(57)【要約】本発明に係るプレス（１０）は、モータ（１６）及びプレスラム（２０）を有する駆動トレイン（１２）と、第１ベースプレート（２６）、第２ベースプレート（２８）、及び、２つのベースプレートの間に配置された少なくとも３つの柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）を有し、柱がベースプレート（２６、２８）を離間させたまま互いに接続し、第１ベースプレート（２６）には第１開口部（３２）が配置され、第２ベースプレート（２８）には第２開口部（３４）が配置されているハウジング（１４）と、備え、柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）と反対側に面する前記第１ベースプレート（２６）の第１サイドには少なくともモータ（１６）の一部が配置され、柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）と反対側に面する第２ベースプレート（２８）の第２サイドには少なくともプレスラム（２０）の一部が配置され、モータ（１６）及びプレスラム（２０）が、第１開口部及び第２開口部（３２、３４）を通過して相互に接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ（１６）及びプレスラム（２０）を有する駆動トレイン（１２）と、
第１ベースプレート（２６）、第２ベースプレート（２８）、及び、前記２つのベースプレートの間に配置された少なくとも３つの柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）を有し、前記柱が前記ベースプレート（２６、２８）を離間させたまま互いに接続し、前記第１ベースプレート（２６）には第１開口部（３２）が配置され、前記第２ベースプレート（２８）には第２開口部（３４）が配置されているハウジング（１４）と、備え、
前記柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）と反対側に面する前記第１ベースプレート（２６）の第１サイドには少なくとも前記モータ（１６）の一部が配置され、前記柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）と反対側に面する前記第２ベースプレート（２８）の第２サイドには少なくとも前記プレスラム（２０）の一部が配置され、前記モータ（１６）及び前記プレスラム（２０）が、前記第１開口部（３２）及び前記第２開口部（３４）を通過して相互に接続されている、プレス（１０）。
【請求項２】
前記少なくとも3つの柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）は、それぞれ前記第１ベースプレート（２６）及び前記第２ベースプレート（２８）を横断する（好ましくは直交する）方向に向かう長手方向軸に沿って延びている、請求項１に記載のプレス。
【請求項３】
前記駆動トレイン（１２）の少なくとも一部は、前記２つのベースプレート（２６、２８）の間に配置されるとともに、前記少なくとも３つの柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）に囲まれている、請求項１又は２に記載のプレス。
【請求項４】
前記第１及び第２開口部（３２、３４）は中心軸（２２）に沿って延びており、前記第１開口部（３２）の第１側面（３３）及び前記第２開口部（３４）の第２側面（３５）は、それぞれ前記中心軸（２２）からの距離が、前記中心軸（２２）から前記少なくとも３つの柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）までの距離よりも短い、請求項１乃至３のうちいずれか一の項に記載のプレス。
【請求項５】
前記少なくとも３つの柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）は、それぞれ中心軸（２２）からの距離が互いに同じである、請求項４に記載のプレス。
【請求項６】
前記駆動トレイン（１２）は、スピンドル（３６）及びスピンドルナット（３８）を有するスピンドルドライブ（１８）をさらに備えている、請求項１乃至４のうちいずれか一の項に記載のプレス。
【請求項７】
前記スピンドルドライブ（１８）は、モータ（１６）によって回転駆動される部材と、前記回転駆動される部材に連結され、ガイド（５２）によって、前記少なくとも３つの柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）のうちの少なくとも１つに並進案内されるとともに回転に対抗して保持される並進移動部材と、を有し、（ｉ）前記スピンドル（３６）が前記回転駆動される部材であり、前記スピンドルナット（３８）が前記並進移動部材であるか、又は、（ｉｉ）前記スピンドル（３６）が前記並進移動部材であり、前記スピンドルナット（３８）が前記回転駆動される部材である、請求項６に記載のプレス。
【請求項８】
前記ガイド（５２）がベアリングを有する、請求項7に記載のプレス。
【請求項９】
前記ベアリングは、前記少なくとも3つの柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）のうちの少なくとも１つを転がるように構成された２つのローラ（５４、５６）を有しており、前記２つのローラ（５４、５６）は、それぞれ前記並進移動部材に連結されている、請求項8に記載のプレス。
