KR20080015879A - 중공체 요소를 생산하기 위한 방법, 중공체 요소, 부품,중공체 요소를 생산하기 위한 연속식 복합 툴 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 적어도 실질적으로 정사각형 또는 직사각형 윤곽(202)을 가진, 통상적으로 시트 금속으로 구성되는 부품에 장착될 너트 요소와 같은 중공체 요소(200)를 제조하고, 특히 중공체 요소를 제조하기 위한 방법을 제공한다. 상기 방법에 따라, 프로파일 막대 또는 릴의 형태로 제공되는 프로파일 부재에 사전에 구멍을 천공한 후에, 프로파일 부재로부터 개별 요소를 어떤 크기로 절단하고, 선택적으로, 그 후에, 여러 개의 작업 스테이션(A, B, C, D)을 가진 연속식 복합 툴을 이용하여 나사산 실린더(206)를 형성한다. 본 발명의 방법은, 관통 공정, 천공 공정 및 평탄화 공정이 작업 스테이션(A, B, C, D)에서 수행되는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 또한 중공체 요소(200), 조립체 피스, 및 연속식 복합 툴(10)을 제공한다.
중공체 요소, 윤곽, 제1 광폭면, 제2 광폭면, 천공 섹션, 구멍, 언더컷, 링형 리세스, 나사산 실린더.

Description

중공체 요소를 생산하기 위한 방법, 중공체 요소, 부품, 중공체 요소를 생산하기 위한 연속식 복합 툴{METHOD FOR PRODUCING HOLLOW BODY ELEMENTS, HOLLOW BODY ELEMENT, COMPONENT, FOLLOW-ON COMPOSITE TOOL FOR PRODUCING HOLLOW BODY ELEMENTS}
본 발명은 통상적으로 시트 금속으로 구성되는 부품에 부착하기 위한 너트 요소와 같은 중공체 요소를 제조하기 위한 방법에 관한 것으로서, 특히, 각각의 작업이 수행되는 복수개의 작업 스테이션을 가진 연속식 툴을 이용하여, 사전 천공 작업을 거친 막대 섹션 또는 코일의 형태로 존재하는 섹션으로부터 개별 요소를 소정 길이로 절단하고, 선택적으로, 그 후에, 나사산 실린더(thread cylinder)를 형성함으로써, 적어도 실질적으로 정사각형 또는 직사각형 외부 윤곽을 가진 중공체 요소를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은, 상기 방법에 따라 제조된 중공체 요소, 중공체 요소와 시트 금속부로 구성되는 조립체, 상기 방법을 수행하기 위한 연속식 툴, 및 연속식 툴과 조합으로 사용될 수 있는 압연 기구에 관한 것이다.
상술한 종류의 방법, 대응하는 중공체 요소 및 조립체는 예를 들면 2005년 4월 13일자 출원되고 사전에 공개되지 않은 출원 PCT/EP2005/003893에 공지되어 있 다.
본 발명의 목적은, 사용되는 공구가 조기에 파손되지 않도록 무리를 주지 않으면서 알맞은 가격으로 중공체 요소, 특히 직사각형 너트 요소를 제조할 수 있는 방법을 개발하는 것이다. 더욱이, 이러한 방법으로 제조된 상기 중공체 요소들은 우수한 기계적 특성을 가져야 하는데, 예를 들면 높은 고정력(pullout force) 및 회전에 대한 우수한 고정력(security against rotation)을 가지며, 또한 일반적으로 시트 금속으로 구성된 부품과 이에 장착된 중공체 요소로 구성되는 조립체의 동적 하중에 대한 피로 파괴 특성이 향상될 수 있도록 낮은 노치 효과(notch effect)를 보여야 한다. 또한, 중공체 요소는 지극히 저렴한 가격으로 제조될 수 있어야 한다. 또한, 중공체 요소의 제조에 사용되는 연속식 툴 및 중공체 요소를 제조하는 목적을 위한 압연 기구의 특히 바람직한 디자인을 본 발명에 의해 얻을 수 있을 것이다.
상기 목적은, 청구항 1에 따른 방법, 청구항 23에 따른 중공체 요소, 청구항 37에 따른 조립체, 청구항 41에 따른 연속식 툴, 및 청구항 46에 따른 압연 기구에 의해 달성되며, 각각의 종속항은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸다.
본 발명의 방법에서, 사용되는 섹션은 직사각형 단면(cross-section)을 가지며, 저렴한 비용으로 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 제조 방법을 통해서, 이용되는 툴이 심각히 마모되지 않고, 이용되는 플런저가 지나치게 빨리 고장나는 일 없이 중공체 요소를 제조할 수 있다. 또한, 연속식 툴에서의 섹셔널 스트립(sectional strip)의 신장의 문제는, 입력 섹셔널 스트립의 디자인에 따라, 연속식 툴에서 1개의 개조(reforming) 스테이션 또는 최대 2개의 개조 스테이션만 필요하며, 즉, 본 발명에 따라, 상술한 출원 PCT/EP2005/003893에 비하여 중공체 요소의 파일럿부에서 언더컷의 형성을 위한 스테이션이 더 이상 필요하지 않다는 점에서, 매우 효율적인 방법으로 극복된다.
그러나, 1개의 스테이션에서 1개의 섹션에 대해 2개의 처리 작업이 항상 수행되는 작업 단계에서 제조되는 PCT/EP2005/003893의 발명의 이점이 유지된다. 이에 의해, 연속식 툴의 제조 비용 및 복잡성을 심각히 증가시키지 않고, 제조 플랜트의 생산성을 배가시킬 수 있다. 작업 요소가 두 배로 되는 것은 추가적 비용 및 복잡성을 필요로 하지만, 이것은 대응하는 생산량을 통해 비교적 조기에 상쇄될 수 있다.
복수개의 섹션을 1개의 연속식 툴에서 병렬로 처리할 수 있지만, 이것은 반드시 바람직하지는 않은데, 왜냐하면, 1개의 섹션에 또는 1개의 섹션의 처리에 문제가 발생하면, 고장이 고쳐질 때까지 연속식 툴 전체가 정지되어야 하여, 심각한 생산 손실이 발생할 수 있기 때문이다. 그러나, 본 발명은 복수개의 섹션을 동시에 처리하는 연속식 툴을 이용하여 실현될 수 있다.
본 발명에 따른 방법, 중공체 요소, 조립체, 및 연속식 툴의 특히 바람직한 실시예는 다른 청구항에서 찾을 수 있다.
본 발명의 방법, 중공체 요소, 조립체, 및 연속식 툴의 추가적 이점은 도면 및 도면의 설명에서 발견할 수 있다.
도 1 내지 도 12는, 현존하는 발명에 기초하여 이루어진 본 발명의 이해에 유용한 PCT/EP2005/003893에 도시된 도면과 동일하며, 도 13 내지 도 21은 본 발명을 더욱 정확히 설명한다.
도 1은 도 2에 따른 연속식 툴에서 처리된 섹션의 실시예의 사시도이다.
도 2는 섹션의 이동 방향으로의 연속식 툴의 단면도이다.
도 3은 작업 스테이션의 영역에서의 도 2의 연속식 툴의 확대도이다.
도 4의 (a) 내지 (b)는 본 발명의 방법과 도 2 및 도 3의 연속식 툴을 이용하여 중공체 요소의 제조를 위한 개별적 단계를 나타내는 단면도이다.
도 5A 내지 도 5N은 도 4의 (a) 내지 (e)의 완성된 중공체 요소를 도시하는 도면들로서, 도 5A는 중공체 요소를 아래로부터 본 사시도이고, 도 5B는 중공체 요소를 위로부터 본 평면도이며, 도 5C는 도 5B의 C-C 또는 C'-C'에 따른 단면도이고, 도 5D는 도 5C의 영역 D의 확대도이며, 도 5E 내지 도 5I는 두꺼운 시트 금속부를 위해 설계된 도 5A 내지 도 5D의 중공체 요소의 이상적인 변경 실시예를 나타내는 단면도이고, 도 5J 내지 도 5N은 얇은 시트 금속부에 사용하기 위해 설계된 추가적 이상적 변경 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 6의 (a) 내지 (e)는 도 5A 내지 도 5D에 따른 중공체 요소의 약간의 변경을 나타내는 단면도이고, 도 6의 (a)는 중공체 요소를 위로부터 본 평면도이며, 도 6의 (b)는 도 6의 (a)의 B-B 선에 따른 단면도이고, 도 6의 (c)는 도 6의 (a)의 C-C 선에 따른 단면도이며, 도 6의 (d) 및 (e)는 기능 요소를 각각 위 및 아래로부터 본 사시도이다.
도 7의 (a) 내지 (b)는 본 발명의 중공체 요소를 각각 얇은 금속부와 두꺼운 금속부에 부착하는 것을 도시하는 단면도이다.
도 8의 (a) 내지 (d)는 링형 리세스를 연결하는 방사상으로 연장되는 리브의 형태의 회전에 대한 고정력을 제공하는 요소를 가진 중공체 요소의 추가적 변경예를 도시하는 도면으로서, 도 8의 (a)는 중공체 요소를 아래로부터 본 도면이고, 도 8의 (b) 및 (c)는 도 8의 (a)의 B-B 선에 따른 수평 단면도와 수직 단면도이며, 도 8의 (d)는 사시도이다.
도 9의 (a) 내지 (d)는 도 8의 (a) 내지 (d)에 대응하는 도면으로서, 링형 리세스를 가로질러 반경방향 및 천공 섹션의 언더컷을 따르는 축방향으로 연장되는 회전에 대한 고정력을 제공하는 경사진 리브를 가진 실시예를 도시하는 도면이다.
도 10의 (a) 내지 (d)는 도 8의 (a) 내지 (d)에 대응하는 도면으로서, 링형 리세스를 가로질러 반경방향 및 천공 섹션의 언더컷을 따르는 축방향으로 연장되는 회전에 대한 고정력을 제공하는 각도가 형성된 리브를 가진 실시예를 도시하는 도면이다.
도 11의 (a) 내지 (d)는 도 8의 (a) 내지 (d)에 대응하는 도면으로서, 홈 또는 리세스에 의해 형성되는 회전에 대한 고정력을 제공하는 요소를 가진 실시예의 도면이다.
도 12의 (a) 내지 (d)는 도 8의 (a) 내지 (d)에 대응하는 도면으로서, 평면도에서 다각형, 특정한 경우에 정사각형의 링 형상을 가진 실시예의 도면이다.
도 13의 (a) 내지 (d)는 도 5A 내지 도 5D에 따른 중공체 요소의 수정 실시예를 도시하는 본 발명의 중공체 요소의 도면들로서, 도 13의 (a)는 중공체 요소의 자유 단부면을 아래로부터 본 도면이고, 도 13의 (b)는 도 13(a)의 X111B-X111B선에 따른 단면도이며, 도 13의 (c)는 도 13의 (b)의 X111C 영역의 확대도이고, 도 13의 (d)는 중공체 요소의 사시도이다.
도 14의 (a) 내지 (d)는 본 발명에 따른 중공체 요소를 리벳 공정에 의해 사전 천공 시트 금속부에 부착하는 것을 도시하는 도면이다.
도 15는 도 3의 연속식 툴과 유사한 본 발명에 따른 연속식 툴의 길이방향 단면도이다.
도 16은 도 15의 연속식 툴의 중앙 영역의 확대도이다.
도 17은 도 15의 연속식 툴과 유사한 본 발명에 따른 또 다른 연속식 툴의 길이방향 단면도이다.
도 18은 도 17의 연속식 툴의 중앙 영역의 확대도이다.
도 19의 (a) 내지 (c)는 본 발명에 따른 제1 압연 기구의 개략도이다.
도 20의 (a) 내지 (c)는 본 발명에 따른 제2 압연 기구의 개략도이다.
도 21의 (a) 내지 (c)는 본 발명에 따른 제3 압연 기구의 개략도이다.
도 22의 (a) 내지 (d)는 본 발명에 따른 또 다른 중공체 요소의 도면으로서, 도 22의 (a)는 아래로부터 본 도면이고, 도 22의 (b)는 도 22의 (a)의 XXIIB-XXIIB 선에 따른 단면도이며, 도 22의 (c)는 도 22의 (a)의 XXIIC-XXIIC 선에 따른 단면도이고, 도 22의 (d)는 사시도이다.
도 23의 (a) 내지 (d)는 도 22의 (a) 내지 (d)의 중공체 요소를 비교적 얇은 시트 금속부(도 23의 (a))에 부착하는 것을 도시하는 도면이다.
도 24의 (a) 내지 (d)는 도 23의 (a) 내지 (d)에 대응하는 도면으로서, 중공체 요소를 비교적 두꺼운 시트 금속부(도 24 의(a))에 부착하는 것을 도시하는 도면이다.
도 25의 (a) 내지 (f)는 도 22의 (a) 내지 (d)에 따른 본 발명의 중공체 요소의 제조를 설명하는 도면이다.
도 26은 도 22의 (a) 내지 (d)에 따른 본 발명의 중공체 요소의 제조를 설명하기 위해 섹셔널 스트립의 길이방향을 따라 단면을 취한 연속식 툴의 측면 단면도이다.
도 27은 도 26의 연속식 툴의 중앙 영역의 확대도이다.
도 1은 제1 광폭면(broad side)(2), 제2 광폭면(3), 및 2개의 협폭면(narrow side)(7, 8)을 구비하는 직사각형 단면을 가진 기다란 섹션(1)의 일부를 도시하고 있다. 상기 섹션의 길이방향 에지(9)는 도시된 바와 같이 라운드될 수 있다. 그러나, 길이방향 에지(9)는 또한 다른 형상, 예를 들면, 모따기부 또는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 상기 섹션은 중공체 요소, 예를 들면 기본적으로 직사각형 또는 정사각형 형상을 가진 너트 요소를 제조하기 위해 연속식 툴에서 처리된다. 중공체 요소를 너트 요소로서 구현하고자 할 때, 중공체 요소의 구멍 내에 절삭 등에 의해 나사산을 형성하여야 한다. 이것은 통상적으로 상기 연속식 툴 밖에서 별개 의 기계에서 수행된다. 또한, 중공체 요소를 시트 금속부에 부착시킨 후에, 나사산 성형 또는 나사산 절삭 스크루에 의해 나사산을 제조하는 가능성이 있다. 또한, 중공체 요소에 나사산을 형성할 필요가 없고, 중공체 요소의 구멍이 샤프트의 회전 저널링을 위한 매끄러운 보어로서, 또는 플러그-인 핀을 수납하기 위한 플러그 마운트로서 작용할 수 있다.
도 1의 섹션(1) 또는 유사한 섹션으로부터 중공체 요소를 제조하기 위한 제1 연속식 툴(10)이 도 2에서 상기 섹션의 중앙을 통하여 취한 길이방향 단면도로서 도시되어 있다.
도 2에, 도시되지 않은 중간판을 통해 직접 또는 간접적으로 프레스 테이블에 통상적으로 고정되는 하부판(12)이 도시되어 있다. 하부판(12)은 복수개, 본 실시예에서는 4개의 기둥(14)을 지지하며, 4개의 기둥들 중에서 2개가 보이는데, 즉, 상기 2개의 기둥들은 단면 평면 뒤에 놓인다. 추가적 판(16)은 기둥 위에 존재하며, 통상적으로 프레스의 상부 툴 판 또는 프레스의 중간판에 고정된다. 가이드(18)는 판(16)에 (예를 들면, 도시되지 않은 스크루에 의해) 나사결합되며, 프레스의 행정에 따라 기둥(14)에서 위 아래로 미끄러지도록 설계된다. 섹션(1)은, 프레스의 각각의 행정에 대해 화살표 방향(20)으로, 상기 섹션으로부터 제조되는 각각의 중공체 요소의 길이방향 크기(L)의 2배에 대응하는 양만큼 전진된다. 도 2 및 도 3에서 알 수 있듯이, 상기 섹션(1)은 제2 광폭면(3)을 위로 하여 연속식 툴을 통해 안내된다. 연속식 툴의 중앙 영역을 확대하여 도시한 도 3으로부터 알 수 있듯이, 본 실시예에서 연속식 툴은 4개의 작업 스테이션(A, B, C, D)을 포함하며, 각각의 스테이션에서, 프레스의 각각의 행정에 대해 2개의 작업이 동시에 수행된다.
