(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームと、第１の方向へ伸びる軸線の周りに回転可能に前記フレームに配置されたクランク軸と、前記第１の方向と交差する方向へ伸びる第２の方向へ往復運動可能に前記フレームに配置されたスライドと、前記クランク軸の回転にともなって前記スライドを往復移動させる１以上の運動変換装置とを含み、
前記運動変換装置は、固定側支点を有する第１のレバー及び前記スライドに連結された可動側支点を有する第２のレバーを前記第１の方向へ伸びる軸線の周りに屈伸運動可能に相互に連結したリンク機構と、前記クランク軸の回転にともなって前記両レバーに屈伸運動をさせる連結機構と、前記固定側支点を前記フレームに連結する位置調整機構であって前記両レバーの連結軸線の周りにあって前記スライドの側と反対の側に凸となる円弧上における前記固定側支点の位置を調整する位置調整機構とを備える、プレス機。
【請求項２】
前記位置調整機構は、前記固定側支点において前記第１のレバーに枢軸的に連結された回転体であって前記第１のレバーへの枢軸連結点が前記両レバーの連結軸線の周りに回転可能の回転体と、該回転体を前記両レバーの連結軸線の周りに回転させる回転機構とを備える、請求項１に記載のプレス機。
【請求項３】
前記回転体は前記両レバーの連結軸線の周りを弧状に伸びる外歯を有する歯車を備え、前記回転機構は前記歯車と噛合するウォームねじ部を備える、請求項１又は２に記載のプレス機。
【請求項４】
前記連結機構は、前記クランク軸の偏心軸部に枢軸的に連結された第１のリンクと、該第１のリンク及び前記両レバーに枢軸的に連結された第２のリンクと、前記第２の方向における前記両リンクの枢軸連結部の位置を規制する規制具とを備える、請求項１，２又は３に記載のプレス機。
【請求項５】
前記規制具は、第２の方向へ伸びる第１の補助リンクであって下端部において前記第１及び第２のリンクの枢軸連結部に枢軸的に連結された第１の補助リンクと、該第１の補助リンクの一端部に第１及び第２の方向と交差する第３の方向に間隔をおいて枢軸的に連結されていると共に、前記フレームに枢軸的に連結された一対の第２の補助リンクとを備える、請求項４に記載のプレス機。
【請求項６】
さらに、前記運動変換装置の外側に配置された一対の平衡重りを含み、各平衡重りは上端部及び下端部においてそれぞれ第３及び第４の補助リンクにより前記フレーム及び前記可動側支点に枢軸的に連結されており、各第４の補助リンクはその中間部において第５の補助リンクにより前記フレームに枢軸的に連結されている、請求項１から５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、一対のレバーをクランク軸の回転により屈伸させて、スライドを往復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、ナックル機構、トグル機構等のリンク機構を用いたプレス機がある（例えば、特開平１０−１０９１９４号公報）。このプレス機は、駆動源により回転されるクランク軸と、固定側支点を有する上部レバー及び可動側支点を有する下部レバーを相互に枢軸的に連結したリンク機構と、両レバーをクランク軸の回転運動により屈伸させる連結機構と、固定側支点を位置調整可能にフレームに連結する位置調整機構とを備え、上部スライドを可動側支点に連結している。
【０００３】
連結機構は、屈伸運動可能に連結された一対のリンクによりクランク軸と連結機構とを連結し、両リンクの枢軸連結点の移動方向を複数の補助リンクにより水平方向に規制している。位置調整機構は、固定側支点を両リンクの枢軸連結点の移動方向に移動させることにより、両レバーの屈曲角度を変更して、スライドのストローク長さを変更している。
【０００４】
【解決しようとする課題】
しかし、上記従来のプレス機では、固定側支点の移動方向が水平方向であるから、ストローク長さを変更すると、固定側支点を有するレバーが両レバーの枢軸連結点の周りに角度的に回転され、両レバーの枢軸連結点が上下方向へ変位し、その結果上部スライドの下死点位置が変化してしまう。このように下死点位置が変化すると、上下の金型の位置関係が変化するから、ストローク長さを調整するたびに、上下の金型の位置関係を調整しなければならない。
【０００５】
それゆえに、この種のプレス機においては、スライドのストローク長さを変更しても、下死点位置が変化しないようにすることが重要である。
