【発明の詳細な説明】
薄板材の結合装置、およびこの装置で成形された結合部
発明の背景および概要
本発明は一般に薄板材を結合する装置に係わり、特にそれぞれ段を有している
ポンチ（punch）および結合部即ち継手（joint）に関する。
金属成形工業では、孔開けするか、そうでなければ変形させることによって、
金属薄板片どうしを局部的な箇所で相互に固定することが通常行われている。し
かしながらこれらの従来の結合部は、典型的に薄板材のせん断を必要としている
。したがって、これらの結合部は漏れを生じ易く、腐食防止被覆は破壊される。
最近、漏れを生じない（leakproof）安全な結合部を作ることによって２枚以
上の薄板材を結合する装置が使用されている。これらの改良された従来の結合部
は、アンビルに作用するポンチを使用して、両者間にＴＯＧ−Ｌ−ＬＯＣ（登録
商標）として知られた結合部を形成するようにして、作られている。このような
漏れを生じない結合部は米国特許第５２６７３８３号明細書および同第５１７７
８６１号明細書に開示されており、両特許はいずれも「薄板材を結合する装置」
と題され、ソウドン氏に付与されている。これらの特許の開示技術は参照するこ
とで本明細書に組入れられる。
従来のＴＯＧ−Ｌ−ＬＯＣ（登録商標）として知られた漏れを生じない結合部
は、一様な円筒形のポンチでポンチ側の薄板材を強力に押圧してダイス側の薄板
材と相互固定の係合状態を得るようにすることで、互いの間にボタンすなわち結
合部を成形された２枚以上の薄板材で構成されている。これらの従来の漏れを生
じない結合部は、鋼製のマイクロ波オーブンおよびアルミニウム製の自動車車体
のような多様な応用例に使用することに、商業上の大成功を収めた。これらの漏
れを生じない結合部は信頼性があり、安価であることは立証されたが、さらに強
力な漏れを生じない結合部を有することが望ましい。
本発明によれば、薄板材を結合するための改良された装置は段を形成されたポ
ンチを備える。この段付きポンチは、少なくとも１枚の薄板材に段部を有する部
分を作ることによって、２枚以上の薄板材間の結合力を強化するように作用する
。この段付き部分の成形時に、材料は他の部分へ向かって移動されて、この部分
が外方へ拡張されて隣接薄板材と相互固定するようになされる。
本発明によるポンチおよび結合部は、驚異的に大きな強度を有する漏れを生じ
ない結合部を達成したことで、従来のポンチおよび結合部に勝って有利である。
さらに本発明の結合部は、従来の漏れを生じない結合部に比較して破壊抵抗の一
層優れた改良された壁厚を有する。したがって本発明のポンチ、結合部および方
法は、その結合部の成形工程に発生する廃棄物を減少させる。さらに、本発明の
利点および特徴は、添付図面に関連する以下の説明および請求の範囲の記載から
明白となろう。
図面の簡単な説明
第１図は、収縮状態で示されている本発明による薄板材を結合する装置の好適
実施例の部分的に断面とされた側立面図である。
第２図は、伸長状態で示されている第１図の本発明による装置の好適実施例の
部分的に断面とされた側立面図である。
第３図は、本発明による装置の好適実施例の部分的に断面とされた、第２図の
円３−３に係わる拡大側立面図である。
第４図は、第３図に示した本発明による好適装置で作られたアルミニウム材に
おける結合部のせん断強度を、段部のない従来の漏れを生じない結合部と比較し
たグラフである。
第５図は、第３図に示した本発明による好適装置で作られたアルミニウム材に
おける結合部の剥脱強度（peel strength）を、段部のない従来の漏れを生じな
い結合部と比較したグラフである。
第６図は、第３図に示した本発明による好適装置で作られた鋼材における結合
部のせん断強度を、段部のない従来の漏れを生じない結合部と比較したグラフで
ある。
第７図は、第３図に示した本発明による好適実施例で作られた鋼材における結
合部の剥脱強度を、段部のない従来の漏れを生じない結合部と比較したグラフで
ある。
第８図は、第３図に示した本発明による好適実施例で作られた結合部のアンビ
ル深さを最適化させるグラフである。
第９図は、第３図に示した本発明による好適装置で作られた結合部のボタン径
を最適化させるグラフである。
好適実施例の詳細な説明
従来の漏れを生じない相互固定の結合部は強力で安価に成形できることが見出
されている。このような従来の漏れを生じない結合部は、実質的に一定径のポン
チを使用して、ポンチ側の薄板材を下方へ向けて延伸させて、ダイス側の薄板材
と相互固定の係合状態を得るようにすることで、成形されている。ポンチ側の薄
板材には円筒形に凹まされたカップ状部分が成形され、このポンチ側の薄板材の
下側外周部は外方へ向かって拡張される。ポンチ側薄板材のこの拡張された部分
がダイス側薄板材の隣接する部分と相互固定状態を得るのであり、またその隣接
部分を外方へ向けて拡張させてアンビルの直ぐ近くに外部ボタンすなわち結合部
を形成するように作用する。側壁のネック部分の破壊抵抗の増大はボタンの相互
固定における引抜き強度の減少をもたらし、これと逆な関係も成立つ。結合部の
最適強度は適当な加工変数を慎重に選択することで得られるが、この従来の結合
部の支持荷重は、不具合発生のメカニズムが転換してしまうために制限されてい
た（すなわち、本明細書で後述するように、最大結合強度は破壊抵抗曲線および
引抜き強度曲線の交差する位置を超えることができない）。
上述に基づいて、結合部の破壊強度（抵抗）および引抜き強度の両方を同時に
高める努力が行われた。この結果、本発明の段付きポンチが開発されたのである
。本発明の段付きポンチを使用するという思想は、より多くの量の材料をポンチ
側の薄板材から結合部へ向けて移動させようになし、また結合部における薄肉化
された側壁の肉厚および相互固定に係わる拡張部分の固定体積の両方を同時に増
大させるようにする。段付きポンチが適当に設計されるならば、せん断試験およ
び剥脱試験の両方に対する一層高い強度が期待できる。
したがって、従来の結合部は、ポンチ側薄板材において段を強制的に変形させ
ることでかなりの程度に驚異的に強度を増大された。この付加された段は、作る
のは比較的簡単であるが、大きな改良強度を有する結合部を提供する。この改良
された装置および結合部が以下に説明される。
第１図および第２図を参照すれば、本発明の装置の好適実施例は、ポンチ組立
体１０およびダイス１２を含む。ポンチ組立体１０およびダイス１２は第１薄板
材１６および隣接する第２薄板材１８の間に接合部すなわちボタン１４を成形す
るように作用する。
ポンチ組立体１０はポンチホルダー３０と、ストリッパーカン３２と、ストリ
ッパーチップ３４と、ストリッパーばね３６と、ポンチ３８とを有している。第
３図に最も良く見られるように、ポンチ３８は打抜き先端すなわち延伸先端５０
と、円筒形の第１延伸部分５２と、多少切頭円錐形の段５４と、円錐形の第２延
伸部分５６と、円錐形の担持部分５８と、ポンチ支持シャンク６０とで成形され
ている。長手軸線はポンチ３８の長さを延在している。第１Ｒ径７０は第１延伸
