机械连接用冲头、机械连接装置以及机械连接构件制造方法及图纸

本发明专利技术提供机械连接用冲头、机械连接装置以及机械连接构件，能够得到充分的接合强度，在所接合的板材存在板厚、强度的偏差的情形下也能够良好地接合。在该机械连接用冲头中，在冲头(20)的顶端部(20a)的周侧面(20b)形成有从该冲头(20)的顶端沿轴向延伸的槽部(21)或突条。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机械连接(日文：メカニカルクリンチ)用冲头、机械连接装置以及机械连接构件，详细地讲，涉及机械连接用冲头、具备该冲头的机械连接装置以及利用该装置接合而成的机械连接构件。
技术介绍
一直以来众所周知的是，对于层叠起来的多片金属板，利用冲头、冲模使金属板塑性变形，将这些金属板铆接接合，即所谓的机械连接接合(参照图11)。该机械连接接合中，使冲头101下降，例如将两片金属板(以下，称为上下板。)102、103压入冲模104的凹部104a内，之后，作为接合的最终阶段，为了对冲头101施加更大的力而进行加圧，即进行所谓的定型按压(日文：決め押し)，将夹在冲头101的顶端面101a和冲模104的凹部104a的底面104b之间的上下板102、103沿板厚方向压溃，从而形成所谓的互锁(日文：インターロック)，能够将上下板102、103接合起来。若以这种方式将上下板102、103接合起来，则接合后的总和板厚T′将会变得小于接合前的原始总和板厚T(T′＜T)。另外，若上下板102、103像上述那样被压溃，则该上板102会向外径方向塑性流动，从而向凹部104a的纵壁面104c侧突出，由此，上板102的一部分陷入到下板103，形成所谓的S字状的互锁S1，从而能够得到相对于剥离方向(参照图12(a))的负荷的接合力。此外，图11中，在冲头101上表示的粗箭头表示该冲头的压入方向，在上下板102、103上表示的细箭头表示被冲头101压入时的该上下板的一部分的材料的流动方向，以下，图13～15中也相同。另外，图12(a)中的粗箭头表示将接合后的上下板102、103沿上下板102、103的厚度方向分开的所谓的剥离方向，图12(b)中的粗箭头表示在上下板102、103的长度方向上沿彼此相反的方向地拉拽接合后的上下板102、103，从而对接合部分施加剪切力的所谓的剪切方向。然而，图11所示的现有技术中的机械连接装置中，因为其单纯的圆筒形的凹状的冲模104，上下板102、103在接合时能够向外径方向塑性流动的空间受到限制。因此，即使在下板103的在图11中被用箭头A表示的圆所包围的部分的材料进行流动，也无法退避到任何一个地方，这成为了对于上述塑性流动的较大的阻力。因此，上述现有技术中的机械连接装置中，由该对于塑性流动的阻力导致无法使上下板102、103的互锁S1变大，其结果，无法得到充分的接合力。于是，一直以来，作为能够确保用于在上板102向外径方向塑性流动时供被该上板按压的下板103的一部分退避的空间的方法，有以下的专利文献所公开那样的技术方案。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平10-193005号公报专利文献2：日本特许平8-281353号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题图13示出了应用了专利文献1所公开的方法的机械连接装置，该装置中，构成为冲模104的构成纵壁面104c的侧壁部104d是可动的。因此，该装置中，随着在定型按压的作用下向外径方向塑性流动，冲模104的纵壁面104c也向外径方向移动，因此，该塑性流动不会受到妨碍，能够形成较大的互锁S2。然而，该装置中，虽然可以得到较大的互锁S2，但在纵壁面104c侧的称为颈部(图13中被用箭头B表示的圆所包围的最薄部)的部分中，上板102的壁厚变得更薄，存在相对于剪切方向的负荷(参照图12(b))该颈部发生断裂的缺点。