JP2003525127A - 薄板材料用継手及び薄板材料を接続する方法 - Google Patents
薄板材料用継手及び薄板材料を接続する方法Info
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Abstract
Description
継手及び薄板金属の接続方法に関する。
溶接することにより、又は最初に1つの薄板金属の構成要素の端部を曲げ、第一
の薄板金属の上方に折り曲げた端部を隣接する薄板金属の構成要素の面に溶接す
ることにより、薄板金属の構成要素を接続することが既知である。例えば、ろう
付け、はんだ付け又は接着材によるような、その他の型式の接合方法を使用する
こともできることが既知である。
板金属の上方に折り曲げた端部の面を隣接する薄板金属の構成要素の面にリベッ
ト止めすることにより薄板金属の構成要素を接続することが既知である。リベッ
トは、薄板金属の円形断面の開口に挿入した円形断面の別個の固定装置である。
例えば、ナット及びボルトのような、その他の型式の機械式取り付け具を使用す
ることができることも既知である。
供し、隣接する薄板金属の構成要素に形成された相応する数のスロットを提供し
、第一の薄板金属上の突起を隣接する薄板金属の構成要素のスロットに通すこと
により薄板金属の構成要素を接続することも更に既知である。次に、突起を折り
曲げて隣接する薄板金属の構成要素の反対側の面と当接させるか又は突起を捩っ
て突起がスロットから抜けるのを阻止することが既知である。
が薄板金属の構成要素に対しその後にコスト高の熱処理を施すことを必要とする
熱間接続方法であることである。
部の荷重を伝達し又は外部の荷重に抵抗するために必要とされる継手にて使用さ
れないことである。上方に折り曲げた突起の継手又は捩った突起の継手は、通常
、薄板金属の構成要素の組立体の相対的位置を単に保つためにのみ使用される。
上方に折り曲げた突起の継手及び捩った突起の継手は、展開し、捩れが戻り又は
変形し、突起はルーズになり易い。
ある。 従って、本発明は、第一の展性薄板の1つの端縁上に少なくとも1つの変形可
能な突起を備える、第一の展性薄板を第二の展性薄板に接続する継手であって、
該少なくとも1つの変形可能な突起が、変形可能な突起の両側部と頭部とを画成
する貫通開口を有し、該頭部が変形可能な突起の側部を相互に接続し、第二の展
性薄板を貫通して伸びる少なくとも1つの開口を備え、第一の薄板上の少なくと
も1つの変形可能な突起が第二の薄板の少なくとも1つの開口を貫通して伸び、
該頭部が変形可能な突起の各側部の少なくとも一部分を少なくとも1つの開口の
側部を越えて拡張させ、変形可能な突起が第二の展性薄板の開口から抜けるのを
阻止するように、変形可能な突起の頭部が変形するようにした、継手を提供する
ものである。
る1つの鉤状部を有しており、このため、頭部の変形は変形可能な突起の各側部
の鉤状部を開口の側部を越えて拡張させ、変形可能な突起が第二の展性薄板の開
口から抜けるのを阻止するようにする。
の側部と接触するようにする。 好ましくは、変形可能な突起及び該突起に形成された開口は、頭部の変形が開
口を充填するような形状及び形態であるようにする。
れるようにする。 好ましくは、開口はスロットであるようにする。好ましくは、変形可能な頭部
及びスロットは矩形の断面であるようにする。
に配置する、すなわち、これらが第一の展性薄板の端縁から所定の距離に又はそ
れよりも長い距離に配置され、その所定の距離が第二の展性薄板の厚さであるよ
うに配置されるようにする。
性薄板は複数の開口を有するようにする。 本発明はまた、第一の展性薄板を第二の展性薄板に接続する方法であって、第
一の展性薄板の1つの端縁に少なくとも1つの変形可能な突起を形成することと
、変形可能な突起の両側部及び頭部を画成し得るように少なくとも1つの変形可
