(57)【要約】【課題】油を外部循環させることにより、クランク軸近傍への油の供給を確実に行うことができ、かつ、油の冷却・潤滑性能を長期間維持でき、しかも、油の回収を確実に行うことができる機械プレスの湿式クラッチブレーキ装置を提供する。【解決手段】外部駆動源から動力が供給されるフライホイールＷと、プレスのクランク軸Ａとの間を連結分離する湿式クラッチブレーキ装置１０であって、ケース１１と、クラッチ機構１５およびブレーキ機構２０と、外部循環機構を備えており、フライホイールＷに、ケース１１内の空間10hと外部との間を連通する油排出通路３１が形成されており、フライホイールＷ外面とプレス本体との間において、クランク軸Ａを囲むように配置された、油排出通路３１から排出される油を回収するための油受け部材３２を備えている。【選択図】図１
2006200668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部駆動源から動力が供給されるフライホイールと、プレスのクランク軸との間を連結分離する湿式クラッチブレーキ装置であって、
該湿式クラッチブレーキ装置が、
前記フライホイールに取り付けられ、該フライホイールとの間に外部から液密に分離された空間を形成し、かつ、該空間内にクランク軸の一端部を収容するように配設されたケースと、
該ケース内に収容され、該ケース内面と前記クランク軸の一端部との間に配設されたクラッチ機構およびブレーキ機構と、
該装置を冷却潤滑する油を、前記ケース内における前記クラッチ機構および前記ブレーキ機構の回転中心近傍に該ケース外から供給する油供給手段と、前記油を前記ケース内から外部に排出する油排出手段とを有する外部循環機構を備えており、
前記フライホイールに、前記ケース内の空間と外部との間を連通する油排出通路が形成されており、
前記油排出手段が、
前記フライホイール外面とプレス本体との間において、前記クランク軸を囲むように配置された、前記油排出通路から排出される油を回収するための油受け部材を備えている
ことを特徴とする機械プレスの湿式クラッチブレーキ装置。
【請求項２】
前記フライホイールの油排出通路は、前記クランク軸の中心軸からの距離が、前記クランク軸の中心軸から前記ケース内面までの距離と同等となる位置に形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の機械プレスの湿式クラッチブレーキ装置。
【請求項３】
前記油排出通路が、前記フライホイールの内面から外面に向かうに従って、前記クランク軸から離間するように傾斜している
ことを特徴とする請求項１記載の機械プレスの湿式クラッチブレーキ装置。
【請求項４】
前記ケース内面が、前記フライホイールに向かうに従って、前記クランク軸から離間するように傾斜した傾斜面となっている
ことを特徴とする請求項１記載の機械プレスの湿式クラッチブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械プレスの湿式クラッチブレーキ装置に関する。機械プレスには、外部の動力源からフライホイールに供給される動力を、クランク軸に伝達・遮断してプレスの作動を制御するクラッチブレーキ装置が設けられている。このクラッチブレーキ装置には、乾式のものと湿式のものとがあるが、湿式クラッチブレーキ装置は、乾式クラッチブレーキ装置に比べて発生する騒音を低減でき、装置をコンパクトにすることができ、省エネルギ化でき、しかも、クラッチやブレーキのライニングの寿命を長くすることができるため、プレスでは湿式クラッチブレーキ装置が採用される場合がある。
本発明は、プレス等に使用される機械プレスの湿式クラッチブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械プレスには、プレスのスライド等を作動させるクランク軸と、プレス本体に固定されクランク軸を回転自在に支持する固定部材と、この固定部材に対してクランク軸の中心軸周りに回転自在に取り付けられたフライホイールと、フライホイールとクランク軸との間を連結分離する湿式クラッチブレーキ装置が設けられている。
