(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス機のラムの移動に同期・連動して所定のノックアウト間隔で上下移動され、下型内からワークを突上げるためのノックアウト装置のノックアウトピンであって、
前記ノックアウトピンは、上下方向に延びる円筒状のケース部材と、該ケース部材内に前記ノックアウト間隔で上下移動自在に支持されるノックアウト主軸と、前記ケース部材と前記ノックアウト主軸との間に設けられ、該ノックアウト主軸を下方へ向かって付勢するバネ部材と、前記ケース部材内に前記ノックアウト主軸と同軸上かつ上方側で前記ノックアウト間隔より短い突出間隔で上下移動自在に支持されるエジェクタヘッドと、前記ノックアウト主軸と前記エジェクタヘッドとを連結・解除可能な連結機構とを備え、
前記連結機構は、上端部が前記エジェクタヘッドに径方向に揺動自在に支持される係止部材と、前記ノックアウト主軸の上端側に形成され、前記係止部材の下端部と係止可能な傾斜面と、前記ケース部材に形成され、前記係止部材の下端部と係合して該係止部材の下端部を前記傾斜面に係止させる案内面とを有することを特徴とするノックアウト装置のノックアウトピン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス機のラムの移動に同期・連動して所定のノックアウト間隔で往復移動され、型内からワークを直接又は間接的に突出すためのノックアウト装置のノックアウトピンに関する。
本発明は、特に、トランスファ鍛造を行うプレス機に既設されているノックアウト装置のノックアウトピンとして好適に利用される。
【０００２】
【従来の技術】
従来一般に、鍛造プレス機のノックアウト装置１Ａとして、図７に示すように、プレス機１Ａのラムの移動に同期・連動して所定のノックアウト間隔Ｋで上下動するノックアウトブロック２８Ａと、このノックアウトブロック２８Ａに直結されるノックアウトピン２９Ａとを備え、ノックアウトピン２９Ａの上昇ストロークによって成形後のワークＷを下型３３Ａ内から突上げて取り出すものが知られている。
このようなノックアウト装置１Ａでは、作業工程やワーク形状等の要因によってワークＷの突上げ量（エジェクト量ともいう。）を、上記ノックアウト間隔Ｋより短い値に変更したい場合があり、その際、上記ノックアウトピン２９Ａあるいは下型３３Ａ内のエジェクタブロック３１Ａの長さを短くし、ノックアウトピン２９Ａとエジェクタブロック３１Ａとの間に空隙部３２Ａを設け、ノックアウト装置１Ａの初期駆動時、即ち、ノックアウトストロークにおける初期上昇ストロークで、ノックアウトピン２９Ａの作動を遅らせてこのノックアウトピン２９Ａに空突き動作を行わせて対応していた。この初期空突き動作では、図８に示すように、ラムのストローク曲線ａ、初期空突き動作を行わせない場合のノックアウトピンのストローク曲線ｂ及び、初期空突き動作を行った場合のノックアウトピン２９Ａのストローク曲線ｃから解かるように、ラムが最も降下する下死点Ａよりかなり遅れて点Ｃからの突上げ開始となる。
近年、鍛造プレス機では、成形後のワークを自動的に次工程へ搬送するトランスファ鍛造が頻繁に行われ、このようなトランスファ鍛造では、ワークの定時、定点、定形での搬送が重要な条件となっている。しかし、前記従来のノックアウト装置のように初期駆動時にノックアウトピンに空突き動作を行わせるものでは、ノックアウトピンの遅動タイムラグによって、ワークの突上げ動作が開始される時点で、ラム及び上型がある程度上昇してしまい、時には、上型に設けたクッション押さえによる押さえ作用が効いていない状態でワークが突上げられ、ノックアウト衝撃の慣性力によってワークが下型内から飛び跳ねてしまうことがあった。その結果、ワークの定時、定点での搬送が損なわれ、トランスファ鍛造を安定継続して行うことができないといった問題があった。
【０００３】
そこで、上記問題を解決する従来のノックアウト装置として、例えば、特開２０００−２６３１８１号公報には、油圧シリンダによってスライド移動されるノックアウトピンによるワークの突上げ量をモータによって変更するものが開示されている。
