JP4637678B2

JP4637678B2 - Press device using water pressure cylinder

Info

Publication number: JP4637678B2
Application number: JP2005230513A
Authority: JP
Inventors: 仁壽大橋
Original assignee: 株式会社大垣鐵工所
Priority date: 2005-08-09
Filing date: 2005-08-09
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2025-08-09
Also published as: JP2007046671A

Description

本発明は、水道圧を増圧させて作動する水道圧シリンダを用いたプレス装置に関するものである。 The present invention relates to a press apparatus using a water pressure cylinder that operates by increasing the water pressure.

シリンダを使用した装置において、シリンダの圧力媒体として通常使用されているのは「油圧」又は「空圧」である。「油圧」は、モータ、エンジン等の駆動源により油圧ポンプを回転させることにより、相当に高圧のものまで得られるが、全体設備が大掛かりなものになって、必要な場所に簡易には設置できない。また、運転時におけるモータ、エンジン等の連続騒音の発生、圧油の漏れによる周囲の汚損、廃油の処理等の問題があると共に、モータを使用する場合には、その取り扱いミスによって火災の発生の恐れもある。「空圧」によりシリンダを作動する場合においても、「圧縮空気」を発生させる設備が不可欠となるため、「油圧」とほぼ同様に、必要な場所に設備を簡易には設置できないし、設備の作動のために駆動源の連続騒音の発生等の問題がある。 In an apparatus using a cylinder, “hydraulic pressure” or “pneumatic pressure” is usually used as a pressure medium for the cylinder. "Hydraulic pressure" can be obtained up to a considerably high pressure by rotating a hydraulic pump with a drive source such as a motor, engine, etc., but the overall equipment becomes large and cannot be easily installed where it is needed. . In addition, there are problems such as continuous noise from motors, engines, etc. during operation, surrounding contamination due to leakage of pressure oil, disposal of waste oil, etc. There is also a fear. Even when the cylinder is operated by “pneumatic pressure”, equipment that generates “compressed air” is indispensable. Therefore, in the same way as “hydraulic pressure”, it is not possible to easily install equipment where it is needed. There are problems such as generation of continuous noise of the drive source for operation.

「密閉油室に先端部が挿入されたプランジャーを空気圧により作動させることにより、前期密閉油室の圧油を増圧させる構成の油圧・空圧併用のプランジャー式シリンダ」（特許文献１）がある。しかし、この構成のシリンダの場合、以下に示す問題点がある。（１）ロッドのストロークの規制を行えない。（２）上記理由のため、そのままではロッドの前進端位置を規制できないので、ロッドの前進端位置の規制には別途専用の「ストッパー」を必要とし、更に、仮に「ストッパー」により前進端位置の規制を行えても、この前進端位置の調整を行うためには、機構が複雑となってしまう。（３）従って、実質的に可能な作業は、被加工物に単純押圧力のみを作用させて行う「かしめ」、「曲げ精度を必要としない単純曲げ」等に限定されてしまう。 “Plunger-type cylinder using both hydraulic and pneumatic pressures configured to increase the pressure oil in the sealed oil chamber in the previous period by operating the plunger with the tip inserted into the sealed oil chamber by air pressure” (Patent Document 1) There is. However, the cylinder having this configuration has the following problems. (1) The rod stroke cannot be regulated. (2) Because of the above reasons, the forward end position of the rod cannot be regulated as it is, so a special “stopper” is required for regulating the forward end position of the rod. Even if the regulation can be performed, the mechanism becomes complicated in order to adjust the forward end position. (3) Therefore, the work that can be substantially performed is limited to “staking” performed by applying only a simple pressing force to the workpiece , “simple bending that does not require bending accuracy”, and the like.

そこで、「油圧」、「空圧」の有する上記問題を悉く解決するために、工場等において随所に存在している水道水の圧力を利用してシリンダを作動させることが考えられるが、水道水の圧力は、０．２〜０．４ＭＰａであり、この程度では、シリンダとして必要な押圧力を得ることはできない。
特開平８−２８５０８号公報 Therefore, in order to solve the above-mentioned problems of “hydraulic pressure” and “pneumatic pressure”, it is conceivable to operate the cylinder by using the pressure of tap water existing everywhere in factories or the like. The pressure is 0.2 to 0.4 MPa, and a pressing force necessary for the cylinder cannot be obtained at this level.
JP-A-8-28508

本発明は、上記した不具合に鑑み、水道水を増圧させて使用する水道圧シリンダにより被加工物のプレス加工を可能にすることを課題としている。 In view of the above-described problems, an object of the present invention is to enable pressing of a workpiece by a water pressure cylinder that is used by increasing the pressure of tap water.

上記課題を解決するための請求項１の発明は、水道圧源と、上下方向に所定間隔をおいて配置されたベースと支持板との間にプレス加工空間が形成されて、当該ベースに下型が装着される架台と、当該架台の支持板に垂直に固定され、水道圧を増圧させて作動する水道圧シリンダと、前記水道圧源と前記水道圧シリンダの各ポートとを接続する各管路に組み込まれた必要個数の方向切換弁と、前記水道圧シリンダを構成する下側シリンダの下側ロッドの中間停止位置及び最大突出端停止位置を定めるための停止位置決めセンサとを備えた水道圧シリンダを用いたプレス装置であって、前記水道圧シリンダは、下側シリンダチューブ内にロッド進入孔を有する下側ピストンが内装され、当該下側ピストンに、先端部を除く基端から所定長の部分を筒状に形成した下側ロッドが連結されて、前記下型と協働して被加工物の成形を行う上型が、前記下側シリンダチューブから下方に向けて突出する前記下側ロッドの下端部に装着された早送り用の下側シリンダと、上側シリンダチューブ内に上側ピストンが内装され、当該上側ピストンに、前記下側シリンダの下側ロッドの筒状部に所定の隙間を有して挿入される上側ロッドが一体に連結された状態で、前記下側シリンダの上方に直列配置された増圧用の上側シリンダと、前記上側シリンダの作動により、当該上側シリンダの上側ロッドが下側シリンダの下側ロッドの筒状部に挿入された増圧作動時において、送りポートから流入されて下側シリンダの下側ピストンに作用する圧力水を密封して増圧室を形成する密封手段とを備え、前記下側ロッドの停止位置決めセンサの作動によって、前記下側シリンダの作動により下側ロッドを前記中間停止位置まで早送りさせた後に、上側シリンダの作動により、前記密封手段により密封された増圧室内の圧力水の圧力を増圧させて、前記下側ロッドを下降端停止位置まで遅送りさせることにより、前記下型に設置された被加工物を、当該下型と、前記下側ロッドの下端部に装着した上型とでプレス成形する構成であることを特徴としている。 The invention of claim 1 for solving the above-mentioned problem is that a press working space is formed between a water pressure source, a base disposed at a predetermined interval in the vertical direction, and a support plate, and the base is disposed below the base. A base on which the mold is mounted, a water pressure cylinder fixed vertically to a support plate of the base and operated by increasing the water pressure, and each connecting the water pressure source and each port of the water pressure cylinder water having a directional control valve required number incorporated in the conduit, and a stop position sensor for determining the intermediate stop position and the maximum projecting end stop position of the lower rod of the lower cylinder constituting the water-pressure cylinder a press apparatus using a pressure cylinder, the water pressure cylinder, the lower piston is furnished with a rod entrance hole into the lower side cylinder tube, to the lower piston, a predetermined length from the proximal end except for the tip portion Part of Is connected the lower rod which is formed in a cylindrical shape, the lower end of the lower rod upper mold to perform molding of the lower die cooperating with the workpiece, protruding downward from the lower cylinder tube a lower cylinder for rapid traverse mounted on the section, the upper piston is furnished in the upper cylinder tube, on the upper piston, inserted with a predetermined gap to the cylindrical portion of the lower rod of the lower cylinder in the upper side rod is integrally connected to be an upper cylinder of the series arranged pressure-increasing above the lower cylinder, the actuation of the upper cylinder under the upper rod of the upper cylinder bottom cylinder during the pressure-increasing operation, which is inserted into the cylindrical portion of the side rod, and a sealing means for forming a booster chamber is sealed is flowed from the feed port pressure water acting on the lower piston of the lower cylinder, Above By the operation of the stop positioning sensor rod, the After fast forward lower rod to the intermediate stop position by the operation of the lower cylinder, the actuation of the upper cylinder, the pressure water intensifying the chamber sealed by said sealing means The work piece installed in the lower mold was mounted on the lower mold and the lower end of the lower rod by increasing the pressure and delaying the lower rod to the lower end stop position . It is characterized by being configured to be press-molded with the upper mold .

請求項１の作用効果を説明するに当り、以下のように符号を定義する。
Ｑ：水道水の流量
Ｐ₀：水道水の圧力
Ｐ₁：増圧室で増圧された圧力
Ａ₁：下側シリンダのピストン及びロッドの総受圧面積
Ａ₂₁：上側シリンダのピストンの受圧面積
Ａ₂₂：上側シリンダの上側ロッドの断面積
Ｖ₁：下側シリンダの下側ロッドの突出速度
Ｖ₂：上側シリンダの上側ロッドの突出速度
Ｌ₀：シリンダの全ストローク
Ｌ₁：下側シリンダの部分ストローク
Ｌ₂：上側シリンダの部分ストローク
Ｄ₁：下側シリンダのピストンの直径
Ｄ₂₁：上側シリンダのピストンの直径
Ｄ₂₂：上側シリンダの上側ロッドの直径
Ｆ：ロッドの押圧力 In describing the function and effect of the first aspect, symbols are defined as follows.
Q: Tap water flow rate P ₀ : Tap water pressure P ₁ : Pressure increased in the pressure increasing chamber A ₁ : Total pressure receiving area of the lower cylinder piston and rod A ₂₁ : Pressure receiving area of the upper cylinder piston A _22: cross-sectional area of the upper rod of the upper cylinder V _1: projecting velocity V of the lower rod of the lower cylinder _2: projecting velocity of the upper rod of the upper cylinder L _0: the entire stroke of the cylinder L _1: part stroke of the lower cylinder L ₂ : Partial stroke of upper cylinder D ₁ : Diameter of piston of lower cylinder D ₂₁ : Diameter of piston of upper cylinder D ₂₂ : Diameter of upper rod of upper cylinder F: Rod pressing force

早送り時の作用について：
下側シリンダの送りポートから水道水を流入させると、ピストンのリング状の受圧面、及びロッドの筒部の先端の底面である受圧面（この二つの受圧面の和は、ピストンを通常の中実構造にした場合の受圧面積に等しい）に、水道水の圧力がそれぞれ作用して、下側シリンダの下側ロッドは、速度Ｖ₁〔＝Ｑ／Ａ₁＝４Ｑ／（π×Ｄ₁ ²）〕で早送りされる。また、下側シリンダの下側ロッドは、当該下側ロッドの停止位置決めセンサに中間停止位置が定められて、下側シリンダの下側ロッドの早送りの部分ストロークＬ₁を自在に制御できる。 About fast-forward action:
When tap water is introduced from the feed port of the lower cylinder, the ring-shaped pressure-receiving surface of the piston and the pressure-receiving surface that is the bottom surface of the tip of the rod portion of the rod (the sum of these two pressure-receiving surfaces equal) to the pressure receiving area in the case of a solid structure, the pressure of the tap water will act respectively, the lower rod of the lower cylinder, the speed V ₁ _{[= Q / a 1 = 4Q /} (π × D 1 2 )]. The lower rod of the lower cylinder, an intermediate stop position is defined in the stop position sensor of the lower rod, freely controlled partial stroke L ₁ of the lower rod of the lower cylinder fast forward.

