JP2003236640A - ダイス及び板材の接合方法並びにリベット接合材 - Google Patents
ダイス及び板材の接合方法並びにリベット接合材Info
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- 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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- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J15/00—Riveting
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Insertion Pins And Rivets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 重ね合わされた複数の板材にＳＰリベットを
打ち込む際に、軸部のカール径の拡大を適切に制御す
る。 【解決手段】 加工部８の、底面の中央部分９にかかる
荷重が所定の荷重未満である時、中央部分９をその周囲
の部分10に対し不動とし、各板材の変形を抑え、軸部２
のカール径の拡大を抑制する。そして、軸部２自体の剛
性を主に利用して、各板材に対し軸部２を食い込ませ
る。また、中央部分９にかかる荷重が所定の荷重を越え
た時、中央部分９をその周囲の部分10に対し相対的に沈
降させることで、板材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3の変形を許容し
て、複数の板材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3を確実に固定し、かつ、
ＳＰリベット１が、板材Ｗ3を貫通して板材Ｗ3の表面に
軸部２が露出することを防ぐ。
打ち込む際に、軸部のカール径の拡大を適切に制御す
る。 【解決手段】 加工部８の、底面の中央部分９にかかる
荷重が所定の荷重未満である時、中央部分９をその周囲
の部分10に対し不動とし、各板材の変形を抑え、軸部２
のカール径の拡大を抑制する。そして、軸部２自体の剛
性を主に利用して、各板材に対し軸部２を食い込ませ
る。また、中央部分９にかかる荷重が所定の荷重を越え
た時、中央部分９をその周囲の部分10に対し相対的に沈
降させることで、板材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3の変形を許容し
て、複数の板材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3を確実に固定し、かつ、
ＳＰリベット１が、板材Ｗ3を貫通して板材Ｗ3の表面に
軸部２が露出することを防ぐ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セルフピアスリベ
ット（以下、「ＳＰリベット」という。）用のダイス、
及び、ＳＰリベットを使用した板材の接合方法、並び
に、ＳＰリベットにより接合されたアルミ材に関するも
のである。
ット（以下、「ＳＰリベット」という。）用のダイス、
及び、ＳＰリベットを使用した板材の接合方法、並び
に、ＳＰリベットにより接合されたアルミ材に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、アルミニウム等の金属製の板
材を重ね合わせて固定する手段として、ＳＰリベット１
が用いられている。図３には、ＳＰリベット１と、ＳＰ
リベット１によって固定された板材Ｗ1、Ｗ2とを断面図
で示している。ＳＰリベット１は、筒状の軸部２と頭部
３とからなり、板材Ｗ1、Ｗ2に打ち込む以前の軸部２の
直径は、図３の状態と異なり、その全長に渡って一定径
に形成されている。一方、板材Ｗ1、Ｗ2には、ＳＰリベ
ット１を打ち込むための下孔は、予め形成されていな
い。
材を重ね合わせて固定する手段として、ＳＰリベット１
が用いられている。図３には、ＳＰリベット１と、ＳＰ
リベット１によって固定された板材Ｗ1、Ｗ2とを断面図
で示している。ＳＰリベット１は、筒状の軸部２と頭部
３とからなり、板材Ｗ1、Ｗ2に打ち込む以前の軸部２の
直径は、図３の状態と異なり、その全長に渡って一定径
に形成されている。一方、板材Ｗ1、Ｗ2には、ＳＰリベ
ット１を打ち込むための下孔は、予め形成されていな
い。
【０００３】ＳＰリベット１により板材Ｗ1、Ｗ2を固定
する工程は、まず、ＳＰリベット１の軸部２を、重ね合
わされた板材Ｗ1、Ｗ2のうち一方の板材Ｗ1に密着さ
せ、もう一方の板材Ｗ2には、ＳＰリベット１と対抗す
る位置に、ダイス（図４のダイス４を参照）を密着させ
る。そして、ＳＰリベット１に圧力を付与して、ＳＰリ
ベット１の軸部２の剛性を利用して、板材Ｗ1、Ｗ2に軸
部２を食い込ませる。この際、軸部２は、カール径Ｄ１
を拡大させるように変形して、板材Ｗ1、Ｗ2に対し軸部
２を強力に噛み込ませ、板材Ｗ1、Ｗ2を固定するもので
ある。なお、図中の符号Ｄ２はクリンチ径を示し、後述
のごとく、この範囲が、ダイスの加工部の面形状に倣っ
て変形する板材の変形範囲である。したがって、ＳＰリ
ベット１による従来の板材固定方法によれば、２枚の板
材Ｗ1、Ｗ2を確実に固定することが可能である。また、
ＳＰリベット１は、板材Ｗ 2を貫通して板材Ｗ2の表面に
軸部２を露出させることはなく、かかる締結部における
密閉性を確保できるという利点もある。
する工程は、まず、ＳＰリベット１の軸部２を、重ね合
わされた板材Ｗ1、Ｗ2のうち一方の板材Ｗ1に密着さ
せ、もう一方の板材Ｗ2には、ＳＰリベット１と対抗す
る位置に、ダイス（図４のダイス４を参照）を密着させ
る。そして、ＳＰリベット１に圧力を付与して、ＳＰリ
ベット１の軸部２の剛性を利用して、板材Ｗ1、Ｗ2に軸
部２を食い込ませる。この際、軸部２は、カール径Ｄ１
を拡大させるように変形して、板材Ｗ1、Ｗ2に対し軸部
２を強力に噛み込ませ、板材Ｗ1、Ｗ2を固定するもので
ある。なお、図中の符号Ｄ２はクリンチ径を示し、後述
のごとく、この範囲が、ダイスの加工部の面形状に倣っ
て変形する板材の変形範囲である。したがって、ＳＰリ
ベット１による従来の板材固定方法によれば、２枚の板
材Ｗ1、Ｗ2を確実に固定することが可能である。また、
ＳＰリベット１は、板材Ｗ 2を貫通して板材Ｗ2の表面に
軸部２を露出させることはなく、かかる締結部における
密閉性を確保できるという利点もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＳＰリ
ベット１によって、３枚以上の板材を固定しようとする
と、以下のような問題が生じていた。図４には、３枚の
板材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3に対しＳＰリベット１を打ち込む工
程を、断面図示している。３枚の板材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3に
対しＳＰリベット１を打ち込む際にも、まず、図４
（ａ）に示すように、重ね合わされた板材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ
3のうち、最も外側に位置する一枚の板材Ｗ3にダイス４
を密着させ、最も外側に位置するもう一枚の板材Ｗ1に
対しては、ＳＰリベット１の軸部２を密着させ、パンチ
５でＳＰリベット１に圧力を付与する。
ベット１によって、３枚以上の板材を固定しようとする
と、以下のような問題が生じていた。図４には、３枚の
板材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3に対しＳＰリベット１を打ち込む工
程を、断面図示している。３枚の板材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3に
対しＳＰリベット１を打ち込む際にも、まず、図４
（ａ）に示すように、重ね合わされた板材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ
3のうち、最も外側に位置する一枚の板材Ｗ3にダイス４
を密着させ、最も外側に位置するもう一枚の板材Ｗ1に
対しては、ＳＰリベット１の軸部２を密着させ、パンチ
５でＳＰリベット１に圧力を付与する。
【０００５】そして、図４（ｂ）に示すように、ＳＰリ
ベット１の軸部２の剛性を利用して、板材Ｗ1に軸部２
を食い込ませる。板材Ｗ1の変形に伴って、板材Ｗ2、Ｗ
3にも変形が生じ、板材Ｗ2、Ｗ3はダイス４の加工部６
の面形状に倣って変形していく。かかる板材Ｗ2、Ｗ3の
変形により、軸部２は、板材Ｗ2、Ｗ3の内部で、カール
径Ｄ１を拡大させる方向へと案内され、変形を進行して
いく。そして、図４（ｃ）に示すように、頭部３が板材
Ｗ1に完全に打ち込まれたとき、３枚の板材Ｗ1、Ｗ2、
Ｗ3の接合を完了する。
