JPH0741357B2 - 自己リベッティング・ファスナー・アセンブリー及び自己リベッティング・ファスナーのパネルへの取付方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スタッド、ボルト、ナット等の自己リベッテ
ィング・ファスナー・アセンブリー及び自己リベッティ
ング・ファスナーの金属パネルへの取付方法に関する。

従来の技術として、例えば、米国特許第3,299,500号及
び米国特許第3,314,138号に開示されているような、打
抜きと同時にこの打抜きによって形成されたパネルの開
口部に固着される自己打抜きナットがある。又、従来の
技術として、例えば、米国特許第3,938,239号及び米国
特許第4,018,257号に示されているように、ダイ部材内
で環状スカート部が半径方向外側へ広げられてパネルと
機械的結合部を形成するナットなどの自己リベッティン
グ・ナットがある。しかし、これらの公知例に開示され
ている自己リベッティング・ナットにおいては、パネル
に予め開口部を形成しておいて、自己リベッティング・
ナットをこの開口部に打込んでパネルを取付けるように
なっているので、少なくとも２つの工程を必要とする。
更に、従来のナット・パネル・アセンブリーは、パネル
の平面から突き出る突出部を有するスタッド、ボルトな
どをパネルに固定するには不適当か強度が充分でないと
いう問題がある。

また、公知例として、米国特許第4,193,333号及び米国
特許第3,871,264号に開示されているように、スタッド
状ファスナーを用いて取付けを行なうものがあり、これ
は、板状部材又は構造鋼部材を貫通してパネル内に形成
されたプラグの周りに半径方向内側に変形される環状端
部を含んでいる。しかし、この取付装置や取付方法は不
適当な場合が多い。特に、比較的薄いパネルにスタッド
状ファスナーを固着する必要がある自動車部材品へ適用
することには適していない。

公知のリベッティング技法としては、ファスナーに環状
端部を設け、これをパネルに設けた開口部を通してプレ
ス嵌合させ、かつ、リベット止めをするか環状のセミト
ロイド状のダイ・キャビティを有するダイ部材によって
半径方向外側へ変形するものがある。そして、このダイ
部材には、ファスナーのリベット端内で受けられる中央
ダイ突起を設けてもよい。この公知例は、例えば、米国
特許第1,976,019号、第2,456,118号、第2,521,505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。

ファスナーの取付けに先立ち、ファスナーの自己打抜き
・リベッティング壁部はダイ部材に正確に整合・指向さ
れなけれならないが、上記の公知技術では、大量生産工
程で自己打込み・リベッティングファスナーを送り、指
向させ、打込むのに適した取付ヘッドを開示も教示もし
ていない。公知の自動リベッティング装置及びリベッテ
ィング工具はあるが、この装置はスタッド形の上述のフ
ァスナーを取付けるためには適当でない。

本発明は、比較的薄いパネルにファスナーに取付けるこ
とが出来、突出端部を有するスタッド状ファスナーを充
分にしっかりと永久的に固定することが出来る独特の改
良された自己リベッティング・ファスナーに関する、自
己リベッティング・ファスナー・アセンブリー、自己リ
ベッティングファスナーの金属パネルへの取付方法で、
大量生産、特に、自動プレス（従来のものを含む）を使
用する自動車部品の生産に適している。更に、この方法
では、ダイプレス等の中でファスナー・パネル・アセン
ブリーを一連の工程で形成出来るので、パネルに予め開
口部を形成することを含む他の工程を必要としない。

本発明に基づく自己リベッティング・ファスナー・アセ
ンブリーは、ボルト、ねじ、非ねじ取付部を有するスタ
ッド、ボールファスナーを含むファスナーのように、突
出部を有する本発明に基づく自己取付けファスナーの総
称であり、１枚のパネルに取付けられるもので、フラン
ジ状のボデー部と、これの押圧面に共軸に設けられた取
付部と、パネルへの取付け前は円筒形を成し前記押圧面
と反対側の支持面に共軸に設けられたリベッティング用
の環状の胴部とを具備する自己リベッティング・ファス
ナーの該胴部の自由端部を半径方向外側へそして更に上
端開口部が前記支持面に向くようにＵ字形に変形してＵ
字形環状チャンネルに形成し、前記胴部によって前記パ
ネルに打抜き形成されたパネル開口部の近傍部を前記支
持面及び前記胴部で変形して、該パネル開口部の該近傍
部の前記ボデー部側の面を前記支持面及び前記胴部の外
周面の実質的に全面に圧接させると共に、該胴部の自由
端を前記パネルの他面に圧接させて前記支持面と前記胴
部とで前記パネル開口部の前記近傍部を包摂して前記Ｕ
字形環状チャンネルに実質的に完全に充填し、確実な機
械的接続部を形成して成る。

また、本発明に基づく自己リベッティング・ファスナー
のパネルへの取付方法は、フランジ状のボデー部と、こ
れの押圧面に共軸に設けられた取付部と、前記ボデーの
前記押圧面と反対側の支持面に共軸に設けられ該ボデー
部と一体で自由端部を有しパネルへの取付け前は円筒形
のリベッティング用の環状の胴部とを具備する自己リベ
ッティング・ファスナーを１枚の前記パネルに取付ける
ための方法であって、 （ａ）環状凹形ダイ・キャビティを有するダイ・ボタン
上に前記パネルを支持する工程と、 （ｂ）前記パネルの前記ダイ・キャビティと反対側に前
記胴部が該ダイ・キャビティに共軸になるように前記自
己リベッティング・ファスナーを設置する工程と、 （ｃ）前記胴部を前記自由端部で前記パネルに打込んで
パネル開口部を形成し、更に該パネル開口部を通して前
記ダイ・キャビティ内に打込む工程と、 （ｄ）前記胴部の前記自由端部を半径方向外側へ変形
し、次いで、前記ダイ・キャビティ内で前記ボデー部の
方へ変形して上端開口部が該ボデー部の方に向くＵ字形
環状チャンネルに形成する工程と、 （ｅ）前記（ｄ）の工程と同時に、前記パネルの、前記
開口部の周りの近傍部を前記支持面で打込んで該支持面
及び該胴部で変形させ、前記パネル開口部の前記近傍部
の前記ボデー部側の面を前記支持面及び前記胴部の外周
部の実質的全面に圧接させると共に、該胴部の自由端を
前記パネルの他面に圧接させて前記支持面及び前記胴部
とで前記パネル開口部の前記近傍部を包摂し、該近傍部
を前記Ｕ字形環状チャンネル内に実質的に充填して前記
胴部と前記パネルとを確実に機械的に結合する工程 とから成る。

以下、第１図乃至第６図に、本発明の前提を成す自己打
抜きリベッティング・ファスナー、その取付け装置及び
その取付法について説明をした後、第７図以降の図面を
参照して本発明の実施例を説明する。

第１図は、自己打抜きリベッテイング・ボルト10を示
す。このボルト10は自己リベッティング・ファスナーの
１種であり、用語の統一を図るため、以下、「ファスナ
ー10」と呼ぶことにする。ファスナー10は、雄ねじが形
成された円筒形取付部20と、この取付部20から半径方向
外側へ延びるフランジ状のヘッド部を構成するボデー部
30と、取付部20と共軸にこれの反対側に延びる環状打抜
き・リベッティング部を構成するリベッティング胴部40
から成る。リベッテイング胴部40の自由端41は打抜き・
リベッティング縁を形成している。なお、簡便のため、
以下、リベッテイング胴部40を単に「胴部40」と呼ぶ。

第１図に示すように、ファスナー10のボデー部30は、取
付部20の自由端21の反対側の端部にあって、取付部20側
の端面がこの反対側の端部を囲繞する環状押圧面31にな
っている。又、ボデー部30の反対側の面はスタンピング
縁33を有し胴部40の根元を囲繞する環状支持面32になっ
ている。環状の胴部40の自由端41は、底壁42に向って小
さな角度で円錐形状に傾斜する中央凹部43に入り込んで
いく開口部を形成する。実施例では、底壁42は、ファス
ナー10の軸に対して角度45を成す凸状円錐形になってい
る。実施例では、底壁42の外縁42aと支持面32はほぼ同
平面上にある。尤も、スタッド形のファスナーの場合、
中央凹部43の底壁42は種々のパネル厚さに応じて凸状に
してもよいし、凹状にしてもよい。

