JP2023525643A - 材料成形用装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、工具（４１）及び駆動ユニット（２）を用いた材料成形用装置に関し、本装置は、加工材（Ｗ）を成形するように、工具（４１）が加工材（Ｗ）を打つために、駆動ユニット（２）を移動させ、運動エネルギーを工具（４１）に提供するように構成され、本装置には、駆動ユニット（２）と工具（４１）との間にインパクトヘッド（４’’）が設けられ、本装置は、駆動ユニット（２）がインパクトヘッド（４’’）を打つことによって、運動エネルギーを工具に提供するように構成され、インパクトヘッド（４’’）の少なくとも１つの領域が工具（４１）に対して、駆動ユニットのストローク方向に対して横方向に移動することが可能になることによって、インパクトヘッドは工具に対して横方向に拡張するように構成される。また、本発明は材料成形のための方法に関する。【選択図】図２

Description

本発明は、工具及び駆動ユニットを用いた材料成形用装置に関し、本装置は、加工材を成形するように、工具が加工材を打つために、駆動ユニットを移動させ、運動エネルギーを工具に提供するように構成され、本装置には、駆動ユニットと工具との間にインパクトヘッドが設けられ、本装置は、駆動ユニットがインパクトヘッドを打つことによって、運動エネルギーを工具に提供するように構成される。

本発明は、高速成形（ＨＶＦ）に有利に使用される。しかしながら、本発明は、本発明の他の実施形態に従って、ＨＶＦに使用される速度以外の速度を伴う材料成形に使用され得る。ＨＶＦは、本明細書では、高速材料成形とも呼ばれる。金属のＨＶＦは、高速金属成形としても知られている。

従来の金属成形作業では、単純なハンマーブローまたはパワープレスを使用することによって、加工する金属に力を加える。使用される重い工具は、比較的低速で動く。従来の技術は、鍛造、押し出し、絞り、打ち抜き等の方法を含む。また、いくつかの技術のうち特に、レーザーによる燃焼、酸素燃焼、プラズマ等の溶接／燃焼技術もある。

ＨＶＦの例は、ＥＰ３１２２４９１Ｂ１に示されている。ＨＶＦは、工具がワークピースに衝突する前に、工具に高速を与えることによって、工具に高い運動エネルギーを付与することを含む。ＨＶＦは、液圧成形、爆発成形、電気油圧成形、及び例えば電気モータによる電磁成形等の方法を含む。これらの成形プロセスでは、大量のエネルギーが非常に短い時間間隔でワークピースに加えられる。ＨＶＦの速度は、通常、少なくとも１ｍ／ｓ、好ましくは少なくとも３ｍ／ｓ、好ましくは少なくとも５ｍ／ｓであり得る。例えば、ＨＶＦの速度は、１～２０ｍ／ｓ、好ましくは３～１５ｍ／ｓ、好ましくは５～１５ｍ／ｓであり得る。ＨＶＦは、材料成形力が運動エネルギーから得られるプロセスと見なされ得るが、従来の材料成形では、材料成形力は圧力、例えば、油圧から得られる。

ＨＶＦの利点は、多くの金属が非常に急速な負荷の下でより容易に変形する傾向があるという事実によってもたらされる。歪み分布は、従来の成形技術と比較して、ＨＶＦの１回の動作でかなり均一になる。これにより、材料に不要な歪みを生じさせることなく、複雑な形状を簡単に生成できる。これにより、精密公差を伴う複雑な部品の成形が可能になる。これにより、従来の金属成形による成形できない場合のある合金の成形も可能になる。例えば、ＨＶＦは、燃料電池で使用されるメタルフロープレートの製造に使用され得る。そのような製造には小さな公差が必要である。

ＨＶＦの別の利点として、工具の運動エネルギーが工具の質量に線形比例する一方、工具の速度に２乗に比例し、ひいては、従来の金属成形と比較して、ＨＶＦでかなり軽い工具を使用してもよいことが挙げられる。

ＨＶＦでは、プランジャーと工具との間にインパクトヘッドを提供することが知られている。装置の繰り返し作業サイクルにおいて、ストロークでの変形によりインパクトヘッドが加熱され得る。これにより、インパクトヘッドの材料が拡張し得、インパクトヘッドの変形をもたらす。そのような変形により、インパクトヘッドは、工具等の装置の他の部分及び／または装置の工具ホルダーと干渉し得る。これにより、装置の寿命が短くなり得る。また、工具が変形した場合、加工材に対する工具のストローク精度が低下し得る。これにより、装置によって生成された製品品質が低下し得る。

本発明の目的は、好ましくは高速成形において、材料成形用装置に含まれる部品の寿命を延ばすことである。また、本発明の目的は、好ましくは高速成形において、材料成形用装置によって生成された製品品質を向上させることである。

これらの目的は、請求項１に記載の装置によって達成される。したがって、本発明は、工具及び駆動ユニットを用いた材料成形用装置を提供する。本装置は、加工材を成形するように、工具が加工材を打つために、駆動ユニットを移動させ、運動エネルギーを工具に提供するように構成される。本装置には、駆動ユニットと工具との間にインパクトヘッドが設けられている。本装置は、駆動ユニットがインパクトヘッドを打つことによって、運動エネルギーを工具に提供するように構成される。インパクトヘッドの少なくとも１つの領域は、駆動ユニットのストローク方向に対して横方向に工具に対して移動することが可能になる。これにより、インパクトヘッドは、工具に対して、駆動ユニットのストローク方向に対して横方向に拡張するように構成される。

駆動ユニットは、下向きに移動するように構成され得る。インパクトヘッドは、運動エネルギーを工具に伝達し得る。工具は移動可能であり得る。インパクトヘッドは、工具と接触するように構成され得る。インパクトヘッドは工具の上にあり得る。インパクトヘッド全体、またはその少なくとも１つの領域は、工具に対して横方向に移動することが可能になり得る。そのような領域は、インパクトヘッドの周辺領域であり得る。いくつかの実施形態では、インパクトヘッドの一部が工具に対して横方向に移動するのを防止し得る。そのような部分は、インパクトヘッドの中央に、または周辺の近くに位置し得る。これにより、そのように横方向に拘束された部分の外側のインパクトヘッドの領域は、工具に対して横方向に移動することが可能になり得る。

したがって、本装置は、好ましくは、インパクトヘッドの少なくとも１つの領域が、駆動ユニットのストローク方向に対して横方向に工具に対して移動することが可能になるように構成される。工具に対して移動することが可能になるインパクトヘッドの領域は、工具と接触するように構成される１つ以上の表面を成形し得る。インパクトヘッドの１つ以上の表面が工具の１つ以上の表面上を滑ることが可能になることによって、インパクトヘッドと工具との間の横方向の移動が可能になり得る。そのような表面は、平面であり、駆動ユニットのストローク方向に垂直であり得る。

