(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具をクランプするためのクランプ装置であって、
前記工具を受け入れる部分と、
被作動部材と、
前記工具に接触するようになっている係合部材と、
前記被作動部材と前記係合部材との間に配置された動力伝達装置とを備え、
前記動力伝達装置は少なくとも１つの楔状部材を備えたクランプ装置において、
前記係合部材は剛体であり、前記動力伝達装置は前記係合部材に直接接触しており、前記クランプ装置は自己制動するものであり、
前記動力伝達装置の楔状部材と前記係合部材は、協働作用する接触面を有しており、前記接触面の少なくとも１つは、少なくとも部分的に湾曲した部分を有しており、
前記楔状部材および前記係合部材の前記接触面は、自己制動するように形成されていることを特徴とする、クランプ装置。
【請求項２】
前記楔状部材および前記係合部材の前記接触面は、相補的な形状を取っていることを特徴とする、請求項１に記載のクランプ装置。
【請求項３】
前記係合部材は、前記工具から離れている静止位置と前記工具に係合するクランプ位置との間で第１の方向に変位可能であり、前記被作動部材は、前記第１の方向に対してある角度をなしている第２の方向に変位可能であることを特徴とする、請求項１または２に記載のクランプ装置。
【請求項４】
前記係合部材は、実質的に水平方向に移動可能となっており、前記被作動部材は、実質的に垂直方向へ移動可能となっていることを特徴とする、請求項３に記載のクランプ装置。
【請求項５】
前記動力伝達装置は、前記楔状部材と、該楔状部材に協働して旋回可能なタンブラー部とによって構成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のクランプ装置。
【請求項６】
前記被作動部材と前記動力伝達装置とは、一体に形成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のクランプ装置。
【請求項７】
前記被作動部材は、空気圧によって駆動されるようになっていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のクランプ装置。
【請求項８】
前記被作動部材は、流体圧によって駆動されるようになっていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のクランプ装置。
【請求項９】
前記被作動部材は、シリンダー／ピストンの組合せを備えていることを特徴とする、請求項７または８に記載のクランプ装置。
【請求項１０】
前記被作動部材は、電気的に駆動されるようになっていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のクランプ装置。
【請求項１１】
前記被作動部材は、電動機を備えていることを特徴とする、請求項１０に記載のクランプ装置。
【請求項１２】
前記被作動部材は、圧電素子を備えていることを特徴とする、請求項１０に記載のクランプ装置。
【請求項１３】
前記係合部材および前記動力伝達装置は、一体に形成されていることを特徴とする、請
求項１２に記載のクランプ装置。
【請求項１４】
前記被作動部材は、電磁石を備えていることを特徴とする、請求項１０に記載のクランプ装置。
【請求項１５】
前記動力伝達装置は、前記係合部材を、最初、前記工具の方に比較的迅速に移動させ、前記工具の方により緩慢に移動させるようになっていることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれかに記載のクランプ装置。
【請求項１６】
前記係合部材は、その移動の方向に対してある角度をなしている第１の表面を有しており、前記第１の表面は、前記クランプ方向に対してある角度をなしている前記工具の第２の表面と協働作用するようになっていることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれかに記載のクランプ装置。
【請求項１７】
前記係合部材の前記第１の表面は、前記工具の前記第２の表面の傾斜角度以外の傾斜角度を有していることを特徴とする、請求項１６に記載のクランプ装置。
【請求項１８】
前記係合部材の前記第１の表面の前記角度および前記工具の前記第２の表面の前記角度は、これらの表面が自己制動すべく、選択されるようになっていることを特徴とする、請求項１６または１７に記載のクランプ装置。
【請求項１９】
前記工具は、少なくとも１つの安全留め具を有しており、前記クランプ装置は、前記安全留め具を受け入れるための少なくとも１つの凹部を有していることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれかに記載のクランプ装置。
【請求項２０】
