JPH11245096A - スライダリンクプレス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】スライドストロークの高い位置からプレス加工
の押圧力が作用しても、スライドに作用する横方向の力
が小さい構造を有し、かつ下降ストロークが遅く上昇ス
トロークが早い若干早戻りモーションとして生産性がよ
く、微小なスライドの下死点位置の補正を可能としてよ
り高精度のプレス加工の出来るスライダリンクプレスを
提供する。 【解決手段】クランク軸４のクランクピン４Ａに係合
し、揺動支点軸８を中心として上下に揺動する揺動リン
ク５下面部の球面軸受５Ａと、クランク軸４の下方で昇
降するスライド３上面のポイントに設けた球面軸受３Ａ
を、両端に球部９Ａ、９Ｂを有する連結リンク９を連結
するとともに、揺動支点ピン８を定量的に上下に移動さ
せてスライド３の下死点補正を行う下死点補正装置１０
を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、揺動リンクを揺動
駆動してスライドを上下動させるスライダリンクプレス
に関し、プレス加工の分野のうち、主にサイジング加
工、精密押し出し加工等の冷間鍛造加工をより高精度に
成形したい場合に効果がある。

【０００２】

【従来の技術】冷間鍛造加工を行う場合は、クランクプ
レスやナックルプレス等を加工する対象製品によって選
定して使用していた。ナックルプレスとしては、例えば
特公昭５１−１９１８９のようにスライドに連結したコ
ネクチングロッドをベルクランクの一方の腕に連結し、
他方の腕の長孔にクランク軸のクランクピンに遊嵌した
滑り子を摺動自在に嵌挿したものがある。また、クラン
クプレスとしては、例えば特開昭５５−４８５００のよ
うに、スライドの溝にクランクピンに遊嵌したメタルを
摺動自在に嵌挿したものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の技術にお
ける冷間鍛造加工のうち、サイジング加工、押し出し加
工等は、スライドが上死点から下死点に至るストローク
の下死点から比較的遠い高い位置から押圧力を必要とす
る。ところが、上述のプレス機械は、いずれも高い位置
から押圧力が作用すると押圧力が上下方向に対し大きな
角度で作用し、スライドを横方向に押す分力が大きく、
高精度のプレス加工品が得られないと言う欠点がある。
また、スライドの下死点位置は、コネクチングロッドと
スライド間で構成するダイハイト調節装置によって設定
されるため、微小なスライドの下死点位置の調節作業は
困難で、安定してより高精度のプレス加工品が得られな
いと言う欠点がある。

【０００４】本発明の目的は、上述の課題を解決し、ス
ライドストロークの高い位置からプレス加工の押圧力が
作用しても、スライドに作用する横方向の力が小さい構
造を有し、かつ下降ストロークが遅く上昇ストロークが
早い若干早戻りモーションとして生産性がよく、微小な
スライドの下死点位置の補正を可能としてより高精度の
プレス加工の出来るスライダリンクプレスを提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明は、回転駆動されるクランク軸の回転出力
を、揺動リンクを介して往復運動に変換し、スライドを
昇降するスライダリンクプレスにおいて、スライドの上
方のフレームに、水平方向を向けて回転自在に設けたク
ランク軸と、このクランク軸と直交する水平に近い方向
を向き、クランク軸と平行でかつ離れた位置に設けた揺
動支点ピンを中心として往復回動する揺動リンクと、ク
ランク軸のクランクピンに回転自在に嵌合し、揺動リン
クの長手方向の直線状、または上方に中心を有する円弧
状の溝に摺動自在に設けたスライダと、揺動リンクの下
面部とスライドの上面部とに両端部を首振り自在に連結
し、上下方向を向けて設けた連結リンクとでスライド駆
動装置を構成するとともに、揺動支点ピンと連結して、
揺動支点ピンの位置を上下方向に移動するスライドの下
死点補正装置を具備する。

【０００６】上述のスライダリンクプレスにおいて、ス
ライドの下死点補正装置を、揺動支点ピンの上方でフレ
ームに固設するケースと、ケースに内設するウォームホ
イールと、ウォームホイールと係合してモータで駆動さ
れるウォーム軸と、一端部に設けたねじ部をウォームホ
イールと螺合して他端部を揺動支点ピンと連結するねじ
軸とで構成する。

【０００７】また、上述のスライダリンクプレスにおい
て、スライドの下死点補正装置を、揺動支点ピンの上方
でフレームに直接、またはブラケットを介して立設する
モータと、モータと直接、またはプーリとベルトを介し
て連結するねじ軸と、一端部に設けた雌ねじ部をねじ軸
と螺合して他端部を揺動支点ピンと連結する雌ねじ部材
とで構成する。

