JP2002054615A - アルミ製打込みリベット - Google Patents
アルミ製打込みリベットInfo
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J15/00—Riveting
- B21J15/02—Riveting procedures
- B21J15/025—Setting self-piercing rivets
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B19/00—Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
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- F16B19/06—Solid rivets made in one piece
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10S411/00—Expanded, threaded, driven, headed, tool-deformed, or locked-threaded fastener
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Insertion Pins And Rivets (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルミニウム板に下穴を開けずにリベットで
打ち抜いてかしめ締結する際にも、亀裂、座屈、焼き付
き等が発生せず、作業性良く且つ確実にアルミニウム板
をかしめ締結し得るとともに、リサイクル面でも優れ、
かつ自動車等の製品の軽量化を図りうるアルミ製打込み
リベットを提供すること。 【解決手段】 ＪＩＳ６０００系アルミニウム合金から
なり、頭部と軸部とを有し、該軸部の表面硬度がＨｖ１
３５以上であることを特徴とするアルミ製打込みリベッ
ト。
打ち抜いてかしめ締結する際にも、亀裂、座屈、焼き付
き等が発生せず、作業性良く且つ確実にアルミニウム板
をかしめ締結し得るとともに、リサイクル面でも優れ、
かつ自動車等の製品の軽量化を図りうるアルミ製打込み
リベットを提供すること。 【解決手段】 ＪＩＳ６０００系アルミニウム合金から
なり、頭部と軸部とを有し、該軸部の表面硬度がＨｖ１
３５以上であることを特徴とするアルミ製打込みリベッ
ト。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアルミ製打込みリベ
ットに係り、アルミニウム板と同一材料から製造された
にもかかわらず、作業性よくアルミニウム板をかしめ締
結でき、リサイクルの簡易化および製品の軽量化を図り
うるアルミ製打込みリベットに関する。
ットに係り、アルミニウム板と同一材料から製造された
にもかかわらず、作業性よくアルミニウム板をかしめ締
結でき、リサイクルの簡易化および製品の軽量化を図り
うるアルミ製打込みリベットに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルミニウム板をかしめ締結する
ための打込みリベットは、締結強度を確保しかつ打込み
の際の打込みリベット自体の座屈等を防ぐため、鉄鋼或
いはステンレス鋼を材料としているのが一般的である。
しかし、鉄鋼やステンレス鋼を材料としたリベットで
は、下穴を開けずにアルミニウム板を締結する際の打込
み時に、該リベットの硬度がアルミニウム板に比べて高
くその差が大きいため、アルミニウム板に亀裂が生じや
すく、しかも系列の異なる金属を使用するため、電食問
題や熱膨張係数の違いで頭飛びが発生しやすいという問
題があった。
ための打込みリベットは、締結強度を確保しかつ打込み
の際の打込みリベット自体の座屈等を防ぐため、鉄鋼或
いはステンレス鋼を材料としているのが一般的である。
しかし、鉄鋼やステンレス鋼を材料としたリベットで
は、下穴を開けずにアルミニウム板を締結する際の打込
み時に、該リベットの硬度がアルミニウム板に比べて高
くその差が大きいため、アルミニウム板に亀裂が生じや
すく、しかも系列の異なる金属を使用するため、電食問
題や熱膨張係数の違いで頭飛びが発生しやすいという問
題があった。
【０００３】また近年、素材材料のリサイクル化が強く
要求されるようになり、スクラップ時の分別作業の簡素
化等の観点からも、アルミニウム板と同一材料のアルミ
製リベットで打込んでかしめ締結することが求められて
いるが、従来のアルミ製リベットでの接合は機械的強度
が不足するという問題があった。また、ＪＩＳ６０００
系合金からなるアルミ製板材の接合に際して、熱処理可
能な２０００系合金や７０００系合金からなるアルミ製
リベットを使用して打ち込み接合する試みもなされてい
るが、電位差による電食問題が発生するために実用化に
は至っていない。このような電食問題を解決するために
は、同じ６０００系合金からなるアルミ製リベットを用
いることが有効ではあるが、６０００系合金からなるア
ルミ製リベットの硬度はＨｖ１１０〜１２０程度しかな
く、下穴なしに打ち込み接合することは不可能であり、
また下穴をあけて接合したとしてもリベット強度がワー
ク強度よりも弱いためにリベット自身が破断してしまう
という問題があった。
要求されるようになり、スクラップ時の分別作業の簡素
化等の観点からも、アルミニウム板と同一材料のアルミ
製リベットで打込んでかしめ締結することが求められて
いるが、従来のアルミ製リベットでの接合は機械的強度
