JP2003065309A - リベットとリベットのかしめ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被締結部材にかしめ時の応力が作用しにくい
リベット構造とすると共に、焼結部材をリベットにより
締結する場合に焼結部材にクラックの発生を防止する構
造とする。 【解決手段】 フランジ状の頭部２と、頭部２から延在
する軸部３と、軸部３の軸方向に形成され、軸方向先端
面３ａに向かって径方向に広がる傾斜面５ａをもつ凹部
４とを有したリベット１を用いて、焼結部材６を含む被
締結部材７をかしめる構造とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リベットの構造
と、焼結部材を含む複数の被締結部材をリベットにより
締結するリベットのかしめ構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の被締結部材を締結する場合
に、簡単かつ安価な方法として、リベットを用い、リベ
ットの端部に対して、かしめを行う方法が採用されてい
る。例えば、特開２０００−１８２２２号公報に示され
るリベットの連結構造では、２枚の被締結部材にリベッ
トを挿通する挿通孔を形成し、フランジ状と成る頭部を
有したリベットを用い、リベットの軸部を挿通孔に挿通
させ、リベットの頭部を受け側の基台上で位置決めし、
リベットの軸部端面をかしめ治具により径方向にかし
め、締結を行う方法が開示されている。

【０００３】

【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、リベ
ットの軸方向先端面をかしめる場合においては、図３に
示す様に、リベットは塑性変形を利用してかしめられ
る。つまり、リベットは被締結部材の挿通孔に軸部が挿
通され、かしめ治具からの圧力を受け軸部端面が径方向
に塑性変形する。この場合、軸方向からのかしめ治具に
よる外力をリベットは受け、挿通孔に挿通される部位で
は挿通孔の孔径により径方向への膨張による変形は規制
される。挿通孔の上部（図３に示す被締結部材の上部）
では、更に軸部が塑性変形して径方向に膨らみ、フラン
ジ状となることでかしめが行なわれる。この際、被締結
部材の中に延性の低い材料（例えば、焼結部材等）が含
まれる場合には、かしめ時における軸部が径方向に膨ら
むときの応力が原因で、その径方向への膨らみを規制す
る挿通孔の部位に、クラックが発生する場合が有り得
る。このため、この様な焼結部材等をリベットにより締
結する場合には、クラックの発生を防止するリベットの
構造にしなければならない。

【０００４】よって、本発明は上記の問題点に鑑みてな
されたものであり、被締結部材にかしめ時の応力が作用
しにくいリベット構造とすること、焼結部材をリベット
により締結する場合に焼結部材にクラックが発生しない
構造とすることを技術的課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに講じた第１の技術的手段は、フランジ状の頭部と、
該頭部から延在する軸部と、該軸部の軸方向に形成さ
れ、軸方向先端面に向かって径方向に広がる傾斜面をも
つ凹部とを有したことである。

【０００６】上記手段によれば、リベットはフランジ状
の頭部と、頭部から延在する軸部と、軸部の軸方向に形
成され、軸方向先端面に向かって径方向に広がる傾斜面
をもつ凹部が形成されるので、リベットはかしめ時に
は、軸方向に対して径方向に傾斜面をもつ凹部は径方向
において薄肉となるので、径方向に広がり易くなる。つ
まり、リベットをかしめる場合、傾斜面をもつ凹部が塑
性変形して、かしめ治具による外力を吸収すると共に、
凹部が形成されない厚肉となった軸部では凹部の塑性変
形により吸収されなかった外力を受けて径方向に膨ら
み、被締結部材の挿通孔内へ充填されるものとなるの
で、かしめ時の径方向の応力が、従来に比べて発生しに
くいリベット構造となる。これにより、凹部は塑性変形
し易くなるので、かしめ治具からリベットの軸方向端部
に与える外力は、従来に比べ、小さくすることが可能で
ある。

【０００７】この場合、凹部の外径が軸方向先端面に向
かって径方向に広がる傾斜面をもつ形状であれば、かし
め時に軸方向からの外力が径方向にも作用し、径方向へ
塑性変形し易くなり、被締結部材に対しては径方向の応
力が従来に比べて発生しにくいリベット構造となる。

【０００８】上記の課題を解決するために講じた第２の
技術的手段は、フランジ状の頭部と、該頭部から延在す
る軸部と、該軸部の軸方向先端面に凹部とを有するリベ
ットを用いて、前記凹部を塑性変形させてかしめること
により焼結部材を含む複数の被締結部材を締結するよう
にしたことである。

