KR20020030283A - 겹쳐진 플레이트를 연결하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관통 연결 방법 및 장치에 관한 것으로, 성형 다이(1)는 쐐기 형태의 작동면(4, 5, 6)을 가지며, 상기 작동면에 의해서 상이한 재료가 90°만큼 회전된 2가지 가로 방향으로 밀려 들어가게 된다.

Description

겹쳐진 플레이트를 연결하기 위한 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR CONNECTING SUPERIMPOSED PLATES}

관통 연결에서는 무엇보다도 2가지 방법 및 장치가 공지되어 있다. 즉, 한가지는 성형 다이의 절단부가 없는 경우이고, 다른 한가지는 상기 절단부를 구비한 경우이다. 상기 절단부에 의해서는 디프 드로잉된 플레이트 섹션이 부분적으로 플레이트로부터 분리되고, 상기 플레이트로부터 절단부가 디프 드로잉 되는 한편, 절단되지 않고 관통 연결되는 경우에는 디프 드로잉된 플레이트 섹션들이 압축 버튼 형태로 핀칭에 의해서 방사 방향 외부로 흘러, 상기 플레이트를 뒤에서 캣치한다. 특히 상이한 강도 또는 재료의 플레이트를 연결하는 경우에는, 연결시에 단점이 될 수 있는 상이한 응력이 상이한 밀도에 의해서 형성될 수 있다. 한편으로는 디프 드로잉 및 그에 의해 이루어지는 재료의 가늘어짐에 의해서 소정의 약화가 나타나고, 다른 한편으로는 하부 캣치에 의해서, 원래의 결합을 의미하는 재료 접착이 이루어진다.

공지된 결합(DE-OS 35 32 899)에서는, 천공용 캠에 의해서 위·아래로 겹쳐배치된 플레이트 조각들이 외곽선의 일부분을 따라 천공되어 플레이트 평면으로부터 디프 드로잉 된 다음에, 성형 다이 및 각인기내에 있는 대응 압축면을 이용하여 보다 가까운 플레이트 섹션이 핀칭에 의해 확장되고, 제 1 플레이트가 뒤에서 캣치된다. 그에 의해 플레이트내의 결합 영역에 밀봉되지 않은 장소가 형성되는 것을 제외하고, 상기와 같은 천공 과정은, 본 발명이 속하는 분야의 다른 공지된 관통 연결 방법(EP-PS 0 215 449호)에서는 나타나지 않는 강도의 현저한 감소를 야기하며, 그럼으로써 특별히 파워 결합적인 및 형태 결합적인 연결 장소가 형성되지만, 전술한 바와 같이 플레이트의 재료가 상이한 경우에는 재차 결합에 문제를 야기할 수 있으며, 상기 다른 관통 연결 방법에서는 플레이트 섹션들이 성형 다이에 의해서 디프 드로잉 개구 내부로 디프 드로잉된 다음에 폭이 핀칭 된다. 상기와 같은 압축 버튼 방식의 접합 결합에서는, 일측 천공 캠에서와 같은 강한 접착은 이루어지지 않는다. 상기와 같은 강한 접착에 도달하기 위해서, 디프 드로잉 개구의 측벽을 휘기 쉽게 형성하여 디프 드로잉 후에는 핀칭 과정에 바람직한 빈 공간을 형성하는 관통 연결 방법이 공지되어 있다(PCT/EP96/03059, WO 97/02912). 느슨함을 야기하는 빈 공간을 채워주는, 밀려져서 하부 캣치된 재료의 형태 결합적인 내부 결합이 방사 저항의 결여로 인해 발생될 수 있다는 사실을 제외하고는, 연결점 내부에 축대칭 방사형 팽창에 의한 응력이 남겨지지만, 이 응력은 감소되지 않으며, 이와 같은 작용도 마찬가지로 디프 드로잉 개구벽의 방사형 휨에 의존하고, 연결점의 강도를 저하시킨다.

본 발명은, 독립항 및 종속항 8의 관통 연결 방법에 따라 위·아래로 겹쳐 배치된 플레이트를 연결하기 위한 방법 및/또는 장치에 관한 것이다.

도 1은 가공 전의, 플레이트를 포함하는 공구 유닛의 개략도이고,

도 2는 도 1의 화살표 II에 따라 도시한 도면이며,

도 3은 도 1의 화살표 III에 따라 절단한 단면도이고,

도 4는 도 1의 공구 위치와 일치하지만 다른 척도로 도시된, 완성된 연결점의 단면도이며,

도 5는 도 4에 따른 연결점이지만, 90°만큼 회전된 연결점의 단면도이다.

