(57)【要約】【課題】ラムの往復動における直進性を担保し、圧造機の連続運転時におけるパンチとダイスとの同芯性が確保された耐久性の高い圧造機を提供する。【解決手段】直線状のラム用溝部３と、ラム用溝部３の長手方向の一端側に配置されたダイ４と、を持つフレーム２と、ダイ４に対向して配置されダイ４との間で素材を圧造成形するパンチ７を持ち、ラム用溝部３内を長手方向に往復動するラム６と、を備える圧造機１に、ラム用溝部３の溝内側面の一面３ａおよび溝底面３ｃの少なくとも一方向にラム６を押圧して、ラム６が往復動する際の直進性を担保するラム規制ローラ８１、８２を設置する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状のラム用溝部と、該ラム用溝部の長手方向の一端側に配置されたダイと、を持つフレームと、
該ダイに対向して配置され該ダイとの間で素材を圧造成形するパンチを持ち、該ラム用溝部内を長手方向に往復動するラムと、を備える圧造機であって、
前記ラム用溝部の溝内側面の一面および溝底面の少なくとも一方向に前記ラムを押圧して、該ラムが往復動する際の直進性を担保するラム規制ローラを備えることを特徴とする圧造機。
【請求項２】
前記ラム規制ローラは、前記ラム用溝部の溝内側面の一面に対向する他面に設置されている請求項１に記載の圧造機。
【請求項３】
前記ラム規制ローラは、前記ラム用溝部のダイ方向端部に設置されている請求項２に記載の圧造機。
【請求項４】
前記ラム規制ローラが設置された他面に対向する前記ラムの側面は、ダイ方向に尖るテーパ部を有する請求項３に記載の圧造機。
【請求項５】
前記ラム規制ローラは、さらに、前記ラム用溝部における前記ラムの往動時後端に対応する端部にも設置されている請求項３に記載の圧造機。
【請求項６】
前記フレームには前記ラム用溝部上方より前記ラムの一部を覆うように押さえ板が設けられ、該押さえ板に前記ラム規制ローラが設置されている請求項１に記載の圧造機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パンチとダイとで素材を圧造成形する圧造機に関し、詳しくは、ラムの往復動を規制した圧造機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、パンチとダイとで素材を圧造成形する圧造機は、素材を供給する素材供給部、供給された素材を切断する切断部、切断された素材を所定の位置に搬送する搬送部、搬送された素材を圧造成形する圧造部、圧造成形された成形材を金型からキックアウトするキックアウト部等から構成される。この中で、圧造部では、一端にダイが配置されたフレーム内を、パンチを有するラムが往復動することにより、ダイとパンチとの間で素材が圧造成形される。フレームの内側には、直線状のラム用溝部が形成されており、ラムはそのラム用溝部を摺動する。
【０００３】
通常、フレームの内側摺動面とラムの外側摺動面との間には、ラムの摺動のためのクリアランスが設けられている。しかしながら、上記クリアランスがあることにより、ラムの往復動の際に、ラムの位置が左右や上下方向にずれることがあった。ラムの位置が所定の位置からずれると、ラムに配置されているパンチとフレームに配置されているダイとの同芯性が確保できない。その結果、精密な圧造成形ができなくなることに加え、パンチ、ダイ等の部材に過度な荷重がかかり、部材寿命が短くなってしまう。
【０００４】
上記問題を解消するため、フレームとラムとの間のクリアランスを低減し、ラムの位置ずれを抑制する試みが報告されている。例えば、フレームの内側側面とラムの外側側面との間に摺動部材を介装して、フレームの内側側面とラムの外側側面との間のクリアランスをゼロにする方法がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−２９３８３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に記載された方法では、フレームと摺動部材とを平面で接触させているため、摺動の際の摩擦抵抗が大きい。ラムと摺動部材との間でも、同様に摩擦抵抗が大きい。そのため、摺動部材等が摩耗し易く、圧造機の耐久性が問題となる。また、上記方法では、ラムから摺動部材に加わる力を制御することはできない。そのため、例えば、摺動部材等が摩耗した際に、クリアランスが生じてしまうおそれもある。
【０００７】
