JP2006038105A - 板状部材の連結構造および板状部材の連結装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 連結部４における傾斜部４Ｂの隅部周辺に亀裂が生じることを防止する。
【解決手段】 ガスケット２を構成する複数の板状部材３Ａ〜３Ｃの所要箇所をパンチとナイフとによって打ち抜いて、連結部４を下方へ突出させて形成すると同時に連結部４と対応する開口部９を形成する。
連結部４は底部４Ａと傾斜部４Ｂを備えており、底部４Ａをパンチと支持部材とによって上下方向から圧縮することで底部４Ａを幅方向に伸張させて、その両側部４Ａ’を板状部材３Ｃの下面に係止させる。これにより、複数の板状部材３Ａ〜３Ｃを一体に連結することができる。
傾斜部４Ｂの両側部は切断されずに伸展部１３として本来の板状部材３Ａ〜３Ｃと接続されているので、傾斜部４Ｂの両隅の周辺に亀裂が生じない。
【選択図】 図６

Description

本発明は板状部材の連結構造および板状部材の連結装置に関し、例えばガスケットの構成部材である複数の金属基板を連結する場合に好適な連結構造と連結装置に関する。

従来、複数の金属基板を積層して構成したガスケットは公知であり、そのようなガスケットにおいて、各金属基板を積層した状態において所要箇所を打ち抜いてから加圧してカシメることにより、各基板を連結する連結構造は知られている（例えば特許文献１）。この連結構造は一般に『ランスロック』と称されている。
そして、従来一般に上記ランスロックを形成する連結装置は次のような構成部材を備えている。すなわち、図１７ないし図１８に示すように、下方側に所定間隔を維持して配置した左右一対のナイフ５１、５２と、両ナイフ５１、５２の間の位置で、かつそれらよりも下方側に配置した支持部材５３と、支持部材５３の上方側に昇降自在に設けられて、両ナイフ５１、５２の間に押し下げられるパンチ５４とを備えている。
そして、ガスケット５６を構成する複数の金属基板５５Ａ〜５５Ｃを両ナイフ上５１、５２に載置してからパンチ５４を下降させる。これにより、下方へ突出した連結部５７が切り出されると同時に開口部５８が形成され、さらに連結部５７の底部５７Ａがパンチ５４と支持部材５３とによって加圧されて幅方向に伸張されて上記開口部５８の両側部を越えて板状部材５５Ｃの下面に係止される。これにより、積層状態の複数の基板５５Ａ〜５５Ｃが連結部５７によって一体に連結されるようになっている。
特開平８−４２９６９号公報

ところで、上述した従来の連結装置においては、次のような欠点が指摘されていたものである。すなわち、図１７ないし図１８に示すように、連結部５７はパンチ５４とナイフ５１、５２によって下方側へ突出するように打ち抜かれる。その際、図１９、図２０に示すように、連結部５７の両側の縁部となる切断線Ｃ１と開口部５８の両側の縁部の切断線Ｃ２とは、連結部５７の四隅の位置（傾斜部５７Ｂの両隅の位置）で連続するので、連結部５７の四隅（傾斜部５７Ｂの両隅）の隣接位置に亀裂５９が生じるという欠点があった。このような亀裂が生じるとガスケットの耐久性が低下することになる。

上述した事情に鑑み、請求項１に記載した第１の発明は、積層した複数の板状部材を一面側から他面側へ打ち抜いて、上記他面側へ突出する連結部を切り出すと同時に、この連結部に対応する開口部を板状部材に形成し、上記連結部は、上記他面側へ突出された底部と、この底部と本来の板状部材とを接続する傾斜部とからなり、この連結部によって複数の板状部材を連結するようにした板状部材の連結構造において、
上記打ち抜きによって切断形成された連結部の切断線と開口部の切断線とが相互に連続する連続部分は、切断によって相互に切り離されておらず、本来の板状部材が上記打ち抜き方向に伸展されて形成された伸展部によって相互に接続されるようにしたものである。
また、請求項３に記載した第２の発明は、下方側に配置した左右一対のナイフと、上方側に昇降可能に配置されたパンチとを備え、積層した複数の板状部材を上記ナイフとパンチとにより打ち抜いて下方側へ突出する連結部を切り出すと同時に、この連結部に対応する開口部を形成し、上記連結部は、下方側へ突出された底部と、この底部と本来の板状部材とを接続する傾斜部とからなり、この連結部によって複数の板状部材を連結するようにした板状部材の連結装置において、
上記ナイフおよびパンチにおける上記傾斜部と対応する箇所に断面円弧状の面取部を形成して、複数の板状部材を上記ナイフとパンチとにより打ち抜いて上記連結部を切り出した際に、上記打ち抜きによって切断形成された連結部の切断線と開口部の切断線とが相互に連続する連続部分は、切断によって相互に切り離されておらず、上記面取部によって本来の板状部材が上記打ち抜き方向に伸展されて形成される伸展部によって相互に接続されるようにしたものである。