【請求項１０】
前記２つのローラ（５４、５６）のうちの１つは偏心的に軸支されている、請求項９に記載のプレス。
【請求項１１】
前記少なくとも3つの柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）のうちの少なくとも１つは、円筒状の側面を有する、請求項１乃至１０のうちいずれか一の項に記載のプレス。
【請求項１２】
前記少なくとも3つの柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）が、それぞれ前記第１ベースプレート（２６）及び前記第２ベースプレート（２８）に取り外し可能に連結されている、請求項１乃至１１のうちいずれか一の項に記載のプレス。
【請求項１３】
前記少なくとも３つの柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）は、少なくとも４つの柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）を含んでいる、請求項１乃至１２のうちいずれか一の項に記載のプレス。
【請求項１４】
スペーサ（４６）が、前記少なくとも３つの柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）のうちの少なくとも１つの端面と、第１又は第２ベースプレート（２６、２８）との間に配置されている、請求項１乃至１３のうちいずれか一の項に記載のプレス。
【請求項１５】
前記ハウジング（１４）が、前記少なくとも３つの柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）を取り囲むケーシング（６６）をさらに有している、請求項１乃至１４のうちいずれか一の項に記載のプレス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、好ましくは接合プレスとして使用されるプレスに関する。
【背景技術】
【０００２】
プレス工程及び接合工程は、現代の組立技術にとって重要な部分である。これらの用途で使用される、様々な既知のプレスシステムが存在する。空気圧プレスシステム及び油圧プレスシステムに加え、サーボプレスシステム（以下、「サーボプレス」と称する）のシェアが増加している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
サーボプレスでは、制御可能なモータを介して、トルク、速度、及び、経路情報が機械部品に伝わる。駆動トレイン内のこれらの機械部品は、例えば、ラック＆ピニオンドライブ又はスピンドルドライブ（台形、ボール、ローラ、又は遊星ローラのスクリュドライブ）を有している。これにより、モータ（例えば電動モータ）の回転運動は直線運動に変換される。モータのトルクのレベルによって、直線運動の送り力（プレス力）が決まる。
【０００４】
このプレス力を吸収できるようにするために、各プレスシステムではハウジングが必要となる。通常、ハウジングには、機械部品によって発生する軸力を吸収する軸受が挿入されている。ハウジングが高い剛性を有することは、プレス工程にとって有利である。正確で再現性のあるプレス工程を行うには、高いハウジング剛性は必須である。
【０００５】
多くの場合、ハウジングとして押出アルミニウム形材が使用される。このような押出形材は、費用対効果が高く機能的な方法で構成することができる。しかしながら、押出アルミニウム形材は、弾性が比較的低いことが欠点である（弾性率は約70,000Ｎ／ｍ2）。
【０００６】
一方、スチール製のハウジング形材は、アルミニウムよりも高い弾性率(約２１0,000 N/m2)を有しているが、大部分は標準化された円管に限定される。これは積極的な設計の可能性をかなり制限する。スチール管のさらなる問題は、端部に通常配置される軸受板の取り付けである。ここで、接続は高い強度で行われなければならない。スチール管の端部にはスチール板が溶接されることが多いが、この場合は軸受板やスチール管が歪んでしまう危険性がある。さらなる仕上げは困難である場合があり、コストがかかる。
【０００７】
さらにプレスハウジングでたびたび生じる欠点は、閉鎖されたハウジングが使用される場合、例えば駆動トレインの一部など内部部品へのアクセスがほとんど不可能なことである。
【０００８】
ハウジング上で回転しようとする駆動系部品を固定することもしばしば必要である。アルミニウム押出材又はスチール管のような閉じたハウジングの場合、プレスハウジングの内部に回転防止部材を設けることは非常に複雑な技術となる。このため、中心軸又は長手方向軸に平行なプレスハウジングの外殻にスロットが形成されることがある。このスロットは、回転ロックとして使用できるとともに、駆動系部品用のリニアガイドとしても使用することができる。しかしながら、このようなスロットをプレスハウジングの外殻に形成すると、ハウジングのねじり剛性が著しく低下するという欠点がある。
【０００９】
このような背景から、本発明の目的は、上記の欠点を克服する改良されたハウジング構造を有するプレスを提供することにある。特に、ハウジングの内部へのアクセスを容易にすると同時に、高い剛性と高いねじり剛性を有するハウジング構造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】
