JP2003290864A - Self-piercing rivet fastening device - Google Patents

Self-piercing rivet fastening device

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JP2003290864A
JP2003290864A JP2002097228A JP2002097228A JP2003290864A JP 2003290864 A JP2003290864 A JP 2003290864A JP 2002097228 A JP2002097228 A JP 2002097228A JP 2002097228 A JP2002097228 A JP 2002097228A JP 2003290864 A JP2003290864 A JP 2003290864A
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piercing rivet
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    • B21J15/28Control devices specially adapted to riveting machines not restricted to one of the preceding subgroups
    • B21J15/285Control devices specially adapted to riveting machines not restricted to one of the preceding subgroups for controlling the rivet upset cycle
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Insertion Pins And Rivets (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a self-piercing rivet fastening device obtaining sufficient fastening strength regardless of the combination of the material and thickness of a metallic sheet. <P>SOLUTION: The device is equipped with a punch and a die 3 opposing each other. The die 3 is composed of die parts 3a, 3b having a dish-like supporting face 3c for holding a material to be fastened, a base 2 which supports the die parts 3a, 3b freely movably forwards and backwards in the punching direction, a center pin 4 which is fixed on this base 2 and inserted into a through-hole 3d penetrating through the center axis of the die parts 3a, 3b, and springs 6 which press the die parts 3a, 3b in the punching direction by prescribed repulsive force. When pressurizing force on the supporting face 3c becomes larger than the repulsive force of the springs 6 at fastening a rivet, the die 3 shifts in the counter punching direction, with the center pin 4 projecting from the through-hole 3d, making the self-piercing rivet expanding in the radial direction. The self-piercing rivet fastening device is characterized in that the prescribed repulsive force can be continuously varied. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、積層された板状の
被締結材を自己穿孔リベットにより完全には貫通するこ
となく締結するための自己穿孔リベット締結装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a self-piercing rivet fastening device for fastening stacked plate-shaped materials to be fastened with a self-piercing rivet without completely penetrating them.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車製造等の分野において、車体の金
属薄板同士を締結するために自己穿孔リベットが使用さ
れることがある。自己穿孔リベットとは、金属薄板同士
を締結する際に、リベットの脚部が最下層の金属薄板を
噛み込んで朝顔状に展開し、リベットが最下層の金属薄
板を突き抜けることなく金属板同士を締結するリベット
のことである。
2. Description of the Related Art In the field of automobile manufacturing and the like, self-piercing rivets are sometimes used to fasten sheet metal sheets to each other. A self-piercing rivet means that when the metal sheets are fastened together, the legs of the rivet bite into the metal sheet at the bottom and develop into a morning glory, so that the rivets do not penetrate the metal sheet at the bottom and the metal sheets are connected to each other. A rivet to be fastened.

【0003】この自己穿孔リベットの形状を図4(a)
に示した。自己穿孔リベット100は、拡径した円形の
頭部101とこの頭部101から延出する脚部102と
を有している。本例においては脚部102は内部がくり
抜かれた円筒となっているが、脚部102は端面に所定
形状の窪みを有するものであれば、中空円筒である必要
はない。尚、以下、「自己穿孔リベット」を単に「リベ
ット」と称する。
The shape of this self-piercing rivet is shown in FIG.
It was shown to. The self-piercing rivet 100 has a circularly expanded head 101 and a leg 102 extending from the head 101. In this example, the leg portion 102 is a hollow cylinder, but the leg portion 102 does not have to be a hollow cylinder as long as the end portion has a recess having a predetermined shape. Hereinafter, the "self-piercing rivet" will be simply referred to as "rivet".

【0004】このリベット100による金属薄板の締結
の様子を図4(b)に示した。リベット100による金
属薄板の締結には、専用のリベット締結装置200が使
用される。リベット締結装置200は、ポンチ201、
ダイ202、アーム203及び本体204等からなる。
本体204の端部にはリベット100の頭部101を押
圧するためのポンチ201が設けられている。本体20
4の側面からはU字型のアーム203が延出しており、
アーム203の端部には、前記したポンチ201に臨ん
で、ダイ202が設けられている。
FIG. 4B shows how the metal sheet is fastened by the rivet 100. A dedicated rivet fastening device 200 is used to fasten the metal thin plate with the rivets 100. The rivet fastening device 200 includes a punch 201,
It includes a die 202, an arm 203, a main body 204 and the like.
A punch 201 for pressing the head 101 of the rivet 100 is provided at the end of the main body 204. Body 20
A U-shaped arm 203 extends from the side surface of 4,
A die 202 is provided at the end of the arm 203 so as to face the punch 201.

【0005】ポンチ201は、不図示の油圧機構等によ
り、リベット100を保持したままダイ202方向に移
動可能であり、金属薄板205a,205bを位置決め
した上で、ポンチ201とダイ202との間に挿入し、
リベット100を保持したポンチ201とダイ202と
により金属薄板205a,205bを挟み込む。する
と、リベット100の脚部102は金属薄板205aを
貫通し、金属薄板205bに達したところで、金属薄板
205bを噛み込んでかしめて朝顔状に展開し、金属薄
板205bを貫通することなく、金属薄板205a,2
05b同士を締結する。
The punch 201 can be moved in the direction of the die 202 while holding the rivet 100 by a hydraulic mechanism (not shown) or the like. After the metal thin plates 205a and 205b are positioned, the punch 201 is placed between the punch 201 and the die 202. Insert and
The metal thin plates 205a and 205b are sandwiched by the punch 201 holding the rivet 100 and the die 202. Then, the leg portion 102 of the rivet 100 penetrates the metal thin plate 205a, and when it reaches the metal thin plate 205b, the metal thin plate 205b is bitten and crimped to develop into a morning glory, and the metal thin plate 205b is not penetrated. 205a, 2
05b are fastened together.

【0006】リベット100による金属薄板205a,
205bの締結を図5の工程図を参照して詳細に説明す
る。図5(a)は、リベット100が金属薄板205
a,205bに貫入する直前の様子を描いた模式図であ
る。リベット100はポンチ201により押圧されて、
まさに金属薄板205aに貫入しようとしている段階
(開始段階)を描いた模式図である。ポンチ201とダ
イ202との間には、ポンチ201側から順に、リベッ
ト100、金属薄板205a、金属薄板205bが配置
されており、リベット100の頭部101は、ポンチ2
01により押圧されている。また、金属薄板205b
は、ダイ202により支持されている。
A thin metal plate 205a formed by the rivet 100,
The fastening of 205b will be described in detail with reference to the process chart of FIG. In FIG. 5A, the rivet 100 has a thin metal plate 205.
It is the schematic diagram which drew just before penetrating into a and 205b. The rivet 100 is pressed by the punch 201,
FIG. 6 is a schematic diagram depicting a stage (starting stage) just about to penetrate into the thin metal plate 205a. A rivet 100, a metal thin plate 205a, and a metal thin plate 205b are arranged in order from the punch 201 side between the punch 201 and the die 202, and the head 101 of the rivet 100 is the punch 2
Pressed by 01. Also, the thin metal plate 205b
Are supported by the die 202.

