JPH0373398B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、液圧駆動クランクプレスに関するも
のである。

従来の技術 従来、最も多く一般的に使用されている機械式
クランクプレスには、次のような種々の問題点が
ある。すなわち (1) 従来公知の一般の機械式クランクプレスのス
ライドの運動は、添付図面の第１３図に破線に
より示すように、１種の正弦曲線に従つて行わ
れており、スライドの作動速度は、その位置に
応じて変化する。従つて、一定の加圧速度を維
持することは、ほとんど不可能に近い。

(2) プレスの加圧速度は、その加工物の特性に合
わせて常に最適なものとしなければ、品質の優
れた製品を得ることは困難である。特に、絞り
加工などにおいては、加圧速度が早過ぎると、
製品にクラツクが発生し、作業が不能となる。

しかしながら、一般の機械式クランクプレス
の場合には、このプレスがある一定の加圧速度
を有するように、ひとたび設計・製作されてし
まうと、その加圧速度がそのプレスの固有機能
となり、以後は、その加圧速度を変えること
は、困難である。

(3) 一般の機械式クランクプレスにおいては、加
圧能力を下死点上何mmの位置で何Tonという表
示を一般的に行うが、これは機械式クランクプ
レスの固有機能であり、これを変えることは、
ほとんど不可能に近いところである。また、下
死点近傍では、ほぼ無限大の加圧力が発生し、
取り扱いを誤つた場合には、プレス本体又は金
型などを破損させる危険性がある。

(4) 一般のプレス作業においては、金型の交換、
保守、点検などの際には、スライドは、より大
きなストロークを必要とされるが、いつたん金
型がセツトされ、連続的に加工が開始される
と、スライドのストロークは加工物の搬入・搬
出に必要な最小限の範囲で良い。しかしなが
ら、機械式クランクプレスの場合には、その構
造上、１ストロークごとに必ず全ストロークを
往復することになるので、遊び時間が多く発生
し、生産能率が低下する。

(5) プレス加工の中には、加工物を押し切つた状
態において加圧力の持続が必要とされるものが
ある。しかしながら、機械式クランクプレスで
は、加圧力を保持することは、ほとんど不可能
である。

(6) 機械式クランクプレスにおいては、プレス加
工に必要なエネルギーは、ほとんどがフライホ
イールに蓄えられており、また、そのフライホ
イールの回転方向は一定方向に決まつているの
で、クランク軸の正転・逆転を交互に繰り返す
ことは不可能である。従つて、金型のかみ込み
事故などが発生した場合に、その解消の目的で
クランク軸を逆転させようとする場合には、フ
ライホイールを停止させ、モータの配線替えを
行い、逆転起動をさせるなどの繁雑な作業が必
要となる。

(7) 機械式クランクプレスにおいては、フライホ
イールに蓄えられているエネルギーをクランク
軸へ伝えたり、遮断したりするために、クラツ
チ、ブレーキ及びその駆動源としての空気圧な
どが必要不可欠となつている。しかしながら、
クラツチやブレーキは、その構造が複雑であ
り、製作・修理・調整などには高度の熟練が必
要とされ、また、一定の稼動時間ごとに、ライ
ニングの張り替え工事も必要となる。

(8) プレス作業における金型交換の際には、プレ
スを微速度で作動させ、精密に型合わせ作業を
行わなければならない。このために、機械式ク
ランクプレスには、微速度作動機構としてのマ
イクロインチング装置が設けられている。しか
しながら、この装置は、クランク軸を回転させ
る主モータとは別に、出力の小さなマイクロイ
ンチング用のモータを設け、このモータによつ
てドライブシヤフトを回転させ、スライドを１
〜0.5s.p.m.程度の低速サイクルで上下させるよ
うになつているが、その構造は複雑なものとな
つている。

(9) 一般の機械式クランクプレスにおいては、ス
トローク中に発生することのある過負荷による
プレス本体、金型、加工物ないしは作業者に与
える危険を防止するための過負荷安全装置を必
要とするが、このためにも、複雑な機構が要求
される。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、クランク軸、クランク・アーム、ク
ランク・ピン、連結棒、スライドなどがプレス・
フレームに取り付けられて構成されている従来公
知の機械式クランクプレスにおける上記のような
種々の問題点を解消させることができる新規なク
ランクプレスを得ることを、その目的とするもの
である。

