JP2003191041A - 自動穿孔リベット締結装置及びシステム - Google Patents

自動穿孔リベット締結装置及びシステム

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JP2003191041A
JP2003191041A JP2001391576A JP2001391576A JP2003191041A JP 2003191041 A JP2003191041 A JP 2003191041A JP 2001391576 A JP2001391576 A JP 2001391576A JP 2001391576 A JP2001391576 A JP 2001391576A JP 2003191041 A JP2003191041 A JP 2003191041A
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die
rivet
self
punch
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Choji Naito
暢治 内藤
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Nippon Pop Rivets and Fasteners Ltd
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    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被締結部材の打込方向の制約を減少し又は解
消する自動穿孔リベット締結装置を提供する。 【解決手段】 自動穿孔リベット締結装置１は、大径の
頭部と中空の脚部を有する自動穿孔リベットを複数の被
締結部材に打込むパンチ１４とダイ１８を有し、脚部が
被締結部材を穿通しつつ脚部先端が半径方向外方に展開
するように変形させられ且つ脚部先端は前記ダイに隣接
する受側の被締結部材を貫通せずにその中に留まるよう
に打込まれ、展開した脚部と頭部とによって複数の被締
結部材を相互に連結する。ダイ１８は、パンチ１４によ
って押圧された自動穿孔リベットの脚部を被締結部材を
直進方向に穿通させるキャビティを有する第１ダイ部材
２６と、被締結部材を穿通している自動穿孔リベット脚
部を半径方向外方に展開しつつ穿通させるように、キャ
ビティの中央に突出ピンを有する第２ダイ部材３０とを
備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、大径の頭部と該頭部か
ら垂下する中空の脚部とを有する自動穿孔リベットを複
数の被締結部材に締結する自動穿孔リベット締結装置に
関し、特に、自動車組立て等の板金組立作業（特にアル
ミニウムボデーの組立作業）で、２枚若しくは３枚以上
の板部材（又は板部材と部品）である被締結部材を自動
穿孔リベットを使用して相互に締結する自動穿孔リベッ
ト締結装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動穿孔リベット締結装置の１例が、特
表平８−５０５０８７号公報に記載されている。その図
１には、自動穿孔リベットの１例が示されている。自動
穿孔リベットは、大径の頭部と該頭部から垂下する中空
の脚部とを有し、締結装置のパンチとダイによって、例
えば２枚のボデーパネルである被締結部材に打ち込まれ
ると、脚部はパネルを穿通しつつ脚部の先端が展開する
ように変形し、この展開脚部と大径の頭部とによって両
被締結部材が相互に連結される。自動穿孔リベットは、
溶接に不向きなアルミニウムボデーパネルの連結に適し
ており、現在軽量化が進められている自動車のボデーで
はアルミニウムボデーが採用され、自動穿孔リベットの
需要は増大している。特に、自動穿孔リベットは、パン
チ側の被締結部材は穿通するが、ダイに隣接する受側の
被締結部材を貫通せずにその中に留まるように打込まれ
るので、これによって、受側の被締結部材の表面にはリ
