(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインギア（１１）と、
このメインギア（１１）と一体のエキセンドラム部（１１Ａ）に回動自在に嵌合した双腕リンク（１２）および単腕リンク（１３）と、
前記双腕リンク（１２）の一端と軸着したコンロッド（１４）と、
当該双腕リンク（１２）の他端と軸着した中間リンク（１５）と、
前記メインギア（１１）が軸支されるメインギア支持用固定軸（２０）と平行な別の固定軸（２３）を中心に回動し、かつ前記中間リンク（１５）および前記単腕リンク（１３）と軸着した三軸リンク（１６）とを備え、
前記中間リンク（１５）および前記三軸リンク（１６）の第１の結合軸（２４）と前記三軸リンク（１６）の固定軸（２３）とをつなぐ直線（Ａ）に対し、前記単腕リンク（１３）および前記三軸リンク（１６）の第２の結合軸（２５）と前記三軸リンク（１６）の固定軸（２３）とをつなぐ直線（Ｂ）のなす角度（θ）が鋭角であり、
前記第１の結合軸（２４）は、前記第２の結合軸（２５）よりも鉛直方向上側であって、前記固定軸（２３）及び前記第２の結合軸（２５）よりも前記メインギア支持用固定軸（２０）側に配置され、
前記第２の結合軸（２５）は、前記固定軸（２３）よりも鉛直方向下側であってかつ前記メインギア支持用固定軸（２０）側に配置されており、
前記中間リンク（１５）が前記単腕リンク（１３）よりも鉛直方向上側に配置されている
ことを特徴とするプレスのスライド駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載のプレスのスライド駆動装置において、
スライド（３）が下死点位置にあるとき、前記第１の結合軸（２４）は、前記固定軸（２３）と鉛直方向における同じ高さ位置にまたは前記固定軸（２３）よりも鉛直方向下側に配置される
ことを特徴とするプレスのスライド駆動装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のプレスのスライド駆動装置において、
一端が前記双腕リンク（１２）に軸着したコンロッド（１４）の他端は、スライド（３）または、コンロッド（１４）とスライド（３）との間で垂直方向に往復動するプランジャ（３Ａ）と軸着し、
この軸着した軸（２６）の中心の水平方向の位置は、前記メインギア支持用固定軸（２０）の軸中心に対し、前記三軸リンク（１６）の固定軸（２３）とは反対側にずれている
ことを特徴とするプレスのスライド駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレスのスライド駆動装置に係り、スライドモーションを改良したスライド駆動装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
リンクプレスのスライド駆動装置は、スライドの下降をゆっくり行い、上昇を短時間に行うように構成されており、このようなスライド駆動装置としては、特公昭４７−７８３５号公報で提案されたものが知られている。
このスライド駆動装置は、メインギア支持用固定軸を中心に回転するメインギアと、メインギアと一体のエキセンドラム部に回動自在に嵌合した双腕リンクおよび単腕リンクと、双腕リンクの一端と軸着したコンロッドと、当該双腕リンクの他端と軸着した中間リンクと、メインギア支持用固定軸と平行な別の固定軸を中心に回動し、かつ中間リンクおよび単腕リンクと軸着した三軸リンクとを備え、三軸リンクでの固定軸および他の二軸（中間リンク軸着用と単腕リンク軸着用との二軸）は、固定軸を中央にしてほぼ鉛直方向の略直線上に配置されている。
【０００３】
このようなスライド駆動装置では、深絞り成形性を重視するあまり、スライド下降時のスライドモーションがなだらかになり過ぎ、スライドが下死点上の所定の高さに位置するときのクランク角度と、下死点でのクランク角度との差がかなり大きくなっている。従って、下死点前の早い段階からスライドが低い位置に達してしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、トランスファプレスは、シングルプレスやタンデムプレスのように、サイクル毎の上死点停止を行うことなく、連続運転することが普通であり、また、生産性向上のため、ＳＰＭ（１分間当たりのサイクル数）が向上する傾向にある。従って、１サイクルの時間が２〜３秒程度になることもある。