問題点を解決するための手段 本発明は、この目的を達成するために、添付図
面の第１図にその基本構造図を示すように、従来
の機械式クランクプレスとは、クラツチ、ブレー
キ及びギヤ類を備えていない他は、ほぼ同様の構
成を有している機械式クランクプレスの各クラン
ク軸２Ｒ，２Ｌに、これに直角に、それぞれ、あ
る長さを有するシリンダ・アーム１０Ｒ，１０Ｌ
をその一端部において固着し、シリンダ・アーム
１０Ｒ，１０Ｌの他端部を、シリンダの一部をプ
レス・フレーム１に回動自在に取り付けられた液
圧シリンダ１１Ｒ，１１Ｌのピストン棒１２Ｒ，
１２Ｆの端部に回動自在に連結し、各液圧シリン
ダ１１Ｒ，１１Ｌにクランク軸２Ｒ，２Ｌの回動
に同期して圧力液体を供給し、液圧シリンダ１１
Ｒ，１１Ｌのピストン棒１２Ｒ，１２Ｌの伸縮運
動によりシリンダ・アーム１０Ｒ，１０Ｌを介し
てクランク軸２Ｒ，２Ｌを回動し、クランク軸２
Ｒ，２Ｌの回動運動をスライド６の直線往復運動
に変換し、これにより、スライド６の下部におい
て加工物を加工するようにし、また、各液圧シリ
ンダ１１Ｒ，１１Ｌへの圧力液体の供給を、周面
に液溝が形成されると共にクランク軸２Ｒ，２Ｌ
の回転に同期して回転する切換軸２０₂を内蔵す
る回転式自動液圧切換弁２０を介して行い、クラ
ンク軸２Ｒ，２Ｌを連続的に回転させるようにし
て成る液圧駆動クランクプレスを特徴とするもの
である。

あるいは、第１８図にその基本構造図を示すよ
うに、シリンダ・アーム１０Ｒ，１０Ｌの他端部
をピストン棒１２Ｒ，１２Ｌに旋回自在に連結し
ている液圧シリンダ１１Ｒ，１１Ｌが、シリン
ダ・アーム１０Ｒ，１０Ｌを介してクランク・ア
ーム３Ｒ，３Ｌを、それらの下死点から必要最小
限の範囲内だけで正転・逆転を繰り返すように作
動することも、本発明による液圧駆動クランクプ
レスの特徴とするものである。

作 用 第１図に示す基本構造図によるものにおいて
は、各液圧シリンダ１１Ｒ，１１Ｌを作動させる
ことにより、シリンダ・アーム１０Ｒ，１０Ｌを
介してクランク軸２Ｒ，２Ｌに回転トルクを加
え、この回転トルクによりクランク軸２Ｒ，２Ｌ
を回転させ、これと一体のクランク・アーム３
Ｒ，３Ｌ及びこれらに固着されたクランク・ピン
４を介して、これに１端部を旋回自在に連結され
た連結棒５に運動を伝達し、その他端部に旋回自
在に取り付けられたスライド６を、プレス・フレ
ーム１に対してストロークさせるようにする。ま
た、第１８図に示す基本構造図によるものにおい
ては、各液圧シリンダ１１Ｒ，１１Ｌを作動させ
ることにより、シリンダ・アーム１０Ｒ，１０Ｌ
を介してクランク軸２Ｒ，２Ｌに、必要最小限の
範囲内だけで、正転・逆転を繰り返すようにし、
同様に、スライド６を、プレス・フレーム１に対
してストロークさせるようにする。

実施例 以下、本発明を、その実施例などを示す添付図
面の第１〜２４図に基づいて詳細に説明をする。

まず、第１図は、本発明による液圧駆動クラン
クプレスの基本構造を示すものであるが、同図に
示すように、プレス・フレーム１の上部に回転自
在に軸受けされている各クランク軸２Ｒ，２Ｌの
対向する端部には、それらに直角にクランク・ア
ーム３Ｒ，３Ｌが、それぞれ、１端部において固
着されており、その他端部を相互に連結するクラ
ンク・ピン４には、連結棒５が、その１端部にお
いて旋回自在に連結されており、その他端部に
は、フレーム１に直線往復運動自在に取り付けら
れているスライド６が、旋回自在に連結されてい
る。また、各クランク軸２Ｒ，２Ｌの他端部に
は、それに直角に、ある長さを有するアーム（以
下、「シリンダ・アーム」と呼ぶ）１０Ｒ，１０
Ｌが固着されており、各シリンダ・アーム１０
Ｒ，１０Ｌの各他端部は、プレス・フレーム１に
その下方部において、スライド６に対して対称的
に且つシリンダ端部を回動自在に取り付けられて
いる１対の直立している液圧シリンダ１１Ｒ，１
１Ｌのピストン棒１２Ｒ，１２Ｌの端部に、回動
自在に連結されている。すなわち、第１図に示す
ように、シリンダ・アーム１０Ｒ，１０Ｌの他端
部に、クランク軸２Ｒと平行になるように直角
に、例えば、連結ピンなどを取り付け、この連結
ピンの先端側に液圧シリンダ１１Ｒ，１１Ｌのピ
ストン棒１２Ｒ，１２Ｌの端部を相対的に旋回、
すなわち、完全に１回転することができるような
状態に、ピン構造により連結している。この場合
には、液圧シリンダ１１Ｒ，１１Ｌの作動によ
り、クランク軸２Ｒ，２Ｌを完全に１回転させる
ことができる。また、後に詳細に説明をする本発
明によるブレスのストローク設定線図である第１
７図に示すストロークS₁，S₂，S₃のように、クラ
ンク軸２Ｒ，２Ｌを完全に１回転させる必要がな
い場合には、例えば、シリンダ・アーム１０Ｒ，
１０Ｌの他端部を、その延長方向において二股に
形成し、この二股の間のすきま内に液圧シリンダ
１１Ｒ，１１Ｌのピストン棒１２Ｒ，１２Ｌの端
部を挿入した状態において、ピン構造により連結
させても良く、あるいは、その代わりに、液圧シ
リンダ１１Ｒ，１１Ｌのピストン棒１２Ｒ，１２
Ｌの端部を、その延長方向において二股に形成
し、この二股の間のすきま内にシリンダ・アーム
１０Ｒ，１０Ｌの他端部を挿入した状態におい
て、ピン構造により連結させても良い。この場合
には、シリンダ・アーム１０Ｒ，１０Ｌの他端部
と、ピストン棒１２Ｒ，１２Ｌの端部との連結状
態は、相互に完全に１回転することができない範
囲内の回動、すなわち、正逆回転の連結関係とな
る。なお、これらの液圧シリンダ１１Ｒ，１１Ｌ
には、液圧源から供給される圧力液体を、プレ
ス・フレーム１の上部に設置してある自動液圧切
換弁２０から、それぞれ、液圧管路２１Ｒ，２１
Ｌを介して適宜に供給されるようになつている。
また、この構造図においては、自動液圧切換弁２
０は、回転式自動液圧切換弁であるものとして示
されており、この回転式自動液圧切換弁２０は、
その切換軸に取り付けられた調車２１が、クラン
ク軸２Ｒから、それに固着された調車２２及びこ
れらの調車２１，２２を相互に連結する調時ベル
ト２３を介して、クランク軸２Ｒと同調して回転
されるようになつている。

本発明による液圧駆動クランクプレスは、上記
のような基本構造を有しているが、その作動は、
次のとおりである。

各液圧シリンダ１１Ｒ，１１Ｌが、第１図に示
すような状態にあるものとした時、液圧シリンダ
１１Ｒに圧力液体を供給し、そのピストン棒１２
Ｒを矢印XRの方向に伸長させると、シリンダ・
アーム１０Ｒは、クランク軸２Ｒの中心ORを中
心とし、矢印YRの方向に回転する。同時に、他
の液圧シリンダ１１Ｌを矢印XLの方向にそのピ
ストン棒１２Ｌを短縮させると、シリンダ・アー
ム１０Ｌは、クランク軸２Ｌの中心OLを中心と
し、矢印YLの方向に回転する。これにより、ク
ランク軸２Ｒ，２Ｌは同方向に回転するようにな
る。従つて、液圧シリンダ１１Ｒ，１１Ｌを同調
させて伸縮させることにより、クランク軸２Ｒ，
２Ｌは連続回転することが可能となり、これらに
固着されたクランク・アーム３Ｒ，３Ｌ、クラン
ク・ピン４及び連結棒５を介してスライド６をプ
レス・フレーム１に対して往復運動させることが
できる。この場合、各液圧シリンダ１１Ｒ，１１
Ｌの伸縮を自動的に制御するのが、回転式自動液
圧切換弁２０である。なお、この時、液圧シリン
ダ１１Ｒ，１１Ｌが同時にストロークエンドに達
すると、その後の回転が不能となるので、連続回
転が必要な場合には、第２図に示すように、シリ
ンダ・アーム１０Ｒ，１０Ｌの間には、所定の位
相差θ₁＋θ₂（例えば、30゜以上）を設けなければな
らない。ただし、ここに、θ₁及びθ₂は、第２図に
示すように、それぞれ、液圧シリンダ１１Ｒ，１
１Ｌの上死点後及び上死点前の進み角ないしは遅
れ角を現すものである。

ここで、このプレスにおいては、作動速度及び
加圧力についての基本作動曲線を設定するには、
この位相差θ₁＋θ₂を適当に選定することにより行
うものであるが、この基本作動曲線を基にして、
スライド６の種々の速度の調整及び加圧力の調整
などを、この位相差θ₁＋θ₂の選択により行うこと
とは別に、液圧装置の調整によつても行うことが
可能であるものである。このように、作動曲線図
を自由に操作することができるということが、本
発明による液圧駆動クランクプレスが大きな汎用
性を有していることの、一つの重要な理由でもあ
る。すなわち、第２図に示すように、スライド６
が上死点にある時のクランク・アーム３Ｒ，３Ｌ
位置（α＝0゜）を基本とし、シリンダ・アーム１
０Ｌの進み角をθ₁、シリンダ・アーム１０Ｒの遅
れ角をθ₂とすると、作動速度と加圧力との関係
は、概略第３図に示す傾向となる。ただし、第３
図の計算条件は、次によるものである。すなわ
ち、 クランク偏心量 100mm シリンダ・アームの回転半径 360mm 連結棒の長さ 970mm シリンダ・アームの間の間隔 最大2142mm 最小1422mm である。

