(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コネクティング部材とスライドの連結部に設けるスティック解除装置であって、
前記コネクティング部材の下端に設けられ、第１の曲率半径を備えた雄湾曲面と、
前記スライドに設けられ、前記第１の曲率半径より大きい第２の曲率半径を備え、前記雄湾曲面から偏心した雌湾曲面と、
前記雄湾曲面と摺動自在に当接する凹面および前記雌湾曲面と摺動自在に当接する凸面を備えた楔と、
その楔を、雄湾曲面と雌湾曲面の間に厚肉部が介在する状態から薄肉部が介在する状態に移動させる移動手段
とを備えており、前記コネクティング部材の雄湾曲面およびそれと当接する楔の凹面が球面であるプレス機械のスティック解除装置。
【請求項２】
コネクティング部材とスライドの連結部に設けるスティック解除装置であって、
前記コネクティング部材の下端に設けられ、第１の曲率半径を備えた雄湾曲面と、
前記スライドに設けられ、前記第１の曲率半径より大きい第２の曲率半径を備え、前記雄湾曲面から偏心した雌湾曲面と、
前記雄湾曲面と摺動自在に当接する凹面および前記雌湾曲面と摺動自在に当接する凸面を備え、一端側に厚肉部を有し、他端側に向かって次第に薄くされ、他端側に薄肉部を有する、前記雌湾曲面に載置された楔と、
その楔を、雄湾曲面と雌湾曲面の間に厚肉部が介在する状態から薄肉部が介在する状態に移動させる移動手段
とを備えているプレス機械のスティック解除装置。
【請求項３】
前記スライドの雌湾曲面およびそれと当接する楔の凸面が円筒面である請求項１又は２記載のスティック解除装置。
【請求項４】
前記移動手段が、回転操作を楔の移動の操作に変換するネジ機構を備えている請求項１又は２記載のスティック解除装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス機械のスティック解除装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレス機械では、下死点近傍において金型の上型と下型が閉じた状態で、または上型と下型の間にワークを噛み込んだ状態で停止したとき、プレス機械の本体フレームが加圧荷重によって伸び、かつコネクティングロッドやプランジャなどのスライド駆動機構が本体フレームの弾性変形によって突っ張った状態で停止し、駆動モータが正転、逆転共に不能な状態に至る現象、一般にスティックと呼ばれる現象が生ずる場合がある。このようなスティック状態を解消するスティック解除装置としては、特許文献１のように油圧を利用したものや、特許文献２のように楔を利用したものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１１２０００号公報
【特許文献２】特開昭５４−５７４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のような油圧式スティック解除装置の場合、油圧の発生源やコネクティング部材とスライドとの連結部に設けるアクチュエータ及びそれを制御する回路が必要となるため、構成が複雑で製造コストや維持コストが高い。さらにパッキンの経年劣化や配管の緩みによって油漏れが発生するリスクがある。とくにサーボモータを用いたプレス機械の場合、サーボモータでトルクを制御することにより過負荷を防止するので、油圧式の過負荷防止装置を採用しないこともある。そのため、機械式のスティック解除装置が望まれる。
【０００５】
また、特許文献２のような楔を利用したプレス機械では、スティックした際には楔に対しプレス荷重方向に、プレス成形荷重と同等あるいはそれ以上の力が作用したままの状態になる。このスティック状態を解除するには、プレス荷重方向に対し垂直方向（横方向）に楔を移動させる必要がある。楔を移動させるためには上述の楔に対しプレス荷重方向に作用したままになっている力に起因してプレス荷重方向に対し垂直方向（横方向）に生ずる摩擦力を上回る力で楔を引き抜く必要がある。この楔の移動に要する力は大きく、手動によるねじの回転で楔の移動を行おうとすると、ねじのリードを小さくした場合はねじの回転に時間を要し、逆にねじのリードを大きくした場合はねじの回転に必要なトルクが大きくなり手動での操作が困難になる。従ってモータや油圧シリンダなどのアクチュエータを楔の移動のための動力源として使用する必要がある。そのため、全体として大きなスペースや、それらを制御するための制御回路を要し、コスト高になる。
【０００６】
本発明は上記の問題を解消することを目的としており、油漏れのリスクがなく、比較的軽い力でスティックを解除することができ、コンパクトでコストパフォーマンスに優れたスティック解除装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のプレス機械のスティック解除装置は、コネクティング部材とスライドの連結部に設けるスティック解除装置であって、前記コネクティング部材の下端に設けられ、第１の曲率半径を備えた雄湾曲面と、前記スライドに設けられ、前記第１の曲率半径より大き
