JP2565135Y2 - 対向型液圧プレスの同調装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は対向型液圧プレスの同調
装置に関する。さらに詳しくは、対向するように配置し
たスライドを２個備えた油圧プレスにおいて、それらの
２個のスライドを同調して加圧動作させる同調装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】油圧プレスにおける従来の同調装置とし
ては、つぎの例がある。まず図５に示す従来例Ｉは、４
方向切換弁１０１で同調シリンダ１０２を駆動し、その
同調シリンダ１０２から作動油を同じ流量、圧力で吐出
し、対向する同一形状の油圧シリンダ１０３，１０４の
ヘッド側の油室１０５，１０６にそれぞれ供給するもの
である。

【０００３】また図６に示す従来例ＩＩは、２本の両ロ
ッドシリンダ１０７，１０８を対向配置し、一方のシリ
ンダの１０７の加圧側の油室１０９と他方のシリンダ１
０８の戻し側の油室１１０とを管路１１１で連通すると
共に、前記一方のシリンダ１０７の戻し側の油室１１２
と他方のシリンダ１０７の加圧側の油室１１３をそれぞ
れ４方向切換弁１１４に連結するものである。

【０００４】さらに図７に示す従来例ＩＩＩは、定量吐
出装置１３０により２個の油圧シリンダ１２２，１２３
を同時に往復駆動させ、それらの油圧シリンダ１２２，
１２３により、対抗する２個のスライド１２４，１２５
に設けた駆動用シリンダ１２６，１２７に等量の圧油を
送って同調駆動させるものである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】図５の同調シリンダ１
０２を用いる従来例Ｉの場合、対向する油圧シリンダ１
０３，１０４の容量以上のシリンダを同調シリンダ１０
２として設ける必要があり、装置全体が大規模になる。
さらに２個の油圧シリンダ１０３，１０４および同調シ
リンダ１０２は共に高い加工精度が必要となる。そのた
め加工能力の大きなプレスには不向きである。

【０００６】図６の両ロッドシリンダ１０７，１０８を
直列に接続する従来例ＩＩは、同一形状のシリンダを２
個使用するだけで同期回路を構成するのであるが、シリ
ンダとしてピストンタイプの両ロッドシリンダを使用す
る必要があるため、シール部が６個所にもなり、圧油の
洩れに注意する必要がある。しかもこのタイプの装置
は、前記一方の両ロッドシリンダ１０７の加圧力が加圧
側の油室１０９の圧力Ｐａと受圧面積Ａの積（Ａ・Ｐ
ａ）となるのに対し（なお、戻り側の油室１１２の圧力
は「０」）、他方の両ロッドシリンダ１０８の加圧力は
戻し側の油室１１０の圧力Ｐａと加圧側の油室１１３の
圧力（＝油圧発生源の圧力）Ｐｓとの差に受圧面積Ａを
掛けたものとなる（Ａ（Ｐｓ−Ｐａ））ので、両シリン
ダで圧力状態がまったく異なる。そのため高サイクル作
動させるには不向きである。

【０００７】さらに図７の従来例ＩＩＩのように定量吐
出装置を利用する場合は、シリンダのストロークが固定
となり、その発生可能な加圧力はストロークの関数とな
るため、油圧機器本来の特徴（ストローク調節が自由、
ストロークのどの位置でも最大加圧力が発生する等）が
生かされないという問題がある。

【０００８】本考案は上記の事情に鑑み、油圧機器の
前記特徴を活かしながら、できる限り構成要素が少な
く、コンパクトに設計でき、大型のプレスにも採用
でき、高サイクル作動に適した対向型油圧プレスの同
調装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１考案の同調装置は、
（ａ）第１スライドを駆動するためのピストンタイプの
第１液圧シリンダと、（ｂ）該第１スライドと対向して
配置される、第２スライドを駆動するためのラムタイプ
の第２液圧シリンダと、（ｃ）第１液圧シリンダのロッ
ド側の液室と第２液圧シリンダの油室とを連通する連通
管路と、（ｄ）第１液圧シリンダのヘッド側の液室と連
通される液圧発生源と、（ｅ）前記第２スライドを戻し
方向に付勢する手段とを有し、（ｆ）前記第１液圧シリ
ンダのヘッド側の受圧面積Ａ０と、ロッド側の受圧面積
Ａ１と、第２液圧シリンダの受圧面積Ａ２との間に、Ａ
０＝２・Ａ１＝２・Ａ２の関係があることを特徴とす
る。

