JP2009535579A - クリンチスポットベアリング - Google Patents

Abstract

【課題】 ２個構成嵌合式ベアリングアセンブリーによる２枚のシートの回転自在な接合を提供する。
【解決手段】 各シートに夫々部材を固着し、これらシートを接合させるが、その嵌合式支承面により相互間の回転が制御されるようになっている。この２つの嵌合部材は、内レースおよび外レースからなり、接合されるべきシート中の整合した孔に一緒に重なるようにして配置される。これらシートの回転自在な接合は単一のプレス操作により達成される。その場合、各レースはシートの夫々の一方に同時にプレスされ、且つ、レース間にギャップが維持されるようになっている。
【選択図】図1

Description

本発明は２つのシート材を接合するためのファスナーであって、これらシート相互の相対的回転を可能にするものに関する。より具体的には、本発明は、単一の加圧組立て操作により２つのシートの回転可能な接合を提供するクリンチ型２個構成ファスナーに関する。

留め具工業において、２つの比較的薄い金属シートを回転自在に接合することができるファスナーについての要望が存在する。このようなファスナーはしばしばピボットベアリング又はスラストベアリングと呼ばれている。このようなファスナー構造の例が例えば米国特許Ｎｏ．４，５８２，４３５（Ｄａｖｉｓ，“ピボットベアリング”）（特許文献１）に示されている。このような装置の他の例が米国特許Ｎｏ．５，８６０，７８０（Ｌｅｎａｃら）（特許文献２）に示されている。この双方の場合、リベットタイププロセスを使用して材料シートあるいはＬｅｎａｃらの特許に記載されているようなリベットタイプファスナーの一方の上に張り出すようにして接合される。これらのシステムの夫々は、シート間の相対的回転を阻害することなしに、シート間の弾性的分離を提供すること又は軸的偏向を適応させることが出来ないという欠点を有するものである。更に、Ｌｅｎａｃらのファスナーのこれらシートへの設定は複雑なものとなる。更に、これらの双方の例において、これら支承面の一方は必ずシート材料自体となる。これは過度の摩損、メンテナンス問題および接合不良をもたらすものとなる。更に、これはシート材料および表面状態を制限させるものとなる。この問題を解決させる接合アセンブリーは更に複雑な３個構成システムとなる。

従って、２枚の比較的薄い金属シートを回転自在に接合する効率的、経済的な方法であって、且つ、これらシート間の軸的偏向および弾性的分離を可能にする方法の必要性が存在する。更に、薄い金属シートのための単純な回転自在の接合アセンブリーであって、これらシートのいずれもが摩擦支承面である必要がないようなものについての必要性が存在する。
米国特許Ｎｏ．４，５８２，４３５ 米国特許Ｎｏ．５，８６０，７８０

本発明は、上述の業界における必要性を満たすべく、２個構成嵌合式ベアリングアセンブリーにより２枚のシートの回転自在な接合を可能にすることを目的とするものである。

本発明の２個構成嵌合式ベアリングアセンブリーによれば、各シートに夫々部材を固着し、これらシートを接合させるが、その嵌合式支承面により相互間の回転が制御されるようになっている。この２つの嵌合部材は、内レースおよび外レースからなり、接合されるべきシート中の整合した孔に一緒に重なるようにして配置され、その後、この一対のレースが単一の押圧操作でこれらシート中に圧入されるようになっている。この支承部材のための材料は特定の用途の摩擦および負荷特性に応じて選択することができる。他の実施例として、これらレース間にボールベアリングを加えること、あるいは他の例として、シートの回転及び/又は角度的偏向を可能にするアーチ形支承面を有するシート間で付勢バネが使用される。

