JPH11239900A - プレス機械のフライホイールアセンブリの支持に用いられる流体ベアリング、プレス機械に用いられる装置、プレス機械及びプレス機械アセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プレス機械の運転時にフライホイールとそれ
に関連した静止ベアリングとの間に潤滑膜を実現する流
体力学的なオイル膜システムを備えた、プレス機械のフ
ライホイールアセンブリの支持に用いられる流体ベアリ
ング等を提供する。 【解決手段】 本発明では、静止ベアリングの内側ベア
リング面に形成された静圧ベアリングパッドを用いて加
圧流体を受ける。これによって、フライホイールの回転
時に、静圧ベアリングパッドへと送られるオイルをフラ
イホイールと静止ベアリングとの間のクリアランス内へ
供給できるので、流体力学的効果が生み出される。他の
側面として、静止ベアリングのキー付きセクションと
（静止ベアリングに隣接し、回り止めの目的で静止ベア
リングと相互に係合される）ベアリング支持ブロックの
キー付きセクションとの間にオイル膜が実現されるの
で、キー表面からその材料が砕かれるのを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレス機械のフラ
イホイールアセンブリの支持に用いられる流体ベアリン
グ、プレス機械に用いられる装置、プレス機械、及び、
プレス機械アセンブリ、に係る。より詳細には、一般に
回転装置を支える流体ベアリングに関するものであり、
特にプレス機械のフライホイールのための流体支えを提
供すること、又、回り止めキーのための流体潤滑を実現
することに関する。

【０００２】

【従来の技術】打抜き加工や絞り加工のためのストレー
トサイド形プレスやギャップフレームプレス等の機械プ
レスには、クラウンとベッドを有するフレーム構造部材
と、ベッドに対して往復運動するようにフレーム内に支
持されたスライド部材とが設けられている。プレス機械
の作り出す回転運動を往復機械活動に変換するためにク
ランクシャフトが設けられており、その機械活動はコネ
クティングアームを介してスライドに伝達されている。
上側のダイはスライドに搭載され、下側のダイはボルス
タに搭載されており、ボルスタはベッドに接続されてい
る。このような構成の機械プレスは、打抜き作業や絞り
加工作業のために広く使用されており、用途によってサ
イズや入手できるトン数もかなり異なっている。

【０００３】蓄積された機械的エネルギや回転動作の供
給源はフライホイールアセンブリであり、標準的な構成
では、フライホイールアセンブリはメイン駆動モータと
クラッチとの間に配置されている。フライホイールとそ
れに付随するベアリングは、駆動シャフト、クランクシ
ャフトあるいはプレスのフレームに、羽軸（quill）を
用いて搭載されている。メイン駆動モータはフライホイ
ールに回転エネルギを補給するが、打抜き作業の際にク
ラッチによってフライホイールがプレス駆動部に結合さ
れ、それによりエネルギが引き出されて機械の他の領域
へ移されると、その回転エネルギはフライホイールから
消費されてしまう。特に、クラッチの係合時に、その係
合によりプレス駆動部が動力を供されてプレスの運転速
度に達するにつれて、フライホイールの速度は低下す
る。フライホイールは、作動係合時にはクラッチと一致
して回転するが、フライホイールベアリングは相対的な
回転を全くしない。ただし、羽軸（quill）が用いられ
ている構成の場合はそれと異なり、その場合には相対的
な回転が存在する。

【０００４】フライホイールアセンブリを機械プレス等
の従来の機械に取付ける場合には、フライホイールをそ
の支持部材に搭載するために、摩擦止め（anti-frictio
n）ローラあるいはボールベアリングを用いる。このタ
イプのベアリングは、潤滑の必要性が少なく、粘性抵抗
が低く、寿命が統計的に予測できるという特徴がある。
しかしながら、このベアリングは振動と衝撃の影響を受
けやすく、そのため、ブリネリング（brinelling）やフ
ォールスブリネリング（false brinelling）、フレッチ
ング腐食（fretting corrosion）が発生し、その結果と
してベアリングのレース、ハブのボアあるいはシャフト
に損傷を引き起こすことがある。

【０００５】回り止めキーは、プレス機械の構成部品を
組立てる際に用いられる機械的継手の１つの形態であ
る。隣接しあう機械部品間のこのようなタイプの継手で
は、例えば、一つの部品から突出するキーエレメントが
用いられる場合があり、キー受入れ領域が設けられた他
の部品の対応するチャネルにそのキーエレメントがはめ
込まれる。それぞれのキーエレメントの位置を合わせる
ことにより、関係する機械部品間の相対的な回転が防止
される。しかしながら、はめ合わされるキーエレメント
間にクリアランスが存在するために、プレス作業の際に
金属どうしの接触が発生するのは避けられず、それによ
って両方のエレメントから材料が摩耗してしまい、最終
的に部品が許容しがたいほど位置ずれしてしまうことが
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、プレス機械
の運転時にフライホイールとそれに関連した静止ベアリ
ングとの間に潤滑膜を実現する流体力学的なオイル膜シ
ステムを備えた、プレス機械のフライホイールアセンブ
リの支持に用いられる流体ベアリング、プレス機械に用
いられる装置、プレス機械、及び、プレス機械アセンブ
リ、を提供ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、その１つの形
態として、プレス機械の運転時にフライホイールとそれ
に付随する静止ベアリングとの間に潤滑膜を実現するこ
とを目的とした流体力学的なオイル膜システムを備えた
装置からなるものである。静圧ベアリングパッドが静止
ベアリングの内側ベアリング面に形成されて、加圧流体
を受け入れるために用いられる。フライホイールの回転
時に流体力学的効果が生み出され、静圧ベアリングパッ
ドへと伝送され、フライホイールと静止ベアリングとの
間のクリアランス内に供給される。他の側面として、静
止ベアリングのキー付きセクションと、静止ベアリング
に隣接し、回り止めの目的で静止ベアリングと相互に係
合されるベアリング支持ブロックのキー付きセクション
との間にオイル膜が実現され、キー表面から材料が砕か
れるのを防止できる。

