(57)【要約】  本発明は、可動ダイまたは固定ダイの位置決めにおいて使用するためのダイ位置決めシステムである。システムは、１対のキーバー、１対のキーディスクインサート、１組のキーディスク、および１組のディスク後部支持体を含む。キーバーおよびキーディスクは、製造ダイまたはダイホルダをずらす役割を果たす。異なる対のキーバーおよび／または組のキーディスクからのキーバーおよび／またはキーディスクを使用することは、ダイまたはダイホルダの高精度な角度付けも可能にする。キーディスクは、ダイとダイホルダとの間の、またはダイホルダとキーベースの間の任意の位置に、キーディスクインサートにより、保持され、および、（実現可能な場合、）ディスク後部支持体により、角度が付けられる。キーディスクインサートと、ダイまたはダイホルダとの間に配置されたキーバーは、ダイまたはダイホルダのさらなるずれを可能にする。キーバーおよびキーディスクの硬質のスタックされた構造は、ダイまたはダイホルダがその位置決めを徐々に、または急に失うことを妨げる。
2021535837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対のキーバーであって、前記１対のキーバーの各キーバーが、前記１対のキーバーの他のキーバーと同一である硬質の直方体構造を有する、１対のキーバーと、
１対のキーディスクインサートであって、各キーディスクインサートが、各キーディスクインサートを通って延在している少なくとも１つのディスク開口を有する、１対のキーディスクインサートと、
１組のキーディスクであって、前記１組のキーディスクの各キーディスクが、前記１組のキーディスクの他の複数のキーディスクと同一である、硬質の三次元構造を有しており、各キーディスクが、前記少なくとも１つのディスク開口の径に対して同じまたは小さい径を有する、１組のキーディスクと、
１組のディスク後部支持体であって、各ディスク後部支持体の前面が、非平面状の構造を有する後部支持体表面を備える、１組のディスク後部支持体と
を備える、ダイ位置決めシステム。
【請求項２】
各キーディスクインサートが、肉厚セクションと肉薄セクションとの間に段部構造を有しており、前記少なくとも１つのディスク開口が、前記肉薄セクションを通って延びており、および、各キーディスクが、前記肉薄セクションの厚さに対して同じまたは大きい厚さを有している、請求項１に記載のダイ位置決めシステム。
【請求項３】
少なくとも１つの後部支持体表面が、凸状構造、またはドーム状構造を有している、請求項１に記載のダイ位置決めシステム。
【請求項４】
少なくとも１つの後部支持体表面が、少なくとも１つのキーディスクの後部の係合面と相補的な、少なくとも部分的に球形の構造を有している、請求項１に記載のダイ位置決めシステム。
【請求項５】
前記少なくとも１つのディスク開口が捕捉磁石を含んでいる、請求項１に記載のダイ位置決めシステム。
【請求項６】
複数対のキーバーであって、複数対のキーバーそれぞれの各キーバーが、対のキーバーのうちの他のキーバーと同一である硬質の直方体構造を有する、複数対のキーバーと、
少なくとも１対のキーディスクインサートであって、各キーディスクインサートが、各キーディスクインサートを通って延在している少なくとも１つのディスク開口を有する、少なくとも１対のキーディスクインサートと、
複数組のキーディスクであって、複数組のキーディスクそれぞれの各キーディスクが、前記組のキーディスクの他の複数のキーディスクと同一である、硬質の三次元構造を有しており、各キーディスクが、前記少なくとも１つのディスク開口の径に対して同じまたは小さい径を有する、複数組のキーディスクと、
少なくとも１組のディスク後部支持体であって、各ディスク後部支持体の前面が、非平面状の構造を有する後部支持体表面を備える、少なくとも１組のディスク後部支持体と
を備える、ダイ位置決めシステム。
【請求項７】
１対のキーバーの各キーバーの厚さが、別の対のキーバーの各キーバーの厚さに対して差を有している、請求項６に記載のダイ位置決めシステム。
【請求項８】
１組のキーディスクの各キーディスクの厚さが、別の組のキーディスクの各キーディスクの厚さに対して差を有している、請求項６に記載のダイ位置決めシステム。
【請求項９】
各対のキーバーおよび各組のキーディスクは、英数字の、および／または彩色された独自の表示により、印が付けられている、請求項６に記載のダイ位置決めシステム。