下側ビームおよび上側ビームを有するプレスブレーキであって、前記ビームの少なくとも一方が他方のビームに向かう方および他方のビームから離れる方に変位可能になっている、下側ビームおよび上側ビームと、前記ビームの少なくとも１つの上に配置されているかまたは内部に組み込まれている請求項１〜１９のいずれかに記載のクランプ装置と、を備えていることを特徴とするプレスブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具用クランプシステム、特に、プレスブレーキまたは折曲げ機において工具をクランプするためのクランプシステムに関する。
【０００２】
プレスブレーキは、互いに平行であって互いに向かう方および互いから離れる方に移動可能になっている細長の下側ビームおよび上側ビームを有している。例えば、鋼板を曲げるための工具が、それぞれ、下側ビームおよび上側ビームにクランプされるようになっている。上側ビームの工具と下側ビームの工具との間に鋼板を配置し、上側ビームおよび下側ビームを互いに向かう方に移動させることによって、鋼板が、これらの工具内に押し込まれて変形し、これによって、工具の形状によって決まる曲げが行われることになる。
【０００３】
先行技術では、このような工具のクランプは、とりわけ、クランプ板を用いる機械的なクランプによって、行われている。このようなクランプ板は、ボルトによって上側ビームまたは下側ビームに固定可能になっているプレートである。工具は、このクランプ板とビームとの間に配置され、その後、ボルトが締め付けられ、工具が固定されてクランプされるようになっている。クランプ板によるクランプは、単純な構成であるが、このクランプは、各ボルトを手で締め付けねばならないので、時間が掛かってしまう。
【０００４】
他の頻繁に用いられているクランプ方法は、流体圧によって駆動される位置決めピンを用いる工具のクランプである。この位置決めピンは、クランプビーム内に配置されており、工具が配置されているクランプビーム溝内に突出するようになっている。クランプビームは、通常、プレスブレーキの上側ビームまたは下側ビームに取り付けられているか、または上側ビームまたは下側ビーム内に組み入れられている。上側ビームおよび／または下側ビームは、ここでは、他のビームに向かって変位可能になっている。流体圧ユニットが、位置決めピンの後方に配置されている。これは、流体圧シリンダーであってもよいが、より良好な解決策は、ベローズである。いったん工具がビーム内に配置されたなら、流体圧が印可され、その結果、位置決めピンが溝内に押し込まれ、これによって、工具をビーム内に固定してクランプすることになる。このようなクランプ構造では、かなりの流体圧が必要である。何故なら、工具は、位置決めピンを介して、流体圧によって直接クランプされるからである。従って、流体圧の十分な供給を可能にするために、このようなクランプシステム用の外部流体圧ユニットを設けることが、一般的になっている。流体圧駆動プレスの場合、クランプシステムを作動させる目的のために、このプレスの流体圧システム自体を利用することも当然考えることが可能であろう。しかし、これは、通常、非現実的である。何故なら、この流体圧システムは、極めて高圧で作動され、加圧中に圧力ピークが生じることが多いからである。
【０００５】
位置決めピンは、溝内に突出することになるその端部に、面取り部をさらに備えていることがある。この面取り部は、工具の側面の（任意選択的に頂部が切り取られている）Ｖ字状の位置決め溝と協働作用するものである。位置決めピンがビームの溝内に押し込まれると、ピンの面取り部が位置決め溝内に押し込まれることになる。工具は、その傾斜した接触面が存在することで、位置決めピンにより固定されてクランプされると共に、上方に押されることになり、その結果、工具は、ビームの溝内に適切にクランプされ、かつ位置決めされることになる。
【０００６】
挿入または解除中に、工具がクランプビームから脱落するのを防ぐために、工具が、安全留め具を備えていることがある。この安全留め具は、クランプビームの凹部内に係合するようになっている。この凹部は、通常、クランプビームの水平溝である。安全留め具は、工具をクランプビームの溝内に垂直方向に配置するために後退し、その後、再び拡張し、隆起部をクランプビームの水平溝内に突出させるべく、操作可能になっている。
【０００７】
操作できない形式の安全留め具の場合、工具は、ビームの側部から水平方向に挿入されねばならない。これは、例えば、所謂、アメリカ式工具取付けの場合である。この場合、ビームは、Ｔ字状または逆Ｌ字状の断面の溝を有している。このＴ字状または逆Ｌ字状の溝は、前述の垂直溝および水平溝から構成されており、この溝内に、安全留め具が突出するようになっている、この例は、出願人による先の米国特許である特許文献１に示されている。
【０００８】
前述したように、位置決めピンを流体圧によって駆動するのが一般的である。流体圧の利点は、大きな力を流体圧によって生じさせることができることである。さらに、流体圧クランプシステムは、機械の制御によって、簡単に制御可能である。しかし、クランプシステムを作動させる目的のために、独立した流体圧ユニットが必要になるという欠点がある。前述したように、流体圧駆動機械の場合、この機械の流体圧システムを拡張することによって、この機能を任意選択的にもたらすことができる。勿論、このような機能の組合せは、例えば、機械が電気的に駆動される場合には、不可能である。
