(57)【要約】【課題】液圧形成処理の間、工具部（２ａ、２ｂ）を留め合わせる装置および方法を提供する。【解決手段】装置は、第１の力伝達表面（１ｂ）を含む第１の部分（１）と、第２の力伝達表面（４ｃ）を含む第２の部分（４）であって、第１の部分（１）および第２の部分（４）はピボット（５）で連結され、長さ可変式の動力部材とを含み、力（Ｆ１）によって、前記動力部材（７）は、第１のレバー（Ｉ１）によって前記ピボット（５）の周囲で前記第１の部分（１）に対して前記第２の部分（４）を回転させ、前記第１のレバー（Ｉ１）は、大きい合力（Ｆ２）を生じる第２のレバー（Ｉ２）より長く、合力（Ｆ２）は、液圧形成処理の間、前記工具部（２ａ、２ｂ）を留め合わせる力伝達表面（１ｂ、４ｃ）の間で作用する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液圧形成処理の間、工具部（２ａ、２ｂ）を留め合わせる装置であり、第１の力伝達表面（１ｂ）を有する第１の部分（１）と、第２の力伝達表面（４ｃ）を有する第２の部分（４）であって、前記力伝達表面（１ｂ、４ｃ）が、液圧形成処理の間、前記工具部（２ａ、２ｂ）を留め合わせるように構成される第２の部分（４）と、長さ可変式の動力部材（７）とを含み、前記第２の部分（４）は、ピボット（５）を介して前記第１の部分（１）に連結され、前記動力部材（７）は、前記第２の部分（４）との連結部（６）と、前記第１の部分（１）との連結部（８）を有し、前記動力部材（７）は、力（Ｆ１）を加えると、第１のレバー（Ｉ１）によって前記ピボット（５）の周囲で前記第１の部分（１）に対して前記第２の部分（４）を回転させ、前記第１のレバー（Ｉ１）は、さらに大きい合力（Ｆ２）を生じる第２のレバー（Ｉ２）より長く、前記合力（Ｆ２）は、液圧形成処理の間、前記工具部（２ａ、２ｂ）を留め合わせるように前記力伝達表面（１ｂ、４ｃ）の間で作用することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記第２の部分（４）は、前記ピボット（５）を介して前記第１の部分に連結される伸長部材（４ａ）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記伸長部材（４ａ）は、前記第２の部分の前記力伝達表面（４ｃ）を含む延長部材（４ｂ）に連結されることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１の部分（１）は、前記第１の部分（１ｂ）の前記力伝達表面を含む表面（１ｂ）を有するテーブル（１ａ）を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記テーブルの表面（１ｂ）は、前記工具部（２ａ，２ｂ）が、開口状態に調整可能である前記テーブルの表面（１ｂ）の外側の位置と、液圧形成処理を実施する前記テーブルの表面の内側の位置との間で、前記テーブルの表面に沿って位置変位可能な大きさを有することを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記第１の部分（１）は、地面１１に静置されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
固定した前記第１の部分（１）は、前記力伝達表面（１ｂ）および前記地面（１１）との間に延長部分を有する固い本体を有する支持部分（１ｃ）を含むことを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記固定部分（１）は、前記第２の部分（４）が前記固定部分（１）に連結される前記ピボット（５）を含む上方突出部（１ｄ）を含むことを特徴とする、請求項６または７に記載の装置。
【請求項９】
