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特許6998216容器、選択的に形成されたシェル、これらを提供するツーリング、及び関連する方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2021-12-22
(45)【発行日】2022-02-04
(54)【発明の名称】容器、選択的に形成されたシェル、これらを提供するツーリング、及び関連する方法
(51)【国際特許分類】
B21D 22/22 20060101AFI20220128BHJP
B21D 24/00 20060101ALI20220128BHJP
B21D 51/44 20060101ALI20220128BHJP
B65D 6/30 20060101ALN20220128BHJP
【ＦＩ】
B21D22/22
B21D24/00 Z
B21D51/44 C
B65D6/30
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2017561255
(86)(22)【出願日】2016-04-07
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2018-08-02
(86)【国際出願番号】 US2016026312
(87)【国際公開番号】W WO2016190969
(87)【国際公開日】2016-12-01
【審査請求日】2018-02-27
【審判番号】
【審判請求日】2020-09-17
(31)【優先権主張番号】14/722,187
(32)【優先日】2015-05-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】505257497
【氏名又は名称】ストール マシーナリ カンパニー，エルエルシー
【氏名又は名称原語表記】Ｓｔｏｌｌｅ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｃｏｍｐａｎｙ，ＬＬＣ
(74)【代理人】
【識別番号】110001438
【氏名又は名称】特許業務法人 丸山国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】カーステンズ，アーロン イー．
(72)【発明者】
【氏名】マクラング，ジェームズ エイ．
(72)【発明者】
【氏名】リップル，ポール エル．
(72)【発明者】
【氏名】ブッチャー，グレゴリー エイチ．
(72)【発明者】
【氏名】マッカーティー，パトリック ケイ．
【合議体】
【審判長】見目 省二
【審判官】大山 健
【審判官】河端 賢
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１２－５０５０８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－１７２４３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平３－１１４６２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－３３６９１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２８１２８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平８－１７４０９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第３５３７２９１（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
B21D 22/22
B21D 24/00
B21D 51/44
B65D 6/30
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
缶エンド用のシェル（４）を形成するためのツーリング（２００Ａ）において、前記ツーリング（２００Ａ）は、
上側加圧スリーブ（２１８）を含む上側ツールアセンブリ（２０２）であって、前記上側加圧スリーブ（２１８）は、圧力集中成形面（６００）を規定する下側端部（２２７）を含んでいる、上側ツールアセンブリ（２０２）と、
前記上側ツールアセンブリ（２０２）と協働する下側ツールアセンブリ（２０４）であって、それらの間に配置された材料を、センターパネル（６）と、周方向チャック壁（１２）と、前記センターパネル（６）と前記周方向チャック壁（１２）の間にある環状カウンターシンク（１０）と、前記周方向チャック壁（１２）から径方向外側に延びるカール（１６）とを含むように成形する下側ツールアセンブリ（２０４）と、
を備えており、
前記下側ツールアセンブリ（２０４）は、ダイコアリング（２５０）を含んでおり、
前記ダイコアリング（２５０）は上側端部（２５２）を含んでおり、前記ダイコアリングの上側端部（２５２）は、前記上側加圧スリーブ（２１８）の下側端部（２２７）に対向して配置されており、
前記ダイコアリングの上側端部（２５２）は、内側のテーパー状の面（２５４）と、丸みのある内側表面（２５６）と、略水平な表面（２５７）と、丸みのある外側表面（２５８）とを含んでおり、
前記圧力集中成形面（６００）は、クランプ領域を含んでおり、
前記クランプ領域は、前記ダイコアリング（２５０）の上側端部（２５２）の略水平な表面（２５７）の一部にわたって延びる径方向に連続した環状領域であるが、前記ダイコアリング（２５０）の上側端部（２５２）の丸みのある内側表面（２５６）には延びておらず、
前記上側ツールアセンブリ（２０２）が前記下側ツールアセンブリ（２０４）から離間している分離された第１の配置と、前記シェル（４）の少なくとも１つの所定の部分の材料を前記シェル（４）の少なくとも１つの他の部分に対して選択的に引き伸ばして、対応する薄肉部をもたらすために、前記上側ツールアセンブリ（２０２）が前記下側ツールアセンブリ（２０４）に直接隣接する成形配置との間で、前記上側ツールアセンブリ（２０２）及び前記下側ツールアセンブリ（２０４）が移動し、
前記上側ツールアセンブリ（２０２）は、上側ダイシュー（２０６）、ライザ本体（２１４）、及びハイブリッドバイアス生成アセンブリ（５００）を含んでおり、
前記ライザ本体（２１４）は、前記上側ダイシュー（２０６）に結合して、圧力チャンバ（５１６）を規定しており、
前記上側加圧スリーブ（２１８）は、前記ライザ本体の圧力チャンバ（５１６）内に移動可能に配置されており、
前記上側加圧スリーブの下側端部（２２７）が前記上側ダイシュー（２０６）からより離間している、伸長した第１の位置と、前記上側加圧スリーブの下側端部（２２７）が、前記上側ダイシュー（２０６）により近づいている、格納された第２の位置との間で、前記上側加圧スリーブ（２１８）は移動可能であり、
前記ハイブリッドバイアス生成アセンブリ（５００）は、前記上側加圧スリーブ（２１８）に動作可能に結合しており、
前記ハイブリッドバイアス生成アセンブリ（５００）は、少なくとも２つの異なる方法でバイアスを生成し、前記上側ツールアセンブリ（２０２）及び前記下側ツールアセンブリ（２０４）が前記第１の配置と前記成形配置の間で移動する際に、前記上側加圧スリーブ（２１８）の動きを制御し、
前記ハイブリッドバイアス生成アセンブリ（５００）は、加圧流体を用いた圧力生成アセンブリ（５１０）と、機械的バイアスアセンブリ（５５０）と、幾つかのハイブリッド構成要素（５７０）とを含んでおり、
前記圧力生成アセンブリ（５１０）は、前記圧力チャンバ（５１６）を加圧するように構成されており、
前記機械的バイアスアセンブリ（５５０）は、幾つかのばね（５５２）を含んでおり、
前記幾つかのばね（５５２）は、前記圧力チャンバ（５１６）内に配置される、
ツーリング。
【請求項2】
前記クランプ領域は、前記ダイコアリング（２５０）の上側端部（２５２）の略水平な表面（２５７）の約２５乃至７５％にわたって延びる径方向に連続した環状領域であるが、前記ダイコアリング（２５０）の上側端部（２５２）の丸みのある内側表面（２５６）には延びていない、請求項１に記載のツーリング。
【請求項3】
缶エンド用のシェル（４）を形成するためのツーリング（２００Ａ）において、前記ツーリング（２００Ａ）は、
上側加圧スリーブ（２１８）を含む上側ツールアセンブリ（２０２）であって、前記上側加圧スリーブ（２１８）は、圧力集中成形面（６００）を規定する下側端部（２２７）を含んでいる、上側ツールアセンブリ（２０２）と、
前記上側ツールアセンブリ（２０２）と協働する下側ツールアセンブリ（２０４）であって、それらの間に配置された材料を、センターパネル（６）と、周方向チャック壁（１２）と、前記センターパネル（６）と前記周方向チャック壁（１２）の間にある環状カウンターシンク（１０）と、前記周方向チャック壁（１２）から径方向外側に延びるカール（１６）とを含むように成形する下側ツールアセンブリ（２０４）と、
を備えており、
前記下側ツールアセンブリ（２０４）は、ダイコアリング（２５０）を含んでおり、
前記ダイコアリング（２５０）は上側端部（２５２）を含んでおり、前記ダイコアリングの上側端部（２５２）は、前記上側加圧スリーブ（２１８）の下側端部（２２７）に対向して配置されており、
前記ダイコアリングの上側端部（２５２）は、内側のテーパー状の面（２５４）と、丸みのある内側表面（２５６）と、略水平な表面（２５７）と、丸みのある外側表面（２５８）とを含んでおり、
前記圧力集中成形面（６００）は、クランプ領域を含んでおり、
前記圧力集中成形面（６００）は、同心状に配置された複数のランディング部（６１０）を含んでおり、
前記複数のランディング部（６１０）の間には、実質的に同心状の溝（６１２）が形成されており、
前記上側ツールアセンブリ（２０２）が前記下側ツールアセンブリ（２０４）から離間している分離された第１の配置と、前記シェル（４）の少なくとも１つの所定の部分の材料を前記シェル（４）の少なくとも１つの他の部分に対して選択的に引き伸ばして、対応する薄肉部をもたらすために、前記上側ツールアセンブリ（２０２）が前記下側ツールアセンブリ（２０４）に直接隣接する成形配置との間で、前記上側ツールアセンブリ（２０２）及び前記下側ツールアセンブリ（２０４）が移動する、ツーリング。
