JP2001321857A - 板材のかしめ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 十分な結合力を確保する。 【解決手段】 第１の部材１０と第２の部材１２とのか
しめ部１４においては、平面視略円形のかしめ凹部１６
が形成されており、このかしめ凹部１６内にはかしめ充
填部材１８が充填されている。充填部材１８は、充填方
向先端側に向けてテーパー状に若干縮径された略円柱形
状となっており、かしめ凹部１６の開口端部１６Ａ近傍
まで充填されている。また、かしめ充填部材１８は、充
填方向先端部１８Ａが略凸形状になっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、板材のかしめ構造
に係り、特に、自動車等の車体に適用される板材のかし
め構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車等の車体に適用される板材
のかしめ構造の一例としては、ＤＥ４４０４６５９（独
国特許）がある。

【０００３】図１３に示される如く、この板材のかしめ
構造では、第１部材７０と第２部材７２とのかしめ部７
４に形成されたかしめ凹部７６内にかしめ充填部材７８
を挿入している。また、このかしめ充填部材７８を潰す
ことにより、かしめ部７４における外周部において、第
１部材７０と第２部材７２とが噛み合う、所謂、ロック
部８０の噛み合い代Ｍ１を大きくしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この板
材のかしめ構造においては、図１３にされる如く、かし
め充填部材７８が、かしめ部７４におけるかしめ凹部７
６の底部７６Ａからロック部８０近傍の部位にのみ充填
されている。この結果、第１部材７０と第２部材７２と
に剥離方向（図１３の矢印Ｙ方向）の力が作用した場合
に、かしめ凹部７６におけるロック部８０より上方の部
位において、第１部材７０が、かしめ凹部７６の中心方
向（図１３の矢印Ｘ方向）へ変形し易い。このため、第
１部材７０と第２部材７２との結合力が低下することが
考えられる。

【０００５】本発明は上記事実を考慮し、十分な結合力
を確保できる板材のかしめ構造を得ることが目的であ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、板材の重合部に形成されたかしめ凹部にかしめ充填
部材を充填する板材のかしめ構造において、前記かしめ
充填部材は、前記かしめ凹部の開口端部近傍まで充填さ
れていることを特徴とする。

【０００７】従って、かしめ凹部の開口端部近傍まで充
填部材を充填することで、板材の重合部に剥離方向の力
が作用した場合に、板材がかしめ部の中心方向へ変形す
るのを防止できるため、十分な結合力を確保できる。

【０００８】請求項２に記載の本発明は、請求項１に記
載の板材のかしめ構造において、前記かしめ充填部材
は、充填方向先端部が略凸形状であることを特徴とす
る。

【０００９】従って、請求項１に記載の効果に加えて、
かしめ凹部内に充填部材を充填する際に略凸形状の充填
方向先端部が押圧される。この結果、充填部材のロック
部に外周方向への圧力が効果的に発生し、塑性変形を促
すことができる。このため、ロック部の噛み合い代を大
きくすることができ、十分な結合力を確実に確保でき
る。

【００１０】請求項３に記載の本発明は、請求項１、２
の何れかに記載の板材のかしめ構造において、前記かし
め充填部材は、塑性変形特性が異なる少なくとも２つの
材料からなることを特徴とする。

【００１１】従って、請求項１、２の何れかに記載の内
容に加えて、塑性変形特性が異なる少なくとも２つの材
料でかしめ充填部材を形成することにより、かしめ凹部
の所望の位置に圧力を加えて塑性変形を促すことがで
き、十分な結合力を確実に確保できる。

【００１２】請求項４に記載の本発明は、請求項３に記
載の板材のかしめ構造において、前記かしめ充填部材
は、少なくとも前記かしめ凹部のロック部に当接する部
分に、一般部より塑性変形が容易な材料を有することを
特徴とする。

【００１３】従って、請求項３に記載の内容に加えて、
かしめ充填部材において、少なくともかしめ凹部のロッ
ク部に当接する部分に、一般部より塑性変形が容易な材
料を使用することにより、かしめ凹部のロック部に圧力
を加えて塑性変形を促すことができるため、典型的なＳ
字状のロック部を形成できる。

【００１４】請求項５に記載の本発明は、請求項１〜４
の何れかに記載の板材のかしめ構造において、前記かし
め充填部材を構成する主な材料が、前記板材と同種の材
料であることを特徴とする。

