JP2012213805A - 精密に折畳まれた高強度の耐疲労性構造部及びそのための薄板を設計及び製造する技術 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】精密折畳み、高強度、耐疲労性構造部及びそのための薄板を設計及び製造する方法。この技術は、曲げ線(45,245,345,445,543)に沿った薄板材(41,241,341,441,541)の精密曲げの方法を含み、スリット又は溝(43,243,343,443,542)のような曲げストラップ形成構造部で形成された薄板材を開示する。この方法は、曲げ線(45,245,345,445,543)に沿って曲げる時に薄板(41,241,341,441,541)の精密曲げを生成するために、軸線方向に間隔を置いた関係で薄板材を通って縦方向に延びるスリット又は溝(43,243,343,443,542)を設計する段階、及び、次にそれを別々に形成する段階を含む。曲げストラップは、その強度及び耐疲労性を増す構成及び配向を有する。
【選択図】図6
Description
本出願は、現在の米国特許第6,481,259号B1である2000年8月17日出願の「薄板材の精密曲げの方法及びそのためのスリット薄板」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第09/640,267号に基づく一部継続出願であった2002年9月26日出願の「薄板材精密曲げの方法及びスリット薄板製作工程」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第10/256,870号に基づく一部継続出願である。
本発明は、一般的に、薄板材の設計及び精密折畳み、及びそれからの構造部の製造に関する。より具体的には、本発明は、限定はしないが薄板材を準備する方法を含む設計、準備、及び製造の方法に関し、それによって精密折畳みを可能にし、高強度で耐疲労性の構造部又はアセンブリの高速の二次元から三次元の折畳みのためにそのような方法を使用することに関する。
図1を参照すると、計画された曲げ線25に沿って端部間に離間した関係で整列した複数のスリット又は溝23を有する薄板材21が示されている。長手方向に隣接したスリット又は溝の対の間には、薄板21を曲げる時に塑性的に変形されることになる曲げウェブ、スプライン、又はストラップ27がある。ウェブ27は、薄板を単一の部材として互いに保持する。薄板21を貫通しない溝を使用した時は、薄板材はまた、各溝の背後にある材料のウェブによって互いに保持される。
更に、かつ非常に重要なこととして、図2のスリット加工の構成によってストラップ34の各々には非常に高度の応力が印加される。ストラップの長さに沿った捩れによる応力を小さくしようとしてストラップ長(スリット31の端部間の重複の長さ)を長くすると、薄板部分を対向する面に対して弾力的に引くか又は押しつけようとする力が小さくなる。逆に、ストラップ長34を短くすると、捩れにより、得られる応力上昇と共に一定幅のストラップに微細な裂け傷が形成され、捩れ状態のストラップの全般的な状態は、それらが過剰応力状態であるということである。これは、曲げ部の強度を損なう傾向があり、無負荷支持曲げ部を残す。
従って、図2から図2Bの薄板スリット加工の構成は、装飾的な曲げ部には容易に使用することができるが、大きな構造的支持及び耐疲労性をもたらすべき曲げ部には最適に適するものではない。
簡単な線形穿孔技術はまた、ボストンのピザレストランの曲げ金属天井板の設置において同じ建築家によって用いられた。ここでもまた、線形穿孔による曲げ薄板構成要素は、曲げ部に沿った大きな非支持負荷に耐えるように設計されたものではなかった。
精密曲げ及び強度保持の問題は、板金、特に相当な厚みを有する薄板を曲げる時には遥かに大きい。多くの用途において、小さな力、例えば手工具のみを用いて手で又は中程度の電動工具のみを用いて板金を曲げることができることは非常に望ましいことである。勿論、厚い板金のこのような曲げ加工は、更に大きな問題を呈する。
剛性の三次元構造部を生成するための公知の従来技術は、薄板又は非薄板材から各部分を切削して互いに接合する工程である。治具留め及び溶接、クランプ締め及び接着結合、又は機械加工及びファスナを使用していくつかの個別の部品を互いに接合することは、剛性の三次元構造部を製作するためにこれまで広く使用されてきた。例えば、溶接の場合は、個々の部分の正確な切削及び治具留め、多くの部品を操作するために必要とされる労力及び機械、並びに複数の部品の品質管理及び証明において問題が生じる。更に、溶接には、溶接部の熱影響部位によって生じる寸法形状の歪みという固有の問題がある。
個別の構成要素の縁部及び面に沿った薄板材又は非薄板材の接着結合に関しては、いくつかの部品の取り扱い及び正確な位置決め、及び接着方法が完了するまで所定の位置にそれらを保持又はクランプ締めすることから問題が生じる。
減法的「高速プロトタイピング」方法に付随する問題は、それらが、部品全体を含むことができる材料のブロックを使用し、次に不要な材料の除去によって部品を正確に粉砕及び切削を行うために比較的高価な高速機械加工センターを必要とするという点で材料の無駄遣いであるということである。
従って、一般的に従来技術においては、薄板曲げを可能にするための薄板スリット加工又は溝切りは、商業用の構造的用途に必要な精度及び強度を欠いた曲げ部を生成してきた。従って、このような従来技術の薄板曲げ技術は、軽量金属曲げ又は彫刻のような装飾的用途に大部分追いやられている。
本発明のこの態様の別の目的は、曲げ部の位置の正確さ及び得られる構造部の強度を高め、かつ応力誘導破壊を少なくする改良スリット加工技術を用いる薄板材の精密曲げの方法を提供することである。
本発明の別の目的は、手工具のみ、又は曲げを容易にするものであるが曲げ部の位置を制御しようとするものではない電動工具を使用して達成することができる、その後の曲げのために薄板をスリット加工する方法を提供することである。
本発明の別の目的は、容易かつ廉価に密封され、従って流体又は流動可能な材料の閉じ込めを可能にする精密な三次元構造部に薄板材を曲げることができることである。
製作及び組立技術を高めるためのスリットベースの曲げの使用に関係する本発明の広義の態様においては、本発明の目的は、構造的に丈夫であり、いかなる現代の製造施設に見出されるもの以外の特化した機器も使用せず、使用する切削工程の限界まで拡大縮小することができる多くのものを含む広範囲の材料を使用する新しい「高速プロトタイピング」及び「高度高速製造」技術を提供することである。
本発明の更に別の目的は、元のCAD設計工程によって定められるような互いに正しい関係で三次元空間に配置された複数の構成要素に対する網に近い形状の構造的骨格として役立つ製作方法を提供することである。
本発明の更に別の目的は、より少ない数の別々の部品を使用し、縁部が曲げ部の長手方向に自己治具留め式であり、非曲げ縁部が溶接の準備における治具留め及びクランプ締めを容易にする機能をもたらす溶接構造部を製作する方法を提供することである。この関連では、本発明の更に別の目的は、溶接工程によって引き起こされる歪み及び寸法上の不正確さを劇的に少なくする、溶接用薄板材を治具留めする優れた方法を提供することである。
本発明の更に別の目的は、
1)強くて剛性で寸法的に正確な三次元構造部を製作するために必要とされる個別の部品の数を少なくし、
2)低コスト及び高収率の製作方法をもたらす本発明の曲げ縁部及び非曲げ縁部を通じて達成することができる、望ましい三次元構造部の様々な側面に対する位置決め及びクランプ締めの方法を本質的に提供する、
ための優れた方法を提供することである。
本発明の更に別の目的は、既存のスリット加工装置との併用に適応可能であり、薄板素材を平坦又はコイル状態で出荷し、プレスブレーキを使用せずに遠隔位置で精密に曲げることを可能にし、薄板素材に構成要素を付加した後に薄板素材の曲げによって形成されたエンクロージャの内部の表面内又は表面上での構成要素の組付け又は取付けを強化する薄板曲げ方法を提供することである。
本発明の別の目的は、仮想曲げ線回りの折畳みを可能にし、折畳みを達成するために必要とされる力が従来の曲げ技術よりもかなり小さくて済む精密折畳み技術を提供することである。
本発明の別の目的は、スリット加工/除去工程、切断工程、又は加法的工程によるか否かを問わず、本明細書で説明する幾何学形状を形成し、任意の経路によって本明細書で説明する利点に到達することである。
本発明の更に別の目的は、材料の微細構造が折畳み部の回りで実質的に不変のままである粉砕不能な材料を折り畳むための精密折畳み技術を提供することである。
簡潔には、好ましい実施形態では、薄板材は、複数のスリットを伴って形成され、これらは、計画された曲げ線に対して位置決めされ、曲げ部強度及び寸法精度の向上のための曲げ処理中のスリットの両側での材料の縁部と面の係合の結果として曲げ線に正確に沿った薄板材の曲げ処理を可能にするように構成される。
薄板材の設計及び精密折畳みの方法及び個別の技術、そのための製作技術、及び本発明のこのような精密曲げから形成される構造部は、有利な他の特徴及び目的を有し、これらは、添付図面及び「発明を実施するための最良の形態」の以下の説明から明らかとなるか又はその中でより詳細に示されることになる。
薄板材の精密曲げのための方法及び装置は、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれる、以前の出願である2000年8月17日出願の「薄板材の精密曲げの方法及びそのためのスリット薄板」という名称の米国特許出願出願番号第09/640,267号、及び2002年9月26日出願の「薄板材の精密曲げのための方法、スリット薄板、及び製作工程」という名称の米国特許出願出願番号第10/256,870号に開示されているスリット加工幾何学形状に基づくものである。
従って、薄板41は、図4Aにおいては曲げ前の平坦な状態で示されている。縦方向に延びるスリットセグメント51及び52が図4Aに示されており、また、図5Aから図5Cに関しては断面で示されている。また、図4Aにおいては、薄板の様々な断面の位置が示されている。
この構造部の結果、2つの実際の支点51a及び51b及び52a及び52bは、曲げ線45から等距離の位置にあり、かつ曲げ線45の両側に間隔が置かれる。リップ縁部51及び支持面51b、並びに、リップ縁部52a及び支持面52bは、実際の支点の間に存在する仮想支点回りに曲げウェブ47の曲げを生成し、また、曲げ線45上に重ね合わさせることが理解されるであろう。
図3から図5C’’’の実施形態は、比較的延性を有する薄板材との併用に最適であることが判明している。材料の硬度が大きくなりかつ延性が劣る時は、第2の実施形態が好ましいものである。
図6に示すように、対を成す細長いスリット243は、曲げ線の両側にある対を成す縦方向に隣接するスリット端部251が、曲げ線245に沿って斜めに延びることが見て分るウェブ、スプライン又はストラップ247を形成するように、曲げ線245の両側にかつその近くに位置決めされることが好ましい。図11に関連してより詳細に説明するように、「斜め」又は「斜めに」は、ストラップの長手方向の中心軸線が90度以外の角度で望ましい曲げ線を横切ることを意味するものとする。従って、各スリット端部251は、ストラップの中心線が斜めであり、曲げ及びストラップの捩れが発生するように、曲げ線245から離れて分岐する。本発明による曲げを行うための絶対要件ではないが、スリット243は、曲げ線245に沿って縦方向に重なり合っていることが見て分るであろう。
切り口幅及びジョグ距離が、舌状部260のリップ部253と面255との接触が発生しないほどの大きさである場合、曲げ又は折畳み薄板は、依然として斜め曲げストラップの向上した強度の利点の一部を有するが、このような場合は、曲げのための支点は実際にはなく、従って、曲げ線245に沿った曲げが予測可能性や精度が劣ったものになる。同様に、ストラップ形成構造部が薄板材を貫通しない溝である場合、この溝は、斜めの高強度曲げストラップを形成するが、溝が曲げ処理中に突っ切ってスリットになるほど深いものでない限り、縁部と面の摺りは発生しない。従って、曲げストラップが弓状かつ分岐した状態で溝切りされた実施形態は、縁部と面の曲げが発生しない場合でさえも、向上したストラップ強度を有することになる。
