プレス機械の金型クランプ機構
【課題】金型のクランプに動力源等を必要とせず、かつクランプ・アンクランプ作業を無人化してトータルコストを大幅に削減できるプレス機械の金型クランプ機構を提供すること。
【解決手段】プレス機械のベッド１４上からムービングボルスタが離床するときキャリア２５の下面から突出し、またはベッド１４上にムービングボルスタが着床するときキャリア２５の下面に没入するプランジャ２０６と、プランジャ２０６を下方へ付勢する付勢部材２０５と、プランジャ２０６がキャリア２５下面に没入するときの、プランジャ２０６の軸方向の動きによって、金型２２をボルスタ２４に対して係止させる係止部材２０２とを備えた構成とした。
【解決手段】プレス機械のベッド１４上からムービングボルスタが離床するときキャリア２５の下面から突出し、またはベッド１４上にムービングボルスタが着床するときキャリア２５の下面に没入するプランジャ２０６と、プランジャ２０６を下方へ付勢する付勢部材２０５と、プランジャ２０６がキャリア２５下面に没入するときの、プランジャ２０６の軸方向の動きによって、金型２２をボルスタ２４に対して係止させる係止部材２０２とを備えた構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス機械の金型クランプ機構に係り、特に、ムービングボルスタのクランプ機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、金型を固定する際は、プレス機械本体に設置されたボルスタ上に金型を位置決めし、ボルスタに設けられたＴ溝を利用することで、油圧クランプ機構やクランプ部材等により、固定することが知られている（特許文献１〜３）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３３１３２３号公報
【特許文献２】特開２００４−２６８１８６号公報
【特許文献３】特開２００４−１３６２９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１、２に記載されているように、金型を油圧クランプ機構により位置決めして、固定することは、作動油等の動力源を必要とするため、製作コストの高騰化を招く。また、特許文献３に記載されているように、金型をクランプ部材等で固定すると、クランプ、アンクランプといった一連の作業を必要とし、段取りに多くの時間を費やすことになる。さらに、特許文献１〜３に記載のクランプ作業は有人でなければならず、人為的コストがかかるという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、金型のクランプに動力源等を必要とせず、かつクランプ・アンクランプ作業を無人化してトータルコストを大幅に削減できるプレス機械の金型クランプ機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係るプレス機械の金型クランプ機構は、プレス機械の金型クランプ機構であって、前記プレス機械のベッド上からムービングボルスタが離床するときキャリアの下面から突出し、または前記ベッド上に前記ムービングボルスタが着床するとき前記キャリアの下面に没入するプランジャと、前記プランジャを下方へ付勢する付勢部材と、前記プランジャが前記キャリア下面に没入するときの、前記プランジャの軸方向の動きによって、前記金型を前記ボルスタに対して係止させる係止部材とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項２に係るプレス機械の金型クランプ機構は、請求項１に記載のプレス機械の金型クランプ機構において、前記金型の下面に設けられた凹部と、前記ボルスタの上面から上方に突出して設けられ、前記金型を前記ボルスタの上面に載置したとき、前記凹部に下方から挿通される挿入部材と、前記プランジャが前記キャリア下面に没入するときの、前記プランジャの軸方向の動きによって、前記金型を前記挿入部材に対して係止させる係止部材とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３に係るプレス機械の金型クランプ機構は、請求項２に記載のプレス機械の金型クランプ機構において、前記凹部の下部には、前記係止部材により係止される係止部を有し、前記挿入部材には、前記プランジャが挿入可能な軸方向の貫通孔と、上端側に内周面から外周面へ連通する水平な複数のボール格納部とを有し、前記係止部材は前記各ボール格納部に格納されるボールであり、前記プランジャの上端部には小径部を有し、前記プランジャが前記キャリア下面から突出するとき、前記ボールは前記小径部に接触し、前記プランジャの外周面から没入可能であり、または前記プランジャが前記キャリア下面に没入するとき、前記ボールは前記小径部より大きい前記挿入部材の外周面に接触し、前記プランジャの外周面から突出し、前記係止部に係止することを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４に係るプレス機械の金型クランプ機構は、請求項１に記載のプレス機械の金型クランプ機構において、前記係止部材は前記プランジャの上端部に当接するレバーであり、前記レバーがピン結合される支持部材を備え、前記プランジャが前記キャリア下面から突出するとき、前記レバーは前記金型の係止を解除し、または前記プランジャが前記キャリア下面に没入するとき、前記プランジャが前記レバーを付勢することで前記レバーは前記金型を係止することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項５に係るプレス機械の金型クランプ機構は、請求項１に記載のプレス機械の金型クランプ機構において、前記係止部材は前記プランジャの先端部に当接するレバーであり、前記プランジャの上端部に前記レバーを介して螺合された結合部材と、前記結合部材に取付けられたピンとを備え、前記プランジャが前記キャリア下面から突出するとき、前記ピンが前記レバーを付勢することで前記レバーは前記金型の係止を解除し、または前記プランジャが前記キャリア下面に没入するとき、前記プランジャが前記レバーを付勢することで前記レバーは前記金型を係止することを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項６に係るプレス機械の金型クランプ機構は、請求項１ないし５のいずれかに記載のプレス機械の金型クランプ機構において、前記キャリアの下面から下方に向けて突没自在に設けられた第１ナット部材と、前記第１ナット部材に下部側が螺合したネジ部材と、前記ネジ部材の上部側に螺合された第２ナット部材とを備え、前記第２ナット部材が前記プランジャに取り付けられ、前記第２ナット部材のリードは、前記第１ナット部材のリードよりも大きいことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項７に係るプレス機械の金型クランプ機構は、請求項１ないし５のいずれかに記載のプレス機械の金型クランプ機構において、前記キャリアの下面から下方に向けて突没自在に設けられたロケートピンと、前記ロケートピンの上下動を前記プランジャに伝達するリンク機構とを備え、前記リンク機構は、上部が前記プランジャに取り付けられる第１リンク部材と、一端側に前記第１リンク部材の下部が軸着され、かつ他端側を中心に揺動する揺動リンク部材と、上部が前記揺動リンク部材の長手方向の途中位置に結合され、かつ下部が前記ロケートピンに取り付けられる第２リンク部材とを含んで構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上において、請求項１の発明によれば、ムービングボルスタをプレス機械のベッド上に着床させることで、プランジャが上方へ移動し、これに伴って係止部材は金型を係止することができる。また、アンクランプする場合には、ムービングボルスタをベッド上から離床させればよく、これにより付勢部材がプランジャを下方へ付勢する力によって、プランジャが下がり、金型との係止状態が解除される。これによって、金型は、プランジャの上方、または下方への移動により自動的にクランプ・アンクランプされることとなる。したがって、金型をクランプ・アンクランプするためには、油圧クランプ機構等の装置を不要とし、それに伴って動力源等も不要となる。つまり、製作コストを安価に抑えることができる。しかも、クランプ・アンクランプ作業においては、作業を無人で実現できるから、トータルコストを大幅に削減できる。よって、本発明の目的を達成できる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、プランジャは挿入部材に挿通されているため、上下に摺動可能な状態となっている。プランジャが上方へ移動すると、プランジャは、金型の下面に設けられた凹部に挿通され、係止部材は金型を係止できる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、プランジャは挿入部材の貫通孔に挿入され、上下に摺動可能な状態となっている。