【００１５】従って、請求項１〜４の何れかに記載の内
容に加えて、このかしめ構造が適用される板材を含む部
材のリサイクル性を向上できる。

【００１６】請求項６に記載の本発明は、請求項１〜４
の何れかに記載の板材のかしめ構造において、前記かし
め充填部材を構成する主な材料が、アルミニウムである
ことを特徴とする。

【００１７】従って、請求項１〜４の何れかに記載の内
容に加えて、軽量で、且つ充填時潰し易い特性を容易に
持たせることができる。また、板材がアルミニウムであ
る場合には、このかしめ構造が適用される板材を含む部
材のリサイクル性を向上できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施形態に係る板材
のかしめ構造を図１〜図４に従って説明する。

【００１９】図１に示される如く、本実施形態の板材の
かしめ構造では、板材としての第１の部材１０と第２の
部材１２とをかしめ部１４において互いに結合してい
る。また、かしめ部１４においては、第１の部材１０側
から第２の部材１２側へ向けて、平面視略円形のかしめ
凹部１６が形成されており、このかしめ凹部１６内には
かしめ充填部材１８が充填されている。

【００２０】かしめ凹部１６の外周部における第１の部
材１０と第２の部材１２との接合面２０は、かしめ凹部
１６の内方に膨らんだ屈曲部２０Ａと、かしめ凹部１６
の外方に膨らんだ屈曲部２０Ｂとを有する断面略Ｓ字状
のロック部２２となっている。

【００２１】充填部材１８は、充填方向（図１の矢印Ａ
方向）先端側に向けてテーパー状に若干縮径された略円
柱形状となっており、かしめ凹部１６の開口端部１６Ａ
近傍まで充填されている。また、かしめ充填部材１８
は、充填方向先端部１８Ａが略凸形状、本実施形態では
円錐形状になっている。

【００２２】次に、本実施形態のかしめ方法を説明す
る。

【００２３】本実施形態では、図２に示される如く、第
１の部材１０と第２の部材１２とを重ね合わせた状態
で、ダイス３０にセットした両部材１０、１２に第１の
部材側１０から第２の部材１２側へ向けてポンチ３２を
打ち込む。この際、ロック部２２における噛み合い代Ｓ
１は、あまり大きく形成しないため、両部材１０、１２
は各肉厚があまり薄くならずに変形する。

【００２４】次に、図３に示される如く、かしめ凹部１
６内に、かしめ充填部材１８を挿入する。この際、かし
め充填部材１８の充填方向の長さＬ１は、かしめ凹部１
６の深さＬ２より長く設定されている。なお、かしめ充
填部材１８とかしめ凹部１６との間に若干の隙間２６が
形成されていても良い。

【００２５】次に、図４に示される如く、ポンチ３２に
よって、かしめ凹部１６内のかしめ充填部材１８を押し
潰し充填状態とする。この際、本実施形態では、ポンチ
３２とかしめ凹部１６の底部１６Ｂによって、充填部材
１８が押し潰ぶされ、外周方向（図４の矢印Ｂ方向）へ
膨張変形することで、ロック部２２の噛み合い代Ｓ２
（Ｓ２＞Ｓ１）が増加するようになっている。

【００２６】次に、本実施形態の作用を説明する。

【００２７】本実施形態では、図５に示される如く、第
１部材１０と第２部材１２とに剥離方向（図５の矢印Ｙ
方向）の力が作用した場合に、かしめ凹部１６における
ロック部２２及びロック部２２より上方の部位におい
て、第１部材１０が、かしめ凹部１６の中心方向（図５
の矢印Ｘ方向）へ、図５に二点鎖線で示す状態に変形し
ようとした場合に、かしめ凹部１６の開口端部１６Ａ近
傍まで充填されたかしめ充填部材１８によって、二点鎖
線で示す変形を阻止することができる。この結果、十分
な結合力を確保できる。

【００２８】また、本実施形態では、かしめ充填部材１
８の充填方向先端部１８Ａが円錐形状になっているた
め、この充填方向先端部１８Ａがかしめ凹部１６の底部
１６Ｂによって押圧された際に、外周方向（図４の矢印
Ｂ方向）の圧力が効果的に発生する。この結果、かしめ
充填部材１８におけるロック部２２の下部における塑性
変形を効果的に促すことができる。このため、典型的な
Ｓ字状のロック部２２を形成でき、結合力を更に向上で
きる。

