JPH0373399B2

JPH0373399B2 -

Info

Publication number: JPH0373399B2
Application number: JP10349086A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Sugawara; Akira Matsui
Original assignee: Aida Engineering Ltd
Current assignee: Aida Engineering Ltd
Priority date: 1986-05-06
Filing date: 1986-05-06
Publication date: 1991-11-21
Also published as: JPS62275599A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、プレス機械の主クランク軸と副クラ
ンク軸とを結合する方法に係り、クランク軸が主
クランク軸と副クランク軸とに分割されているプ
レス機械に利用できるものである。

〔背景技術とその問題点〕

プレス機械には、作業目的に応じて様々な機種
があり、これらのプレス機械で行われるプレス加
工の種類には、(A)主に深絞りを行う汎用プレス加
工、(B)トランスフアプレス加工および(C)プログレ
ツシブプレス加工がある。これらのプレス機械に
は、そのプレス加工特性、自動化対応のため、
各々異なるスライドモーシヨンが要求され、この
スライドモーシヨンによつてプレス機械のスライ
ドの全ストローク長さに対する加工域の割合が変
わつてくる。また、前記(B)、あるいは(C)を目的と
するプレス機械では、加工域に限らず、プレス機
械の自動化の際にはフイードバーのクランプ、ア
ンクランプ動作とスライドの動作との干渉を防止
すため、加工域以外の割合をも十分考慮する必要
がある。このようなことから、各種のプレス機械
では、加工種類に応じて前記加工域の割合を含む
そのスライドモーシヨンを決定して適正な加工を
行えるようにする必要がある。

このため、従来のプレス機械では、前記(A)〜(C)
の各々のプレス加工種類に応じて、スライドの全
ストローク長さに対する適正な加工域の割合等を
有するプレス機械を設計、製造する必要があつ
た。しかし、このように各プレス加工種類毎にプ
レス機械を設計、製造したのでは、生産効率を図
れないという問題点がある。

このような問題を解決するため、本出願人は特
願昭58−231000（特開昭60−124498）としてプレ
ス機械の駆動装置を提供した。この駆動装置はプ
レス機械のクランク軸を主クランク軸と副クラン
ク軸に分割するとともに、副クランク軸およびこ
れの周囲に配置される部材によつて構成される機
構をユニツト化したものである。副クランク軸の
周囲には、フライホイールおよびクラツチ、ブレ
ーキを有する駆動軸のピニオンギヤと噛み合つて
回転力が伝達されるメインギヤが配置され、この
メインギヤに対して副クランク軸は偏心し、副ク
ランク軸は偏心部においてメインギヤにリンクを
介して連結されている。このような副クランク軸
やメインギヤ等で構成されるユニツトは、副クラ
ンク軸とメインギヤとの偏心量を異ならせて複数
用意され、これらのユニツトの副クランク軸は前
記主クランク軸に着脱自在に連結され、ユニツト
の交換が可能となつている。また、主クランク軸
には偏心部が設けられ、この偏心部にコンロツド
を介してスライドが連結される。

前記駆動軸からの回転力がピニオンギヤを介し
てメインギヤに伝達されると、メインギヤにより
前記リンクを介して副クランク、主クランク軸が
回転し、これらの回転は副クランクとメインギヤ
との偏心のために１回転中の回転速度が不等速度
となり、スライドは早戻り等のモーシヨンで上下
動する。

前記ユニツトの交換を行うと、副クランク軸と
メインギヤとの偏心量が変わるため、スライドの
上下動モーシヨンが変化し、これにより、(A)〜(C)
の各プレス加工種類のうち所定のプレス加工種類
に適合したスライドモーシヨンを得られる。

しかし、以上のプレス機械の駆動装置による
と、副クランク軸とメインギヤとの偏心量が異な
る複数のユニツトを製造しなければならず、これ
によると製造コストが高くなるという問題があつ
た。

