JP3556836B2

JP3556836B2 - 金属板の格子状連結方法

Info

Publication number: JP3556836B2
Application number: JP20722898A
Authority: JP
Inventors: 義美葛井; 信義谷口
Original assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Current assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Priority date: 1998-07-06
Filing date: 1998-07-06
Publication date: 2004-08-25
Anticipated expiration: 2018-07-06
Also published as: JP2000024841A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両のラジエーターグリル、フェンス、窓面格子等の如く、複数の金属板を格子状に組付けて結合した金属板の格子状連結方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７および図８に示す車両のラジエーターグリルを例にとると、ラジエーターグリル１として、互いに平行に配した複数の帯状の金属板の横バー２を、これと交差する金属板からなるブラケット３により結合し、ブラケット３で車体に取付けた構造としたものがある。
【０００３】
この種のラジエーターグリル１では一般に、各横バー２の後縁をブラケット３の前縁に形成した嵌合溝３０に嵌入し、両者２，３の嵌合連結部を溶接して結合している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、横バー２としては、特にこれを小間隔で多数枚配設した場合には一般に比較的薄いアルミニウム板を用いているので溶接熱による歪みが発生し、ラジエーターグリル１の見栄えを損ねるおそれがある。そこで本発明は、溶接によらずに、金属板を強固かつ作業性良好に格子状に連結する方法を提供することを課題としてなされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
互いに交差する複数の第１および第２の金属板を嵌合させて格子状に連結するに際して、第１および第２の金属板の少なくとも一方の金属板の端縁には、他方の金属板の端縁に嵌入して他方の金属板をその両面から挟む嵌合溝を形成するとともに、上記他方の金属板の板面には、上記一方の金属板が嵌入されたときにその嵌合溝の開口端に対応する位置に凹所を形成する。そして、上記一方の金属板をその嵌合溝により上記他方の金属板に嵌入して格子状に組付ける。そしてプレス機として、下型ダイスと上型ポンチとからなり、下型ダイスには、スプリングにより上下動可能に支持せしめて上方に付勢した下型ダイス全長にわたる長さの製品払いと、該製品払いに隣接平行に下型ダイスに固定した平板状で先端に鋭利な刃を有するカシメ刃を具備し、下型ダイスの上面には所定の間隔をおいて複数の溝を形成したプレス機を用いて、上記他方の金属板に組付けられた複数の上記一方の金属板の上記端縁を上記下型ダイスの上記溝に差し込んで上記他方の金属板を上記製品払いの上に載置し、上記上型ポンチを下降させ上記格子状に組付けた金属板および上記製品払いを押し下げて、複数の上記一方の金属板の上記嵌合溝の開口端に近接する端縁に上記カシメ刃の先端を圧入し、上記端縁を変形させて上記凹所に喰い込ませ、上記他方の金属板に複数の上記一方の金属板を同時にかしめ結合する（請求項１）。複数の一方の金属板の端縁を他方の金属板の凹所へ同時に喰い込ませ、第１および第２の金属板を機械的に強固に連結することができる。
