JPH034013A - クリンチ型締め具構造及び工具 - Google Patents
クリンチ型締め具構造及び工具Info
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- JPH034013A JPH034013A JP2128980A JP12898090A JPH034013A JP H034013 A JPH034013 A JP H034013A JP 2128980 A JP2128980 A JP 2128980A JP 12898090 A JP12898090 A JP 12898090A JP H034013 A JPH034013 A JP H034013A
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
- B23P19/04—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for assembling or disassembling parts
- B23P19/06—Screw or nut setting or loosening machines
- B23P19/062—Pierce nut setting machines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B37/00—Nuts or like thread-engaging members
- F16B37/04—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates
- F16B37/06—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting
- F16B37/062—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of riveting
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49826—Assembling or joining
- Y10T29/49833—Punching, piercing or reaming part by surface of second part
- Y10T29/49835—Punching, piercing or reaming part by surface of second part with shaping
- Y10T29/49837—Punching, piercing or reaming part by surface of second part with shaping of first part
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49826—Assembling or joining
- Y10T29/49908—Joining by deforming
- Y10T29/49915—Overedge assembling of seated part
- Y10T29/4992—Overedge assembling of seated part by flaring inserted cup or tube end
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Insertion Pins And Rivets (AREA)
- Connection Of Plates (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
［産業上の利用分野１
この発明は、裏へ抜けた先端部が自動的に曲げられる型
Ｃ以下、自己クリンチ型という）の締め具と金属シート
のような薄いシー ト材との結合組立、その結合組立を
可能にする工具及びその結合組立形成方法に関する。 １従来の技術］ 近頃の典型的な金属シートへの締め具は、従来。 結合の初歩的手段として周知の溶接やねじ止めのダイプ
が望まれず、登Ｕ商標５ＴＲＬＩＸを使って市場に出ま
わっている自己クリンチ型締め具のような応用技術が開
発されている。 例えば、米国特許第３．９６７．６９９号は。 拡大された頭部と、先細突出部を持ったシャンク部とか
らなる締め具を、金属シートにあらかじめあ目られた前
記シャンク突出部より小さい孔に挿入し、そして、その
孔の周囲をゆがめて、その孔の径を変形し、当該締め具
の保持溝を前記孔の壁で満たす型の締め具が記載される
。 その締め具によれば、締め具の頭部が金属シート内にね
じ込めれるので、その縁または孔付が半径方向内方に変
形して、しっかりした機械的噛合いが生じ、前記孔付が
、シャンク部に設けられた前記環状の保持溝を満たす。 更に、前記締め具の頭部は半径方向に配置された多数の
突起を持つことができ、その多数の突起がシート材に埋
め込まれるとき、とりわけ、後続の固定操作において曲
げられた締め貝肉に第２の締め具をねじ込むことを受は
入れるためにその締め貝肉側にねじが刻設されるとき、
関係回転が防止され、そして、締め具とシート材との間
に高いトルク抵抗特性が生じる。 ［発明が解決しようとする課題Ｊ 従来における締め具とシート材との結合組立ては、前記
したように、各種の長所を既に備えているが、結合組立
を使用しているうちに、その締付力がゆるむ傾向がある
。従って、後の使用中において、締付力が決してゆるむ
ことなく、そして。 もし、可能ならば、その締付力が使用によって増加する
ことが望まれる。 また、従来における締め具とシート材との結合組立は、
シート材開孔部周囲材露出面と締め具シャンク部端末面
との間に段差が生じ、それが後の使用時において、他の
ものに引っかかり、トラブルが生じていた。従って、結
合組立の仕上時において、前記両者間に段差の生じない
加工手段が望まれる。 また、更に、従来における締め具とシート材との結合組
立ては、両者の位置決めにおいて精度を欠き、不整合な
組立が生じ、使用し得ない場合があった。従って、その
ような不整合を解決しく得る手段の開発が望まれる。 〔課題を解決するための手段］ この発明の第１の特色は、自己クリンチ型の締め具をシ
ート材、とりわけ、金属シートに締めつけする結合組立
にあり、その締め具は、頭部と。 錠止め円環溝付きのシャンク部とからなり、そのシャン
ク部はシート材の開孔部を通して突出し、その頭部は、
前記開孔部の周囲材内に少くとも部分的に埋め込まれる
。他方において、前記開孔部の周囲材が圧力により変形
して前記環溝内に進入し機械的に噛み合う反面、前記シ
ャンク部の端部が半径方向外方へ張り出してラッパ状に
突出し。 更にその端面にくい打ち圧力が加えられることによって
前記シート材の露出面と同一の露出平面にされる。更に
、実施例において、前記開孔部の周囲材が、前記シャン
ク部の半径方向外方へ張り出したラッパ状の突出端部と
、前記環溝の機械的の噛合に隣接する締め具頭部との間
に、挟まれた状態に仕上げられる。 この発明の第２の特色は、自己クリンチ、型の締め具を
シート材の開孔部に締めつける工具にあり。 その工具は、締め具をクリンチし、締めつける操作中に
開孔部のあるシート材を支持するダイ材と、そのダイ材
上の半径方向に大きな端面から軸方向に突出するカム部
とを備＾る。実施例において、前記ダイ材のカム部は、
軸方向に先細の円錐形に作成される。他方において、＠
記ダイ材は、前記カム部に開孔する軸方向の孔を持つ６
Ｃ以下、自己クリンチ型という）の締め具と金属シート
のような薄いシー ト材との結合組立、その結合組立を
可能にする工具及びその結合組立形成方法に関する。 １従来の技術］ 近頃の典型的な金属シートへの締め具は、従来。 結合の初歩的手段として周知の溶接やねじ止めのダイプ
が望まれず、登Ｕ商標５ＴＲＬＩＸを使って市場に出ま
わっている自己クリンチ型締め具のような応用技術が開
発されている。 例えば、米国特許第３．９６７．６９９号は。 拡大された頭部と、先細突出部を持ったシャンク部とか
らなる締め具を、金属シートにあらかじめあ目られた前
記シャンク突出部より小さい孔に挿入し、そして、その
孔の周囲をゆがめて、その孔の径を変形し、当該締め具
の保持溝を前記孔の壁で満たす型の締め具が記載される
。 その締め具によれば、締め具の頭部が金属シート内にね
じ込めれるので、その縁または孔付が半径方向内方に変
形して、しっかりした機械的噛合いが生じ、前記孔付が
、シャンク部に設けられた前記環状の保持溝を満たす。 更に、前記締め具の頭部は半径方向に配置された多数の
突起を持つことができ、その多数の突起がシート材に埋
め込まれるとき、とりわけ、後続の固定操作において曲
げられた締め貝肉に第２の締め具をねじ込むことを受は
入れるためにその締め貝肉側にねじが刻設されるとき、
関係回転が防止され、そして、締め具とシート材との間
に高いトルク抵抗特性が生じる。 ［発明が解決しようとする課題Ｊ 従来における締め具とシート材との結合組立ては、前記
したように、各種の長所を既に備えているが、結合組立
を使用しているうちに、その締付力がゆるむ傾向がある
。従って、後の使用中において、締付力が決してゆるむ
ことなく、そして。 もし、可能ならば、その締付力が使用によって増加する
ことが望まれる。 また、従来における締め具とシート材との結合組立は、
シート材開孔部周囲材露出面と締め具シャンク部端末面
との間に段差が生じ、それが後の使用時において、他の
ものに引っかかり、トラブルが生じていた。従って、結
合組立の仕上時において、前記両者間に段差の生じない
加工手段が望まれる。 また、更に、従来における締め具とシート材との結合組
立ては、両者の位置決めにおいて精度を欠き、不整合な
組立が生じ、使用し得ない場合があった。従って、その
ような不整合を解決しく得る手段の開発が望まれる。 〔課題を解決するための手段］ この発明の第１の特色は、自己クリンチ型の締め具をシ
ート材、とりわけ、金属シートに締めつけする結合組立
にあり、その締め具は、頭部と。 錠止め円環溝付きのシャンク部とからなり、そのシャン
ク部はシート材の開孔部を通して突出し、その頭部は、
前記開孔部の周囲材内に少くとも部分的に埋め込まれる
。他方において、前記開孔部の周囲材が圧力により変形
して前記環溝内に進入し機械的に噛み合う反面、前記シ
ャンク部の端部が半径方向外方へ張り出してラッパ状に
突出し。 更にその端面にくい打ち圧力が加えられることによって
前記シート材の露出面と同一の露出平面にされる。更に
、実施例において、前記開孔部の周囲材が、前記シャン
ク部の半径方向外方へ張り出したラッパ状の突出端部と
、前記環溝の機械的の噛合に隣接する締め具頭部との間
に、挟まれた状態に仕上げられる。 この発明の第２の特色は、自己クリンチ、型の締め具を
シート材の開孔部に締めつける工具にあり。 その工具は、締め具をクリンチし、締めつける操作中に
開孔部のあるシート材を支持するダイ材と、そのダイ材
上の半径方向に大きな端面から軸方向に突出するカム部
とを備＾る。実施例において、前記ダイ材のカム部は、
軸方向に先細の円錐形に作成される。他方において、＠
記ダイ材は、前記カム部に開孔する軸方向の孔を持つ６
先ず、ダイ材の上面でシート材を支持し、ダイ材のカム
部をシート材の開孔部内へ挿入し、次いで、案内手段例
えばガイドビンをダイ材の中心孔内に挿入し、更にカム
部からシート材の開口孔を通して上方へ突出させる。そ
のようにして突出するビンの先端部に締め具の中心孔を
挿入すると、前記ビンの作用によって締め具とシート材
開孔部とが一線上に正しく整合される（第２図参照）。 そこで、ラム等を使用して締め具をくい打ち操作し始め
ると、締め具のシャンク部の端部が、その径より幾分小
径のシート材の開孔部を通して下方へ強制する成型環と
して作用し、その作用によって、開孔部の径とその周囲
が冷間変形させられる一方、グイ材上面のカム部が締め
具のシャンク部の端部な半径方向外方へ変形させる（第
３図参照）。 更に、くい打ち操作の継続により、締め具の頭部が開孔
部の周囲材中に少くとも部分的に埋め込まれると共に、
前記周囲材が半径方向内方へ冷間変形して締め具の環溝
を完全に充たす一方、カム部がシャンク部の端部を半径