【0007】ダイ202の先端部は、正面視で円形であ
り、外周部と中心部が隆起しており、この外周部と中心
部との間が円環状の底面となった部材である。以降、ダ
イ202の中心部の隆起を中央突起202aと、外周部
の隆起を外周突起202bと称する。ダイ202は、リ
ベット100の金属薄板205a,205bへの貫入に
伴い、ダイ202方向に突出してくる金属薄板205
a,205bを支持するとともに、後記するように中央
突起202aによりリベット100の脚部102を朝顔
状に展開する機能を有している。
The front end of the die 202 is circular in a front view, and the outer peripheral portion and the central portion are bulged, and an annular bottom face is formed between the outer peripheral portion and the central portion. Hereinafter, the protrusion in the center of the die 202 will be referred to as a central protrusion 202a, and the protrusion in the outer peripheral portion will be referred to as an outer peripheral protrusion 202b. The die 202 is a metal thin plate 205 protruding in the direction of the die 202 as the rivet 100 penetrates the metal thin plates 205a and 205b.
In addition to supporting a and 205b, the central projection 202a has a function of deploying the leg portion 102 of the rivet 100 in a morning glory shape as described later.

【0008】図5(b)は、リベット100が、金属薄
板205a,205bに貫入している途中の段階(ピア
ス段階)を描いた模式図である。ポンチ201により頭
部102を押圧されたリベット100は、金属薄板20
5a中に貫入していく。それに伴い、金属薄板205
a,205bはダイ202の表面に押し付けられ、ダイ
202の形状に沿って塑性変形している。
FIG. 5B is a schematic view showing a stage (piercing stage) in which the rivet 100 is penetrating the thin metal plates 205a and 205b. The rivet 100 whose head 102 is pressed by the punch 201 is a metal thin plate 20.
Penetrate into 5a. Accordingly, the thin metal plate 205
The a and 205b are pressed against the surface of the die 202 and are plastically deformed along the shape of the die 202.

【0009】図5(c)は、リベット100がさらに押
圧され、リベット100の脚部102が中央突起202
aと干渉することにより展開し始めた段階(フレア段
階)を示す模式図である。この段階においては、リベッ
ト100の脚部102の先端が金属薄板205a,20
5bを介してダイ202の中央突起202aと干渉する
ことにより、脚部102が、中央突起202aのアール
に沿って図面の左右方向に展開し始めている。
In FIG. 5 (c), the rivet 100 is further pressed, and the leg portion 102 of the rivet 100 has a central protrusion 202.
It is a schematic diagram which shows the stage (flare stage) which began to develop by interfering with a. At this stage, the tip of the leg portion 102 of the rivet 100 has the thin metal plates 205a, 20a.
By interfering with the central protrusion 202a of the die 202 via 5b, the leg portion 102 starts to expand in the left-right direction in the drawing along the radius of the central protrusion 202a.

【0010】図5(d)は、リベット100がさらに押
圧され、リベット100の頭部101と金属薄板205
aの表面とが面一となり、金属薄板205a,205b
の締結が完了した段階(完了段階)を示す模式図であ
る。この段階においては、リベット100の頭部101
は完全に金属薄板205aに押し込まれ、頭部101と
図面左右方向に展開した脚部102との間で金属薄板2
05a,205bとを挟み込むことにより両金属薄板2
05a,205bを締結している。さらに、リベット1
00の脚部102の先端は、金属薄板205aを突き破
り、金属薄板205bに喰い込むことにより両金属薄板
205a,205bをかしめて締結している。このよう
にリベット100は、下層の金属薄板205bを貫通す
ることなく、金属薄板205a,205bを締結するこ
とが可能である。
In FIG. 5D, the rivet 100 is further pressed, and the head 101 of the rivet 100 and the thin metal plate 205.
The surface of a is flush with the metal thin plates 205a and 205b.
It is a schematic diagram which shows the stage (completion stage) which the conclusion of was completed. At this stage, the head 101 of the rivet 100
Is completely pushed into the metal thin plate 205a, and the metal thin plate 2 is inserted between the head 101 and the leg 102 developed in the left-right direction in the drawing.
By sandwiching 05a and 205b, both metal thin plates 2
05a and 205b are fastened. In addition, rivet 1
The tip end of the leg portion 102 of 00 is pierced through the metal thin plate 205a and bites into the metal thin plate 205b to caulk and fasten both metal thin plates 205a and 205b. Thus, the rivet 100 can fasten the metal thin plates 205a and 205b without penetrating the lower metal thin plate 205b.

【0011】続いて、図6を参照して、前記した各段階
(開始段階〜最終段階)において、ポンチ201により
リベット100に加えられる荷重とリベット100の押
し込みストロークとの関係を説明する。この図において
縦軸は、リベット100に加えられる荷重を示し、横軸
は、リベット100の頭部101の変位量である押し込
みストロークを示している。開始段階においては、リベ
ット100にポンチ201より荷重が加えられている
が、リベット100はまだ金属薄板205aに喰い込ん
でおらず、従って、リベット100の押し込みストロー
ク量は0となる。
Next, with reference to FIG. 6, the relationship between the load applied to the rivet 100 by the punch 201 and the pushing stroke of the rivet 100 in each of the above-mentioned stages (starting stage to final stage) will be described. In this figure, the vertical axis represents the load applied to the rivet 100, and the horizontal axis represents the pushing stroke, which is the amount of displacement of the head 101 of the rivet 100. At the start stage, the load is applied to the rivet 100 by the punch 201, but the rivet 100 has not yet penetrated into the thin metal plate 205a, so that the pushing stroke amount of the rivet 100 becomes zero.

【0012】ポンチ201からリベット100に加えら
れる荷重がある値を超えると、リベット100は、金属
薄板205a,205bに喰い込んでいく、締結の初期
段階においては、リベット100は、スムーズに金属薄
板205a,205bに喰い込んでいく。つまり、リベ
ット100に加えられる荷重の増加量に対して、押し込
みストロークの増加量が大きいので、グラフの傾きは小
さくなる(ピアス段階)。
When the load applied from the punch 201 to the rivet 100 exceeds a certain value, the rivet 100 bites into the metal thin plates 205a and 205b. In the initial stage of fastening, the rivet 100 smoothly moves to the metal thin plate 205a. , 205b. That is, since the increase amount of the pushing stroke is large with respect to the increase amount of the load applied to the rivet 100, the inclination of the graph becomes small (pierce stage).

