JPH05161930A - 締結方法及び締結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 締結しよとうする金属板の前加工における過
剰の加工精度の削減、締結のための工程数の減少、作業
性の向上、及び締結強度の確保を目的とする。 【構成】 上型は第１のガイド部材３とパンチ５とパン
チガイド６からなり、パンチ５の先端部の直径は第２の
金属板２の貫通孔よりも小さく、パンチ５の本体部の直
径は第２の金属板２の貫通孔よりも大きいが第１の金属
板１の貫通孔よりも小さく、パンチの先端部とパンチの
本体部とは直径が徐々に大きくなっているパンチの傾斜
部によって接合されており、パンチ５は上下に駆動さ
れ、下型は第２のガイド部材４とインジェクタ７からな
り、第２のガイド部材４には第１の金属板１の貫通孔よ
り大きい直径の貫通孔を有することを特徴とする締結装
置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属板と金属板の締結
方法及びその方法に関する。また、金属と非金属の締結
にも応用が考えられている。

【０００２】

【従来の技術】従来、バーリングを施した金属板のバー
リング部に別の金属板の穴を組み合わせ、バーリング部
を変形させるカシメ締結方法がある。又、バーリングを
利用しない締結方法として特開５８−８１５３７に記載
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来技術には、次のよ
うな問題点がある。 （１）一方の金属板に予めバ−リング部を成形し、他方
の金属板に予め穴をあけて、次いで、バーリング部と穴
とを組み合わせ、その後にカシメるものであり、多数の
工程を要するという問題。 （２）締結部位が２ケ所以上となる場合、バーリング部
とそれに組み合わせる穴の位置精度を２つの部品（バー
リング部を成形しようとする金属板と穴を成形しようと
する金属板）で、それぞれ精度よく作り込まねばならな
い。あるいは穴形状を長円等の形として、部品の作り込
み、組み合わせ作業の効率化を図ると締結強度の低下を
余儀なくさせられる。すなわち、従来の方法は、部品の
作り込みが必要であり、作業性が悪くなる問題に加え
て、締結強度の低下という問題がある。

【０００４】そこで、本発明の第１の目的は、（イ）部
品の前加工における過剰の加工精度の削減、（ロ）締結
のための工程数の減少、（ハ）作業性の向上、及び
（ニ）締結強度の確保である。

【０００５】また、従来技術では、次のような問題点も
ある。 （３）締結を行うための成形（変形）加工と締結力を生
み出すための変形加工が別の作業（工程）で行われてい
るという問題。

【０００６】そこで、本発明の第２の目的は、（ホ）締
結を行うための成形（変形）加工と、締結力を生み出す
ための変形加工を１つの作業（工程）で行うのを可能に
することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の第１の目的は、請
求項１に記載の本発明、すなわち、第１の金属板と第２
の金属板の締結方法にであって、第１の金属板に締結用
貫通孔を形成し、第１の金属板貫通孔の径より小さい径
の貫通孔を第２の金属板に形成し、第１の金属板の上に
第２の金属板を重ね、互いの貫通孔の中心をパンチの中
心軸に一致するように位置合わせし、第２の金属板の上
方には第１のガイド部材とパンチを配置し、パンチの先
端部の直径は第２の金属板の貫通孔よりも小さく、パン
チの本体部の直径は第２の金属板の貫通孔よりも大きい
が第１の金属板の貫通孔よりも小さく、パンチの先端部
とパンチの本体部とは直径が徐々に大きくなっているパ
ンチの傾斜部によって接合されており、第１の金属板の
下方には第１の金属板の貫通孔より大きい直径の貫通孔
を有する第２のガイド部材を配置し、第１のガイド部材
と第２のガイド部材によって第１の金属板及び第２の金
属板をはさみ、続いて、パンチを第２の金属板の側から
第１の金属板の貫通孔へと押し込んで、第１の金属板と
第２の金属板を締結することを特徴とする金属板の締結
方法によって、達成される。

