JP2006110566A

JP2006110566A - 板部材の巻締め方法

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Publication number: JP2006110566A
Application number: JP2004298054A
Authority: JP
Inventors: Shizuo Kimura; 静雄木村; Shiro Kamiyama; 史朗神山; Kensaku Fujita; 健作藤田; Hitoshi Fukuda; 仁福田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-10-12
Filing date: 2004-10-12
Publication date: 2006-04-27
Anticipated expiration: 2024-10-12
Also published as: JP4699736B2

Abstract

【課題】形状不良や巻締め不良の発生を防止しつつ巻締め工数を低減することのできる技術を提供することを課題とする。
【解決手段】（ａ）で、位置決めした３枚の板部材４０の第１かしめ部１５の第１傾斜部４１を斜面ダイ３１の傾斜面３５に位置決めし、巻パンチ３２を矢印Ｄの如く下降させると、第１かしめ部１５の第１直線部４２が矢印Ｅの如く巻パンチ３２の円弧部３６に沿って曲がろうとする。（ｂ）で、第１かしめ部１５の第１直線部４２が、巻パンチ３２の円弧部３６に沿って円弧曲げ部４３を形成し、第２かしめ部１６の第２直線部４４を覆う。第１かしめ部１５の第１直線部４２を巻パンチ３２で円弧状に曲げる第１曲げ工程では、巻パンチ３２を下降させると、巻パンチ３２の円弧部３６に沿って第１かしめ部１５の第１直線部４２が曲がり円弧曲げ部４３を形成し、この円弧曲げ部４３が容易に第２かしめ部１６の第２直線部４４を覆うことができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、板部材の巻締め方法に関するものである。

従来、自動車などの燃料タンクのように、アッパケース、ロアインナケース、ロアケースの３枚の板部品を巻締めにより締結する場合には、各々の板部品の端面を外部に露出させずにかしめ結合する技術が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−２０２５１９公報（第５頁、第７頁、図２、図７）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図６は従来の技術の基本構成を説明する図であり、板部材の巻締めによる締結構造１００は、第１板部材１０１、第２板部材１０２及び第３板部材１０３のそれぞれに巻締めのための第１かしめ部１０４、第２かしめ部１０５及び第３かしめ部１０６を備え、第１かしめ部１０４、第２かしめ部１０５、第３かしめ部１０６の端面１０７、１０８、１０９を内側に包込むように巻締めしたものである。
なお、１１０はタンク部、１１１はシール剤である。

図７は従来の技術の板部材の巻締め方法のフロー図である。なお、ＳＴ×××はステップ番号を示す。
ＳＴ１０１：準備工程として、一端に第１かしめ部１０４（符号は図６参照。以下同じ。）を備えた第１板部材１０１を用意し、一端に第２かしめ部１０５を備えた第２板部材１０２を用意し、一端に第３かしめ部１０６を備えた第３板部材１０３を用意する。
ＳＴ１０２：第１板部材１０１の第１かしめ部１０４をＬ字曲げする。

ＳＴ１０３：第１かしめ部１０４の根本部と先端部とで形成する凹部コーナーに、第２板部材１０２の第２かしめ部１０５を位置決めする。
ＳＴ１０４：第２かしめ部１０５に第１かしめ部１０４の先端部を巻締めし、かしめ結合する。
ＳＴ１０５：第１板部材１０１の巻締めした先端部を内側にして、根本部及び第２かしめ部１０５の略中央から略垂直に曲げることで、第１板部材１０１の先端部、根本部及び第２かしめ部１０５で構成する垂直部を形成する。

ＳＴ１０６：続いて、この垂直部の垂直凹部コーナーに第３板部材１０３の第３かしめ部１０６を位置決めする。
ＳＴ１０７：第３板部材１０３の第３かしめ部１０６に、第１板部材１０１の先端部、根本部及び第２かしめ部１０５で構成する垂直部を巻締め、かしめ結合する。

しかし、特許文献１の板部材の巻締めによる締結工程では、ＳＴ１０２、ＳＴ１０４、ＳＴ１０５、ＳＴ１０７で金型が４つ必要となり、また、工程も７工程と比較的多く、加工費が高価となる。