【請求項4】
前記圧力集中成形面の複数のランディング部（６１０）は、２つ乃至５つの実質的に同心状のランディング部（６１０Ａ－６１０Ｅ）を含む、請求項３に記載のツーリング。
【請求項5】
前記上側ツールアセンブリ（２０２）及び前記下側ツールアセンブリ（２０４）が前記成形配置にある場合、前記圧力集中成形面（６００）は、前記ダイコアリングの略水平な面（２５７）のみに対向して配置される、請求項１に記載のツーリング。
【請求項6】
前記圧力生成アセンブリ（５１０）は、前記上側ツールアセンブリ（２０２）及び前記下側ツールアセンブリ（２０４）が前記分離された第１の配置と前記成形配置の間で移動する際に、前記圧力チャンバ（５１６）をほぼ一定の圧力で加圧するように構成されている、請求項１に記載のツーリング。
【請求項7】
前記ハイブリッドバイアス生成アセンブリ（５００）は、前記上側ツールアセンブリ（２０２）及び前記下側ツールアセンブリ（２０４）が前記分離された第１の配置と前記成形配置の間で移動する際に総バイアス力を生成し、前記圧力生成アセンブリ（５１０）は、前記総バイアス力の約２０％乃至３０％を生成し、
前記機械的バイアスアセンブリ（５５０）は、前記総バイアス力の約７０％乃至８０％を生成する、請求項１に記載のツーリング。
【請求項8】
前記圧力生成アセンブリ（５１０）は、前記総バイアス力の約２５％を生成し、前記機械的バイアスアセンブリ（５５０）は、前記総バイアス力の約７５％を生成する、請求項７に記載のツーリング。
【請求項9】
前記ハイブリッドバイアス生成アセンブリ（５００）は、前記上側ツールアセンブリ（２０２）及び前記下側ツールアセンブリ（２０４）が、前記分離された第１の配置と前記成形配置との間で移動する際に総バイアス力を生成し、前記総バイアス力は、前記上側加圧スリーブ（２１８）を介して前記圧力集中成形面（６００）に伝達され、
前記圧力集中成形面（６００）は、ワークピースにクランプ力を加えるように構成されており、
前記クランプ力に対する前記総バイアス力の比は、約２０：１乃至４０：１の間である、請求項１に記載のツーリング。
【請求項10】
前記クランプ力に対する前記総バイアス力の比は、約３０：１である、請求項９に記載のツーリング。
【請求項11】
前記上側ツールアセンブリ（２０２）は、前記上側ツールアセンブリ（２０２）及び前記下側ツールアセンブリ（２０４）が前記第１の配置と前記成形配置の間を移動する際に総バイアス力を生成し、前記総バイアス力は、前記上側加圧スリーブ（２１８）を介して前記圧力集中成形面（６００）に伝達され、
前記圧力集中成形面（６００）は、ワークピースにクランプ力を加えるように構成されており、
前記クランプ力に対する前記総バイアス力の比は、約２０：１乃至４０：１である、請求項１に記載のツーリング。
【請求項12】
前記クランプ力に対する前記総バイアス力の比は、約３０：１である、請求項１１に記載のツーリング。
【請求項13】
缶エンド用のシェル（４）を形成する方法であって、請求項１乃至１２の何れかに記載のツーリング（２００Ａ）の間に材料を導入する工程（１０００）と、
前記ツーリング（２００Ａ）内で総バイアス力を生成する工程（１００２）と、
上側ツールアセンブリ（２０２）と下側ツールアセンブリ（２０４）の間で前記材料をクランプする工程であって、クランプ力に対する前記総バイアス力の比が約２０：１乃至４０：１である、工程（１００４）と、
センターパネル（６）と、周方向チャック壁（１２）と、前記センターパネル（６）と前記周方向チャック壁（１２）の間のカウンターシンク（１０）と、前記周方向チャック壁（１２）から径方向外向きに延びるカール（１６）とを含むように前記材料を成形する工程（１００６）と、
前記シェル（４）の少なくとも１つの所定の部分を前記シェル（４）の少なくとも１つの他の部分に対して選択的に引き伸ばして、前記シェル（４）の対応する薄肉部をもたらす工程（１００８）と、
を含む方法。
【請求項14】
前記上側ツールアセンブリ（２０２）と前記下側ツールアセンブリ（２０４）の間で前記材料をクランプする工程では、前記クランプ力に対する前記総バイアス力の比が約３０：１である、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[関連出願の相互参照]
本出願は、２０１５年５月２７日に出願された米国特許出願第１４／７２２，１８７号の利益を主張し、当該米国特許出願は、引用を以て本明細書の一部となる。当該米国特許出願は、２０１３年５月１４日に出願された米国特許出願第１３／８９４，０１７号の一部継続出願であり、この米国特許出願は、「CONTAINER, AND SELECTIVELY FORMED SHELL, AND TOOLING AND ASSOCIATED METHOD FOR PROVIDING SAME」の名称を有する、２０１２年５月１８日に出願された米国仮特許出願第６１／６４８，６９８号の利益を主張する。
本出願は、２０１５年５月２７日に出願された米国特許出願第１４／７２２，１８７号の利益を主張し、当該米国特許出願は、引用を以て本明細書の一部となる。当該米国特許出願は、２０１３年５月１４日に出願された米国特許出願第１３／８９４，０１７号の一部継続出願であり、この米国特許出願は、「CONTAINER, AND SELECTIVELY FORMED SHELL, AND TOOLING AND ASSOCIATED METHOD FOR PROVIDING SAME」の名称を有する、２０１２年５月１８日に出願された米国仮特許出願第６１／６４８，６９８号の利益を主張する。
【0002】
開示されている発明は、概して容器に関しており、より詳細には、金属容器、例えばビール又は飲料用缶及び食品用缶の缶エンド又はシェルに関する。開示されている発明はまた、缶エンド又はシェルを、そこで用いられる材料の量を少なくして選択的に（selectively）形成する方法及びツーリングに関する。
【背景技術】
【0003】
食物や飲料などの製品を収容する金属容器（例えば缶）には、通常、イージーオープン缶エンドが設けられており、この缶エンドには、プルタブが開封帯（tear strip）又は分離可能パネル（severable panel）に取り付けられている（例えば、リベット留めされているが、これに限定されない）。分離可能パネルは、缶エンドの外面（例えば、表側（public side））にあるスコアラインによって規定される。プルタブは、持ち上げられる及び／又は引っ張られると、スコアラインが切断されて、分離可能パネルを曲げる及び／又は取り外すように構成されており、これによって、缶の中身を出す開口を生じさせる。
【0004】
缶エンドが製造される際、缶エンドは缶エンドシェルとして始まり、缶エンドシェルは、シート状金属製品（例えば、限定されないが、シート状アルミニウム、シート状鋼）から切り取られた（例えば、打ち抜かれた）ブランクから形成される。シェルは続いて、コンバージョンプレス（conversion press）に運ばれる。コンバージョンプレスは、連続した幾つかのツールステーションを備えている。シェルが、あるツールステーションから次のツールステーションへと進むにつれて、変換工程、例えば、これら限定されないが、リベット形成、パネリング（paneling）、スコアリング（scoring）、エンボス加工（embossing）、タブ固定（tab securing）及びタブステーキング（tab staking）などが実行されて、シェルは所望の缶エンドに完全に変換され、プレスから出される。
【0005】
缶製造業界では、大量の金属が、相当数の缶を製造するのに必要とされる。このため、業界における絶え間ない目的は、消費される金属の量を少なくすることである。従って、缶エンド及び缶ボディが製造されるストック材料の厚さ又はゲージを低減する（「ダウンゲージング」と呼ぶことがある）努力が絶えずなされている。しかしながら、用いる材料を少なく（例えば、ゲージを薄く）するには、独自の解決策の開発が必要となるという問題が生じる。従って、ゲージを低減することによって、容器を形成するのに用いられる材料の量を少なくしたいという要望は、業界内に絶えず存在している。しかしながら、比較的薄いゲージ材料からの缶エンドの形成に関連した不利益の中でも特に、例えばシェルの形成中に缶エンドがしわになる傾向がある。
【0006】
用いられる金属の量を少なくするための従来の提案は、缶エンドのブランク寸法を低減するものであるが、エンドパネルの領域を犠牲とする。これによって、例えばスコアライン、分離可能パネル及び／又はプルタブのために利用可能なスペースが不所望に制限されてしまう。
【0007】
従って、ビール／飲料用缶及び食品用缶などの容器、選択的に形成された缶エンド又はシェル、並びに、このような缶エンド又はシェルを提供するツーリング及び方法には、改善の余地がある。
【発明の概要】
【0008】
これらの及びその他のニーズは、開示されている発明によって満たされる。本発明は、選択的に形成されたシェル、選択的に形成されたシェルを用いる容器、並びにシェルを製造するツーリング及び関連した方法に関している。利点の中でも特に、シェルは選択的に引き伸ばされて薄くされて、必要とされる金属の量が少なくなると同時に、所望の強度が維持されることが挙げられる。
【0009】
開示された発明の一態様では、シェルは容器に付けられるように構成される。シェルは、センターパネルと、周方向チャック壁（circumferential chuck wall）と、センターパネルと周方向チャック壁との間の環状カウンターシンク（countersink）と、周方向チャック壁から径方向外側へ向けて延びるカールとを備える。シェルにおける少なくとも１つの予め定めた部分の材料は、シェルおける少なくとも１つの他の部分に対して選択的に引き伸ばされて、それに対応する薄肉部がもたらされる。
【0010】
シェルは、材料のブランクから形成されてよく、材料のブランクは、成形される前のベースゲージを有し、成形された後、シェルの材料は、薄肉部又は薄肉部の周囲にて厚さを有する。薄肉部又は薄肉部の周囲での材料の厚さは、ベースゲージ未満である。薄肉部は、チャック壁を含んでよい。