ムービングボルスタがベッドへ着床、または離床することで、係止部材であるボールがプランジャの上端部の外周面から外部へ突出したり、またはボール格納部へ収容されることで、ボールが係止部に係止したり、または係止を解除することで、金型は自動的にクランプ・アンクランプできる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、レバーは、支持部材にピン結合されており、回動自在に設けられている。したがって、ムービングボルスタがベッドへ着床、または離床することで、プランジャは、当該プランジャの上端部に当接されたレバーを突き上げ、または自重および付勢部材の付勢力により下がる。したがってレバーは金型を係止し、または係止を解除できるため、金型は自動的にクランプ・アンクランプできる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、プランジャの上端部に螺合された結合部材に取付けられた押圧部材は、プランジャが上方または下方へ移動するに伴って上下移動する。したがって、ムービングボルスタがベッドを離床すると、プランジャは下方へ移動し、押圧部材はレバーを押圧することができる。よって、レバーが金型の係止を解除でき、または請求項４の発明と同様にレバーは金型を係止できるため、金型は自動的にクランプ・アンクランプできる。
【００１８】
請求項６の発明によれば、第２ナット部材のリードが第１ナット部材のリードよりも大きいため、第１ナット部材の移動に伴って第２ナット部材が移動する際には、その移動量を増幅させることができる。したがって、第１ナット部材の移動距離である着床ストロークが短い場合においても、第２ナット部材ひいてはプランジャの上方への移動量を確実に確保できる。
【００１９】
請求項７の発明によれば、プランジャとロケートピン間のリンク機構において、揺動リンクの各結合部分で設定されるレバー比により、ロケートピンの移動を増幅させてプランジャに伝達できるため、請求項６と同様にやはり着床ストロークが短い場合においても、プランジャの上方への移動量を確実に確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、後述する第２実施形態以降で、以下に説明する第１実施形態での構成と同じか、または、同様な機能を有する構成には同一符号を付し、その説明を簡単にあるいは省略する。
【００２１】
〔第１実施形態〕
図１、図２は、ムービングボルスタ２がプレス機械１に向かって走行し、着床する様子を示した概略図である。図３は、図１のIII−III線断面図であり、本発明に係る金型クランプ機構２０の第１実施形態を示す断面図である。
【００２２】
図１では、ムービングボルスタ２が、プレス機械１のベッド１４上に向かって走行している様子が示されている。ムービングボルスタ２は、ボルスタ２４、キャリア２５から構成されている。ムービングボルスタ２の上部には、上型２１、下型２２が載置されている。また、プレス機械１は、ベッド１４上に立設された４本（図１では２本のみを図示）のアプライト１１、および図示しないクラウン、スライド等を備えている。ベッド１４には、ムービングボルスタ２のストッパとしてのムービングボルスタストッパ１２（以下、ＭＢストッパ１２）と、ムービングボルスタ２の着床場所であるムービングボルスタリフタ１３（以下、ＭＢリフタ１３）とが設けられている。
【００２３】
図２では、ムービングボルスタ２が、ベッド１４に設けられたＭＢリフタ１３に着床した様子が示されている。この状態では、油圧式のＭＢリフタ１３が降下することで、車輪２７がＭＢリフタ１３に収納されるとともに、キャリア２５の下端から突出したシャフト２０６（図３参照）がベッド１４に当接し、キャリア２５内に入り込む。なお、シャフト２０６は、金型クランプ機構２０の一部を構成する部材である。
【００２４】
次に、図３を参照し、金型クランプ機構２０について説明する。
図３において、金型クランプ機構２０は、スリーブ２０１、挿入部材２０３、プランジャとしてのシャフト２０６、シャフト２０６に装着されたばね２０５、収容部材２０８を含んで構成されている。
【００２５】
金型クランプ機構２０のスリーブ２０１は、円筒状に形成され、下型２２の凹部に下方から嵌合されている。また、スリーブ２０１の下部には、内方に突出した係止部２２１が設けられ、スリーブ２０１の底面に形成された孔には、挿入部材２０３およびシャフト２０６の各上端部分が挿通されている。
【００２６】
挿入部材２０３は、上端が截頭錐体とされた筒状に形成され、ボルスタ２４の貫通孔内に収容された状態で上方からのボルト２０４によってボルスタ２４に固定されている。また、挿入部材２０３の上端部近くには、内外を水平方向に貫通した複数の格納部２１１が設けられ、これらの格納部２１１には、ボール２０２が格納されている。
【００２７】
シャフト２０６は、キャリア２５、およびボルスタ２４の各貫通孔にわたって収納されているとともに、その上端側が挿入部材２０３内に挿通され、上下に摺動自在に設けられている。シャフト２０６の上端部には、ボール２０２と接触するテーパ部および小径部からなるクランク部２４２が設けられており、シャフト２０６の上下動に伴って、ボール２０２が格納部２１１に対して出入りするようになっている。つまり、シャフト２０６が押し下げられている状態では、ボール２０２は格納部２１１に収納されており、シャフト２０６が押し上げられる状態では、ボール２０２は格納部２１１の外側に押し出され、スリーブ２０１の下部に位置する係止部２２１に係止する。また、シャフト２０６の下端部は、キャリア２５から突出するロケート部２６となっている。
【００２８】
ばね２０５は、挿入部材２０３の下面とシャフト２０６の中程に設けられたばね止め部２０７との間に配置され、シャフト２０６を下方側に向けて付勢している。
【００２９】
収容部材２０８は、円筒状に形成され、挿入部材２０３の下側に取付けられた状態でボルスタ２４の貫通孔内に収容されている。収容部材２０８の底面には、貫挿されたシャフト２０６のばね止め部２０７が当接するようになっており、この当接によってシャフト２０６のキャリア２５下面からの突出量が規定されている。
【００３０】
次に、図２、図３を参照し、金型クランプ機構２０の作用について説明する。
まず、図２において、ムービングボルスタ２がプレス機械１内に移動し、ＭＢリフタ１３に着床することで、シャフト２０６のロケート部２６はベッド１４に当接して上方に押圧される。
【００３１】
ロケート部２６がベッド１４に押圧されると、シャフト２０６は、ロケート部２６の突出部分の長さである着床ストローク分だけ、ばね２０５のばね力に抗して上方に押し上がる。そうすると、ボール２０２は、シャフト２０６の上方への移動により、クランク部２４２と接触して格納部２１１から押し出され、ボルスタ２４に内蔵された係止部２２１に係止する。したがって、下型２２は、スリーブ２０１を介して金型クランプ機構２０、ひいてはムービングボルスタ２に自動的にクランプされることになる。
【００３２】
反対に、ＭＢリフタ１３を上昇させ、キャリア２５の下面をベッド１４から浮かすことにより、ばね２０５はシャフト２０６を押し下げる。これにより、ムービングボルスタ２は、ベッド１４への着床が解除されるとともに、係止部２２１に係止していたボール２０２が格納部２１１に収納されることにより、下型２２とのクランプ状態が自動的に解除されることになる。
【００３３】
以上により、金型である下型２２をクランプするためには、油圧源などのクランプ機構を必要としないうえ、ムービングボルスタ２に対してのクランプ、アンクランプ作業を無人で行える。さらに外段取り作業においては、上型２１と下型２２とを互いに連結しておけば、上型２１または下型２２を吊り上げるのみの作業で、上型２１と下型２２とを同時に吊り上げることができ、容易に金型を交換できる。したがって、金型クランプ機構を安価にできるうえ、段取り時間を短縮できる。
【００３４】
〔第２実施形態〕
図４は、本発明に係る第２実施形態のムービングボルスタ２を示した図であり、図５は、図４の要部を拡大して示した図である。本実施形態では、金型クランプ機構２０の構造、およびムービングボルスタ２内での金型クランプ機構２０の設けられている位置が第１実施形態と異なっている。すなわち、第１実施形態では、金型クランプ機構２０は、ムービングボルスタ２内に完全に埋設されていたが、本実施形態ではボルスタ２４上面の四隅付近にレバー２９が設置され、金型クランプ機構２０の一部であるシャフト２０６の両端部が突出するように設けられている。
【００３５】
第１実施形態のムービングボルスタ２と異なる構成について、図５を参照して説明する。本実施形態において、金型クランプ機構２０は、ボルスタ２４の上面から上方へ向けて突出した支持部材２８と、当該支持部材２８にピン３０によってピン結合されたレバー２９と、レバー２９の下面およびボルスタ２４の上面間に配置されたばね２８１とを備えている。
