JPH04284928A - 薄板部材の接合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数枚重ねられた金
属薄板等の薄板部材を、その一部を据込み変形させて接
合する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複数枚重ね合せた状態の薄板部材を、リ
ベット等を使わずに機械的に接合する方法として、例え
ば、重ね合せた金属薄板の一部をポンチとダイスで据込
み変形させて接合する方法があり、この方法を行なう装
置の一例が特開昭６２−１４８０３９号公報に記載され
ている。

【０００３】この接合装置１は図６に示すように、２枚
の金属薄板２ａ，２ｂに対してダイス孔３内への押し込
み力を作用させるポンチ４と、このポンチ４と共働して
前記ダイス孔３内へ押し込まれた金属薄板２ａ，２ｂに
据込み変形を起させる複数個の可動ダイス片５からなる
ダイス本体６と、このダイス本体６の上端部に形成され
た前記ダイス孔３内の下端に一定の高さの静止受圧面を
形成する軸状受圧部材７とを備えている。

【０００４】また、前記可動ダイス片５は、その上部外
周に嵌装されたコイルスプリング８によって、前記ダイ
ス孔３の中心方向に常時弾性付勢されるとともに、それ
ぞれの下端部に形成されたピボット機構９によって揺動
自在に支持されている。

【０００５】そして、金属薄板２ａ，２ｂは重ね合せら
れた状態でポンチ４によって加圧され、ダイス本体６の
上端部に形成されたダイス孔３内へ押し込まれる。押し
込まれた金属薄板２ａ，２ｂの有底円筒状に突出した接
合部の下面は、ポンチ４の下降ストロークの終期に、軸
状受圧部材７の上端の静止受圧面に押し付けられて静止
する。この状態で前記接合部の底部は、ポンチ４の付加
的な下降ストロークによって積層厚みを減少させながら
ダイス孔３内で据込み加工が加えられる。

【０００６】据込み加工が加えられて前記接合部の底部
は、その外径を拡大しようとするため、前記コイルスプ
リング８の弾性力に抗して各ダイス片５がピボット機構
９によって上部を外側に揺動させてダイス孔３の内径を
拡大し、その結果、有底円筒状の前記接合部の底部が、
その円筒部分より外径を拡大する方向に膨出して、２枚
の金属薄板２ａ，２ｂが強固に接合される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】金属薄板等を複数枚重
ね合せて接合する際に、強度アップや制振作用を付与す
る等の目的で、金属薄板間に未硬化の接着剤等を介在さ
せた状態で、この重ねられた金属薄板の一部をポンチに
よってダイス孔内に押し込んで機械的に接合する場合が
ある。このような場合に前述した従来の接合装置１を用
いて接合すると、接合加工時に、余分な接着剤等が充分
に排除されずに金属薄板間に残ってしまっていた。

【０００８】そのため図７に示すように、金属薄板２ａ
，２ｂ間に余分な接着剤１０が残存することによって、
積層状態での薄板部材２の厚みが増し、その分だけダイ
ス孔３内へ押し込まれる際のしごき量が多くなり、しご
き加工が加えられた部分２ｃ，２ｃが破断したり、また
は図８に示すように、未硬化で流動性を備えた接着剤１
０が残存することにより、据込み加工による金属薄板２
ａ，２ｂの変形量が不充分となる。そのため、未硬化の
接着剤１０が潤滑剤となるとともに、据込み加工時の拡
径不足により接合部分が抜け易くなる等の不具合が起り
易かった。

【０００９】この発明は上記の事情に鑑みなされたもの
で、薄板部材間に接着剤が介在する場合にも、確実に接
合することのできる接合装置を提供することを目的とし
ている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段としてこの発明は、流動性物質を介在させて重
ねられた複数枚の薄板部材の一部を、ポンチにより板厚
方向に押圧してダイス孔内に押し込み、据込み変形させ
て接合する薄板部材の接合装置において、前記ポンチの
前記薄板部材と接触する表面のうち少なくとも外周面に
、軸線方向とほぼ平行に凹溝が形成されていることを特
徴としている。

【００１１】

【作用】この発明の薄板部材の接合装置は、流動性物質
を介在させて重ねられた複数枚の薄板部材の一部を、軸
線方向とほぼ平行な凹溝を外周に備えたポンチによって
、ダイス孔に押し込むと、薄板部材間の余分な流動性物
質は、ダイス孔とポンチとの間でしごかれた際にかかる
押圧力が比較的小さくなる部分、すなわちポンチの外周
に形成された凹溝と対応する部分の薄板部材間に集中す
る。そして、ポンチの下降ストロークの最終段階で、薄
板部材はダイス孔内の底部で据込み加工が行なわれて薄
板部材の接合が完了する。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の接合装置の一実施例を図１
ないし図５に基づいて説明する。

