JPH05277800A - 高速シリンダーを使用したプレス機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加圧プランジャーの駆動ストローク中に、必
要な部分を高速高出力で駆動でき、しかも全体をコンパ
クトにできる。 【構成】 トグルリンク機構の連結部に連結される駆動
ロッドに介装した高速シリンダーＪ₁ ，Ｊ₂ に、内シリ
ンダケーシング２内にスライド自在に配置されたピスト
ン１により区画される空気圧室３と油圧室４を設け、前
記ピストン１に空気圧室３側に突出する出力ロッド５と
油圧室４側に突出する制御ロッド６を相対方向に設け、
油圧室４の端部に、制御ロッド６がシール材10を介して
摺動する弁孔９が形成された弁板７を介して高圧油室８
を設け、前記制御ロッド６の所定位置に、前記弁孔９内
に油圧室４と高圧油室８とを連通する流入空間12の形成
用小径部11を設け、前記外シリンダケーシング30に、高
圧油室８内に高圧油を供給する複数の空気増圧機31を一
体的に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加圧プランジャーのス
トローク任意位置で出力を変動させることができる高速
シリンダーを使用したプレス機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のプレス機械の基本構造は、たとえ
ば図11（ａ）に示すように、クランク機構９１を介して
加圧プランジャー９２を駆動するものや、図11（ｂ），
（ｃ）に示すように、駆動クランク９４によりトグルリ
ンク機構９３を介して加圧プランジャー９２を駆動する
もの、また図11（ｄ）に示すようにクランク機構９１と
トグルリンク機構９３を組み合わせて加圧プランジャー
９２を駆動するものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところでプレス加工に
おいては、ダイスや上金型の下降移動中に特に大きい加
圧力を必要とするのは、ワークにダイスが接触して塑性
変形を完了するまでの加工中の小さいストローク間であ
る。上記従来の図11（ａ）のものは加圧力が一定曲線に
沿って変化するものであり、（ｂ）〜（ｄ）は加圧プラ
ンジャー９２のストロークの変更に応じて荷重を変化で
きるように構成されているが、ストローク中の任意位置
で加圧力を任意に設定できないという問題があった。。

【０００４】本発明は、上記問題点を解決して、加圧プ
ランジャーのストロークに関係なく加圧力の設定を任意
に設定でき、ワークの変更に対応して加工時にのみ最大
の加圧力が得られるように容易に設定することができる
高速シリンダーを使用したプレス機械を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の高速シリンダーを使用したプレス機械は、
折り曲げ自在に連結された一対のリンクアームの出力端
に加圧プランジャーが連結されたトグルリンクを具備す
るプレス機械において、リンクアームの連結部に連結さ
れる駆動ロッドに高速シリンダーを介装し、この高速シ
リンダーのシリンダケーシング内にスライド自在に配置
されたピストンにより区画される第１圧力室と第２圧力
室を設け、前記ピストンに第１圧力室側に突出する出力
ロッドと第２圧力室側に突出する制御ロッドとを相対方
向に設け、第２圧力室の端部に、制御ロッドがシール材
を介して挿通する弁孔が形成された弁板を介して高圧室
を設け、前記制御ロッドの所定位置に、前記弁孔内に第
２圧力室と高圧室とを連通する流入空間を形成する小径
部を設け、前記シリンダケーシングの周囲に、高圧室内
に高圧の圧力流体を供給する増圧機を一体的に設けたも
のである。

【０００６】

【作用】上記構成における高速シリンダーは、ピストン
を上死点から下死点側に駆動して出力ロッドを突出移動
させる場合、増圧機を作動して高圧室に圧力流体を送り
込むとともに、第２圧力室に第１圧力室のピストン駆動
力より大きい駆動力が得られる圧力流体を供給し、これ
によりピストンを第１圧力室側に移動させて第１圧力室
の空気を排出させ出力ロッドを突出移動する。そして、
弁孔位置に制御ロッドの小径部が差し掛かると小径部と
弁孔の間に流入空間が形成され、この流入空間を介して
高圧室の高圧の圧力流体が第２圧力室に流入されてピス
トンに作用し出力ロッドを高速高出力で突出移動させ
る。さらに、小径部が弁孔を通り過ぎて流入空間が閉止
されると、第２圧力室への圧力流体の供給が停止されて
出力ロッドの移動速度および出力が低下され、そしてピ
ストンを下死点で停止させる。下死点からの後退移動
は、増圧機を停止して第２圧力室および高圧室の油圧を
排出させ第２圧力室を第１圧力室より減圧することによ
り、ピストンを上死点に復帰させることができる。