ベット穿通穴が形成されない。そのため、受側被締結部
材への密封性が損なわれず、また外観がそのまま維持さ
れる利点がある。
【０００３】現在の自動穿孔リベットの打込みでは、パ
ンチからの打込方向においてパンチ側の被締結部材の厚
さが、ダイに隣接する受側の被締結部材より厚い場合、
リベット脚部が受側被締結部材に斜めに穿通してできる
半径方向の穿通長さすなわちアンダーカット量が少な
く、十分な結合強度が得られないことがあった。その様
子を図１に示す。図１は、自動穿孔リベット１が、２枚
の被締結部材２及び３に打込まれて、パンチ側の被締結
部材２（図示の例では１枚であるが複数枚あってもよ
い）とダイに隣接する受側の被締結部材３を締結する様
子を示している。自動穿孔リベット１は、大径の頭部５
と該頭部から垂下する中空の脚部６とを有する。図示の
ように、パンチ側の被締結部材２が受側被締結部材３よ
り厚い場合、自動穿孔リベットの脚部６が受側被締結部
材３に斜めに穿通してできる半径方向穿通長さすなわち
アンダーカット量７が少なくなってしまい、被締結部材
３を被締結部材２に結合するのに十分な強度が得られな
い。現在、パンチ側の被締結部材の厚さとダイに隣接す
る受側被締結部材の厚さの比率は、十分な結合力を得る
ためには、２：１を越えられないとされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような制約があ
るため、自動穿孔リベットの打込部位には、受側被締結
部材が、それ以外の被締結部材の厚さの１／２以下の薄
いものにならないようにするため、打込み方向の制約が
ある。例えば、図１において、被締結部材２の厚さが他
の被締結部材３の厚さに対して、例えば、３：１とか
４：１等のように、２：１を越えてしまう場合、被締結
部材３を受側被締結部材として自動穿孔リベットを打込
むと、図示のように、十分なアンダーカット量７が得ら
れず、そのため十分な締結強度が得られない。そこで、
リベット締結装置を反転させて、被締結部材２を受側被
締結部材としたり、被締結部材２及び被締結部材３を全
体的に反転させて、同じように被締結部材２を受側被締
結部材として、被締結部材２と被締結部材３を十分な強
度で締結するようにしている。しかし、締結装置の反転
や被締結部材の反転には時間を必要とし、締結作業を迅
速に行うことができなかった。また、被締結部材の形状
の制約や、締結部位の制約等によっては、上記の反転が
できない場合があった。
【０００５】従って、本発明の目的は、被締結部材の打
込方向の制約を減少し又は解消する自動穿孔リベット締
結装置を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明は、大径の頭部と該頭部から垂下する中空の
脚部とを有する自動穿孔リベットを複数の被締結部材に
打込むパンチとダイを有し、前記自動穿孔リベットを前
記被締結部材に打込むと、前記脚部が被締結部材を穿通
しつつ脚部先端が半径方向外方に展開するように変形さ
せられ且つ該脚部先端は前記ダイに隣接する受側の被締
結部材を貫通せずにその中に留まるように打込まれ、前
記展開した脚部と前記頭部とによって前記複数の被締結
部材を相互に連結する、自動穿孔リベット締結装置であ
って、前記ダイは、前記パンチによって押圧された自動
穿孔リベットの脚部を前記被締結部材を直進方向に穿通
させるキャビティを有する第１ダイ部材と、被締結部材
を穿通している自動穿孔リベット脚部を半径方向外方に
展開しつつ穿通させるように、キャビティの中央に突出
ピンを有する第２ダイ部材とを備えたことを特徴とする
自動穿孔リベット締結装置を提供する。
【０００７】かかる自動穿孔リベット締結装置によれ
ば、自動穿孔リベットの脚部先端がダイに隣接する受側
の被締結部材を穿通し始めるときまでは、第１ダイ部材
によって脚部は被締結部材を直進方向に穿通し、脚部が
受側被締結部材に穿通し始めると、第２ダイ部材によっ
て、脚部先端を半径方向外方に大きく展開させて拡開さ
せ、その展開の大きさによって、十分なアンダーカット
量が得られる。この十分なアンダーカット量によって、