【0013】続いて、リベット100が、金属薄板20
5a,205bを介してダイ202の中央突起202a
と接触すると、リベット100の脚部102は朝顔状に
展開を開始する(フレア段階)この段階においては、ピ
アス段階に比べてグラフの傾きが大きくなるが、これ
は、リベット100を金属薄板205a,205bに喰
い込ませつつ朝顔状に展開させるために大きな荷重が必
要となるためである。
Subsequently, the rivet 100 is attached to the metal thin plate 20.
5a, 205b through the central protrusion 202a of the die 202
Upon contact with the rivet 100, the legs 102 of the rivet 100 start to develop like a morning glory (flare stage). At this stage, the inclination of the graph becomes larger than that at the piercing stage. This is because a large load is required in order to make it spread like a morning glory while making it bite into 205b.

【0014】さらに、リベット100に荷重を加えてい
くと、展開した脚部102が金属薄板205a,205
bにより深く喰い込んでいき、やがて、リベット100
の頭部101(頭部101のフランジ下面)が金属薄板
205aと面一となり、リベット100による金属薄板
205a,205bの締結が完了する(最終段階)。
Further, when a load is applied to the rivet 100, the expanded leg portion 102 will move to the thin metal plates 205a, 205.
It will bite deeper into b and eventually rivet 100
The head 101 (the lower surface of the flange of the head 101) is flush with the metal thin plate 205a, and the fastening of the metal thin plates 205a and 205b by the rivet 100 is completed (final stage).

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】この自己穿孔リベット
100を用いた金属薄板205a,205bの締結にお
いて、下層の金属薄板205bを貫通することなく充分
な締結力を得るためには、金属薄板205a,205b
の材質、板厚等によりダイ202の中央突起202aの
高さや形状を変更しなければならなかった。つまり、形
状を微妙に変化した複数のダイ202を準備しておき、
これらのダイ202を交換しながら締結条件を決定しな
ければならないという問題点があった。
In fastening the metal thin plates 205a, 205b using the self-piercing rivet 100, in order to obtain a sufficient fastening force without penetrating the lower metal thin plate 205b, the metal thin plates 205a, 205b, 205b
It was necessary to change the height and shape of the central protrusion 202a of the die 202 depending on the material, plate thickness, and the like. That is, a plurality of dies 202 whose shapes are slightly changed are prepared,
There is a problem that the fastening conditions must be determined while exchanging these dies 202.

【0016】また、下層の金属薄板205bが上層の金
属薄板205aよりも薄い場合が特に問題であり、用い
るダイ202の選択が悪いと、下層の金属薄板205b
が薄いために、前記した最終段階(図5(d))におい
て、リベット100が充分に金属薄板205bに喰い込
まず、締結力が不足したり、逆にリベット100が、金
属薄板205bを貫通してしまうという不良が発生した
りすることがあった。
Further, there is a particular problem in the case where the lower metal thin plate 205b is thinner than the upper metal thin plate 205a, and if the die 202 to be used is poorly selected, the lower metal thin plate 205b.
Since the rivet 100 is thin, the rivet 100 does not sufficiently dig into the metal thin plate 205b at the above-mentioned final stage (FIG. 5 (d)) and the fastening force is insufficient, or conversely, the rivet 100 penetrates the metal thin plate 205b. Occasionally, a defect such as an accident occurred.

【0017】本発明は、このような問題点に鑑みなされ
たものであり、金属薄板の材質、板厚の組合せ如何に拘
わらず充分な締結強度を得ることができる自己穿孔リベ
ット締結装置を提供することを課題とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a self-piercing rivet fastening device capable of obtaining a sufficient fastening strength regardless of the combination of the material and the thickness of the thin metal plate. This is an issue.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために次のように構成した。請求項1に記載の発明
は、対向したポンチとダイとを有し、前記ポンチに支持
された自己穿孔リベットを押下することにより前記ダイ
上に積層された板状の被締結材を完全には貫通すること
なく締結する自己穿孔リベット締結装置であって、前記
ダイは、前記被締結材を支持する皿状の支持面を有する
ダイ部と、このダイ部を前記ポンチ方向に進退自在に支
持する基部と、この基部に固定され、前記ダイ部の中心
軸を貫通する貫通穴に挿入される中央ピンと、前記ダイ
部をポンチ方向に所定の弾発力で付勢する弾性部材とか
らなり、リベット締結時に前記支持面に掛かる押圧力が
前記弾性部材の弾発力よりも大きくなると、前記ダイが
反ポンチ方向に移動して、前記貫通穴より前記中央ピン
が突出し、前記自己穿孔リベットを径方向に拡径させる
自己穿孔リベット締結装置として構成するとともに、前
記所定の弾発力を連続的に変更可能に構成したことを特
徴とする自己穿孔リベット締結装置である。
[Means for Solving the Problems] The present invention has the following structure in order to solve the above problems. The invention according to claim 1 has a punch and a die which are opposed to each other, and by pressing down a self-piercing rivet supported by the punch, the plate-like fastened material laminated on the die is completely removed. A self-piercing rivet fastening device that fastens without penetrating, wherein the die supports a die part having a dish-shaped support surface for supporting the material to be fastened, and supports the die part so as to be movable back and forth in the punch direction. The rivet includes a base portion, a center pin fixed to the base portion and inserted into a through hole penetrating the central axis of the die portion, and an elastic member for biasing the die portion in a punch direction with a predetermined elastic force. When the pressing force applied to the supporting surface at the time of fastening becomes larger than the elastic force of the elastic member, the die moves in the anti-punch direction, the central pin projects from the through hole, and the self-piercing rivet is radially attached. Expanded to That together constitute a self-piercing rivet fastening device is a self-piercing rivet fastening device is characterized in that continuously changeable configured the predetermined elastic force.