能な突起に開口を形成し、該頭部が変形可能な突起の側部を相互に接続するよう
にすることと、第二の展性薄板を貫通して伸びる少なくとも1つの開口を形成す
ることと、第二の薄板の少なくとも1つの開口を貫通して伸びる、第一の薄板上
の少なくとも1つの変形可能な突起を挿入することと、少なくとも1つの変形可
能な突起の頭部を変形させ、該頭部が変形可能な突起の各側部の少なくとも一部
分を少なくとも1つの開口の側部を越えて拡張させ、変形可能な突起が第二の展
性薄板の開口から抜けるのを阻止するようにすることと、を備える方法をも提供
するものである。
状部の各々が他方の鉤状部から反対方向に伸びて、頭部の変形は変形可能な突起
の各側部の鉤状部を開口の側部を越えて拡張させ、変形可能な突起が第二の展性
薄板の開口から抜けるのを阻止するようにすることを備えるようにする。
し、これら突起及び開口が頭部の変形が開口を充填するような形状及び形態であ
るようにすることを備えるようにする。
テーパーが付けられるように該変形しない頭部を形成することを備えるようにす
る。
うにする。 好ましくは、該方法は、変形可能な頭部及びスロットをこれらが矩形の断面で
あるように形成することを備えるようにする。
第一の展性薄板の端縁から所定の距離又はより長い距離に配置され、その所定の
距離が第二の展性薄板の厚さであるように該変形可能な頭部及び該変形可能な突
起の各側部の部分を形成することを備えるようにする。
展性薄板の複数の開口とを形成することを備えるようにする。 好ましくは、該方法は、レーザ切削により第一の展性薄板上に少なくとも1つ
の変形可能な突起を形成することを備えるようにする。
を形成することを備えるようにする。 本発明は、添付図面を参照しつつ一例としてより詳細に説明する。
体的な変形可能な突起14は第一の薄板金属10の端縁12から伸びている。一
体的な変形可能な突起14は第一の薄板金属10の端縁12に沿って適宜な距離
だけ隔てられている。
ら離れた頭部20とを画成する貫通する開口16を有している。頭部22は、変
形可能な突起14の側部18、20を相互に接続する。変形可能な突起14の側
部18、20の各々は、他方の鉤状部26、24からそれぞれ反対方向に伸びる
相応する鉤状部24、26を有している。頭部22は第一の薄板金属10の端縁
12からその中心までテーパーが付けられている。変形可能な突起14は、線X
の周りで対称である。
状にてレーザ切削することにより第一の薄板金属10の上に形成される。レーザ
切削過程は、フライス削りした端縁の仕上げ部分を残して第一の薄板金属10の
表面に対し垂直な幅約0.15mmの狭小な切削部を形成することができる。レ
ーザ切削は第一の薄板金属10に狭小で且つ正確に配置された切削部を形成する
ことを許容する。
て伸びる1つ又より多数のスロット32を有している。スロット32は、第一の
薄板金属10上の隣接する変形可能な突起14の間の距離に等しい適宜な距離だ
け第二の薄板金属30に沿って隔てられている。
4を受け入れ得るように第一の薄板金属10の端縁12に沿って変形可能な突起
14の長さよりも僅かだけ長いが、実質的に同一の長さである。スロット32の
各々は長手方向の隔てられた側部34、36をそれぞれ有している。スロット3
2は、例えば、「犬骨」断面形状のようなその他の適宜な形状も使用できるが、
矩形の断面であることが好ましい。
切削することにより第二の薄板金属30に形成される。レーザ切削過程は、フラ
イス加工した端縁の仕上げ部分を残して第二の薄板金属30の表面に対し垂直に
幅約0.15mmの狭小な切削部を形成することができる。レーザ切削は第二の
薄板金属30に狭小で且つ正確に配置された切削部を形成することを許容する。
ける鉤状部24、26は、第一の展性薄板10の端縁12から所定の距離又は該
距離よりも長い距離に位置するように配置される。この所定の距離は第二の展性
薄板30の厚さである。
