JPH065031Y2 - プレスの駆動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、プレスの駆動装置に関するものである。

［従来の技術］ プレスの駆動装置としては、従来から一般的に、回転力
をクランクやトグル機構によってラムの往復運動に変換
するもの、あるいは油圧や空気圧によってスライダを往
復動させるものなどが用いられている。

またこのスライダの往復動による力をより大きな力にす
る倍力位置として、１本のラックと扇形歯車とを噛合さ
せ、歯車に偏心的に連結桿を設けて圧縮力を取り出して
いるもの（例えば、実公昭１６−４２８１号公報）、ま
た、加圧用シリンダによる力を、一端部で揺動自在に支
持された揺動ビームの他端部に伝達し、揺動ビームの中
間部から圧縮力を取り出しているもの（例えば、実開昭
５９−７３０５１号公報）がある。

［解決しようとする課題］ 油圧や空気圧を利用した油圧プレスやエアープレスはこ
れ等の制御技術の発達とともに利用度が高くなってきて
いるが、これらの流体装置による駆動力は、シリンダに
よる全圧力をそのまま利用するものであるため、大きな
圧縮力を得るためには大きなパワーのシリンダが必要
で、シリンダの径などが大きくなり、被加工物の送り装
置や位置決め装置を備えるための場所を制約したりする
問題が生じている。

また、ラックと歯車を用いた上記従来例では、ラックと
歯車は片側でのみ噛合しているので、ラックの移動によ
り歯車に回転トルクを与えるのみでなく歯車の軸に対し
ても力が働くので、大きな圧縮力を得るためには大きな
力に耐え得る軸を用いなければならず、強度的な問題を
生じる。

更に、揺動ビームを用いた上記従来例では、大型な被加
工物のプレス装置としては適当であるが、この装置によ
って得られる圧縮力より小さい力で十分なようなプレス
加工の際にも、大きなパワーのシリンダをフル稼働しな
ければならず、エネルギーの経済性がやや劣るなどの問
題がある。

本考案の目的は、小さいパワーのシリンダを複数個用い
て効率良く回転トルクを取り出し、倍力装置を介して必
要な駆動力が得られるようにし、プレスの駆動装置の省
スペースおよび省エネルギーを図ることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本考案のプレスの駆動装
置では、１個のピニオンと、このピニオンの両側に対向
的に位置しかつこのピニオンと噛合しているラックと、
各ラックの両端部にそれぞれ連結してあり、相対向する
ラックの移動方向が相互に逆となるようにラックを往復
動させてピニオンを往復回転させるシリンダと、ピニオ
ンの回転中心と外周の歯部との中間部で回転自在に連結
してあるコンロッドと、一端がこのコンロッドに連結し
てあり、他端が揺動自在に支持してあるレバーと、一端
がレバーの中間位置に揺動自在に支持してあり、他端が
プレスのスライダに連結して動力を伝達するリンクとを
具備している。

［作用］ ピニオンには両側のラックから回転力が伝達されるの
で、ラックからピニオンの軸に働く力が相殺され、回転
トルクが効率良く伝達される。またコンロッドはピニオ
ンの回転中心と外周の歯部との中間部に連結され、また
リンクはレバーの中間部に支持されて倍力機構を構成し
ているので、シリンダの力が倍加し、大きな力をリンク
に及ぼしてプレスのスライダを駆動する。

［実施例］ 本考案の一実施例を図面に基いて説明する。

駆動源として４個のシリンダ１〜４が用いられている。
シリンダ１と２、及び３と４は、上下に対向しかつ左右
対象に固定してある。シリンダ１と２、及び３と４から
は、相対向する方向にピストンロッド１ａと２ａ及び３
ａと４ａが突出しており、ラック５と６の両端が、それ
ぞれのピニオンロッドに連結してある。ラック５と６に
は相対向する縁部にそれぞれの歯部が設けてある。両ラ
ック５，６の間には、共通して噛合する１個のピニオン
７が軸支してある。ラック５，６の相対位置は、一方の
ラックが上方にあるときには他方のラックは下方にくる
ように、ピニオン７の中心に対して対称位置であり、往
復動する４個のシリンダ１〜４の駆動力がピニオン７の
回転駆動に協働して作用する関係にある。

