JP2511594B2 - プレス組立体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ピストン及びシリンダ
組立体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ピストン及びシリンダ組立体は、一般
に、流体モータ又は流体ポンプとして使用される。該ピ
ストン及びシリンダ組立体がポンプとして使用される場
合、ピストンは、通常、シリンダに対して動かし、ピス
トンがシリンダに対して動く増分毎に所定の量の流体を
シリンダから排除する。しかし、ある状況下において、
ピストンの第１の動作部分中には、流体が第１の流量に
てシリンダから排除されるようにし、ピストンの第２の
動作部分中には、流体が第２の流量にてシリンダから排
除されるようにすることが有利である。

【０００３】２段ピストン及びシリンダ組立体は、米国
特許第2,434,296号に開示されている。この特許は、制
御ハンドルを偏倚ばねの作用に抗して持ち上げ、次に、
下方に動かし、比較的小さい内側ピストンを外側ピスト
ン及びシリンダに対して動かすようにした手動操作のポ
ンプを開示している。このとき、流体は、第１の比較的
小さい流量にてシリンダから排除される。ハンドルを下
方に動かし続けると、第２の比較的大きいピストンが第
１のピストンと共に動く。２つのピストンが共に動くの
に伴い、流体は第１の流量よりも大きい第２の流量にて
シリンダから排除される。

【０００４】加工物を把握する上方及び下方絞りリング
を有するプレス組立体がジョン・テレール（John Terrel
l）、ポール・カディス（Paul Kadis）、レオナード・ハ
イネィ（Leonard Hiney）及びスーザン・プファフ（Susa
n Pfaff）によって1989年10月30日付けで出願された米
国特許出願第429,200号「プレス組立体及び作動方法」
に開示されている。このプレス組立体の作動中、上方及
び下方絞りリングが共に動く前に、下方絞りリングが制
御組立体によって加速される。プレス組立体が閉塞する
間、制御組立体は下方絞りリングを減速させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、ピストン及びシリンダ組立体が作動行程の一部動作
間にて、内側ピストンが中空の外側ピストンに対して可
動である一方、ピストン及びシリンダ組立体の作動行程
の別の一部動作間にて、内側ピストン及び中空の外側ピ
ストンが共に、可動であるようにした新規かつ改良され
たピストン及びシリンダ組立体を提供することである。

【０００６】本発明の別の目的は、プレスが開放状態か
ら閉塞状態に作動する間、プレス内の絞りリング又はそ
の他の部材を加速させる新規かつ改良された制御組立体
を提供することである。

【０００７】本発明の更に別の目的は、プレスが閉塞状
態から開放状態に作動する間、プレス内の絞りリング又
はその他の部材を減速させる新規かつ改良された制御組
立体を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のプレス組立体
は、改良されたピストン及びシリンダ組立体を提供す
る。このピストン及びシリンダ組立体は、シリンダ内に
配置されかつ該シリンダと協働して、可変容積シリンダ
チャンバを画成する中空の外側ピストンを備えている。
内側ピストンが該中空の外側ピストン内に配置され、該
外側ピストンの円筒状内面と協働し、可変容積ピストン
チャンバを画成する。ピストンロッドが内側ピストンに
接続され、シリンダの一端部から伸長する。

【０００９】中空の外側ピストンは、該中空の外側ピス
トンの第１の端部から半径方向内方に伸長する第１のフ
ランジを備えている。又、該中空の外側ピストンは、該
中空の外側ピストンの第２の端部から半径方向内方に伸
長する第２のフランジを備えている。ピストン及びシリ
ンダ組立体の作動行程の一部の動作中、内側ピストンは
外側ピストンに対して駆動される。ピストン及びシリン
ダ組立体の作動行程の別の動作部分中、内側ピストンは
中空の外側ピストンの２つのフランジの一方に係合し、
内側ピストンと共に中空の外側ピストンを動かす。中空
の外側ピストンが内側ピストンと共に動くとき、ピスト
ン及びシリンダ組立体の有効面積は２つのピストンの合
計面積となる。しかし、内側ピストンが外側ピストンに
対して動くときは、ピストンシリンダ組立体の有効面積
は内側ピストンの面積だけである。

【００１０】改良されたピストン及びシリンダ組立体は
プレス内の制御組立体として使用することが有利であ
る。該プレスの作動中、上方及び下方絞りリング又は部
材が相互方向に動いて、加工物の両側部に圧力を付与す
る。プレスが開放状態から閉塞状態に作動する間、ピス
トン及びシリンダ組立体は絞りリングを第１の速度にて
動かし、次に、２つの絞りリングが相互方向に動く前
に、絞りリングを加速して第２の速度にする。プレスが
閉塞状態から開放状態に作動する間、ピストン及びシリ
ンダ組立体はクッション組立体の作動を遅らせ、絞りリ
ングの一方の他方の絞りリングに対する速度を遅くす
る。

【００１１】

【実施例】本発明の上記及びその他の目的並びに特徴
は、添付図面と共に以下の詳細な説明を参照することに
より一層明らかになるであろう。

【００１２】プレス組立体−概要 改良されたプレス組立体２０が図１に概略図で図示され
ている。プレス組立体２０は基台２２を備えている。プ
レス組立体の作動中、上方絞りリング又は部材２４が可
動の下方絞りリング又は部材２６と協働し、薄板金属加
工物２８を変形させる。プレス組立体２０の作動中、上
方絞りリング２４及び下方絞りリング２６は薄板金属加
工物２８の両側部に圧力を付与し、これら絞りリング間
に加工物を強固に把持する。ストレッチドロー成形工程
において、加工物２８が上方及び下方絞りリング２４、
２６間に把持されたならば、絞りリングを下降させ、加
工物を型（図示せず）に沿って変形させる。

【００１３】上方及び下方絞りリング又は部材２４、２
６は開放した中央部分を有する略矩形の形状をしてい
る。上方及び下方絞りリング２４、２６の中央部分の穴
は加工物２８を絞り成形する金型の形状に対応する形状
を備えている。上方及び下方絞りリング２４、２６は極
く概略図で図示してあるが、これらは任意の所望の形状
とすることが出来ることを理解すべきである。

【００１４】プレス組立体２０を作動させ、薄板金属加
工物２８をストレッチドロー成形するとき、駆動組立体
３２が上方絞りリング２４を加工物２８に向けて下方に
動かす。上方絞りリング２４の下方への動きが継続する
と、上方絞りリング及び加工物２８は下方絞りリング２
６を強く打撃し、薄板金属加工物の端縁を強固に把持す
る。次に、上方及び下方絞りリング２４、２６を共に下
降させ、加工物２８を下型の上に沿って延伸させ、これ
により加工物を変形させる。

【００１５】クッション組立体３４が基台２２上に取り
付けられる。該クッション組立体３４は下方絞りリング
２６に弾性力を付与する。この弾性力は、プレス組立体
が閉塞状態に作動する間、下方絞りリング２６が下方に
動くのに抵抗する。このように、クッション組立体３４
は、プレス組立体が閉塞するとき、プレス組立体２０の
構成要素の動作を緩衝する。図面には、単一のクッショ
ン組立体３４のみが図示したが、プレス組立体２０は複
数のクッション組立体３４を備えることを理解すべきで
ある。

【００１６】上方絞りリング２４が下方絞りリング上に
閉じる前に、制御組立体３６を作動させ、下方絞りリン
グ２６を加速することが出来る。更に、プレス組立体２
０が閉塞状態から開放状態に作動する間、下方絞りリン
グ２６が図１に図示した最初の位置に停止される前に、
制御組立体３６は該下方絞りリング２６を減速させるこ
とが出来る。プレス組立体２０が閉塞するとき、下方絞
りリング２６を減速させることにより、上方絞りリング
２４及び加工物２８が下方絞りリング２６を強く打撃す
るときのショック装填が軽減される。プレス組立体２０
が開放するとき、下方絞りリング２６を減速させること
により、下方絞りリングはその最初の位置に停止される
ため、該下方絞りリング２６の反発及びプレスの振動が
軽減される。図面には、単一の制御組立体３６のみが概
略図的に図示してあるが、プレス組立体２０は複数の制
御組立体３６を備えることを理解すべきである。

