JPH069760Y2 - インチングギヤの破損防止用ブレーキ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、プレス機または鍛造ロール機等に用いられ
るインチング機構に配設されて、過大な制動トルクによ
るインチングギヤの破損を防止するブレーキ装置に関す
るものである。

従来の技術 プレス機や鍛造ロール機等には、型合せ調整時やロール
位置調整時等に、ドライブシャフトを微速回転させて調
整作業等を容易にするためにインチング機構を設ける場
合が多く、例えば本出願人が既に出願した特願昭６２−
２２１３００号のプレスのスローインチング装置におい
ては、インチング運転する際に、プレス機のドライブシ
ャフトに設けられたフライホイールをフライホイールブ
レーキにより制動するとともに、減速したモータの回転
数と、予め設定されたインチング運転時のモータの上限
回転数および下限回転数とを比較して、ドライブシャフ
トを駆動するモータの電源のＯＮ・ＯＦＦ制御を行な
い、ドライブシャフトを微速回転させるインチング機構
が設けられている。

また、通常運転用の駆動モータの他にインチング運転専
用の駆動モータを別に備えたプレス機もある。例えば第
３図は、専用の駆動モータで駆動されるインチング機構
を有する一般的なクランク式プレス機の駆動部を示すも
ので、ドライブシャフト１は、メインモータ２により駆
動されるフライホイール３の回転がクラッチ装置４によ
り断続可能に伝達されて回転駆動され、このドライブシ
ャフト１に設けられたピニオンギャ５に、ラムを上下動
させるクランク軸（図示せず）に軸着されたメインギヤ
６が噛合している。また、前記ドライブシャフト１には
このドライブシャフト１の回転を制動するディスクブレ
ーキ式のメインブレーキ装置７が設けられており、該メ
インブレーキ装置７は、ドライブシャフト１の外周に回
動可能に設けられたキャリパボディ７ｂに保持したブレ
ーキパッド７ｃ，７ｃによって、ドライブシャフト１と
一体に回転するとともに軸方向移動可能に設けられた２
枚のディスクロータ７ａ，７ａを挾圧して制動を行なう
よう構成されている。この制動時の制動トルクは、前記
キャリパボディ７ｂと一体にインチング用のウォームホ
イール８が設けられているため、このウォームホイール
８およびウォームホイール８に噛合するウォーム９ａを
介してインチング機構のインチングシャフト９に伝達さ
れる。また８ａは、前記ドライブシャフト１を回転可能
に支持するとともに、前記インチング用のウォームホイ
ール８を回転可能に覆う軸受け兼ギヤケースで、プレス
機のハウジング等に固定されている。

また、前記インチング機構は、プレス機の型合せ時等に
ドライブシャフト１を微速回転させるための機構で、イ
ンチングモータにより回転駆動されて前記インチングシ
ャフト９のウォーム９ａとウォームホイール８およびメ
インブレーキ装置７を介してドライブシャフト１をイン
チング駆動する。そして、このインチング機構は、プレ
ス機の通常運転状態での制動時においては、インチング
シャフト９の回転を規制して制動トルクを受止め、ま
た、インチング運転を行なう際には、インチングシャフ
ト９の回転規制を解除してドライブシャフト９を駆動し
て微速回転させる。

第４図は従来のインチング機構の一例を示すもので、イ
ンチング用モータ１０に回転駆動されるインチングシャ
フト９には、インチング用ウォームホイール８に噛合す
るウォーム９ａが設けられており、また、このインチン
グシャフト９の前記インチング用モータ１０側には、回
転するインチングシャフト９を制動するマグネットブレ
ーキ１１が設けられるとともに、このマグネットブレー
キ１１と前記ウォーム９ａを挟んで対応する側には、イ
ンチングシャフト９の回転を停止させる噛合式のインチ
ングブレーキ１２が設けられている。