【０００８】さらには、上述のスライダリンクプレスに
おいて、スライドの下死点補正装置を、揺動支点ピンの
上方でフレームに直接、またはブラケットを介して立設
するサーボシリンダと、サーボシリンダのロッドと直
接、または中間部材を介して揺動支点ピンと連結して構
成する。

【０００９】

【作用】揺動リンクの揺動支点ピンが十分クランク軸か
ら離れているので、クランクピンに駆動されて揺動リン
クが揺動しても、揺動リンクの球面軸受の中心位置がス
ライドのポイント中心から揺動リンクの長手方向に変動
する量が極めて小さいので、連結リンクをほぼ上下方向
に保持することが可能となり、スライドの下死点補正装
置で定量的に揺動支点ピンを上下に位置調節すると、ス
ライドの下死点も調節量に比例して上下に移動し、スラ
イドの下死点位置が補正される。また、連結リンクが常
に上下方向に保持されるので、スライドに作用する押圧
力が常に上下方向を向き、スライドを横方向に押すスラ
スト力をほとんど発生させない。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１から図６は、本発明のスライ
ダリンクプレスの実施例を示す。図１から図４は、本発
明の第１実施例を示す。図１及び図２に示すように、ス
ライダリンクプレス１のフレーム２には、スライド３を
上下動自在に案内して設けている。スライド３上方のフ
レーム２には、スライダリンクプレス１の左右方向の水
平方向を向けてクランク軸４を回転自在に設けている。
スライド３のポイントに対応するクランク軸４にはクラ
ンクピン４Ａを設けている。クランク軸４と直角方向に
ほぼ水平方向に伸長する揺動リンク５の長手方向の直線
状の溝６にクランクピン４Ａを挿入している。揺動リン
ク５はクランク軸４と平行し、クランク軸４から所要の
距離だけ離れた後方へ、揺動支点ピン８に回動可能に保
持されている。

【００１１】スライダ７は、クランクピン４Ａの上下に
２分割した構造とし、上下の分割スライダ７Ａ、７Ｂ
は、それぞれ溝６の上面及び下面の長手方向のガイド、
またはガイド溝に摺動自在に保持され、クランクピン４
Ａを中央の穴に嵌合させることによって一体となってス
ライダ７を構成する。

【００１２】揺動リンク５の下面部とスライド３のポイ
ント中心部には、球面軸受５Ａ、３Ａを上下方向に中心
を一致させて設け、両端の球部９Ａ、９Ｂをこの球面軸
受５Ａ、３Ａとに首振り自在に連結した連結リンク９を
設けている。揺動リンク５がクランク軸４の回転に伴
い、上下に揺動すると、球面軸受５Ａの中心が若干前後
方向にずれ、連結リンク９は前後に微小角だけ傾くが、
球面軸受５Ａ、３Ａにより連結は保持される。

【００１３】スライド３のポイント数は、図２に示す２
基以外となることもあるが、複数基設ける場合は、等長
の連結リンクをポイントと同数設け、揺動リンク５とス
ライド３を連結し、同調させればよい。

【００１４】揺動リンク５の揺動支点ピン８は、下死点
補正装置１０のねじ軸１１の一端部と連結する。揺動支
点ピン８上に立設するねじ軸１１は、上下動可能にフレ
ーム２に固設するケース１２に嵌合し、上端部にねじ部
１１Ａを設けている。ケース１２には、ねじ軸１１のね
じ部１１Ａに螺合する雌ねじを中心部に設けたウォーム
ホイール１３と、ウォームホイール１３に係合するウォ
ーム軸１４を内設する。ウォーム軸１４と連結する図示
しないブレーキモータを駆動源として、ウォーム軸１４
とウォームホイール１３を介してねじ軸１１を正／逆回
転することにより、揺動リンク５の揺動支点ピン８の位
置を所要の寸法だけ上下方向に移動して、スライド３の
下死点位置を調節する。なお、本実施例において、ウォ
ーム軸１４を駆動する動力源をブレーキモータとした
が、、サーボモータ等のモータを動力源としてもよい。

【００１５】図２に示すように、フレーム２の軸受部に
回転自在に支承されたクランク軸４の両端部には、それ
ぞれメインギヤ１５、１５を設け、フレーム２に回転自
在に支承した駆動軸１６に設けたピニオン１７、１７と
噛合する。駆動軸１６の一端部に回転自在に設けたフラ
イホイール１８をメインモータ１９で回転駆動し、フラ
イホイール１８に内装した図示しないクラッチ・ブレー
キでフライホイール１８の動力を接／断して駆動軸１６
を回転／停止させる。

