(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上金型と下金型を用いて材料に対してプレス成形を行うプレス装置であって、
下面に前記上金型が取り付けられるスライドと、
前記スライドの上方に配置され、前記スライドを昇降可能に支持するクラウンと、
油圧によって前記スライドを下向きに移動して前記材料に成形荷重を付与する油圧駆動部と、を備え、
前記油圧駆動部は、
水平方向に移動可能なピストンロッドを持ち、前記クラウンに水平に配置された油圧シリンダと、
前記油圧シリンダの力を増幅して前記スライドに伝達する倍力機構を持ち、前記ピストンロッドの前記水平方向の移動を上下方向の移動に変換して前記スライドに伝達する第１伝達機構と、を有し、
前記第１伝達機構は、
前記スライドの上側に固定され上下方向にガイドされるプランジャを有し、
前記倍力機構は、
前記ピストンロッドに対して回動可能に連結された第１部材と、
前記第１部材と前記プランジャの間を連結する第２部材と、
前記第１部材と前記クラウンの間を連結する第３部材と、を有し、
前記第２部材は、前記プランジャの上端部および前記第１部材のそれぞれに対して回動可能であり、
前記第３部材は、前記第１部材および前記クラウンのそれぞれに対して回動可能であり、
前記第２部材は、
連結した２つの連結部材を含み、
一方の前記連結部材は前記第１部材に回動可能に連結し、
他方の前記連結部材は前記プランジャの上端部に回動可能に連結している、
プレス装置。
【請求項２】
前記第１部材と前記第２部材の連結部において、前記第３部材は前記第１部材と連結されている、
請求項１に記載のプレス装置。
【請求項３】
前記成形荷重が前記材料に付与される所定の高さまで前記油圧駆動部により前記スライドを下降させた後、更に前記スライドを下向きに移動して前記材料に前記成形荷重を付与する制御を行う制御部を更に備えた、請求項１に記載のプレス装置。
【請求項４】
電動モータと、前記電動モータの駆動を前記クラウンに伝達する第２伝達機構と、を有し、前記クラウンを昇降させる電動駆動部と、
前記成形荷重の反力を受け止めるように前記クラウンを機械的に保持する保持部と、
前記電動駆動部により前記クラウンを所定の高さまで移動して前記保持部により前記クラウンを保持した後に、前記油圧駆動部により前記材料に前記成形荷重を付与する制御を行う制御部と、
を更に備えた、請求項１に記載のプレス装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記保持部により前記クラウンを機械的に保持した後に、前記電動モータの駆動を停止する、
請求項４に記載のプレス装置。
【請求項６】
前記第２伝達機構は、
鉛直方向に配置され前記クラウンを前記スライドの上方に支持するボールネジ部と、
前記クラウンに固定され、前記ボールネジ部と螺合した支持部と、を有し、
前記ボールネジ部は、前記電動モータの駆動によって回転し、
前記電動駆動部は、前記ボールネジ部を回転させて前記支持部とともに前記クラウンを下方に移動させることによって前記スライドを前記所定の高さまで下降させる、
請求項４に記載のプレス装置。
【請求項７】
前記保持部は、
前記ボールネジ部に固定された被嵌合部と、
前記被嵌合部に嵌合可能な嵌合部と、
前記嵌合部を移動させて前記被嵌合部に嵌合させる移動部と、を有し、
前記保持部は、前記嵌合部を前記被嵌合部に嵌合させることによって、前記ボールネジ部を固定し前記成形荷重の反力を受け止めるように前記クラウンを機械的に保持する、
請求項６に記載のプレス装置。
【請求項８】
前記上金型が水平に保たれるように前記上金型の傾斜を補正する傾き補正部を更に備え、
前記制御部は、前記油圧駆動部によって前記上金型に前記成形荷重を付与する際に、前記傾き補正部により前記上金型の傾斜を補正する、
請求項３又は４に記載のプレス装置。
【請求項９】
前記傾き補正部は、
鉛直方向に配置された複数の油圧シリンダと、
作動油を複数の前記油圧シリンダに供給するポンプと、
前記油圧シリンダごとに設けられ、前記油圧シリンダに供給される作動油の量を調整するバルブと、を有し、
前記油圧シリンダのピストンロッドは、前記成形荷重が付与される際に前記スライドに下方から当接し、
前記制御部は、前記油圧駆動部によって前記成形荷重を付与する際に、複数の前記油圧シリンダの前記ピストンロッドのストロークが同じ長さになるように前記バルブを制御する、
請求項８に記載のプレス装置
【請求項１０】
上金型と下金型を用いて材料に対してプレス成形を行うプレス装置であって、
下面に前記上金型が取り付けられるスライドと、
前記スライドの上方に配置され、前記スライドを昇降可能に支持するクラウンと、
油圧によって前記スライドを下向きに移動して前記材料に成形荷重を付与する油圧駆動部と、
を備え、
前記油圧駆動部は、
水平方向に移動可能なピストンロッドを持ち、前記クラウンに水平に配置された油圧シリンダと、
前記油圧シリンダの力を増幅して前記スライドに伝達する倍力機構を持ち、前記ピストンロッドの前記水平方向の移動を上下方向の移動に変換して前記スライドに伝達する第１伝達機構と、を有し、
電動モータと、前記電動モータの駆動を前記クラウンに伝達する第２伝達機構と、を有し、前記クラウンを昇降させる電動駆動部と、
前記成形荷重の反力を受け止めるように前記クラウンを機械的に保持する保持部と、
前記電動駆動部により前記クラウンを所定の高さまで移動して前記保持部により前記クラウンを保持した後に、前記油圧駆動部により前記材料に前記成形荷重を付与する制御を行う制御部と、
を更に備え、
前記制御部は、前記保持部により前記クラウンを機械的に保持した後に、前記電動モータの駆動を停止する、
プレス装置。
【請求項１１】
上金型と下金型を用いて材料に対してプレス成形を行うプレス装置であって、
下面に前記上金型が取り付けられるスライドと、
前記スライドの上方に配置され、前記スライドを昇降可能に支持するクラウンと、
油圧によって前記スライドを下向きに移動して前記材料に成形荷重を付与する油圧駆動部と、
を備え、
前記油圧駆動部は、
水平方向に移動可能なピストンロッドを持ち、前記クラウンに水平に配置された油圧シリンダと、
前記油圧シリンダの力を増幅して前記スライドに伝達する倍力機構を持ち、前記ピストンロッドの前記水平方向の移動を上下方向の移動に変換して前記スライドに伝達する第１伝達機構と、を有し、
前記成形荷重が前記材料に付与される所定の高さまで前記油圧駆動部により前記スライドを下降させた後、更に前記スライドを下向きに移動して前記材料に前記成形荷重を付与する制御を行う制御部と、
前記上金型が水平に保たれるように前記上金型の傾斜を補正する傾き補正部とを更に備え、
前記制御部は、前記油圧駆動部によって前記上金型に前記成形荷重を付与する際に、前記傾き補正部により前記上金型の傾斜を補正し、
前記傾き補正部は、
鉛直方向に配置された複数の油圧シリンダと、
作動油を複数の前記油圧シリンダに供給するポンプと、
前記油圧シリンダごとに設けられ、前記油圧シリンダに供給される作動油の量を調整するバルブと、を有し、
前記油圧シリンダのピストンロッドは、前記成形荷重が付与される際に前記スライドに下方から当接し、
前記制御部は、前記油圧駆動部によって前記成形荷重を付与する際に、複数の前記油圧シリンダの前記ピストンロッドのストロークが同じ長さになるように前記バルブを制御する、
プレス装置。
【請求項１２】
上金型と下金型を用いて材料に対してプレス成形を行うプレス装置であって、
下面に前記上金型が取り付けられるスライドと、
前記スライドの上方に配置され、前記スライドを昇降可能に支持するクラウンと、
油圧によって前記スライドを下向きに移動して前記材料に成形荷重を付与する油圧駆動部と、
を備え、
前記油圧駆動部は、
水平方向に移動可能なピストンロッドを持ち、前記クラウンに水平に配置された油圧シリンダと、
前記油圧シリンダの力を増幅して前記スライドに伝達する倍力機構を持ち、前記ピストンロッドの前記水平方向の移動を上下方向の移動に変換して前記スライドに伝達する第１伝達機構と、を有し、
電動モータと、前記電動モータの駆動を前記クラウンに伝達する第２伝達機構と、を有し、前記クラウンを昇降させる電動駆動部と、
前記成形荷重の反力を受け止めるように前記クラウンを機械的に保持する保持部と、
前記電動駆動部により前記クラウンを所定の高さまで移動して前記保持部により前記クラウンを保持した後に、前記油圧駆動部により前記材料に前記成形荷重を付与する制御を行う制御部と、
前記上金型が水平に保たれるように前記上金型の傾斜を補正する傾き補正部と、を更に備え、
前記制御部は、前記油圧駆動部によって前記上金型に前記成形荷重を付与する際に、前記傾き補正部により前記上金型の傾斜を補正し、
前記傾き補正部は、
鉛直方向に配置された複数の油圧シリンダと、
作動油を複数の前記油圧シリンダに供給するポンプと、
前記油圧シリンダごとに設けられ、前記油圧シリンダに供給される作動油の量を調整するバルブと、を有し、