したがって、工具に対するインパクトヘッドの拡張は、工具とは無関係なインパクトヘッドの拡張であり得る。工具とは無関係にストローク方向に対して横方向に拡張するように構成されたインパクトヘッドは、工具を変形させることなく、例えば、装置の繰り返し作業サイクルによって生じるインパクトヘッドの温度膨張を可能にする。これにより、インパクトヘッドは、ストローク方向だけに工具に影響を与え得る。特に、インパクトヘッドの横変形によって生じる工具の横変形を回避または最小化し得る。これにより、工具の変形による装置の製品品質の低下を回避または最小化し得る。

駆動ユニットを移動させることは、駆動ユニットを加速することを含み得る。インパクトヘッド及び工具への運動エネルギーの提供は、様々な方法で行われ得る。例えば、駆動ユニットは、インパクトヘッドを打ち得る。これにより、インパクトヘッド及び工具は、打撃前に静止し得る一方、駆動ユニットはインパクトヘッドに接近している。

インパクトヘッドは打撃前に工具と接触し得る一方、駆動ユニットはインパクトヘッドに接近している。インパクトヘッドは工具の上方に配置され得る。これにより、インパクトヘッドは工具の上にあり得る。これにより、駆動ユニットを下向きに移動させ、インパクトヘッドを打ち得る。

いくつかの実施形態では、駆動ユニットを移動させることは、駆動ユニットを加速することを含み、駆動ユニットは、油圧システムによって駆動されるように構成されたプランジャーである。プランジャーは、シリンダーハウジング内に移動可能に配置され得る。シリンダーハウジングは、フレームに取り付けられ得る。代替の実施形態では、駆動ユニットは、例えば、爆薬、電磁気、または空気圧によって、いくつかの代替方法で駆動されるように構成され得る。

速度及び／または工具の質量を調整することによって、工具のエネルギーを調整し得る。加工材の反対側に第２の工具が存在し得ることが理解される。加工材は、例えば金属等のシートの形態の材料の固体片等のワークピースであり得る。代わりに、加工材は、いくつかの他の形態、例えば粉末形状の材料であり得る。

好ましくは、駆動ユニットは、インパクトヘッドとの衝突時に被加工物から離れる。インパクトヘッドとの衝突時の駆動ユニットの移動は、駆動ユニットの質量、インパクトヘッドの質量、工具の質量、及びインパクトヘッドとの衝突時の駆動ユニットに作用する駆動力を適切に選択することによって保証され得る。これにより、インパクトヘッド及び工具の戻り運動中にインパクトヘッドが駆動ユニットに接触することを回避する。

本明細書の多くの例は高速成形に関するが、本発明の実施形態は、他のタイプの材料成形にも使用し得る。

本装置はフレームを備え得る。これにより、本装置は、インパクトヘッドを加工材に向かって付勢するように、フレームとインパクトヘッドとの間に配置された１つ以上の第１の弾性要素を含み、本装置は、工具を加工材から離すように付勢するように、フレームと工具との間に配置された１つ以上の第２の弾性要素を含み得る。

第１の弾性要素及び第２の弾性要素は、弾性機構を成形し得る。いくつかの実施形態では、駆動ユニットは、フレームに取り付けられるように構成される。フレームは静止し得る。フレームは工具ハウジングを備え得る。インパクトヘッド及び工具は、工具ハウジング内に設けられ得る。フレーム、例えば、その工具ハウジングは、インパクトヘッド及び工具を保持するように構成され得る。インパクトヘッド及び工具は、フレームに対して移動可能であるように構成され得る。弾性機構は、フレームに取り付けられ得る。いくつかの実施形態では、弾性機構は、インパクトヘッド及び工具に取り付けられ得る。フレームは加工材を受けるように構成され得る。フレーム、例えば、その工具ハウジングは、加工材の打撃時に工具を誘導するように構成され得る。インパクトヘッド及び工具は、弾性機構によって減衰されるように構成され得る。

好ましくは、インパクトヘッド及び工具の戻り運動は、弾性機構によって減衰される。好ましくは、弾性機構は、戻り運動中にインパクトヘッド及び工具の運動エネルギーの少なくとも一部を散逸させることによって、戻り運動を減衰させるように構成される。好ましくは、弾性機構は、インパクトヘッド及び工具の運動エネルギーの少なくとも一部を熱に変換することによって、戻り運動を減衰させるように構成される。

１つ以上の第１の弾性要素は、フレーム、例えば、その工具ハウジングと、加工材から離れて面するインパクトヘッドの表面との間に配置され得る。これにより、１つ以上の第１の弾性要素は、インパクトヘッド及び工具の戻り運動を減衰させ得る。１つ以上の第１の弾性要素はフレームに取り付けられ得る。１つ以上の第１の弾性要素は工具ハウジングに取り付けられ得る。代替として、１つ以上の第１の弾性要素はインパクトヘッドに取り付けられ得る。

好ましくは、フレーム、例えば、その工具ハウジングは肩部を含む。インパクトヘッド及び工具には、加工材が打たれたときに加工材と接触するように構成された加工材の打撃方向に対して工具の表面の外側に横方向に設けられた脚部を一緒に示され得る。下記に例示するように、脚部は、インパクトヘッド及び工具の各々のカラーによって成形され得る。工具ハウジングの肩部は、加工材から離れて面する脚部の表面上に延在するように構成され得る。

好ましくは、１つ以上の第２の弾性要素は、フレーム、例えば、その工具ハウジングと、加工材に面する工具の表面との間に配置される。１つ以上の第２の弾性要素はフレームに取り付けられ得る。１つ以上の第２の弾性要素は工具ハウジングに取り付けられ得る。代替として、１つ以上の第２の弾性要素は工具に取り付けられ得る。

１つ以上の第２の弾性要素は、ばねとして機能し得る。１つ以上の第２の弾性要素は、加工材が打たれる前に、加工材に向かうインパクトヘッド及び工具の移動中、弾性エネルギーを蓄積するように構成され得る。打撃後、インパクトヘッド及び工具が加工材から離れることを促すように、弾性エネルギーが放出される。これにより、１つ以上の第１の弾性要素は、結果として生じるインパクトヘッド及び工具の戻り運動を減衰させるように働き得る。また、１つ以上の第２の弾性要素は、加工材に向かう移動中にインパクトヘッド及び工具の運動エネルギーの一部を散逸させることによって、加工材に向かう移動を減衰させるように構成され得ることにも留意されたい。

