JP2012067913A - クランプリング - Google Patents

Abstract

【課題】無駄なスクラップをなくすための、又は無駄なスクラップのうち７０％以上を解消するための、クランプリングの製造方法及び製造プロセスを提供する。
【解決手段】クランプリング５００、及びクランプリングを製造するためのプロセスは、製造プロセスから無駄なスクラップを無くすことができない場合には該スクラップを効果的に少なくすることができる。当該クランプリング、及び当該クランプリングを製造するためのプロセスは、例えば溶接、ロウ付け、ボルト締め、半田付け、及びクリンチのような金属結合手法によって形成される。
【選択図】図５

Description

本発明は、製造プロセスから無駄なスクラップを無くすことができない場合には該スクラップを効果的に少なくする、クランプリングを製造するためのプロセスに関する。当該プロセスによって、金属接合手法によって形成されたシームを有しているクランプリングが形成される。

クランプリングは、ブレークアクチュエータ製品に利用され、一般にシート状の鋼材又は他のタイプの金属材から作られている。クランプリングは、ブレーキアクチュエータハウジングの部品を保持すると共にブレーキアクチュエータハウジング内の圧力を保持するために利用される。また、クランプリングは、ピストン部材の横方向運動を低減させるために利用され、ブレーキアクチュエータの動作中にアクチュエータハウジングを密封するために利用される。

シート状鋼材から作られているクランプリングにおいては、従来技術では、一般に鋼材が、約６インチ〜約１０インチの直径を有している円状片を型から抜くために十分な材料を提供するために必要な幅を有しているストリップに切断される。

従来技術における製造プロセスでは、以下のステップが実施される。ステップ１は、正確な厚さを有しているシート状鋼板を準備する段階を含んでいる。ステップ２では、円状ブランクが鋼製シートに形成され、円状ブランクの外側の部材は投棄及び廃棄されるスクラップである。ステップ３は、円状ブランクを基本形状に引き抜く段階を含み、これにより円状ブランクの中心部材がスクラップとして投棄される。

図１〜図４は従来技術における製造プロセスを表わす。図１は、正確な厚さを有している鋼製シート１００を準備するステップを表わす。図２は、鋼製シート１００の円状ブランク２０５，２１０，２１５，２２０，２２５を表わす。鋼製の円状リングとして作られているブランクは、第１の廃棄されたブランクである。

図３は、円状ブランク３００を基本形状に引き抜くステップを表わし、図４は、円状ブランク３００の中心部材４００を打ち抜くステップを表わす。その後に中心部材４００が廃棄され、クランプリングが形成される。

また、当該プロセス中において、付加的な引き抜き作業が円状リングに実施される場合がある。しかしながら、このようなプロセスは、鋼製シートの７０％以上がスクラップとして廃棄されるので、効率的でなく無駄が多い。付加的には、最終製品であるクランプリングは、該クランプリングの側壁が製造プロセス中に引張加工されるので、一般に強度が低い。このことは、引き抜きプロセスも、引き抜きプロセスに伴う引き伸ばしによって、クランプリングの垂直側壁の中心においてクランプリングの厚さを薄くすることに起因し、その結果として、クランプリングの引張強度が低下する。引張強度が低下したクランプリングにおいては、その製品寿命が縮まり、製造プロセス中に引張又は任意の他のそのような引張若しくは応力を受けないクランプリングをクランプのみする傾向になる。従来技術では、現在製造されている一般的な部品の側壁の厚さは、引き抜きプロセスに起因して鋼母材の厚さの１５％〜２０％である。

さらに、クランプリングの部品のコストが、除去すべきスクラップを含むシート状鋼材全体のコストを含んでいる点において、従来技術におけるプロセスは非効率的である。シート状鋼材のうち不要部分を投棄することが材料コストの肥大化を招く一方、シート状鋼材の小さな部分がクランプリングを形成するために利用される。

クランプリングは、長年に亘りアクチュエータ製品に利用されており、従来技術においても、幾度かに亘りコスト削減が試みられてきた。しかしながら、スクラップの割合が大きくなる度に各部品を製造する必要があった。

特許文献１は、一部品又は二部品から成る環状保持部材が金属製であることを開示する。しかしながら、特許文献１は、溶接ではなくヒンジによって半体を取り付けることを開示する。特許文献１は、クランプリングを製造するためのプロセスを開示しておらず、無駄なスクラップを排除及び低減する製造プロセスを確立することの利点に言及していない。

