JPH06190598A

JPH06190598A - 機械プレスの駆動力伝達装置

Info

Publication number: JPH06190598A
Application number: JP5032395A
Authority: JP
Inventors: Keiichiro Hayashi; 慶一郎林
Original assignee: Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1992-03-16
Filing date: 1993-01-29
Publication date: 1994-07-12
Anticipated expiration: 2017-09-24
Also published as: JP3326844B2

Abstract

(57)【要約】【目的】スライド等の動作速度を任意にコントロール
できるようにし、多品種のプレス加工に対応できるよう
にする。【構成】フライホイール２の回転エネルギーを伝達す
る動力伝達軸４を、フライホイール２側の第１分割軸４
ａと動力取出ギヤ５側の第２分割軸４ｂとに分割する。
分割軸４ａ，４ｂ間に遊星ギヤ装置１９を組み付ける。
遊星ギヤ装置１９をサーボモータ１８で駆動可能とす
る。遊星ギヤ装置の出力部に、動力取出ギヤ５を取り付
ける。動力取出ギヤ５から各駆動機構へ動力を伝達す
る。サーボモータ１８で遊星ギヤ装置１９の出力部の回
転をコントロールし、動力取出ギヤ５の回転を変更す
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において、メ
インモータの駆動力をスライド駆動機構やワーク搬送駆
動機構等に伝えるための駆動力伝達装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】機械プレスでは、金型を保持するスライ
ドにスライド駆動機構によってプレス動作を与えると共
に、このプレス動作とタイミングを合わせてワーク搬送
駆動機構に搬送動作を与え、ワークを連続的に成形加工
するようにしたものがある。

【０００３】上記スライド駆動機構やワーク搬送駆動機
構へ駆動力を伝達する駆動力伝達装置の一例は、図１５
に示す如くである。すなわち、メインモータ１の駆動に
よりフライホイール２を回転させて該フライホイール２
に回転エネルギーが貯えられると、該フライホイール２
に対し入、切可能としてあるクラッチ３を入れることに
より、上記フライホイール２に貯えられた回転エネルギ
ーを動力伝達軸４に駆動力として伝え、該駆動力を、動
力伝達軸４に設けた動力取出ギヤ５で取り出せるように
し、更に、該動力取出ギヤ５で取り出した駆動力を、中
継ギヤ６を介し該中継ギヤ６と同軸上のピニオン７に伝
え、該ピニオン７の回転によりスライド駆動機構８を駆
動して、金型を保持するスライド９にプレス動作が与え
られるようにし、一方、上記中継ギヤ６の回転をベベル
ギヤ機構１０等により同時に取り出して、ワーク搬送駆
動機構１２へ伝えるようにしてある。なお、１１は動力
伝達軸４のブレーキを示す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
駆動力伝達機構の場合、スライド駆動機構８やワーク搬
送駆動機構１２の動きは、構成上、クラッチ３の着脱、
フライホイール２のスピード変更でしかコントロールで
きないので、たとえば、スライド９の動作速度をストロ
ークの途中で任意にコントロールしたり、あるいは、ス
ライド９を下死点で一時的に停止させた状態でプレス加
工を行わせるようにしたりすることができなかった。し
たがって、多品種の材料に対するプレス成形加工作業に
限界を来していた。

【０００５】更に、上記従来の駆動力伝達機構の場合、
停止状態のスライド駆動機構８を作動させるためには、
回転しているフライホイール２に対してクラッチ３を入
れることになるので、その際に、機械的ショックが発生
すると共に大きな騒音が発生する問題があり、又、クラ
ッチ３は、その構造上、フリクションインサート等の接
続用パッドが消耗品となるため、該パッドを多数用意し
ておいて、定期的にチェックして交換する必要がある。

【０００６】そこで、本発明は、スライド等の動作速度
を任意にコントロールすることができるようにして、多
品種の材料に対するプレス成形作業に対処できるように
し、更に、機械的ショックの発生や部品交換を行う必要
があるクラッチの使用をなくしてメンテナンスフリーを
実現できるようにし、且つコストダウンを図ることがで
きるようにしようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、メインモータの駆動によりフライホイー
ルに貯えられた回転エネルギーを動力伝達軸から動力取
出ギヤにより取り出して駆動機構に伝えるようにしてあ
る機械プレスの駆動力伝達装置において、上記動力伝達
軸をフライホイール側の第１分割軸と動力取出ギヤ側の
第２分割軸とに分割し、該各分割軸間に、サーボモータ
によって駆動されるようにした遊星ギヤ装置を組み付
け、且つ該遊星ギヤ装置の出力部に、上記動力取出ギヤ
を取り付けてなる構成とする。

【０００８】又、各分割軸間に遊星ギヤ装置を組み付
け、且つ該遊星ギヤ装置の一部に可変トルクブレーキを
装備させてなる構成とし、更に、可変トルクブレーキを
制御する制御装置を設けた構成とする。

【０００９】更に、各分割軸間に、サーボモータによっ
て駆動されるようにした遊星ギヤ装置を組み付け、且つ
該遊星ギヤ装置の出力部に、動力取出ギヤとブレーキを
装備させ、フライホイールと第１分割軸との間に着脱機
構を設けてなる構成とし、又、上記着脱機構としてギヤ
カップリングを用いた構成とするとよい。

【００１０】更に又、遊星ギヤ装置の出力の一部を入力
側へ戻すようにする差動装置を設けると共に、該差動装
置にサーボモータを連結した構成としてもよい。

【００１１】

【作用】動力伝達軸の分割部に遊星ギヤ装置を組み付け
ると、フライホイールの回転エネルギーは第１分割軸か
ら遊星ギヤ装置に伝えられて動力取出ギヤにて取り出さ
れるが、この際、サーボモータで遊星ギヤ装置の一部の
回転をコントロールすると、動力取出ギヤの回転数が変
えられるため、駆動機構の動作速度を任意にコントロー
ルすることができる。したがって、スライド等の動作速
度を一行程中に任意にコントロールすることができるよ
うになる。