本発明は、このような実状を鑑みてなされたものであり、ラムの往復動における位置ずれを抑制し、圧造機の連続運転時におけるパンチとダイとの同芯性を確保することで、耐久性の高い圧造機を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明の圧造機は、直線状のラム用溝部と、該ラム用溝部の長手方向の一端側に配置されたダイと、を持つフレームと、該ダイに対向して配置され該ダイとの間で素材を圧造成形するパンチを持ち、該ラム用溝部内を長手方向に往復動するラムと、を備える圧造機であって、前記ラム用溝部の溝内側面の一面および溝底面の少なくとも一方向に前記ラムを押圧して、該ラムが往復動する際の直進性を担保するラム規制ローラを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の圧造機では、ラムが、ラム規制ローラにより、ラム用溝部の溝内側面の一面および溝底面の少なくとも一方向に押圧される。例えば、ラム規制ローラにより、ラムがラム用溝部の溝内側面の一面方向に押圧される場合には、溝内側面の一面と、該一面に対して摺動するラムの側面との間のクリアランスがほぼゼロになる。そのため、ラムが往復動する際の直進性が担保され、左右方向の位置ずれが抑制される。つまり、圧造成形時にダイとパンチとの位置が左右方向にずれ難くなる。また、例えば、ラム規制ローラにより、ラムがラム用溝部の溝底面方向に押圧される場合には、ラムとラム用溝部とが上下方向に摺接する上下摺接面（以下、「ラムとラム用溝部との上下摺接面」と略称する。）におけるクリアランスがほぼゼロになる。そのため、ラムが往復動する際の直進性が担保され、上下方向の位置ずれが抑制される。つまり、圧造成形時にダイとパンチとの位置が上下方向にずれ難くなる。
【００１０】
すなわち、本発明の圧造機では、フレームにおけるラム用溝部に対して、ラムを左右や上下方向から押しつけているため、ラムの往復動による位置ずれが抑制され、圧造成形時におけるパンチとダイとの同芯性を確保することができる。そのため、本発明の圧造機によれば、精密な圧造成形ができ、部材の寿命も長くなる。また、通常、圧造機を稼働させる時には、予め試し運転を行い、パンチとダイとの位置決めを行う。ところが、試し運転時と実際の連続運転時とでは、潤滑油の状態等、摺動条件が異なる。そのため、従来のように、クリアランスがあると、ラムの直進性が担保され難く、試し運転時と連続運転時とでパンチとダイとの同芯性が確保できない場合があった。本発明の圧造機では、フレームとラムとの間のクリアランスがほとんど無いため、ラムが往復動する際の直進性が担保され、試し運転時と連続運転時とでパンチとダイとの位置が変わることは少ない。よって、パンチとダイとの位置合わせに要する時間が短縮され、作業効率が向上する。
【００１１】
さらに、本発明の圧造機では、ラム規制ローラ、つまり回転体によりラムを押しているため、ラム規制ローラとラムとの接触は線状となる。そのため、ラムの摺動における摩擦抵抗が小さい。よって、ラムやラム規制ローラが摩耗し難く、耐久性に優れる。また、本発明の圧造機では、ラム規制ローラの押圧力を調整することで、フレームとラムとの摺動状態を調整することができる。
【００１２】
（２）本発明の圧造機において、前記ラム規制ローラは、前記ラム用溝部の溝内側面の一面に対向する他面に設置されている態様を採用することが望ましい。本態様では、ラム規制ローラにより、ラムがラム用溝部の溝内側面の一面に押しつけられる。本態様を採用することで、溝内側面の一面と、該一面に対して摺動するラムの側面との間のクリアランスをほぼゼロにすることができる。そのため、ラムが往復動しても直進性が担保され、圧造成形時にダイとパンチとの位置が左右方向にずれ難くなる。また、本態様は、ラム用溝部の溝内側面の一方に、ラム規制ローラを設置すればよいため、比較的容易に実施することができ、汎用性がある。
【００１３】
（３）上記（２）の態様において、前記ラム規制ローラは、前記ラム用溝部のダイ方向端部に設置されていることが望ましい。ここで、ダイ方向端部とは、ラムの前死点近傍に対応する部位を意味する。ラムの前死点では、ダイとパンチとで圧造成形が行われる。すなわち、本態様では、ラム規制ローラは、ラム用溝部の溝内側面のうちラムが押しつけられる一面に対向する他面（以下、適宜「他面」と称す。）において、圧造成形が行われる領域と対応した部位に設置される。
【００１４】
