(57)【要約】高精度セラミック部品または粉末金属部品などの部品を材料の圧縮により製造するためのプレス１０。上記プレスは、長手方向軸ｘを有するフレーム１２と、金型２２と、フレーム１２上に取り付けられたパンチアセンブリ１４と、パンチアセンブリ１４を金型２２に対して軸ｘに沿って移動させるように適合されたモーションアセンブリ１６とを含む。パンチアセンブリ１４は、プレート２６と、プレート２６によって保持されかつ軸ｘに沿って延びるパンチ２８とを含む。プレート２６は、軸ｘが内部を通過する中央部位３６と、中央部位３６の２つの側部上の遠位部位３４とを含む。モーションアセンブリ１６は、２つの直線運動機構４０を含む。これらの直線運動機構４０はそれぞれ、ねじ込みシャフト７０と、ナットアセンブリ７２とを含む。ねじ込みシャフト７０の一部は、遠位部位３４のうちの１つの内部に受け入れられ、ナットアセンブリ７２は、ねじ込みシャフト７０上に取り付けられ、遠位部位３４と係合する。遠位部位３４内部では、ねじ込みシャフト７０が受け入れられる。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向軸を有するフレームと、圧縮対象となるパウダー状材料を内部に含む金型であって、前記フレーム上に取り付けられた金型と、前記フレーム上に取り付けられたパンチアセンブリと、前記パンチアセンブリを前記軸に沿って前記金型に対して移動させるように適合されたモーションアセンブリとを含むプレスであって、
前記パンチアセンブリは、プレートおよび前記プレートによって保持されかつ前記軸に沿って延びるパンチを含み、前記プレートは、前記軸が内部を通過する中央部位および前記中央部位の２つの側部上の遠位部位を含み、前記モーションアセンブリは、前記遠位部位の１つに受け入れられた一部を有するねじ込みシャフトと、前記ねじ込みシャフト上に取り付けられかつ前記ねじ込みシャフトが内部に受け入れられた前記遠位部位と係合するナットアセンブリとを含む２つの直線運動機構を含み、各ナットアセンブリは、前記ねじ込みシャフトの一部を包囲するナットハウジングと、遊星構成内において前記ナットアセンブリの間に配置されかつ双方と係合する複数のリブ付きローラーとを含み、前記ナットアセンブリ双方または前記ねじ込みシャフト双方に提供される回転運動により、前記金型内部に含まれるパウダー状材料の圧縮のために、前記パンチアセンブリおよび前記パンチの前記軸に沿った直線運動が発生することを特徴とするプレス。
【請求項２】
前記ナットアセンブリは遊星ローラーねじ型であり、よって、前記リブ付きローラーはねじローラーであることを特徴とする請求項１に記載のプレス。
【請求項３】
前記ナットアセンブリは循環式ローラーねじ型であり、よって、前記リブ付きローラーは溝付きローラーであることを特徴とする請求項１に記載のプレス。
【請求項４】
前記モーションアセンブリは、前記回転運動を提供するように適合された単一のモータをさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプレス。
【請求項５】
前記モータは、前記パンチアセンブリ上に取り付けられ、前記パンチアセンブリと共に移動することを特徴とする請求項４に記載のプレス。
【請求項６】
前記モータは電気モータであることを特徴とする請求項４または５に記載のプレス。
【請求項７】
前記モータはサーボ制御されることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載のプレス。
【請求項８】
前記モーションアセンブリは、前記回転運動を提供するように適合された複数のモータをさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプレス。
【請求項９】
前記プレスは、前記パンチの圧縮力および／または変位を検出するセンサーをさらに含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のプレス。
【請求項１０】
前記直線運動機構のうち１つは、右ねじシャフトおよびナットアセンブリを含み、他方の直線運動機構は、左ねじシャフトおよびナットアセンブリを含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のプレス。
【請求項１１】
前記モータまたは前記複数のモータは、回転運動を前記ナットアセンブリに提供することを特徴とする請求項４〜１０のいずれかに記載のプレス。
【請求項１２】
前記ナットアセンブリのうちの１つに提供される前記回転運動の方向は時計回りであり、他方に提供される前記回転運動の方向は反時計回りであることを特徴とする請求項１１に記載のプレス。
【請求項１３】
前記モータまたは前記複数のモータは、回転運動を前記ねじ込みシャフトに提供することを特徴とする請求項４〜１０のいずれかに記載のプレス。
【請求項１４】
前記ねじ込みシャフトのうちの１つに提供される前記回転運動の方向は時計回りであり、他方に提供される前記回転運動の方向は反時計回りであることを特徴とする請求項１３に記載のプレス。
【請求項１５】
前記モーションアセンブリは、前記モータからの前記回転運動を受け入れ、前記回転運動を前記直線運動機構の双方に伝達するように適合された伝達機構をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のプレス。
【請求項１６】
前記伝達機構は、時計回り回転運動を前記直線運動機構の１つに提供し、反時計回り回転運動を他方に提供するように適合されることを特徴とする請求項１５に記載のプレス。
【請求項１７】
前記パンチは、前記２つのねじ込みシャフトそれぞれの間の中間点に配置されることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載のプレス。
【請求項１８】
前記パンチは、前記２つのねじ込みシャフトそれぞれの間の中間点に配置されず、前記プレスは第２のパンチをさらに含むことを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載のプレス。
【請求項１９】
前記モータは、前記パンチアセンブリの前記直線運動の唯一の供給源であることを特徴とする請求項４に記載のプレス。
【請求項２０】
前記モーションアセンブリは、前記プレートの前記遠位部位のうちの１つと係合する少なくとも１つのさらなる直線運動機構を含むことを特徴とする請求項１〜１９のいずれかに記載のプレス。
【請求項２１】
前記フレームは、前記軸に平行な第２の軸と、第２のパンチアセンブリと、前記第２のパンチアセンブリを前記第２の軸に沿って移動させるように適合された第２のモーションアセンブリとを有することを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載のプレス。
【請求項２２】
前記第２のパンチアセンブリは２つの第２の直線運動機構を含み、前記２つの第２の直線運動機構は、各対が共通のねじ込みシャフトを共有する二対の同一直線上の直線運動機構が形成されるように、前記パンチアセンブリの前記直線運動機構と同一直線上であることを特徴とする請求項２１に記載のプレス。
【請求項２３】
前記モーションアセンブリおよび前記第２のモーションアセンブリは、前記第１のパンチアセンブリおよび前記第２のパンチアセンブリに対して同期した動きを提供するように適合されることを特徴とする請求項２１または２２に記載のプレス。
【請求項２４】
前記第２のパンチアセンブリは前記パンチアセンブリに対して逆向きであり、前記金型がその間に配置されることを特徴とする請求項２１〜２３のいずれかに記載のプレス。
