JPS5951397B2 - プレス用の液圧ポンチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属の機械加工、詳しくは液圧プレスに関す
る。

本発明は、弾性媒体、液体−弾性媒体（弾性ダイヤフラ
ムを介在させた液体）及び流体媒体等の作業媒体によっ
て板状材料を穿孔するための急速作用型の液圧プレスの
製造に有利に使用できる。

これに加え、本発明は空気式の衝撃プレス装置の製造に
応用できる。

公知の液圧ポンチとしてシリンダとその中に可動に配置
されるラムとを有したものがある。

ラムは圧縮気体によって下降するように付勢されて、作
業室内の弾性媒体が打撃を受ける。

その結果弾性媒体中で高圧が生じせしめられ、ワークピ
ースの変形が生ずる。

ラムと弾性媒体（流体）との間の隙間でシリンダ内の圧
力が過剰に増加するのを防止し、かつラムの運動エネル
ギが空気クッションによって散逸されるのを防止するた
め、弾性媒体の前方に配置したシリンダ室の一部は出口
ダクトを介して大気と連通している。

しかしながら、上記構造のものは作業ストロークの完了
時ラムを原位置に復帰させるのに問題がある。

公知の液圧ポンプとして、例えば、ラムが、液圧駆動装
置からラムの下側に流入される作業流体によって原位置
まで上昇されるものである。

ラムが一旦上昇したら流体をシリンダから抜き出さなけ
ればならない。

例えば流体の抜き出しは空気をシリンダ内に吹き込むこ
とによって行うことができる。

このためには液圧システムに、種々の制御、調整、切替
を行う装置や、ポンプ、配管、他の補助要素等を設置し
なければならず、この結果構造が複雑化してしまう。

ラムの上昇、空気の吹き込み、及び流体排出作業に要す
る時間は５０乃至６０秒にも達する程である（例えば米
国特許第１５６２４２６号）。

他の液圧ポンチでは（例えば、ＥｘｐｒｅｅｓＩｎｆｏ
ｒｍａｔｉｏｎ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ誌の１９７１年第２
１号のＦｏｒｇｉｎｇ ａｎｄ Ｐｒｅｓｓｉｎｇ Ｐ
ｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｒ Ｅｑ
ｕｉｐｍｅｎｔ シリーズにおいて、Ｈｉｇｈ−３ｐ
ｅｅｄ Ｗｏｒｋｉｎｇ ｂｙ Ｈｙｄｒｏｐｕｎｃｈ
Ｍｅｔｈｏｄという題でＲ，Ｒａｔｊｅｎ、 Ｍ、
Ｔａｋａｍａｔｓｕ氏が発表）、ラムが流体に衝撃を加
えるとき、シリンダのラム上側室は夫々の弁を介して圧
縮ガス室、それから大気、最後に負圧室に順次連通され
る。

それ故、ラムをその原位置に復帰させるための一作業サ
イクルの期間が長いという点で不利である。

更に、弁、配管系、容器を設けていることにより液圧ポ
ンチの構造は複雑化しかつ費用を嵩むことになる。

更に別の液圧的衝撃荷重型の装置として仏国特許第２１
３８３７８号のものが知られる。

これは、段状ラムを有したシリンダと、水ダイヤフラム
を内蔵した室とを有し、その室はシリンダの前方に位置
し、中心にラムを受取るべき開口を形成した仕切によっ
てそのシリンダから隔離されている。

仕切はラム内の凹所と面した複数の孔を有し、これを通
して空気は流通しラムの復帰ストロークを行い、更に、
ダイヤフラムを形成するのに必要な水の供給を行うヘッ
ドピース、水の出口及び空気の通気孔、空気供給制御弁
、付加的空気分配管、ゲート、復帰ストローク分配管、
復帰ストロークのときラムを停止する弁、及び通路及び
配管系を有している。

