JP2004132550A

JP2004132550A - リベット

Info

Publication number: JP2004132550A
Application number: JP2003353942A
Authority: JP
Inventors: Jean Pierre Lesecq; ジャン−ピエール　レゼク
Original assignee: ITW de France SAS
Current assignee: ITW de France SAS
Priority date: 2002-10-11
Filing date: 2003-10-14
Publication date: 2004-04-30
Anticipated expiration: 2023-10-14
Also published as: FR2845741A1; CN1325809C; FR2845741B1; US7001126B2; EP1408244B1; DE60300968T2; EP1408244A1; JP4559054B2; CN1497188A; DE60300968D1; CA2444299C; CA2444299A1; US20040071526A1

Abstract

【課題】　本発明は軸受けヘッド、引っ張りステム、および挿入体を含むリベットに関する。
【解決手段】　本発明によるリベットにおいて、前記挿入体は、切欠き部を遮断する少なくとも二つの長手フラット面、ならびに前記挿入体に弾性変形自在に連結された第一端および自由である第二端を有する少なくとも二つの弾性脚部を含み、前記弾性脚部の各々は、前記フラット面の一つに対して前記挿入体に沿って折り畳まれる折り畳み位置と、前記挿入体の全体的配向を横切って配置される締結位置を採るように構成され、かつ前記軸受けヘッドは軸受けヘッドを半径方向に変形させる少なくとも一つのスロットを含む。
【選択図】　　　図１

Description

　本発明はパーツを貫通する開口部へ締結するとによりパーツを組み立てることに関し、更に具体的には軸受けヘッドおよび引っ張りステムを有するリベットに関する。

　リベットは、例えば、二枚の金属シートを相互に対して組み立てることを可能にする、細長い形態を有する共通構成要素からなる。リベットは二枚の金属シートの組立体に穿孔された孔へ挿入されて、「ブラインド（blind)」組立体を形成することを可能にする。即ち、単にリベットの突出部を操作する、最も一般的にはステム上を引っ張ることにより組立体を形成する。
　共通リベットは金属であり、かつ一端にヘッドを有するスチール製の引っ張りステムを含み、かつ更にヘッドを有するアルミニウム製のスリーブを含み、スリーブは、ヘッドが相互から離隔するように引っ張りステムに連結される。
　このタイプのリベットは、引っ張りステムのヘッドにより組立体を貫通する孔へ挿入される。引っ張りステムのヘッドは組立体の他側から突出している。次に、引っ張りステムのヘッドがスリーブの本体を変形し、かつ組立体の部材をスリーブのヘッドと変形したスリーブの本体間で相互に対して締結するまで、引っ張りステムは組立体上に担持されているスリーブのヘッドに対して引っ張られる。
　他の既知リベットは、プラスチック材で形成され、例えば、リサイクルできるプラスチック材料で形成されたパーツから除去されなければならないプラスチック材料は排除される。
　プラスチックリベットはスチール−アルミニウムリベットと同一形態を有し、相違点は、引っ張りステムが引っ張られた後に締結位置を維持するために、ヘッドに近い、スリーブが概ね引っ張りステム上の切欠き部と共働するように構成された歯を含むことである。
　これらの既知リベットは機能の実行に満足できるものであるが、引っ張りステムに必要とされる性質（硬度、低塑性変形等）およびスリーブに必要とされる性質（可鍛製、大きな塑性変形等）異なる性質を考慮して、二つの異なるタイプの材料から製造されることを必要とする。

