JPH0328280B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はクランク機構によつてパンチング加
工やプレス加工を行うクランクプレス機におい
て、クランク軸を回転状態と停止状態とに切換え
るためのクラツチ装置に関する。

従来、エア圧で駆動されるピストンがフライホ
イールと共転するドライブプレートに圧接したと
きにクランク軸が回転し、スプリング圧で退動し
たピストンがブレーキプレートに圧接したときに
クランク軸が制止されるように構成されたクラツ
チ装置において、クラツチオフ時のクランク軸に
対する制止性能は前記スプリング圧の増強に伴つ
て良化されるが、クラツチイン時に前記スプリン
グ圧に打勝つてピストンをドライブプレート側へ
押圧し、クランク軸を急速起動するための起動性
能をアツプする必要上、スプリング圧の増強が制
限され、しかも、ピストンにはクラツチイン時の
押圧力が運転中継続して付加されるため、クラツ
チオフから回転停止までの所要時間が延長し、と
くに高速運転時にはクランク軸が１回以上慣性回
転してから停止し、加工終了時にワークが余分に
加工される不具合があつた。

本発明の目的は、上記欠点にかんがみ、クラン
ク軸に対する運転停止時の急速制止性能を確保し
うるとともに、ピストンに対する押圧力を運転状
況に適応するように増減制御しうるクランクプレ
ス機におけるクラツチ装置を提供することであ
る。

続いて、本発明の一実施例を図面にしたがつて
説明する。

始めに、クラツチ機構Ｋについて説明すると、
第１図において、１はクランクプレス機のクラン
ク軸、２はクランク軸１の軸端付近に対し遊転可
能に嵌装されて図示しないベルト等を介して定常
的に回転駆動されるフライホイール、３はフライ
ホイール２の後側面に取着されたドライブリング
４に対し共転およびクランク軸１の軸方向への移
動可能に内設されたドライブプレートであつて、
その外周面にはドライブリング４の内周面に周設
された内歯部４ａと噛合するための歯部３ａが周
設される一方、その前後端面には回転伝達面３
ｂ，３ｃがそれぞれ垂直状に形成されている。

５はフライホイール２の後方でクランク軸１に
対し共転可能に嵌着されたクラツチスリーブであ
つて、ボス部５ａとフランジ部５ｂとを備え、ボ
ス部５ａの外周面には歯部６が周設される一方、
フランジ部５ｂにはそれぞれ後方が開口された適
数個のスプリング孔７が周方向に沿つて離隔状に
凹設され、さらに、フランジ部５ｂの後端面には
ドライブプレート３に対し接離可能に対置された
クラツチ面８が垂直状に形成されている。

９はクラツチスリーブ５の後端面に締着されて
クランク軸１の後端に対し共転可能に嵌装された
バツクプレートであつて、その前側面には突部９
ａがリング状に突設されるとともに、このバツク
プレート９にはクランク軸１の軸端に穿設された
連通孔１ａと突部９ａの前端面とを連通しかつバ
ツクプレート９の後端に取着されたスラストスト
ツパ１０と、このスラストストツパ１０に締着さ
れる図示しない回転継手とを介して外部の空圧回
路に連通される流路１１がほぼＬ型状に貫設され
ている。

１２はリング状のブレーキプレートであつて、
バツクプレート９の外周縁付近前側面に対し回転
不能に対置されている。

１３はクラツチスリーブ５のボス部５ａに対し
クランク軸１の軸方向への進退動可能に嵌装され
たピストンであつて、その軸孔内周面にはクラツ
チスリーブ５の歯部６と噛合つてピストン１３を
クラツチスリーブ５に対し共転および軸方向への
移動可能に連繋するための歯部１３ａが形成さ
れ、その前側面がドライブプレート３に対して接
離可能に対置されかつその外周部付近後側面がブ
レーキプレート１２に対し接離可能に対置されて
ドライブプレート３とブレーキプレート１２との
間に介装されるとともに、その後側面にはバツク
プレート９の突部９ａを軸方向へのスライド可能
に密嵌するために周状に凹設された凹部１３ｂが
形成されていて、この凹部１３ｂとバツクプレー
ト９の突部９ａとの間にはピストン１３をドライ
ブプレート３側へ押圧するエアを流入するために
バツクプレート９の流路１１に連通されたピスト
ン室１４が密封状に形成されている。

１５はピストン１３をブレーキプレート１２側
へ押圧するためにクラツチスリーブ５の各スプリ
ング孔７内にそれぞれ嵌合されたスプリングであ
つて、本例ではクラツチスリーブ５に対する全ス
プリング１５のリターン圧ａをエア圧に換算して
３Kg／cm²に設定してある。