【００１２】又、サーボモータに代えて、可変トルクブ
レーキを遊星ギヤ装置の一部に装備させた場合は、遊星
ギヤ装置の一部の回転速度を可変トルクブレーキでコン
トロールすると、動力取出ギヤの回転速度が変えられる
ため、駆動機構の動作速度を任意にコントロールするこ
とができる。

【００１３】更に、サーボモータによって駆動される遊
星ギヤ装置の出力部に、動力取出ギヤとブレーキを装備
させた場合は、ブレーキをかけて駆動機構を停止させた
状態で、サーボモータの回転数を計算された値にセット
すると、第１分割軸の回転数をフライホイールの回転数
と同一にすることができる。したがって、フライホイー
ルと動力伝達軸との間には、ギヤカップリングの如き接
続用パッドが不要な着脱機構を用いることができるよう
になる。又、サーボモータで遊星ギヤ装置の出力部の回
転をコントロールすると、動力取出ギヤの回転数が変え
られるため、駆動機構の動作速度を任意にコントロール
することができる。

【００１４】更に又、遊星ギヤ装置の出力の一部を入力
側へ戻すようにする差動装置を設けて、この差動装置に
サーボモータを連結すると、サーボモータのブレーキン
グ力を必要最少限のものとすることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１６】図１は本発明の第１実施例を示すもので、
フライホイールの回転エネルギーを駆動力としてスライ
ドへ伝達させる場合について示す。すなわち、図１５に
示したと同様な構成としてある機械プレスの駆動力伝達
装置において、フライホイール２の回転エネルギーをク
ラッチ３を介して受ける動力伝達軸４を、フライホイー
ル２と動力取出ギヤ５との間の位置で分割して第１分割
軸４ａ及び第２分割軸４ｂとし、該分割軸４ａと４ｂの
間に、順次噛合する太陽ギヤ１５と遊星ギヤ１３と内歯
リングギヤ１４とからなる遊星ギヤ装置１９を配置し
て、上記太陽ギヤ１５にフライホイール２側の第１分割
軸４ａを連結し、且つ上記遊星ギヤ１３の遊星キャリヤ
２０に、第２分割軸４ｂを動力取出軸として連結すると
共に該第２分割軸４ｂに動力取出ギヤ５を取り付け、フ
ライホイール２の回転エネルギーが第１分割軸４ａから
遊星ギヤ装置１９を介して動力取出ギヤ５に伝えられ
て、該動力取出ギヤ５によりスライド駆動機構８へ与え
る動力が取り出されるようにし、更に、上記内歯リング
ギヤ１４の外周部に外歯リングギヤ１６を固設して、該
外歯リングギヤ１６に噛合させたピニオン１７を、ＡＣ
サーボモータの如きサーボモータ１８の軸に取り付け、
該サーボモータ１８の駆動で遊星ギヤ装置１９の出力部
となる遊星ギヤ１３の遊星キャリヤ２０の回転をコント
ロールし、入力部となる第１分割軸４ａに対する第２分
割軸４ｂ上の動力取出ギヤ５の回転を変えられるように
してスライド駆動機構８によって昇降させられるスライ
ド９の動作速度を任意にコントロールさせられるように
する。なお、図１において、図１５と同一部分には同一
符号が付してある。

【００１７】メインモータ１の駆動により回転させられ
ているフライホイール２に対してクラッチ３を入れる
と、フライホイール２の回転エネルギーがクラッチ３を
介して第１分割軸４ａに取り出され、更に、遊星ギヤ装
置１９を介して第２分割軸４ｂに伝えられ、スライド駆
動機構８に与える動力が、第２分割軸４ｂ上の動力取出
ギヤ５から取り出される。この際、上記遊星ギヤ装置１
９の出力部となる遊星ギヤ１３の遊星キャリヤ２０の回
転数は、サーボモータ１８によってコントロールできる
ため、動力取出ギヤ５の回転数を任意に変えることがで
きる。したがって、スライド駆動機構８によって昇降さ
せられるスライド９の動作を任意にコントロールするこ
とができる。

【００１８】詳述すると、今、第１分割軸４ａの回転数
をＮs 、第２分割軸４ｂの回転数をＮp 、サーボモータ
１８によって駆動される遊星ギヤ装置１９の内歯リング
ギヤ１４の回転数をＮd とし、又、太陽ギヤ１５、遊星
ギヤ１３、内歯リングギヤ１４の歯数をそれぞれＺ1 、
Ｚ2 、Ｚ3 とすると、Ｎd ＝Ｎp −（Ｚ1 ／Ｚ3 ）×（Ｎs −Ｎp ） …… Ｚ2 ＝（Ｚ3 −Ｚ1 ）／２ …… として表わすことができる。

【００１９】したがって、通常運転時は、Ｎp ＝Ｎs 、
Ｎs ＝Ｎs であるから、上記式より、Ｎd ＝Ｎs とな
るように、内歯リングギヤ１４の回転数をサーボモータ
１８でコントロールすればよい。

【００２０】一方、サーボモータ１８を停止させると、
Ｎd ＝０、Ｎs ＝Ｎs であるから、上記式より、Ｎp
＝｛Ｚ1 ／（Ｚ1 ＋Ｚ3 ）｝×Ｎs となり、かかる条件
で動力取出ギヤ５から動力が取り出されてスライド駆動
機構８へ伝えられる。

【００２１】又、プレスを停止させる場合には、すなわ
ち、スライド９の動作を停止させる場合には、Ｎp ＝
０、Ｎs ＝Ｎs であるから、上記式より、Ｎd ＝（−
Ｚ1 ／Ｚ3 ）×Ｎs となるように、内歯リングギヤ１４
の回転数をサーボモータ１８でコントロールすればよ
い。

