特許 6093380 加圧装置および加圧方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6093380

(24)【登録日】2017年2月17日

(45)【発行日】2017年3月8日

(54)【発明の名称】加圧装置および加圧方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 1/06 20060101AFI20170227BHJP

   B30B 15/24 20060101ALI20170227BHJP

   B21D 37/16 20060101ALI20170227BHJP

【ＦＩ】

   B21D1/06 A

   B30B15/24 B

   B21D37/16

【請求項の数】9

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-557178(P2014-557178)

(86)(22)【出願日】2013年1月18日

(86)【国際出願番号】JP2013000236

(87)【国際公開番号】WO2014111974

(87)【国際公開日】20140724

【審査請求日】2015年9月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】503322607

【氏名又は名称】岡谷熱処理工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100142619

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100153316

【弁理士】

【氏名又は名称】河口 伸子

(74)【代理人】

【識別番号】100090170

【弁理士】

【氏名又は名称】横沢 志郎

(72)【発明者】

【氏名】西澤 邦治

(72)【発明者】

【氏名】藤森 隆幸

(72)【発明者】

【氏名】御子柴 厚

【審査官】 石川 健一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−１３２３００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−０５６６０７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１２−１６６２６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２０３３０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３４３２８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｄ １／０６

Ｂ２１Ｄ ３７／１６

Ｂ３０Ｂ １５／２４

Ｂ３０Ｂ １／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワーク載置面を備えたテーブルと、
前記ワーク載置面に対向する加圧ヘッドと、
該加圧ヘッドの中央を背面側から前記ワーク載置面に向けて加圧するメイン加圧軸と、
該メイン加圧軸の周りで前記加圧ヘッドの背面側を前記ワーク載置面に向けて加圧する複数のサブ加圧軸と、
前記メイン加圧軸による加圧条件、および前記複数のサブ加圧軸による加圧条件を制御する制御部と、
を有し、
前記加圧ヘッドは、
前記ワーク載置面に対向する第１プレートと、
該第１プレートに背面側で対向し、前記メイン加圧軸および前記複数のサブ加圧軸によって背面側から加圧される第２プレートと、
該第２プレートと前記第１プレートとを連結する複数本の連結軸と、
を有していることを特徴とする加圧装置。

【請求項2】

請求項１に記載の加圧装置において、
前記メイン加圧軸は、前記サブ加圧軸より大径であることを特徴とする加圧装置。

【請求項3】

請求項１に記載の加圧装置において、
前記サブ加圧軸は、前記メイン加圧軸を中心とする仮想の長方形または正方形の４つの角に相当する位置の各々に配置されていることを特徴とする加圧装置。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか一項に記載の加圧装置において、
前記制御部は、前記メイン加圧軸の加圧力が前記サブ加圧軸の加圧力に比して大となるように制御することを特徴とする加圧装置。

【請求項5】

請求項１乃至３のいずれか一項に記載の加圧装置において、
前記制御部は、前記メイン加圧軸に前記加圧ヘッドの加圧を開始させた後、前記複数のサブ加圧軸に前記加圧ヘッドの加圧を開始させることを特徴とする加圧装置。

【請求項6】

請求項５に記載の加圧装置において、
前記メイン加圧軸の下端部は、前記加圧ヘッドの背面側に連結されて一体化しており、
前記複数のサブ加圧軸の下端部は、前記加圧ヘッドと分割されていることを特徴とする加圧装置。

