(57)【要約】【課題】簡略化した型構造によって、好適な液圧成形を可能とする液圧成形方法および液圧成形装置を提供すること。【解決手段】液圧成形機２０を使用して、下型２１に形成された窪み部２１ａに作動液体Ａを満たした状態で、金属板本体１１を支持部２１ｂに載置する。次に、ブランクホルダ２３を下降させて、支持部２１ｂとにより載置した金属板本体１１の周縁部を狭持する。次に、上型２２を下型２１に対して相対的に下降し、金属板本体１１の中央部分を押圧変形させるとともに、作動液体Ａを圧縮して液圧力を高める。そして、高圧とされた作動液体Ａの液圧力と成形部２２ａとにより、筋状凸部１２を金属板本体１１に転写する。また、作動液体Ａの液圧力を所定の時間保持する。そして、高圧とされた作動液体Ａの液圧力を開放する。以上の工程を経てメタルセパレータ１０を液圧成形する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動型と固定型間に介在させたワークの一側に液体を密閉状態にて満たして、前記可動型を前記液体の収容部に向けて押し込むことにより前記液体を加圧し、同加圧された液体により前記ワークの一部をその他側に形成した成形空間部に向けて変形させて、前記ワークに成形を施すことを特徴とする液圧成形方法。
【請求項２】
上型と下型との間に介在させて周縁部を狭持した平板状のワークの中央部に凸部を成形する液圧成形方法であって、
前記下型に形成された窪み部に液体を満たした状態で空気が入らないように前記ワークを前記下型の上端部に載置する第１の工程と、
前記上型の外周に位置するブランクホルダを下降させて、前記下型に載置したワークの周縁部を前記ブランクホルダと前記下型の上端部とにより狭持する第２の工程と、
前記上型を前記下型に対して相対的に下降し、前記ワークの中央部を上型により押圧変形させるとともに前記液体を圧縮して加圧し、同加圧された液体により前記上型に形成された成形部の形状を前記ワークに転写して凸部を形成する第３の工程とを備えたことを特徴とする液圧成形方法。
【請求項３】
前記請求項２に記載した液圧成形方法において、
前記第３の工程にて、前記ワークに前記上型の成形部の形状が転写された後に、前記上型を維持して前記液体の液圧力を所定の時間保持する第４の工程を備えたことを特徴とする液圧成形方法。
【請求項４】
前記請求項３に記載した液圧成形方法において、
前記第４の工程にて、前記上型を維持して前記液体の液圧力を所定の時間保持した後に、前記液体の液圧力を開放する第５の工程を備えたことを特徴とする液圧成形方法。
【請求項５】
前記液体の圧縮率が、３．０×１０−５ｃｍ２／ｋｇ以下である前記請求項１ないし前記請求項４のうちのいずれか一つに記載した液圧成形方法。
【請求項６】
前記液体の粘度が、１００〜１５００ｃＳｔである前記請求項１ないし前記請求項５のうちのいずれか一つに記載した液圧成形方法。
【請求項７】
前記液体は、グリコールと水とが所定の割合で混合されたものである前記請求項１ないし前記請求項６のうちのいずれか一つに記載した液圧成形方法。
【請求項８】
前記請求項１ないし前記請求項７のうちのいずれか一つに記載した液圧成形方法において、
前記ワークは、その一側に表面処理が施されていて、同一側が前記液体に接触した状態で成形されることを特徴とする液圧成形方法。
【請求項９】
ワークを載置して支持可能な支持部と、同支持部によって囲まれて液体を満たした窪み部とを有する下型と、
上下動可能で前記ワークの周縁部を前記下型の支持部とにより狭持可能なブランクホルダと、
上下動可能で下面に成形部を有して、前記下型の支持部と前記ブランクホルダとにより周縁部を狭持されたワークの中央部とともに、前記下型の窪み部に侵入可能な上型とを備えたことを特徴とする液圧成形装置。
【請求項１０】
前記請求項９に記載した液圧成形装置において、
前記ワークが前記下型の支持部に載置される前に前記下型の窪み部に液体を供給して満たし、前記ワークが前記上型と前記下型とによって成形されるときに窪み部に満たした液体を封止し、前記成形後にて前記上型が前記下型の窪み部から退避動作する前に前記窪み部から液体を排出する給排封止装置を設けたことを特徴とする液圧成形装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載した液圧成形装置において、
前記給排封止装置は、液圧供給源から前記下型の窪み部への前記液体の流通を許容する逆止弁と、前記下型の窪み部と前記逆止弁間の通路内に保持可能な圧力を切替操作に応じて変更可能であり、常態ではリリーフ圧が低圧設定値とされ、前記ワークが成形されるときにはリリーフ圧が高圧設定値とされるリリーフ弁との複合弁を備えていて、この複合弁のバルブボデーは下型に直接組み付けられていることを特徴とする液圧成形装置。
【請求項１２】
前記請求項１１に記載した液圧成形装置において、
前記バルブボデーには、圧力センサを脱着可能な取付ポートが設けられていることを特徴とする液圧成形装置。
【請求項１３】
前記請求項９または前記請求項１２に記載した液圧成形装置において、
前記ワークは、その一面に表面処理が施されていて、同一面が前記液体に接触した状態で前記下型の支持部に載置されることを特徴とする液圧成形装置。
【請求項１４】
多数の凸部が成形されて構成される燃料電池用メタルセパレータであって、
下型に形成された窪み部に液体を満たした状態で空気が入らないようにメタルセパレータ素材を前記下型の上端部に載置する第１の工程と、
上型の外周に位置するブランクホルダを下降させて、前記下型に載置したメタルセパレータ素材の周縁部を前記ブランクホルダと前記下型の上端部とにより狭持する第２の工程と、
前記上型を前記下型に対して相対的に下降し、前記メタルセパレータ素材の中央部を前記上型により押圧変形させるとともに前記液体を圧縮して加圧し、同加圧された液体により前記上型に形成された成形部の形状を前記メタルセパレータ素材に転写して凸部を形成する第３の工程とを備えた液圧成形方法により前記凸部が成形されることを特徴とする燃料電池用メタルセパレータ。
【請求項１５】
前記請求項１４に記載した燃料電池用メタルセパレータにおいて、
前記凸部を成形する液圧成形方法は、
前記第３の工程にて、前記メタルセパレータ素材に前記上型の成形部の形状が転写された後に、前記上型を維持して前記液体の液圧力を所定の時間保持する第４の工程を備えていることを特徴とする燃料電池用メタルセパレータ。
【請求項１６】
前記請求項１５に記載した燃料電池用メタルセパレータにおいて、
前記凸部を成形する液圧成形方法は、
前記第４の工程にて、前記上型を維持して前記液体の液圧力を所定の時間保持した後に、前記液体の液圧力を開放する第５の工程を備えていることを特徴とする燃料電池用メタルセパレータ。
【請求項１７】
前記液圧成形方法に用いられる液体の圧縮率が、３．０×１０−５ｃｍ２／ｋｇ以下である前記請求項１４ないし前記請求項１６のうちのいずれか一つに記載した燃料電池用メタルセパレータ。
