特許 5981982 結合方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5981982

(24)【登録日】2016年8月5日

(45)【発行日】2016年8月31日

(54)【発明の名称】結合方法

(51)【国際特許分類】

   E05F 11/44 20060101AFI20160818BHJP

   B60J 1/17 20060101ALI20160818BHJP

   B21D 39/03 20060101ALI20160818BHJP

【ＦＩ】

   E05F11/44 F

   B60J1/17 A

   B21D39/03 B

【請求項の数】5

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-252854(P2014-252854)

(22)【出願日】2014年12月15日

(62)【分割の表示】特願2010-91336(P2010-91336)の分割

【原出願日】2010年4月12日

(65)【公開番号】特開2015-96697(P2015-96697A)

(43)【公開日】2015年5月21日

【審査請求日】2014年12月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】590001164

【氏名又は名称】シロキ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085187

【弁理士】

【氏名又は名称】井島 藤治

(72)【発明者】

【氏名】永井 浩介

(72)【発明者】

【氏名】上浦 友洋

【審査官】 佐々木 崇

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６３−１２２７２４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００２−２４２５２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０５Ｆ １１／４４、

Ｂ２１Ｄ ３９／０３、

Ｂ６０Ｊ １／１７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

板材でなる下部材及び上部材を結合する結合方法であって、以下のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの工程を順に行うことを特徴とする結合方法。
Ａ．開口が設けられた下ダイスの上に、貫通穴が形成された前記下部材と、前記上部材とをセットする工程。
Ｂ．上パンチと下パンチとを、前記上部材及び下部材の前記貫通穴を挟んで対向させる工程。
Ｃ．上パンチの下降を開始させ、前記上部材を上面側からプレスして有底穴を形成することで、前記上部材の下面側に形成された突部を前記下部材の前記貫通穴内に入り込ませる工程。
Ｄ．前記突部の下端面に凹部が形成されるように前記突部の下端面に当接する前記下パンチと、前記上パンチでもって、次のＥ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４の全てが形成されるまで、前記上部材をプレスする工程。
Ｅ１．前記下パンチに下端面が突き当てられた前記突部が前記貫通穴内で押し広げられ、前記突部に、下面側に行くほど拡径した外壁面が形成されることにより、この外壁面に沿って形成される、塑性変形でもって加工硬化した外壁部
Ｅ２．前記突部の拡径に押されて、前記貫通穴が拡径され、前記下部材の下面側へ行くほど拡径するように形成された貫通テーパ穴
Ｅ３．前記貫通テーパ穴の内壁面に沿って形成され、前記突部の外壁面に密着した、塑性変形で加工硬化した第１内壁部
Ｅ４．前記貫通テーパ穴の下面側の開口の周縁に形成され、前記貫通テーパ穴の内壁面と連続し、かつ前記突部の外壁面に密着した内壁面を有し、該内壁面に沿って塑性変形でもって加工硬化した第２内壁部が形成された、前記下部材の板厚よりも厚く下面側に盛り上げられた盛り上がり部

【請求項2】

前記有底穴が、前記突部の断面形状より小さな断面形状で、底面が前記下部材の貫通テーパ穴の高さまで達するように形成されるような、前記上パンチを用いることを特徴とする請求項１記載の結合方法。

【請求項3】

前記上部材の突部の下端面に、前記凹部が円錐状に形成されるような下パンチを用いることを特徴とする請求項１または２記載の結合方法。

【請求項4】

前記下ダイスの開口を、前記貫通テーパ穴の下面側の開口より大きくし、前記下部材の下面に、前記貫通テーパ穴の下面側の開口よりも大きな径の線跡を形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の結合方法。

【請求項5】

前記盛り上がり部の外縁側に斜面を形成し、前記斜面と前記下部材の平面との境界に前記線跡を形成することを特徴とする請求項４記載の結合方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、板材でなる下部材及び上部材を結合する結合方法に関する。

【背景技術】

【0002】

図５を用いて、２枚の板材をカシメにて結合した構造を説明する。図において、板状の下部材１０１には、前もって貫通穴１０３が形成されている。下部材１０１上に積層された板状の上部材１０５の上面には、上パンチによって、下部材１０１の貫通穴１０３と同軸の段付き有底穴１０７が形成されている。段付き有底穴１０７は底側の小径部１０７ａと開口側の大径部１０７bとからなっている。