【請求項7】

請求項１乃至３のいずれか一項に記載の加圧装置において、
前記加圧ヘッドおよび前記テーブルの各々に、温度調節装置が設けられていることを特徴とする加圧装置。

【請求項8】

請求項１乃至３のいずれか一項に記載の加圧装置において、
前記ワーク載置面には、板状のワークが配置されることを特徴とする加圧装置。

【請求項9】

テーブルのワーク載置面上にワークを配置した後、前記ワークを加圧ヘッドによって加圧する加圧方法であって、
前記加圧ヘッドの中央を背面側から前記ワーク載置面に向けて加圧するメイン加圧軸と、該メイン加圧軸の周りで前記加圧ヘッドの背面側を前記ワーク載置面に向けて加圧する複数のサブ加圧軸と、を設け、
前記加圧ヘッドには、前記ワーク載置面に対向する第１プレートと、該第１プレートに背面側で対向し、前記メイン加圧軸および前記複数のサブ加圧軸によって背面側から加圧される第２プレートと、該第２プレートと前記第１プレートとを連結する複数本の連結軸と、を設けておき、
前記メイン加圧軸によって前記加圧ヘッドを前記ワークに向けて加圧するとともに、前記複数のサブ加圧軸によって前記加圧ヘッドを前記ワークに向けて加圧することを特徴とする加圧方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属板等を適正に加圧するのに適した加圧装置、および加圧方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

金型等は、鋼材を機械加工した後、必要な硬さと靱性とを得ることを目的に焼入れや焼戻し等の熱処理が行われる。その際、熱処理条件を最適化しても、形状変化等の歪みが発生することを回避することができない。そこで、本願発明者は、図５に示すように、テーブル２ｘのワーク載置面２１ｘに配置された板状のワーク１０（金型等）を加圧ヘッド３ｘによって全面的に加圧し、歪みを除去することを検討している。しかしながら、図５に示す構成では、加圧軸４ｘから加圧ヘッド３ｘに荷重が加わって加圧ヘッド３ｘの厚さ方向に荷重が伝達される際、荷重は、加圧軸４ｘによる加圧個所から各方向に伝達されることになるため、ワーク１０の全面を適正な荷重で加圧することが困難である。すなわち、加圧ヘッド３ｘにおいて、荷重は、加圧軸４ｘによる加圧個所から、矢印Ｐ１に示すように、加圧軸４ｘによる加圧方向と平行に伝達されるとともに、矢印Ｐ２に示すように、加圧軸４ｘによる加圧方向に対して斜めの方向に伝達されるため、加圧ヘッド３ｘの端部では、ワーク１０の厚さ方向に加わる荷重が、加圧ヘッド３ｘの中心部より小さくなってしまう。

【0003】

一方、加圧装置に関しては、計６本の加圧軸を３列×２列に等間隔に配置し、これらの加圧軸を各々独立して制御しながら加圧ヘッドを加圧することにより、ワークを均等に加圧しようとする加圧装置が提案されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００−３４３２８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の構成のように、単に、加圧軸を増やして加圧ヘッドに対する加圧力の伝達個所を増やしただけでは、ワークの全面を適正に加圧することができないという問題点がある。すなわち、加圧軸を増やすと、加圧ヘッドの各部位には、複数の加圧軸による加圧個所から各方向に伝達される荷重（図５に矢印Ｐ１、Ｐ２で示す荷重）を加算した荷重が加わることになるので、複数本の加圧軸の各加圧力の制御がかなり複雑なものとなり、かかる制御を誤ると、ワークに対する加圧力のバランスが逆に悪くなってしまう。

【0006】

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、ワークの全面を適正に加圧することのできる加圧装置、および加圧方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明に係る加圧装置は、ワーク載置面を備えたテーブルと、前記ワーク載置面に対向する加圧ヘッドと、該加圧ヘッドの中央を背面側から前記ワーク載置面に向けて加圧するメイン加圧軸と、該メイン加圧軸の周りで前記加圧ヘッドの背面側を前記ワーク載置面に向けて加圧する複数のサブ加圧軸と、前記メイン加圧軸による加圧条件、および前記複数のサブ加圧軸による加圧条件を制御する制御部と、を有し、前記加圧ヘッドは、前記ワーク載置面に対向する第１プレートと、該第１プレートに背面側で対向し、前記メイン加圧軸および前記複数のサブ加圧軸によって背面側から加圧される第２プレートと、該第２プレートと前記第１プレートとを連結する複数本の連結軸と、を有していることを特徴とする。