因此，这种方法中，剪切方向上难以得到较高的接合强度。而且，对于具有这种可动的侧壁部104d的冲模104而言，其因结构复杂而导致高成本，且对于较大负荷较为脆弱，尤其对于高强度材料的接合，有可能发生早期破损。另外，图14示出了应用了专利文献2所公开的方法的机械连接装置，该装置中，在冲模104的凹部104a的圆形的底面104b，设置沿着底面104b的外周的环状的槽(以下，称为环状槽)104e。该装置中，定型按压时，下板103的在图14及图15中被用箭头C表示的圆所包围的部分的材料能够流入该环状槽104e，从而能够降低一直以来成为形成互锁S3的阻碍的、下板103的相对于塑性流动的阻力。由此，能够降低在定型按压时的相对于上板102的朝向外径方向的塑性流动的阻力，因此能够得到容易产生互锁、接合强度稍许提高的一定的效果。此外，图15中，细实线的箭头表示被冲头101按压而向外径方向塑性流动的方向。然而，该装置中，该塑性流动的材料只是材料进入到环状槽104e内，没有将下板103按压到纵壁面104c侧的作用，难以得到充分的互锁形状，无法加大接合强度。此外，在将上下板102、103接合后需要使上下板102、103自冲模104分离，从这方面来看，该环状槽104e不能形成为从该冲模的纵壁面104c向外径侧突出。因此，最终，与专利文献1中记载的方法相同，无法使上板102向外径侧较大程度地塑性流动而无法得到较大的互锁，即，无法得到较大的接合强度。而且，在上述的任何一个现有技术中的机械连接接合方法中，在所接合的金属板102、103存在板厚、强度的偏差时，容易产生两板均不能进行充分的塑性流动，从而无法得到充分的互锁形状的情况，因而有可能无法良好地接合，并且对于偏差的容许范围也较小。本专利技术是鉴于这种实际情况而做成的，其目的在于，提供一种机械连接用冲头、机械连接装置及机械连接构件，能够得到充分的接合强度，且在所接合的板材存在板厚、强度的偏差的情况下也能够良好地实现机械连接接合。用于解决问题的方案本专利技术中，为了达到上述目的，提供一种机械连接用冲头，在冲头顶端部的周侧面形成有从该冲头的顶端沿轴向延伸的槽部或突条。另外，机械连接用冲头的一技术方案中，所述槽部或突条形成有多个。另外，机械连接用冲头的一技术方案中，所述冲头顶端部形成为圆柱形状。另外，机械连接用冲头的一技术方案中，当冲头插入量设为p，所述槽部或突条的长度设为g时，满足0.5p≤g＜p。另外，机械连接用冲头的一技术方案中，所述槽部或突条在所述冲头顶端部的周向上形成为等间距。而且，本专利技术提供一种机械连接装置，其包括所述的机械连接用冲头和在底面具备沿着该底面的外周形成的环状槽的冲模。而且，本专利技术还一种机械连接金属构件，其是使用所述的机械连接装置对被层叠起来的多片构件进行铆接形成的。专利技术的效果根据本专利技术，能够得到如下的效果。即，本专利技术中，通过在冲头顶端部的周侧面形成有从该冲头的顶端沿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械连接用冲头，其特征在于，在冲头顶端部的周侧面形成有从该冲头的顶端沿轴向延伸的槽部或突条。

【技术特征摘要】
2014.12.16 JP 2014-2541471.一种机械连接用冲头，其特征在于，
在冲头顶端部的周侧面形成有从该冲头的顶端沿轴向延伸的槽部
或突条。
2.根据权利要求1所述的机械连接用冲头，其特征在于，
所述槽部或突条形成有多个。
3.根据权利要求1或2所述的机械连接用冲头，其特征在于，
所述冲头顶端部形成为圆柱形状。
4.根据权利要求3所述的机械连接用冲头，其特征在于，
当冲头插入量设为p，所述槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：山内亮，
申请(专利权)人：铃木株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP