JP2019010672A - Cam device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、工具を所望方向に直線移動させるカム装置に関する。 The present invention relates to a cam device that linearly moves a tool in a desired direction.
従来、工具を所望方向に直線移動させるカム装置が知られている。特許文献1には、カム装置として、プレス金型におけるパンチ保持装置が開示されている。
Conventionally, a cam device that linearly moves a tool in a desired direction is known.
特許文献1に記載のパンチ保持装置は、駆動軸を水平方向に伸縮させるリニアシリンダ(アクチュエータ)と、カム面(傾斜面)を有し、直動シリンダの駆動軸に連結されたカムドライバ(セレクトバー)と、カムドライバのカム面と摺動するカム面(傾斜面)を有するカムスライダ(セレクトリング)と、カムスライダに保持されたパンチと、リターンスプリングと、を備えている。
The punch holding device described in
このパンチ保持装置において、リニアシリンダの駆動軸の駆動により、カムドライバがリニアシリンダの駆動軸の伸張方向に水平移動すると、カムドライバのカム面とカムスライダのカム面との摺接により、カムスライダが下方へ移動する。これにより、カムスライダに保持されたパンチが下方に移動して、プレス金型に配置されたワークにパンチ加工を施す。この際、パンチの下方への移動に伴い、リターンスプリングが縮小方向に付勢される。また、カムドライバがリニアシリンダの駆動軸の縮小方向に水平移動すると、リターンスプリングの復元力により、カムスライダが上方に押し戻される。これにより、カムスライダに保持されたパンチが上方に移動して、パンチがプレス金型に配置されたワークから離れる。 In this punch holding device, when the cam driver moves horizontally in the extending direction of the drive shaft of the linear cylinder by driving the drive shaft of the linear cylinder, the cam slider moves downward due to the sliding contact between the cam surface of the cam driver and the cam surface of the cam slider. Move to. As a result, the punch held by the cam slider moves downward to punch the work placed in the press die. At this time, the return spring is urged in the reduction direction as the punch moves downward. Further, when the cam driver horizontally moves in the reduction direction of the drive shaft of the linear cylinder, the cam slider is pushed back upward by the restoring force of the return spring. As a result, the punch held by the cam slider moves upward, and the punch moves away from the workpiece arranged in the press die.
しかしながら、特許文献1に記載のパンチ保持装置は、カムドライバの水平方向の移動をカムスライダの垂直方向の移動に変換して、カムスライダに保持されたパンチを垂直方向に移動させる構造であるため、リニアシリンダの駆動軸が水平方向に伸縮し、かつカムドライバが水平方向に移動するように、リニアシリンダおよびカムドライバをプレス金型に対して平行配置しなければならない。このため、パンチ保持装置のプレス金型への投影面積が大きくなり、これが金型の設計自由度を狭めている。
However, the punch holding device described in
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、金型への投影面積を小さくして、金型の設計自由度を確保することが可能なカム装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a cam device capable of reducing the projection area onto the mold and ensuring the design freedom of the mold. .
上記課題を解決するために本発明のカム装置では、カムドライバの回転運動をカムスライダの直線運動に変換して工具を直線移動させる。 In order to solve the above-described problems, in the cam apparatus of the present invention, the rotational movement of the cam driver is converted into the linear movement of the cam slider to linearly move the tool.
例えば、本発明は、
工具を直線移動させるカム装置であって、
一方の端面に形成された第一のカム面を有し、直線移動が拘束された状態で回転可能なカムドライバと、
一方の端面に形成され、前記カムドライバの第一のカム面と摺接する第二のカム面を有し、回転が拘束された状態で、直線移動可能なカムスライダと、を備える。
For example, the present invention
A cam device for linearly moving a tool,
A cam driver having a first cam surface formed on one end surface and rotatable in a state in which linear movement is constrained;
A cam slider that is formed on one end surface, has a second cam surface that is in sliding contact with the first cam surface of the cam driver, and is linearly movable in a state where rotation is constrained.