また、本出願人は以上と同じくスライドモーシ
ヨンを変化させることができる装置として実願昭
60−198816（実開昭62−105799）を提案している。
この装置ではクランク軸は主クランク軸と副クラ
ンク軸とに分割されていないが、特願昭58−
231000と同様に、メインギヤに対してクランク軸
を偏心させているとともに、クランク軸の偏心部
とメインギヤとをリンクを介して連結している。
また、この装置では、メインギヤに回転力を伝達
する駆動軸を中心としてメインギヤを円弧移動さ
せるようにしており、この円弧移動によりクラン
ク軸とメインギヤとの偏心量を変化させ、スライ
ドモーシヨンを変えるようにしている。

この装置によると、駆動軸を中心としてメイン
ギヤを円弧移動させるための機構を設けなければ
ならず、このため装置が複雑化し、製造コストが
高くなるという問題があつた。

〔発明の目的〕

以上の各装置は、副クランク軸またはクランク
軸とメインギヤとの偏心量を変えることにより各
プレス加工種類に適合したスライドモーシヨンを
得ようとするものであつたが、本発明は、各プレ
ス加工種類に適合したスライドモーシヨンは主ク
ランク軸の偏心部と副クランク軸の偏心部との角
度位相差を変えても得られることを見出してなさ
れたものである。

本発明の目的は、装置が複雑化せず、また製造
コストを安価にできるプレス機械のクランク軸結
合方法を提供するところにある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕

本発明に係るプレス機械のクランク軸結合方法
は、偏心部にコンロツドを介してスライドが連結
される主クランク軸と、フライホイールおよびク
ラツチ、ブレーキを有する駆動軸のピニオンギヤ
と噛み合つて回転力が伝達されるメインギヤに対
して偏心しているとともに、このメインギヤにリ
ンクを介して連結される偏心部を有している副ク
ランク軸と、を結合するプレス機械のクランク軸
結合方法において、前記主クランク軸と前記副ク
ランク軸とを結合する前に、汎用プレス加工、ト
ランスフアプレス加工、プログレツシブプレス加
工の３種類のプレス加工を行うのに適した前記主
クランク軸の前記偏心部と前記副クランク軸の前
記偏心部との３つの角度位相差を求めておき、こ
の後、これらの偏心部の主、副クランク軸回転方
向における位置関係を調整し、これらの偏心部の
角度位相差が前記３種類のプレス加工のうちプレ
ス機械により行う所定のプレス加工と適合した角
度位相差になつた後、前記主クランク軸と前記副
クランク軸とを結合することを特徴とするもので
ある。

すなわち、本発明では、プレス機械の設計時
に、副クランク軸の偏心部にリンクを介して連結
されるメインギヤの箇所やそのリンクの長さ、さ
らには副クランク軸とメインギヤとの偏心量等の
予め決定された設計条件をもとに、汎用プレス加
工、トランスフアプレス加工、プログレツシブプ
レス加工を行うのに適した主クランク軸の偏心部
と副クランク軸の偏心部との３つの角度位相差を
検討、決定し、プレス機械の組立時に、そのプレ
ス機械を使用するユーザがプレス機械で行おうと
するプレス加工種類に適合する角度位相差になる
まで主クランク軸、副クランク軸を回転調整し、
この後、主クランク軸と副クランク軸とを結合す
る。

このため、プレス機械の組立時に主クランク軸
と副クランク軸とをこれらのクランク軸の偏心部
の角度位相差を異ならせて結合するだけの簡単な
作業により、プレス機械のユーザが要求する所定
の種類のプレス加工を行えるプレス機械を製造で
き、同一機種のプレス機械をそれぞれのユーザの
求めに応じて異なる種類のプレス加工用として提
供できる。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図において、プレス機械のコラム１Ａには
スライド２が昇降自在に配設されているととも
に、このスライド２はバランスシリンダ３を介し
てクラウン１Ｂに吊られている。また、スライド
２は、クラウン１Ｂに回転自在に支持された左右
の主クランク軸４の偏心部４Ａにコンロツド５を
介して連結され、主クランク軸４の回転に伴い昇
降するようになつている。

前記主クランク軸４の一端（内端）は、それぞ
れフランジ継手式のカツプリング２１を介して駆
動部６の出力部材、すなわち、副クランク軸１８
に連結されている。この駆動部６は、ユニツト化
されているとともに、前記クラウン１Ｂに取り付
けられ、かつ、この駆動部６の入力側にはフライ
ホイール７、クラツチ８Ａおよびブレーキ８Ｂが
連結されている。