増圧時の作用について：
下側シリンダが早送り端に達した状態において、水道圧（Ｐ₀)により上側シリンダを作動させると、密封手段により下側シリンダ内に形成された増圧室内の圧力（Ｐ₁)は、〔Ｐ₀×（Ａ₂₁／Ａ₂₂）＝Ｐ₀×（Ｄ₂₁／Ｄ₂₂)²〕となって増圧されると共に、下側シリンダの下側ロッドは、〔Ｖ₁×（Ａ₂₂／Ａ₁)＝Ｖ₁×（Ｄ₂₂／Ｄ₁)²〕の速度で遅送りされる。そして、下側シリンダの下側ロッドの最大突出端においては、〔Ｐ₁×Ａ₁＝Ｐ₀×（Ａ₁×Ａ₂₁／Ａ₂₂）〕の押圧力Ｆで被加工物が押圧される。また、下側ロッドの停止位置決めセンサにより、当該下側ロッドの最大突出端停止位置が定められ、この時点で、上側シリンダの上側ロッドは、戻しポートからの水道水の排出をＯＮ・ＯＦＦする方向切換弁がＯＦＦとなった時点で停止されるので、増圧状態であるシリンダ全体の加圧時（作業時）における下側シリンダの遅送りの部分ストロークＬ₂を自在に制御できる。 About the action at the time of pressure increase:
When the upper cylinder is operated by the tap water pressure (P ₀ ) in the state where the lower cylinder reaches the rapid feed end, the pressure (P ₁ ) in the pressure increasing chamber formed in the lower cylinder by the sealing means is changed to [P _{_{_{0 × (a 21 / a 22}}} ) = with the boosted becomes _{_{P 0 × (D 21 / D}} 22) 2 ], the lower rod of the lower cylinder, _{_{[V 1 × (a 22 / a}} 1 ) = V ₁ × (D ₂₂ / D ₁ ) ² ]. Then, in the maximum protruding end of the lower rod of the lower cylinder, the workpiece is pressed by the pressing force F of _{_{_{[P 1 × A 1 = P 0}}} × (A 1 × A 21 / A 22) ]. In addition, the stop position sensor of the lower rod determines the maximum protruding end stop position of the lower rod. At this time, the upper rod of the upper cylinder is turned on / off in the tap water discharge from the return port. since the switching valve is stopped at the time point when OFF, it freely controlled partial stroke L ₂ of the slow feed of the lower cylinder in the cylinder overall pressurization (when working) is increasing pressure.

早戻り時の作用について：
加工終了後においては、下側及び上側の各シリンダの各戻しポートに水道水を同時に流入させて、上側シリンダの上側ロッドが戻った後には、下側シリンダの下側ロッドは、早戻りされる。 About the action when returning quickly:
After completion of processing, tap water is simultaneously introduced into the return ports of the lower and upper cylinders, and after the upper rod of the upper cylinder returns, the lower rod of the lower cylinder is quickly returned. .

シリンダのストロークについて：
シリンダ全体の全ストロークＬ₀は、（Ｌ₁＋Ｌ₂)となって、下側及び上側の各シリンダの送りポート、及び戻しポートに連結されている方向切換弁の制御によって、シリンダ全体の全ストロークＬ₀(＝Ｌ₁＋Ｌ₂)を自在に変更できる。また、シリンダ全体の全ストロークＬ₀が一定の場合でも、シリンダの加圧力を利用する作業の種類によって、下側及び上側の各シリンダによる部分ストロークＬ₁,Ｌ₂を自在に分配して、作業目的を達成できる。例えば、全ストロークＬ₀のうち早送りの部分ストロークＬ₁の割合を大きくすると、シリンダの１往復に要する時間を短くできる。 About cylinder stroke:
The total stroke L _{0 of the} entire cylinder is (L ₁ + L ₂ ), and the total stroke of the entire cylinder is controlled by controlling the direction switching valve connected to the feed port and the return port of each of the lower and upper cylinders. L ₀ (= L ₁ + L ₂ ) can be changed freely. Also, even when the entire stroke L _{0 of the} entire cylinder is constant, the partial strokes L ₁ and L ₂ by the lower and upper cylinders can be freely distributed depending on the type of work using the applied pressure of the cylinder. The objective can be achieved. For example, if the ratio of the fast-forward partial stroke L ₁ out of the total stroke L ₀ is increased, the time required for one reciprocation of the cylinder can be shortened.

ここで、圧力媒体として、空気圧と油圧とを併用したプランジャー方式の増圧シリンダでは、ロッドに別途「ストッパー」を設けない限り、シリンダのロッド（下側シリンダの下側ロッド）の最大突出端位置の制御を行えないが、請求項１の発明に係る水道圧シリンダによれば、下側ロッドの停止位置決めセンサによって、前記制御を行える点が、両シリンダの決定的な差異である。この結果、請求項１の発明に係る水道圧シリンダによれば、成形空間が開放された形状の下型を用いて、折り曲げ、深絞り等の各種プレス作業を行える。更に、上記プランジャー方式の増圧シリンダは、シリンダ内に圧力媒体を流出入させる通常のシリンダと異なって、圧力媒体の流出入はないため、増圧室内におけるプランジャーの移動量に、増圧比（増圧室の最大受圧面積／プランジャーの断面積）の逆比を乗じたものとなって、ストロークは極めて小さくなる。この点において、当然のことながら、請求項１の発明に係る水道圧シリンダでは、下側シリンダのみの作動によるピストンの移動により、大きな部分ストロークを確保できるため、加圧源を必要とする作業の範囲が著しく広くなる。例えば、曲げ、深絞り等のプレス成形においては、下型に対して上方へのプレス加工空間を確保する必要があり、請求項１の発明に係る水道圧シリンダによれば、上記プレス加工空間が十分に確保されるストロークを確保できる。この点、上記プランジャー方式の増圧シリンダでは、ロッドの移動量を大きくできないため、上記プレス作業を行うのは難しい。 Here, in a plunger-type pressure increasing cylinder that uses both air pressure and hydraulic pressure as the pressure medium, the maximum protruding end of the cylinder rod ( lower rod of the lower cylinder) is provided unless a separate “stopper” is provided on the rod. Although the position cannot be controlled, according to the water pressure cylinder according to the first aspect of the invention, the difference between the two cylinders is that the control can be performed by the stop positioning sensor of the lower rod . As a result, according to the water pressure cylinder according to the first aspect of the invention, various pressing operations such as bending and deep drawing can be performed using the lower die having a shape in which the molding space is opened. Furthermore, unlike the normal cylinder that causes the pressure medium to flow into and out of the cylinder, the plunger type pressure increasing cylinder does not flow in or out of the pressure medium. The stroke is extremely reduced by multiplying by the inverse ratio of (maximum pressure receiving area of pressure increasing chamber / plunger cross-sectional area). In this respect, as a matter of course, in the water pressure cylinder according to the invention of claim 1, since a large partial stroke can be secured by the movement of the piston by the operation of only the lower cylinder, an operation requiring a pressure source is required. The range is significantly widened. For example, bending in the press forming such as deep drawing, it is necessary to secure the press-machining space upward with respect to the lower die, according to the water pressure cylinder according to the invention of claim 1, said press working space Can ensure a sufficient stroke. In this regard, in the plunger type pressure increasing cylinder, the amount of movement of the rod cannot be increased, so that it is difficult to perform the pressing operation.

圧力媒体が水道水であることに起因する特有の効果：
次に、圧力媒体が水道水であることに起因する特有の効果を、油圧シリンダとの対比で説明する。（１）水圧機のように、パスカルの原理を主体にした液体増圧原理のみによって、小さな水道圧を増圧しているために、油圧シリンダにおける油圧ポンプの運転時の連続騒音等が一切なく、静かな環境において静粛に運転を行える。（２）圧力媒体として容易に得られる水道水を利用しているため、請求項１の発明の水道圧シリンダを使用したプレス装置等の各種装置の設置場所の制約は殆どないと共に、使用後の水道水は、そのまま排水しても環境保全上問題とならないため、使用済の圧力媒体の処理が簡単である。（３）圧力媒体が水道水であって、電気等の火災の発生の原因となるものを一切使用していないので、火災の発生の恐れが全くない。（４）駆動源として、電気を必要とするモータ、石油資源を必要とするエンジン等と異なって、蓄積された雨水等の水位差により自然に発生する「水道圧」を利用しているために、モータ、エンジン等と異なって駆動源を得るために環境を破壊する恐れがない（環境保全に寄与する）と共に、コストの面からも低廉なエネルギーである。 Specific effects due to the pressure medium being tap water:
Next, a specific effect resulting from the fact that the pressure medium is tap water will be described in comparison with a hydraulic cylinder. (1) Like a hydraulic machine, since the small water pressure is increased only by the liquid pressure increase principle based on the Pascal principle, there is no continuous noise during the operation of the hydraulic pump in the hydraulic cylinder. You can drive quietly in a quiet environment. (2) Since tap water easily obtained as a pressure medium is used, there are almost no restrictions on the installation location of various devices such as a press device using the water pressure cylinder of the invention of claim 1, and after use Even if the tap water is drained as it is, there is no problem in terms of environmental conservation, so that it is easy to treat the used pressure medium. (3) Since the pressure medium is tap water and does not use anything that may cause fire such as electricity, there is no risk of fire. (4) Because it uses “water pressure” that occurs naturally due to the difference in water level of accumulated rainwater, etc., as a driving source, unlike motors that require electricity and engines that require petroleum resources. Unlike motors, engines, etc., there is no risk of destroying the environment in order to obtain a drive source (contributing to environmental conservation), and the energy is low in terms of cost.

請求項２の発明は、前記停止位置決めセンサは、下側シリンダの下側ロッドに連結板及びドッグ取付棒を介して取付けられたドッグと、下側シリンダの下側ロッドの中間停止位置及び最大突出端停止位置を定めるために、前記架台の支持板にスイッチ取付板を介して上下方向に沿って取付けられて、前記ドッグにより作動される２個のリミットスイッチとから成ることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, the stop positioning sensor includes a dog attached to the lower rod of the lower cylinder via a connecting plate and a dog mounting rod, and an intermediate stop position and a maximum protrusion of the lower rod of the lower cylinder. In order to determine the end stop position, it is characterized by comprising two limit switches which are mounted on the support plate of the gantry along the vertical direction via a switch mounting plate and operated by the dog .

