JP3031981B2 - シート状の部材の結合構造 - Google Patents
シート状の部材の結合構造Info
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、二つのシート状の部材をかしめて結合した
シート状の部材の結合構造に関する。
シート状の部材の結合構造に関する。
「従来の技術」 この種のシート状の部材の結合構造としては、二つの
シート状の部材に下孔がそれぞれ穿設され、二つのシー
ト状の部材を、各下孔が一致するようにして重ね合せ、
各下孔にリベット部材を通して、リベット止めしたもの
が一般的である。
シート状の部材に下孔がそれぞれ穿設され、二つのシー
ト状の部材を、各下孔が一致するようにして重ね合せ、
各下孔にリベット部材を通して、リベット止めしたもの
が一般的である。
「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、このような従来のシート状の部材の結
合構造では、特別にリベット部材が必要となり、コスト
を低減する際に支障になるという問題点があった。
合構造では、特別にリベット部材が必要となり、コスト
を低減する際に支障になるという問題点があった。
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、リベット部材を用いないで二つのシート状の
部材をかしめるようにしたことにより、コストを低減す
ることができるシート状の部材の結合構造を提供するこ
とを目的としている。
たもので、リベット部材を用いないで二つのシート状の
部材をかしめるようにしたことにより、コストを低減す
ることができるシート状の部材の結合構造を提供するこ
とを目的としている。
「課題を解決するための手段」 かかる目的を達成するための本発明の要旨とするとこ
ろは、 １ 二つのシート状の部材をかしめて結合したシート状
の部材の結合構造において、 前記二つのシート状の部材の一方にピアス孔を穿設す
るとともに、他方のシート状の部材を切り起こして、前
記ピアス孔にそれぞれ嵌通する一対の脚部と、該一対の
脚部の各先端を繋ぎ前記ピアス孔から所定量突出する頭
部と、前記一対の脚部の少なくとも一方に連続する回転
止め用の段差部とを形成し、 前記二つのシート状の部材を合せ、前記ピアス孔から
突出した前記頭部を潰して、前記二つのシート状の部材
を離脱不能に結合し、 前記回転止め用の段差部は、前記一方のシート状の部
材の板厚分程度突出していて、前記ピアス孔に嵌合し、
前記頭部を中心とする前記二つのシート状の部材の相対
回転を阻止していることを特徴とするシート状の部材の
結合構造。
ろは、 １ 二つのシート状の部材をかしめて結合したシート状
の部材の結合構造において、 前記二つのシート状の部材の一方にピアス孔を穿設す
るとともに、他方のシート状の部材を切り起こして、前
記ピアス孔にそれぞれ嵌通する一対の脚部と、該一対の
脚部の各先端を繋ぎ前記ピアス孔から所定量突出する頭
部と、前記一対の脚部の少なくとも一方に連続する回転
止め用の段差部とを形成し、 前記二つのシート状の部材を合せ、前記ピアス孔から
突出した前記頭部を潰して、前記二つのシート状の部材
を離脱不能に結合し、 前記回転止め用の段差部は、前記一方のシート状の部
材の板厚分程度突出していて、前記ピアス孔に嵌合し、
前記頭部を中心とする前記二つのシート状の部材の相対
回転を阻止していることを特徴とするシート状の部材の
結合構造。
２ 二つのシート状の部材をかしめて結合したシート状
の部材の結合構造において、 前記二つのシート状の部材の一方にピアス孔を穿設す
るとともに、他方のシート状の部材を切り起こして、切
り起こした先端である頭部を前記ピアス孔に嵌通して該
ピアス孔から所定量突出させ、 前記二つのシート状の部材を合せ、前記ピアス孔から
突出した前記頭部を潰して、前記二つのシート状の部材
を離脱不能に結合し、 前記切り起こした基端側に回転止め用の段差部を形成
し、該回転止め用の段差部は、前記一方のシート状の部
材の板厚分程度突出していて、前記ピアス孔に嵌合し、
前記頭部を中心とする前記二つのシート状の部材の相対
回転を阻止していることを特徴とするシート状の部材の
結合構造に存する。
の部材の結合構造において、 前記二つのシート状の部材の一方にピアス孔を穿設す
るとともに、他方のシート状の部材を切り起こして、切
り起こした先端である頭部を前記ピアス孔に嵌通して該
ピアス孔から所定量突出させ、 前記二つのシート状の部材を合せ、前記ピアス孔から
突出した前記頭部を潰して、前記二つのシート状の部材
を離脱不能に結合し、 前記切り起こした基端側に回転止め用の段差部を形成
し、該回転止め用の段差部は、前記一方のシート状の部
材の板厚分程度突出していて、前記ピアス孔に嵌合し、
前記頭部を中心とする前記二つのシート状の部材の相対
回転を阻止していることを特徴とするシート状の部材の
