JPH05253694A

JPH05253694A - 小型電動プレス機

Info

Publication number: JPH05253694A
Application number: JP10155092A
Authority: JP
Inventors: Minoru Ogura; 實小倉; Kazuyuki Hayashi; 和行林; Kinya Miyashita; 欣也宮下
Original assignee: SOUZOU KAGAKU KK
Current assignee: SOUZOU KAGAKU KK
Priority date: 1992-03-10
Filing date: 1992-03-10
Publication date: 1993-10-05

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、シリノイドに増力装置を付加する
ことにより、モーターにかかる負担を軽減してその寿命
を伸ばし、かつ、シリノイド単体では得られない推力を
発生することのできる小型電動プレス機、即ち、シリノ
イドを有効に活用して低騒音、低価格、小型軽量化を実
現した小型電動プレス機を提供することを目的とする。【構成】動力源となる小型モーター１の回転軸に減速
機能、および回転運動を直線運動に変換する機能を有す
るシリノイド２を連結することにより直線方向の推力Ｆ
１を発生させ、この推力Ｆ１をてこの原理に基づく増力
装置３に伝達して推力Ｆ２に増幅し、さらにその推力Ｆ
２により移動金型４と固定金型４′の間にプレス圧を発
生させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動プレス機に係わ
り、特に小物部品の打ち抜き、絞り、圧入、かしめ、接
着剤硬化時間中の加圧・保持などの各種プレス作業に使
用する小型の電動プレス機に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、従来、プレス機としては以
下に述べるものがあった。

【０００３】（１）ハンドプレス機：てこの原理を応用
した手動式のプレス機。小型、軽量、据付けや操作が簡
単、低価格という利点がある。（２）空気圧プレス機：コンプレッサーから送られる圧
縮空気を動力源として推力を得るプレス機。（３）水圧・油圧プレス機：高圧ポンプから送られる高
圧の水または油を動力源として推力を得るプレス機。（４）クランクプレス機：モーターを動力源とし、その
回転運動をクランク機構により直線運動に変換して推力
を得るプレス機。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術（１）〜（４）に述べたものについては、それぞれ次
のような問題点があった。

【０００５】（１）ハンドプレス機の場合、動力源が作
業者の腕力であるため、一定の推力を得ることが難し
く、長時間の連続作業にも適さない。（２）空気圧プレス機の場合、動力源のコンプレッサー
やプレス部本体との配管などを必要とするため、プレス
出力は小さくても機械全体は比較的大きくなり、価格も
高い。また、コンプレッサーは振動・騒音源となる。（３）水圧・油圧プレス機の場合、動力源に高圧ポンプ
を使用することから、空気圧プレス機の場合と同様の問
題点がある。（４）クランクプレス機の場合、発生推力が小さくても
モーターの出力やクランクの回転径はあまり小さくでき
ず、これに付随するクラッチ、ブレーキ、減速機などの
機械要素も小型のものを使用できないため、結果として
機械全体の小型化も困難となる。また、上死点から下死
点の間においてストロークの速度や推力が正弦曲線的に
変化し、寸動運転時の起動推力が小さい。

【０００６】特に小型プレス機は、大量の小物部品のプ
レス加工に適すが、これは加工単価が安いので機械も低
価格でなければならい。また、工場現場での使用だけに
限らず、一般の住宅において内職従事者が使用する場合
も多いので、できるだけ小型で、騒音・振動が無く、操
作や保守が簡単でなければならない。従って、上記
（１）〜（４）の各プレス機を実用的な範囲では大幅に
小型化することは困難である。

【０００７】しかし、これらとは別にシリノイドと呼ば
れる減速機構と小型モーターを用いて、上記のプレス機
とは異なった方式で推力を得ることにより、低価格、無
騒音、無振動の小型プレス機を実現できる可能性があ
る。このシリノイドとは、回転運動を減速しつつ直線運
動に変換できる機能を持つ機械要素であり、さらにその
機構について簡単に説明すると、これは一本の雄ネジ
（外径Ｄ１）と内輪に雄ネジと同一ピッチＰの雌ネジ
（内径Ｄ２）を切ったベアリングを内接させることによ
り、雄ネジの回転がベアリングの内輪の回転分だけ見か
け上空転されたことになり、ネジピッチＰに対してＰ×
（１−Ｄ１／Ｄ２）の直線運動を行う。即ち、Ｄ１とＤ
２が近づくほど、より減速されることになる。