本発明では、この目的は以下の構成要素を備えたプレスによって解決される。つまり、当該プレスは、モータ及びプレスラムを有する駆動トレインと、第１ベースプレート、第２ベースプレート、及び、前記２つのベースプレートの間に配置された少なくとも３つの柱を有し、前記柱が前記ベースプレートを離間させたまま互いに接続し、前記第１ベースプレートには第１開口部が配置され、前記第２ベースプレートには第２開口部が配置されているハウジングと、備え、前記柱と反対側に面する前記第１ベースプレートの第１サイドには少なくとも前記モータの一部が配置され、前記柱と反対側に面する前記第２ベースプレートの第２サイドには少なくとも前記プレスラムの一部が配置され、前記モータ及び前記プレスラムが、前記第１開口部及び前記第２開口部を通過して相互に接続されている。
【００１１】
柱の構造は、非常に高い剛性と同時に高いねじり剛性を有するハウジングの製造を可能にする。柱の間にスペースがあることで、少なくとも大部分が柱の間又は周囲に配置されている駆動トレインへのアクセスが容易になる。そのため、駆動トレインの部品の修理や交換を非常に簡単に行うことができる。また、ハウジングの剛性及びねじり強度が高くなることで、非常に精密で再現性のあるプレス工程が可能となる。
【００１２】
本発明に係るハウジングの構造は、柱ガイド付きの成形プレスにおける従来のハウジングの構造と混同されるべきではない。柱ガイド付きの成形プレスでは、柱はプレスプランジャの軸方向のガイドに使用され、プレスプランジャは柱に沿って軸方向に移動する。したがって、そのような成形プレスにおいては、プレスプランジャによって及ぼされるプレス力は、柱ガイドを介して又は柱ガイドによって伝達される。
【００１３】
しかしながら、本発明に係るプレスの場合、プレス力の力伝達は、好ましくは、ハウジングを介して実施されない。ハウジングは、好ましくは、モータの支持とプレスラムの軸方向の案内としてのみ使用される。軸方向の力伝達は、好ましくは、駆動トレイン自体を介してのみ行われる。２つのベースプレートは移動しない。これらのベースプレートは、柱によって互いに一定の距離をおいて恒久的に保持される。プレスラムは、２つのベースプレートに対して（好ましくは直交する方向に）動く。
【００１４】
両ベースプレートにはそれぞれ１つの開口部がある（以下では、区別するために、第１ベースプレートの開口部を第１開口部と称し、第２ベースプレートの開口部を第２開口部と称する）。モータとプレスラムは、これら２つの開口部を通過して相互に連結されている。したがって、駆動トレインは両方の開口部を通過することになる。
【００１５】
モータは、柱とは反対側に面する第１ベースプレートの上面であって第１開口部の上に少なくとも部分的に配置されている。一方、プレスラムは、柱とは反対側に面する第２ベースプレートの下側における第２開口部の下に少なくとも部分的に配置されている。したがって、プレスラムは、第２ベースプレートのうち第２開口部を通過して下方に突出しているため、プレス工程は下側（すなわち、第２ベースプレートの柱とは反対側に面する側）で行われる。一方、柱ガイドを有する成形プレスでは、通常、プレス工程はプレスプランジャとして機能する２つのベースプレートの間で行われる。
【００１６】
本発明では、プレスプランジャは、プレス工程で加工されるワークピースを押圧するプレスラムの端面（下端）に配置される。このように、プレスラムは、各柱と２つのベースプレートで構成されたハウジングの外側に配置される。ただし、プレスラム自体の下端をプレスプランジャとして使用することもできる。
【００１７】
本発明の好ましい態様によれば、少なくとも3つの柱は、それぞれ第１ベースプレート及び第２ベースプレートを横断する（好ましくは直交する）方向に向く長手方向軸に沿って延びている。
【００１８】
上記の「横断する」は、平行ではない方向を意味する。したがって、「横断する」は、直交することを含むが、これに限定されるものではない。
【００１９】
例えば、少なくとも３つの柱は、２つのベースプレートに対して鋭角に配置することができる。少なくとも３つの柱は、それぞれ第１ベースプレートに対して同一の方向に配向されているとともに、第２ベースプレートに対して同一の方向に配向されるのが好ましい。すなわち、すべての柱は第１ベースプレートに対して同じ第１角度に配向され、第２ベースプレートに対して同じ第２角度で配向されている。また、すべての柱が、２つのベースプレートに対して直交するように配向されているのが特に好ましい。
【００２０】
別の態様によれば、駆動トレインの少なくとも一部は、２つのベースプレート間に配置されるとともに、少なくとも３つの柱に囲まれている。
【００２１】
言い換えれば、駆動トレインの一部は、軸方向については２つのベースプレートに画され、半径方向については少なくとも３つの柱によって画された空間に配置されている。ここで、駆動トレインの一部とは、特に、モータとプレスラムとの間に位置し、モータからのプレスラムに力を伝達する部分を意味する。
【００２２】
好ましくは、第１及び第２開口部は中心軸に沿って延びており、第１開口部の第１側面及び第２開口部の第２側面は、それぞれ中心軸からの距離が、中心軸から少なくとも３つの柱までの距離よりも短い。
【００２３】
