JPH03210931A - 自己ピアシング・リベッティング・ファスナのパネルへの取付け法及び自己ピアシング・リベッティング・ファスナのパネルへの取付け用ダイ部材 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、自己ピアシング・リベッティング・ファス
ナのパネルへの取付は方法及び自己ピアシング・リベッ
ティング・ファスナのパネルへの取付は用ダイ部材に関
する。

［従来の技術］ 米国特許第４，５５５，８３８号に開示されている形式
の自己ピアシング・リベッティング・ファスナは、現在
、自動車産業を含む大量生産の分野で使用されている。

このような大量生産においては、通常、ファスナは数ト
ンの力を発生することができるダイブレス内に設置され
る。ダイプレスはパネルを自動車車体部品又は構造支持
部材のような成形された形状にすると同時に、数個のり
ベツティングファスナを取付けることが出来る。

ダイプレスのダイプラテンは、一方に１個以上の取付は
ヘッドを取付け、もう一方のダイプラテンには通常ダイ
ボタンといわれている整合したダイ部材を取付けている
。リベツティングファスナは、通常、プラスチック管又
はシュートを通して取付はヘッド内に供給される。取付
はヘッドは送り機構を含み、この機構は、送りヘッド内
で往復動じ、ファスナをプランジャ又はパンチへ送り、
ダイプレスのストローク毎にダイブレス内に設置された
ファスナをパネル内に設置する。

ここで述べる形式の自己ピアシング・リベッティング・
ファスナは、一般に、ボデ一部とこれに一体の管状又は
環状の胴部を有している。例えば、前記の米国特許第４
，５５５，８３８号に開示されているスタッド形のファ
スナでは、ボデ一部が環状の胴部にその自由端部と反対
側で一体に結合されているラジアルフランジと、フラン
ジ部に一体に結合されると共に胴部と共軸に延びるスタ
ッド部とを有している。管状の胴部は開放し、ピアシン
グ面（打抜き面）を含んでいる。胴部の反対側の端はラ
ジアルフランジ部の所で閉じられてソケットを形成して
いる。ダイボタンは、中央ダイポストを囲繞する環状凹
状のダイキャビティを含んでいる。例えば、前記米国特
許 第４，５５５，８３８号に開示されているように、中央
ダイポストは外周のピアシング面と環状凹状のダイキャ
ビティ内に半径方向外側に降り坂になるように傾斜した
外面を有する自由端部を含んでいる。

自動車産業においてボデーパネルと構造部材に使用され
るジ−トスティールパネル又は鋼板のようなパネルを、
前記の通り（望ましくは、ダイブレス内の）ダイ部材に
固定する。次いで、胴部の自由端部を、ダイボタンの中
央ダイポストに共軸に設定したパネルに打込む。ダイポ
ストは、環状の胴部の自由端部に受けられる形状になっ
ている。

胴部をパネルに打込んで行くにつれて、胴部の自由端部
にあるピアシング面がパネルからスラグを打抜き、この
スラグはダイボタンのダイボストの自由端部上に受けら
れる。更に胴部がパネルに形成された開口を通って環状
のダイキャビティ内に押入されて行き、前記の米国特許 第４，５５５．８３８号に記載されている通り、胴部の
自由端部を半径方向に変形し胴部をパネルにリベット結
合する。

前記米国特許に開示されている形式の自己ピアシング・
リベッティング・ファスナが最初に導入された時には、
高品質の取付けを確実に行なうに当って、幾つかの問題
があった。この緊締システムの主たる目的は、自動車産
業において使用されるような０．０３０インチ（０，７
６２ｍｍ）の如き比較的薄い金属パネルにスタッド又は
ナツト形のファスナを永久的に取付けることである。自
己ピアシング・リベッティング・ファスナでは、管状胴
部を環状凹状のダイキャビティ内で半径方向外側に変形
してファスナのボデ一部の方に開放するＵ字形のチャン
ネルとし、打抜かれた開口を囲繞するパネル部をこのＵ
字形チャンネルの押込んでこれを実質的に充填し、ファ
スナとチャンネルとの間に非常にしっかりとした機械的
結合部を形成することが最も望ましい。スラグは、パネ
ルから打抜かれると、管状の胴部内に受けられ、最終的
には、ダイボタンの中央ダイポストによって管状の胴部
の底に押し付けられる。

例えば、前記の米国特許に述べられているように、初め
は、胴部に内向きの力が働くために胴部が半径方向外側
に望ましい形状のＵ字形に変形して行くので、管状の胴
部内にスラグを残すことが胴部が内部から壊れるのを防
止するのに不可欠であると考えられていた。スラグは胴
部の半径方向への変形中この胴部を支持はしているが、
下記の通り、取付は法の改良によって、胴部内にスラグ
を置かなくても確実な取付けを行なうことが出来ること
が分ってきた。それにも拘らず、特に自動車産業におけ
るような大量生産での取付けの場合、スタッド形のファ
スナーパネルアセンブリ（以下、単に「アセンブリ」と
いう）は胴部にスラグを含むことが望ましい。例えば、
グイボタンを通してスラグを除去する方法を見出すより
はアセンブリ内にスラグを保持する方が遥かに容易であ
る。更に、既に行なわれている適応例の中には、アクセ
スが出来ないためにスラグを除去出来ない場合もあり得
る。自動車工業に適用される典型的な例としては、前記
の通り、スタッドをダイプレス内で自動車の構造部品又
はパネルに取付ける場合がある。更に、数本のスタッド
を同時に設置して、生産中、ダイブレスを連続的に操作
することが望ましいこともある。したがって、スラグが
アセンブリ内に残さされない場合には、かなりの量のパ
ネルのスラグをダイブレスの領域から取除かなければな
らなくなる。

