(57)【要約】      （修正有） 【課題】圧電素子を用いて効率的な発電が可能であり、メンテナンスが容易なプレス装置用発電部材及びこのプレス装置用発電部材を備えたプレス装置を提供する。【解決手段】プレス装置用の発電部材３０は、プレス装置の金型による押圧力が伝達される本体部としてボルスタ１１と下型１６との間に介在させて使用するコモンベース３１を用い、押圧力が伝達される位置に圧電素子５０を配置して形成されている。プレス装置によりプレス加工を行うと、上型による押圧力が下型１６を介して発電部材３０の本体部であるコモンベース３１に伝達され、圧電素子５０に負荷され、圧電素子５０に大きな変位を与えることができるので、プレス加工の度に発電部材により効率的に発電することができる。【選択図】図４
0003161381.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
プレス装置の金型による押圧力が伝達される本体部と、前記本体部の押圧方向の少なくとも一方の面に配置された圧電素子と、を備えたことを特徴とするプレス装置用発電部材。
【請求項２】
前記ボルスタには、金型の搬送を行うためのダイリフタを挿入するための溝部が形成されており、前記本体部は、前記金型の搬送後に前記ダイリフタに代えて前記溝部に挿入し、前記圧電素子がプレス加工により押圧可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のプレス装置用発電部材。
【請求項３】
前記本体部は、ボルスタに複数個の金型を載置するときやボルスタに形成された金型固定用の溝部と金型に形成された固定用の溝部が合わないときなどに、ボルスタと金型との間に介在させて使用するコモンベースであることを特徴とする請求項１に記載のプレス装置用発電部材。
【請求項４】
前記本体部は、クッションピンであることを特徴とする請求項１に記載のプレス装置用発電部材。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載のプレス装置用発電部材を備えたことを特徴とするプレス装置。
【請求項６】
前記プレス装置用発電部材により発電した電力を蓄積する蓄電装置を備えたことを特徴とする請求項５に記載のプレス装置。
【請求項７】
更に、プレス加工を行うためのプレス可動スイッチの押圧部に圧電素子を備えたことを特徴とする請求項５または請求項６に記載のプレス装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、圧電素子を用いてプレス加工により発電することができるプレス装置用発電部材及びこのプレス装置用発電部材を備えたプレス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プレス装置においてプレス加工に伴って生じる振動などを有効に利用すべく、この振動などを電力に転換する試みが行われている。例えば、特許文献１にはプレス装置を載置する防振装置に圧電素子を設けたプレス装置が開示されている。また、特許文献２には、プレス加工時に加速度が印加される部材に発電素子を取り付けたプレス装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−９０３２５号公報
【特許文献２】特開２００９−２８５６７６号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述の技術は、主にプレス加工に伴って生じる振動や加速度を圧電素子に印加して発電するものであり、圧電素子に直接大きな変位を与えることができないため、効率的な発電ができないという問題があった。また、圧電素子が設けられている箇所は、プレス装置の台座の下など交換が困難な箇所や加速度が印加され欠落しやすい箇所などであり、メンテナンス上の問題もあった。
【０００５】
そこで、本考案は、圧電素子を用いて効率的な発電が可能であり、メンテナンスが容易なプレス装置用発電部材及びこのプレス装置用発電部材を備えたプレス装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この考案は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の考案では、プレス装置用発電部材は、プレス装置の金型による押圧力が伝達される本体部と、前記本体部の押圧方向の少なくとも一方の面に配置された圧電素子と、を備えた、という技術的手段を用いる。
【０００７】
請求項１に記載の考案によれば、プレス装置の金型により押圧力を本体部により受け止めて圧電素子に負荷し、大きな変位を与えることができるため、プレス装置の金型による押圧力を有効に利用してプレス加工の度に効率よく発電することができる。
また、プレス装置本体とは別の部材を発電部材として設けるので、交換などのメンテナンスが容易である。
【０００８】
請求項２に記載の考案では、請求項１に記載のプレス装置用発電部材において、前記ボルスタには、金型の搬送を行うためのダイリフタを挿入するための溝部が形成されており、前記本体部は、前記金型の搬送後に前記ダイリフタに代えて前記溝部に挿入し、前記圧電素子がプレス加工により押圧可能に構成されている、という技術的手段を用いる。
