JPS6344238Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、クランクプレス等のようにフライホ
イールを備えたプレス機械の駆動装置に関するも
のである。

従来のこの種のプレス機械では、モータで回転
駆動されるフライホイールと、スライドを駆動す
るクランク軸等で代表される被動軸とをクラツチ
を備えた１組の歯車列を介して連結させることに
より、クラツチをONして歯車列を介してフライ
ホイールの運動エネルギを被動軸に伝達させると
共に、プレス機械を停止させる時はクラツチを
OFFすると同時にブレーキを作動させて被動軸
の運動エネルギを熱エネルギとして大気中に放出
していた。

ところが、このように被動軸の運動エネルギを
ブレーキの発熱によつて大気中に放出するという
ことは、エネルギの浪費であると同時に、プレス
の停止時間を短かくしようとすれば極めて大容量
のブレーキを装着する必要があり、かつ、ブレー
キから放出される熱エネルギでプレス機械の雰囲
気温度が上昇して各種制御装置に悪影響を及ぼす
おそれがあつた。

本考案は上記に鑑みてなされたものであつて、
被動軸の運動エネルギをフライホイールにフイー
ドバツクしてフライホイールの運動エネルギの回
復度を高めると共に、プレス機械の停止にともな
つて失われるエネルギを減少してブレーキの負荷
を軽減させることにより、エネルギを有効利用で
き、更には、プレス機械を緩速運転することもで
きるようにしたプレス機械の駆動装置を提供する
ことを目的とするものである。

以下に本考案を図示された一実施例について説
明する。

第１図は本考案に係る駆動装置の歯車列を例示
した正面図、第２図は第１図のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−
Ｅ−Ｆ線に沿う断面図であつて、図示しないモー
タで回転駆動されるフライホイール１にはメイン
クラツチ２を内装し、このメインクラツチ２の出
力軸３には主駆動歯車４を固定すると共に、従来
公知のブレーキ５を装着する。又、図示しないス
ライドを昇降駆動するクランク６を設けた被動軸
７には前記出力軸３の歯車４と常時噛み合う主歯
車８を固定することにより主駆動歯車４と主歯車
８とで構成された第１の歯車列及びメインクラツ
チ２を介してフライホイール１と被動軸７とを連
動させる。

又、前記フライホイール１には副駆動歯車９を
設け、中間歯車１０，１１，１２，１３を介して
前記副駆動歯車９に噛み合い保持された副歯車１
４と前記被動軸７とをセカンドクラツチ１５を介
して結合することにより、歯車９，１０，１１，
１２，１３，１４で構成された第２の歯車列とセ
カンドクラツチ１５とを介してフライホイール１
と被動軸７とを連動させる。尚、中間歯車１０，
１１と１２，１３とは一体に結合されてそれぞれ
支軸１６，１７に軸着されている。１８，１８は
出力軸３の軸受、１９，１９は出力軸３にフライ
ホイール１を軸着する軸受、２０，２０は被動軸
７の軸受、２１，２１は被動軸７に副歯車１４を
軸着する軸受であり、前記両クラツチ２，１５及
びブレーキ６はそれぞれエアで制御されるように
なつている。

ここに、前記各歯車列を構成する歯車４，８，
９，１０，１１，１２，１３，１４の歯数をそれ
ぞれZ₄，Z₈，Z₉，Z₁₀，Z₁₁，Z₁₂，Z₁₃，Z₁₄とする
と、第１の歯車列の減速比、つまり、歯車列の値
e₁は、 e₁＝Z₄／Z₈ となり、第２の歯車列の値e₂は、 e₂＝Z₉×Z₁₁×Z₁₃／Z₁₀×Z₁₂×Z₁₄ で与えられる。

従つて、メインクラツチ２をON、セカンドク
ラツチ１５をOFFして第１の歯車列を介してフ
ライホイール１と被動軸７とを連動させた場合
は、フライホイール１の回転数をＮとすると、被
動軸７は、Ｎ×e₁の速度で回転し、逆に、第２の
歯車列を介してフライホイール１の運動エネルギ
を被動軸７に伝える場合は、被動軸７がＮ×e₂の
速度で回転することになる。又、第１の歯車列の
減速比と第２の歯車列の減速比とが同一ではない
ので、e₁≠e₂となり、動力伝達系路を撰択、つま
り、ONさせるクラツチを撰択することでプレス
機械の運転速度を変えることができる。このため
に、第１の歯車列の値e₁を標準速度に適合する値
としてe₁＞e₂とすれば、例えば段取り時あるいは
負荷の増大時等にプレス機械を緩速運転できるの
である。