属30における相応するスロット32の1つに整合させることにより、図3及び
図4により明確に図示するように、第一の薄板金属10と第二の薄板金属30と
の間に継手40が形成される。
ト32の相応する1つに挿入する。変形可能な突起14の整合及びそのスロット
32内への挿入は、テーパー付き頭部22により助力される。完全に挿入した位
置において、鉤状部24、26及び変形可能な頭部は第二の薄板金属30のスロ
ット32を越えて突き出している。
め釘又は釘等を配置することにより共に一時的に接続することができる。 第一及び第二の薄板金属10、30は、変形可能な突起14の各々を変形させ
ることにより共に恒久的に接続され、このことは、図4に図示するように、継手
40を形成し得るようにハンマー等で打撃することにより行うことができる。変
形可能な突起14の変形可能な頭部22を第一の薄板金属10の端縁12に向け
て押す。これにより、変形可能な頭部22は鉤状部24、26及び側部18、2
0の取り巻く部分をそれぞれ押して互いに分離させ、鉤状部24、26はスロッ
ト32の側部34、36をそれぞれ越えて突き出し、変形可能な突起14が第二
の展性薄板30のスロット32から抜けるのを阻止する。このように、鉤状部2
4、26は拡張される。また、変形可能な頭部22により側部16、18は拡張
してスロット32の側部34、36とそれぞれ当接する。
継手40の主要な保持作用を提供する。変形可能な突起14の側部18、20と
スロット32の側部34、36との間の摩擦接触はそれぞれ継手40の二次的保
持作用を提供する。
鉤状部24、26間で直接的な圧縮、支え部として機能し、継手40の締結解除
を制限し、好ましくは阻止するようにする。
能な頭部22の変形により変形可能な頭部22が開口16に充填し、変形した突
起14の変形した頭部22が第一の薄板金属10の端縁12とほぼ平行となるよ
うな形状及び形態とされている。
5mm以内の正確な二次元的位置を提供する。 継手は殆んどの薄板金属の厚さに対し拡張可能である。
線に沿って連続的に溶接することにより補強することができる。変形可能な頭部
22はその後の溶接工程の溶接フィラーとして機能する。
起と、第二の薄板金属に形成された1つ又はより多数の開口とを備えている。一
体的な変形可能な突起は第一の薄板金属の端縁における一体的なリベットとする
ことが効果的である。
た、溶接等の前に更なる治具、固定具又はその他の高価な形態の装置を使用せず
に、共に細帯鋸でひくことを可能にする。換言すれば、1つの構成要素をそれ自
体の組み立て治具とすることができる。
方法を使用することもできるが、該継手はCNC(コンピュータ数値制御装置)
、レーザ切削装置を使用して低廉に製造される。
レス鋼薄板、ニッケル合金薄板又はニッケル系超合金薄板とすることができる。 金属薄板に関して本発明を説明したが、本発明はその他の展性薄板材料に適用
することができる。
鉄道機関車、軽工業等のような多数の異なる工業界にて使用することができる。
特に、該継手は、ガスタービンエンジンのナセル、ケーシング、スラスト逆転翼
列、ハニカム又はボックス型構造体を薄板金属にて製造するために使用すること
ができる。
一部分を示す平面図である。
一部分を示す平面図である。
の一部切欠き平面図である。
手を示す平面図である。
Claims (24)
- 【請求項1】 第一の展性薄板(10)の1つの端縁(12)上に少なくと
も1つの変形可能な突起(14)を備える、第一の展性薄板(10)を第二の展
性薄板(30)に接続する継手であって、第二の展性薄板(30)を貫通して伸
びる少なくとも1つの開口(32)を備え、第一の薄板(10)上の少なくとも
1つの変形可能な突起(14)が第二の薄板(30)の少なくとも1つの開口(
32)を貫通して伸び、変形可能な突起(14)が第二の展性薄板(30)の開
口(30)から抜けるのを阻止するように変形される継手において、該少なくと