【０００９】
現在、外部流体圧ユニットを設けることなく、工具を十分にクランプし、かつ位置決めすることができるクランプシステムを提供することが望まれている。クランプシステムは、好ましくは、電気式である、しかし、位置決めピンを作動させるための電気アクチュエータの欠点は、その現在の形態では、余りにも大きな空間を占める点にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第６，９２８，８５２号明細書
【発明の概要】
【００１１】
本発明の目的は、前述の要求を満たすクランプシステムを提供することにある。
【００１２】
工具をクランプビーム内にクランプするためのクランプ力を得るために、種々の選択肢がある。
【００１３】
第１に、クランプ力は、電磁気力に基づいて得ることができる。ここでは、磁場は、クランプビーム内に配置されたコイルによって、生成されることになる。従って、工具の金属体は、この磁場によって吸引される。このようにして生じたクランプ力は、特に、生成される磁場に依存することになる。
【００１４】
第２に、クランプ力は、圧電素子、電歪素子、または磁歪素子によって、得ることができる。このような素子を用いて、極めて大きなクランプ力を極めて小さなストロークで得ることができる。
【００１５】
第３に、力を生じさせるために、記憶金属を用いることが可能である。記憶金属は、低温において第１の形状を呈し、高温において第２の形状を呈するように、条件付けすることができる。この一方の形状から他方の形状に移行するときに、大きな力を生じさせることができる。
【００１６】
第４に、力を生じさせるさらに一般的な方法が、例えば、電動機によって、または空気圧または流体圧を用いることによって、可能である。これらによって生じる力は、大きな外部流体圧ユニットまたは空気圧ユニットを用いることなく、クランプ装置の制限内で用いられる比較的限られるものである。
【００１７】
ここで、本発明の目的は、前述した機構の１つを用いて、工具を効率的にクランプし、かつ位置決めすることができるクランプ装置を提供することにある。この目的は、工具をクランプするためのクランプ装置であって、工具を受け入れる部分と、被作動部材と、工具に接触することになる係合部材と、被作動部材と係合部材との間に配置されている動力伝達装置とを備えている、クランプ装置によって、達成されることになる。動力伝達装置を用いることによって、力を生じるのに必要なストロークを大きくすることにで、制限された力が、より大きなクランプ力に変換され、または大きな力を伴う制限されたストロークが、より小さな力を伴う大きなストロークに変換されることになる。
【００１８】
本発明によるクランプ装置の好ましい実施形態では、被作動部材は、空気圧によって駆動されるようになっている。従って、作業場にすでに存在していることが多い圧縮空気システムを用いることができる。加えて、空気圧駆動は、液体が存在しないので、比較的クリーンである。
【００１９】
一方、流体圧によって駆動される被作動部材を考えることも可能である。動力伝達装置の存在によって、プレスブレーキ自体から任意選択的に動力を得ることができる小さな流体圧駆動装置で十分なものとすることができる。
【００２０】
いずれの場合にも、被作動部材は、シリンダー／ピストンの組合せを備えることが可能である。
【００２１】
本発明によるクランプ装置の代替的な実施形態では、被作動部材は、電気的に駆動されるようになっている。電気駆動装置は、小型であり、クランプ装置内に容易に収容可能である。ここでは、被作動部材は、例えば、電動機または圧電素子を備えることが可能である。
【００２２】
動力伝達装置は、好ましくは、最初、係合部材を工具の方に迅速に移動させ、次いで、工具の方により緩慢に移動させるように適合されている。従って、最初、係合部材が迅速に位置決めされ、その後、クランプ力の印加がより段階的に増大されるようにすることができる。
【００２３】
クランプ装置は、好ましくは、自己制動（self-braking）するようになっている。すなわち、いったんクランプされると、工具は、実質的にどのような力も加えることなく、適所に保持されることが可能である。これによって、クランプ装置のエネルギー消費が制限されることになる。
【００２４】
動力伝達装置が少なくとも１つの楔状部材を備えている場合、構造的に簡単、小型、かつ頑丈なクランプ装置が得られることになる。
【００２５】
力を最適に生じさせるために、係合部材は、工具から離れている静止位置と工具を係合するクランプ位置との間で第１の方向に変位可能であり、被作動部材は、第１の方向に対してある角度をなしている第２の方向に変位可能であることが、推奨される。
【００２６】
ここでは、楔状部材の変位の方向は、好ましくは、係合部材の変位の方向を実質的に横切っている。従って、大きな伝達比を達成することができる。
【００２７】