【0003】

上パンチの径が貫通穴１０３の径より大きいので、下部材１０１の貫通穴１０３の周縁部は変形し、下部材１０１の貫通穴１０３の周縁部には、下面側へ行くほど縮径した円錐部１０９が形成されている。更に、円錐部１０９が形成されることにより、貫通穴１０３は、下面側へ行くほど拡径した貫通テーパ穴となっている。

【0004】

上部材１０５には、下部材１０１の円錐部１０９、貫通穴１０３まで嵌入し、円錐部１０９の内壁面１０９ａ、貫通穴１０３の内壁面１０３ａに押接する突部１１１が形成されている。

【0005】

更に、上部材１０５の突部１１１の下端面には、円錐状の凹部１１３が形成されている。この円錐状の凹部１１３を形成することにより、貫通穴１０３まで嵌入した下部材１０１の突部１１１の肉が貫通穴１０３の内壁面１０３ａへ誘導され、突部１１１の外壁面１１１ａが貫通穴１０３の内壁面１０３ａに密着する(例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００９−１４２８８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

図５に示す結合構造では、突部１１１の外壁面が、下面側へ行くほど拡径する貫通テーパ穴となっている貫通穴１０３の内壁面１０３ａに密着することにより、下部材１０１と上部材１０５との剥離が防止される。しかし、突部１１１の外壁面が貫通穴１０３の内壁面に密着する面積が小さいことにより、下部材１０１と上部材１０５との剥離強度が弱い問題点がある。

【0008】

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、剥離強度が高い結合方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決する請求項１に係る発明は、板材でなる下部材及び上部材を結合する結合方法であって、以下のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの工程を順に行うことを特徴とする結合方法である。
Ａ．開口が設けられた下ダイスの上に、貫通穴が形成された前記下部材と、前記上部材とをセットする工程。
Ｂ．上パンチと下パンチとを、前記上部材及び下部材の前記貫通穴を挟んで対向させる工程。
Ｃ．上パンチの下降を開始させ、前記上部材を上面側からプレスして有底穴を形成することで、前記上部材の下面側に形成された突部を前記下部材の前記貫通穴内に入り込ませる工程。
Ｄ．前記突部の下端面に凹部が形成されるように前記突部の下端面に当接する前記下パンチと、前記上パンチでもって、次のＥ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４の全てが形成されるまで、前記上部材をプレスする工程。
Ｅ１．前記下パンチに下端面が突き当てられた前記突部が前記貫通穴内で押し広げられ、前記突部に、下面側に行くほど拡径した外壁面が形成されることにより、この外壁面に沿って形成される、塑性変形でもって加工硬化した外壁部
Ｅ２．前記突部の拡径に押されて、前記貫通穴が拡径され、前記下部材の下面側へ行くほど拡径するように形成された貫通テーパ穴
Ｅ３．前記貫通テーパ穴の内壁面に沿って形成され、前記突部の外壁面に密着した、塑性変形で加工硬化した第１内壁部
Ｅ４．前記貫通テーパ穴の下面側の開口の周縁に形成され、前記貫通テーパ穴の内壁面と連続し、かつ前記突部の外壁面に密着した内壁面を有し、該内壁面に沿って塑性変形でもって加工硬化した第２内壁部が形成された、前記下部材の板厚よりも厚く下面側に盛り上げられた盛り上がり部

【0010】

請求項２に係る発明は、前記有底穴が、前記突部の断面形状より小さな断面形状で、底面が前記下部材の貫通テーパ穴の高さまで達するように形成されるような、前記上パンチを用いることを特徴とする請求項１記載の結合方法である。

【0011】

請求項３に係る発明は、前記上部材の突部の下端面に、前記凹部が円錐状に形成されるような下パンチを用いることを特徴とする請求項１または２記載の結合方法である。

【0012】

請求項４に係る発明は、前記下ダイスの開口を、前記貫通テーパ穴の下面側の開口より大きくし、前記下部材の下面に、前記貫通テーパ穴の下面側の開口よりも大きな径の線跡を形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の結合方法である。

【0013】

請求項５に係る発明は、前記盛り上がり部の外縁側に斜面を形成し、前記斜面と前記下部材の平面との境界に前記線跡を形成することを特徴とする請求項４記載の結合方法である。

