JP2004525316A - 改善されたシール保持力をもつブラインドリベットナット - Google Patents

Abstract

ブラインドリベットナットは、縦方向軸線（５）を有する細長い本体（２）と、該本体（２）の一端に形成され、該本体（２）の該縦方向軸線（５）からほぼ半径方向外向きに延びるフランジ（４）とを備える。孔（６）がフランジを通り、少なくとも本体（２）の長さの実質的な部分を通り、プラスチック材料から形成されたシール（２６）が該フランジ（４）の周辺部の周りに成形される。フランジ（４）は、該フランジ（４）の下側（１６）に形成された少なくとも１つのくぼみ（２０）と、該フランジ（４）の上面（１０）上に形成された少なくとも１つのくぼみ（２２）とを備える。プラスチック材料のシール（２６）がくぼみ（２０、２２)の中に成形されて、該シールをフランジ（４）に対して固定することを助ける。

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、リベットナットに関し、具体的には、ブラインドリベットナットに関し、より具体的には、周辺部にシールを有するブラインドリベットナットに関する。
【０００２】
（背景技術）
ブラインドリベットナットは、本体の長さに沿って均一な断面形状を有する細長い本体と、該本体の一端に形成され、該本体の該一端から半径方向外向きに、該本体の縦方向軸から垂直に延びるフランジとを備える。本体の縦方向軸に垂直な該本体の断面形状は、六角形の形状である。円形の断面をもつ孔がフランジに貫通形成され、本体の長さの大部分を通過する。孔は２つの部分からなり、第１部分は、本体の縦方向軸と同軸で、フランジ部分から該本体の長さ方向に延び、第２部分は、該第１部分の直径より小さな直径を有し、該第１部分と同軸であり、該第１部分の端部から該本体の残りの大部分を通って延びる。フランジから離れた孔の端部がシールされて、「ブラインド」リベットナットが形成される。ブラインドリベットナット用取付工具のマンドレルを、孔の第２部分の中にねじ込んで、該ブラインドリベットナットに対して固定できるように、該孔は、その第２部分に沿ってねじ切りされる。
【０００３】
ブラインドリベットナットは、多数の加工物を互いに固定するために用いることができる。互いに取り付けられるべき加工物に、穴が形成されるか又はドリルにより穴が開けられる。これらは、次に、リベットナットの本体がすべての加工物の穴を通過できるように位置合わせされる。次に、取付工具のマンドレルが、孔の第２部分内に形成されたねじ山に係合関係でねじ込まれ、該取付工具が、該マンドレルを引き込むことによりブラインドリベットナットが設置され、フランジから遠い側にある本体の端部分が該フランジの方向に引き込まれ、加工物の側面に隣接しマンドレル取付工具とは反対側に位置する該ブラインドリベットナットの本体の壁が半径方向外向きに隆起するようになり、これにより、該取付工具で、一方の側にあるフランジの下側と他方の側に形成された半径方向に膨らんだ隆起部との間に該加工物を挟むことにより、該加工物が互いに固定されるようになる。この後、マンドレルを孔から抜いて取り外し、リベットナットは該加工物内に配置されたまま該加工物を互いに固定する。
【０００４】
ブラインドリベットナットは、多くの場合、物品を固定することができるねじ付きソケットを提供するために、薄板材料上で用いられる。これは、第２及び第３の薄板材料を第１の材料に固定するというブラインドリベットナットの作用に付加的に与えられる作用である。そのような用途の一例としては、自動車のルーフに対するルーフラックの適用例がある。乗り物のルーフの構成は、多層の薄板金属からなる。数多くのブラインドリベットナットが乗り物のルーフにおける種々の位置に装着され、次に、ルーフラックを該ルーフに固定するために用いられる。リベットナットがルーフに設置されることによりナットが乗り物のルーフに固定された状態になり、ルーフラックは、ブラインドリベットナットの孔のねじ付き部分にねじ係合するねじ付き部材を用いて該リベットナットに固定される。さらに、ブラインドリベットは、ルーフを形成する金属板も互いに固定するように働く。
【０００５】
