(57)【要約】【目的】複動形でありながら単動形の使用態様にして大型のブランクを高圧でプレス加工することのできる単複両用のメカニカルプレス装置を提供する。【構成】アウタスライド８とインナスライド９とを所定のタイミングで上下動させる駆動部１１を備えたメカニカルプレス装置であり、アウタスライド８の下端面には昇降プレート１０が固定され、昇降プレート１０の下面には上部ダイ７を取り付けるダイセット部（切欠溝３５）が設けられる。又、駆動部１１はアウタスライドとインナスライドに接続する出力ロッド１７，１８を有し、出力ロッド１７は流体圧シリンダ１７Ａと該流体圧シリンダ内に挿入されるプランジャ１７Ｂを備える。アウタスライド８が降下中に過負荷で停止しても、プランジャ１７Ｂが流体圧シリンダ１７Ａ内の圧力流体を押し出しつつ降下し、インナスライド９が停止せず降下してその加圧力が昇降プレート１０の上面に付加される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウタスライドとその内側に設けられるインナスライドとを所定のタイミングで上下動させる駆動部を備えたメカニカルプレス装置において、前記インナスライドの下面に対向して前記アウタスライドの下端面に固定される昇降プレートを備え、その昇降プレートの下面に上部ダイを取り付けるダイセット部が設けられ、前記アウタスライドが所定位置まで降下したとき前記昇降プレートの上面にインナスライドの加圧力が作用するようにしたことを特徴とするメカニカルプレス装置。
【請求項２】
駆動部はアウタスライドに接続する第１出力ロッドとインナスライドに接続する第２出力ロッドとを有すると共に、前記第１出力ロッドは内部が所定の圧力に設定される流体圧シリンダと該流体圧シリンダ内に挿入されるプランジャとを備え、そのプランジャによる加圧によって前記流体圧シリンダ内が設定圧以上に達したときに流体圧シリンダ内の圧力流体がプランジャにより押し出されつつ、前記プランジャと流体圧シリンダが上下方向に相対移動することを特徴とする請求項１記載のメカニカルプレス装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はメカニカルプレス装置に係わり、特に複動形でありながら単動様式での使用を可能にしたメカニカルプレス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼板の絞り加工などに供されるプレス装置は、圧力の発生機構によって液圧を使用する液圧プレス装置と、機械的な駆動力による機械プレス装置（メカニカルプレス装置）とに大別されるが、それらはスライドの運動様式により単動形（シングルアクションタイプ）と、複動形（ダブルアクションタイプ）とに分類される。又、メカニカルプレス装置は、スライドの駆動機構によってクランクプレス、ナックルプレス、リンクプレス、フリクションプレスなどに分けられる。
【０００３】
このうち、複動形のプレス装置はアウタスライドとその内側に設けられるインナスライドが駆動部によって別々に上下動される構造であり、ブランクのプレス加工に際してはインナスライドに先行してアウタスライドが降下し、これに取り付けられるアウタダイがブランクの周縁部を押え付け、次いでインナスライドの降下によってブランクの絞り成形などが行われる（例えば、特許文献１）。
【０００４】
このように、複動形のプレス装置ではアウタスライドがインナスライドに先行してブランクを押圧するので、単動形に比べるとブランクの深絞りも安定して良好に行えるという利点を有する。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−１０３８２７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
然し乍ら、従来の複動形プレス装置は上型としてアウタダイとインナダイ（ポンチ）、下型としてアウタダイに対応するブランクホルダとインナダイに対応するキャビティを必要とし、しかも単動形に比べて駆動部の機構が複雑であるためにコスト高になるという欠点があった。
【０００７】