【００１７】クッション組立体 クッション組立体３４はピストン及びシリンダ組立体４
０を備えている。該ピストン及びシリンダ組立体４０
は、基台２２に接続されたシリンダ４２を備えている。
ピストン４４は、シリンダ４２を上方可変容積チャンバ
４６及び下方可変容積チャンバ４８に分割する。上方可
変容積チャンバ４６は液圧流体を保持し、導管５４を通
じてアキュムレータ５２と流体連通状態に接続される。

【００１８】調節可能な流量制御オリフィス５６が導管
５４内に設けられており、該導管５４を通る液圧流体の
流量を比較的少量に制限する。逆止弁５８が可変容積チ
ャンバから主たる導管５４を通ってアキュムレータ５２
に流動する液圧流体の流量を遮断する。しかし、狭小な
放出通路６０は少量の液圧流体がアキュムレータ５２か
らクッション組立体３４内の上方可変容積チャンバ４６
に流動するのを許容し、該チャンバからの液圧流体の漏
洩を補う。

【００１９】クッション組立体３４内の下方可変容積チ
ャンバ４８には、ガス、特に窒素が充填される。下方可
変容積チャンバ４８は導管６４を通じてアキュムレータ
５２に接続される。該アキュムレータ５２は加圧され、
下方可変容積チャンバ４８内に所定の最小の流体圧力を
維持する。

【００２０】プレス組立体２０が開放状態（図１）から
閉塞状態に作動する間、下方絞りリング２６は、ピスト
ン４４に接続された上方に伸長するピストンロッド６８
により支持される。プレス組立体２０が閉じるとき、下
方絞りリング２６はピストン４４を下方に動かし、下方
可変容積チャンバ４８の寸法を縮小させる。下方可変容
積チャンバ４８内のガスが圧縮されると、クッション組
立体３４は下方絞りリング２６に弾性力を付与する。

【００２１】プレス組立体２０が閉塞状態から開放状態
に作動して復帰するとき、クッション組立体３４は下方
絞りリング２６に力を付与し、該下方絞りリングを支持
しかつ該下方絞りリングを図１に図示した最初の位置に
動かして復帰させる。このとき、下方可変容積チャンバ
４８の寸法は増大する。下方可変容積チャンバ４８の寸
法が増大し、チャンバ４８内の流体圧力が低下する傾向
となるが、流体圧力はピストン４４を図１に図示した伸
長位置に維持しかつ下方絞りリング２６を支持するのに
十分なレベル以上である。

【００２２】図１には、単一のクッション組立体３４の
みを図示したが、プレス組立体が閉塞するとき、下方絞
りリング２６を支持し、該下方絞りリングに弾性力を付
与する複数の同一のクッション組立体が存在することを
理解すべきである。このように、下方絞りリング２６を
支持するクッション組立体３４が矩形の列状に配置され
ている。

【００２３】制御組立体 制御組立体３６は、プレス組立体２０が閉塞状態に作動
するとき、加工物２８及び上方絞りリング２４が下方絞
りリングを強く打撃する前に、下方絞りリング２６を下
方に加速させることが出来る。更に、該制御組立体３６
は、プレス組立体２０が開放状態に作動するとき、下方
絞りリング２６が停止する前に、該下方絞りリング２６
を減速させることが出来る。このためには、制御組立体
３６はクッション組立体３４と上方絞りリング２４との
間に力を伝達する。

【００２４】制御組立体３６はピストン及びシリンダ組
立体７０を備えている。該ピストン及びシリンダ組立体
７０は、基台２２内に配置され、クッションシリンダ４
２の中心軸線に対して平行に伸長する中心軸線を有する
シリンダ７２を備えている。制御ピストン７４がシリン
ダ７２内に配置され、該シリンダ７２を上方可変容積チ
ャンバ７６及び下方可変容積チャンバ７８に分割する。
該下方可変容積チャンバ７８は液圧流体を保持し、導管
８０を通じてクッション組立体３４の上方チャンバ４６
と流体連通状態に接続される。制御組立体３６の上方可
変容積チャンバ７６は大気に通気されている。

【００２５】力伝達部材、即ちピン８４には、制御ピス
トン７４に接続したピストンロッド８６が係合する。該
力伝達部材８４は、上方絞りリング２４及び制御組立体
３６間に力を伝達する。円筒状の力伝達部材８４は、下
方絞りリング２６に形成された円筒状の穴９０を通って
伸長し、ピストンロッド８６の上端部に係合する。力伝
達部材８４はピストンロッド８６とは別個に形成するこ
とが望ましいが、ピストンロッド８６は穴９０を通って
伸長し、ピストンロッド自体が力伝達部材として機能す
るようにすることも可能である。所望であれば、該力伝
達部材８４及びピストンロッド８６を下方絞りリング２
６の片側に配置し、下方絞りリング２６を通って伸長す
る穴９０を設ける必要がないようにしてもよい。

【００２６】図１には、単一の制御組立体３６のみを図
示したが、下方絞りリング２６の周縁に沿って複数の同
一の制御組立体３６が矩形の列状に配置されていること
を理解すべきである。該複数の制御組立体３６は、同様
に下方絞りリング２６の周縁に沿って矩形の列状に配置
された複数のクッション部材３４と流体連通状態に接続
され、これら複数のクッション部材３４に液圧流体圧力
を伝達することが出来る。

【００２７】作用 プレス組立体２０が図１の開放状態にあるとき、上方絞
りリング２４は下方絞りリング２６の上方に相当離間し
た距離にある。下方絞りリング２６は伸長したクッショ
ン組立体３４により支持される。このとき、力伝達部材
８４は下方絞りリング２６の上側から上方絞りリング２
４に向けて上方に突出する。該力伝達部材８４は、伸長
した制御ピストン及びシリンダ組立体７０のピストンロ
ッド８６の上端部に支持されている。

【００２８】加工物２８は上方絞りリング２４と下方絞
りリング２６との間に配置される。該加工物２８は下方
絞りリング２６によって支持され、力伝達部材８４の内
方に配置される。このように、力伝達部材８４は下方絞
りリング２６の穴９０内まで伸長するが、該力伝達部材
８４は加工物２８を通っては伸長しない。

【００２９】クッション組立体３４は、下方容積チャン
バ４８内の流体圧力、即ち、窒素ガス圧力により図１に
図示した伸長位置に維持される。下方可変容積チャンバ
４８及びアキュムレータ５２内のガス圧力は、下方絞り
リング２６及びクッションピストン４４を支持するのに
十分なレベル以上である。制御組立体３６は下方可変容
積チャンバ７８内の液圧流体圧力により図１に図示した
伸長状態に維持される。下方可変容積シリンダチャンバ
７８内の流体圧力は制御ピストン７４及び力伝達部材８
４を支持するのに十分なレベル以上である。

【００３０】プレス組立体２０が開放状態から閉塞状態
に作動し始めるとき、駆動組立体３２は公知の方法にて
上方絞りリング２４を下方絞りリング２６に向けて下方
に動かす。このとき、下方絞りリング２６は図１に図示
した最初の位置に留まっている。クッション組立体３４
及び制御組立体３６はその伸長状態にある。

【００３１】上方絞りリング２４が下方絞りリング２６
に向けて動くとき、上方絞りリング２４の下側は力伝達
部材８４に係合する。上方絞りリング２４が動いて力伝
達部材８４に係合すると、力は上方絞りリング２４から
クッション組立体３４に伝達され、クッション組立体を
退却状態に向けて作動させ始める。クッション組立体３
４が退却すると、下方絞りリング２６は下方に加速され
る。