い第２の曲率半径を備え、前記雄湾曲面から偏心した雌湾曲面と、前記雄湾曲面と摺動自在に当接する凹面および前記雌湾曲面と摺動自在に当接する凸面を備えた楔と、その楔を、雄湾曲面と雌湾曲面の間に厚肉部が介在する状態から薄肉部が介在する状態に移動させる移動手段とを備えていることを特徴としている（請求項１）。
【０００８】
このスティック解除装置では、前記コネクティング部材の雄湾曲面およびそれと当接する楔の凹面が球面である（請求項１）。
または、コネクティング部材とスライドの連結部に設けるスティック解除装置であって、
前記コネクティング部材の下端に設けられ、第１の曲率半径を備えた雄湾曲面と、
前記スライドに設けられ、前記第１の曲率半径より大きい第２の曲率半径を備え、前記雄湾曲面から偏心した雌湾曲面と、
前記雄湾曲面と摺動自在に当接する凹面および前記雌湾曲面と摺動自在に当接する凸面を備え、一端側に厚肉部を有し、他端側に向かって次第に薄くされ、他端側に薄肉部を有する、前記雌湾曲面に載置された楔と、
その楔を、雄湾曲面と雌湾曲面の間に厚肉部が介在する状態から薄肉部が介在する状態に移動させる移動手段とを備えていることを特徴としている（請求項２）。
また、前記スライドの雌湾曲面およびそれと当接する楔の凸面が円筒面であるものが好ましい（請求項３）。また、前記移動手段が、回転操作を楔の移動の操作に変換するネジ機構を備えているものが一層好ましい（請求項４）。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のプレス機械のスティック解除装置（請求項１）は、湾曲した楔を使用することによって、楔の回転運動を伴う摺動によって引き抜くことができる。これによれば、楔を回転させるための力点を、回転中心を基準として、摺動面より離れた位置に設けることが可能となる。そのため、楔の２面の間に力点が存在する従来の装置よりも、小さな力でスティックを解除することができる。
【００１０】
前記コネクティング部材の雄湾曲面およびそれと当接する楔の凹面が球面である場合は、従来から広く使用されているボール式コネクティングポイントを採用することができる。また様々な方向の加圧の反力を安定して受けることができる。
【００１１】
前記スライドの雌湾曲面およびそれと当接する楔の凸面が円筒面である場合（請求項３）は、製造および加工が容易であり、しかも楔の移動が安定する。
【００１２】
前記移動手段が、回転操作を楔の移動の操作に変換するネジ機構を備えている場合（請求項４）は、一層軽い操作でスティック解除を行うことができ、しかもネジのロック機能により、楔を移動しないように固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のスティック解除装置を備えたプレス機械の一実施形態を示す要部側面断面図である。
【図２】図１のプレス機械の一部断面要部正面図である。
【図３】本発明のスティック解除装置の一実施形態を示す断面図である。
【図４】図３の要部拡大図である。
【図５】図４の要部拡大図である。
【図６】本発明に関わる楔の一実施形態を示す平面図である。
【図７】図６の楔の正面図である。
【図８】図６の楔の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１および図２はいわゆるＣフレームタイプのプレス機械１０のスライド１１近辺を示している。このプレス機械１０は、フレーム１２と、そのフレームによって回転自在に支持されるクランクシャフト１３と、そのクランクシャフトの偏心部に大端部が連結されるコネクティングロッド１４と、そのコネクティングロッドの小端部に連結され、フレーム１２によって上下にガイドされるスライド１１とを備えている。クランクシャフト１３はプレス機械１０の前後方向に延びており、後端にはメインギヤ１５が固定されている。このメインギヤ１５には、たとえば図示しないサーボモータによって駆動されるピニオンが噛み合う。
【００１５】
コネクティングロッド１４の下端には、雄球面１６が設けられている。コネクティングロッド１４は、本体１４ａと、その本体に対してネジによって長さ調整可能に結合されるボール部材１４ｂとによって構成されており、雄球面１６はボール部材１４ｂのボール部の下半面によって形成されている。雄球面１６の曲率半径ｒ1は、ボール部材１４ｂのボ
ール部の半径と同一である。ボール部の上面側には、ボール部材１４ｂの軸回りのトルク伝達が可能なように、かつ、首振り自在にウォームホイール１７が被せられている。このようなトルク伝達可能で首振り自在な連結は、たとえば図３に示すように、ウォームホイール１７の内面を雄球面１６と摺動自在に当接する雌球面１７ａに形成すると共に、その内面に縦溝１７ｂを形成し、その縦溝に沿って移動自在なピン１６ａをボール部材１４ｂに突設するなどにより構成しうる。
