(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）受圧面積の小さい子シリンダ２と、受圧面積の大きい親シリンダ３を同一中心線上に配置し、かつ子シリンダ２と親シリンダ３内に設けられたピストン２ａ，３ａ間を、親シリンダ３のピストン杆３ｂより小径な子シリンダ２のピストン杆２ｂにより互に連結し、子シリンダ２の上室２ｃを大気に連通すると共に、親シリンダ３のピストン杆３ｂをプレスのスライドに接続したシリンダ本体１、
（ｂ）上記子シリンダ２の下室２ｄをタンク１１に連通し、かつ上記親シリンダ３の上室３ｃを油圧源４に連通する下降ポジションと、上記子シリンダ２の下室２ｄを油圧源４に連通し、かつ上記親シリンダ３の上室３ｃをタンク１１に連通する上昇ポジションと、上記子シリンダ２の下室２ｄおよび親シリンダ３の上室３ｃと油圧源４およびタンク１１とを遮断する中立ポジションを有するサーボ弁５、
（ｃ）上記親シリンダ３の下室３ｄと上記子シリンダ２の下室２ｄとの間を結ぶ管路を開閉する第１加圧切換え弁８、
（ｄ）上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄとの間を結ぶ管路を開閉する差動回路切換え弁９、
を設けたことを特徴とする油圧プレスのシリンダ装置。
【請求項２】
（ａ）受圧面積の小さい子シリンダ２と、受圧面積の大きい親シリンダ３を同一中心線上に配置し、かつ子シリンダ２と親シリンダ３内に設けられたピストン２ａ，３ａ間を、親シリンダ３のピストン杆３ｂより小径な子シリンダ２のピストン杆２ｂにより互に連結すると共に、親シリンダ３のピストン杆３ｂをプレスのスライドに接続したシリンダ本体１、
（ｂ）上記子シリンダ２の下室２ｄをタンク１１に連通し、かつ上記親シリンダ３の上室３ｃを油圧源４に連通する下降ポジションと、上記子シリンダ２の下室２ｄを油圧源４に連通し、かつ上記親シリンダ３の上室３ｃをタンク１１に連通する上昇ポジションと、上記子シリンダ２の下室２ｄおよび親シリンダ３の上室３ｃと油圧源４およびタンク１１とを遮断する中立ポジションを有するサーボ弁５、
（ｃ）上記親シリンダ３の下室３ｄと上記子シリンダ２の下室２ｄとの間を結ぶ管路を開閉する第１加圧切換え弁８、
（ｄ）上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄとの間を結ぶ管路を開閉する差動回路切換え弁９、
（ｅ）上記親シリンダ３の上室３ｃと上記子シリンダ２の上室２ｃとの間を結ぶ管路を開閉する第２加圧切換え弁１３、
（ｆ）上記子シリンダ２の上室２ｃと上記タンク１１との間を結ぶ管路を開閉するプレフィル弁１４
を備えたことを特徴とする油圧プレスのシリンダ装置。
【請求項３】
受圧面積の小さい子シリンダ２と、受圧面積の大きい親シリンダ３を同一中心線上に配置し、かつ子シリンダ２と親シリンダ３内に設けられたピストン２ａ，３ａ間を、親シリンダ３のピストン杆３ｂより小径な子シリンダ２のピストン杆２ｂにより互に連結し、子シリンダ２の上室２ｃを大気に連通すると共に、親シリンダ３のピストン杆３ｂをプレスのスライドに接続したシリンダ本体１を備えた油圧プレスの制御方法において、
上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄへ圧油を供給し、上記子シリンダ２の下室２ｄ内の油をタンク１１へ戻し、上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄの受圧面積差によりピストン２ａ，３ａを高速下降動作させ、
その後、上記親シリンダ３の上室３ｃに圧油を供給し、上記親シリンダ３の下室３ｄと上記子シリンダ２の下室２ｄ内の油をタンク１１へ戻し、ピストン２ａ，３ａを高負荷下降動作させ、
その後、圧油の供給を中断して、ピストン２ａ，３ａをその位置に加圧保持させ、
その後、上記子シリンダ２の下室２ｄと上記親シリンダ３の下室３ｄへ同時に圧油を供給し、上記親シリンダ３の上室３ｃ内の油をタンク１１へ戻し、ピストン２ａ，３ａを低速高負荷上昇動作させ、
その後、上記子シリンダ２の下室２ｄへ圧油を供給し、上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄとを連通させ、さらに上記親シリンダ３の上室３ｃとタンク１１とを連通させ、ピストン２ａ，３ａを高速上昇動作させる
ことを特徴とする油圧プレスの制御方法。
【請求項４】
受圧面積の小さい子シリンダ２と、受圧面積の大きい親シリンダ３を同一中心線上に配置し、かつ子シリンダ２と親シリンダ３内に設けられたピストン２ａ，３ａ間を、親シリンダ３のピストン杆３ｂより小径な子シリンダ２のピストン杆２ｂにより互に連結し、子シリンダ２の上室２ｃを大気に連通すると共に、親シリンダ３のピストン杆３ｂをプレスのスライドに接続したシリンダ本体１を備えた油圧プレスの制御方法において、
上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄへ圧油を供給し、上記子シリンダ２の下室２ｄ内の油をタンク１１へ戻し、上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄの受圧面積差によりピストン２ａ，３ａを高速下降動作させ、
その後、上記親シリンダ３の上室３ｃに圧油を供給し、上記親シリンダ３の下室３ｄと上記子シリンダ２の下室２ｄ内の油をタンク１１へ戻し、ピストン２ａ，３ａを高負荷下降動作させ、
その後、圧油の供給を中断して、ピストン３ａをその位置に加圧保持させ、
その後再び上記ピストン２ａ，３ａを上記高負荷下降動作させ、
その後、圧油の供給を中断してピストン２ａ，３ａをその位置に加圧保持させ、
その後、上記子シリンダ２の下室２ｄと上記親シリンダ３の下室３ｄに同時に圧油を供給し、上記親シリンダ３の上室３ｃ内の油をタンク１１へ戻し、ピストン２ａ，３ａを低速高負荷上昇動作させ、
