JP2003094200A - プレス機械のダイナミックバランサ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プレス機械の高速化に適し、かつ、部品点数を
減らしてコストの低減を図ったプレス機械のダイナミッ
クバランサ装置を提供する。 【解決手段】駆動機構部２１０上方に設けられたダイナ
ミックバランサ装置２２０には、バランサウェイト２２
３が設けられる。バランサウェイト２２３は一端を支点
ピン２２５により軸支されることにより揺動可能に形成
されるとともに、その重心は、スライド１０４の重心を
通る鉛直線上にほぼ位置する。ゆえに、バランサウェイ
ト２２３は揺動運動するにもかかわらず、スライド１０
４の昇降運動により発生する慣性力を相殺することがで
きる。また、コンロッドを従来より少なくすることがで
き、かつ、スライド用とバランサウェイト用のコンロッ
ドを同じ部材とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スライドの昇降運
動により発生する慣性力を相殺するプレス機械のダイナ
ミックバランサ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プレス機械のスライドが昇降運動する
と、スライドの大きさ（質量），ストローク数（ｓｐ
ｍ）等によってはその慣性力によりプレス機械に振動が
発生し、プレス加工に悪影響を与える場合がある。これ
を防止するため、スライドとほぼ同じ質量のバランサウ
ェイトをスライドと相反して動作させ、慣性力を相殺す
るダイナミックバランサ（ＤＢ）装置が従来より提供さ
れている。従来より提供されているダイナミックバラン
サ装置の一例を図４に示す。

【０００３】図４においてプレス機械１００のフレーム
は、クラウン１０１とベッド１０３間に４本のコラム１
０２が設けられ、クラウン１０１，コラム１０２，ベッ
ド１０３を貫通してこれらを締結する図示しないタイロ
ッドにより構成される。クラウン１０１下部（ベッド１
０３上方）にはスライド１０４がガイドポスト１０５に
より昇降自在に設けられている。また、スライド１０４
下面と対面した位置のベッド１０３の上面にはボルスタ
１０６が固設されている。図示しない金型のうち、下型
はボルスタ１０６の上面に固設され、上型はスライド１
０４下面に固設される。プレス機械１００では、スライ
ド１０４が昇降動作することにより図示しない金型（上
型，下型）で材料が加工（プレス加工）される。

【０００４】スライド１０４の昇降動作は、クラウン１
０１に内装される駆動機構部１１０により駆動される。
駆動機構部１１０にはクランク軸１１１が設けられ、ボ
ス１１２ａ，１１２ｂにより回転自在に支持されてい
る。クランク軸１１１の右端にはフライホイール１１３
が固設される。フライホイール１１３は図示しないモー
タにより回転駆動されるとともに、フライホイール１１
３に設けられたクラッチ・ブレーキ装置１１４によりフ
ライホイールの回転エネルギーがクランク軸１１１に伝
達される。

【０００５】クランク軸１１１上中央にはスライド駆動
用偏心部１１１ａが設けられる。スライド駆動用偏心部
１１１ａにはコンロッド１１５の大端部がブッシュ１１
６を介して回転自在に連結されている。一方、スライド
１０４にはダイハイト調節装置１０７を介してプランジ
ャ１０８が立設し、プランジャガイド１０９により昇降
自在にガイドされている。コンロッド１１５の小端部は
このプランジャ１０８と連結される。

【０００６】尚、ダイハイト調節装置１０７について説
明すると、プランジャ１０８下端に設けられたねじ部１
０８ａにウォームホイール１０７ａの内周が螺合すると
ともに、ウォームホイール１０７ａは上方よりリテーナ
１０７ｃで水平方向に回転自在に輪止めされている。ウ
ォームホイール１０７ａの外周はウォームシャフト１０
７ｂと螺合する。ウォームシャフト１０７ｂは図示しな
いモータにより回転駆動される。よって、ウォームシャ
フト１０７ｂが回転駆動してウォームホイール１０７ａ
が回転すると、プランジャ１０８（ねじ部１０８ａ）に
対してスライド１０４（ウォームホイール１０７ａ）は
昇降動作する。このようにしてダイハイト（図４のＤ
Ｈ）は調節される。