因みに、各歯車の歯数を Z₄＝20 Z₈＝80 Z₉＝18 Z₁₀＝32 Z₁₁＝14 Z₁₂＝44 Z₁₃＝14 Z₁₄＝32 とすれば第１の歯車列の値e₁は、 e₁＝Z₄／Z₈＝20／80＝１／４＝0.25 となり、第２の歯車列の値e₂は、 e₂＝Z₉×Z₁₁×Z₁₃／Z₁₀×Z₁₂×Z₁₄＝18×14×14／3
2×44×32 ＝441／5632≒0.0783 となる。従つて、第２の歯車列を使用してプレス
機械を運転した場合の運転速度比e₂／e₁は、 e₂／e₁＝0.0783／0.25≒１／3.19 となる。

又、上記運転速度比は、主歯車８と副歯車１４
との速度比でもあるので、第１の歯車列による運
転状態でメインクラツチ２をOFFしてセカンド
クラツチ１５をONすると、セカンドクラツチ１
５を介して主歯車８が副歯車１４を駆動すること
になる。このことにより、第１の歯車列による運
転の後にメインクラツチ２をOFFしてセカンド
クラツチ１５をONすれば、第２の歯車列を介し
てフライホイール１が加速され、被動軸７の運動
エネルギがフライホイール１にフイードバツクさ
れるのである。従つて、セカンドクラツチ１５の
スベリがゼロとなつた時点、つまり、主歯車８と
副歯車１４との回転速度が同一になつた時点でセ
カンドクラツチ１５をOFFしてブレーキ５をON
させればフライホイール１にフイードバツクされ
なかつたエネルギのみがブレーキに負荷として作
用するので、このブレーキを介して大気中に放出
されるエネルギを減少できるのである。

尚、上記歯数による場合でのフイードバツク後
のエネルギは、運転時における被動軸７周りの保
有エネルギをＥとすると、 Ｅ・（e₂／e₁）₂≒Ｅ・１／10.2 となる。

従つて、フイードバツクされたエネルギは、セ
カンドクラツチの損失エネルギを無視すると Ｅ−Ｅ／10.2≒0.9E となり、被動軸７の保有エネルギの約90％をフラ
イホイール１にフイードバツクできる。このため
に、ブレーキ５で消費されるエネルギは、フイー
ドバツク前の約10％になり、ブレーキ６の負荷を
大幅に減少できるのである。

尚、上記のようなエネルギフイードバツクを含
む一行程運転中におけるメインクラツチ２とセカ
ンドクラツチ１５とブレーキ５との作動タイミン
グを図式化すると、第３図に示すようになる。

又、第４図は、メインクラツチ２とセカンドク
ラツチ１５とをともに駆動軸３上に装着してフラ
イホイール１に内設した実施例を示したものであ
つて、この場合はクラツチ系をコンパクト化でき
る利点がある。

以上説明したように本考案によれば、プレスを
停止するたびに熱として大気中に放出していた被
動軸周りの運動エネルギをフライホイールにフイ
ードバツクしてこれを再利用できるので、エネル
ギロスを少なくしてプレス機械の運転コストを低
減できる。又ブレーキにはフライホイールにフイ
ードバツクされた後のエネルギが加わるのみであ
るために、ブレーキの発熱量を小さくできると共
に、その容量をも小さくできる。更に、動力伝達
系を撰択使用することでプレス機械の運転速度を
変えることができるので、いわゆる緩速運転をも
行なわせることができてプレス作業性を向上する
こともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例による歯車列の正面
図である。第２図は第１図のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ
−Ｆ線に沿う断面図である。第３図は通常運転時
の作動タイミング線図である。第４図は両クラツ
チを同一軸線上に配設した要部の断面図である。 １……フライホイール、２……メインクラツ
チ、３……駆動軸、４……駆動歯車、５……ブレ
ーキ、６……クランク、７……被動軸、８……主
歯車、９……副駆動歯車、１０，１１，１２，１
３……中間歯車、１４……副歯車、１５……セカ
ンドクラツチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. フライホイールにメインクラツチを介して装着
   された出力軸と、スライドを昇降駆動するクラン
   クを設けた被動軸とを具備し、前記出力軸と被動
   軸とを歯車で構成される第１歯車列で接続すると
   共に、前記フライホイールと被動軸とを前記第１
   歯車列とは減速比の異なる歯車で構成される第２
   歯車列で接続し、さらに前記出力軸にブレーキを
   装着し、被動軸の第２歯車列にセカンドクラツチ
   を装着したことを特徴とするプレス機械の駆動装
   置。