前記油圧シリンダのピストンロッドは、前記成形荷重が付与される際に前記スライドに下方から当接し、
前記制御部は、前記油圧駆動部によって前記成形荷重を付与する際に、複数の前記油圧シリンダの前記ピストンロッドのストロークが同じ長さになるように前記バルブを制御する、
プレス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、軽量で強度に優れる炭素繊維強化プラスチック（以下ＣＦＲＰ（carbon fiber reinforced plastic）と記載する）が、スポーツ、産業用途などにおいて注目されている。産業用途としては、例えば、自動車の外装および内装のパネルなどをＣＦＲＰで形成することが注目されており、ＣＦＲＰで形成した車体を用いることにより、車体の軽量化を図ることが出来る。
【０００３】
ＣＦＲＰは、炭素繊維が樹脂に混ぜ込まれたものである。樹脂としては、大きく分けて熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂が用いられ、炭素繊維としては、連続繊維と不連続繊維が用いられる。
ＣＦＲＰを加工する際には、ＲＴＭ（Resin Transfer Molding）工法、ＳＭＣ（Sheet Molding Compound）工法、およびＳＳ（Stampable Sheet）工法などが用いられる。
【０００４】
例えば、ＲＴＭ工法では、炭素繊維で形作られた中間基材（プリフォーム材）を金型内にセットし、樹脂を注入しながら加圧成形が行われる。また、ＳＳ工法では、炭素繊維に予め樹脂を含浸させたシートを加熱しプレスにより加圧成形が行われる。
これらの樹脂をプレス成形する際には、金型に対して成形荷重を所定時間付与し続けなければならないため油圧を用いてプレス成形が行われている。このため、油圧シリンダによってスライドを上下方向に移動させてプレス加工を行うプレス装置が用いられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に示すプレス装置では、複数の油圧シリンダが鉛直方向に配置され、油圧シリンダのピストンロッドがスライドに固定されている。そして、ピストンロッドの下方向への移動によってスライドが下降しプレス成形が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３０６０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来のプレス装置では、油圧シリンダを鉛直方向に配置しているためプレス装置全体の高さが高くなり、設置場所が限られる。
また、ピストンロッドの下方への移動によってスライドを介して成形荷重を付与しているため、成形荷重と同等な力を油圧シリンダに発生させる必要がある。このように成形荷重と同等の力を発生させるためには、油圧シリンダを大型化するとともに供給する作動油の量が多くなる。そのため、作動油を供給する設備が大型し、エネルギー消費が多くなる。
【０００８】
本発明の目的は、上記従来のプレス装置の課題を考慮し、全高をおさえることが可能で且つ省エネルギー化を図ることが可能なプレス装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明に係るプレス装置は、上金型と下金型を用いて材料に対してプレス成形を行うプレス装置であって、スライドと、クラウンと、油圧駆動部と、を備える。スライドは、下面に上金型が取り付けられる。クラウンは、スライドの上方に配置され、スライドを昇降可能に支持する。油圧駆動部は、油圧によって前記スライドを下向きに移動して前記材料に成形荷重を付与する。油圧駆動部は、油圧シリンダと、第１伝達機構とを有する。油圧シリンダは、水平方向に移動可能なピストンロッドを持ち、クラウンに配置される。第１伝達機構は、油圧シリンダの力を増幅してスライドに伝達する倍力機構を持つ。第１伝達機構は、ピストンロッドの水平方向の移動を上下方向の移動に変換してスライドに伝達する。
【００１０】
このように、成形荷重を付与する油圧シリンダが水平に配置されているため、プレス装置の高さを低くすることができる。
また、ピストンロッドの移動をスライドに伝達する第１伝達機構が、倍力機構を持っているため、油圧シリンダの大きさを小さくできるとともに供給する作動油の量を減らすことができる。
なお、本明細書における水平方向とは、機械的誤差を含む。
【００１１】
第２の発明に係るプレス装置は、第１の発明に係るプレス装置であって、第１伝達機構は、プランジャを有する。プランジャは、スライドの上側に固定され上下方向にガイドされる。倍力機構は、第１部材と、第２部材と、第３部材を有する。第１部材は、ピストンロッドに対して回動可能に連結されている。第２部材は、第１部材とプランジャの間を連結する。第３部材は、第１部材とクラウンの間を連結する。第２部材は、プランジャの上端部および第１部材のそれぞれに対して回動可能である。第３部材は、第１部材およびクラウンのそれぞれに対して回動可能である。
このように、第１部材、第２部材および第３部材が設けられることにより倍力機構の一例としてのトグルリンク機構を構成できる。
【００１２】
第３の発明に係るプレス装置は、第２の発明に係るプレス装置であって、第１部材と前記第２部材の連結部において、前記第３部材は前記第１部材と連結されている。
このように第１部材と第２部材の間の連結部と、第１部材と第３部材の間の連結部を同じ箇所にすることで省スペース化を図れる。
【００１３】
第４の発明に係るプレス装置は、第１又は２の発明に係るプレス装置であって、制御部を更に備えている。制御部は、成形荷重が材料に付与される所定の高さまで油圧駆動部によりスライドを下降させた後、更にスライドを下向きに移動して材料に成形荷重を付与する制御を行う。
これにより、スライドの移動の全てを油圧によって行うことができるため、簡易な構成で省エネルギー化を図り、全高を低くすることができる。
なお、所定の高さは、例えば成形領域であり、成形荷重を付与することによって上金型および下金型によってプレス成形が行われる領域のことである。
【００１４】
第５の発明に係るプレス装置は、第１又は２の発明に係るプレス装置であって、電動駆動部と、保持部と、制御部とを更に備えている。電動駆動部は、電動モータと、第２伝達機構とを有し、クラウンを昇降させる。第２伝達機構は、電動モータの駆動をクラウンに伝達する。保持部は、成形荷重の反力を受け止めるようにクラウンを機械的に保持する。制御部は、電動駆動部によりクラウンを所定の高さまで移動して保持部によりクラウンを保持した後に、油圧駆動部により材料に成形荷重を付与する制御を行う。
【００１５】
このように、電動モータを用いた駆動部と、油圧を用いた油圧駆動部が設けられている。
これにより、所定の高さまでは電動モータによってクラウンを下方に移動させ、その高さから油圧を用いてスライドに対して成形荷重を付与してプレス成形を行うことが出来る。そのため、所定の高さまでのスライドの移動を油圧で行う場合と比較してスライドのストロークに要する時間が短くでき、プレス成形にかかる時間を短縮できる。
【００１６】
更に、クラウンを保持する保持部が設けられているため、成形荷重の反力に対してもクラウンを保持でき、精度良く加工を行うことができる。
また、保持部によってクラウンを保持している状態では、電動モータを停止可能なため、必要に応じて電動モータを停止することによって電動モータにかかる負荷を軽減できる。
【００１７】
第６の発明に係るプレス装置は、第５の発明に係るプレス装置であって、制御部は、保持部によりクラウンを機械的に保持した後に、電動モータの駆動を停止する。
保持部によってクラウンを保持している状態では、このように電動モータを停止できるため、電動モータにかかる負担を減少できる。
第７の発明に係るプレス装置は、第５の発明に係るプレス装置であって、第２伝達機構は、ボールネジ部と、支持部とを有する。ボールネジ部は、鉛直方向に配置されクラウンをスライドの上方に支持する。支持部は、クラウンに固定され、ボールネジ部と螺合する。ボールネジ部は、電動モータの駆動によって回転する。電動駆動部は、ボールネジ部を回転させて支持部とともにクラウンを下方に移動させることによってスライドを所定の高さまで下降させる。
これによって、電動モータの駆動力を用いてスライドを所定の高さまで下降できる。
【００１８】
第８の発明に係るプレス装置は、第７の発明に係るプレス装置であって、保持部は、被嵌合部と、嵌合部と、移動部と、を有する。被嵌合部は、ボールネジ部に固定されている。嵌合部は、被嵌合部に嵌合可能である。移動部は、嵌合部を移動させて被嵌合部に嵌合させる。保持部は、嵌合部を被嵌合部に嵌合させることによって、ボールネジ部を固定し成形荷重の反力を受け止めるようにクラウンを機械的に保持する。
このように、ボールネジ部を保持部によって固定することによって成形荷重の反力を受け止めることができる。
【００１９】