【0011】
開示された発明の別の態様では、シェルを形成する方法が提供される。当該方法は、ツーリング間に材料を導入する工程と、センターパネル、周方向チャック壁、センターパネルと周方向チャック壁の間の環状カウンターシンク、及び、チャック壁から径方向外側へ向けて延びるカールを備えるように材料を成形する工程と、シェルにおける少なくとも１つの予め定めた部分を、シェルにおける少なくとも１つの他の部分に対して選択的に引き伸ばして、それに対応する薄肉部をもたらす工程とを含んでいる。
【0012】
本発明の方法は、シェルを最終の缶エンドに変換する工程を含んでよい。当該方法は更に、最終の缶エンドを容器本体に継ぎ合わせる（seaming）ステップを含んでよい。
【0013】
開示された発明のさらなる態様では、シェルを形成するツーリングが提供される。当該ツーリングは、上側ツールアセンブリと、上側ツールアセンブリと協動する下側ツールアセンブリとを備え、これらは、これらの間に配置された材料を、センターパネル、周方向チャック壁、センターパネルと周方向チャック壁の間の環状カウンターシンク、及びチャック壁から径方向外側へ向けて延びるカールを備えるように成形する。上側ツールアセンブリ及び下側ツールアセンブリは、シェルにおける少なくとも１つの予め定めた部分の材料を、シェルにおける少なくとも１つの他の部分に対して選択的に引き伸ばすことによって、対応する薄肉部をもたらすように協働する。
【0014】
シェルの所定の部分をシェルの少なくとも１つの他の部分に対して選択的に薄くして、シェルの対応する薄肉部分を設けることは、ツーリング及び／又はプレスの過負荷状態のような幾つかの複雑な問題を生じることが判明している。更に、選択的な薄肉化は、過度に不均一に薄くなり得る。即ち、薄化における多少のばらつきは許容されるもの、不均一な過剰な薄化は好ましくない。選択的な薄肉化は、既存のプレスを用いて達成されることが望ましい。従って、ツーリングには改善の余地がある。
【0015】
これらの要求及び他の要求は、開示された発明によって満たされる。本発明は、力及び／又は圧力集中成形面と、及び／又は、ハイブリッドバイアス生成アセンブリとを含むツーリングに関する。例示的な実施形態では、ハイブリッドバイアス生成アセンブリは、以下に定義されるアクティブハイブリッドバイアス生成アセンブリ又は選択可能ハイブリッドバイアス生成アセンブリの一方である。既存の技術では、シェルに作用する圧力を増加させるために、製造業者は単にツーリングに作用する圧力を増加させていただけであることが理解されている。この圧力の増加は、プレスに加えられた反対荷重（counter load）を作り出していた。本明細書で開示されているように、成形面に力／圧力を集中させることにより、プレスに加えられる反対荷重を低減することが可能になる。上側ツールアセンブリの上側表面の圧力面領域の増加と、ブランクをクランプする成形面領域の減少とは、上記の問題を解決する。例示的な実施形態では、集中成形面は、バイアス圧力対クランプ圧力の比を、約１：１０乃至１：５０、又は約１：２０乃至１：４０、又は約１：３０とする。即ち、総バイアス圧力が加圧面に加えられて、その結果として生じるクランプ面の圧力は、約１０乃至５０倍、約２０乃至４０倍、又は約３０倍大きくなる。クランプ圧力に対する総バイアス圧力のこのような比は、ツーリング及び／又はプレスの負荷条件を減少させることを可能にし、故に上記の問題を解決する。更に、ハイブリッドバイアス生成アセンブリの使用は、不均一な過剰な薄化を防止して、前記の問題を解決する。
【0016】
例示的な実施形態では、上側ツールアセンブリのピストンは、上側加圧スリーブに結合されたピストンを含んでいる。ピストンの上側は、圧力にさらされる。上側加圧スリーブは、下側成形面を含む。上側ツールアセンブリにおけるピストン上側対上側加圧スリーブの下側成形面の面積比は、約１０：１乃至５０：１，約２０：１乃至４０：１、又は約３０：１である。この面積比を有するツールアセンブリは、上述の問題を解決する。即ち、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、従来技術では、上側ツールアセンブリのピストン上側対上側加圧スリーブの下側成形面の面積比は約４：１である。開示された発明と比較して、この比は、より小さい上側ツールアセンブリのピストン上側と、より大きい上側加圧スリーブの下側成形面とを含んでいる。この構成では、上述したように、金属は薄くされてないことに留意のこと。 図１３Ａ及び図１３Ｂに示されているように、例示的な実施形態では、上側ツールアセンブリのピストン上側対上側加圧スリーブの下側成形面の面積の比は約３０：１である。開示されている発明の構成を有する上側ツールアセンブリは、上述の問題を解決する力集中及び／又は圧力集中成形面である。
【図面の簡単な説明】
【0017】
開示された発明は、添付の図面と併せて読めば、以下の好ましい実施形態の説明から十分に理解できる。
【発明を実施するための形態】
【0018】
説明のために、開示された発明の実施形態は、業界において「Ｂ６４」エンドとして知られている缶エンド用のシェルに適用されるものとして説明される。しかしながら、それらは、勿論、Ｂ６４エンド以外の既知の又は適切な代替的な任意の種類（例えば、限定されないが、飲料／ビール用缶エンド、食品用缶エンド）及び／又は構成における予め定めた部分又は領域を、適切に選択的に引き伸ばして薄くするのに用いられてもよい。
【0019】
本願の図において示されており、本明細書で説明される具体的な要素は単に、開示された発明の例示的な実施形態でしかなく、単に説明のためだけの非限定的な例として与えられるものであることは勿論である。従って、本明細書で開示された実施形態に関する具体的な寸法、方向、組合せ、使用される構成要素の数、実施形態の外形、及び他の物理的特性は、開示された発明の範囲に対する限定とみなされるべきではない。
【0020】
本明細書で用いられる方向のフレーズ、例えば、時計回り、反時計回り、左、右、上、下、上向き、下向き及びその派生語等は、図面に示される要素の方向に関するものであって、明示的に記載されない限り、特許請求の範囲に対する限定ではない。
【0021】
本明細書において使用されるように、「１つの」及び「その」などの単数形は、文脈が明瞭に別様に定めていない限り、複数への言及を含んでいる。
【0022】
本明細書において使用されるように、２つ以上の部品又は構成要素が「結合」されているという記載は、連結が行われている限り、それらの部品が直接的に又は間接的に、即ち、１又は複数の中間部品又は構成要素を通じて接合されている、又は共に動作することを意味するものとする。本明細書において使用されるように、「直接的に結合」されているとは、２つの要素が互いに直に接していることを意味する。可動部品は、例えば、これに限定されないが例えば回路遮断器であって、ある位置、例えば閉じた第２位置にある場合には「直接的に結合」されてもよいが、別の位置、例えば開いた第１位置にあると、「直接的に結合」されないことがあり得ることに留意のこと。本明細書において使用されるように、「固定して結合」されている、又は「固定」されているとは、２つの構成要素が、互いに対して一定の向きを維持しながら１つとなって動くように結合されていることを意味する。故に、２つの要素が結合されると、それらの要素の全ての部分が結合される。しかしながら、例えば、第１の要素の特定の部分が第２の要素に結合されているという記載、例えば、第１のホイールに結合された車軸の第１の端部という記載は、第１の要素の特定の部分は、その他の部分よりも第２の要素により近くに配置されることを意味する。
【0023】
本明細書で使用されているように、「着脱自在に結合」という語句は、１つの構成要素が本質的に一時的な態様で別の構成要素と結合されることを意味する。つまり、２つの構成要素は、それら構成要素の結合又は分離が容易であって、構成要素を損傷させないように結合される。例えば、容易にアクセス可能な有限数のファスナを用いて互いに固定される２つの構成要素は、「着脱自在に結合」されているが、互いに溶接によって、又はファスナにアクセスするのが困難なように連結された２つの構成要素は、「着脱自在に結合」されていない。「アクセス困難なファスナ」とは、ファスナにアクセスする前に１又は複数の他の構成要素の除去を必要とするものであって、「他の構成用途」とは、限定ではないがドアのようなアクセス手段ではない。
【0024】
本明細書で使用されているように、「動作可能に結合」は、複数の要素又はアセンブリは、各々が第１の位置と第２の位置との間で又は第１の構成と第２の構成との間で移動可能であって、第１の要素が一方の位置／構成から他方の位置／構成に移動すると、第２の要素も位置／構成間を移動することを意味する。第１の要素は、別の要素に「動作可能に結合」されてもよいが、逆が真ではないことに留意のこと。
【0025】
本明細書において使用されるように、「カップリングアセンブリ」は、２つ以上のカップリング又はカップリング構成要素を含んでいる。カップリング又はカップリングアセンブリの構成要素は一般的に、同じ要素又は他の構成要素の一部ではない。そのため、「カップリングアセンブリ」の構成要素は、以下の説明において同時に記載されていない場合がある。
【0026】
本明細書において使用されるように、「カップリング」又は「カップリング構成要素」は、カップリングアセンブリの１つの要素である。即ち、カップリングアセンブリは、共に結合されるように構成されている少なくとも２つの構成要素又はカップリング構成要素を含んでいる。カップリングアセンブリの要素は互いに適合することは理解される。例えば、カップリングアセンブリにおいて、一方の結合要素がスナップソケットである場合、他方の結合要素はスナッププラグであり、一方の結合要素がボルトである場合、他方の結合要素はナットである。
【0027】