그에 비해 독립항에 따른 본 발명의 방법 및 종속항 8에 따른 방법을 실시하기 위한 본 발명의 장치는, 상이한 재료의 플레이트가 높은 강도로 서로 결합될 수 있다는 장점을 갖는다. 따라서, 금속 및 플라스틱으로 이루어진 플레이트도 또한 충분한 지지 가능성으로 서로 결합될 수 있다. 특히 바람직한 것은, 플레이트 섹션이 2개의 가로 방향으로 상이하게 형성됨으로써, 제 1 가로 방향으로 및 제 2 가로 방향으로 넘어가는 전환부에서는 비교적 강한 재료 밀림이 이루어지고, 플레이트 섹션에 의한 플레이트의 강한 하부 캣치에 상응하게 두께가 손실되며, 그럼으로써 벽의 강도도 저하되는 반면, 제 2 가로 방향으로는 성형 다이의 쐐기 형상으로 인해 적은 량의 재료가 밀리게 되고, 그럼으로써 플레이트 섹션의 바닥과 플레이트 사이의 연결 목은 비교적 두껍고, 따라서 매우 강하게 형성된다. 상기 전환부가 2가지 극도의 상태 사이에서 슬라이딩 되기 때문에, 제 2 가로 방향에서의 벽의 강한 목 및 제 1 가로 방향에서의 플레이트 섹션에 의한 강한 하부 캣치는, 예를 들어 다른 모든 공지된 관통 결합과 비교하여서도 결합의 전체적인 개선에 조합적으로 작용한다.

본 발명에 따른 방법의 한 바람직한 실시예에 따라, 다이 및 디프 드로잉 개구가 원형 혹은 타원형의 횡단면을 가지며, 성형 다이의 작용면이 전반적으로 직사각형의 정면과 함께 쐐기 형상으로 형성 됨으로써, 서로 다른 방향을 향하고 있는 성형 다이의 측면에서는 제 2 및 추가 플레이트 섹션의 벽의 윤곽 분리에 이르기까지 심하게 가늘어지고, 그 결과 쐐기형 면에 의해서 방사형 밀림이 유지된다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라서는, 디프 드로잉 개구의 부피가 프레스 방향으로 및 프레스 방향에 대해 횡으로 변동될 수 없기 때문에, 핀칭 과정 동안에는 디프 드로잉된 표면의 길이 방향 확장 및 가로 방향 확장이 휘기 어렵게 제한되어 디프 드로잉 방향으로 뻗는 에지면이 형성된다(EP 0 215 449호).

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라서는, 핀칭 과정 동안 디프 드로잉 개구의 부피가 종방향 및/또는 횡방향으로 확대될 수 있다(DE-GM 297 00 868, WO 97/02912).

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라서는, 핀칭 과정 중에 디프 드로잉 개구의 바닥에 존재하는, 플레이트 섹션 방향으로 향하는 홈의 정면 에지가 제 1 플레이트 섹션 내부에 맞물려서 재료가 방사방향 외부로 흘러가는 것을 저지하며, 이 경우 그에 의해 형성되는 방사방향 빈 공간 내부로 밀려 들어간 재료는 제 2 플레이트 섹션 또는 그 위에 있는 플레이트 섹션으로부터 흘러 나온다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라서는, 방사 방향 외부로의 흐름의 저지가 제 1 가로 방향으로 이루어진다. 물론, 방사 방향 외부로의 흐름을 저지하는 정면 에지는 또한 상기 흐름이 본 발명에 따른 과정에 장점이 되는 한 다른 방향으로 뻗을 수도 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라, 제 1 플레이트 및 제 3 플레이트는 금속으로 이루어지고, 그 사이에 있는 제 2 플레이트는 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 이와 같이 조합된 재료들은 지금까지의 관통 연결 방법에서 만족할 만하게 서로 결합될 수 없었는데, 그 이유는 약한 중간 재료가 요구되는 형태 결합 및 파워 결합을 저지했기 때문이다.

청구항 8에 따른 장치와 관련된 본 발명의 일 실시예에 따라, 쐐기 형상부 위에 있는 성형 다이 및 디프 드로잉 개구는 원형의 또는 타원형의 횡단면을 갖는다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라서는, 각인기내에 있는 디프 드로잉 개구가 방사 방향으로 및 축방향으로 팩 개구로서 형성되고, 상기 개구의 측벽이 성형 다이의 이동 방향으로 뻗어 디프 드로잉 개구의 바닥면과 같이 휘기 어렵게 된다.

