JP2013253638A

JP2013253638A - 補強カラー

Info

Publication number: JP2013253638A
Application number: JP2012129000A
Authority: JP
Inventors: Takanori Makino; 敬範牧野; Kanji Sakota; 寛司迫田
Original assignee: Nippon Pop Rivets and Fasteners Ltd
Current assignee: Nippon Pop Rivets and Fasteners Ltd
Priority date: 2012-06-06
Filing date: 2012-06-06
Publication date: 2013-12-19

Abstract

【課題】先端割れ、座屈無し、座屈ズレ等の不具合を生ずることがなく適正に座屈可能であり且つ軟質部材に加わる軸力面圧を分散可能な補強カラーを提供する。
【解決手段】補強カラー１が、軟質部材２への取付時に取付孔３に嵌め込まれる本体部４と取付孔３から突出する座屈部５とから成る筒状体で構成され、座屈部５は、取付時に座屈変形して２重に折り曲げられるように構成され、座屈部５の外径ｘ（ｍｍ）の値と座屈部５の取付孔３からの突出長さｙ（ｍｍ）の値が、上限式ｙ＝0.35ｘ＋1.5で表される直線と下限式ｙ＝0.22ｘ＋0.27で表される直線とにより囲まれた範囲から選択される。
【選択図】図１

Description

本発明は、補強カラーに関し、特に、軟質部材のボルト等の取付孔にプレス等により取り付け可能な補強カラーに関する。

従来技術によれば、このような補強カラーは、軟質部材の取付孔に挿入され、その取付孔から突出した部分をプレス等で座屈させることにより軟質部材に取付けられるようになっている。この座屈の形状としては、２重折り形状のもの、カール形状のもの（特許文献１）、くの字形状のもの（特許文献２）等がある。また、特許文献１の補強カラーは、自己穿孔機能を有し、その補強カラー自身によって軟質部材に取付孔を形成するようになっている。また、特許文献３は、自己穿孔機能を有する中空リベットを開示しているが、この中空リベットは、上記補強カラーと同様な構造を有しており、その先端部分はカール状に曲げられて軟質部材に取り付けられるようになっている。

特開２００９−１４４９１１号公報特開平１１−１０１２１８号公報実開平６−５１５２１号公報

カール形状に座屈する補強カラーによれば、カール留め時に先端割れが起きるという不具合がある。また、カール形状の座屈では、座屈面が一点になるため、軸力面圧が一点に集中するという不具合もある。さらに、２重折り形状に座屈する補強カラーによれば、座屈しなかったり、座屈ズレ（図３参照）が起きたり等の不具合がある。

本発明の目的は、先端割れ、座屈無し、座屈ズレ等の不具合を生ずることがなく適正に座屈可能であり且つ軟質部材に加わる軸力面圧を分散可能な補強カラーを提供することである。

本発明の１つの特徴によれば、軟質部材の取付孔に取り付け可能な補強カラーにおいて、取付時に前記取付孔に嵌め込まれる本体部と前記取付孔から突出する座屈部とから成る筒状体で構成され、前記座屈部は、取付時に座屈変形して２重に折り曲げられるように構成され、前記座屈部の外径ｘの値と前記突出する長さｙの値が、ｘとｙの関係式で定められた範囲から選択されるように構成されている。

本発明の別の特徴によれば、前記ｘとｙの値の選択範囲が、その範囲の上限を定める上限式で表される直線と下限を定める下限式で表される直線とにより囲まれた範囲であってもよい。

本発明の更に別の特徴によれば、前記上限式がｙ＝0.35ｘ＋1.5であり、前記下限式がｙ＝0.22ｘ＋0.27であってもよい。

本発明の更に別の特徴によれば、前記座屈部の厚みが前記本体部の厚みよりも薄くなっていてもよい。

本発明の更に別の特徴によれば、前記補強カラーは自己穿孔機能付補強カラーであってもよい。

本発明によれば、２重折りの座屈形状を採用しているため、先端割れを生ずることがなく、また、座屈面が平面となり軸力面圧を分散可能である。また、座屈部の外径と突出長さの関係を定めることによって座屈寸法を明確にしたので、座屈無し、座屈ズレ等の不具合も生じない。

