(57)【要約】【課題】  本発明は、プレス装置を始めとする産業用装置に使用できる小型で十分な性能を有するバランサを提供することを課題とする。【解決手段】  本発明によるバランサは、駆動源の回転運動を昇降の往復運動に変換してスライドを駆動するプレス装置等、重量部材を駆動する産業用装置に使用され、それら重量部材の慣性力を緩和するバランサおいて、複数の流体シリンダを直列接続したユニットを使用することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源の回転運動を昇降の往復運動に変換してスライドを駆動するプレス装置のスライドなど、重量部材の慣性力を緩和するために使用されるバランサおいて、複数の流体シリンダを直列接続したユニットを使用することを特徴とするバランサ。
【請求項２】
前記ユニットにおいて、複数の流体シリンダが２段または３段直列に接続されていることを特徴とする請求項１または２記載のバランサ。
【請求項３】
前記複数の流体シリンダの各々が、固定された或いは上下に移動可能なステージ上に設置されていることを特徴とする請求項１または２記載のバランサ。
【請求項４】
前記流体シリンダが窒素であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のバランサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、プレス装置のスライダ等、重量部材の慣性力を緩和するために使用されるバランサに関する。
【背景技術】
【０００２】  モーター等の駆動装置による回転力をクランク軸、エキセン軸或いはギア等により上下の往復運動力に変換してスライドを上下させるプレス装置は、広く製造業において利用されている。このようなプレス装置では、スライドの上昇限および下降限において加速度の方向が１８０度変化するため、スライドの質量による大きな慣性力のためプレス装置に上下方向の衝撃力が加わり、プレス装置の振動を招くばかりでなく、駆動装置にも多大な負荷がかかる。このような慣性力を軽減するため、従来から種々のバランサが考案されている。また、プレス装置以外でも重量部材を駆動する産業用装置において、やはりバランサが使用されている。【０００３】  例えば特許文献１では、サーボモータを駆動源としてねじ機構を介してスライドが駆動されるサーボプレスにおいて、昇降運動をするスライドと協動する協動部材と、該協動部材により伝達される昇降運動の位相を逆転させる位相逆転手段と、該位相逆転手段により伝達される昇降運動により駆動されるバランスウエイトと、を有することを特徴とするサーボプレスのダイナミックバランサ装置が提案されている。この装置において、クラウンの下面にはバランスシリンダが２基設けられている。バランスシリンダのロッドはスライドと固設する。このバランスシリンダは、バランスシリンダ内に設けられるピストンにより仕切られる空間のうちスライド側の空間にエア圧が充填されることにより、スライドを吊り上げて、スライドや金型（上型）がねじ機構やドライブ機構に掛ける負荷を低減している。【０００４】  また特許文献２においては、バランサにサーボモータを設け、スライドに吊下部材を連結し、ボールネジ（変換機構）によってサーボモータの回転を吊下部材の上下動に変換する。そして、バランサでスライドを吊り下げた状態でスライドを昇降動作させて鍛造作業を行うクランク式鍛造プレス装置が開示されている。【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９２３９６号公報
【特許文献２】特開２０１４−３９９４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  上記特許文献１の技術では、バランスシリンダとして２基のエアシリンダが使用されているが、プレス装置の両側に設置されているため、片側には１基である。また、特許文献２のプレス装置においても、図から判断するとバランサは両側にそれぞれ１基ずつという配置である。【０００７】  上記いずれの技術においてもバランサは片側に１基ずつという配置であるが、大きな質量を有するスライドの慣性力を低減するためには大きなシリンダ圧が必要となり、ストロークを大きくしようとするとシリンダ自体が大型化してしまうという問題点があった。上述の問題点に鑑みて本発明は、プレス装置を始めとする産業用装置に使用できる小型で十分な性能を有するバランサを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  上記課題を解決するため本発明によるバランサは、駆動源の回転運動を昇降の往復運動に変換してスライドを駆動するプレス装置等、重量部材を駆動する産業用装置に使用され、それら重量部材の慣性力を緩和するバランサおいて、複数の流体シリンダを直列接続したユニットを使用することを特徴とする。【０００９】  前記複数の流体シリンダが２段または３段直列に接続されていることが好適である。また、前記複数の流体シリンダの各々が、固定された或いは上下に移動可能なステージ上に設置されていることも望ましい。前記流体シリンダは窒素ガスが封入されたものであることが好適である。