その後、上記子シリンダ２の下室２ｄへ圧油を供給し、上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄとを連通させ、さらに上記親シリンダ３の上室３ｃとタンク１１とを連通させ、ピストン２ａ，３ａを高速上昇動作させる
ことを特徴とする油圧プレスの制御方法。
【請求項５】
受圧面積の小さい子シリンダ２と、受圧面積の大きい親シリンダ３を同一中心線上に配置し、かつ子シリンダ２と親シリンダ３内に設けられたピストン２ａ，３ａ間を、親シリンダ３のピストン杆３ｂより小径な子シリンダ２のピストン杆２ｂにより互に連結すると共に、親シリンダ３のピストン杆３ｂをプレスのスライドに接続したシリンダ本体１を備えた油圧プレスの制御方法において、
上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄへ圧油を供給し、上記子シリンダ２の下室２ｄ内の油をタンク１１へ戻し、上記子シリンダ２の上室２ｃへタンク１１より油を吸入し、上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄの受圧面積差によりピストン２ａ，３ａを高速下降動作させ、
その後、上記子シリンダ２の上室２ｃと親シリンダ３の上室３ｃに圧油を供給し、上記親シリンダ３の下室３ｄと上記子シリンダ２の下室２ｄ内の油をタンク１１へ戻し、ピストン２ａ，３ａを高負荷下降動作させ、
その後、圧油の供給を中断して、ピストン２ａ，３ａをその位置に加圧保持させ、
その後、上記子シリンダ２の下室２ｄと上記親シリンダ３の下室３ｄへ同時に圧油を供給し、上記親シリンダ３の上室３ｃと上記子シリンダ２の上室２ｃ内の油をタンク１１へ戻し、ピストン２ａ，３ａを低速高負荷上昇動作させ、
その後、上記子シリンダ２の下室２ｄへ圧油を供給し、上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄとを連通させ、さらに上記親シリンダ３の上室３ｃとタンク１１、および上記子シリンダ２の上室２ｃとタンク１１とを連通させ、ピストン２ａ，３ａを高速上昇動作させる
ことを特徴とする油圧プレスの制御方法。
【請求項６】
受圧面積の小さい子シリンダ２と、受圧面積の大きい親シリンダ３を同一中心線上に配置し、かつ子シリンダ２と親シリンダ３内に設けられたピストン２ａ，３ａ間を、親シリンダ３のピストン杆３ｂより小径な子シリンダ２のピストン杆２ｂにより互に連結すると共に、親シリンダ３のピストン杆３ｂをプレスのスライドに接続したシリンダ本体１を備えた油圧プレスの制御方法において、
上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄへ圧油を供給し、上記子シリンダ２の下室２ｄ内の油をタンク１１へ戻し、上記子シリンダ２の上室２ｃへタンク１１より油を吸入し、上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄの受圧面積差によりピストン２ａ，３ａを高速下降動作させ、
その後、上記子シリンダ２の上室２ｃと親シリンダ３の上室３ｃに圧油を供給し、上記親シリンダ３の下室３ｄと上記子シリンダ２の下室２ｄ内の油をタンク１１へ戻し、ピストン２ａ，３ａを高負荷下降動作させ、
圧油の供給を中断して、ピストン３ａをその位置に加圧保持させ、
その後再び、ピストン２ａ，３ａを上記高負荷下降動作させ、
その後、圧油の供給を中断してピストン２ａ，３ａをその位置に加圧保持させ、
その後、上記子シリンダ２の下室２ｄと上記親シリンダ３の下室３ｄに同時に圧油を供給し、上記親シリンダ３の上室３ｃと上記子シリンダ２の上室２ｃ内の油をタンク１１へ戻し、ピストン２ａ，３ａを低速高負荷上昇動作させ、
その後、上記子シリンダ２の下室２ｄへ圧油を供給し、上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄとを連通させ、さらに上記親シリンダ３の上室３ｃとタンク１１、および上記子シリンダ２の上室２ｃとタンク１１とを連通させ、ピストン２ａ，３ａを高速上昇動作させる
ことを特徴とする油圧プレスの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、油圧プレスの駆動源として使用するシリンダ装置及び、その制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種のシリンダ装置として、例えば実開平６−３９２８５号公報や、特開平６−１５５０８９号公報に記載されたものが公知である。
前者公報のシリンダ装置は、図１に示すように受圧面積の小さい高速シリンダａと、受圧面積の大きい加圧シリンダｂを同一中心上に配置して、各シリンダａ，ｂのピストンｃ，ｄをピストン杆ｅにより互に連動した構造で、高速シリンダａ側のピストン杆ｅが高速シリンダａの上方へ突出した両ロッドシリンダを採用している。
そして高速シリンダａ側へ油圧を供給してピストンｃ，ｄを高速動作させた後、加圧シリンダｂへ油圧を供給して、大きな加圧力を得ることにより、高負荷に対応できるように構成されている。
【０００３】
また後者のシリンダ装置も図２に示すようにほぼ同様な構成となっていて、加圧シリンダｂのピストンｄ側にパイロット圧により開閉されるシーケンスバルブｆが設けられており、このシーケンスバルブｆをオン，オフすることによって高速動作より加圧動作へ移行するようにしたもので、後者のものは外付けの配管やバルブ類を必要とせずに高速、高負荷に対応できるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし前者のシリンダ装置では、プレスなどの駆動源に使用した場合、プレス作業中に型の咬み込みなどが発生しても、大きな離脱力が得られないため、型の咬み込みより離脱できない不具合がある。