本発明によるクランプ装置の構造的に簡単な実施形態では、楔状部材および係合部材は、協働作用する接触面を有しており、これらの接触面の少なくとも１つは、少なくとも部分的に真っ直ぐに拡がった部分を有している。
【００２８】
一方、楔状部材および係合部材は、協働作用する接触面を有しており、これらの接触面の少なくとも一方は、少なくとも部分的に湾曲して拡がった部分を有していてもよい。この場合、力の段階的な印加を達成することができる。具体的には、係合部材は、最初、比較的小さな力で比較的迅速に変位し、その後、わずかな変位しか伴わない大きな力が加えられることになる。この場合、楔状部材および係合部材の接触面は、これらの接触面の両方が所望の変位および力の印加に寄与するために、有利には、相補的な形状を有しているとよい。
【００２９】
楔状部材および係合部材の接触面は、好ましくは、これらの接触面が自己制動するように、形成されているとよい。従って、クランプ装置に自己制動の形態を簡単にもたらすことができる。
【００３０】
あるいは、接触面が種々の傾斜角度を有する多数の直線状セグメントを有している場合であっても、同じ効果を達成することができる。
【００３１】
クランプ装置が楔状部材と係合部材との間に配置された少なくとも１つのタンブラー部材をさらに備えている場合は、変位と力の印加との他の組合せも可能になる。
【００３２】
動力伝達装置が少なくとも１つのレバーを備えている場合、効果的なクランプ装置が得られることになる。これによって、所望の動力伝達比を簡単に設定することができる。
【００３３】
少なくとも１つのレバーが膝継手の一部を構成しており、被作動部材が膝継手の中心部に作用する場合、特にストローク端において、高い動力伝達比を実現することができる。
【００３４】
工具を最適にクランプするために、係合部材は、その移動方向に対してある角度をなしている第１の表面を有しており、該第１の表面が、クランプ方向に対してある角度をなしている工具の第２の表面と協働作用するようになっていることが、推奨される。「クランプ方向（ｃｌａｍｐｉｎｇ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）」という用語は、本明細書では、クランプ装置の配置面に対して、工具が位置決めされ、かつクランプされる方向を意味していると理解されたい。従って、工具は、係合部材によって、受入れ部内に望ましく押し込まれることが可能である。
【００３５】
係合部材の第１の表面は、好ましくは、工具の第２の表面の傾斜角度以外の傾斜角度を有しており、これによって、工具は、クランプ装置内に付勢されることが可能となる。
【００３６】
ここでは、係合部材の第１の表面の角度および工具の第２の表面の角度は、有利には、これらの表面が自己制動するように、選択されている。
【００３７】
クランプ装置が解除されるとき、工具がクランプビームから脱落するのを防ぐために、工具は、好ましくは、少なくとも１つの安全留め具を有しており、クランプ装置は、安全留め具を受け入れるための少なくとも１つの凹部を有している。
【００３８】
本発明は、下側ビームおよび上側ビームを従来通りに備えているプレス、特に、プレスブレーキであって、ビームの少なくとも一方が、他方のビームに向かう方および他方のビームから離れる方に変位可能であり、前述したクランプ装置が、ビームの少なくとも１つの上に配置されているかまたは内部に組み込まれている、プレス、特に、プレスブレーキにさらに関連している。
【００３９】
以下、添付の図面を参照して、多くの実施形態に基づき、本発明をさらに説明する。図面において、対応する構成要素は、同じ参照番号によって示されている。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】工具の一部が受け入れられている本発明の第１の実施形態によるクランプ装置を示す、クランプビームの上部の略断面図である。
【図２】本発明によるクランプ装置の他の実施形態の図１に対応する断面図である。
【図３】本発明によるクランプ装置の他の実施形態の図１に対応する断面図である。
【図４】本発明によるクランプ装置の他の実施形態の図１に対応する断面図である。
【図５】本発明によるクランプ装置の他の実施形態の図１に対応する断面図である。
【図６】本発明によるクランプ装置の他の実施形態の図１に対応する断面図である。
【図７】本発明によるクランプ装置の他の実施形態の図１に対応する断面図である。
【図８】本発明によるクランプ装置の他の実施形態の図１に対応する断面図である。
【図９】本発明によるクランプ装置の他の実施形態の図１に対応する断面図である。
【図１０】本発明によるクランプ装置の他の実施形態の図１に対応する断面図である。
【図１１】工具がクランプされている状態にあるクランプ装置の好ましい実施形態を含む上側クランプビームの断面図である。
【図１１Ａ】図１１の装置の係合部材および動力伝達装置の細部を拡大して示す断面図である。
【図１２】解除位置にある同じクランプ装置を含む下側クランプビームの図１１に対応する断面図である。
