WO2006129746A1

WO2006129746A1 - ラム位置検出方法、ラム駆動方法及びラム駆動装置並びにそれを備えたプレス機械

Info

Publication number: WO2006129746A1
Application number: PCT/JP2006/310970
Authority: WO
Inventors: Makoto Aoki; Hiroyuki Mizushima; Nobuaki Ariji; Shigeki Noguchi
Original assignee: Amada Company, Limited
Priority date: 2005-06-02
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2006-12-07
Also published as: US20090025577A1; EP1900505A4; EP1900505A1; US7913616B2; EP1900505B1

Abstract

　ラム（３）に取付けた大径シリンダ（５）内に往復動可能に備えた大径ピストン（５Ｐ）と一体の大径ピストンロッド（５Ｒ）の一端部を固定部（９）に固定し、大径シリンダと一体的な小径シリンダ（７）内に往復動自在に備えた小径ピストン（７Ｐ）と一体の小径ピストンロッド（７Ｒ）の一端部を、モータ駆動によって移動される移動部材（１７）に連結し、小径シリンダと小径ピストンとを一体に移動すると共に、大径ピストンによって区画された大径シリンダの第１室（５Ａ）と第２室（５Ｂ）とを連通し、移動部材によって移動される小径ピストンロッドと一体的にラムを移動した後、小径シリンダと大径シリンダとを連通状態にして小径シリンダから供給される作動流体によって大径シリンダを大きな力で移動するラム駆動方法。

Description

明細書

ラム位置検出方法、ラム駆動方法及びラム駆動装置並びにそれを備えたプレス機械

技術分野

[0001] 本発明は、例えばプレスブレーキなどのごとくラムを往復動自在に備えたプレス機械 (加圧機械）におけるラム位置検出方法、ラム駆動方法及びラム駆動装置並びにそれを備えたプレス機械に係り、さらに詳細には、ラムを高速移動する場合には機械的構成によって高速移動を行、、前記ラムによる加圧動作時には流体圧により低速でかつ大きな加圧力により加圧することのできるラム位置検出方法、ラム駆動方法及びラム駆動装置並びにそれを備えたプレス機械に関する。背景技術

[0002] 流体圧機械によって移動自在なラム (スライダ)を駆動する構成としては、各種のプレス機械 (加圧機械）においてスライダの一例としてのラム，テーブルなどを往復駆動する構成や折曲げ加工機や各種工作機械などにおいて各種の移動部材を往復動する構成として採用されて!、る。

[0003] そして、例えばプレス機械におけるラム (スライダ）を往復動するための流体圧機械としては、大径シリンダと小径シリンダとを備え、この小径シリンダに往復動自在に備えたピストンロッドをボールネジ機構などの機械的構成によって往復動することにより、前記小径シリンダ内の作動流体を、前記大径シリンダに対して供給することによつて、大出力を得る構成が、例えば、日本国特許公報、特開 2002— 295624号 (特許文献 1)において開示されている。

[0004] 前記特許文献 1に記載の構成は、図 1に示すように、大径のシリンダ 101を備えており、大径のシリンダ 101内に大径のピストン 101Pを備え、この大径のピストン 101P の一側力も大径のピストンロッド 101Rを突出してラムとして備えている。そして、前記大径シリンダ 101内は、前記ピストン 101Pによってピストン側の第 1室 101Aとピストンロッド側の第 2室 101Bとに区画されている。

[0005] そして、前記大径シリンダ 101に対して加圧した作動流体の供給を行うために、小径シリンダ 103が設けられており、この小径シリンダ 103の内部は小径のピストン 103 Pによってピストン側の第 1室 103Aとロッド側の第 2室 103Bとに区画されている。上記小径ピストン 103Pの一側に一体的に備えたピストンロッド 103Rは、サーボモータなどのモータ Mによって回転駆動されるボールネジ機構 105に往復動自在に備えたボールナット等のごとき移動部材 107に連結してある。

[0006] 前記大径シリンダ 101の第 1室 101Aと小径シリンダ 103の第 1室 103Aは接続路 1 09によって接続してあり、大径シリンダ 101の第 2室 101Bと小径シリンダ 103の第 2 室 103Bは接続路 111によって接続してある。そして、この接続路 111にはアキュムレータ 113が接続してある。

[0007] 上記構成により、モータ Mを駆動して、小径ピストンロッド 103Rを上方向に押圧移動すると、小径シリンダ 103の第 1室 103A内の作動流体が大径シリンダ 101の第 1 室 101A内へ供給されるので、大径ピストン 101P,ピストンロッド 101Rは下降される。そして、大径シリンダ 101の第 2室 101B内の作動流体は小径のシリンダ 103の第 2 室 103B内に流入することになる。逆の動作の場合には、小径シリンダ 103の第 2室 1 03B内の作動流体が大径シリンダ 101の第 2室 101B内に流入し、大径シリンダ 101 の第 1室 101A内の作動流体が小径シリンダ 103の第 1室 103A内に流入することになる。

[0008] 前述のごとぐ大径シリンダ 101及び小径シリンダ 103の第 1室 101Aと第 1室 103 Aとの間及び第 2室 101Bと第 2室 103Bとの間で作動流体の出入が行われるとき、第 1室 101A, 103A側の流量を Q1として第 2室 101B, 103B側の流量を Q2とすると、 Ql >Q2の関係にあり、 Q1ZQ2は常に一定の関係に保持しなければならない。

[0009] したがって、大径シリンダ 101における第 1室 101Aと第 2室 101Bとの受圧面積の比 NAと、小径シリンダ 103における第 1室 103Aと第 2室 103Bとの受圧面積の比 N Bとは NA=NBの関係に保持する必要がある。よって、例えばプレス機械の加圧能力等によって大径シリンダ 101が選定されると、この大径シリンダ 101に対応して小径のシリンダ 103が一義的に決定されることとなり、設計の自由度が限られるという問題がある。

[0010] さらに、前記構成においては、小径のシリンダ 103側力も供給する作動流体によつて大径ピストンロッド 101Rを往復動するものであるから、大径ピストンロッド 101Rのストローク長を大きくするには、小径シリンダ 103を長大にしなければならないという問題があると共に、大径ピストンロッド 101Rの高速移動を行うとき、小径ピストンロッド 1 03Rの移動速度とほぼ等速にすることはできず、ラムの高速移動を図って能率向上を図るには問題がある。

[0011] さらに、従来の構成においては、大径シリンダ 101における第 1室 101A,第 2室 10 1B及び小径シリンダ 103における第 1室 103A,第 2室 103B内に作動油等の作動流体を単に充填してあるにすぎないものであるから、前記大径ピストンロッド 101Rの出力を大出力とするために、大径シリンダ 101における第 1室 101A内の圧力を所望の圧力にまで上昇させる時間が比較的長ぐ能率向上を図る上において問題がある

[0012] なお、従来の構成においては、大径シリンダ 101を固定状態として大径ピストンロッド 101Rを往復動する構成であるから、大径シリンダ 101を固定したフレーム等の固定部に対する大径ピストンロッド 101Rの移動位置は比較的容易に検出することができる。しかし、大径ピストンロッド 101Rを固定部に固定して、大径シリンダ 101が固定部に対して移動する構成とした場合には、前記モータ Mに回転を検出するのみでは大径シリンダ 101の正確の位置を検出することができないので、固定部と大径シリンダ 101との間に、高価なリニアセンサ等を設ける必要があるという問題がある。

[0013] この発明は上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、通常はラムを高速移動させることができるとともに、ラムの加圧作動時には、ラムの動作を低速動作にすることができるラム位置検出方法、ラム駆動方法及びラム駆動装置並びにそれを備えたプレス機械を提供することにある。

発明の開示

[0014] 上記目的を達成するために、本発明の第 1アスペクトに基くプレス機械のラム駆動方法は、プレス機械に往復動自在に備えたラムを駆動する方法であって、前記ラムに一体的に取付けた大径シリンダ内に往復動可能に備えた大径ピストンと一体の大径ピストンロッドの一端部を固定部に固定し、前記大径シリンダと一体的な小径シリンダ内に往復動自在に備えた小径ピストンと一体の小径ピストンロッドの一端部を、モータ駆動によって移動される移動部材に連結し、前記小径シリンダと前記小径ピストンとを一体的に移動する状態に保持すると共に、前記大径ピストンによって区画された大径シリンダの第 1室と第 2室とを連通した状態に保持し、前記移動部材によって移動される前記小径ピストンロッドと一体的に小径，大径の両シリンダ及び前記ラムを移動した後、前記小径シリンダと大径シリンダとを連通状態に保持すると共に前記小径シリンダ力供給される作動流体によって前記大径シリンダ及びラムを大きな力で移動する。

