液圧成形装置
【課題】ボルスター上の成形型と軸押し及び液圧供給装置との間の連結及び切離しを迅速且つ確実に行うことが可能な液圧成形装置を提供する。
【解決手段】液圧成形装置のジョイント機構は二部（Ｊ１，Ｊ２）からなる。軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部Ｊ１は、ジョイントベース１１、切替え配置可能な把持レバー１６及びそれを付勢する復帰バネ１７を備える。ボルスター側ジョイント部Ｊ２は、後端にジョイントベース２８を具備した軸押し体２５、把持レバー１６の先端を係合させるために軸押し体２５に設けられた環状係合溝３４及びボルスターＢ上に設けられたレバーガイド３６を備える。レバーガイド３６は、軸押し及び液圧供給装置１０の軸押し方向移動時には把持レバー１６を開位置から閉位置にガイドし、装置１０の逆方向移動時には復帰バネ１７の付勢力に基づき把持レバー１６が開位置に復帰するのを許容する。
【解決手段】液圧成形装置のジョイント機構は二部（Ｊ１，Ｊ２）からなる。軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部Ｊ１は、ジョイントベース１１、切替え配置可能な把持レバー１６及びそれを付勢する復帰バネ１７を備える。ボルスター側ジョイント部Ｊ２は、後端にジョイントベース２８を具備した軸押し体２５、把持レバー１６の先端を係合させるために軸押し体２５に設けられた環状係合溝３４及びボルスターＢ上に設けられたレバーガイド３６を備える。レバーガイド３６は、軸押し及び液圧供給装置１０の軸押し方向移動時には把持レバー１６を開位置から閉位置にガイドし、装置１０の逆方向移動時には復帰バネ１７の付勢力に基づき把持レバー１６が開位置に復帰するのを許容する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒状の金属素材を保持する成形型を搭載したボルスターと、ボルスターから分離独立した軸押し及び液圧供給装置とを備えた液圧成形装置に関する。特に、液圧成形装置における、ボルスター上の成形型と軸押し及び液圧供給装置との間の連結及び切離しに関与するジョイント機構の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
管状の金属素材の内部に液圧を付与してこれを膨張させ、金型の内部形状に合致した外形状に成形する液圧成形法（バルジ加工法ともいう）が知られている。液圧成形に際しては、例えば特許文献１に開示されるような装置が使用される（この段落及び次段落中で以下に示す部材番号は特許文献１で使用されている部材番号の引用である）。即ち、特許文献１のバルジ加工装置は、パイプ素材１を収容すると共にそのパイプ素材１を成形するための膨張空間１５を具備したバルジ成形型３と、バルジ成形型３内のパイプ素材１に対して高圧流体を供給すると共に当該パイプ素材１の端部を軸方向から押圧する左右一対の軸方向加圧プレス５とを備えている。一対の軸方向加圧プレス５はパイプ素材１の両端部近傍にそれぞれ配設されている。各軸方向加圧プレス５にはシリンダ１７によって駆動される軸押しピストン１９が設けられ、その軸押しピストン１９内には高圧流体通路３７が形成されている。そして、バルジ加工時には、軸押しピストン１９の高圧流体通路３７を介してバルジ成形型３内に収容されたパイプ素材１内に高圧流体を供給すると共に、パイプ素材１の両端部を各軸押しピストン１９で成形型３内に向けて押し込むことにより、パイプ素材１に亀裂を生じさせること無く、パイプ素材１を膨張変形させている。
【０００３】
このように一般的な液圧成形装置は、成形型と、軸押し及び液圧供給装置（特許文献１の装置では軸方向加圧プレス５がこれに相当する）との二部構成となっており、軸方向加圧プレス５の軸押しピストン１９に一体化された前側軸部３３でパイプ素材１の端部を直接的に軸押し可能に設計されている。他方、成形型については、型交換を容易にするために移動式のボルスター上に設置されるのが通例である。このため、液圧成形装置の使用時には、ボルスターの成形型と、軸押し及び液圧供給装置との間の連結及び切離しの作業が必要になる。
【０００４】
しかしながら、従来の液圧成形装置では、ボルスターの成形型と軸押し及び液圧供給装置とを連結するときには、成形型と軸押しピストンの前側軸部とを正確に位置合せした後に、ボルスターと軸押し及び液圧供給装置との間の位置ずれ防止のためにボルト固定を行う必要があった。また、型替えに際してボルスターの成形型と軸押し及び液圧供給装置とを切り離すときには、上記ボルト固定を解除する必要があった。このように、成形型と軸押しピストンとの間で正確に位置合せする作業や、ボルスターと軸押し及び液圧供給装置との間でボルト締めやボルト外しを行うといった作業が不可避であったために、型替え等に時間がかかり、液圧成形装置の稼動率を低下させる一因となっていた。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１９７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ボルスター上の成形型と軸押し及び液圧供給装置との間の連結及び切離しを迅速且つ確実に行うことが可能な液圧成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、筒状の金属素材を保持する成形型を搭載したボルスター、ボルスターから分離独立した軸押し及び液圧供給装置、並びに、ボルスター上の成形型と軸押し及び液圧供給装置との間の連結及び切離しに関与するジョイント機構を備えた液圧成形装置であって、前記ジョイント機構は、軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部と、ボルスター側ジョイント部とからなり、軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部は、ボルスター側ジョイント部と連結可能な第１の連結端、前記第１の連結端から離間する開位置と第１の連結端に接近する閉位置との間を切替え配置可能に設けられた把持レバー、及び、把持レバーを開位置に向けて付勢する復帰バネを備えており、ボルスター側ジョイント部は、成形型の開口と軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部の第１の連結端とをつなぐ経路に沿って移動可能にボルスター上に支持されると共に、一方の端部には成形型の開口に進入可能なシール部を、他方の端部には前記第１の連結端に連結可能な第２の連結端を具備した軸押し体、前記閉位置に配置されたときの把持レバーの一部を係合させるために前記軸押し体に設けられたレバー係合部、並びに、前記軸押し体の第２の連結端の近傍にてボルスター上に設けられたレバーガイドを備えており、前記レバーガイドは、成形型、軸押し体、軸押し及び液圧供給装置の三者を相互連結すべく軸押し及び液圧供給装置を軸押し方向に移動させたとき、復帰バネの付勢力に抗して把持レバーを開位置から閉位置にガイドすると共に、成形型から軸押し及び液圧供給装置を切り離すべく軸押し及び液圧供給装置を軸押し方向と逆方向に移動させたとき、復帰バネの付勢力に基づいて各把持レバーが閉位置から開位置に復帰するのを許容することを特徴とする液圧成形装置である。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の液圧成形装置において、前記レバーガイドには、軸押し及び液圧供給装置の動きに追従して移動する把持レバーに接触してこれをガイドするためのガイド面が形成されており、当該ガイド面は、把持レバーを開位置から閉位置に導くようにカーブした湾曲ガイド面と、閉位置に配置された把持レバーが復帰バネの付勢力によって開位置に戻ろうとするのを規制して把持レバーの一部とレバー係合部との係合状態を維持させるためのストレートガイド面とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の液圧成形装置において、前記把持レバーは、前記第１の連結端の周囲に複数設けられており、前記レバーガイドは、把持レバーの数に対応して複数存在すると共に、それらの間に前記軸押し体の第２の連結端が配置されるように設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１，２又は３に記載の液圧成形装置において、前記軸押し体及び第１の連結端の内部には、両者の連結時に軸押し体のシール部から第１の連結端に到る一連の液圧供給通路が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１，２，３又は４に記載の液圧成形装置において、前記軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部又は前記ボルスター側ジョイント部には、前記第１の連結端と第２の連結端との間の連結解除を促進するための補助バネが設けられていることを特徴とする。