【００３６】
レバー２９は、支持部材２８にピン結合されていることで、ピン３０を中心として回動可能となっている。また、ばね２８１は、レバー２９における下型２２側の端部をはね上げ方向（図５中で反時計方向）へ付勢している。
【００３７】
この構成において、第１実施形態と同様に、図２に示すように、ムービングボルスタ２がベッド１４に設けられたＭＢリフタ１３の下降により着床した場合、ロケート部２６がベッド１４に押圧され、ボルスタ２４の貫通孔に挿通されたシャフト２０６がボルスタ２４の上面から突出することとなる。そうすると、シャフト２０６がレバー２９の一端側の下面を突き上げるように当接し、レバー２９を下型２２側に傾倒させる。この結果、レバー２９の他端側は下型２２に係止し、下型２２はクランプされた状態となる。
【００３８】
反対に、ＭＢリフタ１３を上昇させ、キャリア２５の下面をベッド１４から浮かすことにより、シャフト２０６は自重およびばね２０５のばね力により下降し、ばね２８１はレバー２９を上方へはね上げる。よって、レバー２９の他端部と下型２２との係止が解除され、下型２２はアンクランプされた状態となる。この際、レバー２９は、下型２２の上方へ向けて図示した一点鎖線のレバー２９側に位置することによって、下型２２は、レバー２９と衝突することなく吊り上げられることができる。なお、シャフト２０６には、第１実施形態でのばね止め部２０７に相当する部分を有し（図示略）、キャリア２５下面からの突出量が規定されるようになっている。
【００３９】
以上において、本実施形態でも、ムービングボルスタ２の動きに応じてシャフト２０６が上下に摺動することで、ムービングボルスタ２に対して下型２２のクランプ・アンクランプ作業を無人で行うことができる。したがって、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４０】
〔第３実施形態〕
図６は、本発明に係る第３実施形態のムービングボルスタ２の要部を拡大して示した図であり、図７は、図６でのVII−VII線断面図である。
【００４１】
本実施形態の金型クランプ機構２０は、第２実施形態の変形例である。つまり、本実施形態では、第２実施形態においてレバー２９の下面に配置されたばね２８１を用いることなく、シャフト２０６の上端部に上方から螺合されている軸状の結合部材３１によって、レバー２９の係止解除側への回動を行うものである。そこで、第２実施形態と異なる構成について図６および図７を参照して説明する。
【００４２】
結合部材３１の上端には、押圧ピン３１１が水平方向の両側に向けて突設されている。結合部材３１のシャフト２０６に螺合されていない部分については、レバー２９の切欠部分に挿通されている。
【００４３】
この構成において、図２に示すように、ベッド１４に設けられたＭＢリフタ１３を上昇させ、キャリア２５の下面をベッド１４から浮かすことで離床したとき、シャフト２０６は自重およびばね２０５のばね力により下降し、それに伴いシャフト２０６の上端部に螺合された結合部材３１も下降する。そして、レバー２９の切欠部分に結合部材３１の上端部が収容されると同時に、押圧ピン３１１はレバー２９を下方へ押圧する。したがって、レバー２９はピン３０を中心として反時計回りに回動し、レバー２９を上方へはね上げる。これによって、レバー２９と下型２２との係止が解除され、下型２２はアンクランプされた状態となる。
なお、レバー２９が下型２２をクランプする際の作用については、第２実施形態と同様であるため省略する。
【００４４】
以上において、本実施形態でも、第１，第２実施形態と同様に、ムービングボルスタ２に対して下型２２のクランプ・アンクランプ作業を無人で行うことができる。したがって、第１，第２実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４５】
〔第４実施形態〕
図８は、本発明に係る金型クランプ機構２０の第４実施形態が示されている。本実施形態は、第１実施形態よりも着床ストロークが短い場合においての実施形態である。
【００４６】
第１実施形態の金型クランプ機構２０と異なる構成について、図８を参照して説明する。本実施形態での金型クランプ機構２０に使用されるシャフト２０６は、ロケートピンとして機能する第１ナット部材２５２ａと、ネジ部材２５６と、第２ナット部材２５２ｂと、プランジャ２０６Ａとで構成されている。
【００４７】
第１ナット部材２５２ａは、キャリア２５の下面から突出するように位置し、ネジ部材２５６の下部側に設けられた第１台形ネジ２５３ａに螺合している。また、第１ナット部材２５２ａの外周には、ブッシュ２０９が挿通されている。このブッシュ２０９は、第１ナット部材２５２ａの回り止めとしても機能し、これによって、第１ナット部材２５２ａの上下方向への移動のみが許容され、回転しないようになっている。
【００４８】
ネジ部材２５６は、下部側の小径の第１台形ネジ２５３ａと上部側の大径の第２台形ネジ２５３ｂとを有しており、各リードは異なるものである。本実施形態では、第２台形ネジ２５３ｂのリードは、第１台形ネジ２５３ａのリードの約３倍である。ただし、このようなリードの比率は、着床ストロークの大きさによって任意に設定されるのであり、３倍に限定されない。また、ネジ部材２５６は、ベアリング２５４によって回転可能に支持されている。
【００４９】
第２ナット部材２５２ｂは、ネジ部材２５１に設けられた第２台形ネジ２５３ｂに螺合するとともに、ボルト２５１によってプランジャ２０６Ａの下面に締結されている。
【００５０】
プランジャ２０６Ａは、前述した第１実施形態でのシャフト２０６の上側部と同形状であり、プランジャ２０６Ａの下端には、ばね止め部２０６Ｂが設けられている。このばね止め部２０６Ｂと挿入部材２０３との間には、ばね２０５が配置され、プランジャ２０６Ａ、第２ナット部材２５２ｂ、およびネジ部材２５６をベアリング２５４側へ付勢している。
【００５１】
第１実施形態と同様に、ムービングボルスタ２がプレス機械１内に走行し、着床すると、第１ナット部材２５２ａがベッド１４に押圧される。そうすると、第１ナット部材２５２ａは、ばね２０５のばね力に抗して上方に押し上がるとともに、第１台形ネジ２５３ａ、すなわちネジ部材２５６が回転する。これにより、ネジ部材２５６の一部である第２台形ネジ２５３ｂも回転し、螺合された第２ナット部材２５２ｂが上方へ移動する。そして、第２ナット部材２５２ｂが移動した分、プランジャ２０６Ａが押し上がり、第１実施形態と同様に、ボール２１１が外側に移動して係止部２２１と係止し、下型２２がムービングボルスタ２に対して自動的にクランプする。
【００５２】
反対に、ＭＢリフタ１３を上昇させ、キャリア２５の下面をベッド１４から浮かすことにより、ばね２０５はプランジャ２０６Ａを押し下げる。そうすると、第２台形ネジ２５３ｂ、すなわちネジ部材２５６が回転し、第１ナット部材２５２ａが下方へ移動する。これにより、ムービングボルスタ２は、ベッド１４への着床が解除されるとともに、係止部２２１と係止していたボール２０２が格納部２１１に収納されることにより、下型２２とのクランプ状態が自動的に解除されることになる。
【００５３】
以上のように、リードの異なる２種の第１台形ネジ２５３ａ、第２台形ネジ２５３ｂを使用しているため、リードの小さい第１台形ネジ２５３ａの回転が、リードの大きい第２台形ネジ２５３ｂへ伝達されると、これに螺合された第２ナット部材２５２ｂの移動距離は長くなる。したがって、着床ストロークの短い場合においても、本実施形態によれば、シャフト２０６が押し上げる距離を十分に確保できる。これによって、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００５４】
〔第５実施形態〕
図９は、本発明に係る第５実施形態が示されている。本実施形態は、第４実施形態と同様に着床ストロークの短い場合においての実施形態である。
【００５５】
第１，第４実施形態の金型クランプ機構２０と異なる構成について、図９を参照して説明する。本実施形態での金型クランプ機構２０に使用されるプランジャ２０６Ａの下部には、第１リンク部材３０１ａ、第２リンク部材３０１ｂ、リンク支持部材３０２、揺動リンク部材３０３から構成されるリンク機構が設けられている。
【００５６】
具体的には、プランジャ２０６Ａの下部と、第１リンク部材３０１ａの上部とがピン結合されている。第１リンク部材３０１ａの下部は、揺動リンク部材３０３の一端側とピン結合されている。第２リンク部材３０１ｂの上部は、揺動リンク部材３０３の長手方向の中間位置に対してピン結合され、第２リンク部材３０１ｂの下部は、ロケートピン２６とピン結合されている。リンク支持部材３０２は、キャリア２５の内壁に装着され、リンク部材３０３の他端部と連結されている。
【００５７】