【請求項１８】
前記液圧成形方法に用いられる液体の粘度が、１００〜１５００ｃＳｔである前記請求項１４ないし前記請求項１７のうちのいずれか一つに記載した燃料電池用メタルセパレータ。
【請求項１９】
前記液圧成形方法に用いられる液体は、グリコールと水とが所定の割合で混合されたものである前記請求項１４ないし前記請求項１８のうちのいずれか一つに記載した燃料電池用メタルセパレータ。
【請求項２０】
前記請求項１４ないし前記請求項１９のうちのいずれか一つに記載した燃料電池用メタルセパレータにおいて、
前記メタルセパレータ素材は、その一側に表面処理が施されていて、同一側が前記液体に接触した状態で成形されることを特徴とする燃料電池用メタルセパレータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密封空間に充填された液体の液圧力を複雑な装置を用いることなく上昇させて液圧成形する液圧成形方法およびその装置並びに液圧成形方法により凸部が成形される燃料電池用メタルセパレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、以下の特許文献１に示すような、液圧成形方法は知られている。この従来の液圧成形方法においては、まず、下型に形成された窪み部に液体を満たした状態で、ブランクホルダが薄肉金属板を狭持する。そして、多数の凹部が形成された上型を下降させるとともに加圧ポンプによって液体の液圧力を上げて、上型に形成された凹部内に突出する凸形状を薄肉金属板に予備成形する。続いて、液体の液圧力を下げるとともに上型を所定位置まで降下させて、上型の凹部と下型に形成された凸部との間に薄肉金属板を挟み、所定の凸形状を薄肉金属板にプレス成形により転写する。そして、液圧弁を完全に解放して液圧力を降下させ、上型が上昇して元の位置に戻る。このように、従来の液圧成形方法によれば、上記動作の実行により、薄肉金属板の表面に多数の凹凸形状が形成されるようになっている。ここで、この従来の液圧成形方法は、発明の実施形態において、多数の凹凸形状が形成される燃料電池用メタルセパレータに適用されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２５９７５２
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の液圧成形方法においては、薄肉金属板を予備成形する際に、加圧ポンプにて液体を加圧する必要がある。このため、液圧成形装置に加圧ポンプを備えなければならず、液圧成形装置全体の構造が複雑になるとともに、高価なものとなる。
【０００５】
【発明の概略】
本発明は、上記した問題に対処するためになされたものであり、その目的は、簡略化した型構造によって液圧成形を可能とするものであって、特に、燃料電池用メタルセパレータなどの薄肉の金属板に多数の凹凸形状を成形することに好適な液圧成形方法および液圧成形装置を提供することにある。
【０００６】
本発明の特徴は、可動型と固定型間に介在させたワークの一側に流体を密閉状態にて満たして、前記可動型を前記液体の収容部に向けて押し込むことにより前記液体を加圧し、同加圧された液体により前記ワークの一部をその他側に形成した成形空間部に向けて変形させて、前記ワークに成形を施すことにある。これによれば、可動型をワークの液体の収容部に向けて押し込むことにより、液体を圧縮して加圧することができる。このため、液体を加圧するための加圧ポンプを備える必要がなくて、型構造を簡略化することができる。
【０００７】
また、本発明の他の特徴は、上型と下型との間に介在させて周縁部を狭持した平板状のワークの中央部に凸部を成形する液圧成形方法であって、前記下型に形成された窪み部に液体を満たした状態で空気が入らないように前記ワークを前記下型の上端部に載置する第１の工程と、前記上型の外周に位置するブランクホルダを下降させて、前記下型に載置したワークの周縁部を前記ブランクホルダと前記下型の上端部とにより狭持する第２の工程と、前記上型を前記下型に対して相対的に下降し、前記ワークの中央部を上型により押圧変形させるとともに前記液体を圧縮して加圧し、同加圧された液体により前記上型に形成された成形部の形状を前記ワークに転写して凸部を形成する第３の工程とを備えたことにある。この場合において、前記第３の工程にて、前記ワークに前記上型の成形部の形状が転写された後に、前記上型を維持して前記液体の液圧力を所定の時間保持する第４の工程を備えるとよい。さらに、前記第４の工程にて、前記上型を維持して前記液体の液圧力を所定の時間保持した後に、前記液体の液圧力を開放する第５の工程を備えるとよい。
【０００８】
これによれば、上型が相対的に下降して、下型の上端部に載置されたワークを押圧変形させるとともに下型に形成された窪み部に満たされた液体を圧縮して加圧し、液体の液圧力を高めることができる。これにより、別途加圧ポンプを設けなくても、液体の液圧力を高圧として、容易に加工することができる。また、上型に形成された成形部と液圧力が高められた液体とにより、ワークに所定の形状を成形することができる。このため、従来の上型の成形部と下型の成形部とによりワークに所定形状を成形する場合に比して、液体の加圧減圧工程および上型と下型によるプレス工程をなくすことができる。したがって、加工時間（１サイクル時間）を短縮することができる。
【０００９】
また、ワークに所定形状を成形した後、液体の液圧力を所定の時間保持することができる。これにより、ワークの下面に所定時間高圧の液圧力を均一に作用させることができるため、例えば、成形に伴って発生する歪を除去することができる。このため、歪除去工程をなくすことができて、加工時間を短縮することができる。
【００１０】
また、液体の液圧力を所定の時間保持した後、液体の液圧力を開放することができる。これにより、上型が上昇した後に、ワークの下面に作用している高圧の液圧力によって、ワークに成形された所定の形状（例えば、凹凸形状）が変形することを防止することができて、成形精度を向上することができる。
【００１１】
これらの場合において、前記液体の圧縮率が、３．０×１０−５ｃｍ２／ｋｇ以下であるとよい。また、前記液体の粘度が、１００〜１５００ｃＳｔであるとよい。また、前記液体は、グリコールと水とが所定の割合で混合されたものであるとよい。また、前記ワークは、その一側に表面処理が施されていて、同一側が前記液体に接触した状態で成形されるとよい。
【００１２】
