JP2002066797A

JP2002066797A - プレス機械

Info

Publication number: JP2002066797A
Application number: JP2000260010A
Authority: JP
Inventors: Shozo Imanishi; 今西詔三
Original assignee: Aida Engineering Ltd
Current assignee: Aida Engineering Ltd
Priority date: 2000-08-30
Filing date: 2000-08-30
Publication date: 2002-03-05
Anticipated expiration: 2020-08-30
Also published as: JP3826994B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ダイハイト調節機構を備え、スライド駆動機構
が簡素化された、高精度加工及び高速駆動が可能なプレ
ス機械を提供する。【解決手段】偏心量が互いに等しく位相が１８０°ずれ
たクランク軸２の偏心部４，５にそれぞれコネクチング
ロッド６，７を連結し、その小端部をクランク軸２の垂
直線上に設けた垂直ガイド８のスライダピン１０及び動
的バランサ１２のバランサピン１３に連結する。スライ
ダピン１０に連結された左右一対の連結リンク２１，２
１の他端と、フレーム３の左右にそれぞれ設けられた上
下に調節可能なダイハイト調節ピン１９，１９に連結さ
れた左右の横リンク２２，２２の他端とを連結ピン２
３、２３で連結し、横リンク２２，２２の中央部に連結
された下リンク２５，２５でスライド３０と連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイハイト調節機
構を備え、スライド駆動機構が簡素化された、高精度加
工及び高速駆動が可能なプレス機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、特開平８−１１８０８２には、
リンク数が比較的少なく、スライドの慣性力による下死
点位置の変動が小さいプレス機械が開示されているが、
この従来例にはダイハイトを調節する機構が示されてい
ない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来例に示されている
ように、２ポイントのプレス機械にナックルリンク機構
を適用する場合、左右のバランスをとるため、通常２組
のナックルリンク機構を対向するように配置している。
このためスライドを駆動するためクランク軸の１８０°
位相をずらした偏心部にそれぞれコネクチングロッドを
連結する必要があり、リンク数が多くなるとともに、プ
レス機械の横幅を狭くすることが困難となる。また、動
的バランサも左右のリンクで駆動するため、左右の同期
を図る必要がある。

【０００４】本発明の目的は、上述の課題を解決した、
ダイハイト調節機構を備え、スライド駆動機構が簡素化
された、高精度加工及び高速駆動が可能なプレス機械を
提供することにある。さらに詳しくは、クランク軸の回
転を直接又は１組のナックルリンク機構で垂直方向の往
復運動に変換し、その運動で水平に配置され一端がダイ
ハイト調節装置に連結された左右の横リンクを揺動さ
せ、その横リンクの中央部に連結された下リンクでスラ
イドを駆動するプレス機械である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、リン
クを用いてスライドを駆動するプレス機械において、プ
レス機械の前後方向にフレームで支承され、偏心量が互
いに等しく位相が１８０°ずれた一対の偏心部を備えた
クランク軸と、クランク軸の一方の偏心部に大端部が連
結され、クランク軸の真下に設けられた垂直ガイドに嵌
入されたスライダに取着されたスライダピンに小端部が
連結された第１コネクチングロッドと、一端がともにス
ライダピンに連結された左右一対の連結リンクと、フレ
ームの左右にそれぞれ設けられた上下方向に位置調節可
能なダイハイト調節ピンと、一端がダイハイト調節ピン
に連結され、他端が連結リンクの他端にそれぞれ連結さ
れた左右一対の横リンクと、一端が横リンクの中央部に
連結され、他端がスライドに連結された左右一対の下リ
ンクと、クランク軸の他方の偏心部に大端部が連結さ
れ、フレームの上部にあって上下方向に移動可能な動的
バランサに取着され、クランク軸の真上を上下方向に案
内されるバランサピンに小端部が連結された第２コネク
チングロッドとを、備えたことを特徴とするプレス機械
である。

