JP6502952B2 - クリンチ・タイプの接合を作成するためのツール - Google Patents

Description

本発明は、金属または非金属の、２以上のシート状部材の間に、いわゆるクリンチ・タイプの接合を作成するためのツールに関する。本発明は特に、約数ミリメートルの直径を備える、小さなあるいは非常に小さな接合を作成するためのツールを指す。

こうした技術は、当該技術分野で既知である。適切なツールは、一般に、前述の接合をもたらすために協働する２つの別個のツール部品を含む。第１のツール部品は、アンビルが配置される底部にてダイス型の形状にあるダイス型キャビティを備え、同軸の第２のツール部品の方向への直線運動で駆動される、パンチの形状を有している。

接合を作成するために、シート状部材は、第２のツール部品に対して位置づけられ、ダイス型は、弾性要素からの力に対して支持面上を側方に摺動するように配置される動作可能なダイス型要素（ｍｏｖａｂｌｅ ｄｉｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ）と共に設けられる。弾性要素はエラストマーで作られているリングか、あるいは、動作可能なダイス型要素を取り囲むトロイド状の金属バネであり得る。

近接するパンチは、接合される部材の１つの表面に衝撃を与える。２つの部材の材料はまず、ダイス型キャビティ引っ張られ、その後キャビティの底にてパンチとアンビルとの間の相互作用により側方に押し出され、それにより、動作可能なダイス型要素を外に向かって移動させ、部材を連結するキノコ状のボタンをシート状部材に形成する。

このタイプのツールは、例えば、国際公開第９７／０２９１２号として１９９７年１月３０日に公開された米国特許第５９４６７８２号に示されており、引用によって本明細書中に組み込まれる。当該文献の図１および図２は、パンチ（１）と側圧要素（２）を備えた第１ツール部品（１，２，３）及び支持面（９）とそこから立ち上がるアンビル（８）を備えた第２のツール部品（６，１１）により構成される、シート形状の部材（４，５）同士を接合させるツールであり、マトリックス（６’）は少なくとも二つのマトリックス部品（６）により構成され、各マトリックス部品（６）は上部マトリックス作用面（１３）を有し、および前記アンビル（８）の周囲に配置される、ことを示している。各マトリックス部品は前記支持面（９）に対して摺動するように配置された部分（１４）を含み、弾性部材により前記アンビル（８）の側面に当てられている。保持部材（１０）が、パンチ（１）の撤去の間、マトリックス部品の長手方向運動を制限するよう配置されている。上部マトリックス作用面（１３）、前記支持面（９）に対して滑るよう配置された部分（１４）、および前記保持部材（１０）は、第２のツール部品（６，１１）の頂部から、前記の順序で配置されている。

本発明は、より具体的には、アンビルが配置される底部においてダイス型キャビティを備えた形状にある、そのような第２のツールの部分に向けられており、第２のツール部品は特殊なタイプの弾性要素を備える。

文献ＥＰ１２１７８０６８は、ケージの一般的な形態を有する弾性要素またはバネ要素を示しており、該要素の表面には、一定である必要はないがケージの軸に対して鋭角を有する、多くのスロットが設けられて、それにより周囲で均等に仕切られた長い弾性アームまたはブレードを対応する数だけ形成する。この弾性部材は、動作可能なダイス型要素が接合工程の間に側方に動かされる力を生成する。パンチが引っ張られる時、変形したシート部材に接する動作可能なダイス型要素は、それらの支持面からそれらを上げようとする鉛直力にさらされる。これを防ぐために、型要素のスライド運動の方向と平行な、型のダイス型要素および支持要素状の共働的な配置を備える。故に、本発明に係る弾性要素およびバネ要素は、パンチが引っ込められるとき、動作可能なダイス型要素の保持には寄与しない。結果として、ケージ状のバネ要素は、型の軸の方向においてダイス型本体に固定される必要はない。

＜発明の簡単な説明＞
本発明は、特により小さな寸法の接合をもたらすために適用されるが、ある実施形態においては、より大きな寸法のためにも使用され得る。これらの寸法の接合は、例えば、時計産業、電子工学および電気産業、自動車産業などにおける用途を見出す。