【発明の効果】
【００１０】  本発明によるバランサでは、バランサシリンダを複数直列接続することにより、個々のシリンダのストロークを短くすることができるため、小型のシリンダを採用することが可能となり、プレス装置の小型化に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】  以下、実施例に基づいて本発明によるバランサを説明する。
【実施例】
【００１２】  図１に本発明によるバランサユニットのプレス装置用実施例について示した。この実施例においては、窒素ガスシリンダが上下２段に配置されている。第１シリンダ１１は第１ステージ２１上に設置され、第２シリンダ１２は第１シリンダ１１の先端に接して配置された第２ステージ２２上に設置されている。第２シリンダ１２上には天面ステージ２３が設けられている。第１ステージ２１、第２ステージ２２及び天面ステージ２３は４本のガイドシャフト３０により互いに接続され、第２ステージ２２と天面ステージ２３はさらにガイドシャフト３０に沿って上下に摺動可能に構成されている。第１ステージ２１と第２ステージ２２の相対する２辺上にはストップブロック４０が配置されている。【００１３】  図２には、図１に示したバランサユニットの動作状態を示した。（ａ）は伸長時の状態であり、第１シリンダ１１及び第２シリンダ１２はいずれも伸長した状態となっており、天面ステージ２３はガイドシャフト３０の上端に位置する。（ｂ）はシリンダの収縮時の状態を示す。天面ステージ２３に負荷がかかると第１シリンダ１１及び第２シリンダ１２の両方が収縮し、それに従って天面ステージ２３と第２ステージ２２がガイドシャフト３０に沿って下方へ摺動する。第１ステージ２１及び第２ステージ２２にはストップブロック４０が配置されているため、天面ステージ２３と第２ステージ２２はストップブロック４０の位置より下には摺動せず、第１シリンダ１１と第２シリンダ１２が保護される。【００１４】  上述のようなバランサユニットを例えばプレス装置のスライドの４隅に接続することにより、スライド動作時の下降限における慣性力を緩和することができる。【００１５】  図３には本発明によるプレス装置用のバランサユニットの別の実施例を示した。個々のシリンダについて接続パイプ５１を通じてコンプレッションタンク５０を接続することにより、バランサシリンダの圧力を調整することも可能である。【００１６】  上記実施例においては窒素ガスシリンダについて説明した。窒素ガスシリンダの場合、高圧力（１００〜２００ｋｇ／ｃｍ２）が可能のため、小型で高反発力のシリンダを実現することができる。しかし、空気等の他の気体や油圧等の液体を使用することももちろん可能である。また、直列接続するシリンダの個数は、コストや製造の容易性等を考慮すると、２〜３個が好適である。バランサユニットの使用個数は４個に限定されるわけではなく、必要に応じて個数を変更することももちろん可能である。これらのシリンダとしては、複数個を直列接続で使用することにより個々のシリンダに対する負荷が小さくなるため、市販のシリンダを使用することが可能である。従って、特注のシリンダを使用する場合に比べて、きわめて安価で製造することができる。また、上記実施例においてはプレス装置を例にとって説明したが、重量部材を駆動するその他の産業用装置においても使用できることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００１７】  本発明によるバランサでは、バランサシリンダを複数直列接続することにより、個々のシリンダのストロークを短くすることができるため、小型のシリンダを採用することが可能となり、産業用装置用のバランサの小型化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明によるバランサを示す斜視図である。
【図２】本発明によるバランサの正面図であり、（ａ）は伸長時、（ｂ）は圧縮時の状態を示す。
【図３】本発明によるバランサ用シリンダの別の実施例を示す。
【符号の説明】
【００１９】１１  第１シリンダ
１２  第２シリンダ
２１  第１ステージ
２２  第２ステージ
２３  天面ステージ
３０  ガイドシャフト
４０  ストップブロック
５０  コンプレッションタンク
５１  接続パイプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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