JP4641821B2

JP4641821B2 - プレス機械のダイクッション装置

Info

Publication number: JP4641821B2
Application number: JP2005041359A
Authority: JP
Inventors: 孝二中野; 利雄鈴木
Original assignee: Aida Engineering Ltd
Current assignee: Aida Engineering Ltd
Priority date: 2005-02-17
Filing date: 2005-02-17
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2025-02-17
Also published as: JP2006224149A

Description

この発明は、加工対象物をプレス加工するときにこの加工対象物にクッション力を作用させるプレス機械のダイクッション装置に関する。

図２８は、従来のプレス機械のダイクッション装置を備えるプレス機械の模式図であり、図２８（Ａ）はスライドが上死点に位置する状態を示す図であり、図２８（Ｂ）はプレス加工動作中の状態を示す図である。
図２８に示す従来のプレス機械１０２は、ダイ１０１ａを着脱自在に装着するスライド（ラム）１０３と、スライド１０３を駆動するクランク軸１０４ａ及びコンロッド１０４ｂなどの駆動機構部を収容するクラウン１０４と、パンチ１０１ｂを着脱自在に装着するボルスタ１０５と、プレス作業中にこのボルスタ１０５を固定するベッド１０６と、クラウン１０４とベッド１０６とを連結するコラム（アプライト）１０７と、ダイ１０１ａとパンチ１０１ｂとによって加工対象物Ｗを絞り成形するときに、しわを抑えるためにこの加工対象物Ｗにクッション力Ｆ₂を作用させるダイクッション装置１１１などを備えている。

このような従来のプレス機械１０２では、図２８（Ｂ）に示すように、ダイ１０１ａとパンチ１０１ｂとによって加工対象物Ｗをプレス加工するときに発生する成形力（成形荷重）Ｆ₁と、ダイクッション装置１１１が発生するクッション力Ｆ₂とを合わせた負荷（成形力Ｆ₁＋クッション力Ｆ₂）がスライド１０３、コンロッド１０４ｂ、クランク軸１０４ａ及びクラウン１０４を通して作用する。このような従来のプレス機械１０２では、加圧能力及びトルク能力をこの負荷に応じて選定する必要があるとともに、エネルギー能力も成形分とクッション分とを加えて決定する必要がある。このため、従来のプレス機械１０２では、加圧能力が高く作業エネルギーが大きくなり消費エネルギーも大きくなってしまう問題点があった。

また、従来のプレス機械１０２では、パンチ１０１ｂがボルスタ１０５を介してベッド１０６に固定されており、ダイクッション装置１１１がクッションベース１１６を介してベッド１０６に固定されている。このため、従来のプレス機械１０２では、成形力Ｆ₁に相当する荷重とクッション力Ｆ₂に相当する荷重とを合わせた大きな荷重がプレス加工時にボルスタ１０５及びベッド１０６を通して作用する。このため従来のプレス機械１０２では、クラウン１０４、ベッド１０６及びコラム１０７などから構成されるフレーム構造を強固にする必要があり、プレス機械１０２が大型化してしまう問題点があった。

さらに、従来のプレス機械１０２では、図２８（Ｂ）に示すように、プレス加工時にダイクッション装置１１１のクッションシリンダ１１３のピストン１１３ａがスライド１０３の下降動作に連動して下降するためクッションシリンダ１１３内の体積が変化する。このため、クッションシリンダ１１３内の体積が変化している状態でこのクッションシリンダ１１３のシリンダ室内の圧力を制御する必要があり制御が困難になるとともに、シリンダ室内に作動流体を移動させるための配管や空油圧機器がクッション能力に比例して大きくなってしまう問題点があった。

このような従来のプレス機械１０２の問題点を解決するためのダイクッション装置が提案されている。例えば、従来のダイクッション装置は、素材にクッション力を作用させるクッションシリンダと、このクッションシリンダを弾性支持する空気ばねと、プレス機械のスライドに連結されてこのスライドと一体となって昇降動作しクッションシリンダのピストンに連結された複数のピストンロッドと、クッションシリンダの上室と下室とを接続及び遮断する主弁と、クッションシリンダの上室の油圧を一定圧に維持するリリーフ弁と、クッションシリンダの下室と油タンクとを接続及び遮断するシャットオフ弁とを備えている（例えば、特許文献１参照）。このような従来のダイクッション装置では、プレス機械のスライドとピストンロッドとが下降すると、クッションシリンダの下室の油が圧縮されて主弁を開け下室から上室に油が流入し、上室内の油圧がリリーフ弁によって一定圧に維持される。この従来のダイクッション装置では、スライドがさらに下降して上型が素材に接触すると、シャットオフ弁が開き下室内の油が油タンクに排出されるとともに上室と下室との間を主弁が閉鎖して、上室のみに油圧が残りクッションシリンダとピストンロッドとが一体になる。その結果、この従来のダイクッション装置では、プレス能力を減少させずにクッション力を発生することができ、プレス能力の全部を絞り加工に使用することができる。

実公昭46-12595号公報(第１欄第27行目〜第２欄第14行目)

このような従来のダイクッション装置は、クッションシリンダの上室内に残る油圧による力と空気ばねの不釣合い分の和となる力以外はプレス機械には作用せず、クッション力に比べて格段に小さい力しかプレス機械には作用しない。しかし、この従来のダイクッション装置では、実際にはクッションシリンダの上室に油が補充されないとこの上室内の油圧が減少してしまう問題点がある。また、この従来のダイクッション装置では、複数のクッションシリンダにそれぞれ配置された主弁の開閉タイミングが異なると、それぞれのクッションシリンダの上室内に残る油圧が不均衡になり、クッションパッドが傾く問題点がある。さらに、この従来のダイクッション装置では、クッションパッドが偏心荷重を受けると油の圧縮性によってクッションパッドが傾く問題点がある。

この発明の課題は、プレス加工時にプレス機械全体に作用する荷重を低減するとともに作業エネルギーを低減して消費エネルギーを削減してプレス機械の小型化を図ることができるプレス機械のダイクッション装置を提供することである。

この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、図２６及び図２７に示すように、加工対象物（Ｗ）をプレス加工するときにこの加工対象物にクッション力（Ｆ₂）を作用させるプレス機械のダイクッション装置であって、前記プレス機械のスライド（３）とともに昇降動作する昇降動作部（１５）と、前記クッション力を発生するためのクッションシリンダ（１３）と、前記クッションシリンダを支持するクッションシリンダ支持部（１６）と、前記クッションシリンダ支持部を昇降動作可能なように弾性支持する弾性支持部（１７）と、加工開始から加工終了までの加工域では前記昇降動作部と前記クッションシリンダ支持部とを機械的及び磁気的に連結し、加工終了から加工開始までの非加工域では前記昇降動作部と前記クッションシリンダ支持部との機械的及び磁気的な連結を解除する連結部（３０）とを備えるプレス機械のダイクッション装置（１１）である。

請求項２の発明は、請求項１に記載のプレス機械のダイクッション装置において、前記連結部は、磁気結合及び摩擦結合によって前記昇降動作部と前記クッションシリンダ支持部とを連結することを特徴とするプレス機械のダイクッション装置である。

請求項３の発明は、図２４及び図２５に示すように、加工対象物（Ｗ）をプレス加工するときにこの加工対象物にクッション力（Ｆ₂）を作用させるプレス機械のダイクッション装置であって、前記プレス機械のスライド（３）とともに昇降動作する昇降動作部（１５）と、前記クッション力を発生するためのクッションシリンダ（１３）と、前記クッションシリンダを支持するクッションシリンダ支持部（１６）と、前記クッションシリンダ支持部を昇降動作可能なように弾性支持する弾性支持部（１７）と、加工開始から加工終了までの加工域では前記昇降動作部と前記クッションシリンダ支持部とを非接触で磁気的に連結し、加工終了から加工開始までの非加工域では前記昇降動作部と前記クッションシリンダ支持部との非接触の磁気的な連結を解除する連結部（３０）とを備えるプレス機械のダイクッション装置（１１）である。

請求項４の発明は、請求項３に記載のプレス機械のダイクッション装置において、前記連結部は、磁気結合によって前記昇降動作部と前記クッションシリンダ支持部とを連結することを特徴とするプレス機械のダイクッション装置である。

