CN100460941C - 金属制板材的接合方法、液晶显示器护罩用框架以及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明采用可以降低框架的制造成本的所谓嵌合卡止方法，提供尽可能防止引起漏光和强度不足的金属制板材的接合方法、使用该接合方法的液晶显示器护照用框架及其制造方法。在要接合的金属制板材或者液晶显示器护罩用框架的各接合端部交错设置具有始端部和缩颈部的多个凸部和凹部从而形成嵌合卡止部，沿凸部和凹部各自的轮廓线设置连续或不连续的隆起部，将这些嵌合卡止部的凸部和凹部以上下方向嵌合连接，然后将该嵌合连接部以上下方向铆接，从而将所述隆起部压平，嵌合连接部分而接合为一体。

Description

金属制板材的接合方法、液晶显示器护罩用框架以及其制造方法

技术领域

本发明涉及金属制板材的接合方法、液晶显示器的护罩用框架以及该护罩用框架的制造方法。

背景技术

液晶显示器的外周和后部由护罩用框架覆盖，如图15所示，护罩用框架1通常形成3层结构，由最前面的框状前板1a、中间同样是框状的中间板1b和后面的后板1c构成。从而形成中间板1b嵌入前板1a内的结构。此外，也有小型液晶显示器省去中间板的情况。另外，标记2表示的部分为液晶显示器。

框状的前板1a和中间板1b的各边的截面弯折成为L字形状，其制造工序如下，卷成辊状的带状板材用压力机冲裁，首先制成如图16所示的近似矩形框状的折弯前状态的形状，进而折弯各边的边缘，形成如图17所示的各边的截面成为L字形状的框状前板1a和中间板1b。另外，图中所示为中间板的制造工序，虽然细小的具体形状有所不同，但是前板的基本制造工序与之相同，所以省略了图示。

上述现有的前板和中间板的缺点是，其制造工序中，用压力机在卷成辊状的带状板材上，冲裁出平板整体呈矩形框状的折弯前状态大小的形状，为了使前板和中间板可以贴近或镶套在图16和图17中用斜线所示的液晶显示器的边缘，挖去中央部分a，该中央部分a在冲裁作业时被破坏，不能用作它用，所以只能扔掉该部分，造成材料的浪费。特别是在中间板和前板等的材料由不锈钢或铝材构成时，价格比钢板等高，所以存在制作成本变高的问题。

为解决这些问题，已知有本申请人申请的以下专利文献中记载的内容。

专利文献1 专利2000-314872号公开专利公报 在该申请中，本申请人描述了构成液晶显示器护罩用框架的框状平板的全部或部分由分割成多个结构部件的部分构成，在这些结构部件相互连接的各端部设置嵌合卡止部，这些嵌合卡止部由交错设置的以上下方向相互嵌合的一个或多个凸部和凹部构成，所述凸部和凹部各自具有缩颈部，其中凸部的表面上还设计了凸起部，同时上述各嵌合卡止部的凸部和凹部以上下方向相互嵌合连接，由于该嵌合卡止部以上下方向铆接，从而将上述凸起部压平，这样就将各连接部分形成一体，构成框状平板。

通过采用上述专利文献1中记载的护罩用框架可以节省材料的浪费，节约材料费，而且采用机械接合而不用焊接各结构部件的接合部分，所以可以降低加工成本，因此可以实现成本的大幅度下降。但是随着时间的推移，机械接合部分有可能会漏光，并且有时也会被指责在强度方面存在一些弱点。

因此，上述专利文献1中记载的技术可以广泛应用于接合除液晶显示器护罩用框架之外的金属材料。

发明内容

本发明的目的在于采用基本上如上述专利文献1中记载的方法，将框架分割成多个结构部件的形式进行装配，将这些分割的结构部件在各接合端部通过嵌合卡止部相互接合，但是对这些嵌合卡止部的结构进行研究，从而提供降低了框架的制造成本同时尽可能地防止引起漏光和强度不足的金属制板材的接合方法、使用该接合方法的液晶显示器护罩用框架以及该护罩用框架的制造方法。

