JPH02224913A - 機械力増加装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、直線的力を増加させるための機械的装置に関
する。よシ具体的には、本発明は、空気圧シリンダによ
り力が伝えられ、空気圧シリンダの出力荷重が増幅され
るとともに、種々のストロークを必要とする種々のワー
ク（被加工片）に対して、全体的な装置が保合及び離脱
できるように工具を充分に調節できるようにした装置に
関する。

〔従来の技術〕

従来技術として、手動や油圧及びその他の手段で伝えら
れる力を増加させるための機械的表装置には様々なもの
がある。一般に、小さい導入力が比較的作用力に変換さ
れる。初期の力は、通常、油や空気などの作動媒体を使
用する流体駆動式装置を利用して発生させられる。

本発明は、米国特許第３，６８０，４００号（発明の名
称二力増倍機構、発行日：１９７２年８月１日、出願人
：　Ｈｅｒｂｅｒｔ　Ｌｅｍｐｅｒ他）Ｋ記載された力
増倍機構岐ついての改良技術である。上記特許には、断
面積の大きい金属プルームをせん断するための装置が記
載されている。その装置では、プル−ムの正確かつ完全
なせん断を行うためＫは、可動せん断ブレード（刃）が
かなシの距離を移動しなければならない。せん所動作用
の力は駆動軸により伝えられ、その軸に設けた偏心取付
型のピントマンアームがナイフブロックに連結している
。ピントマンアームとナイフブロックとの連結は、大部
分がナイフブロック内に収容されたねじ機構により行わ
れる。ねじ機構は、ピットマンアームの往復動と同期し
て作動させられる独立型動力源を有している。駆動スト
ロークでは、ピントマンアームがぜん断ブレードを短い
距離だけ前進させる。

通常、ピントマンアームの戻シストロークでは、せん断
ブレードの移動方向が逆になるが、ナイフブロック内の
ねじ機構はせん断ブレードの位置を維持した１まであシ
、その状態は、ビントマンア−ムの次の駆動ストローク
での距離増加分だけせん断ブレードが前進できるまで保
たれる。すなわち、ナイフブレードに交互に及ばされる
２種類の力がある。第１に、ピントマンアームにより発
生させられる大きな力があり、第２にねじ機構により及
ぼされる小さい力がある。

本発明でも、ラムを備えた工具に大きい力及び小さい力
を及ばずようになっている。但し、本発明により採用さ
れる機構は、米国特許第３，６８０，４００号に記載の
機構と比べて非常に単純である。又、本発明のラムは単
一の動力源を利用する。

米国特許第３，４１７，５９９号（発行日：　１９６８
年１２月２４日、発明の名称：圧縮工具、出願人：Ｗｉ
　１１　ｉａｎ　Ｃ，Ｂｕｒｎｓ　）には、単一のアク
チュエータロッドの作用を通して２種類の異なる荷重を
伝える折り曲げ工具が記載されている。アクチュエタロ
ッドは、レバー式手動操作ハンドルにより移動させられ
て、複数の皿ばね型座金を圧縮する。

２列の皿ばね型座金は圧縮荷重を折シ曲げヘッドの一部
分に伝える。折り曲げヘッドの隣接する部分は、力の弱
い組の皿ばね型座金の影響を受けるので、この部分は低
い荷重を受ける。すなわち、米国特許第３，４１７，５
９９号に記載された折シ曲げ工具に使用される固定具は
、折シ曲げ工具ハンドルの作用により、２種類の異なる
方を受ける。

本発明は、米国特許第３，４１７，５９９号に記載され
た手動操作式折り曲げ機と比べ、第１の荷重がラムに及
ぼされてそれを大きい距離だけ移動させるという点で異
なっている。又、その次に第２の荷重がラムに及ばされ
て、それを短い距離だけ移動させる。単一の空気圧シリ
ンダロッドを利用して個々のラム荷重状態を形成できる
。

米国特許第４．４４２，５８１、発明の名称：ボタンパ
ンチャー又はクリツパー、出願人、（ＭｅｌｖｉｎＭｏ
　Ｉ　ｎ　Ｉ　ｅ　ｋ　）には、折シ曲げ装置が記載さ
れている。

この折シ曲げ装置又は工具は携帯性に優れ、主にパンタ
グラフ構造を利用して機械的効果を得るようになってお
り、それにょシ、工具の複数のジョ〜（顎部）で有益な
作業を行えるようになっている。本発明の特定の実施例
では、第４図に示す如く、油圧シリンダを使用して工具
に作用力を及ぼしている。機械的な効果は、符号４４で
示す摺動支点を使用して行われる。支点４４の移動方向
は、その移動範囲全体にわたって直線的である。

別の直線的自白増加装置は、例えば、米国特許第４，０
９９，４３６号（Ｂｅｎｅｔｅａｒ）の従来技術で公知
でラシ、それによると、パンチがシリンダ及びピストン
で駆動される油圧穿孔装置が教示されている。その構造
では、第２ピストンに及はされた小さい圧力により、大
きい力がシート材料にパンチから及はされる大きい力が
生じる。下部ピストンが最初に、ワークと接触するまで
加圧流体により作動させられる。上部ピストンは、圧縮
空気により作動させられて下部ピストン側へ移動し、そ
れニヨυ、そのピストンロッドが下部ヒストン（７）上
側で加圧流体を捕獲し、既に下部ピストンに作用してい
る圧力に上部ピストン自体の圧力を付加するように作用
する。作用全体は、遅延動作バルブ及び４方パルプによ
多制御される。