【０００８】本発明は、別の形態として、プレス機械の
フライホイールアセンブリを支持するために用いられる
流体ベアリングからなるものである。その流体ベアリン
グは、プレス機械に非回転的に結合された静止ベアリン
グを含み、静止ベアリングはそのボアによって形成され
た内側ベアリング面を有し、又、静止ベアリングとの間
にクリアランスを設けて静止ベアリングの周りに配置さ
れてプレス機械の運転時に静止ベアリングに対して相対
的に回転するように動作するフライホイールアセンブリ
に面する外側ベアリング面を有している。静止ベアリン
グは、又、その内側ベアリング面に形成された少なくと
も１つの静圧ベアリングパッドを有している。その少な
くとも１つの静圧ベアリングパッドへと加圧流体を供給
するための供給手段が設けられており、静止ベアリング
の外側ベアリング面とフライホイールアセンブリとの間
のクリアランスに流体を供給するのに少なくとも十分な
流体力学的効果をプレス機械の運転時に実現可能として
いる。

【０００９】前記少なくとも１つの静圧ベアリングパッ
ドは、その１つの形態として、静止ベアリングの内側ベ
アリング面の周りに配置された複数の別個の静圧ベアリ
ングパッドからなるものである。

【００１０】流体ベアリングは、更に、静止ベアリング
の回転を阻止するために静止ベアリングに係合し、又、
その係合によって定められる境界面に沿って静止ベアリ
ングに対するクリアランスを有するベアリング支持手段
を有するものである。ベアリング支持手段は、その１つ
の形態として、静止ベアリングに対して軸方向に並置し
て配置されたベアリング支持ブロックであって、静止ベ
アリングに面するその１つのセクションに形成された雌
部を定義する受入れキーを含むベアリング支持ブロック
を含むものである。静止ベアリングは、その１つの形態
として、ベアリング支持ブロックに面するその１つのセ
クションに形成された雄部を定義する突出キーを含み、
その雄部はベアリング支持ブロックの受入れキー内へ挿
入されて位置合わせされるように機能して、ベアリング
支持ブロックの受入れキーとの間にキークリアランスを
定めるものである。静止ベアリングは、そのキークリア
ランス内へ流体を提供する手段を含んでいる。前記供給
手段は、その１つの形態として、前記少なくとも１つの
静圧ベアリングパッドへの流体の流通経路内に設けたポ
ンプを含むものである。

【００１１】本発明は、その別の形態として、プレス機
械において用いられる装置であって、フレーム構造部材
と；フレーム構造部材に対して回転可能なフライホイー
ルを含むフライホイールアセンブリと；フライホイール
と共に駆動回転するためにフライホイールと選択的に接
続可能な駆動シャフトと；フライホイールアセンブリを
支持するためのフライホイールベアリング手段と；を有
するものである。フライホイールベアリング手段は、プ
レス機械に非回転的に結合された静止ベアリングを含ん
でおり、静止ベアリングはそのボアによって形成された
内側ベアリング面を有し、又、静止ベアリングとの間に
クリアランスを設けて静止ベアリングの周りに配置され
てプレス機械の運転時に静止ベアリングに対して相対的
に回転するように動作するフライホイールアセンブリに
面する外側ベアリング面を有するものである。静止ベア
リングは、その内側ベアリング面に形成された少なくと
も１つの静圧ベアリングパッドを有し、又、そのボア内
に軸方向に配置された駆動シャフトにより支持されてい
る。静止ベアリングの外側ベアリング面とフライホイー
ルアセンブリとの間のクリアランスに流体を導入するの
に少なくとも十分な流体力学的効果をプレス機械の運転
時に実現可能とするために、前記少なくとも１つの静圧
ベアリングパッドに加圧流体を供給するための供給手段
がフライホイールベアリング手段に設けられている。

【００１２】本発明は、その別の形態として、フライホ
イールアセンブリと；プレス機械に非回転的に結合され
た静止ベアリングであり、該静止ベアリングはそのボア
によって形成された内側ベアリング面、及び、該静止ベ
アリングとの間にクリアランスを設けて該静止ベアリン
グの周りに配置され、プレス機械の運転時に該静止ベア
リングに対して相対的に回転するように動作する前記フ
ライホイールアセンブリに面する外側ベアリング面、を
有する静止ベアリングと；静止ベアリングに対して軸方
向に並置して配置されたベアリング支持手段と；からな
るプレス機械アセンブリの中において、前記ベアリング
支持手段の静止ベアリングに面する１つのセクションに
形成された第１のキー手段と；前記静止ベアリングのベ
アリング支持手段に面する１つのセクションに形成され
た第２のキー手段と；を具備した装置からなるものであ
る。第１のキー手段と第２のキー手段は、それらの間に
相互の係合による位置合わせを協同して実現することに
より、静止ベアリングの回転を阻止し、又、それらの間
にキークリアランスを定義するように機能する。キーク
リアランス内へ流体を供給して、キークリアランス中に
ベアリング潤滑剤を形成する手段が含まれている。

【００１３】第１のキー手段は、雌部を定義する受入れ
キーを含み、第２のキー手段は、第１のキー手段の受入
れキー内へ挿入されて位置合わせされるように機能する
雄部を定義する突出キーを含むものである。

【００１４】本発明は、その更に別の形態として、フラ
イホイールアセンブリと；プレス機械に非回転的に結合
された静止ベアリングであり、該静止ベアリングはその
ボアによって形成された内側ベアリング面、及び、該静
止ベアリングとの間にクリアランスを設けて該静止ベア
リングの周りに配置され、プレス機械の運転時に該静止
ベアリングに対して相対的に回転するように動作する前
記フライホイールアセンブリに面する外側ベアリング
面、を有する、静止ベアリングと；前記静止ベアリング
に対して軸方向に並置して設けられたベアリング支持手
段と、を有するプレス機械アセンブリであって、ベアリ
ング支持手段の静止ベアリングに面する１つのセクショ
ンに形成された第１のキー手段と、ベアリング支持手段
に面する静止ベアリングの１つのセクションに形成され
た第２のキー手段で、第１のキー手段と第２のキー手段
は互いの間に結合関係を実現するものであるような第２
のキー手段と、を有するプレス機械アセンブリからなる
ものである。本発明の特徴に含まれることとして、第１
のキー手段と第２のキー手段は、互いの間に相互の係合
による位置合わせを実現することにより、静止ベアリン
グの回転を阻止し、又、それらの間にキークリアランス
を定義するように機能するものである。キークリアラン
ス内へ流体を提供して、キークリアランス中にベアリン
グ潤滑剤を形成する手段が含まれている。