弓状又は円形スリット443が薄板441内で曲げ線435の両側に形成される時、曲げ線445に亘ってスリット443まで延びる薄板のリップ部453は、曲げ開始時に各弓状スリットの中心部で舌状部470の面455を押し込むか又は面45上に摺り始める。次に、リップ部453は、ストラップ447に捩れ及び曲げが行われる時に、部分的に各スリットの中心部から舌状部面455にスリット端部まで漸進的に摺る。対向面へのリップの漸進的に押し込みは、スリット端部449に印加される応力が小さく、従って、例えば図6から図8Bの実施形態よりも延性が小さくかつ厚みがある材料に適し、この実施形態では、スリットは、真っ直ぐな中央部を有し、同時に、真っ直ぐな部分の全体に亘って摺って対向面に載る。
更に、スリット加工が使用される本発明の曲げ薄板は、スリットに沿って溶接することができる。図10Aで分るように、例えば、タブ453の面455と端面457は、溶接に理想的なV字形断面を形成する。図10Aに示すようなスリット443に沿って溶接部(破線)を配置するのに、研削や機械加工は不要である。更に、スリットの両側の薄板の側面の縁部と面の係合は、実際には、溶接中に薄板の部分を互いに保持しかつ熱誘導歪みを低減するための治具又はファスナとなる。その結果、段取り時間が大幅に低減され、本発明のスリット加工工程によって達成される寸法精度が溶接段階中に維持される。また、弓状スリットは、ロボット溶接に対して容易に感知される表面起伏の特徴となる。また、これらの利点は、半田付け、ろう付け、接着剤充填に関連して生じるものであるが、熱による歪みは、通常、多くの接着剤に対しては重大な問題ではない。
溶接、ろう付け、半田付け、注入複合材、又は接着剤によってスリットを埋めることにより、本発明の曲げ薄板を流体又は流動可能な材料を保持するエンクロージャに形成することが可能となる。従って、曲げ薄板によるエンクロージャは、流体密封型を形成するためにさえも使用することができ、薄板加工部は、成形後に除去するか又は所定の位置に残される。
特に、自動「ピック・アンド・プレース」構成要素追加が使用される場合に「高速プロトタイピング」及び高速製造に関連して本発明のスリット加工構成を使用すれば、別の興味深いデザイン及び製作上の可能性が実現される。「高速プロトタイピング」及び高速製造は広く公知であり、三次元の製作を可能にするために、それぞれ、CAD(コンピュータ支援設計)及びCAM(コンピュータ支援製造)設計の使用から成る。設計者は、望ましい仮想三次元構造部から始める。「高速プロトタイピング」を可能にするために本発明を使用すれば、CADソフトウエアによって三次元構造部が折畳み前の二次元薄板となり、次に、望ましい構造部を生成するために薄板の曲げのためのスリット位置が突き止められる。同じことを高速製造においてCAMを用いて行うことができる。類似の仕事を行うための他の形式のソフトウエアがある。ジョグ距離及び曲げストラップ幅を選択することによって正確に曲げ、かつ曲げ部強度を調節することができるので、設計者は、設計時に折畳み前の二次元薄板図面をレイアウトすることができ、その後、追加構成要素の有無を問わず、複雑な三次元構造部を生成するために製造工程において薄板溝切り又はスリット加工及び曲げによってその図面を実現させることができる。
しかし、本発明の設計及び製造方法により、精密曲げ部をレイアウト及びスリット加工し、次に図28Aから図28Eに示すように必要な比較的小さな力で形成することができる。従って、ハウジングを平坦な薄板821から設計して切り取り、構成要素Cを立方体エンクロージャの6つの壁部のいずれか又は全てに迅速に固定するために高速ピック・アンド・プレースロボット作業を用いることができ、また、ピック・アンド・プレース工程完了後にハウジング又は構成要素シャーシを三次元の形状に簡単に曲げることができる。
明らかに、殆どの場合に、複数の構成要素Cは、曲げ前に薄板821に固定され、また、構成要素Cは、曲げ工程において様々な段階でシャーシ838及びシャーシの様々な面に固定することができる。
更に、三次元シャーシ及び他の構造部はまた、構造部内部への定期的又は非常時のアクセスのためにシャーシ又は構造部内にドアを設置するための曲げ線に沿ってストラップによって取り付けられたパネルを有することができる。その結果、別々のドアヒンジアセンブリが排除される。
また、湾曲形であるか直線形であるかを問わず、箱形梁は、高強度対重量の利点をもたらすために外骨格設計で使用することができる。すなわち、付随する重量を有する中実梁を用いるのではなく、中空の折畳み又は曲げ梁は、対応する強度を有することができるが低重量である。また、必要に応じて、このような中空梁に金属発泡材を含む発泡材を充填することもできる。
図12から図14に示すように、縦方向に湾曲した箱形梁681は、真っ直ぐな折り目562及び563に沿って薄板材を曲げることによって生成される。また、湾曲曲げ線に沿うスリット加工又は溝切りによって、縦方向に湾曲した箱形梁を製作することが可能である。
図17においては、薄板材641は、本発明の教示内容に従って、縦方向に延びる折り目642から647に沿ってスリット加工又は溝切りされたものである。更に、折り目643、645、647に沿って複数のタブ649が形成されている。タブ649は、折り目に沿ったスリット又は溝651の形成と同時に薄板641に切り込まれる。すなわち、薄板を図17に示す波形状態に折畳んだ時にタブが上方に突出するように、U字形切り口652が薄板641に形成される。タブ649は、波形部を形成するように折畳みが行われる時に垂直方向から角度を成して延びるが、タブ649は、617に示すように、その後の段階により垂直方向に近い位置に対して角度を成した位置から曲げることができる。
この結果得られるのは、多くの用途で使用することができる高強度、耐疲労性、及び軽量の波形パネル又はデッキアセンブリである。
ここでもまた、上述のように、本発明により形成された複数の溝又はスリット668を使用することにより、強度が非常に高く、良好な耐疲労性を有し、軽量である波形デッキ又はパネルアセンブリを製作することができる。
折畳みパネル726を三次元構成で固定する方法は数多くあるが、好ましい方法は、曲げスリット形成中に薄板721に切り込まれるタブ724と嵌め合い鍵穴開口部725とを使用することである。
また、タブ724と開口部725の連結は、パネル726の下側に沿って発生し、その結果、任意的に使用することができる接着剤、溶接、ろう付けのような更に別の固定技術がなくても、図20に示すような形態で折畳みパネルが固定される。
図23aにおいては、薄板材681は、矢印687で示すように、曲げ線682回りに下方に曲げられている状態であることが分る。舌状部684が下方に変位されているために、リップ689の下縁部又は隅部688は、上に押し込まれて面690に沿って縁部の688の摺りを生成するように舌状部の面690と係合する。曲げ線682の各側面の縁部688は、曲げ線682回りの曲げが予測通りに曲げ工程中に望ましい方向に舌状部の面に沿った縁部の摺りを生成するように、下方に予め設定された舌状部684上を摺るように上方に変位されることになる。
図示のように、薄板材691は、薄板691の平面に対して約75度のαの角度で切り込まれたスリット692で形成される。(曲げ線693の反対側の対応するスリットもまた、75度で切り込まれるが反対方向に斜めであり、図示の簡潔さのために図示していない。)リップ695下縁部694は、下方への曲げ処理時に、舌状部697の面696に押し込まれてその上を摺る。曲げ部が105度、つまりスリット角度αの補角になると、縁部694に隣接する薄板下面698は、舌状部の面696と同一平面状となり、均一に舌状部の面696で支えられる。
コイル機構と組み合わされた巻き取りフィード式切削工程の利点は、本発明の関連では、非常に大きい又は非常に複雑な情報豊富な構造部はCADで設計し、切断し、その後、これらの予め設計された構造部をコンパクトな形態にすることができるということである。コイル状のコンパクトな形態になると、例えば、平床式トラック又は軌道車でより好都合に運ぶか又は大気圏外に打ち上げることができる。材料は、使用場所に到着すると、コイル状から伸ばされて指定された曲げ線に従って曲げ又は折畳まれ、金属又はプラスチック薄板に切り込まれた弓状スリット及び斜めストラップによって構造的に支えられる。
第3の手法を図25に示す。これは、巻き出し及び巻き戻しを伴う滑らかな連続的金属薄板搬送を使用するものである。薄板材701は、供給コイルから巻き出されて、材料701の圧延フレームを補正するためにCNCカッター703の運動及び/又は光学部品が制御される。CNCカッター703は、望ましいスリットパターンを薄板701に切り込むように形成されて制御されるレーザカッター又はウォータージェットカッターとすることができる。切り込み後、薄板701は、コイル704上に巻かれる。
リール間の工程がこれまで使用されていない理由は、切り抜き形態の縁部及び輪郭が、特に本発明の低力のスリット支援曲げ部形態が折畳み可能タブ又はフラップを可能にする場合に、連続的な層がコイル704上に巻き上げられる時に連結して絡まる傾向があるからである。跳ね返る材料701の正にこの作用は、切り込まれたタブ又はフラップを巻上げコイルに対して接線方向に延ばす傾向があることになる。この問題に対処するために2つの方法を用いることができる。1つは、巻き戻しコイルから接線方向に延びる傾向がある本発明のこれらの低力折畳みによる特徴を有する金属及び他の剛性材料のコイルの巻き戻しと組み合わせた薄く取り外しが簡単な下げタブの使用である。第2の方法は図25に示されており、すなわち、ポリマーウェブ708をコイル704上に共巻上げすることである。ウェブ708は、丈夫で穴明けが容易ではなく、しかも、ゲージ的に肉薄であるべきである。しかし、ポリプロピレン及びポリエチレンは、2つの有用な例である。
コイル巻き式特別設計折畳み構造部の製作に対するCNC切断による手法の利点は、非反復的な特徴が切断工程に容易にプログラムされるということである。ハードツーリングダイカッターによる手法の利点は、間欠式又は連続式を問わず、反復的形態、特に弓状スリットを効率的に作ることができるということである。
図25は、特に、構造部が曲げ処理前にスリット加工及び/又は部分的に組み付けされる場所から離れた場所で使用される三次元構造部を形成する方法を使用することができることを示している。特に興味深い1つの用途は、大気圏外での三次元構造部の製作である。現在、このような構造部は、大気圏外では三次元モジュールから組み立てられており、一般的には、実際に大気圏外で製作されるのではない。大気圏外での組立てに関する問題は、モジュールには軌道巡航宇宙船のペイロード内で望ましくない量の容積が必要であるということである。これまでの大気圏外での製作に関する1つの問題は、高強度三次元構造部を形成するのに必要とされる工具類が法外に大きくかつ嵩張るものであるということである。大気圏外での組立てに関する別の問題は、部品個数が多いこと、及びファスナ個数が多いことと関連付けることができる。一方においては、嵩張る完全に近いモジュールは、打ち上げと同時に互いに留められている。他方においては、組み付け前のモジュールを余裕なく詰め込むと、結果的に部品個数が多くかつファスナ個数が多くなっている。
図27Aでは、薄板材801を曲げ線802及び803に沿ってスリット加工した状態で示す。更に、梁のクロスブレース薄板部806をもたらすために使用されることになる複数の横断方向スリット804が設けられている。クロスブレースト箱形梁807(図27G)への薄板801の曲げ処理を図27Bから図27Gのシーケンスで示す。
図34Aから図34Eはまた、軽量化切抜きパターンを有する別の箱形梁におけるスイングアウトブレース処理の使用を示す。図34Aにおいては、薄板811は、複数の曲げ線812を有する本発明を用いてスリット加工されたものである。薄板811は、更に、切断又は打ち抜きが行われた切抜き部又は軽量化開口部813を伴っている。更に、梁の折畳み壁部のブレース処理を行うために、曲げ線815回りに曲げることができる複数のスイングアウト薄板部分814が設けられている。
薄板843は、ダイ846内で開口部844を覆うように置かれ、箱の4辺847を同時に直立した位置に曲げることができる。アクチュエータ駆動式プランジャ848を使用するか、又は使用する導管849を通じて真空をダイ846に印加するために真空供給装置を結合することができる。ダイ846への薄板841の締め付けは殆ど必要ではない。必要なのは、曲げ線がダイ内で開口部844と嵌め合い関係であるように薄板841の位置決めのみである。これは、例えば、開口部844の隅部の近くでダイの上面にインデックスピン(図示せず)を設置することによって達成することができる。インデックスピンは、薄板841の側面847の間の頂点で薄板844と係合することになる。