　本発明の課題は既存のプラスチックリベットを改良、特に容易かつ廉価製造を可能にすることにより改良することにある。

　上記課題を達成するために、本発明は、開口部を有する軸受けヘッド、前記開口部を介して前記軸受けヘッドと摺動関係で共働する引っ張りステム、および前記引っ張りステムの第一端に連結され、かつ前記引っ張りステムから連続した切欠き部を有する挿入体を含み、前記軸受けヘッドが前記開口部の内面上に前記切欠き部と共働する少なくとも一つの歯を含むリベットを提供し、前記リベットにおいて、前記挿入体は、前記切欠き部を遮断する少なくとも二つの長手フラット面、ならびに前記挿入体に弾性変形自在に連結された第一端および自由である第二端を有する少なくとも二つの弾性脚部を含み、前記弾性脚部の各々は、前記長手フラット面の一つの上に対して前記挿入体に沿って折り畳まれる折り畳み位置と、前記挿入体の全体的配向を横切って配置される締結位置を採るように構成され、かつ前記軸受けヘッドは軸受けヘッドを半径方向に変形させる少なくとも一つのスロットを含むことを特徴とする。

　好適形態において、前記リベットは単一材料により構成されている。

　一形態によれば、前記弾性脚部の各々は、前記折り畳み位置と前記締結位置間で自由位置を採るように構成され、前記弾性脚部は付勢されることなく自然に自由位置を採り、それにより前記弾性脚部の自由端が前記挿入体から突出し、前記弾性脚部は前記挿入体の全体的配向に対して実質的４５°に配向し、前記自由端がその連結端よりも前記引っ張りステムへ接近する。

　この効果を高めるために、前記挿入体は、前記挿入体から前記弾性脚部の一つへ向かって突出した少なくとも一つの戻り脚部を更に含み、前記弾性脚部が折り畳み位置のときに前記戻り脚部は対応する弾性脚部を自由位置へ押し返す力を付与するように構成されている。

　本発明の他の形態によれば、前記引っ張りステムは他の面により共に連結された少なくとも二つのフラット面を含み、前記引っ張りステムのフラット面の各々は前記挿入体のフラット面の一つから連続的に位置決めされ、かつ前記軸受けヘッドに形成された開口部は前記引っ張りステムのフラット面と同一形状であって、前記引っ張りステムのフラット面と共働して前記引っ張りステムに対する前記軸受けヘッドの回転を阻止するように構成された長手フラット面を含む。

　更に、前記軸受けヘッドに形成された開口部のフラット面と前記軸受けヘッド内のスロットは相互に対して角変位していてよい。

　更に、前記軸受けヘッドは前記引っ張りステムに実質的垂直の軸受け面を有するカラー、および前記軸受け面に実質的垂直に突出する環を含み、前記開口部は前記カラーを貫通しかつ前記環と同軸であってよい。

　前記軸受けヘッドの前記スロットおよび歯は前記環上に形成されていてよい。

　前記弾性脚部の締結位置の安定を確実にするために、前記挿入体は、前記挿入体の全体的配向を横切って配置されかつ締結位置のときに前記弾性脚部と当接する構成の少なくとも一つのストップ面を含んでよい。

　同様に、前記挿入体は、前記挿入体の全体的配向を横切って設けられ、前記ストップ面に対面し、かつ前記弾性脚部の厚みと実質的同一間隔を前記ストップ面から置く少なくとも一つのブロッキング面を更に含んでよく、前記ブロックング面は締結位置のときに前記弾性脚部に対応して当接するように構成されている。

　他の形態によれば、前記引っ張りステムと前記挿入体との連結は前記引っ張りステムよりも狭い弱め領域により形成されている。

　前記挿入体は、前記引っ張りステムと反対の端部に小端部から大端部へ拡がった挿入ヘッドを更に含んでよく、前記小端部は前記引っ張りステムから最も遠く、かつ前記大端部は、前記弾性脚部が折り畳み位置のときに前記弾性脚部が前記大端部の外形に対して全体的に後退するように構成されている。