部分５２の周縁に付与される。第１Ｒ径７０は０．５０８ｍｍ（０．０２インチ
）であるのが好ましい。０．２５４ｍｍ（０．０１インチ）のＲ径が第１延伸部
分５２と段５４との間の理論的交点に配置された隅肉７２を定めている。第１延
伸部分５２は第１Ｒ径７０と隅肉７２との間に小さな抜け勾配を有している。隅
部７４は第２延伸部分５６の周縁に位置されている。この代りに、隅部７４はＲ
径を有することができる。
理想的には、ポンチの長さおよび径は結合部１４に使用される薄板材の肉厚に
よって調整されることができる。例えば、第１薄板材１６および第２薄板材１８
がそれぞれ２ｍｍ厚のアルミニウムであるならば、第１延伸部分５２の長さは２
．４１３ｍｍ（０．０９５インチ）である。延伸先端５０による理論的挿入量に
近い第１延伸部分５２は、４．８２６ｍｍ（０．１９インチ）径を有する。対比
として、従来の段を有さない漏れを生じない結合部の一定径の延伸部分は、４．
５７２ｍｍ（０．１８インチ）である。段５４による理論的挿入量に近い第２延
伸部分５６は５．３３４ｍｍ（０．２１インチ）径を有する。ポンチ３８を薄板
材１６および１８に十分な深さで押込み、段５４と第２延伸部分５６との間の隅
部が第１薄板材１６および第２薄板材１８の接触面と同一平面内に位置するよう
にさせることが好ましいと見出された。この延伸深さは以下のように概算される
ことができる。すなわち
ｄＴ ＝ Ｔ１ ＋ Ｔ２
ｄＴは、ストリッパーチップ３４に直ぐ面した第１薄板材１６の表面か
ら延伸先端５０までのポンチの全体深さとして定義される。
Ｔ１は第１薄板材１６の肉厚として定義される。
Ｔ２は第２薄板材１８の肉厚として定義される。
上式の右辺に０．３８１ｍｍ（０．０１５インチ）を加えてあらゆる誤
差のための余裕を与えることも望ましいとされ得る。
第２図および第３図を参照すれば、ダイス１２は実質的に円筒形のアンビル９
０を有し、このアンビル９０は組をなすダイスブレード９２で取囲まれており、
これらのダイスブレード９２は結合部１４の成形時にはアンビル９０から離れる
方向へと横方向に可動である。アンビル９０は平坦面を有しており、この平坦面
はポンチ３８の延伸先端すなわち打抜き作用を行う先端５０の平坦形状を反映し
ている。ダイスブレード９２は弾性バンド９８によりダイス１２に対して保持さ
れるようになされている。弾性バンド９８は拡張可能であり、結合部１４の成形
時にダイスブレード９２がアンビル９０から離れる方向へ枢動できるようにして
いる。したがって、ダイス１２から結合部１４が離脱されると、弾性バンド９８
はダイスブレード９２をアンビル９０へ向けて復帰させるように作用する。弾性
バンド９８はこの代りに傾斜ばね（canted spring）、圧縮ばね、板ばねなどと
置換えることができる。
第３図に最も良く見られるように、第１薄板材１６と第２薄板材１８との間の
結合構部１４は基準部分１００と、凹部すなわち側壁部分１０２と、外方へ拡張
した部分１０４と、ブリッジ部分１０６とで定義される。さらに第１薄板材１６
の凹部部分１０２は内面１２０を有する。第１薄板材１６の段付き部分１２２は
、曲り部１２４に接近した内面１２０に沿って位置される。
本発明による漏れを生じない結合部、および本発明のその結合部を作るのに使
用される装置は、従来の結合部に驚異的に勝るな重要な利点を与える。本発明の
ポンチの段付き部分は、結合部に段付き部分を成形し、このためでなければ異常
なほどの量の材料を結合部の拡張部分に向けて移動させる。
段付きポンチ３８は、結合部の特定範囲に作用する２つの異なる径を使用して
いる。このポンチ３８は、１回のプレス行程で薄板材１６，１８に対する２度の
ポンチ挿入作用を与える。これは、相互固定が縮小化されるときだけ側壁の厚肉
化をなし得るという問題点を解決する。段付き結合部の加工時に、小径の第１延
伸部分５２が正規ポンチとして作用し、ダイスの開口部へ材料を延伸させて結合
部を形成するようになす。大径の第２の延伸部分５６は第２本ポンチとして作用
して、ポンチ側方の側壁の幾分かの量の材料を押出して、内部にカップ状の凹部
を形成するようにさせる。事実、第１延伸部分はカップ底部に薄板材を押詰め（
ポンチとダイスとの間のブリッジ部分１０６）、第２ポンチ部分３８はこのカッ
プ状部分の側壁の材料を絞る。このようにして、最終的な結合部１４はダイスお
よびポンチから離脱される。
大径の第２延伸部分の作用は、以下の効果を挙げるものと予測される。すなわ
ち、結合部分の材料の量の増大、結合部のカップ状壁部の厚肉化、相互固定を高
めることに向けてのカップ状部材状壁部の直ぐ下側の材料の絞り、厚肉化された
壁部の材料の硬さの増大、および材料をより大きく変形させての相互結合である
。第２の効果は破壊強度を増大させ、第３の効果は抜出し不具合に対する抵抗力
の向上を生む。
段付きの漏れを生じない結合部と、従来の漏れを生じない結合部との間の厚肉
化された範囲の肉厚および形状には差がある。段付きポンチで作られた結合部で
は、カップ状凹部の側壁は厚く、相互結合する拡張部分の材料は特に題すブレー
ド間において従来の結合部の場合よりも大量に外方へ向かって移動している。こ
れらは、破壊抵抗および引抜き抵抗の両方を増大させるのに役立っている。これ
は、段付きポンチで作られた本発明の結合部はより大きな荷重を担持する能力が
観察されることの理由である。
第８図に最も良く見られるように、剥脱強度および破壊モードに対するアンビ
ル深さ（ＡＤ）の効果の最適化されることが分る。第８図は、Ａ３６６種鋼で作
られた２枚の薄板材に関する剥脱試験の、アンビル深さに対する力を開示してい
る。各々の鋼薄板材は１．５２４ｍｍ（０．０６０インチ）の肉厚を有するのに
対し、ポンチ径は４．８２６ｍｍ（０．１９０インチ）で、ボタン径（ＢＤ）は
７．２３９ｍｍ（０．２８５インチ）と測定された。曲線２００は引抜き試験の
破壊結果を概略的に示しているのに対し、曲線２０２は破壊試験の破壊結果を概
略的に示している。これらの２つの曲線の交点２０４は本発明による結合部のた
めの最適アンビル深さを与える。
第９図を参照すれば、剥脱強度および破壊モードに基づいたボタン径（ＢＤ）
の効果が示されている。この試験はＡ３６６種の２枚の鋼薄板材を使用しており
、各々の薄板材は１．５２４ｍｍ（０．０６０インチ）の肉厚を有している。こ
の試験に使用したポンチは、第１延伸部分の径が４．８２６ｍｍ（０．１９０イ
ンチ）で、アンビル深さ（ＡＤ）は１．０１０ｍｍ（０．０４０インチ）と測定
された。曲線２５０は引抜き試験結果を示しているのに対し、曲線２５２は側壁
が破壊した破壊試験結果を示している。曲線２５０と曲線２５２の交点２５４は
、最適ボタン径を与える。勿論、各個の薄板材の代表肉厚（batch thickness）
および材料種類の相違に基づいて各種のポンチおよびアンビルの寸法を決定する
には、付随的な試行錯誤が必要である。
本発明の結合部における実質的な改良を表す試験結果は、第４図および第５図
