JPH0553983B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ヘツダー等のクランク軸の回転数
を、ヘツダーを加工するときの高速度回転と、型
の交換、芯出し等をするときの低速度回転とに切
換え得るヘツダー等の減速装置に関する。

従来、ヘツダー等の圧造機械においては、パン
チ等を取着したラムを駆動させるクランク軸等の
回転部分にフライホイールを取着して該回転部分
の慣性モーメントを大きくし、圧造作業の円滑化
を図つている。そして線材の補給或いは型の交
換、パンチ及びダイスの芯出し等夫々の関連する
型・部材間の取付位置を調整するときには、モー
タを圧造作業時と同一の条件で断続運転させるこ
とにより、該回転部を寸動運転させて調整のため
に前記ラムを所定位置に停止させる作業を行なつ
ている。然しながら、慣性モーメントの大きな回
転部分を起動させるには大きな起動トルクが必要
なためモータに大なる起動電流が流れモータが過
熱する虞れがあり、これを防止するためには大き
なモータを設置せねばならない。また回り出した
回転部分は大きな慣性モーメントのためにモータ
を断電しても容易には停止せず、所望の位置に回
転部分を停止させることが困難で、上記した作業
が非常に面倒である。近時、圧造成形ラインの無
人化が考えられているが、圧造機の自動化を行な
うには、圧造作業においては該回転部分を高速度
回転させ、型の交換・芯出し作業等を行なうとき
は該回転部分を低速度で回転させ所望位置で回転
部分を確実に停止させ得る減速装置が要望されて
いる。

本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、そ
の目的は、モータを大形化せずに圧造作業におけ
る高速度回転と型交換・芯出し作業における低速
度回転とを簡単な操作で切換え得るヘツダー等の
減速装置を提供するにある。