【００１３】接合装置１１は図２に示すように、円柱状
の受圧部材１２と、この受圧部材１２の上部空間の周囲
を囲むように配置された複数の可動ダイス片１３とから
なるダイス本体１４と、このダイス本体１４の中心の上
方に、前記受圧部材１２の対応する位置に昇降可能に配
設された円柱状のポンチ１５と、このポンチ１５が下面
中央から下方に突出するようにして、ポンチ１５の外周
に設けられた弾性部材からなる押え１６とを備えている
。

【００１４】前記複数可動ダイス片１３は、それぞれの
下部をピン１９によって支持されてダイス本体１４に揺
動可能に設けられ、図示してないスプリングによってダ
イス中心方向に常時付勢されている。そして、前記受圧
部材１２の上面の複数の可動ダイス片１３に囲まれた内
側にダイス孔１４ａ（図３参照）が形成されている。

【００１５】また前記ポンチ１５は、その下部外周に４
本の断面円弧状の縦溝１５ａが、外周を等分する位置に
軸線方向と平行に所定の長さに形成されている。その縦
溝１５ａの寸法の一例を示すと、幅が１〜３ｍｍで深さ
が０．５〜１．５ｍｍである。またポンチ１５の下端面
には、中心から放射方向に拡幅する４本の断面円弧状の
水平溝１５ｂが、外周の前記縦溝１５ａにそれぞれ連続
するように形成されている。

【００１６】さらに、前記押え１６は、その下面に、中
心を通る十文字に浅い凹溝１６ａ，１６ａが形成されて
おり、その中心に、外周の各縦溝１５ａが、十文字に形
成された各凹溝１６ａの位置に揃うように位相を合せて
前記ポンチ１５が挿通されている。

【００１７】一方、重ねた状態に接合加工される２枚の
金属薄板１７ａ，１７ｂは、強度アップや制振作用を付
与する等の目的で全面接着させるために、両者の間に接
着剤が介在されている。

【００１８】そして、ポンチ１５の下降時に、先ず押え
１６が上側の金属薄板１７ａの上面に圧接してこれを固
定する。次に押え１６が圧縮されて前記ポンチ１５が、
この押え１６の下面中央から下方へ突き出して、その部
分の金属薄板１７ａ，１７ｂをダイス孔１４ａ内に押込
むようになっている。

【００１９】次に、上記のように構成されるこの実施例
の作用を説明する。

【００２０】接合装置１１によって、２枚の金属薄板１
７ａ，１７ｂを接合する場合には、接着剤を介在させて
重ねられた金属薄板１７ａ，１７ｂを、接合装置１１の
ダイス本体１４上にセットする。そして、ポンチ１５を
押え１６と共に下降させると、先ず押え１６が上側の金
属薄板１７ａの上面に圧接してこれを固定した後、ポン
チ１５が下方へ突出して金属薄板１７ａ，１７ｂを加圧
してその一部がダイス本体１４の上端部に形成されたダ
イス孔１４ａ内へ押し込まれる。

【００２１】このとき、金属薄板１７ａ，１７ｂ間に介
在する接着剤は、ダイス孔１４ａとポンチ１５との間で
しごかれた際に、余分な量は排除されて塗布不足の部分
に補充され、また金属薄板１７ａ，１７ｂ間に適切な厚
みの接着剤層１８が均一に形成される。

【００２２】そして排除された接着剤は、その一部が金
属薄板１７ａ，１７ｂ間でダイス孔１４ａの外部へ絞り
出されるとともに、残りの部分は金属薄板１７ａ，１７
ｂ間でダイス孔１４ａ内の外圧が比較的小さい部分、す
なわちポンチ１５の縦溝１５ａと対応する部分に集中し
て接着剤の集中部１８ａが形成される（図５参照）。

【００２３】そして、ポンチ１５の下降が進むと、金属
薄板１７ａ，１７ｂのダイス孔１４ａ内に押し込まれて
有底円筒状に突出した部分の底部が、ポンチ１５によっ
て、ダイス孔１４ａの底部、すなわち受圧部材１２の上
端面に押し付けられて圧縮されて、積層厚みを減少させ
ながらダイス孔１４ａ内で据込み加工が加えられる。

