高速せん断加工ができるせん断プレス機械
【課題】高速せん断加工を行なえる小型のプレス機械を提供する。
【解決手段】スライド側に受圧面積の大きな駆動シリンダ装置と受圧面積の小さな従動シリンダ装置とを同期昇降可能に取付けかつボルスタ側にせん断加工部（固定刃，移動刃）を設け、駆動シリンダ装置の上室から従動シリンダ装置の上室に作動流体が往流動している状態で従動シリンダ装置の下室内の作動流体を外部に排出可能かつ従動シリンダ装置の上室から駆動シリンダ装置の上室に作動流体が復流動している状態で外部から従動シリンダ装置の下室内に作動流体を供給可能に形成し、スライド下降中に駆動シリンダ装置の駆動ピンがボルスタ側に当接して位置拘束された以降に、従動ピンで移動刃を急速下降する。
【解決手段】スライド側に受圧面積の大きな駆動シリンダ装置と受圧面積の小さな従動シリンダ装置とを同期昇降可能に取付けかつボルスタ側にせん断加工部（固定刃，移動刃）を設け、駆動シリンダ装置の上室から従動シリンダ装置の上室に作動流体が往流動している状態で従動シリンダ装置の下室内の作動流体を外部に排出可能かつ従動シリンダ装置の上室から駆動シリンダ装置の上室に作動流体が復流動している状態で外部から従動シリンダ装置の下室内に作動流体を供給可能に形成し、スライド下降中に駆動シリンダ装置の駆動ピンがボルスタ側に当接して位置拘束された以降に、従動ピンで移動刃を急速下降する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スライド速度を増速した高速でせん断加工を行なえるプレス機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、構造・機能上の固有的事情から、ストロークが大きい（長い）プレス機械の速度は低速になる。プレス機械は高速性が高くなるにつれてストロークが一段と小さく（短く）なる。また、ストロークを小さくしても、プレス加工およびワーク搬入出のサイクルタイムの整合性に係る問題から、高速化することが難しい場合も多い。つまり、大ストロークで高速のプレス機械は現存していない。
【０００３】
プレス加工態様と製品の精度・品質との関係は、密接である。単品素材（ブランク）にプレス加工（例えば、絞り等の塑性加工）を施す場合は、スライド速度を低速にすることが好ましい。しかし、せん断加工の場合は、せん断速度が高速であればあるほど、せん断断面の仕上がり精度・品質が向上する（優れている）。
【０００４】
かくして、従来は、比較的に低速な作業（プレス加工）を分担すると言えるプレス機械の他に、比較的に高速な作業（せん断加工）を分担させるせん断加工専用装置を採用している場合が多い。つまり、せん断加工専用装置を用いて、例えば、連続素材をせん断加工することで多数の単品素材（ブランク）を作成させる。その後に、プレス機械を用いて、供給・セットされた単品素材（ブランク）にプレス加工を施すことで、製品（単品素材）を生産している。
【０００５】
従来のせん断加工専用装置は、固定刃に対して移動刃を相対移動させることでせん断加工を行なう構造である。また、せん断加工専用装置の動力をプレス機械（クラウン内）に装着された駆動源（例えば、メインモータ乃至メインシャフト）を利用する場合が多い。具体的には、駆動源と移動刃用駆動軸との間に構造複雑な動力伝達機構（歯車列，連結桿，カム駆動部，カム等）を介装しなければならない。
【０００６】
しかるに、プレス機械の駆動源を利用すると、せん断加工速度の高速化は難しい。むしろ、試打ち運転に切換えた場合のように通常スライド速度（平均的スライド速度）に比較して一段と低速になる場合が多い。したがって、せん断加工の点からは、精度・品質が劣悪（バリ，チギレ，傷等が発生）になる。
【０００７】
この問題解消策として、溝入れ機構を増設した装置（特許文献１）と、プレス機械の駆動源とは異なる副駆動源を設けた装置（特許文献２）が提案されている。
【０００８】
提案前者装置（溝入れ機構）は、摺動体２２，縮小爪体３０，回転支持体２８，押動体２９およびシリンダ３２等を含み、凸状部１９ａを有する溝入れ用の転造ロール１９を半径方向に進退動させて、連続素材（パイプＡ）のせん断箇所外周に予め任意の深さの面取り用溝Ａ１を転造する。つまり、高速化を断念しつつも品質を向上させることを企図する観点から、せん断加工に先行して予備成形（転造）を施す考え方である。
【０００９】
提案後者装置は、駆動源（主モータ６）を用いて駆動される素材切断装置１０（駆動部１４，係合ピン１５，カム板駆動体１６等を含む。）に、駆動源（６）に優先してカッター１３を高速駆動可能とする副駆動機構（副駆動源２０を含む。）を併設したものである。つまり、プレス機械側に依存することなく高速化を企図する観点から、プレス機械には接近配設するもののプレス機械（駆動源）とは無関係の副駆動機構を増設する考え方である。
【特許文献１】特開２００４−２４９４４８公報
【特許文献２】特開２００３−２２０４４３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
いずれの提案装置も、従来のせん断加工専用装置の場合に比較して、駆動構造が倍する程（２重的）に複雑かつ大型となり、普遍的な装置小型化および低コスト化の要請に応えられない。大幅な装置コスト高をも招く。しかも、運用の実際においては、装置複雑化・大型化・高コスト化する割には、高速化の程度は低い。
【００１１】
本発明の目的は、高速せん断加工を行なえる小型のプレス機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明は、スライド側に受圧面積の大きな駆動シリンダ装置と受圧面積の小さな従動シリンダ装置とをスライドと同期昇降可能に取付け、ボルスタ側に固定された固定刃に対して移動刃を相対移動させることで素材をせん断加工可能なせん断加工部を設け、駆動シリンダ装置の上室と従動シリンダ装置の上室とを作動流体が往復流動可能に連通させるとともに、駆動シリンダ装置の上室から従動シリンダ装置の上室に作動流体が往流動している状態で従動シリンダ装置の下室内の作動流体を外部に排出可能かつ従動シリンダ装置の上室から駆動シリンダ装置の上室に作動流体が復流動している状態で外部から従動シリンダ装置の下室内に作動流体を供給可能に形成し、スライド下降中に駆動シリンダ装置の駆動ピンがボルスタ側との当接により位置拘束可能でかつその位置拘束後のスライド下降に伴って従動シリンダ装置の従動ピンを当接させて移動刃を急速下降可能に形成されていることを特徴とする、プレス機械である。
【００１３】
また、請求項２の発明は、従動シリンダ装置が内筒体を利用して構成されたシリンダと円盤形状の受圧面を持つピストンとを含みかつ駆動シリンダ装置が該内筒体とこれを包囲する外筒体とを利用して構成されたシリンダと円環形状の受圧面を持つピストンとを含み形成された２重シリンダ構造であること、を特徴とする。
【００１４】
また、請求項３の発明は外筒体と内筒体とが同芯配設され、請求項４の発明は駆動シリンダ装置の駆動ピンが同芯円軌跡上に配設された複数本とされ、さらに請求項５の発明は、従動ピンと移動刃との間に空走距離が設けられている、ことを特徴とする。
【００１５】
さらに、請求項６の発明は、駆動シリンダ装置の上室と従動シリンダ装置の上室とが当該各シリンダに加工された流路を通して作動流体が往復流動可能に形成されている。
【００１６】
さらにまた、請求項７の発明は、駆動シリンダ装置および従動シリンダ装置がスライドに着脱自在な上プレートに取付けられかつせん断加工部がボルスタに着脱自在な下プレートに取付けられたダイセット構造とされている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明によれば、スライドの下降運動を利用しかつ当該スライド速度を増速した高速で高品質のせん断加工ができるとともに、従来のせん断加工専用装置（乃至提案前・後者装置）および複雑な動力伝達機構を一掃化できるから、大幅なコスト低減化および装置小型化を促進できる。しかも、ブランクの作成にかぎらずせん断加工製品の生産もできるので、作業全体を通しての生産性が高くかつプレス機械自体の稼働率を向上できる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、さらに両シリンダ装置の剛性を高めつつ、装置コスト低減と小型化を一段と促進できる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明の効果に加え、さらにシリンダ装置の構造簡素化を促進できる。