また、本発明による液圧駆動クランクプレスに
おいて使用される液圧シリンダとしては、その作
動速度が伸び側及び縮み側のいずれも等しいこと
が好ましい。（これは、伸縮速度が一致しない場
合には、クランク軸２Ｒ，２Ｌの正転・逆転に対
するスライド６の速度の対称性が得られないから
である。） このように伸縮速度が等しい液圧シリンダとし
ては、次の２次式が考えられる。すなわち (1) 差動シリンダ方式（第４図） (2) 両側ロツド・シリンダ方式（第５図） である。

これらの内、(1)の方式は、プレス・フレーム１
への装着が容易であり、空間的にも小形となる
が、回転式自動液圧切換弁２０の構造は、やや複
雑となる。これに対し、(2)の方式は、回転式自動
液圧切換弁２０の内部構造は単純化されるが、プ
レス・フレーム１への装着と、空間的な制約がや
や大きい。

なお、上記の基本構造図のものにおいては、(1)
の差動シリンダ方式を用いているものとしてあ
る。

また、自動液圧切換弁は、クランク軸２Ｒ，２
Ｌの連続回転を可能とさせるためのものである
が、そのために必要な弁の構造は、適宜のものを
採用することができ、その１例として、基本構造
図のものにおいて使用されている回転式自動液圧
切換弁２０の断面図を示すと、第６図のとおりで
ある。すなわち、この弁２０は、各種の出入口を
有している弁本体２０₁と、その内部に回転自在
に収容されると共にその本体の内部に１対の液体
通路L₁，L₂を貫通され且つ周面に数個の環状溝
を設けられている切換軸２０₂と、これの端部に
固着された調車２１とから成り立つており、この
調車２１をクランク軸２Ｒに固着された調車２２
に調時ベルト２３を介して連結し、クランク軸２
Ｒと同期して回転させることにより、自動的に液
圧流路２１Ｒ，２１Ｌを切換えるものである。な
お、この切換軸２０₂の展開図が第７図に示され
ているが、その詳細な構造、作用などについての
説明は、ここには省略する。

次に、上記のような構成を有する本発明の１実
施例における液圧シリンダ１１Ｒ，１１Ｌ及び回
転式自動液圧弁２０の液圧制御回路を略図により
示すと、第８図に示すようになる。なお、同図に
は、第１及び２図に示した部材以外の各部材に
は、それぞれ、直接的に名称が記入してあるが、
それぞれは、従来公知のものであり、その作動に
ついては、容易に理解することができるものと思
われるので、その詳細についても、ここには説明
も省略する。また、この液圧系統図に示した液圧
回路において、モータの容量を極力小さく押さえ
るためには、可変吐出し型ポンプ（液圧ポンプ）
にはフライホイールを連結する方法と、アキユム
レータに蓄圧する方法とがあるが、これらの内、
液圧ポンプにフライホイールを連結する方式は、
この種の液圧ポンプは、高速回転が普通であり、
従つて、これにフライホイールを直結すると、軽
量のフライホイールに多量のエネルギーを蓄える
ことができるという利点がある。これに対し、ア
キユムレータを使用する方式には、高圧液体の損
失を無くすための高速切換弁を特別に開発する必
要がある。

また、第８図に示した液圧系統図における液圧
回路の制御については、運転操作の容易性と、そ
の汎用性とを充分に生かすことを重視し、主要部
の制御には、電子制御方式を採用することが望ま
しい。すなわち、このためには、第８図に示すよ
うに、クランク軸２Ｒ，２Ｌと同期回転を行う回
転式自動液圧切換弁２０の切換軸２０₂（第６図参
照）に回転角検出器Ｐ（例えば、パルス発信器な
ど）を連結して置き、これにより、クランク軸２
Ｒの回転角を検出し、スライド６の位置を知るこ
とができるようにすると同時に、この回転角検出
器Ｐからの信号を電子制御部にも送り込み、ここ
で、各種の演算を行い、速度制御、最大加圧力の
設定、正・逆・停止の切換え、加圧力の保持など
種々の作動指令を発するようにする。

このような電子制御方式の１例を機能系統図に
より示すと、第９図のとおりとなる。

なお、本発明においては、各液圧シリンダ１１
Ｒ，１１Ｌへの液圧の供給を、クランク軸２Ｒ，
２Ｌに同期して回転する回転角検出器から発生す
る信号に基づいて制御される電子制御部を介して
両傾転型ポンブ（両方向吐き出し型ポンブ）、す
なわち、吸い込み側と、吐き出し側とを交互に変
えることができるポンブを制御することにより行
うようにすることのできることも、無論可能なと
ころである。