为实现上述目的，本发明的特征在于，在要相互接合的金属制板材的各接合端部设置嵌合卡止部，所述嵌合卡止部交错设置有凸部和凹部，同时具有沿上述各凸部和各凹部的各自的轮廓线隆起为连续的线状或点线状的铆接部，所述凸部由平坦部、由该平坦部扩展而成的缩颈凸部、以及设于该缩颈凸部的前端的圆形凸部构成，所述凹部由通过利用上述平坦部切割而形成的与所述缩颈凸部相嵌合的缩颈孔部和形成于该缩颈孔部的前端的位置的与所述圆形凸部相嵌合的圆形孔部构成，上述各嵌合卡止部的上述各凸部和各凹部由其上下方向嵌合卡止，与上述各金属性材料连接，上述铆接部由上下方向铆接，由此使得上述嵌合卡止部彼此结合。

本发明的特征还在于，液晶显示器护罩用框架由分割成多个结构部件的部分构成，在这些各结构部件相互的结合的各结合端部设置嵌合卡止部，这些各嵌合卡止部由交错设置的分别具有缩颈部的凸部和凹部构成，这些嵌合卡止部的上述凸部和凹部由上下方向嵌合，所述凸部和凹部由上下方向铆接，由此使上述结构部件彼此连接，其中，所述凸部的形状由平坦部、由该平坦部扩展而成的缩颈凸部、以及设于该缩颈凸部的前端的圆形凸部形成，所述凹部由通过利用上述平坦部切割而形成的与所述缩颈凸部相嵌合的缩颈孔部和形成于该缩颈孔部的前端的位置的与所述圆形凸部相嵌合的圆形孔部形成，在上述各凸部和各凹部沿其轮廓线设有隆起为连续的线状或点线状的铆接部。

本发明中，构成框状平板的结构部件还可以由按拐角部分分割成2个近似L字形状的部分或者由构成各边的4个部分构成。

本发明中，各嵌合卡止部的平面形状还可以由从结构部件宽方向的两侧沿与宽方向垂直的方向切入形成的垂直切入线和将各个切入线两端斜接的倾斜切入线构成。

本发明的特征还在于，将所述液晶显示器护罩用框架分割设计成多个结构部件，在这些各结构部件相互连接的各连接端部交错设置凸部和凹部，所述凸部由平坦部、由该平坦部扩展而成的缩颈凸部、以及设于该缩颈凸部的前端的圆形凸部构成，所述凹部由通过利用上述平坦部切割而形成的与所述缩颈凸部相嵌合的缩颈孔部和形成于该缩颈孔部的前端的位置的与所述圆形凸部相嵌合的圆形孔部构成，进一步设置具有沿上述各凸部和各凹部的各轮廓线隆起为连续的线状或点线状的铆接部的嵌合卡止部，进一步将上述各嵌合卡止部的上述各凸部和上述各凹部相互由上下方向嵌合卡止，随后对上述铆接部进行铆接，从而实现各结构部件的一体化。

然后，将设于各结构部件各边的弯曲部分与嵌合卡止部的连接部分一同折弯成截面L字形状。

另外，本发明的特征在于，使用压力机冲裁构成液晶显示器护罩框架的多个结构部件，在该冲裁工序的同时或者其它工序中，在各结构部件相互连接的连接端部交错设置凸部和凹部，所述凸部由平坦部、由该平坦部扩展而成的缩颈凸部、以及设于该缩颈凸部的前端的圆形凸部构成，所述凹部由通过利用上述平坦部切割而形成的与所述缩颈凸部相嵌合的缩颈孔部和形成于该缩颈孔部的前端的位置的与所述圆形凸部相嵌合的圆形孔部构成，进一步设置具有沿上述各凸部和各凹部的各轮廓线隆起为连续的线状或点线状的铆接部的嵌合卡止部，接着将上述各嵌合卡止部的上述凸部和上述各凹部相互由上下方向嵌合卡止，随后对上述铆接部进行铆接，从而实现各结构部件的一体化，并且向包括该嵌合卡止部分的直角方向进行折弯。

根据本发明的第1方案，将要连接的金属制板材的连接端部设置的各嵌合卡止部的凸部和凹部以上下方向嵌合，并且以上下方向铆接，所以凸起部被压平，向外侧方向膨胀，从而使各接合部分无间隙地紧密且牢固地接合。