これらによれば、液体の圧縮率を３．０×１０−５ｃｍ２／ｋｇ以下とすることにより、さらに効率よく液体の液圧力を高めることができる。このため、液圧成形装置の構造を簡略化することができて、同装置の製造コストを低減することができる。また、液体の粘度を１００〜１５００ｃＳｔの範囲とすることにより、液体の液圧力が高圧となった場合であっても、例えば、ワークと下型の上端部との間から、液体が漏出することを防止することができる。これにより、液体の液圧力をさらに高めて、成形することができるため、上型の成形部の形状をより正確に転写することができて、成形精度を向上させることができる。また、液体を、容易に入手可能なグリコールと水とを混合して、作製することができる。これにより、低圧縮でかつ高粘度の液体を極めて容易に作製することができる。また、液体を低圧縮でかつ高粘度の液体とすることができるため、液体の圧縮が小さくても容易に液圧力を高めることができて、可動型または上型のストロークを小さくすることができる。
【００１３】
また、ワークにおける成形部分の一面は液体とのみ接触するため、液体と接触する面は型（金属）との接触による傷つけなどが防止される。このため、ワークの一面に表面処理（例えば、めっきなど）が液圧成形前に施されていても、表面処理された面を液体に接触させて成形することにより、表面処理に悪影響（例えば、めっきの剥がれなど）を与えることなく好適に成形することができる。また、ワークの一面が、液体と接触して成形されるため、成形部分に均一に加工力が作用する。これにより、ワーク板の伸びを大きくすることができて、例えば、板厚が１ｍｍ以下の薄板であっても、容易に成形することができる。
【００１４】
また、本発明の他の特徴を別の観点から捉えると、液圧成形装置が、ワークを載置して支持可能な支持部と、同支持部によって囲まれて液体を満たした窪み部とを有する下型と、上下動可能で前記ワークの周縁部を前記下型の支持部とにより狭持可能なブランクホルダと、上下動可能で下面に成形部を有して、前記下型の支持部と前記ブランクホルダとにより周縁部を狭持されたワークの中央部とともに、前記下型の窪み部に侵入可能な上型とを備えたことにある。
【００１５】
この場合において、前記ワークが前記下型の支持部に載置される前に前記下型の窪み部に液体を供給して満たし、前記ワークが前記上型と前記下型とによって成形されるときに窪み部に満たした液体を封止し、前記成形後にて前記上型が前記下型の窪み部から退避動作する前に前記窪み部から液体を排出する給排封止装置を設けるとよい。また、前記給排封止装置は、液圧供給源から前記下型の窪み部への前記液体の流通を許容する逆止弁と、前記下型の窪み部と前記逆止弁間の通路内に保持可能な圧力を切替操作に応じて変更可能であり、常態ではリリーフ圧が低圧設定値とされ、前記ワークが成形されるときにはリリーフ圧が高圧設定値とされるリリーフ弁との複合弁を備えていて、この複合弁のバルブボデーは下型に直接組み付けられているとよい。また、前記バルブボデーには、圧力センサを脱着可能な取付ポートが設けられているとよい。さらに、前記ワークは、その一面に表面処理が施されていて、同一面が前記液体に接触した状態で前記下型の支持部に載置されるとよい。
【００１６】
これらによれば、上型が相対的に下降して、下型の上端部に載置されたワークを押圧変形させるとともに下型に形成された窪み部に満たされた液体を圧縮して加圧し、液体の液圧力を高めることができる。これにより、別途加圧ポンプを設けなくても、液体の液圧力を高圧として、容易に加工することができる。また、上型に形成された成形部と液圧力が高められた液体とによりワークに所定の形状を成形することができる。このため、従来の上型の成形部と下型の成形部とによりワークに所定形状を成形する場合に比して、液体の加圧減圧工程および上型と下型によるプレス工程をなくすことができる。したがって、加工時間（１サイクル時間）を短縮することができる。
【００１７】
また、液圧成形装置には、液体の給排封止装置を設けることができるため、例えば、連続成形により、液体が減少した場合であっても、容易に液体を補充することができる。また、液体を封止することができるため、ワークに所定形状を成形した後、液体の液圧力を所定の時間保持することができる。これにより、ワークの下面に所定時間、高圧の液圧力を均一に作用させることができるため、例えば、成形に伴って発生する歪を除去することができる。したがって、歪除去工程をなくすことができて、加工時間を短縮することができる。また、上型が窪み部から退避する前に、液体の液圧力を開放することができるため、上型が退避した後に、高圧の液圧力により、ワークが変形することを防止できて、製品の成形精度を向上させることができる。
【００１８】
また、給排封止装置が逆止弁とリリーフ弁の複合弁を備えて、複合弁のバルブボデーを下型に直接組み付けることにより、下型の窪み部と各弁間をそれぞれ連通する連通配管を設ける必要がない。これにより、液体の液圧力が高圧とされたときに、連通配管が拡径することによる圧力降下が生じず、液体の液圧力を高圧で保持することができる。また、連通配管による圧力効果が生じないため、液体の圧縮が小さくても極めて容易に液圧力を高めることができて、上型（可動型）のストローク量を小さくすることができる。さらに、逆止弁とリリーフ弁とをそれぞれ組み付けるためのスペースを省略することができて、液圧成形装置をコンパクトに構成することができる。
【００１９】
また、複合弁のバルブボデーの取付ポートには、圧力センサを取り付けることができる。このため、下型に圧力センサを取り付けるための配管を別途設ける必要がなく、圧力降下が生じることがなくて、窪み部内の液体の液圧力を正確に確認することができる。したがって、圧力センサを取付ポートに取り付けることにより、圧力センサから出力される液体の液圧力に基づいて、製品の成形状態の良否を判別することができて、製品の品質を良好に保つことができる。また、取付ポートに取り付けた圧力センサからの液体の液圧力に基づいて、上型が窪み部に侵入する作動量を適宜調整することもできる。したがって、ワークの形状の影響（例えば、厚さの変動など）を最小として成形することができるため、製品の品質を良好に保つことができる。
【００２０】
また、ワークにおける成形部分の一面は液体とのみ接触するため、液体と接触する面は型（金属）との接触による傷つけなどが防止される。このため、ワークの一面に表面処理（例えば、めっきなど）が液圧成形前に施されていても、表面処理された面を液体に接触させて成形することにより、表面処理に悪影響（例えば、めっきの剥がれなど）を与えることなく好適に成形することができる。また、ワークの一面が、液体と接触して成形されるため、成形部分に均一に加工力が作用する。これにより、ワーク板の伸びを大きくすることができて、例えば、板厚が１ｍｍ以下の薄板であっても、容易に成形することができる。
【００２１】