結合構造に存する。
「作用」 二つのシート状の部材の一方にピアス孔が穿設され、
他方のシート状の部材を切り起こして一対の脚部と頭部
とが形成されているものにおいて、一対の脚部をピアス
孔にそれぞれ嵌通させるように二つのシート状の部材を
合せると、頭部がピアス孔から所定量突出する。
他方のシート状の部材を切り起こして一対の脚部と頭部
とが形成されているものにおいて、一対の脚部をピアス
孔にそれぞれ嵌通させるように二つのシート状の部材を
合せると、頭部がピアス孔から所定量突出する。
所定量突出した頭部を潰して、ピアス孔の周縁部にか
かるようにすると、二つのシート状の部材が離脱不能に
結合する。
かるようにすると、二つのシート状の部材が離脱不能に
結合する。
二つのシート状の部材の一方にピアス孔が穿設され、
他方のシート状の部材を切り起こして先端に頭部が形成
されているものにおいて、頭部をピアス孔に嵌通させる
ように二つのシート状の部材を合せると、頭部がピアス
孔から所定量突出する。
他方のシート状の部材を切り起こして先端に頭部が形成
されているものにおいて、頭部をピアス孔に嵌通させる
ように二つのシート状の部材を合せると、頭部がピアス
孔から所定量突出する。
所定量突出した頭部を潰して、ピアス孔の周縁部にか
かるようにすると、二つのシート状の部材が離脱不能に
結合する。
かるようにすると、二つのシート状の部材が離脱不能に
結合する。
「実施例」 以下、図面に基づき本発明の一実施例を説明する。
第１図から第15図は本発明の一実施例を示している。
第１図から第７図に示すように、二つのシート状の部
材10,20には薄板鋼材がそれぞれ用いられている。二つ
のシート状の部材10,20はかしめて結合されている。一
方のシート状の部材10が被かしめ部材に、他方のシート
状の部材20がかしめ部材になっている。
材10,20には薄板鋼材がそれぞれ用いられている。二つ
のシート状の部材10,20はかしめて結合されている。一
方のシート状の部材10が被かしめ部材に、他方のシート
状の部材20がかしめ部材になっている。
一方のシート状の部材10には略矩形状のピアス孔12が
穿設されている。ピアス孔12の形は、略矩形状に限ら
ず、例えば第７図に示すように、太鼓形状であってもよ
い。
穿設されている。ピアス孔12の形は、略矩形状に限ら
ず、例えば第７図に示すように、太鼓形状であってもよ
い。
他方のシート状の部材20は山形状断面に切り起こされ
て、ピアス孔12にそれぞれ嵌通する一対の脚部22と、一
対の脚部22の各先端を繋ぐ頭部24とが形成されている。
て、ピアス孔12にそれぞれ嵌通する一対の脚部22と、一
対の脚部22の各先端を繋ぐ頭部24とが形成されている。
各脚部22の板幅が略矩形状のピアス孔12の短辺の長さ
に対応しており、一対の脚部22間の長さがピアス孔12の
長辺の長さに対応している。
に対応しており、一対の脚部22間の長さがピアス孔12の
長辺の長さに対応している。
他方のシート状の部材20の一般部26の上面と頭部24の
下面との高低差ｈは、一方のシート状の部材10の板厚ｔ
とすると、ｔ≦ｈ≦ｔ＋0.2tに設定されている。これに
より、両方のシート状の部材10,20が重なったとき頭部2
4がピアス孔12から突出るうような形になっている。
下面との高低差ｈは、一方のシート状の部材10の板厚ｔ
とすると、ｔ≦ｈ≦ｔ＋0.2tに設定されている。これに
より、両方のシート状の部材10,20が重なったとき頭部2
4がピアス孔12から突出るうような形になっている。
一方のシート状の部材10は所定の厚みのものが使用さ
れる。板厚ｔが小さいと、かしめた際にピアス孔12が広
がるからである。但し、広がりが機能上支障がなければ
この限りではない。
れる。板厚ｔが小さいと、かしめた際にピアス孔12が広
がるからである。但し、広がりが機能上支障がなければ
この限りではない。
また、板厚ｔが大きくなると、頭部24の突出量も大き
くなるが、板厚ｔが3.2mm以上のときはむしろ突出量は2
mm程度に押えた方がよい。
くなるが、板厚ｔが3.2mm以上のときはむしろ突出量は2
mm程度に押えた方がよい。
頭部24を潰すことにより、潰れた頭部がピアス孔12の
周縁部に鍔状にかかるようになり、鍔状の部位25によ
り、二つのシート状の部材10,20が離脱不能に結合され
ている。
周縁部に鍔状にかかるようになり、鍔状の部位25によ
り、二つのシート状の部材10,20が離脱不能に結合され
ている。
第８図は鍔状の部位25の厚みＴとふくらみＢとの関係
を示している。このとき、ピアス孔12の幅は6.65mmに設
定されている。
を示している。このとき、ピアス孔12の幅は6.65mmに設
定されている。
第９図および第10図は二つのかしめ用の治具をそれぞ
れ示している。
れ示している。
第９図に示すように、かしめ用の治具30aは、上型30
と下型40とから成る。上型30は直径Ｄの円形断面をして
