JP2958272B2 - Driving rivets - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、金属或いはその他
の材料の薄板材(被締結材)を相互に締結するために使
用する打込リベットに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving rivet which is used for fastening thin plates (materials to be fastened) of metal or other materials to each other.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば輸送機器或いは建築材等において
部品、特に板材を締結する際、従来から鉄又はステンレ
ス製の打込リベットによって締結している。一方近年、
輸送機器等をはじめとする工業機器全般において軽量化
の要請から、それらの使用部品にアルミニウム合金が多
用されるようになってきている。アルミニウム合金によ
れば、この種の機器類を軽量化することができる上、リ
サイクルすることにより資源の有効利用に効果的であ
る。2. Description of the Related Art For example, when fastening parts, especially plates, in transportation equipment or building materials, they are conventionally fastened with driving rivets made of iron or stainless steel. Meanwhile, in recent years,
Due to the demand for weight reduction in general industrial equipment such as transportation equipment, aluminum alloys have come to be frequently used for parts to be used. According to the aluminum alloy, this kind of equipment can be reduced in weight, and recycling is effective for effective use of resources.
【0003】ところが、従来の鉄或いはステンレス製の
打込リベットでは、アルミニウム合金で成る板材同士を
締結した場合、電気化学的腐食(所謂、電食)の発生原
因となるばかりかリサイクル性が損なわれる等の問題が
あった。However, in a conventional driving rivet made of iron or stainless steel, when plates made of an aluminum alloy are fastened to each other, not only causes electrochemical corrosion (so-called electrolytic corrosion) but also impairs recyclability. And so on.
【0004】このため、例えば図5(A)に示すよう
な、従来の鉄又はステンレス製の打込みリベットと同じ
形のアルミニウム合金製の打込リベット10を用いて、
アルミニウム合金板11,12を締結する例が知られて
いる。この例では先ず、図6(A)に示すように相互に
締結すべきアルミニウム合金板11,12をカシメ装置
100の打込ポンチ101上に支持する。For this reason, a driving rivet 10 made of an aluminum alloy having the same shape as a conventional driving rivet made of iron or stainless steel as shown in FIG.
An example of fastening aluminum alloy plates 11 and 12 is known. In this example, first, as shown in FIG. 6A, the aluminum alloy plates 11 and 12 to be fastened to each other are supported on the driving punch 101 of the caulking device 100.
【0005】次に図6(B)のようにステム102によ
って支持された打込リベット10を下降させ、その軸部
10aからアルミニウム合金板11,12に打ち込む
(図6(C))。これにより図6(D)のようにアルミ
ニウム合金板11,12が剪断されると共に、打込ポン
チ101の形状に倣ってカールし、アルミニウム合金板
11,12が締結されるというものである。Next, as shown in FIG. 6 (B), the driving rivet 10 supported by the stem 102 is lowered and driven into the aluminum alloy plates 11 and 12 from the shaft 10a (FIG. 6 (C)). As a result, as shown in FIG. 6D, the aluminum alloy plates 11, 12 are sheared, curled in accordance with the shape of the punch 101, and the aluminum alloy plates 11, 12 are fastened.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ここで、図5(B)
は、アルミニウム合金板11,12等のカシメ完了後の
状態を示している。ストレート穴10bを有する軸部1
0aが図示のように拡開することで、アルミニウム合金
板11,12に食い込んだ状態を形成している。しかし
ながら、この打込リベット10の場合、打込リベット1
0の軸部10aのカール径E1、或いはアルミニウム合
金板12のクリンチ径E2は比較的小さい。つまり打込
リベット10の食い込みが浅く、必ずしも十分な大きさ
の結合強度を得ることができなかった。Here, FIG. 5 (B)
Shows the state after the completion of the caulking of the aluminum alloy plates 11, 12, and the like. Shaft 1 having straight hole 10b
The expanded state of Oa as shown in the figure forms a state in which the Oa bites into the aluminum alloy plates 11 and 12. However, in the case of the driving rivet 10, the driving rivet 1
The curl diameter E1 of the 0 shaft portion 10a or the clinch diameter E2 of the aluminum alloy plate 12 is relatively small. That is, the penetration of the driving rivet 10 is shallow, and a sufficiently large bonding strength cannot always be obtained.
【0007】また、打ち込んだ後、中カス(「抜きカ
ス」ともいう)の連結部が薄くなり、該かしめられた被
締結部材を使用している間に、抜けカスが打込リベット
穴から抜け落ち易い。極端な場合は、打込リベットの打
ち込み時、同時に抜け落ちることもある。一方、カシメ
装置において打込ポンチの下降時、打込リベット10の
軸部10aが湾曲して膨らみ(座屈し)、打込み力が効
果的に作用しないことが多く生じた。本発明は、以上の
ような問題点を解決するためのもので、特にアルミニウ
ム合金板を締結するのに好適な打込リベットを提供する
ことを目的とする。Further, after typing, while medium Kas (also referred to as "scrap") connecting portion becomes thin, and using the caulking et the workpieces, the omission scum hammering rivet holes Easy to fall off. In an extreme case, it may fall off at the same time as the driving rivet is driven. On the other hand, in the caulking device, when the driving punch descends, the shaft portion 10a of the driving rivet 10 bends and bulges (buckles), and the driving force often does not act effectively. The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a driving rivet particularly suitable for fastening an aluminum alloy plate.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】しかして、本発明者等
は、このような課題に対して、鋭意研究を重ねた結果、
打込みリベットの内部空洞の形状をある形にすることに
より、アルミニウム合金製の打込リベットを用いて中カ
ス等も抜けることがなく効果的にアルミニウム合金板を
締結し得ることを見出し、この知見に基づいて本発明を
完成させたものである。Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies on such problems, and as a result,
By making the shape of the internal cavity of the driving rivet into a certain shape, it was found that the aluminum alloy plate can be effectively fastened without using a driving rivet made of aluminum alloy without removing the middle waste etc. Based on this, the present invention has been completed.
