(57)【要約】  本発明は中空形材（２）切断用の工具（１）に関する。本発明によれば、工具（１）は、中空形材（２）に付属するフランジ（３）の切断用、並びに、内部高圧成形法による中空形材（２）の成形用として設計される。工具（１）は、長さ方向に平行に延びる少なくとも１つの切断装置を備えており、この切断装置は、中空形材（２）の横断方向に動かすことができる切断刃（５）を有している。中空形材（２）に面する切断装置（４）の側面（６）が成形型の壁面（１７）の形に設けられ、内部高圧成形の間、中空形材（２）がその壁面（１７）に対して当てがわれる。さらに、工具（１）は、型押し型（１１）と、それに同軸に形成される穿孔型（１３）とを有することができる。これによって、切断と内部高圧変形法とに加えて、中空形材（２）の型押し及び／又は穿孔を必要に応じて行うことができる。
2007534489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空形材（２）切断用の工具（１）であって、
−前記工具（１）は前記中空形材（２）に付属するフランジ（３）を切断するように設計されており、
−前記工具（１）は、内部高圧成形法によって前記中空形材（２）を成形するように設計されており、
−前記工具（１）は少なくとも１つの切断装置（４）を有していて、この切断装置（４）は、長さ方向に平行に延びており、切断刃（５）を有し、かつ、前記中空形材（２）の横断方向に動かすことができ、
−前記中空形材（２）に面する前記切断装置（４）の側面（６）が成形型の壁面（１７）として設計され、少なくとも前記内部高圧成形の間、前記中空形材（２）がその壁面（１７）に対して押圧される、
ことを特徴とする工具。
【請求項２】
前記工具（１）が、互いに対して動かすことができる下型（７）と上型（８）とを有することを特徴とする請求項１に記載の工具。
【請求項３】
−前記切断装置（４）が前記型（７、８）のどちらかに一体化されて、前記切断刃（５）が当該型（７、８）の一体的な一部分を形成するか、あるいは、
−前記切断装置（４）が別個の構成要素として設計されて、前記型（７、８）のどちらかの固定位置に固定取り付けされるか、あるいは、
−前記切断装置（４）が前記型（７、８）のどちらかにストロークが調整可能なように配置される、
ことを特徴とする請求項２に記載の工具。
【請求項４】
位置決め装置（９）が設けられ、該位置決め装置（９）は、前記中空形材（２）を、前記切断加工及び成形加工前に、前記中空形材（２）に面する前記切断装置（４）の側面（６）に押し付けることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の工具。
【請求項５】
少なくとも前記切断加工中、前記中空形材（２）のフランジ（３）を固定する少なくとも１つの押さえ金具（１０）が前記切断刃（５）の範囲に装備されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の工具。
【請求項６】
前記中空形材（２）の長さ方向に対して横断方向に動かすことができる型押しポンチ（１１）で、前記成形加工後に前記中空形材（２）の外側を型押し成形する型押しポンチ（１１）が設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の工具。
【請求項７】
前記型押しポンチ（１１）が、前記型押し加工中、対応する開口（１２）内において前記切断装置（４）を横切って貫通するように配置されることを特徴とする請求項６に記載の工具。
【請求項８】
少なくとも１つの穿孔ポンチ（１３）が前記型押しポンチ（１１）に同軸に前記型押しポンチ（１１）の中に設けられ、この穿孔ポンチ（１３）は、前記型押し加工完了後に、前記中空形材（２）に穿孔することを特徴とする請求項６及び７のいずれかに記載の工具。
【請求項９】
中空形材の切断方法であって、
−前記中空形材（２）に付属するフランジ（３）が切断装置（４）によって切断され、この切断装置（４）は、前記中空形材（２）の長さ方向に平行に延びていると共に、前記中空形材（２）の長さ方向に対して横断方向に動かされる切断刃（５）を有し、
−前記中空形材（２）は、前記切断加工後に、前記内部高圧成形の間、前記中空形材（２）に面する前記切断装置（４）の側面（６）で、成形型の壁面（１７）として設計された前記切断装置（４）の側面（６）に対して押圧される、
ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記切断加工及び成形加工前に、位置決め装置（９）が、前記中空形材（２）を、前記中空形材（２）に面する前記切断装置（４）の側面（６）に押し付けることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記切断刃（５）の範囲に装備される少なくとも１つの押さえ金具（１０）が、少なくとも前記切断加工中、前記中空形材（２）のフランジ（３）を固定することを特徴とする請求項９及び１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記フランジ（３）が前記工具（１）を閉じることによって切断されることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記中空形材（２）の長さ方向に対して横断方向に動かすことができる型押しポンチ（１１）が、前記成形加工後に、前記中空形材（２）の外側を型押し成形することを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記型押しポンチ（１１）が、前記型押し加工中、前記切断装置（４）を横切って貫通することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記型押しポンチ（１１）に同軸に前記型押しポンチ（１１）の中に設けられる少なくとも１つの穿孔ポンチ（１３）が、前記型押し加工の前又は後に、前記中空形材（２）に穿孔することを特徴とする請求項１３及び１４のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段に記載の中空形材の切断工具と、請求項９の前段に記載の関連する方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は中空体の切断方法を開示している。この方法は、第１の切断刃に沿う機械的切断と、第２の切断刃に沿う内部の高圧力による切断とを組み合わせて適用する方法に基づいている。この場合、中空体を内部高圧成形法に従って変形するという状況が、好ましくは内部高圧成形が既に効果的に行われた後に、中空体を長さ方向に対して横断方向に切断するためにも用いられる。
【０００３】
特許文献２は、精密切断法及びそれに関連する装置を開示している。この目的に対して、打ち抜き帯材が、最初の型押し段階においては、少なくとも１つの押さえ金具によって固定面に対して支持され、後で完成品となる部分が、好ましくはバネの基礎台のバネ力に対して、型押し型の中に同時に又は時間遅れをもってプレスされる。この段階において、後で完成品となる部分の側面にすべり面が生成される。続いて、型押し段階に続く第２の分離切断段階においては、打ち抜き帯材が少なくとも１つの押さえ金具によって固定面上に支持され、後で完成品となる部分が分離ポンチによって分離型の中に切断分離される。
【０００４】
特許文献３は加工部品の加工方法を開示している。この場合は、基本的に垂直に動く加工工具が少なくとも１つのステーションに配置され、基本的に水平に動く加工工具が少なくとも１つの別のステーションに配置されて、これらの加工工具が加工部品を加工する。この方法においては、少なくとも２つの加工部品が好ましくは互いに軸対称に配置され、その間に隙間空間を残した状態で、各ステーションにおいて同時に加工される。さらに、この方法を実行するに適した装置が開示されている。例えば、プレス機械として設計されるこの装置は、例えば金属シートの加工部品の深絞り加工後に、その深絞り加工に続いて、加工部品の空間的に異なる方向を向いた面に切断／穿孔加工を行うことを可能にしており、それによって装置の能力を高めている。
【０００５】
特許文献４はポンチ及び型を備えた多重の動きを呈するプレス機械を開示している。このポンチ及び型はポンチの動きによって互いに対して動くことができる。このポンチに対向する反対側の型の中に、対向ポンチが配置される。この対向ポンチは、プレス機械の中に収納される油圧シリンダによって、独立にかつ可変の力で動かすことができる。さらに加えて、あるいは代替的に、対向型が、プレス機械のポンチに隣接させて型の反対側に配置される。この対向型も、同様に、プレス機械の中に収納される油圧シリンダによって独立にかつ可変の力で動かすことができる。この場合、対向ポンチを、プレス機械の一部として、プレス機械とは独立に、かつ任意の所要の調整可能な力で動かすことができる点が重要である。この点が、付加的な動きを規定する因子である。この対向ポンチはプレス機械の一部であるので、この付加的な動きによって、多重の動きを呈するプレス機械が作り出される。
【０００６】
特許文献５は、深絞りされた部品を切り揃える工具を開示している。
【０００７】
