(57)【要約】【課題】動的バランサを良好に機能させて高速かつ高精度の作動を行えるコンパクトな機械式プレス装置を提供すること。【解決手段】入力軸２上のカム３の下方位置にスライダ４が設けられ、また、カム３の上方位置に摺動ブロック１７及びバランスウエイト１９が設けられている。スライダ４に回転可能に支持された第１カムフォロワ６がカム３の下面に当接し、バネ部材１１によって付勢されてその当接状態を維持される。また、摺動ブロック１７に回転可能に支持された第２カムフォロワ１８がカム３の上面に当接し、バネ部材２２ａ，２２ｂによって付勢されてその当接状態を維持される。入力軸２と一体にカム３が回転すると、第１カムフォロワ６を介してスライダ４が上下摺動し、第２カムフォロワ１８を介して摺動ブロック１７及びバランスウエイト１９が、スライダ４と逆方向へ上下摺動する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに回転可能に装着された入力軸と、入力軸上に同心関係に設けられ、凸部の数が２ｎ（ｎは自然数）で入力軸に対して対称なカム面を有するカムと、ハウジングに支持され、入力軸に対して横方向へ往復摺動可能になっているスライダと、スライダに回転可能に支持されてカムに当接する第１カムフォロワと、スライダをカムへ向けて付勢して第１カムフォロワのカムに対する当接を維持するスライダ予圧手段と、動的バランサとを具備し、その動的バランサが、カムに対してスライダと反対側の位置でハウジングに支持され、入力軸に対して横方向へ往復摺動可能になっている摺動ブロックと、摺動ブロックに回転可能に支持され、カムに対して第１カムフォロワと反対の位置でカムに当接する第２カムフォロワと、摺動ブロックに一体移動可能に連結されたバランスウエイトと、摺動ブロックをカムへ向けて付勢して第２カムフォロワのカムに対する当接を維持する摺動ブロック予圧手段とを有することを特徴とする機械式プレス装置。
【請求項２】
前記スライダ予圧手段が、スライダから動的バランサの側へ延びる複数の連結棒と、ハウジング内に装着され、前記連結棒を介してスライダをカムへ当接させるように付勢するバネ部材とを有する請求項１に記載の機械式プレス装置。
【請求項３】
前記摺動ブロック予圧手段が、ハウジングの壁部と摺動ブロックとの間に装着されて摺動ブロックをカムへ向けて付勢するバネ部材を有する請求項１又は２に記載の機械式プレス。
【請求項４】
前記入力軸が水平に延び、前記スライダがカムの下方位置でハウジングに上下摺動可能に支持されていて、第１カムフォロワがカムの下面に当接しており、また、前記摺動ブロックがカムの上方位置でハウジングに上下摺動可能に支持されていて、第２カムフォロワがカムの上面に当接し、バランスウエイトが摺動ブロックの上方に位置していることを特徴とする請求項１に記載の機械式プレス装置。
【請求項５】
前記スライダ予圧手段が、スライダから上方へ延びる複数の連結棒と、ハウジング内の上部に装着されてそれら連結棒を上方へ付勢するバネ部材とを有する請求項４に記載の機械式プレス装置。
【請求項６】
前記摺動ブロック予圧手段が、ハウジングの上壁部と摺動ブロックとの間に装着されて摺動ブロックを下方へ付勢するバネ部材を有する請求項４又は５に記載の機械式プレス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カム機構を利用してスライダを往復動させる機械式プレス装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、小型の電子部品等を高速かつ高精度にプレス加工するための機械式プレス装置として、ハウジングに回転可能に装着された水平の入力軸と、入力軸上に同心関係に設けられたカムと、カムを囲んだ状態でハウジングに上下摺動可能に支持され、下端に金型が固定されているスライダとを備え、スライダがカムに常時係合するカムフォロワを有していて、入力軸と一体にカムが回転するにつれてスライダが上下に摺動する構成のものが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