【００１２】
［作用］
本発明の液圧成形装置において、ボルスター上の成形型に軸押し及び液圧供給装置を連結する場合には、軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部の第１の連結端とボルスター側ジョイント部の軸押し体の第２の連結端とを対向配置した状態で、軸押し及び液圧供給装置を軸押し方向に移動させる。この軸押し方向への移動に伴って、第１の連結端が待機位置から前進して第２の連結端に接合すると共に、ボルスター上のレバーガイドのガイド作用により、復帰バネの付勢力に抗して把持レバーが開位置から閉位置に切替え配置され、把持レバーの一部が軸押し体のレバー係合部に係合し、軸押し体と軸押し及び液圧供給装置との連結が完了する。また、軸押し方向移動の進展により、軸押し体のシール部が成形型の開口に進入し、軸押し体を介して成形型と軸押し及び液圧供給装置との連結が完了する。このように本装置によれば、軸押し体と軸押し及び液圧供給装置との連結、並びに、軸押し体シール部の成形型開口への進入（即ち成形型と軸押し体との連結）が、軸押し及び液圧供給装置の軸押し方向移動に伴う一連の動作として達成される。
【００１３】
他方、ボルスター上の成形型から軸押し及び液圧供給装置を切り離す場合には、軸押し及び液圧供給装置を軸押し方向と逆方向に移動させる。この逆方向移動に伴って、上記待機位置に向けて第１の連結端と共に把持レバーが後退し、これに追従して、把持レバーとレバー係合部との係合に基づき把持レバーによって把持された軸押し体も後退し、成形型開口からシール部が離脱する。また、逆方向移動の進展に伴い、ボルスター上のレバーガイドの復帰許容作用とあいまった復帰バネの付勢作用に基づいて、把持レバーが閉位置から開位置に復帰し、把持レバーの一部と軸押し体のレバー係合部との係合が解除され、軸押し体からの軸押し及び液圧供給装置の切離しが完了する。このように本装置によれば、軸押し体シール部の成形型開口からの離脱（即ち成形型からの軸押し体の切離し）、並びに、軸押し体からの軸押し及び液圧供給装置の切離しが、軸押し及び液圧供給装置の逆方向移動に伴う一連の動作として達成される。
【００１４】
［付記］本発明の更に好ましい態様や追加的構成要件を以下に列挙する。
請求項１〜５において、前記把持レバーは鉤状の先端部を有しており、その鉤状先端部の背側には、湾曲ガイド面が形成されていること。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の液圧成形装置によれば、軸押し及び液圧供給装置の軸押し方向への移動に伴って、軸押し体と軸押し及び液圧供給装置との連結、並びに、成形型と軸押し体との連結を一連の動作として達成することができると共に、軸押し及び液圧供給装置の軸押し方向と逆方向への移動に伴って、成形型からの軸押し体の切離し、並びに、軸押し体からの軸押し及び液圧供給装置の切離しを一連の動作として達成することができる。つまり、従来例のような成形型と軸押しピストン前側軸部との位置合せ作業や、従来例のようなボルスターと軸押し及び液圧供給装置との間でのボルト締めやボルト外しといった作業を一切必要としない。本発明によれば、ボルスター上の成形型と軸押し及び液圧供給装置との間の連結及び切離しを迅速且つ確実に行うことが可能となり、型替え等の時間を短縮して液圧成形装置の稼動率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照しつつ説明する。なお、図１〜図４では、断面部分であり本来ならハッチングを付すべき箇所であっても、細かな線の交錯を避けて図面を見やすくするために、あえてハッチングを省略している場合がある。
【００１７】
図１及び図４に示すように、本実施形態の液圧成形装置は、移動式のボルスターＢと、その左右両側に配設された一対の軸押し及び液圧供給装置１０（右側の装置のみ図示）とを備えている。軸押し及び液圧供給装置１０はボルスターＢから分離独立した装置であり、ボルスターＢ並びに軸押し及び液圧供給装置１０には、ボルスターＢ上の成形型２２と軸押し及び液圧供給装置１０との間の連結及び切離しに関与するジョイント機構（Ｊ１，Ｊ２）が設けられている。ジョイント機構（Ｊ１，Ｊ２）は、軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部Ｊ１と、ボルスター側ジョイント部Ｊ２とから構成されている。
【００１８】
［軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部Ｊ１］
図１及び図２に示すように、軸押し及び液圧供給装置１０の端部には、概して円柱状のジョイントベース１１が設けられている。このジョイントベース１１の先端部（図２では左端部）の端面には、円形に凹んだ嵌合凹部１２が設けられている。この嵌合凹部１２はボルスター側ジョイント部Ｊ２のジョイントベース２８との連結にかかわる部位であり、嵌合凹部１２の底には環状シール材としてのＯリング１３が装着されている。また、ジョイントベース１１の内部には、その中心を軸方向に貫通する液圧供給通路１４が設けられている。この液圧供給通路１４は、前記嵌合凹部１２を図示しない液圧供給源につないでいる。
【００１９】
ジョイントベース１１の外周部であってジョイントベース１１の先端寄り位置には、一対のヒンジ１５が設けられている。二つのヒンジ１５は１８０°の角度間隔を隔てて対向配置されており、各々のヒンジ１５にはそれぞれ把持レバー１６が回動可能に支持されている。このため、ジョイントベース１１の先端部における二つの把持レバー１６は、各レバー１６の先端部が互いに離間すると共に両レバー１６の本体部が傾斜状態となる開位置（図２参照）と、各レバー１６の先端部が互いに接近すると共に両レバー１６の本体部が略平行状態となる閉位置（図３参照）との間を切替え配置可能となっている。各把持レバー１６の先端部は、ジョイントベース１１の先端面よりも更に前方（図の左方）に延び出ると共に、最先端が内側に曲がった鉤状に形成されている。また、把持レバー１６の鉤状先端部の背側には、カーブした湾曲ガイド面１６ａが形成されている。
【００２０】
更に、ジョイントベース１１の先端外周部には、各把持レバー１６にそれぞれ対応して復帰バネ１７が設けられている。復帰バネ１７は、例えば圧縮コイルバネからなっており、把持レバー１６を閉位置から開位置に向けて付勢する。復帰バネ１７による付勢を受けた把持レバー１６は、それぞれの先端部が互いに離間する方向に回動するが、各レバー１６の後端部がジョイントベース１１の外周面に当接することでそれ以上の回動が規制される結果、待機時には図２に示すような開位置に保持される。
【００２１】
このように、ジョイントベース１１と、それに設置又は装着された各種の要素（１２〜１７）によって、軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部Ｊ１が構築されている。なお、軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部Ｊ１のジョイントベース１１は、「ボルスター側ジョイント部Ｊ２と連結可能な第１の連結端」を構成する。
【００２２】
［ボルスター側ジョイント部Ｊ２］
図１に示すように、平面長方形状のボルスターＢの中央部には、ダイプレート２１を介して成形型２２が搭載されている。成形型２２は下型及び上型からなっており、上下両型の接合により成形型２２の内部には液圧成形用の成形室２３が構築される。この成形室２３は、加工対象となる筒状の金属素材（例えば金属パイプ、図示略）を液圧膨張の余地を残しながら収容すべく概ねトンネル形状に形成されている。成形型２２の左右両側には、トンネル状成形室２３を外部に連通させる左右一対の開口２４が設けられている。液圧成形時、成形型２２の各開口２４には、筒状金属素材の両端部がそれぞれ嵌入状態で配置される。
【００２３】
ボルスターＢ上には上記成形型２２の左右両側において、一対のボルスター側ジョイント部Ｊ２が配設されている。成形型２２の右側に位置するボルスター側ジョイント部Ｊ２に着目すると（図１参照）、このボルスター側ジョイント部Ｊ２は、概してシャフト状の軸押し体２５と、レバーガイド３６とを備えている。
【００２４】
