JP4225750B2 - ダイクッション装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイクッション装置に係り、例えば、プレスによる深絞り成形に好適に用いられるダイクッション装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、板金等のプレス加工の分野においては、プレス機械のベッドの下部または内部にダイクッション装置を設け、下型に空気圧などによる上向きの反力を加えて成形を良好に行なえるようにしている。
このようなダイクッション装置の構造としては、所定圧力に設定されたシリンダ内の空気をピストンの下降によって圧縮し、その時に生じる反力を利用するものが主流である。
【０００３】
以上のようなダイクッション装置は、薄板材の深絞り成形などの場合には、以下のようして一工程中のダイクッション能力を変更することにより、ブランクホルダでの薄板材の保持具合を変化させることが、成形部品の品質向上のために有益な加工方法であることがわかっている。
すなわち、上型が薄板材を押圧し始める初期段階では、ダイクッション装置での反力を大きくして薄板材を堅固に保持できるようにし、絞りが開始されてからの成形段階では、反力を小さくして絞りが良好に行われるようにし、成形が終了する最終段階では再度、反力を大きくして外形形状を確実に成形できるようにする。
【０００４】
このようにダイクッション能力を制御するために、ダイクッション装置の流体シリンダ内に、上下の大径部と中間の切換部を有するスプールを、ピストンを貫通させて設ける方法が知られている。
この方法では、ピストンのストロークの間、つまり、成形時の一行程中において、第１室および第２室間での流体の流出入を制御手段で制御している。例えば、ダイクッション能力を小さくしたい場合には、第１、第２室を連通させ、第１、第２室内を等圧に維持しながらピストンを移動させ、反対に、ダイクッション能力を大きくしたい場合には、第１、第２室間の連通を遮断し、第２室内での圧縮作用によって成形に必要な反力が確実に生じるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ダイクッション能力を変化させるタイミングは、製品形状、言い換えれば金型によってそれぞれ異なるものである。
しかし、従来のダイクッション装置において使用されるスプールは、それぞれ、所定の長さに形成された切換部およびその両側の大径部を有する一本物で形成されているため、ダイクッション能力を変化させるタイミングが固定されてしまうという問題がある。
そのため、ダイクッション能力を変化させるタイミングを変更したい場合には、その都度、所定のタイミングが得られるようなスプールと交換しなければならず、作業が大掛かりとなるとともに、スプールを交換する間はプレス機械の運転を停止しなければならないので、生産性が悪くなるという問題がある。
また、金型に対応するタイミングを模索する場合においても、数種類のスプールを予め用意しておいて、試打ちの合間にスプールを交換することになり、作業性が悪くなるとともに、生産性も悪くなり、その上、スプールを数種類揃えなければならないので、部品点数が増えるという問題もある。
【０００６】
本発明の目的は、ダイクッション能力を変化させるタイミングを容易に調整することができるダイクッション装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段と作用効果】
本発明のダイクッション装置は、シリンダ内に、プレス機械のスライドの動きにより生じた外力で摺動するピストン（２０）と、当該ピストン（２０）で分割された第１室および第２室を有するダイクッション装置において、前記ピストンのストロークと連動して前記第１室および第２室間での流体の流出入を機械的に制御する制御手段と、この制御手段による前記流体の流出入のタイミングを前記シリンダ外部より調整する調整手段とを備え、前記制御手段は、前記シリンダの内部に設けられかつスプールを備えた弁体により構成され、前記スプールは、前記ピストンに穿設されて前記第１室および前記第２室を連通させる連通孔を貫通して設けられ、前記調整手段は、前記スプールと前記シリンダとの相対位置を調整可能となっていることを特徴とする。
【０００８】
このような本発明では、ピストンのストロークの間、つまり、成形時の一行程中において、第１室および第２室間での流体の流出入を制御手段で制御する。制御手段では、第１、第２室内の流体の流出入をピストンのストロークに連動して機械的に制御するので、第１、第２室を連通させた時や遮断した時の流体の動きが迅速に切り換わり、ダイクッション能力がスムーズに変更されるようになる。そして、シリンダ外部より調整手段によって流体の流出入のタイミングを調整することができるので、上記ダイクッション能力を変化させるタイミングを容易に調整することができる。
【０００９】
また、スプールとシリンダとの相対位置を調整することで、スプールを交換することなく、ダイクッション能力の大から小、および小から大のタイミングを容易に調整することができ、金型の形状に柔軟に対応することができる。
【００１０】
また、本発明のダイクッション装置では、前記制御手段は、前記シリンダの内部に設けられかつスプールを備えた弁体により構成され、前記スプールは、上下の大径部の間に当該大径部より小径の切換部を有して形成され、前記調整手段は、前記切換部の長さを調整可能となっていてもよい。
このような場合には、ダイクッション能力が小である時間を調整することができる。また、切換部の調整をするとともに、その調整量に合わせてスプールとシリンダとの相対位置を調整すれば、ダイクッション能力の小から大へのタイミングのみを変えることができ、これにより、金型の形状により柔軟に対応することができる。
【００１１】
さらに、本発明のダイクッション装置では、前記調整手段は、当該調整手段を駆動させる駆動手段を備えていることが好ましい。