また、カム機構を用いた機械式プレス装置において、動的バランサを設けたものが知られている。この動的バランサは、スライダの上下移動と逆方向にバランスウェイトを上下移動させ、スライダの上下移動時に発生する不平衡慣性力を相殺して作動時の振動を抑制し、高速かつ高精度のプレス加工を実現しようとするものである。このような動的バランサを有するプレス装置として、スライダとバランスウェイトとをリンク機構を介して連結するとともに、入力軸上にスライダ用の板カムとバランスウェイト用の板カムとを設け、これら板カムによってスライダとバランスウェイトとのそれぞれを互いに逆方向に往復移動させるものが知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】
実公平５−２２３９４号公報
【特許文献２】
実公平５−２２３９５号公報
【特許文献３】
特開平９−６６３９５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１及び２に記載の従来技術は、スライダがカムを囲んだ状態でハウジングに上下摺動可能に支持され、カムとスライダとがヨークカム機構を構成している。このような構成には、スライダが大型化して作動時の慣性力が大きくなり、それがプレス加工の高速化を妨げる一因になる問題点がある。また、動的バランサを良好に機能するように組み込むことが困難である問題点もある。すなわち、ヨークカム機構を採用した場合には、１つのカムをスライダに設けた２個のカムフォロワで挟み込む構成になるために、カムに対してスライダと対称の位置で動的バランサを作用させることが困難になるからである。
【０００６】
特許文献３に記載の従来技術においては、スライダとバランスウェイトとのそれぞれを摺動させるための別々の板カムを設けており、また、リンク機構を使用している。したがって、スライダ及び動的バランサを駆動するために必要な要素が多く、プレス装置が大型化してしまう問題点がある。また、カムとカムフォロワとの接触条件及びそれとリンク機構との関係等により、カム形状の設計自由度が制限されてしまう問題点もある。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、スライダの大型化等を招くことなく、しかも動的バランサを良好に機能させて、高速かつ高精度の作動を実現することができる機械式プレス装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、本発明の機械式プレス装置は、ハウジングに回転可能に装着された入力軸と、入力軸上に同心関係に設けられ、凸部の数が２ｎ（ｎは自然数）で入力軸に対して対称なカム面を有するカムと、ハウジングに支持され、入力軸に対して横方向へ往復摺動可能になっているスライダと、スライダに回転可能に支持されてカムに当接する第１カムフォロワと、スライダをカムへ向けて付勢して第１カムフォロワのカムに対する当接を維持するスライダ予圧手段と、動的バランサとを具備し、その動的バランサが、カムに対してスライダと反対側の位置でハウジングに支持され、入力軸に対して横方向へ往復摺動可能になっている摺動ブロックと、摺動ブロックに回転可能に支持され、カムに対して第１カムフォロワと反対の位置でカムに当接する第２カムフォロワと、摺動ブロックに一体移動可能に連結されたバランスウエイトと、摺動ブロックをカムへ向けて付勢して第２カムフォロワのカムに対する当接を維持する摺動ブロック予圧手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
前記スライダ予圧手段は、スライダから動的バランサの側へ延びる複数の連結棒と、ハウジングに装着され、前記連結棒を介してスライダをカムへ当接させるように付勢するバネ部材とを有する構成にするとよい。また、前記摺動ブロック予圧手段は、ハウジングの壁部と摺動ブロックとの間に装着されて摺動ブロックをカムへ向けて付勢するバネ部材を有する構成にするとよい。
本発明の一実施形態においては、入力軸は水平に延び、スライダはカムの下方位置でハウジングに上下摺動可能に支持されていて、第１カムフォロワがカムの下面に当接しており、また、摺動ブロックはカムの上方位置でハウジングに上下摺動可能に支持されていて、第２カムフォロワがカムの上面に当接し、バランスウエイトが摺動ブロックの上方に位置している。
【００１０】
【発明の作用及び効果】
