JPS5833923B2 - 油圧変換式高出力エア−シリンダ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、油圧変換式高出力エアーシリンダーに関する
ものである。

油圧変換式高出力エアーシリンダーを用いたエアープレ
スは、エアーシリンダー単独のプレスでは得ることので
きない油圧プレス並の出力が得られ、早送り時にはエア
ープレスと同等な早さで作動することができ、しかも油
圧プレスに比べ小型で低コストである特徴がある。

第３図は、従来用いられているこの種エアープレスの構
成を示す説明図で、１００は油圧変換式高出力エアーシ
リンダー、１０１は増圧用ピストン、１０２は増圧用の
バルブ、１０３は早送り用中間プレー）−１１０４はオ
イル、１０５は高出力ラム、１０６は早送り用のバルブ
、１０７，１０８および１０９はオイルと空気の境目の
シール、１１０はタイバー、１１１はスライド板、１１
２は上金型を示している。

このエアープレスは、早送り用のバルブ１０６が切換る
と、早送り用の中間プレート１０３によってオイル１０
４が押し下げられ、高出力ラム１０５およびスライド板
１１１は高速で下降する。

この段階で、あらかじめセットされたタイム・スイッチ
、または、位置スイッチ等によって、増圧用のバルブ１
０２が切換わり、増圧用ピストン１０１が下降して増圧
し、高出力ラム１０５は高出力を発生しながら加圧送り
を行なう。

加工終了の指令がタイム・スイッチ、または１位置スイ
ッチから出ると、増圧用のバルブ１０２および早送り用
のバルブ１０６は、同時に切換り、増圧用ピストン１０
１および高出力ラム１０５は高速で上昇する。

しかし、このエアープレスは、高出力ラムの戻り圧がか
かる断面が大きくとれないため、高出力ラムの上昇力、
すなわち、引上げ力が少なく、このため、スライド板や
、上型の重量が重いものを使用する場合や、製品のノッ
クアウトを必要とする作業のプレスには不向であり、ま
た、エアシール用のパツキン類から長い間にわずかずつ
漏れた空気が、増圧室のオイルに混入し易く、発生油圧
の案定性を欠く傾向があり、この他、早送り用のバルブ
と増圧用のバルブとして最低２個の電磁弁を必要とし、
また、増圧用電磁弁の切換指令用の位置スイッチ等も必
要で、そのタイミングの調整も微妙で、対象加工物が変
る毎に再調整を必要とするため、経済性、作業性の点で
も問題があった。

本発明は、これらの問題点を除去し、高出力ラムの上昇
力が大きく、発生油圧の安定性の優れた油圧変換式エア
ーシリンダーを提供することを目的とし、圧縮空気を作
動源とするピストンロッドの早送り用のエアーシリンダ
ーと、前記早送り時に前記ピストンロッドとともに下降
し、一定態上の負荷を受けた場合増圧作用を行う高出力
ラムを有する油圧シリンダーとを有する油圧変換式高出
力エアーシリンダーにおいて、前記油圧シリンダーが、
前記ピストンロッドとともに上下する中間シリンダーを
有し、前記ピストンロッドと前記高出力ラムとが、前記
ピストンロッド早送り時所定の間隔を維持するよう付勢
する弾性体を介して係合し、前記高出力ラムと前記中間
シリンダーとが、前記ピストンロッド早送り時密接する
方向に付勢する弾性体を介して係合して一体となって上
下する２重構造の油圧シリンダーよりなり、前記ピスト
ンロッドと前記高出力ラムとによって形成された空間と
前記高出力ラムと前記中間シリンダーとによって形成さ
れ空間とが連通してなる増圧用の高油圧発生室と、前記
油圧シリンダーと前記中間シリンダーとの間に設けられ
エアチェック弁を介して油圧の一定な油槽に接続する増
圧用の中間油圧室とを有していることを特徴とするもの
である。

すなわち、本発明は、早送りをエアーシリンダーで行い
、増圧を油圧シリンダーで行う油圧変換式高出力エアー
シリンダーにおいて、２重構造の油圧シリンダーとパイ
ロットチェック弁機構を採用することによって目的の達
成を可能としたものである。

以下、実施例について説明する。

第１図および第２図は、一実施例の断面を示すもので、
第１図は、エアシリンダーの高出力ラムが上昇し定位置
にある状態を示し、第２図は、高出力ラムが下降し出力
が発生した状態を示している。

これらの図において、１はエアシリンダーで、その内部
には上下に移動するピストン２と、ピストンロッド３を
有し、ピストンロッド３の内部は中空でオイル４が充満
され、その先端はオイル４の注入口兼空気抜口で、荷重
計５によって密閉されている。

