JPS595375B2 - 鍛造機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はハンマーラムを空気圧や油圧等の流体圧を利用
して駆動させる型式の鍛造機に関する。

従来のこの種鍛造機は、鍛造機本体の上部に組込んだシ
リンダの出入口への作動流体の出入りの切換えを、鍛造
機本体の下端部に設けたペダルの足踏みに連動して切換
動作される切換弁により行う構成である。

そして、シリンダのピストンロッドに取付けたハンマー
ラムのストローク調整（打撃力調整）は、ペダルの踏込
み加減によりシリンダの出入口の圧力差とハンマーラム
およびピストンロッドの合計重量とをバランスさせて行
い、次にこの状態から再びペダルを踏込むことにより、
ストローク調整に応じた強打、弱打又はその中間の打撃
力を得るようになっている。

しかし、このようなストローク調整を行うには熟練を必
要とするとともに、１回の鍛圧毎にストローク調整を必
要とするから作業能率が悪い。

さらに、調整加減による打撃力のばらつきで、鍛型に過
大な力が作用し易く、鍛型寿命も短かくなる欠点がある
。

しかも、上記従来の鍛造機ではペダルの１回の踏込みに
ついて１回の鍛圧がなされるだけであるので、作業能率
が悪い。

本発明は上記の事情のもとに開発されたもので、その目
的は、熟練者でない作業者であっても容易に任意な大き
さの打撃力を繰返し得ることができるとともに、打撃力
のばらつきによる鍛型寿命の低下を防止でき、そして連
続打撃をすることが可能で、しかも作業能率を大きく向
上できるとともに、打撃作業の自動化および遠隔操作化
も可能な鍛造機を提供することにある。

すなわち、本発明は、ハンマーラムを駆動する駆動シリ
ンダに対する作動流体の制御をなす制御部を、第１、第
２の出入口室、供給室および作動流体の導出入路を有し
た弁箱と、往復動可能で上記各室に各別に常時連通する
第１、第２の弁孔および供給孔を有した外側弁体と、こ
の外側弁体な駆動する外側弁体駆動装置と、往復動可能
で第１、第２の弁孔を開閉する摺接部および常に供給孔
と連通ずる溝を有した内側−弁体と、この内側弁体を駆
動するラムストローク調整装置とから構成し、ラムスト
ローク調整装置による内側弁体の軸方向移動で、任意の
打撃力調整をなすとともに、外側弁体駆動装置で外側弁
体を単発的および連続的にさせて、ハンマーラムに単打
又は連打動作を得ることにより、上記本発明の目的を達
成できるようにしたことを特徴とする鍛造機である。

以下本発明の一実症例を第１図〜第５図を参照して説明
する。

図中１は鍛造機本体で、下部を地面に埋設したアンビル
２と、このアンビル２の上部に取付けたフレーム３とか
ら形成されている。

フレーム３は下部フレーム３ａと上部フレーム３ｂとか
ら形成されている。

そして、アンビル２にはソープロック４が取付けられ、
このブロック４上には鍛型の下型５が取付けられている
。

また、上部フレーム３ｂには駆動シリンダ６が組込まれ
ている。

このシリンダ６のピストンロッド６ａの下端にはハンマ
ーラム７が取付けられ、このラムＩの下面には鍛型の上
型８が取付けられている。

なお、第１図中９，９は下部フレーム３ｂに設けたラム
昇降ガイドで、これらに沿ってハンマーラム７は昇降さ
れる。

また、ハンマーラム７の一側面にはカム溝７ａが刻設さ
れている。

上部フレーム３ｂには弁箱１０が一体に形成されている
。

この弁箱１０は、駆動シリンダ６の第１、第２の出入口
１１．１２に各別に連通して設けられた第１、第２の出
入口室１３．１４と、これら各出入口室１３．１４に夫
々連通して設けられた作動流体導出路１５と、第１、第
２の出入口室１３．１４間に設けられた供給室１６と、
この供給室１６に連通して設けられた作動流体導入路１
７とを有して形成されている。

出入口室１３゜１４および供給室１６はいずれも円環状
をなしている。

そして、作動流体導入路１７は、スロットルバルブ１７
ａを有しているとともに、作動流体供給源例えばコンプ
レッサ１８（なお、鍛造機本体１に内装されるか、外に
別置されるかは問わない。