いて、その下面部には、突出する頭部24が嵌り込む嵌合
凹部32が形成されている。
と下型40とから成る。上型30は直径Ｄの円形断面をして
いて、その下面部には、突出する頭部24が嵌り込む嵌合
凹部32が形成されている。
上型30の直径Ｄは、シート状の部材10に有害な傷をつ
けないよう、十分な大きさに設定されるとともに、上型
30の下面部の角には面取りが施されている。嵌合凹部32
の深さが、鍔状の部位25の厚みに相当している。嵌合凹
部32は頭部24が潰れて広がることを考慮して頭部24より
大き目に形成されている。
けないよう、十分な大きさに設定されるとともに、上型
30の下面部の角には面取りが施されている。嵌合凹部32
の深さが、鍔状の部位25の厚みに相当している。嵌合凹
部32は頭部24が潰れて広がることを考慮して頭部24より
大き目に形成されている。
下型40は一辺の長さＤの角形断面をしていて、その上
面部には、突出する頭部24に嵌入する嵌入用の凸部42が
形成されている。下型40の一辺の長さＤは、シート状の
部材10に有害な傷をつけないよう、十分な大きさに設定
されるとともに、下型40の上面部の角には面取りが施さ
れている。
面部には、突出する頭部24に嵌入する嵌入用の凸部42が
形成されている。下型40の一辺の長さＤは、シート状の
部材10に有害な傷をつけないよう、十分な大きさに設定
されるとともに、下型40の上面部の角には面取りが施さ
れている。
また、嵌入用の凸部42にはシート状の部材20の脚部22
に当たらないよう両側に逃がし部44をそれぞれ設けてい
る。
に当たらないよう両側に逃がし部44をそれぞれ設けてい
る。
第10図に示すように、かしめ用の治具30bの下側40bが
シート状の部材20の脚部22に当たっていると、かしめ後
に両方のシート状の部材10,20の間に隙間△が生じるよ
うになる。
シート状の部材20の脚部22に当たっていると、かしめ後
に両方のシート状の部材10,20の間に隙間△が生じるよ
うになる。
次に作用を説明する。
下型40の嵌入用の突起部42が、他方のシート状の部材
20の一対の脚部22の間に相対的に入り込んで、頭部24に
当てるようにして、下型40に他方のシート状の部材20を
位置決めする。
20の一対の脚部22の間に相対的に入り込んで、頭部24に
当てるようにして、下型40に他方のシート状の部材20を
位置決めする。
次に、頭部24が一方のシート状の部材10の脚部22に相
対的に嵌通するように、一方のシート状の部材10を他方
のシート状の部材20に重ね合わせる。
対的に嵌通するように、一方のシート状の部材10を他方
のシート状の部材20に重ね合わせる。
それにより、頭部24がピアス孔12から所定量突出す
る。
る。
次に、上型30を下げていくと、上型30の嵌合凹部32に
頭部が相対的に嵌り込む。さらに、上型30を下げていく
と、嵌合凹部32が頭部24に当接して、これを潰す。
頭部が相対的に嵌り込む。さらに、上型30を下げていく
と、嵌合凹部32が頭部24に当接して、これを潰す。
それにより、鍔状の部位25が成形され、鍔状の部位25
がピアス孔12の周縁部にかかるようになり、二つのシー
ト状の部位10,20が離脱可能に結合する。
がピアス孔12の周縁部にかかるようになり、二つのシー
ト状の部位10,20が離脱可能に結合する。
第11図から第13図は、前記結合された二つのシート状
の部材10,20について行なわれた結合強度試験の結果を
示している。
の部材10,20について行なわれた結合強度試験の結果を
示している。
第11図は引張り強度（剪断方向強度）試験の結果を示
している。
している。
試験結果から推測して、下記の概算式が導かれる。
Ｗ ：引張り方向強度（kgf） σ ：素材の引張り強さ（kgf/mm2） ｔ′：脚部の材厚（第２図参照） Ａ ：脚部の幅 Ｋ ：修正係数 とすると、 Ｗ＝σ・ｔ′・Ａ・Ｋ …（１） Ｗの平均値337（kgf）および材質がSPCCの場合、Ｋ＝
2.4となる。
2.4となる。
これにより、（１）式は、 Ｗ＝2.4・σ・ｔ′・Ａ …（２） となる。
第11図および第12図ははがし方向強度試験の結果を示
しており、これにより、はがし方向強度は、かしめ後の
鍔状の部位25の厚みＴに相関していることがわかる。
しており、これにより、はがし方向強度は、かしめ後の
鍔状の部位25の厚みＴに相関していることがわかる。
はがし方向の破壊は、鍔状の部位25のメクレによって
生じる。つまり、はがし方向強度は鍔状の部位25の曲げ
応力によって決定される。
生じる。つまり、はがし方向強度は鍔状の部位25の曲げ
応力によって決定される。
但し、はがし方向強度は試験片の形状・寸法により異
なる。
なる。
第11図および第13図は回転方向強度試験の結果を示し
ている。
ている。
回転方向強度は、回転初期の回転抗力と、破壊抗
力（M kgfmm）とに分けて考える必要がある。
力（M kgfmm）とに分けて考える必要がある。
