JPS60178000A - 緩衝装置 - Google Patents

緩衝装置

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JPS60178000A
JPS60178000A JP59282136A JP28213684A JPS60178000A JP S60178000 A JPS60178000 A JP S60178000A JP 59282136 A JP59282136 A JP 59282136A JP 28213684 A JP28213684 A JP 28213684A JP S60178000 A JPS60178000 A JP S60178000A
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screw
nut
press
shock absorber
machine tool
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JP59282136A
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カルステン・ローゼンダル
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26DCUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/02Punching blanks or articles with or without obtaining scrap; Notching
    • B21D28/20Applications of drives for reducing noise or wear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2247Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with rollers
    • F16H25/2252Planetary rollers between nut and screw

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)
  • Presses And Accessory Devices Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は緩衝装置、特に機械式若しくは液圧式プレス装
置、棒材切断機、剪断機、またはプレス工程を受ける製
品が剪断工具、切断工具または打抜き工具により加工を
受ける他の工作機械に使用し、下方部分をプレステーブ
ルなどの支持部に取付け、上方部分を工作機械の可動部
材例えばラムまたはスライドに取付け、この支持部と可
動部材との間に圧力を逃がすように取付ける緩衝装置、
1パいわゆる慣性緩衝装置に関するものである。
(従来の技術) 機械式または液圧式プレス装置に関連して、ノズルまた
は絞り弁を通過させてオイルを圧縮することによって吸
収効果を得る液圧式の緩衝装置が□知られている。これ
ら既知の液圧式の緩衝装置は、プレス装置の可動部材即
ち、スライドとプレス装置の固定部材即ちプレステーブ
ルとの間でプレス工具に平行に取付ける。プレス装置に
おける切断工具が閉じたり、工作機械の打抜き工具が材
料か□ら製品の打抜きを始めるとき、プレス装置のフレ
1−ム(極めて剛性の高いばねとみなすことができる)
は張りつめられ、エネルギが蓄積される。部分的に打ち
抜かれた製品がプレス圧力に耐えられなくなると、材料
は破断し、プレス力はゼロまで・低下する。この結果、
極度に張りつめられたプレス装置のフレームはパルス状
に瞬間的に緊張が解かれる。この動的作用はプレス装置
に激しい振動を発生させる。工具に平行に取付けた液圧
式緩衝装置は、材料による制動が加わると即座に反作用
“を生じてプレス装置に加わる負荷が時間の経過につれ