【００２０】
請求項４の発明によれば、請求項２、３の各発明の効果に加え、さらに高速せん断加工に関する力学的な均一化および安定化を図れる。
【００２１】
請求項５の発明によれば、請求項１〜４の各発明の効果に加え、さらに無負荷状態において従動ピンの下降速度を加速できるから、一段と高速でかつシャープなせん断加工を行なえる。
【００２２】
請求項６の発明によれば、請求項１〜５の各発明の効果に加え、さらにシリンダ装置間の配管を一掃できるから、構造上の安全が高められかつ構造簡素化、装置コスト低減および装置小型化を一段と促進できる。
【００２３】
請求項７の発明によれば、請求項１〜６の各発明の効果に加え、さらにせん断加工態様・対象に対する適応性が広い。例えば、ブランクの作成とせん断加工製品の生産を迅速かつ正確に切換えられ、この点からも生産性および稼働率を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
（第１の実施の形態）
本プレス機械は、図１〜図３に示す如く、スライド側（１０）に受圧面積Ａｋの大きな駆動シリンダ装置２０と受圧面積Ａｊの小さな従動シリンダ装置４０とをスライドと同期昇降可能に取付けかつボルスタ側（５０）にせん断加工部１（固定刃２，移動刃５）を設け、駆動シリンダ装置２０の上室２３から従動シリンダ装置４０の上室４３に作動流体が往流動している状態で従動シリンダ装置の下室（４６）内の作動流体を外部（６３）に排出可能かつ従動シリンダ装置の上室４３から駆動シリンダ装置の上室２３に作動流体が復流動している状態で外部（６３）から従動シリンダ装置の下室（４６）内に作動流体を供給可能に形成し、スライド下降中に駆動シリンダ装置の駆動ピン２６がボルスタ側（対抗ピン５１）に当接して位置拘束された以降に、従動ピン４５で移動刃５を急速下降可能に形成されている。
【００２６】
図１（縦断面図）の基線Ｚを中心とする右半分にせん断加工を実行する以前の状態を示し、左半分にせん断加工を実行した後の状態を示してある。図２は平面図である。
【００２７】
プレス機械は、駆動機構（クランク機構や、サーボモータ駆動機構）によりスライドを昇降させ、スライド側に取付けられた上型とボルスタ側に取付けられた下型との協働により、ブランクにプレス加工を施すことができる。但し、プレス機械の構造は周知であるから図示を省略した。
【００２８】
図１において、上プレート１０は、スライドに着脱自在な構造で、せん断加工部１およびシリンダ装置（２０，４０）に関してはスライド側を形成する。つまり、駆動シリンダ装置２０（詳しくは、シリンダ２２）および従動シリンダ装置４０（詳しくは、シリンダ４２）を、スライドの昇降運動に同期して昇降運動させることができる。下プレート５０は、ボルスタに着脱自在な構造で、ボルスタ側を形成する。
【００２９】
この実施の形態では、駆動シリンダ装置２０および従動シリンダ装置４０をスライドに着脱自在な上プレート１０に取付けかつせん断加工部１をボルスタに着脱自在な下プレート５０に取付けたダイセット構造としてある。
【００３０】
さらに、駆動シリンダ装置２０および従動シリンダ装置４０は、円筒体の２重シリンダ構造である。すなわち、従動シリンダ装置４０が内筒体３５を利用して構成され、駆動シリンダ装置２０は、この内筒体３５と外筒体３１とを利用して構成さている。外筒体３１と内筒体３５とは、基線Ｚを中心（芯）として同芯配設されている。
【００３１】
詳しくは、従動シリンダ装置４０は、内筒体３５を利用したシリンダ４２と円盤形状の受圧面（受圧面積Ａｊ）を持つ従動ピストン４４とを含み、図１，図２に示す基線Ｚを中心に配設されている。シリンダ４２は、内筒体３５と上蓋部（上プレート１０）と下蓋部４７から形成されている。従動ピストン４４の上側が上室４３で、下側が下室４６である。この従動ピストン４４には、下方に延びる従動ピン（ピストンロッド相当）４５が一体的に形成されている。
【００３２】
シリンダ４２を構成する内筒体３５に溝構造の連通穴３６が形成され、上蓋部（上プレート１０）にも溝構造の連通穴１１が形成されている。これら連通穴３６，１１は、上室４３と駆動シリンダ装置２０（上室２３）とを連通する。また、下蓋部４７には、連通路（連通管）４９が設けられ、解放口が給排ポート４８となる。
【００３３】
駆動シリンダ装置２０は、内筒体３５とこれを包囲する外筒体３１とを利用して構成されたシリンダ２２と円環形状の受圧面（受圧面積Ａｋ）を持つ駆動ピストン２４とを含み、基線Ｚを中心に配設されている。シリンダ２２は、内外筒体３５，３１と上蓋部（上プレート１０）と下蓋部２８からなる。駆動ピストン２４の上側が上室２３で、下側が下室２７である。この駆動ピストン２４には、下方に延びる駆動ピン（ピストンロッド相当）２６が一体的に形成されている。駆動ピン２６の数は、図２に示す如く、基線Ｚを中心とする円軌跡（Ｒ）上に等間配設された複数（６）本である。
【００３４】
シリンダ２２を構成する外筒体３１には、圧調整ポート３２を有する連通路３３が形成され、上蓋部（上プレート１０）には上室２３と従動シリンダ装置４０（上室４３）とを連通する溝構造の連通穴１１が形成されている。
【００３５】
つまり、駆動シリンダ装置２０の上室２３と従動シリンダ装置４０の上室４３とが当該各シリンダ（３１，１０、３５，１０）に加工された流路（３３，３６、１１）を通して作動流体が往復流動可能に形成されている。外部接続管路の場合に比較して、構造簡単でかつ高圧（例えば、２００ｋｇ／ｃｍ２）に対する安全性を高められる。
【００３６】
なお、下蓋部２８には、駆動ピン２６を出入可能な貫通口が設けられている。下室２７は、大気解放（下室内圧力２７Ｐは大気圧）であるから、連通路等は設ける必要がない。つまり、下蓋部２８は、駆動ピストン２４の下限位置を規制する部材として働く。
【００３７】
すなわち、駆動シリンダ装置２０（上室２３）と従動シリンダ装置４０（上室４３）とを作動流体が往復流動可能に連通されている。そして、駆動シリンダ装置２０（上室２３）から従動シリンダ装置４０（上室４３）に作動流体が往流動している状態で、従動シリンダ装置の下室（４６）内の作動流体を外部（タンク６３）に排出可能である。
【００３８】
これとは反対に、従動シリンダ装置４０（上室４３）から駆動シリンダ装置２０（上室２３）に作動流体が復流動している状態で、外部（６３）から従動シリンダ装置４０の下室（４６）内に作動流体を供給可能である。
【００３９】
ここに、スライド側（１０）に設けた駆動シリンダ装置２０の受圧面積Ａｋは大きく、従動シリンダ装置４０の受圧面積Ａｊは小さい。この実施の形態では、受圧面積Ａｋが受圧面積Ａｊの５倍（＝Ａｋ/Ａｊ）とされている。つまり、単位時間内において、駆動シリンダ装置２０（上室２３）から流出される作動流体（例えば、非圧縮性の油）の量Ｑ２３と従動シリンダ装置４０（上室４３）に流入される作動流体の量Ｑ４３とが等しければ、受圧面積の相異から、従動ピストン４４（従動ピン４５）の変位量Ｓ４４を駆動ピストン２４の変位量Ｓ２４の５倍とすることができる。すなわち、従動ピン４５の下降速度を駆動ピン２６の速度（詳しくは、スライドの下降速度）の５倍に増速することができる。
【００４０】
スライドモーション（クランク角度とスライド位置との関係を示す線図）には、スライド速度がプレス加工領域として望まれる低速である低速領域と、プレス加工領域直前までの時間短縮を図るために高速とされた高速領域と、スライドストローク（１回の昇降）を通じた平均的なスライド速度である平均的速度領域とが含まれる。例えば、高速領域内でのスライド速度は、平均的スライド速度の４倍である。
【００４１】
かくして、上記した作動流体の入出流を、高速領域内でのスライド速度（４倍速度）を利用して実行させれば、従動ピン４５の下降速度を平均的スライド速度の場合に比較して２０（＝５×４）倍とすることができる。実際には、スライド自体の下降速度も加算されるので、２１倍に近い。
【００４２】
