JPH08112697A

JPH08112697A - 機械プレスのスライドストローク可変機構

Info

Publication number: JPH08112697A
Application number: JP27173494A
Authority: JP
Inventors: Shozo Imanishi; 今西詔三
Original assignee: Aida Engineering Ltd
Current assignee: Aida Engineering Ltd
Priority date: 1994-10-11
Filing date: 1994-10-11
Publication date: 1996-05-07
Anticipated expiration: 2013-10-15
Also published as: JP2811155B2

Abstract

(57)【要約】【目的】クランク軸と偏心ブッシュの係合及び解除が容
易で、ストロークを細かく変えられ、かつ大きな荷重に
耐えられる機械プレスのスライドのストローク長さと位
相の可変機構を得る。【構成】クランク軸２の偏心部３の左右両側に２以上の
整数で共に割り切れる歯数を有する小歯車５と大歯車６
に、偏心ブッシュ８の左右両側の小内歯歯車１０と大内
歯歯車１１を噛み合わせる機構を設け、嵌合する偏心ブ
ッシュ８の一方の側面に設けたピン１６部のスライダ１
７は、回転アーム１４のガイド溝１５に摺動自在に係合
し、固定用シリンダ１８で偏心ブッシュ８の回転を規制
し、クランク軸２と偏心ブッシュ８の偏心方向を変えて
ストローク長さを可変にする。また、回転アーム１４に
代え、偏心ブッシュ３４に止め金３５の位置決め穴を設
け、偏心量をゼロのクランク軸３３と前記の装置で、ス
トロークの位相を可変にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機械プレスのスライド
ストローク可変機構に関するものであり、スライドのス
トローク長さを可変にする場合、スライドのストローク
の位相を可変にする場合に利用する。

【０００２】

【従来の技術】従来の機械プレスのスライドストローク
可変機構のうち、スライドのストローク長さを可変にす
るには、クランク軸の偏心部に嵌合させた偏心ブッシュ
の偏心方向を、クランク軸の偏心部の偏心方向と一致す
る方向と１８０度方向の２つの位置で固定する機構によ
り、スライドのストローク長さを大小２段に変更するも
のがあった。

【０００３】あるいは、これを改良し、偏心ブッシュに
偏心部と同心の歯車を形成し、これと噛み合う小歯車を
サーボモータに連結して、任意の角度に偏心ブッシュを
回転し固定するものであった。

【０００４】また、従来の機械プレスにおいて、スライ
ドのストロークの位相の可変機構では、ウイットウォー
ス機構からクランク軸に回転力を伝達する部分で、スラ
イドのストロークの位相を可変にしている、特開平５−
３３７６９３があり、これは任意の角度に変更可能とし
ている。

【０００５】さらには、偏心ブッシュの左右いずれか片
側の歯車で、回転力を受けるようなスライドストローク
可変機構もある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術では、
スライドのストローク長さを可変にする前者は、調節時
の偏心ブッシュの回転を固定する機構は簡単であるが、
スライドのストローク長さの変更は大小２通りしか出来
ないと言う不便さがあった。

【０００７】スライドのストローク長さを任意に可変に
する後者は、偏心ブッシュをクランク軸に対し任意の位
相角に変更出来るので、スライドのストローク長さが任
意に変更出来ると言う利点はあるが、プレス作業により
受ける偏心ブッシュの回転を固定する構造が複雑となる
欠点があった。

【０００８】また、ウイットウォース機構を有する機械
プレスで必要とされる、スライドのストロークの位相を
可変にする上述の従来技術は、任意の角度に位相を変更
することは出来るが、回転力を伝達するための部分の機
構が、複雑であるという欠点があった。

【０００９】さらには、偏心ブッシュの片側面側のみに
設けた歯車で、回転力を受けるようなスライドストロー
ク可変機構では、歯車に作用する荷重は回転力の他にブ
ッシュとのクリアランスにより、モーメントが作用する
ため、歯車の歯面の摩耗が多くなると言う欠点もあっ
た。

【００１０】本発明の目的は、これらの欠点を除き、ス
ライドのストローク長さを可変にする場合は、クランク
軸に対し偏心ブッシュの回転位相を任意の位置に変える
ことが出来、かつ偏心ブッシュの固定が確実で、プレス
作業により受ける力に問題なく耐えられ、構造の簡単な
スライドストローク可変機構を提供することにある。

