JPH10249596A - 機械プレスの可変ストローク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】構造が簡単で作動が確実、かつインターロック
が最小限で、変更したストローク長さの精度がよく、２
ポイントプレスでも左右ポイント間のストロークの違い
が出ない二重偏心ブッシュ式の可変ストローク装置を提
供する。 【解決手段】メインギヤをキー止めし、ブレーキを有す
るメインピンに、回転可能に嵌合した第１偏心ブッシュ
と、これに回転可能に嵌合し、かつピンのスライダをメ
インギヤの半径方向の溝に係合し、外周円部にコネクチ
ングロッドを嵌合させてスライドと連結した第２偏心ブ
ッシュを設ける。メインピンに回転可能に嵌合した大歯
車を第１偏心ブッシュに係止し、メインギヤと大歯車と
に噛み合うピニオンを有するドライブ軸を軸方向に駆動
制御してピニオンをメインギヤから外し、第１偏心ブッ
シュを回転して第２偏心ブッシュとの回転位相を変え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二重偏心ブッシュ
式に属する機械プレスの可変ストローク装置に関し、構
造が簡単で、かつ作動が確実であり、特に２ポイントプ
レスに適用した場合に、左右のポイント間でストローク
の違いが出ない点及びストロークの切り換えを自動化出
来る点で有利である。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術において、機械プレスの可変
ストローク装置は、生産性の向上、騒音・振動の軽減、
金型の寿命や高精度加工性の向上、その他各種の要求に
応じて改良を加えられてきた。そうした機械プレスの可
変ストローク装置には、二重偏心ブッシュ式の一つの偏
心ブッシュ回りに他の偏心ブッシュを一定回転角度だけ
回転させ、位相固定のためにピンを使用したもの、回転
角度を検出する装置で検出してモータ及び歯車列により
回転するものがある。

【０００３】これらの従来の技術のうち、本発明と比較
すべきものとして、例えば、実公平３−４４３９１の第
２図に相当する従来例の図６により説明する。主軸１の
偏心部２に偏心ドラム３を嵌合し、この偏心ドラム３の
外周面にコネクチングロッド４をスライド５に連結し、
主軸１と一体的に回転し、かつ主軸１の軸方向に摺動自
在なドラム６を設ける。このドラム６の一端部と偏心ド
ラム３の一端部に相互に嵌合する爪部７、８を形成し、
このドラム６をばね９で爪部７、８が噛み合う方向に付
勢保持し、かつ環状室１０内の圧油で爪部７、８が離脱
する方向に移動するようにし、環状室１０を主軸１の軸
心に穿孔した油孔１１に連通し、ドラム６に回転自在に
支承した軸１２に歯車１３を設ける。この歯車１３を偏
心ドラム３の外周面に形成したリングギヤ１４に噛み合
わせ、この軸１２の他端部に設けた大歯車１５を、主軸
１回りに回転する第１歯車１６を備えた第１伝導機構及
びクラッチ１７でストローク調節用のモータ１８に連結
する。さらに、軸１２に設けた小歯車１９を主軸１回り
に回転する第２歯車２０を備えた第２伝導機構により、
偏心部２の上死点を基準とした偏心ドラム３の回転角度
を検出する図示しない検出器に連結している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の技術のう
ち、二重偏心ブッシュの回転位相を固定するためにピン
を使用したものは、ピンを穴に挿脱させる機構を自動化
することは可能であるが、位相精度を均一に、かつ高精
度とすることが難しく、特に２ポイントプレスで左右の
ストロークを等しくする上で弊害となる。また、図６に
示すように、偏心ドラム３を回転させる機構を、主軸１
と一体的に回転するドラム６等から構成したものは、極
めて複雑な機構となる上に、偏心ドラム３をモータ１８
で回転させるため、停止位置の精度が低い。従って、ス
トロークの精度がばらつき易い上に、これを２ポイント
プレスに適用した場合に、左右のポイントのストローク
に相違が出易く、弊害が起こると言う欠点がある。