【請求項２５】
前記第２のパンチアセンブリは、前記パンチアセンブリが前記第２のパンチアセンブリと前記金型との間に配置されるように、配置されることを特徴とする請求項２１〜２３のいずれかに記載のプレス。
【請求項２６】
前記第２のパンチアセンブリは、前記粉末を前記金型で圧縮するために、細長パンチである第２のパンチを含むことを特徴とする請求項２５に記載のプレス。
【請求項２７】
前記軸は前記第２の軸と同一直線上にあり、前記パンチは、前記第２のパンチがその内部を通じて動くことができるように内部に形成されたアパチャをさらに含むことを特徴とする請求項２５または２６に記載のプレス。
【請求項２８】
前記軸は前記第２の軸に隣接し、前記プレートは、前記第２のパンチがその内部を通じて動くことができるように内部に形成されたアパチャをさらに含むことを特徴とする請求項２５または２６に記載のプレス。
【請求項２９】
前記プレスは、複数のさらなる軸、パンチアセンブリおよびモーションアセンブリをさらに含むことを特徴とする請求項１〜２８のいずれかに記載のプレス。
【請求項３０】
少なくとも１つの長手方向軸を有するフレームと、圧縮対象となるパウダー状材料を内部に含む金型であって、前記フレーム上に取り付けられた金型と、前記フレーム上に取り付けられた少なくとも１つのパンチアセンブリと、前記少なくとも１つのパンチアセンブリを前記金型に対して前記少なくとも１つの軸に沿って移動させるように適合された少なくとも１つのモーションアセンブリとを含むプレスであって、
前記少なくとも１つのパンチアセンブリは、プレートと、前記プレートによって保持されかつ前記少なくとも１つの軸に沿って延びるパンチとを含み、前記プレートは、前記少なくとも１つの軸が内部を通過する中央部位と、前記中央部位の２つの側部上の遠位部位とを含み、前記少なくとも１つのモーションアセンブリは、２つの直線運動機構を含み、前記２つの直線運動機構はそれぞれ、前記遠位部位のうちの１つの内部に一部が受け入れられたねじ込みシャフトと、前記ねじ込みシャフト上に取り付けられかつ前記ねじ込みシャフトが受け入れられている前記遠位部位と係合するナットアセンブリとを含み、各ナットアセンブリは、前記ねじ込みシャフトの一部を包囲するナットハウジングと、遊星構成内において前記ナットアセンブリの間に配置されかつ双方と係合する複数のリブ付きローラーとを含み、
前記ナットアセンブリ双方または前記ねじ込みシャフト双方に提供される回転運動により、前記金型内部に含まれるパウダー状材料の圧縮のために、前記少なくとも１つのパンチアセンブリおよび前記パンチの前記少なくとも１つの軸に沿った直線運動が発生することを特徴とするプレス。
【請求項３１】
長手方向軸を有するフレームと、圧縮対象となるパウダー状材料を内部に含む金型であって、前記フレーム上に取り付けられる金型と、前記フレーム上に取り付けられたパンチアセンブリと、前記パンチアセンブリを前記軸に沿って前記金型に対して移動させるように適合されたモーションアセンブリとを含むプレスであって、
前記パンチアセンブリは、プレートと、前記プレートによって保持されかつ前記軸に沿って延びるパンチとを含み、前記プレートは、前記軸が内部を通過する中央部位と、前記中央部位上の２つの側部上の遠位部位とを含み、前記モーションアセンブリは、２つの直線運動機構と、回転運動を双方の直線運動機構に提供するように適合された単一のモータであって、これにより、前記金型内部に含まれるパウダー状材料の圧縮のために、前記パンチアセンブリおよび前記パンチの前記軸に沿った直線運動を発生させる、モータとを含むことを特徴とするプレス。
【請求項３２】
前記２つの直線運動機構はそれぞれ、前記遠位部位のうちの１つの内部に一部が受け入れられたねじ込みシャフトと、前記ねじ込みシャフト上に取り付けられかつ前記ねじ込みシャフトが受け入れられている前記遠位部位と係合するナットアセンブリとを含み、各ナットアセンブリは、前記ねじ込みシャフトの一部を包囲するナットハウジングと、遊星構成内において前記ナットアセンブリの間に配置されかつ双方と係合する複数のリブ付きローラーとを含むことを特徴とする請求項３１に記載のプレス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に圧縮を用いてパウダーベース部品を製造するためのプレスに関し、より詳細には、パンチを有するパンチアセンブリと、圧縮対象となるパウダー状材料を内部に含む金型と、上記パンチとともに上記パンチアセンブリを上記金型に対して移動させる際に、上記パンチが上記金型内部の粉末を圧縮させるようにし、これによりパウダーベース部品を製造するように適合されたモーションアセンブリとを含むプレスに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮によってパウダーベース部品を製造するためのプレスの使用は、周知の製造技術である。このようなプレスの性能係数としては、特に、金型に対して上記パンチに与えられる位置精度、および部品の均一密度がある。
【０００３】
上記種類のプレスは、例えば、油圧プレス（すなわち、油圧系によって動力供給されるモーションアセンブリを有するもの）であり得る。このようなプレスは典型的には、長手方向軸を有するフレームと、上記フレーム上に取り付けられた、圧縮対象となるパウダー状材料を内部に含む金型と、上記フレーム上に取り付けられたパンチアセンブリと、上記パンチアセンブリを上記軸に沿って上記金型に対して移動させるように適合されたモーションアセンブリとを含む。上記パンチアセンブリは、プレートと、上記プレートによって保持されかつ上記軸に沿って延びるパンチとを含む。上記プレートは、上記軸が内部を通過する中央部位と、上記中央部位の２つの側部上の遠位部位とを含む。上記モーションアセンブリは、上記フレーム上に取り付けられた油圧ピストンであって、上記パンチアセンブリ上方に配置されかつ上記パンチアセンブリと係合する油圧ピストンを含む。上記油圧ピストンは、上記パンチアセンブリが上記パンチとともに上記軸に沿って移動して、上記金型内部に含まれるパウダー状材料を圧縮するように、適合される。
【０００４】
油圧プレスのフレームは、大型の強化構造であり、移動する高重量油圧ピストンを支持するように設計され、また、パンチが金型内部に含まれるパウダー状材料と衝突する際にパンチアセンブリ上に発生する極めて高いトルクおよび張力を無効化するように設計される。このような力を無効化するため、プレートの遠位部位は、内部に形成されたアパチャを含み得、フレームは、これらのアパチャを通じてスライド可能に配置されたガイドロッドの形態をした安定化部材を含み得る。よって、パンチアセンブリの移動の際、ガイドロッドは、プレートよって上記パンチアセンブリの軸に平行ではない動きを停止させるよう、機能する。
【０００５】
ガイドロッドによって包囲されている一方、プレートの中央部位はこのようなものがないため、パンチアセンブリは、「オープンセンター」構成を有するものとみなすことができる。上記オープンセンター構成により、パンチをプレートの中央部位に取り付けることが可能になる。これは、周囲のガイドロッドによって可能となる中央部位の高安定性に起因して有利であり、これにより、上記したプレスの性能係数が向上する。また、上記オープンセンター構成により、さらなるパンチを中央部位に取り付けることが可能となる。
【０００６】
さらに、プレスは、さらなるパンチアセンブリを含み得る。上記さらなるパンチアセンブリは、上記第１のパンチアセンブリに対して対称かつ逆向きであり、そこから上記金型の他方側部に配置される。
