JP2003053599A - プレス機械の駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】精度良くスライドを動作させることができると
ともに、製造に掛かるコストを低減することができるプ
レス機械の駆動装置を提供する。 【解決手段】クラウン２内の軸受５ａ，５ｂに両端を軸
支されるクランク軸１１上のスライド駆動用偏心部１２
ａ，１２ｂにコンロッド１５ａ，１５ｂの大端部が連結
される。スライド８にはプランジャ１６が立設し、上端
はコンロッドの小端部間に設けられ、ピン１７を介して
連結する。ピンはプランジャに固設されている。ダイナ
ミックバランサ（ＤＢ）駆動用偏心部１３にはＤＢコン
ロッド２３の大端部が連結しする。ＤＢコンロッドの小
端部は、ガイドピン２５でガイドされるＤＢウェイト２
４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、プレス機械のスラ
イドを駆動する駆動装置に関し、さらに詳細には、ダイ
ナミックバランサ（ＤＢ）装置を有する高速自動プレス
の駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、プレス機械、特に高速自動プ
レスに関する駆動装置が開示されている。ＤＥ４１３２
９７６号公報（ドイツ国特許公報）では、スライドと、
スライドと相反して動作することによりスライドの昇降
動作の慣性力を減少させるダイナミックバランサ（Ｄ
Ｂ）機構を有するパンチング機械が開示されている。Ｄ
Ｅ４１３２９７６号公報に開示されるプレス機械におい
ては、コンロッドの下端がスライドと連結し、上端（大
端部）は２股に分かれてクランク軸上の偏心部と連結す
る。コンロッドの大端部間にはＤＢ用コンロッドの大端
部がクランク軸上の偏心部と連結し、ＤＢ用コンロッド
の小端部はＤＢウェイトと連結されている。

【０００３】また、特開平１０−２１６９９５号公報に
は、クラウン内に上下に渡るガイドポストに沿って摺動
自在にバランサ（ＤＢウェイト）及びアッパビームが設
けられ、アッパビームはプランジャを介してスライドと
連結する。バランサ及びアッパビームには夫々コンロッ
ド，リンクによりクランク軸の偏心部と連結され、相反
して駆動される。

【０００４】さらにまた、特公平７−４７２４０号公報
には、クランク軸上の中心部の偏心部分にヨークを摺動
自在に設け、ヨーク両端と釣合い重りを接続杆を介して
接続したパンチング機械の釣り合い装置が開示されてい
る。ここで、ヨークは回転力を釣り合わせ、釣合い重り
で制振力が釣り合わされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ＤＥ４１３２９７６号
公報に開示されるパンチング機械は、クランク軸が回転
することによりコンロッドを介してスライドに昇降運動
をさせる。ここで、コンロッドの軸線方向は、連結する
クランク軸上の偏心部の偏心方向に対応して動作する。
よって、上死点と下死点以外では、コンロッドは傾斜す
ることとなる。コンロッドが傾斜することによりスライ
ドにはスラスト力が掛かることになるので、スライドの
昇降運動鉛直方向の精度に悪影響を与える。これを防止
するためには、スライドに精度維持機能（ガイド装置
等）を別個設ける必要がある。

【０００６】また、通常コンロッドの大端部（クランク
軸上の偏心部との連結部）には潤滑油が供給されるが、
当該部分は偏心部の回転により前後に揺動するので潤滑
油が飛散してしまい十分に潤滑油を供給することができ
ない等の問題がある。

【０００７】一方、特開平１０−２１６９９５号公報に
開示されるプレス機械においては、スライドはガイドポ
ストに沿って昇降するアッパビームにプランジャを介し
て連結されているので、スライドの昇降運動鉛直方向の
精度が高く、耐偏心荷重特性も高いとされている。プレ
ス機械の前後方向については、コンロッドとアッパビー
ムとの連結部（ピン）と、プランジャがスライドに固定
されていることによりスライドが規制されているので耐
偏心過重能力が高いと考えられる。しかし、プレス機械
の左右方向については、スライドの規制はアッパビーム
とガイドポストに依存するが、アッパビームとガイドポ
ストのクリアランスを０とすることはできない。よっ
て、さらに高精度なプレス加工をする場合は、左右方向
の耐偏心荷重能力は必ずしも良好であるとはいえない。
また、プレス機械に装備されるＤＢ装置は、クランク軸
の上方にバランスウェイトが設けられるので、プレス機
械全体の高さが高くなる。

【０００８】そして、特公平７−４７２４０号公報に開
示されるＤＢ装置（釣り合い装置）では、パンチ機械全
体の高さは低くできる。しかし、接続杆は２基（スライ
ドエリア等の大きさによっては４基）必要であり、製造
に掛かるコストは低いとは言えない。また、当該ＤＢ装
置を実施する際のヨークの製造を想定した場合、このヨ
ークは鋳物で製作し、ヨーク両端と接続杆との接続部分
を金属加工機により切削加工を施すことが考えられる
が、この切削加工は精度等を考えると困難であり、実際
の実施は難しい。