【００１０】第２考案の同調装置は、（ａ）第１スライ
ドを駆動するためのラムタイプの第１液圧シリンダと、
（ｂ）該第１スライドと対向して配置される、第２スラ
イドを駆動するためのラムタイプの第２液圧シリンダ
と、（ｃ）第１液圧シリンダのラムの戻し用補助油圧シ
リンダの戻し側の液室と第２液圧シリンダの油室とを連
通する連通管路と、（ｄ）第１液圧シリンダの作動側の
液室と連通される液圧発生源と、（ｅ）前記第２スライ
ドを戻し方向に付勢する手段とを有し、（ｆ）前記第１
液圧シリンダの作動側の受圧面積Ａ０と、前記戻し用補
助油圧シリンダの戻し側の受圧面積Ａ１と、第２液圧シ
リンダの受圧面積Ａ２との間に、Ａ０＝２・Ａ１＝２・
Ａ２の関係があることを特徴とする。

【００１１】

【作用】第１考案では、ピストンタイプである第１液圧
シリンダのロッド側の受圧面積Ａ１とラムタイプである
第２液圧シリンダのヘッド側の受圧面積Ａ２とが等し
く、しかもそれらの受圧面積を与える液室同士が連通し
ているので、両方の液圧シリンダは作動方向が逆でスト
ロークはどの位置でも等しくなる。したがって、同調シ
リンダや定量吐出装置などを用いずに、２個のシリンダ
と配管の組み合わせのみで同調運転が達成される。その
ため全体の構成部品が少なく、コンパクトであり、しか
も加工精度もそれほど高くする必要がない。

【００１２】また両ロッドシリンダを用いる必要がな
く、一方のシリンダをラムタイプとしているので、シー
ル個所は３個所でよい。したがってリークが少ない。さ
らに、スライドの間の被鍛造物を挟んでピストンが停止
したとき、ピストンタイプシリンダのロッド側の液室内
の圧力と液圧発生源の圧力とが等しくなる。よってピス
トンタイプシリンダのピストンの両側の圧室の圧力が等
しくなり、シールを通る洩れはほとんどない。また両シ
リンダで圧力状態がほぼ同じであるので、釣り合いを保
ち易く、したがって比較的高サイクル作動にも充分に追
従する。

【００１３】第２考案では、第１シリンダにもラムタイ
プシリンダを用いているが、この場合、第１考案と同様
の同調作用を奏するほか、ピストンがないので内部リー
クが生じず、シリンダの大径化が容易であるという利点
がある。

【００１４】

【実施例】つぎに図面を参照しながら本考案の同調装置
の実施例を説明する。図１は第１考案（請求項１記載の
考案）の同調装置Ａの一実施例を示す油圧回路図、図２
は第１考案の同調装置を備えた熱間鍛造プレスの一例を
示す断面図、図３は図２の熱間鍛造プレスの油圧回路図
である。

【００１５】図１に示す同調装置Ａは片側にピストンタ
イプの油圧シリンダ（以下、第１シリンダという）１を
備え、この第１シリンダ１と対向するようにラムタイプ
（プランジャタイプ）の油圧シリンダ（以下第２シリン
ダという）２を備えている。第１シリンダ１は片側のみ
にロッド３を有しており、そのロッド３の外径ｄはシリ
ンダ内径Ｄの（１／２）^１／２倍である。したがってヘ
ッド側の受圧面積Ａｏは１／４・πＤ^２であり、ロッド
側の受圧面積Ａ１は １／４・πＤ^２−１／４・πｄ^２ ＝１／４・π（Ｄ^２−１／２・Ｄ^２） ＝１／４・πＤ^２×１／２＝１／２・Ａｏ となる。

