JPS60237215A - 盲リベツト型固着具 - 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〕 本発明は固着具に係り、より詳しくは、盲リベツト型の
固着具に関する。

〔従来技術〕

外ねし付きの円柱形部材を内ねし付きの金属薄板に螺合
するには多くの問題が伴う。斯かる問題は、一般に、ね
し穴を設けた薄い金属板には、通常の取付は時ならびに
摩耗時に作用する力に対抗できる様な十分な強度をもっ
た雌ねじを容易に形成することができないことから生ず
るものである。

例えば、型押しした金属薄板に公知の金属成形技術によ
り穴をあけかつねじ切りする場合には、一般には、適正
なねじ結合を行なうために十分な材料塊が存在しない。

このため、金属薄板の開口に形成したねじ部に嵌合すべ
きねじ付き部材を十分に支承しかつ支持するためのねじ
部の強度が不十分となる。

この様な問題が生じる典型的な産業分野には自動車用パ
ネルがあり、自動車用パネルに於てはねじの付いたボタ
ン等を挿入し支持する必要がある。

他の産業分野としては金属薄板製ドラム罐の開口があり
、この場合、ドラム罐の内容物を封止するためねじ付き
のストッパが使用される。

前記問題を解決し十分な強度を持ったねじ付き支持部材
を提供するための１つの方法は盲リベツトと云われてい
る固着具を使用することである。

この様な固着具は薄肉部材の開口に挿入してその開口に
支持させることができる。しかし、公知の形式の盲リベ
ツトはその製造コストが高いという理由により、または
それが提供する支持が不十分であるという理由により、
その用途には不適当なものであった。

この様な不適当な従来の盲リベツトの例としては米国特
許２．３９２．１３３および３．１３６．２０３および
３、４６１　、７７１に記載されたものがある。

最初に述べた米国特許には比較的典型的な盲リベツト型
固着具が記載されているが、前述した問題を解決するた
めには不十分であると思われる。

例えば、この盲リベツトは接合すべき薄板材料の開口内
に配置される。この盲リベツトの内部に設けた端ぐり部
は盲リベツトのねじ部のねじの内径にほぼ等しい内径を
有する。このため、ねじ部に於けるリベットの強度は実
質的に端ぐり部の強度より強くはない。この様な構造は
本発明が目的とする前記用途に必要とされる顕著な強度
をねじ部に与えるものではない。また、端ぐり部の肉厚
は必要以上に厚いので、不必要な厚さの膨出部即ちアッ
プセット部（据え込み部）が形成される。アップセット
部のところにあるこの様な過剰な材料塊は、盲リベツト
を支−持する金属の外側表面にできるだけ近づけて固着
具のねじ部を位置決めすることを妨げるものである。

米国特許３，１３６，２０３は前記問題を部分的に解決
しているものと思われる。この特許の盲リベツトに於て
は、アップセットまたは膨出せられる中央区間の肉厚は
その両端部領域の肉厚より薄くなっている。この様な薄
肉区間は、実際に、この中央区間の肉厚を固着具の残部
の肉厚と同じにした場合に比べ、ねじ部を金属薄板の外
側表面により接近させて位置決めすることを可能にする
ものである。しかし、この固着具に於ては、端ぐり領域
に設げた厚肉強化部は、金属薄板の開口領域内まで続い
ている。この様な構成は盲リベツトのうち過剰な材料が
必要でない領域までよけいな材料を使用しているという
点に於て無駄がある。このため製造コスト、重量および
製造時間が過大となる。

更に、形状が複雑であるので、製造コストが高くなる。

最後に、米国特許３，４６Ｌ７７１に開示された盲リベ
ツトに於ては、端ぐり部ば３つの領域から形成されてい
る。第１の領域は金属薄板の開口内にある過剰な肉厚の
領域である。この領域の次には比較的薄肉の第２の領域
が形成されており、更にその後にはテーパ領域が設けで
ある。この様な構成は極めて複雑であり、前記第２の米
国特許と同様に高価であり、製造にあたりよけいな工程
と材料を要する。更にこの特許が提案する特殊な構造は
、盲リベツトを完全にアップセットした時に穴あき金属
板の外側表面にできるだけねじ部を接近させることを可
能にするものではない。また、この固着具は製造が高価
であり、不必要な領域に過剰な材料を用いているのでコ
ストが増大する。

