现有的机械压力机的离合器制动器装置是设成将输入于飞轮的驱动力传 递给曲轴的驱动力传递系统。离合器制动器装置基板上包括旋转自如地支承 飞轮的静止构件、旋转自如地支承在静止构件上的旋转轴、固定在飞轮上的 壳体构件、固定在旋转轴上的旋转输入构件、设在壳体构件与旋转输入构件 之间的多片式离合器、设在静止构件与旋转输入构件之间的多片式制动器、 以及固定设在壳体构件上对多片式离合器与多片式制动器进行切换的液压缸 等。
在这种离合器制动器装置中，当多片式离合器由液压缸切换成连接状态 时，多片式制动器与其联动而被切换成分离状态。在该状态下，输入于飞轮 的驱动力通过壳体构件、多片式离合器、旋转输入构件及旋转轴等而传递给 曲轴。当多片式离合器被切换成分离状态时，多片式制动器与其联动而被切 换成连接状态，旋转中的旋转轴受到制动。
为联动地进行多片式离合器与多片式制动器的切换，在日本发明专利公 开1995年第51898号公报的机械压力机的离合器制动器装置中，在旋转轴上 外嵌固定有作为旋转输入构件的轮毂。在轮毂的轴心方向两端部侧，设有与 多片式离合器相对的离合器压板和与多片式制动器相对的制动器压板。离合 器压板与制动器压板分别与轮毂花键结合并与轮毂一体旋转，且用贯通插入 轮毂的多个螺栓连接而可一体地向轴心方向移动。
当液压缸被驱动时，利用活塞构件而通过制动器压板使多片式离合器受 到推压并被切换成连接状态。并且，制动器压板向与多片式制动器分离的方 向移动，多片式制动器不受到制动器压板的推压而切换成分离状态。当液压 缸的流体压力被打开时，因容纳在轮毂内部的多个制动器弹簧而通过制动器 压板使多片式制动器受到推压并被切换成连接状态。并且，离合器压板与活 塞构件一体地向与多片式离合器分离的方向移动，多片式离合器不受到离合 器压板的推压而切换成分离状态。
但是，在日本发明专利公开1995年第51898号公报的机械压力机的离合 器制动器装置中，液压缸的活塞构件与飞轮一体旋转，离合器压板与旋转轴 一体旋转，因此，当将多片式离合器切换成连接状态或分离状态时，会在活 塞构件与离合器压板之间产生转速差所引起的滑动，活塞构件与离合器压板 易产生磨损，耐久性降低。
在上述离合器制动器装置中，由于在多片式离合器与活塞构件之间设有 离合器压板，推压该离合器压板而连接多片式离合器，故当离合器压板与活 塞构件产生磨损时，活塞构件的推压力传递给多片式离合器的传递效率下降。 而且，仅离合器压板的厚度就使轴心方向大型化，且使制造成本上升。当多 片式离合器为分离状态时，由于液压缸的活塞构件的移动未受到限制，故产 生活塞构件的松动。
本发明的目的是在机械压力机的离合器制动器装置中，防止活塞构件等 磨损而提高耐久性，降低制造成本以及防止活塞构件松动等。
发明的公开
本发明的离合器制动器装置是设在将输入于机械压力机飞轮的驱动力传递给 曲轴的驱动力传递系统中，其包括：旋转自如地支承所述飞轮的静止构件；在所 述静止构件上旋转自如地支承至少一部分并将所述驱动力传递给曲轴的旋转轴； 设在固定于所述飞轮上的壳体构件与旋转轴的旋转输入部之间的多片式离合器； 设在所述静止构件与旋转轴的旋转输入部之间的多片式制动器；与所述飞轮一体 旋转且对多片式离合器与多片式制动器进行切换的液压缸；作为形成于所述液压 缸的活塞构件上的输出部、即向与所述壳体构件一体旋转的离合器板传递活塞构 件的推压力的输出部。
