JP3860722B2 - サスペンション機構を有するプレス機械 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動機構とスライドとがサスペンション機構を介して連結されたプレス機械に関する。
【0002】
【従来の技術】
図4に、駆動機構(例えば、クランク機構10)とスライド5とがサスペンション機構20Pを介して連結されたプレス機械1Pを示す。
【0003】
図4において、2はクラウン,3はコラム,7はベッドで、このベッド7の上面にはスライド5側のガイドロッド6を摺動ガイドするためのガイド8が設けられている。
【0004】
サスペンション機構20Pは、上端部が駆動機構(10)を構成するクランク軸11に連結されたコネクティングロッド21と,上端部がピン22を介してコネクティングロッド21の下端部に回転可能に連結されたおねじ部材23Pと,このおねじ部材23Pに螺合されかつ当該おねじ部材23Pとともにスライド位置調整装置30Pを構成するめねじ部材37Pと,上端部がめねじ部材37Pの下端円筒部内に装着されかつ下端部がスライド5と一体的に連結されたリテーナ25P(これと一体の取付部材26Pも含む。)とから形成されている。
【0005】
スライド位置調整装置30Pは、モータ31P,歯車等を含む回転動力伝達機構32P,ウオーム軸およびウオームホイール35Pを含み、このウオームホイール35Pとめねじ部材37Pとは同期回転可能にキー36Pで廻り止め連結されている。
【0006】
したがって、モータ31Pを回転させれば、固定側のおねじ部材23Pに対してめねじ部材37Pを回転させつつ軸線(Z)方向に上下動させることができるから、めねじ部材37Pに担持されたスライド5の上下方向位置を調整することができる。このねじ構造(結合)の潤滑は、おねじ部材23Pの周面にその長手(軸)方向に設けた潤滑油縦溝23MZの上方側から潤滑油を自然落下供給しかつ潤滑後の自然落下油は下方側で回収されて再循環使用される。
【0007】
かくして、スライド位置調整後に駆動機構(10)を駆動すれば、コネクティングロッド21の揺動運動に伴いおねじ部材23P,めねじ部材37Pおよびリテーナ25P(26P)を繰り返し上下動させつつ、スライド5を上死点から下死点の間でストローク運転することができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、駆動機構(10),サスペンション機構20Pおよびスライド位置調整装置30Pを含むプレス機械全体は多数の要素部材を組合せ(組立て)て構築されるが、各要素部材の製作精度の決定に際しては諸事情(例えば、コスト的,技術的や耐負荷的な事由)による制約があり、また組立作業上の善し悪しが影響するので、摩擦抵抗を小さくして円滑作動を担保するための隙間(クリアランス)を微小化することにも一定の限度がある。一方において、各要素部材を組合せた後の対応する各要素部材間には、上記した限度以上の隙間(クリアランス)が生じる場合がある。
【0009】
これとは逆に、各要素部材の熱的伸縮や変形を見込みかつそれらの影響を除去するために、当該各要素部材間に積極的に比較的に大きな隙間(クリアランス)を設けなければならない箇所も多い。
【0010】
いずれにしても、各要素部材間に比較的に大きな隙間(クリアランス)が存在することは、プレス機械の機械的精度を悪くし、プレス加工製品の精度(品質)低下を招くばかりか、プレス運転中における振動や騒音の発生要因になる。
【0011】
また、対応する要素部材(接触面乃至受圧面)が空間を隔てて浮いていると、動力(負荷)的アンバランスの元となり、動力伝達能率が低下する。さらに、サスペンション機構20Pにスライド位置調整装置30Pが組込まれているシステムでは、スライド位置調整装置30Pの一部を構成するねじ螺合部(23P,37P)の潤滑・冷却処理が煩雑で、潤滑(冷却)油が周囲に飛散して油汚れの原因にもなる。
【0012】
このスライド位置調整装置30P(23P,37P)に存在する隙間(クリアランス)の大きさによっては、プレス運転中にねじ螺合部(23P,37P)が弛んだり、さらにスライド5の位置変化つまりダイハイトが変化する虞があり、変化が生じると不良品が増大し歩留まりが悪くなる。
【0013】
本発明の目的は、プレス動力伝達上のガタの一掃化により機械的精度および加工製品精度(品質)の向上を図るとともに振動や騒音の発生を大幅に軽減できるプレス機械を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、駆動機構とスライドとがサスペンション機構を介して連結されたプレス機械において、非プレス負荷発生時に、前記サスペンション機構を構成する要素部材のうちの選択された選択要素部材の選択面とこの選択面に対向する選択対向要素部材の選択対向面との間に圧力流体で満たされた選択高圧力層を形成し、プレス負荷発生時に、選択高圧力層内の増大する圧力流体を隙間を通して絞りつつ移動させた液量を利用して選択要素部材の選択面と力学的に反対である当該選択要素部材の選択反対面とこの選択反対面に対向する選択反対対向要素部材の選択反対対向面との間に選択反対高圧力層を形成するとともに高圧力層の圧力以上の負荷を原因とする選択高圧力層の消滅に伴い直接接触された選択面と選択対向面とを介して選択要素部材から選択対向要素部材へプレス動力を伝達する構造とし、選択対向要素部材と選択要素部材と選択反対対向要素部材との関係をプレス動力伝達上ガタなく連結されたプレス機械である。
【0015】
かかる発明では、プレス停止からプレス起動開始を経てプレス負荷が発生されるまでの非プレス負荷発生時に、サスペンション機構を構成する要素部材のうちの選択された選択要素部材の例えば下向きの選択面とこの選択面に対向する選択対向要素部材の例えば上向きの選択対向面との間に、圧力流体を満しつつ選択高圧力層を確立する。したがって、選択面と選択対向面との間に生じ得る上下方向の隙間(ガタ)は、見掛け上、消滅されるとともに、選択面と選択対向面とが圧力流体を介して機械的に直接接触(連結)された状態になる。
【0016】
