JP2003154422A - カシメ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 液圧回路等をなす穴の端部を閉塞するスチー
ルボールをカシメ固定するとき、ポンチ先端に形成した
刃形状のカシメ突起がワーク表面へ線接触するととも
に、ワーク表面が傾斜していたり凹凸があると、ワーク
表面を滑って比較的大きな切粉を生じるが、この切粉を
小さくすることを実現する。 【解決手段】 ポンチ２０の先端へ突出させたカシメ突
起２６を略円錐形状に形成し、その先端の頂部２７を曲
面状にしたので、ポンチ２０の打ち込み時にカシメ突起
２６はワーク表面３に対して点接触するようになる。し
たがって、ワーク表面３が傾斜したり凹凸が存在するこ
とによりカシメ突起２６が滑っても切粉のサイズを可及
的に小さくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ワーク中へ形成
された液圧回路等の穴を閉塞するためのプラグ部材を穴
内へ圧入して固定するときなどに使用して好適なカシメ
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液圧回路等をなす穴の端部を閉塞するた
めプラグ部材としてチールボールを圧入してカシメ固定
することは公知である（特許第２７１８６１３号、特開
平１１−１０８５０８号参照）。このようなカシメに使
用されるポンチは、先端に刃形状のカシメ突起を形成
し、これをワーク表面へ打ち込むことにより塑性変形を
生じさせるようになっている。

【０００３】図８はこのような従来例を示すものであ
り、ワーク１０１に表面１０３へ達するように形成され
た穴１０２へスチールボール１１０が圧入され、ワーク
表面１０３に開口する穴１０２の周囲へポンチ１２０を
打ち込むことによりスチールボール１１０をカシメ固定
する。ポンチ１２０の先端面１２１には、図中Ａ，Ｂに
拡大して示すように、複数のカシメ突起１２６が一体に
突出形成されている。カシメ突起１２６は、略三角屋根
状に形成され、頂部１２７は先端面１２１の半径方向へ
直線状に長く延び、打ち込み時にワーク表面１０３へ食
い込んで周囲を塑性変形させるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ポンチ１２
０をワーク１０１へ打ち込むと切粉（切削屑）が発生し
てポンチ１２０へ付着する。この現象を微視的に説明す
ると、まずポンチ１２０のカシメ突起１２６をワーク１
０１へ打ち込むことにより、カシメ突起１２６の縁に沿
ってワーク１０１の表面部分がめくり上がり、さらにカ
シメ突起１２６を深く押し込むとこのめくれ部分が切断
されて切粉となる。この切粉はカシメ突起１２６の付け
部分へ付着してポンチ１２０と共に移動し、その後ワー
ク１０１の上等へ落下することになる。

【０００５】そのうえ、カシメ突起１２６カシメ突起１
２６が上記構造の場合、頂部１２７が表面１０３へ線接
触することになるため、表面１０３が傾斜していたり凹
凸があると、打ち込み時に頂部１２７が表面１０３上を
滑り、このときカシメ突起１２６における頂部１２７の
幅に相当する比較的大きな切粉が生じる。しかしこのよ
うな切粉のうちサイズの大きいものがワーク中に残留し
た場合、品質管理上好ましくないので、切粉は可及的に
小さくすることが望まれているが、上記のようなカシメ
突起１２６の形状では切粉のサイズを要求レベルまで小
さくすることが困難である。そこで本願発明は、このよ
うな要請を実現できるカシメ装置の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本願発明のカシメ装置は、ワーク表面へポンチを打ち込
むことにより、被固定部材をワークへカシメて固定する
ためのカシメ装置において、前記ポンチの先端に形成さ
れたカシメ突起を略錐体状又は半球状に形成したことを
特徴とする。

【０００７】ここで錐体とは円錐及び三角錐や四角錐な
どの形状をした角錐状のものを含む。また、上記カシメ
突起の先端を曲面状にしてもよい。さらに前記被固定部
材をワークに形成された穴を閉塞するためにこの穴内部
へ圧入されるプラグ部材にするとともに、前記ワークの
カシメ部表面を前記ポンチの打ち込み方向に対して傾斜
面とすることもできる。