前記駆動部６は、第２図および第３図に拡大し
て示されている。なお、第２，３図はスライド２
が下死点にあるときの状態を示している。第２図
において、駆動部６のハウジング９の比較的上方
には、軸受１０を介して駆動軸１１が回転自在に
取り付けられ、前記フライホイール７、クラツチ
８Ａおよびブレーキ８Ｂを有するこの駆動軸１１
にはハウジング９内においてピニオンギヤ１２が
設けられている。

前記ハウジング９の両側面に形成された孔部９
Ａには略円筒状で所定肉厚のメインギヤガイド１
３，１３がそれぞれボルトによつて取り付けられ
ている。このメインギヤガイド１３，１３の外周
部には、ハウジング９の内部において、メインギ
ヤ１４が回転自在に取り付けられ、このメインギ
ヤ１４は前記ピニオンギヤ１２と噛合している。
このメインギヤ１４は、メインギヤガイド１３，
１３に支持されたギヤ本体１５と、ギヤ本体１５
の外周部にボルトを介して取り付けられ前記ピニ
オンギヤ１２と噛合する歯部１６とを備えて構成
され、また、前記ギヤ本体１５の胴部にはギヤピ
ン１７が取り付けられている。

前記メインギヤガイド１３，１３には、第３図
にも示されるように、前記メインギヤ１４の回転
中心Ｏに対し距離Ａだけ偏心した中心O₁を有す
る前記副クランク軸１８が回転自在に支持されて
いる。この副クランク軸１８には、偏心部１８Ａ
がメインギヤガイド１３，１３間に形成され、こ
の偏心部１８Ａにはクランクピン１９が取り付け
られている。このクランクピン１９と前記ギヤピ
ン１７との間には、所定長さのリンク２０が掛け
渡され、このリンク２０と各ピン１９，１７との
連結部はそれぞれ回動自在となつている。

副クランク軸１８と主クランク軸４とは前述の
ように、カツプリング２１により連結されるが、
この連結は、副クランク軸１８の偏心部１８Ａと
主クランク軸４の偏心部４Ａとの第３図で示す角
度位相差θが所定値となるように行われる。この
角度位相差θは、プレス機械のユーザがそのプレ
ス機械で行おうとするプレス加工の種類に応じて
異ならせる。例えば角度位相差θは(A)主に深絞り
を行う汎用プレス加工では120度、(B)トランスフ
アプレス加工では130度、(C)プログレツシブプレ
ス加工では140度とする。

このような角度位相差θの設定は副クランク軸
１８と主クランク軸４とを結合する前、具体的に
はプレス機械の設計時に行われ、前記リンク２０
の長さや前記偏心量Ａの大きさ等に基づいてそれ
ぞれの角度位相差θを検討、決定し、プレス機械
の組立時に、副クランク軸１８または主クランク
軸４を回転させてこれらのクランク軸１８，４の
偏心部１８Ａ，４Ａの位置関係を調整し、これら
の偏心部１８Ａ，４Ａの角度位相差θが所定値と
なつた後、副クランク軸１８と主クランク軸４と
をカツプリング２１で結合する。

なお、主クランク軸４と副クランク軸１８との
連結にあたり、偏心部４Ａ，１８Ａの角度位相差
θを異ならせる手段としては種々考えられるが、
例えば、主、副クランク軸４，１８の偏心部４
Ａ，１８Ａに対し、各クランク軸４，１８のカツ
プリング２１が係合される部分に形成されるキー
溝の位置を異ならせてもよいし、あるいは、キー
溝の位置は一定にしておき、それぞれのプレス機
械毎に連結角度位相の異なるカツプリング２１を
用いるようにしてもよく、さらにはこれ以外の手
段を用いてもよい。

次に、このように製造されたプレス機械の作用
を説明する。

駆動軸１１が第３図中反時計回りに回転すると
メインギヤ１４は時計回りに回転し、これに伴つ
てリンク２０、副クランク軸１８および主クラン
ク軸４も時計回りに回転し、スライド２は昇降す
る。

