JP2007118047A - リベットの止着構造およびリベット - Google Patents
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Abstract
【課題】 一対の板材間を容易に結合できると共に、リベットの外周と各板材との間の水密又は液密構造を形成でき、リベット自体に回り止め手段を付与させること。
【解決手段】 リベット13の少なくとも中間部以下を筒状にして本体３を構成し、本体３の上端部に僅かにフランジ部４を一体に突設し、そのフランジ部４の外周に歯形状部５を形成する。そして、フランジ部４と本体３の境に環状溝６を形成する。そのリベット13を用いて、第１部材１の下孔７にそれを挿入し、第２部材２内に第１部材１の下端部を圧入して拡開部８を形成し、その拡開部８を第２部材２の塑性変形部14で全体的に被覆する。そして歯形状部５を下孔７の孔縁部に咬着して、フランジ部４を第１部材１に埋設する。【選択図】 図１
【解決手段】 リベット13の少なくとも中間部以下を筒状にして本体３を構成し、本体３の上端部に僅かにフランジ部４を一体に突設し、そのフランジ部４の外周に歯形状部５を形成する。そして、フランジ部４と本体３の境に環状溝６を形成する。そのリベット13を用いて、第１部材１の下孔７にそれを挿入し、第２部材２内に第１部材１の下端部を圧入して拡開部８を形成し、その拡開部８を第２部材２の塑性変形部14で全体的に被覆する。そして歯形状部５を下孔７の孔縁部に咬着して、フランジ部４を第１部材１に埋設する。【選択図】 図１
Description
本発明は、自己穿孔型リベットの止着構造およびそれに用いるリベットに関し、より詳しくは止着が容易で、一対の板材間を本リベットで結合したとき、両板材の表面側にも裏面側にも気密、水密構造を形成できるものに関する。
自己穿孔型リベットによる一対の板材の結合は、筒状に形成されたリベットおよびリベッティグ装置を用い、重ね合わせた一対の金属板の一方側（上板側）にリベットを押し当て、金属板の上板面からリベットを圧入し、上板にリベットで穿孔を行いつつ、そのリベットの下端部をラッパの口状に拡開すると共に、下板を塑性変形させて、リベットの拡開部の外周を被覆するように構成したものである。
従来のリベットの止着構造は、下板側の水密性は保たれるものの、上板側ではリベットとの境界部が断面弧状に変形し、水密性が保たれ難い欠点があった。即ち、リベットが貫通する上板の孔縁部とリベット頭部との間に大きな塑性変形による分離が生じ、頭部と上板の穿孔部周辺との密着を行い得ず、上板側とリベットとの気密・水密性を確保することができない欠点があった。
また、結合しようとする上板と下板とは、共に下穴のないものであり、より大きな動力を要すると共に、大きな残留歪みが上板側にも残り、強度および耐腐蝕性が悪くなる欠点があった。また、そのリベットにボルト孔が形成されたりボルト部を突設したものでは、上板側とリベットとの係合はリベットの拡開部と下板側との結合強度のみに依存することになり、充分な締付けトルクを与えることができなかった。この種のリベットでは上板と下板の材質は、軟鋼、硬鋼、高張力鋼、アルミニューム、プラスチック等の同種または異種の組み合わせが可能であるが、締結板厚の合計は、鋼で６mm、アルミニュームで10mm程度であり、高張力鋼などの板材の硬度が高くなると締結できる板厚は小さくなる。また、構造部材としてのリベット締結を行う場合には、上板、下板の板厚が厚くなる傾向にあり、その場合にはリベット締結が不向きであった。