しかし、上記従来のノックアウト装置では、油圧装置やモータ等の駆動源を必要とし、ノックアウト機構自体が複雑で大掛りなものとなってしまうといった問題がある。さらに、プレス機のラムの移動に同期・連動して駆動されるノックアウト装置を既に設けてあるプレス機には、上記従来のノックアウト装置を組み込むことは大幅改造となってくる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上より、本発明は、上記状況に鑑みてなされたものであり、プレス機に既設されているノックアウト装置に容易に組み込むことができ、ワークの突出し量を所定のノックアウト間隔より短い値に調節しても、ノックアウトストロークの作動と略同時にワークの突出しを開始させることができるノックアウトピンを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明（請求項１記載）のノックアウト装置のノックアウトピンは、プレス機のラムの移動に同期・連動して所定のノックアウト間隔で上下移動され、下型内からワークを突上げるためのノックアウト装置のノックアウトピンであって、前記ノックアウトピンは、上下方向に延びる円筒状のケース部材と、該ケース部材内に前記ノックアウト間隔で上下移動自在に支持されるノックアウト主軸と、前記ケース部材と前記ノックアウト主軸との間に設けられ、該ノックアウト主軸を下方へ向かって付勢するバネ部材と、前記ケース部材内に前記ノックアウト主軸と同軸上かつ上方側で前記ノックアウト間隔より短い突出間隔で上下移動自在に支持されるエジェクタヘッドと、前記ノックアウト主軸と前記エジェクタヘッドとを連結・解除可能な連結機構とを備え、前記連結機構は、上端部が前記エジェクタヘッドに径方向に揺動自在に支持される係止部材と、前記ノックアウト主軸の上端側に形成され、前記係止部材の下端部と係止可能な傾斜面と、前記ケース部材に形成され、前記係止部材の下端部と係合して該係止部材の下端部を前記傾斜面に係止させる案内面とを有することを特徴とする。
【０００６】
尚、上記「プレス機」は、その種類、形態、プレス能力等は特に問わない。例えば、その種類としては、鍛造プレス機、せん断プレス機及び曲げプレス機等を挙げることができる。また、例えば、その形態としては、プレス加工後のワークを自動搬送することができるトランスファ加工形態であることが好ましい。また、上記「ラム」は、通常、上型が一体に取付けられ、適宜伝達機構（クランク機構やカム機構等）を介して電動機の動力が伝達されて昇降するようになっている。また、上記「ノックアウトピン」は、通常、ダイセットの下ホルダ内又は下型内に着脱自在（或いは一体固定）に装着されている。また、上記「調節手段」は、例えば、ノックアウト主軸の先端側に設けることができる。また、上記「空突き動作」とは、ワークの突出しを行わない状態でノックアウト主軸が突出し方向への移動することを意味する。さらに、上記「連結機構」は、例えば、一端部が前記エジェクタヘッドに径方向に揺動自在に支持される係止部材と、前記ノックアウト主軸の先端側に形成され、前記係止部材の他端部と係止可能な係止面と、前記ケース部材に形成され、前記係止部材の他端部に係合して該係止部材の他端部を前記係止面に係止させる案内面とを有することができる。
【０００９】
【発明の効果】
本発明のノックアウト装置のノックアウトピンによると、ケース部材の案内面によって係止部材の下端部がノックアウト主軸の傾斜面に係止してノックアウト主軸とエジェクタヘッドとが連結され、その連結状態のままノックアウト主軸及びエジェクタヘッドが上昇してワークの突上げが開始される。そして、ノックアウト主軸及びエジェクタヘッドが所定間隔（突出間隔分）だけ上昇したとき、係止部材が拡径方向へ揺動することによって係止部材の下端部がノックアウト主軸の傾斜面への係止が外れてノックアウト主軸とエジェクタヘッドとの連結が解除され、エジェクタヘッドが停止してワークの突上げが終了する。