본 발명의 대안적인 바람직한 실시예에 따라서는 디프 드로잉 개구의 측벽이 방사방향으로 휘기 쉽게 형성되며, 이와 같은 형성은 탄성 수단을 통해 이루어질 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라, 성형 다이가 소정의 압착력을 초과할 경우에는 디프 드로잉 개구의 휘기 어려운 바닥이 소정 행정만큼 이동될 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라서는 디프 드로잉 개구의 바닥에 홈이 제공되며, 상기 홈은 핀칭 공정 동안 방사방향 재료 흐름을 저지하기 위해서 디프 드로잉 공정 후에 바닥면 쪽으로 부분면 내부에 연결되는 정면 에지를 가지며, 상기 정면 에지에 의해서 재차 빈 공간이 형성되고, 상기 빈 공간 내부로 제 2 플레이트 섹션 또는 그 위에 있는 플레이트 섹션의 재료가 흘러들어갈 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라 홈은 동심의 혹은 중앙 대칭의 정면 홈으로 형성되며, 상기 홈은 관통하는 방식으로 및/또는 서로 변위 배치된다.

본 발명의 다른 장점들 및 바람직한 실시예는 하기의 명세서, 도면 및 청구항에서 얻을 수 있다.

본 발명의 대상의 일 실시예는 도면에 도시되어 있고, 하기에서 자세히 설명된다.

도 1에는 성형 다이(1)가 측면도로 도시되어 있고, 상기 성형 다이는 작동 저널(2) 및 절반 샤프트(3)를 포함하며, 도 2에서도 알 수 있는 바와 같이 각각 원형의 횡단면을 갖는다. 저널(2)이 정면(4) 및 평탄부(5)를 가짐으로써, 일종의 쐐기 형상이 만들어진다. 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 정면(4)은 저널(2)의 표면(6), 디프 드로잉 에지(7)로 형성되며, 도 1에서는 그 중에서 다만 표면만을 볼 수 있다. 파워가 화살표 I의 방향으로 이동될 수 있도록 하기 위해, 상기 성형 다이는 자세하게 도시되지 않은 바와 같이, 공구 홀더를 통해 프레스내에 배치된다.

성형 다이(1)의 하부 영역 중에서 프레스 내부에는 각인기(8)가 배치되고,상기 각인기는 고정된 방사방향 벽(10) 및 마찬가지로 움직일 수 없는 바닥(11)을 갖는다. 바닥(11)과 벽(10) 사이에는 링형 홈(12)이 제공된다. 바닥 자체에는 종방향 홈(13)의 형태로 된 공동부가 배치되며, 상기 공동부는 바닥면 쪽으로 에지(14)를 갖는다. 도 3에 도시된 각인기의 단면도에서 분명하게 알 수 있는 것은, 상기 종방향 홈(13)의 양 단부가 링형 홈(12) 내부로 개방된다는 사실이다.

각인기(8)상에는 3개의 플레이트, 즉 2개의 금속 플레이트(15 및 17) 및 그 사이에 배치된 1개의 플라스틱 플레이트(16)가 올려져 있다. 3개 플레이트(15, 16 및 17) 사이의 본 발명에 따른 결합을 만들기 위해서 성형 다이(1)는 화살표 I의 방향으로 아래로 이동되며, 제 1 하부 플레이트(15)가 바닥(11)에 부딪칠 때까지 상기 성형 다이가 작업 경로의 제 1 부분에서 3개의 플레이트(15, 16 및 17)를 디프 드로잉 개구(9) 내부로 디프 드로잉 한 후에는, 자연적으로 발생되는 저항 및 재개된 압착력으로 인해 상기 3개의 플레이트가 핀칭된다. 상기 핀칭 과정 중에는 제 1 플레이트(15)가 종방향 홈(13) 내부로 프레스 됨으로써, 흐름 과정이 방사방향 외부로는 저지된다. 따라서 핀칭된 재료는 횡방향 대신에 우선 종방향 홈의 방향으로 흐르게 된다. 성형 다이(1)의 디프 드로잉 에지(7)에 의해서, 디프 드로잉 공정 동안에는 디프 드로잉 개구(9) 내부로 드로잉 된 플레이트(16 및 17)의 플레이트 섹션들은 상응하는 장소에서 가늘어지고, 경우에 따라서는 분리되는 한편, 평탄부(5)가 작용하는 장소에서는 상기 평탄부가 핀칭 공정을 그의 진행에 대해 가로로 진행시킨다.

도 4에는 완성된 연결점의 단면이 도시되어 있으며, 상기 연결점은 성형 다이(1)의 도시된 위치와 일치한다.