が不足するという問題があった。また、ＪＩＳ６０００
系合金からなるアルミ製板材の接合に際して、熱処理可
能な２０００系合金や７０００系合金からなるアルミ製
リベットを使用して打ち込み接合する試みもなされてい
るが、電位差による電食問題が発生するために実用化に
は至っていない。このような電食問題を解決するために
は、同じ６０００系合金からなるアルミ製リベットを用
いることが有効ではあるが、６０００系合金からなるア
ルミ製リベットの硬度はＨｖ１１０〜１２０程度しかな
く、下穴なしに打ち込み接合することは不可能であり、
また下穴をあけて接合したとしてもリベット強度がワー
ク強度よりも弱いためにリベット自身が破断してしまう
という問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、アルミニウ
ム板に下穴を開けずにリベットで打抜いてかしめ締結す
る際にも、亀裂、座屈、焼き付き等が発生せず、作業性
よくかつ確実にアルミニウム板をかしめ締結しうるとと
もに、リサイクル面でも優れ、かつ自動車等の製品の軽
量化を図りうるアルミ製打込みリベットの提供を目的と
している。
ム板に下穴を開けずにリベットで打抜いてかしめ締結す
る際にも、亀裂、座屈、焼き付き等が発生せず、作業性
よくかつ確実にアルミニウム板をかしめ締結しうるとと
もに、リサイクル面でも優れ、かつ自動車等の製品の軽
量化を図りうるアルミ製打込みリベットの提供を目的と
している。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の内、請求項１記
載の発明は、ＪＩＳ６０００系アルミニウム合金からな
り、頭部と軸部とを有し、該軸部の表面硬度がＨｖ１３
５以上であることを特徴とするアルミ製打込みリベット
に関する。また、請求項２記載の発明は、ＪＩＳ６００
０系アルミニウム合金の線材を冷間圧造加工することに
より得られてなることを特徴とする請求項１記載のアル
ミ製打込みリベットに関する。また、請求項３記載の発
明は、軸部の硬化層深さが０．０１〜０．３０ｍｍであ
ることを特徴とする請求項１又は２記載のアルミ製打込
みリベットに関する。また、請求項４記載の発明は、軸
部表面に冷間圧造にて、長手方向が軸方向と同一とされ
た凹凸を形成することにより硬化層を形成したことを特
徴とする請求項１乃至３いずれかに記載のアルミ製打込
みリベットに関する。また、請求項５記載の発明は、軸
部の中心部硬度が略Ｈｖ１１０〜１２０である二層構造
の硬さを軸部に有することを特徴とする請求項１乃至４
いずれかに記載のアルミ製打込みリベットに関する。ま
た、請求項６記載の発明は、頭部の外縁部から軸部にか
けての形状がアール形状とされてなることを特徴とする
請求項１乃至５いずれかに記載のアルミ製打込みリベッ
トに関する。
載の発明は、ＪＩＳ６０００系アルミニウム合金からな
り、頭部と軸部とを有し、該軸部の表面硬度がＨｖ１３
５以上であることを特徴とするアルミ製打込みリベット
に関する。また、請求項２記載の発明は、ＪＩＳ６００
０系アルミニウム合金の線材を冷間圧造加工することに
より得られてなることを特徴とする請求項１記載のアル
ミ製打込みリベットに関する。また、請求項３記載の発
明は、軸部の硬化層深さが０．０１〜０．３０ｍｍであ
ることを特徴とする請求項１又は２記載のアルミ製打込
みリベットに関する。また、請求項４記載の発明は、軸
部表面に冷間圧造にて、長手方向が軸方向と同一とされ
た凹凸を形成することにより硬化層を形成したことを特
徴とする請求項１乃至３いずれかに記載のアルミ製打込
みリベットに関する。また、請求項５記載の発明は、軸
部の中心部硬度が略Ｈｖ１１０〜１２０である二層構造
の硬さを軸部に有することを特徴とする請求項１乃至４
いずれかに記載のアルミ製打込みリベットに関する。ま
た、請求項６記載の発明は、頭部の外縁部から軸部にか
けての形状がアール形状とされてなることを特徴とする
請求項１乃至５いずれかに記載のアルミ製打込みリベッ
トに関する。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るアルミ製打込
みリベットの実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
本発明のアルミ製打込みリベット（１）は、全体がＪＩ
Ｓ６０００系アルミニウム合金から一体形成されてお
り、その形状は図１に示すように、円板状の頭部（２）
と、該頭部（２）の下方に延出されかつ円柱状を呈する
軸部（３）とから構成されている。そして、頭部（２）
の外縁部から軸部（３）に至る首部の形状がアール形状
（円弧形状）とされており、これにより、アルミニウム
板に対して打ち込みかしめを容易且つ確実に行うことが
可能となる。
みリベットの実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
本発明のアルミ製打込みリベット（１）は、全体がＪＩ
Ｓ６０００系アルミニウム合金から一体形成されてお
り、その形状は図１に示すように、円板状の頭部（２）
と、該頭部（２）の下方に延出されかつ円柱状を呈する
軸部（３）とから構成されている。そして、頭部（２）
の外縁部から軸部（３）に至る首部の形状がアール形状
（円弧形状）とされており、これにより、アルミニウム
板に対して打ち込みかしめを容易且つ確実に行うことが
可能となる。
【０００７】ＪＩＳ６０００系アルミニウム合金とは、
ＪＩＳに規定されたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合
金であり、その系列には６０６１、６Ｎ０１、６０６