【0019】請求項1に記載の発明によれば、弾性部材
がダイ部を所定の弾発力でポンチ方向に付勢しており、
この弾発力を連続的に変更することができる。被締結材
を介して支持面に掛かる押圧力が、この弾発力以上とな
ったときに、ダイ部は反ポンチ方向に移動して、貫通穴
より中央ピンが突出し、リベットの脚部を朝顔状に拡径
させる。本発明の自己穿孔リベット締結装置では、弾性
部材の弾発力を変更できるので、中央ピンが突出するタ
イミング(押圧力)を連続的に変化することが可能とな
る。これにより、被締結材の材質や板厚に拘わらず、リ
ベットの脚部を常に最適のタイミング(押圧力)で展開
することが可能となる。
According to the first aspect of the present invention, the elastic member biases the die portion in the punch direction with a predetermined elastic force,
This resilience can be changed continuously. When the pressing force applied to the supporting surface through the material to be fastened exceeds this elastic force, the die part moves in the anti-punch direction, the central pin projects from the through hole, and the leg part of the rivet rises. Expand the diameter. In the self-piercing rivet fastening device of the present invention, since the elastic force of the elastic member can be changed, it is possible to continuously change the timing (pressing force) at which the central pin projects. This makes it possible to always deploy the leg portion of the rivet at the optimum timing (pressing force) regardless of the material and plate thickness of the material to be fastened.

【0020】請求項2に記載の発明は、前記弾性部材
は、前記ダイ部と前記基部との間に介在するバネであっ
て、このバネの伸縮の程度を連続的に変化するためのア
ジャストプレートが、前記ダイ部の反ポンチ端部付近に
設けられており、このアジャストプレートにより、前記
バネの長さを変化して前記弾発力を連続的に変更するこ
とを特徴とする自己穿孔リベット締結装置である。
According to a second aspect of the present invention, the elastic member is a spring interposed between the die portion and the base portion, and the adjusting plate for continuously changing the degree of expansion and contraction of the spring. Is provided in the vicinity of the anti-punch end of the die part, and the adjusting plate changes the length of the spring to continuously change the elastic force, thereby self-piercing rivet fastening. It is a device.

【0021】請求項2に記載の発明によれば、弾性部材
として、基部とダイ部との間に介設したバネを用いてい
る。また、このバネの伸縮の程度はアジャストプレート
により連続的に変化することができるので、バネの弾発
力を連続的に変更することが可能となり、中央ピンが突
出するタイミング(押圧力)を連続的に変化することが
できる。これにより、被締結材の材質や板厚に拘わら
ず、リベットの脚部を常に最適のタイミング(押圧力)
で展開することが可能となる。
According to the second aspect of the invention, as the elastic member, a spring provided between the base portion and the die portion is used. Also, since the degree of expansion and contraction of this spring can be continuously changed by the adjust plate, it becomes possible to continuously change the elastic force of the spring, and the timing (pressing force) at which the center pin projects is continuous. Can change. As a result, regardless of the material and plate thickness of the material to be fastened, the leg of the rivet is always at the optimum timing (pressing force).
Can be deployed with.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を適宜
図面を参照して説明する。図1(a)は、本発明の自己
穿孔リベット締結装置におけるダイの断面図であり、図
1(b)は図1(a)のX−X断面図である。図1
(a)に示したダイ1は、例えば、図4(b)に示した
自己穿孔リベット締結装置200のダイ202に替えて
用いられるものである。ダイ1は、基部2、ダイ部3、
中央ピン4、アジャストプレート5、皿バネ6、ストッ
パ7等からなる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings as appropriate. 1 (a) is a sectional view of a die in the self-piercing rivet fastening device of the present invention, and FIG. 1 (b) is a sectional view taken along line XX of FIG. 1 (a). Figure 1
The die 1 shown in (a) is used, for example, in place of the die 202 of the self-piercing rivet fastening device 200 shown in FIG. 4 (b). The die 1 includes a base portion 2, a die portion 3,
It is composed of a central pin 4, an adjusting plate 5, a disc spring 6, a stopper 7, and the like.

【0023】ダイ部3は、径の異なる2個の円柱(大径
円柱3a、小径円柱3b)が同軸に接続された部材であ
り、ダイ部3の中心軸に沿って貫通穴3dが貫通してい
る。大径円柱3aはポンチ側に配されており、大径円柱
3aのポンチ側端面は、皿状に形成され、リベット締結
時に、ダイ1側に押圧される被締結材を支持する役割を
果たす支持面3cとなっている。また、大径円柱3aと
基部2との間には、皿バネ6が介設されており、大径円
柱3aはこの皿バネ6の弾発力により常にポンチ方向に
付勢されている。
The die part 3 is a member in which two cylinders having different diameters (a large diameter cylinder 3a and a small diameter cylinder 3b) are coaxially connected, and a through hole 3d penetrates along the central axis of the die part 3. ing. The large-diameter cylinder 3a is arranged on the punch side, and the punch-side end surface of the large-diameter cylinder 3a is formed in a dish shape and supports the material to be fastened to the die 1 side when the rivet is fastened. It is the surface 3c. Further, a disc spring 6 is interposed between the large diameter cylinder 3a and the base portion 2, and the large diameter cylinder 3a is constantly urged in the punch direction by the elastic force of the disc spring 6.

【0024】大径円柱3aよりも径の小さな小径円柱3
bは、基部2に設けられた円筒形開口2aに挿入されて
おり、この円筒形開口2aの内部でポンチ方向に沿って
摺動可能である。小径円柱3bは、円筒形開口2aより
も長く形成されており、そのため、小径円柱3bは、円
筒形開口2aより突出した部分を有する。この突出した
部分に円環状のアジャストプレート5が螺合されてお
り、このアジャストプレート5により大径円柱3aと基
部2との距離(クリアランス)を変化させて、皿バネ6
の弾発力を調整可能である。尚、図1(b)に示すよう
に、アジャストプレート5には、突部5aが、基部2に
は溝2bが設けられており、ダイ部3を回転しても、ア
ジャストプレート5がとも回りしないようになってい
る。これにより、大径円柱3aを指や工具で回転させる
ことにより大径円柱3aと基部2との距離、ひいては皿
バネ6の弾発力を連続的且つ微妙に調整することができ
る。
Small-diameter cylinder 3 having a smaller diameter than large-diameter cylinder 3a
b is inserted in a cylindrical opening 2a provided in the base portion 2 and is slidable in the punching direction inside the cylindrical opening 2a. The small diameter cylinder 3b is formed longer than the cylindrical opening 2a, so that the small diameter cylinder 3b has a portion protruding from the cylindrical opening 2a. An annular adjusting plate 5 is screwed into the projecting portion, and the adjusting plate 5 changes the distance (clearance) between the large-diameter cylinder 3a and the base 2 to allow the disc spring 6 to move.
The resilience of can be adjusted. As shown in FIG. 1 (b), the adjusting plate 5 is provided with a projection 5a and the base 2 is provided with a groove 2b, so that even when the die unit 3 is rotated, the adjusting plate 5 rotates together. It is supposed not to. Accordingly, by rotating the large-diameter cylinder 3a with a finger or a tool, the distance between the large-diameter cylinder 3a and the base 2, and thus the elastic force of the disc spring 6 can be continuously and delicately adjusted.