【０００８】

【発明の効果】本願発明は、カシメ突起を略錐体状又は
略半球状にしたので、ポンチの打ち込み時にカシメ突起
はワーク表面に対して点接触するようになる。したがっ
て、ワーク表面が傾斜したり凹凸が存在することにより
カシメ突起が滑っても、この滑りによって発生する切粉
のサイズを可及的に小さくすることができ、本装置によ
る製品の品質向上に貢献できる。

【０００９】このとき、カシメ突起の先端を曲面状にす
ることにより、発生する切粉のサイズをさらに小さくす
ることができる。

【０００１０】また、被固定部材をワークに設けられた
穴へ圧入されるプラグ部材にするとともに、ワークのカ
シメ部表面をポンチの打ち込み方向に対して傾斜面とし
ても、滑りによる切粉を小さくできかつプラグ部材の圧
入とカシメ固定を確実にできる。

【００１１】

【発明の実施の形態】

【００１２】以下、図面に基づいて一実施例を説明す
る。図１は本実施例に係るポンチの先端部を示す斜視
図、図２はそのカシメ突起の拡大断面図、図３はポンチ
の正面図、図４はその平面図、図５はカシメ工程を示す
図、図６はワーク側の斜視図、図７は切粉の大きさを従
来例と比較して示すグラフである。

【００１３】まず、図５及び図６に示すように、本実施
例に係るワーク１は、例えば車両の自動変速機を構成す
るアルミ合金製ケースであり、内部に油圧回路用の穴２
が形成され、その一端が表面３に達して開口している
。

【００１４】穴２の開口部近傍におけるカシメ部表面３
は若干の傾斜角θ（図５）を有する傾斜面をなし、一段
高くなった段部４に近接している。この穴２内には、穴
２の径よりも若干大きめの径を有するスチールボール１
０が圧入され、穴２の端部を閉塞している。スチールボ
ール１０はプラグ部材の一例である。

【００１５】穴２の開口周囲におけるカシメ部表面３に
は、凹部からなるカシメ部５が複数形成され、このカシ
メ部５による変形部６が穴２内へ張り出すことによりス
チールボール１０をカシメ固定している。

【００１６】図３〜４に示すように、ポンチ２０は、略
円筒形状をなす本体部２１と、取付用フランジ２２を備
え、取付用フランジ２２には取付穴２３が形成されてい
る（図４）。本体部２１の先端側すなわちワーク側の端
部における端面２４の中央には、スチールボール１０が
入る程度の軸穴２５が開口し、これを囲んで同心円状略
９０°間隔でカシメ突起２６が一体に突出形成されてい
る。

【００１７】図１にも拡大して示すように、カシメ突起
２６は、全周で４個形成されるべきところ３個だけ形成
され、残り１個分の場所は大きく斜面状に切り欠かれた
逃げ部２８をなし、段部４との干渉を避けるようになっ
ている。また先端部周囲は面取り部２９をなしている。

【００１８】図２に示すように、カシメ突起２６は略円
錐状をなし、その先端部である頂部２７は、断面におけ
る左右両斜面の延長線内側に形成されるＲをなす曲面と
され、そのＲの大きさは加工限度である最小アールから
任意の大きさまで適宜に設定される。

【００１９】次に、本実施例の作用を説明する。まず、
図５のＡに示すように、スチールボール１０を穴２へは
め、ポンチ１０を軸穴２５の軸線が穴２の軸線と一致す
るようにセットして打ち込む。すると、同図Ｂに示すよ
うに、カシメ突起２６がカシメ部表面３の穴２周囲に食
い込み、穴２の開口周囲を穴２内へ張り出すように塑性
変形させて変形部６とし（図６）、これによりスチール
ボール１０をカシメ固定する。

