CN102312894A - 压铆螺栓 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种压铆螺栓，其头部的外径尺寸小，而且抑制了不必要的轴部的增大，并构成为兼具防转功能和防脱功能。压铆螺栓(1)将螺纹轴部(2)贯穿插入到金属板材(10)上预设的安装孔(11)内，并通过铆接结合而固定安装于金属板材，其特征在于，在螺纹轴部一端上设置的头部(3)正下方的颈下轴部，沿周向交错地设置有多个突条部(4)和凹部(5)，突条部形成为螺纹轴部侧的端部(4b)的直径比头部侧的端部(4a)的直径大，金属板材上设置的上述安装孔的孔径形成为比上述突条部的最大直径稍大，通过仅使该安装孔周缘的金属板材产生部分铆接变形(塑性变形)，并深入突条部和凹部，从而构成为兼具防转功能和防脱功能的结构。

Description

压铆螺栓
技术领域
本发明涉及一种将螺纹轴部贯穿插进金属板材上预设的安装孔内，并通过铆接结合而固定安装在上述金属板材上的压铆螺栓(clinch bolt)。
背景技术
在构成机动车部件或建筑金属物等的接合体的金属板材的预定位置植入螺栓时，以往多使用焊接螺栓或双头螺栓。但是，这种带有焊接作业的螺栓难以焊接在喷漆后的钢板或镀层处理后的钢板上，另外，在焊接作业前后都需要花费时间和劳力。而且，还具有焊接作业时产生的气体对人体带来恶劣影响等的问题，因此从作业环境方面也追求不使用焊接的螺栓的植入作业。
为了解决上述问题，研制并采用了各种将螺纹轴部贯穿插进金属板材上预设的安装孔内、并通过铆接结合将螺栓植入并固定安装在上述金属板材上的压铆螺栓。通常要求这种形式的压铆螺栓相对于通过铆接结合而固定安装的金属板材具有防转功能和防脱功能。
例如，专利文献1公开了一种压铆螺栓，其具备在螺栓头部的座面上设置铆接用突起部而得到的防转功能，并且在螺栓头部正下方的颈下轴部处具备防脱功能。该压铆螺栓的头部的外径尺寸相对于螺纹轴部的轴径变大，伴随有安装部位的制约以及重量增加、成本增高等问题。
另外，专利文献2和专利文献3公开了在头部正下方的颈下轴部的外周面设置有锯齿部的压铆螺栓。该压铆螺栓的结构为：螺纹轴部贯穿插入金属板材上设置的安装孔内，通过使上述锯齿部深入上述安装孔周缘的上述金属板材而具备防转功能，同时通过使上述锯齿部的上述螺纹轴部侧的端部向上述头部侧压缩变形而具备防脱功能。并且，为了使螺纹轴部的尺寸和形状不因上述颈下轴部上设置的锯齿部沿轴向产生的压缩变形而受到影响，在上述锯齿部和上述螺纹轴部之间设置有在原来的紧固时不需要的轴部。另外，随着上述锯齿部的压缩变形，会产生在同样的紧固时不需要的轴部。因此，作为整体而包含螺纹轴部的轴部的全长增长至需要以上。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-71401号公报
专利文献2：日本特公平5-85767号公报
专利文献3：日本特开昭60-11710号公报
发明内容
本发明鉴于上述现有的压铆螺栓的问题点提出，本发明的目的在于提供一种压铆螺栓，其构成为在减小头部的外径尺寸的同时，抑制不需要的轴部的增大，并兼具防转功能和防脱功能。
为了解决上述问题，本发明提供一种压铆螺栓，其将螺纹轴部贯穿插入到金属板材上预设的安装孔内，并通过铆接结合而固定安装于上述金属板材，其特征在于，在上述螺纹轴部的一端上设置的头部正下方的颈下轴部，沿周向交错地设置有多个突条部和凹部，上述突条部形成为上述螺纹轴部侧的端部的直径比上述头部侧的端部的直径大，上述金属板材上设置的上述安装孔的孔径形成为比上述突条部的最大直径稍大，通过仅使该安装孔周缘的上述金属板材产生部分铆接变形(塑性变形)，并深入上述突条部和上述凹部，从而构成为兼具防转功能和防脱功能的结构。
优选的是，上述突条部的最大直径与上述螺纹轴部的外径相等、或者比上述螺纹轴部的外径大。
上述突条部具体构成为：其外侧面为从上述头部侧的端部向上述螺纹轴部侧的端部外扩的锥面，上述螺纹轴部侧的端部形成为比上述头部侧的端部直径大。
本发明的压铆螺栓为如下的简单结构：在头部正下方的颈下轴部沿周向交错地设置有多个突条部和凹部，上述突条部形成为上述螺纹轴部侧的端部的直径比上述头部侧的端部的直径大；并且本发明的压铆螺栓构成为：将上述螺纹轴部贯穿插入到金属板材上设置的安装孔内，仅使该安装孔周缘的上述金属板材产生部分铆接变形(塑性变形)，并深入上述突条部和上述凹部，由此兼具防转功能和防脱功能，因此，能够获得头部的外径尺寸变小、并且抑制了不必要的轴部的增大、且兼具防转功能和防脱功能的压铆螺栓。
另外，仅使上述金属板材的上述安装孔的周缘部分产生铆接变形(塑性变形)，上述颈下轴部的上述突条部和上述凹部未产生铆接变形，因此容易进行铆接结合作业，而且还能够充分确保上述颈下轴部的强度。
附图说明
图1为本发明涉及的压铆螺栓的正视图。
图2为从螺纹轴部侧看到的同上压铆螺栓的仰视图。
图3为同上压铆螺栓的关键部位的立体图。
图4为表示同上压铆螺栓的铆接结合工序的准备状态的、关键部位的纵剖正视图。
图5为表示同上压铆螺栓的铆接结合工序的铆接状态的、关键部位的纵剖正视图。
图6为表示同上压铆螺栓铆接结合于金属板材的状态的、关键部位的纵剖正视图。
图7为从图6的螺纹轴部侧看到的仰视图。
图8为沿图7的8-8线的剖视图。
图9为沿图7的9-9线的剖视图。
标号说明
1：压铆螺栓；2：螺纹轴部；3：头部；4：突条部；4a：突条部4的头部3侧的端部；4b：突条部4的螺纹轴部2侧的端部；5：凹部；6：外侧面；10：金属板材；11：安装孔；12：变形厚度部；15：铆接模；16：支撑孔；16a：扩径开口部；17：铆接用环状突起。
具体实施方式
以下，基于附图说明本发明的实施方式。
图1至图3表示本发明涉及的压铆螺栓1。该压铆螺栓1的构造为：在螺纹轴部2的一端设置的头部3的正下方的颈下轴部上，沿周向交错地设置有多个突条部4和凹部5。各突条部4的外侧面6形成为从头部3侧的端部4a朝向轴部2侧的端部4b外扩的锥面，端部4b的外径B比端部4a的外径A大，端部4b的外径B为最大直径。并且，在图示的实施例中，端部4b的外径B形成为比螺纹轴部2的外径D稍大，但也可以与螺纹轴部2的外径D相等。另一方面，凹部5形成为圆弧状凹面。
图4和图5表示将具有上述结构的本发明的压铆螺栓1通过铆接结合来固定安装在金属板材10上的铆接工序。
在金属板材10上预先冲压加工出安装孔11。该安装孔11形成为直径比压铆螺栓1的突条部4的螺纹轴部2侧的端部4b的外径B、即突条部4的最大直径稍大，将螺纹轴部2贯穿插入安装孔11内，以颈下轴部的突条部4和凹部5嵌合在安装孔11内的姿态设置在铆接模15上。
铆接模15具有用于插入并支撑螺纹轴部2的支撑孔16，该支撑孔16的上端开口附近形成为与突条部4的外径B大致相等的扩径开口部16a，沿着该扩径开口部16a的上端开口边缘一体地突出设置有铆接用环状突起17。
如图4所示，将螺纹轴部2贯穿插入安装孔11内，在压铆螺栓1组装于金属板材10的状态下，将螺纹轴部2插入铆接模15的支撑孔16内，使金属板材10抵接支撑于铆接用环状突起17，成为铆接结合的准备状态。
在该状态下，当通过未图示的按压冲头按压头部3、从而将金属板材10按压在铆接模15上时，如图5所示，铆接用环状突起17压入安装孔11的周缘部分的金属板材10内，从而使金属板材10发生铆接变形(塑性变形)，铆接变形后的金属板材10的变形厚度部12深入突条部4和凹部5，从而被铆接结合。在该铆接结合中，形成为兼具防脱功能(参照图8)和防转功能(参照图9)的结合状态，所述防脱功能通过形成为向突条部4的螺纹轴部2侧外扩的锥面的外侧面6来实现，所述防转功能通过突条部4和凹部5的协同作用来实现，从而压铆螺栓1固定安装在金属板材10上。另外，凹部5形成为圆弧状凹面，由此能够使金属板材10的变形厚度部12容易地深入凹部5。

