(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の形状を有する頭を細長い部材に成形する成形方法において、
ａ）前記細長い部材の端部に該端部を横切って形成された尾根を所定の位置に設置し、
ｂ）頭を成形するために該細長い部材の該端部の材料の所定の量を半径方向外方へ膨張させる様に該端部に向って軸方向に圧縮力を与え、
ｃ）材料の膨張の際に材料の流れの量及び方向と、該頭の形状とを制御する様に材料の流れを方向づけるほぼ平行に形成された流れ制御溝を、軸方向の圧縮の際に前記端部の前記尾根に対して平行に設置した成形方法。
【請求項２】
請求項１に記載の成形方法において、軸方向に圧縮力を与える前記手順が、前記細長い部材の端部をパンチによって打撃することを含む成形方法。
【請求項３】
請求項１に記載の成形方法において、材料の流れを方向づける前記手順が、前記パンチによって与えられる成形方法。
【請求項４】
請求項１に記載の成形方法において、材料の流れを方向づける前記手順が、圧縮の際に前記細長い部材を保持するダイによって与えられる成形方法。
【請求項５】
所定の形状を有する頭を細長い部材に成形する成形装置において、
ａ）前記細長い部材の端部に該端部を横切って形成された尾根を所定の位置に固定する保持装置と、
ｂ）該細長い部材の端部を軸方向に圧縮して、該細長い部材の材料の所定量を半径方向外方に膨張させる装置と、
ｃ）材料の膨張の際に前記所定の頭形状を与える様に該細長い部材の材料の外向き流れを方向づける流れ制御溝を、軸方向の圧縮の際に前記端部の前記尾根に対して所定の角度に設置する装置と
を備える成形装置。
【請求項６】
請求項５に記載の成形装置において、材料の流れを方向づける前記装置が、前記細長い部材の材料の流れを方向づけるために複数本の流れ制御溝を有する成形装置。
【請求項７】
請求項５に記載の成形装置において、材料の流れを方向づける前記装置が、軸方向に圧縮する前記装置に形成され材料の流れを方向づける様に相互に対してほゞ平行に設置された３本の流れ制御溝を有する成形装置。
【請求項８】
請求項５に記載の成形装置において、前記細長い部材が、金属ワイヤである成形装置。
【請求項９】
請求項５に記載の成形装置において、軸方向に圧縮する前記装置が、パンチである成形装置。
【請求項１０】
請求項６に記載の成形装置において、前記流れ制御溝が、前記保持装置に形成された成形装置。
【請求項１１】
請求項６に記載の成形装置において、前記流れ制御溝が、ほゞ円形である成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般に、釘などのファスナの頭の成形方法及び成形装置、特に、ワイヤ材料の所定の量を外方へ膨張させてワイヤに頭を成形するためにワイヤの端部を軸方向へ圧縮し、このとき軸方向への圧縮の際のワイヤ材料の流れを方向づけることによって頭の形状を制御する方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
代表的に、釘のようなファスナを成形する際、ワイヤの端部に頭を形成するためにワイヤの端部を、半径方向外方へ膨張させるのに充分な力でパンチ等によって軸方向へ圧縮する。次に、釘として仕上げる様にワイヤの反対側端部を尖端に成形する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ワイヤを軸方向に圧縮する際、ワイヤ材料は、制御されずに不揃いに外方へ膨張する傾向がある。この不揃いの膨張は、代表的に、図１１に示す様に僅かに円形でなかったり、ワイヤシャンクの中心軸線に対して中心外れの釘頭を生じる。該釘を動力釘打ち機に使用すると、その中で釘が転倒したり詰まったりして問題となる。
【０００４】
従って、ワイヤに頭を成形する際に、制御された態様でワイヤ材料の所定量を半径方向外方へ膨張させる様にワイヤの端部を圧縮し、このとき頭の形状が全体的に整合しており、且つワイヤの中心軸線に対して堅実に心出しされる成形方法及び成形装置を提供することが望ましい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ファスナを造るに当たって、ワイヤの様な細長い部材に頭を成形する際、前記細長い部材の端部に該端部を横切って形成された尾根を所定の位置に設置し、頭を成形するために該細長い部材の該端部の材料の所定の量を半径方向外方へ膨張させる様に該端部に向って軸方向に圧縮力を与え、材料の膨張の際に材料の流れの量及び方向と、該頭の形状とを制御する様に材料の流れを方向づけるほぼ平行に形成された流れ制御溝を、軸方向の圧縮の際に前記端部の前記尾根に対して平行に設置した成形方法及び成形装置を提供する。