【０００７】
近年、上述したプレスに類似する、パンチアセンブリのサーボ制御を追加した「油圧サーボ」プレスが、当該分野において使用されている。パンチアセンブリのサーボ制御の追加により、パンチアセンブリの制御精度をより高くすることにより、プレスの性能が向上する。市場のいくつかの典型的プレスとして、Ｄｏｒｓｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓによって販売されている「ＴＰＡ  ＨＳ」（この製品の詳細については、以下のウェブサイトに記載されている。ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｏｒｓｔ．ｄｅ／ｄｏｒｓｔ＿ｓｅｉｔｅ／ｉｎｄｅｘ−ｅｎｇ．ｈｔｍｌ）およびＯｓｔｅｒｗａｌｄｅｒ  ＡＧによって販売されている「ＣＡ−ＮＣ−ＩＩ」（この製品の詳細については、以下のウェブサイトに記載されている。ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｏｓｔｅｒｗａｌｄｅｒ．ｃｏｍ／ｅ／ｐｒｏｄｕｋｔｅ／？ｓｕｂ＝６＆ｉｄ＝１）がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、材料の圧縮により部品を製造するためのプレスに関する。上記部品は、例えば高精度セラミック部品または粉末金属部品であり得る。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
よって、本発明の第１の局面によれば、以下が提供される。長手方向軸を有するフレームと、圧縮対象となるパウダー状材料を内部に含む金型であって、上記フレーム上に取り付けられた金型と、上記フレーム上に取り付けられたパンチアセンブリと、上記パンチアセンブリを上記軸に沿って上記金型に対して移動させるように適合されたモーションアセンブリとを含むプレスであって、上記パンチアセンブリは、プレートおよび上記プレートによって保持されかつ上記軸に沿って延びるパンチを含み、上記プレートは、上記軸が内部を通過する中央部位および上記中央部位の２つの側部上の遠位部位を含み、上記モーションアセンブリは、２つの直線運動機構を含み、それぞれ、上記遠位部位の１つに受け入れられる部位を有するねじ込みシャフトと、上記ねじ込みシャフト上に取り付けられかつ上記ねじ込みシャフトが内部に受け入れられた上記遠位部位と係合するナットアセンブリとを含み、各ナットアセンブリは、上記ねじ込みシャフトの一部を包囲するナットハウジングと、遊星構成内において上記ナットアセンブリの間に配置されかつ双方と係合する複数のリブ付きローラーとを含み、上記ナットアセンブリ双方または上記ねじ込みシャフト双方に提供される回転運動により、上記金型内部に含まれるパウダー状材料の圧縮のために、上記パンチアセンブリおよび上記パンチの上記軸に沿った直線運動が発生する、プレス。
【００１０】
ローラーの遊星構成を有するこのようなローラーねじは、例えばＥｘｌａｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｃｈａｎｈａｓｓｅｎ、ミネソタ州）およびＳＫＦグループ（ＡＢ  ＳＫＦスウェーデン）により、製造および市販されている。同様のモーションを生成することのできる異なる内部構造の多様な種類のローラーねじがあり、その例として、ねじ込みローラーを有する「遊星ローラーねじ」型または溝付きローラーを有する「循環式ローラーねじ」型があり、これらはどちらともＳＫＦから販売されており、ウェブサイトｗｗｗ．ｌｉｎｅａｒｍｏｔｉｏｎ．ｓｋｆ．ｃｏｍにおいて記載されている。
【００１１】
例えば、米国特許第６，５４３，１２１号に、サーボ制御された電気モータによって動作するローラーねじを用いたリベット打ち装置についての開示がある。
【００１２】
特に、上述した種類の直線運動機構は、同様のパウダーベース部品を製造するように設計された油圧ピストンよりもずっと軽量である。そのため、本発明の第１の局面に従ってローラーねじを使用する利点として、これにより、本発明の第１の局面に従って構築されたプレスが、同様のパウダーベース部品を製造するように設計された油圧プレスよりもよりコンパクトなフレームを有することが可能となる点がある。よりコンパクトなフレームを持ちながら、２つの直線運動機構を使用することで、オープンセンター構成の利点を保持しつつ、同様のパウダーベース部品を製造するように設計された油圧プレスによって提供される圧縮力に等しい圧縮力を提供することが可能である。
【００１３】
各直線運動機構は、右ねじまたは左ねじであるねじ込みシャフトおよびナットアセンブリを有し得る。しかし、本発明のプレスによるモーションアセンブリの場合、少なくとも１つの右ねじシャフトおよびナットアセンブリならびに少なくとも１つの左ねじシャフトおよびナットアセンブリを有すると有利であり、これにより、１つの直線運動機構が時計回りに回転する部品を含み、他方の直線運動機構が反時計回りに回転する部品を含み、これにより、本明細書および請求項の目的のために、動作時に「対向する力」と呼ばれるものが得られる。
【００１４】
上記対向する力を持つことによって得られる利点として、本発明のプレスの動作時に生成される極めて高いトルクと張力との間のバランスが実質的にとれる点がある。さらに、上記直線運動機構と上記プレートとの係合に起因して、上記対向する力が、上記パンチアセンブリそのものの内部の不要なトルクおよび張力の吸収に貢献し、よって、同様のパウダーベース部品を製造するように設計された油圧プレスに必要なフレームよりもよりコンパクトなフレームを使用することができる。
【００１５】
この局面によれば、上記運動機構はモータを含み得る。上記直線運動機構は、比較的コンパクトなモータによって自身に与えられる回転運動により、高い圧縮力を生成することができる。その結果、上記コンパクトモータは、上記パンチアセンブリ上に取り付けることができ、上記パンチアセンブリと共に動くことができる。モータを上記パンチアセンブリ上に取り付けることによって得られる利点として、これにより、簡単な伝達機構を使用することが可能になる点がある。このようなコンパクトなモータは、例えば電気モータであり得る。さらに、上記モータはサーボ制御され得る。
【００１６】
この局面によれば、上記モータは、回転運動を１つ以上の直線運動機構に提供するように適合された複数のモータを含み得る。各直線運動機構に対して、１つのモータがあり得る。従って、上記パンチアセンブリ上に２つ以上のモータが取り付けられ得る。これにより、簡単な伝達機構の利点が得られる。
【００１７】
あるいは、この局面によれば、上記モータは、上記した２つの直線運動機構に回転運動を提供するように適合された単一のモータを含み得る。上記単一のモータはまた、上記パンチアセンブリ上に取り付けられ得る。これらの機能はどちらとも、動きを上記直線運動機構へと送達する際に用いられる簡単な伝達機構を使用する能力に貢献する。このような場合、上記伝達機構は、単一のモータのロータからの単一方向の回転運動を受け入れ、上記直線運動機構のうちの１つに時計回り回転運動を提供し、他方に反時計回り回転運動を提供するように適合され得、これにより、上記伝達機構に対する対向する回転方向が得られる。
【００１８】
上記２つの直線運動機構の対向する回転方向により、上記２つの直線運動機構の間の中間点における上記プレートの一部が、上記プレートの他の部位よりもより高い安定性を持つことが容易になり得る。よって、上記軸およびよって上記パンチは、有利なことに、上記オープンセンター構成および／または上記直線運動機構の対向する回転方向に起因する上記パンチ最適安定性を提供するために、この中間点に沿って配置され得る。