そして、前記インチングシャフト９は、プレス機の通常
運転時には、前記マグネットブレーキ１１およびインギ
ングブレーキ１２によって回転が規制されており、前記
ドライブシャフト１を停止させる際には、先ず、クラッ
チ４を切離してフライホイール６からの回転駆動力の伝
達を遮断した後、慣性で回転するドライブシャフト１を
メインブレーキ装置７により制動する。このとき、回転
するドライブシャフト１に設けられたディスクロータ７
ａをキャリパボディ７ｂの摩擦パッド７ｃ，７ｃ間で挾
圧して制動すると、制動トルクが前記キャリパボディ７
ｂを回転させようとするが、このキャリパボディ７ｂと
一体に形成されたインチング用のウォームホイール８
が、インチング機構における前記インチングシャフト９
のウォーム９ａと噛合しているため、このインチングシ
ャフト９に制動トルクが受止められて制動されるように
なっている。

また、インチング運転を行なう際には、前記ドライブシ
ャフト１がメインブレーキ装置７により制動されて停止
している状態から、マグネットブレーキ１１およびイン
チングブレーキ１２とによるインチングシャフト９の回
転規制を解除するとともに、インチング用モータ１０に
よりこのインチングシャフト９を回動駆動する。回動駆
動されるインチングシャフト９は、このインチングシャ
フト９に設けられている前記ウォーム９ａを介してウォ
ームホイール８を駆動することにより、制動状態の前記
メインブレーキ装置７を介してドライブシャフト１を微
速回転させ、ドライブシャフト１のピニオンギヤ５を介
してメインギヤ６を回転駆動してプレス機をインチング
運転させる。

考案が解決しようとする問題点 しかし、前記した従来のインチング機構の場合には、高
速で回転するドライブシャフト１をメインブレーキ装置
７で制動した際に発生する大きな制動トルクが、メイン
ブレーキ装置７のキャリパボディ７ｂと一体に形成され
たインチング用のウォームホイール８と、このウォーム
ホイール８に噛合するウォーム９ａとを介して、前記マ
グネットブレーキ１１等により回転を規制されているイ
ンチングシャフト９に伝達されるため、このインチング
シャフト９のウォーム９ａとこれを無理に回転させよう
とするウォームホイール８とに大きな負荷が掛り、互い
に噛合するウォーム９ａおよびウォームホイール８の噛
合歯を破損させる虞れがあった。またウォーム９ａおよ
びウォームホイール８の噛合歯の一部が破損した場合に
は、インチング運転の機能が低下するとともに、インチ
ング運転時にラムの急落下が生じて危険なため、前記ウ
ォーム９ａおよびウォームホイール８の交換が必要とな
るという問題点があった。

また、制動トルクによる前記ウォーム９ａおよびウォー
ムホイール８の破損を防止するため、メインブレーキ装
置７の制動時にマグネットブレーキ１１およびインチン
グブレーキ１２を解除した場合には、前記ウォーム９ａ
およびウォームホイール８の破損は回避できるがインチ
ングシャフト９が自由に回転して制動トルクを受けるこ
とができず、メインブレーキ装置７が制動不能となって
しまうという不都合があった。

この考案は上記問題点に鑑みなされたもので、メインブ
レーキ装置によるドライブシャフトの制動時のインチン
グギヤの破損を防止するとともに、インチング運転を行
なう際には、インチングシャフトの制動をタイミング良
く解除して、インチング用モータへの過負荷を回避する
とともに、ドライブシャフトの停止時におけるラムの下
降を防止できるインチングギヤの破損防止用ブレーキ装
置の提供を目的としている。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するための手段としてこの考案のイン
チングギヤの破損防止用ブレーキ装置は、メインモータ
によって駆動されるドライブシャフトを制動するメイン
ブレーキ装置の本体部分がインチング用のウォームホイ
ールと一体化されるとともに、インチング用モータで駆
動するインチングシャフトに取付けたウォームが前記ウ
ォームホイールに噛合したインチング機構に設けられて
前記インチングシャフトを制動するブレーキ装置におい
て、一端を支点として回動可能に設けられた２本のアー
ムと、それぞれ摩擦パッドを備えかつ前記両アームに取
付けて対向配置された一対のブレーキシューと、前記両
アームの他端間に配設され、内部に備えたリターンスプ
リングの弾性力により前記両アームを互いに接近する方
向に付勢して両摩擦パッド間で前記インチングシャフト
を挾圧して制動するとともに、エア供給時に前記両アー
ムを拡開させて制動を解除させるエアシリンダと、前記
メインブレーキ装置の制動時に前記エアシリンダに比較
的低圧なエアを供給する第１エア回路と、インチング運
転開始と同時に前記エアシリンダに高圧なエアを供給す
る第２エア回路とを備えていることを特徴としている。

