特開 2024-172282 板金構造体および板金構造体の組み立て方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024172282

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】板金構造体および板金構造体の組み立て方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 39/03 20060101AFI20241205BHJP

   F16B 4/00 20060101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

B21D39/03 B

F16B4/00 G

F16B4/00 N

F16B4/00 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023089888

(22)【出願日】2023-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田邉 準悟

(72)【発明者】

【氏名】辻本 浩一郎

(72)【発明者】

【氏名】上西 里奈

(57)【要約】

【課題】複数の板金部材をカシメ方法により接合する際の工程数を削減可能な板金構造体および板金構造体の組み立て方法を提供する。
【解決手段】板金構造体は、第１板金部材と、複数の第２板金部材と、が、凸型と凹型の金型で挟み込むカシメ処理により接合されてなる。複数の第２板金部材は、第１板金部材に略垂直に連結される。複数の第２板金部材は、それぞれ平板状の本体部と、折曲部と、を有する。折曲部は、本体部の端縁を略垂直に折り曲げて形成され、第１板金部材に重ね合わせてカシメ処理が施される。第１板金部材と第２板金部材とを接合した状態で、全ての折曲部が第１板金部材の外側に向けて折り曲げられている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１板金部材と、
前記第１板金部材に略垂直に連結される複数の第２板金部材と、
が、凸型と凹型の金型で挟み込むカシメ処理により接合されてなる板金構造体であって、
複数の前記第２板金部材は、それぞれ
平板状の本体部と、
前記本体部の端縁を略垂直に折り曲げて形成され、前記第１板金部材に重ね合わせてカシメ処理が施される折曲部と、
を有し、
前記第１板金部材と前記第２板金部材とを接合した状態で、全ての前記折曲部が前記第１板金部材の外側に向けて折り曲げられていることを特徴とする板金構造体。

【請求項2】

前記第２板金部材の少なくとも一つは、前記第１板金部材に垂直な方向から見て前記本体部が屈曲しており、前記本体部の屈曲部分のそれぞれに前記折曲部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の板金構造体。

【請求項3】

前記第２板金部材は、前記本体部が重なり合わず、且つ略平行となるように並列配置される一対の前記第２板金部材を含み、
一対の前記第２板金部材は、それぞれ前記折曲部が前記第１板金部材の外側に向けて同一方向に折り曲げられていることを特徴とする請求項１に記載の板金構造体。

【請求項4】

前記第２板金部材は、前記本体部が対向するように配置される一対の前記第２板金部材を含み、
一対の前記第２板金部材は、それぞれ前記折曲部が前記第１板金部材の外側に向けて反対方向に折り曲げられていることを特徴とする請求項１に記載の板金構造体。

【請求項5】

前記第１板金部材として、所定の間隔を隔てて対向配置される一対の側面フレームと、
前記第２板金部材として、一対の前記側面フレームの間に橋渡し状に連結される連結フレームと、
を含む、画像形成装置の本体フレームであることを特徴とする請求項１に記載の板金構造体。

【請求項6】

平板状の第１板金部材と、
前記第１板金部材に略垂直に連結される複数の第２板金部材と、
を、凸型と凹型の金型で挟み込むカシメ処理によって接合する板金構造体の組み立て方法であって、
複数の前記第２板金部材は、それぞれ
平板状の本体部と、
前記本体部の端縁を略垂直に折り曲げて形成され、前記第１板金部材に重ね合わせてカシメ処理が施される折曲部と、
を有し、
全ての前記折曲部を前記第１板金部材の外側に向けた状態で、前記第１板金部材と前記折曲部とを重ね合わせて前記カシメ処理を施すことを特徴とする板金構造体の組み立て方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の板金部材をカシメによって機械的に接合した板金構造体、および板金構造体の組み立て方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、複数の板金部材を接合する方法として、トックス（登録商標）カシメ法が知られている。トックスカシメ法は、２枚の金属板を凸型と凹型の金型により挟み込んで圧縮するものである。凹型の底面の円周には溝が設けてあり、凸型側の金属板が溝に沿って円周の外側に張り出すことにより、２枚の金属板が固着される。

【0003】

トックスカシメ法は、ビス固定が困難な薄肉の板金部材や、スポット溶接が困難な材料に用いられる。トックスカシメ法は金属板をせん断しないので、表面処理鋼板におけるせん断面からの錆の進行を防止できることから広く用いられている。