また、結合しようとする上板と下板とは、共に下穴のないものであり、より大きな動力を要すると共に、大きな残留歪みが上板側にも残り、強度および耐腐蝕性が悪くなる欠点があった。また、そのリベットにボルト孔が形成されたりボルト部を突設したものでは、上板側とリベットとの係合はリベットの拡開部と下板側との結合強度のみに依存することになり、充分な締付けトルクを与えることができなかった。この種のリベットでは上板と下板の材質は、軟鋼、硬鋼、高張力鋼、アルミニューム、プラスチック等の同種または異種の組み合わせが可能であるが、締結板厚の合計は、鋼で６mm、アルミニュームで10mm程度であり、高張力鋼などの板材の硬度が高くなると締結できる板厚は小さくなる。また、構造部材としてのリベット締結を行う場合には、上板、下板の板厚が厚くなる傾向にあり、その場合にはリベット締結が不向きであった。
そこで本発明は、係る欠点を取り除き、容易にリベッットを止着できると共に、上板とリベットとの水密性を良好に保ち、下板のそれとも水密性を保ち且つ、残留歪みの少ないリベットの止着構造およびそれを用いるリベットを提供することを課題とする。
また、ボルト孔やボルト部を有するリベットにおいて、締結トルクを高くすることができるリベットの止着構造およびそれを用いるリベットを提供することも課題とする。さらに、締結する上板と下板の板厚を厚くすることができ、構造部材の締結としてのリベットの止着構造およびそれを用いるリベットを提供することも課題とする。
また、ボルト孔やボルト部を有するリベットにおいて、締結トルクを高くすることができるリベットの止着構造およびそれを用いるリベットを提供することも課題とする。さらに、締結する上板と下板の板厚を厚くすることができ、構造部材の締結としてのリベットの止着構造およびそれを用いるリベットを提供することも課題とする。
請求項１に記載の本発明は、第１部材(1) と第２部材(2) とが重ね合わされて、両者間がリベットで止着されるリベットの止着構造において、
そのリベットは、少なくとも中間部以下を筒状部(3a)とした本体(3) を有し、その筒状部(3a)より上側の外周に僅かにフランジ部(4) が一体に突設され、そのフランジ部(4) の外周に回り止め用の歯形状部(5) が形成され、そのフランジ部(4) と本体(3) の外周との境に環状溝(6) を形成したものが用いられ、
前記第１部材(1) には、前記フランジ部(4) の外周直径に整合する下孔(7) が予め穿設され、その下孔(7) の底が第２部材(2) の平面で閉塞され、
前記本体(3) が前記第１部材(1) の下孔(7) に挿入され、圧入により本体(3) の前記筒状部の少なくとも先端部をラッパの口状に拡開した拡開部(8) が第２部材(2) 内に進入し、前記圧入に伴う第２部材(2) の塑性変形部(14)が前記拡開部(8) の内外周の全体を被覆すると共に、前記フランジ部(4) の歯形状部(5) が前記下孔(7) の孔縁部に咬着して埋設されたことを特徴とするリベットの止着構造である。
そのリベットは、少なくとも中間部以下を筒状部(3a)とした本体(3) を有し、その筒状部(3a)より上側の外周に僅かにフランジ部(4) が一体に突設され、そのフランジ部(4) の外周に回り止め用の歯形状部(5) が形成され、そのフランジ部(4) と本体(3) の外周との境に環状溝(6) を形成したものが用いられ、
前記第１部材(1) には、前記フランジ部(4) の外周直径に整合する下孔(7) が予め穿設され、その下孔(7) の底が第２部材(2) の平面で閉塞され、
前記本体(3) が前記第１部材(1) の下孔(7) に挿入され、圧入により本体(3) の前記筒状部の少なくとも先端部をラッパの口状に拡開した拡開部(8) が第２部材(2) 内に進入し、前記圧入に伴う第２部材(2) の塑性変形部(14)が前記拡開部(8) の内外周の全体を被覆すると共に、前記フランジ部(4) の歯形状部(5) が前記下孔(7) の孔縁部に咬着して埋設されたことを特徴とするリベットの止着構造である。
請求項２に記載の本発明は、請求項１において、
前記本体(3) の前記フランジ(4) の側に、ボルト孔(9) が螺刻され、またはボルト部(10)が一体に突設されたリベットの止着構造である。
前記本体(3) の前記フランジ(4) の側に、ボルト孔(9) が螺刻され、またはボルト部(10)が一体に突設されたリベットの止着構造である。