胴部40は環状壁部46になっており、その自由端41は、中
央凹部43との境界を成す切断・打抜き用の打抜き縁47と
環状の打込み・引抜き面48から成る。打込み・引抜き面
48はファスナー10の軸にほぼ直角であり、環状壁部46の
外周面50との間がアール付きの打込み・引抜き面49にな
っている。この実施例では、外周面50は、打込み・引抜
き面49からボデー部30へ向けてファスナー10の軸に対し
て逃げ角51で傾斜して延び、ボデー部30の支持面32にア
ーチ状面を介して連なっている。

第２図は、自己リベッティング・ファスナーを自己打込
みリベッティングねじファスナー100に適用したもので
あり、以後、用語の統一を図るため、この自己打込み・
リベッティングねじファスナー100を単に「ファスナー1
00」という。このファスナー100は、第１図のファスナ
ー10とは、ねじ付き取付部120の基端とヘッド部を成す
ボデー部130との間に、ファスナー100と共軸な案内・ス
ペーシング用段部125が設けられている点で異なる。こ
の案内・スペーシング用段部125は、取付部120側に取付
部120の基端を囲繞する環状の押圧面126を有し、又、ボ
デー部130側にこのボデー部130の押圧面131に移行して
いく移行部を有している。

第３図は、ファスナーの取付け装置の１例で、プランジ
ャ（プレス・ダイともいう）60と、中央のカウンタホー
ル・ダイ80とこれが挿入されている円筒孔75を有するダ
イ・ボタン（雌型ともいう）70とを具備している。後述
のように、プランジャ60は、取付けヘッド、シャットル
及び搬送装置を含む比較的複雑な取付け装置の一部品で
あってもよい。又、そのプランジャ60は、ファスナー10
の取付部20を受ける中央孔62と、ファスナー10のボデー
部30の押圧面31に係合する環状押圧端部61を有する。第
３図においては、第１図に示されたファスナー10は、取
付部20が中央孔62に受けられ、プランジャ60の環状押圧
端部61がファスナー10の押圧面31に係合して、取付け準
備が出来た状態にある。環状壁部46の自由端21の打込み
・引抜き面48はパネル90に当接している。パネル90は、
ファスナー10の縦軸に実質的に直角であり、ダイ・ボタ
ン70の座面71に支持されている。ダイ・ボタン70は、環
状胴部40に共軸で軸方向に凹んでいるダイ・キャビティ
72を有し、座面71は、アール部73を通してダイ・キャビ
ティ72に接続されている。ダイ・キャビティ72は、この
例では、座面71に実質的に平行な底壁74を有すると共に
これに連なる中央円筒孔75を有する。

第３図の、ダイ・アセンブリーである取付装置において
は、円筒形のカウンタホール・ダイ80は中央円筒孔75内
に摺動可能に設けられている。そして、カウンタホール
・ダイ80の先端部はダイ・ボタン70のダイ・キャビティ
72に達している。第４図に示すように、カウンタホール
・ダイ80の先端部は、底部82がダイ・キャビティ72の底
壁74の高さにほぼ等しく、かつ、円筒形の切断突起83に
達する円錐台形ボデー81を含む。この切断突起83は、フ
ァスナー10の中央凹部43の内径ににほぼ等しく、その自
由端は半径方向に切断縁84で仕切られている。この切断
縁84は、ファスナー10の打抜き縁47に一致・共同してパ
ネル90からスラグを打抜く。更に、切断突起83は、その
自由端に、中央円錐部85を有しており、この中央円錐部
85は、これがパネル90に接してパネル90から生じるスラ
グの横ずれを防止する。

後に述べるように、中間の工程は、プランジャ60の中央
孔62にファスナー10を挿入することを含む。次いで、プ
ランジャ60がダイ・ボタン70へ移動し、パネル90を打抜
き、第５図及び第６図に示すように、ファスナー10をパ
ネル90に取付ける。

プランジャ60が、ファスナー10と共に、カウンタホール
・ダイ80を有するダイ・ボタン70及びパネル90に対して
移動すると、ダイ・キャビティ72を覆っているパネル90
の部分が、ダイ・ボタン70のアール部73で囲まれたファ
スナー10の打込み・引抜き面48によってダイ・キャビテ
ィ72内に変形されていく。次いで、パネル90のこの部分
は、第５図に示すように、ファスナー10の打抜き縁47と
カウンタホール・ダイ80間でこれらによって剪断・打抜
きをされ、ファスナー10の環状壁部46の中央凹部43の内
径にほぼ対応する外径を有するスラグ91を形成する。こ
のスラグ91は、カウンタホール・ダイ80の中央円錐部85
の上でドーム状に変形され、中央円錐部85が更に移動し
ていくに連れて、中央凹部43に押入されていく。

ファスナー10をダイ・ボタン70に対して連続して移動さ
せていくと、ファスナー10の環状壁部46（つまりは胴部
40）がカウンタホール・ダイ80の円錐台形ボデー81の外
表面に押圧され、この環状壁部46の自由端41が半径方向
外側へダイ・キャビティ72に向けてＬ字形になるように
変形される。このため、Ｌ字形にされた環状壁部46の外
周面とボデー部30の支持面32によって環状溝52が形成さ
れる。又、ダイ・キャビティ72内に変形されていったパ
ネル90の部分は、環状溝52内で内側へ変形され、しっか
りしたファスナー・パネル・アセンブリーが形成され
る。

同時に、カウンタホール・ダイ80の中央円錐部85がファ
スナー10の凸状円錐形の底壁42の方へ押圧されることに
よって、相対した中央円錐部85と底壁42の円錐面とはス
ラグ91を半径方向外側へ変形し、中央凹部43内でスラグ
91を環状壁部46の内面にしっかりと押し当てる。これと
同時に、第６図に示すように、ボデー部30の支持面32は
パネル90の対向面に押圧される。支持面32がパネル90の
この対向面に押圧されていくに連れて、環状壁部46とパ
ネル90とが次第にリベット結合されていく。取付けの最
終段階では、環状壁部46はこれに押圧しているパネル90
の部分と中央凹部43にしっかりと押込められたスラグ91
との間に位置する。従って、ファスナー10は、追加の固
定手段や特別の成形工程を用いる事なしに、１回の連続
した工程で、パネル90に回転しないように固着される。

従って、スラグ91は、第１図及び第２図で示す、囲まれ
た中央凹部43を有するスタッド状ファスナーの取付けに
重要な役目をなし、かつ、ファスナー・パネル・アセン
ブリーの一体部分になる。このスラグ91は、環状の中央
凹部43内の、内向きに掛かる応力がほぼ最大になる部分
で、カウンタホール・ダイ80の中央円錐部85の先端上に
心決めされて支持されている。例えば、第５図に示す如
く、打抜きの直後には中央凹部43の開口部に位置するよ
うにし、パネル90の開口部の近傍が環状壁部46の外表面
に当ってダイ・キャビティ72内に変形していっても環状
壁部46が破損することを防止するようになっている。環
状壁部46の自由端41が半径方向外側へ変形されるに連れ
て、スラグ91はこの環状壁部46を補強しながら、中央凹
部43内の底壁42へ移動されていく。最後に、第６図に示
すように、スラグ91は、ファスナー・パネル・アセンブ
リーを補強しながら、底壁42に押圧されて変形され、上
述のように、ファスナー・パネル・アセンブリーと一体
になる。

ファスナー10の環状壁部46と取付部20の形状は、それぞ
れのファスナーの機能に応じたものになる。例えば、環
状壁部は、円筒形でも、６角形でも、８角形でも、その
他の環状形でもよい。又、取付部20は、ねじが形成され
ていてもいなくともよく、ボール、Ｕリンク、その他の
取付け手段になっていてもよく、又、全形状を用途に応
じて変えてもよい。

第７図は、この発明に用いられる自己リベッティング・
ファスナーの１実施例のスタッド・ファスナー150であ
り、これも用語の統一を図るために、以下、「ファスナ
ー150」という。ファスナー150は、半径方向に延びるフ
ランジ状ヘッド部をなすボデー部152と、ねじが形成さ
れていない取付部154と、自己打抜き・リベッティング
用の環状胴部156を有する。環状胴部156の外表面158は
ほぼ円筒形で、自由端のアールにされた打込み・引抜き
面160で終わっている。環状胴部156は、その自由端で開
口する中央凹部162を含む。環状胴部156の内面164は、
又、ほぼ円筒形であり、環状胴部156の自由端に隣接す
る打抜き面166で終わっている。中央凹部162は、この実
施例では、円錐状凹部である底壁168で終わっている。