　かかるリベットは端部に孔への導入を促進する斜面もしくは面取り面を有する。

　更に、前記大端部の横切る方向の最大直径はリベットを受けることのできる孔を穿孔するための最小直径を決定する。

　本発明の他の特徴および利点は添付図面を参照して非制限例としての好適形態に関する次の説明から理解されるであろう。

　本発明により構成されるリベットは使用される材料の機械的特性を条件に均一構造を形成する。

　従って、第一に、前記軸受けヘッドは、前記スロットが半径方向の変形を促進するので、高弾性変形自在材料から製造されることを必要としない（切欠き部上に対する歯の歯止め時にその変形を可能にする）。第二に、締結機能がスリーブの変形により保証されないが弾性脚部の移動によるので、リベットはワンピースとして引っ張りステムおよび弾性脚部を含んでよい。僅かな変形を可能にする（弾性脚部に必要である）硬質材料（引っ張りステムに必要とされる）が挿入体から連続する引っ張りステムの製造に十分であるからである。

　本発明によるリベットのパーツはこのようにして締結時に塑性変形せず、かつ同様の機械的特性を有する材料が引っ張りステム、挿入体、および軸受けヘッドを形成するために使用できる。

　更に、単一材料を使用してリベットを製造できる。
　従って、製造および組立作業は相当に単純化され、リベットの二パーツを同一成形型に材料を一回だけ導入することにより単一作業で成形できる。

　休止時に前記弾性脚部により採られる位置は、無復帰機能を有する。そのようにして、前記挿入体は貫通孔へ導入でき、前記弾性脚部は折り畳み位置へ移動して貫通孔の内壁と接触するが、貫通孔の他側から自由に退出して、前記引っ張りステムが引っ張られる場合に締結位置へ移動する。

　前記引っ張りステム、挿入体，および軸受けヘッドのフラット面は、リベットの締結時に前記挿入体に対する軸受けヘッドの角位置決めの必要を解消し、そのようにして前記挿入ヘッドの歯が前記挿入体の切欠き部と合致して位置決めされるようにする。前記引っ張りステムのフラット面と前記挿入体のフラット面との整合は、引っ張りステム上に取り付ける時点から前記軸受けヘッドの角位置決めを可能にし、かつ前記引っ張りステムおよび前記挿入体上の移動範囲に沿ってその角位置の維持を可能にする。

　前記軸受けヘッドの開口部のフラット面とスロット間の角変位は、リベット締結時に前記挿入体の切欠き部上での軸受けヘッド内のスロットの位置決めを可能にする。

　前記軸受けヘッドの構成はその機能を最適に実行するのに好適な構成である。前記カラーは、前記挿入体が導入される孔の周りの面上に軸受けされ、他方、前記突出環は前記引っ張りステムと共に孔へ侵入し、軸受けヘッドはそのようにしてスロットの作用のために横軸受けおよび長手面を提供する。

　リベットの締結終了時に、前記挿入体から前記引っ張りステムを分離するために、前記弱め領域は破壊するように構成され、前記軸受けヘッドを歯止めした挿入体により形成される組立体は組み立てるべきパーツに固定維持される。

　図１は軸受けヘッド２および挿入体４に連結された引っ張りステム３により形成された組立体を有するリベット１を斜視図で示し、引っ張りステム３および挿入体４は相互に対して連結されている。

　軸受けヘッド２は、図４の側方から観察できるように、横切る方向の軸受け面６、および軸受け面６から垂直かつ同軸に突出する円錐形環７を有する円形カラー５を有する。円錐形環７の最大直径部は軸受け面６に隣接している。

　開口部８は軸受けヘッド２を完全に貫通し、カラー５および環７に垂直かつ同軸である。

　開口部８は、円形の二つの円弧に連結された二つの相互に平行の矩形セグメントにより形成される断面を有し、この開口部は二つの直径方向に対峙するフラット面を有するシリンダからなる相補的形態である。

　軸受けヘッド２は、更に、環７の全周にわたって形成されかつカラー５から反対の端部に開放した二つのスロット９を含む。

　二つのスロット９は開口部８のフラット面の直径に対して垂直の環７の直径に沿って直径方向で対峙し、各スロット９はそのようにして開口部８のフラット面に対して９０°角変位している。

　最後に、軸受けヘッド２は環７の内面から突出した実質的三角形のセクションを有する二つの歯１０を含み、環７の内面は開口部８の湾曲面に沿って延在しかつスロット９および開口部８のフラット面により遮断される。