本明細書で使用されているように、「対応する」は、２つの構造要素が互いに類似するようなサイズと形状を有しており、最低限度の摩擦で結合できることを示している。故に、部材に「対応する」開口は、部材が開口を最低限度の摩擦で通過できるように、部材よりも僅かに大きいサイズにされている。２つの構成要素が「ぴったり」と互いに嵌まる場合には、この定義は修正される。この状況では、構成要素のサイズの差は更に小さくなって、摩擦の量は増加する。開口を規定する要素及び／又は開口に挿入される構成要素が、変形可能な又は圧縮可能な材料から作られる場合、開口は、開口に挿入される構成要素よりも僅かに小さくできる。表面、外形、及び線に関して、２つ以上の「対応する」表面、外形、又は線は、ほぼ同じ大きさ、形状、及び輪郭を有している。
【0028】
本明細書で使用されるように、「［ｘ］が、［ｙ］の第１及び第２の位置に対応する第１の位置と第２の位置との間を移動する」という表現では、［ｘ］及び［ｙ］は要素又はアセンブリであって、用語「対応する」は、要素［ｘ］が第１の位置にあると、要素［ｙ］が第１の位置にあり、要素［ｘ］が第２の位置にあると、要素［ｙ］が第２の位置にあることを意味する。「対応する」は、最終位置に関するものであって、要素が同じ速度で又は同時に移動しなければならないことを意味しないことに留意のこと。即ち、例えば、ハブキャップとそれが取り付けられた車輪とは、対応している方式で回転する。逆に、ばね付勢のラッチ部材とラッチリリースとは異なる速度で動く。つまり、「対応する」位置は、特定された第１の位置に同時にあって、特定された第２の位置に同時にあることを意味している。
【0029】
本明細書において使用されるように、２つ以上の部品又は構成要素が互いに「係合」しているという記述は、それらの部品が、直接的に、或いは１又は複数の中間部品又は構成要素を介して、互いに対して力を与えていることを意味している。更に、可動部品に関して本明細書で使用されているように、可動部品は、ある位置から別の位置へと動く間に別の要素と「係合」し、及び／又は、記載された位置に至ると他の要素と「係合」してよい。故に、「要素Ａが要素Ａの第１の位置に移動すると、要素Ａは要素Ｂと係合する」という記載と、「要素Ａが要素Ａの第１の位置にあると、要素Ａは要素Ｂと係合する」という記載とは、同じ記載であって、要素Ａが要素Ａの第１位置に移動している間に要素Ｂと係合する、及び／又は、要素Ａが要素Ａの第１の位置にある間は要素Ｂと係合していることを意味する。
【0030】
本明細書で使用されているように、「動作可能に係合する」とは、「係合及び移動」を意味する。つまり、「動作可能に係合する」とは、移動可能又は回転可能な第２の構成要素を移動させるように構成された第１の構成要素に関して使用される場合、第１の構成要素が第２の構成要素を移動させるのに十分な力を与えることを意味する。例えば、ねじ回しは、ねじに接触させて配置できる。ねじ回しに力が加えられていない場合、ねじ回しは単にねじに「結合」されているだけである。ねじ回しに軸方向の力が加えられると、ねじ回しは、ねじに押し付けられて、ねじと「係合」する。しかしながら、ねじ回しに回転力が加えられると、ねじ回しはねじと「動作可能に係合し」て、ねじを回転させる。
【0031】
本明細書において使用されるように、「一体の（unitary）」という単語は、構成要素が単一ピース又は単一ユニットとして作製されることを意味する。即ち、別個に作製されて、その後、ユニットとして共に結合されているピースを含む構成要素は、「一体の」構成要素又はボディではない。
【0032】
「（動詞）するように構成されている」とは、特定の要素又はアセンブリが、特定の動詞を実施するような形状にされ、サイズにされ、そのように配置され、結合され、及び／又は設定されているような構造を有することを意味する。例えば、「動くように構成されている」部材は、別の要素に対して可動に結合されており、部材が動くようにする要素を含んでいる。さもなければ、その部材は、他の要素又はアセンブリに応答して動くように構成されている。本明細書で使用されているように、このように、本明細書で使用されているように、「（動詞）するように構成されている」は、機能ではなく、構造を述べている。更に、本明細書で使用されているように、「［動詞］するように構成されている」は、特定された要素又はアセンブリが、特定された動詞を実行することを意図されており、そして、そのように設計されていることを意味する。従って、特定された動詞を単に実行できるだけで、そのように意図されていない、そして設計されていない要素は、「［動詞］するように構成されて」いない。本明細書で使用しているように、「関連する」とは、要素が同じアセンブリの一部であること、及び／又は一緒に動作すること、又は何らかの方法でお互いに又は共に作用することを意味する。例えば、自動車には４つのタイヤと４つのハブキャップがある。全ての要素が自動車の一部として結合されているが、各ハブキャップは特定のタイヤと「関連している」ことは理解されるであろう。
【0033】
本明細書で使用されているように、「［ｘ］は、その第１の位置と第２の位置との間を移動する」又は「［ｙ］は、［ｘ］をその第１の位置と第２の位置との間で移動させるように構成されている」という表現では、［ｘ］は、要素又はアセンブリの名前である。更に、［ｘ］が、複数の位置の間で移動する要素又はアセンブリである場合、代名詞「その」は、［ｘ］を、即ち、「その」に先行する名前付き要素又はアセンブリを意味する。
【0034】
本明細書で用いられる用語「缶」及び「容器」は、任意の既知の、又は適切な容器を指すために実質的に互換的に用いられる。容器は、物質（例えば、限定されないが、液体、食物、任意の他の適切な物質）を含むように構成されており、飲料用缶（ビール用缶及びソーダ用缶等）及び食品用缶が明示されるが、これらに限定されない。
【0035】
本明細書で用いられる用語「缶エンド」は、缶と結合して缶を密閉するように構成された蓋又はクロージャ（closure）を指す。
【0036】
本明細書で用いられる用語「缶エンドシェル」は、用語「缶エンド」と実質的に互換的に用いられる。「缶エンドシェル」又は単に「シェル」は、所望の缶エンドをもたらすために、本開示のツーリングによって作用及び変換される部材である。
【0037】
本明細書で用いられる用語「ツーリング」、「ツーリングアセンブリ」及び「ツールアセンブリ」は、任意の既知の、若しくは適切なツール又は構成要素であって、開示された発明に従ってシェルを形成する（例えば、限定されないが、引き伸ばす）のに用いられるツール又は構成要素を指すために実質的に互換的に用いられる。
【0038】
本明細書で用いられる用語「ファスナ」は、任意の適切な連結機構又は固定機構を指し、ねじと、ボルトと、ボルト及びナット（例えば、限定されないが、ロックナット）の組合せと、ボルト、ワッシャ及びナットの組合せとが明示されるが、これらに限定されない。
【0039】
本明細書で用いられる用語「幾つか」は、１又は１よりも大きい整数（即ち、複数）を意味するものとする。
【0040】
図１及び図２は、開示された発明における非限定的な例である１つの実施形態に従って選択的に形成された缶エンドシェル４を示している。具体的には、以下に詳細に説明されるように、シェル４の予め定めた領域の材料が、引き伸ばされることによって薄くされる一方で、シェル４の他の領域は、好ましくはベース金属厚さを維持している。本明細書に示されており、且つ説明されている例は、飲料用缶ボディ１００（図１にて、仮想線で簡略形で部分的に示されている）用のシェル（例えば、限定されないが、図１乃至図３、図５及び図６Ｅのシェル４を参照）に関しているが、勿論、開示された発明が使用されて、既知の又は適切な代替的な任意のタイプの容器（例えば、限定されないが、食品用缶（図示せず））について、既知の又は適切な任意の缶エンドシェルの種類及び／又は構成を、引き伸ばして薄くして、更に、引き続いて、このような容器用の最終的な缶エンドを形成して（例えば、変換して）よい。
【0041】
本明細書に示されており、且つ説明される非限定的な例のシェル４は、円形のセンターパネル６を含んでいる。センターパネル６は、ほぼ円筒形のパネル壁８によって、環状カウンターシンク１０と連結している。例示の環状カウンターシンク１０は、略Ｕ字形の断面形状を有している。テーパー状のチャック壁１２が、カウンターシンク１０を頂部（crown）１４と連結させており、周辺カール又は外側リップ１６は、図１、図２及び図６Ｅにおいて示されているように、頂部１４から径方向外側へ向かって延びている。
【0042】
図２の非限定的な例では、シェル４のベース金属厚さは、約０．００８２インチである。このベース金属厚さは、センターパネル６や外側リップ又はカール１６などの領域において、ほぼ維持されるのが好ましい。センターパネル６をベース金属厚さに保つことは、リベット、スコア及びタブが、変換されたエンド（明示せず）において機能するのに役立つ。例えば、これらに限定されないが、しわの形成や、（金属を薄くすることに付随した強度の低下に起因し得る）スコアライン及び／又はリベット若しくはタブの不所望の不良などの不所望の問題は、パネル６においてベース厚さをほぼ維持することによって、ほとんど排除される。同様に、外側リップ１６をベースゲージにほとんど維持することは、蓋又は缶エンド４を缶ボディ１００（図１にて、仮想線で簡略形で部分的に示されている）に継ぎ合わせる継合せ能力の助けになる。この領域では、最小限の薄肉化しか起こらない、又は薄肉化が起こらないのが好ましい。当該領域は、図２において符号１８によって全般的に示されている。
【0043】
従って、薄肉化（例えば、限定されないが、５乃至２０％又は約１０％の薄肉化）の大半は、チャック壁１２において起こるのが好ましい。より具体的には、薄肉化は、頂部１４とカウンターシンク１０の間の領域で起こるのが好ましい。当該領域は、図２において、領域２０として全般的に示されている。従って、例示として、図２の非限定的な例では、チャック壁１２における材料厚さは、約０．００７４インチに低減されてよい。これがかなりの低減であって、従来の缶エンドに対して著しい重量低減及びコスト節約となることは、理解されるであろう。
【0044】
更に、図２（及び本願に添付の全ての図）に示された特定のシェルのタイプ及び／又は構成及び／又は寸法は、単に説明のためだけに与えられており、開示された発明の範囲に対する限定でないことは勿論である。即ち、開示された発明の範囲から逸脱することなく、既知の又は適切なシェル又はエッジの任意のタイプ及び／又は構成について、ベースゲージの既知の又は適切な代替的な任意の薄肉化が、シェル（例えば、限定されないが、符号４）の付加的な及び／又は代替的な領域において実施されてよい。