てほぼ均等に加わるようにすることによって振動を防止
しようとするものである。
(発明が解決しようとする問題点) しかし、液圧式緩衝装置は、工具相互の相対速゛′度に
比例した反作用を生じ、これら工具の相対速度は破断の
瞬間は比較的遅いため、液圧式緩衝装置によっては破断
の瞬間において大きな反作用力を生ずることができない
液圧式緩衝装置によっては、緊張したプレス装″゛□置
のフレームが緊張を解かれて工具部材な所定の□距離に
わたり高速になるまで加速してからでないと有効な反作
用を生ずることができない。この反作用発生の遅れはプ
レス装置のフレームQこおける力の作用段階に不回避の
ものであり、液圧緩衝装置の防音、防振効果には限界が
ある。
液圧式緩衝装置はプレステーブルまたはこれによく 相当する支持部に配置すること再り、配置した後に吸収
ピストンを調整して材料が破断する直前にスライドがピ
ストンに衝合するまで液圧式緩衝1′装置が作動しない
ようにする。このときプレステーブルに対するスライド
の相対速度は比較的紗慢であり、液圧式緩衝装置の衝撃
的連結には重要な問題点は生じない。
しかし、液圧式緩衝装置の両端は、それぞれスjライド
およびプレステーブルに取付けることができない。即ち
プレス工具が作動する以前のプレス工程の第1部分にお
いて緩衝装置の反作用力が大きすぎて相当大きなエネル
ギ損失を生ずるためである。更に、液圧式緩衝装置は、
プレス工程の底′1部即ち下死点に隣接するレベルで工
具による切断1を生ずるものにしか使用できないという
理由もある。
液圧式緩衝装置?固着することによるエネルギ損失は、
材料の破断の直後のプレス部材の速度が材料がない場合
の工具におけるアイドル行程で達する最大速度と同程度
(2乃至8倍程度大きいだけ)である事実に基因する。
換言すれば、材料の破断時に大きな反作用を生ずるため
には、ノズルの寸法に適合した吸収係数を有する緩衝装
置にしな゛ければならず、このことは吸収作用が不必要
な行程段階でもスライドの移動に対する反作用が大きす
ぎることを意味する。更Gこ、液圧緩衝装置f1Eプレ
ス装置に使用する場合、その効果は以下の条件により限
界がある。
a)プレス装置は極めて剛性の高い動的構体であり、変
形量は最大プレス圧力で1〜2關だけである。この変形
量は緩衝装置を効果的に使用するには短かすぎる。
b)液圧式緩衝装置は工具部材相互の相対速度に一□°
゛比例した反作用力を発生し、破断が生じてプレ1ス圧
力がゼロに低下したとき、工具部材の相対速度が低速度
であるときにのみ最適の吸収効果が得られる。しかし緊
張したプレス装置のフレームのばねエネルギが釈放する
場合工具部材の゛加速度はアイドル行程におけるよりも
100〜150倍大きいのが一般的である。上述の加速
度により所定の長g (0,25〜0.50 am )
にわたり工具部材の速度を十分高熟速い速度にするまで
は大きな反作用力は得られず、この時点に至10って初
めて蓄積されたエネルギの大部分が運動エネルギに変換
されるものであるため、液圧式緩衝装置の振動レベルや
騒音レベルにおける抑制は部分的にしか得られない。
C)液圧緩衝装置は、反作用時間を短縮する試み゛とし
て、また吸収係数を増大するため極めて小さいノズルを
設けることができない。即ち、スライドの下死点に向う
連続移動には大きすぎる反作用があってはならず、エネ
ルギやプレス圧力に損失があってはならないためである
。 ′□゛液圧式緩衝装置の圧力発生速度を増大し、従
つ′て反作用時間を短縮させる権々の提案がなされ、例
えば以下のような刊行物に記載されているものがある。
ドイツ特許公告第2512822号: 吸収係数は機械的ロンド装置によって吸収係数をプレス
装置のフレームの変形に比例させる。
ドイツ特許公開第2658714号: 吸収シリンダにおけるオイル圧を超高速電気−液圧サー
ボ弁により制御する。
ドイツ特許公告第2748145号: 緩衝装置のオイル圧により制御する円錐弁によって吸収
係数を調整する。
しかし、上述の刊行物に記載の緩衝装置のすべては極め
て複雑であり、成る程度使用が制限され″る。
