JP2017189807A - プレス機用潤滑油供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑油供給源と金型側の流路との接続を自動的に行うことで、段取の作業効率を向上させることが可能なプレス機用潤滑油供給装置を提供する。【解決手段】プレス機用潤滑油供給装置５は、弁座７１と、弁体７２と、コイルばね７３と、押圧部１５２とを備える。弁座は、潤滑油が供給される流路でありスライド２に形成されるスライド側流路５３，５４に設けられる。弁体は、弁座に対して着座する又は離座することによりスライド側流路を開閉する。コイルばねは、弁体を弁座に着座する方向に付勢する。押圧部は、金型に設けられ、金型がスライドとボルスタプレートとの間に取り付けられたとき、コイルばねの付勢力に抗して弁体を離座する方向に押す。金型には、金型がスライドとボルスタプレートとの間に取り付けられたとき、スライド側流路と対向し、かつ、プレス加工面に連通する金型側流路６２が形成されている。【選択図】図３

Description

本発明は、プレス機用潤滑油供給装置に関する。

従来、例えば特許文献１に記載されるプレス機のように、プレス加工時には、被加工部材と金型との間に潤滑油を供給するものが知られている。これは、被加工部材と金型との接触部位における摩擦抵抗や熱負荷を低減することで、被加工部材に割れが発生することを防止し、また、摩擦増大による金型寿命の低下を回避するためである。

こうした潤滑油供給のために採用される構造としては、可動型金型内に油路を設け、外部の潤滑油供給源から油路を介して潤滑油を圧送するものがある。金型の段取り時に、プレス機に金型がセットされた状態で、外部の潤滑油供給源に接続するホース部材をカプラ嵌合により金型に外付けし、金型内の油路と接続する。

特開２００７−７６９２号公報

ところが、こうした構造では、金型をプレス機に段取りしたとき、ホース部材を金型に取り付ける工程が必要となり、段取作業に時間を要し効率的ではなかった。また、カプラ嵌合部に摩耗などの不具合が生じ易く、メンテナンスの間隔が短くなるという問題も生じていた。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、潤滑油供給源と金型側の流路との接続を自動的に行うことで、段取の作業効率を向上させることが可能なプレス機用潤滑油供給装置を提供することにある。

本発明のプレス機用潤滑油供給装置は、被加工部材に対して往復動可能なスライド（２）と、スライドに対向して設けられるボルスタプレート（３）と、稼働時にスライドと共に可動する可動型（２１，２２，２３，２４）、およびボルスタプレート側に固定される固定型（３１，３２，３３，３４）、を有し、段取時に交換される金型（４，４０）と、を有するプレス機（１，１０）に設けられる。

プレス機用潤滑油供給装置は、弁座（７１）と、弁体（７２）と、付勢部材（７３）と、押圧部（１５２）と、を備える。弁座は、潤滑油が供給される流路でありスライド又はボルスタプレートに形成される供給側流路（５１，５２，５３，５４）に設けられる。弁体は、弁座に対して着座する又は離座することにより供給側流路を開閉する。付勢部材は、弁体を弁座に着座する方向に付勢する。

押圧部は、金型に設けられ、金型がスライドとボルスタプレートとの間に取り付けられたとき、付勢部材の付勢力に抗して弁体を離座する方向に押す。金型は、金型がスライドとボルスタプレートとの間に取り付けられたとき、供給側流路と対向し、かつ、プレス加工面に連通する金型側流路（６１，６２）が形成されている。

本発明の構成によれば、金型がスライドとボルスタプレートとの間に取り付けられたとき、金型に設けられた押圧部が供給側流路に設けられた弁体を、弁座から離座する方向に押すことにより、供給側流路と金型側流路とが連通する。すなわち、金型がスライドとボルスタプレートとの間に取り付けられると、潤滑油の供給路である供給側流路と金型側流路とが自動的に接続され、潤滑油が金型側流路内を経由してプレス加工面に供給される。