【００１９】
あるいは、上記パンチは、上記２つの直線運動機構の間の中間点に配置しなくてもよい。本発明のプレスが２つ以上のパンチを含む場合、この配置は有利であり得る。
【００２０】
本発明の局面によるプレスは、少なくとも１つのさらなるパンチアセンブリおよびその対応するモーションアセンブリを含み得、上記フレームは、上記さらなるアセンブリと関連付けられ得る少なくとも１つのさらなる軸を有し得る。このような場合、各軸および上記アセンブリのそれぞれならびにその要素は、同定の形容詞により、例えば、第１のモータによって移動される第１のパンチアセンブリ、第２のモータによって上記第２の軸に沿って移動される第２のパンチアセンブリなどと呼ばれ得る。上記さらなる軸は、上記第１の軸に対し、平行かつ同一直線上または隣接し得る。
【００２１】
上記第２のパンチアセンブリは、上記第１のパンチアセンブリに対して逆向きであり得、その際両者間に上記金型プレートが配置される。
【００２２】
上記第２のパンチアセンブリは、上記第１のパンチアセンブリが上記第２のパンチアセンブリと上記金型との間に配置されるように、配置され得る。この場合、上記第２のパンチは、上記金型内の上記粉末を圧縮するために、細長パンチとなり得る。さらに、この場合、上記第１の軸は、上記第２の軸と同一直線上であり得、上記第１のパンチは、内部で上記第２のパンチが動くことができるよう、内部に形成されたアパチャを有し得る。あるいは、上記第１の軸および第２の軸は、相互に平行かつ隣接し得、上記第１のプレートは、上記第２の軸が内部を通過するアパチャを持ち得、これにより、上記第２のパンチは、上記金型内の上記粉末を圧縮するために、上記アパチャ内を通過することができる。
【００２３】
上記第１のパンチアセンブリおよび第２のパンチアセンブリは、同一直線上の直線運動機構を有し得、これにより、その同一直線上のシャフトを共有することが可能となる。例えば、上記第１の直線運動機構はそれぞれ、上記第２の直線運動機構それぞれと同一直線上となり得、よって、各一対の同一直線上の機構のシャフトは、１つの共通のシャフトの部分を構成し得る。
【００２４】
本発明のプレスが２つ以上のパンチアセンブリおよびモーションアセンブリを含む場合、上記モーションアセンブリは、同期した動きおよび独立した動きを上記パンチアセンブリに提供するように適合され得る。さらに、上記直線運動機構は、各ナットアセンブリが上記金型プレートに対して回転および直線運動するように構築され得、上記ねじ込みシャフトが上記金型プレートに対して静的となり、この場合、上記モーション機構は、回転運動を上記ナットアセンブリに提供する。あるいは、上記直線運動機構は、各ねじ込みシャフトが上記金型プレートに対して回転および直線運動するように構築され得、上記ナットアセンブリが上記金型プレートに対して静的となり、この場合、上記関連付けられたモータは、回転運動を上記ねじ込みシャフトに提供する。
【００２５】
上記プレスは、ユーザーが上記プレスを動作する際に用いられる制御システムを含み得る。
【００２６】
上記プレスは、上記パンチの圧縮力および／または変位ならびに／あるいは同様の要素の検出のためのセンサーを含み得、このようなデータを上記制御システムまたはモーション機構に送信し得る。
【００２７】
本発明のさらなる局面によれば、上記モーションアセンブリは、２つの直線運動機構と、双方の直線運動機構に回転運動を提供するように適合された単一のモータとを含むプレスが提供される。
【００２８】
本発明の上記局面のうちのいずれかによれば、各パンチアセンブリのための３つ以上の直線運動機構があり得る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の第１の実施形態によるプレスの斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａ中のプレスのプレートの斜視図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、図１Ａ中のプレスのモーションアセンブリの側面図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、図１Ｃ中のモーションアセンブリの上面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１Ａ中のプレスの直線運動機構の部分を構成するねじ込みシャフトおよびナットアセンブリの斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａ中のねじ込みシャフトおよびナットアセンブリ用の第１のロータリーハウジングの斜視図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図２Ｂ中に示す第１のロータリーハウジングの側面図であり、この第１のロータリーハウジングは、図２Ａ中のねじ込みシャフトおよびナットアセンブリに締結される。
【図２Ｄ】図２Ｄは、図１Ａ中のプレスの直線運動機構の回転要素と、上記回転要素に取り付けられた大型歯車との側面図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、図２Ｄ中の直線運動機構の第２のロータリーハウジングの斜視図である。
【図２Ｆ】図２Ｆは、図２Ｄ中の直線運動機構のスラスト軌道輪の斜視図である。
【図２Ｇ】図２Ｇは、図２Ｄ中の直線運動機構のスラスト軌道輪の斜視図である。
【図２Ｈ】図２Ｈは、いくつかの非回転部品をさらに含む図２Ｄ中の直線運動機構の斜視図である。
【図２Ｊ】図２Ｊは、図１Ａ中の直線運動機構全体と、上記直線運動機構に取り付けられた大型歯車との斜視図である。
【図３Ａ】図３Ａは、非動作状態における、本発明のさらなる実施形態によるプレスの一部の模式的側面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、動作状態における、図３Ａ中に示すプレスの部位の模式的側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明を理解し、本発明を実施できる様態を理解するために、非限定的な例としてのみ、添付図面を参照しながら、ここで実施形態について説明する。
【００３１】
先ず図１Ａを参照すると、本発明によるプレス（主に参照符号１０で示す）の一例が図示されている。プレス１０は、軸Ｘを有するフレーム１２と、フレーム１２上に取り付けられたパンチアセンブリ１４と、パンチアセンブリ１４が軸Ｘに沿って直線運動において移動するように適合されたモーションアセンブリ１６と、モーションアセンブリ１６を動作させるためにフレーム１２上に取り付けられた制御システム１８とを含む。
【００３２】
プレス１０は、金型プレート２０と、金型２２とをさらに含む。金型プレート２０は、軸Ｘに対して垂直に方向付けられ、フレーム１２上に静的に取り付けられる。金型２２は、内部を軸Ｘが通過し、金型プレート２０を介してフレーム１２上に取り付けられる。上記金型は、圧縮対象となるパウダー状材料（図示せず）を内部に含むように適合される。
【００３３】
フレーム１２は、安定化部材を含む。これらの安定化部材は、金型プレート２０およびパンチアセンブリ１４と係合する一対の静的ガイドロッド２４の形態をとる。
【００３４】