【０００５】本発明の目的は、上述の課題を解決し、二
重偏心ブッシュ式のもので構造が簡単で、作動が確実で
あり、かつインターロックが最小限でよく、さらに２ポ
イントプレスに使用した時にポイント間の位相差、すな
わち左右のストロークの違いが出ることがない、機械プ
レスの可変ストローク装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明は、機械プレスの可変ストローク装置にお
いて、回転停止位置を維持する手段を有するメインピン
と、このメインピンに同心に固定され、駆動源から駆動
されるメインギヤと、外周円部と偏心した内周円部をメ
インピンに回転可能に嵌合した第１偏心ブッシュと、外
周円部と偏心した内周円部を第１偏心ブッシュの外周円
部に回転可能に嵌合させ、メインギヤと係合してメイン
ピンと一体的に回転し、外周円部に回転可能に嵌合した
コネクチングロッドでスライドを昇降させる第２偏心ブ
ッシュと、メインピンに同心に、かつ回転可能に嵌合
し、第１偏心ブッシュと係止した、メインギヤと同径・
同歯数の大歯車と、メインギヤと大歯車とに噛み合うピ
ニオンを有し、軸方向に移動可能で、ピニオンがメイン
ギヤと係脱する２位置に駆動制御されるドライブ軸と、
第１偏心ブッシュの回転角度を直接、または間接的に計
測する検出器とを備え、メインピンを回転停止位置に維
持した状態で、ドライブ軸を軸方向に駆動制御してピニ
オンとメインギヤとの係合を外し、第１偏心ブッシュを
回転して第２偏心ブッシュとの回転位相を変化させる。

【０００７】また、上述の機械プレスの可変ストローク
装置において、第１偏心ブッシュをメインピンに係止、
または固定し、第２偏心ブッシュを大歯車に係合させ、
大歯車に回転停止位置を維持する手段を設ける。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１から図４に、本発明における
機械プレスの可変ストローク装置の第１実施例を示す。

【０００９】図１は、図２に示す２ポイントプレス２１
における可変ストローク装置２２の構造の詳細を示し、
フレーム２３に回転支持したメインピン２４にメインギ
ヤ２５を同心にキー止めしている。メインピン２４に第
１の偏心ブッシュ２６の外周円部２６Ａと偏心した内周
円部２６Ｂを回転可能に嵌合し、さらに第１偏心ブッシ
ュ２６の外周円部２６Ａに、第２偏心ブッシュ２７の外
周円部２７Ａと偏心した内周円部２７Ｂを回転可能に嵌
合して二重偏心ブッシュを構成し、第２偏心ブッシュ２
７の外周円部２７Ａにコネクチングロッド２８を回転可
能に嵌合し、コネクチングロッド２８の他端部２８Ａを
スライド２９に連結している。第２偏心ブッシュ２７の
側面に立設したピン３０にスライダ３０Ａを回転自在に
設け、スライダ３０Ａをメインギヤ２５の半径方向の溝
２５Ａに係合し、第２偏心ブッシュ２７をメインピン２
４と一体的に回転するようにしている。

【００１０】メインピン２４に同心に、かつ回転可能に
設けた大歯車３１は、メインギヤ２５と同径・同歯数と
し、側面を第２偏心ブッシュ２６の側面にねじ３１Ａで
固定している。メインギヤ２５と大歯車３１とに噛み合
うピニオン３２を有するドライブ軸３３をフレーム２３
に回転支持し、図示しない油圧装置で軸方向にメインギ
ヤ２５の幅より大きい距離Ｌだけ駆動制御され、ピニオ
ン３２をメインギヤ２５と係脱するようにしている。な
お、メインギヤ２５及び大歯車３１は、ピニオン３２及
びドライブ軸３３を介して後述する駆動装置で回転駆動
され、スライド２９を昇降させる。

