JPH02175100A - Die spring - Google Patents

Die spring

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JPH02175100A
JPH02175100A JP32617788A JP32617788A JPH02175100A JP H02175100 A JPH02175100 A JP H02175100A JP 32617788 A JP32617788 A JP 32617788A JP 32617788 A JP32617788 A JP 32617788A JP H02175100 A JPH02175100 A JP H02175100A
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bellows
cylinder
gas
air chamber
rod
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千春 梅津
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Abstract

PURPOSE:To suppress a leakage from a sliding part in a small quantity by providing a liquid chamber filled with a liquid in the inside of a cylinder partitioned by a bellows, and providing an air chamber in which compressed gas exceeding the atmospheric pressure is filled on the side where a sealing means is not provided. CONSTITUTION:Gas in an air chamber 65 is partitioned from oil in a liquid chamber 60 by a metallic bellows 45. In the air chamber 65, a sliding part which communicates with the atmospheric side does not exist, therefore, even if a reciprocating motion of a rod 22 is repeated at a high speed, it does not occur that gas in the air chamber 65 escapes through the sliding part of the rod 22. A die spring 20 is provided with a self-sealing means for confining oil in the inside surface of a bellows body 46, when a deflection of the bellows 45 exceeds a prescribed stroke. By this oil, the bellows body 46 is supported equally from the inside surface side, it is prevented that the bellows body 46 is bent excessively, and the set load is maintained in the same state for a long period of time.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、プレス加工機等に用いるガス封入式のダイス
プリングに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a gas-filled die spring used in a press machine or the like.

[従来の技術〕 プレス加工には様々な種類があるが、例えば周知の深絞
りを例にとると第3図に示されるような工程a−eを経
てプレスが遂行される。すなわち工程aにおいては1A
N(ブランク)1がダイ2に乗せられるとともに、ダイ
2の図示上面側に皺押えパッド3とポンチ4が配置され
る。工程すでは皺押えバッド3が降下することにより、
素板1の周縁部が押圧される。工程Cにおいてポンチ4
が降下することにより、所望深さまで絞られた製品1′
がiすられる。その後、工程dでバッド3とポンチ4が
上昇され、■程eにおいて製品1′がノックアウト部材
5によってダイ2から取出される。
[Prior Art] There are various types of press working, and for example, taking the well-known deep drawing as an example, pressing is performed through steps a to e as shown in FIG. That is, in step a, 1A
N (blank) 1 is placed on a die 2, and a creasing pad 3 and a punch 4 are arranged on the upper surface side of the die 2 in the drawing. In the process, as the wrinkle presser pad 3 descends,
The peripheral edge of the blank plate 1 is pressed. Punch 4 in process C
By descending, the product 1' is squeezed to the desired depth.
is ignored. Thereafter, the pad 3 and the punch 4 are raised in step d, and the product 1' is taken out from the die 2 by the knockout member 5 in step e.

上記皺押えバッド3に加えられる荷重か弱過ぎると加工
後の製品1′に皺が発生する。逆に荷重が強過ぎると、
加工時に素板1が破断するなどの欠陥が生じるため、完
全な製品1′を得るには適切な皺押え力を与える必要が
ある。
If the load applied to the wrinkle pressing pad 3 is too weak, wrinkles will occur in the processed product 1'. On the other hand, if the load is too strong,
Since defects such as breakage of the blank plate 1 occur during processing, it is necessary to apply an appropriate wrinkle pressing force to obtain a perfect product 1'.

この皺押え力を発生させるための機構として、大型のプ
レス加工機では対向液圧プレスのように油圧によって皺
押え力を発生させるものが知られているが、通常のプレ
ス加工ではダイスプリングが使われている。ダイスプリ
ングとしては巻ばねが一般的であるか、特に重荷重が必
要な場合には硬質ウレタン等の弾性ブロックが用いられ
ることもある。しかしながら、特に深絞りのように加エ
ストロークの大きなプレス加工機においては、撓みスト
ロークの小さい硬質ウレタンを用いることは実際上不可
能である。また、巻ばねを用いる場合はその寸法が大き
くなる等の欠点があった。また、硬質ウレタンおよび巻
ばねのいずれの場合もばね定数が大きくなり、必然的に
プレス加工時の皺押え力が大きく変化するようになるか
ら、素数1の破断を引起こす可能性が大である。
As a mechanism for generating this wrinkle-pressing force, large-scale press machines are known to use hydraulic pressure to generate the wrinkle-pressing force, such as opposed hydraulic presses, but in normal press processing, a die spring is used. It is being said. A coil spring is generally used as the die spring, or if a particularly heavy load is required, an elastic block made of hard urethane or the like may be used. However, it is practically impossible to use hard urethane with a small deflection stroke, especially in a press machine with a large processing stroke such as deep drawing. Furthermore, when a coiled spring is used, there are drawbacks such as increased dimensions. In addition, in the case of both hard urethane and coiled springs, the spring constant becomes large, and the wrinkle holding force during press forming inevitably changes greatly, so there is a high possibility of causing prime number 1 breakage. .