パンチアセンブリ１４は、プレート２６（図２Ｂ中で最良に図示される）と、パンチ２８とを含む。プレート２６は、軸Ｘに対して垂直に方向付けられる。パンチ２８は、プレート２６によって保持され、金型２２上方において金型２２に挿入されるように、軸Ｘに沿って延びる。
【００３５】
ここで簡単に図１Ｂを参照すると、プレート２６は、本例において、第１の平面部材３０と、第１の平面部材３０から間隔を空けて配置された第２の平面部材３１と、これらの間で固定された２つの円筒状スリーブ部材３２とを含む。プレート２６は理論的には、軸Ｘが内部を貫通する中央部位３６と、中央部位３６の２つの側部上の遠位部位３４とに分割可能である。遠位部位３４は、スリーブ部材３２および平面部材（３０、３１）の部位を含み、これら平面部材内部に形成されたアパチャ３８を有する。これらアパチャ３８のうちいくつかは、フレーム１２のガイドロッド２４（図１Ａ）をスライド可能に受け入れる。円筒状スリーブ部材３２は、平面部材（３０、３１）の遠位部位３４に固定され、上記アパチャ３８のうちのいくつかと同心である。スリーブ部材３２は、以下に説明するように、モーションアセンブリ１６（図１Ａ）の要素と係合するように適合される。本発明によるプレスの他の例によれば、上記プレートは、多様な形状（例えば、内部に円筒状スリーブが形成された単一の平面部材）をとってもよい点に留意されたい。
【００３６】
ここで図１Ａ〜図１Ｄを参照すると、モーションアセンブリ１６は、２つの直線運動機構４０（そのうち１つのみが図１Ｃ中に図示される）と、伝達機構４２と、単一のモータ４４とを含む。これら２つの直線運動機構４０は、プレート２６のスリーブ部材３２（図１Ａおよび図１Ｂを参照）と係合し、軸Ｘ（図１Ａおよび図１Ｂを参照）と平行である。軸Ｘは、スリーブ部材３２の間に配置される。伝達機構４２は、直線運動機構４０と係合する。単一のモータ４４（図１Ａおよび図１Ｃ、図１Ｄ中に部分的に図示）は、伝達機構４２を介して２つの直線運動機構４０に回転運動を提供するように、プレート２６上に取り付けられる。図１Ｄ中において、視認可能な唯一のモータ４４の重要部位がロータ要素４１である点に留意されたい。
【００３７】
伝達機構４２（図１Ｃおよび図１Ｄ中に最も明確に図示）は、直線運動機構４０およびモータ４４双方と係合し、ロータ要素４１による回転に適合されたベルト４３（図ＩＤ）と、ベルト４３による回転が可能な伝達シャフト４５と、伝達シャフト４５上に取り付けられた第１の歯付き小型歯車４７と、直線運動機構４０のうちの１つに取り付けられかつ第１の小型歯車４７と係合する第１の歯付き大型歯車４６と、第１の小型歯車４７と係合する第２の歯付き小型歯車４８と、直線運動機構４０のうちの１つに取り付けられかつ第２の小型歯車４８と係合する第２の歯付き大型歯車５０とを含む。図１Ａから分かるように、上記した歯車（４６、４７、４８および５０）は全て、プレート２６の第２の平面部材３１のアパチャ３８内に受け入れられる。
【００３８】
伝達機構４２の動作時、ロータ要素４１は、図１Ｃ中の矢印５８で示すように時計回りに回転され、その後、第１の小型歯車４７および第２の歯付き大型歯車５０は時計回りに回転する一方、第２の小型歯車４８および第１の大型歯車４６は反時計回りに回転する点に留意されたい。ロータ要素４１が反時計回りに回転すると、ホイール要素（４４、４６、４８および５０）はそれぞれ、上記した方向と反対方向に回転する。従って、ロータ要素４１の回転方向にかかわらず、大型歯車（４６および５０）のうちの１つは時計回り方向に回転し、他方は反時計回り方向に回転し、その結果、直線運動機構４０それぞれに対する対向回転運動が発生する。
【００３９】
また、本発明のプレスの他の想定される例において、異なる要素を含む伝達機構を設けるか、または伝達機構を全く含まなくてもよく、その場合、当該モータは直線運動機構と直接係合し得る点にも留意されたい。あるいは、１つのモータを単一の直線運動機構あるいは３つ以上の直線運動機構に割り当ててもよい。このような場合、２つ以上のモータをパンチアセンブリ上に取り付けて、相互に移動できるようにしてもよい。
【００４０】
ここで図２Ａ〜図２Ｊを参照すると、直線運動機構４０のうちの１つの構造について詳細に説明する。
【００４１】
先ず図２Ａを参照すると、上記直線運動機構のうちの１つの最内コンポーネントは、特に、右ねじシャフト７０およびその上に取り付けられた右ねじナットアセンブリ７２（「遊星ローラーねじ」という名称でＳＫＦグループから販売）である。ねじ込みシャフト７０は、雌ねじ（ねじは図示せず）であり、金型プレート２０およびフレーム１２に静的に固定され、その一部が、プレート２６（図１Ａ）の遠位部位３４のうちの１つの中に形成されたアパチャ３８（図１Ｂ）のうちの１つの内部に受け入れられる。右ねじナットアセンブリ７２は、遠位部位３４（図１Ｂ）と係合する。遠位部位３４内において、ねじ込みシャフト７０の部位が受け入れられる。ナットアセンブリ７２は遊星ローラーナットの形態をとり、ナットハウジング７４を含む。ナットハウジング７４は、雌ねじ（図示せず）、ナットハウジング７４の外部に配置された楕円キー７６と、ねじ込みシャフト７０とナットハウジング７４との間の遊星構成内に配置されたねじ込みローラーの形態をとる複数のリブ付きローラー（図示せず）とを含む。リブ付きローラー（図示せず）のリブは、シャフト７０の雌ネジ山およびナットアセンブリ７２双方と係合する。ナットハウジング７４はまた、その各軸端部において、円形トラック７１の形態をした凹部も含む。
【００４２】
直線運動機構４０の回転時、ナットハウジング７４に対して接線方向にある力が楕円キー７６に付加され、その結果、ナットアセンブリ７２の回転運動が発生し、これはナットアセンブリ７２の静的ねじ込みシャフト７０に沿った直線運動に変換される。上記したキー７６へ付加される接線方向力は、複数のコンポーネントにより、可能にされる。以下、これらのコンポーネントについて説明する。
【００４３】
図２Ｂを参照すると、実質的に円筒状の第１のロータリーハウジング（主に参照符号７８で示す）が図示されている。第１のロータリーハウジング７８は、ナットアセンブリ７２上に取り付けられるように適合される。第１のロータリーハウジング７８は、開口上端部８０および開口底端部８２を有し、これらを通じてねじ込みシャフト７０を挿入することができる。第１のロータリーハウジング７８は、異なる直径を持つ５個の実質的に円筒状の区分（すなわち、第１の円筒状区分８４、第２の円筒状区分８６、第３の円筒状区分８８、第４の円筒状区分９０および第５の円筒状区分９２）に分割することができる。第１の区分８４は、開口底端部８２に隣接して配置され、ナットハウジング７４の外径よりも大きい内径を有する。第２の区分８６は、第１の区分８４から延び、これにより第１の肩部９４によって分離され、実質的に円筒状の部位９６および円筒状部位９６から延びるテーパー部位９８を含む。円筒状部位９６は、内部に溝部９９を有して形成される。溝部９９は、実質的に矩形の縁部１００と、その内部に形成された第１の楕円スロット１０４のいずれかの側部上に配置された２つのアパチャ１０２とを有する。第１のスロット１０４はまた、第１の区分８４内に部分的に延びる。テーパー部位９８は、平面１０６において終端し、平面１０６は、第１の縁部１０８と、第１の縁部１０８よりも小さい直径を有する第２の縁部１１０との間に延びる。平面１０６は、内部に形成された複数のアパチャ１１２を含む。第３の区分８８は、第２の縁部１１０から第２の肩部１１４へと延びる。第４の区分９０は、第２の肩部１１４から第３の肩部１１６へと延び、第３の区分８８よりも小さな外径を有する。第４の区分は、内部に形成された第２の楕円スロット１１８を有する。第５の区分９２は、第３の肩部１１６から開口上端部８０へと延び、第４の区分９０よりも小さな外径を有する。