【０００８】このシリノイドを小型プレス機に応用する
場合、動力源としては小型・軽量で回転数が高く、起動
トルクが大きく、回転動作の制御が容易で、かつ、制御
装置まで含めて低価格であることが要求され、この条件
を満足するには小型ＤＣモーターを使用するのが適当で
ある。しかし、単にこの小型ＤＣモーターとシリノイド
だけを用いて小型プレス機としての推力を得ようとする
と、小型ＤＣモーターを定格一杯の出力で運転しなけれ
ばならないため、その寿命は著しく低下する。また、動
作は常に反転動作の繰り返しであるため、時間当たりの
動作回数が多い作業では、更にモーター寿命は短縮され
る。ところがもし、モーター寿命をのばすために投入電
力を小さくするならば、発生推力が不足してしまい、小
型プレス機として実用に供し得ない。現在、実際に製品
化されている小型ＤＣモーター駆動のシリノイドは、最
大でモーター出力約９０Ｗ、発生推力６０ｋｇｆであ
る。これを用いて６０ｋｇプレス機を製作したとして
も、２０回／分のストローク数で運転した場合、５０〜
８０万回の耐久性しかない。耐久性を実用上要求される
２００〜３００万回に向上させるためには、モーターに
かかる負荷を軽くしなければならず、使用可能の推力は
せいぜい３０ｋｇｆとなり、適用できる作業は極めて限
定されてしまう。即ち、十分な推力を出せる小型プレス
機を、シリノイドのみを用いて実現することは非常に困
難であると考えられる。

【０００９】

【目的】従って、本発明はシリノイドに増力装置を付加
することにより、モーターにかかる負担を軽減してその
寿命を伸ばし、かつ、シリノイド単体では得られない推
力を発生することのできる小型電動プレス機、即ち、シ
リノイドを有効に活用して低騒音、低価格、小型軽量化
を実現した小型電動プレス機を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、以下の技術的手段により構成される。即ち、
動力源として小型ＤＣモーター１を用い、この回転軸に
減速機であるシリノイド２を連結する。モーター１は、
コントローラー５により動作が制御され、モーター１の
回転方向に応じてシリノイド２のシリンダー８は上昇・
下降の直線運動を行う。また、シリンダー８より発生す
る推力Ｆ１はモーター１の出力とシリノイド２の減速比
によってその大きさが決まる。シリノイド２の次段には
増力装置３が配置されており、シリンダー８より伝達さ
れた推力Ｆ１はこの増力装置３のてこの原理に基ずく増
力機構により推力Ｆ２に増幅される。増力装置３につい
て説明すると、これはレバー１３の片端を力点１１と
し、もう片端を支点１２として支持し、さらにレバー１
３において支点１２からの距離がａである点を作用点１
０とするてこを応用した増力機構である。従って、力点
１１と支点１２間の長さをｂとすると、シリンダー８よ
り力点１１に伝達された推力Ｆ１は、この増力機構によ
り推力Ｆ２＝Ｆ１×ｂ／ａに増幅され作用点１０上にあ
らわれる。この作用点１０に生じた推力Ｆ２は移動金型
４に伝達され、固定金型４′との間でプレス圧として作
用する。即ち、小型ＤＣモーター１とシリノイド２より
発生した推力Ｆ１は、増力装置３により推力Ｆ２に増幅
されて金型部に作用する。従ってこの場合、要求される
プレス圧を推力Ｆ１のみから得ようとする場合に比べ
て、小型ＤＣモーター１にかかる負荷が軽減されるの
で、その寿命を大巾に延長することができ、小型電動プ
レス機ヘのシリノイドの応用を可能にした。