このトランスファプレスに、上述したスライド駆動装置を適用した場合、スライドがあまりにも早い段階で低い位置に下りてしまうため、トランスファバーによるワーク搬送に割くことができる時間がさらに短くなり、トランスファバーのフィードモーションに厳しい制約が生じてしまう。そのため、トランスファフィーダを高速駆動させる必要が生じる。
【０００５】
しかしながら、フィードモーションを変えることなく、トランスファフィーダを高速駆動させると、トランスファバーに生じる加減速が大きくなり、ワークのミスフィードが生じ易くなる。このため、むやみにトランスファフィーダを高速駆動させるわけにはいかない。また、フィードモーションを工夫することにより、トランスファバーに生じる加減速を抑えてワーク搬送を確実に行うことも考えられるが、この場合には、搬送中のワークと金型とが干渉し易くなるので、金型設計が難しくなるという問題が生じる。
トランスファバーに生じる加減速および金型の制限を抑え、プレスの生産性を向上させるためには、ワーク搬送に割くことができる時間の確保が必要であり、そのためのスライドモーションが望まれている。
【０００６】
本発明の目的は、プレスの生産性を向上させても、ワーク搬送のための時間を確保できるスライドモーションを実現した、プレスのスライド駆動装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段と作用効果】
本発明の請求項１に係るプレスのスライド駆動装置は、メインギアと、このメインギアと一体のエキセンドラム部に回動自在に嵌合した双腕リンクおよび単腕リンクと、前記双腕リンクの一端と軸着したコンロッドと、当該双腕リンクの他端と軸着した中間リンクと、前記メインギアが軸支されるメインギア支持用固定軸と平行な別の固定軸を中心に回動し、かつ前記中間リンクおよび前記単腕リンクと軸着した三軸リンクとを備え、前記中間リンクおよび前記三軸リンクの第１の結合軸と前記三軸リンクの固定軸とをつなぐ直線に対し、前記単腕リンクおよび前記三軸リンクの第２の結合軸と前記三軸リンクの固定軸とをつなぐ直線のなす角度が鋭角であり、前記第１の結合軸は、前記第２の結合軸よりも鉛直方向上側であって、前記固定軸及び前記第２の結合軸よりも前記メインギア支持用固定軸側に配置され、前記第２の結合軸は、前記固定軸よりも鉛直方向下側であってかつ前記メインギア支持用固定軸側に配置されており、前記中間リンクが前記単腕リンクよりも鉛直方向上側に配置されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項２に係るプレスのスライド駆動装置は、請求項１に記載のプレスのスライド駆動装置において、スライドが下死点位置にあるとき、前記第１の結合軸は、前記固定軸と鉛直方向における同じ高さ位置にまたは前記固定軸よりも鉛直方向下側に配置されることを特徴とする。
【０００８】
このような本発明では、三軸リンクにおいて、固定軸と他の二つの結合軸とを結ぶ直線のなす角度を鋭角に設定することによって、スライドモーション全般に渡って、任意のクランク角度に対するスライドの位置が従来より高くなり、例えば、スライドが上死点から所定の位置に降下するまでの時間が長くなる。従って、従来に比べてスライドがワーク搬送必要高さ以上に位置している時間が、同じＳＰＭで比較すると長くなり、時間的な余裕をもってトランスファフィーダの駆動が行える。このことにより、プレスの生産性を上げたとしても、トランスファバー等に大きな加減速が生じたり、金型設計に厳しい制限が加えられたりすることなく、ワーク搬送が確実に行われるようになる。
【０００９】
本発明の請求項３に係るプレスのスライド駆動装置は、請求項１または請求項２に記載のプレスのスライド駆動装置において、一端が前記双腕リンクに軸着したコンロッドの他端は、スライドまたは、コンロッドとスライドとの間で垂直方向に往復動するプランジャと軸着し、この軸着した軸の中心の水平方向の位置は、前記メインギア支持用固定軸の軸中心に対し、前記三軸リンクの固定軸とは反対側にずれていることを特徴とする。本発明の構成を用いることにより、スライド駆動中において、単腕リンクや中間リンクに作用する力を圧縮力のみにすることができ、圧縮力および引張力が交互に作用するような力の切換による各リンクの結合軸部分でのガタが生じ難くなって加工精度が向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係るスライド駆動装置１０（１０Ａ，１０Ｂ）が適用されたプレス１を模式的に示す正面図、図２は、スライド駆動装置１０Ａを代表して示す全体斜視図、図３は、図示しないスライドが下死点位置にあるときのスライド駆動装置１０Ａを拡大して示す正面図、図４は、スライド駆動装置１０Ａの断面図である。
