(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の金属板シート（１０）をプレスするプレス機（２）を有するプレス加工ライン（１）に設けられ、前記金属板シートのばたつきを抑制する材料ばたつき抑制装置であって、
前記金属板シートの流動経路（Ｆ１，Ｆ２）を形成するガイド部材（３２）と、
正円の一部が開口した円弧形状をなす板状部材であり、開口した部位を上方へ向けて前記流動経路途中に片持ち支持により揺動可能に設けられ、前記金属板シートと接する曲面部（３８）を有する揺動部材（３５）と、
を備え、
前記揺動部材は、前記金属板シートに作用する上側への付勢力を前記曲面部を介して受けたとき一方へ揺動し、前記金属板シートが前記曲面部から離れたとき自重により他方へ揺動することを特徴とする材料ばたつき抑制装置。
【請求項２】
前記金属板シートは、前記プレス機によるプレス加工済みの材料であって、
前記プレス加工ラインにおいて、前記金属板シートを巻取機（５）により巻き取る間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の材料ばたつき抑制装置。
【請求項３】
２分の１円弧形状をなし、その外側曲面部が前記ガイド部材に対向した状態で、前記ガイド部材の上方に離間して設けられる固定の円弧ガイドレール（３４）をさらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の材料ばたつき抑制装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス加工ラインにおいて金属板シートのばたつきを抑制する材料ばたつき抑制装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、渦巻き状に巻かれた帯状の金属板シートをプレス機で加工する場合、例えば特許文献１に記載されるように、金属板シートはアンコイラに装着され、アンコイラの回転により巻きほぐされた後、プレス機に装着された送り装置を通って、プレス機に供給されプレス加工される。加工後の金属板シートは、ガイドローラを通って巻取機によって巻き取られる。
【０００３】
プレス機には、例えば加工速度が６００ショット／ｍｉｎを超えるような高速で材料が送られる。プレス機は、材料送りとプレス加工時の停止とを繰り返す間欠送りをする一方、アンコイラや巻取機は連続運転である。その速度変動により、金属板シートにばたつきと呼ばれる波打ち現象が生じるのを回避するため、アンコイラとプレス機の間及びプレス機と巻取機との間には、金属板シートにループと呼ばれる弛み部を形成するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１４２８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、最近のプレス加工において高速化が要求される中で、プレス機の加工速度が高速になればなるほど、金属板シートのばたつきが大きくなり、プレス機への送り精度が悪くなるという問題が生じていた。このばたつきは、特に弛み部に振動となって現れ、さらに、プレス加工後の金属板シートでは、打ち抜き形状を有する軟弱な材料であるため、プレス加工形状の一部が破損して金属板シートが変形してしまうという問題が生じていた。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、高速でプレス加工される金属板シートのばたつきを抑制可能な材料ばたつき抑制装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の材料ばたつき抑制装置は、帯状の金属板シートをプレスするプレス機を有するプレス加工ラインに設けられ、金属板シートのばたつきを抑制するものである。材料ばたつき抑制装置は、ガイド部材と、揺動部材とを備える。ガイド部材は、金属板シートの流動経路を形成する。揺動部材は、正円の一部が開口した円弧形状をなす板状部材であり、開口した部位を上方へ向けて流動経路途中に片持ち支持により揺動可能に設けられ、金属板シートと接する曲面部を有する。揺動部材は、金属板シートに作用する上側への付勢力を曲面部を介して受けたとき一方へ揺動し、金属板シートが曲面部から離れたとき自重により他方へ揺動する。