前記固定部分（１）は、前記動力部材（７）を有する連結部（８）を含む後方突出部（１ｅ）を含むことを特徴とする、請求項６〜８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１の部分（１）および前記第２の部分（４）の両方が可動配置されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１の部分は、前記ピボット（５）によって前記第２の部分の前記延長部分（４ａ）に対して交差して連結する伸長部材（１ｆ）を含むことを特徴とする、請求項２〜１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１の部分の前記伸長部材（１ｆ）は、前記第１の部分（１）の前記力伝達表面（１ｂ）を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１の部分（１）および／または前記第２の部分（４）は、薄板（１’、４’）によって少なくとも部分的に構成されるとを特徴とする、請求項１〜１２に記載の装置。
【請求項１４】
液圧形成処理の間、工具部（２ａ、２ｂ）を留め合わせる方法であって、ピボット（５）によって第２の力伝達表面（４ｃ）を含む第２の部分（４）を有する第１の力伝達表面（１ｂ）を含む第１の部分（１）を連結するステップと、長さ可変式の動力部材を、連結部（８）による前記第１の部分（１）および連結部（６）による前記第２の部分に連結するステップと、前記動力部材（７）を、第１のレバー（Ｉ１）によって前記ピボット（５）の周囲で前記第１の部分（１）に対して前記第２の部分（４）を回転できる力（Ｆ１）を加えるように動作させるステップであり、前記第１のレバー（Ｉ１）は、大きい合力（Ｆ２）を生じる第２のレバー（Ｉ２）より長く、前記合力（Ｆ２）は、液圧形成処理の間、工具部（２ａ、２ｂ）を留め合わせるように前記力伝達表面（１ｂ、４ｃ）の間で作用するステップを含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液圧形成処理の間に工具の部品を留め合わせる装置および方法に関する。装置は、第１の力伝達表面を有する第１の部分と、第２の力伝達表面を有する第２の部分と、長さ可変式の動力部材とを含み、力伝達表面は、液圧形成処理の間に工具の部品を留め合わせるように構成される。
【背景技術】
【０００２】
液圧成形は、主に金属の部品（その多くが複雑な幾何学形状である）を製造するために用いる方法である。従来の液圧成形用工具は、開口状態および閉口状態に対して互いに可動配置される２つの工具ハーフからなる。工具ハーフの少なくとも１つは、凹部を備え、ブランクを入れて加工することが可能である。工具ハーフの閉口状態では、凹部は閉じており、ブランクは、超高圧で液体を供給する手段によって、凹部の表面に形成される。
【０００３】
かかる高圧によって液体が閉じた凹部に溜まると、工具ハーフを留め合わせる大きい力が必要となる。通常、超次元のプレス機が、必要な力を生成するために使用される。また、かかるプレス機には、とりわけプレスによって生成される力を加える支持構造などの補助装置が必要である。したがって、かかる液圧形成の間に工具ハーフを留め合わせるプレス機を使用するには、きわめて大きな埋没材が必要である。
【０００４】
国際公開第０１／３６１２３号パンフレットは、液圧形成の間に工具ハーフを留め合わせる液圧成形装置を示す。この液圧成形装置は、液圧形成処理の間、反対側から工具ハーフを共にプレスするくさび形の凹部を有するクランプを有する集合体を含む。かかるクランプによって、比較的簡単な方法で、強力なプレスを必要としない液圧形成処理の間に工具ハーフを留め合わせるために必要な力が得られる。クランプは、実質的に工具ハーフの長手方向全体に沿って、等距離に配置される。