(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置したアンビルとパンチの間に重ね合わされた２枚の金属薄板を敷設し、アンビルとパンチとの協働作用によって上記金属薄板に部分的に打抜き加工を施すと共に、該打抜き部分をアンビルとパンチとの協働作用によって圧延して打抜き部分の両側縁を上記金属薄板の裏面に張出させて両金属薄板を結合一体化させるものにおいて、
上記アンビルを、平坦な案内用上面を持つシャンク部と、
該シャンク部の略中央部上面に起立形成された上面が平坦な略長方形の台座部と、
上記台座部の長辺の両側に対設され、かつ、台座部の短辺方向に配置されたガイドピンを介してシャンク部の案内用上面に沿って台座部の短辺方向に拡開縮少移動可能に支持され、上面を台座部の上面より若干上方に突出させ、前記拡開縮少移動方向の外側に寸法削減面を形成した一対のブレードと、
前記台座部の両側に対設された上記一対のブレードの外周に架橋状態で装着され、該一対のブレードを台座部に向けて弾性的に圧接保持させるための一対の板ばねとで構成したことを特徴とする金属薄板の接合装置。
【請求項２】
一対のブレード及び板ばねが、シャンク部の平面輪郭形状内に配置されていることを特徴とする請求項１記載の金属薄板の接合装置。
【請求項３】
一対の板ばねが、ガイドピンの抜け止め部材を兼ねていることを特徴とする請求項１又は２記載の金属薄板の接合装置。
【請求項４】
シャンク部の平面輪郭形状が短辺と長辺とからなる矩形で構成され、長辺が台座部の長辺と平行とされ、短辺が一対のブレードの拡開縮少移動方向に平行に配置され、かつ、一対のブレードの寸法削減面が、矩形のシャンク部の長辺と平行な面とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の金属薄板の接合装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、重ね合わされた２枚の金属薄板を一体的に接合する金属薄板の接合装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の装置として、図４の（Ａ）（Ｂ）に示す装置（実開平１−１０５０３３号公報参照）や、図５の（Ａ）（Ｂ）に示す装置（実開平４−５４５２９号公報参照）が公知である。
【０００３】
図４の（Ａ）（Ｂ）に示す装置は、対向配置されたパンチ１０と、アンビル１１を中央にもつ一対のブレード１２、１３との間に、重ね合わされた２枚の金属薄板１４、１５を敷設し、パンチ１０とブレード１２、１３との協働作用によって２枚の金属薄板１４、１５に部分的に打抜き加工を施すと共に、該打抜き部分をパンチ１０とアンビル１１の台座部１１ａとの協働作用によって圧延して打抜き部分の両側縁を２枚の金属薄板１４、１５の裏面に張出させて両金属薄板１４、１５を結合一体化させるように構成されている。上記アンビル１１は、円盤形状のシャンク部１１ｂと、このシャンク部１１ｂの中央部上面に起立形成された略長方形の台座部１１ａとを有し、この台座部１１ａの長辺の両側に略半円状のブレード１２、１３をガイドピン１６により、両側へ拡径・縮径動作可能に配置し、このブレード１２、１３の外周面と、アンビル１１のシャンク部１１ｂの外周面とに弾性リング１７を巻装して、一対のブレード１２、１３を縮径状態に保持させている。
【０００４】
また、図５の（Ａ）（Ｂ）に示す装置は、対向配置されたパンチ２０と、アンビル２１を中央にもつ一対のブレード２２、２３との間に、重ね合わされた２枚の金属薄板２４、２５を敷設し、パンチ２０とブレード２２、２３との協働作用によって２枚の金属薄板２４、２５に部分的に打抜き加工を施すと共に、該打抜き部分をパンチ２０とアンビル２１の台座部２１ａとの協働作用によって圧延して打抜き部分の両側縁を２枚の金属薄板２４、２５の裏面に張出させて両金属薄板２４、２５を結合一体化させるように構成されている。上記アンビル２１は、円盤形状のシャンク部２１ｂと、このシャンク部２１ｂの中央部上面に起立形成された略長方形の台座部２１ａとを有し、この台座部２１ａの長辺の両側に略半円状のブレード２２、２３をガイドピン２６により、両側へ拡径・縮径動作可能に配置し、ガイドピン２６の両端部に固着した抜け止めストッパー部材２７、２８と、ブレード２２、２３との間にコイルスプリング２９、３０を配置して、一対のブレード２２、２３を縮径状態に保持させている。