(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームと、上下方向へ伸びる複数のポストであって前記フレームに上下方向へ移動可能に配置された複数のポストと、該ポストの上端部に取り付けられた上部スライドと、前記ポストの下端部に取り付けられた下部スライドと、駆動源により回転されるクランク軸と、前記下部スライドに上下運動をさせるべく屈伸可能に連結された第１及び第２のレバーを備えるリンク機構であって一方のレバーが前記フレームに連結された固定側支点を有し、他方のレバーが前記下部スライドに連結された可動側支点を有する、前記固定側支点及び前記可動側支点が上下方向に間隔をおいている、リンク機構と、前記クランク軸の回転運動により前記第１及び第２のレバーに屈伸運動をさせるべく前記クランク軸を前記リンク機構に連結する連結機構と、前記第１及び第２のレバーの屈伸角度範囲を調整すべく前記連結機構に連結された調整装置とを含み、
前記連結機構は、屈伸可能に連結された第３及び第４のレバーであって一方が前記調整装置に連結された第３及び第４のレバーと、前記クランク軸の回転運動により前記第３及び第４のレバーに屈伸運動をさせるべく前記クランク軸の偏心軸部と前記第３及び第４のレバーの他方とに連結されたコネクションと、前記第３及び第４のレバーの屈伸運動にともなって前記第１及び第２のレバーに屈伸運動をさせるべく前記第３及び第４のレバーと前記リンク機構とを連結する第５のレバーとを備え、
前記調整装置と前記コネクションとは上下方向に間隔をおいて配置されており、
前記調整装置と前記第３及び第４のレバーの前記一方との連結点が前記調整装置による調整にともなって移動する方向と、前記第３及び第４のレバーの前記他方と前記コネクションとの連結点が前記クランク軸の回転運動にともなって移動する方向と、前記第１及び第２のレバーの連結点の移動方向とは、前後方向である、プレス機。
【請求項２】
前記調整装置は、前後方向へ伸びる軸線の周りに回転可能の円板状の回転体であって雌ねじ穴を有する回転体と、該回転体を回転させる回転機構と、前記雌ねじ穴に螺合された雄ねじ部を有する移動体であって前記第３及び第４のレバーの一方に連結された移動体とを備える、請求項１に記載のプレス機。
【請求項３】
前記調整装置は、左右方向に伸びる枢軸により回転可能に前記第３及び第４のレバーの一方に枢軸連結された扇形状の回転体であって外歯を有する回転体と、該回転体を回転させる回転機構とを備え、
前記第１及び第２のレバーの屈曲角度を変更するときの前記回転体の回転運動の中心は、前記第３及び第４のレバーの連結中心、前記連結中心と前記枢軸の軸線とを結ぶ仮想線の上又は該仮想線の延長線上にある、請求項１に記載のプレス機。
【請求項４】
前記連結機構は、さらに、前後方向に往復移動可能に前記フレームに配置されたスライダであって前記コネクションと前記第３及び第４のレバーの前記他方との前記連結点に連結されたスライダを備える、請求項１から３のいずれか１項に記載のプレス機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スライドをその下方側から上下移動させるプレス機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プレス機の１つとして、スライドをその下方側からリンク機構により駆動するダイイングプレスのようなアンダードライブプレス機がある。このプレス機は、駆動源により回転されるクランク軸の回転運動を、ナックル機構、トグル機構等のリンク機構により往復運動に変換し、この往復運動によりスライドをリンク機構の上方において上下方向へ往復移動させている。
【０００３】
しかし、従来のこの種のプレス機では、スライドの上下運動のストローク長さが精密加工（低速加工）、打ち抜き加工のような加工（高速加工）等、加工の種類に応じて定まる一定の値に限定されている。
【０００４】
【解決しようとする課題】
このため、従来のこの種のプレス機では、スライドのストローク長さを変更することができず、したがって利用可能範囲がそのプレス機のスライドのストローク長さにより制限されていた。