【０００６】
上記凹所は、所定の間隔をおいて上記他方の金属板に嵌合した複数の上記一方の金属板の各々の嵌合溝の開口端に対応する位置に独立に形成する（請求項２）。
【０００７】
また、上記凹所は、所定の間隔をおいて上記他方の金属板に嵌合した複数の上記一方の金属板の各々の嵌合溝の開口端を横切るように一連に形成し、上記他方の各金属板の端縁を一連に形成した共通の凹所に喰い込ませるようにしてもよい（請求項３）。
【０００８】
上記嵌合溝の溝面を粗面に形成する（請求項４）。これにより第１および第２の金属板の連結部の摩擦抵抗を大きくする。
【０００９】
上記第１および第２の金属板はアルミニウムの板で構成する（請求項５）。カシメ刃の圧入による金属板端縁の変形が容易である。
【００１０】
上記第１の金属板は車両のラジエーターグリルの互いに平行に設けた横バーであり、上記第２の金属板は上記第１の金属板に交差して組付けられ第１の金属板を支持する取付ブラケットである（請求項６）。本発明は車両のラジエーターグリルの製作に好適に用いられ得る。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１ないし図４は、車両のラジエーターグリルの横バーとブラケットとの格子状の連結に本発明を適用した実施の形態を示すものである。横バー２Ａは、アルミニウム材を引き出し成形した長尺薄肉の板材で、その前端縁２１は若干下方に向かって幅広となっている。横バー２Ａの前端縁２１と平行な後端縁２２には、ブラケット３Ａと対向する位置に後端縁２２と交差する方向に延びる嵌合溝４が形成してある。
【００１２】
上記嵌合溝４は、例えばレーザーカットなどで切削して、切断面、即ち対向する溝面を粗面状に形成してある。嵌合溝４の深さ（長さ）は横バー２Ａの幅のほぼ１／４の寸法としてあり、溝幅はブラケット３Ａの板厚（約３ｍｍ）とほぼ同じ寸法ないしはブラケット３Ａの板厚よりも若干狭く（０．１ｍｍ程度）形成してブラケット３Ａを圧入可能としてある。
【００１３】
一方、ブラケット３Ａは、アルミニウム材をプレス成形した水平断面ほぼＬ字形の薄肉板材で構成してある。ブラケット３Ａの前端縁３１には、横バー２Ａの嵌合溝４と対向する位置に前端縁３１と交差する方向に延びる嵌合溝５が形成してある。嵌合溝５の深さ（長さ）は嵌合溝４の深さとほぼ同じ寸法としてあり、溝幅は横バー２Ａの板厚（約２ｍｍ）とほぼ同じ寸法ないしは横バー２Ａの板厚よりも若干狭く（０．１ｍｍ程度）形成して横バー２Ａを圧入可能としてある。
【００１４】
嵌合溝５を形成したブラケット３Ａの一辺の板面３２には嵌合溝５の延長線上の後方位置で、横バー２Ａとブラケット３Ａとを格子状に組付けた時に横バー２Ａの嵌合溝４の開口端と対向する位置に浅い円形の凹所６Ａが形成してある。凹所６Ａの深さは０．１〜０．２ｍｍ程度としてあり、その径は横バー２Ａの板厚と同じかそれよりも若干大きくしてある。ブラケット３Ａの他辺は上記一辺に対してほぼ直角に屈折しており、車体に取付ける取付穴３４が形成してある。
【００１５】
横バー２Ａとブラケット３Ａは、両者の嵌合溝４，５同志を噛み合わせるよう互い前後方向に嵌入し、両嵌合溝４，５の溝底を互いに当接せしめて、嵌合溝４の開口端側の溝面でブラケット３Ａをその両側から挟み込ませるとともに、嵌合溝５の開口端側の溝面で横バー２Ａをその両面から挟み込ませることにより、互いに交差するように格子状に組付ける。このようにして、所定の間隔をおいて互いに平行に配した多数の横バー２Ａと、横バー２Ａよりも広い間隔で配した複数のブラケット３Ａを格子状に組付ける。嵌合溝４，５は密嵌し、かつ、嵌合溝４の溝面を粗面としたので摩擦抵抗は高く、横バー２Ａとブラケット３Ａの嵌合ははずれない。