【０００９】本発明の目的は、耐偏心過重特性が良好で
あり、精度よくスライドを動作することができ、かつ、
製造に掛かるコストを大幅に低減することができるプレ
ス機械の駆動装置を提供することにある。さらには、機
械の全高を低くすることができ、機械全体をコンパクト
に形成することができるプレス機械の駆動装置を提供す
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、プレ
ス機械のフレームに軸支されるクランク軸と、前記クラ
ンク軸上に２箇所設けられるスライド駆動用偏心部と、
前記クランク軸上の前記スライド駆動用偏心部の間に前
記スライド駆動用偏心部と位相を逆にして設けられるＤ
Ｂ駆動用偏心部と、大端部は夫々の前記スライド駆動用
偏心部に連結し、小端部は、小端部間に設けられた前記
スライドに立設するプランジャの上端と連結するコンロ
ッドと、前記ＤＢ駆動用偏心部に連結して前記スライド
と相反して動作することにより前記スライドの昇降運動
による慣性力を減少させるＤＢ装置と、を有することを
特徴とするプレス機械の駆動装置である。

【００１１】請求項１の発明では、プレス機械のフレー
ムに軸支されるクランク軸上の２箇所にスライド駆動用
偏心部を設け、スライド駆動用偏心部間にはＤＢ駆動用
偏心部を設け、夫々の偏心部は位相を逆にして設けられ
る。個々のスライド駆動用偏心部には、夫々コンロッド
の大端部が連結される。一方、スライドにはプランジャ
が立設し、コンロッドの小端部間にプランジャの上端が
挟設して連結される。ＤＢ駆動用偏心部にはＤＢ装置が
連結され、このＤＢ装置はスライドと相反して動作する
ので、スライドの昇降運動による慣性力を低減すること
ができ、よって機械の振動を抑制することができる。

【００１２】請求項１の発明によれば、スライドに立設
するプランジャとコンロッドを介してクランク軸（スラ
イド駆動用偏心部）とスライドが連結されているので、
ＤＥ４１３２９７６号公報に開示されるパンチング機械
に見られるような、クランク軸の回転によるコンロッド
の傾斜がスライドの鉛直方向の精度に及ぼす影響を防止
することができるので、精度よくスライドを動作させる
ことができる。また、スライドから受ける加工荷重は、
２本のコンロッドで受けることができるので、特開平１
０−２１６９９５に開示されるプレス機械に見られるよ
うなコンロッドが１本の場合と比べて、スライドの平行
度維持に有効である。

【００１３】請求項２の発明は、前記プランジャは、前
記スライドのダイハイトを調整するダイハイト調整機構
を介して前記スライドに立設することを特徴とするプレ
ス機械の駆動装置である。

【００１４】請求項２の発明によると、プランジャとス
ライドの連結部にダイハイト調整機構を設けた。特開平
１０−２１６９９５に開示されるプレス機械で同様にダ
イハイト調整機構を設ける場合は、プランジャが２本立
設しているので、ダイハイト調整機構が２基必要である
のに対し、本発明によれば１基のみでよいので、本発明
によりプレス機械の製造に掛かるコストを大幅に低減す
ることができる。

【００１５】請求項３の発明は、前記ＤＢ装置は、前記
ＤＢ駆動用偏心部に摺動自在に嵌合するヨークと、前記
ヨークに設けられる突出部と係合するＤＢウェイトと、
を有することを特徴とする請求項１又は２記載のプレス
機械の駆動装置である。

【００１６】請求項３の発明よると、ＤＢ駆動用偏心部
にヨークを摺動自在に嵌合させた。このヨークはクラン
ク軸の回転運動のバランスを釣り合わせるように設計す
ることができるとともに、ＤＥ４１３２９７６号公報に
開示されるパンチング機械や特開平１０−２１６９９５
号公報に開示されるプレス機械と比べてプレス機械の全
高を低くすることができる。さらに、ヨークに設けられ
る突出部とＤＢウェイトを係合させることによりＤＢウ
ェイトを駆動するので、特公平７−４７２４０号公報に
開示されるＤＢ装置（釣り合い装置）に比べて接続杆を
設ける必要が無くなり、また、ヨークと接続杆の接続部
の製造（加工）難と思われる部分が無いので、プレス機
械の製造に掛かるコストを大幅に低減することができ
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１及び図２に本発明によるプレ
ス機械の駆動装置の実施例を示す。図１はプレス機械の
全体正面図で、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。尚、
図１及び図２はスライドが上死点の場合を示す。

