JP2001347397A - プレス機械のための回転運動を並進運動に変換する機構 - Google Patents

プレス機械のための回転運動を並進運動に変換する機構

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JP2001347397A
JP2001347397A JP2000167490A JP2000167490A JP2001347397A JP 2001347397 A JP2001347397 A JP 2001347397A JP 2000167490 A JP2000167490 A JP 2000167490A JP 2000167490 A JP2000167490 A JP 2000167490A JP 2001347397 A JP2001347397 A JP 2001347397A
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shaft
crank
slide
connecting rod
pivot
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Takeshi Sato
武士 佐藤
Zenji Fujii
善次 藤井
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AISHISU KK
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AISHISU KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】駆動軸の回転とスライドのストロークの比が
1:1以上であり、高速化及び効率化をもたらす機構を
与えることである。 【解決手段】本発明に係るプレス機械のための回転運動
を並進運動に変換する機構は、第1の軸と、第1の軸を
枢軸とする第1のクランクと、第1の軸と平行に設けら
れた第2の軸と、第2の軸を枢軸とする揺動梃と、一端
が第1のクランクと回動可能に結合され、他端が揺動梃
と枢動可能に結合された第1の連杆であって、第1のク
ランクの回転運動を揺動梃の揺動運動に変換する連杆
と、第2の軸を枢軸とする少なくとも一つの第2のクラ
ンクと、一端が第2のクランクと回動可能に結合される
第2の連杆と、第2の連杆の他端に枢動可能に結合され
たスライドと、から成り、第1の軸が1回転するに従
い、スライドが上下に2ストロークすることを特徴とす
る。揺動梃は、スライドが下死点付近で停留するよう
に、作動軸に関して角度付けされてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、概してクランクと
揺動梃からなる回転運動を並進運動に変換する機構に関
し、特に、プレス機械に応用されるようなクランクと揺
動梃からなる駆動軸の回転運動をスライドの上下運動に
変換するための機構に関する。
【0002】
【従来技術】プレス機械に応用されるような回転運動を
並進運動に変換するための従来の機構は、駆動軸と、該
駆動軸に平行に設けられた作動軸から成る。作動軸上に
は作動軸を枢軸とする所定の数のクランクが設けられて
いる。該クランクは連杆の一端と回動可能に結合され、
連杆の他端はスライドと枢動可能に結合されている。駆
動軸の回転力はベルト若しくは歯車を介して作動軸に伝
達される。
【0003】駆動軸が1回転するに従い、作動軸が1回
転する。作動軸が1回転するとクランクも1回転しスラ
イドは偏心量Lの2倍だけ変位する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のプレス機械用の
回転運動を並進運動に変換する機構では、駆動軸が1回
転するとスライドは1ストロークするため、駆動軸の回
転とスライドのストロークの比は1:1であった。
【0005】また、1ストロークでのスライドの変位量
が2Lと大きくかつ固定されているため、小さいストロ
ークを要求するプレス機械には不向きであった。
【0006】さらに、従来の機構では、駆動軸からスラ
イドまでの連結部の数が6〜12個あり、各連結部での
軸受隙間が増加してしまい精度が劣化するおそれがあっ