好ましくは、インパクトヘッド及び工具は、駆動ユニットのストローク方向に、第１の弾性要素及び第２の弾性要素によって一緒に保持される。これにより、インパクトヘッド及び工具は、第１の弾性要素及び第２の弾性要素だけによって互いに付勢され得る。弾性要素は、工具及びインパクトヘッドを一緒に保持し得る。これにより、第１の弾性要素及び第２の弾性要素は、インパクトヘッド及び工具がストローク方向に分離するのを防止し得る。これにより、そのような分離によって生じるエネルギー損失を回避し得る。インパクトヘッド及び工具の分離、例えば、ストローク方向の分離を防止するさらなる連結がなくなり得る。これにより、インパクトヘッドが工具に対してストローク方向に対して横方向に拡張することを可能にしながら、ストローク方向の分離を回避し得る。

いくつかの実施形態では、インパクトヘッド及び工具は、弾性要素間で拘束され得る。インパクトヘッド及び工具は、弾性要素間で拘束された係合状態で配置され得る。これにより、弾性要素は、インパクトヘッド及び工具に作用する反作用ばね力を生成するように、弾性エネルギーを蓄積するように構成され得る。これにより、インパクトヘッド及び工具は、第１の弾性要素と第２の弾性要素との間に押し込まれ得る。これにより、工具ハウジングとインパクトヘッドと工具との間のいくらかの遊びは低減または排除され得る。

これにより、インパクトヘッド及び工具の分離を回避し得る一方、インパクトヘッドは工具に対して横方向に拡張することが可能になる。また、インパクトヘッド及び工具の移動は、インパクトヘッド及び工具の望ましくないいくらかの移動、例えば、駆動ユニットもしくは加工材との二次衝突を生じさせる移動、横方向の移動、または回転運動を低減または排除するように制御され得る。好ましくは、インパクトヘッド、工具、及びフレームの間の接触は、加工材を打つプロセス全体を通して、弾性要素を介して維持される。当該プロセスは、インパクトヘッド及び工具が静止した状態から、加工材の打撃を経て、インパクトヘッド及び工具が再び静止するまでの時間に及ぶと考えられ得る。

いくつかの実施形態では、ストローク方向におけるインパクトヘッド及び工具の分離が可能になり得ることに留意されたい。例えば、上記に例示したように、インパクトヘッド及び工具が弾性要素間に拘束されている場合、駆動ユニットがインパクトヘッドを打つ前に、インパクトヘッド及び工具が互いに接触し得る。しかしながら、インパクトヘッドと工具との間の接触は、加工材を打つプロセスの一部の間に、一時的に失われ得る。そのような分離は、駆動ユニットがインパクトヘッドに衝突したときに発生し得、工具をインパクトヘッドと接触しなくさせる。その後、弾性要素によって、インパクトヘッドと工具との間の接触を再確立し得る。この再確立された接触は、工具が加工材を打つ前または打った後に発生し得る。

好ましくは、インパクトヘッド及び工具は、インパクトヘッドと工具との間の境界面に各々のカラーを含み、カラーはフレームの凹部に配置される。１つ以上の第１の弾性要素は、加工材から離れて面するインパクトヘッドカラーの１つ以上の表面と、凹部の１つ以上の表面との間に配置され得る。これにより、１つ以上の弾性要素は、加工材から離れて面するインパクトヘッドカラーの表面と、フレームの肩部、例えば、その工具ハウジングの肩部との間に配置され得る。１つ以上の第２の弾性要素は、インパクトヘッドから離れて面する工具カラーの１つ以上の表面と、凹部の１つ以上の表面との間に配置され得、カラーは弾性要素間で拘束されるように構成される。これにより、１つ以上の第２の弾性要素は、インパクトヘッドから離れて面する工具カラーの表面と、フレームの肩部、例えば、その工具ハウジングの肩部との間に配置され得る。カラーは、弾性要素間で拘束されるように構成され得る。

カラーは、本明細書では、インパクトヘッド及び工具の脚部と呼ばれるものを成形し得る。工具のカラーは、駆動ユニットのストローク方向に見られるように、ストロークで加工材と接触するように構成される工具の作業面を囲み得る。

１つ以上の第１の弾性要素は、１つ以上の第２の弾性要素よりも低い硬度が提供され得る。これにより、インパクトヘッド及び工具が第１の弾性要素と第２の弾性要素との間に拘束されるとき、１つ以上の第１の要素は、１つ以上の第２の要素よりも圧縮され得る。これにより、インパクトヘッド及び工具が静止しているときに、工具と加工材との間に接触がないことが保証され得る。好ましくは、インパクトヘッド及び工具が静止しているときの１つ以上の第１の要素の圧縮は、インパクトヘッド及び工具の各々の静止位置から、インパクトヘッド及び工具が加工材に当たる各々の位置までの距離よりも大きい。これにより、第１の弾性要素及び第２の弾性要素は、打撃プロセス全体の間、インパクトヘッド、工具、及びフレームと接触したままであることが保証され得る。例えば、静止位置から打撃位置までの移動が特定の距離、例えば２．０ｍｍである場合、静止位置における第１の弾性要素の圧縮は、その特定の距離よりも大きく、例えば２．０ｍｍよりも大きい。

好ましくは、インパクトヘッドは、駆動ユニットのストローク方向に垂直な平面内で、フレームによって囲まれる。これにより、インパクトヘッドが、ストローク方向に見られるように、フレームに対して中央に位置付けられる場合、好ましくは、当該平面内で、インパクトヘッドとフレームとの間に一定距離がある。当該距離は０．１～３．０ｍｍであり得る。これにより、衝撃工具がストローク方向に対して横方向に拡張することが可能になることが保証され得る。インパクトヘッドは、駆動部によりストロークで圧縮され得る。フレームまでの当該距離によって、当該圧縮によって生じる、ストローク方向に対して横方向へのインパクトヘッドの拡張が可能になり得る。これにより、インパクトヘッドとフレームとの間の接触を回避し得る。これにより、そのような接触によって生じるエネルギー損失を回避し得る。

好ましくは、インパクトヘッドの少なくとも１つの周辺領域は、工具に対して横方向に移動することが可能になる。いくつかの実施形態では、インパクトヘッドは、工具に対して、駆動ユニットのストローク方向に対して垂直に移動することが可能になるように構成される。これにより、インパクトヘッド全体は、工具に対して、駆動ユニットのストローク方向に対して垂直に移動することが可能になり得る。これにより、工具に対するインパクトヘッドの横方向の移動を妨げる制限がなくなり得る。

いくつかの実施形態では、インパクトヘッド及び工具の他方と接触するように構成されたインパクトヘッド及び工具の各々の表面のいずれかは、平面であり、駆動ユニットのストローク方向に対して垂直である。これにより、インパクトヘッド全体は、工具に対して、駆動ユニットのストローク方向に対して垂直に移動することが可能になり得る。

