JP5045037B2 - 板材接合部品およびその製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、溶接やボルト等を用いた締結によることなく、２枚の板材を互いに接合した板材接合部品およびその製造方法に関する。

各種物品、機械、構造物等を組み立てる過程で２枚の金属製板材を互いに接合する場合、一般的には、溶接による接合や、ボルト等の締結具を用いた接合が行われている。
特許第２８８９９５１号 特開２００３−３１１３３２号公報

一般的な溶接や締結による接合方法は、接合部に沿った複数箇所について溶接や締結を行わなければならないので、作業能率が悪いという問題点がある。また、板材の形状によっては、溶接作業や締結作業を行いにくいという問題がある。例えば図６に示すように、端部がコ字状に折り曲げられた２枚の板材１，２を、その両端の平面部１ａ，２ａ同士を対向させて接合しようとする場合、接合部となる平面部１ａ，２ａは外部から隠れてしまう。このため、溶接や締結による接合は困難である。

この発明の目的は、溶接や締結等によらずに２枚の金属板等の板材が互いに接合された板材接合部品を提供することである。
この発明の他の目的は、両板材間に位置ずれや分離が生じないようにすることである。 この発明のさらに他の目的は、両板材を互いに密着させて接合することができ、強固な接合強度が得られるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、両板材の接合部が長い場合でも両板材を確実に接合できるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、両板材の接合部が長い場合に両板材の接合を円滑に行えるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、両板材の接合部が長い場合に両板材を円滑に接合するための具体的構成を示すことである。
この発明のさらに他の目的は、溶接や締結等によらずに２枚の金属板等の板材を簡略な作業で互いに接合させることのできる板材接合部品の製造方法を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、上記板材接合部品に用いられる２枚の板材を、１台で加工することができる板材加工装置を提供することである。

この発明の板材接合部品は、２枚の板材を互いに接合した板材接合部品であって、２枚の板材のうちの一方の板材である第１板材は、この第１板材の平面部と平行な爪部が形成され、かつ２枚の板材のうちのもう一方の板材である第２板材は、この第２板材の平面部に対して片面側にブリッジ状に突出して第２板材の平面部と平行な方向に貫通する貫通孔を形成する成形部が形成され、前記爪部を前記貫通孔に挿入して両板材を互いに接合したものである。
この発明の構成によると、予め第１板材に爪部を加工し、かつ第２板材に成形部を加工しておくことにより、第１板材の爪部を第２板材の貫通孔に挿入するだけで、両板材を互いに接合することができる。この作業は、両板材の接合部の長さに拘わりなく、一度の動作で行うことができる。このため、板材の接合作業が簡略である。また、両板材の接合部が外部から隠れた位置にある場合でも、両板材の接合が可能である。

前記第１板材の爪部に前記貫通孔の側に突出する凸部を設けるとともに、前記第２板材の成形部を爪部挿入方向に複数並べて形成し、２つの成形部の間に前記凸部が挟まれて位置するようにする。
第２板材の２つの成形部の間に第１板材の凸部が挟まれて位置することで、両板材が爪部挿入方向に位置ずれしたり分離したりすることが防止される。

この発明において、前記爪部は、爪部となる部分の周囲に孔明け部を加工することにより形成されたものであり、前記孔明け部は、爪部挿入方向下手側に位置し、爪部を前記貫通孔に挿入する前に前記成形部が通過する部位と、爪部の両側に位置し、爪部が前記貫通孔に挿入されたとき前記成形部における第２板材平面部に対する近傍部分が進入する部位とを有するものとするのが良い。
爪部となる部分の周囲に孔明け部を加工することにより爪部を形成すると、爪部が第１板材の平面部と同一平面状に位置する。このため、両板材の接合部を互いに密着させて接合することができる。孔明け部を、爪部の挿入方向下手側に位置する部位と、爪部の両側に位置する部位とを有する形状としたことにより、爪部が第１板材の平面部と同一平面状に位置するものとしながら、成形部の貫通孔に爪部を挿入させることが可能である。両板材の接合部が互いに密着して接合していると、両部材の接合部全域に摩擦力が作用するため、接合部の一部に荷重が集中することがなく、強固な接合強度が得られる。

この発明において、前記爪部と前記成形部の組合せを、前記第１板材および第２板材に爪部挿入方向に複数組設けてもよい。
爪部と成形部の組合せが爪部挿入方向に複数組設けられていると、両板材の接合部が長い場合でも両板材を確実に接合できる。