第９の発明に係るプレス装置は、第４または５の発明に係るプレス装置であって、傾き補正部を更に備える。傾き補正部は、上金型が水平に保たれるように上金型の傾斜を補正する。制御部は、油圧駆動部によって上金型に成形荷重を付与する際に、傾き補正部により上金型の傾斜を補正する。
ＣＦＲＰ等の液状若しくは柔らかい軟性の材料をプレスする際には、金型に形成されている加工品の形状によっては荷重に偏りが生じ、上金型が傾斜する場合がある。上述のように、傾き補正部を設けることによって上金型の傾斜を低減でき、加工精度を向上できる。
【００２０】
第１０の発明に係るプレス装置は、第９の発明に係るプレス装置であって、傾き補正部は、鉛直方向に配置された複数の油圧シリンダと、ポンプと、油圧シリンダごとに設けられたバルブと、を有する。ポンプは、作動油を複数の油圧シリンダに供給する。バルブは、油圧シリンダごとに設けられ、油圧シリンダに供給される作動油の量を調整する。油圧シリンダのシリンダロッドは、成形荷重が付与される際にスライドに下方から当接する。制御部は、油圧駆動部によって成形荷重を付与する際に、複数の油圧シリンダのシリンダロッドのストロークが同じ長さになるようにバルブを制御する。
【００２１】
これにより、ＣＦＲＰ等の液状若しくは柔らかい軟性の材料をプレスする際に、上金型の傾きを低減できる。
なお、本明細書において鉛直方向とは機械的誤差を含む。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、全高をおさえることが可能で且つ省エネルギー化を図ることが可能なプレス装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明にかかる実施の形態１のプレス装置を模式的に示す正面図。
【図２】図１のプレス装置の油圧駆動部の構成を示す正面図。
【図３】（ａ）、（ｂ）図１のプレス装置の油圧駆動部の動きを説明するための
【図４】図１のプレス装置の傾き補正部の構成を示す図。
【図５】図１のプレス装置の制御ブロックを示す図。
【図６】図１のプレス装置の制御方法を示すフロー図。
【図７】図６の動作における上金型および下金型の位置の変化を示す図。
【図８】本発明にかかる実施の形態２のプレス装置を模式的に示す正面図。
【図９】（ａ）、（ｂ）図８のプレス装置のスライド保持部の構成を示す図。
【図１０】図９のスライド保持部の嵌合部の構成を示す平面図。
【図１１】図８のプレス装置の制御構成を示すブロック図。
【図１２】図８のプレス装置の制御方法を示すフロー図。
【図１３】本発明にかかる実施の形態２のプレス装置の変形例の構成を示す正面図。
【図１４】図１３のプレス装置の制御方法を示すフロー図。
【図１５】本発明にかかる実施の形態３のプレス装置の変形例の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明のプレス装置について図面を参照しながら以下に説明する。
（実施の形態１）
＜１．構成＞
（１−１．プレス装置の概要）
図１は、本発明にかかる実施の形態のプレス装置１の構成を示す模式図である。
【００２５】
本実施の形態のプレス装置１は、ＣＦＲＰ等の樹脂材料に対してプレス成形を行う。図１では、例えば、炭素繊維で形作られたプリフォーム材３０１が示されている。このプリフォーム材３０１と溶融している熱硬化性樹脂がプレス装置１によってプレス加工される。
プレス装置１は、主に、ベッド２と、アプライト３と、クラウン４と、スライド５と、油圧駆動部７と、傾き補正部９と、ボルスタ１０と、制御部１１（図２参照）と、を備える。
【００２６】
ベッド２は、フロアに埋め込まれており、プレス装置１の土台を構成する。アプライト３は、柱状の部材であり、ベッド２上に４本配置されている。４本のアプライト３は、平面視において矩形状の各頂点を形成するように配置されている。
クラウン４は、４本のアプライト３によって上方に支持されている。スライド５は、クラウン４の下側に昇降自在に吊下されている。スライド５の下面５ｓには、図示しないダイクランパによって上金型１２ａが着脱自在に取り付けられている。ボルスタ１０は、スライド５の下方であってベッド２上に配置されている。ボルスタ１０の上側には下金型１２ｂが載置される。
【００２７】
油圧駆動部７は、クラウン４に設けられており、クラウン４の下側に吊下されたスライド５を昇降させる。油圧駆動部７は、スライド５を成形領域に達する高さ（所定の高さの一例）まで降下させてから更に降下させることにより上金型１２ａと下金型１２ｂの間のプリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂に成形荷重を付与する。ここで、成形領域とは、成形荷重を付与することによって上金型１２ａおよび下金型１２ｂによってプリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂に対してプレス成形が行われる領域のことである。
【００２８】
傾き補正部９は、スライド５を所定の高さまで移動させた後、プリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂に対して成形荷重を付与している間、スライド５を水平に保つためにスライド５の傾きを補正する。
制御部１１は、詳しくは後述するが、油圧駆動部７および傾き補正部９等の制御を行ってプレス成形を実行する。
【００２９】
（１−２．油圧駆動部）
図２は、本実施の形態の油圧駆動部７の構成を示す図である。
油圧駆動部７は、油圧シリンダ２７１と、各々の油圧シリンダ２７１を駆動する駆動用油圧回路７８と、作動油を供給するポンプ７５と、作動油タンク７７と、油圧シリンダ２７１の圧力をスライド５に伝達する伝達機構２７２と、を有する。
【００３０】
（１−２−１．油圧シリンダおよび駆動用油圧回路など）
油圧シリンダ２７１は、クラウン４に４つ配置されている。図２では、クラウン４の手前側の２つの油圧シリンダ２７１が示されており、奥側にも２つ油圧シリンダ２７１が配置されている。
油圧シリンダ２７１は、水平方向に配置されたシリンダチューブ２７１ａと、シリンダチューブ２７１ａ内を水平方向に移動可能なピストン２７１ｂと、ピストン２７１ｂに接続されたピストンロッド２７１ｃと、を有する。ピストンロッド２７１ｃは、シリンダチューブ２７１ａからプレス装置２００の内側に向かって伸張する。なお、本明細書において水平方向および鉛直方向とは機械的誤差を含む。
【００３１】
ピストン２７１ｂによってシリンダチューブ２７１ａ内の空間は、内側空間２７１ｄと外側空間２７１ｅに分けられる。内側空間２７１ｄに駆動用油圧回路７８の第１接続路７６ａが接続され、外側空間２７１ｅに駆動用油圧回路７８の第２接続路７６ｂが接続されている。
駆動用油圧回路７８は、方向切換バルブ７２と、流量調整バルブ７３と、圧力制御バルブ７４と、第１接続路７６ａと、第２接続路７６ｂと、第３接続路７６ｃと、排油路７６ｄとを含む。
【００３２】
第１接続路７６ａは、作動油が流通し、内側空間２７１ｄと方向切換バルブ７２の間を接続する。第２接続路７６ｂは、作動油が流通し、外側空間２７１ｅと方向切換バルブ７２の間を接続する。第３接続路７６ｃは、作動油タンク７７と方向切換バルブ７２の間を接続する。第３接続路７６ｃにはポンプ７５が配置されている。排油路７６ｄは、方向切換バルブ７２と作動油タンク７７の間を接続する。
【００３３】
流量調整バルブ７３は、第３接続路７６ｃに設けられており、圧力制御バルブ７４は、第３接続路７６ｃと排油路７６ｄを接続する流路上に設けられている。
方向切換バルブ７２は、第１接続路７６ａと第３接続路７６ｃを接続し第２接続路７６ｂと排油路７６ｄを接続する状態と、第１接続路７６ａと排油路７６ｄを接続し第２接続路７６ｂと第３接続路７６ｃを接続する状態と、全ての流路が閉じられた閉状態に切り替えられる。
【００３４】
制御部１１が、第２接続路７６ｂと第３接続路７６ｃを接続し、第１接続路７６ａと排油路７６ｄを接続するように方向切換バルブ７２を切換することによって外側空間２７１ｅに作動油が供給されるとともに内側空間２７１ｄから作動油が排出される。これにより、ピストンロッド２７１ｃが内側へと伸張する。
また制御部１１が、第１接続路７６ａと第３接続路７６ｃを接続して第２接続路７６ｂと排油路７６ｄを接続するように方向切換バルブ７２を切換することによって内側空間２７１ｄに作動油が供給されて外側空間２７１ｅから作動油が排出される。これにより、ピストンロッド２７１ｃがシリンダチューブ２７１ａ内へと引き込まれる。
【００３５】
（１−２−２．伝達機構）
伝達機構２７２は、ピストンロッド２７１ｃの水平方向の移動を上下方向の移動に変換してスライド５に伝達する。伝達機構２７２は、プランジャ６４と、第１連結部材２７３と、第２連結部材２７８と、第３連結部材２７４とを有する。第１連結部材２７３と第２連結部材２７８と第３連結部材２７４は、細長い形状の部材である。
【００３６】