そして、前記流路１１を通じてピストン室１４
内にスプリング１５のリターン圧ａ以上のエア圧
を供給したときにはピストン１３が進動してドラ
イブプレート３に圧接し、クラツチスリーブおよ
びクランク軸１に回転が伝達される一方、ピスト
ン室１４内から排気したとき、若しくはピストン
室１４にリターン圧ａ以下のエア圧を供給したと
きにはスプリング１５に押圧されたピストン１３
が退動してブレーキプレート１２に圧接し、ピス
トン１３およびクランク軸１の慣性回転が制止さ
れる。

次に、ピストン室１４内のエア圧を増減してピ
ストン１３に対する押圧力を制御するための空圧
回路について第２図にしたがつて説明すると、エ
ア供給源１６とクラツチ機構Ｋのピストン室１４
との間には運転停止後の待機中にスプリング１５
のリターン圧ａを減圧するために第１圧力調節弁
１７でリターン圧ａ以下の圧力値ｂ（本例では２
Kg／cm²）に設定されかつ第１切換弁１８で開閉さ
れる低圧管路１９が接続されるとともに、エア供
給源１６と、ピストン室１４に接続された第２切
換弁２０との間には運転開始時にピストン１３を
ドライブプレート３側へ急速移動するために第２
圧力調節弁２１で圧力値ｃ（本例では５Kg／cm²）
に設定されかつ第３切換弁２２で開閉される高圧
管路２３と、運転継続中にピストン１３とドライ
ブプレート３との圧接状態を保持するために第３
圧力調節弁２４で圧力低下を見込んだ圧力値
d′（本例では4.1Kg／cm²）に設定されかつ第４切換
弁２５と、運転継続時の設定圧力値ｄ（本例では
４Kg／cm²）に保持するための第４圧力調節弁２６
とを直列した補償管路が分岐された中圧管路２
８、とが並列に接続されている。

そして、各管路１９，２３，２８は、運転待機
中に第２、第３、第４切換弁２０，２２，２５が
それぞれ閉止位置で、第１切換弁１８が給気位置
に保持されて高圧管路２３、中圧管路２８が閉路
されかつ低圧管路１９が開路された状態と、運転
開始時に起動信号で第２、第３切換弁２０，２２
がそれぞれ給気位置に切換えられて低圧管路１９
および中圧管路２８が閉路されかつ高圧管路２３
が開路された状態と、運転開始直後にタイマ等の
信号で第１、第３切換弁１８，２２が閉止位置で
第４切換弁２５が給気位置にそれぞれ切換えられ
て低圧管路１９、高圧管路２３が閉路されかつ中
圧管路２８が開路された状態と、運転停止時に第
２切換弁２０が排気位置、第４切換弁２５が閉止
位置に切換えられて各管路１９，２３，２８がそ
れぞれ閉路された状態と、運転停止後にタイマ等
の信号で各切換弁が再び前記運転待機中の位置に
保持された状態と、にそれぞれ経時的に開閉制御
され、ピストン室１４への供給エア圧を増減して
ピストン１３をｂ＜ａ＜ｄ＜ｃの関係をもつ３段
階の圧力値ｂ，ｃ，ｄの各エア圧でドライブプレ
ート３側へ押圧し、ピストン１３とドライブプレ
ート１２との圧接力を制御することができる。

次に、上記した構成をもつ実施例の作用と効果
を説明する。

まず、運転待機中は低圧管路１９のみを開路し
てピストン室１４に圧力値ｂのエア圧を供給し、
ピストン１３がスプリング１５のリターン圧ａを
減勢した（ａ−ｂ）の押圧力でブレーキプレート
１２に圧接した状態に保持する。次に、運転開始
時には高圧管路２３を開路してピストン室１４に
圧力値ｃのエア圧を供給し、ピストン１３をドラ
イブプレート３側へ急速移動してドライブプレー
ト３に圧接させ、クランク軸１を起動する。さら
に、クランク軸１が定速回転に達した直後に中圧
管路２８のみを開路してピストン室１４に圧力値
ｄのエア圧を供給し、ピストン１３とドライブプ
レート３との圧接状態を運転開始時の押圧力より
低減した押圧力で保持し、その後各管路１９，２
３，２８を閉路してスプリング１５のリターン圧
ａでピストン１３をブレーキプレート１２に圧接
し、クランク軸１の慣性回転を急速制止し、さら
に、低圧管路１９のみを再び開路して運転再開に
備えて待機させる。

このため、運転待機中はピストン１３が圧力値
ｂのエア圧でドライブプレート３側へ押圧され、
スプリング１５のリターン圧ａが実質的に減圧さ
れる結果、運転開始時のピストン１３に対するド
ライブプレート３側への有効押圧力が高められて
ピストン１３がドライブプレート３に急速圧接
し、クランク軸１が定速回転に達するまでの所要
立上り時間を効果的に短縮して運転開始時の急速
起動性能を良化しうる一方、運転停止時には運転
中のドライブプレート３とピストン１３との圧接
力が起動時の圧接力より低減されているため、ピ
ストン１３がリターン圧ａでブレーキプレート１
２に急速圧接してクランク軸１を急速制止するこ
とができ、クラツチオフ時のブレーキ性能を高め
ることができる。