【0004】

例えば特許文献１には、凸型金型側の金属板をあらかじめ凸型金型に合わせた絞りを設けることにより、金属板の厚みが薄くならず、また張り出し部も大きくなり、カシメ強度の向上と高信頼性が得られるカシメ方法が開示されている。

【0005】

特許文献２には、ステンレス鋼板またはＺｎ－Ａｌ－Ｍｇ系溶融めっき鋼板を原板とし、その少なくとも片面に潤滑剤含有樹脂塗膜が形成された金属板を接合するかしめ接合方法が開示されている。具体的には、金属板を重ねて可動ダイ上に載置し、パンチで塑性変形させながらアンビルの上面に押し込み、可動ダイを横方向に逃がして金属板の上面変形と同時に下面も塑性変形させてロック部を形成する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００２－３１０１０９号公報

【特許文献2】特開２００５－８９５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

トックスカシメ法を用いて板金部材を垂直に接合する場合、一方の板金部材の端部にカシメ用の折曲部を形成しておき、他方の板金部材に折曲部を重ね合わせてカシメ処理を施す必要がある。ここで、１枚の板金部材に複数の板金部材を垂直に接合するとき、板金部材の折曲部の方向が異なっていると、カシメ用治具の配置を折曲部の方向に合わせて変更する必要があり、カシメ処理の工程数が増加するという問題点があった。

【0008】

本発明は、上記問題点に鑑み、複数の板金部材をカシメ方法により接合する際の工程数を削減可能な板金構造体および板金構造体の組み立て方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、第１板金部材と、複数の第２板金部材と、が、凸型と凹型の金型で挟み込むカシメ処理により接合されてなる板金構造体である。複数の第２板金部材は、第１板金部材に略垂直に連結される。複数の第２板金部材は、それぞれ平板状の本体部と、折曲部と、を有する。折曲部は、本体部の端縁を略垂直に折り曲げて形成され、第１板金部材に重ね合わせてカシメ処理が施される。第１板金部材と第２板金部材とを接合した状態で、全ての折曲部が第１板金部材の外側に向けて折り曲げられている。

【発明の効果】

【0010】

本発明の第１の構成によれば、第１板金部材と複数の第２板金部材とをカシメ処理により接合する際に、凸型と凹型を第１板金部材の端縁側から差し込んで折曲部に容易に位置合わせすることができる。そのため、複数の折曲部に連続して、或いは一工程でカシメ処理を行うことができ、第１板金部材に複数の第２板金部材を接合する際のカシメ処理の工程数を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の本体フレーム１０１を備えた画像形成装置１００の概略断面図

【図2】本発明の一実施形態に係る本体フレーム１０１の斜視図

【図3】側面フレーム１０２と第１連結フレーム１０３の連結部分を側面フレーム１０２に垂直な方向から見た側面図

【図4】側面フレーム１０２と第１連結フレーム１０３をカシメ固定する様子を上方から見た平面図

【図5】複数のカシメ用治具１３０を用いて側面フレーム１０２と第１連結フレーム１０３を一工程でカシメ固定する方法を示す説明図

【図6】側面フレーム１０２と第２連結フレーム１０４、第３連結フレーム１０５をカシメ固定する様子を側面フレーム１０２に平行な方向から見た側面図

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の本体フレーム１０１を備えた画像形成装置１００の構成を示す概略図である。

【0013】

図１に示す画像形成装置１００は、いわゆるタンデム方式のカラープリンターであり、以下のような構成になっている。画像形成装置１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、ＰｃおよびＰｄが、搬送方向上流側（図１では左側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ～Ｐｄは、異なる４色（イエロー、シアン、マゼンタおよびブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像および転写の各工程によりイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックの画像を順次形成する。

【0014】

これらの画像形成部Ｐａ～Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄが配設されている。さらに図１において反時計回り方向に回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ～Ｐｄに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム１ａ～１ｄ上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム１ａ～１ｄに当接しながら移動する中間転写ベルト８上に順次転写された後、二次転写ローラー９において記録媒体の一例としての用紙Ｓ上に一度に転写される。

【0015】

トナー像が転写される用紙Ｓは、画像形成装置１００の本体下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラー１２ａおよびレジストローラー対１２ｂを介して二次転写ローラー９へと搬送される。