爪部と成形部の組合せを爪部挿入方向に複数組設ける場合、隣合う一対の爪部の先端間の距離と、これに対応する隣合う一対の成形部間の距離とを異ならせることができる。
上記両距離を互いに適正な関係となるように異ならせることにより、第１板材および第２板材の接合を円滑に行えるようにすることが可能となる。

具体的には、隣合う一対の爪部の先端間の距離を、これと対応する隣合う一対の成形部間の距離よりも短くし、かつ上記隣合う一対の爪部の長さを異ならせると良い。
この構成とすると、２枚の板材を互いに接合するために第１板材の爪部を第２板材の貫通孔に挿入する際、まず長い方の爪部がこれに対応する成形部の貫通孔に挿入され、次いで短い方の爪部がこれに対応する成形部の貫通孔に挿入され、その後両方の爪部がそれぞれ対応する成形部の貫通孔に所定の箇所、例えば根元部まで挿入されると、両板材の接合が完了する。このように、各爪部の貫通孔への挿入が時間差をつけて行なわれるため、爪部が貫通孔に挿入されるとき両板材間で生じる反力や変位が分散され、両板材の接合を円滑に行える。

この発明の板材接合部品の製造方法は、２枚の板材を互いに接合した板材接合部品を製造する方法であって、２枚の板材のうちの一方の板材である第１板材に、この第１板材の平面部と平行な爪部を形成するステップと、２枚の板材のうちのもう一方の板材である第２板材に、この第２板材の平面部に対して片面側にブリッジ状に突出して第２板材の平面部と平行な方向に貫通する貫通孔を形成する成形部を形成するステップと、前記爪部を前記貫通孔に挿入して両板材を互いに接合するステップとを有し、前記爪部を形成するステップでは、前記第１板材の爪部に前記貫通孔の側に突出する凸部を設け、前記成形部を形成するステップにて、前記第２板材の成形部を爪部挿入方向に複数並べて形成し、前記両板材を互いに接合するステップで、２つの成形部の間に前記凸部が挟まれて位置するようにしている。
この発明の板材接合方法によると、第１板材にこの第１板材の平面部と平行な爪部を形成する加工、および第２板材にこの第２板材の平面部に対して片面側にブリッジ状に突出して第２板材の平面部と平行な方向に貫通する貫通孔を形成する成形部を形成する加工を予めしておけば、第１および第２板材を接合する際には、第１板材の爪部を第２板材の貫通孔に挿入させる作業を行うだけでよい。この作業は、両板材の接合部の長さに拘わりなく、一度の動作で行うことができる。このため、板材の接合作業が簡略である。

前記第１の板材および第２の板材を加工する板材加工装置は、例えば第１板材にこの第１板材の平面部と平行で周囲が孔明け部となった爪部を形成し、第２板材に、ブリッジ状に突出して裏側が前記爪部の挿入される貫通孔となる成形部を形成する板材加工装置であって、板材加工装置本体およびこの板材加工装置本体を制御する制御装置を備える。
前記板材加工装置本体は、所定のパンチ位置でラムを昇降させるパンチ駆動機構と、テーブル上で板材を前記パンチ位置に対して相対的に移動させる板材送り機構と、前記ラムにより昇降駆動されてテーブル上の板材に対し孔明け加工を行う孔明け用工具と、前記ラムにより昇降駆動されてテーブル上の板材に対し成形加工を行う成形用工具と、前記ラムにより駆動される工具を選択する工具選択機構とを有し、
前記孔明け用工具として、前記爪部の周囲の前記孔明け部を１回のラム昇降動作で、または板材とラムとの相対位置を変えて複数回のラム昇降動作で加工可能な爪加工孔明け用工具を有し、かつ前記成形用工具として、前記ブリッジ状の成形部を成形するブリッジ状成形用工具を有する。
前記制御装置は、加工プログラムと、この加工プログラムを実行する演算制御部とを有し、
前記加工プログラムは、第１板材を前記テーブル上に配置した状態で実行されて、前記工具選択機構による前記爪加工孔明け用工具の選択、前記板材送り機構による前記パンチ位置に対する板材の相対位置の位置決め、およびパンチ駆動機構によるラムの昇降、を行わせて爪部を形成させる命令群と、第２板材を前記テーブル上に配置した状態で実行されて、前記工具選択機構による前記ブリッジ状成形用工具の選択、前記板材送り機構による前記ラムに対する板材の相対位置の位置決め、およびパンチ駆動機構によるラムの昇降、を行わせて前記ブリッジ状の成形部を形成させる命令群とを含む。
この構成の板材加工装置によれば、第１板材および第２板材の加工を、１台の板材加工装置で行うことができる。そのため、板材加工装置の設置に場所をとらない。