【０００９】上記手段によれば、フランジ状の頭部と、
頭部から延在する軸部と、軸部の軸方向先端面に凹部と
を有するリベットを用い、凹部を塑性変形して焼結部材
を含む複数の被締結部材をかしめるようにしたので、凹
部は従来に比べて肉薄となっていることから広がり易く
なり、リベットは塑性変形時に被締結部材に対して径方
向の応力が発生しにくい構造となる。リベットをかしめ
る場合、凹部が塑性変形して、かしめ治具による外力を
吸収すると共に、凹部が形成されない厚肉となった軸部
では凹部の塑性変形により吸収されなかった外力を受け
て径方向に膨らみ、被締結部材の挿通孔内へ充填される
構造となる。これにより、かしめ時の径方向の応力が、
従来に比べて発生しにくく、焼結部材のクラックの発生
が防止される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面を参照して説明する。図１は本実施形態におけ
るリベット１の形状を示す。通常、リベット１は、鉄等
の金属部材から成り、かしめ治具により外部から圧力が
軸方向に作用することにより、リベットの端部は塑性変
形して、複数の被締結部材を一体でかしめ、締結する用
途で用いられる。

【００１１】図１に示すリベット１は、端面が平面状と
なったフランジ状の頭部２を有し、頭部２からは軸部３
が連続的に軸方向に対して延在する。軸部３の長さは締
結する被締結部材６，７の板厚に対して、十分なかしめ
径が得られる様に、適宜設定される。頭部２から軸方向
に延在する軸方向先端面３ａには、リベット１の中心軸
に同軸で、径方向に広がった凹部４が形成されている。
リベット１は軸方向先端面３ａから外圧が加えられる
と、凹部４が形成された円筒状のかしめ部３ｂが塑性変
形を起こし、径方向に広がることにより、かしめが行な
われるようになっている。本実施形態における、リベッ
ト１の凹部４の内壁は径方向に対して若干数度（例え
ば、１〜３度、好ましくは、１度）直線状に傾斜した傾
斜面（テーパ面）５ａを備えると共に、外径も内径と同
様に、軸方向に対して若干数度（例えば、１〜３度、好
ましくは、１度）直線状に傾斜した傾斜面（テーパ面）
５ｂを備える。従って、かしめ部３ｂは、凹部４が形成
されていない径方向に肉厚となった軸部３より肉薄とな
り、かしめ時の外力を受けることによって、径方向に広
がり易くなる構造とすることができる。

【００１２】次に、図２を参照して、図１に示す形状の
リベット１を用いたかしめ方法について説明する。図１
に示す形状を成すリベット１をかしめる場合、最初に、
水平となった基台１１上に、端面が平らな頭部２を有す
るリベット１を載せ、軸部３を上方向に向け、被締結部
材６，７を固定させる。本実施形態においては、被締結
部材６を延性の低い材質（例えば、低延性材として焼結
部材）とし、被締結部材７を基板等の板状部材としてい
る。具体的な方法としては、リベット１が挿通される挿
通孔６ａを有した被締結部材６に対して、リベット１の
軸部３を挿通孔６ａに挿通させ、フランジ状の頭部２の
側壁にて一方向の動きを規制する。また、これと同様に
して、リベット１が挿通される挿通孔７ａを有した被締
結部材７に対して、リベット１の軸部３を挿通孔７ａに
挿通させ、被締結部材７を被締結部材６に重ね合せるよ
うにする。この場合、被締結部材６，７を共に重ね合わ
せた後に、挿通孔６ａ，７ａに対して、リベット１の軸
部３を挿通させても良い。この様にしてテーパ面５ａ，
５ｂを有するリベット１は、挿通孔６ａ，７ａに対して
若干の隙間を持って挿通されるものとなる。本実施形態
においては、一例として、２枚の被締結部材６，７を重
ね合わせているが、重ね合せる被締結部材の枚数はこれ
に限定されるものではなく、被締結部材の中に、延性の
低い焼結部材は複数枚あっても良い。

【００１３】この様にして、頭部２の側壁の内側に被締
結部材６が当接し、被締結部材７が重ね合わされて、挿
通孔６ａ、７ａに対して軸部３が挿通された状態では、
凹部４は重ね合わせられた被締結部材６，７の板厚の合
計厚さよりも若干上部に位置するように、凹部４の底の
位置は設定されている。つまり、凹部４の底の深さは、
かしめ後でもかしめ部３ｂにおいて、凹部４が残るよう
に設定される。