　この軸受けヘッド２とは別に、リベットは挿入体４に連結された引っ張りステム３で形成された細長い部材から形成される。

　引っ張りステム３は、直径方向に対峙する二つの長手フラット面１１を含むが、概ね円筒状である。

　この引っ張りステム３は、引っ張りステム３よりも直径の小さい弱め領域１２を介して挿入体４に一端で連結されている。

　挿入体４は、引っ張りステム３からの連続部として弱め領域１２から延在する。挿入体４は、引っ張りステム３のフラット面１１に類似し、かつフラット面１１に隣接して形成された二つの直径方向に対峙するフラット長手面１３を有する。

　挿入体４の二つのフラット長手面１３は横切る方向の切欠きを担持する二つの湾曲面１４により連結され、この切欠きは長手をブロックすることを目的として軸受けヘッド２により担持される歯１０と共働する三角形セクションを有する。

　切欠き部１４から連続して、二つの弾性脚部１５そして挿入ヘッド１６が配置されている。

　弾性脚部１５は各々が湾曲形態の軸受け壁１７、および軸受け壁１７を挿入体４へ連結する弾性変形自在のタブ１８から形成され、軸受け壁１７がタブ１８の弾性変形により運動可能に形成される。

　挿入ヘッド１６は、弾性脚部１５に隣接しかつ挿入体４の端部を形成する。

　挿入ヘッド１６は円錐形であり、挿入ヘッド１６により、適用される孔（即ち、挿入ヘッド１６の最大直径よりも大きい直径を有する）へリベット１の導入を促進する斜面（chamfer)を形成するために、挿入ヘッドの相対的に大きい直径を有するベース１９は挿入体４の側にあり、かつ小直径を有するベース２０は挿入体４の端部を構成する。

　弾性脚部１５との共働を目的として、挿入ヘッド１６は弾性脚部１５の一つにそれぞれが対面する直径方向に対峙する二つのストップ面２１を更に含む。

　同様に、横切る方向の二つのブロッキング面２２が挿入ヘッド１６上に形成され、直径方向に対峙し、かつその各々が弾性脚部１５の一つと対面すると共に、ストップ面２１に対峙する。

　ストップ面２１と対応するブロッキング面２２間の間隔は弾性脚部１５の壁１７の厚みに実質的に対応する。

　これは、弾性タブ１８の潜在的運動により、弾性脚部１５が二つの反対位置を採ることによる。即ち、折り畳み位置と締結位置であり、この二つの位置間に自由位置を採る。

　自由位置は、タブ１８の未変形位置に対応する。即ち、この位置は外力が加わらないときに、弾性脚部１５により自然発生的に生じる。この位置は、図１、４および５に示されたように、弾性脚部１５の位置である。弾性脚部１５の自由端が突出し、かつ壁１７は挿入体４の全体的配向に対して４５°に配向する。

　折り畳み位置において、弾性タブ１８は、壁１７が挿入体４のフラット面１３に対して折り畳まれるように変形し、次いで弾性脚部１５は挿入ヘッド１６の最大直径を有するベース１９に対して全体的に後退する。挿入体４は、弾性脚部１５へ向かって突出して弾性脚部１５に対面する二つの戻り脚部２３を含み、戻り脚部２３は、各弾性脚部１５が折り畳まれるときに、各弾性脚部１５をその自由位置へ向けて押し返す力を付与するように構成されている。

　締結位置において、弾性タブ１８は、図２および３に示されたように、壁１７がストップ面２１に当接しかつブロッキング面２２に当接するように変形自在である。

　上述のリベットは次の方法により製造されかつ使用される。
　製造に関して、従来成形型が使用され、引っ張りステム３と挿入体４のユニットを形成する。

　この成形型は、更に軸受けヘッド２を形成する構成のキャビティを含み、軸受けヘッド２は引っ張りステム３を形成するためにキャビティの端に設置され、図４および５に示されたように、単一片のリベットを形成する。成形型は、軸受けヘッド２と引っ張りステム３の連結ウエブの厚みが、リベットの他の厚みと比較して小さくなるように形成され、かつインサートが軸受けヘッド２の内開口部を形成するために成形型内に設置される。