請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のプレス機械のダイクッション装置において、図１２に示すように、前記昇降動作部と前記クッションシリンダ支持部とを前記連結部が連結するときに、前記スライドと前記クッションシリンダ支持部とが略同一速度になるように、このスライドの速度及び／又はこのクッションシリンダ支持部の速度を制御する制御部（２９）を備えることを特徴とするプレス機械のダイクッション装置である。

請求項６の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のプレス機械のダイクッション装置において、図１４に示すように、前記昇降動作部と前記クッションシリンダ支持部とを前記連結部が連結するときに、前記スライドと前記クッションシリンダ支持部との間に僅かに速度差が生ずるように、このスライドの速度及び／又はこのクッションシリンダ支持部の速度を制御する制御部を備えることを特徴とするプレス機械のダイクッション装置である。

請求項７の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のプレス機械のダイクッション装置において、図１６及び図１７に示すように、前記昇降動作部と前記クッションシリンダ支持部とを前記連結部が連結するときに、前記スライドを停止可能又は減速可能にするようにこのスライドの速度を制御する制御部を備えることを特徴とするプレス機械のダイクッション装置である。

請求項８の発明は、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のプレス機械のダイクッション装置において、前記連結部は、前記加工域では前記クッションシリンダのシリンダ室が略一定の体積を維持するように、前記昇降動作部と前記クッションシリンダ支持部とを連結することを特徴とするプレス機械のダイクッション装置である。

この発明によると、プレス加工時にプレス機械全体に作用する荷重が低減されるので、小さなプレス定格能力で生産可能になると同時に、使用される作業エネルギーも削減することができる。

（第１実施形態）
以下、図面を参照して、この発明の第１実施形態について詳しく説明する。
図１は、この発明の第１実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の模式図であり、図１（Ａ）はスライドが上死点に位置する状態を示す図であり、図１（Ｂ）はプレス加工動作中の状態を示す図である。図２は、この発明の第１実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置におけるスライドが上死点に位置する状態を示す正面図である。図３は、この発明の第１実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置におけるスライドが下死点に位置する状態を示す正面図である。図４は、この発明の第１実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置におけるスライドが下死点から上死点に上昇した状態を示す正面図である。図５は、図２のV-V線で切断した状態を示す断面図である。

図１〜図４に示す加工対象物Ｗは、プレス機械２によってプレス加工される被加工物（素材）である。加工対象物Ｗは、例えば、板状の半加工品であるブランク材である。図１に示すダイ１ａは、雌型であり、パンチ１ｂは雄型であり、これらはプレス機械２に着脱自在に装着されるプレス加工用の工具である。

プレス機械２は、加工対象物Ｗをプレス加工する装置であり、図１〜図４に示すようにフレーム形状が枠形のストレートサイドプレスである。プレス機械２は、例えば、図１（Ｂ）及び図３に示すように、ダイ１ａとパンチ１ｂとの間に加工対象物Ｗを挟み込み、加工対象物Ｗに圧縮力や引張り力を加えながらダイ１ａとパンチ１ｂの形状に沿って加工対象物Ｗを成形する絞り加工を行う。プレス機械２は、図１〜図４に示すように、スライド３と、クラウン４と、ボルスタ５と、ベッド６と、コラム７と、スライドガイド８と、ブランクホルダ９と、クッションピン１０と、ダイクッション装置１１などを備えている。スライド３は、ダイ１ａを着脱自在に装着する部材であり、クラウン４はこのスライド３を上下方向に往復駆動する駆動機構部を収容する部材である。クラウン４は、図１に示すように、回転トルクを伝達するクランク軸４ａと、一端部がクランク軸４ａに回転自在に連結され他端部がスライド３に回転自在に連結されてクランク軸４ａの回転運動をスライド３の往復運動に変換するコンロッド４ｂとを収容している。ボルスタ５は、パンチ１ｂを着脱自在に装着する部材である。ベッド６は、プレス作業中にこのボルスタ５を固定する部材であり、コラム７は、クラウン４とベッド６とを連結する部材であり、これらの間に４本設置されている。スライドガイド８は、スライド３を上下方向に往復移動自在にガイドする部材である。

図１〜図４に示すブランクホルダ９は、加工対象物Ｗのしわを抑える部分である。ブランクホルダ９は、絞り加工時にダイ１ａとの間で加工対象物Ｗを挟み込みこの加工対象物Ｗに図１に示すようにクッション力Ｆ₂を作用させて、この加工対象物Ｗのフランジ部にしわが発生するのを抑える。ブランクホルダ９は、図１〜図４に示すように、環状の部材でありパンチ１ｂを囲むように昇降自在に配置されている。

クッションピン１０は、上端面がブランクホルダ９の下面と接触してこのブランクホルダ９を支持する部材であり、このブランクホルダ９の下方にこのブランクホルダ９の周方向に沿って間隔をあけて多数配置されている。クッションピン１０は、ブランクホルダ９を支持しておりブランクホルダ９とともに昇降動作する。

図６は、図５のVI-VI線で切断した状態を示す断面図である。図７は、図５のVII-VII線で切断した状態を示す断面図である。図８は、図５のVIII-VIII線で切断した状態を示す断面図である。
図１〜図６に示すダイクッション装置１１は、加工対象物Ｗをプレス加工するときにこの加工対象物Ｗにクッション力Ｆ₂を作用させる装置である。ダイクッション装置１１は、絞り加工時に加工対象物Ｗにしわが生じるのを抑えるためのしわ抑え力を発生するしわ抑え機能と、絞り加工後の成形品をパンチ１ｂから突き上げるためのノックアウト力を発生するノックアウト機能とを有する。ダイクッション装置１１は、図１〜図４に示すクッションパッド１２と、クッションシリンダ１３と、図６及び図７に示すロッキング／ストローク調整部１４と、図１〜図４に示すクッションロッド１５と、クッションベース１６と、エアシリンダ１７と、連結部１８などを備えている。

図９は、この発明の第１実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の原理を説明するための図であり、図９（Ａ）はプレス加工動作開始直後の状態を示し、図９（Ｂ）はプレス加工動作中の状態を示す。
ダイクッション装置１１は、図１（Ｂ）に示すように、加工開始から加工終了までの加工域では、クッションロッド１５とクッションベース１６とを連結して、ダイ１ａ、スライド３、ブランクホルダ９、クッションピン１０、クッションパッド１２、クッションシリンダ１３、クッションロッド１５及びクッションベース１６を一体となって下降させる。このとき、プレス機械２には、図１（Ｂ）に示すように、加工対象物Ｗをプレス加工するための成形力Ｆ₁がダイ１ａからスライド３、コンロッド４ｂ、クランク軸４ａ及びクラウン４を通じて作用する。また、プレス機械２には、ボルスタ５にパンチ１ｂが固定されているため、このパンチ１ｂからボルスタ５及びベッド６にこの成形力Ｆ₁の反力−Ｆ₁が作用する。プレス機械２は、クラウン４とベッド６とをコラム７が連結しており、これらの部材が一体となって一つの系を構成するため、成形力Ｆ₁とこの成形力Ｆ₁の反力−Ｆ₁とが内力となり、プレス機械２のフレームを構成するこれらの部材の中でこれらの力が釣り合っている。

さらに、プレス機械２には、図１（Ｂ）に示すように、ブランクホルダ９からスライド３にクッション力Ｆ₂が作用するとともに、ダイ１ａからブランクホルダ９にこのクッション力Ｆ₂の反力−Ｆ₂が作用する。プレス機械２は、図１（Ｂ）に示すように、加工開始から加工終了までの加工域では、ダイ１ａ、スライド３、ブランクホルダ９、クッションピン１０、クッションパッド１２、クッションシリンダ１３、クッションロッド１５及びクッションベース１６が一体となっており、これらの部材が一つの系を構成する。このため、プレス機械２には、図１（Ｂ）に示すように、クッション力Ｆ₂とこのクッション力Ｆ₂の反力−Ｆ₂とが内力となり、ダイ１ａとクッションパッド１０との間でこれらの力が釣り合っている。その結果、プレス機械２には、図１（Ｂ）に示すように、スライド３に成形力Ｆ₁とクッション力Ｆ₂などが作用するが、コンロッド４ｂ、クランク軸４ａ及びクラウン４にはクッション力Ｆ₂が作用せず略成形力Ｆ₁のみがコンロッド４ｂ、クランク軸４ａ及びクラウン４を通じて作用する。なお、プレス機械２には、図１（Ｂ）に示すように、エアシリンダ１７にクッションベース１６が弾性支持されているため、加工開始から加工終了までの加工域ではエアシリンダ１７が伸びた分（伸縮量Δ）の力が作用するがこの力はクッション力Ｆ₂に比べて極めて小さい。さらに、ダイクッション装置１１は、加工開始から加工終了までの加工域ではクッションシリンダ１３内のシリンダ室の体積が変化せず略一定であるため、図９に示すようにダイ１ａとブランクホルダ９との間に挟み込まれた加工対象物Ｗに略一定のクッション力Ｆ₂を作用させる。