液压缸的活塞构件的推压力通过其输出部而传递给离合器板，将多片式 离合器切换成连接状态。在该连接状态下，输入于飞轮的驱动力通过壳体构 件、多片式离合器、旋转输入部以及旋转轴而传递给曲轴。与多片式离合器 切换成连接状态联动，使多片式制动器切换成分离状态，与离合器板切换成 分离状态联动，使多片式制动器切换成连接状态而使旋转轴受到制动。
在该离合器制动器装置中，液压缸的活塞构件与飞轮及壳体构件一体旋 转，离合器板与壳体构件及飞轮一体旋转。因此，当由活塞构件的输出部直 接推压离合器板时，因在该输出部与离合器板之间不产生转速差，故活塞构 件与离合器板不产生磨损，极大地提高了多片式离合器及活塞构件的耐久性。 而且，由于将活塞构件的推压力直接传递给多片式离合器，故可使多片式离 合器在轴心方向小型化，可降低制造成本。
这里，最好设有：以小间隔与液压缸的活塞构件相对的环状构件，即可 向轴心方向移动且与旋转轴一体旋转的环状构件；与多片式制动器接近而相 对的制动器侧环状构件；将制动器侧环状构件与环状构件连接的多个螺栓； 设在活塞构件与环状构件之间的推力轴承。
当将多片式离合器切换成连接状态时，利用液压缸的活塞构件，通过推 力轴承而推动环状构件。利用该环状构件，通过多个螺栓而使制动器侧环状 构件向分离侧动作，多片式制动器被切换成分离状态。也就是说，即使在与 旋转轴一体旋转的环状构件和与飞轮一体旋转的活塞构件之间存在转速差， 也可利用推力轴承吸收该转速差。因此，可防止环状构件与活塞构件的磨损 而提高耐久性。
最好设置对所述制动器侧环状构件与环状构件向活塞构件一方施予弹力 从而使多片式制动器处于制动状态(连接状态)的多个制动器弹簧。此时，在液 压缸的流体压力打开时，利用多个制动器弹簧的弹力，从而由制动器侧环状 构件推压多片式制动器并切换到制动状态，同时，通过制动器侧环状构件与 多个螺栓和环状构件，使活塞构件的输出部向与离合器板分离的方向移动， 将多片式离合器切换成分离状态。
最好使所述制动器侧环状构件接近、相对于与旋转轴的旋转输入部一体 旋转的制动器片。当多片式制动器切换到制动状态时，制动器侧环状构件与 制动器片接触，但由于制动器侧环状构件与制动器片两方都与旋转轴一体旋 转，故制动器侧环状构件与制动器片不会产生转速差所引起的滑动，可防止 它们的磨损而提高耐久性。
最好设置对所述活塞构件向环状构件一方施予弹力的压缩弹簧。由于利 用该压缩弹簧的弹力而可始终预先将活塞构件推压到推力轴承，故可防止推 力轴承和活塞构件的松动。另外，压缩弹簧所产生的弹力，设定成小于多个 制动器弹簧所产生的弹力。
所述驱动力传递系统固定在旋转轴上且具有与固定在曲轴上的齿轮相啮 合的齿轮构件，旋转轴中，设置通过轴承而旋转自如地将与静止构件相反侧 的部位支承在齿轮构件上的支承部。以静止构件侧与该支承部可将旋转轴支 承在齿轮构件的两侧。因此，可抑制旋转轴的挠曲，维持齿轮构件与曲轴侧 的齿轮顺利的啮合。
所述驱动力传递系统固定在旋转轴上且具有与固定在曲轴上的齿轮相啮 合的齿轮构件，旋转轴中，也可设置通过轴承而旋转自如地将静止构件侧的 部位支承在齿轮构件上的支承部。此时，由于可在旋转轴中的所述曲轴侧的 齿轮附近确保宽大的空间，故在设备布置方面是有利的。
所述旋转输入部也可由与旋转轴花键结合且连接成不能向轴心方向移动 的旋转输入构件构成。此时，可使旋转轴中的旋转输入部以外的部分小直径 化，可有利于降低旋转轴的制造成本。
另外，在将所述多个螺栓贯通地配设在所述旋转输入部上的情况下，可 缩小配置所述多个螺栓的空间，获得离合器制动器装置的小型化。