方向外方へ変形させ、その変形端面がシート材の露出面
と同一の露出平面に整合される（第４図参照）。 〔実 施 例１ 第１図は、結合に先立って、まだ互いに分離された段階
にある締め具ナツト１２と、例えば、薄い厚さの金属シ
ートのようなシート材１４とからなる組立材−式１０を
示す斜視図であって、そのシート材１４には、環状の周
囲１８をもった開孔部１６が設けられている。 締め具ナツト１２は、自己クリンチ型であって。 そのＨ４遣は、米国特許第３．９６７．６９９号に開示
されるように、拡大された頭部２０と外曲環縫２２とを
備え、その縁２２は、第１図で示す実施例では、シャン
ク端末部を形成する。シャンクの中間部は、前述の米国
特許第３，９６７．６９９号に詳細に記載される錠止め
用環溝２４を備＾、この環溝は、締め具１２の封じ込め
で変形する素材の量が前記環溝を完全に充たして、第４
図に示す所望の機械的噛合いを可能ならしめるのに十分
な量を有する。 ナツトの頭部２０の下面は、多数の半径方向に突出する
丸型突起２６を有し、その突起は、第４図で示すように
、開孔部周囲１８の上面に埋められて、両者間に８１械
的噛合いが付加形成され、その噛合いによって１通常、
開孔部周囲１８とシート材１４に対するナツト１２の回
転が防止される。 図示の実施例では、前記ナツト１２の中心部に透孔２８
を設け、その孔２８には、締め具組立の究極の応用に従
って、ねじが刻設され、または、刻設されない（図示せ
ず］、ある応用において、ねじの刻まれないナツトは、
完成された締め具組立−式１０’ を固定し、そして、
クリンチするｉ力に、ねじが刻まれる。成る神のねじ刻
み操作は埋められた丸型突起２６によって生じた機械的
噛合いにより生じる高度のトルク抵抗を要求される。 第２〜４図で示すように、締め具ナツト１２を開孔部１
８とシート材１４に固定しクリンチをするために、冷間
成型くい打ら操作が行われ、そのくい打ち操作において
、第２図で示すように、シト材１４が下方くい打ち用の
ダイ３０上に支持される。 そのダイ３０は、第５図で示すように、通常、円筒形を
有し、その円筒ダイ３０の半径方向の大きなｙＡ端面３
４の中心部において軸方向に突出する通常１頭載円錐カ
ム型３２を備える一方、そのカム型３２を通して開口す
る軸方向の中心孔３６を設ける。 再び第２図において、くい打ち操作を始めるのに先だっ
て、シート材１４が環状ダイ面３４上に支持されるので
、カム型３２が金属シート開孔部１６の内方へ向けて突
出する１図示の実施例において、ガイドビン３８が孔３
６内に挿入され、そして、カム３２及びシート材開孔部
】６を通して上方へ突出するので、そのビンは金属シー
ト１４の上に伸び、上方へ突出したビン３８は、ナツト
の孔２８内に更に突出することによって締め具ナツト１
２の位置決め案内となり、か（して、ナツトの孔２８は
、ナツトがくい打ち操作を始めるのに先だってガイドビ
ン３８上に固定されるとき、ナツト１２と開孔部１６と
を正しく一線上に整合する。そのビン３８は９図示しな
いスプリングでその下端部を支持することによって軸方
向に引込むように可動である。 ナツトの１縁２２は、その形より幾分小径の金属シート
開孔部１６を通して下方へ強制する成をｆ層として作用
し、それによって、開孔部１６の径とその周囲１８が冷
間変形させられ、更にｌ満２４が環状周囲１８によって
完全に充満することが保証される。 円錐形カム型３２の環端壁３２ａ（第２図参照）が外径
Ａを有することは特に重要であって、その外径Ａは、ナ
ツトの王虜縁２２の内径Ｂと路間じかやや小さいので、
ナツト１２が、第３図で示すように、ラム４０またはそ
れに類似する工具によって下方へ強制されるとき、前記
円雄カム３２が１縁２２の口に入ることを強制される。 さらに。 第３図で示すように、ナツト１２の継続的下方くい打ち
が、１縁２２を通して上方へカム型３２を強制するばか
りでなく、それに加えて、カム３２の径が円錐状に増大
するので、カムは線径を冷間拡大させ、その結果、１縁
２２の素材の半径方向外方への変形を次第に強制する。 第３図で示すように、くい打ち操作の中間段階において
、ナツト１２のクリンチ乃至錠止めｍ１溝２４は、まだ
、金属シート材１４に変形な生ぜしめず、かつ、ナツト
の縁２２の先行端が、下方のくい打ちダイ３０の１座３
４にちょうど達したところであり、カム２２が１縁２２
を外方へ変形し始める。 その後、第３図の位置から第４図の位置へのナツト１２
の下方へのくい打ちの継続がナツトの丸型突起２６を強
制して、その丸型突起２６が金属シートの周囲１８に埋
め込まれると共に、金属シート開孔部の周囲１８が半径
方向内方へ冷間変形して、ナツトの環状溝２４を完全に
充たす一方。 カム３２がナツトの１縁２２を半径方向外方へ変形させ
、変形した縁材はダイ座３４の面に沿って半径方向に案
内されるので、変形した縁２２′は下方へ打ち込まれる
一方、シート材の周囲１８’が環状溝２４内に機械的に
噛み合わされることを強制する。 更に、シート開孔部の変形された周囲１８′が、ｒＭ２
４内において半径方向内方へ変形されるばかりでなく、
下の１縁２２′と上の丸型突起２６との間に挟まれるの
で、機械的に噛み合わされたナツトと結合された金属シ
ートとの締めつけ強制の結果、とりわけ、縦方向への応
力ばかりでなく、結合構造をゆるませる側方への負荷乃
至せん断力に対してもまた、引き続く使用において、抵
抗となる。 更に、環状のダイ座３４が、縁２２′と金属シート１４
の下面１１とを同一平面にすることを確実ならしめるの
で、その下面１１から縁２２′が突出するのを解消する
から、次の操作及び前記金属シート１４の使用時におい
て工具または材料がそれに引っかかることなどのトラブ
ルを回避し得る。 本発明による結合組立と工具装！の実施例が詳細に記述
されたが、多様な特色における変形が本発明からの逸脱
なしに行なわれること、及び、技術上及び設計上の単な
る変更は、当該技術において自明である６本発明の範囲
は、ここに記載された実施例や構造によって制限される
ものでなく、請求項に定められるものに及ぶ、従って、
請求項における目的は、本発明の精神と範囲内にあるす