この発明の板材接合部品は、２枚の板材を互いに接合した板材接合部品であって、２枚の板材のうちの一方の板材である第１板材は、この第１板材の平面部と平行な爪部が形成され、かつ２枚の板材のうちのもう一方の板材である第２板材は、この第２板材の平面部に対して片面側にブリッジ状に突出して第２板材の平面部と平行な方向に貫通する貫通孔を形成する成形部が形成され、前記爪部を前記貫通孔に挿入して両板材を互いに接合したものであるため、溶接や締結等によらずに２枚の板材を互いに接合することができる。また、板材の接合作業の簡略化や、溶接や締結では接合困難な形状をした板材について接合可能性の向上を図ることができる。

前記第１板材の爪部に前記貫通孔の側に突出する凸部を設けるとともに、前記第２板材の成形部を爪部挿入方向に複数並べて形成し、２つの成形部の間に前記凸部が挟まれて位置するようにしたため、両板材間に位置ずれや分離が生じないようにすることができる。

前記爪部は、爪部となる部分の周囲に孔明け部を加工することにより形成されたものであり、前記孔明け部は、爪部挿入方向下手側に位置し、爪部を前記貫通孔に挿入する前に前記成形部が通過する部位と、爪部の両側に位置し、爪部が前記貫通孔に挿入されたとき前記成形部における第２板材平面部に対する近傍部分が進入する部位とを有するものとした場合は、両板材を互いに密着させて接合することができ、強固な接合強度が得られるようにすることである。

前記爪部と前記成形部の組合せを、前記第１板材および第２板材に爪部挿入方向に複数組設けた場合は、両板材の接合部が長い場合でも両板材を確実に接合できる。

隣合う一対の爪部の先端間の距離と、これに対応する隣合う一対の成形部間の距離とを異ならせると、２枚の板材の接合を円滑に行わせることが可能である。

具体的には、隣合う一対の爪部の先端間の距離を、これと対応する隣合う一対の成形部間の距離よりも短くし、かつ上記隣合う一対の爪部の長さを異ならせると、２枚の板材を円滑に接合することができる。

この発明の板材接合部品の製造方法は、２枚の板材のうちの一方の板材である第１板材に、この第１板材の平面部と平行な爪部を形成するステップと、２枚の板材のうちのもう一方の板材である第２板材に、この第２板材の平面部に対して片面側にブリッジ状に突出して第２板材の平面部と平行な方向に貫通する貫通孔を形成する成形部を形成するステップと、前記爪部を前記貫通孔に挿入して両板材を互いに接合するステップとを有し、前記爪部を形成するステップでは、前記第１板材の爪部に前記貫通孔の側に突出する凸部を設け、前記成形部を形成するステップにて、前記第２板材の成形部を爪部挿入方向に複数並べて形成し、前記両板材を互いに接合するステップで、２つの成形部の間に前記凸部が挟まれて位置する方法であるため、溶接や締結等によらずに２枚の金属板等の板材を簡略な作業で互いに接合させることができる。

この発明の板材接合部品の板材接合方法を図面と共に説明する。ここでは、図１および図２に示すように、端部がコ字状に折り曲げられた同一形状の２枚の金属製板材１，２を、両者の先端の平面部１ａ，２ａ同士を互いに対向させて接合する場合（図６参照）を例にとって説明する。説明の便宜上、２枚の金属製板材のうちの一方の板材１を「第１板材」、もう一方の板材２を「第２板材」と呼称することにする。

第１板材１は、平面部１ａに、この平面部１ａの所定方向、例えば長手方向と平行なＸ方向に先端側が突出する舌状の爪部１１Ａ，１１Ｂが形成されている。Ｘ方向は、後で説明するように、爪部１１Ａ，１１Ｂを後記爪部受け２１Ａ，２１Ｂの貫通孔に挿入する方向である。爪部１１Ａ，１１Ｂは、爪部となる部分の周囲に孔明け部１２Ａ，１２Ｂを加工することにより形成されたものであり、平面部１ａと同一平面上に位置している。爪部１１Ａ，１１Ｂの先端角部１１ａは、斜めに切り落した形状となっている。孔明け部１２Ａ，１２Ｂは、爪部１１Ａ，１１Ｂの先端よりもさらに先に位置する成形部通過部位１３と、爪部１１Ａ，１１Ｂの両側に位置する成形部進入部位１４，１４とからなる。成形部通過部位１３の幅方向端縁１３ａは、成形部進入部位１４の幅方向内側縁１４ａよりも幅方向外側に位置し、かつ成形部進入部位１４の幅方向外側縁１４ｂよりも幅方向内側に位置している。