に見ることができる。第４図は従来の段のない漏れを生じない結合部を、段付き
部分を有する本発明の漏れを生じない結合部に比較する、せん断強度試験をグラ
フで示している。両方の結合部とも４．８２６ｍｍ（０．１９０インチ）径の第
１延伸部分を使用して形成された。８０００番台のインストロン・マシーン（In
stron machine）がこれらの試験の実施に使用された。各々の試験は２度ずつ行
われた。第４図に示した本発明の結合部は、段のない従来の結合部に比べてせん
断強度が実質的に改良されたことに留意されよう。
第５図は、段のない従来の漏れを生じない結合部１４６に対して、本発明の漏
れを生じない結合部１４４を比較した剥脱強度試験をグラフで示している。繰返
すが、２度の試験は各形式の結合部で行われた。段を有する補はの結合部１４４
が従来の結合部１４６に勝る実質的に改良された剥脱強度を有することが留意さ
れよう。２ｍｍの肉厚を有する５７５４アルミニウムが上述のせん断試験および
剥脱試験の各々の薄板材として使用された。従来の結合部に関してボタンは７．
５６９ｍｍ（０．２９８インチ）の径（ＢＤ）を有する一方、本発明の結合部は
８．２０４ｍｍ（０．３２３インチ）のボタン径を有していた。従来の結合部に
関するアンビル深さ（ＡＤ）は１．０１６ｍｍ（０．０４０インチ）で、本発明
の結合部では１．１４３ｍｍ（０．０４５インチ）であった。
２つの薄板材に関するせん断強度試験の結果が第６図に示されている。１４ゲ
ージ寸法のＡ３６６種の鋼材が使用された。段付きポンチは１．２７０ｍｍ（０
．０５０インチ）のアンビル深さ（ＡＤ）を有し、８．１２８ｍｍ（０．３２０
インチ）のボタン径（ＢＤ）を形成したのに対し、従来のポンチは１．１４３ｍ
ｍ（０．０４５インチ）のアンビル深さ（ＡＤ）を有し、７．７４７ｍｍ（０．
３０５インチ）のボタン径（ＢＤ）を形成した。段付きポンチの結果は実線３０
０で示され、段のない従来の結合部の結果は点線３０２で示される。段付きの本
発明の結合部３００の試験は２回繰返され、これに対して従来の結合部３０２の
試験は３回繰返された。第７図は同じ寸法の鋼製のポンチ装置および結合部の第
６図と同様な剥脱強度試験の結果をグラフで示している。本発明の段付き結合部
は実線３５０で示されている。この試験は本発明の結合部３５０に関して５回繰
返され、従来の結合部３５２に関しては２回繰返された。
本発明の好適実施例および結合部を説明したが、様々な変更が本発明から逸脱
することなくなし得ることが認識されるであろう。例えば、本発明のポンチは多
数の段付き部分を３つ以上の異なる径の延伸部分間に備えることができる。さら
に、本発明のポンチは円筒形部分を有するとして説明したが、これらの延伸部分
はこれに変えて楕円形、星形、多角形または他の形状を有することができる。ポ
ンチの延伸先端またはダイスのアンビル面は、湾曲形、溝付き形または角度付き
形と様々にできる。さらに、この他のダイス構造が本発明のポンチまたは結合部
との組合せで備えられることができる。いずれかの薄板材を金属、ビニル、重合
材、複合材、または他のいずれかの変形可能材料とすることができる。勿論、３
枚以上の薄板材も本発明で問題なく使用できる。本発明の段付き形状は、ダイス
ブレードがアンビル周囲に固定され、アンビルとの間に空間（trough）を形成し
てアンビル上方へ部分的に延在するようなＴＯＸ（登録商標）結合部に使用する
ことができる。このＴＯＸ結合部は、第１のポンチ側薄板材が外方へ拡張されて
第２薄板材と相互結合するようになされたときに、ダイス側の第２薄板材が空間
内を下方へ拡張されて画成される。各種の材料および寸法が例とする形態で開示
されたが、様々な他の材料および寸法を勿論のことながら使用できる。以下の請
求の範囲では、これらの、および本発明の精神に含まれて開示実施例とは異なる
他のあらゆる形態を包含することが意図されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Apparatus for joining thin sheets and joints formed by this apparatus
BACKGROUND AND SUMMARY OF THE INVENTION
The present invention generally relates to an apparatus for joining sheet materials, and in particular, each has a step.
It relates to punches and joints.
In the metal forming industry, by drilling or otherwise deforming,
It is common practice to fix the sheet metal pieces together at localized locations. I
However, these conventional joints typically require sheet material shearing
. Thus, these joints are prone to leakage and the corrosion protection coating is destroyed.
Recently, two or more pieces have been made by creating a leakproof, secure joint.
An apparatus for joining the upper sheets is used. These improved conventional joints
Uses a punch acting on the anvil, and TOG-L-LOC (register
(Trademark). like this
Non-leakable joints are disclosed in US Pat. Nos. 5,267,383 and 5,177.
Both patents disclose "apparatus for joining sheet materials".
The title is given to Soudon. Refer to the technology disclosed in these patents.
And are incorporated herein.
Leak-free joints known as conventional TOG-L-LOC®
Is to press the sheet material on the punch side with a uniform cylindrical punch
By obtaining an interlocking engagement with the material, a button or tie is established between each other.