【００１５】本発明の有利な点は、プレス機械の運転時
に、非回転的な静止ベアリングとフライホイールとの間
に負荷を支える圧力膜（a load carrying pressure fil
m）が実現されることである。

【００１６】また、本発明の他の有利な点は、静止ベア
リングをベアリング支持ブロックと相互に係合させるた
めに用いられるキー結合機構のキー付きセクションの間
にベアリング潤滑剤が提供され、それによってキー表面
から材料が砕かれるのを防止できることである。

【００１７】本発明の上述した並びに他の特徴および有
利な点、又それらを達成する仕方は、本発明の実施形態
に関する以下の説明を添付の図面と共に参照することに
より一層明らかにされ、本発明それ自体もより良く理解
されるであろう。

【００１８】

【発明の実施の形態】複数の図面において、対応する参
照符号は対応する部品を示す。ここで提供される例示は
本発明の好適な実施形態を１つの形として示すものであ
って、本発明の範囲をいかなる意味でも限定するもので
はない。

【００１９】図１は、本発明に係るプレス機械アセンブ
リ１０の一部を示す縦断面図である。図１には、フライ
ホイール１６を支持するために用いる静止ベアリング１
４を含むベアリングアセンブリ１２が示されている。後
で一層明らかにされるが、フライホイール１６が回転運
動のために係合されて運転状態にあるとき、ベアリング
アセンブリ１２は、静止ベアリング１４とフライホイー
ル１６との間の流体力学的な加圧流体膜の発達を促進す
る。静止ベアリング１４は機械の構造部材に回転しない
ように接続されているので、フライホイール１６と駆動
シャフト１８の回転運動に対して固定した方向の状態に
維持される。ベアリング１４と同等のものとして、当業
者に知られている羽軸（quill）構造を考えることもで
きる。駆動シャフト１８は、静止ベアリング１４を支持
すると共に、ベアリング１４の内側ベアリング面によっ
て定められたボア内に軸方向に配置されている。図２と
の関連で更に説明されるように、ベアリング１４が非回
転であるというこの特徴は、静止ベアリング１４とベア
リング支持ブロック２２との間のキーによる相互の係合
によって実現されており、ベアリング支持ブロック２２
はクラウン２０の頂部に搭載されている。

【００２０】プレス機械アセンブリ１０として示されて
いる構成部品の配列は、好適には、当業者には公知であ
る構造を有する完全に組立てられた機械プレス装置（こ
こでは明瞭化の目的で省略されている）の一部を形成し
ている。その機械プレスは、例えば、クラウン部２０と
それに接続されたボルスタアセンブリを備えたベッド部
とを有するフレーム構造部材、クラウン部２０をベッド
部に接続する複数の直立部、クランクシャフト、及び、
それら直立部の間に配置されたスライド部材、からな
り、その往復運動を誘導するようにクランクシャフトに
作動係合されたスライド部材を含むものである。クラン
クシャフトとスライドとの間の結合はコネクティングロ
ッドによって実現されており、それによってクランクシ
ャフトの回転エネルギをスライドの往復運動に変換でき
るようにされている。フライホイール１６は、従来のク
ラッチ／ブレーキの組合せによってクランクシャフトに
接続されている。駆動シャフト１８は駆動機構の一部を
構成するものであるが、例えばベルトによって、フライ
ホイール１６に結合されている。プレス機械の運転の際
にクラッチが係合されると、駆動シャフト１８はフライ
ホイール１６と同じ回転数で回転する。このようなプレ
ス機械アセンブリに関するより一層の詳細については、
米国特許第5,556,207号明細書に記載されているが、そ
の説明をここに援用するものとする。この米国特許は、
本願と同じ譲受人に譲渡されたものである。

【００２１】特に図１を示すように、ベアリングアセン
ブリ１２は以下に説明される適切な構成部品と協同して
機能することによって、静止ベアリング１４とフライホ
イール１６との間に流体膜を実現するのに十分な流体の
流通が提供される。本発明の１つの側面によれば、静止
ベアリング１４には、ベアリング１４の内側ベアリング
面に凹部として形成された静圧ベアリングパッド２４が
少なくとも１つ設けられ、半径方向の内側方向において
シャフト１８の軸線に面するように配置されている。ベ
アリングパッド２４は、内側ベアリング面の周りの円周
帯域中に限定された区画を占めるものである、あるい
は、内側ベアリング面の周りを環状に伸びる連続的なチ
ャネル領域を定めるものである。別の形態としては、複
数の別々のベアリングパッド２４を設けて、選択された
分布パターンによってランダムに配列したり、あるい
は、円周方向に１列に、あるいは軸方向に間隔をおいて
配置された複数の列に配列することができる。支持ブロ
ック２２と静止ベアリング１４との中に形成されたオイ
ル導管網（図示されていない）を用いて、ベアリングパ
ッド２４にオイルが供給される。好適な実施形態として
は、可動部品間の潤滑にオイルを用いることができる
が、他の液体あるいは流体をそれと同様に用いることが
できる。オイル導管は外部のオイル配管に接続されてお
り、オイル配管はマニホールドによってオイルタンクに
結合されている。水圧ポンプを用いてオイルを加圧し、
オイル供給の配管網を用いてベアリングパッド２４にオ
イルを伝送する。前述の米国特許第5,556,207号明細書
にはオイル配管の適切な配列が説明されており、それを
この場合にも適用することができる。

