(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台に備え付けられた下型にパネルが載置され、このパネルに対して上型が上下動するプレス装置の駆動機構であって、
前記基台上に回動可能に立設され、周りに雄ねじ部を形成した主軸部と、前記基台に備え付けられ、前記主軸部を回動させる主軸駆動部と、前記雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を形成する移動体とを備え、
この移動体と前記上型とを連結し、前記主軸部の回動によって前記上型を上下動させ、
前記主軸部の周りに、前記雄ねじ部とガイド軸部を形成し、前記移動体に、前記雌ねじ部と前記ガイド軸部に摺接するガイド穴を形成し、このガイド穴と前記雌ねじ部との中心線を共通させ、前記雄ねじ部を前記雌ねじ部に螺合させるとともに、前記ガイド軸部を前記ガイド穴に摺接させることを特徴とするプレス装置の駆動機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上型を上下動させて、下型上に載置するパネルを加圧するプレス装置の駆動機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車のドアパネル等は、アウタパネルにインナパネルを重ね合わせ、かつ、へミング加工を施すことによって形成されるのが一般的である。このヘミング加工とは、一方のパネルの周縁部分を折り返し、他方のパネルを挟み付けた状態にて一体物とするものである。例えば、このヘミング加工に使用されるプレス装置が、実開昭５５−２８３８３号公報に開示されている。この従来のプレス装置（以下、従来装置という）について概説する。
【０００３】
図４は、従来装置を示す概略正面図である。従来装置１００は、基台Ｂ上に固設された下型１０１に対し、上下動する上型１０２を備える。この下型１０１と上型１０２との対向面には、パネルの形状に対応した加圧面１０１ａ，１０２ａが形成されている。
基台Ｂの四隅には、ガイドポスト１０３，・・が立設されており、このガイドポスト１０３，・・に、雄ねじ部１０３ａが形成されている。
【０００４】
一方、上型１０２の四隅には、駆動歯車１０４，・・が配設されている。この駆動歯車１０４，・・は、ガイドポスト１０３，・・に対応した位置にあり、駆動歯車１０４，・・の内穴には、ガイドポスト１０３，・・の雄ねじ部１０３ａ，・・と螺合する雌ねじ部１０４ａ，・・が形成されている。駆動歯車１０４，・・は、中間歯車１０５と噛み合い、中間歯車１０５は、出力歯車１０７と噛み合う。この出力歯車１０７は、モータ１０６の出力軸に取り付けられており、モータ１０６の作動によって回動する。つまり、モータ１０６が駆動すると、出力歯車１０７、中間歯車１０５を介して駆動歯車１０４が回動する。
【０００５】
駆動歯車１０４の雌ねじ部１０４ａとガイドポスト１０３の雄ねじ部１０３ａとは、螺合にて連結している。そのため、駆動歯車１０４が回動すると、この回動方向、およびその回動量に応じて上型１０２が上下動する。つまり、駆動歯車１０４の回動量等の制御により、上型１０２の上下動、および加圧力が制御され、下型１０１の上に載置されているパネルにヘミング加工が施される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
さて、従来装置１００において上型１０２を上下動させる駆動機構、つまり駆動歯車１０４やモータ１０６等は、上型１０２に備え付けられていた。そのため、上型１０２の装備等が複雑になり、上型１０２の大型化をもたらした。上型１０２は、上下動してパネルを加圧するため、上型１０２が大型化すると、上型１０２の上方に広い空間が必要となる。その結果、この従来装置１００を配設する領域が限定され、作業性、生産性低下の要因となった。
【０００７】
また、従来装置１００では、ガイドポスト１０３の雄ねじ部１０３ａと駆動歯車１０４の雌ねじ部１０４ａとの螺合により、ガイドポスト１０３の上下動をガイドしていた。したがって、ガイドポスト１０３の雄ねじ部１０３ａと駆動歯車１０４の雌ねじ部１０４ａとの螺合には、高い精度が要求され、製作上の困難性等から問題を生じ易かった。