作用 上記のように構成することにより、メインブレーキ装置
によるドライブシャフトの制動時には、第１エア回路を
介して比較的低圧のエアをエアシリンダに供給すると、
両アームが徐々に拡開してインチングシャフトの回転規
制を徐々に弛めることにより、このインチングシャフト
が、ウォームホイールおよびウォームを介して伝達され
る制動トルクを緩衝しながら回転して、ウォームホイー
ルおよびウォームの破損を防止する。また、インチング
運転を行なう際には、メインブレーキの制動と同時に第
２エア回路を介して高圧のエアをエアシリンダに供給す
るとともにインチング用モータを起動して、両アームが
瞬時に拡開してインチングシャフトの回転規制を解除し
て、インチング用モータへの過負荷を防止する。さら
に、インチング運転を停止させる時には、エアシリンダ
内への供給回路を大気開放すると、エアシリンダのリタ
ーンスプリングの作用により、エアシリンダ内のエアが
短時に排出されるとともに両アームが接近して、両アー
ムに設けられたブレーキシューの摩擦パッドがインチン
グシャフトを挾圧して速やかに制動する。また、インチ
ングシャフトを確実に挾圧して回転規制することによ
り、上死点に停止中のラムの自重による自然落下を防止
する。

実施例 以下、この考案の一実施例を第１図および第２図に基づ
いて説明する。なお、第３図のプレス機の駆動部と、第
４図の従来のインチング機構と同一の構成部分について
は同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

プレス機の型合せ調整時等にドライブシャフト１を微速
回転させるインチング機構２０のインチングシャフト９
は、クランク式プレス機のドライブシャフト１を制動す
るメインブレーキ装置７のキャリパボディ７ｂと一体に
形成されたインチング用のウォームホイール８に、該イ
ンチングシャフト９に設けられたウォーム９ａを噛合さ
せて配設されている。

また、前記インチングシャフト９は、一方の端部に接続
されたインチング用モータ１０により回転駆動されて、
前記ウォーム９ａを介してウォームホイール８を駆動
し、前記ドライブシャフト１を微速回転させるととも
に、回転するドライブシャフト１をメインブレーキ７で
制動した際に発生する制動トルクを、前記ウォームホイ
ール８とウォーム９ａとを介して伝達されて受止められ
るようになっている。

そして、インチング機構の前記インチングシャフト９
は、一端に接続したインチング用モータ１０に駆動さ
れ、ウォーム９ａを噛合させた前記インチング用のウォ
ームホイール８を回転駆動し、前記メインブレーキ装置
７により接続された状態のドライブシャフト１を微速回
転させる。またインチングシャフト９の前記インチング
用モータ１０とウォーム９ａを挟んで対向する側には、
回転するインチングシャフト９を制動するインチングブ
レーキ１２が設けられるとともに、前記インチングシャ
フト９のインチングモータ１０と接続した端部側とウォ
ーム９ａとの間には、インチングシャフト９を制動する
エアブレーキ２１が設けられており、前記インチングブ
レーキ１２とエアブレーキ２１とは、制動および制動解
除の作動を同時に行なうようになっている。