【００１６】
横バー２Ａの後端縁２２の嵌合溝４の開口端はブラケット３Ａの凹所６Ａにかしめ結合してある。横バー２Ａとブラケット３Ａとは、図２に示すカシメ治具８を備えたプレス機によりかしめ結合する（図はプレス状態の断面を示す）。カシメ治具８は、格子状にブラケット３Ａに組付けた複数の横バー２Ａを受ける下型ダイス８１と、横バー２Ａを上から押さえ付ける上型ポンチ８２を備えている。下型ダイス８１の上端面には互いに平行な複数の横バー２Ａの後端縁２２を差し込む複数の溝８３が所定の間隔をおいて横方向に形成してある（図はそのうちの一つを示す）。また、下型ダイス８１の中央には縦方向に貫通溝８４が形成してある。また、下型ダイス８１の中央には、先端が断面ほぼ逆Ｌ字形で上下動可能な製品払い８５がダイス全長に設けてあり、製品払い８５はスプリング８６により上方に付勢され、通常時は上限に位置している。また、製品払い８５に隣接平行して、平板状で先端に鋭利な刃を形成したカシメ刃８７が下型ダイス８１に固定してある。カシメ刃８７の先端は溝８３の底面より上方に突出している。８８は下型ダイス８１の台座である。
【００１７】
横バー２Ａとブラケット３Ａは格子状に組付けた状態で下型ダイス８１にセットする。複数の横バー２Ａを組付けたブラケット３Ａを製品払い８５の上面に載置し、ブラケット３Ａの上記取付穴３４に製品払い８５の上面に突設したピン８５１を嵌合してブラケット３Ａを位置決めする。また、横バー２Ａはその後端縁２２を下型ダイス８１の溝８３内に挿入する。この場合、横バー２Ａはブラケット３Ａを介して上限位置の製品払い８５に支持され、横バー２Ａの後端縁２２は溝８３の底面およびカシメ刃８７より上方に位置している。
【００１８】
そして、上型ポンチ８２を下降させ、横バー２Ａ、ブラケット３Ａおよび製品払い８５を押し下げる。上型ポンチ８２の下降は横バー２Ａの後端縁２２が溝８３の底面に当接するまで行われ、この時、カシメ刃８７の先端が横バー２Ａの後端縁２２の嵌合溝４近接位置に圧入される。カシメ刃８７の圧入により後端縁２２には割り７Ａが形成されて嵌合溝４開口端寄りの部分がブラケット３Ａ方向に変形する。これにより嵌合溝４の一方の溝面がブラケット３Ａの板面３２に押し付けられ、嵌合溝４の両溝面でブラケット３Ａの両板面３２，３３を挟み付ける。かつ、嵌合溝４の開口端の一方がブラケット３Ａの凹所６Ａ（図１）内に喰い込んで横バー２Ａとブラケット３Ａとは機械的にかしめ結合される。その後、上型ポンチ８２が上昇すると、スプリング８６の押し上げ力により結合された横バー２Ａおよびブラケット３Ａはセット位置まで押し上げられる。
【００１９】
これによれば、横バー２Ａとブラケット３Ａとは、嵌合溝４による摩擦抵抗の大きいブラケット３Ａの強固な挟み付けと、凹所６Ａ内への嵌合溝４の開口端の喰い込みにより高い結合強度が発揮され、横バー２Ａとブラケット３Ａは強固に連結することができる。また、１回のプレス工程で一つのブラケット３Ａに複数の横バー２Ａを一度にかしめ結合できる。
【００２０】
また、上述のブラケット３Ａは断面Ｌ字形としてあるので、横バー２Ａの後端縁２２へのカシメ刃８７の圧入は嵌合溝４の一方の側のみとしてあるが、図３に示すように、平坦なブラケット３Ｂを連結する場合には、ブラケット３Ｂの左右の板面３２，３３それぞれに凹所６Ａを形成し、横バー２Ａの後端縁２２の嵌合溝４の両開口端の近接位置に一対のカシメ刃８７を圧入して嵌合溝４の両側に割り７Ａを形成して、嵌合溝４の両開口端をそれぞれ両板面３２，３３の凹所６Ａに喰い込ませて強固にかしめ結合することができる。
【００２１】