【００４４】
図２Ｃにおいて、第１のロータリーハウジング７８が、ねじ込みシャフト７０と、ナットアセンブリ７２とに取り付けられ、締結要素１２０によってそれらに固定されている様子が図示されている。締結要素１２０は、溝部９９の矩形縁部１００の内側に嵌るように形成され、その内部に配置される。締結要素１２０は、溝部９９の２つのアパチャ１０２と同心の２つのアパチャ１２２をさらに含む。第１のロータリーハウジング７８がナットアセンブリ７２上に取り付けられると、楕円キー７６（図２Ａ）は、第１の楕円スロット１０４内に部分的に延び、第１のロータリーハウジング７８とナットアセンブリ７２との間の動きを阻む。さらに、２つのボルト（図示せず）が、２つの側部上で楕円キー７６を包囲するアパチャ１２２および１０２中に挿入され、これにより、第１のロータリーハウジング７８およびナットアセンブリ７２の結合に対してさらに構造的強度が与えられる。
【００４５】
ここで図２Ｂおよび図２Ｄを参照すると、複数の要素が第１のロータリーハウジング７８上に取り付けられる様子が図示されている。これらの複数の要素としては、第１の区分８４上に取り付けられた実質的に円筒状の第２のロータリーハウジング１２６と、第３の区分８８上に取り付けられたスラスト軌道輪１４４と、伝達機構４２（図１Ｃおよび図１Ｄ）の一部であり、第４の区分９０上に取り付けられかつスラスト軌道輪１４４と係合する大型歯車４６と、大型歯車４６の軸方向の動きを阻むために第４の区分９０上に取り付けられたワッシャー１６２と、第３の肩部１１６上に配置されかつ第５の区分９２を包囲する軸方向軌道輪１６０とがある。
【００４６】
ここで図２Ｅを参照すると、第２のロータリーハウジング１２６は、開口上端部１２８と、ねじ込みシャフト７０を内部に挿入することが可能な開口底端部１３０とを有する。第２のロータリーハウジング１２６は、第１のロータリーハウジング７８の第１の円筒状区分８４が配置されるシーティング部位１３２と、シーティング部位１３２から延びるテーパー部位１３４、管状部位１３６と、シーティング部位１３２と管状部位１３６との間に延びる水平面１３８とを含む。テーパー部位１３４および水平面１３８はどちらとも、複数の内部に形成されたアパチャ（参照符号１４０および１４２で示す）をそれぞれ有する。
【００４７】
図２Ｆおよび図２Ｇにおいて、スラスト軌道輪１４４がより詳細に図示される。リング１４４は、外側縁部１４６と、内側縁部１４８と、外側縁部１４８と内側縁部１４８との間でリング１４４の内側に配置された複数のテーパーローラーベアリング（図示せず）と、内側縁部１４８に隣接して配置された凹状上側トラック１５０と、上側トラック１５０と外側縁部１４６との間に配置された水平上面１５２と、環状リング１５４と、環状リング１５４と外側縁部１４６との間に配置された凹状下側トラック１５６とを含む。環状リング１５４は、水平底面１５８を含む。
【００４８】
図２Ｄから、スラスト軌道輪１４４の水平底面１５８は、第１のロータリーハウジング７８の平面１０６（図２Ｂ中に最良に示す）と係合し、同一の別のスラスト軌道輪１４５は上記第２のロータリーハウジング１２６上に取り付けられ、その際、その水平底面１５８はその水平面１３８（図２Ｂ中に最良に示す）と係合することが分かる。特に、第１のロータリーハウジング７８および第２のロータリーハウジング１２６双方は、リング１４４および１４５の内側縁部１４８と強固に係合する。
【００４９】
標準的なスラスト軌道輪動のように、スラスト軌道輪（１４４、１４５）の内側に取り付けられたオブジェクトが、線形力および回転力を環状リング１５４およびその内側縁部１４８に付加する。上記オブジェクトの回転運動は、スラスト軌道輪（１４４、１４５）の内側のテーパーベアリングによって中和され、よって、スラスト軌道輪（１４４、１４５）の外側縁部１４６または上面１５２に伝達されない。しかし、線形力は、テーパーベアリングによって水平上面１５２へと伝達され、回転させないが、線形力またはスラスト力を隣接するオブジェクトに付加する。
【００５０】
大型歯車４６は、スロット１６４（図１Ｄ）をさらに含む。大型歯車４６がロータリーハウジング１２６に取り付けられている間、楕円キー１６６（図１Ｃ）は第２の楕円スロット１１８（図２Ｂ）中に挿入され、大型の歯車のスロット１６４がその上に差し込まれる。
【００５１】
従って、図２Ｄを参照すると、大型歯車４６の回転運動の結果、ねじ込みシャフト７０周囲の上述した軌道輪（１４４、１４５）の部位を除いて、図示する要素全てが対応して回転する。
【００５２】
ここで図２Ｈおよび図２Ｊを参照すると、プレート２６のスリーブ部材３２（図１Ａおよび図１Ｂ）のうちの１つが、ねじ込みシャフト７０の一部をその内部に受け入れている様子が図示されている。スリーブ部材３２は、スラスト軌道輪１４４（図２Ｄ）上に取り付けられた第１のスリーブ要素１７０と、第１のスリーブ要素１７０上に取り付けられた第２のスリーブ要素１７２とを含む。第１のスリーブ１７０は、内部にアパチャ１７８が形成された外部環状リム１７６と、下側縁部１８０と、内部環状リム（図示せず）とをさらに含む。第２のスリーブ１７２は、内部にアパチャ１８４が形成された第１のフランジ部位１８２と、内部にアパチャ１８８が形成された第２のフランジ部位１８６と、フランジ部位１８２とフランジ部位１８６との間で延びる大型円筒状部位１９０と、第２のフランジ部位１８６から長手方向に延びる小型円筒状部位１９２とを含む。さらに、第２のスリーブ１７２は、小型円筒状部位１９２中の内部肩部（図示せず）を有する。この内部肩部は、その上にスラスト軌道輪１４５が配置されるように適合される。
【００５３】
安全面への配慮から、内部肩部（図示せず）を介して軸方向軌道輪１６０上に配置されたストッパーキャップ１９８と、ねじ込みシャフト７０上に取り付けられかつ第２のスリーブ１７２と係合する環状プレート１７４と、環状プレート１７４上に取り付けられたストッパースリーブ２００とがある。これらは全て、第１のロータリーハウジング７８と共に軸Ｘに平行に動き、その過剰な直線運動を阻むように設計される。ストッパーキャップ１９８は、テーパー部位２０２と、中央部位２０４と、複数のアパチャ２０８を有するフランジ部位２０６とを含む。ストッパーキャップ１９８は、第１のロータリーハウジング７８と共に軸Ｘに沿って動くが、その間の回転運動を中和する軸方向軌道輪１６０によって、大きくは回転しない。環状プレート１７４は、内部にアパチャ１９５が形成されたフランジ部位１９４と、管部位１９６とを含む。その後、環状プレート１７４は、そのアパチャ１９５を介して、第１の平面部材３０のアパチャ３８へとボルト止めされる（図示せず）。ストッパースリーブ２００は、環状プレート１７４の管部位１９６上に取り付けられ、２つの管状部位２１０を含む。これら２つの管状部位２１０の間には、圧縮性区分２１２が設けられる。
【００５４】
直線運動機構４０の制御に関してエラーがある場合、ストッパーキャップ１９８は、機械的ストッパーとして機能することで、矢印２１４（図１Ａ、図２Ｄ、図２Ｈおよび図２Ｊ）の方向におけるその過剰な直線運動を回避する。同様に、ストッパースリーブ２００は、矢印２１６（図１Ａ、図２Ｄ、図２Ｈおよび図２Ｉ）の方向における機械的ストッパーとして機能する。その際、圧縮性区分２１２が圧縮して、直線運動機構４０の直線運動を減速させる。特に、矢印２１４および２１６は軸Ｘと平行となる。
【００５５】