さて、ボルスタ側（下プレート５０）に取付けられたせん断加工部１は、図１に示す移動刃５と紙面奥に配設された固定刃２とを相対移動（上下方向移動）させることにより、各刃２，５の貫通穴６に挿入された連続素材（素材９）をせん断加工して単品素材（素材９）を作成・生産することができる。
【００４３】
固定刃２は上エンドブロック５５と下エンドブロック５７とに固定され、移動刃５はブロック５５，５７間に取付けられた上下に延びるガイド５６に摺動自在に装着されている。いわゆるダイセット構造としてある。下プレート５０（および下エンドブロック５７）に設けた貫通穴５２には、昇降用ピストン５３が嵌装されている。
【００４４】
この昇降用ピストン５３は、下方のクッション装置（図示省略）に連結されており、常態（無負荷状態）では移動刃２を図１の右半分に示した上限側位置に上昇させ、せん断加工中はクッション作用を伝達しかつせん断加工終了時には図１の左半分に示した下限位置まで移動刃２を下降させることができる。
【００４５】
また、下プレート（ボルスタ側）５０には、実質的には下プレート（ボルスタ側）の一部を構成する対抗ピン５１が設けられている。この本数は、スライド側（１０）の駆動ピン２６の本数（６本）と同じである。駆動ピン２６および対抗ピン５１の長さは、スライド（１０）が下降した場合に、従動ピン４５が移動刃５に当接する時期よりも早期に両者２６，５１が当接可能な値として決定される。
【００４６】
すなわち、スライド（１０）下降中に駆動シリンダ装置２０の駆動ピン２６がボルスタ（５０）側との当接により位置拘束可能である。この位置拘束後のスライド下降に伴って、従動シリンダ装置４０の従動ピン４５を移動刃５に当接させ、当該移動刃５を急速下降可能に形成されている。
【００４７】
しかも、この実施の形態では、従動ピン４５と移動刃５との間に図１に示す空走距離ｄを設け、従動ピン４５と移動刃５との当接開始時点を、駆動ピン２６とボルスタ側（５１）との当接開始時点よりも、遅延可能に形成してある。つまり、従動ピン４５の当接直前の加速性を助長できる。かくして、従動ピン４５が移動刃５（素材９）に当接する瞬間のインパクト（せん断力）を強力化できる。
【００４８】
給排出装置６０は、図３に示すポンプ６１、タンク６３、ソレノイドバルブ６５、パイロットチェッキバルブ７４、圧力調整弁７８、管継手７９および流路（配管）を含み、従動シリンダ装置４０の上室４３および下室４６に作動流体を給出入可能に形成されている。アキュムレータ７２は、従動シリンダ装置４０の上室内圧力４３Ｐの値を一定保持させるために設けられている。なお、駆動シリンダ装置２０の上室内圧力２３Ｐの値は、上室内圧力４３Ｐの値よりも流路抵抗相当分だけ大きい。
【００４９】
スライド下降中にソレノイドバルブ６５が下降ポート６６に切換えられていると、従動シリンダ装置４０（下室４６）内の作動流体を、給排ポート４８，管継手７９，下室圧調整系統（流路）７５を通しかつパイロットチェッキバルブ７４及び排出管６４を通して外部（タンク６３）に排出できる。
【００５０】
と同時的に、上室内圧力調整手段［アキュムレータ７２，上室圧調整系統（流路７３），管継手７９，圧調整ポート３２を含む。］内に、パイロットチェッキバルブ７４,流路７６，圧力調整弁７８を通して、ポンプ６１で付勢（加圧）された作動流体を補充することができる。したがって、せん断加工中の各上室４２，２３内の圧力を常に所定値（例えば、２００ｋｇ／ｃｍ２）に調整することができる。
【００５１】
駆動ピン２６が対抗ピン５１に当接した瞬間を検出して下降ポート６６から中立ポート６７に自動切換可能である。スライド位置（乃至移動方向）の検出により他のポート６６、６８への切換えも自動的に行なわれる。
【００５２】
中立ポート６７に切換えられている場合には、ソレノイドバルブ６５の２箇所の出力ポートは、いずれもタンク６３に戻る戻りポートにつながる。つまり、ソレノイドバルブ６５の２箇所の出力ポートは大気圧となる。そうすると、パイロットチェッキバルブ７４の２箇所のパイロット部にも圧力がないことになる。すなわち、パイロットチェッキバルブ７４は閉じたままとなり、下室圧調整系統（流路）７５および上室圧調整系統７１（流路７６）のいずれもが閉じられる。
【００５３】
スライド上昇中に上昇ポート６８に切換えられている場合は、ポンプ６１で付勢されたタンク内の作動流体を、供給管６２，パイロットチェッキバルブ７４,下室圧調整系統（流路）７５，給排ポート４８を通して従動シリンダ装置４０（下室４６）内に供給することができる。また、上室圧調整系統７１から、圧力調整弁７８，配管６４を通して、作動流体をタンク６３に排出することができる。
【００５４】
次に、この実施の形態の作用・動作を説明する。
【００５５】
図１の右半分を参照して、クランク角度が０度から進みスライド（上プレート１０）が上死点から下降し始めると、シリンダ装置２０，４０は同期して下降する。駆動ピン２６は、上室内圧力２３Ｐにより押し下げられてシリンダ２２（２７）に位置規制（吊下がった状態）されている。
【００５６】
この段階では、駆動ピン２６は、まだ対抗ピン５１に当接していない。従動ピン４５も移動刃５に当接していない。従動シリンダ装置４０の上室内圧力４３Ｐと下室内圧力４６Ｐとは、バランスしている。
【００５７】
クランク角度が例えば９０度（高速領域）内に突入すると、駆動ピン２６の下端が対抗ピン５１の上端に当接する。これ以降のスライド下降に伴い駆動シリンダ装置２０（シリンダ２２）がさらに下降すると、駆動ピストン２４が図３で上室２３の容積を小さくする方向に相対移動する。上室２３内の作動流体の圧力２３Ｐが高くなる。
【００５８】
すると、ソレノイドバルブ６５が中立ポート６７から下降ポート６６に切換えられるので、従動シリンダ装置４０の下室４６内の作動流体がタンク６３に排出される。下室４６内の作動流体の圧力４６Ｐは低下する。つまり、駆動シリンダ装置２０（上室２３）から従動シリンダ装置４０（上室４３）に連通路（１１等）を通して作動流体が往移動する。
【００５９】
小さい受圧面積Ａｊの従動ピストン４４（従動ピン４５）の下降速度は、大きな受圧面積Ａｋの駆動ピストン２４とシリンダ２２の相対速度の２０倍に増速される。スライド（上プレート１）自体の下降速度も加重される。つまり、平均的スライド速度に比較して大幅な高速（超高速）で、従動ピン４５を急速下降させることができる。しかも、空走距離ｄが設けられているので、加速性を助長できる。
【００６０】
その後に、従動ピン４５の下端が移動刃５に当接しかつ固定刃２との協働により、素材９のせん断加工を開始する。移動刃５は高速で下方に移動する。従動シリンダ装置４０（および駆動シリンダ装置２０）の上室４３（２３）内の圧力４３Ｐ（２３Ｐ）がアキュムレータ７２の作動により所定値（例えば、２００ｋｇ／ｃｍ２）に維持されているから、安定した高速せん断加工ができる。せん断面は高品質である。
【００６１】
スライド（１０）が下死点から上死点に向けて上昇し始めると、ソレノイドバルブ６５が上昇ポート６８に切換えられる。従動シリンダ装置４０の下室４６に外部（６３）から作動流体が供給されるので、下室内圧力４６Ｐが高まり従動ピン４５（従動ピストン４４）を上室４３の内容積を小さくする方向に押上げる。この際、上室４３内の作動流体は、圧力調整弁７８を通してタンク６３に排出される。上室内圧力４３Ｐを過大化させない。
【００６２】
なお、スライド（上プレート１）の上昇に伴い駆動ピン２６が対抗ピン５１から離れると、駆動シリンダ装置２０の上室（２３）内の圧力２３Ｐにより、駆動ピン２６（駆動ピストン２４）は図１の右半分に示す初期状態に戻される。ソレノイドバルブ６５は中立ポート６７に一旦切換えられる。
【００６３】
しかして、この実施の形態では、スライド側（１０）に受圧面積Ａｋの大きな駆動シリンダ装置２０と受圧面積Ａｊの小さな従動シリンダ装置４０とを同期昇降可能に取付けかつ上室（２３，４３）同士を連通させ、ボルスタ側（５０）にせん断加工部１（固定刃２、移動刃５）を設け、駆動ピン２６がボルスタ側（５１）との当接により位置拘束された以降に従動ピン４５を移動刃５に当接させて当該移動刃５を急速下降可能に形成されているので、スライドの下降運動を利用しかつ当該スライド速度を増速した高速で高品質のせん断加工ができるとともに、従来のせん断加工専用装置（乃至提案前・後者装置）および複雑な動力伝達機構を一掃化できるから、大幅なコスト低減化および装置小型化を促進できる。しかも、ブランクの作成にかぎらずせん断加工製品の生産もできるので、作業全体を通しての生産性が高くかつプレス機械自体の稼働率を向上できる。