前記エアブレーキ２１は、それぞれの下端を支点として
回動可能に設けられた一対のアーム２２，２２と、それ
ぞれ摩擦パッド２３ａを備えかつ前記両アーム２２，２
２のインチングシャフト９と同じ高さに取付けられて対
向配置された一対のブレーキシュー２３，２３と、前記
両アーム２２，２２の上端間に配設されたエアシリンダ
２４を有している。また前記エアシリンダ２４は、その
内部にリターンスプリング２４ａを備えており、このリ
ターンスプリング２４ａの弾発力により前記両アーム２
２，２２を互いに接近する方向に常時付勢し、両アーム
２２，２２が互いに接近する方向へ弾性付勢するこによ
り、両摩擦パッド２３ａ，２３ａ間で前記インチングシ
ャフト９の外周に取付けられたブレーキドラム２５を外
周側から挾圧して制動するとともに、前記エアシリンダ
２４にエアが供給された際に、前記両アーム２２，２２
を拡開させて制動を解除させるようになっている。

さらに、前記エアシリンダ２４には、供給される高圧エ
アを比較的低い圧力まで減圧調整するレギュレータ２６
ａと、プレス機の前記メインブレーキ装置７の制動作動
時に開弁して前記レギュレータ２６ａにより調圧された
比較的低圧なエアを前記エアシリンダ２４に供給する第
１ソレノイドバルブ２６ｂとがそれぞれ介設された第１
エア回路２６と、インチング運転の開始と同時に開弁し
て高圧のエアを前記エアシリンダ２４に供給する第２ソ
レノイドバルブ２７ａが介設された第２エア回路とが接
続され、また第２エア回路２７の前記第２ソレノイドバ
ルブ２７ａの下流には、チェックバルブ２７ｂが設けら
れ、さらに、前記第１エア回路２６と第２エア回路２７
とには、インチングシャフト９の制動時にエアシリンダ
２４内のエアを排出する際に開弁する第３ソレノイドバ
ルブ２８ａを介設したエア排出回路２８が接続されてい
る。

次に、前記エアブレーキ２１を設けたインチング機構を
備えたプレス機の作用を説明する。

プレス機の通常運転時には、メインモータ２により駆動
されて回転するフライホイール３の回転を、クラッチ４
を接続することにより伝達されてドライブシャフト１が
回転し、このドライブシャフト１に軸着されたピニオン
ギヤ５と噛合しているメインギヤ６を介してクランク軸
（図示せず）回転駆動して、ラムを上下動させてプレス
作業が行なわれる。

そして、前記通常運転を停止させる場合には、先ず、ク
ラッチ４を切ってフライホイール３からの回転の伝達を
遮断するとともにメインブレーキ装置７による制動を行
なう。メインブレーキ装置７を制動作動させると、慣性
で高速回転するドライブシャフト１に設けられたディス
クロータ７ａ，７ａを、キャリパボディ７ｂに設けられ
た摩擦パッド７ｃ，７ｃが挾圧し、回転するディスクロ
ータ７ａ，７ａを制動する際に生じる制動トルクが、両
摩擦パッド７ｃを介してチャリパボディ７ｂに伝達さ
れ、この制動トルクがキャリパボディ７ｂと、このキャ
リパボディ７ｂに一体に形成されたインチング用のウォ
ームホイール８とを回転させようとするが、前記ウォー
ムホイール８がインチング機構のインチングシャフト９
に設けられているウォーム９ａに噛合しているため、前
記制動トルクはインチングシャフト９に伝達されてこの
インチングシャフト９を回転させようとする。

そこで、インチングシャフト９を回転させる力として伝
達される制動トルクを緩衝するために、前記メインブレ
ーキ装置７によりドライブシャフト１の制動を行なう際
に、インチング機構のエアブレーキ２１による前記イン
チングシャフト９の制動解除を並行して行なる。