【００２２】このように、本発明においては、サーボモ
ータ１８によって遊星ギヤ装置１９の回転をコントロー
ルすることで、スライド９の動作速度を一行程中に任意
にコントロールすることができ、したがって、アルミ成
形時に特に有効であるところの、プレス成形完了後にあ
る時間だけプレス状態を保持するような成形を行うこと
が可能となり、多品種の材料のプレス成形に対処するこ
とができる。

【００２３】なお、図１において、内歯リングギヤ１４
を、遊星ギヤ１３と同軸一体配置した第２遊星ギヤに噛
合させるようにしてもよく、この場合、第２遊星ギヤの
歯数をＺ4 とすると、Ｎd ＝｛１＋（Ｚ1 ・Ｚ4 ／Ｚ3 ・Ｚ2 ）｝×Ｎp−
（Ｚ1 ・Ｚ4 ／Ｚ3 ・Ｚ2 ）×Ｎs として表わすことができる。

【００２４】次に、図２は本発明の第２実施例を示すも
ので、図１に示したと同様な構成において、遊星ギヤ装
置１９の内歯リングギヤ１４の外周部に動力取出ギヤ５
を固設して内歯リングギヤ１４を出力部とすると共に、
内歯リングギヤ１４のキャリヤ２１に中空軸２２を介し
てブレーキ１１を連結し、且つ遊星ギヤ１３の遊星キャ
リヤ２０に連結した第２分割軸４ｂをサーボモータ１８
で駆動できるようにしたものである。

【００２５】図２の実施例の場合、第１分割軸４ａの回
転数をＮs 、サーボモータによって駆動される第２分割
軸４ｂの回転数をＮd 、遊星ギヤ装置１９の内歯リング
ギヤ１４の回転数をＮp とし、又、太陽ギヤ１５、遊星
ギヤ１３、内歯リングギヤ１４の歯数をそれぞれＺ1 、
Ｚ2 、Ｚ3 とすると、Ｎd ＝Ｎp ／｛１＋（Ｚ1 ／Ｚ3 ）｝＋Ｎs ／｛１＋（Ｚ3 ／Ｚ1 ）｝… として表わすことができる。

【００２６】したがって、通常運転時は、Ｎp ＝Ｎs 、
Ｎs ＝Ｎs であるから、上記式より、Ｎd ＝Ｎs とな
るように、サーボモータ１８で第２分割軸４ｂを介して
遊星ギヤ１３の遊星キャリヤ２０の回転数をコントロー
ルすればよい。又、サーボモータ１８を停止させると、
Ｎd ＝０、Ｎs ＝Ｎs であるから、上記式より、Ｎp
＝（−Ｚ1 ／Ｚ3 ）×Ｎs となり、かかる条件で動力取
出ギヤ５から動力が取り出される。更に、プレスを停止
させる場合には、Ｎp ＝０、Ｎs ＝Ｎs であるから、上
記式より、Ｎd ＝（Ｚ1 ／（Ｚ1 ＋Ｚ3 ））×Ｎs と
なるように、サーボモータ１８で遊星ギヤ１３の遊星キ
ャリヤ２０の回転数をコントロールすればよい。

【００２７】なお、図２において、内歯リングギヤ１４
を、遊星ギヤ１３と同軸一体配置した第２遊星ギヤに噛
合させるようにしたり、更に、動力取出ギヤ５を中空軸
２２に設けるようにしてもよい。この場合、サーボモー
タ１８の回転数をＮd 、中空軸２２の回転数をＮp と
し、第２遊星ギヤの歯数をＺ4 とすると、Ｎd ＝Ｎp ×１／｛１＋（Ｚ1 ・Ｚ4 ／Ｚ3 ・Ｚ2 ）｝
＋Ｎs ×１／｛１＋（Ｚ2 ・Ｚ3 ／Ｚ1 ・Ｚ4 ）｝として表すことができる。

【００２８】次いで、図３は本発明の第３実施例を示す
もので、図２に示したと同様な構成において、第１分割
軸４ａを内歯リングギヤ１４のキャリヤ２１に連結する
と共に、第２分割軸４ｂを太陽ギヤ１５に連結し、且つ
遊星ギヤ１３の遊星キャリヤ２０に、動力取出ギヤ５と
ブレーキ１１を中空軸２２にて設け、遊星ギヤ１３を出
力部としたものである。

【００２９】図３の実施例の場合にも、サーボモータ１
８で遊星ギヤ装置１９の回転をコントロールすることに
より、上記図１及び図２の実施例の場合と同様に、スラ
イド９の動作速度を任意にコントロールすることができ
る。

【００３０】なお、図３においても、内歯リングギヤ１
４を、遊星ギヤ１３と同軸一体配置した第２遊星ギヤに
噛合させるように構成してもよい。

【００３１】図４は本発明の第４実施例を示すもので、
図３と同様な構成において、遊星ギヤ１３を第１遊星ギ
ヤとして、該第１遊星ギヤ１３と同軸一体配置の第２遊
星ギヤ２３を設けると共に、該遊星ギヤ１３，２３のキ
ャリヤ２０を第１分割軸４ａに接続し、且つ上記第２遊
星ギヤ２３に内歯リングギヤ１４を噛合させて、そのキ
ャリヤ２１を中空軸２２に取り付け、内歯リングギヤ１
４を出力部としたものである。

【００３２】又、図５は本発明の第５実施例を示すもの
で、図１と同様な構成において、遊星ギヤ１３を第１遊
星ギヤとして、該第１遊星ギヤ１３と同軸一体配置の第
２遊星ギヤ２３を設けると共に、該第２遊星ギヤ２３に
内歯リングギヤ１４を噛合させてそのキャリヤ２１を第
１分割軸４ａに接続し、太陽ギヤ１５を第２分割軸４ｂ
に接続し、且つ上記遊星ギヤ１３，２３のキャリヤ２０
を第２分割軸４ｂ上の中空軸２２に接続し、更に、上記
中空軸２２に設けたギヤ２５に、サーボモータ１８によ
って駆動されるピニオン１７を噛合させ、太陽ギヤ１５
を出力部としたものである。