本発明は、以上の問題点を解決することを課題とし、上型に備え付ける装備の軽減を図り、さらに、上型を上下動させるガイド精度を担保しつつ製作も容易なプレス装置の駆動機構を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の問題点を解決するため、本発明では、基台に備え付けられた下型にパネルが載置され、このパネルに対して上型が上下動するプレス装置の駆動機構であって、前記基台上に回動可能に立設され、周りに雄ねじ部を形成した主軸部と、前記基台に備え付けられ、前記主軸部を回動させる主軸駆動部と、前記雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を形成する移動体とを備え、この移動体と前記上型とを連結し、前記主軸部の回動によって前記上型を上下動させ、この移動体と前記上型とを連結し、前記主軸部の回動によって前記上型を上下動させ、前記主軸部の周りに、前記雄ねじ部とガイド軸部を形成し、前記移動体に、前記雌ねじ部と前記ガイド軸部に摺接するガイド穴を形成し、このガイド穴と前記雌ねじ部との中心線を共通させ、前記雄ねじ部を前記雌ねじ部に螺合させるとともに、前記ガイド軸部を前記ガイド穴に摺接させることを特徴とした。
本発明によれば、上型に備え付ける装備を軽減できる。
【０００９】
また、本発明によれば、前記雄ねじ部と前記雌ねじ部との螺合によって、主軸部の回動が移動体に上下動として伝わり、ガイド軸部とガイド穴との摺接によって移動体の上下動がガイドされる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明を、実施の形態に基づき、図面を参照しながら具体的に説明する。
図１は、プレス装置の全体構造を示す概略正面図、図２は、プレス装置の全体構造を示す概略平面図である。まず、この図１、図２を参照しつつ、プレス装置１の構造、およびこのプレス装置１を使用したヘミング加工について概説する。プレス装置１は、上下動自在に設けられた上型２と、この上型２に対面する下型３とを有する。
【００１１】
本実施の形態において加工対象となるパネルは、車両ドアとなるアウタパネルＷ１とインナパネルＷ２である。アウタパネルＷ１の周縁等は、折り曲げられて立ちあがっており、この折り曲げられた部分Ｗｆ（以下、折曲部という）の内側にインナパネルＷ２が位置する。アウタパネルＷ１とインナパネルＷ２とは、互いに組み付いた状態で重なり合っており、下型３の上面、つまり、上型２と対向する面上に載置されている。ちなみに、以下の説明では、組み付いた状態にあるアウタパネルＷ１とインナパネルＷ２とをマリッジパネルＷと記載する。
【００１２】
折曲部Ｗｆに予備曲げと本曲げを施すことにより、マリッジパネルＷは一体物となる。下型３上には、折曲部Ｗｆに予備曲げヘム機構（図示せず）が備え付けられており、上型２の下降により、折曲部Ｗｆに予備曲げが施される。また、この上型２の下面、つまり、下型３に対向する面には、ヘムパンチ２１が備え付けられている。このヘムパンチ２１が、予備曲げが施された折曲部Ｗｆに当接して加圧し、本曲げを施す。
【００１３】
プレス装置１を取り巻く四ヶ所には、図２の如く、上型２を支持し、かつ、上下動させる駆動機構４，４・・が配設されている。この駆動機構４，４，・・について、図３を参照しつつ説明する。ちなみに、図３は、図２のＸ−Ｘ断面図であり、主に駆動機構４の内部状態を示す。なお、本実施の形態に係るプレス装置１には、四基の駆動機構４，４，・・が配設されている。しかし、これら各駆動機構４，４，・・は、実質同一な構造であるため、図３で示す１基の駆動機構４のみを説明し、その他の説明は省略する。
【００１４】
本実施の形態に係る駆動機構４は、軸回りに回動する主軸部６と、この主軸部６を回動駆動する駆動モータ９を備える。主軸部６は、鉛直方向に立設され、その上部に移動体となる連結部５が螺合する。この連結部５は、上型２に固設されている。一方、主軸部６の下部は、主軸支承部７によって回動自在に支持されており、この主軸支承部７および駆動モータ９は、下型３（図１参照）が備え付けられた基台Ｂに固設されている。主軸部６と駆動モータ９との間には、変速機構８が介在する。つまり、駆動モータ９の回動駆動力が、変速機構８を介して主軸部６に伝わる。なお、本実施の形態では、駆動モータ９が、主軸駆動部に相当する。
【００１５】
駆動機構４について、さらに詳述する。
上型２の側面四箇所に、連結部５がボルト止めされている（図２参照）。連結部５は、ガイド部５１と本体部５２からなり、ガイド部５１には、ガイド穴５１ａが形成され、本体部５２には、ボールねじナット部５２ａが嵌め込まれて固定されている。ガイド穴５１ａとボールねじナット部５２ａとは、中心線ＣＬを共通する。
【００１６】
ガイド部５１は、本体部５２にボルト５１ｂ，・・（図１、図２参照）によって着脱自在に固定されている。また、このガイド部５１を抜き取った本体部５２の内部には、ボールねじナット部５２ａを嵌め込む嵌入穴５２ｂが形成されている。つまり、ボールねじナット部５２ａは、この嵌入穴５２ｂに嵌め込まれ、ボルト５２ｃ，５２ｃによって固定される。