又、複動形プレス装置は深絞りに適するためにタンデムラインの先頭に置かれることが通例であるが、一般に単動形がブランクを凸状に成形するのに対し、複動形は凹状の成形であるから、複動形と単動形の間に反転機を装置してブランクを反転しなけらばならず、このためプレス加工品の生産性が悪化するという難点があった。
【０００８】
特に、複動形のメカニカルプレス装置では、駆動部の構成によってアウタスライドとインナスライドに分配される駆動力が決定されているので、ブランクの材質や厚さに応じて加圧力を増大させることはできず、しかもインナダイを大きくするとこれがアウタダイに干渉してしまうので、これによってプレスされる加工品はアウタスライドの内側の大きさに限られた。
【０００９】
このため、近年では自動車ボディなどプレス加工品の大型化への対応や生産性を向上させるという目的で単動形のプレス装置が主流であり、複動形それも加圧能力が小さく能力アップの改造も困難なメカニカルプレス装置はあまり使用されず、その対策に苦慮しているという実情にある。
【００１０】
本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その目的は複動形でありながら単動形の使用態様にして大型のブランクを高圧でプレス加工できるようにすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、アウタスライドとその内側に設けられるインナスライドとを所定のタイミングで上下動させる駆動部を備えたメカニカルプレス装置において、前記インナスライドの下面に対向して前記アウタスライドの下端面に固定される昇降プレートを備え、その昇降プレートの下面に上部ダイを取り付けるダイセット部が設けられ、前記アウタスライドが所定位置まで降下したとき前記昇降プレートの上面にインナスライドの加圧力が作用するようにしたことを特徴とするメカニカルプレス装置を提供する。
【００１２】
特に、アウタスライドとその内側に設けられるインナスライドとを所定のタイミングで上下動させる駆動部と、前記インナスライドの下面に対向して前記アウタスライドの下端面に固定される昇降プレートとを備え、その昇降プレートの下面に上部ダイを取り付けるダイセット部が設けられ、前記アウタスライドが所定位置まで降下したとき前記昇降プレートの上面にインナスライドの加圧力が作用するようにしたメカニカルプレス装置であって、前記駆動部はアウタスライドに接続する第１出力ロッドとインナスライドに接続する第２出力ロッドとを有すると共に、前記第１出力ロッドは内部が所定の圧力に設定される流体圧シリンダと該流体圧シリンダ内に挿入されるプランジャとを備え、そのプランジャによる加圧によって前記流体圧シリンダ内が設定圧以上に達したときに流体圧シリンダ内の圧力流体がプランジャにより押し出されつつ、前記プランジャと流体圧シリンダが上下方向に相対移動することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の適用例を図面に基づいて詳しく説明する。先ず、図１は本発明に係るメカニカルプレス装置の概略を示す。図１において、１はベッド、２はベッド上に固定されるボルスタ、３はボルスタ上に取り付けられる下部ダイ、４は下部ダイの外側に配置される枠状のブランクホルダであり、このブランクホルダ４はボルスタ２を貫通するクッションピン５で支持され、そのクッションピン５はベッド１内に配置されるダイクッション６により昇降可能に支持されている。尚、ブランクホルダ４、クッションピン５、及びダイクッション６は必要に応じて省略することができる。
【００１４】
一方、７は下部ダイに対応する上部ダイ、８は上部ダイを昇降させる枠状のアウタスライドであり、その内側にはインナスライド９が設けられ、それらスライド８，９は図示せぬバランスシリンダによりクラウンの下に昇降自在に吊り下げられる。特に、アウタスライド８にはその下方開口部を閉鎖する昇降プレート１０が固定され、その昇降プレート１０の下面に上部ダイ７が取り付けられる構成としてある。
【００１５】