【図１３Ａ】工具がクランプされている状態を示す、クランプ装置の代替的な実施形態の図１１に対応する断面図である。
【図１３Ｂ】工具がクランプされていない状態を示す、クランプ装置の代替的な実施形態の図１１に対応する断面図である。
【図１４】能動的な磁気クランプ装置を含むクランプビームの略断面図である。
【図１５】受動的な磁気クランプ装置が磁気工具と組み合わせて示されている、図１４に対応する略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図１は、力を増大させるための動力伝達装置の第１の選択的形態を示している。図１は、垂直方向受入れ空間２を内部に有するクランプビーム１を示している。工具３が、この受入れ空間２内に押し込まれている。位置決めピン４の形態にある係合部材が、受入れ空間２内にさらに突出している。この位置決めピン４は、面取り面５を備えている。工具３内には、位置決め溝がさらに形成されている。この位置決め溝は、工具３がクランプされる方向に対してある角度をなしている表面６を有している（表面５，６は、協働作用するように設計されているが、どのような考えられる実施形態、例えば、平面、凹面、凸面、波面などを有していてもよい）。ここで、位置決めピン４が、面取り面５と工具３内の位置決め溝の表面６との協働作用を介して、垂直方向受入れ空間２内に押し込まれると、位置決めピン４は、垂直方向受入れ空間２内において、工具３を上方に押し、同時に工具３をクランプすることになる。工具３は、上方に押されることによって、正確な位置に配置されることになる。
【００４２】
位置決めピン４を作動させ、かつ十分な力を生じさせるために、ここではレバー７の形態にある動力伝達装置が、位置決めピン４の後方に設けられている。ここでは、レバー７の大部分が、ピボットシャフト１１の上方に配置されている。このレバー７によって、比較的小さな力ｆが、位置決めピン４によって工具３を固定してクランプするための逆方向の極めて大きな力Ｆに変換されることになる。例えば、電磁石、電動機によって駆動されるスクリュースピンドル、空気圧シリンダー、などによって、比較的小さな力ｆを生じさせることができる。
【００４３】
図２は、第２の動力伝達装置を示している。部品は、図１による実施形態に対応している。従って、対応する構成要素は、同じ参照番号によって示されている。
【００４４】
ここでも位置決めピン４として具体化されている係合部材は、この実施形態では、膝機構の形態にある動力伝達装置によって作動されるようになっている。膝機構は、スライドブロック８、第１のロッド９、および第２のロッド１０から構成されている。スライドブロック８は、位置決めピン４と向き合って配置されている。第１のロッド９は、その一端がスライドブロック８に旋回可能に接続されており、その他端がピボットシャフト１１を介して第２のロッド１０に旋回可能に接続されている。この第２のロッド１０は、ピボットシャフト１２を介して、クランプビーム１に旋回可能に取り付けられている。
【００４５】
比較的小さな力ｆがピボット点（旋回点）１１に加えられるか、またはモーメントＭがピボット点１２に加えられると、膝機構８，９，１０が拡張し、位置決めピン４を受入れ空間２内に押し込むことになる。位置決めピン４が、受入れ空間２内に突出するその端位置に達し、これによって、膝機構８，９，１０がその伸張位置に達すると、さらに一層大きな力Ｆが位置決めピン４に加えられることになる。
【００４６】
図３は、第３の動力伝達装置を示している。対応する構成要素は、ここでも、同じ参照番号によって示されている。位置決めピン４を作動させるために、ここでは、垂直方向に変位可能な楔１３の形態にある動力伝達装置が用いられている。楔１３に加えられる垂直方向力ｆと位置決めピン４に加えられる水平方向力Ｆとの比率は、楔面１４の傾斜の角度に依存している。この角度が小さくなると、ピン４の水平方向変位が小さくなり、ピン４に加えられる力が大きくなる。
【００４７】
楔１３の変位は、例えば、被駆動スクリュースピンドルによって生じさせることもできるが、好ましくは、空気圧シリンダーによって生じさせるとよい。
【００４８】
図４は、図３の動力伝達装置の変更形態を示している。ここでも、楔１５が設けられている。しかし、ここでは、楔面１６が湾曲している。楔面１６に湾曲をもたらすことによって、まず、楔１５の均一な変位によって、比較的小さな力の印加でピン状係合部材４の比較的大きな変位をもたらすことができる。また、位置決めピン４のストロークの後段において、比較的大きな力が印加され、これによって、ピン４が、工具３内にクランプされ、その結果、工具３が、受入れ空間２内にクランプされることになる。
【００４９】
図５は、楔１７と、シャフト１１を中心として旋回可能なタンブラー部１８とから形成された動力伝達装置を示している。このタンブラー部１８は、位置決めピン４と向き合った表面２２を有している。協働作用する楔面１９およびタンブラー面２０の適切な設計によって、動力伝達装置の所望の特性、すなわち、楔１７および位置決めピン４の変位と、その変位に関連付けられた楔１７に加えられる力ｆと、タンブラー部１８によって位置決めピン４に加えられる力Ｆと、の間の所望の特性を得ることができる。
