JPH05309495A

JPH05309495A - 小型電動プレス機

Info

Publication number: JPH05309495A
Application number: JP16161192A
Authority: JP
Inventors: Minoru Ogura; 實小倉; Kazuyuki Hayashi; 和行林; Kinya Miyashita; 欣也宮下
Original assignee: CHUO SEIKO KK; SOUZOU KAGAKU KK
Current assignee: CHUO SEIKO KK; SOUZOU KAGAKU KK
Priority date: 1992-05-11
Filing date: 1992-05-11
Publication date: 1993-11-22

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３に伝達して推力Ｆ
２に増幅し、ラム６にプレス圧Ｆ２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、低
騒音、低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）を切つ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７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
てこ３が配置されており、シリンダー８より発生した推
力Ｆ１は、推力Ｆ２に増幅される。このてこ３による増
力機構について説明すると、これはＬ字形に曲げられた
板をてこ３とし、この片端を支点９としてヒンジにし、
もう片端を力点４としてシリンダー８より発生した推力
Ｆ１を伝達することにより、作用点５上に増幅された推
力Ｆ２を発生させるものである。この作用点５に生じた
推力Ｆ２は、上方よりシリンダー８とは別系統で支持さ
れているラム６に与えられ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、てこ３により推力Ｆ２に増幅されてラム６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、小型電動プレス機へのシリノイ
ドの応用が可能となった。

【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】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を連結し、これをホルダー１０に固定し、さらにこれ
をベース１８に固定する。小型ＤＣモーター１はコント
ローラー７により駆動され、シリノイド２に伝達された
回転力は、直線方向６０ｋｇｆの推力Ｆ１としてシリン
ダー８上に発生する。ホルダー１０には、てこ３が支点
９をヒンジとして支持されている。また、これとは別に
ホルダー１０にはリニアシャフト１１、および、ばね１
２を介してラム６が支持されており、ラム６は作用点５
から推力Ｆ２を伝達される。てこ３において支点９と作
用点５との距離をａとし、支点９と力点４との間の直線
距離をｂとすると、シリンダー８上に発生する推力Ｆ１
は推力Ｆ２＝Ｆ１×ｂ／ａなる力に増幅されてラム６に
伝達される。従って、本実施例においてはａ：ｂ＝１：
２に設定したので、シリノイド２のシリンダー８上に発
生した６０ｋｇｆの推力Ｆ１は、このてこ３の増力機構
により推力Ｆ２＝Ｆ１×２／１＝６０ｋｇｆ×２／１＝
１２０ｋｇｆに増幅されラム６上に発生した。以上述べ
た小型ＤＣモーター、シリノイド、およびてこを用いた
最大推力１２０ｋｇの小型電動プレス機をプレス負荷８
０ｋｇｆ、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】

【発明の効果】従って本発明により、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。

【符号の説明】

１…小型ＤＣモーター、２…シリノイド、３…てこ、４
…力点、５…作用点、６…ラム、７…コントローラー、
８…シリンダー、９…支点、１０…ホルダー、１１…シ
ャフト、１２…ばね、１３…ベース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者林和行神奈川県川崎市川崎区貝塚１−９−20 フラット川崎302 (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３上の力点４に伝達し、さらに作用点５に
発生した推力Ｆ２をラム６に与えてプレス圧を得ること
を特徴とする小型電動プレス機。