JP5286923B2

JP5286923B2 - プレス装置

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Publication number: JP5286923B2
Application number: JP2008126659A
Authority: JP
Inventors: 真二内田; 正一佐藤; 英広桑原; 智史山口
Original assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Current assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Priority date: 2008-05-14
Filing date: 2008-05-14
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2028-05-14
Also published as: JP2009274089A

Description

本発明は、被加工材をプレス加工するプレス装置に関するものである。

従来より、被加工材をプレス加工するプレス装置として、下記特許文献１に示すプレス装置が知られている。このプレス装置には、床上のロアベース（固定盤）に立設される４つの支柱の上方にそれぞれ油圧シリンダが設けられており、この各油圧シリンダの上方にはロアベースに平行なラム（可動盤）が支持されている。このラムは、油圧ユニットからの高圧油が各油圧シリンダに供給されることより、ロアベースに水平な状態で上下動する。このラムの上下動により、ラムとロアベースとの間に配置される各上下型に加圧力が付与されて被加工材がプレス加工される。
特開平１０−０７１４９３号公報

図７は、従来技術におけるストロークＸに対するプレス装置の出力Ｐｏと必要加圧力Ｐｎとの関係を示すグラフである。なお、ストロークＸは、可動盤と固定盤との間の距離を示し、可動盤と固定盤とが上下型を介して最も近接した状態、すなわち、上下型に最大の加圧力が付与された状態をＸ＝０ｍｍとする。
図７に示す必要加圧力Ｐｎから判るように、被加工材をプレス加工する際、上型と下型とを近接させて加圧力を付与するためのストローク区間で最も大きな加圧力が必要となる。一方、上型および下型を近接させるまでのストローク区間では上述のような大きな加圧力を必要としない。

しかしながら、図７から判るように、通常、プレス装置の出力Ｐｏはほぼ一定であることから、この出力ＰｏをストロークＸ＝０ｍｍ近傍で最大となる必要加圧力Ｐｎよりも大きくする必要があるために、ストロークＸ＝０ｍｍ近傍以外では無駄に大きな出力を発生させており、効率が悪いという課題がある。例えば、ストロークＸ＝０ｍｍ近傍のみで５０００ｋＮ（５００Ｔｏｎ）の加圧力が必要であり他のストロークでは５０００ｋＮのような大きな加圧力を必要としない場合であっても、出力Ｐｏが５０００ｋＮ以上のプレス装置を採用していた（図７参照）。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、小さな駆動力で必要な加圧力を発生させ得るプレス装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項１のプレス装置では、固定盤（１２）およびこの固定盤に対して相対的に上下動可能な可動盤（１３）と、前記可動盤を前記固定盤に対して上下動させるとともにこの可動盤の下降により上型（３１ａ，３２ａ，３３ａ）および下型（３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ）間に載置される被加工材にプレス加工するための加圧力を付与する主駆動手段（１７，１８）と、前記可動盤の上方にて前記固定盤に対して相対移動不能に支持される支持盤（１１）と、前記支持盤の下面に一端が揺動可能に連結される上側トグルリンク（２０ａ）の他端と前記可動盤の上面に一端が揺動可能に連結される下側トグルリンク（２０ｂ）の他端とを揺動可能に連結して構成される左右一対のリンクを有するトグル機構（２０）と、前記上側トグルリンクおよび前記下側トグルリンクの揺動角度を変更することにより前記被加工材に対して前記上型および前記下型によりプレス加工するための加圧力を付与可能なトグル機構駆動手段（２１，２２，４０，５１，５２）と、前記固定盤と前記可動盤との間に配置されて前記主駆動手段により前記可動盤とともに上下動する第二可動盤と、を備え、前記上型が前記可動盤および前記第二可動盤の下面側に固定されるとともに前記下型が前記固定盤および前記第二可動盤の上面側に固定される多段のプレス装置（１０，１０ａ）であって、前記主駆動手段は、前記可動盤および前記第二可動盤を下降させることで前記上型および前記下型により前記被加工材をプレスし、前記トグル機構駆動手段は、前記被加工材が前記上型および前記下型によりプレスされている状態で前記上側トグルリンクと前記下側トグルリンクとが一直線上に位置しないように前記揺動角度を変更して前記加圧力を発生することを技術的特徴とする。