本発明の機械式プレス装置は、次の作用効果を奏する。
（１）スライダと動的バランサとを同一のカムで駆動するために、構成がコンパクトである。
（２）ヨークカム機構を使用した既述の従来技術のようにスライダが大型化することがなく、また、スライダ周りの要素が少ないため、スライダ及びその摺動をガイドするスライドガイドの設計自由度が高く、スライドガイドを大きくしてスライダを高精度に運動させることが可能である。
（３）入力軸上に設けたカムに対してスライダと対称の位置で動的バランサを作用させることができるため、振動や騒音の発生を効果的に防止できるとともに、プレス装置全体の撓みの発生を減少させて、動的精度を向上させることができる。
（４）スライダに支持された第１カムフォロワを介して、スライダをカムによりダイレクトに駆動する構成であるために、高精度の作動が可能である。
（５）凸部の数が２ｎ（ｎは自然数）で入力軸に対して対称なカム面を有するカムを使用しているために、例えばｎを２以上の自然数にすることにより、入力軸１回転に対してスライダを多数回往復動させることが可能である。このようにすれば、スライダを所定回数往復動させるための入力軸の回転数が少なくなるために、振動を抑制して発熱を減じることができる。
（６）上記したように、プレス装置を全体的にコンパクトに構成できる。したがって、このプレス装置は、必ずしもスライダが下方位置にくる状態で使用する必要はない。すなわち、スライダが上方にくるように装置の上下を逆にしたり、装置を横にしたり、傾斜させたりして使用することも可能である。
（７）また、このプレス装置は、上記（６）のように使用できるために、スライダの往復動を利用して釘打ちをするための釘打ち装置等として使用することも可能である。したがって、本発明における「プレス装置」は、曲げや打抜き等のプレス加工を行う装置に限定されるものではない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図１〜５に示したように、この実施形態の機械式プレス装置は、軸受２３ａ，２３ｂを介してハウジング１に回転可能に装着された水平の入力軸２と、入力軸２上に同心関係に設けられたカム３と、カム３の下方位置でスライドガイド５を介してハウジング１に上下摺動可能に支持されたスライダ４と、後に詳記する動的バランサ１６とを備えている。カム３は、凸部３ａの数が２つで入力軸２に対して対称なカム面を有している。凸部３ａの数は、必ずしも２つでなくてもよく、２ｎ（ｎは自然数）個であればよい。スライダ４は、第１カムフォロワ６を回転可能に支持している。また、スライダ４の下端には、図示されていないプレス金型が固定される。なお、図中２５はシール部材，２６は入力軸フランジを示している。
【００１２】
ハウジング１の上壁部にはバネガイドフランジ９が装着されてボルト１４によって固定されおり、このバネガイドフランジ９はハウジング１の上壁部の一部を構成している。図３に示したようにバネガイドフランジ９は上面から見た形状が矩形であり、その矩形の対角線上にある２つの領域、即ち図３の左上及び右下の領域のそれぞれにバネケース１０が垂設されている。それぞれのバネケース１０の上端には蓋部材１３ａ，１３ｂが装着されてボルト１５ａ，１５ｂにより固定されている。
【００１３】
スライダ４は、上端にロッド締結部材７を有している。図４に示したようにロッド締結部材７は上面から見た形状が矩形であり、その矩形の対角線上にある２つの隅部から連結棒８ａ，８ｂが上方、即ち後に詳記する動的バランサ１６の側へ向けてへ延びている。これら連結棒８ａ，８ｂの上方部は、各バネケース１０を通っており、各バネケース１０内に収納されたコイルバネからなるバネ部材１１が連結棒８ａ，８ｂを包囲している。各連結棒８ａ，８ｂの上端付近にはバネ押さえ板１２が嵌装され、各バネ押さえ板１２が各バネ部材１１の上端に係合している。各バネ部材１１は、連結棒８ａ，８ｂに螺合したナット２４を適当量締め付けることにより、各バネケース１０の底壁と各バネ押さえ板１２との間で圧縮状態に維持される。したがって、バネ部材１１は、バネ押さえ板１２を介して連結棒８ａ，８ｂを上方へ付勢し、それら連結棒８ａ，８ｂを介してスライダ４を上方へ付勢している。
【００１４】