【0008】

また、本発明は、テーブルのワーク載置面上にワークを配置した後、前記ワークを加圧ヘッドによって加圧する加圧方法であって、前記加圧ヘッドの中央を背面側から前記ワーク載置面に向けて加圧するメイン加圧軸と、該メイン加圧軸の周りで前記加圧ヘッドの背面側を前記ワーク載置面に向けて加圧する複数のサブ加圧軸と、を設け、前記加圧ヘッドには、前記ワーク載置面に対向する第１プレートと、該第１プレートに背面側で対向し、
前記メイン加圧軸および前記複数のサブ加圧軸によって背面側から加圧される第２プレートと、該第２プレートと前記第１プレートとを連結する複数本の連結軸と、を設けておき、前記メイン加圧軸によって前記加圧ヘッドを前記ワークに向けて加圧するとともに、前記複数のサブ加圧軸によって前記加圧ヘッドを前記ワークに向けて加圧することを特徴とする。

【0009】

本発明では、メイン加圧軸が加圧ヘッドの中央を背面側から加圧した際、ワークの中央には大きな荷重が加わる一方、ワークの端部には小さな荷重が加わることになるが、複数のサブ加圧軸がメイン加圧軸の周りで加圧ヘッドを背面側から加圧するため、ワークの中央と端部とにおける荷重のバランスを適正化することができる。従って、ワークの全面を均等に加圧することができる等、ワークの全面を適正に加圧することができる。また、メイン加圧軸によってワークを加圧した際の荷重のバランスを複数のサブ加圧軸によって補正する方式であるため、メイン加圧軸の加圧力およびサブ加圧軸の加圧力等の設定が容易である。また、加圧ヘッドは、ワーク載置面に対向する第１プレートと、第１プレートに背面側で対向し、メイン加圧軸および複数のサブ加圧軸によって背面側から加圧される第２プレートと、第２プレートと第１プレートとを連結する複数本の連結軸とを有しているため、第２プレートで受けた荷重を第１プレートに適正に伝達することができる。また、ワーク側の第１プレートと、加圧軸側の第２プレートとが複数本の連結軸で連結されているので、第１プレートと第２プレートとの間の熱伝導性を低下させることができる。

【0010】

本発明において、前記メイン加圧軸は、前記サブ加圧軸より大径であることが好ましい。かかる構成によれば、メイン加圧軸から加圧ヘッドに加圧力が伝達される領域が広いので、メイン加圧軸の加圧力がワークの端部にも十分伝達される。従って、サブ加圧軸による加圧力で補正する領域が狭くなるので、サブ加圧軸による加圧力の設定が容易である。

【0011】

本発明において、前記サブ加圧軸は、前記メイン加圧軸を中心とする仮想の長方形または正方形の４つの角に相当する位置の各々に配置されていることが好ましい。かかる構成によれば、少ない数のサブ加圧軸によって、ワークの全面を適正に加圧することができる。

【0012】

本発明において、前記制御部は、前記メイン加圧軸の加圧力が前記サブ加圧軸の加圧力に比して大となるように制御することが好ましい。かかる構成によれば、メイン加圧軸によってワークに大きな荷重を印加し、複数のサブ加圧軸によって、メイン加圧軸によってワークに加わる荷重のバランスを補正するので、メイン加圧軸の加圧力、およびサブ加圧軸の加圧力の設定が容易である。

【0013】

本発明において、前記制御部は、前記メイン加圧軸に前記加圧ヘッドの加圧を開始させた後、前記複数のサブ加圧軸に前記加圧ヘッドの加圧を開始させる構成を採用することができる。かかる構成によれば、メイン加圧軸によってワークに大きな荷重を印加し、複数のサブ加圧軸によって、メイン加圧軸によってワークに加わる荷重のバランスを補正するのが容易である。

【0014】

本発明において、前記メイン加圧軸の下端部は、前記加圧ヘッドの背面側に連結されて一体化しており、前記複数のサブ加圧軸の下端部は、前記加圧ヘッドと分割されていることが好ましい。かかる構成によれば、メイン加圧軸に加圧ヘッドの加圧を開始させた後、複数のサブ加圧軸に加圧ヘッドの加圧を開始させるのが容易である。