これと同時に、選択要素部材の選択面と力学的に反対である例えば上向きの選択反対面は、選択面側からの圧力(上向き押上力)により、選択反対面に対向する選択反対対向要素部材の例えば下向きの選択反対対向面に押付けられる。つまり、選択反対面と選択反対対向面とは、直接接触するので、隙間(ガタ)の発生する余地がなくなる。
【0017】
すなわち、選択反対対向要素部材(選択反対対向面)と選択要素部材(選択反対面―選択面)と選択対向要素部材(選択対向面)とは、ガタ(隙間)なく機械的に動力伝達可能に連結された状態になる。かくして、スライド下降が開始されるプレス起動時からプレス負荷が発生し始めるまでのプレス起動過程中における振動および騒音を大幅に軽減できる。
【0018】
引続き、スライドがさらに下降してプレス加工が開始されかつそれが進行するプレス負荷発生時には、選択対向要素部材(選択対向面)側からの上向きの抗力(プレス負荷)が増大するので、駆動機構側の選択要素部材(選択面)の下降に伴い選択高圧力層内の内圧が高まる。つまり、プレス負荷が選択高圧力層の内圧を越える原因化の元で、増大する圧力流体を隙間を通して絞りつつ移動させた液量を利用して選択要素部材の上向きの選択反対面と選択反対対向要素部材の下向きの選択反対対向面との間に選択反対高圧力層を保持確立(形成)できる。つまり、選択反対高圧力層は圧力増大しつつ保持され、最終的に選択高圧力層の確立圧力と同じ圧力として確立される。
【0019】
つまり、選択高圧力層の厚みが減小しかつこれと反比例的に選択反対面と選択反対対向面との間に選択反対高圧力層が形成されかつ保持確立された選択反対高圧力層の厚みが増大する。この途中過程においても、振動および騒音を大幅に軽減できる。
【0020】
さらに進行して、選択高圧力層が消滅すると、これに伴い選択面と選択対向面とが直接接触され、選択要素部材から選択対向要素部材へプレス動力を直接伝達することができる。つまり、選択対向要素部材と選択要素部材と選択反対対向要素部材との関係を、プレス動力伝達上ガタなく連結できる。
【0021】
プレス加工終了後のスライド上昇の際には、選択反対高圧力層が減小・消滅され選択高圧力層が保持確立・増大される。
【0022】
したがって、プレス動力伝達上のガタの一掃化により機械的精度およびプレス加工製品精度(品質)の向上を図れかつ振動や騒音の発生を大幅に軽減できたプレス機械を提供することができる。
【0023】
また、請求項2の発明は、前記サスペンション機構を、上端部が前記駆動機構に連結されたコネクティングロッドと,上端部がコネクティングロッド下端部にピン連結されるとともに下端部がスライド位置調整装置の一部を構成するめねじ部材と螺合されたおねじ部材と,上端部がめねじ部材の下端部に当該めねじ部材とともに上下動可能として装着されかつ下端部がスライドに一体的に連結されたリテーナとから構成し、前記選択要素部材を第 1 の選択要素部材と第 2 の選択要素部材とから構成し、第1の選択要素部材がおねじ部材であるとともに前記選択面がおねじ山下向き面でかつ前記選択反対面が同一条を形成するおねじ山上向き面であり、前記選択対向要素部材がめねじ部材でかつ前記選択対向面がめねじ谷上向き面であり、前記選択反対対向要素部材がめねじ部材でかつ前記選択反対対向面がめねじ谷下向き面であり、また、第2の選択要素部材がめねじ部材であるとともに前記選択面が下向き係合下端面でかつ選択反対面が上向き係止上端面であり、前記選択対向要素部材がスライド側に設けためねじ部材を被嵌可能な被嵌部材でかつ前記選択対向面が係合下端面に対向する上向きの係止上端面であり、前記選択反対対向要素部材がリテーナでかつ前記選択反対対向面が下向きの係合下端面とされたプレス機械である。
【0024】
かかる発明では、第1の選択要素部材に関しては、プレス停止からプレス起動開始を経てプレス負荷が発生されるまでの非プレス負荷発生時に、サスペンション機構を構成する要素部材のうちの選択されたおねじ部材(選択要素部材)のおねじ山下向き面(選択面)と,このおねじ山下向き面に対向するめねじ部材(選択対向要素部材)のめねじ谷上向き面(選択対向面)との間に、圧力流体を満しつつ選択高圧力層を確立する。したがって、おねじ山下向き面(選択面)とめねじ谷上向き面(選択対向面)との間に生じ得る隙間(ガタ)は、見掛け上、消滅されるとともに圧力流体を介して機械的に直接接触(連結)された状態になる。
【0025】
これと同時に、おねじ部材(選択要素部材)のおねじ山下向き面(選択面)と力学的に反対である同一条を形成するおねじ山上向き面(選択反対面)は、おねじ山下向き面(選択面)側からの圧力(上向き押上力)により、おねじ山上向き面(選択反対面)に対向するめねじ部材(選択反対対向要素部材)のめねじ谷下向き面(選択反対対向面)に下方から押付けられる。つまり、おねじ山上向き面(選択反対面)とめねじ谷下向き面(選択反対対向面)とは、直接接触するので、隙間(ガタ)の発生する余地がなくなる。
【0026】
すなわち、めねじ部材[選択反対対向要素部材(選択反対対向面)]と,おねじ部材[選択要素部材(選択反対面―選択面)]と,めねじ部材[選択対向要素部材(選択対向面)]とは、ガタ(隙間)なく機械的に動力伝達可能に連結された状態になる。かくして、スライド下降が開始されるプレス起動時からプレス負荷が発生し始めるまでのプレス起動過程中における振動および騒音を大幅に軽減できる。
【0027】
引続き、スライドがさらに下降してプレス加工が開始されかつそれが進行するプレス負荷発生時には、めねじ部材[選択対向要素部材(選択対向面)]側からの上向きの抗力(プレス負荷)が増大するので、駆動機構側のおねじ部材[選択要素部材(選択面)]の下降に伴い選択高圧力層内の内圧が高まる。つまり、プレス負荷が選択高圧力層の内圧を越える原因化の元で、増大する圧力流体を隙間を通して絞りつつ移動させた液量を利用してねじ螺合部を通じておねじ部材(選択要素部材)のおねじ山上向き面(選択反対面)とめねじ部材(選択反対対向要素部材)のめねじ谷下向き面(選択反対対向面)との間に選択反対高圧力層を形成(保持確立できる。つまり、選択反対高圧力層は圧力増大しつつ保持され、最終的に選択高圧力層の確立圧力と同じ圧力として確立される。