【0009】即ち本発明は、(1)、頭部と軸部とから
成り、被締結材に打ち込んで該被締結材をカシメ合わせ
るようにしたアルミニウム合金製の打込リベットであっ
て、前記軸部に軸端側に拡開するテーパ穴と該テーパ穴
より傾斜角度の大きいテーパ部とを有し、下記の式
(1)〜(5)を満足していることを特徴とする打込リ
ベット。 A1=(0.5〜0.6)×d −−−−(1) B=t+(0.08〜0.1)×d −−−−(2) L=t+(0.75〜0.8)×d −−−−(3) θ=5°〜7° −−−−(4) α=40°〜60° −−−−(5) A1;テーパ穴の最大径 θ;テーパ穴の傾斜角度 α;テーパ部の傾斜角度 B;テーパ穴の穴長 d;軸径 L;全長 t;アルミニウム合金板の合計板厚That is, the present invention provides (1) a driving rivet made of an aluminum alloy, which comprises a head portion and a shaft portion, and which is driven into a material to be fastened to caulk the material to be fastened. The portion has a tapered hole expanding toward the shaft end side and a tapered portion having a larger inclination angle than the tapered hole.
Driving tool characterized by satisfying (1) to (5)
Bed. A1 = (0.5 to 0.6) × d −−− (1) B = t + (0.08 to 0.1) × d −−− (2) L = t + (0.75 to 0) .8) × d --- (3) θ = 5 ° to 7 ° ------ (4) α = 40 ° to 60 ° ------ (5) A1: maximum diameter of tapered hole θ; taper Angle of inclination of hole α; Angle of inclination of taper part B; Hole length of tapered hole d; Shaft diameter L; Total length t; Total thickness of aluminum alloy plate
【0010】そしてまた、(2)、上記(1)のいずれ
かに記載の打込リベットにおいて、熱処理加工が施され
ている打込リベットに存する。[0010] (2) The driving rivet according to any one of the above (1) , wherein the driving rivet is subjected to a heat treatment.
【0011】そしてまた、(3)、前記熱処理加工とし
て、溶体化処理とその後行なわれる時効硬化処理が採用
される上記(2)に記載の打込リベットに存する。(3) The driving rivet according to the above ( 2 ), wherein a solution treatment and an age hardening treatment performed thereafter are employed as the heat treatment.
【0012】そしてまた、(4)、更に表面処理加工が
施されている上記(2)の打込リベットに存する。(4) The driving rivet according to the above ( 2 ), which is further subjected to a surface treatment.
【0013】[0013]
【0014】[0014]
【0015】[0015]
【0016】本発明によれば、打込リベットの軸部から
被締結材に打ち込まれ、この被締結材とカシメ合わせる
ことで被締結材を相互に締結することができる。この場
合、軸端側で拡開するように形成されたテーパ穴を設け
ることにより、打込リベットを効率良く打ち込むことが
できる。これにより被締結材を高い結合強度で締結する
ことができる。本発明の打込リベットは特にアルミニウ
ム合金製であるためアルミニウム合金板を締結した場合
でも電食等の問題の心配が全くなく、リサイクル性にも
優れている。しかも、アルミニウム合金製でありなが
ら、所定の熱処理加工或いは表面理加工が施すことで、
この種のリベットとしての強度を確保することができ
る。According to the present invention, the material to be fastened is driven into the material to be fastened from the shaft portion of the driving rivet, and the material to be fastened can be mutually fastened by caulking with the material to be fastened. In this case, the driving rivet can be driven efficiently by providing a tapered hole formed so as to expand on the shaft end side. Thereby, the member to be fastened can be fastened with high bonding strength. Since the driving rivet of the present invention is made of an aluminum alloy, there is no concern about problems such as electrolytic corrosion even when an aluminum alloy plate is fastened, and the rivet is excellent in recyclability. Moreover, even though it is made of aluminum alloy, given heat treatment or surface treatment is performed,
The strength as a rivet of this kind can be secured.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、従来例と実
質的に同一又は対応部材には同一符号を用いて、本発明
の打込リベットにおける好適な実施の形態を説明する。 〔第1の実施の形態〕本発明の第1の実施形態におい
て、図1(A)に示すように打込リベット1は頭部2と
軸部3とから構成されており、頭部の上面は平で、頭部
から軸部にかけてなだらかな曲線となっている。軸部3
は空洞(軸穴)となっており、この空洞には軸端側に拡
開するようにテーパ穴4が形成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a driving rivet according to the present invention will be described below with reference to the drawings, using substantially the same reference numerals as those of the conventional example or corresponding members. [First Embodiment] In a first embodiment of the present invention, a driving rivet 1 is composed of a head 2 and a shaft 3 as shown in FIG. Is flat and has a gentle curve from the head to the shaft. Shaft 3
Is a cavity (shaft hole), and a tapered hole 4 is formed in this cavity so as to expand toward the shaft end.