제1 작업 스테이션(A)에서, 소위 업셋팅 공정이 제1 단계(a)로서 수행된다.
제2 작업 스테이션(B)에서, 천공 공정이 제2 단계(b)에서 수행되며, 압착(crushing) 또는 평활화(flattening) 공정은 제3 작업 스테이션(C)에서 제3 단계에서 수행된다. 마지막으로, 프레스의 각각의 행정에 대해 섹션(1)으로부터 2개의 중공체 요소를 분리하기 위해 제4 작업 스테이션(D)에서 컷-오프 펀치(22)가 사용된다. 이것을 수행함에 있어서, 펀치의 우측부는, 제1 중공체 요소, 즉 도 3의 중공체 요소(21)의 뒤에 위치되는 분할점, 및 제2 중공체 요소(21') 뒤의 절단점에서 상기 섹션을 절단한다. 연속식 툴은 도 2 및 도 3에서 폐쇄 위치에 있는 상태로 도시되었는데, 폐쇄 위치에서, 2개의 중공체 요소(21, 21')는 상기 섹션(1)으로부터 막 절단된 상태이다. 컷-오프 공정 바로 전에, 너트 요소(21)의 전방면은, 압축 코일 스프링(26)에 의해 아래로 눌려지는 직각 캠(27)의 경사면(24)과 접촉한다. 섹션의 스트립이 전진하면, 스트립의 경사면이 캠(24)을 위로 향해 눌러, 스프링(26)이 압축된다. 제1 중공체 요소(21)가 절단된 후에, 캠(24)은 너트 요소(21)의 우측면을 눌러, 너트 요소(21)를 도 3의 우측에서 명확히 보이는 경사진 위치로 기울인다. 그러면, 너트 요소(21)는 연속식 툴의 작업 영역 밖으로 미끄러져 떨어지고, 그러면, 예를 들면 중력의 효과로 인하거나 압축된 공기 등의 폭발에 의해 횡방향 미끄러짐을 통해, 도 2에 따른 연속식 툴의 밖으로 측방향으로 안내될 수 있다.
제2 중공체 요소(21')는 절단 다이(30) 내의 구멍(28)을 통해, 다음에는 판(40, 42, 44, 12)에 형성되는 대응 보어(32, 34, 36, 38)을 통해 떨어진다.
판(12)의 보어 또는 구멍(38)은 프레스 테이블 또는 판(12)과 프레스 테이블 사이에 설치되는 중간판에 있는 추가적 보어(도시되지 않음)에 연결될 수 있는데, 상기 추가적 보어는 예를 들면 중력의 작용하에 또는 측방향 미끄러짐을 통해 또는 압축된 공기의 폭발을 이용하여 너트 요소(예를 들면, 21')를 밖으로 안내할 수 있다.
도 3에 도시된 특정한 구조에서, 판(44)은 도시되지 않은 스크루를 통해 판(12)에 나사결합된다. 판(42)은 복수개의 판 섹션들로 구성되는데, 판 섹션들은 각각의 작업 스테이션과 결합되고, 도시되지 않은 스크루(이 스크루들은 단면 평면 밖에 배열되기 때문임)를 통해 일체식 판(44)에 나사결합된다. 일체식 판(40)도 도시되지 않은 스크루에 의해 마찬가지로 판(42)의 섹션에 나사결합된다. 일체식 판(40) 위에, 일체식 판(40)에 나사결합되는 판 섹션(50, 52, 54, 56, 58, 60)들이 있다. 판(50)은, 섹션(1)을 위한, 더욱 구체적으로는, 이 도면에서 아래쪽 면을 형성하는 섹션(1)의 제1 광폭면(2)을 위한 하부 가이드를 형성하는 지지판이다. 판 섹션(52, 54, 56)은 작업 스테이션(A, B, C)과 결합되고, 컷-오프 다이(30)용 수납부를 형성하는 판 섹션(58, 60)은 작업 스테이션(D)과 결합된다.
강력 압축 코일 스프링(62)들은 일체식 판(44)과 판 섹션(50, 52, 54, 56, 58, 60) 사이에서 복수개의 위치에 위치되며, 스프링(62)들 중 하나만 도 2 및 도 3에 도시되었는데, 왜냐하면, 다른 것들은 이 단면 평면 밖에 위치하기 때문이다. 이들 스프링(예를 들면, 62)은 프레스의 개방 시에 판 섹션(50 내지 60)을 들어올리는 기능을 가져, 섹션(1)의 스트립도 들어올려져 업세팅 펀치(64, 66)의 작업 영역 밖으로 이동되고, 그에 따라 섹션은 중공체 요소(21)의 길이(L)의 2배만큼 더욱 전진될 수 있다.
연속식 툴의 분할 평면은 섹션(1) 위에 위치되고, 도 3에서 T로 표시된다.
섹션의 스트립 위에, 도시되지 않은 스크루를 통해 일체식 판(82)에 나사결합되는 판 섹션(72, 74, 76, 78, 80)이 위치된다. 또한, 판(82)은 상부판(16)에 나사결합된다.
따라서, 프레스의 개방 시에, 판(72, 74, 76, 78, 80)은 판(22) 및 판(16)과 함께 들어 올려지고, 업셋팅 펀치(64, 66)와 협동하는 2개의 구멍 펀치(84, 86), 2개의 상부 평탄화 펀치(88, 90), 및 다이(92, 94), 또한 절단 펀치(22)가 섹션(1)의 스트립과의 결합으로부터 해제된다. 스프링(62)에 의해 섹션의 스트립을 들어올리기와 결합된 이러한 이동을 통해, 프레스의 다음 행정을 준비하기 위해 섹션(1)의 스트립이 중공체 요소(21)의 길이의 2배만큼 더욱 전진될 수 있게 된다.
작업 스테이션(A, B)은, 섹션(1)의 스트립의 방향(20)으로, 중공체 요소(21)의 길이의 4배에 대응하는 길이방향 크기를 가진다는 것을 알 수 있다. 작업 스테이션(C)은 중공체 요소(21)의 길이의 3배에 대응하는 길이를 가지며, 작업 스테이션(D)은 중공체 요소(21)의 길이의 복수개의 배, 이 실시예에서는 6배에 대응하는 길이를 가진다. 이것은, 섹션(1)의 스트립이 처리되지 않는 소위 비-수행 위치가 존재하는 것을 뜻한다. 그러나, 이들 비-수행 위치는 사용되는 툴의 개별 부품을 충분히 안정되게 하고 그 부품들을 지지하기 위해 필요한 공간을 제공한다.
또한, 도 3으로부터 알 수 있듯이, 천공 펀치(84, 86)와 협동하는 천공 다이(100, 102)는, 펀칭되어 제거된 슬러그(116, 118)가 제거될 수 있게 하는 삽입 슬리브(112, 114) 내의 추가적 보어(108, 110)와 정렬되는 중앙 보어(104, 106)를 각각 가진다. 이 슬러그들은, 보어(104, 106)보다 직경이 큰 보어(108, 114)를 통해, 또한 판(12) 내의 추가적 보어(120, 122)를 통해 아래로 떨어지고, 처분되거나 프레스 테이블 또는 너트(21)와 동일한 방법으로 설치될 수 있는 중간판 내의 대응 통로를 통해 멀리 인도될 수 있다.
도시되지는 않았지만, 가이드 요소들은 섹션(1)의 스트립의 좌우, 즉 도 3의 도면의 평면 뒤 및 앞에 위치되고, 예를 들면, 판(50, 52, 54, 56, 58)의 측면부에 의해 형성되어 섹션의 스트립이 연속식 툴을 통해 이동의 바람직한 경로를 따르는 것을 보장할 수 있다. 횡방향으로 일어날 수 있는 섹션 스트립의 팽창을 가능하게 하는 측방향 작은 자유 공간이 형성될 수 있다.
업셋팅 펀치(64, 66), 업셋팅 펀치(64, 66)와 협동하는 다이 버튼(92, 94), 구멍 펀치(84, 86), 구멍 펀치(84, 86)와 협동하는 다이 버튼(100, 102), 및 평탄화 펀치(88, 90)에 대한 설계 상세사항은 도 2 및 도 3으로부터 알 수 있으며, 그외의 관점에서 다음의 도면에서 더 정확히 설명될 것이다.
도 2 및 도 3의 연속식 툴에 의해, 통상적으로 시트 금속으로 구성되는 부품에 부착하기 위한 너트 요소와 같은 중공체 요소를 제조하기 위한 방법이 구현된다. 상기 방법은 각각의 작업이 수행되는 복수개의 작업 스테이션(A, B, C, D)을 가진 연속식 툴을 이용하여, 섹셔널(sectional) 막대 또는 코일의 형태로 존재하는 섹션(1)에 사전에 구멍(23)을 천공한 후에, 섹션(1)으로부터 개별 요소를 소정의 길이로 절단하고, 선택적으로, 그 후에, 나사산 실린더(thread cylinder)를 형성함으로써, 적어도 실질적으로 정사각형 또는 직사각형 윤곽을 가진 중공체 요소(21, 21')를 제조하는 작용을 한다. 상기 방법은, 각각의 경우에, 섹션(1) 또는 서로 나란히 배열되는 복수개의 섹션에 대해 각각의 작업 스테이션(A, B, C, D)에서 연속식 툴의 각각의 행정에 대해 2개이 작업이 동시에 수행되는 것을 특징으로 한다. 즉, 업세팅 펀치, 구멍 펀치, 및 관련 다이 버튼과 같은 대응하는 수의 개별 툴이 존재한다고 가정하면, 동일한 연속식 툴에서 동시에 복수개의 섹션(1)을 서로 나란히 처리하는 것이 기본적으로 가능하다.
마지막 작업 스테이션에서, 2개의 중공체 요소(21, 21')는 각각의 경우에 절단 펀치(22)에 의해 섹션 또는 각각의 섹션(1)으로부터 절단된다.
절단 펀치(22)는 제1 중공체 요소(21) 뒤의 제1 지점, 및 제2 중공체 요소(21') 뒤의 제2 지점에서 섹션을 절단하고, 제2 중공체 요소(21')는 섹션(1)의 길이방향에 대해 횡방향인 절단 펀치의 이동 방향으로 섹션의 이동 경로의 밖으로 안내된다. 제1 중공체 요소(21)는 대체로 연속식 툴의 절단 스테이션에서 섹션의 이동 경로의 방향으로 적어도 초기에 안내된다.
연속식 툴의 각각의 작업 스테이션은 완성된 중공체 요소(21, 21')의 길이의 3배, 4배 또는 복수개의 배에 대응하는 섹션의 길이방향의 길이를 가진다.
도시된 연속식 툴의 실시예에서, 섹션의 이동 경로에 대해 경사지게 세팅되 는 캠 표면(24)을 가지며 스프링에 의해 하중이 걸린 캠(27)은 스프링 디바이스(26)의 힘에 대항하여 마지막 작업 스테이션의 출구 단부에서 섹션의 전방 단부의 전방 에지에 의해 편향된다. 섹션의 전방 단부에 형성되는 중공체 요소(21)를 절단한 후에, 중공체 요소(21)는 연속식 툴로부터 제거되기 위해 스프링에 의해 하중이 걸린 캠에 의해 아래로 경사진다.
도 2 및 도 3의 실시예에서, 하부 스탬프(64, 66)는 업셋팅 공정을 수행하고, 구멍 펀치(84, 86)는 섹션(1)의 양쪽면으로부터 섹션(1)에 천공 공정을 수행한다. 평탄화 공정을 수행할 때, 각각의 평탄화 스탬프(88, 90)는, 섹션(1)의 스트립이 판 섹션(56)에 의해 천공 영역에 지지되는 동안에, 섹션(1)의 스트립에 위로부터 작용한다. 이 대신에, 예를 들면 중공 천공 섹션의 단부면의 더 날카로운 디자인을 얻기 위해 평탄화 공정 동안에 이 영역에 섹션 재료를 지지하는 것이 필요하면, 섹션의 스트립 내의 구멍의 지점들에서 판 섹션(56)에 지지 핀을 배치하는 것도 가능할 것이다.
이제 특정 중공체 요소의 제조를 설명하는 몇 가지 실시예를 설명한다.
도 4의 (a) 내지 (e) 및 도 5A 내지 도 5D를 참조하여, 통상적으로 시트 금속으로 구성되는 부품에 적용하기 위해 설계된 너트 요소와 같은 중공체 요소를 제조하기 위한 본 발명의 방법을 설명한다. 특히 관심을 가지는 사항은, 각각의 작업이 수행되는 복수개의 작업 스테이션(A, B, C, D)을 가진 연속식 툴(도 2 및 도 3)을 이용하여, 섹셔널 막대(1)(도 1) 또는 코일의 형태로 존재하는 섹션에 사전에 구멍(204)을 스탬핑한 후에, 섹션으로부터 개별 요소를 소정의 길이로 절단하고, 선택적으로, 그 후에, 나사산 실린더(206)를 형성함으로써, 적어도 실질적으로 정사각형 또는 직사각형 윤곽(202)을 가진 중공체 요소(200)를 제조하는 방법이다. 상기 방법은 다음의 단계를 특징으로 한다.
제1 단계(a)에서, 단면이 사각형인 도 4의 (a)의 섹션(1)으로부터 시작하여, 상부로부터 오는 업셋팅 다이 버튼(92, 94)과 세팅 펀치(64, 66)를 이용하여 업셋팅 공정이 수행된다. 업셋팅 공정은 섹션(1)의 제1 광폭면(2)에 원통형 리세스(208)를 형성하고, 제1 광폭면(2)에 대해 반대쪽에 있는 섹션의 제2 광폭면(3)에 중공 원통형 돌출부(210)를 형성하며, 돌출부는 도 4의 (b)에 도시된 링형 리세스(212)에 의해 둘러싸인다. 섹션(1)의 스트립은, 프레스 즉 연속식 툴의 폐쇄 동안에, 판 섹션(52) 위로 돌출하는 업셋팅 펀치(64, 66)의 단부에 대해 눌려진다. 업셋팅 펀치의 돌출 단부는 도 4의 (b)에 도시된 원통형 리세스(208)의 형상에 맞는 형상을 가진다. 유사하게, 업셋팅 펀치와 협동하는 다이 버튼(92, 94)의 단부면은 중공 원통형 돌출부(210)의 형상, 및 도 4의 (b)에 따라 중공 원통형 돌출부(210)를 둘러싸는 링형 리세스(212)의 형상에 맞는 형상을 가진다.
제2 단계(b)에서, 원통형 리세스(208)의 베이스(214)와 중공 원통형 돌출부(210)의 베이스(216) 사이에 있는 웨브(218)는, 프레스, 즉 연속식 툴(10)의 폐쇄 시에, 구멍 펀치(88, 90)에 의해 천공되어 관통(through-going) 구멍(204)을 형성한다(도 4의 (c)). 펀칭되어 나온 슬러그는 상술한 바와 같이 보어(104, 106, 108, 110)를 통해 처분된다.
제3 단계(c)에서, 중공 원통형 돌출부(210)는 그 자유 단부면(220)에서 평평 하게 되어 외부면에서 언더컷된 천공 섹션(222)을 형성하여, 광폭면(2, 3)에 대해 평행하고 구멍(204)의 중앙 길이방향 축(226)에 대해 직각인 평면 내에 서있는 도 4의 (d)의 단부면(224)이 형성된다. 그 후에, 중공체 요소(21)는 작업 스테이션(D)에서 섹션으로부터 분리되고, 그 후에, 필요시에는 도 4의 (e) 또는 동일한 도면인 도 5C에 도시된 바와 같이 나사산(206)이 중공체 요소에 형성된다.
필요시에는, 제3 단계(c)는 제2 단계(b)와 결합될 수 있다.