メインギヤ１４が回転するにあたり、第３図に
実線で示されるように、コンロツド５が最下位置
にあるとき、すなわち、スライド２が下死点位置
にあるとき、ギヤピン１７は最上位置にあり、か
つ、クランクピン１９は右方にあるように設定さ
れているため、スライド２が図示の下死点位置か
ら上死点位置へ移動するまでの間に、すなわち、
主クランク軸４の偏心部４Ａが点線図示位置から
時計方向に180度回転し、副クランク軸１８の偏
心部１８Ａに設けられたクランクピン１９が実線
図示位置から時計方向に180度回転して、図中鎖
線１９′の位置に移動するまでの間に、前記ギヤ
ピン１７は最上位実線位置から図中鎖線１７′の
位置まで角度αだけ回転し、この角度αはメイン
ギヤ１４の回転角度である。このときの回転角度
αは、180度より小さい。

一方、上死点位置に達したスライド２の下死点
位置への移動は、鎖線位置のクランクピン１９′
が実線位置１９へと引き続き時計方向に180度回
転することによりなされ、このクランクピン１９
の180度の回転にあたり、ギヤピン１７も鎖線位
置１７′から実線位置１７へと角度βだけ回転し、
この角度βはメインギヤ１４の回転角度である。
このときの回転角度βは180度より大きく、かつ、
（360度−α）に等しい角度である。

ところで、メインギヤ１４は駆動軸１１からの
駆動力で等速で回転しているため、メインギヤ１
４すなわちギヤピン１７の180度以下の回転角度
αでスライド２が下死点から上死点へ移動し、一
方、180度以上の回転角度βで上死点から下死点
へ移動するということは、上死点側への戻りが速
く、下死点側への移行がゆつくりであることを示
し、従つて本実施例の駆動部６の構造は早戻り機
構として作用している。

このように、本実施例の駆動部６は、早戻り機
構として作用するものであり、その構造はクラン
ク軸が主クランク軸と副クランク軸とに分割され
ている既提案の装置（特開昭60−124498）と略同
じであるが、このような構造において、主クラン
ク軸４の回転動作、すなわちスライド２の上下動
動作（スライドモーシヨン）を変化させること
は、前記既提案発明ではメインギヤ１４の回転中
心Ｏと副クランク軸１８の回転中心O₁との偏心
量Ａを変化させて行つているが、本発明者のその
後の研究によると、偏心量Ａを一定にしたまま、
前述のように主クランク軸４の偏心部４Ａと副ク
ランク軸１８の偏心部１８Ａとの連結にあたり、
両偏心部４Ａ，１８Ａの角度位相差θを変化させ
ても同様な効果があることが確認された。

第４〜６図は、角度位相差θを変化させたとき
におけるスライドモーシヨンの変化を説明する図
で、第４図は前記(A)のプレス加工のため角度位相
差θ＝120度、第５図は前記(B)のプレス加工のた
め角度位相差θ＝130度、第６図は前記(C)のプレ
ス加工のため角度位相差θ＝140度にした場合の
図である。これらの図は、それぞれのスライド動
作時のスライドの速度Ｖ、加速度Acおよびスト
ロークStとメインギヤ１４の回転角度との関係を
示す線図であり、これらの図から(A)〜(C)の各種類
のプレス加工を適正に行えることがわかる。例え
ば、スライド２が上死点から下死点に至るまでの
メインギヤ１４の回転角度βは、前記(A)では第４
図のように210度、(B)では第５図のように203度、
(C)では第６図のように196度であるので、スライ
ドの早戻り速度は(A)が一番速く、ついで、(B)、(C)
の順となり、一方、スライド下降速度はこの逆と
なる。また、材料を加工している加工域をスライ
ド２の下死点から上方に向かつてそれぞれスライ
ドの全ストロークに対し前記(A)で4/9、(B)で3/9
（＝1/3）、(C)で2/9の位置までとすると、図中Ｌで
示す範囲がメインギヤの回転角度での加工域とな
り、前記(A)〜(C)の加工域内では、スライドの速度
Ｖおよび加速度Acは(A)〜(C)の各プレス加工の種
類に適した値となり、これらに適合したスライド
モーシヨンを得られる。