前述した従来技術を含む従来の構造はその夫々の特定の
目的および機能によく適合したものであるが、金属薄板
の開口にねじ付き部材を装着するための堅牢なねじ部を
経済的かつ確実に提供するものではない。

〔発明の概要〕

本発明は盲リベツト型固着具を改良し、肉厚の薄い部材
の開口の壁に取り付けるのに特に適した形状の盲リベツ
ト型固着具を提供することを目的とするもので、強化さ
れたねじ部を有し、この固着具を支持する壁部材の外側
表面に可能な限りこの強化ねし部を接近させて配置させ
ることの可能な、安価な盲リベツト型固着具を提供する
ことを目的とするものである。この様な盲リベツトは、
薄肉部材に取り付けた時には、外ねし付きの部材を確実
に支承するものである。本発明の固着具は、外ねし付き
の円柱形ボタンを嵌合するための内ねじを自動車用パネ
ルの開口内に形成するのに特に適している。また、本発
明の固着具ば、外ねじの形成された円柱形ストッパを嵌
合するための内ねじ部を金属薄板製のドラム罐の開口内
に形成するために特に好適である。

大力の盲リベツトと同様に、本発明の固着具は外側端部
を備えており、この外側端部にはフランジが形成してあ
って、この固着具を挿入しかつ支持するための表面に設
けた開口を通って固着具が完全に通り抜けるのを阻止し
うる様になっている。

この盲リベツトの内側端部には内ねし部が設けてあり、
フランジ付きの外側端部とねじ付きの内側端部との間に
は内部的な端ぐり部（カウンタボア）が設けである。固
着具の内側表面の全長にわたって開口が設けてあり、こ
の開口の直径は端ぐり部の全長にわたって同一であるが
ねじ部のところではその内径はより小さくなっている。

固着具の外側表面は円柱形であり、拡径された頭部のと
ころを除いてはその外径はほぼ同一である。この固着具
の形状および構成は、固着具のうち強度を必要とする部
分（特にねじ部）に於て強化された材料部分が提供され
るとともに、固着具のうちこの様なよけいな補強を必要
としない領域（特に端ぐり部の領域）に於て薄肉の区間
が提供される様になっている。この様な構成にしたので
最大限の実用性を得ることができるとともに材料費用お
よび製造コストを最小にすることができる。

好ましい実施態様に於ては、固着具のねじ部には厚肉部
を設けて、固着具に嵌合される外ねじ付き円柱形部材に
対する結合領域の強度を最大限にする。端ぐり部のとこ
ろに於ては固着具の肉厚は薄くして、固着具のうち金属
薄板の開口から突出した部分を使用に先立って効果的に
アンプセント（据え込み）しまたは膨出させうる様に成
す。この様に薄肉構造にするとともにねじ部を強化すれ
ば、リベットを完全かつ緊密にアップセットすることが
可能となり、その結果、リベットが取り付けられる金属
薄板の開口の外側表面にこの強化ねし部をできるだけ接
近させることが可能となる。

また、これにより金属薄板に固着具を最も確実に付着さ
せることが可能となる。この様な特徴は自動車産業や容
器産業の様な用途に於ては特に重要なものである。

〔実施例〕

添イ］図面に示した様に、本発明の固着具即ち盲リベツ
トｌＯは円筒部１２を備えている。これは第１図から第
３図に示した本発明の第１実施例に示されている。この
固着具１０は内側表面１４と外側表面１６と内側端部１
８と外側端部２０とを有する部材として構成されている
。外側端部２０にはフランジ即ち肩部２２が設けてあり
、このフランジ２２は金属薄板２８の穴２６の外側に位
置決め可能な外側端面２４を備えている。この固着具１
０はこの金属薄板２８の穴２６内に挿入されそこに取り
付けられる。このフランジ即ち肩部２２の内側端面３２
は前記穴の近傍に於て金属薄板の壁３４に当接するとと
もにその壁３４に支持されて固着具全体が金属薄板の穴
内で前後に移動するのを阻止しうる様になっている。