【００２９】なお、本実施形態では、かしめ充填部材１
８の充填方向先端部１８Ａの形状を円錐形状にしたが、
これに代えて、図６に示される如く、かしめ充填部材１
８の充填方向先端部１８Ａの形状を球面形状の略凸形状
としても良い。また、図７に示される如く、かしめ充填
部材１８の充填方向先端部１８Ａの形状が充填後に平面
となるようにしても良い。なお、ロック部２２の噛み合
い代の増加量は低下するが、充填前のかしめ充填部材１
８の充填方向先端部１８Ａの形状を平面としても良い。

【００３０】また、本実施形態では、図８に示される如
く、第１の部材１０と第２の部材１２とをかしめた際
に、かしめ凹部１６の外周部において、両部材１０、１
２の各肉厚が薄くなり過ぎ破断した場合においても、図
９に示される如く、かしめ凹部１６内でかしめ充填部材
１８を押し潰し充填状態とすることで。かしめ充填部材
１８と第２部材１２とで第１部材１０の破断部近傍１０
Ａを挟持できるため、結合力を向上できる。

【００３１】また、本実施形態では、かしめ充填部材１
８を構成する主な材料を第１の部材１０と第２の部材１
２と同種の材料で構成する、例えば、第１の部材１０と
第２の部材１２とがアルミ合金である場合には、かしめ
充填部材１８をアルミ合金とすることで、かしめ充填部
材１８の構成する主な材料が、第１の部材１０、第２の
部材１２と同種の材料となるため、かしめ充填部材と第
１の部材１０、第２の部材とを分別する必要はがないの
でリサイクル性を向上できる。

【００３２】また、かしめ充填部材１８を構成する主な
材料をアルミニウムとすることで軽量で、且つ充填時潰
し易い特性を容易に持たせることができる。

【００３３】次に、本発明の板材のかしめ構造の第２実
施形態を図１０に従って説明する。

【００３４】なお、第１実施形態と同一部材に付いて
は、同一符号を付してその説明を省略する。

【００３５】図１０に示される如く、本実施形態では、
かしめ充填部材１８が、塑性変形特性が異なる第１材料
４０と第２材料４２で構成されている。

【００３６】第１材料４０は、ロック部２２に対応する
かしめ充填部材１８のかしめ充填方向先端部側の略半分
を構成しており、塑性変形し易い材料、例えば、アルミ
ニウムへの添加物の主成分がマグネシウムであるアルミ
５０００系、またはアルミニウムへの添加物の主成分が
マグネシウムとシリコンであるアルミ６０００系等から
なる。

【００３７】一方、第２材料４２は、かしめ充填部材１
８の一般部となる充填方向後端部側の略半分を構成して
おり、塑性変形し難い材料、例えば、アルミニウムへの
添加物の主成分が亜鉛とマグネシウムであるアルミ７０
００系、またはアルミニウムへの添加物の主成分が銅で
あるアルミ２０００系等からなる。

【００３８】なお、本実施形態では、第１の部材１０と
第２の部材がアルミニウム板で構成されている。

【００３９】次に、本実施形態の作用を説明する。

【００４０】本実施形態では、第１実施形態に記載の作
用に加えて、ロック部２２に対応するかしめ充填部材１
８の充填方向先端部側の略半分構成する第１材料４０
を、一般部となるかしめ充填部材１８の充填方向後端部
側の略半分を構成する第２材料より変形し易い材料で構
成したため、充填時、第１材料４０が主に潰れ外周方向
に大きく膨張する。この結果、かしめ凹部１６のロック
部２２に集中して塑性変形を促すことができる。このた
め、典型的なＳ字状のロック部を形成できるので結合力
を効果的に向上できる。

【００４１】また、本実施形態では、かしめ充填部材１
８を構成する主な材料を第１の部材１０と第２の部材１
２と同種のアルミニウムで構成したため、かしめ充填部
材１８と第１の部材１０、第２の部材とを分別する必要
はがないのでリサイクル性を向上できる。また、かしめ
充填部材１８を構成する主な材料をアルミニウムとした
ことで軽量で、且つ充填時潰し易い特性を容易に持たせ
ることができる。