【0016】

本発明において、前記加圧ヘッドおよび前記テーブルの各々に、温度調節装置が設けられていることが好ましい。

【0017】

本発明において、前記ワーク載置面には、例えば、板状のワークが配置される。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明が適用される鋼製のワークとしての金型の構成例を示す説明図である。

【図2】本発明を適用した加圧装置の説明図である。

【図3】本発明を適用した加圧方法の説明図である。

【図4】本発明を適用した効果の説明図である。

【図5】一般的な加圧装置の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明では、鋼製のワークとして機械加工済の金型を例に説明する。

【0020】

（ワークの具体例）
図１は、本発明が適用される鋼製のワークとしての金型の構成例を示す説明図である。図１に示すように、本形態において、ワーク１０として用いられる鋼製の金型は、機械加工により、円形孔１０ａや四角形孔１０ｂ等の孔が形成された板状であり、かかるワーク１０（金型）は、焼入れ、焼戻し等の熱処理が施される。また、ワーク１０は、以下に説明する加圧装置および加圧方法によって、全面が適正に加圧されたため、歪みが修正されている。例えば、縦４００ｍｍ×横２００ｍｍ×厚さ１５ｍｍのワーク１０において、歪みの大きさｄ１は０．０３ｍｍ程度まで修正されている。

【0021】

（加圧装置）
図２は、本発明を適用した加圧装置の説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）は、加圧装置の要部を示す説明図、および加圧ヘッドの平面構造を示す説明図である。

【0022】

図２において、本形態の加圧装置１は、ワーク載置面２１を備えたテーブル２と、ワーク載置面２１に対向する加圧ヘッド３と、加圧ヘッド３の中央を背面側からワーク載置面２１に向けて加圧する１本のメイン加圧軸４と、メイン加圧軸４の周りで加圧ヘッド３の背面側をワーク載置面２１に向けて加圧する複数のサブ加圧軸５とを有している。また、加圧装置１は、メイン加圧軸４による加圧条件、および複数のサブ加圧軸５による加圧条件を制御する制御部６を有しており、制御部６は、メイン加圧軸４による加圧条件（荷重や上下位置）を制御するメイン加圧軸用制御部６１と、サブ加圧軸５による加圧条件（荷重や上下位置）を制御するサブ加圧軸用制御部６２とを有している。本形態において、メイン加圧軸４は、流体圧シリンダ装置４０のピストンロッドとして構成されており、メイン加圧軸用制御部６１は、流体圧シリンダ装置４０への流体の供給を制御する。また、サブ加圧軸５は、流体圧シリンダ装置５０のピストンロッドとして構成されており、サブ加圧軸用制御部６２は、流体圧シリンダ装置５０への流体の供給を制御する。ここで、サブ加圧軸用制御部６２は、複数の流体圧シリンダ装置５０に対して共通の制御部として構成されているため、複数のサブ加圧軸５は同一の加圧条件で作動する。これに対して、サブ加圧軸用制御部６２を複数の流体圧シリンダ装置５０に対して１対１の関係をもって設けてもよく、この場合、複数のサブ加圧軸５の加圧条件を独立して制御することができる。また、本形態では、流体圧シリンダ装置５０が複数のサブ加圧軸５に対して１対１の関係をもって構成されているが、流体圧シリンダ装置５０が複数のサブ加圧軸５に対して共通の流体圧シリンダ装置として構成されることもある。この場合、複数のサブ加圧軸５は同一の加圧条件で作動する。