【特許文献１】独国特許発明第  １９７  ２４  ０３７  Ｃ２号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第  １００  ３０  ８８２  Ａ１号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第  １９９  ０１  ３０４  Ａ１号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第  ４０  ３５  ９３８  Ａ１号明細書
【特許文献５】独国特許出願公開第  １０１  ３６  ７９２  Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、特に合理的な製造方法を実現し得る内部高圧成形法の詳細を定める課題に関する。さらに、特にこの方法の種々の加工段階を組み合わせ得るような、この方法に適した工具を提供しなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、本発明によれば独立請求項の主題によって解決される。有利な実施形態が従属請求項の主題である。
【００１０】
本発明は、中空形材に付属するフランジの切断と、内部高圧成形法による中空形材の成形との両用途のための工具を設計するという一般的な考えに基づいている。この工具は少なくとも１つの切断装置を有しており、この切断装置は、中空形材の横断方向に動かすことができ、かつ長さ方向に平行に延びている。この場合、中空形材に面する切断装置の側面は成形型の壁面として設計され、切断加工後、その切断加工に続く内部高圧成形の間、中空形材がその壁面に押し付けられる。
【００１１】
従って、本発明による工具は、切断装置上に形成される切断刃を中空形材の横断方向に動かすことによって、その切断刃でもって、中空形材の長さ方向に延びるフランジを長さ方向に平行に少なくとも部分的に切り落とす。フランジを切り落とした後、中空形材に面する切断装置の側面は成形型の壁面として用いられ、内部高圧成形の間、中空形材の外側がその壁面に押し付けられる。この場合、本発明による工具においては、内部高圧成形加工が開始される前に中空形材ブランクに対する切断加工が完了することが想定されている。
【００１２】
従って、本発明による解決法は、方法の２段階、すなわちフランジの切断とそれに続く内部高圧成形とを単一の工具において１つの製造工程で効果的に実施し得るという利点を提供し、これによって、合理的な製造工程が実現される。このため、本発明による解決法によれば製造方法が合理化され、時間又はコスト面の利点の実現が促進される。
【００１３】
本発明の解決法の発展形態によれば、工具が、互いに対して動かすことができる下型と上型とを有している。この場合、切断装置はどちらか１つの型に一体化されて、切断刃は当該型の一体的な一部分を形成するか、あるいは、切断刃が別個の構成要素として設計されて、どちらか１つの型の固定位置に固定取り付けされるか、あるいは、切断装置がどちらか１つの型にストロークが調節可能なように配置されるかのいずれかである。工具上における切断装置の配置に関するこのような多様性が、製造法に適した切断装置の配置の変形態様に関する幅広い可能性を本発明が開いていることを既に示している。例えば、切断装置を、どちらか１つの型の固定位置に固定取り付けされる別個の構成要素として設計すると、比較的多数の切断加工後に切断装置又は切断刃を容易かつ速やかに交換することが可能であり、その結果、工具のメンテナンスコストを低減し得るという利点が得られる。もし、切断装置をどちらか１つの型にストロークが調整可能なように配置すると、動かすべき切断装置の重量が上型又は下型に比べて軽いので、工具の運転がきわめて円滑になる。一方、切断装置をどちらか１つの型に一体化するか、あるいは切断刃を一体的な構成要素として設計すると、結果的に特別に正確かつ強力な切断加工を実現し得るという利点が得られる。従って、本発明による解決法の場合、どちらか１つの型に切断装置を配置する多くの方法が可能であり、本発明による解決法によって、加工すべき材料及び／又は加工部品に関する非常に多様な要求に柔軟に対応することが可能になる。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも切断加工中、中空形材のフランジを固定する少なくとも１つの押さえ金具が切断刃の範囲に設けられる。この押さえ金具は、切断加工と成形加工との前及びその加工中に、中空形材に面する切断装置の側面に中空形材を押し付ける位置決め装置と組み合わされて、切断加工の間、中空形材を固定位置に確実に保持し、これによって、高品質の正確な切断を保証する。さらに、この押さえ金具は、工具内部において中空形材を常に同一の位置に位置決めするので、その結果として、高い再現性を有する寸法精度と、従って製造されるべき中空形材の均質性とが実現される。