箱843は、例えば、漸進的浮き出し加工という従来技術によって形成された手持ち式携帯電話に一般的に見られる回路基板のような小型回路基板のRFIシールドとして使用することができる。漸進的浮き出し加工の利点は、十分な精度を達成することができ、廉価な大量生産に十分なものであるということである。しかし、この市場が直面する急激な変革と共に、新しいシールドデザインでは、ハードツーリングを頻繁に置き替える必要がある。これは、最終的デザインが選択される前に多くの変化が発生する製品寿命サイクルの開発終了時には特に問題である。ハードツーリングへの依存に関する別の問題は、全面的な生産への立ち上げは、ハードツーリングが利用可能になるまで待機すべきであるということである。この期間は、8週間にもなる可能性があり、これは、急速なデザイン変化及び短い製品寿命を伴う市場では非常に経費の掛かることである。漸進的な浮き出し加工に関する更に別の問題は、診断又は修復のための基本的構成要素へのアクセス可能性と関係がある。チップバッチのかなりの割合に問題があり、かつ修復が必要であると考えられる場合、ツーピースRFIシールドは、回路に半田付けされた目立たないフェンス及び締り嵌めでそれを覆う「靴箱蓋」を伴って使用される。この欠点は、下のフェンスが回路基板から離れた場所で何らかの水平方向の「不動産」を占め、かつ、2つの部分は、単品よりも常に製造費が高いということである。アクセス可能性に対する別の従来技術の解決法は、蓋の一部を片側に沿って上方にヒンジを設置することができるように切断することができる列を成す円形の穿孔をシールド蓋に用いる方法である。この穿孔ドアによる手法では、多少のRFIの漏れの可能性が生じ、蓋を切り抜いて再密封するのが困難である。
全面的な生産への立ち上げは、マーカに入るために必要とされる初期生産量を切断するレーザ切断によって直ちに達成することができる。CNC切断の解決法によって初期に供給される立ち上げ段階中に、開示する幾何学形状に必要とされる片寄りのある舌状部タブ部を打ち抜くためのより低コスト打ち抜き工具を製作することができる。このようにして、漸進的な空洞ダイが製造されるのを待つという現行の実施方法に対して、設計、立ち上げ、及び生産のコストを小さくすることができる。
図30の左側には平坦な形態で薄板861が示されている。薄板861は、実際には、ボックス形成時に明らかになるように、薄板の側面863の外側縁部において曲げ線826で互いに結合されている2つの同一薄板である。薄板861は、シーケンスの左端に示す実質的に平坦な状態で搬送し、その後、使用現場でシーケンスの右側に示す三次元の箱865を急に出現させることができる。箱865の現地での形成は、薄板861の曲げに必要なものは斜めの曲げストラップを曲げるのに必要な最小の力のみであるので、空圧部品又は油圧部品を使用して容易に達成することができる。
別の手法は、矢印871によって示すように、拡張可能な空気袋869を僅かに広げた箱に挿入することである。このような挿入は、輸送前又は現地で達成することができる。その後、空気袋869を空気及び油圧によって膨らませて箱を徐々に広げる、つまり、図30の右側に示す状態まで曲げる。
例えば、溶接、ろう付け、又は接着剤を用いて隅部872で側面パネル863を固定することにより、図30の右手に示す構成に箱865を固定することができる。
過去においては、符号や幾何学上の慣例が構造部の組立てに関する情報を伝えるのに使用されてきた。本発明の1つの態様は、薄板材の平坦な部分を曲げスリット又は溝で形成すると同時に、曲げ又は折畳み処理の指示を与えることができるということである。代替的に、折畳み処理の指示は、印字、ラベル付け、又はタグ付けなどの二次的な工程を通じて平坦な部分に与えてもよい。更に、非折畳みの従来技術及び将来技術の製作方法から同様の精密曲げ構造部の組立工程又は部品の付加を指示するように意図した情報を平坦な形態に組み込んでもよい。
図32Bにおいては、最終的な止め金具又は横木903の側壁部902は、平坦な薄板901から曲げ線904に沿って上方に折畳まれたものである。次の段階は、図32Cに示すように、更に別の壁端部又は段部906を曲げ線907に沿って上方に折畳むことである。図32Dにおいては、ジョイスト又は梯子レール908は、曲げ線909に沿って上方に折畳まれ、最後にジョイスト/レール908は、再度、図32Eの曲げ線911に沿って折畳まれる。この最後の折畳みにより、ジョイスト/レール908内の開口部912は、止め金具/横木903の側壁902の開口部913(図32D)に対して整列又は位置合せした関係で重なり合う。ジョイスト/レール908を止め金具/横木903に固定することによって耐力三次元形態914でアセンブリを固定するために、リベット又はネジなどのファスナを使用することができる。
上述のように、本発明のスリット加工工程及びスリット薄板の殆どの用途では、複数のスリットを望ましい曲げ線の両側に沿ってオフセットした関係で設ける必要がある。この手法では、仮想支点の位置を望ましい曲げ線上の実際の支点の間とする2つの対向する離間した実際の支点があるので、最も正確又は精密な薄板素材曲げ部が生成される。
図35においては、図36に示すように、全体として942と指定される車輪ローラハウジングへの曲げ処理のためにスリット加工された薄板材941を示す。薄板941は、曲げ線964回りの耳部944の曲げ処理のためのスリット943を含む。図を見れば分るように、スリット943と対向する曲げ線946の側にはスリットはない。それにも関わらず、耳部944は、スリット943の弓状端部949と共に曲げスリット948を形成する2つの肩部947を含む。また、曲げストラップ948の中心軸線951は、反対側に歪んだ方向に曲げ線946に対して斜めであることが明らかであろう。
薄板941は、縁部と面の曲げを生成することになる曲げストラップをもたらすために薄板の部分的な対向スリット又は縁部と結合する弓状曲げスリットの他の例を有する。例えば、曲げ線956に対しては、斜めの曲げストラップ948aを形成するために弓状端部949aと結合する弓状端部958を有する部分スリット957により、一端にスリット943aが対向配置される。スリット943aの反対端では、弓状端部959は、別の対向する斜めストラップ948aを形成するために弓状スリット端部949aと結合する。
スリット943bは、斜めの曲げストラップ948bを形成するために協働する弓状端部及び部分スリットを有するスリット943aの鏡像として形成される。同様に、スリット943cは、縁部と面の曲げを保障する斜めの曲げストラップ948cを形成するために端部と部分スリットと協働する。最後に、スリット943cは、斜めに配向された曲げストラップ948dを形成するためにスリット部960と協働する。
曲げ線972上では、スリット981は、部分スリット981aが薄板材の縁部982に対して開くように長さと間隔が与えられたものである。これは、満足できる曲げ線終端の戦略である。曲げ線973上では、部分スリット981bは、ここでもまた縁部982に対して開くが、部分スリット981bは、曲げストラップ984が対向する曲げストラップ986に対して存在するように弓状端部983を含むのに十分な長さである。また、スリット987は、スリットに沿って延びる矩形開口部988を有することが分る。開口部988は、スリット987の中央部にあり、従って、曲げストラップ984又は986に実質的な影響を与えるものではなく、また、縁部と面の曲げを行うものではない。
最後に、曲げ線976上では、弓状端部994は、ストラップ997を形成するためにスリット981eの弓状端部996と協働する。従って、縁部994は、スリット981dの配向からスリット981eを反転させるスリットレイアウトを必要とするものであり、スリットの有限性は、縁部効果をスリットレイアウト時に考慮する必要があることを示している。殆どの場合、スリット長さは、望ましい曲げ線終端つまり縁部効果を生成するように調節することができる。
段階377で薄板材が曲げられるか又は折畳まれる前に、輸送段階375が発生することが多い。スリット薄板素材は、平坦な状態又はコイル状で、製作現場から遠隔地の曲げ及び組立現場に最も効率的に輸送される。
本発明のスリットベースの曲げ方法及び装置は、非常に精密な曲げ許容値が可能である。例えば、レーザ又はウォータージェットカッター、打ち抜き又は穴開けダイを制御するためにCNC機を使用して極度の精度で元となるスリットをレイアウトすることができ、巨視的な部品と協働しながら生成される曲げ部は、±0.005インチの許容値で配置される。これは、プレスブレーキ及び高度な機能を有するオペレータで達成することができるものと同等に良好なものであるか又はそれを超えるものである。打ち抜きダイを使用する1つの更に別の利点は、ダイは、横断方向又は切り口幅方向にスリットを圧縮するように楔形とすることができるということである。これによって、薄板材は、耐疲労性の向上を図るために局所的に圧縮される。また、このような横断方向の圧縮は、曲げ処理中に縁部と面の接触を生成するように切り口幅を設計する時に考慮すべきである。また、耐疲労性を高めるために、レーザ又はウォータージェットカッターの次に楔形打ち抜きダイによるスリットの横断方向圧縮を行うことが可能である。
また、湾曲溝又はスリットを生成するためにレーザビーム(又は薄板材)を操作するのではなく、このようなビームを望ましい構成に光学的に制御又は形成したり、ビームの働きなしに溝又はスリットを切り込むために使用することができる。電力要件により、現在、これは、軽量薄板材又はプラスチック材では最も達成可能性が高いものとなっている。
また、以上の説明から、本発明の薄板材の精密曲げの方法の別の態様では、対を成す縦方向に隣接するスリット間の曲げストラップウェブを形成するために曲げ線に沿ってかつその近くに延びる方向に軸線方向に間隔が取られた関係で複数の縦方向に延びるスリット又は溝を形成する段階を含むことが理解されるであろう。一実施形態では、縦方向に延びるスリットは、各々、少なくとも1つの横断方向に延びるスリットセグメントによって連結された縦方向に延びるスリットセグメントによって形成される。第2の実施形態では、スリット又は溝は、弓状であるか、又は、好ましくは曲げ線に対して斜めであって幅が大きくなる曲げストラップを形成するために曲げ線から離れて分岐する端部を有する。両方の実施形態では、ストラップは、仮想支点回りに曲げを生成することができ、その結果、スリット両側で薄板材の縁部と面の係合が得られる。また、ストラップウェブ及びスリット又は溝の数及び長さは、本発明の範囲内でかなり変えることができる。また、曲げストラップの幅又は断面積及びストラップの横断方向の分岐は、スリット間の横断方向の間隔から独立して変えることができる。本発明の方法の付加的な段階は、曲げウェブ全体に亘って実質的に曲げ線に沿った薄板材の曲げ処理である。
薄板931は、湾曲曲げ線の反対側に位置決めされて波形パネルに折畳まれた同一スリット932でスリット加工されたものである。スリット932は、線形の中央部と分岐するか又は曲がりながら離れる端部を有する図6のスリットと類似の形態を有する状態で示されている。しかし、スリット932は、配置された曲げ線である。曲げ線933の曲率半径が大きくなる時、曲線をより良く近似するように曲げ線932に沿ったスリット932の長さを短くすることができる。
第2の技術は、滑らかな湾曲曲げ部を生成するように曲げストラップを形成するために、同一ではないストラップ形成スリットを用いることである。この曲げ薄板は、曲げ線の両側で湾曲面を有することになる。段付きスリットを使用した場合は、縦方向に延びるスリットセグメントを短くすることができる。
本発明の特定の実施形態の以上の説明は、図示及び説明を目的として示されたものである。網羅的又は開示する正確な形態に本発明を限定することを意図したものではなく、明らかに多くの修正及び変形が上述の教示内容に照らして可能である。様々な実施形態は、本発明の原理及びその実際的な用途を最良に説明することにより、他の当業者が本発明及び想定される特定の利用に適するような様々な修正を伴う様々な実施形態を最良に利用することを可能にするように選択されて説明したものである。本発明の範囲は、本明細書において特許請求の範囲及びその均等物によって規定されるものとする。