【０００７】駆動機構部１１０には、ダイナミックバラ
ンサ装置１２０が設けられている。このダイナミックバ
ランサ装置１２０には、クランク軸１１１上のスライド
駆動用偏心部１１１ａに隣接してＤＢ（ダイナミックバ
ランサ）駆動用偏心部１１１ｂ，１１１ｃが設けられて
いる。ＤＢ駆動用偏心部１１１ｂ，１１１ｃはスライド
駆動用偏心部１１１ａとは位相を逆にして設けられてい
る。そして、ＤＢコンロッド１２１ａ，１２１ｂの大端
部が、夫々のＤＢ駆動用偏心部１１１ｂ，１１１ｃにブ
ッシュ１２２ａ，１２２ｂを介して回転自在に連結され
る。一方、ダイナミックバランサ装置１２０（駆動機構
部１１０）の上部にはバランサウェイト１２３が設けら
れている。バランサウェイト１２３はガイドピン１２４
によって昇降自在にガイドされている。そして、ＤＢコ
ンロッド１２１の小端部とバランサウェイト１２３は、
連結ピン１２５により連結されている。尚、バランサウ
ェイト１２３の質量は、スライド１０４及びスライド１
０４が具備する部材（ダイハイト調節装置１０７等）の
総計とほぼ同じ質量としている。

【０００８】以上の構成のプレス機械１００（駆動機構
部１１０，ダイナミックバランサ装置１２０）は、スラ
イド１０４の昇降運動に相反してバランサウェイト１２
３が昇降運動を行う。すなわち、スライド１０４等とほ
ぼ同じ質量のバランサウェイト１２３がスライド１０４
に相反して動作するため、スライド１０４の昇降動作に
より発生する慣性力がバランサウェイト１０４の昇降動
作により発生する慣性力により相殺される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のプレス機械にお
いては、一点プレスであるにもかかわらず、ダイナミッ
クバランサ装置を具備することによって、クランク軸に
三箇所の偏心部を設ける必要がある。このような三偏心
部を有するクランク軸は、製作（加工）が難しく、製造
に掛かるコストが大きい。さらには、スライド駆動用偏
心部の両側にＤＢ駆動用偏心部が設けられるため、プラ
ンジャ（スライド）に連結するコンロッドの大端部をス
ライド駆動用偏心部に組み付けられるように、コンロッ
ドの大端部（スライド駆動用偏心部）の径をＤＢ駆動用
偏心部に比べて大きくしなければならない。このように
コンロッドの大端部（スライド駆動用偏心部）を大径化
すると、周速が大きくなる。これは、発熱，潤滑油切れ
等の不具合が生じてくるため、特にスライドストローク
数の高速化には非常に不利である。コンロッドの大端部
（スライド駆動用偏心部）の大径化を避けるにはコンロ
ッドの大端部を分割構造にすることが考えられるが、こ
れはまた製造に掛かるコスト，プレス機械重量の増大化
を招くことになる。

【００１０】本発明の目的は、軽量で、プレス機械の高
速化に適し、さらには製造に掛かるコストが低減された
プレス機械のダイナミックバランサ装置を提供すること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、クラ
ンク軸上に設けられ、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、大端部は前記Ｄ
Ｂ駆動用偏心部と連結し、小端部はバランサウェイトと
連結するＤＢコンロッドと、を有し、前記バランサウェ
イトは、一端を軸支されることにより揺動可能に形成さ
れるとともに、前記バランスウェイトの重心は、前記ス
ライドの重心を通る鉛直線上にほぼ位置することを特徴
とするプレス機械のダイナミックバランサ装置である。

【００１２】請求項１の発明によると、クランク軸上に
はスライド駆動用偏心部とＤＢ駆動用偏心部を夫々一ず
つ設ければよい。これと同時に、バランサウェイトに連
結するコンロッド（ＤＢコンロッド）も従来の二本から
一本にすることができる。一方、バランサウェイトは揺
動可能に形成されるので、このための部材（支点ピン
等）が新たに必要になるが、従来のバランサウェイト用
のガイド装置等が不要となるので、総合的に勘案する
と、部品点数は減り、製造に掛かるコストを低減するこ
とができる。

【００１３】さらにはスライドと連結するコンロッドの
クランク軸（スライド駆動用偏心部）への組み付けに関
しては、クランク軸の一方側は偏心部が存在しないの
で、スライド駆動用偏心部を大径化したり、コンロッド
の大端部を分割したりする必要がなくなる。スライド駆
動用偏心部を大径化する必要がなくなるのでプレス機械
の高速化を図る上で非常に有利となるばかりでなく、分
割する必要もないので、プレス機械の軽量化も図ること
ができる。

【００１４】尚、バランサウェイトは揺動運動するが、
バランサウェイトの重心は、スライドの重心を通る鉛直
線上にほぼ位置する。よって、スライド及びバランサウ
ェイト夫々に発生する慣性力で互いを相殺することがで
きるので、従来と同様にスライドの昇降動作による振動
の発生を抑制することができる。

【００１５】ゆえに、請求項１の発明では、従来に比べ
てダイナミックバランサ装置（プレス機械）の製造に掛
かるコストを低減できるばかりでなく、プレス機械の高
速化，軽量化にも対応したプレス機械のダイナミックバ
ランサ装置を提供することができる。