このような従来のダイスプリングの欠点を解決するもの
として、第4図に例示したガスばね式のダイスプリング
6が提供されている。このダイスプリング6は、シリン
ダ7の内部に数10気圧以上の高圧窒素ガスを封入する
とともに、シリンダ7に対してロッド8を移動自在に挿
入したものである。シリンダ7内のガスの圧力はロッド
8を押出す方向に作用する。シリンダ7とロッド8との
摺動部分にはシール部9が設けられている。
In order to solve these drawbacks of the conventional die spring, a gas spring type die spring 6 illustrated in FIG. 4 is provided. This die spring 6 has a cylinder 7 filled with high-pressure nitrogen gas of several tens of atmospheres or more, and a rod 8 movably inserted into the cylinder 7. The pressure of the gas within the cylinder 7 acts in a direction to push out the rod 8. A seal portion 9 is provided at the sliding portion between the cylinder 7 and the rod 8.

このガスばね式のダイスプリング6において、プレス加
工初期の皺押え力はシリンダ7内部のガス封入圧力に応
じた大きさに設定することができるとともに、シリンダ
7の内容積を大きくすることでばね定数を低く設定する
ことが可能である。
In this gas spring type die spring 6, the wrinkle pressing force at the initial stage of press working can be set to a value according to the gas filling pressure inside the cylinder 7, and the spring constant can be increased by increasing the internal volume of the cylinder 7. It is possible to set it low.

従って、巻ばね等を用いた場合と比較して、プレス時の
皺押え力の変化を小さくてきるといった利点がある。
Therefore, compared to the case where a coiled spring or the like is used, there is an advantage that the change in the wrinkle pressing force during pressing can be reduced.

〔発明が解決しようとする課題] しかしながら第4図に示されたダイスプリング6の場合
、シリンダ7内の15圧ガスをロッド8の摺動部分にあ
るシール部9によって直接シールしているため、このシ
ール部9からガスが住かずつ漏れることが避けられない
。従って皺押え力(設定荷重)が比較的短期間のうちに
低下するといった欠点がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the case of the die spring 6 shown in FIG. It is inevitable that gas will leak from this seal portion 9. Therefore, there is a drawback that the wrinkle pressing force (set load) decreases in a relatively short period of time.

ガスは液体よりも粘性が小さいため、液体をシールする
場合に比較してガスをシールする場合の方かシールしに
くい。特に、ダイスプリング6のようにロッド8が1侍
速で往復連動するとともに、シリンダ7の内部に高圧ガ
スが封入されている場合には、一般のシール部9ではど
うしてもガスが漏れてしまう。
Gases have lower viscosity than liquids, so it is more difficult to seal gases than liquids. Particularly, when the rod 8 is reciprocated at one speed as in the case of the die spring 6 and high pressure gas is sealed inside the cylinder 7, the gas inevitably leaks from the general seal portion 9.

そこで、第5図に示されるようにシリンダ7の内部にフ
リーピストン10を設けることによって、シリンダ7の
内部を気室11と液室12とに仕切り、液室12側にシ
ール部9が位置するようにしたものや、第6図に示され
るように袋状の仕切膜13によって気室11と液室12
を仕切り、液室12側にシール部9を位置させることが
考えられた。仕[;IJM、13の材料には例えばウレ
タンエラストマ等の高分子弾性体が使われる。これらの
構造によれば、シール部9は液体をシールすればよいか
らガスをシールする場合に比較してシールが容品になる
はずである。
Therefore, by providing a free piston 10 inside the cylinder 7 as shown in FIG. 5, the inside of the cylinder 7 is partitioned into an air chamber 11 and a liquid chamber 12, and the seal portion 9 is located on the liquid chamber 12 side. As shown in FIG.
It has been considered to partition the liquid chamber 12 and position the seal portion 9 on the liquid chamber 12 side. For example, an elastic polymer such as urethane elastomer is used as the material for the material [;IJM, 13]. According to these structures, since the seal portion 9 only needs to seal liquid, the seal should be more effective than when sealing gas.

しかしながらこれらのものも、下記の点において改滲の
余地があった。
However, these methods also have room for improvement in the following points.