以上のリンク機構によれば、揺動リンク部材３０３は、第２リンクジョイント部材３０１ｂの上昇によりリンク支持部材３０２を中心として揺動し、これに伴って、第１リンクジョイント部材３０１ａが上方へ移動する。
【００５８】
本実施形態では、ロケートピン２６がベッド１４に押圧されると、第２リンク部材３０１ｂが押し上げられ、第２リンク部材３０１ｂとピン結合された揺動リンク部材３０３が押し上げられる。そうすると、揺動リンク部材３０３は、リンク支持部材３０２を中心として反時計回りに回動する。これにより、揺動リンク部材３０３の一端に連結された第１リンク部材３０１ａが上方へ移動する。その後のプランジャ２０６Ａの動作は、第２実施形態と同様であり、下型２２がムービングボルスタ２に対して自動的にクランプされる。
【００５９】
反対に、ＭＢリフタ１３を上昇させ、キャリア２５の下面をベッド１４から浮かすことにより、ばね２０５は、プランジャ２０６Ａを介して第１リンク部材３０１ａを押し下げる。そうすると、揺動リンク部材３０３は、リンク支持部材３０２を中心として時計回りに回動し、第２リンク部材３０１ｂが押し下がる。よって、ムービングボルスタ２は、ベッド１４への着床が解除されるとともに、係止部２２１と係止していたボール２０２が格納部２１１に収納されることにより、下型２２とのクランプ状態が自動的に解除されることになる。
【００６０】
以上のリンク機構によれば、揺動リンク部材３０３において、リンク支持部材３０２との結合位置である回動中心から第１リンク部材３０１ａとの結合位置までの距離、および第２リンク部材３０１ｂとの結合位置までの距離の比（レバー比）によって、第２リンク部材３０２ｂの移動距離に対して第１リンク部材３０１ａの移動距離を増幅させることができる。したがって、着床ストロークの短い場合においても、プランジャ２０６ａが押し上がる距離を伸ばすことができる。よって、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００６１】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成などを含み、以下に示すような変形なども本発明に含まれるものである。
例えば、本発明に係る第２実施形態において、台形ネジの代わりにボールネジを用いても良い。
また、前記各実施形態では、１つの金型クランプ機構２０について説明したが、このような金型クランプ機構２０を複数設けてもよい。
さらに、本発明の金型クランプ機構２０は、ムービングボルスタ２内部に組み込まれるタイプの他、その一部または全部がムービングボルスタ２の外部に露出して設けられてもよい。
また、前記各実施形態では、プランジャ２０６Ａを下方へ付勢する付勢部材として、ばね２０５としてコイルスプリングを用いているが、これには限らず、皿ばね、あるいはゴム、ウレタン樹脂のような弾性体であってもよい。プランジャ２０６Ａのストローク量に対応でき、プランジャ２０６Ａを下方へ付勢する機能があればよい。
また、前記各実施形態では、ボルスタ２４上面に下型２２を直接載置し、本発明の金型クランプ機構２０で下型２２をクランプしていたが、コモンプレートの上面に下型２２を固定し、さらにボルスタ２４の上面にコモンプレートを載置し、金型クランプ機構２０でコモンプレートをクランプしてもよい。この際、外段取り作業において、コモンプレートを金型の一部として吊り上げて金型を交換してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、各種プレス機械においての金型のクランプ作業に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る金型クランプ機構が適用されたムービングボルスタがプレス機械に向かって走行する様子を示す概略図。
【図２】ムービングボルスタがプレス機械内に着床した様子を示した概略図。
【図３】第１実施形態を示す断面図。
【図４】第２実施形態に係るムービングボルスタを示した図。
【図５】図４に示す要部を拡大して示した図。
【図６】第３実施形態の要部を拡大して示した図。
【図７】図６に示すVII−VII線での断面を示した図。
【図８】第４実施形態を示す断面図。
【図９】第５実施形態を示す断面図。
【符号の説明】
【００６４】
１…プレス機械、２…ムービングボルスタ、２２…下型、２４…ボルスタ、２５…キャリア、２６…接触部材であるロケートピン、２８…支持部材、２９…係止部材であるレバー、３１…結合部材、２０１…スリーブ、２０２…係止部材であるボール、２０６…プランジャであるシャフト、２０６Ａ…プランジャ、２０８…収容部材、２１１…格納部、２２１…係止部、２５２ａ…第１ナット部材、２５２ｂ…第２ナット部材、２５３ａ…第１台形ネジ、２５３ｂ…第２台形ネジ、３０１ａ…第１リンク部材、３０１ｂ…第２リンク部材、３０２…リンク支持部材、３０３…揺動リンク部材、３１１…押圧部材である押圧ピン。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス機械の金型クランプ機構に係り、特に、ムービングボルスタのクランプ機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、金型を固定する際は、プレス機械本体に設置されたボルスタ上に金型を位置決めし、ボルスタに設けられたＴ溝を利用することで、油圧クランプ機構やクランプ部材等により、固定することが知られている（特許文献１〜３）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３３１３２３号公報
【特許文献２】特開２００４−２６８１８６号公報
【特許文献３】特開２００４−１３６２９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１、２に記載されているように、金型を油圧クランプ機構により位置決めして、固定することは、作動油等の動力源を必要とするため、製作コストの高騰化を招く。また、特許文献３に記載されているように、金型をクランプ部材等で固定すると、クランプ、アンクランプといった一連の作業を必要とし、段取りに多くの時間を費やすことになる。さらに、特許文献１〜３に記載のクランプ作業は有人でなければならず、人為的コストがかかるという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、金型のクランプに動力源等を必要とせず、かつクランプ・アンクランプ作業を無人化してトータルコストを大幅に削減できるプレス機械の金型クランプ機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係るプレス機械の金型クランプ機構は、プレス機械の金型クランプ機構であって、前記プレス機械のベッド上からムービングボルスタが離床するときキャリアの下面から突出し、または前記ベッド上に前記ムービングボルスタが着床するとき前記キャリアの下面に没入するプランジャと、前記プランジャを下方へ付勢する付勢部材と、前記プランジャが前記キャリア下面に没入するときの、前記プランジャの軸方向の動きによって、前記金型を前記ボルスタに対して係止させる係止部材とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項２に係るプレス機械の金型クランプ機構は、請求項１に記載のプレス機械の金型クランプ機構において、前記金型の下面に設けられた凹部と、前記ボルスタの上面から上方に突出して設けられ、前記金型を前記ボルスタの上面に載置したとき、前記凹部に下方から挿通される挿入部材と、前記プランジャが前記キャリア下面に没入するときの、前記プランジャの軸方向の動きによって、前記金型を前記挿入部材に対して係止させる係止部材とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３に係るプレス機械の金型クランプ機構は、請求項２に記載のプレス機械の金型クランプ機構において、前記凹部の下部には、前記係止部材により係止される係止部を有し、前記挿入部材には、前記プランジャが挿入可能な軸方向の貫通孔と、上端側に内周面から外周面へ連通する水平な複数のボール格納部とを有し、前記係止部材は前記各ボール格納部に格納されるボールであり、前記プランジャの上端部には小径部を有し、前記プランジャが前記キャリア下面から突出するとき、前記ボールは前記小径部に接触し、前記プランジャの外周面から没入可能であり、または前記プランジャが前記キャリア下面に没入するとき、前記ボールは前記小径部より大きい前記挿入部材の外周面に接触し、前記プランジャの外周面から突出し、前記係止部に係止することを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４に係るプレス機械の金型クランプ機構は、請求項１に記載のプレス機械の金型クランプ機構において、前記係止部材は前記プランジャの上端部に当接するレバーであり、前記レバーがピン結合される支持部材を備え、前記プランジャが前記キャリア下面から突出するとき、前記レバーは前記金型の係止を解除し、または前記プランジャが前記キャリア下面に没入するとき、前記プランジャが前記レバーを付勢することで前記レバーは前記金型を係止することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項５に係るプレス機械の金型クランプ機構は、請求項１に記載のプレス機械の金型クランプ機構において、前記係止部材は前記プランジャの先端部に当接するレバーであり、前記プランジャの上端部に前記レバーを介して螺合された結合部材と、前記結合部材に取付けられたピンとを備え、前記プランジャが前記キャリア下面から突出するとき、前記ピンが前記レバーを付勢することで前記レバーは前記金型の係止を解除し、または前記プランジャが前記キャリア下面に没入するとき、前記プランジャが前記レバーを付勢することで前記レバーは前記金型を係止することを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項６に係るプレス機械の金型クランプ機構は、請求項１ないし５のいずれかに記載のプレス機械の金型クランプ機構において、前記キャリアの下面から下方に向けて突没自在に設けられた第１ナット部材と、前記第１ナット部材に下部側が螺合したネジ部材と、前記ネジ部材の上部側に螺合された第２ナット部材とを備え、前記第２ナット部材が前記プランジャに取り付けられ、前記第２ナット部材のリードは、前記第１ナット部材のリードよりも大きいことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項７に係るプレス機械の金型クランプ機構は、請求項１ないし５のいずれかに記載のプレス機械の金型クランプ機構において、前記キャリアの下面から下方に向けて突没自在に設けられたロケートピンと、前記ロケートピンの上下動を前記プランジャに伝達するリンク機構とを備え、前記リンク機構は、上部が前記プランジャに取り付けられる第１リンク部材と、一端側に前記第１リンク部材の下部が軸着され、かつ他端側を中心に揺動する揺動リンク部材と、上部が前記揺動リンク部材の長手方向の途中位置に結合され、かつ下部が前記ロケートピンに取り付けられる第２リンク部材とを含んで構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上において、請求項１の発明によれば、ムービングボルスタをプレス機械のベッド上に着床させることで、プランジャが上方へ移動し、これに伴って係止部材は金型を係止することができる。また、アンクランプする場合には、ムービングボルスタをベッド上から離床させればよく、これにより付勢部材がプランジャを下方へ付勢する力によって、プランジャが下がり、金型との係止状態が解除される。これによって、金型は、プランジャの上方、または下方への移動により自動的にクランプ・アンクランプされることとなる。したがって、金型をクランプ・アンクランプするためには、油圧クランプ機構等の装置を不要とし、それに伴って動力源等も不要となる。つまり、製作コストを安価に抑えることができる。しかも、クランプ・アンクランプ作業においては、作業を無人で実現できるから、トータルコストを大幅に削減できる。よって、本発明の目的を達成できる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、プランジャは挿入部材に挿通されているため、上下に摺動可能な状態となっている。プランジャが上方へ移動すると、プランジャは、金型の下面に設けられた凹部に挿通され、係止部材は金型を係止できる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、プランジャは挿入部材の貫通孔に挿入され、上下に摺動可能な状態となっている。ムービングボルスタがベッドへ着床、または離床することで、係止部材であるボールがプランジャの上端部の外周面から外部へ突出したり、またはボール格納部へ収容されることで、ボールが係止部に係止したり、または係止を解除することで、金型は自動的にクランプ・アンクランプできる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、レバーは、支持部材にピン結合されており、回動自在に設けられている。したがって、ムービングボルスタがベッドへ着床、または離床することで、プランジャは、当該プランジャの上端部に当接されたレバーを突き上げ、または自重および付勢部材の付勢力により下がる。したがってレバーは金型を係止し、または係止を解除できるため、金型は自動的にクランプ・アンクランプできる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、プランジャの上端部に螺合された結合部材に取付けられた押圧部材は、プランジャが上方または下方へ移動するに伴って上下移動する。したがって、ムービングボルスタがベッドを離床すると、プランジャは下方へ移動し、押圧部材はレバーを押圧することができる。よって、レバーが金型の係止を解除でき、または請求項４の発明と同様にレバーは金型を係止できるため、金型は自動的にクランプ・アンクランプできる。
【００１８】
請求項６の発明によれば、第２ナット部材のリードが第１ナット部材のリードよりも大きいため、第１ナット部材の移動に伴って第２ナット部材が移動する際には、その移動量を増幅させることができる。したがって、第１ナット部材の移動距離である着床ストロークが短い場合においても、第２ナット部材ひいてはプランジャの上方への移動量を確実に確保できる。
【００１９】
請求項７の発明によれば、プランジャとロケートピン間のリンク機構において、揺動リンクの各結合部分で設定されるレバー比により、ロケートピンの移動を増幅させてプランジャに伝達できるため、請求項６と同様にやはり着床ストロークが短い場合においても、プランジャの上方への移動量を確実に確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、後述する第２実施形態以降で、以下に説明する第１実施形態での構成と同じか、または、同様な機能を有する構成には同一符号を付し、その説明を簡単にあるいは省略する。
【００２１】
〔第１実施形態〕
図１、図２は、ムービングボルスタ２がプレス機械１に向かって走行し、着床する様子を示した概略図である。図３は、図１のIII−III線断面図であり、本発明に係る金型クランプ機構２０の第１実施形態を示す断面図である。
【００２２】
図１では、ムービングボルスタ２が、プレス機械１のベッド１４上に向かって走行している様子が示されている。ムービングボルスタ２は、ボルスタ２４、キャリア２５から構成されている。ムービングボルスタ２の上部には、上型２１、下型２２が載置されている。また、プレス機械１は、ベッド１４上に立設された４本（図１では２本のみを図示）のアプライト１１、および図示しないクラウン、スライド等を備えている。ベッド１４には、ムービングボルスタ２のストッパとしてのムービングボルスタストッパ１２（以下、ＭＢストッパ１２）と、ムービングボルスタ２の着床場所であるムービングボルスタリフタ１３（以下、ＭＢリフタ１３）とが設けられている。
【００２３】
図２では、ムービングボルスタ２が、ベッド１４に設けられたＭＢリフタ１３に着床した様子が示されている。この状態では、油圧式のＭＢリフタ１３が降下することで、車輪２７がＭＢリフタ１３に収納されるとともに、キャリア２５の下端から突出したシャフト２０６（図３参照）がベッド１４に当接し、キャリア２５内に入り込む。なお、シャフト２０６は、金型クランプ機構２０の一部を構成する部材である。
【００２４】
次に、図３を参照し、金型クランプ機構２０について説明する。
図３において、金型クランプ機構２０は、スリーブ２０１、挿入部材２０３、プランジャとしてのシャフト２０６、シャフト２０６に装着されたばね２０５、収容部材２０８を含んで構成されている。
【００２５】
金型クランプ機構２０のスリーブ２０１は、円筒状に形成され、下型２２の凹部に下方から嵌合されている。また、スリーブ２０１の下部には、内方に突出した係止部２２１が設けられ、スリーブ２０１の底面に形成された孔には、挿入部材２０３およびシャフト２０６の各上端部分が挿通されている。
【００２６】
挿入部材２０３は、上端が截頭錐体とされた筒状に形成され、ボルスタ２４の貫通孔内に収容された状態で上方からのボルト２０４によってボルスタ２４に固定されている。また、挿入部材２０３の上端部近くには、内外を水平方向に貫通した複数の格納部２１１が設けられ、これらの格納部２１１には、ボール２０２が格納されている。
【００２７】