受側の被締結部材の厚さが他の被締結部材（すなわちパ
ンチ側の被締結部材）の厚さの１／２以下の薄いもので
あっても、十分な結合力を得ることができる。そのた
め、被締結部材の打込方向の制約を減少し又は解消する
ことができ、従来の締結装置のように、締結装置を反転
させたり、被締結部材を反転させる手間を減少させ、又
は省くことができ、迅速な締結が可能になる。そして、
従来の締結不能な打込方向であっても締結が可能にな
り、締結部位の制約が解消されて、自動穿孔リベットの
適用個所又は部位が拡大する。
【０００８】上記の自動穿孔リベットにおいて、第１ダ
イ部材は、自動穿孔リベット脚部が被締結部材を直進方
向に穿通して第１ダイ部材に隣接する受側被締結部材を
穿通し始めるまで、パンチに対向する位置に配置され、
第２ダイ部材は、自動穿孔リベット脚部が受側被締結部
材に穿通し始めると、第１ダイ部材に代わって、パンチ
に対向する位置に配置されて該自動穿孔リベット脚部を
半径方向外方に展開しつつ穿通させる。締結装置は、Ｃ
型フレームを備え、パンチはＣ型フレームの一端に該Ｃ
型フレームの他端に向けて移動可能に取付けられ、第１
ダイ部材及び第２ダイ部材は、Ｃ型フレームの他端に取
付けられ、該Ｃ型フレームの他端には、第１ダイ部材及
び第２ダイ部材を支持する回転盤が設けられ、回転盤
は、第１ダイ部材又は第２ダイ部材の一方を、パンチに
よって打込まれる自動穿孔リベットを受けるように該パ
ンチに対向して位置決めする。なお、ダイ部材は、２つ
に限らず、３つ以上あってもよく、自動穿孔リベットの
穿通の深さに合わせて交換してもよい。
【０００９】また、本発明は、大径の頭部と該頭部から
垂下する中空の脚部とを有する自動穿孔リベットを複数
の被締結部材に打込むパンチとダイを有し、前記自動穿
孔リベットを前記被締結部材に打込むと、前記脚部が被
締結部材を穿通しつつ脚部先端が半径方向外方に展開す
るように変形させられ且つ該脚部先端は前記ダイに隣接
する受側の被締結部材を貫通せずにその中に留まるよう
に打込まれ、前記変形拡開脚部と前記頭部とによって前
記複数の被締結部材を相互に連結する、自動穿孔リベッ
ト締結装置を有する自動穿孔リベット締結システムであ
って、パンチによって押圧された自動穿孔リベットの脚
部を前記被締結部材を直進方向に穿通させるキャビティ
を有するダイを包含する第１自動穿孔リベット締結装置
と、被締結部材を穿通している自動穿孔リベット脚部を
半径方向外方に展開しつつ穿通させるように、キャビテ
ィの中央に突出ピンを有するダイを有する第２自動穿孔
リベット締結装置と、前記自動穿孔リベット脚部が前記
被締結部材を直進方向に穿通して前記受側被締結部材を
穿通し始めるまで、前記第１自動穿孔リベット締結装置
を被締結部材に設置し、前記自動穿孔リベット脚部が前
記受側被締結部材に穿通し始めると、前記第１自動穿孔
リベット締結装置に代えて、前記第２自動穿孔リベット
締結装置を、該自動穿孔リベット脚部を半径方向外方に
展開しつつ穿通させるように被締結部材に設置する手段
とを備えたことを特徴とする自動穿孔リベット締結シス
テムを提供する。このシステムにおいても、自動穿孔リ
ベットの脚部先端がダイに隣接する受側の被締結部材を
穿通し始めるときまでは、第１自動穿孔リベット装置に
よって脚部は被締結部材を直進方向に穿通し、脚部が受
側被締結部材に穿通し始めると、第２自動穿孔リベット
締結装置によって、脚部先端を半径方向外方に大きく展
開させて拡開させ、その展開の大きさによって、十分な
アンダーカット量が得られる。この十分なアンダーカッ
ト量によって、受側の被締結部材の厚さがパンチ側の被
締結部材の厚さの１／２以下の薄いものであっても、十
分な結合力を得ることができる。そのため、被締結部材
の打込方向の制約を減少し又は解消することができ、従
来の締結装置のように、締結装置を反転させたり、被締
結部材を反転させる手間を減少させ、又は省くことがで
き、迅速な締結が可能になる。そして、従来の締結不能
な打込方向であっても締結が可能になり、締結部位の制
約が解消されて、自動穿孔リベットの適用個所又は部位
