JP2007181855A - 組み合わせ部材およびプレス金型 - Google Patents

Abstract

【課題】手や治具で部材を押さえていなくても部材同士が位置決めされた状態を保持する組み合わせ部材を提供する。
【解決手段】第１部材１に形成された柱状突起３を第２部材２に形成された柱状穴４に挿入して第１部材１と第２部材２の位置決めを行なう組み合わせ部材において、柱状突起３の外周に軸方向に延びる突条５を設け、その突条５が柱状穴４に圧入されるようにする。
【選択図】図１

Description

この発明は、突起を穴に挿入して部材同士の位置決めを行なう組み合わせ部材、およびその組み合わせ部材の突起を形成するプレス金型に関する。

スポット溶接やねじ止めにより部材同士を結合する場合、まず部材同士を位置決めし、その状態でスポット溶接等を行なって部材同士を結合する。この結合を行なう前の位置決め作業を省力化する組み合わせ部材として、たとえば、一方の部材に形成された突起を、他方の部材に形成された穴に挿入して突起の位置と穴の位置を一致させ、これにより部材同士の相対位置を目標の位置にする組み合わせ部材が知られている（特許文献１）。

しかし、突起を穴に挿入して部材同士を位置決めする場合、突起が穴から抜けないようにするために、手や治具で部材を押さえておく必要がある。そのため、スポット溶接等で部材同士を結合する作業が依然として面倒であった。

特開２００５−４０８３２号公報

この発明が解決しようとする課題は、手や治具で押さえていなくても部材同士が位置決めされた状態を保持する組み合わせ部材と、その組み合わせ部材を成形するプレス金型を提供することである。

この課題を解決するため、第１部材に形成された柱状突起を第２部材に形成された柱状穴に挿入して第１部材と第２部材の位置決めを行なう組み合わせ部材において、前記柱状突起の外周に軸方向に延びる突条を設け、その突条が前記柱状穴に圧入されるようにした。

この組み合わせ部材は、前記突条を、前記柱状突起の外周に周方向に間隔をおいて複数設けるとより好ましいもとなる。

また、この発明では、前記第１部材の柱状突起を成形するプレス金型として、ワーク当接面に形成された穴から加圧時に突出するピンを有する雄型と、その雄型のピンに対応する穴がワーク当接面に形成された雌型とを有し、前記ピンでワークを窪ませて窪みの反対側に柱状突起を形成するプレス金型において、前記雌型の前記穴の内周に軸方向に延びる溝を形成し、その溝で前記柱状突起の外周に軸方向に延びる突条を形成するようにしたプレス金型を提供する。

このプレス金型は、前記溝を、前記穴の内周に周方向に間隔をおいて複数形成するとより好ましいものとなる。

この発明の組み合わせ部材は、柱状突起を柱状穴に挿入すると、突条が柱状穴に圧入されて柱状穴の内面に密着し、柱状穴内に柱状突起が保持される。そのため、手や治具で部材を押さえていなくても、部材同士が位置決めされた状態に保持され、スポット溶接等で部材同士を結合する作業が簡単である。

また、前記突条を、前記柱状突起の外周に周方向に間隔をおいて複数設けたものは、柱状穴に柱状突起を挿入したときに、柱状突起の位置が柱状穴の中心からずれにくいので、部材同士の位置決め精度が高い。

図１に、この発明の組み合わせ部材の実施形態を示す。この組み合わせ部材は、第１部材１と第２部材２とからなり、第１部材１には柱状突起３がプレス成形され、第２部材２には柱状穴４が形成されている。第１部材１と第２部材２は、柱状突起３を柱状穴４に挿入して位置決めされ、その状態でスポット溶接やねじ止めにより結合される。

柱状突起３は、軸方向に延びる突条５が外周に形成され、各突条５の頂点は、図２に示すように、柱状穴４の内径よりも外側に位置している。また、第１部材１の柱状突起３の反対側には窪み６が形成されている。

この組み合わせ部材は、柱状突起３を柱状穴４に挿入すると、図３に示すように、突条５が柱状穴４に圧入されて柱状穴４の内面に密着し、柱状穴４内に柱状突起３が保持される。そのため、手や治具で部材を押さえていなくても柱状穴４から柱状突起３が抜けず、第１部材１と第２部材２が位置決めされた状態に保持され、簡単に、部材同士をスポット溶接やねじ止めで結合することができる。

また、突条５が、柱状突起３の外周に周方向に間隔をおいて複数設けられているので、柱状穴４に柱状突起３を挿入したときに、柱状突起３の位置が柱状穴４の中心からずれにくく、第１部材１と第２部材２の位置決め精度が高い。

図４に、第１部材１の柱状突起３を成形するプレス金型を示す。このプレス金型は、雄型１１と雌型１２とを有し、雄型１１と雌型１２とで板状のワークＷを挟み付けて柱状突起３を成形する。