軸押し体２５は、略短円柱状のシール部２６、やや長い軸部２７及び略円柱状のジョイントベース２８からなるものであり、先端にシール部２６を、後端にジョイントベース２８を配した状態で両者間に軸部２７を介在させ、これら（２６，２７，２８）をボルトで連結することにより概略シャフト状の一体物として構成したものである。軸押し体２５の内部には、その中心を軸方向に貫通する液圧供給通路２９が設けられている。そして、軸押し体２５は、ボルスターＢ上に設けられた支持手段（図示略）によって、成形型２２の右側の開口２４と、軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部Ｊ１のジョイントベース１１の先端部とをつなぐ経路に沿って移動可能に（即ち進退自在に）支持されている。待機時（装置の未使用時）には、図１及び図２に示すように、軸押し体２５は、その後端部がボルスターＢの右辺付近に位置すると共に、先端部が成形型２２の開口２４から離れた位置となるように配置される。
【００２５】
軸押し体２５の先端部を構成する略短円柱状のシール部２６は、成形型２２の開口２４に進入可能となっている。このシール部２６は、当該開口２４を閉塞して成形室２３の液密性を確保するための栓材として機能することはもちろんのこと、成形室２３内に保持された筒状金属素材の端部に対して軸押し方向の押圧力を伝達するための押圧具としても機能する。シール部２６の先端面には液圧供給通路２９の先端が開口する。
【００２６】
軸押し体２５の後端部を構成する略円柱状ジョイントベース２８の外径は、軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部Ｊ１のジョイントベース１１の先端部の外径とほぼ一致している。そして、ジョイントベース２８の後端部には、前記ジョイントベース１１の嵌合凹部１２に嵌入可能な嵌合凸部３２が設けられている。この嵌合凸部３２の端面には液圧供給通路２９の後端が開口しており、嵌合凸部３２の外周部には環状シール材としてのＯリング３３が装着されている。なお、軸押し体２５後端のジョイントベース２８は、「軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部Ｊ１の第１の連結端（ジョイントベース１１）に連結可能な第２の連結端」を構成する。
【００２７】
更に、前記嵌合凸部３２の近傍においてジョイントベース２８の外周部には、レバー係合部としての環状の係合溝３４が形成されている。この環状係合溝３４は、ジョイントベース２８の嵌合凸部３２とジョイントベース１１の嵌合凹部１２とが相互嵌合すると共に各把持レバー１６が前記閉位置に配置されたときに、各把持レバー１６の鉤状先端部を係合させるためのレバー係合部として機能するものである。それ故、閉位置に配置された把持レバー１６の鉤状先端部と環状係合溝３４との係合に基づいて、軸押し及び液圧供給装置１０側のジョイントベース１１が軸押し方向と逆方向に後退するときには、それに追従してジョイントベース１１共々、シャフト状軸押し体２５の全体が強制後退される。
【００２８】
なお、軸押し体２５のジョイントベース２８の後端部には、嵌合凸部３２を取り囲むように補助バネ３５が設けられている。この補助バネ３５は、例えば嵌合凸部３２よりも大径のコイルバネで構成される。補助バネ３５には、ジョイントベース２８の嵌合凸部３２とジョイントベース１１の嵌合凹部１２とが相互嵌合した際に両者を離間させる方向に作用するバネ力が蓄力される。このため、補助バネ３５は両ジョイントベース１１，２８間の連結状態の解除を促すための連結解除促進バネ又は切離し促進バネとして機能する。
【００２９】
図１及び図２に示すように、ボルスターＢ上には軸押し体２５のジョイントベース２８の近傍において、一対のレバーガイド３６が固定設置されている。特に図２に示すように、一対のレバーガイド３６は、これらの間にジョイントベース２８を挟むように配置されており、各レバーガイド３６の内側には、軸押し及び液圧供給装置１０の動きに追従して移動する把持レバー１６に接触してこれをガイドするための一連のガイド面（３７，３８）が形成されている。この一連のガイド面は、湾曲ガイド面３７と、それに連続するストレートガイド面３８とから構成されている。
【００３０】
各レバーガイド３６の後端部に形成された湾曲ガイド面３７は、それに対応する把持レバー１６の鉤状先端部の湾曲ガイド面１６ａに接触して、当該把持レバー１６を開位置から閉位置に導くようにカーブしている。また、各レバーガイド３６の内側に形成されたストレートガイド面３８は、前記湾曲ガイド面３７によって閉位置に誘導された把持レバー１６の本体背面に接触して、閉位置に配置された把持レバー１６が復帰バネ１７の付勢力によって開位置に戻ろうとするのを規制する（図３参照）。従って、成形型２２、軸押し体２５、軸押し及び液圧供給装置１０の三者を相互連結すべく軸押し及び液圧供給装置１０を軸押し方向に移動させたとき、両レバーガイド３６は、復帰バネ１７の付勢力に抗して各把持レバー１６を開位置から閉位置にガイドする働きをする。他方、成形型２２から（軸押し体２５を介して）軸押し及び液圧供給装置１０を切り離すべく軸押し及び液圧供給装置１０を軸押し方向と逆方向に移動させたとき、両レバーガイド３６は復帰バネ１７の付勢力に基づいて各把持レバー１６が閉位置から開位置に復帰するのを許容する。
【００３１】
［実施形態の作用及び効果］：本実施形態の液圧成形装置を用いた液圧成形手順（即ち液圧成形装置の使用方法）について以下に説明する。
【００３２】
ボルスターＢ上の成形型２２に対し軸押し体２５を介して軸押し及び液圧供給装置１０を連結する際には、先ず図１に示すように、左右の軸押し及び液圧供給装置１０（右の装置のみ図示）の間にボルスターＢを移動させると共に、軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部Ｊ１のジョイントベース１１とボルスター側ジョイント部Ｊ２の軸押し体２５のジョイントベース２８とを対向させる。そして、この対向状態から軸押し及び液圧供給装置１０を軸押し方向（即ち成形型２２に接近する方向）に移動（前進）させる。
【００３３】
軸押し及び液圧供給装置１０の軸押し方向への移動に伴い、ジョイントベース１１が図１及び図２に示す待機位置から前進してボルスターＢ側のジョイントベース２８に接合する。このとき、ジョイントベース１１の嵌合凹部１２に対してジョイントベース２８の嵌合凸部３２が嵌入すると共に、Ｏリング１３及び３３のシール作用によってジョイントベース１１側の液圧供給通路１４と軸押し体２５側の液圧供給通路２９とが確実に接続される。また、両ジョイントベース１１，２８の相互接触に同期して、補助バネ３５には両者を離間させる方向に作用するバネ力（反発力）が蓄えられる。
【００３４】
また、ボルスターＢ側のジョイントベース２８に軸押し及び液圧供給装置１０側のジョイントベース１１が接触するのにほぼ同期して、各把持レバー１６の鉤状先端部の湾曲ガイド面１６ａが、その把持レバー１６に対応するボルスターＢ側レバーガイド３６の湾曲ガイド面３７に当接する。軸押し及び液圧供給装置１０の前進に呼応して、ジョイントベース１１がジョイントベース２８を軸押し方向に押すことに伴い、把持レバー１６の湾曲ガイド面１６ａとレバーガイド３６の湾曲ガイド面３７との相互ガイド作用に基づき、各把持レバー１６は図２に示すような傾斜姿勢から図３に示すような水平姿勢に姿勢を変化させる。つまり、各把持レバー１６は、レバーガイド３６のガイド作用により、復帰バネ１７の付勢力に抗して開位置から閉位置に切替え配置される。こうして図３に示すように、各把持レバー１６の鉤状先端部が環状係合溝３４内に進入し、ジョイントベース１１に設けられた２本の把持レバー１６によってジョイントベース２８が把持され、軸押し及び液圧供給装置１０と軸押し体２５との連結が完了する。
【００３５】
図３の状態から軸押し及び液圧供給装置１０を軸押し方向に更に前進させることで、図４に示すように、軸押し体２５のシール部２６が成形型２２の開口２４内に進入し、開口２４を閉塞する。その結果、成形型２２は軸押し体２５を介して軸押し及び液圧供給装置１０と連結され、成形室２３に収容保持されたワークとしての管状金属素材（図示略）の内部に、液圧供給通路１４，２９を介して液圧を供給することが可能になる。なお、軸押し及び液圧供給装置１０並びに軸押し体２５を一体的に前進させる間、各レバーガイド３６のストレートガイド面３８が各把持レバー１６の本体部背面に接触し続けるため、復帰バネ１７の作用に基づいて各把持レバー１６が開位置に戻ろうとする動きを規制される。それ故、図３から図４の状態に到る間、両把持レバー１６は閉位置に保たれる。
【００３６】
続いて、図４に示すように成形型２２の左右の開口２４が左右の軸押し体２５のシール部２６によって塞がれた状態で、液圧成形が行われる。その際には、軸押し及び液圧供給装置１０から前記液圧供給通路１４，２９を介して成形室２３内に液圧が供給される。また、成形型２２内に保持された筒状金属素材の各端部に対しては、それぞれの軸押し及び液圧供給装置１０から軸押し体２５を介して軸押し方向の押圧力が伝達される。
【００３７】