以下本発明をヘツダーに適用した一実施例につ
いて図面を参照して説明する。先ず、第１図によ
り駆動系統について説明すると、１は例えば
15Kw、６極（1200r.p.m）のモータ、２はモー
タ１の軸端に取着したモータプーリで、後に詳述
する減速装置３の軸３５に取着したインプツトプ
ーリ５との間にベルト６が掛け渡されており、モ
ータ１により軸３５が1000r.p.mの回転で駆動さ
れるようになつている。７は減速装置３の出力
軸、８は出力軸７に取着されたアウトプツトプー
リである。９はクラツチ軸で、略中央部にはデイ
スクブレーキ１０を構成するデイスク１１を取着
しており、クラツチ軸９の一端部にはエアークラ
ツチ１２を介してフライホイール機能をもつＶプ
ーリー１３が取着され、このＶプーリー１３と前
記減速装置３のアウトプツトプーリ８との間にベ
ルト１４が掛け渡されている。またクラツチ軸９
の他端部にはクラツチギヤ１５が取着されてお
り、クランク軸１６の一端部に取着した大歯車１
７と噛合して前記クランク軸１６を回転させてい
る。１８はクランク軸１６の他端部に取着したク
ランクギヤで、これは補助機能（図示せず）を駆
動するためのものである。そして、出力軸７の回
転はアウトプツトプーリ８とＶプーリー１３との
間で減速され、更にクラツチギヤ１５と大歯車１
７との間で減速され、総合して出力軸７の回転数
は例えば４分の１程度に減速されクランク軸１６
へ伝達される。つぎに減速装置３について第２図
及び第３図にもとづいて説明する。１９は枠体、
２０は枠体１９に固着された第１の軸受台、２１
は第１の軸受台２０の両端部に装着されたボール
ベアリングである。２２はボールベアリング２１
に嵌合された中空状のキヤリアシヤフトで、この
キヤリアシヤフト２２の中空部両端には軸受２３
を圧嵌しており、この軸受２３の内部を貫通して
入力軸４をその両端部がキヤリアシヤフト２２か
ら突出するように嵌合させており、この入力軸４
とキヤリアシヤフト２２とは同心状態で回転可能
となつている。２４はキヤリアシヤフト２２から
突出した入力軸４の一方の軸端部に取着した第１
の傘歯車である。２５はキヤリアシヤフト２２の
端部から一体に逆コ字状に突設した支持台で、こ
の支持台２５にキヤリアシヤフト２２の軸心と直
交する直交軸２６を取付金具２７を介して取着し
ている。そしてこのキヤリアシヤフト２２・支持
台２５・直交軸２６によつてキヤリア２８を構成
している。２９，２９は直交軸２６にベアリング
３０ベアリング押え３０ａを介して装着され第１
の傘歯車２４と噛合する２個の第２の傘歯車であ
る。３１は直交軸２６をはさんで第１の軸受台２
０と反対の位置に枠体１９に配設された第２の軸
受台で、これに入力軸４の中心線の延長上に位置
するように出力軸７を回転可能に嵌合している。
３２は第２の傘歯車２９，２９と噛合する第３の
傘歯車で、第２の軸受台３１から突出した出力軸
７の軸端部に取着されている。この第３の傘歯車
３２の歯数は第１の傘歯車２４と同数であり、第
２の傘歯車２９の２倍となつている。第３図にお
いて、３３は入力軸４の他方の軸端部に取着され
た第１従動歯車としての第２の歯車である。第４
図において３４は枠体１９に配設された第３の軸
受台、３５は第３の軸受台３４に軸受３４ａを介
して支承され入力軸４と平行に回転する駆動軸と
しての軸である。３６は軸３５に取着され第２の
歯車３３と噛合する第１駆動歯車としての第１の
歯車、３７は軸３５に摺動可能に嵌合された第２
駆動歯車としての第３の歯車で、軸３５に対し回
転自在であると共に軸３５に沿つて軸方向移動可
能になつている。３８はキヤリアシヤフト２２に
取着され第３の歯車３７の摺動区間中常に噛合す
る第２従動歯車としての第４の歯車である。尚、
第１乃至第４の歯車３６，３３，３７，３８の歯
数は、第１及び第３の歯車３６及び３７が同一回
転速度で回転したとき、キヤリア２８が入力軸４
の約1/2の速度で回転するような歯数に設定され
ている。３９は切換機構で、以下これについても
詳述する。４０は第１の歯車３６の側面部に形成
された第１の係合孔で、これは軸３５の中心から
同一半径の円周上にｎ個例えば20個等間隔に形成
されている。４１及び４２は第３の歯車３７及び
該第３の歯車３７の右側面に嵌着したリング部材
４２Ａに中心線が一致するように形成された第１
及び第２の挿通孔で、これらは第２の歯車３６の
第１の係合孔４０と同一半径の円周上に等間隔に
（ｎ−１）個即ち19個形成されている。４３は第
１及び第２の挿通孔４１及び４２の奥部に連続さ
せて該第１及び第２の挿通孔４１及び４２よりも
若干大径に形成された収納部で、この収納部４３
を介して第１及び第２の挿通孔４１及び４２が第
３の歯車３７を貫通状態にしている。４４及び４
５は第１及び第２の挿通孔４１及び４２内に摺動
可能に配設された第１及び第２の係合軸で、これ
は先細状に形成した先端部４４ａ，４５ａが第３
の歯車３７の左・右の側面から外方に突出してお
り、先端部４４ａ及び４５ａと反対側の鍔部４４
ｂ及び４５ｂは収納部４３内に収納されている。
４６は収納部４３内に収納され第１及び第２の係
合軸４４及び４５の鍔部４４ｂ及び４５ｂ間に介
装されたスプリングである。４７は静止部として
の第３の軸受台３４の第３の歯車３７の側面に対
向する側面に形成された第２の係合孔で、第２の
挿通孔４２と同一半径の円周上に等間隔に20個形
成されている。ここで第１及び第２の係合孔４０
及び４７と第１及び第２の係合軸４４及び４５と
の係合状態について、第２の係合孔４７及び第２
の係合軸４５を例として説明する。第２の係合孔
４７の角度ピツチは360°／20＝18°であり、一方、
第２の係合軸４５の角度ピツチは360°／19＝
18.947°であり、その角度差は0.947°となる。即ち
第２の係合孔４７の１個に第２の係合軸４５の１
つを合致させると、その左右両隣りの第２の係合
孔４７と第２の係合軸４５とは角度0.947°丈ずれ
た状態になる。従つてここで第３の歯車３７を角
度0.947°丈左（右）回転させると第２の係合孔４
７の左（右）隣りの第２の係合孔４７と対向する
第２の係合軸４５とが合致する。また、第１の係
合孔４０と第１の係合軸４４との関係も上記と同
様になつている。そして切換機構３９の図示しな
い摺動装置を右方向に操作して第３の歯車３７を
第４図右方向に移動させ第２の係合軸４５を第２
の係合孔４７へ係合させ、第３の歯車３７及び第
４の歯車３８を介してキヤリア２８を回転停止状
態に拘束した第１の状態と、摺動装置を左方向に
操作して第２の係合軸４５を第２の係合孔４７か
ら解放し、第１の係合軸４４を第２の係合孔４０
に係合させて第３の歯車３７を第２の歯車３６と
同回転させる第２の状態とを切換可能にしてい
る。而して第２の状態において、モータ１からの
入力で軸３５から与えられた回転は歯車３６から
歯車３３へと伝えられると共に、歯車３６と歯車
３７を係合したことにより、歯車３７から歯車３
８へと伝えられる。この場合、歯車３７から歯車
３８へは、歯車３６から歯車３３へと伝えられる
速度の約1/2に減速されて伝えられる。キヤリア
２２に回転を伝える。例えば軸３５が1000r.p.m
で回転されるときキヤリア２８は480r.p.mで回転
するようになつている。