すなわち第5図に示されたダイスプリングにおいて、気
室11内の高圧ガスはフリーピストン10の摺動部分に
設けられたシール部14を通じて徐々に液室12内の浦
に溶は込んでゆき、更にこの液室12内の浦に溶は込ん
だガスはシール部9を通じてシリンダ7の外に出てゆく
。このため、最終的には気室11内のガスが大気に逃げ
ることになる。
That is, in the die spring shown in FIG. 5, the high-pressure gas in the air chamber 11 gradually melts into the well in the liquid chamber 12 through the seal portion 14 provided at the sliding portion of the free piston 10. Furthermore, the gas that has entered the liquid chamber 12 flows out of the cylinder 7 through the seal portion 9. Therefore, the gas in the air chamber 11 will eventually escape to the atmosphere.

一方、第6図に示されたダイスプリングの場合、気室1
1内の高圧ガスは、高分子弾性体の仕切膜13を透過し
て徐々に液室12内の油に溶は込んでゆき、浦に溶は込
んだガスはシール部9を通じて結局は大気中に逃げてし
まう。
On the other hand, in the case of the die spring shown in FIG.
The high-pressure gas in the chamber 1 passes through the partition membrane 13 made of an elastic polymer and gradually dissolves into the oil in the liquid chamber 12, and the gas that dissolves in the chamber 12 eventually enters the atmosphere through the seal part 9. I run away to

従って本発明の目的は、シリンダ内部のガスが大気中に
逃げることを完全に防止でき、長寿命なダイスプリング
を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a die spring that can completely prevent the gas inside the cylinder from escaping into the atmosphere and has a long life.

[課題を解決するための手段] 上記目的を果たすために開発された本発明のダイスプリ
ングは、中空のシリンダと、このシリンダに軸線方向に
移動自在に挿入されたロッドと、上記シリンダに対して
ロッドが貫通する箇所の内周部に配置されていてロッド
に対する摺動部分をシールする密封手段と、上記シリン
ダの内部に収容されていてしかもシリンダの軸線方向に
伸縮自在な金属製ベローズボディを有しているベローズ
と、このベローズによって仕切られるシリンダ内部の空
間のうち上記密封手段が設けられている側にあって液体
が満たされる液室と、上記ベローズによって仕切られる
シリンダ内部の空間のうち上記密封手段が設けられてい
ない側にあって大気圧以上の圧力のガスが封入される気
室と、を備えている。
[Means for Solving the Problems] The die spring of the present invention developed to achieve the above object includes a hollow cylinder, a rod inserted into the cylinder so as to be movable in the axial direction, and a die spring with respect to the cylinder. It has a sealing means arranged on the inner periphery of the part where the rod penetrates and seals the sliding part with respect to the rod, and a metal bellows body housed inside the cylinder and expandable and retractable in the axial direction of the cylinder. a liquid chamber filled with liquid on the side where the sealing means is provided of the space inside the cylinder partitioned by the bellows, and a space inside the cylinder partitioned by the bellows that is sealed. An air chamber is provided on the side where the means is not provided and is filled with gas at a pressure equal to or higher than atmospheric pressure.

[作用] 上記シリンダ内の気室に封入されたガスの圧力は、金属
ベローズを介して液室内の液に作用するため、ロッドは
シリンダから押出される方向の荷重を受ける。この荷重
は、プレス加工時における素板の皺伸え力に利用される
。プレス加工時の金型の降下によって上記ロッドがシリ
ンダに対して押込まれる方向に動くと、シリンダ内への
ロッドの押込み量の増加に伴い上記気室が更に圧縮され
ることによりベローズが軸方向に撓む。このため気室内
のガスの反発力が高まる。金型のオーブン時において、
ロッドがシリンダに対して抜ける方向に移動する時には
、ロッドの移動に伴い上記気室の容積が拡大することに
より、ベローズが上記とは逆方向に撓む。
[Operation] The pressure of the gas sealed in the air chamber in the cylinder acts on the liquid in the liquid chamber via the metal bellows, so the rod receives a load in the direction of being pushed out of the cylinder. This load is used to straighten the wrinkles of the blank plate during press working. When the rod moves in the direction of being pushed into the cylinder due to the descent of the die during press working, the air chamber is further compressed as the amount of pushing of the rod into the cylinder increases, causing the bellows to move in the axial direction. bend to This increases the repulsive force of the gas within the air chamber. When the mold is in the oven,
When the rod moves in the direction of removal from the cylinder, the volume of the air chamber expands as the rod moves, causing the bellows to bend in the opposite direction.