【０００６】かかる発明では、クランク軸は偏心量が互
いに等しく位相が１８０°ずれた一対の偏心部を備え、
それらの偏心部にはそれぞれコネクチングロッドの大端
部が連結され、それらの小端部はクランク軸の垂直方向
に互いに逆方向に上下動し、一方はスライドを駆動し、
他方は動的バランサを駆動するから、スライドの往復運
動による不平衡慣性力が打ち消され、プレス機械の振動
と撓みを減少するので高精度のプレス加工が可能とな
る。また、ダイハイト調節機構をプレス機械のフレーム
側に設けることによりスライドの重量を軽減することが
できるので、高速プレス加工が可能となる。

【０００７】請求項２の発明はリンクを用いてスライド
を駆動するプレス機械において、プレス機械の前後方向
にフレームで支承されたクランク軸と、クランク軸の偏
心部に大端部が連結され、ナックルリンク上の一点に小
端部が連結されたコネクチングロッドと、クランク軸の
下方に設けられ、嵌入されたスライダに取着されたスラ
イダピンにナックルリンクの下端が連結された垂直ガイ
ドと、一端がともに前記スライダピンに連結された左右
一対の連結リンクと、フレームの左右にそれぞれ設けら
れた上下方向に位置調節可能なダイハイト調節ピンと、
一端がダイハイト調節ピンに連結され、他端が連結リン
クの他端にそれぞれ連結された左右一対の横リンクと、
一端が横リンクの中央部に連結され、他端がスライドに
連結された左右一対の下リンクと、を備えたことを特徴
とするプレス機械である。

【０００８】かかる発明では、１組のナックルリンク機
構でスライドを上下動させるから、スライド駆動機構が
簡素化される。また、ダイハイト調節機構をプレス機械
のフレーム側に設けることにより、スライドを軽量化す
ることができてスライドの高速駆動が可能となる。

【０００９】請求項３の発明は、ナックルリンクの上端
に一端が連結され、他端は、フレームの上部にあって上
下方向に移動可能な動的バランサに設けられたバランサ
ピンに連結するバランサリンクを備えたことを特徴とす
る請求項２に記載のプレス機械である。

【００１０】かかる発明では、ナックルリンクの上端と
バランサリンクの下端が連結され、かつナックルリンク
の下端が連結されたスライダピンと、バランサリンクが
連結されたバランサピンとは、互いに逆方向に上下動し
て、一方はスライドを駆動し、他方は動的バランサを駆
動するから、請求項２の作用効果に加えて、スライドの
往復運動による不平衡慣性力が打ち消され、プレス機械
の振動と撓みを減少するので、高精度のプレス加工が可
能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を参
照して説明する。

【００１２】図１は第１実施例を示すプレス機械１の要
部正面図である。図はスライドが下死点にある状態を示
し、上死点にあるときのリンクの状態は二点鎖線のスケ
ルトンで示す。

【００１３】プレス機械１の前後方向にクランク軸２が
フレーム３で回転自在に支承されている。クランク軸２
は偏心量が互いに等しく位相が１８０°ずれた一対の第
１偏心部４と第２偏心部５を備えている。そして、クラ
ンク軸２の第１偏心部４には第１コネクチングロッド６
の大端部が、第２偏心部５には第２コネクチングロッド
７の大端部が連結されている。

【００１４】クランク軸２の真下には垂直ガイド８がフ
レーム３に固設されていて、その垂直ガイド８にスライ
ダ９が上下方向に摺動可能に嵌入されている。そのスラ
イダ９に取着されたスライダピン１０には、第１コネク
チングロッド６の小端部が連結されている。

【００１５】フレーム３の上方に２本のバランサガイド
ピン１１が垂設されていて、そのバランサガイドピン１
１には動的バランサ１２が上下移動可能に装着されてい
る。クランク軸２の真上に設けられた動的バランサ１２
のバランサピン１３には、第１コネクチングロッド６と
同長で同重量の第２コネクチングロッド７の小端部が連
結されている。