が拡大する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。図２は、本発明の１実施例に係る自動
穿孔リベット締結装置９の全体の概略を示している。図
２において、自動穿孔リベット締結装置９は、多関節型
ロボットアーム（図示せず）への連結部１０が設けられ
たＣ型フレーム１１を有する。Ｃ型フレーム１１は、上
部の水平アーム部分と連結部１０が取付けられた垂直ア
ーム部分と下部の水平アーム部分とが一体になった剛体
で成る。Ｃ型フレーム１１の上部水平アーム部分の端部
すなわち一端の側には、自動穿孔リベット締結装置の締
結機構部１３が取付けられている。締結機構部１３に
は、先端（図２において下端）の側にパンチ１４が移動
可能に取付けられて、パンチ１４から更に先端側にレシ
ーバ部１５が設けられている。レシーバ部１５に送られ
てそこに保持された自動穿孔リベット（例えば図１の自
動穿孔リベット１を参照されたい）は、パンチ１４によ
って打込まれる。パンチ１４の上方にはスピンドル駆動
部１７が設けられ、パンチ１４を押込んで、その下側の
レシーバ部に保持された自動穿孔リベットを打込む。ダ
イ１８が、Ｃ型フレーム１１の下部水平アームの端部す
なわちＣ型フレームの他端に取付けられている。スピン
ドル駆動部１７は、例えば、駆動用電動モータ１９とモ
ータの回転力を伝達する減速歯車機構２１及び歯車機構
２２と、ベルトからの回転力によって回転しつつ上下動
するスピンドル２３とを備え、電動モータの回転によっ
てスピンドルが下動し、この運動がパンチ１４に伝達さ
れてレシーバ部１５に保持した自動穿孔リベットを強力
にダイ１８の側に押し込む。複数の被締結部材（例え
ば、図１の被締結部材２及び３を参照されたい）は、ダ
イ１８の上に載置され、パンチ１４の下降によって複数
の被締結部材に自動穿孔リベットが穿孔しつつ挿入され
てそれらの被締結部材は相互に締結される。なお、Ｃ型
フレーム１１は、締結機構部１３とダイ１８とをそれぞ
れ弾性的に支持しており、締結時の衝撃力を緩衝するよ
うになっている。
【００１１】本発明において、ダイ１８は、複数のダイ
部材によって構成される。図２及び図３において、ダイ
１８は、パンチ１４によって押圧された自動穿孔リベッ
トの脚部を被締結部材を直進方向に穿通させるキャビテ
ィ２５を有する第１ダイ部材２６と、被締結部材を穿通
している自動穿孔リベット脚部を半径方向外方に展開し
つつ穿通させるように、キャビティ２７の中央に突出ピ
ン２９を有する第２ダイ部材３０とを包含する。図示の
例では、ダイ１８は２つのダイ部材で構成されるが、３
つ以上の形状の異なるダイ部材とすることもできる。図
示の実施例において、キャビティ２５は、自動穿孔リベ
ットの脚部が押圧する被締結部材の押込み変形を受ける
直径を有する単純な円筒形状の穴に形成される。キャビ
ティ２７は、中央の突出ピン２９を包囲し且つリベット
脚部を半径方向外方に展開させるように脚部外径より大
径でキャビティ２５より浅い円筒に形成される。
【００１２】第１ダイ部材２６と第２ダイ部材３０と
は、回転盤３１の上に取付けられていて、回転盤３１の
回転によって、第１ダイ部材２６又は第２ダイ部材３０
の一方を、パンチ１４によって打込まれる自動穿孔リベ
ットを受けるように、該パンチに対向して位置決めす
る。そのため、回転盤３１は、Ｃ型フレーム１１に取付
けられたモータ等の回転駆動装置３３によって、図２の
矢印３４に示すように、図３の軸３５の回りに回転し
て、第１ダイ部材２６又は第２ダイ部材３０の一方をパ
ンチ１４の下方に位置決めする。この回転駆動装置３３
は、自動穿孔リベット締結装置９の制御装置（図示せ
ず）によって、所定のタイミングで、第１ダイ部材２６
又は第２ダイ部材３０をパンチ１４の下方に位置決めす
るように、制御される。
【００１３】かかる自動穿孔リベット締結装置９を用い
て自動穿孔リベットを打込む動作を図４及び図５を参照
して説明する。図４において、自動穿孔リベット１は、
給送部（図示せず）からレシーバ部１５に自動給送され
て、レシーバ部１５の中でパンチ１４の下方にあるよう