제1 단계(a)의 업셋팅 공정 동안에, 원통형 리세스의 직경과 중공 원통형 돌출부의 내경은 적어도 실질적으로 동일하게 만들어진다.
더욱이, 섹션의 제1 광폭면(2)에서 원통형 리스스(208)의 개구(229)에, 바람직하게는 제1 단계(a)의 업셋팅 공정 동안에, 제2 단계(b)의 천공 공정 동안에 또는 제3 단계(c)의 평탄화 공정 동안에, 상기 요소를 이용할 때 나사산 런-아웃(run-out)을 형성하는 라운드되거나 모따기된 런-인(run-in) 에지(230)가 형성된다.
제1 단계(a)의 업셋팅 공정 동안에, 제2 단계(b)의 천공 공정 동안에 또는 제3 단계(c)의 평탄화 공정 동안에, 바람직하게는, 중공 원통형 돌출부(210)의 입구부(232)에도, 완성된 요소에 나사산 런-인을 형성하는 라운드되거나 모따기된 런-아웃 에지(234)가 형성된다.
제2 단계(b)에 따라 웨브의 천공 동안에, 구멍(204)에, 원통형 리세스(208)의 직경, 및 중공 원통형 돌출부(210)의 내경에 적어도 실질적으로 대응하는 직경이 주어진다. 더욱이, 제1 단계(a)의 업셋팅 공정에서, 중공 원통형 돌출부(210) 의 자유 단부에는 그 외면에 모따기부(236)가 형성된다. 또한, 이 업셋팅 공정 동안에, 링형 리세스(212)에 링형 베이스 영역(238)이 형성되는데, 링형 베이스 영역은 적어도 대략적으로 섹션의 스트립의 제1 및 제2 광폭면(2, 3)에 대해 평행한 평면에 서 있고, 반경방향 내면에서는, 중공 원통형 돌출부(210)의 외면으로의 적어도 실질적으로 라운드된 천이부(240)와 병합되며, 반경방향 외면에서는, 60o 내지 120o의 범위, 바람직하게는 약 90o의 내포된 원추각을 형성하는 원추면(242)에 병합된다.
링형 리세스(212)의 링형 영역(238)으로부터 원추면(242)으로의 천이부(243)는, 섹션의 제2 광폭면(3)으로의 링형 리세스(212)의 원추면의 런-아웃(245)이 라운드된 것과 같이, 라운드된다. 원추면(242)은, 라운드된 천이부(243)가 라운드된 런-아웃(245)으로 접선 방향으로 병합되도록 형성된다.
언더컷(244)의 제조 동안에, 언더컷(244)은 중공 원통형 돌출부(210)의 원통형부에 의해 형성되며, 중공 원통형 돌출부(210)는, 대략 섹션(1)의 제2 광폭면(3)의 레벨에서, 단계(c) 동안에 두껍게 되고 적어도 실질적으로 섹션의 제2 광폭면(3)을 넘어 돌출하는 중공 원통형 돌출부(210)의 영역으로 병합된다.
중공 원통형 돌출부(210)의 두꺼운 영역(246)은 적어도 실질적으로 원추형으로 형성되며, 제1 및 제2 광폭면으로부터 발산되고, 단부면(224)에 인접한 중공 원통형 돌출부의 두꺼운 영역의 원추각은 30o 내지 70o의 범위에 있고, 바람직하게는 약 50o이다. 평탄화 공정 뒤에, 중공 원통형 돌출부(210)는, 가능한 한 날카롭게 제조되는 천공 에지(250)에서 중공 원통형 돌출부(210)의 자유 단부에서 종료된다.
특히 도 5A 및 도 5B로부터 알 수 있듯이, 링형 리세스는, 평면도에서 직사각형인 중공체 요소의 가장 작은 횡방향 크기보다 단지 약간 작은 외경을 갖도록 형성되어, 링형 리세스(212)는, 섹션(1)의 제2 광폭면(3)과 함께, 제2 광폭면(3)의 평면에서의 가장 좁은 지점에 유지되며 0.25 내지 1mm의 범위에 있고, 바람직하게는 약 0.5mm인 웨브(284, 286)를 형성한다.
도 5E 내지 도 5I 및 도 5J 내지 도 5N은, 도 5E 내지 도 5I 및 도 5J 내지 도 5N에 따른 2개의 변경 실시예에서 이상적인 형상을 가지는 천공 섹션(222)의 디자인에 대해서는 작은 차이점이 있다는 것을 제외하고는, 도 5A 내지 도 5D에서와 기본적으로 동일한 요소를 도시한다.
도 5E 내지 도 5I 및 도 5J 내지 도 5N에서, 앞의 실시예와 관련하여 이용된 동일한 도면 부호가 이용되었다. 앞의 설명은 도 5E 내지 도 5I 및 도 5J 내지 도 5N에도 적용되는데, 즉, 동일한 도면부호를 가진 특징에 대한 앞의 설명은 도 5E 내지 도 5I 및 도 5J 내지 도 5N의 설명에도 적용된다는 것을 이해할 것이다. 이러한 도면부호의 적용 방법은 다른 도면들에서도 유지되어, 단지 중요한 차이 또는 현저한 특징만 특히 설명된다.
도 5E 내지 도 5I의 실시예와 도 5J 내지 도 5N의 실시예 사이의 주요한 차이점은, 도 5E 내지 도 5I의 실시예는 예를 들면 1.2 내지 2.0mm 범위의 두꺼운 시 트 금속에 이용되고, 도 5J 내지 도 5N의 실시예는 예를 들면 0.4 내지 1.2mm 범위의 약간 얇은 시트 금속에 이용된다.
구체적으로는, 도 5E는 천공 섹션(222)의 하부 단부면을 아래로부터, 즉, 도 5H의 화살표 방향(E)으로 본 것을 도시한다. 도 5F는 도 5E의 수직 단면(F-F)에 대응하는 단면도이어서, 도 5F에서, 축방향으로 연장되고 도 5E에서 12시 및 6시 위치에 위치되는, 회전에 대한 고정력을 제공하는 2개의 리브(272)가 각각 단면도로 나타날 수 있다. 대조적으로, 도 5E에는 도시되는, 회전에 대한 고정력을 제공하는 4개의 추가적 리브(272')들은, 단면 평면(G-G)에 따라 단면도를 도시하는 도 5F와 도 5G에서 나타나지 않는다. 상기 4개의 추가적 리브(272')들은 원칙적으로 천공 섹션(222)의 뒤에 거의 숨겨지기 때문에, 도 5E에서도 지시선 및 도면부호에 의해서만 식별될 수 있다. 그것들은 도 5의 단면도들에서는 명확하지 않은데, 왜냐하면, 회전에 대한 고정력을 제공하는 리브(272 또는 272')들이 상기 단면 평면 내에 또는 상기 단면 평면에 인접하여 존재하지 않도록 상기 단면 평면이 선택되었고, 리브(272 또는 272')들이 상기 단면 평면의 측면도에서도 식별될 수 있도록 충분히 크지 않기 때문이다.
도 5H와 도 5I는 각각 도 5G 또는 도 5F의 점선으로 표시된 직사각형으로 도시된 영역을 확대하여 도시한다. 도 5H와 도 5I로부터 알 수 있듯이, 천공 섹션(222)의 하단면(224)은, 절단 에지(250)에서 접선방향으로 연장되는 단면 평면에서의 반경부에 의해 형성된다.
이것은, 중공체 요소의 중앙 길이방향 축(226)에 대해 직각인 평면 내에 중 요한 링 표면 부품을 가지는 도 5A 내지 도 5D의 실시예의 단부면(224)과 구별된다.
더욱이, 도 5H와 도 5I로부터 식별할 수 있듯이, 도 5D에서 원추 내포면(242)으로서 표시된 링형 리세스(212)의 영역은 실제로, 반환점에서 서로 병합되는 2개의 반경부에 의해 형성된다. 이 실시예에서, 2개의 선(301, 303)에 의해 표시되고 반드시 존재할 필요가 없는 매우 짧은 직선 부분에 의해, 리세스의 경사져 설정된 벽을 형성하는 2개의 반경부는 서로 접선방향으로 직접 병합될 수 있다. 그러나, 반환점의 영역에서, "적어도 실질적으로 원추형"이라는 표시가 정당화되도록, 대략 평평하다고 정의할 수 있는 표면 영역이 존재한다. 당연히, 명백히 엄격한 원추형 영역이 형성될 수 있다.
동일한 도면부호를 사용함으로써, 도 5J 내지 도 5N은 도 5E 내지 도 5I와 정확히 동일한 방식으로 이해되어야 한다는 것을 알 수 있다. 유일한 차이점은, 도 5E에서 회전에 대한 고정력을 제공하는 노우즈(272')가 도 5J에서는 링형 천공 에지(250) 뒤에 감추어지기 때문에 보이지 않는다는 것이다. 따라서, 회전에 대한 고정력을 제공하는 노우즈(272)만 도 5K와 도 5N에서 볼 수 있다.
도 6의 (a) 내지 (e)에 따른 중공체 요소를 형성하는 다른 방법에서, 링형 상승부(260)는 섹션의 제1 광폭면(2)에서 대응하는 형상의 업셋팅 펀치(64, 66)와 업셋팅 다이 버튼(92, 94)을 사용하여 단계(a)에 따른 업셋팅 공정 동안에 원통형 리세스(208) 주위에 형성되는데, 상승부는 예를 들면 중공 원통형 돌출부 주위의 링형 리세스(212)의 부피에 대응하는 재료의 부피를 기본적으로 나타낸다. 이 실 시예에서, 원통형 리세스(208)의 직경은 중공 원통형 돌출부(210)의 내경보다 크다. 더욱이, 나사산(206)은, 이 실시예에서 라운드된 나사산 런-아웃 대신에 선택적으로 이용될 수 있는 계단식 구멍(264)의 원추형 영역(262)으로 종료된다(이것은 도 4의 (a) 내지 (c) 또는 도 5A 내지 도 5D의 실시예에서도 가능하다).
이 실시예에서, 링형 리세스의 베이스는 중공 원통형 돌출부(210)로부터 원추면(242)으로의 라운드된 천이부(243)에 의해서만 형성되는데, 이것은 도 4의 (a) 내지 (e) 및 도 5A 내지 도 5D의 실시예에서도 가능하다.
제1 단계(a)에 따른 업셋팅 공정 동안에, 회전에 대한 고정력을 제공하는 요소(272)는, 외부적으로는 중공 원통형 돌출부(210)에, 내부적으로는 중공 원통형 돌출부(210) 주위의 링형 리세스(212)의 영역에 업셋팅 펀치(9, 94)의 대응하는 프로파일링을 함으로써 형성된다.
회전에 대한 고정력을 제공하는 상기 요소들은(도시된 바와 같이) 중공 원통형 돌출부(210)의 반경방향으로 외면에 리브(272) 및/또는 홈(도시되지 않음)에 의해 형성될 수 있다. 이들 리브(272)들은 축 방향(226)으로 연장되고, 중공 원통형 돌출부(210)의 언더컷(244)을 연결한다. 리브(272)들은, 언더컷의 최대 반경방향 깊이의 40% 내지 90%의 범위에 적어도 실질적으로 대응하는 반경부를 가진다.
따라서, 통상적으로 시트 금속으로 구성되는 부품(280)에 부착하기 위한 중공체 요소(200)가 제조된다(도 7의 (a) 및 (b)). 중공체 요소(200)는 적어도 실질적으로 정사각형 또는 직사각형 윤곽(202)을 가지며, 제1 광폭면(2), 제2 광폭면(3), 천공 섹션(246), 및 구멍(204)을 구비한다. 천공 섹션(246)은 제2 광폭면 을 넘어 돌출하고, 언더컷을 가지며, 제2 광폭면에서 링형 리세스(212)에 의해 둘러싸인다. 구멍(204)은 제1 광폭면(2)으로부터 천공 섹션(246)을 통해 연장된다. 구멍은 선택적으로 나사산 실린더(206)를 구비한다. 중공체 요소는, 회전에 대한 고정력을 제공하는 요소(272)가 외부적으로는 중공 원통형 돌출부(210)에 및/또는 내부적으로는 중공 원통형 돌출부(210) 주위의 링형 리세스(212)의 영역에 형성되는 것을 특징으로 한다.
중공체 요소는 또한, 제2 광폭면(3)이 한 평면 내의 링형 리세스(212)의 반경방향으로 외부에, 즉, 중공체 요소의 측부 플랭크로의 천이부에서 임의의 라운드된 요소 또는 모따기부로부터 이격되어 놓이며, 따라서, 링형 리세스의 밖의 영역에는 막대, 홈 또는 언더컷이 존재하지 않는 것을 특징으로 한다.
링형 리세스는, 평면도에서 직사각형인 중공체 요소의 가장 작은 횡방향 크기보다 단지 약간 작은 외경을 갖도록 형성되어, 링형 리세스(212)는, 제2 광폭면(3)의 평면에서의 가장 좁은 지점(284, 286)에 유지되는 제2 광폭면(3)과 함께 0.25 내지 1mm의 범위에 있고, 바람직하게는 약 0.5mm인 웨브(284, 286)를 형성한다.
도 7의 (a)와 (b)는, 본 발명에 따른 하나의 동일한 요소(200)가 도 5A 내지 도 5D에 따라 예를 들면 0.7mm의 얇은 시트 금속부(도 7A), 및 예를 들면 1.85mm의 두꺼운 시트 금속부(도 7B)와 함께 사용될 수 있는 방법을 도시한다. 시트 금속 재료는 다이 버튼에 의해 프레싱한 후에 링형 리세스(212) 전체를 채우고, 링형 리세스, 및 언더컷의 영역에 회전에 대한 고정력을 제공하는 요소(272)의 전체 표면 과 접촉된다. 따라서, 두 가지 경우 모두에서, 회전에 대한 고정력을 제공하는 리브(272)와 양호하게 중첩되어, 중공체 요소(200)와 시트 금속부(280) 사이의 회전을 방지하는 양호한 안전성을 제공한다. 천공 섹션(246)은 이들 실시예에서 적어도 기본적으로 변형되지 않고, 시트 금속부 내로 자체 천공하는 방식으로 도입된다. 천공 섹션(246)의 평평한 단부면(224)은 시트 금속부의 하면의 레벨에서 얇은 금속 시트(도 7의 (a)), 및 시트 금속부의 하면(즉, 중공체 요소의 몸체부로부터 이격되는 시트 금속부의 면) 위의 두꺼운 시트 금속부(도 7의 (b))와 함께 놓인다. 두 가지 경우 모두에서, 링형 리세스(282)는, 프레스에서 또는 로봇을 통해, 또는 C-프레임에서 중공체 요소의 자체 천공 부착 동안에 상보적으로 디자인된 다이 버튼의 특정한 형상에 의해 주어진 형상을 가지는 천공 섹션 주위에 존재한다. 이와 관련하여, 다이 버튼은, 패스너 요소의 자체 천공 부착에서 통상적이듯이, 발생하는 펀칭되어 나오는 슬러그를 처분하는 중앙 보어를 가진다. 본 발명에 따른 중공체 요소가 자체 천공하는 것으로 제조되지만, 중공체 요소들은 미리 천공된 시트 금속부에 이용될 수 있다. 본 발명에 따른 중공체 요소의 제2 실시예에서, 시트 금속부의 두께의 추가적인 범위는 예를 들면 1.85 내지 3mm로 될 수 있다. 단지 천공 섹션을 다소 길게 만드는 것이 필요하다.