【請求項１０】
少なくとも１対のキーバー、前記少なくとも１対のキーディスクインサート、少なくとも１組のキーディスク、および前記少なくとも１組のディスク後部支持体は、前記ダイに角度を付けるために、ダイホルダとダイとの間に配置されている、請求項６に記載のダイ位置決めシステム。
【請求項１１】
少なくとも１対のキーバー、前記少なくとも１対のキーディスクインサート、少なくとも１組のキーディスク、および前記少なくとも１組のディスク後部支持体は、前記ダイホルダに角度を付けるため、または前記ダイホルダをずらすために、キーベースとダイホルダとの間に配置されている、請求項６に記載のダイ位置決めシステム。
【請求項１２】
複数の基準スペーサをさらに備え、前記複数の基準スペーサそれぞれが、前記少なくとも１組のディスク後部支持体のうちの１つのディスク後部支持体に、動作可能に接続されている、請求項１１に記載のダイ位置決めシステム。
【請求項１３】
複数のドローボルトをさらに備え、前記複数のドローボルトそれぞれが、前記キーベースを通って、前記複数の基準スペーサの１つの内部に延在している、請求項１２に記載のダイ位置決めシステム。
【請求項１４】
少なくとも１対のキーバーであって、前記１対のキーバーの各キーバーが、前記１対のキーバーの他のキーバーと同一である硬質の直方体構造を有する、少なくとも１対のキーバーと、
少なくとも１対のキーディスクインサートであって、各キーディスクインサートが、各キーディスクインサートを通って延在している少なくとも１つのディスク開口を有する、少なくとも１対のキーディスクインサートと、
少なくとも１組のキーディスクであって、前記１組のキーディスクの各キーディスクが、前記１組のキーディスクの他の複数のキーディスクと同一である、硬質の三次元構造を有しており、各キーディスクが、前記少なくとも１つのディスク開口の径に対して同じまたは小さい径を有する、少なくとも１組のキーディスクと、
少なくとも１組のディスク後部支持体であって、各ディスク後部支持体の前面が、非平面状の構造を有する後部支持体表面を備える、少なくとも１組のディスク後部支持体と、
ベーススライドに取り付けられた複数のローラベアリングと、
移動スライドに取り付けられた少なくとも１つのスライドレールであって、取り付けられた前記スライドは、動作ラインを有している、少なくとも１つのスライドレールと
を備え、
前記複数のローラベアリングは、前記複数のローラベアリングそれぞれの回転の軸が前記動作ラインに対して直交しているように、前記ベーススライドに取り付けられ、
前記少なくとも１つのスライドレールは、前記複数のローラベラリングの少なくとも１つのローラベアリングが、前記少なくとも１つのスライドレールの上部内面に接触するように、かつ、前記複数のローラベライングの少なくとも１つの他のローラベアリングが、前記少なくとも１つのスライドレールの下部内面に接触するように、前記複数のローラベアリングの少なくとも２つを受容する、ダイ位置決めシステム。
【請求項１５】
クランプ頂部、バックプレート、および前記スライドレールに取り付けられたクランプベースをさらに備え、ダイが、前記クランプ頂部と前記クランプベースとの間に取り外し可能に配置されている、請求項１４に記載のダイ位置決めシステム。
【請求項１６】
前記クランプベースが、隆起したベース表面を備え、前記隆起したベース表面が、前記クランプベースの前方エッジに対して平行に延在している、請求項１５に記載のダイ位置決めシステム。
【請求項１７】
クランプベース表面が、前記バックプレートと、前記隆起したベース表面との間に延在している、請求項１６に記載のダイ位置決めシステム。
【請求項１８】
クランプベース表面が、前記クランプベースの前記前方エッジと、前記隆起したベース表面との間に延在している、請求項１６に記載のダイ位置決めシステム。
【請求項１９】
前記バックプレートが、前記バックプレートの両側から側方に延在している複数のバックフランジを備えている、請求項１５に記載のダイ位置決めシステム。
【請求項２０】
各バックフランジが、前記少なくとも１対のキーディスクインサートの１つのキーディスクインサートの前記少なくとも１つのディスク開口と整合する少なくとも１つの後部支持体用開口を備えている、請求項１９に記載のダイ位置決めシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、先願の同時係属中の、２０１８年８月２７日付出願の米国仮特許出願第６２／７２３，２４６号明細書、および２０１９年２月６日付出願の米国仮特許出願第６２／８０１，９６６号明細書の利益を主張し、それらの開示内容はすべて、参照により、本明細書に援用される。
