JPS62148034A - 金属薄板の接合装置 - 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】 主粟上■且朋分… 本発明は金属薄板の接合装置に関するものであり、更に
詳しくは２枚以上の金属薄板の積層体をすえ込み加工に
よって一体構造に接合するための構造の簡易性に優れた
すえ込み加工装置に関するものである。

従圭坐肢血 積層された２枚以上の金属薄板の接合手段としてリベッ
ト締めやボルト・ナンドによる締着、あるいは溶接や接
着等の方法が採用されている。しかしながら、リベット
締めやボルト・ナツトによる締着では金属薄板にリベッ
トやボルトの挿通孔を穿設しなければならないため、接
合部分の機械的強度が低下し、また溶接や接着では材質
上の制約や特殊な設備を必要とする等の問題があった。

これに対し、例えば特公昭４２−１４６８０号公報およ
び特公昭４１−５５８９号公報には、２枚の金ｒｆｓ薄
板の接合に際し、各金、属薄扱にキャップ状突起部を形
成し、これらの突起部を互いに嵌め合わせ、嵌め合わさ
れた両突起部の自由端部を半径方向に拡開させることに
よって漏れ防止性に優れた結合構造を形成することが記
載されている。この方法では、金属薄板にキャップ状の
突起部を形成する工程と、該突起部同士を嵌め合わせた
上で両突起部の自由端部を半径方向に拡開させる工程と
を別個に設けなければならず、設備コストおよび稼働コ
ストが高騰すると言う問題が発生する。

上記の如き在来技術に認められた問題点の解決手段とし
て、例えば、特開昭５６−１１４５３６号公報には、ポ
ンチと、該ポンチの侵入方向に向かって漸次拡径するダ
イス孔を備えたダイスと、該ダイスの軸心部に嵌装され
た状態で前記ポンチに対し受圧部材として機能する可動
型のすえ込み台とからなる板材の接合装置が提案されて
いる。

八日　＜１“　しようと　るｄ　占 上記特開昭５６−１１４５３６号公報に記載された金属
薄板の接合装置は、リベット締めやボルト締め、あるい
は溶接等の接合手段に代わる生産性の高い接合手段を提
供するものではあるが、反面幾つかの実用上の問題点を
内在せしめている。即ち、接合すべき金属薄板の厚みと
材質、殊に塑性変形能に応じてダイス、特にそのコレッ
トチャック部分の寸法と形状を変化させなければならず
、また、ダイス孔の寸法に変更があった場合には可動型
すえ込み台の移動ストロークも調節しなければならない
。このような理由により、接合装置の全体構造が著しく
複雑化し、稼働性の向上に関し°Ｃも予期した効果を発
揮することができない。

本発明の主要な目的は、在来の金属薄板接合装置に認め
られた上記の如き問題点を解決することのできる新規な
構造的特徴を備えた金属薄板の接合装置を提供すること
にある。

刑業ＬａｆＪＬ汲Ｉｊ、友汝■王役 斯かる目的に鑑みて本発明は、瓜ね合わせた２枚以上の
金属薄板（ｌａ）　　（ｌｂ）−にダイス孔（２）内へ
の押込み力を作用させるポンチ（３）と、該ポンチと共
働して前記ダイス孔（２）内に押込まれた金属薄板（ｌ
ａ）　　（ｌｂ）−にすえ込み変形を生起させる複数（
［１の分割片（４ａ）　　（４ｂ）−からなるダイス本
体（４）と、該ダイス本体を支承する円筒状の支持部材
（５）と、ダイス孔（２）の上端部に形成されたすえ込
みポケット（２ａ）の下端に一定の高さの静止受圧面（
６ａ）を形成する軸状受圧部材（６）とからなり、前記
金属薄板（ｌａ）　　（ｌｂ）−のすえ込み時にダイス
本体（４）の外周壁面（７）と密着する前記支持部材（
５）の内壁面（８）に、ダイス本体（４）の外周壁面（
７）と同一のテーパを持つ上方に向かって開いた受圧部
位を形成すると共に、該ダイス本体（４）の下端面（９
）と対向する前記支持部材（５）の内側底端部に、ダ・
ｆス本体（４）を、すえ込み成形終了後上向きに押上げ
付勢するスプリング（１０）を嵌装し、更に、前記軸状
受圧部材（６）の側壁面と対向するダイス本体（４）の
内壁部（１１）に、該ダイス本体を半径方向外側に向か
つて付勢する開きバネ（１２）を嵌装した金属薄板の接
合装置を要旨とするものである。