第１連結部材２７３は、その一端においてピン５００を介してピストンロッド２７１ｃの先端２７１ｆに回動可能に連結されている。第１連結部材２７３は、その他端に設けられた第１連結部２７７ａにおいて、第２連結部材２７８の一端と回動可能に連結されている。
第２連結部材２７８は、第１連結部材２７３とプランジャ６４の間を連結する。第２連結部材２７８は、その他端に設けられた第２連結部２７７ｂにおいてプランジャ６４の上端部６４ａと回動可能に連結している。
【００３７】
第２連結部材２７８は、第２Ａ連結部材２７５と第２Ｂ連結部材２７６が連結して構成されている。第２Ａ連結部材２７５は、その一端に設けられた第１連結部２７７ａにおいて第１連結部材２７３および第３連結部材２７４と連結している。第２Ａ連結部材２７５は、その他端に設けられた第４連結部２７７ｄにおいて、第２Ｂ連結部材２７６の一端と連結されている。第２Ｂ連結部材２７６は、その他端が第２連結部２７７ｂにおいてプランジャ６４の上端部に回動可能に連結されている。
【００３８】
第３連結部材２７４は、第１連結部材２７３とクラウン４の間を連結している。第３連結部材２７４は、その一端に設けられた第１連結部２７７ａにおいて第１連結部材２７３と連結している。第３連結部材２７４は、その他端に設けられた第３連結部２７７ｃにおいてクラウン４に回動可能に連結している。
また、第３連結部２７７ｃは、第２連結部２７７ｂの鉛直上方に配置されている。また、第１連結部２７７ａの鉛直方向における位置は、第２連結部２７７ｂと第３連結部２７７ｃの間に位置している。
【００３９】
プランジャ６４は、スライド５の上部に固定されており、クラウン４の下側に固定されたプランジャホルダ６５によって上下方向にガイドされる。
図３（ａ）および図３（ｂ）は、油圧シリンダ２７１を駆動させた際の伝達機構２７２の動きを説明するための図である。
第２接続路７６ｂと第３接続路７６ｃを接続して第１接続路７６ａと排油路７６ｄを接続するように方向切換バルブ７２を制御しポンプ７５を駆動すると、外側空間２７１ｅに作動油が供給されピストン２７１ｂが内側方向に移動し、ピストンロッド２７１ｃが内側に向かって移動する。図３（ｂ）は、ピストンロッド２７１ｃが伸張した状態を示す図である。
【００４０】
このピストンロッド２７１ｃの水平方向内側への移動によって、第１連結部材２７３は内側に押され、第１連結部２７７ａが装置内側方向へと移動する。この第１連結部２７７ａの内側への移動によって第２Ａ連結部材２７５と第３連結部材２７４の間の角度が開く。これにより、第２Ａ連結部材２７５と第２Ｂ連結部材２７６を介して連結されているプランジャ６４がプランジャホルダ６５に沿って下方へと移動する、
このように、油圧シリンダ２７１のピストンロッド２７１ｃが内側に移動する力が伝達機構２７２によってスライド５に伝達され、上金型１２ａと下金型１２ｂの間のプリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂に対して成形荷重を付与できる。
【００４１】
また、第１接続路７６ａと第３接続路７６ｃを接続して第２接続路７６ｂと排油路７６ｄを接続するように方向切換バルブ７２を制御しポンプ７５を駆動すると、内側空間２７１ｄに作動油が供給されピストン２７１ｂが外側方向に移動し、ピストンロッド２７１ｃがシリンダチューブ２７１ａ内に引き込まれる。
上述した第１連結部材２７３、第２連結部材２７８および第３連結部材２７４によって、いわゆるトグルリンク機構が構成されている。トグルリンク機構は、倍力機構であるため、油圧シリンダ２７１で発生する力を増幅してスライド５に伝達する。そのため、小さい油圧シリンダ２７１を使用することができ、使用する作動油の量も少なくなる。
【００４２】
なお、図２では、１つの油圧シリンダ２７１の駆動用油圧回路７８のみを示しているが、４つの油圧シリンダ２７１のそれぞれに駆動用油圧回路７８が設けられている。また、駆動用油圧回路７８の一部、ポンプ７５および作動油タンク７７などは４つの駆動用油圧回路７８に対して共通で用いられても良い。
【００４３】
（１−３．傾き補正部）
傾き補正部９は、成形荷重を付与する際に、スライド５の傾きを補正する。
図４は、傾き補正部９の構成を示す図である。傾き補正部９は、主に、４組の当接部９０、油圧シリンダ９１、リニアセンサ９２および補正用油圧回路９８と、４つの油圧シリンダ９１に作動油を供給するポンプ９５と、作動油タンク９７を有する。
図４では、説明のために４つの油圧シリンダ９１を並べて図示しているが、実際には、４つの油圧シリンダ９１は、スライド５の下方であって、平面視においてスライド５の４隅に配置されている。図１では、紙面手前側の２つの油圧シリンダ９１のみが示されており、紙面奥側に更に２つの油圧シリンダ９１が配置されている。
【００４４】
４つの油圧シリンダ９１には、それぞれ補正用油圧回路９８が接続されており、１つのポンプ９５から補正用油圧回路９８を介して油圧シリンダ９１に作動油が供給される。尚、４つの油圧シリンダ９１の補正用油圧回路９８の構成は同じであるため、１つの油圧シリンダ９１についてのみ説明する。
油圧シリンダ９１は、鉛直方向に配置されたシリンダチューブ９１ａと、シリンダチューブ９１ａ内を鉛直方向に移動可能なピストン９１ｂと、ピストン９１ｂに接続されシリンダチューブ９１ａから上方に向かって伸縮可能なピストンロッド９１ｃとを有している。
【００４５】
ピストンロッド９１ｃの上端には、当接部９０が設けられている。当接部９０は、成形荷重を付与している間、スライド５に当接している。
ピストン９１ｂによってシリンダチューブ９１ａ内の空間は、下方空間９１ｄと上方空間９１ｅに分けられる。
リニアセンサ９２は、当接部９０の位置を監視し、位置に関する情報を制御部１１へと送信する。
【００４６】
次に、補正用油圧回路９８について説明する。補正用油圧回路９８は、第１サーボバルブ９３、第２サーボバルブ９４と、第１接続路９６ａと、第２接続路９６ｂと、第３接続路９６ｃと、排油路９６ｄとを有している。第１接続路９６ａは、作動油が流通し、下方空間９１ｄと第１サーボバルブ９３の間を接続する。第２接続路９６ｂは、作動油が流通し、上方空間９１ｅと第２サーボバルブ９４の間を接続する。第３接続路９６ｃは、作動油タンク９７と第１サーボバルブ９３および第２サーボバルブ９４の間を接続する。第３接続路９６ｃにはポンプ９５が配置されている。排油路９６ｄは、第１サーボバルブ９３と作動油タンク９７の間を接続する。第１サーボバルブ９３は、流量を制御しながら、第１接続路９６ａを第３接続路９６ｃまたは排油路９６ｄと接続できる。また、第２サーボバルブ９４は、流量を調整しながら第２接続路９６ｂを第３接続路９６ｃまたは排油路９６ｄと接続できる。
【００４７】
４つの補正用油圧回路９８の第３接続路９６ｃはポンプ９５の下流側から分岐してそれぞれの第１サーボバルブ９３と第２サーボバルブ９４に繋がっている。また、４つの補正用油圧回路９８の第１サーボバルブ９３と第２サーボバルブ９４に接続されている排油路９６ｄは作動油タンク９７の上流側で合流している。
制御部１１は、４軸の油圧シリンダ９１の独立制御を行う。制御部１１は、成形荷重を負荷する際に、４軸の油圧シリンダ９１の位置（スライド５の下面５ｓに当接している当接部９０の位置）が同一となるように第１サーボバルブ９３および第２サーボバルブ９４を制御する。すなわち、リニアセンサ９２の位置情報を制御部１１にフィードバックしつつ、第１サーボバルブ９３と第２サーボバルブ９４を制御して下方空間９１ｄまたは上方空間９１ｅに作動油を供給してピストンロッド９１ｃのストロークを制御することにより、４つの当接部９０の高さ位置が同じ位置になるように制御される。
【００４８】
（１−４．制御構成）
図５は、本実施の形態のプレス装置１の制御構成を示すブロック図である。制御部１１は、油圧駆動部７の方向切換バルブ７２、流量調整バルブ７３、圧力制御バルブ７４およびポンプ７５を制御することによってスライド５を昇降移動し、上金型１２ａおよび下金型１２ｂの間の材料（プリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂）に成形荷重を付与する。
【００４９】
制御部１１は、リニアセンサ９２の検出に基づいて傾き補正部９のポンプ９５および４組の第１サーボバルブ９３並びに第２サーボバルブ９４を制御することによって成形荷重付与時のスライド５の傾きを補正する。
なお、制御部１１は、方向切換バルブ７２、流量調整バルブ７３、圧力制御バルブ７４、第１サーボバルブ９３、及び第２サーボバルブ９４を４つずつ制御しているが、図５では、省略して１つのみ示している。
【００５０】
＜２．動作＞
次に、本実施の形態のプレス装置１の制御方法について説明する。
なお、以下の説明では、いわゆるＲＴＭ工法におけるプレス加工について説明する。すなわち、炭素繊維で形作られたプリフォーム材３０１と溶融している熱硬化性樹脂が本実施の形態のプレス装置１によってプレス加工される。なお、熱硬化性樹脂としては、エポキシ、不飽和ポリエステル等が用いられる。