【００１７】
一方、主軸部６の上部には、ガイド軸部６１が形成され、このガイド軸部６１に連続する下部には、ボールねじボルト部６２が形成されている。そして、ガイド軸部６１がガイド穴５１ａに摺動自在な状態で挿通され、ボールねじボルト部６２が、負荷ボール５２ｄ，５２ｄ，・・を介してボールねじナット部５２ａと螺合する。
【００１８】
なお、ガイド穴５１ａの内周には、ブッシュ５１ｂが嵌め込まれている。また、ガイド軸部６１の周りには、アンギュラ玉軸受６１ａ，６１ａに挟まれた複数の針状ころ軸受６１ｂ，・・が装着され、その周りをカラー６１ｃが囲む。そのため、ガイド穴５１ａとガイド軸部６１との間に生じる摩擦が緩和され、主軸部６と連結部５との間の摺動性、回動性が良好に保たれる。
【００１９】
ボールねじナット部５２ａには、雌ねじ部であるナット側ボール転動溝５２ｅが形成され、ボールねじボルト部６２には、雄ねじ部であるボルト側ボール転動溝６２ａが形成されている。負荷ボール５２ｄは、ナット側ボール転動溝５２ｅとボルト側ボール転動溝６２ａで囲まれた隙間（以下、ねじ溝という）内に在り、ボールねじボルト部６２の回動に伴い、軸方向の荷重を受けながら転動する。またボールねじナット部５２ａ内には、負荷ボール５２ｄのリターンパイプ５２ｆが形成されている。つまり、前記ねじ溝を転がり運動する負荷ボール５２ｄは、リターンパイプ５２ｆ内を通って循環し、無限転がり運動をする。
【００２０】
ボールねじボルト部６２の下部には、ストッパ６２ｄを介して段付き円筒軸部６３が形成されている。段付き円筒軸部６３は、上段６３ａが最も大径であり、下方に向かって徐々に縮径する三段構造になっている。この段付き円筒軸部６３は、軸受保持部７１とカバー部７２とからなる主軸支承部７によって回動自在に支持されている。
【００２１】
より詳細には、軸受保持部７１の上面にカバー部７２がボルト止めされ、このカバー部７２に形成する中心穴７２ａに、段付き円筒軸部６３の上段６３ａが、摺動可能に貫通する。つまり、主軸部６の鉛直方向への立設状態は、上段６３ａが中心穴７２ａに摺動貫通することによって担保される。ちなみに、７２ｂで示す部材は、シール材である。
なお、図３中の符号７３で示す部材はベローズであり、カバー部７２と連結体５との間に配設され、ボールねじボルト部６２を取り囲む。
【００２２】
段付き円筒軸部６３の中段６３ｂには、組合せアンギュラ玉軸受６３ｄが装着され、下段６３ｃには、スペーサ部材６３ｅを介して深溝玉軸受６３ｆが装着されている。組合せアンギュラ玉軸受６３ｄと深溝玉軸受６３ｆとは、軸受保持部７１によって保持された状態にあり、主軸部６の回動性を担保する。
【００２３】
主軸部６の下端は、主軸支承部７から下方へ突き出してケース体８５内に入り込んでいる。このケース体８５内に変速機構８が形成されている。この変速機構８について説明する。
主軸部６の下端には、第１変速歯車８２と噛み合う従動歯車８１が固設されている。第１変速歯車８２の上部には、第２変速歯車８３が一体形成され、これら第１、第２変速歯車８２，８３は、支柱部８４によって支承されている。この支柱部８４は、ケース体８５内に立設状態で取り付けられている。第２変速歯車８３は、第１変速歯車８２に比較して大径であり、駆動歯車８６と噛み合う。駆動歯車８６は、駆動モータ９の出力軸に固設され、駆動モータ９の駆動によって回動する。なお、駆動モータ９は、ケース体８５の上面に固定されており、主軸支承部７と隣り合って並ぶ。
【００２４】
以上、主軸支承部７、変速機構８、駆動モータ９等、駆動機構４の主要部は、下型３が備え付けられた基台Ｂに、直接的、あるいは間接的に固定されている。そのため、上型２にモータ等を備え付けるのが一般的であった従来のプレス装置１００（図４参照）に比べ、上型２に対する負担が少なく、また、上型２の大型化を防止し得る。
なお、本発明に係る駆動機構は、前記実施の形態に係るもののみに限定されない。したがって例えば、雄ねじ部と雌ねじ部とが負荷ボールを介して螺合するボールねじ機構とする必要はなく、雄ねじと雌ねじとが直接螺合し合う螺合構造であっても良い。
【００２５】
以上、本実施の形態に係る駆動機構４の構造を説明した。続いて、この駆動機構４の作用を説明し、併せて、プレス装置１の作用について概説する。