【００１６】したがって、クランク軸２が回転すると、
スライダピン１０とバランサピン１３は、クランク軸２
の軸心の垂直方向を、互いに逆方向に同距離だけ上下す
る。

【００１７】プレス機械１の左右のフレーム３には、ダ
イハイト調節機構１５が固設されている。ダイハイト調
節機構１５において、図示しない駆動機構でウォーム１
６を回転させると、ウォーム１６と噛合するウォームホ
イール１７が回転し、ウォームホイール１７と螺合する
ネジ１８が上下に移動し、最終的にダイハイト調節ピン
１９は上下に移動する。

【００１８】一端がともに垂直ガイド８のスライダピン
１０に連結された左右一対の連結リンク２１，２１の他
端と、一端がそれぞれ左右のダイハイト調節ピン１９、
１９に連結された横リンク２２，２２とは、連結ピン２
３，２３でそれぞれ連結されている。そして、それらの
横リンク２２，２２の中央部分に設けられたピン２４．
２４と、スライド３０に立設されたプランジャ２９の先
端のピン２６，２６とは、下リンク２５，２５で連結さ
れている。

【００１９】したがって、クランク軸２の回転によりス
ライダピン１０が上下運動すると、スライダピン１０に
連結された左右の連結リンク２１，２１の連結ピン２
３，２３に連結された横リンク２２，２２は、ダイハイ
ト調節ピン１９，１９を中心に上下に揺動し、横リンク
２２，２２に連結された下リンク２５，２５も上下し
て、スライド３０を昇降する。なお、ダイハイト調節ピ
ン１９，１９の上下位置を変更することにより、ダイハ
イトを調節することができる。

【００２０】この実施例のプレス機械１において、各部
材はクランク軸２の軸心の垂直線を基準に左右対称に配
置されているので、駆動中も左右のバランスが保たれ
る。また、必要に応じてリンクを垂直に二分割する等の
手段により、プレス機械の前後方向にも対称に配置し
て、前後方向の重量バランスを図っている。

【００２１】さらに、動的バランサ１２の重量を、各リ
ンク、プランジャ２９及びスライド３０を合成した重量
に釣り合わせている。したがって、スライドの往復運動
による不平衡慣性力が打ち消され、プレス機械の振動と
撓みを減少する。

【００２２】図２は本発明の第２実施例を示すプレス機
械３１の要部正面図である。図において右半分は上死
点、左半分は下死点におけるリンクの状態をスケルトン
で示す。

【００２３】プレス機械３１の前後方向に、クランク軸
３２がフレーム３３で回転自在に支承されていて、クラ
ンク軸３２の軸心の水平方向には水平ガイド機構として
の水平ガイド３４がフレームに固設されている。その水
平ガイド３４にスライダ３５が水平方向に摺動可能に嵌
入されている。そのスライダ３５に取着されたスライダ
ピン３６には、コネクチングロッド３７の小端部が連結
されている。コネクチングロッド３７の大端部はクラン
ク軸３２の偏心部３８に連結されている。

【００２４】プレス機械３１の中央には、垂直ガイド４
０がフレーム３３に固設されていて、その垂直ガイド４
０にスライダ４１が垂直方向に摺動可能に嵌入されてい
る。そのスライダ４１に取着されたスライダピン４２に
は、一端が水平ガイド３４のスライダピン３６に連結さ
れたナックルリンク４３の他端が連結されている。

【００２５】したがって、クランク軸３２が回転する
と、スライダ３５が水平運動するとともに垂直ガイド４
０のスライダピン４２は上下に往復移動する。スライダ
ピン４２の移動に伴ってスライド３０を昇降させる機構
及びダイハイト調節機構は第１実施例と同様であるの
で、各部材に同一符号を付して説明を省略する。