【００１６】請求項２の発明は、前記ＤＢコンロッド
は、前記スライドを駆動するコンロッドと同一形状であ
ることを特徴とする請求項１記載のプレス機械のダイナ
ミックバランサ装置である。請求項２の発明では、スラ
イドと連結するコンロッドと、バランサウェイトに連結
するコンロッドを共通化することができる。すなわち、
部品を共通とすることで量産効果により部材製作費の低
減を図ることができる。よって、請求項２の発明による
と、請求項１の発明による効果に加えて、さらに製造に
掛かるコストを低減したプレス機械のダイナミックバラ
ンサ装置を提供することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の第一実施例を、図１及び
図２に示す。尚、「従来の技術」の項で説明した図４の
プレス機械１００と同様な部材，部位については同じ符
号を附し、説明は省略または簡略化する。図１は本発明
の第一実施例であるプレス機械２００の全体正面図であ
る。図２（Ａ）は図２（Ｂ）の上面図で、図２（Ｂ）は
図１の要部詳細図である。

【００１８】図１及び図２において、駆動機構部２１０
のクランク軸２１１にはスライド駆動用偏心部２１１ａ
が設けられる。スライド駆動用偏心部２１１ａにはコン
ロッド２１２の大端部がブッシュ２１３を介して連結さ
れる。一方、クラウン１０１（駆動機構部２１０）上方
には、ダイナミックバランサ装置２２０が設けられてい
る。このダイナミックバランサ装置には、クランク軸２
１１上に、スライド駆動用偏心部２１１ａと隣接し、か
つ、スライド駆動用偏心部２１１ａと位相を逆にしてＤ
Ｂ駆動用偏心部２１１ｂが設けられている。そして、Ｄ
Ｂ駆動用偏心部２１１ｂにはＤＢコンロッド２２１の大
端部がブッシュ２２２を介して回転自在に連結されてい
る。

【００１９】一方、ダイナミックバランサ装置２２０
（クラウン１０１）上方にはバランサウェイト２２３が
設けられる。さらに、クラウン１０１の右中板１０１ａ
の左側面にはブラケット２２４が固設され、このブラケ
ット２２４には支点ピン２２５が固設される。そして、
支点ピン２２５にはバランサウェイト２２３がブッシュ
２２６を介して摺動自在に連結される。換言すれば、バ
ランサウェイト２２３は支点ピン２２５（ブラケット２
２４）により揺動可能に支持されているといえる。そし
て、このように構成されるバランサウェイト２２３は、
ＤＢコンロッドの小端部と連結される。

【００２０】よって、ダイナミックバランサ装置２２０
は、スライド１０４の昇降動作に相反して支点ピン２２
５を支点として上下に揺動運動を行うこととなる。

【００２１】ここで、バランサウェイト２２３は、質量
をスライド１０４等（ダイハイト調節装置１０７等を含
む）とほぼ同じとされ、かつ、その重心の水平面上（ｘ
ｙ平面上）の位置はスライド１０４等の重心の水平面上
（ｘｙ平面上）の位置とほぼ同じとして形成される。換
言すれば、バランサウェイト２２３の重心は、慣性力を
相殺する対象部材（スライド１０４等）の重心を通る鉛
直線上にほぼ位置する。ここで、通常スライド１０４等
の重心位置はプレスセンタ上にある。よって、本実施例
におけるバランサウェイト２２３の重心位置を、図２
（Ａ），（Ｂ）に示すＧ点になるように形成する。する
と、スライド１０４の昇降運動に相反してバランスウェ
イト２２３が揺動運動することにより、スライド１０４
の昇降運動により発生する慣性力を相殺することができ
る。

【００２２】また、本実施例のようにダイナミックバラ
ンサ装置２２０を構成することにより、クランク軸２１
１上の偏心部は二箇所あればよい。よって、スライド１
０４と連結するコンロッド２１２を組み付けるにはＤＢ
駆動用偏心部２１１ｂが設けられていない側（図で右
側）から組み付けることができる。従来のダイナミック
バランサ装置では、スライド駆動用偏心部の両側にＤＢ
駆動用偏心部が設けられていたので、コンロッド２１２
を組み付け可能にするため、スライド駆動用偏心部を大
径化したり、コンロッド２１２の大端部を分割して形成
する必要があったが、本実施例ではこれらのことは必要
なく、スライド駆動用偏心部２１１ａをＤＢ駆動用偏心
部２１１ｂと同径に形成しても問題はない。すなわち、
従来と比べてスライド駆動用偏心部を小径化、またはコ
ンロッド２１２を軽量化することができるので、高速で
駆動されるプレス機械に好ましいダイナミックバランサ
装置を提供することができる。