加工費を低減することを目的に巻締め工数を短縮化した技術には次に示すものがある。
図８は従来の別の基本原理を説明する図である。
（ａ）において、直角凹部１２１を有するダイ１２２と、直角凹部１２１に侵入するパンチ１２３とを準備する。
また、第１板部材１２４は先端を、先端下部１２５ａ及び先端上部１２５ｂでく字状を呈するように予め曲げたものを準備する。第２板部材１２６は先端１２７を直角に立ち上げたものを準備し、第３板部材１２８は先端１２９を水平に延ばしたものを準備する。

（ｂ）において、第１〜第３板部材１２４、１２６、１２８を重ねる。そして、これらをダイ１２２に押し込むと、直角凹部１２１の作用で第１板部材１２４の先端下部１２５ａは、第２板部材１２６の先端１２７に揃い、第１板部材１２４の先端上部１２５ｂは、第２板部材１２６の先端１２７に深く被さる。

（ｃ）において、パンチ１２３を矢印Ａのごとく下げると、第１板部材１２４の先端上部１２５ｂが曲がって、第２板部材１２６は先端１２７の図面左面に重なる。パンチ１２３を矢印Ｂのごとく上げ、第１〜第３板部材１２４、１２６、１２８をダイ１２２から外した後、矢印Ｃのごとく先端１２５ｂ、１２７などを曲げることで、巻締めが完了する。

図６、７で示した特許文献１の技術より、工程数を短縮することができ、加工費を低減することができる。しかし、このような図８の技術には、別の欠点があることが分かった。この欠点を次図で説明する。

図９は図８の欠点を説明する図である。
（ａ）で、第１板部材１２４の先端下部１２５ａの下コーナー部１３０は、曲げ加工の後に広がり気味になる。一方、燃料タンクは容器であって、第１板部材１２４と第２板部材１２６との間に抑え治具を入れることはできない。抑え治具を入れることができないことと、下コーナー部１３０が広がって鈍角（９０°超）になることと、からダイ１２２と第１板部材１２４との間に隙間ｔ１が発生すると共に、下コーナー部１３０とダイ１２２との間に隙間ｔ２が発生する。

（ａ）のままで、加工を続けると、加工完了姿は（ｂ）の様になる。
（ｃ）は（ｂ）のＣ部拡大図であり、第１板部材１２４の上コーナー部１３１は、タンク外から見ると窪んで見え外観性が悪化する。上コーナー部１３１が所定の位置よりずれたこと及び第１板部材１２４の先端下部１２５ａがくの字に曲がったままであること、により、先端上部１２５ｂが図左へ移動し、巻き代が不十分になり、所望の巻締め性能が得られない。

このように、巻締め工数を短縮する場合には、形状不良や巻締め不良が発生しやすい。これらの点を解決する必要がある。

本発明は、形状不良や巻締め不良の発生を防止しつつ巻締め工数を低減することのできる技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、第１板部材の端部の第１かしめ部に、第２板部材の端部の第２かしめ部を重ね、第１〜第２かしめ部を包み込むように巻締めする板部材の巻締め方法において、
この巻締めを実施するために、往復移動するパンチと、このパンチの移動線に直交する直交面に対して傾斜させた傾斜面を有するダイとを準備し、
第１〜第２かしめ部は、傾斜面の載せることができるように傾斜させておき、
少なくとも第１かしめ部には、傾斜面に載る第１傾斜部と、この第１傾斜部の先端からパンチの移動線に平行に延ばすとともに第１傾斜部とで鋭角をなす第１直線部とを設けておき、
第１直線部にパンチが当たった後は、第１傾斜部が傾斜面を滑り落ちる方向の分力が、第１板部材に作用するようにして巻締めを行うことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、傾斜面は、直交面に対して１５°〜４５°の範囲で傾斜させたことを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、パンチの際に、第１傾斜部がダイの傾斜面を滑り落ちる方向の分力が第１板部材に作用する。
第１板部材でタンクの底板を構成し、分力がタンク外へ向くように設定すれば、第１かしめ部がタンク内へ移動することはない。したがって、仮にタンクであれば、外観性が良好になり、巻き代を充分に確保することができる。
この結果、請求項１によれば、形状不良や巻締め不良の発生を防止しつつ巻締め工数を低減することのできる技術を提供することができる。