請求項２の発明によれば、下側シリンダの下側ロッドに取付けられたドッグと、当該ドッグにより作動されて、架台の支持板に上下方向に沿って取付けられた２個のリミットスイッチとによって、下側ロッドの停止位置決めセンサが構成されて、前記下側ロッドの中間停止位置と最大突出端停止位置とを正確に定めることができ、停止位置決めセンサの検出信号により、前記必要個数の方向制御弁のうち特定の方向制御弁を作動させて、下側ロッドを早送りから増圧状態の遅送りに切り換えたり、架台のベースに装着された下型と、下側ロッドの下端部に装着された上型とによって、前記下型に載せられた被加工物をプレス加工できる。According to the invention of claim 2, a dog attached to the lower rod of the lower cylinder, and two limit switches that are actuated by the dog and attached to the support plate of the gantry along the vertical direction. The lower rod stop positioning sensor is configured to accurately determine the intermediate stop position and the maximum protruding end stop position of the lower rod, and the direction control of the required number is performed by the detection signal of the stop positioning sensor. Operate a specific directional control valve among the valves to switch the lower rod from fast-forward to slow-pressure-increasing state, or attach it to the lower mold attached to the base of the gantry and the lower end of the lower rod The workpiece placed on the lower die can be pressed by the upper die.

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明を前提として、水道圧シリンダを構成する下側及び上側の各シリンダの戻しポートには、１本の前記管路が途中で分岐されてそれぞれ接続され、下側及び上側の各シリンダの各ロッドは、同時に戻る構成であることを特徴としている。下側シリンダの下側ロッドが戻る際には、上側シリンダの上側ロッドは抵抗となるために、上側シリンダの上側ロッドが後退した長さに追従して、下側シリンダの下側ロッドが戻るように、水道水の流量は、１本の管路から２つの戻しポートに自動的に分配されるため、最短時間で、シリンダのロッドを戻すことができる。 As for invention of Claim 3, on the premise of invention of Claim 1 or 2 , one said pipe line is branched on the way to the return port of each lower and upper cylinder which constitutes a water pressure cylinder, respectively. The rods of the lower and upper cylinders connected to each other return at the same time. In returning the lower rod of the lower cylinder, for the upper rod of the upper cylinder comprising a resistor, following the length of the upper rod of the upper cylinder is retracted, to return the lower rod of the lower cylinder In addition, since the flow rate of tap water is automatically distributed from one pipe line to the two return ports, the rod of the cylinder can be returned in the shortest time.

本発明は、水道圧を増圧させて作動する水道圧シリンダであって、ロッド進入孔を有するピストンに、先端部を除く基端から所定長の部分を筒状に形成したロッドが連結された早送り用の下側シリンダと、前記下側シリンダに対して直列配置され、かつ互いに連通された状態で一体化されて、下側シリンダの下側ロッドの筒状部に自身のロッドが所定の隙間を有して挿入される増圧用の上側シリンダと、上側シリンダの作動により、前記上側シリンダの上側ロッドが下側シリンダの下側ロッドの筒状部に挿入された増圧作動時において、送りポートから流入されて下側シリンダのピストンに作用する圧力水を密封して増圧室を形成する密封手段とを備え、下側シリンダの作動により下側ロッドを所定位置まで早送りさせた後に、上側シリンダの作動により、前記密封手段により密封された増圧室内の圧力水の圧力を増圧させて遅送りさせる構成であることを特徴としている。このため、下側シリンダの下側ロッドが増圧された状態でのストロークを自在に調整できる。換言すれば、前記下側ロッドの最大突出端停止位置を制御することができるため、該水道圧シリンダを使用したプレス装置等の水道圧シリンダ装置において、成形空間が開放された形状の型を用いて、折り曲げ、深絞り等の加工を行うことができる。更に、圧力媒体が水道水であるため、入手が容易であると共に、排出後の処理も容易である。 The present invention is a water pressure cylinder that operates by increasing the water pressure, and is connected to a piston having a rod entry hole with a rod that is formed in a cylindrical shape with a predetermined length from the base end excluding the front end. a lower cylinder for fast forward, is arranged in series with respect to the lower cylinder, and are integrated in a state of being communicated with each other, the lower cylindrical portion to its rod predetermined clearance of the rod of the lower cylinder an upper cylinder pressure increase which is inserted with a, by the operation of the upper cylinder, at the time of pressure increasing operation inserted upper rod of the upper cylinder to the cylindrical portion of the lower rod of the lower cylinder, the feed port is flowed from the sealed pressurized water acting on the piston of the lower cylinder and a sealing means for forming a booster chamber and, after allowed to fast-forward the lower rod to a predetermined position by the operation of the lower cylinder, the upper cylinder The operation is characterized in that it is configured to slow the feed so boosted the pressure in the pressure water in the pressure increasing chamber sealed by said sealing means. Therefore, it is possible to adjust freely the stroke in a state where the lower rod of the lower cylinder has been boosted. In other words, since the maximum protruding end stop position of the lower rod can be controlled, in a water pressure cylinder device such as a press device using the water pressure cylinder, a mold having a shape with an open molding space is used. Thus, processing such as bending and deep drawing can be performed. Furthermore, since the pressure medium is tap water, it is easy to obtain and the processing after discharge is easy.

以下、実施例を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施例の水道圧シリンダＣ₁を用いたプレス装置Ｅの斜視図、図２は同じく正面図、図３は水道圧シリンダＣ₁の正面断面図、図４は同じく水圧回路図である。本明細書では、本発明に係る水道圧シリンダＣ₁をプレス装置Ｅに使用した場合について説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. 1 is a perspective view of a press device E using a water pressure cylinder C _{1 according} to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view thereof, FIG. 3 is a front sectional view of the water pressure cylinder C ₁ , and FIG. It is a hydraulic circuit diagram similarly. In the present specification, the case where a water pressure cylinder C ₁ according to the present invention is used in a press apparatus E.

図１及び図２に示されるように、ベース１の各コーナー部に立設された４本の支柱２により、前記ベース１から一定の高さをおいた上方部分に、支持板３が水平に取付けられている。前記支持板３には、第１実施例の水道圧シリンダＣ₁が、垂直状態で（即ち、上下の各ロッドＲa,Ｒb の軸心を高さ方向に沿わせた状態で）、しかも、下側ロッドＲｂの先端部（下端部）を支持板３よりも下方に突出させた形態で取付けられている。下側ロッドＲｂの先端部には、絞り加工の上型４ａが取付けられていて、前記上型４ａに対応する下型４ｂは、ベース１に載置された支持台５に設置されている。水道圧シリンダＣ₁が作動していない状態で、上下の各型４a,４b の間には、成形品を抜き取るためのプレス加工空間Ｕ（図２参照）が形成される。下側ロッドＲｂが増圧状態で下降して、上型４ａが下型４ｂに入り込むことにより、下型４ｂに載置された板材６（ブランク）がカップ状に成形される（図７参照）。 As shown in FIGS. 1 and 2, the support plate 3 is horizontally placed in an upper part at a certain height from the base 1 by the four support columns 2 erected on each corner of the base 1. Installed. The support plate 3, water pressure cylinder C ₁ of the first embodiment, in a vertical state (i.e., in a state in which along the upper and lower of each rod Ra, the axis of Rb in the height direction), moreover, under The tip (lower end) of the side rod Rb is attached in a form protruding downward from the support plate 3. An upper die 4 a for drawing is attached to the tip of the lower rod Rb, and the lower die 4 b corresponding to the upper die 4 a is installed on a support base 5 placed on the base 1. In a state where water pressure cylinder C ₁ is not working, and below each mold 4a, between 4b, pressing the space U for extracting the molded article (see FIG. 2) is formed. The lower rod Rb is lowered in a pressure-enhanced state, and the upper die 4a enters the lower die 4b, whereby the plate material 6 (blank) placed on the lower die 4b is formed into a cup shape (see FIG. 7). .

第１実施例の水道圧シリンダＣ₁について説明する。図３に示されるように、第１実施例の水道圧シリンダＣ₁は、軸方向のほぼ中央部に配置された上側ロッドカバー７の上部に配設された増圧用の上側シリンダＣａと、同じく下部に配設された早送り用の下側シリンダＣｂとから成る。最初に、上側シリンダＣａについて説明する。上側シリンダＣａは、下側シリンダＣｂを増圧させるためのものである。上側ロッドカバー７の上部に固着された上側シリンダチューブ８に上側ピストン９が摺動可能にして内装されていて、該上側ピストン９と軸心同一にして上側ロッドＲａの基端部が固着されている。上側シリンダチューブ８の開口端は、ヘッドカバー１１によって閉塞されている。そして、上側ロッドカバー７とヘッドカバー１１とが、タイロッド１２により連結されている。前記ヘッドカバー１１には、上側ピストン９を下降させる際に、水道水を供給するための上側ピストン送りポート１３が設けられている。前記上側ピストン９は、上側ロッドカバー７に設けられた上側ピストン戻しポート１４から供給される水道水によって上昇される。なお、上側シリンダチューブ８と上側ロッドカバー７及びヘッドカバー１１との間、上側ピストン９の摺動部分にはパッキン又はウエアリングが取付けられていて、上側シリンダ室１５内の水密が図られている。以降、本実施例の水道圧シリンダＣ₁の特徴を説明するために必要なパッキン及びウエアリングについてのみ、番号を付して説明する。 For water pressure cylinder C ₁ of the first embodiment will be described. As shown in FIG. 3, the water pressure cylinder C ₁ of the first embodiment is the same as the pressure-increasing upper cylinder Ca disposed on the upper portion of the upper rod cover 7 disposed substantially in the center in the axial direction. The lower cylinder Cb for fast-forwarding disposed at the lower part. First, the upper cylinder Ca will be described. The upper cylinder Ca is for increasing the pressure of the lower cylinder Cb. An upper piston 9 is slidably mounted in an upper cylinder tube 8 fixed to the upper part of the upper rod cover 7, and the base end of the upper rod Ra is fixed to the same axis as the upper piston 9. Yes. The open end of the upper cylinder tube 8 is closed by a head cover 11. The upper rod cover 7 and the head cover 11 are connected by a tie rod 12. The head cover 11 is provided with an upper piston feed port 13 for supplying tap water when the upper piston 9 is lowered. The upper piston 9 is raised by tap water supplied from an upper piston return port 14 provided in the upper rod cover 7. A packing or a wear ring is attached between the upper cylinder tube 8 and the upper rod cover 7 and the head cover 11 at the sliding portion of the upper piston 9 so that the water tightness in the upper cylinder chamber 15 is achieved. Hereinafter, only the packing and the wear ring necessary for explaining the characteristics of the water pressure cylinder C ₁ of the present embodiment will be described with numbers.

前記上側ピストン９が上昇端位置に配置された状態（上側ピストン９の上面がヘッドカバー１１の底面に当接した状態）で、上側ロッドＲａの先端部は、上側ロッドカバー７のロッド挿通孔１６の上部（上側ロッドカバー７の上面と後述する下側ピストン送りポート１７との間の部分）に入り込んでいる。上側ロッドＲａの先端部は、ロッド挿通孔１６の上部に取付けられた上側ロッドパッキン１８とウエアリング１９に密着されていて、上側シリンダ室１５との水密が図られている。 In a state where the upper piston 9 is disposed at the rising end position (a state where the upper surface of the upper piston 9 is in contact with the bottom surface of the head cover 11), the distal end portion of the upper rod Ra is in the rod insertion hole 16 of the upper rod cover 7. It enters the upper part (the part between the upper surface of the upper rod cover 7 and the lower piston feed port 17 described later). The tip portion of the upper rod Ra is in close contact with the upper rod packing 18 and the wear ring 19 attached to the upper portion of the rod insertion hole 16, so that watertightness with the upper cylinder chamber 15 is achieved.