ラムの往復動による位置ずれが最も問題となるのは、圧造成形が行われる領域である。このため、ラム規制ローラを、ラム用溝部のダイ方向端部に設置することで、少なくとも圧造成形が行われる領域では、ラム用溝部とラムとの間のクリアランスをほぼゼロにすることができる。これにより、圧造成形時にダイとパンチとの位置が左右方向にずれることはない。例えば、ラム規制ローラを、他面のダイ方向端部のみに設置することも可能である。この場合、圧造成形時におけるパンチとダイとの位置決めを、低コストに実現することができる。
【００１５】
（４）上記（３）の態様において、前記ラム規制ローラが設置された他面に対向する前記ラムの側面は、ダイ方向に尖るテーパ部を有することが望ましい。ラム規制ローラが、上記ラム用溝部の溝内側面の他面のダイ方向端部に設置された場合、圧造成形開始前、つまりラムの前死点手前で、ラムの側面とラム規制ローラとが接触することになる。この際、ラムは、進行方向にあるラム規制ローラに対して乗り上げる形となる。本態様では、ラムの側面がダイ方向に尖るテーパ部を有するため、ラムの側面とラム規制ローラとの接触時における衝撃が緩和される。したがって、ラムの往復動を、スムーズに行うことができる。また、ラム、ラム規制ローラ等の摩耗も抑制され、部材の耐久性が向上する。
【００１６】
（５）上記（３）の態様において、前記ラム規制ローラは、さらに、前記ラム用溝部における前記ラムの往動時後端に対応する端部にも設置されていることが望ましい。本態様では、ラム規制ローラが、上述したダイ方向端部に加え、ラムの往動時後端に対応する端部にも設置される。ここで、ラムの往動時後端とは、ラムの往動方向を前方とした場合に、後方となるラムの端部を意味する。ラム規制ローラが、上述したラム用溝部の溝内側面の他面におけるダイ方向端部に設置されると、ラムはラム規制ローラにより、ラムの前方で、ラム用溝部の溝内側面の一面に押しつけられる。本態様では、ラム規制ローラを、さらにラムの往動時後端に対応する端部にも設置したため、ラムは、その前方および後方にて、ラム用溝部の溝内側面の一面に押しつけられる。よって、ラムのバランスをとることができ、ラムの往復動による位置ずれを有効に抑制することができる。
【００１７】
（６）本発明の圧造機において、前記フレームには前記ラム用溝部上方より前記ラムの一部を覆うように押さえ板が設けられ、該押さえ板に前記ラム規制ローラが設置されている態様を採用することが望ましい。
【００１８】
本態様では、フレームに押さえ板が設けられ、ラムの往復動が上方から規制される。そして、押さえ板に設置されたラム規制ローラにより、ラムがラム用溝部の溝底面方向に押圧される。本態様を採用することで、ラムとラム用溝部との上下摺接面におけるクリアランスをほぼゼロにすることができる。そのため、ラムが往復動する際の直進性が担保され、ラムの上下方向における位置ずれが抑制される。その結果、圧造成形時にダイとパンチとの位置が上下方向にずれ難くなる。また、本態様は、フレームに押さえ板を設け、それにラム規制ローラを設置すればよいため、比較的容易に実施することができ、汎用性がある。
【００１９】
また、本態様を採用した場合に、さらに上記（２）〜（５）の態様の少なくとも一つ以上を採用するとより好適である。この場合には、ラムの往復動による上下、左右方向の位置ずれが効果的に抑制され、圧造成形時にダイとパンチとの同芯性をより正確に確保することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の圧造機の実施形態について詳しく説明する。まず、本発明の一実施形態である圧造機の構成を説明する。図１に、本実施形態の圧造機の部分上面図を示す。図１は、ラムが前死点の位置にある状態を示す。図１では、下に隠れている部分のうち、フレーム側を点線で示し、ラム側を一点鎖線で示す。また、図２に、本実施形態の圧造機のダイ方向から見た部分断面図を示す。図１、図２に示すように、圧造機１は、フレーム２と、ラム６と、前ローラ８１と、後ローラ８２とを備える。
【００２１】
フレーム２は、ラム用溝部３とダイ４と押さえ板５とを持つ。ラム用溝部３は、後述するラム６の形状に従い、フレーム２内に直線状に設けられている。ラム用溝部３は、ダイ４方向の前方溝部と、その反対方向の後方溝部とに分かれている。前方溝部と後方溝部との間には段差があり、後方溝部の方が前方溝部よりも上方にある。後方溝部の下方には、ラム６を往復動させるためのカムを持つクランク軸（図示せず。）が設置されている。