本発明の目的の１つは、側方に非常に小さな寸法を有する第２のツール部品を提供することである。

本発明の別の目的は、第２のツール部品を提供することであって、第２のツール部品上でばね要素が、接合の形成中に側方の弾性力を提供するということと同様に、第１のツール部品のパンチが引っ込められる際の垂直の保持機能といった、二重の機能をもつことである。

本発明の別の目的は、ばね要素が容易に取り付けられ必要な場合には交換される、第２のツール部品を提供することである。

前記技術的問題への解決策を提供する本発明は、添付の特許請求の範囲によって特徴づけられる。

本発明の他の目的および利点は、本記載の一部を形成する添付の図面を参照しながら進められる本記載を読むことにより、明らかとなる。

図１Ａは、本発明に係る第２のツール部品の異なる視点の実施形態を示す。 図１Ｂは、本発明に係る第２のツール部品の異なる視点の実施形態を示す。 図１Ｃは、本発明に係る第２のツール部品の異なる視点の実施形態を示す。 図１Ｄは、本発明に係る第２のツール部品の異なる視点の実施形態を示す。

図１のＡ−Ｄは、本発明に係る第２のツール部品の異なる視点の実施形態を示す。図１Ａは、セクションにおけるツール部品の第１の実施形態を示す。ツール部品本体１は、その上部において、フット２に対向し、２つの動作可能なダイス型要素４のための支持面１０を備える。ダイス型要素の数は、すべての実施形態において少なくとも２である。図１Ａに係る実施形態において、支持面１０の中心に、その表面から垂直に上方に突出するアンビル３が配置されている。別の実施形態において、アンビルは、水平な支持面１０自体の中央部分によって、形成され得る。接合形成過程において、シート形状部材は、アンビル３の頂部の上で側方に押し出され、それにより、ばね要素５からの力に対して外側へと動作可能なダイス型要素４を移動させる。

ばね要素の概略的な形態は、図１のＢ−Ｄにおいてよりはっきりと見ることができる。それは、表面に多くのスロットが設けられた、円筒状ケージ又はスリーブの形態を有する。それは、いくつかの適切な弾性材料、および、スロットの形状および長さが、動作可能な要素４について適切な弾性を与えるように選択された材料で作られている。示される実施形態において、スロットは、ツール軸と平行及び垂直に配置され、ケージ５の上部端にて、ケージの周囲がその自由端で仕切られた、多くの長い弾性のアーム又はブレード１１が形成される。しかしながら、スロットは、アーム１１の長さを増大させるために、ケージの軸に対して角度をつけて配置され得る。スロットはまた、弾性特性を変更するために、アームを自由端の方向にテーパ形状にするように配置され得る。

各ブレード１１の自由端は、動作可能な要素（４）に弾性力を移すために、及び同時に、動作可能な要素４のヒール部分１３のまわりを把持するために、動作可能な要素４に対して側方で支えるように配置される、曲げフランジ１２と共に設けられる。したがって、接合手順の終わりに歪んだシート部品の引込から生じる、動作可能なダイス型要素を介して移された鉛直力のためのダイス型本体に対する軸動作について遮断されるように、ケージ５がダイス型本体１に固定される場合、その後ダイス型要素４は支持面１０に接して留まる。

ケージ５のダイス型本体１への固定は、異なる方法でなされ得る。接合の小さな寸法について、固定の特に単純な配置が図１Ａに示される。ダイス型本体１はその周囲に、通常のＯリング７を収容する円形の溝６を備えている。ケージ５は、ダイス型の頂部からダイス型の上方にケージを摺動させることにより取り付けられる。ケージ５の内径は、この位置におけるダイス型本体１の外径に相当する。溝６およびＯリング７の寸法は、Ｏリングがケージと溝６の底部及び側壁との間に詰め込まれ、ケージ５とダイス型本体１との間に十分な摩擦を生じさせて適所にケージを保持するように、選択される。

固定のための別の配置が、図１Ｂに示される。ここでケージ５は、1以上のトング８を備えており、例えばケージ５の側壁の外側に刻印される。これらのトングは、上述のような溝に、又はダイス型本体１に配置される別個の孔に、適合し得る。トングが例えば内側に曲げられて、あらかじめ形成される場合、適切なスナップ・イン機能を作成し得る。

図１Ｃにおいて、固定ネジ９を備えた率直な解決策（ｓｔｒａｉｇｈｔｆｏｒｗａｒｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）が示される。スクリューの代わりに、貫通孔においてはピンがもちろん想到され得る。