３、６１０１、６１５１が存在している。本発明では、
これらの系列のうち６０６１や６０６３が好適に使用さ
れ、６０６１が最も好適に使用される。尚、本発明のア
ルミ製打ち込みリベットに使用されるアルミニウム合金
は、米国規格ではＡＳＴＭ６０００系のアルミニウム合
金であり、６０６１や６０６３が好ましく使用され、ド
イツ規格ではＤＩＮ６０００系のアルミニウム合金であ
り、ＥＮ ＡＷ−６０６１やＥＮ ＡＷ−６０６３、国
際規格（ＩＳＯ）ではＡｌＭｇ１ＳｉＣｕやＡｌＭｇ
０．７Ｓｉが好ましく使用される。
ＪＩＳに規定されたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合
金であり、その系列には６０６１、６Ｎ０１、６０６
３、６１０１、６１５１が存在している。本発明では、
これらの系列のうち６０６１や６０６３が好適に使用さ
れ、６０６１が最も好適に使用される。尚、本発明のア
ルミ製打ち込みリベットに使用されるアルミニウム合金
は、米国規格ではＡＳＴＭ６０００系のアルミニウム合
金であり、６０６１や６０６３が好ましく使用され、ド
イツ規格ではＤＩＮ６０００系のアルミニウム合金であ
り、ＥＮ ＡＷ−６０６１やＥＮ ＡＷ−６０６３、国
際規格（ＩＳＯ）ではＡｌＭｇ１ＳｉＣｕやＡｌＭｇ
０．７Ｓｉが好ましく使用される。
【０００８】本発明のアルミ製打込みリベット（１）
は、軸部（３）の表面硬度がビッカース硬さＨｖ１３５
以上、より好ましくはＨｖ１４５以上とされる。これ
は、Ｈｖが１３５よりも小さいと、ＪＩＳ６０００系ア
ルミニウム合金からなるアルミニウム板を打ち抜く際に
軸部（３）に座屈が発生しやすいためであり、例えば、
厚さ１．５ｍｍのＪＩＳ６０６１の展伸材からなる２枚
のアルミニウム板を打抜こうとすると軸部（３）に座屈
が発生してしまう。
は、軸部（３）の表面硬度がビッカース硬さＨｖ１３５
以上、より好ましくはＨｖ１４５以上とされる。これ
は、Ｈｖが１３５よりも小さいと、ＪＩＳ６０００系ア
ルミニウム合金からなるアルミニウム板を打ち抜く際に
軸部（３）に座屈が発生しやすいためであり、例えば、
厚さ１．５ｍｍのＪＩＳ６０６１の展伸材からなる２枚
のアルミニウム板を打抜こうとすると軸部（３）に座屈
が発生してしまう。
【０００９】このような、軸部（３）の表面硬度がビッ
カース硬さＨｖ１３５以上のアルミ製打込みリベット
（１）は、ＪＩＳ６０００系アルミニウム合金の線材を
冷間圧造加工することによって得ることができる。具体
的には、ＪＩＳ６０００系アルミニウム合金の線材を所
定寸法に切断して得られた材料に、軸方向から圧縮荷重
を加えて所定の硬度を得、その後冷間圧造加工によって
所定のリベット形状とする方法により得ることができ
る。また、上記した軸方向から圧縮荷重を加えて所定の
硬度を得た後、その材料の外径に応じた径方向の圧縮荷
重を加えて、軸部表面に長手方向が軸方向と同一の凹凸
を形成することにより所定の硬度を得、その後冷間圧造
加工によって所定のリベット形状とする方法によっても
得ることができる。ここで、軸部表面に形成される凹凸
形状としては、図２に示すような周方向に波形状に連続
した凹凸が好ましく採用され、このときの凹部の深さは
例えば後述する実施例（表７）に示す如く０．２ｍｍ程
度となる。
カース硬さＨｖ１３５以上のアルミ製打込みリベット
（１）は、ＪＩＳ６０００系アルミニウム合金の線材を
冷間圧造加工することによって得ることができる。具体
的には、ＪＩＳ６０００系アルミニウム合金の線材を所
定寸法に切断して得られた材料に、軸方向から圧縮荷重
を加えて所定の硬度を得、その後冷間圧造加工によって
所定のリベット形状とする方法により得ることができ
る。また、上記した軸方向から圧縮荷重を加えて所定の
硬度を得た後、その材料の外径に応じた径方向の圧縮荷
重を加えて、軸部表面に長手方向が軸方向と同一の凹凸
を形成することにより所定の硬度を得、その後冷間圧造
加工によって所定のリベット形状とする方法によっても
得ることができる。ここで、軸部表面に形成される凹凸
形状としては、図２に示すような周方向に波形状に連続
した凹凸が好ましく採用され、このときの凹部の深さは
例えば後述する実施例（表７）に示す如く０．２ｍｍ程
度となる。
【００１０】上記のような方法で得られたアルミ製打込
みリベット（１）は、軸部（３）の表面硬度がＨｖ１３
５以上であって、中心部硬度が略Ｈｖ１１０〜１２０程
度のリベット、即ち表面に所定深さの硬化層が形成され
た二層構造の硬さ分布を有するリベットとなる。このと
き、軸部（３）の硬化層深さは０．０１〜０．０５ｍｍ
と比較的深く形成されるが、上記した軸部表面に凹凸を
形成する加工方法を採用した場合には、軸部表面からよ
り深い位置まで硬化層を形成することが可能となるため
好ましい。すなわち、例えば凹部の深さが０．２ｍｍの
場合、表面（凸部）からの硬化層深さは０．２１〜０．
２５ｍｍとなり、表面に凹凸が形成されていない場合に
比べて表面からの硬化層深さが深く形成される。尚、こ
の場合の硬化層深さは最大０．３ｍｍ程度にまでするこ
とができる。このように、軸部（３）における表面硬度
が高く内部硬度が低いリベットとすることによって、座
屈が生じにくく且つかしめを容易に行うことが可能なリ
ベットとなる。
みリベット（１）は、軸部（３）の表面硬度がＨｖ１３
５以上であって、中心部硬度が略Ｈｖ１１０〜１２０程
度のリベット、即ち表面に所定深さの硬化層が形成され
た二層構造の硬さ分布を有するリベットとなる。このと
き、軸部（３）の硬化層深さは０．０１〜０．０５ｍｍ
と比較的深く形成されるが、上記した軸部表面に凹凸を