【００２２】図示されたプレス機械アセンブリ１０によ
れば、付加的な構成部品が静止ベアリング１４およびベ
アリング支持ブロック２２との一体的な組合わせのため
に設けられている。ベアリング支持ブロック２２は、静
止ベアリング１４に対して、軸方向に並置して設けられ
ている。図２に関連して以下に説明されるように、これ
ら構成部品間にはクリアランスが設けられている。スラ
ストベアリング２６は、シャフト１８の周りに環状に配
置されており、フライホイール１６が静止ベアリング１
４から外れるのを防いでいる。リテーナ２８は、フライ
ホイール１６を軸方向に静止ベアリングに当たるように
保持すると共に、シャフト１８の周りに環状に配置され
たシール３０を適切な位置に保持している。シール３０
は、ベアリングパッド２４から漏れて隣接するクリアラ
ンス領域３２に集まるオイルが機械アセンブリ１０の内
部から外に漏れで出るのを防いでいる。静止ベアリング
１４は、駆動シャフトベアリング３４によって、図示さ
れているベアリング位置に固定されている。駆動シャフ
トベアリング３４は、ベアリング支持ブロック２２に支
持されており、ベアリング支持ブロック２２に対してプ
レス嵌めされている。ベアリング支持ブロック２２を静
止ベアリング１４およびシャフトベアリング３４との関
係で適切な軸方向に保持するために、又、シール３８を
シャフト１８の周りの環状の適切な位置に保持するため
に、リテーナ３６が設けられている。シール３８は、隣
接するクリアランス領域４０に集まるオイルが漏れ出る
のを防いでいる。フライホイール１６に搭載されたシー
ル４２は、フライホイール１６と支持ブロック２２との
間のオイルを密封することにより、クリアランス４４に
集まるオイルが漏れ出るのを防いでいる。

【００２３】フライホイール１６が静止ベアリング１４
に対して回転しているプレス機械の運転時には、静圧ベ
アリングパッド２４に伝送されるオイルは、流体力学的
な作用によって、駆動シャフト１８とベアリング１４と
の間のクリアランス内を静止ベアリング１４の内側ベア
リング面に沿って軸方向に流れる。この特別な流れによ
ってオイル膜４６が形成されるが、その範囲はベアリン
グ１４の長手方向の寸法に沿って定められ、ベアリング
パッド２４の両側に実現される。その加圧されたオイル
は、駆動シャフト１８と駆動シャフトベアリング３４と
の間に定められたクリアランスへと軸方向に移動しつづ
け、そこでオイル膜４８を形成する。更に、スラストベ
アリング２６とフライホイール１６との間にオイル膜５
０が形成されることが観察された。オイルを支持ブロッ
ク２２を経由して静止ベアリング１４へと運ぶ流体通路
（図示されていない）を少なくとも１つ含むネットワー
クを用いて加圧オイルを静圧ベアリングパッド２４へと
運ぶのは、好ましい形態である。

【００２４】静圧ベアリングパッド２４へ加圧された流
体が流れるようにするプロセスでは、主に、プレス機械
の運転時にオイル膜が形成されるように流体力学的効果
が働き、その結果、フライホイール１６とそのフライホ
イール１６に対向して配置された静止ベアリング１４の
外側ベアリング面との間のクリアランス内にオイル膜が
形成される。特に、ベアリングパッド２４へのオイルの
搬送を十分に制御することにより、流体力学的効果とそ
れに伴う流体の流れを実現して、その結果、オイル膜５
２が形成されるようにしている。オイル膜５２は、フラ
イホイール１６とベアリング１４とが並置されて互いに
対向する長さの全体にわたって形成されるのが好まし
い。オイル膜５２は有効なベアリング構造を実現し、そ
のベアリング構造と静止ベアリング１４との組合せによ
って、フライホイール１６の回転を安定的に支える働き
をする流体力学系が形成される。静止ベアリング１４が
フライホイールとの間にオイル膜５２を有することによ
って、フライホイール１６が外れることが防止されてい
る。流体の非圧縮性とその流体が圧力下で搬送されるこ
ととの両方の作用によって、プレスサイクルを通して、
回転しない静止ベアリング１４と回転するフライホイー
ル１６との間の分離が十分に維持され、部材間の接触を
防止するのに十分な半径方向の支えが提供される。

【００２５】静圧ベアリングパッド２４を設けること
と、フライホイール１６と静止ベアリング１４との間に
全面的な膜潤滑（full-film lubrication）を実現する
のに十分な量のオイル等の流体を供給することとの組合
せの効果として、静止ベアリング１４とフライホイール
１６との間の相対的な回転速度が増すにつれて負荷支持
能力が増大する静圧／動圧（流体力学）的なベアリング
アセンブリ１２が実現される。静圧ベアリングパッド２
４内の加圧オイルは、アセンブリの剛性を増加させ、ベ
アリングパッド２４（従って、フライホイール１６）を
駆動シャフト１８の周りに確実に配置させる。適切な圧
力レベルの十分な量の流体を入れて流体膜５２を維持す
ることにより、金属どうしの接触が確実に全く生じなく
なり、その結果、摩耗がなくなる。例えば、パーカーH7
7AA2A型ギアポンプのような高性能ポンプを用いれば、
大量のオイルを供給して、フライホイール１６と静止ベ
アリング１４との間に流体力学的効果を実現する全面膜
状態を確実に作り出すことができる。

【００２６】ベアリングアセンブリ１２に入る流体の再
循環を可能とするために、それぞれ出口ポートを備えた
クリアランス領域３２,４０,４４を配列し、それら出口
ポートは、流体を出口ポートから排出してチャネルを介
して捕集タンクへと搬送できるようにした一体形成のド
レン溝に対して流体が流通する（communication）よう
にされている。次いで、捕集された流体は、流体ポンプ
によって、静圧ベアリングパッドに結合された入力チャ
ネルへと送り返すことができる。図１は、フライホイー
ル１６と静止ベアリング１４との間のクリアランス領域
への流体の搬送を実現するために静圧ベアリングパッド
を用いる場合を示している。しかしながら、本発明は、
流体膜潤滑を含む流体力学的なベアリング支えを実現す
るのに十分な仕方であれば、加圧流体をこのクリアラン
ス領域へと供給するいかなる手段をも包含するものであ
る。例えば、支持ブロック２２および静止ベアリング１
４を適切に機械加工することにより、クリアランス領域
へ直接に流体が到達できるような流体通路をそれら支持
ブロック２２と静止ベアリング１４との中に設けること
ができるが、その場合には静圧ベアリング領域を設ける
必要がない。