請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２に記載の構造に使用されるリベットである。
本発明のリベットの止着構造は、本体３の先端部のラッパ状の拡開部８が第２部材２内に進入し、その拡開部８の内外周の全体が第２部材２によって被覆されるため、第２部材２の外面側の気密・液密性を保持すると共に、フランジ部４の歯形状部５が下孔７の孔縁に咬着して埋設されたものであるから、第１部材１の下孔７の孔縁部を完全に閉塞し、リベット外周と下孔７の孔縁部との気密性及び水密性を確保し得る。しかも、本構造は予め第１部材１に下孔７が穿設されているため、下孔７の孔縁部とフランジ部４の歯形状部５とを容易に咬着して埋設することができ、その埋設部の異常変形を可及的に防止して、第１部材１側の水密性を確保し得ると共に、体裁の良い止着構造となり得る。
上記構造において、本体３にボルト孔９を螺刻し、或いはボルト部10を一体に突設することができる。その場合には、リベットに他の部材を締結固定することができる。
上記構造に用いられるリベットは、その止着作業が円滑に行われると共に、第１部材１側及び第２部材２側の気密性および水密性を容易に確保し得る。
また、フランジ部４と本体３の境に環状溝６が設けられているから、歯形状部５が下孔７の孔縁部に咬着したとき、下孔７の孔縁部の変形部分を環状溝６側に容易に移動し得る。それにより、歯形状部５の孔縁部への埋設を容易に行うと共に、気密性、水密性を向上させる。
そして、第１部材１にリベット13のフランジ部４に設けた歯形状部５が咬着して埋設されるため、第２部材２とリベット13の拡開部８でのラッパ状の圧入固着と相俟って、リベットのボルト孔またはボルト部に、ボルトまたはナットを締結する時、その締結トルクに抗することが出来、十分な締結トルクを付加することが可能となる。
さらに、第１部材１は下孔が設けられているため、その板厚を任意の厚さとすることができる。そして、第２部材２の厚みを、その第２部材２のみにリベット13が圧入されるための適当なものにすれば足りる。
また、フランジ部４と本体３の境に環状溝６が設けられているから、歯形状部５が下孔７の孔縁部に咬着したとき、下孔７の孔縁部の変形部分を環状溝６側に容易に移動し得る。それにより、歯形状部５の孔縁部への埋設を容易に行うと共に、気密性、水密性を向上させる。
そして、第１部材１にリベット13のフランジ部４に設けた歯形状部５が咬着して埋設されるため、第２部材２とリベット13の拡開部８でのラッパ状の圧入固着と相俟って、リベットのボルト孔またはボルト部に、ボルトまたはナットを締結する時、その締結トルクに抗することが出来、十分な締結トルクを付加することが可能となる。
さらに、第１部材１は下孔が設けられているため、その板厚を任意の厚さとすることができる。そして、第２部材２の厚みを、その第２部材２のみにリベット13が圧入されるための適当なものにすれば足りる。
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図１は本発明のリベットの止着構造であり、図２は同構造に用いられるリベットの一部破断正面図、図３は同リベットを用いてリベッター装置により止着構造を形成する説明図である。
この例のリベットは図２，図３に示す如く、その本体３が上端を閉塞した筒状に形成され、その筒状の下端開口の内縁３ｂが縦断面ハの字状に面取りされている。
本体３の上端外周にはフランジ部４が一体に突設され、そのフランジ部４の外直径が本体３の外直径よりも僅かに大である。そしてフランジ部４の外周にはローレット加工等による回り止め用の歯形状部５が形成されている。この歯形状部５の形状は、縦溝状（平歯車状）、はす歯状、アヤメ状とすることができる。また、ローレットの溝の形状は三角波状、台形波状、矩形波状とすることができる。