【００１５】
中空形材の長さ方向に対して横断方向に動かすことができる型押しポンチで、成形加工後に中空形材の外側を型押し成形する型押しポンチを都合よく設けることができる。この方式によって、本発明による解決法は、切断加工及び内部高圧成形加工以外に型押し加工を、実質的に同時に、しかし工具を交換することなく実施し得るという長所を有している。その結果、本発明の工具による別の製造工程を各ワークステーションの中に組み込むことができる。この場合、型押しポンチは、それが、型押し加工中、対応する開口内において切断装置を横切って貫通するように配置することができる。この方法においては、型押しポンチが、切断装置の成形型の壁面に押圧されている中空形材の外側を、内部高圧力に抗して型押し成形する。これは、特に厳密かつ寸法的に正確な型押し成形を得ることができる因子である。
【００１６】
本発明による解決法のさらに有利な設計によれば、少なくとも１つの穿孔ポンチが型押しポンチに同軸に型押しポンチの中に設けられる。この穿孔ポンチは、型押し加工完了後に、中空形材に穿孔する。この実施形態によれば、切断、内部高圧成形及び型押しに加えて、穿孔をも、同一工具における別の加工工程として統合することができ、その結果、時間とコストの有利性がさらに得られる。又、この穿孔ポンチによって生成される孔は位置及び形状について高い精度を有しているので、本発明による解決法は、製造される中空形材の品質を著しく高めることができる。既に完成した形状の中空形材に続けて孔加工するこれまでの製造方法に比べると、本発明による方法においては、中空形材の後変形と従って寸法の不正確さとを避けることができる。孔加工後に型押し加工する反対の場合においても、本発明による解決法は、型押し加工によって型押しポンチが寸法精度すなわち加工される孔の位置及び形状に悪影響を及ぼすことはない、という大きな利点を提供する。原理的には、本発明による工具によって、内部高圧成形後に、最初に穿孔加工を行って、その次に型押し加工を実施することができ、この逆も可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明のさらに別の重要な特徴及び利点が、従属請求項、図面、及び図面に関する説明から明らかになる。
【００１８】
当然のことであるが、前記の特徴及び以下に説明する特徴は、その都度特定化した組み合わせにおいてのみ使用し得るだけでなく、他の組み合わせにおいても、あるいはそれ自体でも、本発明の範囲から逸脱することなく用いることが可能である。
【００１９】
本発明の好ましい例示的な実施形態が図面に示されており、それを以下に詳説する。同一の参照番号は、同一又は機能的に同一又は類似の構成要素を示す。
【００２０】
図１によれば、本発明による工具１は、中空形材２に付属するフランジ３を切断するように設計されており、下型７と上型８とを備えている。この下型７及び上型８は互いに対して動かすことができる。この場合、図１〜５の説明によれば、上型８を下型７の方に向けて動かすことができるようになっているが、一般的には、下型７を上型８に対して動かすこと、あるいは両者を動かすことができるように組み込むことも考えられる。
【００２１】
中空形材２に付属するフランジ３を切断するため、工具１は少なくとも１つの切断装置４を備えている。この切断装置４は、長さ方向に平行に延びており、切断刃５を有し、中空形材に対して中空形材２の横断方向に動かすことができる。この場合、切断装置４は型７又は８のどちらかに一体化することができ、そうすると、切断刃５は当該型７又は８の一体的な一部分を形成する。この代わりに、切断装置４を、２つの型７又は８のどちらかの固定位置、ここでは上型８の固定位置に固定取り付けされる別個の構成要素として設計することもできる。第３の変形態様として、切断装置４を、型７又は８のどちらかに、当該型７、８に対してストロークが調整可能なように配置することも可能である。
【００２２】
切断装置４が型７又は８のどちらかに一体化される場合は、フランジ３を、特に強力に、従って正確に切り落とし又は切断することが可能であり、その結果、後続の最終製品の品質を顕著に向上させることができる。一方、切断装置４を別個の構成要素として、２つの型７又は８のどちらかの固定位置に固定取り付けする実施形態は、例えば着脱刃として設計し得る切断刃５を容易かつ安価に交換し得るという大きな利点をもたらす。切断刃５としては、特に長い稼動寿命を有する例えば硬化処理された金属が適している。切断装置４が切断刃５と共に型７又は８のどちらかに可動に配置される第３の実施態様は、切断加工を、工具１の閉止操作から、すなわち上型８及び下型７の互いの方を向いた動きから切り離すことができるという利点を提供する。
