(57)【要約】【解決手段】  シート状の材料からブランク切り取り用に提供される打抜き工具である。シート状の材料は、ブランクが位置する製品領域と、ブランク間にあるウェブ領域を含む。打抜き工具は、第１側部と、反対側にある第２側部と、外径と、内径と有するせん断機を含む。複数の接触領域は、せん断機の第２側部に配置される。接触領域は、材料のウェブにのみ係合する。ツーリングアセンブリも開示されており、プレスの第１部と反対側にある第２部とに夫々結合する第１ツーリングと第２ツーリングとを含んでいる。第１ツーリングと第２ツーリングは、協働して、それらの間にシート状の材料を係合するように構成されている。打抜き工具は、第１ツーリングと結合しており、打抜き工具のせん断機は、第２ツーリングの一部と協動し、材料からブランクを切り取る。【参考図】図８
2013522044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の材料から複数のブランクを切り取るための打抜き工具であって、
前記シート状の材料は、前記複数のブランクが位置する前記シート状の材料の領域に対応する製品領域と、前記シート状の材料における前記複数のブランクの間の領域に対応するウェブ領域とを含んでおり、
前記打抜き工具は、
第１側部と、前記第１側部の反対側にある第２側部と、外径と、内径とを含むせん断機と、
前記せん断機の前記第２側部に配置された複数の接触表面とを備えており、
前記複数の接触表面は、前記シート状の材料の前記ウェブ領域のみと係合するように構成されている打抜き工具。
【請求項２】
前記複数の接触表面の各々は、前記シート状の材料のウェブ領域とほぼ似たように形作られている、請求項１に記載の打抜き工具。
【請求項３】
前記内径は、前記せん断機の内縁によって規定され、
前記接触表面は、３つの弓状側部を含み、
第１弓状側部は、前記内縁にほぼ揃っており、
第２弓状側部は、それに対向する前記ウェブ領域の部分とほぼ似たように形作られており、その部分は、前記複数のブランクの中の一つを取り除くことによって規定され、
第３弓状側部は、それに対向する前記ウェブ領域の別の部分とほぼ似たように形作られており、その別の部分は、前記複数のブランクの中の別の一つを取り除くことによって規定されている、請求項２に記載の打抜き工具。
【請求項４】
前記複数の接触表面は、機械加工された複数の表面によって規定され、
前記機械加工された複数の表面の各々は、前記複数の接触表面が、前記せん断機の前記第２側部に複数の高い部分を備えるように、前記複数の接触表面の一対の間に配置された窪み領域である、
請求項１に記載の打抜き工具。
【請求項５】
前記複数の高い部分は、一平面上に配置され、
前記機械加工された複数の表面は、前記複数の高い部分の前記平面に対して、０度から３０度の間のせん断角で配置されている、請求項４に記載の打抜き工具。
【請求項６】
前記せん断機は、全てで６つの接触表面を有する、請求項１の打抜き工具。
【請求項７】
プレス用のツーリングアセンブリであって、
前記プレスは、シート状の材料を受け入れて、前記シート状の材料に幾つかの機械加工を実行するように構成されており、
前記ツーリングアセンブリは、
前記プレスの第１部分と結合するように構成された第１ツーリングと、
前記第１ツーリングに対向し、前記プレスの第２部分と結合するように構成された第２ツーリングと、
前記第１ツーリングと結合された打抜き工具とを備えており、
前記第１ツーリングと前記第２ツーリングは協動して、それらの間にて前記シート状の材料に係合するように構成されており、
該打抜き工具は、
第１側部と、前記第１側部の反対側にある第２側部と、外径と、内径とを備えるせん断機と、
前記せん断機の前記第２側部に配置された複数の接触表面とを備えており、
前記打抜き工具の前記せん断機は、前記第２ツーリングの一部分と協動して、前記シート状の材料から複数のブランクを切り取り、
前記シート状の材料は、前記複数のブランクが位置する前記シート状の材料の領域に対応する製品領域と、前記シート状の材料における前記複数のブランクの間の領域に対応するウェブ領域とを含んでおり、
前記打抜き工具の前記複数の接触表面は、前記ウェブのみと係合する、ツーリングアセンブリ。
【請求項８】
前記せん断機の前記内径は、前記せん断機の内縁によって規定され、
前記接触表面は、３つの弓状側部を含み、
第１弓状側部は、前記内縁にほぼ揃っており、
第２弓状側部は、それに対向する前記ウェブ領域の部分とほぼ似たように形作られており、その部分は、前記複数のブランクの中の一つを取り除くことによって規定され、