【００５０】
図６は、電動機によって回転駆動されるカム２１を用いる動力伝達装置を示している。このカム２１は、位置決めピン４と向き合って配置されており、位置決めピン４は、カム２１の回転によって、受入れ空間２内に押し込まれるようになっている。カム２１の表面の適切な設計によって、ここでも、回転運動の第１の段階では、位置決めピン４は、小さな力で比較的迅速に受入れ空間２内に送られ、回転運動の後段においてのみ、表面５，６の協働作用を介して、工具３を固定してクランプすることを目的として、力Ｆが加えられることを確実なものとすることができる。
【００５１】
図７は、前述の実施形態と対照的に、面取り部５を有する水平方向に変位可能な位置決めピン４の形態にある係合部材が使用されていないクランプ装置を示している。代わって、係合部材および動力伝達装置は、一体化されて、変位可能な充填部３０をなしている。この充填部３０は、工具３の位置決め溝内に押し込まれるようになっている。位置決め溝は、クランプ方向に対してある角度をなしている表面６を有している。
【００５２】
工具３は、最初、受入れ空間２内に完全には位置決めされていないので、充填部３０の下面３１は、好ましくは、位置決め溝の表面６の傾斜（典型的には、約４５°）よりも小さな角度を有している。これによって、充填部３０の摺動中に、工具３は、持ち上げられることになる。充填部３０のエッジ３２は、任意選択的に、面取りされているか、または丸められているとよい。ここでは、充填部３０のこのエッジ３２が、位置決め溝の傾斜面６に沿って摺動することになる。
【００５３】
表面６を有する位置決め溝内に充填部３０が押し込まれ、これによって、工具３がクランプビーム１の受入れ空間２内に位置決めされた時点で、圧力素子３３を用いて、所望のクランプ力を生じさせることができる。充填部３０が受入れ空間２の溝内に摺動した後、工具３は、すでにこの溝の壁と対向して配置されているので、圧力素子３３は、大きなストロークで変位する必要がない。このような場合、圧力素子３３の適切な選択枝として、圧電素子が挙げられる。何故なら、このような圧電素子は、比較的小さな変形で大きな力を生じさせることができるからである。
【００５４】
前述したように別体の動力伝達装置が存在していないクランプ装置のこの実施形態では、位置決め溝内への充填部３０の変位は、事実上、工具３をクランプするための充填部３０の押圧とは別に行われている。
【００５５】
図８は、図７によるクランプ装置の変更形態を示している。クランプビーム１内の圧力素子３３に代わって、この実施形態では、圧力素子３６が、充填部３４自体の内部に配置されている。ここでは、充填部３４は、充填部３４の端部を２つの部分に分割する長孔３５を備えている。この長孔３５内に、圧力素子３６が配置されている。圧力素子３６は、充填部３４の２つの部分を押し分け、その結果、充填部３４が位置決め溝内に配置された後、傾斜面６に対して所望のクランプ力をもたらすことになる。
【００５６】
図７および図８の実施形態に基づいて、圧力素子３３，３６によって生じたクランプ力は、水平方向係合部材の場合におけるほど大きくする必要がないという見解が得られたことになる。工具３の位置決め溝の傾斜面６と協働作用する面取り面５を備えている水平方向位置決めピン４の場合、力が工具３に加えられたとき、位置決めピン４は、クランプビーム１内に再び押し戻されることになる。例えば、工具３が垂直方向に引っ張られたとき、この力は、工具３を受入れ空間２内において持ち上げて位置決めするための受入れ空間２内への位置決めピン４の押込みに対して、逆作用を及ぼすことになる。充填部３０，３４の挿入角度が工具３の位置決め溝の傾斜面６の傾斜角度に近くなるほど、この逆作用は、小さくなる。これらの角度が互いに等しいとき、工具３とクランプビーム１との間に形状適合接続が得られることになる。
【００５７】
しかし、図示されている実施形態では、充填部３０，３４の挿入角度を位置決め溝の表面６の傾斜角度と等しくすることができない。何故なら、工具３は、クランプビーム１の受入れ空間２内に、挿入されるやいなや、完全に位置決めされるようになっていないからである。他の実施形態では、磁石によって、工具３を受入れ空間２内に引っ張り、かつ位置決めすることができる（図１４）。このような場合、工具３を形状適合係止するように最適に作用する充填部の挿入角度は、位置決め溝の表面６の傾斜角度と等しくなるように設定されているとよい。
【００５８】