ベット１の軸部２の剛性を利用して、板材Ｗ1に軸部２
を食い込ませる。板材Ｗ1の変形に伴って、板材Ｗ2、Ｗ
3にも変形が生じ、板材Ｗ2、Ｗ3はダイス４の加工部６
の面形状に倣って変形していく。かかる板材Ｗ2、Ｗ3の
変形により、軸部２は、板材Ｗ2、Ｗ3の内部で、カール
径Ｄ１を拡大させる方向へと案内され、変形を進行して
いく。そして、図４（ｃ）に示すように、頭部３が板材
Ｗ1に完全に打ち込まれたとき、３枚の板材Ｗ1、Ｗ2、
Ｗ3の接合を完了する。
【０００６】ここで、図４（ｃ）の接合完了状態を示す
断面図から明らかなように、ＳＰリベット１の軸部２
は、板材Ｗ1、Ｗ2に対しては貫通し、若しくは十分に食
い込んでいるが、板材Ｗ3にはその先端部が接触する程
度であり、板材Ｗ3に対する軸部２の食い込み量は明ら
かに不足する。このため、板材Ｗ1および板材Ｗ2の接合
強度に関しては、十分なものが得られるが、板材Ｗ1、
Ｗ2に対する板材Ｗ3の接合強度は不足し、板材Ｗ3の脱
落を確実に防ぐためには、板材Ｗ2と板材Ｗ3とを接着す
る等の脱落防止対策が必要となる。なお、説明の便宜
状、リベット１とパンチ５との間、ダイス４と板材Ｗ3
との間に、隙間を設けて図示しているが、実際には、こ
れらの間は密着して加工が進行する。
断面図から明らかなように、ＳＰリベット１の軸部２
は、板材Ｗ1、Ｗ2に対しては貫通し、若しくは十分に食
い込んでいるが、板材Ｗ3にはその先端部が接触する程
度であり、板材Ｗ3に対する軸部２の食い込み量は明ら
かに不足する。このため、板材Ｗ1および板材Ｗ2の接合
強度に関しては、十分なものが得られるが、板材Ｗ1、
Ｗ2に対する板材Ｗ3の接合強度は不足し、板材Ｗ3の脱
落を確実に防ぐためには、板材Ｗ2と板材Ｗ3とを接着す
る等の脱落防止対策が必要となる。なお、説明の便宜
状、リベット１とパンチ５との間、ダイス４と板材Ｗ3
との間に、隙間を設けて図示しているが、実際には、こ
れらの間は密着して加工が進行する。
【０００７】以上の如く、３枚の板材をＳＰリベット１
で接合しようとすると、板材Ｗ3に対するＳＰリベット
１の軸部２の食い込み量が不足してしまう原因として、
ＳＰリベット１の軸部２の、板材への食い込み量が増す
ごとに、板材はその変形量を増大させ、かつ、軸部２自
体も、変形する板材に沿って抵抗がより少ない方向へと
変形量を増大させていく。その結果、パンチ５と直接的
に接触しない中間の板材Ｗ2に軸部２が到達した時点
で、軸部２のカール径Ｄ１の拡大は既に必要以上に進行
して、軸部２は板材Ｗ3に十分に食い込むための剛性を
失ってしまう。よって、それ以降、軸部２の変形は中間
の板材Ｗ2の内部で、カール径Ｄ１を拡大させるのみと
なってしまうこと等が挙げられる。本発明は上記課題に
鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、
重ね合わされた複数の板材にＳＰリベットを打ち込む際
に、軸部のカール径の拡大を適切に制御して、全ての板
材に軸部を食い込ませ、複数の板材を確実に固定するこ
とにある。また、そのようにして、確実に固定されたリ
ベット接合アルミ材を提供することにある。
で接合しようとすると、板材Ｗ3に対するＳＰリベット
１の軸部２の食い込み量が不足してしまう原因として、
ＳＰリベット１の軸部２の、板材への食い込み量が増す
ごとに、板材はその変形量を増大させ、かつ、軸部２自
体も、変形する板材に沿って抵抗がより少ない方向へと
変形量を増大させていく。その結果、パンチ５と直接的
に接触しない中間の板材Ｗ2に軸部２が到達した時点
で、軸部２のカール径Ｄ１の拡大は既に必要以上に進行
して、軸部２は板材Ｗ3に十分に食い込むための剛性を
失ってしまう。よって、それ以降、軸部２の変形は中間
の板材Ｗ2の内部で、カール径Ｄ１を拡大させるのみと
なってしまうこと等が挙げられる。本発明は上記課題に
鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、
重ね合わされた複数の板材にＳＰリベットを打ち込む際
に、軸部のカール径の拡大を適切に制御して、全ての板
材に軸部を食い込ませ、複数の板材を確実に固定するこ
とにある。また、そのようにして、確実に固定されたリ
ベット接合アルミ材を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の、本発明の請求項１に係るダイスは、重ね合わされた
複数の板材にその軸部を打ち込み、該軸部のカール径の
拡大によって各板材を固定するＳＰリベット用のダイス
であって、ＳＰリベットの打ち込み当初から一定の間、
ダイスと直接接触する板材の変形を抑えるように当該板
材を支持可能な加工部を有することを特徴とするもので
ある。ＳＰリベットの軸部は、板材への食い込み量が増
すごとに、板材はその変形量を増大させ、かつ、軸部自
体も、変形する板材に沿って抵抗がより少ない方向へと
その変形量を増大させていくが、本発明によれば、前記
加工部が、ＳＰリベットの打ち込み当初から一定の間、
ダイスと直接接触する板材の変形を抑えるように当該板
材を支持可能であることから、板材は、ＳＰリベットの
軸部のカール径を拡大する方向へと変形することが抑え
られ、当該軸部を必要な深さへと打ち込むことが可能と
なる。一方、前記一定の間以降は、当該板材の変形を許
容することで、ＳＰリベットの軸部のカール形を拡大さ
せ、各板材に対しＳＰリベットの軸部を確実に食い込ま
せる。なお、当該板材の変形を、打ち込み作業の最後ま
で抑えると、前記軸部が全ての板材を貫通してしまう等
の弊害を生じるので、かかる弊害の発生を防止すること
にもなる。よって、ＳＰリベットの軸部のカール径の拡
大を、適切に制御することが可能となる。
の、本発明の請求項１に係るダイスは、重ね合わされた
複数の板材にその軸部を打ち込み、該軸部のカール径の
拡大によって各板材を固定するＳＰリベット用のダイス
であって、ＳＰリベットの打ち込み当初から一定の間、
ダイスと直接接触する板材の変形を抑えるように当該板
材を支持可能な加工部を有することを特徴とするもので
ある。ＳＰリベットの軸部は、板材への食い込み量が増
すごとに、板材はその変形量を増大させ、かつ、軸部自
体も、変形する板材に沿って抵抗がより少ない方向へと
その変形量を増大させていくが、本発明によれば、前記
加工部が、ＳＰリベットの打ち込み当初から一定の間、
ダイスと直接接触する板材の変形を抑えるように当該板
材を支持可能であることから、板材は、ＳＰリベットの
軸部のカール径を拡大する方向へと変形することが抑え
られ、当該軸部を必要な深さへと打ち込むことが可能と
なる。一方、前記一定の間以降は、当該板材の変形を許
容することで、ＳＰリベットの軸部のカール形を拡大さ
せ、各板材に対しＳＰリベットの軸部を確実に食い込ま
せる。なお、当該板材の変形を、打ち込み作業の最後ま
で抑えると、前記軸部が全ての板材を貫通してしまう等
の弊害を生じるので、かかる弊害の発生を防止すること
にもなる。よって、ＳＰリベットの軸部のカール径の拡
大を、適切に制御することが可能となる。
【０００９】また、本発明の請求項２に係るダイスは、
請求項１記載のダイスにおいて、前記加工部の、底面の
一部を打ち込み方向に相対移動可能としたものである。
本発明によれば、前記加工部の、底面の一部をＳＰダイ
スの打ち込み方向へと相対移動可能とし、打ち込み当初
から一定の間は、当該底面の一部を、ダイスと直接接触
する板材の変形を抑える位置にして、ＳＰリベットの軸
部のカール径の拡大を抑え、当該軸部を必要な深さへと
打ち込む。そして、前記一定の間以降は、前記加工部
の、底面の一部をＳＰダイスの打ち込み方向へと相対移
動させて、当該板材の変形を許容することで、ＳＰリベ
ットの軸部のカール径を拡大させ、各板材に対しＳＰリ
ベットの軸部を確実に食い込ませる。よって、ＳＰリベ
ットの軸部のカール径の拡大を、適切に制御することが
可能となる。
請求項１記載のダイスにおいて、前記加工部の、底面の
一部を打ち込み方向に相対移動可能としたものである。
本発明によれば、前記加工部の、底面の一部をＳＰダイ
スの打ち込み方向へと相対移動可能とし、打ち込み当初
から一定の間は、当該底面の一部を、ダイスと直接接触
する板材の変形を抑える位置にして、ＳＰリベットの軸
部のカール径の拡大を抑え、当該軸部を必要な深さへと
打ち込む。そして、前記一定の間以降は、前記加工部
の、底面の一部をＳＰダイスの打ち込み方向へと相対移
動させて、当該板材の変形を許容することで、ＳＰリベ
ットの軸部のカール径を拡大させ、各板材に対しＳＰリ
ベットの軸部を確実に食い込ませる。よって、ＳＰリベ
ットの軸部のカール径の拡大を、適切に制御することが
可能となる。
【００１０】また、本発明の請求項３に係るダイスは、
請求項２記載のダイスにおいて、前記加工部の、底面の
中央部分を、周辺部分に対し相対移動可能としたもので
ある。本発明によれば、前記加工部の、底面の中央部分
を、周辺部分に対し相対移動可能とし、打ち込み当初か
ら一定の間は、当該底面の中央部分を、ダイスと直接接