【0018】打込リベット1の材質としては、アルミニ
ウム合金が使用されており、特に、JIS規格でいう、
A2000或いはA7000系アルミニウム合金が採用
される。この打込リベット1は、被締結材である各アル
ミニウム合金板11,12に打ち込まれることにより両
板をかしめて締結することができる。打込リベット1は
ヘッダー加工により形成されるが、この形成後、更に熱
処理加工が施される。この熱処理加工によって、打込リ
ベット1の全体の強度が向上され、且つ硬化が促進され
るので、かしめの際、被締結材を容易に打ち込むことが
できる。As a material of the driving rivet 1, an aluminum alloy is used.
A2000 or A7000 series aluminum alloy is adopted. The driving rivet 1 can be caulked and fastened by being driven into each of the aluminum alloy plates 11 and 12 as the material to be fastened. The driving rivet 1 is formed by header processing, and after this formation, a heat treatment is further performed. This heat treatment improves the overall strength of the driving rivet 1 and promotes hardening, so that the material to be fastened can be easily driven in caulking.
【0019】ここで、強度向上及び硬化のための熱処理
加工の例としては、例えば、溶体化処理→時効硬化処理
が採用される。この溶体化処理においては、アルミニウ
ム合金が硬化されるが、例えば、460〜500℃の雰
囲気で、6〜8時間程度加熱し、その後、水冷すること
が行なわれる。この時効硬化処理においては、アルミニ
ウム合金の強度が向上されるが、例えば、115〜12
5℃の雰囲気で22〜26時間程度加熱し、その後、空
冷することが行なわれる。Here, as an example of the heat treatment for improving the strength and hardening, for example, a solution treatment → an age hardening treatment is employed. In this solution treatment, the aluminum alloy is hardened. For example, the aluminum alloy is heated in an atmosphere of 460 to 500 ° C. for about 6 to 8 hours, and then cooled with water. In this age hardening treatment, the strength of the aluminum alloy is improved.
Heating is performed in an atmosphere of 5 ° C. for about 22 to 26 hours, and then air cooling is performed.
【0020】この熱処理加工によって、アルミニウム合
金の強度が向上し、硬化されるので満足する打ち込みリ
ベットが得られる。また、これらの熱処理加工後、好適
には所定の表面処理加工が施される。この表面処理加工
の例としては例えば、ショットピーニング(WPC)処
理、化成皮膜(アルマイト)処理、樹脂コーティング、
亜鉛メッキ、金属溶射及び真空蒸着等が行われ、或いは
これらの表面処理を適宜組み合わせることが行なわれ
る。この表面処理加工によって耐食性等が向上される。By this heat treatment, the strength of the aluminum alloy is improved and hardened, so that a satisfactory driving rivet can be obtained. After these heat treatments, a predetermined surface treatment is preferably performed. Examples of the surface treatment include shot peening (WPC) treatment, chemical conversion coating (alumite) treatment, resin coating,
Zinc plating, metal spraying, vacuum deposition, or the like is performed, or these surface treatments are appropriately combined. This surface treatment improves corrosion resistance and the like.
【0021】上記の場合、熱処理加工された打込リベッ
ト1に対し、又は熱処理加工の後更に表面処理加工され
た打込リベット1に対し、潤滑剤を塗布することが行な
われると好適である。この潤滑剤の塗布により、打込リ
ベット1をアルミニウム合金板11,12に打ち込む際
に滑り性を向上させることができる。この潤滑剤として
は、例えばモリブデン処理剤又は界面活性剤を塗布する
ことが行なわれる。本発明のようなアルミニウム合金製
の打込リベット1においては、鉄又はステンレスの打込
リベット1より潤滑剤が滑り性に特に良好に機能する。
潤滑剤の他に、テフロン加工を施す等の方法も採用され
る。In the above case, it is preferable to apply a lubricant to the driving rivet 1 subjected to the heat treatment or to the driving rivet 1 further subjected to the surface treatment after the heat treatment. By applying the lubricant, the slipperiness can be improved when the driving rivet 1 is driven into the aluminum alloy plates 11 and 12. As the lubricant, for example, a molybdenum treating agent or a surfactant is applied. In the driving rivet 1 made of an aluminum alloy as in the present invention, the lubricant functions particularly well in slipperiness than the driving rivet 1 of iron or stainless steel.
In addition to the lubricant, a method of performing Teflon processing or the like is also employed.
【0022】次に、この実施形態における打込リベット
1によるアルミニウム合金板11,12の締結工程を説
明する。図2(A)において、相互に締結すべきアルミ
ニウム合金板11,12をカシメ装置100の打込ポン
チ101上に支持する。打込リベット1は、打込ポンチ
101の凹溝101a内に形成された凸部101bに位
置合わせてして、その上方にてステム102によって支
持される。Next, a process of fastening the aluminum alloy plates 11 and 12 by the driving rivet 1 in this embodiment will be described. In FIG. 2A, aluminum alloy plates 11, 12 to be fastened to each other are supported on a driving punch 101 of a caulking device 100. The driving rivet 1 is supported by the stem 102 above the driving rivet 1 while being aligned with the convex portion 101b formed in the concave groove 101a of the driving punch 101.