【0016】

次に、画像形成装置１００における画像形成手順について説明する。ユーザーにより画像形成開始が入力されると、先ず、メインモーター（図示せず）により感光体ドラム１ａ～１ｄの回転が開始され、帯電装置２ａ～２ｄによって感光体ドラム１ａ～１ｄの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置５から出射されたビーム光（レーザー光）によって感光体ドラム１ａ～１ｄの表面を光照射し、各感光体ドラム１ａ～１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。

【0017】

現像装置３ａ～３ｄには、それぞれイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。現像装置３ａ～３ｄにより現像剤中のトナーが感光体ドラム１ａ～１ｄ上に供給され、静電的に付着することで静電潜像をトナー像に現像する。なお、各現像装置３ａ～３ｄ内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ４ａ～４ｄから各現像装置３ａ～３ｄにトナーが補給される。

【0018】

そして、一次転写ローラー６ａ～６ｄにより一次転写ローラー６ａ～６ｄと感光体ドラム１ａ～１ｄとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ～１ｄ上のイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ～１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング装置７ａ～７ｄにより除去される。

【0019】

ベルト駆動モーター（図示せず）による駆動ローラー１０の回転に伴い中間転写ベルト８が反時計回り方向に回転を開始すると、用紙Ｓがレジストローラー対１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラー９へ搬送され、フルカラー画像が転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部１３へと搬送される。中間転写ベルト８の表面に残存したトナーはベルトクリーニングユニット１９によって除去される。

【0020】

定着部１３に搬送された用紙Ｓは、定着ローラー対１３ａにより加熱および加圧されてトナー像が用紙Ｓの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｓは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、両面搬送路１８に送られて両面印字された後に）、排出ローラー対１５によって排出トレイ１７に排出される。

【0021】

図２は、画像形成装置１００を構成する本体フレーム１０１の斜視図である。なお、説明の便宜のため、図２では本体フレーム１０１を透過状態で示している。本体フレーム１０１は、一対の側面フレーム１０２と、第１連結フレーム１０３、第２連結フレーム１０４、第３連結フレーム１０５とを有する。

【0022】

側面フレーム１０２は、画像形成装置１００の前面側（図１の紙面手前側）および背面側（図１の紙面奥側）に対向配置される板金部材（第１板金部材）である。第１連結フレーム１０３、第２連結フレーム１０４、第３連結フレーム１０５は、それぞれ一対の側面フレーム１０２の間に橋渡し状に連結される板金部材（第２板金部材）である。

【0023】

第１連結フレーム１０３～第３連結フレーム１０５は、それぞれ長手方向の両端部を略垂直に折り曲げて形成された折曲部１１０を有する。折曲部１１０を一対の側面フレーム１０２の内側面に接触させた状態でカシメ処理を施すことにより、第１連結フレーム１０３～第３連結フレーム１０５が一対の側面フレーム１０２の間に橋渡し状に連結される。

【0024】

図３は、側面フレーム１０２と第１連結フレーム１０３の連結部分を側面フレーム１０２に垂直な方向から見た側面図である。なお、図３は第１連結フレーム１０３の長手方向の一端側（図２の紙面奥側）の連結部分を図示しているが、第１連結フレーム１０３の長手方向の他端側（図２の紙面手前側）の連結部分についても、左右対称である以外は図３と同様の構成である。

【0025】

図３に示すように、第１連結フレーム１０３は、平板状の本体部１０３ａと、本体部１０３ａの長手方向の両端部に形成される折曲部１１０とを有する。本体部１０３ａは、側面視クランク状に屈曲している。折曲部１１０は、本体部１０３ａのそれぞれの屈曲部分に形成される第１折曲部１１０ａ、第２折曲部１１０ｂ、第３折曲部１１０ｃを含む。

【0026】

第１折曲部１１０ａには、第１位置決め穴１１１および第２位置決め穴１１２が形成されている。第１位置決め穴１１１は丸穴であり、側面フレーム１０２の内面に突出する第１位置決め突起１０２ａに嵌合することで、側面フレーム１０２の面方向（図３の紙面と平行な方向）に対する第１連結フレーム１０３の位置決めを行う。第２位置決め穴１１２は水平方向に延びる長穴であり、側面フレーム１０２の内面に突出する第２位置決め突起１０２ｂに嵌合することで、第１位置決め穴１１１を中心とする第１連結フレーム１０３の回転を規制する。