【０００８】上記の第２の目的は、請求項２に記載の本
発明、すなわち、上型は第１のガイド部材とパンチとパ
ンチガイドからなり、パンチの先端部の直径は第２の金
属板の貫通孔よりも小さく、パンチの本体部の直径は第
２の金属板の貫通孔よりも大きいが第１の金属板の貫通
孔よりも小さく、パンチの先端部とパンチの本体部とは
直径が徐々に大きくなっているパンチの傾斜部によって
接合されており、パンチはパンチの本体部がパンチガイ
ドに沿って上下に駆動され、下型は第２のガイド部材と
イジェクタからなり、第２のガイド部材には第１の金属
板の貫通孔より大きい直径の貫通孔を有し、第２のガイ
ド部材の貫通孔内でイジェクタは上下摺動することを特
徴とする金属板締結装置によって、達成される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。なお、本発明は図示の実施例の寸法、形
状、構造、材質等に限定されるものではない。

【００１０】本発明の締結装置の構成は、図１に示すよ
うに、上方には、第１のガイド部材３とパンチ５を設
け、下方には、第２のガイド部材４とイジェクタ７とを
設けてあり、パンチ５は第１のガイド部材３の中に上下
方向に駆動可能に組み込まれ、イジェクタ７は第２のガ
イド部材４の中に上下方向に駆動可能に組み込まれてな
る。第１のガイド部材３と第２のガイド部材４との間に
は、上から金属板２、金属板１の順に積み重ね、挟まれ
ている。

【００１１】本発明の締結装置の動作は、次のとおりで
ある。イジェクタ７を有する第２のガイド部材４の上に
締結用の貫通孔を予め成形した金属板１を貫通孔の中心
とイジェクタ７の軸が一致するように位置決めセットす
る。次に、金属板１の上に金属板１の貫通孔よりも小さ
い貫通孔を予め設けた金属板２を中心を一致させるよう
にセットする。その後、上型に保持された第１のガイド
部材３とパンチ５が下降し、まず、第１のガイド部材３
が金属板２に接し、金属板１と金属板２を押さえる。こ
の状態を図１に示している。第１のガイド部材３はその
位置に留まり、上型の下降とともにパンチ５はさらに下
降し、パンチ５の先端部は金属板２、金属板１のそれぞ
れの貫通孔を通り、イジェクタ７に接して、イジェクタ
７を押し下げる。パンチ５の傾斜部は、金属板２と接
し、金属板２を変形させ、金属板１の貫通孔の中へと押
し込んでいく。金属板１の貫通孔は、金属板２の変形ダ
イの役目を成し、大きな変形は起きない。パンチ５はさ
らに下降し、パンチガイドの内径とほぼ同径のパンチ５
の円筒部と金属板１の貫通孔の側面とによって、金属板
２を変形させて行く。金属板２は、金属板１の貫通孔を
通過後、パンチ５により、第２のガイド部材に設けられ
たイジェクタ７とほぼ同径の孔の側面に密着させられ
て、金属板１の貫通孔の径よりも大きくなる。その後、
パンチ５は上昇し、イジェクタ７も同時に上昇する。や
がて、第１のガイド部材３も金属板２と離れ上昇し、金
属板２の変形部は、イジェクタ７により、第２のガイド
部材４から押し出され、締結が完了する。

【００１２】締結された金属板は、図２のようになる。
図２のφｄ、φＤは、それぞれ、パンチ５、第２のガイ
ド部材４により精度良く加工され、図３のＡ部に示すよ
うな、従来見られた内径への凸変形もない。

【００１３】図１の第２のガイド部材４に設けられた孔
をさらに大きくし、金属板２の変形部に接することのな
い程度にして、同様の動作を行うと、図４のようにな
る。外径の精度は低下するが、図１で示したイジェクタ
７がなくとも締結部の取り出しが容易になる。この方法
で締結した状態を図５に示す。

【００１４】また、図１の金属板２に予め設けた貫通孔
を加工せず、第２のガイド部材に設けられた孔をさらに
大きくした場合、同様の動作を行うと、図６の状態とな
り、締結強度は、さらに向上する。

【００１５】図１の実施例においては、パンチ５の位置
合わせを第１のガイド部材３で行っている。しかし、パ
ンチ５を別の部分（金型の上型で強度を確保しながら）
で位置決め保持をした場合でも、この締結法は有効であ
る。その場合、第１のガイド部材３は通常の金型のスト
リッパプレートと同様に、金属板の押さえ及び加工部か
らのパンチ５の分離をさせる作用を有する部材として置
き換える必要がある。