図１は、本発明の実施形態による補強カラーが軟質部材へ挿入された状態を示す断面図である。図２は、図１の補強カラーの座屈時の状態を示す断面図である。図３は、従来の補強カラーの座屈時の不具合を示す断面図である。図４は、本発明の実施形態による補強カラーの座屈部寸法の選択範囲を示すグラフである。図５は、本発明の別の実施形態による穿孔機能付き補強カラーを軟質部材に取り付ける工程を示す部分断面図であり、（Ａ）は穿孔前の状態を示す図、（Ｂ）は穿孔後の状態を示す図、（Ｃ）は座屈前の状態を示す図、（Ｄ）は座屈後の状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態による補強カラー１が軟質部材２の取付孔３に挿入された状態を示しており、図２は、補強カラー１が座屈によって軟質部材２に取り付けられた状態を示している。

補強カラー１は、本体部４と座屈部５とから成る筒状体で構成されている。この筒状体の壁の厚さは、座屈部５の厚さが本体部４の厚さよりも薄くなるように形成されている。本体部４の座屈部５とは反対側の端部にはフランジ６が設けられており、このフランジ６が、補強カラー１が軟質部材２の取付孔３に挿入された際に、軟質部材の上面と係合するようになっている。

また、補強カラー１が軟質部材２の取付孔３に挿入された際に、本体部４が取付孔３に嵌め込まれ、座屈部５が取付孔３から突出するようになっている。座屈部５は、取付時にプレス等によって座屈変形して２重に折り曲げられて軟質部材２の下面と係合するようになっている。そして、２重に折り曲げられた座屈部５とフランジ６とによって軟質部材２を挟むことによって補強カラー１が軟質部材２に取り付けられるようになっている。

図１の実施形態による補強カラーでは、座屈部の外径ｘ（ｍｍ）の値と突出長さｙ（ｍｍ）の値が、ｘとｙの関係式で定められた特定の選択範囲から選択されている。この選択範囲は、その上限を定める上限式ｙ＝0.35ｘ＋1.5で表される直線と下限を定める下限式ｙ＝0.22ｘ＋0.27で表される直線とにより囲まれた範囲である。図４は、これらの直線を示すグラフである。

図４のグラフは、座屈部の外径ｘ（ｍｍ）を横軸とし、座屈部の突出長さｙ（ｍｍ）を縦軸として上限式を表す直線Ｌ1及び下限式を表す直線Ｌ2を示している。これらの直線Ｌ1及びＬ2の始点及び終点の座標を＊及び●でそれぞれ示している。因みに、これらの直線Ｌ1及びＬ2の始点及び終点の座標（ｘ、ｙ）は、Ｌ1の始点及び終点がそれぞれ（３、2.55）及び（25、10.25）であり、Ｌ2の始点及び終点がそれぞれ（３、0.93）及び（25、5.77）である。

座屈部の外径ｘ（ｍｍ）の値と突出長さｙ（ｍｍ）の値の関係が、上限式Ｌ1より大きい場合、座屈時に２重折りされた座屈部１５の先端が軸対象にならないという座屈ズレが生じやすく、また、下限式Ｌ2より小さい場合は、２重折りにならない等の座屈異常が生じやすい。

図３は、本発明の実施形態による補強カラーと従来の補強カラーとを比較するための従来の補強カラーの座屈時の不具合を示す図である。図３に示すように、従来の補強カラー１１では、座屈部１５の寸法が規定されていないため、座屈時に２重折りされた座屈部１５の先端が軸対称にならないという座屈ズレＺが生じる。

これに対して本発明の実施形態による補強カラー１によれば、上述したように座屈部５の寸法を数式化することにより明確にしたので、図２に示すように座屈時に２重折りされた座屈部５の先端が軸対称になり、従って、従来の補強カラーのような座屈ズレは生じない。