したがって、接触領域は、例えば、工具にブランクを入れ、形成される細部を選択するロボットに制限される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、液圧形成処理の間に工具部を留め合わせる装置であって、装置が、かなり低いコストで製造できるように、従来の液圧成形用プレス装置よりかなり小さい寸法および少ない部品数を有する装置に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、第２の部分は、ピボットによって第１の部分に連結され、動力部材は、力を加えるように第２の部分および第１の部分に連結し、動力部材は、大きい力を加える際、液圧形成処理の間に工具部を留め合わせるために、前記力伝達表面の間に大きい合力が作用するように構築する手段によって、第２のレバーより長い第１のレバーによるピボットの周囲で第１の部分に対して第２の部分を回転させることを特徴とする上記の種類の液圧成形装置で達成される。したがって、この場合の第２の部分はレバーとして使用され、第１の部分に対してピボットの周りで回転する。ピボットは、第１のレバーと第２のレバーとの所望の比率が得られるように第２の部分に対して設置される。したがって、供給力と合力と間の対応する力の比が得られる。液圧形成処理の間、工具部を留め合わせる合力は、供給力より大きくなることが多いと考えられる。したがって、装置は、大きな液圧シリンダを含む必要はなく、他の補助装置の必要性もかなり減少する。したがって、装置に含まれる部品は、このように小さい寸法にすることができる。供給力および合力は、互いに装置の部分を回転させる。したがって、供給力または合力は、装置の地面に伝わる。したがって、装置は、一般工場の現場にある実質的に任意の場所に設置することができる。したがって、装置は、このような力を吸収する支持構造を備える必要はない。したがって、装置に対するコストは、従来のプレス装置に対するコストより基本的に低くなる。
【０００７】
本発明の好ましい実施形態によれば、第２の部分は、前記ピボットを介して第１の部分に連結される伸長部材を含む。第２の部分が、レバーとして使用される場合、比較的大きな動力に換えることができるように比較的細長い形状を有することが適切である。しかしながら、伸長部材の剛性は、ここで得られる大きな力を伝えるのに十分な剛性を有する必要がある。伸長部材は、第２の部分の力伝達表面を含む延長部材に連結することができる。工具ハーフのいずれかに対して合力を伝えることが可能であるように、第２の部分の力伝達表面を配置するためには、かかる延長部材を有する伸長部材を備える必要がある。あるいは、伸長部材は、第２の部分の力伝達表面を含むことができる。伸長部材は、工具ハーフに対して力伝達表面から合力を直接伝えることが可能であるように、適切な形状にすることができる。
【０００８】
本発明の別の好ましい実施形態によれば、第１の部分は、第１の部分の力伝達表面を形成するために配置される表面を有するテーブルを含む。かかるテーブルは、工具部が直接的または間接的に配置される実質的に水平面にすることができる。好都合には、テーブルの表面は、工具部が、工具部を開口状態に調整可能であるテーブルの表面の外側の位置と、液圧形成処理を実施するテーブルの表面の内側の位置との間に、テーブルの表面に沿って位置変位可能な大きさである。てこの効果を用いるため、力（大きい合力）を伝える表面によって比較的小さい運動が得られる。力伝達表面が工具部のグリップを解放する直後に、本発明による工具部を外側の位置に移動させることが簡単である。外側の位置には、開口状態に工具部を調整するための空間が存在する。通常、空き領域がテーブルの外側にある。したがって、工具部がテーブルの外側の位置に存在する場合、製造された部品を選択し、工具内の新たなブランケットを入れる多くの領域が存在する。このステップは、ロボットによって実行することができる。
【０００９】
本発明の別の好ましい実施形態によれば、第１の部分は、地面に固定して配置される。装置は、このように可動部品の数を制限している。固定部分は、力伝達表面および固定部分が配置される地面の間に延長部分がある固い本体を有する支持部分を含むことができる。このように力伝達表面は、大きい力で工具部を留め合わせることができるように固い本体に載置される。好適に、固定部分は、第２の部分が固定部分に連結されるピボットを含む上方突出部を含む。かかるピボットによって、実質的に細長い部材は、主に固定部分の上方に位置する面で、実質的に水平に延長する部分を得ることができる。実質的に垂直に延長する部分を有する長さ可変式の動力部材は、レバーとして、かかる水平部材を最適な方法で使用する。固定部分は、動力部材への連結部を含む後方突出部を含むことができる。後ろ部分は、後方に伸長部材の後ろ部分と同じ距離に延長することができる。したがって、動力部材は、ピボットから比較的長い距離で垂直に連結することができる。