図３に示す如く、駆動モータ９が駆動すると、主軸部６が回動する。この場合に、駆動モータ９は、その回動量を出力制御される。つまり、この出力制御によって、駆動歯車８６の回動量が制御される。駆動歯車８６の回動は、変速機構８によって減速され、従動歯車８１に伝わる。つまり、駆動歯車８６の回動によって従動歯車８１が所定の量だけ回動し、この従動歯車８１の回動に伴って主軸部６も所定の量だけ回動する。すると、主軸部６に螺合する連結部５が、主軸部６の回動量に対応して上昇あるいは下降する（図３の仮想線参照）。
【００２６】
この連結部５は、上型２に固設されている。つまり、上型２に固設された複数（本実施の形態では四箇所）の各連結部５を、それぞれ同速度、および同量だけ上昇、あるいは下降させることにより、上型２の上昇、および下降がなされる。
なお、本実施の形態に係る主軸部６には、ガイド軸部６１とボールねじボルト部６２を上下に形成しており、また、連結部５には、ガイド穴５１ａとボールねじナット部５２ａとを、中心線を共通とすべく形成している。したがって、連結部５の上下動は、ガイド軸部６１とガイド穴５１ａとの摺接によってガイドされる。つまり、ボールねじボルト部６２とボールねじナット部５２ａとの螺合のみによってガイドする場合よりも、ガイド精度が向上する。
また、本実施の形態では、ボールねじボルト部６２の下部にストッパ６２ｄを形成している。このストッパ６２ｄにより、連結部５と段付き円筒軸部６３等との干渉が防止される。
【００２７】
プレス装置１の作用について図１および図２を参照しつつ概説する。本実施の形態に係る上型２および下型３とは、互いに対面する所定の位置に固設されている。つまり、アウタパネルＷ１とインナパネルＷ２とを互いに組み付けてマリッジパネルＷとした後、このマリッジパネルＷを下型３の上面に載置する。
その後、駆動機構４，・・の駆動モータ９に正の作用をさせ、主軸部６を正方向に所定の量だけ回動させる。この正方向とは、主軸部６の回動に伴い、連結部５が下降する方向であり、所定の量とは、上型２が下降し、折曲部Ｗｆにヘミング加工を施し得る量である。
【００２８】
へミング加工が完了すると、駆動モータ９に、負の作用をさせる。すると、主軸部６は、負方向、つまり、前記正方向とは逆の方向に所定の量だけ回動する。この負方向への回動に伴い、連結部５は上昇し、マリッジパネルＷへの押圧を解く。ちなみに、前記所定の量とは、連結部５が主軸部６から抜けず、またマリッジパネルＷを下型３に載置するのに十分な作業スペースを、上型２と下型３との間に確保できる量であれば足りる。
上型２が所定の量だけ上昇すると、マリッジパネルＷは、搬送手段等によって、別工程に移される。
【００２９】
以上は、本実施の形態に係るプレス装置１の概要である。しかし、本発明に係る駆動機構が備わるプレス装置は、前記実施の形態に限定されるものではない。したがって、例えば、下型３が水平移動可能な機構を備えるものであっても良い。このような水平移動可能な機構を備えていると、上型２の干渉を受けない位置まで下型３を移動させることが可能になる。そのため、下型３の上にアウタパネルＷ１とインナパネルＷ２とを載置して組み付ける際、上型２との干渉等を考慮する必要が無くなり、アウタパネルＷ１とインナパネルＷ２との組み付け作業等が簡略化される。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は、上型に駆動機構（駆動モータや駆動歯車等）を備えていないため、実際に上下動する上型の小型化、軽量化を図ることができる。そのため、特に装置上方の省スペース化が可能となり、作業性を向上させることができる。
請求項２に係る発明は、主軸部にガイド軸部を形成し、移動体に、このガイド軸部と摺接するガイド穴を形成する。そのため、螺合構造のみで、上型の上下動をガイドしていたものに比べ、ガイド精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るプレス装置の全体構造を示す概略正面図である。
【図２】本実施の形態に係るプレス装置の全体構造を示す概略平面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ断面図であり、主に、本実施の形態に係る駆動機構の内部状態を示す。
【図４】従来のプレス装置の概略正面図である。
【符号の説明】
１：プレス装置
２：上型
３：下型
４：駆動機構
５：連結部
５１ａ：ガイド穴
５２ｅ：ナット側ボール転動溝（雌ねじ部）
６：主軸部
６１：ガイド軸部
６２ａ：ボルト側ボール転動溝（雄ねじ部）
Ｂ：基台
Ｗ１：アウタパネル
Ｗ２：インナパネル
Ｗ：マリッジパネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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