【０００５】
それゆえに、この種のプレス機においては、スライドの上下運動のストローク長さを変更可能にすることが重要である。
【０００６】
【解決手段、作用及び効果】
本発明のプレス機は、フレームと、上下方向へ伸びる複数のポストであって前記フレームに上下方向へ移動可能に配置された複数のポストと、該ポストの上端部に取り付けられた上部スライドと、前記ポストの下端部に取り付けられた下部スライドと、駆動源により回転されるクランク軸と、前記下部スライドに上下運動をさせるべく屈伸可能に連結された第１及び第２のレバーを備えるリンク機構であって一方のレバーが前記フレームに連結された固定側支点を有し、他方のレバーが前記下部スライドに連結された可動側支点を有する、前記固定側支点及び前記可動側支点が上下方向に間隔をおいている、リンク機構と、前記クランク軸の回転運動により前記第１及び第２のレバーに屈伸運動をさせるべく前記クランク軸を前記リンク機構に連結する連結機構と、前記第１及び第２のレバーの屈伸角度範囲を調整すべく前記連結機構に連結された調整装置とを含む。
前記連結機構は、屈伸可能に連結された第３及び第４のレバーであって一方が前記調整装置に連結された第３及び第４のレバーと、前記クランク軸の回転運動により前記第３及び第４のレバーに屈伸運動をさせるべく前記クランク軸の偏心軸部と前記第３及び第４のレバーの他方とに連結されたコネクションと、前記第３及び第４のレバーの屈伸運動にともなって前記第１及び第２のレバーに屈伸運動をさせるべく前記第３及び第４のレバーと前記リンク機構とを連結する第５のレバーとを備える。
前記調整装置と前記コネクションとは上下方向に間隔をおいて配置されている。
前記調整装置と前記第３及び第４のレバーの前記一方との連結点が前記調整装置による調整にともなって移動する方向と、前記第３及び第４のレバーの前記他方と前記コネクションとの連結点が前記クランク軸の回転運動にともなって移動する方向と、前記第１及び第２のレバーの連結点の移動方向とは、前後方向である。
【０００７】
第１及び第２のレバーは、クランク軸の回転運動にともなって連結機構により屈伸される。第１及び第２のレバーが屈伸されると、その屈伸運動により複数のポストが下部スライドを介して上下方向へ往復移動されるから、金型を取り付ける上部スライドが下部スライドの上方において上下方向へ往復移動される。
【０００８】
第１及び第２のレバーの屈曲角度（屈伸角度範囲）を調整装置により変更すると、リンク機構の固定側支点と可動側支点との間隔が変化するから、下部スライド及びポストの上下運動範囲が変化する。その結果、上部スライドの上下運動のストローク長さも変化する。フレームに対する第３及び第４のレバーの一方と調整装置との連結点の位置を調整装置により変更すると、第３及び第４のレバーの屈伸角度範囲が変更される。これにより、第１及び第２のレバーの屈伸角度範囲が変更されて、上部スライドの上下運動のストローク長さが変更される。
【０００９】
上記のように、スライドをその下方側から上下移動させるプレス機において第１及び第２のレバーの屈伸角度範囲を調整する調整装置を備えると、上部スライドの上下運動のストローク長さをプレス加工の種類等に応じて変更することができる。
【００１０】
前記調整装置は、前後方向へ伸びる軸線の周りに回転可能の円板状の回転体であって雌ねじ穴を有する回転体と、該回転体を回転させる回転機構と、前記雌ねじ穴に螺合された雄ねじ部を有する移動体であって前記第３及び第４のレバーの一方に連結された移動体とを備えることができる。このようにすれば、前後方向における移動体の位置を微細に調整することができるから、上部スライドの上下運動のストローク長さを微細に調整することができる。
【００１１】
しかし、前記調整装置は、前記調整装置は、左右方向に伸びる枢軸により回転可能に前記第３及び第４のレバーの一方に枢軸連結された扇形状の回転体であって外歯を有する回転体と、該回転体を回転させる回転機構とを備えることができ、また前記第１及び第２のレバーの屈曲角度を変更するときの前記回転体の回転運動の中心は、前記第３及び第４のレバーの連結中心、前記連結中心と前記枢軸の軸線とを結ぶ仮想線の上又は該仮想線の延長線上にあってもよい。このようにすれば、回転体を回転機構により回転させることにより、上部スライドの上下運動のストローク長さを微細に調整することができる。