望ましい自己ピアシング・リベッティング・ファスナー
・パネル・アセンブリを形成することについての最初の
問題は、米国特許 第４，８２５，５２５号に記載されているように、管状
の胴部が最初半径方向外側へ変形されるから、環状凹状
のダイキャビティと管状の胴部との間の公差制御と摩擦
制御を如何にするかということであった。この米国特許
に記載されている通り、典型的な適用例においては、必
要な取付は力は約１０乃至２０トンである。特に、大量
生産で使用される場合は、自己取付は要素とグイ部材の
向き及び非常に厳しい公差が良好な取付けを行なうのに
不可欠である。打抜き、胴部形成及びパネル形成に必要
な力から成る取付は力は、ファスナの胴部とダイキャビ
ティとの間の非常に大きな摩擦になる。管状胴部の内面
とダイキャビティとの間の圧力は１平方インチに付き５
０トンを超えることもある。この圧力によって生じる摩
擦力は、胴部又はスタッドを破損し、取付けが良くなか
ったり不完全になったり、ストレスライザが生じたり、
欠陥が生じたりして、アセンブリの強度をかなり低下さ
せることがしばしば生じた。しかし、この問題は、少な
くとも胴部の内面を、耐摩擦コーティング（望ましくは
、米国特許 第４，８２５，５２５号に開示されているような、即乾
性熱可塑性樹脂内に懸濁された自然乾燥性ポリテトラフ
ルオロエチレン潤滑油のような、フルオロカーボンのコ
ーティング）で被覆することによって克服した。

製造公差をかなり向上させかつ耐摩擦コーティングを使
用することによって、ファスナの胴部とパ４ルとの間を
良好に機械的に結合するなどの確（ｉ；取付けか行なわ
れる。事実、米国特許第４，８２５，５２５号に開示さ
れているように、スタッドファスナの引抜き強さは、多
くの適応例で、スタッドの引張り強さよりも大きくする
ことが出来る。しかし、この改良は他の問題を起こした
。即ち、胴部内にパネルのスラグが残ってしまうという
ことである。ダイブレスが開いた時に又は構造要素をス
タッドが取付けられるパネルに組込んでいる間に、パネ
ルのスラグが胴部から落ちることがあり得る。スタッド
形のファスナを取付けている間にスラグが外れると、ス
ラグが雌グイ部材の中央ダイポスト上に残ることがあり
得る。

その状態で、次のスタッドがプレス内に受けられた新し
いパネルに取付けられると、スラグがパネルから打抜か
れ、ダイボタンの中央ダイポスト上に受けられ、最初の
スラグに重なる。このために、取付はヘッドが損傷を受
けたり、２番目のスタッドのフランジ部が変形され、取
付はプランジャによってファスナから剪断される恐れが
ある。従って、取付は中スタッド形のファスナの胴部内
にパネルのスラグを確実に保持することが非常に重要で
ある。自動車工業で利用されるときのように、パネル金
属の厚さが０．０４０インチ（１，００ｍｍ）以下のよ
うに、パネルが比較的薄い場合は、胴部内にスラグを保
持することは特に難しい。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は、胴部内にパネルのスラグを確実に保持する
ことにより以上のスラグを保持することに難しさを解決
した自己ピアシング・リベッティング・ファスナの取付
は法及びダイボタンを提供することにある。スラグは別
の段取を必要とせずに、取付は中は胴部内に保持されて
いなければなラナい。この発明の方法及びダイボタンは
、パネル内にファスナを取付けている間、胴部内にスラ
グを保持し別の段取を不要にしている。

［課題を解決するための手段及び作用コこの発明に基づ
く自己ピアシング・リベツティング・）７スナの取付は
法は、取付は中パネルのスラグを胴部内に保持すること
を含んでいる。ファスナは自由開放端とこれに隣接する
ピアシング面とを有する環状の胴部を含んでいる。この
方法は、ファスナの胴部の自由端部をパネルに対して打
込むこと、パネルからスラグを打抜くこと、パネルの開
口を形成することを含んでいる。次いで、胴部の自由端
部はパネルの開口を通して押込ま枳望ましくは、半径方
向外側へ変形され、胴部をパネルにリベット結合させる
。パネルのスラグは、同時に、開放端を通して胴部内に
押込まれ、最も望ましくは、胴部につながっている状態
でリボンが胴部の内面から剪断形成され、胴部内にパネ
ルのスラグを保持する。又、胴部につながっていると共
に円周方向に離間した複数のリボンが、胴部内にパネル
のスラグを確実に保持するために、半径方向内側に変形
される胴部の内面がら剪断形成されることが最も望まし
い。更に、パネルを２段階で打抜くこと、即ち、先ず、
打抜がれるべきスラグをタブ付きのものとし、これらの
タブのない部分をパネルから部分的に打抜き、次に、タ
ブの部分を打抜いてタブ付きスラグを形成する。

スタッド形のファスナの胴部は、望ましくは、胴部の自
由端部から離間しソケットを形成する底壁を含む。そし
て、この方法は、底壁の方にパネルを押入し、同時にリ
ボンを半径方向内側に、望ましくは、スラグの方へ変形
させ、スラグを胴部の底壁に当てて又はこれに隣接させ
て保持する。

この発明のダイボタンは、ダイポストの半径方向外側へ
傾斜した外面上に円周方向に離間して形成された複数の
切削刃を含んでいる。望ましいダイボタンは突状の中央
ダイポストを囲繞する環状凹状のダイキャビティを有す
る。中央ダイポストは、パネルのスラグを受ける自由端
部と、胴部の開放端内に受けられる形状に形成された外
側のピアシング面とを有する。中央ダイポストの外面は
ダイキャビティ内で半径外側に傾斜しており、胴部の内
面（ピアシング面）を受け、環状凹状のダイキャビティ
内で完了する胴部の半径方向外側への変形を開始するよ
うになっている。