本発明は、上述の装置と比べ、移動支点が、その移動行
程全体では直線的ではないという点が異なっている。又
、本発明では、主な機械的効果が、移動支点が休止状態
となった時に達成され、一方、米国特許第４，４４２，
５８１号の装置では、符号４４で示す移動支点が、それ
を案内する摺動室のいずれかの端部に到達した時に、常
に機械的運動が停止する。更に、本発明は、油圧作動式
装置に関連する不具合を有していない。

〔発明の構成〕

本発明は、空気圧式穿孔工具又はパンチに関連して記載
されているが、本発明の機械力増強装置は、それ以外の
種々の用途に利用できる。

本発明は、実施例では、どの様な用途にも使用できる力
増強装置であって、工具が適度な荷重の影響で大きい距
離を移動しなければならず、又、その移動の最終段階に
おいて、工具が大きい力にさらされて、工具がワークに
対して有益な作用を行い得るような用途の力増強装置に
使用されている。

本発明は、１対の間隔を隔てた側部板の一端部に取り付
けられる空気圧アクチュエータを含んでいる。アクチュ
エータロッドは側部板の間を突出して摺動プロツタに取
り付けてあり、該プロツタは、カムスロットを有するク
レビス板に取り付けて６る。摺動プロツタは、シリンダ
ロッドと平行な姿勢で側部板に配置されている１組の案
内通路又は溝内を直線的に移動する。相互連結リンクは
、その一端部に取り付けられるカムフォロアーを有して
おり、該カムフォロアーは、クレビス板肉に設けられた
カム溝と相互に作用する。相互連結リンクは、その中央
部分に、カムフォロアーを固定状態？有しており、該カ
ムフォロアーは、側部板の一方に機械加工された表面内
を移動する。相互連結リンクのクレビス板から最も遠い
端部は横方向に位置する支点ピンを含んでおり、該ビン
がスペーサに取り付けたストンパーと相互に作用するこ
とにより、支点ピンがその移動方向を変える旋回点とな
ることが許容され、又、アクチュエータロッドの縦軸と
概ね直角なスロットに支点ピンが入ることが許容される
。連結リンクの端部に含まれる支点ピンは、往復動ラム
の一端部に旋回軸を介して旋回自在に取り付けである。

支点ピンが、そのために設けられたスロットに入ると、
相互連結リンクは、大きい荷重をラムに伝える位置とな
シ、そのラムが、相互連結リンク連結部と反対側のラム
の端部に取り付けられる作業実施工具を含んでいる。工
具を含むラムは、側部板に設けられる１対の案内通路又
は溝内を摺動する。

以上に記載した本発明では、工具を含むラムは、そのス
トローク又は直線運動範囲が大きくなシ、そのためにワ
ークを回避することができ、しかも、その移動の最終段
階では、ラムの移動量を最小に維持しながら、ラムは大
きい荷重を伝えることができる。

本発明の主要な目的は、空気圧動力源を使用し、しかも
、ワークに対する充分な汎用性を得られる程度にコンパ
クトである機械力増強装置を提供することにある。

本発明の別目的は、油圧装置での加工力に匹敵する加工
力を伝えることができ、しかも、一般的な作業場所に存
在する空気供給源で作動する工具を形成することにある
。

更に本発明の目的は、複数の選択的な荷重条件の下で作
用する往復動ラムにより作動させられる穿孔工具を提供
することにある。

本発明の更に別の目的は、工具支持ラムと空気圧アクチ
ュエータとの間の連結構造であって、ラムが小さい力を
及はしながら大きい距離を移動でき、又、大幅に増強さ
れた力を及ぼしながら小さい距離を移動できるような連
結構造を提供することにある。

更に本発明の目的は、空気圧アクチュエータにより伝え
られている力の量を監視するための手段を提供すること
にある。

更に本発明の目的は、摩耗し易い部分を容易に交換でき
る工具を提供することにある。

次に図示の実施例により本発明を更に詳細に説明する。

それらの図面において、同様の参照符号は対応する部分
を示している。

〔実施例〕

第１図には、本発明の一実施例を含む力増強装置の適用
例が示しである。第１図に示す実施例は、１枚以上の金
属板又は同様の金属材料に孔を明けるのに利用される空
気圧式穿孔機の形態にある。

第１図において、符号１０は本発明を含む全体的な装置
を示している。装置１０は空気圧式穿孔ユニットであシ
、よシ一般的には、穿孔ユニットと呼ばれるものである
。装置１０は、空気などの流体で駆動される空気圧シリ
ダ１２を有している。

空気圧シリンダ１２はアダプター板１３に取り付けてあ
シ、板１３は１対の平行に配置した側部板１４．１６に
掛け渡しである。側部板１４．１６は複数のスペーサに
より互いに間隔を隔てた状態に保持されている。頂部ス
ペーサ１８が側部板１４．１６のほぼ全長を横切る形で
設けである。同様に、底部スペーサ２０が側部板１４．
１６の底縁のための支持部を形成している。更に剛直な
構造を得るために、中間スペーサ２２．２４が設けであ
る。