シャフト２０６は、キャリア２５、およびボルスタ２４の各貫通孔にわたって収納されているとともに、その上端側が挿入部材２０３内に挿通され、上下に摺動自在に設けられている。シャフト２０６の上端部には、ボール２０２と接触するテーパ部および小径部からなるクランク部２４２が設けられており、シャフト２０６の上下動に伴って、ボール２０２が格納部２１１に対して出入りするようになっている。つまり、シャフト２０６が押し下げられている状態では、ボール２０２は格納部２１１に収納されており、シャフト２０６が押し上げられる状態では、ボール２０２は格納部２１１の外側に押し出され、スリーブ２０１の下部に位置する係止部２２１に係止する。また、シャフト２０６の下端部は、キャリア２５から突出するロケート部２６となっている。
【００２８】
ばね２０５は、挿入部材２０３の下面とシャフト２０６の中程に設けられたばね止め部２０７との間に配置され、シャフト２０６を下方側に向けて付勢している。
【００２９】
収容部材２０８は、円筒状に形成され、挿入部材２０３の下側に取付けられた状態でボルスタ２４の貫通孔内に収容されている。収容部材２０８の底面には、貫挿されたシャフト２０６のばね止め部２０７が当接するようになっており、この当接によってシャフト２０６のキャリア２５下面からの突出量が規定されている。
【００３０】
次に、図２、図３を参照し、金型クランプ機構２０の作用について説明する。
まず、図２において、ムービングボルスタ２がプレス機械１内に移動し、ＭＢリフタ１３に着床することで、シャフト２０６のロケート部２６はベッド１４に当接して上方に押圧される。
【００３１】
ロケート部２６がベッド１４に押圧されると、シャフト２０６は、ロケート部２６の突出部分の長さである着床ストローク分だけ、ばね２０５のばね力に抗して上方に押し上がる。そうすると、ボール２０２は、シャフト２０６の上方への移動により、クランク部２４２と接触して格納部２１１から押し出され、ボルスタ２４に内蔵された係止部２２１に係止する。したがって、下型２２は、スリーブ２０１を介して金型クランプ機構２０、ひいてはムービングボルスタ２に自動的にクランプされることになる。
【００３２】
反対に、ＭＢリフタ１３を上昇させ、キャリア２５の下面をベッド１４から浮かすことにより、ばね２０５はシャフト２０６を押し下げる。これにより、ムービングボルスタ２は、ベッド１４への着床が解除されるとともに、係止部２２１に係止していたボール２０２が格納部２１１に収納されることにより、下型２２とのクランプ状態が自動的に解除されることになる。
【００３３】
以上により、金型である下型２２をクランプするためには、油圧源などのクランプ機構を必要としないうえ、ムービングボルスタ２に対してのクランプ、アンクランプ作業を無人で行える。さらに外段取り作業においては、上型２１と下型２２とを互いに連結しておけば、上型２１または下型２２を吊り上げるのみの作業で、上型２１と下型２２とを同時に吊り上げることができ、容易に金型を交換できる。したがって、金型クランプ機構を安価にできるうえ、段取り時間を短縮できる。
【００３４】
〔第２実施形態〕
図４は、本発明に係る第２実施形態のムービングボルスタ２を示した図であり、図５は、図４の要部を拡大して示した図である。本実施形態では、金型クランプ機構２０の構造、およびムービングボルスタ２内での金型クランプ機構２０の設けられている位置が第１実施形態と異なっている。すなわち、第１実施形態では、金型クランプ機構２０は、ムービングボルスタ２内に完全に埋設されていたが、本実施形態ではボルスタ２４上面の四隅付近にレバー２９が設置され、金型クランプ機構２０の一部であるシャフト２０６の両端部が突出するように設けられている。
【００３５】
第１実施形態のムービングボルスタ２と異なる構成について、図５を参照して説明する。本実施形態において、金型クランプ機構２０は、ボルスタ２４の上面から上方へ向けて突出した支持部材２８と、当該支持部材２８にピン３０によってピン結合されたレバー２９と、レバー２９の下面およびボルスタ２４の上面間に配置されたばね２８１とを備えている。
【００３６】
レバー２９は、支持部材２８にピン結合されていることで、ピン３０を中心として回動可能となっている。また、ばね２８１は、レバー２９における下型２２側の端部をはね上げ方向（図５中で反時計方向）へ付勢している。
【００３７】
この構成において、第１実施形態と同様に、図２に示すように、ムービングボルスタ２がベッド１４に設けられたＭＢリフタ１３の下降により着床した場合、ロケート部２６がベッド１４に押圧され、ボルスタ２４の貫通孔に挿通されたシャフト２０６がボルスタ２４の上面から突出することとなる。そうすると、シャフト２０６がレバー２９の一端側の下面を突き上げるように当接し、レバー２９を下型２２側に傾倒させる。この結果、レバー２９の他端側は下型２２に係止し、下型２２はクランプされた状態となる。
【００３８】
反対に、ＭＢリフタ１３を上昇させ、キャリア２５の下面をベッド１４から浮かすことにより、シャフト２０６は自重およびばね２０５のばね力により下降し、ばね２８１はレバー２９を上方へはね上げる。よって、レバー２９の他端部と下型２２との係止が解除され、下型２２はアンクランプされた状態となる。この際、レバー２９は、下型２２の上方へ向けて図示した一点鎖線のレバー２９側に位置することによって、下型２２は、レバー２９と衝突することなく吊り上げられることができる。なお、シャフト２０６には、第１実施形態でのばね止め部２０７に相当する部分を有し（図示略）、キャリア２５下面からの突出量が規定されるようになっている。
【００３９】
以上において、本実施形態でも、ムービングボルスタ２の動きに応じてシャフト２０６が上下に摺動することで、ムービングボルスタ２に対して下型２２のクランプ・アンクランプ作業を無人で行うことができる。したがって、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４０】
〔第３実施形態〕
図６は、本発明に係る第３実施形態のムービングボルスタ２の要部を拡大して示した図であり、図７は、図６でのVII−VII線断面図である。
【００４１】
本実施形態の金型クランプ機構２０は、第２実施形態の変形例である。つまり、本実施形態では、第２実施形態においてレバー２９の下面に配置されたばね２８１を用いることなく、シャフト２０６の上端部に上方から螺合されている軸状の結合部材３１によって、レバー２９の係止解除側への回動を行うものである。そこで、第２実施形態と異なる構成について図６および図７を参照して説明する。
【００４２】
結合部材３１の上端には、押圧ピン３１１が水平方向の両側に向けて突設されている。結合部材３１のシャフト２０６に螺合されていない部分については、レバー２９の切欠部分に挿通されている。
【００４３】
この構成において、図２に示すように、ベッド１４に設けられたＭＢリフタ１３を上昇させ、キャリア２５の下面をベッド１４から浮かすことで離床したとき、シャフト２０６は自重およびばね２０５のばね力により下降し、それに伴いシャフト２０６の上端部に螺合された結合部材３１も下降する。そして、レバー２９の切欠部分に結合部材３１の上端部が収容されると同時に、押圧ピン３１１はレバー２９を下方へ押圧する。したがって、レバー２９はピン３０を中心として反時計回りに回動し、レバー２９を上方へはね上げる。これによって、レバー２９と下型２２との係止が解除され、下型２２はアンクランプされた状態となる。
なお、レバー２９が下型２２をクランプする際の作用については、第２実施形態と同様であるため省略する。
【００４４】
以上において、本実施形態でも、第１，第２実施形態と同様に、ムービングボルスタ２に対して下型２２のクランプ・アンクランプ作業を無人で行うことができる。したがって、第１，第２実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４５】
〔第４実施形態〕
図８は、本発明に係る金型クランプ機構２０の第４実施形態が示されている。本実施形態は、第１実施形態よりも着床ストロークが短い場合においての実施形態である。
【００４６】
第１実施形態の金型クランプ機構２０と異なる構成について、図８を参照して説明する。本実施形態での金型クランプ機構２０に使用されるシャフト２０６は、ロケートピンとして機能する第１ナット部材２５２ａと、ネジ部材２５６と、第２ナット部材２５２ｂと、プランジャ２０６Ａとで構成されている。
【００４７】
第１ナット部材２５２ａは、キャリア２５の下面から突出するように位置し、ネジ部材２５６の下部側に設けられた第１台形ネジ２５３ａに螺合している。また、第１ナット部材２５２ａの外周には、ブッシュ２０９が挿通されている。このブッシュ２０９は、第１ナット部材２５２ａの回り止めとしても機能し、これによって、第１ナット部材２５２ａの上下方向への移動のみが許容され、回転しないようになっている。
【００４８】
ネジ部材２５６は、下部側の小径の第１台形ネジ２５３ａと上部側の大径の第２台形ネジ２５３ｂとを有しており、各リードは異なるものである。本実施形態では、第２台形ネジ２５３ｂのリードは、第１台形ネジ２５３ａのリードの約３倍である。ただし、このようなリードの比率は、着床ストロークの大きさによって任意に設定されるのであり、３倍に限定されない。また、ネジ部材２５６は、ベアリング２５４によって回転可能に支持されている。