ダイボタンにおいては、中央ダイポストは半径外側に開
放し円周方向に離間した複数の保持キャビティを有する
。保持キャディは、半径方向外側へ傾斜する中央ポスト
の外面に交差する底壁を有し、この交差線が切削刃を形
成している。これらの底壁は、中央ポストの自由端部の
方へ向けて半径方向上方へ傾斜し、中央ダイポストの外
面とで鋭利な切削刃を形成するようになっていることが
望ましい。保持キャビティの内面は、アーチ状になって
いることが望ましく、更には半円形をなし、中央ダイポ
ストの頂点又は自由端部の方へ向って内側に傾斜して、
ダイ開放角を形成していることが最も望ましい。

最も望ましい形態でのこの発明の方法は、環状の胴部の
内面からこれと一部がつながった状態で切出されたリボ
ンを保持キャビティ内でスラグと。

胴部の開放端との間で半径方向内側へ変形させて行く工
程を含む。前記の通り、タブがパネルのスラグ上に形成
されると、同時に、タブは胴部の内面に向って変形され
、胴部とパネルのスラグとの間に確実な固定部を形成し
、スラグが突然に外れるのを防止する。

［実施例］ ここで述べる自己ピアシング・リベッティング・ファス
ナは、特に、自動車産業を含む大量生産に適している。

図示の自己ピアシング・リベッティング・ファスナ２０
は、スタッドファスナの１例であるが、この発明の方法
によって製造されるものは、この形状に限定されるもの
ではない。更に、「ファスナ」と言う用語は、雌ファス
ナ又はこれに類するものによってパネルを構造要素に取
付けるようになっている緊締要素に限られるものではな
い。

この発明の方法に用いられる自己ピアシング・リベッテ
ィング・ファスナは、自動車工業でボデーパネル及び部
品用に使用されるような板材又はパネル、特に、金属シ
ート又はこれに類するものに永久的に取付けることを目
的にしている。ここで開示する自己ピアシング・リベッ
ティング・ファスナは、ボデーパネル及び構造部品を含
むシート状金属部品を形成するために自動車産業等によ
って用いられる従来のダイプレス内に設置するのに特に
適している。このような適応例においては、プレスはそ
の１ストローク毎に１以上の固定要素を収容し、この中
で、ファスナ要素が永久的にパネルの１部になる。ここ
で、「パネル」とは、ここで述べるように固定要素で打
抜くのに十分な薄さを有する任意の板材、パネル又は金
属シートを言う。自己ピアシング・リベッティング・フ
ァスナは、又、パネルを互いに固定し、クロージャを固
定等のために、今日リベットが利用されているものに用
いることが出来る。この発明の方法及びダイボタンは、
以下に述べるように、特に、自己ピアシング・リベッテ
ィング・ファスナによってパネルから打抜かれたパネル
のスラグをこのファスナの胴部内に保持するに適してい
る。

この実施例に於ける自己ピアシング・リベッティング・
ファスナ２０は、胴部２２と、ラジアルフランジ部２４
及びスタッド部２６を含むボデー部とを有する。この実
施例のスタッド２６に雄ねじが形成されているが、この
スタッドは円滑であっても良いし、球継手のスタッド部
を含む他の形状のものであっても良い。

胴部２２は、面取りしたピアシング面（打抜き而）３０
とアーチ状の環状外面３２を有する自由端部２８を有す
る。ピアシング面３０は、円錐台形で、アーチ状の環状
外面３２と組合されて、ここに開示する形式の自己ピア
シング・リベッティング・ファスナに重要な利点を与え
るものである。

しかし、この発明の方法と改善されたダイ部材（雌ダイ
部材又はダイボタン）は、胴部の自由端部の形状に制約
を加えるものではない。フランジ部２４は、胴部２２に
結合されており、その底部３４に凹状の内面３６が形成
されており、この内面３６と胴部２２の内周面とで胴部
２２の自由端部２８から始まるソケットが形成されてい
る。更に、フランジ部２４は、胴部２２に隣接するラジ
アル環状面３８（以下、「押圧面」と呼ぶ）及びスタッ
ト部２６に隣接するラジアル環状面４０（以下、「被押
圧面」と呼ぶ）を具備する。

自己ピアシング・リベッティング・ファスナ２０か、上
記のように、ダイプレス内に収容されると、ファスナ２
０は、通常、ダイブレスの一方、つゴ→テンに取付けら
れた取付はヘッド（図示せず）に供給される。取付はヘ
ッドは、ファスナ２０のスタッド部２６を受ける軸孔４
４を含むプランジャ４２を有する。このプランジャ４２
は、ファスナ２０のフランジ部２４の被押圧面４０に対
して押圧される環状押圧面４６を有する。グイ部材５０
は通常プランジャ４２と共軸に設けられた今１つのダイ
プレート（図示せず）内に取付けられる。自己ピアシン
グ・リベッティング・ファスナ用の取付はヘッドとして
はその他に適当なものがあるが、この実施例では、下記
に述べるように、プランジャ４２がダイ部材５０上に保
持されたパネル内にファスナを設置するのに十分な力で
グイ部材５０の方へ押圧駆動されるものであるというこ
とを述べれば十分である。

改良されたグイ部材５０は、第２図乃至第４図に詳細に
示されている。図示の通り、このグイ部材５０は中央ダ
イポスト５８を囲繞する環状凹状のダイ面５６を有する
ダイキャビティ５２を具備する。中央ダイポスト５８は
、その外周縁にピアシング面（打抜き面）６２を有する
自由端部６０を含む。ピアシング面６２は比較的鋭利で
、胴部２２の円錐台形のピアシング面３０と協同して、
パネルを打抜く。尤も、ピアシング面は他の形状のもの
を用いても良い。中央ダイポスト５８の外面６４は、奥
まるほど半径方向外側に向けてテーパ状になっているこ
とが望ましく、この実施例では、環状凹状のダイ面５６
に円滑につながっている。実施例では、中央ダイポスト
５８の外面６４は円錐台形であり、環状凹状のダイキャ
ビティ５２のアーチ状ダイ面５６につながるまで、約７
°の角度で、半径方向外側へ傾いている。環状凹状のダ
イキャビティ５２の面は、以下に述べる通り、胴部２２
の半径方向外側への変形を制御するために、円滑になっ
ていることが望ましいことは当業者の知る所である。ダ
イ部材５０は、更に、ダイキャビティ５２を囲繞する環
状支持面６６を有する。又、このダイキャビティ５２は
、以下に述べるように、パネルが変形している間、パネ
ルを受けて支持する、内側に傾斜したダイ面６８を有す
る。パネル７６は、自己ピアシング・リベッティング・
ファスナ２０を取付けている間中、環状支持面６６上に
支持される。現実の操作の際は、パネル７６はダイ部材
５０にしっかりと緊締されて、パネル７６とダイ部材５
０との間に相対運動が生じないようにする。

