(57)【要約】【課題】下型に空隙部が存在しても上型の下降速度を高めることができるプレス装置を提供する。【解決手段】下型２０にダンパ機構５０を備える。可撓性筒体５１Ａの上部開口がブランク材６７で塞がれる。可撓性筒体５１Ａが圧縮され高圧化するため、図（ｃ）に示すようにブランク材６７に上向き力が加わる。この上向き力により、空隙部へブランク材６７の一部が沈み込むことが防止される。沈み込みが心配ないため、上型の下降速度を高めることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下型にブランク材を載せ、上型を前記下型に接近させることで、前記ブランク材にプレス加工を施すプレス装置であって、
前記下型とは別に、前記下型の近傍にプレス前の前記ブランク材を弾性的に支持するダンパ機構を備え、
このダンパ機構は、上部開口が前記ブランク材で閉じられ、下向き力を受けると軸長が小さくなる可撓性筒体と、この可撓性筒体に取付けられ前記可撓性筒体の水平面における断面積より小さな断面積を有し前記可撓性筒体内で圧縮された空気を徐々に大気中へ放出する絞り機構とからなることを特徴とするプレス装置。
【請求項２】
前記可撓性筒体は、上部が上端に向かって広がっていることを特徴とする請求項１記載のプレス装置。
【請求項３】
前記可撓性筒体は、蛇腹であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のプレス装置。
【請求項４】
前記蛇腹は、ゴム又は軟質樹脂製であることを特徴とする請求項３記載のプレス装置。
【請求項５】
前記可撓性筒体は、下部筒と、この下部筒にシール材を介して上下移動可能に嵌められた上部筒とからなり、この上部筒に前記開口が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のプレス装置。
【請求項６】
前記可撓性筒体は底を有し、前記絞り機構は前記底に設けられるオリフィス穴であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載のプレス装置。
【請求項７】
前記可撓性筒体は底を有し、前記絞り機構は前記底に設けられる絞り弁であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載のプレス装置。
【請求項８】
前記下型は、前記ブランク材を受ける受け面が欠落している空隙部を有し、この空隙部に前記ダンパ機構が設置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載のプレス装置。
【請求項９】
前記下型は、水平方向に移動しない固定型と、この固定型に向かって水平に移動する移動型とからなり、
前記ダンパ機構は、前記固定型と前記移動型との間に設置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載のプレス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブランク材にプレス加工を施すプレス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下型にブランク材を載せ、上型を下型に相対的に接近させることで、ブランク材にプレス加工を施すプレス装置は広く実用化されてきた（例えば、特許文献１（図１）参照。）。
【０００３】
特許文献１の図１（ａ）にて、下型（１）（括弧付き数字は、特許文献１に記載された符号を示す。以下同様）上にワーク（Ｗ）が載せられる。
次に、特許文献１の図１（ｂ）に示されるように、上型（２）を下げる。押え枠（６）と押え部材（１０）とでワーク（Ｗ）の周縁が挟持され、上型（２）でワーク（Ｗ）にドロー加工が施される。
さらに、上型（２）を下げると、図１（ｃ）に示されるように、トリム刃（５）でワーク（Ｗ）の周縁部が切断される。
【０００４】
ところで、特許文献１の技術より高度なプレス加工を施す場合、下型（１）が分割され、分割された型が水平に移動することがある。いわゆる、アンダーと呼ばれる複雑な形態の絞り加工を施す場合に、そのような分割構造が採用される。
下型が固定型と分割型で構成されると、固定型と分割型の間に隙間が発生する。特に分割型が待機位置にあるときには、隙間が大きくなる。
【０００５】
特許文献１の図１（ａ）において、上型（２）を高速で下げるときに不具合が発生しやすい。
すなわち、生産能率の向上を図るために、サイクルタイムを短縮する一環として、上型（２）の下降速度を高速化すると、成形パッド（３）とワーク（Ｗ）との間の空気が逃げ切らないうちに、成形パッド（３）がワーク（Ｗ）に急接近する。
【０００６】
すると、固定型と分割型の間に存在する隙間へ、ワーク（Ｗ）の一部が沈み、この沈み込みが解消されないうちに、成形パッド（３）がワーク（Ｗ）に当たる。結果、成形品の一部に窪みが残り、仕上がり精度が低下する。
【０００７】
対策として、上型の下降速度を低速にすること、または、隙間にウレタンと呼ばれる弾性体を置くことが考えられる。
