JP2517757B2 - 板状金属片を結合するための工具セット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、板状金属片を結合するための工具セットに
関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕

例えば二枚の板状金属片は重ねられて、プレスに装着
されたパンチとダイス型（以下工具セットという）によ
り二本の平行な限定された切断線に沿って切断される
が、この場合、二本の切断線の間の材料はダイス型に隣
り合っている板状金属片を越えて移動せしめられ且つパ
ンチとダイス型間で圧縮されて外方へ流動し、それによ
って鋲頭と類似の要素が形成されるようになる。又、ダ
イス型の切断要素は材料の上記流動に応じて弾性的に曲
がる。結合強度は、切断線に平行な方向の応力に対する
よりは切断線に直交する方向の応力に対する方が大き
い。このような結合を行うための工具セットは欧州特許
出願第77932号（米国特許第4614017号）に開示されてい
る。

独乙特許出願公開第3106313号（米国特許第4459735
号）には別の種類の工具セットが開示されている。この
工具セットでは、ダイス型とパンチは両者共精密な外形
を有していて、パンチは板状金属片が何れも切断されず
に液密の結合が行われるように小さくされた部分を有し
ている。ダイス型の外形はソケットに枢着された曲がり
要素によって形成されている。この種の工具セット、特
にダイス型は、取扱いが若干面倒であり且つ必要なスペ
ースを有効に利用できないことが多い。

本発明の一つの目的は、板状金属片の液密的な結合を
行うことができ且つダイス型は最小スペースを必要とす
るに過ぎない工具セットを提供することにある。

本発明の他の目的は、総ての方向にほぼ同じ強度を持
つ板状金属片の液密的な結合を行うための工具セットを
提供することにある。

本発明の更に他の目的は、設計が簡単で且つ安価に製
作し得る上記目的のための工具セットを提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段及び作用〕

本発明による工具セットは、プレスに装着されるべき
パンチとダイス型とを含んでいる。このダイス型は、固
定の金敷と、この金敷から所定の方向へ離れるように弾
性的に反らされ得る薄板とから成っている。パンチに対
面するダイス型の端面には侵入領域の精密な輪郭が画成
されており、一方、パンチの外形はダイス型の外形より
小さく、プレスが駆動して板状金属片を介してパンチが
侵入する際、パンチに接する一方の板状金属もダイス型
に接する他方の板状金属も切断されることのないように
なっている。本発明の第一の態様によれば、パンチの外
形は、パンチが板状金属に侵入した時、ダイス型の薄板
が反らされる方向における方がこれと直交する方向にお
けるよりもダイス型の外形に近似し、その結果、結合強
度は板状金属の面に平行な方向に実質上均等である。

本発明の他の態様によれば、ダイス型の金敷と薄板は
とは互いに向き合う平面を持っていて、ダイス型の外形
は上記薄板の二つの端縁と金敷に形成された凹みとによ
り限定されている。従って、薄板は平行な主面を有する
単純な偏平部材として製作することができ、金敷の凹み
は何れにしても複雑な加工を必要としない。金敷の凹み
は弾性的に反らされた上記薄板の方向へ材料を流動させ
る。板状金属片へのパンチの侵入は非等方性の変形を生
ぜしめるので、ダイス型を上記のように設計すると、変
形させられた材料は非等方性の流動を生じ、結合又は接
合強度は金属面に平行な総ゆる方向において不均一にな
るという結果を招く。

板状金属片の結合は家具や自転車等において多くの適
用例を見ることができるが、その結果は、例えば鋲頭と
類似の形状や輪郭の如き人目を引く外観を持つことが望
まれる。本発明によれば、パンチとダイス型の外形は、
その結合がパンチ側ではくっきりと限定された長円形を
又ダイス型側ではほぼ円形の突起状をなすように選定さ
れている。