【００１６】
図３に示すように、ウォームホイール１７はリテーナ１８によってスライド１１に対して回転自在に保持されており、外周にはウォームと噛み合う歯１７ｃが形成されている。前述のコネクティングロッドの本体１４ａ、それと螺合するボール部材１４ｂ、ウォームホイール１７およびウォームは、従来公知のダイハイト調整装置を構成している。そしてウォームを回転させるとボール部材１４ｂが本体１４ａに対して上下に螺進し、スライド１１の下死点における高さ、すなわちダイハイトを調節することができる。
【００１７】
図４に示すように、コネクティングロッド１４とスライド１１との間には、スティック解除装置２０が介在されている。このスティック解除装置２０は、ボール部材１４ｂの下面の雄球面１６と、スライド１１の内底に固定される受け座２１と、雄球面１６と受け座２１の間に介在される楔２２と、その楔２２を前後（図４の左右）に操作するための操作機構２３とを備えている。
【００１８】
前記受け座２１は円柱状の部材で、その上面はプレス機械の左右方向に軸心が延びる雌円筒面２４としている。楔２２も円柱状の部材であり（図６〜８参照）、その上面は雄球面１６と摺動する雌球面２５としている。他方、下面は受け座２１の雌円筒面２４と摺動する雄円筒面２６としている。すなわち図３に示す雄球面１６の中心Ｐ１と楔２２の雌球面部２５の中心とは一致しており、雌円筒面２４の軸心Ｐ２と雄円筒面２６の軸心も一致している。そして楔２２の下側の雄円筒面２６の曲率半径ｒ2は、上側の雌球面２５の曲
率半径ｒ1より大きい。さらに球面１６、２５の中心Ｐ１を通る鉛直線（ボール部材１４
ｂの中心線）Ｃ１と円筒面２４、２６の軸心Ｐ２を通る鉛直面Ｃ２とは、プレス機械の前後方向（図３の左右方向）に所定のオフセット量ｅだけ偏心している（図６参照）。
【００１９】
その結果、楔２２の肉厚Ｔは図４に示すように、プレス機械の前側（図４の左）で薄く、後側（図４の右）で厚くなっており、楔２２はいわば湾曲した楔状を呈する。すなわち円筒面２４、２６と球面１６、２５が同心であれば、楔２２の厚さＴは一定であるが、上記のように偏心させたことにより、後側に向かって厚さＴが次第に厚くなっている。したがって楔２２が後方（図４の右）にずれると、肉厚が薄い部位が受け座２１と雄球面１６の間に介在することとなる（図４の想像線Ｊ参照）。これにより、プレス機械にスティックが生じたとき、楔２２を後方にずらすことによりスティックを解除することができる。
【００２０】
つぎに図４および図５を参照して操作機構２３を説明する。受け座２１の下面側にはプレス機械の前後に延びるガイド溝２１ａが形成されており、そのガイド溝内にスライド部材２８が摺動自在に収容されている。楔２２の略中心（図６参照）にはピン２９が固定され、下方に突出している。そしてピン２９の下端とスライド部材２８の先端（図４の右側）とは、ボールソケットジョイント（球面継手）３０により首振り自在に連結されている。この実施形態ではピン２９にボール３１が取り付けられ、スライド部材２８にソケット３２が設けられている。
【００２１】
ピン２９はボール３１に対して軸方向に移動可能に嵌合しており、それによりピン２９の先端の円弧状の運動とスライド部材２８の直線的な運動のずれが許容される。なお、ピン２９を楔２２に対して軸方向移動可能に嵌合させてもよい。図４に示すように、ピン２９の長さ方向の中央部には大径部２９ａが設けられており、受け座２１にはその大径部２９ａを遊嵌してピン２９の首振り運動を許す空所２１ｂが形成されている。
【００２２】
スライド部材２８の基端（図４の左側）には雌ねじ３３が形成されており、その雌ねじ３３にキャップスクリュー（六角穴付きボルト）３４が螺合している。さらに図５に示すように、キャップスクリュー３４の軸部３４ａはスライド１１に固定した筒状のカラー３５によって回転自在に支持されている。カラー３５はキャップスクリュー３４の頭部３６の顎下面３６ａと摺動自在に係合しており、それによりキャップスクリュー３４の自軸回りの回転を許しながら先端方向（図５の右側）への移動を阻止する。
【００２３】
図５に示すように、カラー３５にはキャップスクリュー３４の頭部３６を囲むカップ状のストッパ３７が取り付けられている。両者はボルトなどでスライド１１に対して一緒に固定されている。このストッパ３７は頭部３６の天面（図５の左側）と摺動自在に係合し、キャップスクリュー３４の回転を許しながら天面方向（図５の左側）の移動を阻止する。ストッパ３７の中央にはキャップスクリューを回す六角レンチを通すための貫通孔３８が形成されている。
【００２４】