気室内のガスの圧力は液室にも作用するから、ガスの圧
力は液体を介してシリンダとロッドとの摺動部分に作用
する。この摺動部分に設けられている密封手段は液室内
の液をシールすればよいから、高圧ガスを直接シールす
る場合に比較して確実にシールすることができる。気室
と液室とは金属ベローズによって完全に仕切られている
から、気室内の高圧ガスか液室内の液体に漏れ出ること
はない。
Since the gas pressure in the air chamber also acts on the liquid chamber, the gas pressure acts on the sliding portion between the cylinder and the rod via the liquid. Since the sealing means provided on this sliding portion only needs to seal the liquid in the liquid chamber, it is possible to seal more reliably than when directly sealing high pressure gas. Since the air chamber and liquid chamber are completely separated by a metal bellows, there is no possibility of high-pressure gas in the air chamber leaking into the liquid in the liquid chamber.

[実施例] 以下に本発明の一実施例について、第1図と第2図を参
照して説明する。第1図に示されたダイスプリングは2
0は、中空のシリンダ21と口、ノド22を備えている
。シリンダ21の内部には、シリンダ21と同心状に内
筒部23が設けられている。内筒部23の図示下端に位
置する端部材24に流通口25が開口している。
[Example] An example of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. The die spring shown in Figure 1 is 2
0 is equipped with a hollow cylinder 21, a mouth, and a throat 22. Inside the cylinder 21, an inner cylinder part 23 is provided concentrically with the cylinder 21. A communication port 25 is opened in an end member 24 located at the lower end of the inner cylinder portion 23 in the drawing.

ロッド22は、シリンダ21に対してその軸線方向に移
動自在に挿入されており、口・ラド22の内端にピスト
ン状の部分30が設けられている。
The rod 22 is inserted into the cylinder 21 so as to be movable in its axial direction, and a piston-shaped portion 30 is provided at the inner end of the mouth/rad 22 .

このピストン部分30は、滑り軸受31を介して内筒部
23の内周面に摺接する。
This piston portion 30 comes into sliding contact with the inner circumferential surface of the inner cylinder portion 23 via a sliding bearing 31 .

シリンダ21の図示上端部において、口、ラド22が貫
通する部位の内周部に、滑り軸受34と、ロッド22に
対する摺動部分をシールするための密封手段35が設け
られている。この密封手段35は、高圧シール部材36
と、このシール部月36よりも低圧側すなわち大気側に
設けられている低圧シール部祠37と、ダストシール3
8などからなる。リバウンドストッパ39はウレタンエ
ラストマ等のような弾性材料からなる。このストッパ3
9は、ロッド22がシリンダ21から突出する方向に移
動する際に、この方向へのストローク終端を規定する。
At the illustrated upper end of the cylinder 21, a sliding bearing 34 and a sealing means 35 for sealing the sliding portion with respect to the rod 22 are provided on the inner circumference of the portion through which the mouth and the rod 22 pass. This sealing means 35 includes a high pressure sealing member 36
, a low-pressure seal part 37 provided on the lower pressure side, that is, the atmosphere side, than this seal part month 36, and a dust seal part 37.
It consists of 8 etc. The rebound stopper 39 is made of an elastic material such as urethane elastomer. This stopper 3
9 defines the end of the stroke in this direction when the rod 22 moves in the direction in which it protrudes from the cylinder 21 .

シリンダ21の内部に、金属ベローズ45が収容されて
いる。このベローズ45は、シリンダ21の軸線方向に
伸縮自在なベローズボディ46と、このベローズボディ
46の一端を閉塞するベローズキャップ47を備えてい
る。ベローズボディ46は、厚みが0.1ないし0.3
mm前後のステンレス鋼の板からなる。但しステンレス
鋼以外の金属が用いられてもよい。ベローズボディ46
の他端48はシリンダ21の端壁49に固定されている
A metal bellows 45 is housed inside the cylinder 21 . The bellows 45 includes a bellows body 46 that is expandable and retractable in the axial direction of the cylinder 21, and a bellows cap 47 that closes one end of the bellows body 46. The bellows body 46 has a thickness of 0.1 to 0.3.
It is made of a stainless steel plate of around 1.2 mm in diameter. However, metals other than stainless steel may be used. Bellows body 46
The other end 48 is fixed to an end wall 49 of the cylinder 21.

ベローズキャップ47の内面側に弁体50が設けられて
いる。この弁体50はウレタンエラストマあるいはシリ
コン樹脂のようにゴム状弾性をもつ材料からなり、前述
した流通口25の周りに形成された環状の弁座51に対
向している。これら弁体50と弁座51は、後述するご
とく、ベローズ45が所定量以上縮んだ時に内筒部23
とベローズボディ46との間に浦を閉込めるための自己
シール手段52を構成する。
A valve body 50 is provided on the inner surface of the bellows cap 47. The valve body 50 is made of a rubber-like elastic material such as urethane elastomer or silicone resin, and faces the annular valve seat 51 formed around the above-mentioned flow port 25. These valve body 50 and valve seat 51 are connected to the inner cylindrical portion 23 when the bellows 45 is contracted by a predetermined amount or more, as will be described later.
A self-sealing means 52 is configured between the bellows body 46 and the bellows body 46 to confine the ura.