【０００７】したがって、前記制御ロッドの小径部の形
成位置を、高い加圧力が必要な加圧位置に設定すること
により、トグルリンクを介して加圧プランジャーを最大
加圧力で駆動することができる。そしてその設定位置
も、金型などの変更に伴って小径部形成位置の異なる高
速シリンダーと交換または制御ロッドを交換することに
より容易に行うことができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明に係る高速シリンダーを使用し
たプレス機械の第１実施例を図１〜図３に基づいて説明
する。

【０００９】図１において、Ａは上下２本のトグルリン
クアームＢ，Ｃからなるトグルリンク機構で、上トグル
リンクアームＢは上端部の固定点が回動自在にプレスフ
レームに取り付けられるとともに、下端部が連結部Ｄを
介して下トグルリンクアームＣに回動自在に連結されて
いる。下トグルリンクアームＣの下端部はプレス機のガ
イドＥに昇降自在に案内された加圧プランジャーＦに回
動自在に連結され、加圧プランジャーＦの下部にプレス
加工用ダイス（上金型）（図示せず）が取り付けられて
いる。前記連結部Ｄには基端部がプレスフレームに回動
自在に支持された２本の駆動ロッドＧ₁ ，Ｇ₂ が連結さ
れ、この駆動ロッドＧ₁ ，Ｇ₂ に高速シリンダーＪ₁ ，
Ｊ₂ が介装されている。

【００１０】この高速シリンダーＪ₁ ，Ｊ₂ は油圧空気
圧作動用高速シリンダーで、これを図２に基づいて説明
する。図２において、１は内シリンダケーシング２内に
スライド自在に配置されたピストンで、空気圧室（第１
圧力室の一例）３と油圧室（第２圧力室の一例）４とを
区画している。このピストン１には空気圧室３側に出力
ロッド５が設けられるとともに、油圧室４側に制御ロッ
ド６がシリンダー軸心上に相対方向に設けられている。
前記内シリンダケーシング２内で油圧室４の端部には弁
板７を介して高圧油室８が形成されており、前記制御ロ
ッド６は、弁板７に形成された弁孔９にシール材１０を
介して摺動自在に貫通されている。前記制御ロッド６に
は所定位置に長さＬの小径部１１が形成され、この小径
部１１により弁孔９との間に油圧室４と高圧油室８とを
連通する流入空間１２を形成して、高圧油室８内の圧油
を油圧室４に送り込むことができるように構成されてい
る。

【００１１】空気圧室３側の端板１３には、出力ロッド
５のガイド孔１４と、空気圧室３内に圧縮空気を給排出
する駆動用空気口１５が形成されている。また高圧油室
８側の端板１６には、制御ロッド６のガイド孔１７が形
成されるとともに、ガイド孔１７の外面に制御ロッド６
を覆うロッドカバー１８が設けられ、このロッドカバー
１８の端部に、制御ロッド６の先端面までの距離を検出
してピストン１の移動限を検知する位置センサー１９が
取り付けられている。この位置センサー１９の検出信号
はシリンダー制御装置２２に入力される。また前記端板
１６には、油圧室４内に駆動用油を給排出する駆動用油
口２０が形成され、この駆動用油口２０は、高圧油室８
を通って弁板７に貫設された油管２１により油圧室４に
接続されている。