に保持される。また、ダイ１８とパンチ１４の間には被
締結部材２及び３が置かれて相互に締結されるのを待
つ。なお、被締結部材は３つ以上であってもよい。本発
明において、打込みの第１段階では、第１ダイ部材２６
が、回転盤３１の回転によって、パンチ１４の下方に位
置決めされる。パンチ１４は、スピンドル駆動部１７
（図２）からの押込み力を受けて、下方に下がって自動
穿孔リベット１を、パンチ側の被締結部材２に打込む。
この打込みによって自動穿孔リベット１の中空の脚部６
が被締結部材２を穿通して進む。このとき、第１ダイ部
材２６は、そのキャビティ２５の形状によって、自動穿
孔リベット１の脚部６を被締結部材２を直進方向に穿通
させる。パンチ１４による押込みは、脚部６の穿通は、
第１ダイ部材２６に隣接する受側被締結部材３に達する
まで続けられる。受側被締結部材３を脚部６が穿通を始
めると、パンチ１４にはその反動が伝えられ、その反動
を検出して、スピンドル駆動部１７によるパンチ１４へ
の押圧力を一旦停止する。
【００１４】パンチ１４への押圧力の停止の後、回転盤
３１が回転させられて、第２ダイ部材３０がパンチ１４
の下方の位置であって、被締結部材２及び３の受側被締
結部材３の下に位置決めされる。その位置決めの後、再
び、スピンドル駆動部１７によってパンチ１４に押圧力
が加わり、受側被締結部材３を穿通し始めていた自動穿
孔リベット１を受側被締結部材３に打込む。第２ダイ部
材３０は、そのキャビティ２７の形状と中央の突出ピン
２９とによって、受側被締結部材３を穿通している自動
穿孔リベット脚部６を半径方向外方に展開しつつ穿通さ
せる。図５においては、自動穿孔リベット１の脚部６の
先端が第２ダイ部材３０に隣接する受側の被締結部材３
を穿通するとき、突出ピン２９の先端が受側被締結部材
３のダイ側の面に当接する。突出ピン２９は、パンチ１
４の押圧力を受ける受側被締結部材の押圧力に対抗し
て、当接位置の受側被締結部材３の部分を突き上げるよ
うに作用し、その位置がリベット脚部６の中心位置にあ
るので、自動穿孔リベット１のリベット脚部６の先端を
半径方向外方に大きく展開させて拡開させる。これによ
って、脚部６は半径方向外方に大きく拡開するように変
形して受側被締結部材の中を穿通し、受側被締結部材を
貫通する手前で打込みは終了するが、脚部６は半径方向
への変形量が大きく、脚部６の半径方向の穿通長さすな
わちアンダーカット量３７が十分に得られる。２枚の被
締結部材２及び３は、自動穿孔リベット１の変形拡開脚
部６と大径頭部５とによって相互に締結される。本発明
においては、拡開した脚部６の十分なアンダーカット量
によって、受側の被締結部材３の厚さが他の被締結部材
２（すなわちパンチ側の被締結部材）の厚さの１／２以
下の薄いものであっても、被締結部材２と３とは十分な
結合力で相互に締結させることができる。それによっ
て、被締結部材の打込方向の制約を減少し又は解消する
ことができ、従来の自動穿孔リベット締結装置のよう
に、締結装置を反転させたり、被締結部材を反転させる
手間を減少させ、又は省くことができ、迅速な締結が可
能になる。そして、従来の締結不能な打込方向であって
も締結が可能になり、締結部位の制約が解消されて、自
動穿孔リベットの適用個所又は部位が拡大する。
【００１５】なお、ダイ部材が３つ以上である場合に
は、第１ダイ部材に対応するダイ部材については、キャ
ビティの形状を、受側被締結部材に達するまでは自動穿
孔リベット脚部が被締結部材を直進方向に穿通する形状
に形成し、第２ダイ部材に対応するダイ部材について
は、リベット脚部が受側被締結部材に達した後は半径方
向外方に大きく展開する形状のキャビティの形状と突出
ピンの形状に形成する。そして、自動穿孔リベットを複
数の被締結部材に打込む場合においては、パンチによる
自動穿孔リベットの押圧とその押圧の停止を繰り返しな
がら、それぞれのダイ部材を逐次交換する。
【００１６】また、別の実施の形態においては、パンチ
によって押圧された自動穿孔リベットの脚部を被締結部
材を直進方向に穿通させるキャビティを有するダイを包