米国特許第4054186号明細書に記載の[急停止装
置(5nubber Apparatus月、米国時・
許第41350282号明細書【こ記載の「機械式緩衝
装置(Mechanical 5hock Arres
tor月は線形“゛の抜差移動を摩擦ブレーキ装置に連
結した慣性質l量の回転に変換する緩衝装置について記
載してい葛。また米国特許第4289218号明細書「
機械式運動急停止装置(Mechanical Mot
ion −Snu−bbing Device月には、
線形の抜差移動を慣性質−・量の回転に変換し、この慣
性質量と1個またはそれ以上の他の慣性質量に衝突させ
ることによってエネルギを吸収する緩衝装置が記載され
ている。
これらの緩衝装置は軸線方向の両方向への加速運動に対
して反作用し、エネルギを連続的に消滅さ10せている
。しかしこれらの緩衝装置は原子力発′醒設備およびパ
イプラインを、地震による振動、爆発、および大災害等
から保護する構造となっており、工作機械における緩衝
装置には適さない。
(問題点を解決するための手段) 本発明による慣性緩衝装置は、工作機械の可動部材に取
付ける第1の半部とプレステーブルまたは工作機械の下
方部分に取付ける第2の半部とを設け、これら2個の半
部はブレーキ装置に関連したねじ一ナツト連結部により
相互連結し、このね−1じ−ナット連結部は連結部を介
して第1の半部に゛連結したねじであり少なくともこの
ねじに応力が加わったときの連結する部分間にプレス力
全体が伝わって2個の部分間に相対移動を生ぜず非回転
となるねじと、フライホイールの形状をなすかま□たは
フライホイールを具えて第2の半部に回転自在に取付け
たナツトとにより構成し、ねじ−ナット連結部における
ねじの非回転の軸線方向移動によりナツトが回転する構
成とし、ねじのピッチおよびナツトの慣性半径は、ri
/8の比が好ましくば2乃至7の程度の大きいものとし
、使用するすべての緩衝装置の総弾性が工作機械の総弾
性の局を越えず、工作機械の工具が作動掛合した際にね
じ一ナツト連結部の回転部材の制動をきかすよう前記ブ
レーキ装置が作動する構成としたことを特徴1゛とする
。本発明によれば、加速度応答反作用力が、慣性緩衝装
置の相互連結した2個の半部の移動に関連して得られ、
従って緩衝装置を阻止質量として使用することができる
(11) (作用効果) 破断の瞬間におけるプレス工具部材の相対加速度はプレ
ス行程中の他のいかなる段階における加速度よりも数倍
大きいため、本発明による緩衝装置は工具または工作機
械の上方部および下方部に一゛固着することができ、こ
のことは既知の液圧式級衝装置とは異なり、また工作機
械に大きな負荷全かけないですむ。更に、本発明による
緩衝装置は上下動または前後動を伴なうことができ、各
部分の加速度の急激な増加においてのみ反作用な生ず□
゛″ることもできる。
慣性緩衝装置の加速度応答反作用をすることによって、
反作用効果としての反作用吸収を大幅に短縮することが
でき、材料の破断の瞬間にプレス力の低下とほぼ同時に
この反作用効果を生ずること°゛ができ、力の急変は大
幅に減少し、プレス装置のフレームの固有振動に基づく
激しい自励が回避される。
振動系に阻止質量を使用する場合、一般的に質量は振動
系の適当な位置に直接配置するが、プレ′□゛ス装置ま
たは工作機械に関連しては、工作機械の1質量よりも数
倍大きな質量の極めて大形の物体が必要となり、このこ
とは非現実的である。
これに対し、工作機械の直線運動の速度は、間知の運動
変換ねじ部材例えばローラねじによって・。
角運動に変換され、ローラねじの周速度は直線運動より
も相当高い速度、一般的には25〜50倍もの高速にな
る。この結果ローラねじの周囲に比較的小さな質量を配
置することによって直線運動する部材に直接相当大きな
質量を付加したのと同1()様の効果が得られる。
上述のことを以下の等式によって説明する。ただし、 a =直線的加速度 ω =角加速度 F=力 M =モーメント S =ねじのピッチ mo=等価質量 m6=フライホイールの質量 ri=揺動質量の慣性半径 ■=慣性モーメント とする。