触する板材の変形を抑える位置にして、ＳＰリベットの
軸部のカール径の拡大を抑え、当該軸部を必要な深さへ
と打ち込む。そして、前記一定の間以降は、前記加工部
の、底面の中央部分を、周辺部分に対し相対移動させる
ことで、当該板材の変形を許容し、ＳＰリベットの軸部
のカール径を拡大させ、各板材に対しＳＰリベットの軸
部を確実に食い込ませる。よって、ＳＰリベットの軸部
のカール径の拡大を、適切に制御することが可能とな
る。
請求項２記載のダイスにおいて、前記加工部の、底面の
中央部分を、周辺部分に対し相対移動可能としたもので
ある。本発明によれば、前記加工部の、底面の中央部分
を、周辺部分に対し相対移動可能とし、打ち込み当初か
ら一定の間は、当該底面の中央部分を、ダイスと直接接
触する板材の変形を抑える位置にして、ＳＰリベットの
軸部のカール径の拡大を抑え、当該軸部を必要な深さへ
と打ち込む。そして、前記一定の間以降は、前記加工部
の、底面の中央部分を、周辺部分に対し相対移動させる
ことで、当該板材の変形を許容し、ＳＰリベットの軸部
のカール径を拡大させ、各板材に対しＳＰリベットの軸
部を確実に食い込ませる。よって、ＳＰリベットの軸部
のカール径の拡大を、適切に制御することが可能とな
る。
【００１１】また、本発明の請求項４に係るダイスは、
請求項３記載のダイスにおいて、前記底面の中央部分に
かかる荷重が所定の荷重を超えたとき、前記中央部分を
移動させる機構を備えるものである。本発明によれば、
前記加工部の、底面の中央部分にかかる荷重が所定の荷
重を超える前の状態では、当該底面の中央部分を、ダイ
スと直接接触する板材の変形を抑える位置にして、ＳＰ
リベットの軸部のカール径の拡大を抑え、当該軸部を必
要な深さへと打ち込む。そして、底面の中央部分にかか
る荷重が所定の荷重を超えたとき、前記加工部の、底面
の中央部分を、周辺部分に対し相対移動させることで、
当該板材の変形を許容し、ＳＰリベットの軸部のカール
径を拡大させ、各板材に対しＳＰリベットの軸部を確実
に食い込ませる。よって、前記底面の中央部分にかかる
荷重に基き、ＳＰリベットの軸部のカール径の拡大を、
適切に制御することが可能となる。
請求項３記載のダイスにおいて、前記底面の中央部分に
かかる荷重が所定の荷重を超えたとき、前記中央部分を
移動させる機構を備えるものである。本発明によれば、
前記加工部の、底面の中央部分にかかる荷重が所定の荷
重を超える前の状態では、当該底面の中央部分を、ダイ
スと直接接触する板材の変形を抑える位置にして、ＳＰ
リベットの軸部のカール径の拡大を抑え、当該軸部を必
要な深さへと打ち込む。そして、底面の中央部分にかか
る荷重が所定の荷重を超えたとき、前記加工部の、底面
の中央部分を、周辺部分に対し相対移動させることで、
当該板材の変形を許容し、ＳＰリベットの軸部のカール
径を拡大させ、各板材に対しＳＰリベットの軸部を確実
に食い込ませる。よって、前記底面の中央部分にかかる
荷重に基き、ＳＰリベットの軸部のカール径の拡大を、
適切に制御することが可能となる。
【００１２】また、本発明の請求項５に係るダイスは、
請求項４記載のダイスにおいて、前記底面の中央部分に
かかる荷重が所定の荷重を超えたとき、前記中央部分が
周辺部分に対し相対的に沈降するように、前記中央部分
を支持する支持機構を有するものである。本発明によれ
ば、前記加工部の、底面の中央部分にかかる荷重が所定
の荷重を超える前の状態では、当該底面の中央部分を、
ダイスと直接接触する板材の変形を抑える位置にして、
ＳＰリベットの軸部のカール径の拡大を抑え、当該軸部
を必要な深さへと打ち込む。そして、底面の中央部分に
かかる荷重が所定の荷重を超えたとき、前記中央部分を
周辺部分に対し相対的に沈降させることにより、当該板
材の変形を許容し、ＳＰリベットの軸部のカール径を拡
大させ、各板材に対しＳＰリベットの軸部を確実に食い
込ませる。よって、前記底面の中央部分にかかる荷重に
基き、ＳＰリベットの軸部のカール径の拡大を、適切に
制御することが可能となる。
請求項４記載のダイスにおいて、前記底面の中央部分に
かかる荷重が所定の荷重を超えたとき、前記中央部分が
周辺部分に対し相対的に沈降するように、前記中央部分
を支持する支持機構を有するものである。本発明によれ
ば、前記加工部の、底面の中央部分にかかる荷重が所定
の荷重を超える前の状態では、当該底面の中央部分を、
ダイスと直接接触する板材の変形を抑える位置にして、
ＳＰリベットの軸部のカール径の拡大を抑え、当該軸部
を必要な深さへと打ち込む。そして、底面の中央部分に
かかる荷重が所定の荷重を超えたとき、前記中央部分を
周辺部分に対し相対的に沈降させることにより、当該板
材の変形を許容し、ＳＰリベットの軸部のカール径を拡
大させ、各板材に対しＳＰリベットの軸部を確実に食い
込ませる。よって、前記底面の中央部分にかかる荷重に
基き、ＳＰリベットの軸部のカール径の拡大を、適切に
制御することが可能となる。
【００１３】また、本発明の請求項６に係るダイスは、
請求項３記載のダイスにおいて、前記ダイスに対する前
記ＳＰリベット頭部の変位量が所定の変位量を越えたと
き、前記中央部分を移動させる機構を備えるものであ
る。本発明によれば、前記ダイスに対する前記ＳＰリベ
ット頭部の変位量が所定の変位量を越える前の状態で
は、当該底面の中央部分を、ダイスと直接接触する板材
の変形を抑える位置にして、ＳＰリベットの軸部のカー
ル径の拡大を抑え、当該軸部を必要な深さへと打ち込
む。そして、前記ダイスに対する前記ＳＰリベット頭部
の変位量が所定の変位量を越えたとき、前記加工部の、
底面の中央部分を、周辺部分に対し相対移動させること
で、当該板材の変形を許容し、ＳＰリベットの軸部のカ
ール径を拡大させ、各板材に対しＳＰリベットの軸部を
確実に食い込ませる。よって、前記ダイスに対する前記
ＳＰリベット頭部の変位量に基き、ＳＰリベットの軸部
のカール径の拡大を、適切に制御することが可能とな
る。
請求項３記載のダイスにおいて、前記ダイスに対する前
記ＳＰリベット頭部の変位量が所定の変位量を越えたと
き、前記中央部分を移動させる機構を備えるものであ
る。本発明によれば、前記ダイスに対する前記ＳＰリベ
ット頭部の変位量が所定の変位量を越える前の状態で
は、当該底面の中央部分を、ダイスと直接接触する板材
の変形を抑える位置にして、ＳＰリベットの軸部のカー
ル径の拡大を抑え、当該軸部を必要な深さへと打ち込
む。そして、前記ダイスに対する前記ＳＰリベット頭部
の変位量が所定の変位量を越えたとき、前記加工部の、
底面の中央部分を、周辺部分に対し相対移動させること
で、当該板材の変形を許容し、ＳＰリベットの軸部のカ
ール径を拡大させ、各板材に対しＳＰリベットの軸部を
確実に食い込ませる。よって、前記ダイスに対する前記
ＳＰリベット頭部の変位量に基き、ＳＰリベットの軸部
のカール径の拡大を、適切に制御することが可能とな
る。
【００１４】また、本発明の請求項７に係るダイスは、
請求項６記載のダイスにおいて、前記ダイスに対する前
記ＳＰリベット頭部の変位量が所定の変位量を越えたと
き、前記中央部分が周辺部分に対し相対的に沈降するよ
うに、前記中央部分を支持する支持機構を有するもので
ある。本発明によれば、前記ダイスに対する前記ＳＰリ
ベット頭部の変位量が所定の変位量を越える前の状態で
は、当該底面の中央部分を、ダイスと直接接触する板材
の変形を抑える位置にして、ＳＰリベットの軸部のカー
ル径の拡大を抑え、当該軸部を必要な深さへと打ち込
む。そして、前記ダイスに対する前記ＳＰリベット頭部
の変位量が所定の変位量を越えたとき、前記加工部の、
底面の中央部分を、周辺部分に対し相対的に沈降させる
ことで、当該板材の変形を許容し、ＳＰリベットの軸部
のカール径を拡大させ、各板材に対しＳＰリベットの軸
部を確実に食い込ませる。よって、前記ダイスに対する
前記ＳＰリベット頭部の変位量に基き、ＳＰリベットの
軸部のカール径の拡大を、適切に制御することが可能と
なる。
請求項６記載のダイスにおいて、前記ダイスに対する前
記ＳＰリベット頭部の変位量が所定の変位量を越えたと
き、前記中央部分が周辺部分に対し相対的に沈降するよ
うに、前記中央部分を支持する支持機構を有するもので
ある。本発明によれば、前記ダイスに対する前記ＳＰリ
ベット頭部の変位量が所定の変位量を越える前の状態で
は、当該底面の中央部分を、ダイスと直接接触する板材
の変形を抑える位置にして、ＳＰリベットの軸部のカー
ル径の拡大を抑え、当該軸部を必要な深さへと打ち込
む。そして、前記ダイスに対する前記ＳＰリベット頭部
の変位量が所定の変位量を越えたとき、前記加工部の、
底面の中央部分を、周辺部分に対し相対的に沈降させる
ことで、当該板材の変形を許容し、ＳＰリベットの軸部
のカール径を拡大させ、各板材に対しＳＰリベットの軸
部を確実に食い込ませる。よって、前記ダイスに対する
前記ＳＰリベット頭部の変位量に基き、ＳＰリベットの
軸部のカール径の拡大を、適切に制御することが可能と
なる。
【００１５】また、上記課題を解決するための、本発明
の請求項８に係る板材の接合方法は、重ね合わされた複