本発明の第１実施形態によるプレス機を模式的に示す正面断面図。 金型が取り付けられていない状態におけるプレス機用潤滑油供給装置を模式的に示す部分断面図。 金型が取り付けられている状態におけるプレス機用潤滑油供給装置を模式的に示す部分断面図。 弁体の平面図。 図１に示す金型とは別の金型が取り付けられた状態のプレス機を模式的に示す正面断面図。 その他の実施形態によるプレス機用潤滑油供給装置の一部を模式的に示す断面図。 その他の実施形態によるプレス機を模式的に示す正面断面図。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
〈第１実施形態〉
［構成］
本発明の第１実施形態の構成について、図１〜図５を参照しつつ説明する。図１に示すように、本実施形態のプレス機１は、スライド２、ボルスタプレート３、および金型４等を備えている。プレス機１は、図１に示す上下方向を天地方向に一致させて設置され、打ち抜き方向が重力方向下向きの順送プレス機である。

スライド２は、金型４の背面に垂直に配設される図示しない固定用プレートにより天井側に取り付けられている。スライド２は、図示しないシャフトに外嵌される偏心カムに接続され、シャフトがモータ駆動により回転することで、上死点と下死点との間を上下に往復動するようになっている。

ボルスタプレート３は板状部材であり、スライド２に対向して固定されている。ボルスタプレート３は、材料の送り方向であって図１における左右方向に連続しており、スライド２とボルスタプレート３との間に、金型が配置されている。金型４は、複数（本実施形態では４つ）の型ユニット１１，１２，１３，１４、上型ホルダ１５、下型ホルダ１６、ガイドポスト１７，１８、及びガイドブッシュ１９，２０を有している。

型ユニットは、送り方向順に第１型ユニット１１、第２型ユニット１２、第３型ユニット１３、第４型ユニット１４の４つ設けられている。各型ユニット１１，１２，１３，１４は、可動型である上型２１，２２，２３，２４と固定型である下型３１，３２，３３，３４とを有する。送り方向順に並ぶ下型３１，３２，３３，３４は下型ホルダ１６上に載置される。送り方向順に並ぶ複数の上型２１，２２，２３，２４は対応する下型３１，３２，３３，３４と対向するように上型ホルダ１５に取り付けられている。

上型ホルダ１５と下型ホルダ１６は、送り方向の両端に設けられるガイドポスト１７，１８及びガイドブッシュ１９，２０により連結されている。ガイドブッシュ１９，２０とガイドポスト１７，１８の案内により、上型ホルダ１５が下型ホルダ１６に対して昇降するようになっている。

プレス加工を行う稼働時には、下型ホルダ１６がボルスタプレート３上に載置され、上型ホルダ１５の上面１５１とスライド２の下面２５とが当接する。加工時において各型ユニット１１，１２，１３，１４に対応するスライド２は、図示しない上記偏心カムによって加工時の降下タイミングがずらされており、上型２１，２２，２３，２４とスライド２とが一体に昇降する。各型ユニット１１，１２，１３，１４により曲げ加工や打ち抜き加工等順次所定のプレス加工が行われて、最終的に成形品が搬出されるようになっている。

さらに、プレス機１は、周知のＰＬＣで構成される図示しない制御部を有し、この制御部により、プレス加工時や段取時における、モータ作動、シャフトの回転およびスライド２の昇降作動等が制御される。

次に、プレス機用潤滑油供給装置５の構成について説明する。プレス機用潤滑油供給装置５は、プレス機１の稼働時に、上型２１，２２，２３，２４と被加工部材とが接触する加工面に潤滑油を供給するためのものである。プレス機用潤滑油供給装置５は、スライド２に形成されるスライド側流路５１，５２，５３，５４、逆止弁５５，５６，５７，５８、金型４に形成される金型側流路６１，６２、凹部６３，６４等を有する。スライド側流路５１，５２，５３，５４は、特許請求の範囲に記載の「供給側流路」の一例に相当する。