【００１４】
削除
【００１５】
外歯を有する回転体が第３及び第４のレバーの連結箇所又はその近傍に連結されている場合、スライドを下死点位置に設定した状態において、回転体を駆動機構により角度的に回転させると、回転体が第３及び第４のレバーの連結点又はその近傍を中心に角度的に回転して、第３及び第４のレバーの屈曲角度（屈伸角度範囲）が変化する。これにより、クランク軸の回転運動に伴う第３及び第４のレバーの揺動位置及び揺動角度は変化するが、第３及び第４のレバーの連結点ひいてはスライドの下死点位置は殆ど変化しない。その結果、スライドの上下運動のストローク長さを微細に調整することができるのみならず、ストローク長さを変更したときの下死点位置を殆ど変化させないようにすることができる。
【００１６】
これに対し、外歯を有する回転体が第３及び第４のレバーの連結箇所から離れた箇所において連結されている場合、回転体が回転機構により角度的に回転させると、回転体が第３及び第４のレバーの連結点から離れた箇所を中心に角度的に回転して、回転体と連結機構との連結点が同一方向又は逆方向へ角度的に移動する。その結果、スライドの上下運動のストローク長さを微細に調整することができるのみならず、ストローク長さを変更したときの下死点位置の変化を小さくすることができる。
【００１７】
前記固定側支点を前記可動側支点より上方とし、前記第３及び第４のレバーの一方と前記調整装置との連結点を前記第３及び第４のレバーの他方と前記コネクションとの連結点より上方とすることができる。
【００１８】
さらに、前記フレームの上下方向における中間に配置されたボルスタを含むことができる。
【００１９】
好ましい実施例において、位置調整装置の雌ねじ穴を有する回転体はウォームホィールであり、回転機構はウォームホィールに噛合するウォームねじを含む。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１から図５を参照するに、プレス機１０は、後に説明する駆動機構が配置された下部フレーム１２と、下部フレーム１２に支持された上部フレーム１４とを含む。なお、以下の説明では、図１における左右方向（図２及び図３において紙面と直角の方向）を左右方向といい、図１の紙面と直角の方向（図２及び図３において左右方向）を前後方向という。
【００２１】
クランク軸１６は、下部フレーム１２のケース部１２ａに水平方向へ伸びる軸線の周りに回転可能に支持されており、また電動機のような回転源からの回転が伝達されるフライホィール１８を端部に支持している。クランク軸１６は、複数の軸受２０により下部フレーム１２に支持された複数の主軸部１６ａと、偏心軸部１６ｂとを備える。フライホィール１８はクラッチ及び制動機構を備える。
【００２２】
上型を組み付ける上部スライド２２は、上下方向へ平行に伸びる複数のポスト２４の上端部に複数のねじ部材２６により取り付けられている。下部スライド２８は、複数のポスト２４の下端部に複数のねじ部材３０により取り付けられている。
【００２３】
ポスト２４は、下部フレーム１２の上壁１２ｂ、上部フレーム１４のベース板部１４ａ及び上部フレーム１４のボス部１４ｂを上下方向へ移動可能に貫通しており、また上端部を上部フレーム１４の上壁部１４ｃに上下方向へ移動可能に受け入れられている。
【００２４】
下部スライド２８は、下部フレーム１２の上壁部１２ｂに設けられたブラケット３２に第１のリンク機構３４により連結されている。リンク機構３４は、連結機構３６によりクランク軸１６の偏心軸部１６ｂに枢軸的に連結されており、クランク軸１６の回転にともなって屈伸される。リンク機構３４の屈伸の角度範囲は調整装置３８により調整される。
【００２５】
第１のリンク機構３４は、左右方向へ伸びる枢軸４０により屈伸可能に枢軸連結された一対のレバー４２，４４を備える。一方のレバー４２は左右方向へ伸びる枢軸４６によりブラケット３２に枢軸連結されており、他方のレバー４４は左右方向へ伸びる枢軸４８により下部スライド２８に枢軸連結されている。