図１の第１板材１は、爪部がＸ方向に複数箇所形成されている。図では２箇所形成した例を説明する。これら２箇所の爪部１１Ａ，１１Ｂは互いに長さを異ならせてある。すなわち、Ｘ方向上手側の爪部１１Ａの長さａの方が、下手側の爪部１１Ｂの長さｂよりも長くしてある。対して、孔明け部１２Ａ，１２Ｂの全長は両者とも同じである。したがって、孔明け部１２Ａの成形部通過部位１３の方が、孔明け部１２Ｂの成形部通過部位１３よりも、爪部１１Ａ，１１Ｂの長さの差分だけＸ方向の長さが長くなっている。なお、爪部を３箇所以上に形成する場合は、交互に長さを異ならせてもよい。長い方の爪部１１Ａの中央よりも根元寄りの箇所に、裏面側に突出する凸部１５が設けられている。

第２板材２は、平面部２ａに、第１板材１の爪部１１Ａ，１１Ｂに対応する爪部受け２１Ａ，２１Ｂが形成されている。この爪部受け２１Ａ，２１Ｂは、平面部２ａに対して片面側にブリッジ状に突出させた成形部２２を、平面部２ａの長手方向と平行なＸ方向に所定の間隔を開けて２つ設けたものである。これら成形部２２は、２本のスリット間の部分を片面側へ突出するように成形したものであり、この成形によって、２つの成形部２２の裏側には、平面部２ａと平行でＸ方向に貫通する貫通孔２３が形成されている（図５（Ｃ）参照）。爪部受け２１Ａ，２１Ｂのピッチｐは、爪部１１Ａ，１１Ｂの根元間のピッチｐと同じにしてある。

上記第１板材１および第２板材２の接合方法を説明する。
まず、図３に示すように、第１板材１の平面部１ａと第２板材２の平面部２ａとを対向させ（図５（Ｂ）参照）、孔明け部１２Ａの成形部通過部位１３に爪部受け２１Ａの２つの成形部２２を、孔明け部１２Ｂの成形部通過部位１３に爪部受け２１Ｂの２つの成形部２２をそれぞれ嵌合させる。このとき、第１板材１の平面部１ａと第２板材２の平面部２ａとが互いに密着した状態となる。

第２板材２に対して第１板材１をＸ方向に移動させると、図４に示すように、始めは爪部１１Ａのみが爪部受け２１Ａの貫通孔２３に挿入される。孔明け部１２Ａの成形部通過部位１３により成形部２２が爪部１１Ａに対して幅方向の位置が揃うように案内され、かつ爪部１１Ａの先端角部１１ａ（図１参照）が斜めに切り落されているため、爪部１１Ａの先端が成形部２２に引っ掛かることなく円滑に挿入される。爪部１１Ａが貫通孔２３に挿入されるのに伴い、爪受け２１Ａの成形部２２における平面部２ａに対する近傍部分２２ａは、孔明け部１２Ａの成形部進入部位１４に進入する（図５（Ｃ）参照）。図４の時点では、爪部受け２１Ｂの片方の成形部２２は孔明け部１２Ｂの成形部進入部位１４まで進入し、もう片方の成形部２２は孔明け部１２Ｂの成形部通過部位１３に位置している。

さらに、第２板材２に対して第１板材１をＸ方向に移動させると、図５に示すように、爪部１１Ａに設けられた凸部１５が、爪部受け２１ＡのＸ方向上手側の成形部２２を乗り越えて、２つ成形部２２，２２間に挟まれた位置に到達する。爪部１１Ａは舌状であるため平面部１ａと直交する方向の弾性を有し、この爪部１１Ａの弾性により、凸部１５が成形部２２を乗り越えることを可能としている。同時に、爪部１１Ｂも爪部受け２１Ｂの貫通孔２３に挿入される。前記同様の理由で、爪部１１Ｂは爪部受け２１Ｂの貫通孔２３に円滑に挿入される。これに伴い、爪受け２１Ｂの成形部２２における平面部２ａに対する近傍部分２２ａが、孔明け部１２Ｂの成形部進入部位１４に進入する。これにて、両板材１，２の接合が完了し、図６に示す板材接合部品が得られる。

