JP2009113110A - 組み合わせ部材 - Google Patents

Abstract

【課題】 互いに結合される部材の組み合わせ方向の位置決めを行い、良好な外観をもって部材の結合を行うことを可能とする。
【解決手段】 第１の部材１に形成した嵌合突起部３を第２の部材２に形成した嵌合凹部７に嵌合して、第１の部部材１と第２の部材２とを位置決めして組み合わせるようにした組み合わせ部材であり、嵌合突起部１と嵌合凹部７とを相似形の矩形状に形成する。嵌合凹部７は、第２の部材２の一方の面側からプレス加工を施し、第２の部材２の他方の面側に突出部８を突出させて形成され、第２の部材２の厚さ以下の深さで形成される。第１の部材１と第２の部材２は、嵌合突起部３が嵌合凹部７に嵌合されることにより、互いの組み合わせの向きが位置決めされて組み合わせられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、第１の部材に形成した嵌合突起を第２の部材に形成した嵌合凹部に嵌合し、第１の部材と第２の部材とを位置決めして組み合わせるようにした組み合わせ部材に関する。

従来、金属板や金属板を折り曲げて形成した部材を、スポット溶接やその他の溶接により結合することが行われている。このような結合を行う場合に、互いに結合される部材が位置ずれを生じないようにするため、予めを位置決めするようにしている。このような位置決めを行うため、結合される第１の部材に形成した突起部を、第２の部材に形成した孔に挿入し、互いの組み合わせ位置を位置決めするようにしたものが知られている（特許文献１）。

このように、突起を孔に挿入して互いに結合される部材同士を位置決めする場合に、突起が孔から抜け落ちないようにするため、手や治具を用いて押さえておく必要がある。そのため、スポット溶接等により部材同士を結合する作業が依然として面倒であった。

このような問題点を解決するため、柱状突起の外周に軸方向に延びる突条を設け、柱状突起が挿入される柱状孔に突条が圧入されるようにしたものが提案されている（特許文献２）。
特開２００５−４０８３２号公報 特開２００７−１８１８５５号公報

ところで、上記特許文献１に記載される技術においては、スポット溶接等により部材同士を結合する際に、結合される部材を手や治具で押さえておく必要があり、上述したように、作業が面倒である。

そして、上記特許文献２に記載される技術を用いることにより、スポット溶接等により部材同士を結合する際に、結合される部材を手や治具で押さえておく必要をなくすことができる。しかし、特許文献２に記載される技術においては、互いに挿入される突起及び孔が円形であるため、組み合わせられる部材の結合方向を位置決めすることができない。互いに結合される部材の結合方向を位置決めするためには、複数の柱状突起及び柱状孔を設ける必要があり、位置決め用の突起及び孔を設ける領域が大きくなくなってしまう。そのため、小型の部材の結合に用いることが困難である。

さらに、従来用いられている突起が挿入される孔は、部材の一方の面から他方の面に貫通した抜き孔として形成されているため、突起が挿入される面とは反対側の面を平坦化するためには、孔に詰め物を挿入する必要があり、外観を良好にした平坦化を実現することが困難である。

本発明の技術課題は、少ない数の嵌合突起部と嵌合凹部により、互いに結合される部材の組み合わせ方向の位置決めを行うことができる組み合わせ部材を提供することにある。

また、本発明の他の技術課題は、良好な外観をもって部材の結合を実現できる組み合わせ部材を提供することにある。

上述したような課題を解決するために提案される本発明は、第１の部材に形成した嵌合突起部を第２の部材に形成した嵌合凹部に嵌合して、第１の部部材と第２の部材とを位置決めして組み合わせるようにした組み合わせ部材において、嵌合突起部と嵌合凹部とを少なくとも一つの角部を有する相似形の形状に形成する。具体的には、２辺が交わって形成される角部を有する三角形、矩形状等の多角形に形成される。ここで形成される嵌合凹部は、第２の部材の一方の面側からプレス加工を施し、第２の部材の他方の面側に突出部を突出させて形成されるとともに、第２の部材の厚さ以下の深さで形成されている。そして、第１の部材と第２の部材は、嵌合突起部が嵌合凹部に嵌合されることにより、互いの組み合わせの向きが位置決めされて組み合わせられる。

