JPS62148040A - 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】 産粟上皇肌里立夏 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。

従米坐及■ 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枚の金属薄板の
接合に際し、各金属薄板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、嵌め合わされた再
製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、金属薄板にキャンプ状の突起部
を形成する工程と、該突起部同士を嵌め合わせた上で側
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５６−１）４５３６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
。

＜”しよ゛と　る　　占 上記特開昭５６−１）４５３６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孔の拡径部の寸法
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、生産性の向
上に関して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。

°　るための 斯かる目的に鑑みて本発明は、重ね合わせた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）内へ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
数個の可動ダイス片（４ａ）（４ｂ）−・・からなるダ
イス本体（４）と、該ダイス本体の上端部に形成された
前記ダイス孔（２）の下端に一定の高さの静止受圧面（
５）を形成する軸状受圧部材（６）とによって構成され
、且つ、前記可動ダイス片（４ａ）　　（４ｂ）・−を
弾性材料から成形された円環状支持部材（７）の内部に
前記ダイス孔（２）の中心に向かつて付勢した状態で嵌
装支持してなる金属薄板の接合装置を要旨とするもので
ある。

皿 ２枚以上の金属薄板（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（８）の下面は、ポンチ（３，）
の下降ストロークの終期に、輪状受圧部材（６）の上端
に形成された静止受圧面（５）に押し付けられて静止し
、この状態で前記突出部は、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）の半径方向に膨出する。この結果、金属薄板（ｌ
ａ）　　（ｌｂ）の突出部（８）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。

実施■ 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　（ｔｔ　＋ｔ２　）　　（＋／−２０％）を有す
るポンチ（３）と、［）＝ｄ＋０．８　（ｔｔ＋ｔ２）
なるダイス孔直径（但し、ｔｌおよびｔ２は接合すべき
金属薄板の厚み）を有する複数個の可動ダイス片（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（５）を形成する
輪状受圧部材（６）とによって構成されている。ポンチ
（３）は、金ＭＷｉ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。ダイス本体（４）は
、前記可動ダイス片（４ａ）　　（４ｂ）　−・を弾性
材料、例えばウレタンゴムから成形された円環状支持部
材（７）の内部に、前記ダイス孔（２）の中心に向かつ
て付勢した状態で嵌装支持してなる受圧装置を構成して
いる。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（１ａ）（１ｂ
）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、種々の可動ダイス片（４ａ）
　　（４ｂ）は拡径方向に開かず、従ってダイス孔（２
）の直径りも変化しない。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）　　（ｌｂ）
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（５）に押し付けられて静止する。この状態でポンチ
（３）の付加的な下降によって突出部（８）は、積層厚
みを（ｔｌ＋ｔ２）からｔ３迄減少させ乍ら、前記ダイ
ス孔（２）の半径方向に膨出する。この、結果、金属薄
板（ｌａ）　　（ｌｂ）の突出部（８）がダイス孔（２
）内に一体構造を為してすえ込まれ、２枚の金ＭＷＩ板
（ｌａ）　　（ｌｂ）は強固に接合される。上記接合動
作の終期に於いては、ダイス本体（４）を構成している
可動ダイス片（４ａ）（４ｂ）・−は、円環状支持部材
（７）によるダイス孔（２）の中心方向への付勢に抗し
て半径方向に拡径し、突出部（８）の底端部を半径方向
に張出させ、これによって金属薄板（ｌａ）　　（ｌｂ
）を一体構造に接合する。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
薄板（ｌａ）　　（ｌｂ）の突出部（８）を、拡径した
ダイス孔（２）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。突出
部（８）が抜は出した後のダイス本体（４）は、前記円
環状支持部材（７）の復元力によって自動的に縮径して
原形状に復元し、１次の接合動作に対して準備状態に入
る。

光所少羞来 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、これ迄リベッ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よって一体構造に
接合することができる０本発明によれば、金属薄板にリ
ベッ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ならびに
円環状支持部材の弾性変形能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、前記リベット孔や
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、生産性の向上に対しても在来装置の水準を大幅に
上進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）−金属薄板、 （２）　−ダイス孔、　　（３）・−ポンチ、（４）　
−ダイス本体、（５）・−静止受圧面、（６）　−輪状
受圧部材、 （７）・・−・・円環状支持部材。

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可動ダイス片からなるダイス本体と
   、該ダイス本体の上端部に形成された前記ダイス孔の下
   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
   によって構成され、且つ、前記可動ダイス片を弾性材料
   から成形された円環状支持部材の内部に前記ダイス孔の
   中心に向かって付勢した状態で嵌装支持したことを特徴
   とする金属薄板の接合装置。