【００３３】更に、図６は本発明の第６実施例を示すも
ので、図１と同様な構成において、遊星ギヤ１３を第１
遊星ギヤとして、該第１遊星ギヤ１３と同軸一体配置の
第２遊星ギヤ２３を設けると共に、上記第２遊星ギヤ２
３に内歯リングギヤ１４を噛合させ、且つ太陽ギヤ１５
を第２分割軸４ｂに接続し、太陽ギヤ１５を出力部とし
たものである。

【００３４】上記図４乃至図６の実施例においても、上
記各実施例と同様な作用効果が奏し得られる。

【００３５】次に、図７乃至図１２は、それぞれ図１乃
至図６の実施例の変形例を示すもので、内歯リングギヤ
１４を有する遊星ギヤ装置１９に代えて、第２太陽ギヤ
２４を有する遊星ギヤ装置１９′を用いたものである。

【００３６】すなわち、図７は図１の実施例を変形させ
た第７実施例を示すもので、図１と同様な構成におい
て、第１分割軸４ａと第２分割軸４ｂの間に、第１太陽
ギヤ１５及び第２太陽ギヤ２４とこれらに噛合する同軸
一体の第１遊星ギヤ１３及び第２遊星ギヤ２３とを備え
た遊星ギヤ装置１９′を配置して、第１太陽ギヤ１５を
第１分割軸４ａに接続すると共に、第２太陽ギヤ２４を
第２分割軸４ｂの一端に接続し、且つ遊星ギヤ１３，２
３のキャリヤ２０を、第２分割軸４ｂ上に配した中空軸
２２に接続し、該中空軸２２に動力取出ギヤ５とブレー
キ１１を設け、更に、上記第２分割軸４ｂの他端にサー
ボモータ１８を連結したものである。

【００３７】上記において、第１分割軸４ａの回転数を
Ｎs 、サーボモータ１８による第２分割軸４ｂの回転数
をＮd 、出力部としての遊星ギヤ１３，２３の公転数で
ある中空軸２２の回転数をＮp とし、又、第１太陽ギヤ
１５、第１遊星ギヤ１３、第２遊星ギヤ２３、第２太陽
ギヤ２４の歯数をそれぞれＺ1 ，Ｚ2 ，Ｚ4 ，Ｚ5 とす
ると、Ｎd ＝｛１−（Ｚ1 ・Ｚ4 ／Ｚ2 ・Ｚ5 ）｝×Ｎp＋
（Ｚ1 ・Ｚ4 ／Ｚ2 ・Ｚ5 ）×Ｎs として表すことができる。したがって、サーボモータ１
８の回転数をコントロールすることで、スライド９の動
作速度を任意にコントロールすることができる。

【００３８】次いで、図８は図２の実施例を変形させ、
更に発展させた第８実施例を示すもので、第１分割軸４
ａと第２分割軸４ｂの間に、第１太陽ギヤ１５及び第２
太陽ギヤ２４とこれら太陽ギヤ１５，２４に噛合する同
軸一体の遊星ギヤ１３，２３とを備えた遊星ギヤ装置１
９′を配置して、第１太陽ギヤ１５を上記第１分割軸４
ａに、又、第２太陽ギヤ２４を上記第２分割軸４ｂにそ
れぞれ連結し、フライホイール２の回転エネルギーが第
１分割軸４ａから遊星ギヤ装置１９′を介して動力取出
ギヤ５に伝えられて、該動力取出ギヤ５によりスライド
駆動機構８へ与える動力が取り出されるようにし、且つ
上記遊星ギヤ１３，２３のキャリヤ２０に、中空軸２２
を介してギヤ２５を取り付け、該ギヤ２５と噛合するピ
ニオン１７の軸２６に、制御装置２７の指令に基づいて
作動させられるようにした可変トルクブレーキ２８を接
続し、該可変トルクブレーキ２８の作動で遊星ギヤ装置
１９′の遊星ギヤ１３，２３の公転速度をコントロール
することにより、出力部となる太陽ギヤ２４を介して動
力取出ギヤ５の回転速度を変えられるようにし、スライ
ド駆動機構８によって昇降させられるスライド９の動作
速度を任意にコントロールさせられるようにしたもので
ある。

【００３９】上記制御装置２７は、ピニオン１７の軸２
６上に設けた速度計としてのロータリーエンコーダ２９
からのフィードバック信号が入力されるようにしてあり
且つ可変トルクブレーキ２８へ駆動信号を送るようにし
たブレーキコントローラ３０と、それぞれ分割軸４ａ，
４ｂに速度計として設けたロータリーエンコーダ３１，
３２からの信号を基に上記ブレーキコントローラ３０へ
作動信号を送るようにしたプレスコントローラ３３とを
備えた構成としてある。

【００４０】図８の実施例の場合、メインモータ１の駆
動により回転させられているフライホイール２に対して
クラッチ３を入れると、フライホイール２の回転エネル
ギーがクラッチ３を介して第１分割軸４ａに取り出さ
れ、更に、遊星ギヤ装置１９′を介して第２分割軸４ｂ
に伝えられ、スライド駆動機構８に与える動力が、第２
分割軸４ｂ上の動力取出ギヤ５から取り出されるが、こ
の際、上記遊星ギヤ装置１９′の遊星ギヤ１３，２３の
公転数は、可変トルクブレーキ２８によってコントロー
ルできるため、動力取出ギヤ５の回転数を任意に変える
ことができる。したがって、スライド駆動機構８によっ
て昇降させられるスライド９の動作を一行程中で任意に
コントロールすることができる。この場合、ロータリー
エンコーダ３１で検出した第１分割軸４ａの回転数を基
に、プレスコントローラ３３からブレーキコントローラ
３０へ指令を送り、ブレーキコントローラ３０の指令で
可変トルクブレーキ２８を作動させて、遊星ギヤ装置１
９′の遊星ギヤ１３，２３の公転速度をコントロールし
て出力部となる太陽ギヤ２４を介し動力取出ギヤ５の回
転数を変えるようにする。なお、このとき、ロータリー
エンコーダ２９で検出されたピニオン１７の回転数はブ
レーキコントローラ３０にフィードバックされ、ロータ
リーエンコーダ３２で検出された動力取出ギヤ５の回転
数はプレスコントローラ３３にフィードバックされる。