こうして得られた板材接合部品は、両板材１，２の平面部１ａ，２ａが互いに密着しているため、摩擦力により強固に接合されている。この摩擦力は平面部１ａ，２ａの全域で作用するため、一部に荷重が集中することがなく、破損等が生じにくい。爪部１１Ａ，１１Ｂが爪部受け２１Ａ，２１Ｂの貫通孔２３に挿入され、かつ成形部２２における平面部１ａ，２ａに対する近傍部分２２ａが孔明け部１２Ａ，１２Ｂの成形部進入部位１４に進入していることで、幅方向（Ｘ方向と直交する方向）の位置決めがなされる。このため、両板材１，２を正確に位置合わせして接合できる。また、爪部１１Ａの凸部１５が爪部受け２１Ａの２つ成形部２２間に位置しているため、両板材１，２のＸ方向および反Ｘ方向の相互移動が拘束されている。

上記実施形態では、第１板材１の爪部１１Ａ，１１Ｂ、および第２板材２の爪部受け２１Ａ，２１Ｂがそれぞれ２箇所に設けられた例を示したが、板材のサイズが大きい場合、爪部および爪部受けを３箇所以上に設けることができる。その場合、例えば図７に示すように、爪部１１Ａ〜１１Ｅの根元間のピッチｐと爪部受け２１Ａ〜２１Ｅのピッチｐとを同じとしたうえで、爪部１１Ａ〜１１Ｅの長さを全て異ならせることにより（ａ＞ｂ＞ｃ＞ｄ＞ｅ）、各爪部１１Ａ〜１１Ｅが１つずつ順に爪部受け２１Ａ〜２１Ｅの貫通孔２３に挿入されるようにすることができる。この構成とすると、爪部１１Ａ〜１１Ｅが貫通孔２３に挿入されるとき両板材１，２間で生じる反力や変位が分散され、両板材１，２の接合を円滑に行える

上記のように、爪部１１Ａ〜１１Ｅが爪部受け２１Ａ〜２１Ｅの貫通孔２３に挿入されるタイミングが全て異なるようにしなくてもよい（図示省略）。例えば、爪部１１Ａ〜１１Ｅのうち１つの爪部を他よりも長くして、１箇所だけ爪部が貫通孔に先行して挿入されるようにしたり、あるいは爪部１１Ａ〜１１Ｅのうち１つの爪部を他よりも短くして、１箇所だけ他よりも送れて爪部が貫通孔に挿入されるようにしたりすることができる。この場合も、爪部１１Ａ〜１１Ｅが貫通孔２３に挿入されるとき両板材１，２間で生じる反力や変位が分散するという効果が得られる。

また、前記実施形態では、爪部１１Ａ，１１Ｂの長さを変えることで、爪部１１Ａ，１１Ｂが爪部受け２１Ａ，２１Ｂの貫通孔２３に挿入されるタイミングを異ならせているが、図８に示すように、爪部１１Ａ，１１Ｂの長さは同じとし（ａ＝ｂ）、爪部１１Ａ，１１Ｂの根元間のピッチｐ１よりも爪部受け２１Ａ，２１Ｂのピッチｐ２を小さくすることで（ｐ１＞ｐ２）、爪部１１Ａ，１１Ｂが爪部受け２１Ａ，２１Ｂの貫通孔２３に挿入されるタイミングを異ならせるようにしても良い。

以上の各実施形態のように第１板材１の爪部１１Ａ，１１Ｂ、および第２板材２の爪部受け２１Ａ，２１ＢをＸ方向に揃えて配置する必要はなく、図９に示すように、第１板材１の爪部１１Ａ，１１Ｂ、および第２板材２の爪部受け２１Ａ，２１Ｂをずらして配置しても良い。

次に第１板材１および第２板材２の加工方法および加工装置について説明する。
第１板材１には、孔明け部１２Ａ，１２Ｂと凸部１５の加工、および板材端部をコ字状に折り曲げる加工が行なわれる。また、第２板材２には、成形部２２の加工、および板材端部をコ字状に折り曲げる加工が行なわれる。このうち、孔明け部１２Ａ，１２Ｂ、凸部１５、および成形部２２の加工には、板材加工装置としてのパンチプレスが用いられる。また、第１板材１および第２板材２の端部の加工にはプレスブレーキ等の折り曲げ加工用の板材加工機が用いられる。

図１０に示すように、パンチプレス３０は、機械部分と制御部分とに大別したうちの機械部分である板材加工機本体３０Ａと、この板材加工機本体３０Ａを制御する制御装置４０とを備える。
板材加工機本体３０Ａは、フレーム３３に、所定のパンチ位置Ｐで昇降自在に設けられたラム３６と、このラム３６を昇降させるパンチ駆動機構３７と、テーブル３３ａ上でワークＷをパンチ位置Ｐに対して相対的に移動させる板材送り機構３８と、ラム３６により駆動される工具を選択する工具選択機構３９とを有する。パンチ駆動機構３７は、例えばサーボモータと、その回転をラム３６の昇降運動に変換する変転カム機構等からなり、あるいは油圧シリンダとされる。