【００２３】
図１によれば、中空形材２に面する切断装置４の側面６には、成形型の壁面１７が形成され、切断加工後、引き続く内部高圧成形の間、中空形材２がこの型壁面１７に対して押圧される。この場合、図１〜５の説明によれば、工具１は、断面において、例えば上型８及び下型７がそれぞれＬ字形状を有するように設計されている。これらのＬ字形状は、それらが合体した時に、中空形材２を内部の高圧力によって成形することができる空洞１４を形成する。この場合、この空洞１４の少なくとも１つの側面は、切断装置４の型壁面１７によって規定される。
【００２４】
図１及び図２によれば、工具１には、切断加工及び成形加工前に、中空形材２を、中空形材２に面する切断装置４の側面６つまり切断装置４の型壁面１７に押し付ける位置決め装置９が設けられる。この場合、この位置決め装置９は、例えば、バネ力又は油圧によって作動するポンチで、型７又は８のどちらかの中、ここでは下型７の中で伸縮し得るように配置されるポンチとして設計することができる。図２によれば、位置決め装置９が作動しており、この作動した状態においては、中空形材２が切断装置４の側面６に押し付けられている。
【００２５】
切断刃５の範囲には、少なくとも切断加工の間、中空形材２のフランジ３を固定する少なくとも１つの押さえ金具１０が設けられる。図３及び図４によれば、切断刃５を段形状に設計することによって、第２の押さえ金具部分１０’を設けることもできる。この第２の押さえ金具１０’は、切断加工に続く成形加工又は型押し及び穿孔加工の間、中空形材２を所定位置に固定する。
【００２６】
図３によれば、中空形材２の長さ方向に対して横断方向に動かすことができる型押しポンチ１１が設けられる。この型押しポンチ１１は、成形加工後に、中空形材２の外側を型押し成形する（図４参照）。この場合、この型押しポンチ１１は、できれば油圧作動させることが好ましく、型押し加工の間、中空形材２の内部に存在する内部高圧力ｐｉに抗して作用する。この型押しポンチ１１は、それが、切断加工後の型押し加工中に対応する開口１２内において、切断装置４を横切って貫通するように都合よく配置することができる。切断加工の間は、型押しポンチ１１は、切断装置４又は上型８と共に、型押し方向に対して横断方向に動く。この場合、例えば、型押しポンチ１１の終端面上に形成される型押し表面１５が切断装置４の成形型の壁面１７の一部であると考えられる。
【００２７】
上記のように、中空形材２の型押しは切断加工後に内部高圧力ｐｉに抗して行われるので、この型押しによって必要に応じて選択し得る追加的な加工工程を工具１で実施し得ることになる。
【００２８】
図３及び図４によれば、型押し加工完了後に中空形材２に穿孔加工する少なくとも１つの穿孔ポンチ１３が、型押しポンチ１１に同軸に型押しポンチ１１の中に設けられる。この場合、型押しポンチ１１の型押し方向は穿孔ポンチ１３の動きの方向に平行である。本発明による工具によって、同様に必要に応じて選択し得るさらに別の加工工程、すなわち中空形材２の穿孔が工具１の中に一体的に組み込まれ、その結果、製造方法それ自体を大幅に合理化することができる。
【００２９】
さらに、型押し又は穿孔が内部高圧力ｐｉに抗して行われるので、内部の高圧力ｐｉのために、事前に生成された型押し成形が穿孔によって悪影響を蒙ることはなく、又、事前に作られた穿孔が型押し成形によって悪影響を蒙ることもなく、その結果、製造される中空形材２の高品質が実現されるという利点がもたらされる。
【００３０】
中空形材２の切断加工、あるいは、中空形材２の成形、型押し及び／又は穿孔加工の１つの可能な方法を以下に簡単に説明する。
【００３１】
図１によれば、中空形材２が工具１の中に挿入されており、２つの型７及び８は開放状態、すなわち相互に距離をもった位置に置かれている。中空形材２はこの段階ではまだ中空形材ブランク（詳しくは述べない）であるが、これを挿入した後、図２によれば、切断及び成形加工のまだ前に、位置決め装置９が中空形材２を、中空形材２に面する切断装置４の側面６すなわち型の壁面１７に押し付ける。図２によれば、位置決めの間、工具はなお部分開放された状態にあるので、中空形材２を切断装置４の方向に簡単に移動させることができる。
【００３２】