本発明において、嵌合突起部は、嵌合凹部と同一の大きさ、若しくは、嵌合凹部に塑性変形して嵌合可能となす範囲で上記嵌合凹部より大きく形成されていることが望ましい。

そして、嵌合凹部が形成されることによって第２の部材に形成された突出部の先端部側は、研磨され、この第２の部材の他方の面側が平坦化されている。

さらにまた、嵌合突起部は、周面が先端側に向かって傾斜された先細り形状とされていることが望ましい。

本発明に係る組み合わせ部材において、嵌合突起部と嵌合凹部とは、鋭角な角部を有する三角形又は矩形状であることが望ましい。

また、本発明を構成する第１の部材及び第２の部材は、鉄板、ステンレス板、アルミ板等の金属板が用いられる。

本発明に係る組み合わせ部材は、相似形の矩形状に形成された嵌合突起部と嵌合凹部とが嵌合されることにより、一組の嵌合突起部と嵌合凹部とにより、互いの組み合わせ部材の向きが位置決めされて組み合わせられる。そのため、位置決め用の嵌合突起部及び嵌合凹部を設ける領域を小さくでき、小型の部材の結合に用いる場合に有利となる。

また、本発明においては、２辺が交わって形成される角部を有する形状の嵌合突起部と嵌合凹部とが互いの角部を突き合わせて嵌合するので、結合される部材が自由に回転してしまうことを規制でき、これら部材を結合する際に、位置規制を図る必要がなくなり、溶着等を用いた結合作業を容易に行うことが可能となる。

さらに、本発明においては、嵌合突起部が嵌合する第１の部材に形成された嵌合凹部は、第２の部材の他方の面側に突出部を突出させて形成されるとき、その深さが第２の部材の厚さ以下に形成されているので、突出部の先端部側を研磨し、この突出部が突出した第２の部材の他方の面側を平坦化することができ、第２の部材の表面の外観を整えることができる。

特に、嵌合突起部を、嵌合凹部と同一の大きさ、若しくは、嵌合凹部に塑性変形して嵌合可能となす範囲で嵌合凹部より大きく形成することにより、嵌合凹部に密嵌させることができ、互いの部材の組み合わせの向きを一層確実に且つ強固に位置決めすることができる。

さらにまた、本発明においては、嵌合突起部を先端先細り状の形状とすることにより、互いの部材の組み合わせの向きを一層確実に且つ強固に位置決めする構造を容易に実現できる。

以下、本発明を適用した組み合わせ部材の実施の形態を図面を参照して説明する。

本発明を適用した組み合わせ部材は、図１に示すように、互いに組み合わせられ、結合される第１の部材１と第２の部材２とからなる。第１の部材１は、薄板状の鉄板を打ち抜き折り曲げ加工して形成された部材であって、図１に示すように、基端部側の中央部に位置して、矩形状の嵌合突起部３が形成されている。また、第２の部材２は、第１の部材１が取り付けられる取り付け部材となる部材であって、薄板状の鉄板を打ち抜き、断面コ字状をなすように折り曲げられている。そして、第２の部材２の両側に立ち上がり形成された側壁４，５間の平坦な主面部６が第１の部材１の結合面とされ、この主面部６には、第１の部材１に形成した嵌合突起部３が嵌合する嵌合凹部７が形成されている。

第１の部材１に形成される嵌合突起部３は、第１の部材１にプレス金型を用いてプレス加工を施すことによって形成されている。すなわち、嵌合突起部３は、図３に示すように、第１の部材１の一部が他方の面側に突出するようにして形成されている。

そして、嵌合突起部３は、図２に示すように、２辺が交わって形成される角部を有する形状である矩形状に形成されている。本実施の形態では、正方形に形成されている。なお、嵌合突起部３は、２辺が交わって形成される角部を有する形状であればよく、三角形及び矩形状に限定されるものではなく、その他の多角形でもよい。

また、第２の部材２に形成される嵌合凹部７も、第２の部材２にプレス金型を用いてプレス加工を施すことによって形成されてなるものであって、図４に示すように、２辺が交わって形成される角部を有する形状である矩形状に形成されている。本実施の形態では、嵌合突起部３と相似形の正方形に形成されている。この嵌合凹部７においても、嵌合突起部３と同様に、２辺が交わって形成される角部を有する形状であればよく、三角形及び矩形状に限定されるものではなく、その他の多角形でもよい。