しかしながら、いくつかの実施形態では、ストローク方向の中央に、インパクトヘッドと工具との間に横方向制限部があり得る。これにより、インパクトヘッドの周辺領域は、工具に対して横方向に制限されない場合がある。これにより、インパクトヘッドの周辺領域は、工具に対して横方向に移動することが可能になり得る。

より一般的には、インパクトヘッドと工具との間に横方向制限部があり得る、またはない場合がある。そのような横方向制限部が設けられた実施形態では、横方向制限部から横方向に分離され、インパクトヘッド及び工具の他方と接触するように構成されたインパクトヘッド及び工具の各々の表面のいずれかは、好ましくは平面であり、駆動ユニットのストローク方向に対して垂直である。これにより、横方向制限部から横方向に分離されたインパクトヘッドの領域、例えばインパクトヘッドの周辺領域は、工具に対して横方向に移動することが可能になり得る。これにより、インパクトヘッドは、工具に対して、駆動ユニットのストローク方向に対して横方向に拡張するように構成される。

好ましくは、駆動ユニットのストローク方向に対して横方向のインパクトヘッドによる移動は、フレームによって制限される。これにより、インパクトヘッドとフレームとの間の、駆動ユニットのストローク方向に対する横方向の距離は、インパクトヘッドがストローク方向に対して横方向に移動することが可能になり得る。これにより、インパクトヘッドの当該許容移動範囲は、０．２～６．０ｍｍであり得る。フレームがインパクトヘッドを迂回し得る。フレームの肩部はインパクトヘッドを迂回し得る。

好ましくは、駆動ユニットのストローク方向に対して横方向の工具による移動は、フレームによって制限される。これにより、インパクトヘッドとフレームとの間のストローク方向に対する横方向の距離、及び工具とフレームとの間のストローク方向に対する横方向の距離は、インパクトヘッドが工具よりも横方向に移動することが可能になり得る。フレームは、工具をストローク方向に沿って誘導するように構成され得る。工具の誘導により、工具を加工材に正確に位置付けることが可能になる。これにより、フレームへの工具の適合は、ストローク方向に沿った工具の無制限の移動が可能になり得る。これにより、フレームに対する工具の最小の横方向の移動が可能になり得る。したがって、フレームと工具との間の横方向の密な適合が提供され得る。

示唆されるように、工具とは無関係に横方向に拡張するように構成されたインパクトヘッドは、工具に影響を与えることなく、インパクトヘッドの温度膨張を可能にする。特に、インパクトヘッドの変形によって生じる工具の変形を回避または最小化し得る。これにより、ストローク方向に沿ったフレームによる工具の誘導は、インパクトヘッドの変形による影響を受けない場合がある。

いくつかの実施形態では、工具及び／またはフレームに固定された１つ以上のピンは、工具をフレームに沿って誘導するために設けられ得る。また、そのような実施形態では、インパクトヘッドは、工具とは無関係に横方向に拡張するように構成されるため、ストローク方向に沿ったフレームによる工具の誘導は、インパクトヘッドの変形によって影響を受けない場合がある。

好ましい実施形態では、駆動ユニットのストローク方向は垂直である。これにより、ストローク方向は下向きになり得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、ストローク方向は上向きになり得る。

当該１つ以上の第１の弾性要素は、追加の利点をもたらし得る。本装置は、工具による加工材の打撃後に、加工材から離れる可動インパクトヘッド及び工具の戻り運動が減衰するように構成され得る。この減衰は、当該１つ以上の第１の弾性要素によって提供され得る。本装置が可動インパクトヘッド及び工具が減衰されるように構成される場合、本装置は、戻り運動で可動インパクトヘッド及び工具の跳ね返りを防止するように構成され得る。好ましくは、インパクトヘッド及び工具の減衰は、インパクトヘッド及び工具の戻り運動の運動エネルギーの少なくとも一部を散逸させることを含む。好ましくは、インパクトヘッド及び工具の減衰は、インパクトヘッド及び工具の戻り運動の運動エネルギーの少なくとも一部を熱に変換することを含む。減衰は、インパクトヘッド及び工具の速度に比例し得る。これにより、インパクトヘッド及び工具は、駆動ユニットに近づくにつれて減衰され得る。インパクトヘッド及び工具の移動が減衰されるため、跳ね返りのリスクが減少または防止される。これにより、最終製品の特性が向上し、弱体化及び不均一性の問題を回避し、同様に、生産の失敗のリスクが減少する。さらに、加工材のストローク後に、インパクトヘッドが駆動ユニットまたは工具ホルダー等の装置の別の部分と衝突するリスクが減少する。これは、好ましくは高速成形において、材料成形用装置に含まれる部品の寿命が向上する。しかしながら、本発明は、また、他のタイプの材料成形にも使用され得る。

いくつかの実施形態では、インパクトヘッドは有利な形態を有し得る。インパクトヘッドは、衝撃端から基部領域までストローク方向に延在し得、基部領域は衝撃端よりも工具に近く、インパクトヘッドは、衝撃端が、ストローク方向に対して横方向に、基部領域よりも小さい延在部を有するように構成される。これにより、衝撃端から基部領域までの横方向の延在部が増加する。これにより、インパクトヘッドの衝撃端における駆動ユニットの打撃からのエネルギーは、直接的に外側に分散され得る。これにより、運動エネルギーは、加工材に接触するように意図された工具の作業面上に直接的に分散され得る。エネルギーがより中央に分散され、次に外側に分散される解決策と比較して、これは有利になる。それにより、運動エネルギーがいくつかの工具よりも遅れて分散されるため、工具の変形が減る。したがって、インパクトヘッドの全ての部分への運動エネルギーの同時伝達を達成し得る。これにより、最終製品の特性が向上し、弱体化及び不均一性の問題を回避し、同様に、生産の失敗のリスクが減少する。また、工具の変形を減らし疲労を軽減することによって、材料成形用装置に含まれる部品の寿命が向上する。

衝撃端は、例えば駆動ユニットがインパクトヘッドに衝突する際に、駆動ユニットと接触するように構成され得ることに留意されたい。基部領域は、インパクトヘッドと工具との境界面から離れ得る。これにより、基部領域は、衝突端と境界面との間に位置し得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、基部領域は境界面にあり得る。衝撃端から基部領域まで延在するインパクトヘッドの一部は、本明細書では、インパクトヘッドの第１の部とも呼ばれる。