【０００６】
【解決手段、作用及び効果】
本発明に係るプレス機は、フレームと、第１の方向へ伸びる軸線の周りに回転可能に前記フレームに配置されたクランク軸と、前記第１の方向と交差する方向へ伸びる第２の方向へ往復運動可能に前記フレームに配置されたスライドと、前記クランク軸の回転にともなって前記スライドを往復移動させる１以上の運動変換装置とを含む。
【０００７】
前記運動変換装置は、固定側支点を有する第１のレバー及び前記スライドに連結された可動側支点を有する第２のレバーを前記第１の方向へ伸びる軸線の周りに屈伸運動可能に相互に連結したリンク機構と、前記クランク軸の回転にともなって前記両レバーに屈伸運動をさせる連結機構と、前記固定側支点を前記フレームに連結する位置調整機構であって前記両レバーの連結軸線の周りにあって前記スライドの側と反対の側に凸となる円弧上における前記固定側支点の位置を調整する位置調整機構とを備える。
【０００８】
両レバーが屈伸運動をすると、固定側支点は移動しないが、可動側支点は第２の方向へ往復移動をし、これによりスライドは第２の方向へ往復移動される。両レバーの連結軸線の周りにおける固定側支点の位置が変更されると、両レバーの屈伸運動の角度が変更され、これによりスライドの往復運動のストローク長さが変更される。
【０００９】
ストローク長さを変更するとき、第１のレバーは両レバーの連結軸線の周りに角度的に回転されるが、固定側支点の位置が両レバーの連結軸線の周りに変更されるから、両レバーの連結軸線の位置は変化しない。これにより、ストローク長さを変更しても、下死点位置は変更されない。
【００１０】
前記位置調整機構は、前記固定側支点において前記第１のレバーに枢軸的に連結された回転体であって前記第１のレバーへの枢軸連結点が前記両レバーの連結軸線の周りに回転可能の回転体と、該回転体を前記両レバーの連結軸線の周りに回転させる回転機構とを備えることができるこのようにすれば、両レバーの連結軸線の周りにおける回転体の位置を微細に調整することができるから、スライドのストローク長さを微細に調整することができる。
【００１１】
前記回転体は前記両レバーの連結軸線の周りを弧状に伸びる外歯を有する歯車を備え、前記回転機構は前記歯車と噛合するウォームねじ部を備えることができる。このようにすれば、両レバーの連結軸線の周りにおける歯車の位置をウォームねじにより調整することができるから、スライドのストローク長さをより微細に調整することができる。
【００１２】
前記連結機構は、前記クランク軸の偏心軸部に枢軸的に連結された第１のリンクと、該第１のリンク及び前記両レバーに枢軸的に連結された第２のリンクと、前記第２の方向における前記両リンクの枢軸連結部の位置を規制する規制具とを備えることができる。このようにすれば、第２の方向における第１及び第２のリンクの枢軸連結部の位置が規制されるから、第１及び第２のレバー及び第１及び第２のリンクの屈伸運動が円滑になり、スライドの往復運動が円滑になる。
【００１３】
前記規制具は、第２の方向へ伸びる第１の補助リンクであって下端部において前記第１及び第２のリンクの枢軸連結部に枢軸的に連結された第１の補助リンクと、該第１の補助リンクの一端部に第１及び第２の方向と交差する第３の方向に間隔をおいて枢軸的に連結されていると共に、前記フレームに枢軸的に連結された一対の第２の補助リンクとを備えることができる。
【００１４】
さらに、前記運動変換装置の外側に配置された一対の平衡重りを含み、各平衡重りは上端部及び下端部においてそれぞれ第３及び第４の補助リンクにより前記フレーム及び前記可動側支点に枢軸的に連結されており、各第４の補助リンクはその中間部において第５の補助リンクにより前記フレームに枢軸的に連結されている。このようにすれば、プレス機の振動が著しく小さくなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１及び図２を参照するに、プレス機１０は、フレーム１２と、フレーム１２の上部に前後方向（図１において、紙面に直角な方向）へ伸びる軸線の周りに回転可能に支持されたクランク軸１４と、フレーム１２の下部に載置されたボルスタ１６と、上型を組み付けるスライド１８とを含む。
【００１６】
クランク軸１４は、電動機のような駆動源（図示せず）により一定の速度で回転される。図示してはいないが、クランク軸１４は、複数の主軸部においてフレーム１６に支持されており、また一対の偏心主軸部を有する。両偏心軸部は、同じ偏心量を有するが、偏心方向がクランク軸１４の周りに１８０度ずれている。