【0027】

第１折曲部１１０ａ～第３折曲部１１０ｃには、カシメ固定部１１３が形成されている。カシメ固定部１１３は、カシメ用治具１３０（図４参照）を用いて側面フレーム１０２と第１折曲部１１０ａ～第３折曲部１１０ｃとを挟み込んで圧縮することにより形成される。

【0028】

第１折曲部１１０ａおよび第３折曲部１１０ｃは、図３の上方向に向かって折り曲げられている。第２折曲部１１０ｂは、図３の右方向に向かって折り曲げられている。即ち、第１折曲部１１０ａ～第３折曲部１１０ｃは、それぞれ側面フレーム１０２の外側（端縁１０２ｃに近い側）に向かって折り曲げられている。

【0029】

図４は、側面フレーム１０２と第１連結フレーム１０３をカシメ固定する様子を上方から見た平面図である。なお、説明の便宜のため、図４では第２折曲部１１０ｂおよび第３折曲部１１０ｃと側面フレーム１０２の端縁１０２ｃとの距離を実際よりも近づけて記載している。

【0030】

カシメ用治具１３０は、ポンチ（凸型）１３１とダイ（凹型）１３２とを有する。ポンチ１３１は円柱状であり、駆動源（図示せず）によってダイ１３２に圧接される。ダイ１３２は、ポンチ１３１が挿入される有底円筒状の受け部（図示せず）を有する。受け部の底面の周縁部には溝が形成されている。

【0031】

側面フレーム１０２と第２連結フレーム１０３とをカシメ固定する場合、先ず、図３に示したように、一対の側面フレーム１０２の内面に形成された第１位置決め突起１０２ａ、第２位置決め突起１０２ｂを、それぞれ第１連結フレーム１０３の第１折曲部１１０ａに形成された第１位置決め穴１１１、第２位置決め穴１１２に挿入する。これにより、一対の側面フレーム１０２に対して第１連結フレーム１０３が位置決めされる。

【0032】

次に、図４に示すように、第１折曲部１１０ａ～第３折曲部１１０ｃ側にダイ（凹型）１３２を配置し、駆動源（図示せず）によって側面フレーム１０２側からポンチ１３１を打ち込む。これにより、側板フレーム１０２および第１折曲部１１０ａ～第３折曲部１１０ｃがポンチ１３１とダイ１３２に挟み込まれて変形し、ダイ１３２の受け部に形成された溝に沿って円周の外側に張り出すことにより、側面フレーム１０２と第１連結フレーム１０３が接合される。

【0033】

以上、側面フレーム１０２と第１連結フレーム１０３とをカシメ固定する手順について説明したが、側面フレーム１０２と第２連結フレーム１０４、第３連結フレーム１０５とをカシメ固定する手順についても全く同様に説明される。

【0034】

本実施形態では、第１折曲部１１０ａ～第３折曲部１１０ｂが側面フレーム１０２の外側（端縁１０２ｃに近い側）に向かって折り曲げられているため、図４に示すようにカシメ用治具１３０を用いてカシメ処理を行う際に、ポンチ１３１とダイ１３２を側面フレーム１０２の端縁１０２ｃ側から差し込んで第１折曲部１１０ａ～第２折曲部１１０ｂに容易に位置合わせすることができる。これにより、カシメ用治具１３０を用いて側面フレーム１０２に対する第１折曲部１１０ａ～第３折曲部１１０ｃのカシメ処理を連続して行うことができる。即ち、トックスカシメ方法によって側面フレーム１０２に第１連結フレーム１０３を固定する際のカシメ処理の工程数を削減することができる。

【0035】

図５は、複数のカシメ用治具１３０を用いて側面フレーム１０２と第１連結フレーム１０３を一工程でカシメ固定する方法を示す説明図である。図５に示すように、複数（ここでは４つ）のカシメ用治具１３０を端縁１０２ｃ側から差し込むことで、第１折曲部１１０ａ～第３折曲部１１０ｃのカシメ処理を同時に（一工程で）行うこともできる。

【0036】

これに対し、例えば第２折曲部１１０ｂが側面フレーム１０２の内側（図３の左方向）に向かって折り曲げられている場合は、カシメ用治具１３０を側面フレーム１０２の端縁１０２ｃ側から差し込んで第２折曲部１１０ｂに位置合わせすることができない。そのため、第２折曲部１１０ｂにカシメ処理を行う際は、もう一方の側面フレーム１０２を装着しない状態でカシメ用治具１３０を位置合わせする等、カシメ用治具１３０の配置を変更して位置合わせを行う必要が生じる。即ち、第１折曲部１１０ａ～第３折曲部１１０ｃの１箇所でも側面フレーム１０２の内側に向かって折り曲げられている場合は、第１折曲部１１０ａ～第３折曲部１１０ｃに連続して（或いは一工程で）カシメ処理を行うことができない。

