JP4505816B2 - プレス成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車用の金属パネル部品等のプレス加工を行なうためのロータリカム及びダブルカムを備えたプレス成形装置に係り、特にロータリカムのロック装置に関するものである。

従来、例えば図９に示すような自動車の金属パネルＰを成形する場合、図１０に示すように、プレス成形装置１は、ロータリカム２及びダブルカム３を備えるように構成されている。ここで、ロータリカム２は、金属パネルＰの図９にて符号Ａで示す領域の成形を行なうと共に、成形後には、その回転運動により、パネル搬送時に寄曲形状を逃がすように構成されている。
また、ダブルカム３は、金属パネルＰの図９にて符号Ｂで示す領域の成形を行なうと共に、成形後には、その矢印Ｃで示す前後運動により、同様にパネル搬送時に寄曲形状を逃がすように構成されている。

ロータリカム２は、図１１に示すように、ホルダー２ａに対して、円柱状のロータ２ｂが回転可能に配置されると共に、このロータ２ｂの外周面の一部が上記ホルダー２ａに固定されたバックアップポンチ２ｃにより枢支されている。また、ロータ２ｂは、その中心軸付近で互いにほぼ直交する二面を有する切欠部２ｄを備えており、この切欠部２ｄの一方の面にはガイドプレート２ｅが固定されていると共に、他方の面には成形部２ｆが形成されている。

このような構成のプレス成形装置１によれば、ワークとしての板材がプレス成形装置１に搬入された後、ロータリカム２及びダブルカム３により成形が行なわれ、その後ロータリカム２のロータ２ｂが回動して、成形部２ｆがワークの成形面から退避し、同様にダブルカム３が前後運動によりワークの成形面から退避することにより、プレス成形された板材がプレス成形装置１から搬出され、一枚の板材のプレス成形が完了する。

ところで、このような構成のプレス成形装置１によれば、図１２に示すように、ロータ２ｂは、そのダブルカム３に隣接する軸方向端部において、ダブルカム３の一部が寄曲加工方向Ｄに当接するダブルカム受け面２ｇを備えている。これにより、ワークの寄曲加工の際に、ダブルカム３がロータリカム２のロータ２ｂに対して位置決めされる。

しかしながら、上述したようにロータリカム２のロータ２ｂとダブルカム３とは、合わせ面でのみ位置決めされていることから、寄曲加工の際に上記寄曲加工方向Ｄにプレス圧が加えられると、このプレス圧によりダブルカム３が矢印Ｅ方向に煽られることになり、ロータリカム２のロータ２ｂとダブルカム３の合わせ面に段差が生ずる。このため、プレス成形されたワークに、ロータリカム２とダブルカム３の境界線の継ぎ目跡が形成されてしまうことになり、プレス加工品の成形性が損なわれてしまう。さらに、この継ぎ目跡はバラツキが大きいことから、プレス加工品の成形安定性が低くなってしまう。

これに対して、特許文献１においては、互いに隣接する複数個のロータリカムを備えていて、隣接するロータリカムのバックアップポンチが互いに接続部材により接続されているプレス成形装置が開示されている。このプレス成形装置によれば、各ロータリカムのバックアップポンチが隣接するロータリカムのバックアップポンチに対して接続部材により接続されていることで、互いに隣接するロータリカムのロータのずれ、そして成形部のずれが低減され、隣接するロータリカム間のロータ成形部のずれが低減される。こうして、ロータリカム間の継ぎ目跡が低減され、プレス成形品の成形性が向上する。
特開平１０−２０２３２１号公報

しかしながら、特許文献１によるプレス成形装置においては、互いに隣接するロータリカムのバックアップポンチを接続部材で互いに接続するようにしていることから、隣接するロータリカムのロータが直接に接続されておらず、従って隣接するロータ間のずれを十分に低減することは困難である。
また、特許文献１においては、ロータリカムとダブルカムが隣接する場合に、ダブルカムがバックアップポンチを備えていないことから、ロータリカムとダブルカムとの間の段差による継ぎ目跡の形成を低減することはできない。

本発明は、このような事情を鑑みて創作されたものであり、互いに隣接するロータリカムとダブルカムとの寄曲加工圧力により発生する段差による継ぎ目跡の形成を低減するようにした、プレス成形装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、ロータリカムと、これに隣接したダブルカムとを備え、ロータリカムのホルダーに円柱状のロータをその中心軸周りに回動可能に配置し、ホルダーに固定したバックアップポンチによりロータの外周面の一部を枢支したプレス成形装置であって、ロータリカムのロータが、ダブルカムに対向する端面から軸方向外側に突出して隣接するダブルカムに設けられた係合孔に嵌入するように摺動可能にロータ内に備えられた固定ピンと、固定ピンをロータ内に引き込むように軸方向内側に引っ張る付勢部材と、固定ピンを軸方向外側に移動させる移動機構と、を備えている。
本発明によるプレス成形装置は、好ましくは、上記付勢部材が引張りバネである。