245 曲げ線
243 スリット
247 曲げストラップ
294a 湾曲端部部位
Claims (237)
- 曲げ線に沿って曲げるために形成された薄板材であって、
複数のスリットが貫通した薄板材、
を含み、
前記スリットは、望ましい曲げ線に対して位置決めされ、前記薄板材の実質的に曲げ部全体に亘って該スリットの両側で該薄板材の縁部と面の係合により該曲げ線に沿って該薄板材の曲げを生成するように構成された、
ことを特徴とする薄板材。 - 前記薄板材は、前記曲げ線に沿って互いに対して縦方向に変位した位置に該曲げ線の近くに位置決めされた少なくとも2つの細長いスリットを用いて形成され、
各スリットは、スリット端部部分を有し、前記曲げ線の両側の一対の隣接するスリット端部部分は、該曲げ線を横切って延びる縦方向ストラップ軸線を有する曲げストラップを形成する、
ことを特徴とする請求項1に記載の薄板材。 - 前記スリット端部部分は、前記曲げ線から離れるように分岐することを特徴とする請求項2に記載の薄板材。
- 前記スリット端部部分は、弓状であり、前記曲げ線から離れるように湾曲することを特徴とする請求項3に記載の薄板材。
- 前記スリットは、等距離に前記曲げ線の両側に位置決めされ、
前記スリットはまた、前記曲げストラップの縦方向ストラップ軸線を前記曲げ線に対して斜角で延びるように配向するために、縦方向に重なり合う関係で位置決めされる、
ことを特徴とする請求項2に記載の薄板材。 - 前記縁部と面の係合は、前記薄板材の曲げ処理中に前記スリットの実質的に全長に沿って生じることを特徴とする請求項1に記載の薄板材。
- 前記薄板材は、前記曲げ線に沿って互いに対して縦方向に千鳥の位置に該曲げ線の両側のその近くに位置決めされた少なくとも2つの細長いスリットを用いて形成され、
前記スリットの各々は、実質的に同じ構成を有し、前記曲げ線の一方の側のスリットは、該曲げ線の他方の側のスリットに対して逆転している、
ことを特徴とする請求項1に記載の薄板材。 - 前記スリットは、中央の横断方向軸線に関して対称であることを特徴とする請求項7に記載の薄板材。
- 前記スリットは、中央の横断方向軸線に関して非対称であることを特徴とする請求項7に記載の薄板材。
- 前記スリットの各々は、端部部分を有し、
前記縦方向に隣接するスリット端部部分は、縦方向ストラップ軸線に関して対称である、前記曲げ線を横切って延びる曲げストラップを形成する、
ことを特徴とする請求項1に記載の薄板材。 - 前記スリットの各々は、端部部分を有し、
前記縦方向に隣接するスリット端部部分は、中央のストラップ軸線に関して非対称である、前記曲げ線を横切って延びる曲げストラップを形成する、
ことを特徴とする請求項1に記載の薄板材。 - 前記スリットの各々は、前記曲げ線に沿って実質的に同じ長さを有することを特徴とする請求項1に記載の薄板材。
- 前記スリットは、前記曲げ線に沿って異なる長さを有することを特徴とする請求項1に記載の薄板材。
- 前記スリットは、前記曲げ線の両側に交互に位置決めされて該曲げ線に沿って縦方向にずれた複数の弓状スリットによって設けられ、
前記弓状スリットは、前記曲げ線に面する方向に凸状であり、該前記曲げ線を横切って斜めに延びるストラップ軸線を有する曲げストラップを形成する、
ことを特徴とする請求項1に記載の薄板材。 - 前記薄板材は、前記曲げ線から横方向に等距離に位置決めされて前記斜めに配向されたストラップ軸線を形成する複数の対の縦方向に重なり合うスリットを用いて形成されることを特徴とする請求項14に記載の薄板材。
- 前記ストラップ軸線は、前記曲げ線に対して反対に傾斜した方向に斜めであることを特徴とする請求項15に記載の薄板材。
- 前記スリットの各々は、端部部分を有し、前記縦方向に隣接するスリット端部部分は、前記曲げ線を横切って斜めに延びる縦方向ストラップ軸線を有する曲げストラップを形成し、
前記ストラップ軸線は、薄板材を曲げる時に前記曲げ線の両側の薄板材の部分の該曲げ線に沿う相対的な変位を生成するために、該曲げ線に対して同じ方向に斜めである、
ことを特徴とする請求項1に記載の薄板材。 - 前記スリットは、曲げ処理中に該スリットの両側の薄板材の縁部と面の相互係合を保証するほど十分に小さい切り口幅を有することを特徴とする請求項1に記載の薄板材。
- 金属及びプラスチックのうちの一方の変形可能な薄板によって形成されることを特徴とする請求項1に記載の薄板材。
- 曲げ処理中に単に弾力的に変形することになる薄板によって形成され、
前記スリットは、薄板材の塑性変形を防止するほど十分に小さい斜角で前記曲げストラップを配向するように構成される、
ことを特徴とする請求項18に記載の薄板材。 - 前記スリットは、曲げ処理中に、該スリットの一方の側に沿った薄板材の縁部を該スリットの他方の側に沿った薄板材の面に係合させ、かつそれに沿って摺らせるように構成されることを特徴とする請求項1に記載の薄板材。
- 前記スリットは、前記スリット端部部分の両端で応力低減構成を用いて形成されることを特徴とする請求項2に記載の薄板材。
- 前記複数のスリットは、隣接するスリット端部部分間に少なくとも1つの曲げウェブを形成するように構成された、前記曲げ線に沿ってその近くにある複数のスリットを含み、 少なくとも1つのスリットは、前記曲げ線の近くのその両側にかつそれと実質的に平行に位置決めされた第1の対の縦方向に延びるスリットセグメントから成り、
前記縦方向に延びるスリットセグメントは、更に、横断方向に延びるスリットセグメントによって結合された一対の縦方向に隣接する端部を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の薄板材。 - コイル状態に固定されたことを特徴とする請求項1に記載の薄板材。
- 薄板材の厚みに対する前記曲げ線の両側のスリット間のジョグ距離の比率は、約1.0よりも小さく、
前記スリットは、薄板材の厚みの約0.3倍よりも小さい切り口を有する、
ことを特徴とする請求項2に記載の薄板材。 - 前記スリットの前記縦方向に隣接する端部は、前記曲げ線を横切って延びる曲げストラップを形成し、
前記曲げストラップは、薄板材の厚みの約0.5から約4.0倍の間に等しい幅寸法で形成される、
ことを特徴とする請求項2に記載の薄板材。 - 前記曲げストラップの前記幅寸法は、薄板材の厚みの約0.7から約2.5倍の間であることを特徴とする請求項26に記載の薄板材。
- 前記複数の曲げ線の各々の両側に薄板材の縁部と面の係合を生成する位置に複数の曲げ線に沿って位置決めされた複数のスリットを有し、
三次元構造部を生成するために前記複数の曲げ線に沿って曲げられる、
ことを特徴とする請求項1に記載の薄板材。 - 前記三次元構造部は、箱形梁であることを特徴とする請求項28に記載の薄板材。
- 前記三次元構造部は、クロスブレースト箱形梁であることを特徴とする請求項28に記載の薄板材。
- 前記三次元構造部は、電気構成要素のためのシャーシであることを特徴とする請求項28に記載の薄板材。
- 前記三次元構造部は、スタッドウォールであることを特徴とする請求項28に記載の薄板材。
- 前記三次元構造部は、折り紙形態であることを特徴とする請求項28に記載の薄板材。
- 前記三次元構造部は、波形パネルであることを特徴とする請求項28に記載の薄板材。
- 前記三次元構造部は、波形支柱であることを特徴とする請求項28に記載の薄板材。
- 望ましい曲げ線に沿って曲げるための薄板材であって、
複数の曲げストラップ形成構造部が形成された薄板材、
を含み、
前記ストラップ形成構造部は、曲げ線を横切って延びるように配向されて位置決めされた縦方向ストラップ軸線を有する、薄板材の少なくとも1つの曲げストラップを形成するように位置決めされ、
前記ストラップ形成構造部は、前記曲げ線に沿って薄板材の曲げを生成するように構成されて位置決めされた、
ことを特徴とする薄板材。 - 前記ストラップ形成構造部は、薄板材を貫通して延びるように形成されたスリットであることを特徴とする請求項36に記載の薄板材。
- 前記スリットは、薄板材の曲げ処理中に該スリットの両側に薄板材の縁部と面の係合を引き起こす切り口寸法及びジョグ距離を有することを特徴とする請求項37に記載の薄板材。
- 前記スリットは、細長い弓状スリットであることを特徴とする請求項37に記載の薄板材。
- 前記弓状スリットは、前記曲げ線に面する凸状側面を有することを特徴とする請求項39に記載の薄板材。
- 前記ストラップ形成構造部は、薄板材を貫通して延びないある一定の深さに形成された溝であることを特徴とする請求項36に記載の薄板材。
- 前記溝は、細長い弓状の溝であることを特徴とする請求項41に記載の薄板材。
- 前記弓状の溝は、前記曲げ線に面する凸状側面を有することを特徴とする請求項42に記載の薄板材。
- 前記溝は、薄板材の同じ側に形成されることを特徴とする請求項41に記載の薄板材。
- 前記ストラップ形成構造部は、ストラップの長さのほぼ中点から縦方向ストラップ軸線に沿って両方向に増大する幅寸法を有するストラップを形成することを特徴とする請求項36に記載の薄板材。
- 曲げ線に沿って曲げるために形成された薄板材であって、
曲げ線に隣接してそれに沿った位置に複数のスリットが貫通した薄板材、
を含み、
前記スリットの各々は、前記曲げ線から離れるように分岐する反対端を有し、
前記スリットは、前記曲げ線に沿って薄板材の曲げを生成するように構成されて位置決めされた、
ことを特徴とする薄板材。 - 前記スリットは、前記曲げ線の両側に交互に位置決めされ、
縦方向に隣接するスリットは、幅寸法を有する曲げストラップを形成するスリット端部部分を有し、該幅寸法は、該曲げストラップが前記曲げ線から離れて延びる時に増大する、
ことを特徴とする請求項36に記載の薄板材。 - 前記スリットの各々は、曲げ処理中に該スリットの両側の薄板材の部分の縁部と面の係合を生成する、薄板材の厚み寸法に対する切り口寸法及びジョグ距離寸法を用いて形成されることを特徴とする請求項36に記載の薄板材。
- 曲げ線に沿った精密曲げのために形成された薄板材であって、
曲げ線の両側に沿ってその近くに端から端の関係で位置決めされた複数の細長い閉鎖端スリットを有する塑性的かつ弾力的に変形可能な中実薄板材、
を含み、
各スリットは、前記曲げ線から離れるように分岐するスリット端部部分を有し、縦方向に隣接する端部部分の対が、該曲げ線を横切って斜めに延びる曲げストラップを形成する、
ことを特徴とする薄板材。 - 前記スリットは、前記曲げ線の交替する側に位置決めされ、
前記スリット端部部分は、弓状であり、前記曲げ線に対して交替する方向に歪曲した斜めに配向されたストラップを形成するために該曲げ線から離れるように湾曲する、
ことを特徴とする請求項49に記載の薄板材。 - 前記スリットは、弓状であり、前記曲げ線に面する凸状側面を有することを特徴とする請求項49に記載の薄板材。
- 前記曲げストラップは、薄板材の曲げ処理中の捩れ及び曲げの両方に対して配向されることを特徴とする請求項49に記載の薄板材。
- 前記曲げストラップの幅寸法は、薄板材の厚み寸法よりも大きいことを特徴とする請求項49に記載の薄板材。
- 前記曲げストラップは、該曲げストラップが前記曲げ線から離れて延びる時に増大する厚み寸法を有することを特徴とする請求項49に記載の薄板材。
- 前記複数のスリットは、前記曲げ線に対する斜角で該曲げ線を横切って延びる複数の曲げストラップを形成することを特徴とする請求項49に記載の薄板材。
- 交互の曲げストラップは、反対の歪曲した方向に前記曲げ線全体を横切って延びることを特徴とする請求項55に記載の薄板材。
- 等方性材料の薄板であることを特徴とする請求項56に記載の薄板材。
- 複数の前記曲げストラップは、同じ方向に前記曲げ線を横切って延びるように歪曲していることを特徴とする請求項55に記載の薄板材。
- 非等方性材料であることを特徴とする請求項58に記載の薄板材。
- 前記スリットは、前記曲げ線上に実質的に重なった仮想支点回りの前記曲げストラップの曲げを生成するために該曲げ線の両側に実質的に等距離に位置決めされ、
前記曲げ線を横切るスリット間の横断方向の距離は、薄板材の大体の厚みよりも大きくない、
ことを特徴とする請求項49に記載の薄板材。 - 前記スリットは、薄板材の曲げ処理が完了する時に該スリットの両側の薄板材を変位させて係合から外すために前記曲げストラップと協働するように形成されることを特徴とする請求項49に記載の薄板材。