It is composed of two or more thin plate members formed with a joint. Make use of these traditional leaks
The joints are steel microwave oven and aluminum car body
It has achieved great commercial success in using it in a variety of applications such as These leaks
Connections that do not cause this have proven to be reliable and inexpensive, but
It is desirable to have a joint that does not cause strong leakage.
According to the present invention, an improved apparatus for joining sheet metal is provided with a stepped polish.
With a punch. The stepped punch has a step having a step in at least one sheet material.
By making a difference, it acts to strengthen the bonding force between two or more sheets.
. During the molding of this stepped part, the material is moved towards the other part,
Are extended outwardly to interlock with adjacent sheet material.
The punches and joints according to the invention cause leaks with a surprisingly high strength
Achieving no joints is an advantage over conventional punches and joints.
Furthermore, the joints of the present invention have a reduced breakdown resistance compared to conventional leak-free joints.
The layers have excellent improved wall thickness. Therefore, the punch, the joint and the method of the present invention
The method reduces waste generated during the molding process of the joint. Furthermore, the present invention
Advantages and features will be apparent from the following description and appended claims, taken in conjunction with the accompanying drawings.
Will be obvious.
BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
FIG. 1 shows a preferred embodiment of an apparatus for joining sheets according to the invention, shown in a contracted state.
FIG. 2 is a side elevational view, partially in section, of the embodiment.
FIG. 2 shows a preferred embodiment of the device according to the invention of FIG. 1 shown in an extended state;
FIG. 3 is a side elevational view partially sectioned.
FIG. 3 is a partial sectional view of the preferred embodiment of the device according to the invention, FIG.
It is an enlarged side elevational view regarding the circle 3-3.
FIG. 4 shows the aluminum material made with the preferred device according to the invention shown in FIG.
The shear strength of the joint at
FIG.
FIG. 5 shows the aluminum material made with the preferred device according to the invention shown in FIG.
The peel strength of the joint at
7 is a graph in comparison with a connection portion.
FIG. 6 shows a connection in steel made with the preferred device according to the invention shown in FIG.
Graph comparing the shear strength of a section with a conventional leak-free joint without a step
is there.
FIG. 7 is a view of the connection between steel materials made in the preferred embodiment according to the present invention shown in FIG.
A graph comparing the peel strength of the joint with a conventional non-leak joint without a step.
is there.
FIG. 8 shows an ambience of a joint made in the preferred embodiment according to the invention shown in FIG.
5 is a graph for optimizing the depth of a file.
FIG. 9 shows the button diameter of the connection made with the preferred device according to the invention shown in FIG.
It is a graph which optimizes.
Detailed Description of the Preferred Embodiment
It has been found that conventional leak-free interlocking joints are strong and inexpensive to mold.
Have been. Such a conventional non-leakable joint is a substantially constant diameter pump.
Using a die, stretch the sheet material on the punch side downward, and use the sheet material on the die side.
It is formed by obtaining a mutually engaged engagement state. Punch side thin
A cylindrical cup-shaped part is formed on the plate material, and the thin plate material on the punch side is formed.
The lower outer periphery expands outward. This expanded part of the punch side sheet material
Obtains a state of mutual fixation with the adjacent part of the die-side sheet material.
External buttons or couplings in the immediate vicinity of the anvil with the part extending outward
Act to form Increased fracture resistance at the neck of the side wall
This results in a decrease in the pull-out strength in fixing, and the opposite relationship holds. Of the joint
Optimum strength can be obtained by careful selection of the appropriate processing variables, but this conventional coupling
The supporting load of the part is limited due to the shifting of the failure mechanism.
(I.e., as described herein below, the maximum bond strength is determined by the fracture resistance curve and
Cannot exceed the intersection of the pull-out strength curves).
Based on the above, both the breaking strength (resistance) and the pull-out strength of the joint are simultaneously
Efforts were made to increase. As a result, the stepped punch of the present invention was developed.
. The idea of using the stepped punch of the present invention is to punch more material
To move from the side sheet material to the joint, and thinning at the joint
At the same time increase both the wall thickness of the
Make it bigger. If the stepped punch is properly designed, shear tests and
Higher strength can be expected for both the peeling test and the peeling test.
Therefore, the conventional joint section forcibly deforms the step in the punch-side sheet material.
This has increased the strength by a surprising amount to a considerable extent. Make this added step
Is relatively simple, but provides a joint with great improved strength. This improvement
The described device and coupling are described below.
Referring to FIGS. 1 and 2, a preferred embodiment of the apparatus of the present invention is a punch assembly.
It includes a body 10 and a die 12. The punch assembly 10 and the die 12 are a first thin plate.
A joint or button 14 is formed between the material 16 and the adjacent second sheet material 18.
Acts as follows.
The punch assembly 10 includes a punch holder 30, a stripper can 32, and a stripper can.
It has a upper tip 34, a stripper spring 36, and a punch 38. No.
As best seen in FIG. 3, the punch 38 has a punching or extension tip 50.
A first cylindrical extension 52, a somewhat frustoconical step 54, and a second conical extension.
Molded with an extension portion 56, a conical carrying portion 58 and a punch support shank 60
ing. The longitudinal axis extends the length of the punch 38. The first R diameter 70 is the first stretching
It is applied to the periphery of the portion 52. The first radius 70 is 0.508 mm (0.02 inch)
) Is preferred. The 0.254 mm (0.01 inch) R diameter is the first extension
A fillet 72 located at the theoretical intersection between the minute 52 and the step 54 is defined. 1st post
The extended portion 52 has a small draft between the first radius 70 and the fillet 72. corner
The portion 74 is located on the periphery of the second extension portion 56. Instead, the corner 74 is rounded
Can have a diameter.
Ideally, the length and diameter of the punch should correspond to the thickness of the sheet material used for the joint 14.
Therefore, it can be adjusted. For example, the first sheet material 16 and the second sheet material 18
Are 2 mm thick aluminum, the length of the first extension 52 is 2
. 413 mm (0.095 inch). To the theoretical insertion amount by the stretching tip 50
The near first extension portion 52 has a diameter of 4.826 mm (0.19 inches). Contrast
As the conventional, stepless extension part having a constant diameter of the joint having no step, which does not cause leakage, is described in the section 4.
572 mm (0.18 inch). Second extension close to the theoretical insertion amount by step 54
The extension 56 has a diameter of 0.234 inches. Punch 38
Press into the members 16 and 18 at a sufficient depth, the corner between the step 54 and the second extension 56
Part is located in the same plane as the contact surface of the first sheet material 16 and the second sheet material 18.
Has been found to be preferred. This stretching depth is estimated as follows:
be able to. Ie
dT = T1 + T2
dT is the surface of the first sheet material 16 directly facing the stripper tip 34
It is defined as the total depth of the punch from the extension tip 50 to the extension tip 50.
T1 is defined as the thickness of the first sheet material 16.