【0023】

本形態の加圧装置１において、ワーク１０およびワーク載置面２１は、四角形の平面形状であり、かかる形状に合わせて、加圧ヘッド３も、長方形や正方形等の四角形の平面形状を有している。また、サブ加圧軸５は、メイン加圧軸４を中心とする仮想の長方形または正方形の４つの角に相当する位置の各々に配置され、サブ加圧軸５の数は４本である。サブ加圧軸５が、メイン加圧軸４を中心とする仮想の長方形の４つの角に相当する位置の各々に配置されている場合、４つのサブ加圧軸５は、メイン加圧軸４から等距離の位置に配置される。これに対して、サブ加圧軸５が、メイン加圧軸４を中心とする仮想の正方形の４つの角に相当する位置の各々に配置されている場合、４つのサブ加圧軸５は、メイン加圧軸４から等距離の位置、かつ、等角度間隔に配置される。また、メイン加圧軸４は、サブ加圧軸５より大径である。

【0024】

メイン加圧軸４の下端部は、加圧ヘッド３の背面側に連結されて一体化している。これに対して、複数のサブ加圧軸５の下端部は、加圧ヘッド３と分割されている。加圧ヘッド３は、ワーク載置面２１に対向する第１プレート３１と、第１プレート３１に背面側で対向する第２プレート３２と、第２プレート３２と第１プレート３１とを連結する複数本の連結軸３３とを有しており、第２プレート３２が、メイン加圧軸４および複数のサブ加圧軸５によって背面側から加圧される。このため、メイン加圧軸４の下端部は、加圧ヘッド３の第２プレート３２の背面側に連結されて一体化している。本形態において、連結軸３３は、４列×４列の計１６本が設けられている。但し、連結軸３３の数については、４列×４列より多い数、あるいは４列×４列より少ない数に設定してもよい。

【0025】

本形態では、加圧ヘッド３の第１プレート３１に、加熱機能３０１および冷却機能３０２を備えた温度調節装置３０が設けられ、テーブル２にも、加熱機能２０１および冷却機能２０２を備えた温度調節装置２０が設けられている。温度調節装置２０、３０としては各種のものを用いることができるが、本形態では、テーブル２および第１プレート３１の内部に流路を形成しておき、かかる流路に水やオイル等の流体を通す構成が採用されている。かかる温度調節装置２０、３０では、テーブル２および第１プレート３１の流路に加熱した流体を通すことにより、ワーク１０を加熱することができるとともに、テーブル２および第１プレート３１の流路に冷却した流体を通すことにより、ワーク１０を冷却することもできる。また、温度調節装置２０、３０の加熱機能２０１、３０１についてはヒーターによって実現することが好ましく、この場合、ワーク１０を高い温度まで加熱することができる。

【0026】

なお、加圧ヘッド３の第２プレート３２には、冷却装置３２０が設けられており、第１プレート３１を加温した状態とした際や、加熱されたワーク１０を加圧した際、第１プレート３１やワーク１０の熱が流体圧シリンダ装置４０や流体圧シリンダ装置５０に伝達されにくいようになっている。また、加圧ヘッド３と流体圧シリンダ装置４０、５０の本体部分との間には断熱用のプレート７が配置されており、メイン加圧軸４およびサブ加圧軸５は各々、プレート７の穴７０を貫通した状態で上下動可能である。本形態では、プレート７に冷却装置７５が内蔵されており、加圧ヘッド３を加温した状態とした際や、加熱されたワーク１０を加圧した際、加圧ヘッド３の熱やワーク１０の熱が流体圧シリンダ装置４０や流体圧シリンダ装置５０に伝達されにくいようになっている。

【0027】

（加圧方法）
図３は、本発明を適用した加圧方法の説明図である、図３において、図３（ａ）は、メイン加圧軸４によって加圧を開始した様子を示す説明図であり、図３（ｂ）は、サブ加圧軸５によって加圧を開始した様子を示す説明図である。

【0028】

本形態では、図２（ａ）に示すように、円形孔１０ａや四角形孔１０ｂ等が形成されたワーク１０をテーブル２のワーク載置面２１に載置する。

【0029】

次に、メイン加圧軸４によって加圧ヘッド３をワーク１０に向けて加圧するとともに、複数のサブ加圧軸５によって加圧ヘッド３をワーク１０に向けて加圧し、ワーク１０を加圧ヘッド３によって加圧する。その際、図３（ａ）に示すように、制御部６（図２参照）は、メイン加圧軸４を下降させてメイン加圧軸４による加圧を開始した後、図３（ｂ）に示すように、複数のサブ加圧軸５を下降させてサブ加圧軸５による加圧を開始する。ここで、制御部６は、メイン加圧軸４の加圧力がサブ加圧軸５の加圧力に比して大となるように制御する。また、制御部６は、４つのサブ加圧軸５の加圧力については同等となるように制御する。