図９および図１０は、前述の見解を考慮しているクランプ装置を示している。この装置では、係合部材として機能する充填部４０がここでも設けられている。この充填部４０は、クランプビーム１内における表面４１の上に延在している。この表面４１は、位置決め溝の表面６の角度αと異なる角度βを有している。角度αと角度βとの間のこの差によって、充填部４０のエッジ４２が工具３の任意の開始位置における位置決め溝の表面６に対して押圧されることが確実になる。従って、表面６を有する位置決め溝内において充填部４０を変位させることによって、工具３が、クランプビーム１の受入れ空間２内において静止して位置決めされることが確実になる。図面では、充填部４０が角度βを有する平面に沿って案内されているが、この表面４１に湾曲をもたらすことも可能であり、これによって、位置決め溝内への挿入中に、充填部４０の異なる運動を得ることもできる。
【００５９】
充填部４０の変位は、この実施形態では、垂直方向に変位可能な楔４４の形態にある動力伝達装置によって行われるようになっている。楔４４は、その楔面１４が充填部４０の面取り端面４３に係合している。楔面１４の角度と角度α，βとの間の適切な比率によって、電動機または空気圧ジャッキのような力生成器が楔４４に加える比較的小さな力ｆが、工具３へのより大きなクランプ力に変換されることになる。
【００６０】
図１０は、工具３がクランプビーム１の受入れ空間２内に完全に位置決めされている位置を示している。係合部材または充填部４０は、ここでは、位置決め溝内に押し込まれており、充填部４０の点４２が、ここでは、位置決め溝の表面６に押し付けられている。
【００６１】
角度αおよび角度βが実質的に同じであるなら、図１０において、工具の十分な形状適合係止が、付加的なクランプ力を必要とすることなく、得られることになるだろう、
【００６２】
摩擦力が存在する結果として、αとβとの間の差が小さくても、形状適合係止が可能である。その結果、充填部４０は、事実上、自己制動されることになる。これは、選択されている材料、潤滑、および機械の振動に依存している。
【００６３】
保証されるクランプを得るために、楔４４の傾斜の角度の選択によって十分な摩擦をさらに生じさせ、これによって、形状適合係止を得ることも可能となる。一方、工具の係止を保証するために、小さな力ｆを継続して加えることもできる。
【００６４】
図３に示されているクランプ原理に基づくクランプ装置１の好ましい実施形態（図１１，１２）では、被作動部材は、空気圧式である。この被作動部材は、クランプビーム１の部分４９内に位置する空気圧シリンダー５３と、空気圧シリンダー５３内において往復運動可能なピストンまたはプランジャー５０と、によって形成されている。ピストン５０の下面は、動力伝達装置に接続されている。図示されている例では、ピストン５０の下面は、動力伝達装置と一体に形成されている。この動力伝達装置は、異なる傾斜角の２つの楔面１４Ａ，１４Ｂを備える垂直方向に変位可能な楔１３によって形成されている。この実施形態では、係合部材４は、同じように、部分的に楔状に形作られており、２つの楔面４５Ａ，４５Ｂを有している。この部分的に楔状の係合部材４は、クランプビーム１の（受入れ空間２も形成されている）他の部分４８内に、水平方向に変位可能に受け入れられている。
【００６５】
対の楔面１４Ａ，１４Ｂ，４５Ａ，４５Ｂは、ここでは、空気圧駆動される楔状動力伝達装置１３の実質的に一定速度の垂直方向変位を楔状係合部材４の２つの異なる速度の水平方向変位に変換させるように、協働作用するようになっている。運動の第１の段階中、比較的急峻に傾斜している楔面１４Ａ，４５Ａが相互に係合すると、係合部材４は、比較的高速度で工具３の位置決め溝内に押し込まれることになる。運動の後段中、比較的緩慢に傾斜している楔面１４Ｂ，４５Ｂが相互に係合し、係合部材４が位置決め溝内に押し込まれる速度が、著しく小さくなる。しかし、ここでは、大きな力が加えられ、これによって、係合部材４の表面４２を位置決め溝の表面６に押圧する。従って、工具３は、係合部材４の表面４２と受入れ空間２の上面５７および側面５８との間にクランプされることになる。
【００６６】
これらの楔面１４Ｂ，４５Ｂの傾斜の角度は、ここでは、相対的な摺動が自己制動され、形状適合接続が事実上生じるように、選択されている。従って、クランプ状態では、空気圧駆動ピストン５０は、動力伝達装置１３および係合部材４に力を全くまたは殆ど加える必要がなく、これによって、エネルギー消費が制限されることになる。クランプ装置の自己制動特性は、係合部材４の表面４２内に設けられた、例えば、ブレーキに用いられる材料からなる剛性インサート４６によって、さらに補強されている。
【００６７】
インサート４６は、追加的なクランプ力を生じさせることができる圧電素子の形態を取ることも可能である。係合部材４および工具３よりもいくらか軟質の材料、例えば、軟質金属または硬質プラスチックから作製されたインサート４６を考えることも可能である。この場合、インサート４６は、２つの互いに隣接する工具の位置の小さな差を補償し、これによって、均一なクランプを確実なものとするように機能することができる。
【００６８】
図示されている実施形態では、工具３は、クランプビーム１の凹部５２に係合する１つまたは複数の安全留め具５１を備えていてもよい。各安全留め具５１は、バネ圧によってその突出位置に付勢され、手動によって後退されるようになっていてもよいし、またはアクチュエータを作動させることによって、後退されるようになっていてもよい。