【０００２】
［技術分野］
本開示は、ねじ付き締結具の機械的なダイベースの製造のためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
ボルト、ねじ、および他のねじ付き締結具を製造するためのねじ転造は、ねじ山を形成するために、可動ダイと固定ダイとの間の、締結具ブランクの高速転造を必要とする。製造装置は、高速、多くの場合、１分間に何百回もの往復運動で、可動ダイを固定ダイに対して前後に往復運動させる。多くの異なるブランクおよびねじ山の構成が、１つの製造装置とともに使用され、１つの製造装置により、必要とされ得るので、数多くの異なるダイを同じ機械で交換可能に使用することが可能である。ダイを交換することは、ねじパターンを変更し得るが、ブランクの異なるサイズおよび形状に対応することは通常、装置のダイホルダの負担になる。そうしたホルダは通常、異なるブランクに対応するために、ダイの位置および角度付けを変えることが可能な調節機構を含む。
【０００４】
すべての現行の製造装置は、複数のダイの表面間の圧力および距離と、場合によっては、複数のダイの一方または両方の角度付けとに対する調節を必要とする。業界の標準的な慣行は、複数のダイの表面を適切に位置決めするためにねじ付き調節部を使用する。オペレータは、良好な締結具を生産するための現行の調節手法に必要な適切な「感触」を習得するために数年の訓練を必要とし、多くの場合、長い訓練期間中に使用できない製品のバッチを生み出してしまう。さらに、そうした調節機構は、誤って、または生産の過程にわたって位置ずれし得る。さらに、可動ダイおよびそのそれぞれに対応する可動ダイホルダの高速往復運動、ならびに装置上の可動ダイホルダのカンチレバー式位置決めにより、可動ダイホルダは、それをずらす力を受け、時間および材料のさらなる浪費をもたらし得る。
【発明の概要】
【０００５】
したがって、本出願の目的は、長い高頻度使用期間にわたって少なくとも１つのダイ、およびその対応するダイホルダの正確で、容易に再現可能な位置決めを提供するダイ位置決めシステムを提供することである。
【０００６】
本発明の一実施形態は、１対のキーバー、１対のキーディスクインサート、１組のキーディスク、および１組のディスク後部支持体を含むダイ位置決めシステムである。１対のキーバーの各キーバーは、１対のキーバーの他のキーバーと同一である硬質の直方体構造を有する。各キーディスクインサートは、各キーディスクインサートを通って延在している、その少なくとも１つのディスク開口を有する。１組のキーディスクの各キーディスクは、１組のキーディスクの他の複数のキーディスクと同一である、硬質の三次元構造を有しており、各キーディスクは、ディスク開口の径に対して同じまたは小さい径を有する。各ディスク後部支持体の前面は、非平面状の構造を有する後部支持体表面を含む。
【０００７】
本発明の別の実施形態は、上記システムによる、複数対のキーバー、少なくとも１対のキーディスクインサート、複数組のキーディスク、および少なくとも１組のディスク後部支持体を含むダイ位置決めシステムである。
【０００８】
本発明の別の実施形態は、上記システムによる、少なくとも１対のキーバー、少なくとも１対のキーディスクインサート、少なくとも１組のキーディスク、および少なくとも１組のディスク後部支持体を含むダイ位置決めシステムである。上記システムは、ベーススライドに取り付けられた複数のローラベアリング、および移動スライドに取り付けられた少なくとも１つのスライドレールも含む。取り付けられたスライドは動作ラインを有しており、複数のローラベアリングそれぞれの回転の軸が動作ラインに対して直交しているように複数のローラベアリングがベーススライドに取り付けられる。スライドレールは、少なくとも１つのローラベアリングがスライドレールの上部内面に接触し、および別のローラベアリングがスライドレールの下部内面に接触するように、複数のローラベアリングの少なくとも２つを受容する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１ａ】ダイ位置決めシステムにおける使用のためのキーシステムおよびディスク調節アセンブリの一実施形態の斜視図を示す。