数の板材の最も外側に位置する一枚の板材にダイスを密
着させ、最も外側に位置するもう一枚の板材に対しＳＰ
リベットの軸部を密着させ、該ＳＰリベットに圧力を付
与して前記板材に打ち込み、それに伴う前記軸部のカー
ル径の拡大によって各板材を固定する、板材の接合方法
であって、前記ＳＰリベットの打ち込み当初から一定の
間、ダイスと直接接触する板材の変形を抑えるように当
該板材をダイスの加工部で支持して、ＳＰリベットを打
ち込むことを特徴とするものである。ＳＰリベットの軸
部は、板材への食い込み量が増すごとに、板材はその変
形量を増大させ、かつ、軸部自体も、変形する板材に沿
って抵抗がより少ない方向へとその変形量を増大させて
いくが、本発明によれば、ＳＰリベットの打ち込み当初
から一定の間、ダイスと直接接触する板材の変形を抑え
るように、ダイスの加工部で支持することで、当該板材
の変形を抑え、ＳＰリベットの軸部のカール径の拡大を
抑えることで、当該軸部を必要な深さへと打ち込む。一
方、前記一定の間以降は当該板材の変形を許容すること
で、ＳＰリベットの軸部のカール形を拡大させ、各板材
に対しＳＰリベットの軸部を確実に食い込ませる。な
お、当該板材の変形を、打ち込み作業の最後まで抑える
と、軸部が全ての板材を貫通してしまう等の弊害を生じ
るので、前記一定の間以降は当該板材の変形を許容する
ことで、かかる弊害の発生を防止することにもなる。よ
って、ＳＰリベットの軸部のカール径の拡大を、適切に
制御することが可能となる。
の請求項８に係る板材の接合方法は、重ね合わされた複
数の板材の最も外側に位置する一枚の板材にダイスを密
着させ、最も外側に位置するもう一枚の板材に対しＳＰ
リベットの軸部を密着させ、該ＳＰリベットに圧力を付
与して前記板材に打ち込み、それに伴う前記軸部のカー
ル径の拡大によって各板材を固定する、板材の接合方法
であって、前記ＳＰリベットの打ち込み当初から一定の
間、ダイスと直接接触する板材の変形を抑えるように当
該板材をダイスの加工部で支持して、ＳＰリベットを打
ち込むことを特徴とするものである。ＳＰリベットの軸
部は、板材への食い込み量が増すごとに、板材はその変
形量を増大させ、かつ、軸部自体も、変形する板材に沿
って抵抗がより少ない方向へとその変形量を増大させて
いくが、本発明によれば、ＳＰリベットの打ち込み当初
から一定の間、ダイスと直接接触する板材の変形を抑え
るように、ダイスの加工部で支持することで、当該板材
の変形を抑え、ＳＰリベットの軸部のカール径の拡大を
抑えることで、当該軸部を必要な深さへと打ち込む。一
方、前記一定の間以降は当該板材の変形を許容すること
で、ＳＰリベットの軸部のカール形を拡大させ、各板材
に対しＳＰリベットの軸部を確実に食い込ませる。な
お、当該板材の変形を、打ち込み作業の最後まで抑える
と、軸部が全ての板材を貫通してしまう等の弊害を生じ
るので、前記一定の間以降は当該板材の変形を許容する
ことで、かかる弊害の発生を防止することにもなる。よ
って、ＳＰリベットの軸部のカール径の拡大を、適切に
制御することが可能となる。
【００１６】また、本発明の請求項９に係る板材の接合
方法は、請求項８記載の板材の接合方法において、前記
ダイスの加工部底面の中央部分にかかる荷重が所定の荷
重未満である時、前記中央部分をその周囲の部分に対し
不動とし、前記ダイスの加工部底面の中央部分にかかる
荷重が所定の荷重を越えた時、前記中央部分をその周囲
の部分に対し相対的に沈降させて、前記ＳＰリベットを
打ち込むこととしたものである。本発明によれば、前記
ダイスの加工部底面の中央部分にかかる荷重が所定の荷
重未満である時、前記中央部分をその周囲の部分に対し
不動とし、板材の変形を抑え、ＳＰリベットの軸部のカ
ール径の拡大を抑制する。そして、ＳＰリベットの軸部
自体の剛性を主に利用して、板材に対しＳＰリベットの
軸部を、必要な深さへと打ち込む。また、前記ダイスの
加工部底面の中央部分にかかる荷重が所定の荷重を越え
た時、前記中央部分をその周囲の部分に対し相対的に沈
降させることで、当該板材の変形を許容し、ＳＰリベッ
トの軸部のカール径を拡大させ、各板材に対しＳＰリベ
ットの軸部を確実に食い込ませる。よって、前記ダイス
の加工部底面の中央部分にかかる荷重に基き、ＳＰリベ
ットの軸部のカール径の拡大を、適切に制御することが
可能となる。
方法は、請求項８記載の板材の接合方法において、前記
ダイスの加工部底面の中央部分にかかる荷重が所定の荷
重未満である時、前記中央部分をその周囲の部分に対し
不動とし、前記ダイスの加工部底面の中央部分にかかる
荷重が所定の荷重を越えた時、前記中央部分をその周囲
の部分に対し相対的に沈降させて、前記ＳＰリベットを
打ち込むこととしたものである。本発明によれば、前記
ダイスの加工部底面の中央部分にかかる荷重が所定の荷
重未満である時、前記中央部分をその周囲の部分に対し
不動とし、板材の変形を抑え、ＳＰリベットの軸部のカ
ール径の拡大を抑制する。そして、ＳＰリベットの軸部
自体の剛性を主に利用して、板材に対しＳＰリベットの
軸部を、必要な深さへと打ち込む。また、前記ダイスの
加工部底面の中央部分にかかる荷重が所定の荷重を越え
た時、前記中央部分をその周囲の部分に対し相対的に沈
降させることで、当該板材の変形を許容し、ＳＰリベッ
トの軸部のカール径を拡大させ、各板材に対しＳＰリベ
ットの軸部を確実に食い込ませる。よって、前記ダイス
の加工部底面の中央部分にかかる荷重に基き、ＳＰリベ
ットの軸部のカール径の拡大を、適切に制御することが
可能となる。
【００１７】また、本発明の請求項１０に係る板材の接
合方法は、請求項９記載の板材の接合方法において、前
記所定の荷重は、前記ダイスが密着する最も外側に位置
する一枚の板材に隣接する板材へと、前記ＳＰリベット
の軸部が到達する時点における荷重としたものである。
本発明によれば、前記ダイスの加工部底面の中央部分に
かかる荷重が、前記ダイスが密着する最も外側に位置す
る一枚の板材に隣接する板材へと、前記ＳＰリベットの
軸部が到達する時点における荷重未満である時、前記中
央部分をその周囲の部分に対し不動とし、板材の変形を
抑え、ＳＰリベットの軸部のカール径の拡大を抑制す
る。そして、ＳＰリベットの軸部自体の剛性を主に利用
して、板材に対しＳＰリベットの軸部を、必要な深さへ
と打ち込む。また、前記ダイスの加工部底面の中央部分
にかかる荷重が、前記ダイスが密着する最も外側に位置
する一枚の板材に隣接する板材へと、前記ＳＰリベット
の軸部が到達する時点における荷重を越えた時、前記中
央部分をその周囲の部分に対し相対的に沈降させること
で、当該板材の変形を許容し、ＳＰリベットの軸部のカ
ール径を拡大させ、各板材に対しＳＰリベットの軸部を
確実に食い込ませる。よって、前記ダイスの加工部底面
の中央部分にかかる荷重に基き、ＳＰリベットの軸部の
カール径の拡大を、適切に制御することが可能となる。
合方法は、請求項９記載の板材の接合方法において、前
記所定の荷重は、前記ダイスが密着する最も外側に位置
する一枚の板材に隣接する板材へと、前記ＳＰリベット
の軸部が到達する時点における荷重としたものである。
本発明によれば、前記ダイスの加工部底面の中央部分に
かかる荷重が、前記ダイスが密着する最も外側に位置す
る一枚の板材に隣接する板材へと、前記ＳＰリベットの
軸部が到達する時点における荷重未満である時、前記中
央部分をその周囲の部分に対し不動とし、板材の変形を
抑え、ＳＰリベットの軸部のカール径の拡大を抑制す
る。そして、ＳＰリベットの軸部自体の剛性を主に利用
して、板材に対しＳＰリベットの軸部を、必要な深さへ
と打ち込む。また、前記ダイスの加工部底面の中央部分
にかかる荷重が、前記ダイスが密着する最も外側に位置
する一枚の板材に隣接する板材へと、前記ＳＰリベット
の軸部が到達する時点における荷重を越えた時、前記中
央部分をその周囲の部分に対し相対的に沈降させること
で、当該板材の変形を許容し、ＳＰリベットの軸部のカ
ール径を拡大させ、各板材に対しＳＰリベットの軸部を
確実に食い込ませる。よって、前記ダイスの加工部底面
の中央部分にかかる荷重に基き、ＳＰリベットの軸部の
カール径の拡大を、適切に制御することが可能となる。
【００１８】また、本発明の請求項１１に係る板材の接
合方法は、請求項８記載の板材の接合方法において、前
記ダイスに対するＳＰリベット頭部の変位量が所定の変
位量未満である時、前記ダイスの加工部底面の中央部分
をその周囲の部分に対し不動とし、前記ダイスに対する
前記ＳＰリベット頭部の変位量が所定の変位量を越えた
時、前記ダイスの加工部底面の中央部分をその周囲の部
分に対し相対的に沈降させて、前記ＳＰリベットを打ち
込むこととしたものである。本発明によれば、前記ダイ
スに対するＳＰリベット頭部の変位量が所定の変位量未
満である時、前記ダイスの加工部底面の中央部分をその
周囲の部分に対し不動とし、板材の変形を抑え、ＳＰリ
ベットの軸部のカール径の拡大を抑制する。そして、Ｓ
Ｐリベットの軸部自体の剛性を主に利用して、必要な深