【0023】次に図2(B)のようにステム102によ
って支持された打込リベット1を下降させ、その軸部3
からアルミニウム合金板11,12に所定の圧力で打ち
込む(図2(C))。これにより図2(D)のようにア
ルミニウム合金板11,12が剪断されると共に、打込
リベット1は、打込ポンチ101の凸部101bの形状
に倣ってカールされる。これにより打込リベット1が図
示のように軸部3の軸端側が拡開することで、アルミニ
ウム合金板11,12が締結される。Next, the driving rivet 1 supported by the stem 102 is lowered as shown in FIG.
Then, they are driven into the aluminum alloy plates 11 and 12 at a predetermined pressure (FIG. 2C). As a result, the aluminum alloy plates 11 and 12 are sheared as shown in FIG. 2D, and the driving rivet 1 is curled according to the shape of the convex portion 101b of the driving punch 101. As a result, the driving rivet 1 is expanded at the shaft end side of the shaft portion 3 as shown in the figure, and the aluminum alloy plates 11 and 12 are fastened.
【0024】この実施形態によれば、打込リベット1に
おける軸部3の軸端側に拡開するテーパ穴4を設けたこ
とにより、打込リベット1をカシメる際、軸部3が拡が
り易くなりカール径E1、或いはクリンチ径E2(図5
参照)をより大きくすることができる。更にいうと、テ
ーパ穴4を設けたことで、被締結部材が打ち抜かれる時
に発生する打ち抜き剪断荷重よりも、該被締結部材に作
用する圧縮及び横方向の延びを助長する引延し力を強め
るように作用することになる。そしてアルミニウム合金
板11,12に対して打込リベット1が深く且つ広く食
い込む結果、アルミニウム合金板11,12相互の結合
強度を高めることができる。According to this embodiment, since the tapered hole 4 which expands at the shaft end side of the shaft portion 3 of the driving rivet 1 is provided, the shaft portion 3 is easily expanded when the driving rivet 1 is caulked. The curl diameter E1 or the clinch diameter E2 (FIG. 5)
) Can be made larger. More specifically, the provision of the tapered hole 4 enhances a stretching force that promotes compression and lateral extension of the member to be fastened, compared to a punching shear load generated when the member to be fastened is punched. Will work as follows. As a result, the driving rivet 1 bites deeply and widely into the aluminum alloy plates 11 and 12, so that the bonding strength between the aluminum alloy plates 11 and 12 can be increased.
【0025】ここで、下記の具体的な仕様1の打込リベ
ット(10個)を使って締結されたアルミニウム合金板
11,12の結合強度の抜け荷重試験(アルミニウム合
金板11,12をそれらの面に沿って反対方向に引張
り、打込リベットがアルミニウム合金板11,12から
抜けた際の荷重「抜け荷重」を測定する試験)を行なっ
たが、その結果、抜け荷重は588〜626Kgfの範
囲にあり、平均は613Kgfであった。Here, the pull-out load test of the bonding strength of the aluminum alloy plates 11 and 12 fastened using the driving rivets (10 pieces) of the following specific specifications 1 (the aluminum alloy plates 11 and 12 A pulling rivet was pulled in the opposite direction along the surface, and a test was performed to measure the load “pulling load” when the driving rivet came off the aluminum alloy plates 11 and 12, and as a result, the pulling load was in the range of 588 to 626 kgf. And the average was 613 Kgf.
【0026】仕様1(第1の実施の形態) 全長(L);8.5mm、頭径(D);10mm、軸径
(d);6mm、テーパ穴の穴長(B1);4.5m
m、テーパ穴の最小径(A2);3mm、テーパ穴の最
大径(A1);3.5mm、(締結の対象となるアルミ
ニウム合金板の各板厚は2mm、合計板厚は4mm) 因みに、下記の具体的な仕様2の従来の打込リベット1
0(図5)にあっては、抜け荷重は、496〜561K
gfの範囲にあり、平均は526Kgfであった。 Specification 1 (first embodiment) Overall length (L): 8.5 mm, head diameter (D): 10 mm, shaft diameter (d): 6 mm, length of tapered hole (B1): 4.5 m
m, the minimum diameter of the tapered hole (A2): 3 mm, the maximum diameter of the tapered hole (A1): 3.5 mm, (the thickness of each aluminum alloy plate to be fastened is 2 mm, and the total thickness is 4 mm) Conventional driving rivet 1 with the following specific specifications 2
0 (FIG. 5), the detachment load is 496 to 561K.
gf, with an average of 526 Kgf.