も1つの変形可能な突起(14)が、変形可能な突起(14)の両側部(18、
20)と頭部(22)とを画成する貫通開口(16)を有し、該頭部(22)が
変形可能な突起(14)の側部(18、20)を相互に接続し、頭部(22)が
変形可能な突起(14)の各側部(18、20)の少なくとも一部分(24、2
6)を少なくとも1つの開口(32)の側部(34、36)を越えて拡張させる
ように、変形可能な突起の頭部が変形されることを特徴とする、継手。 - 【請求項2】 請求項1に記載の継手において、変形可能な突起(14)の
各側部(18、20)が、他方の鉤状部(26、24)から反対方向に伸びる1
つの鉤状部(24、26)を有しており、このため、頭部(22)の変形が変形
可能な突起(14)の各側部(18、20)の鉤状部(24、26)を開口(3
2)の側部(34、36)を越えて拡張させ、変形可能な突起(14)が第二の
展性薄板(30)の開口(32)から抜けるのを阻止する、継手。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の継手において、頭部(22)が、変
形可能な突起(14)の各側部(18、20)の残りの部分を拡張させ、開口(
32)の側部(18、20)と接触するようにする、継手。 - 【請求項4】 請求項1乃至3の何れか1つに記載の継手において、変形可
能な突起(14)及び該変形可能な突起(14)に形成された開口(16)が、
頭部(22)の変形が開口(16)を充填するような形状及び形態であるように
する、継手。 - 【請求項5】 請求項1乃至4の何れか1つに記載の継手において、変形し
ない頭部(22)が第一の展性薄板(10)の端縁(12)からテーパーが付け
られて離れる、継手。 - 【請求項6】 請求項1乃至5の何れか1つに記載の継手において、第二の
展性薄板(30)の開口(32)がスロットである、継手。 - 【請求項7】 請求項6に記載の継手において、変形可能な頭部(22)及
びスロット(32)が矩形の断面である、継手。 - 【請求項8】 請求項1乃至7の何れか1つに記載の継手において、変形可
能な頭部(22)及び変形可能な突起(14)の各側部(18、20)の部分(
24、26)が、次のように配置される、すなわち、これらが第一の展性薄板(
10)の端縁(12)から所定の距離に又はそれよりも長い距離に配置され、該
所定の距離が第二の展性薄板(30)の厚さであるように配置される、継手。 - 【請求項9】 請求項1乃至8の何れか1つに記載の継手において、第一の
展性薄板(10)が複数の変形可能な突起(14)を有し、第二の展性薄板(3
0)が複数の開口(32)を有する、継手。 - 【請求項10】 請求項1乃至9の何れか1つに記載の継手において、展性
薄板(10、30)が薄板金属である、継手。 - 【請求項11】 請求項10に記載の継手において、薄板金属(10、30
)がステンレス鋼薄板又はニッケル合金薄板である、継手。 - 【請求項12】 第一の展性薄板(10)を第二の展性薄板(30)に接続
する方法であって、第一の展性薄板(10)の1つの端縁(12)に少なくとも
1つの変形可能な突起(14)を形成することと、第二の展性薄板(30)を貫
通して伸びる少なくとも1つの開口(32)を形成することと、第二の展性薄板
(30)の少なくとも1つの開口(32)に第一の展性薄板(10)上の少なく
とも1つの変形可能な突起(14)を挿入することと、少なくとも1つの変形可
能な突起(14)を変形させ、変形可能な突起(14)が第二の展性薄板(30
)の開口(32)から抜けるのを阻止する方法において、変形可能な突起(14
)の両側部(18、20)及び頭部(22)を画成し得るように少なくとも1つ
の変形可能な突起(14)に開口(16)を形成し、該頭部(22)が変形可能
な突起(14)の側部(18、20)を相互に接続するようにすることと、少な