上記のごとく構成されるスティック解除装置２０は、プレス機械にスティックが生じたとき、以下のようにしてスティックを解除することができる。まず、六角レンチをストッパの穴３８に通してキャップスクリュー３４を左回り（反時計方向）に回転させる。それにより、キャップスクリュー３４がスライド部材２８から抜け出ようとする。なお、キャップスクリュー３４のネジが右ネジであることを前提としている。左ネジの場合は右回り（時計方向）に回転させる。キャップスクリュー３４がスライド部材２８から抜け出ようとしても、ストッパ３７によって後退が阻止されているため、反力でスライド部材２８を先端側に押し込むことになる。
【００２５】
それによりスライド部材３８がピン２９の先端部を右側に押すので、ピン２９は円筒面２４、２６の軸心Ｐ２回りに回動し、楔２２を後方にずらす。それにより前述のごとく楔２２の肉厚が薄い部位が受け座２１と雄球面１６の間に入り、スティックが解除される。なお、円筒面２４、２６の軸心Ｐ２と雌球面２５の中心Ｐ１とは偏心しているので、厳密にいえば、楔２２が軸心Ｐ２回りに回動するときに雌球面２５の中心Ｐ１がいくらか移動する。しかし偏心量ｅが小さいため、ほとんど影響はない。さらに球面１６、２５の中心Ｐ１と円筒面２４、２６の軸心Ｐ２の高さをほぼ同一にしておくと、楔２２がＰ２回りに回動しても中心Ｐ１はわずかに下に移動するだけである。そのため、一層影響が小さい。
【００２６】
スティックが生ずると、プレス機械のフレームが弾性変形して伸び、そのときの戻ろうとする力が楔２２を上下に加圧する。そのため、摩擦抵抗が大きくなる。しかし六角レンチを回転させる段階で輪軸の作用で増力され、キャップスクリューのネジを回転させる段階でも増力される。そしてピン２９の下端（力点）を押して上部（作用点）の角度を変えるときも、テコの作用で増力する。したがって比較的小さい操作力でスティックを解除することができる。そしてネジの作用などにより、スライド部材２８がロックされるので、通常のプレス作業時に楔２２が移動することがない。
【００２７】
スティックを解除した後は、たとえばワークを外してオーバーロード状態を解消する。ついで六角レンチなどを利用してキャップスクリューを右回りに回転させ、スライド部材２８を引き込む。それにより楔２２が再び図４の実線で示す定位置に戻り、つぎのプレス加工の準備を行うことができる。なお、スティック状態を解消すると、通常のダイハイト
調整用のモータを使用してスライドを昇降させることができるようになるので、その後はモータでスライドを上昇させておき、無負荷の状態で楔２２を復帰させる。
【００２８】
前記実施形態ではスティック解除装置をＣフレームタイプのプレス機械に適用したが、ストレートサイドタイプのプレス機械にも適用できる。また、コネクティングポイントが１点のプレス機械のほか、２点以上のプレス機械にも適用できる。また、前記実施形態ではコンロッドとスライドの連結部に適用しているが、プランジャなど、他のコネクティング部材とスライドの連結部にも適用できる。
【００２９】
前記実施形態では楔の上面に雌球面を設け、下面に雄円筒面を設けているが、両方に球面を設けてもよい。また、コネクティングロッド（またはプランジャ）とスライドの連結形態によっては両方に円筒面を設けることもできる。円筒面の向きはコネクティングロッドの屈曲の向きに合せる。両方に球面を設ける場合は、上面に雌球面、下面に雄球面を設ける。両方に円筒面を設ける場合は、上面に雌円筒面、下面に雄円筒面を設ける。円筒面のまた、実施形態とは逆に、上面に雌円筒部を設け、下面に雄球面を設けることもできる。
【符号の説明】
【００３０】
１０  プレス機械
１１  スライド
１２  フレーム
１３  クランクシャフト
１４  コネクティングロッド
１４ａ  （コネクティングロッドの）本体
１４ｂ  ボール部材
１５  メインギヤ
１６  雄球面
ｒ1  曲率半径
１６ａ  ピン
１７  ウォームホイール
１７ａ  雌球面
１７ｂ  縦溝
１７ｃ  歯
１８  リテーナ
２０  スティック解除装置
２１  受け座
２１ａ  ガイド溝
２１ｂ  空所
２２  楔
２３  操作機構
２４  雌円筒面
ｒ2  曲率半径
２５  雌球面
２６  雄円筒面
Ｐ１  （球面の）中心
Ｐ２  （円筒面の）軸心
Ｃ１  （中心Ｐ１を通る）鉛直線
Ｃ２  （軸心Ｐ２を通る）鉛直面
ｅ  オフセット量
Ｔ  肉厚
２８  スライド部材
２９  ピン
３０  ボールソケットジョイント
３１  ボール
３２  ソケット
３３  雌ねじ
３４  キャップスクリュー
３４ａ  軸部
３５  カラー
３６  頭部
３６ａ顎下面
３７  ストッパ
３８  貫通孔
【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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