１１はアウタスライドとインナスライドを所定のタイミングで上下動させる駆動部であり、この駆動部１１は駆動源を成すモータ１２（電動機）、その駆動力を蓄えるフライホイール１３、及びフライホイールの回転運動をアウタスライド８とインナスライド９の往復直線運動に変換する伝動機構１４とで構成される。本例において、伝動機構１４はリンクを含む広義のクランク機構であり、これはフライホイール１３により回転駆動される主軸１５、その主軸に連動するクランク軸１６、クランク軸とアウタスライドとを接続する出力ロッド１７（第１出力ロッド）、及びクランク軸とインナスライドとを接続する出力ロッド１８（第２出力ロッド）などから構成される。尚、１９は主軸の一端側に設けたクラッチ、２０は主軸の他の一端側に設けたブレーキ装置である。
【００１６】
そして、係るメカニカルプレス装置によれば、駆動部１１の作動によってアウタスライド８とインナスライド９が降下し、アウタスライド８が所定位置まで降下したときに昇降プレート１０の上面にインナスライド９の加圧力が付加されてブランクのプレス加工が行われる。
【００１７】
次に、図２及び図３により駆動部の構成例を詳しく説明すると、主軸１５には所定の間隔をあけて一対のピニオンギヤ２１が固定される。又、装置フレーム２２には主軸１５に平行して左右一対の回転軸２３が取り付けられ、その両回転軸２３に大径部２４Ａと小径部２４Ｂを持つ二段構造のアイドルギヤ２４が二つずつ固定されている。このうち、隣り合うアイドルギヤの大径部２４Ａは互いに噛み合い、一方の回転軸２３に固定したアイドルギヤの大径部２４Ａにはピニオンギヤ２１が噛み合わされている。又、装置フレーム２２には主軸１５に沿って二つのクランク軸１６が並列状に設けられ、その両クランク軸１６にはアイドルギヤの小径部２４Ｂと噛み合う出力ギヤ２５が取り付けられる。ここに、クランク軸１６は出力ギヤ２５の回転中心を成すクランクジャーナル１６Ａ、その偏心点に形成される偏心ピン１６Ｂ、クランクジャーナルに取り付けられるクランクアーム１６Ｃ、並びに偏心ピンに取り付けられるクランクアーム１６Ｄとで構成される。そして、外側のクランクアーム１６Ｃには揺動リンク２６，２７と連接棒２８が接続され、連接棒２８の下端が出力ロッド１７の上端とピン接合されている。又、内側のクランクアーム１６Ｄには揺動リンク２９が接続され、偏心ピン１６Ｂには連接棒３０を介して出力ロッド１８が接続されている。
【００１８】
斯くて、以上のように構成される駆動部１１（伝動機構１４）によれば、クランク軸１６に対する出力ロッド１７，１８の連結形態の相違によって、それら出力ロッド１７，１８を所定のタイミングで上下動させることができる。
【００１９】
次に、図４は図３におけるＸ−Ｘ断面を示す。この図で明らかなように、出力ロッド１７はアウタスライド８の上面４カ所に接続されると共に、出力ロッド１８はインナスライド９の上面４カ所に接続される。尚、図４において３１はコラムであり、このコラム３１にはアウタスライド８の往復運動の案内を成すアウタガイド３２（スライドギブ）が取り付けられ、アウタスライド８の内側面にはインナスライド９の案内を成すインナガイド３３（スライドギブ）が取り付けられる。
【００２０】
次に、図５において、昇降プレート１０はアウタスライド８の外周と同大か、それより大きな厚手の鋼板で成り、これはボルト３４などを用いてアウタスライド８の下端面に固定される。又、昇降プレート１０の下面には、上部ダイ７を取り付けるダイセット部としてＴ字形をした複数条の切欠溝３５が並列に形成され、その各切欠溝３５に上部ダイの上面に取り付けた凸条３６が嵌合するほか、昇降プレート１０には上部ダイ７から位置決め用のピン３７が圧入される構成としてある。
【００２１】
又、図５から明らかなように、アウタスライド８に接続する出力ロッド１７は、流体圧シリンダ１７Ａを介してプランジャ１７Ｂとアジャストボルト１７Ｃが連結する構成としてある。プランジャ１７Ｂは流体圧シリンダ１７Ａの上方にあって、その下端が流体圧シリンダ１７Ａ内に挿入されており、流体圧シリンダ１７Ａの下部側面には圧力流体（本例においてオイル）を給排するためのポート３８が穿設されている。特に、流体圧シリンダ１７Ａ内は後述する制御回路によって内部が所定の圧力に設定され、その内圧がプランジャ１７Ｂによる加圧力で設定圧以上になったとき、つまりプランジャ１７Ｂの加圧力が流体圧シリンダ１７Ａ内の設定圧を越えたとき、流体圧シリンダ１７Ａ内の圧力流体がポート３８より外部に押し出されつつ、プランジャ１７Ｂの下方移動が許容されるようにしてある。但し、プランジャ１７Ｂの上方に流体圧シリンダ１７Ａを配置する構成としてもよく、この場合には流体圧シリンダ１７Ａ内が設定圧以上になったき、内部の圧力流体がプランジャ１７Ｂで押し出されつつ流体圧シリンダ１７Ａの下方移動（降下）が行われる。