ベローズボディ46の外周部に、ベローズガイド部材5
5.56が設けられている。これらのガイド部材55.
56は、ベローズボディ46とシリンダ21との間に所
定のクリアランスを確保するためと、ベローズボディ4
6とシリンダ21との間のIt1動抵抗を減らすために
使われる。
A bellows guide member 5 is attached to the outer periphery of the bellows body 46.
5.56 is provided. These guide members 55.
56 is for securing a predetermined clearance between the bellows body 46 and the cylinder 21, and for ensuring a predetermined clearance between the bellows body 46 and the cylinder 21.
It is used to reduce the It1 dynamic resistance between the cylinder 21 and the cylinder 21.

上記ベローズ45によって仕切られるシリンダ21の内
部空間のうち、上記密封手段35が設けられている側、
すなわちベローズ45の内面側に液室60が規定されて
いる。この液室60には液体の例として油が満たされる
。液室60の上部に、ボール61とねじ62によって閉
塞可能な孔63が設けられている。
Of the internal space of the cylinder 21 partitioned by the bellows 45, the side where the sealing means 35 is provided;
That is, a liquid chamber 60 is defined on the inner surface side of the bellows 45. This liquid chamber 60 is filled with oil as an example of liquid. A hole 63 that can be closed by a ball 61 and a screw 62 is provided in the upper part of the liquid chamber 60 .

シリンダ21の内部空間のうち上記密封手段35が設け
られていない側、すなわちベローズ45の外面とシリン
ダ21の内面壁とによって規定される側に、気室65が
設けられている。この気室65には、例えば窒素などの
不活性ガスが封入されている。ガスの封入圧力はこのダ
イスプリング20に必要とされる皺押え力に応じて決定
されるが、例えば数10kg/cd以上の高い圧力で封
入される。このガスの圧力は、ベローズ45を縮める方
向、すなわちロッド22をシリンダ21から押出す方向
に作用する。シリンダ21の端壁66に設けられたガス
供給口67は、栓68によって閉塞可能である。なお、
本実施例のダイスプリング20の適当な位置に、気室6
5の圧力が所定値以上に上昇した時に開弁する安全弁が
設けられている。
An air chamber 65 is provided in the internal space of the cylinder 21 on the side where the sealing means 35 is not provided, that is, on the side defined by the outer surface of the bellows 45 and the inner wall of the cylinder 21. This air chamber 65 is filled with an inert gas such as nitrogen. The pressure at which the gas is sealed is determined depending on the wrinkle pressing force required for the die spring 20, and the gas is sealed at a high pressure of, for example, several tens of kg/cd or more. The pressure of this gas acts in the direction of contracting the bellows 45, that is, in the direction of pushing the rod 22 out of the cylinder 21. A gas supply port 67 provided in the end wall 66 of the cylinder 21 can be closed with a plug 68 . In addition,
An air chamber 6 is placed at an appropriate position in the die spring 20 of this embodiment.
A safety valve is provided that opens when the pressure at No. 5 rises above a predetermined value.

気室65にガスを供給する工程は次の通りである。The process of supplying gas to the air chamber 65 is as follows.

ガスを供給する際に、予め液室60に浦を満たしておく
。第2図に示されるように、ガス0(給口67に加圧ガ
ス倶給源70が接続される。供給源70と供給口67と
の間にバルブ71がある。バルブ71を開けることによ
って気室65内にガスが供給される。気室65内のガス
の量が増えるにつれて、ベローズボディ46が軸線方向
に縮んでゆく。従って、液室60内の油が孔63を通っ
て外部に排出される。
When supplying gas, the liquid chamber 60 is filled in advance. As shown in FIG. 2, a pressurized gas supply source 70 is connected to the gas 0 (supply port 67). A valve 71 is located between the supply source 70 and the supply port 67. Gas is supplied into the chamber 65. As the amount of gas in the air chamber 65 increases, the bellows body 46 contracts in the axial direction. Therefore, the oil in the liquid chamber 60 is discharged to the outside through the hole 63. be done.

ベローズ45が所定のストロークまで撓むと、自己シー
ル手段52の弁体50が弁座51に密接することにより
流通口25が閉塞される。このため、ベローズボディ4
6は軸方向にそれ以上撓めなくなるとともに、内筒部2
3の外周面とベローズボディ46の内面との間の隙間7
2に油が閉込められる。
When the bellows 45 is bent to a predetermined stroke, the valve body 50 of the self-sealing means 52 comes into close contact with the valve seat 51, thereby closing the flow port 25. For this reason, bellows body 4
6 no longer bends in the axial direction, and the inner cylinder part 2
Gap 7 between the outer peripheral surface of 3 and the inner surface of the bellows body 46
Oil is trapped in 2.