以上より明らかなように、上記連結棒８ａ，８ｂ、バネ部材１１及びバネ押さえ板１２等は、スライダ４をカム３へ向けて付勢して第１カムフォロワ６のカム３に対する当接を維持するためのスライダ予圧手段になっている。
【００１５】
動的バランサ１６は、カム３の上方位置にある摺動ブロック１７と、摺動ブロック１７の上方にあるバランスウエイト１９と、摺動ブロック１７に回転可能に支持されてカム３の上面に当接する第２カムフォロワ１８とを備えている。摺動ブロック１７は摺動軸２０ａ，２０ｂを有し、これら摺動軸２０ａ，２０ｂが、バネガイドフランジ９に嵌着した中空のガイドシャフト２１ａ，２１ｂ内に上下摺動可能に嵌合している。バランスウエイト１９はハウジング１の外部上方位置で摺動軸２０ａ，２０ｂの上端に固定されている。したがって、摺動ブロック１７とバランスウエイト１９とは一体に上下移動可能である。
【００１６】
図３から明らかなように、バランスウエイト１９は、上面から見た形状が矩形のバネガイドフランジ９の対角線上の２つの領域、即ち図３の右上領域から左下領域に亘って矩形に延びているが、これら領域は、各バネケース１０及びその蓋部材１３ａ，１３ｂが設けられていない領域である。
【００１７】
バネガイドフランジ９の下面と摺動ブロック１７の上面との間には、コイルバネからなるバネ部材２２ａ，２２ｂが、各摺動軸２０ａ，２０ｂを包囲するように装着され、圧縮状態に維持されている。バネ部材２２ａ，２２ｂ等は、摺動ブロック１７をカム３へ向けて付勢して第２カムフォロワ１８のカム３に対する当接を維持するための摺動ブロック予圧手段になっている。
【００１８】
図示実施形態においては、スライダに予圧を与えるためのバネ部材１１、摺動ブロック１７に予圧を与えるためのバネ部材２２ａ，２２ｂ、及びこれらバネ部材に関連する部材をハウジング１の上方部に設けている。このようにバネ部材１１，２２ａ，２２ｂ等をハウジング１の１箇所に集めて設けた構成は、組立て及び調整等を容易にする利点をもたらすものである。
【００１９】
図示実施形態の機械式プレス装置は上記の構成のもので、カム３が図６の鎖線位置にあるときには、スライダ４は上死点位置にある。この状態から入力軸２と一体にカム３が回転すると、スライダ４は徐々に下降し、第１カムフォロワ６がカム３の凸部３ａに係合した図６の実線位置にきたときには、スライダ４は下死点位置にきてプレス加工を行う。したがって、入力軸２及びそれと一体にカム３を連続的に回転駆動することにより、スライダ４は、カム３の凸部３ａの数に応じた回数だけ上下移動を繰り返してプレス加工を行う。
【００２０】
また、カム３が図６の鎖線位置にあるときには、摺動ブロック１７及びバランスウエイト１９は下死点位置にあり、この状態から入力軸２が回転すると、摺動ブロック１７及びバランスウエイト１９は徐々に上昇し、第２カムフォロワ６がカム３の凸部３ａに係合した図６の実線位置にきたときには、摺動ブロック１７及びバランスウエイト１９は上死点位置にくる。このように、スライダ４が上下移動を行う間に、ブロック１７及びバランスウエイト１９はスライダ４と逆方向の上下移動を行なって、スライダ４の往復運動時に発生する不平衡慣性力を相殺するようになっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の機械式プレス装置の斜視説明図である。
【図２】上記機械式プレス装置の正面断面図である。
【図３】上記機械式プレス装置の上面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】上記機械式プレス装置の側面断面図である。
【図６】上記機械式プレス装置の作動状態を示す、図２と同様の正面断面図である。
【符号の説明】
１  ハウジング
２  入力軸
３  カム
３ａ  凸部
４  スライダ
５  スライドガイド
６  第１カムフォロワ
８ａ，８ｂ  連結棒
１１  バネ部材
１６  動的バランサ
１７  摺動ブロック
１８  第２カムフォロワ
１９  バランスウエイト
２２ａ，２２ｂ  バネ部材
【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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