このようにして、柱はより半径方向外側に、いわば２つの開口部を取り囲むように配置されている。２つの開口部が一直線上に配置されていることが特に好ましい。この好ましい態様では、駆動トレインはハウジングの中心に配置され、柱に取り囲まれるように、中心軸に沿って延びている。少なくとも３つの柱は、それぞれ中心軸からの距離が同じであることが特に好ましい。
【００２４】
別の態様によれば、駆動トレインは、スピンドル及びスピンドルナットを有するスピンドルドライブを備えている。
【００２５】
スピンドルドライブは、例えば、台形、ボール、ローラ、又は、遊星ローラのスクリュドライブとして構成することができる。このようなドライブとは別に、スピンドル及びスピンドルナットが相対的に移動して、アクティブ部品（スピンドル及びスピンドルナット）の詳細な構造及び形態並びに幾何学的形状に関係なく、回転運動を直線的な並進運動に伝達する他のドライブ（その意味でスピンドルドライブとみなすことができる）もここで使用することができる。
【００２６】
スピンドルドライブは、好ましくは、モータによって回転駆動される部材と、回転駆動される部材に連結され、ガイドによって、少なくとも３つの柱のうちの少なくとも１つに並進案内されるとともに回転に対抗して保持される並進移動部材と、を有し、（ｉ）スピンドルが回転駆動される部材であり、スピンドルナットが並進移動部材であるか、又は、（ｉｉ）スピンドルが並進移動部材であり、スピンドルナットが回転駆動される部材である。
【００２７】
異なる態様の（ｉ）及び（ｉｉ）のいずれも、モータによって駆動されるスピンドルを有するスピンドルドライブの使用(態様（ｉ）)、又は、モータによって駆動されるスピンドルナットを有するスピンドルドライブの使用(態様（ｉｉ）)に関連している。
【００２８】
ドリブンスピンドルを有するスピンドルドライブが使用される場合、プレス工程において、スピンドルナットがプレスラムとともに軸方向（すなわち好ましくは２つのベースプレートに対して垂直な方向）に並進移動するように、スピンドルナットはプレスラムに結合又は連結される。
【００２９】
ドリブンスピンドルナットを有するスピンドルドライブが使用される場合、プレス工程中において、プレスラムとともに軸方向に並進移動するように、スピンドルはプレスラムに結合又は連結される。
【００３０】
いずれの場合も、回転ドリブン部材はモータによって駆動され、並進移動部材はプレスラムに結合され、プレスラムとともに（好ましくは同期して）移動する。このようにして、非常に高い軸力を発生させるとともに、比較的低いエネルギー消費で加工されるワークピースに伝達することができる。
【００３１】
スピンドルドライブの並進移動部材が少なくとも３つの柱のうちの少なくとも１つに並進案内されるとともに、回転に対抗して保持されるガイドは、好ましくはベアリングを有している。
【００３２】
好ましい態様では、ベアリングは、少なくとも３つの柱のうちの少なくとも１つを転がるように構成された２つのローラを有しており、２つのローラは、それぞれ並進移動部材に連結されている。
【００３３】
好ましくは、２つのローラのうちの第１ローラは第１車輪を有し、第１車輪はスピンドルドライブの並進移動部材に固定された第１軸に軸支されている。同様に、２つのローラのうちの第２ローラは第２車輪を有し、第２車輪はスピンドルドライブの並進移動部材に固定された第２軸に軸支されている。
【００３４】
第１及び第２軸は、スピンドルドライブの並進移動部材に別々に連結されているのが好ましい。さらに、２つの軸は組立状態において互いに鋭角を成すように配置され、２つのローラが異なるサイド又は反対サイドで転がるように柱に接触することが特に好ましい。
【００３５】
上記の態様によれば、非常に摩耗の少ないアキシアル軸受が得られるとともに、中心軸の回転に対抗してスピンドルドライブの並進移動部材を効率よく保持することができる。２つのローラが転がる柱を空間的に配置することにより、２つのローラをスピンドルナットの並進移動部材に連結することで、比較的大きなレバーアームが形成される。これにより、高いトルクを柱に伝達することができる。
【００３６】
別の好ましい態様では、２つのローラのうちの１つが偏心して軸支されている。
【００３７】
これにより、比較的容易にかつバックラッシュがゼロの状態で、一対のローラを転がる柱に取り付けることができる。
【００３８】
別の好ましい態様では、少なくとも３つの柱のうちの少なくとも１つは、円筒状の側面を有する。
【００３９】
これにより、前述したローラは円形断面を有するガイド部材を転がる。その結果、ローラの車輪と対応する柱との間に線状の接触面が発生する。このような線状の接触面は、汚染にほとんど関係しない。
【００４０】
本発明のさらなる態様では、少なくとも３つの柱が、それぞれ第１ベースプレート及び第２ベースプレートに着脱可能に連結されている。
【００４１】
まずは、これにより、ハウジングの分解が比較的容易であるという利点がある。また、上述した態様のとおりスピンドルドライブの並進移動部材を案内する柱は、比較的容易に取り外すことができ、その長手方向軸を中心に回転させることができる。したがって、柱を転がるローラによって経時的に発生する柱の摩耗による溝は、柱全体を交換することなく、柱を回転させることによって数回分を解消することができる。このようにして、スピンドルドライブの並進移動部材における回転ロックのバックラッシュのない位置を、非常に簡単かつ経済的に復元することができる。
【００４２】