[0015] 本発明の第 2アスペクトに基くプレス機械のラム駆動方法は、プレス機械に往復動自在に備えたラムを駆動する方法であって、前記ラムに連結した大径ピストンロッドを往復動自在に備えた大径シリンダと小径ピストンロッドを相対的に移動自在に備えた小径シリンダとを一体的に備え、前記小径シリンダをモータによって移動される移動部材に連結し、前記小径シリンダ内に前記小径ピストンロッドと一体的に備えた小径ピストンによって区画された第 1室と第 2室とを連通した状態に保持して、前記小径ピストンロッドに対して前記大小のシリンダ及び前記ラムを一体的に移動した後、前記大シリンダと小シリンダとを連通状態に保持すると共に、前記小シリンダ力も前記大シリンダへ供給される作動流体によって前記大径ピストンロッド及びラムを大きな力で移動する。

[0016] 本発明の第 3アスペクトに基くプレス機械は、ラムを往復動自在に備えたプレス機械であって、前記ラムに一体的に備えた大径シリンダ及び小径シリンダと、前記大径シリンダ内に往復動自在に備えた大径ピストンによって区画された大径シリンダの第 1 室と第 2室とを連通遮断可能な開閉弁と、前記小径シリンダ内に往復動自在に備えた小径ピストンと一体の小径ピストンロッドと一体的に設けられモータの駆動によって往復動される往復移動部材と、前記小径シリンダ内の前記小径ピストンによって加圧された作動流体を、前記大径シリンダの前記第 1室又は第 2室に導入するための作動流体導入路とを備えてヽる。

[0017] 本発明の第 4アスペクトに基くプレス機械は、ラムを往復動自在に備えたプレス機械であって、前記ラムを往復動するための大径シリンダと、この大径シリンダに対して加圧された作動流体の供給を行うための小径シリンダとを備え、前記大径シリンダは、内部に往復動自在に備えた大径ピストンの両側に同径の大径ピストンロッドを備え、この大径ピストンロッドの一端部又は大径シリンダ自体を前記ラムに連結した構成であり、前記小径シリンダは、内部に往復動自在に備えた小径ピストンの両側に同径の小径ピストンロッドを備え、この小径ピストンロッドの一端部又は小径シリンダはモータの駆動によって往復移動される移動部材に連結してあり、かつ前記大径ピストンによつて区画された大径シリンダの第 1室と第 2室は、前記小径ピストンによって区画された小径シリンダの対応した第 1室と第 2室とにそれぞれ個別に接続してある。

[0018] 前記第 3アスペクト又は前記第 4アスペクトから従属する本発明の第 5アスペクト〖こ基くプレス機械は、前記構成において、前記大径シリンダと小径シリンダとを接続した接続路に、カウンタバランスバルブを備えている。

[0019] 本発明の第 6アスペクトに基くプレス機械のラム駆動方法は、プレス機械に往復動自在に備えたラムを駆動する方法であって、前記ラムに一体的に取付けた大径シリンダ内に往復動可能に備えた大径ピストンと一体の大径ピストンロッドの一端部を固定部に固定し、前記大径シリンダと一体的な小径シリンダ内に往復動自在に備えた小径ピストンと一体の小径ピストンロッドの一端部を、モータ駆動によって移動される移動部材に連結し、前記小径シリンダと前記小径ピストンとを一体的に移動する状態に保持すると共に、前記大径ピストンによって区画された大径シリンダの第 1室と第 2 室とを連通した状態に保持し、前記移動部材によって移動される前記小径ピストン口ッドと一体的に小径，大径の両シリンダ及び前記ラムを移動した後、前記小径シリンダと大径シリンダとを連通状態に保持すると共に前記小径シリンダ力供給される作動流体によって前記大径シリンダ及びラムを大きな力で移動するに当り、前記大径シリンダにおける前記第 1室と第 2室との間の作動流体の流出入量の差分は前記第 1 室に接続したアキュムレータが調整する。

[0020] 本発明の第 7アスペクトに基くプレス機械は、ラムを往復動自在に備えたプレス機械であって、前記ラムに一体的に備えた大径シリンダ及び小径シリンダと、前記大径シリンダ内に往復動自在に備えた大径ピストンによって区画された大径シリンダの第 1 室と第 2室とを連通遮断可能な開閉弁と、前記小径シリンダ内に往復動自在に備えた小径ピストンと一体の小径ピストンロッドと一体的に設けられモータの駆動によって往復動される往復移動部材と、前記小径シリンダ内の前記小径ピストンによって加圧された作動流体を、前記大径シリンダの前記第 1室又は第 2室に導入するための作動流体導入路とを備え、前記大径シリンダにおける第 1室側のピストンロッド径よりも第 2室側のピストンロッド径を大径に構成し、かつ前記第 1室側にアキュムレータを接続した構成である。

[0021] 本発明の上述第 1アスペクト乃至第 7アスペクトによれば、ラムの高速移動は、モータ駆動によって移動される移動部材と一体的に移動するように、機械的に移動される移動部材の移動速度と同程度の高速で行うことができる。そして、ラムの加圧作動は小径シリンダ力大径シリンダへ供給される作動流体による加圧によって行うことで、小径シリンダの受圧面積と大径シリンダの受圧面積との比を大きくすることにより、ラムの動作を低速動作にすることができると共に大きな加圧力を得ることができるものである。

[0022] 本発明の第 8アスペクトに基くラム駆動装置は、流体圧機構によって往復動されるラムを駆動するラム駆動装置であって、前記ラムに一体的に取付けた大径シリンダ内に相対的に往復動自在に備えた大径ピストンによって前記大径シリンダ内を第 1室と第 2室とに区画して設けると共に前記大径ピストンと一体で前記大径シリンダ力突出した大径ピストンロッドの一端部を固定部に固定して備え、前記大径シリンダと一体的な小径シリンダに相対的に往復動自在に備えた小径ピストンによって前記小径シリンダ内を第 1室と第 2室とに区画して設けると共に前記小径ピストンと一体で前記小径シリンダ力突出した小径ピストンロッドの一端部を、モータの駆動によって移動される移動部材に連結して設け、前記大径シリンダの第 1室と小径シリンダの第 1室とを接続路を介して接続して設けると共に、大径シリンダの第 2室と小径シリンダの第 2 室とを接続路を介して接続した構成にぉヽて、前記大径シリンダ及び小径シリンダにおけるそれぞれの第 1室及び第 2室内の圧力を、大気圧以上の所定の圧力に予め加圧してある。

[0023] 前記第 8アスペクトから従属する本発明の第 9アスペクトに基くラム駆動装置は、前記構成において、前記大径シリンダ及び小径シリンダの流体圧回路内に大気圧以上の圧力を付与するための圧力付与手段を備えている。 [0024] 前記第 8アスペクト又は前記第 9アスペクトから従属する本発明の第 10アスペクト〖こ基くプレス機械は、前記構成において、前記小径シリンダと小径ピストンロッドとを一体化可能な一体化固定手段を備えている。

[0025] 前記第 10アスペクトから従属する本発明の第 11アスペクトに基くラム駆動装置は、前記構成において、前記一体化固定手段は、前記小径シリンダと前記小径ピストンロッドとの相対的な移動位置を検出するための位置検出手段を備えている。

[0026] 本発明の上述第 8アスペクト乃至第 11アスペクトによれば、ラムの高速移動は、モータ駆動によって移動される移動部材と一体的に移動するように、機械的に移動される移動部材の移動速度と同程度の高速で行うことができる。そして、ラムの加圧作動は小径シリンダから大径シリンダへ供給される作動流体による加圧によって行うことで、小径シリンダの受圧面積と大径シリンダの受圧面積との比を大きくすることにより、ラムの動作を低速動作にすることができると共に大きな加圧力を得ることができる。