【００６４】
特に、せん断加工により作成された単品素材（ブランク）にプレス加工を施した後（または、施す前）に、当該ブランクの端面（せん断面）に格別の後処理加工（例えば、磨き）を施すことなく、そのまま製品としたいとする要請に応えられる。
【００６５】
また、近年の帰結的指摘［従来のせん断加工専用装置（乃至提案前・後者装置）は、あくまでも専用機であることから、連続素材から多数の単品素材を加工し終わると、休止せざるをえない。せん断加工の高速化が進めば進むほど、休止期間が長くなる。稼働率が極めて低い。逆に、プレス機械側からすれば、ブランクが供給されなければ休止状態である。そうであるなら、プレス機械にブランク作成用のせん断加工をさせるべきである。］、つまり、ブランクや製品の一部（せん断面）の精度・品質の一層の高度化並びに大幅な製品コスト低減の観点から、稼働率の低い従来せん断加工専用装置（乃至提案前・後者装置）の設置を許し難いという要求に、十二分に応えられる。
【００６６】
また、従動シリンダ装置４０（内筒体３５）と駆動シリンダ装置２０（内筒体３５、外筒体３１）が２重シリンダ構造であるから、両シリンダ装置の剛性を高めつつ、増速変換装置（２０，４０）およびプレス機械全体としてのコスト低減と小型化を一段と促進できる。
【００６７】
また、外筒体３１と内筒体３５とが同芯配設されているので、シリンダ装置の構造簡素化を促進できる。
【００６８】
駆動シリンダ装置２０の駆動ピン２６が同芯円軌跡（Ｒ）上に配設された複数（６）本とされているので、高速せん断加工に関する力学的な均一化および安定化を図れる。
【００６９】
従動ピン４５と移動刃５との間に空走距離ｄが設けられているから、無負荷状態において従動ピン４５の下降速度を加速できる。よって、一段と高速でかつシャープなせん断加工を行なえる。
【００７０】
さらに、駆動シリンダ装置２０の上室２３と従動シリンダ装置４０の上室４３とが当該各シリンダ（３１，３５、１０）に加工された流路（３３，３６、１１）を通して作動流体を往復流動させることから、シリンダ装置間の配管を一掃できる。すなわち、構造上の安全が高められかつ構造簡素化、装置コスト低減および装置小型化を一段と促進できる。
【００７１】
駆動シリンダ装置２０および従動シリンダ装置４０がスライドに着脱自在な上プレート１０に取付けられかつせん断加工部１がボルスタに着脱自在な下プレート５０に取付けられたダイセット構造であるから、せん断加工態様やその対象に対する適応性が広い。例えば、ブランクの作成とせん断加工製品の生産を迅速かつ正確に切換えられ、生産性および稼働率を一層向上できる。
【００７２】
（第２の実施の形態）
この実施の形態は、図４に示す如く、板材８８を高速せん断加工することができるように形成されている。駆動シリンダ装置２０、従動シリンダ装置４０等は、構造・機能ともに第１の実施の形態の場合（図１〜図３）と同様であるのから、これらについての説明は省く。
【００７３】
図４において、上型（８４）とともに板材せん断用金型８０を構成する下型８６は、貫通穴を有するエンドブロック８７を介して下プレート５０に取付けられている。上型（パンチ８４）は、パンチホルダー８１に下向きに取付けられている。このパンチホルダー８１は、板押え８３にバネ８２を介して保持されている。板押え８３は、バネ８２よりも強い担持バネ（図示省略）を介して下プレート５０に担持されている。
【００７４】
図４の右半分に示す状態（無負荷状態）では、パンチ８４の先端（下端）は、板押え８３の貫通穴内に収まっている。従動ピン４５が下降してパンチホルダー８１をバネ８２の上向き付勢力に抗して押し下げる。バネ８２が収縮しはじめ、担持バネの上向き付勢力に打勝つまで収縮が進むと、板押え８３が板材８８を下型８６に押し付ける。
【００７５】
従動ピン４５がさらに下降すると、パンチ８４が板材８８をせん断加工して素材（ブランク乃至製品）８９を生産する。素材８９はエンドブロック８７および下プレート５０の貫通穴５２を通して下方に排出される。
【００７６】
しかして、この実施の形態の場合も、第１の実施の形態の場合と同様に、高速なせん断加工を安定かつ確実に行なえる。この板材せん断用金型（せん断加工部）８０を、図１に示すせん断加工部１と交換すれば、連続素材（６）を高速せん断加工して複数の単品素材（ブランク）を迅速かつ確実に作成できる。
【００７７】
以上の第１、２の実施の形態では、１つの駆動シリンダ装置２０と１つの従動シリンダ装置４０との組合せによる２重シリンダ構造とされていたが、この構造に限定されない。例えば、それぞれが独立した構造の１または２以上の任意数の駆動シリンダ装置（２０）と従動シリンダ装置（４０）との組合せ構造として構築しても、本発明を実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、高品質せん断面を持つブランクの作成やせん断加工製品の生産を効率よく行なう場合に好適な高速せん断加工を行なえる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の第１の実施の形態を説明するための縦断面図である。
【図２】同じく、一部を断面した平面図である。
【図３】同じく、給排出装置を説明するための系統図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を説明するための縦断面図である。
【符号の説明】
【００８０】
１ せん断加工部
２ 固定刃
５ 移動刃
１０ 上プレート（スライド側）
２０ 駆動シリンダ装置
３１ 外筒体
３５ 内筒体
４０ 従動シリンダ装置
５０ 下プレート（ボルスタ側）
６０ 給排出装置
８０ 板材せん断用金型
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スライド速度を増速した高速でせん断加工を行なえるプレス機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、構造・機能上の固有的事情から、ストロークが大きい（長い）プレス機械の速度は低速になる。プレス機械は高速性が高くなるにつれてストロークが一段と小さく（短く）なる。また、ストロークを小さくしても、プレス加工およびワーク搬入出のサイクルタイムの整合性に係る問題から、高速化することが難しい場合も多い。つまり、大ストロークで高速のプレス機械は現存していない。
【０００３】
プレス加工態様と製品の精度・品質との関係は、密接である。単品素材（ブランク）にプレス加工（例えば、絞り等の塑性加工）を施す場合は、スライド速度を低速にすることが好ましい。しかし、せん断加工の場合は、せん断速度が高速であればあるほど、せん断断面の仕上がり精度・品質が向上する（優れている）。
【０００４】
かくして、従来は、比較的に低速な作業（プレス加工）を分担すると言えるプレス機械の他に、比較的に高速な作業（せん断加工）を分担させるせん断加工専用装置を採用している場合が多い。つまり、せん断加工専用装置を用いて、例えば、連続素材をせん断加工することで多数の単品素材（ブランク）を作成させる。その後に、プレス機械を用いて、供給・セットされた単品素材（ブランク）にプレス加工を施すことで、製品（単品素材）を生産している。
【０００５】
従来のせん断加工専用装置は、固定刃に対して移動刃を相対移動させることでせん断加工を行なう構造である。また、せん断加工専用装置の動力をプレス機械（クラウン内）に装着された駆動源（例えば、メインモータ乃至メインシャフト）を利用する場合が多い。具体的には、駆動源と移動刃用駆動軸との間に構造複雑な動力伝達機構（歯車列，連結桿，カム駆動部，カム等）を介装しなければならない。
【０００６】
しかるに、プレス機械の駆動源を利用すると、せん断加工速度の高速化は難しい。むしろ、試打ち運転に切換えた場合のように通常スライド速度（平均的スライド速度）に比較して一段と低速になる場合が多い。したがって、せん断加工の点からは、精度・品質が劣悪（バリ，チギレ，傷等が発生）になる。
