向から見ると、外縁部がサイクロイド曲線になった左右対称形状の非円形体であって、そのカム１４における左右対称の中心線上にカム駆動シャフト１３の軸中心が配置されている。
【００２８】
各カム１４は、上下方向で１対のカムフォロア３０Ａ，３０Ｂに挟まれ、それらカムフォロア３０Ａ，３０Ｂがスライダ２０に備えた１対の支持対向部２１，２１に保持されている。また、図１に示すように、カム駆動シャフト１３より上側の支持対向部２１は、カム駆動シャフト１３の軸方向で対峙した１対の軸端支持壁２４，２４からなり、カム駆動シャフト１３より下側の支持対向部２１は、カム駆動シャフト１３の軸方向で対峙した１対の軸端支持壁２２，２２からなる。そして、上側の一方の軸端支持壁２４と下側の一方の軸端支持壁２２とが、カム駆動シャフト１３の軸方向で同じ位置に配置されて、それら軸端支持壁２２，２４の間が、タイロッド５０（本発明の「補強部材」に相当する）で連結されると共に、残りの軸端支持壁２２，２４同士の間も同じくタイロッド５０で連結されている。タイロッド５０は、図１及び図４に示すように、タイロッド５０は細長い帯板状をなし、その両端部を軸端支持壁２２，２４の前面に面当接させた状態でボルト固定されている。
【００２９】
図５に示すように、下側のカムフォロア３０Ｂは、円筒状のフォロアローラ３１Ｂの内側にニードルベアリング３２Ｂを介してローラ支持軸３３を挿入した構造になっていて、そのローラ支持軸３３は、全体が均一径の円柱形状になっている。これに対し、下側の支持対向部２１を構成する１対の軸端支持壁２２，２２には、カム駆動シャフト１３と平行に断面円形の軸支持孔２３が貫通形成されている。そして、下側のカムフォロア３０Ｂは、以下のようにして１対の軸端支持壁２２，２２に取り付けられている。即ち、フォロアローラ３１Ｂの内側にニードルベアリング３２Ｂを備えかつ両側面にスラストベアリング３９，３９を備えた状態にして、そのフォロアローラ３１Ｂを軸端支持壁２２，２２の間における軸支持孔２３の同軸上に配置する。次いで、一方の軸端支持壁２２の軸支持孔２３から他方の軸端支持壁２２の軸支持孔２３へとローラ支持軸３３を挿通し、ローラ支持軸３３の両端部を１対の軸端支持壁２２，２２に支持させた状態で、例えば、図示しないセット螺旋にてローラ支持軸３３を軸端支持壁２２に固定する。これにより、下側のカムフォロア３０Ｂの取り付けが完了する。
【００３０】
上側のカムフォロア３０Ａは、円筒状のフォロアローラ３１Ａの内側にニードルベアリング３２Ａを介してローラ支持軸３５を挿入した構造になっている。そのローラ支持軸３５は、軸方向の中間部に円柱部３５Ａを有すると共に、軸方向の両端部に角柱部３５Ｂ，３５Ｂを有し、それら角柱部３５Ｂは円柱部３５Ａの外径より小さい円（図示せず）に内接可能な大きさになっている。また、図４に示すように、各角柱部３５Ｂの上面と下面とには、第２現合プレート３５Ｐ，３５Ｐが敷設された状態で固定されている。
【００３１】
これに対し、上側の支持対向部２１を構成する１対の軸端支持壁２４，２４には、カム駆動シャフト１３と平行に断面四角形の軸受容孔２５（図４参照）が貫通形成されている。詳細には、軸端支持壁２４には、前方（図４の左側）に向かって開放した断面矩形の凹部２６が形成され、凹部２６の前端開口側にタイロッド５０に固定された閉塞ブロック２７を嵌合することで凹部２６の奥部が軸受容孔２５になっている。また、凹部２６のうち閉塞ブロック２７に対向した奥面には、第１現合プレート２８が敷設された状態で固定されている。そして、上側のカムフォロア３０Ａは、以下のようにして１対の軸端支持壁２４，２４に取り付けられている。即ち、閉塞ブロック２７を凹部２６から外しておき、フォロアローラ３１Ａの内側にニードルベアリング３２Ａを介してローラ支持軸３５の中央の円柱部３５Ａを挿入しかつフォロアローラ３１Ａの両側面にスラストベアリング３９，３９を備えた状態にして、ローラ支持軸３５の両端の角柱部３５Ｂ，３５Ｂを凹部２６に受容する。次いで、閉塞ブロック２７にて凹部２６の前端開口側を塞ぐ。これにより、ローラ支持軸３５の両端の角柱部３５Ｂ，３５Ｂが両軸端支持壁２４，２４の軸受容孔２５，２５に軸支された状態になり、これにより、上側のカムフォロア３０Ａの取り付けが完了する。