請求項１の発明では、プレス装置は、可動盤を固定盤に対して上下動させるとともに上型および下型間に載置される被加工材にプレス加工するための加圧力を付与する主駆動手段と、支持盤の下面に一端が揺動可能に連結される上側トグルリンクの他端と可動盤の上面に一端が揺動可能に連結される下側トグルリンクの他端とを揺動可能に連結して構成される左右一対のリンクを有するトグル機構と、上側トグルリンクおよび下側トグルリンクの揺動角度を変更することにより被加工材に対して上型および下型によりプレス加工するための加圧力を付与可能なトグル機構駆動手段と、固定盤と可動盤との間に配置されて主駆動手段により可動盤とともに上下動する第二可動盤とを備えている。そして、主駆動手段は、可動盤および第二可動盤を下降させることで上型および下型により被加工材をプレスし、トグル機構駆動手段は、被加工材が上型および下型によりプレスされている状態で上側トグルリンクと下側トグルリンクとが一直線上に位置しないように、上記揺動角度を変更して加圧力を発生する。

このように、上型と下型とを近接させるまでのストローク区間、すなわち、大きな加圧力を必要としないストローク区間では、主駆動手段のみにより可動盤を移動させる。一方、上型および下型に加圧力を付与するためのストローク区間、すなわち、大きな加圧力を必要とするストローク区間では、主駆動手段およびトグル機構の双方により可動盤を移動させて上記加圧力を発生させる。

これにより、主駆動手段に求められる加圧力を小さくすることができる。また、左右一対のリンクを有するトグル機構を採用することにより被加工材が上型および下型によりプレスされた後にこの被加工材に対して小さな駆動力で大きな加圧力を発生させることができるので、トグル機構駆動手段に求められる駆動力を小さくすることができる。その結果、設備費の低減や省エネ効果も図ることができる。
したがって、小さな駆動力で必要な加圧力を発生させることができる。

請求項２の発明では、トグル機構駆動手段は、支持盤と可動盤との間に配置されている。このように、トグル機構駆動手段が支持盤と可動盤との間の空間内に配置されることにより、トグル機構駆動手段が上記空間内から突出して配置される場合と比較して、プレス装置の設置に関する自由度を向上させることができる。
請求項３の発明では、トグル機構駆動手段は、左右一対のリンクの間に配置されて当該左右一対のリンクの双方を揺動するためのトグル用油圧シリンダを備え、可動盤が支持盤に接近するほど、左右一対のリンクの上側トグルリンクと下側トグルリンクとの連結部同士が互いに接近する。これにより、揺動角度にかかわらずトグル機構駆動手段およびトグル機構が支持盤と可動盤との間の空間内に配置されるので、当該プレス装置の大型化を抑制することができる。

請求項４の発明では、トグル機構駆動手段は、支持盤の外縁に取り付けられている。例えば、請求項２の発明のようにトグル機構駆動手段を支持盤と可動盤との間に配置すると、可動盤の上下動に応じてトグル機構駆動手段を上下動させるように支持する必要がある。そこで、トグル機構駆動手段を支持盤の外縁に取り付けて外方から上側トグルリンクおよび下側トグルリンクの揺動角度を変更することにより、トグル機構駆動手段の支持を容易にすることができる。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図３を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るプレス装置１０を示す正面図である。図２は、油圧シリンダ１７およびトグル用油圧シリンダ２１に供給される油圧を制御する油圧制御装置４０の電気的構成を示すブロック図である。図３は、可動盤１３の上下動に応じて揺動するトグル機構２０を説明するための拡大図である。
プレス装置１０は、主に、上固定盤１１、下固定盤１２、可動盤１３、第１スライドプレート１４、第２スライドプレート１５、４つのガイドシャフト１６、油圧シリンダ１７、ピストン１８、トグル機構２０、２つのトグル用油圧シリンダ２１およびトグル用ピストン２２、第１上型３１ａ、第１下型３１ｂ、第２上型３２ａ、第２下型３２ｂ、第３上型３３ａ、第３下型３３ｂ、油圧制御装置４０などから構成されている。