特許文献２は、連続的なロールから作られた異形クランプリングを開示する。しかしながら、特許文献２は、両端を溶接するプロセスを開示していない。さらに、当該特許文献は、無駄なスクラップを排除及び低減する製造プロセスを確立することの利点に言及していない。

特許文献３及び特許文献４は、金属製リングを備えている保持部材を開示しているが、クランプリングを製造するためのプロセスを開示しておらず、クランプリングを製造するためのプロセスを開示しておらず、無駄なスクラップを排除及び低減する製造プロセスを確立することの利点に言及していない。

同様に、特許文献５は、環状保持部材の一端がその他端と突き合わせ溶接されていることを開示する。しかしながら、特許文献５は、無駄なスクラップを排除及び低減するプロセスの利点に言及していない。特許文献６は、ストリップ部分を製造し、ストリップ部分を曲げることによって、ストリップ部分の両端が当接している円筒状リングを形成し、ストリップ部分の両端を溶接し、これによりストリップ部分からクランプリングを形成するための方法を開示します。しかしながら、特許文献６は、無駄なスクラップを排除及び低減するプロセスの利点に言及していない。さらに、これら特許文献は、クランプリングを製造するためのプロセスを開示しておらず、無駄なスクラップを排除及び低減する製造プロセスを確立することの利点に言及していない。

いずれの先行技術文献にも、無駄なスクラップを排除及び低減する方法及びプロセスが開示されていないので、このような方法及びプロセスを提供することが望ましい。

さらには、非効率的且つ浪費的でないと共にスクラップ材料として鋼製シートの７０％以上を投棄することがない、クランプリングを製造する方法及びプロセスを提供することが望ましい。

さらには、クランプリングの側壁は製造の際に引張加工されないので、引張強度が高められたクランプリングを製造することが望ましい。さらには、金属結合手法によって形成されたシームを有しているクランプリングを提供することが望ましい。

米国特許第６５２６８６７号明細書 米国特許第５７７５２０２号明細書 米国特許第５４３３１３８号明細書 米国特許第５３１１８０９号明細書 米国特許第５１９３４３２号明細書 米国特許出願公開第２００４／００４１００７号明細書

従って、本発明の目的は、無駄なスクラップをなくすための、又は無駄なスクラップのうち７０％以上を解消するための、クランプリングの製造方法及び製造プロセスを提供することである。

本発明の他の目的は、製造中にクランプリングの側壁を引張加工しないことによって有効強度が高められた、クランプリングを提供することである。

本発明の他の目的は、従来技術に基づくクランプリングの製造プロセスの代替的なプロセスを提供することである。

本発明の他の目的は、従来技術における引き抜きプロセスに基づく引張加工を省くことによってクランプリングの垂直側壁の中心において厚みが増した、クランプリングを提供することである。

本発明の他の目的は、金属結合手法によって形成されたシームを有しているクランプリングを提供することである。

本発明の他の目的は、クランプリングを製造するためのコストを低減しようとする従来の試みを凌駕することである。従来、幾度かに亘りコスト削減をしようと試みられたが、多くのスクラップが各部品を製造するために必要であった。各部品を製造するために多くのスクラップを必要とすることなく、コスト削減されたクランプリングを製造するというニーズが、本発明の技術分野において長年に亘って存在している。

これら目的及び他の目的は、金属製ストリップを準備するステップと、該ストリップを四角形状に切断するステップと、成形手法によって該ストリップを円状に成形するステップと、クランプリングを形成するために、金属結合手法によって該ストリップの両端を固定するステップとを備えている、クランプリングの製造方法を提供することによって達成される。

金属結合手法は、溶接、ロウ付け、ボルト締め、半田付け、及びクリンチのうちから選定される。

成形手法は、巻取加工、圧延加工、鍛造加工、引張加工、鏡面仕上げ、曲げ加工、剪断加工、打抜き加工、及びレイジング加工のうちから選定される。

ストリップを四角形状に切断するステップは、剪断加工、打抜き加工、旋削加工、圧延加工、穿孔加工、研削加工、及び鋸引き加工のうちから選定される。

当該方法は、弧状領域又は湾曲領域を形成するために、クランプリングの底部を曲げるステップをさらに備えている場合がある。弧状領域又は湾曲領域は、任意の成形手法を利用することによって形成される場合がある。

