JPH0311253B2 - - Google Patents

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JPH0311253B2
JPH0311253B2 JP13571283A JP13571283A JPH0311253B2 JP H0311253 B2 JPH0311253 B2 JP H0311253B2 JP 13571283 A JP13571283 A JP 13571283A JP 13571283 A JP13571283 A JP 13571283A JP H0311253 B2 JPH0311253 B2 JP H0311253B2
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は軸部と、軸部の一端に取付基部を有
するプラスチツク製のスタツドを取付基部でワー
クに固定するための新規な固定方法に関する。 ワークがプラスチツク、金属板などからなり、
これにプラスチツクで成形したスタツドを軸部の
一端の取付基部で固定し、その軸部を利用して他
の適宜な部品とワークを取付ける場合、従来はワ
ークに穿つた孔に取付基部の裏面に設けたアンカ
ー（錨）脚を挿し込んで固定していたが、孔明け
作業を要することや、水洩れ、錆の問題が課題と
されていた。そこでこれを解消するため取付基部
を接着剤や両面粘着テープでワークに固定する方
法が用いられている。しかし、そのためには接着
剤、両面粘着テープなどの消費資材を用意して置
く必要があると共に、接着剤を塗布したり、両面
粘着テープを所定の大きさに切断する等の手数が
かゝり、加えて熱、経時変化による接着強度の虞
があつた。そこで本発明はワークに対しプラスチ
ツクスタツドの取付基部を圧接し、且つスタツド
を或る程度の高速で回転すると、ワークと取付基
部の対向面は摩擦で発熱し、ワークの材質に応じ
てワークと取付基部双方の対向面或いは取付基部
の対向面だけが溶融してワーク取付基部が融着す
ることを見出し、本発明を完成したのである。 従つて本発明によれば溶着剤や粘着テープを使
用することなく、たゞプラスチツクスタツドをワ
ークに押付け、或る程度の高速で回転させるだけ
で固定できる。そして、ワークはプラスチツクの
成形品であることに限定されず、金属板、木板、
などでもよく、金属板、木板などの場合は部品の
固定面にプラスチツクの被覆層を設けて置くと
か、木板の場合はプラスチツクの滲透させて置く
とよい。 この様に本発明は摩擦熱に依存して固定を行う
のでプラスチツクスタツドとワークの材質、スタ
ツドをワークに押付ける圧接力、スタツドの回転
数に応じて固定に要する所要時間は影響を受ける
が、それでも実験の結果ではワークとスタツドが
ともにプラスチツクの場合、回転数約9000RPM、
圧力約13.5Kg／cm2で約１秒、回転数約4000RPM、
圧力約34Kg／cm2で約６〜10秒前後の所要時間で固
定が行える。 以下、図面を参照して本発明を説明する。 １はプラスチツク製のスタツドで、軸部２と取
付基部３を一体に有する。取付基部３は軸部の一
端に形成された円盤体からなり、この実施例では
取付基部は中心にワークに位置決めするための突
部３′を備えている。軸部２は中空の円筒形で、
筒壁の回りには等間隔に、この実施例では２個所
に倒Ｕ字形の切込み４で外方に張出した係止爪５
を形成してある。 このスタツド１は、これに限定されるものでは
ないが例えば取付基部３によりワークである自動
車の硬質塩化ビニール製バンパーの裏面に固定
し、軸部を自動車のボデーの前面にある孔に押込
み、係止爪５を孔の裏面の縁に係止してバンパー
のボデーに取付けることを予定している。そし
て、取付基部３の裏面には一個所ないし、円周方
向に等間隔に複数個所、所定の断面積の突起６を
突設してある。 固定を行うには電動或いは空圧作動の回転工具
７のチヤツク８に軸部２を差込み、チヤツクの回
りに設けられてチヤツク端面から突出し、回転駆
動される駆動突起９を取付基部裏面の突起６に回
転方向に係合し、駆動突起９の回転で突起６を追
い回してスタツドを回転させ、且つ取付基部３を
ワーク１０に押付ける。 回転工具は電動式の場合、約4000RPMが限度
であるが、空圧作動によると約10000RPMも可能
である。 これらの工具は携帯型のドリル或いは卓上ボー
ル盤に類似し、チヤツクは差込まれた軸部を軽く
摩擦保持するだけで、回転動力はチヤツクの端面
から突出する駆動突起９がチヤツクの回りで回転
して取付基部の突起６を追い回すことにより伝え
る。そして、取付基部のワークに対する押付けは
携帯型の場合は従来の電動ドリルなどと同じく作
業員が手作業で行い、ボール盤類似の場合は操作