含する第１自動穿孔リベット締結装置と、被締結部材を
穿通している自動穿孔リベット脚部を半径方向外方に展
開しつつ穿通させるように、キャビティの中央に突出ピ
ンを有するダイを有する第２自動穿孔リベット締結装置
と、自動穿孔リベット脚部が被締結部材を直進方向に穿
通して受側被締結部材を穿通し始めるまで、第１自動穿
孔リベット締結装置を被締結部材に設置し、自動穿孔リ
ベット脚部が受側被締結部材に穿通し始めると、第１自
動穿孔リベット締結装置に代えて、第２自動穿孔リベッ
ト締結装置を、該自動穿孔リベット脚部を半径方向外方
に展開しつつ穿通させるように被締結部材に設置する交
換手段とを備えた自動穿孔リベット締結システムとする
こともできる。前記の第１自動穿孔リベット締結装置と
第２自動穿孔リベット締結装置を交換配置する交換手段
は、ツールチェンジャによって実現できる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、自動穿孔リベットの脚
部先端がダイに隣接する受側被締結部材を穿通し始める
ときまでは、ダイ部材の突出ピンが受側被締結部材には
作用せず、リベット脚部先端が受側被締結部材を穿通し
始めると突出ピンが確実に作用するので、受側被締結部
材に進入するまでは拡開することなく直進していたリベ
ット脚部が受側被締結部材に穿通し始めると、突出ピン
が作用してリベット脚部の先端を半径方向外方に大きく
展開させて拡開させ始め、十分なアンダーカット量が得
られる。この十分なアンダーカット量によって、受側の
被締結部材の厚さが他の被締結部材（すなわちパンチ側
の被締結部材）の厚さの１／２以下の薄いものであって
も、十分な結合力を得ることができ、被締結部材の打込
方向の制約を減少し又は解消することができ、従来の締
結装置のように、自動穿孔リベット締結装置を反転させ
たり、被締結部材を反転させる手間を減少させ、又は省
くことができ、迅速な締結が可能になる。更に、従来の
締結不能な打込方向であっても締結が可能になり、締結
部位の制約が解消され、自動穿孔リベットの適用個所や
部位が拡大する。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動穿孔リベットが従来の締結装置によって打
込まれた被締結部材の締結の様子を示す断面図である。
【図２】本発明の１実施例に係る自動穿孔リベット締結
装置の正面図である。
【図３】図２の自動穿孔リベット締結装置の矢印IIIの
方向から見たダイ部分の平面図である。
【図４】図２及び図３に示す自動穿孔リベット締結装置
の第１ダイ部材を用いて被締結部材に自動穿孔リベット
を打込む途中の状態を示す、第１ダイ部材及びパンチ部
分の断面図である。
【図５】図２及び図３に示す自動穿孔リベット締結装置
の第２ダイ部材を用いて自動穿孔リベットを被締結部材
に打込んで被締結部材を相互に結合した状態を示す、図
４と同様の断面図である。
【符号の説明】
１ 自動穿孔リベット ２ パンチ側の被締結部材 ３ 受側被締結部材 ５ 自動穿孔リベットの大径頭部 ６ 自動穿孔リベットの脚部 ７ アンダーカット量 ９ 自動穿孔リベット締結装置 １０ ロボットアームへの連結部 １１ Ｃ型フレーム １３ 締結機構部 １４ パンチ １５ レシーバ部 １７ スピンドル駆動部 １８ ダイ １９ モータ ２１ 減速歯車機構 ２２ 歯車機構 ２３ スピンドル ２５ キャビティ ２６ 第１ダイ部材 ２７ キャビティ ２９ 突出ピン ３０ 第２ダイ部材 ３１ 回転盤 ３３ 回転駆動装置 ３５ 軸 ３７ アンダーカット

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 大径の頭部と該頭部から垂下する中空の
    脚部とを有する自動穿孔リベットを複数の被締結部材に
    打込むパンチとダイを有し、前記自動穿孔リベットを前
    記被締結部材に打込むと、前記脚部が被締結部材を穿通
    しつつ脚部先端が半径方向外方に展開するように変形さ
    せられ且つ該脚部先端は前記ダイに隣接する受側の被締
    結部材を貫通せずにその中に留まるように打込まれ、前