この発明のダイ部材５０は、第４図に最も良く示されて
いるように、望ましくは、中央ダイポスト５８の自由端
部６０から延びかつ半径方向外側へ開放する複数の保持
キャビティ８０を有する。

各保持キャビティ８０はダイポスト５８の半径方向外側
に傾斜した外面６４と交差する底面８２を有し、この外
面６４と共に切削刃（カッティングエツジ）８４を規定
している。最も望ましくは、保持キャビティ８０の底面
８２は半径方向上方向外側に向けて傾斜しており、鋭利
な切削刃（カッティングエツジ）８４が形成されている
。保持キャビティ８０は、更に、望ましくはアーチ状、
最も望ましくは第２図及び第４図に示すように、半円状
に形成した内面８６を含む。内面８６は、又、第３図に
示すように、自由端部６０に進むほど中央ダイポスト５
８の軸の方に接近するように傾斜していることが望まし
い。このドラフト角は、保持−１−ヤビティ内に形成さ
れた保持用のリボンを確実に開放し、以下に述べるよう
に、この発明の支持法において、キャビティ８０を充填
するのを助ける。

第５図乃至第９図は、自己ピアシング・リベッティング
・ファスナがパネル７６に取付けられていく望ましい過
程と、この発明に基づいて胴部内にパネルのスラグを保
持する方法を示す。第５図に示すように、胴部２２の自
由端部２８をパネル７６内に押入し、斯くして、パネル
７６をダイ部材５０のダイポスト５８の自由端部６０に
対して押入する。この実施例では、ダイ部材５０は、そ
れが無ければパネル７６とダイポスト５８の自由端部６
０との間に捕えられる空気を除去するための軸方向に延
びるリリーフポート（逃げ孔）７０を有する。

胴部２２の自由端部２８は、更にパネル７６内こ押入さ
れて行くと、第６図の左側に示すように、ダイポスト５
８のピアシング面６２及び胴部２２のピアシング面３０
が協同してパネル７６を打抜く。しかし、保持キャビテ
ィ８０は第２図及び第４図に最も良く示されているよう
に、ダイポスト５８のピアシング面６２を中断させてい
る（ピアシング面６２が途切れている）から、第６図の
状態では、パネル７６は保持キャビティ８０では打抜か
れない。即ち、第６図の右側に示す通り、パネル７６は
、保持面６２の部分がピアシング面６２によって打抜か
れない。その代わりに、パネル７６は、保持キャビティ
８０上に半径方向に延びて横たわる部分が打抜かれずに
パネル７６の主体と接続した状態で、更に環状のダイキ
ャビティ５２内に変形押入されて行く。胴部２２の自由
端部２８が更にダイキャビティ５２内に押入されると、
保持キャビティ８０上で打抜かれていなかったパネルの
部分が、今度は、第７図に示すように、切削刃８４によ
って剪断される。従って、スラグ９０は２段階でパネル
７６から打抜かれ、第１１図に最も良く示すように、平
坦にした場合は、半径方向に延びるタブ（耳部）９４を
有し全体的には円形のスラグ９０が形成される。但し、
スラグの形状は胴部２２の形状によるもので、円形であ
るとは限らない。例えば、胴部２２は多角形でも良く、
この場合、ダイポスト５８とダイキャビティ５２は胴部
２２を受ける形状の多角形になっている。

パネル７６の、今打抜かれた開口に隣接する部分９２は
、同時にダイキャビティ５２内に押入され、中央ダイポ
スト６０の自由端部６０上に受けられているスラグ９０
は胴部２２内に押入される。

スラグ９０の直径は、半径方向のタブ９４を除けば、胴
部２２の内径に実質的に等しいかそれよりも僅かに太き
く形成される。従って、タブ９４の直径は胴部２２の内
径よりも大きいから、タブ９４は胴部２２の内面に当っ
て同時に変形される。

胴部２２の自由端部２８が更にダイキャビティ５２内に
押入されて行くにつれて、この自由端部２８はダイキャ
ビティ５２の環状凹状のダイ面５６に受けられ、第８図
に示すように半径方向外側へ変形されて行く。同時に、
第８図に示すように、ダイキャビティ８０の切削刃８４
は胴部２２の内面からこれにつながった状態でリボン（
係止部）９６を剪断し始める。打抜かれたパネルの開口
に隣接するパネル部分９２は、同時に、第８図及び第９
図に示すように、胴部２２の自由端部２８が変形されて
形成されたＵ字形のチャンネル９８内に押入され、胴部
２２とＵ字形のチャンネル９８内に捕捉されたパネル部
分９２が確実に機械的に結合される。

胴部２２の内面から剪断され胴部２２に一部がつながっ
ているリボン９６は、保持キャビティ８０内で半径方向
へ変形されて半月状になり、実質的にこのキャビティを
充填し、第１０図に最も良く示されているように、胴部
２２内にパネルのスラグ９０を確実に保持する。