【００２０】このとき、カシメ突起２６の頂部２７は曲
面になっているため、カシメ部表面３が若干角度θなる
傾斜面であって（図５のＡ参照）、カシメ時に滑りが生
じてもほぼ点接触の状態であるためこの滑りによって生
じる切粉のサイズは可及的に小さくなる。なお、カシメ
部表面３が傾斜面でなく、凹凸があっても同様である。

【００２１】また、逃げ部２８を形成したことにより、
穴２が段部４に近接していても、段部４と干渉すること
なくカシメできる。しかもこのようにカシメ部表面３上
の穴２を囲んで非対称にカシメ突起２６を形成すること
により、カシメ突起２６を軸穴２５の周囲全周へ等間隔
かつ対称位置に形成した場合と比べて比較的滑りやすく
なるにもかかわらず、カシメ突起２６が上記点接触構造
のためやはり切粉の発生を小さくすることができる。

【００２２】図７は、本実施例による切粉を従来例と比
較したものであり、上段のグラフ及び下段の表に示すよ
うに、従来例の切粉のうち最大のものの大きさを縦横寸
法で表したとき、１．３９×０．３ｍｍのところ、実施
例１は０．３８×０．１５、同２は０．１８×０．０７
となり、かつ重量も従来例の０．０１８ｍｇ／１個に対
して、実施例１及び２が０．００２ｍｇ／１個となり、
著しく小さくなることが明らかである。

【００２３】このため、グラフ中に斜線で示すような領
域を切粉のサイズ管理目標にすることができ、従来例で
は到底実現不可能な切粉サイズの微小化を達成でき、製
品の品質を大きく向上できる。なお、実施例１及び２
は、頂部２７のＲを変更したものであり、実施例１のＲ
がほぼ鋭角に近い小Ｒであるのに対して同２はさらにこ
れよりも小さくして、ほぼ現状における製造限界程度、
換言すれば本来鋭角として製作しても製造技術上どうし
ても生じてしまう程度の最小Ｒにしてある。

【００２４】なお、本願発明は、上記実施例に限定され
ず、種々に変形等が可能であり、例えば、カシメ突起は
点接触を可能にするものであれば足りるから、三角錐や
四角錐等の各種角錐状や略半球状等にすることができ
る。また、スチールボールの固定に限らず各種のプラグ
部材の圧入固定に利用でき、さらにはプラグ部材の固定
のみならず、ワークに当接、重ね合わせ又は嵌合等によ
り別部材を結合一体化して固定するとき等における種々
なカシメに適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係るポンチの先端部を示す斜視図

【図２】上記ポンチにおけるカシメ突起の拡大断面図

【図３】ポンチの正面図

【図４】上記ポンチの平面図

【図５】カシメ工程を示す図

【図６】ワーク側の斜視図

【図７】切粉の大きさを従来例と比較するグラフ

【図８】従来例のカシメ装置を示す図

【符号の説明】

１：ワーク、２：穴、３：カシメ表面、４：段部、５：
カシメ部、６：変形部、１０：スチールボール、２０：
ポンチ、２１：本体部、２６：カシメ突起、２７：頂部

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【手続補正書】

【提出日】平成１３年１２月５日（２００１．１２．
５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワーク表面へポンチを打ち込むことによ
   り、被固定部材をワークへカシメて固定するためのカシ
   メ装置において、前記ポンチの先端に形成されたカシメ
   突起を略錐体状又は半球状に形成したことを特徴とする
   カシメ装置。
2. 【請求項２】 前記カシメ突起は、先端が曲面状をなす
   ことを特徴とする請求項１のカシメ装置。
3. 【請求項３】 前記被固定部材はワークに形成された穴
   を閉塞するためにこの穴内部へ圧入されるプラグ部材で
   あり、前記ワークのカシメ部表面は前記ポンチの打ち込
   み方向に対して傾斜面をなすことを特徴とする請求項１
   のカシメ装置。