- 陽極酸化金属の薄板であることを特徴とする請求項49に記載の薄板材。
- 各スリットは、該スリットの両端に弓状端部部分を有し、
前記弓状端部部分は、前記曲げ線から離れる方向に湾曲するように形成される、
ことを特徴とする請求項49に記載の薄板材。 - 前記弓状端部部分は、前記曲げストラップの塑性変形ゾーンの少なくとも端部で終端するように延びることを特徴とする請求項63に記載の薄板材。
- 前記スリットを形成する薄板材は、外側方向に圧縮されたものであることを特徴とする請求項49に記載の薄板材。
- 前記スリットの形状は、弓形であり、
少なくとも1つのスリットの凸状側の舌状部は、薄板材の曲げの方向を片寄らせるために、薄板材の曲げ処理の前に薄板材の平面から横方向に変位させられる、
ことを特徴とする請求項49に記載の薄板材。 - 摺り合わせ部、窪み、輪郭、開口部、フランジ、タブ、及び溝のうちの1つが、薄板材に形成されることを特徴とする請求項49に記載の薄板材。
- 前記スリットは、薄板材の平面に対する斜角で薄板材を貫通して延びるように形成されることを特徴とする請求項49に記載の薄板材。
- 前記スリットが鋳造された鋳込材料の薄板であることを特徴とする請求項49に記載の薄板材。
- 前記スリットを形成する薄板材は、バリ取り、電解研磨、溶剤エッチング、陽極酸化、腐食を低減するための処理、及び電気メッキのうちの少なくとも1つを施されたものであることを特徴とする請求項49に記載の薄板材。
- エラストマー層が、前記曲げ線を横切って薄板材に結合されたことを特徴とする請求項49に記載の薄板材。
- 前記エラストマー層は、装飾されることを特徴とする請求項71に記載の薄板材。
- 前記エラストマー層は、反射性であることを特徴とする請求項71に記載の薄板材。
- 熱作動式形状記憶を有する材料であることを特徴とする請求項49に記載の薄板材。
- 粘着ストリップを担持することを特徴とする請求項49に記載の薄板材。
- 材料の保護ストリップが、前記曲げ線の上で薄板材に固定されたことを特徴とする請求項49に記載の薄板材。
- 前記保護ストリップは、薄板材が曲げられる側から離れる方向にある薄板材の側面に固定されることを特徴とする請求項76に記載の薄板材。
- 前記保護ストリップは、薄板材が曲げられる方向にある薄板材の側面に固定されることを特徴とする請求項77に記載の薄板材。
- 曲げ処理中にスリットの両側で薄板材の縁部と面の係合を生成するように構成された曲げ線に沿う複数のスリットを各々が有する複数の該曲げ線に沿った曲げのために形成されたことを特徴とする請求項49に記載の薄板材。
- 前記複数の曲げ線は、薄板材を曲げる時に中空閉鎖構造部の形成を可能にするように位置決めされて配向されたことを特徴とする請求項79に記載の薄板材。
- 前記複数の曲げ線は、薄板材を曲げる時に中空湾曲梁の形成を可能にするように位置決めされて配向されたことを特徴とする請求項80に記載の薄板材。
- 前記複数の曲げ線は、薄板材を曲げる時に波形構造部の形成を可能にするように位置決めされて配向されたことを特徴とする請求項79に記載の薄板材。
- 薄板材の前記縁部は、湾曲面と嵌合するように形成されたことを特徴とする請求項80に記載の薄板材。
- 薄板材の前記縁部は、円筒面と嵌合するように形成され、
前記中空閉鎖構造部は、前記複数の曲げ線の間に薄板材の複数の平坦面によって形成された多角形構造部である、
ことを特徴とする請求項83に記載の薄板材。 - 更に前記複数の曲げ線に沿う複数の取付けタブを用いて形成されたことを特徴とする請求項79に記載の薄板材。
- 前記取付けタブは、そこにファスナ受け取り開口部を含むことを特徴とする請求項85に記載の薄板材。
- 前記取付けタブは、第1の指定された薄板材に第2の薄板材を固定するために該第2の薄板材に設けられた取付け溝穴を貫通して延びるように形成されたことを特徴とする請求項85に記載の薄板材。
- 前記複数の曲げ線は、互いに実質的に平行かつ互いに等間隔であり、薄板材は、ジクザグ形の横断方向断面を有するように曲げられ、
2つの実質的に平坦な薄板材は、波形の薄板アセンブリを形成するように薄板材の両側に固定された、
ことを特徴とする請求項79に記載の薄板材。 - 複数の第1の薄板曲げ線に沿った曲げのために形成され、該第1の薄板曲げ線の各々の近くに位置決めされて曲げを生成するように構成された複数のスリットを貫通させて形成され、該第1の薄板曲げ線に沿って曲げられる第1の薄板材と、
複数の第2の薄板曲げ線に沿った曲げのために形成され、該第2の薄板曲げ線の各々の近くに位置決めされて曲げを生成するように構成された複数のスリットを貫通させて形成され、該第2の薄板曲げ線に沿って曲げられる第2の薄板材と、
を含み、
前記第1の薄板材及び前記第2の薄板材は、互いに固定されて中空梁を形成する、
ことを特徴とする中空梁。 - 前記第1の薄板材の前記スリット及び前記第2の薄板材の前記スリットは、曲げ処理中に該スリットの両側に該材料の縁部と面の係合を生成するように構成されることを特徴とする請求項89に記載の中空梁。
- 前記第1の薄板材の前記スリット及び前記第2の薄板材の前記スリットは、弓形であることを特徴とする請求項90に記載の中空梁。
- 前記第1の薄板材及び前記第2の薄板材は、硬化した中空梁を形成するように構成されて互いに固定されることを特徴とする請求項89に記載の中空梁。
- 前記第1の薄板材は、一対の実質的に平行な第1の薄板曲げ線の両側に沿って延びるように位置決めされたスリットを用いて形成され、
前記第2の薄板材は、一対の実質的に平行な第2の薄板曲げ線の両側に沿って延びるように位置決めされたスリットを用いて形成される、
ことを特徴とする請求項89に記載の中空梁。 - 前記第1の薄板材は、該第1の薄板材の両縁部から前記一対の第1の薄板曲げ線に隣接する位置まで内側方向に延びる複数の切り欠きを含み、
前記第2の薄板材は、該第2の薄板材の両縁部から前記一対の第2の薄板曲げ線に隣接する位置まで内側方向に延びる複数の切り欠きを含む、
ことを特徴とする請求項93に記載の中空梁。 - 前記第1の薄板材及び前記第2の薄板材の各々は、U字形横断方向断面を有するように曲げられ、互いに固定されて四側面中空箱形梁を形成することを特徴とする請求項94に記載の中空梁。
- 前記第1の薄板材及び前記第2の薄板材は、前記曲げ線に沿って縦方向に湾曲するように曲げられ、互いに固定されて湾曲四側面中空箱形梁を形成することを特徴とする請求項95に記載の中空梁。
- 前記第1の薄板材及び前記第2の薄板材の前記切り欠きは、パイ形状であり、
前記第1の薄板材及び前記第2の薄板材は、複数のファスナによって互いに固定される、
ことを特徴とする請求項96に記載の中空梁。 - 複数の曲げ線に沿って曲げるために形成された薄板材、
を含み、
前記薄板材は、それを貫通して前記曲げ線の各々の近くに位置決めされた複数のスリットを用いて形成され、
前記スリットは、三次元形態に曲げられた時に、少なくとも2つのクロスブレース薄板部分が梁の内側に位置決めされた箱形梁への薄板の曲げを生成するように構成され、
前記クロスブレース薄板部分は、前記箱形梁の交替する正反対の隅部間に延びる、
ことを特徴とするクロスブレースト箱形梁。 - 複数の曲げ線に沿って曲げるために形成された薄板材、
を含み、
前記薄板材は、それを貫通して前記曲げ線の各々の近くに位置決めされた複数のスリットを用いて形成され、
前記スリットは、連続デッキ面を設けるために三次元形態に曲げられた時にデッキの上側及び下側の両方に沿って当接する弦薄板部分と、該弦薄板部分の間の複数の結合ウェブ薄板部分とを有する波形デッキへの薄板の曲げを生成するように構成される、
ことを特徴とする連続波形デッキ。 - 構成要素を支持するためのシャーシであって、
複数の曲げ線に沿って曲げるために形成され、該曲げ線の各々の近くに位置決めされてシャーシを生成するように構成された貫通する複数のスリットを用いて形成された薄板材と、
薄板に固定された少なくとも1つの構成要素と、
を含み、
前記薄板は、該薄板を少なくとも部分的に取り囲むように前記曲げ線に沿って曲げられる、
ことを特徴とするシャーシ。 - 曲げ線に沿って曲げるための薄板材をスリット加工する方法であって、
曲げ線に対して位置決めされ、薄板材を曲げる時にスリットの両側の該材料の縁部と面の係合を用いて該曲げ線に沿った曲げを生成するように構成された、薄板材を貫通する複数のスリットを形成する段階、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記形成する段階中に、前記曲げ線の両側で交替する弓状スリットとして、該弓状スリットの凸状側面が該曲げ線に最も近くなるように前記スリットを形成する、
ことを特徴とする請求項101に記載の方法。 - 前記形成する段階中に、各スリットは、前記曲げ線から離れるように分岐するスリット端部部分を用いて形成され、該曲げ線の両側の一対の縦方向に隣接するスリット端部部分は、該曲げ線を横切って延びる曲げストラップを形成し、
前記形成する段階中に、曲げ処理中の前記スリットの両側の前記薄板材の相互係合を生成する切り口幅寸法及びスリット間の横断方向ジョグ距離を用いて該スリットを形成する、
ことを特徴とする請求項101に記載の方法。 - 前記形成する段階は、前記曲げ線を横切って斜めに延びる曲げストラップを形成するスリット端部部分を用いて前記スリットを形成することにより達成される、
ことを特徴とする請求項103に記載の曲げるための薄板材をスリット加工する方法。 - 前記スリット間のジョグ距離及び前記曲げ線に沿う前記スリットの位置の少なくとも一方を変えることにより前記曲げストラップの断面積を変える段階、
を含むことを特徴とする請求項103に記載の方法。 - 前記形成する段階の前に、スリット加工のために弾力的かつ塑性的に変形可能な材料の中実薄板を選択する段階、
を含むことを特徴とする請求項101に記載の曲げるための薄板材をスリット加工する方法。 - 前記形成する段階は、
前記曲げ線に沿って縦方向に重なる一定の位置に前記スリットの各々を形成し、
縦方向に隣接するスリットの前記端部部分間に斜めに延びる曲げストラップを形成するために該スリットの各端部に弓状端部部分を有するように各スリットを形成する、
ことによって達成される、
ことを特徴とする請求項101に記載の曲げるための薄板材をスリット加工する方法。 - 前記形成する段階は、前記スリットを前記曲げ線の両側で横方向にオフセットし、中央摺動部分が該曲げ線と実質的に平行になるように形成することによって達成される、
ことを特徴とする請求項107に記載の曲げるための薄板材をスリット加工する方法。 - 前記形成する段階は、曲げ処理中に前記スリットの一方の側の縁部の該スリットの他方の側の面上の摺りを生じ、該縁部を曲げ処理中に該スリットの両側の前記薄板材の前記面に対して支持する関係で位置決めするための切り口を用いて該スリットを形成することによって達成される、
ことを特徴とする請求項108に記載の曲げるための薄板材をスリット加工する方法。 - 前記形成する段階の後に、前記曲げストラップの塑性及び弾性変形を生成するために、前記曲げ線に整列した仮想支点の回りに前記薄板材を曲げる段階、
を含むことを特徴とする請求項109に記載の曲げるための薄板材をスリット加工する方法。 - 前記形成する段階は、前記曲げ線の実質的に全長に沿って該曲げ線の両側に請求項101に記載の複数のスリットを形成することによって達成される、
ことを特徴とする請求項101に記載の曲げるための薄板材をスリット加工する方法。 - 前記形成する段階の後に、前記曲げ線の回りに前記薄板材を曲げる段階、
を含むことを特徴とする請求項101に記載の曲げるための薄板材をスリット加工する方法。 - 前記形成する段階中に、複数のスリットを複数の交差する曲げ線の各々に形成し、
前記曲げる段階中に、3つの相互に交差し、かつ当接する平面薄板パネルを有する構造部を生成するために、少なくとも2つの曲げ線に沿って前記薄板材を曲げ、
相互の支持のために前記3つの相互に交差するパネルを当接する関係に固定する段階、 を含むことを特徴とする請求項112に記載の方法。 - 前記曲げる段階の後に、溶接、ろう付け、半田付け、封入、及び接着剤充填段階のうちの1つにより、前記曲げた薄板材の前記スリットを充填する段階、
を含むことを特徴とする請求項112に記載の方法。 - 前記形成する段階は、第1の位置で達成され、