第３弓状側部は、それに対向する前記ウェブ領域の別の部分とほぼ似たように形作られており、その別の部分は、前記複数のブランクの中の別の一つを取り除くことによって規定されている、請求項７に記載のツーリングアセンブリ。
【請求項９】
前記複数の接触表面は、機械加工された複数の表面によって規定され、
前記機械加工された複数の表面の各々は、前記複数の接触表面が、前記せん断機の前記第２側部に複数の高い部分を備えるように、前記複数の接触表面の一対の間に配置された窪み領域である、請求項７に記載のツーリングアセンブリ。
【請求項１０】
前記複数の高い部分は、一平面上に配置され、
前記機械加工された複数の表面は、前記複数の高い部分の前記平面に対して、０度から３０度の間のせん断角で配置されている、請求項９に記載のツーリングアセンブリ。
【請求項１１】
前記せん断機は、全てで６つの接触表面を有する、請求項７に記載のツーリングアセンブリ。
【請求項１２】
前記打抜き工具は、前記せん断機にある複数の孔と複数のファスナとを更に備えており、
前記複数のファスナの各々は、それに対応する前記複数の孔の一つを通って延びて、前記第１ツーリングに前記せん断機を固定する、請求項７に記載のツーリングアセンブリ。
【請求項１３】
前記第２ツーリングは、ストックプレートを備えており、
前記ストックプレートは、前記せん断機が前記シート状の材料を切り取って、前記複数のブランクを作製する際に、前記シート状の材料を支持するように構成されている、請求項７に記載のツーリングアセンブリ。
【請求項１４】
前記ストックプレートは、前記せん断機が、それらの間に前記シート状の材料が挟まれた状態で前記ストックプレートを押圧する際に、下向きに動くように構成されており、
前記ストックプレートは、前記せん断機が、対応する前記複数のブランクの一つを切り出した後に上向きに動いて、前記シート状の材料の前記ウェブを持ち上げるように構成されている、請求項１３に記載のツーリングアセンブリ。
【請求項１５】
前記打抜き工具は、カーバイドリングを備えており、
前記カーバイドリングは、前記せん断機の前記第２側部の内径の周りに配置され、
前記カーバイドリングは、前記打抜き工具の打抜き又は切出しエッジを備えている、請求項７に記載のツーリングアセンブリ。
【請求項１６】
ブランクを形成する方法であって、
前記方法は、
第１ツーリングと、前記第１ツーリングに対向配置される第２ツーリングとを含むプレスを設ける工程と、
第１側部と、前記第１側部とは反対側にある第２側部と、前記第２側部に配置された複数の接触領域とを含むせん断機を備える打抜き工具を、前記第１ツーリングに結合する工程と、
前記第１ツーリングと前記第２ツーリングの間にシート状の材料を供給する工程と、
前記プレスを作動して、前記シート状の材料を前記せん断機と係合させて、前記シート状の材料から複数のブランクを切り取る工程とを含んでおり、
前記シート状の材料は、前記複数のブランクが位置する前記シート状の材料の領域に対応する製品領域と、前記シート状の材料における前記複数のブランクの間の領域に対応するウェブ領域とを含んでおり、
前記打抜き工具の前記複数の接触表面は、前記ウェブのみと係合する方法。
【請求項１７】
前記せん断機は、内径を規定する内縁を更に含んでおり、
前記接触表面は、３つの弓状側部を含み、
第１弓状側部は、前記内縁にほぼ揃っており、
第２弓状側部は、それに対向する前記ウェブ領域の部分とほぼ似たように形作られており、その部分は、前記複数のブランクの中の一つを取り除くことによって規定され、
第３弓状側部は、それに対向する前記ウェブ領域の別の部分とほぼ似たように形作られており、その別の部分は、前記複数のブランクの中の別の一つを取り除くことによって規定されている、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記複数の接触表面は、機械加工された複数の表面によって規定され、
前記機械加工された複数の表面の各々は、前記複数の接触表面が、前記せん断機の前記第２側部に複数の高い部分を備えるように、前記複数の接触表面の一対の間に配置された窪み領域であり、
前記複数の高い部分は、一平面上に配置され、
前記機械加工された複数の表面は、前記複数の高い部分の前記平面に対して、０度から３０度の間のせん断角で配置されている、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記第２ツーリングは、ストックプレートを備えており、