この固着具のうち肩部２２に隣接する次の部分は端ぐり
部３６である。この端ぐり部３６の外側表面３８は金属
薄板の穴内に嵌合しうる様になっている。この端ぐり部
３６のうら更に内側の部分は、取り付は作業の際に据え
込みされて膨出部４０を形成する部分である。第１図お
よび第３図かられかる様に、この膨出部４０は取り付は
作業の際に金属薄板の壁の内側表面４２に当接して固着
具をその動作位置に確実に支持しかつ係止する様になっ
ている。

この固着具のうち最も内側の部分はねじ部４６である。

特に第２図からよくわかる様に、この固着具の外側表面
はその内側端部から外側端部のところの肩部に至るまで
同一の断面形状を有する。

第２図からもわかる様に、端ぐり部３６のところに於け
る固着具の内側表面はねじ部４６の内径よりも大きな内
径を有する。このねじ部４６はねじ溝５０とランド部５
２とを備えている。−この様な構成にしたので、ねじ部
の領域に於てこの固着具には材料が追加されてねじ部の
強度が増加せられ外ねじ付部材を確実に固定することが
可能になる一方、端ぐり部の肉厚をその全範囲にわたっ
てより薄＜シて材料、重量、および製造コストを低減す
ることができる。更に、この様な構成にすれば、端ぐり
部の領域の肉厚が薄くなるので膨出部をより小さくする
ことが可能となる。

膨出部４０の材料を強引して金属薄板の内側表面に密着
させれば固着具は金属薄板に確実に保持される。この様
にすれば、この固着具のねじ部は固着具を取り付けるべ
き金属薄板の外側表面にできるだけ接近する様に引っ張
ることができる。その結果、互いにねし接続された２つ
の部材の間の結合を強化することが可能となる。

固着具の内側中央領域のうち、ねじ部４６と端ぐり部３
６とが出会う領域には、傾斜した肩部５６が設けである
。

本発明の盲リベツト型固着具を装着するためには、金属
薄板の様な壁部材の穴内に固着具を挿入してその壁部材
の外側表面に固着具の肩部を当接させる。外ねじ６４の
付いた中央往復部材６２を備えたアップセット用工具６
０を所定の距離にわたって固着具のねじ部にねじ込む。

次に、往復部材６２の外側にある衝当部材６６を固着具
の肩部の外側表面に圧接して、衝当面を介して肩部に圧
力を加える。衝当部材６６を押し出すと同時に往復部材
６２を引き抜きながら所定の大きさの力を所定の距離に
わたって加えれば、固着具の中央部には膨出部が形成さ
れる。この様な力の作用方向は第３図に矢印で示した。

その後で往復部材６２をまわして固着具から外せば、こ
の固着具はねじ付き部材をねじ込める状態となる。この
実施例では前記ねし付き部材は自動車用ボタンである。

第１図に示した様に、この自動車用ボタンアッセンブリ
７０ば、実際には、ボタシフ２自体と、六角ナツトと、
固着具のねじ部に係合するねじ部７６と、他の電気部品
７８とを備えたアッセンブリであって、前記電気部品７
８はこのボタンアッセンブリを押した時にＯＮまたはＯ
ＦＦの状態となって電子情報を供給するものである。云
うまでもなく、このボタンの六角ナンドはボタンが固着
具および金属薄板の内側に向かって不必要に動くのを防
止するとともに、このボタンアッセンブリと固着具のね
じ部との間のねじ係合に対して反作用力を従供するもの
である。