【００１４】凹部４が形成された軸方向先端面３ａに対
し、平端面を有するかしめ治具１２の下降によって、リ
ベット１の軸部３に軸方向からの外力が加えられると、
そのかしめ治具１２による外力を最初、軸方向先端面３
ａにて受けるものとなる。軸方向先端面３ａで受けた外
力は、かしめ部３ｂからかしめ部下方の軸部３および頭
部２へと伝わるが、頭部２は基台１１により軸方向の移
動が規制されている。このため、その力は凹部４の形成
により肉薄となったかしめ部３ｂを、径方向に広げよう
と作用し、凹部下方の厚肉となった軸部３より、かしめ
部３ｂがより塑性変形し易くなる。その結果、挿通孔７
ａより上方の凹部４が形成されていない軸部３よりもか
しめ部３ｂが先に径方向に広がってその応力の一部を吸
収する。この場合、凹部４の内径および外径は軸方向に
テーパ面５ａ，５ｂを有するので、テーパ面５ａ，５ｂ
により、軸方向の外力は軸方向と径方向の成分に分解さ
れて、径方向により塑性変形し易くなる。尚、ここに示
すテーパ面５ａ，５ｂは、径方向の塑性変形をより容易
とするために、凹部４の内径および外径に有するものと
したが、これに限定されるものではなく、少なくとも凹
部４の内径または外径の一方に設けられると良い。ま
た、実施例ではテーパ面５ａ、５ｂで説明したが、凹部
４の内径または外径の形状は直線状に傾斜するテーパ面
のものに限定されず、軸方向先端面に向かって径方向に
広がる傾斜面を有するものであれば良く、例えば、カー
ブ状の傾斜面となっていても良い。

【００１５】一方、かしめ部３ｂにより吸収できなかっ
た外力は軸部３へと作用し、挿通孔６ａ，７ａの部位に
おいて、応力となり径方向へと膨らませるように作用す
る。その結果、応力により、図２に示す如く、軸部３は
挿通孔６ａ，７ａの中を充填するよう径方向に膨らみ、
被締結部材６，７はリベット１の軸方向端部３ａのかし
めにより両側が挟まれて締結され、一体となる。

【００１６】この場合、かしめ時の外力は、最初、かし
め部３ｂを塑性変形させることにより吸収され、吸収さ
れなかった残りの外力が軸部３を径方向に膨らませるよ
う作用するので、貫通孔６ａ，７ａに作用する応力は、
軸部３に図１に示す凹部４が形成されない従来のリベッ
ト１に比べて、挿通孔６ａ，７ａには作用しにくくなる
ので、挿通孔６ａ，７ａでのクラックの発生を確実に防
止することができる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、リベットはフランジ状
の頭部と、頭部から延在する軸部と、軸部の軸方向に形
成され、軸方向先端面に向かって径方向に広がる傾斜面
をもつ凹部とを有したので、リベットは塑性変形してか
しめられる場合、肉薄となった傾斜面をもつ凹部は径方
向に変形し易くなり、被締結部材に対して径方向の応力
が従来に比べて発生しにくくなるので、かしめ時におけ
る被締結部材のクラックの発生を防止することができ
る。

【００１８】この場合、凹部の外径が軸方向先端面に向
かって径方向に広がる傾斜面をもつ形状であれば、かし
めを行なう時に径方向への塑性変形が容易となり、より
締結される被締結部材のクラックの発生が防止できる。

【００１９】また、本発明によれば、フランジ状の頭部
と、頭部から延在する軸部と、軸部の軸方向先端面に凹
部とを有するリベットを用い、凹部を塑性変形して焼結
部材を含む複数の被締結部材をかしめるようにしたの
で、リベットをかしめる場合、凹部が塑性変形して、か
しめ治具による外力を吸収すると共に、凹部が形成され
ない厚肉となった軸部では凹部の塑性変形により吸収さ
れなかった外力を受けて径方向に膨らみ、被締結部材の
挿通孔内へ充填される構造となり、かしめ時の径方向の
応力が、従来に比べて発生しにくく、焼結部材のクラッ
クの発生を防止することができる構造となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態におけるリベットの形状
を示した平面図である。

【図２】 図１に示す構造のリベットを用いたリベット
のかしめ方法の説明図である。

【図３】 従来のリベットのかしめ方法の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ リベット ２ 頭部 ３ 軸部 ４ 凹部 ５ａ，５ｂ テーパ面（傾斜面） ６ 被締結部材（焼結部材） ６ａ 挿通孔 ７ 被締結部材 ７ａ 挿通孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フランジ状の頭部と、 該頭部から延在する軸部と、 該軸部の軸方向に対して形成され、軸方向先端面に向か
   って径方向に広がる傾斜面をもつ凹部と、を有するリベ
   ット。
2. 【請求項２】 前記凹部の外径が、軸方向先端面に向か
   って径方向に広がる傾斜面をもっていることを特徴とす
   る請求項１に記載のリベット。
3. 【請求項３】 フランジ状の頭部と、該頭部から延在す
   る軸部と、該軸部軸方向先端面に凹部とを有するリベッ
   トを用いて、前記軸方向先端面を塑性変形させ、かしめ
   ることにより焼結部材を含む複数の被締結部材を締結し
   たリベットのかしめ構造。