ダイス型の薄板には適当なコーティングが施されて端
縁の寿命を増し且つ冷間溶接による堆積物を回避し得る
ようになっている。

本発明によれば、ダイス型の薄板の「変形」と「弾性
的反り」の二つの機能を分離して、上記薄板自体は変形
せずに板ばねによって金敷に向って弾圧されるようにな
っている点で特に有利である。これは、上記薄板とし
て、ステンレス鋼のような特別に固い板材の結合を可能
にするように、極めて強度のある材料を使用できること
を意味する。他方、板ばねは上記薄板が小さな負荷でも
反るように柔軟に作られていてもよいが、これは工具セ
ットをアルミニウムのような柔らかい材料の薄板金属片
を接合するのに適するようにする。本発明の工具セット
は夫々が0.2mm以下の厚みの一対のアルミニウム板を接
合できることが分かっているが、かかる接合は従来の工
具では不可能であった。

更に有利なことは、ソケットのナイフブレード受け上
に上記薄板が支持され、且つその下に油や接合操作によ
って発生する摩滅塵を受容し得る間隙が形成されている
ことである。

チップ発生の可能性を最小限に抑えることに薄板の接
合部画成縁は丸みが付けられていると有利である。

〔実施例〕

以下、第１図乃至第６図に示した参考図に基づき本発
明の基礎となるべき工具セットについて説明する。

第１図及び第２図に示されたように工具セットは、パ
ンチ10とダイス型12を含んでいる。このパンチ10とダイ
ス型12は、プレス（図示せず）に装着され矢印14方向に
往復動せしめられてパンチとダイス型との間に保持され
た二枚又はそれ以上の枚数の板状金属片16を結合又は接
合することができるように設計されている。ダイス型12
は凹み20を有する金敷18と、強い板ばねである二枚の薄
板24とを含んでいて、上記凹み20の底部はプレス面22と
なっている。言うまでもなく、プレス駆動時の１ストロ
ークにより、板状金属は薄板24とプレス面22を越えて延
びている金敷の一部26とにより画成された上記凹み20内
へ進入するパンチにより変形せしめられる。プレス面22
に圧接された板状金属材により上記ストローク運動が制
限されると、変形せしめられた板状金属材は上記薄板24
が弾性的に反らされるため側方へ流動する。

第３図から明らかなように、パンチの輪郭は長円形を
なしており、同様にダイス型の凹みの輪郭も長円形に近
い形をしている。パンチの輪郭は、結合操作中に板状金
属片のどちらも切断されることがないように、ダイス型
の凹みの輪郭に対応した凹みを付け得るように選定され
ており、その結果として、所定の厚みと強度を有する特
定の板状金属片を接合するには、それに適した特定のパ
ンチとダイス型のセットがあることは言うまでもない。
又、このパンチによる凹みは第１図と第２図に示された
二つの平面上では等しくない。

第５図に符号「Ａ」で示された寸法は第６図に符号
「Ｂ」で示された寸法よりも実際には大きいが、これは
工具セットにより生成された接合部の断面形状に反映さ
れ、第５図及び第６図はその外観を誇張して示してい
る。

ダイス型が第１図及び第２図に示されたように実際に
設計された場合には二つの重大な欠点が生じる。即ち、
第一の欠点は二枚の薄板の強度と弾性との間に或る程度
の妥協点を見出さなければならないことであり、第二の
欠点は薄板が弾性的に反ることができるように金敷と薄
板との間を明けておかなければならないが、この隙間内
にチップが落ち込むのを避けることはできないというこ
とである。

本発明は、これらの欠点を解消するためになされたも
ので、第７図及び第８図は、その実施例を示している。
第７図及び第８図において、各薄板は、簡単には反るこ
とができないようにソケット32のナイフブレード受け30
上に支持されて、金敷18の方向へ弾圧されている。従っ
て、両薄板は完全に硬い材料で作られていてもよく、板
状金属材が流動する際弾圧用板ばね34は殆ど無制限に弾
性変形することが可能である。この実施例では、ナイフ
ブレード受け30はパンチに向けられた弧状の側面を有し
ていて、塵埃や油等が受け面から落下するようになって
いる。又、金敷は、薄板材料や作業中に発生するチップ
を収容する部屋36を画成するように操作部品の下部が内
方へ凹まされているが、この部屋はナイフブレード受け
30の下側で終わっている。金敷18とソケット32と板ばね
34は中空のリベット等によって同一標準のダイス型を形
成するように組み立てられるが、第７図にはその組立て
に使用される連結要素の軸38だけが示されている。

