JPH0220699A - 高速プレス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高速プレスにおいて、クランクシャフトの回転
運動とスライドの往復運動に伴なう不平衡力の除去に関
する。

［従来の技術］ クランク軸の回転運動を変換し上下往復運動として、押
圧変形又は打扱き作業に使用するクランクプレスにおい
ては、その不平衡慣性力に起因する振動が生じ、運転が
高速であるほどこの傾向は著しい。これを吸収し装置の
安定した運転を図るために多（の対策が実施されている
。

たとえば、上下往復部分（上金型をＩＩＬだスライド）
に対応して１８０°位相の異なる偏心部に対向スライド
を設けた特公昭５９−５０４３９号公報（高速回転にお
いて動的にバランスするプレス機械）や、クランク軸に
歯車機構を介して第１、第２の平衡重錘を設けた特公昭
６０−１８５１９号公報（プレスのための平衡装置）な
どがあった。

従来プレスのスライドの単位時間当りのストローク数が
小さいものでは、空気圧利用のシリンダによりスライド
及び上金型の総重量に相当する力でスライドを持ち上げ
る静的バランスの保持で足りるが、ストローク数が多く
なるにｐれ、クランク軸の回転による不平衡力、コンロ
ッドの回転とｔｆｆｉｉｔＪによる不平衡力、スライド
と上金型の１１復動による不平衡力が大きくなり、これ
らを動的にバランスさせる必要が生れる。

しかも前に述べたような固定的なバランスの機構は、単
一製品（単一金型）の場合には一旦設定しておけば以後
は作業の標準化が確定できるが、多くのクランクプレス
は常に多種類の製品を対象とする汎用性が求められるか
ら、上金型の重量はその都度変り、バランサの重量もこ
れに対して常に追随して変えていかなければ、振動の吸
収が不完全とならざるを得ない。

このため高速プレスであり、かつ汎用性を広く要求され
る場合のバランス機構として発表された特開昭６２−１
９２２９８号公報（往復動機械のバランサ　第４図Ａ、
Ｂ、Ｃ）は、バランサ用クランク軸１ａの往復部分に、
バランサ８ａの一端を上下昇降可能に支持する連接棒２
４を連接すると共に、該バランサ８ａの他端を本体フレ
ームの固定部分に回動自在に支持させ、かつ該支持装置
を変更可能とするようにその支持点２５を移動可能とし
たものである。

これにより高速プレスから発生する不平衡力を回転不平
衡力と往復不平衡に分けて、前者は機械要素で決定され
る不変な作用であり公知のバランサで吸収させ、後者は
その変動要素を第二のバランサの重心位置の変動で追随
することに成功している。

し発明が解決しようとする課題］ ここに掲げた従来の技術は、第４図Ｃに示すように第二
のバランサ８ａをクランク軸１ａの中心点直下に連接棒
２４を介して直接負荷しているから、連接棒の連接点２
６にはこのバランサの全自重Ｍ３を直接引き上げるため
Ｍ３×ｂ（連接点と支持点の距離）の仕事量が負荷する
。このようにバランサの一端を直接持上げるため、他端
はフレームで回動自在に拘束しているから、この支持点
にも不平衡な衝撃が断続的に常にかかつてくる。

またクランク軸自体に着目すれば、第一、第二の両バラ
ンサを直接懸架する偏心部を設けているから、この機構
が安全に機能するためには、クランク軸をはじめ全部材
の強度・剛性を十分に賦与しておくとともに、部材の種
類も多くかつ相互の関わり合いも複雑となり易いため、
保全管理のチエツクポイントが多くて煩瑣となり易いな
ど一層の改善が望まれる。

本願発明は以上に）ホべた課題を解決するためにより構
成が簡単であり、かつ負荷の加わり方に衝撃の集中がよ
り小さい汎用高速プレスの提供をその目的とする。

し課題を解決するための手段］ 本願発明に係る高速プレスは、クランク軸の回転運動を
変換して上下往復部へ伝達するリストピンを本体内に内
蔵し、クランク軸の偏心方向と正反対の位相へ偏心ざぜ
た重心を有するバランサを具えた上で、前記リストピン
を一端に挿通し他端に第二のバランサを水平方向へ移動
可能に固着した支杆を、その中間点で傾動自在に本体上
壁より約束されることにより前記の問題点を解決した。

し作用コ 本願発明の作用を、実施例を示す第１図と第２図に基い
て説明する。図においてクランク軸］は、偏心部２を有
し、この偏心部を嵌合したコンロッドはクランク軸の回
転を偏心回転に変え、その正嫡に嵌合したリストピン４
を介して上下往復部（スライド５とその底部に装着した
上金型６）に往復運動の形で伝達する。このクランク軸
の回転不平衡を吸収するために、クランク軸の反対方向
の位相へ偏心させた第一のバランサ７を嵌合している。

以上公知の構造である。

本願高速プレスの特徴は、第２図のようにリス１〜ピン
を一端に挿通し他端に第２のバランサ８を水平方向へ移
動可能に固着した支杆９を、中間点１０で傾動自在に本
体上壁１１から約束した点にある。このような構成であ
るから上金型６を取替えて別の製品に切替えるに際し、
金型重量の差に対応するように、中間点１０（天秤の支
点に相当する）から第２のバランサ８までの距離を変え
ることによって、最も簡単にバランス効果を調整するこ
とができる。しかもこの構成によればバランサ８のウェ
イトは全部本体上壁１１に負荷され、上下往復運動によ
って生じる不平衡力は、運動の担体でおる上下往復部（
スライド５と上金型６）とバランサ８との間で直接打消
し合って吸収される。従ってクランク軸１に対しては、
何の負荷も衝撃的に加わることなく、逆に不平衡力の吸
収作用がリストピンを介してクランク軸に伝わることに
より、軸の負うべき全荷重を軽減する方向に作用する。