【0025】また、基部2には、貫通穴3dに嵌装され
る中央ピン4が螺合されている。この中央ピン4を回転
させて、上下することにより、中央ピン4の支持面3c
からの突出量を変化させることができる。この中央ピン
4を所定位置で固定するために、基部2の側面から中央
ピン4のネジ部に達するネジ穴が設けられており、この
ネジ穴には、中央ピンストッパ8が螺合されている。
A central pin 4 fitted into the through hole 3d is screwed into the base portion 2. By rotating this central pin 4 and moving it up and down, the supporting surface 3c of the central pin 4
The amount of protrusion from can be changed. In order to fix the central pin 4 at a predetermined position, a threaded hole is formed from the side surface of the base 2 to the threaded portion of the central pin 4, and a central pin stopper 8 is screwed into the threaded hole. .

【0026】また、大径円柱3aの側面部には、リベッ
ト締結時にダイ部3が不用意に回転して大径円柱3aと
基部2との距離が変化しないように、ストッパ7が設け
られている。
A stopper 7 is provided on the side surface of the large-diameter cylinder 3a so that the die 3 does not rotate carelessly when the rivet is fastened and the distance between the large-diameter cylinder 3a and the base 2 does not change. There is.

【0027】リベット締結時には、不図示のポンチがリ
ベットを介して板状の被締結材を支持面3cに押圧す
る。この際、大径円柱3aは、皿バネ6によりポンチ方
向に付勢されているので、支持面3cに掛かる押圧力が
皿バネ6の弾発力よりも小さい間は、小径円柱3bが円
筒形開口2a内部で摺動することはない。しかし、リベ
ット締結が進行し、支持面3cに掛かる押圧力が皿バネ
6の弾発力よりも大きくなると、小径円柱3bは円筒形
開口2a内部で、反ポンチ方向に摺動し、その結果、基
部2に固定されている中央ピン4が、ダイ部3の貫通穴
3dより突出する。リベットは被締結材を介して、この
突出した中央ピン4と干渉することで、脚部が朝顔状に
展開して被締結材に喰い込み、被締結材を締結する。
When the rivet is fastened, a punch (not shown) presses the plate-shaped fastened material against the support surface 3c via the rivet. At this time, since the large diameter cylinder 3a is biased in the punch direction by the disc spring 6, the small diameter cylinder 3b has a cylindrical shape while the pressing force applied to the support surface 3c is smaller than the elastic force of the disc spring 6. It does not slide inside the opening 2a. However, when the rivet fastening progresses and the pressing force applied to the support surface 3c becomes larger than the elastic force of the disc spring 6, the small diameter cylinder 3b slides in the anti-punch direction inside the cylindrical opening 2a, and as a result, The center pin 4 fixed to the base portion 2 projects from the through hole 3d of the die portion 3. The rivet interferes with the protruding center pin 4 through the fastening material, whereby the leg portion develops like a bosh and bites into the fastening material to fasten the fastening material.

【0028】前記したように、皿バネ6の弾発力は、ア
ジャストプレート5の高さ、より詳しくは、アジャスト
プレート5と大径円柱3aとの距離、つまり、大径円柱
3aと基部2(その上面)との間隔(クリアランス)を
変化することにより変更可能である。例えば、ダイ部3
をねじ込んで大径円柱3aと基部2との間隔を狭くすれ
ば、皿バネ6が収縮するので、皿バネ6の弾発力が大き
くなり、従って、ダイ部3を円筒形開口2中で摺動させ
るために必要な押圧力は大きくなる。つまり、中央ピン
4の支持面3cからの突出量を増加させるために必要な
押圧力が大きくなる。
As described above, the elastic force of the disc spring 6 is the height of the adjusting plate 5, more specifically, the distance between the adjusting plate 5 and the large diameter cylinder 3a, that is, the large diameter cylinder 3a and the base 2 ( It can be changed by changing the clearance (clearance) from the upper surface. For example, die unit 3
If the gap between the large-diameter cylinder 3a and the base 2 is narrowed by screwing in, the disc spring 6 contracts, so that the elastic force of the disc spring 6 increases, and therefore the die portion 3 slides in the cylindrical opening 2. The pressing force required to move it increases. That is, the pressing force required to increase the amount of protrusion of the center pin 4 from the support surface 3c increases.

【0029】逆に、ダイ部3を抜き出して、大径円柱3
aと基部2との間隔を広げれば、皿バネ6が伸張するの
で、皿バネ6の弾発力が小さくなり、従って、ダイ部3
を円筒形開口2中で摺動させるために必要な押圧力は小
さくなる。つまり、中央ピン4の支持面3cからの突出
量を増加させるために必要な押圧力が小さくなる。
On the contrary, the die part 3 is pulled out and the large diameter cylinder 3
If the distance between a and the base portion 2 is widened, the disc spring 6 expands, so that the elastic force of the disc spring 6 becomes small, and accordingly, the die portion 3
The pressing force required to slide the in the cylindrical opening 2 is small. That is, the pressing force required to increase the amount of protrusion of the center pin 4 from the support surface 3c is reduced.

【0030】ところで、中央ピン4の突出時期は、リベ
ットを被締結材中で朝顔状に展開させるタイミングと密
接に関係している。本発明の自己穿孔リベット締結装置
においては、ダイ部3のねじ込み量を変化することによ
り、中央ピン4を突出させるタイミングを連続的に変更
可能であるので、従来、被締結材の材質や、板厚に応じ
て行われていたダイの交換作業を行う必要がなくなり、
常に、充分な強度で被締結材を締結することが可能とな
る。
By the way, the projecting timing of the center pin 4 is closely related to the timing of deploying the rivet in the material to be fastened in a bosh-like manner. In the self-piercing rivet fastening device of the present invention, the timing of projecting the central pin 4 can be continuously changed by changing the screwing amount of the die portion 3, so that conventionally, the material of the fastened material and the plate It is no longer necessary to perform die replacement work that was done according to the thickness,
It is possible to always fasten the material to be fastened with sufficient strength.

【0031】尚、本実施の形態においては、ダイ部3を
ポンチ側に付勢するために皿バネ6が用いられている
が、この皿バネ6に替えて、例えば、ウレタンゴム等の
弾性体を用いても構わない。また、皿バネ6に替えて、
油圧機構や電磁機構等によりダイ部3をポンチ側に付勢
しても構わない。
In this embodiment, the disc spring 6 is used to urge the die portion 3 toward the punch side. However, instead of the disc spring 6, an elastic body such as urethane rubber is used. May be used. Also, instead of the disc spring 6,
The die unit 3 may be biased to the punch side by a hydraulic mechanism, an electromagnetic mechanism, or the like.

