JPS617027A - 金属薄板の結合方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、二枚の金属薄板材料の薄板間に形成される接
合技術に関し、さらに詳しくは、第一の薄板を穴抜きさ
れている第二の薄板にかしめにより結合する金属薄板の
結合方法および装置に関する。

〔従来の技術〕

抜き穴のない金属薄板を接合する方法およびその装置に
ついては、本発明者によるアメリカ国特許第　　　　号
（日付）のものが公開されている。

上記出願で開示された装置は、雄型ダイスと、切断エツ
ジが設けられた複数の支持部材に接している固定された
１つの金敷を有する雌型ダイスから構成されている。こ
の装置を作動させると、雄型ダイスは薄板の接合すべき
部分を、両方の薄板を切断する支持部材の間に押し込む
ので、金敷と雄型ダイスとの間にある薄板の部材は圧縮
され、外方に向かって押し出され、この部分ははみ出さ
れ切断口の雌型ダイス側の縁の背後に引き掛かり、かし
められる。このように外方に向かって薄板の部材のはみ
出しが成形されるように、支持部材は金敷から外方に開
くように弾性的に取付けられている。

「発明が解決しようとする問題点〕 本発明の目的ば−この装置を改良して、穴あけされてい
ない第一の金属薄板を、位置決めするための抜き穴を有
する第二の金属薄板に接合または結合さゼる装置であっ
て、均一な製品を得ることができ金属薄板の結合方法お
よび装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

第一の発明は、互いに結合させる第一の金属薄板と第二
の金属薄板のうち、第二の金属薄板の所定位置にあらか
じめ穴をあげておき、両金属薄板を重ね合わせ、上記穴
の位置で雄型ダイスにより第一の金属薄板の部材をこの
穴に向けて押し出し、第二の金属薄板に当接する雌型ダ
イスとの間でこの穴から押し出された第一の金属薄板の
部材を圧縮することによりかしめを形成して二枚の金属
薄板を結合する方法において、 上記第一の金属薄板の部材を上記穴から押し出すステッ
プでは、雌型ダイスの雄型ダイスと対向する金敷を雄型
ダイスの動きにしたがって逃げるように移動させ、」−
記入から押し出された部材を圧縮するステップでは上記
金敷を静止させることを特徴とする。

第二の発明は、雄型ダイスと、この雄型ダイスに対向す
る雌型ダイスと、この雄型ダイスをこの雌型ダイスに向
けて駆動するプレス手段とを備え、上記雄型ダイスは、
その先端には駆動方向に垂直な平面が形成された形状で
あり、上記雌型ダイスは、上記平面に対向する平面を存
する金敷と、この金敷を周囲から囲繞する支持部材とを
含む構造である金属薄板の結合装置において、 Ｆ記雌型ダイスの金敷の上記平面を上記雄型ダイスに対
向する位置にバイアスするとともに、駆動された雄型ダ
イスの移動にしたがってこの金敷に逃げを与える構造の
ばね手段と、所定の逃げ範囲で上記金敷を静止させるス
トッパ手段とを備えたことを特徴とする。

雌型ダイスには固定基台を含み、この固定基台に支持部
材およびストッパ手段が取付けられ、このストッパ手段
は固定基自に螺合構造により取付られ、この螺合構造を
調節することにより金敷の逃げ範囲を可変に設定できる
構造であり、さらに固定基台は円筒状の空洞が形成され
、金敷Ｑコ固着されたピストン形状の下盤部がこの円筒
状の空洞内を摺動する構造であることが好ましい。

さらに、支持部材は弾性材で形成され、金敷の雄型ダイ
スに対向する平面により圧縮された部材がはめ出すこと
により逃げられる構造であることが好ましい。

すなわち、第二の発明では、金属薄板の結合装置ばＩＪ
ｉｔ、型ダイスと雌型ダイスから構成される。雌型ダイ
スは１つの金敷とこれを囲む支持部材とからなる。支持
部材は複数の部分に分割されている。

この金敷の頭部は第二の金属薄板の穴の輪廓によく適合
するような形状となっている。多くの場合穴は円形であ
るので、金敷の頭部はこの穴に滑合する寸法の円筒形状
である。さらに雌型ダイスは、金敷があらかじめばねに
よって支持部材の面より突き出されている第一の位置と
、金敷が固定基台の停止位置まで下がるとその加工面は
支持部材の面より引き込まれ、かしめ操作が行われる第
二二の位置との間を移動するときに案内手段である固定
基台を倫えている。支持部材はこのかしめ行程では外方
に開くよう固定基台に弾性的に取付けられる。雄型ダイ
スば雌型ダイスの金敷に対向する加工面を有しているが
、その加工面の面積は金敷の面積より小さく、また第三
の金属薄板の穴の輪廓に対し隙間を有する形状となって
いる。