位置決め後に切断加工が行われる。このため、図３によれば、上型８が下型７の方に向かって動いて中空形材２のフランジ３を切断刃５によって切り落とす。切断刃５は切断装置４の動きの方向の先端に位置している。少なくとも切断加工の間は、切断刃５の範囲に設けられる少なくとも１つの押さえ金具１０が、中空形材２のフランジ３を固定する。切断加工が完了すると、第２の押さえ金具１０’が中空形材２の僅かに残ったフランジ片を固定し、それによって中空形材２をその位置に固定する。切断加工後、切断スクラップ（図示なし）は排除口１６から落下する。この排除口１６は、図１〜５によれば、下型７の中に、切断装置４が動く方向に垂直に延びている。
【００３３】
図２及び図３から、フランジ３の切断は、工具１を閉じることによって、すなわち上型８が下型７の方に向かって動くことによって行われることが分かる。この場合、切断加工を、工具閉止後に、すなわち上型８が下型７に押圧されてから、例えば別個の構成要素として設計されるストロークが調整可能な切断装置４によって行うことも考えられる。
【００３４】
切断加工完了後、中空形材ブランク２’は、内部高圧成形によって成形され、図３に示すように寸法及び形状において変化させられる。内部高圧成形の間、位置決め装置９は能動的に作用しながら所定範囲まで後退するか、あるいは受動的に押し戻される。すなわち、位置決め装置９の保持力又は位置決め力は、成形中に生起して中空形材２を拡大する力に比べると（遥かに）小さいのである。
【００３５】
中空形材２の成形加工後、図４のように、中空形材２の長さ方向に対して横断方向に動くことができる型押しポンチ１１によって中空形材２の外側を型押し成形することができる。この場合、この型押し加工は必要に応じて行うことができる。図４によれば、型押し加工は、中空形材２の長さ方向に対して横断方向に動く型押しポンチ１１によって切断装置４の開口１２を通して行われ、型押し方向の先端面に設けられる型押し表面１５によって、中空形材２の外壁に窪みが型押し成形される。
【００３６】
型押し加工に追加して、あるいはそれに代わる加工として、型押しポンチ１１に同軸に型押しポンチ１１の中に設けられる穿孔ポンチ１３が、型押し加工完了後に中空形材２に穿孔加工することができる（図４参照）。この穿孔加工のため、穿孔ポンチ１３は、切断装置４の動きの方向に対して横断方向に、かつ型押しポンチ１１の型押し方向に平行に作動し、中空形材２の外壁に穿孔する。図３及び図４によれば、ここではそれぞれの場合に１つの穿孔ポンチ１３が設けられているが、複数の穿孔ポンチ１３を配置することも可能である。又、中空形材２を型押しすることなく、穿孔のみを行うことも考えられる。従来の製造方法の場合には型押し及び穿孔が複数の工程で行われるので、これらの加工工程が互いに悪影響を及ぼす場合があるが、本発明による方法においては、型押しポンチ１１又は穿孔ポンチ１３が内部高圧力ｐｉに抗して作用するために、このような悪影響を蒙ることなく、中空形材２に対する型押し及び穿孔を遂行することが可能になる。
【００３７】
この場合、型押しポンチ１１の型押し表面１５は、例えば切断装置４の開口１２の中に配置されるが、成形型の壁面１７として設計される切断装置４の側面６の一部分とすることができる。しかし、開口１２を、型押し加工又は穿孔加工まで開かず、切断加工又は成形加工の間は閉じた状態にすることも考えられる。その結果、成形型の壁面１７が中空形材２に面する切断装置４の側面６によって完全に形成されることになる。
【００３８】
図５によれば、工具１が、切断及び成形加工及び／又は型押し加工及び／又は穿孔加工後に、上型８を下型７から離脱させることによって開放されている。この開放工程においては、型押しポンチ１１と穿孔ポンチ１３も、工具１又は切断装置４の中に、少なくとも２つの型７及び８をなんら問題なく分離させることができ、かつ中空形材２を工具１から取り外すことができるような程度まで引き込まれている。
【００３９】
要約すれば、本発明による解決法の本質的な特徴は次のように表現することができる。
【００４０】
すなわち、本発明は、中空形材２のフランジ３の切断用と、内部高圧成形法による中空形材２の成形用として設計される工具１において切断装置４を規定しており、この切断装置４は、切断刃５を有し、長さ方向に平行に延びており、かつ中空形材２の横断方向に動かすことができる。さらに、この切断装置４においては、中空形材２に面する切断装置の側面６が成形型の壁面１７として設計され、切断加工後の内部高圧成形の間、中空形材２がその壁面１７に対して押圧される。
【００４１】
以上のように、本発明は、例えば中空形材２の切り揃え、成形、型押し及び穿孔等の複数の加工工程を１つの製造ステーションの中に結合することを可能にするので、本発明による工具１によって、これまでは互いに別個のものであった複数の加工工程を、工具１から中空形材２を取り外すことなく迅速に遂行することができる。さらに、型押しと穿孔との加工工程は必要に応じて実施することができるので、本発明による工具１によって、フランジ３の切断と、それに続く成形及び／又はそれに続く型押し及び／又はそれに続く穿孔とを実施することができる。
