JPH08252700A - 被駆動体の往復駆動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被駆動体の往時の速度を速く、復時の速度は
それより遅くして効率よく、また騒音や振動も少なく、
被駆動体に取付けられた金型等が摩耗しにくい往復駆動
機構を提供する。 【構成】 回転駆動されるクランク軸２と、２つの取付
け部３、４を有し、且つその取付け部３、４がクランク
軸２の偏心したクランクピン５より外側に突出するよう
に同クランクピン５に回動自在に取り付けられる第１コ
ネクチング・ロッド６と、一端が第１コネクチング・ロ
ッド６の一方の取付け部３に回動自在に連結され、他端
が前記被駆動体１に回動可能に連結される第２コネクチ
ング・ロッド７と、一端が固定ピン８に回動自在に取り
付けられ、他端が第１コネクチング・ロッド６の他方の
取付け部４に回動自在に連結されて、クランク軸２の回
転により回動する第１コネクチング・ロッド６のクラン
クピン５に対向する向きを変える可変ロッド９とからな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は往復移動可能な被駆動体
を往復駆動するのに使用することができる往復駆動機構
に関するものであり、例えば金属板をプレス加工するプ
レス機に利用して金型を上下に往復駆動するのに適する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】金属板のプレス加工に使用されるプレス
機は通常は、固定された下方金型（作業台）と、その上
方に配置されて上下可動可能な上方金型とを備えてお
り、下方金型の上に金属板を載せ、この金属板の上から
上方金型を押し付けてプレスすることにより金属板を加
工し、プレスが完了したら上方金型が上昇して金属板を
取り出すことができるようにしてある。通常このプレス
加工は繰返し連続して行なわれ、前記上方金型が繰返し
連続して上下に可動する。

【０００３】このようなプレス機の上方金型の上下方向
への往復駆動に使われる駆動機構としては従来より各種
あるが、一般的には図１２に示すような往復駆動機構が
使われていた。これはモータ等の原動機により回転駆動
されるクランク軸Ａと、一端が同クランク軸Ａの偏心し
たクランクピンＢに回動自在に連結され、他端が上方金
型を取り付けた被駆動体Ｃに回動自在に連結されたコネ
クチング・ロッドＤとからなるものであり、クランク軸
Ａを回転駆動するとその回転運動がコンロッドＤにより
スライド自在に保持された被駆動体Ｃを往復駆動する往
復運動に変換され、被駆動体Ｃの往復運動で上方金型を
上下駆動するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の往
復駆動機構を用いたプレス機では被駆動体の往復行程に
おける往時（例えば降下時）と復時（例えば上昇時）の
速度が同じであるため次のような問題が生じていた。 ．金属板に深い絞りこみ加工を行なうには上方金型の
降下速度（プレス速度）を緩やかにすることが望ましい
が、行き返りの速度が同じ駆動機構では上方金型の降下
速度を遅くすると戻りの速度も遅くなって往復に要する
時間が長くなってしまう。従って大量の金属板を連続し
てプレス加工する場合には、上方金型の降下速度をある
程度速くして作業能率とのバランスを取りながらプレス
加工を行なわなければならなないが、そのように降下速
度を速くすると前記要望を十分に満たすことができな
い。 ．上方金型の降下速度を高めるとプレス時に大きな騒
音と振動が発生するとか、金型が摩耗し易くなるとか、
耐久性が劣化するという問題もある。特に金属板に穴を
開けるポンチや、金属板をカットするカッター等は摩耗
し易いので問題となる。

【０００５】本発明の目的は被駆動体の往時の速度を速
く、復時の速度はそれより遅くして効率よく、騒音や振
動も少なく、金型等の被駆動体が摩耗しにくい往復駆動
機構を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の被駆動体の往復
駆動機構は図１〜１１に示すように、往復移動可能な被
駆動体１を往復駆動するための往復駆動機構であって、
回転駆動されるクランク軸２と、２つの取付け部３、４
を有し且つその取付け部３、４がクランク軸２の偏心し
たクランクピン５より外側に突出するように同クランク
ピン５に回動自在に取り付けられる第１コネクチング・
ロッド６と、一端が第１コネクチング・ロッド６の一方
の取付け部３に回動自在に連結され他端が前記被駆動体
１に回動可能に連結される第２コネクチング・ロッド７
と、一端が固定ピン８に回動自在に取り付けられ他端が
第１コネクチング・ロッド６の他方の取付け部４に回動
自在に連結されて、クランク軸２の回転により回動する
第１コネクチング・ロッド６のクランクピン５に対する
取付け向きを変える可変ロッド９とからなるものであ
る。

【０００７】

【作用】本発明の被駆動体の往復駆動機構では、クラン
ク軸２を回転駆動すると、偏心したクランクピン５に取
り付けられた第１コンロッドロッド６はクランク軸２の
回りを回転する。このとき一端が固定ピン８に取り付け
られ他端が第１コネクチング・ロッド６に連結されてい
る可変ロッド９によって第１コネクチング・ロッド６の
回転が規制されるため、第１コネクチング・ロッド６は
クランク軸２の周囲を回転しながら所定のパターンで傾
き（第１コネクチング・ロッド６のクランクピン５に対
する取付け向き：以下単に取付け向きと記す）を変えな
がら回転するようになる。クランクピン５に対する第１
コネクチング・ロッド６の取付け向きが変わると、同ロ
ッド６の一方の取付け部３に連結されている第２コネク
チング・ロッド７による被駆動体１のスライド量はクラ
ンク軸２の回転による第１コネクチング・ロッド６の位
置変化と同ロッド６の取付け向きの変化とを合成したも
のとなる。