弁体50が弁座51に密接したのちも気室65にガスが
供給され続けるから、気室65の圧力は次第に高くなっ
てゆく。油は実質的に非圧縮性である。従って、ベロー
ズボディ46の内面は、上記隙間72に閉込められた油
によって全面が均等に支えられる。このため、高い圧力
でガスが供給され続けても、ベローズ45が過度に撓む
おそれがない。気室65の圧力が所定の値に達したとこ
ろで、ガスの供給がストップされ、供給口67が栓68
によって塞がれる。
Since gas continues to be supplied to the air chamber 65 even after the valve body 50 comes into close contact with the valve seat 51, the pressure in the air chamber 65 gradually increases. Oil is substantially incompressible. Therefore, the entire inner surface of the bellows body 46 is evenly supported by the oil trapped in the gap 72. Therefore, even if gas is continuously supplied at high pressure, there is no risk that the bellows 45 will bend excessively. When the pressure in the air chamber 65 reaches a predetermined value, the gas supply is stopped and the supply port 67 is closed to the plug 68.
blocked by.

上記のようにして気室65に所定圧力のガスが封入され
たダイスプリング20は、図示しないプレス加工機の皺
押えパッドを抑圧可能な位置に組付けられる。そしてプ
レス時に、ロッド22がシリンダ21に押込まれる方向
に移動する。この時には、シリンダ21に対するロッド
22の挿入量が増大する。このため、ロッド22が移動
した分だけ気室65が圧縮され、ベローズ45が伸びる
とともに、気室65の圧力が増大する。プレスが終って
ダイか開放されると、シリンダ21に対してロッド22
が突出する方向に移動する。この時には、ロッド22が
移動した分だけ気室65の容積が増加するため、ベロー
ズ45が元の撓みに戻る。このように、シリンダ21に
対するロッド22の相対運動に伴ってベローズ45が伸
縮を繰返スとともに、ベローズ45の伸縮運動に伴って
流通口25に油が出入りする。
The die spring 20, whose air chamber 65 is filled with gas at a predetermined pressure as described above, is assembled at a position where it can suppress a wrinkle pressing pad of a press machine (not shown). Then, during pressing, the rod 22 moves in the direction in which it is pushed into the cylinder 21. At this time, the amount of insertion of the rod 22 into the cylinder 21 increases. Therefore, the air chamber 65 is compressed by the amount that the rod 22 has moved, the bellows 45 is expanded, and the pressure in the air chamber 65 is increased. When the press is finished and the die is opened, the rod 22 is moved against the cylinder 21.
move in the direction in which it protrudes. At this time, the volume of the air chamber 65 increases by the amount that the rod 22 has moved, so the bellows 45 returns to its original deflection. In this way, the bellows 45 repeatedly expands and contracts as the rod 22 moves relative to the cylinder 21, and oil flows in and out of the flow port 25 as the bellows 45 expands and contracts.

気室65内のガスは、金属ベローズ45によって液室6
0内の浦と仕切られている。金属ベロズ45はその板厚
が薄くてもきわめて良好なガスバリヤ性を発揮する。こ
のため、気室65内のガスが液室60の油に溶は込むこ
とはない。気室65には大気側に通じるような摺動部分
が存在しないから、高速でロッド22の往復運動が繰返
されても、ロッド22の摺動部を通じて気室65内のガ
スが大気側に直接逃げることは有りえない。
The gas in the air chamber 65 is transferred to the liquid chamber 6 by the metal bellows 45.
It is separated from Ura within 0. Even if the metal bellows 45 is thin, it exhibits extremely good gas barrier properties. Therefore, the gas in the air chamber 65 does not dissolve into the oil in the liquid chamber 60. Since the air chamber 65 does not have a sliding part that communicates with the atmosphere, even if the rod 22 reciprocates repeatedly at high speed, the gas in the air chamber 65 will not flow directly to the atmosphere through the sliding part of the rod 22. It's impossible to escape.

ロッド22の摺動部分を封じる密封手段35は液室65
側に設けられているから、この密閉手段35は浦をシー
ルできればよい。ガスに比べて粘性の大きい浦をシール
することは比較的容易である。
The sealing means 35 for sealing the sliding portion of the rod 22 is a liquid chamber 65.
Since the sealing means 35 is provided on the side, it is sufficient if the sealing means 35 can seal the ura. It is relatively easy to seal ura, which has a high viscosity compared to gas.