液圧成形の完了後、成形型２２から（軸押し体２５を介して）軸押し及び液圧供給装置１０を切り離す際には、軸押し及び液圧供給装置１０を軸押し方向と逆方向に移動（後退）させる。軸押し及び液圧供給装置１０の後退動作に伴い、ジョイントベース１１及び把持レバー１６が待機位置（図２参照）に向けて後退する。また、これに追従して、把持レバー１６に把持されることでジョイントベース１１に連結された軸押し体２５も後退する。すると、成形型の開口２４から軸押し体２５のシール部２６が離脱する。
【００３８】
ジョイントベース１１及び軸押し体２５の後退に伴って、両把持レバー１６はレバーガイド３６のストレートガイド面３８によって規制を受ける区間を通過し、その後、各復帰バネ１７の付勢作用に基づいて各把持レバー１６は閉位置から開位置に復帰する。特に、各把持レバー１６の鉤状先端部がストレートガイド面３８との対向区間から湾曲ガイド面３７との対向区間に移行した後は、湾曲ガイド面３７のカーブに沿って把持レバー１６は図３の水平姿勢から次第に傾斜を強め、最終的には図２の傾斜姿勢にまで復帰する。把持レバー１６の図２の開位置への配置替えが完了する頃には、各把持レバー１６の鉤状先端部が環状係合溝３４から離脱し、把持レバー１６と係合溝３４との係合が解除される。
【００３９】
その後、軸押し及び液圧供給装置１０を軸押し方向と逆方向に更に後退させることで、ジョイントベース１１がジョイントベース２８の後端部から離れる。このとき、ジョイントベース２８に設けられた補助バネ３５は、連結動作時に蓄えられたバネ力（反発力）に基づいてジョイントベース１１を離間方向に押し出し、両ジョイントベース１１，２８間の連結解除を促進する。こうして、ジョイントベース１１の嵌合凹部１２とジョイントベース２８の嵌合凸部３２との相互嵌合関係が解消され、軸押し体２５からの軸押し及び液圧供給装置１０の切離しが完了する。
【００４０】
このように本実施形態によれば、ボルスターＢ上の成形型２２に対し軸押し体２５を介して軸押し及び液圧供給装置１０を連結する際、軸押し及び液圧供給装置１０と軸押し体２５との連結動作、並びに、軸押し体２５のシール部２６による成形型の開口２４の閉塞動作を、軸押し及び液圧供給装置１０の軸押し方向移動に起因する一連の動作として達成することができる。また、ボルスターＢ上の成形型２２から（軸押し体２５を介して）軸押し及び液圧供給装置１０を切り離す際には、軸押し体シール部２６の成形型開口２４からの離脱動作、並びに、軸押し体２５からの軸押し及び液圧供給装置１０の切離し動作を、軸押し及び液圧供給装置１０の逆方向移動に起因する一連の動作として達成することができる。従って、従来例のような成形型と軸押しピストン前側軸部との位置合せ作業や、従来例のようなボルスターと軸押し及び液圧供給装置との間でのボルト締めやボルト外しといった作業を一切必要とすることなく、成形型２２と軸押し及び液圧供給装置１０との間の連結及び切離しを迅速且つ確実に行うことができ、型替え等の時間を短縮して液圧成形装置の稼動率を高めることができる。
【００４１】
本実施形態によれば、軸押し及び液圧供給装置１０の連結又は切離し時における両把持レバー１６の配置切替えは、軸押し及び液圧供給装置１０の進退動作に呼応したレバー１６、復帰バネ１７及びレバーガイド３６の三者の協働に基づいて、自動的又は自律的に行われる。つまり、軸押し及び液圧供給装置１０の進退動作を利用して、把持レバー１６の配置切替えが行われている。このため、把持レバー１６の切替えのためだけの特別な動力機構を必要とせず、ジョイント機構（Ｊ１，Ｊ２）を比較的簡素な構造とすることができる。
【００４２】
［変更例］上記実施形態では、把持レバー１６を２本としたが、把持レバーの数は１つ（単数本）又は３つの以上の複数本であってもよい。
【００４３】
［変更例］上記実施形態では、互いに所定間隔を隔てて一対のレバーガイド３６を設けたが、これに代えて、二つのレバーガイド部分を連設するようにレバーガイド３６を環状又はアーチ状に形成してもよい。また、上記実施形態では、把持レバー１６の本数（２本）に対応させてレバーガイド３６の数を２つとしたが、レバーガイド３６の数は特に限定されるものでない。要するに、レバーガイド３６又はそれに相当するものが把持レバー１６を上述の如くガイドする機能を果たすことができる限り、レバーガイド３６の数が必ずしも把持レバー１６の本数に一致する必要はない。
【００４４】
［変更例］上記実施形態では、補助バネ３５をボルスター側ジョイント部Ｊ２に設けたが、これを軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部Ｊ１に設けてもよい。また、補助バネ３５は任意的な要素であるので、省略されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】液圧成形装置（切離し時）の平面図。
【図２】液圧成形装置（切離し時）の要部の拡大平断面図。
【図３】液圧成形装置（連結動作中）の要部の拡大平断面図。
【図４】液圧成形装置（連結完了時）の平面図。
【符号の説明】
【００４６】
Ｂ…ボルスター、Ｊ１…軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部、Ｊ２…ボルスター側ジョイント部（Ｊ１及びＪ２はジョイント機構を構成する）、１０…軸押し及び液圧供給装置、１１…ジョイントベース（第１の連結端）、１４…液圧供給通路、１５…ヒンジ、１６…把持レバー、１６ａ…把持レバーの鉤状先端部の湾曲ガイド面、１７…復帰バネ、２２…成形型、２３…成形室、２４…成形室の開口、２５…軸押し体、２６…シール部、２７…軸部、２８…ジョイントベース（第２の連結端）、２９…液圧供給通路、３４…環状の係合溝（レバー係合部）、３５…補助バネ、３６…レバーガイド、３７…湾曲ガイド面、３８…ストレートガイド面（３７及び３８はガイド面を構成する）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒状の金属素材を保持する成形型を搭載したボルスターと、ボルスターから分離独立した軸押し及び液圧供給装置とを備えた液圧成形装置に関する。特に、液圧成形装置における、ボルスター上の成形型と軸押し及び液圧供給装置との間の連結及び切離しに関与するジョイント機構の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
管状の金属素材の内部に液圧を付与してこれを膨張させ、金型の内部形状に合致した外形状に成形する液圧成形法（バルジ加工法ともいう）が知られている。液圧成形に際しては、例えば特許文献１に開示されるような装置が使用される（この段落及び次段落中で以下に示す部材番号は特許文献１で使用されている部材番号の引用である）。即ち、特許文献１のバルジ加工装置は、パイプ素材１を収容すると共にそのパイプ素材１を成形するための膨張空間１５を具備したバルジ成形型３と、バルジ成形型３内のパイプ素材１に対して高圧流体を供給すると共に当該パイプ素材１の端部を軸方向から押圧する左右一対の軸方向加圧プレス５とを備えている。一対の軸方向加圧プレス５はパイプ素材１の両端部近傍にそれぞれ配設されている。各軸方向加圧プレス５にはシリンダ１７によって駆動される軸押しピストン１９が設けられ、その軸押しピストン１９内には高圧流体通路３７が形成されている。そして、バルジ加工時には、軸押しピストン１９の高圧流体通路３７を介してバルジ成形型３内に収容されたパイプ素材１内に高圧流体を供給すると共に、パイプ素材１の両端部を各軸押しピストン１９で成形型３内に向けて押し込むことにより、パイプ素材１に亀裂を生じさせること無く、パイプ素材１を膨張変形させている。
【０００３】
このように一般的な液圧成形装置は、成形型と、軸押し及び液圧供給装置（特許文献１の装置では軸方向加圧プレス５がこれに相当する）との二部構成となっており、軸方向加圧プレス５の軸押しピストン１９に一体化された前側軸部３３でパイプ素材１の端部を直接的に軸押し可能に設計されている。他方、成形型については、型交換を容易にするために移動式のボルスター上に設置されるのが通例である。このため、液圧成形装置の使用時には、ボルスターの成形型と、軸押し及び液圧供給装置との間の連結及び切離しの作業が必要になる。
【０００４】