好ましくは、本装置は、インパクトヘッドの基部領域の周縁が、ストローク方向において、ストロークで加工材と接触するように構成される工具の作業面の周縁の外側にある及び／またはその周縁と実質的に一致するように構成される。適切に、インパクトヘッドは工具から離れる方向に狭くなり、本装置は、インパクトヘッドが駆動ユニットのストロークによって工具の周縁に向かう運動エネルギーをインパクトヘッドに伝達するように構成される。好ましくは、インパクトヘッドは、工具から離れる方向に先細りになり、本装置は、インパクトヘッドが工具上で衝撃端から基部領域まで運動エネルギーを拡散するように構成される。これにより、インパクトヘッドは、衝撃端から基部領域まで運動エネルギーを工具に均等に拡散し得る。

いくつかの実施形態では、衝突端には、駆動ユニットに対して円形の衝突面が示され得る。これにより、打撃面は、駆動ユニットの円筒形ピストンからの打撃を受けるように適応し得る。衝突面の直径は、ピストンの直径と実質的に同じであり得る。これにより、インパクトヘッドへの運動エネルギーの均一な伝達を達成し得る。基部領域は、任意の適切な形状を有し得る。例えば、基部領域は、加工材の打撃方向を横切る平面内で長方形または円形であり得る。したがって、いくつかの実施形態では、インパクトヘッドは、衝撃端から基部領域に、例えば円形から長方形に、断面形状の段階的変化を示し得る。

示唆されるように、インパクトヘッド及び工具は、インパクトヘッドと工具との間の境界面に各々のカラーを含み得る。工具のカラーは、ストローク方向に見られるように、ストロークで加工材と接触するように構成される工具の作業面を囲み得る。インパクトヘッドの第１の部は、インパクトヘッドのカラーからインパクトヘッドの衝撃端まで延在し得、第１の部には、カラーに周縁が示され、周縁は、ストローク方向に見られるように、実質的に作業面と一致する。第１の部は、第１の部がストローク方向に対して横方向に、衝撃端に、インパクトヘッドカラーよりも小さい延在部を有するように構成され得る。カラーは、フレームの凹部、例えば、その工具ハウジングに配置され得る。

作業面と一致するカラーの周縁により、運動エネルギーが作業面全体に直接及び均等に分散することが可能になる。これにより、作業面の変形が減る。これにより、プロセスの結果の品質が向上する。

示唆されるように、１つ以上の第１の弾性要素は、加工材から離れて面するインパクトヘッドカラーの表面と、フレームの肩部、例えば、その工具ハウジングの肩部との間に配置され得る。１つ以上の第２の弾性要素は、インパクトヘッドから離れて面する工具カラーの表面と、フレームの肩部、例えば、その工具ハウジングの肩部との間に配置され得る。カラーは、弾性要素間で拘束され得る。これにより、カラーは、例えば弾性要素によってインパクトヘッド及び工具を一緒に保持し、インパクトヘッド及び工具の制御された移動を提供するという２つの目的を果たし得る。

また、これらの目的は、請求項１８～２１のいずれか１項に記載の材料成形のための方法によっても達成される。

本発明のさらなる利点及び有利な特徴は、以下の説明及び従属請求項に開示される。

下記に、本発明の実施形態は、図面を参照して説明する。

本発明の実施形態による、材料成形用装置の部分断面概略図を示す。 図１の装置の一部の垂直断面斜視図を概略的に示す。 図２の一部をより詳細に示す。 部品が垂直に分割されている、図２の断面図を示す。 本発明の別の実施形態による、材料成形用装置の一部の垂直断面図を示す。 本発明の実施形態による、方法のステップを示すフロー図である。

図１は、本発明の実施形態による、材料成形用装置を示す。本発明の実施形態では、本装置は、加工材Ｗを打つ可動工具を保持する工具ハウジングを備える。本装置は、さらに、インパクトヘッドを備える。インパクトヘッド及び工具の組み合わせは、本明細書では、インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４と呼ばれる。工具及びインパクトヘッドは、下記により詳細に説明される。

工具ハウジングは、フレーム３０の一部を成形し得る。図１に示されるように、本装置は、さらに、プランジャー２の形態の駆動ユニットを備える。図１に示される実施形態では、駆動アセンブリは、シリンダーハウジング１を備える。さらに、駆動アセンブリは、シリンダーハウジング１内に配置されるプランジャー２を備える。シリンダーハウジング１は、フレーム３０に取り付けられ得る。

アンビル１０６はフレームに固定される。固定具５はアンビル１０６に取り付けられる。固定具５はアンビル１０６の上側に取り付けられる。図２を参照して下記により詳細に説明される可動インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４は固定具５の上に位置する。工具４、５には、互いに面する相補的表面が示される。加工材Ｗは、固定具５に取り外し可能に取り付けられる。加工材Ｗは、例えばクランプによるまたは真空を用いる任意の適切な方法で固定具５に取り付けられ得る。加工材Ｗは、例えば板金片等の様々なタイプのものであり得る。いくつかの実施形態では、本明細書で固定具と呼ばれるものは、移動可能でもあり得ることに留意されたい。

下記により詳細に説明されるように、プランジャー２は、固定具５に向かって移動し、離れるように構成される。プランジャー２は、油圧システム６によって駆動されるように構成される。油圧システム圧力によって駆動されるプランジャー２に関して、本明細書によって参照により組み込まれるＥＰ３１２２４９１Ｂ１の開示を参照されたい。

本装置は、加工材Ｗを成形するように、可動インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４が加工材を打つために、プランジャー２を移動させ、運動エネルギーを可動インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４に提供するように構成される。

可動インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４を打つためにプランジャー２を移動または加速させることによって、運動エネルギーを可動インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４に提供する前に、可動インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４は、加工材Ｗから任意の適切な距離に位置付けされ得る。一例として、距離は、１．０～１０．０ｍｍ、例えば１．５～５．０ｍｍ、または２．０～３．０ｍｍであり得る。

本装置は、可動インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４による加工材Ｗの打撃後、加工材Ｗから離れる可動インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４の戻り運動が減衰するように構成される。本装置が可動インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４が減衰するように構成される場合、本装置は、戻り運動で可動インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４の跳ね返りを防止するように構成され得る。

図２は、図１の装置の可動インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４と、周囲の部品とを概略的に示す。フレーム３０は工具ハウジング３４を備え得る。固定具５は、工具支持体５１に設けられている。

これを提示するために、図２は、工具ハウジング３４が工具支持体５１から分離されているように示される。しかしながら、本装置が使用中であるとき、工具ハウジング３４は工具支持体５１と接触するであろう。したがって、図２では、固定具５から離れているインパクトヘッド及び工具の組み合わせ４を示している。したがって、図２では、インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４は、加工材Ｗからかなりの距離に位置付けられるように示される。しかしながら、加工材を打つために、インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４は、この例では、加工材Ｗに向かってかなり近くに位置付けられる。それにもかかわらず、加工材を変更するために、工具ハウジング３４は、例えば図２に示されるように、工具支持体５１から分離され得る。例えば、この分離は、工具ハウジングの移動を誘導するように構成された誘導機構によって支援され得る。

