(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通カムベースと複数のロータリーカムを有するワーク受部と、前記ワーク受部の上方に配置され、前記ワーク受部に接近することによってワーク受部との間でワークをプレス加工する加工カムとを備え、
複数のロータリーカムを下方から支持する共通カムベースには、断面が部分円弧状で直線的に伸びる部分溝が折線状に連続するロータリーカム溝が形成されており、
各部分溝には、周面によって共通カムベースに回動するロータリーカムが装着されており、
各ロータリーカムには、周面から半径方向内側に伸びる加工面が形成されており、
各ロータリーカムが加工角度に回転したときに、長手方向に連続するロータリーカムの加工面同士が連続していることを特徴とするロータリーカム式プレス装置。
【請求項２】
共通カムベースには、各部分溝に対応して、各ロータリーカムの上方を覆うポンチが配置されていることを特徴とする請求項１に記載のロータリーカム式プレス装置。
【請求項３】
前記共通カムベースのロータリーカム装着用の部分円弧状の周面と、各ポンチのロータリーカムと摺動する部分円弧状の周面が、別々に切削加工されていることを特徴とする請求項２に記載のロータリーカム式プレス装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータリーカム式プレス装置に関し、詳しくは、一体化したカムベースに複数のロータリーカムが装着され、複数のロータリーカムによって板状のワークの連続した端部に寄せ曲げ加工や穴抜き加工等の負角成形を行うロータリーカム式プレス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
板状のワークの端部に寄せ曲げ加工や穴抜き加工等の負角成形を行う場合には、ロータリーカムを備えたロータリーカム式プレス装置を用いる。ロータリーカム式プレス装置の例を図５を用いて説明する。図５は寄せ曲げ加工を行うロータリーカム式プレス装置の一例のプレス下死点での要部縦断面図である。ロータリーカム式プレス装置５０では、ロータリーカム５６はカムベース５４に形成されたカム溝５４ａに回動自在に装着され、カムベース５４は下型５２に固定されている。カムベース５４上にはポンチ５８が固定され、ロータリーカム５６と共にワークｗの下面を支持する。ワークｗの上面は図示しない上型ホルダに昇降可能に保持されたパッド６６によって下方に押え付けられてワークｗが位置決めされる。加工カム６０は上型ホルダに昇降自在に保持されており、且つ、スライド可能に保持されており、加工時にはスライド板６２によってロータリーカム側に案内される。加工カム６０の加工刃６０ａがロータリーカム５６に形成された加工面５６ａにワークｗを介して当接することによってワークｗ端部に寄せ曲げ加工を行う。
【０００３】
このロータリーカム式プレス装置５０では、加工時にはロータリーカム５６が図中右回りに回動することによってワークｗを支持し、この状態でロータリーカム５６に形成されている加工面５６ａにワークｗ端部を押付けて寄せ曲げする。このため、加工終了時にはロータリーカム５６を加工時と逆方向の図中左回りに回動させればワークｗに干渉することなく容易に型から外すことができる。このような利点から、ロータリーカムを用いたロータリーカム式プレス装置は寄せ曲げ加工等の負角成形を行う場合に多用されている。
【０００４】
ロータリーカムを用いたロータリーカム式プレス装置では、加工面がロータリーカムの周面から半径方向内側に伸びる面に形成されているため、ワークの端部が加工方向に大きく屈曲していると、ワーク端部がロータリーカムの加工面の幅内に収まりきらない場合がある。この場合、特開平６−３４４０３０号公報等に開示されているように、ワークの端部が略直線状となり、ロータリーカムの加工面の幅内に収まる箇所でロータリーカムを分割し、ワーク端部の形状に沿うように個々のロータリーカムを折線状に配置することによって加工が可能となる。
【０００５】
屈曲したワーク端部に負角成形を行うロータリーカム式プレス装置の一例を図６、図７を用いて説明する。図６（ａ）は従来のロータリーカム式プレス装置の一例のワーク受部の側面図であり、図６（ｂ）は同平面図である。図７は同ロータリーカム式プレス装置のカムベースの平面図である。ここでいうロータリーカム式プレス装置のワーク受部とは、ワークを下方から支持する側の部分を示す。図６に示すように、ロータリーカム５６は３つに分割されている。また図７に示すように、カムベース５４も３つに分割されており、それぞれのカムベース５４にカム溝５４ａが成形されている。それぞれのカム溝５４ａにロータリーカム５６が１つずつ装着され、さらに各カムベース５４にそれぞれポンチ５８が固定されてユニット化されている。なお、各ユニットの構成や加工機構は先述と同様である（図５参照）。
【０００６】