この第２の部材２に形成される嵌合凹部７は、図５に示すように、プレス金型を用いて一方の面２ａ側からプレス加工を施し、他方の面２ｂ側に突出部８を突出させて形成される。このとき、嵌合凹部７は、その深さＤ_１が第２の部材２の厚さＤ_２より小さくなるように形成されている。すなわち、嵌合凹部７は、突出部８が第２の部材２の厚さＤ_２以下の突出量で突出するように形成される。このように嵌合凹部７を形成することにより、突出部８の先端側を、第２の部材２の他方の面２ｂと面一になるまで研磨しても、嵌合凹部７の底部側を残して閉塞しておくことができ、第２の部材２の他方の面２ｂ側を平坦な面とすることができる。

なお、第２の部材２の他方の面２ｂ側が平坦な面になるまで突出部８の先端部側を研磨した場合に、嵌合凹部７が形成された部分の強度を保証するためには、嵌合凹部７が形成された部分に第２の部材２の厚さＤ_２の１／２以上が存在することが望ましい。

ところで、嵌合突起部３と嵌合凹部７は、互いに密接して嵌合され得る大きさに形成されている。

すなわち、嵌合突起部３と嵌合凹部７は、互いに相似形の矩形状に形成され、且つ互いに密接して嵌合される大きさに形成されることにより、互いに嵌合された状態が維持され、しかも、矩形状の角部を構成する直交する二辺が接することにより、自由な回転が防止され、相対嵌合位置が位置決めされる。このように、互いに相似形の矩形状に形成された嵌合突起部３と嵌合凹部７とが嵌合されることにより、第１の部材１と第２の部材２は、互いの組み合わせの向きが位置決めされて組み合わせられる。

ところで、本実施の形態においては、嵌合突起部３は、図６に示すように、一辺の長さＬ_１を、嵌合凹部７の一辺の長さＬ_２とほぼ等しくした大きさを同一とする矩形状に形成される。あるいは、嵌合突起部３は、嵌合凹部７に塑性変形して嵌合可能となす範囲で嵌合凹部７より大きく、すなわち、一辺の長さＬ_１を、嵌合凹部７の一辺の長さＬ_２よりわずかに大きくした形状に形成する。このとき形成される嵌合突起部３及び嵌合凹部７は、正確に正方形であることが望ましい。

このように嵌合突起部３と嵌合凹部７を形成することにより、図７に示すように、嵌合突起部３が隙間なく嵌合凹部７に嵌合するので、矩形状に形成された嵌合突起部３と嵌合凹部７の直交する二辺が接触し、第１及び第２の部材１，２の自由な回転が防止され、相対嵌合位置が位置決めされる。

そして、第１及び第２の部材１，２を塑性変形可能な鉄板やステンレス板、あるいはアルミ板などの金属板により形成した場合においては、嵌合突起部３を嵌合凹部７に塑性変形して嵌合可能となす範囲で嵌合凹部７より大きく形成した場合においても、相対嵌合させることができ、一層強固に嵌合突起部３を嵌合凹部７に嵌合させ、第１及び第２の部材１，２の自由な回転を確実に防止し、一層正確に相対嵌合位置を位置決めすることができる。

また、本発明に用いられる嵌合突起部３は、図８に示すように、周面３ａが先端側に向かって傾斜された先細り形状に形成したもよい。すなわち、嵌合突起部３の先端部側の一辺の長さＬ_３が嵌合凹部７の一辺の長さＬ_２より小さくなるように形成する。このように嵌合突起部３を形成することにより、嵌合凹部７への嵌合が容易となる。なお、この嵌合突起３においても、中途部から基部側の一辺の長さＬ_１は嵌合凹部７の一辺の長さＬ_２とほぼ等しく、若しくはやや大きく形成されている。

上述したいずれの実施の形態においても、嵌合突起部３の高さＨ_１は、嵌合凹部７の深さＤ_１と同一若しくはやや低く形成されている。このように嵌合突起部３を形成することにより、嵌合突起部３を嵌合凹部７に嵌合させたとき、第１の部材１と第２の部材２とを密接させることができる。

