钮扣安装用上模 |
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| 申请号 | CN200980163477.9 | 申请日 | 2009-12-25 | 公开(公告)号 | CN102791155A | 公开(公告)日 | 2012-11-21 |
| 申请人 | YKK株式会社; | 发明人 | 长谷川建二; 杉山裕之; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种钮扣安装用上模。通过在圆筒状的弹性体（20）的内周面（21）上的轴向中央部位等设置自内周面（21）向半径方向外侧呈凹状的环状的凹部（22），将弹性体（20）划分为作为与凹部（22）的半径方向外侧相对应的部分的薄壁部（23）、及作为在凹部（22）和薄壁部（23）的轴向上侧和下侧保留下来的部分的多个厚壁部（24a、24b）。在对弹性体（20）施加比 铆接 时 载荷 小的载荷的穿布料时，弹性体（20）的主要是薄壁部（23）弹性 变形 而吸收该载荷。接着，在穿布料之后弹性体（20）临时向恢复方向变位而释放掉载荷的一部分之后，在铆接时对弹性体（20）施加比穿布料时更大的载荷，此时，首先，弹性体（20）的薄壁部（23）超过穿布料时的变形量地大幅变形，其次，多个厚壁部在（23）互相 接触 或者接近之后实质上开始变形而吸收载荷。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种纽扣安装用上模，在使用具有柱部（42）的钮扣安装构件（40）将具有安装用开口（35）的钮扣（30）安装于布料（1）时，该纽扣安装用上模（10）对先用于穿透布料（1），接着将穿过钮扣（30）的安装用开口（35）的柱部（42）进行铆接，其中， |
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| 说明书全文 | 钮扣安装用上模技术领域[0001] 本发明涉及一种钮扣安装用上模，更详细地讲是涉及一种使用钮扣安装构件将按扣、装饰扣等安装于布料时使用的钮扣安装用上模。 背景技术[0002] 在通过铆接钮扣安装构件的柱部来将公按扣、母按扣、装饰扣等钮扣安装于布料的情况下，通常使用上模。例如像日本特开平11－1812号公报等所公开的那样，上模包括：模主体（铆接冲头），其固定于钮扣安装用冲压装置的升降部，具有用于铆接钮扣安装构件的柱部的圆柱状的冲头部；保持体（引导冲头），其具有供冲头部穿过的中央孔，在安装钮扣时保持钮扣；及圆筒状的弹性体，其设置在模主体与纽扣保持体之间。在将钮扣安装于布料时，使钮扣保持在上模的钮扣保持体上，将钮扣安装构件载置在下模上，进而在钮扣与钮扣安装构件之间水平地配置布料之后，操作钮扣安装用冲压装置使上模下降。通过该上模下降，钮扣安装构件的柱部向上方穿透布料，进而通过了钮扣的安装用开口之后，模主体的冲头部铆接柱部。在进行该铆接时，钮扣保持体将钮扣按压于布料，布料在钮扣与位于下模上的钮扣安装构件之间压缩。在柱部穿透布料的穿布料时，上述弹性体自模主体和钮扣保持体在轴向上承受载荷而变形，并且，与穿布料时相比，在将钮扣按压于布料并铆接柱部时，上述弹性体更大程度地变形，由此，在穿布料及铆接时，上述弹性体起到吸收和缓和对上模、钮扣安装用冲压装置等施加的负荷的作用。 [0003] 但是，由于以往的上模中的弹性体具有其变形量与轴向载荷大致成正比地增加的单一的挠性（弹簧性），因此，在应对穿布料时的载荷和铆接时的载荷这两者的情况下，在铆接时弹性体变形所需以上程度而容许过量的载荷，因此，对钮扣、上模、钮扣安装用冲压装置等施加很大的负荷。另外，若为了降低该铆接时对钮扣、上模等施加的负荷而变更弹性体的挠性，则在穿布料时会发生柱部弯曲等、无法顺畅地由柱部穿透布料这样的不良。 发明内容[0005] 本发明即是鉴于上述的问题点而做成的，其目的在于提供弹性体能够负担在穿布料时承受的载荷和在铆接时承受的载荷这两者载荷，而且在铆接时能够减轻对钮扣、该上模、纽扣纽扣安装用冲压装置等施加的负荷的纽扣安装用上模。 [0006] 为了解决上述课题，采用本发明，提供一种纽扣安装用上模，在使用具有柱部的钮扣安装构件将具有安装用开口的钮扣安装于布料（包含纺织物、毡布、无纺布、皮革、树脂片等）时，该纽扣安装用上模对先穿透布料接着穿过钮扣的安装用开口的柱部进行铆接，其中，该纽扣安装用上模包括：圆筒状的弹性体；模主体，其具有用于接收上述弹性体的轴向上的上表面的上方弹性体接收部、及用于铆接钮扣安装构件的柱部的圆柱状的冲头部；钮扣保持体，其具有用于接收上述弹性体的轴向上的下表面的下方弹性体接收部、及供冲头部穿过的中央孔，在将钮扣安装于布料时，该钮扣保持体保持钮扣；上述弹性体具有，在内周面的轴向中间部位自内周面向半径方向外侧凹入的环状的凹部，在凹部的半径方向外侧的半径方向的尺寸因凹部而变薄的薄壁部，位于凹部和薄壁部的轴向上侧和下侧的位置保留有壁厚比薄壁部厚的多个厚壁部。 [0007] 在本发明中，通过在圆筒状的弹性体的内周面上的轴向中央部位等，设置自内周面向半径方向外侧形成呈凹状的环状的凹部，将弹性体划分为作为与凹部的半径方向外侧相对应的部分的薄壁部、及作为在凹部和薄壁部的轴向上侧和下侧保留下来的部分的多个厚壁部。由此，在对弹性体施加的载荷比铆接时小的穿布料时，弹性体的主要是薄壁部弹性变形（厚壁部的一部分也跟随变形），吸收该载荷。接着，在穿布料之后弹性体临时向恢复方向变位而释放掉载荷的一部分之后，在铆接时对弹性体施加比穿布料时大的载荷，此时，首先，弹性体的薄壁部以超过穿布料时的变形量的方式大幅变形，接着，在多个厚壁部互相接触或者互相接近之后，多个厚壁部实质上开始变形，吸收载荷。因而，在穿布料时和铆接时能够使弹性体的挠性不同。 [0009] 在本发明中，上述“轴向中间部位”的意思是指弹性体的轴向上的上端和下端之间。在弹性体中仅设有一个凹部的情况下，期望将凹部设置在弹性体的内周面中的轴向中央部位。 [0010] 在本发明的一实施方式中，在上述柱部穿透布料时，主要是上述薄壁部变形，在铆接上述柱部时，首先上述薄壁部超过上述穿透布料时的变形量地变形，接着厚壁部变形。由此，在穿布料时和铆接时能够改变弹性体的挠性地分别应对。 [0011] 在本发明的一实施方式中，在铆接上述柱部时，上述弹性体的上述凹部的轴向间隙缩小，在轴向上相邻的厚壁部彼此互相接近。即，利用铆接时的轴向载荷弹性体变形，凹部被压扁，凹部上侧和下侧的厚壁部互相接近或者接触。在该厚壁部彼此接近之后，弹性体的伴随载荷的增加所形成的变形量减小。 [0012] 在本发明的一实施方式中，上述弹性体具有在上述柱部穿透布料时使薄壁部变形的第1挠性、及铆接上述柱部时使厚壁部变形的第2挠性。即，在施加比较小的载荷的穿布料时，弹性体发挥主要是易于变形的薄壁部变形的第1挠性，在施加比穿布料时大的载荷的铆接时，弹性体发挥在薄壁部大致变形到最大限度之后使比薄壁部难以变形的厚壁部变形（与第1挠性不同）的第2挠性。因此，不会像以往的纽扣安装用上模中的弹性体那样，在铆接时弹性体过度变形。另外，能够改变弹性体的凹部形状、数量来设定所期望的第1及第2挠性。 [0013] 在本发明的一实施方式中，在将钮扣安装于布料时，上述薄壁部比厚壁部向半径方向外侧扩张。即，在将钮扣安装于布料时，薄壁部以比厚壁部向半径方向外侧扩张的方式弹性变形，与穿布料时相比，在铆接时该薄壁部向半径方向外侧扩张较大。 [0014] 在本发明的一实施方式中，上述弹性体在轴向上具有多个上述凹部。例如在具有两个凹部的情况下，能够将一个凹部设置在距弹性体的上端轴向方向长度的1／3的位置，另一个凹部设置在距弹性体的下端轴向方向长度的1／3的位置，厚壁部变为上中下三个。另外，凹部可设有三个以上。 [0015] 在本发明的一实施方式中，上述厚壁部和薄壁部由不同的材质形成。在这种情况下，在穿布料时和铆接时对弹性体付与所需的变形性能时，除了考虑凹部的形状、数量之外，还能够考虑厚壁部和薄壁部的材质的选择及组合地更恰当地设定。 [0016] 在本发明的纽扣安装用上模中，能够在弹性体中设置凹部而将弹性体划分为薄壁部和厚壁部，在对弹性体施加的载荷比较小的穿布料时，使薄壁部变形来吸收该载荷，在施加更大的载荷的铆接时，薄壁部比穿布料时更大程度地变形，接着，厚壁部变形而吸收该载荷。因此，能够在穿布料时和铆接时这两种情况下使弹性体的挠性不同来有效地进行应对，而且，由于在铆接时弹性体不会过度变形，对弹性体施加的载荷变小，所以减轻了对钮扣、上模、纽扣安装用冲压装置等施加的负荷。附图说明 [0017] 图1是表示利用本发明的一实施方式的纽扣安装用上模将钮扣安装于布料时轴向（上下方向）上的配置构造的剖视说明图。 [0018] 图2是用纵截面表示纽扣安装用上模中的弹性体的立体说明图。 [0019] 图3是表示安装钮扣时的初始阶段的剖视工序说明图。 [0020] 图4是表示在安装钮扣时钮扣安装构件的柱部即将穿透布料时的剖视工序说明图。 [0021] 图5是表示在安装钮扣时钮扣安装构件的柱部刚刚穿透了布料时的剖视工序说明图。 [0022] 图6是表示安装钮扣时的铆接工序的初始阶段的剖视工序说明图。 [0023] 图7是表示安装钮扣时的铆接工序的中间阶段的剖视工序说明图。 [0024] 图8是表示安装钮扣时的铆接工序的最终阶段的剖视工序说明图。 [0025] 图9是表示对于不具有凹部的弹性体和具有凹部的弹性体测定安装钮扣时的冲头部的变位和对弹性体施加的载荷而成的图表。 [0026] 图10是表示弹性体的变形例的纵剖说明图。 [0027] 图11是表示弹性体的变形例的纵剖说明图。 [0028] 图12是表示弹性体的变形例的纵剖说明图。 [0029] 图13是表示弹性体的变形例的纵剖说明图。 具体实施方式[0030] 下面，参照附图说明本发明的较佳实施方式。图1表示将作为钮扣的一例子的母按扣（以下简称作“钮扣”）30安装于布料1时轴向（上下方向）上的配置构造，自上方起，依次为本发明的一实施方式的钮扣安装用上模（以下也简称作“上模”）10、钮扣30、布料1、钮扣安装构件40和下模50。上模10包括：钢制的模主体11，其省略图示的上方部分固定于钮扣安装用冲压装置的升降部（未图示）；金属制的钮扣保持体15，在安装钮扣时用于保持钮扣30；弹性体（弹簧）20，配置在模主体11与钮扣保持体15之间，为圆筒状且是聚氨酯制成的。模主体11包括：圆板状的上方弹性体接收部12，其具有与弹性体20的外径大致相同的直径，用于接收弹性体20的上表面；上方弹性体支承部13，自上方弹性体接收部12向下方突出，具有与弹性体20的内径大致相同的直径，用于将弹性体20支承在与上方弹性体接收部12同轴的位置；及圆柱状的冲头部14，其自上方弹性体支承部13以与该上方弹性体支承部13同轴状向下方延伸，直径比弹性体20的内径小。另外，在冲头部14的底面能够形成在即将铆接钮扣安装构件40的柱部42之前接收柱部42的顶端43的凹坑，这部分未图示。钮扣保持体15包括：下方弹性体接收部16，其具有与弹性体20的外径大致相同的直径，用于接收弹性体20的底面；圆筒状的钮扣保持部17，其自下方弹性体接收部16以与该下方弹性体接收部16同轴状向下方突出，用于与钮扣30突起接收部32卡合而保持纽扣30；下方弹性体支承部18，其自下方弹性体接收部16以与该下方弹性体接收部16同轴状向上方突出，具有与弹性体20的内径大致相同的直径，用于将弹性体20支承在与下方弹性体接收部16同轴位置；及中央孔19，其是对下方弹性体支承部18、下方弹性体接收部16和钮扣保持部17在上下方向上以同轴且呈圆柱状贯穿而形成的，用于供模主体11的冲头部14穿过。钮扣保持部17的外径与后述的钮扣30的突起接收部32的直径大致相同。 [0031] 在图2中也有所表示，弹性体20在其内周面21的上下方向中央部位，设有自内周面21向半径方向外侧形成凹状的环状的凹部22。弹性体20被划分为：薄壁部23，其在凹部22的半径外侧，是用凹部22在半径方向上形成薄壁化的；及两个厚壁部24、即上方厚壁部24a和下方厚壁部24b，其在凹部22和薄壁部23的上侧和下侧保持厚壁地保留下来。