べての改変に及ぶものである。 ［発明の効果］ この発明は、工具のダイ材に円錐カム部を設けて、その
カム部を締め具のシャンク部の中心孔内に案内挿入する
ので、シート材開孔部の端壁を半径方向外方へ変形する
ことができ、このように変形されたシャンク部の半径方
向外方張出しラッパ上突出部と、締め具の頭部との間に
、シート材開孔部の周囲材が挟まれた状態に仕上るから
、更に後の使用において、結合組立上に作用する横方向
の負荷やせん断力に対する抵抗特性が増進し、それによ
って更に結合組立の締付力が増加する。 また、この発明は、シート材の下面からシャンク部の下
端面が突出せず、その下面と同一の平面に仕上げられる
ので、結合組立の下面全体が平滑に仕上がり、ものが引
っかかるなどのトラブルが一切解消される。 更に、この発明は、ダイ材のカム部に軸方向の孔を開口
させたので、締め具のくい打ち操作において、シート材
開孔部に対して締め具を位置決めする案内となり、両者
を一線に整合させ得るから。 それによって不整合な組立がなくなり、製品の完成精度
と能率が著しく向上した。
部をシート材の開孔部内へ挿入し、次いで、案内手段例
えばガイドビンをダイ材の中心孔内に挿入し、更にカム
部からシート材の開口孔を通して上方へ突出させる。そ
のようにして突出するビンの先端部に締め具の中心孔を
挿入すると、前記ビンの作用によって締め具とシート材
開孔部とが一線上に正しく整合される（第２図参照）。 そこで、ラム等を使用して締め具をくい打ち操作し始め
ると、締め具のシャンク部の端部が、その径より幾分小
径のシート材の開孔部を通して下方へ強制する成型環と
して作用し、その作用によって、開孔部の径とその周囲
が冷間変形させられる一方、グイ材上面のカム部が締め
具のシャンク部の端部な半径方向外方へ変形させる（第
３図参照）。 更に、くい打ち操作の継続により、締め具の頭部が開孔
部の周囲材中に少くとも部分的に埋め込まれると共に、
前記周囲材が半径方向内方へ冷間変形して締め具の環溝
を完全に充たす一方、カム部がシャンク部の端部を半径
方向外方へ変形させ、その変形端面がシート材の露出面
と同一の露出平面に整合される（第４図参照）。 〔実 施 例１ 第１図は、結合に先立って、まだ互いに分離された段階
にある締め具ナツト１２と、例えば、薄い厚さの金属シ
ートのようなシート材１４とからなる組立材−式１０を
示す斜視図であって、そのシート材１４には、環状の周
囲１８をもった開孔部１６が設けられている。 締め具ナツト１２は、自己クリンチ型であって。 そのＨ４遣は、米国特許第３．９６７．６９９号に開示
されるように、拡大された頭部２０と外曲環縫２２とを
備え、その縁２２は、第１図で示す実施例では、シャン
ク端末部を形成する。シャンクの中間部は、前述の米国
特許第３，９６７．６９９号に詳細に記載される錠止め
用環溝２４を備＾、この環溝は、締め具１２の封じ込め
で変形する素材の量が前記環溝を完全に充たして、第４
図に示す所望の機械的噛合いを可能ならしめるのに十分
な量を有する。 ナツトの頭部２０の下面は、多数の半径方向に突出する
丸型突起２６を有し、その突起は、第４図で示すように
、開孔部周囲１８の上面に埋められて、両者間に８１械
的噛合いが付加形成され、その噛合いによって１通常、
開孔部周囲１８とシート材１４に対するナツト１２の回
転が防止される。 図示の実施例では、前記ナツト１２の中心部に透孔２８
を設け、その孔２８には、締め具組立の究極の応用に従
って、ねじが刻設され、または、刻設されない（図示せ
ず］、ある応用において、ねじの刻まれないナツトは、
完成された締め具組立−式１０’ を固定し、そして、
クリンチするｉ力に、ねじが刻まれる。成る神のねじ刻
み操作は埋められた丸型突起２６によって生じた機械的
噛合いにより生じる高度のトルク抵抗を要求される。 第２〜４図で示すように、締め具ナツト１２を開孔部１
８とシート材１４に固定しクリンチをするために、冷間
成型くい打ら操作が行われ、そのくい打ち操作において
、第２図で示すように、シト材１４が下方くい打ち用の
ダイ３０上に支持される。 そのダイ３０は、第５図で示すように、通常、円筒形を
有し、その円筒ダイ３０の半径方向の大きなｙＡ端面３
４の中心部において軸方向に突出する通常１頭載円錐カ
ム型３２を備える一方、そのカム型３２を通して開口す
る軸方向の中心孔３６を設ける。 再び第２図において、くい打ち操作を始めるのに先だっ
て、シート材１４が環状ダイ面３４上に支持されるので
、カム型３２が金属シート開孔部１６の内方へ向けて突
出する１図示の実施例において、ガイドビン３８が孔３
６内に挿入され、そして、カム３２及びシート材開孔部
】６を通して上方へ突出するので、そのビンは金属シー
ト１４の上に伸び、上方へ突出したビン３８は、ナツト
の孔２８内に更に突出することによって締め具ナツト１
２の位置決め案内となり、か（して、ナツトの孔２８は
、ナツトがくい打ち操作を始めるのに先だってガイドビ
ン３８上に固定されるとき、ナツト１２と開孔部１６と
を正しく一線上に整合する。そのビン３８は９図示しな
いスプリングでその下端部を支持することによって軸方
向に引込むように可動である。 ナツトの１縁２２は、その形より幾分小径の金属シート
開孔部１６を通して下方へ強制する成をｆ層として作用
し、それによって、開孔部１６の径とその周囲１８が冷
間変形させられ、更にｌ満２４が環状周囲１８によって
完全に充満することが保証される。 円錐形カム型３２の環端壁３２ａ（第２図参照）が外径
Ａを有することは特に重要であって、その外径Ａは、ナ
ツトの王虜縁２２の内径Ｂと路間じかやや小さいので、
ナツト１２が、第３図で示すように、ラム４０またはそ
れに類似する工具によって下方へ強制されるとき、前記
円雄カム３２が１縁２２の口に入ることを強制される。 さらに。 第３図で示すように、ナツト１２の継続的下方くい打ち
が、１縁２２を通して上方へカム型３２を強制するばか
りでなく、それに加えて、カム３２の径が円錐状に増大
するので、カムは線径を冷間拡大させ、その結果、１縁
２２の素材の半径方向外方への変形を次第に強制する。 第３図で示すように、くい打ち操作の中間段階において
、ナツト１２のクリンチ乃至錠止めｍ１溝２４は、まだ