【００４２】なお、本実施形態では、図１０に示される
如く、かしめ充填部材１８を塑性変形特性が異なる第１
材料４０と第２材料４２で２つの材料で構成したが、か
しめ充填部材１８は塑性変形特性が異なる３つ以上の材
料で構成し、更に典型的なＳ字状のロック部を形成でき
るようにしても良い。例えば、図１１に示される如く、
かしめ充填部材１８を塑性変形特性が異なる３つの材料
で構成しても良い。この場合、第１材料５０はかしめ充
填部材１８の充填方向先端部のみを構成しており、塑性
変形し難い材料、例えば、アルミニウムへの添加物の主
成分が亜鉛とマグネシウムであるアルミ７０００系、ま
たはアルミニウムへの添加物の主成分が銅であるアルミ
２０００系等からなる。また、第２材料５２はかしめ充
填部材１８の充填方向中間部、即ち、ロック部２２に対
応する部分を構成しており、塑性変形し易い材料、例え
ば、アルミニウムへの添加物の主成分がマグネシウムで
あるアルミ５０００系、またはアルミニウムへの添加物
の主成分がマグネシウムとシリコンであるアルミ６００
０系等からなる。また、第３材料５４は、かしめ充填部
材１８の充填方向後端部近傍を構成しており、塑性変形
し難い材料、例えば、アルミニウムへの添加物の主成分
が亜鉛とマグネシウムであるアルミ７０００系、または
アルミニウムへの添加物の主成分が銅であるアルミ２０
００系等からなる。

【００４３】更に、図１２に示される如く、かしめ充填
部材１８を塑性変形特性が異なる４つの材料で構成して
も良い。この場合、第１材料６０はかしめ充填部材１８
の充填方向先端部のみを構成しており、塑性変形し難い
材料からなる。また、第２材料６２はかしめ充填部材１
８の充填方向中間部の先端側、即ち、ロック部２２にお
けるかしめ凹部底側に対応する部分を構成しており、最
も塑性変形し易い材料からなる。また、第３材料６４
は、はかしめ充填部材１８の充填方向中間部の後端側、
即ち、ロック部２２におけるかしめ凹部開口側に対応す
る部分を構成しており、２番目に塑性変形し易い材料か
らなる。また、第４材料６６は、かしめ充填部材１８の
充填方向後端部近傍を構成しており、塑性変形し難い材
料からなる。

【００４４】以上に於いては、本発明を特定の実施形態
について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に
限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々
の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかで
ある。例えば、上記実施形態では、かしめ充填部材１８
を構成する主な材料をアルミニウムとしたが、かしめ充
填部材１８を構成する主な材料はアルミニウムに限定さ
れず、鉄等の他の金属でも良く、金属以外の材料でも良
い。また、上記実施形態では、第１の部材１０と第２の
部材１２を構成する主な材料をアルミニウムとしたが、
第１の部材１０と第２の部材１２を構成する主な材料は
アルミニウムに限定されず、鉄等の他の金属でも良く、
金属以外の材料でも良い。

【００４５】また、本発明の板材のかしめ構造は、図２
に示される様な、ダイスおよびポンチの形が変化しない
かしめ装置によるかしめ構造に限定されず、ダイスの形
またはポンチの形が変化するかしめ装置による構造にも
適用可能である。

【００４６】また、本発明の板材のかしめ構造は、自動
車車体以外の他の用途にも適用可能であり、３枚以上の
被結合部材を結合する場合にも適用可能である。

【００４７】

【発明の効果】請求項１に記載の本発明は、板材の重合
部に形成されたかしめ凹部にかしめ充填部材を充填する
板材のかしめ構造において、かしめ充填部材は、かしめ
凹部の開口端部近傍まで充填されているため、十分な結
合力を確保することができるという優れた効果を有す
る。

【００４８】請求項２に記載の本発明は、請求項１に記
載の板材のかしめ構造において、かしめ充填部材は、充
填方向先端部が略凸形状であるため、十分な結合力を確
実に確保できるという優れた効果を有する。

【００４９】請求項３に記載の本発明は、請求項１、２
の何れかに記載の板材のかしめ構造において、かしめ充
填部材は、塑性変形特性が異なる少なくとも２つの材料
からなるため、十分な結合力を確実に確保できるという
優れた効果を有する。