【0032】続いて、本発明の自己穿孔リベット締結装
置を用いた被締結材の締結を図2の工程図を参照して説
明する。図2(a)は、ポンチ30により所定の荷重で
押圧された自己穿孔リベット20が金属薄板35a,3
5bに喰い込む直前の開始段階を描いた模式図である。
積層された金属薄板35a,35bの下層の金属薄板3
5bはダイ部3の支持面3cにより支持されている。こ
の段階では、支持面3cに掛かる押圧力は不図示の皿バ
ネ6の弾発力よりも小さいので、大径円柱3aは反ポン
チ方向に変位することは無く、従って、ダイ部3の貫通
穴3dに嵌装されている中央ピン4は突出していない。
Next, the fastening of the fastened material using the self-piercing rivet fastening device of the present invention will be described with reference to the process chart of FIG. FIG. 2A shows that the self-piercing rivet 20 pressed by the punch 30 with a predetermined load has the metal thin plates 35a, 3a.
It is a schematic diagram which drew the start stage just before it bites into 5b.
The metal thin plate 3 under the laminated metal thin plates 35a and 35b
5b is supported by the supporting surface 3c of the die unit 3. At this stage, since the pressing force applied to the support surface 3c is smaller than the elastic force of the disc spring 6 (not shown), the large diameter cylinder 3a is not displaced in the anti-punch direction, and therefore the through hole of the die portion 3 is not formed. The center pin 4 fitted in 3d does not project.

【0033】図2(b)は、ポンチ30にさらに荷重が
加えられ、その結果、自己穿孔リベット20が、金属薄
板35a,35bに貫入するピアス段階を描いた模式図
である。ポンチ30により自己穿孔リベット20が更に
押圧されることにより、自己穿孔リベット20の脚部2
0bは、金属薄板35aを押圧しながら金属薄板35a
の内部に深く貫入する。その結果、金属薄板35a,3
5bは塑性変形して、支持面3cの底部に接触してい
る。このピアス段階では、支持面3cに掛かる押圧力は
不図示の皿バネ6の弾発力よりも小さく、前記したよう
に、中央ピン4は、貫通穴3dより突出しない。そのた
め、自己穿孔リベット20の脚部20bは、中央ピン4
と干渉せず、自己穿孔リベット20の脚部20bが展開
することはない。
FIG. 2B is a schematic diagram illustrating a piercing step in which the punch 30 is further loaded, and as a result, the self-piercing rivet 20 penetrates the thin metal plates 35a and 35b. When the punch 30 further presses the self-piercing rivet 20, the leg portion 2 of the self-piercing rivet 20 is pressed.
0b is the metal thin plate 35a while pressing the metal thin plate 35a.
Penetrate deep inside. As a result, the metal thin plates 35a, 3
5b is plastically deformed and is in contact with the bottom of the support surface 3c. At this piercing stage, the pressing force applied to the support surface 3c is smaller than the elastic force of the disc spring 6 (not shown), and as described above, the center pin 4 does not protrude from the through hole 3d. Therefore, the leg portion 20b of the self-piercing rivet 20 has the center pin 4
And the leg portion 20b of the self-piercing rivet 20 does not expand.

【0034】図2(c)は、ポンチ30にさらに荷重が
加えられ、その結果、自己穿孔リベット20の脚部20
bが図面左右方向に展開するフレア段階を描いた模式図
である。この段階では、支持面3cに加えられる押圧力
が皿バネ6の弾発力を上回るために、ダイ部3が、皿バ
ネ6の弾発力に抗して反ポンチ方向に変位する。その結
果、貫通穴3dから中央ピン4が突出し、この中央ピン
4は、金属薄板35a,35bを介して自己穿孔リベッ
ト20の脚部20bと干渉し、脚部20bは、中央ピン
4の先端形状に沿って、図面の左右方向に朝顔状に展開
し始める。このように脚部20bが展開することによ
り、脚部20bは金属薄板35a,35bに喰い込み、
大きな締結力が生まれる。
FIG. 2 (c) shows that the punch 30 is further loaded, which results in the legs 20 of the self-piercing rivet 20.
FIG. 6B is a schematic diagram illustrating a flare stage that develops in the horizontal direction of the drawing. At this stage, since the pressing force applied to the support surface 3c exceeds the elastic force of the disc spring 6, the die portion 3 is displaced in the anti-punch direction against the elastic force of the disc spring 6. As a result, the center pin 4 projects from the through hole 3d, and the center pin 4 interferes with the leg portion 20b of the self-piercing rivet 20 via the thin metal plates 35a and 35b, and the leg portion 20b has a tip shape of the center pin 4. Along the direction of the drawing, it begins to develop like a morning glory. As the leg portion 20b expands in this manner, the leg portion 20b bites into the thin metal plates 35a and 35b,
Great fastening power is created.

【0035】図2(d)は、ポンチ30にさらに荷重が
加えられ、その結果、自己穿孔リベット20の頭部20
aと金属薄板35aとが面一となり、締結が終了する最
終段階を描いた模式図である。この段階においては、支
持面3cに掛かる押圧力は皿バネ6の弾発力を上回って
いるので、中央ピン4は貫通穴3dより突出した状態と
なっている。そのために、ポンチ30より自己穿孔リベ
ット20に掛かる押圧力は主に、自己穿孔リベット20
の脚部20bを展開させることに消費され、自己穿孔リ
ベット20は、金属薄板35a,35bに、さらに喰い
込み、両者を強い締結力で締結する。
In FIG. 2 (d), the punch 30 is further loaded and, as a result, the head 20 of the self-piercing rivet 20 is loaded.
It is a schematic diagram which drew the final step which a and a metal thin plate 35a become flush, and fastening is completed. At this stage, since the pressing force applied to the supporting surface 3c exceeds the elastic force of the disc spring 6, the center pin 4 is in a state of protruding from the through hole 3d. Therefore, the pressing force applied from the punch 30 to the self-piercing rivet 20 is mainly
The self-drilling rivet 20 is consumed by unfolding the leg portions 20b, and further digs into the thin metal plates 35a and 35b to fasten them with a strong fastening force.

【0036】続いて、図3を参照して、ポンチ30から
リベット20に加えられる荷重(押圧力)と自己穿孔リ
ベット20の押し込みストロークとの関係を説明する。
尚、押し込みストロークとは、自己穿孔リベット20の
頭部20aの変位量を示すものである。
Next, the relationship between the load (pressing force) applied from the punch 30 to the rivet 20 and the pushing stroke of the self-piercing rivet 20 will be described with reference to FIG.
The pushing stroke indicates the amount of displacement of the head portion 20a of the self-piercing rivet 20.