【００１２】内シリンダケーシング２に外嵌された外シ
リンダケーシング３０には、高圧油室８に圧油を供給す
るための油圧増圧機３１が８〜１６個周方向一定間隔毎
に配設されており、この油圧増圧機３１は、空気圧室３
側に配置された増圧部３２と高圧油室８側に配置された
高圧油貯留室３３とで構成されている。前記増圧部３２
は、シリンダー軸心方向に形成された増圧用シリンダー
室３４に増圧用ピストン３５がスライド自在に嵌合さ
れ、増圧用シリンダー室３４と高圧油貯留室３３との間
に形成された増圧通路３６に、増圧用ピストン３５に連
結された増圧用ロッド３７が摺動自在に嵌合されるとと
もに、高圧油貯留室３３側にのみ流入を許す第１逆止弁
３８が設けられている。また、前記増圧用シリンダー室
３４の戻り室３４ａには増圧用ピストン３５を後退させ
る復帰用ばね３９が増圧用ロッド３７に外嵌して介装さ
れ、増圧用シリンダー室３４の圧縮室３４ｂには、増圧
用ロッド３７を駆動するための作動用空気を給排出する
増圧用空気口４０が形成されている。さらに、増圧通路
３６に増圧用油を供給する増圧用油口４１には、増圧通
路３６側にのみ流入を許す第２逆止弁４２が介在されて
いる。したがって、圧縮室３４ｂに作動用空気の供給排
出を繰り返すことにより、増圧用ロッド３７を往復移動
させて増圧用油口４１からの増圧の油を吸引圧縮し、高
圧油貯留室３３に送り込むことができる。

【００１３】前記増圧部３２の増圧用空気口４０と増圧
用油口４１にはそれぞれ増圧用空気管５１と増圧用油管
５２が接続されている。前記増圧用空気管５１は空気供
給管５３を介して第１空気圧アキュムレーター５６に接
続され、この第１空気圧アキュムレーター５６にはコン
プレッサー５４により第１減圧弁５５を介して圧縮空気
が供給されている。そしてこの増圧用空気管５１には、
第１空気圧アキュムレーター５６側から順に、油圧増圧
機３１を起動停止するための開閉弁５７と、増圧用ピス
トン３５を往復移動させる第１切換弁５８とが介在され
ている。また、前記増圧用油管５２は油圧ポンプ６０に
接続されている。したがって、シリンダー制御装置２２
の信号により開閉弁５７を開状態とし、第１切換弁５８
をＩ位置にして増圧用空気管５１を連通することによ
り、第１空気圧アキュムレーター５６の圧縮空気を作動
用空気として増圧用シリンダー室３４の圧縮室３４ｂに
供給し、第１切換弁５８をII位置にして圧縮室３４ｂ側
の増圧用空気管５１を開放することにより、圧縮室３４
ｂの作動用空気を消音器５９を介して外部に排出し、復
帰用ばね３９により増圧用ピストン３５および増圧用ロ
ッド３７を後退させて、増圧用油管５２から第２逆止弁
４２を介して増圧通路３６に増圧用油を吸引することが
できる。

【００１４】前記高圧油貯留室３３には、高圧油室８に
連通する高圧油供給孔６１が形成されるとともに、駆動
用油圧管６２が接続される高圧油口６３が形成されてい
る。この駆動用油圧管６２は油圧アキュムレーター６４
に接続され、高圧油貯留室３３の圧油を圧油アキュムレ
ーター６４に蓄えたり、反対に油圧アキュムレーター６
４の圧油を高圧油貯留室３３に供給することができる。
すなわち、この駆動用油圧管６２には、高圧油貯留室３
３と油圧アキュムレーター６４とを連通するＩ位置と、
高圧油貯留室３３の圧油をタンクに排出するII位置との
間で切り換え可能な第２切換弁６６が介在されるととも
に、この第２切換弁６６と高圧油貯留室３３の間の駆動
用油圧管６２に、第２減圧弁６７および絞り弁６８を介
して駆動用油口２０に接続された分岐管６９が設けられ
ている。

【００１５】したがって、位置センサー１９の上死点Ｈ
の検出信号に基づいてシリンダー制御装置２２により第
１切換弁５８をＩ位置に切り換えることにより、油圧ア
キュムレーター６４の圧油を高圧油貯留室３３に供給す
るとともに、油圧室４に駆動用油を供給することがで
き、また位置センサー１９の下死点Ｌの検出信号に基づ
いてシリンダー制御装置２２により第２切換弁６６をII
位置に切り換えることにより、油圧室４および高圧油室
８ならびに高圧油貯留室３３の圧油を排出することがで
きる。