凹部22的纵截面形状为长方形状，其上下方向长度为弹性体20的约1／3左右，从弹性体20的内周面21起算的半径方向上的深度为厚壁部24的半径方向长度的约1／2左右，薄壁部23的半径方向长度也为厚壁部24的约1／2左右。 [0032] 母按扣30是树脂成形品，其具有：圆板状的基部31；周侧部33，其自基部31的半径方向外侧端部向上方以圆筒状竖起，在基部31之上，限定出将未图示的公按扣的突起部可装卸地接收的突起接收部32；及凸缘裙部34，其自周侧部33的上端部向半径方向外侧扩张，该母按扣30在基部31的中央设有安装用开口（以下简称作“开口”）35。在周侧部33的上端部设有向半径方向内侧鼓出的鼓出部33’。在向突起接收部32装卸公按扣的突起部（未图示）时，鼓出部33’与突起部卡合而向半径方向弹性地变位一些。另外，上模10的钮扣保持体15的钮扣保持部17保持钮扣30时，若自突起接收部32将钮扣30安装于钮扣保持部17，则鼓出部33’向半径方向外侧弹性变位，利用其指向半径方向内侧的复位力将钮扣30保持于钮扣保持体15。钮扣安装构件40是树脂或金属制，其具有大致圆板状的底座部41、及自底座部41向上方以与底座部41同轴状突出的柱部42，柱部42顶端变细而顶端43尖锐。下模50在其上表面具有用于吻合地接收钮扣安装构件40的底座部41的凹状的安装构件载置部51。载置于安装构件载置部51的钮扣安装构件40，其柱部42与上模10为同轴状。 [0033] 接着，说明使用上模10将钮扣30安装于布料1的工序。图3表示在使钮扣30保持于上模10的钮扣保持体15的钮扣保持部17之后，操作纽扣安装用冲压装置（未图示）而使上模10开始向下方移动的状态。在自该状态使上模10进一步下降时，如图4所示，在钮扣30的基部31与钮扣安装构件40的柱部42之间夹住布料1，柱部42的顶端43将布料1顶起到钮扣30的开口35内，成为柱部42即将穿透布料1之前的状态。在该状态下，钮扣保持体15因柱部42构成阻力而被限制其与布料1和钮扣30一同向下方的变位，故自欲下降的模主体11的上方弹性体接收部12和钮扣保持体15的下方弹性体接收部16对弹性体 20施加载荷（以下也称作“穿布料载荷”）。弹性体20承受穿布料载荷，以主要使薄壁部23向半径方向外侧鼓出一些的方式弹性变形，吸收该载荷。此时，凹部22的上下间隔也收窄一些。 [0034] 在自图4的状态使钮扣安装构件40的柱部42刚刚穿透布料1时，对弹性体20施加的轴向载荷暂时减小，弹性体20如图5所示地自图4的状态恢复一些，薄壁部23的变形量减少。此时，钮扣保持体15向下方变位，布料1到达钮扣安装构件40的底座部41之上，布料1开始在底座部41与钮扣30的基部31之间被压缩。贯穿了布料1的柱部42通过钮扣30的开口35进入到钮扣保持体15的中央孔19内，但在该时刻，模主体11的冲头部14未到达柱部42的顶端43。在自该状态使模主体11下降时，开始利用冲头部14进行柱部 42的铆接工序。 [0035] 图6表示铆接工序的初始阶段，模主体11的冲头部14穿过钮扣保持体15的中央孔19到达钮扣安装构件40的柱部42的顶端43，开始压扁柱部42。在该状态下，在利用冲头部14压扁柱部42的同时，在朝向被下模50和钮扣安装构件40的底座部41从下方支承的布料1按压纽扣30的状态下，钮扣保持体15向下方变位受到限制，故自下降过程中的模主体11的上方弹性体接收部12和钮扣保持体15的下方弹性体接收部16，开始对弹性体20施加大于穿布料载荷的轴向载荷，此载荷在铆接开始时到其结束时缓缓增大。在图6的铆接工序初始阶段，弹性体20承受载荷而在轴向上缩小，凹部22的上下间隔收窄，并且，薄壁部23比穿布料时更大程度地向半径方向外侧鼓起。自该状态起模主体11的冲头部14进一步下降时，如图7所示，被压扁的柱部42’开始向半径方向扩张。