図１〜図８に示すクッションパッド１２は、クッションピン１０を支持する部材であり、ブランクホルダ９及びクッションピン１０を昇降動作させる。クッションパッド１２は、図５に示すように、外観形状が四角形の板状部材であり、ボルスタ５とクッションベース１６との間に昇降自在に配置されている。クッションパッド１２は、図１〜図４に示すように、上面がクッションピン１０の下端面と接触しており、このクッションピン１０を支持している。クッションパッド１２は、下面がシリンダ１３と接触し昇降動作可能なように支持されている。

クッションシリンダ１３は、クッション力Ｆ₂を発生させるための部材であり、例えば作動油を収容する油圧シリンダである。クッションシリンダ１３は、図５及び図６に示すように、ロッキング／ストローク調整部１４を中心に互いに対向して配置されている。クッションシリンダ１３は、図１、図６及び図８に示すように、このクッションシリンダ１３内に収容されてこのクッションシリンダ１３内で往復移動するピストン１３ａと、このピストン１３ａと一体となって昇降可能なようにピストン１３ａに連結され、このピストン１３ａの昇降動作をクッションベース１６に伝達するピストンロッド１３ｂとを備えている。

図６及び図７に示すロッキング／ストローク調整部１４は、クッションパッド１２を最下位で所定時間停止させるとともに、クッションパッド１２の上限位置を調整する装置である。ロッキング／ストローク調整部１４は、ベッド６に固定される油圧シリンダ１４ａと、クッションパッド１２に連結されるピストンロッド１４ｂなどを備えている。ロッキング／ストローク調整部１４は、例えば、プレス機械２のスライド３が下死点Ｐ₂から所定高さに上昇するまでクッションシリンダ１３のピストン１３ａを停止させるロッキング機能を有し、絞り加工後の成形品をダイ１ａに押し返さないように、ダイ１ａが成形品から抜けるまでクッションパッド１２を停止させる。ロッキング／ストローク調整部１４は、例えば、ダイ１ａ及びパンチ１ｂを交換したときにこれらのダイ１ａ及びパンチ１ｂの高さに合ったクッションピン１０に交換する作業を省略するために、クッションパッド１２のストロークを調整するストローク調整機能も有する。

図１〜図６に示すクッションロッド１５は、プレス機械２のスライド３とともに昇降動作する部分である。クッションロッド１５は、スライド３の角部にそれぞれ固定されており、スライド３と一体となって昇降動作する。クッションロッド１５の下端部には、図１〜図６及び図８に示すように、長さ方向に沿って歯１５ａが形成されている。クッションロッド１５の上端部には、図２〜図４に示すように、スライド３を貫通する雄ねじ部１５ｂが形成されており、この雄ねじ部１５ｂにはクッションロッド１５をスライド３に固定するためにこの雄ねじ部１５ｂと噛み合うナット１５ｃが装着されている。

クッションベース１６は、クッションシリンダ１３のピストンロッド１３ｂを固定する部分である。クッションベース１６は、図１（Ｂ）に示すように、ブランクホルダ９、クッションピン１０、クッションパッド１２、クッションシリンダ１３及び連結部１８と一体となって昇降動作する。クッションベース１６は、図６〜図８に示すように、クッションシリンダ１３のピストンロッド１３ｂを固定するための上側固定面１６ａと、連結部１８を固定するための下側固定面１６ｂとを備えている。クッションベース１６の角部には、図１〜図６に示すようにクッションロッド１５が昇降自在に貫通する貫通孔１６ｃが形成されている。

エアシリンダ１７は、クッションベース１６を昇降動作可能なように弾性支持する部材である。エアシリンダ１７は、クッションベース１６が昇降可能なようにこのクッションベース１６をベッド６に吊り下げており、このクッションベース１６を懸垂可能な内圧を発生してこのクッションベース１６の落下を防止する。エアシリンダ１７は、図１（Ａ）、図２及び図４に示すように、加工終了から加工開始までの非加工域ではクッションベース１６を最上位に保持し、図１（Ｂ）に示すように加工開始から加工終了までの加工域ではクッションベース１６を下降動作可能なように支持する。エアシリンダ１７は、図７及び図８に示すように、エアシリンダ１７内で往復移動可能なようにこのエアシリンダ１７内に収容されたピストン１７ａと、このピストン１７ａと一体となって昇降可能なようにピストン１７ａに連結されたピストンロッド１７ｂと、エアシリンダ１７をベッド６に固定する固定部材１７ｃと、ピストンロッド１７ｂの下端部をクッションベース１６に固定する固定部材１７ｄなどを備えている。エアシリンダ１７は、図１（Ｂ）に示すように、加工開始から加工終了までの加工域ではピストンロッド１７ｂが伸びた分（伸縮量Δ）の力をプレス機械２のフレームに作用させるがこの力はクッション力Ｆ₂に比べて極めて小さい。

図１０は、この発明の第１実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置における連結部の連結状態を示す図であり、図１０（Ａ）は平面図であり、図１０（Ｂ）は正面図である。
図２〜図４、図６及び図８に示す連結部１８は、加工開始から加工終了までの加工域ではクッションロッド１５とクッションベース１６とを機械的に連結し、加工終了から加工開始までの非加工域ではクッションロッド１５とクッションベース１６との機械的な連結を解除する装置である。連結部１８は、加工開始から加工終了までの加工域ではクッションシリンダ１３のシリンダ室が略一定の体積を維持するように、クッションロッド１５とクッションベース１６とを噛み合い結合によって連結する。連結部１８は、図１（Ｂ）に示すように、加工対象物Ｗにクッション力Ｆ₂を作用させプレス加工するときには、スライド３とクッションベース１６とが一体となって下降するように、クッションロッド１５とクッションベース１６とを機械的に連結する。一方、連結部１８は、図２及び図４に示すように、加工対象物Ｗにクッション力Ｆ₂を作用させないプレス加工開始前及びプレス加工終了後には、クッションロッド１５とクッションベース１６との機械的な連結を解除してこれらを解放する。連結部１８は、図６〜図８に示すように、歯１８ａと、スライダ１８ｂと、ガイド部１８ｃと、油圧シリンダ１８ｄと、固定部材１８ｅと、回転軸１８ｆと、軸受１８ｇと、コンロッド１８ｈとを備えている。

図１０に示す歯１８ａは、クッションロッド１５側の歯１５ａと噛み合う部分であり、図１〜図４に示すようにスライダ１８ｂの先端部に形成されている。図８に示すスライダ１８ｂは、歯１８ａが歯１５ａと接触及び離間するように往復動作する部材であり、クッションロッド１５と同数配置されており、図８に示すようにクッションロッド１５の中心軸と直交する方向に進退する。図５及び図８に示すガイド部１８ｃは、スライダ１８ｂを移動自在にガイドする部材であり、図８に示すようにスライダ１８ｂを往復動作可能に収容している。図６及び図７に示す油圧シリンダ１８ｄは、回転軸１８ｆを回転駆動するための駆動力を発生する装置であり、クッションベース１６の中心に連結されており回転軸１８ｆを挟み合計２台配置されている。油圧シリンダ１８ｄは、所定のストローク範囲内で往復動作して回転軸１８ｆを正転及び逆転させる。図７に示す固定部材１８ｅは、油圧シリンダ１８ｄをクッションベース１６に固定する部材であり、油圧シリンダ１８ｄの端部をクッションベース１６に連結している。図６〜図８に示す回転軸１８ｆは、油圧シリンダ１８ｄの往復動作に連動して回転動作する部材であり、この油圧シリンダ１８ｄの駆動力を４個のスライダ１８ｂに伝達する。図６に示す軸受１８ｇは、回転軸１８ｆを回転自在に支持する部材であり、クッションベース１６に固定されている。図８に示すコンロッド１８ｈは、回転軸１８ｆの回転動作をスライダ１８ｂの直線運動に変換する部材であり、スライダ１８ｂと回転軸１８ｆとに回転自在に連結されている。