【００２７】図２は、図１に示したＩ−Ｉ’線に沿った
拡大断面図であり、それは本発明の他の実施形態による
回り止めキーのための流体ベアリングを図示したもので
ある。上述のように、ベアリング１４はいかなる動きも
示さず、むしろ（特に、フライホイール１６の回転活動
との関係で）静止位置に留まっている。従って、ベアリ
ング１４は、いかなる回転運動もしないような仕方で取
り付けられ、固定されなければならない。本発明の１つ
の側面として、静止ベアリング１４とそれに隣接する支
持ブロック２２とをその間にクリアランスを設けて互い
に係合させるためのキー結合機構が提供される。また、
個々のキーエレメントのそれぞれの表面の間に流体ベア
リングを実現するために、流体をクリアランスの中に導
入できるようにするのは望ましい構成である。

【００２８】静止ベアリング１４には、その表面に形成
された突出キーエレメント５４が設けられており、支持
ブロック２２に当接し、軸方向に突出して配置されてい
る。先に述べたように、支持ブロック２２は、クラウン
２０に搭載されて、プレスアセンブリ１０内に固定的に
取付けられている。更に、支持ブロック２２は雌キー部
を定める凹部を含み、その雌キー部は突出キー５４を挿
入及び／又は摺動して受け入れるのに適したサイズのチ
ャネル状の領域を有しており、それによって、静止ベア
リング１４と支持ブロック２２との相互の係合が形成さ
れて、ベアリング１４の回転運動が制約されている。
又、この相互の係合によって、個々のキー構造部材の間
にキークリアランス５８が定められている。ベアリング
１４と支持ブロック２２とが合体されるときにそれらを
整列させる必要があるが、その整列に対応できるように
突出キーエレメント５４とそれに対応する凹部チャネル
を適切に機械加工して、しっかりした回転しないユニッ
トを形成する。オイルのような流体は、フライホイール
１６とベアリング１４との間に定められるクリアランス
４４（クリアランス５８の上に存在している）から、あ
るいは流体をクリアランス５８へと供給することのでき
る任意の他の手段によって、クリアランス５８へと流通
される。

【００２９】上記のキー結合機構によって実現される当
接関係は、部材間のプレス嵌めによって定められるので
はなく、むしろ、キー結合領域の外側のクリアランス５
６と、突出キー５４の終端面と凹部チャネルの底面との
間におけるキー結合領域内のクリアランス５８と、を意
味する。オイルが適切な配管機構によってそれらのクリ
アランスに導入された結果、個々のキーエレメント間に
おける、オイル膜６０とオイル膜６２からなる流体ベア
リングが実現され、それは関連する機械的構成部品の潤
滑剤として働く。クリアランス５８は開放された減衰さ
れないクリアランス空間からなるので、この小さなクリ
アランスによって、その軸方向および半径方向に限定さ
れた変位は、キーエレメントの振動運動をもたらす。こ
の振動運動は、従来の機械では金属どうしの接触を発生
させ、そのためキークリアランスは継続的に砕かれてい
た。しかしながら、上述したように、加圧流体をクリア
ランスに入れて、キーエレメント間に形成された流体ベ
アリングは、そのような金属どうしの接触を防止するの
で、キーの側面の材料が砕かれる可能性はなくなる。従
って、静止ベアリング１４と支持ブロック２２との間の
しっかりした係合による一体性を保ち、それらの間の相
対的な非回転が維持される。

【００３０】上述したそれぞれのキー構造部材は、従来
の機械加工技術を用いて形成される。図示されているキ
ー組合せ体は、１つの方形エレメント５４を含む形状と
して描かれており、その方形エレメント５４はそれに適
合したサイズの凹部チャネルへとはめ込まれている。し
かしながら、キーエレメントは、静止ベアリング１４と
支持ブロック２２とを一体化してそれらの回転を防止す
るのに適した形状であれば、その数はいくつに設計して
も良い。キー結合部材を構成し、それらを一体化するた
めに、純粋に力学的な構造部材を用いた機械的継手を選
択することは、それらの設置の容易性、設計の単純化、
あるいは有効性という点から好ましい。それに加えて、
別の設計としては、突出キー５４と凹所チャネル領域と
にそれぞれ対応する図示されている雄雌のキーエレメン
トの代わりに、支持ブロック２２に雄キーエレメントを
設け、静止ベアリング１４は雌キーエレメントを含むも
のを提供することもできる。

【００３１】ここでは、本発明は好適な設計を有するも
のとして説明したが、本開示の趣旨および範囲内で本発
明を更に変更することが可能である。従って、本出願
は、本発明の一般的な原理を用いた本発明のいかなる変
形、用途、あるいは適応をも包含するものである。更
に、本開示から乖離したものであっても、その乖離が本
発明が属する技術分野の公知あるいは通常の習慣の範囲
内のものであれば、又、添付の特許請求の範囲に属する
ものであれば、本出願に包含される。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プレス機械の運転時にフライホイールとそれに関連した
静止ベアリングとの間に潤滑膜を実現する流体力学的な
オイル膜システムを備えた、プレス機械のフライホイー
ルアセンブリの支持に用いられる流体ベアリング、プレ
ス機械に用いられる装置、プレス機械、及び、プレス機
械アセンブリ、の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプレス機械アセンブリの一部を示
す縦断面図である。

【図２】図１に示したＩ−Ｉ’線に沿った拡大断面図で
あり、本発明の他の実施形態による回り止めキーのため
の流体ベアリングを図示したものである。

【符号の説明】

１２ ベアリングアセンブリ、 １４ 静止ベアリング、 １６ フライホイール、 １８ 駆動シャフト、 ２０ クラウン、 ２２ 支持ブロック、 ２４ ベアリングパッド、 ２６ スラストベアリング、 ２８ リテーナ、 ３０ シール、 ３２ クリアランス領域、 ３４ 駆動シャフトベアリング、 ３６ リテーナ、 ３８ シール、 ４０ クリアランス領域、 ４２ シール、 ４４ クリアランス、 ４６ オイル膜、 ４８ オイル膜、 ５０ オイル膜、 ５２ オイル膜、 ５４ 突出キーエレメント、 ５６ クリアランス、 ５８ クリアランス、 ６０ オイル膜、 ６２ オイル膜。