在由所述静止构件、飞轮、壳体构件和液压缸活塞构件所围成的部分， 最好设置可将多片式离合器及多片式制动器用的润滑油予以容纳的润滑油容 纳部，在活塞构件的环状输出部形成周向留有适当间隔的润滑油循环用的径 向方向的多个润滑油通道。
可将多片式离合器和多片式制动器用润滑油容纳部内的润滑油进行冷 却，可将其他部分的滑动部用润滑油进行润滑。另外，通过输出部的多个润 滑油通道而可促进润滑油的循环。
当在所述旋转输入部的内部形成有分别容纳多个制动器弹簧的多个弹簧 容纳部时，在配置多个制动器弹簧的空间的方面是有利的，可使离合器制动 器装置小型化。
当在所述液压缸的头部侧壳体构件与活塞构件之间配设有压缩弹簧时， 能可靠地用该压缩弹簧向环状构件一方有弹性地对活塞构件施力。由于压缩 弹簧装在液压缸内，故在将离合器制动器装置小型化方面是有利的。
附图的简单说明
图1是本发明实施形态的离合器制动器装置的纵剖视图，图2是离合器 制动器装置的离合器连接、制动器分离状态的主要部分纵剖视图，图3是离 合器制动器装置的离合器分离、制动器连接状态的主要部分纵剖视图。
实施发明用的最佳形态
下面，结合附图说明本发明实施形态。
本实施形态是将本发明适用于设成将输入于机械压力机的飞轮的驱动力 传递给曲轴的驱动力传递系统的离合器制动器装置的例子。此外，将图1左 方作为左方来说明。
如图1～图3所示，机械压力机的离合器制动器装置1包括：旋转自如地 支承飞轮2的静止构件3；在静止构件3上旋转自如地支承有支轴部4c的旋 转轴4；外嵌固定在旋转轴4右端部分的输入轴部4e上的旋转输入构件5；固 定在飞轮2上并向右方延伸的筒状的壳体构件6；设在壳体构件6与旋转输入 构件5之间的多片式离合器7；设在静止构件3与旋转输入构件5之间的多片 式制动器8；以及包含与飞轮2一体旋转且对多片式离合器7与多片式制动器 8进行切换的气缸60在内的切换机构9等。
静止构件3一体形成有大直径筒部10、位于大直径筒部10右侧的小直径 筒部11、位于大直径筒部10与小直径筒部11边界附近外周侧的凸缘状部12 等。凸缘状部12的外周部分与位于凸缘状部12左侧的压力机本体13的环状 连接部14螺栓结合。在静止构件3上，设有与大直径筒部10左端部螺栓结 合的静止环构件15、与小直径筒部11右端部螺栓结合的静止板构件16、与 静止板构件16的外周附近右端部螺栓结合并向右方延伸的静止筒构件17。静 止筒构件17与旋转输入构件5左部之间设有多片式制动器8。
飞轮2通过左右一对径向轴承20、21而外嵌状地旋转自如地支承在静止 构件3的小直径筒部11上。在飞轮2的左端部，螺栓结合有包含环状密封件 22的环状构件23，该环状密封件22将飞轮2与静止构件3的小直径筒部11 之间密封。该环状构件23与轴承20、21等被夹在静止构件3的凸缘状部12 与静止板构件16之间，飞轮2不能向左右方向移动。
旋转轴4插入、贯通于静止构件3的筒部10、11而向左右两侧延伸。旋 转轴4是从左侧将输出轴部4a、大直径轴部4b、支轴部4c、贯通轴部4d及 输入轴部4c等一体形成的结构。旋转轴4的支轴部4c通过2排圆锥滚子轴承 30而内嵌状地旋转自如地支承在静止构件3的大直径筒部10上。旋转轴4中 位于输出轴部4a左侧的支轴部4f，通过径向轴承31而旋转自如地支承在形 成于压力机本体13的支承部上。在旋转轴4的输出轴部4a上，外嵌固定有与 固定在曲轴(图示略)上的齿轮33相啮合的齿轮构件34。在大直径轴部4b与静 止环构件15之间设有一对环状密封件35。