【００３２】上方絞りリング２４が力伝達部材８４に係
合すると、該力伝達部材８４は制御組立体３６内のピス
トンロッド８６に対して下方に押し付けられる。ピスト
ンロッド８６に対して付与された力はピストン７４に伝
達される。ピストン７４は下方可変容積チャンバ７８内
の液圧流体に対して力を付与する。ピストン７４によっ
て下方可変容積チャンバ７８内に発生された流体圧力に
より液圧流体は制御組立体３６から導管８０を通ってク
ッション組立体３４に流動する。

【００３３】流体が制御組立体３６からクッション組立
体３４に流入することにより、クッション組立体が退却
する。このように、液圧流体は導管８０からクッション
組立体３４の上方可変容積チャンバ４６内に流動する。
上方可変容積チャンバ４６内の流体圧力によりピストン
４４が下方に動き、下方可変容積チャンバ４８内のガス
を圧縮する。ピストン４４が下方に動くのに伴い、ピス
トンロッド６８及び下方絞りリング２６は下方に動く。
これは、下方絞りリング２６がピストンロッド６８上に
支持されており、該ピストンロッドと共に可動であるか
らである。

【００３４】下方絞りリング２６が下方に動く速度は上
方絞りリング２４が下方に動く速度よりも遅い。故に、
上方絞りリング及び加工物２８は遅く動く下方絞りリン
グ２６を強く打撃する。上方絞りリング２４が下方絞り
リング２６を強く打撃するとき、加工物２８は絞りリン
グ間に把持され、絞りリングは共に下方に動く。上方絞
りリング２４及び加工物２８が下方絞りリング２６を強
く打撃するとき、下方絞りリング２６は下方に動きつつ
あるため、プレス組立体２０に作用するショック装填力
は、上方絞りリングが下方絞りリングを強く打撃すると
き、下方絞りリング２６が静止している場合よりも著し
く小さい。上方絞りリング２４が下方絞りリング２６に
対して閉じるとき、該下方絞りリング２６は下方に動き
つつあるようにすることにより、ショック装填力を軽減
することに加え、プレス組立体２０の作動に伴う騒音量
が軽減される。

【００３５】上方絞りリング２４及び下方絞りリング２
６がその間に加工物２８を把持した状態で共に下方に動
くとき、クッション組立体３４及び制御組立体３６は等
速度にて退却する。これは、クッション組立体ピストン
４４及び制御組立体ピストン７４が等速度にて下方に動
きつつある上方及び下方絞りリング２４、２６と共に下
方に動くからである。クッション組立体３４内のピスト
ン４４が下方絞りリング２６からピストンロッド６８に
伝達された力の作用により下方に動くとき、下方可変容
積チャンバ４８内のガスは圧縮される。クッションピス
トン４４のロッド端部の面積は制御ピストン７４の上端
部の面積の２倍であるため、クッション組立体３４内の
上方可変容積チャンバは、制御組立体３６内の下方可変
容積チャンバ７８が収縮する速度よりも速い速度にて膨
張する。その結果、クッション組立体３４の上方可変容
積チャンバ４６内にキャビテーション現象が生じる。

【００３６】上方可変容積チャンバ４６内にキャビテー
ション現象が発生すると、液圧流体はアキュムレータ５
２から導管５４及び逆止弁５８を通って、上方可変容積
チャンバに流動する。しかし、流量絞り弁５６は、液圧
流体の流量を実際的な全ての目的上無視し得る極めて少
量に制限し得るように設定されている。しかし、この液
圧流体の流量はシステム内で生じる可能性のあるいかな
る漏洩をも補うのに十分である。

【００３７】クッション組立体３４の上方可変容積チャ
ンバ４６内にキャビテーション現象が生じるため、ピス
トン４４には比較的大きい圧力差が生じる。このため、
下方可変容積チャンバ４８内のガスが圧縮されるとき、
クッション組立体３４はピストン４４の下方への動きに
抗する略上方を向いた弾性力を提供することが可能とな
る。クッションピストン４４に顕著な圧力差が存在する
ため、プレス組立体が完全な閉塞状態に動くとき、クッ
ション組立体３４はプレス組立体の構成要素に作用する
ショック装填を緩衝する働きをする。

【００３８】プレス組立体２０を閉じたとき、クッショ
ン組立体３４は退却する。又、制御クッション３６も退
却する。上方及び下方絞りリング２４、２６はその最下
方の位置にある。このとき、加工物２８はストレッチド
ロー成形工程中、型によって完全に変形されている。

【００３９】プレス組立体２０が閉塞度状態に達した直
後、プレス組立体２０は開放状態に作動し復帰し始め
る。プレス組立体が開放し始めると、プレス駆動組立体
３２は上方絞りリング２４を上方に動かし、基台２２か
ら離反させる。上方絞りリング２４が上方に動いて基台
２２から離反すると、クッション組立体３４が膨張し、
上方絞りリング２４と共に下方絞りリング２６を上方に
動かす。このように、クッション組立体３４の下方可変
容積チャンバ４８内のガス圧力はピストン４４を上方に
押し上げ、下方絞りリング２６を上方絞りリング２４及
び加工物２８と当接係合状態に維持する。

【００４０】上方絞りリング２４及び下方絞りリング２
６が共に上方に動くとき、下方クッションチャンバ４８
は膨張し、上方クッションチャンバ４６は収縮する。そ
の結果、以前、上方クッションチャンバ内に発生したキ
ャビテーション現象が解消される。このクッションピス
トン４４の最初の上方への動作中、流体はクッション組
立体３４から制御組立体に伝達されることなく、制御組
立体３６は収縮状態を維持する。

【００４１】上方クッションチャンバ４６内のキャビテ
ーション現象が解消されるや否や、液圧流体は上方クッ
ションチャンバから導管８０を通って圧送され、制御ピ
ストン７４を上方に動かす。制御ピストン７４に対して
付与された液圧流体圧力はピストンロッド８６及び力伝
達部材８４を通じて上方絞りリング２４に伝達され、上
方絞りリング２４を上方に付勢させる。その結果、エネ
ルギが駆動組立体３２に伝達されて戻る。

【００４２】プレス組立体２０が開放状態に向けて作動
を継続する間、下方絞りリング２６の上方に動く速度
は、上方絞りリング２４の動く速度に関して減速され
る。このように、下方絞りリング２６は上方絞りリング
２４に関して減速される。その結果、上方絞りリング２
４及び下方絞りリング２６は、図６に概略図で図示した
ような分離状態となる。

【００４３】下方絞りリング２６が減速し、上方及び下
方絞りリングが分離することは、クッションピストン４
４のロッド端部が制御ピストン７４の上端部よりも大き
い面積を有することに起因する。このように、上方クッ
ションチャンバ４６内のキャビテーション現象が解消さ
れたならば、液圧流体はクッション組立体３４内の上方
チャンバから制御組立体３６内の下方チャンバ７８に圧
送される。制御組立体３６内の下方チャンバ７８は上方
絞りリング２４が上方に動く速度によって決まる速度に
て膨張する。このように、絞りリング２４が上方に動く
各増分毎に、制御ピストン７４は一増分だけ上方に動
く。

【００４４】下方クッションチャンバ４８内のガスはク
ッションピストン４４を常時、上方に押し付け、クッシ
ョン組立体の上方可変容積チャンバ４６内の液圧流体を
加圧する。その結果、液圧流体は導管８０を通じて下方
制御チャンバ７８に伝達される。下方制御チャンバ７８
内の液圧流体の圧力はピストン７４及びピストンロッド
８６を上方に押し付け、力伝達部材８４に上向きの力を
付与する。