【００３２】
ここで、図６に示すように、上下の第２現合プレート３５Ｐ，３５Ｐを含めた角柱部３５Ｂにおける上下方向の寸法は、軸受容孔２５の上下方向の寸法より小さくなっている。これにより、カムフォロア３０Ａが軸端支持壁２４，２４に対して上下動可能になっている。また、本実施形態では、角柱部３５Ｂのうち前面と後面とが本発明に係る軸ガイド面３５Ｇ，３５Ｇとなり、閉塞ブロック２７と第１現合プレート２８との対向面が、本発明に係る孔ガイド面２７Ｇ，２８Ｇに相当している。そして、軸ガイド面３５Ｇ，３５Ｇと孔ガイド面２７Ｇ，２８Ｇとの摺接ガイドにより、カムフォロア３０Ａが安定して上下動する。
【００３３】
なお、本実施形態では角柱部３５Ｂの上下の第２現合プレート３５Ｐ，３５Ｐを追加工することで、カムフォロア３０Ａの上限位置と下限位置とが設計値通りの値になるように現合調整される。詳細には、常温で、カム１４にカムフォロア３０Ａ，３０Ｂとを共に当接させた状態で、角柱部３５Ｂの上面の第２現合プレート３５Ｐと軸受容孔２５の天井面との間に、予め設定された所定寸法のクリアランスδ１（例えば、０〜０．１ｍｍ）が形成されると共に、角柱部３５Ｂの下面の第２現合プレート３５Ｐと軸受容孔２５の底面との間に、予め設定された所定寸法のクリアランスδ２（例えば、０．１〜０．１５ｍｍ）が形成されるように現合調整される。また、第１現合プレート２８又は閉塞ブロック２７も追加工されて、孔ガイド面２７Ｇ，２８Ｇ同士の間隔及び平行度が現合調整される。
【００３４】
また、角柱部３５Ｂの下面の第２現合プレート３５Ｐは、本発明に係る「接近限界距離調整手段」に相当し、その第２現合プレート３５Ｐと対向する軸受容孔２５の下端側の内面が本発明に係る「ストッパ部」に相当する。そして、下面の第２現合プレート３５Ｐの現合調整によって、上下のカムフォロア３０Ａ，３０Ｂ同士の回転軸間距離の最少値、即ち、本発明に係る「接近限界距離」を調整することができる。ここで、仮に軸受容孔２５の下端側の内面（即ち、ストッパ部）が存在しないと、後述する直動アクチュエータ４０の押圧力によって１対のカムフォロア３０Ａ，３０Ｂがカム１４を過大な力で挟み付け、カム駆動シャフト１３を大きく曲げ変形させる事態が生じ得るが、本実施形態によれば、そのような事態の発生を防ぐことができる。また、接近限界距離がカム１４及びカムフォロア３０Ａ，３０Ｂを含む各部品の公差の影響を受けないように、第２現合プレート３５Ｐにて現合調整することができる。
【００３５】
本実施形態では、上記したようにカムフォロア３０Ａを上下動可能に案内する直動支持機構３８（図４参照）が、カム駆動シャフト１３より上側の４つの軸端支持壁２４（図１参照）の全てに設けられている。また、それら全ての軸端支持壁２４にカムフォロア３０Ａを鉛直下方に付勢するための直動アクチュエータ４０が取り付けられている。そのために各軸端支持壁２４には、図４に示すように、各軸受容孔２５より上側部分に押圧孔２９が形成されている。押圧孔２９は軸受容孔２５に連通すると共に軸端支持壁２４の上面に開放している。そして、この押圧孔２９に直動アクチュエータ４０が上方から組み付けられている。
【００３６】
図６に示すように、直動アクチュエータ４０は、上下方向に延びたシリンダ４１の内部にピストン４２を嵌合した構造になっている。シリンダ４１は、上端部が全体より径が大きなシリンダヘッド部４１Ｈになっていて、そのシリンダヘッド部４１Ｈが軸端支持壁２４の上面に押し付けられた状態でボルト固定されている。また、シリンダヘッド部４１Ｈの側面には、流体供給源９５から延びたパイプ４１Ｐが接続され、シリンダヘッド部４１Ｈ内の流路４１Ｒを介してパイプ４１Ｐがシリンダ４１内のピストン収容空間４１Ｋに連通している。
【００３７】