[0027] また、大径シリンダ及び小径シリンダにおける第 1室，第 2室内の圧力は、大気圧以上の所定の圧力に予め加圧してあるので、大径シリンダから大出力を得るために、大径シリンダ内の第 1室又は第 2室を所望の圧力まで上昇するときの時間の短縮ィ匕を図ることができ、能率向上を図ることができる。

[0028] 本発明の第 12アスペクトに基くラム位置検出方法は、フレームに往復動自在に備えられたラムに一体的に設けた大径シリンダと小径シリンダとのそれぞれの第 1室を接続して設けると共にそれぞれの第 2室を接続した構成のラム駆動装置においてのラム位置検出方法において、前記フレームに対する小径シリンダの移動位置を検出すると共に小径シリンダに備えた小径ピストンロッドと前記小径シリンダとの相対的な移動位置を検出し、上記両検出による検出値に基いて前記フレームに対する前記ラムの移動位置を検出する。

[0029] 本発明の第 13アスペクトに基くラム駆動装置は、フレームに往復動自在に備えられたラムに一体的に設けた大径シリンダと小径シリンダとのそれぞれの第 1室を接続して設けると共にそれぞれの第 2室を接続した構成のラム駆動装置であって、前記フレームに対する小径シリンダの移動位置を検出するための第 1の位置検出手段と、前記小径シリンダに備えた小径ピストンロッドと当該小径シリンダとの相対的な移動位置を検出するための第 2の位置検出手段とを備えている。

[0030] 前記第 13アスペクトから従属する本発明の第 14アスペクトに基くラム駆動装置は、前記構成において、前記第 2の位置検出手段は、前記小径シリンダに対する小径ピストンロッドの相対的な移動時に回転動作する回転動作機構を備え、この回転動作機構の回転を検出する構成である。

[0031] 本発明の上述第 12アスペクト乃至第 14アスペクトによれば、大径シリンダと小径シリンダとの径を所望径に選択することが可能であって、設計の自由度が大きいと共に、フレームに対する小径シリンダの移動位置及び小径シリンダに対する小径ピストンロッドの相対的な移動位置を検出するので、当該小径シリンダと一体に移動するスライダの、フレーム等の固定部に対する移動位置及び移動速度を検出することができる。

図面の簡単な説明

[0032] [図 1]図 1は、従来のプレス機械を示す説明図である。

[図 2]図 2は、本発明の第 1の実施形態に係るプレス機械を概念的、概略的に示した説明図である。

[図 3]図 3は、本発明の第 2の実施形態に係るプレス機械を概念的、概略的に示した説明図である。

[図 4]図 4は、本発明の第 3の実施形態に係るプレス機械を概念的、概略的に示した説明図である。

[図 5]図 5は、本発明の第 4の実施形態に係るプレス機械を概念的、概略的に示した説明図である。

[図 6]図 6は、本発明の第 5の実施形態に係るラム駆動装置の構成を概念的，概略的に示した説明図である。

[図 7]図 7は、大径シリンダにおける第 1室，第 2室内の圧力変化の様子を示す説明図である。

発明を実施するための最良の形態

[0033] 以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

[0034] 本発明に係る実施形態を概念的、概略的に示す図 2を参照するに、本実施形態に係るプレス機械 (加圧機械） 1は、往復動自在なラム 3を備えている。このラム 3には大径シリンダ 5と小径シリンダ 7とが一体的に取りつけてある。上記大径シリンダ 5と小径シリンダ 7は、一体的構成であるから、 1個のシリンダブロックにそれぞれ設けてュ-ット化しコンパクトィ匕を図ることも可能である。

[0035] 前記大径シリンダ 5内には大径ピストン 5Pが往復動自在に内装してあり、この大径ピストン 5Pの両側には、端部が大径シリンダ 5から外部へ突出した同径の大径ピストンロッド 5Rが設けられている。そして、上記大径ピストンロッド 5Rの一端部又は両端部は、プレス機械 1のフレーム等の固定部 9に連結固定してある。前記大径シリンダ 5 の内部は、前記大径ピストン 5Pによって第 1室 5Aと第 2室 5Bとに区画してあり、この第 1室 5Aと第 2室 5Bとを接続連通した接続路 11には、当該接続路 11を連通遮断自在な例えばソレノイドバルブ等のごとき開閉弁 13が配置してある。

[0036] 前記小径シリンダ 7内には小径ピストン 7Pが往復動自在に内装してあり、この小径ピストン 7Pの両側には、端部が小径シリンダ 7から外部へ突出した同径の小径ピストンロッド 7Rが設けられている。そして、前記小径ピストンロッド 7Rの一端部は、モータ 15の駆動によって往復移動される移動部材 17に連結してある。

[0037] 前記小径シリンダ 7の内部は前記小径ピストン 7Pによって第 1室 7Aと第 2室 7Bとに区画してあり、この小径シリンダ 7における第 1室 7Aと前記大径シリンダ 5における第 1室 5Aは作動流体導入路の一例としての接続路 19Aを介して接続してあり、この接続路 19Aにはソレノイドバルブ等のごとき切換弁（開閉弁） 21Aが配置してある。さらに、前記小径シリンダ 7における第 2室 7Bと大径シリンダ 5における第 2室 5Bは接続路 19Bを介して接続してあり、この接続路 19Bには切換弁（開閉弁） 21Bが配置してある。

[0038] 前記大径ピストン 5Pの受圧面積は、前記小径ピストン 7Pの受圧面積よりも数倍大きく設けてある。そして、前記大径シリンダ 5と小径シリンダ 7の長さはほぼ等しく設けてある。なお、大径シリンダ，小径シリンダは、シリンダ自体の径の大小を意味するものではなぐ内装したピストンの受圧面積の大小を意味するものである。また、小径シリンダ 7の長さは、大径シリンダ 5より長くても又は短くてもよいものである。

[0039] 前記移動部材 17は、前記モータ 15の回転駆動によって直接的又は間接的に往復動される構成であれば良いものであって、本例においては、モータ 15によってボールネジ 23を回転することにより移動されるボールナットにて例示してある。しかし、移動部材 17を往復移動する構成としては、前述のごときボールネジ機構に限ることなく、任意の機構が採用可能である。

[0040] 以上のごとき構成において、図 2に示すように、小径ピストン 7Pが小径シリンダ 7の上端部に当接して一体的に下降するように保持した状態にあり、かつ開閉弁 13を開状態に保持して、大径シリンダ 5における第 1室 5Aと第 2室 5Bとが連通した状態にあるとき、モータ 15を回転駆動して移動部材 17を下方向へ移動すると、ラム 3の重量によって前記小径ピストン 7Pが小径シリンダ 7の上端部に当接した状態が保持されて、ラム 3は自重によって下降する。この際、大径シリンダ 5においては第 1室 5A力も第 2 室 5B内へ作動流体が流入するものであり、ラム 3等の下降速度は前記移動部材 17 の下降速度と等しく高速移動となるものである。

[0041] なお、図 2に示す構成において、開閉弁 21A, 21Bを共に閉状態に保持し、小径シリンダ 7をロック状態にすることにより、ラム 3を自重による降下速度よりも高速で下降することができるものである。

[0042] 上述のごとくラム 3の下降を行い、加圧動作を行うときには、前記開閉弁 13を閉にする。また、開閉弁 21A, 21Bを閉状態に保持していた場合には開状態にする。したがって、小径シリンダ 7に対して小径ピストン 7Pが相対的に下降することとなり、小径シリンダ 7における第 2室 7B内の作動流体が小径ピストン 7Pによって加圧され、大径シリンダ 5における第 2室 5Bに流入する。そして、大径シリンダ 5における第 1室 5Aの作動流体は小径シリンダ 7における第 1室 7Aに流入する。この際、小径シリンダ 7における第 2室 7B力流出する作動流体の流量と第 1室 7Aに流入する作動流体の流量は等しいものである。