【００２６】なお、通常２ポイントのプレス機械におい
て、左右２組のナックルリンク機構でスライドを駆動す
るが、この実施例では１組のナックルリンク機構でスラ
イドを上下動させることが可能となり、駆動機構を簡素
化することができるほか、プレス機械の左右幅を縮小す
ることができる。

【００２７】フレーム３３の上部には、図示しないバラ
ンサガイドが垂設されていて、そのバランサガイドピン
には動的バランサ４４が上下移動可能に装着されてい
る。垂直ガイド４０のスライダピン４２の真上に設けら
れた動的バランサ４４のバランサピン４５には、一端が
水平ガイド３４のスライダピン３６に連結されたバラン
サリンク４６の他端が連結されている。

【００２８】バランサリンク４６はナックルリンク４３
と同長で同重量に設定されているので、クランク軸３２
が回転すると、垂直ガイド４０のスライダピン４２とバ
ランサピン４５は、垂直ガイド４０のスライダピン４２
の垂直方向を、互いに逆方向に同距離だけ上下する。動
的バランサ４４の重量を、各リンク、プランジャ２９及
びスライド３０を合成した重量とほぼ同等にして、水平
ガイド３４の上下の重量バランスを図っている。したが
って、スライドの往復運動による不平衡慣性力が打ち消
され、プレス機械の振動と撓みを減少する。

【００２９】図３は本発明の第３実施例を示すプレス機
械５１の要部正面図である。図はスライドが下死点にあ
る状態を示し、上死点にあるときのリンクの状態を二点
鎖線のスケルトンで示す。なお、スライドの駆動機構は
第２実施例に類似するので、相違点のみを説明し、他は
同一符号を付して説明を省略する。

【００３０】プレス機械５１のフレーム３３の上部にバ
ランサガイドピン５２が垂設されていて、そのバランサ
ガイドピン５２に動的バランサ４４が上下移動可能に装
着されている。垂直ガイド４０に挿嵌されたスライダ４
１のスライダピン４２の真上に設けられた動的バランサ
４４のバランサピン４５には、一端が水平ガイド３４の
スライダピン３６に連結されたバランサリンク５３の中
点が連結されている。

【００３１】クランク軸３２が回転して、コネクチング
ロッド３７の小端部が連結された水平ガイド３４に挿嵌
されたスライダ３５のスライダピン３６が水平方向に往
復運動するとき、そのスライダピン３６に一端が連結さ
れたバランサリンク５３及びナックルリンク４３は揺動
運動するが、そのときスライダピン３６に慣性力が働
く。この慣性力の釣合を取るため、第２実施例とは異な
り、バランサリンク５３をさらに上方に同長だけ延長す
るとともに、バランサリンク５３の延長端にナックルリ
ンク４３のためのバランスウエイト５４を取着して、プ
レス機械５１の左右方向のバランスを図っている。

【００３２】また、クランク軸３２が回転するとき、偏
心部３８による慣性力の釣合をとるため、偏心部３８と
ほぼ１８０°位相の異なる方向に重心をもつクランク軸
バランスウエイト５５も設けている。

【００３３】この第３実施例のプレス機械５１では、１
組のナックルリンク機構によりスライドを上下動させる
際に生じる、プレス機械の左右方向の不平衡を解消する
ことができる。

【００３４】図４は本発明の第４実施例を示すプレス機
械６１の要部正面図である。図において右半分は上死
点、左半分は下死点におけるリンクの状態をスケルトン
で示す。前述の第２及び第３実施例では、水平ガイド機
構としてのスライダ３５による水平ガイド３４を利用し
ているが、第４実施例ではスライダを使用せず、一端を
固定支点ピン６２に連結し、他端をナックルリンク上の
一点に連結した上リンクを利用している。なお、垂直ガ
イド以降のスライドの駆動機構は前述の実施例と同一な
ので、相違点のみを説明し他は同一符号を付して説明を
省略する。