より具体的には、本発明は、２枚のシートを回転自在に接合するためのベアリングアセンブリーを提供するものであり、この場合、上方シートが第１の孔を有し、これがこの上方シートと対向する下方シートの第２の孔と軸を中心として整合するようにして重ねられる。外レースが上方シートの孔内に配置され、更に中央に孔を有すると共に、外レースを上方シートと固着させるため、上方シートからの金属の常温流れを受理するための手段がその周縁に設けられている。内レースは外レース内に部分的に置かれ、更に第２のシート内に部分的に置かれて周縁クリンチ取着手段により第２のシートに固定される。内レースは、外レースの孔の直径よりも大きい拡大した径のヘッドを有しており、組み立て後において上方シートを下方シートに捕捉させるようにしている。これら内レースおよび外レースは互いに密着するような寸法となっていて接合を提供すると共に、一方のシートを他方のシートとの関連で軸を中心として回転自在にさせている。

これに関し、本発明の一以上の実施例を詳述する前に以下のことに留意されたい。すなわち、本発明の適用について、以下の記載中又は図に示した構成部材の具体的構成および配置に限定されるものではない。本発明はその他の実施例も可能であり、種々の方法で実施することができる。更に、ここで使用されている用語および表現は説明のためのものであり、それに限定されると解釈されてはならない。

此処に開示した発明の概念をその他の構成、方法およびシステムを設計するためのベースとして利用して本発明の幾つかの目的を容易に実施し得ることは当業者にとって自明であろう。従って、本発明の精神および範囲を逸脱しない限り、そのような均等物も本発明の請求の範囲に包含されるものとみなされるということは重要なことである。

図１を参照すると、本発明の基本的な４個の部材がそこに示されている。内レース１１および外レース１３がシート１５，１７内に組立てられていて、シート相互を接合しているが、これらシートは支承部材１１，１３に基づいて自由に回転可能となっている。この部材１１は内レースであって、外レース１３内に嵌合している。図２Ａおよび図２Ｂに示すような単一の押圧操作において、内レース１１は下方シート１７内に設置され、外レース１３は上方シート１５内に係合された状態となる。これらレースの設置は上方シート１５および下方シート１７の夫々に穿設された整合する孔１６，１８を介してなされる。

図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、そこには、パンチ２１と、アンビル２３との間で行われるプレス操作による、本発明の部材の組立て方が示されている。上方シート１５および下方シート１７をそれらの孔を整合させて状態にしてプレス内に配置する。内レース１１および外レース１３は一緒にして、図２Ａに示すようにシートの孔と同軸となるようにしてシート上にセットする。ついでプレスすることにより、図２Ｂに示すようにシート相互の接合と、関連部分の係合が生じる。これら部材のシート材料への圧入の結果、外レースの周縁に沿った周方向アンダーカット部３１が上方シートからの金属の常温流れを受理し、他方、内レース内に設けられた同様の周方向アンダーカット部３３が下方シートからの金属の常温流れを受理するようになっている。これにより、外レースの上方シートへの固着並びに、内レースの下方シートへの固着が達成される。これら部材はそれらの間の相対的動きを制御し、かつ、それらの自由な回転動作を可能にするギャップ又はクレアランス３５が形成されるような寸法となっている。

図３を参照すると、本発明の１実施例として、長尺シャンク部４１を有する内レース１１が使用されている。これはシート１５，１７間の実質的なスタンドオフ（離間）を可能にするものである。内レース１１および外レース１３は、図２Ａおよび図２Ｂに示す実施例と同様にして上方シートおよび下方シート内に係止されるが、バネ４３が内レースのシャンク部４１の周りに設けられている。このバネはこれらシートを相互に離すように弾性的に付勢すると同時に、この図に示すように角度的偏向を可能にする。この実施例は上記部材間の遥動並びに回転動を可能にするものである。この角度的偏向を容易にするため、相容的アーチ面４４および４５が内レースおよび外レースに夫々設けられている。この実施例は玉継手型フラッシ・クリンチ・ベアリングを提供するものであるが、その設置には２段プレス操作が必要となる。外レースを最初にシート内にプレスし、ついで、内レースを上方シートおよびバネを通して設置し、第２のプレス操作により第２のシート内に係止（クリンチ）させる。

図４を参照すると、この実施例の場合、摩擦を少なくするため、内レース１１および外レース１３が玉軸受け４６を使用してシート１５，１７を相互に回転自在に接合させている。更なる摩擦の減少を得るために、設置に際してシート間にシム（間隙調整板）（図示せず）を介在させてもよい。これは後に除去したとき、シートの回転時にシート相互を非接触状態に維持させるものとなる。