乗り物のルーフ内に装着される各々のリベットナットについて、予め対応する穴を乗り物のルーフを形成する金属板の各々に打ち抜き形成しておかなければならない。多層の板材料に穴を予め形成することについての１つの問題は、乗り物の製造工程中に達成することができる種々の材料板の位置合わせに制限があるために、各々の板における穴の中心位置が位置合わせの際にばらつきを有することである。したがって、各々の板内の穴は、該板を互いに一致させたときの相対的な位置の不一致により生じた許容差を受け入れるために、ナット本体の直径に対してオーバーサイズで形成しなければならない。オーバーサイズの穴を作ることにより、それらはナットの本体を受け入れることができる。しかしながら、自動車のルーフ上において、そのような形でナットを使用するためには、該ナットのフランジの下側と該下側にすぐ隣接して位置する金属板の表面との間に、防水シールを設けなければならない。これは、水分が金属板に貫通形成された穴を通って自動車内に入り、該自動車のルーフの劣化をもたらすようなことを阻止するためである。この問題を克服するために、通常、ブラインドリベットナットのフランジは、該フランジが確実にオーバーサイズの穴全体に重なるように、大きな直径を有するようにされる。
【０００６】
リベットナットのフランジは、その製造材料の性質上、フランジの下側と該フランジにすぐ隣接した金属板の表面との間に、それら自体では防水シールを形成することができず、したがって、該フランジと該金属板の表面との間にシールのような機構を用いる必要がある。そのようなシーリング能力をもたらすために、リベットナットをプラスチック材料から作られたシールと組み合わせることが公知である。
【０００７】
そのような構成の１つは、フランジの下にＯリングシール溝を設けることからなり、ブラインドリベットナットが金属板内に形成された穴の中に挿入されると、Ｏリングシールが、該フランジにすぐ隣接した材料板の表面に面するフランジの下側とその材料板の表面との間にトラップされるようになる。ブラインドリベットナットが設置されると、Ｏリングがフランジの下側と材料の表面との間に挟まれて、シールがもたらされる。しかしながら、これは、フランジの直径が、金属板に形成された穴に対して極端に大きくなければならないという不利点をもつ。大きなフランジの製造は、ブラインドリベットナットを形成するために必要とされる材料を増加させるだけでなく、遅い生産速度の大きな製造機械を必要とするために、費用がかかるものとなる。したがって、フランジの直径を絶対的に最小の値に保持することが望ましく、したがって、如何なる付加的なシール構成も、フランジの外側周辺部のできるだけに近くに配置するようにすべきである。
別の構成としては、フランジの周辺部の周りにシールを成形することを含むものがある。しかしながら、特に、フランジナットが乗り物のルーフに取り付けられる場合には、シールを確実にフランジ周辺部にしかっりと取り付けたままにすることには困難がある。
【０００８】
（発明の開示）
本発明の目的は、フランジ周辺部の周りに一体にシールが形成されたブラインドリベットナットを提供して、水分の侵入を阻止する一方で、その構造的完全性を改善することである。
したがって、縦方向軸を有する細長い本体と、該本体の一端に形成され、該本体の該縦方向軸からほぼ半径方向外向きに延びるフランジと、該フランジを通り、少なくとも該本体の長さの実質的な部分を通る孔と、プラスチック材料から形成され、該フランジの周辺部の周りに成形されたシールとを備えるリベットナットであって、該フランジが該フランジの下側に形成された少なくとも１つのくぼみと、該フランジの上面上に形成された少なくとも１つのくぼみとを備え、プラスチック材料のシールが該くぼみの中に成形されて、該シールを該フランジに対して固定することを助けることを特徴とするリベットナットが提供される。
このようにしてリベットナットを構成することにより、該リベットナットのフランジの周辺部の周りに形成され、該フランジにしっかりと取り付けられたシールを有するリベットナットがもたらされる。したがって、シールは、しっかりと取り付けられる一方で、リベットナットの設置中及びその連続使用中にシールとして作用する。