【０００７】
この問題解消策として、溝入れ機構を増設した装置（特許文献１）と、プレス機械の駆動源とは異なる副駆動源を設けた装置（特許文献２）が提案されている。
【０００８】
提案前者装置（溝入れ機構）は、摺動体２２，縮小爪体３０，回転支持体２８，押動体２９およびシリンダ３２等を含み、凸状部１９ａを有する溝入れ用の転造ロール１９を半径方向に進退動させて、連続素材（パイプＡ）のせん断箇所外周に予め任意の深さの面取り用溝Ａ１を転造する。つまり、高速化を断念しつつも品質を向上させることを企図する観点から、せん断加工に先行して予備成形（転造）を施す考え方である。
【０００９】
提案後者装置は、駆動源（主モータ６）を用いて駆動される素材切断装置１０（駆動部１４，係合ピン１５，カム板駆動体１６等を含む。）に、駆動源（６）に優先してカッター１３を高速駆動可能とする副駆動機構（副駆動源２０を含む。）を併設したものである。つまり、プレス機械側に依存することなく高速化を企図する観点から、プレス機械には接近配設するもののプレス機械（駆動源）とは無関係の副駆動機構を増設する考え方である。
【特許文献１】特開２００４−２４９４４８公報
【特許文献２】特開２００３−２２０４４３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
いずれの提案装置も、従来のせん断加工専用装置の場合に比較して、駆動構造が倍する程（２重的）に複雑かつ大型となり、普遍的な装置小型化および低コスト化の要請に応えられない。大幅な装置コスト高をも招く。しかも、運用の実際においては、装置複雑化・大型化・高コスト化する割には、高速化の程度は低い。
【００１１】
本発明の目的は、高速せん断加工を行なえる小型のプレス機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明は、スライド側に受圧面積の大きな駆動シリンダ装置と受圧面積の小さな従動シリンダ装置とをスライドと同期昇降可能に取付け、ボルスタ側に固定された固定刃に対して移動刃を相対移動させることで素材をせん断加工可能なせん断加工部を設け、駆動シリンダ装置の上室と従動シリンダ装置の上室とを作動流体が往復流動可能に連通させるとともに、駆動シリンダ装置の上室から従動シリンダ装置の上室に作動流体が往流動している状態で従動シリンダ装置の下室内の作動流体を外部に排出可能かつ従動シリンダ装置の上室から駆動シリンダ装置の上室に作動流体が復流動している状態で外部から従動シリンダ装置の下室内に作動流体を供給可能に形成し、スライド下降中に駆動シリンダ装置の駆動ピンがボルスタ側との当接により位置拘束可能でかつその位置拘束後のスライド下降に伴って従動シリンダ装置の従動ピンを当接させて移動刃を急速下降可能に形成されていることを特徴とする、プレス機械である。
【００１３】
また、請求項２の発明は、従動シリンダ装置が内筒体を利用して構成されたシリンダと円盤形状の受圧面を持つピストンとを含みかつ駆動シリンダ装置が該内筒体とこれを包囲する外筒体とを利用して構成されたシリンダと円環形状の受圧面を持つピストンとを含み形成された２重シリンダ構造であること、を特徴とする。
【００１４】
また、請求項３の発明は外筒体と内筒体とが同芯配設され、請求項４の発明は駆動シリンダ装置の駆動ピンが同芯円軌跡上に配設された複数本とされ、さらに請求項５の発明は、従動ピンと移動刃との間に空走距離が設けられている、ことを特徴とする。
【００１５】
さらに、請求項６の発明は、駆動シリンダ装置の上室と従動シリンダ装置の上室とが当該各シリンダに加工された流路を通して作動流体が往復流動可能に形成されている。
【００１６】
さらにまた、請求項７の発明は、駆動シリンダ装置および従動シリンダ装置がスライドに着脱自在な上プレートに取付けられかつせん断加工部がボルスタに着脱自在な下プレートに取付けられたダイセット構造とされている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明によれば、スライドの下降運動を利用しかつ当該スライド速度を増速した高速で高品質のせん断加工ができるとともに、従来のせん断加工専用装置（乃至提案前・後者装置）および複雑な動力伝達機構を一掃化できるから、大幅なコスト低減化および装置小型化を促進できる。しかも、ブランクの作成にかぎらずせん断加工製品の生産もできるので、作業全体を通しての生産性が高くかつプレス機械自体の稼働率を向上できる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、さらに両シリンダ装置の剛性を高めつつ、装置コスト低減と小型化を一段と促進できる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明の効果に加え、さらにシリンダ装置の構造簡素化を促進できる。
【００２０】
請求項４の発明によれば、請求項２、３の各発明の効果に加え、さらに高速せん断加工に関する力学的な均一化および安定化を図れる。
【００２１】
請求項５の発明によれば、請求項１〜４の各発明の効果に加え、さらに無負荷状態において従動ピンの下降速度を加速できるから、一段と高速でかつシャープなせん断加工を行なえる。
【００２２】
請求項６の発明によれば、請求項１〜５の各発明の効果に加え、さらにシリンダ装置間の配管を一掃できるから、構造上の安全が高められかつ構造簡素化、装置コスト低減および装置小型化を一段と促進できる。
【００２３】
請求項７の発明によれば、請求項１〜６の各発明の効果に加え、さらにせん断加工態様・対象に対する適応性が広い。例えば、ブランクの作成とせん断加工製品の生産を迅速かつ正確に切換えられ、この点からも生産性および稼働率を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
（第１の実施の形態）
本プレス機械は、図１〜図３に示す如く、スライド側（１０）に受圧面積Ａｋの大きな駆動シリンダ装置２０と受圧面積Ａｊの小さな従動シリンダ装置４０とをスライドと同期昇降可能に取付けかつボルスタ側（５０）にせん断加工部１（固定刃２，移動刃５）を設け、駆動シリンダ装置２０の上室２３から従動シリンダ装置４０の上室４３に作動流体が往流動している状態で従動シリンダ装置の下室（４６）内の作動流体を外部（６３）に排出可能かつ従動シリンダ装置の上室４３から駆動シリンダ装置の上室２３に作動流体が復流動している状態で外部（６３）から従動シリンダ装置の下室（４６）内に作動流体を供給可能に形成し、スライド下降中に駆動シリンダ装置の駆動ピン２６がボルスタ側（対抗ピン５１）に当接して位置拘束された以降に、従動ピン４５で移動刃５を急速下降可能に形成されている。
【００２６】
図１（縦断面図）の基線Ｚを中心とする右半分にせん断加工を実行する以前の状態を示し、左半分にせん断加工を実行した後の状態を示してある。図２は平面図である。
【００２７】
プレス機械は、駆動機構（クランク機構や、サーボモータ駆動機構）によりスライドを昇降させ、スライド側に取付けられた上型とボルスタ側に取付けられた下型との協働により、ブランクにプレス加工を施すことができる。但し、プレス機械の構造は周知であるから図示を省略した。
【００２８】
図１において、上プレート１０は、スライドに着脱自在な構造で、せん断加工部１およびシリンダ装置（２０，４０）に関してはスライド側を形成する。つまり、駆動シリンダ装置２０（詳しくは、シリンダ２２）および従動シリンダ装置４０（詳しくは、シリンダ４２）を、スライドの昇降運動に同期して昇降運動させることができる。下プレート５０は、ボルスタに着脱自在な構造で、ボルスタ側を形成する。
【００２９】
この実施の形態では、駆動シリンダ装置２０および従動シリンダ装置４０をスライドに着脱自在な上プレート１０に取付けかつせん断加工部１をボルスタに着脱自在な下プレート５０に取付けたダイセット構造としてある。
【００３０】
さらに、駆動シリンダ装置２０および従動シリンダ装置４０は、円筒体の２重シリンダ構造である。すなわち、従動シリンダ装置４０が内筒体３５を利用して構成され、駆動シリンダ装置２０は、この内筒体３５と外筒体３１とを利用して構成さている。外筒体３１と内筒体３５とは、基線Ｚを中心（芯）として同芯配設されている。