上述の全てのスペーサは、ボルトなどの固定具によυ側
部板１４．１６に取り付けることが好ましい。その様な
構造にすると、必要に応じて装置１０全体を容易に分解
できる。Ｃ形フレームサポート２６が、頂部スペーサ１
８の上側表面と直角に配置されて、それに取り付けであ
る。Ｃ形フレーム２６は片持ち梁状に前方へ突出してお
シ、それに対してダイボタン・リテーナ裏当て板２８が
取り付けである。ダイボタン・リテーナ裏当て板２８は
ボールリンクパンチ３０と軸方向に並んでおシ、該ハン
チ３０はラム３２に対してボールロックリテーナセント
３４により固定されている。

第２図は装置１０の一部切シ欠き側面図で、本発明の可
動部品と、その移動進路とを表している。

第２図で右側に示す空気圧シリンダ１２は、ボルト３６
によりアダブター板１３に取り付けである。

アダプター板１３はボルト３８により側部板１４．１６
に強固に固定されている。頂部スペーサ１８はボルト４
０により側部板１４．１６に取り付けである。同様の状
態で、底部スペーサ２０が、ボルト４２などにより、側
部板１４．１６の下縁に取り付けである。中間スペーサ
２２．２４は、ボルト４４．４６により側部板１４．１
６に取り付けである。実施例では、Ｃ形フレーム２６は
頂部スペーサ１８の頂面と直角に並んでおり、Ｃ形フレ
ーム２６は、側部板１４．１６と平行である。

Ｃ形フレーム２６は、頂部スペーサ１８に固定したボル
ト４８により所定位置に保持されている。

空気圧シリンダ１２は軸方向に延びるロッド５０を有し
、ロッド５０は軸方向かつ両方向に移動するようになっ
ている。ロッド５０のその様な運動は、空気圧シリンダ
に内蔵されたピストン（図示せず）の動作により行われ
る。ロッドの端部５２は軸方向に延びる孔５４を含んで
おり、孔５４には、その大部分にわたってねじが設けで
ある。孔５４のねじと螺合するねじ軸がロードセル５６
に設けてるる。ロードセル５６は拡大矩形端部５８を、
ロッド５０の端部５２の孔５４に螺合するねじ軸と反対
側に含んでいる。

スライドパー６０がロードセル５６に隣接して位置して
いる。スライドパー６０は、ロードセル５６の矩形端部
５８を部分的に包んでいる。スライドパー６０は第３図
に最も明瞭に示されている。

スライドパー６０は、ロードセル５６の矩形端部５８の
周囲を延びるアーム６２．６４を備えた分岐端部を有し
ている。各アーム６２．６４は内方へ突出したブロック
６５を有し、ブロック６５はロードセル５６の凹部６６
に嵌合している。スライドパー６０とロードセル５６と
の間の上述の相互連結構造によると、組み立てが容易で
ｓｂ、しかも、ロッド５０と共通の軸方向に荷重が及埋
された時に、スライドパー６０とロードセル５６とを確
実に連結できる。スライドパー６０の中央部分にはセン
タリングボタン６８が取り付けである。

センタリングボタン６８は球形の端部表面７０を有し、
該表面７０がロードセル５６の表面と点接触している。

この構造は、スライドパー６０とロドセル５６との間で
伝達された荷重を、ロッド５０の前向き又は圧縮サイク
ル中に、概ね軸方向に確実にするための一般的な方法で
ある。ロッド５０の後退サイクル中、アーム６２．６４
は、第３図に示す如く、ロードセル５６の凹部６６に係
合する。

Ｘライドパー６０は溝又は案内通路７２．７４内に位置
して、それらに沿って軸方向に摺動するようになってい
る。溝７２は側部板１４の内側壁に位置しておシ、溝７
４は、同様に、側部板１６の内側壁に位置している。溝
７２．７４は側部板１４．１６の全長にわたって延びて
おシ、空気圧シリンダ１２０ロッド５０と平行でるる。

フレとスパー７６がスライドパー６０の縦軸と並んでお
シ、ボルト７８によりバ−６０に取り付けである。クレ
ビスバー７６は、第２図に最も明瞭に示す如く、下向き
に延びるアーム部分８０を含んでいる。アーム８０はス
ライドノ＜−６０の端部に着座してボルト６０により取
り付けである。

垂直に延びるカムスロット８２が、クレビスノく−１６
のアーム部分８０内を延びている。

相互連結リンク又はレバーアーム８４は分岐構造の上端
部８６を含んでいる。相互連結リンク８４は第５図に断
面で示しである。ピン８８を利用してカムフォロアー９
０が相互連結リンク８４の上端部８６のアーム９２．９
４の間に配置されている。カムフォロアー９０はクレビ
スバー７６のカムスロット８２内を移動するように組み
立てである。相互連結リンク８４は、その中央部分に配
置されるカムフォロアー９６を有している。カムフォロ
アー９６は、第２図に見られるように、相互連結リンク
８４の一方の側に位置している。カムフォロアー９６は
カム溝９８に沿って移動し、峡湾９８は、第６図に示す
如く、側部板１４の内側面に機械加工されている。機械
加工されたカム溝９８の実際の形状は、第２図に破線で
示しである。