【００４２】
成形型の壁面１７として設計される切断装置４の側面６は、切断装置４の多機能的用途を提供するが、この切断装置４は、設計の観点からは実現することは容易であり、同時に特に有効な設計の解決法をも示している。さらに、型押しポンチ１１又は穿孔ポンチ１３が内部高圧力ｐｉに抗して作用するために、中空形材２を正確に型押し又は穿孔することが可能になり、その加工の間、型押し及び穿孔が互いに悪影響を及ぼすことがないので、全体として、高品質の最終製品を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】中空形材が差し込まれた本発明による工具の断面を示す。切断加工あるいは成形加工前の状態を示している。
【図２】図１と同様であるが、位置決め装置が作動している。
【図３】切断加工及び成形加工後で、型押し加工又は穿孔加工前の本発明による工具の断面を示す。
【図４】図３と同様であるが、型押し加工及び穿孔加工が完了している。
【図５】上型及び下型を開放した状態の工具の断面を示す。
【図１】
2007534489.tif 000003
【図２】
2007534489.tif 000004
【図３】
2007534489.tif 000005
【図４】
2007534489.tif 000006
【図５】
2007534489.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成17年7月5日(2005.7.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空形材（２）切断用の工具（１）であり、
−前記工具（１）は前記中空形材（２）に付属するフランジ（３）を切断するように設計されており、
−前記工具（１）は、内部高圧成形法によって前記中空形材（２）を成形するように設計されており、
−前記工具（１）は少なくとも１つの切断装置（４）を有していて、この切断装置（４）は、長さ方向に平行に延びており、切断刃（５）を有し、かつ、前記中空形材（２）の横断方向に動かすことができ、
−前記中空形材（２）に面する前記切断装置（４）の側面（６）が成形型の壁面（１７）として設計され、少なくとも前記内部高圧成形の間、前記中空形材（２）がその壁面（１７）に対して押圧される、工具であって、
位置決め装置（９）が設けられ、該位置決め装置（９）が、前記中空形材（２）を、前記切断及び成形加工の前に前記中空形材（２）に面する前記切断装置（４）の側面（６）に押し付けることを特徴とする工具。
【請求項２】
前記工具（１）が、互いに対して動かすことができる下型（７）と上型（８）とを有することを特徴とする請求項１に記載の工具。
【請求項３】
−前記切断装置（４）が前記型（７、８）のどちらかに一体化されて、前記切断刃（５）が当該型（７、８）の一体的な一部分を形成するか、あるいは、
−前記切断装置（４）が別個の構成要素として設計されて、前記型（７、８）のどちらかの固定位置に固定取り付けされるか、あるいは、
−前記切断装置（４）が前記型（７、８）のどちらかにストロークが調整可能なように配置される、
ことを特徴とする請求項２に記載の工具。
【請求項４】
少なくとも前記切断加工中、前記中空形材（２）のフランジ（３）を固定する少なくとも１つの押さえ金具（１０）が前記切断刃（５）の範囲に装備されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の工具。
【請求項５】
前記中空形材（２）の長さ方向に対して横断方向に動かすことができる型押しポンチ（１１）で、前記成形加工後に前記中空形材（２）の外側を型押し成形する型押しポンチ（１１）が設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の工具。
【請求項６】
前記型押しポンチ（１１）が、前記型押し加工中、対応する開口（１２）内において前記切断装置（４）を横切って貫通するように配置されることを特徴とする請求項５に記載の工具。
【請求項７】
少なくとも１つの穿孔ポンチ（１３）が前記型押しポンチ（１１）に同軸に前記型押しポンチ（１１）の中に設けられ、この穿孔ポンチ（１３）は、前記型押し加工完了後に、前記中空形材（２）に穿孔することを特徴とする請求項５及び６のいずれかに記載の工具。
【請求項８】
中空形材の切断方法であり、
−前記中空形材（２）に付属するフランジ（３）が切断装置（４）によって切断され、この切断装置（４）は、前記中空形材（２）の長さ方向に平行に延びていると共に、前記中空形材（２）の長さ方向に対して横断方向に動かされる切断刃（５）を有し、