　成形はポリマーの一回の射出により行なわれ、かつ成形型から抽出後に前記インサートは、そのインサートにより形成される歯１０を抽出するために充分な変形を可能にする、軸受けヘッド２の弾性を利用して取り出される。

　図４および５の製品は、そのようにして成形型内で形成され、軸受けヘッド２は細い脆弱領域により引っ張りステム３に取り付けられる。

　成形型は、更に、軸受けヘッド２を引っ張りステム３上にスリップさせる構成の射出装置を備え、脆弱領域の破壊により図１のリベットを製造する。このために、軸受けヘッド２は引っ張りステム３に沿ってスリップし、開口部８およびフラット面１１の形状が共働して長手方向のスリップを確実にしかつ軸受けヘッド２の引っ張りステム３に対する回転を防止する。

　このような摺動は、挿入体４の切欠き部１４上への軸受けヘッド２の係合を可能にし、かつ結果的に軸受けヘッド２の歯１１の切欠き部上への歯止めを可能にする。

　リベット１は最後に成形型から取り出されかつ使用できる状態になる。

　使用者は、図２および３に示されたような二枚の金属シート２４，２５のパーツを、第一に二枚の金属シート２４，２５を完全に通過する（？）孔２６を有するリベットにより、組み立てる必要がある。

　孔２６は挿入ヘッド１６のベース１９の最大の直径よりも大きい直径を有しかつ締結位置において弾性脚部１５のスパンＥ（図２）よりも小さい直径を有する。

　リベット１は挿入ヘッド１６により孔２６へ導入される。挿入体４の侵入時に弾性脚部１５は自由位置に付き、壁１７は孔２６のエッジと接触し、かつリベット１の導入運動により弾性脚部１５は折り畳み位置に折り畳まれ、かつ孔２６を通過する。

　挿入体４が孔２６の他方の側から出現すると、弾性脚部１５は直ちに自由位置へ復帰し、かつ軸受けヘッド２の軸受け面６は二枚の金属シートの一つと接触する。

　切欠き部上での歯１０の歯止めは組み立てるべき金属シート２４，２５（図２）の厚みにより可能であるかぎり連続し、かつ軸受けヘッド２に対する引っ張りステム３の引っ張りを可能にする従来リベットを使用して実行される。

　二枚の金属シート２４、２５が可能な限り締めつけられるときに、引っ張りステム３の連続的引っ張りに起因して弱め領域１２が崩壊し、そのようにして図３における最終形態を採る。

軸受けヘッドが切欠き部上に係合した本発明によるリベットの斜視図である。リベットが二枚の金属シートを挟む図１のリベットの長手断面図であり、弾性脚部および切欠き部が図面上に表れるように角度変位している。引っ張りステムが除去された状態の図２と同様の図である。軸受けヘッドを引っ張りステムの一端部に設置した図１のリベットの斜視図である。図３のリベットの平面図である。

符号の説明

１…リベット
２…軸受けヘッド
３…引っ張りステム
４…挿入体
８…開口部
１０…歯
１３…フラット面
１４…切欠き部
１５…弾性脚部
１６…挿入ヘッド
２４，２５…金属シート