しかし、上型の下降速度を低速にすると、生産能率を高めることができない。
また、弾性体は、新品のときは威力を発揮するが、使用により摩耗や亀裂が起こると作用が不十分となる。対策として弾性体を頻繁に交換すると、弾性体の調達費用及び交換作業費が嵩む。
よって、より好ましい対策が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４６３３３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、下型に隙間（空隙部）が存在しても上型の下降速度を高めることができるプレス装置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】
【００１０】
請求項１に係る発明は、下型にブランク材を載せ、上型を前記下型に接近させることで、前記ブランク材にプレス加工を施すプレス装置であって、
前記下型とは別に、前記下型の近傍にプレス前の前記ブランク材を弾性的に支持するダンパ機構を備え、
このダンパ機構は、上部開口が前記ブランク材で閉じられ、下向き力を受けると軸長が小さくなる可撓性筒体と、この可撓性筒体に取付けられ前記可撓性筒体の水平面における断面積より小さな断面積を有し前記可撓性筒体内で圧縮された空気を徐々に大気中へ放出する絞り機構とからなることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明では、可撓性筒体は、上部が上端に向かって広がっていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明では、可撓性筒体は、蛇腹であることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る発明では、蛇腹は、ゴム又は軟質樹脂製であることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に係る発明では、可撓性筒体は、下部筒と、この下部筒にシール材を介して上下移動可能に嵌められた上部筒とからなり、この上部筒に開口が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に係る発明では、可撓性筒体は底を有し、絞り機構は底に設けられるオリフィス穴であることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に係る発明では、可撓性筒体は底を有し、絞り機構は底に設けられる絞り弁である。
【００１７】
請求項８に係る発明では、下型は、ブランク材を受ける受け面が欠落している空隙部を有し、この空隙部にダンパ機構が設置されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項９に係る発明では、下型は、水平方向に移動しない固定型と、この固定型に向かって水平に移動する移動型とからなり、ダンパ機構は、固定型と移動型との間に設置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に係る発明は、プレス装置の下型近傍にダンパ機構を備えている。ダンパ機構は、軸力を受けると軸長が小さくなる可撓性筒体と、この可撓性筒体内の空気を徐々に放出する絞り機構とからなる。
ダンパ機構がダンピング作用を発揮するため、ブランク材の沈み込みを抑制する。可撓性筒体は軸長が変化するだけで、ブランク材との接触によって摩耗が起こることはない。結果、ダンパ機構により、長期化にわたって安定した上向き力をブランク材に付与させることができる。結果、ブレス作業の高速化が可能となる。
すなわち、本発明によれば下型に隙間が存在しても上型の下降速度を高めることができるプレス装置を提供することを課題とする。
【００２０】
請求項２に係る発明では、可撓性筒体は、上部が上端に向かって広がっている。ブランク材が可撓性筒体の上部開口を塞いだ時点から可撓性筒体の内部圧力が上昇する。ブランク材に作用する上向き力は、（内部圧力−大気圧力）×上部開口面積で定まる。上部開口面積が大きいほど、十分に大きな上向き力をブランク材に付与することができる。
【００２１】
請求項３に係る発明では、可撓性筒体は、蛇腹である。蛇腹であれば、ばね反力が小さくなり、ばね反力が上向き力に与える影響が小さくなる。結果、上向き力が圧力と断面積の積で定まり、上向き力が制御が容易になる。
【００２２】
請求項４に係る発明では、蛇腹は、ゴム又は軟質樹脂製である。ゴム又は軟質樹脂であれば、ばね常数が小さくなり、ばね反力がより小さくなる。
【００２３】
請求項５に係る発明では、可撓性筒体は、下部筒と上部筒とからなる。いわゆる、テレスコピック（望遠鏡）構造であるため、製造が容易であり、金属製にすることができる。金属製であれば、耐久性がゴムや樹脂より格段に向上する。
【００２４】
請求項６に係る発明では、絞り機構は可撓性筒体の底に設けられるオリフィス穴である。底に穴を開けるだけであるから、製造コストが嵩まない。
【００２５】