従って、スラグ９０が、２つの独立した手段によって、
胴部２２内に確実に保持される。即ち、第１の手段によ
って、パネルのスラグ９０の半径方向に延びるタブ９４
は、胴部２２の内面に押入されこれに当って変形される
。第２の手段によって、一体物のリボン９６は胴部２２
の内面からこれに一部が接続された状態で剪断され、保
持キャビティ８０内で半径方向内側へ変形され、胴部２
２内でパネルのスラグ９０を捕える。スラグ９０を胴部
２２内に保持することは、パネル７６の厚さによっては
幾分盤しい。例えば、パネルの厚さが０．１２０インチ
（３，０５ｍｍ）より大きい場合は、パネルのスラグに
形成された半径方向のタブ９４は胴部２２内にスラグを
十分に保持できよう。しかし、パネルの厚さが０．０４
０インチ（１，００ｍｍ）より少ない場合は、胴部２２
に一体の、半径方向内向きに延びたリボン９６が必要に
なる（特に、ファスナーパネルアセンブリが震動を受け
る時はそうである）。中央ダイポスト５８の直径に対し
て、切削刃８４が胴部２２の内面に切削係合しないよう
に胴部２２の寸法を決めることによって、半径方向のリ
ボン９６を除いてもよい。この場合は、胴部２２は、ダ
イポスト５８０を径方向外側に延びるテーパ状の外面６
４よりも大きな内径を有するように構成される。

この発明に基づく自己ピアシング・リベッティング・フ
ァスナの取付は法及びダイ部材は上述の実施例に限定さ
れる訳ではなくて、種々の変形例があることは勿論であ
る。自己ビアシン・グリベツティング・ファスナの寸法
は、その用途及び厚さによって定められる。尤も、この
発明に基づく自己ピアシング・リベッティング・ファス
ナの取付は法及びダイ部材は、特に、自動車産業及び装
置産業でボデーや構造部品に用いられるような比較的薄
いパネルに自己ピアシング・リベッティング・ファスナ
を永久的に取付けるのに適している。

当然のことながら、ここで用いられる自己ピアシング・
リベッティング・ファスナの材料は、所望の表面硬さ、
延性等を得るための熱処理が行ない得る変形可能な金属
、特に、鋼であることが望ましい。このファスナに用い
られる鋼は、５ＡＥ１０２２．１０２３及び１０３０鋼
を含む典型的な中炭素鋼が適当である。