【００３１】
詳しくは、従動シリンダ装置４０は、内筒体３５を利用したシリンダ４２と円盤形状の受圧面（受圧面積Ａｊ）を持つ従動ピストン４４とを含み、図１，図２に示す基線Ｚを中心に配設されている。シリンダ４２は、内筒体３５と上蓋部（上プレート１０）と下蓋部４７から形成されている。従動ピストン４４の上側が上室４３で、下側が下室４６である。この従動ピストン４４には、下方に延びる従動ピン（ピストンロッド相当）４５が一体的に形成されている。
【００３２】
シリンダ４２を構成する内筒体３５に溝構造の連通穴３６が形成され、上蓋部（上プレート１０）にも溝構造の連通穴１１が形成されている。これら連通穴３６，１１は、上室４３と駆動シリンダ装置２０（上室２３）とを連通する。また、下蓋部４７には、連通路（連通管）４９が設けられ、解放口が給排ポート４８となる。
【００３３】
駆動シリンダ装置２０は、内筒体３５とこれを包囲する外筒体３１とを利用して構成されたシリンダ２２と円環形状の受圧面（受圧面積Ａｋ）を持つ駆動ピストン２４とを含み、基線Ｚを中心に配設されている。シリンダ２２は、内外筒体３５，３１と上蓋部（上プレート１０）と下蓋部２８からなる。駆動ピストン２４の上側が上室２３で、下側が下室２７である。この駆動ピストン２４には、下方に延びる駆動ピン（ピストンロッド相当）２６が一体的に形成されている。駆動ピン２６の数は、図２に示す如く、基線Ｚを中心とする円軌跡（Ｒ）上に等間配設された複数（６）本である。
【００３４】
シリンダ２２を構成する外筒体３１には、圧調整ポート３２を有する連通路３３が形成され、上蓋部（上プレート１０）には上室２３と従動シリンダ装置４０（上室４３）とを連通する溝構造の連通穴１１が形成されている。
【００３５】
つまり、駆動シリンダ装置２０の上室２３と従動シリンダ装置４０の上室４３とが当該各シリンダ（３１，１０、３５，１０）に加工された流路（３３，３６、１１）を通して作動流体が往復流動可能に形成されている。外部接続管路の場合に比較して、構造簡単でかつ高圧（例えば、２００ｋｇ／ｃｍ２）に対する安全性を高められる。
【００３６】
なお、下蓋部２８には、駆動ピン２６を出入可能な貫通口が設けられている。下室２７は、大気解放（下室内圧力２７Ｐは大気圧）であるから、連通路等は設ける必要がない。つまり、下蓋部２８は、駆動ピストン２４の下限位置を規制する部材として働く。
【００３７】
すなわち、駆動シリンダ装置２０（上室２３）と従動シリンダ装置４０（上室４３）とを作動流体が往復流動可能に連通されている。そして、駆動シリンダ装置２０（上室２３）から従動シリンダ装置４０（上室４３）に作動流体が往流動している状態で、従動シリンダ装置の下室（４６）内の作動流体を外部（タンク６３）に排出可能である。
【００３８】
これとは反対に、従動シリンダ装置４０（上室４３）から駆動シリンダ装置２０（上室２３）に作動流体が復流動している状態で、外部（６３）から従動シリンダ装置４０の下室（４６）内に作動流体を供給可能である。
【００３９】
ここに、スライド側（１０）に設けた駆動シリンダ装置２０の受圧面積Ａｋは大きく、従動シリンダ装置４０の受圧面積Ａｊは小さい。この実施の形態では、受圧面積Ａｋが受圧面積Ａｊの５倍（＝Ａｋ/Ａｊ）とされている。つまり、単位時間内において、駆動シリンダ装置２０（上室２３）から流出される作動流体（例えば、非圧縮性の油）の量Ｑ２３と従動シリンダ装置４０（上室４３）に流入される作動流体の量Ｑ４３とが等しければ、受圧面積の相異から、従動ピストン４４（従動ピン４５）の変位量Ｓ４４を駆動ピストン２４の変位量Ｓ２４の５倍とすることができる。すなわち、従動ピン４５の下降速度を駆動ピン２６の速度（詳しくは、スライドの下降速度）の５倍に増速することができる。
【００４０】
スライドモーション（クランク角度とスライド位置との関係を示す線図）には、スライド速度がプレス加工領域として望まれる低速である低速領域と、プレス加工領域直前までの時間短縮を図るために高速とされた高速領域と、スライドストローク（１回の昇降）を通じた平均的なスライド速度である平均的速度領域とが含まれる。例えば、高速領域内でのスライド速度は、平均的スライド速度の４倍である。
【００４１】
かくして、上記した作動流体の入出流を、高速領域内でのスライド速度（４倍速度）を利用して実行させれば、従動ピン４５の下降速度を平均的スライド速度の場合に比較して２０（＝５×４）倍とすることができる。実際には、スライド自体の下降速度も加算されるので、２１倍に近い。
【００４２】
さて、ボルスタ側（下プレート５０）に取付けられたせん断加工部１は、図１に示す移動刃５と紙面奥に配設された固定刃２とを相対移動（上下方向移動）させることにより、各刃２，５の貫通穴６に挿入された連続素材（素材９）をせん断加工して単品素材（素材９）を作成・生産することができる。
【００４３】
固定刃２は上エンドブロック５５と下エンドブロック５７とに固定され、移動刃５はブロック５５，５７間に取付けられた上下に延びるガイド５６に摺動自在に装着されている。いわゆるダイセット構造としてある。下プレート５０（および下エンドブロック５７）に設けた貫通穴５２には、昇降用ピストン５３が嵌装されている。
【００４４】
この昇降用ピストン５３は、下方のクッション装置（図示省略）に連結されており、常態（無負荷状態）では移動刃２を図１の右半分に示した上限側位置に上昇させ、せん断加工中はクッション作用を伝達しかつせん断加工終了時には図１の左半分に示した下限位置まで移動刃２を下降させることができる。
【００４５】
また、下プレート（ボルスタ側）５０には、実質的には下プレート（ボルスタ側）の一部を構成する対抗ピン５１が設けられている。この本数は、スライド側（１０）の駆動ピン２６の本数（６本）と同じである。駆動ピン２６および対抗ピン５１の長さは、スライド（１０）が下降した場合に、従動ピン４５が移動刃５に当接する時期よりも早期に両者２６，５１が当接可能な値として決定される。
【００４６】
すなわち、スライド（１０）下降中に駆動シリンダ装置２０の駆動ピン２６がボルスタ（５０）側との当接により位置拘束可能である。この位置拘束後のスライド下降に伴って、従動シリンダ装置４０の従動ピン４５を移動刃５に当接させ、当該移動刃５を急速下降可能に形成されている。
【００４７】
しかも、この実施の形態では、従動ピン４５と移動刃５との間に図１に示す空走距離ｄを設け、従動ピン４５と移動刃５との当接開始時点を、駆動ピン２６とボルスタ側（５１）との当接開始時点よりも、遅延可能に形成してある。つまり、従動ピン４５の当接直前の加速性を助長できる。かくして、従動ピン４５が移動刃５（素材９）に当接する瞬間のインパクト（せん断力）を強力化できる。
【００４８】
給排出装置６０は、図３に示すポンプ６１、タンク６３、ソレノイドバルブ６５、パイロットチェッキバルブ７４、圧力調整弁７８、管継手７９および流路（配管）を含み、従動シリンダ装置４０の上室４３および下室４６に作動流体を給出入可能に形成されている。アキュムレータ７２は、従動シリンダ装置４０の上室内圧力４３Ｐの値を一定保持させるために設けられている。なお、駆動シリンダ装置２０の上室内圧力２３Ｐの値は、上室内圧力４３Ｐの値よりも流路抵抗相当分だけ大きい。
【００４９】
スライド下降中にソレノイドバルブ６５が下降ポート６６に切換えられていると、従動シリンダ装置４０（下室４６）内の作動流体を、給排ポート４８，管継手７９，下室圧調整系統（流路）７５を通しかつパイロットチェッキバルブ７４及び排出管６４を通して外部（タンク６３）に排出できる。
【００５０】
と同時的に、上室内圧力調整手段［アキュムレータ７２，上室圧調整系統（流路７３），管継手７９，圧調整ポート３２を含む。］内に、パイロットチェッキバルブ７４,流路７６，圧力調整弁７８を通して、ポンプ６１で付勢（加圧）された作動流体を補充することができる。したがって、せん断加工中の各上室４２，２３内の圧力を常に所定値（例えば、２００ｋｇ／ｃｍ２）に調整することができる。
【００５１】
駆動ピン２６が対抗ピン５１に当接した瞬間を検出して下降ポート６６から中立ポート６７に自動切換可能である。スライド位置（乃至移動方向）の検出により他のポート６６、６８への切換えも自動的に行なわれる。