上記移動機構は、固定ピンに植設された軸ピンと、この軸ピンに係合するリンクプレートと、このリンクプレートを押動するようにロータの半径方向に移動する案内ブロックと、この案内ブロックをロータの半径方向内側に向かって、すなわちホルダーの表面に沿って押動するようにホルダーの表面に対してほぼ垂直にバックアップポンチ内で移動するドライバーピンと、から構成してもよい。

また、上記ドライバーピンが、バックアップポンチからプレス方向に突出しており、プレス成形時のパッドにより押し込まれ得るように配置されていてもよい。

上記構成によれば、ワークのプレス成形を行なう際に、移動機構により付勢部材、好ましくは引張りバネの付勢力に抗して、固定ピンをロータ内からダブルカムに向かって軸方向外側に移動させる。これにより、上記固定ピンの先端がロータのダブルカムに対向する端面から突出して、隣接するダブルカムに設けられた係合孔に嵌入する。

従って、ダブルカムがロータリカムのロータに対して、固定ピンにより寄曲加工方向に関して確実に固定されることになるので、プレス成形による寄曲加工の際に、寄曲加工方向にプレス圧が加えられたとき、ダブルカムがこのプレス圧によって煽られるようなことがない。このようにして、ロータリカムとダブルカムの境界に段差が発生することがないので、ワークの成形面に、ロータリカムとダブルカムの継ぎ目跡が形成されてしまうようなことがなく、プレス成形品の成形性が向上すると共に、成形安定性が向上する。

本発明によれば、ロータリカムのロータ内に軸方向に移動可能に固定ピンを配置して、プレス成形の際にはこの固定ピンを軸方向外側に突出させて、隣接するダブルカム側に設けられた係合孔に嵌入させることにより、ロータリカムのロータとダブルカムが軸方向に垂直な方向に関して互いに確実に固定保持される。これにより、プレス成形時に寄曲加工方向にプレス圧が加えられても、ダブルカムがロータリカムのロータに対して煽られるようなことがないので、ロータリカムとダブルカムの境界付近に段差が生ずることはなく、プレス成形品に上記段差による継ぎ目跡が形成されることはない。従って、ロータリカム及びダブルカムを使用したプレス成形において、これらの継ぎ目跡がプレス成形品に形成されないので、プレス成形品の成形性が向上すると共に、成形安定性も向上する。

以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１及び図２は、本発明によるプレス成形装置の一実施形態の構成を示している。本発明実施形態によるプレス成形装置１０は、全体が図１０のプレス成形装置１と同様に構成されており、ロータリカム及びダブルカムを有している。そして、図１は、プレス成形装置１０におけるロータリカム２０の構成を示している。

ロータリカム２０は、図１及び図２に示すように、ホルダー２１に対して、円柱状のロータ２２が回転可能に配置されると共に、このロータ２２の外周面の一部がホルダー２１に固定されたバックアップポンチ２３により枢支されている。また、ロータ２２は、図３に詳細に示すように、その中心軸付近で互いにほぼ直交する二面を有する切欠部２４を備えており、この切欠部２４の一方の面にはガイドプレート２５が固定されていると共に、他方の面には成形部２６が形成されている。

以上の構成は、図１０に示した従来のプレス成形装置１におけるロータリカム２と同様の構成であるが、本発明実施形態によるロータリカム２０は、さらにロック装置３０を備えている点で異なる構成になっている。
このロック装置３０は、図３及び図４に示すように、固定ピン３１と、付勢部材としての引張りバネ３２と、移動機構としての軸ピン３３，リンクプレート３４，案内ブロック３５及びドライバーピン３６と、から構成されている。

固定ピン３１は、図４に示すように、ロータ２２の中心軸と平行に延びる例えば円形の断面を有しており、その一端がロータ２２のダブルカム側の端面から軸方向外側に突出し得るように、ロータ２２内で軸方向に摺動可能に支持されている。なお、ロータ２２のダブルカム側の端面における固定ピン３１の突出位置に対応して、ダブルカム側の端面には、この固定ピン３１を受容する係合孔が設けられている。