気室65にはガス供給口67か存在するが、この供給口
67は摺動を生じる箇所ではないから、通常のOリング
等の固定シール部材73によって容易にシールすること
ができる。この供給口67のシール性を更に完壁なもの
にするために、気室65の内部に若干量の油を入れてお
くのも有効である。
A gas supply port 67 is present in the air chamber 65, but since this supply port 67 is not a location where sliding occurs, it can be easily sealed with a fixed sealing member 73 such as an ordinary O-ring. In order to further improve the sealing performance of the supply port 67, it is also effective to put a small amount of oil inside the air chamber 65.

また本実施例のダイスプリング20は、ベローズ45の
撓みが所定のストロークを越えた時にベローズボディ4
6の内面側に油を閉込める自己シール手段52を備えて
いる。このため、万−何らかの原因によって液室60内
の油が抜けてしまうことによって高圧ガスの圧力がベロ
ーズ50を撓ませる方向に作用しても、弁体50が弁座
51に密接する位置までベローズ45が撓むことで隙間
72に油が閉込められる。そしてこの油によってベロー
ズボディ46を内面側から均等に支えることができるよ
うになる。このためベローズボディ46が過度に撓むこ
とを防止でき、ベローズ45を保護する上で有効である
In addition, the die spring 20 of this embodiment has the bellows body 4 when the deflection of the bellows 45 exceeds a predetermined stroke.
6 is provided with a self-sealing means 52 for trapping oil on the inner surface side. Therefore, even if the oil in the liquid chamber 60 escapes for some reason and the pressure of high-pressure gas acts in a direction that bends the bellows 50, the bellows will close until the valve body 50 is in close contact with the valve seat 51. 45 is bent, oil is trapped in the gap 72. This oil enables the bellows body 46 to be evenly supported from the inner surface side. Therefore, excessive bending of the bellows body 46 can be prevented, which is effective in protecting the bellows 45.