【０００８】従って、例えば第１コネクチング・ロッド
６がほぼ真下を向いた状態で同ロッド６が図６〜図９に
示す様に下方へ移動されるようにし、その後の第１コネ
クチング・ロッド６の上昇移動時には同ロッド６が図１
０、１１に示すように上向きに回動するようにすれば、
被駆動体１の降下はクランクピン５の変移によってのみ
行なわれるため緩やかな速度となるが、上昇はクランク
ピン５の変移と第１コネクチング・ロッド６の上向きの
変移とが重ね合わされたものとなるため高速になる。こ
の結果、第１コネクチング・ロッド６に連結されている
被駆動体１は降下速度が遅く、上昇速度は降下時よりも
高速になる。

【０００９】

【実施例】本発明の被駆動体の往復駆動機構の一実施例
を図１に基づいて説明する。同図に示す１は被駆動体で
ある。この被駆動体１はプレス機本体１０の内部に取り
付けられた円筒形のシリンダ１１内に配置されており、
同シリンダ１１内を上下方向に往復移動（往復スライ
ド）自在となっている。この被駆動体１の下部には所望
の工具、例えばプレス機の上方金型（図示されていな
い）が連結されて、被駆動体１を降下すると上方金型が
降下されてプレス機の下方金型に押し付けられ、被駆動
体１を上昇すると上方金型が上昇されるようにしてあ
る。なお、シリンダ１１の内側にはメタル１２が取り付
けられて被駆動体１のスムーズなスライドが可能となっ
ている。

【００１０】図１に示す２はクランク軸である。このク
ランク軸２には偏心するクランクピン５が２ケ所に形成
されている。このクランク軸２は図２に示すようにプレ
ス機本体１０の内部の複数の軸受け１２に回転自在に取
り付けられており、その一端にはモータ等の原動機（図
示されていない）が連結されて、それにより一定の回転
速度で回転駆動されるようにしてある。この軸受け１２
とクランク軸２との間にはメタル１３が取り付けられて
クランク軸２のスムーズな回転が可能となっている。ま
たクランク軸２が回転時に振動を起こさないようにバラ
ンスもとってある。

【００１１】図１に示す６は第１コネクチング・ロッド
（コンロッド）である。この第１コンロッド６は図２に
明示するクランク軸２の偏心したクランクピン５に回転
自在に取り付けられている。この第１コンロッド６は二
つの部材１５、１６から構成されており、夫々の部材１
５、１６にクランク軸２の外周に被さる半円形状の溝１
７、１８が形成され、また夫々の溝１７、１８にはメタ
ル１９、２０が取り付けられている。そして両部材１
５、１６はクランクピン５に被せた状態でボルト２１及
びナット２２により強固に締結されている。また一方の
部材１５には可変ロッド９を回動自在に連結するための
取付け部４が形成され、他方の部材１６には第２コネク
チング・ロッド７を回動自在に連結するための取付け部
３が形成されている。

【００１２】図１に示す７は第２コネクチング・ロッド
（コンロッド）である。この第２コンロッド７は直線状
に形成されており、その一端が被駆動体１に回動自在な
るように連結され、他端が第１コンロッド６の部材１６
の取付け部３に回動自在なるように連結されている。こ
れらの連結には連結ピン２３ａ、２３ｂが用いられてお
り、上部の連結ピン２３ａの外周には第１コンロッド６
と第２コンロッド７の外れを防止するためのストッパリ
ング２４と両ロッド６、７の回転をスムースにするため
の図示されていないメタルとが取り付けられ、下部の連
結ピン２３ｂの外周には第２コンロッド７の回動をスム
ーズにするためのメタル２５と同コンロッド７の外れを
防止するための図示されていないストッパリングが取り
付けられている。

【００１３】図１に示す９は可変ロッドである。この可
変ロッド９は上端が湾曲してＬ字形をしており、その一
端がプレス機本体１０に固定された固定ピン８に回動自
在なるように取り付けられ、他端が第１コンロッド６の
部材１５の取付け部４に回動自在なるように連結されて
いる。固定ピン８の外周には可変ロッド９の外れを防止
するためのストッパリング２６と可変ロッド９の回転を
よくするための図示されていないメタルとが取り付けら
れ、また第１コンロッド６と連結する連結ピン２７の外
周には第１コンロッド６及び可変ロッド９の外れを防止
するためのストッパリング２８と両ロッド６、９の回転
をよくするための図示されていないメタルとが取り付け
られている。

【００１４】図示した実施例では第２コンロッド７の連
結ピン２３ｂがクランク軸２の下方に配置され、しかも
連結ピン２３ｂの中心とクランク軸２の中心が同一線上
に配置されている。また可変ロッド９の固定ピン８はク
ランク軸２よりも下方で且つ側方に配置されている。