前記形成する段階の後に、前記薄板材を前記第1の位置から該第1の位置から離れた第2の位置へ搬送する段階と、
前記搬送する段階の後に、前記第2の位置で前記曲げ線に沿って前記薄板材を曲げる段階と、
を含むことを特徴とする請求項101に記載の曲げるための薄板材をスリット加工する方法。 - 前記搬送する段階は、
(a)平坦な状態、
(b)コイル状態、及び
(c)部分的に形成された状態、
のうちの1つで前記薄板材を搬送することによって達成される、
ことを特徴とする請求項115に記載の曲げるための薄板材をスリット加工する方法。 - 前記形成する段階の後及び前記搬送する段階の前に、前記薄板材をコイルに巻き取り、該薄板材がコイルに巻かれる間に前記搬送する段階を実行し、
前記曲げる段階を実行する前に、別の位置で前記薄板材のコイルを伸ばす段階、
を含むことを特徴とする請求項115に記載の曲げるための薄板材をスリット加工する方法。 - 前記コイルを伸ばす段階中に、前記曲げる段階を実行する段階、
を含むことを特徴とする請求項117に記載の曲げるための薄板材をスリット加工する方法。 - 前記搬送する段階は、前記コイル状薄板材を地表の表面上の第1の位置から大気圏外の第2の位置へ搬送することによって達成される、
ことを特徴とする請求項118に記載の方法。 - 前記曲げる段階は、3つの相互に交差する平面を有する構造部を生成するために、複数の曲げ線に沿って前記薄板材を曲げることによって達成され、
前記構造部を伸びないように固定する段階、
を含むことを特徴とする請求項119に記載の方法。 - 曲げ線に沿って曲げるための薄板材を形成する方法であって、
曲げ線を横切って延びるように配向された縦方向ストラップ軸線を有する少なくとも1つの曲げストラップを薄板材に形成するように該曲げ線に対して位置決めされた複数の曲げストラップ形成構造部を該薄板材に形成する段階、
を含み、
前記ストラップ形成構造部は、前記曲げ線に沿って前記薄板材の曲げを生成するために材料の縁部と面の係合を用いて構成されて位置決めされる、
ことを特徴とする方法。 - 前記形成する段階は、前記薄板材を貫通して延びるスリットとして前記ストラップ形成構造部を形成することによって達成される、
ことを特徴とする請求項121に記載の方法。 - 前記形成する段階は、前記スリットを形成し、前記薄板材の曲げ処理中に切り口寸法及びジョグ距離が該スリットの両側の該薄板材の縁部と面の係合を引き起すようにすることによって達成される、
ことを特徴とする請求項122に記載の方法。 - 前記形成する段階は、前記スリットを細長い弓状スリットとして形成することによって達成される、
ことを特徴とする請求項121に記載の方法。 - 前記形成する段階は、前記弓状スリットを前記曲げ線に面する凸状側面を有するように形成することによって達成される、
ことを特徴とする請求項124に記載の方法。 - 前記形成する段階は、前記薄板材を貫通して延びないある一定の深さに形成された溝として前記ストラップ形成構造部を形成することによって達成される、
ことを特徴とする請求項121に記載の方法。 - 前記形成する段階は、前記溝を細長い弓状溝として形成することによって達成される、 ことを特徴とする請求項126に記載の方法。
- 前記形成する段階は、前記弓状溝を前記曲げ線に面する凸状側面を有するように形成することによって達成される、
ことを特徴とする請求項127に記載の方法。 - 前記形成する段階は、前記薄板材の同じ側に前記溝を形成することによって達成される、
ことを特徴とする請求項126に記載の方法。 - 前記形成する段階は、前記ストラップの長さのほぼ中間点から縦方向ストラップ軸線に沿って両方向に増大する幅寸法を有するストラップを形成するように前記ストラップ形成構造部を形成することによって達成される、
ことを特徴とする請求項121に記載の方法。 - 前記形成する段階は、曲げ処理の前に前記薄板材の平面から変位した、前記弓状スリットの凹状側面上の舌状部を形成する弓状スリットとして、前記ストラップ形成構造部を形成することによって達成される、
ことを特徴とする請求項121に記載の方法。 - 前記形成する段階中に、前記弓状スリットの凸状側面が前記曲げ線に面する状態で前記曲げ線の両側に交替する弓状スリットとして前記スリットを形成する、
ことを特徴とする請求項122に記載の方法。 - 前記形成する段階中に、各スリットは、前記曲げ線から離れるように分岐するスリット端部部分を用いて形成され、該曲げ線の両側の一対の縦方向に隣接するスリット端部部分が、該曲げ線を横切って延びる前記曲げストラップを形成し、
前記形成する段階中に、曲げ処理中に前記スリットの両側に前記薄板材の相互係合を生成する寸法を有する切り口幅を用いて該スリットを形成する、
ことを特徴とする請求項121に記載の方法。 - 曲げ線に沿って曲げるための薄板材をスリット加工する方法であって、
スリット加工のための中実薄板材を選択する段階と、
前記曲げ線に沿った交替するスリットが前記曲げ線の交替する側に位置決めされるように、望ましい曲げ線に沿って複数のスリットを形成する段階と、
前記形成する段階中に、弓状スリットの隣接する対が、最小幅寸法の両側でストラップ幅寸法が増大するような前記曲げ線を横切って斜めに延びる曲げストラップを形成するように、中央部分が該曲げ線に実質的に平行でそれから横方向にオフセットし、かつ前記スリットの各端部上の弓状スリット端部部分が該曲げ線から離れて湾曲するように各スリットを形成する段階と、
含むことを特徴とする方法。 - 前記形成する段階は、曲げ処理中に前記スリットの両側の前記薄板材の相互係合を生成するように寸法決めされた切り口幅を有するスリットを切削するためにレーザ切削装置を使用することによって達成される、
ことを特徴とする請求項134に記載の方法。 - 前記形成する段階は、曲げ処理中に前記スリット両側の前記薄板材の相互係合を生成するように寸法決めされた切り口幅を有するスリットを切削するためにウォータージェット切削装置を使用することによって達成される、
ことを特徴とする請求項134に記載の方法。 - 前記形成する段階の後に、前記曲げ線に沿って前記薄板材を曲げる段階、
を含むことを特徴とする請求項134に記載の方法。 - 前記形成する段階は、前記スリットの一方の側の前記薄板材の縁部と該薄板材の他方の側の該薄板材の面との摺動相互係合を生成するスリット間の切り口幅寸法及び横断方向ジョグ距離を用いて前記スリットを形成することによって達成され、
前記曲げる段階は、前記薄板材の縁部と面の摺動相互係合によって前記曲げストラップの塑性及び弾性変形が生成されるように、前記曲げ線に実質的に整列した仮想支点の回りに該薄板材を曲げることによって達成される、
ことを特徴とする請求項137に記載の方法。 - 前記形成する段階は、複数の交差する曲げ線に沿って前記スリットを形成することによって達成され、
前記曲げる段階は、延びて当接する関係になる3つの交差する平面区域を有する三次元構造部に前記薄板材を曲げることによって達成され、
安定した構造部を形成するために前記3つの交差する平面区域を互いに固定する段階、 を含むことを特徴とする請求項138に記載の方法。 - 前記曲げる段階の後に、前記曲げ線において密封継手を生成する材料で前記スリットを充填する段階、
を含むことを特徴とする請求項138に記載の方法。 - 前記充填する段階は、
(a)溶接段階、
(b)ろう付け段階、
(c)半田付け段階、
(d)封入段階、及び
(e)接着剤充填段階、
のうちの1つによって達成される、
ことを特徴とする請求項140に記載の方法。 - 前記曲げる段階の後に、前記薄板材を伸ばす段階、
を含むことを特徴とする請求項138に記載の方法。 - 前記形成する段階は、前記曲げ線に対して反対に延びる斜角に配向された曲げストラップを形成するスリットを設けることによって達成される、
ことを特徴とする請求項134に記載の方法。 - 前記形成する段階は、スリットの両端において前記曲げ線に対して約45°及び約135°の角度で配向された縦方向ストラップ軸線を有する曲げストラップを設けることによって達成される、
ことを特徴とする請求項143に記載の方法。 - 前記形成する段階は、前記薄板材を曲げるのに必要な望ましい量の力を生成する前記曲げストラップに対する幅寸法を選択することによって達成される、
ことを特徴とする請求項134に記載の方法。 - 前記形成する段階は、曲げられる前記薄板材の厚みよりも大きい前記曲げストラップに対する最小幅寸法を選択することによって達成される、
ことを特徴とする請求項134に記載の方法。 - 前記形成する段階は、曲げられる前記薄板材の厚みよりも小さい前記曲げストラップに対する最小幅寸法を選択することによって達成される、
ことを特徴とする請求項134に記載の方法。 - 前記形成する段階は、曲げられる前記薄板材の厚みの約0.5倍から約4倍の範囲の前記曲げストラップに対する最小幅寸法を選択することによって達成される、
ことを特徴とする請求項134に記載の方法。 - 前記選択する段階は、曲げられる前記材料の厚みの0.7から2.5倍の間になるように前記曲げストラップの最小幅を選択することによって達成される、
ことを特徴とする請求項148に記載の方法。 - 前記形成する段階は、前記曲げストラップが前記曲げ線に対して反対側に歪曲した方向に斜めに配向されるように構成することによって達成される、
ことを特徴とする請求項134に記載の方法。 - 前記形成する段階は、前記曲げストラップを該曲げストラップの長さの中間点の近くから分岐するように構成することによって達成される、
ことを特徴とする請求項150に記載の方法。 - 前記薄板材を選択する段階及び複数のスリットを形成する段階は、曲げ処理中に該薄板材の弾性変形のみを生成するように達成される、
ことを特徴とする請求項134に記載の方法。 - 前記形成する段階は、前記スリットの両側に前記薄板材の摺りによる縁部と面の係合を生成する方法で達成され、
前記摺動係合は、前記曲げストラップが捩れて曲がる時に前記スリットの縦方向中心から前記スリット端部まで進行する、
ことを特徴とする請求項134に記載の方法。 - 前記形成する段階中に、前記曲げストラップの最小幅、前記曲げ線からの各スリットの距離、及び各スリットの幅は、前記薄板材の組成及び厚みと曲げ部が使用中に受ける力とに対して曲げ部の望ましい強度を生成するように選択される、
ことを特徴とする請求項134に記載の方法。 - 前記形成する段階中は、前記曲げ線までの各スリットの距離は、前記薄板材の厚みよりも小さい、
ことを特徴とする請求項134に記載の方法。 - 前記スリットを形成する段階中に、該スリットは、該スリットが終端する点で前記薄板材の残留応力を低減する傾向がある幾何学形状を有するように形成される、
ことを特徴とする請求項134に記載の方法。 - 前記形成する段階は、
曲げる時にクロスブレースト箱形梁を生成するように配置された複数の曲げ線に沿う前記スリットを形成し、
前記曲げる段階中に、前記薄板材をクロスブレースト箱形梁に曲げる、
ことによって達成されることを特徴とする請求項137に記載の方法。 - 前記形成する段階は、
曲げる時に連続波形デッキを生成するように配置された複数の曲げ線に沿う前記スリットを形成し、
前記曲げる段階中に、前記薄板材を連続波形デッキに曲げる、
ことによって達成されることを特徴とする請求項137に記載の方法。 - 前記形成する段階は、
曲げる時に構成要素支持シャーシを生成するように配置された複数の曲げ線に沿う前記スリットを形成し、
前記曲げる段階中に、前記薄板材を構成要素支持シャーシに曲げる、
ことによって達成されることを特徴とする請求項137に記載の方法。 - 前記形成する段階は、
曲げる時にスタッドウォールを生成するように配置された複数の曲げ線に沿う前記スリットを形成し、
前記曲げる段階中に、前記薄板材をスタッドウォールに曲げる、
ことによって達成されることを特徴とする請求項137に記載の方法。 - 前記形成する段階は、
曲げる時に梯子を生成するように配置された複数の曲げ線に沿う前記スリットを形成し、
前記曲げる段階中に、前記薄板材を梯子に曲げる、
ことによって達成されることを特徴とする請求項137に記載の方法。 - 三次元構造部を形成する方法であって、
曲げ線に沿って薄板材の曲げを生成するために複数の曲げ線に対して構成されて位置決めされた複数の曲げ促進構造部を薄板材に形成する段階と、
前記薄板材を第1の曲げ線に沿って曲げる段階と、
前記薄板材の2つの部分が当接するまで少なくとも1つの付加的な曲げ線に沿って該薄板材を曲げる段階と、