スペース及び剛性の要件に応じて、ハウジングは、３つ以上の柱（例えば、少なくとも４つ、少なくとも５つ、又は少なくとも６つの柱）を有していてもよい。
【００４３】
更なる態様では、スペーサが、少なくとも３つの柱のうちの少なくとも１つの端面と第１又は第２ベースプレートとの間に配置されている。
【００４４】
このようにして、個々の柱の間での高さ又は長さの差を補うことができる。この単純な方法により、非常に正確に、コスト効率よく、そして何よりも再加工なしに、２つのベースプレートを平坦にすることができる。これは、3つ以上の柱を使用する場合に特に有利であり、その結果、ハウジングの構造を静的に重複設定することができる。スペーサとしては、例えば、ワッシャ又はシムを使用することができる。
【００４５】
更なる態様では、ハウジングは、少なくとも３つの柱を取り囲むケーシングをさらに有している。
【００４６】
これは、駆動トレインのすべての可動する力伝達部品が干渉から保護されなければならないことから、特にプレスの安全に関する要件を満たすことができる。この目的のために、クラッド（ここでは一般的に「ケーシング」と呼ばれる）は、技術的な取り組みをほとんどせずに柱の周囲に取り付けることができる。サービス及びメンテナンスを目的とする良好なアクセスが可能となるように、ケーシングが２つの部分に分かれた構造を有しているのが有効である。
【００４７】
上述した特徴及び以下に説明するまだ説明されていない特徴は、本発明の範囲から離れることなく、それぞれの場合に示された組み合わせだけでなく、他の組み合わせ又は単独でも使用することができることは言うまでもない。
【００４８】
本発明の実施形態は、図面に示され、以下の説明においてより詳細に説明される。そこでは、以下が示されている。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、第１実施形態に係るプレスの斜視図である。
【図２】図２は、第２実施形態に係るプレスの斜視図である。
【図３】図３は、図２に示すプレスのハウジングの分解図である。
【図４】図４は、図２に示すプレスの第１の切り出し詳細図である。
【図５】図５は、図２に示すプレスの第２の切り出し詳細図である。
【図６】図６は、図５に示すプレスの上から見た上面図である。
【図７】図７は、本発明に係るプレスに使用可能なローラの分解図である。
【図８】図８は、図２に示すプレスの第１状態における第３の切り出し詳細図である。
【図９】図９は、図８に示すプレスの第２状態における平面図である。
【図１０】図１０は、本発明に係るプレスにおける一態様のハウジングケースの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
図１及び図２は、本発明に係るプレスの２つの実施形態を示すそれぞれの斜視図である。プレス全体を参照符号１０で表記している。
【００５１】
プレス１０は、駆動トレイン１２とハウジング１４とを備えている。ハウジング１４は、駆動トレイン１２の少なくとも一部を取り囲んでいる。駆動トレイン１２の各構成部材は、ハウジング１４によって支持されているか、又は、ハウジング１４に直接もしくは間接的に取り付けられもしくは設けられている。
【００５２】
駆動トレイン１２は、モータ１６と、（この実施形態では）スピンドルドライブ１８とを有しており、スピンドルドライブ１８を介してモータ１６がプレスラム２０と結合している。モータ１６は、好ましくは電動モータである。
【００５３】
作動中、モータ１６は、プレス１０の中心軸２２の周りの回転運動を発生させる。この回転運動は、スピンドルドライブ１８によって、中心軸２２に沿ったプレスラム２０の並進運動に変換される。モータ１６の回転方向に応じて、プレスラム２０は中心軸２２に沿ってプレスするためにハウジング１４の外（図面では下方）に移動し、また、ワークピースを解放するためにハウジング１４の中（図面では上方）に移動することができる。
【００５４】
プレスプランジャ２４は、好ましくは、プレスラム２０の下端面に配置されており、プレス工程で加工されるワークピースに接触する。このプレスプランジャ２４は、プレスラム２０と一体に形成されていてもよく、プレスラム２０に取り外し可能に連結されていてもよい。
【００５５】
ハウジング１４は、２つのベースプレート２６、２８を有しており、これらは複数の柱３０ａ、３０ｂ、３０ｃによって恒久的に間隔をあけて保持されている。本実施形態では、ベースプレート２６を第１ベースプレートと称し、ベースプレート２８を第２ベースプレートと称する。
【００５６】
２つのベースプレート２６、２８は、好ましくは互いに平行に配置されている。柱３０ａ〜３０ｃは、好ましくは、２つのベースプレート２６、２８に直交して（すなわち中心軸２２に対して平行に）延びている。しかし、これは必ずしもそうである必要はない。また、柱３０ａ〜３０ｃは、ベースプレート２６、２８に対して鋭角に（すなわち中心軸２２に対して横方向（非平行）に）整列していてもよい。柱３０ａ〜３０ｃは、それぞれ中心軸２２から同じ距離にあるのが好ましい。
【００５７】