【0037】

また本実施形態では、図２に示したように、第１連結フレーム１０３と並列に配置される第２連結フレーム１０４の折曲部１１０も、側面フレーム１０２の外側（端縁１０２ｃに近い側）に向かって第１連結フレーム１０３の折曲部１１０（第１折曲部１１０ａ）と同一方向に折り曲げられている。これにより、カシメ用治具１３０を側面フレーム１０２の端縁１０２ｃに沿って水平移動させるだけで、側面フレーム１０２に対する第１連結フレーム１０３および第２連結フレーム１０４のカシメ処理を連続して行うことができる。或いは、カシメ用治具１３０を固定し、側面フレーム１０２に第１連結フレーム１０３および第２連結フレーム１０４を位置決めした状態の本体フレーム１０１を水平移動させて、第１連結フレーム１０３および第２連結フレーム１０４のカシメ処理を連続して行うようにすることもできる。

【0038】

また、図５と同様に、第２連結フレーム１０４のカシメ処理を行うカシメ用治具１３０を端縁１０２ｃ側から差し込むことで、第１連結フレーム１０３と第２連結フレーム１０４のカシメ処理を同時に（一工程で）行うことができる。

【0039】

図６は、側面フレーム１０２と第２連結フレーム１０４、第３連結フレーム１０５をカシメ固定する様子を側面フレーム１０２に平行な方向（図２の左手前側）から見た側面図である。なお、説明の便宜のため、図６では第２連結フレーム１０４、第３連結フレーム１０５の折曲部１１０と側面フレーム１０２の端縁１０２ｃとの距離を実際よりも近づけて記載している。

【0040】

図６に示すように、第２連結フレーム１０４および第３連結フレーム１０５の折曲部１１０は、それぞれ側面フレーム１０２の外側（端縁１０２ｃに近い側）に向かって反対方向に折り曲げられている。これにより、カシメ用治具１３０を側面フレーム１０２の上下方向の端縁１０２ｃ側から差し込むことで、第２連結フレーム１０４および第３連結フレーム１０５のカシメ処理を同時に（一工程で）行うことができる。

【0041】

以上説明したように、本実施形態では第１連結フレーム１０３～第３連結フレーム１０５に形成された折曲部１１０の全てが、側面フレーム１０２の外側（端縁１０２ｃに近い側）に向かって折り曲げられている。これにより、カシメ用治具１３０を側面フレーム１０２の端縁１０２ｃ側から差し込んで、カシメ処理を行う位置に容易に配置することができる。従って、第１連結フレーム１０３～第３連結フレーム１０５に形成された複数の折曲部１１０に連続して（或いは一工程で）カシメ処理を行うことができ、本体フレーム１０１の組み立て工数を削減することができる。

【0042】

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では画像形成装置１００の本体フレーム１０１を構成する側面フレーム１０２と第１連結フレーム１０３～第３連結フレーム１０５とのカシメ固定について説明したが、画像形成装置以外の他の電子機器のフレームにも同様に適用できるのはもちろんである。

【産業上の利用可能性】

【0043】

本発明は、複数の板金部材をカシメによって機械的に接合した板金構造体に利用可能である。本発明の利用により、複数の板金部材をカシメ方法により接合する際の工程数を削減可能な板金構造体および板金構造体の組み立て方法を提供することができる。

【符号の説明】

【0044】

１００ 画像形成装置
１０１ 本体フレーム（板金構造体）
１０２ 側面フレーム（第１板金部材）
１０２ａ 第１位置決め突起
１０２ｂ 第２位置決め突起
１０２ｃ 端縁
１０３ 第１連結フレーム（第２板金部材）
１０４ 第２連結フレーム（第２板金部材）
１０５ 第３連結フレーム（第２板金部材）
１１０ 折曲部
１１０ａ 第１折曲部
１１０ｂ 第２折曲部
１１０ｃ 第３折曲部
１１１ 第１位置決め穴
１１２ 第２位置決め穴
１１３ カシメ固定部
１３０ カシメ用治具
１３１ ポンチ（凸型）
１３２ ダイ（凹型）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】