도 5에는 동일한 연결점의 단면이 도시되어 있지만, 90°만큼 회전되어 도시되어 있다. 즉, 도 5에서는 디프 드로잉 에지(7)에 의해서 상기 연결점의 내부면에 분리부(18)가 형성된다. 본 발명에 따른 상기 분리 과정에서는 제 1 플레이트(15)가 관련되지 않는다. 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 플레이트(15)에 속하는, 디프 드로잉된 및 핀칭된 플레이트 섹션(19)은 링형 홈(12) 및 종방향 홈(13)에 의해 형성된 융기부(20)를 갖는다. 플라스틱으로 이루어진 플레이트(16)의 플레이트 섹션(21) 및 제 3 플레이트(17)의 플레이트 섹션(22)은 도 5의 단면도에 따라 디프 드로잉 에지에 의해서 부분적으로 서로 분리되는 한편, 90°만큼 회전된 다른 위치에서는 상기 플레이트 섹션들(19, 21 및 22)이 여전히 완전하게 플레이트(15, 16, 17)와 연결되어 있다.

명세서, 하기의 청구항 및 도면에 기술된 모든 장점들은 개별적으로 뿐만 아니라 서로 임의로 조합되는 경우에도 본 발명에 바람직할 수 있다.

Claims (16)

1. 성형 다이(1), 및 상기 다이에 할당되고 휘기 어려운 바닥(11)을 갖는 각인기(8)에 의해서 위·아래로 겹쳐진 플레이트(15, 16, 17)의 섹션(19, 21, 22)이 서로 상기 각인기(8)의 디프 드로잉 개구(9) 내부로 디프 드로잉된 다음에, 상기 바닥(11)의 저항으로 인해 디프 드로잉 방향에 대해 횡으로 방사 방향으로 폭이 핀칭되며(관통 연결 방법), 각인기(8)로부터 볼 때 적어도 제 1 (최하부) 플레이트 섹션(19)의 바닥부 및 그 위에 있는 제 2 및 추가의 플레이트 섹션(21, 22)은 그에 속하는 플레이트를 각각 적어도 부분적으로 아래로부터 캣치하도록 구성된, 위·아래로 겹쳐진 플레이트를 연결하기 위한 방법에 있어서,

   - 디프 드로잉 공정 및 핀칭 공정 중에는, 성형 다이(1)의 작동면(4, 5, 6)의 형성으로 인해, 제 1 가로 방향으로부터 제 2 가로 방향으로 밀려진 재료의 상응하게 약한 변환부에서는, 90°만큼 회전된 제 2 가로 방향으로보다 제 1 가로 방향으로의 재료의 유입이 더 크며,

   - 그럼으로써, 제 2 및 추가의 플레이트 섹션(21, 22)의 디프 드로잉 방향으로 뻗는 벽부분은, 외부 윤곽 분리부에 이르기까지 제 1 가로 방향의 영역에서 상응하게 더 심하게 가늘어지고, 그렇기 때문에 제 1 플레이트 섹션(9)은 상응하게 얇아지거나 혹은 약해지지 않으며,

   - 플레이트 섹션(19, 21, 22)의 바닥부에 의해 플레이트(15, 16, 17)가 강하게 하부로부터 캣치됨으로써, 제 1 가로 방향으로는 벽부분의 두께가 작게 유지되고, 플레이트 섹션(19, 21, 22)의 바닥부에 의해 플레이트(15, 16, 17)가 적게 하부로부터 캣치됨으로써, 가로 방향으로 상응하게 약한 변환부에서는 벽부분의 두께가 훨씬 더 큰 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 성형 다이(1) 및 디프 드로잉 개구(9)가 원형 또는 타원형의 횡단면을 가지고, 상기 성형 다이(1)의 작동면(4, 5, 6)의 직사각형 정면(4)이 쐐기 모양으로 형성됨으로써, 성형 다이(1)의 서로 떨어진 측면은 제 2 및 추가 플레이트 섹션(21, 22)의 벽부분의 외부 윤곽 분리에 이르기까지 심하게 가늘어지며,

   상기 쐐기 형태의 면(5)에 의해서 방사 방향 밀림이 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   디프 드로잉 개구(9)의 부피가 디프 드로잉 방향으로 및 상기 방향에 대해 횡으로(프레스 방향으로) 변동될 수 없음으로써, 핀칭 공정 동안에는 디프 드로잉된 플레이트 섹션(19, 21, 22)의 종방향 팽창 및 가로 방향 팽창이 휘기 어렵게 제한되어, 디프 드로잉 방향으로 뻗는 에지면이 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 디프 드로잉 개구의 부피가 핀칭 공정 동안 종방향 및/또는 횡방향으로확대될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   - 핀칭 공정 동안에는 디프 드로잉 개구(9)의 바닥(11)에 존재하는, 성형 다이(1) 방향으로 향하는 공동부의 정면 에지(14)가 제 1 플레이트 섹션(19)의 하부면 내부로 연결되어 방사방향 외부로의 흐름을 저지하며,