各盤１１〜１３および両スライドプレート１４，１５は長方形状の厚い鋼板からなり、下固定盤１２，第２スライドプレート１５，第１スライドプレート１４，可動盤１３，上固定盤１１がこの順番で下方から上方へ配置され、プレス装置１０は、下固定盤１２にて床Ｂに設置されている。各固定盤１１，１２の四隅近傍は、円柱状の鋼材からなる各ガイドシャフト１６によって接続固定されている。なお、図１では、正面側２つのガイドシャフト１６のみ表示し、背面側のガイドシャフトの表示は省略する。

上固定盤１１の中央部上には主駆動手段として機能する油圧シリンダ１７が載置固定されている。油圧シリンダ１７は、後述する油圧シリンダ駆動回路４１により油圧が供給されることにより最大２０００ｋＮ（２００Ｔｏｎ）の加圧力を発生し得るものである。この油圧シリンダ１７から下方に突出したピストン１８は、上固定盤１１に形成された貫通孔に挿通され、そのピストン１８の先端部は可動盤１３の上面側に接続固定されている。

可動盤１３は、ピストン１８の上下動に応じて上下動する際、その四隅に形成される貫通穴にて各ガイドシャフト１６に案内されて下固定盤１２に平行な状態で上下動する。また、第１スライドプレート１４および第２スライドプレート１５は、ピストン１８による可動盤１３の上下動に応じて上下動する際、それぞれの四隅に形成される貫通穴にて各ガイドシャフト１６に案内されて下固定盤１２に平行な状態で上下動する。

トグル機構２０は、上側トグルリンク２０ａおよび下側トグルリンク２０ｂを一組とするリンクを各ガイドシャフト１６の近傍に４組備えている。なお、図１では、正面側の二組のリンクのみ表示し、背面側の二組のリンクの表示は省略する。各上側トグルリンク２０ａは、一端が上固定盤１１の下面に揺動可能にそれぞれ連結されており、各下側トグルリンク２０ｂは、一端が可動盤１３の上面に揺動可能にそれぞれ連結されている。そして、各組の上側トグルリンク２０ａの他端および下側トグルリンク２０ｂの他端は、上固定盤１１と可動盤１３とが最も近接する状態にて上固定盤１１と可動盤１３との間の空間の内方に向かうように、揺動可能にそれぞれ連結されている（図１参照）。

正面側の２つの上側トグルリンク２０ａの一方の長手方向中間部位内側にはトグル用油圧シリンダ２１の一端部が揺動可能に連結され、上側トグルリンク２０ａの他方の長手方向中間部位内側にはトグル用油圧シリンダ２１の他端部から突出するトグル用ピストン２２の先端部が揺動可能に連結されている。また、背面側の２つのトグルリンク２０ａにも同様にトグル用油圧シリンダ２１の一端部およびトグル用ピストン２２の先端部が揺動可能に連結されている。

正面側および背面側のトグル用油圧シリンダ２１およびトグル用ピストン２２は、上側トグルリンク２０ａの揺動に応じて上下動可能かつ水平方向に伸縮可能に図略の支持機構に支持されている。トグル用油圧シリンダ２１およびトグル用ピストン２２は、上固定盤１１と可動盤１３との間の空間内であってこの空間内から突出しないように配置されている。