三次元負荷を支えることができる剛性耐力三次元構造部を生成するために、前記薄板材の2つの当接する部分を互いに結合する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記形成する段階中に、前記曲げる段階中に縁部と面の接触を生成する切り口を有するスリットとして前記曲げ促進構造部を形成する、
ことを特徴とする請求項162に記載の方法。 - 三次元構造部を設計する方法であって、
曲げ線に沿う薄板材の曲げを可能にするように複数の曲げ線に対して構成されて位置決めされた、薄板材に配置される複数の曲げ促進構造部をCADシステムにレイアウトする段階と、
薄板が少なくとも2つの曲げ線に沿って曲げられた時に、該薄板の2つの部分が当接することになり、かつ該当接している部分が互いに結合されて三次元負荷を支えることができる剛性耐力三次元構造部を生成することができるように、前記構造部が前記CADシステム上にレイアウトされるのと同一の方法で前記薄板材に前記曲げ促進構造部を形成する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 製品を設計する方法であって、
折り曲げられた中実薄板材から作られる製品のデザインを2次元でレイアウトする段階と、
前記中実薄板材に形成される少なくとも2つのスリットの構成及びそれに対する位置決めを設計する段階と、
を含み、
各スリットは、望ましい曲げ線の両側の横方向にオフセットした位置に配置され、かつ該曲げ線に沿う他方のスリットに対して縦方向に変位され、
前記スリットは、前記中実薄板材の曲げ処理中に該スリットの両側の該中実薄板材の中実縁部の相互係合を生成するように構成される、
ことを特徴とする方法。 - 製品を作る方法であって、
薄板材上に2次元で製品のデザインをレイアウトする段階と、
前記薄板材に形成される少なくとも2つの細長いスリットの構成を設計する段階と、
を含み、
各スリットは、望ましい曲げ線の両側で横方向にオフセットされ、かつ該曲げ線に沿う他方のスリットに対して縦方向に変位され、
前記スリットは、前記薄板材の曲げ処理中に該スリットの両側の該薄板材の中実縁部の相互係合を生成するように構成され、
前記スリットを設計及び位置決めされたように前記薄板材に形成する段階と、
製品を形成するために前記曲げ線に沿って前記薄板材を曲げる段階と、
を更に含むことを特徴とする方法。 - 前記曲げる段階の前に、前記形成された薄板材を遠隔地での該薄板材の曲げ処理のために平坦な状態で出荷する付加的な段階、
を含むことを特徴とする請求項166に記載の方法。 - 前記曲げ線に沿った前記薄板材の変形と該薄板材の中実縁部の相互係合とを生成するために、該曲げ線に整列した仮想支点の回りに前記遠隔地で該薄板材を曲げる付加的な段階、
を含むことを特徴とする請求項166に記載の方法。 - 折り目に沿って等方性薄板材を折畳む方法であって、
複数の円弧を薄板材上に形成する段階、
を含み、
前記円弧の各々は、該円弧の端部間の複数の結合ゾーンを形成し、
前記円弧には、前記折り目の両側に対称的かつ縦方向に間隔が置かれ、
前記結合ゾーンは、前記折り目を横切って斜めに延びるストラップを形成し、
前記薄板材を前記折り目に沿って折畳む段階、
を更に含むことを特徴とする方法。 - 前記形成する段階は、前記薄板材が前記折り目に沿って折畳まれた時に該折り目の両側の該薄板材の平面がずれないように、該折り目に沿って反対方向に整列したストラップを定めるように前記円弧を形成することによって達成される、
ことを特徴とする請求項169に記載の方法。 - 前記形成する段階中に、同じ方向に前記折り目を横切って斜めに延びる結合ゾーンを生成するように前記円弧を形成し、
前記曲げる段階中に、前記折り目の両側の前記薄板材が該折り目に沿って縦方向にずれることを可能にする、
ことを特徴とする請求項169に記載の方法。 - 曲げ線に沿って曲げるために形成された薄板材であって、
曲げ線を横切って延びるように形成された少なくとも2つの曲げストラップを有する薄板材、
を含み、
前記ストラップは、前記曲げ線の近くに最小幅寸法を有し、該ストラップが該最小幅寸法の両側から離れて延びる時に幅寸法が増大し、
前記ストラップはまた、望ましい曲げ線に対して位置決めされ、該曲げ線に沿って前記薄板材を曲げる時に該曲げ線で該ストラップの塑性変形を生成するように構成される、
ことを特徴とする薄板材。 - 曲げ線に沿って非圧縮性薄板材を曲げる方法であって、
各々が結合ゾーンと切断ゾーンとを薄板に作り出す複数の結合円弧を該薄板上に形成する段階、
を含み、
前記円弧は、曲げ線に沿って対称的かつ縦方向に間隔が置かれ、
前記結合ゾーンは、前記曲げ線を横切ってストラップを形成し、
前記切断ゾーンは、曲げる時に前記薄板から下方又は上方の片寄りの一方に多少偏向したままである偏向タブを有し、
前記タブは、曲げる時に前記曲げ線の長さに亘って前記切断ゾーンの縁部と面の係合を正しく開始するのを助け、
前記薄板の平面が前記曲げ線に沿って該薄板の別の平面に対してずれるように該曲げ線に沿って該薄板を曲げる段階、
を更に含むことを特徴とする方法。 - 前記タブの前記偏向した片寄りは、該タブが前記薄板の反対側の面の下又は上を摺ることを防止し、それによって前記曲げ処理の完全性を維持することを特徴とする請求項173に記載の方法。
- 前記曲げ処理は、前記偏向して片寄ったタブの反対方向に行われることを特徴とする請求項174に記載の方法。
- 曲げ線に沿った曲げに対して単に弾力的に変形可能な薄板材を準備する方法であって、 各々が薄板に結合ゾーンと切断ゾーンとを作り出す複数の結合した大半径円弧を該薄板上に形成する段階、
を含み、
前記円弧は、前記曲げ線に沿って対称的かつ縦方向に間隔が置かれ、
前記結合ゾーンは、前記曲げ線を横切ってストラップを形成し、
前記曲げ線は、外側縁部と内側縁部の一方を含む自由表面で終端する、
ことを特徴とする方法。 - 前記自由表面は、外側縁部であり、
前記曲げ部は、
a.前記曲げ線に対して垂直な縁部の又はその近くの外側縁部、
b.前記曲げ部が前記曲げ線に垂直又はほぼ垂直である曲げ縁部と中断部との間のストラップによる曲げ縁部の近くで該曲げ線を横切る切断ゾーンの中断部、
c.終端するストラップの1つの縁部として使用される、前記曲げ線に対してかなり垂直ではない角度、
d.最後の円弧が前記曲げ縁部で前記ストラップを形成するように回転される、半径方向隅部の近くのストラップの外部曲げ縁部、及び
e.半径方向隅部の曲率と一致し、従って前記曲げ部の最終ストラップを形成するように、前記曲げ線の他方の側に回転された終端円弧、
のうちの1つで終端する、
ことを特徴とする請求項176に記載の方法。 - 非圧縮性薄板材を正確に曲げる方法であって、
薄板を曲げ部の所定の程度の鋭さで曲げる時に、材料の微細構造が従来の曲げ技術を使用するのと実質的に同じ鋭さの程度で該薄板材を曲げる場合と比較して殆ど変化しないような方法で該薄板を曲げる段階、
を含むことを特徴とする方法。 - 非圧縮性薄板材を正確に曲げる方法であって、
薄板を曲げ部の所定の角度の鋭さで曲げる時に、材料の微細構造が従来の曲げ技術を使用するのと実質的に同じ鋭さの角度で該薄板材を曲げる場合と比較して殆ど変化しないような方法で該薄板を曲げる段階、
を含むことを特徴とする方法。 - 曲げ線に沿って曲げるための非圧縮性薄板材で作られた部品を設計する方法であって、 薄板材が、該薄板材を曲げる時に捩れ及び曲げ処理の両方によって塑性変形されることになり、それによって前記曲げ処理がより容易に行われ、かつ該材料が前記曲げ線に沿って強化されるように、少なくとも2つの曲げストラップを計画された曲げ線に沿って離間した斜めの関係で該薄板材にレイアウトする段階、
を含むことを特徴とする方法。 - 機械を製造する方法であって、
機械の少なくとも1つの構成要素を製造する段階、
を含み、
前記構成要素は、弾性的及び塑性的に変形可能な中実薄板材から、
a.各スリットが、望ましい曲げ線の両側で横方向にオフセットされ、かつ曲げ線に沿って他方のスリットに対して縦方向に変位され、該スリットが、曲げ処理中に該スリットの両側の前記薄板材の中実縁部の相互係合を生成する切り口幅寸法を有する、該薄板材を貫通する2つの細長いスリットを形成する段階と、
b.前記曲げ線に沿った前記薄板材の塑性及び弾性変形と前記中実縁部の相互係合とを生成するように、該曲げ線に整列した仮想支点の回りに該薄板材を曲げる段階と、
を含む方法によって製造され、
前記機械の製造を終えるのに必要な全ての構成要素を組み立てる段階、
を更に含むことを特徴とする方法。 - 製品を設計する方法であって、
弾性的及び塑性的に変形可能な中実薄板材で作られる製品のデザインを2次元でレイアウトする段階と、
各スリットが、望ましい曲げ線の両側で横方向にオフセットされ、かつ該曲げ線に沿って他方のスリットに対して縦方向に変位され、該スリットが、前記薄板材の曲げ処理中に該スリットの両側に該薄板材の中実縁部の相互係合を生成するように寸法決めされた切り口幅を有する少なくとも2つの細長いスリットを該薄板材に設計する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - エンクロージャを設計する方法であって、
1)弾性的及び塑性的に変形可能な中実薄板材で作られるエンクロージャのデザインを2次元でレイアウトする段階と、
2)各スリットが、望ましい曲げ線の両側で横方向にオフセットされ、かつ該曲げ線に沿って他方のスリットに対して縦方向に変位され、該スリットが、曲げ処理中に該スリットの両側の前記薄板材の中実縁部の相互係合を生成するように寸法決めされた切り口幅及びジョグ距離を有する少なくとも2つの細長いスリットを該薄板材に形成する段階と、
3)前記エンクロージャに含まれる曲げ部の数に対して必要な回数だけ段階2を繰り返す段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - エンクロージャを弾性的及び塑性的に変形可能な中実薄板材から製造する方法であって、
1)各スリットが、望ましい曲げ線の両側で横方向にオフセットされ、かつ該曲げ線に沿って他方のスリットに対して縦方向に変位され、該スリットが、曲げ処理中に該スリットの両側の前記薄板材の中実縁部の相互係合を生成する切り口幅及びジョグ距離寸法を有する、該薄板材を貫通する少なくとも2つの細長いスリットを形成する段階と、
2)前記エンクロージャに含まれる曲げ部の数に対して必要な回数だけ段階1)を繰り返す段階と、
3)前記曲げ線の各々に沿った前記薄板材の塑性及び弾性変形と前記中実縁部の相互係合とを生成するために、該曲げ線の各々に整列した各仮想支点の回りに該薄板材を曲げる段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 付加的な段階が、
前記エンクロージャの完成形状に永久的に適合するように該エンクロージャを密封する段階、
を含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。 - 曲げ線に沿って曲げるための非圧縮性薄板材で作られた部品を製造する方法であって、 薄板材が、該薄板材を曲げる時に捩れ及び曲げ処理の両方によって塑性変形されることになり、それによって該曲げ処理がより容易に行われ、かつ該材料が曲げ線に沿って強化されるように、少なくとも2つの曲げストラップを計画された曲げ線に沿って離間した斜めの関係で該薄板材に作成する段階、
を含むことを特徴とする方法。 - 曲げ線に沿って曲げるために形成された薄板材であって、
各々が薄板上の複数の縦方向に結合した円弧から成る複数のスリットを有する弾性的に変形可能な薄板材、
を含み、
各スリットは、前記薄板に結合ゾーン及び切断ゾーンを生成するように望ましい折り目に対して構成されて位置決めされ、
前記スリットは、前記折り目に沿って対称的かつ縦方向に間隔が置かれ、
前記結合ゾーンは、前記折り目から比較的小さな角度を有する、
ことを特徴とする薄板材。 - 曲げ線に沿って曲げるために形成された薄板材であって、
貫通して形成され、かつ望ましい曲げ線の近くに位置決めされたスリットと、該スリットの各端部における曲げストラップとを有する薄板材、
を含み、
前記曲げストラップは、前記薄板材の実質的に曲げ部全体に亘る前記スリットも両側の該薄板材の縁部と面の係合を用いて前記曲げ線に沿って該薄板材の曲げを生成するように構成される、