雄型１１は、図５に示すように、ワーク当接面１３に穴１４を形成したエジェクタプレート１５と、穴１４内に配置したピン１６とを有する。エジェクタプレート１５は、弾性体１７を介してホルダ１８に支持されており、一方、ピン１６はホルダ１８に固定して取り付けられている。そのため、ワーク当接面１３を加圧すると弾性体１７が変形してエジェクタプレート１５が後退し、穴１４からピン１６が突出する。

一方、雌型１２のワーク当接面１９には、図５に示すように、雄型１１のピン１６に対応する位置に穴２０が形成され、穴２０の内周には、図６に示すように軸方向に延びる溝２１が形成されている。この溝２１は、図７に示すように、周方向に間隔をおいて複数形成されている。穴２０内にはエジェクタピン２２と、エジェクタピン２２を雄型１１に向けて付勢する弾性体２３が組み込まれている。

この雄型１１と雌型１２を用いると、たとえば次のようにして柱状突起３を形成することができる。まず、雄型１１と雌型１２をプレス機械（図示せず）に装着し、雄型１１と雌型１２の間にワークＷを配置する（図８（ａ）参照）。つぎに、雌型１２を下降させて、雄型１１と雌型１２でワークＷを挟み付ける（図８（ｂ）参照）。このとき、雄型１１のエジェクタプレート１５が後退して穴１４からピン１６が突出し、そのピン１６がワークＷを窪ませて窪み６の反対側に柱状突起３を形成する。また、柱状突起３は穴２０の内周に沿って形成されるので、柱状突起３の外周には、溝２１に対応する位置に突条５が形成される。その後、雌型１２を上昇させる（図８（ｃ）参照）。このとき、エジェクタピン２２が、弾性体２３の弾性復元力によって柱状突起３を穴２０から押し出すので、ワークＷは、円滑に雌型１２から離反する。また、エジェクタプレート１５が弾性体１７の弾性復元力によってワークＷをピン１６から離反させる。

上記実施形態では、雄型１１を下側に、雌型１２を上側にしてプレス機械に取り付け、雌型１２を下降させてワークＷを挟み付けているが、雄型と雌型の上下を反対にし、雄型を下降させてワークＷを挟み付けるようにしてもよい。要は、雄型と雌型とでワークＷを挟み付けるプレス金型であればよい。

弾性体１７や弾性体２３としては、たとえばウレタンゴムやコイルばねを用いることができる。

穴２０の内周への溝２１の形成は、たとえばワイヤ放電加工で行なうことができる。

図では、柱状突起３を円柱状に形成し、第１部材１と第２部材２の相対角度によらずに柱状突起３を柱状穴４に挿入可能となるようにしているが、柱状突起は他の柱形状でもよく、たとえば角柱状に形成してもよい。

穴２０を円柱状に形成する場合、溝２１を除く穴２０の直径を２〜４ｍｍ、溝２１の幅を０．２〜０．４ｍｍ、溝２１の深さを０．１〜０．２ｍｍにすると好ましい。このようにしたプレス金型で鋼板のワークに柱状突起３を形成すると、柱状突起３を柱状穴４に挿入したときに突条５がより確実に圧入され、柱状突起３が柱状穴４内に確実に保持される。

この発明の実施形態の組み合わせ部材を示す斜視図 図１の組み合わせ部材の断面図 図１の組み合わせ部材の柱状突起を柱状穴に挿入した状態を示す平面図 図１の組み合わせ部材の柱状突起を形成するプレス金型を示す全体図 図４のプレス金型の部分拡大図 図４の雌型の穴の内周に形成した溝を示す分解斜視図 図５のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図 （ａ）は図４の雄型と雌型の間にワークを配置した状態を示す図、（ｂ）は（ａ）の雌型が下降した状態を示す図、（ｃ）は（ｂ）の雌型が上昇した状態を示す図

符号の説明

１ 第１部材
２ 第２部材
３ 柱状突起
４ 柱状穴
５ 突条
６ 窪み
１１ 雄型
１２ 雌型
１３ ワーク当接面
１４ 穴
１６ ピン
１９ ワーク当接面
２０ 穴
２１ 溝

Claims (4)

1. 第１部材１に形成された柱状突起３を第２部材２に形成された柱状穴４に挿入して第１部材１と第２部材２の位置決めを行なう組み合わせ部材において、前記柱状突起３の外周に軸方向に延びる突条５を設け、その突条５が前記柱状穴４に圧入されるようにしたことを特徴とする組み合わせ部材。
2. 前記突条５を、前記柱状突起３の外周に周方向に間隔をおいて複数設けた請求項１に記載の組み合わせ部材。
3. ワーク当接面１３に形成された穴１４から加圧時に突出するピン１６を有する雄型１１と、その雄型１１のピン１６に対応する穴２０がワーク当接面１９に形成された雌型１２とを有し、前記ピン１６でワークを窪ませて窪み６の反対側に柱状突起３を形成するプレス金型において、前記雌型１２の前記穴２０の内周に軸方向に延びる溝２１を形成し、その溝２１で前記柱状突起３の外周に軸方向に延びる突条５を形成することを特徴とするプレス金型。
4. 前記溝２１を、前記穴２０の内周に周方向に間隔をおいて複数形成した請求項３に記載のプレス金型。

Images