このような本発明によれば、駆動手段によって調整手段が駆動されるので、ダイクッション能力を変化させるタイミングの調整作業が容易となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係るダイクッション装置１を示す断面図、図２は、ダイクッション装置１の動作を説明するための図である。
【００１４】
図１に示すように、ダイクッション装置１は、有底円筒状のシリンダ１０と、シリンダ１０内で図中上下に摺動する円盤状のピストン２０と、シリンダ１０およびピストン２０を貫通するスプール３０とを備えた空圧式である。そして、本実施形態のダイクッション装置１は、スプール３０を交換することなく、調整手段２によって、スプール３０とシリンダ１０との相対位置を変更することで、ダイクッション能力を変化させるタイミングを調整可能とするものである。
【００１５】
シリンダ１０の上面部１１には、ピストン２０のロッド２１が挿通される挿通孔１２の他、前記スプール３０を挿通するための挿通孔１３が設けられ、また、底面部１４にもスプール３０を挿通するための挿通孔１５が設けられている。
これらの挿通孔１３，１５には、スプール３０と密着してシリンダ１０内外のシール性（気密性）を確保するためのシール材１６，１７が設けられている。
なお、図示を省略するが、同様なシール材が挿通孔１２やピストン２０回りにも設けられ、シリンダ１０内外でのシール性および次に述べる上室１８、下室１９間での気密性が確保されている。
【００１６】
シリンダ１０の内部には、ピストン２０が降下することで該ピストン２０の上方に第１室としての上室１８が形成され、また、ピストン２０の下方は第２室としての下室１９になっている。
底面部１４の側方には下室１９と連通した入力ポート１４１が設けられ、この入力ポート１４１には流路１４２が接続され、この流路１４２および入力ポート１４１を介して空気圧Ａが下室１９内に作用している。
一方、上面部１１には排気ポート１３１が設けられ、排気ポート１３１には流路１３２を介して電磁弁１３３が設けられている。
流路１３２，１４２間にはバイパス流路１４３が設けられ、バイパス流路１４３には逆止弁１４４が設けられている。逆止弁１４４は、上室１８内の空気圧が下室１９内の空気圧以上になった時に開き、各室１８，１９内を空気圧Ａに維持する機能を有している。
【００１７】
ピストン２０のロッド２１上部にはダイクッションパッド２２が取り付けられ、図示しないプレス機械のスライドの動きにより、このダイクッションパッド２２には下向きの外力Ｐが作用する。
さらに、ピストン２０には上室１８、下室１９を連通させ、かつ内部をスプール３０が貫通した連通孔２３が設けられ、この連通孔２３にはスプール３０との間でシールするためのシール材２４が設けられている。
【００１８】
ピストン２０の上室１８に臨む上面２６の面積は、下室１９に臨む下面２７の面積よりもロッド２１の断面積分だけ小さくなっている。つまり、下面２７の受圧面積が上面２６の受圧面積よりも大きく、このため、外力Ｐが作用せずに上室１８、下室１９内の圧力が空気圧Ａに維持されている時には、ピストン２０を下降させるように作用する力よりも、ピストン２０を上昇させるように作用する力の方が大きくなり、ピストン２０が自動的に上昇する。
【００１９】
前記スプール３０は、シリンダ１０の下面にディスタンス３６を介して着脱可能に設けられている。
スプール３０の上下方向の途中には、他の部位よりも径寸法が小さい切換部３１が所定の長さ寸法で形成され、切換部３１の位置にピストン２０の連通孔２３が達した時、上室１８と下室１９とが連通するようになっている。そして、切換部３１の上側が上大径部３２、下側が下大径部３３になっており、これらの上、下大径部３２，３３の位置に上記連通孔２３が達した時、上室１８、下室１９が遮断されるようになっている。
【００２０】
つまり、本実施形態では、連通孔２３を有したピストン２０と、切換部３１および上、下大径部３４，３５を有したスプール３０とにより、制御手段としての弁体３５が構成されている。
なお、切換部３１の径寸法、上下寸法、位置、上下端側のＲ部の形状などは、要求される反力の減衰タイミング、反力を減衰させていたい時間、反力を減衰させたり生じさせたりする際の勢い等を勘案して任意に決められる。
【００２１】
また、電磁弁１３３の位置を切り換えて上室１８を大気開放等することにより、上室１８内の残留圧縮空気を強制的に排出し、シリンダ１０内をもとの圧縮状態に戻すとともに、ピストン２０をもとの位置に戻すことが可能である。
さらに、何らかの理由により、ピストン２０が最後まで戻らない場合にも、電磁弁１３３を切り換えて上室１８内の空気を排出し、ピストン２０をもとの位置に強制的に戻すことができる。
【００２２】
以下には、図２を参照し、ピストン２０のストロークに伴うダイクッション装置１の動作を説明する。
図２（Ａ）：先ず、ピストン２０がシリンダ１０内の最上部に位置している状態（図１中にも２点鎖線で図示）で、下室１９内に空気圧Ａを供給しておき、この状態で、例えば薄板材の深絞り成形等を開始し、ダイクッションパッド２２上に下向きの外力Ｐを作用させる。
すると、ピストン２０が下降して下室１９内が圧縮されることにより、外力Ｐに対抗する反力が生じるとともに、ピストン２０の下降に伴って上記反力が上昇し、ピストン２０の上方の上室１８は低圧となる。
【００２３】
図２（Ｂ）：次いで、ピストン２０が下降し続けると、ピストン２０の連通孔２３がスプール３０の切換部３１に達する。そして、ピストン２０がスプール３０の上大径部３２とのシールが完全に解かれる位置に達すると、上室１８、下室１９が連通し、下室１９内で圧縮された空気の一部が連通孔２３から瞬時に上室１８に移動し、上室１８、下室１９内が共に空気圧Ａに切り換わる。この際、反力も瞬時に減衰する。
【００２４】
この後、上室１８、下室１９内の空気圧Ａは若干上昇しながら、ピストン２０が下降し続ける。この間の反力は、ピストン２０の上面２６と下面２７との受圧面積の差による上向きの力と、ピストン２０が下降して下室１９の空気を若干圧縮することによる空気圧の上昇分に応じた力と、空気が下室１９から上室１８へ移動する際の流体抵抗による力とを含むが、その変化は小さく抑えられる。
【００２５】