【0028】
つまり、選択高圧力層の厚みが減小しかつこれと反比例的におねじ山上向き面(選択反対面)とめねじ谷下向き面(選択反対対向面)との間に選択反対高圧力層が形成されかつ保持確立された選択反対高圧力層の厚みが増大する。この途中過程においても、振動および騒音を大幅に軽減できる。
【0029】
さらに進行して、選択高圧力層が消滅すると、これに伴いおねじ山下向き面(選択面)とめねじ谷上向き面(選択対向面)とが直接接触され、おねじ部材(選択要素部材)からめねじ部材(選択対向要素部材)へプレス動力を直接伝達することができる。つまり、めねじ部材(選択対向要素部材)とおねじ部材(選択要素部材)とめねじ部材(選択反対対向要素部材)との関係を、プレス動力伝達上ガタなく連結できる。
【0030】
プレス加工終了後のスライド上昇の際には、選択反対高圧力層が減小・消滅され選択高圧力層が保持確立・増大される。
【0031】
同様に、第2の選択要素部材に関しては、非プレス負荷発生時に、サスペンション機構を構成する要素部材のうちの選択されためねじ部材(選択要素部材)の下向きの係合下端面(選択面)と,この係合下端面に対向する被嵌部材(選択対向要素部材)の上向きの係止上端面(選択対向面)との間に、圧力流体を満しつつ選択高圧力層を確立する。したがって、係合下端面(選択面)と係止上端面(選択対向面)との間に生じ得る隙間(ガタ)は、見掛け上、消滅されるとともに圧力流体を介して機械的に直接接触(連結)された状態になる。
【0032】
これと同時に、めねじ部材(選択要素部材)の係合下端面(選択面)と力学的に反対である上向きの係止上端面(選択反対面)は、係合下端面(選択面)側からの圧力(上向き押上力)により、係止上端面(選択反対面)に対向するリテーナ(選択反対対向要素部材)の下向きの係合下端面(選択反対対向面)に下方から押付けられる。つまり、係止上端面(選択反対面)と係合下端面(選択反対対向面)とは、直接接触するので、隙間(ガタ)の発生する余地がなくなり、めねじ部材(係止上端面)でスライドの重量が掛かっているリテーナを担持することができる。
【0033】
すなわち、リテーナ[選択反対対向要素部材(選択反対対向面)]とめねじ部材[選択要素部材(選択反対面―選択面)]と被嵌部材[選択対向要素部材(選択対向面)]とは、ガタ(隙間)がなく機械的に動力伝達可能に連結された状態になる。かくして、スライド下降が開始されるプレス起動時からプレス負荷が発生し始めるまでのプレス起動過程中における振動および騒音を大幅に軽減できる。
【0034】
引続き、スライドがさらに下降してプレス加工が開始されかつそれが進行するプレス負荷発生時には、スライド[選択対向要素部材(選択対向面)]側からの上向き抗力(プレス負荷)が増大するので、駆動機構側のめねじ部材[選択要素部材(選択面)]の下降に伴い選択高圧力層内の内圧が高まる。つまり、プレス負荷が選択高圧力層の内圧を越える原因化の元で、増大する圧力流体をめねじ部材とリテーナの嵌合部隙間を通して移動された液量を利用してめねじ部材(選択要素部材)の係止上端面(選択反対面)とリテーナ(選択反対対向要素部材)の係合下端面(選択反対対向面)との間に選択反対高圧力層を保持確立(形成)できる。つまり、選択反対高圧力層は圧力増大しつつ保持され、最終的に選択高圧力層の確立圧力と同じ圧力として確立される。
【0035】
つまり、選択高圧力層の厚みが減小しかつこれと反比例的に係止上端面(選択反対面)と係合下端面(選択反対対向面)との間に選択反対高圧力層が形成されかつ保持確立された選択反対高圧力層の厚みが増大する。この途中過程においても、振動および騒音を大幅に軽減できる。
【0036】
さらに進行して、選択高圧力層が消滅すると、これに伴い係合下端面(選択面)と選択対向面(選択対向面)とが直接接触されてめねじ部材(選択要素部材)から被嵌部材(選択対向要素部材)にプレス動力を直接伝達することができる。つまり、被嵌部材(選択対向要素部材)とめねじ部材(選択要素部材)とリテーナ(選択反対対向要素部材)との関係を、プレス動力伝達上ガタなく連結できる。
【0037】
プレス加工終了後のスライド上昇の際には、選択反対高圧力層が減小・消滅され選択高圧力層が保持確立・増大される。
【0038】
したがって、請求項1の発明の場合と同様な作用効果(機械的精度およびプレス加工製品精度の向上、振動や騒音の軽減)を奏することができることに加え、さらにスライド位置調整装置に存在する隙間(クリアランス)の大小に拘わらずねじ螺合部の潤滑・冷却を確実に行える。一方において、ねじ螺合部のガタがなく高圧力で直接接触されかつ接触面の摩擦力を大きく保持できるので、螺合部が弛るむことがない。つまり、ダイハイト変化が生じないので不良品の発生を防止でき、歩留を大幅に向上できる。
【0039】
さらに、請求項3の発明は、駆動機構とスライドとを、駆動機構に連結されたコネクティングロッドと,このコネクティングロッドに連結されたおねじ部材と,このおねじ部材に螺合されかつ当該おねじ部材とともにスライド位置調整装置を構成するめねじ部材と,上端部がめねじ部材の下端円筒部内に装着されかつ下端部がスライドと一体的に連結されたリテーナとを含むサスペンション機構を介して、プレス運転可能に連結したプレス機械において、前記スライドと前記リテーナとの間に設けた液密形成部材を用いて前記めねじ部材の下端部を被嵌しかつ前記リテーナを下側から覆うことにより前記サスペンション機構を液密構造に形成し、前記液密形成部材,前記おねじ部材,前記めねじ部材および前記リテーナの任意の構成要素部材間に形成された各隙間に液密形成部材を貫通する液供給路を通して高圧液を初期供給するとともに前記おねじ部材と前記めねじ部材との螺合部を通して外部に漏れる液量分だけ高圧液を補給しつつ液密構造内の液圧を所定範囲内の値に維持するように形成されたプレス機械である。
【0040】
かかる発明では、プレス停止からプレス起動開始を経てプレス負荷が発生されるまでの非プレス負荷発生時に、スライドとリテーナとの間に設けられた液密形成部材を用いてめねじ部材の下端部が被嵌されかつリテーナを下側から覆うことで確立された液密構造(サスペンション機構)内に高圧液(潤滑油等)を供給する。