前記せん断機が前記シート状の材料を切り取って、前記複数のブランクを作製する際に、前記ストックプレートと前記せん断機との間にて、前記ストックプレート上で前記シート状の材料を支持する工程を更に含む、
請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記ストックプレートを下向きにそらして、前記せん断機が、それらの間に前記シート状の材料が挟まれた状態で前記ストックプレートを押圧する工程と、
前記せん断機が、対応する前記複数のブランクの一つを切り出した後に、前記ストックプレートを上向きに動かして、前記シート状の材料の前記ウェブを持ち上げて、前記対応する前記複数のブランクの一つを取り去る工程とを更に含む、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
＜関連する出願の参照＞
本願は、２０１０年３月１０日に出願された米国仮特許出願第６１／３１２，３１６号、発明の名称「ツーリングアセンブリ、ツーリングアセンブリ用打抜き工具、及び関連方法」の優先権を主張する。
【０００２】
開示された概念は、概して、ツーリングアセンブリ(tooling  assemblies)に関するものであり、より具体的には、容器を作製するためのツーリングアセンブリに関している。開示された概念は、打抜き工具(blanking  tools)と関連方法とにも関している。
【背景技術】
【０００３】
シート状の金属ブランクを絞り加工(draw)及びしごき加工(iron)して、飲料(例えば、炭酸飲料、非炭酸飲料)、食料や他のものをパッケージングする薄肉の容器又は缶ボディを作製することは、一般によく知られている。従来より、カップ又は容器本体を作るためのツーリングアセンブリが、プレスのパンチとプレスダイとの間に運ばれる形成材料(例えば、シート状の金属ブランクがあるが、これに限定されない)に作用する。一般的には、ほぼ平坦なシート状の材料(例えば、これらに限定されないが、アルミニウムや鋼)が、通常、ロール(coil)又は積み重ねられたシートとして供給されて、ブランクが、当該シート状の材料から切り取られる(例えば、切断される)。次に、パンチが、ダイに向かって下方向に延びて、カップ又は缶ボディへとブランクを成形する。例えば、限定するものではないが、引用を以て本願の一部となる米国特許第７，１２４，６１３号及び第７，２４０，５３１号を参照のこと。
【０００４】
例えば、図１Ａ及び図２は、図３に示すような材料(8)からブランク(6)を切り取る又はせん断する４点せん断機(4-point  shear)(4)を有する従来の打抜き工具(2)を示している。具体的には、材料(8)がプレス(図示せず)に運ばれて、せん断機(4)が材料(8)に押しつけられて、ブランク(6)を切り出す又はせん断する(図３及び図４)。それにより、せん断機(4)、特に、せん断機(4)の幾つかの高い部分(10)(12)(14)(16)(18)(20)(22)(24)(例えば、図２に最もよく示されているように、打抜き工具(2)の底から外向きに広がった面)は、材料(8)に係合して押し付けられる。材料(8)と係合する高い部分(10)(12)(14)(16)(18)(20)(22)(24)の接触領域又は場所は、図３に最もよく示されている。具体的には、当然のことながら、高い部分(10)(12)(14)(16)は、材料(8)の製品領域(26)に少なくとも部分的に係合して、押し付けられるが、その一方で、高い部分(18)(20)(22)(24)は、材料(8)のウェブ(28)(例えば、「スケルトン」と称されることがある、ブランク(6)間の廃棄材料の領域)と係合する。製品領域(26)は、後に、カップ(30)(図５)へと成形される領域である。故に、高い部分(10)(12)(14)(16)が、ブランク(6)(図４)を引っ掻き、さもなくば傷付けて(例えば、掻き傷や擦り傷)を付けてしまい、カップ(30)(図５)の欠陥に変換されて、ついには、最終製品(例えば、ビール、これらに限定されないが、食料缶や食品缶)(図示せず)に問題を引き起こすことがある。例えば、図５のカップ(30)の傷のある領域(32)を参照すると、打抜き工程の間に、せん断機(4)の接触領域(10)(図３及び図４)がブランク(6)(図３及び４)に係合して、傷をつけることに起因している。当然のことながら、そのような損傷は、プレス(図示せず)のストックプレート(図示せず)によって、材料(8)が、高い部分(10)(12)(14)(16)の反対側と係合して押し付けられることで、カップ(30)の反対側(例えば、外側)(つまり、ブランク(6)の底側)に生じ得る。