【００６９】
工具３をクランプ装置１にクランプするために、この例では、圧縮空気が開口５４を介してシリンダー５３内に導入され、これによって、ピストン５０および楔状動力伝達装置１３が下方に押されることになる。クランプを解除するには、ピストン５０および動力伝達装置１３が、再び上方に移動されねばならない。クランプの自己制動特性または形状適合特性によって、解除力は、この目的のために、動力伝達装置１３に直接加えられねばならない。このために、この実施形態では、圧縮空気がピストン５０の下の開口５６を介して、シリンダー５３内に導入されるようになっている。その結果、ピストン５０および楔状動力伝達装置１３は上方に押され、これによって、工具３が受入れ空間２から外に引き下げられたとき、係合部材４が図面上右に移動することが可能となる。また、係合部材４の凸部６１と係合するバネ（ここでは、図示せず）によって、係合部材４を右に移動させることを考えることもできる。また、工具３は、１つまたは複数の安全留め具５１を後退させた後でのみ、取り外されるようになっていてもよい。シリンダー５３に圧縮空気を送給するための開口５４，５６は、各々、クランプビーム１内の導管に接続されている。これらの導管は、接続具４７，５５によって、圧縮空気の源、例えば、殆どの作業場および工場に存在している管状空気圧導管に接続されている。
【００７０】
あるいは、クランプ装置１のこの実施形態は、大きな構造的変更をもたらすことなく、流体圧を用いて具体化されてもよい。
【００７１】
図１２は、上側クランプビーム１内のクランプ装置と同様のクランプ装置が収容されている下側クランプビーム１０１を示している。最も著しい差は、工具の安全留め具を受け入れるための凹部が設けられていない点にある。その理由は、クランプ装置が取り外されるとき、工具がクランプビーム１０１から脱落するおそれが、ここでは存在しないからである。
【００７２】
クランプ装置１の変更形態では、係合部材４が、クランプビーム内において摺動しないようになっており、ピボットアーム６２を介してピボットシャフト６３に接続されている（図１３）。係合部材４の旋回運動は、摺動運動よりも簡単かつ正確に案内されることが可能である。
【００７３】
図１４は、磁気（電磁気）に基づくクランプ装置の第１の変更形態を示している。２つの電磁石５９，６０が、クランプビーム１内に配置されている。具体的には、１つの電磁石が受入れ空間２の上壁５７内に配置されており、他の電磁石が受入れ空間２の側壁５８内に配置されている。これらの磁石を作動させることによって、工具３を受入れ空間２内に引き込み、受入れ空間２内の適所に保持するようになっている。
【００７４】
磁気クランプ装置の代替的な実施形態では、磁石５９，６０は、クランプビーム１内ではなく、工具３内に配置されている（図１５）。これらの磁石５９，６０の配置によって、工具３は、ここでも、受入れ空間２の上壁５７および側壁５８の１つに対して引き付けられるようになっている。受入れ空間２の壁内の電気接点を介して作動される電磁石の使用を考えることができるが、永久磁石を利用することも可能である。
【００７５】
あるいは、工具３がクランプビーム１の外側の磁石として機能することを防ぐために、工具３内における磁石５９，６０を適切に絶縁することが、推奨される。
【００７６】
磁気吸引によってクランプ力を生成するのに代わって、この力は、互いに反発する同一磁極によって生成されてもよい。図７に示されているのと同様のクランプ装置がこのように用いられてもよい。具体的には、適切な磁極の磁石３３によって、充填部３０を工具３の位置決め溝の表面６に対して押圧することが可能である。
【００７７】
磁気（電磁気）に基づくクランプ装置の実施形態では、動力伝達装置の使用を省くこともできる。
【００７８】
このように、本発明は、比較的クリーンな小型の力生成装置、例えば、空気圧ジャッキまたは電動機を用いて、工具をプレスブレーキのクランプビーム内に固定して保持するための大きな力を、信頼のできる方法によって生成させることが可能である。従って、大きな外部流体圧ユニットの使用を省くことができる。クランプ装置の駆動が流体圧手段によって行われるときでも、動力伝達装置を利用することによって、比較的少量の流体圧流体および比較的低圧力で十分なものとすることができ、この目的のために、プレスブレーキの流体圧システムを用いることができる。
【００７９】
本発明を実施形態に基づいて説明してきたが、本発明が、この実施形態に制限されず、種々の方法によって変更されてもよいことは、明らかである。本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によってのみ定義されるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１１Ａ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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