【００４９】
第２ナット部材２５２ｂは、ネジ部材２５１に設けられた第２台形ネジ２５３ｂに螺合するとともに、ボルト２５１によってプランジャ２０６Ａの下面に締結されている。
【００５０】
プランジャ２０６Ａは、前述した第１実施形態でのシャフト２０６の上側部と同形状であり、プランジャ２０６Ａの下端には、ばね止め部２０６Ｂが設けられている。このばね止め部２０６Ｂと挿入部材２０３との間には、ばね２０５が配置され、プランジャ２０６Ａ、第２ナット部材２５２ｂ、およびネジ部材２５６をベアリング２５４側へ付勢している。
【００５１】
第１実施形態と同様に、ムービングボルスタ２がプレス機械１内に走行し、着床すると、第１ナット部材２５２ａがベッド１４に押圧される。そうすると、第１ナット部材２５２ａは、ばね２０５のばね力に抗して上方に押し上がるとともに、第１台形ネジ２５３ａ、すなわちネジ部材２５６が回転する。これにより、ネジ部材２５６の一部である第２台形ネジ２５３ｂも回転し、螺合された第２ナット部材２５２ｂが上方へ移動する。そして、第２ナット部材２５２ｂが移動した分、プランジャ２０６Ａが押し上がり、第１実施形態と同様に、ボール２１１が外側に移動して係止部２２１と係止し、下型２２がムービングボルスタ２に対して自動的にクランプする。
【００５２】
反対に、ＭＢリフタ１３を上昇させ、キャリア２５の下面をベッド１４から浮かすことにより、ばね２０５はプランジャ２０６Ａを押し下げる。そうすると、第２台形ネジ２５３ｂ、すなわちネジ部材２５６が回転し、第１ナット部材２５２ａが下方へ移動する。これにより、ムービングボルスタ２は、ベッド１４への着床が解除されるとともに、係止部２２１と係止していたボール２０２が格納部２１１に収納されることにより、下型２２とのクランプ状態が自動的に解除されることになる。
【００５３】
以上のように、リードの異なる２種の第１台形ネジ２５３ａ、第２台形ネジ２５３ｂを使用しているため、リードの小さい第１台形ネジ２５３ａの回転が、リードの大きい第２台形ネジ２５３ｂへ伝達されると、これに螺合された第２ナット部材２５２ｂの移動距離は長くなる。したがって、着床ストロークの短い場合においても、本実施形態によれば、シャフト２０６が押し上げる距離を十分に確保できる。これによって、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００５４】
〔第５実施形態〕
図９は、本発明に係る第５実施形態が示されている。本実施形態は、第４実施形態と同様に着床ストロークの短い場合においての実施形態である。
【００５５】
第１，第４実施形態の金型クランプ機構２０と異なる構成について、図９を参照して説明する。本実施形態での金型クランプ機構２０に使用されるプランジャ２０６Ａの下部には、第１リンク部材３０１ａ、第２リンク部材３０１ｂ、リンク支持部材３０２、揺動リンク部材３０３から構成されるリンク機構が設けられている。
【００５６】
具体的には、プランジャ２０６Ａの下部と、第１リンク部材３０１ａの上部とがピン結合されている。第１リンク部材３０１ａの下部は、揺動リンク部材３０３の一端側とピン結合されている。第２リンク部材３０１ｂの上部は、揺動リンク部材３０３の長手方向の中間位置に対してピン結合され、第２リンク部材３０１ｂの下部は、ロケートピン２６とピン結合されている。リンク支持部材３０２は、キャリア２５の内壁に装着され、リンク部材３０３の他端部と連結されている。
【００５７】
以上のリンク機構によれば、揺動リンク部材３０３は、第２リンクジョイント部材３０１ｂの上昇によりリンク支持部材３０２を中心として揺動し、これに伴って、第１リンクジョイント部材３０１ａが上方へ移動する。
【００５８】
本実施形態では、ロケートピン２６がベッド１４に押圧されると、第２リンク部材３０１ｂが押し上げられ、第２リンク部材３０１ｂとピン結合された揺動リンク部材３０３が押し上げられる。そうすると、揺動リンク部材３０３は、リンク支持部材３０２を中心として反時計回りに回動する。これにより、揺動リンク部材３０３の一端に連結された第１リンク部材３０１ａが上方へ移動する。その後のプランジャ２０６Ａの動作は、第２実施形態と同様であり、下型２２がムービングボルスタ２に対して自動的にクランプされる。
【００５９】
反対に、ＭＢリフタ１３を上昇させ、キャリア２５の下面をベッド１４から浮かすことにより、ばね２０５は、プランジャ２０６Ａを介して第１リンク部材３０１ａを押し下げる。そうすると、揺動リンク部材３０３は、リンク支持部材３０２を中心として時計回りに回動し、第２リンク部材３０１ｂが押し下がる。よって、ムービングボルスタ２は、ベッド１４への着床が解除されるとともに、係止部２２１と係止していたボール２０２が格納部２１１に収納されることにより、下型２２とのクランプ状態が自動的に解除されることになる。
【００６０】
以上のリンク機構によれば、揺動リンク部材３０３において、リンク支持部材３０２との結合位置である回動中心から第１リンク部材３０１ａとの結合位置までの距離、および第２リンク部材３０１ｂとの結合位置までの距離の比（レバー比）によって、第２リンク部材３０２ｂの移動距離に対して第１リンク部材３０１ａの移動距離を増幅させることができる。したがって、着床ストロークの短い場合においても、プランジャ２０６ａが押し上がる距離を伸ばすことができる。よって、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００６１】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成などを含み、以下に示すような変形なども本発明に含まれるものである。
例えば、本発明に係る第２実施形態において、台形ネジの代わりにボールネジを用いても良い。
また、前記各実施形態では、１つの金型クランプ機構２０について説明したが、このような金型クランプ機構２０を複数設けてもよい。
さらに、本発明の金型クランプ機構２０は、ムービングボルスタ２内部に組み込まれるタイプの他、その一部または全部がムービングボルスタ２の外部に露出して設けられてもよい。
また、前記各実施形態では、プランジャ２０６Ａを下方へ付勢する付勢部材として、ばね２０５としてコイルスプリングを用いているが、これには限らず、皿ばね、あるいはゴム、ウレタン樹脂のような弾性体であってもよい。プランジャ２０６Ａのストローク量に対応でき、プランジャ２０６Ａを下方へ付勢する機能があればよい。
また、前記各実施形態では、ボルスタ２４上面に下型２２を直接載置し、本発明の金型クランプ機構２０で下型２２をクランプしていたが、コモンプレートの上面に下型２２を固定し、さらにボルスタ２４の上面にコモンプレートを載置し、金型クランプ機構２０でコモンプレートをクランプしてもよい。この際、外段取り作業において、コモンプレートを金型の一部として吊り上げて金型を交換してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、各種プレス機械においての金型のクランプ作業に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る金型クランプ機構が適用されたムービングボルスタがプレス機械に向かって走行する様子を示す概略図。
【図２】ムービングボルスタがプレス機械内に着床した様子を示した概略図。
【図３】第１実施形態を示す断面図。
【図４】第２実施形態に係るムービングボルスタを示した図。
【図５】図４に示す要部を拡大して示した図。
【図６】第３実施形態の要部を拡大して示した図。
【図７】図６に示すVII−VII線での断面を示した図。
【図８】第４実施形態を示す断面図。
【図９】第５実施形態を示す断面図。
【符号の説明】
【００６４】
１…プレス機械、２…ムービングボルスタ、２２…下型、２４…ボルスタ、２５…キャリア、２６…接触部材であるロケートピン、２８…支持部材、２９…係止部材であるレバー、３１…結合部材、２０１…スリーブ、２０２…係止部材であるボール、２０６…プランジャであるシャフト、２０６Ａ…プランジャ、２０８…収容部材、２１１…格納部、２２１…係止部、２５２ａ…第１ナット部材、２５２ｂ…第２ナット部材、２５３ａ…第１台形ネジ、２５３ｂ…第２台形ネジ、３０１ａ…第１リンク部材、３０１ｂ…第２リンク部材、３０２…リンク支持部材、３０３…揺動リンク部材、３１１…押圧部材である押圧ピン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス機械の金型クランプ機構であって、
前記プレス機械のベッド上からムービングボルスタが離床するときキャリアの下面から突出し、または前記ベッド上に前記ムービングボルスタが着床するとき前記キャリアの下面に没入するプランジャと、