請求項２に係る発明では、傾斜面は、直交面に対して１５°〜４５°の範囲で傾斜させた。
１５°未満であれば、分力が小さくなり、第１かしめ部がタンク内へ移動する可能性が生じる。また、４５°を超えると、後工程でかしめ部を直交面に平行に直すときに、加工が難しくなる。
したがって、傾斜面は、直交面に対して１５°〜４５°の範囲で傾斜させることが望ましい。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る板部材の巻締めによる締結構造の正面断面図であり、板部材の巻締めによる締結構造１０の巻締め部１１は、第１板部材１２、第２板部材１３及び第３板部材１４の各々に巻締めのための第１かしめ部１５、第２かしめ部１６及び第３かしめ部１７を備え、これらの第１かしめ部１５、第２かしめ部１６及び第３かしめ部１７同士を締結してなるものであり、第１かしめ部１５、第２かしめ部１６及び第３かしめ部１７の端面２１、２２、２３を内側に包込むように巻締めしたものである。
なお、２４はタンク部、２５は溶着部である。

第１かしめ部１５、第２かしめ部１６及び第３かしめ部１７の端面２１、２２、２３を内側に包込むように巻締めすることで、第１板部材１２、第２板部材１３及び第３板部材１４の各々の端面２１、２２、２３に発生する錆を防止することができる。

また、板部材の巻締めによる締結構造１０は、第２板部材１３に第３板部材１４を当接させたものであり、第２板部材１３に第３板部材１４を当接させることで、第３板部材１４が抜け落ちることを防止できる。

板部材の巻締めによる締結構造（例えば図示しない燃料タンク）１０は、第１板部材１２に塗装鋼板を使用することで、第２板部材１３及び第３板部材１４の巻締め部１１を塗装鋼板の表面で覆うことができる。
また、第３板部材１４にも塗装鋼板を使用することで、巻締め部１１を含め例えば図示しない燃料タンクの表面全体を塗装鋼板の表面で覆うことができ、図示しない燃料タンクの外観の向上及び耐食性の向上を図ることができる。

図２は本発明に係る板部材の巻締めに用いる巻パンチと斜面ダイの位置関係を説明する図であり、
巻締めを実施するためには、固定する斜面ダイ３１は、往復移動する巻パンチ３２の移動線３３に直交する直交面３４に対して角度θだけ傾斜させた傾斜面３５を有することが必要である。
なお、３６は円弧部である。
さらに、傾斜面３５は、直交面３４に対して角度θ、すなわち、１５°〜４５°の範囲で傾斜させた。１５°未満であれば、分力が小さくなり、第１かしめ部がタンク内へ移動する可能性が生じる。また、４５°を超えると、後工程でかしめ部を直交面に平行に直すときに、加工が難しくなる。

図３は第１板部材の第１曲げ工程を示す作用図である。
（ａ）で、位置決めした３枚の板部材４０の第１かしめ部１５の第１傾斜部４１を斜面ダイ３１の傾斜面３５に位置決めし、巻パンチ３２を矢印Ｄの如く下降させると、第１かしめ部１５の第１直線部４２が矢印Ｅの如く巻パンチ３２の円弧部３６に沿って曲がろうとする。

（ｂ）で、第１かしめ部１５の第１直線部４２が、巻パンチ３２の円弧部３６に沿って円弧曲げ部４３を形成し、第２かしめ部１６の第２直線部４４を覆う。

第１かしめ部１５の第１直線部４２を巻パンチ３２で円弧状に曲げる第１曲げ工程では、巻パンチ３２を下降させると、巻パンチ３２の円弧部３６に沿って第１かしめ部１５の第１直線部４２が曲がり円弧曲げ部４３を形成し、この円弧曲げ部４３が容易に第２かしめ部１６の第２直線部４４を覆うことができる。

また、この工程で、第１板部材１２の第１かしめ部１５の図面左側へのずれを防止するためには、斜面ダイ３１の代りに、第１直線部４２の図面左側に図示しない固定治具などを備えてもよい。

図４は第１板部材及び第２板部材の第２曲げ工程を示す作用図である。
（ａ）で、第１曲げした板部材４５を斜面ダイ４１にセットし、巻パンチ３２（図示せず。）を斜面パンチ４６に変えて、この斜面パンチ４６を矢印Ｆの如く下げることで、円弧曲げ部４３が矢印Ｇの如く押し潰される。

（ｂ）で、斜面パンチ４６の下面部４７で第１かしめ部１５の第１直線部４２を押付けると、この第１直線部４２が密着状の曲げ部４８を形成し、この密着状の曲げ部４８が第２かしめ部１６の第２直線部４４を巻き込み、さらに第３かしめ部１７の第３直線部４９に接触し、第２曲げした板部材５０となる。