のゾーンは、鍔状の部位25とピアス孔12の周縁部と
のフリクションのみで支える形になるので、強度的には
期待できない。
のフリクションのみで支える形になるので、強度的には
期待できない。
のゾーンは、脚部22とピアス孔12の周縁との嵌め合
い関係によって支える形になる。
い関係によって支える形になる。
本試験においては、一か所のかしめにより、回転方向
の強度試験を行なったが、一か所のかしめにより回転方
向の抗力を期待することは避けた方がよい。本結合構造
を製品に採用する際には、かしめ部位を二か所以上にし
たり、スポット溶接乃至回転止めとの併用が望ましい。
の強度試験を行なったが、一か所のかしめにより回転方
向の抗力を期待することは避けた方がよい。本結合構造
を製品に採用する際には、かしめ部位を二か所以上にし
たり、スポット溶接乃至回転止めとの併用が望ましい。
スペースの制限等から複数箇所のかしめが困難な場合
には、第14図および第15図に示すように、他方のシート
状の部材50に回転止め用の段差部51を形成するととも
に、段差部51連続して脚部52および頭部54を形成すれば
よい。
には、第14図および第15図に示すように、他方のシート
状の部材50に回転止め用の段差部51を形成するととも
に、段差部51連続して脚部52および頭部54を形成すれば
よい。
この際、一方のシート状の部材60には回転止め用の段
差部51および脚部52が嵌合するピアス孔62が穿設される
ことはいうまでもない。
差部51および脚部52が嵌合するピアス孔62が穿設される
ことはいうまでもない。
本実施例においては、他方のシート状の部材20に一対
の脚部22と脚部22の各先端を繋ぐ頭部24とを形成したも
のを示したが、例えば、大きな結合強度を要しない場合
には、シート状の部材を切り起こして一つの脚部を形成
し、脚部の先端である頭部を潰してかしめるようにした
構成であってもよい。
の脚部22と脚部22の各先端を繋ぐ頭部24とを形成したも
のを示したが、例えば、大きな結合強度を要しない場合
には、シート状の部材を切り起こして一つの脚部を形成
し、脚部の先端である頭部を潰してかしめるようにした
構成であってもよい。
「発明の効果」 本発明に係るシート状の部材の結合構造によれば、二
つのシート状の部材の一方に穿設されたピアス孔に、他
方のシート状の部材の両脚部を嵌通し、両脚部の先端を
繋ぐ頭部を潰して二つのシート状の部材を離脱不能に係
合するようにしたので、引張り強度、はがし方向強度等
の結合強度が高くなり、品質を向上することができる。
また、リベット部材等の特別の部品を使わないで、二つ
のシート状の部材を離脱不能に結合するようにしたの
で、コストを低減することができる。
つのシート状の部材の一方に穿設されたピアス孔に、他
方のシート状の部材の両脚部を嵌通し、両脚部の先端を
繋ぐ頭部を潰して二つのシート状の部材を離脱不能に係
合するようにしたので、引張り強度、はがし方向強度等
の結合強度が高くなり、品質を向上することができる。
また、リベット部材等の特別の部品を使わないで、二つ
のシート状の部材を離脱不能に結合するようにしたの
で、コストを低減することができる。
第１図から第15図は本発明の一実施例を示しており、第
１図は本結合構造を示す斜視図、第２図は第１図II−II
線断面図、第３図は第１図III−III線断面図、第４図は
本結合構造の分解斜視図、第５図は第４図Ｖ−Ｖ線断面
図、第６図はピアス孔の平面図、第７図は同じく変形例
の平面図、第８図は鍔状の部位の厚み−ふくらみの関係
を示す説明図、第９図はかしめ用の治具を示す要部断面
図、第10図は同じく他の治具を示す要部断面図、第11図
は結合強度試験の説明図、第12図ははがし方向強度試験
の説明図、第13図は回転方向強度試験の説明図、第14図
および第15図は本実施例の変形例を示しており、第14図
は結合構造の要部斜視図、第15図はシート状の部材の斜
視図である。 10……一方のシート状の部材 12……ピアス孔 20,50……他方のシート状の部材 22……脚部 24……頭部 25……鍔状の部位 30……上型 40……下型
１図は本結合構造を示す斜視図、第２図は第１図II−II
線断面図、第３図は第１図III−III線断面図、第４図は
本結合構造の分解斜視図、第５図は第４図Ｖ−Ｖ線断面
図、第６図はピアス孔の平面図、第７図は同じく変形例
の平面図、第８図は鍔状の部位の厚み−ふくらみの関係
を示す説明図、第９図はかしめ用の治具を示す要部断面
図、第10図は同じく他の治具を示す要部断面図、第11図
は結合強度試験の説明図、第12図ははがし方向強度試験
の説明図、第13図は回転方向強度試験の説明図、第14図
および第15図は本実施例の変形例を示しており、第14図
は結合構造の要部斜視図、第15図はシート状の部材の斜
視図である。 10……一方のシート状の部材 12……ピアス孔 20,50……他方のシート状の部材 22……脚部 24……頭部 25……鍔状の部位 30……上型 40……下型