図１１は、この発明の第１実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置のブロック図である。
図１１に示す操作部１９は、プレス機械２及びダイクッション装置１１を運転操作する装置であり、プレス機械２の種々の動作を選択する運転選択スイッチなどを備えている。情報入力部２０は、プレス機械２及びダイクッション装置１１に関する種々の情報を入力する装置である。情報入力部２０は、クッションロッド１５とクッションベース１６とが連結する位置に関する連結位置情報と、クッションロッド１５とクッションベース１６とが連結解除する位置に関する連結解除位置情報と、スライド３の連結時の速度に関するスライド連結速度情報、クッション力Ｆ₂の大きさを設定するためのクッション使用圧力情報、クッションパッド１２のストロークを調整するためのクッションストローク調整情報、ロッキング機能の使用の有無を設定するためのロッキング使用有無情報、ロッキング機能を使用する際のノックアウト開始時間を設定するためのロッキング開放タイミング情報などを入力する。

スライド動作検出部２１は、スライド３の動作を検出する装置である。スライド動作検出部２１は、スライド３の現在の速度及び現在の位置を検出してこれらの情報をスライド位置速度情報として制御部２９に出力する。クッションベース動作検出部２２は、クッションベース１６の動作を検出する装置である。クッションベース動作検出部２２は、クッションベース１６の現在の速度及び現在の位置を検出してこれらの情報をクッション位置速度情報として制御部２９に出力する。連結動作検出部２３は、連結部１８の動作を検出する装置である。連結動作検出部２３は、連結部１８の連結動作及び連結解除動作を検出してこれらの情報を連結動作情報として制御部２９に出力する。

記憶部２４は、情報入力部２０、スライド動作検出部２１、クッションベース動作検出部２２及び連結動作検出部２３が出力する種々の情報を記憶する装置である。記憶部２４は、例えば、情報入力部２０から入力された連結位置情報及び連結解除位置情報や、スライド動作検出部２１が検出したスライド位置速度情報や、クッションベース動作検出部２２が検出したクッション位置速度情報や、連結動作検出部２３が検出した連結動作情報などを記憶するRAMなどである。

スライド駆動機構部２５は、スライド３を駆動するための機構部であり、図１に示すクランク軸４ａを回転駆動するための回転トルクを発生するサーボモータなどである。クッションシリンダ流量検出部２６は、クッションシリンダ１３に供給及び排出する作動油の流量を検出する装置であり、作動油の流量を流量情報として制御部２９に出力する。クッションシリンダ圧力検出部２７は、クッションシリンダ１３のシリンダ室内の圧力を検出する装置であり、シリンダ室内の圧力を圧力情報として制御部２９に出力する。クッションパッド位置検出部２８は、クッションパッド１２の位置を検出する装置であり、クッションパッド１２の位置をクッションパッド位置情報として制御部２９に出力する。クッションパッド位置検出部２８は、クッションパッド１２をクッションシリンダ１３が駆動するときに、このクッションパッド１２が最大移動範囲（ストローク限）を超えないようにするためにこのクッションパッド１２の位置を検出する。

制御部２９は、プレス機械２及びダイクッション装置１１の種々の動作を制御する中央処理装置(CPU)である。制御部２９は、連結位置情報、連結解除位置情報及びスライド連結速度情報などを記憶部２４から読み出して、スライド駆動機構部２５の動作やクッションシリンダ１３の動作を制御したり、連結動作及び連結解除動作を油圧シリンダ１８ｄに指令したりする。制御部２９は、例えば、スライド３の速度が設定値であるスライド連結速度に達する前にクッションベース１６が助走するように、サーボ弁などを切り換えてクッションシリンダ１３の上室に作動油を供給し下室から作動油を排出して、クッションベース１６の速度を制御する。制御部２９は、クッションベース１６を駆動するときには、クッションシリンダ流量検出部２６が出力する流量情報に基づいてサーボ弁などを動作制御して、クッションシリンダ１３のシリンダ室内に供給及び排出する作動油の流量を制御する。また、制御部２９は、スライド３とクッションベース１６とが等速度（相対速度ゼロ）になったときに連結部１８が連結動作するように連結部１８を動作制御する。制御部２９は、例えば、スライド動作検出部２１が出力するスライド位置速度情報とクッションベース動作検出部２２が出力するクッションベース位置速度情報とに基づいて、クッションロッド１５の歯１５ａと連結部１８の歯１８ａとの位相が一致する噛み合い位置で連結部１８に連結動作させる。さらに、制御部２９は、クッション力Ｆ₂を発生させるときには、クッションシリンダ圧力検出部２７が出力する圧力情報に基づいてサーボ弁などを動作制御して、クッションシリンダ１３のシリンダ室内の圧力を制御する。

次に、この発明の第１実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の動作を説明する。
図１２は、この発明の第１実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
図１２に示す左側の縦軸はスライド変位であり、右側の縦軸はクッション位置であり、横軸は時間である。
図１（Ａ）及び図２に示すように、図示しない搬送装置によって加工対象物Ｗがブランクホルダ９上に搬送されるとプレス機械２のスライド３が上死点Ｐ₁から下降を開始する。この状態では、クッションシリンダ１３を介してクッションパッド１２がクッションベース１６に支持されており、加工対象物Ｗ、ブランクホルダ９、クッションピン１０、クッションパッド１２及びクッションベース１６がプレス加工開始前の位置である最上位に保持され、静止している。

スライド３が下降して加工対象物Ｗにダイ１ａが接触する前に、クッションシリンダ１３に作動油を供給及び排出するサーボ弁などに制御部２９が開閉動作を指令する。その結果、図１２に示す時間Ｔ₁₁において、図１（Ａ）に示すクッションシリンダ１３の上室に作動油の供給が開始されるとともに下室から作動油が排出されて、クッションベース１６が静止状態から加速を開始する。そして、スライド３の速度と同一速度になるまでクッションシリンダ１３の上室への作動油の供給と下室からの作動油の排出が継続されてクッションベース１６が加速する。このとき、図１に示すブランクホルダ９、クッションピン１０、クッションパッド１２及びクッションシリンダ１３は最上位で静止したままであるが、ピストン１３ａ、ピストンロッド１３ｂ及びクッションベース１６が一体となってスライド３と同一速度になるまで下降する。

クッションロッド１５とクッションベース１６とが連結される。スライド３がさらに下降し所定の連結位置まで下降すると、連結部１８が連結動作を開始する。図１１に示す油圧シリンダ１８ｄに制御部２９が連結動作開始を指令すると、図７に示す油圧シリンダ１８ｄが回転軸１８ｆを回転し、図８に示すコンロッド１８ｈを通じてこの油圧シリンダ１８ｄの駆動力がスライダ１８ｂに伝達され、スライダ１８ｂがガイド部１８ｃにガイドされながらクッションロッド１５に向かって進出する。その結果、図１２に示す時間Ｔ₁₂において、図１０に示すように、クッションロッド１５の歯１５ａと連結部１８の歯１８ａとの位相が一致する噛み合い位置で、これらが噛み合い結合してクッションロッド１５とクッションベース１６とが連結される。