【0015】

なお、本明細書において、「拡径」とは、円形穴の直径が漸次的に大きくなることに限定するものではなく、円形、非円形の穴の差し渡し長が漸次的に大きくなることをいう。

【発明の効果】

【0016】

請求項１−５に係る発明により結合された結合構造では、突部の外壁面が、下部材の板厚よりも厚く下面側に盛り上げられた盛り上がり部の内壁面の少なくとも一部と、下面側へ行くほど拡径する前記貫通テーパ穴の内壁面とに密着することにより、上部材の突部の外壁面と、穴の内壁面とが密着する面積が広くなり、下部材と上部材との剥離強度が高くなる。よって、この結合構造では、下部材、上部材に剥離力が作用しても、下部材と上部材とが剥離せず、結合構造が破壊されない。

【0017】

下部材には、貫通テーパ穴の内壁面に沿って塑性変形で加工硬化した第１内壁部と、盛り上がり部の内壁面に沿って塑性変形で加工硬化した第２内壁部とが形成されている。また、貫通テーパ穴、盛り上がり部に嵌合する上部材の突部には、外壁面に沿って塑性変形で加工硬化した外壁部が形成されている。即ち、下部材の貫通テーパ穴、盛り上がり部のせん断強度、上部材の突部のせん断強度が高くなる。よって、下部材、上部材に、上部材、下部材を貫通テーパ穴の半径方向に相対移動させる大きな力が作用しても、下部材の貫通テーパ穴、盛り上がり部、上部材の突部がせん断破壊せず、結合構造が破壊されない。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明により結合された結合構造（実施形態）を示す断面図で、図２の切断線Ｂ−Ｂでの断面におけるリフトアームとドリブンギヤとの上下関係を逆にした図である。

【図2】図１のＣ部分の拡大図である。

【図3】実施形態の結合構造を用いたＸアーム型のウインドレギュレータを説明する図である。

【図4】図３の切断線Ａ−Ａの断面図である。

【図5】２枚の板材をカシメにて結合した構造を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

最初に、図３、図４を用いて、本実施形態の結合構造を用いたＸアーム型のウインドレギュレータを説明する。

【0022】

図３において、ベースプレート１は図示しないドアパネル（インナ）に取り付けられるもので、このベースプレート１には、ピン２でもって、ドリブンギヤ３とリフトアーム５とが回転可能に取り付けられている。このピン２は、ドリブンギヤ３の歯先円の中心に位置している。

【0023】

図３に示すウインドレギュレータは、パワー式のウインドレギュレータであるため、ベースプレート１には、モータ４が減速ギヤボックスと共に取り付けられており、その最終出力軸である回転軸４ａには、図３には現れていないが、ピニオンが設けられ、このピニオンにドリブンギヤ３の歯部３ａが噛合している。このため、モータ４により、回転軸４ａが図において時計方向に駆動されればドリブンギヤ３は反時計方向に回転し、逆に、回転軸４ａが反時計方向に駆動されればドリブンギヤ３は時計方向に回転することになる。

【0024】

リフトアーム５は、ドリブンギヤ３にカシメにより結合されている。

【0025】

リフトアームブラケット６は、図示しない窓ガラスの下部に取り付けられるもので、断面が略Ｃ形をしており、窓ガラスの開閉方向Ｍと交差する方向に延びたスリット状のガイド６ａが形成されている。このリフトアームブラケット６には、ガイド６ａに沿って移動可能なスライダ７が嵌合している。スライダ７はピン８でもってリフトアーム５に回動可能に係止されている。

【0026】

イコライザアーム１０は、リフトアーム５の中間部に回動可能に且つＸ字状に交差するように中間部が枢着されている。詳しく説明すると、イコライザアーム１０は、別々に成形した第１アーム部１１と第２アーム部１２とを一体的に取り付けることにより構成している。即ち、図３の切断線Ａ−Ａの断面図である図４に示すように、リフトアーム５の穴５１ｃに回動可能に嵌入された第１アーム部１１の円筒部１１４と、リフトアーム５を間にして第１アーム部１１に対向配置された第２アーム部１２の円筒部１２４とは、互いに端面（底部）が突き当てられた状態で結合されている。このため、第１アーム部１１と第２アーム部１２とは、リフトアーム５の表裏にて、一体的となって回動することになる。