次に、図５を参照して、本発明の別の実施形態による自己穿孔機能付き補強カラー２１について説明する。自己穿孔機能付き補強カラー２１は自己穿孔機能を有する点以外は図１の補強カラー１の構造と同じ構造を有する。従って、図５の補強カラー２１は、図１の補強カラー１と同様に、本体部２４、座屈部２５及びフランジ２６で構成されている。

図５は、補強カラー２１を軟質部材２に取り付ける工程を示す部分断面図であり、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）は、穿孔前、穿孔後、座屈前及び座屈後のそれぞれの状態を示している。図５に示すように、補強カラー２１の軟質部材２への取付は、パンチ２７とダイ２８を使用して行われる。ダイ２８は、半径方向に移動自在な２つのダイセグメントで構成され、それによって、開閉自在となっている。ダイ２８は、穿孔工程（図５の（Ａ）及び（Ｂ）参照）では開いており、座屈工程（図５の（Ｃ）及び（Ｄ）参照）では閉じている。また、パンチ２７は、図５の上下方向に移動自在となっている。

先ず、穿孔工程について説明すると、図５の（Ａ）に示すように、ダイ２８上に軟質部材２が置かれ、その軟質部材の穿孔位置に補強カラー２１が置かれる。そしてパンチ２７が補強カラーのフランジ２６の上面に装着される。穿孔時には、パンチ２７がダイ２８へ向かって押下げられ、それにより補強カラー２１が軟質部材２の穿孔位置へ打ち込まれる。すると、軟質部材２から切出片２ａが切り出されて、開状態のダイ２８の開口２９に収容される。このとき、補強カラー２１のフランジ２６が軟質部材２の上面と係合し、座屈部２５が開口２９内へ突出する（図５の（Ｂ）参照）。

次に、座屈工程について説明すると、図５の（Ｃ）に示すように、切出片２ａが開口２９から除去された後、ダイ２８が閉状態となり、閉じたダイ２８の上に、補強カラー２１が軟質部材２の穿孔された取付孔３に挿入され状態で装着される。そして、パンチ２７が再びダイ２８へ向かって押下げられ、座屈部２５が座屈変形して２重に折り曲げられて軟質部材２の下面と係合する。そして図１の補強カラー１と同様に、２重に折り曲げられた座屈部２５とフランジ２６とによって軟質部材２を挟むことによって補強カラー２１が軟質部材２に取り付けられる。

なお、補強カラー２１も、図１の補強カラー１と同様に、座屈部の外径ｘ（ｍｍ）の値と突出長さｙ（ｍｍ）の値が、図４のグラフで示されるような、上限式ｙ＝0.35ｘ＋1.5で表される直線と下限式ｙ＝0.22ｘ＋0.27で表される直線とにより囲まれた範囲から選択されている。

１、１１、２１補強カラー
２軟質部材
３切出片２ａ
４、２４本体部
５、１５、２５座屈部
６、２６フランジ
２７パンチ
２８ダイ
２９開口

Claims

軟質部材の取付孔に取り付け可能な補強カラーにおいて、取付時に前記取付孔に嵌め込まれる本体部と前記取付孔から突出する座屈部とから成る筒状体で構成され、前記座屈部は、取付時に座屈変形して２重に折り曲げられるように構成され、前記座屈部の外径ｘの値と前記突出する長さｙの値が、ｘとｙの関係式で定められた範囲から選択されることを特徴とする補強カラー。
前記ｘとｙの値の選択範囲が、その範囲の上限を定める上限式で表される直線と下限を定める下限式で表される直線とにより囲まれた範囲であることを特徴とする請求項１に記載の補強カラー。
前記上限式がｙ＝0.35ｘ＋1.5であり、前記下限式がｙ＝0.22ｘ＋0.27であることを特徴とする請求項２に記載の補強カラー。
前記座屈部の厚みが前記本体部の厚みよりも薄くなっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の補強カラー。
前記補強カラーは自己穿孔機能付補強カラーであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の補強カラー。