【0037】開始段階(図2(a))においては、ポン
チ30から自己穿孔リベット20に荷重が加えられてい
るが、まだ自己穿孔リベット20が金属薄板35a,3
5bに貫入していないので、押し込みストロークは0と
なる。
In the starting stage (FIG. 2 (a)), the punch 30 applies a load to the self-piercing rivet 20, but the self-piercing rivet 20 still has the metal sheets 35a, 3a.
Since it does not penetrate into 5b, the pushing stroke becomes 0.

【0038】ピアス段階(図2(b))においては、自
己穿孔リベット20は支持面3c等と干渉することなく
ポンチ30から加えられる荷重に応じてスムーズに金属
薄板35a,35b中に貫入していくので、グラフの傾
きは小さくなる。つまり、ポンチ30より自己穿孔リベ
ット20に加えられる荷重の増加量に比して、自己穿孔
リベット20の押し込みストローク増加量が大きくな
る。
In the piercing step (FIG. 2 (b)), the self-piercing rivet 20 smoothly penetrates into the thin metal plates 35a, 35b according to the load applied from the punch 30 without interfering with the supporting surface 3c or the like. Therefore, the slope of the graph becomes smaller. That is, the increase amount of the pushing stroke of the self-piercing rivet 20 is larger than the increase amount of the load applied to the self-piercing rivet 20 by the punch 30.

【0039】その後、自己穿孔リベット20に加える荷
重を大きくしていくと、やがて、ポンチ30より自己穿
孔リベット20に加えられる荷重が、皿バネ6の弾発力
を上回り、ダイ部3が反ポンチ方向に移動することによ
り、貫通穴3dより中央ピン4が突出し始める。これに
より、自己穿孔リベット20の脚部20bは、金属薄板
35a,35bを介して中央ピン4と干渉することによ
り中央ピン4の形状に沿って朝顔状に展開し始める(フ
レア段階(図2(c)))。
Then, when the load applied to the self-piercing rivet 20 is increased, the load applied to the self-piercing rivet 20 from the punch 30 eventually exceeds the elastic force of the disc spring 6 and the die portion 3 is counter-punched. By moving in the direction, the center pin 4 starts to project from the through hole 3d. As a result, the leg portion 20b of the self-piercing rivet 20 starts to develop like a bosh along the shape of the central pin 4 by interfering with the central pin 4 via the thin metal plates 35a and 35b (flare stage (Fig. 2 ( c))).

【0040】本発明の特徴点の1つは、前記したよう
に、ダイ部3の大径円柱3aと基部2との間隔を上下
(広狭)することで、皿バネ6の弾発力を予め調整し、
この中央ピン4の突出のタイミングを連続的に変えるこ
とができる点にある。図3には、皿バネ6の弾発力を変
更した3本のグラフA,B,Cが描かれている。グラフ
Aは、皿バネ6を収縮させ、皿バネ6の弾発力を大きく
した場合のグラフである。この場合には、中央ピン4を
突出させる(突出を開始させる)ために必要な荷重は大
きくなる。また、グラフCは、皿バネ6を伸張させ、皿
バネ6の弾発力を小さくした場合のグラフである。この
場合には、中央ピン4を突出させる(突出を開始させ
る)ために必要な荷重は小さくなる。
One of the features of the present invention is that, as described above, the elastic force of the disc spring 6 is preset because the interval between the large-diameter cylinder 3a of the die part 3 and the base part 2 is increased or decreased. Adjust,
The point is that the projection timing of the center pin 4 can be continuously changed. In FIG. 3, three graphs A, B, and C in which the elastic force of the disc spring 6 is changed are drawn. Graph A is a graph when the disc spring 6 is contracted to increase the elastic force of the disc spring 6. In this case, the load required to cause the center pin 4 to project (start the projecting) becomes large. Graph C is a graph in the case where the disc spring 6 is expanded and the elastic force of the disc spring 6 is reduced. In this case, the load required to cause the center pin 4 to project (start the projecting) becomes small.

【0041】このように本発明においては、アジャスト
プレート5により、ダイ部3をねじ込むことで中央ピン
4が突出を開始するための荷重を連続的に変更できるの
で、ダイそのものを交換しなくとも、金属薄板35a,
35bの材質や板厚に応じて最適の中央ピン4の突出タ
イミングを調整することが可能となり、常に充分な強度
の締結を行うことができる。大径円柱3aと基部2との
間隔(クリアランス)の調整は、指や工具で大径円柱3
aを回転してねじ込んだり、抜き出したりすることによ
り連続的且つ微妙に行うことができる。なお、この実施
形態では、アジャストプレート5を回転不能として、ダ
イ部3をねじ込むことにより間隔を調整することとした
が、ダイ部3(大径円柱3a)を回転不能とし、一方で
アジャストプレート5を回転可能とし、アジャストプレ
ート5の回転量により前記した間隔を調整するようにし
てもよい。この場合、アジャストプレート5を外部から
回転可能にしておくと間隔(大径円柱3aと基部2の上
面との間隔)の調整が容易で都合がよい。つまり、皿バ
ネ6の弾発力を連続的に調整するのに都合がよい。
As described above, according to the present invention, the load for starting the protrusion of the center pin 4 can be continuously changed by screwing the die portion 3 by the adjusting plate 5, so that the die itself is not replaced. A thin metal plate 35a,
It is possible to adjust the optimal projection timing of the center pin 4 according to the material and plate thickness of 35b, and it is possible to always perform fastening with sufficient strength. The clearance (clearance) between the large-diameter cylinder 3a and the base 2 is adjusted with a finger or a tool.
By rotating a and screwing it in or out, it can be performed continuously and delicately. In this embodiment, the adjustment plate 5 is made non-rotatable, and the interval is adjusted by screwing the die part 3 into place. However, the die part 3 (large diameter cylinder 3a) is made non-rotatable, while the adjustment plate 5 is made non-rotatable. May be made rotatable, and the above-mentioned interval may be adjusted by the rotation amount of the adjusting plate 5. In this case, if the adjust plate 5 is made rotatable from the outside, it is easy and convenient to adjust the interval (the interval between the large diameter cylinder 3a and the upper surface of the base 2). That is, it is convenient to continuously adjust the elastic force of the disc spring 6.