本実施形態では、スライド側流路５１，５２，５３，５４は、上型２１，２２，２３，２４の数に対応して複数（４つ）形成されている。各スライド側流路５１，５２，５３，５４及び逆止弁５５，５６，５７，５８の構成は同一であるため、送り方向の先頭（図１に示す左側）から３番目のスライド側流路５３及び逆止弁５７を例に説明する。

スライドには、打ち抜き方向に貫通する孔５３０が形成されている。孔５３０は、大径孔部５３１と小径孔部５３２とを打ち抜き方向に連続して有する。大径孔部５３１は、図示しない潤滑油供給源としてのタンクに接続しており、大径孔部５３１内には、図示しない流量調整弁で量の調整がされつつ、潤滑油がポンプにより圧送される。大径孔部５３１の内部がスライド側流路５３として形成されている。なお、流量調整弁、ポンプ、及びタンクは、各スライド側流路５１，５２，５３，５４に共通の単一のもので構成しても良いし、流路ごとに種類の異なる潤滑油が流れるように複数有するようにしても良い。

逆止弁５５，５６，５７，５８の構成は同一であるため、図２，図３において隣り合う２つの逆止弁５７，５８を構成する各部材については同一の符号を付している。図２，図３に示すように、逆止弁５７は、弁座７１、弁体７２、コイルばね７３を有している。弁座７１は、大径孔部５３１の端部であり、小径孔部５３２との段差部位に形成されている。

弁体７２は、断面Ｔ字形状をなし、弁頭部７４と、弁軸部７５とを有している。弁頭部７４は、大径孔部５３１に配され、その径が大径孔部５３１の径より僅かに小さく形成されている。弁軸部７５は、その径が小径孔部５３２の径より僅かに小さく形成されている。図４に示すように、弁頭部７４の外周には、径内方向になだらかに凹んだ切り欠き７６が形成されている。

弁軸部７５は、弁頭部７４の中心から一体に形成されている。弁軸部７５は、小径孔部５３２の径より僅かに小さく形成されている。弁軸部７５の軸方向途中の外周には、シール用のＯリング８０が配されている。弁軸部７５内には、弁体内流路７７が貫通して形成されている。弁体内流路７７は、弁軸部７５の外周から径内方向に形成される横流路７８と、横流路７８に連続し、中心軸に沿って下方に向けて形成される縦流路７９とを有している。縦流路７９の軸方向長さは、弁座７１からスライド２の下面２５までの長さより長い。弁体７２は、大径孔部５３１内を摺動可能となっている。スライド側流路５３と弁体内流路７７は、特許請求の範囲に記載の「供給側流路」の一例に相当する。

付勢部材としてのコイルばね７３は、弁頭部７４の上方に配されており、弁体７２を弁座７１に着座する方向に付勢している。すなわち、図２に示すように、金型無しの状態では、弁体７２は弁座７１に着座しており、スライド側流路５３は閉状態とされ、弁軸部７５の下面７５１がスライド２の下面２５から突出している。この閉状態では、スライド側流路５３と弁体内流路７７とは非接続であり、スライド側流路５３内の潤滑油は流路内に留まり漏れ出ることはないようになっている。

金型側流路６１，６２は、金型４がプレス機１に段取りされたときに、弁体内流路７７と対向する位置に形成されている。金型側流路６１，６２は、潤滑油を供給する必要のある第２型ユニット１２と第３型ユニット１３に対応する位置に形成されている。金型側流路６１，６２は、上型ホルダ１５と上型２２，２３を貫通して、プレス加工面に連通するように形成されている。

なお、図１及び図５では、型ユニット１１，１２，１３，１４の形状や金型側流路６１，６２が加工面に連通する態様を簡易的かつ模式的に図示しており、実際には、上型の打ち抜き形状に即し、潤滑油が加工面まで流通可能に金型側流路６１，６２が形成されている。