【００１１】
図１において、プレス１は、複数の加工ステーションを備えたトランスファプレスの一部を構成するものであり、二組のスライド駆動装置１０（１０Ａ，１０Ｂ）が収容されたクラウン２と、スライド駆動装置１０にプランジャ３Ａを介して連結され、かつ上金型が取り付けられるスライド３と、下金型が取り付けられるムービングボルスタ４Ａが収容可能に設けられた図示しないベッドと、このベットおよびクラウン２を連結するアプライト５を含んで構成されている。
なお、ムービングボルスタ４Ａの代わりに、ベッドに固定された通常のボルスタを用いる場合もあり、また、プランジャ３Ａを用いずに、スライド駆動装置１０とスライド３とを直接連結することもある。
【００１２】
トランスファプレスのスライド駆動装置１０としては、能力の大きなスライド駆動装置１０Ａとこれよりも能力がやや小さいスライド駆動装置１０Ｂの二組がある。
スライド駆動装置１０Ａは、図示しないメインモータからフライホイール６およびギア７Ａ，７Ｂを介して伝達される駆動力で駆動され、スライド駆動装置１０Ｂは、メインモータからフライホイール６およびギア７Ａ，７Ｃ，７Ｄを介して伝達される駆動力で駆動され、スライド駆動装置１０Ａ，１０Ｂのメインギア１１が互いに逆回転するようにしてある。
通常では、能力の大きなスライド駆動装置１０Ａは、ワーク搬送方向の上流側（図１中の左側）に、能力の小さいスライド駆動装置１０Ｂがワーク搬送方向の下流側（図１中の右側）に、それぞれ左右ほぼ対称に配置される。ただし、二組のスライド駆動装置１０Ａ，１０Ｂの両方が同じ能力の場合もある。
【００１３】
以下には、スライド駆動装置１０Ａを代表して説明する。スライド駆動装置１０Ｂも同様な構成であり、スライド駆動装置１０Ａを説明することで理解できるため、スライド駆動装置１０Ｂに関しては、スライド駆動装置１０Ａの構成部材で使用する符号を付して図示（図１）するに留め、ここでの説明を省略する。
【００１４】
図１ないし図５において、スライド駆動装置１０Ａは、いわゆるリンク機構からなる装置であって、メインギア支持用固定軸２０に回転自在に軸支され、かつギア７Ａと噛合してメインモータからの駆動力が伝達されるメインギア１１を備えている。
なお、図２、図３では、メインギア１１のギア部分を省略して図示してある。
【００１５】
メインギア１１の両側面にはエキセンドラム部１１Ａがそれぞれ設けられており、これらのエキセンドラム部１１Ａの外周には双腕リンク１２が回動自在に嵌合している。同様に各エキセンドラム部１１Ａの外周には、双腕リンク１２の内側に位置するように、単腕リンク１３が回動自在に嵌合している。各双腕リンク１２の下端側には、結合軸２１を介してコンロッド１４が軸着し、双腕リンク１２の上端側には、結合軸２２を介して中間リンク１５が軸着している。
【００１６】
中間リンク１５および単腕リンク１３は、メインギア支持用固定軸２０と平行な固定軸２３を中心に回転する三軸リンク１６と結合軸２４，２５を介してそれぞれ軸着している。そして、固定軸２３はメインギア支持用固定軸２０に対し、スライド駆動装置１０Ｂとは反対側に配置されている。
【００１７】
このうち、二本のコンロッド１４の下端側には、結合軸２６を介してプランジャ３Ａが軸着しており、各プランジャ３Ａの下端側にスライド３（図１）が連結されている。つまり、本実施形態のプレスは、スライド３が各スライド駆動装置１０Ａ、１０Ｂでの計四つのプランジャ３Ａと連結した四ポイント式になっている。そして、各プランジャ３Ａは、コンロッド１４とスライド３との間でプランジャガイド３Ｂ（図２では一つのみを図示）内を垂直方向に往復動する。
【００１８】
また、各三軸リンク１６は、固定軸２３および結合軸２４，２５が挿通した三角形状の第１リンク部材１６Ａと、固定軸２３および結合軸２４が挿通した外側の第２リンク部材１６Ｂと、固定軸２３および結合軸２５が挿通した内側の第３リンク部材１６Ｃとで構成され、その一部がクラウン２の側方から突出した突部２Ａ（図１）内に収容されている。
【００１９】