【００１１】２ポイントプレス２１における可変ストロ
ーク装置２２の構成を示す図２において、メインピン２
４に設けた複数の可変ストローク装置２２、２２は、メ
インギヤ２５及び大歯車３１をドライブ軸３３の複数の
ピニオン３２にそれぞれ噛み合わせ、一方のピニオン３
２は、さらに駆動軸３４の駆動歯車３５と噛み合わせ、
図示しないメインモータで回動されるフライホイール３
６の動力をクラッチ・ブレーキ３７で伝達・遮断され
る。

【００１２】駆動軸３４には、回転角度を検出するため
のエンコーダ３８を設けている。駆動歯車３５は、ピニ
オン３２と同径・同歯数としている。これは、後述する
第１偏心ブッシュ２６及び第２偏心ブッシュ２７の回転
位相の計算を便利とするためであるが、歯数が異なって
も問題はない。

【００１３】ドライブ軸３３には、ディスク３９を固設
し、両側からディスク３９を押すシリンダ４０、４０を
設け、シリンダ４０、４０のポートａ、ｂの油圧を切り
換えてドライブ軸３３を軸方向に距離Ｌだけ往復駆動制
御する。メインピン２４の一端には、ブレーキ４１を設
け、２ポイントプレス２１をクラッチ・ブレーキ３７で
運転停止させた後、ストローク調節を行う場合に使用す
る。

【００１４】図３は、図１を側面から見てメインピン２
４、メインギヤ２５、大歯車３１、第１偏心ブッシュ２
６及び第２偏心ブッシュ２７の関係位置を調べるための
概念図を示す。メインピン２４の中心Ｏに対し、第１偏
心ブッシュ２６の外周円部２６Ａの中心Ｏ１の偏心量ｅ
１、第２偏心ブッシュ２７の外周円部２７Ａの中心Ｏ２
の偏心量ｅ２が、いずれも上死点、すなわち上方にある
時、コネクチングロッド２８を介して昇降するスライド
２９は、最大ストローク ２ｅ＝２（ｅ１＋ｅ２） と
なることを示している。この場合、偏心量ｅ１＝ｅ２
としている。

【００１５】図１から図４を参照にしながら、２ポイン
トプレス２１のストローク調節方法を説明する。まず、
図３の最大ストローク２ｅでプレス運転されている場
合、クラッチ・ブレーキ３７でスライド２９を上死点で
停止させる。次に、ブレーキ４１を動作させ、メインピ
ン２４を制御する。シリンダ４０、４０のポートａ、ｂ
の圧油を切り換えてドライブ軸３３を距離Ｌだけ移動さ
せ、メインギヤ２５とピニオン３２の噛み合いを外す。
クラッチ・ブレーキ３７を動作させ、駆動軸３４を微速
運転で回転させ、駆動歯車３５、ピニオン３２、大歯車
３１を介して第１偏心ブッシュ２６を所要の角度回転さ
せる。

【００１６】ブレーキ４１、メインピン２４、メインギ
ヤ２５及びピン３０とスライダド３０Ａを介して制動さ
れている第２偏心ブッシュ２７に対し、図４（ａ）に示
すように、第１偏心ブッシュ２６が７１度回転すると、
スライド２９のストロークは、２ｅ×０．７５、図４
（ｂ）に示すように、第１偏心ブッシュ２６が１０７度
回転すると、スライド２９のストロークは、２ｅ×０．
５、図４（ｃ）に示すように、第１偏心ブッシュ２６が
１４２．５度回転すると、スライド２９のストローク
は、２ｅ×０．２５、図４（ｄ）に示すように、第１偏
心ブッシュ２６が１８０度回転すると、スライド２９の
ストロークは、２ｅ×０、となる。但し、偏心量ｅ１＝
ｅ２ とした場合である。偏心量ｅ１とｅ２は、異なる
値であっても差し支えはないが、ストロークは上述と若
干違うことは当然である。ドライブ軸３３を復旧し、ピ
ニオンギヤ３２をメインギヤ２５と２５と大歯車３１と
に噛み合わせ、ブレーキ４１を解除すれば、調節したス
トロークで運転出来る。