ボデー部152の、取付部154側の上面である押圧面170は
環状であり、ボデー部152の下面、即ち、環状胴部156側
の支持面172も環状になっている。ボデー部152の側面17
4は、アール面又はアーチ状面176を介してボデー部152
の支持面172に連なっており、又、ボデー部152の支持面
172はアール面又はアーチ状面178を介して環状胴部156
の環状外表面158に連なっている。所で、「上」、
「下」の語は、ファスナーの使用状態に応じた相対的な
語で、説明上のものでしかない。上述の如く、例えば、
この発明においては、自己取付けファスナーは、ダイ・
プレスの上側ダイ部又は下側ダイ部に設置したダイ・ボ
タンを用いて取付けられる。更に、環状胴部156は、円
筒形、６角形、８角形等を含む任意の環状形状であって
よい。但し、第７図のスタッド形のファスナー150は簡
略化されたもので、環状胴部156の内外面158及び164が
平行な事から、ファスナーは安価になる。

第12図は、ダイ・ボタン180の１実施例である。このダ
イ・ボタン180は、パネル支持用肩部182と、環状のダイ
・キャビティ186から突出する中央突出ダイ部184を含
む。ダイ・キャビティ186の円錐台形斜面188は、肩部18
2から内向きに傾斜しており、中央突出ダイ部184とでＥ
字形の形状をなすようになっているとよく、円滑なアー
チ状面190によって傾斜した外面188は肩部182に連な
る。中央突出ダイ部184の自由端は、望ましくは比較的
鋭い頂部194を有する凸状円錐面192になっている。中央
突出ダイ部184の外縁は、中央突出ダイ部184の自由端の
環状平面198とダイ・キャビティ186の上部の平坦な円筒
面200とによって規定される比較的鋭い打抜き縁乃至は
剪断縁196になっている。ダイ・キャビティ186の底面20
2はセミコロイド形で、傾斜する外面188に隣接する環状
へり部204で終わっている。環状へり部204は外面188と
底面202に連なっている。なお、面200と202を合せて環
状ダイ面と呼ぶ事にする。

第８図乃至第11図及び第14図は、第７図のスタッド形の
ファスナー150を第12図のダイ・ボタン180内でパネルに
取付ける方法の実施例を示す。まず、環状胴部156をパ
ネル206に向けてファスナー150をパネル206に位置させ
る。ファスナー150の軸はパネル206の平面にほぼ直角で
ある。第８図乃至第11図及び第14図に示す取付装置にお
いては、ファスナー150は、ファスナー150の取付部154
を受ける軸孔212を有するプランジャ210によってパネル
206に打込まれる。プランジャ210は、ファスナー150の
ヘツド部であるボデー部152の押圧面170に担持される環
状プレス面214を有する。そして、プランジャ210とダイ
・ボタン180を相対運動させることにより、ファスナー1
50をパネル206に打込む。

第８図に示すように、まず、環状胴部156の自由端のア
ールのついた打込み・引抜き面160に係合し、パネル206
はダイ・キャビティ186内に変形されていく。そして、
環状壁156の自由端の領域内にあるパネル206の部分は、
中央突出ダイ部184の先端部の凸状円錐面192に当ってド
ーム状に変形され、剪断・打抜き前にパネル206のこの
部分を保持する。

次いで、第９図に示すように、パネル206は剪断・打抜
きをされる。即ち、パネル206は、環状胴部156の自由端
に隣接する打抜き面166と中央突出ダイ部184の外側の剪
断打抜き縁196との間で剪断され、中央突出ダイ部184の
円錐部上で環状胴部156の中央凹部162内にスラグ216を
形成する。ダイ・ボタン180の剪断打抜き縁196の形状
は、円形、６角形、８角形などあるが、環状胴部156の
内面形状に同じにし、打抜き縁が合致してパネルの剪断
・打抜きをするようにする。環状胴部156の打抜き面166
は中央凹部162の軸から外側へ傾斜する面取り面になっ
ていることが望ましい。パネル206の剪断は打抜き面166
に沿って生じ、環状胴部156の内面164の内径よりも僅か
に大きな外径を有するスラグ216を形成し、締りばめを
構成する。打抜き面166が傾斜しているために、「自動
補正」が行なわれ、最小の力でパネル206がきれいに剪
断される。環状胴部156に鋭利な縁がないので、最終取
付作業中に環状胴部156の自由端及びパネル206の打抜き
縁が割れることが少なくなる。

第10図に示すように、ファスナー150とダイ・ボタン180
が連続して相対的に運動していくと、環状胴部156の自
由端がダイ・キャビティ186の底面202に係合し、同時
に、パネル206の打抜かれた縁部218に隣接する部分が環
状胴部156の外表面158に当って引抜かれる。このように
して、スラグ216は、環状胴部156の自由端とダイ・キャ
ビティ186の凹状セミトロイド形の底面202との接触点を
ちょうど越えた、環状胴部156内の半径方向内向きの応
力が最大になる点に位置する。従って、取付作業中、ス
ラグ216が環状胴部156が内側へ崩壊していくことを阻止
する。ファスナー150とダイ・ボタン180との間の相対運
動が継続していくと、環状胴部156の自由端をダイ・キ
ャビティ186の底面202に当てながら、半径方向外側へ変
形し、更にボデー部152側へ変形して、第11図に示すよ
うに、環状胴部156の自由端部をボデー部152の方へ開口
するフック乃至はＵ字形チャンネル（この自由端部は第
14図に156aで示されている）に形成する。

ボデー部152のパネル206の、打抜かれた縁部218に隣接
する部分（近傍部）206aは、アーチ状面になっている肩
部176がパネル206に打込まれていくと、この肩部176に
よって、環状胴部156の自由端に形成されたフック状端
部156aとファスナー150のボデー部152との間に閉じ込め
られる。スラグ216は、環状胴部156の中央凹部162内を
移動し、環状胴部156で半径方向内向きの応力が最大に
なる点に位置している。中央突出ダイ部184の凸状円錐
面192は、環状胴部156内でのスラグ216の横振れ（これ
は、パネル206とファスナー150の環状胴部156との間に
機械的結合をするのに悪影響を与えるものである）を防
止するものである。ファスナー150とダイ・ボタン180と
の間の相対的運動が続くと、第14図に最も良く示されて
いるように、ファスナー150のボデー部152と環状胴部15
6の半径方向外側へ変形したフック状端部156aによって
規定されるチヤンネル内で、パネル206の打抜かれた縁
部に隣接した縁部218が逆向きに曲げられる。

第14図は、スタッド形のファスナーについてのファスナ
ー・パネル・アセンブリーの最終形状を示す。この状態
では、環状胴部156は、第１部である管状部156bと第２
部である半径方向外側へ開いたフック部156aを有する。
パネル206から打抜かれたスラグ216は、中央突出ダイ部
184の凸状円錐面192によって、中央凹部162の底壁168に
押しつけられて変形されたものである。そして、中央凹
部162の底壁168に押しつけられて半径方向外側へ変形さ
れて、中央凹部162の内面164の接触しこれにしっかりと
喰い付き、ファスナー・パネル・アセンブリーと一体に
なる。

パネル206は、パネル支持用肩部182に担持された主要部
と、この主要部の面からからずれてダイ・キャビティ18
6の円錐台形面18と環状へり部204に担持される第２部分
206aを有するに至る。この環状へり部204は、パネル206
がダイ・キャビティ186へ変形していくのを制限し、環
状胴部156のフック状端部156a内でパネル206の最終的な
変形が行なわれている間、パネル206を支持しているも
のである。既に述べたように、パネル206の、打抜かれ
た縁部に直ちに隣接した部分は、ボデー部152の底面172
と環状胴部156のフック端部156aとの間で反対方向へ曲
げられて、環状胴部156のフック状端部156a内にしっか
りと閉じ込められる拡大した環状玉縁部218aが得られ
る。環状玉縁部218aは、ファスナー・パネル・アセンブ
リーを更に補強する。最後に、ファスナー150のボデー
部152は、既に述べたように、パネル206に打込まれてお
り、その押圧面170がパネル206に主要部にほぼ平行にな
り、パネル206にほぼ面一に取付けられる。このこと
は、他のパネルのような別の構造体をファスナー150の
取付部154に取付ける使用例について、多くの場合特に
利点になる。打抜き面166は湾曲変形されてフック状の
自由端の最外端に位置し、パネル150とファスナー150の
フック状端部156aの割れを防止する。