【００１５】

【図１の被駆動体の往復駆動機構の動作説明】図３〜図
１１は前記往復駆動機構の動きを連続的に図示したもの
である。これらの図に基づいて往復駆動機構の動作例を
以下に説明する。

【００１６】図３のクランク軸２を矢印ａ方向に一定の
角速度で回転すると、クランク軸２の回転角θが図３の
およそ４５°（被駆動体１が上死点にある状態）から図
４の９０°の間は、クランクピン５への第１コンロッド
６の取付け向きは殆ど変化せず、第１コンロッド６の上
方移動と同コンロッド６の被駆動体１のスライド軸側へ
の接近により、被駆動体１の引上げと引き下げとが相殺
されて被駆動体１は殆ど変位しない状態に保たれる。

【００１７】続いて、クランク軸２の回転角θが図４の
９０°から図７のおよそ２２５°の間では、第１コンロ
ッド６の下方移動と、第１コンロッド６の下向きの傾き
と同コンロッド６のスライド軸への接近により、第２コ
ンロッド７に連結された被駆動体１は急速に下方に押し
下げられる。そしてクランク軸２の回転角θが図７のお
よそ２２５°から図９の２７０°の間では、第１コンロ
ッド６の下向きの傾きがおおむね完了し、クランク軸２
の回転による第１コンロッド６の緩やかな下方移動で被
駆動体１はゆっくりと押し下げられ、図９の下死点へと
到達する。

【００１８】そして続くクランク軸２の回転角θが図９
の２７０°から図１１の０°の間では、第１コンロッド
６の上方移動と、上向き回転と、スライド軸からの離れ
により、第２コンロッド７に連結された被駆動体１は高
速で引上げられる。そしてこの後図３の状態（上死点）
に戻る。

【００１９】この駆動機構では被駆動体１が上死点から
下死点に移るまでのクランク軸２の回転角θがおよそ２
２５°であり、下死点から上死点に移るまでのクランク
軸２の回転角θがおよそ１３５°となっている。

【００２０】

【発明の効果】本発明の被駆動体の往復駆動機構では被
駆動体の往時と復時の行程で速度差を設けることができ
るので次のような効果がある。 ．往時の速度を遅くしても戻りの復時の速度は速くな
るため一往復に要する時間はあまり遅くならず、作業能
率が低下しない。 ．往時の速度を遅くすることができるので、本発明の
往復駆動機構をプレス機に利用すれば金属板の深い絞り
こみ加工や厚物の加工を行なうのに適する。 ．本発明の往復駆動機構をプレス機に利用すればプレ
ス時の騒音や振動を抑えることができ、また金型の摩耗
を抑えることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の被駆動体の往復駆動機構の一実施例を
示す側面図。

【図２】図１の被駆動体の往復駆動機構のクランク軸部
分を示した一部縦断の側面図。

【図３】図１の被駆動体の往復駆動機構における第１動
作を示す側面図。

【図４】図１の被駆動体の往復駆動機構における第２動
作を示す側面図。

【図５】図１の被駆動体の往復駆動機構における第３動
作を示す側面図。

【図６】図１の被駆動体の往復駆動機構における第４動
作を示す側面図。

【図７】図１の被駆動体の往復駆動機構における第５動
作を示す側面図。

【図８】図１の被駆動体の往復駆動機構における第６動
作を示す側面図。

【図９】図１の被駆動体の往復駆動機構における第７動
作を示す側面図。

【図１０】図１の被駆動体の往復駆動機構における第８
動作を示す側面図。

【図１１】図１の被駆動体の往復駆動機構における第９
動作を示す側面図。

【図１２】プレス機における被駆動体の往復駆動機構の
従来例を示す斜視図。

【符号の説明】

１ 被駆動体 ２ クランク軸 ３ 取付け部 ４ 取付け部 ５ クランクピン ６ 第１コネクチング・ロッド ７ 第２コネクチング・ロッド ８ 固定ピン ９ 可変ロッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】往復移動可能な被駆動体（１）を往復駆動
   するための往復駆動機構であって、回転駆動されるクラ
   ンク軸（２）と、２つの取付け部（３）（４）を有し且
   つその取付け部（３）（４）がクランク軸（２）の偏心
   したクランクピン（５）より外側に突出するように同ク
   ランクピン（５）に回動自在に取り付けられる第１コネ
   クチング・ロッド（６）と、一端が第１コネクチング・
   ロッド（６）の一方の取付け部（３）に回動自在に連結
   され他端が前記被駆動体（１）に回動可能に連結される
   第２コネクチング・ロッド（７）と、一端が固定ピン
   （８）に回動自在に取り付けられ他端が第１コネクチン
   グ・ロッド（６）の他方の取付け部（４）に回動自在に
   連結されて、クランク軸（２）の回転により回動する第
   １コネクチング・ロッド（６）のクランクピン（５）に
   対する取付け向きを変える可変ロッド（９）とからなる
   ことを特徴とする被駆動体の往復駆動機構。