【００２２】
ラム用溝部３は、溝内側面の一面３ａと、溝内側面の他面３ｂと、溝底面３ｃとからなる。ラム用溝部３は、下方に向かって狭まる階段状を呈する。すなわち、溝内側面の一面３ａは、上側部３１ａと段差部３２ａと下側部３３ａとからなる。また、溝内側面の他面３ｂも、上側部３１ｂと段差部３２ｂと下側部３３ｂとからなる。ここで、溝内側面の一面３ａと他面３ｂとにおいて、上側部３１ａと上側部３１ｂとが対向し、下側部３３ａと下側部３３ｂとが対向している。段差部３２ａおよび下側部３３ａには、焼入れ鋼製の溝部側ライナー３４ａが設けられている。段差部３２ｂおよび下側部３３ｂにも、焼入れ鋼製の溝部側ライナー３４ｂが設けられている。なお、下側部３３ｂでは、後述するラム規制ローラ８の設置位置を除いた箇所に、溝部側ライナー３４ｂが設けられている。
【００２３】
ダイ４は、円筒形状を呈し、フレーム２におけるラム用溝部３の長手方向の一端側に、所定の間隔で六個配置されている。
【００２４】
押さえ板５は、平板状を呈し、ラム用溝部３の両側の四カ所にねじ止めされている。押さえ板５は、ラム用溝部３の上方よりラム６の一部を覆うよう設けられている。
【００２５】
ラム６は、図示しないクランク軸の回転により、ラム用溝部３の長手方向に往復動するよう、ラム用溝部３内に配置されている。ラム６はパンチ７を持つ。パンチ７は、円筒形状を呈し、パンチホルダー７１に収容されている。パンチ７は、ダイ４と対向するよう、ラム６の前端に配置されている。パンチ７とダイ４との間で、素材が圧造成形される。
【００２６】
ラム６は、本体部６１と袖部６２とからなる。袖部６２は、本体部６１の両側面に突設されている。本体部６１は、溝内側面の下側部３３ａと対向する外側面６１ａ、および溝内側面の下側部３３ｂと対向する外側面６１ｂを持つ。外側面６１ｂは、ダイ４方向に若干尖るテーパ状を呈している。外側面６１ａ、６１ｂには、砲金製のラム側ライナー６３ａ、６３ｂがそれぞれ設けられている。なお、外側面６１ｂでは、後述するラム規制ローラ８の軌道を除いた箇所に、ラム側ライナー６３ｂが設けられている。
【００２７】
袖部６２における段差部３２ａ、３２ｂとの摺接面（ラムとラム用溝部との上下摺接面に相当する。）には、砲金製のラム側ライナー６４ａ、６４ｂがそれぞれ設けられている。また、袖部６２における押さえ板５との摺接面にも、同様のラム側ライナー６５が設けられている。一方、上述した押さえ板５における袖部６２との摺接面には、焼入れ鋼製の押さえ板側ライナー５１が設けられている。
【００２８】
前ローラ８１および後ローラ８２は、ラム用溝部３の溝内側面の一面３ａにラム６を押しつけるように、溝内側面の他面３ｂに設置されている。前ローラ８１は、他面３ｂのダイ４方向端部に設置され、後ローラ８２は、他面３ｂにおけるラム６の往動時後端に対応する端部に設置されている。前ローラ８１および後ローラ８２は、本発明の圧造機におけるラム規制ローラに含まれる。前ローラ８１と後ローラ８２とは、設置場所が異なる以外は、すべて同じ構成である。そのため、以下、前ローラ８１について説明する。
【００２９】
前ローラ８１は、軸部８３と回転体８４とからなる。軸部８３は上下方向に伸び、回転体８４を回転自在に支持している。回転体８４は、高炭素クロム鋼（ＳＵＪ２）製であり、ラム用溝部３へ若干量突出している。一方、円柱状のローラ保持部材８５が、フレーム２の側面からラム用溝部３に向かって挿入されている。上記軸部８３は、ローラ保持部材８５の端部に配置されている。つまり、前ローラ８１は、ローラ保持部材８５によりフレーム２に固定されている。
【００３０】
次に、本実施形態の圧造機の動きを説明する。ラム６は、図１の矢印Ａの距離だけ往復動する。はじめに、ラム６は、後死点の位置にある。この時は、まだ、ラム６と前ローラ８１とは接していない。一方、ラム６と後ローラ８２とは接した状態にある。その後、ラム６は後死点の位置から前死点の位置まで往動する。ラム６の前死点近傍にて、前ローラ８１とラム６とが接触する。ここで、ラム６は、前ローラ８１により、溝内側面の一面３ａに押しつけられることになる。その結果、溝内側面の一面３ａ側では、ラム６とラム用溝部３との間のクリアランスは、ほぼゼロとなる。この状態で、ラム６は前死点の位置まで進む。そして、同位置で、パンチ７とダイ４とにより圧造成形が行われる。その後、ラム６は、前死点の位置から後死点の位置まで復動する。復動の途中で、前ローラ８１とラム６とは離れる。
【００３１】