【００１１】

【実施例】以下、本発明による小型電動プレス機の実施
例を図面に基づき説明する。

【００１２】

【例１】図１は本発明による小型電動プレス機の説明図
である。本装置は図に示す通り、出力９０Ｗの小型ＤＣ
モーター１の回転軸と減速比０．１８のシリノイド２の
入力部７を連結し、これをスタンド６およびベース１８
にて支持する。小型ＤＣモーター１はコントローラー５
により駆動され、シリノイド２の入力部７に伝達された
回転力は、シリンダー８の直線方向６０ｋｇｆの推力Ｆ
１に変換され、加圧板９を介して増力装置３に伝達され
る。また、ベース１８には支持棒１４、支柱１５、およ
び固定金型４′が固定されている。支持棒１４の先端に
は回動可能な支点１２によりレバー１３が支持されてお
り、反対側のレバー端部は力点１１として加圧板９より
推力Ｆ１を受ける。さらに、レバー１３上に支点１２か
らの距離がａである点を作用点１０とし、力点１１と支
点１２の間の長さをｂとして、ａ：ｂ＝１：３となるよ
うに作用点１０を定める。従って加圧板９より力点１１
に伝達された推力Ｆ１は、この増力機構により推力Ｆ２
＝Ｆ１×３／１＝６０ｋｇｆ×３／１＝１８０ｋｇｆに
増幅され作用点１０上にあらわれる。支柱１５はバネ１
６と共に天板１７を支持し、天板１７の下面には移動金
型４が固定されている。作用点１０に発生した推力Ｆ２
はこの天板１７に働き、移動金型４と固定金型４′との
間において１８０ｋｇｆのプレス圧として作用する。以
上述べた小型ＤＣモーター、シリノイド、および増力装
置を用いた最大推力１８０ｋｇの小型電動プレス機をプ
レス負荷８０ｋｇｆ、２０回／分のストローク数にて運
転した場合、２００万回以上の耐久性を示した。

【００１３】

【例２】本実施例では上記例１に使用したものと同様の
モーターとシリノイドを用いて直線方向６０ｋｇｆの推
力Ｆ１を得たため、以下、図２により小型電動プレス機
の増力装置および移動金型２２と固定金型２３部分につ
いて説明する。先ず、ベース１９上には、レバー２７の
片端を作用点２５、もう片端を力点２６とし、この両端
を１：３に内分する点を支点２４とするてこが配置され
ており、力点２６は推力伝達棒２８と天板２９に接続さ
れている。シリノイドより天板２９に伝達される推力Ｆ
１は、推力伝達棒２８を介して力点２６に伝達され、こ
のてこの原理により推力Ｆ２＝Ｆ１×３／１＝６０ｋｇ
ｆ×３／１＝１８０ｋｇｆに増幅され作用点２５上にあ
らわれる。またこの他、ベース１９上には支柱２０を介
して固定金型２２が固定されており、レバー２７とバネ
２１の釣り合いにより移動金型２３が支持されている。
作用点２５に発生した推力Ｆ２は、移動金型２３を上に
押し上げ、固定金型２４との間において１８０ｋｇｆの
プレス圧として作用する。以上述べた増力装置を用いた
小型電動プレス機を、実施例１と同様にプレス負荷８０
ｋｇｆ、２０回／分のストローク数の条件で運転したと
ころ、２００万回以上の耐久性を示した。

【００１４】

【発明の効果】従って本発明では、増力装置を用いて推
力を増幅することにより、モーターにかかる負荷を軽減
し、シリノイドの使用を可能にした小型電動プレス機、
即ち、低騒音、低価格、小型軽量化を実現した小型電動
プレス機を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による小型電動プレス機の説明図であ
る。

【図２】本発明による小型電動プレス機の増力装置３お
よび移動金型４と固定金型４′部分の説明図である。

【符号の説明】

１…小型ＤＣモーター、２…シリノイド、３…増力装
置、４…移動金型、４′…固定金型、５…コントローラ
ー、６…スタンド、７…シリノイド入力部、８…シリン
ダー、９…加圧板、１０…作用点、１１…力点、１２…
支点、１３…レバー、１４…支持棒、１５…支柱、１６
…バネ、１７…天板、１８…ベース、１９．ベース、２
０…支柱、２１…バネ、２２…固定金型、２３…移動金
型、２４…支点、２５…作用点、２６…力点、２７…レ
バー、２８…推力伝達棒、２９…天板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮下欣也神奈川県川崎市川崎区本町２−10−15 トップ川崎第５−202

Claims

【特許請求の範囲】

小型の電動プレス機において、動力源となる小型モータ
ー１の回転軸に減速機能、および回転運動を直線運動に
変換する機能を有する減速装置（シリノイド）２を連結
することにより直線方向の推力Ｆ１を発生させ、この推
力Ｆ１をてこの原理に基づく増力装置３に伝達して推力
Ｆ２に増幅し、さらにその推力Ｆ２により移動金型４と
固定金型４￣の間にプレス圧を発生させることを特徴と
する小型電動プレス機。