【００２２】
一方、アジャストボルト１７Ｃは、アウタスライド８の上面に固定したナット３９に螺合され、これによってアウタスライド８の下死点が調整可能とされる。尚、インナスライド９に接続する出力ロッド１８もアジャストボルト１８Ａを備えるが、それらアジャストボルト１７Ｃ，１８Ａによる各スライド８，９の下死点調整はスライド８，９との接続前に行われる。
【００２３】
次に、図６は流体圧シリンダ内を所定圧に保つ制御回路（油圧回路）の構成例を示す。図６において、４０は流体圧シリンダのポートに接続する制御部、４１は各制御部４０に給油する定圧ポンプ４２を備えた油圧ポンプユニットであり、各制御部４０には定圧ポンプ４２へのオイルの逆流を防止するチェック弁４３、流体圧シリンダ１７Ａ内のオイルをオイルタンク４４に排出するための圧力制御弁４５、及びオイルタンク４４に排出されたオイルを流体圧シリンダ１７Ａ内に流入させるための補給弁４６が設けられる。そして、係る制御回路によれば、各出力ロッド１７（プランジャ１７Ｂ）が発生する加圧力と同一あるいはそれより稍小さい圧力のオイルが定圧ポンプ４２から流体圧シリンダ１７Ａ内に供給され、流体圧シリンダ１７Ａ内にその設定圧より大きな加圧力が作用したときオイルが圧力制御弁４５を介して排出され、プランジャ１７Ｂによる加圧力が低下すると補給弁４６から流体圧シリンダ１７Ａ内に対してオイルが供給される。
【００２４】
以下、上記のように構成されるメカニカルプレス装置の作用を説明する。先ず、図７（Ａ）において、ブランクホルダ４上にはブランクＷが載せられ、アウタスライド８とインナスライド９は上死点にあって待機状態にある。この状態で駆動部の作動を以て図７（Ｂ）のようにアウタスライド８とインナスライド９が降下される。特に、アウタスライド８はインナスライド９に先行して高速で降下されるのであり、上部ダイ７の周縁部がブランクＷに接触したときには、インナスライド９は昇降プレート１０から離間した位置で降下途上にある。このため、ブランクＷには昇降プレート１０と上部ダイ７を介してアウタスライド８による加圧力のみが作用する。このとき、上部ダイ７が下部ダイ３との間でブランクＷを曲げながらブランクホルダ４を押し下げることができればよいが、その圧力能力が不足している場合にはアウタスライド８が停止し、同一の駆動部に連繋するインナスライド９も図７（Ｂ）の状態のまま停止してしまう。
【００２５】
ここに、駆動部から出力ロッド１７に与えられる駆動力（軸荷重）をＦ、プランジャ１７Ｂの断面積をＳとして、流体圧シリンダ１７Ａ内に作用する加圧力ＰはＦ／Ｓであるから、流体圧シリンダ１７Ａ内の設定圧Ｐ０をプランジャ１７Ｂによる加圧力Ｐと同一、又はそれよりも稍小さく設定（Ｐ０≦Ｐ）することにより、流体圧シリンダ１７Ａとプランジャ１７Ｂが上下方向に相対移動（本例においてプランジャが降下）する。このため、アウタスライド８が過負荷で停止しても、駆動部の作動が継続してインナスライド９が降下し、これが図７（Ｃ）のように昇降プレート１０を加圧する。すると、昇降プレート１０にはアウタスライド８の加圧力（本例において８００ｔ：４×２００）にインナスライド９の加圧力（本例において１６００ｔ：４×４００）が付加される。よって、ブランクＷは図７（Ｄ）のようにアウタスライド８とインナスライド９とによる高圧下（本例において２４００ｔ：８００＋１６００）で上部ダイ７と下部ダイ３の間で所定形状に成形され、このとき流体圧シリンダ１７Ａは図６に示した定圧ポンプ４２と補給弁４６から供給される圧力流体によって内部が所定の圧力に保たれつつ、昇降プレート１０に作用するインナスライド９の加圧力を以て降下される。而して、ブランクＷのプレス加工が完了すると、アウタスライド８とインナスライド９が図７（Ａ）の初期位置に復帰し、上記工程が繰り返される。
【００２６】