た。
【0007】したがって、本発明の目的は、駆動軸の回
転とスライドのストロークの比が1:1以上であり、高
速化及び効率化をもたらす機構を与えることである。
【0008】また、本発明の他の目的は、スライドの変
位量が可変であり、2Lより小さい機構を与えることで
ある。
【0009】さらに、本発明の他の目的は、作動軸から
スライドまでの連結部の数が3個であり、精度の劣化が
少ない機構を与えることである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る機構は以下の手段からなる。
【0011】本発明に係るプレス機械のための回転運動
を並進運動に変換する機構は、第1の軸と、第1の軸を
枢軸とする第1のクランクと、第1の軸と平行に設けら
れた第2の軸と、第2の軸を枢軸とする揺動梃と、一端
が前記第1のクランクと回動可能に結合され、他端が前
記揺動梃と枢動可能に結合された第1の連杆であって、
前記第1のクランクの回転運動を前記揺動梃の揺動運動
に変換する連杆と、第2の軸を枢軸とする少なくとも一
つの第2のクランクと、一端が第2のクランクと回動可
能に結合される第2の連杆と、第2の連杆の他端に枢動
可能に結合されたスライドと、から成り、第1の軸が1
回転するに従い、スライドが上下に2ストロークするこ
とを特徴とする。
【0012】第1の軸は駆動軸であって他の動力源(例
えば、モーター)に動的に結合されている。駆動軸を枢
軸とする第1のクランクは第1の連杆の一端とピンで回
動可能に結合されており、一方揺動梃は第1の連杆の他
端とピンで枢動可能に結合されていることから駆動軸の
回転運動は揺動梃の揺動運動に変換される。第2の軸は
作動軸である。揺動梃が揺動するに従い作動軸が往復回
転し、第2のクランクが揺動運動する。作動軸を枢軸と
する第2のクランクは第2の連杆の一端と回動可能に結
合されており、一方スライドは第2の連杆の他端とピン
で枢動可能に結合されていることから第2のクランクの
揺動運動はスライドの上下運動に変換される。
【0013】本発明に係る機構においては、駆動軸が1
回転するに従いスライドが上下に2ストロークすること
を特徴とする。
【0014】
【発明の実施の態様】以下、図面を参照しながら、本発
明を詳細に説明する。
【0015】図1は、本発明に係るプレス機械のための
回転運動を並進運動に変換する機構の第1の好適実施例
を示したものである。この機構には、駆動軸1が設けら
れ、該駆動軸を枢軸とする2つの略長方形の平行平板か
ら成るクランク2が固定されている。駆動軸1と平行に作
動軸3が設けられ、該作動軸3を枢軸とする揺動梃4が取
り付けられている。揺動梃4には枢軸と垂直な方向のス
ロットが設けられている。駆動軸1の回転運動を揺動梃4
の揺動運動に変換するための連杆5は、一端が上記クラ
ンク2とピンで回動可能に結合され、他端が揺動梃4のス
ロットにピンで枢動可能に装着されている。揺動梃4は
シュパンリング6によって作動軸3に固定されている。作
動軸3上には少なくとも一つの偏心クランクが設けられ
ている。偏心クランクは、偏心盤7から成る。作動軸3の
中心9と偏心盤7の中心10は距離Lだけ離れているので偏
心クランクの偏心量はLとなる。偏心盤7は作動軸3に固
定され、偏心杆8の端部付近に設けられた円形の開口部1
5内を摺動する。偏心杆8の他端はスライド(図示せず)
とピンで枢動可能に結合されている。
【0016】駆動軸1が図の矢印方向へ回転運動する
と、その回転力は連杆5によって揺動梃4に伝達されθ方
向の揺動運動に変換される。揺動梃4は作動軸3をθ方向
に往復運動させ偏心盤7をθ方向に摺動させる。偏心盤7
の摺動運動によって偏心杆8は上下に運動し、それに従
いスライドを上下に往復運動させる。
【0017】ここで、作動軸3上のクランクは偏心クラ
ンクに限定されるものではなく、他のクランクを使用す
ることもできる。
【0018】本発明に係るプレス機械のための回転運動
を並進運動に変換する機構は、スライドの先端に取り付
けられた押型によって金属薄板等を一定の速度で連続し
て打ち抜くために使用される。
【0019】本発明に係るプレス機械用の回転運動を並
進運動に変換する機構の第2の実施例は、構成要素にお