請求項７に係る発明では、絞り機構は可撓性筒体の底に設けられる絞り弁である。絞り弁は絞り比を調節することができ、ダンパ機構に適した絞り比を設定することができる。
【００２６】
請求項８に係る発明では、ダンパ機構は、下型の空隙部に設置される。下型の構造を複雑にすると下型に不可避的に空隙部が存在する。この空隙部にダンパ機構を設けることで、ブランク材の沈み込みを防止できる。
すなわち、より複雑な構造のプレス機構であっても、ブランク材の沈み込みが防止できる。
【００２７】
請求項９に係る発明では、ダンパ機構は、固定型と移動型との間に設置される。複雑な下型は固定型と移動型とからなる。固定型と移動型との間には、不可避的に空隙部が存在する。この空隙部にダンパ機構を設けることで、ブランク材の沈み込みを防止できる。
すなわち、移動型を備えて複雑な構造のプレス機構であっても、ブランク材の沈み込みが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るプレス装置の断面図である。
【図２】ダンパ機構の断面図である。
【図３】ダンパ機構の作用図である。
【図４】カムドライバの作用図である。
【図５】移動型の作用図である。
【図６】ダンパ機構の変更例を示す断面図である。
【図７】変更例の作用図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００３０】
図１に示すように、プレス装置１０は、機台１１に載せられる下型２０と、昇降メンバ１２に吊され下型２０に向かって上下動する上型４０とからなる。なお、下型２０が上下に移動し、上型４０は上下に移動しないようにすることや、下型２０及び上型４０が共に上下に移動するものであってもよい。
ここでは、下型２０は上下に移動しないで、上型４０が上下に移動する例を説明する。
【００３１】
下型２０は、水平方向に移動しない固定型２１と、Ｌ字形を呈しウエアプレート２２で水平移動可能に支持される移動型２３と、この移動型２３を移動させる油圧シリンダユニット２４と、Ｌ字形を呈する移動型２３の垂直部２５に設けられるダイ２６と、Ｌ字形を呈する移動型２３の水平部２７に水平移動可能に支持されるスライドカム２８と、このスライドカム２８に設けられダイ２６と共同してブランク材を曲げるパンチ３１と、水平部２７に固定されロッド３２及びスプリング３３を介してスライドカム２８を待機位置へ引き寄せるヒールブラケット３４と、固定型２１に支持され且つ固定型２１と移動型２３との間に存在する空隙部３５に配置され上部が固定型２１の上面から突出するダンパ機構５０とからなる。ダンパ機構５０は、ブラケット５５で固定型２１に取付けられる。
【００３２】
上型４０は、昇降メンバ１２に、スプリング４１を介して吊されるパッド４２と、昇降メンバ１２の下面に固定されカム板４３を備えるカムドライバ４４とからなる。このカムドライバ４４は、スライドカム２８を前進させる役割を果たす。
【００３３】
図２に示すように、ダンパ機構５０は、可撓性筒体５１Ａと、この可撓性筒体５１Ａの底５２に取付けられ下へ延びるパイプ５３と、このパイプ５３の先端（下端）に取付けられる、絞り機構としての絞り弁６０とからなる。
【００３４】
可撓性筒体５１Ａは、底５２から上へ、断面積が徐々に広がっている円錐台形断面の蛇腹５４が好適である。蛇腹５４はゴム又は軟質樹脂で製造される。ゴム又は軟質樹脂の蛇腹５４は、適度のばね定数を有するため、復帰用のばねは不要である。
下向きの外力（軸力）が加わると上端が下がるようにして軸長が小さくなり、外力が無くなると軸長が元に戻る。
【００３５】
絞り弁６０は、弁箱６１と、この弁箱６１の内部に渡され穴６２を有する弁座６３と、この弁座６３に接離するように弁箱６１にねじ込まれる弁棒６４と、この弁棒６４の先端の尖り先形状で形成される円錐形弁６５とからなる。
【００３６】
弁棒６４を前進させると、穴６２が円錐形弁６５で狭められ、穴６２の開口面積が徐々に小さくなる。穴６２及び円錐形弁６５が精密に仕上げられているため、開口面積を厳密に管理することができる。絞り弁６０は、オリフィスバルブ、ニードルバルブなどと呼ばれる。
【００３７】
絞り弁６０は、可撓性筒体５１Ａの水平面における断面積より小さな断面積を有し可撓性筒体５１Ａ内で圧縮された空気を徐々に大気中へ放出する絞り機構の役割を果たす。
【００３８】
図１にて、下型２０上にブランク材を投入し、昇降メンバ１２を下げる。
図３（ａ）に示すように、可撓性筒体５１Ａにブランク材６７を載せる。
すると、図３（ｂ）に示すように、ブランク材６７の重さで可撓性筒体５１Ａは軸長が小さくなる。パッド４２を白抜き矢印のように高速で下げる。パッド４２がブランク材６７に当たった時点からブランク材６７はパッド４２と共に高速で下がる。
【００３９】
可撓性筒体５１Ａは、上部開口がブランク材６７で塞がれている。ブランク材６７が下がることで可撓性筒体５１Ａ内の空気が圧縮され、高圧（大気圧を超えた圧力）になる。高圧になった空気の一部が絞り弁６０から大気へ放出される。