さらに、本発明の他の特徴を別の観点から捉えると、多数の凸部が成形されて構成される燃料電池用メタルセパレータであって、下型に形成された窪み部に液体を満たした状態で空気が入らないようにメタルセパレータ素材を前記下型の上端部に載置する第１の工程と、上型の外周に位置するブランクホルダを下降させて、前記下型に載置したメタルセパレータ素材の周縁部を前記ブランクホルダと前記下型の上端部とにより狭持する第２の工程と、前記上型を前記下型に対して相対的に下降し、前記メタルセパレータ素材の中央部を前記上型により押圧変形させるとともに前記液体を圧縮して加圧し、同加圧された液体により前記上型に形成された成形部の形状を前記メタルセパレータ素材に転写して凸部を形成する第３の工程とを備えた液圧成形方法により前記凸部が成形されることにある。
【００２２】
この場合、前記凸部を成形する液圧成形方法は、前記第３の工程にて、前記メタルセパレータ素材に前記上型の成形部の形状が転写された後に、前記上型を維持して前記液体の液圧力を所定の時間保持する第４の工程を備えているとよい。また、前記凸部を成形する液圧成形方法は、前記第４の工程にて、前記上型を維持して前記液体の液圧力を所定の時間保持した後に、前記液体の液圧力を開放する第５の工程を備えているとよい。
【００２３】
また、これらの場合、前記液圧成形方法に用いられる液体の圧縮率が、３．０×１０−５ｃｍ２／ｋｇ以下であるとよい。また、前記液圧成形方法に用いられる液体の粘度が、１００〜１５００ｃＳｔであるとよい。また、前記液圧成形方法に用いられる液体は、グリコールと水とが所定の割合で混合されたものであるとよい。さらに、前記メタルセパレータ素材は、その一側に表面処理が施されていて、同一側が前記液体に接触した状態で成形されるとよい。
【００２４】
これらによれば、上記液圧成形方法により成形された燃料電池用メタルセパレータは、上型の成形部と液圧力が高められた液体とにより、凸部が高精度に転写される。このため、燃料電池用メタルセパレータ同士を積層して燃料電池スタックを構成する場合には、接合面積を十分に確保することができて、燃料電池用メタルセパレータ間の導電性を高めることができる。また、凸部の成形時に発生する歪を除去することができるため、燃料電池用メタルセパレータを組み付ける際の組み付け性を向上することができる。
【００２５】
また、燃料電池メタルセパレータにおいては、より大容量の電力を発電するために、多重にメタルセパレータを積層して燃料電池スタックを構成する必要があり、一つの電池ユニットが大きくなる傾向にあった。この傾向に対し、本発明の液圧成形方法を燃料電池用メタルセパレータの製造に適用することにより、個々のメタルセパレータを薄くすることができるため、電池ユニットの小型化が可能となる。また、燃料電池は、発電時に水が発生するために、メタルセパレータは水と接触する時間が長い。このため、メタルセパレータには、耐食性を良好に確保するためにその表面に表面処理が施されている場合が多い。ところで、本発明の液圧成形方法によれば、成形時にワークの表面に傷がつくことを効果的に防止することができるため、表面処理構造を破壊することがなくて、燃料電池用メタルセパレータの耐食性を極めて良好に確保することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の第１実施形態を図面を用いて説明する。図１から図４は、本発明の一例に係る表面に多数の筋状凸部を有する薄肉金属板、特に、燃料電池用メタルセパレータを製造する各工程を示すものである。そして、液圧成形機２０が、これら各工程を順次進めることにより、図５（ａ）にて要部を拡大して概略的に示すように、燃料電池スタックを構成するメタルセパレータ１０を製造する。
【００２７】
製造された２枚のメタルセパレータ１０は、その一側にてアノード電極ＡＥ、電解質膜ＥＦおよびカソード電極ＣＥから構成される膜−電極アッセンブリ（ＭＥＡ）を挟んで接合されて燃料電池スタックを構成する。このように、２枚のメタルセパレータ１０が一側にてＭＥＡを介して接合されることにより、水素が流通供給される水素ガス通路ＨＣと酸素剤ガス（例えば、空気）が流通供給される酸化剤ガス通路ＯＣが形成される。また、メタルセパレータ１０は、その他側にてメタルセパレータ１０同士が直接接合されて冷却水が流通供給される冷却水通路ＣＣが形成される。
【００２８】
メタルセパレータ１０は、図５（ｂ）に示すように、メタルセパレータ素材（ワーク）としての金属板本体１１の表面に多数の筋状凸部１２を有している。金属板本体１１は、平板状であって、割れや反りがなく、かつ、筋状凸部１２の肩部や基部にだれがない特性を有しているステンレス（例えば、ＳＵＳ３１６Ｌ）であり、その板厚は、０．５ｍｍ以下とされている。ここで、以下に示す本実施形態の詳細な説明においては、金属板本体１１の板厚を、０．１ｍｍとして説明する。なお、金属板本体１１としては、他の薄肉鋼板（ＳＣＰ，ＳＨＰ）、アルミニウム板、銅板またはこれらの金属板にメッキ、塗装、ラミネート材貼付など表面処理を施した金属板を採用することができる。
【００２９】
筋状凸部１２は、その先端部分から基端部分に向かってわずかに拡開するテーパ状を呈している。そして、筋状凸部１２は、０．５〜１ｍｍの幅、０．４〜０．６ｍｍの高さで成形されるとともに、そのピッチ間隔が１〜２ｍｍで成形される。ここで、以下に示す本実施形態の詳細な説明においては、筋状凸部１２の形状を、幅０．８ｍｍ、高さ０．５ｍｍとして成形し、そのピッチ間隔を１．６〜３．０ｍｍとして説明する。
【００３０】
液圧成形機２０は、図１から図４に示すように、下型２１と、上型２２と、ブランクホルダ２３とを備えている。
【００３１】
下型２１は、下端面にて床面に固定されたプレスベッドＰの上面に固着されており、略中央上部に上方に開口する窪み部２１ａを備えている。窪み部２１ａは、上型２２を挿入できる大きさに形成されており、その上端部には、金属板本体１１を載置して支持する支持部２１ｂが形成されている。また、窪み部２１ａには、作動液体Ａが満たされる。作動液体Ａは、グリコールと水とが混合されて作製される。このときの混合体積比としては、例えば、グリコール：水＝９〜６：１〜４程度とされる。そして、作製された作動液体Ａの圧縮率は、２．８４×１０−５ｃｍ２／ｋｇ程度であり、その粘度は、１００〜１５００ｃＳｔ程度である。なお、粘度については、粘度が１００ｃＳｔより低いと、成形時に液体の温度が上昇した際粘度が低下して液体が窪み部２１ａから漏れる可能性がある。一方、粘度が１５００ｃＳｔよりも高いと、液体の流動性を確保することができない可能性がある。
【００３２】
また、下型２１には、成形により減少した作動液体Ａを補充するための液体補充装置Ｓが開閉弁Ｓ１を介して連結されており、開閉弁Ｓ１に接続された液体導入管路Ｓ２が窪み部２１ａの底部にて開口している。ここで、開閉弁Ｓ１は、液圧成形機２０の作動時すなわち金属板本体１１に筋状凸部１２を成形しているときには、閉状態とされて作動液体Ａの導通を遮断する。また、成形後、上型２２が上昇して退避する前に、液圧力を解放するために開状態とされるとともに、作動液体Ａを補充するときにも、開状態とされて作動液体Ａの導通を許容する。また、作動液体Ａは、メタルセパレータ１０の連続成形によって、高温になる場合がある。この場合には、液体補充装置Ｓに作動液体Ａを冷却するための冷却装置を設けて、冷却された作動液体Ａを窪み部２１ａに補充するようにすることも可能である。