アセンブリ時において、ナットアセンブリ７２は、金型プレート２０にまだ固定されていないねじ込みシャフト７０に取り付けられ、第１のロータリーハウジング７８は締結要素１２０を介してナットアセンブリ７８へと締結される。その後、スラスト軌道輪１４４は、その後その上に配置される第１のスリーブ１７０と共に第１のロータリーハウジング７８上に取り付けられる。他方のスラスト軌道輪１４５は第２のロータリーハウジング１２６上に取り付けられ、その後、第２のロータリーハウジング１２６は第１のロータリーハウジング７８上に取り付けられる。その後、ねじ込みシャフト７０は、第１のスリーブ１７０の外部環状リム１７６が平面部材３１と係合するまで、矢印２１４の方向に平面部材３１中の開口５３へと挿入される。大型歯車４６、ワッシャー１６２および軸方向軌道輪１６０は、参照符号２１６によって示される矢印の方向において、ねじ込みシャフト７０上に取り付けられ、大型歯車４６はまた凹状上側トラック１５０と係合する。その後、第２のスリーブ１７２は、小型円筒状部位１９２の内部肩部（図示せず）が線形力を受け入れるようにスラスト軌道輪１４５と係合するまで、矢印２１４の方向にねじ込みシャフト７０上に取り付けられる。この位置において、第２のスリーブ１７２はまた、平面部材３１と係合し、その後、ボルト（図示せず）によって平面部材３１に固定される。これらのボルトは、第１のフランジ部位１８２のアパチャ１８４中に挿入される。その後、ねじ込みシャフト７０は、参照符号２１６によって示される矢印の方向にプレート２６中に挿入され、内部に形成されたアパチャ１８８を介して、その第２のフランジ部位１８６にボルト止めされる（図示せず）。その後、ストッパーキャップ１９８、環状プレート１７４およびストッパースリーブ２００がねじ込みシャフト７０上に取り付けられ、上述したコンポーネントに固定される。その後、ねじ込みシャフト７０は、例えば溶接により、金型プレート２０に静的に固定される。
【００５６】
複数の要素（例えば、アパチャおよび凹状トラック）が、内部にローラー部材（図示せず）を挿入できるようにした上述の複数のコンポーネント中に形成される点に留意されたい。これらの部材は、上述した要素を有するコンポーネントに隣接して配置され、その回転は可能であるが、その不要な横方向または軸方向の動きを制限するように機能し、これにより、直線運動機構上に安定化効果を与える。これらの要素は、すなわち：第１のロータリーハウジング７８のテーパー部位９８の平面１０６上のアパチャ１１２と、第２のロータリーハウジング１２６のテーパー部位１３４と水平面１３８上のアパチャ１４０および１４２と、ナットハウジング７２上の円形トラック７１と、スラスト軌道輪１４４および１４５の凹状上側トラック１５０および凹状下側トラック１５６とである。
【００５７】
図１Ａ中に示す直線運動機構４０については、その内１つのねじ込みシャフト７０およびナットアセンブリ７２が左ねじシャフトおよびナットアセンブリであり他方が右ねじシャフトおよびナットアセンブリである点を除いて、どちらとも上述したものと同一構造である点にも留意されたい。さらに、直線運動機構４０はどちらとも、上述したように組み立てられた対応する部品を有し、両者間に軸Ｘを挟んだ様態で空間を空けて配置され、よって、パンチ２８が両者間に配置される。
【００５８】
本例において、パンチ２８は、直線運動機構４０双方間の中間点にある。しかし、本発明のプレスによる他の例において、上記パンチは機構４０間の正確な中間点になくてもよい点に留意されたい。
【００５９】
ここで図１Ａを参照すると、本例において、モータ４４（図１Ｃ中に最良に図示される）は、プレート２６上に取り付けられたコンパクトモータである。さらに、モータ４４は、サーボ制御電気モータであり、センサー２２０と関連付けられ、伝達機構４２を介して直線運動機構４０に回転運動を発生させるように、制御システム１８を介して動作される。
【００６０】
センサー２２０は、パンチおよび／または同様の要素の圧縮力および／または変位を検出するように適合され得、このようなデータを上記制御システムまたは運動機構へ送信し得る。
【００６１】
制御システム１８は、入力ボタン１８Ｂを有するグラフィックユーザーインターフェース１８Ａの形態をとるが、制御システム１８は、上述したプレス１０の要素の制御が可能な任意のコンピュータ化システムであればよい点に留意されたい。
【００６２】
操作時において、ユーザー（図示せず）は、プレス１０によって作製するパウダーベース部品（図示せず）の種類を決定し、よって、金型プレート２０に固定されるように適切な材料（図示せず）が充填された適切な金型２２を選択する。その後、上記ユーザーは、モーションアセンブリ１６のモータ４４を起動させる制御システム１８のグラフィックユーザーインターフェース１８Ａおよび／または入力ボタン１８Ｂを介して、プレス１０に合わせた適切な設定を選択する。よって、モータ４４のロータ要素４１が回転され、その結果、上述した伝達機構４２の中間要素を介して、第１の大型歯車４６および第２の大型歯車５０が回転する。このようにして、大型歯車（４６および５０）は、直線運動機構４０に対して回転運動を提供し、この回転運動は、パンチアセンブリ１４の軸Ｘに沿った直線運動に変換される。以下、上記回転運動のパンチアセンブリ１４の直線運動への変換について説明する。ロータ要素４１の回転方向に応じて、パンチアセンブリ１４は、パンチ２８と共に直線運動で金型プレート２０に向かって、または金型プレート２０から離隔方向に移動する。パンチアセンブリ１４の直線運動時、その不要な非直線運動は、ガイドロッド２８によって低減され得る。最初にパンチアセンブリ１４は図１Ａ中に示すように金型プレート２０から遠位位置に配置され、その際、パンチ２８は金型２２、または内部に含まれる材料（図示せず）とは接触しない。上記ユーザー（図示せず）が上述したような適切な設定を選択した後、パンチアセンブリ１４およびこれに保持される全てのコンポーネント、金型プレート２０へ向かって移動し、その際、第１のパンチ２８が金型２２中の材料に衝撃を与え、これにより、上記材料を圧縮するようにする。上記材料の圧縮時、センサー２２０は、圧縮力を検出し、モータ４４にフィードバックを提供し、モータ４４は、上記フィードバックを用いて、上記ユーザーによって指定された部品を作製するために必要な位置へとパンチ２８をさらに移動させる。上記部品が完成した場合、制御システム１８は、パンチアセンブリ１４を上記パンチと共にその初期の遠位位置まで上昇させる。金型２２はプレート２０から除去することができ、その後、上記部品（図示せず）は金型２２から除去することができる。
【００６３】
上記した金型１８および適切な材料の挿入およびその後の上記プレスからの除去に関する工程は、必要に応じて、当該分野において公知のような自動製造システム（図示せず）の一部にしてよい点も、注目すべきである。
【００６４】
上記回転運動のパンチアセンブリ１４の直線運動への変換について、直線運動機構４０のうちの１つのみの動作について、簡潔に説明する。大型歯車４６は第１のロータリーハウジング７８を回転させ、その結果、第１のロータリーハウジング７８はナットアセンブリ７２を回転させる。よって、ナットアセンブリ７２は、大型歯車４６の回転方向に応じた方向で、ねじ込みシャフト７０に沿って線形に移動する。ナットアセンブリ７２が矢印２１６の方向に移動すると、第１のロータリーハウジング７８はそれに対応してナットアセンブリ７２と共に移動し、これにより、回転およびスラスト力が第１の円筒状区分８４を介して第２のロータリーハウジング１２６へと付加される。第２のロータリーハウジング１２６は、これらの力をスラストリング１４５へと付加し、その結果、スラストリング１４５はスラスト力を第２のスリーブ１７２の小型円筒状部位１９２中の内部肩部（図示せず）のみに付加する。第２のスリーブ１７２および第２のスリーブ１７２に固定された全コンポーネント（プレート２６およびパンチ２８を含む）が、その後ナットアセンブリ７２と共にねじ込みシャフト７０に沿って移動される。ナットアセンブリ７２が矢印２１４の方向に移動すると、第１のロータリーハウジング７８はそれに対応してナットアセンブリ７２と共に移動し、ナットアセンブリ７２上に取り付けられたスラストリング１４４へと回転およびスラスト力が付加され、その結果、スラスト力が第１のスリーブ要素１７０のみに付加される。その結果、第１のスリーブ要素１７０の外部環状リム１７６が、プレート２６、パンチ２８およびそこに固定された全コンポーネントを、矢印２１４の方向にスラストする。