【図１ｂ】ダイ位置決めシステムにおける使用のためのキーシステムおよびディスク調節アセンブリの一実施形態の斜視図を示す。
【図１ｃ】使用中の、キーシステムおよびディスク調節アセンブリの実施形態の部分斜視図を示す。
【図１ｄ】使用中の、キーシステムおよびディスク調節アセンブリの実施形態の部分断面図を示す。
【図２ａ】キーシステムおよびディスク調節アセンブリの別の実施形態の斜視図を示す。
【図２ｂ】使用中の、キーシステムおよびディスク調節アセンブリの実施形態の部分断面図を示す。
【図３ａ】キーシステムおよびディスク調節アセンブリと、ともにまたは別個に使用し得る、ベアリングアセンブリの部分斜視図を示す。
【図３ｂ】キーシステムおよびディスク調節アセンブリと、ともにまたは別個に使用し得る、ベアリングアセンブリの断面図を示す。
【図３ｃ】キーシステムおよびディスク調節アセンブリと、ともにまたは別個に使用し得る、ベアリングアセンブリの分解図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
明確性のために、すべての図面において、すべての部分に表記されている訳でないものとする。表記がないことは、開示がないとして解釈されるべきでない。
【００１１】
本発明の説明では、特定の語は、簡潔性、明確性、および理解のために使用されている。不必要な限定が、従来技術での要求を超えてそこから適用されないものとするが、それは、そうした語が、説明の目的のみで使用されており、および、広く解釈されることが意図されているからである。
【００１２】
本明細書に記載された異なるシステムおよび方法は、単独で、または他のシステムおよび方法との組み合わせで使用し得る。図面および出願書類において特定された寸法および材質は例示に過ぎず、および、請求項に記載の発明の範囲を限定することを意図するものでない。本出願の目的と整合していないいかなる他の寸法および材質も使用することが可能である。
【００１３】
種々の均等案、代替案、および修正案が、添付された請求項の範囲内で考えられる。添付された請求項における各限定は、「ｍｅａｎｓ  ｆｏｒ」または「ｓｔｅｐ  ｆｏｒ」との語がそれぞれの限定において明示的に記載されている場合にのみ、米国特許法第１１２条第６段落の下での解釈をもたらすことが意図されている。
【００１４】
図１ａおよび１ｂは、ダイ位置決めシステム１００において使用するためのキーシステム１１０の一実施形態の斜視図を示す。各キーシステム１１０は、複数対のキーバー１１１、複数組のキーディスク１１２、および少なくとも１対のキーディスクインサート１１３を含む。図１ａの例示的な実施形態では、システム１００は、１３対のキーバー１１１、１５組のキーディスク１１２、および１対のキーディスクインサート１１３を含む。他の実施形態は、より多くの、またはより少ない数の、対のキーバー１１１、組のキーディスク１１２、および対のキーディスクインサート１１３を含んでいてもよい。
【００１５】
各対のキーバー１１１の各キーバー１１１は、キーシステム１１０において、その対の中では同一の厚さを有するが、複数の他の対のキーバー１１１の厚さとは異なる、硬質の（solid）直方体である。複数対のキーバー１１１は通常、約０．０１インチ単位で厚さが異なるが、他の単位も考えられる。各対のキーバー１１１は、識別、および他の複数対のキーバー１１１との分別のために英数字の、および／または彩色された表示により、キーシステム１１０内で独自に印が付けられ得る。
【００１６】
各組のキーディスク１１２の各キーディスク１１２は、キーシステム１１０において、その組の中では同一の厚さを有するが、複数の他の組のキーディスク１１２の厚さとは異なる、硬質の三次元形状を有している。本図に示すキーディスク１１２は円柱状であるが、直方体、立方体、半球体、角柱、および／またはそれらのいずれかの組み合わせなどの他の三次元形状が、本出願の請求項によって想定され、および包含される。複数組のキーディスク１１２は通常、４つのキーディスク１１２を含むが、他の実施形態は、より多くの、またはより少ないキーディスク１１２を使用し得る。複数組のキーディスク１１２は通常、約０．００１インチ単位で厚さが異なるが、他の間隔も考えられる。各組のキーディスク１１２は、識別、および他の複数組のキーディスク１１２との分別のために英数字の、および／または彩色された表示により、キーシステム１１０内で一意に印が付けられ得る。複数組のキーディスク１１２は、完全に使用されてもよいし、または、固定ダイＤまたは可動ダイＤに角度を付けるために、別の組のキーディスクと「混合し、および合わされ」てもよい。