図３も参照されたい。弾性機構３２は、フレーム３０に、この例では、工具ハウジング３４に取り付けられ得る。インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４は、弾性機構３２によって減衰されるように構成され得る。弾性機構３２は、工具ハウジング３４と、加工材Ｗから離れて面する、インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４の表面３６との間に配置された第１の弾性要素３２’を含み得る。工具ハウジング３４には、肩部３８が設けられ得る。インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４には脚部４０を設けることができ、脚部４０は、加工材を打つときに加工材Ｗに接触するように構成された、インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４の表面Ｓの外側に、加工材の打撃方向Ｄに対して横方向に設けられる。工具ハウジングの肩部３８は、加工材Ｗから離れて面する脚部４０の表面上に延在するように構成される。

好ましくは、弾性機構３２は、工具ハウジング３４と、加工材Ｗに面するインパクトヘッド及び工具の組み合わせ４の表面４２との間に配置された第２の弾性要素３２’’を含む。インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４は、弾性要素３２’，３２’’の間で拘束して係合するように構成され得る。好ましくは、第１の弾性要素３２’は、第２の弾性要素３２’’よりも低い硬度が提供される。

弾性要素３２’，３２’’は、例えばポリウレタンまたはゴム等の任意の適切な材料であり得る。材料は弾性があり得る。材料は減衰特性を有し得る。材料は、インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４の運動エネルギーを散逸するのに適切であり得る。代替として、弾性要素３２’，３２’’は、減衰ばねとして提供され得る。この例では、弾性要素は細長いストリップ３２’，３２’’として提供される。ストリップ３２’，３２’’は長方形の断面を有する。ストリップは、工具ハウジングの各々の溝に部分的に適合される。代替的または追加的に、ストリップは、脚部４０の各々の溝に部分的に適合できる。ストリップ３２’，３２’’は、インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４の作業面Ｓの外側に横方向に位置付けられる。打撃方向Ｄに見られるように、ストリップ３２’，３２’’は作業面Ｓを囲んでいる。代替として、弾性要素３２’，３２’’の１つまたはそれぞれに、分離した複数の要素が設けられ得る。

第１の弾性要素の材料は弾性があり得る。材料は減衰特性を有し得る。材料は、インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４の運動エネルギーを散逸するのに適切であり得る。第１の弾性要素の寸法及び材料は、好ましくは、インパクトヘッド及び工具の組み合わせの運動エネルギーの散逸により、過度の発熱を回避するように適応する。

第２の弾性要素の材料は弾性があり得る。材料はさらに減衰特性を有し得る。第２の弾性要素の寸法及び材料は、好ましくは、打撃プロセスにおけるその変形中の過度の発熱を回避するように適応する。

図１及び図２に示される実施形態では、インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４は、加工材Ｗを打つための工具４’を備える。インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４は、さらに、移動駆動ユニット２からの打撃を受けるためのインパクトヘッド４’’を備える。

好ましくは、インパクトヘッド４’’及び工具４’は、インパクトヘッド４’’と工具４’との間の境界面に各々のカラー５０，５２を備え、工具４’のカラー５２は、ストローク方向Ｄに見られるように、ストロークで加工材Ｗと接触するように構成される工具の作業面Ｓを囲む。これにより、当該カラー５０，５２は、当該脚部４０を成形し得る。カラー５０，５２の両方は、肩部３８によって成形された工具ハウジング３４の凹部４４の中に延在し得る。当該弾性要素３２’，３２’’は、好ましくは、凹部４４内に提供される。凹部４４は、インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４の作業面Ｓの外側に横方向に位置付けられる。打撃方向Ｄに見られるように、凹部４４は作業面Ｓを囲む。

インパクトヘッド４’’のカラー５０は、第１の弾性要素３２’と接触するように構成され得る。工具４’のカラー５２は、第２の弾性要素３２’’と接触するように構成され得る。

打撃時に、インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４は加工材Ｗに向かって移動することにより、第２の弾性要素３２’’を圧縮する。加工材Ｗが打たれているとき、第２の弾性要素３２’’の弾性エネルギーは、インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４を加工材Ｗから離す。これにより、第１の弾性要素３２’は、加工材Ｗから離れるにつれて、インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４の移動を減衰させる。これにより、打撃時のインパクトヘッド及び工具の組み合わせ４の厳密に制御された往復運動が達成される。

インパクトヘッド４’’は、ストローク方向Ｄに、衝撃端４６から基部領域４８まで延在し、基部領域４８は衝撃端４６よりも工具４’に近い。インパクトヘッド４’’は、衝撃端４６が、ストローク方向Ｄに対して横方向に、基部領域４８よりも小さい延在部を有するように構成される。基部領域４８は、この例では、インパクトヘッド４’’と工具４’との境界面にはない。基部領域は、この境界面から離れている。基部領域４８は、図２において破線で示される。

示唆されるように、インパクトヘッド４’’及び工具４’は、フレーム３０に取り付けられ得、フレーム３０の工具ハウジング３４に対して移動可能であるように構成され得る。好ましくは、本装置は、インパクトヘッド４’’の基部領域４８の周縁が、ストローク方向において、ストロークで加工材Ｗと接触するように構成される工具４’の作業面Ｓの周縁と実質的に一致するように構成される。適切に、インパクトヘッド４’’は、工具４’から離れる方向ＤＡに狭くなる。この例の装置は、インパクトヘッド４’’が、プランジャー２のストロークから、インパクトヘッド４’’に、作業面Ｓの全体に直接、運動エネルギーを伝達するように構成される。衝撃端と基部領域４８との間のインパクトヘッド４’’の第１の部５４は、工具４’から離れる方向ＤＡに先細りになる。本装置は、インパクトヘッド４’’が衝撃端４６から作業面Ｓ上に直接、運動エネルギーを拡散するように構成される。

示唆されるように、この例のインパクトヘッド４’’及び工具４’は、インパクトヘッド４’’と工具４’との間の境界面に各々のカラー５０，５２を備える。工具４’のカラー５２は、ストローク方向に見られるように、ストロークで加工材Ｗと接触するように構成される工具の作業面Ｓを囲む。インパクトヘッド４’’の第１の部５４は、インパクトヘッド４’’のカラー５０からインパクトヘッドの衝撃端４６まで延在する。第１の部５４には、カラー５０に、すなわち基部領域４８に周縁が示され、周縁は、ストローク方向Ｄに見られるように、作業面Ｓと実質的に一致する。第１の部５４は、ストローク方向Ｄに関して横方向に、打撃端４６に、インパクトヘッドカラー５０よりも小さい延在部を有するように配置され得る。示唆されるように、カラー５０，５２は、この例では、工具ハウジング３４の凹部４４に配置される。これにより、弾性要素３２’，３２’’は、衝撃端４６から作用面Ｓへの運動エネルギーの直接伝達から分離され、それに「干渉」しない場合がある。