【0045】
更に、開示された発明は、材料の薄肉化と、それに付随した、材料の全体の量及び重量の低減とを達成するが、エッジ製品を形成するために供給されるストック材料に関連した材料処理費用の増加を招かない。例えば、限定されないが、材料のベースゲージ（即ち厚さ）を低減するためにストック材料の処理（例えば、ローリング）を増やすと、不所望なことに、材料の初期費用が相対的にかなり増大する。開示された発明は、所望の薄肉化及び低減を達成する上に、更に、より一般的な、従ってあまり高価でないベースゲージを有するストック材料を用いるものである。
【0046】
図３乃至図５は、開示された発明における非限定的な例示である１つの実施形態に基づいた、シェル材料を引き伸ばして薄くする種々のツーリングアセンブリ２００（又は、「ツーリング２００」）を示す。具体的には、選択的な成形（例えば、引伸し及び薄肉化）は、ツーリングの正確な幾何形状、配置及び相互作用によって達成される。非限定的な一実施形態によれば、プロセスは、ベース金属厚さ又はゲージを有する材料のブランク（例えば、限定されないが、図６Ａのブランク２参照）を、ツーリングアセンブリ２００の構成要素間に導入することから始まる。
【0047】
図３は、「ポケット」３００としても知られており、プレス４００と結合した、複数ステーションツーリングアセンブリ２００における単一のステーション３００を示している。例えば、限定されないが、開示された発明の複数ステーションツーリングアセンブリ２００は、従来の高速シングルアクション又はダブルアクション機械プレス４００に結合しており、当該プレス４００の各ストローク中に、各ステーション３００にて、通常１つのシェル４が製造される。ツーリングアセンブリ２００は、対向する上側ツールアセンブリ２０２及び下側ツールアセンブリ２０４を含んでおり、これらは協動して金属（例えば、限定されないが、図６Ａの金属ブランク２を参照）を成形し（例えば、限定されないが、引き伸ばし、薄くし、曲げて）、開示された発明に基づいた所望のシェル（例えば、限定されないが、図１乃至図３、図５及び図６Ｅのシェル４を参照）が得られる。
【0048】
より具体的には、上側ツールアセンブリ２０２及び下側ツールアセンブリ２０４は、上側ダイシュー２０６及び下側ダイシュー２０８と夫々結合しており、これらは、プレス４００の内部で、プレスベッド及び／又はボルスタープレート（bolster plate）と、ラムとによって、一般に知られた方法で支持されている。環状の抜き絞りダイ（blank and draw die）２１０は、上側フランジ部２１２を含んでおり、これは、リテーナ又はライザ（riser）本体２１４と幾つかのファスナ２１６とによって結合されている。抜き絞りダイ２１０は、上側加圧スリーブ２１８を囲んでいる。即ち、抜き絞りダイ２１０は、上側加圧スリーブ２１８に近く、そして上側加圧スリーブ２１８から径方向外側に位置している。内側ダイ部材又はダイセンター２２０は、上側加圧スリーブ２１８内で、ダイセンターライザ２２２によって支持されている。抜き絞りダイ２１０は、内側に湾曲した成形面２２４（図４及び図５）を含んでいる。上側加圧スリーブ２１８の下側端部２２７は、輪郭をなぞる（contoured）環状の成形面２２６（図４及び図５）を含んでいる。
【0049】
図３を参照し続けると、環状のダイリテーナ２３０は、下側ダイシュー２０８にカウンターボア２３２内で結合している。環状のカットエッジダイ２３４は、適切なファスナ２３６によってダイリテーナ２３０と結合している。環状の下側加圧スリーブ２４０は、ダイリテーナ２３０内に、移動用の下側ピストン部２４２を含んでいる。下側加圧スリーブ２４０は更に、ほぼ平坦な表面を有する上側端部２４４を含んでおり、これは、前述した抜き絞りダイ２１０の下側端部に対向する。カットエッジダイ２３４は、図示されたように、下側加圧スリーブ２４０の近くに、そして下側加圧スリーブ２４０の上側端部２４４から径方向外側に位置する。ダイコアリング２５０は、下側加圧スリーブ２４０内に配置されており、図４及び図５において最も良く示されているように、上側加圧スリーブ２１８の下側端部又は成形面２２６と対向する上側端部２５２を含んでいる。上側端部２５２は、テーパー状の表面２５４と、丸みのある又は曲線を成す内側表面２５６と、丸みのある外側表面２５８とを含んでいる（全て図４及び図５において示される）。円形のパネルパンチ２６０は、ダイコアリング２５０内にて、前述したダイセンター２２０と対向して配置される。パネルパンチ２６０は、円形のほぼ平坦な上側表面２６２を含んでおり、周縁に丸みのある表面２６４を有している。図４及び図５において最も良く示されているように、周縁の窪み部２６６は、丸みのある表面２６４から下向きに延びている。
【0050】
従って、前述した、上側ツールアセンブリ２０２及び下側ツールアセンブリ２０４のツールは協動して、シェル４における予め定められた、選択された領域を形成し、特に引き伸ばして薄くする。これは、図６Ａ乃至図６Ｅに関連して、より詳細に説明されている。これらの図は、開示された発明の非限定的な一実施形態に基づいて、引き伸ばされて薄くされたシェル４を形成するための方法とそれに関連した形成ステージとを示している。
【0051】
図６Ａは、前述のツーリングアセンブリ２００（図３乃至図５）を用いてブランク２が与えられる第１形成ステップを示す。より具体的には、抜き絞りダイ２１０と環状カットエッジダイ２３４の個々のカットエッジが協動して、例えば材料のウェブ又はシートから、ブランク２を切り取る（例えば、打ち抜く）。図６Ｂに示す第２ステップでは、ツーリング２００は、協動して第１曲げを行う、つまり、図示したように、ブランク２の周縁端部を下向きに曲げる。次に、図６Ｃに示す形成ステップにおいて、ブランク２の外側部分は更に、図示したように成形される。これは、抜き絞りダイ２１０の曲った内側表面２２４が、ダイコアリング２５０の上側端部２５２と協動することによって、更には、上側加圧スリーブ２１８の成形面２２６がダイコアリング２５０の上側端部２５２と協動することによって、達成される。
【0052】
開示された発明における前述した非限定的な実施形態に基づいた、引伸ばし及び薄肉化は更に、図４及び図６Ｄにおいて示された第４形成ステップで説明且つ理解されるであろう。具体的には、図４は、ダウンストローク後のツーリングアセンブリ２００を示しており、図示されたツールの全ては、矢印４１０の方向に、図示した位置へと下向きに移動している。即ち、抜き絞りダイ２１０と下側加圧スリーブ２４０は、矢印４１０の方向に下向きに移動しており、外側リップ又はカール１６が更に形成されている。また、上側加圧スリーブ２１８は、矢印４１０の方向に下向きに移動しており、図示したように、上側加圧スリーブ２１８の成形面２２６は、ダイコアリング２５０の上側端部２５２と協動して、頂部１４を更に形成している。ダイセンター２２０は、これもまた矢印４１０の方向に下向きに移動して、ブランク２の金属をチャック壁１２の領域において引き伸ばす。これは、ダイセンター２２０の下方端部のほぼ平坦な表面が、ダイセンター２２０と、パネルパンチ２６０のほぼ平坦な上側表面２６２との間にて材料をクランプするからである。ダイセンター２２０及びパネルパンチ２６０は双方とも、矢印４１０の方向に下向きに移動して、チャック壁１２の領域において金属を引き伸ばして薄くする。これは、それが、ダイコアリング２５０のテーパー状の表面２５４と協動するからである。従って、第４形成ステップでは、ブランク２の材料は、チャック壁１２となる領域においては引き伸ばされて薄くなるが、外側リップ又はカール領域１６、後にパネル６に成形される領域（図５及び図６Ｅ）、或いは、後に環状カウンターシンク１０に成形される下側領域（図５及び図６Ｅ）が、引き伸ばされて薄くなることはほとんどない。これらの領域は、先に上で説明したように、ほぼベースゲージ金属厚さのままである。
【0053】
第５及び最終シェル形成ステップでは、シェル４の形成が完了する。具体的には、（図４のダウンストロークに関して先に図示且つ説明された同じツーリングアセンブリ２００を示している）図５に図示されているように、ツーリングアセンブリ２００の一部は、図５において矢印４２０の方向に上向きに移動して、シェル４のパネル６が形成される。具体的には、抜き絞りダイ２１０、ダイセンター２２０、下側加圧スリーブ２４０、並びにパネルパンチ２６０は全て、矢印４２０の方向に上向きに移動する一方で、上側加圧スリーブ２１８は、この時点で矢印４１０の方向に下向きに移動するのを止めており、シェル４にする圧力が保持されている。これにより、外側リップ又はカール１６が、ダイコアリング２５０の丸みのある外側表面２５８にて更に形成されるだけでなく、頂部１４が、上側加圧スリーブ２１８の成形面２２６とダイコアリング２５０の上側端部２５２との間にて更に形成される。チャック壁１２の所望の最終形状は、上側加圧スリーブ２１８と、ダイコアリング２５０の表面２５４、２５６との相互作用によってもたらされる。パネル６は、パネルパンチ２６０のほぼ平坦な上側表面２６２と、ダイセンター２２０との相互作用によって形成される。これは、これらの構成要素の双方が、これらの間に、パネル６となるブランク２の金属が配置された（例えば、クランプされた）状態で、矢印４２０の方向に上向きに移動するからである。この移動により、円筒状のパネル壁８とカウンターシンク１０の形成も促進される。具体的には、パネルパンチ２６０が上向きに移動し、そして上側加圧スリーブ２１８が下向きに移動すると、環状のカウンターシンク１０は、パネルパンチ２６０の周縁の窪み部２６６内にて形成される。従って、パネルパンチ２６０の辺縁の丸みのある表面２６４と金属とが協動することで、円筒状のパネル壁８が形成される。
【0054】
従って、開示された発明は、ブランク２又はシェル４の材料が具体的に引き伸ばされることも薄くされることもない従来のシェル形成方法及びツーリングと著しく異なっていることは理解されるであろう。即ち、例示したシェル４のパネル６、カウンターシンク１０及び外側リップ又はカール１６部（図１乃至図３、図５及び図６Ｅ）が引き伸ばされない、又はごく僅かしか引き伸ばされない一方で、カウンターシンク１０と頂部１４との間の領域２０（図２）は、形成プロセス中に、特に図５及び図６Ｄに図示した第４形成ステップにおいて、引き伸ばされて薄くされる。