６は油圧シリンダーで、コラム等に固定するための締げ
穴の設けられたフランジを有し、油圧シリンダー６の内
部には、ピストンロッド３とともに上下する中間シリン
ダー７と、高出力ラム８とを有し、中間シリンダー７と
高出力ラム８とは、高出力ラム８を中間シリンダー７に
押附ける働きをするバネ９によって一体となって上下す
るようになっている。

高出力ラム８の内部は、高油圧発生室１０となっており
、オイル４が充満されており、また、高出力ラム８と中
間シリンダー７とを下方に押下げる働きをするバネ１１
が設けられている。

なお、高出力ラム８の先端部にはネジが加工されており
、金型や雇の取付が可能になっている。

１２はエアーパイロットチェック弁であって、その内部
は空気圧とバネ１３にて作動するパイロットピストン１
４、バネ１５とパイロットピストン１４にて開閉するチ
ェック弁１６、弁シート１７から構成されており、中間
油圧室２０への油の流れを開閉する最も重要なバルブで
ある。

１８はバランスシリンダーであって、その内部にはオイ
ル１９が中間油圧室２０とともに充満されており、バラ
ンスピストン２１と、バネ２２の作用によって、一定の
圧力が加えられる。

バランスピストン２１の先端部はオイル１９の注入口兼
空気抜口であって、プラグ２３で密閉されており、空気
と完全に遮断されている。

この油圧変換式高出力エアーシリンダーは、動作に当り
、まず、第１図に示した高出力ラムが上昇定位置にある
状態において、電磁弁等により切換られた空気圧がシリ
ンダーカバー２４に設けられたポートＡより供給される
と同時に、油圧シリンダー６とパイロットシリンダーカ
バー２５に設けられたポートＢは外気に開放される。

従って、パイロットピストン１４はバネ１３によって押
し戻され、チェック弁１６はバネ１５によって閉される
ので、中間油圧室２０へのバランスシリンダー１８中の
オイルの供給路が閉じられた状態になリ、この状態にお
いて、ピストン２とピストンロッド３は急速降下する。

この際、ピストンロッド３の先端に設けられているバネ
１１と、中間シリンダー７と高出力ラム８との間に設け
られているバネ９の力により、ある一定態上の負荷が加
わる迄は、高油圧発生室１０内にあるオイル４は移動出
来ないため、中間シリンダー７と、高出力ラム８とは密
着した状態で、ピストンロッド３とともに急速降下する
。

そして、中間シリンダー７の下降にともない、油圧シリ
ンダー６と、中間シリンダー７との間に位置している中
間油圧室２０が負圧となるため、バランスシリンダー１
８内のオイル１９はチェック弁１６わ押し開いて、中間
油圧室２０へ流れ込む。

バランスピストン２１とバネ２２はオイル１９の移動を
補助する働きをする。

ピストンロッド３とともに急速降下した中間シリンダー
７と高出力ラム８が、加工物（またはストッパー）に当
ると、高油圧発生室１０内にあるオイル４は、さらに下
降するシリンダーロッド３によってさらに加圧されて、
中間シリンダー７と高出力ラム８との間隔である高圧シ
リンダー室２６に高圧となって流れ込み、中間シリンダ
ー７を上昇させる力を発生させ、これに伴って中間油圧
室２０のオイル１９をバランスシリンダー１８内へ逆流
させようとする。

しかし、チェック弁１６が弁シート１７に密着されて、
オイル１９の逆流を遮断せしめ、中間シリンダー７の上
昇動作を瞬間的にロックするため、高圧シリンダー室２
６に流れ込む高圧オイル４は高出力ラム８を高出力とな
って押し下げ、第２図に示す状態になり、セットされた
金型等によって被加工物が加工される。

なお、高出力ラム８の出力は、ピストンロッド３上部の
荷重計５（または圧力計）により、直接的に確認するこ
とが出来るので、圧力スイッチ等を接続することにより
容易に連動動作を可能とすることができる。

以上の如く高出力を発生して作業が終ると、あらかじめ
セットされたタイムスイッチ、または圧力スイッチ等に
より再び電磁弁等が切換えられ、空気圧は油圧シリンダ
ー６と、パイロットシリンダーカバー２５のポートＢに
同時に供給され、シリンダーカバー２４のポー１−Ａが
開放されると、ピストン２、ピストンロッド３は急速上
昇に移る。

そして、ピストンロッド３の下部先端に位置するロンド
径の段差によって、高出力ラム８は引上げられ高出力ラ
ム８によって中間シリンダー７が順次引上げられて、第
１図に示す定位置まで急速上昇する。

