JP2555330B2

JP2555330B2 - ダイセツト

Info

Publication number: JP2555330B2
Application number: JP61278882A
Authority: JP
Inventors: ルドルフ・エル・エム・ミュラー
Original assignee: MARUCHIFUASUNAA CORP
Current assignee: MARUCHIFUASUNAA CORP
Priority date: 1986-08-20
Filing date: 1986-11-25
Publication date: 1996-11-20
Anticipated expiration: 2011-11-20
Also published as: CA1289735C; KR900006224B1; JPS6352720A; KR880003123A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、自己取付け要素をパネルに取付けるため
のダイセット、特に、自動車産業で用いられるものに関
する。

従来技術として、例えば、米国特許第3,299,500号及
び第3,314,138号に、自己打抜きナットを打抜きパネル
開口に挿通すると同時にこれに固定することが開示され
ている。また、例えば、従来技術として、米国特許第3,
938,239号及び第4,018,257号に開示されているように、
自己リベッティングナットの環状のスカート即ち胴部を
型部材（ダイ部材）内で半径方向側へ変形してパネルと
機械結合させるものがある。しかし、これらの米国特許
に開示されている自己打抜きナット乃至は自己リベッテ
ィングナットは、開口が予め打抜かれているパネルに固
定されるようになっているため、少なくとも別々の２工
程が必要である。更に、米国特許第4,193,333号及び第
3,871,264号に、スタッド状取付け具のスタッド部の環
状端部又は胴部を板材又は構造鋼部材を貫通させること
によって、このスタッド状取付け具を取付ける手段が開
示されている。

更にまた、公知技術には、例えば、米国特許第1,976,
019号、第2,456,118号、第2,521,505号、第2,564,782
号、第3,436,803号、第3,754,731号、第4,039,099号及
び第4,092,773号に開示されているように、取付け具の
環状端部をパネル内の開口の圧嵌出来るようにし、環状
の半円形の型凹部を有する型部材でこの環状端部を半径
方向外側へ変形してリベット留めをし、型部材の中央突
出部を取付け具のリベット留めされ端部内で受けるよう
にした、種々のリベット留め技術も含まれる。

しかし、公知技術には、自己取付け要素とパネルとの
間に、このパネルよりも強力な機械的結合部を形成する
ダイセットを有し、自己打抜き要素がこのダイセット内
でパネルを打抜くために使用されるか、パネルのスラグ
が取付け具のシステムに組込まれるようになった取付け
装置が開示も教示もされていない。

この発明に基づくダイセットは、半径方向鍔部と環状
胴部とを有する留め具（自動取付け留め具）を実質的に
平坦なパネルに取り付けるため、円形縁を有する型部材
と、前記環状胴部を前記型部材内へ押入するために前記
半径方向鍔部を該型部材の方へ押圧する駆動部材を含
み、前記型部材は、頂面と、前記駆動部材によって押圧
される前記環状胴部を案内するために前記頂面の反対側
に向けて増径された円錐状側面と、前記頂面と前記円錐
状側面とが交差することによって形成された円形縁と、
排気用中央孔とを有する中央突部と、前記パネルを載置
するために、該中央突部を囲繞し該中央突部の前記頂面
から上方に離間して位置する環状のパネル支持肩と、前
記中央突部と前記パネル支持肩との間に形成された型空
所とを有して成り、該型空所は、前記円錐状側面と、前
記駆動部材によって押圧された前記環状胴部を半径方向
外側へフック状に変形するために前記円錐状側面の前記
円形縁と反対側に円滑に接続されかつ実質的に半円の断
面を有する底面と、この底部の方に向けて減径されかつ
前記パネル支持肩に連続する円錐状外側面部と、前記円
錐状外側面部とこの底面とが交差する部分が半径方向内
側に突出するよう段状に形成された舌部とから成るよう
に構成されている。

即ち、この発明に基づくダイセットは、留め具を変形
可能なパネルに取付けるための、型部材と相対的に可動
な駆動部材を有する。スタッド又はナットのような雄留
め具又は雌留め具であってもよい自己取付け留め具（以
下、単に「留め具」という）は、開放自由端部を有する
環状胴部を有する。留め具がダイセットの中でパネルを
打抜くために用いられる場合は、胴部の開放自由端部
は、更に、環状胴部の内面に隣接している鋭い円形縁又
は角度の付いた環状面のような打抜き面を含む。