これらの三軸リンク１６において、固定軸２３および結合軸２４の各軸中心をつなぐ直線Ａと、固定軸２３および結合軸２５の各軸中心をつなぐ直線Ｂとがなす角度θは、９０°よりも小さい鋭角に設定されている。また特に、スライド３が下死点位置にあるとき、結合軸２４の軸中心は、固定軸２３の軸中心よりも下方で、かつメインギア支持用固定軸２０側に位置し、結合軸２５の軸中心は、固定軸２３の軸中心よりも下方で、かつメインギア支持用固定軸２０側に位置するとともに、結合軸２４よりもメインギア支持用固定軸２０側とは反対側（固定軸２３側）位置している。
【００２０】
さらに、コンロッド１４およびプランジャ３Ａを結合している結合軸２６の軸中心は、メインギア支持用固定軸２０の軸中心よりも水平方向にオフセット量Ｃだけずれており、固定軸２３とは反対側に位置している。このオフセット量Ｃは、双腕リンク１２およびコンロッド１４を結合する結合軸２１の軸中心の軌跡Ｄが、メインギア支持用固定軸２０の軸中心よりも常に一方側、すなわち固定軸２３側とは反対側で描かれるように設定されている。このことにより、単腕リンク１３および中間リンク１５に作用する力は、ポイント能力（トン）の５〜１０％程度であり、かつ圧縮力に限られる。
【００２１】
図５には、以上のように構成されたスライド駆動装置１０によるスライドモーションが実線で示されている。図５では、横軸がクランク角度、縦軸がスライド３の下死点からの高さである。図中の点線は、背景技術で説明した従来のスライド駆動装置のスライドモーションである。
【００２２】
図５において、本実施形態のスライド駆動装置１０によれば、スライド３の下降時の、例えば、クランク角度９０°の時点において、スライド位置がＹ１であるのに対し、従来のスライド駆動装置では、スライド位置がＹ２であり、同じクランク角度では、ΔＹだけスライド駆動装置１０の方が高い。このことは、スライドの下降開始から下死点に至るまで同じである。さらに、本実施形態でのスライド駆動装置１０では、スライド３が下死点を過ぎて上昇に転じた後も、実線が点線よりも上側に位置しており、やはり、同じクランク角度では、従来に比してスライド位置が高い。
【００２３】
同じクランク角度に対してスライド位置が高いと、ワーク搬送に割くことができる時間が長くなる。例えば、図５において、ワーク搬送必要高さがＹ２と仮定すると、スライド下降時、従来のスライド駆動装置では、クランク角度９０°でワーク搬送ができなくなるが、本実施形態のスライド駆動装置では、クランク角度θ１までワーク搬送ができる。また、スライド上昇時、従来のスライド駆動装置では、クランク角度θ３以降でなければワーク搬送ができなかったが、本実施形態のスライド駆動装置では、クランク角度θ２からワーク搬送ができる。従って、本実施形態のスライド駆動装置は、従来のスライド駆動装置よりもワーク搬送に割くことができる時間を長くとれる。
【００２４】
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(１)スライド駆動装置１０では、三軸リンク１６において、固定軸２３と他の二つの結合軸２４，２５とを結ぶ直線Ａ，Ｂのなす角度θを鋭角に設定することによって、スライド３が上死点から下死点まで達する間では、クランク角度に対するスライド３の位置が従来より高くなっており、スライド３が所定の位置に達するまでの時間、つまりトランスフィーダによるワーク搬入が困難になる高さまで降下する時間が、同じＳＰＭで比較すると従来型より長くなり、時間的な余裕をもってトランスファフィーダの駆動が行える。このことにより、プレス１のＳＰＭを上げ、生産性を向上させたとしても、トランスファバー等に大きな加減速が生じたり、金型設計に厳しい制限が加えられたりすることなく、ワーク搬送を確実に行うことができる。
【００２５】
(２)また、図５に示すように、スライド３が上昇に転じた後も、従来と比べて早い段階でスライド３が高くなるので、加工ステーションからのワークの搬出を早いタイミングで開始できる。このため、トランスファフィーダを時間的に余裕をもって駆動でき、その分プレス１のＳＰＭを上げたとしても、トランスファフィーダが無理なく追従していくので、生産効率を向上させることができる。
【００２６】
(３)スライド駆動装置１０では、コンロッド１４およびプランジャ３Ａを結合している結合軸２６の軸中心は、メインギア支持用固定軸２０の軸中心に対してオフセット量Ｃだけずれており、双腕リンク１２およびコンロッド１４を結合している結合軸２１の軸中心の軌跡Ｄが、メインギア支持用固定軸２０の軸中心よりも常に、固定軸２３側とは反対側で描かれるため、単腕リンク１３および中間リンク１５には、常に圧縮力のみを作用させることができ、引張力と圧縮力とが交互に生じるのを防止できる。従って、スライド駆動装置１０の駆動中に単腕リンク１３および中間リンク１５にガタつきが生じ難く、精度のよい成形品を得ることができる。