【０００５】
図６Ａ、図６Ｂ及び図７に示されているように、同じ問題は、６点せん断機(6-point  shear)(54)(図６Ａ)を有する従来の打抜き工具(52)にも関係している。具体的には、６点せん断機(54)は、幾つかの高い部分(60)(62)(64)(66)(68)(70)(72)(74)(76)(78)(80)(82)を有しており、それらは、図７に示すように、ブランク(6')を形成するとき、材料(8')と係合し、押し付けられる。つまり、高い部分(60)(62)(64)(66)(68)(70)は、打抜き工程の間、ウェブ(8')の製品領域(26')に係合し、押し付けられる。一方で、高い部分(72)(74)(76)(78)(80)(82)は、材料(8')のウェブ(28')(例えば、ブランク(6')間の廃棄材料の領域)に係合する。従って、図１Ａ−図４を参照して上述した４点せん断機(4)と同様に、６点せん断機(54)の部分が係合し、そして、それにより、ブランク(6')(図７)を引っ掻き、さもなくば傷付けて(例えば、掻き傷や擦り傷)を付けてしまうことがある。
【０００６】
従って、カップや容器を作製するためのツーリングアセンブリには改良の余地があり、それと同様に、打抜き工具と関連する方法とにも改良の余地がある。
【発明の概要】
【０００７】
これら及びその他の要請は、ツーリングアセンブリ、打抜き工具及び関連する方法を対象とする開示された概念の実施形態により達成される。利点の中でも特に、打抜き工具は、ブランク自体と接触して損傷を与えることなく(例えば、これらに限定されないが、引っ掻かれる又は傷付けられることなく)、ブランクを効果的に切り取る。
【０００８】
開示された概念の態様として、打抜き工具は、シート状の材料から複数のブランクを切り取るために提供される。シート状の材料は、ブランクが位置するシート状の材料の領域に対応する製品領域と、材料におけるブランクの間の領域に対応するウェブ領域とを含んでいる。打抜き工具は、第１側部と、前記第１側部の反対側にある第２側部と、外径と、内径とを含むせん断機と、前記せん断機の前記第２側部に配置された複数の接触表面とを具えている。打抜き工具の接触表面は、ウェブのみと係合する。
【０００９】
開示された概念の他の態様では、ツーリングアセンブリが、プレス用に提供される。プレスは、シート状の材料を受け入れて、シート状の材料に幾つかの機械加工を実行するように構成されている。ツーリングアセンブリは、プレスの第１部分と結合するように構成された第１ツーリングと、第１ツーリングに対向し、プレスの第２部分と結合するように構成された第２ツーリングと、第１ツーリングと結合された打抜き工具とを備えている。第１ツーリングと第２ツーリングは協動して、それらの間にてシート状の材料に係合するように構成されている。打抜き工具は、第１側部と、第１側部の反対側にある第２側部と、外径と、内径とを備えるせん断機と、せん断機の第２側部に配置された複数の接触表面とを備えている。打抜き工具のせん断機は、第２ツーリングの一部分と協動して、材料からブランクを切り取る。材料は、ブランクが位置する材料の領域に対応する製品領域と、材料におけるブランクの間の領域に対応するウェブ領域とを含んでいる。打抜き工具の接触表面は、ウェブのみと係合する。
【００１０】
開示された概念の更なる態様は、ブランクを形成する方法であって、第１ツーリングと、第１ツーリングに対向配置される第２ツーリングとを含むプレスを設ける工程と、
第１側部と、第１側部とは反対側にある第２側部と、第２側部に配置された複数の接触領域とを備える打抜き工具を、第１ツーリングに結合する工程と、第１ツーリングと前記第２ツーリングの間にシート状の材料を供給する工程と、プレスを作動して、シート状の材料をせん断機と係合させて、材料から複数のブランクを切り取る工程とを含んでいる。シート状の材料は、ブランクが位置する材料の領域に対応する製品領域と、材料におけるブランクの間の領域に対応するウェブ領域とを含んでおり、打抜き工具の接触表面は、ウェブのみと係合する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
開示された概念の完全な理解は、添付の図面と併せて、好ましい実施形態に関する以下の説明を読むことで得られる。