図４に横バー２Ａとブラケット３Ｂをかしめ結合するカシメ治具８Ａを示し、カシメ治具８Ａの基本構造は先のカシメ治具８のそれとほぼ同一で、同一部材は同一符号で示し、相違点を中心に説明する。下型ダイス８１Ａの内部中央には、ブラケット３Ｂとほぼ同一な厚さの平坦な製品払い８５Ａが設けてあり、また、製品払い８５Ａの左右位置にカシメ刃８７一対が下型ダイス８１Ａに固定してある。
【００２２】
そして、横バー２Ａとブラケット３Ｂを下型ダイス８１Ａにセットし、上型ポンチ８２を下降させ、一対のカシメ刃８７の先端をそれぞれ横バー２Ａの後端縁２２の嵌合溝４の両側位置に圧入する。そして、両開口端を両板面３２，３３の凹所６Ａに喰い込ませることで、より結合剛性の高いかしめ結合となる。この場合、図５に示すように、凹所は貫通穴６Ａ’でもよい。
【００２３】
また、横バー２Ａおよびブラケット３Ａ，３Ｂの各々に相手方を嵌入する嵌合溝４，５を設けたが、横バー２Ａのみに嵌合溝を設ける構造としてもよい。この場合、上記横バーの後端縁に上記ブラケットを嵌入する嵌合溝を形成し、ブラケットは、横バーに完全に嵌入されたときの横バーの嵌合溝開口端対応位置にかしめ用の凹所を設ける。
【００２４】
図６に本発明の他の実施の形態を示し、先の実施の形態との相違点を中心に説明する。横バー２Ｂの後端縁２２と、ブラケット３Ｃの前端縁３１にはそれぞれ相対向する位置に嵌合溝４，５が形成してある。また、横バー２Ｂの下面２４には、ブラケット３Ｃが嵌め込まれたときのブラケット３Ｃの嵌合溝５の開口端に対応する位置に、横バー２Ｂの長手方向に延在する一連の溝状凹所６Ｂが形成してある。溝状凹所６Ｂは、深さが０．１〜０．２ｍｍ程度としてあり、横バー２Ｂを引き出し成形する時に同時に形成される。
【００２５】
そして、複数の横バー２Ｂとブラケット３Ｃとを格子状に組付け、プレス機によるプレス加工で、各ブラケット３Ｃの前端縁３１の嵌合溝５の開口端近接位置に、カシメ刃を圧入して前端縁３１に割り７Ｂを形成し、嵌合溝５の両溝面で各横バー２Ｂを強固に挟み付けるとともに各嵌合溝５の開口端を横バー２Ｂの溝状凹所６Ｂ内に喰い込ませて横バー２Ｂとブラケット３Ｃとを機械的に強固にかしめ結合する。
【００２６】
凹所６Ｂは、横バー２Ｂの成形時に形成することができるので、凹所成形の作業工程を省くことができる。なお、製作されたラジエーターグリルのブラケット３Ｃの前端縁には割り７Ｂが残存するが、横バー２Ｂの前端縁２１よりも奥まった場所にあるので、見栄えを損ねることはない。
【００２７】
本実施の形態において、横バーの上下面にそれぞれブラケットの嵌合溝の上下の開口端をそれぞれ喰い込ませる溝状凹所を形成し、ブラケット前縁の嵌合溝に近い上下両側の位置にカシメ刃を圧入してかしめ結合してもよい。また、嵌合溝をブラケットの前端縁のみに形成し、ブラケットの前端の嵌合溝の近接位置にカシメ刃を圧入してかしめ結合してもよい。
【００２８】
本発明において、凹所６Ａ，６Ｂは摩擦抵抗の大きいロ−レット目状および筋目状に形成してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の連結方法によれば、互いに交差する金属板同志を機械的に、強固に連結することができ、車両のラジエーターグリル等の製作に好適で、ラジエーターグリルを見栄え良く形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の連結方法の第１の実施の形態を示すもので、図１（Ａ）は連結前の金属板の斜視図、図１（Ｂ）は連結状態の斜視図、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）のＩＣ−ＩＣ線に沿う断面図である。
【図２】本発明の連結方法の実施に用いるプレス機のカシメ治具を示す断面図である。