いて第1の実施例と異なるところはないが、揺動梃4の
作動軸3に対する締付角度が第1の実施例と異なる。締
付角度はシュパンリング6によって容易に変化させるこ
とができる。具体的には、例えば、図1の矢印14の方向
へある角度φだけ作動軸3を回転したところでシュパン
リング6を作動軸3へ締付ける。ここで作動軸3を回転す
る方向は矢印14と逆方向であってもよい。重要な点は、
揺動梃4の中心線が位置11にあるときに、偏心盤7が左右
のいずれかに摺動回転していることである。言い換えれ
ば、スライドが下死点にはない状態である。
【0020】ここで、本発明に係る回転運動を並進運動
に変換する機構の第1の実施例の作用を説明する。図2
(a)は揺動梃4の動き(すなわち、偏心盤7の動き)を示
し、図2(b)はその際のスライドの位相と変位の変化の
様子を示したものである。駆動軸1が図の矢印方向に1
回転する間の揺動梃4の動きは次のようになる。揺動梃4
の中心線はまず位置11から位置12の方向へ回転する。揺
動梃4は位置12の限界点から再び位置11方向へ逆回転し
位置11を通過して位置13まで回転する。そこで再び位置
13の限界点から位置11方向へ回転し位置11まで戻って停
止する。
【0021】すなわち、揺動梃4は11→12→11→13→11
という順序で揺動したことになり、図2(a)に示すとお
り2θの距離を移動したことになる。これを図2(b)に
示すスライドの運動として考えてみると、スライドは11
→12→11で1ストロークし、11→13→11で1ストローク
する。ここで、変位mは偏心量Lよりも小さい値となる。
【0022】したがって、本発明に従う回転運動を並進
運動に変換する機構によれば、駆動軸の回転とスライド
のストロークの比は1:2になるのである。これによっ
て、作業の高速化及び効率化を図ることができる。
【0023】次に、本発明に係る回転運動を並進運動に
変換する機構の第2の実施例の作用を説明する。図3
(a)は偏心盤7の動きを示し、図3(b)はその際のスライ
ドの位相と変位の変化の様子を示したものである。駆動
軸1が図の矢印方向に1回転する間の偏心盤7の動きは次
のようになる。ただし揺動梃4の動きは図2(a)と全く同
様である。偏心盤7はまず位置11から位置12の方向へ回
転する。偏心盤7は位置12の限界点から再び位置11方向
へ逆回転し位置11及び位置11´を通過して位置13まで移
動する。そこで再び位置13の限界点から位置11´方向へ
回転し位置11まで戻って停止する。
【0024】すなわち、偏心盤7は11→12→11→11´→1
3→11´→11という順序で回転したことになり、図3(a)
に示すとおり2θの距離を移動したことになる。これを
図3(b)に示すスライドの運動として考えてみると、ス
ライドは11´→11→12→11→11´で1ストロークし、11
´→13→11´で1ストロークする。ここで、変位nは偏
心量Lよりも大きい値となり、変位lは偏心量Lよりも小
さい値となる。
【0025】したがって、本発明に従う回転運動を並進
運動に変換する機構によれば、駆動軸の回転とスライド
のストロークの比は1:2になる。これによって、作業
の高速化及び効率化を図ることができる。さらに、本発
明の第2の実施例によれば、ストロークの変位量に違い
を持たせることができ、機械的な応用範囲が広くなる。
例えば、図3の例では、11´→13→11´の1ストローク
において、スライドは下死点付近にあってほとんど変位
しないため、停留しているような決め押し効果がもたら
されるのである。
【0026】
【効果】本発明に係るプレス機械用の回転運動を並進運
動に変換する機構によれば、駆動軸の回転とスライドの
ストロークの比が1:2となり、作業の高速化及び効率
化を図ることができる。
【0027】また、本発明に係るプレス機械用の回転運
動を並進運動に変換する機構によれば、ストロークの変
位に違いをもたせることができ、スライドの決め押しな
どの特殊効果を与えることができる。
【0028】さらに、本発明に係るプレス機械用の回転
運動を並進運動に変換する機構によれば、作動軸からス
ライドまでの連結部が3個であり、軸受隙間による連結
部の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に係る回転運動を並進運動に変