【0027】仕様2(従来) 全長(L);8.5mm、頭径(D);10mm、軸径
(d);6mm、ストレート穴の穴長(C);4.5m
m、ストレート穴の穴径(A3);3mm、(締結の対
象となるアルミニウム合金板の各板厚は2mm) Specification 2 (conventional) Overall length (L): 8.5 mm, head diameter (D): 10 mm, shaft diameter (d); 6 mm, straight hole length (C): 4.5 m
m, hole diameter of straight hole (A3); 3 mm (each aluminum alloy plate to be fastened has a thickness of 2 mm)
【0028】上記各仕様のものを10個使ってカシメを
行なった(かしめ荷重1600kgf)。上記仕様1の
ものはクリンチ径7.8〜8.0mmの範囲に分散して
いた。また、上記仕様2のものはクリンチ径7.5〜
7.7mmの範囲に分散していた。クリンチ径が大きい
ことは、固定力が大きいことを意味し、本発明の優位性
が理解できる。The crimping was performed by using 10 pieces of each of the above specifications (caulking load: 1600 kgf). In the case of the above specification 1, the clinch diameter was dispersed in the range of 7.8 to 8.0 mm. Also, the above specification 2 has a clinch diameter of 7.5 to 7.5.
It was dispersed in the range of 7.7 mm. A large clinch diameter means a large fixing force, and the superiority of the present invention can be understood.
【0029】本発明の打込リベット1は、特にアルミニ
ウム合金製であるためアルミニウム合金板11,12を
かしめて締結した場合でも、その締結部に電食等が発生
することはない。従って締結した初期状態の高い結合強
度を長期間維持することができる。しかも、被締結材で
あるアルミニウム合金板11,12と打込リベット1と
が、双方ともアルミニウム合金であるため、従来の鉄或
いはステンレス製打込リベット10のように被締結材か
ら分離させてリサイクルする必要がなく、そのままリサ
イクルの原料に回せる。Since the driving rivet 1 of the present invention is made of an aluminum alloy in particular, even when the aluminum alloy plates 11 and 12 are caulked and fastened, no electrolytic corrosion or the like occurs at the fastening portion. Therefore, the high bonding strength in the fastened initial state can be maintained for a long time. In addition, since the aluminum alloy plates 11 and 12 and the driving rivet 1 as the materials to be fastened are both aluminum alloys, they are separated from the material to be fastened and recycled like the conventional driving rivets 10 made of iron or stainless steel. There is no need to do so, and it can be used as it is for recycling.
【0030】〔第2の実施の形態〕 次に本発明の第2の実施形態において、打込リベット1
は、図1(B)に示すように頭部2と軸部3とから成
り、軸部3にテーパ穴4及びテーパ部5が軸方向に連設
される。ここでテーパ穴4の軸端にテーパ部5が形成さ
れる。これらのテーパ穴4,テーパ部5はそれぞれ、軸
端側に拡開するように形成されており、テーパ部5の傾
斜度は、テーパ穴4の傾斜度より大きい。テーパ穴4自
体については第1の実施形態のものと略同一である。つ
まり、この第2の実施形態では、第1の実施形態のテー
パ穴4の延長として更に傾斜度の強いテーパ部5が付設
されている。その他の構成は、第1の実施形態の場合と
基本的に同様である。[Second Embodiment] Next, in a second embodiment of the present invention, a driving rivet 1
As shown in FIG. 1 (B), the head comprises a head 2 and a shaft portion 3, and a tapered hole 4 and a tapered portion 5 are provided in the shaft portion 3 in the axial direction. Here, a tapered portion 5 is formed at the shaft end of the tapered hole 4. The tapered hole 4 and the tapered portion 5 are formed so as to expand toward the shaft end, respectively. The inclination of the tapered portion 5 is larger than the inclination of the tapered hole 4. The tapered hole 4 itself is substantially the same as that of the first embodiment. That is, in the second embodiment, a taper portion 5 having a stronger inclination is provided as an extension of the tapered hole 4 of the first embodiment. Other configurations are basically the same as those in the first embodiment.
【0031】図3は、第2の実施形態における打込リベ
ット1によるアルミニウム合金板11,12の締結工程
を示している。図3(A)において、相互に締結すべき
アルミニウム合金板11,12をカシメ装置100の打
込ポンチ101上に支持する。次に図3(B)のように
ステム102によって支持された打込リベット1を下降
させ、その軸部3からアルミニウム合金板11,12に
所定の圧力で打ち込む(図3(C))。そして更に、図
3(D)のようにアルミニウム合金板11,12が剪断
されると共に、打込リベット1は、打込ポンチ101の
凸部101bの形状に倣ってカールする。FIG. 3 shows a fastening process of the aluminum alloy plates 11, 12 by the driving rivet 1 in the second embodiment. In FIG. 3A, aluminum alloy plates 11, 12 to be fastened to each other are supported on a driving punch 101 of a caulking device 100. Next, as shown in FIG. 3B, the driving rivet 1 supported by the stem 102 is lowered, and is driven from its shaft 3 into the aluminum alloy plates 11 and 12 at a predetermined pressure (FIG. 3C). Further, as shown in FIG. 3D, the aluminum alloy plates 11 and 12 are sheared, and the driving rivet 1 curls following the shape of the convex portion 101b of the driving punch 101.
【0032】第2の実施形態においても打込リベット1
が図示のように軸部3の軸端側が拡開することで、アル
ミニウム合金板11,12が締結される。特にこの例で
は、テーパ部5が軸方向に連設されていることにより、
打込リベット1をアルミニウム合金板11,12に打ち
込む際の抵抗が軽減され、打ち込みが容易である。The driving rivet 1 is also used in the second embodiment.