この作用によって前に述べた課題が解決される。

［実施例］ 本願実施例を第１図から第３図によって詳しく）１１べ
る。

クランク軸１はクラッチ１２とブレーキ１３に係合して
回転し停止する。クランク軸の偏心部２にコンロッド３
の大端部を嵌装し、これと１８０°対向した位置を重心
とする第一のバランサ７を、クランク軸１に挿着してい
る。コンロッド３の小端部は、スライド５に装着した二
つのりスト１４に嵌着したリストピン４に嵌挿して自在
に揺動する。

クランク軸１が回転すると、偏心部２とコンロッド３の
大端部が回転し、コンロッド３の小端部は揺動しリスト
ピン４・リスト１４はスライド５゜上金型６と共に、本
体フレーム１５に内股したガイド１６で案内摺動し、直
線の往復運動をする。

本体上壁１１に垂設した支持片１７には、ヒンジ１８が
揺動自在に支持ピン１９で軸着し、ヒンジ１８の他端に
軸着した支点ピン２０は支杆９の中間点１０に穿孔した
孔部に嵌入して、支杆を水平方向に対し、傾動自在に約
束している。

支杆９のプレス中心側の一端は、リストピン４と揺動可
能に係合し、プレス外側の端に重心位置変更機構を備え
た第二のバランサ８を固着している。

バランサ８の重心位置変更機構の実施例としては、支杆
９の端部にネジ２１が固着し、ネジ２１と螺合する調整
ナツト２２は、バランサ８と枢着しナツト２３で固定さ
れてなる。ナツト２３を弛めて調整ナツト２２を回転さ
せるとネジ２１上を調整ナツト２２が移動し調整ナツト
に枢着したバランサ８を共に移動（重心位置ＧをΔｂだ
け移動）させ、目的の箇所に達するとナツト２３を締付
けて固定する。

バランサ８を移動するべき箇所について少し検討してみ
るに、主として第３図を中心に考察すると、スライド重
’Ａｍ　、と上金型重量ｍ２を加えた往復運動部重量Ｍ
１、支点ピン２０を支点とする支杆９のてこの原理でバ
ランサ重ｉＭとバランスする。これは下記に水式（１）
１式（２）となる。

ａ　（ｍ１８ｍ２　＞＝Ｍ　（ｂ十Δｂ　）−・−・−
・（１）ａｍＩ　＋８ｍ２　＝Ｍｔ）＋ＭΔｂ・・・・
・・・・・・・・（２）式（２）の中、てこ比ａとｂは
バランサ重ｉＭとスライド重量ｍ、と釣り合う如く設定
するから、下記の式（３）となる。

ａｍ、＝Ｍｂ・・・・・　・・・・・・・・・・・・・
・・・（３）式（３）を式（２）に代入すると、式（４
）を得る。

ａｍ２＝ＭΔｂ・・・・・・　・　・・・・・・・・・
・（４）式（４）の中でａとＭは当初に設定された値で
あり変化しない。従ってＭ／ａ＝Ｃ（定数）とすると式
（４）は下記の式（５）となる。

ｍ２”＝’ｃΔｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・（５）即ち上金型の重量が
変化した場合バランサＭの重心位置をΔｂ移動させて対
応すればよいことになる。

上金型重量ｍ２をバランサ移動量Δｂに対応させた目盛
板を支杆９に取付けることによってバランサの設定位置
は容易でおる。なお公知技術ながらクランク軸１とコン
ロッド３の偏心重１ｍ３によって発生する回転不平衡力
については、反対方向の不平衡力を有する第一のバラン
サ７の重量ｍ４で除去することができる。即ち ｍ３×ｒ、＝ｍ４Ｘｒ２・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・（６）第一のバランサ重量ｍ、と偏心量
ｒ２を適切に選定してバランスさせることができる。

以上この実施例の装置では、バランサ８をプレスの前後
一対の２ケとしたが、二対４ケとすることも可能である
。またバランサ８の重心位置変更機構は、ネジ方式以外
にバランサ８の移動と拘束ができる＠道であればよい。

［発明の効果１ 以上に述べたとおり、本願発明は高速化するりランク型
プレスの振動を的確に吸収し、安定した稼動を保障する
上、製品種別が多岐に亘り金型の種類が常に入れ替わる
場合でも、この変化に追随するには簡単な操作で足りる
から、機械の汎用性をも保障する。かつ同一目的で開発
された従来技術に比べて、不平衡力の吸収が直接の相殺
関係によるため、クランク軸へ加わる衝撃は格段に緩衝
され、機構のメンテナンス上に大きなメリットを与える
。また部材の組合せも簡単でおり、連結部における相互
の自由度を大きく与えて拘束による繰返し応力の加重を
極めて小ざく軽減しているから、取扱いが簡単で故障も
少くて済む効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本願実施例の正面断面図、第３図は本
願の力学的関係を説明する斜視図、第４図Ａは従来技術
の正面断面図、同図Ｂはそのバランサ付近の拡大正面断
面図、同図Ｃはその力学的関係を示す正面図。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クランク軸の回転運動を変換して上下往復部へ伝達する
   リストピンを本体内に内蔵し、クランク軸の偏心方向と
   正反対の位相へ偏心させた重心を有するバランサを具え
   た高速プレスにおいて、前記リストピンを一端に挿通し
   他端に第二のバランサを水平方向へ移動可能に固着した
   支杆を、その中間点で傾動自在に本体上壁より釣支され
   ることを特徴とする高速プレス。