次に、下側シリンダＣｂについて説明する。下側シリンダＣｂは、本実施例の水道圧シリンダＣ₁のシリンダ本体となって所定位置まで早送りされるものである。図３に示されるように、上側ロッドカバー７の下部に固着された下側シリンダチューブ２１に下側ピストン２２が摺動可能にして内装されていて、該下側ピストン２２と軸心同一にして下側ロッドＲｂが固着されている。下側シリンダチューブ２１の開口端は、下側ロッドカバー２３によって閉塞されている。そして、上側ロッドカバー７と下側ロッドカバー２３とが、タイロッド２４により連結されている。上側ロッドカバー７において、上側ピストン戻しポート１４と反対の側には、連通孔２５を介してロッド挿通孔１６の途中部分に連通する下側ピストン送りポート１７が設けられている。そして、上側ロッドカバー７のロッド挿通孔１６の下部（下側ピストン送りポート１７と上側ロッドカバー７の底面との間の部分）には、下側ロッドパッキン２６が取付けられている。図６に示されるように、下側ロッドパッキン２６は、断面円形状を呈するＯリング２６ａの内周面に、断面長方形状の摺動リング２６ｂが固着された形態である。本実施例の場合、Ｏリング２６ａはニトリルゴムより成り、摺動リング２６ｂは、フッ素樹脂より成る。前記ロッド挿通孔１６の下端部には、下側ロッドパッキン２６を装着させるための環状のパッキン挿入溝１６ａが形成されている。該パッキン挿入溝１６ａに下側ロッドパッキン２６が装着されたとき、摺動リング２６ｂの内周面は、ロッド挿通孔１６の内周面よりも僅かに突出される。上側ピストン９が下降され、上側ロッドＲａの先端部が下側ロッドパッキン２６を通過するとき、前記先端部が、下側ロッドパッキン２６を構成する摺動リング２６ｂに挿通される。そして、上側ロッドＲａの外周面と摺動リング２６ｂの内周面とが密着される。これにより、ロッド挿通孔１６における下側ロッドパッキン２６の上部（連通孔２５）と下部（水封入空間Ｗ）との水密が図られる。上側ロッドＲａの先端部には、該上側ロッドＲａが下側ロッドパッキン２６の摺動リング２６ｂにスムーズに挿通されるように、傾斜面２７が設けられている。 Next, the lower cylinder Cb will be described. Lower cylinder Cb are those fast-forward to a predetermined position by a water pressure cylinder body of the cylinder C ₁ of the present embodiment. As shown in FIG. 3, a lower piston 22 is slidably mounted in a lower cylinder tube 21 fixed to the lower portion of the upper rod cover 7, and has the same axial center as the lower piston 22. The lower rod Rb is fixed. The open end of the lower cylinder tube 21 is closed by a lower rod cover 23. The upper rod cover 7 and the lower rod cover 23 are connected by a tie rod 24. In the upper rod cover 7, a lower piston feed port 17 that communicates with a midway portion of the rod insertion hole 16 through a communication hole 25 is provided on the side opposite to the upper piston return port 14. A lower rod packing 26 is attached to the lower portion of the rod insertion hole 16 of the upper rod cover 7 (the portion between the lower piston feed port 17 and the bottom surface of the upper rod cover 7). As shown in FIG. 6, the lower rod packing 26 has a configuration in which a sliding ring 26b having a rectangular cross section is fixed to an inner peripheral surface of an O ring 26a having a circular cross section. In this embodiment, the O-ring 26a is made of nitrile rubber, and the sliding ring 26b is made of a fluororesin. An annular packing insertion groove 16 a for attaching the lower rod packing 26 is formed at the lower end of the rod insertion hole 16. When the lower rod packing 26 is mounted in the packing insertion groove 16 a, the inner peripheral surface of the sliding ring 26 b slightly protrudes from the inner peripheral surface of the rod insertion hole 16. When the upper piston 9 is lowered and the distal end portion of the upper rod Ra passes through the lower rod packing 26, the distal end portion is inserted into the sliding ring 26b constituting the lower rod packing 26. Then, the outer peripheral surface of the upper rod Ra and the inner peripheral surface of the sliding ring 26b are brought into close contact with each other. Thereby, the water tightness of the upper part (communication hole 25) and the lower part (water filled space W) of the lower rod packing 26 in the rod insertion hole 16 is achieved. An inclined surface 27 is provided at the tip of the upper rod Ra so that the upper rod Ra can be smoothly inserted into the sliding ring 26b of the lower rod packing 26.

本実施例の水道圧シリンダＣ₁の場合、下側ピストン２２と下側ロッドＲｂとは一体に構成されていて、それらの軸心部分には、上側ロッドＲａを入り込ませるためのロッド進入孔２８が設けられている。また、下側ロッドＲｂの先端部には、上型４を取付けるための雄ねじ部２９が設けられている。前記下側ピストン２２は、下側ロッドカバー２３に設けられた下側ピストン戻しポート３１から下側シリンダ室３２に供給される水道水によって上昇される。 In the case of the water pressure cylinder C ₁ of the present embodiment, the lower piston 22 and the lower rod Rb are integrally formed, and a rod entry hole 28 for allowing the upper rod Ra to enter the axial center portion thereof. Is provided. Further, a male screw portion 29 for attaching the upper die 4 is provided at the tip of the lower rod Rb. The lower piston 22 is raised by tap water supplied from the lower piston return port 31 provided in the lower rod cover 23 to the lower cylinder chamber 32.

前記下側ピストン２２が上昇端位置に配置された状態（下側ピストン２２の上面が上側ロッドカバー７の底面に当接した状態）で、下側ロッドＲｂの先端部（下端部）は、支持板３よりも下方に突出されている。下側ロッドＲｂの先端部で、前記支持板３よりも突出した部分に、連結板３３が取付けられている。図１及び図２に示されるように、前記連結板３３の先端部には、下側ロッドＲｂの軸心と平行にしてドッグ取付棒３４が立設されていて、前記ドッグ取付棒３４の上端部にドッグ３４ａが取付けられている。また、支持板３の正面部で、前述したドッグ取付棒３４と対応する位置には、スイッチ取付板３５が取付けられている。該スイッチ取付板３５には、高さ方向に所定の間隔をおいて２個のリミットスイッチＬＳ₁,ＬＳ₂が取付けられている。下側ロッドＲｂが下降するのに伴い、ドッグ取付棒３４も下降する。ドッグ取付棒３４に取付けられたドッグ３４ａが所定ストロークＬ₁だけ下降すると、上側のリミットスイッチＬＳ₁が作動する。前記下側ロッドＲｂが、更に所定ストロークＬ₂だけ下降すると、下側のリミットスイッチＬＳ₂が作動する。これにより、下側ロッドＲｂの下降端停止位置が定められる。ドッグ取付棒３４におけるドッグ３４ａの取付位置、及び各リミットスイッチＬＳ₁,ＬＳ₂の作動位置を調整することにより、下側ロッドＲｂのストロークＬ₁,Ｌ₂を調整することができる。 In a state where the lower piston 22 is arranged at the rising end position (a state where the upper surface of the lower piston 22 is in contact with the bottom surface of the upper rod cover 7), the tip (lower end) of the lower rod Rb is supported. It protrudes below the plate 3. A connecting plate 33 is attached to a portion protruding from the support plate 3 at the tip of the lower rod Rb. As shown in FIGS. 1 and 2, a dog mounting bar 34 is erected at the tip of the connecting plate 33 in parallel with the axis of the lower rod Rb. A dog 34a is attached to the section. A switch mounting plate 35 is mounted at a position corresponding to the above-described dog mounting rod 34 on the front surface of the support plate 3. Two limit switches LS ₁ and LS ₂ are mounted on the switch mounting plate 35 at a predetermined interval in the height direction. As the lower rod Rb descends, the dog attachment rod 34 also descends. When the dog 34a which is attached to the dog mounting bar 34 is lowered by a predetermined stroke L _1, the upper limit switch LS ₁ is actuated. It said lower rod Rb is, when lowered further by the predetermined stroke L _2, limit switch LS ₂ on the lower side operates. Thereby, the descent end stop position of the lower rod Rb is determined. The strokes L ₁ and L ₂ of the lower rod Rb can be adjusted by adjusting the mounting position of the dog 34a on the dog mounting bar 34 and the operating positions of the limit switches LS ₁ and LS ₂ .

図４に、第１実施例の水道圧シリンダＣ₁の水圧回路図を示す。水道圧源３６（水道の蛇口）に連結された送り管３７から分岐された３本の分岐管３８，３９，４１に、逆止弁を用いた各方向切換弁Ｋ₁〜Ｋ₆が、２個ずつ直列に接続されている。ここで、逆止弁を用いた方向切換弁とは、該方向切換弁に内装されたピン（図示せず）等により、逆止弁を強制的に開いて、逆止弁の通常の流通方向と逆方向に作動流体（水道水）を流すと共に、逆止弁を閉じて作動流体の流通を停止させる構成のものをいう。方向切換弁Ｋ₁,Ｋ₂との間から更に分岐された分岐管４２は、上側ロッドカバー７に設けられた下側ピストン送りポート１７に接続されている。方向切換弁Ｋ₃,Ｋ₄との間から更に分岐された分岐管４３は、更に二方向に分岐され、一方側の管は上側ロッドカバー７に設けられた上側ピストン戻しポート１４に接続され、他方側の管は下側ロッドカバー２３に設けられた下側ピストン戻しポート３１に接続されている。方向切換弁Ｋ₅,Ｋ₆との間から更に分岐された分岐管４４は、ヘッドカバー１１に設けられた上側ピストン送りポート１３に接続されている。各方向切換弁Ｋ_2,Ｋ_4,Ｋ₆から排出される水道水は、戻し管４５を流れて排水路５０に排出される。 FIG. 4 shows a hydraulic circuit diagram of the water pressure cylinder C ₁ of the first embodiment. The three branch pipes 38, 39, 41 branched from the feed pipe 37 connected to the water pressure source 36 (water tap) are provided with two direction switching valves K _{1 to} K ₆ using check valves. They are connected in series. Here, the direction switching valve using the check valve is a normal flow direction of the check valve by forcibly opening the check valve by a pin (not shown) or the like built in the direction switching valve. And a flow of working fluid (tap water) in the opposite direction and closing the check valve to stop the flow of the working fluid. The branch pipe 42 further branched from between the direction switching valves K ₁ and K ₂ is connected to the lower piston feed port 17 provided in the upper rod cover 7. The branch pipe 43 further branched from between the direction switching valves K ₃ and K ₄ is further branched in two directions, and one pipe is connected to the upper piston return port 14 provided in the upper rod cover 7. The other pipe is connected to a lower piston return port 31 provided in the lower rod cover 23. A branch pipe 44 further branched from between the direction switching valves K ₅ and K ₆ is connected to an upper piston feed port 13 provided in the head cover 11. The tap water discharged from each direction switching valve K _2, K _4, K ₆ flows through the return pipe 45 and is discharged to the drainage channel 50.