【００４５】力伝達部材８４は上方絞りリング２４と当
接し、上方絞りリング２４と等速度にて上方に動く。し
かし、上方絞りリング２４の上方に動く速度は、プレス
駆動装置３２により決まる。その結果、制御組立体の下
方チャンバ７８内の液圧流体圧力は上方絞りリング２４
に力を付与し、該上方絞りリング２４を上方に付勢させ
る作用をする。このとき、クッション組立体３４の膨張
速度は制御組立体３６の膨張速度の１／２に減速され
る。

【００４６】上方絞りリング２４が上方への動きを続け
ると、クッション組立体３４は完全な伸長状態に近付
き、下方絞りリング２６は図１に図示した最初の位置、
即ち開放プレス位置に近付く。クッション組立体３４が
完全に伸長すると、上方絞りリング２４はその最初の位
置、即ち開放プレス位置に動いている。次に、下方絞り
リング２６の上方への動きが停止し、下方絞りリングは
その最初の位置に静止した状態となる。

【００４７】下方絞りリング２６は上方絞りリング２４
の速度の１／２まで減速されているため、下方絞りリン
グ２６の慣性力は、下方絞りリング２６が上方絞りリン
グ２４と等速度にて動く場合よりも小さい。故に、下方
絞りリングがその最初の位置、即ち開放プレス位置にて
停止されたとき、該下方絞りリング２６が反発する傾向
は著しく軽減される。その結果、プレス組立体２０が受
ける反発荷重及び振動は著しく軽減される。

【００４８】下方絞りリング２６が最初の位置、即ち開
放プレス状態に達した後、上方絞りリング２４はプレス
駆動組立体３２の作用の下、上方への動きを続け、下方
絞りリング２６から離反する。その結果、上方絞りリン
グ２４は動いて力伝達部材８４から離反する。上方絞り
リング２４が開放プレス位置、即ち、図１の最初の位置
に達したとき、上方絞りリング２４の上方への動きが停
止する。プレス組立体２０が図１の開放状態に作動した
ならば、変形された加工物２８はプレス組立体２０から
容易に除去することが出来る。

【００４９】該プレス組立体２０は、ジョン・テレー
ル、ポール・カディス、レオナード・ハイネィ及びスーザ
ン・プファフにより1989年10月30日付けで出願された米
国特許出願第429,200号「プレス組立体及び作動方法」
に開示されたものと同一の構造及び作動モードを備えて
いる。しかし、所望であれば、該クッション組立体３４
はその他の公知のプレスにて使用してもよい。

【００５０】制御組立体−第２実施例 図１に図示した本発明の実施例において、制御組立体３
６は、上方絞りリング２４が力伝達部材８４に係合した
後、下方絞りリング２６を加速させる作用を行う。ショ
ック装填力を軽減するため、下方絞りリングが制御組立
体３６によって加速された速度にて動きつつある間、上
方絞りリング２４及び加工物２８は下方絞りリング２６
を強く打撃する。上方絞りリング２４及び加工物２８が
下方絞りリング２６を強く打撃する前に、下方絞りリン
グ２６を更に加速させることにより、プレス組立体２０
の構成要素に作用するショック装填力を一層軽減するこ
とが可能となる。

【００５１】一部、図２乃至図７に図示した制御組立体
の実施例において、プレス組立体２０が閉塞及び開放す
る間、改良された制御組立体は下方絞りリング２６を２
つの別個の段階にて加速し及び減速させる作用を行うこ
とが出来る。このように、プレス組立体の閉塞中、上方
及び下方絞りリングが共に動く前に、図２乃至図７の制
御組立体は、下方絞りリング２６を第１の速度、次に第
２の速度に加速する。同様に、プレス組立体２０の開放
中、絞りリングがその最初の位置に停止する前に、制御
組立体は下方絞りリング２６を第１の速度に減速し、次
に、該下方絞りリングを第２の速度に減速する。一部図
２乃至図７に図示した制御組立体の実施例は、概ね図１
に図示した制御組立体の実施例と同様であるため、同様
の構成要素は同様の参照符号を使用するが、混同を避け
るため、図２乃至図７の符号に接尾字「ａ」を付して表
示する。

【００５２】改良された制御組立体３６ａ（図２）は、
本発明に従って構成された２段ピストン及びシリンダ組
立体７０ａを備えている。該ピストン及びシリンダ組立
体７０ａは、ピストンロッド８６ａに固定状態に接続さ
れた内側ピストン１８６と、該内側ピストン１８６を包
み込む中空の外側ピストン１８８とを備えている。円筒
状の内側ピストン１８６及び外側ピストン１８８は相互
に制限された動作範囲を有する。

【００５３】外側ピストン１８８は内側ピストン１８６
より大きい上端部の断面積を有している。このように、
ピストン及びシリンダ組立体７０ａの縦中心軸線１９０
に対して垂直に伸長する面内で測定したときの外側ピス
トン１８８の円形の断面積は、軸線１９０に対して垂直
に伸長する面内で測定したときの内側ピストン１８６の
円形断面積の２倍の大きさである。

【００５４】図２に図示した制御組立体３６ａの特別の
実施例において、内側ピストン１８６の断面積はクッシ
ョンピストン４４のロッド端部の面積の１／３である
（図１）。外側ピストン１８８の断面積は、クッション
ピストン４４のロッド端部の面積の２／３である。勿
論、ピストン１８６、１８８の面積は、相互に及びクッ
ションピストン４４のロッド端の面積に対して別の関係
となるようにすることも出来る。

【００５５】プレス組立体２０（図１）が開放状態から
閉塞状態に作動する間、内側ピストン１８６は、上方絞
りリング２４と共に、静止した外側ピストン１８８に対
して最初に下方に動く（図３）。これにより、クッショ
ンピストン４４及び下方絞りリング２６は上方絞りリン
グ２４の速度の１／３の速度まで加速される。プレス組
立体が閉塞動作を続けると、内側ピストン１８６及び外
側ピストン１８８は共に下方に動く（図５）。ピストン
１８６、１８８が共に下方に動くことにより、流体は制
御組立体３６からクッション組立体３４内に送られ、ク
ッションピストン４４及び下方絞りリング２６を加速し
て上方絞りリング２４の速度の２／３に等しい速度にす
る。

【００５６】下方絞りリング２６が上方絞りリング２４
の速度の２／３に等しい速度に加速された後、上方絞り
リング及び加工物２８は下方絞りリングを強く打撃す
る。上方絞りリング２４が下方絞りリング２６に対して
閉塞するとき、下方絞りリング２６は上方絞りリング２
４が下方に動く速度の２／３に等しい速度にて下方に動
きつつあるため、プレス組立体の構成要素が受けるショ
ック装填は図１に図示した本発明の実施例におけるより
小さくなる。

【００５７】プレス組立体２０が閉塞状態にあるとき、
ピストン及びシリンダ組立体７０ａは図６の完全に退却
した状態にあり、内側ピストン１８６及び外側ピストン
１８８はその行程端の位置にある。プレス組立体２０が
閉塞状態から図１の開放状態に作動されて復帰しつつあ
るとき、内側ピストン１８６及び外側ピストン１８８は
協働して、下方絞りリング及びクッションピストン４４
を減速して上方絞りリング２４の速度の２／３の速度に
する。プレス組立体２０が閉塞動作を続けると、制御組
立体３６ａの内側ピストン１８６は、クッションピスト
ン４４及び下方絞りリング２６を減速し、上方絞りリン
グ２４の速度の僅か１／３の速度にする。

【００５８】プレス組立体２０（図１）が閉塞状態から
開放状態に作動する間、内側ピストン１８６及び外側ピ
ストン１８８は、共に、その行程下端の位置から上方に
動く（図５）。下方可変容積シリンダチャンバ７８ａ内
の流体圧力は、中空の外側ピストン１８８を付勢して、
内側ピストン１８６（図５）と共に上方に動かす。内側
ピストン１８６が上方に動く速度は、上方絞りリング２
４が上方に動く速度と等しい。これにより、クッション
ピストン４４及び下方絞りリング２６は上方絞りリング
２４の速度に等しい速度から減速されて、上方絞りリン
グの速度の２／３の速度となる。