[発明の効果] 本発明によれば、気室内のガスがシリンダとロッドとの
摺動部を通じて大気側に抜けてしまうことがなくなるか
ら、いわゆるメインテナンスフリーのガスばね式ダイス
プリングが得られる。そしてシリンダとロッドとの摺動
部はガスをシールする場合に比較してシールの容易な液
体をシールすればよいから、この摺動部からの漏れをき
わめて小さく押えることができることにより、このダイ
スプリングのばね定数および設定荷重を長期間にわたっ
て同一に維持できる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, the gas in the air chamber is prevented from escaping to the atmosphere side through the sliding portion between the cylinder and the rod, so that a so-called maintenance-free gas spring type die spring can be obtained. And since the sliding part between the cylinder and the rod only needs to be sealed with liquid, which is easier to seal than when sealing with gas, leakage from this sliding part can be kept to an extremely low level. The spring constant and set load can be maintained the same over a long period of time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示すダイスプリングの縦断
面図、第2図は第1図に示されたダイスプリングのガス
供給時の様子を示す断面図、第3図は深絞りの工程説明
図、第4図ないし第6図はそれぞれ従来のダイスプリン
グを示す縦断面図である。 20・・・ダイスプリング、21・・・シリンダ、22
・・・ロッド、25・・・流通口、35・・・密封手段
、45・・・金属ベローズ、46・・・ベローズボディ
、50・・・弁体、51・・・弁座、52・・・自己シ
ール手段、60・・・液室、65・・・気室、67・・
・ガス(jli給口。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第5図 第6図 1、事件の表示 特願昭63−326177号 2、発明の名称 ダイスプリング 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 (464)日本発条株式会社 4、代理人 東京都千代田区霞が関3丁目7番2号 〒100  電話 03 (502)3181 (大代
表)(5847)  弁理士  鈴  江  武  彦
5、自発補正 7゜補正の内容 (1)  明細書中、第13頁12行目から18行目に
わたり、「ベローズ45が所定の・・・・・・浦が閉込
められる。」とあるを下記文章に訂正する。 記 ガスは二段階に分けて封入される。すなわち、最初は上
記ガスが低圧で気室65に供給される。 ベローズ45が所定のストロークまで撓むと、自己シー
ル手段52の弁体50が弁座51に密接することにより
流通口25が閉塞される。このため、ベローズボディ4
6は軸方向にそれ以上撓めなくなる。こうして弁体50
が弁座51に密接したのち、孔63がボール61および
ねじ62によって閉じられることにより、内筒部23の
外周面とベローズボディ46の内面との間の隙間72に
油が閉込められる。そののち高圧のガスが気室65に供
給される。 (2)図面中、第2図を別紙の通り訂正する。
Fig. 1 is a longitudinal sectional view of a die spring showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a sectional view showing the die spring shown in Fig. 1 when gas is supplied, and Fig. 3 is a deep drawing. The process explanatory drawings and FIGS. 4 to 6 are longitudinal cross-sectional views showing conventional die springs, respectively. 20... Die spring, 21... Cylinder, 22
... Rod, 25 ... Communication port, 35 ... Sealing means, 45 ... Metal bellows, 46 ... Bellows body, 50 ... Valve body, 51 ... Valve seat, 52 ...・Self-sealing means, 60...liquid chamber, 65...air chamber, 67...
・Gas (JLI supply. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue Figure 5 Figure 6 Figure 1, Display of the case Japanese Patent Application No. 63-326177 2, Name of the invention Die Spring 3, Relationship with the person making the amendment case) Patent applicant (464) NHK Spring Co., Ltd. 4, Agent 3-7-2 Kasumigaseki, Chiyoda-ku, Tokyo 100 Telephone 03 (502) 3181 (Main representative) (5847) Patent attorney Takehiko Suzue 5, Voluntary amendment 7゜Amendment details (1) In the specification, from page 13, line 12 to line 18, the statement ``The bellows 45 is closed in a predetermined position.'' has been corrected to the following sentence. The gas is sealed in two stages. That is, the gas is initially supplied to the air chamber 65 at low pressure. When the bellows 45 is bent to a predetermined stroke, the valve body 50 of the self-sealing means 52 is closed. The flow port 25 is closed by coming into close contact with the valve seat 51. Therefore, the bellows body 4
6 can no longer be bent in the axial direction. In this way, the valve body 50
After the valve seat 51 comes into close contact with the valve seat 51, the hole 63 is closed by the ball 61 and the screw 62, thereby trapping oil in the gap 72 between the outer circumferential surface of the inner cylindrical portion 23 and the inner surface of the bellows body 46. Thereafter, high pressure gas is supplied to the air chamber 65. (2) In the drawings, Figure 2 will be corrected as shown in the attached sheet.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)中空のシリンダと、このシリンダに軸線方向に移
動自在に挿入されたロッドと、上記シリンダに対してロ
ッドが貫通する箇所の内周部に配置されていてロッドに
対する摺動部分をシールする密封手段と、上記シリンダ
の内部に収容されていてしかもシリンダの軸線方向に伸
縮自在な金属製ベローズボディを有しているベローズと
、このベローズによって仕切られるシリンダ内部の空間
のうち上記密封手段が設けられている側にあって液体が
満たされる液室と、上記ベローズによって仕切られるシ
リンダ内部の空間のうち上記密封手段が設けられていな
い側にあって大気圧以上の圧力のガスが封入される気室
と、を具備したことを特徴とするダイスプリング。
(1) A hollow cylinder, a rod inserted into the cylinder so as to be movable in the axial direction, and a sealing member placed on the inner periphery of the part where the rod penetrates the cylinder to seal the sliding part with respect to the rod. a sealing means; a bellows having a metal bellows body which is housed inside the cylinder and is expandable and retractable in the axial direction of the cylinder; and a space inside the cylinder partitioned by the bellows, in which the sealing means is provided. A liquid chamber is filled with liquid on the side where the bellows is installed, and a gas chamber is filled with gas at a pressure higher than atmospheric pressure on the side where the sealing means is not provided, of the space inside the cylinder partitioned by the bellows. A die spring characterized by being equipped with a chamber and.
(2)上記シリンダの内部には上記ベローズが伸縮する
際に上記液室内の液が出入りする流通口が設けられてお
り、しかもこのシリンダ内には上記ベローズが所定のス
トローク以上軸方向に撓んだ状態においてこのベローズ
の端面が突き当ることによってベローズがそれ以上撓む
ことを阻止するとともに上記流通口を塞ぐことによりベ
ローズボディとの間に液の一部を閉込める自己シール手
段が設けられている請求項1記載のダイスプリング。
(2) Inside the cylinder, there is a communication port through which the liquid in the liquid chamber enters and exits when the bellows expands and contracts, and furthermore, the cylinder has a flow port that allows the bellows to bend in the axial direction beyond a predetermined stroke. Self-sealing means is provided that prevents the bellows from further deflecting when the end surfaces of the bellows abut against each other in the open state, and also confines a portion of the liquid between the bellows body and the bellows body by blocking the communication port. The die spring according to claim 1.
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KR1019890019051A KR900009256A (en) 1988-12-26 1989-12-20 Daikushon device
DE3942737A DE3942737C2 (en) 1988-12-26 1989-12-22 Gas spring cylinder for deep drawing tools

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0584599A (en) * 1991-09-27 1993-04-06 Nobuyuki Sugimura Closed die cushion for press

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