【０００９】
請求項２に記載の考案によれば、発電部材をダイリフタに代えてボルスタの溝部に挿入するだけで、プレス装置の金型による押圧力を有効に利用してプレス加工の度に効率よく発電することができる。
【００１０】
請求項３に記載の考案では、請求項１に記載のプレス装置用発電部材において、前記本体部は、ボルスタに複数個の金型を載置するときやボルスタに形成された金型固定用の溝部と金型に形成された固定用の溝部が合わないときなどに、ボルスタと金型との間に介在させて使用するコモンベースである、という技術的手段を用いる。
【００１１】
請求項４に記載の考案では、請求項１に記載のプレス装置用発電部材において、前記本体部は、クッションピンである、という技術的手段を用いる。
【００１２】
請求項３または請求項４に記載の考案のように、本体部として、コモンベース、クッションピンを用いた構成を採用することもできる。
コモンベースはプレス装置の金型により押圧力を受ける面積が大きく、クッションピンは通常複数本用いるため、数多くの圧電素子を設けることができ、効率的に発電することができる。
【００１３】
請求項５に記載の考案では、プレス装置が、請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載のプレス装置用発電部材を備えた、という技術的手段を用いる。
【００１４】
請求項５に記載の考案によれば、プレス装置が、請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載のプレス装置用発電部材を備えているので、プレス加工の度に発電することができる。
【００１５】
請求項６に記載の考案では、請求項５に記載のプレス装置において、前記プレス装置用発電部材により発電した電力を蓄積する蓄電装置を備えた、という技術的手段を用いる。
【００１６】
請求項６に記載の考案によれば、プレス装置がプレス装置用発電部材により発電した電力を蓄積する蓄電装置を備えているので、蓄積した電力を、必要に応じて取り出してプレス装置、その他の用途で有効に使用することができる。
【００１７】
請求項７に記載の考案では、請求項５または請求項６に記載のプレス装置において、更に、プレス加工を行うためのプレス可動スイッチの押圧部に圧電素子を備えた、という技術的手段を用いる。
【００１８】
請求項７に記載の考案のように、プレス装置が、更に、プレス加工を行うためのプレス可動スイッチの押圧部に圧電素子を備えているため、プレス加工の実行操作を行う度に、当該圧電素子により発電することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】プレス装置の概略構造を示す説明図である。
【図２】ダイリフタを用いるボルスタの説明図である。図２（Ａ）は上方から見た平面説明図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】第１実施形態の発電部材の使用状態を示す断面説明図である。
【図４】第２実施形態の発電部材の使用状態を示す断面説明図である。図４（Ａ）は上方から見た平面説明図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図５】第３実施形態の発電部材の使用状態を示す一部透視説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００２０】
以下、本考案のプレス装置用発電部材及びそのプレス装置用発電部材を備えたプレス装置について、図を参照して説明する。なお、本考案は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２１】
まず、プレス装置１の概略構成を説明する。図１に示すように、プレス装置１は、略長方形に形成された板状のボルスタ１１と、ボルスタ１１の上方に対向して配置され、ボルスタ１１に対して上下方向に移動可能に設けられているスライド１２と、ボルスタ１１に対してスライド１２を上下方向に移動可能に支持するフレーム１３と、スライド１２の上方に配置され、スライド１２を駆動制御してプレス加工の加工力を加える駆動装置１４と、上型１５及び下型１６からなる金型と、スライド１２の移動操作を行うための可動スイッチ１７と、を備える。また、後述する各実施形態の発電部材の圧電素子と接続され、この発電部材で発電された電力を蓄積する蓄電装置１８を備えている。ここで、可動スイッチ１７は、プレス装置本体とケーブルなどを介して接続し、プレス装置本体から離れた場所に設置してもよい。
【００２２】
上型１５はスライド１２の下面のスライドプレート１２ａに、下型１６はボルスタ１１の上面１１ａに取り付けられている。
【００２３】
被加工材Ｗのプレス加工は、被加工材Ｗを上型１５と下型１６との間に配置し、作業者が可動スイッチ１７を押圧することにより、駆動装置１４によりスライド１２を昇降させ、上型１５を下型１６に押し付けて行う。これにより、被加工材Ｗが所望の形状にプレス加工される。
【００２４】
（第１実施形態）