【０００８】
本構成によれば、曲面部に金属板シートが接したときには、揺動部材が金属板シートに押されるようにして、片持ち支持された支点を中心に揺動する。揺動部材は、金属板シートの動きに追従しつつも、金属板シートの動きの抵抗にもなるため、揺動部材によって金属板シートのばたつきを適度に抑制することができる。また、片持ち支持による簡単な構成で容易に実施することができる。
【０００９】
さらに、材料ばたつき抑制装置を、プレス機によりプレスされた金属板シートを巻取機により巻き取る間に設け、金属板シートがプレス機によるプレス加工済みの材料である場合には、プレス後の軟弱な金属板シートのばたつきによる変形をより効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態によるプレス加工ラインを示す全体模式図。
【図２】プレス成形後の鋼板シートを示す模式図。
【図３】ばたつき防止装置を示す全体模式図。
【図４】図３のＩＶ方向矢視図であり、揺動ガイドを示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〈第１実施形態〉
［構成］
本発明の第１実施形態の構成について、図１〜図４を参照しつつ説明する。本実施形態のプレス加工ライン１では、例えば車両に搭載されるモータのステータコアの製造過程において、帯状の薄い鋼板シートをプレス機２により所定形状にプレス成形する。プレス機２はダイとパンチを備える周知のプレス機を用いる。そして、プレス成形した鋼板シートを積層してステータコアを製造する。図１は、プレス機２によるプレス加工から、プレス済みの鋼板シートを巻取機５に巻き取るまでの工程を示している。
【００１２】
図１に示すように、プレス加工ライン１は、プレス機２、ばたつき抑制装置３、材料バッファ装置４、巻取機５を備えている。ばたつき抑制装置３および材料バッファ装置４には、それぞれ材料ガイドローラ６，７が設けられている。プレス加工後の鋼板シートは、矢印Ｆに示すように、ばたつき抑制装置３へ送られ、材料バッファ装置４を経て巻取機５に巻き取られる。
【００１３】
プレス機２には、例えば加工速度が６００ショット／ｍｉｎを超えるような高速で鋼板シートが送られる。鋼板シートは、例えば厚み０．４ｍｍ以下、幅１５ｍｍ程度である。プレス機２は、鋼板シート送りとプレス加工時の停止とを繰り返す間欠送りをするため、この速度変動により、プレス後の鋼板シート送りに際して鋼板シートにはばたつきが生じる。特に、加工速度が大きくなるとより顕著となる。そこで、本実施形態のばたつき抑制装置３は、こうした鋼板シートのばたつきを、鋼板シートが変形しない許容範囲まで抑制するための装置である。
【００１４】
本実施形態では、鋼板シートはプレス機２によって、パンチ打ち出しによりティース形状に打ち抜かれる。打ち抜き後、鋼板シートは分離されて、図２に示す形状となる。図２に示すように、プレス後の鋼板シート１０は、帯状の基端部１１と、基端部１１から垂直に突出する複数の凸部１２とを有している。凸部１２は、基端部１１から徐々に先が細くなるように両側部がテーパ状に形成され、凸部１２の突出方向の先端部１３は、略台形状につぶれた幅広形状に形成されている。
【００１５】
プレス後の鋼板シート１０は、巻取機５により、ティース形状をなす凸部１２の先端部１３を内側にして、基端部１１側を外側にして巻き取られる。巻取機５の図示しない回転体には、ティース形状に対応する複数の矢が放射状に形成されており、この回転体が回転しながら鋼板シート１０を巻き取る。このとき、隣り合う矢と矢の間に凸部１２が順番に入り込むことで、連続的に巻き取り動作が実行される。
【００１６】
次に、図３，図４を参照して、ばたつき抑制装置３の構成について説明する。図３に示すように、ばたつき抑制装置３は、ハウジング３１、下側ガイドレール３２、上側ガイドレール３３、円弧ガイドレール３４およびハウジング３１内で揺動可能な揺動ガイド３５を備えている。プレス後の鋼板シート１０は、矢印Ｆに示すように、材料ガイドローラ６が設けられる一方（図３に示す右方）から他方（図３に示す左方）へ向けて送られる。