Claims

　開口部（８）を有する軸受けヘッド（２）、前記開口部（８）を介して前記軸受けヘッド（２）と摺動関係で共働する引っ張りステム（３）、および
　前記引っ張りステム（３）の第一端に連結され、かつ前記引っ張りステム（３）から連続した切欠き部（１４）を含む挿入体（４）を含み、前記軸受けヘッド（２）が前記開口部の内面上に、前記切欠き部（１４）と共働する少なくとも一つの歯（１０）を含むリベットにおいて、
　前記挿入体（４）は、
　前記切欠き部（１４）を遮断する少なくとも二つの長手フラット面（１３）、および
　前記挿入体（４）に弾性変形自在に連結された第一端、および自由である第二端を有する少なくとも二つの弾性脚部（５）、を含み、
　前記弾性脚部（１５）の各々は、前記長手フラット面（１３）の一つの上に対して前記挿入体（４）に沿って折り畳まれる折り畳み位置と、前記挿入体（４）の全体的配向を横切って配置される締結位置を採るように構成され、かつ
　前記軸受けヘッド（２）は半径方向に軸受けヘッド（２）を変形させる少なくとも一つのスロット（９）を含む、リベット。
　単一材料により構成されている、請求項１のリベット。
　前記弾性脚部（１５）の各々は、前記折り畳み位置と前記締結位置間で自由位置を採るように構成され、前記弾性脚部（１５）は付勢されることなく自由位置を自然に採り、それにより前記弾性脚部（１５）の自由端が前記挿入体（４）から突出し、前記弾性脚部（１５）は前記挿入体（４）の全体的配向に対して実質的４５°に配向し、それにより自由端がその連結端よりも前記引っ張りステム（３）へ接近する、請求項１または２のリベット。
　前記挿入体（４）から前記弾性脚部（１５）の一つへ向かって突出した少なくとも一つの戻り脚部（２３）を更に含み、前記弾性脚部（１５）が折り畳み位置のときに前記戻り脚部（２３）は対応する弾性脚部（１５）を自由位置へ押し返す力を付与するように構成されている、請求項３のリベット。
　前記引っ張りステム（３）は他の面に連結された少なくとも二つのフラット面（１１）を含み、前記フラット面（１１）の各々は前記挿入体（４）の長手フラット面（１３）の一つから連続的位置にあり、かつ前記軸受けヘッド（２）に形成された前記開口部（１８）は前記引っ張りステム（３）のフラット面（１１）と同一形状であって前記引っ張りステム（３）のフラット面（１１）と共働して前記引っ張りステム（３）に対する前記軸受けヘッド（２）の回転を阻止するように構成された長手フラット面を含む、請求項１から４のいずれか１のリベット。
　前記軸受けヘッド（２）に形成された開口部（８）のフラット面と前記軸受けヘッド（２）内のスロット（９）は角変位している、請求項５のリベット。
　前記軸受けヘッド（２）は前記引っ張りステム（３）に実質的垂直の軸受け面（６）を有するカラー（５）、および前記軸受け面（６）に実質的垂直に突出する環（７）を含み、前記開口部（８）は前記カラー（５）を貫通しかつ前記環（７）と同軸である、請求項１から６のいずれか１のリベット。
　前記軸受けヘッド（２）のスロット（９）および歯（１０）は前記環（７）上に形成されている、請求項７のリベット。
　前記挿入体（４）は、前記挿入体（４）の全体的配向を横切って配置されかつ締結位置のときに前記弾性脚部（１５）と当接する構成の少なくとも一つのストップ面（２１）を含む、請求項１から８のいずれか１のリベット。
　前記挿入体（４）は、前記挿入体（４）の全体的配向を横切って設けられ、前記ストップ面（２１）に対面し、かつ前記弾性脚部（１５）の厚みと実質的同一間隔を前記ストップ面（２１）から置く少なくとも一つのブロッキング面（２２）を更に含み、前記ブロッキング面（２２）は締結位置のときに前記弾性脚部（１５）に対応して当接するように構成されている、請求項９のリベット。
　前記引っ張りステム（３）と前記挿入体（４）との連結は前記引っ張りステム（３）よりも狭い弱め領域（１２）により形成されている、請求項１から１０のいずれか１のリベット。
　前記挿入体（４）は、前記引っ張りステム（３）と反対の端部に小端部（２０）から大端部（１９）へ拡がる挿入ヘッド（１６）を更に含み、前記小端部（２０）は前記引っ張りステム（３）から最も遠く、かつ前記大端部（１９）は前記弾性脚部（１５）が折り畳み位置のときに前記大端部（１９）の外形に対して全体的に後退するように構成されている、請求項１から１１のいずれか１のリベット。