図示しない巻パンチ３２を斜面パンチ４６に変え、この斜面パンチ４６を下降させるだけで、第１かしめ部１５の第１直線部４２は、第２かしめ部１６の第２直線部４４に密着しながら第２かしめ部１６の第２直線部４４を巻き込み、第３かしめ部１７の第３直線部４９に密着して曲がることができる。

図５は第１板部材、第２板部材、第３板部材のかしめ工程を示す作用図である。
（ａ）で、第２曲げした板部材５０における第１かしめ部１５の第１傾斜部４１の一部５１を、平面ダイ５２の上面部５３に置き、平面パンチ５４を矢印Ｈの如く下降させることで、密着状の曲げ部４８が矢印Ｊの如く下がり、第１傾斜部４１が矢印Ｋの如く平面ダイ５２の上面部５３に密着する。

（ｂ）で、板部材の巻締めによる締結構造１０は平面ダイ５２と平面パンチ５４で押えることにより、巻締め部１１を形成する。

この密着状態に第２曲げした第１板部材１２、第２板部材１３、第３板部材１４を平面ダイ５２に置き、平面パンチ５４を下降させることにより、巻締め部１１が斜め密着状態から水平密着状態になり、かしめ結合される。

以上、図３〜図５により、２回の曲げで、板部材の巻締めによる締結構造部を斜め密着状態にし、その後、平面ダイ５２と平面パンチ５４で水平状態にかしめ結合したので、３回金型を交換するだけで工程数の少ない締結方法とすることができる。

また、パンチの際に、第１傾斜部４１がダイの傾斜面を滑り落ちる方向の分力が第１板部材１２に作用する。第１板部材１２でタンクの底板を構成するとすれば、分力により、第１かしめ部１５はタンク内へ移動することはない。したがって、仮にタンクであれば、外観性が良好になり、巻き代を充分に確保することができる。
この結果、形状不良や巻締め不良の発生を防止しつつ巻締め工数を低減することのできる技術を提供することができる。

尚、本発明の板部材の巻締め方法は、実施の形態では四輪車の燃料タンクに適用したが、三輪車や一般の車両に適用することは差し支えない。
また、板部材の巻締め方法を、燃料タンク以外に適用することは差し支えない。

本発明の板部材の巻締め方法は、燃料タンクに好適である。

本発明に係る板部材の巻締めによる締結構造の正面断面図である。本発明に係る板部材の巻締めに用いる巻パンチと斜面ダイの位置関係を説明する図である。第１板部材の第１曲げ工程を示す作用図である。第１板部材及び第２板部材の第２曲げ工程を示す作用図である。第１板部材、第２板部材、第３板部材のかしめ工程を示す作用図である。従来の技術の基本構成を説明する図である。従来の技術の板部材の巻締め方法のフロー図である。従来の別の基本原理を説明する図である。図８の欠点を説明する図である。

符号の説明

１０…板部材の巻締めによる締結構造、１１…巻締め部、１２…第１板部材、１３…第２板部材、１５…第１かしめ部、１６…第２かしめ部、３１…斜面ダイ、３２…巻パンチ、３３…移動線、３４…直交面、３５…傾斜面、４０…位置決めした３枚の板部材、４５…第１曲げした板部材、４６…斜面パンチ、５０…第２曲げした板部材、５２…平面ダイ、５４…平面パンチ。

Claims

第１板部材の端部の第１かしめ部に、第２板部材の端部の第２かしめ部を重ね、第１〜第２かしめ部を包み込むように巻締めする板部材の巻締め方法において、
この巻締めを実施するために、往復移動するパンチと、このパンチの移動線に直交する直交面に対して傾斜させた傾斜面を有するダイとを準備し、
前記第１〜第２かしめ部は、前記傾斜面の載せることができるように傾斜させておき、
少なくとも第１かしめ部には、前記傾斜面に載る第１傾斜部と、この第１傾斜部の先端から前記パンチの移動線に平行に延ばすとともに第１傾斜部とで鋭角をなす第１直線部とを設けておき、
第１直線部にパンチが当たった後は、第１傾斜部が前記傾斜面を滑り落ちる方向の分力が、第１板部材に作用するようにして巻締めを行うことを特徴とする板部材の巻締め方法。
前記傾斜面は、直交面に対して１５°〜４５°の範囲で傾斜させたことを特徴とする請求項１記載の板部材の巻締め方法。