また後者のシリンダ装置では、加圧シリンダのピストンにシーケンスバルブｆが内装されているため、このシーケンスバルブｆの整備性が悪いと共に、何れのシリンダ装置も、高速シリンダａが両ロッドシリンダとなっているため、シリンダ装置の全長が長くなって、プレスなどに使用した場合、プレスなどの全高が高くなってプレスなどが大型になるなどの不具合がある。
【０００５】
しかも両シリンダ装置とも、高速シリンダａ側のピストン杆ｅが加圧シリンダｂ側のピストン杆ｅと同径となっており、高速シリンダａに必要以上に径の大きいピストン杆ｅを使用しているため、不経済であるなどの不具合もある。
この発明はかかる従来の不具合を改善するためになされたもので、高速、高負荷に対応できる小型の油圧プレスのシリンダ装置及びその制御方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、油圧プレスのシリンダ装置であり、この第１の発明に係る油圧プレスのシリンダ装置は、（ａ）受圧面積の小さい子シリンダ２と、受圧面積の大きい親シリンダ３を同一中心線上に配置し、かつ子シリンダ２と親シリンダ３内に設けられたピストン２ａ，３ａ間を、親シリンダ３のピストン杆３ｂより小径な子シリンダ２のピストン杆２ｂにより互に連結し、子シリンダ２の上室２ｃを大気に連通すると共に、親シリンダ３のピストン杆３ｂをプレスのスライドに接続したシリンダ本体１、
（ｂ）上記子シリンダ２の下室２ｄをタンク１１に連通し、かつ上記親シリンダ３の上室３ｃを油圧源４に連通する下降ポジションと、上記子シリンダ２の下室２ｄを油圧源４に連通し、かつ上記親シリンダ３の上室３ｃをタンク１１に連通する上昇ポジションと、上記子シリンダ２の下室２ｄおよび親シリンダ３の上室３ｃと油圧源４およびタンク１１とを遮断する中立ポジションを有するサーボ弁５、
（ｃ）上記親シリンダ３の下室３ｄと上記子シリンダ２の下室２ｄとの間を結ぶ管路を開閉する第１加圧切換え弁８、
（ｄ）上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄとの間を結ぶ管路を開閉する差動回路切換え弁９を設けたことを特徴とする油圧プレスのシリンダ装置である。
【０００７】
第２の発明は、油圧プレスのシリンダ装置であり、この第２の発明に係る油圧プレスのシリンダ装置は、（ａ）受圧面積の小さい子シリンダ２と、受圧面積の大きい親シリンダ３を同一中心線上に配置し、かつ子シリンダ２と親シリンダ３内に設けられたピストン２ａ，３ａ間を、親シリンダ３のピストン杆３ｂより小径な子シリンダ２のピストン杆２ｂにより互に連結すると共に、親シリンダ３のピストン杆３ｂをプレスのスライドに接続したシリンダ本体１、
（ｂ）上記子シリンダ２の下室２ｄをタンク１１に連通し、かつ上記親シリンダ３の上室３ｃを油圧源４に連通する下降ポジションと、上記子シリンダ２の下室２ｄを油圧源４に連通し、かつ上記親シリンダ３の上室３ｃをタンク１１に連通する上昇ポジションと、上記子シリンダ２の下室２ｄおよび親シリンダ３の上室３ｃと油圧源４およびタンク１１とを遮断する中立ポジションを有するサーボ弁５、
（ｃ）上記親シリンダ３の下室３ｄと上記子シリンダ２の下室２ｄとの間を結ぶ管路を開閉する第１加圧切換え弁８、
（ｄ）上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄとの間を結ぶ管路を開閉する差動回路切換え弁９、
（ｅ）上記親シリンダ３の上室３ｃと上記子シリンダ２の上室２ｃとの間を結ぶ管路を開閉する第２加圧切換え弁１３、
（ｆ）上記子シリンダ２の上室２ｃと上記タンク１１との間を結ぶ管路を開閉するプレフィル弁１４を備えたことを特徴とする油圧プレスのシリンダ装置である。
【０００８】
第３・第４の発明は、油圧プレスを制御する方法であり、第３の発明に係る制御方法は、受圧面積の小さい子シリンダ２と、受圧面積の大きい親シリンダ３を同一中心線上に配置し、かつ子シリンダ２と親シリンダ３内に設けられたピストン２ａ，３ａ間を、親シリンダ３のピストン杆３ｂより小径な子シリンダ２のピストン杆２ｂにより互に連結し、子シリンダ２の上室２ｃを大気に連通すると共に、親シリンダ３のピストン杆３ｂをプレスのスライドに接続したシリンダ本体１を備えた油圧プレスの制御方法において、
上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄへ圧油を供給し、上記子シリンダ２の下室２ｄ内の油をタンク１１へ戻し、上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄの受圧面積差によりピストン２ａ，３ａを高速下降動作させ、
その後、上記親シリンダ３の下室３ｄと上記子シリンダ２の下室２ｄ内の油をタンク１１へ戻し、ピストン２ａ，３ａを高負荷下降動作させ、
その後、圧油の供給を中断して、ピストン２ａ，３ａをその位置に加圧保持させ、
その後、上記子シリンダ２の下室２ｄと上記親シリンダ３の下室３ｄへ同時に圧油を供給し、上記親シリンダ３の上室３ｃ内の油をタンク１１へ戻し、ピストン２ａ，３ａを低速高負荷上昇動作させ、
その後、上記子シリンダ２の下室２ｄへ圧油を供給し、上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄとを連通させ、さらに上記親シリンダ３の上室３ｃとタンク１１とを連通させ、ピストン２ａ，３ａを高速上昇動作させることを特徴とする油圧プレスの制御方法である。
第４の発明に係る制御方法は、受圧面積の小さい子シリンダ２と、受圧面積の大きい親シリンダ３を同一中心線上に配置し、かつ子シリンダ２と親シリンダ３内に設けられたピストン２ａ，３ａ間を、親シリンダ３のピストン杆３ｂより小径な子シリンダ２のピストン杆２ｂにより互に連結し、子シリンダ２の上室２ｃを大気に連通すると共に、親シリンダ３のピストン杆３ｂをプレスのスライドに接続したシリンダ本体１を備えた油圧プレスの制御方法において、