次に、第１図に示したような基本構造を有して
いる本発明による液圧駆動クランクプレスの１実
施例を第１０，１１及び１２図に示してある。な
お、これらの図に示される液圧シリンダ１１Ｒ，
１１Ｌとしては、第４図に示してある差動シリン
ダが使用されており、各液圧シリンダ１１Ｒ，１
１Ｌのピストン棒１２Ｒ，１２Ｌの伸縮速度を等
しくしてあり、これにより、クランク軸２Ｒ，２
Ｌの正転及び逆転に対するスライド６の速度の対
称性が得られるようにしてある。また、液圧切換
弁２０としては、回転式のものが採用されてい
る。

以上には、本発明の１実施例として、クラン
ク・アーム３Ｒ，３Ｌ（第１〜３図参照）を連続
回転する方式について説明をしたが、この実施例
による本発明による液圧駆動クランクプレスの機
構を簡素化し、その価格を低下させるために、ク
ランク・アームを、必要最小限の範囲内だけで、
その下死点から正転及び逆転を繰り返すような機
構とすることも可能である。ここで、必要最小限
の範囲とは、このように、スライド６の下部への
加工物の搬入、加工、取出しに必要な最小限のス
トロークの範囲を指すものであり、例えば、第１
７図に示すストロークS₁，S₂，S₃のように、クラ
ンク軸２Ｒ，２Ｌを完全に１回転させない回動
で、正逆回転させるストロークの範囲を指すもの
である。また、このようにすることにより、回転
式自動液圧切換弁２０（第６図参照）を不要とす
ることができるだけでは無く、上に説明をした実
施例の長所を失うこと無く、また、油圧系統（第
８図参照）を非常に簡単にすることもできるもの
である。

以下に、このような実施例の幾つかを、その図
面に基づいて説明をする。

まず、第１８図に基本構造図を示した実施例に
おいては、図から分かるように、液圧シリンダ１
１Ｒ及び１１Ｌは、両側ロツド・シリンダ方式
（第５図参照）とし、液圧の出入量を等しくする
ようにしてある。このようにして、クランク・ア
ーム３Ｒ，３Ｌを、下死点LDから角度ψ（例え
ば、120゜）の範囲内において正転、逆転を繰り返
すようにさせるために、各シリンダ１０Ｒ，１１
Ｌに管路Ｉ及びIIを介して液圧を供給し、それら
の液圧シリンダ１１Ｒ及び１１Ｌも、同一角度ψ
の範囲内において、正転・逆転を繰り返すように
させる。また、この場合、両方の液圧シリンダ１
１Ｒ，１１Ｌは、同時に同方向に動くようになる
が、各液圧シリンダ１１Ｒ，１１Ｌは、クランク
軸２Ｒ，２Ｌの回転トルクがゼロとなるそれぞれ
の伸び限及び縮み限までは、移動をしないように
しておくものとする。

また、第１９図は、他の実施例として、液圧シ
リンダ１１Ｒを１個とした場合を示すものであ
る。この場合にも、液圧シリンダ１１Ｒとして
は、両側ロツド・シリンダ方式（第５図参照）と
するものであるが、その作動については、第１８
図に示した実施例の場合と全く同様である。

更に、これらの実施例の変形として、第２０図
に示すように、液圧シリンダ１１Ｒ，１１Ｌとし
て、差動シリンダ方式（第４図参照）のものを２
個使用し、それらに対する配管を図に示すように
し、各液圧シリンダ１１Ｒ，１１Ｌのα室及びβ
室を相互に交差して連結し、両方の液圧シリンダ
１１Ｒ，１１Ｌに対しての液圧の供給量と、排出
量とを等しくするようにしてある。なお、この場
合、α室及びβ室の面積比は、必ずしも１：２で
なくても良い。

すなわち、この実施例において、管路Ｉに液圧
を送ると、液圧シリンダ１１Ｒは伸び、液圧シリ
ンダ１１Ｌは縮み、クランク軸２Ｒ，２Ｌを同方
向に回転させることができる。逆に、管路に液
圧を送ると、液圧シリンダ１１Ｒは縮み、液圧シ
リンダ１１Ｌは伸び、クランク軸２Ｒ，２Ｌは、
逆方向に回転する。なお、この場合、クランク・
アーム３Ｒ，３Ｌの作動角度は、下死点LDから
ψ（例えば、120゜）の範囲内とし、それ以上の角
度においては、液圧シリンダ１１Ｒ，１１Ｌがス
トロークエンドに当たり、それ以上の回転運動が
不可能であるようにする。

また、これらの実施例に対する、先の実施例に
対する基本油圧系統図（第８図参照）に対応する
基本油圧系統図を示すと、第２１図のとおりとな
る。なお、この油圧系統図においては、主ポンプ
として、第８図における可変吐出形ポンプと同型
式の両傾転液圧ポンプが使用されている。