薄板24をナイフブレード受け30上に保持させるため
に、薄板には、板ばね34の折曲げ舌片42が嵌入すべき横
方向の切込み40が形成されている。折曲げ舌片42の自由
端は、薄板を確実に固定するための内側へ曲げられた延
長部44を有している。この延長部は、ダイス型が静止位
置にあるとき、上記の部屋36を形成するため金敷に設け
られた凹み内に収容されている。

金敷18の端縁46と薄板24の端縁48が丸みを付けられて
いれば、チップの発生を確実に減らすことができるか、
或いは無くすことさえ可能である。

尚、薄板24が弾性的に反らされる方向におけるパンチ
10の先端を構成する面のダイス型の凹み20の縁との間の
距離は、上記方向と直交する方向におけるパンチ先端を
構成する面の縁とダイス型の凹み20の縁との間の距離よ
りも短くなるように設定されている。

第９図は、パンチの進入深さが板状金属片の自由表面
に当接する肩部50により限定される場合のパンチの形状
を示している。このパンチは、結合部における板状金属
材のはい上りを回避するため、薄くて弱い板状金属片に
用いられる工具セットに好適である。又、プレスに衝程
制限器や押圧力限定器を装備する必要がなくなるが、こ
の特徴は油圧駆動プレスにおいて有利である。

尚、二枚の薄板24の表面には、摩耗を減らすため例え
ば固体潤滑剤等によるコーティングが施されている。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明によれば、小型且つ安価に製作で
き而も全方向にほぼ同じ結合強度を持つ板状金属片の液
密的結合を達成し得るパンチとダイス型とから成る工具
セットを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は参考図で、第１図は第２図の１−１
線に沿う方向に見たパンチの側面図とダイス型の一部破
断側面図、第２図は第１図の２−２線の反って見たパン
チの側面図とダイス型の断面図、第３図は接合部のパン
チ側から見た平面図、第４図はダイス側から見た第３図
と同様の平面図、第５図は第３図の５−５線に沿う拡大
断面図、第６図は第３図の６−６線に沿う拡大断面図、
第７図は本発明の実施例におけるダイス型の第２図と同
様の断面図、第８図は第７図に示されたダイス型の金敷
と薄板の一方と板ばねの一方とを分解して示す斜視図、
第９図はパンチの他の変形例を示す側面図である。 10……パンチ、12……ダイス型、16……板状金属片、18
……金敷、20……凹み、22……プレス面、24……薄板、
30……ナイフブレード受け、32……ソケット、34……弾
圧用板ばね、36……部屋、38……軸、40……切込み、42
……折曲げ舌片、44……延長部、46,48……端縁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−7026（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パンチ（10）と、ダイス型（12）とからな
   る板状金属片を結合するための工具セットであって、 前記ダイス型は、前記パンチが打ち下ろされる金敷（1
   8）と、前記金敷に接して該金敷の両側に相互に平行に
   配置され、前記パンチが板状金属片（16）を前記金敷に
   対して打ち込んだ際に相互に接離する方向に弾性的に反
   ることが可能な二枚の薄板（24）とからなり、 該ダイス型には前記パンチの外形に対応し、かつ、前記
   パンチの先端が挿入可能な凹部（20）が設けられてい
   る、板状金属片を結合するための工具セットにおいて、 パンチ先端が前記凹部に挿入された際に前記方向におけ
   る前記パンチ先端を構成する面の縁と前記凹部の縁との
   間の距離は、前記方向と直交する方向における前記パン
   チ先端を構成する面の縁と前記凹部の縁との間の距離よ
   りも短くなるように設定されており、 前記薄板の下端は凹状円弧形状に形成され、前記薄板
   は、該凹状円弧形状と嵌合する凸状円弧形状（30）を先
   端に有する部材（32）によって支持されており、 前記薄板の各々は該薄板の外側に接して配置された板ば
   ね（34）によって前記金敷の方向に押圧されており、 前記パンチで複数枚の板状金属片を前記凹部に打ち込む
   ことにより、該複数枚の板状金属片を結合するようにし
   たことを特徴とする工具セット。
2. 【請求項２】前記パンチは断面がほぼ長円形をなしてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の工具セット。