Claims (4)

1.一种压铆螺栓，其将螺纹轴部贯穿插入到金属板材上预设的安装孔内，并通过铆接结合而固定安装于上述金属板材，其特征在于，
在上述螺纹轴部的一端上设置的头部正下方的颈下轴部，沿周向交错地设置有多个突条部和凹部，
上述突条部形成为上述螺纹轴部侧的端部的直径比上述头部侧的端部的直径大，
上述金属板材上设置的上述安装孔的孔径形成为比上述突条部的最大直径稍大，通过仅使该安装孔周缘的上述金属板材产生部分铆接变形(塑性变形)，并深入上述突条部和上述凹部，从而构成为兼具防转功能和防脱功能的结构。
2.根据权利要求1所述的压铆螺栓，其特征在于，
上述突条部的最大直径与上述螺纹轴部的外径相等、或者比上述螺纹轴部的外径大。
3.根据权利要求1或2所述的压铆螺栓，其特征在于，
上述突条部的外侧面为从上述头部侧的端部向上述螺纹轴部侧的端部外扩的锥面，上述突条部的上述螺纹轴部侧的端部形成为比上述突条部的上述头部侧的端部直径大。
4.根据权利要求1至3的任一项所述的压铆螺栓，其特征在于，
上述凹部形成为圆弧状凹面。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120111