【００５２】
中立ポート６７に切換えられている場合には、ソレノイドバルブ６５の２箇所の出力ポートは、いずれもタンク６３に戻る戻りポートにつながる。つまり、ソレノイドバルブ６５の２箇所の出力ポートは大気圧となる。そうすると、パイロットチェッキバルブ７４の２箇所のパイロット部にも圧力がないことになる。すなわち、パイロットチェッキバルブ７４は閉じたままとなり、下室圧調整系統（流路）７５および上室圧調整系統７１（流路７６）のいずれもが閉じられる。
【００５３】
スライド上昇中に上昇ポート６８に切換えられている場合は、ポンプ６１で付勢されたタンク内の作動流体を、供給管６２，パイロットチェッキバルブ７４,下室圧調整系統（流路）７５，給排ポート４８を通して従動シリンダ装置４０（下室４６）内に供給することができる。また、上室圧調整系統７１から、圧力調整弁７８，配管６４を通して、作動流体をタンク６３に排出することができる。
【００５４】
次に、この実施の形態の作用・動作を説明する。
【００５５】
図１の右半分を参照して、クランク角度が０度から進みスライド（上プレート１０）が上死点から下降し始めると、シリンダ装置２０，４０は同期して下降する。駆動ピン２６は、上室内圧力２３Ｐにより押し下げられてシリンダ２２（２７）に位置規制（吊下がった状態）されている。
【００５６】
この段階では、駆動ピン２６は、まだ対抗ピン５１に当接していない。従動ピン４５も移動刃５に当接していない。従動シリンダ装置４０の上室内圧力４３Ｐと下室内圧力４６Ｐとは、バランスしている。
【００５７】
クランク角度が例えば９０度（高速領域）内に突入すると、駆動ピン２６の下端が対抗ピン５１の上端に当接する。これ以降のスライド下降に伴い駆動シリンダ装置２０（シリンダ２２）がさらに下降すると、駆動ピストン２４が図３で上室２３の容積を小さくする方向に相対移動する。上室２３内の作動流体の圧力２３Ｐが高くなる。
【００５８】
すると、ソレノイドバルブ６５が中立ポート６７から下降ポート６６に切換えられるので、従動シリンダ装置４０の下室４６内の作動流体がタンク６３に排出される。下室４６内の作動流体の圧力４６Ｐは低下する。つまり、駆動シリンダ装置２０（上室２３）から従動シリンダ装置４０（上室４３）に連通路（１１等）を通して作動流体が往移動する。
【００５９】
小さい受圧面積Ａｊの従動ピストン４４（従動ピン４５）の下降速度は、大きな受圧面積Ａｋの駆動ピストン２４とシリンダ２２の相対速度の２０倍に増速される。スライド（上プレート１）自体の下降速度も加重される。つまり、平均的スライド速度に比較して大幅な高速（超高速）で、従動ピン４５を急速下降させることができる。しかも、空走距離ｄが設けられているので、加速性を助長できる。
【００６０】
その後に、従動ピン４５の下端が移動刃５に当接しかつ固定刃２との協働により、素材９のせん断加工を開始する。移動刃５は高速で下方に移動する。従動シリンダ装置４０（および駆動シリンダ装置２０）の上室４３（２３）内の圧力４３Ｐ（２３Ｐ）がアキュムレータ７２の作動により所定値（例えば、２００ｋｇ／ｃｍ２）に維持されているから、安定した高速せん断加工ができる。せん断面は高品質である。
【００６１】
スライド（１０）が下死点から上死点に向けて上昇し始めると、ソレノイドバルブ６５が上昇ポート６８に切換えられる。従動シリンダ装置４０の下室４６に外部（６３）から作動流体が供給されるので、下室内圧力４６Ｐが高まり従動ピン４５（従動ピストン４４）を上室４３の内容積を小さくする方向に押上げる。この際、上室４３内の作動流体は、圧力調整弁７８を通してタンク６３に排出される。上室内圧力４３Ｐを過大化させない。
【００６２】
なお、スライド（上プレート１）の上昇に伴い駆動ピン２６が対抗ピン５１から離れると、駆動シリンダ装置２０の上室（２３）内の圧力２３Ｐにより、駆動ピン２６（駆動ピストン２４）は図１の右半分に示す初期状態に戻される。ソレノイドバルブ６５は中立ポート６７に一旦切換えられる。
【００６３】
しかして、この実施の形態では、スライド側（１０）に受圧面積Ａｋの大きな駆動シリンダ装置２０と受圧面積Ａｊの小さな従動シリンダ装置４０とを同期昇降可能に取付けかつ上室（２３，４３）同士を連通させ、ボルスタ側（５０）にせん断加工部１（固定刃２、移動刃５）を設け、駆動ピン２６がボルスタ側（５１）との当接により位置拘束された以降に従動ピン４５を移動刃５に当接させて当該移動刃５を急速下降可能に形成されているので、スライドの下降運動を利用しかつ当該スライド速度を増速した高速で高品質のせん断加工ができるとともに、従来のせん断加工専用装置（乃至提案前・後者装置）および複雑な動力伝達機構を一掃化できるから、大幅なコスト低減化および装置小型化を促進できる。しかも、ブランクの作成にかぎらずせん断加工製品の生産もできるので、作業全体を通しての生産性が高くかつプレス機械自体の稼働率を向上できる。
【００６４】
特に、せん断加工により作成された単品素材（ブランク）にプレス加工を施した後（または、施す前）に、当該ブランクの端面（せん断面）に格別の後処理加工（例えば、磨き）を施すことなく、そのまま製品としたいとする要請に応えられる。
【００６５】
また、近年の帰結的指摘［従来のせん断加工専用装置（乃至提案前・後者装置）は、あくまでも専用機であることから、連続素材から多数の単品素材を加工し終わると、休止せざるをえない。せん断加工の高速化が進めば進むほど、休止期間が長くなる。稼働率が極めて低い。逆に、プレス機械側からすれば、ブランクが供給されなければ休止状態である。そうであるなら、プレス機械にブランク作成用のせん断加工をさせるべきである。］、つまり、ブランクや製品の一部（せん断面）の精度・品質の一層の高度化並びに大幅な製品コスト低減の観点から、稼働率の低い従来せん断加工専用装置（乃至提案前・後者装置）の設置を許し難いという要求に、十二分に応えられる。
【００６６】
また、従動シリンダ装置４０（内筒体３５）と駆動シリンダ装置２０（内筒体３５、外筒体３１）が２重シリンダ構造であるから、両シリンダ装置の剛性を高めつつ、増速変換装置（２０，４０）およびプレス機械全体としてのコスト低減と小型化を一段と促進できる。
【００６７】
また、外筒体３１と内筒体３５とが同芯配設されているので、シリンダ装置の構造簡素化を促進できる。
【００６８】
駆動シリンダ装置２０の駆動ピン２６が同芯円軌跡（Ｒ）上に配設された複数（６）本とされているので、高速せん断加工に関する力学的な均一化および安定化を図れる。
【００６９】
従動ピン４５と移動刃５との間に空走距離ｄが設けられているから、無負荷状態において従動ピン４５の下降速度を加速できる。よって、一段と高速でかつシャープなせん断加工を行なえる。
【００７０】
さらに、駆動シリンダ装置２０の上室２３と従動シリンダ装置４０の上室４３とが当該各シリンダ（３１，３５、１０）に加工された流路（３３，３６、１１）を通して作動流体を往復流動させることから、シリンダ装置間の配管を一掃できる。すなわち、構造上の安全が高められかつ構造簡素化、装置コスト低減および装置小型化を一段と促進できる。
【００７１】
駆動シリンダ装置２０および従動シリンダ装置４０がスライドに着脱自在な上プレート１０に取付けられかつせん断加工部１がボルスタに着脱自在な下プレート５０に取付けられたダイセット構造であるから、せん断加工態様やその対象に対する適応性が広い。例えば、ブランクの作成とせん断加工製品の生産を迅速かつ正確に切換えられ、生産性および稼働率を一層向上できる。
【００７２】
（第２の実施の形態）
この実施の形態は、図４に示す如く、板材８８を高速せん断加工することができるように形成されている。駆動シリンダ装置２０、従動シリンダ装置４０等は、構造・機能ともに第１の実施の形態の場合（図１〜図３）と同様であるのから、これらについての説明は省く。
【００７３】
図４において、上型（８４）とともに板材せん断用金型８０を構成する下型８６は、貫通穴を有するエンドブロック８７を介して下プレート５０に取付けられている。上型（パンチ８４）は、パンチホルダー８１に下向きに取付けられている。このパンチホルダー８１は、板押え８３にバネ８２を介して保持されている。板押え８３は、バネ８２よりも強い担持バネ（図示省略）を介して下プレート５０に担持されている。