）の出口に接続され、かつ作動流体導出路１５は大気中
に開放されている。

なお、本実症例の場合工作の容易化を図るために弁箱１
０内には、第１、第２の出入口室１３．１４および供給
室１６にわたってスリーブ１９が取付けられている。

このスリーブ１９は、第１、第２の出入口室１３゜１４
に対して各別に対向された第１、第２０通孔１９ａ 、
１９ｂ、および供給室１６に対向された通孔１９ｃを
有して形成されている。

これら各通孔１９ａ、１９ｂ、１９ｃは複数個所夫々設
けられているとともに、その孔形状は丸、角、長円等に
設定されている。

なお、本実施例の場合は駆動シリンダ６の切換えをより
迅速化するために矩形角孔としである。

弁箱１０内には第１、第２の出入口室１１．１２および
供給室１６にわたって軸方向に沿って往復動可能に外側
弁体２０が設けられている。

この弁体２０は円筒状をなし、本実施例の場合スリーブ
１９を弁箱１０が備えている関係で、スリーブ１９の内
周面に摺接して移動されるようになっている。

外側弁体２０には、第１、第２の通孔１９ａ、１９ｂを
介して第１、第２の出入口室１１．１２に各別に対向す
る第１、第２の弁孔２１，２２が夫々複数個宛設けられ
ているとともに、通孔１９ｃを介して供給室１６に対向
する供給孔２３が複数個設けられている。

これら弁孔２１，２２および供給孔２３は、外側弁体２
０の移動に拘らず、常４に出入口室１１．１２および供
給室１６に対して各別に連通状態を常に維持されるよう
になっている。

なお、第２図、第３図中２１ ａ 、２２ａおよび２３
ａは夫々の孔にわたって各別に設けた環状の溜め溝で、
これらは上記連通状態をより確実に維持させるために、
必要により設けられるものである。

この外側弁体２０の上端には、その上端開口を塞ぐ蓋部
を一体に有する弁棒２４が接続されている。

そして、外側弁体２０は外側弁体駆動装置２５で駆動さ
れる。

この駆動装置２５は、本実施例では切換シリンダ２６、
電磁切換弁２７、パルス発生回路２８、駆動回路２９お
よび一対のスイッチ３０．３１とを備えて形成されてい
る。

切換シリンダ２６は弁箱１０の上面に装着され、そのピ
ストンロッドは上記弁棒２４で兼用されている。

なお、２６ａはピストン、２６ｂは連結具を夫々示す。

電磁切換弁２７には四方切換弁が用いられ、そのＡ、Ｂ
の各ポートは夫々切換シリンダ２６の出入口２６ｃ、２
６ｄに各別に接続されている。

この切換弁２７はパルス発生器２８から与えられる出力
パルスにより駆動回路２９を介して電磁操作され、これ
により弁の流路を単発的および連続的に切換えるもので
ある。

なお、この流路切換えはパルス発生器２９での出力パル
ス数の調整により任意な回数に設定されるようになって
いる。

また、一対のスイッチ３０．３１はパルス発生回路２８
を動作させる信号を得るために用いられ、本実症例では
鍛造機本体１の下端部に配設したフットスイッチとしで
ある。

そして、一方のスイッチ３０は電磁切換弁２７を一回切
換動作させるために設けられ、かつ他方のスイッチ３１
は操作されている間中電磁切換弁２７を連続して切換動
作させるために設けられている。

また、外側弁体２０内には、この弁体２０の内面に摺接
して軸方向に沿い往復動される内側弁体３２が設けられ
ている。

この内側弁体３２は、第１、第２の弁孔２１，２２を開
閉可能な一対の環状をなす摺接部３３．３４を有してい
るとともに、これら摺接部３３．３４間に環状の溝３５
を設けて、スプール形状に形成されている。