もし、上述のようにカムベースを分割せず、１つのカムベースに複数のロータリーカムを装着しようとするのであれば、カムベースに隣合うロータリーカムを所定の角度を持たせて折線状に配することとなる。即ち、カムベースに複数のロータリーカムを装着するための屈曲したカム溝を成形する必要がある。
【０００７】
ここで、カムベースにカム溝を成形する従来の方法を図８を用いて説明する。図８は従来のカム溝の切削方法を模式化した図である。まずカムベース５４にポンチ５８となる部材を固定した後、図に示した加工刃具７０によってカムベース５４とポンチ５８を同時に切削してカム溝５４ａを成形する。この加工刃具７０は刃部７０ａが後に装着するロータリーカム（図５参照）と同軸に回転しながら軸方向に移動することによってロータリーカムの摺動面となるカム溝５４ａを切削加工する。
【０００８】
なお、上述の加工刃具の移動方向は軸方向の１方向に限られており、直線状に伸びる形状のカム溝しか加工することはできず、折線状のカム溝を形成することはできない。従って、複数のロータリーカムを折線状に配するためには、図６、図７のように、ロータリーカムを装着するカムベースもロータリーカム毎に分割し、折線状に下型に配置しなければならない。このような理由から、屈曲したワーク端部に負角成形を行うロータリーカム式プレス装置では、カムベースとロータリーカムとポンチとを１ユニットとし、このユニットをワーク端部の形状に沿うように下型に並べて配設し、一度に加工できるようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カムベースとロータリーカムとポンチ等をユニット化し、複数組のユニットを下型に並べて個々に固定すると、それぞれのユニットが加工時に受ける力には差が生じる。すると、ユニット毎にカムベースの撓み量やずれ量が異なり、このカムベースに取付けられているポンチやロータリーカムの撓み量やずれ量にも差が生じる。ワークを支持するポンチやロータリーカムに撓みやずれが発生すれば、製品に撓みが生じたり、隣り合うユニットとの境目部分に段差ができたりし、品質を確保することが困難となる。
【００１０】
本発明は、複数のロータリーカムによって屈曲したワーク端部に負角成形加工を行っても、ワーク端部に撓みや段差等の不具合を発生させることのないロータリーカム式プレス装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段と作用と効果】
本発明のロータリーカム式プレス装置は、共通カムベースと複数のロータリーカムを有するワーク受部と、前記ワーク受部の上方に配置され、前記ワーク受部に接近することによってワーク受部との間でワークをプレス加工する加工カムとを備えている。共通カムベースは、複数のロータリーカムを下方から支持しており、断面が部分円弧状で直線的に伸びる部分溝が折線状に連続するロータリーカム溝が形成されており、各部分溝には、周面によって共通カムベースに回動するロータリーカムが装着されており、各ロータリーカムには、周面から半径方向内側に伸びる加工面が形成されており、各ロータリーカムが加工角度に回転したときに、長手方向に連続するロータリーカムの加工面同士が連続していることを特徴とする。
【００１２】
従来の複数のロータリーカムを備えたロータリーカム式プレス装置では、カムベースとロータリーカムを有するワーク受部をユニット化し、下型にこのようなユニットを折線状に並べて配設していた。しかし、これらの各ユニットは独立しているため、加工時に力を受けるとユニット毎にずれたり撓んだりし、これによって、ワークに継目や段差ができてしまっていた。
上記の不具合を解消するため、本発明者は折線状のカム溝を成形する方法を創意工夫し、確立した。その結果、本発明のロータリーカム式プレス装置の実現に至った。
本発明のロータリーカム式プレス装置は、１つの共通カムベースに複数個のロータリーカムを連続して装着できるように折線状のカム溝が成形されている。これによれば、共通のカムベースに複数のロータリーカムが配されているため、安定して加工することができ、加工時に力を受けてもワークに継目や段差ができない。
【００１３】
本発明のロータリーカム式プレス装置の共通カムベースには、各部分溝に対応して、各ロータリーカムの上方を覆うポンチが配置されていることが好ましい。ワークをより安定に支持することができる。
また、本発明では、共通カムベースのロータリーカム装着用の部分円弧状の周面と、各ポンチのロータリーカムと摺動する部分円弧状の周面が、別々に切削加工されていることが好ましい。
共通カムベースのロータリーカム装着用の部分円弧状の周面と、各ポンチのロータリーカムと摺動する部分円弧状の周面を別々に切削加工するようにすると、フライスカッター等の加工自由度の低い加工刃具で切削加工する必要がなくなり、ボールカッター等の加工自由度の高い加工刃具で切削加工することが可能となり、共通カムベースのロータリーカム溝を折線状に切削加工することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