［発明の効果］ 以上に述べたように、この発明の方法とグイ部材とは比
較的薄いパネルに取付ける場合にも、スラグが突然にぬ
けると言う問題を解消するという効果がある。また、ス
ラグは、取付けの間中自動的に胴部内に保持され、別の
工程を必要としないものであって、胴部内にパネルのス
ラグを保持することは、実質的にコストを上げず、ダイ
部材の強度又はファスナーパネルアセンブリに一体性を
損わずに、ダイ部材によって行なわれるという効果もあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、取付は前の状態にある、この発明で使用され
る自己ピアシング・リベッティング・ファスナ及び雌ダ
イ部材又はグイボタンであるダイ部材の主要部の縦断面
図、第２図は第１図の矢視２−２に沿う平面図、第３図
は第２図の３−３矢視に沿う第１図に示されたダイ部材
の縦断面図、第４図は第３図に示されたダイ部材の斜め
上から見た斜視図、第５図乃至第９図は第１図のダイ部
材でパネル内に自己ピアシング・リベッティング・ファ
スナを取付ける工程を示す断面図、第１０図は、第１図
の自己ピアシング・リベッティング・ファスナをパネル
内に取付けた状態を、１部を断面にして下方から見た斜
視図、第１１図は第１図乃至第９図の自己ピアシング・
リベッティング・ファスナ及びダイ部材で形成されたパ
ネルのスラグの平面図である。 ２０　・・・　自己ピアシング・リベッティング・ファ
スナ、２２　・・・　胴部、２８　・・・　自由端部、
３０　・・・　ピアシング面、　　３４　・・・　底壁
、３８　・・・　押圧面、４０　・・・被押圧面、４６
　・・・環状押圧面、５０　・・・　ダイ部材、５２　
・・・ダイキャビティ、５６　・・・　グイ面、５８　
・・・　中央ポスト、６０　・・・　自由端、６２　・
・・　ピアシング面、６４　・・・　外面、７６　・・
・　パネル、８０・・・　保持キャビティ、８４　・・
・　切削刃、９０・・・　スラグ、９４　・・・　タブ
、９６　・・・　リボン。 （２゜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、自由端部とこれに隣接するピアシング面とを有する
   環状の胴部を具備する自己ピアシング・リベッティング
   ・ファスナのパネルへの取付け法であって、 （ａ）前記胴部の自由端部を前記パネルに押圧し、この
   パネルからスラグを打抜き、このパネルを貫通する開口
   を形成する工程と、 （ｂ）前記胴部の自由端部を前記パネルの開口を通して
   押入し、当該自由端部を半径方向外側へ変形し、前記胴
   部を前記パネルにリベット結合する工程と、 （ｄ）前記リベット結合の工程と同時に、前記のスラグ
   を前記自由端部を通して前記胴部内に押入し、前記胴部
   の内面からリボンを前記胴部につないだ状態で剪断的に
   形成し、前記スラグを前記胴部内に保持する工程とから
   成ることを特徴とする自己ピアシング・リベッティング
   ・ファスナのパネルへの取付け法。 ２、前記リボンは前記前記胴部の内面に沿って円周方向
   に複数形成されることを特徴とする請求項第１項に記載
   の自己ピアシング・リベッティング・ファスナのパネル
   への取付け法。 ３、前記リボンを、前記スラグを前記胴部内に保持する
   ように、前記スラグと前記胴部の自由端部との間にアー
   チ状に前記タブの方へ延在させて形成することを特徴と
   する請求項第１項又は第２項に記載の自己ピアシング・
   リベッティング・ファスナのパネルへの取付け法。 ４、前記パネルは、最初は隣接する前記リボンの間の断
   続的な前記胴部のピアシング面の部分で、次には前記リ
   ボンに整合する前記ピアシング面の断続的な残余の部分
   で２段階に打抜かれて、前記スラグに互いに離間する前
   記タブを形成し、これらのタブを前記胴部の内面に当て
   て変形して前記胴部内に確実に保持することをことを特
   徴とする請求項第２項に記載の自己ピアシング・リベッ
   ティング・ファスナのパネルへの取付け法。 ５、前記胴部は、前記自由端部の反対側に形成された底
   壁を有するソケットを内部に具備し、当該取付け法は、
   前記スラグをこの底壁の方に押圧し、当該スラグに隣接
   した前記リボンを半径方向内側へ変形させ、このスラグ
   を前記底壁に隣接させて確実に保持する工程を有するこ
   とを特徴とする請求項第２項に記載の自己ピアシング・
   リベッティング・ファスナのパネルへの取付け法。 ６、開口した自由端部を有する環状の胴部とこの自由端
   部に隣接するピアシング面とを具備する自己ピアシング
   ・リベッティング・ファスナのパネルへの取付け方法に
   おいて、 （ａ）前記胴部の自由端部を前記パネルに押圧し、まず
   、打抜かれるべきスラグに半径方向に延びるタブを形成
   する位置の間の位置に相当し互いに所定間隔離間した前
   記胴部のピアシング面の部分で、次いで、前記タブを形
   成する位置に相当し互いに所定間隔離間した前記胴部の
   ピアシング面の部分で２段階で前記スラグを前記パネル
   から打抜き、 （ｂ）前記胴部の自由端部を前記パネルの開口を通して
   押圧して半径方向外側へ変形し、前記胴部を前記パネル
   にリベット結合し、 （ｃ）これと同時に、前記スラグを前記自由端部を介し
   て前記胴部内に押入し、前記胴部の内面に当てて前記ス
   ラグを変形して前記胴部内に保持させることを特徴とす
   る自己ピアシング・リベッティング・ファスナのパネル
   への取付け法。 ７、前記スラグを前記パネル内に押入している間に、円
   周方向に離間した複数個のリボンを前記胴部から剪断形
   成し、これらのリボンを半径方向内側へ変形して前記ス
   ラグを前記胴部内に保持することを特徴とする請求項第
   ６項に記載の自己ピアシング・リベッティング・ファス
   ナのパネルへの取付け法。 ８、前記リボンを、前記スラグと前記胴部の自由端部と
   の間で半径方向内側へ変形し、前記スラグを前記胴部内
   に保持することを特徴とする請求項第７項に記載の自己
   ピアシング・リベッティング・ファスナのパネルへの取
   付け法。 ９、開放した自由端部とこの自由端部に隣接するピアシ
   ング面とを有する胴部を具備する自己ピアシング・リベ
   ッティング・ファスナのパネルへの取付け法において、 （ａ）凸状の中央ダイポストとこの中央ダイポストを囲
   繞し前記環状胴部を受ける形状を有する環状凹状のダイ
   キャビティとを具備し、この中央ダイポストに、前記胴
   部の自由端部に受けられる形状に形成された外側のピア
   シング面と前記ダイキャビティ内に向けて半径方向外側
   へ傾斜する外面とを有する自由端部を設け、この中央ダ
   イポストの自由端部にこの中央ダイポストのピアシング
   面から半径方向外側に離間しかつ円周方向に離間した複
   数の切削刃を設けて成るダイ部材上に前記のパネルを支
   持し、 （ｂ）前記胴部の自由端部を前記中央ダイポストに共軸
   に押し込み、前記中央ダイポストの自由端部に受けられ