ここで、作動流体が油の場合、摺動部分に僅かな隙間があっても、当該隙間に油膜が形成されるため、油が漏れる恐れは少ない。しかし、水（水道水）は、油と比較して粘度が低いため、僅かな隙間であっても漏れてしまう。このため、スプールを摺動させて流路を閉塞する構成の方向切換弁の場合、前記スプールの摺動面から水が漏れてしまう恐れがある。しかし、本実施例の場合、各方向切換弁Ｋ₁〜Ｋ₆は、逆止弁を用いた方向切換弁であり、スプールが存しない。これにより、各方向切換弁Ｋ₁〜Ｋ₆における水漏れを殆どなくすことができる。この結果、ロッド（下側ロッドＲｂ）の突出停止位置の停止精度を高めることができて、例えば、プレス作業を行う場合には、プレス成形品の成形精度が高められる。 Here, when the working fluid is oil, even if there is a slight gap in the sliding portion, an oil film is formed in the gap, so there is little risk of oil leaking. However, since water (tap water) has a lower viscosity than oil, it leaks even in a slight gap. For this reason, in the case of the direction switching valve configured to slide the spool to close the flow path, water may leak from the sliding surface of the spool. However, in this embodiment, each of the direction switching valves K _{1 to} K ₆ is a direction switching valve using a check valve and does not have a spool. Thus, it is possible to eliminate the water leakage in the directional control valve K ₁ ~K ₆ most. As a result, the stopping accuracy of the protrusion stop position of the rod (lower rod Rb) can be increased. For example, when performing a pressing operation, the forming accuracy of the press-formed product is increased.

第１実施例の水道圧シリンダＣ₁を使用したプレス装置Ｅの作用を、下側ロッドＲｂの動作を中心に説明する。図１及び図２に示されるように、ベース１に設けられた支持台５に下型４ｂが設置されていて、該下型４ｂに板材６が載置されている。下側ロッドＲｂの雄ねじ部２９には、上型４ａが取付けられている。図４及び図５に示されるように、方向切換弁Ｋ₁,Ｋ₄が作動状態（ＯＮの状態）に切り換えられて、下側ピストン送りポート１７に水道水が供給される。これにより、下側ピストン２２のリング状の受圧面及びロッド進入孔２８の底面に水道水の圧力が作用し、下側ロッドＲｂが下降される。下側シリンダ室３２に存していた水道水は、分岐管４３を流れ、方向切換弁Ｋ₄を介して戻し管４５に戻される。そして、上側ロッドカバー７の底面と下側ピストン２２の上面との間に、水道水が充満された空間部（水封入空間Ｗ）が形成される。図２に示されるように、前記下側ロッドＲｂと同時に、ドッグ３４ａも下降される。該ドッグ３４ａが所定ストロークＬ₁(本実施例の場合、５０mm）だけ下降されると、上側のリミットスイッチＬＳ₁を作動させる。これにより、方向切換弁Ｋ₁が逆止状態（ＯＦＦの状態）に切り換えられ、下側ロッドＲｂの下降が停止される。前記下側ロッドＲｂに取付けられた上型４ａは板材６の直上で停止される。 The operation of the press device E using the water pressure cylinder C ₁ of the first embodiment will be described focusing on the operation of the lower rod Rb. As shown in FIGS. 1 and 2, a lower mold 4b is installed on a support 5 provided on the base 1, and a plate material 6 is placed on the lower mold 4b. An upper die 4a is attached to the male thread portion 29 of the lower rod Rb. As shown in FIGS. 4 and 5, the direction switching valves K ₁ and K ₄ are switched to the operating state (ON state), and tap water is supplied to the lower piston feed port 17. Thereby, the pressure of tap water acts on the ring-shaped pressure receiving surface of the lower piston 22 and the bottom surface of the rod entry hole 28, and the lower rod Rb is lowered. The tap water existing in the lower cylinder chamber 32 flows through the branch pipe 43 and is returned to the return pipe 45 via the direction switching valve K ₄ . A space (water filled space W) filled with tap water is formed between the bottom surface of the upper rod cover 7 and the upper surface of the lower piston 22. As shown in FIG. 2, simultaneously with the lower rod Rb, the dog 34a is also lowered. When the dog 34a is lowered by a predetermined stroke L ₁ (50 mm in this embodiment), the upper limit switch LS ₁ is operated. Thus, switched to the directional control valve K ₁ is the check state (OFF), the descent of the lower rod Rb is stopped. The upper die 4a attached to the lower rod Rb is stopped immediately above the plate material 6.

続いて、方向切換弁Ｋ₄が作動状態のまま、方向切換弁Ｋ₅が作動状態に切り換えられる。水道水が分岐管４４を流れて、ヘッドカバー１１に設けられた上側ピストン送りポート１３に供給される。これにより、上側ピストン９の受圧面に水道水の圧力が作用し、上側ロッドＲａが下降される。上側シリンダ室１５に存していた水道水は、上側ピストン戻しポート１４から分岐管４３を流れ、方向切換弁Ｋ₄を介して戻し管４５に戻される。 Subsequently, the direction switching valve K ₅ is switched to the operating state while the direction switching valve K ₄ is in the operating state. Tap water flows through the branch pipe 44 and is supplied to the upper piston feed port 13 provided in the head cover 11. Thereby, the pressure of tap water acts on the pressure receiving surface of the upper piston 9, and the upper rod Ra is lowered. The tap water existing in the upper cylinder chamber 15 flows through the branch pipe 43 from the upper piston return port 14 and is returned to the return pipe 45 through the direction switching valve K ₄ .

前記上側ロッドＲａの先端部が、下側ロッドパッキン２６の摺動リング２６ｂに挿通されると、水封入空間Ｗが密封される。本実施例の水道圧シリンダＣ₁では、水封入空間Ｗの密封手段が下側ロッドパッキン２６であり、その構成が極めて簡単である。そして、外側に配置されたＯリング２６ａにより、シールが図られる。しかも、前記Ｏリング２６ａが、パッキン挿入溝１６ａに挿入されているため、該Ｏリング２６ａがシールのために弾性変形と原形状への復元を繰り返しても、前記パッキン挿入溝１６ａから抜け出る恐れはない。また、内側に配置された摺動リング２６ｂは、耐磨耗性の高い材質から成るため、下側ロッドＲｂとの挿脱が多数回に亘って行われても、磨耗する恐れはない。 When the tip of the upper rod Ra is inserted into the sliding ring 26b of the lower rod packing 26, the water-filled space W is sealed. In water pressure cylinder C ₁ of the present embodiment, the sealing means of water filled space W is lower rod packing 26, the configuration is very simple. A seal is achieved by the O-ring 26a disposed on the outside. In addition, since the O-ring 26a is inserted into the packing insertion groove 16a, there is a possibility that the O-ring 26a may come out of the packing insertion groove 16a even if the O-ring 26a repeats elastic deformation and restoration to the original shape for sealing. Absent. Further, since the sliding ring 26b disposed on the inner side is made of a highly wear-resistant material, there is no fear that the sliding ring 26b will be worn even if it is inserted into and removed from the lower rod Rb many times.

上側ロッドＲａが下降されると、水封入空間Ｗに封入されている水道水が加圧され、下側ロッドＲｂが下降される。図７に示されるように、水封入空間Ｗ内の水道水を介して下側ロッドＲｂが増圧状態で下降される。ここで、下側ピストン２２及び下側ロッドＲｂの総受圧面積（下側ピストン２２のリング状の受圧面と下側ロッドＲｂの筒部の先端の底面である受圧面との和）をＡ₁、上側ピストン９の上面に作用する水道水の圧力をＰ₀、増圧されて上側ロッドＲａの先端面に作用する圧力をＰ₁、上側ピストン９の受圧面積をＡ₂₁、上側ロッドＲａの断面積をＡ₂₂とする。上側ロッドＲａが下降されているとき、力のバランス状態が保持されるため、Ａ₂₁×Ｐ₀＝Ａ₂₂×Ｐ₁である。この式より、Ｐ₁＝Ｐ₀×（Ａ₂₁／Ａ₂₂）である。即ち、上側ロッドＲａの先端部には、上側ピストン９に作用する水道水の圧力Ｐ₀が、増圧比（Ａ₂₁／Ａ₂₂) だけ増圧された状態で作用する。本実施例の場合、上側ピストン９の直径（Ｄ₂₁）が１００mm、上側ロッドＲａの直径（Ｄ₂₂）が３２mmであるため、（１００²×π／４）÷（３２²×π／４）≒９．７７より、増圧比は（９．７７）である。 When the upper rod Ra is lowered, the tap water enclosed in the water enclosure space W is pressurized, and the lower rod Rb is lowered. As shown in FIG. 7, the lower rod Rb is lowered in a pressure-increasing state via the tap water in the water filled space W. Here, the total pressure receiving area of the lower piston 22 and the lower rod Rb (the sum of the ring-shaped pressure receiving surface of the lower piston 22 and the pressure receiving surface which is the bottom surface of the tip of the cylindrical portion of the lower rod Rb) is A _1. The pressure of tap water acting on the upper surface of the upper piston 9 is P ₀ , the pressure acting on the tip surface of the upper rod Ra is increased P ₁ , the pressure receiving area of the upper piston 9 is A ₂₁ , and the upper rod Ra is disconnected the area to the a _22. When the upper rod Ra is lowered, the force balance state is maintained, and therefore A ₂₁ × P ₀ = A ₂₂ × P ₁ . From this equation, P ₁ = P ₀ × (A ₂₁ / A ₂₂ ). In other words, the tap water pressure P ₀ acting on the upper piston 9 acts on the tip of the upper rod Ra in a state where the pressure is increased by the pressure increase ratio (A ₂₁ / A ₂₂ ). In the present embodiment, the diameter (D ₂₁ ) of the upper piston 9 is 100 mm and the diameter (D ₂₂ ) of the upper rod Ra is 32 mm, so (100 ² × π / 4) ÷ (32 ² × π / 4) From ≈ 9.77, the pressure increase ratio is (9.77).