【００２６】
枢軸４６は第１のリンク機構３４の固定側支点として作用し、枢軸４８は第１のリンク機構３４の可動側支点として作用する。固定側支点及び可動側支点は、上下方向へ伸びる共通の軸線上にあり、また上下方向へ間隔をおいている。固定側支点は、可動側支点より上方とされている。しかし、固定側支点を可動側支点より下方となるように第１のリンク機構３４を配置してもよい。
【００２７】
連結機構３６は、左右方向へ伸びる枢軸５０により屈伸可能に枢軸的に連結されたレバー５２，５４を備える。一方のレバー５２は左右方向へ伸びる枢軸５６により調整装置３８に枢軸連結されており、他方のレバー５４は左右方向へ伸びる枢軸５８により一対のスライダ６０に枢軸連結されている。
【００２８】
レバー５２，５４は第２のリンク機構を構成しており、枢軸５６は第２のリンク機構の固定側支点として作用し、枢軸５８は第２のリンク機構の可動側支点として作用する。第２のリンク機構においても固定側支点が可動側支点より上方に位置されているが、両者の関係は逆であってもよい。
【００２９】
レバー５２，５４は、レバー５２の端部においてレバー６２及び水平方向へ伸びる枢軸６４により第１のリンク機構３４に枢軸連結されている。スライダ６０は、下部フレーム１２に前後方向へ移動可能に配置されている。レバー５４、枢軸５８及びスライダ６０は、コネクション６６によりクランク軸１６の偏心軸部１６ｂに枢軸連結されている。
【００３０】
調整装置３８は、前後方向へ伸びる軸線の周りに回転可能に並びに左右方向及び上下方向へ移動不能にガイドすなわち補助具７８により下部フレーム１２のケース部１２ａに配置された円板状の回転体７０と、回転体７０を回転させる回転機構７２と、連結機構３６に連結された移動体７４とを備える。
【００３１】
図示の例では、回転体７０は、ウォームホィールであり、中心部に雌ねじ穴を有する。回転機構７２は、ウォームホィールすなわち回転体７０に噛合するウォームねじであり、フレーム１２に回転可能に支持されており、手動又は電動機により回転される。移動体７４は、回転体７０の回転軸線の方向へ移動可能にフレーム１２に配置されており、また枢軸５６によりレバー５２に枢軸連結されており、さらに回転体７０の雌ねじ穴に螺合された雄ねじ部７６を有している。
【００３２】
ウォームホィールの代わりに、歯車、爪車、スプロケット、タイミングプーリー等、他の平板状回転体を用いてもよい。また、ウォームねじの代わりに、回転体に応じて、ラチェット、チェーン、タイミングプーリー、タイミングベルト等の他の部材を含む回転機構を用いてもよい。
【００３３】
使用時、金型の上型が上部スライド２２に装着され、下型がベース板１４ａに載置されたボルスタ８０の上に装着される。
【００３４】
クランク軸１６が回転されると、コネクション６６が往復移動されて、レバー５４、枢軸５８及びスライダ６０を往復移動させる。レバー５４及び枢軸５８の往復移動は、スライダ６０により前後方向に規制されている。レバー５４及び枢軸５８が往復移動をするとき、枢軸５６はフレーム１２に対して移動しない。このため、レバー５４及び枢軸５８の往復移動はレバー５４を押し引きする運動としてレバー５２及び５４からなる第２のリンク機構に伝達され、レバー５２及び５４が屈伸運動をする。
【００３５】
レバー５２及び５４の屈伸運動は、前後方向へのレバー６２の往復運動としてレバー６２に伝達される。レバー６２の往復運動は、レバー４２，４４の枢軸連結点を前後方向へ押し引きする運動として第１のリンク機構３４に伝達される。
【００３６】
このとき第１のリンク機構３４の固定側支点がフレーム１２に対し移動しないから、レバー４２，４４は屈伸運動をして、可動側支点は上下方向へ往復移動される。これにより、下部スライド２８、ポスト２４及び上部スライド２２が上下方向へ往復移動される。上部スライド２２の行程曲線の一例を図６に示す。
【００３７】
調整装置３８において、移動体７４の雄ねじ部７６が回転体７０の雌ねじ穴に螺合されているから、回転体７０が回転されると、移動体７４が前方又は後方へ移動されて、第２のリンク機構の固定側支点が前方又は後方へ移動される。
【００３８】