【0030】

このような状態を一定時間、保持した後、サブ加圧軸５を上昇させるとともに、メイン加圧軸４および加圧ヘッド３を上昇させ、その後、ワーク１０を取り出す。

【0031】

なお、テーブル２および加圧ヘッド３には温度調節装置２０、３０が設けられているため、ワーク１０に加圧を行う際、テーブル２および加圧ヘッド３において加熱または冷却を行い、ワーク１０の温度を調節してもよい。

【0032】

（ワーク１０を加圧した際の部位毎の変位）
図４は、本発明を適用した効果の説明図である。図４において、図４（ａ）は、本発明を適用した加圧装置１においてワーク１０を加圧した際の部位毎の変位を解析するためのモデルの説明図であり、図４（ｂ）〜（ｅ）は、各種条件でワーク１０を加圧した際の変位分布を弾性解析モデルに基づいてシミュレーションした結果を示す説明図である。ここで、図４（ｂ）は、メイン加圧軸４のみで加圧する第１参考条件でのシミュレーション結果を示す説明図であり、図４（ｃ）は、本発明を適用した第１加圧条件でのシミュレーション結果を示す説明図であり、図４（ｄ）は、本発明を適用した第２加圧条件でのシミュレーション結果を示す説明図であり、図４（ｅ）は、サブ加圧軸５のみで加圧する第２参考条件でのシミュレーション結果を示す説明図である。図４（ｂ）〜（ｅ）において、各部位の変位量は、加圧後の高さ位置の等高線で示してあり、ｍａｘは、テーブル２から最も離間した部位を示し、ｍｉｎはテーブル２に最も接近した部位を示す。また、変位量は、テーブル２側に向かう変位には−を付し、テーブル２側とは反対側に向かう変位に＋を付してある。

【0033】

本発明の効果を評価するにあたっては、図４（ａ）に示すように、メイン加圧軸４およびサブ加圧軸５によって平板状の加圧ヘッド３を加圧して平板状のワーク１０にプレスを行うモデルを用いた。ここで、テーブル２、加圧ヘッド３およびワーク１０をいずれも、ヤング率が２００ＧＰａの鋼製とし、ポアソン比を０．３に設定した。加圧ヘッド３のサイズは、４５０ｍｍ（縦）×４５０ｍｍ（横）×５０ｍｍ（厚さ）とし、ワーク１０のサイズは、４００ｍｍ（縦）×３００ｍｍ（横）×２０．５ｍｍ（厚さ）とした。メイン加圧軸４については１００ｍｍ（直径）×５０ｍｍ（長さ）とし、サブ加圧軸５については５０ｍｍ（直径）×５０ｍｍ（長さ）とした。また、メイン加圧軸４およびサブ加圧軸５をいずれも、ヤング率が１０００ＧＰａの鋼製とし、ポアソン比を０．３に設定した。

【0034】

また、図４（ｂ）〜（ｅ）に示す条件のいずれにおいても、メイン加圧軸４およびサブ加圧軸５による全荷重Ｐを一定として、ワーク１０の変位量を求めた。

【0035】

今回の評価結果においては、図４（ｂ）に示すように、メイン加圧軸４への荷重Ｐ１をＰとし、サブ加圧軸５への荷重Ｐ２を０としたとき、変位の最小値は、ワーク１０の中央での−２４．６μｍである一方、変位の最大値は、ワーク１０の角での＋１５．５μｍであり、その差は４０．１μｍであった。