上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄへ圧油を供給し、上記子シリンダ２の下室２ｄ内の油をタンク１１へ戻し、上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄの受圧面積差によりピストン２ａ，３ａを高速下降動作させ、
その後、上記親シリンダ３の上室３ｃに圧油を供給し、上記親シリンダ３の下室３ｄと上記子シリンダ２の下室２ｄ内の油をタンク１１へ戻し、ピストン２ａ，３ａを高負荷下降動作させ、
その後、圧油の供給を中断して、ピストン３ａをその位置に加圧保持させ、
その後再び、上記ピストン２ａ，３ａを上記高負荷下降動作させ、
その後、圧油の供給を中断してピストン２ａ，３ａをその位置に加圧保持させ、
その後、上記子シリンダ２の下室２ｄと上記親シリンダ３の下室３ｄに同時に圧油を供給し、上記親シリンダ３の上室３ｃ内の油をタンク１１へ戻し、ピストン２ａ，３ａを低速高負荷上昇動作させ、
その後、上記子シリンダ２の下室２ｄへ圧油を供給し、上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄとを連通させ、さらに上記親シリンダ３の上室３ｃとタンク１１とを連通させ、ピストン２ａ，３ａを高速上昇動作させることを特徴とする油圧プレスの制御方法である。
【０００９】
第５・第６の発明は、油圧プレスの制御する方法であり、第５の発明に係る制御方法は、受圧面積の小さい子シリンダ２と、受圧面積の大きい親シリンダ３を同一中心線上に配置し、かつ子シリンダ２と親シリンダ３内に設けられたピストン２ａ，３ａ間を、親シリンダ３のピストン杆３ｂより小径な子シリンダ２のピストン杆２ｂにより互に連結すると共に、親シリンダ３のピストン杆３ｂをプレスのスライドに接続したシリンダ本体１を備えた油圧プレスの制御方法において、
上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄへ圧油を供給し、上記子シリンダ２の下室２ｄ内の油をタンク１１へ戻し、上記子シリンダ２の上室２ｃへタンク１１より油を吸入し、上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄの受圧面積差によりピストン２ａ，３ａを高速下降動作させ、
その後、上記子シリンダ２の上室３ｃと親シリンダ３の上室３ｃに圧油を供給し、上記親シリンダ３の下室３ｄと上記子シリンダ２の下室２ｄ内の油をタンク１１へ戻し、ピストン２ａ，３ａを高負荷下降動作させ、
その後、圧油の供給を中断して、ピストン２ａ，３ａをその位置に加圧保持させ、
その後、上記子シリンダ２の下室２ｄと上記親シリンダ３の下室３ｄへ同時に圧油を供給し、上記親シリンダ３の上室３ｃと上記子シリンダ２の上室２ｃ内の油をタンク１１へ戻し、ピストン２ａ，３ａを低速高負荷上昇動作させ、
その後、上記子シリンダ２の下室２ｄへ圧油を供給し、上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄとを連通させ、さらに上記親シリンダ３の上室３ｃとタンク１１、および上記子シリンダ２の上室２ｃとタンク１１とを連通させ、ピストン２ａ，３ａを高速上昇動作させることを特徴とする油圧プレスの制御方法である。
第６の発明に係る制御方法は、受圧面積の小さい子シリンダ２と、受圧面積の大きい親シリンダ３を同一中心線上に配置し、かつ子シリンダ２と親シリンダ３内に設けられたピストン２ａ，３ａ間を、親シリンダ３のピストン杆３ｂより小径な子シリンダ２のピストン杆２ｂにより互に連結すると共に、親シリンダ３のピストン杆３ｂをプレスのスライドに接続したシリンダ本体１を備えた油圧プレスの制御方法において、
上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄへ圧油を供給し、上記子シリンダ２の下室２ｄ内の油をタンク１１へ戻し、上記子シリンダ２の上室２ｃへタンク１１より油を吸入し、上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄの受圧面積差によりピストン２ａ，３ａを高速下降動作させ、
その後、上記子シリンダ２の上室２ｃと親シリンダ３の上室３ｃに圧油を供給し、上記親シリンダ３の下室３ｄと上記子シリンダ２の下室２ｄ内の油をタンク１１へ戻し、ピストン２ａ，３ａを高負荷下降動作させ、
その後、上記圧油の供給を中断して、ピストン３ａをその位置に加圧保持させ、
その後再び、ピストン２ａ，３ａを上記高負荷下降動作させ、
その後、圧油の供給を中断してピストン２ａ，３ａをその位置に加圧保持させ、
その後、上記子シリンダ２の下室２ｄと上記親シリンダ３の下室３ｄに同時に圧油を供給し、上記親シリンダ３の上室３ｃと上記子シリンダ２の上室２ｃ内の油をタンク１１へ戻し、ピストン２ａ，３ａを低速高負荷上昇動作させ、
その後、上記子シリンダ２の下室２ｄへ圧油を供給し、上記親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄとを連通させ、さらに上記親シリンダ３の上室３ｃとタンク１１、および上記子シリンダ２の上室２ｃとタンク１１とを連通させ、ピストン２ａ，３ａを高速上昇動作させることを特徴とする油圧プレスの制御方法である。
【００１０】
【作用】
第１・第２の発明に係る油圧プレスのシリンダ装置によれば、高速、高負荷動作が容易に得られると共に、上昇時は親シリンダ３、子シリンダ２により大きな上昇力が得られるため、プレス作業で型同士が咬み込んでも容易に離脱させることができる。
また子シリンダ２に片ロッドシリンダが採用できるため、シリンダ本体１の全長を短縮することもできる。