【0042】最終段階(図2(d))においては、自己
穿孔リベット20に加える荷重がさらに大きくなる。こ
の荷重は主に、自己穿孔リベット20の脚部20bを展
開して金属薄板35a,35bに喰い込ませることに使
用される。そして、自己穿孔リベット20の頭部20a
が金属薄板35aと面一となり、締結工程が終了する。
At the final stage (FIG. 2 (d)), the load applied to the self-piercing rivet 20 is further increased. This load is mainly used for expanding the leg portion 20b of the self-piercing rivet 20 and biting it into the metal thin plates 35a, 35b. Then, the head portion 20a of the self-piercing rivet 20.
Becomes flush with the metal thin plate 35a, and the fastening process is completed.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明は以下のような顕著な効果を奏す
る。本発明の自己穿孔リベット締結装置は、弾性部材の
弾発力を連続的に変更することができるので、自己穿孔
リベットの脚部を展開させるための中央ピンの突出タイ
ミングを任意の押圧力に設定することが可能となる。こ
れにより、被締結材の板厚や、材質によらず、常に最適
のタイミング(押圧力)で中央ピンを突出させることが
可能となり、充分な強度を有する締結を行うことができ
るとともに、中央ピンを突出させるタイミングを容易に
設定できる(請求項1)。
The present invention has the following remarkable effects. Since the self-piercing rivet fastening device of the present invention can continuously change the elastic force of the elastic member, the protrusion timing of the center pin for deploying the leg portion of the self-piercing rivet is set to an arbitrary pressing force. It becomes possible to do. As a result, the center pin can always be projected at the optimum timing (pressing force) regardless of the plate thickness or material of the material to be fastened, and the fastening with sufficient strength can be performed, and the center pin can be performed. It is possible to easily set the timing for projecting the slab (claim 1).

【0044】本発明の自己穿孔リベット締結装置は、弾
性部材としてバネを用い、このバネの伸縮の程度を連続
的に調整可能なアジャストプレートが設けられているの
で、常に充分な強度を有する締結を行うことができると
ともに、中央ピンを突出させるタイミングを容易に設定
できる(請求項2)。
In the self-piercing rivet fastening device of the present invention, the spring is used as the elastic member, and the adjusting plate capable of continuously adjusting the degree of expansion and contraction of the spring is provided. Therefore, the fastening having a sufficient strength is always performed. In addition to the above, the timing for projecting the central pin can be easily set (claim 2).

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の自己穿孔リベット締結装置におけるダ
イの断面図(a)と、図1(a)のX−X断面図(b)
である。
FIG. 1 is a sectional view (a) of a die in a self-piercing rivet fastening device of the present invention and a sectional view (b) taken along line XX of FIG. 1 (a).
Is.

【図2】本発明の自己穿孔リベット締結装置を用いた被
締結材の締結の工程図である。
FIG. 2 is a process drawing of fastening a material to be fastened using the self-piercing rivet fastening device of the present invention.

【図3】本発明の自己穿孔リベット締結装置におけるポ
ンチからリベットに加えられる荷重(押圧力)と自己穿
孔リベットの押し込みストロークとの関係を示すグラフ
である。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the load (pressing force) applied to the rivet from the punch and the pushing stroke of the self-piercing rivet in the self-piercing rivet fastening device of the present invention.

【図4】自己穿孔リベットの斜視図(a)と、自己穿孔
リベット締結装置の側面図(b)である。
FIG. 4 is a perspective view (a) of the self-piercing rivet and a side view (b) of the self-piercing rivet fastening device.

【図5】従来の自己穿孔リベットによる金属薄板の締結
の工程図である。
FIG. 5 is a process diagram of fastening a thin metal plate with a conventional self-piercing rivet.

【図6】従来のポンチにより自己穿孔リベットに加えら
れる荷重と自己穿孔リベットの押し込みストロークとの
関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a load applied to a self-piercing rivet by a conventional punch and a pushing stroke of the self-piercing rivet.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ダイ 2 基部 3 ダイ部 3a 大径円柱 3b 小径円柱 3c 支持面 3d 貫通穴 4 中央ピン 5 アジャストプレート 6 皿バネ 7 ストッパ 20 自己穿孔リベット 20a 頭部 20b 脚部 30 ポンチ 35a,35b 金属薄板 1 die 2 base 3 die section 3a Large diameter cylinder 3b small diameter cylinder 3c Support surface 3d through hole 4 center pin 5 Adjust plate 6 Disc spring 7 stopper 20 self-piercing rivets 20a head 20b leg 30 punches 35a, 35b thin metal plate

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対向したポンチとダイとを有し、前記ポ
ンチに支持された自己穿孔リベットを押下することによ
り前記ダイ上に積層された板状の被締結材を完全には貫
通することなく締結する自己穿孔リベット締結装置であ
って、 前記ダイは、前記被締結材を支持する皿状の支持面を有
するダイ部と、このダイ部を前記ポンチ方向に進退自在
に支持する基部と、この基部に固定され、前記ダイ部の
中心軸を貫通する貫通穴に挿入される中央ピンと、前記
ダイ部をポンチ方向に所定の弾発力で付勢する弾性部材
とからなり、 リベット締結時に前記支持面に掛かる押圧力が前記弾性
部材の弾発力よりも大きくなると、前記ダイが反ポンチ
方向に移動して、前記貫通穴より前記中央ピンが突出
し、前記自己穿孔リベットを径方向に拡径させる自己穿
孔リベット締結装置として構成するとともに、 前記所定の弾発力を連続的に変更可能に構成したことを
特徴とする自己穿孔リベット締結装置。
1. A punch and a die which are opposed to each other, and by pressing a self-piercing rivet supported by the punch, the plate-like fastened material laminated on the die is not completely penetrated. A self-piercing rivet fastening device for fastening, wherein the die includes a die part having a dish-shaped support surface for supporting the material to be fastened, and a base part for supporting the die part so as to be movable back and forth in the punch direction. A center pin fixed to the base part and inserted into a through hole penetrating the center axis of the die part, and an elastic member for urging the die part with a predetermined elastic force in the punch direction. When the pressing force applied to the surface becomes larger than the elastic force of the elastic member, the die moves in the counter-punch direction, the central pin projects from the through hole, and the self-piercing rivet is radially expanded. Self-piercing Together constituting a rivet fastening device, the self-piercing rivet fastening device is characterized in that continuously changeable configured the predetermined elastic force.
【請求項2】 前記弾性部材は、前記ダイ部と前記基部
との間に介在するバネであって、このバネの伸縮の程度
を連続的に変化するためのアジャストプレートが、前記
ダイ部の反ポンチ端部付近に設けられており、このアジ
ャストプレートにより、前記バネの長さを変化して前記
弾発力を連続的に変更することを特徴とする自己穿孔リ
ベット締結装置。
2. The elastic member is a spring interposed between the die portion and the base portion, and an adjusting plate for continuously changing the degree of expansion and contraction of the spring is provided on an opposite side of the die portion. A self-piercing rivet fastening device which is provided in the vicinity of an end of a punch and which changes the length of the spring to continuously change the elastic force by the adjusting plate.
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