【0055】
５つの形成ステージが図６Ａ乃至図６Ｅにおいて図示されているが、任意の数及び／又は順序で既知の又は適切な代替的な形成ステージが実行されて、開示された発明に従って材料を適切に選択的に引き伸ばして薄くしてよいことは勿論である。更に、材料の移動（例えば滑動）、流れ又は薄肉化に逆らう程十分に、材料における幾つかの領域を固定するが、材料のその他の予め定めた領域を引き伸ばして薄くする既知の又は適切な任意の機構が用いられてよいが、開示された発明の範囲から逸脱しないこととすることは勿論である。そして、本明細書に示され、且つ説明されたシェル４（例えば、限定されないが、符号４）の領域以外のシェルの代替的又は付加的な領域が、適切に引き伸ばされて薄くされてよく、開示された発明は、全く異なるタイプ及び／又は構成であるシェル（図示せず）を引き伸ばすのに適用されてよい。
【0056】
このように、開示された発明は、シェル４（図１乃至図３、図５及び図６Ｅ）の予め定めた領域（例えば、限定されないが、図２の領域２０参照）を選択的に引き伸ばして薄くするためのツーリングアセンブリ２００（図３乃至図５）及び方法を提供することによって、材料及びコストの相対的に顕著な節約を実現することは理解されるであろう。
【0057】
開示された発明の別の実施形態を図７に示す。以下に説明する要素以外は、ツーリング２００Ａは、上述したツーリングアセンブリ２００と実質的に同じであって、同様な要素は同じ参照番号を使用する。上述したように、例示的な実施形態では、ダイコアリングの上側端部２５２は、上側加圧スリーブ２１８の下側端部又は成形面２２６に対向する。更に上述したように、ブランク２の外側部分は、ダイコアリング２５０の上側端部２５２と協働する上側加圧スリーブ２１８の成形面２２６によって形成される。即ち、ダイコアリングの上側端部２５２と上側加圧スリーブの成形面２２６の両方がブランク２に係合する。本明細書で使用されているように、互いに対向して配置された要素による同時係合は、「クランプ」として特定される。
【0058】
上述したように、ダイコアリングの上側端部２５２は、テーパー状の面２５４と、丸みのある内側表面２５６と、丸みのある外側表面２５８とを含んでいる。例示的な実施形態では、ダイコアリングの上側端部２５２は、略水平な表面２５７を更に含んでいる。本明細書で使用されているように、「略水平な表面」２５７は、上側ツールアセンブリ２０２及び下側ツールアセンブリ２０４の運動軸に略垂直な平面内で延びるダイコアリングの上端の部分である。本明細書で使用されているように、「略垂直」とは、約＋／－約１０度の範囲での垂直を意味する。
【0059】
この例示的な実施形態では、上側ツールアセンブリ２０２及び下側ツールアセンブリ２０４は、上側ツールアセンブリ２０２が下側ツールアセンブリ２０４から離間している分離された第１の配置と、シェル４の少なくとも１つの所定の部分の材料をシェルの少なくとも１つの他の部分に対して選択的に引き伸ばすために、上側ツールアセンブリ２０２が下側ツールアセンブリ２０４に直に隣接する成形配置との間で移動する。上側ツールアセンブリ２０２及び下側ツールアセンブリ２０４が成形配置にある場合、上側加圧スリーブ２１８及びダイコアリング２５０は、上述したようにシェル４をクランプする。ブランク２に作用する力は、本明細書で使用されているように「クランプ力（clamping force）」である。
【0060】
この例示的な実施形態では、上側ツールアセンブリ２０２はまた、ハイブリッドバイアス生成アセンブリ５００を含んでおり、上側加圧スリーブの成形面２２６は、力集中成形面（force concentrating forming surface）６００となっている。本明細書で使用されているように、「ハイブリッドバイアス生成アセンブリ」は、少なくとも２つの異なる方法でバイアスを生成するアセンブリであって、そのバイアスは同じ構成要素に適用される。即ち、本明細書で使用する「ハイブリッドバイアス生成アセンブリ」は、同じ構成要素に加えて幾つかのハイブリッド構成要素にバイアスを印加する少なくとも２つのバイアス生成アセンブリを含んでいる。従って、圧縮流体（圧力バイアス）及びばね（機械的バイアス）を介してバイアスを生成する本明細書に記載のハイブリッドバイアス生成アセンブリ５００などのアセンブリは、アクティブハイブリッド生成アセンブリであるという第１の要件を満たしている。逆に、高圧コンプレッサ及び低圧コンプレッサ（両方とも圧力バイアスを生成する）を有する装置は、バイアスを生成する方法が同じであるため、「ハイブリッドバイアス生成アセンブリ」ではない。更に、１つのタイプのバイアスが１つの構成要素に適用され、別のタイプのバイアスが異なる構成要素に適用されるアセンブリは、バイアスが同じ構成要素に適用されないことから、「ハイブリッドバイアス生成アセンブリ」ではない。
【0061】
更に、本明細書で使用されているように、「アクティブハイブリッドバイアス生成アセンブリ」は、同じ構成要素に同時にバイアスを印加する少なくとも２つのバイアス生成アセンブリを含むアセンブリである。更に、本明細書で使用されているように、「選択可能ハイブリッドバイアス生成アセンブリ」は、少なくとも２つのバイアス生成アセンブリを含むアセンブリであって、バイアスは同じ構成要素に選択的に適用される。即ち、「選択可能ハイブリッドバイアス生成アセンブリ」は、少なくとも２つの異なる方法でバイアスを印加することが可能であり、使用者は、どのバイアス生成アセンブリが構成要素にバイアスを印加するか、又はその両方で構成要素にバイアスを印加するか否かを決定する。故に、使用者がバイアスを印加する２つの方法を選択すると、「選択可能ハイブリッドバイアス生成アセンブリ」は、「アクティブハイブリッドバイアス生成アセンブリ」として動作する。言い換えると、「アクティブハイブリッドバイアス生成アセンブリ」は、「選択可能ハイブリッドバイアス生成アセンブリ」の一種であるが、その反対は常に真ではない。即ち、全ての「選択可能ハイブリッドバイアス生成アセンブリ」が「アクティブハイブリッドバイアス生成アセンブリ」であるとは限らない。幾つかの利用可能な方法のうちの１つのみでバイアスを適用する「選択可能ハイブリッドバイアス生成アセンブリ」は、「選択可能ハイブリッドバイアス生成アセンブリ」であるが、「アクティブハイブリッドバイアス生成アセンブリ」ではない。例示的な実施形態では、ハイブリッドバイアス生成アセンブリ５００は、アクティブハイブリッドバイアス生成アセンブリ５０２又は選択可能ハイブリッドバイアス生成アセンブリ５０４のうちの１つである。
【0062】
ハイブリッドバイアス生成アセンブリ５００は、圧力生成アセンブリ５１０と、機械的バイアスアセンブリ５５０と、幾つかのハイブリッド構成要素５７０とを含んでいる。本明細書で使用されているように、「ハイブリッド構成要素」５７０は、バイアス生成アセンブリ、例示的な実施形態では、圧力生成アセンブリ５１０及び機械的バイアスアセンブリ５５０の両方によって利用されるように構成された構成要素である。圧力生成アセンブリ５１０は、圧力生成装置５１２（概略的に示されている）、圧力伝達アセンブリ５１４（概略的に示されている）、圧力チャンバ５１６、及びピストンアセンブリ５１８を含む。圧力生成装置５１２は、限定するものではないが、流体ポンプ又はコンプレッサのような、増大した圧力で流体を圧縮する、又は圧縮された流体を貯蔵するように構成された公知の装置である。圧力伝達アセンブリ５１４は、加圧流体を伝達できる任意の数のホース、導管、通路、又はその他の構造物を含んでいる。圧力伝達アセンブリ５１４はまた、加圧流体の連通を制御するために必要とされるシール、弁、又は他の構成要素を含んでよいことは理解される。
【0063】
例示的な実施形態では、ライザ本体２１４は、上側ダイシュー２０６に密封結合され、直接結合され、又は固定されている。この構成では、ライザ本体２１４が圧力チャンバ５１６を規定している。圧力チャンバ５１６は、特定していないが、流体が逃げるのを防止するために必要とされる多数のシールを含むことは理解される。ピストンアセンブリ５１８は、トーラス形状の本体５２０と、例示的な実施形態では、後述するように、ばね座５５４とを含んでいる。別の実施形態では、図示していないが、ピストン本体及びばね座は単一の物体である。ばね座５５４に適用可能なピストン本体５２０の記載は、ばね座５５４を含む実施形態であることは理解される。例えば、ピストン本体５２０は、圧力チャンバ５１６及びダイセンターライザ２２２に対応しており、ばね座５５４を有する実施形態では、ばね座５５４は、圧力チャンバ５１６及びダイセンターライザ２２２に対応していることは理解される。従って、ピストン本体５２０又はばね座５５４の外側径方向表面は、圧力チャンバ５１６の内側表面に密封結合され、 ピストンアセンブリ５１８は、特定されていないが、流体が圧力チャンバ５１６を逃げるのを防止するために必要とされる幾つかのシールを含むことは理解される。ピストンアセンブリ５１８は、圧力チャンバ５１６に移動自在に配置される。
【0064】
圧力生成装置５１２は、圧力伝達アセンブリ５１４を介して圧力チャンバ５１６と流体連通している。流体、ひいてはその圧力は、以後「圧力面」５２１と称するピストン本体５２０の上側に伝達される。ばね座５５４を有する実施形態では、圧力面５２１がばね座５５４の上面であってもよいことは理解される。例示的な実施形態では、総バイアス力は、面積が約３．４６ｉｎ２乃至１７．３ｉｎ２、又は約１０．３８ｉｎ２である圧力面５２１に加えられる。従って、圧力生成装置５１２は、圧力チャンバ５１６内のピストンアセンブリ５１８の位置を制御するように構成されており、圧力チャンバ５１６内でピストンアセンブリ５１８を動かすように構成されている。ピストンアセンブリ５１８は、上側加圧スリーブ２１８に結合されている。即ち、上側加圧スリーブ２１８は、成形面２２６の反対側にある上側端部２２５を含んでいる。ピストンアセンブリ５１８は、上側加圧スリーブの上側端部２２５に結合されている。故に、ピストンアセンブリ５１８が圧力チャンバ５１６内を移動すると、上側加圧スリーブ２１８は、上側加圧スリーブの下側端部２２７が、上側ダイシュー２０６からより離間している、第１の伸長位置と、上側加圧スリーブの下側端部２２７と上側ダイシュー２０６の間隔がより小さい、第２の格納位置との間で移動する。