【0041】
すなわち、めねじ部材,おねじ部材およびリテーナの任意の構成要素部材間に形成された上下・左右方向の各隙間(ガタ)内に液密形成部材を貫通する液供給路を通して下方側から高圧液(例えば、潤滑油)を初期供給する。
【0042】
すると、プレス負荷が掛かってない(非プレス負荷発生時)ので、液密形成部材の上向き端面とめねじ部材の下向き端面との間に形成される隙間(ガタ)内に高圧力層が形成されかつこの高圧力層の高圧によって、めねじ部材の上向き端面がスライドと一体的なリテーナの下向き端面に下方から上方に向って押付けられて直接接触状態になる。つまり、リテーナ(スライド)は、めねじ部材と直接接触により当該めねじ部材の下端部に担持されかつめねじ部材と液密形成部材(スライド)との上下方向のガタをなくすことができる。
【0043】
と同時的に、めねじ部材のめねじ谷上向き面と同一条として螺合するおねじ部材のおねじ山下向き面との間に形成される隙間(ガタ)内に高圧力層が形成されかつこの高圧液によっておねじ部材のおねじ山上向き面が当該めねじ部材のめねじ谷下向き面に下方側から上方側に向かって押付けられ、接触状態になる。各条において同じ状態となる。
【0044】
つまり、プレス停止時に静止側であるおねじ部材に対して可動側となるめねじ部材を下方に向けて付勢しつつ当該めねじ部材とおねじ部材との上下方向の各螺合部の上側を直接接触させかつその下側を高圧力層でガタ(隙間)なく連結することができるわけである。
【0045】
スライドがさらに下降してプレス加工が開始されかつそれが進行するプレス負荷発生時には、駆動機構によって下降される可動側おねじ部材のおねじ山下向き面が、めねじ部材,液密形成部材およびスライド(上型)を介して静止したベッド(下型)の位置により上下方向位置が拘束されるので、静止側めねじ部材の上向きめねじ谷上向き面に向って変位(下降移動)する。
【0046】
かくして、先にめねじ部材のめねじ谷上向き面と同じ条として螺合するおねじ部材のおねじ山下向き面との間に形成されていた高圧力層はその厚さが減小し、可動側おねじ山下向き面が静止側めねじ谷上向き面と直接接触してプレス動力を直接伝達することができる。
【0047】
この際およびこれに先立つ途中では、最初に形成されていた高圧力層から当該おねじ山頂部とめねじ谷底部との隙間を通して、それより上方の各螺合部へ順番に流移動する。つまり、下側の高圧力層の厚さが減小した分だけ上側に形成される高圧力層の厚さが増大する。
【0048】
しかし、おねじとめねじとは螺旋状でかつ上下方向に連続しているので、高圧液は次第に上方に上昇流移動しかつ上方において外部へ漏れ出すので、液密構造内の液圧が次第に減じてしまう。
【0049】
そこで、めねじ部材およびめねじ部材の螺合部を通して外部に漏れる液量分だけ高圧液を下方から補給させつつ、液密構造内の液圧を所定範囲内の値に維持させている。この場合、各螺合部およびおねじ山頂部とめねじ谷低部との各隙間が絞り効果を発揮するので、補給量は従来例の自然流下潤滑方式に比較して非常に少量でよく、また周囲に飛散することもない。
【0050】
したがって、請求項1の発明の場合と同様な作用効果[(機械的精度およびプレス加工製品精度(品質)の向上、振動や騒音の軽減)]および請求項2の発明の場合と同様な作用効果(ねじ螺合部の潤滑・冷却の確実化およびダイハイト変化防止)を奏することができる他、さらに密閉構造内の各隙間に高圧液を均一に充満できるから振動・騒音を飛躍的に削減できるとともに、各隙間を極小的にできるから機械的精度およびプレス加工製品精度を飛躍的に向上できる。しかも、潤滑油縦溝を設けた自然流下潤滑方式の従来例の場合に比較してサスペンション機構に組込まれたスライド位置調整装置の一部を構成するねじ螺合部の潤滑処理を簡単かつ安定して行なえる。また、液(油)の消費を節減できかつ周囲を汚すことがない。
【0051】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【0052】
本プレス機械1は、図1〜図3に示す如く、基本的構成が従来例の場合(1P…2〜8)と同様とされているが、さらにスライド5とリテーナ25との間に設けた液密形成部材26を用いてめねじ部材37の下端部を被嵌しかつリテーナ25を下側から覆うことによりサスペンション機構20を液密構造に形成し、液密形成部材26,めねじ部材37,おねじ部材23およびリテーナ25の任意の構成要素部材間に形成された各隙間に液密形成部材26を貫通する液供給路26Mを通して高圧液を初期供給可能で、めねじ部材37およびおねじ部材23の螺合部を通して外部に漏れる液量分だけ高圧液を補給しつつ液密構造(20)内の液圧を所定範囲内の値に維持可能に形成してある。
【0053】
なお、確認的にかつ具体的に、プレス機械1は、図1に示すように駆動機構10(クランク軸11)とスライド5とを、駆動機構10(11)に連結されたコネクティングロッド21と,このコネクティングロッド21に連結されたおねじ部材23と,このおねじ部材23に螺合されかつ当該おねじ部材とともにスライド位置調整装置30を構成するめねじ部材37と,上端部がめねじ部材37の下端円筒部内に装着されかつ下端部がスライド5と一体的に連結されたリテーナ25とを含むサスペンション機構20を介してプレス運転可能に連結した構成である。
【0054】
つまり、本発明の技術的な特徴部分は、非プレス負荷発生時にサスペンション機構20を構成する要素部材のうちの選択された選択要素部材の選択面とこの選択面に対向する選択対向要素部材の選択対向面との間に圧力流体を隙間(MR1,MR2)を通して絞りつつ移動された液量で満たされた選択高圧力層(DS1,DS2)を確立可能に形成し、プレス負荷発生時には選択高圧力層(DS1,DS2)内の増大する圧力流体を利用して選択要素部材の選択面と力学的に反対である当該選択要素部材の選択反対面とこの選択反対面に対向する選択反対対向要素部材の選択反対対向面との間に選択反対高圧力層(US1,US2)を保持確立(形成)するとともに高圧力層の圧力以上の負荷を原因とする選択高圧力層の消滅に伴い直接接触された選択面と選択対向面とを介して選択要素部材から選択対向要素部材へプレス動力を伝達可能であるとともに、選択対向要素部材と選択要素部材と選択反対対向要素部材との関係をプレス動力伝達上ガタなく連結可能に構成することにある。