上記の記載は本発明の原理を説明したものに過ぎず、当業者であれば、その他の改良、変形を容易に行うことも可能であり、従って、本発明はここに示された構成、操作そのものに限定されるものではない。従って、全ての適当な変更並びに均等物も本発明の範囲に包含されるべきものである。

本発明のアセンブリーを右下方から見た図。 本発明のアセンブリーの側断面図。 本発明のアセンブリーの側断面図。 スプリングセパレータおよびアーチ状支承面を使用した本発明の他の実施例の側断面図。 ボールベアリングを使用した本発明の他の実施例の側断面図。

符号の説明

１１ 内レース
１３ 外レース
１５ 上方シート
１６ 孔
１７ 下方シート
１８ 孔
２１ パンチ
２３ アンビル
３１ 周方向アンダーカット部
３３ 周方向アンダーカット部
４１ シャンク部
４３ バネ
４４ アーチ面
４５ アーチ面
４６ 玉軸受け

Claims (9)

1. ２枚のシートを回転自在に接合するためのベアリングアセンブリーであって;
   第１の孔を有する平坦な上方シートと、
   該第１の孔内に配置される外レースであって、軸孔および外レースに固着される上方シートからの金属の常温流れを受理するための手段を有するものと、
   上記上方シートに対向して設けられた下方シートであって、該第１の孔と同軸的に整合する第２の孔を有するものと、
   上記外レースの軸孔内に少なくとも部分的に配置される内レースであって、上記の第２の孔内に少なくとも部分的に軸方向に延出し、これを上記下方シートに固着させる周縁クリンチ取着手段を有するものと、
   を具備してなり、
   該内レースが、外レースの孔の直径よりも大きい拡大した径のヘッドを有し上方シートを下方シートに捕捉させるようになっていて、これら内レースおよび外レースが互いに上記軸を中心として上記上方シートを上記下方シートに回転自在に接合するよう密着した寸法となっていることを特徴とするベアリングアセンブリー。
   
2. 前記内レースのヘッドが傾斜外側壁部を有する請求項１記載のベアリングアセンブリー。
   
3. 前記外レースが、前記ヘッドの外側壁部を密着するように受理する傾斜内側壁部を有する請求項２記載のベアリングアセンブリー。
   
4. 前記上方シートおよび下方シートとの間の内レースのシャンク部を囲み、これらシートと当接してこれらシートを前記バネの両端で弾性的に付勢し離間させるバネを更に具備してなる請求項３記載のベアリングアセンブリー。
   
5. 前記内レースおよび外レースの間に半径方向に配置させ、これらと回転的に接触する複数の玉軸受けを更に具備してなる請求項４記載のベアリングアセンブリー。
   
6. 前記バネがコイルバネである請求項４記載のベアリングアセンブリー。
   
7. 前記外レースの内側壁部および前記内レースの外側壁部が対応するアーチ面を有している請求項４記載のベアリングアセンブリー。
   
8. 前記内レースの外側壁部上の任意の点と、前記外レースの内側壁部上の任意の点と間にギャップが形成されている請求項３記載のベアリングアセンブリー。
   
9. ２枚のシートを回転自在に接合させる方法であって、
   外レースと、嵌合する内レースとからなる２個構成ベアリングアセンブリーを提供する工程と、
   パンチと、アンビルとを有するプレスを提供する工程と、
   該内レースを該外レース内に配置する工程と、
   これら内レースおよび外レースを前記の２枚のシート、上方シート及び下方シート上に設定する工程であって、これらシートの夫々に設けられた孔と、該内レースおよび該外レースと同軸に整合させる工程と、
   前記パンチの１ストロークを介して、これらレースをこれらシート内にプレスし、外レースを上方シートに係止させると同時に、内レースを下方シートに係止させることにより これらシート間の回転自在な接合を達成させる工程と、
   を具備してなることを特徴とする方法。

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