【００３５】プレス機械６１のフレームの上部で、垂直
ガイド４０のスライダピン４２の真上に設けられた固定
支点ピン６２に上リンク６３の一端が揺動自在に連結さ
れている。また、垂直ガイド４０のスライダ４１のスラ
イダピン４２に一端が連結されたナックルリンク６４の
中間支点ピン６５に、コネクチングロッド３７の小端部
が連結されている。

【００３６】図５に水平ガイド機構における各リンクの
連結の状態を拡大して示したが、コネクチングロッド３
７の小端部がほぼクランク軸３２の水平線上にあると
き、ナックルリンク６４の中間支点ピン６５と上リンク
６３の固定支点ピン６２との間をａ、中間支点ピン６５
とナックルリンク６４のスライダピン４２との間をｂ、
中間支点ピン６５とナックルリンク６４の上端の駆動ピ
ン６６との間をｃとするとき、ほぼａ：ｂ＝ｂ：ｃとな
るように設定されている。

【００３７】なお、固定支点ピン６２が、駆動ピン６６
の移動方向に対してスライダピン４２と同じ側に設けら
れているとき、中間支点ピン６５位置の上述の条件は、
スコット・ラッセルの近似直線運動機構としてよく知ら
れている。この実施例では、その近似直線運動機構を拡
張して、固定支点ピン６２が駆動ピン６６の移動方向に
対してスライダピン４２と反対側に設けても、上リンク
６３の限られた揺動角度範囲では、ナックルリンク６４
上端の駆動ピン６６が水平直線運動することを確認した
上応用している。

【００３８】この駆動ピン６６にスライド３０を上下動
させるナックルリンク６４の上端と、そのナックルリン
ク６４とピン間の直線距離では同長であるが、固定支点
ピン６２との干渉を避けるために湾曲させたバランサリ
ンク６７の一端とが連結されている。そして、バランサ
リンク６７の他端は、バランサピン４５により動的バラ
ンサ４４と連結されている。

【００３９】したがって、この第４実施例では、水平ガ
イド機構にスライダを使用しないので、スライダの摩耗
による加工精度の低下を防止できる。

【００４０】

【発明の効果】請求項１の発明では、クランク軸は偏心
量が互いに等しく位相が１８０°ずれた一対の偏心部を
備え、それらの偏心部にはそれぞれコネクチングロッド
の大端部が連結され、それらの小端部はクランク軸の垂
直方向に互いに逆方向に上下動し、一方はスライドを駆
動し、他方は動的バランサを駆動するから、スライドの
往復運動による不平衡慣性力が打ち消され、プレス機械
の振動と撓みを減少するので、高精度のプレス加工が可
能となる。また、ダイハイト調節機構をプレス機械のフ
レーム側に設けることによりスライドの重量を軽減した
ので、スライドの高速駆動が可能となる。

【００４１】請求項２の発明では、１組のナックルリン
ク機構でスライドを上下動させるから、リンクの数を減
らすことができる。また、ダイハイト調節機構横をプレ
ス機械のフレームに設けることにより、スライドを軽量
化することができて、スライドの高速駆動が可能とな
る。

【００４２】請求項３の発明では、ナックルリンクの上
端とバランサリンクの下端が連結され、かつナックルリ
ンクの下端が連結されたスライダピンと、バランサリン
クが連結されたバランサピンとは、互いに逆方向に上下
動し、一方はスライドを駆動し、他方は動的バランサを
駆動するから、請求項２の作用効果に加えて、スライド
の往復運動による不平衡慣性力が打ち消され、プレス機
械の振動と撓みを減少するので、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実施例を示すプレス機械の要部正
面図である。