しかしながら、従来の液圧成形装置では、ボルスターの成形型と軸押し及び液圧供給装置とを連結するときには、成形型と軸押しピストンの前側軸部とを正確に位置合せした後に、ボルスターと軸押し及び液圧供給装置との間の位置ずれ防止のためにボルト固定を行う必要があった。また、型替えに際してボルスターの成形型と軸押し及び液圧供給装置とを切り離すときには、上記ボルト固定を解除する必要があった。このように、成形型と軸押しピストンとの間で正確に位置合せする作業や、ボルスターと軸押し及び液圧供給装置との間でボルト締めやボルト外しを行うといった作業が不可避であったために、型替え等に時間がかかり、液圧成形装置の稼動率を低下させる一因となっていた。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１９７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ボルスター上の成形型と軸押し及び液圧供給装置との間の連結及び切離しを迅速且つ確実に行うことが可能な液圧成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、筒状の金属素材を保持する成形型を搭載したボルスター、ボルスターから分離独立した軸押し及び液圧供給装置、並びに、ボルスター上の成形型と軸押し及び液圧供給装置との間の連結及び切離しに関与するジョイント機構を備えた液圧成形装置であって、前記ジョイント機構は、軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部と、ボルスター側ジョイント部とからなり、軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部は、ボルスター側ジョイント部と連結可能な第１の連結端、前記第１の連結端から離間する開位置と第１の連結端に接近する閉位置との間を切替え配置可能に設けられた把持レバー、及び、把持レバーを開位置に向けて付勢する復帰バネを備えており、ボルスター側ジョイント部は、成形型の開口と軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部の第１の連結端とをつなぐ経路に沿って移動可能にボルスター上に支持されると共に、一方の端部には成形型の開口に進入可能なシール部を、他方の端部には前記第１の連結端に連結可能な第２の連結端を具備した軸押し体、前記閉位置に配置されたときの把持レバーの一部を係合させるために前記軸押し体に設けられたレバー係合部、並びに、前記軸押し体の第２の連結端の近傍にてボルスター上に設けられたレバーガイドを備えており、前記レバーガイドは、成形型、軸押し体、軸押し及び液圧供給装置の三者を相互連結すべく軸押し及び液圧供給装置を軸押し方向に移動させたとき、復帰バネの付勢力に抗して把持レバーを開位置から閉位置にガイドすると共に、成形型から軸押し及び液圧供給装置を切り離すべく軸押し及び液圧供給装置を軸押し方向と逆方向に移動させたとき、復帰バネの付勢力に基づいて各把持レバーが閉位置から開位置に復帰するのを許容することを特徴とする液圧成形装置である。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の液圧成形装置において、前記レバーガイドには、軸押し及び液圧供給装置の動きに追従して移動する把持レバーに接触してこれをガイドするためのガイド面が形成されており、当該ガイド面は、把持レバーを開位置から閉位置に導くようにカーブした湾曲ガイド面と、閉位置に配置された把持レバーが復帰バネの付勢力によって開位置に戻ろうとするのを規制して把持レバーの一部とレバー係合部との係合状態を維持させるためのストレートガイド面とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の液圧成形装置において、前記把持レバーは、前記第１の連結端の周囲に複数設けられており、前記レバーガイドは、把持レバーの数に対応して複数存在すると共に、それらの間に前記軸押し体の第２の連結端が配置されるように設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１，２又は３に記載の液圧成形装置において、前記軸押し体及び第１の連結端の内部には、両者の連結時に軸押し体のシール部から第１の連結端に到る一連の液圧供給通路が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１，２，３又は４に記載の液圧成形装置において、前記軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部又は前記ボルスター側ジョイント部には、前記第１の連結端と第２の連結端との間の連結解除を促進するための補助バネが設けられていることを特徴とする。
【００１２】
［作用］
本発明の液圧成形装置において、ボルスター上の成形型に軸押し及び液圧供給装置を連結する場合には、軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部の第１の連結端とボルスター側ジョイント部の軸押し体の第２の連結端とを対向配置した状態で、軸押し及び液圧供給装置を軸押し方向に移動させる。この軸押し方向への移動に伴って、第１の連結端が待機位置から前進して第２の連結端に接合すると共に、ボルスター上のレバーガイドのガイド作用により、復帰バネの付勢力に抗して把持レバーが開位置から閉位置に切替え配置され、把持レバーの一部が軸押し体のレバー係合部に係合し、軸押し体と軸押し及び液圧供給装置との連結が完了する。また、軸押し方向移動の進展により、軸押し体のシール部が成形型の開口に進入し、軸押し体を介して成形型と軸押し及び液圧供給装置との連結が完了する。このように本装置によれば、軸押し体と軸押し及び液圧供給装置との連結、並びに、軸押し体シール部の成形型開口への進入（即ち成形型と軸押し体との連結）が、軸押し及び液圧供給装置の軸押し方向移動に伴う一連の動作として達成される。
【００１３】
他方、ボルスター上の成形型から軸押し及び液圧供給装置を切り離す場合には、軸押し及び液圧供給装置を軸押し方向と逆方向に移動させる。この逆方向移動に伴って、上記待機位置に向けて第１の連結端と共に把持レバーが後退し、これに追従して、把持レバーとレバー係合部との係合に基づき把持レバーによって把持された軸押し体も後退し、成形型開口からシール部が離脱する。また、逆方向移動の進展に伴い、ボルスター上のレバーガイドの復帰許容作用とあいまった復帰バネの付勢作用に基づいて、把持レバーが閉位置から開位置に復帰し、把持レバーの一部と軸押し体のレバー係合部との係合が解除され、軸押し体からの軸押し及び液圧供給装置の切離しが完了する。このように本装置によれば、軸押し体シール部の成形型開口からの離脱（即ち成形型からの軸押し体の切離し）、並びに、軸押し体からの軸押し及び液圧供給装置の切離しが、軸押し及び液圧供給装置の逆方向移動に伴う一連の動作として達成される。
【００１４】
［付記］本発明の更に好ましい態様や追加的構成要件を以下に列挙する。
請求項１〜５において、前記把持レバーは鉤状の先端部を有しており、その鉤状先端部の背側には、湾曲ガイド面が形成されていること。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の液圧成形装置によれば、軸押し及び液圧供給装置の軸押し方向への移動に伴って、軸押し体と軸押し及び液圧供給装置との連結、並びに、成形型と軸押し体との連結を一連の動作として達成することができると共に、軸押し及び液圧供給装置の軸押し方向と逆方向への移動に伴って、成形型からの軸押し体の切離し、並びに、軸押し体からの軸押し及び液圧供給装置の切離しを一連の動作として達成することができる。つまり、従来例のような成形型と軸押しピストン前側軸部との位置合せ作業や、従来例のようなボルスターと軸押し及び液圧供給装置との間でのボルト締めやボルト外しといった作業を一切必要としない。本発明によれば、ボルスター上の成形型と軸押し及び液圧供給装置との間の連結及び切離しを迅速且つ確実に行うことが可能となり、型替え等の時間を短縮して液圧成形装置の稼動率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照しつつ説明する。なお、図１〜図４では、断面部分であり本来ならハッチングを付すべき箇所であっても、細かな線の交錯を避けて図面を見やすくするために、あえてハッチングを省略している場合がある。
【００１７】
図１及び図４に示すように、本実施形態の液圧成形装置は、移動式のボルスターＢと、その左右両側に配設された一対の軸押し及び液圧供給装置１０（右側の装置のみ図示）とを備えている。軸押し及び液圧供給装置１０はボルスターＢから分離独立した装置であり、ボルスターＢ並びに軸押し及び液圧供給装置１０には、ボルスターＢ上の成形型２２と軸押し及び液圧供給装置１０との間の連結及び切離しに関与するジョイント機構（Ｊ１，Ｊ２）が設けられている。ジョイント機構（Ｊ１，Ｊ２）は、軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部Ｊ１と、ボルスター側ジョイント部Ｊ２とから構成されている。
【００１８】
［軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部Ｊ１］