モータ１６は、柱３０ａ〜３０ｃと反対側に面する第１ベースプレート２６の上面側に設けられている。一方、プレスラム２０は、柱３０ａ〜３０ｃと反対側に面する第２ベースプレート２８の下面から下方に突出している。このようにして、駆動トレイン１２は、第１ベースプレート２６、第２ベースプレート２８、及び、柱３０ａ〜３０ｃからなるハウジング１４内を通過する。そのために、第１ベースプレート２６は第１開口部３２を有し、第２ベースプレート２８は第２開口部３４を有している（図３参照）。モータ１６及び／又はスピンドルドライブ１８の一部は、第１開口部３２を通過して突出している。したがって、モータ１６は、第１開口部３２を介して又は通過してスピンドルドライブ１８に接続されている。ハウジング１４の反対側では、スピンドルドライブ１８及び／又はプレスラム２０の一部が第２開口部３４を通過して突出している。ここに示された実施形態では、プレスラム２０のみが第２開口部３４を通過している。しかしながら、スピンドルドライブ１８の一部が第１開口部３２を通過し、プレスラム２０が第２ベースプレート２８の下方でスピンドルドライブ１８に取り付けられることも想定される。
【００５８】
図２に示された第２実施形態は、ハウジング１４内に配置された柱３０の数において、図１に示された第１実施形態とは異なる。第２実施形態では、ハウジング１４は、合計４つの柱３０ａ〜３０ｄを有している。それ以外は、前述したプレス１０と同じ構造を有している。
【００５９】
両実施形態において、柱３０ａ〜３０ｃ及び３０ａ〜３０ｄは、駆動トレイン１２（特にスピンドルドライブ１８の一部）を取り囲んでおり、中心軸２２から第１開口部３２の側方表面３３及び第２開口部３４の側方表面３５までの距離は、中心軸２２から３つ又は４つの柱３０ａ〜３０ｃ、３０ａ〜３０ｄまでの距離よりも短い。２つの開口部３２、３４は、一直線上に並んで配置されているのが好ましい。２つの開口部３２、３４は、同じ大きさであってもよいが、必ずしも同じ大きさである必要はない。２つの開口部３２、３４は、それぞれ中心軸２２に対して対称であることが望ましい。
【００６０】
図１及び図２に示された両実施形態では、スピンドルドライブ１８は、ドリブンスピンドルを有するように構成されている。スピンドルドライブ１８は、モータ１６によって回転駆動されるスピンドル３６を有している。さらに、スピンドルドライブ１８はスピンドルナット３８を有しており、スピンドルナット３８はスピンドル３６に設けられ、スピンドル３６が回転することで中心軸２２に沿って並進移動する。以下に詳細に説明するように、並進移動を確保するために、スピンドルナット３８は、中心軸２２の周りの回転に対抗して保持される。スピンドルナット３８とプレスラム２０が中心軸２２に沿って一緒に（同期的に）移動できるように、スピンドルナット３８はプレスラム２０に連結されている。
【００６１】
ここに示された２つの実施形態では、スピンドル３６がモータ１６で回転駆動するスピンドルドライブ１８の構成部材であり、スピンドルナット３８が並進移動するスピンドルドライブ１８の構成部材である。しかし、これとは異なり、スピンドルナット３８がモータ１６で回転駆動される構成部材であり、スピンドル３６が並進移動する構成部材であってもよい。このような場合、スピンドル３６は、中心軸２２の周りの回転に対抗して保持されなければならない。さらに、スピンドルナット３８がモータ１６に接続され、スピンドル３６がプレスラム２０に接続されるように、配置を逆にしなければならない。このような場合には、スピンドル３６自体もプレスラム２０として設計されるか、又は少なくともプレスラム２０と一体的に接続される。
【００６２】
図３は、図２に示す第２実施形態に係るプレス１０のハウジング１４の分解図である。この分解図は、特に、ベースプレート２６、２８が柱３０ａ〜３０ｄにどのように取り付けられているかを示している。
【００６３】
柱３０ａ〜３０ｄは、標準化された精密スチールシャフトであることが好ましい。柱３０は、中実シャフトであってもよく、中空シャフトであってもよい。中空シャフトを使用する場合には、ケーブル、ホース等を、柱３０内の中空孔を通して容易に配置することができる。柱３０は、硬化され研磨されていることが好ましい。
【００６４】
柱３０ａ〜３０ｄは、好ましくは、それぞれがベースプレート２６、２８に着脱可能に連結されている。ここに示された実施形態では、柱３０ａ〜３０ｄはそれぞれ、両側にセンタリングカラー４０を有しており、このセンタリングカラーは、ベースプレート２６、２８に設けられた対応するボア４２内に挿入される。ここに示された例では、柱３０の内部に設けられた内ねじに係合する接続用のねじ４４が使用される。
【００６５】
個々の柱３０ａ〜３０ｄの高さ又は長さの差は、スペーサ４６によって補うのが好ましい。スペーサ４６は柱３０ａ〜３０ｄと第１ベースプレート２６との間、及び／又は柱３０ａ〜３０ｄと第２ベースプレート２８との間に配置される。静的に重複設定することが知られているため、このような高さ又は長さの補償は、４つ以上の柱３０を有する場合に特に有利である。例えば、シム又はワッシャをスペーサ４６として使用することができる。
【００６６】
通常、２つのベースプレート２６、２８が高い平坦性を有していることが非常に重要となる。２つのベースプレート２６、２８が位置ずれすると、駆動トレイン１２（特にスピンドルドライブ１８）とハウジング１４又は柱３０との間の位置合わせ誤差が生じる。この位置合せ誤差は、スピンドルドライブ１８の走行特性に直接影響を与え、システムの耐用年数を大幅に減少させる。押出アルミニウム形材又は管状スチール構造で形成された従来のハウジングでは、ベースプレート２６、２８の平坦度に関するこれらの要求を満たすことは、技術的に非常に難しく、コストがかかる。しかしながら、ここで本発明に係るプレス１０のハウジング概念の利点が明らかになる。ベースプレート２６、２８は、柱３０ａ〜３０ｄに着脱可能に連結されているので、簡単な平坦度測定を行うことができる。そのために、組み立て済みのハウジング１４は、例えば第２ベースプレート２８とともに測定台の上に置かれる。高さ寸法は、高さ測定器を用いて、第１ベースプレート２６のねじの位置で測定することができる。最大寸法に対する寸法誤差は、スペーサ４６を利用して補正することができる。