【図３】本発明の連結方法の他の実施の形態を示すもので、図１（Ｃ）に対応する断面図である。
【図４】本発明の連結方法の実施に用いる他のプレス機のカシメ治具を示す断面図である。
【図５】本発明の連結方法の更に他の実施の形態を示すもので、図３に対応する断面図である。
【図６】本発明の連結方法の更に他の実施の形態を示すもので、図６（Ａ）は連結前の斜視図、図６（Ｂ）は連結状態の斜視図、図６（Ｃ）は図６（Ｂ）のＶＩＣ−ＶＩＣ線に沿う断面図である。
【図７】車両のラジエーターグリルを示す斜視図である。
【図８】従来のラジエーターグリルを示すもので、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１ラジエーターグリル
２Ａ，２Ｂ横バー（第１の金属板）
２２端縁（後端縁）
２３板面
３Ａ，３Ｂ，３Ｃブラケット（第２の金属板）
３１端縁（前端縁）
３２板面
４第１の金属板の嵌合溝
５第２の金属板の嵌合溝
６Ａ独立した凹所
６Ｂ一連の凹所
８カシメ治具
８１，８１Ａ下型ダイス
８２上型ポンチ
８５，８５Ａ製品払い
８６スプリング
８７カシメ刃

Claims

互いに交差する複数の第１および第２の金属板を嵌合させて格子状に連結する金属板の格子状連結方法において、
第１および第２の金属板の少なくとも一方の金属板の端縁には、他方の金属板の端縁に嵌入して他方の金属板をその両面から挟む嵌合溝を形成するとともに、上記他方の金属板の板面には、上記一方の金属板が嵌入されたときにその嵌合溝の開口端と対応する位置に凹所を形成し、複数の上記一方の金属板をその嵌合溝により上記他方の金属板に嵌入して格子状に組付け、
プレス機として、下型ダイスと上型ポンチとからなり、下型ダイスには、スプリングにより上下動可能に支持せしめて上方に付勢した下型ダイス全長にわたる長さの製品払いと、該製品払いに隣接平行に下型ダイスに固定した平板状で先端に鋭利な刃を有するカシメ刃を具備し、下型ダイスの上面には所定の間隔をおいて複数の溝を形成したプレス機を用いて、
上記他方の金属板に組付けられた複数の上記一方の金属板の上記端縁を上記下型ダイスの上記溝に差し込んで上記他方の金属板を上記製品払いの上に載置し、
上記上型ポンチを下降させ上記格子状に組付けた金属板および上記製品払いを押し下げて、複数の上記一方の金属板の上記嵌合溝の開口端に近接する端縁に上記カシメ刃の先端を圧入し、上記端縁を変形させて上記凹所に喰い込ませ、上記他方の金属板に複数の上記一方の金属板を同時にかしめ結合することを特徴とする金属板の格子状連結方法。
上記凹所を、所定の間隔をおいて上記他方の金属板に嵌合した複数の上記一方の金属板の各々の嵌合溝の開口端に対応する位置に独立に形成した請求項１記載の金属板の格子状連結方法。
上記凹所を、所定の間隔をおいて上記他方の金属板に嵌合した複数の上記一方の金属板の各々の嵌合溝の開口端を横切るように一連に形成し、上記一方の各金属板の端縁を上記凹所に喰い込ませる請求項１記載の金属板の格子状連結方法。
上記嵌合溝の溝面を粗面に形成した請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の金属板の格子状連結方法。
上記第１および第２の金属板をアルミニウムの板で構成した請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の金属板の格子状連結方法。
上記第１の金属板は車両のラジエーターグリルの互いに平行に設けた横バーであり、上記第２の金属板は上記第１の金属板に交差して組付けられ第１の金属板を支持する取付ブラケットである請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の金属板の格子状連結方法。