【００１６】前記空気圧室３の駆動用空気口１５には、
空気供給管５３に連通される駆動用空気管７１が接続さ
れ、この駆動用空気管７１に空気圧室３側にのみ流入を
許す第３逆止弁７２が介在されている。また、駆動用空
気管７１とパイパス管７４の接続部には、駆動用空気管
７１の空気圧を蓄圧する第２空気圧アキュムレーター７
５が設けられている。７６はこの駆動用空気管７１に設
けられた安全弁である。

【００１７】上記構成における高速シリンダーＪ₁ ，Ｊ
₂ の作用を図３（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。 〔１〕図３（ａ）に示すように、ピストン１が上死点Ｈ
にあり、これを位置センサー１９が制御ロッド６を介し
て検出すると、シリンダー制御装置２２から開閉弁５７
に開信号が出力されて増圧用空気管５１に作動用空気が
供給されるとともに、第１切換弁５８に作動信号が出力
されて油圧増圧機３１が起動され、第１切換弁５８の切
り換えを繰り返して増圧用油管５２の圧油を増圧用ロッ
ド３７により昇圧して高圧油貯留室３３に送り込む。

【００１８】〔２〕さらに、シリンダー制御装置２２か
ら第２切換弁６６に信号が出力されてＩ位置に切り換え
られると、駆動用油圧管６２が連通されて油圧アキュム
レーター６４の圧油を高圧油貯留室３３および高圧油室
８に供給するとともに、分岐管６９を介して油圧室４に
駆動用圧油を供給する。これにより、油圧室４の圧力Ｐ
₂ が空気圧室３の圧力Ｐ₁ より大きくなりピストン１を
下死点Ｌ側に移動させて出力ロッド５を突出移動させ
る。

【００１９】〔３〕図３（ｂ）に示すように、制御ロッ
ド６の小径部１１が弁板７の弁孔９に達すると、流入空
間１２が形成されて高圧油室８の高圧油が油圧室４に導
入され、ピストン１がこの高圧油に作用されて出力ロッ
ド５が高速高出力で下死点Ｌ側に突出移動される。この
高速高出力の出力ロッド５の移動は、小径部１１の長さ
Ｌに相当するＬ′の区間続行される。

【００２０】〔４〕図３（ｃ）に示すように、ピストン
１が下死点Ｌとなる手前位置で、制御ロッド６の小径部
１１が弁孔９を通り過ぎると、流入空間１２が閉止され
て高圧油室８側から油圧室への高圧油の流入が停止さ
れ、出力ロッド５の速度と出力を低下される。

【００２１】〔５〕図３（ｄ）に示すように、ピストン
１が下死点Ｌとなると、これを制御ロッド６を介して位
置センサー１９で検出し、この検出信号に基づき、シリ
ンダー制御装置２２から開閉弁５７に閉信号が出力され
て増圧用空気管５１への作動用空気の供給が停止される
とともに、第１切換弁５８に停止信号が出力されて油圧
増圧機３１が停止される。同時に、シリンダー制御装置
２２から第２切換弁６６に信号が出力されてII位置に切
り換えられ、油圧室４および高圧油室８ならびに高圧油
貯留室３３内の圧油が排出される。これにより、空気圧
室３の圧力Ｐ₁が油圧室４の圧力Ｐ₂ より大きくなり、
ピストン１が上死点Ｈまで移動されて出力ロッド５が復
帰される。

【００２２】上記第１実施例によれば、出力ロッド５の
全移動ストロークＳの内、制御ロッド６の小径部１１が
弁孔９の対応する区間Ｌ′のみ高圧油室８の高圧油を油
圧室４に供給して、ピストン１を高速高出力で駆動し出
力ロッド５を突出移動させることができるので、加圧プ
ランジャーＦを介してダイスがワークに接して塑性加工
を開始する手前位置からピストン１を高速高出力で駆動
し出力ロッド５を突出移動させることができ、効果的な
プレス加工が行える。しかもワークやダイスの変更に従
って、小径部１１の形成位置がその加工使用に適合した
高速シリンダーと交換することにより、または制御ロッ
ド６のみを交換することにより、加圧プランジャーＦの
ストロークの設定変更に関係なく加圧力増大位置を自由
に設定することができる。