【0055】
選択反対高圧力層(US1,US2)の保持確立とは、最初に選択反対高圧力層は圧力増大しつつ保持され、最終的に選択高圧力層の確立圧力と同じ圧力として確立されるという意味である。
【0056】
なお、選択面と選択対向面との関係、選択反対面と選択反対対向面との関係は、特に方向性を限定するものではないが、この実施の形態ではプレス機械1の構造から駆動力およびプレス負荷反力が上下方向に現れるので、各関係は上下方向(ねじ面23D,37D等の場合は傾斜状態も含める。)で対応するものとしてある。
【0057】
すなわち、この実施の形態では、次のように構成されている。図1および図1中の2点鎖線円軌跡で囲んだ部分Aの拡大詳細を示す図2において、第1の選択要素部材は、おねじ部材23であるとともに選択面がおねじ山下向き面23Dとされかつ選択反対面が同一条を形成するおねじ山上向き面23Uとされている。
【0058】
また、選択対向要素部材は、めねじ部材37とされかつ選択対向面がめねじ谷上向き面37Dとされている。そして、選択反対対向要素部材が、めねじ部材37でかつ選択反対対向面がめねじ谷下向き面37Uである。
【0059】
第2の選択要素部材がめねじ部材37であるとともに選択面が下向き係合下端面39でかつ選択反対面が上向き係止上端面38である。
【0060】
そして、選択対向要素部材がスライド5側に設けためねじ部材37を被嵌可能な被嵌部材(液密形成部材26)でかつ選択対向面が係合下端面39に対向する上向きの係止上端面26Uである。選択反対対向要素部材がリテーナ25でかつ選択反対対向面が下向きの係合下端面25Dとされている。
【0061】
なお、リテーナ25の上向き端面25Uとおねじ部材23の下向き端面24との間は、流路25M2として利用される。
【0062】
さらに、詳しくは、図3に示すスライド位置調整装置30(モータ31,回転動力伝達機構32,ウオーム軸33,ウオームホイール35,キー36,おねじ部材23およびめねじ部材37)の構成・機能は、従来例の場合(図4の30P…31P,32P,35P,36P,23P,37Pおよびウオーム軸)と同様であるが、おねじ部材23のおねじ形状とめねじ部材のめねじ形状とは、従来例の場合に比較して、図2に示すねじ螺合部の隙間(DS1,US1)が可能な範囲内において微小化されている。
【0063】
特に、おねじ山頂部とめねじ谷底部との間(ねじ溝)に形成される隙間(MR1)は、高圧液(潤滑油,潤滑剤等)のねじ溝を図1で下方から上方へ向かう上昇流移動に際する液量を絞り効果を利用して一段と減少できるように、通常ねじ構造の場合に比較して、非常に狭く形成してある。なお、従来例の場合は、通常ねじ構造の場合と同様に広い。むしろ、自然滴下油潤滑のために広く加工(おねじ山頂部は切欠されている。)される傾向にある。
【0064】
めねじ部材被嵌部26Tを有する液密形成部材(被嵌部材)26は、めねじ部材37の下端部を被嵌することができるとともに、リテーナ25を下方側から覆うことができる形態である。
【0065】
そして、めねじ部材被嵌部26Tの内周面26Iとめねじ部材37の外周面37Oはシール部材(Oリング47)でシールされ、めねじ部材被嵌部26Tの外周面26Oとブラケット40の円筒形状下端部の内周面40Oとはシール部材(Oリング45)でシールされている。すなわち、サスペンション機構20を液密構造にすることができる。
【0066】
この液密構造内には、高圧油発生装置50から液密形成部材26内を貫通する水平部および垂直部からなる液供給路26Mおよびリテーナ25を上下に貫通する流路25Mおよび流路25M1,25M2を通して、サスペンション機構20の下方側から上方側へ潤滑油(高圧液)が供給および補給される。
【0067】
また、液密構造内つまりねじ螺合構造(23,37)の上方側から排出された潤滑油は、めねじ部材被嵌部26Tの外周面とブラケット40の内周面との間に設けた図1に示す排出油溜め41に回収され、さらに排出路43を通して高圧油発生装置50に戻される。再循環使用のためである。
【0068】
この高圧油発生装置50は、図1に示す如く、レギュレータ55Aでエアー圧(乃至流量)を調整して油圧を増圧する増圧器51と,レギュレータ55Bでエアー圧(乃至流量)を調整して増圧器51で増圧された高圧油の蓄圧量を調整する蓄圧器53とを含み、電磁弁56Aと電磁弁56Bを作動させることにより高圧力層を解除してスライド位置調整装置30を駆動できるように形成されている。
【0069】
しかして、この実施の形態では、次のように作用・動作する。なお、図2は、非プレス負荷発生時の状態を表している。
【0070】
すなわち、図1,図2を参照して、プレス停止からプレス起動開始を経てプレス負荷(Fpd)が発生されるまでの非プレス負荷(Fp)発生時に、サスペンション機構20を構成する要素部材のうちの選択されたおねじ部材23のおねじ山下向き面23Dと,このおねじ山下向き面23Dに対向するめねじ部材37のめねじ谷上向き面37Dとの間に、高圧油発生装置50から液供給路26Mおよび流路25M,25M2を通して圧力流体(潤滑油)を満しつつ下部隙間(選択高圧力層)DS1を確立する。
【0071】
したがって、おねじ山下向き面23Dとめねじ谷上向き面37Dとの間に生じ得る隙間(DS1…ガタ)は、見掛け上、消滅されるとともに圧力流体を介して機械的に直接接触(連結)された状態になる。
【0072】
これと同時に、おねじ部材23のおねじ山下向き面23Dと力学的に反対である同一条を形成するおねじ山上向き面23Uは、おねじ山下向き面23D側からの圧力(上向き押上力)により、おねじ山上向き面23Uに対向するめねじ部材37のめねじ谷下向き面37Uに下方から押付けられる。つまり、おねじ山上向き面23Uとめねじ谷下向き面37Uとは、直接接触するので、隙間(ガタ)の発生する余地がなくなる。