形成する加工方法を採用した場合には、軸部表面からよ
り深い位置まで硬化層を形成することが可能となるため
好ましい。すなわち、例えば凹部の深さが０．２ｍｍの
場合、表面（凸部）からの硬化層深さは０．２１〜０．
２５ｍｍとなり、表面に凹凸が形成されていない場合に
比べて表面からの硬化層深さが深く形成される。尚、こ
の場合の硬化層深さは最大０．３ｍｍ程度にまでするこ
とができる。このように、軸部（３）における表面硬度
が高く内部硬度が低いリベットとすることによって、座
屈が生じにくく且つかしめを容易に行うことが可能なリ
ベットとなる。
【００１１】また、アルミ製打込みリベット（１）の軸
方向（図１において縦方向）の引張強さは、２００ＭＰ
ａ以上とするのが好ましい。これは、引張強さが２００
ＭＰａよりも小さいと、リベット（１）で締結された２
枚のアルミニウム板等の被締結材の間に引っ張り力が加
わった際にリベット（１）が破断し易くなり、被締結材
をしっかりと確実にかしめ締結しておく力が得られ難く
なるからである。
方向（図１において縦方向）の引張強さは、２００ＭＰ
ａ以上とするのが好ましい。これは、引張強さが２００
ＭＰａよりも小さいと、リベット（１）で締結された２
枚のアルミニウム板等の被締結材の間に引っ張り力が加
わった際にリベット（１）が破断し易くなり、被締結材
をしっかりと確実にかしめ締結しておく力が得られ難く
なるからである。
【００１２】また、アルミ製打込みリベット（１）の軸
部（３）の剪断強さ（図１において横方向の剪断強さ）
は、２６０ＭＰａ以上とするのが好ましい。これは、剪
断強さが２６０ＭＰａよりも小さいと、リベット（１）
で締結された２枚のアルミニウム板等の被締結材の間に
剪断力が作用した際にリベット（１）が剪断破壊され易
くなって、被締結材をしっかりと確実にかしめ締結して
おく力が得られ難くなるからである。
部（３）の剪断強さ（図１において横方向の剪断強さ）
は、２６０ＭＰａ以上とするのが好ましい。これは、剪
断強さが２６０ＭＰａよりも小さいと、リベット（１）
で締結された２枚のアルミニウム板等の被締結材の間に
剪断力が作用した際にリベット（１）が剪断破壊され易
くなって、被締結材をしっかりと確実にかしめ締結して
おく力が得られ難くなるからである。
【００１３】このように、アルミニウム合金を材料とし
た本発明の高硬度、高強度のアルミ製打込みリベット
（１）は、アルミニウム板を打抜いてからかしめる、即
ち、アルミニウム板（Ｗ１）、（Ｗ２）に下穴を開けず
に、例えば図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ポンチ
（９）の下降により、リベットに座屈等を発生させるこ
となく該アルミニウム板（Ｗ１）、（Ｗ２）を一旦打抜
き、更にダイ（１０）を回転させて、図３（Ｃ）、
（Ｄ）に示すように、ポンチ（９）の下降によりかしめ
締結を作業性良く行うことが出来る。なお、ダイ（１
０）には、打抜きによりアルミ製打込みリベット（１）
の軸部（３）が挿入されかつアルミかすを排出する孔
（１０Ａ）が設けられている。なお、本発明に係るアル
ミ製打込みリベットの打抜き、およびかしめは、このよ
うな手段に限定されることは勿論なく、例えば打抜き後
にかしめる二段の動作をするリベットセッターに、アル
ミ製打込みリベットを自動的に供給する装置を取付ける
ことにより、作業効率を更に高めうるとともに、アルミ
製打込みリベットでアルミニウム板等のワークを打抜か
ず、中間で止め、再度軸（軸部）を広げるポンチを押し
当て、ワークを打破らずにかしめることも可能である。
た本発明の高硬度、高強度のアルミ製打込みリベット
（１）は、アルミニウム板を打抜いてからかしめる、即
ち、アルミニウム板（Ｗ１）、（Ｗ２）に下穴を開けず
に、例えば図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ポンチ
（９）の下降により、リベットに座屈等を発生させるこ
となく該アルミニウム板（Ｗ１）、（Ｗ２）を一旦打抜
き、更にダイ（１０）を回転させて、図３（Ｃ）、
（Ｄ）に示すように、ポンチ（９）の下降によりかしめ
締結を作業性良く行うことが出来る。なお、ダイ（１
０）には、打抜きによりアルミ製打込みリベット（１）
の軸部（３）が挿入されかつアルミかすを排出する孔
（１０Ａ）が設けられている。なお、本発明に係るアル
ミ製打込みリベットの打抜き、およびかしめは、このよ
うな手段に限定されることは勿論なく、例えば打抜き後
にかしめる二段の動作をするリベットセッターに、アル
ミ製打込みリベットを自動的に供給する装置を取付ける
ことにより、作業効率を更に高めうるとともに、アルミ
製打込みリベットでアルミニウム板等のワークを打抜か
ず、中間で止め、再度軸（軸部）を広げるポンチを押し
当て、ワークを打破らずにかしめることも可能である。
【００１４】また、アルミ製打込みリベットは、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で、軸部の先端から中途部まで
中心穴を形成してもよい。該先端から中途部までの部分
は、かしめによって容易に拡張してカールし、被締結部
材を締結するかしめ部として作用しうる。
の要旨を逸脱しない範囲で、軸部の先端から中途部まで
中心穴を形成してもよい。該先端から中途部までの部分
は、かしめによって容易に拡張してカールし、被締結部
材を締結するかしめ部として作用しうる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明に係るアルミ製打込みリベット
の実施例及び比較例を示すことにより、本発明の効果を