複数のくぼみ、好ましくは６つのくぼみをフランジの下側及び上面上に形成することが理想的である。
少なくとも１つのくぼみ、理想的にはすべてのくぼみがフランジの周辺部から延びることが好ましい。
【０００９】
１つの望ましいくぼみの構成は長方形溝で、該溝の基部は平らで長方形の形状であり、壁は、該基部からフランジの上面又は下側までわずかに外向きにテーパするようにわずかに傾斜させられている。或いは、くぼみの基部は、フランジの上面又は下側で始まり、一定の角度で該フランジの中に、該フランジの周辺部の方向に傾斜する基部表面を備えることができる。
フランジの直径は、２２．７ｍｍ及び２３．３ｍｍの間であることが理想的である。
プラスチック材料のリブを、フランジの下側の周辺部に隣接して形成することができ、該リブは該フランジに対して、ナットの本体とほぼ同じ方向に突出するようにすることができる。これにより、リブがリベットのフランジとそれが取り付けられている板材料の表面との間に挟まれると、気密シールがもたらされるようになる。さらに、この設計のリブは、残りのシールと併せてリベットナットのフランジの上に一体に成形することができるため、該リベットナットの製造を簡単にする。
【００１０】
（発明を実施するための最良の形態）
ここで、本発明を、添付の図面を参照して述べる。
図１から図４及び図９Ａ及び図９Ｂは、フランジの周辺部の周りにシールが成形されていないブラインドリベットナットを示し、図５から図８は、フランジの周辺部の周りにシールが成形されたブラインドリベットナットを示す。
図１を参照すると、フランジ付きブラインドリベットナットは、本体（２）の一端に形成されたフランジ（４）を有する細長い本体（２）と、該本体（２）を長さ方向に通る縦方向軸線（５）とを備え、該ブラインドリベットナットの該本体（２）の断面の寸法及び形状は、フランジ（４）から遠い方の本体（２）の端部（３）においてわずかに内向きにテーパする点を除いては、該本体（２）の長さに沿って均一である。本体（２）の断面形状は、六角形の形状である。このことは、ブラインドリベットナットを、同様の形状及び寸法で材料板に貫通形成された六角形の穴と関連させて用いることを可能にし、該ナットの本体（２）が該材料板内に装着されたとき、回転が阻止されるようになる。フランジ（４）は、半径方向外向きに、本体（２）の縦方向軸線（５）に垂直な方向に延びる。
図３及び図７に最もよく見られるように、孔（６）がフランジ（４）から、本体（２）の長さの大部分を通って形成される。孔（６）は、本体の縦方向軸線（５）に対して同軸であり、フランジの上面（１０）から本体（２）の長さのおおよそ半分を通って延びる第１部分と、該第１部分（８）の端部から該本体の大部分を通って延びる第２部分（１２）とを備え、該第２部分（１２）は該第１部分（８）に対して同軸であるが、より小さい直径を有する。第２部分（１２）は、その長さに沿って形成されたねじ山（１４）を有する。フランジから遠い方の孔（６）の端部は、リベットナットの本体（２）の端部（３）により囲まれる。これが一般に「ブラインドリベットナット」と呼ばれるものである。
【００１１】
フランジ（４）から遠い方の本体（２）の端部（３）は、ブラインドリベットナットが、加工物に形成された穴の中に容易に挿入されるようにするために、わずかに内向きにテーパ状にされている。
フランジの周辺部の下側（１６）には、該フランジ（４）の下側（１６）の周りの、本体（２）の縦方向軸線（５）の周りの所定の位置に６つのくぼみ（２０）が形成され、これは、図２及び図６において最もよく見られるように、ブラインドリベットナットの本体（２）六角形の断面形状の平坦な面（１８）の各々に対応するものである。フランジ（４）の上面（１０）には、該フランジ（４）の周辺部の周りに配置されているが、該フランジ（４）の下側（１６）に形成された２つの隣接するくぼみ（２０）の間の中程に位置させられた６つの同様のくぼみ（２２）が形成される。
くぼみ（２０、２２）の形状は、フランジ（４）の周辺部から内向きに延びる長方形溝の形状で、該溝の基部は平らな長方形の形状であり、壁は、該基部から上面（１０）まで、又は該フランジ（４）の下側（１６）まで外向きにテーパするように、わずかに傾斜されている。