第14図に示すように、製造されたファスナー・パネル・
アセンブリーは、極めて丈夫で剛性に富んでおり、この
ことは、パネル206の平面から突き出た取付部154を有す
るアセンブリーに特に重要である。実際、多くの場合、
ファスナー・パネル・アセンブリーを押し通し又は押出
す強度は、取付部154の強度よりも大きくされている。
押出し強度は、ファスナー150を取付けた方向と同じ方
向へ取付部154をパネル206から引くことによって測定さ
れる。また、引抜き強度は、ファスナー150をパネル206
を押し通すことによって測定される。第13図に示すよう
に、ダイ・ボタン180内に回転防止手段が設けられてお
り、この場合、ダイ・ボタン180のトルク強度はスタッ
ド状のファスナー150と同じにされている。第13図に示
されたダイ・ボタン180においては、傾斜した外面（傾
斜面）188に３つの平面220が形成されている。これらの
平面220は、中央突出ダイ部184の凸状円錐面192の軸に
ほぼ平行であり、環状へり部204からダイ・ボタン180の
肩部182へ延びている。これらの平面220は、パネル206
を変形させて、優れた回転防止手段を形成する。

ここで、打抜き・剪断「面」は、第１図に示されている
自己取付けボルトであるファスナーの鋭利な打抜き縁47
のような比較的鋭利な打抜き縁と、第７図に示された自
己取付けスタッドであるファスナーの面取りして形成し
た打抜き面166を含む。第27図乃至第29図に示された自
己打抜きナットのようなファスナーのファスナー・パネ
ル・アセンブリーからスラグ652を最終的に除去するあ
る例では、鋭利な打抜き縁が望ましい。他方、面取りさ
れた打抜き面は、第７図のスタツド形のファスナーに関
して述べたように、ファスナー・パネル・アセンブリー
に一体になる場合には望ましい。少量生産においては、
このような取付け装置はダイ・ボタンと簡単なプランジ
ャを含んでいる。そして、ファスナーを単にプランジャ
に挿入し、このプランジャをダイ・ボタンの方へ打込ん
でファスナーを取付けてもよい。他方、大量生産では、
自己取付けファスナーをプランジャに供給し、取付けの
ために、方向決め、整合を自動的にしなければならな
い。しかし、突出する取付部を有するスタッド形のファ
スナーを自動的に供給し、整合し、取付けることには特
別の問題がある。何故ならば、取付けの度毎に、それに
先立ち、ファスナーをダイ・ボタンに非常に正確に整合
しなければならないからである。スタッド形のファスナ
ーを供給し取付けるのに特に設けられた取付け用ボデー
部（ヘッド部）の２例について次に説明する。

第15図乃至第19図に示すように、取付けヘッド装置250
は、特にこれだけにというのではないが、第１図、第２
図及び第７図に示されている自己取付けボルト、ねじ及
びスタッドファスナーのような自己取付けファスナーの
取付けに適している。既に述べたように、スタツド形フ
ァスナー300はヘッドをなすデー部372と、取付部370
（ねじ付き、ねじ無しに関わらない）とスカート状の自
己打抜き・リベット用胴部374とを含む。この形式のフ
ァスナーをプランジャとダイ・ボタン（図示せず）に対
して正確に指向、整合しなければならない。ダイ・ボタ
ンは、通常、固定ダイ部材（固定シューともいう）に固
定され、取付ヘッド装置は、通常、可動ダイ部材（可動
シューともいう）に固定される。しかし、これらの両ダ
イ部材の配列は交代してもよい。

第15図に示す通り、取付けヘッド装置250は、本発明の
自己リベッティング・ファスナー・アセンブリーを製造
するのに用いるもので、ベース部材252と、相対的に可
動のノーズ・アセンブリー254を含む。この取り付けヘ
ツド装置250では、ベース部材252は、裏打板258によっ
て上側可動ダイ部材256に取付けられている。この取付
けヘツド装置250では、円筒形のプランジャ260は横ピン
262又は他の適当な手段によってベース部材252に固定さ
れる。ベース部材252とノーズ・アセンブリー254との間
の相対運動は、この例では二重作動空圧ピストンである
ピストン・アセンブリー264によって制御される。この
ピストン・アセンブリー264は、半径方向に延びるフラ
ンジ268及びスリーブ270によって裏打板258に固定され
るピストン・シリンダ266を有する。このピストン・シ
リンダ266は、ピストン・チャンバ323の下端を封止する
内側のＯリング・シール272を有する。ピストン・アセ
ンブリー264は、従来のシール・リング276を有する外側
ピストン・ヘッド274を含み、又、ノーズ・アセンブリ
ー254のマガジーン・プレート282内に螺合したねじ付き
端部280を有するピストン・ロッド278を含む。緊締ナッ
ト284によって、ピストン・ロッド278がマガジーン板28
2からねじ緩みを起こすのを防止する。なお、ピストン
・アセンブリー264、外側ピストン・ヘッド274、ピスト
ン・ロッド278は、作動装置を構成する。

ノーズ・アセンブリー254のマガジーン・プレート282
は、以下に述べるように、自己取付けスタッド形のファ
スナーの取付け作業中に、プランジャ260を往復動可能
に受ける円筒形プランジャ通路286を含む。マガジーン
・プレート282は、又、これにストッパ・リング290によ
って固定される従来の黄銅製ブッシュのようなプランジ
ャ260を摺動可能に受けるガイド・ブッシュ288を含む。
ストッパ・リング290は、又、ノーズ・アセンブリー254
とベース部材252との相対運動を制限する。この例の取
付け装置250では、ストッパ・リング290は黄銅製ガイド
・ブッシング288を圧入した鋼製リングである。ファス
ナー300は、後に述べるように、可撓性チューブを介
し、従来の迅速接続継手のような管継手292を通じて開
口部304に受けられる。マガジーン・プレート282は、可
撓性チューブからファスナー300を受ける第１通路294
と、プランジャ通路286に斜めに延び、かつ、管継手292
を通して、ホッパーのようなファスナー供給源からプラ
ンジャ通路286へファスナー300を自重により移送するた
めにプランジャ通路286に連通する下向きに傾斜するフ
ァスナー搬送路296とを含む。

自己取付けスタッド形のファスナー300は、ねじ又はそ
の他の固定具によってマガジーン・プレート282に取付
けられたノーズ302内の円錐形開口部304内に受けられ
る。円錐形開口部304は、ばね付勢された２個の摺動部
材306によって規定され、この摺動部材306各々は、第18
図に示すように、半円錐形面304aを有している。各摺動
部材306は、実施例では、一端が対応の摺動部材306に係
合し他端がスナップ・リング310（第17図）に係合する
コイルばね308によってばね付勢されている。第15図及
び第18図に示すように、コイルばね308は、通常、摺動
部材306を閉じており、ファスナー300を保持するように
なっている。第16図及び第19図に示すように、ねじ309
をノーズ302の両側に螺設し、摺動部材306を位置決めす
るようになっている。ノーズ302は、又、摺動部材306の
円錐形開口部304及びマガジーン・プレート282のプラン
ジャ通路286に共軸に整合し、これらに連通する円筒形
開口部312を含む。

マガジーン・プレート282は、案内柱314を有する。そし
て、この案内柱314は、ピン等（図示せず）によってマ
ガジーン・プレート282に固定され、かつ、上側可動ダ
イ部材256内の円筒穴318に往復動可能に受けられる端部
316を含む。空気ライン継手320は裏打板258に螺設さ
れ、この裏打板258は、この空気ライン継手320を介し
て、ピストン・シリンダー266内のピストン・チャンバ
ー323に連通する空気ライン322を含む。マガジーン・プ
レート282に螺設された他の空気ライン継手324は、別の
空気ライン326を通じてピストン・ロッド278の下端に連
通している。ピストン・ロッド278は、後述のように、
ベース部材252とノーズ・アセンブリー254の間を詰める
ために使用される軸方向通路328を含んでいる。