本発明では、カムドライバの回転運動をカムスライダの直線運動に変換して工具を直線移動させるので、カムドライバをロータリシリンダで回転駆動する場合、ロータリシリンダ、カムドライバ、およびカムスライダを、金型に対して垂直に配置することができる。このため、金型への投影面積を小さくして、金型の設計自由度を確保することができる。 In the present invention, the rotary motion of the cam driver is converted into the linear motion of the cam slider to move the tool linearly. Therefore, when the cam driver is driven to rotate by the rotary cylinder, the rotary cylinder, cam driver, and cam slider are moved relative to the mold. Can be arranged vertically. For this reason, the projection area to a metal mold | die can be made small and the design freedom of metal mold | die can be ensured.
以下に、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1(A)は、本実施の形態に係るカム装置1の平面図であり、図1(B)は、図1(A)に示すカム装置1のA−A断面図である。
FIG. 1A is a plan view of the
本実施の形態に係るカム装置1は、図示していないプレス金型に対してパンチ2を垂直方向に移動することにより、このプレス金型に配置された図示していないワークにパンチ加工を施すための装置である。図示するように、カム装置1は、二面取りされた駆動軸30を有するロータリシリンダ3と、カムドライバ4と、カムスライダ5と、ホルダ6と、リターンスプリング7と、ブラケット8と、カバー9と、を備えている。
The
カムドライバ4は、ロータリシリンダ3の駆動軸30に連結され、ブラケット8およびカバー9により直線移動が拘束された状態で、ロータリシリンダ3により回転駆動される。
The
図2(A)、図2(B)および図2(C)は、カムドライバ4の平面図、底面図および正面図であり、図2(D)は、図2(A)に示すカムドライバ4のB−B断面図であり、図2(E)は、カムドライバ4の第一カム面40を直線状に展開した図である。
2A, 2B, and 2C are a plan view, a bottom view, and a front view of the
図示するように、カムドライバ4は、一方の端面41が開口し、他方の端面42が閉口した円筒状のカムドライバ本体43と、カムドライバ本体43の一方の端面41に形成された第一カム面40と、カムドライバ本体43の他方の端面42の中央に形成され、ロータリシリンダ3の駆動軸30が挿入される二面取りされた挿入孔44と、カムドライバ本体43の他方の端面42側において外周面45から径方向外方に張り出したフランジ46と、を備えている。
As shown in the figure, the
第一カム面40は、軸心Oを中心とするピッチ円C上で、円周方向に凹凸を周期的に繰り返す。具体的には、第一カム面40は、軸心Oに対して対称となるように配置された2つのカムプロファイル406を有する。カムプロファイル406は、ピッチ円Cの円周方向に傾斜した傾斜カム面401と、傾斜カム面401の上端部402側に隣接する第一平坦面404と、傾斜カム面401の下端部403側に隣接する第二平坦面405と、を有する。
The
カムスライダ5は、ブラケット8により回転が拘束された状態で直線移動可能に配置され、カムドライバ4と連携してロータリシリンダ3の駆動軸30の回転運動を直線運動に変換する。
The
図3(A)、図3(B)および図3(C)は、カムスライダ5の平面図、底面図および正面図であり、図3(D)は、図3(A)に示すカムスライダ5のC−C断面図であり、図3(E)は、カムスライダ5の第二カム面50を直線状に展開した図である。