【００１７】上述の第１偏心ブッシュ２６の回転角度
は、メインギヤ２５の歯数がちょうどその角度の時ピニ
オン３２と噛み合う場合であり、歯数が異なる場合に
は、噛み合いが成立する角度を選ぶので調節されるスト
ロークも異なることは明らかである。調節したストロー
クでプレス運転し、再び異なるストロークに調節する場
合には、調節したストロークにおける第１偏心ブッシュ
２６の回転角度をエンコーダ３８が指示する位置にプレ
ス運転を停止させ、スライド２９を一旦上死点に戻した
後、上述の調節動作を行えばよい。

【００１８】なお、図２に示すように、可変ストローク
装置２２を１個とし、１ポイントプレスとしても使用出
来ることは明らかである。

【００１９】図５に示すＣフレームプレス４４における
第２実施例について、前述と同じ名称のものには同じ符
号を付して説明する。図５（ａ）に示すように、メイン
ピン２４に同心にメインギヤ２５をキー止めし、第１偏
心ブッシュ２６は、メインピン２４に固設して、いわゆ
る偏心部を形成している。第１偏心ブッシュ２６の外周
円２６Ａに、第２偏心ブッシュ２７の外周円２７Ａと偏
心した内周円部２７Ｂを回転可能に嵌合し、外周円部２
７Ａに回転可能に嵌合したコネクチングロッド２８の他
端部２８Ａをスライド２９に連結している。

【００２０】第２偏心ブッシュ２７の側面に突設したピ
ン３０に回転自在に設けたスライダ３０Ａを、メインピ
ン２４に同心に、かつ回転可能に設けた大歯車３１の半
径方向の溝３１Ｂに係合している。メインギヤ２５と大
歯車３１とに噛み合うピニオン３２を、メインピン２４
と平行なドライブ軸３３に設けている。

【００２１】ドライブ軸３３を軸方向に移動させるシリ
ンダ４０を設け、シリンダ４０の油圧を切り換えてピニ
オン３２を距離Ｌだけ移動させ、ピニオン３２とメイン
ギヤ２５との噛み合いを係脱する２位置に駆動制御す
る。ピニオン３２をメインギヤ２５から外れた位置に移
動させる時、歯形に形成したストッパ４２にピニオン３
２が、図５（ｂ）に示すＡ矢視図のように噛み合い、大
歯車３１を回転停止位置に維持するようにしている。

【００２２】メインギヤ２５は、駆動軸３４の駆動歯車
３５と噛み合い、メインモータ４３で回動されるフライ
ホイール３６の動力をクラッチ・ブレーキ３７で遮断し
て伝達される。メインピン２４の回転角度を検出するエ
ンコーダ３８を設けている。

【００２３】ストローク調節は、まずクラッチ・ブレー
キ３７でスライド２９を上死点に停止し、シリンダ４０
でドライブ軸３３を移動し、ピニオン３２とメインギヤ
２５との噛み合いを外し、ストッパ４２でピニオン３
２、大歯車３１、ピン３０、スライダ３０Ａを介して第
２偏心ブッシュ２７を係止した状態とした後、クラッチ
・ブレーキ３７で駆動軸３４、駆動歯車３５、メインギ
ヤ２５を介してメインピン２４に固設した第１偏心ブッ
シュ２６を微速運転で回し、第２偏心ブッシュ２７との
回転位相を変える。その他は、上述の第１実施例と同様
である。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、メインギヤ、または大歯車とピニオンとの噛
み合う位置は常に正確であるから、ストローク調節の精
度が高く、２ポイントプレスに適用しても左右のストロ
ークの違いが出ることがない。また、構造が簡単で、動
作が確実であり、メインギヤと大歯車は同径・同歯数で
あるから、歯車の製作に当たって重ね切り加工が可能
で、製作上均一な精度が得られ、かつ安価に製作出来
る。さらには、角度検出のエンコーダを設けるだけで、
インターロックも最小限でよい等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の可変ストローク装置の要
部正面断面図