[m的加速度と角加速度との関係並びに力とモーメント
との関係は以下の通りである。即ち、 −a−ふ・S/
(2・π) ・・・等式IF=M・2・π/S ・・・
等式2 ニュートンの第2法則(B’=m−a)によれば、本発
明による慣性緩衝装置によって表わされる見1.。
かけの(等価)質量m8は、等式1,2を代入して1 me =F / a =(M / tr> ) ・(2
・rr / El ) ”・・・等式8 M/ふ=1となり、揺動質量msの慣性半径はr□であ
り、従って H7;o=x=rns−ri” −0式4となり、この
等式を等式8に代入すると、mo: m8・(2・π−
ri/S )2・・・等式5となる。この結果、単位の
ない、me/msの質量変換比は、 m8/m8= (24・rl/S ) =等式6となり
、すべての値は正と仮定することができ、質量変換比は
工作機械に関連するパラメータを適当に選択すると80
0〜2000の範囲のものとIllすることができる。
これはr1/Sの比が2〜7に対応する。
質量変換比は工作機械の構体に付加すべき等価質量の寸
法によって決まるとともに7ライホイールの実際の物理
的質量によっても決まる。この71゛ライホイールの実
際の物理的質量は、フライホイールの寸法を工作機械の
他の機械的構成部材に対応させねばならないという事実
Gこよって決まり、フライホイール・の寸法は、工作機
械には厳格な条件が課せられるため必要以上に大きくす
ることは′□゛できない。
1500 kNの慣性緩衝装置のフライホイールは構造
上の理由から400〜500倍の質量変換を行う寸法と
し、160kNの慣性緩衝装置のフライホイールは質量
変換比が1500〜1600倍に“・なる寸法にするの
が最適であり、この比はスピンドルのピッチSを小さく
することによって等式6から得られる。
慣性緩衝装置を「クリーンな」質肝即ち非弾性の質量と
して作用させるためには、緩衝装置の構゛□成部材の寸
法、長さによって決まる。慣性緩衝装置の総弾性が緩衝
装置を阻止質量として適用する工作m械のフレームの総
弾性よりも相当小ざい(少なくとも5倍小さい)ものに
する必要がある。
この結果、阻止質量が作用する前の瞬間的な力の1゛逃
げ即ち不可避的な力低下段階を、緩衝装置を使用しない
場合の力の変化段階の最大の%にまで縮少させることが
できる。
エネルギ伝M l ’=こ高速で回転しているフライホ
イールがねじ部材を介して工作機械の構体ご引張1′□
(16) り始めることがないようにするため、本発明の好1適な
実施例においては、緩衝装置にフリーエンジンクラッチ
(free engine clutch)を設ける。
即ち、工作機械の可動部材に取付けた緩衝装置の第1の
半部をねじに連結し、かつこの第1の半部に−”内側円
錐状連結面を有するカバーを設け、前記〜第1半部に対
向するねじの端部にはカバーの円錐状連結面に対応する
外側円錐状連結面を設け、ねじを玉軸受によってカバー
に取付け、この玉軸受の外側リングをカバーとこのカバ
ーに取付けた軸受1“)リングとの間に保持し、玉軸受
をねじに対する軸線方向の位置決めをし、緩衝装置に圧
縮方向の負荷が加ったときに連結面が互いに互層してね
じを非回転にする連結を生ずる軸線方向の弾性を有し、
工作機械の工具の作動掛合後にナツトが回転する1゛こ
とにより生ずるねじに対する引張力によって、2個の円
錐状の連結面間の連結圧力を若干弱め、ねじを回転させ
て制動作用を生ずる構成とする。
この構成によれば、ねじが圧縮力でなく引張力を受ける
と、このクラッチによりねじがフライホイ−“−ルと一
緒に回転するのを可能にし、このときり、−ラッチにお
ける静的摩擦モーメントはフライホイールの回転から生
ずるねじに対するモーメントよりも小さく従ってクラッ
チ面は相対的に滑る。このフリーエンジンクラッチが分
離した直後に工作・機械のフレームからフライホイール
に伝達したエネルギは消滅し、クラッチ掛合時に蓄積さ
れたエネルギはフライホイールから滑りで吸収され、従
