JP4425419B2 - 金属薄板の接合装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、重ね合わされた2枚の金属薄板を一体的に接合する金属薄板の接合装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の装置として、図4の(A)(B)に示す装置(実開平1−105033号公報参照)や、図5の(A)(B)に示す装置(実開平4−54529号公報参照)が公知である。
【0003】
図4の(A)(B)に示す装置は、対向配置されたパンチ10と、アンビル11を中央にもつ一対のブレード12、13との間に、重ね合わされた2枚の金属薄板14、15を敷設し、パンチ10とブレード12、13との協働作用によって2枚の金属薄板14、15に部分的に打抜き加工を施すと共に、該打抜き部分をパンチ10とアンビル11の台座部11aとの協働作用によって圧延して打抜き部分の両側縁を2枚の金属薄板14、15の裏面に張出させて両金属薄板14、15を結合一体化させるように構成されている。上記アンビル11は、円盤形状のシャンク部11bと、このシャンク部11bの中央部上面に起立形成された略長方形の台座部11aとを有し、この台座部11aの長辺の両側に略半円状のブレード12、13をガイドピン16により、両側へ拡径・縮径動作可能に配置し、このブレード12、13の外周面と、アンビル11のシャンク部11bの外周面とに弾性リング17を巻装して、一対のブレード12、13を縮径状態に保持させている。
【0004】
また、図5の(A)(B)に示す装置は、対向配置されたパンチ20と、アンビル21を中央にもつ一対のブレード22、23との間に、重ね合わされた2枚の金属薄板24、25を敷設し、パンチ20とブレード22、23との協働作用によって2枚の金属薄板24、25に部分的に打抜き加工を施すと共に、該打抜き部分をパンチ20とアンビル21の台座部21aとの協働作用によって圧延して打抜き部分の両側縁を2枚の金属薄板24、25の裏面に張出させて両金属薄板24、25を結合一体化させるように構成されている。上記アンビル21は、円盤形状のシャンク部21bと、このシャンク部21bの中央部上面に起立形成された略長方形の台座部21aとを有し、この台座部21aの長辺の両側に略半円状のブレード22、23をガイドピン26により、両側へ拡径・縮径動作可能に配置し、ガイドピン26の両端部に固着した抜け止めストッパー部材27、28と、ブレード22、23との間にコイルスプリング29、30を配置して、一対のブレード22、23を縮径状態に保持させている。この場合、ブレード22、23には、コイルスプリング29、30を半円状の肉厚内に収納させるために、横穴31、32をガイドピン26の挿通孔と同心状で大きく形成している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
図4の(A)(B)に示す従来の装置は、弾性リングを巻装するために、アンビルのシャンク部の外周面を円盤形状とし、かつ、一対のブレードの外周面も同一外径の円形としているため、アンビルの外径が大きくなり、その分、2枚の金属薄板の接合作業スペースを広く取らなければならず、例えば、2枚の金属薄板の接合フランジの幅を広くしなければならない不利がある。しかも、弾性リングとして、ゴム製のものを使用しており、損傷し易く、耐久性の点でも問題があった。
【0006】
また、図5の(A)(B)に示す装置は、コイルスプリングを収納するスペースを確保しなければならないため、一対のブレードの外径寸法が大きくなり、アンビルのシャンク部の外径も大きくなるため、アンビル全体の外径が大きくなり、前記と同様な不利がある。その上、部品点数が多く、組立て工数も増加し、構造も複雑であるため、コスト高となる等の問題があった。
【0007】