ピストン４２は、ピストンロッド４２Ｒの上端部に摺動ヘッド部４２Ｈを備えた構造をなし、この摺動ヘッド部４２Ｈがシリンダ４１内に配置されて上下動し、ピストンロッド４２Ｒがシリンダ４１の下端面から下方に突出して、軸受容孔２５内の角柱部３５Ｂに上面の第２現合プレート３５Ｐを介して上方から突き当てられている。
【００３８】
流体供給源９５は、例えば、窒素ガスボンベ９０の流体排出口に、レギュレーター９１、ストップバルブ９２及びマニホールド９３を順番に接続した構成になっている。そして、マニホールド９３に各直動アクチュエータ４０のパイプ４１Ｐがそれぞれ接続され、加圧流体として窒素ガスが各シリンダ４１のピストン収容空間４１Ｋに供給されている。また、レギュレーター９１は、圧力制御弁を内蔵してその圧力制御弁の上流側の圧力を表示する第１圧力計９１Ａと、下流側の圧力を表示する第２圧力計９１Ｂとを備えている。そして、レギュレーター９１の外面に備えたハンドル９１Ｈを手動操作することで圧力制御弁の弁開度を変更して下流側を所望の圧力に調整することができる。なお、本実施形態では、レギュレーター９１が本発明に係る「圧力調整弁」及び「圧力検出部」に相当する。
【００３９】
図７にはプレス機１００の制御装置１０１が示されている。制御装置１０１は、駆動モータ１０２を駆動制御するためのモータ駆動制御部１０３と、駆動モータ１０２にて回転駆動するカム１４の回転数等を入力するためのコンソール１０４と、入力結果を表示可能なモニタ１０５とを備えている。そして、駆動モータ１０２にてカム１４が回転駆動され、スライダ２０がカムフォロア３０Ａ，３０Ｂを介してカム１４からスライド駆動力を受けて、下死点（本発明の「第１死点」に相当する）と上死点（本発明の「第２死点」に相当する）との間を直動し、下死点側でパンチ１５がダイ１６と協働してワークを加工する。
【００４０】
さて、制御装置１０１には、カム１４の回転数に応じた各直動アクチュエータ４０への加圧流体（窒素ガス）の最適圧力を演算する圧力演算部１１０が備えられている。ここで、カム１４の所定の原点位置から回転角をθとし、図８に示すように、スライダ２０が下死点から反転し上死点に向かうときの各回転角θ毎の加速度をα（θ）、上台１７及びパンチ１５を含むスライダ２０の全体の質量をＭ、パンチ１５がワークから受ける各回転角θ毎の摩擦抵抗をＴ２（θ）、上側のカムフォロア３０Ａがカム１４から受ける各回転角θ毎のスライド駆動力をＦ２１（θ）、重力加速度をｇとすると、スライダ２０が上死点に向かって移動する際には、以下の運動方程式（１）が成立する。
【００４１】
Ｆ２１（θ）＝Ｍ・α（θ）＋Ｍ・ｇ＋Ｔ２（θ）    ・・・・（１）
【００４２】
なお、図９に示すように、スライダ２０が上死点から反転し下死点に向かうときの各回転角θ毎の加速度をα（θ）、パンチ１５がワークから受ける各回転角θ毎の摩擦抵抗をＴ１（θ）、下側のカムフォロア３０Ｂがカム１４から受ける各回転角θ毎のスライド駆動力をＦ１１（θ）とすると、スライダ２０が下死点に向かって移動する際には、以下の運動方程式（２）が成立する。
【００４３】
Ｆ１１（θ）＝Ｍ・α（θ）−Ｍ・ｇ＋Ｔ１（θ）    ・・・・（２）
【００４４】
ここで、本実施形態のプレス機１００では、圧力演算部１１０に備えた負荷演算部１１１が、上記式（１）を利用して、スライダ２０が上死点に向かって移動するときの加速度α（θ）に、スライダ２０の質量Ｍを乗じたスライド慣性力（Ｍ・α（θ））と、スライダ２０の自重（Ｍ・ｇ）と、パンチ１５がワークから受ける摩擦抵抗Ｔ２（θ）との和の最大値を、スライド駆動力Ｆ２１（θ）の最大値として演算する。このとき、負荷演算部１１１は、加速度α（θ）を、カム１４に係るカム曲線に基づいて演算する。また、摩擦抵抗Ｔ２（θ）は、例えば、パンチ１５に歪ゲージを添付して実験的に求めたデータを記憶しておき、そのデータを用いる。そして、圧力演算部１１０に備えた圧力変換部１１２が、スライド駆動力Ｆ２１（θ）の最大値を直動アクチュエータ４０の数である４で除し、さらに、ピストン４２の受圧面積で除したものを加圧流体の最適圧力として演算してモニタ１０５に表示出力する。