【図１】図１Ａは、４点せん断機を有する打抜き工具の底面図であり、図１Ｂは、図１Ａの４点せん断機の接触領域の平面図である。
【図２】図２は、図１Ｂの４点せん断機の等角図である。
【図３】図３は、シート状の材料の平面図であって、ブランクが形成される位置と、４点せん断機が、材料とブランクに接触する領域とを示している。
【図４】図４は、図３のブランクの中の一つブランクの平面図であって、工具の接触を原因として傷ついた領域を示す。
【図５】図５は、傷がある図４のブランクから形成された完成品のカップの簡略化した等角図である。
【図６】図６Ａは、６点せん断機を有する打抜き工具の底面図であり、図６Ｂは、図６Ａの６点せん断機の接触領域の平面図である。
【図７】図７は、シート状の材料の一部の平面図であり、ブランクが形成された位置と、６点せん断機が、材料とブランクに接触する領域を示している。
【図８】図８は、開示された概念の実施形態である打抜き工具の等角図である。
【図９】図９Ａは、図８の打抜き工具の底面図であり、図９Ｂは、図９Ａの打抜き工具の接触部分の平面図である。
【図１０】図１０は、シート状の材料の一部の平面図であり、開示された概念の実施形態に従って、ブランクが形成される位置と、打抜き工具が材料のスケルトン(即ち、廃棄領域又はウェブ)にのみ接触している領域とを示している。
【図１１】図１１は、図９Ａの打抜き工具の底面図であり、砥石車(grinding  wheel)を簡略化して示している。
【図１２】図１２は、図１１の線１２−１２に沿った断面図である。
【図１３】図１３は、図１Ａの線１３−１３に沿った断面図である。
【図１４】図１４は、図９Ａの線１４−１４に沿った断面図である。
【図１５】図１５は、開示された概念の実施形態に従った、プレス用のツーリングアセンブリと打抜き工具を組み込んだプレスの側面断面図である。
【図１６】図１６は、図１５のプレス、プレス用ツーリングアセンブリ、及び打抜き工具の部分拡大図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
例示の目的として、開示された概念の実施の形態は、シート状の材料(例えば、これに限定されないが、シート材料)からブランクを切り出し(例えば、せん断し)、続いて、ブランクからカップや容器(例えば、これらに限定されないが、飲料／ビール用缶や食料缶)を形成するように構成されているとして説明されているが、それらは様々な目的と用途のために、任意の既知又は適切な材料のブランクを適切に切り出し(せん断)するように実施されることは明らかであろう。
【００１３】
当然のことながら、添付の図面に示されており、明細書で説明されている具体的な要素は、開示された概念の単なる例示的な実施の形態であって、単なる例示の目的で、非限定な実施例として提示されている。そのため、本明細書で開示されている実施例に関する具体的な寸法、方向及び他の物理的な特徴は、開示された概念の範囲を限定していると考えられるべきではない。
【００１４】
本明細書で用いられる向きを示す語句、例えば、左、右、前、後、上、下、上側、下側、及びそれらの派生語等は、図面で示された構成要素の向きに関しており、請求の範囲にて明記されていない限り、請求の範囲を限定しない。
【００１５】
本明細書で用いられているように、「ファスナ」や「締結機構(fastening  mechanism)」なる用語は、一つの構成部材を、これに限定されないが、ボルトと、ボルトとナット(例えば、これに限定されないが、ロックナット)の組合せと、ボルト、ワッシャー及びナットの組み合わせとを含む適切な任意の接続又は締付機構に言及している。
【００１６】
本明細書で用いられているように、２又は３以上の部品が互いに「結合される」という状態は、その部品が互いに直接的に連結されているか、或いは１又は複数の中間部品を介して連結されることを意味する。
【００１７】
本明細書で用いられているように、「数」という用語は、１又はそれより大きい整数(つまり、複数)を意味する。
【００１８】
図８及び図９Ａは、プレス(400)(図１５)のツーリングアセンブリ(300)(図１５)と共に用いられる打抜き工具(102)を示している。本明細書に記載され、説明されている実施例において、打抜き工具(102)は、６点せん断機(104)(即ち、カットエッジ)であるが、開示された概念は、ポイントについて、公知の又は適したその他の任意の数、形状及び／又は配置(例えば、これに限定されないが、４点せん断機(図示せず))を有するせん断機(図示せず)に適用できることは理解できるであろう。