3A, 3B, and 3C are a plan view, a bottom view, and a front view of the
図示するように、カムスライダ5は、一方の端面51が開口し、他方の端面52が閉口した、カムドライバ4のカムドライバ本体43と同径の円筒状のカムスライダ本体53と、カムスライダ本体53の一方の端面51に形成された第二カム面50と、軸心Oに沿ってカムスライダ本体53の外周面54に形成された回り止め55と、を備えている。
As shown in the figure, the
第二カム面50は、軸心Oと垂直な線(径方向の線)Lに対してカムドライバ4の第一カム面40と相補的形状であり、第一カム面40と摺接する。第二カム面50は、軸心Oを中心とするピッチ円C上で、円周方向に凹凸を周期的に繰り返す。具体的には、第二カム面50は、軸心Oに対して対称となるように配置された2つのカムプロファイル506を有する。カムプロファイル506は、第一カム面40の傾斜カム面401と同じ傾斜角度で同方向にピッチ円Cの円周方向に対して傾斜した傾斜カム面501と、傾斜カム面501の上端部502側に隣接する第一平坦面504と、傾斜カム面501の下端部503側に隣接する第二平坦面505と、を有する。
The
ホルダ6は、パンチ2を保持しており、カムスライダ5の他方の端面52側に配置され、カムスライダ5とともに垂直方向に移動する。
The
図4(A)および図4(B)は、ホルダ6の平面図および底面図であり、図4(C)は、図4(A)に示すホルダ6のD−D断面図である。
4A and 4B are a plan view and a bottom view of the
図示するように、ホルダ6は、カムドライバ4のカムドライバ本体43およびカムスライダ5のカムスライダ本体53と同径の円板状部材であり、カムスライダ本体53の他方の端面52と当接する上面61と、リターンスプリング7のばね座として機能する下面62と、上面61および下面62を貫くパンチ2保持用の装着孔60と、を備えている。装着孔60は、パンチ2がホルダ6から脱落するのを防止するため、上面61側の直径が下面62側の直径よりも大きい、パンチ2のシャフト(本体部分)20およびフランジ21の段差に合わせた段付き孔となっている。
As shown in the drawing, the
ブラケット8は、カムドライバ4、カムスライダ5、ホルダ6、およびリターンスプリング7を保持する。
The
図5(A)は、ブラケット8の平面図であり、図5(B)は、図5(A)に示すブラケット8のE−E断面図であり、図5(C)は、図5(A)に示すブラケット8のF−F断面図である。
5A is a plan view of the
図示するように、ブラケット8は、底面81を有し、カムドライバ4のカムドライバ本体43、カムスライダ5のカムスライダ本体53、およびホルダ6と同径の円筒室80を備えている。
As illustrated, the
円筒室80は、カムドライバ4、カムスライダ5、ホルダ6、およびリターンスプリング7を円筒室80内に収容するための開口部82と、開口部82に形成され、カムドライバ4のフランジ46と当接して、円筒室80内に収容されたカムドライバ4の回転を許容しつつ下方への移動を拘束する段差面83と、軸心Oに沿って形成され、カムスライダ5の回り止め55と係合して、円筒室80内に収容されたカムスライダ5の上下方向の移動を許容しつつ回転を拘束する係合部84と、底面81の中央に形成され、ホルダ6に保持されたパンチ2を挿入するための挿入孔85と、リターンスプリング7を収容するための収容穴86と、を有する。ここで、図1(B)に示すように、ホルダ6に保持されたパンチ2は、刃部23を外部に突き出すようにして、挿入孔85に挿入される。また、リターンスプリング7は、一方の端部を底面81から円筒室80内に突き出すようにして、収容穴86に収容される。
The
カバー9は、ブラケット8の円筒室80の開口部82に取り付けられ、円筒室80内に収容されたカムドライバ4の上方への移動を拘束する。
The
図6(A)は、カバー9の平面図であり、図6(B)は、図6(A)に示すカバー9のG−G断面図である。
6A is a plan view of the