〔作　用〕

穴抜きされていない第一の金属薄板を穴抜きされた第二
の）Ｗ仮にかしめにより結合する。雄型ダイスと結合操
作に先立って第二の薄板の穴６．二はまって位置決めす
ることのできる金敷を有する雌型ダイスを用い、第一の
薄板の一部の部材を雄型ダーｆスによって抜き穴を通し
−ｒ拡げさセかしめを行うものである。

雄型ダイスと雌型ダイスとをプレスに取付番Ｊて他作さ
せると、この雄型ダイスと雌型ダイスとが次のよう（５
二作動する。

最初に第二の薄板の穴に雌型ダイスの金敷をあわせ、 次に第一の薄板を第二の薄板の上に適当に置き、プレス
操作すると、 ｔＩｉｔ型ダイ型ダイ−の薄板の部材を第二の薄板の穴
の中に押し込むと、金敷はばねの力に抗して移動するの
で、支持部材に反力が生し、 この押し込まれた部材は第二の薄板の反対側の面を超え
て押し出され、金敷の移動が止まるとそこでかしめが行
われ、支持部材は外方に逃げる。

雄型ダイスの輪廓は穴との間に隙間があるので、第一の
薄板には切込みされた部分が生じないので、結合部分は
高い延展強度を保ち、外観上体裁のよいものとなる。

支持部材がかしめ部分のはみ出し量に応して外側に開く
こと、および金敷へノドがばねにより支持されていて、
押圧に応じて変位することにより、かしめ部分の形状は
均一な形状となる。

〔実施例〕

本発明の好ましい実施例を図示ｊ−１詳細に説明する。

図面は本発明の実施する十で重要な特徴を明確にするた
め単純化している。すなわち従来の設計乙こよ・乙部品
要素と実際に使用するプレスは１閾示されていない。

第１図は準備位置にある雄型ダイス、薄板および雌型ダ
イスの断面図であり、第２図は第１図と同様に、プレス
行程終了時における各要素の形状および位置を示す。第
３図は第１図および第２図の雌型ダイスの平面図であり
、第４図および第５図は他の実施例における雌型ダイス
の平面図を第３図と同様に図示したものである。

第１図において、抜き穴１０が設けられた第二の薄板１
２は雌型ダイスの支持部材１４で支持される。

第一の薄板１６ば第二の薄板１２の」、に所定の状態で
置かれている。金敷２０のヘット１８は抜き穴１０に入
り込め、このヘッドの入り込み深さは薄板１２の板厚よ
り小さくされている。したがっ゛ζ支持部祠１４とプレ
ス操作に際しての雄型ダイス２２に対する穴の位置は一
線上には配列される。金敷２０は雌型ダイスを構成する
固定基台２６の内側に形成されだ円筒形状の空洞である
白人２４に滑合して案内される下盤部２８を有する。ま
た金敷２０は圧縮側に作用するコイルばね３０の力によ
って、このコイルばね３０の反対側にある下盤部２８の
上背面３２が固定基台２６の内面の白人２４の奥面につ
きあたるまで押し出される。コイルばね３０の金敷と反
対側の端部は固定基台２６の雌ねじ部に噛み合うように
雄ねし部を有するボルト３４によって支持されている。

このボルト３４はコイルばね３０の中央に延びているシ
ャフト部３８を有し、このシャフト部３８の末端部によ
って金敷２０の最低下降位置が限定される。すなわちボ
ルト３４とシャフト部３８によって停止位置３６が定め
される。

第３図に示されるように、固定基台２６と金敷２゜は円
形断面となり、支持部材はこの金敷を囲んで中空の円筒
状に配列されている。しかし各支持部材１４はそれぞれ
隣合ったものとの間に隙間があるので、支持部材の自由
端部は弾性的に外方１こ向かって逃げるが、下端は固定
基台２６に強固に取付けられている。

第１図に示すように、プレス操作時に雄型ダイスの加工
部４０は第一の薄板の部材を、上述の抜き穴１０（第１
図から第３図では円筒状の穴となっている）を通して押
されて、これにより金敷２０のコイルばね３０の張力に
抗して金敷の下盤部２８がシャフト部３８による停止位
置３６まで移動される。さらにプレス行程を継続すると
、押し出された部分は外方に塑性変形し、支持部材１４
が弾性的に逃げるので抜は穴１０の縁にかしめられる。