ってフライホイールは制動を受けて緩衝装置は次のサイ
クルを再開する用意ができる。更に、ワラ1パイホイー
ルと固定ハウジングとの間の油膜により、エネルギを受
取った後にアイドル速度から高速の回転速度に達するフ
ライホイールを粘性制動することができる。
本発明による加速度応答緩衝装置によれば、既゛□知の
液圧級衝装置に比べて以下の利点がある。
−緩衝装置?常に一定の固着状態にすることが−でき、
工具を交換しても高さの調整をする必要がほとんどない
−プレス行程全体にわたり衝撃を全体的に吸収″”□す
ることができ、このことは切断作業を任意の1位置で行
うことができ、順次の数段階の切断作業を行ったり、打
抜きの後に深絞り作業を行うこともできることを意味し
、これらのことば液圧緩衝装置では不可能である(即ち
液圧式の場合行程の長さが限定されているとともにエネ
ルギ損失も大きいためである)。
−速度応答反作用力によって、特に機械的プレス装置の
プレス作業能力の相当大部分を吸収してしまう液圧式緩
衝装置のようにはプレス装置パ□の能力を低下させるこ
とがない。
■ プレス装置のフレームに蓄積されたエネルギのみを
消滅させ、いかなる場合でもエネルギ損失はない。
液圧式緩衝装置の場合、材料が破断する直前□からプレ
ス行程の下死点まで移動している間にもエネルギ吸収を
行うが、このことは過剰発熱の危険性がある。
(実施例) 次に図面につき、本発明の詳細な説明する。パ第1図の
慣性緩衝装置は、頂部カバー1を有しくこの頂部カバー
1には軸受リング2と玉軸受8のための軸受ハウジング
を形成する。この軸受ハウジングは外側ハウジング4内
で軸線方向に移動自在にス′ル。これGこよりハウジン
グとともに並進す゛るようこの軸受ハウジングに連結し
たねじまたはローラスピンドル(以下「スピンドル」と
略称する)5はローラナツト(以下「ナツト」と略称す
る)6内に移動する。スピンドルがナツト内に移動する
ことにより、このナツト6は回転する。こIllれはナ
ツト6が軸方向軸受7により支持され、この軸方向軸受
7は玉軸受8とともにナツト6が外側ハウジング4に対
して並進移動しないように保持するためである。ねじ9
により外側ハウジング4を底板10に取付け、この底板
10には緩衝装置−置をプレステーブル12(第2図参
照)に取付けるためのねじ孔11を設ける。
ローラスピンドル5およびローラナツト6は既知であり
、いわゆる「減摩ねじ」または低摩擦ローラねじをなす
。この減摩ねじは可逆運動を行いミ0 () 非回転に固定されたスピンドル5に加わる軸線刃1向の
力によりナツト6を回転させる。このナツトは軸方向軸
受7により支持される。
第8図に示すように、減摩ねじの可逆回転は、所定数の
ねじ山付きのローラ18のねじ山14が一□ナツト6の
雌ねじ部15とスピンドル5の雄ねじ部16との間で運
動変換中遊星回転することによって得られる。このよう
にして減摩ねじの運動は極めて少ない転動摩擦が得られ
、これに対し、普通のねじ−ナット連結の摺動摩擦は極
めて大きい8′ねじ山14,16に閃する限り、ねじ山
のピッチ角は同一にするが、ねじ山15の場合、大直径
部に位置するねじ山15のピッチ角は、ねじ山14.1
6の同一ピッチ角よりも小さくすべきである。このよう
な形状条件によりローラ18はす11ツト6に対する軸
線方向位置【保持することができる。しかし、この形状
による位置決めを確実にするには、p−ラ18の両端に
歯状部17を設け、この歯状部17に掛合する歯付きリ
ム18によりローラの適正な遊星回転を確実にする。 
″”緩衝装置を可動部材、即ちプレス装置のスクイ1ド
20にねじ21に取付け、これらねじ21は軸受リング
2の頂部カバー1に形成した孔22に挿通させる。
更に、緩衝装置は固定部すなわちプレス装置の−・フレ
ーム19のプレステーブル12にねじ28により取付け
、これらねじ28は底板lOに形成したねじ孔11に突
入させる。
スライド20の並進運動はフリー エンジンクラッチ(
[free engine clutch J 、第4
図参照)”’24を介してスピンドル5に伝達される。