したがつて、運転停止時にクランク軸１を確実
に短時間で制止し、かつ制止所要時間の変動を減
縮しうる結果、クランクが１サイクル以上慣性回
転してワークが規定加工回数以上に加工される不
具合を排除し、とくに、ワークを１パンチづつ断
続して加工するときにクランクを１サイクル以内
の定位置で停止せしめて加工不良やワーク間の加
工不同を排除しうる効果がある。

また、運転継続中は運転開始時の最大エア圧以
下のエア圧でドライブプレート３とピストン１３
との圧接状態を保持するため、運転中の動力を節
減することができる。

したがつて、経過時間若しくはパンチング回数
Ｔに対するピストン１３とドライブプレート３と
の圧接力Ｆの変化を示す第３図の圧接力特性線図
Ｇにおいて、圧接力Ｆを、従来のクラツチ装置の
圧接力特性線図G′と比較して運転開始初期の立
上り部では急勾配で最大圧接力Ｆ１に達し、運転
継続中は最大圧接力より低減した圧接力Ｆ２に保
持し、運転停止時には短時間で減衰する折れ線を
描くように設定してクランクプレス機の運転状態
を効率化することができる。

本発明は、クランク軸に遊嵌されたフライホイ
ールの回転を前記クランク軸に嵌着されたクラツ
チスリーブに伝達するためにこのクラツチスリー
ブに対置されたドライブプレートと、前記クラン
ク軸の慣性回転を制止するために設けたブレーキ
プレートとの間には前記クランク軸との共転可能
で、スプリングで前記ブレーキプレート側へ付勢
されたピストンが前記ドライブプレートおよび前
記ブレーキプレートとの一方的圧接可能に介装さ
れたクラツチ装置において、前記ピストンを前記
ドライブプレート側へ押圧するために形成された
ピストン室には、前記スプリングのリターン圧以
下に設定された低圧力値のエアを前記ピストン室
へ供給するために閉開路制御される低圧管路と、
前記リターン圧以上に設定された中圧力値のエア
を前記ピストン室内へ供給するために開閉路制御
される中圧管路と、前記中圧力値以上に設定され
た高圧力値のエアを前記ピストン室内へ供給する
ために開閉路制御される高圧管路とを接続したこ
とによつて、運転開始時にはスプリングのリター
ン圧を減殺した状態で高圧力値のエア圧でピスト
ンを押圧してドライブプレートに圧接させ、クラ
ンク軸の所要立上がり時間を短縮することができ
る。

また、運転継続中は中圧力値のエア圧でドライ
ブプレートとピストンとの圧接状態を保持するこ
とができるので、運転中の動力費を節減しうると
ともに、運転停止時には、ピストンをスプリング
のリターン圧に抗してドライブプレート側へ押圧
するピストン室内のエア圧が中圧力値から短時間
で低減するので、スプリングの全リターン圧を有
効に発揮させるために要する時間を短縮してピス
トンを急速停止することができ、クランク軸に対
するブレーキ性能を良化しうる効果がある。従つ
て、ピストン対する押圧力をクランクプレス機の
運転状況にそれぞれ適応するように増減制御する
ことができ、クランクプレス機の運転状態を安定
化および効率化しうる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
はクラツチ機構の縦断面図、第２図は流体回路
図、第３図は圧接力特性線図である。 １……クランク軸、２……フライホイール、３
……ドライブプレート、５……クラツチスリー
ブ、１２……ブレーキプレート、１３……ピスト
ン、１４……ピストン室、１５……スプリング、
１９，２３，２８……管路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ クランク軸に遊嵌されたフライホイールの回
   転を前記クランク軸に嵌着されたクラツチスリー
   ブに伝達するためにこのクラツチスリーブに対置
   されたドライブプレートと、前記クランク軸の慣
   性回転を制止するために設けたブレーキプレート
   との間には前記クランク軸との共転可能で、スプ
   リングで前記ブレーキプレート側へ付勢されたピ
   ストンが前記ドライブプレートおよび前記ブレー
   キプレートとの一方的圧接可能に介装されたクラ
   ツチ装置において、前記ピストンを前記ドライブ
   プレート側へ押圧するために形成されたピストン
   室には、前記スプリングのリターン圧以下に設定
   された低圧力値のエアを前記ピストン室へ供給す
   るために閉開路制御される低圧管路と、前記リタ
   ーン圧以上に設定された中圧力値のエアを前記ピ
   ストン室内へ供給するために開閉路制御される中
   圧管路と、前記中圧力値以上に設定された高圧力
   値のエアを前記ピストン室内へ供給するために開
   閉路制御される高圧管路とを接続したことを特徴
   とするクランクプレス機におけるクラツチ装置。