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プレス機械に非回転的に結合された静止
   ベアリングであり、該静止ベアリングはそのボアによっ
   て形成された内側ベアリング面、該静止ベアリングとの
   間にクリアランスを設けて該静止ベアリングの周りに配
   置され、前記プレス機械の運転時に該静止ベアリングに
   対して相対的に回転するように動作するフライホイール
   アセンブリに面する外側ベアリング面、及び、該静止ベ
   アリングの内側ベアリング面に形成された少なくとも１
   つの静圧ベアリングパッド、を有する静止ベアリング
   と、 前記静止ベアリングの外側ベアリング面と前記フライホ
   イールアセンブリとの間のクリアランスに流体を供給す
   る際に少なくとも十分な流体力学的効果をプレス機械の
   運転時に実現可能とするために、前記少なくとも１つの
   静圧ベアリングパッドに加圧流体を供給するための供給
   手段と、 を具備したことを特徴とするプレス機械のフライホイー
   ルアセンブリの支持に用いられる流体ベアリング。
2. 【請求項２】 前記少なくとも１つの静圧ベアリングパ
   ッドが前記静止ベアリングの内側ベアリング面の周りに
   配置された複数の別個の静圧ベアリングパッドからなる
   ことを特徴とする請求項１に記載のプレス機械のフライ
   ホイールアセンブリの支持に用いられる流体ベアリン
   グ。
3. 【請求項３】 前記プレス機械の運転時に実現される流
   体力学的効果によって、前記静止ベアリングの内側ベア
   リング面と前記静止ベアリングのボア内に軸方向に配置
   された駆動シャフトとの間に定められたクリアランス内
   に流体が供給されることを特徴とする請求項１に記載の
   プレス機械のフライホイールアセンブリの支持に用いら
   れる流体ベアリング。
4. 【請求項４】 前記静止ベアリングの回転を阻止するた
   めに該静止ベアリングに係合すると共に、該係合によっ
   て定められる境界面に沿って該静止ベアリングに対する
   クリアランスを有するベアリング支持手段、を更に具備
   したことを特徴とする請求項１に記載のプレス機械のフ
   ライホイールアセンブリの支持に用いられる流体ベアリ
   ング。
5. 【請求項５】 前記ベアリング支持手段は、前記静止ベ
   アリングに対して軸方向に並置して設けられたベアリン
   グ支持ブロックであって、該静止ベアリングに面するそ
   の１つのセクションに形成された雌部を定義する受入れ
   キーを含むベアリング支持ブロックからなり、 前記静止ベアリングは前記ベアリング支持ブロックに面
   するその１つのセクションに形成された雄部を定義する
   突出キーを含み、該雄部は前記ベアリング支持ブロック
   の受入れキー内へ挿入されて位置合わせされるように機
   能して前記ベアリング支持ブロックの受入れキーとの間
   にキークリアランスを定めるものである、 ことを特徴とする請求項４に記載のプレス機械のフライ
   ホイールアセンブリの支持に用いられる流体ベアリン
   グ。
6. 【請求項６】 前記キークリアランス内へ流体を供給す
   る手段、を更に具備したことを特徴とする請求項５に記
   載のプレス機械のフライホイールアセンブリの支持に用
   いられる流体ベアリング。
7. 【請求項７】 前記供給手段は、前記少なくとも１つの
   静圧ベアリングパッドへの流体の流通経路内に設けたポ
   ンプを含む、 ことを特徴とする請求項１に記載のプレス機械のフライ
   ホイールアセンブリの支持に用いられる流体ベアリン
   グ。
8. 【請求項８】 フレーム構造部材、前記フレーム構造部
   材に対して回転可能なフライホイールを含むフライホイ
   ールアセンブリ、前記フライホイールと共に駆動回転す
   るために該フライホイールと選択的に接続可能な駆動シ
   ャフト、及び、前記フライホイールアセンブリを支持す
   るためのフライホイールベアリング手段、を有するプレ
   ス機械において用いられる装置であって、 前記フライホイールベアリング手段は、 プレス機械に非回転的に結合された静止ベアリングであ
   り、該静止ベアリングはそのボアによって形成された内
   側ベアリング面、該静止ベアリングとの間にクリアラン
   スを設けて該静止ベアリングの周りに配置され、前記プ
   レス機械の運転時に該静止ベアリングに対して相対的に
   回転するように動作する前記フライホイールアセンブリ
   に面する外側ベアリング面、及び、該静止ベアリングの
   内側ベアリング面に形成された少なくとも１つの静圧ベ
   アリングパッド、を有し、かつ、該静止ベアリングはそ
   のボア内に軸方向に配置された前記駆動シャフトにより
   支持されている、静止ベアリングと、 前記静止ベアリングの外側ベアリング面と前記フライホ
   イールアセンブリとの間のクリアランスに流体を導入す
   る際に少なくとも十分な流体力学的効果をプレス機械の
   運転時に実現可能とするために、前記少なくとも１つの
   静圧ベアリングパッドに加圧流体を供給するための供給
   手段と、 からなることを特徴とするプレス機械において用いられ
   る装置。
9. 【請求項９】 前記少なくとも１つの静圧ベアリングパ
   ッドが、前記静止ベアリングの内側ベアリング面の周り
   に配置された複数の別個の静圧ベアリングパッドからな
   ることを特徴とする請求項８に記載のプレス機械におい
   て用いられる装置。
10. 【請求項１０】 前記プレス機械の運転時に実現される
    流体力学的効果によって、前記静止ベアリングの内側ベ
    アリング面と前記駆動シャフトとの間に定められたクリ
    アランス内に流体が供給されることを特徴とする請求項
    ８に記載のプレス機械において用いられる装置。
11. 【請求項１１】 前記静止ベアリングの回転を阻止する
    ために該静止ベアリングに係合し、又、該係合によって
    定められる境界面に沿って該静止ベアリングに対するク
    リアランスを有するベアリング支持手段、を更に具備し
    たことを特徴とする請求項８に記載のプレス機械におい
    て用いられる装置。
12. 【請求項１２】 前記ベアリング支持手段は、前記静止
    ベアリングに対して軸方向に並置して設けられたベアリ