[0043] 前述のごとぐ小径シリンダ 7における第 2室 7Bから大径シリンダ 5における第 2室 5 Bへ作動流体を供給してラム 3の下降を行うとき、大径ピストン 5Pと小径ピストン 7Pとの受圧面積の比に対応してラム 3の下降速度が低速になると共に加圧力が大きくなるものである。なお、ラム 3の上昇を行う場合には、前記移動部材 17を上方向に移動すれば良いものである。この場合も、ラム 3の低速上昇，高速上昇を行うことができるものである。この際、切換弁 (開閉弁) 21A, 21Bを閉状態に保持し、開閉弁 13を開状態に保持することにより、ラム 3を下降位置力直ちに高速で上昇することも可能である。

[0044] ところで、前記説明においては、初期状態においては上昇位置にあるラム 3を、高速下降する場合について説明した。しかし、プレス機械の一例としてのプレスブレーキには、下部テーブル (ラム）が下降位置から上昇する構成のものもある。このように下部テーブル (ラム）が上昇する形式のプレス機械に適用するには、図 1に示した構成を上下逆にすれば良、ものである。

[0045] そして、上下逆にした構成において、移動部材 17を下降位置力も上昇することによつてラム 3を一体的に高速で上昇するには、前述したように開閉弁 13を開状態に保持し、かつ切換弁 21A、 21Bの一方又は両方を閉状態に保持して、小径シリンダ 7 に対して小径ピストン 7Pが移動することなく一体的に移動するロック状態に保持すれば良いものである。その後、ラム 3による加圧動作に移る場合には、前述同様に開閉弁 13を閉状態とし、かつ切換弁 21A, 21Bを開状態とすれば良いものである。

[0046] ところで、前記説明においては、大径ピストンロッド 5Rを固定部 9に固定して、大径シリンダ 5が移動する場合について説明した。しかし、大径ピストンロッド 5Rを固定するか大径シリンダ 5を固定するかは、流体圧シリンダにおける出力をシリンダ側にする力又はピストンロッド側にするかの相対的なものにすぎないものである。したがって、大径シリンダ 5を固定部 9に固定し、大径ピストンロッド 5Rをラム 3と連結した構成とすることち可會である。

[0047] さらには、小径シリンダ 7側における小径ピストン 7Pの移動方向と大径シリンダ 5側における大径ピストン 5Pの移動方向を同一方向又は逆方向にすることも可能である。すなわち、小径シリンダ 7における第 1室 7Aと大径シリンダ 5における第 2室 5Bとを接続し、小径シリンダ 7における第 2室 7Bと大径シリンダ 5における第 1室 5Aを接続する構成とすることも可能である。

[0048] また、前記構成においては、接続路 11を介して大径シリンダ 5における第 1室 5Aと第 2室 5Bとを接続した場合について例示したが、前記第 1室 5A,第 2室 5Bにそれぞれ開閉弁 25を介してアキュムレータ ACCを接続した構成とした場合には、前記接続路 11を省略することが可能である。このように、第 1室 5A,第 2室 5Bにアキュムレータ ACCを接続した構成の場合には、小径シリンダ 7側から前記第 1室 5A,第 2室 5B〖こ対して出入する作動流体の流量が等しくない場合にも対応可能である。

[0049] したがって、上記構成にぉ、ては、例えば大径シリンダ 5及び小径シリンダ 7におヽて、それぞれのピストン 5P, 7Pの下側に設けたピストンロッド 5R, 7Rを省略することも可能であり、ピストン 5Pの受圧面積をより大きくすることができるものである。そして、ラム 3に加圧動作が必要な場合には、例えば第 2室 5Bに接続したアキュムレータ AC Cに作動流体が流入しな、ように開閉弁 25を閉状態すればょ、ものである。

[0050] 図 3は、第 2の実施形態を示すもので、前記実施形態における構成要素と同一機能を奏する構成要素には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。

[0051] この第 2の実施形態においては、接続路 19Aの部分に、小径シリンダ 7における第 1室 7A内の流体圧がラム 3等の重量に対応した圧力以上になったときに、小径シリンダ 7における第 1室 7Aから大径シリンダ 5における第 1室 5Aへ作動流体の流入を許容するリリーフ弁又はカウンターバランスバルブ 27を備え、さらに前記第 1室 5Aから前記第 1室 7Aへの作動流体の流入は許容するが逆流を阻止するためのチェック弁 29を、前記カウンターバランスバルブ 27に並列に備えた構成である。そして、前記接続路 19Bに備えた切換弁 21Bを省略した構成である。

[0052] この第 2の実施形態の構成においても、モータ 15の回転によって移動部材 17を下降することにより、小径シリンダ 7,大径シリンダ 5及びラム 3は前述と同様に一体的に下降し得るものであり、高速で下降することができるものである。そして、移動部材 17 の下降を継続すると共に開閉弁 13を閉状態とすることにより、前述同様に低速下降となり、ラム 3による加圧動作となるものである。

[0053] その後、ラム 3を上昇すベぐ開閉弁 13を開状態にすると共にモータ 15を逆回転すると、移動部材 17が高速で上昇される。この際、小径シリンダ 7における第 1室 7A内の作動流体が大径シリンダ 5における第 1室 5A内へ流入することを阻止されているので、大小のシリンダ 5, 7及びラム 3は移動部材 17と一体的に高速で上昇される。そして、大径のシリンダ 5が上昇限に達して大径ピストン 5Pに当接すると、小径シリンダ 7 に対して小径ピストンロッド 7R及び小径ピストン 7Pが相対的に上昇されることとなり、第 1室 7A内の圧力が上昇する。

[0054] 上述のように小径シリンダ 7における第 1室 7A内の作動流体の圧力が上昇すると、カウンターバランスバルブ 27が連通状態となり、第 1室 7A内の作動流体が大径シリンダ 5における第 1室 5A内へ流入する。この際、大径シリンダ 5における第 1室 5Aと第 2室 5Bは連通状態にあり、かつ大小のシリンダ 5, 7における第 2室 5B, 7Bが連通した状態にあるので、大小のシリンダ 5, 7及びラム 3は上限位置に停止した状態にある。すなわち、第 2の実施形態の構成によれば、ラム 3の上昇復帰を迅速に行うことができるものである。また、前述した第 1の実施形態と同様に種々の変形態とすることが可能なものである。

[0055] 図 4は、第 3の実施形態を示すもので、前述した実施形態の構成要素と同一機能を奏する構成要素には同一の符号を付することとして重複した説明を省略する。

[0056] この第 3の実施形態においては、一体的に備えた大小のシリンダ 5, 7を移動部材 1 7に一体的に連結し、小径シリンダ 7における小径ピストンロッド 7Rを固定部 9に固定してある。そして、大径シリンダ 5における大径ピストンロッド 5Rにラム 3を一体的に備え、さらに、小径シリンダ 7における第 1室 7Aと第 2室 7Bとを接続路 11によって接続した構成である。

[0057] 上記構成においては、接続路 11に備えた開閉弁 13を開状態にすると共に切換弁 21A, 21Bを閉状態に保持した状態においてモータ 15を駆動し、ボールネジ 23を回転すると、大小のシリンダ 5, 7、大径ピストンロッド 5R及びラム 3が移動部材 17と一体的に上下動するものであり、機械的構成によって高速移動することができるものである。そして、開閉弁 13を閉状態にすると共に切換弁 21A, 21Bを開状態とすることにより、小径シリンダ 7側にぉ、て加圧された作動流体を大径シリンダ 5における第 1 室 5A (ラム 3を下降するとき)又は第 2室 5B (ラム 3を上昇するとき)へ供給して、ラム 3 を低速かつ大きな力で移動する加圧動作状態とすることができるものである。

[0058] なお、この第 3の実施形態においても、大径シリンダ 5における第 1室 5A,第 2室 5B にそれぞれアキュムレータを接続した構成など、前記第 1実施形態と同様に各種の変更が可能なものである。

[0059] 以上のごとき実施形態の説明より理解されるように、大径シリンダ 5における大径ピストン 5Pの受圧面積と小径シリンダ 7における小径ピストン 7Pの受圧面積との関係は一義的に決定されるものではなぐ設計の自由度が大きなものである。そして、ラム 3 の高速移動力低速の加圧動作への切換えを容易に行うことができ、高速化を図つて能率向上を図ることができるものである。

[0060] なお、前記各実施形態において、大径シリンダ 5の第 1室 5A又は第 2室 5Bの少なくとも一方に、温度変化等による作動流体の体積変化を吸収するためのアキュムレータを設けることが望まし、ものである。