更に、第１９図に示された本発明の実施例によ
る液圧駆動クランクプレスに対して、先の実施例
による液圧クランクプレスの正面図、右側面図及
び左側面図として示した第１０〜１２図に対応す
る各図面を示すと、第２２〜２４図のとおりとな
る。なお、これらの図面に示された液圧駆動クラ
ンクプレスは、第１０〜１２図に示されたものと
同様に、ストレートフレーム形式のものである
が、このフレームをＣフレーム形式として実施す
ることも可能であることは、無論のことである。

発明の効果 本発明による液圧駆動クランクプレスは、上記
のような構成及び作用を有しているが、その効果
を、主として、第１図に示すような基本構造を有
しているものについて、前述の従来の機械式クラ
ンクプレスにおける各種の問題点に対応して説明
をすると、以下のようになる。

(1) 本発明による液圧駆動クランクプレスのスラ
イド６の運動は、第１３図に実線により示すよ
うに、スライド６の加圧速度を上死点及び下死
点を除いては、ほとんどのストローク範囲内で
一定（直線）とすることができる。これは、速
度一定の液圧シリンダ１１Ｒ，１１Ｌの動きを
シリンダ・アーム１０Ｒ，１０Ｌを介してクラ
ンク軸２Ｒ，２Ｌの回転運動に変え、これを更
に連結棒５を介してスライド６の直線運動に変
換する機構からもたらされるものである。

(2) 本発明による液圧駆動クランクプレスにおい
ては、液圧シリンダ１１Ｒ，１１Ｌの作動速度
をポンプ制御（又は、絞り弁制御）することに
より、プレスのスライド６の加圧速度は、自由
に、しかも、簡単に変更することができる。す
なわち、第１４及び１５図に示すように、本発
明によるプレスにおいては、加圧速度を自由に
変えることができる。

(2‐1) 上に、(1)の項においてスライド６の作動
速度の直線性だけを説明したが、実際には、
第３図について説明をしたように、シリン
ダ・アーム１０Ｒ，１０Ｌと、クランク軸２
Ｒ，２Ｌとの間の位相差を適宜に選定するこ
とにより、任意な基本速度曲線が得られる。
無論、機械式クランクプレスと同等の曲線も
容易に得られる。

(2‐2) 本発明による液圧駆動クランクプレスに
おいては、第１６図に示すように、シリン
ダ・アーム１０Ｒ，１０Ｌと、クランク・ア
ーム３Ｒ，３Ｌとの間における位相差に相当
するスライド６の位置から、下死点までの範
囲内においては、加圧力は急速に増大する
が、それ以外の位置では加圧力はほぼ直線的
に変化し、ほぼ水平に近い。なお、シリン
ダ・アーム１０Ｒ，１０Ｌと、クランク・ア
ーム３Ｒ，３Ｌとの間の位相差が０の場合に
は、加圧力は全ストロークのどのような位置
においても、一定となり、下死点において
も、無限大の加圧力は発生しない。従つて、
プレス仕様として、下死点上10〜20mmの位置
で所定の加圧力が得られるだけで満足される
ならば、この位相差を大きくし、逆に、全ス
トロークに渡つて所定の加圧力が要求される
ならば、この位相差は、極力小さくすること
が必要となる。

(3) 本発明による液圧駆動クランクプレスにおい
てのスライドモーシヨンの選定については、
（２−１）の項において説明したとおりである
が、更に、本発明による液圧駆動クランクプレ
スにおいては、液圧シリンダ１１Ｒ，１１Ｌの
作動設定圧力を変えることにより、最大加圧力
を任意に、しかも、簡単に設定することができ
る。すなわち、金型のかみ込みなどの事故が発
生した際には、必要以上に大きな加圧力により
プレス作業をしていた場合には、金型の破損な
どの危険性もあるので、適切な加圧力に設定し
て作業を行うことが望ましいが、本発明による
液圧駆動クランクプレスの場合には、操作盤
（第８図参照）の上のダイヤルにより、この操
作を簡単に行うことができる。

(4) 本発明による液圧駆動クランクプレスにおい
ては、操作盤の上のダイヤルにより、スライド
６のストロークの大きさと、位置とを簡単に設
定することができ、アイドル・ストロークを無
くし、遊び時間を無くすことができ、従つて、
生産能率を向上させることができる。すなわ
ち、第１７図において、T₀及びS₀は、基本ス
トロークのサイクル時間及び最大ストロークを
示すが、冷間鍛造の場合のように、比較的大き
なストロークを必要とする作業においては、
S₁，T₁に設定し、また、薄板の連続打ち抜き
のように、小さなストロークの場合には、S₃，
T₃に設定することが可能であり、無輪、それ
らの中間の値S₂，T₂に設定することもできる。

(5) 本発明による液圧駆動クランクプレスにおい
ては、液圧シリンダ１１Ｒ，１１Ｌへの回路を
ブロツクすという簡単な操作により、加工物を
押し切つた状態において加圧力の維持を容易に
実現することができる。