この上述装置では、ラムを原位置へ復帰させる手段は復
帰ストローク制御弁、方向制御弁をシリンダと連通させ
るダクト （通路）、空気を制御弁を介しラムの下側に
供給する通路のための弁を有したダクト、上側ラム室を
制御弁を介して大気と連通させるダクトを有する。

ラムは次のように原位置に戻る。

下方に動くラムが水ダイヤフラムに達すると、ラム加速
空気はダクトを通り、復帰ストローク制御弁プランジャ
を変位させ、上側ラム室を大気と連通させる。

この結果、空気圧がシリンダ沖に導入される。

同時に、容器からの空気はラムの下側に導入され、復帰
ストロークが行われる。

シリンダ内で圧力が降下するので、制御弁のばね作動プ
ランジャは原位置に戻り、かくして、上側ラム室を切離
し、ラムの下側への空気供給を絶つ。

所定の速度を得ると、ラムはその慣性によるモーメント
で動き続け、復帰ストロークの終端で、シリンダの上側
ラム室内に存在する空気によって緩衝される。

しかしながら、この装置も欠点がないわけではなく、中
でも最も重大なのは、構造が複雑であり、作動の信頼性
が低いことがある。

この種の型式の全ての圧縮ガス制御弁ではハウジングと
弁組立体との間の隙間を通してガス漏れが生ずることが
ある。

空気制御弁内でのガス漏れを防止するためハウジングと
弁組立体との隙間は最小としなければならない（隙間の
ない組立体が理想）。

空気内に水分が存在していることから部品は耐腐食性の
材料で作らなければならない。

加うるに、この型式の制御弁は固体の不純物を完全に除
いた空気を使用する必要がある。

また潤滑油を良化な霧状とし摩擦の生ずる面を潤滑する
必要がある。

他の欠点は復帰ストロークを行うのに高い流入速度で空
気をラムの下側に導びくことか必要な点である。

ラムが原位置に復帰するに従って、補助制御弁の牽引棒
が打撃され、その牽引棒の寿命が短縮する。

更に別の欠点は、ラムをその原位置に保持する手段がな
く、ラムの誤作動が生ずる結果となる。

従って、本発明の目的は上記欠点を克服しラムをその原
位置へ復帰させる機構がより単純な構成とされかつより
効率の良い作動となるようなプレス用液圧ポンチを提供
することにある。

この目的は次のようなプレス用液圧ポンチにより達成さ
れる。

即ち、一端がダイの作業面と作業媒体を充填する高圧室
を介して面しているシリンダを備え、該シリンダ内に可
動にラムが設けられ、シリンダ内におけるラムの上側、
下側に夫々ラム上側室、ラム下側室が形成され、圧縮ガ
ス室がシリンダの回りに配置され、ダイの作業面から離
れた端部で前記シリンダと圧縮ガス室とはカバーにより
閉鎖され、圧縮ガス室をラム上側室に選択的に連通しラ
ムをダイに向は駆動するためのアクチュエータ４と、ラ
ムを原位置に復帰させるラム原位置復帰手段とを具備し
、ラム原位置復帰手段はラム下側室に連通する閉鎖室と
、ラム上側室を大気に選択的に連通する弁と、ダイに面
したシリンダの端部からラムの厚みに略等しい距離のと
ころにおいてシリンダの壁面に閉鎖室にガスを導入する
よう設けた逆止弁とより成り、前記閉鎖室はダイに近接
したシリンダの端部でシリンダに対し同志配置され、か
つシリンダの壁面は、ラム下側室を閉鎖室の内部と連通
せしめる通路を有し、前記アクチュエータは前記弁を閉
鎖又は開放するためのカムを備えている。

本発明のように構成することにより弁及び配管システム
が省略され、作動が単純でかつ確実なものとなり、摺動
弁の隙間を通しての圧縮ガスの漏洩及び配管を通しての
ガスの漏洩に基づくエネルギ損失を防止できる。