【００５０】請求項４に記載の本発明は、請求項３に記
載の板材のかしめ構造において、かしめ充填部材は、少
なくともかしめ凹部のロック部に当接する部分に、一般
部より塑性変形が容易な材料を有するため、典型的なＳ
字状のロック部を形成でき、十分な結合力を確実に確保
できるという優れた効果を有する。

【００５１】請求項５に記載の本発明は、請求項１〜４
の何れかに記載の板材のかしめ構造において、かしめ充
填部材を構成する主な材料が、板材と同種の材料である
ため、請求項１〜４の何れかに記載の効果に加えて、こ
のかしめ構造が適用される板材を含む部材のリサイクル
性を向上できるという優れた効果を有する。

【００５２】請求項６に記載の本発明は、請求項１〜４
の何れかに記載の板材のかしめ構造において、かしめ充
填部材を構成する主な材料が、アルミニウムであるた
め、請求項１〜４の何れかに記載の効果に加えて、軽量
で、且つ充填時潰し易い特性を容易に持たせることがで
きると共に、板材がアルミニウムである場合には、この
かしめ構造が適用される板材を含む部材のリサイクル性
を向上できるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における板材のかしめ構
造を示す側断面図である。

【図２】本発明の第１実施形態における板材のかしめ構
造のかしめ工程を示す側断面図である。

【図３】本発明の第１実施形態における板材のかしめ構
造においてかしめ充填部材をかしめ凹部に挿入する工程
を示す側断面図である。

【図４】本発明の第１実施形態における板材のかしめ構
造においてかしめ充填部材を潰す工程を示す側断面図で
ある。

【図５】本発明の第１実施形態における板材のかしめ構
造を示す断面斜視図である。

【図６】本発明の第１実施形態の変形例における板材の
かしめ構造を示す側断面図である。

【図７】本発明の第１実施形態の変形例における板材の
かしめ構造を示す側断面図である。

【図８】本発明の第１実施形態の変形例における板材の
かしめ構造においてかしめ充填部材を充填する前の状態
を示す側断面図である。

【図９】図８に示す板材のかしめ構造においてかしめ充
填部材を充填した状態を示す側断面図である。

【図１０】本発明の第２実施形態における板材のかしめ
構造を示す側断面図である。

【図１１】本発明の第２実施形態の変形例における板材
のかしめ構造を示す側断面図である。

【図１２】本発明の第２実施形態の変形例における板材
のかしめ構造を示す側断面図である。

【図１３】従来の板材のかしめ構造を示す側断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 第１の部材（板材） １２ 第２の部材（板材） １４ かしめ部 １６ かしめ凹部 １８ かしめ充填部材 ２２ ロック部 ４０ 第１材料 ４２ 第２材料 ５０ 第１材料 ５２ 第２材料 ５４ 第３材料 ６０ 第１材料 ６２ 第２材料 ６４ 第３材料 ６６ 第４材料

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板材の重合部に形成されたかしめ凹部に
   かしめ充填部材を充填する板材のかしめ構造において、 前記かしめ充填部材は、前記かしめ凹部の開口端部近傍
   まで充填されていることを特徴とする板材のかしめ構
   造。
2. 【請求項２】 前記かしめ充填部材は、充填方向先端部
   が略凸形状であることを特徴とする請求項１記載の板材
   のかしめ構造。
3. 【請求項３】 前記かしめ充填部材は、塑性変形特性が
   異なる少なくとも２つの材料からなることを特徴とする
   請求項１、２の何れかに記載の板材のかしめ構造。
4. 【請求項４】 前記かしめ充填部材は、少なくとも前記
   かしめ凹部のロック部に当接する部分に、一般部より塑
   性変形が容易な材料を有することを特徴とする請求項３
   に記載の板材のかしめ構造。
5. 【請求項５】 前記かしめ充填部材を構成する主な材料
   が、前記板材と同種の材料であることを特徴とする請求
   項１〜４の何れかに記載の板材のかしめ構造。
6. 【請求項６】 前記かしめ充填部材を構成する主な材料
   が、アルミニウムであることを特徴とする請求項２、３
   の何れかに記載の板材のかしめ構造。