第２の発明に係る油圧プレスのシリンダ装置によれば、下降時に親シリンダ３、子シリンダ２により大きな下降力が得られるため、プレス作業時に大きな加圧力が得られる。
第３の発明と第５の発明に係る制御方法によれば、シリンダ本体を高速下降、加圧下降、加圧保持、低速上昇及び高速上昇するように制御することにより、ブランキング加工や折曲げ加工、コイニング加工に適したスライドの動作パターンが得られるようになる。
第４の発明と第６の発明に係る制御方法によれば、シリンダ本体を高速下降、加圧下降及び高速上昇するように制御することにより、ブランキングや折曲げ加工などに適したスライドの動作パターンが得られるようになる。
さらにシリンダ装置を高速下降、加圧下降、加圧保持、加圧下降、加圧保持、低速上昇及び高速上昇するように制御することにより多段絞りや、絞りとブランキング加工または折曲げとブランキング加工を連続的に行うのに適した動作パターンが得られようになる。
【００１１】
【実  施  例】
この発明の一実施例を図３及び図４を参照して詳述する。
これら図において１はシリンダ本体で、受圧面積の小さい子シリンダ２と、受圧面積の大きい親シリンダ３よりなる。
上記子シリンダ２と親シリンダ３は同一中心上に上下２段に設けられていて、子シリンダ２の内径はＤ2 、親シリンダ３の内径はＤ1 となっており、これらシリンダ２，３内にピストン２ａ，３ａがそれぞれ収容されている。
子シリンダ２に収容されたピストン２ａの下面には、外径がｄ2 のピストン杆２ｂが突設されていて、このピストン杆２ｂの先端は親シリンダ３内に収容されたピストン３ａの上面に接続されており、親シリンダ３側のピストン３ａ下面には、上記ピストン２ｂの外径ｄ2 より径の大きな外径ｄ1 のピストン杆３ｂが突設されていて、このピストン杆３ｂの先端は、親シリンダ３の端板３ｅを貫通して外方へ突出されている。
【００１２】
一方図３及び図４中４は可変流量ポンプよりなる油圧源で、この油圧源４の吐出圧はサーボ弁５より管路６，７を介して子シリンダ２の下室２ｄと、親シリンダ３の上室３ｃへ供給されるようになっている。
また上記管路６，７は分岐されていて、この分岐管路６ａ，７ａは加圧切換え弁８及び差動回路切換え弁９を介して親シリンダ３の下室３ｄに接続されている。
なお上記各弁８，９は図４に示すようにロジック弁８ａ，９ａと、これらロジック弁８ａ，９ａをオン、オフ制御するパイロット切換え弁８ｂ，９ｂより構成されている。
また子シリンダ２の上室２ｃはブリーザ１０を介して大気に連通されている。
【００１３】
次に作用を説明する。なお以下の説明でオンは開、オフは閉の状態を示す
上記高速、高負荷シリンダ装置をプレスの駆動源に使用する場合は、シリンダ本体をプレスのクラウン内に設置し、親シリンダ３のピストン杆３ｂ先端にスライド（ともに図示せず）を接続する。
いまプレス作業を開始すべく上死点位置より高速でスライドを下降させる場合は、加圧切換え弁８のロジック弁８ａをオフ、差動回路切換え弁９のロジック弁９ａをオンにした状態でサーボ弁５を中立ポジション５ｃから下降ポジション５ａへ切換える。
これによって油圧源４の吐出圧が親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄへそれぞれ供給され、上室３ｃの受圧面積Ａ1 と下室３ｄの受圧面積Ａ2 の差によりピストン３ｂが高速で下降され、子シリンダ２の下室２ｄの油はタンク１１へドレンされる。スライドが所定位置まで下降して加圧力を必要とする場合は、サーボ弁５を下降ポジション５ａに保持したまま加圧切換え弁８のロジック弁８ａをオンに、そして差動回路切換え弁９のロジック弁９ａをオフにする。
これによって油圧源４の吐出圧の全量が親シリンダ３の上室３ｃへ供給されるため、大きな加圧力が発生し、高負荷に対応することができる。
【００１４】
スライドが下死点に達して成形が完了したら、加圧切換え弁８のロジック弁８ａをオン、差動回路切換え弁９のロジック弁９ａをオフにした状態でサーボ弁５を上昇ポジション５ｂへ切換える。
これによって油圧源４の吐出圧は子シリンダ２の下室２ｄと親シリンダ３の下室３ｄへ供給され、親シリンダ３の上室３ｃの油はタンク１１へドレンされるため、ピストン２ｂ，３ｂが上昇を開始すると共に、成形中型の咬み込みにより上型が下型より離脱できない場合でも、親シリンダ３の下室３ｄに供給された圧油と、子シリンダ２の下室２ｄの圧油により大きな上昇力が発生するため、咬み込みが発生しても容易に上型を離脱することができる。
また上型が下型より離間したら、サーボ弁５を上昇ポジション５ａに保持したまま加圧切換え弁８のロジック弁８ａをオフに、そして差動回路切換え弁９のロジック弁９ａをオンすることにより、油圧源４の吐出圧は全量子シリンダ２の下室２ｄへ供給されるため、高速でスライドを上死点まで上昇させることができる。
【００１５】
なおプレスで打抜き加工などを行う場合、ワークを打抜く際に発生するブレークスルーにより振動や騒音が発生するが、子シリンダ２の下室２ｄの受圧面積Ａ3 と親シリンダ３の下室３ｄの受圧面積Ａ2 をブレークスルー荷重を受ける面積とすることにより、ブレークスルー発生時ピーク圧を小さくすることができると共に、ブレークスルーを子シリンダ２の下室２ｄの受圧面積Ａ3 と、親シリンダ３の下室３ｄの受圧面積Ａ2 で受けるため、ブレークスルーによる振動や騒音を低減することができる。
また各部の寸法を次のように設定することによりシリンダ本体１の受圧面積を変えることができる（なおＤ1 ＞ｄ1 は既知とする）。
Ｄ1 ＞Ｄ2 、Ｄ2 ＝ｄ1 ＞ｄ2 の場合Ａ1 −Ａ2 ＝Ａ3 
Ｄ1 ＞Ｄ2 、Ｄ2 ＞ｄ1 ＞ｄ2 の場合Ａ1 −Ａ2 ＜Ａ3 
Ｄ1 ＞Ｄ2 、ｄ1 ＞Ｄ2 ＞ｄの場合Ａ1 −Ａ2 ＞Ａ3 
【００１６】