図２（Ｃ）：ピストン２０が下降し続けると、やがて、連通孔２３の下側のシール材２４が切換部３１を過ぎてスプール３０の下大径部３３の外周に密着し、上室１８、下室１９の連通が遮断される。この段階から下室１９の圧縮が開始され、反力が再度大きく上昇する。
【００２６】
続いて、プレス機械のスライドが最下点まで下がって上昇に転ずると、下室１９内の圧力は圧縮状態から空気圧Ａに戻ろうとするために、ピストン２０が圧縮前の位置に即座に押し上げられ、下室１９の体積は増加し、上室１８の体積は減少する。
そして、上室１８、下室１９内の両方がほぼ等しい空気圧に近づくが、前述した受圧面積の差から、ピストン２０が自動的に上昇を継続する。その後、ピストン２０がスプール３０の切換部３１に達すると、上室１８から下室１９への空気の移動を伴い、かつ上室１８、下室１９内が空気圧Ａに維持されながらピストン２０は上昇する。
【００２７】
この後、ピストン２０の上昇途中で連通孔２３の上側のシール材２４がスプール３０の切換部３１を過ぎ、スプール３０の上大径部３２の外周と密着すると、ピストン２０が上室１８内を圧縮し始める。しかし、この圧縮によって上室１８内の圧力が上昇すると同時に逆止弁１４４が開くため、上室１８、下室１９が連通してそれぞれの内部が空気圧Ａに維持される。このため、ピストン２０は反力が小さい状態で図１中の２点鎖線の位置まで、すなわち、ストロークの開始位置まで戻ることになる。
【００２８】
以上に述べたように、ピストン２０が、図２（Ａ）に示す位置にあるときは反力が大きく、ダイクッション能力は大であり、図２（Ｂ）に示す位置にあるときは反力が小さく、ダイクッション能力は小であり、図２（Ｃ）に示す位置にあるときは反力が大きく、ダイクッション能力は大である。
そのため、ダイクッション能力が変化するタイミングとしては、図２（Ａ）から図２（Ｂ）に移行するタイミング、つまり、大から小になる第１タイミングと、図２（Ｂ）から図２（Ｃ）に移行するタイミング、つまり、小から大になる第２タイミングとがあることになる。
【００２９】
ここで、前記第１タイミングおよび第２タイミングと、プレス機械によって例えば薄板材の深絞り成形を行う場合の成形段階との関係を述べる。
上型が薄板材を押圧し始める初期段階では、図２（Ａ）に示すように、ダイクッション装置での反力を大きくして薄板材を堅固に保持できるようにする。つまり、ダイクッション能力を大にしておく。
第１タイミングが到来して絞りが開始されてからの成形段階では、図２（Ｂ）に示すように、反力を小さくして絞りが良好に行われるようにする。つまり、ダイクッション能力を小にする。
第２タイミングが到来して成形が終了する最終段階では、図２（Ｃ）に示すように、再度、反力を大きくして外形形状を確実に成形できるようにする。つまり、ダイクッション能力を大にする。このようなタイミングを経ることが成形部品の品質向上のために有益である。
【００３０】
第１タイミングと第２タイミングとの時間は、前述のように、プレス機械で用いられる金型により異なるため、成形部品の品質向上を図るには、それぞれの金型に対応させなければならない。そこで、本第１実施形態では、前述のように、スプール３０を交換することなく、調整手段２によって、スプール３０とシリンダ１０との相対位置を変更することができるようにしたものである。
【００３１】
図１に示すように、シリンダ１０の底面部１４の下面には、所定厚さの例えば円筒上の前記ディスタンス３６が固定ボルト３７により取り付けられており、このディスタンス３６の内部には雌ねじ３６Ａが切られている。
これに対して、スプール３０の下部には、上記ディスタンス３６の雌ねじ３６Ａと螺合する雄ねじ３０Ａが所定距離にわたって切られている。また、スプール３０の雄ねじ３０Ａにはナット３８が螺合しており、このナット３８を締め付けてシリンダ１０に押し付けることにより、ナット３８とディスタンス３６との協働によるダブルナット効果が生じ、スプール３０が所定位置に固定される。
さらに、スプール３０の雄ねじ３０Ａの下方には突出部３０Ｂが形成されており、この突出部３０Ｂには二面幅３０Ｃが形成されている。そして、二面幅３０Ｃにスパナ等を係合させて回すと、スプール３０が回り、相対位置Ｌ１が変わるようになっている。このように、本実施形態では、シリンダ１０の外部から相対位置Ｌ１の変更が可能となっている。
そして、前記スプール３０の雄ねじ３０Ａ、ディスタンス３６およびナット３８を含んで前記調整手段２が構成されている。
【００３２】
ここで、シリンダ１０とスプール３０との相対位置Ｌ１を変えるには、まず、ナット３８を緩めておいて、二面幅３０Ｃにスパナ等を係合させて一方方向に回すと、スプール３０の雄ねじ３０Ａとディスタンス３６の雌ねじ３６Ａとが螺合していることから、スプール３０がシリンダ１０に対して上下いずれかの方向に移動し、シリンダ１０とスプール３０との相対位置Ｌ１が変わる。調整が終了した時点で、ナット３８を締め付ければその位置でスプール３０が固定される。
これにより、第１タイミングと第２タイミングとが変化する。しかし、切換部３１の長さは同じであるため、第１タイミングと第２タイミングとのピストン位置の間隔は同じである。
【００３３】
このような本第１実施形態によれば、以下のような効果がある。
(１) スプール３０がシリンダ１０内に設けられ、かつ、シリンダ１０の底面部１４の下面側からスプール３０を回すことで、当該スプール３０とシリンダ１０との相対位置Ｌ１を変更することができる。その結果、スプール３０を交換することなく、ダイクッション能力の大から小、および小から大のタイミングを容易に調整することができ、金型の形状に柔軟に対応することができる。
【００３４】
(２) スプール３０のシリンダ１０に対する相対位置Ｌ１の変更の調整をシリンダ１０の底面部１４の下面、つまりシリンダ１０の外部で行うことができるので、調整作業が容易である。
(３) スプール３０とシリンダ１０との相対位置Ｌ１の変更は、スプール３０の雄ねじ３０Ａとディスタンス３６の雌ねじ３６Ａとが螺合していることから、スプール３０の下端の二面幅３０Ｃにスパナ等を係合させて回すだけで行うことができ、構造が簡単であり、調整作業も容易である。
【００３５】