【００３３】
上型２２は、上端面にて、軸線方向に昇降可能に構成されたインナースライダＩの下面側と一体的に固着されており、その外周寸法が下型２１の窪み部２１ａの開口寸法に比して所定量小さい寸法とされている。ここで、所定量小さい寸法は、金属板本体１１の板厚と同板厚の製造上の誤差を考慮して、決定される寸法である。また、上型２２の下端面すなわち下型２１と対向する面には、金属板本体１１に筋状凸部１２を成形するための成形部２２ａが形成されている。成形部２２ａは、金属板本体１１に筋状凸部１２を転写するために筋状に形成された多数の凹凸部分を有している。
【００３４】
ブランクホルダ２３は、上端面にて、軸線方向に昇降可能に構成されたアウタースライダＯの下面側と一体的に固着されており、上型２２の外周に位置している。そして、ブランクホルダ２３の下端面は、下型２１の支持部２１ｂに対向して配置されている。
【００３５】
次に、上記のように構成した液圧成形機２０が図１に示す第１の工程から図４に示す第５の工程を経て、メタルセパレータ１０を成形する動作を第１の工程から順次詳細に説明する。
【００３６】
図１に示す第１の工程では、作動液体Ａを下型２１の窪み部２１ａの上端部に達するまで満たした状態で、金属板本体１１を支持部２１ｂに載置する。このように金属板本体１１を載置するときには、作動液体Ａの液面と金属板本体１１との間に空気が入らないように注意する必要がある。また、作動液体Ａが窪み部２１ａの上端部に達するまで満たされていない場合には、液体補充装置Ｓを作動させるとともに開閉弁Ｓ１を開状態として、作動液体Ａを補充する。そして、作動液体Ａが窪み部２１ａの上端部に達するまで満たされると、液体補充装置Ｓを停止させるとともに開閉弁Ｓ１は閉状態とされる。
【００３７】
このように、金属板本体１１が支持部２１ｂに載置されると、作動液体Ａは、金属板本体１１の下面と、窪み部２１ａと、液体導入管路Ｓ２と、開閉弁Ｓ１とから形成される空間（以下、この空間を密閉空間という）に満たされた状態となる。
【００３８】
図２に示す第２の工程では、アウタースライダＯを下降させ、ブランクホルダ２３を下型２１の支持部２１ｂ方向に下降させる。そして、ブランクホルダ２３と支持部２１ｂとにより、下型２１の支持部２１ｂに載置した金属板本体１１の周縁部を狭持する。このように、金属板本体１１の周縁部がブランクホルダ２３と支持部２１ｂとにより狭持されると、作動液体Ａは、金属板本体１１の下面と、窪み部２１ａと、液体導入管路Ｓ２と、閉状態の開閉弁Ｓ１とから形成される空間に密閉された状態となる。
【００３９】
図３に示す第３の工程では、インナースライダＩを下降させて、上型２２を下型２１の窪み部２１ａ方向に下降させる。そして、上型２２を、金属板本体１１を押圧変形させながら、窪み部２２ａ内に挿入する。この上型２２の下降動作を、図６に実線によって示した上型２２のスライド量と時間の関係に基づいて、詳細に説明する。まず、インナースライダＩを下降させて、上型２２を、初期位置から金属板本体１１に近接する第１所定位置まで、第１スライドスピードにて下降させる。これにより、上型２２の成形部２２ａは金属板本体１１に近接した状態となる。
【００４０】
続いて、インナースライダＩをさらに下降させて、上型２２を、第１所定位置から下降最下点である第２所定位置まで、第１スライドスピードに比して低速の第２スライドスピードにてさらに下降させる。ここで、本実施形態において、第２所定位置は、上型２２の成形部２２ａが、支持部２１ｂの上端部分から１．２ｍｍ程度挿入された地点をいう。このように、上型２２を第１所定位置から第２所定位置まで下降させる途中において、成形部２２ａと金属板本体１１とが接触する。
【００４１】
そして、上型２２が、成形部２２ａと金属板本体１１とが接触した状態から、さらに下降すると、金属板本体１１を押圧変形させながら下型２１の窪み部２１ａ内に挿入し始める。なお、上型２２の外周寸法が窪み部２１ａの開口寸法に比して金属板本体１１の板厚以上小さい寸法とされている。このため、上型２２を窪み部２１ａ内に挿入する際には、金属板本体１１が上型２２と支持部２１ｂとに挟まれて、切断されることがない。
【００４２】
このように、上型２２が、金属板本体１１を押圧変形させながら、窪み部２１ａ内に挿入し始めると、密閉空間内の作動液体Ａが圧縮され始める。これにより、作動液体Ａは加圧されて、作動液体Ａの液圧力が、図６に破線によって示すように、上型２２のスライド量に比例して上昇する。このように、作動液体Ａの液圧力が上昇すると、金属板本体１１は、表面が成形部２２ａの凸状部によって凹形状に押圧変形されるとともに、裏面が作動液体Ａの上昇した液圧力によって、図７に示すように、成形部２２ａの凹状部方向に押されて凸形状に変形するようになる。
【００４３】
そして、上型２２が第２所定位置まで下降すると、金属板本体１１はさらに押圧変形されて、作動液体Ａがさらに圧縮されるため、その液圧力はさらに上昇する。このときの液圧力は、３００〜４００ＭＰａ程度まで上昇する。このように、上型２２が第２所定位置まで下降して、作動液体Ａの液圧力が上昇すると、金属板本体１１の表面には、図８に示すように、成形部２２ａの凹状部が転写された状態すなわち筋状凸部１２が正確に形成される。
【００４４】
図４に示す第４の工程では、図６の実線および破線により示すように、第３の工程にて、金属板本体１１に筋状凸部１２が転写された後に、上型２２を第２所定位置に維持するとともに、作動液体Ａの上昇した液圧力を所定時間（例えば、０．５秒）維持する。このように、金属板本体１１の裏面全体に対して、所定時間高圧の液圧力により発生する力を均等に作用させることにより、部分的な伸びや縮みによって生じた歪を除去することができる。また、金属板本体１１の筋状凸部１２にも所定時間高圧の液圧力により発生する力を作用させることによって、より正確に成形部２２ａの凹状部を転写することができる。
【００４５】
所定時間が経過すると、開閉弁Ｓ１を開状態として作動液体Ａの液圧力を解放して降下させた後、インナースライダＩが軸線方向に上昇して、上型２２が上昇する。続いて、アウタースライダＯが軸線方向に上昇して、ブランクホルダ２３が上昇する第５の工程が行われる。これにより、金属板本体１１に多数の筋状凸部１２が形成されたメタルセパレータ１０を取り出すことができて、液圧成形が終了する。このように、第１の工程から第５の工程（１サイクル）を経ることにより、メタルセパレータ１０が完成する。なお、作動液体Ａが窪み部２１ａの上端部に達するまで満たされていない場合には、液体補充装置Ｓを作動させるとともに開閉弁Ｓ１を開状態として、作動液体Ａを補充する。そして、作動液体Ａが窪み部２１ａの上端部に達するまで満たされると、液体補充装置Ｓを停止させるとともに開閉弁Ｓ１は閉状態とされる。