、金属シート材１４に変形な生ぜしめず、かつ、ナツト
の縁２２の先行端が、下方のくい打ちダイ３０の１座３
４にちょうど達したところであり、カム２２が１縁２２
を外方へ変形し始める。 その後、第３図の位置から第４図の位置へのナツト１２
の下方へのくい打ちの継続がナツトの丸型突起２６を強
制して、その丸型突起２６が金属シートの周囲１８に埋
め込まれると共に、金属シート開孔部の周囲１８が半径
方向内方へ冷間変形して、ナツトの環状溝２４を完全に
充たす一方。 カム３２がナツトの１縁２２を半径方向外方へ変形させ
、変形した縁材はダイ座３４の面に沿って半径方向に案
内されるので、変形した縁２２′は下方へ打ち込まれる
一方、シート材の周囲１８’が環状溝２４内に機械的に
噛み合わされることを強制する。 更に、シート開孔部の変形された周囲１８′が、ｒＭ２
４内において半径方向内方へ変形されるばかりでなく、
下の１縁２２′と上の丸型突起２６との間に挟まれるの
で、機械的に噛み合わされたナツトと結合された金属シ
ートとの締めつけ強制の結果、とりわけ、縦方向への応
力ばかりでなく、結合構造をゆるませる側方への負荷乃
至せん断力に対してもまた、引き続く使用において、抵
抗となる。 更に、環状のダイ座３４が、縁２２′と金属シート１４
の下面１１とを同一平面にすることを確実ならしめるの
で、その下面１１から縁２２′が突出するのを解消する
から、次の操作及び前記金属シート１４の使用時におい
て工具または材料がそれに引っかかることなどのトラブ
ルを回避し得る。 本発明による結合組立と工具装！の実施例が詳細に記述
されたが、多様な特色における変形が本発明からの逸脱
なしに行なわれること、及び、技術上及び設計上の単な
る変更は、当該技術において自明である６本発明の範囲
は、ここに記載された実施例や構造によって制限される
ものでなく、請求項に定められるものに及ぶ、従って、
請求項における目的は、本発明の精神と範囲内にあるす
べての改変に及ぶものである。 ［発明の効果］ この発明は、工具のダイ材に円錐カム部を設けて、その
カム部を締め具のシャンク部の中心孔内に案内挿入する
ので、シート材開孔部の端壁を半径方向外方へ変形する
ことができ、このように変形されたシャンク部の半径方
向外方張出しラッパ上突出部と、締め具の頭部との間に
、シート材開孔部の周囲材が挟まれた状態に仕上るから
、更に後の使用において、結合組立上に作用する横方向
の負荷やせん断力に対する抵抗特性が増進し、それによ
って更に結合組立の締付力が増加する。 また、この発明は、シート材の下面からシャンク部の下
端面が突出せず、その下面と同一の平面に仕上げられる
ので、結合組立の下面全体が平滑に仕上がり、ものが引
っかかるなどのトラブルが一切解消される。 更に、この発明は、ダイ材のカム部に軸方向の孔を開口
させたので、締め具のくい打ち操作において、シート材
開孔部に対して締め具を位置決めする案内となり、両者
を一線に整合させ得るから。 それによって不整合な組立がなくなり、製品の完成精度
と能率が著しく向上した。
図面はこの発明の一実施例を示す。
第１図は、結合組立の前段階における自己クリンチ型締
め具ナツトとシート材の開孔部との斜視図。 第２図は、第１図で示す締め具とシート材を用いて結合
の組み立てをし始めるくい打ちとクリンチの操作段階を
示す組立装置の縦断面図、第３図は、第２図で始められ
た組立操作の次の操作段階を示す縦断面図、 第４図は、第２図及び第３図で示す操作を継続した結果
、結合組立を完了した状態を示す縦断面図、 第５図は、第２〜４図で示す下方くい打ちダイの斜視図
である。 ｌＯ・・・・分離された段階にある組立材−式、１０゛
・・・結合された段階にある組立材−式２１４・・・・
シート材、 １６・・・開孔部、 １８・・・その環状周囲、１２
・・・締め具ナツト、 ２０・・・拡大された頭部、 ２２ ・・外曲環線（シャンク端末部）、２２゛・・・
・変形された頂縁（外張りラッパ形福部）。 ２４・・・・錠止め用環溝、 ２６・・・・丸型突起、 ２８・・・・透孔、 ３０ ・・・ダ仁 ３２・・・・頭載円誰カム型。 ３２ａ・・・・環端壁、 ３４・・・その環端面 ３６・・・・中心孔、 ３８・・・・ガイドビン、 ４０・・・・ラム。
め具ナツトとシート材の開孔部との斜視図。 第２図は、第１図で示す締め具とシート材を用いて結合
の組み立てをし始めるくい打ちとクリンチの操作段階を
示す組立装置の縦断面図、第３図は、第２図で始められ
た組立操作の次の操作段階を示す縦断面図、 第４図は、第２図及び第３図で示す操作を継続した結果
、結合組立を完了した状態を示す縦断面図、 第５図は、第２〜４図で示す下方くい打ちダイの斜視図
である。 ｌＯ・・・・分離された段階にある組立材−式、１０゛
・・・結合された段階にある組立材−式２１４・・・・
シート材、 １６・・・開孔部、 １８・・・その環状周囲、１２
・・・締め具ナツト、 ２０・・・拡大された頭部、 ２２ ・・外曲環線（シャンク端末部）、２２゛・・・
・変形された頂縁（外張りラッパ形福部）。 ２４・・・・錠止め用環溝、 ２６・・・・丸型突起、 ２８・・・・透孔、 ３０ ・・・ダ仁 ３２・・・・頭載円誰カム型。 ３２ａ・・・・環端壁、 ３４・・・その環端面 ３６・・・・中心孔、 ３８・・・・ガイドビン、 ４０・・・・ラム。
Claims (17)
- （１）裏へ抜けた先端部が自動的に曲げられる自己クリ
ンチ型（以下、単に自己クリンチ型という）の締め具を
開孔部のあるシート材に締付ける結合組立であって、 頭部と、錠止め用の溝をもったシャンク部とからなる締
め具と、 通常、平面上の開孔部を有するシート材と、その開孔部
を通して突出する前記締め具のシャンク部と、 前記開孔部の周囲材中に少くとも部分的に埋め込まれた
前記締め具の頭部と、 前記周囲材の部分が前記溝内に充たされて形成された双
方向の機構的噛合いと、 前記シャンク部の端部が前記シート材開孔部の周囲材露
出面と共通の平面上に露出面を有して変形された半径方
向外方へ張出したラッパ形端部と、 からなる結合組立。 - （２）前記シャンク部の端部を環形にした請求項１記載