   るている前記パネルからスラグを打抜き、このパネルに
   開口を形成し、 （ｃ）前記胴部の自由端部を、前記中央ダイポスト上方
   に形成された前記パネルの開口を通して前記ダイキャビ
   ティ内に押入し続け、前記胴部が前記ダイキャビティの
   中で半径方向外側へ変形され前記胴部を前記パネルにリ
   ベット結合する際に、前記切削刃によりリボンを前記胴
   部につながった状態で前記胴部の内面から切出し、前記
   スラグが前記胴部から偶然に脱落するのを防止すること
   を特徴とする自己ピアシング・リベッティング・ファス
   ナのパネルへの取付け法。 １０、前記中央ダイポストの外面は、前記ダイポストの
   自由端部内に形成される円周方向に離間しかつ半径方向
   外側に開口する複数の保持キャビティを有し、これらの
   保持キャビティは前記の切削刃を有し、前記胴部につな
   がれている前記リボンを前記保持キャビティ内で半径方
   向内側へ変形して前記スラグを前記胴部内に保持する工
   程を含むことを特徴とする請求項第９項に記載の自己ピ
   アシング・リベッティング・ファスナのパネルへの取付
   け法。 １１、前記保持キャビティは半径方向外側へ開口するア
   ーチ状の内面を有し、前記胴部につながっている前記リ
   ボンを半径方向内側に変形してＵ字形にし、前記スラグ
   を前記胴部内に保持する工程を含むことを特徴とする請
   求項第１０項に記載の自己ピアシング・リベッティング
   ・ファスナのパネルへの取付け法。 １２、前記保持キャビティを前記胴部のピアシング面に
   実質的に整合する前記中央ダイポストのピアシング面内
   に設け、先ず、前記胴部のピアシング面の前記保持キャ
   ビティと整合しない部分と前記中央ダイポストのピアシ
   ング面とで前記パネルの一部を打抜き、次いで、スラグ
   に半径方向に延びるタブを形成する前記切削刃で前記パ
   ネルの残余の部分を打抜く２段階でスラグの打抜きを完
   了することを含む２段階で前記スラグを打抜き、前記タ
   ブを前記胴部の内面に当てて変形し、このタブを前記胴
   部内に確実に保持することを特徴とする請求項第１０項
   に記載の自己ピアシング・リベッティング・ファスナの
   パネルへの取付け法。 １３、前記胴部はその自由端部の反対側に形成された底
   壁を有するソケットを内部に設け、当該取付け法は、こ
   の底壁に隣接する前記スラグを押圧し、前記リボンを半
   径方向内側へかつ前記スラグの方へ変形し、前記底壁に
   隣接する前記スラグを確実に保持することを特徴とする
   請求項第９項に記載の自己ピアシング・リベッティング
   ・ファスナのパネルへの取付け法。 １４、開放した自由端部とこの自由端部に隣接するピア
   シング面とを有する胴部を具備する自己ピアシング・リ
   ベッティング・ファスナのパネルへの取付け法において
   、 （ａ）凸状の中央ダイポストとこの中央ダイポストを囲
   繞し前記環状胴部を受ける形状を有する環状凹状のダイ
   キャビティとを具備し、この中央ダイポストに、前記胴
   部の自由端部に受けられる形状に形成された外側のピア
   シング面と前記ダイキャビティ内側に向けて半径方向外
   側へ傾斜する外面とを有する自由端部を設け、この中央
   ダイポストの自由端部にこの中央ダイポストのピアシン
   グ面から半径方向外側に離間しかつ円周方向に離間した
   複数の切削刃を設けて成るダイ部材上に前記のパネルを
   支持し、 （ｂ）前記胴部を前記中央ダイポストに共軸に前記パネ
   ルに押し当て、スラグを前記中央ダイポストから打抜き
   前記パネルに開口を形成する工程を、先ず、前記切削刃
   に整合していない前記胴部のピアシング面の部分とこれ
   に対応する前記中央ダイポストのピアシング面の部分と
   で、次いで、タブを形成するため前記切削面に整合して
   いる前記胴部のピアシング面の部分と前記切削刃とで２
   段階で行ない、 （ｃ）前記胴部の自由端部を前記パネルの開口を通して
   前記ダイキャビティ内に押圧し続け、前記胴部の自由端
   部をこのダイキャビティ内で半径方向外側へ変形し、前
   記胴部を前記パネルにリベット接続し、 （ｄ）これと同時に、前記胴部の自由端部を通して前記
   胴部内へ前記スラグを押入し、前記スラグの半径方向の
   前記タブを前記胴部の内面に押圧して変形し、前記スラ
   グを前記胴部内に保持することを特徴とする自己ピアシ
   ング・リベッティング・ファスナのパネルへの取付け法
   。 １５、前記中央ダイポスト上方の胴部の自由端部を前記
   ダイキャビティ内へ押入し、前記胴部が前記ダイキャビ
   ティ内で半径方向外側へ変形し前記胴部を前記パネルに
   リベット結合していくにつれて、前記中央ダイポストの
   外面がリボン各々を前記胴部に接続された状態で形成す
   ることを特徴とする請求項第１４項に記載の自己ピアシ
   ング・リベッティング・ファスナのパネルへの取付け法
   。 １６、前記胴部に接続されているリボンを半径方向内側
   へ変形し、前記スラグを前記胴部内に保持することを特
   徴とする請求項第１５項に記載の自己ピアシング・リベ
   ッティング・ファスナのパネルへの取付け法。 １７、前記リボンを半径方向内側へ変形してＵ字形とし
   、前記パネルを前記胴部内に保持することを特徴とする
   請求項第１６項に記載の自己ピアシング・リベッティン
   グ・ファスナのパネルへの取付け法。 １８、開放した自由端部とこの自由端部に隣接したピア
   シング面とを有する環状の胴部を具備する自己ピアシン
   グ・リベッティング・ファスナのパネルへの取付け用ダ
   イ部材において、凸状の中央ダイポストとこれを囲繞し
   前記ファスナの胴部を受ける形状に形成された環状凹状
   のダイキャビティとを具備し、前記ダイキャビティに円
   滑なアーチ状の凹面を設け、前記胴部の自由端部に受け
   られる形状に形成され前記パネルからスラグを打抜くた
   め前記胴部のピアシング面と協同する外側ピアシング面
   が形成された自由端部と前記ダイキャビティの環状の前
   記凹面の内部に向けて半径方向外側に傾斜する外面とを
   前記中央ダイポストに設け、この中央ダイポストの外面
   に該中央ダイポストのピアシング面から半径方向外側へ
   離間した複数の切削刃を設け、これらの切削刃を、夫々
   、前記胴部が前記ダイキャビティの凹面に押圧されて半
   径方向外側へ変形されるにつれて、リボンを前記胴部か
   ら剪断により形成し、前記スラグを前記胴部内に保持す
   る構成にしたことを特徴とする自己ピアシング・リベッ
   ティング・ファスナのパネルへの取付け用ダイ部材。 １９、前記中央ダイポストの外面は、前記中央ダイポス
   トの自由端部に円周方向に離間して形成され半径方向外
   側に開口しかつ前記切削刃を包含する複数の保持キャビ
   ティを有し、前記リボンを前記保持キャビティ内に向け
   て半径方向内側へ変形し、前記スラグを前記胴部内に保