このような構成によれば、上記連結部の切断線と開口部の切断線とは上記伸展部によって接続されるので、連結部に隣接する箇所の本来の板状部材に亀裂が生じることを防止することができる。したがって、従来と比較して耐久性が高い板状部材の連結構造を提供できる。

以下図示実施例について本発明を説明すると、図１において１は積層した複数の板状部材を連結する連結装置１であり、この連結装置１は、ガスケット２を構成する複数の板状部材３Ａ〜３Ｃを一体に連結するものである。従来公知のとおり、ガスケット２は、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間に介在されてそれらの間をシールするものであり、ここではガスケット２全体の説明は省略する。

図１ないし図２に示すように、本実施例の連結装置１は、固定フレーム５に上方側へ向けて取り付けた支持部材としてのホルダ６と、このホルダ６の上部に所定間隔を維持して取り付けた左右一対のナイフ７、８と、上記ホルダ６の上方側に配置されて昇降手段１１によって昇降されるパンチ１２とを備えている。
両ナイフ７、８は、左右対称で同一形状に形成してあり、それらはホルダ６上に同じ高さに支持されるとともに、両ナイフ７、８の間にホルダ６の上端となる支持面６Ａを位置させている。支持面６Ａは水平に維持されるとともに、両ナイフ７、８よりも所定寸法だけ高さが低くなっている。

連結装置１により板状部材３Ａ〜３Ｃを連結する際には、先ず複数の板状部材３Ａ〜３Ｃを両ナイフ７、８上に載置し、次に昇降手段１１によってパンチ１２を下降させる。
すると、該パンチ１２の下方部に設けた刃部１２Ａの長手方向の両側部と左右一対のナイフ７、８の刃部７Ａ、８Ａとによって板状部材３Ａ〜３Ｃが打ち抜かれて、全体として長方形の連結部４が切り出されると同時にその連結部４に対応する開口部９が形成されるようになっている。そしてさらに、昇降手段１１が所定量だけ継続して下降されるので、パンチ１２の刃部１２Ａに当接した連結部４は刃部１２Ａとともに下降される。
図２に示すように、パンチ１２の刃部１２Ａは、長手方向の中央側に水平な本体部１２ａと、この本体部１２ａの長手方向の両端側に位置して所定角度だけ傾斜させた２箇所の傾斜部１２ｂとによって構成している。
そのため、上述のようにパンチ１２の刃部１２Ａの本体部１２ａおよび両傾斜部１２ｂによって連結部４が下方に向けて継続して押し下げられることで、連結部４は、刃部１２Ａの本体部１２ａ及び両傾斜部１２ｂの形状に倣った谷形に成形されて下方へ突出するようになっている。

図３ないし図４に示すように、連結部４は、長手方向の中央側に位置して最下方側の底部４Ａと、この底部４Ａから連続してその長手方向両端の隣接位置に形成される２箇所の傾斜部４Ｂとによって形成される。
そして、上記パンチ１２の水平な本体部１２ａとホルダ６の支持面６Ａとによって連結部４の底部４Ａが圧縮されることで、該底部４Ａが幅方向に伸張するようにカシメられる。
上記両ナイフ７、８は、ホルダ６上において連結部４の幅方向に移動可能となっており、上述したように、連結部４の本体部４Ａが幅方向に伸張することに伴って両ナイフ７、８は、相互に離隔するように押圧方向と直交する方向に平行移動されるようになっている。
これにより、底部４Ａの両側部４Ａ’が開口部９の両側を越えて隣接位置となる板状部材３Ｃの下面に係止されるので、複数の板状部材３Ａ〜３Ｃが一体に連結されるようになっている（図３〜図６参照）。
また、このような連結構造は、従来一般に『ランスロック』と称されている。