このように緩衝作用を発揮するように前記インチングシ
ャフト９の回転規制を解除させる場合には、インチング
シャフト９を回転規制している前記エアブレーキ２１の
エアシリンダ２４に、第１ソレノイドバルブ２６ｂを開
弁し、第１エア回路２６を介してエアを供給する。第１
エア回路２６からはレギュレータ２６ａよりに所定の圧
力まで減圧された比較的低圧なエアが供給されて、エア
シリンダ２４のリターンスプリング２４ａを圧縮させな
がらピストンロッドを徐々に伸出させ、徐々に伸出する
ピストンロッドは一対のアーム２２，２２を徐々に拡開
させて摩擦パッド２３ａ，２３ａのブレーキドラム２５
を挾圧する力が少しずつ弛められるようにする。

したがって、メインブレーキ装置７を制動操作する際に
インチング機構のエアブレーキ２１に第１エア回路２６
を介してエアを供給すると、キャリパボディ７ｂに掛る
制動トルクがウォームホイール８と、このウォームホイ
ール８が噛合しているウォーム９ａを介して伝達されて
インチングシャフト９を回転させ、インチングシャフト
９に制動トルクが伝達されると、エアブレーキ２１によ
る回転規制が少しずつ弛められるインチングシャフト９
は、伝達された制動トルクを緩衝しながら徐々に回転
し、前記ドライブシャフトの回転を停止させる。したが
って、インチングシャフト９が制動トルクを緩衝しなが
ら受け止めるためウォームホイール８とウォーム９ａの
破損も防止される。

また、インチング運転を行なう際には、メインブレーキ
装置７に制動されてドライブシャフト１が停止した状態
で、前記第１エア回路２６の第１ソレノイドバルブ２６
ｂを開弁するとともに、第２ソレノイドバルブ２７を開
弁し（第１図の状態）、第２エア回路２７を介して高圧
のエアをエアブレーキ２１のエアシリンダ２４に供給し
てインチングシャフト９の回転規制を瞬時に解除すると
同時に、インチング用モータ１０によりこのインチング
シャフト９を回転駆動する。インチングシャフト９が回
転すると、ウォーム９ａがウォームホイール８を回転さ
せ、キャリパボディ７ｂの摩擦パッド７ｃ，７ｃに挾圧
されたディスクロータ７ａ，７ａを介してドライブシャ
フト１が駆動されて微速回転する。したがって、エアブ
レーキ２１による制動を瞬時に解除することにより、制
動解除の遅れによるインチング用モータ１０へ過負荷が
防止される。

また、型合せ調整等の作業が完了して、インチング運転
を停止し、通常運転を再開する際には、前記メインブレ
ーキ装置７による制動を解除すると同時にクラッチ４を
接続してドライブシャフト１にフライホイール３の回転
を伝達して回転駆動させるとともに、前記インチング機
構は、第２ソレノイドバルブ２７ａを閉弁して高圧エア
の供給を遮断するとともに、第３ソレノイドバルブ２８
を開弁してエア排出回路２８を大気開放させると、リタ
ーンスプリング２４ａの弾発力によりエアシリンダ２４
内のエアが速やかに排出されてピストンロッドが縮退し
てアーム２２，２２の間隔を狭くし、両アーム２２，２
２に設けられたブレーキシュー２３，２３の摩擦パッド
２３ａ，２３ａによりブレーキドラム２５を挾圧して制
動するとともに、インチングブレーキが同時に制動作動
してインチングシャフト７の回転を瞬時に停止させる。

また、このエアブレーキ２１は、プレス機の運転停止時
においてはインチングシャフトの回転を確実に規制する
ことにより、運転停止時に上死点で待機するラムの自重
による自然落下を確実に防止する。

なお、本実施例のエアブレーキ２１においては、エアシ
リンダ２４に比較的低圧なエアを供給する第１エア回路
２６上に、供給するエアを一定の圧力まで低下させるレ
ギュレータ２６ａを設けたので、メインブレーキ装置７
の制動時に発生する制動トルクに対してほぼ一定の緩衝
作用が得られ、また状況に応じて供給するエア圧力を調
整することもできる。また、第２エア回路２７にチェッ
クバルブ２７ｂを介設したので、エア洩れが防止され、
プレス機の運転停止時におけるエアブレーキ２１の制動
力低下を防止してラムの落下をなくすことができる。