（形態１）  複数のロータリーカムは共通カムベースに形成された１本の屈曲したカム溝に加工面同士が連続するように装着されている。
【００１５】
本発明を具現化した第１実施例を図１〜図４を用いて説明する。図１は本実施例のロータリーカム式プレス装置のプレス下死点での縦断面図であり、図２は同ロータリーカム式プレス装置のワーク受部の側面図と平面図であり、図３は同ロータリーカム式プレス装置のカムベースの平面図であり、図４は同ロータリーカム式プレス装置のカム溝の切削方法を模式化した図である。なお、本実施例のロータリーカム式プレス装置は２箇所で屈折した形状のワークの端部に一連の寄せ曲げ加工を行うプレス装置である。
【００１６】
本実施例のロータリーカム式プレス装置の加工部の構成について説明する。本実施例のロータリーカム式プレス装置には３つのロータリーカムが備えられている（後に詳述する）。なお、これらの３つのロータリーカムをそれぞれ含む各機構の構成や動作は同様である。図１はロータリーカム式プレス装置を１つのロータリーカムの軸に垂直な面で縦断した図である。図１に示すロータリーカム式プレス装置１０は下型１２を備えており、この下型１２にはカムベース１４が固定されている。カムベース１４には円弧面を有するカム溝１４ａが形成されており、このカム溝１４ａにロータリーカム１６が回動自由に装着されている。カムベース１４の上部にはロータリーカム１６上に張出す状態でポンチ１８が固定されており、このポンチ１８は上面でワークｗを支持する。ロータリーカム１６にはポンチ１８の上面と共にワークｗの下面を支持する端面１６ｂが形成されており、この端面１６ｂと所定の角度をなして所定形状の加工面１６ａが形成されている。ロータリーカム１６の端面１６ｂに対抗する面には、加工刃２０ａを備えた加工カム２０をロータリーカム１６側へ案内するスライド板２２が取付けられている。このスライド板２２はロータリーカム１６の図中右回りの回動のストッパーとしても作用する。ロータリーカム１６は図示しないシリンダによって図中右回りに回動し、スライド板２２がカムベース１４の上面に面接触したとき、ロータリーカム１６の端面１６ｂとポンチ１８の上面とが連続する。
【００１７】
加工カム２０は上型ホルダ２４にスライド可能に保持されている。上型ホルダ２４にはパッド２６も昇降可能に保持され、上型ホルダ２４とともに下降して、ポンチ１８とともにワークｗを挟んで位置決めする。また、上型ホルダ２４とパッド２６の下降とともに加工カム２０も下降して加工カム２０の下面がスライド板２２に面接触する。加工カム２０はスライド板２２に案内され、加工刃２０ａがワークｗを介してロータリーカム１６の加工面１６ｂに当接する。
【００１８】
このロータリーカム式プレス装置１０の動作について説明する。まず、ワークｗをポンチ１８の上面に載せる。上型ホルダ２４が下降を開始するとともにロータリーカム１６が図示しないシリンダによって図中右回りに回動を開始する。ロータリーカム１６に取付けられたスライド板２２の下面がカムベース１４の上面に面接触するとロータリーカム１６の回動が停止する。これとともにポンチ１８の上面とロータリーカム１６の端面１６ｂが連続面をなし、この連続面によってワークｗを下方から支持する。
下降する上型ホルダ２４とともにパッド２６が下降し、やがてパッド２６の下面がワークｗの上面に面接触する。これによってワークｗは上下方向から挟まれて位置決めされる。また、上型ホルダ２４とともに加工カム２０も下降し、やがて加工カム２０の下面がスライド板２２の上面に面接触する。さらに上型ホルダ２４が下降すると、加工カム２０はスライド板２２に案内されてロータリーカム側（図中左方向）へスライドし、加工刃２０ａがワークｗを介してロータリーカム１６の加工面１６ａに当接する。なおも上型ホルダ２４が下降すると、加工刃２０ａはワークｗを加工面１６ａに押付けて所定の形状に寄せ曲げする。
【００１９】
このような加工機構を有するロータリーカム式プレス装置のワーク受部、即ち、ワークを下方から支持する側の部分の構成について説明する。図２（ａ）は本実施例のロータリーカム式プレス装置１０のワーク受部の側面図であり、図２（ｂ）は同平面図である。図２に示すように、ロータリーカム式プレス装置１０は３つのロータリーカム１６と、これらに対応するように３つのポンチ１８を備えている。これらは共通のカムベース１４に配されている。図３に示すように、このカムベース１４には、途中２箇所において屈折したカム溝１４ａが形成されている。このカム溝１４ａは、３つのロータリーカム１６を図示しないワークの端部の形状に沿う角度で装着できるように形成されている。なお、３つのロータリーカム１６による各加工機構は互いに干渉しないよう調整されている。
【００２０】
ところで、図８に示した従来のカム溝の成形方法では、直線状のカム溝しか成形することはできず、上述のように折線状のカム溝を成形することはできなかった。