上述した連結装置１の構成は従来公知のものと変わるところはない。しかして、本実施例は、連結装置１におけるナイフ７、８の刃部７Ａ、８Ａおよびパンチ１２の刃部１２Ａを後述するように改良することで、上記連結部４の隣接箇所となる板状部材３Ａ〜３Ｃに亀裂が生じるのを防止したものである。
図７〜図１５は連結装置１の各構成部材の詳細を示したものである。
ここで、先ず、ナイフ７、８を取り付けるホルダ５について説明すると、図１および図７において、ホルダ６は段付円柱状に形成した下方側の係合部６Ｂを備えるとともに、この係合部６Ｂにおける上方側の端面に直径方向にわたって突設した突出部６Ｃを備えている。突出部６Ｃの幅は、上記連結部４Ａを形成する際の開口部９の幅Ｄ１と同じ寸法か、若干広く設定してあり、突出部６Ｃの高さはナイフ７、８の高さよりも少し低い寸法に設定している。この突出部６Ｃにおける水平な上面を上記支持面６Ａとしている。そして、この突出部６Ｃの両側に隣接する係合部６Ｂの上方側の端面を両ナイフ７、８を取り付ける装着面６Ｄとしている。
これら各装着面６Ｄに両ナイフ７、８の下面を係合させてから突出部６Ｃの側面に両ナイフ７、８を取り付けるようにしている。このようにホルダ６に両ナイフ７、８を取り付ける際には、両ナイフ７、８が相互に離隔する方向に、つまり突出部６Ｃの長手方向と直交する方向に平行移動できるようにしている。
上述したように両ナイフ７、８をホルダ６に装着し、その状態のホルダ６の係合部を上記固定フレーム５の係合孔に嵌合することで、固定フレーム５上における所定位置にホルダ６とナイフ７、８を取り付けるようになっている。

次に、本実施例の両ナイフ７、８は同一形状に形成されているので、一方のナイフ７についてだけ構成を説明し、他方のナイフ８の説明は省略する。
すなわち、図９〜図１１に示すように、ナイフ７は、厚肉の概略長方形状に形成されており、その水平な下面７Ｂを上記ホルダ６の装着面６Ａに載置するとともに、内方側の側面７Ｃをホルダ６の突出部６Ｃの側面に当接させるようになっている（図７参照）。
ナイフ７には、両側面７Ｃ、７Ｄと直交する段付の貫通孔７Ｅを穿設してあり、上述したようにナイフ７の下面７Ｂをホルダ６の装着面６Ｄに載置させた状態において、ナイフ７の内方側の側面７Ｅをホルダ６の突出部６Ｄに向けて付勢するばねをはさんで上記貫通孔７Ｅにガイド用のボルトを挿通させてからこのボルトの先端部をホルダ６の突出部６Ｃに螺合させるようにしている。他方のナイフ８もこれと同様にしてホルダ６の突出部６Ｃに連結するようになっている。
打ち抜き加工開始前の状態では、上記ガイド用のボルトに取り付けたばねによって各ナイフ７、８の内方側の側面７Ｅ、８Ｅをホルダ６の突出部６Ｄの側面に当接させるようにしてあり、パンチ１１による板状部材３Ａ〜３Ｃの打ち抜きの際には、連結部４の底部４Ａが幅方向に伸張することに伴って両ナイフ７、８は上記ボルトにガイドされて相互に離隔する方向に平行移動されるようになっている。
上述したように突出部６Ｃを挟んで両ナイフ７、８をホルダ６に連結すると両ナイフ７、８の水平な上面７Ｆ、８Ｆがホルダ６の支持面６Ａよりも所定寸法だけ上方側に位置するようになっている（図１および図７参照）。
本実施例においては、上記ナイフ７の上面７Ｆにおける内方側の縁部に上記刃部７Ａを形成している。この刃部７Ａは、上面７Ｆの内方側の縁部における長手方向の中央側に形成してあり、断面は直角となっている。またこの刃部７Ａの長手方向の寸法は、上記連結部４の底部４Ａの長さと同じ寸法に設定している。