ピニオン７の回転中心と外周の歯部との中間部に立設さ
せた軸７ａには、コンロッド８の下端部が回転自在に連
結してある。コンロッド８の上端部はレバー９の一端部
と回転自在に連結してある。レバー９の他端部は、揺動
中心となるピン９ａに揺動自在に軸支してある。

レバー９の中間位置にはリンク１０が回転自在に連結し
てあり、このリンクの下端部にはプレス装置のスライダ
１１の上端部が回転自在に連結してある。スライダ１１
はプレスのフレーム１２に案内されて上下方向に往復移
動し、その下方にパンチなどを含む金型１３が設けてあ
る。

いま１個のシリンダの駆動圧力を４kg／cm²、内径を１
００mmと仮定して駆動力を計算すると、単純に１個のシ
リンダの駆動力は３１４kgであり、また単純に４個のシ
リンダでは１２５６kgとなる。そこで本考案において、
コンロッド８のピニオン７への取付け位置を、ピッチ円
の半径の３分の１の距離に軸７ａを立設して連結したと
すると、駆動力は３倍になる。さらにリンク１０のレバ
ー９への取付け位置をレバーの中央に設定すると、てこ
の原理によりリンク１０の先端部に働く力は２倍にな
り、全体で駆動力は６倍に倍加される。したがって１個
のシリンダの駆動力３１４kgは６倍となって駆動力１８
８４kgを生じ、また４個のシリンダでは６倍の駆動力７
５３６kgがプレスのスライダ１１に働くことになる。な
お内径が１５０mmのシリンダでは、単純に１個では駆動
力７０６kgであるのに対して、本考案によれば６倍の４
２３６kgの駆動力が得られる。

ちなみに駆動力７５３６kgを単純に１個のシリンダで置
換する場合を計算してみると、内径が約５００mmのシリ
ンダが必要となり、巨大なシリンダ装置となってしまう
ことになる。仮にシリンダの内圧を２倍の８kg／cm²に
したとしても、内径が約３５０mmのシリンダが必要とな
り、その上に頑強な構成のものが要求され、プレスの周
辺のスペースを著しく制約するものであることは明らか
である。

このように本考案は駆動源であるシリンダに倍力機構を
結合させたものであり、シリンダの容量としては、必要
とする駆動力よりも大幅に小さいものが選択される。ま
た、ピニオンを両側から回転駆動するラックは、その両
端に連結したシリンダにより往復駆動されるので、必要
とする駆動力に対応してシリンダのうちの稼働数を任意
に選択することが可能で、このようにすることにより、
１台のプレスの駆動装置によって得られる駆動力の幅を
大きく変更できる。

［効果］ 本考案は、ピニオンの両側に対向的にラックが噛合して
おり、各ラックは、その両端からシリンダの駆動力を受
けるので、ラックからピニオンに作用する力のうち、ピ
ニオンの軸に働く力は両側で相殺され、ピニオンを回転
させる力のみが効率良くピニオンに伝達される。ピニオ
ンにより往復動されるコンロッドには、倍力機構を結合
させているので、シリンダの小さな駆動力によって大き
な駆動力を得ることができる。小さなシリンダで十分で
あるのでその設置用スペースが少なくて済み、省スペー
スに有効である。また複数のシリンダの協働によって駆
動力を得ることができるので、必要とする駆動力に対応
した数のシリンダを稼働させるようにして、エネルギー
の無駄を少なくできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の原理図である。 １〜４……シリンダ、 ５，６……ラック、 ７……ピニオン、 ８……コンロッド、 ９……レバー、 １０……リンク、 １１…スライダ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】１個のピニオンと、 上記ピニオンの両側に対向的に位置しかつ上記ピニオン
   と噛合しているラックと、 上記各ラックの両端部にそれぞれ連結してあり、上記相
   対向するラックの移動方向が相互に逆となるように上記
   ラックを往復動させて上記ピニオンを往復回転させるシ
   リンダと、 上記ピニオンの回転中心と外周の歯部との中間部で回転
   自在に連結してあるコンロッドと、 一端が上記コンロッドに連結してあり、他端が揺動自在
   に支持してあるレバーと、 一端が上記レバーの中間位置に揺動自在に支持してあ
   り、他端がプレスのスライダに連結して動力を伝達する
   リンクと を具備するプレスの駆動装置。