図２に示すように、ボルスタ１１の上面１１ａには、下型１６の固定などに用いられるＴ形溝に代表される複数の溝部１１ｂが形成されている。本考案の第１実施形態では、所定の溝部１１ｂに下型１６を所定の位置に移動させ載置するためのダイリフタ２２が挿入されて設けられている。
【００２５】
ダイリフタ２２は、ボルスタ１１の上面１１ａに対し金型を浮上させて搬送するための部材であり、例えば、エアー浮上式ローラーユニットが好適に用いられている。
【００２６】
エアー浮上式のダイリフタ２２は、図３（Ａ）に示すように、圧縮空気の供給により、ベアリング２２ａを浮上させ表面をボルスタ１１の上面１１ａより突出させることができる。これにより、下型１６を上面１１ａに対し浮上させて所定の位置に容易に搬送することができる。次に、圧縮空気を抜くと、図３（Ｂ）に示すように、ベアリング２２ａが上面１１ａよりも下方となるため、下型１６をボルスタ１１の上面１１ａに載置することができる。そして、ダイリフタ２２を溝部１１ｂから抜いて、図３（Ｃ）に示すように、発電部材２０を挿入する。
【００２７】
発電部材２０は、断面形状が溝部１１ｂとほぼ同形状の柱状に形成されている柱状部材２１と、柱状部材２１に負荷される力の押圧方向の少なくとも一方の面、ここでは、柱状部材２１の上面２１ａまたは下面２１ｂに配置された圧電素子５０と、を備えている。図３（Ｃ）では、圧電素子５０が下面２１ｂに配置された例を示す。
【００２８】
圧電素子５０は、接着剤などにより柱状部材２１に固定されている。圧電素子５０としては、ジルコン酸チタン酸鉛、チタン酸バリウム、ポリフッ化ビニリデンなど公知の各種圧電材料からなる素子を用いることができる。特に、フィルム状に形成された圧電素子を好適に用いることができる。圧電素子５０は、図示しないリード線により、蓄電装置１８に接続されている。
【００２９】
柱状部材２１は、溝部１１ｂに挿入した際に上面２１ａがボルスタ１１の上面１１ａと同じレベルになるように形成されており、下型１６に負荷された押圧力が伝達可能に構成されている。
【００３０】
これにより、プレス装置１によりプレス加工を行うと、上型１５による押圧力が下型１６を介して柱状部材２１に伝達され、圧電素子５０に負荷され、圧電素子５０に大きな変位を与えることができるので、プレス加工の度に発電部材２０により効率的に発電することができる。発電部材２０により発電した電力は、蓄電装置１８に蓄積することができる。蓄電装置１８に蓄積した電力は、必要に応じて取り出してプレス装置、その他の用途で有効に使用することができる。
【００３１】
発電部材２０をダイリフタ２２に代えてボルスタ１１の溝部１１ｂに挿入するだけで、プレス装置１の金型による押圧力を有効に利用してプレス加工の度に効率よく発電することができる。発電部材２０は、プレス装置１本体とは別の部材を発電部材として設けるので、交換などのメンテナンスが容易である。そして、圧電素子５０を柱状部材２１の下面に設ける構成では、圧電素子５０が柱状部材２１と下型１６との間に挟み込まれるため、柱状部材２１からはがれてしまった場合でも発電を継続することができる。
【００３２】
圧電素子５０は複数個設けることができる。また、圧電素子５０の配置位置は、押圧力が十分に負荷される位置であれば任意であるが、より押圧力が伝達されやすい下型１６の直下が好ましい。
【００３３】
（第２実施形態）
本考案の第２実施形態では、プレス装置１は、ボルスタ１１に複数個の金型を載置するときやボルスタ１１に形成された金型固定用の溝部と金型に形成された固定用の溝部が合わないときなどに、ボルスタ１１と下型１６との間に介在させて使用するコモンベース３１を備えている。図４に示すように、コモンベース３１は板状に形成されており、下型１６はコモンベース３１を介してボルスタ１１の上面１１ａに取り付けられている。
【００３４】
本実施形態の発電部材３０は、本体部をコモンベース３１とし、押圧力が伝達される位置に圧電素子５０を配置して形成されている。図４では、コモンベース３１の下面であって、下型１６の直下で、溝部１１ｂが形成されていない位置に複数個配置されている。
【００３５】
これにより、プレス装置１によりプレス加工を行うと、上型１５による押圧力が下型１６を介して発電部材３０の本体部であるコモンベース３１に伝達され、圧電素子５０に負荷され、圧電素子５０に大きな変位を与えることができるので、プレス加工の度に発電部材２０により効率的に発電することができる。発電部材３０により発電した電力は、第１実施形態と同様に、蓄電装置１８に蓄積することができる。
【００３６】
コモンベース３１を本体部とした発電部材３０をボルスタ１１に載置するだけで、プレス装置１の金型による押圧力を有効に利用してプレス加工の度に効率よく発電することができる。発電部材３０は、プレス装置１本体とは別の部材を発電部材として設けるので、交換などのメンテナンスが容易である。そして、圧電素子５０をコモンベース３１の下面に設ける構成では、圧電素子５０がコモンベース３１とボルスタ１１との間に挟み込まれるため、コモンベース３１からはがれてしまった場合でも発電を継続することができる。更に、コモンベース３１は押圧力を受ける面積が大きいため、数多くの圧電素子５０を設けることができ、効率的に発電することができる。