一方図５及び図６はこの発明の別の実施例を示すもので、次にこれを説明する。子シリンダ２と親シリンダ３の構造は同じだが、管路７の途中に電磁弁よりなる第２の加圧切換え弁１３を設けると共に、管路７より分岐した管路７ｂを、電磁弁１５によりオン，オフされるプレフィル弁１４を介してタンク１１へ接続したもので、その具体的な回路を図６に示す。
【００１７】
次にその動作を説明すると、まずスライドを上死点より下降させる場合は、第１加圧切換え弁８のロジック弁８ａ及び第２加圧切換え弁１３をオフ、差動切換え弁９のロジック弁９ａ及びプレフィル弁１４をオンにした状態で、サーボ弁５を中立ポジション５ｃから下降ポジション５ａへ切換える。
これによって油圧源４の吐出圧が親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄへ供給されて、これらの受圧面積の差でスライドが高速下降されると共に、子シリンダ２の上室２ｃにはプレフィル弁１４を介してタンク１１の油が吸込まれる。
その後サーボ弁５を下降ポジション５ａに保持したまま、第１加圧切換え弁８のロジック弁８ａ及び第２加圧切換え弁１３をオン、差動回路切換え弁９のロジック弁９ａとプレフィル弁１４をオフにすることにより、子シリンダ２の上室２ｃと親シリンダ３の上室３ｃに圧油が供給されて、大きな加圧力が発生し、高負荷に対応することができるようになる。
その後第１加圧切換え弁８のロジック弁８ａ及び第２加圧切換え弁１３をオン、差圧回路切換え弁９のロジック弁９ａ及びプレフィル弁１４をオフに保持した状態でサーボ弁５を上昇ポジション５ｂへ切換えることにより、子シリンダ２の下室２ｄと親シリンダ３の下室３ｄへ圧油が供給されて大きな上昇力が発生するため、型の咬み込みなどが発生しても容易に離脱できると共に、上昇中第１，第２加圧切換え弁８，１３をオフ、差動回路切換え弁９、プレフィル弁１４をオンにすることにより子シリンダ２の下室２ｄへ圧油が供給されて、高速でスライドを上死点へ上昇することができる。
【００１８】
以上は一般的な油圧プレスのスライド動作であるが、サーボ弁５、第１・第２加圧切換え弁８，１３、差動回路切換え弁９及びプレフィル弁１４を制御することにより、各種のプレス作業に適したスライドストローク曲線が得られる。
【００１９】
いま図３に示す回路において、図７に示すようなスライドストローク曲線を得ようとする場合、スライドが上死点で停止している状態から、サーボ弁５を中立ポジション５ｃより下降ポジション５ａへ、そして加圧切換え弁８をオフ、差動回路切換え弁９をオンにする。
これによって油圧源４の吐出圧が親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄへそれぞれ供給され、上室３ｃの受圧面積Ａ1 と下室３ｄの受圧面積Ａ2 の差によりピストン３ｂが図７の（イ）で示すように高速で下降され、子シリンダ２の下室２ｄの油はタンク１１へドレンされる。スライドが所定位置まで下降して加圧力を必要とする場合は、サーボ弁５を下降ポジション５ａに保持したまま加圧切換え弁８をオンに、そして差動回路切換え弁９をオフにする。
これによって油圧源４の吐出圧の全量が親シリンダ３の上室３ｃへ供給されるため、スライドは図７の（ロ）に示すように、減速しながらさらに下死点まで下降され、このとき大きな加圧力が得られる。
【００２０】
その後サーボ弁５を上昇ポジション５ｂに、そして加圧切換え弁８をオフ、差動回路切換え弁９をオンに切換えることにより、油圧源４の吐出圧が全量が子シリンダ２の下室２ｄのみへ供給され、同時に親シリンダ３の上室３ｃの油は差動回路切換え弁９を介して親シリンダ３の下室３ｄへ流入するため、スライドは図７の（ハ）に示すように高速で上死点まで上昇する。
以上のような制御方法により得られた図７に示すスライドストローク曲線は、主として板材をブランキング加工したり、折曲げもしくはコイニング加工するのに適しており、機械的なスライド駆動機構によりスライドを駆動するプレス（以下メカニカルプレスという）に比べて、サージ荷重がない状態で成形が可能となるため、金型の摩耗や破損などが減少し、金型寿命の向上が図れるようになる。
【００２１】
また図５に示す他の実施例の回路で、図７に示すスライドストローク曲線を得るためには、サーボ弁５、第１、第２加圧切換え弁８，１３、差動回路切換え弁９及びプレフィル弁１４を次の表−１に示すように制御すればよい。
【００２２】
【表１】
0003807632.tif 000002
【００２３】
一方ブランキング加工や折曲げもしくはコイニング加工などのプレス加工において、加工時スライドを加圧下降させたり、ワークを加圧状態に保持し、もしくは低速で少し上昇させて加圧力を抜く作業を行うことがあり、このときのスライドストローク曲線は例えば図８に示すようになる。
このスライドストローク曲線を図３に示す回路で得ようとした場合、サーボ弁５と加圧切換え弁８及び差動回路切換え弁９を次のように制御する。
【００２４】
スライドが上死点で停止している状態から、サーボ弁５を中立ポジション５ｃより下降ポジション５ａへ、そして加圧切換え弁８をオフ、差動回路切換え弁９をオンにする。
これによって油圧源４の吐出圧が親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄへそれぞれ供給され、上室３ｃの受圧面積Ａ1 と下室３ｄの受圧面積Ａ2 の差によりピストン３ｂが図８の（イ）で示すように高速で下降され、子シリンダ２の下室２ｄの油はタンク１１へドレンされる。スライドが所定位置まで下降して加圧力を必要とする場合は、サーボ弁５を下降ポジション５ａに保持したまま加圧切換え弁８をオンに、そして差動回路切換え弁９をオフにする。
これによって油圧源４の吐出圧の全量が親シリンダ３の上室３ｃへ供給されるため、スライドは図８の（ロ）に示すように、減速しながらさらに下死点まで下降され、このとき大きな加圧力が得られる。
【００２５】