【0065】
この構成では、ピストンアセンブリ５１８及びピストン本体５２０は、本明細書で定義されている「ハイブリッド構成要素」５７０である。即ち、ピストンアセンブリ５１８及びピストン本体５２０は、圧力生成アセンブリ５１０及び機械的バイアスアセンブリ５５０の両方によって利用されるように構成されている。圧力生成アセンブリ５１０のみに関連するピストン又は機械的バイアスアセンブリ５５０のみに関連するピストンは、本明細書で定義される「ハイブリッド構成要素」とはならないことに留意のこと。即ち、定義上、圧力生成アセンブリ５１０のみに関連するピストンアセンブリ５１８は、両方のバイアス生成アセンブリによって利用されるように「構成」できない。同様に、定義上、機械的バイアスアセンブリ５５０のみに関連するピストンアセンブリ５１８は、両方のバイアス生成アセンブリによって利用されるように「構成」できない。従って、圧力生成アセンブリ５１０のみに関連するピストン又は機械的バイアスアセンブリ５５０のみに関連するピストンは、本明細書で使用される「ハイブリッド構成要素」ではない。
【0066】
例示的な実施形態では、機械的バイアスアセンブリ５５０は、幾つかのばねアセンブリ５５２と幾つかのばね座５５４を含んでいる。ばねアセンブリ５５２は、各ばね座５５４に関連する幾つかのばね５６０を含んでいる。ある実施形態では、各ばねアセンブリ５５２は、単一の線形ばね定数圧縮ばね（linear spring rate compression spring）５６０を含んでいる。この実施形態では、機械的バイアスアセンブリ５５０は、ばねアセンブリ５５２の圧縮の間に、ほぼ線形のばね定数でバイアスを印加するように構成されており、そのバイアスを印加する。
【0067】
別の例示的な実施形態では、各ばねアセンブリ５５２は、可変ばね定数を有する幾つかのばね５６０を含んでいる。（符号５６０は、特定の種類のばねではなく、「ばね」を表すことは理解される）。可変ばね定数は、プログレッシブばね定数（progressive spring rate）、デグレッシブばね定数（degressive spring rate）、又はデュアルレート（時には「プログレッシブ・ウィズ・ニー（progressive with knee）」と呼ばれる）ばね定数の何れかとすることができる。本明細書で使用されているように、「プログレッシブばね定数」は、非線形に加圧が増加するばね定数である。本明細書で使用されるように、「デグレッシブばね定数」は、非線形に加圧が減少するばね定数である。本明細書で使用されているように、「デュアルレート」ばね定数は、選択された加圧が達成されるまで、線形又は略線形の第１のばね定数で増加するばね定数であり、その後、ばね定数は、異なる第２の線形又は略線形の第２のばね定数で増加する。即ち、第１及び第２のばね定数は、実質的に異なっている。可変定数ばねとしては、可変ピッチレートの円柱ばね、円錐ばね、及びミニブロックばねが挙げられるが、これらに限定されない。
【0068】
例示的なある実施形態では、全てのばねアセンブリ５５２は、実質的に同じ種類のばね５６０を含んでいる。即ち、例えば、各ばねアセンブリ５５２は、実質的に同じである幾つかの線形ばね定数圧縮ばね５６０、又は実質的に同じである幾つかのデュアルレート圧縮ばね５６０を含んでいる。別の例示的な実施形態では、ばねアセンブリ５５２は、種類が異なるばねを含んでいる。例えば、機械的バイアスアセンブリ５５０内で、一組のばねアセンブリ５５２は、実質的に同じである幾つかの線形ばね定数圧縮ばねを含み、第２の組は、実質的に同じである幾つかのデュアルレート圧縮ばね５６０を含んでいる。別の例示的な実施形態では、可変定数ばねアセンブリ５５２は、複数のデュアルレートばね、異なる圧縮率を有する複数のばね、幾つかのプログレッシブばね、幾つかのデグレッシブばね、又はこれらの任意の組合せとを含んでいてよい。
【0069】
例示的な実施形態では、圧縮ばね５６０は、圧力チャンバ５１６内に配置される。この実施形態では、少なくとも下側ばね座５５４’は、圧力チャンバ５１６及びダイセンターライザ２２２に対応するトーラス形状の物体５６２である。下側ばね座５５４’は、圧力チャンバ５１６内に配置されると圧縮されるように、ピストン本体５２０の上側と結合しており、直接的に結合しており、固定されており、又は一体にされている。圧縮ばね５６０は、圧力チャンバ５１６に配置されると圧縮するような大きさにされている。この構成では、機械的バイアスアセンブリ５５０は、ピストンアセンブリ５１８、ひいては上側加圧スリーブ２１８を付勢可能、即ち作動可能に係合している。即ち、上側加圧スリーブ２１８は、その第１の位置に付勢されている。
【0070】
後述する圧力集中成形面６００が約０．３４６iｎ２の面積を有する、ある例示的な実施形態では、総バイアス圧力は、約３．４６iｎ２乃至１７．３iｎ２、約６．９２iｎ２乃至１３．８４iｎ２、又は約１０．３８iｎ２の範囲の圧力面５２１に作用する約７，０００ｌｂｆ乃至９，０００ｌｂｆ、又は約８，０００ｌｂｆの力である。代替的に、圧力面５２１が約１０．３８iｎ２の面積を有する実施形態では、後述する圧力集中成形面６００は、約１．０３８iｎ２乃至０．２０８iｎ２、約０．５１９iｎ２乃至０．２５９５iｎ２、又は約０．３４６iｎ２である範囲を有する。即ち、力／圧力は、約１：１０乃至１：５０、又は約１：２０乃至１：４０、又は約１：３０の比で集中する。
【0071】
例示的な実施形態では、上述したように、複数ステーションツーリングアセンブリ２００がプレス４００、即ち１００トンプレスに結合する。複数ステーションツーリングアセンブリ２００は、２４個のステーション又はポケット３００を含んでいる。約８０００ｌｂｆが各圧力面５２１、即ち２４個の圧力面５２１に作用する実施形態では、総荷重は、約８０００ｌｂｆ＊２４（ポケット）＝１９２，０００ｌｂｆとなる。約１９２，０００ｌｂｆは、約９６トン（１９２，０００ｌｂｆ／２０００）である。故に、本明細書に記載の構成でハイブリッドバイアス生成アセンブリ５００を有する上側ツールアセンブリ２０２は、既存のプレスで使用可能であるという上記の問題を解決し、既存の１００トンプレスで動作するように構成された力集中成形面６００を含んでいる。
【0072】
ハイブリッドバイアス生成アセンブリ５００によって生成される総バイアス／力は、「総バイアス圧力」として表されてもよい。本明細書で使用されているように、「総バイアス圧力」は、ハイブリッドバイアス生成アセンブリ５００、従って、上側ツールアセンブリ２０２によって生成される総バイアス／圧力を意味する。更に、機械的バイアスアセンブリ５５０は、本明細書で使用されているように、圧力面５２１にわたって均等に分布すると考えられる力を生成する。即ち、機械的な力は、構成要素に作用する力及び圧力を計算するための圧力として扱うことができる。例示的な実施形態では、機械的バイアスアセンブリ５５０は、総バイアス圧力の約７０％乃至８０％、又は約７５％を生成する。逆に、圧力生成アセンブリ５１０は、総バイアス圧力の約２０％乃至３０％又は約２５％を生成する。圧力生成装置５１２によって生成される力／圧力は、圧力面５２１に作用する。圧力面５２１が約１０．３８iｎ２の面積を有する例示的な実施形態では、ハイブリッドバイアス生成アセンブリ５００は、約６７４．４ｐｓｉ乃至約８６７．１ｐｓｉ、又は約７７０．７ｐｓｉの圧力を発生する。更に、機械的バイアスアセンブリ５５０が総バイアス圧力の約７５％を生成し、圧力生成アセンブリ５１０が総バイアス圧力の約２５％を生成する例示的な実施形態では、機械的バイアスアセンブリ５５０は、約５０５．８乃至約６５０．３ｐｓｉ、又は約５７８．０ｐｓｉの圧力を生成し、圧力生成アセンブリ５１０は、約１６８．６ｐｓｉ乃至約２１６．８ｐｓｉ、又は約１９２．７ｐｓｉの圧力を生成する。更に、圧力生成アセンブリ５１０は、圧力チャンバ５１６をほぼ一定の圧力で加圧するように構成されている。
【0073】
別の例示的な実施形態では、ハイブリッドバイアス生成アセンブリ５００は、機械的バイアスアセンブリ５５０によって生成された総バイアス圧力の実質的に全て又は全てを有するように構成されており、圧力生成アセンブリ５１０は、ほぼ一定の、しかしほぼ最小限の圧力を生成する。即ち、この実施形態では、機械的バイアスアセンブリ５５０は、総バイアス圧力の約９０％乃至９９％又は約９５％を生成する。逆に、圧力生成アセンブリ５１０は、総バイアス圧力の約１％乃至１０％又は約５％を生成する。更に、圧力生成アセンブリ５１０は、圧力チャンバ５１６をほぼ一定の圧力で加圧するように構成されている。この実施形態では、ハイブリッドバイアス生成アセンブリ５００は、アクティブハイブリッドバイアス生成アセンブリ５０２である。
【0074】
更に、この実施形態では、ハイブリッドバイアス生成アセンブリ５００は、機械的バイアスアセンブリ５５０及び圧力生成アセンブリ５１０によって生成される力の比を変更するように構成されている。つまり、例えば、最初のクランプ動作中、総バイアス圧力は、機械的バイアスアセンブリ５５０によって実質的に生成される。即ち、機械的バイアスアセンブリ５５０は、総バイアスの約９０％乃至１００％、又は約９９％を生成し、圧力生成アセンブリ５１０は、総バイアス圧力の約０％乃至１０％又は約５％を生成する。最初のクランプ動作の後、即ち２回目のクランプ動作の間、機械的バイアスアセンブリ５５０によって生成される総バイアス圧力は、総バイアス圧力の７５％以上に低減され、圧力生成アセンブリ５１０は、総バイアス圧力の２５％までを生成する。
【0075】