【００１７】
各キーディスクインサート１１３は、単一のキーディスク１１２を受容し、および保持するように設計された少なくとも１つのディスク開口１１４を含む。キー開口１１４は、キーディスク１１２よりも大きな径、およびキーディスク１１２の外周に一致する形状を有する。図１ａおよび１ｂの例示的な実施形態では、各キーディスクインサート１１３は２つのディスク開口１１４を含むが、他の実施形態は、より多くの、またはより少ないキーディスク開口１１４を使用し得る。各キーディスクインサート１１３は、肉厚セクションと、肉薄セクションとの間に、段部構造を有する。肉薄セクションは、キーシステム１１０における各組のキーディスク１１２を使用して、適切なバイアシングを可能にするために、厚さが等しいか、または最薄の組のキーディスク１１２よりも薄い。肉厚セクションは、段部がキーディスクインサート１１３を所定の位置に保持して、ダイＤおよびダイホルダＨに対して、ダイホルダＨの上に垂直方向に延在している。特定の実施形態では、少なくとも１つの捕捉磁石１１６を収容するために、少なくとも１つの磁石開口１１５が、各ディスク開口１１４の側壁を通って延在している。キーディスク１１２が強磁性またはフェリ磁性材料でできている場合があるので、捕捉磁石１１６は、ディスク開口１１４において所定の位置にキーディスク１１２を保持することを補助する。
【００１８】
使用中、図１ｃおよび１ｄにおいて分かり得るように、ダイホルダＨ内の少なくとも１つの凹部は、ダイＤとダイホルダＨとの間の空間において１対のキーバー１１１および１対のキーディスクインサート１１３を受容する。キーディスクインサート１１３は、少なくとも１組のキーディスク１１２を保持する。図１ｄにおいて分かり得るように、上記１対のキーバー１１１の一方のキーバー１１１、および上記１対のキーディスクインサート１１３の一方のキーディスクインサート１１３が、ダイＤの一方側の第１の端部に沿って延在している一方、上記１対のキーバー１１１の他方のキーバー１１１、および上記１対のキーディスクインサート１１３の他方のキーディスクインサート１１３は、ダイＤの同じ側の第２の端部に沿って延在している。図１ａ〜１ｄの実施形態では、ダイDの位置はそれにより、使用されるキーバー１１１を変更することにより、約０．０１インチ単位で調節し、および、使用されるキーディスク１１２を変更することにより、約０．００１インチ単位で調節することが可能である。
【００１９】
使用者が、ダイＤの表面について、鉛直方向の、または水平方向の角度を付けたい場合、異なる組のキーディスク１１２を組み合わせることができる。鉛直方向の角度付けの場合、より厚いキーディスク１１２が通常、下方のディスク開口１１４内に配置されるが、反転も可能である。限定的でない例として、第１の組のキーディスク１１２が約０．０３１インチの厚さを有しており、および第２の組のキーディスク１１２が約０．０４１インチの厚さを有しており、ディスク開口１１４の中心点間の距離が約０．５インチである場合、上方のディスク開口１１４内により薄いキーディスク１１２を使用した場合に、ダイＤの表面は鉛直線に対して約１．１度の角度付けを有する。ダイ位置決めシステム１００内で使用することが可能なキーディスク１１２の所望の角度付けおよび数に応じて、いずれの数の異なる組のキーディスク１１２からのキーディスク１１２も使用して、ダイＤの鉛直方向のおよび／または水平方向の角度付けが可能であることが想定される。
【００２０】
各キーシステム１１０は、固定ダイまたは可動ダイＤとともに使用することが可能である。大半の製造装置は、固定ダイおよび可動ダイＤをいずれも含んでいるので、ダイＤ毎に１つずつ、すなわち２つのキーシステム１１０を使用し得る。上記例を再び参照すれば、角度付けを２倍にする、すなわち、可動ダイおよび固定ダイＤのいずれについても、キーディスクインサート１１３内で、同様に差異化されたキーディスク１１２を設けることにより、約２．２度のテーパを有する締結具が得られることになる。
【００２１】