   - 그에 의해서 제 1 플레이트 섹션(19) 상부에 형성되는 방사방향 빈 공간 내부로 밀려 들어가는 재료는 제 2 플레이트 섹션 또는 그 위에 있는 플레이트 섹션(21, 22)으로부터 흘러 나오는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 방사방향 외부로의 흐름의 저지는 제 1 가로 방향으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제 1 및 제 3 플레이트(15, 17)는 금속으로 이루어지고, 그 사이에 배치된 플레이트(16)는 플라스틱으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 파워 발생 장치에 배치된, 휘기 어려운 바닥(11)을 갖춘 디프 드로잉 개구(9)를 갖는 각인기(8), 및 결합될 플레이트(15, 16, 17)에 대해 횡으로 상기각인기(8)의 방향으로 구동되는 성형 다이(1)를 포함하며, 상기 각인기(8)로부터 볼 때 제 1의 최하부 플레이트 섹션(19)의 적어도 바닥부 및 그 위에 있는 제 2 및 추가의 플레이트 섹션(21, 22)은 그에 속하는 플레이트(15, 16, 17)를 각각 적어도 부분적으로 아래로부터 캣치하도록 구성된, 관통 연결 방식을 이용하여 위·아래로 겹쳐진 플레이트(15, 16, 17)를 연결하기 위한, 특히 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하기 위한 장치에 있어서,

   - 상기 성형 다이(1)의 작동면(4, 5, 6) 및 작동 저널(2)은 쐐기 형태로 형성되고, 디프 드로잉 방향에 대해 횡으로 뻗는 대체로 직사각형의 정면(4)을 가지며, 상기 정면의 좁은 측면은 작동 저널(2)의 표면(6)과 교차되며,

   - 상기 정면(4)의 표면(6)과 서로 위·아래로 떨어진 측면의 넓은 측면 사이에는, 디프 드로잉 방향에 대해 비스듬하게 및 서로 미러 대칭으로, 더 적은 방사방향 재료 밀림을 위한 2개의 쐐기형 작동면(5)이 존재하며,

   - 디프 드로잉 공정 및 핀칭 공정 동안에는, 상기 성형 다이(1)의 표면(6)과 디프 드로잉 개구(9)의 측벽(10) 사이의 간격이 디프 드로잉 방향으로 뿐만 아니라 가로 방향으로도 상기 제 1의 (최하부) 플레이트 섹션(19)의 분리를 저지하는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   쐐기 형성부 위에 있는 성형 다이(1) 및 디프 드로잉 개구(9)가 원형 혹은 타원형의 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,

    상기 디프 드로잉 개구(9)가 각인기(8)내에서 팩 개구로 형성되며, 상기 개구의 측벽(10)은 디프 드로잉 방향으로 뻗고, 디프 드로잉 개구(9)의 바닥(11)과 마찬가지로 휘기 어려운 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 디프 드로잉 개구(9)의 바닥(11)의 에지 영역은 둘레에 비이드(12)를 가지며, 상기 비이드에 의해서 위로 확대되는 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
12. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,

    디프 드로잉 공정 후에 및 핀칭 공정 동안에는 상기 디프 드로잉 개구의 부피가 종방향 및/또는 가로 방향으로 확대될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 디프 드로잉 개구의 측벽이 방사방향으로 휘기 쉽게 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
14. 제 8 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

    성형 다이의 소정의 압착력을 초과하는 경우에는, 상기 바닥이 휘어지기는 어렵더라도 소정의 행정만큼은 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
15. 제 8 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 디프 드로잉 개구(9)의 바닥(11)에 공동부(13)가 존재하며, 상기 공동부의 에지(14)는 바닥(11) 쪽으로 가면서, 디프 드로잉 공정 후에 제 1 플레이트 섹션(19)의 하부면 내부로 연결되어, 상기 플레이트 섹션(19)의 핀칭된 재료가 방사방향 외부로 흐르는 것을 저지하는 것을 특징으로 하는 장치.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 공동부가 동심의 및/또는 중앙 대칭의 정면 홈(13)으로 형성되고, 상기 홈은 관통 방식으로 및/또는 서로 변위 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.