【００１６】フレーム２の下部のベッド部２１上にはボ
ルスタ２０が固設され、スライド３の下面とボルスタ２
０の上面とに図示しない上型及び下型を取り付け、上述
のように構成されたスライド駆動装置でスライド３を昇
降して、プレス加工を行う。この時、上述のように、連
結リンク９、９が上下方向から微小角だけ倒れるだけ
で、ほとんど直立しているので、クランクピン４Ａから
伝達される動力は、ほとんど全てスライド３の押圧力と
なり、スライド３を横方向に押すスラスト力が発生しな
い。と同時に、図１に示す下死点補正装置１０により、
揺動リンク５の揺動支点ピン８を上下に所要距離だけ移
動させると、この移動距離に比例したスライド３の下死
点の微小な補正量が得られる。

【００１７】図３は、本発明の第２実施例を示す。本第
２実施例は、上述の図１に示す第１実施例における揺動
リンク５の長手方向に設けた溝６を、クランクピン４Ａ
の上下に２分割した分割スライダ７Ａ、７Ｂを摺動自在
に嵌合した上方に中心を有する円弧状の溝２６を形成し
た以外は、下死点補正装置１０を含め、第１実施例と同
じ構成であり、説明を略す。

【００１８】なお、第１実施例の溝６の形状を直線状と
する揺動リンク５を設けたスライダリンクプレス１と、
第２実施例の溝２６の形状を円弧状とする揺動リンク２
５を設けたスライダリンクプレス１Ａのストローク曲線
は、いずれもスライド３の下降ストロークが遅くて下降
域が長く、上昇ストロークが早く上昇域が短いが、円弧
の曲率半径Ｒとクランクピン４Ａのクランク軸４に対す
る偏心量ｒとの比が大きくなるに従って、下降ストロー
クが短くなり、クランクモーションに近づく。

【００１９】図４は、揺動リンク（５）の揺動支点ピン
（８）の上下方向の移動量を横軸とし、スライド（３）
の下死点補正量を縦軸として表した線図の一例である。
上述の構成を有するので、揺動支点ピン（８）の移動量
とスライド（３）の下死点補正量とが比例している。従
って、スライド（３）の下死点位置は、通常作業におけ
る連結リンク（９）とスライド（３）間で構成するダイ
ハイト調節装置によって設定する以外に、下死点補正装
置（１０）により微小なスライド（３）の下死点位置の
調節が可能となり、安定してより高精度のプレス加工品
が得られる。

【００２０】図５は、第１実施例におけるスライド駆動
装置に別の下死点補正装置１０Ａを設けた第３実施例を
示す。スライド駆動装置は、第１実施例と同じ構成であ
り、説明を略す。揺動支点ピン８の上方のフレーム２に
はブラケット２８が固設し、このブラケット２８にはね
じ軸２９を設けたサーボモータ３０が立設する。ねじ軸
２９は、揺動支点ピン８と連結して揺動支点ピン８上に
立設する雌ねじ部材３１と螺合する。雌ねじ部材３１
は、ねじ軸２９側にねじ軸２９と螺合する雌ねじ部３１
Ａを有し、外周部をブラケット２８に摺動自在に嵌合し
て、サーボモータ３０の正／逆回転駆動によりブラケッ
ト２８に案内されて昇降して、揺動リンク５の揺動支点
ピン８の位置を所要の寸法だけ上下方向に移動して、ス
ライド３の下死点位置を調節する。なお、本実施例にお
いては、サーボモータ３０をねじ軸２９に直接設けた
が、ねじ軸２９の軸端とサーボモータ３０の軸部にプー
リを設け、ベルトを介してサーボモータ３０の動力をね
じ軸２９に伝達してもよい。また、本実施例の動力源を
サーボモータ３０としたが、ギヤードモータ等を動力源
としてもよい。

【００２１】図６は、第３実施例のスライド駆動装置の
溝６の形状を直線状とする揺動リンク５を、第２実施例
と同様に溝２６の形状を円弧状とする揺動リンク２５と
してスライド駆動装置を構成する第４実施例を示す。

【００２２】図７は、第１実施例におけるスライド駆動
装置にさらに別の下死点補正装置１０Ｂを設けた第５実
施例を示す。スライド駆動装置は、第１実施例と同じ構
成であり、説明を略す。揺動支点ピン８の上方のフレー
ム２にはブラケット３２が固設し、このブラケット３２
にはサーボシリンダ３３が立設し、サーボシリンダ３３
のロッド３３Ａの先端部にはクレビス３４が設けられ、
揺動リンク５の揺動支点ピン８と連結する。図示しない
制御装置からの信号をもらってサーボシリンダ３３のロ
ッド３３Ａが設定した所要のストローク量を移動する
と、このサーボシリンダ３３の作動ストローク量と同調
して、揺動リンク５の揺動支点ピン８の位置を所要の寸
法だけ上下方向に移動して、スライド３の下死点位置を
調節する。