【００４５】
なお、本実施形態では、このモニタ１０５と第２圧力計９１Ｂの圧力表示部分とによって、本発明に係る「表示部」が構成されている。
【００４６】
本実施形態のプレス機１００に備えたカム式スライド駆動装置１０の構成に関する説明は以上である。次に、本実施形態のカム式スライド駆動装置１０の作用効果について説明する。プレス機１００のスライダ２０を動作させる前に、制御装置１０１に設定したカム１４の回転数に対する加圧流体の最適圧力をモニタ１０５に表示させる。そして、図６に示したハンドル９１Ｈを操作して、第２圧力計９１Ｂの検出結果がモニタ１０５に表示の最適圧力又はそれより若干大きな圧力になるように調整する。これにより、カム１４からカムフォロア３０Ａ，３０Ｂに付与するスライド駆動力の最大値より大きな付勢力で、上死点側のカムフォロア３０Ａが下死点側に付勢された状態になる。この状態で、駆動モータ１０２を起動する。
【００４７】
駆動モータ１０２を起動するとスライダ２０がカムフォロア３０Ａ，３０Ｂを介してカム１４からスライド駆動力（図８及び図９のＦ２１（θ），Ｆ１１（θ）参照）を受けて下死点と上死点との間を直動し、パンチ１５が下死点側でワークを加工する。ここで、カム１４が１回転する間に、図９に示すように、カム１４が下死点側のカムフォロア３０Ｂを押圧している場合には、上死点側のカムフォロア３０Ａを支持する支持対向部２１とカム１４との間が広がり得る。このとき、仮に上死点側のカムフォロア３０Ａが支持対向部２１に対して上下動不能に固定されていると、上死点側のカムフォロア３０Ａとカム１４との間には隙間Ｌ１が発生し得る。
【００４８】
また、図８に示すように、カム１４が上死点側のカムフォロア３０Ａを押圧している場合には、下死点側のカムフォロア３０Ｂを支持する支持対向部２１とカム１４との間が広がり得る。このとき仮に上死点側のカムフォロア３０Ａが支持対向部２１に対して上下動不能に固定されていると、下死点側のカムフォロア３０Ｂとカム１４との間に隙間Ｌ２が発生し得る。
【００４９】
しかしながら、本実施形態のカム式スライド駆動装置１０では、上死点側のカムフォロア３０Ａが支持対向部２１に対して直動可能に支持されかつ、カム１４からカムフォロア３０Ａ，３０Ｂに付与するスライド駆動力の最大値より大きな付勢力で直動アクチュエータ４０が上死点側のカムフォロア３０Ａを下死点側に付勢しているので、下死点又は上死点の何れの側の支持対向部２１とカム１４との間が広がっても、各カムフォロア３０Ａ，３０Ｂのフォロアローラ３１Ａ，３１Ｂとカム１４との間の隙間が発生することはない。
【００５０】
即ち、図８に示すように、下死点側のカムフォロア３０Ｂを支持する支持対向部２１とカム１４との間が広がった場合には、直動アクチュエータ４０の付勢力により、スライダ２０がカム１４に対して上死点側に移動され（図８の二点鎖線参照）、これに伴って下死点側のカムフォロア３０Ｂがカム１４に接近してカム１４との間の隙間の発生が防がれる。
【００５１】
一方、上死点側のカムフォロア３０Ａを支持する支持対向部２１とカム１４との間が広がった場合には、直動アクチュエータ４０の付勢力により、上死点側のカムフォロア３０Ａが下死点側に移動されて（図９の二点鎖線参照）カム１４との間の隙間の発生が防がれる。これらにより、支持対向部２１の弾性変形を原因としたフォロアローラ３１Ａ，３１Ｂとカム１４との間の隙間の発生が防がれる。
【００５２】
また、直動アクチュエータ４０の付勢力により、１対のフォロアローラ３１Ａ，３１Ｂがカム１４を挟み付けた状態になるので熱変形、寸法公差及び組付誤差を原因としたフォロアローラ３１Ａ，３１Ｂとカム１４との間の隙間の発生も防がれる。さらに、ハンドル９１Ｈによって付勢力を調整することができるので、カムフォロア３０Ａ，３０Ｂのカム１４に対する押圧が過剰に大きすぎてカムフォロア３０Ａ，３０Ｂの耐久性を低下させるような事態を避けることができる。また、ハンドル９１Ｈは、スライダ２０から離れた位置に配置されているので、スライダ２０を止めずに、ハンドル９１Ｈを操作して加圧流体の圧力を調整することができる。