【００１７】
下側ガイドレール３２は、材料ガイドローラ６近傍の一端から下降したのち、下側に凹となるように他端で上方へ向かい、全体になだらかに湾曲した形状に形成されている。下側ガイドレール３２は、送られる鋼板シート１０の流動経路を形成し、鋼板シート１０の流動経路の下側の限界位置となる。
【００１８】
上側ガイドレール３３は、下側ガイドレール３２より相対的に小さく、下側ガイドレール３２より上方かつ他方寄りに設けられ、全体として下側に凹となるようになだらかに湾曲した椀状に形成されている。上側ガイドレール３３と下側ガイドレール３２との間には、鋼板シート１０の上下動を許容する空間としての空間部３６が形成されている。揺動ガイド３５は、この空間部３６内であって、鋼板シート１０の流動経路Ｆ１，Ｆ２途中に設けられている。揺動ガイド３５は、鉄板板材を曲げ加工されており、正円の４分の３円弧形状をなしている。
【００１９】
そして、円形が開口した部位を他方へ向けるように配されており、ねじ３９（図４参照）により回転軸３７を支点として矢印Ｓに示す方向に揺動可能にハウジング３１に取り付けられている。さらに、揺動ガイド３５は、その外側面に、鋼板シート１０が接する部位である曲面部３８が形成されている。
【００２０】
揺動ガイド３５は、鋼板シート１０に作用する上側への付勢力を曲面部３８を介して受けたとき上側へ揺動し、鋼板シート１０が曲面部３８から離れたとき自重により下側へ揺動する。すなわち、揺動ガイド３５は、図３において実線で示す位置から二点鎖線で示す位置の間で揺動可能である。なお、図４は、図３のＩＶ方向矢視図であるが、揺動ガイド３５の形状を説明するため、下側ガイドレール３２やその他の部材は適宜省略して模式的に示してある。図３，図４に示すように、揺動ガイド３５の寸法は、中心Ｃからの長さである曲率半径Ｒ＝２００ｍｍ、厚みｔ＝１ｍｍ、奥行き方向の幅Ｗ＝２５ｍｍ程度であって、鋼板シート１０の厚みに対して、十分に大きな曲率半径Ｒを有している。
【００２１】
再び図３を参照し、円弧ガイドレール３４は、揺動ガイド３５の回転軸３７より上方かつ一方寄りに、下側ガイドレール３２と所定の間隔を配して設けられている。円弧ガイドレール３４は、揺動ガイド３５より相対的に小さく、２分の１円弧形状をなし、その外側曲面部が下側ガイドレール３２に対向している。各ガイドレール３２，３３，３４は、図示しない複数のねじによりハウジング３１にそれぞれ固定されており、共に厚み２ｍｍ程度の鉄板材からなる。
【００２２】
［作用］
次に、本実施形態のばたつき抑制装置３の作用について説明する。材料ガイドローラ６によりばたつき抑制装置３に送られたプレス済みの鋼板シート１０は、下側ガイドレール３２の上側を、下側ガイドレール３２に沿うように、送り方向である他方へ送られる。より詳細には、例えば流動経路Ｆ１，Ｆ２として示すように、下側ガイドレール３２の上側であって、円弧ガイドレール３４、揺動ガイド３５及び上側ガイドレール３３の下側を通って、各ガイドレール３２，３３，３４および揺動ガイド３５に案内されつつ送られる。
【００２３】
このとき、例えば、鋼板シート１０が揺動ガイド３５の曲面部３８に接した状態で、プレス機２の間欠運転により鋼板シート１０に対して上側へばたつく力が生じたとき、揺動ガイド３５は、鋼板シート１０に押し上げられるようにして鋼板シート１０に追従して上方へ揺動する。揺動ガイド３５は、適度な自重を有しており、曲面部３８から力を受けても二点鎖線で示す位置より上側へは揺動しないため、空間部３６内において鋼板シート１０の上側へのばたつきは二点鎖線で示す流動経路Ｆ１が上限となる。
【００２４】
そして、鋼板シート１０の上側へのばたつきが収まり、次いで下側へばたつく力が生じたときは、鋼板シート１０は下側へ移動し、揺動ガイド３５はその自重により下側へ揺動して、例えば実線で示す位置まで復帰する。鋼板シート１０が曲面部３８に接しておらず、揺動ガイド３５が実線で示す位置にあるときには、鋼板シート１０の流動経路は、揺動ガイド３５と下側ガイドレール３２との間を通る。このように、揺動ガイド３５が鋼板シート１０の上下動に適度に追従して揺動することで、鋼板シート１０の相対的に大きなばたつきが抑えられ、鋼板シート１０は空間部３６内で常に適度な弛みを有した状態に維持される。