As shown in the figure, the aluminum alloy plates 11 and 12 are fastened by expanding the shaft end side of the shaft portion 3. Particularly in this example, since the tapered portion 5 is provided continuously in the axial direction,
Resistance at the time of driving the driving rivet 1 into the aluminum alloy plates 11 and 12 is reduced, and driving is easy.
【0033】そして、被締結部材の下板12の引延し効
果をより大きくでき、軸部3が比較的深く食い込み易く
なる。その結果、アルミニウム合金板11,12相互の
結合強度を更に高めることができる。ここで、下記の具
体的仕様3の打込リベットを使って締結されたアルミニ
ウム合金板11,12の結合強度の抜け荷重試験を行な
ったが、その結果、抜け荷重は675〜737Kgfの
範囲にあり、平均は698Kgfであった。Further, the effect of extending the lower plate 12 of the member to be fastened can be increased, and the shaft portion 3 can easily bite relatively deeply. As a result, the bonding strength between the aluminum alloy plates 11 and 12 can be further increased. Here, a pull-out load test of the bonding strength of the aluminum alloy plates 11 and 12 fastened using the driving rivets of the following specific specification 3 was performed. As a result, the pull-out load was in the range of 675 to 737 Kgf. And the average was 698 Kgf.
【0034】仕様3(第2の実施形態) 全長(L);8.5mm、頭径(D);10mm、軸径
(d);6mm、テーパ穴の穴長(B1);4.5m
m、テーパ穴の最小径(A2);3mm、テーパ穴の最
大径(A1);3.5mm、テーパ部の長さ(B2);
0.5mm、テーパ部の最小径(A4=A1);3.5
mm、テーパ部の最大径(A5);4.5mm、(締結
の対象となるアルミニウム合金板の各板厚は2mm、合
計板厚4mm)上記仕様3のものを10個使ってカシメ
を行なった(かしめ荷重1600kgf)。 Specification 3 (Second Embodiment) Overall length (L): 8.5 mm, head diameter (D): 10 mm, shaft diameter (d): 6 mm, hole length of tapered hole (B1): 4.5 m
m, minimum diameter of tapered hole (A2); 3 mm, maximum diameter of tapered hole (A1); 3.5 mm, length of tapered portion (B2);
0.5 mm, minimum diameter of tapered portion (A4 = A1); 3.5
mm, the maximum diameter of the tapered portion (A5): 4.5 mm, (the thickness of each aluminum alloy plate to be fastened is 2 mm, and the total thickness is 4 mm). (Caulking load 1600 kgf).
【0035】その結果、クリンチ径は、7.9〜8.1
mmの範囲に分散した。尚、この第2の実施形態におい
ても、第1の実施形態と同様に、熱処理加工、更には表
面処理加工が行なわれるとより好適である。As a result, the clinch diameter was 7.9 to 8.1.
mm. In the second embodiment, as in the first embodiment, it is more preferable that a heat treatment and a surface treatment be performed.
【0036】発明者等は、多くの実験を行なった結果、
リベットの軸部及び軸穴(ストレート穴、テーパ穴等)
の長さを長くした方が、打込みリベットのカール径及び
被締結部材のクリンチ径を大きくすることができ、結果
的に締結力(カシメ力)を増大することができる傾向が
あること、しかし、他方では、逆に被締結部材が打ち抜
かれてしまい、抜けカスが脱落する危険があることが検
証された。そして更なる実験の結果、軸部にテーパ穴と
テーパ部とを有する第2の実施形態の打込みリベットに
おいては、下記の式(1)〜(5)の条件を満足する範
囲のものが、より好適であることを確認している。The present inventors have conducted many experiments, and as a result,
Shaft and shaft hole of rivet (straight hole, tapered hole, etc.)
When the length is increased, the curl diameter of the driving rivet and the clinch diameter of the member to be fastened can be increased, and as a result, the fastening force (caulking force) tends to be increased, On the other hand, on the other hand, it was verified that the member to be fastened was punched out, and there was a danger of falling off chips falling off. As a result of further experiments, in the driving rivet according to the second embodiment having a tapered hole and a tapered portion in the shaft portion, those having a range satisfying the following equations (1) to (5) are more preferable. We confirm that it is suitable.