    ング支持ブロックであって、該静止ベアリングに面する
    その１つのセクションに形成された雌部を定義する受入
    れキーを含むベアリング支持ブロックからなり、 前記静止ベアリングは前記ベアリング支持ブロックに面
    するその１つのセクションに形成された雄部を定義する
    突出キーを含み、該雄部は前記ベアリング支持ブロック
    の受入れキー内へ挿入されて位置合わせされるように機
    能して前記ベアリング支持ブロックの受入れキーとの間
    にキークリアランスを定めるものである、 ことを特徴とする請求項１１に記載のプレス機械におい
    て用いられる装置。
13. 【請求項１３】 前記キークリアランス内へ流体を供給
    する手段、を更に具備したことを特徴とする請求項１２
    に記載のプレス機械において用いられる装置。
14. 【請求項１４】 前記供給手段は、前記少なくとも１つ
    の静圧ベアリングパッドへの流体の流通経路内に設けた
    ポンプを含む、 ことを特徴とする請求項１２に記載のプレス機械におい
    て用いられる装置。
15. 【請求項１５】 クラウンとベッドを備えたフレーム構
    造部材、前記ベッドに対して対向する関係で運転時の往
    復運動をするためのスライド、前記フレーム構造部材に
    対して相対的に回転可能なフライホイールを含むフライ
    ホイールアセンブリ、前記フライホイールを回転駆動す
    る駆動シャフト、前記スライドにそれを駆動するように
    接続されて配置され、前記フライホイールと共に駆動回
    転するために該フライホイールに選択的に接続可能なク
    ランクシャフト手段、及び、前記フライホイールアセン
    ブリを支持するためのフライホイールベアリング手段、
    を有するプレス機械であって、 前記フライホイールベアリング手段は、 プレス機械に非回転的に結合された静止ベアリングであ
    り、該静止ベアリングはそのボアによって形成された内
    側ベアリング面、該静止ベアリングとの間にクリアラン
    スを設けて該静止ベアリングの周りに配置され、前記プ
    レス機械の運転時に該静止ベアリングに対して相対的に
    回転するように動作する前記フライホイールアセンブリ
    に面する外側ベアリング面、及び、該静止ベアリングの
    内側ベアリング面に形成された少なくとも１つの静圧ベ
    アリングパッド、を有し、かつ、該静止ベアリングはそ
    のボア内に軸方向に配置された前記駆動シャフトにより
    支持されている、静止ベアリングと、 前記静止ベアリングの外側ベアリング面と前記フライホ
    イールアセンブリとの間のクリアランスに流体を導入す
    る際に少なくとも十分な流体力学的効果をプレス機械の
    運転時に実現可能とするために、前記少なくとも１つの
    静圧ベアリングパッドに加圧流体を供給するための供給
    手段と、 からなることを特徴とするプレス機械。
16. 【請求項１６】 前記少なくとも１つの静圧ベアリング
    パッドが前記静止ベアリングの内側ベアリング面の周り
    に配置された複数の別個の静圧ベアリングパッドからな
    ることを特徴とする請求項１５に記載のプレス機械。
17. 【請求項１７】 前記供給手段は、前記少なくとも１つ
    の静圧ベアリングパッドへの流体の流通経路内に設けた
    ポンプを含む、 ことを特徴とする請求項１５に記載のプレス機械。
18. 【請求項１８】 前記プレス機械に固定的に結合され、
    かつ、前記静止ベアリングと非回転的に相互に係合され
    たベアリング支持ブロックを更に有することを特徴とす
    る請求項１５に記載のプレス機械。
19. 【請求項１９】 前記ベアリング支持ブロックに支持さ
    れて前記駆動シャフトに対するベアリングを提供する駆
    動シャフトベアリングであり、前記静止ベアリングに対
    してそれを固定する効果を提供するように配置された、
    駆動シャフトベアリングを更に有することを特徴とする
    請求項１８記載のプレス機械。
20. 【請求項２０】 前記ベアリング支持ブロックは、前記
    静止ベアリングに対して軸方向に並置して設けられ、該
    静止ベアリングに面するその１つのセクションに形成さ
    れた雌部を定義する受入れキーを含んでおり、 前記静止ベアリングは前記ベアリング支持ブロックに面
    するその１つのセクションに形成された雄部を定義する
    突出キーを含み、該雄部は前記ベアリング支持ブロック
    の受入れキー内へ挿入されて位置合わせされるように機
    能して前記ベアリング支持ブロックの受入れキーとの間
    にキークリアランスを定めるものである、 ことを特徴とする請求項１８に記載のプレス機械。
21. 【請求項２１】 前記キークリアランス内へ流体を供給
    する手段、を更に具備したことを特徴とする請求項２０
    に記載のプレス機械。
22. 【請求項２２】 前記キークリアランスは、前記静止ベ
    アリングの外側ベアリング面と前記フライホイールとの
    間のクリアランスに対して流体が流通するようになされ
    ていることを特徴とする請求項２１に記載のプレス機
    械。
23. 【請求項２３】 プレス機械に非回転的に結合された静
    止ベアリングであり、該静止ベアリングはそのボアによ
    って形成された内側ベアリング面、該静止ベアリングと
    の間にクリアランスを設けて該静止ベアリングの周りに
    配置され、前記プレス機械の運転時に該静止ベアリング
    に対して相対的に回転するように動作する前記フライホ
    イールアセンブリに面する外側ベアリング面、及び、該
    静止ベアリングの内側ベアリング面に形成された少なく
    とも１つの静圧ベアリングパッド、を有する、静止ベア
    リングと、 前記静止ベアリングに対して軸方向に並置して設けら
    れ、該静止ベアリングに面するその１つのセクションに
    形成された受入れキーを含むベアリング支持手段であっ
    て、前記静止ベアリングは該ベアリング支持手段に面す
    る１つのセクションに形成された突出キーを含み、該突
    出キーは該ベアリング支持手段の受入れキー内に挿入さ
    れて位置合わせされるようにされてその間にキークリア
    ランスを定め、前記静止ベアリングの回転を阻止するよ