【００１６】他方、第２シリンダ２のラム４の径は前記
第１シリンダ１のロッド３の外径ｄと同じであり、受圧
面積Ａ２は１／４・πｄ^２＝１／８・πＤ^２＝１／２・
Ａｏとなる。被鍛造物を加圧する金型は第１シリンダ１
のロッド３の先端に設けられる第１スライドＳ１と第２
シリンダ２のラム４の先端に設けられる第２スライドＳ
２にそれぞれ取りつけられている。

【００１７】第１シリンダ１のヘッド側の油室５は四方
向切換弁６を介して油圧ポンプＰとドレンタンクＴとに
切り換え可能に接続されている。なお、７は逆止弁であ
り、８は第１アキュムレータである。そして、第１シリ
ンダ１のロッド側の油室９は連通管路１０を介して第２
シリンダ２の油室１１に連通している。さらに第２シリ
ンダ２のラム４には戻し用の補助油圧シリンダ１２のロ
ッド１３が取りつけられており、その補助油圧シリンダ
１２のロッド側の油室は第２アキュムレータ１５に連通
している。なお、図１の符号１６は漏れ補償用の第３ア
キュムレータであり、逆止弁１７を介して前述の油室連
通用の連通管路１０に接続されている。

【００１８】叙上のごとく構成される同調装置Ａにおい
て四方向切換弁６が図１の状態にあるときは、第１シリ
ンダ１のヘッド側の油室５がドレンタンクＴに連通して
いる。そのため第２アキュムレータ１５の作用により補
助油圧シリンダ１２のピストンが後退し、第２シリンダ
２のラム４を矢印ａ方向に付勢して後退させる。それに
より第２シリンダ２の油室１１内の作動油が管路１０を
通じて第１シリンダ１のロッド側の油室９に流れ込み、
ピストン１８を矢印ｂ方向に後退させる。

【００１９】この状態から四方向切換弁６を切り換える
と、第１シリンダ１のヘッド側の油室５がポンプＰと連
通し、ピストン１８が矢印ｃ方向に押し出される。そし
てロッド側の油室９内の作動油が管路１０を通って第２
シリンダ２の油室１１内に流れ込み、ラム４を矢印ｅ方
向に前進させる。

【００２０】このとき第１シリンダ１のロッド側の油室
９の断面積（受圧面積Ａ１と同じ）と第２シリンダ２の
油室１１の断面積（受圧面積Ａ２とほぼ同じ）とは同じ
であるので、第１シリンダ１のロッド３の伸び速度およ
び伸び量と第２シリンダ２のラム４の伸び速度および伸
び量は同じになり、同調作動が達成される。

【００２１】さらに第１シリンダ１のロッド３の加圧力
Ｆ１は、ポンプＰ（およびアキュムレータ８）の発生圧
をＰＳとし、ロッド側の油室９の内圧をＰａとすると
き、 Ｆ１＝Ａｏ・Ｐｓ−Ａ１・Ｐａ で表される。他方、第２シリンダ２のラム４の加圧力Ｆ
２は、 Ｆ２＝Ａ２・Ｐａ によって表わされる。ここでＡ１＝Ａ２＝Ａｏ／２ で
あり、また加圧力Ｆ１，Ｆ２は同一の被鍛造物を加圧す
るときの反力であるので、Ｆ１＝Ｆ２となる。したがっ
て ２Ａ１・Ｐｓ−Ａ１・Ｐａ＝Ａ１・Ｐａ となり、
Ｐｓ＝Ｐａ であることがわかる。

【００２２】上記の関係はピストンおよひびラムが動い
ている間は流体摩擦抵抗により誤差があるが、ピストン
などが停止し、あるいは極めてゆっくりと動いている場
合にはほぼ満たされる。上記のようにポンプＰからの圧
力Ｐｓと油室９の内圧Ｐａとが等しいことは、ピストン
タイプの第１シリンダ１におけるピストンの両側の圧力
がほぼ等しいことを意味する。そのためピストンの周囲
のシールを越えて油のリークが生じないという利点があ
る。。