両トグル用油圧シリンダ２１は、後述する油圧シリンダ駆動回路４２により油圧が供給されることにより水平方向に最大１３０ｋＮ（１３Ｔｏｎ）の押圧力を発生し得るものであり、上側トグルリンク２０ａおよび下側トグルリンク２０ｂの揺動角度を変えることにより、一対のトグルリンク２０ａ，２０ｂにて上下方向に最大９６０ｋＮ（９６Ｔｏｎ）の加圧力を発生し得るものである。ここで、トグル用油圧シリンダ２１およびトグル用ピストン２２は、特許請求の範囲に記載の「トグル機構駆動手段」に相当し得るものである。

可動盤１３の下面側には第１上型３１ａが取付固定され、第１スライドプレート１４の上面側には下型３１ｂが取付固定され、第１上型３１ａと第１下型３１ｂから上下一対の成形型が構成されている。また、第１スライドプレート１４の下面側には第２上型３２ａが取付固定され、第２スライドプレート１５の上面側には第２下型３２ｂが取付固定され、第２上型３２ａと第２下型３２ｂから上下一対の成形型が構成されている。また、第２スライドプレート１５の下面側には第３上型３３ａが取付固定され、下固定盤１２の上面側には第３下型３３ｂが取付固定され、第３上型３３ａと第３下型３３ｂから上下一対の成形型が構成されている。

図２に示すように、油圧制御装置４０は、油圧シリンダ１７に図略の油圧ポンプからの油圧を供給する油圧シリンダ駆動回路４１と、両トグル用油圧シリンダ２１に上記油圧ポンプからの油圧を供給する油圧シリンダ駆動回路４２とを駆動制御することにより、油圧シリンダ１７の加圧力と両トグル用油圧シリンダ２１の押圧力を制御する機能を有する。この油圧制御装置４０には、第３上型３３ａと第３下型３３ｂとの距離（ストロークＸ）を検出可能なストロークセンサ４３が接続されており、当該油圧制御装置４０は、ストロークセンサ４３から入力されるストローク信号等に応じて油圧シリンダ駆動回路４１および油圧シリンダ駆動回路４２を駆動制御する。なお、ストロークセンサ４３は、可動盤１３や第１スライドプレート１４等の上下方向のストロークＸを検出できるものであればよく、上下型３１ａ〜３３ｂに最大の加圧力が付与される状態をストロークＸ＝０ｍｍに設定されている。

このように構成される本第１実施形態に係るプレス装置１０の作用について、以下に説明する。
まず、各下型に金属板等の被加工材（図略）を載置する。この状態では、図３（Ａ）に示すように、トグル機構２０の上側トグルリンク２０ａおよび下側トグルリンク２０ｂの連結部は、上固定盤１１と可動盤１３との間の空間の内方に向かうように折りたたまれ、両トグル用油圧シリンダ２１からそれぞれ突出するトグル用ピストン２２の突出長さも最小になっている。

そして、油圧制御装置４０からの指示に基づいて油圧シリンダ駆動回路４１が油圧シリンダ１７に油圧を供給することにより、ピストン１８が伸長する。すると、図３（Ｂ）に示すように、ピストン１８の先端部に接続固定された可動盤１３がピストン１８により駆動されて下降し、その可動盤１３の下降により第１スライドプレート１４および第２スライドプレート１５が従動されて下降する。

なお、本第１実施形態において、上述のように各上下型３１ａ〜３３ｂに加圧力が発生することなく可動盤１３等を下降させる場合には、油圧シリンダ１７に供給される油圧は、例えば、７００Ｐａ（７０ｋｇ／ｍｍ^２）であり、このときの推力は６００ｋＮ（６０Ｔｏｎ）に設定されている。

このとき、両トグル用油圧シリンダ２１には油圧が供給されず、上固定盤１１および可動盤１３の離間に応じてトグル機構２０の上側トグルリンク２０ａの他端および下側トグルリンク２０ｂが揺動して両トグルリンクの揺動角度が変化する。そして、上側トグルリンク２０ａの揺動に応じて、トグル用油圧シリンダ２１およびトグル用ピストン２２は上下動し、トグル用ピストン２２は、トグル用油圧シリンダ２１から水平方向に伸長する（図３（Ｂ）参照）。