図９は、図９Ａに示されるように上面（１０）から始まるか、又は、図９Ｂに示されるように下側（１６）から始まり、一定の角度でフランジの中に該フランジ（４）の周辺部の方向にテーパする基部（２４）を有する代替的な設計のくぼみを示す。
【００１２】
図５から図８に示されるように、ブラインドリベットナットのフランジ（４）を、特別に設計されたプラスチック成形工具の中に挿入することにより、該ブラインドリベットナットの周辺フランジの周りに成形されたプラスチック材料のシール（２６）が、該フランジ（４）の周辺部の周りに固定されている。このプラスチック材料（２６）は、フランジ（４）の上面（１０）及び下側（１６）の両方に形成されたくぼみ（２０、２２）の中に成形され、プラスチック材料シールを該フランジ（４）に対してロックして、ブラインドリベットナットが設置されて利用されるときに、該シールの移動を阻止する。
プラスチック材料シール（２６）により、リブ（２８）がフランジ（４）の周辺部の下側（１６）に一体に形成され、該フランジ（４）の該下側（１６）から離れるように、本体と同じ方向に突出する。リブ（２８）を除いて、プラスチック成形シール（２６）の表面はフランジ（４）の上面及び底面と同一平面にあり、これにより、ブラインドリベットナットの該フランジ（４）の下側（１６）と該下側に取り付けられるべき加工物との間の面対面の接触が確実にされる。リブ（２８）は、成形されたプラスチックシールが、リベットナットのフランジ（４）と該フランジに取り付けられるべき加工物との間の気密な接合を形成する機構をもたらす。
【００１３】
ブラインドリベットナットが用いられるとき、該リベットナットの六角形の本体は、フランジの下側（１６）が加工物（図示せず）の上面に隣接するようになるまで、該加工物に貫通形成された六角形の穴に通される。取付工具（図示せず）のマンドレル（図示せず）が孔のねじ付き部分にねじ込まれ、よく知られた方法で、該取付工具のノーズがフランジ（４）の外面（１６）に対して当接させられる。マンドレルが、取付工具のノーズに対して引き込まれて、フランジ（４）から遠い側の本体（２）の端部が該フランジ（４）の方向に移動することにより、リベットが取付られ、該フランジとは反対側の加工物のブラインド側に半径方向の隆起が形成されるようになる。リベットナットが取り付けられると、フランジ（４）が加工物の表面の方向に付勢され、リブ（２８）が該フランジの下側（１６）と該加工物の表面との間で締め付けられるようになる。取付工具のノーズによりナットを取り付けている間、フランジ（４）は、加工物の表面に対して固定保持される。取付工具のマンドレルは、次に、孔（６）のねじ山（１４）から抜かれて取り外される。ブラインドリベットナットの取付工程の間、リブ（２８）はフランジ（４）の下側（１６）と加工物の外面との間に対して当接しかつ挟まれ、これにより気密シールが形成されて、水分の侵入が阻止されるようになる。フランジ（４）の周りに成形されたプラスチック材料シール（２６）は、該フランジに形成された凹部（２０、２２）に成形されたプラスチック材料により、該フランジ（４）に固定的に保持される。
次に、ルーフラックのような物体を、該ルーフラックのねじ付き部分をブラインドリベットナット内の孔（６）のねじ付き部分（１４）の中にねじ込むことにより、該ブラインドリベットナットに取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】フランジの下側とブラインドリベットナットの本体を示す、本発明によるブラインドリベットナットの斜視図である。
【図２】ブラインドリベットナットの本体とフランジの下側の端面図を示す。
【図３】図の上半分は実際の側面図を示し、該図の下半分は、図２において矢印Ａ−Ａ方向に見た該ブラインドリベットナットの縦断面図を示す。
【図４】図２に示されるものとは反対方向の、フランジの上面を示す、図３において矢印Ｂ−Ｂ方向に見た端面図を示す。
【図５】ブラインドリベットナットのフランジの周辺部の周りにシールが成形された図１に示される斜視図を示す。
【図６】ブラインドリベットナットのフランジの周辺部の周りにシールが成形された図２に開示された端面図を示す。