そこで、本発明は、装置の小型化、耐久性の向上、部品点数削減、組立て作業の容易化、コスト低減が可能な金属薄板の接合装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の装置は、対向配置したアンビルとパンチの間に重ね合わされた2枚の金属薄板を敷設し、アンビルとパンチとの協働作用によって上記金属薄板に部分的に打抜き加工を施すと共に、該打抜き部分をアンビルとパンチとの協働作用によって圧延して打抜き部分の両側縁を上記金属薄板の裏面に張出させて両金属薄板を結合一体化させるものにおいて、上記アンビルを、平坦な案内用上面を持つシャンク部と、該シャンク部の略中央部上面に起立形成された上面が平坦な略長方形の台座部と、上記台座部の長辺の両側に対設され、かつ、台座部の短辺方向に配置されたガイドピンを介してシャンク部の案内用上面に沿って台座部の短辺方向に拡開縮少移動可能に支持され、上面を台座部の上面より若干上方に突出させ、前記拡開縮少移動方向の外側に寸法削減面を形成した一対のブレードと、前記台座部の両側に対設された上記一対のブレードの外周に架橋状態で装着され、該一対のブレードを台座部に向けて弾性的に圧接保持させるための一対の板ばねとで構成したことを特徴とする。
【0009】
本発明の装置は、一対のブレード及び板ばねが、シャンク部の平面輪郭形状内に配置されていることを特徴とする。
【0010】
また、本発明の装置は、一対の板ばねが、ガイドピンの抜け止め部材を兼ねていることを特徴とする。
【0011】
更に、本発明の装置は、シャンク部の平面輪郭形状が短辺と長辺とからなる矩形で構成され、長辺が台座部の長辺と平行とされ、短辺が一対のブレードの拡開縮少移動方向に平行に配置され、かつ、一対のブレードの寸法削減面が、矩形のシャンク部の長辺と平行な面とされていることを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基いて説明する。図1の(A)は本発明に係る金属薄板の接合装置のパンチ及びアンビルの関係を示す要部縦断側面図、(B)はアンビルの平面図、(C)はガイドピン位置におけるアンビルの横断平面図、図2の(A)(B)(C)は本発明の装置による金属薄板の接合動作順序説明用概略縦断側面図、図3は本発明に係るアンビルの分解斜視図である。
【0013】
図1〜図3において、1はパンチ、2はアンビル、3はガイドピン、4、5は一対のブレード、6、7は一対の板ばね、8、9は金属薄板を示している。パンチ1は、ストリッパー部1aと組み合わされてアンビル2と対向配置されている。
【0014】
アンビル2は、図1の(B)(C)及び図3に示すように、平坦な案内用上面をもち、平面輪郭形状が短辺と長辺とからなる矩形のシャンク部2aと、このシャンク部2aの略中央部上面に起立形成された上面が平坦な略長方形の台座部2bと、シャンク部2aの中央部下面に垂下形成されたホルダー部2cとからなり、台座部2bの長辺をシャンク部2aの長辺と平行に配置してあり、かつ、台座部2bの長辺中央部に、短辺方向に貫通するピン挿入孔2dを形成している。台座部2bの短辺は、円の一部で構成されている。ガイドピン3は、台座部2bのピン挿入孔2dに挿入され、一対のブレード4、5の位置決め及び移動方向のガイドを兼ねるものである。
【0015】
一対のブレード4、5は、パンチ1と協働して重ね合わされた2枚の金属薄板8、9を部分的に打抜き加工するためのもので、上記台座部2bの長辺の両側に対設され、かつ、台座部2bの短辺方向に配置されたガイドピン3を介してシャンク部2aの上面の平面に沿って台座部2bの短辺方向に拡開縮少移動可能に支持され、2枚の金属薄板8、9をその下面に密着して載置する平坦な上面を有し、この上面を台座部2bの上面より若干上方に突出させ、前記拡開縮少移動方向の外側に寸法削減面4a、5aを形成して断面略台形(図示例では、断面略半円形の外側円弧部を内側の弦と平行に切除して寸法削減面4a、5aを形成している。)とされている。そして、一対のブレード4、5の対向面の中央部には、図1の(A)(B)(C)に示すように、ガイドピン3と係合する案内孔4b、5bが対向方向に貫通して形成されている。また、一対のブレード4、5の拡開縮少移動方向の外側の寸法削減面4a、5aの中央部に板ばね係止用溝4c、5cを上下方向に形成している。この板ばね係止用溝4c、5cは、案内孔4b、5bと連通状態に形成されている。また、一対のブレード4、5の外周面には、図3に最もよく示すように、板ばね装着用縮少外周面4d、5dが形成され、上部には、板ばね抜け止め用フランジ部4e、5eが形成されている。