    うにされている、ベアリング支持手段と、 前記キークリアランス内へ流体を供給して、該キークリ
    アランス中にベアリング潤滑剤を形成する手段と、 前記静止ベアリングの外側ベアリング面と前記フライホ
    イールアセンブリとの間のクリアランスに流体を導入し
    て、少なくとも十分な流体力学的効果をプレス機械の運
    転時に実現するために、前記少なくとも１つの静圧ベア
    リングパッドに加圧流体を供給するための供給手段と、 を有することを特徴とするプレス機械のフライホイール
    アセンブリの支持に用いる流体ベアリング。
24. 【請求項２４】 前記静止ベアリングの突出キーは雄部
    を定義し、前記ベアリング支持手段の受入れキーは雌部
    を定義することを特徴とする請求項２３に記載のプレス
    機械のフライホイールアセンブリの支持に用いる流体ベ
    アリング。
25. 【請求項２５】 前記少なくとも１つの静圧ベアリング
    パッドが前記静止ベアリングの内側ベアリング面の周り
    に配置された複数の別個の静圧ベアリングパッドからな
    ることを特徴とする請求項２３に記載のプレス機械のフ
    ライホイールアセンブリの支持に用いる流体ベアリン
    グ。
26. 【請求項２６】 前記供給手段は、前記少なくとも１つ
    の静圧ベアリングパッドへの流体の流通経路内に設けた
    ポンプを含む、 ことを特徴とする請求項２３に記載のプレス機械のフラ
    イホイールアセンブリの支持に用いる流体ベアリング。
27. 【請求項２７】 フライホイールアセンブリと、 プレス機械に非回転的に結合された静止ベアリングであ
    り、該静止ベアリングはそのボアによって形成された内
    側ベアリング面、及び、該静止ベアリングとの間にクリ
    アランスを設けて該静止ベアリングの周りに配置され、
    前記プレス機械の運転時に該静止ベアリングに対して相
    対的に回転するように動作する前記フライホイールアセ
    ンブリに面する外側ベアリング面、を有する、静止ベア
    リングと、 前記静止ベアリングに対して軸方向に並置して設けられ
    たベアリング支持手段と、 からなるプレス機械アセンブリの中において、 前記ベアリング支持手段の前記静止ベアリングに面する
    １つのセクションに形成された第１のキー手段と、 前記静止ベアリングの前記ベアリング支持手段に面する
    １つのセクションに形成された第２のキー手段であり、
    前記第１のキー手段と該第２のキー手段は、それらの間
    に相互の係合による位置合わせを協同して実現すること
    により、前記静止ベアリングの回転を阻止し、又、それ
    らの間にキークリアランスを定義するように機能するも
    のである、第２のキー手段と、 前記キークリアランス内へ流体を供給して、該キークリ
    アランス中にベアリング潤滑剤を形成する手段と、 を具備したことを特徴とする装置。
28. 【請求項２８】 前記第１のキー手段は、雌部を定義す
    る受入れキーを含み、前記第２のキー手段は、該第１の
    キー手段の受入れキー内へ挿入されて位置合わせされる
    ように機能する雄部を定義する突出キーを含む、 ことを特徴とする請求項２７に記載のプレス機械アセン
    ブリ。
29. 【請求項２９】 前記静止ベアリングはその内側ベアリ
    ング面に形成された少なくとも１つの静圧ベアリングパ
    ッドを有し、 前記プレス機械アセンブリは、前記静止ベアリングの外
    側ベアリング面と前記フライホイールアセンブリとの間
    のクリアランスに流体を供給するのに少なくとも十分な
    流体力学的効果をプレス機械の運転時に実現するため
    に、前記少なくとも１つの静圧ベアリングパッドに加圧
    流体を供給するための供給手段を更に有する、 ことを特徴とする請求項２８に記載のプレス機械アセン
    ブリ。
30. 【請求項３０】 フライホイールアセンブリと、 プレス機械に非回転的に結合された静止ベアリングであ
    り、該静止ベアリングはそのボアによって形成された内
    側ベアリング面、及び、該静止ベアリングとの間にクリ
    アランスを設けて該静止ベアリングの周りに配置され、
    プレス機械の運転時に該静止ベアリングに対して相対的
    に回転するように動作する前記フライホイールアセンブ
    リに面する外側ベアリング面、を有する、静止ベアリン
    グと、 前記静止ベアリングに対して軸方向に並置して設けられ
    たベアリング支持手段と、 前記ベアリング支持手段の前記静止ベアリングに面する
    １つのセクションに形成された第１のキー手段と、前記
    静止ベアリングの前記ベアリング支持手段に面する１つ
    のセクションに形成された第２のキー手段とを備え、前
    記第１のキー手段と該第２のキー手段は、それらの間に
    互いに結合関係を実現しているベアリング装置と、 を有するプレス機械アセンブリであって、 前記第１のキー手段と前記第２のキー手段は、それらの
    間に相互の係合による位置合わせを実現することによ
    り、前記静止ベアリングの回転を阻止し、又、それらの
    間にキークリアランスを定義するように機能するもので
    あり、 該プレス機械アセンブリは、前記キークリアランス内へ
    流体を供給して、該キークリアランス中にベアリング潤
    滑剤を形成する手段を更に有する、 ことを特徴とするプレス機械アセンブリ。
31. 【請求項３１】 前記第１のキー手段は、雌部を定義す
    る受入れキーを含み、 前記第２のキー手段は、前記第１のキー手段の受入れキ
    ー内へ挿入されて位置合わせされるように機能する雄部
    を定義する突出キーを含む、 ことを特徴とする請求項３０に記載のプレス機械アセン
    ブリ。
32. 【請求項３２】 前記静止ベアリングは、その内側ベア
    リング面に形成された少なくとも１つの静圧ベアリング
    パッドを有し、 前記プレス機械アセンブリは、前記静止ベアリングの外
    側ベアリング面と前記フライホイールアセンブリとの間
    のクリアランスに流体を供給するのに少なくとも十分な
    流体力学的効果をプレス機械の運転時に実現するため
    に、前記少なくとも１つの静圧ベアリングパッドに加圧
    流体を供給するための供給手段を更に有する、 ことを特徴とする請求項３０に記載のプレス機械アセン
    ブリ。