また、上側ロッドＲａの下降速度をＶ₂とすると、上側ロッドＲａが下降することによって、単位時間当りに排除される水の量Ｑ₂は、Ｑ₂＝Ａ₂₂×Ｖ₂である。下側ロッドＲｂの下降速度をＶ₁とすると、上側ロッドＲａが水封入空間Ｗに進入することにより、下側ロッドＲｂが下降されたときに単位時間当りに増大する水封入空間Ｗの大きさ、即ち、水封入空間Ｗに入り込む水の量Ｑ₁は、Ｑ₁＝Ａ₁×Ｖ₁である。ここで、Ｑ₁＝Ｑ₂であるため、Ａ₂₂×Ｖ₂＝Ａ₁×Ｖ₁が成立する。これより、Ｖ₁＝Ｖ₂×（Ａ₂₂／Ａ₁）である。本実施例の場合、上側ロッドＲａの直径（Ｄ₂₂）が３２mm、下側ピストン２２の直径（Ｄ₁)が１００mmであるため、Ａ₂₂／Ａ₁＝（３２²×π／４）÷（１００²×π／４）≒０．１。これより、下側ロッドＲｂの下降速度Ｖ₁は、上側ロッドＲａの下降速度Ｖ₂の約１０分の１である。このため、下側ロッドＲｂをストローク２０mmだけ下降させるためには、上側ロッドＲａを約１９６mm下降させる必要がある。 Further, assuming that the lowering speed of the upper rod Ra is V ₂ , the amount Q ₂ of water removed per unit time by the lower rod Ra descending is Q ₂ = A ₂₂ × V ₂ . When the lowering speed of the lower rod Rb is V ₁ , the size of the water filled space W that increases per unit time when the lower rod Rb is lowered as the upper rod Ra enters the water filled space W. That is, the amount Q ₁ of water entering the water-filled space W is Q ₁ = A ₁ × V ₁ . Here, since Q ₁ = Q ₂ , A ₂₂ × V ₂ = A ₁ × V ₁ is established. Thus, V ₁ = V ₂ × (A ₂₂ / A ₁ ). In the present embodiment, the diameter (D ₂₂ ) of the upper rod Ra is 32 mm, and the diameter (D ₁ ) of the lower piston 22 is 100 mm, so A ₂₂ / A ₁ = (32 ² × π / 4) ÷ ( 100 ² × π / 4) ≈0.1. Than this, the lowering speed V ₁ of the lower rod Rb is about one tenth of the lowering speed V ₂ of the upper rod Ra. For this reason, in order to lower the lower rod Rb by a stroke of 20 mm, it is necessary to lower the upper rod Ra by about 196 mm.

上型４ａが板材６に絞り加工を施しながら、下型４ｂに進入する。このときの下側ロッドＲｂの押圧力Ｆは、Ｆ＝Ｐ₁×Ａ₁＝Ｐ₀×（Ａ₁×Ａ₂₁／Ａ₂₂）である。ここで、水道水の圧力を（０．２ＭＰａ）とすると、下側ピストン２２の直径（Ｄ₁)が１００mm、上側ピストン９の直径（Ｄ₂₁）が１００mm、上側ロッドＲａの直径（Ｄ₂₂）が３２mmであるため、増圧室（水封入空間Ｗ）の圧力（Ｐ₁)は、（Ａ₂₁／Ａ₂₂）×Ｐ₀＝（１．９６ＭＰａ）であり、下側シリンダＣｂの下側ピストン２２及び下側ロッドＲｂの総受圧面積は、π（Ｄ₁)²／４＝（０．７９×１０^-2）ｍ²である。従って、下側ロッドＲｂの押圧力Ｆは、Ｆ＝Ｐ₁×Ａ₁＝〔１．９６×（０．７９×１０^-2）〕ＭＮ≒１５．５ｋＮとなる。板材６は、上下の各型４a,４b により絞り加工され、カップ状の成形品６ａが形成される。前記成形品６ａは、下側ロッドＲｂが戻されて形成されるプレス加工空間Ｕを介して抜き取られる。 The upper die 4a enters the lower die 4b while drawing the plate material 6. The pressing force F of the lower rod Rb at this time is F = P ₁ × A ₁ = P ₀ × (A ₁ × A ₂₁ / A ₂₂ ). Here, when the tap water pressure is (0.2 MPa), the diameter (D ₁ ) of the lower piston 22 is 100 mm, the diameter (D ₂₁ ) of the upper piston 9 is 100 mm, and the diameter (D ₂₂ ) of the upper rod Ra. Is 32 mm, the pressure (P ₁ ) of the pressure increasing chamber (water filled space W) is (A ₂₁ / A ₂₂ ) × P ₀ = (1.96 MPa), and the lower piston of the lower cylinder Cb The total pressure receiving area of 22 and the lower rod Rb is π (D ₁ ) ² /4=(0.79×10 ⁻² ) m ² . Accordingly, the pressing force F of the lower rod Rb is F = P ₁ × A ₁ = [1.96 × (0.79 × 10 ⁻² )] MN≈15.5 kN. The plate 6 is drawn by the upper and lower molds 4a and 4b to form a cup-shaped molded product 6a. The molded product 6a is extracted through a press working space U formed by returning the lower rod Rb.

前記上側ロッドＲａは、下側ピストン２２及び下側ロッドＲｂの軸心部分に設けられたロッド進入孔２８に進入されるため、高速で下降される上側ロッドＲａの先端部が、低速で下降される下側ピストン２２に衝突する恐れはない。 Since the upper rod Ra enters the rod entry hole 28 provided in the axial center portion of the lower piston 22 and the lower rod Rb, the tip of the upper rod Ra lowered at a high speed is lowered at a low speed. There is no risk of collision with the lower piston 22.

下側ロッドＲｂが所定ストロークＬ₂だけ下降されると、下側のリミットスイッチＬＳ₂が作動される。これにより、各方向切換弁Ｋ_4,Ｋ₅が逆止状態に切り換えられ、各方向切換弁Ｋ₂,Ｋ_3,Ｋ₆が作動状態に切り換えられる。分岐管４１を介して上側ピストン戻しポート１４と下側ピストン戻しポート３１に水道水が供給され、上側ピストン送りポート１３と下側ピストン送りポート１７から、水道圧シリンダＣ₁内に存する水道水が排出される。このときの水道水の流量は、分岐管４１から更に分岐されて、各戻しポート１４，３１に自動的に分配されるため、上下の各ロッドＲa,Ｒb は最短時間で戻される。上下の各ロッドＲa,Ｒb が上昇端位置に配置されると、最初の工程（図３の状態）に戻って次の加工が行われる。 When lower rod Rb is lowered by a predetermined stroke L _2, limit switch LS ₂ on the lower side is activated. Thus, the directional control valve K _4, K ₅ is switched to the check state, the directional control valve K _{_2,} K _3, K ₆ is switched to the operating state. Tap water is supplied to the upper piston return port 14 and the lower piston return port 31 via the branch pipe 41, and tap water existing in the tap pressure cylinder C ₁ is supplied from the upper piston feed port 13 and the lower piston feed port 17. Discharged. The flow rate of the tap water at this time is further branched from the branch pipe 41 and automatically distributed to the return ports 14 and 31, so that the upper and lower rods Ra and Rb are returned in the shortest time. When the upper and lower rods Ra and Rb are arranged at the rising end position, the process returns to the first step (the state shown in FIG. 3) and the next processing is performed.

上記した下側ロッドＲｂの下降量をグラフに示す。図９に示されるように、最初に所定ストロークＬ₁(本実施例の場合、５０mm）だけ高速で下降されて、いったん停止される。上側ロッドＲａが、上側ロッドパッキン１８から下側ロッドパッキン２６の間を下降される間（図６参照）、水封入空間Ｗの水道水が僅かに加圧されるため、下側ロッドＲｂも僅かに下降される。上側ロッドＲｂが、下側ロッドパッキン２６に挿通されて水封入空間Ｗの水道水が密封状態になると、前記下側ロッドＲｂは増圧された状態で所定ストロークＬ₂(本実施例の場合、２０mm）だけ下降される。加工終了後、下側ロッドＲｂは、上側ロッドＲａが上昇した距離に追従して低速で上昇され、上側ロッドＲａが戻った後は、水封入空間Ｗが開放されるため高速で上昇される。 The amount of lowering of the lower rod Rb is shown in the graph. As shown in FIG. 9, first, it is lowered at a high speed by a predetermined stroke L ₁ (in this embodiment, 50 mm) and once stopped. While the upper rod Ra is lowered between the upper rod packing 18 and the lower rod packing 26 (see FIG. 6), the tap water in the water filled space W is slightly pressurized, so the lower rod Rb is slightly Is lowered. When the upper rod Rb is inserted into the lower rod packing 26 and the tap water in the water-filled space W is in a sealed state, the lower rod Rb is in a pressurized state with a predetermined stroke L ₂ (in this embodiment, 20mm). After the processing is completed, the lower rod Rb is raised at a low speed following the distance that the upper rod Ra is raised, and after the upper rod Ra is returned, the water-filled space W is opened so that the lower rod Rb is raised at a high speed.

本実施例の水道圧シリンダＣ₁の場合、下側ロッドＲｂの全ストロークＬ₀は８０mmであり、そのうち、増圧状態でのストロークＬ₂は２０mmである。本明細書に記載した実施例のプレス装置Ｅでは、最初に下側ロッドＲｂが５０mm下降され、増圧状態で２０mm下降される。このため、下側ロッドＲｂが下降端位置に配置された状態で、下側ピストン２２と下側ロッドカバー２３との間に１０mmの隙間ｅ（図７参照）が形成されている。そして、前記各ストロークＬ₁,Ｌ₂は、上下の各リミットスイッチＬＳ₁,ＬＳ₂によって検出される。換言すれば、各リミットスイッチＬＳ₁,ＬＳ₂の取付位置を調整することにより、各ストロークＬ₁,Ｌ₂を調整可能である。例えば、下側ロッドＲｂの最初のストロークＬ₁は、６０mm以内の範囲で調整可能である。これにより、プレス装置Ｅにおいて、成形品に対応する大きさ（高さ）のプレス加工空間Ｕを確保できる。 In the case of the water pressure cylinder C ₁ of the present embodiment, the total stroke L ₀ of the lower rod Rb is 80 mm, of which the stroke L ₂ in the increased pressure state is 20 mm. In the press device E according to the embodiment described in the present specification, the lower rod Rb is first lowered by 50 mm, and lowered by 20 mm in the pressure-increasing state. Therefore, a gap e (see FIG. 7) of 10 mm is formed between the lower piston 22 and the lower rod cover 23 in a state where the lower rod Rb is disposed at the lower end position. The strokes L ₁ and L ₂ are detected by the upper and lower limit switches LS ₁ and LS ₂ . In other words, the strokes L ₁ and L ₂ can be adjusted by adjusting the mounting positions of the limit switches LS ₁ and LS ₂ . For example, the first stroke L ₁ of the lower rod Rb can be adjusted within a range of 60 mm. Thereby, in the press apparatus E, the press work space U of the magnitude | size (height) corresponding to a molded article is securable.

上記したように、本発明に係る水道圧シリンダＣ₁では、下側ロッドＲｂの増圧状態でのストロークＬ₂を自在に調整可能である。ここで、従来のプランジャー方式の増圧シリンダでは、ロッドに、別途ストッパーを設けない限り、ストロークを規制することができない。このため、常にストロークを一定にしなければならない加工（例えば、底部が開放されている下型を使用しての絞り加工）に対して、従来のプランジャー方式の増圧シリンダを使用することは困難である。これに対して、本発明に係る水道圧シリンダＣ₁では、増圧状態における下側ロッドＲｂのストロークＬ₂を常に一定に保持させることができるため、成形空間が開放された形状の下型４ｂを使用して、板材６の折り曲げ、深絞り等の各種プレス作業を行うことができる。 As described above, in the water pressure cylinder C ₁ according to the present invention, the stroke L ₂ in the pressure increase state of the lower rod Rb can be freely adjusted. Here, in the conventional plunger type pressure increasing cylinder, the stroke cannot be regulated unless a stopper is separately provided on the rod. For this reason, it is difficult to use a conventional plunger-type pressure-increasing cylinder for processing that always requires a constant stroke (for example, drawing using a lower mold having an open bottom). It is. On the other hand, in the water pressure cylinder C _{1 according} to the present invention, the stroke L ₂ of the lower rod Rb in the pressure-increasing state can always be kept constant, so that the lower mold 4b having a shape in which the molding space is opened. Can be used to perform various pressing operations such as bending the plate 6 and deep drawing.