上述のような下降状態において、ストロークセンサ４３から検出信号によりストロークＸ＝２０ｍｍ以下になった状態が検出されると、油圧シリンダ１７により各上下型３１ａ〜３３ｂへの加圧力を発生させた状態において、油圧制御装置４０からの指示に基づいて油圧シリンダ駆動回路４２が両トグル用油圧シリンダ２１に油圧を供給することにより、トグル用ピストン２２がそれぞれ伸長する。このため、上側トグルリンク２０ａが外方に押圧され、上側トグルリンク２０ａおよび下側トグルリンク２０ｂの揺動角度が１８０°に近づくことにより、上固定盤１１に対して可動盤１３を押し下げる力、すなわち、各上下型３１ａ〜３３ｂへの加圧力が発生することとなる（図３（Ｃ）参照）。

なお、本第１実施形態においては、各上下型３１ａ〜３３ｂに加圧力を加えて被加工材をプレス加工し始めるときのストロークＸが２０ｍｍであることから、ストロークＸ＝２０ｍｍ以下になった状態が検出されると、油圧シリンダ１７に加えて両トグル用油圧シリンダ２１に油圧を供給し始めるように設定されている。また、上述のように油圧シリンダ１７および両トグル用油圧シリンダ２１により加圧力を発生させる場合には、油圧シリンダ１７および両トグル用油圧シリンダ２１に供給される油圧は、例えば、２１００Ｐａ（２１０ｋｇ／ｍｍ^２）であり、このときに発生する加圧力は１８００ｋＮ（１８０Ｔｏｎ）に設定されている。

これにより、油圧シリンダ１７により発生する加圧力と、両トグル用油圧シリンダ２１によりトグル機構２０を介して発生する加圧力とが、各上下型３１ａ〜３３ｂに付与されて各被加工材がプレス加工される。

各被加工材のプレス加工が完了すると、油圧制御装置４０からの指示に基づいて油圧シリンダ駆動回路４１および油圧シリンダ駆動回路４２が油圧シリンダ１７および両トグル用油圧シリンダ２１に下降時と逆方向の油圧を供給することにより、ピストン１８およびトグル用ピストン２２がそれぞれ短縮して、可動盤１３等が上昇する。

なお、本第１実施形態において、上述のように可動盤１３等を上昇させる場合には、油圧シリンダ１７および両トグル用油圧シリンダ２１に供給される油圧は、例えば、１１００Ｐａ（１１０ｋｇ／ｍｍ^２）であり、このときの上昇力は４００ｋＮ（４０Ｔｏｎ）に設定されている。

図４は、ストロークＸに対するプレス装置１０の出力Ｐと必要加圧力Ｐｎとの関係を示すグラフである。
ここで、プレス装置１０の出力Ｐと必要加圧力Ｐｎとの関係について、図４を用いて説明する。図４から判るように、各上下型３１ａ〜３３ｂを近接させるまでのストローク区間（図４中でおよそ２０ｍｍ以上の区間）では、プレス装置１０の出力Ｐとして油圧シリンダ１７のみの出力（２０００ｋＮ）により可動盤１３、第１スライドプレート１４および第２スライドプレート１５を下降させる。このとき、プレス装置１０の出力Ｐは、上記ストローク区間における必要加圧力Ｐｎに対して十分に大きくなっていることが判る。

一方、各上下型３１ａ〜３３ｂに加圧力を付与するためのストローク区間（図４中でおよそ２０ｍｍ未満の区間）では、プレス装置１０の出力Ｐとして油圧シリンダ１７およびトグル用油圧シリンダ２１により可動盤１３、第１スライドプレート１４および第２スライドプレート１５が下降して各上下型３１ａ〜３３ｂに加圧力が付与される。このとき、プレス装置１０の出力Ｐは、トグル機構２０の作用により、上記ストローク区間において急増する必要加圧力Ｐｎ（最大５０００ｋＮ）より常に大きくなるように急増していることが判る。