引張りバネ３２は、一端が固定ピン３１の軸方向内端に固定されていると共に、他端がロータ２２に対して固定されている。これにより、引張りバネ３２は固定ピン３１を軸方向内側（図４にて右方）に向かって付勢するようになっている。さらに、引張りバネ３２は、ロータ２２の側面に設けられた凹陥部２２ａ内に収容されており、ロータ２２の回動を妨げないようになっている。

軸ピン３３は、固定ピン３１の軸方向内端付近に植設されており、固定ピン３１の軸方向移動に伴って凹陥部２２ａ内にて軸方向に移動するようになっている。

リンクプレート３４は、図５及び図６に示すように、ロータ２２の凹陥部２２ａに隣接して設けられた切欠溝２２ｂ内に収容されており、一端が軸ピン３３に揺動可能に取り付けられている。この切欠溝２２ｂは、図７に示すように、ロータ２２の周囲方向に関して、凹陥部２２ａ側が軸方向外側に向かって斜めに延びるように、そして凹陥部２２ａ側が広くなるように形成されている。

これにより、固定ピン３１が引張りバネ３２にて軸方向内側に付勢された状態から、リンクプレート３４がロータ２２の周囲方向に（図６にて符号Ｆで示すように上方に向かって）押動されると、このリンクプレート３４が切欠溝２２ｂ内で反時計周りに旋回しながら上方に移動する。従って、このリンクプレート３４の旋回運動によって、軸ピン３３そして固定ピン３１が図６にて符号Ｇで示すように、軸方向外側に向かって移動される。

案内ブロック３５は、図２，図３及び図５に示すように、ホルダー２１の表面に沿って、ロータ２２のほぼ中心軸に向かって移動可能に、バックアップポンチ２３により挟持されており、付勢手段、図示の場合、窒素ガスシリンダ３５ａによりロータ２２から離反する方向に付勢されている。これにより、案内ブロック３５は、窒素ガスシリンダ３５ａによってロータ２２から完全に退避した位置に保持される。

さらに、案内ブロック３５は、その前端及び後端がそれぞれ上面にて斜面３５ｂ，３５ｃを備えるように形成されている。前端の斜面３５ｂは、案内ブロック３５が窒素ガスシリンダ３５ａの付勢力に抗して前方（図３にて左方）に押動されたとき、前述したリンクプレート３４をロータ２２の中心軸方向に押し込むように作用する。また、後端の斜面３５ｃは、その上方からドライバーピン３６が降下してきたとき、このドライバーピン３６の先端によって押下されることにより、案内ブロック３５を前方に押動するようになっている。

ドライバーピン３６は、図１に示すように、バックアップポンチ２３からプレス方向に摺動可能に支持されており、その下端が、バックアップポンチ２３を貫通して、前述した案内ブロック３５の後端の斜面３５ｃに対応して斜面として形成されていると共に、この斜面３５ｃに当接するようになっている。なお、このドライバーピン３６は、その上端面が、ロータリカム２０がプレス成形装置に装着された状態にて、プレス成形時に当該プレス成形装置のいわゆるパッドにより下方に向かって加圧され得るようになっている。

本発明の実施形態に係るプレス成形装置１０は以上のように構成されており、以下のように動作する。
即ち、ワークとしての板材がプレス形成装置１０に搬入された後、ロータリカム２０及びダブルカム（図示せず）により成形が行なわれ、その後ロータリカム２０のロータ２２が回動して、成形部２６がワークの成形面から退避し、図１０と同様にダブルカムが前後運動（矢印Ｃ方向）によりワークの成形面から退避することにより、プレス成形された板材、即ちプレス成形品がプレス成形装置１０から搬出され、一枚の板材のプレス成形が完了する。

この場合、プレス成形時には、プレス成形装置１０のいわゆるパッド（図示せず）が、ロータリカム２０に設けられたロック装置３０のドライバーピン３６を加圧する。従って、ドライバーピン３６が図３にて下方に移動し、これに伴って、案内ブロック３５が前方に押動されて、リンクプレート３４を介して軸ピン３３そして固定ピン３１が、引張りバネ３２の張力に抗して軸方向外側に向かって移動する。これにより、固定ピン３１の先端が、図１及び図２に示すように、上記ロータ２２の端面から突出することになる。