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21D 39/03
Claims (2)
- 【請求項１】二つのシート状の部材をかしめて結合した
シート状の部材の結合構造において、 前記二つのシート状の部材の一方にピアス孔を穿設する
とともに、他方のシート状の部材を切り起こして、前記
ピアス孔にそれぞれ嵌通する一対の脚部と、該一対の脚
部の各先端を繋ぎ前記ピアス孔から所定量突出する頭部
と、前記一対の脚部の少なくとも一方に連続する回転止
め用の段差部とを形成し、 前記二つのシート状の部材を合せ、前記ピアス孔から突
出した前記頭部を潰して、前記二つのシート状の部材を
離脱不能に結合し、 前記回転止め用の段差部は、前記一方のシート状の部材
の板厚分程度突出していて、前記ピアス孔に嵌合し、前
記頭部を中心とする前記二つのシート状の部材の相対回
転を阻止していることを特徴とするシート状の部材の結
合構造。 - 【請求項２】二つのシート状の部材をかしめて結合した
シート状の部材の結合構造において、 前記二つのシート状の部材の一方にピアス孔を穿設する
とともに、他方のシート状の部材を切り起こして、切り
起こした先端である頭部を前記ピアス孔に嵌通して該ピ
アス孔から所定量突出させ、 前記二つのシート状の部材を合せ、前記ピアス孔から突
出した前記頭部を潰して、前記二つのシート状の部材を
離脱不能に結合し、 前記切り起こした基端側に回転止め用の段差部を形成
し、該回転止め用の段差部は、前記一方のシート状の部
材の板厚分程度突出していて、前記ピアス孔に嵌合し、
前記頭部を中心とする前記二つのシート状の部材の相対
回転を阻止していることを特徴とするシート状の部材の
結合構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2249116A JP3031981B2 (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | シート状の部材の結合構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2249116A JP3031981B2 (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | シート状の部材の結合構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04127926A JPH04127926A (ja) | 1992-04-28 |
| JP3031981B2 true JP3031981B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=17188189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2249116A Expired - Lifetime JP3031981B2 (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | シート状の部材の結合構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3031981B2 (ja) |
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| JP5051285B2 (ja) * | 2010-08-20 | 2012-10-17 | トヨタ自動車株式会社 | 溶接構造及び溶接方法 |
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-
1990
- 1990-09-19 JP JP2249116A patent/JP3031981B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020239161A1 (de) * | 2019-05-27 | 2020-12-03 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Stanzpaketieren von blechen |
| US11772149B2 (en) | 2019-05-27 | 2023-10-03 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Punching and clinching of metal sheets |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04127926A (ja) | 1992-04-28 |
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