根据本发明的第2方案，由于液晶显示器护罩用框架的接合部分无间隙地紧密且牢固地接合，所以除可以使导电性优良之外，还可以起到切实防止光从接合部分向外泄漏的现象发生。

本发明的第3方案不仅具有与第2方案相同的效果，而且相对于带状材料，可以将结构部件冲裁成近似V字形状，从而大幅度地节约材料，并且由于分割成的结构部件的接合部分成为2个，使接合变得容易，其效果与以前相比，在强度方面不比冲裁成框状的现有的平板差。

本发明的第4方案不仅具有与第2方案相同的效果，而且可以用比第3方案的情况更细的带状板材冲裁结构部件，以降低材料费，还可以用更加小型的压力机冲裁成结构部件，从而可以便宜而且容易地制成结构部件。

根据本发明的第5方案，接合部分的接合更加牢固，即使大致处理，也可以达到接合部分不会裂开的效果。

根据本发明的第6方案，可以将各结构部件作成形成一体的框架，从而达到防止平板水平方向分离的效果。

本发明的第7方案不仅具有与第6方案相同的效果，而且前后方向的分离难以发生，可以达到平板更加一体化的效果。

本发明的第8方案不仅具有与第7方案相同的效果，而且接合后的平板不仅在水平方向，就连前后方向的分离也难以发生，具有可以进一步提高各结构部件组合成的平板一体化的效果。