レバーを操作し、チヤツクを下降させる。 この場合、取付基部の中心にこの実施例の様に
突部３′を設けてあればワーク１０にも固定位置
に対応して突部３′を受入れる凹部１０′を設けて
置き、突部３′、凹部１０′を係合して作業を行う
と固定位置がずれ動かず、正確な位置に固定でき
る。勿論、この位置決めは取付基部に凹部、ワー
クに突部を設けても同効である。 又、工具には駆動突起９の回りを囲む静止筒１
１を設け、静止筒の端面と、これに対応するワー
クの面に相係合する突部と凹部からなる位置決め
装置１２を形成し、工具をワークに対して位置決
めしてもよい。勿論、位置決め装置３′，１０′と
１２はどちらか一方でもよいし、双方を併用して
もよい。尚、駆動突起９は静止筒１１の内周と、
チヤツク８の外周に嵌合し、動力で回転駆動され
る回転筒９′の端面に設けられている。 こうしてチヤツク８に軸部２を差込んだスタツ
ドの取付基部３をワークに押付けながら、駆動突
起９で取付基部裏面の突起６を追い回してスタツ
ドを高速回転すると、その摩擦熱で少くとも取付
基部のワークに対向する表面は溶融し、粘性を帯
び、工具の回転動力に負荷を加える。そして、そ
の粘性で取付基部とワークが融着しようとして工
具に加える負荷が或る一定以上に高まる駆動突起
９は突起６を取付基部の裏面から剪断し、工具は
空転する。 こうして突起６の破断でスタツドとワークが融
着し、固定の完了したことが判明する。 図示のスタツドはPBT樹脂（ポリブチレンテ
レフタレート）で成形し軸部２が直径約５mm、長
さ約6.5mm、取付基部３が直径約15mm、厚さ約1.3
mmで、突起６は一辺約1.5mmの断面形状が正方形
で、高さ約２mmのものを取付基部の外周沿いに
180°の位相で設けた。これを工具により約
3500RPMの速度で回転し、約35Kg／cm2の力でワ
ークに圧接させた所、約６〜７秒後に突起６は破
断し、スタツドの取付基部はワークに固定され
た。 同様なスタツドをPBT以外のプラスチツク、
ABS、PP、ナイロンで成形し、ワークとして
ABSとPPの二種類のパネルに固定した場合のデ
ータを示す。 尚、工具は携帯式の電動ドリルのチヤツクを改
造し、これをハンドブレスの昇降台１３に取付け
（第６図）、ワークへ圧接力を34Kg／cm2、回転数約
3500RPMで行つた結果のものである。 又、剥離試験は固定部を常温に維持して破か
いした結果のもの、剥離試験は固定部を常温か
ら一旦−40℃に２時間保ち、次に＋80℃に２時間
保ち、その後常温（20℃）に３時間保つてから破
壊した結果のもので、Ａは取付基部を一部含んで
軸部がもげ、Ｂは軸部が根本で取付基部から千切
れ、Ｃは取付基部がワークから剥離したことを示
し、夫々３回宛行つた平均を示す。
【表】 上表の結果からワークがABSの場合、スタツ
ドはPP製以外、良好な固定強度を示し、ワーク
がPPの場合はPP製スタツドは安定した固定強度
を示す。そして、一般的にはワークとスタツドは
同材質のプラスチツクである方が固定強度は安定
することが判る。 以上、本発明を説明したが、スタツドの軸部２
はワークと取付けるべき他のワーク（前述の例で
は自動車のボデーパネル）や部品に応じて設計す
べきであると共に、工具のチヤツクの駆動突起で
追い回される取付基部の突起６は取付基部の外周
に設けてもよいのであつて、第７図に示すスタツ
ドはその一例である。 そして、ワークの固定面が凸の曲面である場合
は取付基部を可撓性にすると共に、この凸曲面に
ほゞ対応して凹状に彎曲させて置き、又、ワーク
の固定面が凹の曲面であるときは取付基部を可撓
性にして圧接にしより平らな取付基部をワークの
曲面になじませることにより曲面に対してもスタ
ツドを固定することができる（第５図Ｂ，Ｃ）。 更に、接着剤や粘着テープを用いて固定を行う
場合はワークや、スタツドの取付基部によごれが
あつたり、グリースなどのオイルが付着している
と固定強度を著しく低下するため拭くなどしてそ
れを完全に取除くことが必要で、手数がかゝる
が、本発明では圧接回転の際の遠心力でごみやオ
イルを吹き飛ばしてしまうため拭くなどの手数を
かけずに固定を行うことができると言う大きな特
長を有する。 こうして本発明によればスタツドを接着剤、粘
着テープ、超音波ウエルダなどでワークに固定し
ていた分野のすべてに適用できる簡便で、手数を
要さず迅速に固定を行える新規な固定方法を提供
することができる。 尚、スタツドの取付基部を固定するワークの厚
さが0.3mm以下であると摩擦による発熱の痕がワ
ークの裏面に生じるので、痕を裏面に生じさせな
いためにはワークの厚さを１mm以上にするとよ
い。 又、スタツドの取付基部のワークとの対向面に
は同心状の一重、或いは内外複数重の環状突起