移動体７４が前方へ移動されると、枢軸５０，６４及びレバー６２が前方へ移動されて、枢軸４０を前方へ移動させる。これにより、クランク軸１６の回転によるレバー４２，４４の屈伸運動の最大角度及び最小角度が大きくされる。
【００３９】
これに対し、移動体７４が後方へ移動されると、枢軸５０，６４及びレバー６２が後方へ移動されて、枢軸４０を後方へ移動させる。これにより、クランク軸１６の回転によるレバー４２，４４の屈伸運動の最大角度及び最小角度が小さくされる。
【００４０】
上記のように、レバー４２，４４の屈伸運動の最大角度及び最小角度が変更されると、第１のリンク機構３４の固定側支点（枢軸４６）及び可動側支点（枢軸４８）の間隔の最大値及び最小値が変更されて、上部スライド２２のストローク長さが変更される。それゆえに、回転機構７２を回転させることにより、上部スライド２２のストローク長さを微細に調整することができる。
【００４１】
例えば、レバー４２，４４の有効長さ寸法が一定であるから、両レバー４２，４４の有効長さ寸法を共にａとし、両レバー４２，４４の屈曲角度をθとしたとき、第１のリンク機構３４の固定側支点及び可動側支点の間隔Ｘは、次式（１）で表すことができる。
【００４２】
Ｘ＝２ａ・ｓｉｎ（θ／２）………（１）
【００４３】
それゆえに、レバー４２，４４の屈伸運動の最大角度及び最小角度が小さいほど、第１のリンク機構３４の固定側支点及び可動側支点の間隔Ｘ及び上部スライド２２のストローク長さは大きくなる。
【００４４】
換言すれば、移動体７４を前方へ移動させることにより、上部スライド２２のストローク長さを大きくすることができ、移動体７４を後方へ移動させることにより、上部スライド２２のストローク長さを小さくすることができる。しかし、移動体７４の最前進位置は、角度θが１８０度未満になるように、予め設定されている。
【００４５】
上記のように、調整装置３８により第１のリンク機構３４の屈伸運動の角度範囲を調整するならば、上部スライド２２のストローク長さを加工の種類に応じた値に調整することができる。また、第１のリンク機構３４の屈伸運動の角度範囲を変更すると、上部スライド２２の下死点付近及び上死点付近の移動速度が変化するから、特に下死点付近における上部スライド２２の移動速度を加工の種類に応じて調整することができる。
【００４６】
上記実施例では、回転体７０を回転させることにより移動体７４を前後方向へ移動させる構造であるが、移動体７４を他の部材により前後方向へ移動させる構造であってよい。また、第１のリンク機構３４の固定側支点の上下方向における位置を調整装置３８により調整する構造としてもよい。さらに、フライホィールを介してクランク軸を回転させる代わりに、フライホィールを用いることなくサーボモータのような電動機により直接又は減速機のような適宜な手段を介して回転させてもよい。
【００４７】
屈伸角度範囲の調整機構は、ねじ穴を有する回転体以外の部材を用いた他の機構であってもよい。
【００４８】
図７及び図８を参照するに、調整機構９０は、連結機構３６のレバー５２に枢軸５６により枢軸連結された扇形状の回転体９２と、回転体９２を回転させる回転機構９４とを備えている。図示の例では、回転体９２は外歯歯車であり、回転機構９４は外歯歯車すなわち回転体９２と噛合するウォームねじである。
【００４９】
回転体９２は、その回転運動の中心が枢軸５０及び５６の軸線１０２及び１００を結ぶ仮想線上に位置するように、弧状をした複数のガイドすなわち補助具９６によりフレーム１２のケース部１２ａに組み付けられている。ウォームねじすなわち回転機構９４は、ケース部１２ａに回転可能に支持されており、手動又は電動機により回転される。
【００５０】
図示の例では、回転体９２の回転運動の中心は、枢軸５０及び５６の軸線１０２及び１００の間にある。しかし、回転体９２の回転運動の中心は、軸線１０２及び１００を結ぶ仮想線の延長線上であってもよいし、軸線１０２又はその近傍であってもよい。
【００５１】
回転体９２は、帯状に伸びる外周面を有しており、回転機構９４と噛合する歯車を外周面の幅方向の中央に有し、外周面の幅方向両縁部をケース部１２ａの円弧状の内面９８と補助具９６とに当接させている。
【００５２】