図３（ｃ）に示すように絞り弁６０で絞っているため、空気が高圧になり、高圧になった空気がブランク材６７に上向き力となって作用する。結果、ブランク材６７の下降速度が小さくなり過ぎることが防止されると共にブランク材６７が局部的に沈み込むことが防止される。
【００４０】
図４に示すように、ブランク材６７はパッド４２で押さえられ、次に、カムドライバ４４で押されたスライドカム２８が前進する。ダイ２６とパンチ３１により、ブランク材６７の縁に折り曲げ部６８が形成される。
【００４１】
塑性加工終了に伴って、昇降メンバ１２を上げると、図５に示すように、パッド４２及びカムドライバ４４が上昇し、スプリング３３の作用でスライドカム２８が待機位置へ戻る。ただし、この時点では、図４に示す折り曲げ部６８はダイ２６に掛かったままである。
【００４２】
そこで、図５にて油圧シリンダユニット２４を前進動させ、移動型２３を前進させる。結果、ダイ２６から折り曲げ部６８が外れる。これで、プレス品６９を下型２０から払い出すことができる。下型２０に空隙部３５が存在しても、この空隙部３５にダンパ機構５０を設けることで、ブランク材の局部変形を抑制することができ、仕上がり形状が良好なプレス品６９を得ることができる。
また、ダンパ機構５０の上部開口で直接ブランク材を受けるので、比較的狭い空隙部であってもダンパ機構５０を設けることができる。
【００４３】
可撓性筒体５１Ａはゴム又は軟質樹脂で製造したが、使用環境によっては金属製であることが求められる。金属製の例を次に説明する。
【００４４】
図６に示すように、可撓性筒体５１Ｂは、固定型２１の上面から突出しない下部筒７１と、この下部筒７１にシール材７２を介して上下移動可能に嵌められた上部筒７３と、下部筒７１を基準に上部筒７３を、固定型２１の上面より突出させる方向へ押し上げるばね７４と、上部筒７３の上限位置を決めるストッパピン７５とからなる。
【００４５】
好ましくは、上部筒７３の上縁にＯリングに代表されるシールリング７６を付設する。下部筒７１は有底筒体であり、底５２に、絞り機構としてのオリフィス穴７７が設けられている。
オリフィス穴７７は、可撓性筒体５１Ｂの水平面における断面積より小さな断面積を有し、可撓性筒体５１Ｂ内で圧縮された空気を徐々に大気中へ放出する絞り機構として作用する。
【００４６】
図７に示すように、上部筒７３の上部開口がブランク材６７で塞がれると、可撓性筒体５１Ｂ内の空気圧が上昇する。このときの圧力上昇はオリフィス穴７７の大きさで定まるが、ブランク材６７に上向き力が作用する。
よって、ブランク材６７が空隙部へ沈み込みことを防止できる。
【００４７】
シールリング７６は消耗品であるため、このシールリング７６を交換することで、可撓性筒体５１Ｂを長期にわたって使い続けることができる。
すなわち、可撓性筒体５１Ｂであれば、シール部材７２及びシールリング７６等以外は、金属製又は金属相当品にすることができるので、環境によっては、可撓性筒体５１Ａのようなゴム又は軟質樹脂が使用し難い環境であっても、使用できる場合が出てくる。
【００４８】
尚、本発明のダンパ機構５０は、下型２０に存在する空隙部３５に配置する他、下型２０の近傍に（例えば、周囲に）配置することで、ブランク材６７の過度な垂れ下がりを防止するようにしても良い。
また、ダンパ機構５０は、固定型と移動型との間に配置する他、移動型を有しない下型に適宜配置することは差し支えない。
【００４９】
また、図２に示すパイプ５３は、底５２の中心から下へ延ばすほか、底５２以外の部位、蛇腹５４の円筒部の下部から延ばしてもよい。ただし、図２に示す構成であれば、空気中の湿分が凝集してドレーン化した場合、このドレーンをパイプ５３を用いて排出させることができる。図６に示すオリフィス穴７４も同様に、ドレーン排出の観点から底５２に設けることが望まれるが、下部筒７１の円筒部の下部に設けることもできる。
【００５０】
また、図面は省略するが、図６、図７における下部筒７１が、固定型２１の上面から突出しない位置にあれば、図６、図７における上部筒７３の代わりに、図２における、ゴム又は軟質樹脂の蛇腹５４を可撓性筒体５１Ｂの構成とすることは差し支えない。そして、例えば、蛇腹５４の基端部を、図６におけるストッパピン７５の位置付近に周知の方法で固定することが考えられる。そうすれば蛇腹は適度なばね定数を有するため、復帰用のばね７４は不要となる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明のダンパ機構は、固定型と移動型との間に配置することが有益である。
【符号の説明】
【００５２】
１０…プレス装置、２０…下型、２１…固定型、２３…移動型、３５…空隙部、４０…上型、５０…ダイパ機構、５１Ａ、５１Ｂ…可撓性筒体、５２…底、５４…蛇腹、６０…絞り機構としての絞り弁、６７…ブランク材、７７…絞り機構としてのオリフィス穴。
【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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