    記展開した脚部と前記頭部とによって前記複数の被締結
    部材を相互に連結する、自動穿孔リベット締結装置にお
    いて、 前記ダイは、前記パンチによって押圧された自動穿孔リ
    ベットの脚部を前記被締結部材を直進方向に穿通させる
    キャビティを有する第１ダイ部材と、被締結部材を穿通
    している自動穿孔リベット脚部を半径方向外方に展開し
    つつ穿通させるように、キャビティの中央に突出ピンを
    有する第２ダイ部材とを備えたことを特徴とする自動穿
    孔リベット締結装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、前記第
    １ダイ部材は、前記自動穿孔リベット脚部が前記被締結
    部材を直進方向に穿通して、該第１ダイ部材に隣接する
    前記受側被締結部材を穿通し始めるまで、前記パンチに
    対向する位置に配置されており、前記第２ダイ部材は、
    前記自動穿孔リベット脚部が前記受側被締結部材に穿通
    し始めると、前記第１ダイ部材に代わって、前記パンチ
    に対向する位置に配置されて、該自動穿孔リベット脚部
    を半径方向外方に展開しつつ穿通させることを特徴とす
    る装置。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の装置において、Ｃ型フ
    レームを備え、前記パンチは前記Ｃ型フレームの一端に
    該Ｃ型フレームの他端に向けて移動可能に取付けられ、
    前記第１ダイ部材及び前記第２ダイ部材は、前記Ｃ型フ
    レームの他端に取付けられており、該Ｃ型フレームの他
    端には、前記第１ダイ部材及び前記第２ダイ部材を支持
    する回転盤が設けられ、該回転盤は、前記第１ダイ部材
    又は第２ダイ部材の一方を、前記パンチによって打込ま
    れる自動穿孔リベットを受けるように該パンチに対向し
    て位置決めすることを特徴とする装置。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の装置において、複数の
    ダイ部材が用意されており、被締結部材への自動穿孔リ
    ベット脚部の穿通深さに応じて交換可能になっているこ
    とを特徴とする装置。
  5. 【請求項５】 大径の頭部と該頭部から垂下する中空の
    脚部とを有する自動穿孔リベットを複数の被締結部材に
    打込むパンチとダイを有し、前記自動穿孔リベットを前
    記被締結部材に打込むと、前記脚部が被締結部材を穿通
    しつつ脚部先端が半径方向外方に展開するように変形さ
    せられ且つ該脚部先端は前記ダイに隣接する受側の被締
    結部材を貫通せずにその中に留まるように打込まれ、前
    記変形拡開脚部と前記頭部とによって前記複数の被締結
    部材を相互に連結する、自動穿孔リベット締結装置を有
    する自動穿孔リベット締結システムにおいて、 パンチによって押圧された自動穿孔リベットの脚部を前
    記被締結部材を直進方向に穿通させるキャビティを有す
    るダイを包含する第１自動穿孔リベット締結装置と、被
    締結部材を穿通している自動穿孔リベット脚部を半径方
    向外方に展開しつつ穿通させるように、キャビティの中
    央に突出ピンを有するダイを有する第２自動穿孔リベッ
    ト締結装置と、前記自動穿孔リベット脚部が前記被締結
    部材を直進方向に穿通して前記受側被締結部材を穿通し
    始めるまで、前記第１自動穿孔リベット締結装置を被締
    結部材に設置し、前記自動穿孔リベット脚部が前記受側
    被締結部材に穿通し始めると、前記第１自動穿孔リベッ
    ト締結装置に代えて、前記第２自動穿孔リベット締結装
    置を、該自動穿孔リベット脚部を半径方向外方に展開し
    つつ穿通させるように被締結部材に設置する交換手段と
    を備えたことを特徴とする自動穿孔リベット締結システ