後述する理由により、機械加工されたカム溝９８は、空
気圧シリンダ１２に近い側の端部の幅が狭く、反対側の
端部の忽が広くなっている。相互連結リンク８４の下端
部は、それと一体の部分として、相互連結リンク８４の
縦方向軸と直角に配置される旋回軸１００を有している
。支点ピン１０２が旋回軸１００に対して、その縦軸が
旋回軸１００の軸線と平行となるように配置しである。

又、支点ピン１０２は相互連結リンク８４の本体部分を
通過して延びている。支点ピン１０２の外側表面の一部
分は、ピン１０２が相互連結リンク８４０本体部分を横
切る状態では露出している。支点ピン１０２の露出部分
は、第５図及び第７図に最も明瞭に示されている。支点
ピン１０２は複数の保持リング１０１によ多腕回軸１０
０内で不動状態に保たれている。支点ピン１０２には大
きい荷重が掛かるので、ピン１０２は高級鋼により作ら
れて、硬質表面が維持されている。

第２図の３−３切シ欠き断面図である第３図には、フレ
とスパー７６と相互連結リンク８４の上端部８６との相
互連結構造が示されている。クレビスバー７６は相互連
結リンク８４のアーム９２．９４の間に配置してｓｂ、
ピン８８はカムスロット８２内にカムフォロアー９０を
位置させるのに使用されている。

第７図に示す如く、相互連結リンク８４の旋回軸１００
は、そのいずれか一方の端部が、ラム３２のクレビス端
部１０＆　１１０に形成した筒状軸受座１０４．１０６
に収容されている。

分解斜視図でおる第７図には、ラム３２のクレビス端部
１０８．１１０に位置する軸受座１０４．１０６と、相
互連結リンク８４の旋回軸１００とが示されている。又
第７図には、ラム３２のクレビス端部１０８．１１０と
係合する回転軸保持ブロック１１２．１１４が描かれて
いる。符号１１６で示すような固定具を利用して、保持
ブロック１１２．１１４がラムのクレビス端部上に位置
決めされている。すなわち、以上から明らかなように、
相互連結リンク８４の旋回軸１００は、軸受座１０４．
１０６と、それと合わされる保持ブロック１１２、ｉ１
４とによ多形成された軸受表面内で自由に回転できる。

第２図、第４図、第７図には、上述のラム３２が最も明
瞭に示されている。ラム３２は、その縦軸が空気圧シリ
ンダ１２のロッド５０の軸と平行となるように配置され
ている。ラム３２は案内通路又は溝１１８．１１８ｍ、
　１１９．１１９ａ内に配置されておシ、それらの溝は
、側部板１４．１６の内側面に機械加工されている。保
持ブｉンク１１２．１１４を含むラム組立体は、案内通
路又は溝１１８．１１８ａ。

１１９．１１９ａ　の縦方向範囲に沿って自由に移動で
きる。

第２図の４−４断面図である第４図には、溝１１８．１
１９の底部表面がラム３２を両者間に位置させた状態で
示しである。相互連結リンク８４は、ある角度範囲を回
転しなければならないので、クレビス端部１０８．１１
００間に窪み１２０が設けられ、ピストンロッドがラム
３２の一方の範囲から他方の範囲へ移動する際に、相互
連結リンク８４が回転するための間隙が形成されている
。

第４図は、側部板１４．１６の間に位置する底部スペー
サ２０を示している。底部スペーサ２０は、該スペーサ
２０に強固に固定される上向き片持ち梁状ボス１２６を
含んでいる。ボス１２６は、底部スペーサ２０と一体の
部分とし７て機械加工することができ、又、別の手段で
それを底部スペーサ２０に強固に取り付けることもでき
る。ボス１２６は、第４図に示す如く、底部スペーサ２
０の中心線と並んでいる。摩耗バー１２８がボス１２６
の垂直方向の表面１３０に係合している。摩耗バー１２
８は、ねじ１３２等の固定具により、ボス１２６に取り
付けである。この構造に代えて、摩耗バー１２８とボス
１２６との組立体を、底部スペーサ２０内のスロット（
図示せず）内に位置させ、適当な固定具で所定位置に強
固に保持することもできる。その様な構造では、荷重集
中度が高い摩耗バー１２８の交換を速やかに行える。又
、底部スペーサ２０は、第２図に示す如く、衝突バー１
３４を含んでいる。衝突バー１３４は、摩耗バー１２８
の前面に対して間隔を隔てて位置している。これにより
、後述する理由のために、衝突バー１３４と摩耗バー１
２８との間に正確に限定された溝１３６が設けられる。

衝突バー１３４は臨界的高応力構成部品であるので、そ
の交換を装置１０全体の分解を行わすに容易に行えるよ
うな構造となっている。衝突バー１３４の基部の形状は
円筒形又は矩形にできる。衝突バー１３４は、第２図に
示す如く、底部スペーサ２０を貫通して延びており、そ
れにより、交換のために容易に操作できるようになって
いる。ボルト１３８などの固定具を使用して、衝突バー
１３４が底部スペーサ２０に対して強固に固定されてい
る。

第８図は、第２図に示す参考円８−８で限定される円形
範囲を、側部板１４を取り除いた状態で部分的に断面で
示す拡大図である。相互連結リンク８４は断面で示され
ておシ、支点ピン１０２も同様に断面で示しである。支
点ピン１０２は円筒形孔１４０に対して滑シ嵌合状態に
あシ、該孔１４０は、相互連結リンク８４の縦軸と直角
に位置している。