附图说明

图1是本发明相关的构成护罩用框架的中间板的结构部件折弯成截面为近似L型前的状态的分解平面图。

图2是图1所示的结构部件的A视部分的扩大平面图。

图3是从图2的状态观察各结构部件嵌合卡止部嵌合的平面图。

图4是从图3状态压平铆接部形成一个面时的平面图。

图5是图3的A-A线截面图。

图6是观察使图1所示的各结构部件的接合部的嵌合卡止部间嵌合卡住，进一步折弯各边的弯曲部分的中间板的平面图。

图7是图6的中间板的侧视图。

图8是表示从带状板材上冲裁平板的各结构部件时获得的形状的示意图。

图9(a)(b)是用于实验的试料B的正面图和侧面图。

图10(a)(b)是用于实验的试料C的正面图和侧面图。

图11是表示本发明相关的嵌合卡止部的另一个的实施例的平面图。

图12是表示本发明相关的嵌合卡止部的另一个实施例的平面图。

图13是表示本发明相关的接合方法的另一个实施例的平面图。

图14是表示本发明相关的铆接部的另一个实施例的平面图。

图15是说明液晶显示器护罩用框架结构的分解立体图。

图16是表示现有的液晶显示器护罩用框架的中间板折弯加工前状态的平面图。

图17是表示现有的液晶显示器护罩用框架的中间板折弯加工后状态的平面图。

符号说明

1 护罩用框架

1a 前板

1b 中间板

1c 后板

10 中间板

10a 结构部件

10b 结构部件

10h 弯曲部分

11 嵌合卡止部

11a 凸部

11b 凹部

11c 缩颈凸部

11d 缩颈孔部

11e 平坦部

11f 垂直切入线

11g 倾斜切入线

11g 铆接部

12 嵌合卡止部

12a 凸部

12b 凹部

12c 缩颈凸部

12d 缩颈孔部

12e 平坦部

12f 垂直切入线

12g 倾斜切入线

13 铆接部

14 铆接部

15 结构部件

15a 小铆接部

16 结构部件

16a 小铆接部

17 嵌合卡止部

18 嵌合卡止部

19 嵌合卡止部

20 嵌合卡止部

21 小铆接部

22 小铆接部

25 中间板

26 接点材料

27 嵌合卡止部

28 嵌合卡止部

具体实施方式

实施例1

图1至图7表示将本发明用于液晶显示器护罩用框架的中间板时的一个实施方式。由图可知，在图1中构成下述呈矩形框状的中间板10的各结构部件10a，10b在组合形成框架时，由在形成拐角部的对角位置分割成近似L字形状的2份构成，在成为相互连接处的各端部，特别是如图2至图3表示的那样，设置由平面形状呈近似耳钉形状的凸部11a，12a和呈近似耳钉形状的凹部11b，12b构成的嵌合卡止部11，12。另外，特别是如图1所示，向各边的外侧突出或者用虚线划分开的部分是如图6至图7所示的将截面折弯成L字形状时的弯曲部分10h。呈近似耳钉形状的凸部11a，12a分别由平坦部11e，12e、由该平坦部11e，12e向水平方向扩展而成的缩颈凸部11c，12c、以及设于该缩颈凸部11c，12c的各前端的圆形凸部11h，12h构成，呈耳钉形状的凹部11b，12b由利用平坦部11e，12e切割而形成的缩颈孔部11d，12d和设置于该缩颈孔部11d，12d的前端的圆形孔部11i，11i构成。由此，相应的凸部11a，12a从上下方向向凹部11b，12b嵌合时，凸部11a，12a和凹部11b，12b相互卡住，在水平方向不会分离。

对于各嵌合卡止部11，12的各始端部11e，12e的形状，从结构部件10a，10b的两侧边端在错开的切入位置沿垂直方向切入、倾斜切入线11g，12g将该垂直切入线11f，12f的前端斜接起来，从而构成近似Z形。因此，在相互接合的嵌合卡止部11，12上，通过将11和12的形状互补，形成相互接合时相互的始端部11e，12e吻合的状态。

因此，在构成用于形成结构部件10a，10b的各嵌合卡止部11，12的凸部11a，12a和凹部11b，12b的缩颈凸部11c，12c和缩颈孔部11d，12d、及各平坦部11e，12e、及圆型凸部11h，12h和圆形孔部11i，11i中，通过压力加工的半冲裁，沿着它们的轮廓线连续形成隆起为连续的线状的铆接部13，14。

为了形成各结构部件10a，10b两者在平面方向连接结合形成呈矩形框状的中间板，将10a，10b的嵌合卡止部11，12以上下方向重合，使凸部11a，12a和凹部11b，12b机械式嵌合卡住。这样，就可以实现框状中间板折弯前的展开状态，并使结构部件10a，10b相互在水平方向不会分离。

这样的操作中，使用压力机以上下方向铆接各嵌合卡止部11，12时，各铆接部13，14会塑性变形、扩张，使凸部11a，12a和凹部11b，12b之间的缩颈凸部11c，12c和缩颈孔部11d，12d以及平坦部11e，12e的嵌合卡住状态以及接合状态紧密，可以实现各结构部件的一体化。实际上，实际操作顺序是将嵌合卡止部11，12的凸部11a，12a贴近凹部11b，12b，用压力机由上下方向铆接。

然后，用压力机弯折成如图11所示的结构部件10a，10b的弯曲部分10h，从而形成如图6至图7所示的各边的截面为L字形状的四边形框状中间板10。

然后，对于嵌合卡止部的凸部和凹部，上述实施方式是球形的耳钉形凸部和球形的耳钉形凹部，但其形状没有限制，也可以将其做成设有缩颈部或凸部的方形、楔形以及拼图形状。

另外，各结构部件如图8所示，从卷成辊状的材料中，可以用压力机连续地将平板冲裁成分割为2份的平面近似为L字形状，也可以在各拐角处分割为4份将其制成4个带状，如上面所述将这些部分接合，弯折边缘制成中间板。或者也可以在用压力机冲裁时将结构部件制成平面为近似コ字形状。这种情况下对于带状材料，可以沿与用压力机施加冲裁的方向成正交的方向送料，进行冲裁，另外，也可以使用不能符合结构部件的展宽的细的带状材料，通过自动或手动送料制成构成4边的结构部件，通过上述各方法形成平面四边形，将这些结构部件连接接合。