裏打板258は、又、空気ライン332を介してダイ・アセン
ブリーの操作装置に連通する空気検知通路330を有す
る。この空気ライン332は、継手334によって裏打板258
に接続されている。自己打抜きファスナー300は空気ラ
イン336を介して供給タイミングが設定された空気圧に
よって第１通路294から開口部304へ供給される。空気ラ
イン336は、傾斜した空気ライン338を介して第１通路29
4に連通している。ファスナー300が第17図で300aで示す
位置にきていて、これに空気ライン336を通じて圧力が
掛かると、300aにあるファスナー300が円錐形の開口部3
04へ移動され、取付けの準備ができる。しかし、ストッ
パ機構342は、開口部304に位置したファスナー300の取
付けが完了するまでは、次のファスナー300が300aで示
す準備位置に入ることを阻止する。このストッパ機構34
2は、ねじ346又はその他の取付け具によってベース部材
252に固定されたストッパ・ブラケット344を含む。スト
ッパ機構342はストッパ・ブラケット344に固定された２
枚の離間したストッパ・プケート348を含む。各ストッ
パ・プケート348は、第20図乃至第25図を参照して後に
詳述するように、取付けヘッド装置が開放されて第15図
に示す位置ある時にのみ、ファスナー300を300aで示す
位置に到達させるスロットを有する。

第16図に示すように、プランジャ260は、ファスナー300
の取付部370を往復動可能に受ける第１軸孔350と、ファ
スナー300のボデー部372を保持する環状端部352を含
む。既に述べたように、ファスナー300は、環状スカー
ト状の胴部374を有する。

第16図に最も良く示すように、プランジャ260の自由端
部内にある軸孔350は、第１ピン356を受ける小径の第２
軸孔355に連通しており、この第１ピン356のヘツド部35
8は、第２軸孔355よりも若干大径の第３軸孔359に往復
動可能に挿入されている。円筒形の第２ピン360は第３
軸孔359内に往復動可能に受けられ、第１ピン356のヘッ
ド部358上に支持されている。第１ピン356の、ヘッド部
358と反対側の端部はプランジャ260の下端部の第１軸孔
350内にある。そして、第19図に示すように、ファスナ
ー300の取付部370が第１軸孔350内にあってプランジャ2
60が下降する時、第１及び第２ピン356及び360が第16図
に示す位置から上方へ動かされる。プランジャ260は、
又、接触感知スイッチ362を有し線364によって操作装置
の制御部に接続されている。このスイッチ362の機能は
後述する。

第15図に最も良く示すように、二重作動ピストン・アセ
ンブリー264は、Ｏリング・シール384及びリング・ベア
リング386を有し、また、内側チャンバー382内を往復動
する内側ピストン・ヘッド380を有する。外側ピストン
・ヘッド274はピストン・チャンバー323と、内側ピスト
ン・ヘッド380とリング・ベアリング386との間のチャン
バー323aとを連通させるポート388を有する。空気ライ
ン継手320と空気ライン322を通じて空気圧がピストン・
チャンバー323に連続的に供給される。第15図に示す開
放位置では、空気圧は、又、マガジーン・プレート282
内の通路326とピストン・ロッド278内の軸方向に延びる
通路328を介して内側チャンバー382に供給される。内側
チャンバー382内の圧力は内側ピストン・ヘッド380に掛
かって、第15図に示すようにピストン・アセンブリー
（380,278）を前進させる。しかし、通路326内の圧力を
除くと、ポート388を介してチヤンバー323a内に掛かっ
ているチャンバ323内の圧力が内側ピストン・ヘッド380
を上方へ動かし、ノーズ・アセンブリー254とベース部
材252とが近付き、第17図に示すように、これを閉じ
る。次に、第15図乃至第19図を参照して取付けヘッド装
置の作動を説明する。

ピストン・アセンブリー264がこの装置を開閉し、か
つ、ばね作用をする。スタッド形のファスナー300を設
置するために、取付ヘッド装置250を開いて、通路322及
び326の両方に圧力を掛けると、第15図に示すように、
ベース部材252とノーズ・アセンブリー254との間隔が開
く。次いで、ファスナー300は、２点鎖線300aで示す位
置に設置されてから、空気ライン336、空気ライン継手3
40及び空気通路338を通じて掛けられた圧力で開口部304
に送られて、ここでこの開口部304内で心決めと方向決
めが自動的に行なわれる。即ち、第15図に示すように、
開口部304は、ファスナー300の環状の自己打抜き・リベ
ッティング用の胴部374を受け、取付部370をプランジャ
260の軸に共軸に整合させた状態でファスナー300がその
向きを整えられて設置される。

次に、通路326への圧力の供給を止めると、第17図及び
第19図に示すように、ノーズ・アセンブリー254がベー
ス部材252の方へ相対的に動かされて閉じられる。この
位置では、ファスナー300の取付部370の自由端は、プラ
ンジャ260内の第１軸孔350内にあって、第１ピン356に
当っている。次いで、第１ピン356及び第２ピン360が第
19図に示すように上昇され、第２ピン360がスイッチ362
に接触してこれを閉じる。スイッチ362が閉じたことに
より、ファスナー300がノーズ・アセンブリー254の開口
部304内に正確に方向決めと整合が行なわれた状態で設
置されたことが確認される。ファスナー300が整合され
ないで挿入されると、取付けヘッド装置が破損され、時
間の損失になり、可なりの修理費がかかるが、ファスナ
ーの取付け準備段階で、スイッチ362でファスナー300の
位置決めを確実に行なえるようになる。

次いで、上側可動ダイ部材256は下側ダイ部材（この実
施例では図示されていない）の方へ動かされる。この下
側ダイ部材は、第３図に示したダイ・ボタン70、更に望
ましくは、第12図に示したダイ・ボタン180を含む。第1
2図のダイ・ボタン180は、中央突出ダイ部184をプラン
ジャ通路286に共軸に整合させ、かつ、ファスナー300の
胴部374内に往復動可能に受ける状態で、下側ダイ部材
に固定されている。上側可動ダイ部材256とノーズ・ア
センブリーが更に近付くと、プランジャ260がノーズ・
アセンブリー254に対して動き、プランジャ260の下側の
環状端352をファスナー300のボデー部372に係合させ
る。次いで、ファスナー300は、ノーズ・アセンブリー2
54を通して打込まれ、第７図から第11図と第14図に順次
に示されているように、ダイ・ボタン180上に設置した
パネルにファスナー300を取付ける。

第20図乃至第25図は、自動取付けスタッド形のファスナ
ーに特に適した取付けヘッド装置の別の例である。

第20図を参照して、取付けヘッド装置400は、上側プラ
ンジャ・アセンブリー402とシャトル・フィード・アセ
ンブリー404を有する。プランジャ・アセンブリー402
は、上側ダイ・シュー・プラテン408に固定された上側
プランジャ406を有する。この上側プランジャ406は、チ
ャンバー432を有する円筒形のガイド・カートリッジ410
内を往復動するものであり、Ｏリング・シール414等に
よってガイド・カートリッジ410の内壁との間が封止さ
れるピストン・ヘッド412を有する。ピストン・ヘッド4
12は、保持リング416によって上側プランジャ406の中間
部418に取付けられる。上側プランジャ406は、割型の下
側プランジャ・アセンブリー442を受ける円筒部420を有
する。

ピストン・シリンダ・アセンブリー（422,450）の内側
ピストン422は、上側プランジャ406内の円筒孔424内に
往復動可能に設けられており、Ｏリング等によって円筒
孔424内に封止されるピストン・ヘッド426と環状ベアリ
ング428を有する。上側ピストン・ヘッド412は、ガイド
・カートリッジ410のチャンバー432内で往復動し、ガイ
ド・カートリッジ410の上端は、上側プランジャ406の上
昇を制限するスナップ・リング434とシール436を含む。
Ｏリング・シール438がガイド・カートリッジ410の下端
に設けられており、この下端と上側プランジャ406の下
端部の円筒部420との間を封止している。ドエルピンを
含む色々な種類の固定具によって、ガイド・カートリッ
ジ410の下端がストリッパ・プレート440に固定されてい
る。上側プランジャ406の円筒部420は割型の下側プラン
ジャ・アセンブリー442を受ける。下側プランジャ・ア
センブリー442は、第20図に示すように、第１下側プラ
ンジャ444と、通常は下側プランジャ444から離されてい
る環状の上端448を含む第２プランジャ446とを有し、ピ
ストン・シリンダ・アセンブリー（422,450）のピスト
ン・ロッド450が下側プランジャ444の上端に係合する。
ストッパ・ピン452とストッパ・リング454は、以下に述
べるように、第２プランジャ446の軸方向上向きの運動
を制限する。割型の下側プランジャ・アセンブリー442
の下端部は、ノーズ部456の取付けヘッドのプランジャ
孔458内を往復動する。