そして、図８に示すように、このロータ２２の端面から突出した固定ピン３１の先端が、これに対向するダブルカム４０の端面に設けられた係合孔４１に嵌入する。これにより、ロータリカム２０のロータ２２とダブルカム４０とは、この固定ピン３１と係合孔４１との係合によって、特に寄曲加工方向に関して確実に固定される。従って、プレス成形装置１０による寄曲加工の際に、寄曲加工方向にプレス圧が加えられたとき、ダブルカム４０がこのプレス圧によって煽られて、ロータリカム２０のロータ２２との間に段差を発生するようなことはない。これにより、ワークの成形面に、ロータリカム２０とダブルカム４０の継ぎ目跡が形成されてしまうようなことがなく、プレス成形品の成形性が向上すると共に、成形安定性が向上する。

プレス成形後には、ロック装置３０のドライバーピン３６に対するパッドによる加圧が解除されると、案内ブロック３５が窒素ガスシリンダ３５ａにより退避位置まで引き戻され、これに対応して、リンクプレート３４，軸ピン３３そして固定ピン３１が引張りバネ３２の張力によって、元の位置に復原される。即ち、固定ピン３１は、ロータ２２の端面から内側に引き込まれた退避位置に移動する。従って、固定ピン３１は、ダブルカム４０の係合孔４１から外れるので、ロータリカムとダブルカムとの接続が解除される。

以上説明したが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で様々な形態で実施できる。例えば、上述した実施形態では、ロック装置３０の固定ピン３１は、プレス加工装置１０のプレス加工時に、そのドライバーピンがパッドにより加圧されることにより、これに連動して自動的にロータ２２の端面から突出してダブルカム４０の係合孔４１内に嵌入し、ダブルカム側に対して固定されるようになっているが、これに限らず、固定ピン３１は、他の種類の移動機構を介して、自動的にあるいは手動によりロータ２２の端面から突出されるようにしてもよいことは明らかである。

本発明によるプレス成形装置の一実施形態におけるロータリカムの構成を示す概略斜視図である。 バックアップポンチを除いた状態の図１によるロータリカムの概略斜視図である。 図１のロータリカムにおけるＡ−Ａ線に沿った拡大断面図である。 図３のロータリカムにおけるＢ線に沿った断面図である。 図３のロータリカムにおけるＺ方向から見た部分拡大側面図である。 図５におけるロータ及び移動機構を示す部分拡大側面図である。 図５におけるロータのみを示す部分拡大側面図である。 図１のロータリカムと隣接するダブルカムとの境界付近を示す部分拡大断面図である。 プレス成形装置により成形すべき自動車の金属パネルを示す概略側面図である。 図９の自動車の金属パネルを成形するための従来のプレス成形装置の一例の構成を示す概略側面図である。 図１０のプレス成形装置で使用されるロータリカムの一例の構成を示す概略斜視図である。 図１０のプレス成形装置におけるロータリカム及びダブルカムの境界付近を示す部分拡大図である。

符号の説明

１０ プレス成形装置
２０ ロータリカム
２１ ホルダー
２２ ロータ
２２ａ 凹陥部
２２ｂ 切欠溝
２３ バックアップポンチ
２４ 切欠部
２５ ガイドプレート
２６ 成形部
３０ ロック装置
３１ 固定ピン
３２ 引張りバネ
３３ 軸ピン
３４ リンクプレート
３５ 案内ブロック
４０ ダブルカム
４１ 係合孔

Claims (4)

1. ロータリカムと、該ロータリカムに隣接したダブルカムとを備え、
   上記ロータリカムのホルダーに円柱状のロータをその中心軸周りに回動可能に配置し、上記ホルダーに固定したバックアップポンチにより上記ロータの外周面の一部を枢支したプレス成形装置であって、
   上記ロータリカムのロータが、
   上記ダブルカムに対向する端面から軸方向外側に突出して隣接するダブルカムに設けられた係合孔に嵌入するように摺動可能にロータ内に備えられた固定ピンと、
   上記固定ピンをロータ内に引き込むように軸方向内側に引っ張る付勢部材と、
   上記固定ピンを軸方向外側に移動させる移動機構と、
   を備えていることを特徴とする、プレス成形装置。
2. 前記付勢部材が、引張りバネであることを特徴とする、請求項１に記載のプレス成形装置。
3. 前記移動機構が、前記固定ピンに植設された軸ピンと、該軸ピンに係合するリンクプレートと、該リンクプレートを押動するように前記ロータの半径方向に移動する案内ブロックと、該案内ブロックを前記ロータの半径方向内側に向かって押動するように前記ホルダーの表面に対してほぼ垂直にバックアップポンチ内で移動するドライバーピンと、から構成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のプレス成形装置。
4. 前記ドライバーピンが、バックアップポンチからプレス方向に突出しており、プレス成形時のパッドにより押し込まれ得るように配置されていることを特徴とする、請求項３に記載のプレス成形装置。
   

Images