【００１６】本実施例では締結部の平面形状を丸形状と
して説明しているが、長円、欠き円等の形状でも締結可
能である。

【００１７】

【発明の効果】請求項１に記載の本発明の締結方法によ
って、次のような顕著な効果が得られる。 （ａ）締結のための変形と、締結力を生じさせるための
変形が同時に行えるので、工程の短縮が出来る。 （ｂ）締結力を発生させる前の凸部と穴の組み合わせ等
の作業がなくなるので、作業の効率を向上させることが
できる。 （ｃ）締結力を発生させる前の凸部と穴の組み合わせが
なくなるので、部品の凸ピッチ（穴ピッチ）の過剰な精
度を不要にできる。 （ｄ）金属板自体をダイとしているので、金属板どおし
の密着力が高く締結の強度を向上させることができる。 （ｅ）締結部の内径部が精度良く仕上がるので、軸等の
圧入、位置決め等に利用できる。 （ｆ）締結部の外径部が精度良く仕上がるので、他部材
等との位置決め等に利用できる。

【００１８】また、請求項２に記載の本発明の締結装置
によって、締結のための変形と、締結力を生じさせる変
形が同時に行えるので、工程の短縮ができるという顕著
な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の締結装置の概略図である。

【図２】本発明の締結装置によって締結された金属板の
断面図である。

【図３】従来の締結方法によって締結された金属板の断
面図である。

【図４】本発明の他の実施例の締結装置を用いた金属板
の締結を示す説明図である。

【図５】図４に示した締結装置によって締結された金属
板の断面図である。

【図６】本発明のさらに他の実施例の締結方法によって
締結された金属板の断面図である。

【符号の説明】

１ 金属板 ２ 金属板 ３ 第１のガイド部材 ４ 第２のガイド部材 ５ パンチ ６ パンチガイド ７ イジェクタ １１ 金属板 １２ 金属板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の金属板と第２の金属板の締結方法
   にであって、第１の金属板に締結用貫通孔を形成し、第
   １の金属板貫通孔の径より小さい径の貫通孔を第２の金
   属板に形成し、第１の金属板の上に第２の金属板を重
   ね、互いの貫通孔の中心をパンチの中心軸に一致するよ
   うに位置合わせし、第２の金属板の上方には第１のガイ
   ド部材とパンチを配置し、パンチの先端部の直径は第２
   の金属板の貫通孔よりも小さく、パンチの本体部の直径
   は第２の金属板の貫通孔よりも大きいが第１の金属板の
   貫通孔よりも小さく、パンチの先端部とパンチの本体部
   とは直径が徐々に大きくなっているパンチの傾斜部によ
   って接合されており、第１の金属板の下方には第１の金
   属板の貫通孔より大きい直径の貫通孔を有する第２のガ
   イド部材を配置し、第１のガイド部材と第２のガイド部
   材によって第１の金属板及び第２の金属板をはさみ、続
   いて、パンチを第２の金属板の側から第１の金属板の貫
   通孔へと押し込んで、第１の金属板と第２の金属板を締
   結することを特徴とする締結方法。
2. 【請求項２】 上型は第１のガイド部材とパンチとパン
   チガイドからなり、パンチの先端部の直径は締結対象の
   １つである第２の金属板の貫通孔よりも小さく、パンチ
   の本体部の直径は第２の金属板の貫通孔よりも大きいが
   締結対象の他の１つである第１の金属板の貫通孔よりも
   小さく、パンチの先端部とパンチの本体部とは直径が徐
   々に大きくなっているパンチの傾斜部によって接合され
   ており、パンチはパンチの本体部がパンチガイドに沿っ
   て上下に駆動され、下型は第２のガイド部材とイジェク
   タからなり、第２のガイド部材には第１の金属板の貫通
   孔より大きい直径の貫通孔を有し、第２のガイド部材の
   貫通孔内でイジェクタは上下摺動することを特徴とする
   締結装置。
3. 【請求項３】 パンチの先端部が円錐形状であることを
   特徴とする請求項２に記載の締結装置。