【００２３】図８は、第５実施例のスライド駆動装置の
溝６の形状を直線状とする揺動リンク５を、第２実施例
と同様に溝２６の形状を円弧状とする揺動リンク２５と
してスライド駆動装置を構成する第６実施例を示す。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、揺動リンクの揺動支点ピンをクランク軸から
出来るだけ離して設けるとともに、連結リンクを上下方
向に向けて設けたことにより、揺動支点ピンの上下方向
の移動量とスライドの下死点の変位とが比例し、微小な
下死点の補正を定量的に容易に行える。さらに、スライ
ドをクランクピンで駆動する押圧力をほとんど１００％
の効率で伝達出来、スライドにスラスト力をほとんど発
生させないので、より高精度のプレス加工が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例におけるスライダリンクプ
レスの要部側面図

【図２】同じく、要部正面図

【図３】本発明の第２実施例におけるスライダリンクプ
レスの要部正面図

【図４】本発明の揺動支点ピンの変位とスライドの下死
点変位との関係図

【図５】本発明の第３実施例におけるスライダリンクプ
レスの要部正面図

【図６】本発明の第４実施例におけるスライダリンクプ
レスの要部側面図

【図７】本発明の第５実施例におけるスライダリンクプ
レスの要部側面図

【図８】本発明の第６実施例におけるスライダリンクプ
レスの要部側面図

【符号の説明】

１、１Ａはスライダリンクプレス、２はフレーム、３は
スライド、３Ａは球面軸受、４はクランク軸、４Ａはク
ランクピン、５は揺動リンク、５Ａは球面軸受、６、６
Ａは溝、７はスライダ、７Ａ、７Ｂは分割スライダ、８
は揺動支点ピン、９は連結リンク、９Ａ、９Ｂは球部、
１０、１０Ａ、１０Ｂは下死点補正装置、１１はねじ
軸、１１Ａはねじ部、１２はケース、１３はウォームホ
イール、１４はウォーム軸、１５はメインギヤ、１６は
駆動軸、１７はピニオン、１８はフライホイール、１９
はメインモータ、２０はボルスタ、２１はベッド部、２
５は揺動リンク、２６は溝、２７はスライダ、２７Ａ、
２７Ｂは分割スライダ、２８はブラケット、２９はねじ
軸、３０はサーボモータ、３１雌ねじ部材、３１Ａは雌
ねじ部、３２はブラケット、３３はサーボシリンダ、３
３Ａはロッド、３４はクレビス、である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転駆動されるクランク軸の回転出力を、
   揺動リンクを介して往復運動に変換し、スライドを昇降
   するスライダリンクプレスにおいて、（イ）スライドの
   上方のフレームに、水平方向を向けて回転自在に設けた
   クランク軸と、（ロ）このクランク軸と直交する水平に
   近い方向を向き、前記クランク軸と平行でかつ離れた位
   置に設けた揺動支点ピンを中心として往復回動する揺動
   リンクと、（ハ）前記クランク軸のクランクピンに回転
   自在に嵌合し、前記揺動リンクの長手方向の直線状、ま
   たは上方に中心を有する円弧状の溝に摺動自在に設けた
   スライダと、（ニ）前記揺動リンクの下面部と前記スラ
   イドの上面部とに両端部を首振り自在に連結し、上下方
   向を向けて設けた連結リンクと、でスライド駆動装置を
   構成するとともに、（ホ）前記揺動支点ピンと連結し
   て、揺動支点ピンの位置を上下方向に移動するスライド
   の下死点補正装置を、具備したことを特徴とするスライ
   ダリンクプレス。
2. 【請求項２】請求項１において、スライドの下死点補正
   装置を、（イ）前記揺動支点ピンの上方でフレームに固
   設するケースと、（ロ）ケースに内設するウォームホイ
   ールと、（ハ）ウォームホイールと係合してモータで駆
   動されるウォーム軸と、（ニ）一端部に設けたねじ部を
   ウォームホイールと螺合して他端部を前記揺動支点ピン
   と連結するねじ軸と、で構成したことを特徴とするスラ
   イダリンクプレス。
3. 【請求項３】請求項１において、スライドの下死点補正
   装置を、（イ）前記揺動支点ピンの上方でフレームに直
   接、またはブラケットを介して立設するモータと、
   （ロ）モータと直接、またはプーリとベルトを介して連
   結するねじ軸と、（ハ）一端部に設けた雌ねじ部をねじ
   軸と螺合して他端部を前記揺動支点ピンと連結する雌ね
   じ部材と、で構成したことを特徴とするスライダリンク
   プレス。
4. 【請求項４】請求項１において、スライドの下死点補正
   装置を、前記揺動支点ピンの上方でフレームに直接、ま
   たはブラケットを介して立設するサーボシリンダと、サ
   ーボシリンダのロッドと直接、または中間部材を介して
   前記揺動支点ピンと連結して構成したことを特徴とする
   スライダリンクプレス。