ことを特徴とする薄板材。 - 前記スリットは、前記曲げ線から離れるように分岐し、かつ各曲げストラップの一方の側面を形成するスリット端部部分を有する、
ことを特徴とする請求項188に記載の薄板材。 - 前記スリット端部部分は、弓形であり、前記曲げ線から離れるように湾曲する、
ことを特徴とする請求項189に記載の薄板材。 - 前記曲げストラップは、前記曲げ線を横切って斜めに延びる、
ことを特徴とする請求項188に記載の薄板材。 - 前記曲げストラップは、前記スリットから反対の前記曲げ線の側で互いに収束する反対方向に歪曲している、
ことを特徴とする請求項191に記載の薄板材。 - 一方の曲げストラップの側面は、前記薄板材の縁部によって形成される、
ことを特徴とする請求項188に記載の薄板材。 - 前記スリットは、各端部に弓状端部部分を有し、
1つの端部部分と前記薄板材の前記縁部とは、斜めに延びる曲げストラップを形成する、
ことを特徴とする請求項193に記載の薄板材。 - 前記曲げ線に沿って曲げられたものであることを特徴とする請求項188に記載の薄板材。
- 曲げ線に沿って曲げるために形成された薄板材を曲げる方法であって、
薄板材を貫通してスリットを形成する段階、
を含み、
前記スリットは、望ましい曲げ線に対して位置決めされ、前記薄板材の実質的に曲げ部全体に亘る該スリットの両側の該薄板材の縁部と面の係合を用いて該曲げ線に沿って該薄板材の曲げを生成するように構成される、
ことを特徴とする方法。 - 前記形成する段階は、各々が前記曲げ線を横切って斜めに延びる曲げストラップの一方の側面を形成する端部部分を有する前記スリットを形成することによって達成される、
ことを特徴とする請求項196に記載の方法。 - 前記スリットは、前記曲げ線に最も近い凸状側面を有する弓形である、
ことを特徴とする請求項197に記載の方法。 - 前記形成する段階は、前記薄板材の縁部及び弓状端部が曲げストラップを形成するように、該薄板材の縁部の近くに前記スリットを形成することによって達成される、
ことを特徴とする請求項196に記載の方法。 - 曲げ線に沿って曲げるための薄板材を設計する方法であって、
スリットを薄板材上にレイアウトする段階、
を含み、
前記スリットは、望ましい曲げ線に対して位置決めされ、前記薄板材の実質的に曲げ部全体に亘って該薄板材を曲げる時にスリットの両側の該薄板材の縁部と面の係合を生成するように配向された該スリットの各端部における曲げストラップを前記薄板上の構造部を用いて形成するように構成される、
ことを特徴とする方法。 - 前記レイアウトする段階は、前記曲げ線の前記スリットから離れた側で収束する反対に歪曲した方向に該曲げ線を横切って斜めに延びる曲げストラップを各々が定める端部部分を有する該スリットを形成することによって達成される、
ことを特徴とする請求項200に記載の方法。 - 前記形成する段階は、凸状側面が前記曲げ線に最も近く位置決めされた弓状スリットとして前記スリットを形成することによって達成される、
ことを特徴とする請求項201に記載の方法。 - 曲げ線に沿って曲げるための薄板材を形成する方法であって、
薄板材を貫通するスリットの両端で2つの曲げストラップを該薄板材に形成するように曲げ線に対して位置決めされた複数の曲げストラップ形成構造部を該薄板材に形成する段階、
を含み、
前記曲げストラップの各々は、前記曲げ線を横切って延びるように配向された縦方向ストラップ軸線を有し、
前記ストラップ形成構造部は、前記薄板材の曲げ処理中に前記スリットの両側の該材料の縁部と面の係合を生成するように該スリットに対して構成されて位置決めされる、
ことを特徴とする方法。 - 曲げ線に沿って曲げるための薄板材をスリット加工する方法であって、
スリット加工のための中実薄板材を選択する段階と、
中央部分が曲げ線と実質的に平行で、かつそれから横方向にオフセットされ、スリットの各端部上の弓状スリット端部部分が該曲げ線から離れるように湾曲し、それによって該弓状スリットの該端部部分が、該曲げ線を横切って斜めに延びる曲げストラップの少なくとも一部を形成し、該ストラップの最小幅寸法の両側でストラップ幅寸法が増大するように、望ましい曲げ線に沿ってスリットを形成する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 製品を設計する方法であって、
折り曲げられた中実薄板材から作られる製品のデザインを2次元でレイアウトする段階と、
前記中実薄板材に形成されるスリットの構成を設計し、該スリットを位置決めする段階と、
を含み、
前記スリットは、望ましい曲げ線に沿って横方向にオフセットした位置に配置され、
前記スリットはまた、前記中実薄板材の曲げ処理中に該スリットの両側の該中実薄板材の中実縁部の相互係合を生成するように構成される、
ことを特徴とする方法。 - 曲げ線に沿って曲げられる非圧縮性薄板材を設計する方法であって、
薄板を曲げ部で所定の鋭さの角度で曲げる時に、薄板材の微細構造が、従来の曲げ技術を使用する場合と実質的に同じ鋭さの角度の該薄板材の曲げ処理と比較して殆ど変化しないような方法で、スリットと該スリットの各端部上の曲げストラップとを薄板上にレイアウトする段階、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記スリット及び曲げストラップを用いて前記薄板を形成する段階と、
前記薄板を前記曲げ線に沿って曲げる段階と、
を含むことを特徴とする請求項206に記載の方法。 - 製品を設計する方法であって、
折り曲げられた中実薄板材から作られる製品のデザインを2次元でレイアウトする段階と、
前記中実薄板材に形成されるスリットの構成を設計し、該スリットを位置決めする段階と、
を含み、
前記スリットは、望ましい曲げ線に沿って横方向にオフセットした位置に配置され、
前記スリットはまた、前記中実薄板材の曲げ処理中に該スリットの両側の該中実薄板材の中実縁部の相互係合を生成するように構成される、
ことを特徴とする方法。 - 曲げ線に沿って曲げるために形成された金属又はプラスチック薄板であって、該金属又はプラスチック薄板は、
前記曲げ線に沿って曲げを生成するように該金属又はプラスチック薄板に形成され、位置決めされた複数の曲げストラップ形成構造部を備え、前記各曲げストラップ形成構造部は、前記曲げ線から離れるように分岐する端部を有する中央部分と、該中央部分の端部に連結され、曲率半径を有する弓状部分とを備え、該弓状部分の曲率半径は、前記中央部分の端部に連結された該弓状部分の曲率半径よりも大きい曲率半径を有する追加の弓状部分に沿って前記曲げストラップ形成構造部の対向端部が互いに向かって延び返すようにさせるような曲率半径である、
ことを特徴とする金属又はプラスチック薄板。 - 前記曲げストラップ形成構造部は、スリットである、
ことを特徴とする請求項209に記載の金属又はプラスチック薄板。 - 前記曲げストラップ形成構造部は、溝である、
ことを特徴とする請求項209に記載の金属又はプラスチック薄板。 - 前記複数の曲げストラップ形成構造部は、曲げ線の両側で金属又はプラスチック薄板に縦方向に交互に千鳥足状に位置決めされており、縦方向に隣接した曲げストラップ形成構造部は、その間に曲げストラップを形成し、各曲げストラップは、曲げ線に対して斜めに配向された中心軸線を有し、隣接した曲げストラップの中心軸線は、交替する方向に斜めである、
ことを特徴とする請求項109に記載の金属又はプラスチック薄板。 - 前記曲げストラップ形成構造部は、スリットである、
ことを特徴とする請求項212に記載の金属又はプラスチック薄板。 - 前記曲げストラップ形成構造部は、溝である、
ことを特徴とする請求項212に記載の金属又はプラスチック薄板。 - 前記曲げストラップの中心軸線は、各曲げストラップのほぼ最小幅部で曲げ線と交差するし、前記曲げストラップは、その中心軸線に沿ってその最小幅部から離れる両方向に幅が増大する、
ことを特徴とする請求項212に記載の金属又はプラスチック薄板。 - 前記曲げストラップ形成構造部は、スリットである、
ことを特徴とする請求項215に記載の金属又はプラスチック薄板。 - 前記曲げストラップ形成構造部は、溝である、
ことを特徴とする請求項215に記載の金属又はプラスチック薄板。 - 前記各曲げストラップ形成構造部の端部は、曲げ線に向かって内向きに湾曲する追加の弓状部分に終端する、
ことを特徴とする請求項209に記載の金属又はプラスチック薄板。 - 前記曲げストラップ形成構造部は、スリットである、
ことを特徴とする請求項218に記載の金属又はプラスチック薄板。 - 前記曲げストラップ形成構造部は、溝である、
ことを特徴とする請求項218に記載の金属又はプラスチック薄板。 - 前記各曲げストラップ形成構造部の端部は、曲げ線に向かって内向きに湾曲する追加の弓状部分に終端する、
ことを特徴とする請求項212に記載の金属又はプラスチック薄板。 - 前記曲げストラップ形成構造部は、スリットである、
ことを特徴とする請求項221に記載の金属又はプラスチック薄板。 - 前記曲げストラップ形成構造部は、溝である、
ことを特徴とする請求項221に記載の金属又はプラスチック薄板。 - 前記各曲げストラップ形成構造部の端部は、曲げ線に向かって内向きに湾曲する追加の弓状部分に終端する、
ことを特徴とする請求項218に記載の金属又はプラスチック薄板。 - 前記曲げストラップ形成構造部は、スリットである、
ことを特徴とする請求項224に記載の金属又はプラスチック薄板。 - 前記曲げストラップ形成構造部は、溝である、
ことを特徴とする請求項224に記載の金属又はプラスチック薄板。 - 前記曲げストラップ形成構造部は、スリットであり、該スリットは、曲げ中に該スリットの両側で縁部と面の係合を生成するように形成され、位置決めされている、
ことを特徴とする請求項209に記載の金属又はプラスチック薄板。 - 前記曲げストラップ形成構造部は、スリットであり、該スリットは、曲げ中に該スリットの両側で縁部と面の係合を生成するように形成され、位置決めされている、
ことを特徴とする請求項212に記載の金属又はプラスチック薄板。 - 前記曲げストラップ形成構造部は、スリットであり、該スリットは、曲げ中に該スリットの両側で縁部と面の係合を生成するように形成され、位置決めされている、
ことを特徴とする請求項215に記載の金属又はプラスチック薄板。 - 前記曲げストラップ形成構造部は、スリットであり、該スリットは、曲げ中に該スリットの両側で縁部と面の係合を生成するように形成され、位置決めされている、
ことを特徴とする請求項218に記載の金属又はプラスチック薄板。 - 前記曲げストラップ形成構造部は、スリットであり、該スリットは、曲げ中に該スリットの両側で縁部と面の係合を生成するように形成され、位置決めされている、
ことを特徴とする請求項221に記載の金属又はプラスチック薄板。 - 前記曲げストラップ形成構造部は、スリットであり、該スリットは、曲げ中に該スリットの両側で縁部と面の係合を生成するように形成され、位置決めされている、
ことを特徴とする請求項224に記載の金属又はプラスチック薄板。 - 前記曲げストラップ形成構造部の中央部分は、弓状であり、該中央部分の中心点から前記曲げ線から離れるように分岐し、前記弓状の中央部分の端部に連結された弓状部分は、前記弓状の中央部分の曲率半径よりも小さい曲率半径を有する、
ことを特徴とする請求項209に記載の金属又はプラスチック薄板。 - ポリマーウェッブと共に巻かれた請求項209に記載の金属又はプラスチック薄板でできたコイル。
- 請求項209〜233のいずれか1項に記載の金属又はプラスチック薄板である材料シートまたは請求項234に記載のコイルにおいて、該材料シートは、金属であり、しかもプラスチックでない、
ことを特徴とする請求項209〜233のいずれか1項に記載の金属又はプラスチック薄板である材料シートまたは請求項234に記載のコイル。 - 請求項209〜233のいずれか1項に記載の金属又はプラスチック薄板である材料シートまたは請求項234に記載のコイルにおいて、曲げ線から離れるように分岐するスリット端部分は、曲げ中に材料シート中の応力を低減する、
ことを特徴とする請求項209〜233のいずれか1項に記載の金属又はプラスチック薄板または請求項234に記載のコイル。 - シートの材料は、金属であり、しかもプラスチックでない、
ことを特徴とする請求項236に記載のシート材料またはコイル。
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