次にこの状態で加圧保持する場合は、加圧切換え弁８をオン、差動回路切換え弁９をオフにした状態でサーボ弁５を一旦中立ポジション５ｃへ戻すと、スライドは図８の（ハ）に示すようにその位置に停止されるため、ワークの加圧保持が行える。
その後加圧切換え弁８をオン、差動回路切換え弁９をオフにした状態でサーボ弁５を上昇ポジション５ｂへ切換えると、油圧源４の吐出圧は子シリンダ２の下室２ｄと親シリンダ３の下室３ｄへ同時に供給されるため、スライドは図８の（ニ）に示すように低速で上昇を開始し、ワークの加圧力が徐々に開放されて所謂圧抜きが行える。
【００２６】
その後サーボ弁５を上昇ポジション５ｂに保持したまま、加圧切換え弁８をオフ、差動回路切換え弁９をオンにすると、油圧源４の吐出圧が全量子シリンダ２の下室２ｄのみに供給され、同時に親シリンダ３の上室３ｃの油は差動回路切換え弁９を介して親シリンダ３の下室３ｄへ流入するため、スライドは図８の（ホ）に示すように高速で上死点まで上昇される。
以上のように制御することにより、成形過程でワークを加圧保持したり、圧抜きなどの動作が可能になると共に、サージ荷重がない状態で成形が可能なことから、メカニカルプレスに比べて工程数の低減と、金型寿命の向上が図れる。
【００２７】
また図５に示す他の実施例の回路で、図８に示すスライドストローク曲線を得るためにはサーボ弁５、第１・第２加圧切換え弁８，１３、差動回路切換え弁９及びプレフィル弁１４を次の表−２に示すように制御すればよい。
【００２８】
【表２】
0003807632.tif 000003
【００２９】
一方ブランキングや折曲げ加工、コイニング加工などにおいて、スライドストロークが図９に示すように短かくても加工が可能な場合は、次のようにサーボ弁５、加圧切換え弁８及び差動回路切換え弁９を制御することにより、図９に示すようなスライドストローク曲線が得られるようになる。
まずスライドが上死点に停止している状態から、サーボ弁５を中立ポジション５ｃより下降ポジション５ａへ切換え、加圧切換え弁８をオン、差動回路切換え弁９をオフにする。
これによって油圧源４の吐出圧が親シリンダ３の上室３ｃへ供給され、親シリンダ３の下室３ｄ及び子シリンダ２の下室２ｄの油はタンク１１へドレンされるため、スライドは図９の（イ）に示すように低速で下降される。
【００３０】
スライドを所定位置まで下降させてワークを加圧保持する場合は、加圧切換え弁８をオン、差動回路切換え弁９をオフにした状態でサーボ弁５を中立ポジション５ｃへ切換える。
これによってスライドは図９の（ロ）に示すようにその位置に停止されるため、ワークの加圧保持が行える。
その後スライドを上昇させる場合は、加圧切換え弁８をオン、差動回路切換え弁９をオフにした状態でサーボ弁５を上昇ポジション５ｂへ切換える。
これによって油圧源４の吐出圧が子シリンダ２の下室２ｄと親シリンダ３の下室３ｄへ供給され、親シリンダ３の上室３ｃの油はタンク１１へドレンされるため、スライドは図９の（ハ）に示すように低速で上昇する。
以上の制御方法によりスライドを短いストロークで上下動できるため、特にコイニング加工などの作業では作業能率が向上すると共に、小さいストロークで作業できるため、作業者に対する安全性も向上する。
【００３１】
また図５に示す他の実施例の回路で、図９に示すスライドストローク曲線を得るためには、サーボ弁５、第１・第２加圧切換え弁８，１３、差動回路切換え弁９及びプレフィル弁１４を次の表−３に示すように制御すればよい。
【００３２】
【表３】
0003807632.tif 000004
【００３３】
一方多段絞りや、絞りとブランキング加工、または折曲げ加工とブランキング加工を連続して行うような場合には、図１０に示すようなスライドストローク曲線が必要となる。
次にこのスライドストローク曲線を得るための制御方法を図３により説明すると、まずスライドが上死点で停止している状態から、サーボ弁５を中立ポジション５ｃより下降ポジション５ａへ切換え、加圧切換え弁８はオフ、差動回路切換え弁９はオンにする。
これによって油圧源４の吐出圧が親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄへそれぞれ供給され、上室３ｃの受圧面積Ａ1 と下室３ｄの受圧面積Ａ2 の差によりピストン３ｂが図１０の（イ）で示すように高速で下降され、子シリンダ２の下室２ｄの油はタンク１１へドレンされる。スライドが所定位置まで下降して加圧力を必要とする場合は、サーボ弁５を下降ポジション５ａに保持したまま加圧切換え弁８をオンに、そして差動回路切換え弁９をオフにする。
これによって油圧源４の吐出圧の全量が親シリンダ３の上室３ｃへ供給されるため、スライドは図１０の（ロ）に示すようにワークを加圧しながら減速下降される。
【００３４】
その後ワークの加圧保持を行う場合は、加圧切換え弁８をオン、差動回路切換え弁９をオフにした状態でサーボ弁５を中立ポジション５ｃへ切換えることにより、スライドは図１０の（ハ）に示すようにその位置に停止されるため、ワークの加圧保持が行える。
その後さらにスライドを下降させて２段絞りなどを行う場合は、加圧切換え弁８をオン、差動回路切換え弁９をオフにした状態でサーボ弁５を下降ポジション５ａへ切換えると、油圧源４の吐出圧の全量が親シリンダ３の上室３ｃへ供給されるため、スライドは図１０の（ニ）に示すように再び下降される。
そして下死点に達したスライドによりワークを加圧保持する場合は、加圧切換え弁８をオン、差動回路切換え弁９をオフにした状態でサーボ弁５を中立ポジション５ｃへ切換えると、スライドは図１０の（ホ）に示すようにその位置に停止されるため、ワークの加圧保持が行える。
【００３５】
またワークを加圧保持している状態から所謂圧抜きを行う場合は、加圧切換え弁８をオン、差動回路切換え弁９をオフにした状態でサーボ弁５を上昇ポジション５ｂへ切換える。