【００４１】上記作動を詳述すると、今、第１分割軸４
ａの回転数をＮs 、第２分割軸４ｂの回転数をＮp 、遊
星ギヤ１３，２３の公転数（＝中空軸２２の回転数）を
Ｎdとし、又、第１太陽ギヤ１５、第１遊星ギヤ１３、
第２遊星ギヤ２３、第２太陽ギヤ２４の歯数をそれぞれ
Ｚ1 、Ｚ2 、Ｚ4 、Ｚ5 とすると、Ｎd ＝Ｎp ×１／｛１−（Ｚ1 ・Ｚ4 ／Ｚ2 ・Ｚ5 ）｝
＋Ｎs ×１／｛１−（Ｚ2 ・Ｚ5 ／Ｚ1 ・Ｚ4 ）｝として表わすことができる。

【００４２】したがって、通常運転時は、上記式より、
Ｎd ＝Ｎs となるように、遊星ギヤ１３，２３の公転数
を可変トルクブレーキ２８でコントロールすればＮp ＝
Ｎsとなる。

【００４３】一方、可変トルクブレーキ２８を完全に作
動させると、Ｎd ＝０であるから、上記式より、Ｎp ＝
Ｎs ×（Ｚ1 ・Ｚ4 ／Ｚ2 ・Ｚ5 ）となり、かかる条件
で動力取出ギヤ５から動力が取り出されてスライド駆動
機構８へ伝えられる。

【００４４】又、プレスを停止させる場合、すなわち、
スライド９の動作を停止させる場合には、上記式より、
Ｎd ＝Ｎs ×１／｛１−Ｚ2 ・Ｚ5 ／Ｚ1 ・Ｚ4 ｝とな
るように、遊星ギヤ１３，２３の公転数を可変トルクブ
レーキ２８でコントロールすればＮp ＝０となる。

【００４５】このように、図８の実施例においては、可
変トルクブレーキ２８によって遊星ギヤ装置１９′の回
転速度をコントロールすることで、スライド９の動作速
度を一行程中で任意にコントロールすることができ、し
たがって、アルミ成形時に特に有効であるところの、プ
レス成形完了後にある時間だけプレス状態を保持するよ
うな成形を行うことが可能となったり、又、成形後、高
速で待機位置へ戻すこともでき、多品種の材料のプレス
成形に対処することができると共に能率向上の上でも有
利となる。

【００４６】なお、図８の実施例において、可変トルク
モータ２８に代えて、サーボモータ１８を用いるように
してもよい。

【００４７】次に、図９は図３の実施例を変形させた第
９実施例を示すもので、図７の実施例と同様な構成にお
いて、第１太陽ギヤ１５と第２太陽ギヤ２４の配置を逆
にすると共に、第１遊星ギヤ１３と第２遊星ギヤ２３の
配置を逆にしたものである。すなわち、第１遊星ギヤ１
３と噛合する第１太陽ギヤ１５を第２分割軸４ｂに接続
し、第２遊星ギヤ２３と噛合する第２太陽ギヤ２４を第
１分割軸４ａに接続したものである。

【００４８】図９の実施例の場合にも図７の実施例と同
様な作用効果が奏し得られる。

【００４９】図１０は図４の実施例を変形させ、更に発
展させた第１０実施例を示すもので、フライホイール２
の回転エネルギーを動力伝達軸４に伝えるために、フラ
イホイール２と第１分割軸４ａとの間に、フライホイー
ル２の側端面部に連設したリングギヤ３４と、該リング
ギヤ３４に対峙させるようにして第１分割軸４ａに固設
したギヤ３５と、該ギヤ３４，３５の外周部間で軸方向
へ移動させることにより両ギヤ３４，３５間を着脱させ
るようにした内歯リング３６とからなるギヤカップリン
グ３７を設け、フライホイール２の回転がギヤカップリ
ング３７を介して動力伝達軸４に伝えられるようにす
る。

【００５０】又、第１分割軸４ａと第２分割軸４ｂの間
に遊星ギヤ装置１９′を配置して、遊星ギヤ１３，２３
のキャリヤ２０を第１分割軸４ａに接続し、第１太陽ギ
ヤ１５を第２分割軸４ｂの一端に接続し、第２太陽ギヤ
２４に中空軸２２を介して動力取出ギヤ５を取り付け、
且つ上記第２分割軸４ｂの他端にサーボモータ１８を接
続して、該サーボモータ１８の回転で遊星ギヤ装置１
９′を介し動力取出ギヤ５の回転をコントロールできる
ようにし、更に、上記中空軸２２にブレーキ１１を装備
させた構成とする。

【００５１】今、ギヤカップリング３７によりフライホ
イール２と第１分割軸４ａを分離しておいた状態でメイ
ンモータ１を一定回転数で駆動し、一方、ブレーキ１１
により中空軸２２を介して遊星ギヤ装置１９′の出力部
となる第２太陽ギヤ２４の回転を停止させておいた状態
において、サーボモータ１８を駆動すると、遊星ギヤ１
３，２３が太陽ギヤ１５，２４の回りを公転させられる
状態となって第１分割軸４ａが回転させられるので、こ
の回転数をフライホイール２の回転数と同一になるよう
にサーボモータ１８の回転数を制御するようにする。こ
の場合、リングギヤ３４とギヤ３５は同一速度になるた
め無理なく接続することができ、プレスタートと共にブ
レーキ１１を解除し、サーボモータ１８を制御して駆動
すると、第１太陽ギヤ１５が回転させられることによっ
て遊星ギヤ１３，２３の回転がコントロールされるた
め、第２太陽ギヤ２４から中空軸２２を介して動力取出
ギヤ５に伝えられる回転数を任意に変えることができ
る。