【００２３】また、シリンダー装置に出力を得るための
駆動源を油圧とし、復帰用の駆動源を空気圧としたの
で、プレス加工に必要な大きい駆動力を確実に得ること
ができる。さらに油圧増圧機３１を外シリンダケーシン
グ３０内に設けて内シリンダケーシング２と一体化した
ので、別に高出力駆動用の高圧空気を得るための装置も
不要で、全体をコンパクト化することができる。

【００２４】次に高速シリンダーＪ₁ ，Ｊ₂ に空気圧作
動用のものを使用した第２実施例を図４，図５を参照し
て説明する。図４において、101 は内シリンダケーシン
グ102 内にスライド自在に配置されたピストンで、第１
空気圧室103 と第２空気圧室104 とを区画している。こ
のピストン101 には第１空気圧室103 側に出力ロッド10
5 が設けられるとともに、第２空気圧室104 側に制御ロ
ッド106 がシリンダー軸心上に相対方向に設けられてい
る。前記内シリンダケーシング102 内で第２空気圧室10
4 の端部には弁板107を介して高圧室108 が形成されて
おり、前記制御ロッド106 は、弁板107 に形成された弁
孔109 にシール材110 を介して摺動自在に貫通されてい
る。前記制御ロッド106 には所定位置に長さＬの小径部
111 が形成され、この小径部111 により弁孔109 との間
に第２空気圧室104 と高圧室108 とを連通する流入空間
112 を形成して、高圧室108 内の高圧空気を第２空気圧
室104 に送り込むことができるように構成されている。

【００２５】第１空気圧室103 側の端板113 には、出力
ロッド105 のガイド孔114 と、第１空気圧室103 内に圧
縮空気を給排出する第１空気口115 が形成されている。
また高圧室108 側の端板116 には、制御ロッド106 のガ
イド孔117 が形成されるとともに、ガイド孔117 の外面
に制御ロッド106 を覆うロッドカバー118 が設けられ、
このロッドカバー118 の端部に、制御ロッド106 の先端
面までの距離を検出してピストン101 の移動限を検知す
る位置センサー119 が取り付けられている。この位置セ
ンサー119 の検出信号はシリンダー制御装置122 に入力
される。また前記端板116 には、第２空気圧室104 内に
作動用空気を給排出する第２空気口120が形成され、こ
の第２空気口120 は、高圧室108 を通って弁板107 に貫
設された空気管121 により第２空気圧室104 に接続され
ている。

【００２６】内シリンダケーシング102 に外嵌された外
シリンダケーシング130 には、高圧室108 に高圧空気を
供給するための空気増圧機131 が８〜１６個周方向一定
間隔毎に配設されており、この空気増圧機131 は、第１
空気圧室103 側に配置された増圧部132 と高圧室108 側
に配置された高圧空気貯留室133 とで構成されている。
前記増圧部132 は、シリンダー軸心方向に形成された増
圧用シリンダー室134に増圧用ピストン135 がスライド
自在に嵌合され、増圧用シリンダー室134 と高圧空気貯
留室133 との間に形成された増圧通路136 に、増圧用ピ
ストン135 に連結された増圧用ロッド137 が摺動自在に
嵌合されるとともに、高圧空気貯留室133 側にのみ流入
を許す第１逆止弁138 が設けられている。また、前記増
圧用シリンダー室134 の戻り室134 ａには増圧用ピスト
ン135 を後退させる復帰用ばね139 が増圧用ロッド137
に外嵌して介装され、増圧用シリンダー室134 の圧縮室
134 ｂには、増圧用ロッド137 を駆動するための作動用
空気を給排出する第３空気口140 が形成されている。さ
らに、増圧通路136 に増圧用空気を供給する第４空気口
141 には、増圧通路136 側にのみ流入を許す第２逆止弁
142 が介在されている。したがって、圧縮室134 ｂに作
動用空気の供給排出を繰り返すことにより、増圧用ロッ
ド137 を往復移動させて第４空気口141 からの増圧用空
気を吸引圧縮し、高圧空気貯留室133 に送り込むことが
できる。