本発明によればまた次のような液圧ポンチが提供される
。

即ち、一端がダイの作業面と作業媒体としての流体で充
填される高圧室を介して面しているシリンダを備え、該
シリンダ内に可動にラムが設けられ、シリンダ内におけ
るラムの上側、下側に夫々ラム上側室、ラム下側室が形
成され、圧縮ガス室がシリンダの回りに配置され、ダイ
の作業面から離れた端部で前記シリンダと圧縮ガス室と
はカバーにより閉鎖され、圧縮ガス室をラム上側室に選
択的に連通しラムをダイに向は駆動するためのアクチュ
エータと、ラムを原位置に復帰させる原位置復帰手段と
を具備し、ラムの原位置復帰手段はラム下側室に連通す
る閉鎖室と、ラム上側室を大気に選択的に連通する弁と
、ダイに面したシリンダの端部からラムの厚みに略等し
い距離のところにおいてシリンダの壁面に閉鎖室にガス
を導入するよう設けた逆止弁とより成り、前記閉鎖室は
ダイに近接したシリンダの端部でシリンダに対し同志配
置され、かつシリンダの壁面は、ラム下側室を閉鎖室の
内部と連通せしめる通路を有し、前記アクチュエータは
前記弁を閉鎖又は開放するためのカムを備えており、更
に、作業媒体としての流体で充填される高圧室に逆止弁
を設け、逆止弁を通して圧縮ガスがラムの下に導入され
流体で充填されるべき室に入る。

このような構成によりワークピースの変形量が大きいと
きにも、ラムの原位置への確実復帰を行わせることがで
きる。

以下、本発明を、添付図面を参照しながら実施例によっ
て説明する。

図示の液圧ポンチは液圧プレスの一部である。

液圧ポンチはシリンダ１を有し、その一端は液圧プレス
のダイ２に面する。

シリンダ１はラム３を内蔵し、ラム３はアクチュエータ
４とラムを原位置に復帰せしめるラム原位置復帰手段を
有している。

ラム３下方及び上方にラム下側室５及びラム上側室６が
形成される。

最上位置のときラム３はショックアブソーバとしても働
くコレット７によって成る位置に保持され、ラム３は作
動サイクルの完了によってその持上った原位置に戻る。

ダイ２と反対側のシリンダ１の上端に対面してラムアク
チュエータ４が設けられる。

液圧ポンチは更にシリンダ１と同志にかつこれを包囲す
るよう配置した圧縮ガス室８を有している。

圧縮ガス室８は図示しない圧縮ガス源と連通され、かつ
シリンダ１のラム上側室６と通路９によって連通する。

またシリンダ１及び圧縮ガス室８の双方を閉鎖するカバ
ー１０が設けられる。

ダイ２と面したシリンダ１の端部は高圧室１１と隣接し
ており、この高圧室１１には弾性媒体（流体）１２が充
填されていて、その弾性媒体１２はエネルギをラム３か
らダイ２上のワークピース１３に伝達する作業本体とし
て機能する。

本発明によれば、ラム３をその原位置に戻すためのラム
原位置復帰手段はダイ２と面した端部でシリンダ１と同
志に配置した閉鎖室１４を有する。

閉鎖室１４はその内部１５がシリンダのラム下側室５と
通路１６を介して連通状態にある。

原位置復帰手段は、更に、シリンダのラム上側室６を大
気と連通せしめる弁１７を有する。

この弁１７はカバー１０に形成した開口内に設けられ、
通路１８を介しラム上側室と連通する。

弁１７はアクチュエータ４のシリンダ棒（図示せず）と
連通したカム１９によって開放される。

ラム３をその原位置に復帰させる原位置復帰手段は、ま
た更に、シリンダ１の壁内にダイ２と面した端部からラ
ム３の軸方向の長さに略々等しい距離のところに設けた
逆止弁２０を備える。