(４) スプール３０が、切換部３１とその上方の上大径部３２および下方の下大径部３３で形成されているので、ピストン２０の一行程中にダイクッション能力（反力）を切り換えることができ、特に成形の開始時には反力を大きくし、途中では反力を小さくし、終盤では反力を再度大きくすることにより、ブランクホルダ等による薄板材の保持具合を変化させることができ、例えば、薄板材の深絞り成形等に良好に対応できる。
【００３６】
(５) ダイクッション能力の切り換えは、シリンダ１０内に設けられてピストン２０を貫通するスプール３０により、ピストン２０のストロークに連動して機械的に行われるため、切り換え時のタイムラグを生じにくくでき、反力Ｆの切り換えを瞬時に行うことができる。
(６) ダイクッション能力の切り換えは、シリンダ１０内のスプール３０によって行われるので、シリンダ１０の外部に複雑な機構を設ける必要がなく、構造を簡略化できる。
【００３７】
(７) スプール３０は、ピストン２０を貫通することで当該ピストン２０のガイド部材を兼用するので、ピストン２０の上下方向の摺動をより確実かつスムーズにできる。
(８) ピストン２０は円盤状とされ、下面２７の受圧面積が上面２６の受圧面積よりもロッド２１の断面積分だけ大きいため、外力Ｐが作用しないことで上室１８、下室１９内の圧力が同じになっている時には、ピストン２０を自動的に上昇させることができ、特別な上昇機構を不要にして構造をさらに簡略化できる。
【００３８】
(９) 流路１３２，１４２間のバイパス流路１４３には逆止弁１４４が設けられているため、上室１８内の空気圧が下室１９内の空気圧以上になった時に逆止弁１４４を開放させることができる。このため、ピストン２０がもとの位置に戻ろうとする時に上室１８内の空気が圧縮されても、上室１８内の空気圧を排圧して流路１３２側に逃がすことができるので、実質的には上室１８内の空気を圧縮させることなく、上室１８、下室１９内を空気圧Ａに維持でき、上室１８が略完全になくなるまでピストン２０を最上位置に確実に上昇させることができる。
(10) シリンダ１０には、上室１８内の残留空気を強制的に排気する電磁弁１３３が設けられているので、ピストンの下降、上昇の１サイクルが終了後に上室１８内の残留空気を排気させ、最初の状態（押上力大）に戻すことができる。また、万が一残留空気が悪さしてピストン２０が最上位置まで戻らない場合でも、電磁弁１３３を切り換えて残留空気を排気でき、不具合回避を迅速に行える。
【００３９】
〔第２実施形態〕
図３には、本発明の第２実施形態が示されている。
この実施形態では、調整手段３によってシリンダとスプールとの相対位置を変えるとともに、スプールの切換部の長さ寸法を変えて、ダイクッション能力を変化させるタイミングを調整することができるようにしたものである。
なお、図３において、前記第１実施形態と同一機能部材には同じ符号を付し、ここでの詳細な説明を省略または簡略化する。また、後に説明する他の実施形態や変形形態でも同じであり、さらに、後に説明する各実施形態同士でも同じである。
【００４０】
本実施形態のスプール４０は、上スプール４４および下スプール４５を含んで構成されている。上スプール４４は上大径部４２と切換部４１とを有して形成され、上大径部４２と切換部４１とは所定の傾斜で連続されている。上大径部４２と切換部４１との外径寸法は、前記第１実施形態のスプール３０の上大径部３２および切換部３１の外径寸法とほぼ同じとなっている。
【００４１】
上スプール４４の切換部４１の下スプール４５側端部には、上スプール４４の軸線に沿って雌ねじ４１Ａが切られている。一方、下スプール４５の下端に形成された凹部４５Ｃからワッシャ４９を介して固定ボルト４８が差し込まれ、この固定ボルト４８の雄ねじ４８Ａが雌ねじ４１Ａに螺合することにより、上スプール４４と下スプール４５とが連結され、１個のスプール４０が構成されるようになっている。
【００４２】
下スプール４５は、鍔部４５Ａを有するパイプ状部材で形成されており、鍔部４５Ａは、シリンダ１０の底面部１４の下面にディスタンス４６を介して、固定ボルト４７により取り付けられている。下スプール４５の外径は、前記スプール３０の下大径部３３の寸法とほぼ同じとされてスプール４０の下大径部４３を形成している。
【００４３】
下スプール４５の上部には切換部４１側に向かって先細りとなる傾斜部４５Ｂが形成され、ダイクッション能力の切り替えがスムーズに行われるようになっている。また、下スプール４５の内部にはシール２８が設けられ、切換部４１がシールされている。
下スプール４５の内部には、固定ボルト４８の外周に被せられてスペーサパイプ５１が設けられ、また、下スプール４５の鍔部４５Ａには、固定ボルト４８の落下を防止するためにボルト押え５２がビス５３により取り付けられている。
そして、前記ディスタンス４６、固定ボルト４８およびスペーサパイプ５１を含んで前記調整手段３が構成されている。
【００４４】
このような第２実施形態において、スプール４０の切換部４１の長さ寸法Ｌ２を調整するには、ボルト押え５２を取り外した後、固定ボルト４８を上スプール４４の切換部４１から取り外しておいて、現在のスペーサパイプ５１に換えて、長さの異なる別のスペーサパイプを固定ボルト４８に被せ、この固定ボルト４８を再度切換部４１にねじ止めする。そして、ボルト押え５２を取り付けて固定ボルト４８の落下防止を行う。
【００４５】
ここで、切換部４１の長さ寸法Ｌ２を短くしたい場合には、長さの短いスペーサパイプを使用すればよく、また、切換部４１の長さ寸法Ｌ２を長くしたい場合には、長さの長いスペーサパイプを使用すればよい。このように長さ寸法Ｌ２を調整することで、ダイクッション能力の「小」の状態を保持するピストン位置が調整される。
【００４６】
また、シリンダ１０とスプール４０との相対位置Ｌ１の調整は、ディスタンス４６の厚さＴを変えることにより行われる。この場合、厚さＴの異なるディスタンスを複数準備しておくと好都合である。このようにディスタンス４６を換えて相対位置Ｌ１を調整することで、第１タイミングと第２タイミングとが、共に同じ方向に同じ距離だけ調整される。
以上のように、切換部４１の長さ寸法Ｌ２と、相対位置Ｌ１の調整を行えることから、例えば、スペーサパイプ５１の長さを短くする調整量と、ディスタンス４６の厚さＴを薄くする調整量を同じにすることで、第２タイミングのみを早めることができる。