【００１８】プレス機械１のフレームはクラウン２，コ
ラム３，ベッド４により構成される。クラウン２とベッ
ド４間にはスライド８が備わり、ガイドポスト２０によ
り昇降自在にガイドされている。また、ベッド４上面に
はボルスタ９が固設される。プレス機械１では、スライ
ド８の下面とボルスタ９の上面間に図示しない金型を取
り付けることにより、種々のプレス加工が行われる。

【００１９】クラウン２の内部左右に軸受５ａ，５ｂが
固設され、この軸受５ａ，５ｂによりクランク軸１１の
両端が軸支される。クランク軸１１の右端にはフライホ
イール６及びクラッチ・ブレーキ装置７が設けられる。
フライホイール６は図示しないモーターにより回転駆動
され、クラッチ・ブレーキのＯＮ／ＯＦＦによりクラン
ク軸１１に回転駆動力が伝達される。

【００２０】クランク軸１１上にはスライド駆動用偏心
部１２ａ，１２ｂが設けられ、スライド駆動用偏心部１
２ａ，１２ｂ間にはＤＢ駆動用偏心部１３が設けられて
いる。スライド駆動用偏心部１２ａ，１２ｂとＤＢ駆動
用偏心部１３とは位相を逆にして形成される。スライド
駆動用偏心部１２ａ，１２ｂにはブッシュ１４ａ，１４
ｂを介してコンロッド１５ａ，１５ｂが連結されてい
る。

【００２１】一方、前述のスライド８にはプランジャ１
６が立設する。プランジャ１６の上端は、コンロッド１
５ａ，１５ｂの小端部間に設けられ、ピン１７，ブッシ
ュ２０を介して連結される。詳説すると、プランジャ１
６とピン１７は固設しており、ピン１７とコンロッド１
５ａ，１５ｂの小端部はブッシュ２０を介して連結され
る。

【００２２】プランジャ１６の下部にはスクリュー部１
６’が設けられており、スライド８内に設けられるウォ
ームホイール１８の内周と螺合する。ウォームホイール
１８の外周はウォームシャフト１９と螺合し、ウォーム
シャフト１９は図示しないモーターにより回転駆動され
る。また、ウォームホイール１８の上方にはスライドに
固設するリテーナ２１が設けられ、クラウン２の下面の
プランジャ１６外周にはプランジャガイド２２が形成さ
れ、プランジャ１６がガイドされる。

【００２３】クランク軸１１上に設けられたＤＢ駆動用
偏心部１３には、ＤＢコンロッド２３の大端部が連結さ
れる。一方、クラウン２上方にはＤＢウェイト２４が設
けられる。そして、ＤＢウェイト２４はクラウン２の上
面から垂設するガイドピン２５により昇降自在にガイド
される。ＤＢコンロッド２３の小端部は、ＤＢウェイト
２４に固設するピン２６と、ブッシュ２７を介して連結
する。

【００２４】以上のような構成であるプレス機械１の駆
動装置の動作は、まず図示しないモーターによりフライ
ホイール６が回転し、クラッチ・ブレーキ装置７のＯＮ
によりフライホイール６で増幅した回転力がクランク軸
１１に伝達される。すると、クランク軸１１は回動し、
スライド駆動用偏心部１２ａ，１２ｂにより、コンロッ
ド１５ａ，１５ｂ及びプランジャ１６を介してスライド
８が昇降動作する。このとき、コンロッド１５ａ，１５
ｂは、スライド駆動用偏心部１２ａ，１２ｂの偏心方向
に対応して上死点及び下死点以外では傾斜するが、プラ
ンジャ１６がスライド８に固定されているので、コンロ
ッド１５ａ，１５ｂの傾斜により発生するスラスト力は
スライド８に及ばない。すなわち、スライド８は精度良
く昇降動作することができる。さらには、スライド８が
受ける加工荷重は２本のコンロッド１５ａ，１５ｂで受
けるので、耐偏心荷重にも優れている。

【００２５】次にＤＢ（ダイナミックバランス）装置に
ついて説明すれば、クランク軸１１の回転によりＤＢ駆
動用偏心部１３も回動する。ＤＢ駆動用偏心部１３はＤ
Ｂコンロッド２３を介してＤＢウェイトをスライド８の
昇降動作と相反して動作する。ここで、予めＤＢウェイ
ト２４の重さをスライド８（プランジャ１６，ウォーム
ホイール１８，ウォームシャフト１９，リテーナ２１等
の付属部材を含む）と同等にしておくと、スライド８の
昇降動作により発生する慣性力を減少させることができ
る。

【００２６】さらには、プランジャ１６はスクリュー部
１６’，ウォームホイール１８，ウォームシャフト１９
等により構成されるダイハイト調整装置を介してスライ
ド８と連結されるので、ダイハイト（図１のＤＨ）の値
を調整することができる。