【００５３】
また、本実施形態のカム式スライド駆動装置１０では、カム１４を複数備えると共に、カムフォロア３０Ａ，３０Ｂをカム１４の数に応じて複数対備えたので、各カムフォロア３０Ａ，３０Ｂの負担を低減させることができ、耐久性が向上する。さらに、スライダ２０からタイロッド５０を外せば、１対の支持対向部２１，２１の間にカム駆動シャフト１３が軸方向と直交する方向から受容可能であるので組み付け作業も容易に行うことができる。また、１対の支持対向部２１，２１の先端部間をタイロッド５０で架橋して、それら１対の支持対向部２１，２１の間の広がりを抑えることができる。
【００５４】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００５５】
（１）前記実施形態では、カムフォロア３０Ａを下死点側に付勢する付勢力としてガス圧を利用したが、弾性体の弾発力によってカムフォロアを下死点側に付勢してもよい。この場合、弾性体の初期変形量を変更する機構を本発明に係る付勢力調整手段として設ければよい。
【００５６】
（２）また、加圧流体を用いる場合、その加圧流体は窒素ガス以外のガス（例えば、酸素やメタン等）であってもよい。
【００５７】
（３）前記実施形態の負荷演算部１１１は、スライド慣性力と、スライダ２０の自重と、パンチ１５がワークから受ける摩擦抵抗との和の最大値をスライド駆動力の最大値として演算していたが、これを簡略して、スライド慣性力とスライダ２０の自重との和の最大値をスライド駆動力の最大値として演算してもよい。
【００５８】
（４）前記実施形態のカム式スライド駆動装置１０は、スライダ２０が鉛直方向に往復動する構成であったが、スライダ２０が水平方向に往復動する構成であってもよい。この場合、スライド慣性力と摩擦抵抗との和の最大値をスライド駆動力の最大値として演算するか、これを簡略して、スライド慣性力の最大値をスライド駆動力の最大値として演算すればよい。
【００５９】
（５）前記実施形態では、カムフォロア３０Ａのローラ支持軸３５の両端部が１対の軸端支持壁２４，２４にて支持されていたが、本発明に係るカムフォロアは、フォロアローラから一側方のみにローラ支持軸が突出して、そのローラ支持軸を片持ち状に支持した構成であってもよい。
【００６０】
（６）前記実施形態では、角柱部３５Ｂの下面の第２現合プレート３５Ｐが、本発明に係る「接近限界距離調整手段」になっていたが、例えば、軸端支持壁２４の下面から軸受容孔２５の下端側の内面へと貫通するように雌螺子孔を設け、その雌螺子孔に螺合したボルトを本発明に係る「接近限界距離調整手段」とし、そのボルトの上端部を本発明に係る「ストッパ部」としてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０    カム式スライド駆動装置
１１    支持ベース
１３    カム駆動シャフト
１４    カム
１５    パンチ（加工ツール）
２０    スライダ
２１    支持対向部
２２，２４    軸端支持壁
２５    軸受容孔
２７Ｇ，２８Ｇ    孔ガイド面
３０Ａ，３０Ｂ    カムフォロア
３１Ａ，３１Ｂ    フォロアローラ
３３，３５    ローラ支持軸
３５Ｇ，３５Ｇ    軸ガイド面
３８    直動支持機構
４０    直動アクチュエータ
４１    シリンダ
４２    ピストン
５０    タイロッド（補強部材）
９１Ｂ    第２圧力計
９１Ｈ    ハンドル
９５    流体供給源
１０５    モニタ
１１０    圧力演算部
１１１    負荷演算部
１１２    圧力変換部
【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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