の結合組立。 - （３）前記半径方向外方へ張出したラッパ形端部と、前
記締め具の頭部との間に、前記開孔部の周囲材が挟まれ
るようにして、前記溝内における機械的噛合いと協同し
て前記結合組立の締付を促進させるように構成した請求
項１記載の結合組立。 - （４）前記シャンク部の端部を円錐形にした請求項１記
載の結合組立。 - （５）前記円錐形を前記締め具頭部へ向けて先細にした
請求項４記載の結合組立。 - （６）双方の関連回転を防ぐために、前記締め具頭部を
前記周囲材内に埋められる多数の半径方向の突出部にし
た請求項１記載の結合組立。 - （７）その上で締め具を締め、開孔部を有するシート材
を支持し、クリンチするためのダイ材と、そのダイ材上
に設けた前記締め具をくい打ちするための中心突出カム
部と、 前記シート材を支持し、かつ、前記くい打ち中の前記カ
ム部に協力するために、前記ダイ材上半径方向大きな端
面から軸方向に突出させた前記カム部と、 からなる、開孔部を有するシート材に自己クリンチ型締
め具等を締付ける工具。 - （８）前記ダイ材に、前記カム部の突出端を通す軸方向
の孔を設けた請求項７記載の工具。 - （９）前記締め具を前記シート材にクリンチしそして締
めつける間中、前記シャンク部の壁を半径方向に変形さ
せ、そして、冷間成型させるために、及び、前記締め具
上に形成される環状シャンク壁の中心端開口部内に前記
円錐形カム部を案内挿入するために、前記軸方向に突出
させたカム部を先細の円錐形にした請求項７記載の工具
。 - （１０）前記ダイ材の前記カム部上に形成した先細端か
ら軸方向に沿って孔を設けた請求項９記載の工具。 - （１１）前記シート材の開孔部に前記締め具を合わせる
案内として、前記孔から選択的に突出する案内手段を設
けた請求項１０記載の工具。 - （１２）前記案内手段として、前記孔内に往復変位可能
な案内材を設けた請求項１１記載の工具。 - （１３）前記シート材の開孔部に前記締め具を合わせる
案内として、前記孔から選択的に突出する案内手段を設
けた請求項１２記載の工具。 - （１４）前記案内手段として、前記孔内に往復変位可能
な案内材を設けた請求項１３記載の工具。 - （１５）開孔部のあるシート材を設け、 頭部と、一端に成型環を有するシャンク部と、そのシャ
ンク部に形成された錠止め用環溝とを備えた締め具を設
け、 前記成型環を前記シート材開孔部周囲材にはめ込み、 前記成型環を強制して前記開孔部周囲材の部分を変形し
そして前記開孔部の径を変形し、前記開孔部周囲材を半
径方向内方へ変形させて前記環溝との間に機械的噛合い
を生ぜしめ、前記成型環を半径方向外方へ変形せしめ、 その変形された成型環と前記締め具頭部との環に前記開
孔部周囲材を挟ませる、 ことを特徴とする締め具結合組立形成方法。 - （１６）前記変形させた成型環を前記シート材の露出面
と同一の面に変形した請求項１５記載の方法。 - （１７）前記締め具上の多数の半径方向突出部を前記シ
ート材開孔部内に埋め込んで相互の関係回転変位を防止
した請求項１５記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US354,640 | 1989-05-19 | ||
| US07/354,640 US4940375A (en) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | Clinch type fastener structure and tooling |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH034013A true JPH034013A (ja) | 1991-01-10 |
Family
ID=23394283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2128980A Pending JPH034013A (ja) | 1989-05-19 | 1990-05-18 | クリンチ型締め具構造及び工具 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4940375A (ja) |
| EP (1) | EP0398025B1 (ja) |
| JP (1) | JPH034013A (ja) |
| DE (1) | DE69002681T2 (ja) |
| ES (1) | ES2042129T3 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5362225A (en) * | 1992-07-27 | 1994-11-08 | Kyokuto Seiki Kabushiki Kaisha | Support mechanism for forming dies |
| JP2019056402A (ja) * | 2017-09-20 | 2019-04-11 | プレス工業株式会社 | カシメナット、カシメナット用カシメ工具及びカシメナットの取付方法 |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5239740A (en) * | 1991-05-01 | 1993-08-31 | Multifastener Corporation | Method of installing sealing fastener |
| DE4203153A1 (de) * | 1992-02-05 | 1993-07-08 | Schuermann & Hilleke Gmbh | Einpressbolzen |
| JPH05255895A (ja) * | 1992-03-10 | 1993-10-05 | Tokyo Multi Fastener Kk | ナット付き板金部品の製造方法並びに該方法の実施に使用するナット及びボルト・ナット・アッセンブリ |
| US5302066A (en) * | 1993-01-19 | 1994-04-12 | Textron Inc. | Locking fastener |