その後、エジェクタヘッドが停止状態のままノックアウト主軸のみがストローク端まで上昇してノックアウト主軸がワークの空突き動作を行うこととなる。従って、ワークの突上げ量を所定のノックアウト間隔より短い値に調節しても、ノックアウトストロークの作動と略同時にワークの突上げを開始させてワークを突上げることができ、即ち、ワークをクッション押さえ作用が十分効いている状態で突上げることができる。その結果、ノックアウトの衝撃慣性力によるワークの飛び跳ねが防止され、プレス機によるトランスファ加工を安定継続して実現できる。また、ノックアウトピンを、ケース部材、ノックアウト主軸、バネ部材、エジェクタヘッド及び連結機構を備えて構成したので、ノックアウトピンを交換するだけで、プレス機に既設されたノックアウト装置に容易に組み込むことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、実施例により、図面を参照して本発明をより具体的に説明する。
本実施例に係るプレス機１は、図６に示すように、上下型２ａ、２ｂ及び各型２ａ、２ｂを保持する上下ホルダ３ａ、３ｂ等からなるダイセット５を備えている。上型２ａは周知のクッション押さえ機構６を有し、下型３ｂは周知のエジェクト機構７を有している。また、プレス機１は上下のノックアウト装置８ａ、８ｂを備え、各ノックアウト装置８ｂは、下ホルダ３ｂ内において図示しないラムの昇降に同期・連動して所定のノックアウト間隔Ｋで往復移動する下のノックアウトブロック９ｂを有している。そして、上ホルダ３ａ内には、所定のノックアウト間隔Ｋで昇降するストレートバー状のノックアウトピン４が装着され、下ホルダ３ｂ内には、下ノックアウトブロック９ｂに連結される本発明に係るノックアウトピン１０が装着されている。
尚、本実施例では、プレス機１として、適宜トランスファ手段１１によって鍛造プレス成形後のワークＷを次工程へ自動的に搬送可能なトランスファ鍛造プレス機を例示する。また、上記ノックアウト間隔Ｋは３５ｍｍに設定され、ワークの突上げ量はノックアウト間隔より短い値となる２５ｍｍに設定されているものとする。
【００１１】
１．ノックアウトピンの構造
上記ノックアウトピン１０は、図１、２に示すように、下ホルダ３ｂに固定される筒状のケース部材１３を備えている。このケース部材１３は、筒状のケースボディ１４の下部に螺刻された雌ねじ部１４ａに、筒状のエジェクタボディ１５の上部に螺刻された雄ねじ部１５ａを一体に螺合して構成されている。このエジェクタボディ１５の上部内面には、上方に行くにつれて拡径するテーパ状の案内面１５ｂが形成されている。この案内面１５ｂは、その上下方向の深さがワークＷの突上げ量と略同じ値に設定され、後述するプッシュピンを主軸に対して係止させる機能を果たすようになっている。
【００１２】
また、上記エジェクタボディ１５内には、横断面円形のストレートバー状のノックアウト主軸１７（以下、単に主軸１７とも記載する。）が上記ノックアウト間隔Ｋ（図５参照）で上下動自在に支持されている。この主軸１７の下端側に形成されたフランジ部１７ａとケースボディ１４の下端面との間には、主軸１７を下方に向かって付勢するバネ部材１８が介装されている。また、主軸１７の上端側には、上方に行くにつれて縮径するテーパ状の傾斜面１７ｂが形成されている。
【００１３】
また、上記ケースボディ１４内には、拡径部２１ａを有する横断面円形の段差バー状のエジェクタヘッド２１が、ワークＷの突上げ量と略同じ値となる突出間隔Ｌ（図２、図５参照）で上下動自在に支持されている。上記エジェクタヘッド２１には、その中心部に１本の挿入孔２２が垂直に透設されており、この挿通孔２２内にはボルト２３が挿通されている。そして、ボルト２３の先端部が主軸１７にネジ止めされており、またボルト２３の頭部２３ａが挿入孔２２の拡径孔部２２ａに係合可能とされている。従って、エジェクタヘッド２１と主軸１７とが所定距離｛ノックアウト間隔Ｋと突出間隔Ｌとの差（Ｋ−Ｌ）と略同じ距離｝以上離間しないようになっている。
【００１４】