工具選択機構３９は、互いに同心に設置された上下のタレット３１，３２と、これらタレット３１，３２の希望の工具配置部をパンチ位置Ｐに回転割出するタレット割出機構３９ａとからなる。タレット割出機構３９ａは、例えばサーボモータとこのサーボモータの回転をタレット３１，３２に伝えて同期回転させる機構（図示せず）とからなる。

上下のタレット３１，３２には、それぞれ円周方向に並ぶ工具配置部に、互いに対として用いられる工具となるパンチ３４およびダイ３５が搭載されている。これらパンチ３４およびダイ３５として、タレット３１，３２には、孔明け用工具となる孔明け用パンチ３４Ａ、孔明け用ダイ３５Ａ（図１２）と、成形加工用の工具となる成形加工用パンチ３４Ｂ，３４Ｃ、成形加工用ダイ３５Ｂ，３５Ｃ（図１３，図１４）が搭載される。
タレット３１，３２に搭載される孔明け用パンチ３４Ａ，孔明け用ダイ３５Ａには、図１の第１板材１の爪部１１Ａ，１１Ｂを加工する周囲の孔明け部１２Ａ，１２Ｂを加工するための爪加工孔明け用工具となるものが含まれる。成形加工用パンチ３４Ｃ、成形加工用ダイ３５Ｃは、図２の第２板材２の成形部２２を加工するブリッジ状成形用工具となるものである。他の成形加工用パンチ３４Ｂ、成形加工用ダイ３４Ｂは、図１の第１板材１の凸部１５を加工する工具である。

板材送り機構３８は、フレーム３３に対して前後方向移動可能に設置されたキャリッジ３８ａに、その直交方向となる左右方向移動可能にクロススライド３８ｂを搭載し、クロススライド３８ｂに、ワークＷの縁部を把持する複数のワークホルダ３８ｃを取付けたものである。キャリッジ３８ａおよびクロススライド３８ｂは、それぞれサーボモータによりボールねじ機構（いずれも図示せず）を介して進退駆動される。

制御装置４０は、コンピュータ式の数値制御装置およびプログラマブルコントローラからなり、第１および第２の加工プログラム４１，４２と、この加工プログラム４１，４２を実行する演算制御部４３と、加工プログラム４１，４２を記憶する加工プログラムメモリ４４とを備える。演算制御部４３は、ここでは、中央処理装置（ＣＰＵ）やメモリの他に、上記プログラマブルコントローラを構成する各手段を総称したものを言う。

第１の加工プログラム４１は、第１板材１の加工を行うものであって、第１板材１をテーブル３３ａ上に配置した状態で実行される。第１の加工プログラム４１は、ワークＷから爪部周囲の孔明け部１２Ａ，１２Ｂを孔明け加工して爪部１１Ａ，１１Ｂを成形する加工を行うための命令群４５を有している。この命令群４５には、工具選択機構３９による爪加工孔明け用工具である孔明け用パンチ３４Ａ，孔明け用ダイ３５Ａの選択の命令、板材送り機構３９によるパンチ位置Ｐに対するワークＷの相対位置の位置決めの命令、およびパンチ駆動機構３７によるラム３６の昇降命令が含まれる。
孔明け部１２Ａ，１２Ｂの加工は、図１１（Ｂ）に示すように、孔明け部１２Ａ，１２Ｂに対して、工具を変えてまたは同じ工具により、ワークＷの加工位置を順次変えて複数回のパンチ加工により行われる。同図において、符号Ｔ１〜Ｔ９は、各回のパンチ加工の工具配置を示し、同じ形状で示す工具配置Ｔ１〜Ｔ９の工具には同じものが用いられる。図示の例では、４種類の工具を用いて合計９回の孔明け加工により、ひとつの孔明け部１２Ａを形成する。これら各工具配置Ｔ１〜Ｔ９の加工のそれぞれについて、上記工具選択、板材位置決め、およびパンチ動作の命令が設けられる。

なお、孔明け部１２Ａ，１２Ｂを１回のパンチで加工可能な孔明け形状を持つ工具を備える場合は、爪形成の命令群４５は、その１回のパンチ動作のための各命令が記述されたものとする。
また、第１の加工プログラム４１には、上記各命令の他に、第１板材１の凸部１５を加工するための命令群が記述されるが、これについては説明を省略する。