使用中、駆動ユニットがインパクトヘッドを打つように移動することにより、運動エネルギーをインパクトヘッド及び工具に提供する。これにより、インパクトヘッド４’’は、工具の中央及び周縁に向かって運動エネルギーを伝達し得る。このように運動エネルギーが提供された工具は、加工材を成形するように、加工材Ｗを打つことが可能になる。その際、加工材から離れる、可動インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４の戻り運動は、第２の弾性要素３２’’のばね作用によって可能になる、または補助される。さらに、可動インパクトヘッド及び工具の組み合わせ４の戻り運動は、第１の弾性要素３２’によって減衰される。

好ましくは、駆動ユニット２、この例ではプランジャーは、インパクトヘッドとの衝突時に加工材から離れる。したがって、駆動ユニット２は、インパクトヘッドとの衝突時に加工材から離れるように構成され得る。駆動ユニット２は、インパクトヘッドとの衝突時に跳ね返るように構成され得る。インパクトヘッドとの衝突時の駆動ユニット２の移動は、駆動ユニットの質量、インパクトヘッド及び工具の組み合わせの質量を適切に選択することによって保証され得る。インパクトヘッドとの衝突時の駆動ユニット２の移動は、インパクトヘッドとの衝突時に駆動ユニットにかかる駆動力、例えば動水力を適切に選択することによって、さらに保証され得る。

インパクトヘッドとの衝突時に加工材から離れる駆動ユニットの移動は、インパクトヘッド及び工具の組み合わせの戻り運動中にインパクトヘッド及び工具の組み合わせが駆動ユニットに接触することを回避する。

図２から分かるように、インパクトヘッド４’’は、駆動ユニットのストローク方向Ｄに垂直な平面内で、フレーム３０によって囲まれる。図３の矢印ＬＤで示されるように、インパクトヘッド４’’とフレーム３０との間に横方向の距離がある。より具体的には、インパクトヘッド４’’が、ストローク方向Ｄに見られるように、フレーム３０に対して中央に位置付けられる場合、当該平面内で、インパクトヘッドとフレームとの間に一定距離がある。当該距離ＬＤは０．１～３．０ｍｍであり得る。

図４も参照すると、垂直に分離された衝撃ヘッド４’’及び工具４’が示される。インパクトヘッド４’’及び工具４’の各々の表面４０１，４０２のいずれかは、インパクトヘッド及び工具の他方と接触するように構成され、平面であり、駆動ユニットのストローク方向に対して垂直である。示唆されるように、カラー５０，５２は、弾性要素３２’，３２’’の間で拘束されるように構成される。

これにより、インパクトヘッド４’’は、工具４’に対して、駆動ユニットのストローク方向に対して垂直に移動することが可能になるように構成される。これにより、インパクトヘッドは、工具に対して、駆動ユニットのストローク方向に対して横方向に拡張するように構成される。

駆動ユニットのストローク方向に対して横方向のインパクトヘッド４’’による移動は、フレーム３０によって制限される。インパクトヘッド４’’とフレーム３０との間の、駆動ユニットのストローク方向に対する横方向の距離は、インパクトヘッドがストローク方向に対して横方向に移動することが可能になる。インパクトヘッドの当該許容移動範囲は、０．２～６．０ｍｍであり得る。

駆動ユニットのストローク方向に対して横方向の工具４’による移動は、フレーム３０によって制限される。インパクトヘッド４’’とフレームとの間のストローク方向に対する横方向の距離、及び工具４’とフレームとの間のストローク方向に対する横方向の距離は、インパクトヘッドが工具よりも横方向に移動することが可能になり得る。フレームは、ストローク方向に沿って工具４’を誘導するように構成される。工具４’とフレームとの間のストローク方向に対する横方向の距離は、工具とフレームとの間に密な適合が提供され得る。工具とフレームとの間の適合により、工具がストローク方向に沿って移動することが可能になり得るが、工具の横方向の移動を最小化し得る。駆動ユニットがインパクトヘッドを打つとき及び／または工具が加工材を打つとき、工具が横方向に拡張する傾向があり得ることに留意されたい。これにより、工具とフレームとの間の摩擦は、許容程度ではあるが、工具の移動を少し制動させるように働き得る。また、フレームは工具によって横方向に拡張し得ることにも留意されたい。

図５を参照すると、本発明の別の実施形態による、装置の部品の断面が示される。本実施形態では、ストローク方向の中央に、インパクトヘッド４’’と工具４’との間に横方向制限部４１１がある。横方向制限部は、インパクトヘッド及び工具の一方からの突出部によって提供され、インパクトヘッド及び工具の他方の凹部の中に延在する。駆動ユニットのストローク方向に対して横方向のインパクトヘッド４’’による移動は、工具４’によって制限される。

これにより、インパクトヘッド４’’の周辺領域は、工具４’に対して横方向に制限されない場合がある。これにより、インパクトヘッドの周辺領域は、工具に対して横方向に移動することが可能になり得る。

図６を参照すると、例えば図１～図４を参照して説明した実施形態に従った装置を使用する材料成形のための方法を説明する。したがって、本装置は、シリンダーハウジング１内に配置されたプランジャー２の形態の駆動ユニットを備える。本装置は、また、インパクトヘッド４’’と、シリンダーハウジング１に固定されたフレーム３０内に配置された工具４’とを備える。

本方法は、駆動ユニット２のストローク方向に、第１の弾性要素３２’及び第２の弾性要素３２’’によってフレーム３０内で一緒に保持されるように、インパクトヘッド４’’及び工具４’を配置すること（Ｓ１）を含む。その後、駆動ユニット２を移動させ、インパクトヘッド４’’を打つ（Ｓ２）。これにより、インパクトヘッド４’’は工具４’に対して横方向に移動することが可能になる（Ｓ３）。

本発明は、上記に説明され、そして図面に示される実施形態に限定されないことを理解されたい。むしろ、当業者は、添付の特許請求の範囲内で多くの変更及び修正がなされ得ることを認識するであろう。

Claims (21)