평면도에서 정사각형인 중공체 요소가, 제2 광폭면(3)이 시트 금속부(280)의 상면과 직접 접촉하지만 시트 금속부 내로 파고들지 않거나 기본적으로 파고들지 않도록, 부착될 때, 노치 작용은 걱정할 필요가 없어, 동적 부하 하에서도 양호한 피로 저항으로 인해 양호한 피로 동작이 발생한다. 중공체 요소가 평면도에서 정 사각형이지만, 천공 섹션은 평면도에서 원형이어서 방향이 자유롭기 때문에, 각각 이용된 세팅 헤드에 대한 다이 버튼의 특수한 방향이 필요하지 않다. 세팅 헤드와 다이 버튼이 서로 또한 중공체 요소의 길이방향 축(226)에 대해 동축으로 놓이는 것이 필요할 뿐이다. 도 7의 (a) 또는 (b)에 따라 추가적 부품을 조립체에 부착시키는 동안에, 추가적 부품은 통상적으로, 바닥으로부터 나사산 내로 와서 나사결합되는 스크루(도시되지 않음)에 의해 시트 금속부의 바닥에 고정된다. 이러한 방식으로, 중공체 요소(200)와 시트 금속부 사이의 연결은 스크루의 조임을 통해 강화된다.
또한, 예를 들면 도 8의 (a) 내지 (d), 도 9의 (a) 내지 (d) 또는 도 10의 (a) 내지 (d)에 도시된 바와 같이 반경 방향으로 링형 리세스(212)를 횡단하고나 연결시키는, 회전에 대한 고정력을 제공하는 리브를 생각할 수 있다는 것을 지적하여야 한다. 회전에 대한 고정력을 제공하는 그러한 리브는 광폭면(3)과 동일평면에 놓이거나(도 8의 (a) 내지 (d)) 링형 리세스(212) 내에 오목하게 형성될 수 있다(회전에 대한 고정력을 제공하는 그러한 요소는 도면에 도시되지 않았다).
도 8의 (a) 내지 (d)의 실시예에서, 272"로 표시되는 회전에 대한 고정력을 제공하는 리브의 자유 상면은 링형 리세스(272) 밖의 광폭면(3)의 표면과 동일한 평면에 놓인다. 그러나, 상면(272")은 또한 광폭면(3)으로부터 후퇴되어 배치될 수 있다. 회전에 대한 고정력을 제공하는 리브가 링형 리세스(212)를 연결하기 때문에, 리브들은 또한 언더컷(244)의 영역 내의 링형 천공 섹션(222)의 측면에서 발견된다.
도 9의 (a) 내지 (c)는, 회전에 대한 고정력을 제공하는 요소가, 링형 리세스(212) 위에서 반경방향으로 연장되는 회전에 대한 고정력을 제공하는 리브의 형상을 가지는 추가적 변경 실시예를 도시하지만, 도 9의 (a) 내지 (d)에 따른 실시예의 회전에 대한 고정력을 제공하는 리브(272)의 상면(272")은 경사져 설정되어, 상면(272")은 천공 섹션(222)으로 향하여 가면서 상승되어, 링형 리세스 위에서 반경 방향으로 연장되거 천공 섹션(222)을 연결할 뿐만 아니라, 천공 섹션(222)의 언더컷(244)에서 상당한 길이 또는 언더컷(244)에서 전체 길이에 걸쳐 축방향으로 연장된다.
도 10의 (a) 내지 (d)는, 도 9의 (a) 내지 (d)의 실시예와 매우 유사한 실시예를 도시하지만, 여기에서, 회전에 대한 고정력을 제공하는 리브들은 각도를 가져, 반경부(272""")를 통해 서로 병합되어 상술한 각도를 가진 형상을 가지는 방사형 부품(272"")과 축방향 부품(272""')을 가진다.
도 11의 (a) 내지 (d)는, 링형 리세스(212)의 경사져 설정되는 측벽에 형성되는 리세스(272"""') 또는 홈의 형태를 가지는 회전에 대한 고정력을 제공하는 다른 종류의 요소를 도시하는데, 리세스("""')는 평면도에서 대략 조개 모양을 가진다. 리세스의 다른 형상, 예를 들면 광폭면(3)의 영역에서 좁게 만들어지는 기다란 홈을 생각할 수 있다.
마지막으로, 도 12의 (a) 내지 (d)는 본 발명에 따른 중공체 요소의 약간 다른 형태를 도시한다.
도 12의 (a) 내지 (d)에 따른 실시예의 중공체 요소의 형상의 중요한 차이 는, 링형 리세스가 여기에서 다각형 형상(212'), 특수한 경우에는 평면도에서 정사각형 형상을 가지며, 링형 리세스가 반경부(408, 410, 412, 414)에 의해 서로 병합되는 대응하는 수, 즉, 4개의 경사진 표면(400, 402, 404, 406)을 가진다는 것이다. 평면도에서 다각형인 링형 리세스(212')의 최하부 점에, 4개의 코너 영역(416, 418, 420, 422)에 의해 형성되며, 요소의 중앙 길이방향 축(226)에 대해 직각인 평면에 배치되는 영역이 있다. 천공 섹션(222)은 반경부(424)를 통해 이들 코너 영역으로 병합되며, 반경부는 4개의 코너(416, 418, 420, 422)에 의해 형성되는 영역의 최대 횡방향 크기보다 약간 큰 직경을 반경 방향 최외곽 지점에서 가져, 이러한 반경부는 4개의 경사져 설정되는 표면의 가장 낮은 면으로 병합된다. 모든 얇은 평행한 선(예를 들면, 426, 426', 426")은 시트 금속부의 유연한 굽힘을 보장하는 반경부 또는 라운드된 표면을 도시한다.
이 실시예에서, 링형 리세스(212')의 다각형 형상 자체가 회전을 방지하는 필요한 안전성을 제공하기 때문에, 회전에 대한 고정력을 제공하는 별도의 리브를 형성할 필요가 없다. 이 실시예는 또한, 경사져 설정되는 표면, 및 링형 리세스의 베이스 영역 내의 코너 영역이 요소의 접촉면에 속하여, 시트 금속부에서 대응하는 낮은 표면 압력과 협동하는 것이 가능하고, 요소를 세틀링하는 위험이 없기 때문에, 바람직하다. 그러나, 회전을 방지하는 고수준의 안전성 및 높은 풀-아웃 저항이 달성될 수 있다.
경사져 설정되는 표면들 사이의 라운드된 영역은 또한, 시트 금속부의 이들 지점에서 부품의 동적 부하로 인해 피로를 발생시킬 수 있는 현저히 예리한 요소가 존재하지 않는다는 이점을 가진다. 다른 실시예에서와 같이 천공 섹션(222)이 시트 금속부 내에 원형 구멍을 형성하기 때문에, 동작시에 피로 크랙을 발생시킬 수 있는 응력 집중이 발생할 가능성이 없다. 중공체 요소를 시트 금속부에 부착시키는 동안에, 요소는 바람직하지 않은 적어도 실질적인 변형을 일으키지 않고, 시트 금속부는 다이 버튼의 적절한 상보적 형상에 의해 천공 섹션(222) 주위의 영역 내의 정사각형 리세스(212') 내로 들어오고, 천공 섹션 주위에서 이러한 천공 섹션과 완전히 접촉된다.
도 8의 (a) 내지 (d) 내지 도 12의 (a) 내지 (d)의 모든 실시예에서, 중공체 요소는 제1 광폭면(2)에서 평평하게 만들어지는데, 즉, 도 5A 내지 도 5N의 앞의 실시예에 따른 요소의 중앙 길이방향 축(226)에 대해 직각으로 놓인다. 그러나, 도 8의 (a) 내지 (d) 내지 도 12의 (a) 내지 (d)의 실시예에서의 대응하는 단부면이 도 6의 (d)의 실시예와 유사하게 만들어질 수 있다는 것을 생각할 수 있다. 도 12의 (a) 내지 (d)에서, 이것은, 도 6의 (d)에서와 같이 원형 링 형상의 상승부 대신에, 상승부는 대응하는 다각형 형상, 여기에서는 정사각형 형상을 가질 것이라는 것을 뜻한다.
여기에서 다각형 형상은 또한 어떤 경우에도 3개 내지 12개의 다각형 표면, 즉, 경사져 설정되는 표면을 포함한다.
도 12의 (a) 내지 (d)에서, 도시된 바와 같이 평면도에서 정사각형인 리세스의 영역에서 재료가 현저히 대치되어, 평탄화에 의해 천공 섹션(222)으로 변형되는 중공 원통형 돌출부가, 중공체 요소의 제2 광폭면(3)으로부터의 재료의 대치만으로 도 달성될 수 있는데, 즉, 제1 광폭면(2)으로부터 재료가 대치되는 제조 방법의 제1 단계에서 업셋팅 공정을 수행할 필요가 없다. 즉, 청구항 1에 따른 제1 제조 단계(a)는, 중공 원통형 돌출부(210)가, 평면도에서 다각형인 링형 리세스의 영역, 및 중공 원통형 돌출부(210)의 중공 공간의 영역으로부터 재료를 대치하는 것만으로도 형성되는 성형 공정에 의해 대치될 수 있다. 후속 천공 공정에서, 이러한 방식으로 형성되는 몸체는 제1 광폭면(2)으로부터 시작하여 중공 공간(232)의 베이스(216)까지 천공된다.
링형 리세스(212)의 설계는 업셋팅 공정과 동시에 수행될 필요는 없고, 천공 공정 또는 평탄화 공정과 결합될 수 있는데, 즉, 이 경우에, 천공 펀치(84, 86) 또는 평탄화 펀치(88, 90)는 대응하는 형상을 가져야 한다.
연속식 툴에서 중공체 요소들을 서로 분리시킬 필요는 없고, 섹션은 섹션에 일반적인 형상 또는 재-코일(re-coiled)된 형상의 중공체 요소를 제조한 뒤에 유지되거나 이용될 수 있으며, 중공체 요소를 부품에 부착하기 위해 세팅 헤드에 섹션이 이용될 때 개별적 중공체 요소로 분리되어도 된다.
이제, 도 1 내지 도 12와 관련하여 상술된 방법, 중공체 요소, 조립체, 및 연속식 툴의 단순화의 수정예를 통해 형성되는 본 발명의 방법, 중공체 요소, 조립체, 연속식 툴, 및 압연 기구를 설명한다. 도 13 내지 도 27에 따른 본 발명을 설명하기 위해, 도 1 내지 도 12에 따른 실시예와 관련하여 사용된 동일한 도면 부호가 사용된다. 상술한 사항은 도 13 내지 도 27에도 적용되는데, 즉, 동일한 도면 부호를 가진 양상에 대한 상기 설명은 도 13 내지 도 27의 설명에도 적용되어, 중 요한 차이점만 설명한다. 따라서, 여기에서는 중요한 양상에 대한 중요한 차이점만 설명할 것이다.
도 13의 (a) 내지 (d)를 참조하면, 파일럿부, 즉 중공 돌출부(210)가 언더컷 없이 설계된다는 사실을 제외하면, 도 5A 내지 도 5D에 따른 중공체 요소에 대응하는 중공체 요소가 도시되어 있다. 따라서, 회전에 대한 고정력을 제공하는 축방향 리브(272)가 언더컷에 감추어지지 않고, 중공 원통형 형상을 가진 돌출부(210)로부터 멀어지도록 반경방향으로 돌출되기 때문에, 더 양호하게 인식될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 중공체 요소의 나사산이 중공 원통형 돌출부 바로 앞에서 종료되며, 즉, 중공 원통형 돌출부 내로 돌출되지 않는다는 것이 명백한데, 그렇지 않으면 리벳부 또는 중공 원통형 돌출부(210)를 개조할 때 변형되어, 볼트의 도입을 더욱 어렵거나 불가능하게 하기 때문이다.
본 발명에 따른 중공체 요소가 도 5A 내지 도 5D의 실시예의 수정 실시예와 관련하여서만 설명되었지만, 중공 원통형 돌출부(210)의 언더컷이 생략되어, 중공 원통형 돌출부가 도 13의 (a) 내지 (d)에 도시된 바와 같이 되지만, 각각의 양상의 디자인이 상술한 도면에서의 회전에 대한 고정력을 제공한다는 점에서, 중공체 요소의 상술한 모든 실시예, 즉, 특히 도 5E 내지 도 5N, 도 6의 (a) 내지 (e), 도 8의 (a) 내지 (d), 도 9의 (a) 내지(d), 도 10의 (a) 내지 (d), 도 11의 (a) 내지 (d), 및 도 12의 (a) 내지 (d)의 중공체 요소가 본 발명에 따른 중공체 요소로 될 수 있다.
그러한 중공체 요소가 프레스-아웃, 푸시-아웃, 및 레버-아웃에 대해 고정되 도록 시트 금속부에 어떻게 부착될 수 있고, 자체 천공 방식으로 사용될 수 있는가 하는 의문이 생긴다. 첫 번째 질문에 대한 답은, 각각의 중공체 요소가 리벳 요소로서 형성되고, 시트 금속부 내의 구멍을 통해 중공 원통형 돌출부가 도입된 뒤, 리벳 비드(rivet bead)를 형성하도록 중공 원통형 돌출부가 비드 오버(bead over)된다는 것이다. 이렇게 될 수 있는 방법이 도 14의 (b)에 사전 천공 시트 금속부(280')를 참조하여 도시되었는데, 구멍(500)은 비드(502)의 베이스에 형성된다. 이것이 사전 천공 시트 금속부이다. 구멍(500)을 통해 시트 금속부에 중공 원통형 돌출부를 도입한 뒤, 리벳부를 형성하는 중공 원통형 돌출부가 리벳 다이(504)에 의해 비드 오버되어, 리벳 비드(506)와 광폭면(3) 내의 링형 리세스(212)의 베이스 사이에 형성되는 링 홈(508) 내의 구멍(500)의 가장자리(marginal) 영역에 시트 금속부를 조이도록 수용하는 리벳 비드(506)를 형성한다.
본 발명의 중공체 요소의 중공 원통형 돌출부에 언더컷이 형성되지 않지만, 2개의 스테이지에서 수행되면 중공 원통형 돌출부는 시트 금속부에 자체 천공 방식으로 부착될 수 있다. 제1 스테이지 또는 스테이션에서, 중공 원통형 돌출부는, 시트 금속부에 구멍을 천공하고 천공 슬러그를 천공 다이(도시되지 않음)의 중앙 통로를 통해 제거하기 위해 시트 금속부의 다른 쪽에 배치되는 적절한 천공 다이와 함께 사용된다. 그 뒤에, 중공체 요소는, 실제로, 중공 원통형 돌출부의 구멍 마찰, 및/또는 회전에 대한 고정력을 제공하는 양상 또는 리브가 구멍의 림과 결합되는 한 이들 양상 또는 리브의 결과로서 시트 금속부에 "현수된" 상태로 유지된다. 제2 스테이지 또는 스테이션에서, 중공 원통형 돌출부에 의해 형성되는 리벳부는 예를 들면 도 14의 (c)의 리벳 다이와 같은 적절한 리벳 다이에 의해 비드되어 리벳 비드를 형성한다.
그러나, 본 발명에 따른 중공체 요소의 형상은 또한 연속식 툴을 단순화할 수 있게 한다. 중공 원통형 돌출부에 언더컷이 없기 때문에, 언더컷 주위의 중공 원통형 돌출부의 평활화가 이루어지는 연속식 툴의 이전에 필요하였던 제3 스테이션(C)이 더 이상 필요하지 않아, 이 스테이션이 생략되어 연속식 툴이 단순하게 된다. 이렇게 형성되는 연속식 툴의 형상이 도 15 및 도 16에 도시되었다. 앞에서 사용된 도 2 및 도 3의 도면 부호가 도 15 및 도 16에서 사용되었으며 더 이상 설명되지 않을 것인데, 왜냐하면, 상술한 사항이 이들 대응하는 양상 또는 부품에도 적용되기 때문이다.
이러한 단순화는, 바람직하지 않은 섹셔널 스트립의 신장 즉 길이방향 신장이 발생하는 업셋 공정이 수행되는 개조 스테이션(스테이션(A))은 1개만 필요한 것을 뜻한다. 천공 공정 또는 분리 공정이 수행되는 나머지 스테이션(B, D)에서는 섹셔널 스트립의 신장이 발생하지 않는다. 작업 스테이션(B, D)에서의 이들 공정은, 대응하는 작업 스테이션(B, D)이 개조 스테이션으로 간주되지 않는다는 것을 뜻한다.