【図２】本発明の第２実施例を示すプレス機械の要部正
面図である。

【図３】本発明の第３実施例を示すプレス機械の要部正
面図である。

【図４】本発明の第４実施例を示すプレス機械の要部正
面図である。

【図５】図４の水平ガイド機構における各リンクの連結
の状態を拡大して示す説明図である。

【符号の説明】

１はプレス機械、２はクランク軸、３はフレーム、４は
第１偏心部、５は第２偏心部、６は第１コネクチングロ
ッド、７は第２コネクチングロッド、８は垂直ガイド、
９はスライダ、１０はスライダピン、１１はバランサガ
イドピン、１２は動的バランサ、１３はバランサピン、
１５はダイハイト調節機構、１６はウォーム、１７はウ
ォームホイール、１８はネジ、１９はダイハイト調節ピ
ン、２１は連結リンク、２２は横リンク、２３は連結ピ
ン、２４はピン、２５は下リンク、２８はピン、２９は
プランジャ、３０はスライド、３１はプレス機械、３２
はクランク軸、３３はフレーム、３４は水平ガイド、３
５はスライダ、３６はスライダピン、３７はコネクチン
グロッド、３８は偏心部、４０は垂直ガイド、４１はス
ライダ、４２はスライダピン、４３はナックルリンク、
４４は動的バランサ、４５はバランサピン、４６はバラ
ンサリンク、５１はプレス機械、５２はバランサガイド
ピン、５３はバランサリンク、５４はバランスウエイ
ト、５５はクランク軸バランスウエイト、６１はプレス
機械、６２は固定支点ピン、６３は上リンク、６４はナ
ックルリンク、６５は中間支点ピン、６６は駆動ピン、
６７はバランサリンク、である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リンクを用いてスライドを駆動するプレス
機械において、（イ）プレス機械の前後方向にフレーム
で支承され、偏心量が互いに等しく位相が１８０°ずれ
た一対の偏心部を備えたクランク軸と、（ロ）前記クラ
ンク軸の一方の偏心部に大端部が連結され、クランク軸
の真下に設けられた垂直ガイドに嵌入されたスライダに
取着されたスライダピンに小端部が連結された第１コネ
クチングロッドと、（ハ）一端がともに前記スライダピ
ンに連結された左右一対の連結リンクと、（ニ）フレー
ムの左右にそれぞれ設けられた上下方向に位置調節可能
なダイハイト調節ピンと、（ホ）一端が前記ダイハイト
調節ピンに連結され、他端が前記連結リンクの他端にそ
れぞれ連結された左右一対の横リンクと、（へ）一端が
前記横リンクの中央部に連結され、他端がスライドに連
結された左右一対の下リンクと、（ト）前記クランク軸
の他方の偏心部に大端部が連結され、フレームの上部に
あって上下方向に移動可能な動的バランサに取着され、
前記クランク軸の真上を上下方向に案内されるバランサ
ピンに小端部が連結された第２コネクチングロッドと、
を備えたことを特徴とするプレス機械。
【請求項２】リンクを用いてスライドを駆動するプレス
機械において、（イ）プレス機械の前後方向にフレーム
で支承されたクランク軸と、（ロ）前記クランク軸の偏
心部に大端部が連結され、ナックルリンク上の一点に小
端部が連結されたコネクチングロッドと、（ハ）クラン
ク軸の下方に設けられ、嵌入されたスライダに取着され
たスライダピンに前記ナックルリンクの下端が連結され
た垂直ガイドと、（ニ）一端がともに前記スライダピン
に連結された左右一対の連結リンクと、（ホ）フレーム
の左右にそれぞれ設けられた上下方向に位置調節可能な
ダイハイト調節ピンと、（ヘ）一端が前記ダイハイト調
節ピンに連結され、他端が前記連結リンクの他端にそれ
ぞれ連結された左右一対の横リンクと、（ト）一端が前
記横リンクの中央部に連結され、他端がスライドに連結
された左右一対の下リンクと、を備えたことを特徴とす
るプレス機械。
【請求項３】前記ナックルリンクの上端に一端が連結さ
れ、他端は、フレームの上部にあって上下方向に移動可
能な動的バランサに設けられたバランサピンに連結する
バランサリンクを備えたことを特徴とする請求項２に記
載のプレス機械。