【0073】
すなわち、 1 の選択要素部材に関し、めねじ部材37[選択反対対向要素部材(選択反対対向面)]と,おねじ部材23[選択要素部材(選択反対面―選択面)]と,めねじ部材37[選択対向要素部材(選択対向面)]とは、ガタ(隙間)なく機械的にプレス動力伝達可能に連結された状態になる。かくして、スライド下降が開始されるプレス起動時からプレス負荷が発生し始めるまでのプレス起動過程中におけるねじ構造(23,37)部での振動および騒音を大幅に軽減できる。
【0074】
また、いま一方の選択されためねじ部材37の下向きの係合下端面39と,この係合下端面39に対向する被嵌部材(液密形成部材)26の上向きの係止上端面26Uとの間に、高圧油発生装置50から液供給路26Mおよび流路25M,25M1を通して圧力流体(潤滑油)を満しつつ選択高圧力層DS2を確立する。
【0075】
したがって、係合下端面39と係止上端面26Uとの間に生じ得る隙間(DS2…ガタ)は、見掛け上、消滅されるとともに圧力流体を介して機械的に直接接触(連結)された状態になる。
【0076】
これと同時に、めねじ部材37の係合下端面39と力学的に反対である上向きの係止上端面38は、係合下端面39側からの圧力(上向き押上力)により、係止上端面38に対向するリテーナ25の下向きの係合下端面25Dに下方から押付けられる。この段階でのリテーナ25の上下方向位置は一定と考える。
【0077】
つまり、係止上端面38と係合下端面25Dとは、直接接触するので、隙間(ガタ)の発生する余地がなくなり、めねじ部材37(係止上端面38)でスライド5の重量が掛かっているリテーナ25を担持することができる。
【0078】
すなわち、第2の選択要素部材に関し、リテーナ25[選択反対対向要素部材(選択反対対向面)]とめねじ部材37[選択要素部材(選択反対面―選択面)]と被嵌部材26[選択対向要素部材(選択対向面)]とは、ガタ(隙間)なく機械的に動力伝達可能に連結された状態になる。かくして、スライド下降が開始されるプレス起動時からプレス負荷が発生し始めるまでのプレス起動過程中におけるめねじ部材37と液密形成部材26との組合せ部分における振動および騒音を大幅に軽減できる。
【0079】
引続き、駆動機構10が起動されかつスライド5がさらに下降してプレス加工が開始されかつそれが進行するプレス負荷(Fpd)発生時には、めねじ部材37(選択対向面37D)側からおねじ部材23側への上向きの抗力(プレス負荷Fpd)が増大するので、駆動機構10側のおねじ部材23(選択面23D)の下降に伴い選択高圧力層DS1内の内圧が高まりかつ当該圧力流体はねじ螺合部(頂部隙間MR1)を通じておねじ部材23のおねじ山上向き面23Uとめねじ部材37のめねじ谷下向き面37Uとの間(隙間US1内)に流移動される。
【0080】
つまり、選択高圧力層(下部隙間DS1)の厚みが減小しかつこれと反比例的におねじ山上向き面23Uとめねじ谷下向き面27Uとの間に選択反対高圧力層(US1)が形成されかつ確立された選択反対高圧力層(上部隙間US1)の厚みが増大する。この途中過程においても、ねじ構造(23,37)部分での振動および騒音を大幅に軽減できる。
【0081】
さらに進行して、選択高圧力層(DS1)が消滅すると、これに伴いおねじ山下向き面23Dとめねじ谷上向き面37Dとが直接接触され、おねじ部材23からめねじ部材37へプレス動力(Fpu)を直接伝達することができる。
【0082】
めねじ部材37とおねじ部材23とめねじ部材37との関係を、プレス動力伝達上ガタなく連結できる。なお、プレス加工終了後のスライド上昇の際には、選択反対高圧力層(US1)が減小・消滅され選択高圧力層(DS1)が確立・増大される。
【0083】
同様に、プレス負荷発生時には、スライド5(選択対向面26U)側からの上向き抗力(プレス負荷Fpu)が増大するので、駆動機構10側のめねじ部材37(選択面39)の下降に伴い選択高圧力層(DS2)内の内圧が高まりかつ当該圧力流体はめねじ部材37とリテーナ25のガイド部(嵌合部)隙間MR2を通してめねじ部材37の係止上端面38とリテーナ25の係合下端面25Dとの間(隙間US1内)に流移動される。
【0084】
つまり、選択高圧力層(DS2)の厚みが減小しかつこれと反比例的に係止上端面38と係合下端面25Dとの間に選択反対高圧力層(上部側隙間US2)が形成されかつ確立された選択反対高圧力層(US2)の厚みが増大する。この途中過程においても、振動および騒音を大幅に軽減できる。
【0085】
さらに進行して、選択高圧力層(US2)が消滅すると、これに伴い係合下端面39と選択対向面26Uとが直接接触されて、めねじ部材37(選択要素部材)から被嵌部材26へプレス動力(Fpu)を直接伝達することができる。
【0086】
被嵌部材26とめねじ部材37とリテーナ25との関係を、プレス動力伝達上ガタなく連結できる。なお、プレス加工終了後のスライド(5)上昇の際には、選択反対高圧力層(US2)が減小・消滅され選択高圧力層(下部側隙間DS2)が確立・増大される。
【0087】
したがって、プレス動力伝達上のガタの一掃化により機械的精度およびプレス加工製品精度(品質)の向上を図れかつ振動や騒音の発生を大幅に軽減できるプレス機械1を確立できる。
【0088】
また、おねじ部材23に上下に伸びる潤滑油縦溝23MZを設けた自然流下潤滑方式の従来例の場合に比較して、サスペンション機構20に組込まれたスライド位置調整装置30の一部を構成するねじ螺合部(23,37)の潤滑処理を簡単かつ確実に行なえるとともに潤滑油の飛散により周囲を汚すこともない。
【0089】
また、このスライド位置調整装置30(23,37)に存在する隙間(クリアランス)の大小に拘わらず、ねじ螺合部(23,37)のガタがなく、高圧力で直接接触されかつ接触面の摩擦力を大きく保持できるので、ねじ螺合部が弛るむことがない。つまり、ダイハイト変化が生じないので不良品の発生を防止でき、歩留を大幅に向上できる。
【0090】