【０００６】
好ましくは、軸方向の圧縮は、ワイヤの端部を所定の力で打撃するパンチによって与える。打撃の際にワイヤ材料の流れを方向づけるため、パンチの接触面に、１本又はそれ以上の流れ制御溝を設ける。代りに、打撃の際に材料の流れを同様に方向づけるためにワイヤを保持するダイに流れ制御溝を設けてもよい。
【０００７】
【実施例】
図２に示す様に、本発明の成形装置は、全体的に符号１０で示す。成形装置１０は、好ましくは頭成形用パンチ１６によってワイヤ１４に頭１２を成形し、代表的に釘等の様なファスナを製造するのに使用する。
【０００８】
簡潔に言えば、図２，３に示す様に、釘を成形するため、材料であるワイヤ１４は、代表的に一対の半割保持ダイ１８，２０の間に捕捉され、ワイヤ１４の端部２２は、該ダイから突出する。パンチ１６は、ワイヤ１４の材料の半径方向外方の膨張によって頭１２を成形する様に端部２２に接触して軸方向へ圧縮するために端部２２に隣接して設置する。
【０００９】
釘にシャンク２４を与えるため、ワイヤ１４は、パンチ１６とは反対側のダイ１８，２０の側部に設置された切断機（図示せず）によって切断する。該切断機は、切断して、釘成形操作を完了するために現在切断するワイヤセグメントの頭１２とは反対側の端部に尖った端部（図示せず）を成形する。
【００１０】
この様にして成形すると、ワイヤ材料のスタブないし尾根（稜）２６は、図４に示す様にワイヤ１４の端部２２に設けられ、ワイヤ１４の全体の幅ないし直径をほゞ横切って延び、そこに刃を形成する。尾根２６の寸法及び形状は、使用される切断機の型式に依存し、装置１０がこゝに記載する様に作用する限り尾根は除去されてもよい。
【００１１】
図６に示す様に、本発明の方法及び装置によって代表的に成形する頭１２は、所定の厚さを有しほゞ円形であり、ワイヤ１４の中心軸線に対して心出しされる。頭１２の特定の形状及び寸法は、変更されてもよいことに留意されたい。
【００１２】
又、頭１２は、好ましくは、下記で詳細に説明する様にパンチ１６によって成形される複数のリブ２８（図６，７）を有している。リブ２８は、好ましくは細長く、ほゞ半円形の断面を有し、頭１２の全体の直径を横切って延びる。好ましくは、リブ２８は、０．０２５４ｍｍ〜０．３８１ｍｍ（０．００１″〜０．０１５″）の間で変更されてもよい高さを有し、ほゞ１．６５１ｍｍ（０．０６５″）離れて間隔を設けてある。しかしながら、リブ２８の特定の幾何学的形状及び間隔は、変更されてもよいことに留意されたい。
【００１３】
ワイヤ１４は、好ましくは鋼又はその他の金属で作られ、横断面においてほゞ円形であり、耐食のために好ましくは亜鉛でめっきしてもよい。しかしながら、ワイヤ１４の特定の材料の形状、寸法及び被覆は、変更してもよい。
【００１４】
図１に示す様に、軸方向の圧縮の際にワイヤ材料の外方の流れを制御して方向づけるため、パンチ１６は、複数の流れ制御溝３０を有している。溝３０は、好ましくは横断面形状が半円形であり、変更されてもよい所定の距離をパンチ１６の面３２内へ延びる。
【００１５】
所望の流れ制御は、１本の流れ制御溝３０のみによって得られてもよいが、３本の流れ制御溝３０を相互に対してほゞ平行に設けて、面３２の全幅を横切って延ばすのが好ましい。３本の溝３０を示したが、溝３０の数、寸法及び形状は、変更してもよい。
【００１６】
図２に示す様に、パンチ１６は、矢印Ａの方向にワイヤ１４に軸方向に接触して圧縮する。変更してもよい頭１２の寸法は、その他の要素の中で、保持ダイ１８，２０から突出す端部２２の長さと、パンチ１６の圧縮速度及び圧縮力と、ワイヤ１４の材料との様な幾つかの要素に依存してきまる。
【００１７】
図５に示す様に、パンチ１６の溝３０は、好ましくは、点線で示す端部２２及び屋根（稜）２６に対して圧縮の際に平行に設置する。溝３０は、ここに記載する様に所望の結果が得られる限り尾根２６に対し０°〜９０°の間で変更して設置してもよい。
【００１８】
操作の際、図３に示す様に、パンチ１６は、所定の力によってワイヤ１４の端部２２に軸方向に接触する。パンチ１６は、図２に示す様に頭１２を成形するために端部２２を軸方向に圧縮してワイヤ１４の端部２２の半径方向外方への膨張を強制する。