この場合、ブレード２２、２３には、コイルスプリング２９、３０を半円状の肉厚内に収納させるために、横穴３１、３２をガイドピン２６の挿通孔と同心状で大きく形成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図４の（Ａ）（Ｂ）に示す従来の装置は、弾性リングを巻装するために、アンビルのシャンク部の外周面を円盤形状とし、かつ、一対のブレードの外周面も同一外径の円形としているため、アンビルの外径が大きくなり、その分、２枚の金属薄板の接合作業スペースを広く取らなければならず、例えば、２枚の金属薄板の接合フランジの幅を広くしなければならない不利がある。しかも、弾性リングとして、ゴム製のものを使用しており、損傷し易く、耐久性の点でも問題があった。
【０００６】
また、図５の（Ａ）（Ｂ）に示す装置は、コイルスプリングを収納するスペースを確保しなければならないため、一対のブレードの外径寸法が大きくなり、アンビルのシャンク部の外径も大きくなるため、アンビル全体の外径が大きくなり、前記と同様な不利がある。その上、部品点数が多く、組立て工数も増加し、構造も複雑であるため、コスト高となる等の問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、装置の小型化、耐久性の向上、部品点数削減、組立て作業の容易化、コスト低減が可能な金属薄板の接合装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の装置は、対向配置したアンビルとパンチの間に重ね合わされた２枚の金属薄板を敷設し、アンビルとパンチとの協働作用によって上記金属薄板に部分的に打抜き加工を施すと共に、該打抜き部分をアンビルとパンチとの協働作用によって圧延して打抜き部分の両側縁を上記金属薄板の裏面に張出させて両金属薄板を結合一体化させるものにおいて、上記アンビルを、平坦な案内用上面を持つシャンク部と、該シャンク部の略中央部上面に起立形成された上面が平坦な略長方形の台座部と、上記台座部の長辺の両側に対設され、かつ、台座部の短辺方向に配置されたガイドピンを介してシャンク部の案内用上面に沿って台座部の短辺方向に拡開縮少移動可能に支持され、上面を台座部の上面より若干上方に突出させ、前記拡開縮少移動方向の外側に寸法削減面を形成した一対のブレードと、前記台座部の両側に対設された上記一対のブレードの外周に架橋状態で装着され、該一対のブレードを台座部に向けて弾性的に圧接保持させるための一対の板ばねとで構成したことを特徴とする。
【０００９】
本発明の装置は、一対のブレード及び板ばねが、シャンク部の平面輪郭形状内に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の装置は、一対の板ばねが、ガイドピンの抜け止め部材を兼ねていることを特徴とする。
【００１１】
更に、本発明の装置は、シャンク部の平面輪郭形状が短辺と長辺とからなる矩形で構成され、長辺が台座部の長辺と平行とされ、短辺が一対のブレードの拡開縮少移動方向に平行に配置され、かつ、一対のブレードの寸法削減面が、矩形のシャンク部の長辺と平行な面とされていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基いて説明する。図１の（Ａ）は本発明に係る金属薄板の接合装置のパンチ及びアンビルの関係を示す要部縦断側面図、（Ｂ）はアンビルの平面図、（Ｃ）はガイドピン位置におけるアンビルの横断平面図、図２の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は本発明の装置による金属薄板の接合動作順序説明用概略縦断側面図、図３は本発明に係るアンビルの分解斜視図である。
【００１３】
図１〜図３において、１はパンチ、２はアンビル、３はガイドピン、４、５は一対のブレード、６、７は一対の板ばね、８、９は金属薄板を示している。パンチ１は、ストリッパー部１ａと組み合わされてアンビル２と対向配置されている。
【００１４】