以上説明したように、本第１実施形態に係るプレス装置１０は、可動盤１３、第１スライドプレート１４および第２スライドプレート１５を下固定盤１２に対して上下動させるとともに上下型３１ａ〜３３ｂ間に載置される被加工材にプレス加工するための加圧力を付与する油圧シリンダ１７と、上固定盤１１の下面に一端が揺動可能に連結される上側トグルリンク２０ａの他端と可動盤１３の上面に一端が揺動可能に連結される下側トグルリンク２０ｂの他端とを揺動可能に連結して構成されるトグル機構２０と、上側トグルリンク２０ａおよび下側トグルリンク２０ｂの揺動角度を変更することにより被加工材に対して上下型３１ａ〜３３ｂによりプレス加工するための加圧力を付与可能なトグル用油圧シリンダ２１とを備えている。そして、トグル用油圧シリンダ２１は、被加工材が上下型３１ａ〜３３ｂによりプレス加工されるときに、上記揺動角度を変更して加圧力を発生する。

このように、上型３１ａ，３２ａ，３３ａおよび下型３１ｂ，３２ｂ，３３ｂを近接させるまでのストローク区間、すなわち、大きな加圧力を必要としないストローク区間では、油圧シリンダ１７のみにより可動盤１３、第１スライドプレート１４および第２スライドプレート１５を移動させる。一方、上下型３１ａ〜３３ｂに加圧力を付与するためのストローク区間、すなわち、大きな加圧力を必要とするストローク区間では、油圧シリンダ１７およびトグル用油圧シリンダ２１の双方により可動盤１３、第１スライドプレート１４および第２スライドプレート１５を移動させて上記加圧力を発生させる。

これにより、主駆動手段としての油圧シリンダ１７に求められる加圧力を小さくすることができる。また、トグル機構２０を採用することにより小さな駆動力で大きな加圧力を発生させることができるので、トグル用油圧シリンダ２１に求められる駆動力を小さくすることができる。その結果、設備費の低減や省エネ効果も図ることができる。
したがって、小さな駆動力で必要な加圧力を発生させることができる。

また、本第１実施形態に係るプレス装置１０では、トグル用油圧シリンダ２１は、上固定盤１１と可動盤１３との間に配置されている。このように、トグル用油圧シリンダ２１が上固定盤１１と可動盤１３との間の空間内に配置されることにより、トグル用油圧シリンダ２１が上記空間内から突出して配置される場合と比較して、プレス装置１０の設置に関する自由度を向上させることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図５および図６を参照して説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係るプレス装置１０ａを示す正面図である。図６は、可動盤１３の上下動に応じて揺動するトグル機構２０を説明するための拡大図である。

本第２実施形態に係るプレス装置１０ａは、上記第１実施形態にて述べた正面側および背面側の２つのトグル用油圧シリンダ２１に代えて４つのトグル用油圧シリンダ５１を採用する点が、上記第１実施形態に係るプレス装置と異なる。したがって、第１実施形態のプレス装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

図５から判るように、各トグル用油圧シリンダ５１は、正面側および背面側ともに上固定盤１１の外縁であって各ガイドシャフト１６近傍に取り付けられている。なお、図５では、正面側の２つのトグル用油圧シリンダ５１のみ表示し、背面側の２つのトグル用油圧シリンダの表示は省略する。各トグル用油圧シリンダ５１から突出するトグル用ピストン５２は、各上側トグルリンク２０ａの長手方向中間部位外側に揺動可能に連結されている。上記第１実施形態におけるトグル用油圧シリンダ２１は２つの上側トグルリンク２０ａに押圧力を付与していることに対し、本第２実施形態におけるトグル用油圧シリンダ５１は１つの上側トグルリンク２０ａに押圧力を付与することから、トグル用油圧シリンダ５１の押圧力は、トグル用油圧シリンダ２１の押圧力のおよそ半分程度のものが採用されている。