【００４６】
以上の説明から理解できるように、液圧成形機２０を使用して、第１の工程から第５の工程を順次実施することにより、メタルセパレータ１０を成形することができる。すなわち、上型２２が下型２１に対して相対的に下降して、下型２１の支持部２１ｂに載置された金属板本体１１を押圧変形させる。これにより、下型２１の窪み部２１ａに満たされた作動液体Ａを圧縮して加圧して液圧力を高める。そして、上型２２に形成された成形部２２ａと液圧力が高められた作動液体Ａとにより、金属板本体１１に多数の筋状凸部１２を成形することができる。このため、作動液体Ａの加圧減圧工程および下型２１と上型２２とのプレス工程をなくすことができるとともに上型２２の昇降ストロークを筋状凸部１２の高さ程度に小さくすることができる。したがって、メタルセパレータ１０を加工する加工時間を短縮することができる。
【００４７】
また、多数の筋状凸部１２を成形した後、作動液体Ａの液圧力を所定の時間保持することができる。この結果、金属板本体１１の下面に所定時間高圧の液圧力を均一に作用させることができるため、例えば、成形に伴って発生する歪を除去することができる。したがって、歪除去工程をなくすことができて、加工時間を短縮することができる。また、作動液体Ａの液圧力を所定の時間経過後開放することができる。これにより、上型２２が上昇した後、金属板本体１１の下面に作用している高圧の液圧力によって、メタルセパレータ１０の筋状凸部１２が変形することを防止することができる。
【００４８】
また、金属板本体１１の裏面は、作動液体Ａとのみ接触するため、例えば、型との接触による傷つけなどを防止することができる。また、金属板本体１１の裏面が、作動液体Ａと接触して成形されるため、成形部分に均一に加工力が作用する。これにより、金属板本体１１の伸びを大きくすることができて、例えば、板厚が１ｍｍ以下の薄板であっても、容易に成形することができる。
【００４９】
また、別途加圧ポンプを設けなくても、効率よく作動液体Ａの液圧力を高めて、容易に加工することができる。このため、液圧成形機２０の構造を簡略化することができて、液圧成形機２０の製造コストを低減することができる。また、作動液体Ａの液圧力が高圧となった場合であっても、金属板本体１１と支持部２１ｂとの間から、作動液体Ａが漏出することを防止して成形することができるため、作動液体Ａの液圧力を高めることができる。これにより、上型２２の成形部２２ａの形状をより正確に転写することができて、成形精度を向上させることができる。
【００５０】
また、作動液体Ａを容易に入手可能なグリコールと水とを混合して作製することができる。これにより、低圧縮でかつ高粘度の液体を極めて容易に作製することができる。また、液圧成形機２０には、下型２１の窪み部２１ａに満たされる作動液体Ａを補充する液体補充装置Ｓを設けることができる。このため、例えば、連続成形により、作動液体Ａが減少した場合であっても、容易に作動液体Ａを補充することができる。
【００５１】
上記第１実施形態においては、開閉弁Ｓ１が開閉動作することによって、液体補充装置Ｓから作動液体Ａを窪み部２１ａに補充したり、作動液体Ａの液圧力を開放して降下させるように実施した。この開閉弁Ｓ１および液体補充装置Ｓに代えて、図９〜図１１に示すように、複合弁３０を下型２１に組み付けるとともに、複合弁３０に管路Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３介してコントロールバルブユニット４０およびポンプユニット５０を接続して実施することも可能である。以下、この第２実施形態を詳細に説明するが、上記第１実施形態と同一部分に同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００５２】
複合弁３０、コントロールバルブユニット４０およびポンプユニット５０は、給排封止装置の構成部材であって、金属板本体１１が下型２１の支持部２１ｂに載置される前に下型２１の窪み部２１ａに作動液体Ａを供給して満たし、金属板本体１１が上型２２と下型２１とによって成形されるときに窪み部２１ａに満たした作動液体Ａを封止し、成形後にて上型２２が下型２１の窪み部２１ａから退避動作する前に窪み部２１ａから作動液体Ａを排出することが可能である。
【００５３】
複合弁３０は、図１０および図１１に示すように、チェック弁３７とパイロット式リリーフ弁３８を組み合わせたものであり、バルブボデー３１と、このバルブボデー３１に形成された供給ポート３２、給排ポート３３、排出ポート３４、パイロットポート３５およびセンサ取付ポート３６と、これらポート間を連通する連通路Ｕ１，Ｕ２およびＵ３を備えている。
【００５４】
バルブボデー３１は、機械構造用炭素鋼などのブロック材から形成された本体部分３１ａとカバー部分３１ｂから構成されている。そして、バルブボデー３１は、本体部分３１ａとカバー部分３１ｂが互いに組み付けられた状態において、各ポート３２，３３，３４，３５および３６と連通路Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３およびＵ４が同一平面に形成されていて、扁平形状とされている。
【００５５】
供給ポート３２は、バルブボデー３１のカバー部分３１ｂに形成されていて、管路Ｈ１、コントロールバルブユニット４０が備える可変絞り弁４１および４ポート３位置電磁切替弁４２のＡポートに接続されて作動液体Ａを供給するためのポートである。なお、管路Ｈ１は、高圧ゴムホースおよびカプラーから形成されている。給排ポート３３は、バルブボデー３１の本体部分３１ａに形成されていて、液圧成形機２０の下型２１に形成されて窪み部２１ａの底部にて開口する通路２１ｃにダイレクトに接続されて窪み部２１ａへの作動液体Ａの供給と窪み部２１ａ内の作動液体Ａを排出するためのポートである。そして、供給ポート３２と給排ポート３３とは、連通路Ｕ１によって接続されている。
【００５６】
排出ポート３４は、バルブボデー３１の本体部分３１ａに形成されていて、管路Ｈ２を介して、ポンプユニット５０が備えるタンク５２に接続されて窪み部２１ａ内から排出された作動液体Ａをタンク５２へ流すためのポートである。そして、排出ポート３４は、連通路Ｕ２によって給排ポート３３と接続されている。なお、管路Ｈ２は、高圧ゴムホースおよびカプラーから形成されている。
【００５７】
パイロットポート３５は、バルブボデー３１のカバー部分３１ｂに形成されていて、管路Ｈ３、コントロールバルブユニット４０が備える可変絞り弁４１および４ポート３位置電磁切替弁４２のＢポートに接続されおり、連通路Ｕ３を介してパイロット式リリーフ弁３８にパイロット圧を供給するためのポートである。なお、管路Ｈ３は、高圧ゴムホースおよびカプラーから形成されている。
【００５８】