さらに、上型ホルダ１５のスライド側の端面である上面１５１において、潤滑油を供給しない第１型ユニット１１と第４型ユニット１４に対応する位置には、凹部６３，６４が形成されている。図３に示すように、凹部６３，６４は、弁軸部７５のスライド２からの出っ張り分Ｈよりも深く、かつ弁軸部７５の径Ｄよりも大きい円柱形状をなしている。

［作用］
次に、金型交換時のプレス機用潤滑油供給装置５の作動について説明する。金型４は、ボルスタプレート３上の所定位置まで挿入されると、例えば金型４の下部に形成される図示しない爪がボルスタプレート３にロックされて固定される。このとき、上型ホルダ１５の上面１５１とスライド２の下面２５との間には、図示しない隙間が形成されている。次いで、スライド２が下降されて、スライド２と上型ホルダ１５とがクランプされる。

このとき、図３に示すように、上型ホルダ１５の上面１５１が弁軸部７５の下面７５１に当接し、コイルばね７３の付勢力に抗して、矢印Ａ１に示すように弁体７２を上方へ押し上げる。これにより、スライド側流路５３が開状態となり、スライド側流路５３と弁体内流路７７、さらに金型側流路６２とが接続する。矢印Ａ２に示すように、潤滑油は、スライド側流路５３内の切り欠き７６を通って、弁体７２内の横流路７８、縦流路７９、金型側流路６２内を順次流通して第３型ユニット１３の加工面まで供給される。なお、第２型ユニット１２に対応するスライド側流路５２についても同様であり、潤滑油は第２型ユニット１２の加工面まで供給される。

このように、本実施形態では、上型ホルダ１５のスライド側端部１５２が弁体７２を押圧する「押圧部」として機能する。また、上型ホルダ１５のスライド２と当接する上面１５１が特許請求の範囲に記載の「当接面」に相当する。

一方、第１型ユニット１１と第４型ユニット１４に対応するスライド側流路５１，５４に設けられる弁軸部７５は、金型４の凹部６３，６４内に非接触状態で収容されるため、スライド側流路５１，５４は閉じられたままである。したがって、第１型ユニット１１と第４型ユニット１４の加工面には潤滑油は供給されない。

金型４が取り外される際には、まずスライド２が上昇されて、スライド２と上型ホルダ１５との間に隙間が形成される。スライド２と上型ホルダ１５とが離間すると、弁体７２を押し上げている力が解放されるため、弁体７２はコイルばね７３の復元力により元の位置まで自動的に復帰する。この状態で金型４の取り出しが可能となり、金型４が紙面後方側から引き抜かれる。例えば、引っ掛け部材が引き出し側から挿入されて、金型４の背面に形成される図示しないフック状部材に引っ掛けられ、金型４が後方へ引き抜かれる。

第１実施形態のプレス機１におけるプレス機用潤滑油供給装置５の効果について説明する。
［効果］
（１）第１実施形態では、金型がスライド２とボルスタプレート３との間に取り付けられたとき、上型ホルダ１５の上面１５１がスライド側流路５２，５３に設けられた弁体７２を、弁座７１から離座する方向に押すことにより、スライド側流路５２，５３と金型側流路６１，６２とが連通する。すなわち、金型４がスライド２に取り付けられると、潤滑油の供給路であるスライド側流路５２，５３と金型側流路６１，６２とが自動的に接続され、潤滑油が金型側流路６１，６２内を経由してプレス加工面に供給される。例えば、従来のように、外部の潤滑油供給源に接続するホース部材をカプラ嵌合により金型に外付けする工程が不要となり、段取作業の効率を向上させることができる。

（２）また、プレス機用潤滑油供給装置５は、プレス機４内部のプレス加工面近傍に設けられており、上記従来技術のようにホース部材が嵌合するような嵌合部位がないため、摩耗等の不具合が発生しにくい構造となっている。このため、メンテナンスの間隔を大幅に長くすることができる。