さらに、液密構造(サスペンション機構20)系として詳説する。非プレス負荷発生時に、めねじ部材37,おねじ部材23およびリテーナ25の任意の構成要素部材間に形成された上下・左右方向の各隙間(ガタ)内に液密形成部材26およびリテーナ25を貫通する液供給路26M、25M1,25M,25M2を通して下方側から高圧液(潤滑油)を初期供給すると、まだプレス負荷(Fpd)が掛かってない(非プレス負荷発生時)ので、液密形成部材26の上向き端面26Uとめねじ部材37の下向き端面39との間に形成される隙間(ガタ)DS2内に高圧力層が形成されかつこの高圧力層(DS2)の高圧によってめねじ部材37の上向き端面38がスライド5と一体的なリテーナ25の下向き端面25Dに押付けられて直接接触状態になる。
【0091】
つまり、リテーナ25(スライド5)は、めねじ部材37と直接接触により当該めねじ部材37の下端部に担持されかつめねじ部材37と液密形成部材26(スライド5)との上下方向のガタをなくすことができる。
【0092】
と同時的に、めねじ部材37のめねじ谷上向き面37Dと同一条として螺合するおねじ部材23のおねじ山下向き面23Dとの間に形成される隙間DS1(ガタ)内に高圧力層が形成されかつこの高圧によっておねじ部材23のおねじ山上向き面23Uが当該めねじ部材37のめねじ谷下向き面37Uに下方側から上方側に向かって押付けられ、接触状態になる。ねじの各条において同じ状態となる。
【0093】
プレス停止時に静止側であるおねじ部材23に対して可動側となるめねじ部材37を下方に向けて付勢しつつ当該めねじ部材37とおねじ部材23との上下方向の各螺合部分の上側を直接接触させかつその下側を高圧力層でガタ(隙間)なく連結することができるわけである。
【0094】
プレス負荷発生時には、駆動機構10によって下降される可動側おねじ部材23のおねじ山下向き面23Dが、めねじ部材37,液密形成部材26およびスライド5(上型)を介して静止したベッド(下型)7により上下方向位置が拘束されるので、静止側めねじ部材37の上向きめねじ谷上向き面37Dに向って変位(下降移動)する。
【0095】
かくして、先にめねじ部材37のめねじ谷上向き面37Dと同じ条として螺合するおねじ部材23のおねじ山下向き面23Dとの間に形成されていた高圧力層DS1はその厚さが減小し、可動側おねじ山下向き面23Dが静止側めねじ谷上向き面37Dと直接接触してプレス動力を直接伝達することができる。
【0096】
この際およびこれに先立つ途中では、最初に形成されていた高圧力層から当該おねじ山頂部とめねじ谷底部との隙間MR1を通して、それより上方の各螺合部へ順番に流移動する。つまり、下側の高圧力層の厚さが減小した分だけ上側に形成される高圧力層の厚さが増大する。
【0097】
しかし、おねじとめねじとは螺旋状でかつ上下方向に連続しているので、高圧液は次第に上方に上昇流移動しかつ上方において外部へ漏れ出すので、液密構造内の液圧が次第に減じてしまう。そこで、めねじ部材37およびめねじ部材23の螺合部を通して外部に漏れる液量分だけ高圧液を下方(26M)から補給させつつ、液密構造(20)内の液圧を所定範囲内の値に維持させている。この場合、各螺合部およびおねじ山頂部とめねじ谷底部との隙間が絞り効果を発揮するので、補給量は従来例の自然流下潤滑方式に比較して非常に少量でよく、また周囲に飛散することもない。
【0098】
したがって、密閉構造(20)内の各隙間に高圧液を均一に充満できるから振動・騒音を飛躍的に削減できるとともに、各隙間を極小的にできるから機械的精度およびプレス加工製品精度を飛躍的に向上できる。
【0099】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、非プレス動力時にサスペンション機構を構成する選択要素部材の選択面と選択対向要素部材の選択対向面との間に圧力流体で満たされた選択高圧力層を形成し、プレス負荷発生時に選択高圧力層内の増大する圧力流体を隙間を通して絞りつつ移動させた液量を利用して選択面と力学的に反対である選択反対面と選択反対対向要素部材の選択反対対向面との間に選択反対高圧力層を形成するとともに高圧力層の圧力以上の負荷を原因とする選択高圧力層の消滅に伴い直接接触された選択面と選択対向面とを介して選択要素部材から選択対向要素部材へプレス動力を伝達する構造として選択対向要素部材と選択要素部材と選択反対対向要素部材との関係をガタなく連結したプレス機械であるから、プレス動力伝達上のガタの一掃化ができる。これにより、機械的精度および加工製品精度(品質)の向上を図るとともに振動や騒音の発生を大幅に軽減できる。
【0100】
また、請求項2の発明によれば、 1 の選択要素部材がおねじ部材で選択面がおねじ山下向き面でかつ選択反対面が同一条を形成するおねじ山上向き面であり、選択対向要素部材がめねじ部材でかつ選択対向面がめねじ谷下向き面であり、選択反対対向要素部材がめねじ部材でかつ選択反対対向面がめねじ谷上向き面であり、また、第2の選択要素部材がめねじ部材で選択面が係合下端面でかつ選択反対面が係止上端面であり、選択対向要素部材がスライド側に設けためねじ部材を被嵌可能な被嵌部材でかつ選択対向面がめねじ部材の係合下端面に対向する係止上端面であり、選択反対対向要素部材がリテーナでかつ選択反対対向面が係合下端面であるものとされているので、請求項1の発明の場合と同様な効果を奏することができることに加え、さらに次のような効果を奏することができる。
【0101】
▲1▼ねじ構造等要素部材(螺合部,受圧面乃至加圧面)が対応する要素部材(螺合部,加圧面乃至受圧面)から浮いてしまうことを確実に防止できるので、負荷的アンバランスがなく、動力伝達能率を向上できる。
【0102】
▲2▼スライド位置調整装置に存在する隙間の大小に拘わらずねじ螺合部の潤滑・冷却を確実に行える。一方において、ねじ螺合部のガタがなく高圧力で直接接触されかつ接触面の摩擦力を大きく保持できるので、螺合部が弛るむことがない。つまり、ダイハイト変化が生じないので不良品の発生を防止でき、歩留を大幅に向上できる。
【0103】