   持する構成にしたことを特徴とする請求項第１８項に記
   載の自己ピアシング・リベッティング・ファスナのパネ
   ルへの取付け用ダイ部材。 ２０、前記保持キャビティは、前記中央ダイポストのピ
   アシング面の方へ傾斜して半径方向へ延びる底面を有し
   、前記切削刃は当該底面と前記ダイキャビティの外面と
   の交線で形成された鋭利な刃であることを特徴とする請
   求項第１９項に記載の自己ピアシング・リベッティング
   ・ファスナのパネルへの取付け用ダイ部材。 ２１、前記保持キャビティは、前記中央ダイポストのピ
   アシング面を中断するように形成され、中断されていな
   い前記中央ダイポストのピアシング面の部分で前記パネ
   ルの一部を打抜いた後に、該パネルの残余の部分を打抜
   く位置に前記切削刃を形成したことを特徴とする請求項
   第２０項に記載の自己ピアシング・リベッティング・フ
   ァスナのパネルへの取付け用ダイ部材。 ２２、前記保持キャビティは前記自由端部で前記中央ダ
   イポストの軸方向に傾斜する内壁を有することを特徴と
   する請求項第２０項に記載の自己ピアシング・リベッテ
   ィング・ファスナのパネルへの取付け用ダイ部材。 ２３、前記保持キャビティは、前記リボンを半円形に変
   形し前記スラグを前記胴部内に保持するための半径方向
   外側に開放する半円形の内壁を有することを特徴とする
   請求項第２０項に記載の自己ピアシング・リベッティン
   グ・ファスナのパネルへの接続用ダイ部材。 ２４、開放した自由端部とこの自由端部に隣接したピア
   シング面とを有する環状の胴部を具備する自己ピアシン
   グ・リベッティング・ファスナのパネルへの取付け用ダ
   イ部材において、凸状の中央ダイポストとこれを囲繞し
   前記ファスナの胴部を受ける形状に形成され実質的に円
   滑な環状の凹面を有する環状凹状のダイキャビティとを
   具備し、前記中央ダイポストに自由端部と前記ダイキャ
   ビティの環状凹面に向けて半径方向外側に傾斜する外面
   を設け、前記中央ダイポストに相互に分断されて前記胴
   部の自由端部内に受けられる形状に形成された外側ピア
   シング面を設け、前記中央ダイポストの外面に前記中央
   ダイポストのピアシング面の分断部に軸方向に整合しか
   つ前記中央ダイポストのピアシング面から半径方向外側
   へ離間する複数の円周方向に離間した切削刃を設け、前
   記中央ダイポストのピアシング面、前記胴部のピアシン
   グ面及び前記切削刃が協同して、先ず、半径方向に延び
   るタブを有するスラグのこれらタブ以外の部分を前記ピ
   アシング面に沿って打抜き、次いで、前記これらのタブ
   を前記切削刃で剪断する２段階の工程で前記パネルから
   前記スラグを打抜き、このスラグを前記胴部の自由端部
   で押圧し、前記タブを前記胴部の内面に係合させて変形
   し、前記スラグを前記胴部内に保持する構成としたこと
   を特徴とする自己ピアシング・リベッティング・ファス
   ナのパネルへの取付け用ダイ部材。 ２５、前記ダイポストの外面は、半径方向外側へ開放す
   る前記ダイポストの自由端部によって規定され円周方向
   に離間する複数の保持キャビティを有し、これらの保持
   キャビティは、前記胴部が前記ダイキャビティの凹面に
   当って半径方向外側へ変形するにつれて、前記胴部の内
   面からリボンを剪断形成する切削刃を有し、前記ダイポ
   ストの外面は前記リボンを前記保持キャビティ内で半径
   方向内側に変形し、前記スラグを前記胴部内に保持する
   構成にしたことを特徴とする請求項第２４項に記載の自
   己ピアシング・リベッティング・ファスナのパネルへの
   取付け用ダイ部材。 ２６、前記リボンを半円形に変形し前記パネルを前記胴
   部内に保持するための半径方向外側へ開放する半円形の
   内壁を有することを特徴とする請求項第２５項に記載の
   自己ピアシング・リベッティング・ファスナのパネルへ
   の取付け用ダイ部材。 ２７、自由端部とこれに隣接するピアシング面とを有す
   る環状の胴部を具備する自己ピアシング・リベッティン
   グ・ファスナのパネルへの取付け用ダイ部材であって、
   中央ダイポストとこの中央ダイポストを囲繞し実質的に
   円滑なＵ字形の凹面を有し前記胴部の自由端部を受ける
   形状に形成された環状凹状のダイキャビティとを具備し
   、前記中央ダイポストは前記ダイキャビティから突出し
   、前記胴部の自由端部内に受けられる形状に成形された
   ピアシング面と前記ダイキャビティの凹面内で半径方向
   外側に傾斜する外面とを有し、前記中央ダイポストの自
   由端部内に前記中央ダイポストの回りに円周方向に離間
   しかつ半径方向外側へ開口する複数の保持キャビティを
   形成し、前記保持キャビティの各々は前記中央ダイポス
   トの外面と交わりこの外面と共に前記中央ダイポストの
   下方の位置し半径方向外側に位置する切削刃を規定する
   底壁を有し、前記胴部の自由端部が前記ダイキャビティ
   内に押入されていくにつれて、この中央ダイポストのピ
   アシング面と前記切削刃とが前記胴部のピアシング面と
   協同して、ダイ部材上に設置されたパネルからスラグを
   打抜き、又、前記胴部が前記中央ダイポストの外面に押
   圧されるにつれて、前記切削刃で前記リボンを剪断形成
   し、前記スラグを前記胴部内に保持する構成としたこと
   を特徴とする自己ピアシング・リベッティング・ファス
   ナのパネルへの取付け用ダイ部材。 ２８、前記保持キャビティの底壁は、鋭利な切削刃を形
   成する前記外面との前記交線に向うにつれて前記ダイポ
   ストのピアシング面の方に半径方向に傾斜していること
   を特徴とする請求項第２７項に記載の自己ピアシング・
   リベッティング・ファスナのパネルへの取付け用ダイ部
   材。 ２９、前記保持キャビティは、初めに前記中央ダイポス
   トのピアシング面で、次には切削刃で２段階で前記パネ
   ルからスラグを打抜き、前記リボンが形成されている前
   記保持キャビティ内で前記ダイポストの外面によって半
   径方向内側に変形される半径方向のタブを前記パネルに
   形成し、前記スラグを前記胴部内に保持する構成にした
   ことを特徴とする請求項第２７項に記載の自己ピアシン
   グ・リベッティング・ファスナのパネルへの取付け用ダ
   イ部材。 ３０、前記保持キャビティの夫々は、前記中央ダイポス
   トの方へ向うにつれてこの中央ダイポストの軸方向に半
   径方向内側に傾斜する内壁を有することを特徴とする請
   求項第２７項に記載の自己ピアシング・リベッティング
   ・ファスナのパネルへの取付け用ダイ部材。 ３１、前記内壁は、前記リボンを半径方向内側に実質的
   に半円形に変形させ、前記スラグを前記胴部内に保持す
   るために実質的に半円形に形成することを特徴とする請
   求項第３０項に記載の自己ピアシング・リベッティング
   ・ファスナのパネルへの取付け用ダイ部材。