【００７４】
図４の右半分に示す状態（無負荷状態）では、パンチ８４の先端（下端）は、板押え８３の貫通穴内に収まっている。従動ピン４５が下降してパンチホルダー８１をバネ８２の上向き付勢力に抗して押し下げる。バネ８２が収縮しはじめ、担持バネの上向き付勢力に打勝つまで収縮が進むと、板押え８３が板材８８を下型８６に押し付ける。
【００７５】
従動ピン４５がさらに下降すると、パンチ８４が板材８８をせん断加工して素材（ブランク乃至製品）８９を生産する。素材８９はエンドブロック８７および下プレート５０の貫通穴５２を通して下方に排出される。
【００７６】
しかして、この実施の形態の場合も、第１の実施の形態の場合と同様に、高速なせん断加工を安定かつ確実に行なえる。この板材せん断用金型（せん断加工部）８０を、図１に示すせん断加工部１と交換すれば、連続素材（６）を高速せん断加工して複数の単品素材（ブランク）を迅速かつ確実に作成できる。
【００７７】
以上の第１、２の実施の形態では、１つの駆動シリンダ装置２０と１つの従動シリンダ装置４０との組合せによる２重シリンダ構造とされていたが、この構造に限定されない。例えば、それぞれが独立した構造の１または２以上の任意数の駆動シリンダ装置（２０）と従動シリンダ装置（４０）との組合せ構造として構築しても、本発明を実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、高品質せん断面を持つブランクの作成やせん断加工製品の生産を効率よく行なう場合に好適な高速せん断加工を行なえる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の第１の実施の形態を説明するための縦断面図である。
【図２】同じく、一部を断面した平面図である。
【図３】同じく、給排出装置を説明するための系統図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を説明するための縦断面図である。
【符号の説明】
【００８０】
１ せん断加工部
２ 固定刃
５ 移動刃
１０ 上プレート（スライド側）
２０ 駆動シリンダ装置
３１ 外筒体
３５ 内筒体
４０ 従動シリンダ装置
５０ 下プレート（ボルスタ側）
６０ 給排出装置
８０ 板材せん断用金型
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライド側に受圧面積の大きな駆動シリンダ装置と受圧面積の小さな従動シリンダ装置とをスライドと同期昇降可能に取付け、
ボルスタ側に固定された固定刃に対して移動刃を相対移動させることで素材をせん断加工可能なせん断加工部を設け、
駆動シリンダ装置の上室と従動シリンダ装置の上室とを作動流体が往復流動可能に連通させるとともに、駆動シリンダ装置の上室から従動シリンダ装置の上室に作動流体が往流動している状態で従動シリンダ装置の下室内の作動流体を外部に排出可能かつ従動シリンダ装置の上室から駆動シリンダ装置の上室に作動流体が復流動している状態で外部から従動シリンダ装置の下室内に作動流体を供給可能に形成し、
スライド下降中に駆動シリンダ装置の駆動ピンがボルスタ側との当接により位置拘束可能でかつその位置拘束後のスライド下降に伴って従動シリンダ装置の従動ピンを当接させて移動刃を急速下降可能に形成されている、高速せん断加工ができるプレス機械。
【請求項２】
前記従動シリンダ装置が内筒体を利用して構成されたシリンダと円盤形状の受圧面を持つピストンとを含みかつ前記駆動シリンダ装置が該内筒体とこれを包囲する外筒体とを利用して構成されたシリンダと円環形状の受圧面を持つピストンとを含み形成された２重シリンダ構造とされている、請求項１記載の高速せん断加工ができるプレス機械。
【請求項３】
前記外筒体と前記内筒体とが同芯として配設されている、請求項２記載の高速せん断加工ができるプレス機械。
【請求項４】
前記駆動シリンダ装置の駆動ピンが同芯円軌跡上に配設された複数本とされている、請求項２または請求項３記載の高速せん断加工ができるプレス機械。
【請求項５】
前記従動ピンと前記移動刃との間に空走距離を設け、前記従動ピンと前記移動刃との当接開始時点を前記駆動ピンとボルスタ側との当接開始時点よりも遅延可能に形成されている、請求項１〜４のいずれかに記載された高速せん断加工ができるプレス機械。
【請求項６】
前記駆動シリンダ装置の上室と従動シリンダ装置の上室とが当該各シリンダに加工された流路を通して作動流体が往復流動可能に形成されている、請求項１〜５のいずれかに記載された高速せん断加工ができるプレス機械。
【請求項７】
前記駆動シリンダ装置および従動シリンダ装置が前記スライドに着脱自在な上プレートに取付けられかつ前記せん断加工部が前記ボルスタに着脱自在な下プレートに取付けられたダイセット構造である、請求項１〜６のいずれかに記載された高速せん断加工ができるプレス機械。
【請求項１】
スライド側に受圧面積の大きな駆動シリンダ装置と受圧面積の小さな従動シリンダ装置とをスライドと同期昇降可能に取付け、
ボルスタ側に固定された固定刃に対して移動刃を相対移動させることで素材をせん断加工可能なせん断加工部を設け、
駆動シリンダ装置の上室と従動シリンダ装置の上室とを作動流体が往復流動可能に連通させるとともに、駆動シリンダ装置の上室から従動シリンダ装置の上室に作動流体が往流動している状態で従動シリンダ装置の下室内の作動流体を外部に排出可能かつ従動シリンダ装置の上室から駆動シリンダ装置の上室に作動流体が復流動している状態で外部から従動シリンダ装置の下室内に作動流体を供給可能に形成し、
スライド下降中に駆動シリンダ装置の駆動ピンがボルスタ側との当接により位置拘束可能でかつその位置拘束後のスライド下降に伴って従動シリンダ装置の従動ピンを当接させて移動刃を急速下降可能に形成されている、高速せん断加工ができるプレス機械。
【請求項２】
前記従動シリンダ装置が内筒体を利用して構成されたシリンダと円盤形状の受圧面を持つピストンとを含みかつ前記駆動シリンダ装置が該内筒体とこれを包囲する外筒体とを利用して構成されたシリンダと円環形状の受圧面を持つピストンとを含み形成された２重シリンダ構造とされている、請求項１記載の高速せん断加工ができるプレス機械。
【請求項３】
前記外筒体と前記内筒体とが同芯として配設されている、請求項２記載の高速せん断加工ができるプレス機械。
【請求項４】
前記駆動シリンダ装置の駆動ピンが同芯円軌跡上に配設された複数本とされている、請求項２または請求項３記載の高速せん断加工ができるプレス機械。
【請求項５】
前記従動ピンと前記移動刃との間に空走距離を設け、前記従動ピンと前記移動刃との当接開始時点を前記駆動ピンとボルスタ側との当接開始時点よりも遅延可能に形成されている、請求項１〜４のいずれかに記載された高速せん断加工ができるプレス機械。
【請求項６】
前記駆動シリンダ装置の上室と従動シリンダ装置の上室とが当該各シリンダに加工された流路を通して作動流体が往復流動可能に形成されている、請求項１〜５のいずれかに記載された高速せん断加工ができるプレス機械。
【請求項７】
前記駆動シリンダ装置および従動シリンダ装置が前記スライドに着脱自在な上プレートに取付けられかつ前記せん断加工部が前記ボルスタに着脱自在な下プレートに取付けられたダイセット構造である、請求項１〜６のいずれかに記載された高速せん断加工ができるプレス機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−２２９７３３（Ｐ２００８−２２９７３３Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−６８７３２（Ｐ２００７−６８７３２）
【出願日】平成１９年３月１６日（２００７．３．１６）
【出願人】（０００１００８６１）アイダエンジニアリング株式会社 (153)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１６日（２００７．３．１６）
【出願人】（０００１００８６１）アイダエンジニアリング株式会社 (153)
【Ｆターム（参考）】
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