【００５２】上記において、第１分割軸４ａの回転数を
Ｎs 、第２分割軸４ｂの回転数をＮd 、遊星ギヤ装置１
９′の出力部となる第２太陽ギヤ２４の回転数をＮp と
し、又、第１太陽ギヤ１５、第１遊星ギヤ１３、第２遊
星ギヤ２３、第２太陽ギヤ２４の歯数をそれぞれＺ1 、
Ｚ2 、Ｚ4 、Ｚ5 とすると、Ｎd ＝（Ｚ2 ・Ｚ5 ／Ｚ1 ・Ｚ4 ）×Ｎp−｛（Ｚ2 ・
Ｚ5 ／Ｚ1 ・Ｚ4 ）−１｝Ｎs として表わすことができる。

【００５３】したがって、上記Ｎd をコントロールする
ことで、スライド駆動機構８によって昇降させられるス
ライド９の動作を任意にコントロールすることができ
る。すなわち、運転スタート準備に際して、ギヤカップ
リング３７を切、ブレーキ１１を入のプレス停止状態
で、フライホイール２を回し回転数を設定したＮs にす
る。次に、サーボモータ１８を上記式Ｎp ＝０、Ｎs ＝
Ｎs を満足するＮd で回転させる。この際、プレスは、
ブレーキ入のため停止状態であり、第１分割軸４ａはＮ
s と同速で回転している。フライホイール２と第１分割
軸４ａが同速であるため、この状態でギヤカップリング
３７は機械的ショックを発生することなく接続すること
が可能となる。以上で運転準備完了となり、スタートに
際してブレーキ１１を切ると同時にサーボモータ１８の
Ｎd を、予め決められたＮp に向けスタートさせること
によりスライド９はなめらかに始動することになる。

【００５４】このように、図１０の実施例においては、
スタート時スライド９の駆動、停止をサーボモータ１８
とブレーキ１１の操作によって行わせることができるの
で、フライホイール２と第１分割軸４ａとは常時連結状
態としておくことができ、したがって、フライホイール
２と動力伝達軸４との間には、接続用パッドが不要なギ
ヤカップリング３７の使用が可能となる。

【００５５】更に、図１１、図１２は、図５、図６の実
施例をそれぞれ変形させた第１１、第１２実施例を示す
もので、図１１の実施例では、図８の実施例と同様な構
成において、第１太陽ギヤ１５を第２分割軸４ｂに接続
し、第２太陽ギヤ２４を第１分割軸４ａに接続した構成
とし、図１２の実施例では、第１太陽ギヤ１５を第２分
割軸４ｂに接続すると共に、第２太陽ギヤ２４を中空軸
２２に取り付け、且つ遊星ギヤ１３，２３のキャリヤ２
０を第１分割軸４ａに接続した構成としたものである。

【００５６】図１１、図１２の実施例の場合も同様な作
用効果が得られる。

【００５７】ここで、上記した図１に示す第１実施例か
ら図１２に示す第１２実施例について、遊星ギヤ装置の
各ギヤとサーボモータ１８の軸、フライホイール２の
軸、動力取出ギヤ５の軸との接続の組み合わせパターン
を示すと、表１の如くである。なお、表１において、Ｒ
は外歯リングギヤ１４を、Ｐは遊星ギヤ１３，２３の少
なくとも一方を、Ｓ1 は第１太陽ギヤ１５を、Ｓ2 は第
２太陽ギヤ２４をそれぞれ意味している。

【００５８】

【表１】ところで、図１３は図１０に示す実施例において、運転
を行った場合の電気的パワーの流れを矢印ａ，ｂ，ｅ
で、又、機械的パワーの流れを矢印ｃ，ｄで示すもので
ある。詳述すると、たとえば、低速プレス成形時には、
フライホイール２からのエネルギーのすべてが使われな
いでほとんどが発電されて電源系へ戻されているため、
サーボモータ１８のブレーキ力は大きくなる。この場
合、メインモータ１のパワー（矢印ａ部）を１kwとする
と、サーボモータ１８のパワー（矢印ｂ部）は０kw、フ
ライホイール２から遊星ギヤ装置１９′へ伝えられるパ
ワー（矢印ｃ部）はメインモータ１のパワーとメインモ
ータ１に戻されるパワーとを加えて７７kwとなり、動力
取出ギヤ５にて取り出されてスライドへ伝えられるパワ
ー（矢印ｄ部）を１kwとすると、サーボモータ１８によ
って電源系へ戻されるパワー（矢印ｅ部）は７６kwとな
り、サーボモータ１８は７６kwのパワーが必要となる。
なお、スライドの下死点停止時には、ｄ部は０kwである
から、ｅ部は７７kw（最大）となる。又、１／２減速プ
レス成形時には、ａ部で４６．２kw、ｂ部で０kw、ｃ部
で７７kw、ｄ部で４６．２kw、ｅ部で３０．８kwのパワ
ー配分になり、サーボモータ１８は３０．８kwのパワー
が必要となる。更に、減速成形しないとき（通常成形で
加減速なしのとき）には、ａ部で７７kw、ｂ部で１５．
４kw、ｃ部で７７kw、ｄ部ではｂ部からのパワーとｃ部
からのパワーの合計である９２．４kwのパワー配分とな
る。