従来の空気用取付け具462によってガイド・カートリッ
ジ410に取付けられる空気圧ライン460が、上側プランジ
ャ406内に形成された通路465及び467を介して上側プラ
ンジャ406内の内側チャンバー464に連通しており、上側
プランジャ・アセンブリー402を開放する空気圧が空気
圧ライン460から内側チャンバー464内に供給されるよう
になっている。内側チャンバー464はプラグ466で封止さ
れる。上側プランジャ・アセンブリー402は、取付ヘッ
ド装置400がコイルばね468、その他の適当なばね装置に
よって開放される時、通常、第20図で示す開放位置に設
定される。

自己取付けスタッド形のファスナー300は、可撓管470を
介してシャトル・フィード・アセンブリー404へ供給さ
れる。ファスナー300は、既に述べたように、突出する
取付部370と、ボデー部372と、打抜き・リベット用環状
の胴部374を有する。ファスナー300は、まず、可撓管用
アダプタ472内に形成された孔474に受けられる。ストッ
パ・アセンブリー476はファスナー300を毎回１個ずつシ
ャトル・フィード・アセンブリー404へ搬送する。第22
図に最も良く示すように、ストッパ・アセンブリー476
は、スロット480が形成された上板478を有する。スロッ
ト480の開放端は傾斜縁482を有し、ファスナー300のひ
っかかりを防止する。ストッパ・アセンブリー476は、
上板478にほぼ平行に延びるように突出する下板486を有
する下側ブロック部材484を含む。上板478はねじ488又
はその他の固定具でブロック部材484に固定される。ス
ロット480には拡大された開口部が設けられ、この開口
部でファスナー300のボデー部372を受ける。そして、下
板486はこの開口部の下側に位置している。

ファスナー300は、従来の空圧ピストン492を有するシャ
トル・ブロック490を含むシャトル502によって下側プラ
ンジャ444へ搬送される。空圧ピストン492は、シャトル
・ブロック490にねじ結合されるねじ付きニップル494を
含む。空圧ライン496は、空圧ピストン492に接続・連通
され、ピストン・ロッド498を前進、後退させる。ピス
トン・ロッド498は、シャトル502に螺設されナット504
によって固定されるねじ端部500を有する。シャトル・
ブロック490及びストッパ・アセンブリー476のブロック
部材484それぞれの内部に形成された相対峙する孔508及
び510内にコイルばね506が受けられている。コイルばね
506は常時ストッパ・アセンブリー476を第20図で左側へ
付勢しているが、シャトル502内に設けたストッパ・ピ
ン512が、シャトル502が前進するまで、ストッパ・アセ
ンブリー476が左行するのを防止している。

この例では、シャトル502の移動がシャトル・ガイド520
のレール522によって案内され、又、このシャトル・ガ
イド520の底からストッパ524が突出している。シャトル
・ガイド520が、ねじを含む適当な固定具によってスト
ッパ・プレート526に取付けられる。ストッパ・プレー
ト526はストッパ・アセンブリー476の下板486の先端部
を受ける溝528が形成されており、支持板530に取付けら
れている。この支持板530はストリッパー・プレート440
に取付けられている。第20図に示すように、ストッパ・
アセンブリー476の上板478の先端部は、支持板530の上
面に受けられている。第21図は、下側プランジャ・アセ
ンブリー442の横断面図である。第１下側プランジャ444
は、この中にファスナー300を受けた時に、ファスナー3
00の取付部370を着脱可能に保持する１以上の小さなロ
ッド・マグネット532を含む。球534によって、ロッド・
マグネット532にファスナー300の取付部370を押圧す
る。これらの球534は、ねじ又はプラグ538によって保持
された小さなコイルばね538によって付勢されている。
取付け作業の準備が出来たファスナー300の位置決め及
び方向決めを更に確実にするため、従来の光反射型検知
装置540をプランジャ通路内に設けてもよい（第20
図）。

次にこの取付けヘッド装置の作動を説明する。上述の通
り、第20図は、取付けヘッド装置400が充分に開放して
おいて自己取付けファスナー300を取付ける際の取付け
ヘッドの状態を示す。取付けヘッドは、空圧ライン460
から空気を入れることによって第20図に示すように「開
放され」、これによって圧力がチャンバ432及び通路46
5,467を通してチヤンバー464に伝達され、プランジャ40
6を上昇させるようにチャンバー464の容積を大きくす
る。ストッパ・ピン452はストッパ・リング454に係合
し、取付けヘッド装置400が更に上昇するのを制限す
る。ファスナー300はシャトル502内に設置される。今ま
で割型の下側プランジャ・アセンブリー442に設置され
ていたファスナー300はパネルに取付けられてここから
取り除かれた状態になっている。既に述べたように、ダ
イ・ボタンは、その中央突出ダイ部をプランジャと共軸
に整合させた状態で、固定下側ダイ部材（図示せず）に
設置される。ダイ・ボタンを下側ダイ部材にしっかりと
保持することが非常に大切である。次いで、パネルが取
付けヘッド装置400内でダイ・ボタン上方に挿入され、
ファスナー300を受ける準備が完了する。多くの場合
は、ファスナーの取付け作業中、パネルを静止した下側
ダイ部材に固定し、パネルが動かないようにする。更
に、ファスナーの取付けと同時に取付けヘッド装置400
内で形成しても良い。パネルの成形は、１回のストロー
クで行なうようにしてもよく、段階的な形成を行なうダ
イを用いてもよい。

空圧ピストン492は、まず、空気ライン496からの空気圧
によって操作される。この空圧ピストン492はシャトル5
02を第20図で左側へ動かし、スタッド・ファスナー300
を第20図に示す位置から第23図に示す位置へ移動させ
る。シャトル502は、第21図に示すように、ファスナー3
00の取付部370を押して、球534の間を通過させ、ロッド
・マグネット532に係合させる。第23図に示すように、
シャトル502の移動はストッパ524によって制限される。
シャトル502が動くと、第20図に示すように、ストッパ
・ピン512によって保持されていたストッパ・アセンブ
リ476が開放される。ストッパ・アセンブリー476は、第
23図に示すように、コイルばね506によって左側へ付勢
され、ファスナー300を第20図の300aの位置から開放
し、第23図に示すように、スロット480の拡大部を通し
てストッパ・アセンブリー476の下板486に係止させる。
既に述べたように、光反射検知装置540を設けて、取付
け準備のために第１下側プランジャ444内にファスナー3
00が所定位置に設定されたことを確認するようにしても
よい。次いで、取付けヘッド装置400を作動させ、上側
ダイ・シュー・プラテン408を下降させ、第24図に示す
ように、割型の第１下側プランジャ444を閉じる。これ
によって、上側プランジャ406は、第２下側プランジャ4
46の環状上部448に圧接しながら、筒状のガイド・カー
トリッジ410に押入されていき、第24図に示すように、
下側プランジャ・アセンブリー442を閉じると共に、第
２下側プランジャ446の下端の下の軸孔542（第20図、第
21図）をも閉じる。第１下側プランジャ444は、ロッド
・マグネット532によって所定位置に保たれるファスナ
ー300のボデー部372に当る環状端部544を含む。この取
付け完了と同時に、シャトル502を空圧ピストン492で後
退させ、前回の作業が完了すると、次のファスナーの取
付けの準備ができるようにする。今は、第25図に示すよ
うに、下側プランジャ・アセンブリー442は一体物のユ
ニットとして作用し、ファスナー300の取付けの準備が
なされる。

最終取付け段階で、上側ダイ・シュー・プラテン408が
上側プランジャ406に係合し、第25図に示すように、自
己打抜き・リベッティングを行なう胴部374をダイ・ボ
タン562上にあるパネル560に打込む。今度は、シャトル
502が充分に後退され、新しいファスナー300はシャトル
560内に落下する。プランジャ・アセンブリー402は空気
ばねアセンブリーとして作用する。取付けヘッド装置40
0を開放すると、取付けヘッド装置400は、上側プランジ
ャ・アセンブリー406とコイルばね468によって第20図に
示す状態に復し、ファスナー300をシャトル502内に設置
し、取付け工程を繰り返す準備をする。