−前記中空形材（２）は、前記切断加工後に、前記内部高圧成形の間、前記中空形材（２）に面する前記切断装置（４）の側面（６）で、成形型の壁面（１７）として設計された前記切断装置（４）の側面（６）に対して押圧される、方法であって、
前記切断加工及び成形加工前に、位置決め装置（９）が、前記中空形材（２）を、前記中空形材（２）に面する前記切断装置（４）の側面（６）に押し付けることを特徴とする方法。
【請求項９】
前記切断刃（５）の範囲に装備される少なくとも１つの押さえ金具（１０）が、少なくとも前記切断加工中、前記中空形材（２）のフランジ（３）を固定することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記フランジ（３）が前記工具（１）を閉じることによって切断されることを特徴とする請求項８あるいは９に記載の方法。
【請求項１１】
前記中空形材（２）の長さ方向に対して横断方向に動かすことができる型押しポンチ（１１）が、前記成形加工後に、前記中空形材（２）の外側を型押し成形することを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記型押しポンチ（１１）が、前記型押し加工中、前記切断装置（４）を横切って貫通することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記型押しポンチ（１１）に同軸に前記型押しポンチ（１１）の中に設けられる少なくとも１つの穿孔ポンチ（１３）が、前記型押し加工の前又は後に、前記中空形材（２）に穿孔することを特徴とする請求項１１あるいは１２に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
特許文献１は中空体を切断するための方法及び装置を開示している。この公知の方法は、第１の切断刃に沿う、中空体に付属するフランジの機械的切断と、第２の切断刃に沿う内部の高圧力による切断とを組み合わせて適用する方法に基づいている。この場合、中空体を内部高圧成形法に従って変形するという状況が、好ましくは内部高圧成形が既に効果的に行われた後に、中空体を長さ方向に対して横断方向に切断するためにも用いられる。内部高圧成形の間、フランジ切断用として用いられる切断装置の側面で中空体に面する側の側面が、型の壁面としての役割を果たし、内部高圧成形の間、中空体がその壁面に対して押圧される。
この種類の装置又は方法は、中空形材に付属するフランジの切断と、内部高圧成形法による中空形材の成形との両用途のための工具を設計するという一般的な考えに基づいている。この工具は少なくとも１つの切断装置を有しており、この切断装置は、中空形材の横断方向に動かすことができ、かつ長さ方向に平行に延びている。この場合、中空形材に面する切断装置の側面は成形型の壁面として設計され、切断加工後、その切断加工に続く内部高圧成形の間、中空形材がその壁面に対して押圧される。従って、工具は、切断装置に形成された切断刃によって、中空形材の長さの方向に延びるフランジを、切断刃を中空形材の横断方向に動かすことによって長さ方向に平行に少なくとも部分的に切り落とす。フランジの切断完了後、中空形材に面する切断装置の側面は成形型の壁面として用いられ、切断に続く内部高圧成形の間、中空形材の外側がその壁面に対して押圧される。この場合、この工具においては、内部高圧成形加工が始まる前に中空形材の半成品に対する切断加工が完了することが想定されている。
従って、この種類の構造又は手順は、方法の２段階、すなわちフランジの切断とそれに続く内部高圧成形とを単一の工具において１つの製造工程で効果的に実施し得るという利点を提供し、これによって、合理的な製造工程が実現される。このため、製造方法が合理化され、時間又はコスト面の利点の実現が促進される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明は、冒頭に述べた種類の方法及び装置に対する改善された実施形態で、特に合理的な製造方法を実現し得る実施形態の詳細を定める問題に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
この課題は、本発明によれば独立請求項の主題によって解決される。有利な実施形態が従属請求項の主題である。
本発明に従って提案される位置決め装置によって、切断及び成形の両加工の品質及び再現性が改善され、同時に切断及び成形加工のオートメーション化の程度が増進される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】