更に、従来のプランジャー方式の増圧シリンダでは、シリンダ内に作動流体を流出入させる通常のシリンダと異なって、作動流体の流出入はないため、増圧室内におけるプランジャーの移動量に、増圧比（増圧室の最大受圧面積／プランジャーの断面積）の逆比を乗じたものとなって、ストロークは極めて小さくなる。しかしながら、本実施例の水道圧シリンダＣ₁では、下側ピストン２２のみを移動させることにより、大きなストロークＬ₁を確保できるため、加圧源を必要とする作業の範囲が著しく広くなる。例えば、曲げ、深絞り等のプレス成形においては、下型に対して上方へのプレス加工空間を確保する必要があるが、本実施例の水道圧シリンダＣ₁によれば、上記プレス加工空間を十分に確保できる。この点、上記プランジャー方式の増圧シリンダでは、ロッドのストロークを大きくできないため、上記プレス作業を行うのは難しい。 In addition, unlike the conventional cylinder in which the working fluid flows in and out of the cylinder in the conventional plunger type pressure increasing cylinder, the working fluid does not flow in and out, so the amount of movement of the plunger in the pressure increasing chamber is increased. The stroke is extremely reduced by multiplying by the inverse ratio of the pressure ratio (maximum pressure receiving area of the pressure increasing chamber / plunger cross-sectional area). However, in the water pressure cylinder C ₁ of the present embodiment, a large stroke L ₁ can be ensured by moving only the lower piston 22, so that the range of work requiring a pressure source is significantly widened. For example, in press molding such as bending and deep drawing, it is necessary to secure an upward press working space with respect to the lower mold. According to the water pressure cylinder C ₁ of this embodiment, the press working space is Enough can be secured. In this regard, in the plunger type pressure increasing cylinder, it is difficult to perform the press work because the stroke of the rod cannot be increased.

本発明に係る水道圧シリンダＣ₁は、上下の各シリンダ室１５，３２及び水封入空間Ｗに、常に水が充満された状態で使用される。このため、水道圧シリンダＣ₁の下側ロッドＲｂを、下方に突出させる形態だけでなく、上方に突出させる形態で使用することができる。更に、垂直状態だけでなく、水平状態、或いは斜め状態でも使用することができる。これにより、本発明に係る水道圧シリンダＣ₁を、多数の用途に亘って使用することができる。 The water pressure cylinder C _{1 according} to the present invention is used in a state where the upper and lower cylinder chambers 15 and 32 and the water filled space W are always filled with water. For this reason, the lower rod Rb of the water pressure cylinder C ₁ can be used not only in the form of projecting downward but also in the form of projecting upward. Furthermore, it can be used not only in a vertical state but also in a horizontal state or an oblique state. Thus, the water pressure cylinder C ₁ according to the present invention can be used over a number of applications.

次に、第２実施例の水道圧シリンダＣ₂について説明する。なお、第１実施例の水道圧シリンダＣ₁と同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、異なる点のみを説明する。図１０は第２実施例の水道圧シリンダＣ₂の水圧回路図、図１１は水道圧シリンダＣ₂の正面断面図、図１２は図１１のＸ−Ｘ線断面図である。図１０及び図１１に示されるように、第２実施例の水道圧シリンダＣ₂では、下側ロッドパッキン２６の代りに、分岐管４２にパイロット機能付きの逆止弁４６が設けられている。前記逆止弁４６に設けられた下側ピストン送りポート４７から供給される水道水は、逆止弁４６内の流路４８（図１２参照）、及び上側ロッドカバー４９に設けられた下側連通路５１を流れて、下側ピストン２２を下降させる。また、上側ピストン戻しポート５２から供給され、上側連通路５３を流れる水道水により、上側ピストン９が戻される。上昇端位置における上側ロッドＲａの先端部は、上側ロッドカバー４９に取付けられたロッドパッキン５４に密着状態で挿通されているため、上側シリンダ室１５内の水とロッド進入孔２８内の水は非連通状態である。 Next, a description will be given water pressure cylinder C ₂ of the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as the water pressure cylinder C1 of _1st Example, and only a different point is demonstrated. 10 is a hydraulic circuit diagram of the water pressure cylinder C ₂ of the second embodiment, FIG. 11 is a front sectional view of the water pressure cylinder C ₂ , and FIG. 12 is a sectional view taken along the line XX of FIG. As shown in FIGS. 10 and 11, in the water pressure cylinder C ₂ of the second embodiment, a check valve 46 with a pilot function is provided in the branch pipe 42 instead of the lower rod packing 26. The tap water supplied from the lower piston feed port 47 provided in the check valve 46 passes through the flow path 48 (see FIG. 12) in the check valve 46 and the lower side link provided in the upper rod cover 49. The lower piston 22 is lowered through the passage 51. The upper piston 9 is returned by the tap water supplied from the upper piston return port 52 and flowing through the upper communication passage 53. Since the tip of the upper rod Ra at the rising end position is inserted in close contact with the rod packing 54 attached to the upper rod cover 49, the water in the upper cylinder chamber 15 and the water in the rod entry hole 28 are not. Communication state.

逆止弁４６の構成について説明する。図１２に示されるように、逆止弁４６は、上側ロッドカバー４９に固着されていて、下側ピストン送りポート４７と連通する流路４８の一方側にボール５５が配設され、他方側にパイロットピストンピン５６が配設されている。そして、流路４８におけるボール５５の側は、下側連通路５１と連通され、パイロットピストンピン５６の側は、上側連通路５３と連通されている。上側シリンダ室１５内の水道水の圧力が所定値を超えると、上側連通路５３を介してパイロット圧Ｐ₂が作用した水道水が流れ、パイロットピストンピン５６が摺動される。前記ボール５５は、圧縮ばね５７によって常に流路４８の端部に押し付けられていて、該流路４８を閉塞している。前記パイロット圧Ｐ₂が作用した水道水によりパイロットピストンピン５６を摺動させようとする力（Ｆ₂)が、ボール５５を押圧している圧縮ばね５７の弾性復元力（Ｆ₁)と、水封入空間Ｗに存する水道水の圧力Ｐ₀により、ボール５５を流路４８の端部に押し付ける力（Ｆ₀)との和よりも大きくなると（Ｆ₂＞Ｆ₁＋Ｆ₀)、パイロットピストンピン５６が摺動される。そして、圧縮ばね５７の弾性復元力に抗してボール５５が押し下げられて流路４８が開放され、水封入空間Ｗに封入されていた水道水は、下側連通路５１から流路４８を流れて戻し管４５（図１０参照）に戻される。図１２において、パイロットピストンピン５６が摺動して、ボール５５が押し下げられた状態を二点鎖線で示す。これにより、作業終了後の下側ピストン２２を迅速に戻すことができ、１サイクルに要する時間を短くできる。なお、図１２において、５８は圧縮ばね５７を保持するための押えボルトであり、５９は、流路４８におけるパイロットピストンピン５６の側を閉塞するための押えボルトである。 The configuration of the check valve 46 will be described. As shown in FIG. 12, the check valve 46 is fixed to the upper rod cover 49, and a ball 55 is disposed on one side of the flow path 48 communicating with the lower piston feed port 47, and on the other side. A pilot piston pin 56 is provided. The ball 55 side of the flow path 48 is in communication with the lower communication path 51, and the pilot piston pin 56 side is in communication with the upper communication path 53. When the pressure of tap water in the upper cylinder chamber 15 exceeds a predetermined value, tap water acted by the pilot pressure P ₂ flows through the upper communication passage 53 and the pilot piston pin 56 is slid. The ball 55 is always pressed against the end of the flow path 48 by the compression spring 57 and closes the flow path 48. The force (F ₂ ) that tries to slide the pilot piston pin 56 by the tap water on which the pilot pressure P ₂ has acted is the elastic restoring force (F ₁ ) of the compression spring 57 that presses the ball 55 and the water When the pressure P ₀ of tap water existing in the enclosed space W becomes larger than the sum of the force (F ₀ ) pressing the ball 55 against the end of the flow path 48 (F ₂ > F ₁ + F ₀ ), the pilot piston pin 56 Is slid. Then, the ball 55 is pushed down against the elastic restoring force of the compression spring 57 to open the flow path 48, and the tap water sealed in the water sealed space W flows from the lower communication path 51 through the flow path 48. And returned to the return pipe 45 (see FIG. 10). In FIG. 12, a state where the pilot piston pin 56 slides and the ball 55 is pushed down is indicated by a two-dot chain line. Thereby, the lower piston 22 after completion | finish of work can be returned rapidly, and the time which 1 cycle requires can be shortened. In FIG. 12, 58 is a presser bolt for holding the compression spring 57, and 59 is a presser bolt for closing the pilot piston pin 56 side in the flow path 48.

第２実施例の水道圧シリンダＣ₂の場合、逆止弁４６によって水封入空間Ｗに封入された水道水が密封される。このため、上側ロッドＲａが下降されると同時に、前記水封入空間Ｗ内の水が加圧され、下側ロッドＲｂが増圧状態で下降される。このため、下側ロッドＲｂの増圧状態でのストロークＬ₂をそのままにして、上側ロッドＲｂのストロークを短くできる。即ち、前記ストロークＬ₂を確保したまま、水道圧シリンダＣ₂の全長を短くすることができる。 In the case of the water pressure cylinder C ₂ of the second embodiment, the tap water sealed in the water sealed space W is sealed by the check valve 46. For this reason, at the same time as the upper rod Ra is lowered, the water in the water-filled space W is pressurized, and the lower rod Rb is lowered in an increased pressure state. Therefore, by the stroke L ₂ in the pressure increase state of the lower rod Rb intact, it can be shortened stroke of the upper rod Rb. That is, the total length of the water pressure cylinder C ₂ can be shortened while the stroke L ₂ is secured.

上記した各実施例の水道圧シリンダＣ₁,Ｃ₂では、２方向２位置の各方向切換弁Ｋ₁〜Ｋ₆を使用して水圧回路を構成しているが、４方向３位置の方向切換弁及び３方向３位置の方向切換弁（いずれも図示せず）を使用して水圧回路を構成することもできる。これにより、必要な方向切換弁の数を少なくできるという利点がある。しかし、上記した４方向３位置の方向切換弁、及び３方向３位置の方向切換弁は、いずれもスプール構造のものであり、当該スプールの摺動部分から水道水が漏れてしまう恐れがある。これに対し、本実施例の各方向切換弁Ｋ₁〜Ｋ₆は、逆止弁を用いた方向切換弁であるため、当該逆止弁の部分から水道水が漏れる恐れは殆どなく、下側ロッドＲｂの突出停止位置の停止精度が高められる。 In the water pressure cylinders C ₁ and C _{2 of the} above-described embodiments, the water pressure circuit is configured by using the directional switching valves K _{1 to} K ₆ in two directions and two positions. A hydraulic circuit can also be constructed using a valve and a three-way, three-position directional switching valve (both not shown). Thereby, there exists an advantage that the number of required direction switching valves can be decreased. However, the above-described four-direction three-position direction switching valve and the three-direction three-position direction switching valve are both of a spool structure, and tap water may leak from the sliding portion of the spool. In contrast, the directional control valve K ₁ ~K ₆ of this embodiment is the directional control valve with check valve, a possibility that tap water from the portion of the check valve leakage hardly, lower The stopping accuracy of the protruding stop position of the rod Rb is increased.