【００５９】プレス組立体が開放動作を続けると、外側
ピストン１８８はその行程上端の位置（図３）に達し、
内側ピストン１８６は静止した外側ピストン１８８に対
して上方に動く。これにより、クッションピストン４４
及び下方絞りリング２６は減速され、上方絞りリング２
４の速度の２／３の速度から上方絞りリングの速度の１
／３の速度となる。

【００６０】下方絞りリング２６が上方絞りリング２４
の速度の１／３に等しい速度まで減速された後、下方絞
りリングはその最初の位置、即ち開放プレス位置に動
く。下方絞りリング２６は上方絞りリング２４の速度の
１／３の速度にて上方に動きつつあるため、下方絞りリ
ングがその最初の位置に近付くときの該下方絞りリング
の慣性力は比較的小さい。故に、下方絞りリング２６が
その最初の位置に達するときの該下方絞りリング２６の
反発及びプレス組立体の構成要素の振動は最小となる。

【００６１】ピストン及びシリンダ組立体 ２段ピストン及びシリンダ組立体７０ａ（図２）は本発
明に従って構成され、円筒状の外側ピストン１８８によ
って包み込まれた円筒状の内側ピストン１８６を備えて
いる。外側ピストン１８８は、シリンダ７２ａの円筒状
の内側面２１２に係合する複数の外側シール２０２、２
０４、２０６、２０８及び２１０を有する略円筒状の壁
２００を備えている。

【００６２】環状の下方シール２０２（図２及び図４）
は、下方可変容積シリンダチャンバ７８ａと上方可変容
積シリンダチャンバ７６ａとの間の流体の流動を遮断す
る高圧シールである。環状軸受けリング２０４が高圧シ
ール２０２の上方に配置され、外側ピストン１８８の円
筒状側壁２００とシリンダ壁７２ａとの間に力を伝達す
る。環状のＯリングシール２０６は上方及び下方可変容
積シリンダチャンバ７６ａ、７８ａ間における流体の流
動を更に遮断する。又、環状のワイパーシール２０８も
設けられる。最後に、第２の環状軸受けリング２１０は
外側ピストン１８８とシリンダ壁７２ａとの間に力を伝
達する。

【００６３】内側ピストン１８６は外側ピストン１８８
の内側に配置されている。該内側ピストン１８６は外側
ピストン１８８の内側に配置された上方及び下方可変容
積ピストンチャンバ２２４、２２６間における流体の流
動を遮断する複数の環状シール２１６、２１８、２２０
（図２及び図４）を備えている。このように、高圧ピス
トンシール２１６が外側ピストン１８８の円筒状の内側
壁２２８に係合し、上方及び下方ピストンチャンバ２２
４、２２６間における流体の流動を遮断する。環状軸受
けリング２１８が内側ピストン１８６と外側ピストン１
８８との間に力を伝達する。環状ワイパーシール２２０
が上方ピストンチャンバ２２４と下方ピストンチャンバ
２２６との間における流体の流動を更に遮断する。

【００６４】一対の環状の上方フランジ２３０及び下方
フランジ２３２がピストン側壁２００の円筒状の内側面
２２８から半径方向内方に伸長する。これら上方フラン
ジ２３０及び下方フランジ２３２は、内側ピストン１８
６と外側ピストン１８８との間の相対的動きを制限す
る。このように、内側及び外側ピストン１８６、１８８
がその行程上端の位置（図２）にあるとき、内側ピスト
ン１８６の環状の上側面２３６は半径方向内方に突出す
る上方フランジ２３０に係合し、内側ピストン１８６が
外側ピストン１８８に対して上方に動くのを制限する。
ピストン及びシリンダ組立体７０ａを制御組立体３６ａ
として以外の目的に使用する場合、内側ピストン１８６
の上側面２３６を利用して、フランジ２３０に力を付与
し、内側ピストン１８８を図２に図示した行程上端の位
置に引っ張ることが出来る。

【００６５】内側ピストン１８６が外側ピストン１８８
に対して下方に動いたとき、即ち、図２に図示した位置
から図３に図示した位置を通って動いたとき、内側ピス
トン１８６の環状の下方側面は動いて外側ピストン１８
８の下方フランジと係合する。次に、内側ピストン１８
６は下方フランジ２３２（図５）に力を付与し、外側ピ
ストン１８８を内側ピストン１８６と共に下方に引っ張
る。

【００６６】環状フランジ２３０、２３２を利用して、
内側ピストン１８６と外側ピストン１８８との間に力を
伝達し、これらピストンを上方又は下方の何れかに動か
すことが出来る。このように、環状の下方フランジ２３
２は内側ピストン１８６の環状の端面２３８に押し付け
られ、内側ピストンを上方に引っ張るか、又は端面２３
８をフランジ２３２に押し付け、外側ピストン１８８を
下方に引っ張ることが出来る。同様に、環状の上方フラ
ンジ２３０を内側ピストン１８６の環状の端面２３６に
押し付け、内側ピストンを下方に引っ張るか、又は端面
２３６をフランジ２３０に押し付け、外側ピストン１８
８を上方に引っ張るようにしてもよい。

【００６７】環状フランジ２３０、２３２は円形の中央
穴２４２、２４４を有しており、これら中央穴を通って
上方及び下方ピストンチャンバ２２４、２２６は上方シ
リンダチャンバ７６ａ及び下方シリンダチャンバ７８ａ
と流体連通状態に接続される。円筒状のピストンロッド
８６ａが上方フランジ２３０の円形穴２４２（図３及び
図４）を通って伸長する。ピストンロッド８６ａの外側
とフランジ２３０との間には環状のスペースが形成さ
れ、このスペースを通って流体は上方可変容積ピストン
チャンバ２２４から上方可変容積シリンダチャンバ７６
ａに流動することが出来る。同様に、流体は下方可変容
積ピストンチャンバ２２６から円形のフランジ穴２４４
を通って下方可変容積シリンダチャンバ７８ａ内に流動
することが出来る。

【００６８】制御組立体３６ａの作動中、内側ピストン
１８６は上方フランジ２３０に隣接する行程上端の位置
（図２）から下方フランジ２３２に隣接する行程下端の
位置まで外側ピストン１８８に対して下方に動く。内側
ピストン１８６が外側ピストン１８８に対して下方に動
き、外側ピストンに関して行程下端の位置に接近する
と、円筒状の導入端又は先端部分２４８（図４）は動い
て、下方フランジ２３２の円形の中央穴２４４に入る。
内側ピストン１８６の先端２４８が穴２４４内に入る
と、下方可変容積ピストンチャンバ２２６から下方可変
容積シリンダチャンバ７８ａ内への流体の流動が制限さ
れる。

【００６９】内側ピストン１８６の先端２４８（図４）
により可変容積ピストンチャンバ２２６とシリンダチャ
ンバ７８ａとの間の流体の流動を制限することにより、
内側ピストン１８６が外側ピストン１８８を強く打撃す
る力が緩衝される。このように、下方可変容積ピストン
チャンバ２２６からの流体の流量を絞る結果、下方可変
容積ピストンチャンバ内の流体圧力が増大する。この増
大した圧力により、内側ピストン１８６の環状の端面２
３８が環状の下方フランジ２３２に係合する前に、外側
ピストン１８８は内側ピストン１８６と同一方向に向け
て下方に動き始める。これは、プレス組立体２０が開放
状態から閉塞状態に作動する間、内側ピストン１８６と
外側ピストン１８８との間のショック装填を緩衝する。