【００１９】
例示のせん断機(104)は、対向する第１側部(106)及び第２側部(108)と、外径(110)と、内径(112)とを含む。外径(110)と内径(112)の具体的な大きさは、開示された概念の態様の限定を意味するものではない。しかしながら、当然のことであるが、せん断機(104)の内径(112)は、通常、せん断機(104)によって切り出し(例えば、せん断)されるブランク(6'')(図１０)の大きさと同じサイズである。複数の接触表面(118)(120)(122)(124)(126)(128)(６カ所示す)は、せん断機(104)の第２側部(108)に配置されている。接触表面(118)(120)(122)(124)(126)(128)は、高い部分、即ち、せん断機(104)の第２側部(108)から外向きに延出した場所を構成する。本明細書に記載され、説明されている非限定的な実施例において、接触表面(118)(120)(122)(124)(126)(128)は、複数の機械加工された表面(130)(132)(134)(136)(138)(140)を形成するように、せん断機(104)の第２側部(108)を機械加工して形成される。それらの各々は、上述した接触表面(118)(120)(122)(124)(126)(128)の対応するペアの間に配置される。言い換えれば、例えば、これに限定されないが、砥石車(200)(図１１及び図１２に簡略化された形態が示される)を用いることによって、表面(130)(132)(134)(136)(138)(140)を研磨するか又はさもなくば適切に機械加工することで、せん断機(104)の第２側部(108)から材料が取り除かれ、位置が高い所望の構成の接触領域(118)(120)(122)(124)(126)(128)が形成される。
【００２０】
従って、開示された概念は、打抜き工具(102)の選択的な機械加工を含んでおり、せん断機(104)が、ブランク(6'')(図１０)が形成される材料(8'')(図１０)と係合するあり方を制御することは明らかである。材料(8'')(図１０)に対するせん断機(104)(図８、図９Ａ、図１１、図１２、図１４及び図１５)の接触領域(118)(120)(122)(124)(126)(128)(例えば、接触のパターン及び／又は位置)は、図９Ｂ及び図１０に最もよく示されている。図１０を参照すると、打抜き工程の結果として、材料(8'')は、ブランク(6'')が配置される材料(8'')の領域に対応している製品領域(26'')と、そのようなブランク(6'')の間の廃棄材料領域に対応しているウェブ、即ちスケルトン(28'')とを含むことは明らかである。開示された打抜き工具(102)、特に、せん断機(104)の接触領域(118)(120)(122)(124)(126)(128)は、材料(8'')のウェブ(28'')のみと係合する。この方法において、開示された打抜き工具(102)は、有利な点として、ブランク(6'')との接触を避けており、それによって、ブランク(6'')を引っ掻き、さもなくば傷付けて(例えば、これらに限定されないが、掻き傷や擦り傷)、又は、損傷を与えることを避けている。つまり、従来の打抜き工具(例えば、図１Ａ及び図２の４点せん断機(4)参照。さらに、図６Ａの６点せん断機(54)参照)とは異なり、開示されたせん断機(104)は、材料(8'')の製品領域(26'')と接触しない。それにより、ブランク(6'')は、接触することなく又は損傷を受けることなく(例えば、限定されないが、引っ掻かれる又は傷付けられることなく)、効果的にせん断される。従って、従来技術に関した既知の問題が、例えば、カップ(例えば、図５の傷ついたカップを参照)に傷を付けて、最終産物(例えば、これに限定されないが、缶ボディ(図示せず))を傷付ける恐れがある打抜き工程の間に、せん断機(図１Ａ及び図２のせん断機参照。また図６Ａのせん断機(54)参照)又はストックプレート(例えば、図１５及び図１６のストックプレート(306))によってブランク(図３及び図４のブランク(6)参照。図７のブランク(6')参照)に与えられる損傷が無くなる。
【００２１】