【００６７】
図４〜６は、ハウジング１４のさらに詳細を示すとともに、ハウジング１４内の駆動トレイン１２の構成を示している。図４において特に見られるように、スピンドル３６は、ガイド部材４８により第１ベースプレート２６内で軸方向に案内される。ガイド部材４８は、例えば、アキシアル軸受又はラジアル軸受であってもよい。プレスラム２０は、ガイド部材５０（図５参照）により第２ベースプレート２８内で軸方向に案内される。第２ガイド部材５０は、好ましくは、リニア軸受であってもよい。
【００６８】
図５及び図６は、スピンドルナット３８を並進的に案内し、中心軸２２の回転に対抗して保持されるガイド５２の態様を示している。ガイド５２は、柱３０ｂを転がる２つのローラ５４、５６を有している。柱３０ｂは、並進案内のためのガイド部材として使用されるとともに、スピンドルナット３８の回転ロックとしても使用される。
【００６９】
２つのローラ５４、５６は、それぞれ軸５８、６０を介してスピンドルナット３８に連結されている。２つのローラ５４、５６のうちの１つ（この場合、ローラ５６）は、偏心して軸支されている。この偏心軸受の詳細を図７に示す。図７から分かるように、軸６０は、ローラ５６の車輪６２がナット６４によって取り付けられた偏心部を有している。ローラ５６の車輪６２の偏心軸受によって、柱３０ｂに２つのローラ５４、５６を容易に取り付けることができる。偏心軸受により、ローラ５６と柱３０ｂとの間のバックラッシュがゼロである接続を比較的容易に実現することができる。柱３０ｂの空間的配置により、比較的大きなレバーアームが得られる。これにより、高いトルクを伝達することができる。
【００７０】
本実施形態では、示したようにローラ５４、５６はスピンドルナット３８に連結されている。ただし、ドリブンスピンドルナットを有するスピンドルドライブを使用する場合、同様にして、スピンドルドライブのスピンドルは並進案内され、回転に対抗して保持されることが理解できる。
【００７１】
柱３０ａ〜３０ｄは、好ましくは円筒形である。したがって、２つのローラ５４、５６は、円筒状又は円形のガイド部材を転がる。これにより、ローラ５４、５６と柱３０ｂとの間に、汚染にほとんど関係しない線状の接触面が形成される。
【００７２】
しかしながら、これは時間が経過すると、柱３０ｂに溝が形成されることがある。これらの溝は、例示的に図８及び図９に示されており、参照符号６４で示されている。上述したように、柱３０ａ〜３０ｄは、２つのベースプレート２６、２８から取り外すことができるため、柱３０ａ〜３０ｄは、それらの長手方向に延びる軸周りで比較的容易に回転させることができる。このようにして、溝６４をさらに時計回り又は反時計回りに回転させることができるので、その後は溝６４が柱３０ｂにおけるローラ５４、５６の案内を妨げることはない。この手順は、図９に例示的に示されている。
【００７３】
このようなプレス１０において安全要件を満たすには、駆動トレイン１２の全ての可動する力伝達部品を干渉から保護する必要がある。そのためには、ハウジング１４は、柱３０ａ〜３０ｄを取り囲むクラッド／ケーシング６６を有していてもよい。このクラッド／ケーシング６６は、サービス及びメンテナンスを目的とする良好なアクセスが可能となるように、少なくとも２つの部分で構成するのが有効である。
【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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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年6月16日(2020.6.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ（１６）及びプレスラム（２０）を有する駆動トレイン（１２）と、
第１ベースプレート（２６）、第２ベースプレート（２８）、及び、前記２つのベースプレートの間に配置された少なくとも３つの柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）を有し、前記柱が前記ベースプレート（２６、２８）を離間させたまま互いに接続し、前記第１ベースプレート（２６）には第１開口部（３２）が配置され、前記第２ベースプレート（２８）には第２開口部（３４）が配置されているハウジング（１４）と、備え、
前記柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）と反対側に面する前記第１ベースプレート（２６）の第１サイドには少なくとも前記モータ（１６）の一部が配置され、前記柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）と反対側に面する前記第２ベースプレート（２８）の第２サイドには少なくとも前記プレスラム（２０）の一部が配置され、前記モータ（１６）及び前記プレスラム（２０）が、前記第１開口部（３２）及び前記第２開口部（３４）を通過して相互に接続されており、