(6) 本発明による液圧駆動クランクプレスにおい
ては、液圧シリンダ１１Ｒ，１１Ｌの作動方向
を電磁液圧切替弁によつて逆にすることによ
り、クランク軸２Ｒ，２Ｌは、瞬間的に正転・
逆転を繰り返すことができる。また、これによ
り、(4)の項において説明した特性が得られる訳
である。このために、例えば、300Tonの加圧
力によりプレス加工を施工している際に、金型
かみ込みが生じた場合には、(3)の項による操作
により350〜400Tonの加圧力に調整し、逆転を
させれば、金型は容易に分離させることができ
る。

(7) 本発明による液圧駆動クランクプレスにおい
ては、液圧駆動であるため、クラツチや、ブレ
ーキなどの装置は不要となり、保守が容易とな
る。また、クラツチや、ブレーキの作動時に発
生する排気による騒音も無くなる。

(8) 本発明による液圧駆動クランクプレスにおい
ては、金型の取り付け、試し打ちなどのために
必要とされるスライド６の微速作動は、液圧シ
リンダ１１Ｒ，１１Ｌへ送る圧力液の量を少な
く設定することにより、これを容易に行うこと
ができ、従つて、微速作動のための特別の装置
は一切不要である。また、試し打ちを行う場合
には、液圧シリンダ１１Ｒ，１１Ｌの圧力液を
徐々に上昇させることにより、緩やかに最大加
圧力を得ることができるので、安全で、しか
も、確実な結果が得られる。

(9) 本発明による液圧駆動クランクプレスにおい
ては、液圧シリンダ１１Ｒ，１１Ｌの圧力液を
スライド６の位置に応じて電子制御することに
より、比較的容易にプレスの過負荷を防止する
ことができる。また、(2)の項において、第１６
図について説明をしたように、本発明による液
圧駆動クランクプレスの加圧力は、全ストロー
クに渡つてほぼ一定であり、下死点近くにおい
て急激に増大するように設定することができる
が、このことから、液圧シリンダ１１Ｒ，１１
Ｌのストロークを制限することにより、スライ
ド６の作動範囲を加圧力の直線範囲に限定し、
下死点近くにおいて加圧力が増大する範囲を除
外するようにすれば、プレスには過負荷は発生
しなくなる。従つて、この安全装置も不要とな
る。