【００２４】このとき、ポンチ１５の下端面には、４本
の水平溝１５ｂが放射状に形成されているため、有底円
筒状に突出した部分の底部が、ポンチ１５と受圧部材１
２との間に挟圧されると、金属薄板１７ａ，１７ｂ間の
余分な量の接着剤は、圧力が比較的低くなるポンチ１５
の下端面に形成されている水平溝１５ｂと対応する部分
に逃げて、接着剤の集中部が形成されている。

【００２５】また、この接着剤の集中部１８ａに収容し
きれなくなると、ポンチ外周の縦溝１５ａに対応する部
分に形成された前記接着剤の集中部１８ａを経由してダ
イス孔１４ａの外へ逃がし、底部の金属薄板１７ａ，１
７ｂ間に適切な厚みの接着剤層１８が形成される。

【００２６】また金属薄板１７ａ，１７ｂの縦溝１５ａ
に対応する位置には、この縦溝１５ａに嵌合する隆起部
１８がそれぞれ形成されて、金属薄板１７ａ，１７ｂの
相互間の回動が規制される。

【００２７】そして、ポンチ１５の下降ストロークの最
終段階になると、円筒状の接合部の底部がポンチ１５に
据込み加工されてその外径を拡大しようとするので、ダ
イス孔１４ａの周壁を形成している可動ダイス片１３が
弾性力に抗してピン１９を支点に揺動し、その上部を外
側に移動させてダイス孔１４ａの内径を拡大する。その
結果、有底円筒状の前記接合部の底部が、その円筒部分
より外径を拡大する方向に膨出して抜け止めされ、２枚
の金属薄板１７ａ，１７ｂが強固に接合される（図２参
照）。

【００２８】また押え１６の下端面には、凹溝１６ａが
十文字に形成され、各凹溝１６ａの位置にポンチ１５の
縦溝１５ａが一致するように設けられているので、ダイ
ス孔１４ａ内で絞られた接着剤を、金属薄板１７ａ，１
７ｂ間に形成される接着剤の集中部１８ａを経由してダ
イス孔１４ａの外に排出する経路が、外圧が比較的小さ
いこの凹溝１６ａと対応する部分に形成されて、余分な
接着剤が充分排除される。

【００２９】したがって、金属薄板１７ａ，１７ｂ間に
残留する余分な接着剤により、据込み加工が阻害されて
接合不良が生じたり、また余分な接着剤が潤滑剤となっ
て接合部が抜けたりすることを防止できる。また金属薄
板１７ａ，１７ｂは、ポンチ１５の縦溝１５ａおよび水
平溝１５ｂと嵌合する突起部が形成され、これが廻り止
めとなって強固に接合される。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明は、流動性
物質を介在させて重ねられた複数枚の薄板部材の一部を
、ポンチにより板厚方向に押圧してダイス孔内に押し込
み、据込み変形させて接合する薄板部材の接合装置にお
いて、前記ポンチの前記薄板部材と接触する表面のうち
少なくとも外周面に、軸線方向とほぼ平行に凹溝が形成
されているので、この凹溝に対応する部分の押圧力が周
囲より低くなり、この部分に余分な量の接着剤を集中さ
せて、余分な接着剤が薄板部材間に残留することにより
生じる接合部の破断や抜け等を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例のポンチを示す斜視図であ
る。

【図２】この発明の薄板部材の接合装置の一実施例を示
す断面正面図である。

【図３】接合の加工途中の状態を示す説明図である。

【図４】ポンチおよび押えの見上げ図である。

【図５】第２図のＶ−Ｖ線断面図である。

【図６】従来の薄板部材の接合装置の概略構造を示す断
面正面図である。

【図７】接合部が破断した状態を示す断面図である。

【図８】接合部が抜けた状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１１　　接合装置 １２　　受圧部材 １３　　可動ダイス片 １４　　ダイス本体 １５　　ポンチ １５ａ　　外周の縦溝 １５ｂ　　下面の水平溝 １６　　押え １７ａ　　金属薄板 １７ｂ　　金属薄板 １８　　接着剤層 １８ａ　　接着剤の集中部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　流動性物質を介在させて重ねられた複
   数枚の薄板部材の一部を、ポンチにより板厚方向に押圧
   してダイス孔内に押し込み、据込み変形させて接合する
   薄板部材の接合装置において、前記ポンチの前記薄板部
   材と接触する表面のうち少なくとも外周面に、軸線方向
   とほぼ平行に凹溝が形成されていることを特徴とする薄
   板部材の接合装置。