【００２７】図３及び図４にはＤＢ装置の別態様を示
す。尚、先の実施例と同様の部材については同じ符号を
付し、その説明は省略又は簡略化する。図３は駆動装置
の主要部分の正面図で、図４はそのＢ−Ｂ断面図であ
る。また、図３，図４はプレス機械１のスライドが上死
点にある状態を示す。

【００２８】本実施例では、ＤＢ駆動用偏心部１３外周
にブッシュ２８を介してヨーク２９が設けられている。
ヨーク２９の両端には突出部２９ａ，２９ｂが形成され
る。そして、突出部２９ａ、２９ｂは夫々ＤＢウェイト
２４’の嵌合部２４’ａ，２４’ｂにスペーサー３０
ａ，３０ｂを介して嵌合する。このような構成のＤＢ装
置は、ガイドピン２５’により昇降自在にＤＢウェイト
２４’がガイドされているので、ＤＢ駆動用偏心部１３
によりヨーク２９を介してＤＢウェイト２４はスライド
８と相反して昇降動作する。

【００２９】図３，図４に示すＤＢ装置では、先の実施
例のＤＢ装置と比べて、プレス機械の全高を低くするこ
とができ、機械全体をコンパクトにすることができる。
尚、ヨーク２９の重さを、クランク軸１１上の回転部分
の回転力の釣り合いがとれるように設定しておくことも
できる。

【００３０】

【発明の効果】請求項１の発明によると、スライドに立
設するプランジャとコンロッドを介してクランク軸（ス
ライド駆動用偏心部）とスライドが連結されているの
で、コンロッドの傾斜がスライドに与えるスラスト力を
低減することができるので、精度良くスライドを昇降さ
せることができる。また、スライドから受ける加工荷重
は、２本のコンロッドで受けることができるので、スラ
イドの平行度を良くすることができる。

【００３１】請求項２の発明によると、ダイハイトを調
整するダイハイト調整機構を１基のみ設けるので、ダイ
ハイトを調整することができるとともに、従来のプレス
機械（プランジャが２本要するタイプ）よりも製造に掛
かるコストを大幅に低減することができる。

【００３２】請求項３の発明よると、従来のプレス機械
と比べて、プレス機械の全高を低くすることができる。
さらに、ヨークに設けられる突出部とＤＢウェイトを係
合させることによりＤＢウェイトを駆動するので、従来
と比べて構造簡単で、かつ、接続部の製造（加工）難と
思われる部分が無いので、プレス機械の製造に掛かるコ
ストを大幅に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるプレス機械の全体正面
図

【図２】図１のＡ−Ａ断面図

【図３】本発明の実施例におけるプレス機械の駆動装置
の正面図

【図４】図３のＢ−Ｂ断面図

【符号の説明】

１…プレス機械，２…クラウン，３…コラム，４…ベッ
ド，５ａ，５ｂ…軸受，６…フライホイール，７…クラ
ッチ・ブレーキ，８…スライド，９…ボルスタ，１０…
ガイドポスト，１１…クランク軸，１２ａ，１２ｂ…偏
心部，１３…ＤＢ駆動用偏心部，１４ａ，１４ｂ…ブッ
シュ，１５ａ，１５ｂ…コンロッド，１６…プランジ
ャ，１７…ピン，１８…ウォームホイール，１９…ウォ
ームシャフト，２０…ブッシュ，２１…リテーナ，２２
…プランジャガイド，２３…ＤＢコンロッド，２４…Ｄ
Ｂウェイト，２５…ガイドピン，２６…ピン，２７，２
８…ブッシュ，２９…ヨーク，３０…スペーサー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プレス機械のフレームに軸支されるクラン
   ク軸と、前記クランク軸上に２箇所設けられるスライド
   駆動用偏心部と、前記クランク軸上の前記スライド駆動
   用偏心部の間に前記スライド駆動用偏心部と位相を逆に
   して設けられるＤＢ駆動用偏心部と、大端部は夫々の前
   記スライド駆動用偏心部に連結し、小端部は、小端部間
   に設けられた前記スライドに立設するプランジャの上端
   と連結するコンロッドと、前記ＤＢ駆動用偏心部に連結
   して前記スライドと相反して動作することにより前記ス
   ライドの昇降運動による慣性力を減少させるＤＢ装置
   と、を有することを特徴とするプレス機械の駆動装置。
2. 【請求項２】前記プランジャは、前記スライドのダイハ
   イトを調整するダイハイト調整機構を介して前記スライ
   ドに立設することを特徴とするプレス機械の駆動装置。
3. 【請求項３】前記ＤＢ装置は、前記ＤＢ駆動用偏心部に
   摺動自在に嵌合するヨークと、前記ヨークに設けられる
   突出部と係合するＤＢウェイトと、を有することを特徴
   とする請求項１又は２記載のプレス機械の駆動装置。