また、上記エジェクタヘッド２１の拡径部２１ａには、図３、４に示すように、上下方向に向って切り欠いた切欠部２４が周方向に４個又は３個形成されており、それらの切欠部２４に所定長さを有する棒状のプッシュピン２５（係止部材として例示する。）が収納されている。そして、各プッシュピン２５は、その上端部に挿通された係合ピン２６により、エジェクタヘッド２１に蛸足状に垂下されて径方向に揺動自在に支持されている。
各プッシュピン２５の球面状の下端部が上記主軸１７の傾斜面１７ｂに係脱するようになっている。詳細には、主軸１７が上昇ストロークを始めてから突出間隔Ｌ分上昇するまでの間、プッシュピン２５の下端部は、エジェクタボディ１５の案内面１５ｂに案内されて主軸１７の傾斜面１７ｂに係止している。この係止状態では、主軸１７とエジェクタヘッド２１とが互いに相対移動できない連結状態にある。また、主軸１７が突出間隔Ｌ分上昇すると、プッシュピン２５の下端部は、エジェクタボディ１５の案内面１５ｂによる案内から解放されて主軸１７の傾斜面１７ｂへの係止が外れることとなる。この係止が外れた状態では、主軸１７とエジェクタヘッド２１とが互いに相対移動可能な解除状態にある。
【００１５】
２．ノックアウトピンの作用
プレス機１の上下型２ａ、２ｂの間に置かれたワークＷの一鍛造成形過程が終了してラムと共に上型２ａが上昇し始めようとするとき、ノックアウトピン１０の主軸１７は最下位のポジションにある。このとき、プッシュピン２５の下端部が主軸１７の傾斜面１７ｂに係止して、主軸１７とエジェクタヘッド２１とは連結状態にある｛図５（ａ）参照｝。そして、主軸１７が上昇を始めると、エジェクタボディ１５の案内面１５ｂの案内によって、プッシュピン２５の下端部は主軸１７の傾斜面１７ｂに係止した状態を保ち、従って、主軸１７とエジェクタヘッド２１とが連結状態のまま上昇し｛図５（ｂ）参照｝、このエジェクタヘッド２１の上昇によって下型２ｂ内のエジェクト機構７におけるエジェクタブロック７ａ及びエジェクタピン７ｂ（図６参照）が上昇して下型２ｂ内のワークＷが突上げられる。このとき、上型２ａ内のクッション押さえ機構６（図６参照）もワークＷの突上げと略同時に作用しており、ワークＷはクッション押さえ作用が十分に効いている状態で突上げられることとなる。
【００１６】
その後、主軸１７がさらに上昇してその上昇量が突出間隔Ｌに達すると、プッシュピン２５の下端部は、エジェクタボディ１５の案内面１５ｂによる案内から開放されて、プッシュピン２５自身が拡径方向へ揺動される。すると、プッシュピン２５の下端部は主軸１７の傾斜面１７ｂへの係止が外れ、主軸１７とエジェクタヘッド２１との連結状態が解除され、また、エジェクタヘッド２１は、その拡径部２１ａがケースボディ１４内に当接して上昇を止めることとなる｛図５（ｃ）参照｝。さらに、その後、エジェクタヘッド２１が停止したまま主軸１７がストローク端まで上昇して空突き動作を行う｛図５（ｄ）参照｝。
そして、主軸１７がストローク端まで達した後、バネ部材１８の付勢力によって主軸１７が下方に引き戻される。この主軸１７の下降途中でボルト２３の頭部２３ａとエジェクタヘッド２１との係合により主軸１７と共にエジェクタヘッド２１も下降され、主軸１７及びエジェクタヘッド２１は再び最下位のポジションに復帰することとなる｛図５（ａ）参照｝。
【００１７】
３．実施例の効果
以上のように、本実施例のノックアウトピン１０では、プッシュピン２５の下端部と主軸１７の傾斜面１７ｂとの係止によって主軸１７及びエジェクタヘッド２１が連結状態を保って上昇し、その後、その上昇量が突出間隔Ｌ分に達したとき、プッシュピン２５の下端部と主軸１７の傾斜面１７ｂとの係止を解除して、エジェクタヘッド２１を停止して主軸１７のみをストローク端まで上昇させるようにしたので、エジェクタヘッド２１の昇降間隔を適宜値に設定すれば、仕上工程やワーク形状などに対応してワークＷの突上げ量をノックアウト間隔Ｋより短い値に調節できる。しかも、ノックアウトストロークの作動と略同時に、主軸１７及びエジェクタヘッド２１が上昇を開始してワークＷを突上げることができ、即ち、ワークＷをクッション押さえ作用が十分効いている状態で突上げることができる。その結果、ノックアウトの衝撃慣性力によるワークＷの飛び跳ねを吸収・防止してプレス機によるトランスファ加工を安定継続して行うことができる。