연속식 툴의 추가 단순화도 가능하며, 실제로, 업셋 공정은 연속식 툴의 밖에서, 예를 들면 뒤에 설명될 도 19의 (a) 내지 도 19의 (c) 또는 도 20의 (a) 내지 도 20의 (c) 또는 도 21의 (a) 내지 도 21의 (c)에 따른 압연 기구에서 수행될 수 있다. 그러한 장치에 의해, 압연 기구는 섹셔널 스트립을 연속식 툴에 직접 공 급한다는 점에서 연속식 툴에 결합될 수 있다. 그러나 이것은 필수적인 것은 아니다. 압연 기구는 필요한 업셋 양상을 가진 섹셔널 스트립을 중간 제품으로서 공급할 수 있고, 다음에는 중간 제품은 연속식 툴에 길게 또는 코일의 형태로 공급될 수 있다. 압연은 연속식 툴에서 추가적으로 수행되지 않고 다른 공장에서 수행될 수 있다. 업셋 스테이션이 연속식 툴에 존재하지 않으면, 개조 스테이션이 존재하지 않고, 신장의 문제도 더 이상 발생하지 않는다. 이것은 이상적인 해결책을 제공한다.
우선 업셋 스테이션(A)이 연속식 툴로부터 제거되거나 포함되지 않을 때, 연속식 툴은 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이 설계된다. 앞에서 사용된 도 2 및 도 3의 도면부호는 도 17 및 도 18에도 삽입되었고 더 이상 설명되지 않는데, 왜냐하면, 앞의 설명은 대응하는 양상 또는 부품에도 적용되기 때문이다.
도 19의 (a) 내지 도 19의 (c)에서, 압연 기구는, 제1 광폭면(2) 및 그에 대향하여 배치되는 광폭면(3)을 가진 적어도 실질적으로 직사각형 단면을 가진 입력 섹셔널 스트립(1)으로부터, 도 17 및 도 18의 연속식 툴에 대해 입력되는 스트립을 형성하는 규칙적으로 교대하는 섹션부의 출력되는 섹셔널 스트립(1')을 제조하도록 설계된다. 이러한 목적을 위해, 출력되는 섹셔널 스트립(1')은 제1 섹션부와 제2 섹션부로 구성되는 교대하는 섹션부로 구성되며, 제1 섹션부는 적어도 실질적으로 입력 섹셔널 스트립(1)의 단면 형상을 가지고, 제2 섹션부는 입력 섹셔널 스트립(1)으로부터 제조되며, 각각 제1 광폭면에 원통형 리세스(208) 및 제2 광폭면(3)에 링형 리세스(212)에 의해 둘러싸인 중공 원통형 돌출부(210)를 가진다.
압연 기구는 디스크 형상을 가진 제1 롤(600) 및 제2 롤(602)로 구성되며, 제1 및 제2 롤(600, 602) 중 일부만 도 19의 (a)에 사시도로 도시되었고, 도 19의 (b)에 측면도 및 방사상 단면으로 부분적으로 도시되었으며, 도 19의 (c)에 조임 갭의 영역의 확대도로 도시되었다(도 20의 (a) 내지 도 20의 (c) 및 도 21의 (a) 내지 도 21의 (c)도 대응하는 방식으로 도시되었다). 롤(600, 602)은 서로 동기화되고, 반대 회전 방향(604, 606)으로 회전된다. 입력 섹셔널 스트립(1)은 갭 영역(608), 즉 롤 사이의 조임 갭(610)에서 개조된다. 제1 롤(600)은, 규칙적 각도 간격으로 배치되며, 원통형 리세스(208)의 형상에 대응되는 형상을 가진 복수개의 돌출부(612)를 가진다. 제2 롤(602)도 마찬가지로 제1 롤의 돌출부와 동일한 간격으로 배치되는 복수개의 성형부 또는 성형 영역(614)을 가지며, 성형부 또는 성형 영역(614) 각각은, 중공 원통형 돌출부(210)의 형상에 대응하는 형상(616)을 가진 중앙부, 및 중공 원통형 돌출부(210)를 둘러싸는 링형 리세스의 형상에 대응하는 형상을 가지며 중앙부를 둘러싸는 링 돌출부(618)를 가진다.
도 20의 (a) 내지 도 20의 (c) 또는 도 21의 (a) 내지 도 21의 (c)의 압연 기구에서, 롤은 유사하게 설계되지만, 단, 롤(602)은 섹셔널 스트립에 링형 리세스를 형성하는 도 19의 (c)의 618과 같은 성형 돌출부를 갖지 않는다. 이것은, 예를 들면 링형 리세스(212)의 형성이 천공 공정과 결합되거나(또한, 구멍의 벽을 교정하는 데에 기여할 수 있다) 다른 작업 스테이션에서 수행된다는(예를 들면, 추가 성형 스테이션) 점에서, 중공체 요소를 위해 바람직한 링형 리세스(212)가 연속식 툴에서 제조되어야 한다는 것을 뜻한다.
모든 압연 기구에서, 바람직하게는, 제1 롤(600)의 돌출부(612) 및 제2 롤(602)의 성형부 또는 성형 영역(614)이, 원형 원통형 형상과는 다르며, 롤에서 깨끗한 롤-오프 이동이 일어나고, 즉 섹셔널 스트립이 출력되는 동안에 롤이 섹셔널 스트립과 충돌하지 않는 것을 확실하게 하는 다소 볼 모양의 620과 같은 완화부를 가진다.
제1 롤의 각각의 돌출부에 의해 이동되는 섹셔널 스트립 재료의 부피는 제2 롤 쪽에서의 재료 이동의 부피와 적어도 실질적으로 대응하여야 하며, 상기 부피는 중공 원통형 돌출부(210)의 부피에 제2 광폭면을 넘어 연장되는 돌출부의 베이스 영역의 부피를 더하고, 돌출부를 둘러싸는 링형 리세스(212)의 부피를 뺀 것이다.
마지막으로, 제1 롤(600)의 돌출부 및/또는 제2 롤의 성형부(614)는 도 19 내지 도 21에 도시된 바와 같이 각각의 롤(600 또는 602)의 각각의 삽입부에 의해 형성될 수 있으며, 성형부(614)는 도 21의 (a) 내지 도 21의 (c)에서는 삽입부로서만 실현되는 것은 아니다. 삽입부를 사용하면, 전체 롤을 교환하지 않고도 마모되거나 파괴된 삽입부를 쉽게 교환할 수 있게 한다.
본 발명은 외부 윤곽이 직사각형 또는 정사각형인 중공체 요소를 제조하기 위한 것이지만, 사용되는 툴이 예를 들면 대응되도록 설계된 펀칭 툴을 사용함으로써 섹셔널 스트립으로부터 바람직한 윤곽 형상을 제조하도록 설계되는 한, 본 발명은 외부 윤곽이 다각형, 타원형, 또는 원형으로 둥근 중공체 요소, 또는 다른 형상을 가진 중공체 요소의 제조에 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따라, 절단 또는 성형 작업이 각각 수행되는 복수개의 작 업 스테이션(A, B 및 D; B 및 D)을 가진 통상적으로 시트 금속(280)으로 구성되는 부품에 부착하기 위한 너트 요소와 같은 중공체 요소(200)를 제조하기 위한 방법으로서, 특히, 연속식 툴(10)을 이용하여, 사전 구멍(204) 천공 작업을 거친 프로파일 막대(1) 또는 코일의 형태로 존재하는 섹션으로부터 개별 요소를 소정의 길이로 절단한 후, 선택적으로, 나사산 실린더(206)를 형성함으로써, 적어도 실질적으로 정사각형 또는 직사각형 윤곽(202)을 가진 중공체 요소를 제조하기 위한 방법이 제공된다. 본 발명의 상기 방법은,
a) 제1 단계에서, 사각형 단면을 가지는 섹션(1)으로부터 시작하여, 상기 섹션(1)의 제1 광폭면(2)에 원통형 리세스(208)를 형성하고, 제1 광폭면(2)에 대해 반대쪽에 있는 섹션의 제2 광폭면(3)에 리벳부를 형성하여 링형 리세스(212)에 의해 둘러싸이는 중공 원통형 돌출부(210)를 형성하는, 업세팅 공정이 수행되고,
(b) 제2 단계에서, 상기 원통형 리세스의 베이스(214)와 중공 원통형 돌출부(210)의 베이스(216) 사이에 남아 있는 웨브(218)가, 천공 또는 펀칭되어 관통(through-going) 구멍(204)을 형성하고,
c) 제3 단계에서, 중공체 요소(200)는 상기 섹션으로부터 분리되되, 선택적으로 나사산(206)이 형성되는
것을 특징으로 한다.
업셋팅 공정은, 상술한 바와 같이, 연속식 툴 또는 앞의 작업 공정 예를 들면 압연 기구에서 수행될 수 있다.
단계 a)의 업셋팅 공정 동안에, 원통형 리세스(208)의 직경과 중공 원통형 돌출부(210)의 내경은 적어도 실질적으로 동일하게 만들어져야 한다.
단계 b)에 따라 웨브의 천공 동안에, 원통형 리세스(208)의 직경, 및 중공 원통형 돌출부(210)의 내경에 적어도 실질적으로 대응하는 직경을 가진 구멍(204)이 형성된다.
중공 원통형 돌출부(210)의 제조시에, 중공 원통형 돌출부(210)는 바람직하게는 섹션의 제2 광폭면을 넘어 돌출되도록 설계된다.
단계 a)에 따른 업셋팅 공정 동안에, 링형 기립부(260)가 원통형 리세스(208) 주위의 섹션의 제1 광폭면(2)에 형성될 수 있다.
단계 a)에 따른 업셋팅 공정 동안에, 회전에 대한 고정력을 제공하는 요소(272)가, 중공 원통형 돌출부(210) 외측에, 및/또는 중공 원통형 돌출부(210) 주위의 링형 리세스(212)의 영역 내에 형성될 수 있다.
회전에 대한 고정력을 제공하는 요소들은 중공 원통형 돌출부(210)의 반경방향으로 외면에 리브(272) 및/또는 홈에 의해 형성될 수 있다.
회전에 대한 고정력을 제공하는 요소들은 바람직하게는, 링형 리세스(212)의 베이스와, 섹션의 제2 광폭면과 중공 원통형 돌출부의 자유 단부 사이의 점 사이의 중공 원통형 돌출부(210)의 일부를 따라 축 방향으로 연장되는 리브(272)들에 의해 형성된다.
이러한 점에서, 회전에 대한 고정력을 제공하는 리브(272)들은, 언더컷(244)의 최대 반경방향 깊이의 적어도 실질적으로 40% 내지 90%의 범위에 대응하는 반경방향 폭을 가질 수 있다.
앞의 방법과 구별되어, 단계 a)에서, 마찬가지로, 단면이 사각형인 섹션(1)으로부터 시작하여, 선택적으로 섹션(1)의 제1 광폭면(2)에 원통형 리세스(208)를 형성하지 않고, 평면도에서 바람직하게는 다각형 특히 정사각형인 섹션(1)의 제2 광폭면(3)에는 리세스(212')를 형성하는 성형 공정이 수행될 수 있으며, 리세스(212')는, 부분적으로는 리세스(212')의 형성 동안에 변위된 재료로부터 형성되고, 부분적으로는 중공 원통형 돌출부(210)의 중공 공간의 형성 동안에 변위된 재료로부터 형성되는 중공 원통형 돌출부(210)를 둘러싸며, 리세스(212')에, 중공체 요소의 중앙 길이방향 축에 대해 경사져 설정되는 1개 이상의 링 표면이 형성되고, 제2 단계 b)에서, 섹션(1)의 제1 광폭면(2)과 중공 원통형 돌출부(210)의 베이스(216) 사이의 재료는 완통 구멍(204)을 형성하기 위해 천공 또는 펀칭된다.
통상적으로 시트 금속으로 구성되는 부품(280)에 부착하기 위한 본 발명에 따른 중공체 요소로서, 적어도 실질적으로 정사각형 또는 직사각형인 외부 윤곽을 가지며, 시트 금속 접촉면을 형성하는 제1 광폭면(2)과 제2 광폭면(3), 중공 원통형 돌출부(210), 및 구멍(204)을 구비하고, 중공 원통형 돌출부(210)는 언더컷을 갖지 않으며, 제2 광폭면(3)을 넘어 돌출하고, 제2 광폭면에서 링형 리세스(212)에 의해 둘러싸이고, 구멍(204)은 리벳부를 형성하는 중공 원통형 돌출부 또는 천공 섹션(222)을 통해 제1 광폭면(2)으로부터 연장되며, 구멍은 선택적으로 나사산 실린더(206)를 구비하는 중공체 요소에 있어서, 회전에 대한 고정력을 제공하는 요소(272)는 중공 원통형 돌출부(210)의 외측에 및/또는 중공 원통형 돌출부(210) 주위의 링형 리세스(212)의 영역 내측으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
회전에 대한 고정력을 제공하는 요소들은 중공 원통형 돌출부(210)의 반경방향으로 외면에 리브(272) 및/또는 홈에 의해 형성된다.
회전에 대한 고정력을 제공하는 요소들은, 중공 원통형 돌출부(210)를 따라 축 방향으로 연장되는 리브(272)들에 의해 형성될 수 있다.
회전에 대한 고정력을 제공하는 리브(272)들은, 중공 원통형 돌출부(210)의 벽 두께의 적어도 실질적으로 10% 내지 60%의 범위에 있는 반경방향 폭을 가질 수 있다.
회전에 대한 고정력을 제공하는 요소들은 또한, 링형 리세스를 연결하는 반경 방향으로 연장되는 리브(272)의 형태로 형성될 수 있다. 이러한 종류의 실시예는 뒤에 더 상세히 설명될 도 22의 (a) 내지 (d)에서 볼 수 있다.
또한, 회전에 대한 고정력을 제공하는 요소들은, 링형 리세스를 가로질러 반경방향으로, 또한 관통 섹션의 언더컷에서 축방향으로 연장되는, 회전에 대한 고정력을 제공하는 경사져 설정되는 리브의 형태로 형성될 수 있다.
또한, 회전에 대한 고정력을 제공하는 요소들은, 링형 리세스의 경사져 설정되는 표면에 배치되는 리세스의 형태로 형성될 수 있다.
제2 광폭면(3)이 한 평면 내의 링형 리세스(212)의 반경방향으로 외부에 있고, 즉, 중공체 요소의 측부 플랭크로의 천이부에서 임의의 라운드된 요소 또는 모따기부로부터 이격되어 놓이며, 링형 리세스(212)의 밖의 영역에는 막대, 홈 또는 언더컷이 존재하지 않는다.
링형 리세스(212)는 바람직하게는, 평면도에서 직사각형인 중공체 요소(200) 의 가장 작은 횡방향 크기보다 단지 약간 작은 외경을 갖도록 형성되어, 링형 리세스는 웨브를 형성하되, 섹션의 제2 광폭면은 제2 광폭면(3)의 평면에서의 가장 좁은 지점에서 0.25 내지 1mm의 범위, 바람직하게는 약 0.5mm의 폭으로 남는다.
또한, 본 발명은, 통상적으로 시트 금속으로 구성되는 부품(280)에 부착하기 위한 중공체 요소로서, 적어도 실질적으로 정사각형 또는 직사각형인 외부 윤곽을 가지며, 제1 광폭면(2)과 제2 광폭면(3), 중공 원통형 돌출부, 및 구멍(204)을 구비하고, 중공 원통형 돌출부는 언더컷을 갖지 않으며, 제2 광폭면(3)을 넘어 돌출하고, 제2 광폭면에서 링형 리세스(212')에 의해 둘러싸이고, 구멍(204)은 중공 원통형 돌출부(210) 또는 천공 섹션을 통해 제1 광폭면(2)으로부터 연장되며, 구멍은 선택적으로 나사산 실린더(206)를 구비하는 중공체 요소에 있어서, 링형 리세스(212')는 평면도에서 다각형 특히 정사각형이고, 링형 리세스(212')에, 중공체 요소의 중앙 길이방향 축에 대해 경사져 설정된 복수개의 표면들이 형성되어 있으며, 중공 원통형 돌출부(210)는 언더컷을 가지지 않는 것을 특징으로 하는 중공체 요소를 제공한다.