板ばね係止用溝4c、5cは、板ばね装着用縮少外周面4d、5dに形成され、図1の(A)及び図3に示しているように、上部の板ばね抜け止め用フランジ部4e、5eの下部までで止められている。板ばね装着用縮少外周面4d、5dは、板ばね抜け止め用フランジ部4e、5eよりも、板ばね6、7の肉厚分だけ小さく形成されている。一対のブレード4、5の寸法削減面4a、5aは、アンビル2のシャンク部2aの矩形の長辺と平行に配置され、かつ、該シャンク部2aの矩形から食み出さず、矩形内に配置される。一対のブレード4、5の寸法削減面4a、5aと、シャンク部2aの両側の長辺との寸法関係は、同一又はシャンク部2a側が大きい目に形成され、この大きい目に形成される場合には、台座部2bをシャンク部2aの中央部に形成するか、又は、図1の(B)(C)に示すように、一方に偏倚させて形成する。
【0016】
一対の板ばね6、7は、前記台座部2bの両側に対設された上記一対のブレード4、5の板ばね装着用縮少外周面4d、5dに架橋状態で装着され、該一対のブレード4、5を台座部2bに向けて弾性的に圧接保持させるためのもので、ばね鋼等の弾性板材料により、断面略C形に形成されている。この一対の板ばね4、5の両端には、一対のブレード4、5の板ばね係止用溝4c、5cに係止させるための係止部6a、7aが屈曲形成されている。また、一対の板ばね6、7の両端の係止部6a、7aに隣接した部分には、一対のブレード4、5の寸法削減面4a、5aに適合させるための平坦面6b、7bが平行に形成されている。この一対の板ばね6、7の高さ方向寸法は、一対のブレード4、5の板ばね装着用縮少外周面4d、5dの高さ方向寸法以下で、アンビル2のシャンク部2aの上面から台座部2bに挿通されているガイドピン3の位置までの高さ以上であればよい。このように構成することによって、一対の板ばね6、7の両端の係止部6a、7aを、ガイドピン3の抜け止め部材に兼用させることができる。
【0017】
本発明装置の実施形態の構成は以上の通りであって、次に、その動作を説明する。2枚の金属薄板8、9を図1の(A)及び図2の(A)に示すように、対向配置されたパンチ1とアンビル2との間に敷設し、一対のブレード4、5の上面とパンチ1側のストリッパー部1aの下面とで上下から挟持させ、この状態で、図2の(B)に示すように、パンチ1をアンビル2の台座部2bに向けて圧下動作させる。これにより、2枚の金属薄板8、9の一部が、パンチ1の下端と一対のブレード4、5の上面の両側エッジとの間で直線状に剪断されて打抜かれる。この場合、アンビル2側のブレード4、5は、図3から理解されるように、パンチ1と協働して剪断作用を発揮するエッジが、両側だけにしかなく、長方形をなす台座部2bの短辺に相当する部分にはエッジがないため、この部分では剪断されず、2枚の金属薄板8、9が連続部として残る。即ち、図2の(B)において、同図の紙面表裏方向両側では、2枚の金属薄板8、9は、剪断されることなく連続した状態に保持される。そして、図2の(C)に示すように、パンチ1がさらに圧下動作して部分的に打抜いた部分を、パンチ1の下端面とアンビル2の台座部2bの上面とで圧延して打抜き部分の両側縁を、図2の(C)に示すように、金属薄板8、9の裏面(下面)で同図の左右両側に張出させて両金属薄板8、9を結合一体化させる。この左右両側への張出しは、一対のブレード4、5が板ばね6、7を弾性変形させながら両側へ拡開移動することによって実現される。以上のことから理解されるように、本発明の構成では、図1の(A)に示すように、2枚の金属薄板8、9の結合部の一方又は両方が直立壁部9aを有し、この直立壁部9aの上下端部に水平方向へ屈曲形成された接合フランジ部をもつような場合、結合に必要な長さを、アンビル2の台座部2bの長辺方向の長さで確保しつつ、これと直交する方向のアンビル2の寸法を縮少させることができ、接合フランジ幅を縮少することができる。なお、アンビル2のシャンク部2aの平面の輪郭形状は、一対のブレード4、5と同一としてもよい。