アンビル２は、図１の（Ｂ）（Ｃ）及び図３に示すように、平坦な案内用上面をもち、平面輪郭形状が短辺と長辺とからなる矩形のシャンク部２ａと、このシャンク部２ａの略中央部上面に起立形成された上面が平坦な略長方形の台座部２ｂと、シャンク部２ａの中央部下面に垂下形成されたホルダー部２ｃとからなり、台座部２ｂの長辺をシャンク部２ａの長辺と平行に配置してあり、かつ、台座部２ｂの長辺中央部に、短辺方向に貫通するピン挿入孔２ｄを形成している。台座部２ｂの短辺は、円の一部で構成されている。ガイドピン３は、台座部２ｂのピン挿入孔２ｄに挿入され、一対のブレード４、５の位置決め及び移動方向のガイドを兼ねるものである。
【００１５】
一対のブレード４、５は、パンチ１と協働して重ね合わされた２枚の金属薄板８、９を部分的に打抜き加工するためのもので、上記台座部２ｂの長辺の両側に対設され、かつ、台座部２ｂの短辺方向に配置されたガイドピン３を介してシャンク部２ａの上面の平面に沿って台座部２ｂの短辺方向に拡開縮少移動可能に支持され、２枚の金属薄板８、９をその下面に密着して載置する平坦な上面を有し、この上面を台座部２ｂの上面より若干上方に突出させ、前記拡開縮少移動方向の外側に寸法削減面４ａ、５ａを形成して断面略台形（図示例では、断面略半円形の外側円弧部を内側の弦と平行に切除して寸法削減面４ａ、５ａを形成している。）とされている。そして、一対のブレード４、５の対向面の中央部には、図１の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すように、ガイドピン３と係合する案内孔４ｂ、５ｂが対向方向に貫通して形成されている。また、一対のブレード４、５の拡開縮少移動方向の外側の寸法削減面４ａ、５ａの中央部に板ばね係止用溝４ｃ、５ｃを上下方向に形成している。この板ばね係止用溝４ｃ、５ｃは、案内孔４ｂ、５ｂと連通状態に形成されている。また、一対のブレード４、５の外周面には、図３に最もよく示すように、板ばね装着用縮少外周面４ｄ、５ｄが形成され、上部には、板ばね抜け止め用フランジ部４ｅ、５ｅが形成されている。板ばね係止用溝４ｃ、５ｃは、板ばね装着用縮少外周面４ｄ、５ｄに形成され、図１の（Ａ）及び図３に示しているように、上部の板ばね抜け止め用フランジ部４ｅ、５ｅの下部までで止められている。板ばね装着用縮少外周面４ｄ、５ｄは、板ばね抜け止め用フランジ部４ｅ、５ｅよりも、板ばね６、７の肉厚分だけ小さく形成されている。一対のブレード４、５の寸法削減面４ａ、５ａは、アンビル２のシャンク部２ａの矩形の長辺と平行に配置され、かつ、該シャンク部２ａの矩形から食み出さず、矩形内に配置される。一対のブレード４、５の寸法削減面４ａ、５ａと、シャンク部２ａの両側の長辺との寸法関係は、同一又はシャンク部２ａ側が大きい目に形成され、この大きい目に形成される場合には、台座部２ｂをシャンク部２ａの中央部に形成するか、又は、図１の（Ｂ）（Ｃ）に示すように、一方に偏倚させて形成する。
【００１６】
一対の板ばね６、７は、前記台座部２ｂの両側に対設された上記一対のブレード４、５の板ばね装着用縮少外周面４ｄ、５ｄに架橋状態で装着され、該一対のブレード４、５を台座部２ｂに向けて弾性的に圧接保持させるためのもので、ばね鋼等の弾性板材料により、断面略Ｃ形に形成されている。この一対の板ばね４、５の両端には、一対のブレード４、５の板ばね係止用溝４ｃ、５ｃに係止させるための係止部６ａ、７ａが屈曲形成されている。また、一対の板ばね６、７の両端の係止部６ａ、７ａに隣接した部分には、一対のブレード４、５の寸法削減面４ａ、５ａに適合させるための平坦面６ｂ、７ｂが平行に形成されている。この一対の板ばね６、７の高さ方向寸法は、一対のブレード４、５の板ばね装着用縮少外周面４ｄ、５ｄの高さ方向寸法以下で、アンビル２のシャンク部２ａの上面から台座部２ｂに挿通されているガイドピン３の位置までの高さ以上であればよい。このように構成することによって、一対の板ばね６、７の両端の係止部６ａ、７ａを、ガイドピン３の抜け止め部材に兼用させることができる。
【００１７】