【００１０】
あるいは、第１の部分および第２の部分を可動配置させることができる。この場合、第１の部分および第２の部分は、動力部材の供給力が液圧形成処理の間に工具部を留め合わせる大きい合力に伝わると動作する。第１の部分は、前記ピボットによって第２の部分の延長部分に対して交差して連結する伸長部材を含むことができる。この場合、装置は、２本のレバーを有するはさみのような構造を含む。伸長部材は、第１の部分の力伝達表面を含むことができる。第１の伸長部材が、力伝達表面を介して合力を直接伝えることが可能な形状にすることができる。
【００１１】
本発明の別の好ましい実施形態によれば、第１の部分および／または第２の部分は、薄板によって少なくとも部分的に構成される。同じ大きさおよび形状をもった適切な枚数の薄板を連結することによって、第１の部分および第２の部分の部品には、可変幅を与えることができる。薄板は、強度特性が優れた金属材料に構成されることが好適である。
【００１２】
上記の目的は、第１の力伝達表面を含む第１の部分を、ピボットによって第２の力伝達表面を含む第２の部分に連結するステップと、長さ可変式の動力部材を連結部による第１の部分および連結部による第２の部分に連結するステップと、液圧形成処理の間に工具部を留め合わせるための前記力伝達表面との間で作用する大きな合力が生成されることによる第２のレバーより長い第１のレバーによって、ピボット周辺で第１の部分に対して第２の部分を回転させる力を加えるように、動力部材を作動させるステップを含む方法によっても達成される。その方法は、レバーとして第２の部分を使用することを意味し、該レバーは供給力をより大きな合力に伝える。したがって、比較的小さい動力部材を用いて液圧形成処理の間に工具部を留め合わせる比較的簡単な方法で十分大きい力を生成することが可能である。
【００１３】
本発明の好適な実施形態は、添付の図面を参照する実施例として記載する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、液圧成形機を示す。成形機は、上部工具ハーフ２ａおよび下部工具ハーフ２ｂからなる液圧成形工具を支えるためのテーブル１ａを含む固定した第１の部分１からなる。工具ハーフ２ａ、２ｂは、閉口状態と開口状態の間で互いに可動配置される。図１では、工具ハーフ２ａ、２ｂを、閉口状態で示す。工具ハーフ２ａ、２ｂは、側面に配置される凹部３’を有するプレート３に取り付けられ、凹部３’は、対応した形成されるテーブルのトラック１ａ’と協同するように構成される。したがって、工具ハーフ２ａ、２ｂは、内側の位置と外側の位置の間にあるユニットとして、テーブル１ｂの表面に沿って移動可能に備えられる。第１の部分１は、テーブル１ｂの表面の下に位置する固い本体支持体を形成する支持部分１ｃを含む。また、第１の部分１は、上方突出部１ｄおよび後方突出部１ｅを含む。
【００１５】
その成形機は、第２の可動部分４からなる。第２の部分４は、ピボット５を介して、第１の部分１にある上方突出部１ｄの端に、回動可能に連結されるアーム４ａの形で伸長部材を含む。アーム４ａの一端は、ピボット６を介して、液圧シリンダ７の端部に連結される。液圧シリンダの反対側の端部は、ピボット８を介して、第１の部分にある後方突出部１ｅの端に連結される。アーム４ａのピボット６は、後方突出部１ｄのピボット８より上部に実質的に垂直に設けられる。したがって、液圧シリンダ７は、実質的に垂直な延長部分を有する。アーム４ａの反対端は、ピボット９を介して、延長部材４ｂに連結される。延長部材４ｂは、液圧形成処理の間、上部工具ハーフ２ａの表面と接触するように下方に回転する力伝達表面４ｃを有する。第１の部分１および第２の部分４のアーム４ａは、プレート薄板１’、４’から構成される。適切な数の同じ大きさおよび形状であるかかるプレート薄板１’、４’によって、第１の部分１および第２の部分のアーム４ａには、所望の大きさが与えられる。薄板１’、４’は、固定部材１０によって留め合わせられる。第１の部分１は、地面１１に静置される。