【００４７】
以上の第２実施形態によれば、前記(２) 、(４) 〜 (10) と同様の効果の他、次のような効果がある。
(11) スプール４０の切換部４１の長さ寸法Ｌ２の調整、およびシリンダ１０とスプール４０との相対位置Ｌ１の調整をそれぞれ別個に行うことができる。従って、スプール４０を交換することなく、ダイクッション能力の「小」の状態のみを調整することができるとともに、ダイクッション能力の大から小、および小から大のタイミングを容易に調整することができ、金型の形状に柔軟に対応することができる。
(12) スプール４０の切換部４１の長さ寸法Ｌ２の調整は、予め正確に寸法設定された長さの異なるスペーサパイプ５１をその都度交換すればよいので、調整が容易である。
(13) シリンダ１０とスプール４０との相対位置Ｌ１の調整は、予め正確に寸法設定された厚さの異なるディスタンスをその都度交換すればよいので、調整が容易である。
【００４８】
〔第３実施形態〕
図４には、本発明の第３実施形態が示されている。
この実施形態では、調整手段４によって上スプールを回転させて切換部の長さ寸法Ｌ２を調整するとともに、ディスタンスを交換して相対位置Ｌ１を調整するものである。
【００４９】
すなわち、スプール６０は、上スプール６４と下スプール６５とを含んで構成されている。上スプール６４は、上大径部６２と切換部６１とを有して形成され、切換部６１は、下スプール６５を貫通する長さに形成されている。
切換部６１の下部には雄ねじ６１Ａが所定長さにわたって切られ、雄ねじ６１Ａの下方端部には突出部６１Ｂが形成されるとともに、突出部６１Ｂには二面幅６１Ｃが形成されている。
【００５０】
下スプール６５は、鍔部６５Ａを有するとともに内部に雌ねじ６５Ｃが切られ、この雌ねじ６５Ｃと前記雄ねじ６１Ａとが螺合することにより、上スプール６４と下スプール６５とが連結されてスプール６０が形成されている。
下スプール６５の外径は、スプール６０の下大径部６３を形成しており、下スプール６５の上部には、切換部６１側に向かって先細りとなる傾斜部６５Ｂが形成されている。また、切換部６１の雄ねじ６１Ａにはナット６７が螺合され、このナット６７は、下スプール６５の雌ねじ６５Ｃとの協働により、ダブルナットの役割を果たせるようになっている。
そして、前記ディスタンス４６、スプール６０の雄ねじ６１Ａと下スプール６５の雌ねじ６５Ｃ、およびナット６７を含んで前記調整手段４が構成されている。
【００５１】
ここで、切換部６１の長さ寸法Ｌ２を短くしたい場合には、ナット６７を緩めておいて、上スプール６４の突出部６１Ｂの二面幅６１Ｃにスパナ等を係合させて、ナット６７を緩める方向と同一方向に回すと、上スプール６４の雄ねじ６１Ａと下スプール６５の雌ねじ６５Ｃとが螺合していることから、上スプール６４が下スプール６５に対して下方に移動することになる。長さ寸法Ｌ２の設定が終了した後、ナット６７を締め付けることにより、切換部６１が固定される。
長さ寸法Ｌ２を長くしたい場合には、上スプール６４を上記と逆方向に回せばよい。
【００５２】
また、シリンダ１０とスプール６０との相対位置Ｌ１の調整は、前記第２実施形態と同様に、ディスタンス４６を交換することにより行われる。このように距離Ｌ１を調整することで、第１タイミングと第２タイミングとが、共に同じ方向に同じ時間だけ調整される。
以上のように、切換部６１の長さ寸法Ｌ２と、相対位置Ｌ１の調整を行えることから、例えば、上スプール６４の切換部６１の長さを短くする調整量と、ディスタンス４６の厚さＴを薄くする調整量を同じにすることで、第２タイミングのみを早めることができる。
【００５３】
このような第３実施形態によれば、前記(２) 、(４) 〜(11) 、(13) と同様の効果の他、次のような効果がある。
(14) スプール６０の切換部６１の長さ寸法Ｌ２の変更は、スプール６０の雄ねじ６１Ａと下スプール６５の雌ねじ６５Ｃとが螺合していることから、スプール６０の下端の二面幅６１Ｃにスパナ等を係合させて回すだけで行うことができ、作業が容易である。
【００５４】
〔第４実施形態〕
図５には、本発明の第４実施形態が示されている。
この実施形態では、スプールを上スプールおよび下スプールで構成し、調整手段５によって両スプールとも個別に回転させ、切換部の長さ寸法Ｌ２および相対位置Ｌ１を調整するものである。
【００５５】
スプール７０は、上スプール７４と下スプール７５とを含んで構成されており、上スプール７４は、前記第３実施形態の上スプール６４とほぼ同じ形状に形成されている。この上スプール７４の切換部７１の下部には、雄ねじ７１Ａが所定長さにわたって切られ、雄ねじ７１Ａの下方端部には突出部７１Ｂが形成されるとともに、突出部７１Ｂには二面幅７１Ｃが形成されている。
【００５６】
下スプール７５の外径部は、スプール７０の下大径部７３を形成しており、その上部には、切換部７１側に向かって先細りとなる傾斜部７５Ｂが形成されている。下スプール７５の下部外周には雄ねじ７５Ａが切られ、この雄ねじ７５Ａは、ディスタンス７７の内部に切られた雌ねじ７７Ａに螺合されており、このディスタンス７７は、固定ボルト４７によりシリンダ１０の底面部１４の下面に取り付けられている。
また、雄ねじ７５Ａにはナット７８も螺合され、このナット７８は、ディスタンス７７との協働によりダブルナットの役割を果たせるようになっている。
【００５７】
下スプール７５の内径部には前記切換部７１の雄ねじ７１Ａと螺合する雌ねじ７５Ｃが切られている。また、切換部７１の雄ねじ７１Ａにはナット６７が螺合しており、このナット６７は、下スプール７５の雌ねじ７５Ｃとの協働によりダブルナットの役割を果たせるようになっている。
そして、前記切換部７１の雄ねじ７１Ａと下スプール７５の雌ねじ７５Ｃ、ナット６７、前記下スプール７５の雄ねじ７５Ａ、ディスタンス７７の雌ねじ７７Ａおよびナット７８を含んで前記調整手段５が構成されている。
【００５８】