【0027】

再び、図３に戻って、イコライザアームブラケット１３は、図示しないドアパネル（インナ）に取り付けられるもので、断面が略Ｃ形をしており、リフトアームブラケット６のガイド６ａと平行なガイド１３ａが形成されている。このイコライザアームブラケット１３には、ガイド１３ａに沿って移動可能なスライダ１４が嵌合している。スライダ１４はピン１５でもってイコライザアーム１０の基端部（第１アーム部１１）に回動可能に係止されている。

【0028】

一方、イコライザアーム１０の先端部（第２アーム部１２）には、スライダ１６がピン１７でもって回動可能に係止され、このスライダ１６がリフトアームブラケット６のガイド６ａに沿って移動可能に嵌合している。

【0029】

次に、上記構成のＸアーム式ウインドレギュレータの作動について説明する。

【0030】

図３は窓ガラスを閉めた状態を示している。このため、窓ガラスが窓枠に当接するまで、リフトアーム５は反時計方向に回転している。この状態から、窓ガラスを下降させるには、モータ４により、回転軸４ａを図２における反時計方向に駆動して、リフトアーム５を時計方向に回転させればよい。このように駆動すれば、リフトアーム５の回転に連動して、イコライザアーム１０は反時計方向に回転し、結局、スライダ７及び１６が、ガイド６ａの案内方向に移動しながら下降し、リフトアームブラケット６をＭ方向に下降させることになる。よって、窓ガラスも下降する。この後、窓ガラスを上昇させるには、モータ４で回転軸４ａを時計方向に駆動すればよい。

【0031】

次に、図１、図２を用いてリフトアーム５とドリブンギヤ３との結合構造を説明する。図１は実施形態の発明部分を示す断面図で、図３の切断線Ｂ−Ｂでの断面におけるリフトアームとドリブンギヤとの上下関係を逆にした図、図２は図１のＣ部分の拡大図である。

【0032】

図において、リフトアーム５（下部材）には、塑性加工（プレス加工）により、下面側へ行くほど拡径する内壁面３１を有する貫通テーパ穴３５が形成されている。貫通テーパ穴３５は塑性加工により形成されることにより、リフトアーム５には、貫通テーパ穴３５の内壁面３１に沿って、塑性変形で加工硬化した第１内壁部３３が形成されている。

【0033】

更に、リフトアーム５の下面上には、貫通テーパ穴３５の下面側の開口の周縁に沿って、塑性加工により盛り上がり部４５が形成されている。図２において、リフトアーム５の板厚（t）より厚い部分が盛り上がり部４５である。この盛り上がり部４５には、貫通テーパ穴３５の内壁面３１と連続する内壁面４１が形成されている。そして、盛り上がり部４５の内部には、内壁面４１に沿って、塑性変形で加工硬化した第２内壁部４３が形成されている。

【0034】

ドリブンギヤ３には、貫通テーパ穴３５から盛り上がり部４５まで嵌入した突部５１が形成されている。この突部５１の外壁面５５は、貫通テーパ穴３５の内壁面３１に密着するとともに、盛り上がり部４５の内壁面４１にも少なくとも一部が密着している。そして、突部５１の内部には、外壁面５５に沿って塑性変形で加工硬化した外壁部５３が形成されている。

【0035】

ドリブンギヤ３の上面で、突部５１の裏側には、突部５１の断面形状より小さな断面形状で、底面がリフトアーム５の貫通テーパ穴３５の高さまで達する有底穴６１が形成されている。ドリブンギヤ３の突部５１の下端面には、円錐状の凹部６３が形成されている。

【0036】

リフトアーム５の盛り上がり部４５の外縁側は斜面４５ａとなっており、斜面４５ａとリフトアーム５の平面との境界には、環状に線跡６５が形成されている。

【0037】

ドリブンギヤ３の円錐状の穴６３は、下パンチで形成される。リフトアーム５の線跡６５は、リフトアーム５が載置され、突部５１、盛り上がり部４５が進入する下ダイスの開口の周縁角部で形成される。

【0038】

上パンチ、下パンチ、下ダイスにより、ドリブンギヤ３に有底穴６１と、円錐状の凹部６３が形成され、リフトアーム５に線跡６５が形成されることで、リフトアーム５に形成された穴に嵌合するドリブンギヤ３の突部５１が形成される。更に、突部５１に外壁面５５に沿って塑性変形で加工硬化した外壁部５３が形成される。