本発明者は、上記の制約をなくし、本実施例のロータリーカム式プレス装置のように折線状のカム溝を成形することができる切削方法を開発した。この切削方法を図４に示す。図４は本実施例のカム溝の切削方法を模式化した図である。図４に示すように、加工刃具にはボールカッター３０を使用する。図８に示した従来の切削方法とは異なり、カムベース１４とポンチ（図１等参照）とを別々に切削する。このボールカッター３０の球面部分の刃部３０ａをカムベース１４やポンチの加工面に当て、ロータリーカム（図１等参照）の周面に倣って図中矢印のように円弧を描くように往復させながら切削していく。なお、加工面はロータリーカムとの摺動面となるため、高い加工精度を確保できるよう、刃部３０ａの形状や送り速度には工夫が施されている。
【００２１】
従来のカム溝の成形は、カムベースとポンチとを組み付け、これらを同時に切削する方法でなされ、しかも加工刃具が一方向にしか移動できなかったため、直線状のカム溝しか成形することができなかった。しかし、このボールカッターを用いる切削方法によれば、加工自由度が飛躍的に向上し、どのような形状にも対応することが可能となる。このことによって、折線状のカム溝を成形することができ、本実施例のように複数のロータリーカムを折線状に配して装着することが可能となった。
【００２２】
以上のように、本実施例のロータリーカム式プレス装置は、１つのカムベースに複数個のロータリーカムを折線状に装着されている。また、この１つのカムベースにそれぞれのロータリーカムに対応する各ポンチも固定されている。ワークを支持するロータリーカムやポンチが共通のカムベースに配されているため、別々のカムベースにロータリーカムやポンチが配されていた従来のロータリーカム式プレス装置のように、加工時のそれぞれの撓み量やずれ量に差が生じず、安定して加工することができる。
【００２３】
次に、本実施例を具現化した第２実施例を説明する。本実施例のロータリーカム式プレス装置はカムベースとロータリーカムとポンチをユニット化した点においては従来のロータリーカム式プレス装置と同様である。しかし、本実施例では、このユニットを下型に固定する方法が異なっている。従来のロータリーカム式プレス装置ではこのユニットを下型に並べて固定するだけであった。本実施例のロータリーカム式プレス装置では、ユニット化された各カムベースを連結部材によって接続して一体化した後、下型に固定する。即ち、各カムベースは１つの共通カムベースとして下型に固定される。これによれば、各カムベースが一体化しているため、共通のカムベースに複数のカムベースやポンチを配した第１実施例と同様の作用効果が得られる。
【００２４】
従来のロータリーカム式プレス装置のように、複数組のロータリーカムとポンチがそれぞれ別々のカムベースに配されてユニット化されていると、ユニット毎に加工時に受ける力に差が生じ、ユニット毎に撓み量やずれ量が異なってしまっていた。このため、ワークに撓みや段差が生じやすかった。本発明のロータリーカム式プレス装置は、複数組のロータリーカムとポンチは１つの共通カムベースに配されているため、カムベースの撓み量やずれ量の差が原因であるワークの撓みや段差の発生をなくすことができ、製品の品質を向上することができる。また、カムベースを一体化することによって装置の剛性が向上する。さらに、カムベースを一体化したことによって組付け等の作業効率も向上する。
【００２５】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施例のロータリーカム式プレス装置のプレス下死点での縦断面図。
【図２】  同ロータリーカム式プレス装置のワーク受部の平面図と側面図。
【図３】  同ロータリーカム式プレス装置のカムベースの平面図。
【図４】  同ロータリーカム式プレス装置のカム溝の切削方法を模式化した図。
【図５】  ロータリーカム式プレス装置の一例のプレス下死点での要部縦断面図。
【図６】  従来のロータリーカム式プレス装置のワーク受部の側面図と平面図。
【図７】  同ロータリーカム式プレス装置のカムベースの平面図。
【図８】  従来のロータリーカム式プレス装置のカム溝の切削方法を模式化した図。
【符号の説明】
１０：ロータリーカム式プレス装置
１２：下型
１４：カムベース
１４ａ：カム溝
１６：ロータリーカム
１６ａ：加工面
１６ｂ：端面
１８：ポンチ
２０：加工カム
２０ａ：加工刃
２２：スライド板
２４：上型ホルダ
２６：パッド
３０：ボールカッター
３０ａ：刃部
【図１】
0003849568.tif 000002
【図２】
0003849568.tif 000003
【図３】
0003849568.tif 000004
【図４】
0003849568.tif 000005
【図５】
0003849568.tif 000006
【図６】
0003849568.tif 000007
【図７】
0003849568.tif 000008
【図８】
0003849568.tif 000009