【００１１】また、ウイットウォース機構を有する機械
プレスで、スライドのストロークの位相を可変にする場
合も、任意の角度に位相に変更出来、大型の機械プレス
にも適用出来る、構造の簡単な機構を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、スライドのストローク長さを可変にする場合は、コ
ンロッドの大端部の穴に、回転自在で軸方向に固定さ
れ、外径と内径が偏心し、左右両側に２以上の整数で共
に割り切れる歯数を有するそれぞれ直径の異なる大小の
内歯歯車を設けた偏心ブッシュと、前記内歯歯車にそれ
ぞれ噛み合う歯車を有し、その歯車間が偏心しているク
ランク軸と、クランク軸と回転自在でガイド溝を有す
る、前記小歯車側の回転アームと、前記偏心ブッシュと
前記回転アームを係止する、前記偏心ブッシュの一方の
側面に設けた、前記ガイド溝と滑合するピンと、ピスト
ンが前記ガイド溝に挿入出来るフレームに固設したシリ
ンダとで構成する。

【００１３】スライドのストロークの位相を可変にする
場合は、前記コンロッドの大端部の穴に、回転自在で軸
方向に固定され、外径と内径が偏心し、左右両側に２以
上の整数で共に割り切れる歯数を有するそれぞれ直径の
異なる大小の内歯歯車を設け、側面に張り出して位置決
め穴のあるプレートを有する偏心ブッシュと、前記内歯
歯車にそれぞれ噛み合う歯車を有し、その歯車間が偏心
していないクランク軸と、ピストンが、前記位置決め穴
に挿入出来るフレームに固設したシリンダとで構成す
る。

【００１４】

【作用】上述の構成により、スライドのストローク長さ
を可変にする場合は、クランク軸と偏心ブッシュの回転
位相は大小歯車の歯数の最大公約数で歯数を除した値の
歯数に相当する角度ずつ位相を変えることが出来、プレ
ス作業の作業荷重は、クランク軸の偏心部の外周と偏心
ブッシュの穴で受け、回転力は２列の歯車で受けるの
で、動作は確実である。

【００１５】また、クランク軸の大小歯車間が偏心して
いると、このクランク軸の偏心部と偏心ブッシュにより
スライのストローク長さを多段に変更出来る。また、ク
ランク軸の大小歯車間が偏心していない時は、この機構
でスライドのストロークの位相を可変にすることも出来
る。

【００１６】スライドのストロークの位相を可変にする
場合は、前記と同様、大小歯車間が偏心していないクラ
ンク軸と偏心ブッシュは、大小歯車の歯数の最大公約数
で歯数を除した値の歯数に相当する角度ずつ位相を変え
ることが出来、プレス作業の作業荷重はクランク軸と偏
心ブッシュの穴で受け、回転力は２列の歯車で受けるの
で、動作は確実である。

【００１７】

【実施例】図１〜図３において、本発明の第１実施例と
して、クランク軸２の大小歯車間が、偏心している偏心
部３を有する機械プレス１におけるスライドのストロー
ク長さの可変機構について説明する。

【００１８】クランク軸２は機械プレス１のフレーム４
に設けた軸受部材に回転自在に支承されている。偏心部
３の左右両側には、偏心部３の外径より若干小径の小歯
車５と、若干大径の大歯車６を設け、この大小歯車６、
５の間に偏心部３を有し、この大小歯車６、５の歯数は
２以上の整数で共に割り切れる歯数とする。この偏心部
３の外周に嵌合する穴９を有する偏心ブッシュ８を設
け、偏心ブッシュ８の穴９の左右両側には、小歯車５と
噛み合う小内歯歯車１０と、大歯車６と噛み合う大内歯
歯車１１とを設けている。

【００１９】偏心ブッシュ８の外周に回転自在に嵌合す
るコンロッド１２は、フレーム４に昇降自在に設けたス
ライド１３と連結している。クランク軸２の前端部に回
転自在に設けられ、かつ外周をフレーム４部に回転自在
に支承された回転アーム１４の、上方に伸びたアーム部
は偏心ブッシュ８の前側面に沿わせ、中心部に上下方向
のガイド溝１５を設けている。

【００２０】偏心ブッシュ８の偏心方向、すなわち図１
に示す上死点状態における上方向の前側面に立設したピ
ン１６には、回転自在に角形のスライダ１７を滑合さ
せ、このスライダ１７はガイド溝１５に摺動自在に嵌合
している。

【００２１】上方にガイド溝１５を向けて停止した回転
アーム１４のガイド溝１５に、フレーム４に固設した固
定用シリンダ１８のピストン１８Ａを下方へ突出させて
挿入すると、回転アーム１４は回転しないようになって
いる。回転アーム１４の前方に突設したプーリ１９か
ら、タイミングベルト２０で連結され、フレーム４に固
設された第１エンコーダ２１は、回転アーム１４の回転
角度を検出する。

【００２２】クランク軸２の後端部には、メインギヤ２
２が固設され、さらにその後端には回転軸２７を介し
て、フレーム４に固設したクランク軸２の軸方向の移動
用シリンダ２８を連結し、さらにプーリ２９とタイミン
グベルト３０を介して、クランク軸２の回転角度を検出
する第２エンコーダ３１に連結している。