T2 is defined as the thickness of the second sheet material 18.
Add 0.381 mm (0.015 inch) to the right side of the above formula and
It may also be desirable to provide room for differences.
Referring to FIGS. 2 and 3, the die 12 is substantially cylindrical anvil 9
0, the anvil 90 being surrounded by a set of die blades 92,
These die blades 92 are separated from the anvil 90 when the joint portion 14 is formed.
It is movable laterally in the direction. The anvil 90 has a flat surface.
Reflects the flat shape of the extending tip of the punch 38, that is, the tip 50 that performs the punching action.
ing. The die blade 92 is held against the die 12 by an elastic band 98.
It has been made to be. The elastic band 98 is expandable and can be used to
Sometimes the die blade 92 can pivot away from the anvil 90
I have. Therefore, when the coupling portion 14 is detached from the die 12, the elastic band 98
Acts to return the die blade 92 toward the anvil 90. Elasticity
The band 98 may be replaced by a canted spring, compression spring, leaf spring, etc.
Can be replaced.
As best seen in FIG. 3, the first sheet material 16 and the second sheet material 18
The coupling feature 14 extends outwardly with a reference portion 100, a recess or side wall portion 102.
And a bridge portion 106. Further, the first sheet material 16
Has an inner surface 120. The stepped portion 122 of the first sheet material 16 is
, Located along the inner surface 120 near the bend 124.
The leak-free joint according to the invention and the joint used to make the joint according to the invention
The equipment used offers significant advantages over conventional joints which are phenomenal. Of the present invention
The stepped part of the punch forms a stepped part at the joint, otherwise abnormal
Move a reasonable amount of material towards the extension of the joint.
The stepped punch 38 uses two different diameters acting on a specific area of the joint.
I have. The punch 38 is used to press the sheet materials 16 and 18 twice in one press stroke.
Provides punch insertion action. This is due to the side wall thickening only when mutual fixation is reduced.
Solve the problem that can be made. When processing a stepped joint, the first
Stretched portion 52 acts as a regular punch to stretch and bond the material to the die opening
Part. The large-diameter second extension portion 56 acts as a second punch
Then, extrude some amount of material on the side wall of the punch side, into the cup-shaped recess
Is formed. In fact, the first stretched part is pressed with a thin plate at the bottom of the cup (
The bridge portion 106 between the punch and the die) and the second punch portion 38
Squeeze the material of the side wall of the loop. In this way, the final joining part 14 is
And it is separated from the punch.
The function of the large-diameter second stretched portion is expected to have the following effects. Sand
In other words, increase the amount of material in the joint, increase the thickness of the cup-shaped wall of the joint, and increase the mutual fixation.
Of the material immediately below the cup-shaped member wall for
Increased stiffness of the material in the walls, and interconnections with greater deformation of the material
. The second effect is to increase the breaking strength, and the third effect is resistance to pullout failure.
Produce improvement.
Thickness between a stepped leak-free joint and a conventional leak-free joint
There is a difference in the wall thickness and shape in the formed range. At the joint made of stepped punch
The side wall of the cup-shaped recess is thick, and the material of
In this case, a large amount of outward movement occurs between the nodes in comparison with the conventional joint. This
They have helped to increase both fracture and pullout resistance. this
The joint of the present invention made of a stepped punch has the ability to carry a greater load
That is the reason for being observed.
As best seen in FIG. 8, the ambience for exfoliation strength and failure mode
It can be seen that the effect of the depth (AD) is optimized. Fig. 8 is made of A366 grade steel.
Discloses the force on the anvil depth of the exfoliation test on two sheets
You. Although each steel sheet has a thickness of 1.524 mm (0.060 inch)
On the other hand, the punch diameter is 4.826 mm (0.190 inch) and the button diameter (BD) is
It measured 7.239 mm (0.285 inch). Curve 200 is a pull-out test.
While the results of the fracture are schematically shown, the curve 202 outlines the results of the fracture test.
It is shown schematically. The intersection 204 of these two curves is at the junction of the invention.
To give the optimum anvil depth.
Referring to FIG. 9, button diameter (BD) based on exfoliation strength and fracture mode
The effect is shown. This test uses two sheets of A366 steel sheets.
Each of the sheet materials has a thickness of 1.524 mm (0.060 inch). This
The punch used in the test of Example 1 had a diameter of the first stretched portion of 4.826 mm (0.190 inch).
The anvil depth (AD) is measured to be 1.010mm (0.040 inch)
Was done. Curve 250 shows the pullout test results, while curve 252 shows the side wall
Shows the results of the destruction test in which the sample was broken. The intersection 254 of the curve 250 and the curve 252 is
Gives the optimal button diameter. Of course, the representative thickness of each sheet material (batch thickness)
Punch and anvil dimensions based on material and material type differences
Requires additional trial and error.
Test results showing substantial improvements in the joints of the present invention are shown in FIGS.
Can be seen. FIG. 4 shows a conventional stepless leak-free joint with a step
The shear strength test is compared to a leak-free joint
Is shown. Both joints have a 4.826 mm (0.190 inch) diameter
Formed using one stretched section. Instron machines in the 8000's
A stron machine was used to perform these tests. Each test is performed twice
Was done. The joint of the present invention shown in FIG. 4 is different from the conventional joint without step.
Note that the shear strength has been substantially improved.
FIG. 5 illustrates the leakage of the present invention against the conventional stepless coupling 146 without a step.
The peel strength test comparing the joints 144 that does not cause this is shown in a graph. Repetitive
However, two tests were performed on each type of joint. Stepped joint 144
Has substantially improved exfoliation strength over conventional joints 146.
Let's go. 5754 aluminum with a wall thickness of 2 mm was used for the shear test described above and
It was used as each sheet material in the exfoliation test. The buttons are 7.
While having a diameter (BD) of 569 mm (0.298 inch), the joint of the present invention
It had a button diameter of 8.204 mm (0.323 inches). For conventional joints
The anvil depth (AD) is 1.016 mm (0.040 inch) for the present invention.
Was 1.143 mm (0.045 inches).
The results of the shear strength test on the two sheets are shown in FIG. 14 games
A366 grade steel materials were used. The stepped punch is 1.270 mm (0
. 050 inches) and an anvil depth (AD) of 8.128 mm (0.320
Inch) button diameter (BD), whereas the conventional punch is 1.143m
m (0.045 inch) and an anvil depth (AD) of 0.747 mm (0.45 inch).
A button diameter (BD) of 305 inches was formed. Stepped punch results are solid line 30
The result of the conventional joint, shown as 0 and stepless, is shown as dashed line 302. Stepped book
The test of the inventive joint 300 is repeated twice, whereas the test of the conventional joint 302 is repeated.
The test was repeated three times. FIG. 7 shows the same size of the steel punching device and the connection.