図１及び図２に示すように、軸押し及び液圧供給装置１０の端部には、概して円柱状のジョイントベース１１が設けられている。このジョイントベース１１の先端部（図２では左端部）の端面には、円形に凹んだ嵌合凹部１２が設けられている。この嵌合凹部１２はボルスター側ジョイント部Ｊ２のジョイントベース２８との連結にかかわる部位であり、嵌合凹部１２の底には環状シール材としてのＯリング１３が装着されている。また、ジョイントベース１１の内部には、その中心を軸方向に貫通する液圧供給通路１４が設けられている。この液圧供給通路１４は、前記嵌合凹部１２を図示しない液圧供給源につないでいる。
【００１９】
ジョイントベース１１の外周部であってジョイントベース１１の先端寄り位置には、一対のヒンジ１５が設けられている。二つのヒンジ１５は１８０°の角度間隔を隔てて対向配置されており、各々のヒンジ１５にはそれぞれ把持レバー１６が回動可能に支持されている。このため、ジョイントベース１１の先端部における二つの把持レバー１６は、各レバー１６の先端部が互いに離間すると共に両レバー１６の本体部が傾斜状態となる開位置（図２参照）と、各レバー１６の先端部が互いに接近すると共に両レバー１６の本体部が略平行状態となる閉位置（図３参照）との間を切替え配置可能となっている。各把持レバー１６の先端部は、ジョイントベース１１の先端面よりも更に前方（図の左方）に延び出ると共に、最先端が内側に曲がった鉤状に形成されている。また、把持レバー１６の鉤状先端部の背側には、カーブした湾曲ガイド面１６ａが形成されている。
【００２０】
更に、ジョイントベース１１の先端外周部には、各把持レバー１６にそれぞれ対応して復帰バネ１７が設けられている。復帰バネ１７は、例えば圧縮コイルバネからなっており、把持レバー１６を閉位置から開位置に向けて付勢する。復帰バネ１７による付勢を受けた把持レバー１６は、それぞれの先端部が互いに離間する方向に回動するが、各レバー１６の後端部がジョイントベース１１の外周面に当接することでそれ以上の回動が規制される結果、待機時には図２に示すような開位置に保持される。
【００２１】
このように、ジョイントベース１１と、それに設置又は装着された各種の要素（１２〜１７）によって、軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部Ｊ１が構築されている。なお、軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部Ｊ１のジョイントベース１１は、「ボルスター側ジョイント部Ｊ２と連結可能な第１の連結端」を構成する。
【００２２】
［ボルスター側ジョイント部Ｊ２］
図１に示すように、平面長方形状のボルスターＢの中央部には、ダイプレート２１を介して成形型２２が搭載されている。成形型２２は下型及び上型からなっており、上下両型の接合により成形型２２の内部には液圧成形用の成形室２３が構築される。この成形室２３は、加工対象となる筒状の金属素材（例えば金属パイプ、図示略）を液圧膨張の余地を残しながら収容すべく概ねトンネル形状に形成されている。成形型２２の左右両側には、トンネル状成形室２３を外部に連通させる左右一対の開口２４が設けられている。液圧成形時、成形型２２の各開口２４には、筒状金属素材の両端部がそれぞれ嵌入状態で配置される。
【００２３】
ボルスターＢ上には上記成形型２２の左右両側において、一対のボルスター側ジョイント部Ｊ２が配設されている。成形型２２の右側に位置するボルスター側ジョイント部Ｊ２に着目すると（図１参照）、このボルスター側ジョイント部Ｊ２は、概してシャフト状の軸押し体２５と、レバーガイド３６とを備えている。
【００２４】
軸押し体２５は、略短円柱状のシール部２６、やや長い軸部２７及び略円柱状のジョイントベース２８からなるものであり、先端にシール部２６を、後端にジョイントベース２８を配した状態で両者間に軸部２７を介在させ、これら（２６，２７，２８）をボルトで連結することにより概略シャフト状の一体物として構成したものである。軸押し体２５の内部には、その中心を軸方向に貫通する液圧供給通路２９が設けられている。そして、軸押し体２５は、ボルスターＢ上に設けられた支持手段（図示略）によって、成形型２２の右側の開口２４と、軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部Ｊ１のジョイントベース１１の先端部とをつなぐ経路に沿って移動可能に（即ち進退自在に）支持されている。待機時（装置の未使用時）には、図１及び図２に示すように、軸押し体２５は、その後端部がボルスターＢの右辺付近に位置すると共に、先端部が成形型２２の開口２４から離れた位置となるように配置される。
【００２５】
軸押し体２５の先端部を構成する略短円柱状のシール部２６は、成形型２２の開口２４に進入可能となっている。このシール部２６は、当該開口２４を閉塞して成形室２３の液密性を確保するための栓材として機能することはもちろんのこと、成形室２３内に保持された筒状金属素材の端部に対して軸押し方向の押圧力を伝達するための押圧具としても機能する。シール部２６の先端面には液圧供給通路２９の先端が開口する。
【００２６】
軸押し体２５の後端部を構成する略円柱状ジョイントベース２８の外径は、軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部Ｊ１のジョイントベース１１の先端部の外径とほぼ一致している。そして、ジョイントベース２８の後端部には、前記ジョイントベース１１の嵌合凹部１２に嵌入可能な嵌合凸部３２が設けられている。この嵌合凸部３２の端面には液圧供給通路２９の後端が開口しており、嵌合凸部３２の外周部には環状シール材としてのＯリング３３が装着されている。なお、軸押し体２５後端のジョイントベース２８は、「軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部Ｊ１の第１の連結端（ジョイントベース１１）に連結可能な第２の連結端」を構成する。
【００２７】
更に、前記嵌合凸部３２の近傍においてジョイントベース２８の外周部には、レバー係合部としての環状の係合溝３４が形成されている。この環状係合溝３４は、ジョイントベース２８の嵌合凸部３２とジョイントベース１１の嵌合凹部１２とが相互嵌合すると共に各把持レバー１６が前記閉位置に配置されたときに、各把持レバー１６の鉤状先端部を係合させるためのレバー係合部として機能するものである。それ故、閉位置に配置された把持レバー１６の鉤状先端部と環状係合溝３４との係合に基づいて、軸押し及び液圧供給装置１０側のジョイントベース１１が軸押し方向と逆方向に後退するときには、それに追従してジョイントベース１１共々、シャフト状軸押し体２５の全体が強制後退される。
【００２８】
なお、軸押し体２５のジョイントベース２８の後端部には、嵌合凸部３２を取り囲むように補助バネ３５が設けられている。この補助バネ３５は、例えば嵌合凸部３２よりも大径のコイルバネで構成される。補助バネ３５には、ジョイントベース２８の嵌合凸部３２とジョイントベース１１の嵌合凹部１２とが相互嵌合した際に両者を離間させる方向に作用するバネ力が蓄力される。このため、補助バネ３５は両ジョイントベース１１，２８間の連結状態の解除を促すための連結解除促進バネ又は切離し促進バネとして機能する。
【００２９】
図１及び図２に示すように、ボルスターＢ上には軸押し体２５のジョイントベース２８の近傍において、一対のレバーガイド３６が固定設置されている。特に図２に示すように、一対のレバーガイド３６は、これらの間にジョイントベース２８を挟むように配置されており、各レバーガイド３６の内側には、軸押し及び液圧供給装置１０の動きに追従して移動する把持レバー１６に接触してこれをガイドするための一連のガイド面（３７，３８）が形成されている。この一連のガイド面は、湾曲ガイド面３７と、それに連続するストレートガイド面３８とから構成されている。
【００３０】
各レバーガイド３６の後端部に形成された湾曲ガイド面３７は、それに対応する把持レバー１６の鉤状先端部の湾曲ガイド面１６ａに接触して、当該把持レバー１６を開位置から閉位置に導くようにカーブしている。また、各レバーガイド３６の内側に形成されたストレートガイド面３８は、前記湾曲ガイド面３７によって閉位置に誘導された把持レバー１６の本体背面に接触して、閉位置に配置された把持レバー１６が復帰バネ１７の付勢力によって開位置に戻ろうとするのを規制する（図３参照）。従って、成形型２２、軸押し体２５、軸押し及び液圧供給装置１０の三者を相互連結すべく軸押し及び液圧供給装置１０を軸押し方向に移動させたとき、両レバーガイド３６は、復帰バネ１７の付勢力に抗して各把持レバー１６を開位置から閉位置にガイドする働きをする。他方、成形型２２から（軸押し体２５を介して）軸押し及び液圧供給装置１０を切り離すべく軸押し及び液圧供給装置１０を軸押し方向と逆方向に移動させたとき、両レバーガイド３６は復帰バネ１７の付勢力に基づいて各把持レバー１６が閉位置から開位置に復帰するのを許容する。
【００３１】
［実施形態の作用及び効果］：本実施形態の液圧成形装置を用いた液圧成形手順（即ち液圧成形装置の使用方法）について以下に説明する。