【００２３】第２エンコーダ３１はフレーム４に固設さ
れている。移動用シリンダ２８によりクランク軸２を図
２に示す距離Ｌだけ後退させると、クランク軸２は偏心
ブッシュ８の穴９を摺動し、小歯車５と小内歯歯車１０
並びに大歯車６と大内歯歯車１１との係合が解除出来
る。

【００２４】スライドのストローク長さの調節の一例に
ついて述べれば、まず機械プレス１を第１エンコーダ２
１および第２エンコーダ３１を共に零度として、図３
（ａ）に示すように、クランク軸２の偏心部３の偏心方
向も偏心ブッシュ８の偏心方向も上向きに停止している
とする。この場合は、スライドのストローク長さが最大
の状態であるが、図３（ｄ）に示すスライドのストロー
ク長さが最小の状態を基準にしてもよい。

【００２５】固定用シリンダ１８のピストン１８Ａをガ
イド溝１５に挿入して、上向きとなっている回転アーム
１４を固定し、移動用シリンダ２８でクランク軸２を後
退させ、クランク軸２と偏心ブッシュ８の小歯車５と小
内歯歯車１０並びに大歯車６と大内歯歯車１１の係合を
解除する。

【００２６】続いて、クランク軸２を回転させ、第２エ
ンコーダ３１の検出値が所要の回転角度になるまで偏心
部３の偏心方向を変える。例えば、クランク軸２の回転
角度が６０度の場合は図３（ｂ）、１２０度の場合は図
３（ｃ）、１８０度の場合は図３（ｄ）に示す状態にす
る。

【００２７】クランク軸２の回転中に偏心ブッシュ８に
固設したピン１６に取り付けられたスライダ１７は、回
転アーム１４のガイド溝１５に沿って移動しながら、偏
心ブッシュ８の回転方向の位置を規制する。クランク軸
２の回転角度は、同一の歯数である小歯車５と小内歯歯
車１０並びに大歯車６と大内歯歯車１１の大小歯車の歯
数の最大公約数で歯数を除した値の歯数に相当する角度
ずつ選択出来、スライドのストローク長さは、図３
（ａ）では偏心部３の偏心量ｅ１と偏心ブッシュ８の偏
心量ｅ２の和の２倍となるので最大２（ｅ１＋ｅ２）か
ら、図３（ｄ）に示す最小２（ｅ１−ｅ２）の間で、細
かく変更が出来る。

【００２８】なお、本第１実施例において、図４に示す
ように、クランク軸２の偏心部３の小歯車５と大歯車６
との間に２つ割りのブッシュ７を嵌合して構成すること
も可能である。

【００２９】図５は本発明の第２実施例である機械プレ
ス３２を示す。なお、構造物に対する符号は、第１実施
例と考え方の同じものは、便宜上同じ符号を用いた。機
械プレス３２のクランク軸３３には偏心量がゼロの他
は、小歯車５と大歯車６を、偏心ブッシュ３４には、小
内歯歯車１０と大内歯歯車１１を設けている。

【００３０】偏心ブッシュ３４は上死点位置に止め金３
５の位置決め穴に、フレーム４に設けた固定用シリンダ
１８のピストン１８Ａを係合させると、偏心ブッシュ３
４を上死点位置に係止出来る。偏心ブッシュ３４の上死
点を零度として、偏心ブッシュ３４の回転角度を検出す
る第１エンコーダ２１を設けている。偏心ブッシュ３４
の外周に嵌合させたコンロッド１２を、スライド１３に
連結している。

【００３１】クランク軸を不等速回転するウイットウォ
ース機構の一例として、メインギヤ３６は、クランク軸
３３と偏心させて設けたフレーム４の偏心ボス３７上に
回転自在に設け、駆動軸２３のピニオンギヤ２４と噛み
合わせている。クランク軸３３の後端部には、アーム３
８を固設し、アーム３８には半径方向の溝３９を設けて
いる。メインギヤ３６の胴部にアーム３８に向けて立設
したピン４０にスライダ４１を滑合させ、スライダ４１
をアーム３８の溝３９に摺動自在に嵌合している。

【００３２】クランク軸３３の後端は回転軸２７を介し
てフレーム４に固設した移動用シリンダ２８に連結し、
また第１実施例と同様に、クランク軸３３の回転角度を
検出する第２エンコーダ３１を設けた。