さらに、請求項3の発明によれば、スライドとリテーナとの間に設けた液密形成部材を用いてめねじ部材の下端部を被嵌しかつリテーナを覆うことによりサスペンション機構を液密構造に形成し、液密形成部材,めねじ部材,おねじ部材およびリテーナの任意の構成要素部材間に形成された各隙間に液密形成部材を貫通する液供給路を通して高圧液を初期供給するとともにめねじ部材およびめねじ部材の螺合部を通して外部に漏れる液量分だけ高圧液を補給しつつ液密構造内の液圧を所定範囲内の値に維持するように形成されたプレス機械であるから、請求項1の発明の場合と同様な効果(機械的精度およびプレス加工製品精度の向上、振動や騒音の軽減)および請求項2の発明の場合と同様な効果(ねじ螺合部の潤滑・冷却の確実化およびダイハイト変化防止)を奏することができる他、さらに密閉構造内の各隙間に高圧液を均一に充満できるから振動・騒音を飛躍的に削減できるとともに、各隙間を極小的にできるから機械的精度およびプレス加工製品精度を飛躍的に向上できる。しかも、構造が簡単で組立作業および取扱が容易である。さらに、密閉構造であるからスライド位置調整装置のねじ構造の潤滑・冷却を簡単かつ安定して行えるとともに、液(油)の消費を節減できかつ周囲を汚すことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を説明するための一部断面正面図である。
【図2】同じく、サスペンション機構の要部詳細を説明するための縦断面図である。
【図3】同じく、図1の矢視線▲3▼−▲3▼に基づくスライド位置調整装置を説明するための平面図である。
【図4】従来例を説明するための側断面図である。
【符号の説明】
1 プレス機械
10 クランク機構(駆動機構)
20 サスペンション機構
21 コネクティングロッド
23 おねじ部材(選択要素部材)
23D おねじ山下向き面(選択面)
23U おねじ山上向き面(選択反対面)
DS1 下部隙間(選択高圧力層)
MR1 頂部隙間
US1 上部隙間(選択反対高圧力層)
25 リテーナ(選択反対対向要素部材)
25D 係合下端面(選択反対対向面)
25M 流路
26 液密形成部材(被嵌部材…選択反対対向要素部材)
26T めねじ部材被嵌部
26U 係止上端面(選択対向面)
DS2 下部側隙間(選択高圧力層)
MR2 ガイド部隙間
US2 上部側隙間(選択反対高圧力層)
30 スライド位置調整装置
37 めねじ部材(選択対向要素部材、選択反対対向要素部材)
37D めねじ谷上向き面(選択対向面)
37U めねじ谷下向き面(選択反対対向面)
38 係止上端面(選択反対面)
39 係合下端面(選択面)
50 高圧油発生装置
51 増圧器
53 蓄圧器

Claims (3)

  1. 駆動機構とスライドとがサスペンション機構を介して連結されたプレス機械において、
    非プレス負荷発生時に、前記サスペンション機構を構成する要素部材のうちの選択された選択要素部材の選択面とこの選択面に対向する選択対向要素部材の選択対向面との間に圧力流体で満たされた選択高圧力層を形成し、
    プレス負荷発生時に、選択高圧力層内の増大する圧力流体を隙間を通して絞りつつ移動された液量を利用して選択要素部材の選択面と力学的に反対である当該選択要素部材の選択反対面とこの選択反対面に対向する選択反対対向要素部材の選択反対対向面との間に選択反対高圧力層を形成するとともに高圧力層の圧力以上の負荷を原因とする選択高圧力層の消滅に伴い直接接触された選択面と選択対向面とを介して選択要素部材から選択対向要素部材へプレス動力を伝達する構造とし、
    選択対向要素部材と選択要素部材と選択反対対向要素部材との関係をプレス動力伝達上ガタなく連結した、ことを特徴とするプレス機械。
  2. 前記サスペンション機構を、上端部が前記駆動機構に連結されたコネクティングロッドと,上端部がコネクティングロッド下端部にピン連結されるとともに下端部がスライド位置調整装置の一部を構成するめねじ部材と螺合されたおねじ部材と,上端部がめねじ部材の下端部に当該めねじ部材とともに上下動可能として装着されかつ下端部がスライドに一体的に連結されたリテーナとから構成し、
    前記選択要素部材を第 1 の選択要素部材と第 2 の選択要素部材とから構成し、
    第1の選択要素部材がおねじ部材であるとともに前記選択面がおねじ山下向き面でかつ前記選択反対面が同一条を形成するおねじ山上向き面であり、前記選択対向要素部材がめねじ部材でかつ前記選択対向面がめねじ谷上向き面であり、前記選択反対対向要素部材がめねじ部材でかつ前記選択反対対向面がめねじ谷下向き面であり、
    また、第2の選択要素部材がめねじ部材であるとともに前記選択面が下向き係合下端面でかつ選択反対面が上向き係止上端面であり、前記選択対向要素部材がスライド側に設けためねじ部材を被嵌可能な被嵌部材でかつ前記選択対向面が係合下端面に対向する上向きの係止上端面であり、前記選択反対対向要素部材がリテーナでかつ前記選択反対対向面が下向きの係合下端面であるものとされている、ことを特徴とする請求項1記載のプレス機械。
  3. 駆動機構とスライドとを、駆動機構に連結されたコネクティングロッドと,このコネクティングロッドに連結されたおねじ部材と,このおねじ部材に螺合されかつ当該おねじ部材とともにスライド位置調整装置を構成するめねじ部材と,上端部がめねじ部材の下端円筒部内に装着されかつ下端部がスライドと一体的に連結されたリテーナとを含むサスペンション機構を介して、プレス運転可能に連結したプレス機械において、
    前記スライドと前記リテーナとの間に設けた液密形成部材を用いて前記めねじ部材の下端部を被嵌しかつ前記リテーナを下側から覆うことにより前記サスペンション機構を液密構造に形成し、
    前記液密形成部材,前記おねじ部材,前記めねじ部材および前記リテーナの任意の構成要素部材間に形成された各隙間に液密形成部材を貫通する液供給路を通して高圧液を初期供給するとともに前記おねじ部材と前記めねじ部材との螺合部を通して外部に漏れる液量分だけ高圧液を補給しつつ液密構造内の液圧を所定範囲内の値に維持するように形成した、プレス機械。
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