換する機構の第1の実施例を示したものである。
【図2】図2(a)は、本発明に従う回転運動を並進運動
に変換する機構の第1の実施例の揺動梃の動きを略示し
たものであり、(b)は、その際のスライドの位相と変位
の関係を略示したものである。
【図3】図3(a)は、本発明に従う回転運動を並進運動
に変換する機構の第2の実施例の偏心盤の動きを略示し
たものであり、(b)は、その際のスライドの位相と変位
の関係を略示したものである
【符号の説明】
1 駆動軸 2 クランク 3 作動軸 4 揺動梃 5 連杆 6 シュパンリング 7 偏心盤 8 偏心杆 9 作動軸の中心 10 偏心盤の中心

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の軸と、前記第1の軸を枢軸とする第
    1のクランクと、前記第1の軸と平行に設けられた第2
    の軸と、前記第2の軸を枢軸とする揺動梃と、一端が前
    記第1のクランクと回動可能に結合され、他端が前記揺
    動梃と枢動可能に結合された第1の連杆であって、前記
    第1のクランクの回転運動を前記揺動梃の揺動運動に変
    換する連杆と、前記第2の軸を枢軸とする少なくとも一
    つの第2のクランクと、一端が前記第2のクランクと回
    動可能に結合される第2の連杆と、前記第2の連杆の他
    端に枢動可能に結合されたスライドと、から成り、前記
    第1の軸が1回転するに従い、前記スライドが上下に2
    ストロークすることを特徴とする機構。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の機構であって、前記揺動
    梃は、シュパンリングによって前記第2の軸に締結され
    ている、ところの機構。
  3. 【請求項3】請求項2に記載の機構であって、前記揺動
    梃は、前記第2の軸に関して角度付けされている、とこ
    ろの機構。
  4. 【請求項4】プレス機械のための回転運動を並進運動に
    変換する機構であって、第1の軸と、前記第1の軸を枢
    軸とする第1のクランクと、前記第1の軸と平行に設け
    られた第2の軸と、前記第2の軸を枢軸とする揺動梃
    と、一端が前記第1のクランクと回動可能に結合され、
    他端が前記揺動梃と枢動可能に結合された第1の連杆で
    あって、前記第1のクランクの回転運動を前記揺動梃の
    揺動運動に変換する連杆と、前記第2の軸を枢軸とする
    少なくとも一つの第2のクランクと、一端が前記第2の
    クランクと回動可能に結合される第2の連杆と、前記第
    2の連杆の他端に枢動可能に結合されたスライドと、か
    ら成り、前記第1の軸が1回転するに従い、前記スライ
    ドが上下に2ストロークすることを特徴とする機構。
  5. 【請求項5】請求項4に記載の機構であって、前記第1
    の軸は駆動軸であるところの機構。
  6. 【請求項6】請求項5に記載の機構であって、前記第2
    の軸は作動軸であるところの機構。
  7. 【請求項7】請求項6に記載の機構であって、前記揺動
    梃は、シュパンリングによって前記作動軸に締結されて
    いる、ところの機構。
  8. 【請求項8】請求項7に記載の機構であって、前記揺動
    梃は、前記スライドが下死点付近で停留するように、前
    記作動軸に関して角度付けされている、ところの機構。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109084001A (zh) * 2018-10-26 2018-12-25 海鹰企业集团有限责任公司 一种新型平推旋转机构
CN109654189A (zh) * 2018-11-21 2019-04-19 广东工业大学 一种曲柄-三角连杆-肘杆机构的错峰设计方法
CN112610672A (zh) * 2020-12-08 2021-04-06 安徽工程大学 转动与往复摆动转换装置的曲柄摇杆机构的设计方法

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