【図７】図の上半分は実際の側面図を示し、該図の下半分は、図６において矢印Ｃ−Ｃ方向に見たフランジ周辺部の周りにシールが一体に成形された図３に示されるブラインドリベットナットの側面図を示す。
【図８】ブラインドリベットナットのフランジの周辺部の周りにシールが一体に成形された図７の矢印Ｄ−Ｄ方向に見た図４と同様な端面図を示す。
【図９Ａ】リベットナットのフランジのためのくぼみの代替的な設計を示す。
【図９Ｂ】リベットナットのフランジのためのくぼみの代替的な設計を示す。

Claims (17)

1. 縦方向軸（５）を有する細長い本体（２）と、
   前記本体（２）の一端に形成され、前記本体（２）の前記縦方向軸線（５）からほぼ半径方向外向きに延びるフランジ（４）と、
   前記フランジを通り、少なくとも前記本体（２）の長さの実質的な部分を通る孔（６）と、
   プラスチック材料から形成され、前記フランジ（４）の周辺部の周りに成形されたシール（２６）と、
   を備えるリベットナットであって、
   前記フランジ（４）が、該フランジ（４）の下側（１６）に形成された少なくとも１つのくぼみ（２０）と、該フランジ（４）の上面（１０）上に形成された少なくとも１つのくぼみ（２２）とを備え、プラスチック材料の前記シール（２６）が前記くぼみ（２０、２２）の中に成形されて、前記シール（２６）を前記フランジ（４）に対して固定することを助けるようになった、
   ことを特徴とするリベットナット。
2. 前記リベットナットがブラインドリベットナットである請求項１に記載のリベットナット。
3. 前記フランジ（４）の前記下側（１６）に複数のくぼみが形成された請求項１又は請求項２のいずれかに記載のリベットナット。
4. 前記フランジ（４）の前記上面（１０）上に複数のくぼみ（２２）が形成された前記請求項のいずれか１つに記載のリベットナット。
5. 少なくとも１つのくぼみ（２０、２２）が前記フランジの周辺部から延びる前記請求項のいずれか１つに記載のリベットナット。
6. 前記フランジ（４）の前記下側（１６）に形成されたすべてのくぼみ（２０）が前記フランジ（４）の周辺部から延びる前記請求項のいずれか１つに記載のリベットナット。
7. 前記上面（１０）上に形成されたすべてのくぼみ（２２）が前記フランジ（４）の周辺部から延びる前記請求項のいずれか１つに記載のリベットナット。
8. 前記くぼみ（２０、２２）が長方形溝であり、前記溝の基部は平らで長方形の形状であり、壁が、前記基部から前記フランジ（４）の上面（１０）又は前記下側（１６）までわずかに外向きにテーパするようにわずかに傾斜させられた前記請求項のいずれか１つに記載のリベットナット。
9. 前記くぼみの前記基部が、前記フランジ（４）の前記上面（１０）又は前記下側（１６）から始まり、一定の角度で前記フランジの中に、前記フランジ（４）の周辺部の方向に傾斜する請求項１から請求項７のいずれか１つに記載のリベットナット。
10. 前記孔（６）がねじ付き部分（１４）を備える前記請求項のいずれか１つに記載のリベットナット。
11. 孔が２つの部分からなり、第１部分は、前記フランジの前記上面から前記リベットナットの本体の長さの少なくとも一部を通って延び、第２部分は、前記第１部分の直径より小さな直径を有し、前記第１部分の端部から前記本体の実質的な部分を通って延びる前記請求項のいずれか１つに記載のリベットナット。
12. 前記第１及び第２部分がほぼ同軸である請求項９に記載のリベットナット。
13. 前記孔の前記第２部分がねじ切りされた請求項１１又は請求項１２のいずれかに記載のリベットナット。
14. 前記リベットナットの前記本体の断面形状が六角形である前記請求項のいずれか１つに記載のリベットナット。
15. 前記フランジの直径が２２．７ｍｍと２３．３ｍｍとの間である前記請求項のいずれか１つに記載のリベットナット。
16. プラスチック材料のリブ（２８）が前記フランジ（４）の前記下側（１６）の周辺部に隣接して形成され、前記フランジ（４）に対して前記ナットの前記本体（２）とほぼ同じ方向に突出する前記請求項のいずれか１つに記載のリベットナット。
17. 添付の図面を参照して説明されたリベットナット。