【００３７】
本実施形態では、板状のコモンベース３１を例示したが、これに限定されるものではなく、２枚の板状部材を支柱を介して対向配置した構造など各種形状のコモンベースを採用することができる。
【００３８】
（第３実施形態）
第３実施形態では、プレス装置１は、絞り加工などにおいてしわ押え圧力を発生させるためのダイクッション装置１９を備える。 なお、第１実施形態及び第２実施形態のプレス装置１は、後述するダイクッション装置を備えている構成も用いることができる。
【００３９】
図５に示すように、ダイクッション装置１９は、複数のクッションピン４１と、下型１６の上端外周部を取り囲むように配置され、プレス加工時に被加工部材Ｗを支持するブランクホルダ１９ａと、上型１５による押圧力を受ける部材であり、クッション用油圧シリンダなどにより制御されているクッションパッド１９ｂと、を備える。
【００４０】
クッションピン４１は、下型１６及びボルスタ１１に設けられた孔部に、上下方向に移動可能に挿入されており、下端面がクッションパッド１９ｂに当接し、上端面でブランクホルダ１９ａを支持している。 
【００４１】
本実施形態の発電部材４０は、本体部をクッションピン４１とし、上端面または下端面の少なくとも一方に圧電素子５０を配置して形成されている。図５では、クッションピン４１の下面に配置した例について示しており、クッションピン４１の下端面は圧電素子５０を介してクッションパッド１９ｂに当接する。
【００４２】
プレス装置１によりプレス加工を行うと、ブランクホルダ１９ａは上型１５により被加工物Ｗを介して押圧される。クッションピン４１は、油圧制御されているクッションパッド１９ｂによりブランクホルダ１９ａに所定の押圧力を発生させ、しわ押えを行いながらプレス加工を行うことができる。
【００４３】
これにより、上型１５による押圧力がブランクホルダ１９ａを介して発電部材４０の本体部であるクッションピン４１に伝達され、圧電素子５０に負荷され、圧電素子５０に大きな変位を与えることができるので、プレス加工の度に発電部材２０により効率的に発電することができる。発電部材３０により発電した電力は、第１、２実施形態と同様に、蓄電装置１８に蓄積することができる。
【００４４】
クッションピン４１を本体部とした発電部材４０は、プレス装置１本体とは別の部材を発電部材として設けるので、交換などのメンテナンスが容易である。そして、圧電素子５０をクッションピン４１の下面に設ける構成では、プレス加工の押圧力を抜重してクッションピン４１が落下するときにも発電することができ、効率的である。更に、クッションピン４１は通常複数本用いるため、数多くの発電部材４０を設けることができ、効率的に発電することができる。
【００４５】
ダイクッション装置１９として、クッションピン４１がボルスタ１１を貫通せず、ボルスタ１１内に配置された複数のクッション用油圧シリンダによって油圧制御されている構成を採用することもできる。
【００４６】
［実施形態の効果］
本考案のプレス装置１の発電部材２０、３０、４０及びそれらを備えたプレス装置１によれば、プレス装置１によりプレス加工を行う度に、上型１５による押圧力が圧電素子５０に負荷され、圧電素子５０に大きな変位を与えることができるので、プレス加工の度に発電部材２０により効率的に発電することができる。発電部材２０により発電した電力は、蓄電装置１８に蓄積することができる。蓄電装置１８に蓄積した電力は、必要に応じて取り出してプレス装置、その他の用途で有効に使用することができる。
【００４７】
［その他の実施形態］
本考案のプレス装置としては、スライダの駆動機構として油圧プレスその他の液圧装置を用いたもの、クランクプレス、クランクレスプレス、リンクプレス、フリクションプレス、スクリュープレス、サーボプレスなどの各種方式を用いたものや、タレットパンチプレス、プレスブレーキなどの各種プレス装置を採用することができる。
【００４８】
更に、スライド１２の移動操作を行うための可動スイッチ１７の押圧部に圧電素子５０を設けてもよい。これによれば、プレス加工の実行操作を行う度に、当該圧電素子５０により発電することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１…プレス装置
１１…ボルスタ
１１ａ…上面
１１ｂ…溝部
１２…スライド
１３…フレーム
１４…駆動装置
１５…上型
１６…下型
１７…可動スイッチ
１８…蓄電装置
１９…ダイクッション装置
１９ａ…ブランクホルダ
１９ｂ…クッションパッド
２０…発電部材
２１…柱状部材
２１ａ…上面
２１ｂ…下面
２２…ダイリフタ
２２ａ…ベアリング
３０…発電部材
３１…コモンベース
４０…発電部材
４１…クッションピン
５０…圧電素子
【図１】
0003161381.tif 000003
【図２】
0003161381.tif 000004
【図３】
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【図４】
0003161381.tif 000006
【図５】
0003161381.tif 000007