前記プレスラム（２０）は、前記第２ベースプレート（２８）を通過して前記第２開口部（３４）の外へ突出しており、プレスプランジャ（２４）は前記プレスラム（２０）の端面に配置され、又は、前記プレスプランジャ（２４）は前記端面によって形成され、プレス工程が前記第２ベースプレート（２８）の前記第２サイドで実施されるように、前記端面は前記第２ベースプレート（２８）の前記第２サイドに位置している、プレス（１０）。
【請求項２】
前記少なくとも3つの柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）は、それぞれ前記第１ベースプレート（２６）及び前記第２ベースプレート（２８）に対して直交する方向に向かう長手方向軸に沿って延びている、請求項１に記載のプレス。
【請求項３】
前記駆動トレイン（１２）の少なくとも一部は、前記２つのベースプレート（２６、２８）の間に配置されるとともに、前記少なくとも３つの柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）に囲まれている、請求項１又は２に記載のプレス。
【請求項４】
前記第１開口部（３２）及び第２開口部（３４）は互いに一直線上に配置されるとともに
中心軸（２２）に沿って延びており、前記第１開口部（３２）の第１側面（３３）及び前記第２開口部（３４）の第２側面（３５）は、それぞれ前記中心軸（２２）から第１距離離れて配置されており、前記少なくとも３つの柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）は、それぞれ前記中心軸（２２）から第２距離離れて配置されており、前記第１距離は前記第２距離よりも短い、請求項１乃至３のうちいずれか一の項に記載のプレス。
【請求項５】
前記駆動トレイン（１２）は、スピンドル（３６）及びスピンドルナット（３８）を有するスピンドルドライブ（１８）をさらに備えている、請求項１乃至４のうちいずれか一の項に記載のプレス。
【請求項６】
前記スピンドルドライブ（１８）は、モータ（１６）によって回転駆動される部材と、前記回転駆動される部材に連結され、ガイド（５２）によって、前記少なくとも３つの柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）のうちの少なくとも１つに並進案内されるとともに回転に対抗して保持される並進移動部材と、を有し、（ｉ）前記スピンドル（３６）が前記回転駆動される部材であり、前記スピンドルナット（３８）が前記並進移動部材であるか、又は、（ｉｉ）前記スピンドル（３６）が前記並進移動部材であり、前記スピンドルナット（３８）が前記回転駆動される部材である、請求項５に記載のプレス。
【請求項７】
前記ガイド（５２）がベアリングを有する、請求項６に記載のプレス。
【請求項８】
前記ベアリングは、前記少なくとも3つの柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）のうちの少なくとも１つを転がるように構成された２つのローラ（５４、５６）を有しており、前記２つのローラ（５４、５６）は、それぞれ前記並進移動部材に連結されている、請求項７に記載のプレス。
【請求項９】
前記２つのローラ（５４、５６）のうちの１つは偏心的に軸支されている、請求項８に記載のプレス。
【請求項１０】
前記少なくとも3つの柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）のうちの少なくとも１つは、円筒状の側面を有する、請求項１乃至９のうちいずれか一の項に記載のプレス。
【請求項１１】
前記少なくとも3つの柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）が、それぞれ前記第１ベースプレート（２６）及び前記第２ベースプレート（２８）に取り外し可能に連結されている、請求項１乃至１０のうちいずれか一の項に記載のプレス。
【請求項１２】
前記少なくとも３つの柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）は、少なくとも４つの柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）を含んでいる、請求項１乃至１１のうちいずれか一の項に記載のプレス。
【請求項１３】
スペーサ（４６）が、前記少なくとも３つの柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）のうちの少なくとも１つの端面と、第１又は第２ベースプレート（２６、２８）との間に配置されている、請求項１乃至１２のうちいずれか一の項に記載のプレス。
【請求項１４】
前記ハウジング（１４）が、前記少なくとも３つの柱（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）を取り囲むケーシング（６６）をさらに有している、請求項１乃至１３のうちいずれか一の項に記載のプレス。
【国際調査報告】
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