溝３５は供給孔２３との連通状態を常時維持するために
用いられる。

そして、この内側弁体３２の内空部は作動流体導出路１
５の一部をなしている。

さらに、内側弁体３２には弁棒３６が接続されていて、
この弁棒３６の上部は上記弁棒２４の中心部に穿った孔
に摺動可能に挿通されている。

この内側弁体３２の弁棒３６はラムストローク調整装置
３７に連結されており、この装置３Ｔにより内側弁体３
２が往復動される。

ラムストローク調整装置３７は本実施例では第１図、第
４図および第５図に示されている。

つまり、３８はペダル軸で、これにはペダル３９が枢着
されている。

ペダル３９はばね４０により常に上向きに付勢されてい
るとともに、このペダル３９には連杆機構４１の下端が
接続されている。

この連杆機構４１はペダル３９の操作に連動して上下動
されるもので、その中間には調整器例えばターンバック
ル４２が介装されている。

また、下部フレーム３ａに突設した枢軸４３には上下回
動杆４４が枢着されており、この回動杆４４の一端部は
連杆機構４１の上端に枢着されている。

上下回動杆４４の他端部には回転軸４５が貫通支持され
ていて、この軸４５にはカム４６および連杆４７が夫々
固着されている。

カム４６は上記ハンマーラム７のカム溝７ａに係合され
ている。

そして、連杆４７の先端部には上下杆４８の下端部が枢
着されている。

また、上部フレーム３ｂには弁箱１０の上方において枢
軸４９を介して上下回動体５０が枢着されており、これ
に設けた第１枢支部５０ａには上下杆４８の上端部が枢
着されている。

さらに、上下回動体５０に設けた第２枢支部５０ｂには
リンク５１が枢着されており、このリンク５１の下端部
は弁棒３６に接続されている。

したがって、この構成のラムストローク調整装置３７に
よれば、ペダル３９を踏込んだ場合、その踏込み量に応
じて、連杆機構４１の引下げに伴って上下回動杆４４が
図中時計方向に回動されることにより、相対的に連杆４
７が反時計方向に回動されて上下杆４８を押上げるから
、上下回動体５０が上向きに回動されてリンク５１を介
して弁棒３６の引上げがなされる。

また、ペダル３９の踏込みを解除した場合には、ばね４
０の力により上記の場合と逆の作動が形成されて、弁棒
３６が押下げられるものである。

次に、上記−実症例の作動について説明する。

まず、ラムストローク（つまり打撃力）を設定するには
、ラムストローク調整装置３７を操作する。

つまり、本実症例の場合にはターンバックル４２を回転
して、連杆機構４１の長さＬを調整する。

この調整により例えば連杆機構４１の上端が上側に変位
された場合には、これに応じて上下回動杆４４が図中反
時計方向に回動される。

したがって、回転軸４５、連杆４７、上下杆４８、上下
回動体５０、リンク５１および弁棒３６が下げられる。

このため、第２図に示した中立状態において内側弁体３
２が押下げられるから、第１弁孔２１と溝３５との連通
面積が増大されるとともに、第２弁孔２２の作動流体流
出路との連通面積も増大される。

したがって、作動流体導入路１７からの作動流体（エア
ー）が、供給室１６→通孔１９ｃ→供給孔２３→溝３５
→第１の弁孔２１→第１０通孔１９ａ→第１の出入口室
１３→第１の出入口１１を通って、駆動シリンダ６のピ
ストンの下面に導びかれる。

このため、この場合の流量に比例するピストン押上刃と
バランスする位置までハンマーラム７が上昇される。

なお、この際の駆動シリンダ６からの作動流体の排出は
、第２の出入口１２→第２の出入口室１４→第２０通孔
１９ｂ→第２の弁孔２２を通って、作動流体導出路１５
に導びかれる。

また、以上はラムストロークを増大させる場合であるが
、短かくする場合にはターンバックル４２を逆方向に回
転させることで行うことができる。

以上の調整は溝２３と第１の弁孔２１との連通状態にお
いて行えるものであり、この調整されたラムストローク
は、再びターンバックル４２を操作するまでは変わるこ
となく維持される。

このようにして、強打、弱打又はこれらの中間の打撃を
行うに必要なラムストロークを簡単に得ることができる
。

次に、ラムストローク調整の後鍛圧を行うには、下型５
上に金属製素材を載せた後、外側弁体、駆動装置２５を
スイッチ３０又は３１介して動作させて行う。

スイッチ３０を操作した場合には、パルス発生器２８が
パルスを１個出力するように動作されるから、駆動回路
２９を介して電磁切換弁２７での流路切換えが１回行わ
れ、る。

したがって、まず作動流体が切換シリンダ２６の一方の
出入口２６ｃに導びかれる結果、第３図に示されるよう
に切換シリンダ２６の動作により弁棒２４を介して外側
弁体２０が押下げられ、る・。

よって、第２の弁孔２２と溝・３５とが連通されるとと
もに、溝あと第１の弁孔２１との連通が断たれ、同時に
第１の弁孔２１と作動流体導出路１５とが連通される。

このため１作動流体導入路１７からの作動流体は、供給
室１６−通￥Ｌ１９ｃｍ供給孔２３〒溝３５−第２の弁
孔２２→第２０通孔１９ｂ→第２の出入口室１４→第２
の出入口１２を通って、駆動シリンダ６のピストンの上
面に導びかれる。