【００７０】所望であれば、ピストンロッド８６は段付
きの形状とし、ピストンロッドの径が内側ピストン１８
６の環状の端面２３６に隣接して増大するようにしても
よい。このピストンロッド８６ａの段付きの形状のた
め、上方可変容積ピストンチャンバ２２４を出て上方可
変容積シリンダチャンバ７６ａに入る流体の流れが遅く
なる。ピストン及びシリンダ組立体７０ａを制御組立体
３６ａ内に使用した場合、外側ピストンがその行程上端
の位置（図３）に達し、内側ピストン１８６がその行程
上端の位置（図２）に動きつつあるときに限り、内側ピ
ストン１８６の環状の上側面２３６が上方フランジ２３
０を強く打撃し、内側ピストンが外側ピストン１８８に
対して上方に動くのを制限することを理解すべきであ
る。

【００７１】プレス組立体２０が閉塞状態から開放状態
に作動する間、液圧流体圧力はクッション組立体３４
（図１）から導管８０ａ（図６）を通って下方可変容積
シリンダチャンバ７８ａに伝達される。下方可変容積シ
リンダチャンバ７８ａ内の液圧流体圧力は内側ピストン
１８６及び外側ピストン１８８の双方を上方に付勢させ
る。内側ピストン１８６が上方に動く速度は、ピストン
ロッド８６ａが力伝達部８４及び上方絞りリング２４に
係合することにより制限される。故に、プレス組立体２
０が閉塞状態から開放状態に作動するとき、下方可変容
積シリンダチャンバ７８ａ内の液圧流体圧力は外側ピス
トン１８８を内側ピストン１８６に対して常時、押し付
けている。

【００７２】プレス組立体２０（図１）が閉塞状態から
開放状態に向けて作動するとき、上方絞りリング２４は
プレス駆動装置３２により上方に動く。下方可変容積シ
リンダチャンバ７８ａ（図６）内の流体圧力はピストン
ロッド８６ａを上方に付勢し、力伝達部材８４（図１）
及び上方絞りリング２４に力を付与する。上方絞りリン
グ２４及び力伝達部材８４が上方に動くとき、内側ピス
トン１８６及び外側ピストン１８８は共に、その行程下
端の位置（図６）から上方に動く。外側ピストン１８８
の上方フランジ２３０がシリンダ７２ａの端壁２５４の
環状の端面２５２と当接係合状態に配置される位置まで
内側ピストン１８６及び外側ピストン１８８が図５に図
示した中間位置を経て動く。

【００７３】内側ピストン１８６及び外側ピストン１８
８が下方可変容積シリンダチャンバ７８ａ内の流体圧力
の作用により、図６に図示した行程下端の位置から図５
に図示した中間位置まで上方に動くと、上方可変容積シ
リンダチャンバ７６ａ内の空気は圧縮され、中空のピス
トンロッド８６ａに形成した略円筒状のロッドチャンバ
２６０内に流動する。このため、上方可変容積シリンダ
チャンバ７６ａの寸法が縮小し、流体は上方可変容積シ
リンダチャンバから上方フランジ穴２４２を通って上方
可変容積ピストンチャンバ２２４内に流動する。上方可
変容積シリンダチャンバ７６ａの寸法が縮小することに
より、上方可変容積ピストンチャンバ２２４内の流体圧
力が増大すると、空気は下方ピストンロッド８６ａに形
成された半径方向に伸長する通路２６４を通ってロッド
チャンバ２６０内に流動する。

【００７４】外側ピストン１８８がその行程上端の位置
（図３）に達するまで、空気は上方可変容積シリンダチ
ャンバ７６ａから上方可変容積ピストンチャンバ２２４
に、及びロッドチャンバ２６０内に流動を継続する。外
側ピストン１８８がその行程上端の位置に達したとき、
上方ピストンフランジ２３０はシリンダ７２ａの上端壁
２５４の内側面２５２と当接係合状態に配置される。こ
のとき、上方可変容積シリンダチャンバ７６ａは最小の
概ね無視し得る容積に縮小される。

【００７５】プレス２０が開放を続けると、内側ピスト
ン１８６は、下方可変容積シリンダチャンバ７８ａ内の
液圧流体圧力の作用により、外側ピストン１８８に対し
て上方に動く。内側ピストン１８６が上方に動く結果、
上方可変容積ピストンチャンバ２２４の寸法は縮小す
る。上方可変容積ピストンチャンバ２２４の寸法が縮小
すると、空気は上方可変容積ピストンチャンバ２２４か
ら穴２６４を通ってロッドチャンバ２６０に流動する。

【００７６】内側ピストン１８６及び外側ピストン１８
８が共にその行程上端の位置（図２）に達したとき、上
方可変容積ピストンチャンバ２２４及び上方可変容積シ
リンダチャンバ７６ａの寸法は最小となる。このとき、
ロッドチャンバ２６０内の流体（空気）の圧力は最大と
なる。内側ピストン１８６及び外側ピストン１８８がそ
の行程上端の位置（図２）に止まる間、ロッドチャンバ
２６０に出入りする流体の流れは全く存在しない。

【００７７】プレス２０が開放状態から閉塞状態に向け
て作動するとき、力伝達部材８４（図１）はピストンロ
ッド８６ａ（図２）を下方に動かし、内側ピストン１８
６をその行程上端の位置から図３に図示した中間位置経
て動かす。このとき、上方可変容積ピストンチャンバ２
２４の寸法は増大する。上方可変容積ピストンチャンバ
２２４の寸法が増大すると、空気はロッドチャンバ２６
０から半径方向通路２６４を通って上方可変容積ピスト
ンチャンバ２２４内に流動する。

【００７８】プレス組立体が開放状態に向けて作動を継
続する間、内側ピストン１８６は外側ピストン１８８の
下方フランジ２３２に係合する。このとき、上方可変容
積ピストンチャンバ２２４の寸法は最大となる。しか
し、内側ピストン１８６及び外側ピストン１８８が共に
下方に動くとき（図５）、上方可変容積シリンダチャン
バ７６ａの寸法は増大する。このとき、空気はロッドチ
ャンバ２６０から半径方向穴２６４を通って上方可変容
積ピストンチャンバ２２４及び上方可変容積シリンダチ
ャンバ７６ａ内に流動する。

【００７９】上方可変容積シリンダチャンバ７６ａがそ
の最大寸法に達するまで、即ち、内側ピストン１８６及
び外側ピストン１８８がその行程下端の位置（図６）に
達するまで、ロッドチャンバ２６０からの空気の流動は
続く。内側ピストン１８６及び外側ピストン１８８がそ
の行程下端の位置に達したとき、上方可変容積シリンダ
チャンバ７６ａ及び上方可変容積ピストンチャンバ２２
４双方の寸法は最大となる。故に、ロッドチャンバ２６
０から上方可変容積ピストンチャンバ２２４への穴２６
４、及び上方可変容積ピストンチャンバ２２４から上方
可変容積シリンダチャンバ７６ａへの流体の流動が停止
する。このとき、上方可変容積ピストンチャンバ及び上
方可変容積シリンダチャンバの容積は最大であるため、
ロッドチャンバ２６０、上方可変容積ピストンチャンバ
２２４及び上方可変容積シリンダチャンバ７６ａ内の流
体圧力は最小となる。この最小圧力は大気圧を僅かに上
廻る程度に過ぎない。

【００８０】組合わせた流体圧力及び塵埃シール組立体
２７０がピストンロッド８６ａとシリンダ７２ａの上端
壁２５４との間に形成される。該シール組立体２７０
は、上方可変容積シリンダチャンバ７６ａとピストンシ
リンダ組立体７０ａを囲繞する大気との間の流体の流動
を遮断する。このように、シール組立体２７０はピスト
ンロッド８６ａの円筒状の外側面２７２に密封可能に係
合すると共に、シリンダ７２ａの上端壁２５４と密封可
能に係合する。シール組立体２７０は、1988年8月23日
付けで付与された米国特許第4,765,227号「シリンダ組
立体」に開示されたものと同一の構造を備えている。