以下、本実施形態の圧造機の作用効果を説明する。本実施形態の圧造機では、前ローラおよび後ローラにより、ラムがラム用溝部の溝内側面の一面に押しつけられる。したがって、溝内側面の一面と、該一面と摺動するラムの側面との間のクリアランスがほぼゼロになる。つまり、上記二つのローラによりラムの直進性が担保される。そのため、ラムが往復動しても左右方向にずれ難く、圧造成形時におけるダイとパンチとの位置は正確に定まる。よって、精密な圧造成形が可能となり、部材の寿命も長くなる。また、本実施形態では、ラム用溝部の溝内側面の一方に、前後二つのローラを設置した。このように、比較的単純な構造で、ラムの直進性を担保することができる。また、ラムは、前方および後方にて、ラム用溝部の溝内側面の一面に押圧される。そのため、ラムのバランスがとれ、スムーズな往復動が可能となる。さらに、前ローラが設置された他面に対向するラムの側面は、ダイ方向に若干尖るテーパ状を呈している。このため、ラムの側面と前ローラとの接触時における衝撃が小さく、ラムや前ローラの摩耗が少ない。
【００３２】
以上、本発明の圧造機の実施形態について説明した。しかしながら、本発明の圧造機は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の圧造機は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができる。
【００３３】
例えば、上記実施形態では、ラム用溝部を長手方向に段差をつけて形成した。そして、下方に向かって狭まる階段状を呈するものとした。しかし、ラム用溝部の形状は、上記形状に限定されるものではなく、ラムの形状に従って適宜決定すればよい。また、パンチおよびダイの個数も、圧造成形の行程に応じて適宜増減することができる。上記実施形態では、フレ−ムに押さえ板を設けた。しかし、押さえ板を設けない態様であっても構わない。
【００３４】
上記実施形態では、ラム規制ローラを、溝内側面の他面に二カ所設置した。しかし、ラム規制ローラの設置場所および設置数は、ラム用溝部の溝内側面の一面および溝底面の少なくとも一方向にラムを押圧することができれば、特に限定されるものではない。例えば、ラム規制ローラを、ラム用溝部の溝内側面の他面ではなく、押さえ板に設置してもよい。この場合は、ラム用溝部の溝底面方向にラムが押圧されるため、ラムの上下方向の位置ずれが有効に抑制される。また、例えば、ラム用溝部の溝内側面の他面に、二つ以上のラム規制ローラを連続して設置して、ラムの往復動の際、常に、ラムを押圧してもよい。一方、溝内側面の他面の一箇所だけにラム規制ローラを設置してもよい。例えば、ラム用溝部のダイ方向端部のみに設置することができる。また、上記実施形態では、ラム規制ローラの回転体を、高炭素クロム鋼（ＳＵＪ２）製とした。しかし、回転体の材質は、特に限定されるものではない。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の圧造機では、ラムが、ラム規制ローラにより、ラム用溝部の溝内側面の一面および溝底面の少なくとも一方向に押圧される。ラム用溝部に対して、ラムを左右や上下方向から押圧するため、ラムが往復動する際の直進性が担保され、ラムの位置ずれが抑制される。その結果、圧造機の連続運転時におけるパンチとダイとの同芯性を確保することができる。このように、本発明の圧造機によれば、精密な圧造成形ができ、部材の寿命も長くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の圧造機の部分上面図を示す。。
【図２】図１におけるＩ−Ｉ断面図を示す
【符号の説明】
１：圧造機
２：フレーム
３：ラム用溝部  ４：ダイ  ５：押さえ板  ５１：押さえ板ライナー
３ａ：溝内側面の一面  ３１ａ：上側部  ３２ａ：段差部  ３３ａ：下側部
３４ａ：溝部側ライナー
３ｂ：溝内側面の他面  ３１ｂ：上側部  ３２ｂ：段差部  ３３ｂ：下側部
３４ｂ：溝部側ライナー
３ｃ：溝底面
６：ラム
６１：本体部  ６１ａ、６１ｂ：外側面
６２：袖部
６３ａ、６３ｂ、６４ａ、６４ｂ、６５：ラム側ライナー
７：パンチ  ７１：パンチホルダー
８１：前ローラ（ラム規制ローラ）  ８２：後ローラ（ラム規制ローラ）
８３：軸部  ８４：回転体  ８５：ローラ保持部材
【図１】
2004291024.tif 000003
【図２】
2004291024.tif 000004