このフリー エンジン クラッチ(以下「クラッチ」と
略称する)24は頂部カバー1に形成した内側円錐状連
結面25と、スピンドル5の端部に形成した外側円錐槻
状連結面26と、玉軸受8とにより゛□構成される。第
4図には、スピンドル5が解離し、連結面g5,26間
の空隙ご誇張した状態を示す。
2個の円錐状連結面25.26の頂角は等しく・し、連
結面をなすようにし、頂部カバー1と軸受リング2との
間に所定のプレス変形力が加わったときに緊密に掛合す
る。
力が内方に指向するとき、頂部カバーの連結面一・25
はスピンドル5の連結面26に接触し、この力によりス
ピンドル5とナツト6との間にトルクを発生させること
ができる。連結面25.26間の摩擦モーメントが力の
作用で決まるトルクよりも大きくなると、スピンドル5
は、スライド201”に螺合固着した頂部カバー1に連
結して固定され、回転を阻止される。このようにして目
標とする効果が得られる。即ちプレス装置のフレーム1
9に加わる負荷に対する重要な慣性反作用をナツト6に
より生ずることができる。この結果、上述の負l−荷か
ら派生したトルクによる加速回転中、ナツト6はねじ山
16の存在によってスピンドル5、頂部カバー1および
スライド20を外側ハウジング4内に緩慢に並進移動さ
せ、従ってプレス装置のフレーム19に加わる緊張をゆ
っくりと釈放するパ□(28) ことができる。
このようOこしてプレス装置のフレーム19に蓄積され
た弾性エネルギの大部分はナツト6の回転エネルギに変
換される。ナツト6は、ねじ山のピッチに基づいてスピ
ンドル5の並進速度に対応ず・る回転速度を越えた回転
を行い、スライド20の速度およびスピンドル5の速度
がプレス行程の下死点に向うにつれて減速すると、ナツ
ト6の回転は最終的に逆転する。
スライド20とスピンドル5との間を初めから11・完
全に堅固に連結することは打抜きの瞬間に慣性緩衝装置
が受ける力とほぼ同程度の大きな力でナツト6がスピン
ドル6およびプレス装置のフレーム19全体を引張り始
めることを意味する。多くのプレス装置はこのような引
張力に耐える構造に°゛′はなっておらず、従って緩衝
装置にはフリーエンジンクラッチ24を設ける。このク
ラッチによれば、ナツト6がエネルギを完全に受け取っ
た後の高速回転によってスピンドル5を下方(または内
方)に引張り始めるとき、この引張荷重は玉軸受′“□
(24) 8に加わる。従って連結面25.26間の緊締力1は低
下する。この後緊締力、連結力および引張力間の平衡状
態は連結面の動的摩擦モーメントがこのとき回転してい
るスピンドル5とナツト6との間の反作用から派生する
スピンドルモーメントと・つり合うレベルで維持される
。このようにしてスライド20およびプレス装置のフレ
ーム19に加わる動的引張力は相当限定される。これと
同時に、この動的引張力はスピンドル5が頂部カバー1
に結合する状態になるまでフライホイールとしての1(
1ナツト6に対する機械的ブレーキとしても作用する。
連結面間の緊締力は、プレス行程におけるアイドル行程
中に分離を生ずることなく、従ってアイドル行程中望ま
しくない損失が生ずるのを回避できる値をとるようにす
べきである。上述の引張I)力を受けている間、ナツト
6は玉軸受8を並進移動させないよう阻止され、この阻
止力の反作用はロックリング27および外側ハウジング
4を経て底板10およびプレステーブル12に吸収され
る。
第5図には、一般的なシートメタルを打抜くと′・・き
のプレス力の時間の関数のグラフを示す。プレ1ス装置
の打抜き工具が材料を打撃する際ブレス力は比較的緩慢
に増大し、この間プレス装置のフレームは張りつめられ
る即ち緊張する。材料の降服点Bに達すると、材料にお
ける実際の切断が始まる。点Cにおいて部分的に打ち抜
かれたりまたは切り出された材料はプレス圧力に耐える
ことができず、破断を生じ、これによってフレームに激
しい振動を生じ、打抜き工具は突然の解放を受ける。
第6図はプレステーブルに対するスライドの位Il装置
、従ってプレス工具相互の相対位置の時間の関数を示す