より明確にする。但し、本発明は以下の実施例により何
ら限定されるものではない。 （実施例リベット）ＪＩＳ６０６１のアルミニウム合金
の線材を所定寸法に切断して得られた材料に軸方向から
圧縮荷重を加えて所定の硬度を得て、その後冷間圧造加
工によって頭部の厚さＴが０．５ｍｍ、軸部の軸径がφ
５ｍｍ、長さが７．２７ｍｍのアルミ製打込みリベット
を製造し、これを実施例１のアルミ製打込みリベットと
した。また、ＪＩＳ６０６１のアルミニウム合金の線材
を所定寸法に切断して得られた材料に、軸方向から圧縮
荷重を加えて所定の硬度を得た後、径方向の圧縮荷重を
加えて軸部表面に連続した波形状の凹凸を形成すること
により所定の硬度を得、その後冷間圧造加工によって実
施例１と同寸法のアルミ製打込みリベットを製造し、こ
れを実施例２のアルミ製打込みリベットとした。
の実施例及び比較例を示すことにより、本発明の効果を
より明確にする。但し、本発明は以下の実施例により何
ら限定されるものではない。 （実施例リベット）ＪＩＳ６０６１のアルミニウム合金
の線材を所定寸法に切断して得られた材料に軸方向から
圧縮荷重を加えて所定の硬度を得て、その後冷間圧造加
工によって頭部の厚さＴが０．５ｍｍ、軸部の軸径がφ
５ｍｍ、長さが７．２７ｍｍのアルミ製打込みリベット
を製造し、これを実施例１のアルミ製打込みリベットと
した。また、ＪＩＳ６０６１のアルミニウム合金の線材
を所定寸法に切断して得られた材料に、軸方向から圧縮
荷重を加えて所定の硬度を得た後、径方向の圧縮荷重を
加えて軸部表面に連続した波形状の凹凸を形成すること
により所定の硬度を得、その後冷間圧造加工によって実
施例１と同寸法のアルミ製打込みリベットを製造し、こ
れを実施例２のアルミ製打込みリベットとした。
【００１６】（比較例リベット）実施例と略同一寸法の
アルミ製リベット（商品名：アルミソリッドリベット０
５×８，福井鋲螺株式会社製）を比較例のリベットとし
て使用した。
アルミ製リベット（商品名：アルミソリッドリベット０
５×８，福井鋲螺株式会社製）を比較例のリベットとし
て使用した。
【００１７】（硬度測定）上記実施例１、２及び比較例
のリベットの軸部の硬度をビッカース硬度測定器（株式
会社アカシ製微少硬さ試験機ＭＶＫ−Ｈ３、荷重５０ｇ
ｆ）を使用して測定した。測定結果を後記表１〜表１１
に示す。
のリベットの軸部の硬度をビッカース硬度測定器（株式
会社アカシ製微少硬さ試験機ＭＶＫ−Ｈ３、荷重５０ｇ
ｆ）を使用して測定した。測定結果を後記表１〜表１１
に示す。
【００１８】表１は実施例１のリベットの表面硬度の測
定結果を示し、このときの測定位置は図４に示すよう
に、周方向２箇所（Ｎｏ．１，Ｎｏ．２）において、軸
部底面から頭部方向（図示ｘ方向）に０．７ｍｍ，１ｍ
ｍ，１．２ｍｍ，１．７ｍｍ，２ｍｍ，２．２ｍｍ，
２．５ｍｍの各位置とした。
定結果を示し、このときの測定位置は図４に示すよう
に、周方向２箇所（Ｎｏ．１，Ｎｏ．２）において、軸
部底面から頭部方向（図示ｘ方向）に０．７ｍｍ，１ｍ
ｍ，１．２ｍｍ，１．７ｍｍ，２ｍｍ，２．２ｍｍ，
２．５ｍｍの各位置とした。
【表１】
【００１９】表２は実施例１のリベットの表面からの深
さによる硬度測定結果を示し、このときの測定位置は図
５に示すように、軸部表面から軸中心方向（図示ｘ方
向）に０．０１ｍｍ，０．０２ｍｍ，０．０３ｍｍ，
０．０４ｍｍ，０．０５ｍｍの各位置（ｘ方向距離）と
し、各位置について３回ずつ測定した。
さによる硬度測定結果を示し、このときの測定位置は図
５に示すように、軸部表面から軸中心方向（図示ｘ方
向）に０．０１ｍｍ，０．０２ｍｍ，０．０３ｍｍ，
０．０４ｍｍ，０．０５ｍｍの各位置（ｘ方向距離）と
し、各位置について３回ずつ測定した。
【表２】
【００２０】表３は実施例１のリベットの内部硬度の測
定結果を示し、このときの測定位置は図６（ａ）に示す
ように、軸部底面から頭部方向に１．５ｍｍの位置の断
面において、図６（ｂ）に示すように軸部表面の一点を
原点（０，０）として該原点から軸部中心方向をｘ方向
とし、該ｘ方向と直角方向をｙ方向としたときに、ｘ方
向に０．１ｍｍ，０．１７５ｍｍ，０．２８ｍｍ，０．
３３ｍｍ，０．３８ｍｍの各位置、及びｙ方向に０ｍ
ｍ，０．１ｍｍの各位置とした。
定結果を示し、このときの測定位置は図６（ａ）に示す
ように、軸部底面から頭部方向に１．５ｍｍの位置の断
面において、図６（ｂ）に示すように軸部表面の一点を
原点（０，０）として該原点から軸部中心方向をｘ方向
とし、該ｘ方向と直角方向をｙ方向としたときに、ｘ方
向に０．１ｍｍ，０．１７５ｍｍ，０．２８ｍｍ，０．
３３ｍｍ，０．３８ｍｍの各位置、及びｙ方向に０ｍ
ｍ，０．１ｍｍの各位置とした。
【表３】 また、表４は実施例１のリベットの中心部硬度の測定結
果を示す。尚、測定位置は図６に示したものと同様であ
って（但し、ｙ方向は一箇所のみ）、表中の（ｘ，ｙ）
は図６に示したｘ方向、ｙ方向に対応している。
果を示す。尚、測定位置は図６に示したものと同様であ
って（但し、ｙ方向は一箇所のみ）、表中の（ｘ，ｙ）
は図６に示したｘ方向、ｙ方向に対応している。
【表４】
【００２１】表５は実施例２のリベットの表面硬度の測
定結果を示し、このときの測定位置は図７に示すよう
に、周方向３箇所（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３）において、軸
部底面から頭部方向（図示ｘ方向）に０．７ｍｍ，１ｍ
ｍ，１．２ｍｍ，１．７ｍｍ，２ｍｍ，２．２ｍｍ，
２．５ｍｍの各位置とした。
定結果を示し、このときの測定位置は図７に示すよう