他方、上面７Ｆの内方側の縁部における刃部７Ａに隣接する２箇所は、断面円弧状に面取りをした面取部７Ｇ、７Ｇとしている。この面取部７Ｇ、７Ｇの長手方向寸法は、上記連結部４における両傾斜部４Ｂ、４Ｂの水平方向寸法と同じ長さに設定している。また、上面７Ｆの外方側の縁部は、その長手方向の全域を断面円弧状に面取りした面取部７Ｈとしている。
このように本実施例においては、ナイフ７における刃部７Ａは、連結部４の底部４Ａと対応する箇所だけに形成してあり、連結部４の傾斜部４Ｂと対応する箇所は断面円弧状の面取部７Ｇ、７Ｇとしている。
なお、他方のナイフ８も上記ナイフ７と同様に構成してあり、図１、図７及び図９に示すように、両ナイフ７、８の刃部７Ａ、８Ａを対向させるとともに、面取部７Ｇ、７Ｇと面取部８Ｇ、８Ｇを対向させて両ナイフ７、８をホルダ６に取り付けるようにしている。

さらに、本実施例においては、パンチ１２の刃部１２Ａにおける両傾斜部１２ｂの縁部も断面円弧状に面取りしている。図１２から図１５に示すように、パンチ１２は、上方部に円柱状の小径部１２Ｂを備えるとともに、その下方に大径の位置決め部１２Ｃを備え、さらに下端部となる箇所に上記刃部１２Ａを備えている。小径部１２Ｂを昇降手段１１の係合孔に嵌着するとともに、位置決め部１２Ｃに形成した平面部１２Ｃ’を昇降手段１１側の位置決め部と係合させることで、パンチ１２の刃部１２Ａを両ナイフ７、８に対して所定方向に位置決めできるようになっている。
そして、刃部１２Ａの両傾斜部１２ｂにおける両側の縁部は、断面円弧状に面取りした面取部１２ｂ’としている。この面取部１２ｂ’は、ナイフ７、８側の面取部７Ｇ、８Ｇと対応する位置に形成されている。
このように本実施例のナイフ７、８およびパンチ１２は、連結部４を形成する際の傾斜部４Ｂと対応する箇所に断面円弧状の面取部７Ｇ、８Ｇ、１２ｂ’を形成することで、連結装置１によって板状部材３Ａ〜３Ｃから連結部４を打ち抜く際に傾斜部４Ｂの両側部が本来の板状部材３Ａ〜３Ｃから切り離されないようになっている。
これに対して、本体部１２ａの縁部は断面直角に形成してあり、その本体部１２ａとナイフ７、８の刃部７Ａ、８Ａとによって板状部材３Ａ〜３Ｃを一対の平行な切断線によって切断して、連結部４における底部４Ａの両側部４Ａ’を切り出すことができるようになっている。

以上のように構成した連結装置１により、図１に関して前述したようにパンチ１２を下降させて複数の板状部材３Ａ〜３Ｃに連結部４および開口部９を形成して各部材を連結する。
つまり、ナイフ７、８の刃部７Ａ、８Ａおよびパンチ１２の刃部１２Ａの本体部１２ａと対応する位置の板状部材３Ａ〜３Ｃが直線状に切断されて、２本の平行な切断線Ｃ１により連結部４の底部４Ａが形成されるとともに、２本の平行な切断線Ｃ２により開口部９が形成される（図５ないし図６参照）。またそれと同時に、上記底部４Ａの両隣の位置に傾斜部４Ｂが形成されるが、上記面取部７Ｇ、８Ｇ、１２ｂ’は断面円弧状となっているので、傾斜部４Ｂの両側部となる箇所は、下方側へ伸展するだけで切断されずに上下方向に延びる伸展部１３として形成される。換言すると、図５ないし図６に示すように、本実施例は、連結部４の両側の縁となる両切断線Ｃ１と、開口部９の両側の縁となる両切断線Ｃ２とが相互に連続する連続部分（傾斜部４Ｂの両側部）は切り離されることなく上記伸展部１３によって接続されることになる。
そのため、連結装置１によって板状部材３Ａ〜３Ｃの所要箇所に連結部４を形成して連結した際には、両傾斜部４Ｂの隅の隣接箇所（連結部４の四隅の隣接箇所）となる板状部材３Ａ〜３Ｃに亀裂が生じることを良好に防止することができる（図５参照）。したがって、本実施例によれば、従来と比較して耐久性が高い板状部材の連結構造と連結装置を提供することができる。
これに対して、上述したように、図１７ないし図１８に示した従来の連結装置においては、ナイフ５１、５２およびパンチ５４によって傾斜部５７Ｂの両側を切り離すことで、連結部５７および開口部５８の切断線Ｃ１、Ｃ２が連結部５７の四隅の位置で連続していたので、傾斜部５７Ｂの隅部の隣接箇所に亀裂５９が生じていたものである（図１９、図２０参照）。
なお、上記実施例においては、ホルダ６に設けた両ナイフ７、８は、ホルダ６上で相互に離隔する方向に平行移動されるように構成していたが、次のような構成であっても良い。すなわち、図１６に示すように、両ナイフ７、８の下面中央に半円状の突出部７Ｊ、８Ｊを形成し、これらの突出部７Ｊ、８Ｊに支持軸２０を貫通させてホルダ６にナイフ７、８を取り付けても良い。このような構成とすることで、両ナイフ７、８は、支持軸２０を中心としてホルダ６上で揺動可能となり、両ナイフ７、８の刃部７Ａ、８Ａは相互に離隔する方向に移動することができる。
さらに、上述した実施例は、ガスケットを構成する複数の板状部材を連結する際に本発明を適用した場合を説明したが、ガスケットに限らず積層状態の複数の金属板を連結する場合に本発明を適用することができる。