（３）第１実施形態では、潤滑油の供給が不要な型ユニット１１，１４に対しては、金型４のスライド２と対向する面に凹部６３，６４を形成することにより閉弁状態を維持し、潤滑油を供給しないようにできる。

例えば、図５に示すプレス機１０は、２つの型ユニット１２，１３を有する別の交換用金型４０が取り付けられた状態を示している。交換用金型４０は、上型ホルダ１５０、下型ホルダ１６０、第２型ユニット１２、第３型ユニット１３等を有している。交換用金型４０は、金型４とは異なり第１型ユニット１１と第４型ユニット１４は有していない。

このように、金型側の凹部６３，６４の有無により潤滑油の供給と非供給を設定できるため、一つのプレス機に対して、型ユニットの数や種類の異なる金型をセットすることができる。例えば、スライド２には複数のスライド側流路および逆止弁を設けておき、金型の型ユニットにおいて、潤滑油の供給が不要なところには凹部を形成しておけば良い。スライド側流路の数より少ない型ユニット数の金型であればセットすることができる。

（４）第１実施形態では、各型ユニット１１，１２，１３，１４に対応するように複数のスライド側流路５１，５２，５３，５４が形成されており、これにより、型ユニット１１，１２，１３，１４ごとに所望の種類の潤滑油を供給することができる。例えば、プレス工程の後に洗浄工程がある場合、洗浄により流れ落ちやすい粘度が低い潤滑油を用いたり、プレス加工の種類に応じて潤滑油の種類を変えたりといった用途に型ユニット１１，１２，１３，１４ごとに対応することができる。

（５）第１実施形態では、供給側のスライド側流路５１，５２，５３，５４をスライド２に設け、金型側流路６１，６２を上型２２，２３に設けているため、潤滑油の流れが重力上方向から下方向への流れとなり、潤滑油を円滑に加工面まで流通させることができる。

〈他の実施形態〉
上記第１実施形態では、供給側流路としてのスライド側流路５１，５２，５３，５４をスライド２に設け、金型側流路６１，６２を上型ホルダ１５と上型２２，２３に設ける構成としたが、供給側流路をボルスタプレート３に設け、金型側流路を下型ホルダ１６と下型に設ける構成としても良い。

上記第１実施形態では、第２型ユニット１２と第３型ユニット１３に潤滑油を流すようにしたが、全ての型ユニット１１，１２，１３，１４に流しても良いし、どれか１つの型ユニットもしくは３つの型ユニットでも良い。型ユニット１１，１２，１３，１４の組み合わせについても種々変更可能である。この場合、潤滑油を供給したい型ユニットには、金型側流路を設け、潤滑油を供給する必要のない型ユニットには凹部を設けることで対応できる。

または、図６に示すように、金型側流路６５と凹部６６を全ての型ユニット１１，１２，１３，１４に対応するように設けておき、潤滑油を供給する必要のある型ユニットの凹部６６に、この凹部形状に対応した円盤状部材６７をねじ締め等によって嵌めるようにしても良い。円盤状部材６７の中心には、孔６８が部材の厚みを貫通して形成されている。

金型をプレス機に取り付けたときには、円盤状部材６７が弁体７２を押す押圧部として機能し弁体７２が押し上げられ、上記第１実施形態と同様に、スライド側流路と、孔６８と、金型側流路６５とが連通する。すなわち、円盤状部材６７の取り付け有無で同一の型ユニットに対しても潤滑油を供給するかしないかを適宜切り替えることができる。

上記第１実施形態において、弁頭部７４の切り欠き７６は複数設けても良い。
上記第１実施形態では、複数の型ユニット１１，１２，１３，１４を有する多工程プレス機としたが、一つの型ユニットを設けるプレス機でも良い。

上記第１実施形態における弁体７２は、断面Ｔ字形状としたが、弁体がコイルばね７３の付勢力に抗して移動することで流路が繋がれば良く、球形状や、先端が金型側に先細となる錐形状等でも良い。また、弁体内流路７７を設けなくても良い。金型側流路内もしくは近傍に、弁体を押圧可能な押圧部としての凸部を設けるようにしても良い。