クランプリングは悪戯防止式とされる場合がある。材料ストリップが正方形状とされる場合がある。また、クランプリングの直径は６インチ〜９インチとされる場合がある。

当該方法は、クランプリングが悪戯防止に関する機能的製品の安全要件を満たしているか否かについて、該クランプリングを検査するステップをさらに備えている場合がある。

クランプリングは、金属結合手法によって形成されたシームをさらに有している場合がある。

ストリップを構成する金属材料は、鋼、アルミニウム、鉄、金、銀、銅、鉛、錫、及び金属合金のうちから選定される。

本発明の他の目的は、円状に成形された金属製ストリップを備えているクランプリングであって、金属製ストリップが金属結合手法によって形成されたシームを有しており、金属製ストリップが所定の切断手法によって形成されるクランプリングを提供することによって達成される。

クランプリングは、所定の成形手法によって成形された金属製ストリップを有している場合がある。成形手法は、巻取加工、圧延加工、鍛造加工、引張加工、鏡面仕上げ、曲げ加工、剪断加工、打抜き加工、及びレイジング加工のうちから選定される。金属結合手法は、溶接、ロウ付け、ボルト締め、半田付け、及びクリンチのうちから選定される。

クランプリングの直径は６インチ〜１０インチとされる場合がある。クランプリングは、弧状領域又は湾曲領域を形成するために曲げられる。弧状領域又は湾曲領域が、成形手法を利用することによって成形される。

クランプリングは悪戯防止式とされる場合がある。ストリップを四角形状に切断するステップは、剪断加工、打抜き加工、旋削加工、圧延加工、穿孔加工、研削加工、及び鋸引き加工のうちから選定される。

クランプリングを形成するストリップの金属材料は、鋼、アルミニウム、鉄、金、銀、銅、鉛、錫、及び金属合金のうちから選定される。

本発明の他の目的は、金属製ストリップを準備するステップと、該ストリップを四角形状に切断するステップと、成形手法によって該ストリップを円状に成形するステップと、金属結合手法によって形成されたシームを有しているクランプリングを形成するために、金属結合手法によってストリップの両端を固定するステップと、を備えているプロセスによって製造されたクランプリングを提供することによって達成される。

クランプリングの金属結合手法は、溶接、ロウ付け、ボルト締め、半田付け、及びクリンチのうちから選定される。クランプリングの成形手法は、巻取加工、圧延加工、鍛造加工、引張加工、鏡面仕上げ、曲げ加工、剪断加工、打抜き加工、及びレイジング加工のうちから選定される。また、クランプリングの直径は６インチ〜９インチとされる場合がある。

本発明の他の目的は、ストリップを円状に成形するために巻取加工、圧延加工、及び／又は任意の鋼成形手法を利用することによって、鋼製コイルを正しい幅及び長さに切り出すステップと、その後に、例えば溶接のような鋼結合手法を利用することによって両端を一体に固定するステップとから成り、これにより鋼を巻取加工、圧延加工、及び成形する手法を再度利用し、組立後の最終製品が安全要件を満たすことを要求することによって、弧状領域を形成する底部の両端が端部結合手法の前又は後に形成されるプロセスであって、プロセスが無駄なスクラップを効率的に解消することを特徴とする、クランプリングの製造を示唆するプロセスを提供することによって達成される。

スクラップは、本発明によって効率的に解消され、製品の有効強度は、クランプリングの側壁を引張加工しないことによって高められる。当該プロセスは、巻取加工、圧延加工、及び／又は任意の鋼成形手法を利用することによって、鋼製コイルを正しい幅及び長さに切り出すステップと、その後に、例えば溶接のような鋼結合手法を利用することによって両端を一体に固定するステップとをさらに含んでいる場合がある。鋼を巻取加工、圧延加工、及び成形する手法を再度利用することによって、弧状領域又は湾曲領域を形成する底部の両端が、端部結合手法の前又は後に形成される。

完成したアセンブリは、引抜加工されたリングの形状を再現している必要があり、組立後の最終製品は、圧延加工及び引抜加工された従来技術に基づく製品と同様の悪戯防止式であることとする、機能的製品の安全要件に適合している必要がある。