【００６５】
直線運動機構４０中において用いられるナットアセンブリ７２は、循環式ローラーねじ型（例えば、「循環式ローラーねじ（ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ  ｒｏｌｌｅｒ  ｓｃｒｅｗ）」の名称でＳＫＦグループから販売されているもの）でよい点にも注目されたい。その場合、上記リブ付きローラーは溝付きローラーであり、上記プレスの力圧縮および精度は計算可能な様態で異なる点にも留意されたい。上記した構成と別の構成は、上記ナットアセンブリが、その上に各ナットアセンブリが取り付けられた上記ハウジングアセンブリおよび上記ねじ込みシャフトに静的に結合され、これが上記大型歯車によって回転され、その結果、上記プレートの直線運動が発生する。よって、上記ねじ込みシャフトのうちの１つは時計回り方向に回転され、よって他方は反時計回り方向に回転される。このような構成は、本明細書を鑑みれば、プレス製造分野の当業者によって実施可能である。
【００６６】
図１Ａから、フレーム１２は、第１の軸Ｘに対して平行かつ隣接する第２の軸Ｙと、第２のパンチアセンブリ２２２と、第２のパンチアセンブリ２２２を第２の軸Ｙに沿って移動させるように適合されたモーションアセンブリとを実際にさらに含むことが分かる。特に、第２のパンチアセンブリ２２２は第１のパンチアセンブリ１４に対して逆向きであり、金型プレート２０を間に挟んで配置されている。第２のパンチアセンブリ２２２の動作は上述した第１のパンチアセンブリ１４の動作と同一であり、第１のパンチアセンブリおよび第２のパンチアセンブリの各モーションアセンブリは同期可能である点に留意されたい。
【００６７】
本発明によるプレスのさらなる例の一部（主に参照符号２５０で示す）が、図３Ａおよび図３Ｂ中に図示されている。これらの図において、プレス２５０は、軸Ｘに隣接しかつ平行な第３の軸Ｚとして示されるものと、第３のパンチアセンブリ２５２および第３のモーションアセンブリ２５３を含む。軸Ｚは軸Ｘのすぐ後ろに存在するため、図３Ａおよび図３Ｂ中では明確には図示されていない点に留意されたい。本例と前述の例との間の別の差異点として、第１のパンチアセンブリ１４が第３のパンチアセンブリ２５２と上記金型プレート（図示せず）との間に配置されるように、第３のパンチアセンブリ２５２が配置されている点がある。
【００６８】
特に、第１のプレート２６は、さらなる同心中央アパチャ（図示せず）を含む。この同心中央アパチャ（図示せず）は、その平面部材双方内に形成され、以下に説明する理由のため、第１のパンチ２８から若干間隔を空けて配置される。さらに、第３のパンチアセンブリ２５２は、軸Ｚに対して垂直に方向付けられかつ軸Ｚに沿った直線運動に適合された第３のプレート２５５と、第３のパンチアセンブリ２５２によって保持されかつ第１のプレート２６の中央アパチャ（図示せず）上方に配置された第３のパンチ２５４と、第３のパンチ２５４と関連付けられた第３のセンサー２５８と、第３のパンチアセンブリ２５２を直線運動において移動させるための２つの第３の直線運動機構２６０および２６２と、２つの第３の直線運動機構２６０および２６２と係合する第３の伝達機構（主に参照符号２６４で示す）と、パンチアセンブリ２５２上に取り付けられた第３のモータ２６３であって、第３のセンサー２５８と関連付けられたサーボ制御電器モータの形態をとり、かつ、制御システム（図示せず）を介して動作され、第３の伝達機構２６４を介して２つの第３の直線運動機構２６０および２６２に回転運動を提供する第３のモータ２６３とをさらに含む。第３のパンチ２５４は長細い（すなわち、第１のパンチ２８よりも長い）形状であり、第３の直線運動機構２６０および２６２は、自身の下側に配置されている直線運動機構と共に同一ねじ込みシャフト７０を共有する、すなわち、第１のパンチアセンブリおよび第３のパンチアセンブリは、同一直線上の直線運動機構を有し得、これにより、その同一直線上のシャフトの共有が可能となる点に留意されたい。
【００６９】
動作時において、第３のパンチアセンブリ２５２および第３のモーションアセンブリ２５３は、上記したアセンブリについて、上述した様式と実質的に同一の様式で動作するが、以下の点について留意されたい。先ず図３Ａを参照すると、動作前のプレス２５０の部位が図示されており、パンチ２８および２５４は間隔を空けて配置されている。第３のモータ２６３が起動されると、第３のモータ２６３は、第３のパンチアセンブリ２５２と共に金型プレート（図示せず）に向かって移動し、第３のパンチ２５４は第１のプレート２６（図示せず）の中央アパチャを貫通し、これにより、図３Ｂ中に示すような動作状態が構成される。このような貫通は、長細形状を有し、かつ第１のパンチ２８に衝突すること無く第１のパンチ２８と平行に移動可能である一方、軸Ｚが内部を通過する金型（図示せず）に到達するように配置された第２のパンチ２５４により、達成される。従って、図示のプレスは、同期した動きにおいて使用可能な複数のアセンブリを有し、これにより、部品製造時の均一の部品密度を促進する。
【００７０】
理解可能なように、これらの原理に基づいて製造されたプレスは、さらなるパンチアセンブリを有してもよく、そのうちいくつかは、金型プレート周囲において逆向きにされ得る。あるいは、第１の軸Ｘは、第３の軸Ｚと同一直線上になるように作製可能であり、第１のパンチ２８は、内部に形成されたアパチャを持つことで、その内部を通じた第３のパンチ２５４の動きを可能にする。上記した例および想定される例全てにおいて、上記モーションアセンブリは、相互に同期可能である。
【００７１】
本発明が関連する分野の当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく、多数の変更、変形および改変が、変更すべきことは変更して可能であることを容易に理解する。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2010519052.tif 000004
【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
2010519052.tif 000008
【図２Ｃ】
2010519052.tif 000009
【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図２Ｈ】
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【図２Ｊ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【国際調査報告】
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