본 발명에 따른 중공체 요소(200)를 포함하는 조립체에 있어서, 중공체 요소(200)는 부품, 예를 들면, 시트 금속부(280)에 부착되며, 부품 또는 시트 금속부(280)의 재료는, 회전에 대한 고정력을 제공하는 요소(272)의 표면에서, 또한, 리벳 비드를 형성하도록 비드 오버된 중공 원통형 돌출부(210)의 표면에서, 중공체 요소의 링형 리세스(212)의 표면과 접촉된다.
이와 관련하여, 시트 금속부 내의 링형 홈(282)의 축방향 깊이는 중공 원통 형 돌출부(210)의 길이 및 시트 금속부(280)의 두께와 무관하게 선택되어, 리벳 비드는, 중공체 요소(200)의 몸체로부터 이격되고, 중공체 요소의 링형 리세스(212) 주위의 중공체 요소의 제2 광폭면(3) 아래의 영역에 존재하는 시트 금속부의 측면을 넘어 돌출하지 않거나, 단지 약간만 돌출한다.
중공체 요소(200)의 링형 리세스(212) 주위의 영역 내의 중공체 요소(200)의 제2 광폭면(3)은 바람직하게는 시트 금속 재료 내로 적어도 실질적으로 프레스되지 않거나 시트 금속 재료 내로 약간만 프레스된다.
통상적으로 시트 금속(280)으로 구성되는 부품에 부착하기 위한 너트 요소와 같은 중공체 요소(200)를 제조하고, 특히 중공체 요소를 제조하기 위한 연속식 툴로서, 특히, 적어도 2개의 작업 스테이션(B, D)을 구비한 연속식 툴을 이용하여, 사전에 구멍(204) 천공 작업을 거친 막대 섹션 또는 코일의 형태로 존재하는 섹션(1)으로부터 개별 요소를 소정의 길이로 절단하고, 선택적으로, 그 후에, 나사산 실린더(206)를 형성함으로써, 적어도 실질적으로 정사각형 또는 직사각형 외부 윤곽(202)을 가진 중공체 요소를 제조하기 위한 본 발명에 따른 연속식 툴은, 각각의 경우에, 연속식 툴의 각각의 행정에 대해, 각각의 작업 스테이션에서, 섹션 또는 서로 나란히 배치된 복수개의 섹션들에 대해 2개의 작업이 동시에 수행되며, 천공 공정은 제2 작업 스테이션(B)에서 수행되고, 각각의 경우에, 섹션 또는 각각의 섹션으로부터 2개의 중공체 요소를 분리시키는 분리 공정은 절단 펀치에 의해 다음의 제4 작업 스테이션(D)에서 수행되는 것을 특징으로 한다.
이와 관련하여, 업셋팅 공정은, 단면이 적어도 실질적으로 사각형인 섹션(1) 의 제1 광폭면에 예를 들면 원통형 리세스(208), 및 제1 광폭면에 대해 반대쪽에 놓이는 섹션의 제2 광폭면에 링형 리세스(212)에 의해 둘러싸인 중공 원형 돌출부를 형성하기 위해 제1 작업 스테이션(A)에서 수행될 수 있다.
이와 관련하여, 천공 공정은, 업셋팅 공정 뒤에 원통형 리세스(208)의 베이스와 중공 원통형 돌출부 사이에 유지되는 웨브를 천공함으로써 수행된다.
상기 연속식 툴은, 변경 실시예에서, 적어도 실질적으로 사각형 단면을 가지며, 제1 광폭면(2)과 제1 광폭면(2)에 대해 일반적으로 반대쪽에 놓이는 제2 광폭면(3)을 가진 입력 섹셔널 스트립(1)과 협동하도록 구성되고, 입력 섹셔널 스트립(1)은, 섹셔널 스트립(1)의 섹셔널 부분과, 섹셔널 스트립(1)으로부터 제조되며 각각 제1 광폭면에 원통형 리세스(208)와 제2 광폭면(3)에 링형 리세스(212)에 의해 둘러싸인 중공 원통형 돌출부(210)를 가진 섹셔널 부분으로 규칙적으로 교대로 구성된다.
상술한 바와 같이, 또한 본 발명에 따른 중공체 요소(200)에 의해, 리브(272)가 반경 방향으로 링형 홈(212)을 연결하도록 회전에 대한 고정력을 제공하는 리브(272)를 설계할 수도 있다. 이러한 종류의 중공체 요소(200)의 디자인은 도 22의 (a) 내지 (d)에 도시되었다. 도 13의 (a) 내지 (d)에 따른 요소에 대한 한 가지 중요한 구별되는 점은, 회전에 대한 고정력을 제공하는 리브(272)가 여기에 도시된 바와 같이 반경 방향으로 링형 홈(212)을 연결하고, 본 실시예에서 회전에 대한 고정력을 제공하는 리브(272)를 형성하는 재료가 명백한 반경을 통해 리벳 섹션(210)으로, 또한 베이스 영역으로, 또한 링형 리세스(212)의 외부 경사면으로 병합된다. 그러나, 요소의 제2 광폭면(3)에 대해 약간 뒤에 설정되는 도 22의 (d)에서 회전에 대한 고정력을 제공하는 리브(272)의 상부면은 이 면과 동일 평면에 놓일 수 있다. 또한, 여기에서, 원통형 리벳 면(210)의 내부 원통형 면(288)은, 리벳된 상태에서, 도 22의 (c)에서 아래로부터 오는 볼트를 나사산(206)으로의 도입을 용이하게 하도록 나사산(206)의 직경보다 약간 큰 내경을 가지며, 내경(288)은 원추 영역(288")을 통해 나사산 입구를 형성하고, 볼트가 나사산(206) 내로 도입될 때 볼트의 중심을 잡는 작용을 하는 나사산에 병합된다.
본 실시예에서, 원통형 리벳 섹션(210)의 외면의 반경은 도 13의 (a) 내지 (d)의 실시예보다 약간 크게 되었다. 그러나, 내부 원추면(288')은 더 작다. 그러나, 내부 원추면(288')은 약간 둥근 것으로 도시되었지만, 원추형 절단면으로서 자체적으로 알려진 방식으로 설계될 수 있다.
도 22의 (c)에서, 측면 사시도에서 원통형 리벳 섹션의 좌측 및 우측에서 회전에 대한 고정력을 제공하는 리브(272)를 볼 수 있는데, 사선으로 표시된 부분은, 도 22의 (c)의 단면도의 평면 아래에서 뒤에 놓이는 회전에 대한 고정력을 제공하는 리브(272)의 재료가 축방향 홈 즉 링형 리세스(212)의 경사면에 병합되게 하는 반경의 사시도이다. 도 22의 (a) 내지 (d)에 따른 중공체 요소를 시트 금속부에 부착시키는 방법이 비교적 얇은 시트 금속부(280')에 대해서는 도 23의 (a) 내지 (d)에, 비교적 두꺼운 시트 금속부에 대해서는 도 24의 (a) 내지 (d)에 도시되었다. 부착 자체는 도 14의 (a) 내지 (d)와 관련하여 이미 설명된 방법과 유사하게, 즉 504와 같은 다이 버튼의 도움을 받아 수행되며, 여기에서, 다이 버튼은, 리벳 비드(506)를 형성하는 도 14의 (c)에 따른 중앙 기둥 영역 또는 중앙 상승부에 더하여, 평면도에서 이러한 중앙 기둥 주위에 도 23의 (b)의 리세스(510)의 형상에 대응하는 단면 형상, 및 평면도에서 도 23의 (a) 내지 (d)에 따른 리세스(510)의 원주방향 형상에 대응하는 형상을 가진 사각형 상승부를 가진다. 다이 버튼의 외부 상승부의 평면도에서의 이러한 사각형 형상은 도 23의 (a) 내지 (d), 및 도 24의 (a) 내지 (d)에 따른 리세스(510)에 정확하게 들어맞으며, 동시에 이들 도면에서의 대응하는 상승부(512)에 정확하게 들어맞는데, 대응하는 상승부(512)는 대응하는 사각형 형상을 가지며, 시트 금속부(280')에 대한 부착 영역에서 중공체 요소(200)를 밀접하게 둘러싼다. 이러한 방식으로, 리브(272)(도 23의 (a) 내지 (d) 또는 도 24의 (a) 내지 (d)에 도시되지는 않았지만, 그곳에 존재함)를 통해 발생하는 회전에 대한 고정력에 더하여, 회전에 대한 추가 고정력이 제공된다. 어떤 상황에서는, 회전에 대한 고정력을 제공하는 리브(272)가 생략되거나 높이를 낮게 할 수 있고, 중공체 요소(200)의 외면을 둘러싸는 사각형 상승부(512)는 회전에 대한 고정력을 제공하는 유일한 요소로서 사용될 수 있다.
사각형 상승부(512)는 또한 평면도에서 중공체 요소(200)의 하면이 시트 금속부(280')로 전이되는 모양을 양호하게 한다.
도 23의 (a) 내지 (d) 및 도 24의 (a) 내지 (d)의 비교를 통해, 1개의 동일한 중공체 요소(200)가 여러 가지 두께의 시트 금속부(280')에 사용될 수 있으며, 시트 금속부(280')에 대해 양호하게 부착되게 한다. 이러한 방식으로, 중공 리벳 섹션(210)의 길이를 다르게 함으로써 중공체 요소(200)의 2개의 다른 실시예만으로 도 예를 들면 0.6mm와 3.5mm(제한되지 않음) 사이의 시트 금속 두께에 대해 양호하게 대처할 수 있다. 중공체 요소의 영역 내의 시트 금속부의 하면 및 리벳 비드(506)의 하면이 1개의 평면에 존재하며, 시트 금속부의 하면이 중공체 요소의 밖에 있는 것이 바람직하며, 그것이 추가 부품을 시트 금속부의 하면에 나사체결하는 데에 바람직하다. 이것은 리벳 섹션의 길이가 일단 정해졌을 때 허용 가능한 범위에서 시트 금속부의 두께에 상관없이 달성될 수 있다.
도 22의 (a) 내지 (d)에 따른 중공체 요소(200)의 제조 방법은 대체로 상술한 방법에 대응하며, 도 25의 (a) 내지 (f), 도 26 및 도 27을 참조하여 더 상세히 설명된다.
도 25의 (a) 내지 (f)를 참조하면, 도 25의 (a)에서, 중공체 요소가 제조되는 섹셔널 스트립이 실질적으로 사각형 스트립이지만, 측면(7, 8)은 서로 약간 경사지고, 그러한 방식으로, 중공체 요소는 섹션의 제2 광폭면(3)의 영역에서보다 제1 광폭면의 영역에서 서로 작은 간격을 가진다는 것을 알 수 있다. 이것은, 스트립을 통한 단면을 나타내는 도 25의 (a)에서 섹셔널 스트립(1)의 사선으로 표시된 영역으로부터 발생한다.
도 25의 (b)는 업셋팅 공정을 수행한 뒤의 섹셔널 스트립을 도시하고 있는데, 반경(230)을 가진 원통형 리세스(208)가 섹션의 제1 광폭면(2)에 형성되고, 원통형 리벳 섹션(210) 및 원통형 리벳 섹션(210)을 둘러싸는 링형 홈(212)이 섹션의 제2 광폭면에 형성된다. 도 25의 (b)에 도시되지는 않았지만, 링형 홈(212)을 연결하는 회전에 대한 고정력을 제공하는 리브(272)가 이 제1 개조 단계에서 공동 생 산된다. 또한, 514와 같은 노치는, 섹셔널 스트립의 길이방향에 대해 직각으로 연장되는 즉 일 협폭면(7)으로부터 다른 협폭면(8)으로 연장되는 섹셔널 스트립의 광폭면(3)에 형성된다.
이러한 노치는, 섹셔널 스트립으로부터 개별 요소의 추후의 분리를 쉽게 하는 취약점을 형성한다. 노치는 도 25의 (b)에서 후에 200과 같은 중공체 요소를 형성하는 스트립의 중앙 중간부의 경계를 형성하며, 추가 중공체 요소의 일부는 좌측 노치(514)의 좌측에서 볼 수 있고, 또 다른 중공체 요소(200)의 일부는 우측 노치(514)의 우측에서 볼 수 있다.
도 22의 (a) 내지 (d)의 제조용 연속식 툴은 도 25의 (a) 내지 (f)에 도시되고 이와 관련되어 설명된 제조 단계에 대응하며, 도 26에 도시되고, 도 27에서는 연속식 툴의 관련 영역에 확대도로 도시되었다.
도 26 및 도 27의 연속식 툴은 상술한 도 15 및 도 16의 연속식 툴에 일반적으로 대응되고, 이러한 이유로, 대응하는 부품 또는 대응하는 기능을 가진 부품에 동일한 도면부호가 사용될 것이다. 도 26 및 도 27에 따른 연속식 툴의 이러한 설명에서, 기본적으로 도 15 및 도 16에 따른 연속식 툴 또는 이미 설명된 연속식 툴에 대해 중요한 차이점만 설명될 것이다.
도 15 및 도 16의 연속식 툴에서, 업셋팅 펀치(64, 66)가 섹셔널 스트립(1) 아래에 배치되고, 대응하는 다이 버튼(92, 94)은 섹셔널 스트립(1) 위에 배치되는 반면에, 도 26 및 도 27의 예에서, 업셋팅 펀치(64, 66)가 섹셔널 스트립(1) 위에 배치되고, 대응하는 다이 버튼(92, 94)은 섹셔널 스트립 아래에 위치된다. 이와 관련하여, 도 26 및 도 27의 실시예에서 업셋팅 다이 버튼(92, 94)는 도 15 및 도 16의 실시예와는 약간 다르게 지지된다. 그러나, 여기에서 다이 버튼은 하부 툴의 고정 위치에도 배치된다.
섹셔널 스트립의 측면(7, 8)의 상술한 경사진 배치의 의미는, 업셋팅 펀치(64, 66)에 의해 형성되는 원통형 중공 공간(208)에 인접하는 상부 영역에서 업셋팅 펀치(64, 66)에 의해 섹셔널 스트립이 폭 방향으로 팽창되어, 협폭면(7, 8)은 상부 및 하부 광폭면(2, 3)에 대해 직각인 위치에 있게 되는 경향이 있고, 다음에는 연속식 툴을 통한 추가 통로 상에서 섹셔널 스트립을 순차적으로 안내한다.
도 15 및 도 16에 따른 연속식 툴에 따라, 구멍 펀치(84, 86)는 도 26 및 도 27의 실시예에서 섹셔널 스트립(1) 위에 배치되는 반면에, 대응하는 다이 버튼(100, 102)은 섹셔널 스트립(1) 아래에 위치된다.
도 26 및 도 27에 따른 연속식 툴 내의 추가 스테이션으로서, 원통형 리벳 섹션(210)을 팽창시키고, 확장된 중공 원통형 영역(288)의 단부 디자인을, 나사산 입구를 형성하는 원추형 영역(288") 및 섹셔널 스트립 아래의 원추형 또는 둥근 입구 영역(288')에 의해 결정하는 작용을 하는 2개의 팽창 다이(704, 706)가 제공된다. 섹셔널 스트립 위에, 앞에서 이미 형성된 원통형 리세스(208)내로 프레스의 폐쇄 동안에 결합되고, 개별 중공체 요소의 길이방향 축(226)의 방향으로 팽창 다이(704, 706)으로부터 작용하는 힘을 취하는 2개의 펀치(700, 702)가 위치된다. 펀치(700, 702)는 또한 나사산 런-아웃의 영역에서 중공체 요소의 형상을 교정하고, 및/또는 나사산 절단 공정 전에 영역(208) 또는 통로 구멍(204)의 내경을 보정 하는 작용을 할 수 있으며, 나사산 절단 공정은, 절단 펀치(222)에 의해 섹셔널 스트립으로부터 개별 요소를 분리시키고 프레스로부터 개별 중공체 요소를 제거한 뒤에 먼저 수행된다.