図１０に示されるように、せん断機(104)の各接触領域(118)(120)(122)(124)(126)(128)の形状は、材料(8'')のウェブ又はスケルトン(28'')とほぼ似たように形作られるのが好ましい。具体的には、図９Ｂ、図１０及び図１１に示される非限定的な実施例では、例えば、接触領域(118)は、３つの弓状側部(142)(144)(146)を含む。第１弓状側部(142)は、図１１に示すように、せん断機(104)の内径(112)を規定する内縁にほぼ揃っている。第２弓状側部(144)は、それに対応しており、対向するウェブ(28'')の弓状領域とほぼ同様に形作られて、ほぼ平行になっている。当該弓状領域は、第２弓状側部(144)に隣接するブランク(6'')を取り除くことによって規定される。同様に、第３弓状側部(146)は、それに対応しており、対向するウェブ(28'')の弓状領域とほぼ同様に形作られて、ほぼ平行になっている。当該弓状領域は、第３弓状側部(146)に隣接するブランク(6'')を取り除くことによって規定される。言い換えれば、本明細書で示され、説明されている実施例では、接触領域(118)の形状は、概ね、それに対応する材料(8'')のウェブ(28'')の部分の略三角形の形状に対応しており、ここで、各弓状側部(142)(144)(146)は、図示されているように窪んでいる。しかしながら、接触領域について、公知又は適切なその他の任意の数、形や構成(図示せず)が用いられて、開示された概念に従って、材料(8'')のウェブ(28'')のみに係合するようにできることは理解できるであろう。
【００２２】
図１１及び図１２は、砥石車(200)(簡略化した形態で点線で示す。また図１２においては、代わりに水平方向で示している)が、表面(130)を機械加工し(例えば、これに限定されなが、研削加工し)、既に説明したように、接触領域(118)(128)間にて、せん断機(104)の第２側部(108)から材料を取り除くことによって、位置が高い所望の接触表面(118)(128)(図１１)を形成する模様を示している。図１２及び図１４に示すように、接触領域の間にある機械加工された表面、例えば、接触領域(118)(128)の間にある表面(130)は、予め定められた所定のせん断角(shear  angle)(190)を有するように機械加工されるのが好ましい(図１４の拡大図に最もよく示されている)。図１４のせん断角(190)と図１３の従来技術の打抜き工具(2)のせん断角(90)とを比較すると、機械加工された表面(130)は、せん断角(190)で続いている、即ち当該角度で配置されている。一方、図１３の従来技術のせん断機(4)は、機械加工された同様な表面を有しておらず、そして、せん断角(90)で続いておらず、むしろ、更なる高い部分、つまり接触する領域を含んでいる(例えば、図１Ａ及び図２のせん断機(4)の高い部分(10)参照)ことが理解できるであろう。図１４の実施例において、せん断角(190)は、図１３の従来技術のせん断機のせん断角(90)よりも大きいが、せん断角(190)の具体的な大きさは、開示された概念の態様を限定することを意図するものではないことは明らかである。例えば、これに限定されないが、開示された概念の一つの非限定的な実施形態では、せん断角(190)は、略３０度までにされてよい。
【００２３】
図１５及び図１６は、開示された打抜き工具(102)が、開示された概念の非限定的な実施形態に従って、プレス(400)のツーリングアセンブリ(300)(断面図において部分的に示されている)で用いられる模様を示している。ツーリングアセンブリ(300)は、第１ツーリング(例えば、番号(302)で全般的に示されている、図１５及び図１６の図における上部ツーリング)と、上部ツーリングから反対側に配置されている第２ツーリング(例えば、番号(304)で全般的に示されている、図１５及び図１６の図における下側ツーリング)を含む。上述したシート状の材料(8'')(図１５及び図１６にて、簡略された形態で一点鎖線で示されている)は、プレス(400)にて、上部ツーリング(302)と下部ツーリング(304)との間に供給される。せん断機(104)は、既知又は適切な任意の締結機構を用いた上部ツーリング(302)に結合される。例えば、これに限定されないが、本明細書に示され、記載されているせん断機(104)は、上部ツーリング(302)に打抜き工具(102)を固定するための幾つかのボルト孔(114)(116)(図９Ａ、図１１及び図１２、図の簡略化のために図８には示さず)を備えている。
【００２４】