代替的な実施形態では、ハイブリッドバイアス生成アセンブリ５００は、選択可能ハイブリッドバイアス生成アセンブリ５０４であって、使用者は、圧力を生成するソースを、即ち機械的バイアスアセンブリ５５０又は圧力生成アセンブリ５１０の何れかを選択する。この実施形態では、機械的バイアスアセンブリ５５０は、総バイアス圧力の約９９％乃至１００％、又は実質的に全てを生成する。逆に、圧力生成アセンブリ５１０は、総バイアス圧力の約０％乃至１％又は無視できる割合を生成する。即ち、例えば、圧力生成アセンブリ５１０は、上り行程中に、総バイアス圧力の無視できる割合を生成する一方で、上側ツールアセンブリ２０２の構成要素を下向きにバイアスするのに十分な圧力を生成する。前述のように、圧力生成アセンブリ５１０は、例示的な実施形態では、圧力チャンバ５１６をほぼ一定の圧力で加圧するように構成されている。
【0076】
別の実施形態では、ハイブリッドバイアス生成アセンブリ５００は再度、選択可能ハイブリッドバイアス生成アセンブリ５０４であって、使用者は、圧力を生成するソースを、即ち機械的バイアスアセンブリ５５０又は圧力生成アセンブリ５１０の何れかを選択する。この実施形態では、しかしながら、圧力生成アセンブリ５１０は、総バイアス圧力の約９９％乃至１００％又は実質的に全てを生成する。逆に、機械的バイアスアセンブリ５５０は、総バイアス圧力の約０％乃至１％又は無視できる割合を生成する。即ち、例えば、機械的バイアスアセンブリ５５０は、上り行程中に、総バイアス圧力の無視できる割合を生成する一方で、上側ツールアセンブリ２０２の構成要素を下向きに付勢するのに十分な圧力を生成する。前述のように、圧力生成アセンブリ５１０は、例示的な実施形態では、圧力チャンバ５１６をほぼ一定の圧力で加圧するように構成されている。
【0077】
この実施形態では、圧力生成アセンブリ５１０は、可変圧力を印加するように構成されている。即ち、圧力生成アセンブリ５１０は、圧力チャンバ５１６内の圧力を変化させるように構成された圧力制御アセンブリ５３０（概略的に示されている）を含んでいる。例示的な実施形態における圧力制御アセンブリ５３０は、圧力チャンバ５１６内にある幾つかの圧力センサ（図示せず）と、ピストンアセンブリ５１８の位置を決定するように構成された位置センサ（図示せず）とを含んでいる。圧力制御アセンブリ５３０は、圧力プロファイルに従って圧力チャンバ５１６内の圧力を変更するように構成されている。即ち、圧力制御アセンブリ５３０は、ピストンアセンブリ５１８の位置に応じて圧力チャンバ５１６内の圧力を増減するように構成されている。例示的な実施形態では、圧力制御アセンブリ５３０は、プログラマブルロジック回路（ＰＬＣ）（図示せず）と、複数の電子圧力レギュレータとを含んでいる。センサ及び電子圧力レギュレータは、ＰＬＣに結合されており、ＰＬＣと電子的に通信する。ＰＬＣは、電子圧力レギュレータに加えて圧力プロファイルを表すデータを操作するための命令を更に含んでいる。
【0078】
例示的な実施形態では、ハイブリッドバイアス生成アセンブリ５００は、着脱自在なばね５５２によって、アクティブハイブリッドバイアス生成アセンブリ５０２又は選択可能ハイブリッドバイアス生成アセンブリ５０４の間で切り替え可能に構成されており、或いは、アクティブハイブリッドバイアス生成アセンブリ５０２又は選択可能ハイブリッドバイアス生成アセンブリ５０４の何れかの異なる構成の間で切り替え可能である。即ち、ばね５５２は、圧力チャンバ５１６内のばね座５５４に着脱自在に結合されている。
【0079】
別の実施形態では、上側ツールアセンブリ２０２は、ハイブリッドバイアス生成アセンブリ５００を含んでおらず、むしろ、機械的バイアスアセンブリ５５０又は圧力生成アセンブリ５１０のうちの１つを含んでおり、選択されたアセンブリは、総バイアス圧力の１００％を提供する。機械的バイアスアセンブリ５５０又は圧力生成アセンブリ５１０は、以下に説明するように、「圧力集中成形面」６００に結合される。即ち、機械的バイアスアセンブリ５５０又は圧力生成アセンブリ５１０は、本明細書で説明される他の構成要素に結合される。
【0080】
上述したように、上側加圧スリーブの成形面２２６は、圧力集中成形面６００である。本明細書で使用されているように、「圧力集中成形面」６００は、従来技術の成形面に対して、ブランク２における縮小された領域と係合する成形面である。即ち、従来技術の成形面は、ダイコアリングの上側端部２５２の丸い内側表面２５６、略水平な表面２５７、及び、幾つかの構成では、丸い外側表面２５８にわたって配置されたブランク２をクランプした。本明細書で使用されているように、「圧力集中成形面」６００は、ダイコアリングの上側端部２５２の表面の限られた部分と、或いは、圧力集中成形面６００とダイコアリングの上側端部２５２との間に配置された頂部１４の限られた部分と係合する成形面である。即ち、ブランクを「クランプ」しない表面は、「圧力集中成形面」６００の一部ではない。限られた領域は、ブランクが略円形である例示的な実施形態では、径方向に連続した環状の減少クランプ領域である。本明細書で使用されているように、「減少クランプ領域」は、ダイコアリングの上側端部２５２の略水平な表面２５７の一部にわたって延びる径方向に連続した環状領域であるが、ダイコアリングの上側端部２５２の丸みのある内側表面２５６には延びない。更に、本明細書で使用されるように、「縮小クランプ領域」は、ダイコアリングの上側端部２５２の略水平な表面２５７の約２５乃至７５％にわたって延びる径方向に連続した環状領域であるが、ダイコアリングの上側端部２５２の丸みのある内側表面２５６には延びない。即ち、公知技術では、成形面はほぼ平坦であり、全面即ち１００％がダイコアリングの上側端部２５２に係合し、クランプ領域として作用しているが、本明細書に開示されている力集中成形面６００では、クランプ領域が小さくなっている。
【0081】
図９及び図１０に示す別の例示的な実施形態では、圧力集中成形面６００は、複数の「ランディング部（landing）」６１０を含んでいる。本明細書で使用されているように、「ランディング部」は、上側加圧スリーブの成形面２２６の限られた領域である。例示的な実施形態では、複数のランディング部６１０を形成する圧力集中面は、２乃至５つの実質的に同心のランディング部６１０Ａ，６１０Ｂ，６１０Ｃ，６１０Ｄ，６１０Ｅを含む。即ち、例示的な実施形態では、上側加圧スリーブ２１８の下側端部は、環状の、即ち略円状の成形面２２６を含んでいる。複数のランディング部６１０は、ブランク２をクランプする環状成形面２２６の同心部分である。即ち、ランディング部６１０のみがブランク２に係合する。ランディング部６１０の間の領域は、ランディング部６１０に対して上向きにオフセットされているので、これらの領域はブランク２と係合しない。言い換えると、例示的な実施形態では、ランディング部６１０の間に同心状の溝６１２がある。
【0082】
図７に示すように、上側加圧スリーブの成形面２２６は、ピストンアセンブリ５１８及び／又は下側ばね座５５４’の断面積よりも遥かに小さい断面積を有する。この構成では、上側加圧スリーブの成形面２２６によってブランク２に加えられる圧力／面積は、ピストンアセンブリ５１８及び／又は下側ばね座５５４’に作用する圧力／面積よりも大きい。即ち、バイアス／力が一定のままである一方で、バイアス／力が作用する領域は、上側加圧スリーブの成形面２２６の領域と比較して、ピストンアセンブリ５１８及び／又は下側ばね座５５４’にてより大きくなる。従って、上側加圧スリーブの成形面２２６での面積が小さくなるほど、単位面積当たりの圧力は大きくなる。
【0083】
単位面積当たりの圧力上昇は、圧力集中成形面６００の方が大きい。即ち、本明細書で定義されているように、圧力集中成形面６００の面積は、上側加圧スリーブの成形面２２６の面積よりも更に小さい。例示的な実施形態では、圧力集中成形面６００を使用すると、総バイアス圧力対クランプ圧力の比は、約１：１０乃至１：５０、約１：２０乃至１：４０、又は約１：３０となっている。
【0084】
この構成だと、クランプ圧力は、例示的な実施形態では、変形する材料の弾性限界付近である。更に、例示的な実施形態では、変形する材料は「薄化限界（thinning limit）」を有する。即ち、本明細書で使用されているように、「薄化限界」は、加圧下での材料の弾性限界である。即ち、加圧されている材料は、材料を引き裂くことなく材料の弾性限界を超える張力下に置くことができる。故に、本明細書で使用される場合、「薄化限界」は、材料を引き裂くことなく約１０％だけ薄くできる圧力である。上記の例示的な測定値、例えば、圧力面５２１の面積は、最初は約０．００８２インチの厚さであるアルミニウムに作用するツーリングアセンブリ２００用である。圧力集中成形面６００は、アルミニウムの薄化限界付近のクランプ圧力を生成して、アルミニウムを薄くするように構成されており、チャック壁１２内の材料の厚さを約０．００７４インチの厚さに減少させることができる。
【0085】
従って、図１１に示すように、上述したツーリングアセンブリ２００Ａの使用は、ツーリングアセンブリ２００Ａの間に材料を導入する工程１０００と、ツーリングアセンブリ２００Ａ内にて総バイアス力を生成する工程１００２と、上側ツールアセンブリ２０２と下側ツールアセンブリ２０４の間で材料をクランプする工程１００４と、センターパネルと、周方向チャック壁と、センターパネルと周方向チャック壁の間にある環状カウンターシンクと、チャック壁から径方向外側に延びるカールとを含むように材料を成形する工程１００６と、シェルの少なくとも１つの他の部分に対してシェルの少なくとも１つの所定の部分を選択的に引き伸ばして、シェルの対応する薄肉部をもたらす工程１００８とを含んでいる。
【0086】
本明細書で開示されるシェルを薄くする方法及びアセンブリは、缶ボディ、缶エンド及び/又はドーム、ならびにカップで、即ち缶ボディ用の前駆構造物で金属厚さを薄くするためにも使用できることに留意のこと。
【0087】
開示された発明の特定の実施形態が詳細に記載されたが、当業者であれば、これらの詳細に対する種々の改良及び変形が、本開示の全体の教示を考慮して開発され得ることは理解されるであろう。従って、本開示の特定の配置は、単に説明のためのものであって、添付の特許請求の範囲の完全な広さとその任意の及び全ての等価物とで与えられ得る開示された発明の範囲に関する限定ではない。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図6E】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】