図１ｂ〜１ｄに示すように、ディスク調節アセンブリ１２０は、キーシステム１１０を、いずれの角度においても安定化させることを可能にする。アセンブリ１２０内で、複数組のディスク後部支持体（disc backer）１２１が複数組のキーディスク１１２と相互作用して、キーディスク１１２がダイホルダＨの平面に対して所定の角度で延在することを可能にする。図１ｂに示す実施形態が４つのディスク後部支持体１２１を含んでいる一方、より多くの、およびより少ないディスク後部支持体１２１を備えた組が同じ数のキーディスク１１２と相互作用することが想定される。
【００２２】
ディスク後部支持体１２１は、キーディスク１１２の後ろに配置された非平面状の前面である後部支持体表面１２２を有する。図１ｂおよび１ｄに示す実施形態では、ディスク後部支持体１２１の前方の後部支持体表面１２２は、少なくとも３軸を中心とした、キーディスク１１２の少なくとも部分的な回転を可能にするドーム状の、凸状構造を有している。他の実施形態では、後部支持体表面１２２は、やはり、少なくとも３軸を中心とした、キーディスク１１２の少なくとも部分的な回転を可能にする、キーディスク１１２の後部の凹状係合面と相補的な、球形の、または少なくとも部分的に球形の、凸状構造を有する。後部支持体表面１２２が、キーディスク１１２の後部の凸状係合面と相補的な、球形の、または少なくとも部分的に球形の、凹状構造を有している逆の構造であってもよい。特定の他の実施形態では、後部支持体表面１２２は、２軸を中心とした、キーディスク１１２の少なくとも部分的な回転を可能にする、角度を付けた凸状構造を有する。これらの構造はすべて、ディスク後部支持体１２１がキーディスク１１２のエッジに力を加えることを妨げ、キーディスク１１２の変形を妨げる。
【００２３】
図１ｃおよび１ｄはさらに、ダイ位置決めシステム１００における使用のためのダイクランプアセンブリ１３０の一実施形態の斜視図および部分断面図それぞれを示す。クランプアセンブリ１３０では、クランプ頂部１３１は、クランプベース１３５にダイＤを取り外し可能に固定する。クランプ頂部１３１とクランプベース１３５との間に延在しているバックプレート１３２は、両側に少なくとも２つの側方バックフランジ１３３を含む。各バックフランジ１３３は、キーディスクインサート１１３のディスク開口１１４と整合する少なくとも１つの後部支持体用開口１３４を含む。ディスク後部支持体１２１は、少なくとも部分的に、各後部支持体用開口１３４を通って延在している。キーディスク１１２がシステム１００において使用される場合、各ディスク後部支持体１２１の前面における後部支持体表面１２２は、キーディスク１１２の後面に接触し、キーディスク１１２が、鉛直方向のバックプレート１３２に対して、調節可能な角度を有することを可能にし、キーバー１１１のより良好に支持された角度付けをもたらす。
【００２４】
クランプベース１３５の上面の隆起したベース表面１３６はさらに、クランプ頂部１３１とクランプベース１３５との間の、ダイＤについての角度付けを可能にすることにより、ダイＤをクランプすることにおけるさらなる安定性を可能にする。隆起したベース表面１３６は、クランプベース１３５の前方エッジから後退するように平行に延在しているので、ダイＤは、内側に、または外側に角度を付け得る。隆起したベース表面１３６は、第１のクランプベース表面１３７ａの後方、かつ、第２のクランプベース表面１３７ｂの前方に延びている。クランプベース表面１３７ａおよび１３７ｂはいずれも、隆起したベース表面１３６よりも低い位置にあるので、ダイＤは、キーディスク１１２の配置に応じて、前方または後方の傾斜により、角度を付け得る。
【００２５】
複数のキーバー１１１および複数のキーディスク１１２を使用する場合にダイＤを堅固にクランプすることは特殊な幾何学形状を必要とし、テーパをもたらすシステム１００において異なるキーディスク１１２および／またはキーバー１１１を有することによってもたらされる任意の角度でもシステム１００が作動する。転造される部分の上部および底部における径の差および特殊な幾何学形状には、ダイＤの上部と底部との間の距離調節が必要となる。複数のディスク後部支持体１２１は、固定した離間距離を有する。この距離が分かっていることで、部分毎の、キーディスク１１２および／またはキーバー１１１の正しい組み合わせの算出が可能となる。各ディスク後部支持体１２１の前方の後部支持体表面１２２は、キーディスク１１２がキーバー１１１およびダイＤに対して、より効果的に傾斜し、および整列することを可能にする。