前記第１実施例に於ては、盲リベツト型固着具の内側表
面の肩部５６の肉厚は約０．０３インチ（０，７６ｍｍ
）であり、固着具の本体部分の残部の長さは０．５フイ
ンチ（１４，４８ｆｉ）である。本体部分の外径は約０
．６１インチ（１５，５０ｍ＋＋）である。肩部２２の
外径は約０．７５インチ（１９，０５ｆｉ）である。端
ぐり部３６の直径は約０．５５インチ（１３，９’７ｍ
１ｉ）であり、ねじ部の内径および外径は夫々約０．３
５（８，８９鶴）および０．４フインチ（１，１，９４
＋ｎ）である。

好ましくは、材料としては鋼鉄を用いる、その引っ張り
強度は少なくとも約４５０００ｐｓｉ　（３，１５０ｋ
ｇ　／　ｃｔＡ　）である。仕上げ用のメッキを施すこ
とも可能である。

次に、第４図から第７図を参照して本発明の第２実施例
を説明する。この実施例では、盲リベット即ち固着具は
金属薄板製の容器即ちドラム罐８２の開口にねじ付きス
トッパ８０を固定するために使用されるもので、このド
ラム罐８２は例えば廃棄物を収容するものである。廃棄
物をドラム罎に出し入れするため、このねじ付きストッ
パは固着具のねじにねじ込んだり外したりすることがで
きる。第１実施例と同様に、ドラム罐の薄肉の頂部には
開口が設けてあり、本発明の盲リベツト型固着具を嵌合
しうる様になっている。この第２実施例の参照番号は第
１実施例のものと同様であり、この固着具の各構成部材
は実質的に同じ様な機能を有する。特定の用途に適合さ
せるため、材料、寸法および割合が変えであるにすぎな
い。

ねじ付きのストッパ８０は好ましくは低炭素鋼で形成さ
れる。このストッパ８０は平形部材８４と皿形部材８Ｇ
で構成される。これらの部材８４゜８６にはそれぞれ穴
８８．９０が設けられてあり、部材８４と８６との間の
中央空洞９２には活性炭９４が充填しである。これらの
穴８８．９０はこの容器内で起こる発酵等により形成さ
れたガスを逸出させるものである。活性炭はこの様な廃
棄ガスを浄化することができる。部材８４と８６とはス
ボノＩＪＩ接９６によって接合されていて、一体的なス
トッパを形成している。この様に接合されたストッパの
構成部材はその着脱を容易にするため六角形に成形され
ている。この実施例に於ては、ネオプレンまたは天然も
しくは合成のエラストマー材料で形成されたガスケント
９８を用いてシールを完成している。

この第２実施例に於ては、固着具の本体の外径は約１．
１８インチ（２９，９７ｍ）である。肩部の外径は約１
．３フインチ（３４，８０ｍ）である。肩部の外側表面
には約１７３２インチ（０，８＋ｕ）のアールを設ける
ことができる。この固着具の端ぐりの内径は約１．１３
インチ（２，８，７０ｍ）である。ねじ部の内径および
外径はそれぞれ約０．９５インチ（２４，１３龍）およ
び１．０５インチ（２６，６７ｍ）である。ねじ部と端
ぐり部との間の領域には約６０°の面取りを設けること
ができる。本体部の長さは約０．６５インチ（１６，５
１１）であり、肩部の長さは約０．０６インチ（１５，
２４＋ｕ）である。

この固着具を形成する材料は鋼鉄であり、少なくとも７
９０００ｐｓｉ　（５，５３０ｋｇ／ｃ＋ｄ）の引っ張
り強度を有する。最小限の厚さの仕上げを施すことも可
能である。

云うまでもなく、本発明のいずれの実施例に於ても他の
材料を使用することが可能であるが、一般的には、アル
ミニウム、鋼鉄、真鍮、またはステンレス鋼等の材料か
ら選ぶことができる。本発明者が確認したところによれ
ば、低炭素鋼は好適である。