に、周方向３箇所（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３）において、軸
部底面から頭部方向（図示ｘ方向）に０．７ｍｍ，１ｍ
ｍ，１．２ｍｍ，１．７ｍｍ，２ｍｍ，２．２ｍｍ，
２．５ｍｍの各位置とした。
【表５】
【００２２】表６は実施例２のリベットの表面からの深
さによる硬度測定結果を示し、このときの測定位置は図
８に示すように、軸部表面から軸中心方向（図示ｘ方
向）に０．０１ｍｍ，０．０２ｍｍ，０．０３ｍｍ，
０．０４ｍｍ，０．０５ｍｍの各位置（ｘ方向距離）と
し、各位置について３回ずつ測定した。
さによる硬度測定結果を示し、このときの測定位置は図
８に示すように、軸部表面から軸中心方向（図示ｘ方
向）に０．０１ｍｍ，０．０２ｍｍ，０．０３ｍｍ，
０．０４ｍｍ，０．０５ｍｍの各位置（ｘ方向距離）と
し、各位置について３回ずつ測定した。
【表６】 尚、実施例２のリベットについては、全ての硬度測定を
軸部に形成された凹凸の谷部（凹部）同士の中間位置
（図７及び図８参照）にて行った。参考に実施例２のリ
ベットの谷部の深さ（図９参照）を４箇所（４つの谷
部）について測定した結果を表７に示す。
軸部に形成された凹凸の谷部（凹部）同士の中間位置
（図７及び図８参照）にて行った。参考に実施例２のリ
ベットの谷部の深さ（図９参照）を４箇所（４つの谷
部）について測定した結果を表７に示す。
【表７】
【００２３】表８及び表９は実施例２のリベットの内部
硬度の測定結果を示し、このときの測定位置は図１０
（ａ）に示すように、軸部底面から頭部方向に１．５ｍ
ｍの断面において、図１０（ｂ）に示すように軸部表面
の山部と谷部との境界部分の一点を原点（０，０）とし
て該原点から軸部中心方向をｘ方向とし、該ｘ方向と直
角方向をｙ方向としたときに、ｘ方向に０．１ｍｍ，
０．１７５ｍｍ，０．２８ｍｍ，０．３３ｍｍ、ｙ方向
に−０．１ｍｍ，−０．０２ｍｍ，０．０７ｍｍ，０．
１７ｍｍ，０．２７ｍｍ，０．３７ｍｍ，０．４ｍｍ，
０．５６ｍｍ，０．７４ｍｍの位置とし、同一のリベッ
トの２つの山（山１、山２）について測定した。
硬度の測定結果を示し、このときの測定位置は図１０
（ａ）に示すように、軸部底面から頭部方向に１．５ｍ
ｍの断面において、図１０（ｂ）に示すように軸部表面
の山部と谷部との境界部分の一点を原点（０，０）とし
て該原点から軸部中心方向をｘ方向とし、該ｘ方向と直
角方向をｙ方向としたときに、ｘ方向に０．１ｍｍ，
０．１７５ｍｍ，０．２８ｍｍ，０．３３ｍｍ、ｙ方向
に−０．１ｍｍ，−０．０２ｍｍ，０．０７ｍｍ，０．
１７ｍｍ，０．２７ｍｍ，０．３７ｍｍ，０．４ｍｍ，
０．５６ｍｍ，０．７４ｍｍの位置とし、同一のリベッ
トの２つの山（山１、山２）について測定した。
【表８】
【表９】 また、表１０は実施例２のリベットの中心部硬度の測定
結果を示す。尚、測定位置は図１０に示したものと同様
であって（但し、ｙ方向は一箇所のみ）、表中の（ｘ，
ｙ）は図１０に示したｘ方向、ｙ方向に対応している。
結果を示す。尚、測定位置は図１０に示したものと同様
であって（但し、ｙ方向は一箇所のみ）、表中の（ｘ，
ｙ）は図１０に示したｘ方向、ｙ方向に対応している。
【表１０】
【００２４】表１１は比較例のリベットの表面硬度の測
定結果を示す。このときの測定位置は図４において、ｘ
方向に０．５ｍｍ，１ｍｍ，１．５ｍｍ，２ｍｍ，２．
５ｍｍの各位置とした。
定結果を示す。このときの測定位置は図４において、ｘ
方向に０．５ｍｍ，１ｍｍ，１．５ｍｍ，２ｍｍ，２．
５ｍｍの各位置とした。
【表１１】
【００２５】表１２は比較例のリベットの内部硬度の測
定結果を示し、このときの測定位置は図６において、ｘ
方向に０．１ｍｍ、ｙ方向に−０．３ｍｍ，−０．２ｍ
ｍ，−０．１ｍｍ，０ｍｍ，１ｍｍ，２ｍｍ，３ｍｍの
各位置とした
定結果を示し、このときの測定位置は図６において、ｘ
方向に０．１ｍｍ、ｙ方向に−０．３ｍｍ，−０．２ｍ
ｍ，−０．１ｍｍ，０ｍｍ，１ｍｍ，２ｍｍ，３ｍｍの
各位置とした
【表１２】 また、表１３は比較例のリベットの中心部硬度の測定結
果を示す。尚、測定位置は実施例１と同様である。
果を示す。尚、測定位置は実施例１と同様である。
【表１３】
【００２６】（比較試験） １．圧縮試験 実施例１、２及び比較例のリベットを軸方向に圧縮して
それぞれの圧縮強度（圧縮降伏点）をアイコーエンジニ
アリング製圧縮試験機MAX2000kgf（荷重速度30mm／mi
n.）により測定した。尚、測定は各リベットについて３
個ずつ行いその平均値を求めた。図１１は荷重と変位の
関係を示すグラフであり、図１２は応力と変位の関係の
関係を示すグラフである。尚、グラフ中、実線が実施例
１、点線が実施例２、一点鎖線が比較例をそれぞれ示し
ている。また、表１４及び表１５に降伏時の荷重及び応
力の値を示す。
それぞれの圧縮強度（圧縮降伏点）をアイコーエンジニ
アリング製圧縮試験機MAX2000kgf（荷重速度30mm／mi
n.）により測定した。尚、測定は各リベットについて３
個ずつ行いその平均値を求めた。図１１は荷重と変位の
関係を示すグラフであり、図１２は応力と変位の関係の
関係を示すグラフである。尚、グラフ中、実線が実施例
１、点線が実施例２、一点鎖線が比較例をそれぞれ示し
ている。また、表１４及び表１５に降伏時の荷重及び応
力の値を示す。
【表１４】
【表１５】
【００２７】圧縮試験の結果から明らかな如く、本発明
に係る実施例１及び２のアルミ製打込みリベットは、比
較例（従来品）のリベットに比べて圧縮強度が高く、ま
た実施例２のリベットは実施例１のリベットに比べて圧