作为旋转轴4旋转输入部的旋转输入构件5，与直径比旋转轴4的贯通轴 部4d小的小直径输入轴部4e花键结合，而使其不能作相对旋转。输入轴部4e 的右端面上，螺栓结合有直径比输入轴部4e大的大直径卡止板40。并且，由 贯通轴部4d外周附近右端部的卡止部4g和卡止板40夹住并卡止旋转输入构 件5而使其不能向左右方向移动。在旋转输入构件5的左右方向中央部的外 周部分，嵌合固定有径向方向的多个销41。在旋转输入构件5上，在销41的 左侧外嵌有环状的支承构件42。在旋转输入构件5上，形成有左右方向的两 端被打开的多个螺栓孔43和右端被打开的多个弹簧容纳孔44。
壳体构件6具有与飞轮2螺栓结合并向右方延伸的第1壳体45、与第1 壳体45右端部螺栓结合并向右方延伸的第2壳体46、以及后述的头部侧壳体 构件61。第1壳体45的右端部分一体形成有向轴心侧伸出的环状的支承部 45a。第2壳体46的左端部分一体形成有与支承部45a抵接并向轴心侧伸出的 筒状部46a。在该筒状部46a与旋转输入构件5的右部之间设有多片式离合器 7。
如图2、图3所示，多片式离合器7具有与壳体构件6的筒状部46a内嵌 状花键结合的多个(例如7块)离合器板50、与旋转输入构件5的右半部外嵌状 花键结合的多个(例如6块)离合器片51。所述离合器板50和离合器片51交替 配设，离合器板50位于多片式离合器7的左右两端，并分别与壳体构件6的 支承部45a和一体形成于气缸60的活塞构件62上的输出部63相对。
多片式离合器7由活塞构件62的输出部63推压，被夹持在输出部63与 壳体构件6的支承部45a之间而成为连接状态(参照图2)，并成为可将壳体构 件6的驱动力传递给旋转输入构件5的状态。另一方面，当多片式离合器7 不被活塞构件62的输出部63推压时成为分离状态(参照图3)，且成为不能将 壳体构件6的驱动力传递给旋转输入构件5的状态。
如图2、图3所示，多片式制动器8具有与静止筒构件17内嵌状花键结 合的多个(例如6块)制动器板55、与旋转输入构件5的左半部外嵌状花键结合 的多个(例如6块)制动器片56。所述制动器板55和制动器片56交替配设，制 动器片56位于多片式制动器8的左端，并与制动器侧环状构件71相对。离 合器板50位于多片式制动器8的右端，并与支承构件42相对。
多片式制动器8由制动器侧环状构件71推压，被夹持在制动器侧环状构 件71与支承构件42之间而成为连接状态(制动状态)(参照图3)。于是，成为 可对旋转中的旋转输入构件5即旋转轴4进行制动的状态。另一方面，当多 片式制动器8成为不被制动器侧环状构件71推压的分离状态(参照图2)时，就 不对旋转中的旋转轴4进行制动。
现说明所述切换机构9。
如图2、图3所示，该切换机构9对多片式离合器7的连接和多片式制动 器8的分离进行联动，并对多片式离合器7的分离和多片式制动器8的连接 进行联动。该切换机构9具有单动型气缸60、环状构件70、制动器侧环状构 件71、多个螺栓72、推力轴承73、多个制动器弹簧74以及压缩弹簧75等。
气缸60具有气缸本体，其由第2壳体46和在该第2壳体46后端部螺栓 结合的头部侧壳体构件61所构成；通过环状密封件69而可滑动地内嵌在第2 壳体46中的活塞构件62。活塞构件62与头部侧壳体构件61之间形成有空气 室64。在头部侧壳体构件61上，形成有为了将加压空气供给于空气室64的 空气供给口65。