本発明装置の実施形態の構成は以上の通りであって、次に、その動作を説明する。２枚の金属薄板８、９を図１の（Ａ）及び図２の（Ａ）に示すように、対向配置されたパンチ１とアンビル２との間に敷設し、一対のブレード４、５の上面とパンチ１側のストリッパー部１ａの下面とで上下から挟持させ、この状態で、図２の（Ｂ）に示すように、パンチ１をアンビル２の台座部２ｂに向けて圧下動作させる。これにより、２枚の金属薄板８、９の一部が、パンチ１の下端と一対のブレード４、５の上面の両側エッジとの間で直線状に剪断されて打抜かれる。この場合、アンビル２側のブレード４、５は、図３から理解されるように、パンチ１と協働して剪断作用を発揮するエッジが、両側だけにしかなく、長方形をなす台座部２ｂの短辺に相当する部分にはエッジがないため、この部分では剪断されず、２枚の金属薄板８、９が連続部として残る。即ち、図２の（Ｂ）において、同図の紙面表裏方向両側では、２枚の金属薄板８、９は、剪断されることなく連続した状態に保持される。そして、図２の（Ｃ）に示すように、パンチ１がさらに圧下動作して部分的に打抜いた部分を、パンチ１の下端面とアンビル２の台座部２ｂの上面とで圧延して打抜き部分の両側縁を、図２の（Ｃ）に示すように、金属薄板８、９の裏面（下面）で同図の左右両側に張出させて両金属薄板８、９を結合一体化させる。この左右両側への張出しは、一対のブレード４、５が板ばね６、７を弾性変形させながら両側へ拡開移動することによって実現される。以上のことから理解されるように、本発明の構成では、図１の（Ａ）に示すように、２枚の金属薄板８、９の結合部の一方又は両方が直立壁部９ａを有し、この直立壁部９ａの上下端部に水平方向へ屈曲形成された接合フランジ部をもつような場合、結合に必要な長さを、アンビル２の台座部２ｂの長辺方向の長さで確保しつつ、これと直交する方向のアンビル２の寸法を縮少させることができ、接合フランジ幅を縮少することができる。なお、アンビル２のシャンク部２ａの平面の輪郭形状は、一対のブレード４、５と同一としてもよい。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、一対のブレードの拡開縮少移動方向の外側に寸法削減面を形成してあること、この一対のブレードの外周に一対の板ばねを架橋状態で装着してあること、シャンク部を矩形としてあることによって、装置の小型化、部品点数の削減が図れ、かつ、一対のブレードを拡開縮少移動可能に保持する弾性手段として、板ばねを採用し、この板ばねを一対のブレードの外周に架橋状態で装着したから、外部衝撃に対して損傷破損の恐れを著減でき、耐久性の向上が図れ、さらに、板ばねを一対に分けて構成したことにより、一対のブレードの外周面に装着する時、一対のブレードの拡開縮少移動方向と直交する横方向両側から、対向させて押込めばよく、その際、一対のブレードの外周面をガイド面として拡開させながら押込むことによって装着することができ、組立て作業を簡単化することができる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、アンビル全体の小型化が図れ、狭い箇所での接合作業を可能とし、金属薄板に形成する接合フランジ幅を縮少化できる。
【００２０】
請求項３の発明によれば、ガイドピンの抜け止め部材を別に設ける必要がなく、部品点数の減少及び組立て作業の簡単化が図れる。
【００２１】
請求項４の発明によれば、一対のブレードと、台座部及びシャンク部との整合性をとって、アンビル全体の一層の小型化が図れ、狭い箇所での接合作業への適合性を向上させることができ、それだけ金属薄板に形成する接合フランジ幅を縮少化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明に係る金属薄板の接合装置のパンチ及びアンビルの関係を示す要部縦断側面図、（Ｂ）はアンビルの平面図、（Ｃ）はガイドピン位置におけるアンビルの横断平面図。
【図２】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は本発明の装置による金属薄板の接合動作順序説明用概略縦断側面図。
【図３】本発明に係るアンビルの分解斜視図。
【図４】（Ａ）は従来の装置の要部縦断側面図、（Ｂ）はガイドピン位置でのアンビルの横断平面図。
【図５】（Ａ）は従来の別の装置の要部縦断側面図、（Ｂ）はガイドピン位置でのアンビルの横断平面図。
【符号の説明】
１    パンチ
２    アンビル
２ａ  シャンク部
２ｂ  台座部
３    ガイドピン
４、５  一対のブレード
４ａ、５ａ  寸法削減面
６、７  一対の板ばね
８、９  ２枚の金属薄板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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