【００１７】
スライド１８は、フレーム１２の中間部を上下方向へ移動可能に貫通する一対のロッド２０の下端に取り付けられており、またフレーム１２により上下方向への往復運動に規制されている。
【００１８】
プレス機１０は、また、クランク軸１４の回転にともなってスライド１８を上下方向へ往復移動させる一対の運動変換装置２２と、一対の平衡重り２４とを含む。運動変換装置２２はクランク軸１４を間にしてフレーム１２の上部に対称的に配置されており、平衡重り２４は運動変換装置２２を間にしてフレーム１２の上部に対称的に配置されている。
【００１９】
各運動変換装置２２は、屈伸可能に連結された上部及び下部レバー２６，２８を屈伸可能に連結された一対のリンク３０，３２によりクランク軸１４に連結し、上部レバー２６を位置調整機構３４によりフレーム１２に連結している。
【００２０】
レバー２６，２８の連結軸線を形成する枢軸３６及びリンク３０，３２の連結軸線を形成する枢軸３８はクランク軸１４の回転軸線と平行に伸びており、したがってレバー２６，２８及びリンク３０，３２はそれらの連結軸線に垂直な面内で屈伸可能である。上部及び下部レバー２６及び２８は、それぞれ、下端部及び上端部において枢軸により互いに連結されている。
【００２１】
上部レバー２６は、固定側支点として作用する軸線を有する枢軸４０により上端部において位置調整機構３４に連結されている。下部レバー２８は、可動側支点として作用する軸線を有する枢軸４２により下端部においてロッド２２の上端部に連結されている。
【００２２】
リンク３０はクランク軸１４の１つの偏心軸部に枢軸的に連結されており、リンク３２は枢軸３６により両レバー２６，２８の連結部に連結されている。上下方向における枢軸３８の位置（すなわち、両リンク３０，３２の連結軸線の位置）は、規制具により水平方向に規制されている。そのような規制具は、上下方向へ伸びるＴ字状の補助リンク４４と、補助リンク４４の上端部に左右方向に間隔をおいた箇所から斜め下方へ八字状に伸びる一対の補助リンク４６とを備える。
【００２３】
補助リング４４は、下端部において枢軸３８によりリンク３０，３２の枢軸連結部に枢軸的に連結されている。両補助リンク４６は、補助リンク４４の上端部に左右方向に間隔をおいた箇所に前後方向へ伸びる枢軸により上端部において連結されており、またフレーム１２に設けられたブラケット部４８に前後方向へ伸びる枢軸により連結されている。
【００２４】
各位置調整機構３４は、固定側支点を形成する枢軸４０により上部レバー２６の上端部に連結された回転体５０と、回転体５０を両レバー２６，２８を連結している枢軸３６の周りに回転させる回転機構５２とを備える。両位置調整機構３４の回転機構５２は、手動又は電動機により同期して同量回転される。
【００２５】
図３及び図４に示す例では、回転体５０は枢軸３６の周りを弧状に伸びる外周面に外歯５４を有する歯車を備え、回転機構５２は回転体５０の外歯と噛合するウォームねじ部５６を有しかつブラケット部４８を貫通している棒状部材を備える。
【００２６】
回転体５０は、上部レバー２６への枢軸連結点（固定側支点）が枢軸３６の周りの円弧に沿って角度的に回転移動するように、フレーム１２に設けられた弧状の複数のガイドすなわち補助具５８によりフレーム１２に組み付けられている。
【００２７】
図４に示すように、回転体５０は、帯状に伸びる外周面を有しており、外歯５４を外周面の幅方向の中央に形成しており、外周面の幅方向両縁部をフレーム１２の円弧状の内面６０と補助具５８とに当接させている。
【００２８】
各平衡重り２４は、上下方向へ伸びており、また上端部及び下端部においてそれぞれ補助リンク６２及び６４によりブラケット部４８及び可動側支点に枢軸的に連結されている。補助リング６２及び６４は、左右方向へ平行に伸びている。補助リンク６４は、上下方向へ伸びる補助リンク６６により長手方向中間部をフレーム１２に枢軸的に連結されている。
【００２９】
プレス機１０において、クランク軸１４が回転されると、クランク軸１４の偏心軸部の回転にともなってリンク３０が左右方向へ移動される。このとき、両リンク３０，３２の枢軸連結部の移動が補助レバー４４，４６により水平方向に規制されているから、リンク３２が左右方向へ移動される。これにより、両レバー２６，２８の枢軸連結部が左右方向へ強制的に移動されて、両レバー２６，２８が屈伸運動をする。