도 15 및 도 16에 따른 앞의 연속식 툴과는 다르게, 여기에서 절단 펀치의 영역으로부터 요소를 제거하기 위해 스프링-로딩된(spring-loaded) 캠이 사용되지 않고, 플러그 인(plug-in)될 수 있는 안내 채널(118)이 사용되는데, 안내 채널(118)은, 연속식 툴을 떠나는 요소를 절단 펀치의 영역으로부터 섹셔널 스트립의 주행 방향으로 안내한다. 프레스의 각각의 행정에 대해 섹셔널 스트립으로부터 분리되는 제2 중공체 요소(200')는 앞에서와 같이 절단 다이(30) 내의 통로 구멍(28) 및 하부 플레이트(12)의 확대된 구멍(38)을 통해 밖으로 안내되고, 예를 들면 플레이트(12)를 떠난 뒤 또는 플레이트(12) 내에서 미끄러짐을 통해 프레스로부터 측방향으로 안내될 수 있다.
이 실시예에서, 도면 부호 708로 표시된 작은 상승부에 유의하여야 한다. 이러한 상승부는 514와 같은 노치를 형성하는 작용을 한다. 도면 부호 710으로 표시된 요소에도 유의하여야 한다. 이것은, 섹셔널 스트립이 지금까지 올바르게 처리되었고 연속식 툴 내에서 올바른 위치에 위치되었다는 것을 확실히 하기 위해 원통형 중공 공간(208) 내에 잠기는 위치 센서이다.
위치 센서(710)가 프레스의 각각의 행정에 대해 그러한 중공 공간 내로 규정된 양만큼 잠기지 않고, 예를 들면 그러한 중공 공간에 인접한 섹셔널 스트립의 상부 광폭면에 충돌하거나, 예를 들면 64, 66과 같은 업셋팅 펀치가 마모되거나 파괴 되어 그러한 중공 공간이 단순히 존재하지 않기 때문에 그러한 중공 공간이 없을 때에 섹셔널 스트립의 상부 광폭면에 충돌하면, 센서(710)는, 프레스의 폐쇄 동안에, 센서(710)의 칼라(712)에 작용하는 스프링(714)의 힘에 대항하여 위로 향해 이동되어, 프레스를 즉시 정지시키는 대응하는 신호를 전달하는 인접 센서의 부근으로 온다. 그러면, 교란의 이유가 조사될 수 있고, 필요한 교정 또는 수리를 한 뒤에 프레스가 다시 작동될 수 있다.
프레스의 개시 행정 동안에, 업셋팅 펀치(64, 66), 센서(710), 천공 펀치(84, 86), 지지 펀치(700, 702), 및 절단 펀치(22)가 섹셔널 스트립의 상면(2)으로부터 자유롭게 오도록, 상부 툴은 충분히 위로 향해 들어 올려져야 하고, 섹셔널 스트립은 업셋팅 다이(92, 94), 노치를 형성하는 돌출부(708), 천공 다이(100, 102), 고정된 팽창 다이(704, 706), 및 절단 다이(30)와 같은 하부 툴의 돌출부로부터 자유롭게 오도록 멀리 들어 올려져야 한다. 프레스의 각각의 행정 동안에, 섹셔널 스트립은 화살표(720)에 따라 우측으로 2개의 중공체 요소(200)의 길이에 대응하는 길이만큼 이동된다. 이 실시예에서, 각각의 스테이션은, 개별 중공체 요소(200)의 길이의 정수배가 되는 길이에 대응한다. 여기에서, 도면에 도시되었듯이, 연속식 툴의 개별 툴을 위한 구성 공간을 제공하기 위해 복수개의 빈 스테이션이 제공된다. 여기에서, 업셋팅 다이(92, 94) 내의 업셋팅 펀치(64, 66)의 영역에서만 상당한 개조가 실제로 발생되어, 연속식 툴 내의 섹셔널 스트립의 신장은 예상되지 않는데, 특히 왜냐하면, 업셋팅 펀치 업셋팅 다이의 영역에서 발생하는 신장의 일부가 섹셔널 스트립의 면(7, 8)의 경사 위치에 의해 흡수되어, 섹셔널 스트 립의 신장을 발생시키지 않는다.
모든 실시예에서, 모든 재료, 예를 들면, 냉간 변형과 관련하여, ISO 표준에 따라 클라스 8 이상의 강도값에 도달하며, 섹션 또는 기능 요소를 제조하기 위한 재료의 예로서 DIN 1654에 따른 35B2 합금을 들 수 있다. 이러한 방식으로 제조되는 패스너 요소는 고품질의 시트 금속부를 인발하기 위한 모든 통상적 강철 재료 및 알루미늄 또는 알루미늄 합금에 적합하다. 알루미늄 합금, 특히 고강도 알루미늄 합금, 예를 들면 AlMg5가 섹션 또는 기능 요소에 이용될 수 있다. AM50과 같은 고강도 마그네슘 합금의 섹션 또는 기능 요소도 고려할 수 있다.
본 발명은 윤곽이 직사각형 또는 정사각형인 요소를 제조하는 것을 의도하였지만, 사용되는 툴이 예를 들면 대응하여 설계된 펀칭 툴을 이용하여 섹션의 스트립으로부터 바람직한 형상의 윤곽을 제조하도록 설계되어 있는 한, 윤곽이 다각형, 계란형 또는 원형으로 라운드된 요소를 제조하는 데에도 이용될 수 있다.

Claims (51)

  1. 통상적으로 시트 금속(280)으로 구성되는 부품에 부착하기 위한 너트 요소와 같은 중공체 요소(200)를 제조하기 위한 방법으로서, 특히, 절단 또는 성형 작업이 각각 수행되는 복수개의 작업 스테이션(A, B 및 D; B 및 D)을 가진 연속식 툴(10)을 이용하여, 사전 구멍(204) 천공 작업을 거친 막대 섹션(1) 또는 코일의 형태로 존재하는 섹션으로부터 개별 요소를 소정의 길이로 절단한 후, 선택적으로, 나사산 실린더(206)를 형성함으로써, 적어도 실질적으로 정사각형 또는 직사각형 윤곽(202)을 가진, 중공체 요소를 제조하기 위한 방법에 있어서,
    a) 제1 단계에서, 사각형 단면을 가지는 섹션(1)으로부터 시작하여, 상기 섹션(1)의 제1 광폭면(2)에 원통형 리세스(208)를 형성하고, 제1 광폭면(2)에 대해 반대쪽에 있는 섹션의 제2 광폭면(3)에 리벳부를 형성하여 링형 리세스(212)에 의해 둘러싸이는 중공 원통형 돌출부(210)를 형성하는, 업세팅(upsetting) 공정이 수행되고,
    (b) 제2 단계에서, 상기 원통형 리세스의 베이스(214)와 중공 원통형 돌출부(210)의 베이스(216) 사이에 남아 있는 웨브(218)가, 천공 또는 펀칭되어 관통(through-going) 구멍(204)을 형성하고,
    c) 제3 단계에서, 중공체 요소(200)는 상기 섹션으로부터 분리되되, 선택적으로 나사산(206)이 형성되는
    것을 특징으로 하는 중공체 요소를 제조하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    단계 a)의 업셋팅 공정 동안에, 원통형 리세스(208)의 직경과 중공 원통형 돌출부(210)의 내경은 적어도 실질적으로 동일하게 만들어지는 것을 특징으로 하는 중공체 요소를 제조하기 위한 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    단계 a)의 업셋팅 공정, 또는 단계 b)의 천공 공정 동안에, 상기 섹션의 제1 광폭면에서 원통형 리세스8)의 개구에, 라운드되거나 모따기된 입구 에지(230)가 형성되는 것을 특징으로 하는 중공체 요소를 제조하기 위한 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 (a)의 업셋팅 공정, 또는 단계 (b)의 천공 공정 동안에, 중공 원통형 돌출부(210)의 입구(mouth)에는 그 자유 단부에, 라운드되거나 모따기된 런-아웃 에지(234)가 형성되는 것을 특징으로 하는 중공체 요소를 제조하기 위한 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 b)에 따라 웨브의 천공 동안에, 원통형 리세스(208)의 직경, 및 중공 원통형 돌출부(210)의 내경에 적어도 실질적으로 대응하는 직경을 가진 구멍(204)이 형성되는 것을 특징으로 하는 중공체 요소를 제조하기 위한 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 단계 a)의 업셋팅 공정 동안에, 중공 원통형 돌출부(210)의 자유 단부에는 그 외측에 모따기부(236)가 형성되는 것을 특징으로 하는 중공체 요소를 제조하기 위한 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 단계 a)의 업셋팅 공정 동안에, 리세스(212)에 링형 베이스 영역(238)이 형성되며, 상기 링형 베이스 영역은 상기 제1 광폭면(2) 및 제2 광폭면(3)에 대해 평행한 평면에 근접하게 서 있고, 반경방향 내측에서, 적어도 실질적으로 라운드된 천이부(240)에 의해 중공 원통형 돌출부(210)의 외측으로 전환되며, 반경방향 외측에서는, 원추면(242)으로 전환되는 것을 특징으로 하는 중공체 요소를 제조하기 위한 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    링형 리세스(212)의 원추면(242)은 60o 내지 120o의 범위, 바람직하게는 약 90o의 테이퍼 각도(enclosed cone angle)를 가지는 것을 특징으로 하는 중공체 요소를 제조하기 위한 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    링형 리세스의 링형 영역(240)으로부터 원추면(242)으로의 천이부는 라운드되는 것을 특징으로 하는 중공체 요소를 제조하기 위한 방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 섹션의 제2 광폭면(3)으로의 상기 링형 리세스의 원추면(242)의 런-아웃이 라운드되는 것을 특징으로 하는 중공체 요소를 제조하기 위한 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중공 원통형 돌출부(210)의 제조 동안에, 중공 원통형 돌출부(210)는 상기 섹션의 상기 제2 광폭면을 넘어 돌출되도록 설계되며, 상기 중공 원통형 돌출부(210)에 광폭 중공 원통형 영역(288)이 형성되고, 상기 광폭 중공 원통형 영역(288)의 직경은 상기 나사산(206)의 외경보다 약간 크며, 상기 광폭 중공 원통형 영역은 상기 제2 단계와 상기 제3 단계 사이의 팽창 단계인 추가 제조 단계에 의해 수행될 수 있는 것을 특징으로 하는 중공체 요소를 제조하기 위한 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    링형 리세스(212)는, 평면도에서 직사각형인 중공체 요소(200)의 가장 작은 횡방향 크기보다 단지 약간 작은 외경을 갖도록 형성되어, 링형 리세스는 웨브(284, 286)를 형성하되, 상기 섹션의 제2 광폭면(3)의 평면의 가장 좁은 지점에 서 상기 제2 광폭면은, 0.25 내지 1mm의 범위에 있고, 바람직하게는 약 0.5mm의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 중공체 요소를 제조하기 위한 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 a)에 따른 업셋팅 공정 동안에, 링형 기립부(260)가 원통형 리세스(208) 주위의 섹션의 제1 광폭면(2)에 형성되는 것을 특징으로 하는 중공체 요소를 제조하기 위한 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 a)에 따른 업셋팅 공정 동안에, 회전에 대한 고정력을 제공하는 요소(272)가, 중공 원통형 돌출부(210) 외측에, 및/또는 중공 원통형 돌출부(210) 주위의 링형 리세스(212)의 영역 내에 형성되고,
    예를 들면 상기 섹셔널 스트립(1)의 일 길이방향 측면(7)으로부터 다른 길이방향 측면(8)으로 연장되고 상기 섹셔널 스트립(1)의 상기 제2 광폭면(3)에 배치되는 노치(514) 형태의 취약점은 상기 섹셔널 스트립의 인접한 상기 중공체 요소(200)들 사이의 지점에 형성되는 것을 특징으로 하는 중공체 요소를 제조하기 위한 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    회전에 대한 고정력을 제공하는 상기 요소들은 중공 원통형 돌출부(210)의 반경방향으로 외면에 리브(272) 및/또는 홈에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 중공체 요소를 제조하기 위한 방법.
  16. 제14항 또는 제15에 있어서,
    회전에 대한 고정력을 제공하는 상기 요소들은, 상기 링형 리세스(212)의 베이스와, 상기 섹션의 상기 제2 광폭면(2)과 상기 중공 원통형 돌출부의 자유 단부 사이의 지점 사이의 상기 중공 원통형 돌출부(210)의 일부를 따라 축 방향으로 연장되는 리브(272)들에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 중공체 요소를 제조하기 위한 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    회전에 대한 고정력을 제공하는 상기 리브(272)들은, 언더컷(244)의 최대 반경방향 깊이의 적어도 실질적으로 40% 내지 90%의 범위에 대응하는 반경방향 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 중공체 요소를 제조하기 위한 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 링형 리세스(212)를 연결하는 반경 방향으로 연장되는 리브(272) 형태의 회전에 대한 고정력을 제공하는 요소들은 단계 a)에서 형성되는 것을 특징으로 하는 중공체 요소를 제조하기 위한 방법.
  19. 제14항 또는 제18항에 있어서,
    회전에 대한 고정력을 제공하는 상기 요소들은, 상기 링형 리세스를 가로질러 반경방향으로, 또한 중공 원통형 돌출부를 따라 축방향으로 연장되는, 회전에 대한 고정력을 제공하는 경사져 위치되는 리브의 형태로 제조되는 것을 특징으로 하는 중공체 요소를 제조하기 위한 방법.
  20. 제14항 또는 제18항에 있어서,
    회전에 대한 고정력을 제공하는 요소들은, 링형 리세스를 가로질러 반경방향으로, 또한 중공 원통형 돌출부를 따라 축방향으로 연장되는, 회전에 대한 고정력을 제공하는 리브의 형태로 제조되는 것을 특징으로 하는 중공체 요소를 제조하기 위한 방법.
  21. 제14항에 있어서,
    회전에 대한 고정력을 제공하는 요소들은, 단계 a) 또는 b)에서, 리세스의 형태로 제조되고, 링형 리세스의 경사진 표면에 배치되는 것을 특징으로 하는 중공체 요소를 제조하기 위한 방법.
  22. 제1항에 있어서,
    단계 a)에서,
    마찬가지로, 단면이 사각형인 섹션(1)으로부터 시작하여, 선택적으로 섹 션(1)의 제1 광폭면(2)에 원통형 리세스(208)를 형성하지 않고, 평면도에서 바람직하게는 다각형 특히 정사각형인 섹션(1)의 제2 광폭면(3)에는 리세스(212')를 형성하는 성형 공정이 수행되며,
    상기 리세스(212')는, 부분적으로는 리세스(212')의 형성 동안에 변위된 재료로부터 형성되고, 부분적으로는 중공 원통형 돌출부(210)의 중공 공간의 형성 동안에 변위된 재료로부터 형성되는 중공 원통형 돌출부(210)를 둘러싸며,
    상기 리세스(212')에, 중공체 요소의 중앙 길이방향 축에 대해 경사져 설정되는 1개 이상의 링 표면이 형성되고,
    제2 단계 b)에서,
    상기 섹션(1)의 제1 광폭면(2)과 중공 원통형 돌출부(210)의 베이스(216) 사이의 재료는 완통 구멍(204)을 형성하기 위해 천공 또는 펀칭되는
    것을 특징으로 하는 중공체 요소를 제조하기 위한 방법.