そして、フランジ部４と本体３との境には、本体３の外直径より小なる環状溝６が形成されている。
この例のリベットは図２，図３に示す如く、その本体３が上端を閉塞した筒状に形成され、その筒状の下端開口の内縁３ｂが縦断面ハの字状に面取りされている。
本体３の上端外周にはフランジ部４が一体に突設され、そのフランジ部４の外直径が本体３の外直径よりも僅かに大である。そしてフランジ部４の外周にはローレット加工等による回り止め用の歯形状部５が形成されている。この歯形状部５の形状は、縦溝状（平歯車状）、はす歯状、アヤメ状とすることができる。また、ローレットの溝の形状は三角波状、台形波状、矩形波状とすることができる。
そして、フランジ部４と本体３との境には、本体３の外直径より小なる環状溝６が形成されている。
次に、このようにしてなるリベット13によって結合される第１部材１，第２部材２は図３に示す如く互いに重ね合わされ、上側に位置する第１部材１に下孔７が予め穿設される。下孔７の内直径は本体３の外直径と同一か僅かに大であると共に、フランジ部４の外周より小である。また、第２部材２には孔は穿設されない。従って、第１部材１の下孔７の底面は第２部材２により閉塞される。
係る状態で、第１部材１，第２部材２は重ね合わせ状態で水平に支持される。そしてリベッター装置からリベット13が下孔７内に供給される。それと共に、リベッター装置の上金型11がフランジ部４の上面を押圧し、下金型12が第２部材２の下面を支持する。そして本体３の筒状部３ａの下端部を第２部材２に圧入させる。すると、第２部材２が塑性変形し下金型12の凹部15及びその中央に設けられた山部15ａに案内され、図１に示す如く本体３の下端部はラッパの口状に拡開し、そこに拡開部８が形成される。
係る状態で、第１部材１，第２部材２は重ね合わせ状態で水平に支持される。そしてリベッター装置からリベット13が下孔７内に供給される。それと共に、リベッター装置の上金型11がフランジ部４の上面を押圧し、下金型12が第２部材２の下面を支持する。そして本体３の筒状部３ａの下端部を第２部材２に圧入させる。すると、第２部材２が塑性変形し下金型12の凹部15及びその中央に設けられた山部15ａに案内され、図１に示す如く本体３の下端部はラッパの口状に拡開し、そこに拡開部８が形成される。
それと共に、第２部材２が塑性変形し、その塑性変形部14が拡開部８の内外周全体を被覆する。それと共に、リベット13のフランジ部４に形成された歯形状部５が第１部材１の下孔７の孔縁部に咬着する。このとき、下孔７の孔縁部の塑性変形部分が環状溝６に移動する。そして図１の如く、第１部材１に歯形状部５が埋設され、気密及び液密構造を形成する。また、第２部材２側においては拡開部８を塑性変形部14によって完全に被蔽するため、第２部材２の外面側に拡開部８が露出することなく、第２部材２の外面側にも気密・液密構造が形成される。
なお、リベット13の少なくとも外表面の硬度を、第１部材１，第２部材２の材料の硬度よりも大きくすることが好ましい。図１に示した止着構造は、フランジ部４の歯形状部５が第１部材１の下孔７の孔縁部に埋設・咬着されるため、歯形状部５がリベット13の回り止め手段および封鎖手段を形成する。
なお、リベット13の少なくとも外表面の硬度を、第１部材１，第２部材２の材料の硬度よりも大きくすることが好ましい。図１に示した止着構造は、フランジ部４の歯形状部５が第１部材１の下孔７の孔縁部に埋設・咬着されるため、歯形状部５がリベット13の回り止め手段および封鎖手段を形成する。
第１部材１と第２部材２をリベット締結する場合に、図１に示すリベットに図６および図７に示すような丸頭等の頭部16を設け、その頭部16の直径をフランジ部４のそれより十分大きくすることができる。図１の例においては、第１部材１の材料強度が第２部材のそれより弱い場合、リベット13による締結力（引張力）は歯形状部５と第２部材との咬着強度により決まるが、図６、図７の例ではフランジ部４の直径より大なる頭部16の存在により、締結力を高めることができる。即ち、リベットの拡開部８と頭部16との間で第１部材と第２部材とを締結することができる。なお、この例ではフランジ部４と頭部16との境にも環状溝6aが形成され、これによりフランジ部４の全外周に歯形状部５を加工することが容易となる。