【0037】 A1=(0.5 〜0.6)×d ───(1) B=t+(0.08〜0.1 )×d ───(2) L=t+(0.75〜0.8)×d ───(3) θ=5°〜7° ───(4) α=40°〜60° ───(5) A1;テーパ穴の最大径 θ;テーパ穴の傾斜角度 α;テーパ部の傾斜角度 B;テーパ穴の穴長 d;軸径 L;全長 t;アルミニウム合金板の合計板厚A1 = (0.5 to 0.6) × d─── (1) B = t + (0.08 to 0.1) × d─── (2) L = t + (0.75 to 0.8) × d─── (3) θ = 5 ° to 7 ° ─── (4) α = 40 ° to 60 ° ─── (5) A1: Maximum diameter of tapered hole θ; Inclined angle of tapered hole α; Inclined angle of tapered portion B: Taper Hole length d; Shaft diameter L; Total length t; Total thickness of aluminum alloy plate
【0038】〔第3の実施の形態〕更に本発明の第3の
実施形態において、打込リベット1は、図1(C)に示
すように頭部2と軸部3とから成り、特にこの例では軸
部3にストレート穴6とこのストレート穴6の軸端寄り
に連設されたテーパ穴7とを有している。テーパ穴7は
軸端側に拡開するように形成されている。その他の構成
は、第1の実施形態の場合と基本的に同様である。[Third Embodiment] In a third embodiment of the present invention, the driving rivet 1 comprises a head 2 and a shaft 3 as shown in FIG. In the example, the shaft portion 3 has a straight hole 6 and a tapered hole 7 continuously provided near the shaft end of the straight hole 6. The tapered hole 7 is formed so as to expand toward the shaft end. Other configurations are basically the same as those in the first embodiment.
【0039】図4は、第3の実施形態におけるカシメ完
了時の様子を示している。この実施形態においてテーパ
穴7を設けていることにより軸部3が拡げられており、
被締結材に対する高い結合強度を確保する。ここで、下
記の具体的な仕様4の打込リベットを使って締結された
アルミニウム合金板11,12の結合強度の抜け荷重試
験を行なったが、その結果、抜け荷重は589〜653
Kgfの範囲にあり、平均は643Kgfであった。FIG. 4 shows a state at the time of completion of caulking in the third embodiment. In this embodiment, the shaft portion 3 is expanded by providing the tapered hole 7,
High bonding strength to the workpiece is ensured. Here, the pull-out load test of the bonding strength of the aluminum alloy plates 11 and 12 fastened using the driving rivets of the following specific specification 4 was performed. As a result, the pull-out load was 589 to 653.
It was in the range of Kgf, with an average of 643 Kgf.
【0040】仕様4(第3の実施の形態) 全長(l);8.5mm、頭径(D);10mm、軸径
(d);6mm、ストレート穴の穴長(C);2mm、
ストレート穴の穴径(A3);2.5mm、テーパ穴の
穴長(B1);2.5mm、テーパ穴の最小径(A
2);2.5mm、テーパ穴の最大径(A1);4m
m、(締結の対象となるアルミニウム合金板の各板厚は
2mm) 上記仕様4のものを10個使ってカシメを行なった(か
しめ荷重1600kgf)。その結果、クリンチ径は、
7.8〜8.0mmの範囲に分散していた。尚、この第
3の実施形態においても、第1の実施形態と同様に、熱
処理加工、更には表面処理加工が行なわれるとより好適
である。 Specification 4 (Third Embodiment) Overall length (l): 8.5 mm, head diameter (D): 10 mm, shaft diameter (d): 6 mm, length of straight hole (C): 2 mm,
Hole diameter of straight hole (A3): 2.5 mm, hole length of tapered hole (B1): 2.5 mm, minimum diameter of tapered hole (A
2); 2.5 mm, maximum diameter of tapered hole (A1); 4 m
m, (the thickness of each aluminum alloy plate to be fastened is 2 mm) Ten pieces having the above specification 4 were caulked (caulking load: 1600 kgf). As a result, the clinch diameter is
It was dispersed in the range of 7.8 to 8.0 mm. In the third embodiment, as in the first embodiment, it is more preferable to perform a heat treatment and a surface treatment.
【0041】以上、本発明を説明してきたが、本発明は
実施形態にのみ限定されるものではなく、その本質から
逸脱しない範囲で、他の色々な変形が可能であることは
言うまでもない。本発明の実施の形態では、頭部が平面
である例で示したが、曲面であっても当然よい。Although the present invention has been described above, the present invention is not limited only to the embodiment, and it goes without saying that other various modifications can be made without departing from the essence of the present invention. In the embodiment of the present invention, an example in which the head is a flat surface has been described.
【0042】また、上述の実施の形態において、特にア
ルミニウム合金板11,12を締結する場合を説明した
が、本発明は、アルミニウム合金性の打込みリベット
が、打ち込みかしめできるものであれば、諸種の板材に
対して有効に適用することができる。例えは、合成樹
脂、ゴム及び木材、或いはその他の金属材料を高い結合
強度で締結することができる。In the above embodiment, the case where the aluminum alloy plates 11 and 12 are particularly fastened has been described. However, the present invention provides various types of aluminum alloy driving rivets as long as they can be driven and swaged. It can be effectively applied to plate materials. For example, synthetic resin, rubber and wood, or other metal materials can be fastened with high bonding strength.
【0043】[0043]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、こ
の種の板材を締結する場合に電食或いはリサイクル等の
問題を解消した上で、高い結合強度で締結することがで
きる。特に、クリンチ径を大きくすることができ結果的
に締結力(カシメ力)が増大し、また抜けカスが抜ける
ことがない。従って、輸送機器等をはじめとする工業機
器全般における軽量化の要請に有効に対応することがで
き、この種の機器類を軽量化を実現することで省エネル
ギ化を期待することができる。As described above, according to the present invention, when this kind of plate is fastened, it can be fastened with high bonding strength after solving problems such as electrolytic corrosion or recycling. In particular, the diameter of the clinch can be increased, and as a result, the fastening force (caulking force) increases, and there is no loss of the scum. Therefore, it is possible to effectively cope with the demand for weight reduction in all industrial equipment such as transportation equipment and the like, and energy saving can be expected by realizing weight reduction of this kind of equipment.