活塞构件62中，在与多片式离合器7相对的部位一体形成有向左方突出 的环状输出部63，该输出部63将活塞构件62的推压力传递给多片式离合器 7的离合器板50。在该输出部63上，沿周向隔开适当间隔地形成有为了润滑 油循环的径向方向的多个润滑油通道63a。在活塞构件62的中央部分形成有 向左侧突出的凸部62a。在形成于该凸部62a的凹部和形成于头部侧壳体构件 61中央部分左部的凹部61a，设有向左方对活塞构件62作弹性施力的压缩弹 簧75。
环状构件70隔开小间隔与活塞构件62相对，且内嵌状地与旋转输入构 件5的右端部分花键结合。环状构件70可向左右方向移动而成为与旋转轴4 一体旋转。环状构件70的中央部分形成有比活塞构件62的凸部62a还大的大 直径孔70a和位于该孔70a附近的环状凹部70b。在该环状凹部70b与活塞构 件62的凸部62a外周侧的按压部62b之间设有推力轴承73。因压缩弹簧75 而受到向左侧的弹性施力的活塞构件62的按压部62b就始终与推力轴承73 接触。
制动器侧环状构件71在静止板构件16的右侧而与多片式制动器8的制 动器片56接近相对。在制动器侧环状构件71的中央部分形成有孔71a。在该 孔71a中插入有旋转输入构件5的圆锥状的左端部分。并且，利用分别插入贯 通于旋转输入构件5的多个螺栓孔43内的多个螺栓72和螺母，将制动器侧 环状构件71与环状构件70连接成一体。
旋转输入构件5的多个弹簧容纳孔44内，分别容纳有将多片式制动器8 设成制动状态(连接状态)的多个制动器弹簧74。也就是说，利用所述制动器弹 簧74，使环状构件70受到向活塞构件62一方(右方)的弹性施力，通过该环状 构件70与多个螺栓72而使制动器侧环状构件71受到向右方的弹性施力。
该离合器制动器装置1是湿式的离合器制动器装置。因此，在由飞轮2、 静止构件3、壳体构件6、活塞构件62等所围成的部分设有将用于冷却和润 滑的润滑油予以容纳的润滑油容纳部80。在活塞构件62的输出部63上，沿 周向隔开适当间隔地形成有用于润滑油循环的径向方向的多个润滑油通道 63a。
现说明所述离合器制动器装置1的作用与效果。
主电动机的驱动力通过环形皮带(图示略)等而输入于飞轮2，旋转驱动飞 轮2。在由压力机本体13对工件进行成形时，通过对供给于气缸60的加压空 气进行控制的空气供给单元和切换机构9，就可如图2所示那样将多片式离合 器7切换成连接状态，将多片式制动器8切换成分离状态。当将加压空气供 给于气缸60时，活塞构件62就向左方移动。该活塞构件62的推压力通过输 出部63而直接传递给离合器板50。这样，多片式离合器7被推压而切换成连 接状态。并且，与此同时，通过推力轴承73、环状构件70及多个螺栓72而 向离开多片式制动器8的方向(左方)推动制动器侧环状构件71，多片式制动器 8被切换成分离状态。在该状态下，输入于飞轮2的驱动力通过壳体构件6、 多片式离合器7、旋转输入构件5、旋转轴4及齿轮34、33等而传递给压力 机本体13的曲轴。
在下一个瞬间，为了取出工件和供给工件原材料等，在停止压力机本体13 曲轴旋转时，如图3所示，利用空气供给单元和切换机构9而将多片式离合 器7切换成分离状态，将多片式制动器8切换成连接状态。即，当放出气缸60 的加压空气时，多个制动器弹簧74所产生的弹性施力通过环状构件70、多个 螺栓构件72、制动器侧环状构件71而传递给制动器板55。其结果，多片式 制动器8被切换成连接状态，与此同时，多片式离合器7被切换成分离状态， 旋转轴4受到制动而成为旋转停止状态。