ここで、切換部７１の長さ寸法Ｌ２を短くしたい場合には、ナット６７を緩めておいて、切換部７１の二面幅７１Ｃにスパナ等を係合させて、ナット６７を緩める方向と同一方向に回すと、切換部７１の雄ねじ７１Ａと下スプール７５の雌ねじ７５Ｃとが螺合していることから、切換部７１、つまり上スプール７４が下スプール７５に対して下方方向に移動することになる。長さ寸法Ｌ２を所定の設定値に設定した後、ナット６７を締め付けることにより上スプール７４が固定される。また、長さ寸法Ｌ２を長くしたい場合には、上スプール７４を上記と逆方向に回せばよい。
【００５９】
また、シリンダ１０とスプール７０との相対距離Ｌ１の調整は、ナット６７を締め付けた状態でナット７８を緩めておいて、切換部７１の二面幅７１Ｃにスパナ等を係合させて一方方向に回すと、下スプール７５の雄ねじ７５Ａとディスタンス７７の雌ねじ７７Ａとが螺合していることから、スプール７０全体がシリンダ１０に対して上下方向に移動することになる。
【００６０】
以上のように、切換部７１の長さ寸法Ｌ２と、相対位置Ｌ１の調整を行えることから、例えば、上スプール７４の切換部７１の長さを短くする調整量と、下スプール７５の調整量とを同じにすることで、第２タイミングのみを早めることができる。
【００６１】
このような第４実施形態によれば、前記(２) 〜(11) 、(14) と同様の効果を得ることができる。
【００６２】
〔第５実施形態〕
図６には、本発明の第５実施形態が示されている。
この実施形態では、調整手段６によって、上スプールと下スプールとを個別に回転させ、スプールの切換部の長さを調整し、シリンダとスプールとの相対位置を変えるものである。
【００６３】
スプール８０は、上スプール８４と下スプール８５とを含んで構成されており、両スプール８４，８５は、前記第４実施形態の上スプール７４、下スプール７５とほぼ同じ大きさ、形状に形成されている。上スプール８４は、上大径部８２と切換部８１とを有して形成され、切換部８１の下部には雄ねじ８１Ａが所定長さにわたって切られ、雄ねじ８１Ａの下方端部には突出部８１Ｂが形成されている。
【００６４】
下スプール８５の外径部は、スプール８０の下大径部８３を形成しており、下スプール８５の上部には切換部８１側に向かって先細りとなる傾斜部８５Ｂが形成されている。また、下スプール８５の下部内周には雌ねじ８５Ａが切られ、この雌ねじ８５Ａは、前記上スプール８４の切換部８１の雄ねじ８１Ａと螺合され、これにより、上スプール８４と下スプール８５とが連結されている。
下スプール８５の下部途中には鍔部８５Ｃが形成され、この鍔部８５Ｃの下方外周には、複数の、例えば４箇所に凹部８５Ｄが形成されており、これらの凹部８５Ｄには、下スプール８５を回すための棒状のハンドル８６がそれぞれ係合可能となっている。
【００６５】
下スプール８５の鍔部８５Ｃは、前記ディスタンス４６と押え部材８７とにより挟み込まれた状態となっており、これにより、下スプール８５は上下方向への移動が規制されていることになる。
また、シリンダ１０の底面部１４の下面には、上スプール８４の回り止めを行う回り止め機構８８が設けられている。この回り止め機構８８は、脚部材８８Ａと回り止め部材８８Ｂとを含んで構成され、回り止め部材８８Ｂは、上スプール８４の突出部８１Ｂに係合可能となっている。
【００６６】
すなわち、回り止め部材８８Ｂの先端側には、突出部８１Ｂの外周に沿った半円状の係合部８８Ｃが形成されるとともに、この係合部８８Ｃには、突出部８１Ｂに対して進退可能に固定ボルト８９が設けられている。固定ボルト８９は、突出部８１Ｂに形成されたノッチと係合して上スプール８４の回転を防止することができるようになっている。
また、回り止め部材８８Ｂは、図略の機構により、図６の紙面向こう側に所定角度回動可能となっており、上スプール８４を上下動させる際は、上スプール８４から離されるようになっている。
そして、前記ディスタンス４６、スプール８０の雄ねじ８１Ａと下スプール８５の雌ねじ８５Ａ、ハンドル８６および回り止め機構８８を含んで前記調整手段６が構成されている。
【００６７】
ここで、切換部８１の長さ寸法Ｌ２を短くしたい場合には、回り止め機構８８の回り止め部材８８Ｂを上スプール８４の突出部８１Ｂから離しておいて、下スプール８５の凹部８５Ｄにハンドル８６を差し込むとともに、下スプール８５を前記切換部８１から抜く方向に回す。すると、下スプール８５は上下方向への移動が規制されているが、下スプール８５の雌ねじ８５Ａが上スプール８４の切換部８１の雄ねじ８１Ａと螺合しているので、上スプール８４が下方に移動し、これにより、長さ寸法Ｌ２が短くなる。また、切換部８１の長さ寸法Ｌ２を長くしたい場合には、上スプール８４を上記と逆方向に回せばよい。
【００６８】
また、シリンダ１０とスプール８０との相対位置Ｌ１の調整は、まず、回り止め部材８８Ｂを上スプール８４の突出部８１Ｂから離しておくとともに、下スプール８５の凹部８５Ｄからハンドル８６を取り外した状態で、固定ボルト４７を取り外して押え部材８７を取り外す。
次いで、スプール８０全体を下方へずらし、鍔部８５Ｃによる押さえを緩め、半割り状態のディスタンス４６をシリンダ１０の底面部１４から取り外す。
【００６９】
その後、現在のディスタンス４６に替えて、距離Ｌ１が所定の寸法となるようなディスタンスを用意し、そのディスタンスを固定ボルト４７により押え部材８７と共に底面部１４に固定する。
【００７０】
以上のように、切換部８１の長さ寸法Ｌ２と、シリンダ１０とスプール８０との相対位置Ｌ１の調整を行えることから、例えば、切換部８１の長さを短くする調整量と、ディスタンス４６の厚さＴを薄くする調整量とを同じにすることで、第２タイミングのみを早めることができる。
【００７１】
このような第５実施形態によれば、前記(２) 、(４) 〜(11) と同様の効果の他、次のような効果がある。
(15) スプール８０の切換部８１の長さ寸法Ｌ２の変更は、スプール８０の雄ねじ８１Ａと下スプール８５の雌ねじ８５Ｃとが螺合していることから、下スプール８５の凹部８５Ｄにハンドル８６を差し込んで回すだけで行うことができ、作業が容易である。
【００７２】
〔第６実施形態〕
図７には、本発明の第６実施形態が示されている。
この実施形態では、スプールの切換部の長さ寸法、およびシリンダとスプールとの相対位置を、駆動手段を備えた調整手段７によって行うものである。