【0039】

特に、突部５１の下端面に、円錐状の凹部６３が形成される際に、突部５１の肉が移動してリフトアーム５の貫通テーパ穴３５の内壁面を押す。円錐状の凹部６３は、下側に行くほど開口面積が広くなる凹部であるので、下側に行くほど突部５１の肉の移動量は多くなり、リフトアーム５の貫通穴は、下面側へ行くほどかかり代が大きくなり、内壁面３１に沿って塑性変形で加工硬化した第１内壁部３３が形成された貫通テーパ穴３５となる。更に、貫通テーパ穴３５の下面側の開口の周縁には、下面側へ行くほどかかり代が大きくなり、貫通テーパ穴３５の内壁面３１と連続した内壁面４１を有し、内壁面４１に沿って塑性変形で加工硬化した第２内壁部４３が形成される盛り上がり部４５が形成される。

【0040】

尚、本実施形態では、イコライザアーム１０の第１アーム部１１の円筒部１１４と、第２アーム部１２の円筒部１２４との結合構造も、リフトアーム５とドリブンギヤ３との結合構造と同じである。

【0041】

このような構成によれば、以下のような効果が得られる。

【0042】

(1) ドリブンギヤ３の突部５１の外壁面５５は、下面側へ行くほど拡径するリフトアーム５の貫通テーパ穴３５の内壁面３１に密着することにより、ドリブンギヤの突部５１の外壁面５５と、貫通テーパ穴３５の内壁面３１とが密着する面積が広くなり、ドリブンギヤ３とリフトアーム５との剥離強度が高くなる。よって、ドリブンギヤ３、リフトアーム５に、剥離力が作用しても、ドリブンギヤ３とリフトアーム５とが剥離せず、結合構造が破壊されない。

【0043】

(2) リフトアーム５の貫通テーパ穴３５の内壁面３１に沿って塑性変形で加工硬化した第１内壁部３３と、盛り上がり部４５の内壁面４１に沿って塑性変形で加工硬化した第２内壁部４３とが形成されている。また、リフトアーム５の貫通テーパ穴３５、盛り上がり部４５に嵌合するドリブンギヤ３の突部５１には、外壁面５５に沿って塑性変形で加工硬化した外壁部５３が形成されている。即ち、リフトアーム５の貫通テーパ穴３５、盛り上がり部４５のせん断強度、ドリブンギヤ３の突部５１のせん断強度が高くなる。よって、ドリブンギヤ３、リフトアーム５に、貫通テーパ穴３５の半径方向に相対移動させる大きな力が作用しても、リフトアーム５の貫通テーパ穴３５、盛り上がり部４５、ドリブンギヤ３の突部５１がせん断破壊せず、結合構造が破壊されない。

【0044】

また、イコライザアーム１０の第１アーム部１１の円筒部１１４と、第２アーム部１２の円筒部１２４との結合構造も、リフトアーム５とドリブンギヤ３との結合構造と同じであるので、第１アーム部１１、第２アーム部１２に、剥離力が作用しても、第１アーム部１１と第２アーム部１２が剥離せず、結合構造が破壊されない。更に、第１アーム部１１、第２アーム部１２に、円筒部１１４、１２４の半径方向に相対移動させる大きな力が作用しても、結合構造が破壊されない。

【0045】

尚、本発明は上記実施形態の結合に限定されるものではない。上記実施形態では、Ｘアーム型のウインドレギュレータで説明を行ったが、イコライザアームがなくリフトアームだけのシングルアーム型のウインドレギュレータのリフトアームとドリブンギヤとの結合構造にも適用できる。

【0046】

更に、ウインドレギュレータのリフトアームとドリブンギヤとの結合構造の結合に限定されるものではなく、２枚の板材を結合した結合方法に適用できる。

【符号の説明】

【0047】

３ ドリブンギヤ(上部材)
５ リフトアーム(下部材)
３１ 内壁面
３３ 第１内壁部
３５ 貫通テーパ穴
４１ 内壁面
４３ 第２内壁部
４５ 盛り上がり部
５１ 突部
５３ 外壁部
６１ 有底穴
６３ 円錐状の凹部
６５ 線跡

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】