なお、第１８図に基本構造を示した本発明によ
る液圧駆動クランクプレスも、実質的に、上記と
同一の効果を発揮するものであり、特に、その変
形である第２０図に示した実施例のものは、第１
８図に基本構造図に示す実施例のものに比較し
て、次ぎのような効果も、追加して発揮するもの
である。すなわち、 (1) 差動回路を構成すること無く、液圧シリンダ
１１Ｒ，１１Ｌの伸び側と、縮み側が同期して
作動をすること (2) 差動シリンダ方式であるので、液圧シリンダ
１１Ｒ，１１Ｌの長さが、両側ロツド・シリン
ダ方式の場合に比べて短くなり、空間的に有利
であること (3) 管路Ｉ及び内の液圧流量が同一となること などの利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の基本構造図、第２図は、そ
のシリンダ・アームと、クランク・アームとの間
の位相差を示す略図、第３図は、本発明によるプ
レスの基本作動曲線と位相差との間の関係を示す
線図、第４図は、本発明によるプレスにおいて使
用される液圧シリンダの例としての差動シリンダ
を示す略図、第５図は、同様に、両側ロツドシリ
ンダを示す略図、第６図は、本発明において使用
される回転式自動液圧切換弁を示す縦断面図、第
７図は、その切換軸の展開図、第８図は、本発明
によるプレスの作動のための基本油圧系統図、第
９図は、その機能図、第１０図は、本発明の１実
施例を示す正面図、第１１図は、その右側面図、
第１２図は、第１０図の左側面図、第１３図は、
本発明によるプレスと、従来の機械式クランクプ
レスとのスライドの運動を示す線図、第１４図
は、本発明によるプレスの加圧速度変換図、第１
５図は、第１４図と同様であるが、その変形を示
す線図、第１６図は、本発明によるプレスと、従
来の機械式クランクプレスとの加圧力特性を示す
線図、第１７図は、本発明によるプレスのストロ
ーク設定線図、第１８図は、第１〜３図に示され
た本発明の実施例を変形し、クランク軸を必要な
最小限の範囲内だけで正転・逆転を繰り返すよう
に、２個の両側ロツド・シリンダ方式による液圧
シリンダを配置した、本発明の他の実施例を示す
第１図と同様な基本構造図、第１９図は、同じく
１個の両側ロツド・シリンダ方式の液圧シリンダ
を配置した実施例を示す同様な基本構造図、第２
０図は、同じく２個の差動シリンダ方式の液圧シ
リンダを配置した実施例を示す同様な基本構造
図、第２１図は、第１８〜２０図に示した実施例
に対する第８図と同様の基本液圧系統図、第２２
〜２４図は、第１９図に示した実施例による液圧
駆動クランクプレスに対する第１０〜１２図に対
応する、それぞれ、正面図、右側面図及び左側面
図である。 １……プレス・フレーム、２……クランク軸、
３……クランク・アーム、４……クランク・ピ
ン、５……連結棒、６……スライド、１０……シ
リンダ・アーム、１１……液圧シリンダ、１２…
…ピストン棒、２０……回転式自動液圧切換弁、
２０₂……切換軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ クランク軸、クランク・アーム、クランク・
   ピン、連結棒、スライドなどがプレス・フレーム
   に取り付けられて構成されている機械式クランク
   プレスの各クランク軸に、これに直角に、それぞ
   れ、ある長さを有するシリンダ・アームをその一
   端部において固着し、シリンダ・アームの他端側
   を、シリンダの一部をプレス・フレームに回動自
   在に取り付けられた液圧シリンダのピストン棒端
   部に回動自在に連結し、各液圧シリンダにクラン
   ク軸の回動に同期して圧力液体を供給し、液圧シ
   リンダのピストン棒の伸縮運動によりシリンダ・
   アームを介してクランク軸を回動し、クランク軸
   の回動運動をスライドの直線往復運動に変換し、
   これにより、スライドの下部において加工物を加
   工するようにし、また、各液圧シリンダへの圧力
   液体の供給を、周面に液溝が形成されると共にク
   ランク軸の回転に同期して回転する切換軸を内蔵
   する回転式自動液圧切換弁を介して行い、クラン
   ク軸を連続的に回転させるようにすることを特徴
   とする液圧駆動クランクプレス。 ２ 液圧シリンダを各クランク軸に１個ずつ配置
   し、各液圧シリンダへの圧力液体の供給を、液圧
   シリンダごとに位相差を設けて行うようにする特
   許請求の範囲第１項記載の液圧駆動クランクプレ
   ス。 ３ 各液圧シリンダをプレス・フレームに、その
   スライドに対して対称的に配置して成る特許請求
   の範囲第１項記載の液圧駆動クランクプレス。 ４ 各液圧シリンダへの圧力液体の供給を、クラ
   ンク軸、又は、回転式自動切換弁に同期して回転
   する回転角度検出器から発生する信号に基づいて
   制御される電子制御部を介して、この回転式自動
   液圧切換弁を含む液圧系統を制御することにより
   行うようにする特許請求の範囲第３項記載の液圧
   駆動クランクプレス。 ５ クランク軸を、その下死点から、スライドの
   下部への加工物の搬入、加工、取出しに必要なス
   ライドストロークを確保するための必要最小限の
   範囲内だけで正転・逆転を繰り返すように液圧シ
   リンダを配置して成る特許請求の範囲第１〜４項
   のいずれかに記載の液圧駆動クランクプレス。 ６ クランク軸、クランク・アーム、クランク・
   ピン、連結棒、スライドなどがプレス・フレーム
   に取り付けられて構成されている機械式クランク
   プレスの各クランク軸に、これに直角に、それぞ
   れ、ある長さを有するシリンダ・アームをその一
   端部において固着し、シリンダ・アームの他端部
   を、シリンダの一部をプレス・フレームに回動自
   在に取り付けられた液圧シリンダのピストン棒端
   部に回動自在に連結し、各液圧シリンダにクラン
   ク軸の回動に同期して圧力液体を供給し、液圧シ
   リンダのピストン棒の伸縮運動によりシリンダ・
   アームを介してクランク軸を回動し、クランク軸
   の回動運動をスライドの直線往復運動に変換し、
   これにより、スライドの下部において加工物を加
   工するようにし、また、各液圧シリンダへの圧力
   液体の供給を、クランク軸に同期して回転する回
   転角検出器に基づいて制御される電子制御部を介
   して液圧の吐き出し方向を正逆方向に切換える両
   傾転型ポンプにより行うようにすることを特徴と
   する液圧駆動クランクプレス。 ７ 液圧シリンダを各クランク軸に１個ずつ配置
   し、各液圧シリンダへの圧力液体の供給を、液圧
   シリンダごとに位相差を設けて行うようにする特
   許請求の範囲第６項記載の液圧駆動クランクプレ
   ス。 ８ 各液圧シリンダをプレス・フレームに、その
   スライドに対して対称的に配置して成る特許請求
   の範囲第６項記載の液圧駆動クランクプレス。 ９ クランク軸を、その下死点から、スライドの
   下部への加工物の搬入、加工、取出しに必要なス
   ライドストロークを確保するための必要最小限の
   範囲内だけで正回・逆転を繰り返すように液圧シ
   リンダを配置して成る特許請求の範囲第６，７項
   又は８項に記載の液圧駆動クランクプレス。