【００５１】
図６は、本実施の形態のプレス装置１の制御方法を示すフロー図である。図７は、プレス加工の際の上金型１２ａの高さの時間変化のグラフを示す図である。図７では、上金型１２ａの位置がＧ１のグラフで示され、下金型１２ｂの位置がＧ２のグラフで示されている。
はじめに、予め炭素繊維が成形品の形状に形作られたプリフォーム材３０１が下金型１２ｂ上に載置される。
【００５２】
次に、制御部１１は、ステップＳ１０において、制御部１１は、油圧駆動部７のポンプ７５、方向切換バルブ７２、流量調整バルブ７３および圧力制御バルブ７４を制御し、スライド５を下方に移動させる。（図７の時刻ｔ１〜ｔ２参照）。
なお、図７に示す距離ｄ１はスライド５が成形領域に達するまでのストロークを示す。また、距離ｄ２（所定の高さの一例）が、下金型１２ｂからの上金型１２ａの距離を示す。この下金型１２ｂからの距離ｄ２が成形領域であり、成形荷重を付与することによってプレス成形が行われる領域のことである。この距離ｄ２において、傾き補正部９の当接部９０がスライド５の下面５ｓに当接する。
【００５３】
次に、ステップＳ１５において、スライド５を停止させて熱硬化性樹脂が上金型１２ａと下金型１２ｂの間に注入される。図１に示すように、上金型１２ａには、熱硬化性樹脂を注入するための注入路４００が形成されており、熱硬化性樹脂は注入路４００を通して供給される。
次に、ステップＳ２０において、制御部１１が成形領域に達したスライド５を更に下方に移動させることによって、上金型１２ａおよび下金型１２ｂの間のプリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂に成形荷重が付加され、プリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂が上金型１２ａと下金型１２ｂの間で加圧される（ステップＳ２０）。この加圧によってプリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂の成形が行われる。なお、図７に示す距離ｄ３が荷重成形時のスライド５の下方への移動を示す。
【００５４】
次に、ステップＳ３０において、加圧状態が所定時間保持される（図７の時刻ｔ３〜ｔ４参照）。尚、図７では、上金型１２ａの高さは一定になっているが、所定時間保持している間に樹脂が冷却されて体積が小さくなると、それに伴いスライド５は若干下降する。
上記ステップＳ２０とステップＳ３０の間、制御部１１は、傾き補正部９のポンプ９５および４組の第１サーボバルブ９３並びに第２サーボバルブ９４を制御することによって油圧シリンダ９１を駆動し、スライド５を所定以下の傾きに保つように制御が行われる。
【００５５】
次に、ステップＳ４０において、制御部１１は、油圧駆動部７の方向切換バルブ７２、流量調整バルブ７３および圧力制御バルブ７４を制御し、スライド５を元の位置まで上昇させる（図７の時刻ｔ４〜ｔ５参照）。
そして、プレス加工が終了した加工済品が取り出され、次のプレス加工が行われる。
【００５６】
（実施の形態２）
次に、本発明に係る実施の形態２のプレス装置２００について説明する。
上記実施の形態１では、成形領域に達するまでのスライド５の下降（図７の距離ｄ１参照）と、成形荷重の付与のためのスライド５の下降（図７の距離ｄ３参照）の双方が油圧駆動部７によって行われているが、本実施の形態２では、別々の駆動部によって行われる。以下の説明では、実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００５７】
＜１．構成＞
（１−１．プレス装置の概要）
本実施の形態のプレス装置２００は、ＣＦＲＰ等の樹脂材料に対してプレス成形を行う。プレス装置２００は、実施の形態１のプレス装置１と異なり、アプライト３が設けられておらず、主に、ベッド２と、クラウン４と、スライド５と、電動駆動部６と、油圧駆動部７と、保持部８と、傾き補正部９と、ボルスタ１０と、制御部２１１（図１１参照）と、を備える。
【００５８】
電動駆動部６は、詳しくは後述するがサーボモータ２６０を用いてクラウン４とともに、クラウン４の下側に吊下されたスライド５を昇降させる。電動駆動部６は、スライド５を成形領域に達する高さ（所定の高さの一例）まで降下させる。ここで、成形領域とは、成形荷重を付与することによって上金型１２ａおよび下金型１２ｂによってプレス成形が行われる領域のことである。
【００５９】
油圧駆動部７は、成形領域に達したスライド５に対して油圧を用いて所定の作動圧を加えながらスライド５を下降させることによって、上金型１２ａと下金型１２ｂの間の材料に成形荷重を付与する。この成形荷重の付与によってプレス成形が行われる。
すなわち、本実施の形態の油圧駆動部７は、図７に示す距離ｄ３への移動にのみ用いられる。
【００６０】
保持部８は、成形荷重の反力を受け止めるようにスライド５をクラウン４とともに保持する。詳細には、電動駆動部６を機械的に固定することで、クラウン４をスライド５が成形領域に達する高さ（所定の高さの一例）で固定し、スライド５が荷重を付与した際の反力により上方に移動しないようにする。
傾き補正部９は、実施の形態１と同様に、スライド５に対して成形荷重を付与している間、スライド５を水平に保つためにスライド５の傾きを補正する。
制御部２１１は、詳しくは後述するが、電動駆動部６、油圧駆動部７、保持部８、および傾き補正部９等の制御を行ってプレス成形を実行する。
【００６１】
（１−２．電動駆動部）
電動駆動部６は、サーボモータ２６０と、サーボモータ２６０の駆動をスライド５に伝達する伝達機構２６６を４組有する。それぞれの伝達機構２６６は、ボールネジ部２６１および支持部２６２を有する。４本のボールネジ部２６１は、ベッド２に鉛直方向に向かって回転可能に配置されており、クラウン４の４隅を挿通している。クラウン４の上下であって、ボールネジ部２６１の周囲には軸受２６３が設けられている。本実施の形態のプレス装置２００では、実施の形態１のプレス装置１と異なり、アプライト３が設けられておらず、電動駆動部６によってクラウン４が支持されている。
【００６２】
ボールネジ部２６１は、周面にネジ形状２６１ａが形成されている。支持部２６２は、クラウン４の下側であって軸受２６３の下側に固定されており、ボールネジ部２６１とともにクラウン４を支持するための支持部２６２が固定されている。支持部２６２は上下方向に貫通孔２６２ａを有し、貫通孔２６２ａの内周面には、ネジ形状が形成されており、ボールネジ部２６１のネジ形状２６１ａと螺合している。
【００６３】
サーボモータ２６０は、その駆動軸２６０ａが鉛直方向を向くように配置されている。駆動軸２６０ａは、ボールネジ部２６１の下端と結合されている。
サーボモータ２６０を回転することによってボールネジ部２６１も回転し、ボールネジ部２６１と螺合している支持部２６２およびクラウン４が上下方向に移動する。
このように、サーボモータ２６０の駆動によってクラウン４が上下方向に移動するため、クラウン４に吊下されているスライド５も上下方向に移動する。
【００６４】
すなわち、プレス成形を行う際には、サーボモータ２６０の駆動によってスライド５は成形領域に達する高さまで下降する。
サーボモータ２６０は、制御部２１１によって制御される。
【００６５】
（１−３．保持部）
図９（ａ）、（ｂ）は、保持部８の構成を示す図である。
保持部８は、ボールネジ部２６１の上端に設けられた被嵌合部２８１と、被嵌合部２８１に嵌合する嵌合部２８２と、嵌合部２８２を被嵌合部２８１に向かって移動する移動部８６と、を有する。
被嵌合部２８１は、ボールネジ部２６１の上端にボールネジ部２６１と同軸で設けられた円柱部２８１ａと、上下方向に一定の間隔を開けて形成された円環状突起部２８１ｂと、を有する。円環状突起部２８１ｂは、円柱部２８１ａの径方向外側に向かって水平方向に突出している。円環状突起部２８１ｂは、円柱部２８１ａの一周にわたって形成されている。上下方向に隣り合う円環状突起部２８１ｂの間には、凹部２８１ｃが形成されている。
【００６６】
図１０は、嵌合部２８２の平面図である。嵌合部２８２は、半円環状の部材である。被嵌合部２８１の周囲を囲むように２つの嵌合部２８２が配置されている。２つの嵌合部２８２は対向して配置されている。
嵌合部２８２は、移動部８６の油圧シリンダ８１のピストンロッド８１ｃの先端に固定されている。嵌合部２８２は、図９（ａ）に示すように、その内側に凹凸形状を有している、すなわち、嵌合部２８２は、円環の径方向内側に向かって突出した２つの凸部２８２ａを有している、２つの凸部２８２ａの間には、凹部２８２ｂが形成されている。
【００６７】
移動部８６は、嵌合部２８２ごとに設けられている。移動部８６は、油圧シリンダ８１と、ポンプ８３と、保持用油圧回路８７と、作動油タンク８５とを有する。