前記プランジャを下方へ付勢する付勢部材と、
前記プランジャが前記キャリア下面に没入するときの、前記プランジャの軸方向の動きによって、前記金型を前記ボルスタに対して係止させる係止部材とを備えた
ことを特徴とするプレス機械の金型クランプ機構。
【請求項２】
請求項１に記載のプレス機械の金型クランプ機構において、
前記金型の下面に設けられた凹部と、
前記ボルスタの上面から上方に突出して設けられ、前記金型を前記ボルスタの上面に載置したとき、前記凹部に下方から挿通される挿入部材と、
前記プランジャが前記キャリア下面に没入するときの、前記プランジャの軸方向の動きによって、前記金型を前記挿入部材に対して係止させる係止部材とを備えた
ことを特徴とするプレス機械の金型クランプ機構。
【請求項３】
請求項２に記載のプレス機械の金型クランプ機構において、
前記凹部の下部には、前記係止部材により係止される係止部を有し、
前記挿入部材には、前記プランジャが挿入可能な軸方向の貫通孔と、上端側に内周面から外周面へ連通する水平な複数のボール格納部とを有し、
前記係止部材は前記各ボール格納部に格納されるボールであり、
前記プランジャの上端部には小径部を有し、
前記プランジャが前記キャリア下面から突出するとき、前記ボールは前記小径部に接触し、前記プランジャの外周面から没入可能であり、または前記プランジャが前記キャリア下面に没入するとき、前記ボールは前記小径部より大きい前記挿入部材の外周面に接触し、前記プランジャの外周面から突出し、前記係止部に係止する
ことを特徴とするプレス機械の金型クランプ機構。
【請求項４】
請求項１に記載のプレス機械の金型クランプ機構において、
前記係止部材は前記プランジャの上端部に当接するレバーであり、
前記レバーがピン結合される支持部材を備え、
前記プランジャが前記キャリア下面から突出するとき、前記レバーは前記金型の係止を解除し、または前記プランジャが前記キャリア下面に没入するとき、前記プランジャが前記レバーを突き上げることで前記レバーは前記金型を係止する
ことを特徴とするプレス機械の金型クランプ機構。
【請求項５】
請求項１に記載のプレス機械の金型クランプ機構において、
前記係止部材は前記プランジャの上端部に当接するレバーであり、
前記プランジャの先端部に前記レバーを介して螺合された結合部材と、
前記結合部材の上端に突設する押圧部材とを備え、
前記プランジャが前記キャリア下面から突出するとき、前記押圧部材が前記レバーを押圧することで前記レバーは前記金型の係止を解除し、または前記プランジャが前記キャリア下面に没入するとき、前記プランジャが前記レバーを突き上げることで前記レバーは前記金型を係止する
ことを特徴とするプレス機械の金型クランプ機構。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載のプレス機械の金型クランプ機構において、
前記キャリアの下面から下方に向けて突没自在に設けられた第１ナット部材と、
前記第１ナット部材に下部側が螺合したネジ部材と、
前記ネジ部材の上部側に螺合された第２ナット部材とを備え、
前記第２ナット部材が前記プランジャに取り付けられ、
前記第２ナット部材のリードは、前記第１ナット部材のリードよりも大きい
ことを特徴とするプレス機械の金型クランプ機構。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれかに記載のプレス機械の金型クランプ機構において、
前記キャリアの下面から下方に向けて突没自在に設けられたロケートピンと、
前記ロケートピンの上下動を前記プランジャに伝達するリンク機構とを備え、
前記リンク機構は、上部が前記プランジャに取り付けられる第１リンク部材と、
一端側に前記第１リンク部材の下部が軸着され、かつ他端側を中心に揺動する揺動リンク部材と、
上部が前記揺動リンク部材の長手方向の途中位置に結合され、かつ下部が前記ロケートピンに取り付けられる第２リンク部材とを含んで構成されている
ことを特徴とするプレス機械の金型クランプ機構。
【請求項１】
プレス機械の金型クランプ機構であって、
前記プレス機械のベッド上からムービングボルスタが離床するときキャリアの下面から突出し、または前記ベッド上に前記ムービングボルスタが着床するとき前記キャリアの下面に没入するプランジャと、
前記プランジャを下方へ付勢する付勢部材と、
前記プランジャが前記キャリア下面に没入するときの、前記プランジャの軸方向の動きによって、前記金型を前記ボルスタに対して係止させる係止部材とを備えた
ことを特徴とするプレス機械の金型クランプ機構。
【請求項２】
請求項１に記載のプレス機械の金型クランプ機構において、
前記金型の下面に設けられた凹部と、
前記ボルスタの上面から上方に突出して設けられ、前記金型を前記ボルスタの上面に載置したとき、前記凹部に下方から挿通される挿入部材と、
前記プランジャが前記キャリア下面に没入するときの、前記プランジャの軸方向の動きによって、前記金型を前記挿入部材に対して係止させる係止部材とを備えた
ことを特徴とするプレス機械の金型クランプ機構。
【請求項３】
請求項２に記載のプレス機械の金型クランプ機構において、
前記凹部の下部には、前記係止部材により係止される係止部を有し、
前記挿入部材には、前記プランジャが挿入可能な軸方向の貫通孔と、上端側に内周面から外周面へ連通する水平な複数のボール格納部とを有し、
前記係止部材は前記各ボール格納部に格納されるボールであり、
前記プランジャの上端部には小径部を有し、
前記プランジャが前記キャリア下面から突出するとき、前記ボールは前記小径部に接触し、前記プランジャの外周面から没入可能であり、または前記プランジャが前記キャリア下面に没入するとき、前記ボールは前記小径部より大きい前記挿入部材の外周面に接触し、前記プランジャの外周面から突出し、前記係止部に係止する
ことを特徴とするプレス機械の金型クランプ機構。
【請求項４】
請求項１に記載のプレス機械の金型クランプ機構において、
前記係止部材は前記プランジャの上端部に当接するレバーであり、
前記レバーがピン結合される支持部材を備え、
前記プランジャが前記キャリア下面から突出するとき、前記レバーは前記金型の係止を解除し、または前記プランジャが前記キャリア下面に没入するとき、前記プランジャが前記レバーを突き上げることで前記レバーは前記金型を係止する
ことを特徴とするプレス機械の金型クランプ機構。
【請求項５】
請求項１に記載のプレス機械の金型クランプ機構において、
前記係止部材は前記プランジャの上端部に当接するレバーであり、
前記プランジャの先端部に前記レバーを介して螺合された結合部材と、
前記結合部材の上端に突設する押圧部材とを備え、
前記プランジャが前記キャリア下面から突出するとき、前記押圧部材が前記レバーを押圧することで前記レバーは前記金型の係止を解除し、または前記プランジャが前記キャリア下面に没入するとき、前記プランジャが前記レバーを突き上げることで前記レバーは前記金型を係止する
ことを特徴とするプレス機械の金型クランプ機構。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載のプレス機械の金型クランプ機構において、
前記キャリアの下面から下方に向けて突没自在に設けられた第１ナット部材と、
前記第１ナット部材に下部側が螺合したネジ部材と、
前記ネジ部材の上部側に螺合された第２ナット部材とを備え、
前記第２ナット部材が前記プランジャに取り付けられ、
前記第２ナット部材のリードは、前記第１ナット部材のリードよりも大きい
ことを特徴とするプレス機械の金型クランプ機構。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれかに記載のプレス機械の金型クランプ機構において、
前記キャリアの下面から下方に向けて突没自在に設けられたロケートピンと、
前記ロケートピンの上下動を前記プランジャに伝達するリンク機構とを備え、
前記リンク機構は、上部が前記プランジャに取り付けられる第１リンク部材と、
一端側に前記第１リンク部材の下部が軸着され、かつ他端側を中心に揺動する揺動リンク部材と、
上部が前記揺動リンク部材の長手方向の途中位置に結合され、かつ下部が前記ロケートピンに取り付けられる第２リンク部材とを含んで構成されている
ことを特徴とするプレス機械の金型クランプ機構。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−３４７１１（Ｐ２００９−３４７１１Ａ）
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０１８３７（Ｐ２００７−２０１８３７）
【出願日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【Ｆターム（参考）】
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