  23. 통상적으로 시트 금속으로 구성되는 부품(280)에 부착하기 위한 중공체 요소로서,
    적어도 실질적으로 정사각형 또는 직사각형인 외부 윤곽을 가지며,
    시트 금속 접촉면을 형성하는 제1 광폭면(2)과 제2 광폭면(3), 중공 원통형 돌출부(210), 및 구멍(204)을 구비하고,
    상기 중공 원통형 돌출부(210)는 언더컷을 갖지 않으며, 제2 광폭면(3)을 넘어 돌출하고, 제2 광폭면에서 링형 리세스(212)에 의해 둘러싸이고,
    상기 구멍(204)은 리벳부를 형성하는 중공 원통형 돌출부 또는 천공 섹션(222)을 통해 제1 광폭면(2)으로부터 연장되며,
    상기 구멍은 선택적으로 나사산 실린더(206)를 구비하는
    중공체 요소에 있어서,
    회전에 대한 고정력을 제공하는 요소(272)가 중공 원통형 돌출부(210) 외측에 및/또는 상기 중공 원통형 돌출부(210) 주위의 링형 리세스(212)의 영역 내측으로 형성되는
    것을 특징으로 하는 중공체 요소.
  24. 제23항에 있어서,
    회전에 대한 고정력을 제공하는 상기 요소들은 중공 원통형 돌출부(210)의 반경방향으로 외면에 리브(272) 및/또는 홈에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 중공체 요소.
  25. 제23항 또는 제24항에 있어서,
    회전에 대한 고정력을 제공하는 상기 요소들은, 중공 원통형 돌출부(210)를 따라 축 방향으로 연장되는 리브(272)들에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 중공체 요소.
  26. 제25항에 있어서,
    회전에 대한 고정력을 제공하는 리브(272)들은, 상기 중공 원통형 돌출부(210)의 벽 두께의 적어도 실질적으로 10% 내지 60%의 범위에 있는 반경방향 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 중공체 요소.
  27. 제26항에 있어서,
    회전에 대한 고정력을 제공하는 상기 요소들은, 링형 리세스(212)를 연결하는 반경 방향으로 연장되는 리브(272)의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 중공체 요소.
  28. 제23항 또는 제27항에 있어서,
    회전에 대한 고정력을 제공하는 요소들은, 링형 리세스를 가로질러 반경방향으로, 또한 관통 섹션의 언더컷에서 축방향으로 연장되는, 회전에 대한 고정력을 제공하는 경사져 설정되는 리브의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 중공체 요소.
  29. 제23항 또는 제27항에 있어서,
    회전에 대한 고정력을 제공하는 요소들은, 링형 리세스를 가로질러 반경방향으로, 또한 상기 중공 원통형 돌출부(210)에서 축방향으로 연장되는, 회전에 대한 고정력을 제공하는 리브의 형태로 제조되는 것을 특징으로 하는 중공체 요소.
  30. 제23항에 있어서,
    회전에 대한 고정력을 제공하는 요소들은, 링형 리세스의 경사져 설정되는 표면에 배치되는 리세스의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 중공체 요소.
  31. 제23항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    제2 광폭면(3)이 한 평면 내의 링형 리세스(212)의 반경방향으로 외부에 있고, 즉, 중공체 요소의 측부 플랭크로의 천이부에서 임의의 라운드된 요소 또는 모따기부로부터 이격되어 놓이며, 링형 리세스(212)의 밖의 영역에는 막대, 홈 또는 언더컷이 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 중공체 요소.
  32. 제23항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 섹션의 제1 광폭면에서 원통형 리세스(208)의 개구에, 라운드되거나 모따기된 입구 에지(230)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 중공체 요소.
  33. 제23항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    중공 원통형 돌출부(210)의 개구는 그 자유 단부에, 라운드되거나 모따기된 런-아웃(run-out) 에지(234)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 중공체 요소.
  34. 제23항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 링형 리세스(212)에 링형 베이스 영역(238)이 형성되며, 링형 베이스 영역은 적어도 대략적으로 제1 광폭면(2) 및 제2 광폭면(3)에 대해 평행한 평면에 서 있고, 반경방향 내측에서는, 적어도 실질적으로 라운드된 천이부(240)에 의해 중공 원통형 돌출부(210)의 외측으로 전환되며, 반경방향 외측에서는, 원추면(242)으로 전환되는 것을 특징으로 하는 중공체 요소.
  35. 제23항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 링형 리세스(212)는, 평면도에서 직사각형인 중공체 요소(200)의 가장 작은 횡방향 크기보다 단지 약간 작은 외경을 갖도록 형성되어, 상기 링형 리세스가 웨브를 형성하되, 상기 섹션의 제2 광폭면은, 제2 광폭면(3)의 평면에서의 가장 좁은 지점에 0.25 내지 1mm, 바람직하게는 약 0.5mm의 폭으로 남는 것을 특징으로 하는 중공체 요소.
  36. 통상적으로 시트 금속으로 구성되는 부품(280)에 부착하기 위한 중공체 요소로서,
    적어도 실질적으로 정사각형 또는 직사각형인 외부 윤곽을 가지며,
    제1 광폭면(2)과 제2 광폭면(3), 중공 원통형 돌출부, 및 구멍(204)을 구비하고,
    상기 중공 원통형 돌출부는 언더컷을 갖지 않으며, 제2 광폭면(3)을 넘어 돌출하고, 제2 광폭면에서 링형 리세스(212')에 의해 둘러싸이고,
    상기 구멍(204)은 중공 원통형 돌출부(210) 또는 천공 섹션을 통해 제1 광폭 면(2)으로부터 연장되며,
    상기 구멍은 선택적으로 나사산 실린더(206)를 구비하는
    중공체 요소에 있어서,
    상기 링형 리세스(212')는 평면도에서 다각형 특히 정사각형이고,
    상기 링형 리세스(212')에, 중공체 요소의 중앙 길이방향 축에 대해 경사져 설정된 복수개의 표면들이 형성되어 있는
    것을 특징으로 하는 중공체 요소.
  37. 제23항 내지 제36항 중 어느 한 항에 따른 중공체 요소(200)를 포함하는 조립체에 있어서,
    상기 중공체 요소(200)는 부품, 예를 들면, 시트 금속부(280)에 부착되며,
    상기 부품 또는 상기 시트 금속부(280)의 재료는, 회전에 대한 고정력을 제공하는 요소(272)의 표면에서, 또한, 리벳 비드를 형성하도록 비드 오버된 중공 원통형 돌출부(210)의 표면에서, 상기 중공체 요소의 링형 리세스(212)의 표면과 접촉되는
    것을 특징으로 하는 조립체.
  38. 제37항에 있어서,
    시트 금속부 내의 상기 링형 홈(282)의 축방향 깊이는 상기 중공 원통형 돌출부(210)의 길이 및 시트 금속부(280)의 두께와 무관하게 선택되어,
    상기 리벳 비드는, 상기 중공체 요소(200)의 몸체로부터 이격되고, 중공체 요소의 링형 리세스(212) 주위의 중공체 요소의 제2 광폭면(3) 아래의 영역에 존재하는 시트 금속부의 측면을 넘어 돌출하지 않거나, 단지 약간만 돌출하는
    것을 특징으로 하는 조립체.
  39. 제37항 또는 제38항에 있어서,
    중공체 요소(200)의 제2 광폭면(3)은 시트 금속 재료 내로 적어도 실질적으로 프레스되지 않거나, 중공체 요소(200)의 링형 리세스(212) 주위의 영역 내의 시트 금속 재료 내로 약간만 프레스되는
    것을 특징으로 하는 조립체.
  40. 제37항 내지 제39항에 있어서,
    홈통(510)은 상기 중공체 요소(200)의 리벳 비드 쪽에서 상기 시트 금속부에 형성되고, 평면도에서 상기 중공체 요소의 외부 윤곽에 대응하는 사각형 형상을 가지며,
    기립부(512)는 상기 리벳 비드로부터 떨어진 상기 시트 금속부 쪽에서 상기 중공체 요소를 둘러싸는 대응하는 형상을 가지고, 회전에 대한 추가 고정력으로서 또는 회전에 대한 고정력을 제공하는 다른 요소(272)를 위한 대체물로서 작용하는
    것을 특징으로 하는 조립체.
  41. 통상적으로 시트 금속(280)으로 구성되는 부품에 부착하기 위한 너트 요소와 같은 중공체 요소(200)를 제조하기 위한 연속식 툴로서,
    특히, 적어도 2개의 작업 스테이션(B, D)을 구비한 연속식 툴을 이용하여,
    사전에 구멍(204) 천공 작업을 거친 막대 섹션 또는 코일의 형태로 존재하는 섹션(1)으로부터 개별 요소를 소정의 길이로 절단하고, 선택적으로, 그 후에, 나사산 실린더(206)를 형성함으로써, 적어도 실질적으로 정사각형 또는 직사각형 외부 윤곽(202)을 가진 중공체 요소를 제조하기 위한 연속식 툴에 있어서,
    각각의 경우에, 상기 연속식 툴의 각각의 행정에 대해, 각각의 작업 스테이션에서, 상기 섹션 또는 서로 나란히 배치된 복수개의 섹션들에 대해 2개의 작업이 동시에 수행되며,
    천공 공정은 제2 작업 스테이션(B)에서 수행되고,
    각각의 경우에, 섹션 또는 각각의 섹션으로부터 2개의 중공체 요소를 분리시키는 분리 공정은 절단 펀치에 의해 다음의 제4 작업 스테이션(D)에서 수행되는
    것을 특징으로 하는 연속식 툴.
  42. 제41항에 있어서,
    업셋팅 공정이, 단면이 적어도 실질적으로 사각형인 섹션(1)의 제1 광폭면에 예를 들면 원통형 리세스(208), 및 상기 제1 광폭면에 대해 반대쪽에 놓이는 상기 섹션의 제2 광폭면에 링형 리세스(212)에 의해 둘러싸인 중공 원형 돌출부를 형성하기 위해 제1 작업 스테이션(A)에서 수행되는 것을 특징으로 하는 연속식 툴.
  43. 제42항에 있어서,
    상기 천공 공정은, 상기 업셋팅 공정 뒤에 상기 원통형 리세스(208)의 베이스와 상기 중공 원통형 돌출부 사이에 남아있는 웨브를 천공함으로써 수행될 수 있는 것을 특징으로 하는 연속식 툴.
  44. 제41항에 있어서,
    상기 연속식 툴은, 적어도 실질적으로 사각형 단면을 가지며, 제1 광폭면(2)과 상기 제1 광폭면(2)에 대해 반대쪽에 놓이는 제2 광폭면(3)을 가진 입력 섹셔널 스트립(1)과 협동하도록 구성되고,
    상기 입력 섹셔널 스트립(1)은, 상기 섹셔널 스트립(1)의 섹셔널 부분과, 상기 섹셔널 스트립(1)으로부터 제조되며 각각 상기 제1 광폭면에 원통형 리세스(208)와 상기 제2 광폭면(3)에 링형 리세스(212)에 의해 둘러싸인 중공 원통형 돌출부(210)를 가진 섹셔널 부분으로 규칙적으로 교대로 구성된
    것을 특징으로 하는 연속식 툴.
  45. 제41항 또는 제44항에 있어서,
    상기 연속식 툴이, 적어도 실질적으로 사각형 단면을 가지며, 제1 광폭면(2)과 상기 제1 광폭면(2)에 대해 반대쪽에 놓이는 제2 광폭면(3)을 가진 입력 섹셔널 스트립(1)으로부터, 상기 섹셔널 스트립(1)의 섹셔널 부분과, 상기 섹셔널 스트 립(1)으로부터 제조되며 각각 상기 제1 광폭면에 원통형 리세스(208)와 상기 제2 광폭면(3)에 링형 리세스(212)에 의해 둘러싸인 중공 원통형 돌출부(210)를 가진 섹셔널 부분으로 규칙적으로 교대로 구성된 섹셔널 스트립을 형성하도록 구성된 압연 기구와 조합된 것을 특징으로 하는 연속식 툴.
  46. 적어도 실질적으로 사각형 단면을 가지며, 제1 광폭면(2)과 상기 제1 광폭면(2)에 대해 반대쪽에 놓이는 제2 광폭면(3)을 가진 입력 섹셔널 스트립(1)으로부터, 규칙적으로 교대되는 섹셔널 부분으로 구성된 출력 섹셔널 스트립을 제조하도록 구성된 압연 기구(600, 602)에 있어서,
    상기 출력 섹셔널 스트립(1)이, 적어도 실질적으로 상기 입력 섹셔널 스트립의 단면 형상을 가진 제1 섹셔널 부분과, 상기 입력 섹셔널 스트립(1)으로부터 제조되며 각각 상기 제1 광폭면에 원통형 리세스(208)와 상기 제2 광폭면(3)에 링형 리세스(212)에 의해 둘러싸인 중공 원통형 돌출부(210)를 가진 제2 섹셔널 부분을 가진 교대되는 섹셔널 부분으로 구성된 것을 특징으로 하는 압연 기구(600, 602).
  47. 제46항에 있어서,
    상기 압연 기구는, 반대 회전 방향(604, 606)으로 서로 동기되어 회전하는 제1 롤(600)과 제2 롤(602)로 구성되고,
    상기 제1 롤(600)과 상기 제2 롤(602)은 사이에 있는 갭 영역에서 입력 섹셔널 스트립(1)을 개조하며,
    상기 제1 롤(600)은, 규칙적 각도 간격으로 배치되고 상기 원통형 리세스(208)와 대응되는 형상을 가진 복수개의 돌출부(612)를 가지며,
    상기 제2 롤(602)은, 마찬가지로, 상기 제1 롤(600)의 상기 돌출부와 동일한 간격으로 배치된 복수개의 성형부(614) 또는 성형 영역을 가지고,
    상기 복수개의 성형부(614)는 각각, 상기 중공 원통형 돌출부의 형상과 대응되는 형상을 가진 중앙부와, 상기 중공 원통형 돌출부(210)를 둘러싸는 상기 링형 리세스(212)의 형상과 대응되는 형상을 가지며 상기 중앙부를 둘러싸는 링형 돌출부를 가진
    것을 특징으로 하는 압연 기구(600, 602).
  48. 제46항에 있어서,
    상기 압연 기구는, 반대 회전 방향(604, 606)으로 서로 동기되어 회전하는 제1 롤(600)과 제2 롤(602)로 구성되고,
    상기 제1 롤(600)과 상기 제2 롤(602)은 사이에 있는 갭 영역에서 입력 섹셔널 스트립(1)을 개조하며,
    상기 제1 롤(600)은, 규칙적 각도 간격으로 배치되고 상기 원통형 리세스(208)와 대응되는 형상을 가진 복수개의 돌출부(612)를 가지며,
    상기 제2 롤(602)은, 마찬가지로, 상기 제1 롤의 상기 돌출부와 동일한 간격으로 배치된 복수개의 성형부(614) 또는 성형 영역을 가지고,
    상기 복수개의 성형부(614)는 각각, 상기 섹셔널 스트립의 상기 제2 광폭면 을 넘어 돌출되는 상기 중공 원통형 돌출부의 부분의 형상과 대응되는 형상을 가진
    것을 특징으로 하는 압연 기구(600, 602).
  49. 제47항 또는 제48항에 있어서,
    상기 제1 롤(600)의 상기 돌출부(612)와 상기 제2 롤(602)의 상기 성형부(614) 또는 성형 영역이 완화되어, 롤에서 깨끗한 롤-오프 이동이 일어나고, 즉 출력 섹셔널 스트립(1')이 출력되는 동안에 롤이 충돌하지 않는 것을 확실하게 하는 것을 특징으로 하는 압연 기구(600, 602).
  50. 제47항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 롤(600)의 각각의 돌출부(612)에 의해 이동되는 섹셔널 스트립 재료의 부피는, 적어도 실질적으로, 상기 제2 롤 쪽에서의 재료 이동의 부피, 즉, 상기 중공 원통형 돌출부(210)의 부피에 상기 제2 광폭면을 넘어 연장되는 돌출부의 베이스 영역의 부피를 더하고 상기 돌출부를 둘러싸는 링형 리세스(212)의 부피를 뺀 부피와 대응하는 것을 특징으로 하는 압연 기구(600, 602).
  51. 제47항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 롤(600)의 상기 돌출부(612) 및/또는 상기 제2 롤(602)의 상기 성형부(614)는 각각의 상기 롤의 각각의 삽입부에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 압연 기구(600, 602).
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