や、或いは同心状にではなく全面に均一に分散さ
せて粒状突起１４を隆出し、摩擦熱でこれらの突
起１４を溶融してワークに融着させてもよく、こ
の場合は取付基部自体を溶融して融着するのに比
較し取付基部の厚さを一定に保て、他のワークな
いし部品にスタツドの軸部を正確に取付けること
ができると言う利点がある。 図示の実施例では回転工具の駆動突起９でスタ
ツドの突起６を追い回し、スタツドを回転させる
様になつている。しかし、これに限定されずスタ
ツドの軸部２を回転工具のチヤツク８に一体に回
転する様に咬えてスタツドを回転して装着を行
い、接着の完了をトルクリミツタで検出してチヤ
ツクを弛め、スタツドの軸部を回転工具から釈放
してもよい。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
プラスチツクスタツドの一例の一部を断面にした
側面図、第２図は同上の正面図、第３図は回転工
具の斜視図、第４図は工具とプラスチツクスタツ
ドの関係説明図、第５図Ａ，Ｂ，Ｃは固定状態の
説明図、第６図は回転工具の他の一例の側面図、
第７図はプラスチツクスタツドの他の一例を示す
斜面図で、図中、１はプラスチツクスタツド、２
はその軸部、３は同取付基部、６は突起、７は回
転工具、８はそのチヤツク、９は同駆動突起、１
０はワークを示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 軸部と、該軸部の一端にワークに対する取付
    基部を備え、該取付基部には裏面或いは外周から
    突起が突出したプラスチツクスタツドを、前記軸
    部で回転工具のチヤツクに回転可能に咬え、上記
    チヤツクの回りで回転する駆動突起を前記取付基
    部の突起に回転方向に係合し、 前記回転工具の駆動突起を回転して該駆動突起
    で取付基部の突起を追い回すことにより前記プラ
    スチツクスタツドに回転力を伝えると共に、その
    スタツドの取付基部をワークに圧接し、 前記ワークとスタツドの取付基部の間に生じる
    摩擦熱で少なくとも取付基部の一部を溶融して取
    付基部をワークに融着し、 融着により取付基部の突起をチヤツクの駆動突
    起で破断することを特徴とするプラスチツクスタ
    ツドのワークに対する固定方法。
JP58135712A 1983-07-27 1983-07-27 プラスチツクスタツドのワ−クに対する固定方法 Granted JPS6027522A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58135712A JPS6027522A (ja) 1983-07-27 1983-07-27 プラスチツクスタツドのワ−クに対する固定方法

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JP58135712A JPS6027522A (ja) 1983-07-27 1983-07-27 プラスチツクスタツドのワ−クに対する固定方法

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Publication Number Publication Date
JPS6027522A JPS6027522A (ja) 1985-02-12
JPH0311253B2 true JPH0311253B2 (ja) 1991-02-15

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ID=15158114

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58135712A Granted JPS6027522A (ja) 1983-07-27 1983-07-27 プラスチツクスタツドのワ−クに対する固定方法

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4636124A (en) * 1985-05-06 1987-01-13 Illinois Tool Works Inc. Adhesive friction weld fastener
JPH07108552B2 (ja) * 1987-04-08 1995-11-22 株式会社ニフコ 回転溶着部材

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6027522A (ja) 1985-02-12

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