図示するように、カバー9は、ブラケット8の円筒室80より大径の円筒状部材であり、図示していないボルト等によって円筒室80の開口部82に取り付けられる。カバー9の中央には、上面91および下面92を貫き、ロータリシリンダ3の駆動軸30が回転可能に挿入される挿入孔90が形成されている。ここで、図1(B)に示すように、ロータリシリンダ3は、駆動軸30を挿入孔90に挿入した状態で、上面91に設置される。
As illustrated, the
上記構成のカム装置1は、例えば次のようにして組み立てられる。
The
まず、ブラケット8の円筒室80内の収容穴86にリターンスプリング7を挿入する。つぎに、ホルダ6を円筒室80内に収容して、ホルダ6の下面62にリターンスプリング7を当接させつつ、ホルダ6に保持されたパンチ2を円筒室80の挿入孔85に挿入する。つぎに、カムスライダ5の他方の端面52がホルダ6の上面61と対向するようにして、カムスライダ5の回り止め55を円筒室80の係合部84に係合させつつ、カムスライダ5を円筒室80内に収容する。それから、カムドライバ4の第一カム面40がカムスライダ5の第二カム面50と対向するようにして、カムドライバ4を円筒室80内に収容し、カムドライバ4のフランジ46を円筒室80の段差面83に当接させる。そして、カバー9を円筒室80の開口部82に取り付ける。最後に、カバー9の挿入孔90を介してカムドライバ4の二面取りされた挿入孔44に、ロータリシリンダ3の駆動軸30を挿入して、カバー9の上面91にロータリシリンダ3を設置する。以上により、カム装置1が組み立てられる。
First, the
つぎに、本実施の形態に係るカム装置1の動作原理を説明する。
Next, the operation principle of the
図7(A)は、上死点(パンチ2が最上端まで移動した位置)におけるカム装置1の状態を示す図であり、図7(B)は、下死点(パンチ2が最下端にまで移動した位置)におけるカム装置1の状態を示す図である。図7(A)および図7(B)は、ともに、図1(A)に示すカム装置1のA−A断面図(図1(B))に相当する。
FIG. 7A is a diagram showing the state of the
図7(A)において、ロータリシリンダ3に駆動軸30が正転方向である+R方向に回転駆動すると、カムドライバ4が、上下方向の移動が拘束された状態で+R方向に回転する。この際、カムスライダ5の回転が拘束されているため、カムドライバ4の第一カム面40の傾斜カム面401とカムスライダ5の第二カム面50の傾斜カム面501との摺動により、カムスライダ5が下方Dへ押し出される。その結果、ホルダ6に保持されているパンチ2が下方Dに移動する。また、リターンスプリング7が縮小方向に付勢される。そして、カムドライバ4の第一カム面40の第二平坦面405とカムスライダ5の第二カム面50の第一平坦面504とが当接する位置まで、カムドライバ4が+R方向へ回転すると、図7(B)に示すように、下死点に到達する。下死点に到達して、第一カム面40の第二平坦面405とカムスライダ5の第二カム面50の第一平坦面504とが互いに摺接した状態では、カムドライバ4の回転にかかわらず、カムスライダ5の直線移動が拘束される。
In FIG. 7A, when the
つぎに、図7(B)において、ロータリシリンダ3に駆動軸30が反転方向である−R方向に回転駆動すると、カムドライバ4が上下方向の移動が拘束された状態で−R方向に回転する。この際、カムドライバ4は、カムスライダ5に対して、カムドライバ4の第一カム面40の傾斜カム面401とカムスライダ5の第二カム面50の傾斜カム面501との間に隙間が形成される方向に回転するが、リターンスプリング7によりホルダ6が上方Uに付勢されているため、カムスライダ5は、カムドライバ4の第一カム面40の傾斜カム面401とカムスライダ5の第二カム面50の傾斜カム面501とを摺動させながら、ホルダ6とともに上方Uに押し戻される。その結果、ホルダ6に保持されているパンチ2が上方Uに移動する。そして、カムドライバ4の第一カム面40の第一平坦面404とカムスライダ5の第二カム面50の第一平坦面504とが当接する位置まで、カムドライバ4が−R方向へ回転すると、図7(A)に示すように、上死点に到達する。
Next, in FIG. 7B, when the
以上、本発明の一実施の形態について説明した。 The embodiment of the present invention has been described above.