第８図から明らかなように、孔１４０の中央部分は、そ
の側壁の一部が除去されて凹部１４６を形成しておシ、
それにより、第７図にも示す如く、支点ピン１０２の外
表面のかなシの部分が露出している。

支点ピン１０２の別の範囲は、相互連結リンク８４の端
部に位置するスロット１４２により露出させられている
。スロット１４２は、相互連結リンク８４の下端の一部
を形成する旋回軸１０００両端部の間の中心線上に位置
している。スロット１４２は、衝突バー１３４を回避す
るだけの充分な幅及び深さを有している。従って、支点
ピン１０２の外表面の僅かな部分を露出させるための部
分をスロット１４２が形成しておシ、前述の凹部１４６
は、支点ピン１０２の外表面の多くの部分を露出させる
ようになっている。

第８図は、摩耗バー１２８と衝突バー１３４との間の間
隙により形成される溝１３６を示している。溝１３６は
、支点ピン１０２が実質的に拘束されずに１その内部へ
入ることができるようになっている。

再び第２図及び第６図により説明すると、それらから明
らかなように、衝突バー１３４はラム３２が占有するの
と同じ空間内へ上向きに突出している。すなわち、ラム
３２の溝１２４はラム３２の底に沿って設けてｌ）、衝
突バー１３４、ならびに、摩耗バー１２８とその裏当て
ボス１２６に対する間隙を形成している。

〔動作及び組み立て方法〕

装置１０全体を組み立てる場合、ロードセル５６は、空
気圧シリンダ１２の一部であるロッド５゜の端部に固定
する。次に、クレビスバー７６をボルト７８でスライド
パー６０に固定する。ロードセル５６の矩形端部５８は
、スライドパー６０のアーム６２．６４のブロック６５
の間の位置へ移動させる。次に上述の部分組立体を、溝
Ｔ２．７４に設置する。その設置前に、溝７２．７４は
、側部板１４．１６の間に頂部スペーサ１８及び中間ス
ペーサ２２を取り付けることにより、互いに間隔を隔て
た位置に配置されている。次に空気圧シリンダ１２の７
ランジ１４４を端部板１３に対して、両者間にインシュ
レータ１４８を挾んでボルト３６で固定する。次に相互
連結リンク８４をラム３２の端部に取υ付け、同様に、
保持ブロック１１２．１１４を取り付けて、ボルト１１
６により保持ブロック１１２．１１４を不動状態にする
。次にラム３２と、それに併設される部品を、各側部板
１４，１６に機械加工した溝１１８．１１８１．１１９
．１１９ａ　内に位置させる。中間スペーサ２４と底部
スペーサ２０は、ポル）４６．４２で取り付けることが
できる。

次にカムフォロアー９０，９６を、側部板１４．１６の
一方又は両方に設けた作業孔を通して、相互連結リンク
８４に取〕付ける。作業孔の実際の位置は、図面には示
されていない。同様に、相互連結リンク８４が全体的な
装置１０内に配置される前又はその後に、支点ピン１０
２を相互連結リンク８４の孔１４０に取り付ける。

本発明の目的の一つは、ワークに対応する所定位置への
移動及びそこからの移動を速やかに行うことができ、し
かも、ワークに有効な作業を行えるだけの充分な力を有
する工具を提供するととＫらる。本発明の以下の動作段
階から、装置１０全体が、本発明の上述の目的をどの様
にして果たすのかを理解できる。動作方法は以下に記載
する通υである。

空気圧シリンダは、ロッド５０にピストンを取り付けた
一般的な構造であるので、詳細には記載しない。ピスト
ンとロッド５０は、空気などの流体がピストンのどちら
の側に導入されるかによって、一方向又は別の方向に移
動する。実施例の装置の開始位置では、第２図に仮想線
で示す位置を相互連結リンク８４が占めるまでは、ロッ
ド５０が空気圧シリンダ１２内へ後退している。この位
置において、相互連結リンク８４に取り付けたカムフォ
ロアー９６がカム溝９８の下面上を移動する。支点ピン
１０２の露出表面は、装置１０の一切の隣接する構成部
分とは接触しない。又、相互連結リンク８４の上端部に
向かって位置するカムフォロアー９０は、カムスロット
８２の下部に位置している。ラム３２は、第２図で右側
へ移動しておシ、ボールロックパンチ３０とグイボタン
・リテーナ板２８との間にワークを挿入するための充分
な空間が形成される。別の構造では、完全な装置を金属
シート組立体の上側の位置まで移動させることもでき５
．その場合、組立体は、ある形態のリフト装置（図示せ
ず）を使用することによる加工孔を必要とするものであ
シ、又、そのリフト装置から装置１０全体が吊シ下げら
れるようにできる。空気が空気圧シリンダ１２内のピス
トンの裏側に導入されると、ロッド５０と相互連結リン
ク８４、ラム３２の全てが、第２図に示す如く、所定の
速度で左側へ移動する。上述の構成部分の選択的な運動
は、第８図に示す如く、支点ピン１０２が衝突バー１３
４の面と接触して、溝１３６内へ落下するまで継続され
る。支点ピン１０２が衝突バー１３４と摩耗バー１２８
との間に装着された後は、相互連結リンク８４の下端は
溝１３６内に捕獲され、それ以上へ左方へ移動できない
ので、相互連結リンク８４は旋回軸１００及び支点ピン
１０２を中心にして垂直位置まで回転し、最終的には、
移動範囲の限界に到達して、下シ傾斜状態となる。この
状態では、ラム３２はその移動範囲を最大限に移動して
おシ、従って、パンチ３０の尖端がワークに食い込んで
孔を明けることを許容する。