【００２７】前記増圧部132 の第３空気口140 と第４空
気口141 には、それぞれ第１低圧空気管151 と第２低圧
空気管152 が接続され、第１低圧空気管151 および第２
低圧空気管152 は、低圧空気供給管153 を介して第１低
圧アキュムレーター156 に接続されており、この第１低
圧アキュムレーター156 にはコンプレッサー154 により
第１減圧弁155 を介して圧縮空気が供給されている。そ
して、第１低圧空気管151 には、第１低圧アキュムレー
ター156 側から順に、空気増圧機131 を起動停止するた
めの開閉弁157 と、増圧用ピストン135 を往復移動させ
る第１切換弁158 とが介在されている。したがって、シ
リンダー制御装置122 の信号により開閉弁157 を開状態
とし、第１切換弁158 をＩ位置にして第１低圧空気管15
1 を連通することにより、第１低圧アキュムレーター15
6 の圧縮空気を作動用空気として増圧用シリンダー室13
4 の圧縮室134 ｂに供給し、第１切換弁158 をII位置に
して圧縮室134 ｂ側の第１低圧空気管151 を開放するこ
とにより、圧縮室134 ｂの作動用空気を消音器159 を介
して外部に排出し、復帰用ばね139 により増圧用ピスト
ン135 および増圧用ロッド137 を後退させて、第２低圧
空気管152 から第２逆止弁142 を介して増圧通路136 に
増圧用空気を吸引することができる。

【００２８】前記高圧空気貯留室133 には、高圧室108
に連通する高圧空気供給孔161 が形成されるとともに、
高圧空気管162 が接続される第５空気口163 が形成され
ている。この高圧空気管162 は高圧アキュムレーター16
4 に接続され、高圧空気貯留室133 の高圧空気を高圧ア
キュムレーター164 に蓄えたり、反対に高圧アキュムレ
ーター164 から高圧空気貯留室133 に供給することがで
きる。すなわち、この高圧空気管162 には、高圧空気貯
留室133 と高圧アキュムレーター164 とを連通するＩ位
置と、高圧空気貯留室133 の高圧空気を消音器165 を介
して外部に排出するII位置との間で切り換え可能な第２
切換弁166 が介在されるとともに、この第２切換弁166
と高圧空気貯留室133 の間の高圧空気管162 に、第２減
圧弁167および絞り弁168 を介して第２空気口120 に接
続された分岐管169 が設けられている。

【００２９】したがって、位置センサー119 の上死点Ｈ
の検出信号に基づいてシリンダー制御装置122 により第
１切換弁158 をＩ位置に切り換えることにより、高圧ア
キュムレーター164 の高圧空気を高圧空気貯留室133 に
供給するとともに、第２空気圧室104 に駆動用空気を供
給することができ、また位置センサー119 の下死点Ｌの
検出信号に基づいてシリンダー制御装置122 により第２
切換弁166 をII位置に切り換えることにより、第２空気
圧室104 の駆動用空気および高圧室108 ならびに高圧空
気貯留室133 の高圧空気を排出することができる。

【００３０】前記第１空気圧室103 の第１空気口115 に
は低圧空気供給管153 に連通される低圧連通管171 が接
続され、この低圧連通管171 には第１空気圧室103 側に
のみ流入を許す第３逆止弁172 が介在されている。そし
て第３逆止弁172 と第１空気圧室103 の間の低圧連通管
171 は、第３減圧弁173 が介在されたパイパス管174を
介して高圧空気管162 に接続され、高圧空気管162 側の
余剰高圧空気を低圧連通管171 側に供給可能に構成され
ており、また低圧連通管171 とパイパス管174の接続部
には、低圧連通管171 の空気圧を蓄圧する第２低圧アキ
ュムレーター175 が設けられている。176 はこの低圧連
通管171 に設けられた安全弁である。

【００３１】上記構成における高速シリンダーＪ₁ ，Ｊ
₂ の作用を図５（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。 〔１〕図５（ａ）に示すように、ピストン101 が上死点
Ｈにあり、これを位置センサー119 が制御ロッド106 を
介して検出すると、シリンダー制御装置122 から開閉弁
157 に開信号が出力されて第１低圧空気管151 に作動用
空気が供給されるとともに、第１切換弁158 に作動信号
が出力されて空気増圧機131 が起動され、第１切換弁15
8 の切り換えを繰り返して第２低圧空気管152 の空気を
増圧用ロッド137 により圧縮し高圧空気貯留室133 に送
り込む。