作里 ２投原Ｆの金属薄板（ｌａ）　　（ｌｂ）−・・は重ね
合わされた状態でポンチ（３）によって加圧され、ダイ
ス本体（４）の上端部に形成されたダイス孔（２）内へ
押込まれる。ダイス孔（２）内へ押込まれた金属薄板（
ｌａ）　　（ｌｂ）−・−の突出部（１３）の下面は、
ポンチ（３）の下降ストロークの終期に、軸状部材（６
）の上端に形成された静止受圧面（６ａ）に押し付けら
れて静止し、この状態で前記突出部（１３）はポンチ（
３）の付加的な下降ストロークによって積層厚みを減少
させ乍らダイス孔（２）の上端部に形成されたすえ込み
ポケット（２ａ）の半径方向に膨出する。この結果、金
属薄板（ｌａ）　　（ｌｂ）−の突出部（１３）は一体
構造を為してすえ込まれ、金属薄板（ｌａ）　　（ｌｂ
）−同士が強固に接合される。

災上輿 第１図Ａは本発明に係る金属薄板の接合装置の一部分を
断面にした正面図であり、第１図Ｂはその平面図である
。第２図乃至第５図は本発明装置の作動状態の説明図で
ある。

これらの図面に見られるように、本発明装置は、直径ｄ
＝２　（ｔＩ　＋ｔ２）（＋７　２０％）を有するポン
チ（３）と、Ｄ＝ｄ＋０．８（ｔｔ＋ｔ２）なるダイス
孔直径（但し、ｔｌおよびｔｌは接合すべき金属薄板の
厚み）を有する複数の分割片（４ａ）　　（４ｂ）から
なるダイス本体（４）と、前記ダイス孔（２）の下端に
静止受圧面（６ａ）を形成する軸状受圧部材（６）とに
よってすえ込み機構を構成している。ポンチ（３）は、
金属薄板（ｌａ）　　（ｌｂ）間の接合強度を調整可能
とするため、ストロークの調整可能な図示しないラム装
置に接合されている。半径方向に沿って複数個に分割さ
れたダイス本体（４）は、スプリング（１０）によって
ポンチ（３）による押圧方向と反対方向に常時付勢され
ており、ポンチ（３）の下降時にテーパ状を為すその外
周壁面（７）を支持部材（５）の内壁面（８）に密着さ
せるごとによって、該内壁面を受圧部位として機能させ
る。一方、すえ込み成形が終了し、金属薄板（ｌａ）　
　（ｌｂ）の突出部（１３）をすえ込みポケット（２ａ
）から抜き出す際には、前記スプリング（１０）の弾性
復元力によってダイス本体（４）を上向きに押圧する、
この結果、ダイス本体（４）を構成している分割片（４
ａ）　　（４ｂ）　−は、開きハネ（１２）の拡開によ
って半径方向に沿って拡径し乍ら前記支持部材（５）の
内壁面（８）に沿って上方に移動する。斯くして、突出
部（１３）は、すえ込みポケソ）　（２ａ）から抜は出
し、金属薄板（１ａ）（ｌｂ）　−の接合サイクルが終
了する。尚、分割片（４ａ）　　（４ｂＬ−・の外周壁
面（７）には、支持部材（５）の内壁面（８）に固着さ
れたスナ・ノブリング（１４）を収容する円環状のポケ
ット（１３）が形成されている。該スナップリング（１
４）は、分割片（４ａ）　　（４ｂ）　・−に対して案
内部材として機能し、これらの分割片が支持部材（５）
の内壁面に沿って摺動する際にダイス本体（４）の一体
性を保障する。

また、本発明の別の実施態様として、第１図Ｃに示すよ
うに分割片（４ａ）　　（４ｂ）・・−の上端部に、ポ
ンチ（３）の加圧力を受けるフランジ（１５）を形成し
、これに対応して支持部材（５）の上端面にすえ込み荷
重の受は面（１６）を形成することも可能である。以下
、第２図乃至第５図に基づき本発明装置の作動状態を説
明する。