支点ピン１０２が衝突パー１３４の面に接触すると、支
点ピン１０２は溝１３６内まで下向きに移動し始める。

支点ピン１０２は、その表面全体が摩耗バー１２８の面
と接触するまで、溝１３６に入シ込む。はぼ同時に、支
点ピン１０２が、ラム３２へ伝わる大きい機械的力のた
めの支点となる。相互連結リンク４８の底がそれまでの
移動運動で固定されているので、大きい力が発生させら
れ、一方、相互連結リンク８４の頂部は、依然として、
空気圧シリンダ１２内からのロッド５０の伸長動作の影
替を受けて移動し続けている。例として説明するために
、ロッド５０から相互連結リンク８４の上端に伝わる力
の線に対する支点からの距離が、ラム３２に伝わる力の
線に対する支点からの距離の約１０倍であるとする。す
なわち、ラム３２は１、その中心軸に沿う力の影譬で左
へ緩やかに移動し、その力は、伸長中のピストンロッド
５０により生じる力よりも約１０倍大きい。

支点ピン１０２が衝突バー１３４と接触する瞬間に説明
を戻すと、カムフォロアー９６はカム溝１６の広がって
いる部分に入シ込んでおシ、従って、カムフォロアー９
６は、相互連結リンク８４が支点ピン１０２を中心にし
て回転するにつれて、円弧状の進路を自由に移動できる
。カムフォロアー９６がその円弧状の移動を開始すると
、カムフォロアー９０が、カム孔７６内に位置するカム
スロット８２内で直線的に上昇及び下降を開始する。

すなわち、装置１０は複数の荷重条件の下で、空気圧動
力源を利用してラム３２を移動させる。

まず、ラム３２は、空気圧シリンダ１２のロッド５０に
よ多発生させられる荷重と＃１は同程度の比較的小さい
荷重により、所定の速度で移動する。

次に、支点ピン１０２が衝突バー１３４と接触すると、
ラム３２は減速して更に低速の運動となるが、伝えられ
る荷重は約１０倍まで増加し、その増加理由は、荷重が
相互連結リンク８４に及はされる点と、ラム３２が旋回
軸１００を介して相互連結リンク８４に取り付けられて
いる点との関係によるものである。

パンチ３０で及ｔ！される実際の荷重を監視するために
、装置にはロードセル５６が装備されておシ、該セル５
６は、ロッド５０が空気圧シリンダ１２から外向きに移
動する際に生じる圧縮力を検知するように位置している
。又、ロードセルを使用して、パンチ３０がワークに実
際に接触しているかどうかを検知することもできる。ワ
ークの存在の有無、及びその位置が適当であるかどうか
の検知及び検出は、自動化の程度が高くなるにつれて重
要性が増加する。

例えば油などの液体を使用する油圧シリンダを本発明で
使用することもできるが、液体式カ発生システムに不具
合があることは容易に理解できる。

液体供給式油圧シリンダでは、液体を保有するためのリ
ザーバを採用することが必要である。又、電気などの補
助動力源を設けて、油圧シリンダへ液体を送シ込むポン
プを運転しなければならない。

更に、装置１０の携帯性が低く、扱いにくい。空気など
の流体を利用する別の理由は、その取り扱いの容易さで
あるとともに、油などの液体を使用する場合に概ね常に
必要となる清掃の必要がないためである。装置１０は従
来の油圧装置と同様にコンパクトであル、工場全体内に
あらゆる位置まで通常は引かれている工場吸気源に空気
圧シリンダパルプ機構（図示せず）を直接接続するだけ
で、動力を与えることができる。装置１ｏは、８０ｐ、
ｇ、ｉ。

（５５０キロパスカル）の空気圧を使用すると、７００
００　ｐ、　ｓ、　ｉ、　（４９２１Ｋｌ／ｃｒＩ）の
引張強度を有する０、０５９インチ（１，５ｗａ　）の
厚さの鉄材量にＱ３３８インチ（８，６ｍ）Ｘｏ、５９
０インチ（１５ｇ、）の長孔を明けることができる。

又、装置１０は、側部板１３．１４と、それに併設され
るスペーサ及びＣ形フレームの全長を増加させて、適当
に長いストロークのシリンダを利用するだけで、よシ長
いストロークを必要とする用途に容易に適合させること
ができる。

本発明は、特定の装置に限定されるものではなく、又、
以上に説明した具体的な実施例に限定されるものでもな
く、又、何等かの特定の材料での特定の使用に限定され
るものではなく、本発明は、本発明の精神又は範囲から
逸脱することなく、種々の具体構成又は関係において変
更することができる。図示の装置は、実施例として説明
するためのものであシ、本発明を具体化する場合の種々
の変形構成の全てを示すものではない。

以上に説明した本発明は、少なくとも１つの実施例を充
分に開示するために、構造及び機能について詳細に記載
している。その詳細な記載は、本発明の原理又は特徴を
如何なる意味においても限定するものではなく、又、特
許請求の範囲に記載した特許保護範囲を限定するもので
もない。