図１（Ｂ）に示すように、クッションロッド１５とクッションベース１６とが連結部１８によって連結されると、ダイ１ａ、スライド３、クッションロッド１５、クッションベース１６、ピストン１３ａ及びピストンロッド１３ｂなどが一体となって同一速度で下降する。この時も、クッションシリンダ１３の上室への作動油の供給と下室からの作動油の排出の制御が継続されているので、加工対象物Ｗ、ブランクホルダ９、クッションピン１０、クッションパッド１２及びクッションシリンダ１３は最上位に停止している。この状態で、スライドと共に下降してきたダイ１ａが加工対象物Ｗに接触すると、加工対象物Ｗ、ダイ１ａ、スライド３、ブランクホルダ９、クッションピン１０、クッションパッド１２、クッションシリンダ１３、クッションロッド１５、クッションベース１６、ピストン１３ａ及びピストンロッド１３ｂが一体となって同一速度で下降するので、クッションシリンダ１３内のシリンダ室の体積が略一定の状態になる。そうすると略一定の体積になったクッションシリンダ１３の上室への作動油の供給によりクッションシリンダ１３内の油圧が設定圧に上昇するので、図９（Ｂ）に示すようにダイ１ａとブランクホルダ９との間で加工対象物Ｗが加圧されて、しわ抑えに必要な略一定のクッション力Ｆ₂がこの加工対象物Ｗに継続して作用する。シリンダ内の油圧が設定圧に上昇した後は、略一定の体積であるクッションシリンダ１３内の油圧を制御することになるので、油圧を制御するための作動油の供給、排出量は少なくてよい。

図１２に示す時間Ｔ₁₃において、クッションロッド１５とクッションベース１６との連結が解除される。図３に示すようにスライド３がクッションベース１６とともにさらに下降して下死点Ｐ₂に到達すると、図１１に示す制御部２９が油圧シリンダ１８ｄに連結動作解除を指令する。油圧シリンダ１８ｄに作動油を供給及び排出するサーボ弁などを制御部２９が開閉させると、図７に示す油圧シリンダ１８ｄが回転軸１８ｆを逆転し、スライダ１８ｂがクッションロッド１５から後退する。その結果、図１０に示すクッションロッド１５側の歯１５ａとスライダ１８ｂ側の歯１８ａとの噛み合い結合が解除されてクッションロッド１５とクッションベース１６とが解放される。

図１２に示す時間Ｔ₁₄において、クッションパッド１２が最下位から上昇を開始する。図４に示すように、クッションロッド１５とクッションベース１６とが連結部１８によって連結解除されると、スライド３とともにクッションロッド１５が下死点Ｐ₂から上昇を開始する。このとき、プレス加工後の加工対象物Ｗがダイ１ｂに嵌り込みダイ１ｂと上昇しないように、図示しないスライドノックアウトのプレッシャプレートによってプレス加工後の加工対象物Ｗをブランクホルダ９との間で押さている。クッションロッド１５とクッションベース１６とが連結解除されると、エアシリンダ１７の復元力によってクッションベース１６が最下位から上昇を開始しようとする。しかし、ロッキング機能が使用された時には、ロッキング／ストローク調整部１４がクッションパッド１２の上昇開始時間を遅延させる。この場合には、スライド３が下死点Ｐ₂から所定高さまで上昇すると、ロッキング／ストローク調整部１４がクッションパッド１２のロッキングを解除し、エアシリンダ１７の復元力がノックアウト力としてクッションパッド１２に作用する。その結果、クッションパッド１２が最下位から上昇を開始し、ブランクホルダ９、クッションベース１６及び成形後の加工対象物Ｗがプレス加工開始前の位置（最上位）まで上昇して成形後の加工対象物Ｗがノックアウトされ、１サイクルが完了する。その後に、図１（Ｂ）に示すクッションシリンダ１３の上室から油が排出し下室に油が供給されて、クッションシリンダ１３の上室と下室の体積が図１（Ａ）に示すような元の状態に戻る。

図１３は、この発明の第１実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置によるプレス機械の工程圧力線図を一例として示すグラフである。
図１３に示す縦軸は加圧能力(tf)であり、横軸は下死点上のスライド変位(mm)である。図２８に示す従来のプレス機械１０２のように成形力Ｆ₁とクッション力Ｆ₂とを合わせた荷重がスライド１０３に作用する場合には、加圧能力が1000tfのプレス機械では不十分であり、加圧能力が1500tfのプレス機械が必要になる。一方、この第１実施形態のようにクッション力Ｆ₂がスライド３からプレス機械２のフレームに作用せず略成形力Ｆ₁のみがプレス機械２のフレームに作用する場合には、加圧能力が1500tfのプレス機械よりもプレス能力を下げることができ、加圧能力が1000tfのプレス機械で十分にプレス加工が可能になる。

この発明の第１実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置には、以下に記載するような効果がある。
(1) この第１実施形態では、加工開始から加工終了までの加工域ではクッションロッド１５とクッションベース１６とを連結部１８が機械的に連結し、加工終了から加工開始までの非加工域ではクッションロッド１５とクッションベース１６との機械的な連結を連結部１８が解除する。このため、図１（Ｂ）に示すように、クッション力Ｆ₂とこのクッション力Ｆ₂の反力−Ｆ₂とが内力となり、プレス機械２のフレームにはクッション力Ｆ₂が作用しない。その結果、図２８に示すような従来のプレス機械１０２に比べて加圧能力を下げることができ、作業エネルギーが低減して消費エネルギーが削減し省エネルギー化を図ることができる。また、従来技術１のように油圧シリンダを利用する弾性的な連結構造に比べて、クッションロッド１５とクッションベース１６とを連結部１８が機械的に連結するため、偏心荷重などによってクッションベース１６が傾くのを防止することができる。

(2) この第１実施形態では、クッションベース１６を昇降動作可能なようにエアシリンダ１７が弾性支持する。このため、図１（Ｂ）に示すエアシリンダ１７が伸びた分（伸縮量Δ）の力がプレス機械２のフレームに作用するが、この力はクッション力Ｆ₂に比べて極めて小さい。その結果、図２８に示すような従来のプレス機械１０２に比べてベッド６などから構成されるプレス機械２のフレーム構造を小型にすることができプレス機械２全体を小型化することができる。

(3) この第１実施形態では、連結部１８が噛み合い結合によってクッションロッド１５とクッションベース１６とを連結する。このため、従来のダイクッション装置のように油圧シリンダを利用して連結する場合に比べて、所定クッション力Ｆ₂を得るまでの時間が短縮され希望する圧力での作業が容易になる。

(4) この第１実施形態では、加工開始から加工終了までの加工域ではクッションシリンダ１３のシリンダ室が略一定の体積を維持するように、クッションロッド１５とクッションベース１６とを連結部１８が連結する。このため、図９（Ｂ）に示すように、加工開始から加工終了までの加工域では加工対象物Ｗに略一定のクッション力Ｆ₂を継続して作用させることができる。また、ストローク中のクッション力Ｆ₂を変化させたいときでも、体積変化が殆どないクッションシリンダ１３のシリンダ室の油を制御することになるため、比較的細い配管や小型の油圧機器によって精度よく速い応答性によって制御可能になる。

(5) この第１実施形態では、クッションロッド１５とクッションベース１６とを連結部１８が連結するときに、スライド３とクッションベース１６とが略同一速度になるように、クッションベース１６の速度を制御部２９が制御する。このため、連結時にスライド３を減速する必要がないためプレス加工に要する時間が長くなるのを防止することができるとともに、連結時に発生する衝撃や振動を低減することができる。

（第２実施形態）
図１４は、この発明の第２実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
図１４に示す時間Ｔ₂₁において、加工対象物Ｗにダイ１ａが接触してクッションロッド１５とクッションベース１６とが同一速度で下降を開始する。加工対象物Ｗにダイ１ａが接触する前には、図１（Ａ）に示すクッションシリンダ１３のシリンダ室内への作動油の供給及び排出が遮断されているため、クッションシリンダ１３のピストンロッド１３ｂの昇降が規制されている。このため、加工対象物Ｗにダイ１ａが接触してスライド３がさらに下降すると、ブランクホルダ９、クッションピン１０、クッションパッド１２、クッションシリンダ１３及びクッションベース１６がスライド３及びクッションロッド１５と同一速度で下降を開始する。