グラフである。点Aにおいて打抜き工具が板状材料を打
撃するときスライドの速度は減少し、プレス装置のフレ
ームは緊張する。点Bにおいて材料の降服点に達すると
打抜き工具相互の相1対速度は再び増加し、点Cにおい
て打抜き工具に激しい振動を生ずる。
第7および8図は、それぞれ第2図に示す緩衝装置をプ
レス装置に取付けた場合の第5および6図と同様のグラ
フである。
第7および8図は820 KNの打抜きプレスに、10
−ラねじを有する1 60 KNの慣性緩衝装置を2個
使用した実施例に関するグラフである。
この実施例の各緩衝装置のフライホイール即ちローラナ
ツトが、 高さh−70關 外径R−45111 内径r−80關 の内筒形の外殻を有するものとすると、慣性半径は、 ri −”A・(R”+r”)−%−(452+ 80
g)ri −8E125sn となり、密度が7 B o OiC9/I11”である
場合、フライホイールの質量msは、 ms−ρeπ、 (R2−rli)、h−7800・1
0 ・π・(45−80)70kgms−1,98kg となる。
51mのスピンドルピッチにより等式6の質量変換比か
ら、 me/mB −(2・π・88.25/6)g−160
4の質量比を生じ、従って各緩衝装置の等価質量はm6
−1604 ・m、s m6.8096に9 となる。
従って2個の緩衝装置は2 X 8096’+9−61
92〜の阻止質量をプレス工具に設けたのと等しい作用
を行なう。
図示の実施例によれば、慣性緩衝装置をスライドおよび
プレステーブルにそれぞれ取付ける。し)”。
かし緩衝装置を打抜き工具に組込むこともできる。
例えばピラー状型セットを使用する場合このピラー状型
セットの平面に取付けたり、打抜き工具構造に一体に組
込むこともできる。
図示の実施例の場合、慣性緩衝装置をプレス装″装置に
使用して説明した。しかし、棒材カッタ、剪断機または
パルス状の負荷が発生する他の装置に慣性緩衝装置を使
用することができる。
対称配置にするため、緩衝装置は対にするが4個ずつ数
が増す個数を使用する。しがし原理的に′□゛は任意の
個数を使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による緩衝装置の実施例の斜視図、 第2図は、2個のフランジ付きの慣性緩衝装置・をプレ
ス装置昏こ組込んだ状態を示すプレス装置の正面図、 第8図は、第1図の緩衝装置の運動変換部の細部を示す
一部切除した斜視図、 第4図は、摩擦クラッチブレーキの部分縦断面1・・図
、 第6図は、緩衝装置がないプレス装置における打抜き力
の時間の関数を示すグラフ、 第6図は、緩衝装置のないプレス装置の打抜き工具相互
間の相対位置の時間の関数を示すグラフ(゛第7図は、
機械的緩衝装置を設けた第5図と同様のグラフ、 第8図は、機械的緩衝装置を設けた第6図と同様のグラ
フである。 1・・・頂部カバー 2・・・軸受リング P゛・8・
・・玉軸受 4・・・外側ハウジング5・・・ローラス
ピンドル(スピンドル)6・・・ローラナツト(ナツト
) 7・・・軸方向軸受 8・・・玉軸受 9・・・ねじ 10・・・底板 1)・・ねじ孔 12・・・プレステーブル18・・・
ローラ 14・・・ねじ山 15・・・雌ねじ部 16・・・雄ねじ部17・・・歯
状部 18・・・歯付きリム19・・・プレス装置のフ
レーム 1・・20・・・プレス装置のスライド

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L 機械式若しくは液圧式プレス装置、棒材切断機、剪
    断機、またはプレス工程を受ける製品が剪断工具、切断
    工具または打抜き工具により加工を受ける他の工作機械
    に使用し、下方部分号プレステーブルなどの支持部に取
    付ケ、上方部分を工作機械の可動部材例えばラムまたは
    スライドに取付け、この支持部と可動部□、・・材との
    間に圧力を逃がすように取付ける緩衝装置において、工
    作機械の可動部材に取付ける第1の半部とプレステーブ