少なくとも１つのアーム１１が、各動作可能なダイス型要素４に必要とされ、アームの数は少なくとも２である。図１のＡ−Ｄに示される実施形態において、アーム１１の数は動作可能なダイス型要素４あたり４つであり、故に、２つのダイス型要素あたり全部で８つのアームである。１つのダイス型要素当たり２又は３つのアームがもちろん想到され得る。

故に、上に記載されるようなツール部品は、適切なパンチ、例えばＣ−フレームワークヘッド（Ｃ−ｆｒａｍｅ ｗｏｒｋ ｈｅａｄ）において協働するように設置され得る。これらのツールペアを備える複数のツールアレイもまた可能である。典型的なダイス型の直径は、１．０乃至２．０ｍｍであり得、ツーリングが 例えば２×０．１ｍｍから２ ｘ０．５ ｍｍまでのシートメタル厚さを接合するために使用され得る。創造性のあるアイデアに係るツーリングの他の寸法もまた、当然可能である。

Claims (10)

1. ２以上のシート状部材の間のクリンチ・タイプの接合を作成するツールであって、
   該ツールは、２つの別個のツール部品、すなわち前記接合をもたらすために協働する、パンチを備える第１のツール部品と、同軸のダイス型と共に設けられる第２のツール部品と、を含み、
   パンチは、アンビル（３）が配置されるダイス型ケビティの底部においてダイス型ケビティと共に設けられる、同軸のダイス型本体（１）の方向へ直線運動で駆動されるように配置され、
   同軸のダイス型は、ダイス型本体（１）と、ばね要素（５）からの力に対するダイス型本体（１）の長手軸に垂直なダイス型本体（１）の端部に配置された支持表面（１０）の上で側方に摺動するように配置される少なくとも２つの動作可能なダイス型要素（４）と共に設けられ、
   ダイス型は少なくとも２つの動作可能なダイス型要素（４）を含み、
   ばね要素（５）は、円筒状ケージの全体形状を有しており、その円筒状ケージの表面は、ケージの上端に長い弾性アーム（１１）の自由端を備えるケージの周囲で仕切られた、対応する数の長い弾性アーム（１１）を形成するための多くのスロットと共に設けられ、
   各アーム（１１）の自由端は、動作可能なダイス型要素（４）のうちの対応する一つに弾性力を移すために、動作可能なダイス型要素（４）のうちの対応する一つに対して側方で支えるように配置される曲げフランジ（１２）と共に設けられ、
   曲げフランジ（１２）は、ダイス型本体に固定されているケージ（５）に対する軸動作について対応する動作可能なダイス型要素（４）の一つを遮断するために、対応する動作可能なダイス型要素（４）の一つのヒール部分（１３）のまわりを把持するために付加的に配置される、ことを特徴とするツール。
2. 周囲で仕切られたスロットの数は、動作可能なダイス型要素（４）の数以上あることを特徴とする、請求項１に記載のツール。
3. 円筒状ケージは、ダイス型本体（１）の外径と本質的に等しい内径を有することを特徴とする、請求項１乃至２の何れかに記載のツール。
4. 円筒状ケージは、ケージとダイス型本体との間に圧縮されたダイス型本体（１）の上のリング状の溝（６）にある中間のＯリングによりダイス型本体（１）に固定されることを特徴とする、請求項１乃至３の何れかに記載のツール。
5. 円筒状ケージは、本体（１）中の溝又は別個の孔に適合する、ケージの側壁に位置する１以上のトング（８）によって、ダイス型本体（１）に固定されることを特徴とする、請求項１乃至３の何れかに記載のツール。
6. 円筒状ケージは、１以上のスクリュー（９）またはピンによって、ダイス型本体（１）に固定されることを特徴とする、請求項１乃至３の何れかに記載のツール。
7. スロットは直線であることを特徴とする、請求項１乃至６の何れかに記載のツール。
8. スロットは、ダイス型本体（１）の長手軸に平行であることを特徴とする、請求項１乃至７の何れかに記載のツール。
9. スロットは、ダイス型本体（１）の周囲に沿って均等に仕切られることを特徴とする、請求項１乃至８の何れかに記載のツール。
10. スロットは、ダイス型本体（１）の長手軸に対して角度をつけて配置されることを特徴とする、請求項１乃至９の何れかに記載のツール。

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