The results of the same peeling strength test as in FIG. 6 are shown in a graph. Stepped joint of the present invention
Is indicated by the solid line 350. This test was repeated five times for the joint 350 of the present invention.
It was returned and repeated twice for the conventional coupling 352.
While the preferred embodiment and couplings of the present invention have been described, various modifications may depart from the present invention.
It will be appreciated that this can be done without doing so. For example, the punch of the present invention
A number of stepped portions may be provided between three or more different diameter stretched portions. Further
Although the punch of the present invention has been described as having a cylindrical portion,
Can alternatively have an oval, star, polygon or other shape. Po
Extension tip of die or anvil surface of die is curved, grooved or angled
Can be made in various shapes. In addition, other die structures may be used to provide the punch or joint of the present invention.
Can be provided in combination with Either metal, vinyl or polymer
It can be a material, a composite, or any other deformable material. Of course, 3
More than one sheet material can be used without problems in the present invention. The stepped shape of the present invention
The blade is fixed around the anvil and forms a trough with the anvil
For TOX® joints that extend partially above the anvil
be able to. This TOX joint is formed by expanding the first punch-side thin plate material outward.
When the second sheet material is formed so as to be interconnected with the second sheet material, the second sheet material on the die side is free from space.
The inside is extended downward and is defined. Various materials and dimensions disclosed in examples
However, various other materials and dimensions can, of course, be used. The following contract
To the extent required, these are different from the disclosed embodiments within the spirit of the invention.
It is intended to cover all other forms.
【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項
【提出日】１９９５年１月２３日
【補正内容】
請求の範囲
［１９９５年１月２３日（２３．０１．９５）付で国際事務局に受領された；原
請求項１，１１，１８が補正された；新しい請求項２０〜請求項２５が付加され
た；のこりの請求項は変更されない。（８頁）］
１． 少なくとも２枚の薄板材を結合する装置であって、
長手方向に隣接された第１部分を有し、前記第１部分に対して長手方向に隣接
された第２部分をさらに有してなる、先端を有するポンチを含み、
前記ポンチの前記第２部分は前記ポンチの前記第１部分よりも大きな横方向寸
法を有して段を両者間に配置するようになされており、
前記大きな横方向寸法が、前記段との交点で測定した場合に、前記ポンチで成
形される結合部の横方向の外寸法よりは小さく、
前記段は、前記ポンチの前記第１部分から前記第２部分へ向かって傾けられて
０°〜８９°の間で配向されており、
これにより前記ポンチは前記薄板材に対して作動的に移動することができ、こ
れにより前記薄板材の部分を強制的に変形させて互いに固定するようになし、前
記ポンチの前記段は前記薄板材の少なくとも一方に段を強制的に形成するように
移動可能である薄板材の結合装置。
２． 請求の範囲第１項に記載された装置であって、前記ポンチの前記第１部
分が前記ポンチの長手軸線に関して円筒形である薄板材の結合装置。
３． 請求の範囲第２項に記載された装置であって、前記ポンチの前記第２部
分が前記ポンチの長手軸線に関して円筒形である薄板材の結合装置。
４． 請求の範囲第３項に記載された装置であって、
前記第１部分と前記段との交点の位置にて隅み肉が前記ポンチに配置された薄
板材の結合装置。
５． 請求の範囲第４項に記載された装置であって、
前記段と前記第２部分との交点の位置にてＲ径が前記ポンチに配置された薄板
材の結合装置。
６． 請求の範囲第３項に記載された装置であって、
前記端部と前記第１部分との交点の位置にて第１のＲ径が前記ポンチに配置さ
れた薄板材の結合装置。
７． 請求の範囲第１項に記載された装置であって、
前記薄板材を強制的に変形させる前記ポンチと連動するダイスを含む薄板材の
結合装置。
８． 請求の範囲第７項に記載された装置であって、前記ダイスが、
前記ポンチの前記第１部分および前記第２部分に対して同軸的に整列されてい
るアンビルであって、前記ポンチの前記先端と一致する実質的に鏡像形状として
形成された前記アンビルと、
前記アンビルを取囲み、前記薄板材の強制的な変形時に前記アンビルから離れ
る方向へ横方向に可動な組をなすダイスブレードと、
前記組をなすダイスブレードを前記ダイスに対して保持し、また前記薄板材が
取外されたときに前記アンビルへ向けて前記組をなすダイスブレードを復帰させ
る手段とを含んでいる薄板材の結合装置。
９． 請求の範囲第７項に記載された装置であって、前記ポンチと前記ダイス
との間における前記薄板材の強制的な変形により、前記ポンチの前記先端と前記
第１部分との交点に隣接した前記薄板材の第１部分が横方向に拡張されて互いに
相互固定されるようになされ、前記ポンチの前記段および前記第２部分がさらに
変形されて、少なくとも一方の薄板材の第２部分を前記薄板材の前記第１部分へ
向けて押圧するようになされた薄板材の連結後装置。
１０． 請求の範囲第７項に記載された装置であって、前記ダイスが、
アンビルと、
前記アンビルの周囲に静止配置されて少なくとも部分的にアンビルの上方へ延
在するダイスブレードと、
前記アンビルおよび前記ダイスブレードの間に配置された空間とを含んでいる
薄板材の結合装置。
１１． 第１薄板材および第２薄板材の間に成形される結合部であって、
前記第１および第２の薄板材の基準部分と、
前記基準部分に対して湾曲部により結合された前記第１および第２の薄板材の
凹部を形成された部分と、
前記第２薄板材に相互固定される前記第１薄板材の外方へ拡張された部分であ
って、前記凹部の形成された部分から延在する前記第１薄板材の外方へ拡張され
た部分と、
前記凹部を形成された部分における前記第１薄板材に成形された段付き部分で
あって、前記第１薄板材における少なくとも基準部分厚さの３分の１に配置され
た段付き部分とを有し、
前記段付き部分が前記凹部の形成された部分から前記基準部分へ向かって傾け
られて０°〜８９°の間で配向されている結合部。
１２． 請求の範囲第１１項に記載された結合部であって、前記第１薄板材の前
記凹部を形成された部分が実質的に円筒形である結合部。
１３． 請求の範囲第１２項に記載された結合部であって、前記段付き部分が、
前記湾曲部分に隣接した前記第１薄板材の前記内面の少なくとも一部に沿って配
置された結合部。
１４． 請求の範囲第１１項に記載された結合部であって、さらに、
前記第１薄板材の前記外方へ拡張された部分と前記第２薄板材の外方へ拡張さ