【００３３】メインギヤ３６のピン４０及びスライダ４
１に係合するアーム３８からなる早戻り機構により、不
等速回転を与えられるクランク軸３３に固定された偏心
ブッシュ３４の上死点の位置を第１エンコーダ２１で検
出して停止させ、偏心ブッシュ３４の止め金３５の位置
決め穴に固定用シリンダ１８のピストン１８Ａを挿入し
て偏心ブッシュ３４の回転方向を規制した後、移動用シ
リンダ２８でクランク軸３３を後方に移動させ、第１実
施例と同様に偏心ブッシュ３４とクランク軸３３の係合
を解除する。

【００３４】この時アーム３８は、クランク軸３３とと
もに移動するが、スライダ４１は溝３９との係合を維持
するようになっている。

【００３５】メインギヤ３６を回転させ、偏心ブッシュ
３４に対するクランク軸３３の回転位相を変更し、第１
実施例と同様の操作により、固定することによりスライ
ドのストロークの位相が変更出来る。

【００３６】なお、第２実施例においても、図４で示し
た第１実施例と同様にクランク軸３３の小歯車５と大歯
車６との間に２つ割りのブッシュ７を嵌合して構成する
ことも可能である。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、クランク軸に設けた歯車で回転力を、大小歯
車間のクランク軸外周と、偏心ブッシュの穴で、プレス
作業荷重をそれぞれ受けるので、重荷重の大型の機械プ
レスでのプレス加工にも耐え、かつスライドのストロー
ク長さが可変であるから利用範囲が広がる。

【００３８】また、回転位相の変更の時の係合が確実で
あり、係合解除が容易である。さらに、２組の歯車の歯
数を２以上の整数で共に割り切れる歯数としたので、ク
ランク軸と偏心ブッシュの回転位相を大小歯車の歯数の
最大公約数で歯数を除した値の歯数に相当する角度ずつ
変えて選ぶことが出来る。もちろん、大型の機械プレス
にも使用出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による機械プレス要部縦断
側面図

【図２】クランク軸と偏心ブッシュとの係合、解除を説
明する要部断面図

【図３】（ａ）〜（ｄ）は偏心ブッシュとクランク軸と
の回転位相の説明図

【図４】第１実施例におけるクランク軸の偏心部の応用
例説明図

【図５】本発明の第２実施例による機械プレス要部断面
図

【符号の説明】

１、３２は機械プレス、２、３３はクランク軸、３は偏
心部、４はフレーム、５は小歯車、６は大歯車、７はブ
ッシュ、８、３４は偏芯ブッシュ、９は穴、１０は小内
歯歯車、１１は大内歯歯車、１２はコンロッド、１３は
スライド、１４は回転アーム、１５はガイド溝、１６は
ピン、１７はスライダ、１８は固定用シリンダ、１８Ａ
は固定用シリンダ１８のピストン、１９、２９はプー
リ、２０、３０はタイミングベルト、２１は第１エンコ
ーダ、２２、３６はメインギヤ、２３は駆動軸、２４は
ピニオンギヤ、２５はフライホイル、２６はモータ、２
７は回転軸、２８は移動用シリンダ、３１は第２エンコ
ーダ、３５は止め金、３８はアーム、３９は溝、４０は
ピン、４１はスライダ、４２は窓、である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フレームに設けた軸受部材に回転自在に支
承されるクランク軸に係合するコンロッドを介し、スラ
イドを上下動させる機械プレスにおいて、前記コンロッ
ドの大端部の穴に、回転自在で軸方向に固定され外径と
内径が偏心し、左右両側に２以上の整数で共に割り切れ
る歯数を有するそれぞれ直径の異なる大小の内歯歯車を
設けた偏心ブッシュと、前記内歯歯車にそれぞれ噛み合
う歯車を有し、その歯車間が偏心している前記クランク
軸と、前記クランク軸と回転自在でガイド溝を有する、
前記小歯車側の回転アームと、前記偏心ブッシュと前記
回転アームを係止する、前記偏心ブッシュの一方の側面
に設けた、前記ガイド溝と滑合するピンと、ピストンが
前記ガイド溝に挿入出来る前記フレームに固設したシリ
ンダとで構成することを特徴とした機械プレスのスライ
ドストローク可変機構。
【請求項２】フレームに設けた軸受部材に回転自在に支
承されるクランク軸に係合するコンロッドを介し、スラ
イドを上下動させる機械プレスにおいて、前記コンロッ
ドの大端部の穴に、回転自在で軸方向に固定され、外径
と内径が偏心し、左右両側に２以上の整数で共に割り切
れる歯数を有するそれぞれ直径の異なる大小の内歯歯車
を設け、側面に張り出して位置決め穴のある止め金を有
する偏心ブッシュと、前記内歯歯車にそれぞれ噛み合う
歯車を有し、その歯車間が偏心していない前記クランク
軸と、ピストンが前記位置決め穴に挿入出来るフレーム
に固設したシリンダとで構成することを特徴とした機械
プレスのスライドストローク可変機構。