時間Ｔ₂₂において、クッションロッド１５とクッションベース１６とが連結される。油圧シリンダ１８ｄに制御部２９が連結動作開始を指令すると、クッションロッド１５の歯１５ａとスライダ１８の歯１８ａとが接触する。同時に、クッションシリンダ１３の上室に作動油が供給され下室から作動油が排出するように、制御部２９がサーボ弁を制御すると、クッションロッド１５の速度よりもクッションベース１６の速度が僅かに速くなる。その結果、クッションロッド１５の歯１５ａと連結部１８の歯１８ａとの位相が一致せず噛み合わない状態でこれらが接触している場合に、クッションロッド１５とクッションベース１６との間に速度差が生じるため、クッションロッド１５の歯１５ａと連結部１８の歯１８ａとの相対位置が僅かにずれて、これらの位相が一致して噛み合う。その後に、図１（Ｂ）に示すクッションシリンダ１３が所定のクッション力Ｆ₂を発生するまでクッションシリンダ１３の上室への作動油の供給と下室からの作動油の排出とが継続される。以降の時間Ｔ₂₃〜Ｔ₂₄では、図１２に示す時間Ｔ₁₃〜Ｔ₁₄と同様に動作する。

この第２実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置には、第１実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第２実施形態では、クッションロッド１５とクッションベース１６とを連結部１８が連結するときに、スライド３とクッションベース１６との間に僅かに速度差が生ずるように、このクッションベース１６の速度を制御部２９が制御する。このため、クッションロッド１５の歯１５ａと連結部１８の歯１８ａとの位相が一致しないときに、これらの相対位置を強制的に僅かにずらすことによってこれらを確実に噛み合わせることができる。

（第３実施形態）
図１５は、この発明の第３実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置のブロック図である。
図１５に示すダイクッション装置１１は、図１１に示すダイクッション装置１１とは異なり、クッションベース動作検出部２２及びクッションシリンダ流量検出部２６が省略されている。制御部２９は、クッションロッド１５とクッションベース１６とを連結部１８が連結するときに、スライド３が停止するようにこのスライド３の速度を制御する。制御部２９は、例えば、クッションロッド１５側の歯１５ａと連結部１８側の歯１８ａとが噛み合う連結位置までスライド３が降下すると、このスライド３を停止させ連結部１８に連結動作させる。

次に、この発明の第３実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の動作を説明する。
図１６は、この発明の第３実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
図１６に示す時間Ｔ₃₁において、スライド３が停止する。クッションロッド１５側の歯１５ａと連結部１８側の歯１８ａとの位相が一致してこれらが噛み合う連結位置までスライド３が降下すると、スライド駆動機構部２５に制御部２９がスライド動作停止を指令する。その結果、機械プレスの場合にはプレス機械２のフライホイールと駆動軸とを接続するクラッチが回転トルクの伝達を遮断し、サーボプレスの場合にはサーボモータの回転を停止してスライド３が停止する。次に、制御部２９がサーボ弁を制御して油圧シリンダ１８ｄを動作させると、クッションロッド１５と連結部１８とが連結される。また、制御部２９がサーボ弁を制御してクッションシリンダ１３を動作させると、クッション力Ｆ₂が発生してプレス加工が開始される。以降の時間Ｔ₃₃〜Ｔ₃₄では、図１２に示す時間Ｔ₁₃〜Ｔ₁₄と同様に動作する。

この第３実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置には、第１実施形態及び第２実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第３実施形態では、クッションロッド１５とクッションベース１６とを連結部１８が連結するときに、スライド３が停止するようにこのスライド３の速度を制御部２９が制御する。特に、プレス機械２がスライド速度を任意に可変できない機械プレスである場合に、クッションベース１６を停止させた状態でクッションロッド１５とクッションベース１６とを簡単に連結することができる。

（第４実施形態）
図１７は、この発明の第４実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
図１７に示す時間Ｔ₄₁において、スライド３が減速する。加工対象物Ｗにダイ１ａが接触する前に、スライド３が減速するようにスライド駆動機構部２５のサーボモータを制御部２９が制御する。

時間Ｔ₄₂において、クッションロッド１５とクッションベース１６とが連結される。スライド３が減速している状態で、制御部２９がサーボ弁を制御して油圧シリンダ１８ｄを動作させると、クッションロッド１５と連結部１８とが連結される。また、制御部２９がサーボ弁を制御してクッションシリンダ１３を動作させると、クッション力Ｆ₂が発生してプレス加工が開始される。以降の時間Ｔ₄₃〜Ｔ₄₄では、図１２に示す時間Ｔ₁₃〜Ｔ₁₄と同様に動作する。

この第４実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置には、第１実施形態〜第３実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第４実施形態では、クッションロッド１５とクッションベース１６とを連結部１８が連結するときに、スライド３が減速するようにこのスライド３の速度を制御部２９が制御する。このため、連結時にスライド３を停止する必要がないためプレス加工に要する時間が長くなるのを防止することができる。

（第５実施形態）
図１８は、この発明の第５実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の模式図であり、図１８（Ａ）はスライドが上死点に位置する状態を示す図であり、図１８（Ｂ）はプレス加工動作中の状態を示す図である。図１９は、この発明の第５実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の連結部の横断面図であり、図１９（Ａ）は連結解除状態を示し、図１９（Ｂ）は連結状態を示す。

図１８及び図１９に示す連結部１８は、ブロック１８ｉ，１８ｊと油圧シリンダ１８ｋとを備えており、噛み合い結合によってクッションロッド１５とクッションベース１６とを連結する。ブロック１８ｉ，１８ｊは、クッションロッド１５の外周面を挟み込みこのクッションロッド１５と結合する割ナット状の部材である。ブロック１８ｉ，１８ｊは、クッションロッド１５と対向する面が曲面状に形成されており、この曲面にはクッションロッド１５側の歯１５ａと噛み合う歯１８ｍが形成されている。油圧シリンダ１８ｋは、ブロック１８ｉ，１８ｊを駆動する部材であり、図１１及び図１５に示す制御部２９によって動作制御される。油圧シリンダ１８ｋは、図１９（Ａ）に示すように、シリンダ室のロッド側室から作動油が排出されヘッド室に作動油が流入すると歯１５ａから歯１８ｍが離間するようにブロック１８ｉ，１８ｊを駆動し、クッションロッド１５とクッションベース１６とを連結解除する。一方、油圧シリンダ１８ｋは、図１９（Ｂ）に示すように、シリンダ室のロッド側室に作動油が流入してロッド側室から作動油が排出されると歯１５ａに歯１８ｍが接触するようにブロック１８ｉ，１８ｊを駆動し、クッションロッド１５とクッションベース１６とを連結する。この第５実施形態には、第１実施形態〜第４実施形態と同様の効果がある。

（第６実施形態）
図２０は、この発明の第６実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の模式図であり、図２０（Ａ）はスライドが上死点に位置する状態を示す図であり、図２０（Ｂ）はプレス加工動作中の状態を示す図である。図２１は、この発明の第６実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の連結部の縦断面図であり、図２１（Ａ）は連結解除状態を示し、図２１（Ｂ）は連結状態を示す。

図２０及び図２１に示す連結部１８は、固定体１８ｎと、移動体１８ｐと、油圧シリンダ１８ｑとを備えており、摩擦結合によってクッションロッド１５とクッションベース１６とを連結する。固定体１８ｎは、クッションベース１６に固定される円環状の部材である。固定体１８ｎには、図２１に示すように、クッションロッド１５が移動自在に貫通する貫通孔が形成されており、この貫通孔の内周面にはテーパ状の摩擦面１８ｒが形成されている。移動体１８ｐは、固定体１８ｎと接触及び離間するように移動する円環状の部材であり、クッションロッド１５の外周面と固定体１８ｎの内周面との間に差し込まれてこれらを連結する楔として機能する。移動体１８ｐには、図２１に示すように、クッションロッド１５が移動自在に貫通しており、この移動体１８ｐの外周面には固定体１８ｎ側の摩擦面１８ｒと摩擦結合するテーパ状の摩擦面１８ｓが形成されている。油圧シリンダ１８ｑは、移動体１８ｐを駆動する部材であり、図示しない固定部材によってクッションベース１６に固定されている。油圧シリンダ１８ｑは、図１１及び図１５に示す制御部２９によって動作制御される。油圧シリンダ１８ｑは、図２１（Ａ）に示すように、摩擦面１８ｒから摩擦面１８ｓが離間するように移動体１８ｐを駆動して、クッションロッド１５とクッションベース１６とを連結解除する。一方、油圧シリンダ１８ｑは、図２１（Ｂ）に示すように、摩擦面１８ｒに摩擦面１８ｓが接触するように移動体１８ｐを駆動して、クッションロッド１５とクッションベース１６とを連結する。この第６実施形態には、第１実施形態〜第５実施形態と同様の効果がある。