【００７３】
駆動手段１０７は、ウォーム１０２と第１ウォームホイル１０１との噛合、回転により上スプール９４の切換部９１の長さ寸法Ｌ２の調整を行う第１の駆動機構１０８と、ウォーム１０２と第２ウォームホイル１０６との噛合、回転により下スプール９５を上下移動させてスプール９０の相対位置Ｌ１の変更を行う第２の駆動機構１０９とを含み構成されている。
【００７４】
スプール９０は、上スプール９４と下スプール９５とを含んで構成されている。上スプール９４は、上大径部９２と切換部９１とを有して形成され、切換部９１の下部には雄ねじ９１Ａが所定長さにわたって切られている。
下スプール９５の外径部は、スプール９０の下大径部９３を形成しており、その上部には、切換部９１側に向かって先細りとなる傾斜部９５Ｂが形成されている。また、下スプール９５の下部外周には、雄ねじ９５Ａが切られている。そして、この雄ねじ９５Ａは、前記ディスタンス７７の内周に切られた雌ねじ７７Ａに螺合されている。
【００７５】
ディスタンス７７の下部には第２のケース９８が取り付けられ、この第２のケース９８の下部には第１のケース９６が取り付けられている。
第２のケース９８は所定厚さの円筒部材で形成されており、ディスタンス７７側に、ディスタンス７７の雌ねじ７７Ａの径より大きな内径の第２凹部９９が形成されている。
【００７６】
第１のケース９６は有底の所定厚さの円筒部材で形成され、底部には前記切換部９１の雄ねじ９１Ａと螺合可能な雌ねじ９６Ａが切られている。また、第１のケース９６には、第２のケース９８側上面に、前記第２凹部９９と同じような形状の第１凹部９７が形成されている。
【００７７】
前記切換部９１の雄ねじ９１Ａの上方には、所定長さ寸法のキー溝９１Ｂが形成されている。このキー溝９１Ｂには、前記第１凹部９７において、切換部９１の外周に設けられた第１ウォームホイル１０１のキー１０１Ａが係合している。この第１ウォームホイル１０１は、キー１０１Ａによって上スプール９４と共回りしながら、上スプール９４に対し相対的に上下方向に移動可能となっているが、第１ウォームホイル１０１が、第２のケース９８と第１凹部９７により上下方向への移動を規制されていることから、上スプール９４が回転したとき、雄ねじ９１Ａと第１のケース９６の雌ねじ９６Ａとの螺合により、上スプール９４がキー１０１Ａの長さ分だけ、上下方向に移動できるようになっている。
また、第１ウォームホイル１０１には、ウォーム１０２が噛合されており、このウォーム１０２は第１のケース９６の外側に延びる軸１０２Ａを介して第２歯車１０３に連結されている。
【００７８】
第２歯車１０３は、駆動源であるモータ１０４の主軸に設けられた第１歯車１０５に噛合されている。従って、モータ１０４を駆動させると、その回転が、第１歯車１０５、第２歯車１０３を経由してウォーム１０２に伝達され、さらにこのウォーム１０２から第１ウォームホイル１０１に伝達されて第１ウォームホイル１０１を回転させるようになっている。
そして、前記第１ウォームホイル１０１から続き番号で第１歯車１０５までの各部材で、前記駆動手段１０７を構成する第１の駆動機構１０８が構成されている。
【００７９】
下スプール９５の雄ねじ９５Ａの下方には、所定長さ寸法のキー溝９５Ｃが形成されている。このキー溝９５Ｃには、前記第２凹部９９において、下スプール９５の外周に設けられた第２ウォームホイル１０６のキー１０６Ａが係合している。この第２ウォームホイル１０６は、キー１０６Ａによって下スプール９５と共回りしながら、下スプール９５に対し相対的に上下方向に移動可能となっているが、第２ウォームホイル１０６が、ディスタンス７７と第２凹部９９により上下方向への移動を規制されていることから、下スプール９５が回転したとき、雄ねじ９５Ａとディスタンス７７の雌ねじ７７Ａとの螺合により、下スプール９５がキー溝１０６Ａの長さ分だけ、上下方向に移動できるようになっている。
【００８０】
また、第２ウォームホイル１０６には、前記ウォーム１０２が噛合されており、このウォーム１０２は、第２のケース９８の外側に延びる軸１０２Ａを介して第２歯車１０３に連結されている。
そして、前記第２ウォームホイル１０６、ウォーム１０２、軸１０２Ａ、第２歯車１０３、モータ１０４および第１歯車１０５を含んで、前記第１の駆動機構１０８とともに前記駆動手段１０７を構成する第２の駆動機構１０９が構成されている。
そして、前記スプール９０の雄ねじ９１Ａと第１ケース９６の雌ねじ９６Ａ、下スプール９５の雄ねじ９５Ａ、ディスタンス７７の雌ねじ７７Ａおよび駆動手段１０７を含んで前記調整手段７が構成されている。
【００８１】
ここで、切換部９１の長さ寸法Ｌ２の調整は、第１の駆動機構１０８の第１ウォームホイル１０１を回転させ、上スプール９４を、第１ケース９６の雌ねじ９６Ａに沿って上下方向へ移動させることにより行われる。
【００８２】
シリンダ１０とスプール９０との相対位置Ｌ１の調整は、第２の駆動機構１０９の第１ウォームホイル１０６を回転させ、下スプール９５を、ディスタンス７７の雌ねじ７７Ａに沿って上下方向へ移動させることにより行われる。
【００８３】
このような第６実施形態によれば、前記(２) 、(４) 〜(11) と同様の効果の他、次のような効果がある。
(16) スプール９０の切換部９１の長さ寸法Ｌ２の調整、およびシリンダ１０とスプール９０との相対位置Ｌ１の調整を駆動手段１０７によって行えるので、調整作業が楽であり、かつ、遠隔操作が可能になる。
【００８４】
〔第７実施形態〕
図８には、本発明の第７実施形態が示されている。
この実施形態では、前記第４実施形態における切換部７１の調整、およびシリンダ１０とスプール７０との相対位置の調整を、プーリおよびベルトを用いた駆動手段１２７で行うものである。
【００８５】
上スプール７４の切換部７１の下端には、固定ボルト１１７によって第１プーリ１１８が取り付けられており、この第１プーリ１１８には、図示しないモータにより駆動されるベルト１１９が掛け回されている。
そして、これらの第１プーリ１１８とベルト１１９とにより、第１の駆動機構１２８が構成されている。
【００８６】