れた部分との間を連結するブリッジ部分を含んでなる結合部。
１５． 請求の範囲第１４項に記載された結合部であって、前記第１および第２
の薄板材の前記ブリッジ部分が実質的に平坦で、前記基準部分に偏向である結合
部。
１６． 請求の範囲第１１項に記載された結合部であって、前記段付き部分の成
形が、前記第１薄板材の材料を前記外方へ拡張された部分へ向かって移動させる
結合部。
１７． 少なくとも第１および第２の薄板材の間に成形された結合部であって、
第１および第２薄板材の基準部分と、
前記基準部分に成形されている、前記第１および第２の薄板材の凹部を形成さ
れた部分と、
少なくとも前記凹部を形成された部分の一部に沿って成形された、前記第１薄
板材の段付き部分とを含み、
前記第１薄板材が前記第２薄板材の一部と相互結合する結合部。
１８． 少なくとも第１および第２の薄板材の間に結合部を成形する方法であっ
て、
（ａ） ポンチとダイスとの間で前記第１および第２の薄板材の部分を圧縮し
、
（ｂ） 前記ポンチに隣接した前記第１薄板材に段付き部分を成形し、
（ｃ） 段階（ｂ）で使用されるのと同一の延伸作用において前記第１薄板材
の前記段付き部分から材料を凹部の形成された他の部分へ向けて強制的に移動さ
せ、
（ｄ） 前記第１薄板材の部分を外方へ向けて拡張させ、
（ｅ） 前記第１薄板材の拡張部分を前記第２薄板材の隣接する部分に対して
相互結合させ、
（ｆ） 前記薄板材を前記ポンチと前記ダイスとの間から抜出す諸段階を含む
結合部の成形方法。
１９． 請求の範囲第１８項に記載された方法であって、
（ａ） 前記第１薄板材の前記拡張部分に隣接した前記第２薄板材の前記隣接
部分を拡張させる段階を含む結合部の成形方法。
２０． 少なくとも２枚の薄板材を結合する装置であって、
長手方向に隣接された第１部分を有し、前記第１部分に対して長手方向に隣接
された第２部分をさらに有してなる、先端を有するポンチを含み、
前記ポンチの前記第２部分は前記ポンチの前記第１部分よりも大きな横方向寸
法を有して段を両者間に配置するようになされており、
前記段は、前記ポンチの前記第１部分から前記第２部分へ向かって傾けられて
０°〜８９°の間で配向されており、
これにより前記ポンチは前記薄板材に対して作動的に移動することができ、こ
れにより前記薄板材の部分を強制的に変形させて互いに固定するようになし、前
記ポンチの前記段は、前記ポンチの前記第１部分と同時の作用において前記薄板
材の少なくとも一方に段を強制的に形成するように移動可能である薄板材の結合
装置。
２１． 請求の範囲第２１項に記載された装置であって、
前記ポンチの前記第１部分が前記ポンチの長手軸線に関して円筒形であり、
前記ポンチの前記第２部分が前記ポンチの長手軸線に関して円筒形である薄板
材の結合装置。
２２． 請求の範囲第２０項に記載された装置であって、前記ポンチと連動して
前記薄板材をそれらの間にて強制的に変形させるダイスをさらに含み、前記ダイ
スが、
前記ポンチの前記第１部分および前記第２部分に対して同軸的に整列されてい
るアンビルであって、前記ポンチの前記先端と一致する実質的に鏡像形状として
形成された前記アンビルと、
前記アンビルを取囲み、前記薄板材の強制的な変形時に前記アンビルから離れ
る方向へ横方向に可動な組をなすダイスブレードと、
前記組をなすダイスブレードを前記ダイスに対して保持し、また前記薄板材が
取外されたときに前記アンビルへ向けて前記組をなすダイスブレードを復帰させ
る手段とを含んでいる薄板材の結合装置。
２３． 請求の範囲第２２項に記載された装置であって、前記ポンチと前記ダイ
スとの間における前記薄板材の強制的な変形により、前記ポンチの前記先端と前
記第１部分との交点に隣接した前記薄板材の第１部分が横方向に拡張されて互い
に相互固定されるようになされ、前記ポンチの前記段および前記第２部分がさら
に変形されて、少なくとも一方の薄板材の第２部分を前記薄板材の前記第１部分
へ向けて押圧するようになされた薄板材の連結後装置。
２４． 少なくとも第１および第２の薄板材の間に結合部を成形する方法であっ
て、
（ａ） ポンチとダイスとの間で前記第１および第２の薄板材の部分を圧縮し
、
（ｂ） 前記ポンチに隣接した前記第１薄板材に段付き部分を成形し、
（ｃ） 前記第１薄板材の前記段付き部分から材料を凹部の形成された他の部
分へ向けて強制的に移動させ、
（ｄ） 前記第１薄板材の部分を外方へ向けて拡張させ、
（ｅ） 前記第１薄板材の拡張部分を前記第２薄板材の隣接する部分に対して
相互結合させ、
（ｆ） 前記結合部に隣接して横方向に前記第２薄板材の実質的に均一な厚さ
を維持し、
（ｇ） 前記薄板材を前記ポンチと前記ダイスとの間から抜出す諸段階を含む
結合部の成形方法。
２５． 請求の範囲第１項に記載された装置であって、前記段が前記ポンチの前
記先端から前記薄板材の一方の３分の２の基準厚さの範囲内に配置された装置。[Procedure of Amendment] Article 184-7, Paragraph 1 of the Patent Act
[Submission date] January 23, 1995
[Correction contents]
The scope of the claims
[Received by the International Bureau on January 23, 1995 (23.01.95);
Claims 1, 11, and 18 have been corrected; new claims 20 to 25 have been added.
The remaining claims remain unchanged. (Page 8)]
1. An apparatus for joining at least two sheets of sheet material,
A first portion longitudinally adjacent to the first portion and longitudinally adjacent to the first portion;
A punch having a tip, further comprising a second portion formed,
The second portion of the punch has a larger lateral dimension than the first portion of the punch.
It is made to arrange the step between them with a law,
The large lateral dimension is measured by the punch when measured at the intersection with the step.
Smaller than the lateral outer dimensions of the joint to be formed,
The step is inclined from the first part of the punch toward the second part
Oriented between 0 ° and 89 °,
This allows the punch to move operatively with respect to the sheet material.
As a result, the portions of the sheet material are forcibly deformed and fixed to each other,
The step of the punch is formed so that a step is forcibly formed on at least one of the sheet materials.
A movable thin plate joining device.
2. Apparatus according to claim 1, wherein said first part of said punch.
A joining device for sheet metal, the part being cylindrical with respect to the longitudinal axis of said punch.
3. 3. Apparatus according to claim 2, wherein said second part of said punch.
A joining device for sheet metal, the part being cylindrical with respect to the longitudinal axis of said punch.
4. An apparatus according to claim 3, wherein:
At the intersection of the first portion and the step, a thin meat is placed on the punch.
Plate joining device.
5. An apparatus according to claim 4, wherein:
A thin plate having an R-diameter arranged on the punch at the intersection of the step and the second portion
Material joining device.