このように各トグル用油圧シリンダ５１が上固定盤１１の外縁に取り付けられていることから、トグル機構２０の上側トグルリンク２０ａおよび下側トグルリンク２０ｂは、上固定盤１１と可動盤１３とが最も近接する状態にて上固定盤１１と可動盤１３との間の空間の外方に向かうように、揺動可能にそれぞれ連結されている（図５参照）。

このように構成される本第２実施形態に係るプレス装置１０ａの作用について、以下に説明する。
まず、各下型に金属板等の被加工材（図略）を載置する。この状態では、図６（Ａ）に示すように、トグル機構２０の上側トグルリンク２０ａおよび下側トグルリンク２０ｂの連結部は、上固定盤１１と可動盤１３との間の空間の外方に向かうように折りたたまれ、各トグル用油圧シリンダ５１からそれぞれ突出するトグル用ピストン５２の突出長さも最小になっている。

そして、上記第１実施形態と同様に、油圧制御装置４０からの指示に基づいて油圧シリンダ駆動回路４１が油圧シリンダ１７に油圧を供給することにより、ピストン１８が伸長して可動盤１３、第１スライドプレート１４および第２スライドプレート１５を下降させる（図６（Ｂ）参照）。

このとき、各トグル用油圧シリンダ５１には油圧が供給されず、上固定盤１１および可動盤１３の離間に応じてトグル機構２０の上側トグルリンク２０ａの他端および下側トグルリンク２０ｂが揺動して両トグルリンクの揺動角度が変化する。そして、上側トグルリンク２０ａの揺動に応じて、各トグル用油圧シリンダ５１からトグル用ピストン５２がそれぞれ伸長する（図６（Ｂ）参照）。

上述のような下降状態において、ストロークセンサ４３から検出信号によりストロークＸ＝２０ｍｍ以下になった状態が検出されると、油圧シリンダ１７により各上下型３１ａ〜３３ｂへの加圧力を発生させた状態において、油圧制御装置４０からの指示に基づいて油圧シリンダ駆動回路４２が各トグル用油圧シリンダ５１に油圧を供給することにより、トグル用ピストン５２がそれぞれ伸長する。このため、上側トグルリンク２０ａが内方に押圧され、上側トグルリンク２０ａおよび下側トグルリンク２０ｂの揺動角度が１８０°に近づくことにより、上固定盤１１に対して可動盤１３を押し下げる力、すなわち、各上下型３１ａ〜３３ｂへの加圧力が発生することとなる（図６（Ｃ）参照）。

これにより、油圧シリンダ１７により発生する加圧力と、各トグル用油圧シリンダ５１によりトグル機構２０を介して発生する加圧力とが、各上下型３１ａ〜３３ｂに付与されて各被加工材がプレス加工される。

各被加工材のプレス加工が完了すると、油圧制御装置４０からの指示に基づいて油圧シリンダ駆動回路４１および油圧シリンダ駆動回路４２が油圧シリンダ１７および各トグル用油圧シリンダ５１に下降時と逆方向の油圧を供給することにより、ピストン１８およびトグル用ピストン５２がそれぞれ短縮して、可動盤１３等が上昇する。

以上説明したように、本第２実施形態に係るプレス装置１０ａでは、各トグル用油圧シリンダ５１は、上固定盤１１の外縁に取り付けられている。上記第１実施形態のように両トグル用油圧シリンダ２１を上固定盤１１と可動盤１３との間に配置すると、可動盤１３の上下動に応じて両トグル用油圧シリンダ２１を上下動させるように支持する必要がある。そこで、各トグル用油圧シリンダ５１を上固定盤１１の外縁に取り付けて外方から上側トグルリンク２０ａおよび下側トグルリンク２０ｂの揺動角度を変更することにより、各トグル用油圧シリンダ５１の支持を容易にすることができる。

なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、上記各実施形態と同等の作用・効果が得られる。
（１）被加工材をプレス加工するための各上下型３１ａ〜３３ｂは３段でなく、１段または２段でもよいし、４段以上であってもよい。