[0061] 図 5は第 4の実施形態を示すもので、前述した実施形態の構成要素と同一機能を奏する構成要素には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。

[0062] この第 4の実施形態は前述した第 1実施形態の変形態様であって、大径シリンダ 5 における第 1室 5A側のピストンロッド 5Sよりも第 2室 5B側のピストンロッド 5Lを大径にして、ピストン 5Pにおける第 1室 5Aの受圧面積を第 2室 5Bの受圧面積より大きくしてある。そして、第 1室 5Aには、アキュムレータ ACCに蓄圧した圧力が常に作用する構成としてある。

[0063] 上記構成においては、開閉弁 13を開状態にすると、大径シリンダ 5の第 1,第 2室 5 A, 5Bにはアキュムレータ ACCに蓄圧された圧力が作用するので、第 1室 5Aと第 2 室 5Bとの受圧面積の差に対応して、第 1室 5A内の圧力は大径シリンダ 5,ラム 3を持上げるように作用する。したがって、ラム 3等の重量と前記第 1室 5A内に作用する圧力とが均衡することにより、ラム 3の不慮の下降を防止でき安全性の向上を図ることができるものである。

[0064] また、前記構成においては、大径シリンダ 5の第 1室 5Aにアキュムレータ ACCの蓄圧力が常に作用しているので、前記開閉弁 13が開状態にあるとき、小径シリンダ 7を介してラム 3等を支持する移動部材 17に作用するラム 3等の重量を軽減することができる。したがって、移動部材 17を往復移動するためのモータ 15に作用する負荷の軽減を図ることができ、モータ 15の小型化を作ることができるものである。

[0065] なお、前記モータ 15によって前記移動部材 17を移動して、ラム 3の上下動を行うとき、大径シリンダ 5における第 1室 5Aと第 2室 5Bの受圧面積の差に起因して、第 1室 5A,第 2室 5Bにおける作動流体の流出入量に差を生じることになる。しかし、前記第 1室 5A,第 2室 5Bに対する作動流体の流出入量の差は、アキュムレータ ACCに対して作動流体が流出入することによって調整されるので、換言すれば、第 1室 5A,第 2室 5Bとの間の作動流体の流出入量の差分は前記アキュムレータ ACCが調整しており、流出入量に差が生じても何等の問題もないものである。

[0066] なお、本発明は、前述したごとき実施形態のみに限られるものではなぐ適宜の変更を行うことにより、その他の態様でも実施可能である。すなわち、前記説明においては、ラム（大径シリンダによって移動される加圧部材)を上下動する場合について説明したが、流体圧駆動源としての大径シリンダによって加圧部材 (ラム)を水平方向に移動する各種の加圧機械にも適用することができる。

[0067] 次いで、本発明に係る第 5の実施形態を図 6を参照して説明する。本実施形態にお V、ては、流体圧機構によって往復動されるスライダを駆動するためのスライダ駆動装置をプレス機械に適用した場合について例示するが、本発明は、プレス機械に限ることなぐ例えば折曲げ加工機や各種の工作機械などにおいて、上下方向、水平方向などに移動自在なスライダとしての各種の移動部材を駆動する構成としても適用可能なものである。

[0068] さて、本実施形態に係るプレス機械 (加圧機械） 1は、往復動自在なスライダ (移動部材)の一例としてのラム 3を備えている。このラム (スライダ） 3には大径シリンダ 5と小径シリンダ 7とが一体的に取りつけてある。上記大径シリンダ 5と小径シリンダ 7は、一体的構成であるから、 1個のシリンダブロックにそれぞれ設けてユニットィ匕しコンパクト化を図ることも可能である。

[0069] 前記大径シリンダ 5内には大径ピストン 5Pが往復動自在に内装してあり、この大径ピストン 5Pの両側には、端部が大径シリンダ 5から外部へ突出した同径の大径ピストンロッド 5Rが設けられている。そして、上記大径ピストンロッド 5Rの一端部又は両端部は、プレス機械 1のフレーム F等の固定部 9に連結固定してある。前記大径シリンダ 5の内部は、前記大径ピストン 5Pによって第 1室 5Aと第 2室 5Bとに区画してあり、この第 1室 5Aと第 2室 5Bとを接続連通した接続路 11には、当該接続路 11を連通遮断自在な例えばソレノイドバルブ等のごとき開閉弁 13が配置してある。

[0070] 前記小径シリンダ 7内には小径ピストン 7Pが往復動自在に内装してあり、この小径ピストン 7Pの両側には、端部が小径シリンダ 7から外部へ突出した同径の小径ピストンロッド 7Rが設けられている。そして、前記小径ピストンロッド 7Rの一端部は、サーボモータ等のごときモータ 15の駆動によって往復移動される移動部材 17に連結してある。

[0071] 前記小径シリンダ 7の内部は前記小径ピストン 7Pによって第 1室 7Aと第 2室 7Bとに区画してあり、この小径シリンダ 7における第 1室 7Aと前記大径シリンダ 5における第 1室 5Aは作動流体導入路の一例としての接続路 19Aを介して接続してあり、この接続路 19Aにはソレノイドバルブ等のごとき切換弁（開閉弁） 21Aが配置してある。さらに、前記小径シリンダ 7における第 2室 7Bと大径シリンダ 5における第 2室 5Bは接続路 19Bを介して接続してある。

[0072] さらに、前記小径シリンダ 7における第 1室 7Aと第 2室 7Bは接続路 31を介して接続してあり、この接続路 31には、当該接続路 31を連通遮断自在な例えばソレノイドバルブ等のごとき開閉弁 (切換弁） 31Aが配置してある。

[0073] 前記大径ピストン 5Pの受圧面積は、前記小径ピストン 7Pの受圧面積よりも数倍から数十倍大きく設けてある。なお、大径シリンダ，小径シリンダは、シリンダ自体の径の大小を意味するものではなぐ内装したピストンの受圧面積の大小を意味するものである。また、小径シリンダ 7の長さは、大径シリンダ 5と同一長さでも、又は長くても、短くてちょいちのである。

[0074] 前記移動部材 17は、前記モータ 15の回転駆動によって直接的又は間接的に往復動される構成であれば良いものであって、本例においては、モータ 15によってタイミングベルト等のごとき動力伝達機構を介してボールネジ 23を回転することにより移動されるボールナットにて例示してある。しかし、移動部材 17を往復移動する構成としては、前述のごときボールネジ機構に限ることなぐ任意の機構が採用可能である。

[0075] 以上のごとき構成において、図 6に示すように、小径ピストン 7Pが小径シリンダ 7の上端部に当接して一体的に下降するように保持した状態にあり、かつ開閉弁 13を開状態に保持して、大径シリンダ 5における第 1室 5Aと第 2室 5Bとが連通した状態にあるとき、モータ 15を回転駆動して移動部材 17を下方向へ移動すると、ラム 3の重量によって前記小径ピストン 7Pが小径シリンダ 7の上端部に当接した状態に保持されて、ラム 3は自重によって下降する。この際、大径シリンダ 5においては第 1室 5A力も第 2 室 5B内へ作動流体が流入するものであり、ラム 3等の下降速度は前記移動部材 17 の下降速度と等しく高速移動となるものである。

[0076] なお、図 6に示す構成において、開閉弁 21A, 31Aを共に閉状態に保持し、小径シリンダ 7をロック状態にして前記モータ 15を高速回転することにより、ラム 3を自重による降下速度よりも高速で下降することができるものである。

[0077] このように、小径シリンダ 7をロック状態に保持して、大径シリンダ 5、ラム 3を一体的に移動するとき、フレーム F等の固定部に対するラム (スライダ） 3の移動位置及び移動速度は、モータ 15又はボールネジ 23の回転を検出することによって、検出することがでさるちのである。

[0078] 上述のごとくラム 3の下降を行い、加圧動作を行うときには、前記開閉弁 13を閉にする。また、開閉弁 21Aを閉状態に保持していた場合には開状態にする。したがって、小径シリンダ 7に対して小径ピストン 7Pが相対的に下降することとなり、小径シリンダ 7における第 2室 7B内の作動流体が小径ピストン 7Pによって加圧され、大径シリンダ 5における第 2室 5B内に流入する。そして、大径シリンダ 5における第 1室 5A内の作動流体は小径シリンダ 7における第 1室 7A内に流入する。この際、小径シリンダ 7における第 2室 7B力流出する作動流体の流量と第 1室 7Aに流入する作動流体の流量は等しいものである。