【００３０】
両レバー２６，２８が屈伸運動をすると、固定側支点（枢軸４０）は移動しないが、可動側支点（枢軸４２）は上下方向へ往復移動をする。これにより、スライド１８は上下方向へ往復移動され、各平衡重り２４はスライド１８と１８０度移相して上下方向へ往復移動される。
【００３１】
両レバー２６，２８の連結軸線（枢軸３６）の周りにおける固定側支点の位置が変更されると、クランク軸１４の回転にともなう両レバー２６，２８の屈曲角度範囲が変更される。これにより、スライド１８の往復運動のストローク長さが変更される。
【００３２】
ストローク長さを変更するとき、回転体５０が回転機構５２により枢軸３６の周りに角度的に回転され、これにより上部レバー２６は両レバー２６，２８の連結軸線の周りに角度的に回転される。しかし、このとき固定側支点の位置が両レバー２６，２８の連結軸線の周りに変更されるから、上下方向における両レバー２６，２８の連結軸線の位置は変化しない。これにより、ストローク長さを変更しても、下死点位置は変更されない。
【００３３】
図５は、スライド１８のストローク長さを変更したときのレバー２６，２８、リンク３０，３２、枢軸３６，３８，４０，４２、スライド１８の位置関係を模式的に示す。図５において、（Ａ），（Ｃ），（Ｅ）は両レバー２６，２８により形成される角度が最も大きくなる下死点にスライド１８が変位された状態を示し、（Ｂ），（Ｄ），（Ｆ）は両レバー２６，２８により形成される角度が最も小さくなる上死点にスライド１８が変位された状態を示す。
【００３４】
図５から明らかなように、枢軸３８の上下方向における位置が規制具により常に一定に規制されているから、枢軸４０の位置を枢軸３６の周りに変更しても、クランク軸１４の回転軸線からスライド１８の下端面までの距離Ｌ1は変化せず、したがって下死点位置は変化しない。
【００３５】
これに対し、枢軸４０の位置を変更すると、上死点位置及び下死点位置における両レバー２６，２８の角度が変化するから、枢軸３６の周りにおける枢軸４０の位置により、クランク軸１４の回転軸線からスライド１８の下端面までの距離Ｌ21，Ｌ22，Ｌ23が変化し、したがって上死点におけるスライド１８の位置及びストローク長さは異なる。
【００３６】
上記の結果、レバー２６，２８の枢軸連結点（枢軸３６の中心）が移動されるから、クランク軸１６の回転にともなうリンク３０，３２及びレバー２６，２８の屈曲位置及び屈曲角度が変更されて、スライド１８の上下運動のストローク長さＬ01，Ｌ02，Ｌ03が変化する。それゆえに、回転機構３４を回転させることにより、スライド１８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。
【００３７】
上記実施例において、外歯歯車５４を有する回転体を用いる代わりに、内歯歯車、爪車、スプロケット、タイミングプーリ等、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、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。
【００３８】
本発明は、上記実施例に限定されない。例えば、本発明は、上部スライドの移動方向が水平方向、斜めの方向等他の方向の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、一部を断面した正面図
【図２】図１に示すプレス機の上部の拡大図
【図３】位置調整機構の一実施例を示す図
【図４】図３におけるＡ−Ａ線に沿って得た断面図である。
【図５】スライドのストローク長さを変更したときのスライドの高さ位置を説明するための図
【符号の説明】
１０  プレス機
１２  フレーム
１４  クランク軸
１６  ボルスタ
１８  スライド
２０  ロッド
２２  スライド運動変換装置
２４  平衡重り
２６，２８  レバー
３０，３２  リンク
３４  位置調整機構
３６，３８，４０，４２  連結用の枢軸
４４，４６，６２，６４  補助リンク
５０  回転体
５２  回転機構
５４  歯車
５６  ウォームねじ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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