【００８１】組合わせた圧力逃がし及び逆止弁組立体２
７６（図７）はピストンロッド８６ａの上端に取り付け
ることが出来る。この組み合わせた圧力逃がし及び逆止
弁組立体は、圧力逃がし弁部材２８０及び逆止弁部材２
８２を備えている。圧力逃がし弁部材２８０は、図７に
図示した閉塞状態から開放状態に作動し、ロッドチャン
バ２６０から過剰な流体圧力を排除する。逆止弁部材２
８２は、ロッドチャンバ内の流体圧力が大気圧又は周囲
圧を越えたとき、ロッドチャンバ２６０からの流体の流
動を遮断する。逆止弁２８２は、ロッドチャンバ内の流
体圧力が周囲圧又は大気圧より低いとき、流体がピスト
ンシリンダ組立体７０ａの周囲の環境からロッドチャン
バ２６０内に流動するのを許容する。

【００８２】圧力逃がし弁部材２８０は、圧力逃がし弁
部材２８０が図７の閉塞状態にあるとき、円錐形の弁座
２８４に係合する環状のＯリングシール２８３を有して
いる。該Ｏリングシール２８３が弁座２８４に係合する
ことにより、ロッドチャンバ２６０から組み合わせた圧
力逃がし及び逆止弁組立体２６０を通ってピストンロッ
ド８６ａの外側面及びピストンロッドの周囲の環境に達
する通路２８８への流体の流動が遮断される。圧力逃が
し弁部材２８０は偏倚ばね２９２により図７の閉塞位置
に付勢される。

【００８３】ロッドチャンバ２６０内の流体圧力が所定
の値を上廻るとき、圧力逃がし弁部材２８０は偏倚ばね
２９２の作用に抗して上方に動き、Ｏリングシール２８
３を動かして弁座２８４から離反させる。これにより、
流体はロッドチャンバ２６０から通路２８８に流動し、
該ロッドチャンバ内の流体圧力を低下させることが可能
となる。ロッドチャンバ２６０内の流体圧力が所望の最
大圧力に低下するや否や、偏倚ばね２９２は圧力逃がし
弁部材２８０をその閉塞位置に復帰させる作用を果た
す。

【００８４】上方シリンダチャンバ７６ａ及び上方ピス
トンチャンバ２２４の寸法が最大であるとき、即ち、内
側ピストン１８６及び外側ピストン１８８が図６に図示
したその行程下端の位置にあるとき、ロッドチャンバ２
６０内の流体圧力は最小となる。このとき、ロッドチャ
ンバ２６０内の流体圧力が周囲圧、又は大気圧よりも低
い場合、軽量な玉形逆止弁部材２８２は下方に動いて、
円錐形の弁座２９６から離反し、環状の支持部材２９８
上に達する。このとき、空気はピストン及びシリンダ組
立体７０ａの周囲の環境から通路２８８及び圧力逃がし
弁部材２８０に形成された通路３０２を通ってロッドチ
ャンバ２６０に流動することが出来る。これにより、ピ
ストン及びシリンダ組立体７０ａの作動中、シール２７
０からの空気の漏洩に起因して、ロッドチャンバ２６０
内の流体圧力が低下して大気圧より低い流体圧力になる
のを阻止する。

【００８５】逆止弁２８２が存在するため、ロッドチャ
ンバ２６０、上方シリンダチャンバ７６ａ及び上方ピス
トンチャンバ２２４内の流体圧力は、シリンダ組立体の
作動中、大気圧に又はそれより高い圧力に維持される。
組み合わせた圧力逃し及び逆止弁組立体２７６の構造及
び作用モードは、1988年8月23日付けで付与された米国
特許第4,765,227号「シリンダ組立体」に開示されたも
のと同一である。所望であれば、圧力逃し及び逆止弁組
立体２７６は省略してもよい。

【００８６】結論 上記説明に鑑み、本発明は新規かつ改良されたピストン
及びシリンダ組立体７０ａを提供するものであることが
明らかである。該ピストン及びシリンダ組立体７０ａ
は、シリンダ７２ａ内に配置され、該シリンダと協働
し、可変容積シリンダチャンバ７６ａ、７８ａを画成す
る中空の外側ピストン１８８を備えている。内側ピスト
ン１８６は中空の外側ピストン１８８の内部に配置さ
れ、外側ピストンの円筒状の内側面２２８と協働し、可
変容積ピストンチャンバ２２４、２２６を画成する。ピ
ストンロッド８６ａは内側ピストン１８６に接続され、
シリンダ７２ａの一端部から伸長する。

【００８７】中空の外側ピストン１８８は、該中空の外
側ピストンの第１の端部から半径方向内方に伸長する第
１のフランジ２３０を備えている。又、中空の外側ピス
トン１８８は該中空の外側ピストンの第２の端部から半
径方向内方に伸長する第２のフランジ２３２を備えてい
る。ピストンシリンダ組立体７０ａの作動行程の一部動
作中、内側ピストン１８６は外側ピストン１８８に対し
て動く。ピストンシリンダ組立体７０ａの作動行程の別
の動作部分中、内側ピストン１８６は中空の外側ピスト
ン１８８の２つのフランジ２３０、２３２の何れか一方
に係合し、該中空の外側ピストンを内側ピストンと共に
動かす。中空の外側ピストン１８８が内側ピストン１８
６と共に動くとき、ピストン及びシリンダ組立体７０ａ
の有効面積は２つのピストンの合計面積となる。しか
し、内側ピストン１８６が外側ピストン１８８に関して
動くとき、ピストンシリンダ組立体７０ａの有効面積は
内側ピストンの面積だけである。

【００８８】改良されたピストン及びシリンダ組立体７
０ａは、プレス２０内にて制御組立体として使用すれば
有利である。プレス２０の作動中、上方及び下方絞りリ
ング又は部材２４、２６は共に動き、加工物２８の両側
部に圧力を付与する。プレス２０が開放状態から閉塞状
態に作動する間、２つの絞りリング２４、２６が共に動
く前に、ピストン及びシリンダ組立体７０ａは絞りリン
グ２６を第１の速度にて動かし、次に該絞りリングを第
２の速度に加速する。

【図面の簡単な説明】

【図１】プレス組立体の作動中、クッション組立体と協
働し、絞りリングの加速及び減速を行う制御組立体を備
えるプレス組立体の概略図である。

【図２】本発明に従って構成されたピストン及びシリン
ダ組立体であって、図１のプレス組立体に使用される制
御組立体の第２実施例を形成するシリンダ及びピストン
組立体の完全に伸長した状態を示す部分断面図である。

【図３】ピストン及びシリンダ組立体の作動行程の一部
動作中、内側ピストンが中空の外側ピストンに対して動
く方法を示す概ね図２の同様の断面図である。

【図４】内側ピストンの先端部分が中空の外側ピストン
の一端部の穴内に動き、中空の外側ピストンのチャンバ
からの流体の流量を制限する方法を示す、図３のピスト
ン及びシリンダ組立体の一部の拡大部分断面図である。

【図５】ピストン及びシリンダ組立体の作動行程の一部
の動作中、内側ピストン及び外側ピストンがシリンダに
対して共に動く方法を示す、図３と概ね同様の断面図で
ある。

【図６】完全に退却した状態にあるピストン及びシリン
ダ組立体を示す、図５と概ね同様の断面図である。

【図７】ピストンロッドに取り付けられた逆止弁及び圧
力逃がし弁を示す、図２乃至６のピストン及びシリンダ
組立体のピストンロッドの一部の拡大部分断面図であ
る。

【符号の説明】

２０ プレス組立体 ２２ 基台 ２４ 上方絞りリング ２６ 下方絞りリ
ング ２８ 加工物 ３２ 駆動組立体 ３４ クッション組立体 ３６ 制御組立体 ４０ シリンダ組立体 ４２ シリンダ ４４ ピストン ４６ 上方可変容
積チャンバ ４８ 下方可変容積チャンバ ５２ アキュムレ
ータ ５４ 導管 ５６ 制御オリフ
ィス ５８ 逆止弁 ６０ 通路 ６８ ピストンロッド ７０ シリンダ組
立体 ７２ シリンダ ７４ 制御ピスト
ン ７６ 上方可変容積チャンバ ７８ 下方可変容
積チャンバ ８０ 導管 ８４ 力伝達部材 ８６ ピストンロッド ９０ 穴