本発明の他の目的並びに特定の特徴及び利点は、添付図面及び以下の発明の詳細な説明の内容から逸脱するものではない。発明の詳細な説明及び特定の実施例は、本発明の好ましい実施例を示す一方、図示することのみを目的とするものであり、本発明の技術的範囲を限定することを意図しないことに留意すべきである。

従来技術における鋼製シートの上面図である。 図１に表わす鋼製シートの端面図である。 図１に表わす鋼製シートに形成された円状のブランクを表わす。 図１に表わす鋼製シートから円板を描くステップを表わす。 図３に表わす円板の中心部材を打ち抜くステップを表わす。 本発明におけるクランプリングの上面図である。 弧状領域又は湾曲領域を有している図５に表わすクランプリングの断面図である。 図６に表わす弧状領域又は湾曲領域を拡大した詳細図である。 図５に表わすクランプリングの斜視図である。 本発明における鋼製シートの側面図である。 図９に表わす鋼製シートの端面図である。 図９に表わす鋼製シートから形成された、本発明におけるクランプリンクを表わす。 シームを有している、図１０に表わすクランプリンクを表わす。 図１１に表わすクランプリングの弧状領域又は湾曲領域の断面図である。

図５は、本発明におけるクランプリング５００を表わす。図５において、クランプリング５００は隆起部を有している。しかしながら、このような隆起部は、本発明の実施例において必ずしも必要とされる訳ではない。

図６は、図５に表わすクランプリング５００の断面Ａ−Ａにおける断面図である。ここで、図６に表わす断面部分Ｂがクランプリングの弧状領域を示す。図７は、図６に表わす弧状領域すなわち湾曲領域の拡大詳細図である。図７は、頂部区間７１０及び底部区間７０５を有している弧状区間７００を表わす。弧状区間７００は、クランプリングがシールを形成することを補助するために利用される。弧状区間７００、頂部区間７１０、及び底部区間７０５は、クランプリング５００を該クランプリングが取り付けられる部材に適合させるために様々な角度を有している。

図８は、本発明におけるクランプリング５００の斜視図である。

図９は、本発明における鋼製シート９００の側面図であり、図９Ａは、図９に表わす鋼製シート９００の端面図である。鋼製シート９００は、巻取加工、圧延加工、鍛造加工、引張加工、鏡面仕上げ、曲げ加工、剪断加工、打抜き加工、及びレイジング加工のうちから選定された成形手法によって成形される。

鋼製シート９００は、成形された後に、図１０に表わすクランプリング１０００に成形される。図１０に表わすクランプリング１０００は、該クランプリングの２つの端部の間に形成された間隙１０５０を有している。

図１１に表わすように、間隙１０５０はシーム１１００によって充填されている。シーム１１００は、溶接、ロウ付け、ボルト締め、半田付け、及びクリンチのうちから選定される金属接合手法によって形成されている。

図１１Ａは、弧状区間すなわち湾曲区間１０５０を有しているクランプリング１０００の断面図である。図１１Ａは、図１１の断面１１Ａ−１１Ａにおける断面図である。

本発明は、例えば溶接、ロウ付け、ボルト締め、半田付け、及びクリンチのような金属接合手法を利用するステップを含んでいる。

本発明は、例えばアーク溶接、被覆アーク溶接（ＳＭＡＷ）、プラズマアーク溶接、及び本発明が属する技術分野において既知の他の溶接手法のような、溶接手法を利用するステップを含んでいる。

本発明は、例えば巻取加工、圧延加工、鍛造加工、引張加工、鏡面仕上げ、曲げ加工、剪断加工、打抜き加工、及びレイジング加工のような成形手法を含んでいる。

また、本発明は、コイル切断設備及びコイル切断手法と、コイル巻き機と、接合設備とを含んでいる場合がある。

本発明は、特に実施例に関連して説明されているが、当該実施例が例示的且つ非限定的であることに留意すべきである。さらに、形態及び詳細部分において様々な変更及び改良をすることができ、本発明の技術的範囲が先行技術と同様に広く構築されるべきであることに留意すべきである。

本発明に関する説明自体は例示にすぎず、本発明の要旨から逸脱しない変化は本発明の技術的範囲内にある。このような変化は、本発明の技術的思想及び技術的範囲から逸脱していると解釈してはならない。

１００ 鋼製シート
２０５ 円状ブランク
２１０ 円状ブランク
２１５ 円状ブランク
２２０ 円状ブランク
２２５ 円状ブランク
３００ 円状ブランク
４００ 中心部材
５００ クランプリング
７００ 弧状区間
７０５ 底部区間
７１０ 頂部区間
９００ 鋼製シート
１０００ クランプリング
１０５０ 間隙
１１００ シーム