油圧シリンダ８１は、シリンダチューブ８１ａと、シリンダチューブ８１ａ内を移動可能なピストン８１ｂと、ピストン８１ｂに連結されたピストンロッド８１ｃとを有している。油圧シリンダ８１は、ピストンロッド８１ｃが水平移動するようにクラウン４に固定されている。また、ピストンロッド８１ｃは、シリンダチューブ８１ａから被嵌合部２８１に向かって伸張する。ピストンロッド８１ｃの先端には、嵌合部２８２が取付けられている。尚、図９（ｂ）では、保持用油圧回路８７は図示を省略している。シリンダチューブ８１ａ内の空間は、ピストン８１ｂによってピストンロッド８１ｃ側の第１空間８１ｄと、ピストンロッド８１ｃと反対側の第２空間８１ｅに分けられている。
【００６８】
保持用油圧回路８７は、主に、方向切換バルブ８２と、第１接続路８４ａと、第２接続路８４ｂと、第３接続路８４ｃと、排油路８４ｄと、を含む。第１接続路８４ａは、作動油が流通し、第１空間８１ｄと方向切換バルブ８２の間を接続する。第２接続路８４ｂは、作動油が流通し、第２空間８１ｅと方向切換バルブ８２の間を接続する。第３接続路８４ｃは、作動油タンク８５と方向切換バルブ８２の間を接続する。第３接続路８４ｃにはポンプ８３が配置されている。排油路８４ｄは、方向切換バルブ８２と作動油タンク８５の間を接続する。
【００６９】
方向切換バルブ８２は、第１接続路８４ａと第３接続路８４ｃを接続し第２接続路８４ｂと排油路８４ｄを接続する状態と、第１接続路８４ａと排油路８４ｄを接続し第２接続路８４ｂと第３接続路８４ｃを接続する状態と、全ての流路が閉じられた閉状態に切り替えられる。
方向切換バルブ８２およびポンプ８３は、制御部２１１によって制御される。
【００７０】
スライド５が成形領域まで下降すると、制御部２１１は、保持用油圧回路８７を制御してピストンロッド８１ｃをシリンダチューブ８１ａから伸ばす。詳細には、第２接続路８４ｂと第３接続路８４ｃを接続し第１接続路８４ａと排油路８４ｄを接続するように方向切換バルブ８２が切換られる。この状態で、ポンプ８３が作動されると、第２空間８１ｅ側に作動油が供給されてピストンロッド８１ｃが被嵌合部２８１側に伸びる。このピストンロッド８１ｃの移動によって、図９（ｂ）に示すように２つの嵌合部２８２が被嵌合部２８１を挟むように移動して被嵌合部２８１に嵌合する。詳細には、嵌合部２８２の凸部２８２ａが、被嵌合部２８１の凹部２８１ｃに嵌り、嵌合部２８２の凹部２８２ｂに被嵌合部２８１の円環状突起部２８１ｂが嵌る。
【００７１】
このようにして、ボールネジ部２６１が保持部８によって固定される。すなわち、成形領域までスライド５を下降させてボールネジ部２６１を固定することによって、スライド５を成形領域の高さに機械的に保持できる。
一方、嵌合部２８２を被嵌合部２８１から離間させる際には、第１接続路８４ａと第３接続路８４ｃを接続し第２接続路８４ｂと排油路８４ｄを接続するように方向切換バルブ８２が切り替えられてポンプ８３が駆動制御される。これによって第１空間８１ｄに作動油が供給されてピストンロッド８１ｃが縮み嵌合部２８２が被嵌合部２８１から離間する。
【００７２】
なお、１つの被嵌合部２８１に対して１組の嵌合部２８２が設けられており、それぞれの嵌合部２８２に対して移動部８６が設けられているため、合計８個の移動部８６が設けられている。図９では、移動部８６ごとに油圧シリンダ８１ごとにポンプ８３および作動油タンク８５が設けられているように図示されているが、共有化するほうが好ましい。また、８個の移動部８６の保持用油圧回路８７の一部も共有されていてもよい。
【００７３】
（１−４．制御構成）
図１１は、本実施の形態のプレス装置２００の制御構成を示すブロック図である。制御部２１１は、電動駆動部６のサーボモータ２６０を駆動制御しスライド５を昇降動作させる。制御部２１１は、保持部８のポンプ８３および方向切換バルブ８２を制御することによって油圧シリンダ８１を動作させて嵌合部２８２を制御する。
【００７４】
制御部２１１は、油圧駆動部７の方向切換バルブ７２、流量調整バルブ７３、圧力制御バルブ７４およびポンプ７５を制御することによって所定の作動圧でスライド５を下降させて上金型１２ａと下金型１２ｂの間の材料に成形荷重を付与する。
制御部２１１は、リニアセンサ９２に基づいて傾き補正部９のポンプ９５および４組の第１サーボバルブ９３並びに第２サーボバルブ９４を制御することによって成形荷重付与時のスライド５の傾きを補正する。
【００７５】
なお、制御部１１は、例えば、サーボモータ２６０、方向切換バルブ７２、流量調整バルブ７３、圧力制御バルブ７４、第１サーボバルブ９３、及び第２サーボバルブ９４を４つずつ制御し、８つの方向切換バルブ８２を制御しているが、図１１では、省略して１つのみ示している。
【００７６】
＜２．動作＞
次に、本実施の形態のプレス装置２００の制御方法について説明する。図１２は、本実施の形態のプレス装置２００の制御方法を示すフロー図である。尚、図１２とともに図７も参照しながら説明する。
予め炭素繊維が成形品の形状に形作られたプリフォーム材３０１が下金型１２ｂ上に載置された後、制御部２１１は、ステップＳ２１０において、４つのサーボモータ２６０を駆動してボールネジ部２６１を回転させることによってクラウン４ごとスライド５を成形領域に達する高さまで下降させる（図７の時刻ｔ１〜ｔ２参照）。また、スライド５が成形領域に達すると、スライド５の下面５ｓに傾き補正部９の当接部９０が当接する。
【００７７】
そして、スライド５が成形領域に達すると、ステップＳ２２０において、制御部２１１は、保持用油圧回路８７の方向切換バルブ８２およびポンプ８３を制御して、油圧シリンダ８１を駆動する。すなわち、ピストンロッド８１ｃをシリンダチューブ８１ａから伸長させて、嵌合部２８２を被嵌合部２８１に嵌合させる。これによってクラウン４の位置が固定される。なお、サーボモータ２６０を用いてクラウン４およびスライド５を下降させるため、嵌合部２８２の凸部２８２ａが被嵌合部２８１の凹部２８１ｃに対応する位置になるように精度良くクラウン４およびスライド５を停止させることができる。
【００７８】
次に、ステップ２３０において、制御部２１１は、サーボモータ２６０への通電を停止する。
次に、ステップＳ２３５において、スライド５を停止させた状態で熱硬化性樹脂が上金型１２ａと下金型１２ｂの間に注入される。
なお、図７に示す距離ｄ１は、スライド５が成形領域に達するまでのストロークを示す。また、距離ｄ２（所定の高さの一例）が、下金型１２ｂからの上金型１２ａの距離を示す。この下金型１２ｂからの距離ｄ２が成形領域であり、成形荷重を付与することによってプレス成形が行われる領域のことである。この距離ｄ２において、傾き補正部９の当接部９０がスライド５の下面５ｓに当接する。
【００７９】
次に、ステップＳ２４０において、制御部２１１は、油圧駆動部７の駆動用油圧回路７８を制御し、スライド５内の４つの油圧シリンダ２７１を駆動してスライド５に対して成形荷重と同等の力を加えながら下方に移動させる。このようにスライド５に成形荷重を付与することによって上金型１２ａおよび下金型１２ｂの間のプリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂に成形荷重が付加され、プリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂が上金型１２ａと下金型１２ｂの間で加圧される。この加圧によってプリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂の成形が行われる。
【００８０】
次に、ステップＳ２５０において、加圧状態が所定時間保持される（図７の時刻ｔ３〜ｔ４参照）。尚、図８では、上金型１２ａの高さは一定になっているが、所定時間保持している間に樹脂が冷却されて体積が小さくなると、それに伴いスライド５は若干下降する。
上記ステップＳ２４０とステップＳ２５０の間、制御部２１１は、ポンプ９５および４組の第１サーボバルブ９３並びに第２サーボバルブ９４をリニアセンサ９２に基づいて制御することによって油圧シリンダ９１を駆動し、スライド５を所定以下の傾きに保つ。
【００８１】
所定時間が経過すると、制御部２１１は、油圧駆動部１０７の駆動用油圧回路７８を制御し、スライド５への荷重の付与を停止する。
次に、ステップＳ２６０において、制御部２１１は、サーボモータ２６０への通電を行う。
次に、ステップＳ２７０において、制御部２１１は、保持部８の保持用油圧回路８７を制御することによって油圧シリンダ８１を駆動し、嵌合部２８２を被嵌合部２８１から離間させる。これによって、クラウン４およびスライド５の固定が解除される。
次に、ステップＳ２８０において、制御部２１１は、サーボモータ２６０を制御し、スライド５およびクラウン４を元の位置まで上昇させる（図７の時刻ｔ４〜ｔ５参照）。
そして、プレス加工が終了した加工済品が取り出され、次のプレス加工が行われる。
【００８２】
（上記実施の形態１、２の特徴）
（１）