（第７実施形態）
図２２は、この発明の第７実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の模式図であり、図２２（Ａ）はスライドが上死点に位置する状態を示す図であり、図２２（Ｂ）はプレス加工動作中の状態を示す図である。図２３は、この発明の第７実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の連結部の縦断面図であり、図２３（Ａ）は連結解除状態を示し、図２３（Ｂ）は連結状態を示す。

図２２及び図２３に示す連結部１８は、弾性体１８ｔと油圧シリンダ１８ｕとを備えており、摩擦結合によってクッションロッド１５とクッションベース１６とを連結する。弾性体１８ｔは、クッションベース１６に固定される円環状の部材であり、外力が作用することによって径方向に伸縮する。弾性体１８ｔには、図２３に示すように、クッションロッド１５が移動自在に貫通する貫通孔が形成されており、この貫通孔の内周面には摩擦面１８ｖが形成されている。油圧シリンダ１８ｕは、弾性体１８ｔに圧縮力を作用させる部材であり、図示しない固定部材によってクッションベース１６に固定されている。油圧シリンダ１８ｕは、図１１及び図１５に示す制御部２９によって動作制御される。油圧シリンダ１８ｕは、図２３（Ａ）に示すように、シリンダ室から作動油が排出されると弾性体１８ｔの弾性力（復元力）によってクッションロッド１５の外周面から摩擦面１８ｖが離間し、クッションロッド１５とクッションベース１６とを連結解除する。一方、油圧シリンダ１８ｕは、図２３（Ｂ）に示すように、シリンダ室に作動油が供給されるとクッションロッド１５の外周面に摩擦面１８ｖが接触するように弾性体１８ｔに圧縮力を作用させ、クッションロッド１５とクッションベース１６とを連結する。この第７実施形態には、第１実施形態〜第６実施形態と同様の効果がある。

（第８実施形態）
図２４は、この発明の第８実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の模式図であり、図２４（Ａ）はスライドが上死点に位置する状態を示す図であり、図２４（Ｂ）はプレス加工動作中の状態を示す図である。図２５は、この発明の第８実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の連結部の横断面図であり、図２５（Ａ）は連結解除状態を示し、図２５（Ｂ）は連結状態を示す。

図２４及び図２５に示す連結部３０は、加工開始から加工終了までの加工域ではクッションロッド１５とクッションベース１６とを磁気的に連結し、加工終了から加工開始までの非加工域ではクッションロッド１５とクッションベース１６との磁気的な連結を解除する。連結部３０は、図２４及び図２５に示すように、電磁石３０ａと、コイル３０ｂと、電源３０ｃと、スイッチ３０ｄとを備えており、図２５（Ｂ）に示すように、磁気結合によってクッションロッド１５とクッションベース１６とを連結する。電磁石３０ａは、クッションロッド１５との間に磁気吸引力を発生させるための部材であり、コイル３０ｂに電流が流れると一端部にＮ極が形成され他端部にＳ極が形成される。電磁石３０ａは、図２４（Ａ）に示すように外観が略Ｕ字状に形成されており、クッションロッド１５の外周面と間隔をあけてこのクッションロッド１５を囲むように、図示しない固定部材によってクッションベース１６に固定されている。コイル３０ｂは、電磁石３０ａに巻き付けられた電線であり、電流が流れることによって電磁石３０ａに磁場を生じさせる。電源３０ｃは、コイル３０ｂに直流電流を供給する給電装置である。スイッチ３０ｄは、コイル３０ｂを通電状態と非通電状態とに切り換える装置であり、制御部２９からの指令に基づいてON/OFF動作する。スイッチ３０ｄは、図２５（Ｂ）に示すように、クッションロッド１５とクッションベース１６とを磁気的に連結するときには通電状態(ON)に切り換わる。一方、スイッチ３０ｄは、図２５（Ａ）に示すように、クッションロッド１５とクッションベース１６との磁気的な連結を解除するときには非通電状態(OFF)に切り換わる。この第８実施形態では、非接触の電磁的な結合方式によってクッションロッド１５とクッションベース１６とを簡単に連結することができる。

（第９実施形態）
図２６は、この発明の第９実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の模式図であり、図２６（Ａ）はスライドが上死点に位置する状態を示す図であり、図２６（Ｂ）はプレス加工動作中の状態を示す図である。図２７は、この発明の第９実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の連結部の断面図であり、図２７（Ａ）は連結解除状態の横断面図であり、図２７（Ｂ）は連結状態の横断面図である。

図２６及び図２７に示す連結部３０は、加工開始から加工終了までの加工域ではクッションロッド１５とクッションベース１６とを機械的及び磁気的に連結し、加工終了から加工開始までの非加工域ではクッションロッド１５とクッションベース１６との機械的及び磁気的な連結を解除する。連結部３０は、図２６及び図２７に示すように、磁石３０ｅと油圧シリンダ３０ｆとを備えており、摩擦結合及び磁気結合によってクッションロッド１５とクッションベース１６とを連結する。磁石３０ｅは、クッションロッド１５との間に磁気吸引力を発生しこのクッションロッド１５に吸着する部材である。磁石３０ｅには、クッションロッド１５の外周面と吸着する吸着面３０ｇが形成されており、この吸着面３０ｇはクッションロッド１５の外周面と密着するように円弧状に形成され摩擦面として機能する。油圧シリンダ３０ｆは、磁石３０ｅを駆動する部材であり、図示しない固定部材によってクッションベース１６に固定されている。油圧シリンダ３０ｆは、図１１及び図１５に示す制御部２９によって動作制御される。油圧シリンダ３０ｆは、図２７（Ａ）に示すように、クッションロッド１５から吸着面３０ｇが離間するように磁石３０ｅを駆動して、クッションロッド１５とクッションベース１６とを連結解除する。一方、油圧シリンダ３０ｆは、図２７（Ｂ）に示すように、クッションロッド１５に吸着面３０ｇが接触するように磁石３０ｅを駆動して、クッションロッド１５とクッションベース１６とを連結する。この第９実施形態では、クッションロッド１５とクッションベース１６とを摩擦力と磁気吸引力とによってより一層強固に連結することができる。

（他の実施形態）
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、絞り加工を例に挙げて説明したがこの成形方法に限定するものではない。例えば、上型と下型との間に加工対象物を投入し閉塞状態の加工対象物を成形パンチで成形する閉塞成形（閉塞鍛造）や、上型と下型との間で加工対象物をプレス加工するときにこの加工対象物の流れに対して反対方向から圧力を加えて成形する背圧付加成形（背圧付加鍛造）についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、スライド３にダイ１ａを装着し、ボルスタ５にパンチ１ｂを装着した場合を例に挙げて説明したが、スライド３にパンチ１ｂを装着し、ボルスタ５にダイ１ａを装着した場合についてもこの発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、ロッキング／ストローク調整部１４を備えるプレス機械２を例に挙げて説明したが、ロッキング／ストローク調整部１４を省略することもできる。

(2) この実施形態では、クッションロッド１５とクッションベース１６とを連結するときに、クッションシリンダ１３によってクッションベース１６を駆動しているが、モータなどの他の専用の駆動機構部によってクッションベース１６を駆動することもできる。また、この実施形態では、エアシリンダ１７によってクッションベース１６を上方から吊り下げて支持しているが、エアシリンダ１７によってクッションベース１６を下方から持ち上げるように支持することもできる。

(3) この実施形態では、クッションベース１６を支持する弾性支持部としてエアシリンダ１７を例に挙げて説明したが、油圧シリンダやばねなどの他の弾性支持部についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、スライド３が下死点Ｐ₂から所定高さに上昇するまでクッションパッド１２を最下位で停止させているが、スライド３が下死点Ｐ₂から上昇を開始するのと同時にクッションパッド１２を上昇させることもできる。