第26図は、自己打抜きスタッドであるファスナー300の
積み重ねの仕方を示す。これらのファスナー300を第15
図乃至第25図に開示された取付けヘッド装置に供給する
に当って、これらのファスナー300を空気圧を掛けて可
撓性管を通して取付けヘッド250又は400へ供給してもよ
い。容易に参照できるように、ファスナー300を重ねた
ものは、第20図乃至第24図に示した取付けヘッドに供給
するように示されているが、第15図乃至第19図に示す取
付けヘッド装置に用いるようにしてもよい。

上述の通り、スタッド型のファスナー300は、可撓管470
を通して取付けヘッドに供給することが望ましい。第20
図乃至第25図の取付けヘッドにおいては、ファスナー30
0を可撓管用アダプター472に供給する。各スタッド型の
ファスナー300は、環状スカート状の自己打込み・リベ
ッティング用の胴部374と、ボデー部372と、取付部370
を含む。望ましい実施例では、胴部374は取付部370の外
径よりも大きな内径を有し、又、取付部370の長さは、
筒状胴部372内の凹部の深さよりも大きくされ、ファス
ナー300の「可撓な」積み重ねは可撓性管470を通してフ
ァスナー300の供給を可能にする。可撓性管470はファス
ナー300の供給源に接続されている。このファスナーの
供給源は、例えば、従来のホッパーのようなもので、フ
ァスナー300を、空気圧を掛けて、可撓性管470に供給す
るようになっている。ファスナー300を積み重ねると言
う特性で、取付けヘッド装置内でファスナーを大量生産
方式で取付けることが出来る事になる。

第27図乃至第29図は、ナット・ファスナーの形態のファ
スナー600の実施例を示す。このファスナー600は、ヘッ
ドを成しねじ孔604を有するボデー部602と、自己打抜き
・リベッティング用の環状スカート状の胴部606を含
む。環状の胴部606は、第１図及び第２図のファスナー
と同様に、アールになった打込み・引抜き面608と胴部6
06の内縁の打抜き縁610を有する自由端を含む。胴部606
は、アーチ状の面616で半径方向外側に離間したボデー
部602の外表面612につながっていることが望ましく、こ
の場合、アーチ状の面616が環状の支持面614を規定す
る。更に、ボデー部602の、支持面614に隣接する外縁61
8は既に述べた理由でアールになっていることが望まし
い。ボデー部602の反対側の端面は、ファスナー600をパ
ネルへ打込むための押圧・打込み用の打込み面620にな
っている。胴部606の内面622は円滑であることが望まし
い。

第28図及び第29図は、第27図のファスナー600の取付け
方法を示す。第５図、第６図、第８図乃至第11図及び第
14図とこれらに基づく説明から理解されるように、取付
装置はプランジャ630及びダイ・ボタン632を含む。ダイ
・ボタン632は、セミトロイドのダイ・キャビティ634
と、これと別のカウンター・ダイ636を含む。このカウ
ンター・ダイ636は、ダイ・キャビティ634と共軸にダイ
・ボタン632内に形成された孔638に往復動可能に受けら
れている。プランジャ630は、ファスナー600の環状押圧
面620に係合する下方の環状端面640と、プランジャ630
内の軸孔644内に往復動可能に受けられるラム642を含
む。

スタッド状ファスナーについて説明したのと同様に、フ
ァスナー600は、まず、胴部606をダイ・キャビティ634
に共軸に整合するようにしてパネル650に対向して設置
される。次いで、胴部606はパネル650とダイ・キャビテ
ィ634内に打込まれ、パネル650からスラグ652を打抜
く。スラグ652は、カウンター・ダイ636の中央突出ダイ
部654上で心決めされる。次いで、スラグ652は、胴部60
6の内面622で規定される凹部624内に押入され、胴部606
の自由端がダイ・キャビティ634内で変形され、第28図
に示すように、パネル650の、打抜かれた縁656に隣接す
る部分と、望ましくは、フック状乃至はＵ字状に変形さ
れた胴部606とで機械的結合部を形成する。スラグ652は
凹部624内の応力が最大になる所に位置し、胴部606が半
径方向外側へ変形している間、胴部606の破損を防止す
る。これで、ナット・パネル・アセンブリ、即ち、ファ
スナー・パネル・アセンブリーは出来上がったが、この
ようにして永久的に取付けられたファスナー600を使用
できるようにするためには、この実施例の場合は、スラ
グ652を取除かなければならない。このスラグ652の除去
は、ラム642をファスナー600のねじ孔604を貫通させ、
スラグ652を胴部606の環状の凹部624から押出すことに
よって行なわれる。尤も、ねじ部604が胴部606の内面62
2よりも大径の場合には、スラグ652をカウンター・ダイ
636によって胴部606の凹部624から押出してもよい。

この自己取付けナット・ファスナー600の取付け方法
は、ナット・ファスナー・パネル・アセンブリーが完成
した後に胴部606の凹部624からスラグ652を押出すこと
を除いては、スタッド状のファスナーを取付ける方法と
同じである。更に、ダイ・キャビティ634の内面に平面
を形成したり、支持面616にリブとか歯部を形成するな
どして、ファスナー600の、パネル650に対する回転防止
策を講じてもよい。支持面616に回転防止手段を設けた
場合、第29図に示すように、ボデー部602をパネル650に
打込むのが望ましい。

本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、本
発明の主旨の範囲を逸脱しない限り種々の変形が可能で
ある。例えば、自己取付けファスナーの寸法は用途及び
パネルの厚さ次第である。本発明の自己取付けファスナ
ーは、自動車産業及び装置産業において構造体として使
用される比較的薄いパネルにファスナーを永久的に取り
付けるものである。例えば、M5自己取り付けボルトで
は、ねじ径0.1968インチ（5.00mm）で、パネル650の厚
さは、0.0315インチ（0.80mm）乃至0.0591インチ（1.50
mm）で、比較的しっかりした取り付けが行なわれる。M1
0自己取り付けボルトは、ねじ径が0.3937インチ（10.00
mm）であり、これが取り付けられるのに適しているパネ
ルは0.0394インチ（1.00mm）乃至0.0984インチ（2.500m
m）の範囲の厚さを有する。さらに、スタッド・ファス
ナーの凹部の底壁は、パネルの厚さが上述の範囲内でス
ラグが半径方向外側へ変形して確実に環状胴部の内面に
係合する場合、第１図乃至第３図及び第６図に示すよう
に、凹状円錐形になっていることが望ましい。パネルが
比較的薄い場合、胴部の底面は、ファスナーの取り付け
が確実に完全に行なわれかつダイ・ボタンの破損を避け
られるために、第７図乃至第11図及び第14図に示すよう
に、凹状円錐形になっていることが望ましい。自動取り
付けファスナーは任意の適切な材料性であってよいが、
従来のスタッド、ボルト、ねじ、ナットの製造に用いら
れている材料である鋼であることが望ましい。このよう
な鋼の中で、本発明に基づく自己取り付けファスナーに
適した材料は、SAE1022、SAE1023、SAE1030のような中
炭素鋼である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ねじボルト形の自己取付けファスナーの１例
の１部を断面にした側面図であり、第２図は、第１図と
は別の形式のボルト形の自己取付けファスナーの側面図
であり、第３図は、パネルに取付け準備が完了した第１
図のファスナーの縦断面図で、取付け装置の１例と共に
示すものであり、第４図は、第３図の中央突出ダイ部の
側面図であり、第５図及び第６図は、第３図に示す取付
け装置で取付けをして行く手順を示す縦断面図であり、
第７図は、本発明に使用されるスタッド形ファスナーの
１実施例の、胴部の１部を破断して示す側面図であり、
第８図乃至第11図は第７図の実施例のスタッド形ファス
ナーの取付けの手順を示す縦断面であり、第12図は、第
８図乃至第11図の実施例のダイ・ボタンの主要部の縦断
面図であり、第13図は、第12図のダイ・ボタンの斜視図
であり、第14図は、第８図乃至第11図の手順により形成
されたスタッド・パネル・アセンブリーであり、第15図
は、自己取付けスタッド・ファスナーが取付け準備完了
状態にある取付けヘッド装置の１実施例の縦断面図であ
り、第16図は、第15図の16−16線に沿った断面図であ
り、第17図は、第15図の取付けヘッド装置で、取付け作
業が始まろうとしている状態を示す縦断面図であり、第
18図は、第15図及び第17図のノーズ・アセンブリーの平
面図であり、第19図は、第15図乃至第17図の取付けヘッ
ド装置の取付けヘッド部が第17図に示す位置にある時の
縦断面図であり、第20図は、本発明に基づく取付けヘッ
ド装置の他の実施例の縦断面図であり、第21図は、第20
図の20−20線に沿う断面図であり、第22図は、第20図の
取付けヘッド装置のストッパ・アセンブリーの斜視図で
あり、第23図乃至第25図は、第20図の取付けヘッド装置
によるファスナーの取付け手段を示す縦断面図であり、
第26図は、第20図の取付けヘッド装置の可撓管用アダプ
ターに接続され、スタッド状取付けファスナーを内部に
積層した状態で案内する可撓管の一部破断側面図であ
り、第27図は、ナット状自己取付けファスナーの１実施
例の１部破断斜視図であり、第28図は、第27図のファス
ナーを取付けるための取付けヘッド装置の１実施例の主
要部をファスナーと共に示した縦断面図であり、第29図
は第28図の取付けヘッド装置による取付け作業の最終段
階の縦断面図である。 150……ファスナー、152……ボデー部、154……取付
部、156……胴部、156a……自由端、162……中央凹部、
166……打抜き面、168……底部、170……押圧面、172…
…支持面、176……環状肩部、180……ダイ・ボタン、18
2……肩部、184……中央突起ダイ部、186……ダイ・キ
ャビティ、188……円錐台形斜面、（200,202）……環状
ダイ面、206……パネル、252……ベース部材、254……
ノーズ・アセンブリー、260……プランジャ、（264,27
4,278）……作動装置、282……マガジーン・プレート、
286……プランジャ通路、296……ファスナー搬送通路、
300……ファスナー、306……摺動部材、402……上側プ
ランジャ・アセンブリー、404……シャトル・フィード
・アセンブリー、406……上側プランジャ、408……上側
ダイ・シュー・プラテン、410……ガイド・カートリッ
ジ、420……円筒部、442……下側プランジャ・アセンブ
リー、444……第１下側プランジャ、446……第２下側プ
ランジャ、450……ピストン・ロッド、（422,450）……
ピストン・シリンダ・アセンブリー、520……シャトル
・ガイド、542……軸孔、562……ダイ・ボタン