湿式クラッチブレーキ装置は、フライホイールに固定されフライホイールと共に回転するケースと、このケース内に収容されたクラッチ機構とブレーキ機構とを備えており、クラッチ機構、ブレーキ機構のいずれか一方のみが機能するように構成されている。そして、ケース内には装置各部の冷却や潤滑を行うための油が収容されており、ケースやケース内の各部材の回転により油がケース内の各部に供給され、この油によって各部を冷却・潤滑するように構成されている。
【０００３】
ところが、プレスを作動させると、ケースやケース内の各部材はクランク軸の中心軸周りに回転するため、油にも遠心力が加わり、油の大部分はクランク軸から離間した位置、つまり、ケース内面に偏在することになり、クランク軸近傍への油の供給が不十分となり、十分に冷却・潤滑できない可能性がある。
【０００４】
かかる問題を解決する技術として、ケース内で油を内部潤滑させてクランク軸近傍に油を供給する技術が開発されている（従来例１，２：特許文献１，２）。
従来例１には、クラッチプレートを収容したクラッチボディや、ブレーキプレートを収容したブレーキボディの外面に油回収孔を設け、この油回収孔からクラッチボディ等とケース内面との間に位置する油をクラッチボディ等の内部に流入させることによって、クランク軸近傍に油を循環させる技術が開示されている。
また、従来例２には、固定部材に取り付けられているブレーキケース等の外面に仕切板を設け、この仕切板によってケースとともに流れる油をせき止めて、仕切板近傍に設けられた油導入孔からブレーキケース等の内部に油を流入させることにより、クランク軸近傍に油を循環させる技術が開示されている。
【０００５】
しかるに、従来例１，２の技術は、ケース内を流れる油と、ケース内の部材との干渉を利用して油をクランク軸近傍に導入するものであるから、クラッチボディ等の内部に導入される油の量を制御することは困難であり、また、必要なタイミングで必ず油が導入されるとは限らない。したがって、各部材の冷却・潤滑不足を防ぐには、必要量以上の油をケース内に収容しておかなければならないから、油による各部材の回転抵抗が大きくなり、動力損失が大きくなる。そして、各部材により油が攪拌されれば油温の上昇が生じるから、油の劣化も早くなり、十分な冷却・潤滑性能を長期間維持することが困難である。
また、油を装置外で潤滑させて、外部から油をクランク軸近傍に供給し、油の回収をケース外周付近から行えば、クランク軸近傍に供給する油の量、タイミングを確実に制御でき、かつ、外部循環している間に油の冷却を行うことが可能となり、油の冷却・潤滑性能を長期間維持できるものの、ケースがフライホイールとともに回転しているため、油の回収が困難である。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３０５４００号
【特許文献２】特開２００１−２５２７９６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記事情に鑑み、油を外部循環させることにより、クランク軸近傍への油の供給を確実に行うことができ、かつ、油の冷却・潤滑性能を長期間維持でき、しかも、油の回収を確実に行うことができる機械プレスの湿式クラッチブレーキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１発明の機械プレスの湿式クラッチブレーキ装置は、外部駆動源から動力が供給されるフライホイールと、プレスのクランク軸との間を連結分離する湿式クラッチブレーキ装置であって、該湿式クラッチブレーキ装置が、前記フライホイールに取り付けられ、該フライホイールとの間に外部から液密に分離された空間を形成し、かつ、該空間内にクランク軸の一端部を収容するように配設されたケースと、該ケース内に収容され、該ケース内面と前記クランク軸の一端部との間に配設されたクラッチ機構およびブレーキ機構と、該装置を冷却潤滑する油を、前記ケース内における前記クラッチ機構および前記ブレーキ機構の回転中心近傍に該ケース外から供給する油供給手段と、前記油を前記ケース内から外部に排出する油排出手段とを有する外部循環機構を備えており、前記フライホイールに、前記ケース内の空間と外部との間を連通する油排出通路が形成されており、前記油排出手段が、前記フライホイール外面とプレス本体との間において、前記クランク軸を囲むように配置された、前記油排出通路から排出される油を回収するための油受け部材を備えていることを特徴とする。