尚、流体圧シリンダ１７Ａ内の圧力は定圧ポンプ４２と圧力制御弁４５により所定圧に設定されるが、出力ロッド１７への伝達駆動力はクランク角によって変化するので、流体圧シリンダ１７Ａ内の圧力設定は、ブランクＷに上部ダイ７が接触する時点における出力ロッド１７の駆動力に基づき所定の安全率を乗じて算出することが望ましい。
【００２７】
ここで、図８はアウタスライドとインナスライドのサイクル曲線であり、一点鎖線はクランク軸の回転角に対するアウタスライドのストローク、実線は同じくインナスライドのストロークを示す。この図で明らかなように、アウタスライドはインナスライドより先に下死点に達し、インナスライドに遅れて上昇する。そして、アウタスライドが加圧能力不足によって図示点線のように下死点到達前にストロークＳを残して過負荷で停止した場合には、これがインナスライドによって下死点まで移動される。尚、アウタスライドがインナスライドに同調して降下するとき、流体圧シリンダ内は圧力流体の供給を以て所定の圧力に維持される。
【００２８】
このように、係るメカニカルプレス装置によれば、アウタスライドが能力不足によって一時的に停止してもこれがインナスライドに同調して下死点まで達し、アウタスライドの加圧力（正確には流体圧シリンダ内の設定圧）にインナスライドの加圧力を付加して大型のブランクでも高圧でプレス加工することができる。
【００２９】
以上、本発明の適用例を説明したが、係るメカニカルプレス装置は駆動部の伝動機構がクランク機構であるクランクプレスに限らず、ナックルプレス、リンクプレス、又はフリクションプレスなどにも適用できる。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明のメカニカルプレス装置によれば、インナスライドの下面に対向してアウタスライドの下端面に昇降プレートが固定されると共に、その昇降プレートの下面に上部ダイを取り付けるダイセット部が設けられ、アウタスライドが所定位置まで降下したとき昇降プレートの上面にインナスライドの加圧力が作用するようにしたことから、インナスライドより大型のブランクでも高圧で良好にプレス加工することができる。
【００３１】
又、アウタスライドに接続する第１出力ロッドが流体圧シリンダとプランジャとを有し、流体圧シリンダ内がプランジャによる加圧で設定圧以上に達したときに流体圧シリンダ内の圧力流体がプランジャにより押し出されつつ、流体圧シリンダに対してプランジャが降下するか、又は流体圧シリンダが降下するようにしたことから、アウタスライドが過負荷で一時停止しても駆動部の作動を継続してインナスライドを降下させ、その加圧力を昇降プレートに確実に作用せしめることができる。
【００３２】
更に、本発明に係るメカニカルプレス装置によれば、ブランクの大きさなどに応じて昇降プレートを着脱し、単動形と複動形の何れか一方の使用態様でブランクに最適なプレス加工を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るメカニカルプレス装置の概略図
【図２】駆動部の構成例を示した正面概略図
【図３】図２に示した駆動部の部分断面図
【図４】図３におけるＸ−Ｘ断面図
【図５】上部ダイの取付部分を示した概略図
【図６】流体圧シリンダに接続する制御回路（油圧回路）の一例を示した説明図
【図７】本発明に係るメカニカルプレス装置によるブランクの加工例を示した説明図
【図８】アウタスライドとインナスライドのサイクル曲線図
【符号の説明】
１  ベッド
２  ボルスタ
３  下部ダイ
４  ブランクホルダ
７  上部ダイ
８  アウタスライド
９  インナスライド
１０  昇降プレート
１１  駆動部
１６  クランク軸
１７  第１出力ロッド
１７Ａ  流体圧シリンダ
１７Ｂ  プランジャ
１７Ｃ  アジャストボルト
１８  第２出力ロッド
３５  切欠溝（ダイセット部）
３８  ポート
【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】
2004291061.tif 000009
【図８】
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