型部材は、比較的滑らかで断面が略半球状の底面を有
する凹状の型空所を有する。この型空所はこれの底面か
ら突出する中央突部を囲繞している。型部材は、型空所
の少なくとも２側部にパネル支持肩が形成されており、
型空所を囲繞し、留め具の取付け作業中にパネルを支持
するようになっている。最も好ましい実施例において
は、中央突部の頂面はパネル支持肩の下方に位置してい
る。

この発明の最も好ましい実施例における型部材の中央
突部は、これの軸から半径方向外側へ傾斜する頂面に隣
接する円錐状側面を有する。この円錐状側面は型空所の
円滑な底面に連なっており、そしてこの底面は中央突部
の一部を成し、比較的円滑な連続面になっている。

パネルは、環状の型空所の上方に固定・支持されてい
る。パネルが予め打抜かれている場合は、パネルの開口
は中央突部に同軸に整合するようにし、そしてその直径
は中心突部の直径にほぼ等しいかそれよりも小さく形成
される。駆動部は、脚部をパネルに向けかつ胴部の内面
を中央突部の円錐状側面と同軸に整合させた状態で、留
め具に整合される。次いで、駆動部材が駆動されて、パ
ネルの開口を通して留め具の胴部を中央突部の円錐状側
面に係合させ、次に、型空所の半球状の底面に接触さ
せ、これによって、胴部の開放自由端部が半径方向外側
へ断面Ｕ字形になるように変形される。これと同時に、
パネルの開口に隣接するパネル部は型空所内へ変形して
行き、Ｕ字形に形成されていっている胴部内に押入され
て行き、しっかりとした機械的結合部を形成する。

型部材の円錐状側面は、幾つかの重要な機能と従来技
術を越える利点を持っている。第１に、円錐状側面は中
央突部上で留め具を自動的に心決めする。胴部が整合し
ていない場合でも、円錐状側面が留め具を中央突部上で
心決めする。これは組立が巧く行なわれることを保証す
るのに重要である。第２に、駆動部材が下方に動くと、
胴部が直ちに半径方向外側へ移動し始めることによっ
て、円錐状側面は、胴部を半径方向に変形させるのに必
要な力を小さくする。最後に、特に、胴部が中央突部に
正確に整合していない場合に、駆動部材によって与えら
れる長手方向の力が原因で胴部が破損する恐れがある
が、円錐状側面はこの恐れを少なくする。

取付け作業中に留め具がパネルを打抜くようになって
いる場合は、型部材の中央突部の頂面に円錐状側面に隣
接して環状頂面部を設けるとよく、この場合、これらの
円錐状側面と環状頂面とが比較的鋭い円形縁を形成する
ようにする。この円形縁が留め具の胴部の打抜き面と共
同してパネルからスラグを打抜き、胴部を受ける開口を
パネルに形成する。型部材の中央突部の頂面がパネル支
持肩の面の下方にある場合には、パネルは、打抜かれる
前に、まず、パネルが中央突部に向けて型空所内へ変形
して行く。このことで、整合とパネルの打抜きが更に正
確に行なわれることになる。

留め具がスタッド又はボルトのような雄留め具である
場合は、環状の胴部に囲繞された空所を形成する自由端
部から離間した底壁が形成される。このような取付けに
用いられる型部材に、中央突部の頂面に、パネルのスパ
グを受け、支持し、整合させ、胴部の底壁に押し付けて
胴部内に永久に保持させる円錐状突面を設けるとよい。
この実施例では、中央突部の円錐状頂面を貫通する孔を
形成し、スラグを胴部の底面に押し付けつつある時に圧
力の発生を減殺するようにすればよい。

以下、図面を参照して、この発明のダイセットの実施
例を詳述する。

第１図及び第２図は、型部材20の１実施例を示し、こ
れは、中央突部24を囲繞すると共にパネル支持肩26によ
って囲繞されている環状で凹状の型空所22を有する。こ
の型空所22の底面28は実質的に円滑で、断面が略半円状
に成っているとよい。中央突部24の頂面30は、型空所22
の底面28に円滑に連なる円錐状側面32を有しているとよ
い。中央突部24の頂面30は、中央突部24の軸にほぼ直角
な環状頂面部34と円錐台状突出面36と中央孔38を含む。

上述のように、ダイセットがパネルの打抜きに用いら
れる場合は、円錐状側面32は比較的鋭い円形縁40で終わ
っていればよく、このことについては後に詳述する。

型空所22の外側面は、略半径方向に突出する舌部44で
終わる円錐状外側面部42を含む。そして、この舌部44
は、略円筒形の面46を通って断面が略半円の底面28に円
滑に連なる。型空所22の外側面は、留め具（自己取付け
留め具）の取付け作業中はパネルを支持・案内する。