【００１８】
また、本実施例のノックアウトピン１０では、エジェクタボディ１５及びケースボディ１４を上下にネジ止めして円筒状のケース部材１３を構成し、このケース部材１３の内に、主軸１７及びエジェクタヘッド２１を夫々の適宜ストローク間隔で昇降可能に収納支持したので、ケース部材１３の外形形状・寸法等を適宜所定の値に設定すれば、プレス機１に既設されているノックアウト装置８ｂで使用される中実バー状のノックアウトピンと本実施例に係るノックアウトピン１０とを容易に交換することができる。従って、今までワークＷをマニュアルで搬送していたプレス機に適宜トランスファ手段を後付けしてトランスファ搬送を行う場合や、逆に、今までトランスファ搬送を行っていたプレス機をマニュアルでの搬送に変更する場合であっても、ノックアウトピンを交換するといった簡易な作業でかつ短時間でそれらの変更作業に対応することができる。
また、エジェクタボディ１５の案内面１５ｂの深さ寸法やプッシュピン２５の長さ寸法等が適宜所定の値に設定され、エジェクタヘッド２１のストローク間隔が夫々異なる複数種類のノックアウトピン１０を準備すれば、作業工程やワーク形状等に応じてワークの突出し量を様々な値に調節することができる。
【００１９】
尚、本発明においては、前記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、上記実施例では、円筒状のケース部材１３内に主軸１７及びエジェクタヘッド２１をスライド移動自在に内蔵してノックアウトピン１０を構成し、このノックアウトピン１０をダイセット５における下ホルダ３ｂに形成した装着孔内に着脱自在に装着するようにしたが、これに限定されず、例えば、ケース部材１３を止めて、下ホルダ３ｂ内に直接的に主軸１７及びエジェクタヘッド２１をスライド移動自在に装着するようにしてもよい。また、上記実施例では、本発明に係るノックアウトピン１０を、ダイセット５の下ホルダ３ｂ内に装着されるノックアウトピンとして使用する形態を例示したが、これに限定されず、例えば、本発明に係るノックアウトピンを、下型２ｂ内のエジェクタ機構７ｂに設けられるエジェクタピンとして使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るノックアウトピンの部分破断側面図である。
【図２】同様にして、ノックアウト主軸が上昇ストローク端に位置している状態を示す部分破断側面図である。
【図３】図１におけるIII−III線断面図である。
【図４】ノックアウトピンの他の態様を示す横断面図である。
【図５】ノックアウトピンの作動状態を説明するための説明図であり、（ａ）はノックアウト主軸が最下位のストローク端に位置する状態を示し、（ｂ）はノックアウト主軸の上昇を始めた直後の状態を示し、（ｃ）はノックアウト主軸が突出間隔分だけ上昇した状態を示し、（ｄ）はノックアウト主軸が最上位のストローク端に達した状態を示す。
【図６】本発明に係るノックアウトピンをプレス機のノックアウト装置に組込んだ状態を示す説明図である。
【図７】従来のプレス機のノックアウト装置においてワークの突上げ量をノックアウトストロークより短く調節する方法を説明するための説明図である。
【図８】同様にして、従来のプレス機のラム及びノックアウトピンのストロークとクランク軸の回転角の関係を示すストローク線図である。
【符号の説明】
１：プレス機、２ｂ：下型、８ｂ：下ノックアウト装置、１０：ノックアウトピン、１３：ケース部材、１５ｂ：案内面、１７：ノックアウト主軸、１７ｂ：傾斜面、１８：バネ部材、２１：エジェクタヘッド、２５：プッシュピン、Ｋ：ノックアウト間隔、Ｌ：突出間隔、Ｗ：ワーク。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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