つぎに上記構成についてその作用を説明する。
先ずヘツダ加工を行なう第１の状態の場合につい
て説明するに、図示しない摺動装置を操作して第
３の歯車３７を第４図右方向へ移動させる。第２
の係合軸４５はその先端が第３の軸受台３４の側
面部に当接する。そして第２の係合軸４５の先端
部４５ａの傾斜部が該第２の係合軸４５と略合致
した第２の係合孔４７の内側面に沿つて移動し夫
夫の中心を合致させるように第３の歯車３７をわ
ずかに回転させながら第２の係合軸４５の１本と
これと対向する第２の係合孔４７とを合致させ、
第２の係合軸４５のうちの１本が第２の係合孔４
７へ係合する。残余の第２の係合軸４５は先端を
第３の軸受台３４の端面に当接した状態になり、
スプリング４６に抗して第２の挿通孔４２内を摺
動して収納部４３内に収納される。これにより第
３の歯車３７は第３の軸受台３４即ち枠体１９と
係合するので、第３の歯車３７と噛合した第４の
歯車３８を介してキヤリア２８が枠体１９に一体
化され回転停止状態に保持される。また第１の係
合孔４０と第１の係合軸４４とは解放しているの
で、第１の歯車３６が回転しても第３の歯車３７
へは回転が伝達されない。そこでモータ１に通電
するとモータ１の回転はモータプーリ２・ベルト
６・インプツトプーリ５を介して1000r.P.mに減
速されて入力軸４へ伝達される。ここで第６図及
び第７図について出力軸７の回転数について説明
する。第６図において入力軸４の回転数ｎ・キヤ
リアシヤフト２２の回転数n₂₂及び出力軸７の回
転数n₇との間には次の関係がある。

n₄＋n₇＝２×n₂₂ (1) 即ちn₇＝２×n₂₂−n₄ (2) 従つて第７図に示すようなキヤリアシヤフト２
２が回転停止状態のときにはn₂₂＝０となるので
これを(2)式に代入すればn₇＝−n₄となり出力軸７
は入力軸４と逆回転方向へ同一の回転数で回転す
る。即ち軸３５の回転は第１の傘歯車２４・第２
の傘歯車２９・第３の傘歯車３２を経て出力軸７
へ伝達され、出力軸７は入力軸４と逆回転方向へ
1000r.p.mで回転する。