これによって油圧源４の吐出圧は子シリンダ２の下室２ｄと、親シリンダ３の下室３ｄへ同時に供給されるため、スライドは図１０の（ヘ）に示すように低速で上昇を開始し、ワークの加圧力が徐々に開放されて圧抜きが行える。
圧抜き終了後サーボ弁５を上昇ポジション５ｂに保持したまま、加圧切換え弁８をオフ、差動回路切換え弁９をオンにすると、油圧源４の吐出圧の全量が子シリンダ２の下室２ｄへ供給され、同時に親シリンダ３の上室３ｃの油は差動回路切換え弁９を介して親シリンダ３の下室３ｄへ流入するため、スライドは図１０の（ト）に示すように高速で上死点まで上昇される。
以上の制御方法により、スライドを任意な位置で停止してワークを加圧保持した後、さらにスライドを再び加圧下降させたり、加圧保持の状態からスライドを低速上昇させて圧抜きを行うなどの操作が行えるため、多段絞りや、絞り加工または折曲げ加工に連続してブランキング加工などを行うことができ、従来のメカニカルプレスのようにこれら加工を別工程で行っていたものに比べて工程数や使用する金型の低減などが図れる効果がある。
【００３６】
また図５に示す他の実施例の回路で、図１０に示すスライドストローク曲線を得るためには、サーボ弁５、第１・第２加圧切換え弁８，１３、差動回路切換え弁９及びプレフィル弁１４を次の表−４に示すように制御すればよい。
【００３７】
【表４】
0003807632.tif 000005
【００３９】
【発明の効果】
請求項１に係る発明、請求項２に係る発明によれば、子シリンダ２のピストン２ａと親シリンダ３のピストン３ａを連結する子シリンダ２のピストン杆２ｂを親シリンダ３のピストン杆３ｂより小径として、親シリンダ３の上室３ｃと下室３ｄの受圧面積を異ならせ、この受圧面積の差により高速動作を可能とすると共に、高負荷時には、受圧面積の大きい親シリンダ３の上室３ｃへ油圧を供給して、高出力を得られるようにしたことから、高負荷にも対応することができる。
またプレス作業時において型の咬み込みにより型間が離脱できない場合、子シリンダ２の下室２ｄ、親シリンダ３の下室３ｄに圧油を供給し、子シリンダ２の下室２ｄの受圧面積と親シリンダ３の下室３ｄの受圧面積により大きな上昇力が得られるため、咬み込んだ型の離脱が容易に行えると共に、ブレークスルー荷重を子シリンダ２と親シリンダ３の受圧面積で受けることにより、ブレークスルーによる振動や騒音の低減が図れるようになる。
さらに子シリンダ３に片ロッドシリンダを使用したことによりシリンダ本体１の全長が短縮でき、これによってプレス全高を低くできるため、プレスの小型化や剛性の向上が図れるようになると共に、子シリンダ２側のピストン杆２ｂを小径とすることにより、子シリンダ２側の軽量化とコストダウンも図れるようになる。
また、請求項２に係る発明によれば、子シリンダ２の上室２ｃに圧油を供給できるから、大きな下降力を得られ、スライドの加圧力を大きくできる。
請求項３、請求項５に係る発明によれば、シリンダ本体を高速下降、加圧下降、加圧保持、低速上昇及び高速上昇するように制御することにより、ブランキング加工や折曲げ加工、コイニング加工に適したスライドストローク曲線が得られるようになる。
これによって従来のメカニカルプレスにより成形する場合に比べてサージ荷重がない状態で成形することができるため、金型の摩耗や破損などが少なくなって金型寿命が向上すると共に、工程数も少なくなるため、成形に要する工数の低減も図れるようになる。
請求項４、請求項６に係る発明によれば、シリンダ本体を高速下降、加圧下降、加圧保持、加圧下降、加圧保持、低速上昇及び高速上昇するように制御することにより多段絞りや絞りとブランキング加工または折曲げ加工とブランキング加工に適した動作パターンが得られるようになる。
これによって従来のメカニカルプレスで成形する場合に比べて工程数が少なくできるため生産性が向上すると共に、工程数の減少により使用する金型の数も少なくできるため、金型代の節約も図れるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の高速、高負荷シリンダ装置の説明図である。
【図２】従来の高速、高負荷シリンダ装置の説明図である。
【図３】この発明の一実施例になる高速、高負荷シリンダ装置の構成図である。
【図４】この発明の一実施例になる高速、高負荷シリンダ装置の切換え弁部分の詳細図である。
【図５】この発明の他の実施例になる高速、高負荷シリンダ装置の構成図である。
【図６】この発明の他の実施例になる高速、高負荷シリンダ装置の切換え弁部分の詳細図である。
【図７】この発明の実施例になる高速、高負荷シリンダ装置の制御方法を示すスライドストローク曲線図である。
【図８】この発明の実施例になる高速、高負荷シリンダ装置の制御方法を示すスライドストローク曲線図である。
【図９】この発明の実施例になる高速、高負荷シリンダ装置の制御方法を示すスライドストローク曲線図である。
【図１０】この発明の実施例になる高速、高負荷シリンダ装置の制御方法を示すスライドストローク曲線図である。
【符号の説明】
２…子シリンダ
２ａ…ピストン
２ｂ…ピストン杆
２ｃ…上室
２ｄ…下室
３…親シリンダ
３ａ…ピストン
３ｂ…ピストン杆
３ｃ…上室
３ｄ…下室
５…サーボ弁
８…第１加圧切換え弁
９…差動回路切換え弁
１３…第２加圧切換え弁
１４…プレフィル弁
【図１】
0003807632.tif 000006
【図２】
0003807632.tif 000007
【図３】
0003807632.tif 000008
【図４】
0003807632.tif 000009
【図５】
0003807632.tif 000010
【図６】
0003807632.tif 000011
【図７】
0003807632.tif 000012
【図８】
0003807632.tif 000013
【図９】
0003807632.tif 000014
【図１０】
0003807632.tif 000015