【0018】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、一対のブレードの拡開縮少移動方向の外側に寸法削減面を形成してあること、この一対のブレードの外周に一対の板ばねを架橋状態で装着してあること、シャンク部を矩形としてあることによって、装置の小型化、部品点数の削減が図れ、かつ、一対のブレードを拡開縮少移動可能に保持する弾性手段として、板ばねを採用し、この板ばねを一対のブレードの外周に架橋状態で装着したから、外部衝撃に対して損傷破損の恐れを著減でき、耐久性の向上が図れ、さらに、板ばねを一対に分けて構成したことにより、一対のブレードの外周面に装着する時、一対のブレードの拡開縮少移動方向と直交する横方向両側から、対向させて押込めばよく、その際、一対のブレードの外周面をガイド面として拡開させながら押込むことによって装着することができ、組立て作業を簡単化することができる。
【0019】
請求項2の発明によれば、アンビル全体の小型化が図れ、狭い箇所での接合作業を可能とし、金属薄板に形成する接合フランジ幅を縮少化できる。
【0020】
請求項3の発明によれば、ガイドピンの抜け止め部材を別に設ける必要がなく、部品点数の減少及び組立て作業の簡単化が図れる。
【0021】
請求項4の発明によれば、一対のブレードと、台座部及びシャンク部との整合性をとって、アンビル全体の一層の小型化が図れ、狭い箇所での接合作業への適合性を向上させることができ、それだけ金属薄板に形成する接合フランジ幅を縮少化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は本発明に係る金属薄板の接合装置のパンチ及びアンビルの関係を示す要部縦断側面図、(B)はアンビルの平面図、(C)はガイドピン位置におけるアンビルの横断平面図。
【図2】(A)(B)(C)は本発明の装置による金属薄板の接合動作順序説明用概略縦断側面図。
【図3】本発明に係るアンビルの分解斜視図。
【図4】(A)は従来の装置の要部縦断側面図、(B)はガイドピン位置でのアンビルの横断平面図。
【図5】(A)は従来の別の装置の要部縦断側面図、(B)はガイドピン位置でのアンビルの横断平面図。
【符号の説明】
1 パンチ
2 アンビル
2a シャンク部
2b 台座部
3 ガイドピン
4、5 一対のブレード
4a、5a 寸法削減面
6、7 一対の板ばね
8、9 2枚の金属薄板
Claims (4)
- 対向配置したアンビルとパンチの間に重ね合わされた2枚の金属薄板を敷設し、アンビルとパンチとの協働作用によって上記金属薄板に部分的に打抜き加工を施すと共に、該打抜き部分をアンビルとパンチとの協働作用によって圧延して打抜き部分の両側縁を上記金属薄板の裏面に張出させて両金属薄板を結合一体化させるものにおいて、
上記アンビルを、平坦な案内用上面を持つシャンク部と、
該シャンク部の略中央部上面に起立形成された上面が平坦な略長方形の台座部と、
上記台座部の長辺の両側に対設され、かつ、台座部の短辺方向に配置されたガイドピンを介してシャンク部の案内用上面に沿って台座部の短辺方向に拡開縮少移動可能に支持され、上面を台座部の上面より若干上方に突出させ、前記拡開縮少移動方向の外側に寸法削減面を形成した一対のブレードと、
前記台座部の両側に対設された上記一対のブレードの外周に架橋状態で装着され、該一対のブレードを台座部に向けて弾性的に圧接保持させるための一対の板ばねとで構成したことを特徴とする金属薄板の接合装置。 - 一対のブレード及び板ばねが、シャンク部の平面輪郭形状内に配置されていることを特徴とする請求項1記載の金属薄板の接合装置。
- 一対の板ばねが、ガイドピンの抜け止め部材を兼ねていることを特徴とする請求項1又は2記載の金属薄板の接合装置。
- シャンク部の平面輪郭形状が短辺と長辺とからなる矩形で構成され、長辺が台座部の長辺と平行とされ、短辺が一対のブレードの拡開縮少移動方向に平行に配置され、かつ、一対のブレードの寸法削減面が、矩形のシャンク部の長辺と平行な面とされていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の金属薄板の接合装置。
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