第２発明の機械プレスの湿式クラッチブレーキ装置は、第１発明において、前記フライホイールの油排出通路は、前記クランク軸の中心軸からの距離が、前記クランク軸の中心軸から前記ケース内面までの距離と同等となる位置に形成されていることを特徴とする。
第３発明の機械プレスの湿式クラッチブレーキ装置は、第１発明において、前記油排出通路が、前記フライホイールの内面から外面に向かうに従って、前記クランク軸から離間するように傾斜していることを特徴とする。
第４発明の機械プレスの湿式クラッチブレーキ装置は、第１発明において、前記ケース内面が、前記フライホイールに向かうに従って、前記クランク軸から離間するように傾斜した傾斜面となっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
第１発明によれば、油を外部からクランク軸近傍に供給しているから、適正なタイミングで適切な量の油をケース内に供給することができる。しかも、ケース内に供給された油は、ケース等の回転により遠心力が加われば、クランク軸近傍からケース内面に向かって移動されるので、ケース内全体に油を供給することができ、ケース内の部材を確実に冷却潤滑することができる。また、ケース内の油をフライホイールに設けた油排出通路から外部に排出しているから、油排出通路から流出した油が飛散する位置に油受け部材を設けておけば、油受け部材をケース等とともに回転させる必要がない。よって、油を回収する機構を簡単な構成とすることができ、しかも、油を確実に回収することができる。そして、回収された油を外部循環させてクランク軸近傍に戻しているから、外部を循環している間に油の冷却や浄化も可能である。よって、油の温度上昇を抑えることができ、油の劣化も抑えることができるから、冷却・潤滑性能を長期間維持することができる。
第２発明によれば、ケース内面に到達した油の量が少なくても、確実に外部に排出することができるから、ケース内に存在する油の量を少なくでき、動力損失を少なくすることができる。
第３発明によれば、油に加わる遠心力を、油排出通路内の油を油受け部材に向かって流す力に利用することができるから、油の回収効率を高くすることができる。
第４発明によれば、油に加わる遠心力を、ケース内の油を油排出通路に向かって流す力に利用することができるから、油の回収効率を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本実施形態の機械プレスの湿式クラッチブレーキ装置１０の概略説明図である。同図において、符号Ｆは機械プレスのフレームを示しており、符号Ａは機械プレスのクランク軸を示している。また、符号Ｓは、フレームＦに固定された、前記クランク軸Ａの一端部を回転自在に支持する固定部材を示している。
図１に示すように、前記固定部材Ｓには、フライホイールＷが、前記クランク軸Ａの中心軸まわりに回転可能に取り付けられている。そして、このフライホイールＷと前記クランク軸Ａの一端部との間には、両者を連結分離する湿式クラッチブレーキ装置１０が設けられている。
【００１１】
図１において、符号１１は湿式クラッチブレーキ装置１０のケースを示している。このケース１１は、内部に中空な空間10hを有する略円筒状の円筒状部11bを備えている。この円筒状部11bはその中空な空間10hにクランク軸Ａの一端部が位置するように配設されており、この軸方向の一端（図１では左端）がフライホイールＷに固定されている。また、この円筒状部11bの他端（図１では右端）には、蓋部11aが前記円筒状部11bの中空な空間10hを外部から隔離するように取り付けられている。
前記ケース１１の蓋部11aには、前期クランク軸Ａの一端に取り付けられたクラッチ機構１５の回転部材１６の一端が、回転自在に保持されている。この回転部材１６は、スプライン等を介してクランク軸Ａに対する相対的な回転は固定されているがクランク軸Ａの軸方向には移動可能となるように、クランク軸Ａに取り付けられている。
この回転部材１６の外面とケース１１の円筒状部11bの内面11hとの間には、複数枚のクラッチプレート１７が配設されている。
【００１２】
また、図１に示すように、前記固定部材Ｓは、その一端がケース１１の中空な空間内に位置しており、その一端にはクランク軸Ａを囲むように、ブレーキ機構２０の固定側ブレーキ部材２１が設けられている。この固定側ブレーキ部材２１とクランク軸Ａとの間には、軸側ブレーキ部材２２が設けられている。この軸側ブレーキ部材２２は、スプライン等を介してクランク軸Ａに対する相対的な回転は固定されているがクランク軸Ａの軸方向には移動可能となるように、クランク軸Ａに取り付けられている。そして、軸側ブレーキ部材２２と固定側ブレーキ部材２１との間には、複数枚のブレーキプレート２３が配設されている。