第２の加工プログラム４２は、第２板材２の加工を行うものであって、第２板材２をテーブル３３ａ上に配置した状態で実行される。第２の加工プログラム４２には、図２の各成形部２２を加工する命令群４６が記述されている。この命令群４６には、工具選択機構３９によるブリッジ状成形用工具である成形加工用パンチ３４Ｃ，成形加工用ダイ３５Ｃを選択する命令、板材送り機構３８によるパンチ位置Ｐに対するワークＷの相対位置の位置決め、およびパンチ駆動機構３７によるラム３６の昇降の命令が含まれる。

上記パンチプレス３０による加工方法を説明する。図１２に示すように、第１板材１の孔明け部１２Ａ，１２Ｂを加工する場合は、パンチ３４Ａとダイ３５Ａをパンチ位置Ｐに割り出し、両者の間で位置決めされた第１板材１であるワークＷに対してパンチ３４Ａを下降させる。これにより、打抜き用工具としてパンチ３４ＡがワークＷに打ち当てられて孔明け部１２Ａ，１２Ｂが打抜き加工される。図１１（Ｂ）に工具を配置例を示したように、孔明け部１２Ａ，１２Ｂに対して複数回の孔明け加工が必要な場合は、パンチ３４Ａとダイ３５Ａのうちの所定の工具を割り出す工具選択と、ワークＷの位置決めと、パンチ３４Ａの下降動作を繰り返し行う。

図１３に示すように、第１板材１の凸部１５を加工する場合は、パンチ３４Ｂとダイ３５Ｂをパンチ位置Ｐに割り出し、両者の間で位置決めされた第１板材１であるワークＷに対してパンチ３４Ｂを下降させる。これにより、成形用工具としてのパンチ３４ＢがワークＷに押し当てられて凸部１５が成形加工される。

図１４に示すように、第２板材２の成形部２２を加工する場合は、パンチ３４Ｃとダイ３５Ｃをパンチ位置Ｐに割り出し、両者の間で位置決めされた第２板材２であるワークＷに対してパンチ３４Ｃを下降させる。これにより、成形用工具としての成形部２２がワークＷに押し当てられて成形部２２が成形加工される。
なお、成形部２２を加工する際には、成形部２２となる部分の両側に予め２本のスリットを加工し、その後に成形加工を行うようにしても良い。

図１５および図１６に示すように、折り曲げ加工用の板材加工機であるプレスブレーキ５０は、ベッド５１上にダイ５２が取付けられ、ラム５３の下端にパンチ５４が取付けられている。ラム５３は両端部でガイド５５によりベッド５１に昇降自在に設置され、ラム昇降駆動装置５６により昇降駆動される。ダイ５２およびパンチ５４は、各々型幅方向に複数の分割型５２ａ，５４ａに分割されていて、分割型５２ａ，５４ａの配列個数の選択により、型幅変更が可能とされている。この型幅変更は、分割型５２ａ，５４ａを、加工に使用する位置（図示された位置）と退避位置との間に、分割型選択機構（図示せず）で移動させることにより行われる。

ベッド５１にはダイ５２の前後に板材支持台５７およびゲージ５８が設置されている。折り曲げるべきワークＷは、板材支持台５７に載せられてゲージ５８に当たるまで、ダイ５２の上に挿入され、ラム５３によるパンチ５４の下降により、雌型のダイ５２と雄型のパンチ５４とで挟まれて、ワークＷがＶ字状等に折り曲げられる。ダイ５２は、ワークＷの曲げ形状に応じて複数種類のものが前後に設置され、ダイ選択機構（図示せず）によって所望のダイ５２を使用位置に移動させるようにされている。パンチ５４も、ダイ５２の種類に対応する複数種類のものが、パンチ選択機構（図示せず）によってラム５３に切換設置できるようにされている。

このプレスブレーキ５０を用いて第１板材１および第２板材２の端部を折り曲げるに際しては、まず図１７（Ａ）のように先端側の折り曲げ箇所を直角に折り曲げた後、図１７（Ｂ）のように内側の折り曲げ箇所を直角に折り曲げる。これにより、板材端部がコ字状に折り曲げられる。

加工の順序としては、第１板材１については、パンチプレス３０により孔明け部１２Ａ，１２Ｂと凸部１５との加工を行い、その後プレスブレーキ５０により端部を折り曲げ加工する。また、第２板材２については、パンチプレス３０により成形部２２の加工を行い、その後プレスブレーキ５０により端部を折り曲げ加工する。