[0079] 前述のごとぐ小径シリンダ 7における第 2室 7Bから大径シリンダ 5における第 2室 5 Bへ作動流体を供給してラム 3の下降を行うとき、大径ピストン 5Pと小径ピストン 7Pとの受圧面積の比に対応してラム 3の下降速度が低速になると共に加圧力が大きくなるものである。なお、ラム 3の上昇を行う場合には、前記移動部材 17を上方向に移動すれば良いものである。この場合も、ラム 3の低速上昇，高速上昇を行うことができるものである。この際、切換弁 (開閉弁) 21A, 31Aを閉状態に保持し、開閉弁 13を開状態に保持することにより、ラム 3を下降位置から、モータ 15の回転速度に対応して直ちに高速で上昇することも可能である。

[0080] ところで、前記開閉弁 31Aを開状態に保持すると、小径シリンダ 7における第 1室 7 Aと第 2室 7Bとが連通状態となり、小径シリンダ 7側力大径シリンダ 5側への作動流体の供給を行うことなしに、小径シリンダ 7に対して小径ピストン 7P,小径ピストンロッド 7Rが相対的に移動可能な状態となる。

[0081] そして、前記説明においては、大径ピストンロッド 5Rを固定部 9に固定して、大径シリンダ 5が移動する場合について説明した。しかし、大径ピストンロッド 5Rを固定するか大径シリンダ 5を固定するかは、流体圧シリンダにおける出力をシリンダ側にするか、又はピストンロッド側にするかの相対的なものにすぎないものである。したがって、大径シリンダ 5を固定部 9に固定し、大径ピストンロッド 5Rをラム 3と連結した構成とすることも可能である。

[0082] さらには、小径シリンダ 7側における小径ピストン 7Pの移動方向と大径シリンダ 5側における大径ピストン 5Pの移動方向を同一方向又は逆方向にすることも可能である。すなわち、小径シリンダ 7における第 1室 7Aと大径シリンダ 5における第 2室 5Bとを接続し、小径シリンダ 7における第 2室 7Bと大径シリンダ 5における第 1室 5Aを接続する構成とすることも可能である。

[0083] また、前記構成において、大径シリンダ 5の第 1室 5A、第 2室 5Bにそれぞれ開閉弁を介してアキュムレータを接続して、上記第 1室 5A、第 2室 5Bと各アキュムレータとの間において作動流体の出入を行う構成とすることも可能であり、この場合には、接続路 11及び開閉弁 13を省略することも可能である。

[0084] 既に理解されるように、前述のごとき構成によれば、モータ 15の回転速度に連動してラム 3を高速移動することができると共に、小径シリンダ 7から大径シリンダ 5へ作動流体を供給してラム 3を作動することにより、低速でかつ大出力でもってラム 3を移動することができるものである。

[0085] 前記モータ 15の回転駆動によってボールネジ 23を回転して小径シリンダ 7,大径シリンダ 5及びラム (スライダ） 3を、例えば最上昇位置の基準位置から移動したときの移動位置を検出するために、また前記モータ 5を固定状態に保持するために、前記モータ 15には、ロータリーエンコーダ等のごとき回転位置検出手段 33が備えられて V、ると共にブレーキ等のごとき固定手段 35が備えられて、る。

[0086] したがって、前記モータ 15を回転駆動することにより、移動部材 17を介して小径シリンダ 7等を基準位置力移動したときの移動位置及びそのときの移動速度は、前記回転位置検出手段 33によって検出することができる。そして、固定手段 35の一例としてのブレーキを作動することにより、モータ 15の回転を停止した状態に保持することがでさる。

[0087] また、前記小径シリンダ 7に対する小径ピストン 7P,小径ピストンロッド 7Rの相対的な移動を検出し、また前記小径シリンダ 7と小径ピストンロッド 7Rとを一体的に固定するために、前記小径シリンダ 7と小径ピストンロッド 7Rとの間には、一体化固定手段 3 7が備えられている。

[0088] より詳細には、前記小径シリンダ 7に一体的に備えたブラケット 39にはボールネジ機構におけるボールナット 41がー体的に取付けてあり、このボールナット 41には、小径ピストンロッド 7Rと平行なボールネジ 43が相対的に回転可能に螺合 (螺入）してある。上記ボールネジ 43の一端部側は、前記小径ピストンロッド 7Rに一体的に取付けたブラケット 45に回転自在に支持されて、る。

[0089] そして、前記ブラケット 45に回転自在に支持されたロータリーエンコーダなどのごとき位置検出手段 47及びブレーキのごとき固定手段 49は、前記ボールネジ 43の一端部に取付けた大径プーリと前記位置検出手段 47及び固定手段 49と一体的に備えた小径プーリとにタイミングベルトを掛回した構成のごとき働力伝達機構 51を介して前記ボールネジ 43と連動連結してある。

[0090] なお、ブラケット 39にボールナット 41を備える力、又はブラケット 45にボールナット 4 1を備えるかは相対的なことであるから、前記一体化固定手段 37の構成を上下逆にして、ブラケット 45にボールナット 41を備え、ブラケット 39に位置検出手段 47、固定手段 49を備えた構成とすることも可能である。

[0091] 上記構成により、小径シリンダ 7に対して小径ピストンロッド 7Rが相対的に移動すると、ボールナット 41に対してボールネジ 43が回転しながら相対的に上下動することになる。したがって、ボールネジ 43の回転に連動して位置検出手段 47が回転してボールネジ 43の回転を検出するので、前記小径シリンダ 7に対する小径ピストンロッド 7R の相対的な移動距離，移動位置及びそのときの移動速度を検出することができるものである。

[0092] なお、固定手段 49によってボールネジ 43が回転しないように固定した状態においては、前記小径シリンダ 7と小径ピストンロッド 7Rとが一体ィ匕されるものである。したがつて、固定手段 49によってボールネジ 43をロックした状態に保持し、かつ開閉弁 13 を開状態に保持することにより、モータ 15によってボールネジ 23を回転して前記スライダ (ラム） 3の移動を機械的に行うことができるものである。

[0093] 既に理解されるように、モータ 15の回転によってスライダを移動するときには、モータ 15に連動して回転する回転位置検出手段 33によって、基準位置力ものスライダ 3 の移動位置及びそのときの移動速度を検出することができる。また、前記モータ 15の回転を停止した状態にぉ、て、小径シリンダ 7に対して小径ピストンロッド 7Rが相対的に移動する場合には、一体ィ匕固定手段 37に備えた位置検出手段 47によって、小径シリンダ 7と小径ピストンロッド 7Rの相対的な位置における相対基準位置 (例えば小径ピストン 7Pが小径シリンダ 7の一端側のストロークエンドに位置する位置）からの小径ピストンロッド 7Rの相対的な移動位置及びそのときの移動速度を検出することができる。

[0094] したがって、回転位置検出手段 33による検出値と位置検出手段 47による検出値に基づいて、基準位置からのスライダ 3の移動位置及びそのときの移動速度を検出することができるものである。よって、小径シリンダ 7に対して小径ピストンロッド 7Rが適宜に移動した状態にあるときに、一体ィ匕固定手段 37によって小径シリンダ 7と小径ピストンロッド 7Rとを一体化して、モータ 15によりボールネジ 23を回転してスライダ 3を移動する場合であっても、スライダ 3の位置を常に正確に検出することができるものである。

[0095] ところで、前述のごとき構成にぉ、て、前述したようにスライダ (ラム） 3を移動して、例えば、加工すべきワークなどのごとく加圧される被押圧部材（図示省略)を所望の押圧力でもって押圧するには、前記大径シリンダ 5における第 2室 5B内の圧力を、所望圧力まで上昇する必要がある。ここで、前記大径シリンダ 5及び小径シリンダ 7における第 1室 5A, 7A,第 2室 5B, 7B内に油等の作動流体を単に充填した状態においては、内圧がほぼ零の状態力も所望圧力まで圧力を上昇することとなり、圧力上昇に時間を要することになる。