また、下スプール７５の下端には、固定ボルト１１７によって第２プーリ１２０が取り付けられており、この第２プーリ１２０には、図示しないモータにより駆動されるベルト１１９が掛け回されている。なお、第２プーリ１２０の内径は、下スプール７５の雄ねじ７５Ａを挿通させる大きさに形成されている。
そして、これらの第２プーリ１２０とベルト１１９とにより、第２の駆動機構１２９が構成され、前記第１の駆動機構１２８および第２の駆動機構１２９により、前記駆動手段１２７が構成されている。
【００８７】
切換部７１の長さ寸法Ｌ２の調整は、第１の駆動機構１２８のプーリ１１８を回転させ、上スプール７４を、下スプール７５の雌ねじ７５Ｃに沿って上下方向へ移動させることにより行われる。
【００８８】
シリンダ１０とスプール７０との相対位置Ｌ１の調整は、上スプール７４の回転を停止した状態で、第２の駆動機構１２９のプーリ１２０を回転させ、下スプール７５を、ディスタンス７７の雌ねじ７７Ａに沿って上下方向へ移動させることで行われる。
なお、本実施形態では、第１プーリ１１８とベルト１１９および第２プーリ１２０とベルト１１９とで動力を伝達しているが、スプロケットとチェーンとを用いて動力を伝達する構成としてもよい。
【００８９】
このような第７実施形態によれば、前記(２) 、(４) 〜(11) 、(16) と同様の効果の他、次のような効果がある。
(17) 駆動手段１０７は、上スプール７４の端部に第１プーリ１１８、下スプール７５の端部に第２プーリ１２０を取り付け、それぞれをベルト１１９で回転させる構造なので、前記第６、第７実施形態の駆動手段１０７，１１７がモータ１０４や、ウォーム１０２等を備えて構成されている構造に比べて、簡単な構造である。
【００９０】
なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記第６、第７実施形態では、駆動手段１０７，１１７として、モータ１０４でウォーム１０２を回転させて、ウォームホイル１０１，１０６および１１１，１１６を回転させているが、これに限らず、ウォーム１０２にハンドルを連結させ、このハンドルを手で回すことによりウォーム１０２、ウォームホイル１０１等を回すようにしてもよい。このようにすれば、モータや歯車が不要となるので、構造が簡単となり、経費の節減も図れる。
【００９１】
また、前記各実施形態では、ピストン２０によって上室１８と下室１９とに分けられるシリンダ１０が適用されているが、本発明は、これに限定されない。図示はしないが、例えば、隔壁部によってシリンダを第１シリンダ、第２シリンダに分け、それぞれのシリンダにダイクッション装置を設けた多段ダイクッション装置とすることもできる。
この多段ダイクッション装置によれば、例えば、第１シリンダでは第１室と第２室とを連通し、第２シリンダでは第１室と第２室とを遮断するというような調整が可能であり、多彩なダイクッション能力の調整が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のダイクッション装置の第１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】前記第１実施形態のダイクッション装置の動作を説明するための図である。
【図３】本発明のダイクッション装置の第２実施形態の要部を示す縦断面図である。
【図４】本発明のダイクッション装置の第３実施形態の要部を示す縦断面図である。
【図５】本発明のダイクッション装置の第４実施形態の要部を示す縦断面図である。
【図６】本発明のダイクッション装置の第５実施形態の要部を示す縦断面図である。
【図７】本発明のダイクッション装置の第６実施形態の要部を示す縦断面図である。
【図８】本発明のダイクッション装置の第７実施形態の要部を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１…ダイクッション装置、２〜９…第１実施形態〜第７実施形態の調整手段、１０…シリンダ、１８…第１室である上室、１９…第２室である下室、２０…ピストン、２６…受圧面である上面、２７…受圧面である下面、３０…制御手段である弁体の一部を構成するスプール（第１実施形態）、３１…切換部、３２，３３…大径部、３５…制御手段である弁体、４０，６０，７０，８０，９０…制御手段である弁体の一部を構成するスプール（第２〜７実施形態）、１０７…駆動手段。

Claims (3)

1. シリンダ（１０）内に、プレス機械のスライドの動きにより生じた外力で摺動するピストン（２０）と、当該ピストン（２０）で分割された第１室（１８）および第２室（１９）とを有するダイクッション装置（１）において、
   前記ピストン（２０）のストロークと連動して前記第１室（１８）および第２室（１９）間での流体の流出入を機械的に制御する制御手段（３５）と、
   この制御手段（３５）による前記流体の流出入のタイミングを前記シリンダ（１０）外部より調整する調整手段（２）とを備え、
   前記制御手段（３５）は、前記シリンダ（１０）の内部に設けられかつスプール（３０）を備えた弁体（３５）により構成され、
   前記スプール（３０）は、前記ピストン（２０）に穿設されて前記第１室（１８）および前記第２室（１９）を連通させる連通孔（２３）を貫通して設けられ、
   前記調整手段（２）は、前記スプール（３０）と前記シリンダ（１０）との相対位置を調整可能となっている
   ことを特徴とするダイクッション装置（１）。
2. 請求項１に記載のダイクッション装置（１）において、
   前記スプール（３０）は、上下の大径部（３２）、（３３）の間に当該大径部（３２）、（３３）より小径の切換部（３１）を有して形成され、前記調整手段（２）は、前記切換部（３１）の長さを調整可能となっている
   ことを特徴とするダイクッション装置（１）。
3. 請求項１または請求項２に記載のダイクッション装置（１）において、
   前記調整手段（２）は、当該調整手段（２）を駆動させる駆動手段（１０７）を備えている
   ことを特徴とするダイクッション装置（１）。

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