【図面の簡単な説明】

第１図はパンチ及びダイ組み合せ物の形態にある本発明
の斜視図、第２図は本発明の可動部品とその移動範囲を
部分的に断面で示す切シ久き側面図、第３図は空気圧シ
リンダロッドとそれに取り付けられる部品とを示す第２
図の３−３断面拡大図、第４図はラムとそれに併設され
る相互作用部品を断面で示す第２図の４−４拡大図、第
５図は相互連結リンクとそれに連結される部品とを示す
第２図の５−５断面拡大図、第６図は第２図の６−６断
面であって、側部板ならびにそれらの間に収容される可
動部品に対する相互関係を示す拡大断面図、第７図はラ
ムの一端部とその中間リンクへの取付部の分解斜視図、
第８図は第２図に示す参考円８−８内に示される構造の
拡大図である。 １０・・・・装置、１２・・・・空気圧シリンダ、１４
．１６・・・・側部板、１８・・・・頂ｍスペ−？、、
２０−・・・底部スペー−！ｊ−１２２，２４・・・・
中間スペーサ、２６・・・・Ｃ形フレーム？ボー）、３
０・・・参ボールロックパンチ、３２・・・・ラム、５
０・・・・ロッド、６０・―・・スライドパー　７２．
７４・・・・案内溝、８２・・・番カムスロット、８４
・・・相互連結リンク、９０・・・・カムフォロア９６
・拳−・カムフォロアー９８・・番書カム溝、１００・
・・・旋回軸、１０２・・・・支点ピン、１１８．１１
９・ｍ−・案内溝、１２８　　・・φ・摩耗バ１３４・
・・・衝突パー 特許出願人　　ウテイカ・エンタプライゼス魯インコー
ボレーテンド 代 理 人 山 川 政 樹 Ｆ々−５ Ｆ々−６