【図1】図1は、本発明の打込リベットの各実施形態の
構成例を示すそれぞれ断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a configuration example of each embodiment of a driving rivet of the present invention.
【図2】図2は、本発明の打込リベットの第1の実施形
態における締結工程を示すそれぞれ断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a fastening step in the first embodiment of the driving rivet of the present invention.
【図3】図3は、本発明の打込リベットの第2の実施形
態における締結工程を示すそれぞれ断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a fastening step in a second embodiment of the driving rivet of the present invention.
【図4】図4は、本発明の打込リベットの第3の実施形
態におけるカシメ完了後の状態を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state after caulking is completed in a third embodiment of the driving rivet of the present invention.
【図5】図5は、従来の打込リベットの構成例及びカシ
メ完了後の状態を示すそれぞれ断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a configuration example of a conventional driving rivet and a state after completion of caulking.
【図6】図6は、従来の打込リベットの締結工程を示す
それぞれ断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a fastening step of a conventional driving rivet.
【図7】図7は、仕様1〜4の打込リベットの寸法表示
符号を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing dimension display symbols of driving rivets of specifications 1 to 4.
1…打込リベット 2…頭部 3…軸部 4,5…テーパ穴 6…ストレート穴 7…テーパ穴 11,12…アルミニウム合金板 100…カシメ装置 101…打込ポンチ 102…ステム A1;テーパ穴の最大径 B;テーパ穴の穴長 θ°;テーパ穴の傾斜角度 α;テーパ部の傾斜角度 d;軸径 L;全長 t;アルミニウム合金板の各板厚 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Driving rivet 2 ... Head 3 ... Shaft part 4, 5 ... Tapered hole 6 ... Straight hole 7 ... Tapered hole 11, 12 ... Aluminum alloy plate 100 ... Caulking device 101 ... Driving punch 102 ... Stem A1; Tapered hole The maximum diameter of the taper B; the length of the tapered hole θ °; the inclination angle of the tapered hole α; the inclination angle of the tapered part d; the shaft diameter L; the total length t;
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−4372(JP,A) 特開 昭56−73211(JP,A) 実開 昭60−43710(JP,U) 実開 昭58−178510(JP,U) 実開 昭52−132973(JP,U) JULIUS SOLED,P.E. 著「FASTENERS HAND B OOK」1957年、REINHOLD P UBLISHING CORPORAT ION発行、第26頁 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16B 19/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-8-4372 (JP, A) JP-A-56-73211 (JP, A) Fully open sho 60-43710 (JP, U) Really open sho 58- 178510 (JP, U) Japanese Utility Model Application No. 52-133293 (JP, U) JULIUS SOLED, P.S. E., "FASTENERS HAND BOOK", 1957, REINHOLD P UBLISHING CORPORATION ION, p. 26 (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) F16B 19/08
Claims (4)
込んで該被締結材をカシメ合わせるようにしたアルミニ
ウム合金製の打込リベットであって、前記軸部に軸端側
に拡開するテーパ穴と該テーパ穴より傾斜角度の大きい
テーパ部とを有し、下記の式(1)〜(5)を満足して
いることを特徴とする打込リベット。 A1=(0.5〜0.6)×d −−−−(1) B=t+(0.08〜0.1)×d −−−−(2) L=t+(0.75〜0.8)×d −−−−(3) θ=5°〜7° −−−−(4) α=40°〜60° −−−−(5) A1;テーパ穴の最大径 θ;テーパ穴の傾斜角度 α;テーパ部の傾斜角度 B;テーパ穴の穴長 d;軸径 L;全長 t;アルミニウム合金板の合計板厚1. A driving rivet made of an aluminum alloy comprising a head portion and a shaft portion, which is driven into a material to be fastened to caulk the material to be fastened, and is expanded toward the shaft portion toward the shaft end. It has a tapered hole to be opened and a tapered portion having a larger inclination angle than the tapered hole, and satisfies the following expressions (1) to (5).
Driving rivet characterized by being. A1 = (0.5 to 0.6) × d −−− (1) B = t + (0.08 to 0.1) × d −−− (2) L = t + (0.75 to 0) .8) × d --- (3) θ = 5 ° to 7 ° ------ (4) α = 40 ° to 60 ° ------ (5) A1: maximum diameter of tapered hole θ; taper Angle of inclination of hole α; Angle of inclination of taper part B; Hole length of tapered hole d; Shaft diameter L; Total length t; Total thickness of aluminum alloy plate
て、熱処理加工が施されていることを特徴とする打込リ
ベット。2. The driving rivet according to claim 1 , wherein a heat treatment is applied to the driving rivet.
の後行なわれる時効硬化処理が採用されることを特徴と
する請求項2に記載の打込リベット。3. The driving rivet according to claim 2 , wherein a solution treatment and an age hardening treatment performed thereafter are adopted as the heat treatment.
特徴とする請求項2に記載の打込リベット。4. The driving rivet according to claim 2 , further comprising a surface treatment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8156369A JP2958272B2 (en) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | Driving rivets |
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