プレス行程の最終時点では各要素は第２図に示す形状お
よび位置となる。

第４図および第５図に示す実施例では、それぞれ金敷２
０’　２０”と支持部材１４′および１４″の形状はそ
れぞれ正方形および長方形の穴の形状に適合するように
なっている。

〔発明の効果〕

本発明による二枚の金属薄板の結合方法および装置によ
れば、 （１）　　支持部材がかしめ部分のはみ出し量に応じて
外側に開くこと、および金敷ヘッドがばねにより支持さ
れていて、押圧に応じて変位するのでかしめ部分の形状
は均一な形状となって外観上体裁がよく、 （２）上側に重ねられる第一の薄板のかしめられる部分
の部材には切断または亀裂が生じないので、結合強度が
強く、 （３）結合しようとする金属薄板の材質や厚さが変化す
れば、固定基台に螺合するボルトの位置を調整できるの
で、かしめ部分の形状を最適なもの゛にできる、 などの利点がある。

したがって構造が簡単で動作速度が速い機械プレスを用
いて未熟練者が作業を行っても、良好な金属薄板の結合
作業を行うことができるので、安価な経費で生産性が向
上される効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第一実施例の準備位置における断面図。 第２図は第１図のプレス行程終了時の断面図。 第３図は上記実施例の雌型ダイスの平面図。 第４図は本発明第二実施例の雌型ダイスの平面図。 第５図は本発明第三実施例雌型ダイスの平面図。 １０・・・抜き穴、１２・・・第二の薄板、】４．１４
’　１４”・・・支持部材、１６・・・第一の薄板、１
８・・・金敷のへ・７ド、２０．２０’　２０”・・・
金敷、２２・・・雄型ダイス、２４・・・固定基台の白
人、２６・・・固定基台、２８・・・金敷の下盤部、３
０・・・コイルばね、３２・・・下盤部の上背面、３４
・・・ボルト、３６・・・停止位置、３８・・・シャフ
ト部、４ｏ・・・加工部。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに結合させる第一の金属薄板と第二の金属薄
   板のうち、第二の金属薄板の所定位置にあらかじめ穴を
   あけておき、 両金属薄板を重ね合わせ、 上記穴の位置で雄型ダイスにより第一の金属薄板の部材
   をこの穴に向けて押し出し、 第二の金属薄板に当接する雌型ダイスとの間でこの穴か
   ら押し出された第一の金属薄板の部材を圧縮することに
   よりかしめを形成して 二枚の金属薄板を結合する方法において、 上記第一の金属薄板の部材を上記穴から押し出すステッ
   プでは、雌型ダイスの雄型ダイスと対向する金敷を雄型
   ダイスの動きにしたがって逃げるように移動させ、 上記穴から押し出された部材を圧縮するステップでは上
   記金敷を静止させる ことを特徴とする金属薄板の結合方法。
2. （２）雄型ダイスと、この雄型ダイスに対向する雌型ダ
   イスと、この雄型ダイスをこの雌型ダイスに向けて駆動
   するプレス手段とを備え、 上記雄型ダイスは、その先端には駆動方向に垂直な平面
   が形成された形状であり、 上記雌型ダイスは、上記平面に対向する平面を有する金
   敷と、この金敷を周囲から囲繞する支持部材とを含む構
   造である 金属薄板の結合装置において、 上記雌型ダイスの金敷の上記平面を上記雄型ダイスに対
   向する位置にバイアスするとともに、駆動された雄型ダ
   イスの移動にしたがってこの金敷に逃げを与える構造の
   ばね手段と、 所定の逃げ範囲で上記金敷を静止させるストッパ手段と を備えたことを特徴とする金属薄板の結合装置。
3. （３）雌型ダイスには固定基台を含み、この固定基台に
   支持部材およびストッパ手段が取付けられた特許請求の
   範囲第（２）項に記載の金属薄板の結合装置。
4. （４）ストッパ手段は固定基台に螺合構造により取付ら
   れ、この螺合構造を調節することにより金敷の逃げ範囲
   を可変に設定できる構造である特許請求の範囲第（３）
   項に記載の金属薄板の結合装置。
5. （５）固定基台は円筒状の空洞が形成され、金敷に固着
   されたピストン形状の下盤部がこの円筒状の空洞内を摺
   動する構造である特許請求の範囲第（３）項に記載の金
   属薄板の結合装置。
6. （６）支持部材は弾性材で形成され、金敷の雄型ダイス
   に対向する平面により圧縮された部材がはみ出すことに
   より逃げられる構造である特許請求の範囲第（３）項に
   記載の金属薄板の結合装置。