6. An apparatus according to claim 3, wherein:
A first radius is disposed on the punch at a point of intersection between the end and the first portion.
For joining thin sheet materials.
7. An apparatus according to claim 1, wherein:
Of a thin sheet material including a die interlocked with the punch forcibly deforming the thin sheet material.
Coupling device.
8. The apparatus according to claim 7, wherein the dice is:
Coaxially aligned with the first and second portions of the punch
An anvil that is substantially mirror image shaped to coincide with the tip of the punch.
Said anvil formed;
Surrounds the anvil and separates from the anvil when the sheet material is forcibly deformed.
A die blade that forms a set that is movable in the lateral direction to
The pair of die blades is held against the die, and the sheet material is
Returning the pair of dice blades toward the anvil when removed
Means for joining thin sheets of material.
9. The apparatus according to claim 7, wherein the punch and the die are provided.
Between the tip of the punch and the forcible deformation of the sheet material between
The first portions of the sheet material adjacent to the intersection with the first portion are expanded laterally to each other.
Wherein the step and the second part of the punch are further fixed
Deformed to transfer at least one second portion of the sheet material to the first portion of the sheet material.
A post-connection device for a thin plate material that is pressed toward the surface.
10. The apparatus according to claim 7, wherein the dice is:
With the anvil,
Stationary around the anvil and extending at least partially above the anvil
Existing die blade,
And a space disposed between the anvil and the die blade.
Bonding device for thin sheets.
11. A joint formed between the first sheet material and the second sheet material,
A reference portion of the first and second sheet materials;
The first and second sheet materials joined by a curved portion to the reference portion;
A portion having a concave portion,
An outwardly extending portion of the first sheet material mutually fixed to the second sheet material;
Thus, the first sheet material extending from the portion where the concave portion is formed is expanded outwardly.
Part,
In the stepped portion formed on the first sheet material in the portion where the concave portion is formed,
And at least one third of the reference portion thickness of the first sheet material.
Having a stepped portion,
The stepped portion is inclined from the portion where the concave portion is formed toward the reference portion.
Joints that are oriented between 0 ° and 89 °.
12. 12. The connecting part according to claim 11, wherein said connecting part is provided in front of said first sheet material.
A coupling portion in which the portion in which the concave portion is formed is substantially cylindrical.
13. The joint according to claim 12, wherein the stepped portion is:
Arranged along at least a portion of the inner surface of the first sheet material adjacent to the curved portion.
Joints placed.
14． The joint according to claim 11, further comprising:
An outwardly extending portion of the first sheet material and an outwardly extending portion of the second sheet material;
A bridge portion comprising a bridge portion connecting between the separated portions.
15. 15. The connecting part according to claim 14, wherein the first and second parts are connected to each other.
The bridge portion of the sheet material is substantially flat and deflects to the reference portion
Department.
16. 12. The connecting part according to claim 11, wherein the stepped portion is formed.
A shape moves the material of the first sheet material towards the outwardly expanded portion
Joint.
17． A joint formed between at least the first and second sheet materials,
Reference portions of the first and second sheet materials;
Forming a recess in the first and second sheet materials formed in the reference portion;
Part and
The first thin plate formed along at least a part of the portion where the concave portion is formed.
Including a stepped portion of plate material,
A joint where the first sheet material is interconnected with a portion of the second sheet material;
18. A method of forming a joint between at least the first and second sheet materials.
hand,
(A) compressing the first and second sheet materials between a punch and a die;
,
(B) forming a stepped portion in the first sheet material adjacent to the punch,
(C) the first sheet material in the same stretching action as used in step (b).
The material is forcibly moved from the stepped portion toward the other portion having the recess.
Let
(D) expanding the portion of the first sheet material outward;
(E) extending the expanded portion of the first sheet material to an adjacent portion of the second sheet material;
Interconnected,
(F) including various steps of extracting the sheet material from between the punch and the die.
The method of forming the joint.
19. A method according to claim 18, wherein
(A) the adjacency of the second sheet material adjacent to the expanded portion of the first sheet material;
A method of forming a joint including expanding a portion.
20. An apparatus for joining at least two sheets of sheet material,
A first portion longitudinally adjacent to the first portion and longitudinally adjacent to the first portion;
A punch having a tip, further comprising a second portion formed,
The second portion of the punch has a larger lateral dimension than the first portion of the punch.
It is made to arrange the step between them with a law,
The step is inclined from the first part of the punch toward the second part
Oriented between 0 ° and 89 °,
This allows the punch to move operatively with respect to the sheet material.
As a result, the portions of the sheet material are forcibly deformed and fixed to each other,
Wherein the step of the punch is adapted to operate the sheet in simultaneous operation with the first part of the punch.
Bonding a sheet material that is movable to force a step in at least one of the materials
apparatus.
21. An apparatus according to claim 21, wherein:
The first portion of the punch is cylindrical with respect to the longitudinal axis of the punch,
A sheet wherein the second portion of the punch is cylindrical with respect to the longitudinal axis of the punch
Material joining device.
22. 21. The device according to claim 20, wherein the device is linked with the punch.
A die for forcibly deforming the sheet material between them;
Is
Coaxially aligned with the first and second portions of the punch
An anvil that is substantially mirror image shaped to coincide with the tip of the punch.
Said anvil formed;
Surrounds the anvil and separates from the anvil when the sheet material is forcibly deformed.
A die blade that forms a set that is movable in the lateral direction to
The pair of die blades is held against the die, and the sheet material is
Returning the pair of dice blades toward the anvil when removed
Means for joining thin sheets of material.
23. 23. The apparatus according to claim 22, wherein the punch and the die are provided.
Between the front end of the punch and the front
A first portion of the sheet material adjacent to the intersection with the first portion is expanded laterally to each other.
And the step and the second part of the punch are further fixed.
And the second part of at least one of the sheet materials is changed to the first part of the sheet material.
Post-linking device for thin sheet material that is pressed toward
24. A method of forming a joint between at least the first and second sheet materials.
hand,
(A) compressing the first and second sheet materials between a punch and a die;
,
(B) forming a stepped portion in the first sheet material adjacent to the punch,
(C) another portion of the first sheet material having a concave portion formed from the stepped portion of the material;
Forcibly move to the minute,
(D) expanding the portion of the first sheet material outward;
(E) extending the expanded portion of the first sheet material to an adjacent portion of the second sheet material;
Interconnected,
(F) a substantially uniform thickness of the second sheet material laterally adjacent the joint;
Maintain
(G) including steps of extracting the sheet material from between the punch and the die.
The method of forming the joint.
25. 2. Apparatus according to claim 1, wherein the step is in front of the punch.
An apparatus arranged within a range of a reference thickness of two-thirds of one of the sheet materials from the tip.
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フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ
Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ
，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，
ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，
ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ
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