先ず第２図に示すように、接合される２枚の金属薄板、
例えば冷間圧延鋼板（ｌａ）　　（ｌｂ）は、重ね合わ
せ状態でポンチ（３）によって加圧され、ダイス本体（
４）の上端面に押付けられる。この押込み動作の初期に
於いては、ダイス本体を構成する分割片（４ａ）　　（
４ｂ）−・−同士は密着状態を維持し、従ってダイス孔
（２）の直径りは変化しない。ポンチ（３）の押込みス
トロークが更に増大すると、金属薄板（Ｌａ）　　（ｌ
ｂ）の受圧部位はポンチ（３）の加圧方向に膨出し、第
３図に見られるように有底円筒状の突出部（８）を形成
しながら前記ダイス本体（４）の上端部に形成されたダ
イス孔（２）内へ押込まれる。この後、前記有底円筒状
の突出部（８）の下面は、第４図に見られるようにポン
チ（３）の下降ストロークの終期に、軸状受圧部材（６
）の上端に形成された静止受圧面（６ａ）に押し付けら
れて静止し、この状態でポンチ（３）の付加的な下降に
よって積層厚み（ｔ！＋ｔ２）をｔ３迄減少させ乍ら、
前記ダイス孔（２）の上端部に形成されたすえ込みポケ
ット（２ａ）内で半径方向に膨出する。この結果、金属
薄板（ｌａ）（ｌｂ）の突出部（８）が一体構造を為し
てすえ込まれ、２枚の金属薄板（ｌａ）　　（ｌｂ）は
強固に接合される。この後、第５図に示すようにポンチ
（３）を原位置に復帰させ、接合された上記金属板（ｌ
ａ）　　（ｌｂ）の突出部（８）を、すえ込みポケット
（２ａ）内から抜き出すことによって２枚の金属薄板（
ｌａ）　　（ｌｂ）の接合動作が終了する。

発肌公例来 以上の説明から理解されるように、本発明装置を使用す
ることによって、これ迄リヘノト締めやボルト締め、あ
るいは溶着や接着以外に適当な接合手段が見出されてお
らなかった金属薄板をすえ込み成形に凍って一体構造に
接合することができる。本発明によれば、金属薄板にリ
ヘソト孔やボルト孔等を穿設する必要がないから、接合
部分の機械的強度が大幅に向上する。

また、ポンチを駆動するラム装置のストロークを調整し
突出部の底面の圧潰厚みを変化させることによって２枚
の金属薄板間の接合強度を自由に調整することができる
から、完全な一体接合状態から金属薄板間に突出部を中
心とする相互回転を許容する比較的強やかな接合状態に
至る広範囲な接合条件を選択することができる。

本発明装置は、また、その全体構造が極めて簡易である
から、前記リヘノト孔やボルト孔の穿設を必要としない
接合工程数の減少と相俟って、生産性の向、Ｆに対して
も在来装置の水準を大幅に上用る効果を発揮することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは本発明に係る金属薄板の接合装置の一部分を
断面にした正面図であり、第１図Ｂはその平面図である
。第１図Ｃは本発明の別の実施態様を例示する部分破断
正面図であり第１図りはその平面図である。また、第２
図乃至第５図は本発明装置の作動状態の説明図である。 （ｌａ）　　（ｌｂ）−−一金属薄板、（２）・−・ダ
イス孔、（３）−−−・ポンチ、（４）　−ダイス本体
、（５）−支持部材、（６ａ）　−・静止受圧面、（６
）・・・軸状受圧部材、（７）　−ダイス本体の外周壁
面、（８）−−一支持部材の内壁面、（９）−ダイス本
体の下端面、（１０）　−スプリング、（ｌｌ）　−ダ
イス本体の内壁面、（１２）−・開きバネ。 第１図Ｂ 第１図り

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）重ね合わせた２枚以上の金属薄板にダイス孔内へ
   の押込み力を作用させるポンチと、該ポンチと共働して
   前記ダイス孔内に押込まれた金属薄板にすえ込み変形を
   生起させる複数個の分割片からなるダイス本体と、該ダ
   イス本体を支承する円筒状の支持部材と、ダイス孔の上
   端部に形成されたすえ込みポケット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とからなり、前記
   金属薄板のすえ込み時にダイス本体の外周壁面と密着す
   る前記支持部材の内壁面に、ダイス本体の外周壁面と同
   一のテーパを持つ上方に向かって開いた受圧部位を形成
   すると共に、該ダイス本体の下端面と対向する前記支持
   部材の内側底端部に、ダイス本体を、すえ込み成形終了
   後、上向きに押上げ付勢するスプリングを嵌装し、更に
   、前記軸状受圧部材の側壁面と対向するダイス本体の内
   壁部に、該ダイス本体を半径方向外側に向かって付勢す
   る開きバネを嵌装したことを特徴とする金属薄板の接合
   装置。