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワークに作業を行う工具に使用するための機械力
   増加装置であつて： ２方向以上に直線運動を行うことができるピストン駆動
   ロッドを有する流体駆動式シリンダと；上記ピストン駆
   動ロッドを含む上記流体駆動式シリンダを支持し、かつ
   一体の案内手段を有している１対の間隔を隔てた側部支
   持板と； 上記１対の間隔を隔てた側部支持板の上記一体的案内手
   段に沿つて直線運動を行うように上記ピストン駆動ロッ
   ドと連結したスライドバーと；上記スライドバーの一端
   部に取付けたカム手段と；上記１対の間隔を隔てた側部
   支持板の上記一体的案内手段内に設けられ、該一体的案
   内手段内で往復直線運動をさせられるラムと； 一端部と他端部を有し、上記他端部は上記カム手段に連
   結すると共に上記一端部は選択的に上記ラムと連結して
   上記ピストン駆動ロッドの運動が上記ラムに伝わるよう
   にした相互連結手段と；上記１対の間隔を隔てた側部支
   持板の間で、これにしつかりと取付けられた底部スペー
   サと；上記底部スペーサに取り付けられ、上記相互連結
   手段の上記一端部と相互に作用する溝を形成するストッ
   パー手段と； 上記ストッパー手段により限定される上記溝と相互作用
   を行うように上記相互連結手段の上記一端部と協働し、
   それにより、上記ロッドから伝えられた力が増幅されて
   上記ラムに伝える手段とから構成されることを特徴とす
   る機械力増加装置。
2. （２）ワークに作業を行う工具に使用するための機械力
   増加装置であつて： 往復直線運動を行うことができるピストン駆動ロッドを
   有する流体シリンダと； 互いに間隔を隔てた状態で保持された１対の側部板と； 上記１対の側部板に取り付けられてそれらの間に掛け渡
   される底部スペーサを含む複数のスペーサと；上記１対
   の側部板の一端部に取り付けられた端部板と； 上記流体シリンジを上記端部板に取り付けて、上記ピス
   トン駆動ロッドが上記１対の側部板の間を延びるように
   し； 上記１対の側部板に２組の相補的案内溝を設け；更に上
   記１対の側部板の上記２組の相補的案内溝の一方に沿つ
   て直線的往復運動を行うように上記ピストン駆動ロッド
   の一端部に連結し、上記２組の相補的案内溝の上記一方
   を上記ピストン駆動ロッドの配置方向と平行に配置した
   スライドバーと；上記スライドバーの一端部に取り付け
   られ、且つカムスロットを有するカムバーと； 上記１対の側部板に含まれる上記２組の相補的案内溝の
   他方内で往復直線運動を行うように配置され、その一端
   部に固定される工具と、その他端部に取り付けられる支
   持手段とを設けたラムと；上記ピストン駆動ロッドの運
   動が上記ラムに伝わるように、その一端部が上記カムバ
   ーに連結され、他端部が上記ラムの上記支持手段に連結
   し、上記相互連結リンクに設けたカムフォロアーを有す
   る相互連結リンクと； 上記相互連結リンクの上記一端部と上記他端部との中間
   位置に配置され、上記相互連結リンクの運動を案内する
   カムフォロアー手段と； 上記カムフォロアー手段と相互に作用するように上記１
   対の側部板の一方に設けたカム溝と；上記ラムの上記支
   持手段に対して間隔を隔てた状態で上記底部スペーサに
   取り付けられた衝突バーと： 上記衝突バーとの間隔が上記底部スペーサの内側表面に
   対して所定の距離にあるように上記衝突バーに隣接して
   設けた摩耗バーと； 上記衝突バー及び上記摩耗バーの間に形成される上記所
   定の溝と選択的に相互作用を行うための手段を上記相互
   連結リンクの一端部に取り付けられ、それにより、上記
   ピストン駆動ロッドから伝えられた力が、その大きさを
   増加されて上記ラムを介して上記作業実施工具に伝える
   手段とから構成したことを特徴とする機械力増加装置。
3. （３）シート材料などのワークに孔を形成するための機
   械的パンチであつて： 一端部から片持ち梁状に延び、ピストンにより駆動され
   るピストン駆動ロッドを有する空気圧シリンダを設け、
   該ピストン駆動ロッドが往復直線運動を行うことができ
   ； １対の側部板を互いに間隔を隔てて平行に保持し； 複数のスペーサを上記側部板に取り付けて上記１対の側
   部板に対して安定状態にし、上記複数のスペーサに、上
   記ピストン駆動ロッドと概ね平行に並ぶ底部スペーサと
   、該底部スペーサと概ね平行に並ぶ頂部スペーサと、上
   記１対の側部板に取り付けられてそれらに掛け渡される
   端部板とを設け、上記空気圧シリンダを上記端部板に取
   り付けて、上記ピストン駆動ロッドが上記１対の側部板
   の間をそれらと平行な姿勢で延びるようにし；上記頂部
   スペーサの表面に取り付けた板により、湾曲支持アンビ
   ルを形成し、上記支持アンビルを上記１対の側部板と平
   行に並べ、上記支持アンビルを上記１対の側部板の一端
   部を超える範囲まで片持ち梁状に延ばし； スライドバーを直線的往復運動を行うように上記ピスト
   ン駆動ロッドの端部に連結し；２組の相補的溝を上記１
   対の側部板に互いに並置状態で配置し、上記２組の相補
   的溝の上記一方を上記ピストン駆動ロッドの方向と平行
   に配置し； カムを含むバーを、上記ピストン駆動ロッドから最も遠
   い端部において上記スライドバーに取り付け、上記カム
   を含むバーに、上記ピストン駆動ロッドと概ね直角な方
   向において上記カムバーの一端部を横切るカムスロット
   を設け； ラムを、上記１対の側部板に互いに並置状態で配置され
   た上記２組の相補的溝の他方内で往復直線運動を行うよ
   うに配置し、上記ラムに、その一端部に固定される工具
   を設け、上記ラムの他端部に複数の軸受座を形成する分
   岐形状の終端部を設け； 上記湾曲支持アンビルの凹部にダイブロックを取り付け
   、該ダイブロックに、その中央に位置する孔を、その軸
   が上記ラムの軸と一致する状態で設け； 上記複数の軸受座の各軸受座に対向する状態で保持ブロ
   ックを取り付け、上記保持ブロックにより、上記ラムの
   他端部に複数の同軸孔を形成し；上記カムを含むバーと
   上記ラムの端部の上記複数の同軸孔とを連結する相互連
   結リンクを設け、それにより、上記ピストン駆動ロッド
   の運動が上記ラムに伝わるようにし、上記相互連結リン
   クに１対の片持ち梁状アームを備えた分岐上端部を設け
   、該１対の片持ち梁状アームに、両者間に位置するカム
   フォロアーを上記カムを含むバーの上記カムスロットと
   相互に作用する状態で設け、上記カムフォロアーを、横
   方向に延びるピンにより上記分岐形状の上端部の上記１
   対の片持ち梁状アームの間に回転自在に固定し； 上記相互連結リンクと一体の部分として回転軸を、上記
   分岐上端部と反対側の上記相互連結リンクの端部に形成
   し、上記回転軸をその中心線が上記相互連結リンクの縦
   軸と直角となるように配置し、上記回転軸が、上記保持
   ブロックと上記ラムの上記分岐端部の上記軸受座との間
   に形成される複数の同軸孔にはめ込まれた状態で回転運
   動を行うように； 上記回転軸の両端部の間に支点ピンを配置し、該支点ピ
   ンを上記回転軸の軸と平行に配置し；円筒形状のカムフ
   ォロアーを上記相互連結リンクの他端部に取り付けてそ
   の両端部の中間に位置させ、それにより、上記相互連結
   リンクをその移動範囲の一部にわたつて案内するように
   し；上記カムフォロアーと相互に作用するカム溝を上記
   １対の側部板の一方に位置させ； 衝突バーと摩耗バーとを、外向き片持ち梁姿勢で、上記
   底部スペーサに取り付け、上記衝突バーと上記摩耗バー
   を上記１対の側部板の途中に位置させ、上記衝突バー及
   び上記摩耗バーを互いに間隔を隔てた状態に配置して両
   者間に溝を形成し、上記衝突バーと上記摩耗バーとの間
   の上記溝を上記ラムと上記底部スペーサの表面とに対し
   て直角な姿勢にし、それにより、上記回転軸に含まれる
   ピンが上記溝に入つて上記摩耗バーの表面と相互に作用
   し、それにより、上記ピストン駆動ロッドにより上記ラ
   ムを介して上記工具に伝えられる力を増加させるための
   支点を形成するようにしたことを特徴とする機械的パン
   チ。