（２）上記各実施形態では、最大必要加圧力が５０００ｋＮ（５００Ｔｏｎ）の場合を想定しているが、これに限らず、最大必要加圧力が５０００ｋＮ未満のプレス装置や５０００ｋＮを超えるプレス装置に本発明に係るプレス装置を採用することができる。

（３）ストロークセンサ４３に代えて、接触ＳＷ等の機構ＳＷを採用してもよい。この機構ＳＷは、例えば、各上下型３１ａ〜３３ｂに加圧力を付与して被加工材をプレス加工し始めるときのストローク以下になると可動盤１３等の上下動する部材に接触して機構的にＯＮ状態になるように構成される。

本発明の第１実施形態に係るプレス装置を示す正面図である。油圧シリンダおよびトグル用油圧シリンダに供給される油圧を制御する油圧制御装置の電気的構成を示すブロック図である。可動盤の上下動に応じて揺動するトグル機構を説明するための拡大図である。ストロークに対するプレス装置の出力と必要加圧力との関係を示すグラフである。本発明の第２実施形態に係るプレス装置を示す正面図である。可動盤の上下動に応じて揺動するトグル機構を説明するための拡大図である。従来技術におけるストロークに対するプレス装置の出力と必要加圧力との関係を示すグラフである。

符号の説明

１０，１０ａ…プレス装置
１１…上固定盤（支持盤）
１２…下固定盤（固定盤）
１３…可動盤
１７…油圧シリンダ（主駆動手段）
１８…ピストン（主駆動手段）
２０…トグル機構
２０ａ…上側トグルリンク
２０ｂ…下側トグルリンク
２１，５１…トグル用油圧シリンダ（トグル機構駆動手段）
２２，５２…トグル用ピストン（トグル機構駆動手段）
３１ａ，３２ａ，３３ａ…上型
３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ…下型
４０…油圧制御装置
４１，４２…油圧シリンダ駆動回路
４３…ストロークセンサ

Claims

固定盤およびこの固定盤に対して相対的に上下動可能な可動盤と、
前記可動盤を前記固定盤に対して上下動させるとともにこの可動盤の下降により上型および下型間に載置される被加工材にプレス加工するための加圧力を付与する主駆動手段と、
前記可動盤の上方にて前記固定盤に対して相対移動不能に支持される支持盤と、
前記支持盤の下面に一端が揺動可能に連結される上側トグルリンクの他端と前記可動盤の上面に一端が揺動可能に連結される下側トグルリンクの他端とを揺動可能に連結して構成される左右一対のリンクを有するトグル機構と、
前記上側トグルリンクおよび前記下側トグルリンクの揺動角度を変更することにより前記被加工材に対して前記上型および前記下型によりプレス加工するための加圧力を付与可能なトグル機構駆動手段と、
前記固定盤と前記可動盤との間に配置されて前記主駆動手段により前記可動盤とともに上下動する第二可動盤と、
を備え、
前記上型が前記可動盤および前記第二可動盤の下面側に固定されるとともに前記下型が前記固定盤および前記第二可動盤の上面側に固定される多段のプレス装置であって、
前記主駆動手段は、前記可動盤および前記第二可動盤を下降させることで前記上型および前記下型により前記被加工材をプレスし、
前記トグル機構駆動手段は、前記被加工材が前記上型および前記下型によりプレスされている状態で前記上側トグルリンクと前記下側トグルリンクとが一直線上に位置しないように前記揺動角度を変更して前記加圧力を発生することを特徴とするプレス装置。
前記トグル機構駆動手段は、前記支持盤と前記可動盤との間に配置されることを特徴とする請求項１に記載のプレス装置。
前記トグル機構駆動手段は、前記左右一対のリンクの間に配置されて当該左右一対のリンクの双方を揺動するためのトグル用油圧シリンダを備え、
前記可動盤が前記支持盤に接近するほど、前記左右一対のリンクの前記上側トグルリンクと前記下側トグルリンクとの連結部同士が互いに接近することを特徴とする請求項２に記載のプレス装置。
前記トグル機構駆動手段は、前記支持盤の外縁に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のプレス装置。