上記した第１及び第２の各実施例の水道圧シリンダＣ₁,Ｃ₂の場合、いずれも作動流体として水道水を使用している。このため、油圧シリンダと比較すると、該油圧シリンダを作動させる油圧ポンプが不要となり、油圧ポンプの作動時の連続騒音等が一切なくなり、静かな環境において静粛に運転を行える。また、水道水の入手が容易であると共に、環境を汚染する恐れがないため、排出後の処理も容易である。更に、火災の恐れは全くない。また、空気圧と油圧とを併用した増圧シリンダと比較すると、水（水道水）は非圧縮性を有するので、ロッドの停止精度を遥かに高くすることができる。 In the case of the water pressure cylinders C ₁ and C ₂ of the first and second embodiments described above, tap water is used as the working fluid. For this reason, as compared with a hydraulic cylinder, a hydraulic pump for operating the hydraulic cylinder is not necessary, and there is no continuous noise at the time of operation of the hydraulic pump, and the operation can be performed silently in a quiet environment. In addition, it is easy to obtain tap water, and since there is no risk of polluting the environment, it is easy to treat after discharge. Furthermore, there is no fear of fire. Further, compared with a pressure increasing cylinder using both air pressure and hydraulic pressure, water (tap water) has incompressibility, so that the stopping accuracy of the rod can be made much higher.

本発明の第１実施例の水道圧シリンダＣ₁を用いたプレス装置Ｅの斜視図である。It is a perspective view of the press apparatus E using the water pressure cylinder C1 of _1st Example of this invention. 同じく正面図である。It is also a front view. 水道圧シリンダＣ₁の正面断面図である。It is a front sectional view of a water pressure cylinder C _1. 同じく水圧回路図である。It is a hydraulic circuit diagram similarly. 下側ロッドＲｂが下降した状態の作用説明図である。It is operation | movement explanatory drawing in the state which the lower rod Rb fell. 上側ロッドＲａが下降して下側ロッドパッキン２６と密着される状態（逆流防止状態）の作用説明図である。It is action | operation explanatory drawing of the state (backflow prevention state) in which the upper rod Ra descends and is in close contact with the lower rod packing 26. 上側ロッドＲａが更に下降して、水封入空間Ｗ内の水道水が加圧されることにより、下側ロッドＲｂが増圧して下降される状態の作用説明図である。It is action | operation explanatory drawing of the state in which the upper rod Ra further descend | falls and the lower rod Rb is pressure-lowered when the tap water in the water enclosure space W is pressurized. 上下の各ロッドＲa,Ｒb が上昇される状態の作用説明図である。It is operation | movement explanatory drawing in the state where each upper and lower rod Ra, Rb is raised. １サイクルにおける下側ロッドＲｂの下降量を示すグラフである。It is a graph which shows the descent | fall amount of the lower rod Rb in 1 cycle. 第２実施例の水道圧シリンダＣ₂の水圧回路図である。It is a hydraulic-pressure circuit diagram of the water-pressure cylinder C2 of _2nd Example. 水道圧シリンダＣ₂の正面断面図である。It is a front sectional view of a water pressure cylinder C _2. 図１１のＸ−Ｘ線断面図である。It is the XX sectional view taken on the line of FIG.

Ｃ₁,Ｃ₂：水道圧シリンダ
Ｃａ：上側シリンダ
Ｃｂ：下側シリンダ
Ｅ：プレス装置
Ｋ₁〜Ｋ₆：方向切換弁
ＬＳ₁,ＬＳ₂：リミットスイッチ（停止位置決めセンサ）
Ｒａ：上側ロッド
Ｒｂ：下側ロッド
Ｕ：プレス加工空間
Ｗ：水封入空間（増圧室）
４ａ：上型
４ｂ：下型
６：板材（被加工物）
７：上側ロッドカバー（下側及び上側の各シリンダの接続部）
９：上側ピストン
１３：上側ピストン送りポート
１４：上側ピストン戻しポート
１６：ロッド挿通孔（上側シリンダの上側ロッドの挿通孔）
１６ａ：パッキン挿入溝
１７：下側ピストン送りポート（送りポート）
２２：下側ピストン
２６：下側ロッドパッキン（密封手段）
２６ａ：Ｏリング
２６ｂ：摺動リング
２８：ピストン進入孔（筒状部）
３１：下側ピストン戻しポート
３６：水道圧源
３７：送り管（管路）
４３：分岐管（管路）
４５：戻し管（管路）
４６：逆止弁（密封手段） C ₁ and C ₂ : Water pressure cylinder
Ca: upper cylinder da
Cb: the lower cylinder da
E: Press equipment K ₁ ~K _6: directional valve LS _1, LS _2: limit switch (stop position sensor)
Ra: upper lock de
Rb: lower lock de
U: Press working space
W: Water filled space (pressure increasing chamber)
4a: Upper mold
4b: Lower mold
6: Plate material (workpiece)
7: Upper rod cover (connecting part of lower and upper cylinders)
9: upper piston
13: Upper piston feed port
14: Upper piston return port
16: rod insertion hole (insertion hole of the upper rod of the upper cylinder)
16a: Packing insertion groove
17: Lower piston feed port (feed port)
22: lower piston
26: Lower rod packing (sealing means)
26a: O-ring
26b: sliding ring
28: Piston entry hole (cylindrical part)
31: Lower piston return port
36: Water pressure source
37: Feed pipe (pipe)
43: Branch pipe (pipe)
45: Return pipe (pipe)
46: Check valve (sealing means)

Claims

水道圧源と、
上下方向に所定間隔をおいて配置されたベースと支持板との間にプレス加工空間が形成されて、当該ベースに下型が装着される架台と、
当該架台の支持板に垂直に固定され、水道圧を増圧させて作動する水道圧シリンダと、
前記水道圧源と前記水道圧シリンダの各ポートとを接続する各管路に組み込まれた必要個数の方向切換弁と、
前記水道圧シリンダを構成する下側シリンダの下側ロッドの中間停止位置及び最大突出端停止位置を定めるための停止位置決めセンサと、
を備えた水道圧シリンダを用いたプレス装置であって、
前記水道圧シリンダは、
下側シリンダチューブ内にロッド進入孔を有する下側ピストンが内装され、当該下側ピストンに、先端部を除く基端から所定長の部分を筒状に形成した下側ロッドが連結されて、前記下型と協働して被加工物の成形を行う上型が、前記下側シリンダチューブから下方に向けて突出する前記下側ロッドの下端部に装着された早送り用の下側シリンダと、
上側シリンダチューブ内に上側ピストンが内装され、当該上側ピストンに、前記下側シリンダの下側ロッドの筒状部に所定の隙間を有して挿入される上側ロッドが一体に連結された状態で、前記下側シリンダの上方に直列配置された増圧用の上側シリンダと、
前記上側シリンダの作動により、当該上側シリンダの上側ロッドが下側シリンダの下側ロッドの筒状部に挿入された増圧作動時において、送りポートから流入されて下側シリンダの下側ピストンに作用する圧力水を密封して増圧室を形成する密封手段とを備え、
前記下側ロッドの停止位置決めセンサの作動によって、前記下側シリンダの作動により下側ロッドを前記中間停止位置まで早送りさせた後に、上側シリンダの作動により、前記密封手段により密封された増圧室内の圧力水の圧力を増圧させて、前記下側ロッドを下降端停止位置まで遅送りさせることにより、前記下型に設置された被加工物を、当該下型と、前記下側ロッドの下端部に装着した上型とでプレス成形する構成であることを特徴とする水道圧シリンダを用いたプレス装置。 Water pressure source,
A pedestal in which a press working space is formed between a base and a support plate arranged at a predetermined interval in the vertical direction, and a lower die is mounted on the base;
A water pressure cylinder fixed vertically to the support plate of the gantry and operating by increasing the water pressure;
A necessary number of directional control valves incorporated in each pipeline connecting the water pressure source and each port of the water pressure cylinder;
A stop positioning sensor for determining an intermediate stop position and a maximum protruding end stop position of a lower rod of the lower cylinder constituting the water pressure cylinder;
A press device using a water pressure cylinder equipped with
The water pressure cylinder is
Lower piston is furnished with a rod entrance holes in the lower cylinder tube, to the lower piston, the lower rod forming a portion of a given length into a cylindrical shape is connected from the proximal end except for the tip, the upper mold to perform molding of the lower mold cooperating with the workpiece, the lower cylinder for rapid traverse mounted on the lower end of the lower rod protruding downward from the lower cylinder tube,
The upper piston is furnished in the upper cylinder tube, on the upper piston, in a state in which the upper rod to be inserted with a predetermined gap to the cylindrical portion of the lower rod of the lower cylinder are integrally connected, an upper cylinder of the series arranged pressure-increasing above the lower cylinder,
The operation of the upper cylinder, at the time of the inserted pressure increasing operation in which the upper rod of the upper cylinder to the cylindrical portion of the lower rod of the lower cylinder, acts on the lower piston of the lower cylinder is flowing from the feed port Sealing means for sealing the pressure water to form a pressure increasing chamber,
After the lower rod is fast-forwarded to the intermediate stop position by the operation of the lower cylinder by the operation of the stop positioning sensor of the lower rod, the operation is performed in the pressure increasing chamber sealed by the sealing means by the operation of the upper cylinder. By increasing the pressure water pressure and delaying the lower rod to the lower end stop position, the workpiece placed on the lower die is moved to the lower die and the lower end of the lower rod. A press apparatus using a water pressure cylinder , characterized in that it is configured to be press-molded with an upper mold mounted on the water.

前記停止位置決めセンサは、下側シリンダの下側ロッドに連結板及びドッグ取付棒を介して取付けられたドッグと、下側シリンダの下側ロッドの中間停止位置及び最大突出端停止位置を定めるために、前記架台の支持板にスイッチ取付板を介して上下方向に沿って取付けられて、前記ドッグにより作動される２個のリミットスイッチとから成ることを特徴とする請求項１に記載の水道圧シリンダを用いたプレス装置。The stop positioning sensor is used to determine a middle stop position and a maximum protruding end stop position of the dog attached to the lower rod of the lower cylinder via a connecting plate and a dog mounting rod, and the lower rod of the lower cylinder. 2. The water pressure cylinder according to claim 1, comprising: two limit switches that are attached to a support plate of the gantry along a vertical direction via a switch attachment plate and are actuated by the dog. Press device using.

水道圧シリンダを構成する下側及び上側の各シリンダの戻しポートには、１本の前記管路が途中で分岐されてそれぞれ接続され、下側及び上側の各シリンダの各ロッドは、同時に戻る構成であることを特徴とする請求項１又は２に記載の水道圧シリンダを用いたプレス装置。 A structure in which one of the pipes is branched and connected to the return ports of the lower and upper cylinders constituting the water pressure cylinder, and the rods of the lower and upper cylinders return simultaneously. The press device using the water pressure cylinder according to claim 1 or 2 .