[0096] そこで、本実施形態にぉ、ては、前記大径シリンダ 5及び小径シリンダ 7の第 1室 5 A, 7A、第 2室 5B, 7Bを含む流体圧回路内に充填した作動流体は、大気圧以上の所定の圧力に予め加圧してある。上記流体圧回路内の流体圧を大気圧以上の圧力に予め加圧するために、前記流体圧回路には圧力付与手段 53が備えられている。

[0097] より詳細には、前記大径シリンダ 5,小径シリンダ 7の第 1室 5A, 7A、第 2室 5B, 7B を含む流体圧回路の適宜位置、本例においては理解を容易にするために、大径シリンダ 5の第 1室 5Aには、前記圧力付与手段 53が接続してある。上記圧力付与手段 5 3にはブースタ 55が備えられている。ブースタ 55は、ソレノイドバルブ等よりなる回路切換弁 57を介してエアー源 59に接続した大径のェアーシリンダ 61を備えている。このェアーシリンダ 61において、前記回路切換弁 57によってエアーの流入方向を切換えることによって往復動されるピストンロッド 61Rには、小径の油圧シリンダ 63内に往復動自在に嵌入した小径のピストンロッド 63Rがー体的に連結してある。

[0098] したがって、前記エアーシリンダ 61におけるピストンロッド 61Rを突出作動して、小径のピストンロッド 63Rを油圧シリンダ 63内へ押圧すると、油圧シリンダ 63内の油圧室 63A内の圧油が加圧されて吐出されるものである。なお、この種のブースタ 53の構成は公知であるから、ブースタ 53の構成についてのより詳細な説明は省略する。

[0099] 前記油圧シリンダ 63の圧油室 63Aと前記大径シリンダ 5の第 1室 5Aは、接続路 65 を介して接続してあり、この接続路 65には、前記圧油室 63Aから前記第 1室 5A側へのみの圧油（作動流体)の流れを許容するチェック弁 67が配置してある。前記チェック弁 67と前記第 1室 5Aの間において前記接続路 65に分岐接続した分岐路 69には、前記エアー源 59に接続して一定の背圧を付与された第 1の蓄圧シリンダ 71が接続してある。

[0100] さらに、前記チェック弁 67には、リリーフ弁 73とチェック弁 75とを直列に接続したバィパス路 77が並列に接続してある。そして、上記リリーフ弁 73とチェック弁 75との間に分岐接続した分岐路 79には、前記エアー源 59に接続して背圧を付与された第 2 の蓄圧シリンダ 81が接続してある。

[0101] 上記構成において、開閉弁 13, 21A, 31Aを開状態にして、大径シリンダ 5における第 1室 5A,第 2室 5Bと小径シリンダ 7における第 1室 7A,第 2室 7Bとがそれぞれ連通した状態にあるときに、回路切換弁 57の接続を切換えて、ェアーシリンダ 61にェァーを供給し、ピストンロッド 61Rを突出作動すると、油圧シリンダ 63の圧油室 63A 内の圧油がピストンロッド 63Rによって加圧されて吐出される。

[0102] したがって、加圧された作動流体が接続路 65を介して大径シリンダ 5の第 1室 5Aに供給され、大径シリンダ 5の第 1室 5A,第 2室 5B及び小径シリンダ 7の第 1室 7A,第 2室 7Bを含む流体圧回路内の圧力が大気圧より高圧の所定圧に加圧されることになる。そして、前記回路切換弁 57を切換えて、ェアーシリンダ 61のピストンロッド 61Rを初期の位置に戻すと、油圧シリンダ 63内のピストンロッド 63Rも元の位置に戻されることとなり、油圧シリンダ 63の圧油室 63A内には、第 2の蓄圧シリンダ 81から作動流体が供給されて充填される。

[0103] そして、前述したように、開閉弁 13, 21Aを開状態に保持し、一体化固定手段 37 によって小径シリンダ 7と小径ピストンロッド 7Rとを一体ィ匕した状態又はスライダ 3が自重によって下降するように、モータ 15によってボールネジ 23を回転して小径シリンダ 7,大径シリンダ 5及びスライダ 3を図 6において下降させると、大径シリンダ 5における第 1室 5A内の作動流体は接続路 11,開閉弁 13を経て第 2室 5B内へ流入する。

[0104] その後、スライダ 3が適宜位置まで下降したときに、開閉弁 13を閉状態に切換えると、この時点力小径シリンダ 7の第 2室 7B内の作動流体が大径シリンダ 5B内に流入し、大径シリンダ 5の第 1室 5A内の作動流体は小径シリンダ 7の第 1室 7A内に流入する。この際、図 6に示すごとぐ大径のシリンダ 5を大径ピストンロッド 5Pに対して上昇した状態においては、大径シリンダ 5における第 1室 5A内の圧力を第 2室 5B内の圧力よりも僅かに高圧にすることによって大径シリンダ 5を相対的に上昇したものであるから、前記第 1室 5A内の圧力 P1は、図 7 (縦軸は圧力 P及び横軸は時間 Tを表す)の左側に示すように、第 2室 5B内の圧力 P2より僅かに高圧に保持されている。その後、スライダ 3が被押圧物に当接してから（図 7の時点 T1から)第 2室 5B内の圧力は次第に上昇し、第 1室 5A内の圧力は次第に低圧になり、ほぼ大気圧に近くなる。

[0105] その後、スライダ 3が被押圧物を押圧することによって大径シリンダ 5における第 2室 5B内の圧力が所望圧 P3に上昇すると、上記被押圧物に対する所望の加圧力 P4 (P 4= (第 2室 5B内の圧力第 1室 5A内の圧力） X面積）が得られることになる。上記加圧力は、前記開閉弁 13が閉作動される時点 T1まではほぼ零であり、この時点 T1 力第 1室 5A内の圧力が大気圧に近くなる時点 T2までは前記加圧力は急激に上昇し、この時点 Τ2から前記所望圧 Ρ3になる時点 Τ3までは比例的に上昇するものである。

[0106] ところで、大径シリンダ 5における第 2室 5Β内の圧力は当初は大気圧以上の Ρ2であり、この圧力 Ρ2から圧力 Ρ3まで比例的に上昇するものであるから、時点 T1において圧力 0から圧力 Ρ3まで比例的に上昇する時点 Τ4までの時間よりも (Τ4— Τ3)だけ短縮されるものである。したがって、所望の加圧力 Ρ4を得るための圧力 Ρ3まで圧力を上昇する時間が短くなり、作業能率向上を図ることができるものである。

[0107] なお、前記大径シリンダ 5における第 1室 5Α内の圧力が第 1の蓄圧シリンダ 71に作用している背圧より高くなると、第 1の蓄圧シリンダ 71内に作動流体が流入する。そして、前記第 1室 5Α内の圧力が予め設定した設定圧以上になると、リリーフ弁 73を通過して第 2の蓄圧シリンダ 81内に作動流体が流入するものである。したがって、大径ピストン 5Ρに対して大径シリンダ 5を相対的に上下動するときの脈動は蓄圧シリンダ 7 1, 81によって吸収されるものであり、大径シリンダ 5の円滑な動作が行われるものである。

[0108] なお、本発明は、前述したごとき構成のみに限るものではなぐ例えばフィルタープレスなどのごとくスライダ等の一例としての押圧部材が水平方向に往復動する場合の構成の各種機械、装置にも実施可能なものである。

[0109] 日本国特許出願第 2005— 162687号（2005年 6月 2日出願）、日本国特許出願第 2005 - 337717号（2005年 11月 22曰出願）、曰本国特許出願第 2006— 1274 75号（2006年 5月 1日出願)及び日本国特許出願第 2006— 127477号（2006年 5 月 1日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