【００２３】図１の実施例では第１シリンダ１および第
２シリンダ２のシリンダが固定され、ロッド３およびラ
ム４がそれぞれ第１スライドＳ１および第２スライドＳ
２を保持しているが、実際の油圧プレスにおいては、図
２に示すようにロッド２５およびラムを固定し、シリン
ダを可動にしてスライドと兼用させるようにするのが好
ましい。

【００２４】図２の熱間鍛造プレスは枠状のフレーム２
０と、そのフレーム２０の対向する一対のベース２１に
それぞれ形成した孔２２内に摺動自在に設けられるシリ
ンダ兼用の第１および第２スライド２３，２４と、それ
らのスライド２３，２４内に配置される固定ロッド２５
および固定ラム２６とを有する。固定ロッド２５と第１
スライド２３はピストンタイプの第１液圧シリンダを構
成し、固定ラム２６と第２スライド２４はラムタイプの
第２液圧シリンダを構成している。固定ロッド２５の外
端部はブラケット２７に固定され、そのブラケット２７
はタイロッド２８によりフレーム２０のベース２１に固
定されている。固定ロッド２５の内部端にはピストン２
９が取りつけられており、そのピストン２９は第１スラ
イド２３内を摺動するようになっている。なお符号３０
はロッドカバー、３１はピストンパッキン、３２はメタ
ルブッシュ、３３はロッドパッキンである。これにより
第１スライド２３は、ベース２１とピストン２９の隙間
を往復摺動する。

【００２５】そして、前記ブラケット２７から固定ロッ
ド２５にかけて、ピストン２９の前方の油室３４に連通
する第１通路３５と、ピストン２９の後方の油室３６に
連通する第２通路３７とが形成されている。また、前記
固定ラム２６の外部端はブラケット３８に固定され、そ
のブラケット３８はタイロッド３９によりベース２１に
固定されている。さらに内部側は第２スライド２４の内
部に摺動自在に挿入されている。なお４０はロッドパッ
キンであり、４１はメタルブッシュである。これにより
第２スライド２４はベース２１と固定ラム２６の間を摺
動する。

【００２６】そして、第２スライド２４のロッド側端部
にはフランジ４２が形成されており、そのフランジ４２
は一対の補助油圧シリンダ４３により戻し方向（矢印ａ
方向）に付勢されている。前記ブラケット３８から固定
ラム２６にかけて、固定ラム２６の前方の油室４４と連
通する第３通路４５が形成されている。さらに前記第１
通路３５に圧力発生源のポンプＰが連結され、第２通路
３７と第３通路４５とが連通管路４６により連通されて
いる。

【００２７】図３は上記の対向型熱間鍛造プレスの油圧
回路図であり、ポンプＰや４方向切換弁６、第１アキュ
ムレータ８、第２アキュムレータ１５、第３アキュムレ
ータ１５などが、図１の油圧回路と同様に接続されてい
る。したがって、４方向切換弁６を切換操作することに
より、第１スライド２３と第２スライド２４が往復動
し、かつ同調動作することになる。

【００２８】図４は第２考案（請求項２記載の考案）の
一実施例に係わる同調装置Ｂの油圧回路図である。本実
施例では、第１シリンダ５０にラムタイプ（プランジャ
タイプ）の油圧シリンダを用いた点に特徴があり、５４
は該第１シリンダ５０のラム、５２は戻し用の補助油圧
シリンダで、そのロッド５３は第１スライドＳ１に連結
され、補助油圧シリンダ５２のロッド側の油室は連結管
路１０に接続されている。この実施例においても、第１
シリンダ５０の受圧面積Ａ０は、２本の補助油圧シリン
ダ５２の受圧面積を合わせた総受圧面積Ａ１の２倍であ
り、この総受圧面積Ａ１は第２シリンダ２の受圧面積Ａ
２と同一である。したがって、Ａ０＝２・Ａ１＝２・Ａ
２ の関係が成立している。なお、上記以外の構成は、
図１の実施例と実質に同一であるので、同一部品に同一
符号を付して説明を省略する。