【００５９】以上の各運転モードを見ると、低速プレス
成形時には、サーボモータ１８から電源系に電気的パワ
ー７６kwが最大値として戻されるものであり、したがっ
て、サーボモータ１８はこの最大値に応じた大きなトル
クでブレーキングするために、大型のものが必要とな
る。

【００６０】そこで、上記サーボモータ１８のブレーキ
ング力を必要最少限にするための実施例を、図１４に示
す。すなわち、図１０においてフライホイール２からの
エネルギーを電気的に戻していたのを、機械的にエネル
ギーを戻すようにするもので、遊星ギヤ装置１９′の出
力部から取り出される機械的パワーを入力部へ戻せるよ
うに、遊星ギヤ装置１９′の入力側となる第１分割軸４
ａの近傍に、サイドギヤ軸３８，３９が第１分割軸４ａ
と平行になるようにして差動装置４０を配置し、又、動
力取出ギヤ５に伝達ギヤ４１を噛合させると共に、該伝
達ギヤ４１と同じ軸４２上に駆動ギヤ４３を取り付け
て、該駆動ギヤ４３を、上記差動装置４０のキャリッジ
ギヤ４４に噛合させ、且つ上記一方のサイドギヤ軸３８
にサーボモータ１８を連結し、上記他方のサイドギヤ軸
３９にピニオン４５を取り付け、更に、該ピニオン４５
と噛合するギヤ４６を上記第１分割軸４ａの途中に設け
た構成とする。

【００６１】図１４の実施例の場合には、遊星ギヤ装置
１９′の出力側から動力取出ギヤ５にて取り出された機
械的パワーの一部が伝達ギヤ４１から軸４２、駆動ギヤ
４４、差動装置４０、ピニオン４５、ギヤ４６、第１分
割軸４ａを介して遊星ギヤ装置１９′に戻されるため、
減速比を最適に選択することにより、サーボモータ１８
は、速度制御するための最少限のパワーにすることがで
きる。

【００６２】すなわち、上記において、低速プレス成形
時には、ａ部、ｂ部共に０kw、ｃ部で４６．２kw、ｄ部
で１kwとすると、動力取出ギヤ５から差動装置４０へ矢
印ｆ部にて機械的に戻されるパワー７６kwが差動装置４
０により分配されて、矢印ｇ部を経て遊星ギヤ装置１
９′へ機械的に３０．８kw戻され、サーボモータ１８か
らｅ部を通り４５．２kwの電気的パワーが電源系に戻さ
れることになる。したがって、矢印ｃ部と矢印ｇ部のパ
ワーの合計が遊星ギヤ装置１９′へ送られ、ｄ部で１kw
のパワーを使って残りのパワー７６kwが差動装置４０へ
機械的に戻されることになり、図１３で７６kw必要であ
ったサーボモータ１８のパワーを４５．２kwでまかなえ
ることになる。又、１／２減速プレス成形時には、ａ部
で４６．２kw、ｂ部で０kw、ｃ部で４６．２kw、ｄ部で
４６．２kwとすると、ｆ部で遊星ギヤ装置１９′から差
動装置４０へ機械的に戻されるパワー３０．８kwがｇ部
を経て循環させられることになるため、ｅ部では０kwと
なり、サーボモータ１８のパワーは零となる。更に、減
速成形しないときには、ａ部の４６．２kwがｃ部を経て
ｄ部に伝えられると共に、ｂ部の４６．２kwが差動装置
４０でｆ部（この場合、上記とは方向が逆になる）に１
５．４kwとｇ部に３０．８kwとに分配された後、ｃ部の
値に加算されるように合計されて、ｄ部で９２．４kwと
なる。したがって、ｅ部は０kwとなる。

【００６３】以上から、全運転モードを考慮しても、図
１３の例では最大パワーが７７kw必要であったものが、
図１４の実施例では最大パワーが４６．２kwあればよい
ことになり、サーボモータ１８は６０％の容量のもので
よいことになる。

【００６４】因に、図１４の実施例では、差動装置４０
の入力部をキャリッジギヤ４４とし、出力部をサイドギ
ヤ軸３９とし、サーボモータ連結部をサイドギヤ軸３８
とした場合を示したが、これらの関係は任意に選定する
ことができる。

【００６５】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
るものではなく、たとえば、図１０の実施例で示したギ
ヤカップリング３７は、他の実施例においても同様に採
用し得ること、又、上記実施例では、スライド駆動機構
８のコントロールの場合についてのみ説明したが、同時
にワーク搬送駆動機構１２（図１５参照）への動力伝達
は本装置の出力結果で行うか、又は同様にコントロール
することもできること、その他本発明の要旨を逸脱しな
い範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であ
る。

【００６６】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明の機械プレスの
駆動力伝達装置によれば、フライホイールの回転エネル
ギーを伝達する動力伝達軸の分割部に、サーボモータに
よって駆動されるようにした遊星ギヤ装置を組み付け、
且つ該遊星ギヤ装置の出力部に、駆動機構へ動力を与え
る動力取出ギヤを取り付けたので、サーボモータによっ
て遊星ギヤ装置の出力部の回転を任意にコントロールす
ることができ、これにより動力取出ギヤの回転数を変え
ることができて、たとえば、スライド駆動機構を介して
スライドを動作させる場合にはスライドの動作速度を一
行程中に任意にコントロールすることができ、したがっ
て、アルミ成形に有利となるスライド下死点での停止状
態の保持動作等を与えることができ、多品種の材料に対
応した多機能化を図ることができ、又、上記動力伝達軸
の分割部に、可変トルクブレーキを装備させた遊星ギヤ
装置を組み付けることにより、可変トルクブレーキによ
って遊星ギヤ装置の出力部の回転を任意にコントロール
することができ、これにより動力取出ギヤの回転数を変
えることができて、上記と同様にスライドの動作速度を
コントロールすることができ、更に、上記動力伝達軸の
分割部に、サーボモータによって駆動されるようにした
遊星ギヤを組み付けた構成において、遊星ギヤの出力部
に、駆動機構へ動力を伝える動力取出ギヤとブレーキを
設けることにより、サーボモータによって遊星ギヤ装置
の出力部の回転を任意にコントロールすることができる
と共にブレーキによって出力部の回転を停止させること
ができるので、フライホイールと動力伝達軸との間に
は、ギヤカップリングの如き消耗品が不要な着脱機構を
予め連結状態として用いることができ、動力伝達時に機
械的ショックを起すことがないばかりでなく、部品交換
を行うことがなくてメンテナンスフリーを実現でき、コ
ストダウンを図ることができ、更に又、遊星ギヤ装置の
出力の一部を入力側へ戻すようにする差動装置を設け
て、この差動装置にサーボモータを連結することによ
り、サーボモータのブレーキング力を必要最少限のもの
とすることができてサーボモータの小型化を図ることが
できる、等の優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の機械プレスの駆動力伝達装置の第１実
施例を示す概略構成図である。