试验例

使用实施例1所述的构成和接合方法，如图9(a)(b)和图10(a)(b)所示的那样进行加工的试料B和C的拉伸强度试验和弯曲强度试验的结果示于表1至表3。图9(a)(b)中所示的试料B的材料的厚度为1.0mm，宽为19.5mm，高为19.5mm，长为160mm，图10(a)(b)中所示的试料C的材料的厚度为0.8mm，宽为13mm，高为13mm，长为100mm。分别如图所示加工成截面为L型，拉伸强度试验中采用夹紧试料B和C的两端进行拉伸的方法，在弯曲强度试验中采用在各试料B和C的接合部分D和E上加载重的方法进行，每个都要加载重直到接合部分D和E分离，对使接合部分D和E完全分离的拉伸破环强度和使接合部分D和E产生间隙的变形特性进行测定。另外，作为试料B和C的材料，分别都使用3种材料SECC、SUS和AL。

表1

拉伸破坏强度实验结果

试料B

 

试验片	SECC制	SUS制	AL制
				拉伸强度，kN	3.594	5.76	1.813

试料C

 

试验片	SECC制	SUS制	AL制
				拉伸强度，kN	1.574	2.253	0.865

表2

拉伸变形特性试验结果

试料B(SECC制)

 

载重，kN	0.856	1.011	1.169	1.294	1.450
						有无塑性变形	无	无	无	无	有

试料B(SECC制)

 

载重，kN	1.538	1.639	1.746	1.861
					有无塑性变形	无	无	无	有

试料B(AL制)

 

载重，kN	0.214	0.321	0.423	0.580	0.749	0.833
							有无塑性变形	无	无	无	无	无	有

试料C(SECC制)

 

载重，kN	0.527	0.644	0.737	0.837
					有无塑性变形	无	无	无	有

试料C(SUS制)

 

载重，kN	0.319	0.419	0.520	0.617
					有无塑性变形	无	无	无	有

试料C(AL制)

 

载重，kN	0.210	0.315
			有无塑性变形	无	有

表3

弯曲变形特性的试验结果

试料B(SECC制)

 

载重，kN	0.399	0.519	0.623	0.846
					有无塑性变形	无	无	无	有

试料B(SUS制)

 

载重，kN	0.383	0.470	0.564	0.747	0.914
						有无塑性变形	无	无	无	无	有

试料B(AL制)

 

载重，kN	0.209	0.306
			有无塑性变形	无	有

试料C(SECC制)

 

载重，kN	0.105	0.155	0.205
				有无塑性变形	无	无	有

试料C(SUS制)

 

载重，kN	0.105	0.206	0.304
				有无塑性变形	无	无	有

试料C(AL制)

 

载重，kN	0.052	0.101
			有无塑性变形	无	有

可以证实以上任一种试料都具有作为液晶显示器护罩用框架要求的拉伸强度和拉伸变形特性以及弯曲变形特性。

其次，如图11和图12所示，嵌合卡止部17，18和19，20与实施例1不同，并不是Z形，而是相对于结构部件15，16形成直线的或者斜切形状。

另外，铆接部的形状可以如实施例1那样连续设计，也可以如图13那样形成多个小铆接部21，22...相互不连续的形式。

实施例2

图14表示其它的实施方式，在中间板25的一部分与图示中未表示出的蓄电池相接触时，只有与蓄电池接触的部分由金、铜或表面镀金的导电性良好的连接材料26构成，实施例2表示嵌合卡止部27、28为直线的形式，但是也可以是实施例1所示嵌合卡止部的结构之外的结构。另外，标记26a为与图中未示出的蓄电池接触的接点部。

以上实施例对实施于中间板的情况进行了说明，但是也可以直接适用于前板。根据需要，本发明可以仅应用于中间板，也可以应用于中间板和前板两个方面。在应用于两者的场合，分为两处时，每移动90°设置嵌合位置，以便于相互分割位置不重合，并增加强度。

另外，本发明相关的接合方法如上说述，除可用于液晶显示器护罩用框架之外，可以在具有塑性变形的金属制板材间进行廉价而且牢固接合中广泛使用。

如上所述，本发明可以作为廉价的接合方法而广泛地用于金属制板材间的接合，同时本发明适用于寻求降低制作成本的液晶显示器护罩用框架。

Claims (8)