【００２６】
クランプベース１３５上の隆起したベース表面１３６の隆起した中央の幾何学形状は、ダイＤが堅固に締め付けられることを可能にする。クランプベース１３５の上面が平坦であった場合、ダイＤは、クランプ頂部１３１によってクランプされると、まっすぐになる傾向を有することになる。この表面の左および右にクリアランスが要求される。異なる厚さのキーディスク１１２によってもたらされる角度が正または負であり得るので、隆起したベース表面１３６は、図１ｃにおいて分かるように、中央において隆起している。中央の隆起は、上部キーディスク１１２、または底部キーディスク１１２のいずれが最も厚いかに応じて、ダイＤが上部から内側へ、または上部から外側へと傾斜することを可能にする。
【００２７】
図２ａは、キーシステム１１０との使用のためのディスク調節アセンブリ１２０の別の実施形態の斜視図を示す。ディスク調節アセンブリ１２０のこの実施形態は、前述のディスク後部支持体１２１を含み、ならびに、複数の基準スペーサ（datum spacer）１２３および複数のドローボルト１２４が追加されている。各基準スペーサ１２３は、ディスク後部支持体１２１の少なくとも一部を一方端で受容し、および、ねじ付きドローボルト１２４の少なくとも一部をその反対側のねじ付き端部を介して受容する。
【００２８】
図２ｂは、使用中のディスク調節アセンブリ１２０の上記実施形態の断面図を示す。使用中、アセンブリ１２０のこの実施形態は、ダイＤとダイホルダＨとの間ではなく、キーベースＫとダイホルダＨとの間に配置される。その結果、ダイＤのみの代わりに、ダイホルダＨ全体が、角度付けされており、および／または、ずれている。ダイホルダＨは、隆起したベース表面１３６が図１ｃにおけるダイＤの角度付けを可能にするやり方と同様に、ダイホルダＨの適切な角度付けを可能にするダイホルダ載置部Ｈｒによって支持される。ダイホルダ載置部Ｈｒは図２ｂの実施形態において円形断面を有している一方、ダイホルダＨの角度付けを可能にする他の断面構成が想定される。
【００２９】
各基準スペーサ１２３は、キーベースＫ内の段付き穴部内に配置される。ドローボルト１２４は、キーベースＫの後部から、穴部のより狭いセクションを通って、基準スペーサ１２３内に延び、キーベースＫ内の所定の位置に基準スペーサ１２３を保持する。基準スペーサ１２３は、ディスク後部支持体１２１とともに、穴部のより広いセクション内に配置される。ディスク後部支持体１２１の一部は、基準スペーサ１２３内に延びてキーベースＫ内の所定の位置にディスク後部支持体１２１を保持する。図２ｂの実施形態では、４つの基準スペーサ１２３が使用されている。他の実施形態は、より多くの、またはより少ない基準スペーサ１２３を有していてもよい。複数の基準スペーサ１２３は互いに平行に延びている。それらの複数の長手方向軸はＸＹ平面およびＹＺ平面において平行である。
【００３０】
キーシステム１１０およびディスク調節アセンブリ１２０の種々の実施形態は、既存のダイＤおよび製造装置上へ／内部へと後付けし得る。特定の種類の締結具を作るために特定のダイおよび／または製造装置とともに使用される上記（複数）対のキーバー１１１および上記（複数）組のキーディスクインサート１１３からの英数字の、および／または彩色された表示の組み合わせは、組み合わせの標準化されたリストにおいて記録し、および提供し得る。特定の実施形態では、キーバー１１１およびキーディスクインサート１１３の一方は英数字の表示を有していてもよく、キーバー１１１およびキーディスクインサート１１３の他方は、より簡単な識別を容易にするために数字の表示を有していてもよい。特定の実施形態では、製造すべき締結具の種類は、使用すべきダイおよび／または製造装置とともに、コンピュータプログラムに入力し得る。ソフトウェアアルゴリズムは、上記情報を使用して、複数の既知の組み合わせから、既知の組み合わせを取り出し、または潜在的な複数の組み合わせを外挿する場合がある。
【００３１】