このため、ハンマーラムＩが急速に下降される結果鍛圧
がなされる。

この場合の駆動シリンダ６からの作動流体の排出は、第
１の出入口１１→第１の出入口室１３→第１０通孔１９
ａ→第１の弁孔２１を通って、作動流体導出路に導びか
れる。

この後、シリンダ２６の他方の出入口２６ｄに作動流体
が導入され、一方の出入口２６ｃは排出側となって、外
側弁体２０が引上げられるため、駆動シリンダ６のピス
トンの下面に作動流体が作用されて、上記ラムストロー
ク調整装置２５で定めた位置まで、ハンマーラム７が上
昇されて次の鍛圧作動に備えるものである。

すなわち、このようにして所謂単打が実施される。

また、他方のスイッチ３１を操作した場合には、電磁切
換弁２７がパルス発生回路２８の出力パルス数に応じて
連続して流路切換え（例えば最高で毎分２５０回）をな
すから、シリンダ２６を介して上記した鍛圧作動が、設
定したラムストロークで繰返し連続して行われる。

すなわち、所謂連打が実施されるものである。

なお、本実施例において、ラムストローク調整後にペダ
ル３９を最後まで一度に踏込んだ場合には、内側弁体３
２が上昇されて第３図に示す状態が結果的に形成される
から、単打を行うことができる。

さらに、本実施例はラムストローク調整装置３７がカム
４６を有しているから、次の利点がある。

つまり、例えば打撃後にノ・ンマー゛ラム７が上昇され
る際に、カム溝７ａとの係合でカム４６が第１図中反時
計方向′に回転軸４５を中心に回わされるから、連杆４
７、上下杆４８、上下回動体５０、リンク５１および弁
棒３６を介して内側弁体３２が押下げられる。

このため、溝３５と第１の弁孔２１との連通が絞られる
。

したがって、このことによりハンマーラム７の上昇に制
動作用が働くから、ハンマーラムＩを簡単に所定のラム
ストローク確保位置に対し静かに停止させることができ
る。

上記一実施例は以上のように構成したが、本発明は上記
−実症例に制約されない。

例えば外側弁体駆動装置２５は第６図に示すようにして
もよい。

同図中５１は無段変速機付モータで、常時回転されるも
のであり、その出力軸には減速機構５２が接続されてい
る。

減速機構５２の出力軸５３はクラッチ５４を介してクラ
ンク軸５５に接続されていて、このクランク軸５５には
クランク棒５６の一端が枢支されている。

そして、クランク棒５６の他端は弁棒２４に設けた延出
部２４ａに枢着されている。

なお、同図中５７、５７は軸受、５８は弁棒２４に接続
した外側弁体をハンマーラムが常に中立状態にあるよう
に位置させる付勢体例えばスプリング（シリンダでも可
）である。

また、上記クラッチ５４は常時「切」状態にあり、スイ
ッチ３０又は３１（一実施例参照）の操作により一定時
間又は所定連続時間「入」状態を維持するようになって
いる。

この装置によれば、クランク軸５５の１回転により外側
弁体な１回往復動させて単打を行い、かつクランク軸５
５の連続回転で連打を行えるものである。

また、上記一実施例では弁箱１０を上部フレーム３ｂの
一部で形成したが、この弁箱１０は上部フレーム３ｂと
は別に成形してもよい。

さらに、弁箱およびその内装部品は鍛造機本体外に配設
してもよく、そして駆動装置等との兼ね合いで軸方向を
水平にするように配置してもよい。

しかも、上記−実症例ではスリーブ１９を用いたが、こ
れを省略して弁箱１０の内面に直接外側弁体２０を摺接
させるようにして実施してもよい。

そして、作動流体としては空気以外に油等の流体を用い
るようにしてもよい。

また、外側弁体駆動装置のスイッチはフットスイッチに
限らず、フレーム上部等に設けられる手動スイッチでも
よい。

しかも、バンドル操作によりラムストロークを設定する
従来の操作機構をペダル踏込機構に代えて用いる場合に
は、これの一部にターンバックルの如き調整器を設ける
ことによって、この機構を外側弁体駆動装置として使用
するようにしてもよい。