【００２９】よって、本実施例においても、図１の実施
例と同様の同調作用を奏するほか、第１シリンダ５０に
ピストンがないので内部リークが生じず、シリンダの大
径化が容易であるという利点がある。

【００３０】

【考案の効果】第１考案の対向型液圧プレスの同調装置
は、ストロークの調節が自在で、しかもストロークのど
の位置でも最大加圧力を発生できるという油圧シリンダ
の利点を有しており、しかも構成要素が少なく、コンパ
クトである。またパッキンの個数が少ないのでリークが
少なく、両方のシリンダの圧力状態が近似しているため
高サイクル作動に適する。また２個のシリンダの加工精
度もそれほど高くする必要がなく、そのため大型プレス
にも適する。

【００３１】第２考案では、第１考案と同様の同調作用
を奏するほか、第１シリンダ５０にピストンがないので
内部リークが生じず、シリンダの大径化が容易であると
いう利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１考案の同調装置Ａの一実施例を示す油圧回
路図である。

【図２】第１考案の同調装置を備えた熱間鍛造プレスの
一例を示す断面図である。

【図３】図２の熱間鍛造プレスの油圧回路図である。

【図４】第２考案の同調装置Ｂの一実施例を示す油圧回
路図である。

【図５】従来の対向型油圧プレスの一例を示す油圧回路
図である。

【図６】従来の対向型油圧プレスの他の例を示す油圧回
路図である。

【図７】従来の対向型油プレス他の例を示す油圧回路図
である。

【符号の説明】 Ａ 同調装置 １ 第１シリンダ ２
第２シリンダ ３ ロッド ４ ラム １０
連通管路 Ｐ ポンプ １２ 補助油圧シリンダ Ｓ１
スライド Ｓ２ スライド ２３ 第１スライド ２４
第２スライド ２５ 固定ロッド ２６ 固定ラム ４３
補助油圧シリンダ ４６ 連通管路 ５０ 第１シリンダ ５４
ラム

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）第１スライドを駆動するためのピス
   トンタイプの第１液圧シリンダと、 （ｂ）該第１スライドと対向して配置される、第２スラ
   イドを駆動するためのラムタイプの第２液圧シリンダ
   と、 （ｃ）第１液圧シリンダのロッド側の液室と第２液圧シ
   リンダの油室とを連通する連通管路と、 （ｄ）第１液圧シリンダのヘッド側の液室と連通される
   液圧発生源と、 （ｅ）前記第２スライドを戻し方向に付勢する手段とを
   有し、 （ｆ）前記第１液圧シリンダのヘッド側の受圧面積Ａ０
   と、ロッド側の受圧面積Ａ１と、第２液圧シリンダの受
   圧面積Ａ２との間に、Ａ０＝２・Ａ１＝２・Ａ２の関係
   があることを特徴とする対向型液圧プレスの同調装置。
2. 【請求項２】（ａ）第１スライドを駆動するためのラム
   タイプの第１液圧シリンダと、 （ｂ）該第１スライドと対向して配置される、第２スラ
   イドを駆動するためのラムタイプの第２液圧シリンダ
   と、 （ｃ）第１液圧シリンダのラムの戻し用補助油圧シリン
   ダの戻し側の液室と第２液圧シリンダの油室とを連通す
   る連通管路と、 （ｄ）第１液圧シリンダの作動側の液室と連通される液
   圧発生源と、 （ｅ）前記第２スライドを戻し方向に付勢する手段とを
   有し、 （ｆ）前記第１液圧シリンダの作動側の受圧面積Ａ０
   と、前記戻し用補助油圧シリンダの戻し側の受圧面積Ａ
   １と、第２液圧シリンダの受圧面積Ａ２との間に、Ａ０
   ＝２・Ａ１＝２・Ａ２の関係があることを特徴とする対
   向型液圧プレスの同調装置。