上記各実施形態では板材を金属板としているが、この発明は、プラスチック、紙等の他の素材からなる板材についても適用することができる。

（Ａ）は第１板材の正面図、（Ｂ）はその側面図である。 （Ａ）は第２板材の正面図、（Ｂ）はその側面図である。 第１板材および第２板材の接合過程を示す一部破断図である。 第１板材および第２板材の異なる接合過程を示す一部破断図である。 （Ａ）第１板材および第２板材の接合完了状態を示す一部破断図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）はその要部の断面図である。 板材接合部品の斜視図である。 （Ａ）は異なる実施形態の第１板材の正面図、（Ｂ）は同実施形態の第２板材の正面図である。 （Ａ）はさらに異なる実施形態の第１板材の正面図、（Ｂ）は同実施形態の第２板材の正面図である。 （Ａ）はさらに異なる実施形態の第１板材の正面図、（Ｂ）は同実施形態の第２板材の正面図である。 パンチプレスの側面図およびその制御系を示すブロック図を組合せた説明図である。 孔明け部の形状、および孔明け部に対する工具配置を示す説明図である。 孔明け部を加工する状態を示す図である。 凸部を加工する状態を示す図である。 成形部を加工する状態を示す図である。 板材加工機の正面図である。 同板材加工機の側面図である。 （Ａ）板材の端部を折り曲げる加工の第１段階を示す図、（Ｂ）はその第２段階を示す図である。

符号の説明

１…第１板材
１ａ…平板部
２…第２板材
２ａ…平板部
１１Ａ〜１１Ｅ…爪部
１２Ａ〜１２Ｅ…孔明け部
１３…成形部通過部位
１４…成形部進入部位
１５…凸部
２１Ａ〜２１Ｅ…爪部受け
２２…成形部
２２ａ…近傍部分
２３…貫通孔
３０…パンチプレス（板材加工装置）
３０Ａ…板材加工機本体
３７…パンチ駆動機構
３８…板材送り機構
３８ａ…キャリッジ
３８ｂ…クロススライド
３８ｃ…ワークホルダ
３９…工具選択機構
３９ａ…タレット割出機構
４０…制御装置
４１，４２…加工プログラム
４３…演算制御部
４４…加工プログラムメモリ
４５，４６…命令群
５０…板材加工機
Ｐ…パンチ位置
Ｔ１〜Ｔ９…工具配置
Ｘ…爪部挿入方向

Claims (5)

1. ２枚の板材を互いに接合した板材接合部品であって、２枚の板材のうちの一方の板材である第１板材は、この第１板材の平面部と平行な爪部が形成され、かつ２枚の板材のうちのもう一方の板材である第２板材は、この第２板材の平面部に対して片面側にブリッジ状に突出して第２板材の平面部と平行な方向に貫通する貫通孔を形成する成形部が形成され、前記爪部を前記貫通孔に挿入して両板材を互いに接合し、前記第１板材の爪部に前記貫通孔の側に突出する凸部を設けるとともに、前記第２板材の成形部を爪部挿入方向に複数並べて形成し、２つの成形部の間に前記凸部が挟まれて位置するようにした板材接合部品。
2. 前記爪部は、爪部となる部分の周囲に孔明け部を加工することにより形成されたものであり、前記孔明け部は、爪部挿入方向下手側に位置し、爪部を前記貫通孔に挿入する前に前記成形部が通過する部位と、爪部の両側に位置し、爪部が前記貫通孔に挿入されたとき前記成形部における第２板材平面部に対する近傍部分が進入する部位とを有する請求項１または請求項１記載の板材接合部品。
3. 前記爪部と前記成形部の組合せを、前記第１板材および第２板材に爪部挿入方向に複数組設けた請求項１または請求項２に記載の板材接合部品。
4. 隣合う一対の爪部の先端間の距離と、これに対応する隣合う一対の成形部間の距離とを異ならせた請求項３記載の板材接合部品。
5. ２枚の板材を互いに接合した板材接合部品の製造方法であって、２枚の板材のうちの一方の板材である第１板材に、この第１板材の平面部と平行な爪部を形成するステップと、２枚の板材のうちのもう一方の板材である第２板材に、この第２板材の平面部に対して片面側にブリッジ状に突出して第２板材の平面部と平行な方向に貫通する貫通孔を形成する成形部を形成するステップと、前記爪部を前記貫通孔に挿入して両板材を互いに接合するステップとを有し、前記爪部を形成するステップでは、前記第１板材の爪部に前記貫通孔の側に突出する凸部を設け、前記成形部を形成するステップにて、前記第２板材の成形部を爪部挿入方向に複数並べて形成し、前記両板材を互いに接合するステップで、２つの成形部の間に前記凸部が挟まれて位置するようにした板材接合部品の製造方法。

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