【００１９】
頭１２の成形の際、ワイヤ１４の材料は、パンチ１６の流れ制御溝３０に沿って方向づけられ、ワイヤ１４の長手方向軸線に対してほゞ心出しされた頭１２を有する所定の堅実な形状を生じる。次に、頭１２及びシャンク２４は、ファスナを形成する様にワイヤ１４の残部から切断される。
【００２０】
図４に示す様に、ワイヤ１４及び保持ダイ１８，２０の寸法は、好ましくは、境界面３６に沿って接触するダイ１８，２０によりワイヤとダイとの間に緊密な嵌合を与える様に選択される。保持ダイ１８，２０は、釘に僅かなマークを与え得る或る型式のグリッパー歯（図示せず）を有してもよい。しかしながら、グリッパーマークは、釘の成形又は性能に著しい影響を与えない。
【００２１】
好ましくは、パンチ１６を静止する端部２２に係合する様に移動させる。しかしながら、パンチ１６を、所望により静止させて、端部２２を、パンチ１６に係合する様に移動させてもよい。
【００２２】
図８，９は、本発明の釘１０ａの他の実施例を示し、これでは、同様な要素を同様な符号で示す。この実施例では、同心円形リブ２８ａを頭１２の下面にダイ１８，２０によって成形する。これ等の円形リブ２８ａは、細長いリブ２８と同様な作用をなす。
【００２３】
図１０は、本発明の釘１０ｂの更に他の実施例を示し、これでは、又同様な要素を同様な符号で示す。この実施例では、真直なリブ２８ｂを、リブ２８に類似して頭１２の下面に設ける。リブ２８ｂは、対応する流れ制御溝（図示せず）を有するダイ１８，２０によって成形する。
【００２４】
いずれの場合にもリブ２８ａ又は２８ｂの数、形状及び寸法は、頭及びシャンクの種々な直径に適応するために所望の様に変更してもよい。
【００２５】
本発明の変更及び変形は、上述の教示によって可能である。従って、本発明は、特に記載される以外に添付特許請求の範囲内で実施可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、釘の頭の成形に於て頭の形状が楕円形になったり、頭とシャンクの心が合っていない等の不良品が発生せず、従って動力釘打機を故障させない。又ワイヤから釘を成形する製造歩留りがよく製造コストが安い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の頭成形用パンチと、打撃前のワイヤの端部との部分的な斜視図である。
【図２】ワイヤに形成された頭を示す打撃操作後の本発明の頭形成用パンチの部分的な斜視図である。
【図３】本発明のパンチによる打撃に先立って部分的な断面で示す保持ダイ内に捕捉したワイヤの端部の縮尺側面図である。
【図４】打撃の前にワイヤの端面に代表的に含まれる材料の尾根を示す図３の線４−４に沿うワイヤ及びダイの端部の拡大上側端面図である。
【図５】打撃前のパンチに対するワイヤの位置を点線の輪郭で示し、流れ制御溝を示す図３の線５−５に沿う頭成形用パンチの拡大端面図である。
【図６】ほゞ円形で心出しされた頭を示す本発明の方法及び装置によって成形された頭を有する釘の上側端面図である。
【図７】図６の釘の部分的な側面図である。
【図８】頭の下側に同心円形リブを有する本発明の他の実施例の釘頭の下側端面図である。
【図９】図８の線９−９に沿う釘頭の拡大断面図である。
【図１０】釘頭の下面に流れ制御リブを有する本発明の他の実施例の釘頭の下側端面図である。
【図１１】従来の不良釘の頭の平面図である。
【符号の説明】
１２    頭
１４    ワイヤ
１６    頭成形用パンチ
１８    保持ダイ
２０    保持ダイ
２２    端部
２４    シャンク
２６    尾根
２８    リブ
２８ａ  同心円形リブ
２８ｂ  下面のリブ
３０    流れ制御溝
【図１】
0003618126.tif 000002
【図２】
0003618126.tif 000003
【図３】
0003618126.tif 000004
【図４】
0003618126.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0003618126.tif 000008
【図８】
0003618126.tif 000009
【図９】
0003618126.tif 000010
【図１０】
0003618126.tif 000011
【図１１】
0003618126.tif 000012