【0036】

図４（ｃ）に示すように、メイン加圧軸４への荷重Ｐ１を（１／２）Ｐとし、サブ加圧軸５への荷重Ｐ２を１つ当たり（１／８）Ｐとしたとき、変位の最小値は、ワーク１０の角での−１４．１μｍである一方、変位の最大値は、ワーク１０の辺の中央での＋２．５２μｍであり、その差は１６．６２μｍであった。

【0037】

図４（ｄ）に示すように、メイン加圧軸４への荷重Ｐ１を（１／４）Ｐとし、サブ加圧軸５への荷重Ｐ２を１つ当たり（３／１６）Ｐとしたとき、変位の最小値は、ワーク１０の角での−２３．０μｍである一方、変位の最大値は、ワーク１０の辺の中央での＋３．１８μｍであり、その差は２６．１８μｍであった。

【0038】

図４（ｅ）に示すように、メイン加圧軸４への荷重Ｐ１を０とし、サブ加圧軸５への荷重Ｐ２を１つ当たり（１／４）Ｐとしたとき、変位の最小値は、ワーク１０の角での−３４．１μｍである一方、変位の最大値は、ワーク１０の辺の中央での＋１１．４μｍであり、その差は４５．５μｍであった。

【0039】

それ故、図４（ｃ）、（ｄ）に示す加圧条件のように、メイン加圧軸４が加圧ヘッド３の中央を背面側から加圧した際、複数のサブ加圧軸５がメイン加圧軸４の周りで加圧ヘッド３を背面側から加圧すれば、ワーク１０の中央と端部とにおける荷重のバランスを適正化することができる。

【0040】

また、図４（ｃ）、（ｄ）に示す加圧条件のうち、図４（ｃ）に示す加圧条件のように、メイン加圧軸４への荷重Ｐ１と、サブ加圧軸５への荷重Ｐ２の和が等しいとき、ワーク１０の中央と端部とにおける荷重のバランスをより効果的に適正化することができる。

【0041】

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、メイン加圧軸４が加圧ヘッド３の中央を背面側から加圧した際、図５を参照して説明したように、ワーク１０の中央には大きな荷重が加わる一方、ワーク１０の端部には小さな荷重が加わることになる。しかるに本形態では、複数のサブ加圧軸５がメイン加圧軸４の周りで加圧ヘッド３の背面側から加圧するため、ワーク１０の中央と端部とにおける荷重のバランスを補正し、適正化することができる。従って、ワーク１０の全面を均等に加圧することができる等、ワーク１０の全面を適正に加圧することができる。また、メイン加圧軸４によってワーク１０を加圧した際の荷重のバランスを複数のサブ加圧軸５によって補正する方式である。このため、ワーク１０に必要な加圧力についてはメイン加圧軸４の加圧力によって設定し、かかるメイン加圧軸４の加圧力によって発生する荷重のバランスを補正するように、サブ加圧軸５の加圧力を設定すればよい。従って、メイン加圧軸４の加圧力、およびサブ加圧軸５の加圧力等の設定が容易である。

【0042】

また、サブ加圧軸５は、メイン加圧軸４を中心とする仮想の長方形または正方形の４つの角に相当する位置の各々に配置されているため、少ない数のサブ加圧軸５によって、ワーク１０の全面を適正に加圧することができる。

【0043】

また、メイン加圧軸４は、サブ加圧軸５より大径である。このため、メイン加圧軸４から加圧ヘッド３に加圧力が伝達される領域が広いので、メイン加圧軸４の加圧力がワーク１０の端部にも十分伝達される。従って、サブ加圧軸５による加圧力の設定が容易である。また、制御部６は、メイン加圧軸４の加圧力がサブ加圧軸５の加圧力に比して大となるように制御する。また、制御部６は、メイン加圧軸４に加圧ヘッド３の加圧を開始させた後、複数のサブ加圧軸５に加圧ヘッド３の加圧を開始させる。このため、メイン加圧軸４によってワーク１０に大きな荷重を印加し、複数のサブ加圧軸５によって、メイン加圧軸４によってワーク１０に加わる荷重のバランスを補正することになるので、メイン加圧軸４の加圧力、およびサブ加圧軸５の加圧力の設定が容易である。