[0110] 本発明は、前述の発明の実施の形態の説明に限るものではなぐ適宜の変更を行うことにより、その他種々の態様で実施可能である。

Claims

請求の範囲

[1] プレス機械に往復動自在に備えたラムを駆動させるラム駆動方法であって、以下のステップを含む：

前記ラムに一体的に取付けた大径シリンダ内に往復動可能に備えた大径ピストンと一体の大径ピストンロッドの一端部を固定部に固定する；

前記大径シリンダと一体的な小径シリンダ内に往復動自在に備えた小径ピストンと一体の小径ピストンロッドの一端部を、モータ駆動によって移動される移動部材に連結する；

前記小径シリンダと前記小径ピストンとを一体的に移動する状態に保持すると共に

、前記大径ピストンによって区画された大径シリンダの第 1室と第 2室とを連通した状態に保持する；

前記移動部材によって移動される前記小径ピストンロッドと一体的に小径，大径の両シリンダ及び前記ラムを移動する；及び

前記小径シリンダと大径シリンダとを連通状態に保持すると共に前記小径シリンダ力供給される作動流体によって前記大径シリンダ及びラムを大きな力で移動させる

[2] プレス機械に往復動自在に備えたラムを駆動させるラム駆動方法であって、以下のステップを含む：

前記ラムに連結した大径ピストンロッドを往復動自在に備えた大径シリンダと小径ピストンロッドを相対的に移動自在に備えた小径シリンダとを一体的に備える；前記小径シリンダをモータによって移動される移動部材に連結する；

前記小径シリンダ内に前記小径ピストンロッドと一体的に備えた小径ピストンによつて区画された第 1室と第 2室とを連通した状態に保持する；

前記小径ピストンロッドに対して前記大小のシリンダ及び前記ラムを一体的に移動させる；及び

前記大シリンダと小シリンダとを連通状態に保持すると共に、前記小シリンダ力も前記大シリンダへ供給される作動流体によって前記大径ピストンロッド及びラムを大きな力で移動させる。

[3] ラムを往復動自在に備えたプレス機械であって、以下を含む：

前記ラムに一体的に備えた大径シリンダ及び小径シリンダ；

前記大径シリンダ内に往復動自在に備えた大径ピストンによって区画された大径シリンダの第 1室と第 2室；

前記第 1室と第 2室とを連通遮断可能な開閉弁；

前記小径シリンダ内に往復動自在に備えた小径ピストンと一体の小径ピストンロッドと一体的に設けられモータの駆動によって往復動される往復移動部材；及び前記小径シリンダ内の前記小径ピストンによって加圧された作動流体を、前記大径シリンダの前記第 1室又は第 2室に導入するための作動流体導入路。

[4] ラムを往復動自在に備えたプレス機械であって、以下を含む：

前記ラムを往復動するための大径シリンダ;及び

この大径シリンダに対して加圧された作動流体の供給を行うための小径シリンダ；上記構成において、

前記大径シリンダが、内部に往復動自在に備えた大径ピストンの両側に同径の大径ピストンロッドを備える；

この大径ピストンロッドの一端部又は大径シリンダ自体を前記ラムに連結した構成である；

前記小径シリンダは、内部に往復動自在に備えた小径ピストンの両側に同径の小径ピストンロッドを備える；

この小径ピストンロッドの一端部又は小径シリンダは、モータの駆動によって往復移動される移動部材に連結してある;及び

前記大径ピストンによって区画された大径シリンダの第 1室と第 2室は、前記小径ピストンによって区画された小径シリンダの対応した第 1室と第 2室とにそれぞれ個別に接続してある。

[5] 請求項 3に記載のプレス機械において、前記大径シリンダと小径シリンダとを接続した接続路に、カウンタバランスバルブを備えている。

[6] 請求項 4に記載のプレス機械において、前記大径シリンダと小径シリンダとを接続した接続路に、カウンタバランスバルブを備えている。

[7] プレス機械に往復動自在に備えたラムを駆動する方法であって、以下のステップを含む：

前記小径シリンダと前記小径ピストンとを一体的に移動する状態に保持すると共に、前記大径ピストンによって区画された大径シリンダの第 1室と第 2室とを連通した状態に保持する；

前記移動部材によって移動される前記小径ピストンロッドと一体的に小径，大径の両シリンダ及び前記ラムを移動させる;及び

前記小径シリンダと大径シリンダとを連通状態に保持すると共に前記小径シリンダ力供給される作動流体によって前記大径シリンダ及びラムを大きな力で移動するに当り、前記大径シリンダにおける前記第 1室と第 2室との間の作動流体の流出入量の差分を、前記第 1室に接続したアキュムレータにより調整される。

[8] ラムを往復動自在に備えたプレス機械が以下を含む：

前記大径シリンダ内に往復動自在に備えた大径ピストンによって区画された大径シリンダの第 1室と第 2室とを連通遮断可能な開閉弁；

前記小径シリンダ内に往復動自在に備えた小径ピストンと一体の小径ピストンロッドと一体的に設けられモータの駆動によって往復動される往復移動部材；

前記小径シリンダ内の前記小径ピストンによって加圧された作動流体を、前記大径シリンダの前記第 1室又は第 2室に導入するための作動流体導入路；

上記構成において、

前記大径シリンダにおける第 1室側のピストンロッド径よりも第 2室側のピストンロッド径を大径に構成されている；及び

前記第 1室側にアキュムレータを接続した構成である。

[9] 流体圧機構によって往復動されるラムを駆動するラム駆動装置であって、以下を含む：

前記ラムに一体的に取付けた大径シリンダ内に相対的に往復動自在に備えた大径ピストンによって前記大径シリンダ内を第 1室と第 2室とに区画して設けると共に前記大径ピストンと一体で前記大径シリンダ力突出した大径ピストンロッドの一端部を固定部に固定して備え；

前記大径シリンダと一体的な小径シリンダに相対的に往復動自在に備えた小径ピストンによって前記小径シリンダ内を第 1室と第 2室とに区画して設けると共に前記小径ピストンと一体で前記小径シリンダ力突出した小径ピストンロッドの一端部を、モータの駆動によって移動される移動部材に連結して設け;及び

前記大径シリンダの第 1室と小径シリンダの第 1室とを接続路を介して接続して設けると共に、大径シリンダの第 2室と小径シリンダの第 2室とを接続路を介して接続した構成にお 1、て、前記大径シリンダ及び小径シリンダにおけるそれぞれの第 1室及び第 2室内の圧力を、大気圧以上の所定の圧力に予め加圧してある。

[10] 請求項 9に記載のラム駆動装置において、前記大径シリンダ及び小径シリンダの流体圧回路内に大気圧以上の圧力を付与するための圧力付与手段を備えている。

[11] 請求項 9に記載のラム駆動装置において、前記小径シリンダと小径ピストンロッドとを一体ィ匕可能な一体ィ匕固定手段を備えている。

[12] 請求項 10に記載のラム駆動装置にお、て、前記小径シリンダと小径ピストンロッドとを一体ィ匕可能な一体ィ匕固定手段を備えている。

[13] 請求項 11に記載のラム駆動装置において、前記一体化固定手段は、前記小径シリンダと前記小径ピストンロッドとの相対的な移動位置を検出するための位置検出手段を備えている。

[14] 請求項 12に記載のラム駆動装置において、前記一体化固定手段は、前記小径シリンダと前記小径ピストンロッドとの相対的な移動位置を検出するための位置検出手段を備えている。

[15] フレームに往復動自在に備えられたラムに一体的に設けた大径シリンダと小径シリンダとのそれぞれの第 1室を接続して設けると共にそれぞれの第 2室を接続した構成のラム駆動装置においてのラム位置検出方法が以下のステップを含む：前記フレームに対する小径シリンダの移動位置を検出すると共に小径シリンダに備えた小径ピストンロッドと前記小径シリンダとの相対的な移動位置を検出する;及び上記両検出による検出値に基いて前記フレームに対する前記ラムの移動位置を検出する。

[16] フレームに往復動自在に備えられたラムに一体的に設けた大径シリンダと小径シリンダとのそれぞれの第 1室を接続して設けると共にそれぞれの第 2室を接続した構成のラム駆動装置であって、以下を含む：

前記フレームに対する小径シリンダの移動位置を検出するための第 1の位置検出手段;及び

前記小径シリンダに備えた小径ピストンロッドと当該小径シリンダとの相対的な移動位置を検出するための第 2の位置検出手段。

[17] 請求項 16に記載のラム駆動装置において、前記第 2の位置検出手段は、前記小径シリンダに対する小径ピストンロッドの相対的な移動時に回転動作する回転動作機構を備え、この回転動作機構の回転を検出する構成である。