本実施の形態のプレス装置１、２００は、上金型１２ａと下金型１２ｂを用いてプリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂（材料の一例）に対してプレス成形を行うプレス装置であって、スライド５と、クラウン４と、油圧駆動部７と、を備える。スライド５は、下面５ｓに上金型１２ａが取り付けられる。クラウン４は、スライド５の上方に配置され、スライド５を昇降可能に支持する。油圧駆動部７は、油圧によってスライド５を下向きに移動して材料に成形荷重を付与する。油圧駆動部７は、油圧シリンダ２７１と、伝達機構２７２（第１伝達機構の一例）とを有する。油圧シリンダ２７１は、水平方向に移動可能なピストンロッド２７１ｃを持ち、クラウン４に配置される。伝達機構２７２は、油圧シリンダ２７１の力を増幅してスライド５に伝達する倍力機構を持つ。伝達機構２７２は、ピストンロッド２７１ｃの水平方向の移動を上下方向の移動に変換してスライド５に伝達する。
【００８３】
このように、成形荷重を付与する油圧シリンダ２７１が水平に配置されているため、プレス装置１、２００の高さを低くすることができる。
また、ピストンロッド２７１ｃの移動をスライド５に伝達する伝達機構２７２が、トグルリンク機構（倍力機構の一例）を持っているため、油圧シリンダ２７１の大きさを小さくできるとともに供給する作動油の量を減らすことができる。
【００８４】
（２）
本実施の形態のプレス装置１、２００では、伝達機構２７２は、プランジャ６４を有する。プランジャ６４は、スライド５の上側に固定され上下方向にガイドされる。倍力機構は、第１連結部材２７３（第１部材の一例）と、第２連結部材２７８（第２部材の一例）と、第３連結部材２７４（第３部材の一例）を有する。第１連結部材２７３は、ピストンロッド２７１ｃに対して回動可能に連結されている。第２連結部材２７８は、第１連結部材２７３とプランジャ６４の間を連結する。第３連結部材２７４は、第１連結部材２７３とクラウン４の間を連結する。第２連結部材２７８は、プランジャ６４の上端部および第１連結部材２７３のそれぞれに対して回動可能である。第３連結部材２７４は、第１連結部材２７３およびクラウン４のそれぞれに対して回動可能である。
このように、第１連結部材２７３、第２連結部材２７８および第３連結部材２７４が設けられることにより倍力機構の一例としてのトグルリンク機構を構成できる。
【００８５】
（３）
本実施の形態のプレス装置１、２００では、第１連結部材２７３と第２連結部材２７８の連結部において、第３連結部材２７４は第１連結部材２７３と連結されている。
このように第１連結部材２７３と第２連結部材２７８の間の連結部と、第１連結部材２７３と第３連結部材２７４の間の連結部を同じ箇所にすることで省スペース化を図れる。
【００８６】
（４）
本実施の形態のプレス装置１は、制御部１１を更に備えている。制御部１１は、成形荷重がプリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂に付与される成形領域に達する高さ（所定の高さの一例）まで油圧駆動部７によりスライド５を下降させた後、更にスライド５を下向きに移動して材料に成形荷重を付与する制御を行う。
これにより、スライド５の移動の全てを油圧によって行うことができるため、簡易な構成で省エネルギー化を図り、全高を低くすることができる。
なお、成形領域とは、成形荷重を付与することによって上金型および下金型によってプレス成形が行われる領域のことである。
【００８７】
（５）
本実施の形態のプレス装置２００は、電動駆動部６と、保持部８（保持部の一例）と、制御部２１１とを更に備えている。電動駆動部６は、サーボモータ２６０（電動モータの一例）と、伝達機構２６６（第２伝達機構の一例）とを有し、クラウン４を昇降させる。伝達機構２６６は、サーボモータ２６０の駆動をクラウン４に伝達する。保持部８は、成形荷重の反力を受け止めるようにクラウン４を機械的に保持する。制御部２１１は、電動駆動部６によりスライド５を所定の高さまで移動して保持部８によりスライド５を保持した後に、油圧駆動部７により材料に成形荷重を付与する制御を行う。
【００８８】
このように、サーボモータ２６０を用いた電動駆動部６と、油圧を用いた油圧駆動部７が設けられている。
これにより、プレス装置２００では、成形領域に達する高さ（所定の高さの一例）まではサーボモータ２６０によってクラウン４を下方に移動させ、その高さから油圧を用いてスライド５に対して成形荷重を付与してプレス成形を行うことが出来る。そのため、実施の形態１のプレス装置１のように、成形領域に達する高さまでのスライドの移動を油圧で行う場合と比較してスライドのストロークに要する時間が短くでき、プレス成形にかかる時間を短縮できる。
【００８９】
また、実施の形態１のプレス装置１では、スライド５の上限位置から成形領域までのストロークを長く構成するためには、油圧シリンダ２７１の径をおおきくするとともにピストンロッド２７１ｃの長さも長くする必要があり、プレス装置の高さを低くできるものの幅が大きくなる場合がある。
一方、実施の形態２のプレス装置２００では、距離ｄ１のスライド５の移動を電動駆動部６により行うため、上限位置から成形領域に達するまでのスライド５のストロークを実施の形態１と比べて長く構成しやすい。このため、成形品を自動搬送する装置などを組み込みやすい。
【００９０】
更に、実施の形態２のプレス装置２００では、成形領域に達する高さまで電動駆動部６によってスライド５を移動させているため、油圧シリンダ２７１の大きさを実施の形態１よりも小さくできる。
更に、クラウン４を保持する保持部８が設けられているため、成形荷重の反力に対してもスライド５を保持でき、精度良く加工を行うことができる。
また、保持部８によってスライド５を保持している状態では、サーボモータ２６０を停止可能なため、必要に応じてサーボモータ２６０を停止することによってサーボモータ２６０にかかる負荷を軽減できる。
【００９１】
（６）
上記実施の形態のプレス装置２００では、制御部２１１は、保持部８によりクラウン４を機械的に保持した後に、サーボモータ２６０の駆動を停止する。
保持部８によってクラウン４を保持している状態では、このようにサーボモータ２６０を停止できるため、サーボモータ２６０にかかる負担を減少できる。
【００９２】
（７）
上記実施の形態のプレス装置２００では、伝達機構２６６（第２伝達機構の一例）は、ボールネジ部２６１と、支持部２６２とを有する。ボールネジ部２６１は、鉛直方向に配置されクラウン４をスライド５の上方に支持する。支持部２６２は、クラウン４に固定され、ボールネジ部２６１と螺合する。ボールネジ部２６１は、サーボモータ２６０の駆動によって回転する。電動駆動部６は、ボールネジ部２６１を回転させて支持部２６２とともにクラウン４を下方に移動させることによってスライド５を所定の高さまで下降させる。
これによって、サーボモータ２６０の駆動力を用いてスライド５を所定の高さまで下降できる。
【００９３】
（８）
実施の形態のプレス装置２００では、保持部８は、被嵌合部２８１と、嵌合部２８２と、移動部８６と、を有する。被嵌合部２８１は、ボールネジ部２６１に固定されている。嵌合部２８２は、被嵌合部２８１に嵌合可能である。移動部８６は、嵌合部２８２を移動させて被嵌合部２８１に嵌合させる。保持部８は、嵌合部２８２を被嵌合部２８１に嵌合させることによって、ボールネジ部２６１を固定し成形荷重の反力を受け止めるようにクラウン４を機械的に保持する。
このように、ボールネジ部２６１を保持部８によって固定することによって成形荷重の反力を受け止めることができる。
【００９４】
（９）
上記実施の形態のプレス装置１、２００は、傾き補正部９を更に備える。傾き補正部９は、上金型１２ａが水平に保たれるように上金型１２ａの傾斜を補正する。制御部２１１は、油圧駆動部７によって上金型１２ａに成形荷重を付与する際に、傾き補正部９により上金型１２ａの傾斜を補正する。
ＣＦＲＰ等の液状若しくは柔らかい軟性の材料をプレスする際には、金型に形成されている加工品の形状によっては荷重に偏りが生じ、上金型１２ａが傾斜する場合がある。上述のように、傾き補正部９を設けることによって上金型１２ａの傾斜を低減でき、加工精度を向上できる。
【００９５】
（１０）
上記実施の形態のプレス装置１、２００では、傾き補正部９は、鉛直方向に配置された複数の油圧シリンダ９１と、ポンプ９５と、油圧シリンダ９１ごとに設けられた第１サーボバルブ９３および第２サーボバルブ９４（バルブの一例）と、を有する。ポンプ９５は、作動油を複数の油圧シリンダ９１に供給する。第１サーボバルブ９３および第２サーボバルブ９４は、油圧シリンダ９１ごとに設けられ、油圧シリンダ９１に供給される作動油の量を調整する。油圧シリンダ９１のピストンロッド９１ｃは、成形荷重が付与される際にスライド５に下方から当接する。制御部１１、２１１は、油圧駆動部７によって成形荷重を付与する際に、複数の油圧シリンダ９１のピストンロッド９１ｃのストロークが同じ長さになるように第１サーボバルブ９３および第２サーボバルブ９４を制御する。