上述したように構成された第１の部材１と第２の部材２とを組み合わせるには、嵌合突起部３を嵌合凹部７に嵌合する。このとき、嵌合突起部３は、嵌合凹部７と同一若しくはやや大きな大きさを有する矩形状に形成されているので、図９に示すように、矩形状に形成された嵌合突起部３と嵌合凹部７の一つの角部を構成する互いに交差する二辺が接触し、第１及び第２の部材１，２の自由な回転が防止され、相対嵌合方向が規制されて位置決めされる。また、嵌合突起部３は、嵌合凹部７の深さＤ_１より小さいな高さで形成されることにより、上述した図７に示すように、第１の部材１及び第２の部材２を接触させて重ね合わせることができる。

上述のように組み合わせられた第１及び第２の部材１，２は、矩形状に形成された嵌合突起部３と嵌合凹部７の一つの角部を構成する互いに交差する二辺が接触した状態となり、互いの回転が規制された状態におかれる。この状態で、第１及び第２の部材１，２は、スポット溶接等の溶接により一体的に結合される。

そして、第１及び第２の部材１，２が一体化されたところで、嵌合凹部７を形成することによって形成された突出部８の先端側が研磨され、図１０に示すように、第２の部材２の他方の面２ｂ側が平坦な面とされる。

上述した実施の形態では、一組の第１及び第２の部材１，２を組み合わせる例を挙げて説明したが、本発明は、第２の部材２に複数の第１の部材１を組み合わせるように構成したものであってもよい。第１及び第２の部材１，２の組み合わせ方向を位置決めして組み合わせることができるので、第２の部材２に複数の第１の部材１を組み合わせることも容易に実現でき、その後の溶接による結合も容易に行うことが可能なる。

また、第１及び第２の部材１，２は、一組の嵌合突起部３と嵌合凹部７との嵌合により組み合わせ方向が位置決めできるので、位置決めのための手段を設けるスペースが小さくて済み、小型の組み合わせ部材に適用して有利となる。しかも、第１及び第２の部材１，２の組み合わせ状態が維持されるので、その後の溶接による結合も容易に行うことが可能なる。

本発明に係る組み合わせ部材を示す分解斜視図である。 本発明に係る組み合わせ部材を構成する第１の部材を示す平面図である。 第１の部材に形成した嵌合突起部を示す断面図である。 第２の部材を示す平面図である。 第２の部材に形成した嵌合凹部を示す断面図である。 嵌合突起部と嵌合凹部とを示す断面図である。 嵌合突起部を嵌合凹部に嵌合させた状態を示す断面図である。 嵌合突起部と嵌合凹部の他の実施の形態を断面図である。 嵌合突起部と嵌合凹部を嵌合させた状態を示す平面図である。 嵌合突起部と嵌合凹部を嵌合させて第１の部材と結合された第２の部材に形成された突起部を研磨して他方の面側を平坦化した状態を断面図である。

符号の説明

１ 第１の部材、２ 第２の部材、３ 嵌合突起部、７ 嵌合凹部、８ 突出部

Claims (6)

1. 第１の部材に形成した嵌合突起部を第２の部材に形成した嵌合凹部に嵌合して、上記第１の部部材と上記第２の部材とを位置決めして組み合わせられる組み合わせ部材において、
   上記嵌合突起部と上記嵌合凹部とは、少なくとも一つの角部を有する相似形の形状に形成され、
   上記嵌合凹部は、上記第２の部材の一方の面側からプレス加工を施し、上記第２の部材の他方の面側に突出部を突出させて形成されるとともに、上記第２の部材の厚さ以下の深さで形成され、
   上記嵌合突起部が上記嵌合凹部に嵌合されることにより、上記第１の部材と上記第２の部材の互いの組み合わせの向きが位置決めされて組み合わせられることを特徴とする組み合わせ部材。
2. 上記嵌合突起部は、上記嵌合凹部と同一の大きさ、若しくは、上記嵌合凹部に塑性変形して嵌合可能となす範囲で上記嵌合凹部より大きく形成されていることを特徴とする請求項１記載の組み合わせ部材。
3. 上記嵌合凹部が形成されることによって形成された上記突出部の先端部側は研磨され、上記第２の部材の他方の面側が平坦化されていることを特徴とする請求項１記載の組み合わせ部材。
4. 上記嵌合突起部は、周面が先端側に向かって傾斜された先細り形状とされていることを特徴とする請求項１記載の組み合わせ部材。
5. 上記嵌合突起部と上記嵌合凹部とは相似形の矩形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載の組み合わせ部材。
6. 上記第１の部材及び上記第２の部材は、金属板であることを特徴とする請求項１記載の組み合わせ部材。