【００１６】
液圧形成処理が開始すると、工具は工具ハーフの開口状態の部分２ａ、２ｂを有するテーブルの表面１ｂ上の外側の位置に配置される。少なくとも、下部工具ハーフ２ｂには、ブランクを細部に液圧形成するために入れる凹部を設ける。したがって、工具ハーフ２ａ、２ｂは共に、共にプレートの凹部３’およびテーブルのトラック１ａによってテーブルの表面１ｂの内側の位置に移動する閉口状態となる。したがって、液圧シリンダ７は延長するように作動する。液圧シリンダ７は、このように実質的に垂直方向の力Ｆ１を加える。したがって、液圧シリンダ７は、延長部材４ｂの力伝達表面４ｃが上部工具ハーフ２ａと接触させるようにピボット５の周囲を反時計回りの方向にアーム４ａを回転させる。液圧シリンダ７は、液圧シリンダの供給力Ｆ１と、第１のレバーの長さＩ１との積であるトルクをもってアーム４ａを回転させる。アーム４ａが実質的に水平延長部分を有するため、垂直力Ｆ１はアーム４ａの延長部分に対して垂直な方向に加えられる。したがって、第１のレバーの長さＩ１は、実質的にピボット５と６の間の距離である。ピボット５の他の片側に、同じ大きさのトルクが加えられ、実質的に垂直下方向の合力Ｆ２が生じ、第２のレバーの長さＩ２である力伝達表面４ｃは、上部工具ハーフ２ａに対して力が加わる。また、力Ｆ２が、レバー４ａの延長部分に対して実質的に垂直にかかるため、第２のレバーの長さＩ２は実質的にピボット５と９の間の距離である。第１のレバーＩ１の長さが第２のレバーの長さＩ２より数倍長い場合、合力Ｆ２は供給力Ｆ１より対応して数倍大きくなる。テーブル１ｂの表面は、工具ハーフ２ａ、２ｂのための固い本体の下層支持面からなり、工具ハーフ２ａ、２ｂが、テーブルの力伝達表面１ｂおよび供給力Ｆ１より合力Ｆ２がかなり大きい圧力部材の力伝達表面４ｃとの間に留め合わされる。
【００１７】
工具ハーフ２ａ、２ｂの閉口状態では、閉鎖空間が設けられる。工具ハーフ２ａ、２ｂは、閉鎖領域に開口２ｃを含む。図示していない端供給シリンダは、超高圧の液体をその領域に導通させる手段によって開口２ｃに入れる。液体の圧力は、ブランクが流れ、その領域の壁によって、所望の形状の細部に形成する大きさである。通常、その処理は、数十分の１秒要する。閉鎖領域の圧力は、高圧形成処理の間、７００ＭＰａの規模にすることができる。したがって、かかる処理の間、工具ハーフ２ａ、２ｂを留め合わせるのにきわめて大きい力が要求される。
【００１８】
上記の成形機では、供給力Ｆ１より工具ハーフ２ａ、２ｂを留め合わせるかなり大きな合力Ｆ２を加えるためのレバーとして作動するアーム４ａが使用される。したがって、要求された大きさの合力を、比較的簡単な方法で加えることができる。大きな液圧シリンダを使用する必要もなく、他の補助装置の必要性もかなり少なくなる。合力Ｆ２および供給力Ｆ１が成形機の可動連結部１、４との間で作用するため、実質的には、このような力Ｆ１、Ｆ２はいずれも、成形機を支持する地面１１に過重がかからない。したがって、成形機は、一般工場の現場の実質的に任意の場所に配置することができる。したがって、従来のプレス機がこの点について使用される場合、支持構造を必要としない。本発明による成形機のコストは、このように、液圧形成処理の間、工具ハーフを留め合わせるのに使用される従来のプレス機のコストよりかなり安価である。
【００１９】