考案の効果 以上説明したようにこの考案のインチングシャフトの破
損防止用ブレーキ装置は、一端を支点として回動可能に
設けられた２本のアームと、それぞれ摩擦パッドを備え
かつ前記両アームに取付けて対向配置された一対のブレ
ーキシューと、前記両アームの他端間に配設され、内部
に備えたリターンスプリングの弾性力により前記両アー
ムを互いに接近する方向に付勢して両摩擦パッド間で前
記インチングシャフトを挾圧して制動するとともに、エ
ア供給時に前記両アームを拡開させて制動を解除させる
エアシリンダと、前記メインブレーキ装置の制動時に前
記エアシリンダに比較的低圧なエアを供給する第１エア
回路と、インチング運転開始と同時に前記エアシリンダ
に高圧なエアを供給する第２エア回路とを備えているの
で、通常運転を停止させる際には、第１エア回路を介し
て比較的低圧なエアを供給することにより制動トルクを
緩衝しながら制動するため、制動トルクを伝達するイン
チングギヤの破損を有効に防止できるとともに、インチ
ング運転を行なう際には、第２エア回路を介して高圧の
エアを供給することによりインチングシャフトの回動規
制を瞬時に解除させて、インチング用モータへの過負荷
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案のインチングギヤの破損防
止用ブレーキ装置の一実施例を示すもので、第１図はエ
アブレーキおよびエア回路の構成を示す概略図、第２図
はインチング機構を示す正面図、第３図はインチング機
構を備えたプレス機の駆動部の一例を示す一部断面側面
図、第４図は従来のインチング機構を示す正面図であ
る。 １…ドライブシャフト、２…メインモータ、３…フライ
ホイール、４…クラッチ、７…メインブレーキ装置、７
ａ…ディスクロータ、７ｂ…キャリパボディ、７ｃ…摩
擦パッド、８…インチング用のウォームホイール、９…
インチングシャフト、９ａ…ウォーム、１０…インチン
グ用モータ、インチング機構、２１…エアブレーキ、２
２…アーム、２３…ブレーキシュー、２３ａ…摩擦パッ
ド、２４…エアシリンダ、２４ａ…リターンスプリン
グ、２５…ブレーキドラム、２６…第１エア回路、２６
ａ…レギュレータ、２６ｂ…第１ソレノイドバルブ、２
７…第２エア回路、２７ａ…第２ソレノイドバルブ、２
７ｂ…チェックバルブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】メインモータによって駆動されるドライブ
   シャフトを制動するメインブレーキ装置の本体部分がイ
   ンチング用のウォームホイールと一体化されるととも
   に、インチング用モータで駆動するインチングシャフト
   に取付けたウォームが前記ウォームホイールに噛合した
   インチング機構に設けられて前記インチングシャフトを
   制動するブレーキ装置において、一端を支点として回動
   可能に設けられた２本のアームと、それぞれ摩擦パッド
   を備えかつ前記両アームに取付けて対向配置された一対
   のブレーキシューと、前記両アームの他端間に配設さ
   れ、内部に備えたリターンスプリングの弾性力により前
   記両アームを互いに接近する方向に付勢して両摩擦パッ
   ド間で前記インチングシャフトを挾圧して制動するとと
   もに、エア供給時に前記両アームを拡開させて制動を解
   除させるエアシリンダと、前記メインブレーキ装置の制
   動時に前記エアシリンダに比較的低圧なエアを供給する
   第１エア回路と、インチング運転開始と同時に前記エア
   シリンダに高圧なエアを供給する第２エア回路とを備え
   ていることを特徴とするインチングギヤの破損防止用ブ
   レーキ装置。