逆止弁２０は加圧に使用されたガスを閉鎖室１４の内部
１５に導入する役目をする。

弾性媒体（ゴム）の代りに液体弾性媒体（弾性ダイヤフ
ラムによってワークピースから隔離される液体とするこ
とができる）、又はワークピースを装填したダイか高圧
室に対し加圧された後その高圧室を充填する流体を使用
することができる。

作業本体として流体を使用する場合高圧室１１の本体中
に逆止弁２１ （第２図）が設けられる。

この逆止弁２１は圧縮ガス室２２からの圧縮ガスをラム
３の下の及び流体２２を充填した高圧室１１に導びく役
をする。

流体は流体供給系に連給されるノズル２４を介して高圧
室１１に供給される。

ノズル２４は閉鎖室１４内を延びており逆止弁２５が設
けられている。

本発明に係る液圧ポンチは次の如く作動する。

第１図にはラム３の原位置への復帰の最終状態が示され
、通路９は閉とされ弁１７は開放される。

高圧室１４の内部１５からの圧縮ガスはラム３を上に動
くよう付勢する。

上方へのストロークの終端でラム３はコレット７と係合
状態をとり、その運動エネルギを散逸させ、これに保持
される。

ラム３の作業ストロークを開始するため、アクチュエー
タ４は図示しないシリンダ棒によって通路９を開とする
。

同時に、上方へ動くカム１９は弁１７から離れ、弁１７
が閉鎖されラム上側室６は大気から切離される。

通路９の開放により、圧縮ガス室８からの圧縮ガスはラ
ム上側室６に導入され、ラム３を下方に付勢する。

ラム３が下方に動く際中に、ラム下側室５の空気は押出
され、通路１６を介し閉鎖室１４の内部１５に導入され
る。

その最下位置に達すると、ラム３は弾性媒体１２に打撃
を加え、これによって下降運動中に蓄積したエネルギを
衝撃圧力に変換し、ダイ２上のワークピースの変形を生
じせしめる。

ラム３がその最下位置に達すると、ラム３の下降運動を
生じさせた圧縮ガスは逆止弁２０を介して閉鎖室１４の
内部１５に導入される。

圧縮ガスの一部分をラム上側室６内に含んだ状態でアク
チュエータ４は通路９を閉鎖し、それからカム１９の働
きで弁１７は開となり、ラム上側室６は通路１８によっ
て大気と連通する。

ワークピースに変形エネルギを加えたラムは閉鎖室１４
の内部１５からの圧縮ガスによってコレット７と係合す
るまで上昇する。

かくして、作動サイクルが完了し液圧ポンチは次のサイ
クルの準備がされる。

液体を代りの作業媒体として類似の作動を行う本発明の
他の実施例に係る液圧ポンチは次のように作動する。

ワークピース１３がダイ２上の成る位置に固定され、双
方は高圧室１１に対し圧接され、以後、逆止弁２５を通
る流体２３はノズル２４を介しこの高圧室１１にその内
部を満すに十分な量供給される。

起動モーメントを得た後、ラムは流体２３に打撃を加え
、ワークピースを変形させ、更にはラムを通路１６の高
さより下の、ワークピースの変形量によって決定される
深さのところまで下降させる。

ラムを上昇させるため、圧縮ガスが圧縮ガス室２２の内
部から弁２６を介し高圧室１１に供給される。

この高圧室１１は、ラム３の下端が通路１６の下縁を超
える高さまでラム３を上昇させるに必要なガスの量を超
えない量の流体で充填される（容器の容積はこの必要に
応じ決定される）。

ラム３がコレット７と係合するまでの原位置への上昇運
動は閉鎖室１４の内部１５に存在する圧縮ガスの作用下
で行われ、これは第１図の実施例について説明したのと
同様である。