本実施の形態では、カムドライバ4の回転運動をカムスライダ5の直線運動に変換して、カムスライダ5と連動するホルダ6に保持されたパンチ2を直線移動させるので、ロータリシリンダ3、カムドライバ4、およびカムスライダ5を、プレス金型に対して垂直に配置することができる。このため、プレス金型への投影面積を小さくして、プレス金型の設計自由度を確保することができる。
In the present embodiment, the rotational motion of the
また、本実施の形態では、ブラケット8の円筒室80の底面81に収容穴86を設けて、収容穴86にリターンスプリング7を挿入し、このリターンスプリング7によりホルダ6を押し上げる方向に付勢している。このため、ロータリシリンダ3の駆動軸30を正転方向(+R方向)に回転駆動することにより下方Dへ移動したパンチ2を、ロータリシリンダ3の駆動軸30を反転方向(−R方向)に回転駆動することにより上方Uへ移動させることができる。
In the present embodiment, the
本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible within the scope of the gist.
例えば、上記の実施の形態では、カムドライバ4のカムドライバ本体40およびカムスライダ5のカムスライダ本体50をそれぞれ円筒状としているが、これらは円柱状であってもよい。
For example, in the above embodiment, the cam driver
また、上記の実施の形態では、ロータリシリンダ3を用いて駆動軸30を回転駆動する場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、ロータリアクチュエータにより駆動軸30を回転駆動するものであればよい。
In the above embodiment, the case where the
また、上記の実施の形態では、プレス金型に対してパンチ2を垂直方向に移動することにより、このプレス金型に配置されたワークにパンチ加工を施すカム装置1を例にとり説明したが、本発明は、工具を所望方向に直線移動させる様々なカム装置に適用可能である。
In the above embodiment, the
1:カム装置、 2:パンチ、 3:ロータリシリンダ、 4:カムドライバ、 5:カムスライダ、 6:ホルダ、 7:リターンスプリング、 8:ブラケット、 20:パンチ2のシャフト、 21:パンチ2のフランジ、 23:パンチ2の刃部、 30:ロータリシリンダ3の駆動軸、 40:第一カム面、 41、42:カムドライバ本体43の端面、 43:カムドライバ4のカムドライバ本体、 44:カムドライバ4の挿入孔、 45:カムドライバ本体43の外周面、 46:カムドライバ4のフランジ、 50:第二カム面、 51、52:カムスライダ本体53の端面、 53:カムスライダ5のカムスライダ本体、 54:カムスライダ本体53の外周面、 55:カムスライダ5の回り止め、 60:ホルダ6の装着孔、 61:ホルダ6の上面、 62:ホルダ6の下面、 80:ブラケット8の円筒室、 81:円筒室80の底面、 82:円筒室80の開口部、 83:開口部82の段差面、 84:ブラケット8の係合部、 85:ブラケット8の挿入孔、 86:ブラケット8の収容穴、 90:カバー9の挿入孔、 91:カバー9の上面、 92:カバー9の下面92、 401:第一カム面40の傾斜カム面、 402:傾斜カム面401の上端部、 403:傾斜カム面401の下端部、 404:第一カム面40の第一平坦面、 405:第一カム面40の第二平坦面、 406:第一カム面40のカムプロファイル、 501:第二カム面50の傾斜カム面、 502:傾斜カム面501の上端部、 503:傾斜カム面501の下端部、 504:第二カム面50の第一平坦面、 505:第二カム面50の第二平坦面、 506:第二カム面50のカムプロファイル 1: cam device, 2: punch, 3: rotary cylinder, 4: cam driver, 5: cam slider, 6: holder, 7: return spring, 8: bracket, 20: shaft of punch 2, 21: flange of punch 2, 23: Blade portion of punch 2 30: Drive shaft of rotary cylinder 3 40: First cam surface 41, 42: End surface of cam driver main body 43 43: Cam driver main body of cam driver 4 44: Cam driver 4 45: outer peripheral surface of cam driver main body 43, 46: flange of cam driver 4, 50: second cam surface, 51, 52: end surface of cam slider main body 53, 53: cam slider main body of cam slider 5, 54: cam slider 61: outer peripheral surface of the main body 53, 55: detent of the cam slider 5, 60: mounting hole of the holder 6, 61 Upper surface of holder 6, 62: Lower surface of holder 6, 80: Cylindrical chamber of bracket 8, 81: Bottom surface of cylindrical chamber 80, 82: Opening of cylindrical chamber 80, 83: Stepped surface of opening 82, 84: Bracket 8 85: Insertion hole of bracket 8 86: Receiving hole of bracket 8 90: Insertion hole of cover 9 91: Upper surface of cover 9 92: Lower surface 92 of cover 9 401: First cam surface 40: inclined cam surface 402: upper end portion of inclined cam surface 401 403: lower end portion of inclined cam surface 401 404: first flat surface of first cam surface 40 405: second flat surface of first cam surface 40 406: Cam profile of the first cam surface 40, 501: Inclined cam surface of the second cam surface 50, 502: Upper end portion of the inclined cam surface 501, 503: Lower end portion of the inclined cam surface 501, 504: Second cam The first flat surface 50, 505: second flat surface of the second cam surface 50, 506: of the cam profile of the second cam surface 50