調整機構９０において、回転機構９４が回転されると、回転体９２が円弧状の内面９８及び補助具９６に沿って角度的に移動するから、レバー５２と回転体９２とを枢軸連結点１００が仮想的な円弧に沿って角度的に移動する。
【００５３】
上記の結果、第２のリンク機構の固定側支点が同様に移動するから、クランク軸の回転にともなうレバー５２、５４の屈曲角度範囲が変更されて、上部スライドの上下運動のストローク長さが変化する。それゆえに、回転機構９４を回転させることにより、上部スライドの上下運動のストローク長さを微細に調整することができる。
【００５４】
調整機構９０において、回転体９２、円弧状内面９８及び補助具９６の曲率半径の中心（回転体９２の回転中心）がレバー５２，５４の連結中心（枢軸５０の軸線１０２）又はその近傍にある場合、スライドを下死点位置に設定した状態において、回転体９２を駆動機構９４により角度的に回転させると、回転体９２が回転機構９４により軸線１０２又はその近傍を中心に角度的に回転移動され、レバー５２と外歯歯車９２との連結中心１００が同様に移動される。
【００５５】
これにより、クランク軸の回転運動に伴うレバー５２，５４の揺動位置及び揺動角度は変化するが、レバー５２，５４の連結点１０２ひいてはスライドの下死点位置は殆ど変化しない。その結果、スライドの上下運動のストローク長さを微細に調整することができるのみならず、ストローク長さを変更したときの下死点位置を殆ど変化させないようにすることができる。
【００５６】
これに対し、回転体９２の回転中心が軸線１０２から離れている場合、回転体９２が回転機構９４により角度的に回転されると、回転体９２が軸線１０２から離れた箇所を中心に角度的に回転して、軸線１００が同一方向又は逆方向へ角度的に移動する。その結果、スライドの上下運動のストローク長さを微細に調整することができるのみならず、ストローク長さを変更したときの下死点位置の変化を小さくすることができる。
【００５７】
調整機構９０においても、外歯歯車の代わりに、内歯歯車、爪車、スプロケット、タイミングプーリー等、他の平板状回転体を用いてもよい。また、ウォームねじの代わりに、回転体に応じて、小歯車、ラチェット、チェーン、タイミングプーリー、タイミングベルト等の他の部材を含む回転機構を用いてもよい。
【００５８】
本発明は、上記実施例に限定されない。例えば、本発明は、平衡重りを備えたプレス機にも適用することができる。それゆえに、本発明は、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るプレス機の一実施例を示す縦断面図
【図２】  図１に示すプレス機の側面図であってフレームを断面して示す側面図
【図３】  図２と類似の側面図であって駆動機構の近傍部分を拡大して示す図
【図４】  図３における４−４線に沿って得た断面図
【図５】  図３における５−５線に沿って得た断面図
【図６】  上部スライドの行程曲線を示す図
【図７】  調整機構の他の実施例を示す図
【図８】  図７における８−８線に沿って得た断面図
【符号の説明】
１０  プレス機
１２，１４  フレーム
１６  クランク軸
１８  フライホィール
２２  上部スライド
２４  ポスト
２８  下部スライド
３２  ブラケット
３４  第１のリンク機構
３６  連結機構
３８，９０  調整装置
４０，４６，４８，５０，５６，５８，６４  枢軸
４２，４４  第１のリンク機構のレバー
５２，５４  第２のリンク機構のレバー
６０  スライダ
６２  レバー
７０，９２  回転体
７２，９４  回転機構
７４  移動体
７６  雄ねじ部
８０  ボルスタ
１００，１０２  連結中心
【図１】
0004404984.tif 000002
【図２】
0004404984.tif 000003
【図３】
0004404984.tif 000004
【図４】
0004404984.tif 000005
【図５】
0004404984.tif 000006
【図６】
0004404984.tif 000007
【図７】
0004404984.tif 000008
【図８】
0004404984.tif 000009