さへと打ち込む。また、前記ダイスに対する前記ＳＰリ
ベット頭部の変位量が所定の変位量を越えた時、前記ダ
イスの加工部底面の中央部分をその周囲の部分に対し相
対的に沈降させることで、当該板材の変形を許容し、Ｓ
Ｐリベットの軸部のカール径を拡大させ、各板材に対し
ＳＰリベットの軸部を確実に食い込ませる。よって、前
記ダイスに対する前記ＳＰリベット頭部の変位量に基
き、ＳＰリベットの軸部のカール径の拡大を、適切に制
御することが可能となる。
合方法は、請求項８記載の板材の接合方法において、前
記ダイスに対するＳＰリベット頭部の変位量が所定の変
位量未満である時、前記ダイスの加工部底面の中央部分
をその周囲の部分に対し不動とし、前記ダイスに対する
前記ＳＰリベット頭部の変位量が所定の変位量を越えた
時、前記ダイスの加工部底面の中央部分をその周囲の部
分に対し相対的に沈降させて、前記ＳＰリベットを打ち
込むこととしたものである。本発明によれば、前記ダイ
スに対するＳＰリベット頭部の変位量が所定の変位量未
満である時、前記ダイスの加工部底面の中央部分をその
周囲の部分に対し不動とし、板材の変形を抑え、ＳＰリ
ベットの軸部のカール径の拡大を抑制する。そして、Ｓ
Ｐリベットの軸部自体の剛性を主に利用して、必要な深
さへと打ち込む。また、前記ダイスに対する前記ＳＰリ
ベット頭部の変位量が所定の変位量を越えた時、前記ダ
イスの加工部底面の中央部分をその周囲の部分に対し相
対的に沈降させることで、当該板材の変形を許容し、Ｓ
Ｐリベットの軸部のカール径を拡大させ、各板材に対し
ＳＰリベットの軸部を確実に食い込ませる。よって、前
記ダイスに対する前記ＳＰリベット頭部の変位量に基
き、ＳＰリベットの軸部のカール径の拡大を、適切に制
御することが可能となる。
【００１９】また、本発明の請求項１２に係る板材の接
合方法は、請求項１１記載の板材の接合方法において、
前記所定の変位量は、前記ダイスが密着する最も外側に
位置する一枚の板材に隣接する板材へと、ＳＰリベット
の軸部が到達する時点における変位量としたものであ
る。本発明によれば、前記所定の変位量が、前記ダイス
が密着する最も外側に位置する一枚の板材に隣接する板
材へと、前記ＳＰリベットの軸部が到達する時点におけ
る荷重未満である時、前記中央部分をその周囲の部分に
対し不動とし、板材の変形を抑え、ＳＰリベットの軸部
のカール径の拡大を抑制する。そして、ＳＰリベットの
軸部自体の剛性を主に利用して、板材に対しＳＰリベッ
トの軸部を、必要な深さへと打ち込む。また、前記所定
の変位量が、前記ダイスが密着する最も外側に位置する
一枚の板材に隣接する板材へと、前記ＳＰリベットの軸
部が到達する時点における荷重を越えた時、前記中央部
分をその周囲の部分に対し相対的に沈降させることで、
当該板材の変形を許容し、ＳＰリベットの軸部のカール
径を拡大させ、各板材に対しＳＰリベットの軸部を確実
に食い込ませる。よって、前記ダイスに対する前記ＳＰ
リベット頭部の変位量に基き、ＳＰリベットの軸部のカ
ール径の拡大を、適切に制御することが可能となる。
合方法は、請求項１１記載の板材の接合方法において、
前記所定の変位量は、前記ダイスが密着する最も外側に
位置する一枚の板材に隣接する板材へと、ＳＰリベット
の軸部が到達する時点における変位量としたものであ
る。本発明によれば、前記所定の変位量が、前記ダイス
が密着する最も外側に位置する一枚の板材に隣接する板
材へと、前記ＳＰリベットの軸部が到達する時点におけ
る荷重未満である時、前記中央部分をその周囲の部分に
対し不動とし、板材の変形を抑え、ＳＰリベットの軸部
のカール径の拡大を抑制する。そして、ＳＰリベットの
軸部自体の剛性を主に利用して、板材に対しＳＰリベッ
トの軸部を、必要な深さへと打ち込む。また、前記所定
の変位量が、前記ダイスが密着する最も外側に位置する
一枚の板材に隣接する板材へと、前記ＳＰリベットの軸
部が到達する時点における荷重を越えた時、前記中央部
分をその周囲の部分に対し相対的に沈降させることで、
当該板材の変形を許容し、ＳＰリベットの軸部のカール
径を拡大させ、各板材に対しＳＰリベットの軸部を確実
に食い込ませる。よって、前記ダイスに対する前記ＳＰ
リベット頭部の変位量に基き、ＳＰリベットの軸部のカ
ール径の拡大を、適切に制御することが可能となる。
【００２０】さらに、上記課題を解決するための、本発
明の請求項１３に係るリベット接合材は、請求項８から
１２のいずれか１項記載のＳＰリベットの接合方法によ
り接合されたことを特徴とするものである。本発明によ
れば、重ね合わされた複数の板材にＳＰリベットを打ち
込む際に、軸部のカール径の拡大を適切に制御して、確
実に固定されたリベット接合材を得ることができる。
明の請求項１３に係るリベット接合材は、請求項８から
１２のいずれか１項記載のＳＰリベットの接合方法によ
り接合されたことを特徴とするものである。本発明によ
れば、重ね合わされた複数の板材にＳＰリベットを打ち
込む際に、軸部のカール径の拡大を適切に制御して、確
実に固定されたリベット接合材を得ることができる。
【００２１】また、請求項１４に係るリベット接合材
は、アルミ材からなるものであり、請求項１５に係るリ
ベット接合材は、鋼材からなるものである。すなわち、
請求項８から１２のいずれか１項記載のＳＰリベットの
接合方法により、確実に固定されたリベット接合アルミ
材、リベット接合鋼材を得ることができる。
は、アルミ材からなるものであり、請求項１５に係るリ
ベット接合材は、鋼材からなるものである。すなわち、
請求項８から１２のいずれか１項記載のＳＰリベットの
接合方法により、確実に固定されたリベット接合アルミ
材、リベット接合鋼材を得ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。ここで、従来技術と同一部分
及び相当する部分については同一符号で示し、詳しい説
明は省略する。
図面に基づいて説明する。ここで、従来技術と同一部分
及び相当する部分については同一符号で示し、詳しい説
明は省略する。
【００２３】図１には、本発明の実施の形態に係るダイ
ス７を用い、３枚の板材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3に対しＳＰリベ
ット１を打ち込む工程を、断面図示している。ダイス７
は、ＳＰリベット１の打ち込み当初から一定の間、ダイ
ス７と直接接触する板材Ｗ3の変形を抑えるように、板
材Ｗ3を支持可能な加工部８を有するものである。具体
的には、加工部８は、中央部分９と周辺部分10とが別ピ
ースで構成されており、中央部分９は、周辺部分10に対
し相対移動可能となっている。図示の例では、周辺部分
10は、打ち込み装置の支持台等（図示省略）に固定され
ている。一方、中央部分９は、中央部分９にかかる荷重
が所定の荷重を超えたとき、周辺部分10に対し相対的に
沈降するように支持する支持機構として、所定のバネレ
ートを有する弾性体11を有している。
ス７を用い、３枚の板材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3に対しＳＰリベ
ット１を打ち込む工程を、断面図示している。ダイス７
は、ＳＰリベット１の打ち込み当初から一定の間、ダイ
ス７と直接接触する板材Ｗ3の変形を抑えるように、板
材Ｗ3を支持可能な加工部８を有するものである。具体
的には、加工部８は、中央部分９と周辺部分10とが別ピ
ースで構成されており、中央部分９は、周辺部分10に対
し相対移動可能となっている。図示の例では、周辺部分
10は、打ち込み装置の支持台等（図示省略）に固定され
ている。一方、中央部分９は、中央部分９にかかる荷重
が所定の荷重を超えたとき、周辺部分10に対し相対的に
沈降するように支持する支持機構として、所定のバネレ
ートを有する弾性体11を有している。
【００２４】なお、図示の例では、弾性体11はコイルバ
ネを用いているが、ゴム、空気バネその他の弾性体を用
いることが可能である。また、「所定の荷重」は、後述
の打ち抜き工程において、ダイス７が密着する最も外側
に位置する一枚の板材Ｗ3に隣接する板材Ｗ2へと、ＳＰ
リベット１の軸部２が到達する時点において、中央部分
９にかかる荷重である。さらに、説明の便宜状、リベッ
ト１とパンチ５との間、ダイス７と板材Ｗ3との間に、
隙間を設けて図示しているが、実際には、これらの間は
密着して加工が進行する。
ネを用いているが、ゴム、空気バネその他の弾性体を用
いることが可能である。また、「所定の荷重」は、後述
の打ち抜き工程において、ダイス７が密着する最も外側
に位置する一枚の板材Ｗ3に隣接する板材Ｗ2へと、ＳＰ
リベット１の軸部２が到達する時点において、中央部分
９にかかる荷重である。さらに、説明の便宜状、リベッ
ト１とパンチ５との間、ダイス７と板材Ｗ3との間に、
隙間を設けて図示しているが、実際には、これらの間は
密着して加工が進行する。
【００２５】ここで、図１を参照しながら、３枚の板材
Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3に対しＳＰリベット１を打ち込む手順を
説明する。３枚の板材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3に対しＳＰリベッ
ト１を打ち込む際には、まず、図１（ａ）に示すよう
に、重ね合わされた板材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3のうち、最も外
側に位置する一枚の板材Ｗ3にダイス７を密着させ、最
も外側に位置するもう一枚の板材Ｗ1に対しては、ＳＰ
リベット１の軸部２を密着させる。そして、パンチ５で
ＳＰリベット１に圧力を付与する。この時点では、加工
部８の中央部分９は、周辺部分10に対し最も突出した状
態となるように、弾性体11によって付勢支持されてい
る。
Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3に対しＳＰリベット１を打ち込む手順を
説明する。３枚の板材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3に対しＳＰリベッ
ト１を打ち込む際には、まず、図１（ａ）に示すよう
に、重ね合わされた板材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3のうち、最も外
側に位置する一枚の板材Ｗ3にダイス７を密着させ、最
も外側に位置するもう一枚の板材Ｗ1に対しては、ＳＰ
リベット１の軸部２を密着させる。そして、パンチ５で
ＳＰリベット１に圧力を付与する。この時点では、加工
部８の中央部分９は、周辺部分10に対し最も突出した状
態となるように、弾性体11によって付勢支持されてい
る。
【００２６】そして、打ち込み当初は、ＳＰリベット１
の軸部２の剛性を主に利用して、板材Ｗ1に対し、軸部
２を食い込ませる。この時点では、板材Ｗ1は軸部２が
食い込むことにより大きく変形するが、板材Ｗ3を中央
部分９によって下方から支持していることから、板材Ｗ
2、Ｗ3に関しては大きな変形を生じない。よって軸部２
はカール径Ｄ１（図４参照）を拡大することなく、食い
込み量を増大させていく。続いて、図１（ｂ）に示すよ
うに、板材Ｗ2へとＳＰリベット１の軸部２が到達する
時点において、弾性体11の付勢力に軸部２の推力が勝る
こととなり、中央部分９を周辺部分10に対し相対的に沈
降させる。すると、板材Ｗ2、Ｗ3は、ダイス７の加工部
８の面形状に倣って変形していく。かかる板材Ｗ2、Ｗ3
の変形により、軸部２は、板材Ｗ2、Ｗ3の内部で、カー
ル径Ｄ１を拡大させる方向へと案内され、変形を進行し
ていく。そして、図１（ｃ）に示すように、頭部３が板
材Ｗ 1に完全に打ち込まれたとき、中央部分９は、周辺
部分10に対し最も沈降した状態となり、軸部２は板材Ｗ
3まで食い込み、３枚の板材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3の接合を完了
する。
の軸部２の剛性を主に利用して、板材Ｗ1に対し、軸部
２を食い込ませる。この時点では、板材Ｗ1は軸部２が
食い込むことにより大きく変形するが、板材Ｗ3を中央
部分９によって下方から支持していることから、板材Ｗ
2、Ｗ3に関しては大きな変形を生じない。よって軸部２
はカール径Ｄ１（図４参照）を拡大することなく、食い
込み量を増大させていく。続いて、図１（ｂ）に示すよ
うに、板材Ｗ2へとＳＰリベット１の軸部２が到達する
時点において、弾性体11の付勢力に軸部２の推力が勝る
こととなり、中央部分９を周辺部分10に対し相対的に沈
降させる。すると、板材Ｗ2、Ｗ3は、ダイス７の加工部
８の面形状に倣って変形していく。かかる板材Ｗ2、Ｗ3
の変形により、軸部２は、板材Ｗ2、Ｗ3の内部で、カー
ル径Ｄ１を拡大させる方向へと案内され、変形を進行し
ていく。そして、図１（ｃ）に示すように、頭部３が板
材Ｗ 1に完全に打ち込まれたとき、中央部分９は、周辺
部分10に対し最も沈降した状態となり、軸部２は板材Ｗ
3まで食い込み、３枚の板材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3の接合を完了
する。
【００２７】上記構成をなす、本発明の実施の形態によ
り得られる作用効果は、以下の通りである。まず、本発
明の実施の形態によれば、ダイス７の加工部８が、ＳＰ
リベット１の打ち込み当初から一定の間（図１（ａ）か
ら図１（ｂ）の間）、ダイス７と直接接触する板材Ｗ3
の変形を抑えるように、板材Ｗ3を支持可能であること
から、ＳＰリベット１の軸部２のカール径Ｄ１（図４参
照）の拡大を、適切に制御することが可能となる。
り得られる作用効果は、以下の通りである。まず、本発
明の実施の形態によれば、ダイス７の加工部８が、ＳＰ
リベット１の打ち込み当初から一定の間（図１（ａ）か
ら図１（ｂ）の間）、ダイス７と直接接触する板材Ｗ3
の変形を抑えるように、板材Ｗ3を支持可能であること
から、ＳＰリベット１の軸部２のカール径Ｄ１（図４参
照）の拡大を、適切に制御することが可能となる。
【００２８】すなわち、加工部８の、底面の中央部分９
にかかる荷重が所定の荷重未満である時、中央部分９を
その周囲の部分10に対し不動とし、各板材が軸部２のカ
ール径Ｄ１（図４（ｃ）参照）を拡大する方向へと変形
することを抑制する。そして、軸部２自体の剛性を主に
利用して、各板材に対し軸部２を食い込ませる。また、
前記ダイスの加工部底面の中央部分にかかる荷重が所定
の荷重を越えた時、中央部分９をその周囲の部分10に対
し相対的に沈降させることで、ダイスの加工部８の面形
状に倣って板材Ｗ2、Ｗ3が変形し、板材Ｗ2、Ｗ3の変形
に伴い、ＳＰリベット１の軸部２は、カール径Ｄ１を拡
大させることとなる。しかも、各板材の変形を打ち込み
作業の最後まで抑えることにより生ずる、軸部２が全て
の板材を貫通してしまう等の弊害を防ぐことができる。
よって、ＳＰリベット１の軸部２の、カール径Ｄ１（図
４（ｃ）参照）の拡大を、適切に制御することが可能と
なる。その結果として、重ね合わされた複数の板材
Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3にＳＰリベット１を打ち込む際に、全て
の板材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3に対して軸部２を食い込ませ、複
数の板材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3を確実に固定することが可能と
なる。しかも、ＳＰリベット１は、板材Ｗ3を貫通して
板材Ｗ3の表面に軸部２を露出させることはなく、従来
と同様に、かかる締結部における密閉性を確保できる。
にかかる荷重が所定の荷重未満である時、中央部分９を
その周囲の部分10に対し不動とし、各板材が軸部２のカ
ール径Ｄ１（図４（ｃ）参照）を拡大する方向へと変形
することを抑制する。そして、軸部２自体の剛性を主に
利用して、各板材に対し軸部２を食い込ませる。また、
前記ダイスの加工部底面の中央部分にかかる荷重が所定
の荷重を越えた時、中央部分９をその周囲の部分10に対
し相対的に沈降させることで、ダイスの加工部８の面形
状に倣って板材Ｗ2、Ｗ3が変形し、板材Ｗ2、Ｗ3の変形
に伴い、ＳＰリベット１の軸部２は、カール径Ｄ１を拡
大させることとなる。しかも、各板材の変形を打ち込み
作業の最後まで抑えることにより生ずる、軸部２が全て
の板材を貫通してしまう等の弊害を防ぐことができる。
よって、ＳＰリベット１の軸部２の、カール径Ｄ１（図
４（ｃ）参照）の拡大を、適切に制御することが可能と
なる。その結果として、重ね合わされた複数の板材
Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3にＳＰリベット１を打ち込む際に、全て
の板材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3に対して軸部２を食い込ませ、複
数の板材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3を確実に固定することが可能と
なる。しかも、ＳＰリベット１は、板材Ｗ3を貫通して
板材Ｗ3の表面に軸部２を露出させることはなく、従来
と同様に、かかる締結部における密閉性を確保できる。
【００２９】なお、「所定の荷重」は、打ち抜き工程に
おいて、ダイス７が密着する最も外側に位置する一枚の
板材Ｗ3に隣接する板材Ｗ2へと、ＳＰリベット１の軸部
２が到達する時点において、中央部分９にかかる荷重と
することで、ＳＰリベット１の軸部２が板材Ｗ2へと到
達した以降における、ＳＰリベット１の軸部２のカール
径Ｄ１の拡大を、適切に制御することが可能となる。よ
って、ＳＰリベット１の軸部２のカール径Ｄ１の拡大の
タイミングを、上記の作用効果を得るに最適のものとす
ることが可能となる。
おいて、ダイス７が密着する最も外側に位置する一枚の