(4) この第１実施形態及び第２実施形態では、クッションベース１６の速度のみを制御する場合を例に挙げて説明したが、スライド３の速度のみを制御したり、スライド３の速度とクッションベース１６の速度の双方を制御したりすることもできる。例えば、クッションベース１６の速度にスライド３の速度を一致させる場合には、クランク軸４ａにトルクを伝達するサーボモータを制御部２９が制御してスライド３の速度を制御したり、クッションシリンダ１３に作動油を供給及び排出するサーボ弁をサーボモータとともに制御部２９が制御したりすることもできる。同様に、この第４実施形態では、スライド３の速度のみを制御する場合を例に挙げて説明したが、クッションベース１６の速度のみを制御したり、スライド３の速度とクッションベース１６の速度の両方を制御したりすることもできる。また、この第２実施形態では、スライド３を停止した後にクッションロッド１５とクッションベース１６とを連結しているが、スライド３の速度を所定速度まで減速した後にクッションロッド１５とクッションベース１６とを連結することもできる。さらに、この第２実施形態では、スライド動作検出部２１の検出結果に基づいて所定の連結位置でクッションロッド１５とクッションベース１６とを連結しているが、クランク軸の回転角を検出するとともにクッションベース１６の位置を検出して、所定の連結位置で連結部１８を連結動作させることもできる。

この発明の第１実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の模式図であり、（Ａ）はスライドが上死点に位置する状態を示す図であり、（Ｂ）はプレス加工動作中の状態を示す図である。この発明の第１実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置におけるスライドが上死点に位置する状態を示す正面図である。この発明の第１実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置におけるスライドが下死点に位置する状態を示す正面図である。この発明の第１実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置におけるスライドが下死点から上死点に上昇した状態を示す正面図である。図２のV-V線で切断した状態を示す断面図である。図５のVI-VI線で切断した状態を示す断面図である。図５のVII-VII線で切断した状態を示す断面図である。図５のVIII-VIII線で切断した状態を示す断面図である。この発明の第１実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の原理を説明するための図であり、（Ａ）はプレス加工動作開始直後の状態を示し、（Ｂ）はプレス加工動作中の状態を示す。この発明の第１実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置における連結部の連結状態を示す図である。この発明の第１実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置のブロック図である。この発明の第１実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。この発明の第１実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置によるプレス機械の工程圧力線図を一例として示すグラフである。この発明の第２実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。この発明の第３実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置のブロック図である。この発明の第３実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。この発明の第４実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。この発明の第５実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の模式図であり、（Ａ）はスライドが上死点に位置する状態を示す図であり、（Ｂ）はプレス加工動作中の状態を示す図である。この発明の第５実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の連結部の横断面図であり、（Ａ）は連結解除状態を示し、（Ｂ）は連結状態を示す。この発明の第６実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の模式図であり、（Ａ）はスライドが上死点に位置する状態を示す図であり、（Ｂ）はプレス加工動作中の状態を示す図である。この発明の第６実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の連結部の縦断面図であり、（Ａ）は連結解除状態を示し、（Ｂ）は連結状態を示す。この発明の第７実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の模式図であり、（Ａ）はスライドが上死点に位置する状態を示す図であり、（Ｂ）はプレス加工動作中の状態を示す図である。この発明の第７実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の連結部の縦断面図であり、（Ａ）は連結解除状態を示し、（Ｂ）は連結状態を示す。この発明の第８実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の模式図であり、（Ａ）はスライドが上死点に位置する状態を示す図であり、（Ｂ）はプレス加工動作中の状態を示す図である。この発明の第８実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の連結部の横断面図であり、（Ａ）は連結解除状態を示し、（Ｂ）は連結状態を示す。この発明の第９実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の模式図であり、（Ａ）はスライドが上死点に位置する状態を示す図であり、（Ｂ）はプレス加工動作中の状態を示す図である。この発明の第９実施形態に係るプレス機械のダイクッション装置の連結部の断面図であり、（Ａ）は連結解除状態の横断面図であり、（Ｂ）は連結状態の横断面図である。従来のプレス機械のダイクッション装置の模式図であり、（Ａ）はスライドが上死点に位置する状態を示す図であり、（Ｂ）はプレス加工動作中の状態を示す図である。

符号の説明

１ａダイ
１ｂパンチ
２プレス機械
３スライド
５ボルスタ
６ベッド
７コラム
８スライドガイド
９ブランクホルダ
１０クッションピン
１１ダイクッション装置
１２クッションパッド
１３クッションシリンダ
１５クッションロッド（昇降動作部）
１５ａ歯
１６クッションベース（クッションシリンダ支持部）
１７エアシリンダ（弾性支持部）
１８連結部
１８ａ歯
１８ｉ，１８ｊブロック
１８ｋ油圧シリンダ
１８ｍ歯
１８ｎ固定体
１８ｐ移動体
１８ｑ油圧シリンダ
１８ｒ，１８ｓ摩擦面
１８ｔ弾性体
１８ｕ油圧シリンダ
１８ｖ摩擦面
２９制御部
３０連結部
３０ａ電磁石
３０ｅ磁石
Ｗ加工対象物
Ｐ₁ 上死点
Ｐ₂ 下死点
Ｆ₁ 成形力
Ｆ₂ クッション力

Claims

加工対象物をプレス加工するときにこの加工対象物にクッション力を作用させるプレス機械のダイクッション装置であって、
前記プレス機械のスライドとともに昇降動作する昇降動作部と、
前記クッション力を発生するためのクッションシリンダと、
前記クッションシリンダを支持するクッションシリンダ支持部と、
前記クッションシリンダ支持部を昇降動作可能なように弾性支持する弾性支持部と、
加工開始から加工終了までの加工域では前記昇降動作部と前記クッションシリンダ支持部とを機械的及び磁気的に連結し、加工終了から加工開始までの非加工域では前記昇降動作部と前記クッションシリンダ支持部との機械的及び磁気的な連結を解除する連結部と、
を備えるプレス機械のダイクッション装置。
請求項１に記載のプレス機械のダイクッション装置において、
前記連結部は、磁気結合及び摩擦結合によって前記昇降動作部と前記クッションシリンダ支持部とを連結すること、
を特徴とするプレス機械のダイクッション装置。
加工対象物をプレス加工するときにこの加工対象物にクッション力を作用させるプレス機械のダイクッション装置であって、
前記プレス機械のスライドとともに昇降動作する昇降動作部と、
前記クッション力を発生するためのクッションシリンダと、
前記クッションシリンダを支持するクッションシリンダ支持部と、
前記クッションシリンダ支持部を昇降動作可能なように弾性支持する弾性支持部と、
加工開始から加工終了までの加工域では前記昇降動作部と前記クッションシリンダ支持部とを非接触で磁気的に連結し、加工終了から加工開始までの非加工域では前記昇降動作部と前記クッションシリンダ支持部との非接触の磁気的な連結を解除する連結部と、
を備えるプレス機械のダイクッション装置。
請求項３に記載のプレス機械のダイクッション装置において、
前記連結部は、磁気結合によって前記昇降動作部と前記クッションシリンダ支持部とを連結すること、
を特徴とするプレス機械のダイクッション装置。
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のプレス機械のダイクッション装置において、
前記昇降動作部と前記クッションシリンダ支持部とを前記連結部が連結するときに、前記スライドと前記クッションシリンダ支持部とが略同一速度になるように、このスライドの速度及び／又はこのクッションシリンダ支持部の速度を制御する制御部を備えること、
を特徴とするプレス機械のダイクッション装置。
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のプレス機械のダイクッション装置において、
前記昇降動作部と前記クッションシリンダ支持部とを前記連結部が連結するときに、前記スライドと前記クッションシリンダ支持部との間に僅かに速度差が生ずるように、このスライドの速度及び／又はこのクッションシリンダ支持部の速度を制御する制御部を備えること、
を特徴とするプレス機械のダイクッション装置。
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のプレス機械のダイクッション装置において、
前記昇降動作部と前記クッションシリンダ支持部とを前記連結部が連結するときに、前記スライドを停止可能又は減速可能にするようにこのスライドの速度を制御する制御部を備えること、
を特徴とするプレス機械のダイクッション装置。
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のプレス機械のダイクッション装置において、
前記連結部は、前記加工域では前記クッションシリンダのシリンダ室が略一定の体積を維持するように、前記昇降動作部と前記クッションシリンダ支持部とを連結すること、
を特徴とするプレス機械のダイクッション装置。