【0044】

また、メイン加圧軸４の下端部は、加圧ヘッド３の背面側に連結されて一体化しており、複数のサブ加圧軸５の下端部は、加圧ヘッド３と分割されている。このため、メイン加圧軸４に加圧ヘッド３の加圧を開始させた後、複数のサブ加圧軸５に加圧ヘッド３の加圧を開始させるのが容易である。

【0045】

さらに、加圧ヘッド３は、ワーク載置面２１に対向する第１プレート３１と、第１プレート３１に背面側で対向する第２プレート３２と、第２プレート３２と第１プレート３１とを連結する複数本の連結軸３３とを有している。このため、第２プレート３２で受けた荷重を第１プレート３１に適正に伝達することができる。また、ワーク１０側の第１プレート３１と、加圧軸側の第２プレート３２とが複数本の連結軸３３で連結されているので、第１プレート３１と第２プレート３２との間の熱伝導性を低下させることができる。

【0046】

（他の実施の形態）
以上、本発明の実施の形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。

【0047】

例えば、上記実施の形態では、ワーク１０や加圧ヘッド３の四角形状に合わせて、サブ加圧軸５を、メイン加圧軸４を中心とする仮想の長方形または正方形の４つの角に相当する位置の各々に配置したが、サブ加圧軸５を、例えば、メイン加圧軸４を中心とする仮想の円上の等角度間隔の位置に３つ以上配置してもよい。また、サブ加圧軸５については、軸線方向と直交する方向に移動可能にしておき、メイン加圧軸４に対するサブ加圧軸５の相対位置を調整可能にしてもよい。さらには、メイン加圧軸４およびサブ加圧軸５を各々、軸線方向と直交する方向に移動可能にしておき、メイン加圧軸４に対するサブ加圧軸５の相対位置を調整可能にしてもよい。

【0048】

また、上記実施の形態では、第１プレート３１、第２プレート３２および連結軸３３を備えた加圧ヘッド３を用いたが、全体が一体の板状の加圧ヘッド３を用いた場合に本発明を適用してもよい。また、テーブル２についてはスライド式にしてもよい。また、上記実施の形態では、テーブル２および加圧ヘッド３が矩形であったが、テーブル２および加圧ヘッド３が円形等の場合に本発明を適用してもよい。

【0049】

また、ワーク１０を加圧する雰囲気に関しては、大気中、真空雰囲気中、不活性ガス雰囲気中のいずれであってもよい。

【0050】

また、ワーク１０を加圧する手段として、流体圧シリンダ装置を例示したが、カム機構等、機械的な他の装置を用いて、メイン加圧軸４および複数のサブ加圧軸５を駆動してもよい。

【0051】

また、上記実施の形態では、ワーク１０として板状の金型を例示したが、工作機械の板状のベースプレート等、板状の金型以外の平板状の部材の加圧に本発明を適用してもよい。また、ワーク１０については平板状に限らず、凹凸がある形状や湾曲した形状のワークであってもよく、かかる構成の場合、ワーク載置面２１、および加圧ヘッド３においてワークを押圧する面をワークの形状に対応させれば、平板状のワーク１０以外のワークを加圧することができる。

【産業上の利用可能性】

【0052】

本発明では、メイン加圧軸が加圧ヘッドの中央を背面側から加圧した際、ワークの中央には大きな荷重が加わる一方、ワークの端部には小さな荷重が加わることになるが、複数のサブ加圧軸がメイン加圧軸の周りで加圧ヘッドを背面側から加圧するため、ワークの中央と端部とにおける荷重のバランスを適正化することができる。従って、ワークの全面を均等に加圧することができる等、ワークの全面を適正に加圧することができる。また、メイン加圧軸によってワークを加圧した際の荷重のバランスを複数のサブ加圧軸によって補正する方式であるため、メイン加圧軸の加圧力およびサブ加圧軸の加圧力等の設定が容易である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】