この回転はアウトプツトプーリ８、ベルト１
４、Ｖプーリー１３、エアクラツチ１２を経てク
ラツチ軸９へ伝達され、更にクラツチギヤ１５・
大歯車１７を経て250r.p.mに減速されてクランク
軸１６に伝達され高速度回転でヘツダ加工を行な
う。つぎにクランク軸１６を高速度回転から低速
度回転に移行させる場合について説明する。エア
クラツチ１２を解放してクラツチ軸９をモータ１
等の駆動部から解放し、デイスクブレーキ１０を
作動させてクラツチ軸９を急速停止させる。この
後に図示しない摺動装置で第３の歯車３７を第４
図左方に移動させ第２の係合軸４５を第２の係合
孔４７から解放して第３の歯車３７を第３の軸受
台３４から解放し、前述と同様の経過を経て第１
の係合軸４４のうちの１本を第１の係合孔４０へ
係合させこれによつて第１の歯車３６を第３の歯
車３７に一体化させ、以つて、第２の状態に切換
える（第５図参照）。そこで、エアクラツチ１２
を作動させモータ１に通電するとモータ１はモー
タプーリ２Γベルト６Γインプツトプーリ５を経
て1000r.p.mの回転を軸３５へ伝達する。軸３５
の回転は実線矢印で示すように第１の歯車３６・
第２歯車３３を経て傘歯車２４は1000r.p.mで回
転し、また点線矢印で示すように軸３５から第３
の歯車３７及び第４の歯車３８を経て約480r.p.m
に減速されてキヤリアシヤフト２２を回転させ、
直交軸２６及びこの直交軸２６に嵌合した第２の
傘歯車２９を回転させる。ところで第２の傘歯車
２９と噛合する第３の傘歯車３２の回転数は第６
図においてキヤリアシヤフト２２を入力軸４と異
なる回転数で回転させた場合であり、（第８図） n₇＝２×n₂₂−n₄ ここでn₂₂≒n₄／２とすればn₇≒０となり出力軸７ を低速度で回転させることができる。

いまn₄＝1000 n₂₂＝480 とすればn₇＝２×480−1000 ＝−40 即ち出力軸７は入力軸４と逆回転方向へ40r.p.
mで回転する。即ち入力軸４が1000r.p.mで回転
し、キヤリアシヤフト２２即ちキヤリア２８を
480r.p.mで回転させると、出力軸７は40r.p.mで
入力軸４と逆回転方向に回転する。上記実施例に
よれば切換機構３９の図示しない摺動機構を左方
へ摺動させ、第３の歯車３７の第１の係合軸４４
を第２の歯車３６の第１の係合孔４０に係合させ
ることにより入力軸４の回転数1000r.p.mを25分
の１に減速して出力軸７を40r.p.mで回転させる
ことができ、これによりクランク軸１６を10r.p.
mの低速度で回転させることができるので、低速
度で慣性の大きな回転部分を回転させるため、高
価な直流モータを使用する必要もなく、また従来
のように型の交換・芯出し作業をするときモータ
１を断続運転させクランク軸１６を寸動運転をさ
せる必要もないのでモータ１の過負荷による焼損
等も防止し得、更にラム及びクランク軸を所望の
位置に容易にしかも確実に停止させることがで
き、無人運転でも、ラムを所定位置に確実に停止
させることが可能となる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、低速度で回転する第２の状態において、キ
ヤリア２８の回転数を第１の傘歯車の回転数の２
分の１よりも大にすることにより出力軸７の回転
方向を入力軸４と同一方向にすることもできる等
要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であ
る。