【００３２】
ボルスターＢ上の成形型２２に対し軸押し体２５を介して軸押し及び液圧供給装置１０を連結する際には、先ず図１に示すように、左右の軸押し及び液圧供給装置１０（右の装置のみ図示）の間にボルスターＢを移動させると共に、軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部Ｊ１のジョイントベース１１とボルスター側ジョイント部Ｊ２の軸押し体２５のジョイントベース２８とを対向させる。そして、この対向状態から軸押し及び液圧供給装置１０を軸押し方向（即ち成形型２２に接近する方向）に移動（前進）させる。
【００３３】
軸押し及び液圧供給装置１０の軸押し方向への移動に伴い、ジョイントベース１１が図１及び図２に示す待機位置から前進してボルスターＢ側のジョイントベース２８に接合する。このとき、ジョイントベース１１の嵌合凹部１２に対してジョイントベース２８の嵌合凸部３２が嵌入すると共に、Ｏリング１３及び３３のシール作用によってジョイントベース１１側の液圧供給通路１４と軸押し体２５側の液圧供給通路２９とが確実に接続される。また、両ジョイントベース１１，２８の相互接触に同期して、補助バネ３５には両者を離間させる方向に作用するバネ力（反発力）が蓄えられる。
【００３４】
また、ボルスターＢ側のジョイントベース２８に軸押し及び液圧供給装置１０側のジョイントベース１１が接触するのにほぼ同期して、各把持レバー１６の鉤状先端部の湾曲ガイド面１６ａが、その把持レバー１６に対応するボルスターＢ側レバーガイド３６の湾曲ガイド面３７に当接する。軸押し及び液圧供給装置１０の前進に呼応して、ジョイントベース１１がジョイントベース２８を軸押し方向に押すことに伴い、把持レバー１６の湾曲ガイド面１６ａとレバーガイド３６の湾曲ガイド面３７との相互ガイド作用に基づき、各把持レバー１６は図２に示すような傾斜姿勢から図３に示すような水平姿勢に姿勢を変化させる。つまり、各把持レバー１６は、レバーガイド３６のガイド作用により、復帰バネ１７の付勢力に抗して開位置から閉位置に切替え配置される。こうして図３に示すように、各把持レバー１６の鉤状先端部が環状係合溝３４内に進入し、ジョイントベース１１に設けられた２本の把持レバー１６によってジョイントベース２８が把持され、軸押し及び液圧供給装置１０と軸押し体２５との連結が完了する。
【００３５】
図３の状態から軸押し及び液圧供給装置１０を軸押し方向に更に前進させることで、図４に示すように、軸押し体２５のシール部２６が成形型２２の開口２４内に進入し、開口２４を閉塞する。その結果、成形型２２は軸押し体２５を介して軸押し及び液圧供給装置１０と連結され、成形室２３に収容保持されたワークとしての管状金属素材（図示略）の内部に、液圧供給通路１４，２９を介して液圧を供給することが可能になる。なお、軸押し及び液圧供給装置１０並びに軸押し体２５を一体的に前進させる間、各レバーガイド３６のストレートガイド面３８が各把持レバー１６の本体部背面に接触し続けるため、復帰バネ１７の作用に基づいて各把持レバー１６が開位置に戻ろうとする動きを規制される。それ故、図３から図４の状態に到る間、両把持レバー１６は閉位置に保たれる。
【００３６】
続いて、図４に示すように成形型２２の左右の開口２４が左右の軸押し体２５のシール部２６によって塞がれた状態で、液圧成形が行われる。その際には、軸押し及び液圧供給装置１０から前記液圧供給通路１４，２９を介して成形室２３内に液圧が供給される。また、成形型２２内に保持された筒状金属素材の各端部に対しては、それぞれの軸押し及び液圧供給装置１０から軸押し体２５を介して軸押し方向の押圧力が伝達される。
【００３７】
液圧成形の完了後、成形型２２から（軸押し体２５を介して）軸押し及び液圧供給装置１０を切り離す際には、軸押し及び液圧供給装置１０を軸押し方向と逆方向に移動（後退）させる。軸押し及び液圧供給装置１０の後退動作に伴い、ジョイントベース１１及び把持レバー１６が待機位置（図２参照）に向けて後退する。また、これに追従して、把持レバー１６に把持されることでジョイントベース１１に連結された軸押し体２５も後退する。すると、成形型の開口２４から軸押し体２５のシール部２６が離脱する。
【００３８】
ジョイントベース１１及び軸押し体２５の後退に伴って、両把持レバー１６はレバーガイド３６のストレートガイド面３８によって規制を受ける区間を通過し、その後、各復帰バネ１７の付勢作用に基づいて各把持レバー１６は閉位置から開位置に復帰する。特に、各把持レバー１６の鉤状先端部がストレートガイド面３８との対向区間から湾曲ガイド面３７との対向区間に移行した後は、湾曲ガイド面３７のカーブに沿って把持レバー１６は図３の水平姿勢から次第に傾斜を強め、最終的には図２の傾斜姿勢にまで復帰する。把持レバー１６の図２の開位置への配置替えが完了する頃には、各把持レバー１６の鉤状先端部が環状係合溝３４から離脱し、把持レバー１６と係合溝３４との係合が解除される。
【００３９】
その後、軸押し及び液圧供給装置１０を軸押し方向と逆方向に更に後退させることで、ジョイントベース１１がジョイントベース２８の後端部から離れる。このとき、ジョイントベース２８に設けられた補助バネ３５は、連結動作時に蓄えられたバネ力（反発力）に基づいてジョイントベース１１を離間方向に押し出し、両ジョイントベース１１，２８間の連結解除を促進する。こうして、ジョイントベース１１の嵌合凹部１２とジョイントベース２８の嵌合凸部３２との相互嵌合関係が解消され、軸押し体２５からの軸押し及び液圧供給装置１０の切離しが完了する。
【００４０】
このように本実施形態によれば、ボルスターＢ上の成形型２２に対し軸押し体２５を介して軸押し及び液圧供給装置１０を連結する際、軸押し及び液圧供給装置１０と軸押し体２５との連結動作、並びに、軸押し体２５のシール部２６による成形型の開口２４の閉塞動作を、軸押し及び液圧供給装置１０の軸押し方向移動に起因する一連の動作として達成することができる。また、ボルスターＢ上の成形型２２から（軸押し体２５を介して）軸押し及び液圧供給装置１０を切り離す際には、軸押し体シール部２６の成形型開口２４からの離脱動作、並びに、軸押し体２５からの軸押し及び液圧供給装置１０の切離し動作を、軸押し及び液圧供給装置１０の逆方向移動に起因する一連の動作として達成することができる。従って、従来例のような成形型と軸押しピストン前側軸部との位置合せ作業や、従来例のようなボルスターと軸押し及び液圧供給装置との間でのボルト締めやボルト外しといった作業を一切必要とすることなく、成形型２２と軸押し及び液圧供給装置１０との間の連結及び切離しを迅速且つ確実に行うことができ、型替え等の時間を短縮して液圧成形装置の稼動率を高めることができる。
【００４１】
本実施形態によれば、軸押し及び液圧供給装置１０の連結又は切離し時における両把持レバー１６の配置切替えは、軸押し及び液圧供給装置１０の進退動作に呼応したレバー１６、復帰バネ１７及びレバーガイド３６の三者の協働に基づいて、自動的又は自律的に行われる。つまり、軸押し及び液圧供給装置１０の進退動作を利用して、把持レバー１６の配置切替えが行われている。このため、把持レバー１６の切替えのためだけの特別な動力機構を必要とせず、ジョイント機構（Ｊ１，Ｊ２）を比較的簡素な構造とすることができる。
【００４２】
［変更例］上記実施形態では、把持レバー１６を２本としたが、把持レバーの数は１つ（単数本）又は３つの以上の複数本であってもよい。
【００４３】
［変更例］上記実施形態では、互いに所定間隔を隔てて一対のレバーガイド３６を設けたが、これに代えて、二つのレバーガイド部分を連設するようにレバーガイド３６を環状又はアーチ状に形成してもよい。また、上記実施形態では、把持レバー１６の本数（２本）に対応させてレバーガイド３６の数を２つとしたが、レバーガイド３６の数は特に限定されるものでない。要するに、レバーガイド３６又はそれに相当するものが把持レバー１６を上述の如くガイドする機能を果たすことができる限り、レバーガイド３６の数が必ずしも把持レバー１６の本数に一致する必要はない。
【００４４】
［変更例］上記実施形態では、補助バネ３５をボルスター側ジョイント部Ｊ２に設けたが、これを軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部Ｊ１に設けてもよい。また、補助バネ３５は任意的な要素であるので、省略されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】液圧成形装置（切離し時）の平面図。
【図２】液圧成形装置（切離し時）の要部の拡大平断面図。
【図３】液圧成形装置（連結動作中）の要部の拡大平断面図。
【図４】液圧成形装置（連結完了時）の平面図。
【符号の説明】
【００４６】