【００１３】
そして、クランク軸Ａの軸方向において、前記軸側ブレーキ部材２２と、前記回転部材１６との間には、クランク軸Ａの軸方向に沿って移動可能なピストン２５が設けられている。このピストン２５と回転部材１６との間には、バネ２７が配設されている。一方、ピストン２５と軸側ブレーキ部材２２側との間には、液密に密閉された空間25bが形成されており、この空間25hは、回転部材１６の一端に取り付けられたロータリジョイント３０から、回転部材１６等に設けられた連通通路２６を介して外部と連通されている。
【００１４】
このため、空間25bに油が供給されていない状態では、ピストン２５はバネ２７によって図１では左方に向かって付勢され、つまり、軸側ブレーキ部材２２に向かって移動するから、軸側ブレーキ部材２２と固定側ブレーキ部材２１との間が複数枚のブレーキプレート２３によって連結され、回転部材１６とケース１１との間が分離される。つまり、ブレーキ機構２０は機能するがクラッチ機構１５は機能しない状態となる。
逆に、空間25bに油が供給さると、ピストン２５は空間25b内の油圧によって図１では右方に向かって付勢され、つまり、バネ２７を圧縮しつつ回転部材１６に向かって移動するから、軸側ブレーキ部材２２と固定側ブレーキ部材２１との間が分離され、回転部材１６とケース１１との間が複数枚のクラッチプレート１７によって連結される。つまり、クラッチ機構１５は機能するがブレーキ機構２０は機能しない状態となる。
よって、湿式クラッチブレーキ装置１０は、空間25bへの油の供給排出を制御することにより、フライホイールＷから供給される外部の動力のクランク軸Ａに対する供給・遮断を制御することができ、機械プレスの作動を制御できるのである。
【００１５】
つぎに、湿式クラッチブレーキ装置１０への油の外部循環機構を説明する。
図１において、符号30hは、外部循環機構の油供給手段である前記ロータリジョイント３０から冷却・潤滑用の油をケース１１内に供給する油供給通路を示している。この油供給通路30hおいて、油を排出する開口部は、回転部材１６および固定側ブレーキ部材２１におけるクランク軸Ａの近傍、つまり、ケース１０内におけるクラッチ機構１５およびブレーキ機構２０の回転中心近傍に設けられている。
【００１６】
また、フライホイールＷには、ケース１１の中空な空間10hと外部、具体的には、ケース１１の中空な空間10hと、フライホイールＷとフレームＦとの間の空間との間を連通する油排出通路３１が形成されている。
そして、フライホイールＷとフレームＦとの間の空間には、クランク軸Ａを囲むように外部循環機構の油排出手段である油受け部材３２が配設されている。この油受け部材３２は、フライホイールＷにおいてフレームＦと対向する面（以下、フライホイールＷの外面という）と対向する外壁32aと、この外壁32aと対向し、かつフライホイールＷの油排出通路３１よりもクランク軸Ａに対して外方に設けられた内壁32bと、フライホイールＷの油排出通路３１よりもクランク軸Ａに対して外方に位置しかつ外壁32aと内壁32bとの間を気密に連結する底32cとを備えている。そして、この底32cには、外壁32a、内壁32b、底32cで囲まれた空間32h内に回収された油を、図示しない回収配管に排出する油排出口32dが設けられている。
そして、この油排出口32dから排出された油は、図示しない水冷クーラ付きの油圧ユニット等よって冷却浄化され、再びロータリジョイント３０からケース１１内に供給される。つまり、油は外部循環されるのである。
【００１７】
このため、油供給通路30hを油を通して外部から供給すれば、ケース１１内に供給された油には、クランク軸Ａやケース１１、クラッチ機構１５およびブレーキ機構２０の回転に起因する遠心力が加わる。すると、ケース１１内に供給された油は、クランク軸Ａの近傍からケース１１内面に向かって移動される。言い換えれば、クランク軸Ａの半径方向に沿って移動するので、ケース１１内全体に油を供給することができ、クランク軸Ａからケース１１内面に位置するケース１１内の各部材を確実に冷却潤滑することができる。