液圧形成処理が完了した後、液圧シリンダ７は、延長部材４ｂの力伝達表面４ｃが上部工具ハーフ２ａから少し上がるように、時計回り方向にピボット５の周囲でアーム４ａを回転させて作動する。したがって、工具２ａ、２ｂは固定されず、テーブル１ｂ表面の外側の位置に移動することができる。この外側の位置では、工具ハーフ２ａ、２ｂは、形成された細部を選択できるように、開口状態に調整される。したがって、新たなブランケットは、下部工具ハーフ２ｂの凹部に入れられる。工具ハーフ２ａ、２ｂがテーブルの表面１ｂの外部で開口状態にある場合、工具のブランケットを入れ、使用可能な細部を選択するためにきわめて優れた接近性が得られる。上記の液圧形成処理は、実質的に連続的に、かつ、ロボットによって実行することができる。上記の成形機によって、きわめて速く細部を液圧形成する製造周期が得られる。
【００２０】
図１に示す成形機は、１つのモジュールとして構成される。図２は、３つのかかるモジュールを連結させた大きな成形機を示す。この３つのモジュールは、結合されたテーブル１ａが比較的広い表面１ｂで設けられるように、互いに一列に連結する。同時に、圧力部４ｂは、対応する細長く結合した圧力面４ｃを形成する。かかる成形機では、工具２ａ、２ｂは、細長い細部を形成するために適用することができる。
【００２１】
図３は、２つのモジュールが大きな成形機を形成するように、共に連結した更なる変形例を示す。この２つのモジュールは、テーブル１が比較的幅が広い工具ハーフ２ａ、２ｂを支持できるよう互いに反対向きに連結する。同時に、圧力部４ｂは、対応する大きさの圧力面４ｃを形成する。かかる成形機では、工具２ａ、２ｂは、幅広い細部を液圧形成するために適用することができる。
【００２２】
図４は、細長いアーム１の形状である第１の部分１と、対応する形状の細長いアーム４ａの形の第２の部分４を有する成形機を示す。第１のアーム１ｆおよび第２のアーム４ａは、ピボット５を介して互いに交差して連結される。第１の液圧シリンダ７は、固定部分１２および第１のアーム１ａの端にあるピボット６との間に力Ｆ１／２を加えることができるように適用される。第２の液圧シリンダ７は、固定部分１２および第２のアーム４ａの端にあるピボット８との間に力Ｆ１／２を加えることができるように適用される。好都合には、固定部分１２は、液圧シリンダ７から周囲のフロア、ルーフに荷重がかからないように力を支持できる共通フレーム構造に含まれる。２つの液圧シリンダ７は、全ての力Ｆ１と共に第１のアーム１ａおよび第２のアーム４ａの前記端をプレスすることが可能である。液圧シリンダ７は、第１の力Ｆ１と第１のレバーＩ１との積である全トルクをアーム１ｆ、４ａに与える。ピボット５の片側に、第１のアーム１は、上部工具ハーフ２ａの表面に接触できるように力伝達表面１ｂを有する。ピボット５の他の片側に、第２のアーム４は、上部工具ハーフ２ｂの表面に接触できるように力伝達表面４ｃを有する。ピボット５の他の片側にあるアームの全トルクは、ピボット５の片側のトルクと同等である。ここで、第２のレバーＩ２は第１のレバーＩ１よりアーム１ｆ、４ａよりかなり短いため、工具ハーフ２ａ、２ｂを留め合わせる全ての合力Ｆ２は、供給力Ｆ１よりかなり大きい。
【００２３】
本発明は、図面に記載する実施形態に限定されず、請求項の範囲内で自由に変更することができる。動力部材は、液圧シリンダである必要はなく、長さが可変である実質的に任意の動力部材とすることができる。装置は、２つの工具ハーフを留め合わせるのみに限定されないが、液圧形成処理の間、２つ以上の工具部を留め合わせるのに使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による装置の第１の実施形態を示す図である。
【図２】本発明による装置の第２の実施形態を示す図である。
【図３】本発明による装置の第３の実施形態を示す図である。
【図４】本発明による装置の第４の実施態様を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2009502517.tif 000007
2009502517.tif 000008
2009502517.tif 000009
2009502517.tif 000010