    ルまたは工作機械の下方部分に取付ける第2の半部とを
    設け、これら2個の半部はブレーキ装置に関連したパね
    じ一ナツト連結部により相互連結し、このねじ−ナット
    連結部は、連結部(1、2、8゜25および26)を介
    して第1の半部に連結したねじであり少なくともこのね
    じに応力が加わったとき2個の連結する部分間にプレス
    −・1力全体が伝わって2個の部分間に相対移動を1生
    ぜず非回転となるねじ(5)と、フライホイールの形状
    をなすかまたはフライホイールを具えて第2の半部に回
    転自在に取付けたナツト(6)とにより構成し、ねじ−
    ナット連結部)におけるねじの非回転の軸線方向移動に
    よりナツト(6)が回転する構成とし、ねじのピッチ(
    S)およびナツトの慣性半径(rl)は、ri/sの比
    が好まlバは2乃至7の程度の大きいものとし、使用す
    るすべての緩衝装置の1・・総弾性が工作機械の総弾性
    の局を越えず、工作機械の工具が作動掛合した際にねじ
    −ナット連結部の回転部材の制動をきかすよう前記ブレ
    ーキ装置が作動する構成としたことを特徴とする緩衝装
    置。 λ 工作機械の可動部材(20)に取付けた緩衝装置の
    第1の半部をねじ(6)に連結し、かっこ!+1に内側
    円錐状連結面(25)を有するカバー(1)を設け、前
    記約束1の半部に対向するねじ(5)の端部にはカバー
    (1)の円錐状連′□゛結節に対応する外(I11円錐
    吠連結#1(26)を股1け、ねじな玉軸受(8)によ
    ってカバー(1)に取付け、この玉軸受(8)の外側リ
    ングをカバー(1)とこのカバーに取付けた軸受リング
    (2)との間に保持し、玉軸受(8)をねじ(5)に対
    する軸線方向の位置決めをし、緩衝装置に圧縮方向の負
    荷が加ったときに連結面(25゜26)が互いに圧着し
    てねじ(5)を非回転にする連結を生ずる軸線方向の弾
    性を有し、工1 作機械の工具の作動掛合後にナツトが
    回転す1・・ることにより生ずるねじに対する引張力に
    よって、2個の円錐状の連結面間の連結圧力を若干弱め
    、ねじ(5)を回転させて制動作用を生ずる構成とした
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の緩衝装置
    。 & ねじ−ナツト連結部は、ローラねじ一ローラナツト
    連結部としたことを特徴とする特許請求の範囲第1また
    は2項記載の緩衝装置。 表 ねじ−ナツト連結部はボールねじ連結部としたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1ま”たは2項記載の緩
    衝装N。 & ナツト(6)の周りに緩衝装置のハウジング(4)
    牙設け、このハウジング(4)とナツト(6)との間に
    油膜を存在させ、工作機械の工具の作動Ju1合の後の
    エネルギ吸収によるナツトの増速回転が粘性吸収による
    反作用を受ける構成としたことを特徴とする特許請求の
    範囲第1または2項記載の緩衝装置。 6 前記制動装置は、導′亀材料により渦電流ブレーキ
    として形成したナツト(6)とし、電気11′巻線を設
    けたハウジング内にこの制動装置を配置し、この電気巻
    線に交流電流を流すことを特徴とする特許請求の範囲第
    1または2項記載の緩衝装置。 デ 前記制動装置は、電気抵抗素子の負荷をか”□けた
    発電機とし、ナツト(6)がロータとしてこの発電機の
    一部をなす構成としたことを特徴とする特許請求の範囲
    第1または2項記載の緩衝装置。
JP59282136A 1983-12-27 1984-12-27 緩衝装置 Pending JPS60178000A (ja)

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