此时，弹性体20承受增加的载荷而进一步向轴向缩小，凹部22压扁而消失或者基本上消失，上方厚壁部24a和下方厚壁部24b在轴向上互相接触或者接近，薄壁部23的变形量成为最大。通过自该状态起使冲头部14向下方变位一些而进一步压扁柱部42’，如图8所示，铆接工序结束，完成将钮扣30向布料1的安装。在该铆接工序的最终阶段，弹性体20承受最大的载荷（以下也称作“铆接载荷”）而在上下方向缩小一些，但此时，已经最大限度变形的薄壁部23几乎没有变形，上下接触或者接近的上方厚壁部24a和下方厚壁部24b变形，吸收该载荷。另外，弹性体20的在薄壁部23大致最大程度变形之后主要是厚壁部24发生变形时的挠性（第2挠性）小于弹性体20的在穿布料时主要是薄壁部23变形时的挠性（第1挠性）。因此，在铆接时，弹性体20承受如所期待的那样进行利用钮扣保持体15按压钮扣30和布料1以及利用模主体11的冲头部14铆接柱部42时所需要的载荷而变形，但不会较大地变形到所需以上程度，不容许过量的载荷。由此，对钮扣30、上模10、纽扣安装用冲压装置等施加的负荷降低。 [0036] 图9是对于具有凹部22的上述弹性体20、及不具有凹部22且除了凹部22的有无之外与弹性体20相同尺寸的弹性体（以往的弹性体）测定将钮扣30安装于布料1时下降的冲头部14的变位量（下降量）和对各弹性体施加的轴向载荷的图表。在钮扣安装构件40的柱部42穿透布料1之前，自模主体11的上方弹性体接收部12和钮扣保持体15的下方弹性体接收部16对弹性体施加载荷，起到压缩作用。随着冲头部14的变位量增加，该载荷逐渐增大，在柱部42穿透布料1的时刻，弹性体暂时脱离压缩作用，对弹性体施加的载荷减少。柱部42穿透布料1所需的穿布料载荷根据布料1的材质、厚度等而有所不同，但在图9的图表所示的例子中，在大于等于400N且小于500N的载荷下进行穿布料。之后，通过冲头部14开始铆接柱部42，对弹性体施加的载荷再次转为增加。铆接柱部42所需的铆接载荷根据钮扣安装构件40的材质、柱部42的压扁量等有所不同，但在图9的图表所示的例子中，在比穿布料载荷更大的500N以上的载荷下进行铆接。对于具有凹部22的弹性体20和没有凹部的弹性体，比较在冲头部14铆接柱部42时对弹性体施加的载荷，则可知与后者相比，载荷500N在以上，前者的载荷也很小，不容许不必要的载荷。 [0037] 图10～图13表示弹性体的变形例。图10中的弹性体60的凹部62的纵截面形状为半圆形状，其被凹部62划分为薄壁部63和上侧和下侧的厚壁部64。图11中的弹性体70的凹部72的纵截面形状为三角形状，其被凹部72划分为薄壁部73和上下的厚壁部 74。图12中的弹性体80是利用不同的材质分别事先形成了薄壁部83和厚壁部84之后将它们组合起来而构成的。在薄壁部83的上下表面的半径方向内侧端部分别设有环状的突起83’，而且，在上方的厚壁部84的底面大致中央及下方的厚壁部84的上表面大致中央，分别设有与薄壁部83的突起83’相吻合的环状的槽84’。在这种情况下，除了根据凹部82的形状、数量之外，还能够从薄壁部83和厚壁部84的材质角度设定弹性体80的第1挠性及第2挠性。图13中的弹性体90在上下方向上具有两个凹部92，随之，薄壁部93变为上下两个，厚壁部94变为上中下三个。凹部92设置在将弹性体90的上下方向长度大致三等分的位置。 [0038] 附图标记说明 [0039] 1、布料；10、纽扣安装用上模；11、模主体；12、上方弹性体接收部；14、冲头部；15、钮扣保持体；16、下方弹性体接收部；17、钮扣保持部；19、中央孔；20、60、70、80、90、弹性体；21、内周面；22、62、72、82、92、凹部；23、63、73、83、93、薄壁部；24、64、74、84、94、厚壁部；24a、上方厚壁部；24b、下方厚壁部；30、钮扣（公按扣）；31、基部；32、突起接收部；35、安装用开口；40、钮扣安装构件；42、柱部；50、下模。 |
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