JPH09317730A - 打込リベット - Google Patents
打込リベットInfo
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- JPH09317730A JPH09317730A JP8156369A JP15636996A JPH09317730A JP H09317730 A JPH09317730 A JP H09317730A JP 8156369 A JP8156369 A JP 8156369A JP 15636996 A JP15636996 A JP 15636996A JP H09317730 A JPH09317730 A JP H09317730A
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- Japan
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- rivet
- fastened
- aluminum alloy
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- driving
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J15/00—Riveting
- B21J15/02—Riveting procedures
- B21J15/025—Setting self-piercing rivets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J15/00—Riveting
- B21J15/02—Riveting procedures
- B21J15/06—Riveting hollow rivets by means of hydraulic, liquid, or gas pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J15/00—Riveting
- B21J15/10—Riveting machines
- B21J15/36—Rivet sets, i.e. tools for forming heads; Mandrels for expanding parts of hollow rivets
-
- 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
- F16B19/00—Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
- F16B19/04—Rivets; Spigots or the like fastened by riveting
- F16B19/08—Hollow rivets; Multi-part rivets
- F16B19/086—Self-piercing rivets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Insertion Pins And Rivets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 特にアルミニウム合金材を締結するのに好適
な打込リベットを提供する。 【解決手段】 打込リベット１は、頭部２と軸部３とか
ら成り、軸部３から被締結材に打ち込んで被締結材とカ
シメ合わせる。軸部３にテーパ穴４を有している。テー
パ穴４は軸端側で拡開するように形成されている。アル
ミニウム合金により形成されると共に、所定の熱処理加
工が施されている。熱処理加工として、溶体化処理の
後、時効硬化処理を行なうと好適である。更に、所定の
表面処理加工が施されると好適である。 【効果】 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。また電食等が生じない。
な打込リベットを提供する。 【解決手段】 打込リベット１は、頭部２と軸部３とか
ら成り、軸部３から被締結材に打ち込んで被締結材とカ
シメ合わせる。軸部３にテーパ穴４を有している。テー
パ穴４は軸端側で拡開するように形成されている。アル
ミニウム合金により形成されると共に、所定の熱処理加
工が施されている。熱処理加工として、溶体化処理の
後、時効硬化処理を行なうと好適である。更に、所定の
表面処理加工が施されると好適である。 【効果】 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。また電食等が生じない。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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、該かしめかれた被
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。
ス」ともいう）の連結部が薄くなり、該かしめかれた被
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。
【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。
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。
【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を有している
打込リベットに存する。
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を有している
打込リベットに存する。
【００１０】そして、２）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ている打込リベットに存す
る。
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ている打込リベットに存す
る。
【００１１】そしてまた、３）上記２の打込リベットに
おいて、下記の式（１）〜（５）を満足している打込リ
ベットに存する。 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
おいて、下記の式（１）〜（５）を満足している打込リ
ベットに存する。 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
【００１２】そしてまた、４）頭部と軸部とからなり、
被締結材に打ち込んで該被締結材と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
記軸部にストレート穴とこのストレート穴の軸端寄りに
連設された軸端側に拡開するテーパ穴とを有している打
込リベットに存する。
被締結材に打ち込んで該被締結材と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
記軸部にストレート穴とこのストレート穴の軸端寄りに
連設された軸端側に拡開するテーパ穴とを有している打
込リベットに存する。
【００１３】そしてまた、５）上記１）〜４）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。
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。
【００１４】そしてまた、６）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５の打込リベットに存する。
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５の打込リベットに存する。
【００１５】そしてまた、７）更に表面処理加工が施さ
れている上記５、に記載の打込リベットに存する。
れている上記５、に記載の打込リベットに存する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
（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。
【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）
（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）
【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。
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。
【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。
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。
【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、テーパ穴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。
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、テーパ穴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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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）。
（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）。
【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。
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。
【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。
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。
【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
【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。
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。
【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。
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。
【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。
（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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
構成例を示すそれぞれ断面図である。
【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。
態における締結工程を示すそれぞれ断面図である。
【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。
態における締結工程を示すそれぞれ断面図である。
【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。
態におけるカシメ完了後の状態を示す断面図である。
【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。
メ完了後の状態を示すそれぞれ断面図である。
【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。
それぞれ断面図である。
【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。
符号を示す図である。
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
Claims (7)
- 【請求項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を有していること
を特徴とする打込リベット。 - 【請求項２】 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ていることを特徴と
する打込リベット。 - 【請求項３】 請求項２記載の打込リベットにおいて、
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 - 【請求項４】 頭部と軸部とからなり、被締結材に打ち
込んで該被締結材と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、 前記軸部にストレート穴とこのストレート穴の軸端寄り
に連設された軸端側に拡開するテーパ穴とを有している
ことを特徴とする打込リベット。 - 【請求項５】 請求項１〜４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ことを特徴
とする打込リベット。 - 【請求項６】 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ことを特徴と
する請求項５に記載の打込リベット。 - 【請求項７】 更に表面処理加工が施されていることを
特徴とする請求項５に記載の打込リベット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8156369A JP2958272B2 (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 打込リベット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8156369A JP2958272B2 (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 打込リベット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09317730A true JPH09317730A (ja) | 1997-12-09 |
| JP2958272B2 JP2958272B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=15626252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8156369A Expired - Fee Related JP2958272B2 (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 打込リベット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2958272B2 (ja) |
Cited By (14)
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1996
- 1996-05-29 JP JP8156369A patent/JP2958272B2/ja not_active Expired - Fee Related
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