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１枚のパネルに取付けられる自己リベッテ
   ィング・ファスナー・アセンブリーにおいて、フランジ
   状のボデー部（152）と、これの押圧面（170）に共軸に
   設けられた取付部（154）と、パネル（206）への取付け
   前は円筒形を成し前記押圧面（170）と反対側の支持面
   （172）に共軸に設けられたリベッティング用の環状の
   胴部（156）とを具備する自己リベッティング・ファス
   ナー（150）の該胴部（156）を前記パネル（206）に打
   ち込み該胴部（156）の自由端部（156a）を半径方向外
   側へそして更に上端開口部が前記支持面（172）に向く
   ようにＵ字形に変形してＵ字形環状チャンネルに形成
   し、前記胴部（156）によって前記パネル（206）に打抜
   き形成されたパネル開口部の近傍部を前記支持面（17
   2）及び前記胴部（156）で変形して、該パネル開口部の
   該近傍部の前記ボデー部（152）側の面を前記支持面（1
   72）及び前記胴部（156）の外周面の実質的に全面に圧
   接させると共に、該胴部（156）の自由端を前記パネル
   （206）の他面に圧接させて前記支持面（172）と前記胴
   部（156）とで前記パネル開口部の前記近傍部を包摂し
   て前記Ｕ字形環状チャンネルに実質的に完全に充填させ
   て、前記自己リベッティング・ファスナー（150）と前
   記パネル（206）との間に確実な機械的接続部を形成し
   て成る自己リベッティング・ファスナー・アセンブリ
   ー。
2. 【請求項２】前記Ｕ字形環状チャンネルに充填された前
   記パネル（206）の前記パネル開口部の前記近傍部は玉
   縁部（218a）に形成される特許請求の範囲第１項に記載
   の自己リベッティング・ファスナー・アセンブリー。
3. 【請求項３】前記ボデー部（152）の前記押圧面（170）
   は前記パネル（206）の主要部の前記取付部（154）側の
   面と実質的に面一に形成されている特許請求の範囲第１
   項又は第２項に記載の自己リベッティング・ファスナー
   ・アセンブリー。
4. 【請求項４】フランジ状のボデー部（152）と、これの
   押圧面（170）に共軸に設けられた取付部（154）と、前
   記ボデー（152）の前記押圧面（170）と反対側の支持面
   （172）に共軸に設けられ該ボデー部（152）と一体で自
   由端部（156a）を有しパネル（206）への取付け前は円
   筒形のリベッティング用の環状の胴部（156）とを具備
   する自己リベッティング・ファスナー（150）を１枚の
   前記パネル（206）に取付けるための方法において、 （ａ）環状凹形ダイ・キャビティ（186）を有するダイ
   ・ボタン（180）上に前記パネル（206）を支持する工程
   と、 （ｂ）前記パネル（206）の前記ダイ・キャビティ（18
   6）と反対側に前記胴部（156）が該ダイ・キャビティ
   （186）に共軸になるように前記自己リベッティング・
   ファスナー（150）を設置する工程と、 （ｃ）前記胴部（156）を前記自由端部（156a）で前記
   パネル（206）に打込んでパネル開口部を形成し、更に
   該パネル開口部を通して前記ダイ・キャビティ（186）
   内に打込む工程と、 （ｄ）前記胴部（156）の前記自由端部（156a）を半径
   方向外側へ変形し、次いで、前記ダイ・キャビティ（18
   6）内で前記ボデー部（152）の方へ変形して上端開口部
   が該ボデー部（152）の方に向くＵ字形環状チャンネル
   に形成する工程と、 （ｅ）前記（ｄ）の工程と同時に、前記パネル（206）
   の、前記開口部の周りの近傍部を前記支持面（172）で
   打込んで該支持面（172）及び該胴部（156）で変形さ
   せ、前記パネル開口部の前記近傍部の前記ボデー部（15
   2）側の面を前記支持面（172）及び前記胴部（156）の
   外周部の実質的全面に圧接させると共に、該胴部（15
   6）の自由端を前記パネル（206）の他面に圧接させて前
   記支持面（172）及び前記胴部（156）とで前記パネル開
   口部の前記近傍部を包摂し、該近傍部を前記Ｕ字形環状
   チャンネル内に実質的に充填して前記胴部（156）と前
   記パネル（206）とを確実に機械的に結合する工程と から成る自己リベッティング・ファスナーのパネルへの
   取付方法。
5. 【請求項５】前記胴部（156）の前記自由端部（156a）
   は該胴部（156）の内面に隣接する打抜き面（166）を有
   し、前記胴部（156）の前記自由端部（156a）を前記パ
   ネル（206）に打込む際に、前記打抜き面（166）で円形
   スラグ（216）を前記パネル（206）から打抜き、次いで
   前記胴部（156）を前記ダイ・キャビティ（186）内に変
   形させていく特許請求の範囲第４項に記載の自己リベッ
   ティング・ファスナーのパネルへの取付方法。
6. 【請求項６】前記ボデー部（152）は外径を前記胴部（1
   56）の外表面よりも大きく形成して前記パネル（206）
   に面するように前記胴部（156）に隣接して環状肩部（1
   76）を形成し、前記環状肩部（176）で前記パネル（20
   6）を前記Ｕ字形環状チャンネル内へ変形させていく特
   許請求の範囲第４項又は第５項に記載の自己リベッティ
   ング・ファスナーのパネルへの取付方法。
7. 【請求項７】前記胴部（156）の前記自由端部（156a）
   を前記パネル（206）に打込み、該パネル（206）が打込
   まれた部分の近傍を管状に変形し、この環状にされたパ
   ネルの部分を前記Ｕ字形環状チヤンネル内に打込み、該
   Ｕ字形環状チャンネルに充填する特許請求の範囲第４項
   乃至第６項のいずれかの１に記載の自己リベッティング
   ・ファスナーのパネルへの取付方法。