| US6021562A (en) * | 1996-09-03 | 2000-02-08 | Haeger, Inc. | Fastener insertion module for progressive die |
| JP4881530B2 (ja) * | 2000-03-31 | 2012-02-22 | プロフィル フェルビンドゥングステヒニック ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー | 中空体要素の製造方法、この方法で使用する形材、中空体要素、部品アセンブリ、および型 |
| US6318940B1 (en) | 2000-06-21 | 2001-11-20 | Illinois Tool Works Inc. | Fastener for self-locking securement within a panel opening |
| DE20012097U1 (de) | 2000-07-12 | 2000-12-28 | Textron Verbindungstechnik GmbH & Co. oHG, 56567 Neuwied | Verdreh- und auspreßsicher in ein Blech einpreßbares Befestigungselement |
| US6481695B1 (en) * | 2001-07-13 | 2002-11-19 | The Crosby Group, Inc. | Snatch block hook bolt assembly |
| US7698799B2 (en) * | 2001-07-19 | 2010-04-20 | Whitesell International Corporation | Method of attaching a clinch spacer to a panel |
| US7124492B2 (en) * | 2001-07-19 | 2006-10-24 | Whitesell International Corporation | Fastener, method of attaching a fastener to a panel and fastener and panel assembly |
| US8092131B2 (en) * | 2001-07-19 | 2012-01-10 | Whitesell International Corporation | Clinch spacer and method of attaching the same to a panel |
| US20050111934A1 (en) * | 2003-11-14 | 2005-05-26 | Ladouceur Harold A. | Self-riveting male fastener and panel assembly |
| US20060204348A1 (en) * | 2005-03-08 | 2006-09-14 | Shuart David M | Self-attaching fastener and fastener and panel assembly |
| US8608420B2 (en) | 2007-08-24 | 2013-12-17 | Whitesell International Corporation | Self-attaching nut |
| DE202010010302U1 (de) | 2010-07-16 | 2010-10-14 | Fastenrath Befestigungstechnik Gmbh | Verbindungselement und Verbindungseinheit |
| DE102011018475A1 (de) | 2011-04-21 | 2012-10-25 | Rwm Schweiz Ag | Vorrichtung und Verfahren zur luftdichten Abdeckung einer Leuchtspur oder dergleichen |
| US8979455B2 (en) | 2011-11-07 | 2015-03-17 | Rifast Systems Llc | Clinch fastener |
| US9500218B2 (en) * | 2011-11-14 | 2016-11-22 | Illinois Tool Works Inc. | Anchoring fastener assembly |
| US9400005B2 (en) | 2012-06-29 | 2016-07-26 | Infastech Intellectual Property Pte. Ltd | Self-clinching fastener |
| JP7046427B2 (ja) * | 2017-05-30 | 2022-04-04 | 株式会社青山製作所 | 締結構造 |
| US10960503B2 (en) * | 2017-12-07 | 2021-03-30 | Rifast Systems Llc | Staked installation method |
| JP7118537B2 (ja) * | 2018-07-27 | 2022-08-16 | 株式会社青山製作所 | ナット及びナットの固定構造 |
| USD941132S1 (en) * | 2020-03-11 | 2022-01-18 | Heiko Schmidt | Rivet nut |
| DE102020111696A1 (de) * | 2020-04-29 | 2021-11-04 | Profil Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg | Funktionselement |
| DE102020125460A1 (de) * | 2020-09-29 | 2022-03-31 | Profil Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg | Selbststanzendes Befestigungselement |