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダと、前記シリンダ内に配置され
   かつ該シリンダと協働し、第１及び第２の可変容積シリ
   ンダチャンバの少なくとも一部を画成する中空の外側ピ
   ストンであって、円筒状の内側面を有する中空の外側ピ
   ストンと、前記中空の外側ピストンに接続されかつ前記
   シリンダと密封係合状態に配置され、前記第１及び第２
   の可変容積シリンダチャンバ間の流体の流動を遮断する
   外側シール手段と、前記中空の外側ピストン内に配置さ
   れかつ前記円筒状の内側面と協働し、第１及び第２の可
   変容積ピストンチャンバの少なくとも一部を画成する内
   側ピストンと、前記内側ピストンに接続されかつ前記中
   空の外側ピストンの前記円筒状の内側面と密封係合状態
   に配置され、前記第１及び第２の可変容積ピストンチャ
   ンバ間の流体の流動を遮断する内側シール手段と、前記
   内側ピストンに接続されかつ前記内側ピストンから前記
   第１の可変容積ピストンチャンバ及び前記第１の可変容
   積シリンダチャンバを通って、前記シリンダの第１の端
   部に隣接して配置された外端部まで伸長するピストンロ
   ッドとを備える装置にして、前記中空の外側ピストン
   が、前記中空の外側ピストンの前記円筒状の内側面の第
   １の端部分から半径方向内方に伸長し、前記ピストンロ
   ッドに外接する第１のフランジ手段であって、前記内側
   ピストンの方向を向いた内側面領域を有しかつ前記内側
   ピストンの第１の端部分が係合し、前記内側ピストンが
   前記中空の外側ピストンに対して第１の方向に動くのを
   制限する内側面領域を有すると共に、前記ピストンロッ
   ドと協働し、前記第１の可変容積ピストンチャンバと前
   記第１の可変容積シリンダチャンバとの間にて流体を流
   動させる第１のピストン穴の少なくとも一部を画成する
   面を有する第１のフランジ手段とを備え、前記中空の外
   側ピストンが、前記第１のフランジ手段と反対の前記中
   空の外側ピストンの一端部にて、前記中空の外側ピスト
   ンの前記円筒状の内側面の第２の端部分から半径方向内
   方に伸長する第２のフランジ手段であって、前記内側ピ
   ストンの方向を向いた内側面領域を有しかつ前記内側ピ
   ストンの第２の端部分が係合し、前記内側ピストンが前
   記中空の外側ピストンに対して動くのを制限する内側面
   領域を有すると共に、前記第２の可変容積ピストンチャ
   ンバと前記第２の可変容積シリンダチャンバとの間にて
   流体を流動させる第２のピストン穴の少なくとも一部を
   画成する面を有する第２のフランジ手段を備え、前記内
   側及び外側ピストンが、作動行程を経て動き、第１及び
   第２の可変容積ピストンチャンバの寸法を変化させ、更
   に、第１及び第２の可変容積シリンダチャンバの寸法を
   変化させることが出来、前記内側ピストンの前記第１の
   端部分が前記第１のフランジ手段と係合状態に配置さ
   れ、前記内側ピストンの前記第２の端部分が前記第２の
   フランジ手段から離間される第１の状態と、前記内側ピ
   ストンの前記第２の端部分が前記第２のフランジ手段と
   係合状態に配置され、前記内側ピストンの前記第１の端
   部分が前記第１のフランジ手段から離間される第２の状
   態との間において前記内側ピストンが前記外側ピストン
   に対して可動であり、前記外側ピストンが前記シリンダ
   の第１の端部に隣接して配置される第３の状態と、前記
   外側ピストンが前記シリンダの第１の端部と反対の前記
   シリンダの第２の端部に隣接して配置される第４の状態
   との間において前記内側及び外側ピストンが共に可動で
   あるようにしたことを特徴とする装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置にして、前記内側
   ピストンが、第２のピストン穴内に動いて、前記ピスト
   ンの第２の端部分が前記第２のフランジ手段に係合する
   前に、前記第２の可変容積ピストンチャンバから前記第
   ２の可変容積シリンダチャンバへの流体の流量を制限し
   得る端部分を備えることを特徴とする装置。
3. 【請求項３】 開放状態から閉塞状態に作動して、加工
   物を変形させるプレス組立体にして、加工物の第１の側
   部に係合する第１の可動部材と、加工物の第２の側部に
   係合する第２の可動部材とを備え、前記第１の可動部材
   が、前記プレス組立体が開放状態から閉塞状態に向けて
   作動する間、前記第２の可動部材に向けて第１の方向に
   可動であり、前記プレス組立体が開放状態から閉塞状態
   に向けて作動する間、前記第１及び第２の可動部材が共
   に、加工物の少なくとも一部が前記第１及び第２の可動
   部材間に配置された状態で第１の方向に向けて可動であ
   り、更に、前記プレス組立体が開放状態から閉塞状態に
   向けて作動する間、退却状態に向けて作動し、前記第２
   の可動部材が第１の方向に動くのに抗する弾性力を提供
   するクッション組立体と、前記プレス組立体が開放状態
   から閉塞状態に向けて作動する間、前記第１及び第２の
   可動部材が共に第１の方向に動く前に、前記クッション
   組立体を作動させ、前記第２の可動部材を第１の方向に
   動かし始める制御手段であって、制御シリンダを有する
   制御手段と、前記制御シリンダ内に配置され、前記制御
   シリンダと協働し、第１及び第２の可変容積シリンダチ
   ャンバの少なくとも一部を画成する中空の外側ピストン
   と、前記中空の外側ピストン内に配置され、前記中空の
   外側ピストンと協働し、第１及び第２の可変容積ピスト
   ンチャンバの少なくとも一部を画成する内側ピストン
   と、前記第１の可変容積シリンダチャンバを前記第１の
   可変容積ピストンチャンバと流体連通状態に接続する手
   段と、前記第２の可変容積シリンダチャンバを前記第２
   の可変容積ピストンチャンバと流体連通状態に接続する
   手段と、前記クッション組立体と前記２の可変容積シリ
   ンダチャンバとの間にて流体圧力を伝達する導管手段と
   を備え、前記プレス組立体が開放状態から閉塞状態に向
   けて作動する間、前記第１及び第２の可動部材が共に第
   １の方向に向けて動く前に、前記内側ピストンが、前記
   制御シリンダ及び前記外側ピストンに対して動き、前記
   制御シリンダから前記導管手段へ、及び前記導管手段か
   ら前記クッション組立体への第１の速度による流体の流
   動を画成し、前記クッション組立体を作動させかつ前記
   第２の可動部材を第１の速度にて第１の方向に動かすこ
   とが出来るようにし、前記プレス組立体が開放状態から
   閉塞状態に向けて作動する間、前記第１及び第２の可動
   部材が共に第１の方向に向けて動く前に、前記内側及び
   外側ピストンが、前記制御シリンダに対して動き、前記
   制御シリンダから前記導管手段へ、及び前記導管手段か
   ら前記クッション組立体への第１の速度よりも速い第２
   の速度による流体の流動を画成すると共に、前記クッシ
   ョン組立体を作動させかつ前記第２の可動部材を第１の
   速度よりも速い第２の速度にて第１の方向に動かすこと
   が出来るようにしたことを特徴とするプレス組立体。