センサ取付ポート３６は、圧力センサＰＳを組み付けるためのポートである。そして、センサ取付ポート３６は、連通路Ｕ１に接続される連通路Ｕ４によって給排ポート３３と接続されている。なお、圧力センサＰＳをセンサ取付ポート３６に取り付けない場合には、センサ取付ポート３６に栓を取り付けるようになっている。
【００５９】
チェック弁３７は、供給ポート３２と給排ポート３３とを互いに接続する連通路Ｕ１の途中に設けられている。そして、チェック弁３７は、作動液体Ａが供給ポート３２を介して連通路Ｕ１に導入されると、給排ポート３３への作動液体Ａの流れを許可する。一方、チェック弁３７は、給排ポート３３から供給ポート３２への流れに対して、作動液体Ａの流れを阻止する。
【００６０】
パイロット式リリーフ弁３８は、給排ポート３２と排出ポート３４とを互いに接続する連通路Ｕ２の途中に設けられている。このパイロット式リリーフ弁３８は、パイロットポート３５および液路Ｕ３を介して伝達されるパイロット圧を受圧するピストン３８ａを備えている。そして、ピストン３８ａには、ポペット弁３８ｂがピストン３８ａの軸線方向にて摺動可能に組み付けられており、ピストン３８ａとポペット弁３８ｂ間に組み付けられたバネ３８ｃの付勢力によって、ポペット弁３８ｂの弁部が弁座方向に付勢されている。
【００６１】
そして、パイロット式リリーフ弁３８は、コントロールバルブユニット４０が備える４ポート３位置電磁切替弁４２の切替動作に応じて、パイロットポート３５を介してポンプユニット５０からパイロット圧が伝達された状態では、リリーフ圧が高圧設定値とされる。一方、４ポート３位置電磁切替弁４２の切替動作に応じて、パイロットポート３５を介してポンプユニット５０からパイロット圧が伝達されない状態では、リリーフ圧が低圧設定値とされる。
【００６２】
圧力センサＰＳは、通路２１ｃおよび連通路Ｕ４を介して伝達される窪み部２１ａ内の作動液体Ａの液圧力を検出するものである。そして、圧力センサＰＳによって検出された検出値は、増幅器を介して、例えば、図示しないパーソナルコンピュータに出力されるようになっている。
【００６３】
コントロールバルブユニット４０は、図１１に示すように、可変絞り弁４１、４ポート３位置電磁切替弁４２、リリーフ弁４３，４４を備えている。可変絞り弁４１は、複合弁３０の供給ポート３２およびパイロットポート３５にそれぞれ供給する作動液体Ａの流量を調整するためのニードル弁である。
【００６４】
４ポート３位置電磁切替弁４２（以下、電磁切替弁４２という）は、左右一対のソレノイド４２ａ，４２ｂを備えている。また、電磁切替弁４２のＰポートは、ポンプユニット５０の出力ポート５１に接続されており、Ｒポートは、ポンプユニット５０のタンク５２に接続されている。そして、電磁切替弁４２は、図示しない電気制御装置によってソレノイド４２ａ，４２ｂの作動が制御されることにより、作動液体Ａの流路を切り替えるようになっている。ここで、電気制御装置は、例えば、上型２２やブランクホルダ２３の上下動位置を検出するセンサや窪み部２１ａ内の作動液体Ａの液面を検出するセンサの検出結果に応じて、ソレノイド４２ａ，４２ｂの作動を制御するようになっている。
【００６５】
この電気制御装置による電磁切替弁４２の制御について具体的に説明すると、電気制御装置は、上記第１の工程および第２の工程において、ソレノイド４２ａ，４２ｂを非励磁の状態とする。これにより、電磁切替弁４２の弁体の位置は、中央位置（図１１に示す状態）とされて、Ａ，Ｂ，Ｐ，Ｒポートがすべて連通した状態とされる。また、電気制御装置は、上記第３の工程および第４の工程において、ソレノイド４２ｂを励磁する。これにより、電磁切替弁４２の弁体の位置は、電磁切替弁４２のＰ，Ｂポートを介して、ポンプユニット５０の出力ポート５１とパイロットポート３５が連通し、電磁切替弁４２のＲ，Ａポートを介して、タンク５２と供給ポート３２が連通する弁体の位置（以下、この位置をパイロット位置という）に切り替えられる。これにより、パイロット式リリーフ弁３８にパイロット圧が伝達される。
【００６６】
また、電気制御装置は、上記第４の工程から第５の工程の初期において、ソレノイド４２ａ，４２ｂを非励磁の状態とする。これにより、電磁切替弁４２の弁体の位置は中央位置とされて、Ａ，Ｂ，Ｐ，Ｒポートがすべて連通した状態として、窪み部２１ａの作動液体Ａが排出される。また、電気制御装置は、上記第５の工程から第１の工程間にて、窪み部２１ａ内の作動液体Ａの液面検出結果に応じて、ソレノイド４２ａを励磁する。これにより、電磁切替弁４２の弁体の位置は、Ｐ，Ａポートを介して、ポンプユニット５０の出力ポート５１および供給ポート３２が連通し、電磁切替弁４２のＲ，Ｂポートを介して、タンク５２とパイロットポート３５が連通する弁体の位置（以下、この位置を供給位置という）に切り替えられる。これにより、作動液体Ａがポンプユニット５０から窪み部２１ａに供給される。
【００６７】
リリーフ弁４３は、供給ポートに供給される作動液体Ａの液圧力が所定の圧力を超えるとリリーフ作動して、ポンプユニット５０のタンク５２に作動液体Ａを流す（逃がす）ようになっている。リリーフ弁４４は、パイロットポートに供給される作動液体Ａの液圧力が所定の圧力を超えるとリリーフ作動して、ポンプユニット５０のタンク５２に作動液体Ａを流す（逃がす）ようになっている。
【００６８】
ポンプユニット５０は、出力ポート５１から、タンク５２に満たされている作動液体Ａを所定の液圧力で吐出するものである。これにより、ポンプユニット５０は、出力ポート５１から吐出した作動液体Ａを液圧成形機２０の窪み部２１ａに供給したり、複合弁３０のパイロット式リリーフ弁３８に所定のパイロット圧を伝達したりするようになっている。
【００６９】
このように構成した複合弁３０は、上記第１および第２の工程において、電磁切替弁４２の弁体の位置が中央位置に切り替えられているため、パイロット式リリーフ弁３８のリリーフ圧が低圧設定値とされていて、作動液体Ａは、金属板本体１１の下面、窪み部２１ａ、通路２１ｃおよび複合弁３０とから形成される空間に密閉された状態となる。ここで、上記第１の工程において、金属板本体１１を支持部２１ｂに載置する前に、作動液体Ａの補充が必要な場合には、一旦電磁切替弁４２の弁体の位置を供給位置に切り替える。これにより、図１２（ｃ）に示すように、ポンプユニット５０から窪み部２１ａに作動液体Ａを補充することができる。なお、作動液体Ａを補充した後は、電磁切替弁４２の弁体の位置が中央位置に切り替えられる。
【００７０】
また、複合弁３０は、上記第３および第４の工程において、電磁切替弁４２の弁体の位置がパイロット位置に切り替えられているため、図１２（ａ）に示すように、チェック弁３７およびパイロット式リリーフ弁３８が作動液体Ａの流れを禁止する。このとき、パイロット式リリーフ弁３８のリリーフ圧は、高圧設定値とされている。また、上記第４の工程から第５の工程に切り替わった初期において、複合弁３０は、電磁切替弁４２の弁体の位置が中央位置に切り替えられているため、図１２（ｂ）に示すように、作動液体Ａが管路Ｈ２を介して、ポンプユニット５０のタンク５２へ排出される。したがって、窪み部２１ａ内の液圧力は開放される。