その他、本発明の実施に当っては、発明の要旨に反しな
い限り、駆動シリンダ、第１、第２の出入口、・・ンマ
ーラム、鍛造機本体、弁箱、第１、第２の出入口室、作
動流体導出入路、供給室、外側弁体、第１、第２の弁孔
、供給孔、外側弁体駆動装置、内側弁体、摺接部、溝、
ラムストローク調整装置、弁棒等の具体的な構造、形状
、位置、材質等は、上記−実症例に制約されるものでは
なく、種々の態様に構成して実施し得ることは勿論であ
る。

以上説明した本発明は上記特許請求の範囲に記載の構成
を要旨とするから以下の効果を有する。

本発明は内側弁体をラムストローク調整装置を介して軸
方向に移動 せて、その溝と外側弁体の第１の出入口室
との連通状態を調整可能としたことを特徴とする。

このことにより、作動シリンダが駆動されてこのシリン
ダにより駆動されるハンマーラムの位置を任意に設定す
ることができる。

そして、外側弁体を外側弁体駆動装置により往復動させ
ることにより、１駆動シリンダを動作させるから、打撃
を行う度にラムストロータの調整作業を行う必要がなく
、設定したラムストロークを自動的に得て打撃を行える
。

すなわち、本発明によれば、同じ打撃力を熟練者以外の
作業者でも簡単に得ることができるとともに、作業能率
を大幅に向上できる。

そして、上述の如く設定されたラムストロークで常に打
撃を行えるので、設定通りの打撃力を得られる。

このため、鍛型に過大な力が作用することが防止され、
鍛型の長寿命化を図ることができる。

さらに、外側弁体駆動装置で外側弁体な連続して往復動
させる構成を特徴としたから、この場合には設定された
ラムストロークで連続打撃を高速で行うことができる。

したがって、この場合には著しく作業能率を向上するこ
とができる。

しかも、ラムストロークが設定された打撃力調整後は、
外側弁体駆動装置により外側弁体な往復動させるだけで
所定の打撃作業を行えるから、外側弁体駆動装置の動作
を電気的又は流体力学的に制御する場合に好適し、この
ような制御を実施する場合には打撃作業の自動化および
遠隔操作化を大きく促進することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の一実施例を示し、第１図は一
部を断面した正面図、第２図および第３図は第１図中Ａ
部の夫々異なる状態での拡大断面図、第４図は第１図中
ＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図、第５図は第１図中Ｖ部の横
断平面図であり、第６図は外側弁体駆動装置の変形例を
示す略構成図である。 １・・・鍛造機本体、６・・・駆動シリンダ、７・・・
ハンマーラム、１０・・・弁箱、１１・・・第１の出入
口、１２・・・第２の出入口、１３・・・第１の出入口
室、１４・・・第２の出入口室、１５・・・作動流体導
出路、１６・・・供給室、１７・・・作動流体導入路、
１９・・・スリーブ、１９ａ・・・第１０通孔、１９ｂ
・・・第２の通孔、１９ｃ・・・通孔、２０・・・外側
弁体、２１・・・第１の弁孔、２２・・・第２の弁孔、
２３・・・供給孔、２４・・・弁棒、２５・・・外側弁
体駆動装置、３２・・・内側弁体、３３、３４・・・摺
接部、３５・・・溝、３６・・・弁棒、３７・・・ラム
ストローク調整装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハンマーラムを駆動する駆動シリンダを組込んだ鍛
   造機本体と、 駆動シリンダの第１、第２の出入口に各別に連通して設
   けられる第１、第２の出入口室、これら各出入口室に夫
   々連通して設けられる作動流体導出路、第１、第２の出
   入口室間に設けられる供給室、およびこの供給室に連通
   して設けられる作動流体導入路を有した弁箱と、 この弁箱内に第１、第２の出入口室および供給室にわた
   って軸方向に沿い往復動可能に取付けられるとともに、
   第１、第２の出入口室に対し各別に対向して夫々設けら
   れて常時箱１、第２の出入口室との連通状態を維持する
   第１、第２の弁孔、および供給室に対向して設けられて
   常時この供給室との連通状態を維持する供給孔を有した
   外側弁体と、 この外側弁体に接続した弁棒に連結されて、外側弁体を
   単発的および連続的に往復動させる外側弁体駆動装置と
   、 外側弁体の内面に摺接して軸方向に沿い往復動可能に設
   けられ、第１、第２の弁孔を開閉可能な一対の摺接部、
   およびこれら摺接部間に形成されて常時供給孔との連通
   状態を維持する溝を有した内側弁体と、 この内側弁体に接続した弁棒に連結されて、内側弁体な
   往復動させるラムストローク調整装置と、を具備してな
   ることを特徴とする鍛造機。