第３図及び第４図は、留め具（自己取付け留め具）50
の取付け作業中でのダイセットの操作を示す。この実施
例での留め具50は、軸部52、半径方向鍔部54及び開放自
由端部58を有する環状胴部56を具備する雄スタッド形の
もの即ちスタッド留め具である。第５図に示すように、
留め具50は胴部56（第６図）に囲繞された底壁60を有す
る。半径方向鍔部54は留め具50の被駆動面62を有する。
第６図に示すように、駆動部材64は、留め具50の被駆動
面62に当接する環状駆動面66と、留め具50の軸部52を受
けた孔68を有する。

ダイセット及び留め具50を操作する取付け装置は、型
部材20と取付けヘッド（前記の駆動部材64であるプラン
ジャ以外は図示されていない）を含む。型部材20は一方
の型要素であるダイプレスのダイ・プラテンに、取付け
ヘッドは他方の型要素である他のダイ・プラテンに取付
けてよい。この場合に駆動部材64であるプランジャは、
型部材20に対して移動し、型部材20のパネル支持肩26に
固定・保持されているパネル70に、留め具50であるスタ
ッド留め具を取付ける。所で、今までに、「頂」とか
「底」と言う語を付した用語を用いてきたが、これら語
は説明の都合上用いているもので、相対的な表現に過ぎ
ない。なお、実際の応用例においては、型部材20をダイ
プレスの可動上型に取付けるか、留め具50を駆動部材64
で上方へ動かすようにしてもよい。

第３図乃至第５図に、留め具50がパネルに予め形成さ
れた開口に装着された場合の留め具の取付け工程を示
す。パネルの開口部の直径を中央突部24の頂面30の部分
の直径に等しいかこれによりも僅かに小さくすればよ
い。始めに、パネル70の、その開口に隣接する部分（パ
ネル部）72が環状胴部56の開放自由端部58によって型空
所22に打込まれる。第３図に示すように、環状胴部56の
内面が、まず、中央突部24の円錐状側面32に係合する。
既に述べたように、円錐状側面32は、環状胴部56を中央
突部24上に正確に心決めし、又、駆動部材64によって留
め具50が下降すると直ちに環状胴部56が半径方向外側へ
広げられ始めることによって、環状胴部56を半径方向へ
変形させるのに必要な力を少なくする。更に、この円錐
状側面32は、取付けの際、環状胴部56が正確に整合され
ていないことが原因で環状胴部56が破損する恐れを減少
させる。従って、この円錐状側面32は、この発明のダイ
セットにおいて非常に重要な働きを成すものである。

駆動部材64が留め具50を型空所22内に打込み続ける
と、胴部56の開放自由端部58が型空所22の凹状の底面28
に押し付けられて第４図に示すように変形され、フック
状の端部58Aが形成される。これと同時に、第４図に示
すように、パネルの開口に隣接するパネル部72が留め具
50の半径方向鍔部54によって前記フック状の端部58Aに
打込まれる。最後に、第５図に示すように、留め具50の
半径方向鍔部54がパネル70に打込まれて行くにつれて、
パネルの開口に隣接するパネル72が打ち込まれてフック
状の端部58Aから更にＵ字形の端部58Bへと変形され、環
状リブ72Aが形成される。型部材20を貫通して形成され
た孔38は、内部に生じた屑を逃し、内部に発生する圧力
を減殺する。このようにして形成された留め具組立体
は、胴部56のＵ字形の端部58Bと、この端部58Bに確実に
捕捉されたパネル部72の環状リブ72Aとを非常にしっか
りと機械的に結合する。更に、円錐状外側面部42と舌部
44はパネル部72の環状リブ72Aから内側の部分（中間
部）72Bを案内・支持する。

第６図及び第７図に、留め具をパネルに取付ける工程
の別の実施例が示されている。この工程は、最初の打抜
き作業を除けば第３図及び第４図による取付け工程と実
質的に同様である。第６図に示すように、駆動部材64が
胴部56をパネル70に打込んで行くにつれて、まず、パネ
ル70が型空所22内に変形されて行き、中央突部24の頂面
30に当って更に変形される。次いで、打抜きをされてい
る間、パネル70は中央突部24上で心決めされ、支持さ
れ、図示のように、胴部56の打抜き面76と中央突部24の
円形縁40は同軸に整合される。そして、第７図に示すよ
うに、駆動部材64が型部材20の方へ連続移動してパネル
70からスラグ80を打抜く。次いで、胴部56の開放自由端
部58が半径方向外側へ変形されて断面がＵ字形の端部58
Bに形成されると共に、パネル70に形成された開口に隣
接するパネル部を断面がＵ字形の端面72Bへと変形し、
第３図乃至第５図を参照して述べた場合と同様に、しっ
かりとした機械的結合を行なう。