次に、図４は本発明のリベットの他の例であり、この例が図２のそれと異なる点は、本体３が全長に渡って筒状に形成されていると共に、その中間部より上方にボルト孔９が形成されたものである。この例のリベット13は、中間部以下が図１の如く拡開され、そのボルト孔９部分は変形されない。そして、そこにボルトが螺着締結されるものである。リベットの上端外周のフランジ部４には歯形状部５が形成されているため、ボルト締結時の回り止めがされる。なお、そのボルトと本体３の上面との間には、必要に応じてパッキン等を介して気密又は液密構造を形成することができる。
次に、図５は本発明のリベットのさらに他の例であり、この例は本体３のフランジ部４の上面に一体にボルト部10が突設されたものである。そしてこのボルト部10に他の部材のボルト孔が挿通され、図示ないナットを介してそれが締結されるものである。
なお、リベット13の下部については図１と同様に第２部材２内に進入してラッパの口状に拡開され、第１部材１と第２部材２とを結合するものである。
なお、リベット13の下部については図１と同様に第２部材２内に進入してラッパの口状に拡開され、第１部材１と第２部材２とを結合するものである。
１ 第１部材
２ 第２部材
３ 本体
３ａ 筒状部
３ｂ 内縁
４ フランジ部
５ 歯形状部
６ 環状溝
６ａ 環状溝
２ 第２部材
３ 本体
３ａ 筒状部
３ｂ 内縁
４ フランジ部
５ 歯形状部
６ 環状溝
６ａ 環状溝
７ 下孔
８ 拡開部
９ ボルト孔
10 ボルト部
11 上金型
12 下金型
13 リベット
14 塑性変形部
15 凹部
15ａ 山部
16 頭部
８ 拡開部
９ ボルト孔
10 ボルト部
11 上金型
12 下金型
13 リベット
14 塑性変形部
15 凹部
15ａ 山部
16 頭部
Claims (3)
- 第１部材(1) と第２部材(2) とが重ね合わされて、両者間がリベットで止着されるリベットの止着構造において、
そのリベットは、少なくとも中間部以下を筒状部(3a)とした本体(3) を有し、その筒状部(3a)より上側の外周に僅かにフランジ部(4) が一体に突設され、そのフランジ部(4) の外周に回り止め用の歯形状部(5) が形成され、そのフランジ部(4) と本体(3) の外周との境に環状溝(6) を形成したものが用いられ、
前記第１部材(1) には、前記フランジ部(4) の外周直径に整合する下孔(7) が予め穿設され、その下孔(7) の底が第２部材(2) の平面で閉塞され、
前記本体(3) が前記第１部材(1) の下孔(7) に挿入され、圧入により本体(3) の前記筒状部の少なくとも先端部をラッパの口状に拡開した拡開部(8) が第２部材(2) 内に進入し、前記圧入に伴う第２部材(2) の塑性変形部(14)が前記拡開部(8) の内外周の全体を被覆すると共に、前記フランジ部(4) の歯形状部(5) が前記下孔(7) の孔縁部に咬着して埋設されたことを特徴とするリベットの止着構造。 - 請求項１において、
前記本体(3) の前記フランジ(4) の側に、ボルト孔(9) が螺刻され、またはボルト部(10)が一体に突設されたリベットの止着構造。 - 請求項１または請求項２に記載の構造に使用されるリベット。
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2005
- 2005-10-28 JP JP2005314314A patent/JP2007118047A/ja active Pending
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