1.金属制板材的接合方法，其特征在于，在要相互接合的金属制板材的各接合端部设置嵌合卡止部，所述嵌合卡止部交错设置有凸部和凹部，同时具有沿上述各凸部和各凹部的各自的轮廓线隆起为连续的线状或点线状的铆接部，所述凸部由平坦部、由该平坦部扩展而成的缩颈凸部、以及设于该缩颈凸部的前端的圆形凸部构成，所述凹部由通过利用上述平坦部切割而形成的与所述缩颈凸部相嵌合的缩颈孔部和形成于该缩颈孔部的前端的位置的与所述圆形凸部相嵌合的圆形孔部构成，上述各嵌合卡止部的上述各凸部和各凹部由其上下方向嵌合卡止，与上述各金属性材料连接，上述铆接部由上下方向铆接，由此使得上述嵌合卡止部彼此结合。

2.液晶显示器护罩用框架，其特征在于，该护罩用框架由分割成多个结构部件的部分构成，在这些各结构部件相互结合的各结合端部设置嵌合卡止部，这些各嵌合卡止部由交错设置的分别具有缩颈部的凸部和凹部构成，这些嵌合卡止部的上述凸部和凹部由上下方向嵌合，所述凸部和凹部由上下方向铆接，由此使上述结构部件彼此连接，其中，所述凸部的形状由平坦部、由该平坦部扩展而成的缩颈凸部、以及设于该缩颈凸部的前端的圆形凸部形成，所述凹部由通过利用上述平坦部切割而形成的与所述缩颈凸部相嵌合的缩颈孔部和形成于该缩颈孔部的前端的位置的与所述圆形凸部相嵌合的圆形孔部形成，在上述各凸部和各凹部沿其轮廓线设有隆起为连续的线状或点线状的铆接部。

3.如权利要求2所述的液晶显示器护罩用框架，其特征在于，所述结构部件在拐角部分分割成2个近似L字形状的部分。

4.如权利要求2所述的液晶显示器护罩用框架，其特征在于，所述结构部件由构成各边的4个部分构成。

5.如权利要求2所述的液晶显示器护罩用框架，其特征在于，所述嵌合卡止部的平面形状由从结构部件宽方向的两侧沿与宽方向垂直的方向切入形成的垂直切入线和将各切入线两端斜接的倾斜切入线构成。

6.液晶显示器护罩用框架的制造方法，其特征在于，将所述液晶显示器护罩用框架分割设计成多个结构部件，在这些各结构部件相互连接的各连接端部交错设置凸部和凹部，所述凸部由平坦部、由该平坦部扩展而成的缩颈凸部、以及设于该缩颈凸部的前端的圆形凸部构成，所述凹部由通过利用上述平坦部切割而形成的与所述缩颈凸部相嵌合的缩颈孔部和形成于该缩颈孔部的前端的位置的与所述圆形凸部相嵌合的圆形孔部构成，然后设置具有沿上述各凸部和各凹部的各轮廓线隆起为连续的线状或点线状的铆接部的嵌合卡止部，接着将上述各嵌合卡止部的上述凸部和上述凹部相互由上下方向嵌合卡止，随后对上述铆接部进行铆接，从而实现各结构部件的一体化。

7.如权利要求6所述的液晶显示器护罩用框架的制造方法，其特征在于，将设于各结构部件各边的弯曲部分与嵌合卡止部的连接部分一同折弯成截面L字形状。

8.如权利要求6所述的液晶显示器护罩用框架的制造方法，其特征在于，使用压力机冲裁构成液晶显示器护罩框架的多个结构部件，在该冲裁工序的同时或者其它工序中，在各结构部件相互连接的连接端部交错设置凸部和凹部，所述凸部由平坦部、由该平坦部扩展而成的缩颈凸部、以及设于该缩颈凸部的前端的圆形凸部构成，所述凹部由通过利用上述平坦部切割而形成的与所述缩颈凸部相嵌合的缩颈孔部和形成于该缩颈孔部的前端的位置的与所述圆形凸部相嵌合的圆形孔部构成，进一步设置具有沿上述各凸部和各凹部的各轮廓线隆起为连续的线状或点线状的铆接部的嵌合卡止部，接着将上述各嵌合卡止部的上述凸部和上述各凹部相互由上下方向嵌合卡止，随后对上述铆接部进行铆接，从而实现各结构部件的一体化，并且向包括该嵌合卡止部分的直角方向进行折弯。

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