この実施例においては、パネルのスラグ80は留め具組
立体に一体に組込まれる１部品になっている。型部材20
の中央突部24の頂面30はスラグ80を胴部56の底壁60に打
込む。そして、環状頂面部34がスラグ80を底壁60に当て
て変形し、スラグ80を確実にかつ永久的に胴部56内に保
持せしめる。孔38は、取付け作業中に空気が取込まれる
のを防止し、屑を逃す作用をする。このような孔の無い
従来の取付け装置では、内部に発生する圧力は高くなっ
てしまい、留め具を持上げ、留め具・パネル組立体を型
部材から外してしまうものであった。

以上に述べたように、この発明のダイセットは、第３
図乃至第５図を参照して説明したように、予め開口を形
成して置いたパネルに留め具を取付けるのに適し、更
に、好ましくは、第６図及び第７図を参照して説明した
ように、取付け作業中にパネルを打抜くのに適してい
る。上述したように、取付け作業中にパネルを打抜く場
合、１つの連続した操作でパネルの打抜きと留め具の取
付けを行なうことは、そうでなければ必要とされる今１
つの別の操作を省くことが出来るので、非常に望ましい
ことである。これに対して、パネルに予め開口を設けて
おいて留め具をこのパネルに取付けることはある限られ
た応用例に適応されるが、この場合は、型部材の中央突
部に円形縁を設ける必要がなく、この中央突部の頂面の
形状も重要ではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のダイセットの第１の実施例に用い
られる型部材の平面図、第２図は、第１図の２−２線に
沿う断面図、第３図は、第１の実施例において、留め具
がパネルに予め打抜かれている開口に取付けられつつあ
る状態を示す縦断面図、第４図は、取付けが第３図の状
態よりも更に進んだ状態を示す縦断面図、第５図は第１
の実施例において取付けが終わった状態を示す縦断面
図、第６図は、この発明の第２の実施例のダイセットの
一部断面図で、留め具がパネルからスラグを打抜こうと
している状態を示す図、第７図は、第２の実施例におい
て取付けが終った状態を示す縦断面図である。 20……型部材、22……型空所、24……中央突部、26……
パネル支持肩、28……底面、30……頂面、32……（円錐
状）側面、34……（環状）頂面部、36……（環状）突面
部、38……（中央）孔、40……円形縁、42……外側面
部,44……舌部、50……留め具、56……胴部、58……開
放自由端部、60……底壁、64……駆動部材、68……孔、
70……パネル、72……パネル部、76……打抜き面、80…
…スラグ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】半径方向鍔部と環状胴部とを有する留め具
を実質的に平坦なパネルに取り付けるため、円形縁を有
する型部材と、前記環状胴部を前記型部材内へ押入する
ために前記半径方向鍔部を該型部材の方へ押圧する駆動
部材を含むダイセットにおいて、（Ａ）前記型部材は、（ａ）頂面と、前記駆動部材によって押圧される前記環
状胴部を案内するために前記頂面の反対側に向けて増径
された円錐状側面と、前記頂面と前記円錐状側面とが交
差することによって形成される円形縁と、排気用中央孔
とを有する中央突部と、（ｂ）前記パネルを載置するために、該中央突部を囲繞
し該中央突部の前記頂面から上方に離間して位置する環
状のパネル支持肩と、（ｃ）前記中央突部と前記パネル支持肩との間に形成さ
れた型空所とを有して成り、（Ｂ）該型空所は、前記円錐状側面と、前記駆動部材に
よって押圧された前記環状胴部を半径方向外側へフック
状に変形するために前記円錐状側面の前記円形縁と反対
側に円滑に接続されかつ実質的に半円の断面を有する底
面と、該底面の方に向けて減径されかつ前記パネル支持
肩に連続する円錐状外側面部と、前記円錐状外側面部と
該底面とが交差する部分が半径方向内側に突出するよう
段状に形成された舌部とから成ることを特徴とするダイセット。
【請求項２】前記頂面は、中央の円錐状突出面部と、該
円錐状突出面部の回りに前記パネル支持肩に平行に形成
された環状頂面部とから成ることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載のダイセット。