【００３２】〔２〕さらに、シリンダー制御装置122 か
ら第２切換弁166 に信号が出力されてＩ位置に切り換え
られると、高圧空気管162 が連通されて高圧アキュムレ
ーター164 の高圧空気が高圧空気貯留室133 および高圧
室108 に供給されるとともに、分岐管169 を介して第２
空気圧室104 に駆動用空気が供給される。これにより、
第２空気圧室104 の圧力Ｐ₂ を第１空気圧室103 の圧力
Ｐ₁ より大きくしてピストン101 を下死点Ｌ側に移動さ
せ、出力ロッド105 を突出移動させる。

【００３３】〔３〕図５（ｂ）に示すように、制御ロッ
ド106 の小径部111 が弁板107 の弁孔109 に達すると、
流入空間112 が形成されて高圧室108 の高圧空気が第２
空気圧室104 に導入され、ピストン101 がこの高圧空気
に作用されて出力ロッド105が高速高出力で下死点Ｌ側
に突出移動される。この高速高出力の出力ロッド105の
移動は、小径部111 の長さＬに相当するＬ′の区間続行
される。

【００３４】〔４〕図５（ｃ）に示すように、ピストン
101 が下死点Ｌとなる手前位置で、制御ロッド106 の小
径部111 が弁孔109 を通り過ぎると、流入空間112 が閉
止されて高圧室108 側から第２空気圧室への高圧空気の
流入が停止され、出力ロッド105 の速度と出力を低下さ
れる。

【００３５】〔５〕図５（ｄ）に示すように、ピストン
101 が下死点Ｌとなると、これを制御ロッド106 を介し
て位置センサー119 で検出し、この検出信号に基づき、
シリンダー制御装置122 から開閉弁157 に閉信号が出力
されて第１低圧空気管151 への作動用空気の供給が停止
されるとともに、第１切換弁158 に停止信号が出力され
て空気増圧機131 が停止される。同時に、シリンダー制
御装置122 から第２切換弁166 に信号が出力されてII位
置に切り換えられ、高圧室108 側の高圧空気管162 を外
部に開放して第２空気圧室104 および高圧室108 ならび
に高圧空気貯留室133 内の高圧空気を排出する。これに
より、第１空気圧室103 の圧力Ｐ₁ が第２空気圧室104
の圧力Ｐ₂ より大きくなり、ピストン101 が上死点Ｈま
で移動されて出力ロッド105 が復帰される。

【００３６】上記実施例によれば、シリンダー装置の駆
動源を圧縮空気のみとしたので、設備を単純化すること
ができる。また、空気増圧機131 を外シリンダケーシン
グ８0 内に設けて内シリンダケーシング102 と一体化し
たので、別に高出力駆動用の高圧空気を得るための装置
も不要で、全体をコンパクト化することができる。

【００３７】図６〜図１１は上記高速シリンダーを使用
したプレス機械の他の実施例を示す。すなわち図６は上
記第１実施例のトグルリンク機構Ａ₁ ，Ａ₂ のトグルリ
ンクアームＢ₁ ，Ｃ₁ ，Ｂ₂ ，Ｃ₂ を二組設けて各連結
部Ｄ₁ ，Ｄ₂ に、高速シリンダーＪ₁ ，Ｊ₂ を介装した
駆動ロッドＧ₁ ，Ｇ₂ を連結したものである。また、図
７は連結部Ｄの一方にのみ高速シリンダーＪを介装した
駆動ロッドＧを設けたものである。さらに図８は図７の
実施例の上トグルリンクアームＢの上端部にクランク機
構Ｋを介在させたものである。さらにまた、図９は駆動
ロッドＧの基端部にクランク機構Ｍを介装したものであ
る。図１０は図８と図９とを組み合わせて、上トグルリ
ンクアームＢのクランク機構Ｋと駆動ロッドＧのクラン
ク機構Ｍとを設けたものてある。