Claims (26)

1. クランプリングを製造するための方法において、
   金属製ストリップを準備するステップと、
   前記ストリップを四角形状に切断するステップと、
   所定の成形手法によって前記ストリップを円状に成形するステップと、
   前記クランプリングを形成するために、所定の金属結合手法によって前記ストリップの２つの端部を固定するステップと、
   を備えていることを特徴とする方法。
2. 前記金属結合手法が、溶接、ロウ付け、ボルト締め、半田付け、及びクリンチのうちから選定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記成形手法が、巻取加工、圧延加工、鍛造加工、引張加工、鏡面仕上げ、曲げ加工、剪断加工、打抜き加工、及びレイジング加工のうちから選定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記ストリップを四角形状に切断するステップは、剪断加工、打抜き加工、旋削加工、圧延加工、穿孔加工、研削加工、及び鋸引き加工のうちから選定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 弧状領域を形成するために、前記クランプリングの底部を曲げるステップを備えていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記弧状領域が、所定の成形手法を利用することによって形成されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記クランプリングが、悪戯防止式とされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 前記四角形状が、正方形状とされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 前記クランプリングの直径が、６インチ〜９インチとされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 悪戯防止式であるための機能的製品の安全要件に適合するか否かを検査するステップを備えていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. 前記クランプリングが、前記金属結合手法によって形成されたシームを有していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
12. 前記ストリップを構成する金属が、鋼、アルミニウム、鉄、金、銀、銅、鉛、錫、及び金属合金のうちから選定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
13. 円状に成形された金属製ストリップを備えているクランプリングにおいて、
    前記金属製ストリップが、所定の金属結合手法によって形成されたシームを有しており、
    前記金属製ストリップが、所定の切断手法によって形成されていることを特徴とするクランプリング。
14. 前記金属製ストリップが、所定の成形手法によって成形されていることを特徴とする請求項１３に記載のクランプリング。
15. 前記金属結合手法が、溶接、ロウ付け、ボルト締め、半田付け、及びクリンチのうちから選定されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
16. 前記成形手法が、巻取加工、圧延加工、鍛造加工、引張加工、鏡面仕上げ、曲げ加工、剪断加工、打抜き加工、及びレイジング加工のうちから選定されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
17. 前記クランプリングの直径が、６インチ〜９インチとされることを特徴とする請求項１３に記載のクランプリング。
18. 前記クランプリングの底部が、弧状領域を形成するために曲げられていることを特徴とする請求項１３に記載のクランプリング。
19. 前記弧状領域が、所定の成形手法を利用することによって形成されていることを特徴とする請求項１８に記載のクランプリング。
20. 前記クランプリングが、悪戯防止式とされることを特徴とする請求項１３に記載のクランプリング。
21. 前記切断手法が、剪断加工、打抜き加工、旋削加工、圧延加工、穿孔加工、研削加工、及び鋸引き加工のうちから選定されることを特徴とする請求項１３に記載のクランプリング。
22. 前記金属製ストリップを構成する金属材料は、鋼、アルミニウム、鉄、金、銀、銅、鉛、錫、及び金属合金のうちから選定されることを特徴とする請求項１３に記載のクランプリング。
23. 金属製ストリップを準備するステップと、
    前記ストリップを四角形状に切断するステップと、
    所定の成形手法によって前記ストリップを円状に成形するステップと、
    クランプリングを形成するために、所定の金属結合手法によって前記ストリップの２つの端部を固定するステップと、
    を備えているプロセスであって、
    前記クランプリングが、前記金属結合手法によって形成されたシームを有していることを特徴とするクランプリング。
24. 前記金属結合手法が、溶接、ロウ付け、ボルト締め、半田付け、及びクリンチの中から選定されることを特徴とする請求項２３に記載のクランプリング。
25. 前記成形手法が、巻取加工、圧延加工、鍛造加工、引張加工、鏡面仕上げ、曲げ加工、剪断加工、打抜き加工、及びレイジング加工のうちから選定されることを特徴とする請求項２３に記載のクランプリング。
26. 前記クランプリングの直径が、６インチ〜９インチであることを特徴とする請求項２３に記載のクランプリング。

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