これにより、ＣＦＲＰ等の液状若しくは柔らかい軟性の材料をプレスする際に、上金型の傾きを低減できる。
【００９６】
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００９７】
（Ａ）
上記実施の形態では、ＲＴＭ工法におけるプレス装置の動作について説明したが、この工法にかぎられるものではない。例えば、ＳＳ工法においても同様に実施できる。
図１３は、に示すプレス装置２００´の構成を示す模式図であり、実施の形態２のプレス装置２００の変形例を示す。プレス装置２００´では、上金型１２ａ´に熱硬化性樹脂を注入するための注入路４００が形成されている。図１４は、図２０に示すプレス装置２００´の制御方法を示すフロー図である。なお、ＳＳ工法では、熱可塑性樹脂を使用するが、熱可塑性樹脂としては、ポリアミド、ポリプロピレンなどが用いられる。
【００９８】
ＳＳ工法では、炭素繊維のシートに熱可塑性樹脂を含浸させたプリプレグを積層したスタンパブルシート３００が用いられる。加熱されたスタンパブルシート３００が下金型１２ｂ´上に載置されて、スライド５が下降される（ステップＳ２１０）。次に、伝達機構２６６が保持部８によって固定された後、サーボモータ２６０が停止される（ステップＳ２２０、Ｓ２３０）。
次に、油圧駆動部７によってスライド５に成形荷重が付与され、上金型１２ａ´と下金型１２ｂ´の間で加圧成形が行われる（ステップＳ２４０）。
以降の制御は、上記実施の形態と同様である。
なお、プレス装置１についてもＳＳ工法に利用してもよい。
【００９９】
（Ｂ）
また、上記実施の形態及び上記（Ａ）では、材料の一例として連続炭素繊維を用いたＣＦＲＰ（プリフォーム材３０１と熱硬化性樹脂）を用いて説明したが、これに限られるものではない。不連続炭素繊維を用いたＣＦＲＰをプレス加工する際に上記実施の形態及び上記（Ａ）のプレス装置１、２００、１´を用いても良いし、更にＣＦＲＰに限らなくても良い。すなわち、炭素繊維を含まない樹脂などを成形する際にプレス装置１、２００、１´が用いられても良い。なお、上記実施の形態で説明したプレス装置を板金加工などの際に用いても良いが、軟性の柔らかい素材や液状の素材をプレス加工する際のほうが、より効果を発揮する。
【０１００】
（Ｃ）
上記実施の形態のプレス装置１、２００では、電動モータの一例としてサーボモータ２６０が用いられているが、サーボモータに限らなくても良く、例えばインバータモータが用いられてもよい。
（Ｄ）
上記実施の形態では、サーボモータ２６０の駆動によってスライド５を成形領域に達するまで下降させて、成形領域に達してからは油圧によって成形を行っているが、サーボモータ２６０でスライド５を下降させる位置は成形領域よりも上方の位置であってもよく、その位置からは油圧でスライド５を下降させてもよい。
このような場合であっても、スライドの全てのストロークを油圧で行う場合と比較すると、スライドの往復に要する時間は短縮できるため、本発明の効果を発揮できる。
【０１０１】
（Ｅ）
上記実施の形態では、成形領域に達する高さでスライド５の下面５ｓに傾き補正部９の当接部９０が当接しているが、成形領域に達するより前に当接部９０がスライド５に当接してもよい。
【０１０２】
（Ｆ）
上記実施の形態では、サーボモータ２６０はボールネジ部２６１と同軸上に配置されており、サーボモータ２６０の駆動軸２６０ａとボールネジ部２６１が直接接続されていたが、これに限られない。例えば、サーボモータ２６０がボールネジ部２６１と平行に配置されており、歯車等で減速されて駆動軸２６０ａの回転がボールネジ部２６１に伝達されてもよい。
【０１０３】
（Ｇ）
また、サーボモータ２６０、伝達機構２６６、油圧シリンダ８１、２７１、９１等の数は、上記実施の形態に限られるものでなく適宜変更できる。
（Ｈ）
また、上記実施の形態では、第２連結部材２７８は、第２Ａ連結部材２７５と第２Ｂ連結部材２７６の２つの部材が連結されて構成されているが、１つの部材のみで構成されていてもよい。
【０１０４】
（Ｉ）
また、上記実施の形態では、第２連結部材２７８と第３連結部材２７４は第１連結部２７７ａで第１連結部材２７３と連結されているが、第１連結部材２７３と第２連結部材２７８の連結部と、第１連結部材２７３と第３連結部材２７４の連結部が別々に設けられていてもよい。
図２１に示すように、第１連結部材２７３´として３軸リンク部材が配置されてもよい。この場合、第１連結部材２７３´と第２連結部材２７８（詳細には第２Ａ連結部材２５）は、第１Ａ連結部２７７ｅで連結され、第１連結部材２７３´と第３連結部材２７４は、第１Ｂ連結部材２７７ｆで連結されている。
【０１０５】
（Ｊ）
また、上記実施の形態では、倍力機構としてトグルリンク機構が用いられたが、トグルリンク機構に限られるものでない。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明のプレス装置は、全高をおさえることが可能で且つ省エネルギー化を図ることが可能な効果を有し、例えば、ＣＦＲＰのプレス加工を行う際などに有用である。
【符号の説明】
【０１０７】
１        プレス装置
２        ベッド
３        アプライト
４        クラウン
５        スライド
５ｓ      下面
６        電動駆動部
７        油圧駆動部
８        保持部
９        傾き補正部
１０      ボルスタ
１１      制御部
１２ａ    上金型
１２ａ´  上金型
１２ｂ    下金型
１２ｂ´  下金型
６４      プランジャ
６５      プランジャホルダ
７２      方向切換バルブ
７３      流量調整バルブ
７４      圧力制御バルブ
７５      ポンプ
７６ａ    第１接続路
７６ｂ    第２接続路
７６ｃ    第３接続路
７６ｄ    排油路
７７      作動油タンク
７８      駆動用油圧回路
８１      油圧シリンダ
８１ａ    シリンダチューブ
８１ｃ    ピストンロッド
８１ｄ    第１空間
８１ｅ    第２空間
８２      方向切換バルブ
８３      ポンプ
８４ａ    第１接続路
８４ｂ    第２接続路
８４ｃ    第３接続路
８４ｄ    排油路
８５      作動油タンク
８６      移動部
８７      保持用油圧回路
９０      当接部
９１      油圧シリンダ
９１ａ    シリンダチューブ
９１ｂ    ピストン
９１ｃ    ピストンロッド
９１ｄ    下方空間
９１ｅ    上方空間
９２      リニアセンサ
９３      第１サーボバルブ
９４      第２サーボバルブ
９５      ポンプ
９６ａ    第１接続路
９６ｂ    第２接続路
９６ｃ    第３接続路
９６ｄ    排油路
９７      作動油タンク
９８      補正用油圧回路
２００    プレス装置
２００´  プレス装置
２１１    制御部
２６０    サーボモータ
２６０ａ  駆動軸
２６１    ボールネジ部
２６１ａ  ネジ形状
２６２    支持部
２６２ａ  貫通孔
２６３    軸受
２６６    伝達機構
２７１    油圧シリンダ
２７１ａ  シリンダチューブ
２７１ｂ  ピストン
２７１ｃ  ピストンロッド
２７１ｄ  内側空間
２７１ｅ  外側空間
２７１ｆ  先端
２７２    伝達機構
２７３    第１連結部材（第１部材の一例）
２７４    第３連結部材（第３部材の一例）
２７５    第２Ａ連結部材
２７６    第２Ｂ連結部材
２７７ａ  第１連結部
２７７ｂ  第２連結部
２７７ｃ  第３連結部
２７７ｄ  第４連結部
２７８    第２連結部材（第２部材の一例）
２８１    被嵌合部
２８１ａ  円柱部
２８１ｂ  円環状突起部
２８１ｃ  凹部
２８２    嵌合部
２８２ａ  凸部
２８２ｂ  凹部
３００    スタンパブルシート
３０１    プリフォーム材
４００    注入路
【図１】
0006562662.tif 000002
【図２】
0006562662.tif 000003
【図３】
0006562662.tif 000004
【図４】
0006562662.tif 000005
【図５】
0006562662.tif 000006
【図６】
0006562662.tif 000007
【図７】
0006562662.tif 000008
【図８】
0006562662.tif 000009
【図９】
0006562662.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0006562662.tif 000013
【図１３】
0006562662.tif 000014
【図１４】
0006562662.tif 000015
【図１５】
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