【００２７】
(４)また、上記(３)の構成により、単腕リンク１３および中間リンク１５に生じる圧縮力を格段に小さくできるため、単腕リンク１３、中間リンク１５の肉厚を薄くできるなど、リンク部材の小型軽量化を図ることができる。
【００２８】
(５)さらに、三軸リンク１６での直線Ａ，Ｂのなす角度θが鋭角であるから、結合軸２４，２５間の寸法を小さくでき、三軸リンク１６全体の上下寸法を小さくしてリンク部材の小型軽量化をさらに促進できる。
そして、三軸リンク１６の小型化により、クラウン２の側面に突部２Ａを設けるだけでよく、従来型のリンク機構のように、クラウン２本体の長さを全高に渡って伸ばす必要がなく、クラウン２本体の重量を大幅に減らすことができる。
【００２９】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではない。
例えば、前記実施形態では、結合軸２６の軸中心がメインギア支持用固定軸２０の軸中心に対してオフセット量Ｃだけずれていたが、オフセット量がゼロであり、全くずれがない場合でも本発明に含まれる。ただし、そのようなオフセット量Ｃを設定することにより、前述の(３)、(４)の効果を得ることができるので、そうすることが望ましい。
【００３０】
前記実施形態の三軸リンク１６では、スライド３が下死点位置にあるとき、結合軸２４の軸中心は、固定軸２３の軸中心よりも下方で、かつメインギア支持用固定軸２０側に位置し、結合軸２５の軸中心は、固定軸２３の軸中心よりも下方で、かつメインギア支持用固定軸２０側に位置するとともに、結合軸２４よりも固定軸２３側に位置していたが、例えば、結合軸２４の位置が固定軸２３とほぼ同じ高さ位置に設定されたり、やや上方に設定されていてもよい。要するに本発明では、固定軸２３と結合軸２４，２５とを結ぶ直線Ａ，Ｂのなす角度θが鋭角に設定されていればよく、固定軸２３および結合軸２４の位置関係はその実施にあたって適宜変更可能である。
【００３１】
また、前記実施形態のプレス１は、二組のスライド駆動装置１０（１０Ａ，１０Ｂ）を備えており、かつ四つのプランジャ３Ａを備えた四ポイント式であったが、スライドの運動様式やポイントの数等は、前記実施形態で説明したものに限定されず、適用されるプレスの能力等を勘案して任意に決められてよい。ただし、前記実施形態のように、各スライド駆動装置１０Ａ，１０Ｂを左右ほぼ対象に配置することにより、特にトランスファプレスのように、成型時偏荷重を受け易いプレスでは、十分な耐久性を確保することができる。
【００３２】
さらに、前記実施形態のスライド駆動装置１０によれば、スライド３の下降時のみならず、スライド３の上昇時にも、同じクランク角度に対するスライド位置が従来よりも高くなっていたが、このような上昇側では、従来とほぼ同様なスライドモーションを実現した場合でも本発明に含まれる。
【００３３】
その他、スライド駆動装置を構成する各リンク部材の具体的な形状等も、その実施にあたって適宜に決められてよく、前記実施形態のものに限定されない。
【００３４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るスライド駆動装置が適用されたプレスを模式的に示す正面図である。
【図２】前記実施形態のスライド駆動装置を示す全体斜視図である。
【図３】スライドが下死点位置にあるときの前記実施形態のスライド駆動装置を拡大して示す正面図である。
【図４】前記実施形態のスライド駆動装置の断面図である。
【図５】前記実施形態のスライド駆動装置によるスライドモーションを示すグラフである。
【符号の説明】
１  プレス
３  スライド
３Ａ  プランジャ
１０  スライド駆動装置
１１  メインギア
１１Ａ  エキセンドラム部
１２  双腕リンク
１３  単腕リンク
１４  コンロッド
１５  中間リンク
１６  三軸リンク
２０  メインギア支持用固定軸
２３  三軸リンクの固定軸
２４，２５  結合軸
Ａ，Ｂ  直線
Ｃ  オフセット量
θ  角度
【図１】
0004717252.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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