【００２５】
［効果］
（１）本実施形態によれば、ハウジング３１内に片持ち支持された揺動ガイド３５が鋼板シート１０の上下動に適度に追従して揺動することによって、プレス後の鋼板シート１０のばたつきを適度な範囲まで抑制することができる。そして、軟弱な鋼板シート１０の変形を回避することができる。鋼板シート１０は、例えば厚み０．４ｍｍ以下の非常に薄い材料であり、プレス後の鋼板シート１０はブランク形状を有しておりさらに強度が低く軟弱な材料である。こうした、プレス後の軟弱な材料は変形しやすいが、本実施形態では、揺動ガイド３５のなだらかな曲面部３８と接し、鋼板シート１０に追従して揺動ガイド３５が揺動するため、鋼板シート１０の変形を効果的に回避することができる。
【００２６】
（２）本実施形態の揺動ガイド３５は、板状部材を曲率半径が一定の円弧形状に曲げ加工することで容易に製造することができる。さらに、ハウジング３１に対して片持ち支持により取り付けられているため、取り付け工程も容易でコストも低い。
【００２７】
（３）本実施形態の揺動ガイド３５は、空間部３６内の流動経路Ｆ１，Ｆ２途中に設けられ、十分な曲率半径を有しているため、鋼板シート１０が空間部３６内で過度に緊張して突っ張ってしまうことを抑制でき、適度な弛み状態を保つことができる。
【００２８】
（４）巻取機５では、隣り合う矢と矢の間に鋼板シート１０の凸部１２が順番に入り込むことで、連続的に鋼板シート１０の巻き取り動作が実行されるが、このとき、仮にプレス後の鋼板シート１０が送り途中で大きくばたつくことで変形してしまい、凸部１２の一つが斜めに変形していたりすると、矢と矢の間に凸部１２がうまく入り込まず、場合によっては矢が破損し異常停止を引き起こしてしまう虞がある。
【００２９】
その点、本実施形態では、加工済みの鋼板シート１０のばたつきが抑制されることで、鋼板シート１０の変形を回避できるため、巻取機５で確実に巻き取ることができ、加工ライン１の異常停止を解消することができる。
【００３０】
〈他の実施形態〉
上記実施形態では、揺動ガイド３５は正円の円弧形状部材としたが、揺動ガイド３５の曲率半径Ｒは一定でなくても良い。鋼板シート１０が揺動ガイド３５に接触したときに、薄い鋼板シート１０に集中荷重を与えるような角やでっぱりがなく、滑らかな曲面部３８で接する形状であれば、その形状は問わない。また、厚みｔ、曲率半径Ｒおよび幅Ｗについても、鋼板シート１０の厚みや幅等に対応させて適宜変更可能である。
【００３１】
上記実施形態において、各ガイドレール３２，３３，３４の湾曲形状や設置位置等は、鋼板シート１０の厚み等に対応させて適宜変更可能である。
【００３２】
上記実施形態では、加工ライン１においてばたつき抑制装置３を１台設ける構成としたが、ばたつき抑制装置３を奥行き方向に２台並べて、プレス機２によるパンチ打ち出しにより図２に示す形状に２列に分離された鋼板シート１０を、それぞれの巻取機に同時に巻き取るように構成しても良い。
【００３３】
上記実施形態では、プレス機２の下流側にばたつき抑制装置３を設ける構成としたが、プレス機２の上流側に設ける構成としても良い。この場合、図示しないアンコイラ等の材料送り出し装置からプレス機２までの間における鋼材シートのばたつきが抑制される。
【００３４】
上記実施形態では、金属板シートとして鋼板シート１０を用いたが、その他、銅板シートやアルミ板シート等の非鉄金属板シートとしても良い。
【００３５】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１    ・・・プレス加工ライン
２    ・・・プレス機
３    ・・・ばたつき抑制装置（材料ばたつき抑制装置）
５    ・・・巻取機
１０    ・・・鋼板シート（金属板シート）
３２    ・・・下側ガイドレール（ガイド部材）
３５    ・・・揺動ガイド（揺動部材）
３８    ・・・曲面部
Ｆ１，Ｆ２・・・流動経路
【図１】
0006409610.tif 000002
【図２】
0006409610.tif 000003
【図３】
0006409610.tif 000004
【図４】
0006409610.tif 000005