以上の説明から明らかなように、本発明は、入
力軸と同心回転可能なキヤリアを設け、このキヤ
リアに入力軸に設けられた第１の傘歯車と、出力
軸に設けられた第３の傘歯車との両者に噛合する
第２の傘歯車を回転自在に支承し、前記キヤリア
を回転停止状態に拘束して第１の傘歯車と第３の
傘歯車を等速回転させる第１の状態と前記キヤリ
アを前記第１の傘歯車の回転数の２分の１の回転
数に近似した回転数にて駆動させて前記第３の傘
歯車を低速度で回転させる第２の状態とに切換え
るようにしたので、高速度の回転と低速度の回転
に切換え得て、モータの大形化を防止し得、型の
交換・芯出し作業等が簡単にできて、無人化によ
る自動運転にも好適する。しかも、第１の状態と
第２の状態とに切換える手段として、駆動軸の回
転をキヤリアに伝達する第２駆動歯車を駆動軸に
沿つて移動可能に設けると共に、この第２駆動歯
車に係合部を設け、第２駆動歯車を一方向に移動
させて係合部を静止部に係合させることにより、
第２駆動歯車を回転不能にして第１の状態を得、
また第２駆動歯車を他方向に移動させて係合部を
第１駆動歯車側に係合させることにより、第２駆
動歯車を駆動軸と一体回転させて第２の状態を得
るように構成したので、第２駆動歯車を軸方向に
移動させるという簡単な操作で、確実に第１の状
態と第２の状態とに切換え得、しかも第１の状態
ではキヤリアを確実に停止状態に維持でき、第２
の状態では、第２駆動歯車と第２従動歯車とでキ
ヤリアを確実に入力軸の回転速度の２分の１に近
似した速度で回転させることができるという機能
上優れたヘツダ等の減速装置を提供し得る。

【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
は駆動系統図、第２図は側面図、第３図は縦断正
面図、第４図及び第５図は切換機構が異なる状態
を示す横断平面図、第６図乃至第８図は作用説明
のための構成図である。 図中、１はモータ、４は入力軸、７は出力軸、
２４は第１の傘歯車、２６は直交軸、２８はキヤ
リア、２９は第２の傘歯車、３２は第３の傘歯
車、３３は第２の歯車（第１従動歯車）、３４は
軸受台（静止部）、３５は軸（駆動軸）、３６は第
１の歯車（第１駆動歯車）、３７は第３の歯車
（第２駆動歯車）、３８は第４の歯車（第２従動歯
車）、３９は切換機構、４４，４５は第１、第２
の係合軸（係合部）を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第１駆動歯車を設けモータ等によつて回転駆
   動される駆動軸と、前記第１駆動歯車に噛合する
   第１従動歯車を設け前記駆動軸により第１駆動歯
   車及び第１従動歯車を介して回転駆動される入力
   軸と、この入力軸に設けられた第１の傘歯車と、
   前記入力軸と同心回転可能に設けられたキヤリア
   シヤフトを備え前記第１の傘歯車の軸線と直交す
   る軸線上に該第１の傘歯車と噛合する第２の傘歯
   車を回転自在に支承したキヤリアと、前記入力軸
   の中心線の延長線上に配設され前記第２の傘歯車
   と噛合する第３の傘歯車を設けた出力軸と、前記
   キヤリアシヤフトに設けられた第２従動歯車と、
   前記駆動軸に前記第２従動歯車と噛合するように
   回転自在に且つ第２従動歯車と噛合したまま軸方
   向に移動自在に設けられると共に軸方向に沿つて
   一方向及び他方向に移動されると静止部及び前記
   第１駆動歯車側に係合する係合部を備え該係合部
   が静止部に係合したときには前記キヤリアを回転
   停止状態に拘束して前記出力軸を入力軸と等速回
   転させる第１の状態にし係合部が前記第１駆動歯
   車側に係合したときにはキヤリアを入力軸の回転
   数の２分の１の回転数に近似した回転数にて駆動
   して出力軸を低速度で回転させる第２の状態にす
   る第２駆動歯車とを具備してなるヘツダー等の減
   速装置。