采用该离合器制动器装置1，从与飞轮2一体旋转的形成于气缸60的活 塞构件62上的输出部63将活塞构件62的推压力直接传递给与壳体构件6一 体旋转的离合器板50。在传递该推压力时，由于在离合器板50与输出部63 之间不产生相对旋转，故不会发生滑动。其结果，可防止活塞构件62和离合 器板50的磨损，从而极大提高耐久性。由于是用所述输出部63直接按压离 合器板50的结构，故可缩小从活塞构件62到离合器板50的距离，从而使多 片式离合器7在轴心方向小型化，并可降低制造成本。
由于设有环状构件70、制动器侧环状构件71、将制动器侧环状构件71 与环状构件70连接的多个螺栓72以及活塞构件62与环状构件70之间的推 力轴承73，故可将多片式离合器7切换成连接状态，同时可将多片式制动器 8切换成分离状态。
而且，即使当在环状构件70与活塞构件62之间存在转速差时，由于也 可利用推力轴承73来吸收该转速差，故可防止环状构件70与活塞构件62的 磨损而提高耐久性。
由于设有对多片式制动器8施力成连接状态(制动状态)的多个制动器弹簧 74，故可利用多个制动器弹簧74的弹力来连接多片式制动器8，可将多片式 离合器7分离。
在将多片式制动器8切换成连接状态时，制动器侧环状构件71与制动器 片56接触，而制动器侧环状构件71与制动器片56作一体旋转，在两者间不 存在转速差，不产生滑动，从而可防止它们的磨损而提高耐久性。
由于设有向环状构件70一方(左方)对活塞构件62作弹性施力的压缩弹簧 75，故可始终使活塞构件62压向推力轴承73，可防止推力轴承73和活塞构 件62的松动。
在旋转轴4中，由于设有通过轴承31而将与静止构件5相反一侧(左侧) 的部位旋转自如地支承在齿轮构件34上的支承部，故可用静止构件5侧的2 排圆锥滚子轴承30和该轴承31将旋转轴4支承在齿轮构件34的两侧。这样， 可抑制旋转轴4的挠曲，并可维持齿轮构件34与固定在曲轴上的齿轮33的 顺利的啮合。
由于将多个螺栓72分别贯通于旋转输入构件5的多个螺栓孔43内，将 多个制动器弹簧74分别容纳在旋转输入构件5的多个弹簧容纳孔44内，并 在气缸60的活塞构件62与头部侧壳体构件61之间配设压缩弹簧75，故可将 所述构件72、74、75装配成不与其他构件干涉，有利于使离合器制动器装置 小型化。
由于在形成于由飞轮2、静止构件3、壳体构件6及液压缸60的活塞构 件62等所围成的部分的润滑油容纳部80中容纳润滑油，在活塞构件62的输 出部63上沿周向隔开适当间隔而形成多个润滑油通道63a，故可有效地冷却 多片式离合器7和多片式制动器8，并可通过多个润滑油通道63a促进润滑油 的循环。
下面，说明将前述实施形态局部变更后的变形例。
1)可使用油压缸等的促动器来代替气缸60。
2)也可以在静止构件3上形成与静止构件3和旋转轴4的贯通轴部4d间 的润滑油容纳部80连通的润滑油通道，通过该润滑油通道等而与油量表连接， 用该油量表可检测容纳在润滑油容纳部80内的润滑油的量。另外，润滑油的 量被设定成至少将多片式离合器7和多片式制动器8浸没的水平。
3)也可在旋转轴4中设有通过轴承而将静止构件3侧的部位(左侧)旋转自 如地支承在齿轮构件34上的支承部，来代替轴承31。此时，在离合器制动器 装置1的齿轮构件34侧，可确保配设机械压力机构件等的空间，有利于配置 离合器制动器装置1。
另外，本发明的机械压力机的离合器制动器装置不限于前述实施形态的 离合器制动器装置，在不脱离本发明宗旨的范围内，可用附加形态来实施各 种变更。