そのさい、高圧シリンダー室２６内にあったオイル４は
ピストンロッド３と、高出力ラム８との間隙を通って、
高圧発生室１０に戻され、また、中間油圧室２０のオイ
ル１９は、パイロットピストン１４を介して開放された
チェック弁１６を通ってバランスシリンダー１８に戻さ
れる。

以上の説明の如く、この実施例の油圧変換式高出力エア
ーシリンダーは、比較的取扱い易くコストの安い圧縮空
気を作動源とし、その空気圧を油圧に変換し、増圧する
システムを有する空圧シリンダーであり、高出力ラムの
引き上げ力はエアーシリンダーの上昇力に等しいので、
高出力ラムの上昇力は大きく、重い上型を使うプレス作
業も可能である。

また、２重構造の油圧シリンダーと、パイロットチェッ
ク弁機構を採用しているため、作動バルブ（４方切換弁
）１個だけで、高速送りと加圧送りの切換えができ、高
速で下降した高出力ラムが加工物等に当ると自動的に加
圧送りに切換る構造であるため、電気回路、空気回路等
がきわめて簡単であり、連続自動動作もきわめて容易で
ある。

さらに、２重構造の油圧シリンダーと、独立した２個の
油槽をもち、オイルは空気と完全に遮断されるため、空
気のオイルへの混入は皆無であり、圧力発生低下の原因
を排除した構造になっているので、空気のオイルへの溶
解が生じないため、オイルの劣化と消費を防ぐとともに
、動作速度と発生油圧の安定性を大幅に向上させ、油圧
なみの安定した高出力を持ち、油槽へのオイルの注入お
よび補充、空気抜きなど保守、管理が容易で、しかも、
価格の点でも、設置面積の点でも経済的である。

従って、この油圧変換式高出力エアーシリンダーを小型
プレス等に採用する場合には、従来のエアープレスでは
比較的困難とされていた、高出力を要する、カシメ、抜
き、曲げ、シボリ等の作業が容易に実施出来、しかも安
定した作業性の高い経済的なプレス等を提供することが
可能となる。

以上の如く、この発明の油圧変換式高出力エアーシリン
ダーは、高出力ラムの上昇力が大きく、発生油圧の安定
性の優れたこの種装置の提供を可能とするもので、産業
上の効果の犬なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明の油圧変換式高出力エア
ーシリンダーの一実施例のそれぞれ異なる状態を示す断
面図、第３図は、従来の油圧変換式高出力エアーシリン
ダーを用いたプレスの説明図である。 １・・・・・・エアーシリンダー ２・・・・・・ピス
トン、３・・・・・・ピストンロッド、４・・・・・・
オイル、５・・・・・・荷重計、６・・・・・・油圧シ
リンダー ７・・・・・・中間シリンダ、８・・・・・
・高出力ラム、９・・・・・・バネ、１０・・・・・・
高油圧発生室、１１・・・・・・バネ、１２・・・・・
・エアーパイロットチェック弁、１３・・・・・・バネ
、１４・・・・・・パイロットピストン、１５・・・・
・・バネ、１６・・・・・・チェック弁、１７・・・・
・・弁シート、１８・・・・・・バランスシリンダー
１９・・・・・・オイル、２０・・・・・・中間油圧室
、２１・・・・・・バランスピストン、２２・・・・・
・ハネ、２３・・・・・・プラグ、２４・・・・・・シ
リンダーカバー ２５・・・・・・パイロットシリンダ
ーカバー ２６・・・・・・高圧シリンダー室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮空気を作動源とするピストンロッドの早送り用
   のエアーシリンダーと、前記早送り時に前記ピストンロ
   ッドとともに下降し、−足取上の負荷を受けた場合増圧
   作用を行う高出力ラムを有する油圧シリンダーとを有す
   る油圧変換式高出力エアーシリンダーにおいて、前記油
   圧シリンダーが、前記ピストンロッドとともに上下する
   中間シリンダー７を有し、前記ピストンロッドと前記高
   出力ラム８とが、前記ピストンロッド早送り時所定の間
   隔を維持するよう付勢する弾性体を介して係合し、前記
   高出力ラムと前記中間シリンダーとが、前記ピストンロ
   ッド早送り時密接する方向に付勢する弾性体を介して係
   合して一体となって上下する２重構造の油圧シリンダー
   よりなり、前記ピストンロッドと前記高出力ラムとによ
   って形成された空間と前記高出力ラムと前記中間シリン
   ダーとによって形成され空間とが連通してなる増圧用の
   高油圧発生室と、前記油圧シリンダーと前記中間シリン
   ダーとの間に設けられエアチェック弁を介して油圧の一
   定な油槽に接続する増圧用の中間油圧室とを有している
   ことを特徴とする油圧変換式高出力エアーシリンダー。