| CN117140137B (zh) * | 2023-10-26 | 2023-12-29 | 沈阳晋亿紧固件技术开发有限公司 | 一种紧固件加工装置 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1112525A (en) * | 1913-05-05 | 1914-10-06 | Eastman Kodak Co | Tripod-socket for camera-beds. |
| US1332687A (en) * | 1919-04-15 | 1920-03-02 | Henry S Reynolds | Sput for metallic receptacles |
| US3405752A (en) * | 1966-02-01 | 1968-10-15 | Neuschotz Robert | Structure and installation of threaded elements having serrated locking portion |
| US3877133A (en) * | 1970-10-23 | 1975-04-15 | Mac Lean Fogg Lock Nut Co | Pierce nut applying method |
| US3800401A (en) * | 1971-04-05 | 1974-04-02 | American Flange & Mfg | Method of making container closure construction |
| US3770037A (en) * | 1971-12-15 | 1973-11-06 | Penn Eng Mfg Corp | Self-clinching stud with a modified head |
| US3967669A (en) * | 1974-05-06 | 1976-07-06 | Textron, Inc. | Clinch type fastener |
| US4555838A (en) * | 1983-03-28 | 1985-12-03 | Multifastener Corp. | Method of installing self-attaching fasteners |
| DE3003908C2 (de) * | 1980-02-02 | 1984-10-18 | Profil-Verbindungstechnik Gmbh & Co Kg, 6382 Friedrichsdorf | Stehbolzen mit Stanz- und Nietverhalten |
| US4389766A (en) * | 1980-06-06 | 1983-06-28 | The Lamson & Sessions Co. | Method of mounting a fastener |
| DE3102508A1 (de) * | 1981-01-27 | 1982-08-19 | Alfred Teves Gmbh, 6000 Frankfurt | Scherverbindung zur befestigung von schrauben am blechgehaeuse eines bremsgeraetes und verfahren zur herstellung dieser verbindung |
| US4637766A (en) * | 1985-06-17 | 1987-01-20 | Textron Inc. | Clinch type fastener |
| US4817264A (en) * | 1987-08-10 | 1989-04-04 | Shur-Lok Corporation | Fastener and assembly process |
-
1989
- 1989-05-19 US US07/354,640 patent/US4940375A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-04-17 ES ES199090107204T patent/ES2042129T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-04-17 DE DE90107204T patent/DE69002681T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-04-17 EP EP90107204A patent/EP0398025B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-18 JP JP2128980A patent/JPH034013A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5362225A (en) * | 1992-07-27 | 1994-11-08 | Kyokuto Seiki Kabushiki Kaisha | Support mechanism for forming dies |
| JP2019056402A (ja) * | 2017-09-20 | 2019-04-11 | プレス工業株式会社 | カシメナット、カシメナット用カシメ工具及びカシメナットの取付方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69002681D1 (de) | 1993-09-16 |
| EP0398025B1 (en) | 1993-08-11 |
| ES2042129T3 (es) | 1993-12-01 |
| US4940375A (en) | 1990-07-10 |
| DE69002681T2 (de) | 1993-11-25 |
| EP0398025A1 (en) | 1990-11-22 |
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