Ｂ…ボルスター、Ｊ１…軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部、Ｊ２…ボルスター側ジョイント部（Ｊ１及びＪ２はジョイント機構を構成する）、１０…軸押し及び液圧供給装置、１１…ジョイントベース（第１の連結端）、１４…液圧供給通路、１５…ヒンジ、１６…把持レバー、１６ａ…把持レバーの鉤状先端部の湾曲ガイド面、１７…復帰バネ、２２…成形型、２３…成形室、２４…成形室の開口、２５…軸押し体、２６…シール部、２７…軸部、２８…ジョイントベース（第２の連結端）、２９…液圧供給通路、３４…環状の係合溝（レバー係合部）、３５…補助バネ、３６…レバーガイド、３７…湾曲ガイド面、３８…ストレートガイド面（３７及び３８はガイド面を構成する）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の金属素材を保持する成形型を搭載したボルスター、ボルスターから分離独立した軸押し及び液圧供給装置、並びに、ボルスター上の成形型と軸押し及び液圧供給装置との間の連結及び切離しに関与するジョイント機構を備えた液圧成形装置であって、
前記ジョイント機構は、軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部と、ボルスター側ジョイント部とからなり、
軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部は、
ボルスター側ジョイント部と連結可能な第１の連結端、
前記第１の連結端から離間する開位置と第１の連結端に接近する閉位置との間を切替え配置可能に設けられた把持レバー、及び、
把持レバーを開位置に向けて付勢する復帰バネを備えており、
ボルスター側ジョイント部は、
成形型の開口と軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部の第１の連結端とをつなぐ経路に沿って移動可能にボルスター上に支持されると共に、一方の端部には成形型の開口に進入可能なシール部を、他方の端部には前記第１の連結端に連結可能な第２の連結端を具備した軸押し体、
前記閉位置に配置されたときの把持レバーの一部を係合させるために前記軸押し体に設けられたレバー係合部、並びに、
前記軸押し体の第２の連結端の近傍にてボルスター上に設けられたレバーガイドを備えており、
前記レバーガイドは、成形型、軸押し体、軸押し及び液圧供給装置の三者を相互連結すべく軸押し及び液圧供給装置を軸押し方向に移動させたとき、復帰バネの付勢力に抗して把持レバーを開位置から閉位置にガイドすると共に、成形型から軸押し及び液圧供給装置を切り離すべく軸押し及び液圧供給装置を軸押し方向と逆方向に移動させたとき、復帰バネの付勢力に基づいて各把持レバーが閉位置から開位置に復帰するのを許容する
ことを特徴とする液圧成形装置。
【請求項２】
前記レバーガイドには、軸押し及び液圧供給装置の動きに追従して移動する把持レバーに接触してこれをガイドするためのガイド面が形成されており、当該ガイド面は、把持レバーを開位置から閉位置に導くようにカーブした湾曲ガイド面と、閉位置に配置された把持レバーが復帰バネの付勢力によって開位置に戻ろうとするのを規制して把持レバーの一部とレバー係合部との係合状態を維持させるためのストレートガイド面とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の液圧成形装置。
【請求項３】
前記把持レバーは、前記第１の連結端の周囲に複数設けられており、
前記レバーガイドは、把持レバーの数に対応して複数存在すると共に、それらの間に前記軸押し体の第２の連結端が配置されるように設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液圧成形装置。
【請求項４】
前記軸押し体及び第１の連結端の内部には、両者の連結時に軸押し体のシール部から第１の連結端に到る一連の液圧供給通路が設けられていることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の液圧成形装置。
【請求項５】
前記軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部又は前記ボルスター側ジョイント部には、前記第１の連結端と第２の連結端との間の連結解除を促進するための補助バネが設けられていることを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載の液圧成形装置。
【請求項１】
筒状の金属素材を保持する成形型を搭載したボルスター、ボルスターから分離独立した軸押し及び液圧供給装置、並びに、ボルスター上の成形型と軸押し及び液圧供給装置との間の連結及び切離しに関与するジョイント機構を備えた液圧成形装置であって、
前記ジョイント機構は、軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部と、ボルスター側ジョイント部とからなり、
軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部は、
ボルスター側ジョイント部と連結可能な第１の連結端、
前記第１の連結端から離間する開位置と第１の連結端に接近する閉位置との間を切替え配置可能に設けられた把持レバー、及び、
把持レバーを開位置に向けて付勢する復帰バネを備えており、
ボルスター側ジョイント部は、
成形型の開口と軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部の第１の連結端とをつなぐ経路に沿って移動可能にボルスター上に支持されると共に、一方の端部には成形型の開口に進入可能なシール部を、他方の端部には前記第１の連結端に連結可能な第２の連結端を具備した軸押し体、
前記閉位置に配置されたときの把持レバーの一部を係合させるために前記軸押し体に設けられたレバー係合部、並びに、
前記軸押し体の第２の連結端の近傍にてボルスター上に設けられたレバーガイドを備えており、
前記レバーガイドは、成形型、軸押し体、軸押し及び液圧供給装置の三者を相互連結すべく軸押し及び液圧供給装置を軸押し方向に移動させたとき、復帰バネの付勢力に抗して把持レバーを開位置から閉位置にガイドすると共に、成形型から軸押し及び液圧供給装置を切り離すべく軸押し及び液圧供給装置を軸押し方向と逆方向に移動させたとき、復帰バネの付勢力に基づいて各把持レバーが閉位置から開位置に復帰するのを許容する
ことを特徴とする液圧成形装置。
【請求項２】
前記レバーガイドには、軸押し及び液圧供給装置の動きに追従して移動する把持レバーに接触してこれをガイドするためのガイド面が形成されており、当該ガイド面は、把持レバーを開位置から閉位置に導くようにカーブした湾曲ガイド面と、閉位置に配置された把持レバーが復帰バネの付勢力によって開位置に戻ろうとするのを規制して把持レバーの一部とレバー係合部との係合状態を維持させるためのストレートガイド面とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の液圧成形装置。
【請求項３】
前記把持レバーは、前記第１の連結端の周囲に複数設けられており、
前記レバーガイドは、把持レバーの数に対応して複数存在すると共に、それらの間に前記軸押し体の第２の連結端が配置されるように設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液圧成形装置。
【請求項４】
前記軸押し体及び第１の連結端の内部には、両者の連結時に軸押し体のシール部から第１の連結端に到る一連の液圧供給通路が設けられていることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の液圧成形装置。
【請求項５】
前記軸押し及び液圧供給装置側ジョイント部又は前記ボルスター側ジョイント部には、前記第１の連結端と第２の連結端との間の連結解除を促進するための補助バネが設けられていることを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載の液圧成形装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−２９９５１（Ｐ２００７−２９９５１Ａ）
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２１２０２８（Ｐ２００５−２１２０２８）
【出願日】平成１７年７月２２日（２００５．７．２２）
【出願人】（０００１００８０５）アイシン高丘株式会社 (202)
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月２２日（２００５．７．２２）
【出願人】（０００１００８０５）アイシン高丘株式会社 (202)
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