このような本実施例によれば、前記駆動部６の
内部構造を変更しなくとも、主クランク軸４と副
クランク軸１８とを結合する際に、主クランク軸
４の偏心部４Ａと副クランク軸１８の偏心部１８
Ａとの角度位相差を異ならせることにより、プレ
ス機械に要求される各スライドモーシヨンを得ら
れ、極めて容易に、スライド２の全ストローク長
さに対する加工域の割合等が異なるプレス機械を
得られる。従つて、同一機種のプレス機械をこれ
らのプレス機械を使用するそれぞれのユーザの求
めに応じて(A)〜(C)のプレス加工種類のうちのいず
れかの種類のプレス加工用として提供できるよう
になり、プレス機械の汎用化を実現でき、かつ、
これをプレス機械の構造の複雑化や製造コストの
高騰を伴うことなく実現できる。

なお、本発明の実施にあたり、角度位相差θは
前記実施例の値に限定されるものではなく、必要
なスライドモーシヨンに応じて変化し得るもので
ある。また、主クランク軸４と副クランク軸１８
とを連結するカツプリング２１は前記実施例によ
うにフランジ継手式のものに限らず、他の形式の
カツプリング、例えば、カービツクカツプリング
のように係合角度を変更可能なものでもよい。さ
らに、駆動部６は前記実施例のように必ずしもユ
ニツト化する必要はなく、ハウジング９を設け
ず、このハジング９に支持される部品をプレスの
クラウン１Ｂに直接支持してもよい。また、本発
明はストレートサイド型プレス機械やＣ型プレス
機械も適用できる。

〔発明の効果〕

前述のように本発明によれば、種類の異なるプ
レス加工を行うための各プレス機械が構造の複雑
化や製造コストの高騰を伴うことなく得られるよ
うになり、同一機種のプレス機械によつてそれぞ
れのユーザが求める種類のプレス加工を行うプレ
ス機械を製造できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例のプレス機械の
クラウン部分を示す断面図、第２図は第１図の要
部拡大断面図、第３図は第２図中−線に沿う
矢視断面図、第４図ないし第６図はそれぞれ主ク
ランク軸の偏心部と副クランク軸の偏心部との角
度位相差を異ならせた場合におけるスライドの速
度Ｖ、加速度A_cおよびストロークS_tとメインギ
ヤの回転角度との関係を示す線図である。１Ｂ……クラウン、２……スライド、４……主
クランク軸、４Ａ……主クランク軸の偏心部、５
……コンロツド、６……駆動部、７……フライホ
イール、８Ａ……クラツチ、８Ｂ……ブレーキ、
１１……駆動軸、１２……ピニオンギヤ、１４…
…メインギヤ、１８……副クランク軸、１８Ａ…
…副クランク軸の偏心部、２０……リンク、θ…
…角度位相差。

Claims

【特許請求の範囲】１偏心部にコンロツドを介してスライドが連結
される主クランク軸と、フライホイールおよびクラツチ、ブレーキを有
する駆動軸のピニオンギヤと噛み合つて回転力が
伝達されるメインギヤに対して偏心しているとと
もに、このメインギヤにリンクを介して連結され
る偏心部を有している副クランク軸と、を結合するプレス機械のクランク軸結合方法にお
いて、前記主クランク軸と前記副クランク軸とを結合
する前に、汎用プレス加工、トランスフアプレス
加工、プログレツシブプレス加工の３種類のプレ
ス加工を行うのに適した前記主クランク軸の前記
偏心部と前記副クランク軸の前記偏心部との３つ
の角度位相差を求めておき、この後、これらの偏心部の主、副クランク軸回
転方向における位置関係を調整し、これらの偏心部の角度位相差が前記３種類のプ
レス加工のうちプレス機械により行う所定のプレ
ス加工と適合した角度位相差になつた後、前記主
クランク軸と前記副クランク軸とを結合すること
を特徴とするプレス機械のクランク軸結合方法。