また、外部循環機構により油を外部循環させているので、油を供給するタイミングや量を外部から自由に制御することができる。このため、適正なタイミングで適切な量の油をケース１１内に供給することができるから、内部循環させる場合のように、必要量以上の油をケース１１内に収容しておく必要がない。言い換えれば、ケース１１内は、常に必要最低限の量の油のみが収容された状態とすることができるから、油の存在に起因する各部材の回転抵抗を最小限に抑えることができ、動力損失も小さくすることができる。しかも、外部を循環している間に油の冷却や浄化も可能であるから、油の温度上昇を抑えることができ、油の劣化も抑えることができるから、冷却・潤滑性能を長期間維持することができる。
【００１８】
さらに、ケース１１内の油は、フライホイールＷに設けた油排出通路３１から外部に排出しているが、油受け部材３２がクランク軸Ａを囲むように配設されており、フライホイールＷの油排出通路３１よりもクランク軸Ａに対して外方には、必ず外壁32a、内壁32bおよび底32cが存在するように配設されている。このため、フライホイールＷが回転しても、油排出通路３１から流出した油が飛散する位置には、必ず油受け部材３２が存在するから、フライホイールＷとフレームＦとの間の空間に油受け部材３２を固定していても、ケース１１内から排出される油が周囲に飛散することを防ぐことができ、油を確実に回収することができる。そして、油受け部材３２を固定している、言い換えれば、油受け部材３２をケース等とともに回転させなくてもよいから、油を回収する機構を簡単な構成とすることができる。
【００１９】
さらに、フライホイールＷの油排出通路３１は、そのクランク軸Ａの中心軸からの距離が、クランク軸Ａの中心軸からケース１１の内面11hまでの距離と同等となる位置に形成されているから、ケース１１の内面11hに到達した油の量が少なくても、ケース１１の内面11hから油排出通路３１に油を流すことができ、油を確実に外部に排出することができる。すると、ケース１１の内面11hに油が溜まった状態となる前に油をケース１１外に排出できるから、ケース１１内に存在する油の量を少なくでき、動力損失を少なくすることができる。
なお、油排出通路３１を形成する位置は上記のごとき位置に限られず、ある程度ケース１１内に油を溜めておく必要がある場合などには、油排出通路３１からクランク軸Ａの中心軸までの距離が、クランク軸Ａの中心軸からケース１１の内面11hまでの距離よりも短くなるように形成してもよい。
【００２０】
さらに、油排出通路３１およびケース１１の内面11hを、フライホイールＷにおけるケース１１内に位置する面（フライホイールＷの内面）から外面に向うに従って、クランク軸Ａから離間するように傾斜させておけば、油に加わる遠心力を、ケース１１の内面11hや油排出通路３１の油を油受け部材３２に向かって流す力に利用することができるから、油の回収効率を高くすることができる。とくに、図１に示すように、ケース１１の内面11hから油排出通路３１の内面まで連続した傾斜となるようにケース１１の内面11hから油排出通路３１を形成すれば、ケース１１の内面11hから油排出通路３１への油の流れがスムースになり、より一層油の回収効率を高くすることができる。
なお、ケース１１内面や油排出通路３１は必ずしも上記のように傾斜していなくてもよく、いずれか一方だけが傾斜していてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明の機械プレスの湿式クラッチブレーキ装置は、機械プレスに限られず、油を外部循環させる湿式クラッチブレーキ装置を使用する機械であれば、切断機やフォージングール等の機械にも採用される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態の機械プレスの湿式クラッチブレーキ装置１０の概略説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０        湿式クラッチブレーキ装置
１１        ケース
１１ｈ      ケースの内面
１５        クラッチ機構
２０        ブレーキ機構
３１        油排出通路
３２        油受け部材
Ａ        クランク軸
Ｗ        フライホイール
【図１】
2006200668.tif 000003