動作中、シート状の材料(8'')は、例えば、ロール(図示せず)又はシート(図示せず)のスタックからプレス(400)に供給される。プレス(400)が作動して、上部ツーリング(302)、特にせん断機(104)を、下部ツーリング(302)、特にストックプレート(306)に向けて進ませて、材料(8'')が係合して、切り取られて、上述したブランク(6'')が形成される(図１０)。ストックプレート(306)は、材料(8'')がツーリングアセンブリ(300)(例えば、これに限定されないが、ダイセット)を通るように供給される際に、それを支持する。この打抜き工程の間、上述したせん断機(104)の接触領域(118)(120)(122)(124)(126)(128)(図９Ａ−図１１に全て示されている)は、図１０に示すように、且つ、明細書で既に記載したように、材料(8'')のウェブ又はスケルトン(28'')のみと接触する。ストックプレート(306)は、復帰するように構成されており(例えば、これらに限定されないが、バネ、空気圧、又は油圧により支持されている)、せん断機(104)が、材料(8'')がそれらの間に挟まれた状態で、それを押圧すると、下向きに動くことができる。打抜き工程の後、ストックプレート(306)が、材料(8'')のウェブ又はスケルトン(28'')(図１０)を持ち上げるのを補助する一方で、ブランク(6'')(図１０)は、カップ(図示せず、図５のカップ(30)を参照)を成形するために、ブランク引抜きダイ(308)を介して下方に引かれる。
【００２５】
開示された打抜き工具(102)の更なる利点が、工具の寿命を長くすることは理解できるであろう。即ち、動作中、先行技術のせん断機(例えば、図１Ａ及び図２のせん断機参照)は、比較的速い速度と大きなトン数で、ストックプレート(306)に(それらの間に材料(8'')を挟んだ状態で)衝撃を与えるので、せん断機(４)(図１Ａ及び図２)の幾つかの高い部分(例えば、図１Ａ−図３の高い部分(18)(20)(22)(24))に対向したストックプレート(306)の領域は、擦り減ってしまう。一方、開示されたせん断機(104)は、より少数の接触領域(118)(120)(122)(124)(126)(128)(６点が示されている)を用いており、各接触領域(118)(120)(122)(124)(126)(128)は、比較的大きな表面領域を有している(例えば、図１Ａ及び図２のせん断機(4)の高い部分(18)(20)(22)(24)の比較的小さい表面領域と、開示されたせん断機(104)(図８、図９Ａ及び図１１)の高い部分(118)(120)(122)(124)(126)(128)の比較的大きい表面領域とを比較する)。表面領域を大きくするように改良された設計は、従来の設計よりも、せん断機(104)からの衝撃荷重をより広く、より均等に分配できる点で有利である。これにより、ストックプレート(306)に起こる摩耗が少なくなる。
【００２６】
更に摩耗を減少させるために、打抜き工具(102)はさらに、例えば、これに限定されないが、図１６に記載されているような、せん断機(104)に挿入されるカーバイドリング(310)を随意に含んでよい。即ち、カーバイドは非常に硬いので、カーバイドリング(310)が用いられると、打抜き工具(102)の切出し又は打抜きエッジは長持ちする。カーバイドリング(310)は、打抜き工具(102)の形状に影響しないのが好ましいことは理解できるであろう。
【００２７】
以上のように、開示された打抜き工具(102)は、各ブランク(6'')(図１０)のどの部分とも係合せずに、ブランク(6'')(図１０)を効果的に切り出し(例えば、せん断)するせん断機(104)を備える。従って、打抜き工程の間のブランク(6'')の損傷(例えば、これに限定されないが、引掻き又は他の傷)が解消され、それによって、従来技術の打抜き工具(図１Ａ及び図２の打抜き工具(2)参照、図６Ａの打抜き工具(52)参照)に関連して知られている、カップ(図５の傷の付いたカップ(30)参照)又はブランク(6'')から形成された最終製品(例えば、これらに限定されないが、容器、ビール／飲料缶や食料缶(図示せず))が接触欠損する可能性を排除できる。
【００２８】
開示された概念の具体的な実施形態の詳細を説明したが、当該技術分野の通常の知識を有する者には、これらの詳細について様々な変更及び置換が、開示された技術を踏まえて行われてよいことを理解するであろう。従って、開示された具体的な構成は、あくまで説明の目的のものであって、特許請求の範囲とその任意のおよそ全ての均等物とに認められる本発明の技術的範囲を制限するものではない。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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