板材Ｗ3に隣接する板材Ｗ2へと、ＳＰリベット１の軸部
２が到達する時点において、中央部分９にかかる荷重と
することで、ＳＰリベット１の軸部２が板材Ｗ2へと到
達した以降における、ＳＰリベット１の軸部２のカール
径Ｄ１の拡大を、適切に制御することが可能となる。よ
って、ＳＰリベット１の軸部２のカール径Ｄ１の拡大の
タイミングを、上記の作用効果を得るに最適のものとす
ることが可能となる。
【００３０】したがって、本発明の実施の形態により接
合されたリベット接合アルミ材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3は、互い
に確実に固定され、かつ、締結部における密閉性が確保
されたものとなり、例えば、自動車のパネル結合部等へ
適用するに最適のものとなる。
合されたリベット接合アルミ材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3は、互い
に確実に固定され、かつ、締結部における密閉性が確保
されたものとなり、例えば、自動車のパネル結合部等へ
適用するに最適のものとなる。
【００３１】なお、ダイス７の加工部８の、底面の周辺
部分10の曲面形状は、従来（図４）のダイス４の加工部
６における該当位置と同じで良い。一方、中央部分９の
上面形状は、図２（ａ）に示すように、平面９ａとした
ものや、図２（ｂ）に示すように、頂部が比較的小径の
凸球面をなす曲面９ｂ、図２（ｃ）に示すように、頂部
が比較的大径の凸球面をなす曲面９ｃ等、様々な形状か
ら、加工条件に応じて適宜選択することが好ましい。ま
た、本発明の実施の形態によれば、４枚以上の複数枚の
板材であっても、同様に固定することが可能である。
部分10の曲面形状は、従来（図４）のダイス４の加工部
６における該当位置と同じで良い。一方、中央部分９の
上面形状は、図２（ａ）に示すように、平面９ａとした
ものや、図２（ｂ）に示すように、頂部が比較的小径の
凸球面をなす曲面９ｂ、図２（ｃ）に示すように、頂部
が比較的大径の凸球面をなす曲面９ｃ等、様々な形状か
ら、加工条件に応じて適宜選択することが好ましい。ま
た、本発明の実施の形態によれば、４枚以上の複数枚の
板材であっても、同様に固定することが可能である。
【００３２】さらに、図示は省略するが、ダイス７の加
工部８の構造として、ダイス７に対するＳＰリベット１
の頭部３の変位量が所定の変位量を越えたとき（具体的
には、ダイス７に対するパンチ５の変位量が所定の変位
量を超えたとき）、中央部分９を周辺部分10に対して沈
降させる機構を備えるものとすることも可能である。ま
た、かかる機構を成立させるための、具体的構造として
は、中央部分９と周辺部分10とを別ピースで構成し、中
央部分９を、パンチ５のストロークに応じて沈降させる
リンク機構によるものが挙げられる。
工部８の構造として、ダイス７に対するＳＰリベット１
の頭部３の変位量が所定の変位量を越えたとき（具体的
には、ダイス７に対するパンチ５の変位量が所定の変位
量を超えたとき）、中央部分９を周辺部分10に対して沈
降させる機構を備えるものとすることも可能である。ま
た、かかる機構を成立させるための、具体的構造として
は、中央部分９と周辺部分10とを別ピースで構成し、中
央部分９を、パンチ５のストロークに応じて沈降させる
リンク機構によるものが挙げられる。
【００３３】上記構成によれば、前記所定の変位量は、
ダイス７が密着する最も外側に位置する一枚の板材Ｗ3
に隣接する板材Ｗ3へと、ＳＰリベット１の軸部２が到
達する時点における変位量とし、打ち込み当初から、板
材Ｗ3へとＳＰリベット１の軸部が到達する時点まで
（図１（ａ）から図１（ｂ）の間）、ダイス７と直接接
触する板材Ｗ3の変形を抑えるように、板材Ｗ3を支持し
て、軸部２自体の剛性を主に利用して、各板材に対し軸
部２を食い込ませる。また、板材Ｗ3へとＳＰリベット
１の軸部２が到達した後は、打ち込み完了まで（図１
（ｃ）参照）、前記ポンチ５の移動量の増加に伴い、中
央部分９を周辺部分10に対し沈降させることで、ダイス
７の加工部８の面形状に倣って変形する板材Ｗ2、Ｗ3の
変形範囲が、ＳＰリベット１の軸部２のカール径Ｄ１を
拡大させる方向へと案内し得る形状となるように変形さ
せる。
ダイス７が密着する最も外側に位置する一枚の板材Ｗ3
に隣接する板材Ｗ3へと、ＳＰリベット１の軸部２が到
達する時点における変位量とし、打ち込み当初から、板
材Ｗ3へとＳＰリベット１の軸部が到達する時点まで
（図１（ａ）から図１（ｂ）の間）、ダイス７と直接接
触する板材Ｗ3の変形を抑えるように、板材Ｗ3を支持し
て、軸部２自体の剛性を主に利用して、各板材に対し軸
部２を食い込ませる。また、板材Ｗ3へとＳＰリベット
１の軸部２が到達した後は、打ち込み完了まで（図１
（ｃ）参照）、前記ポンチ５の移動量の増加に伴い、中
央部分９を周辺部分10に対し沈降させることで、ダイス
７の加工部８の面形状に倣って変形する板材Ｗ2、Ｗ3の
変形範囲が、ＳＰリベット１の軸部２のカール径Ｄ１を
拡大させる方向へと案内し得る形状となるように変形さ
せる。
【００３４】その結果として、重ね合わされた複数の板
材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3にＳＰリベット１を打ち込む際に、全
ての板材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3に対して軸部２を食い込ませ、
複数の板材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3を確実に固定することが可能
となる。なお、板材Ｗ2へとＳＰリベット１の軸部が到
達する時点については、試打等を行い、実験的に把握す
ることができる。その他、ダイス７の加工部８の、中央
部分９と周辺部分10との変位は、相対的なものであれば
良いことから、上記の適切なタイミングにおいて、中央
部部９を固定し、周辺部分10を適当なリンク機構等を用
いて上昇させることによっても、同様の作用効果を得る
ことができる。なお、本発明は、アルミニウム製の板材
やアルミ合金製の板材の接合のみならず、鋼材等他の様
々な金属製の板材を重ね合わせて固定する手段として、
用いることが可能である。
材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3にＳＰリベット１を打ち込む際に、全
ての板材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3に対して軸部２を食い込ませ、
複数の板材Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3を確実に固定することが可能
となる。なお、板材Ｗ2へとＳＰリベット１の軸部が到
達する時点については、試打等を行い、実験的に把握す
ることができる。その他、ダイス７の加工部８の、中央
部分９と周辺部分10との変位は、相対的なものであれば
良いことから、上記の適切なタイミングにおいて、中央
部部９を固定し、周辺部分10を適当なリンク機構等を用
いて上昇させることによっても、同様の作用効果を得る
ことができる。なお、本発明は、アルミニウム製の板材
やアルミ合金製の板材の接合のみならず、鋼材等他の様
々な金属製の板材を重ね合わせて固定する手段として、
用いることが可能である。
【００３５】
【発明の効果】本発明はこのように構成したので、重ね
合わされた複数の板材にＳＰリベットを打ち込む際に、
軸部のカール径の拡大を適 切に制御して、全ての板材
に軸部を食い込ませ、複数の板材を確実に固定すること
が可能となる。また、そのようにして、確実に固定され
たリベット接合アルミ材を、提供することが可能とな
る。
合わされた複数の板材にＳＰリベットを打ち込む際に、
軸部のカール径の拡大を適 切に制御して、全ての板材
に軸部を食い込ませ、複数の板材を確実に固定すること
が可能となる。また、そのようにして、確実に固定され
たリベット接合アルミ材を、提供することが可能とな
る。
【図１】本発明の実施の形態に係るダイスを用い、３枚
の板材に対しＳＰリベットを打ち込む工程を示す、断面
図である。
の板材に対しＳＰリベットを打ち込む工程を示す、断面
図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るダイスの、加工部中
央部分の上面形状を例示した図である。
央部分の上面形状を例示した図である。
【図３】従来の、ＳＰリベットによって固定された板材
Ｗ1、Ｗ2を示す断面図である。
Ｗ1、Ｗ2を示す断面図である。
【図４】従来のダイスを用い、３枚の板材に対しＳＰリ
ベットを打ち込む工程を示す、断面図である。
ベットを打ち込む工程を示す、断面図である。
１ ＳＰリベット
２ 軸部
３ 頭部
４ ダイス
５ パンチ
６ 加工部
７ ダイス
８ 加工部
９ 中央部分
10 周辺部分
11 弾性体
Ｄ１ カール径
Ｄ２ クリンチ径
Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3 板材
Claims (15)
- 【請求項１】 重ね合わされた複数の板材にその軸部を
打ち込み、該軸部のカール径の拡大によって各板材を固
定するＳＰリベット用のダイスであって、 ＳＰリベットの打ち込み当初から一定の間、ダイスと直
接接触する板材の変形を抑えるように当該板材を支持可
能な加工部を有することを特徴とするダイス。 - 【請求項２】 前記加工部の、底面の一部を打ち込み方
向に相対移動可能としたことを特徴とする請求項１記載
のダイス。 - 【請求項３】 前記加工部の、底面の中央部分を、周辺
部分に対し相対移動可能としたことを特徴とする請求項
２記載のダイス。 - 【請求項４】 前記底面の中央部分にかかる荷重が所定
の荷重を超えたとき、前記中央部分を移動させる機構を
備えることを特徴とする請求項３記載のダイス。 - 【請求項５】 前記底面の中央部分にかかる荷重が所定
の荷重を超えたとき、前記中央部分が周辺部分に対し相
対的に沈降するように、前記中央部分を支持する支持機
構を有することを特徴とする請求項４記載のダイス。 - 【請求項６】 前記ダイスに対する前記ＳＰリベット頭
部の変位量が所定の変位量を越えたとき、前記中央部分
を移動させる機構を備えることを特徴とする請求項３記
載のダイス。 - 【請求項７】 前記ダイスに対する前記ＳＰリベット頭
部の変位量が所定の変位量を越えたとき、前記中央部分
が周辺部分に対し相対的に沈降するように、前記中央部
分を支持する支持機構を有することを特徴とする請求項
６記載のダイス。 - 【請求項８】 重ね合わされた複数の板材の最も外側に
位置する一枚の板材にダイスを密着させ、最も外側に位
置するもう一枚の板材に対しＳＰリベットの軸部を密着
させ、該ＳＰリベットに圧力を付与して前記板材に打ち
込み、それに伴う前記軸部のカール径の拡大によって各
板材を固定する、板材の接合方法であって、 前記ＳＰリベットの打ち込み当初から一定の間、ダイス
と直接接触する板材の変形を抑えるように当該板材をダ
イスの加工部で支持して、ＳＰリベットを打ち込むこと
を特徴とする板材の接合方法。 - 【請求項９】 前記ダイスの加工部底面の中央部分にか
かる荷重が所定の荷重未満である時、前記中央部分をそ
の周囲の部分に対し不動とし、前記ダイスの加工部底面
の中央部分にかかる荷重が所定の荷重を越えた時、前記
中央部分をその周囲の部分に対し相対的に沈降させて、
前記ＳＰリベットを打ち込むことを特徴とする請求項８
記載の板材の接合方法。 - 【請求項１０】 前記所定の荷重は、前記ダイスが密着
する最も外側に位置する一枚の板材に隣接する板材へ
と、前記ＳＰリベットの軸部が到達する時点における荷
重であることを特徴とする請求項９記載の板材の接合方
法。 - 【請求項１１】 前記ダイスに対するＳＰリベット頭部
の変位量が所定の変位量未満である時、前記ダイスの加
工部底面の中央部分をその周囲の部分に対し不動とし、
前記ダイスに対する前記ＳＰリベット頭部の変位量が所
定の変位量を越えた時、前記ダイスの加工部底面の中央
部分をその周囲の部分に対し相対的に沈降させて、前記
ＳＰリベットを打ち込むことを特徴とする請求項８記載
の板材の接合方法。 - 【請求項１２】 前記所定の変位量は、前記ダイスが密
着する最も外側に位置する一枚の板材に隣接する板材へ
と、ＳＰリベットの軸部が到達する時点における変位量
であることを特徴とする請求項１１記載の板材の接合方
法。 - 【請求項１３】 請求項８から１２のいずれか１項記載
のＳＰリベットの接合方法により接合されたことを特徴
とするリベット接合材。 - 【請求項１４】 前記リベット接合材がアルミ材からな
ることを特徴とする請求項１３記載のリベット接合材。 - 【請求項１５】 前記リベット接合材は鋼材からなるこ
とを特徴とする請求項１３記載のリベット接合材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002038501A JP4048352B2 (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | ダイス及び板材の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002038501A JP4048352B2 (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | ダイス及び板材の接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003236640A true JP2003236640A (ja) | 2003-08-26 |
| JP4048352B2 JP4048352B2 (ja) | 2008-02-20 |
Family
ID=27779793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002038501A Expired - Fee Related JP4048352B2 (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | ダイス及び板材の接合方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4048352B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009142889A (ja) * | 2007-12-18 | 2009-07-02 | Nissan Motor Co Ltd | セルフピアスリベットによる接合方法とリベット接合用ダイ |
| CN102328013A (zh) * | 2011-07-08 | 2012-01-25 | 重庆市北碚区枫火机械制造有限公司 | 移动式铆接模 |
| CN102728766A (zh) * | 2011-04-06 | 2012-10-17 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于接受自冲铆钉的现场制造的嵌入件 |
| JP2013039673A (ja) * | 2011-08-11 | 2013-02-28 | Toyota Motor Corp | 複数の樹脂部材を成形して接続する装置と方法 |
| WO2013134751A3 (en) * | 2012-03-09 | 2013-11-14 | Firestone Industrial Products Company, Llc | Gas spring assembly and methods of assembly the same |
| CN105537491A (zh) * | 2014-10-22 | 2016-05-04 | 福特全球技术公司 | 从工件的相对侧铆接的系统 |
| EP3424611A1 (en) * | 2017-07-05 | 2019-01-09 | Newfrey LLC | Self-piercing rivet apparatus |
-
2002
- 2002-02-15 JP JP2002038501A patent/JP4048352B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN102728766A (zh) * | 2011-04-06 | 2012-10-17 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于接受自冲铆钉的现场制造的嵌入件 |
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| WO2013134751A3 (en) * | 2012-03-09 | 2013-11-14 | Firestone Industrial Products Company, Llc | Gas spring assembly and methods of assembly the same |
| CN105537491A (zh) * | 2014-10-22 | 2016-05-04 | 福特全球技术公司 | 从工件的相对侧铆接的系统 |
| EP3424611A1 (en) * | 2017-07-05 | 2019-01-09 | Newfrey LLC | Self-piercing rivet apparatus |
| JP2019013942A (ja) * | 2017-07-05 | 2019-01-31 | ポップリベット・ファスナー株式会社 | 自己穿孔型リベット締結装置 |
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| Publication number | Publication date |
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