縮強度が高かった。
に係る実施例１及び２のアルミ製打込みリベットは、比
較例（従来品）のリベットに比べて圧縮強度が高く、ま
た実施例２のリベットは実施例１のリベットに比べて圧
縮強度が高かった。
【００２８】２．引張り試験及び剪断試験 厚さ１．５ｍｍの鉄板からなるワーク２枚に下穴をあけ
て、この下穴に実施例１及び比較例のリベットをそれぞ
れ挿入して２枚のワークをかしめ締結した。そして、締
結されたワークに対して引張り力及び剪断力を３０ｍｍ
／ｍｉｎの速度で加えてリベットが破損したときの荷重
を測定することによって、リベットの引張り強さ及びせ
ん断強さを求めた。表１６に実施例１の引張り試験結
果、表１７に実施例１の剪断試験結果、表１８に比較例
の引張り試験結果、表１９に比較例の剪断試験結果をそ
れぞれ示す。
て、この下穴に実施例１及び比較例のリベットをそれぞ
れ挿入して２枚のワークをかしめ締結した。そして、締
結されたワークに対して引張り力及び剪断力を３０ｍｍ
／ｍｉｎの速度で加えてリベットが破損したときの荷重
を測定することによって、リベットの引張り強さ及びせ
ん断強さを求めた。表１６に実施例１の引張り試験結
果、表１７に実施例１の剪断試験結果、表１８に比較例
の引張り試験結果、表１９に比較例の剪断試験結果をそ
れぞれ示す。
【００２９】
【表１６】
【００３０】
【表１７】
【００３１】
【表１８】
【００３２】
【表１９】
【００３３】表１６〜表１９の結果から明らかな如く、
実施例１のリベットは比較例のリベットに比べて、締結
強度（引張り強さ及びせん断強さ）に優れていた。
実施例１のリベットは比較例のリベットに比べて、締結
強度（引張り強さ及びせん断強さ）に優れていた。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るアル
ミ製打込みリベットによれば、表面硬度をＨｖ１３５以
上としたことによって、アルミニウム板と同一材料を用
いたアルミ製打込みリベットにより、溶接などの火器を
使わず、かつ下穴を開ける手間も要さずに、単時間でア
ルミニウム板を強固にかしめ締結しうるとともに、同系
列の材料を使用するため、電食問題、熱膨張係数の違い
で発生する頭飛びの問題を解決しうる他、スクラップ時
の分別作業が簡素化されるなど、リサイクル性に優れた
締結部材を提供しうる。また、本発明に係るアルミ製打
込みリベットは、アルミニウム板と同系列の材料を用い
ながらも、強度が優れているため、打抜いてかしめる際
のアルミニウム板の亀裂の発生、及び打込みリベットの
座屈の発生を共に防止でき、下穴を開ける必要がないこ
ととも相まって、確実性、作業性を向上しうるととも
に、鉄鋼或いはステンレス鋼に比べて、軽量化でき、し
かもかしめ施工後の状態を容易に目視して管理でき、安
全確認等を便宜とする。また、打抜いてかしめる際のア
ルミニウム板の焼き付きが少なく、板材を引き込まずに
確実に打ち抜いてかしめることが可能となる。また、軸
部の硬化層深さを０．０１〜０．３０ｍｍとすることに
よって、かしめ時における座屈や板材の焼き付きが発生
しにくくなり、更に軸部の中心部硬度が略Ｈｖ１１０〜
１２０である二層構造の硬さを有するリベットとするこ
とにより、座屈が生じにくく且つかしめを容易に行うこ
とが可能となる。また、軸部表面に冷間圧造にて、長手
方向が軸方向と同一とされた凹凸を形成することにより
硬化層が厚く形成され、圧縮強度に優れたものとなり、
かしめ時における座屈の発生をより確実に防止すること
ができる。また、頭部の外縁部から軸部にかけての形状
がアール形状とされてなることにより、アルミニウム板
に対して打ち込みかしめを容易且つ確実に行うことが可
能となる。
ミ製打込みリベットによれば、表面硬度をＨｖ１３５以
上としたことによって、アルミニウム板と同一材料を用
いたアルミ製打込みリベットにより、溶接などの火器を
使わず、かつ下穴を開ける手間も要さずに、単時間でア
ルミニウム板を強固にかしめ締結しうるとともに、同系
列の材料を使用するため、電食問題、熱膨張係数の違い
で発生する頭飛びの問題を解決しうる他、スクラップ時
の分別作業が簡素化されるなど、リサイクル性に優れた
締結部材を提供しうる。また、本発明に係るアルミ製打
込みリベットは、アルミニウム板と同系列の材料を用い
ながらも、強度が優れているため、打抜いてかしめる際
のアルミニウム板の亀裂の発生、及び打込みリベットの
座屈の発生を共に防止でき、下穴を開ける必要がないこ
ととも相まって、確実性、作業性を向上しうるととも
に、鉄鋼或いはステンレス鋼に比べて、軽量化でき、し
かもかしめ施工後の状態を容易に目視して管理でき、安
全確認等を便宜とする。また、打抜いてかしめる際のア
ルミニウム板の焼き付きが少なく、板材を引き込まずに
確実に打ち抜いてかしめることが可能となる。また、軸
部の硬化層深さを０．０１〜０．３０ｍｍとすることに
よって、かしめ時における座屈や板材の焼き付きが発生
しにくくなり、更に軸部の中心部硬度が略Ｈｖ１１０〜
１２０である二層構造の硬さを有するリベットとするこ
とにより、座屈が生じにくく且つかしめを容易に行うこ
とが可能となる。また、軸部表面に冷間圧造にて、長手
方向が軸方向と同一とされた凹凸を形成することにより
硬化層が厚く形成され、圧縮強度に優れたものとなり、
かしめ時における座屈の発生をより確実に防止すること
ができる。また、頭部の外縁部から軸部にかけての形状
がアール形状とされてなることにより、アルミニウム板
に対して打ち込みかしめを容易且つ確実に行うことが可
能となる。
【図１】本発明に係るアルミ製打込みリベットの正面図
である。
である。