くとも1つの変形可能な突起(14)の頭部(22)を変形させ、該頭部(22
)が変形可能な突起(14)の各側部(18、20)の少なくとも一部分(24
、26)を少なくとも1つの開口(32)の側部(34、36)を越えて拡張さ
せることとを特徴とする、方法。 - 【請求項13】 請求項12に記載の方法において、変形可能な突起(14
)の各側部(18、20)に1つの鉤状部(24、26)を形成し、鉤状部(2
4、26)の各々が他方の鉤状部(26、24)から反対方向に伸びて、頭部(
22)の変形が変形可能な突起(14)の各側部(18、20)の鉤状部(24
、26)を開口(32)の側部(34、36)を越えて拡張させ、変形可能な突
起(14)が第二の展性薄板(30)の開口(32)から抜けるのを阻止するこ
とを備える、方法。 - 【請求項14】 請求項12又は13に記載の方法において、変形可能な突
起(14)と、該変形可能な突起(14)の開口(16)とを形成し、頭部の変
形(16)が開口(22)を充填するようなこれら突起及び開口が形状及び形態
であるようにされる、方法。 - 【請求項15】 請求項12乃至14の何れか1つに記載の方法において、
変形しない頭部(22)が第一の展性薄板(10)の端縁(12)から離れる方
向にテーパーが付けられるように該変形しない頭部(22)を形成することを備
える、方法。 - 【請求項16】 請求項12乃至15の何れか1つに記載の方法において、
第二の展性薄板(30)にスロット(32)を形成することを備える、方法。 - 【請求項17】 請求項16に記載の方法において、変形可能な頭部(22
)及びスロット(32)を矩形の断面であるように形成することを備える、方法
。 - 【請求項18】 請求項12乃至17の何れか1つに記載の方法において、
変形可能な頭部(22)及び変形可能な突起(14)の各側部(18、20)の
部分(24、26)が第一の展性薄板(10)の端縁(12)から所定の距離又
はより長い距離に配置され、該所定の距離が第二の展性薄板(30)の厚さであ
るように該変形可能な頭部及び該変形可能な突起の各側部の部分を形成すること
を備える、方法。 - 【請求項19】 請求項12乃至18の何れか1つに記載の方法において、
第一の展性薄板(10)上の複数の変形可能な突起(14)と、第二の展性薄板
(30)の複数の開口(32)とを形成することを備える、方法。 - 【請求項20】 請求項12乃至19の何れか1つに記載の方法において、
レーザ切削により第一の展性薄板(10)上に少なくとも1つの変形可能な突起
(14)を形成することを備える、方法。 - 【請求項21】 請求項12乃至20の何れか1つに記載の方法において、
レーザ切削により第二の展性薄板(30)に少なくとも1つの開口(32)を形
成することを備える、方法。 - 【請求項22】 請求項12乃至21の何れか1つに記載の方法において、
展性薄板(10、30)が薄板金属である、方法。 - 【請求項23】 請求項22に記載の方法において、薄板金属(10、30
)がステンレス鋼薄板又はニッケル合金薄板である、方法。 - 【請求項24】 展性薄板(10)の1つの端縁(12)上に少なくとも1
つの変形可能な突起(14)を備える展性薄板(10)において、該少なくとも
1つの変形可能な突起(14)が、変形可能な突起(14)の両側部(18、2
0)と頭部(22)とを画成する貫通開口(16)を有し、該頭部(22)が変
形可能な突起(14)の側部(18、20)を相互に接続し、頭部(22)が変
形可能な突起(14)の各側部(18、20)の少なくとも一部分(24、26
)を展性薄板(10)の端縁(12)に対し平行に拡張させるように、変形可能な
突起の頭部が変形されることを特徴とする、展性薄板。
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