    ム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104668429A (zh) * 2015-03-10 2015-06-03 柳州双英汽车配件制造有限公司 一种不等高铆接工装
JP2015166111A (ja) * 2006-05-13 2015-09-24 ヘンロッブ・リミテッドＨｅｎｒｏｂ Ｌｉｍｉｔｅｄ 自己挿通リベットを用いた締結部形成方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9828040B2 (en) * 2014-06-30 2017-11-28 Ford Global Technologies, Llc Multilayer component assembly for automobiles
DE102015107337A1 (de) 2015-05-11 2016-11-17 Böllhoff Verbindungstechnik GmbH Matrizenwechsler mit daran angepasster Wechselmatrize und Matrizendom sowie Verfahren zum Entfernen und Einsetzen der Wechselmatrize
DE102017000814A1 (de) 2017-01-28 2017-07-27 Daimler Ag Fügevorrichtung zum Verbinden von zumindest zwei Fügeteilen

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9226517D0 (en) * 1992-12-19 1993-02-10 Henrob Ltd Improvements in or relating to sefl-piercing riveting
DE4320068C1 (de) * 1993-06-17 1994-12-15 Audi Ag Verfahren und Vorrichtung zur Reparatur von Fahrzeugkarosserien aus Leichtmetallteilen
DE4333052C2 (de) * 1993-09-29 2002-01-24 Audi Ag Selbststanzende Befestigungsvorrichtung
AU1182497A (en) * 1995-12-20 1997-07-14 Ariel Industries Plc Self-pierce rivet
DE19700627C2 (de) * 1996-01-11 2003-02-06 Bergner Richard Gmbh Co Fügeverfahren
US6276050B1 (en) * 1998-07-20 2001-08-21 Emhart Inc. Riveting system and process for forming a riveted joint
EP1225990B1 (en) * 1999-10-26 2004-09-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Rivet and riveted joint structure

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015166111A (ja) * 2006-05-13 2015-09-24 ヘンロッブ・リミテッドＨｅｎｒｏｂ Ｌｉｍｉｔｅｄ 自己挿通リベットを用いた締結部形成方法
US9364885B2 (en) 2006-05-13 2016-06-14 Henrob Limited Method for forming a joint
CN104668429A (zh) * 2015-03-10 2015-06-03 柳州双英汽车配件制造有限公司 一种不等高铆接工装

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