流体を作業媒体として働かせる液圧ポンチをこのように
構成することで変形が大きな場合でもラムをその原位置
まで確実に戻すことが保障される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るプレス用液圧ポンチの長手方向断
面図、第２図は圧縮ガスを作業流体で充填される高圧室
に導入する逆止弁を有したものの同様な長手方向断面図
。 １・・・・・・シリンダ、２・・・・・・ダイ、３・・
・・・・ラム、４・・・・・・アクチュエータ、５・・
・・・・ラム下側室、６・・・・・・ラム上側室、８・
・・・・・圧縮ガス室、１０・・・・・・カバー、１１
・・・・・・高圧室、１４・・・・・・閉鎖室、１５・
・・・・・閉鎖室の内部、１６・・・・・・通路、１７
・・・・・・弁、２０．２１・・・・・・逆止弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一端がダイ２の作業面と作業媒体を充填する高圧室
   １１を介して面しているシリンダ１を備え、該シリンダ
   １内に可動にラム３が設けられ、シリンダ１内における
   ラム３の上側、下側に夫々ラム上側室６、ラム下側室５
   が形成され、圧縮ガス室８がシリンダ１の回りに配置さ
   れ、ダイ２の作業面から離れた端部で前記シリンダ１と
   圧縮ガス室８とはカバー１０により閉鎖され、圧縮ガス
   室８をラム上側室６に選択的に連通しラム３をダイ２に
   向は駆動するためのアクチュエータ４と、ラム３を原位
   置に復帰させるラム原位置復帰手段とを具備し、ラム原
   位置復帰手段はラム下側室５に連通する閉鎖室１４と、
   ラム上側室６を大気に選択的に連通する弁１７と、ダイ
   ２に面したシリンダ１の端部からラム３の厚みに略等し
   い距離のところにおいてシリンダ１の壁面に閉鎖室１４
   にガスを導入するよう設けた逆止弁２０とより成り、前
   記閉鎖室１４はダイ２に近接したシリンダ１の端部でシ
   リンダ１に対し同志配置され、かつシリンダの壁面は、
   ラム下側室５を閉鎖室１４の内部１５と連通せしめる通
   路１６を有し、前記アクチュエータ４は前記弁１７を閉
   鎖又は開放するためのカム１９を備えているプレス用液
   圧ポンチ。 ２ 一端がダイ２の作業面と作業媒体としての流体で充
   填される高圧室１１を介して面しているシリンダ１を備
   え、該シリンダ１内に可動にラム３が設けられ、シリン
   ダ１内におけるラム３の上側、下側に夫々ラム上側室６
   、ラム下側室５が形成され、圧縮ガス室８がシリンダの
   回りに配置され、ダイ２の作業面から離れた端部で前記
   シリンダ１と圧縮ガス室８とはカバー１０により閉鎖さ
   れ、圧縮ガス室８をラム上側室６に選択的に連通しラム
   ３をダイ２に向は駆動するためのアクチュエータ４と、
   ラム３を原位置に復帰させるラム原位置復帰手段とを具
   備し、ラム原位置復帰手段はラム下側室５に連通ずる閉
   鎖室１４と、ラム上側室６を大気に選択的に連通する弁
   １７と、ダイ２に面したシリンダの端部からラム３の厚
   みに略等しい距離のところにおいてシリンダ１の壁面に
   閉鎖室１４にガスを導入するよう設けた逆止弁２０とよ
   り成り、前記閉鎖室１４はダイ２に近接したシリンダ１
   の端部でシリンダ１に対し同志配置され、かつシリンダ
   の壁面は、ラム下側室５を閉鎖室１４の内部１５と連通
   せしめる通路１６を有し、前記アクチュエータ４は、前
   記弁１７を閉鎖又は開放するためのカム１９を備えてお
   り、更に、作業媒体としての流体で充填される前記高圧
   室１１に圧縮ガスを導入するための逆止弁２１を具備し
   たプレス用の液圧ポンチ。