Claims (6)
一方の端面に形成された第一のカム面を有し、直線移動が拘束された状態で回転可能なカムドライバと、
一方の端面に形成され、前記カムドライバの第一のカム面と摺接する第二のカム面を有し、回転が拘束された状態で、直線移動可能なカムスライダと、を備える
ことを特徴とするカム装置。 A cam device for linearly moving a tool,
A cam driver having a first cam surface formed on one end surface and rotatable in a state in which linear movement is constrained;
A cam slider that is formed on one end surface, has a second cam surface that is in sliding contact with the first cam surface of the cam driver, and is linearly movable in a state where rotation is constrained. Cam device.
前記カムスライダの他方の端面側に配置され、前記工具を保持するためのホルダをさらに備える
ことを特徴とするカム装置。 The cam device according to claim 1,
A cam device further comprising a holder that is disposed on the other end face side of the cam slider and holds the tool.
前記第一のカム面および前記第二のカム面は、
前記カムドライバの回転方向に対して同方向に傾斜した傾斜面と、
前記カムドライバの回転方向に平行な平坦面と、をそれぞれ有し、
前記第一のカム面および前記第二のカム面それぞれの前記傾斜面が互いに摺接した状態で、前記カムドライバが回転することにより、前記カムスライダが直線移動し、
前記第一のカム面および前記第二のカム面それぞれの前記平坦面が互いに摺接した状態では、前記カムドライバの回転にかかわらず、前記カムスライダの直線移動が拘束される
ことを特徴とするカム装置。 The cam device according to claim 1 or 2,
The first cam surface and the second cam surface are
An inclined surface inclined in the same direction with respect to the rotational direction of the cam driver;
Each having a flat surface parallel to the rotational direction of the cam driver,
When the cam driver rotates in a state where the inclined surfaces of the first cam surface and the second cam surface are in sliding contact with each other, the cam slider moves linearly,
In the state where the flat surfaces of the first cam surface and the second cam surface are in sliding contact with each other, the linear movement of the cam slider is restrained regardless of the rotation of the cam driver. apparatus.
前記カムスライダの前記第二のカム面を前記カムドライバの前記第一のカム面に押圧する方向に付勢するスプリングをさらに備える
ことを特徴とするカム装置。 The cam device according to any one of claims 1 to 3,
A cam device further comprising a spring that biases the second cam surface of the cam slider in a direction in which the second cam surface is pressed against the first cam surface of the cam driver.
前記カムドライバおよび前記カムスライダを保持するブラケットをさらに備え、
前記ブラケットは、
前記カムドライバを、直線移動を拘束した状態で回転可能に保持するとともに、前記カムスライダを、回転を拘束した状態で直線移動可能に保持する
ことを特徴とするカム装置。 The cam device according to any one of claims 1 to 4,
A bracket for holding the cam driver and the cam slider;
The bracket is
A cam device, wherein the cam driver is rotatably held in a state where linear movement is restricted, and the cam slider is held so as to be linearly movable in a state where rotation is restricted.
前記カムドライバを回転駆動するロータリアクチュエータをさらに備える
ことを特徴とするカム装置。 The cam device according to any one of claims 1 to 5,
A cam device further comprising a rotary actuator that rotationally drives the cam driver.
Priority Applications (1)
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