図３ａ、図３ｂ、および図３ｃは、キーシステム１１０およびディスク調節アセンブリ１２０とともに、または別個にシステム１００において使用し得るベアリングアセンブリ１４０の斜視図、断面図、および拡大図それぞれを示す。ねじ付き締結具を製造するために使用するのがリニアベアリングの場合でも、他のベアリング手段の場合でも、上記装置が、鉛直方向に（破線によって表された、図３ｂ中で分かり得るような、締結具の鉛直方向軸に沿って上または下に）振動しないことが重要である。締結具ブランク、特に、メートル法の、または英国の機械の締結具ブランクはすべて、一致した螺旋角度を有していなければならない。螺旋角度が少しでも変動する場合、締結具の性能が阻害される。当該技術分野では、これは不規則なねじ山と呼ばれている。これをさらに複雑にしているのは、リニアベアリングを含むすべてのベアリングが、動作するためのクリアランス（遊びとしても知られている）を必要とし、これが動作方向に対して直交する方向における不必要な振動をもたらし得るということである。ダイ位置決めシステム１００の特定の実施形態では、ベアリングアセンブリ１４０は、往復運動する可動ダイホルダＨを備えたリニアベアリングアセンブリＡに直接加えて、これが起こることを阻止することが可能である。リニアベアリングと、ラックアンドピニオンシステムとを使用する場合、このさらなる安定性が、不規則なねじ山を阻止するための要件である。
【００３２】
図３ａ、図３ｂ、および図３ｃに示すように、リニアベアリングアセンブリＡは、作動アセンブリＡを構成するための３つの構成要素を含む。ベーススライドＢは、機械基部に直接連結され、および静止している。ベーススライドＢは固定ベアリングレールＲｓを含む。リニアベアリングアセンブリ１４０の場合、中央サブアセンブリＣは、互いに対向している２組のリニアベアリングＬ１およびＬ２を含んでいる。中央サブアセンブリＣは、ベーススライドＢおよび移動スライドＭと相互作用するピニオンギヤＰによって位置的に制御される。移動スライドＭは、さらなる移動ベアリングレールＲｍを含んでいる。
【００３３】
少なくとも１つのベアリングアセンブリ１４０が、振動を阻止するためにリニアベアリングアセンブリＡにおいて使用される。各ベアリングアセンブリ１４０はさらに、少なくとも３つの構成要素を含む。複数のローラベアリング１４１が、ベーススライドＢまたは機械基部に直接取り付けられる。図３ａ〜図３ｃに示す実施形態が少なくとも２つのローラベアリング１４１ａおよび１４１ｂを含む一方、他の実施形態は、より多くのローラベアリング１４１を含んでいてもよい。少なくとも１つのスライドレール１４２が、可動スライドＭに直接取り付けられる。ベーススライドＢ、中央サブアセンブリＣ、および移動スライドＭが通常動作中の場合、ローラベアリング１４１ａおよび１４１ｂは、スライドレール１４２を介して移動スライドＭを直接支持し、移動スライドＭが、いずれの鉛直方向に振動することも阻止する。ローラベアリング１４１は、ねじ山形成動作中に加えられる通常の製造速度および圧力で動作することが可能であるので、ローラベアリング１４１は、リニアベアリングアセンブリＡの製造速度に影響を及ぼすものでない。
【００３４】
ローラベアリング１４１およびスライドレール１４２は、既存のリニアベアリングアセンブリＡ上に後付けし得る。ローラベアリング１４１は、スライドレール１４２の内径よりも小さい径を有する。種々の実施形態では、ローラベアリング１４１は、ケージボールベアリング、円柱ローラベアリング、球形ローラベアリング、および／またはテーパローラベアリングを含み得る。特定の実施形態では、ローラベアリング１４１は、スライドレール１４２の上部内面およびスライドレール１４２の下部内面それぞれに沿って特定の支持体を設けるために互いに、鉛直方向にずれている。
【００３５】
この明細書の記載は、実施例を使用して、ベストモードを含む本発明を開示し、および、さらに、いずれの当業者が本発明を新たに実施することも可能にするものとする。本発明の種々の実施形態は、ねじ付き締結具を製造することができるいずれの構成においても組み合わせ得る。いずれの寸法または他のサイズの記述も、例証の目的で備えており、および、請求項に記載の発明の範囲を限定することを意図するものでない。さらなる実施形態は、産業における使用のために必要に応じて寸法におけるわずかなばらつき、およびより大きなばらつきを含み得る。本発明の特許可能な範囲は、当業者が思いつく他の実施例を含み得る。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【国際調査報告】
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