【００７１】
また、第５の工程において、メタルセパレータ１０を取り出した後、作動液体Ａの補充が必要な場合には、複合弁３０は、電磁切替弁４２の弁体の位置が供給位置に切り替えられて、図１２（ｃ）に示すように、供給ポート３２から給排ポート３３への流れが許可される。これにより、ポンプユニット５０から供給された作動液体Ａを、通路２１ｃを介して、窪み部２１ａ内に補充することができる。
【００７２】
このように、上記第１実施形態の開閉弁Ｓ１および液体補充装置Ｓに代えて、複合弁３０、コントロールバルブユニット４０およびポンプユニット５０を採用した第２実施形態においても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、チェック弁３７およびパイロット式リリーフ弁３８を備えた複合弁３０のバルブボデー３１を下型２１に直接組み付けることにより、下型２１の窪み部２１ａと各弁３７，３８間をそれぞれ連通する連通配管を設ける必要がない。これにより、作動液体Ａの液圧力が高圧とされたときに、連通配管が拡径することによる圧力降下が生じず、作動液体Ａの液圧力を高圧で保持することができる。また、連通配管による圧力効果が生じないため、作動液体Ａの圧縮が小さくても、極めて容易に液圧力を高めることができて、上型２２のストローク量を小さくすることができる。さらに、チェック弁３７とパイロット式リリーフ弁３８とをそれぞれ組み付けるためのスペースを省略することができて、液圧成形機２０をコンパクトに構成することができる。
【００７３】
ところで、この第２実施形態においては、センサ取付ポート３６に圧力センサＰＳを取付可能となっているため、圧力センサＰＳを取り付けた場合には、同センサＰＳから出力された検出値を、例えば、図示しないパーソナルコンピュータの表示器上に窪み部２１ａ内の液圧力として表示することができる。これにより、液圧成形機２０の作動状態を監視する作業者は、窪み部２１ａ内の液圧力が所定の圧力まで液圧力が上昇したか否かを確認することができて、メタルセパレータ１０が所定の成形条件で成形されたか否かを確認することができる。
【００７４】
このため、圧力センサＰＳから出力される作動液体Ａの液圧力に基づいて、製品の成形状態の良否を判別することができて、製品の品質を良好に保つことができる。また、圧力センサＰＳから出力された作動液体Ａの液圧力に基づいて、例えば、液圧成形機２０の作動量すなわち上型２２が下型２１の窪み部２１ａに侵入する作動量を適宜調整することも可能である。これにより、金属板本体１１の形状の影響（例えば、厚さの変動など）を最小として成形することができるため、製品の品質を良好に保つことができる。
【００７５】
ここで、上記各実施形態においては、成形の対象をメタルセパレータ１０とし、多数の筋状凸部１２を成形するように実施したが、その他の薄肉金属板に多数の凸部を成形するように実施可能であることはいうまでもない。
【００７６】
また、上記各実施形態においては、ワークが平板状の金属板本体１１であり、下型２１が固定型、上型２２が可動型として実施した。すなわち、上型２２と下型２１間に介在させた金属板本体１１の下側に作動液体Ａを密閉状態にて満たして、上型２２を下型２１の窪み部２１ａに向けて押し込むことにより作動液体Ａを加圧し、加圧された作動液体Ａにより金属板本体１１の一部をその上側に形成した成形部２２ａに向けて変形させて、金属板本体１１に成形を施すようにして実施した。
【００７７】
しかしながら、ワークを筒状とし、その内側に作動液体Ａを収容して実施することも可能である。すなわち、可動型と固定型間に介在させた筒状のワークの内側に作動液体Ａを密閉状態にて満たして、可動型をワークの軸線方向にて収容部に向けて押し込む。これにより、可動型はワークを軸線方向に押し込んで変形させるとともに内側に収容した作動液体Ａを圧縮して加圧する。そして、加圧された作動液体Ａによって、ワークの一部をその外側に配設した固定型に形成された形成空間部に向けて変形させて、ワークに成形を施す。
【００７８】
これによっても、可動型を作動液体Ａの収容部に向けて押し込むことにより作動液体Ａを加圧することができる。このため、作動液体Ａを加圧するための加圧ポンプを備える必要がなくて、型構造を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液圧成形機が行う第１の工程を説明するための概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る液圧成形機が行う第２の工程を説明するための概略図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る液圧成形機が行う第３の工程を説明するための概略図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る液圧成形機が行う第４の工程を説明するための概略図である。
【図５】（ａ）は、メタルセパレータによって構成した燃料電池の概略的な要部断面図であり、（ｂ）は、第１の工程から第４の工程を経て成形されるメタルセパレータ素材（ワーク）の成形部を部分的に示す斜視図である。
【図６】ワークの加工工程（１サイクル）における上型のスライド量および作動液体の液圧力を概略的に示すグラフである。
【図７】図３に示す第３の工程にて金属板本体に形成される凸形状を説明するための説明図である。
【図８】図３に示す第３の工程にて金属板本体に形成される筋状凸部を説明するための説明図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る液圧成形機を概略的に示した概略図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る液圧成形機に組み付けられる複合弁の構成を説明するための概略図である。
【図１１】図９の複合弁、コントロールバルブユニットおよびポンプユニットを示す油圧回路図である。
【図１２】図９に示す複合弁の作動を説明するための説明概略図である。
【符号の説明】
１０…メタルセパレータ、１１…金属板本体、１２…筋状凸部、２０…液圧成形装置、２１…下型、２１ａ…窪み部、２１ｂ…支持部、２２…上型、２１ａ…成形部、２３…ブランクホルダ、３０…複合弁、３７…チェック弁、３８…パイロット式リリーフ弁、３９…圧力センサ、４０…コントロールバルブユニット、５０…ポンプユニット、Ａ…作動液体、Ｐ…プレスベッド、Ｉ…インナースライダ、Ｏ…アウタースライダ
【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１２】
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