【図２】本発明に係るアルミ製打込みリベットにおいて
軸部表面に形成される凹凸形状を示す図である。
軸部表面に形成される凹凸形状を示す図である。
【図３】アルミ製打込みリベットによるかしめ締結を示
す概略工程図である。
す概略工程図である。
【図４】実施例１のリベットの表面硬度の測定位置を示
す図である。
す図である。
【図５】実施例１のリベットの表面からの深さによる硬
度測定位置を示す図である。
度測定位置を示す図である。
【図６】実施例１のリベットの内部硬度の測定位置を示
す図である。
す図である。
【図７】実施例２のリベットの表面硬度の測定位置を示
す図である。
す図である。
【図８】実施例２のリベットの表面からの深さによる硬
度測定位置を示す図である。
度測定位置を示す図である。
【図９】実施例２のリベットの谷部の深さの測定位置を
示す図である。
示す図である。
【図１０】実施例２のリベットの内部硬度の測定位置を
示す図である。
示す図である。
【図１１】荷重と変位の関係を示すグラフである。
【図１２】応力と変位の関係を示すグラフである。
１ アルミ製打込みリベット ２ 頭部 ３ 軸部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 清 福井県坂井郡金津町指中59号115番地 福 井鋲螺株式会社内 (72)発明者 銭谷 嘉人 福井県坂井郡金津町指中59号115番地 福 井鋲螺株式会社内 Ｆターム(参考） 3J036 AA04 BA02 EA03 4E087 AA00 BA04 BA17 CB03 HA58
Claims (6)
- 【請求項１】 ＪＩＳ６０００系アルミニウム合金から
なり、頭部と軸部とを有し、該軸部の表面硬度がＨｖ１
３５以上であることを特徴とするアルミ製打込みリベッ
ト。 - 【請求項２】 ＪＩＳ６０００系アルミニウム合金の線
材を冷間圧造加工することにより得られてなることを特
徴とする請求項１記載のアルミ製打込みリベット。 - 【請求項３】 軸部の硬化層深さが０．０１〜０．３０
ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２記載のアル
ミ製打込みリベット。 - 【請求項４】 軸部表面に冷間圧造にて、長手方向が軸
方向と同一とされた凹凸を形成することにより硬化層を
形成したことを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記
載のアルミ製打込みリベット。 - 【請求項５】 軸部の中心部硬度が略Ｈｖ１１０〜１２
０である二層構造の硬さを軸部に有することを特徴とす
る請求項１乃至４いずれかに記載のアルミ製打込みリベ
ット。 - 【請求項６】 頭部の外縁部から軸部にかけての形状が
アール形状とされてなることを特徴とする請求項１乃至
５いずれかに記載のアルミ製打込みリベット。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP2000327168A JP3543267B2 (ja) | 2000-05-31 | 2000-10-26 | アルミ製打込みリベット |
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| GB0030415A GB2362935B (en) | 2000-05-31 | 2000-12-13 | Aluminium rivet |
| IT2001VE000016A ITVE20010016A1 (it) | 2000-05-31 | 2001-03-07 | Rivetto di accoppiamento mediante battitura fatto di alluminio |
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Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000-162294 | 2000-05-31 | ||
| JP2000162294 | 2000-05-31 | ||
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Publications (2)
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|---|---|
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| JP3543267B2 JP3543267B2 (ja) | 2004-07-14 |
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ID=26593027
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|---|---|---|---|
| JP2000327168A Expired - Fee Related JP3543267B2 (ja) | 2000-05-31 | 2000-10-26 | アルミ製打込みリベット |
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|---|---|
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| JP (1) | JP3543267B2 (ja) |
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