本発明の一実施例を示す概略の構成図。 図１のＩＩ―ＩＩ線に沿う要部の断面図。 図１のＩＩ―ＩＩ線に沿う要部の拡大断面図。 図１の要部の拡大断面図。 図１に示す連結装置によって形成した連結部の平面図。 図５のＶＩ―ＶＩ線に沿う斜視図。 図１に示したホルダ６の正面図。 図７の右側面図。 図１に示したナイフ７、８の斜視図。 図９に示したナイフ７の正面図。 図１０のＸＩ―ＸＩ線に沿う断面図。 図１に示したパンチの正面図。 図１２の右側面図。 図１３の底面図。 図１２の要部を拡大した斜視図。 本発明の他の実施例を示す要部の正面図。 従来の連結装置を示す概略の構成図。 図１７のＡ―Ａ線に沿う要部の断面図。 図１７に示す従来の連結装置によって形成した連結部の平面図。 図１９のＢ―Ｂ線に沿う斜視図。

符号の説明

１…連結装置 ２…ガスケット
３Ａ〜３Ｃ…板状部材 ４…連結部
４Ａ…底部 ４Ｂ…傾斜部
７、８…ナイフ ７Ｇ、８Ｇ…面取部
９…開口部 １２…パンチ
１２ｂ’…面取部 １３…伸展部
Ｃ１…切断線 Ｃ２…切断線

Claims (4)

1. 積層した複数の板状部材を一面側から他面側へ打ち抜いて、上記他面側へ突出する連結部を切り出すと同時に、この連結部に対応する開口部を板状部材に形成し、上記連結部は、上記他面側へ突出された底部と、この底部と本来の板状部材とを接続する傾斜部とからなり、この連結部によって複数の板状部材を連結するようにした板状部材の連結構造において、
   上記打ち抜きによって切断形成された連結部の切断線と開口部の切断線とが相互に連続する連続部分は、切断によって相互に切り離されておらず、本来の板状部材が上記打ち抜き方向に伸展されて形成された伸展部によって相互に接続されていることを特徴とする板状部材の連結構造。
2. 上記連結部の底部における両側部は、上記開口部の切断線を越える位置まで幅方向に伸張されて上記開口部の切断線に隣接する板状部材の他方側の面に係止されていることを特徴とする請求項１に記載の板状部材の連結構造。
3. 下方側に配置した左右一対のナイフと、上方側に昇降可能に配置されたパンチとを備え、積層した複数の板状部材を上記ナイフとパンチとにより打ち抜いて下方側へ突出する連結部を切り出すと同時に、この連結部に対応する開口部を形成し、上記連結部は、下方側へ突出された底部と、この底部と本来の板状部材とを接続する傾斜部とからなり、この連結部によって複数の板状部材を連結するようにした板状部材の連結装置において、
   上記ナイフおよびパンチにおける上記傾斜部と対応する箇所に断面円弧状の面取部を形成して、複数の板状部材を上記ナイフとパンチとにより打ち抜いて上記連結部を切り出した際に、上記打ち抜きによって切断形成された連結部の切断線と開口部の切断線とが相互に連続する連続部分は、切断によって相互に切り離されておらず、上記面取部によって本来の板状部材が上記打ち抜き方向に伸展されて形成される伸展部によって相互に接続されることを特徴とする板状部材の連結装置。
4. 上記底部の両側部は、上記開口部の切断線を越える位置まで幅方向に伸張されて上記開口部の切断線に隣接する板状部材の下面に係止されていることを特徴とする請求項３に記載の板状部材の連結装置。

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