【図２】同じく、２ポイントプレスに用いた可変ストロ
ーク装置の構成図

【図３】同じく、図１の各部の関係位置を示す側面概念
図

【図４】同じく、ストローク調節についての説明図

【図５】（ａ）本発明の第２実施例の可変ストローク装
置の要部側面断面図 （ｂ）同じく、（ａ）図におけるＡ矢視図

【図６】従来例の可変ストローク装置の要部側面断面図

【符号の説明】

２１は２ポイントプレス、２２は可変ストローク装置、
２３はフレーム、２４はメインピン、２５はメインギ
ヤ、２５Ａは溝、２６は第１偏心ブッシュ、２６Ａは外
周円部、２６Ｂは内周円部、２７は第２偏心ブッシュ、
２７Ａは外周円部、２７Ｂは内周円部、２８はコネクチ
ングロッド、２８Ａのコネクチングロッド２８の他端
部、２９はスライド、３０はピン、３０Ａはスライダ、
３１は大歯車、３１Ａはねじ、３１Ｂは溝、３２はピニ
オン、３３はドライブ軸、３４は駆動軸、３５は駆動歯
車、３６はフライホイール、３７はクラッチ・ブレー
キ、３８はエンコーダ、３９はディスク、４０はシリン
ダ、４１はブレーキ、４２はストッパ、４３はメインモ
ータ、４４はＣフレームプレス、ａ、ｂはシリンダ４０
のポート、Ｌは移動距離、ｅ１は外周円部２６Ａの中心
Ｏ１の偏心量、ｅ２は外周円部２７Ａの中心Ｏ２の偏心
量、Ｏはメインピン２４の中心、Ｏ１は第１ブッシュ２
６の外周円部２Ａの中心、Ｏ２は第２ブッシュ２７の外
周円部２７Ａの中心、である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機械プレスの可変ストローク装置におい
   て、 イ）回転停止位置を維持する手段を有するメインピン
   と、 ロ）このメインピンに同心に固定され、駆動源から駆動
   されるメインギヤと、 ハ）外周円部と偏心した内周円部を前記メインピンに回
   転可能に嵌合した第１偏心ブッシュと、 ニ）外周円部と偏心した内周円部を前記第１偏心ブッシ
   ュの外周円部に回転可能に嵌合させ、前記メインギヤと
   係合して前記メインピンと一体的に回転し、前記外周円
   部に回転可能に嵌合したコネクチングロッドでスライド
   を昇降させる第２偏心ブッシュと、 ホ）前記メインピンに同心に、かつ回転可能に嵌合し、
   前記第１偏心ブッシュと係止した、前記メインギヤと同
   径・同歯数の大歯車と、 ヘ）前記メインギヤと大歯車とに噛み合うピニオンを有
   し、軸方向に移動可能で、前記ピニオンが前記メインギ
   ヤと係脱する２位置に駆動制御されるドライブ軸と、
   ト）前記第１偏心ブッシュの回転角度を直接、または間
   接的に計測する検出器とを備え、前記メインピンを回転
   停止位置に維持した状態で、前記ドライブ軸を軸方向に
   駆動制御して前記ピニオンと前記メインギヤとの係合を
   外し、前記第１偏心ブッシュを回転して前記第２偏心ブ
   ッシュとの回転位相を変化させることを特徴とする機械
   プレスの可変ストローク装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記第１偏心ブッシュ
   を前記メインピンに係止、または固定し、前記第２偏心
   ブッシュを前記大歯車に係合させ、前記大歯車に回転停
   止位置を維持する手段を設けたことを特徴とする機械プ
   レスの可変ストローク装置。