【図２】本発明の第２実施例を示す概略構成図である。

【図３】本発明の第３実施例を示す概略構成図である。

【図４】本発明の第４実施例を示す概略構成図である。

【図５】本発明の第５実施例を示す概略構成図である。

【図６】本発明の第６実施例を示す概略構成図である。

【図７】本発明の第７実施例を示す概略構成図である。

【図８】本発明の第８実施例を示す概略構成図である。

【図９】本発明の第９実施例を示す概略構成図である。

【図１０】本発明の第１０実施例を示す概略構成図であ
る。

【図１１】本発明の第１１実施例を示す概略構成図であ
る。

【図１２】本発明の第１２実施例を示す概略構成図であ
る。

【図１３】第１０実施例における電気的パワーと機械的
パワーの流れを示す概略図である。

【図１４】本発明の第１３実施例を示す概略構成図であ
る。

【図１５】従来の機械プレスの駆動力伝達装置の一例を
示す概略図である。

【符号の説明】

１メインモータ２フライホイール４動力伝達軸４ａ第１分割軸４ｂ第２分割軸５動力取出ギヤ８スライド駆動機構（駆動機構）１１ブレーキ１２ワーク搬送駆動機構（駆動機構）１３第１遊星ギヤ（出力部）１４内歯リングギヤ（出力部）１５第１太陽ギヤ（出力部）１８サーボモータ１９，１９′ 遊星ギヤ装置２３第２遊星ギヤ（出力部）２４第２太陽ギヤ（出力部）２７制御装置２８可変トルクブレーキ３０ブレーキコントローラ３１ロータリーエンコーダ（速度計）３３プレスコントローラ３７ギヤカップリング（着脱機構）４０差動装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】メインモータの駆動によりフライホイー
ルに貯えられた回転エネルギーを動力伝達軸から動力取
出ギヤにより取り出して駆動機構に伝えるようにしてあ
る機械プレスの駆動力伝達装置において、上記動力伝達
軸をフライホイール側の第１分割軸と動力取出ギヤ側の
第２分割軸とに分割し、該各分割軸間に、サーボモータ
によって駆動されるようにした遊星ギヤ装置を組み付
け、且つ該遊星ギヤ装置の出力部に、上記動力取出ギヤ
を取り付けてなることを特徴とする機械プレスの駆動力
伝達装置。
【請求項２】メインモータの駆動によりフライホイー
ルに貯えられた回転エネルギーを動力伝達軸から動力取
出ギヤにより取り出して駆動機構に伝えるようにしてあ
る機械プレスの駆動力伝達装置において、上記動力伝達
軸をフライホイール側の第１分割軸と動力取出ギヤ側の
第２分割軸とに分割し、該各分割軸間に遊星ギヤ装置を
組み付け、且つ該遊星ギヤ装置の一部に可変トルクブレ
ーキを装備させてなることを特徴とする機械プレスの駆
動力伝達装置。
【請求項３】可変トルクブレーキへ駆動信号を送るブ
レーキコントローラと、第１分割軸に設けた速度計と、
該速度計からの信号を基に上記ブレーキコントローラへ
作動信号を送るプレスコントローラとを有する制御装置
を備えた請求項２記載の機械プレスの駆動力伝達装置。
【請求項４】メインモータの駆動によりフライホイー
ルに貯えられた回転エネルギーを動力伝達軸から動力取
出ギヤにより取り出して駆動機構に伝えるようにしてあ
る機械プレスの駆動力伝達装置において、上記動力伝達
軸をフライホイール側の第１分割軸と動力取出ギヤ側の
第２分割軸とに分割し、該各分割軸間に、サーボモータ
によって駆動されるようにした遊星ギヤ装置を組み付
け、且つ該遊星ギヤ装置の出力部に、上記動力取出ギヤ
を取り付けると共にブレーキを装備させ、更に、上記フ
ライホイールと第１分割軸との間に着脱機構を設けてな
ることを特徴とする機械プレスの駆動力伝達装置。
【請求項５】着脱機構として、ギヤカップリングを用
いた請求項４記載の機械プレスの駆動力伝達装置。
【請求項６】メインモータの駆動によりフライホイー
ルに貯えられた回転エネルギーを動力伝達軸から動力取
出ギヤにより取り出して駆動機構に伝えるようにしてあ
る機械プレスの駆動力伝達装置において、上記動力伝達
軸をフライホイール側の第１分割軸と動力取出ギヤ側の
第２分割軸とに分割し、該各分割軸間に遊星ギヤ装置を
組み付けて、該遊星ギヤ装置の出力部に上記動力取出ギ
ヤを取り付け、且つ該動力取出ギヤにより取り出した出
力の一部を上記遊星ギヤ装置の入力側へ戻すようにする
差動装置を設け、更に、該差動装置の一部にサーボモー
タを連結してなることを特徴とする機械プレスの駆動力
伝達装置。