また、弁体７２の先端は必ずしもスライド２の端面から突出していなくても良い。スライド２の端面と同一面、もしくは上方に引っ込むように形成し、金型側に端面から突出する凸部を形成し、この凸部を押圧部として機能させて弁体を押圧可能であれば良い。

上記第１実施形態では、スライド側流路５１，５２，５３，５４を複数設けたが、一つでも良い。例えば、図７に示すプレス機１００のように、一つのスライド側流路８１から、逆止弁８２を介して、複数の金型側流路８３，８４，８５，８６へ金型４００内で分岐するようにしても良い。

上記第１実施形態では、打ち抜き方向を天地方向の重力下方向と一致させたが、必ずしも一致している必要はなく、重力下方向に対して若干斜めでも良い。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１，１０ ・・・プレス機
２ ・・・スライド
３ ・・・ボルスタプレート
４，４０ ・・・金型
５ ・・・プレス機用潤滑油供給装置
２１，２２，２３，２４ ・・・上型（可動型）
３１，３２，３３，３４ ・・・下型（固定型）
５１，５２，５３，５４ ・・・供給側流路
６１，６２ ・・・金型側流路
７１ ・・・弁座
７２ ・・・弁体
７３ ・・・コイルばね（付勢部材）
１５２ ・・・押圧部

Claims (5)

1. 被加工部材に対して往復動可能なスライド（２）と、
   前記スライドに対向して設けられるボルスタプレート（３）と、
   稼働時に前記スライドと共に可動する可動型（２１，２２，２３，２４）、および前記ボルスタプレート側に固定される固定型（３１，３２，３３，３４）、を有し、段取時に交換される金型（４，４０）と、
   を有するプレス機（１，１０）に設けられるプレス機用潤滑油供給装置であって、
   潤滑油が供給される流路であり前記スライド又は前記ボルスタプレートに形成される供給側流路（５１，５２，５３，５４）に設けられる弁座（７１）と、
   前記弁座に対して着座する又は離座することにより前記供給側流路を開閉する弁体（７２）と、
   前記弁体を前記弁座に着座する方向に付勢する付勢部材（７３）と、
   前記金型に設けられ、前記金型が前記スライドと前記ボルスタプレートとの間に取り付けられたとき、前記付勢部材の付勢力に抗して前記弁体を離座する方向に押す押圧部（１５２）と、
   を備え、前記金型は、前記金型が前記スライドと前記ボルスタプレートとの間に取り付けられたとき、前記供給側流路と対向し、かつ、プレス加工面に連通する金型側流路（６１，６２）が形成されているプレス機用潤滑油供給装置。
2. 前記押圧部は、前記弁体の金型側の先端（７５１）に当接する当接面（１５１）を有している請求項１に記載のプレス機用潤滑油供給装置。
3. 前記金型は、前記可動型と前記固定型とで構成される型ユニット（１１，１２，１３，１４）を複数有し、
   前記供給側流路は、少なくとも前記型ユニットの数以上の複数個形成されている請求項１または請求項２に記載のプレス機用潤滑油供給装置。
4. 前記金型の段取時に前記金型が前記スライドと前記ボルスタプレートとの間に取り付けられていない状態において、前記弁体は、その金型側の先端が前記スライド又は前記ボルスタプレートの前記金型に対向する端面（２５）より突出して設けられており、
   前記金型が前記スライドと前記ボルスタプレートとの間に取り付けられたとき前記型ユニットにおいて前記弁体と対向する位置には、前記押圧部、または前記弁体と非接触となる凹部（６３，６４）、のうちいずれかが形成されている請求項３に記載のプレス機用潤滑油供給装置。
5. 前記供給側流路は前記スライドに設けられており、
   前記金型側流路は前記可動型に設けられている請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載のプレス機用潤滑油供給装置。

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