【００２３】さらにまた、ＤＢ駆動用偏心部２１１ｂと
スライド駆動用偏心部２１１ａを同径とすることができ
るので、ＤＢ駆動用のＤＢコンロッド２２１とコンロッ
ド２１２を同形状で共通化することができる。よって、
部品共通化によるコストの低減を図ることができる。

【００２４】これらの効果を有する本発明の第二実施例
を図３（Ａ），（Ｂ）に示す。図２と同様に、図３
（Ａ）は図３（Ｂ）の上面図で、図３（Ｂ）は要部詳細
図である。図３もまた、従前と同様の部材，部位には同
符号を附し、説明は省略又は簡略化する。

【００２５】本実施例においては、ブラケット２２４
（支点ピン２２５）をクラウン１０１の前面板１０１ｃ
に設けた。本実施例の作用・効果は、バランサウェイト
３２３の揺動運動の支点がプレス機械３００前面となる
こと以外は、第一実施例（図１及び図２）の場合と同様
である。

【００２６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によると、スライド
駆動用偏心部の径をＤＢ駆動用偏心部の径と同径とする
ことができるので、従来と比べてスライド駆動用偏心部
の径を小径化できる。このことは、スライド駆動用偏心
部の周速を従来に比べて低くすることができるので、プ
レス機械（スライド）を高速化した場合に従来と比べて
発熱、潤滑の点で非常に有利となる。ゆえに、プレス機
械の高速化に好ましいダイナミックバランサ装置を提供
することができる。さらには、クランク軸上の偏心部
を、従来の三偏心部から二偏心部とすることができるの
で、クランク軸の製作に掛かるコストを低減することが
できる。そのうえさらには、ＤＢ駆動用のコンロッドを
従来の二本から一本になるので、さらにプレス機械の製
造に掛かるコストを低減することができる。

【００２７】請求項２記載の発明によると、スライドに
連結するコンロッドとバランサウェイトに連結するＤＢ
コンロッドとを共通の部材とするので、請求項１記載の
発明による効果に加えて、部品共通化により量産効果に
よるさらなるコスト低減を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例のプレス機械の全体正面図

【図２】（Ａ）は（Ｂ）の上面図；（Ｂ）は本発明の第
一実施例のプレス機械の要部詳細図

【図３】（Ａ）は（Ｂ）の上面図；（Ｂ）本発明の第二
実施例のプレス機械の要部詳細図

【図４】従来例のプレス機械における全体正面図

【符号の説明】

１００…プレス機械，１０１…クラウン，１０２…コラ
ム，１０３…ベッド，１０４…スライド，１０５…ガイ
ドポスト，１０６…ボルスタ，１０７…ダイハイト調節
装置，１０７ａ…ウォームホイール，１０７ｂ…ウォー
ムシャフト，１０８…プランジャ，１０８ａ…ねじ部，
１０９…プランジャガイド，１１０…駆動機構部，１１
１…クランク軸，１１１ａ…スライド駆動用偏心部，１
１１ｂ，１１１ｃ…ＤＢ駆動用偏心部，１１２ａ，１１
２ｂ…ボス，１１３…フライホイール，１１４…クラッ
チ・ブレーキ装置，１１５…コンロッド，１１６…ブッ
シュ，１２０…ダイナミックバランサ装置，１２１ａ，
１２１ｂ…ＤＢコンロッド，１２２ａ，１２２ｂ…ブッ
シュ，１２３…バランサウェイト，１２４…ガイドピ
ン，１２５…連結ピン，２００…プレス機械，２１０…
駆動機構部，２１１…クランク軸，２１１ａ…スライド
駆動用偏心部，２１１ｂ…ＤＢ駆動用偏心部，２１２…
コンロッド，２１３…ブッシュ，２２０…ダイナミック
バランサ装置，２２１…ＤＢコンロッド，２２２…ブッ
シュ，２２３…バランサウェイト，２２４…ブラケッ
ト，２２５…支点ピン，２２６…ブッシュ，３２３…バ
ランサウェイト，３２４…ブラケット，３２５…支点ピ
ン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クランク軸上に設けられ、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、大端部は前記ＤＢ駆動用偏心部と連結し、小端部は
   バランサウェイトと連結するＤＢコンロッドと、を有
   し、前記バランサウェイトは、一端を軸支されることに
   より揺動可能に形成されるとともに、前記バランスウェ
   イトの重心は、前記スライドの重心を通る鉛直線上にほ
   ぼ位置することを特徴とするプレス機械のダイナミック
   バランサ装置。
2. 【請求項２】前記ＤＢコンロッドは、前記スライドを駆
   動するコンロッドと同一部材であることを特徴とする請
   求項１記載のプレス機械のダイナミックバランサ装置。