1. 工具（４’）及び駆動ユニット（２）を用いた材料成形用装置であって、前記装置は、加工材（Ｗ）を成形するように、前記工具（４’）が前記加工材（Ｗ）を打つために、前記駆動ユニット（２）を移動させ、運動エネルギーを工具（４’）に提供するように構成され、前記装置には、前記駆動ユニット（２）と前記工具（４’）との間にインパクトヘッド（４’’）が設けられ、前記装置は、前記駆動ユニット（２）が前記インパクトヘッド（４’’）を打つことによって、前記運動エネルギーを前記工具に提供するように構成され、前記インパクトヘッド（４’’）の少なくとも１つの領域が前記工具（４’）に対して前記駆動ユニットのストローク方向に対して横方向に移動することが可能になることによって、前記インパクトヘッドは前記工具に対して横方向に拡張するように構成されることを特徴とする、前記装置。
2. 前記装置はフレーム（３０）を備え、前記装置は、前記インパクトヘッドを前記加工材（Ｗ）に向かって付勢するように、前記フレーム（３０）と前記インパクトヘッド（４’’）との間に配置された１つ以上の第１の弾性要素（３２’）を含み、前記装置は、前記工具を前記加工材（Ｗ）から離すように付勢するように、前記フレーム（３０）と前記工具（４’）との間に配置された１つ以上の第２の弾性要素（３２’’）を含む、請求項１に記載の装置。
3. 前記インパクトヘッド（４’’）及び前記工具（４’）は、前記駆動ユニットの前記ストローク方向に、前記第１の弾性要素及び前記第２の弾性要素によって一緒に保持される、請求項２に記載の装置。
4. 前記装置はフレーム（３０）を備え、前記インパクトヘッド（４’’）及び前記工具（４’）は、前記インパクトヘッド（４’’）と前記工具（４’）との間の境界面に各々のカラー（５０，５２）を含み、前記カラー（５０，５２）は前記フレーム（３０）の凹部（４４）に配置される、請求項１～３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記１つ以上の第１の弾性要素（３２’）は、前記加工材（Ｗ）から離れて面する前記インパクトヘッドカラー（５０）の１つ以上の表面（３６）と、前記凹部（４４）の１つ以上の表面との間に配置され、前記１つ以上の第２の弾性要素（３２’’）は、前記インパクトヘッド（４’’）から離れて面する前記工具カラー（５２）の１つ以上の表面（４２）と、前記凹部（４４）の１つ以上の表面との間に配置され、前記カラー（５０，５２）は、前記弾性要素（３２’，３２’’）の間に拘束されるように構成される、請求項４に記載の装置。
6. 前記装置はフレーム（３０）を備え、前記インパクトヘッド（４’’）は、前記駆動ユニットの前記ストローク方向に垂直な平面内で、前記フレームによって囲まれる、請求項１～５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記インパクトヘッド（４’’）は、前記ストローク方向に見られるように、前記フレームに対して中央に位置付けられ、前記平面内に、前記インパクトヘッドと前記フレームとの間に距離（ＬＤ）がある、請求項６に記載の装置。
8. 前記距離（ＬＤ）は０．１～３．０ｍｍである、請求項７に記載の装置。
9. 前記インパクトヘッド（４’’）の少なくとも１つの周辺領域は、前記工具（４’）に対して横方向に移動することが可能になる、請求項１～８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記インパクトヘッド（４’’）は、前記工具（４’）に対して、前記駆動ユニットの前記ストローク方向に対して垂直に移動することが可能になるように構成される、請求項１～９のいずれか一項に記載の装置。
11. 前記インパクトヘッド（４’’）及び前記工具（４’）の各々の表面（４０１，４０２）のいずれかは、前記インパクトヘッド及び前記工具（４’）の他方と接触するように構成され、平面であり、前記駆動ユニットの前記ストローク方向に対して垂直である、請求項１～１０のいずれか一項に記載の装置。
12. 前記装置はフレーム（３０）を備え、前記駆動ユニットの前記ストローク方向に対して横方向の前記インパクトヘッド（４’’）による移動は、前記フレームによって制限される、請求項１～１１のいずれか一項に記載の装置。
13. 前記インパクトヘッド（４’’）と前記フレームとの間の前記駆動ユニットの前記ストローク方向に対する横方向の距離（ＬＤ）により、前記インパクトヘッドが前記ストローク方向に対して横方向に移動することが可能になる、請求項１２に記載の装置。
14. 前記インパクトヘッド（４’’）の許容移動範囲は、０．２～６．０ｍｍである、請求項１３に記載の装置。
15. 前記装置はフレーム（３０）を備え、前記駆動ユニットの前記ストローク方向に対して横方向の前記工具（４’）による移動は、前記フレームによって制限される、請求項１～１４のいずれか一項に記載の装置。
16. 前記インパクトヘッド（４’’）と前記フレームとの間の前記ストローク方向に対する横方向の距離（ＬＤ）と、前記工具（４’）と前記フレームとの間の前記ストローク方向に対する横方向の距離は、前記インパクトヘッドが前記工具よりも横方向に移動することが可能になる、請求項１２～１４及び請求項１５のいずれか一項に記載の装置。
17. 前記フレームは、前記ストローク方向に沿って工具（４’）を誘導するように構成される、請求項１５または１６に記載の装置。
18. 工具（４’）及び駆動ユニット（２）を用いた材料成形用の方法であって、前記方法は、加工材（Ｗ）を成形するように、前記工具（４’）が前記加工材（Ｗ）を打つために、前記駆動ユニット（２）を移動させ、運動エネルギーを工具（４’）に提供することを含み、前記運動エネルギーは、前記駆動ユニット（２）と前記工具（４’）との間で、前記駆動ユニット（２）がインパクトヘッド（４’’）を打つことによって前記工具に提供され、前記駆動ユニット（２）が前記インパクトヘッド（４’’）を打つと、前記インパクトヘッド（４’’）の少なくとも１つの領域が前記工具（４’）に対して前記駆動ユニットのストローク方向に対して横方向に移動することが可能になることによって、前記インパクトヘッドは前記工具に対して横方向に拡張することが可能になることを特徴とする、前記方法。
19. フレーム（３０）と前記インパクトヘッド（４’’）との間に配置された１つ以上の第１の弾性要素（３２’）によって、及び前記フレーム（３０）と前記工具（４’）との間に配置された１つ以上の第２の弾性要素（３２’’）によって、前記駆動ユニットの前記ストローク方向に、前記インパクトヘッド（４’’）及び前記工具（４’）が一緒に保持されるように構成することを含む、請求項１８に記載の方法。
20. 前記駆動ユニットが前記インパクトヘッドを打つと、前記インパクトヘッド（４’’）の少なくとも１つの周辺領域は、前記工具（４’）に対して横方向に移動することが可能になることを含む、請求項１８または１９に記載の方法。
21. 前記駆動ユニットが前記インパクトヘッドを打つと、前記工具（４’）に対して、前記駆動ユニットの前記ストローク方向に対して垂直に、前記インパクトヘッド（４’’）を移動させることを可能にすることを含む、請求項１８～２０のいずれか一項に記載の方法。

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