【００３８】

【発明の効果】以上に述べたごとく本発明の高速シリン
ダーを使用したプレス機械によれば、駆動ロッドおよび
トグルリンクを介して加圧プランジャーを駆動する高速
シリンダーは、ピストン駆動中に弁孔に制御ロッドの小
径部を通過させて流入空間を形成し、この流入空間を介
して高圧室の高圧流体を第２圧力室に供給することによ
り、制御ロッドの小径部形成位置でピストンおよび出力
ロッドを高速高出力で駆動することができる。したがっ
て、加圧プランジャーの全ストローク中に必要な加工区
間のみ最大加圧力を得ることができる。また、制御ロッ
ドの小径部形成位置を変更するだけで、最大加圧力発生
位置を容易に変更することができ、ワークやダイスの変
更に容易に対応することができる。しかも、増圧機をシ
リンダーと一体的に設けたので、高出力を得る駆動源を
同一ケーシング内で作りだすことができ、全体をコンパ
クトにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプレス機械の第１実施例を示す基
本構成図である。

【図２】同高速シリンダーの構成図である。

【図３】（ａ）〜（ｄ）は同高速シリンダーの作用説明
図である。

【図４】第２実施例の高速シリンダーの構成図である。

【図５】（ａ）〜（ｄ）は同シリンダー装置の作用説明
図である。

【図６】さらに他の高速シリンダーを使用したプレス機
械の基本構成図である。

【図７】さらに他の高速シリンダーを使用したプレス機
械の基本構成図である。

【図８】さらに他の高速シリンダーを使用したプレス機
械の基本構成図である。

【図９】さらに他の高速シリンダーを使用したプレス機
械の基本構成図である。

【図10】さらに他の高速シリンダーを使用したプレス機
械の基本構成図である。

【図11】（ａ）〜（ｄ）は従来のプレス機械の基本構成
図である。

【符号の説明】

Ａ トグルリンク機構 Ｂ 上トグルリンクアーム Ｃ 下トグルリンクアーム Ｄ 連結部 Ｆ 加圧プランジャー Ｇ₁ ，Ｇ₂ 駆動ロッド Ｊ₁ ，Ｊ₂ 高速シリンダー １，101 ピストン ２，102 内シリンダケーシング ３ 空気圧室 103 第１空気圧室 ４ 油圧室 104 第２空気圧室 ５，105 出力ロッド ６，106 制御ロッド ７，107 弁板 ８ 高圧油室 108 高圧室 ９，109 弁孔 10，110 シール材 11，111 小径部 12，112 流入空間 19，119 位置センサー 22，122 シリンダー制御装置 30，130 外シリンダケーシング 31 油圧増圧機 131 空気増圧機 32，132 増圧部 33 高圧油貯留部 133 高圧空気貯留部 34，134 増圧用シリンダー室 36，136 増圧通路 37，137 増圧用ロッド 51，151 増圧用空気管 52，152 増圧用油管 54，154 コンプレッサー 58，158 第１切換弁 60 油圧ポンプ 62 駆動用油圧管 64 油圧アキュムレーター 66 第２切換弁 67 第２減圧弁 69 分岐管 71 駆動用空気管 162 高圧空気管 164 高圧アキュムレーター 166 第２切換弁 167 第２減圧弁 169 分岐管 171 低圧連通管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 良仁 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 斎藤 年正 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 古川 哲郎 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 折り曲げ自在に連結された一対のリンク
   アームの出力端に加圧プランジャーが連結されたトグル
   リンクを具備するプレス機械において、リンクアームの
   連結部に連結される駆動ロッドに高速シリンダーを介装
   し、この高速シリンダーのシリンダケーシング内にスラ
   イド自在に配置されたピストンにより区画される第１圧
   力室と第２圧力室を設け、前記ピストンに第１圧力室側
   に突出する出力ロッドと第２圧力室側に突出する制御ロ
   ッドとを相対方向に設け、第２圧力室の端部に、制御ロ
   ッドがシール材を介して挿通する弁孔が形成された弁板
   を介して高圧室を設け、前記制御ロッドの所定位置に、
   前記弁孔内に第２圧力室と高圧室とを連通する流入空間
   を形成する小径部を設け、前記シリンダケーシングの周
   囲に、高圧室内に高圧の圧力流体を供給する増圧機を一
   体的に設けたことを特徴とする高速シリンダーを使用し
   たプレス機械。