また、いずれの実施例に於ても適当なアップセント用工
具を使用したが、この工具はその用途に応じて調節する
ことが可能であり、そのストロークと圧力は用途に応じ
て変えることができる。

本発明の実施例に於ては、ボタンアッセンブリの場合で
あると容器のストッパの場合であることを問わず、使用
に際してはねじ込み式の円柱形部材には固着具の少なく
とも３本、好ましくは４本以上のねじが接触することが
必要であり、そうすれば盲リベツト型固着具とその中に
ねじ込まれる部材との間に適当な固着が実現されること
がわかった。また、ねじ部の長さおよび強度はユーザー
の要求するトルクに適合したものでなければならない。

これは十分な数のねじ結合を使用するとともに固着具の
ねじ部の強度を適当なものにすることにより達成するこ
とができる。

以上には特定の実施例について本発明を説明したが、本
発明はそれらに限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は穿孔された金属薄板に取り付けられた盲リベツ
ト型固着具の拡大断面図であって、外ねし付きの円柱形
ボタンを固着具のねじ部にねじ込んだところを示してお
り、 第２図は取り付は前の第１図の固着具の斜視図であって
、内部構造を示すため固着具の一部は切り欠いてあり、 第３図は第１図および第２図の固着具および穿孔薄板の
側面図であって、内部構造を示すため一部切り欠いであ
るとともに、アンプセント用工具が作動位置にあるとこ
ろを示してあり、この工具は金属薄板の開口内に固着具
を据え込んだ直後の状態にあり、 第４図は廃棄物を収容するための金属薄板製のドラム罐
の上部の斜視図であって、ドラム罐の開口内に取り付け
た盲リベツト内に外ねじ付きのストソバを装着したとこ
ろを示し、 第５図は第４図の５−５線に沿った拡大断面図であって
、ドラム罐の一部とその開口と盲リベツトとねじ付きス
ト・７パとを示しており、第６図は第４図および第５図
に示した盲リベツト型固着具の斜視図であって、内部構
造を示すためその一部が切り欠いてあり、 第７図は第４図および第５図と同様のドラム罐の開口に
装着した盲リベツト型固着具の側面図であって、内部構
造を示すため一部が切り欠いであるとともに、盲すヘソ
ト内にアンプセント用工具を配置して固着具を据え込ん
だ直後の状態を示すものである。 １０・・・固着具（盲すベソ））、１２・・・円筒部、
１４・・・内側表面、１６・・・外側表面、１８・・・
内側端部、２０・・・外側端部、２２・・・フランジ（
肩部）、２６・・・穴、２８・・・金属薄板、３６・・
・端ぐり部、４０・・・膨出部、４６・・・ねじ部、５
０・・・ねじ溝、５２・・・ランド部、５６・・・傾斜
肩部、６０・・・アンプセント用工具、６６・・・衝肖
部材、７０・・・自動車用ボタンアッセンブリ、８０・
・・ストッパ、８２・・・ドラム罐（容器）。 特許出願人 ザ　ビー、エフ。 グツドリッチ　カンパニー 特許出願代理人 弁理士　青　木　朗 弁理士西舘和之 弁理士　伊　藤　宏 弁理士　山　口　昭　之 弁理士西山雅也 ＦＩＧ、　５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、外側端部と内側端部とを備え外側表面と内側表面と
   を備えた盲リベツト型の固着具であって、前記固着具は
   前記内側表面の全長にわたって貫通した開口を備え、前
   記内側端部に隣接して前記内側表面にはねじ部を形成し
   、前記外側端部のところに於て前記外側表面には外向き
   に延長した肩部を形成し、前記ねし部と肩部との間に於
   て前記内側表面には端ぐりを形成し、前記端ぐりばその
   全長にわたり同一の直径を有し、前記同一の直径はねじ
   部の直径より大きくしたことを特徴とする盲リベツト型
   固着具。 ２、前記固着具のねじ部に係合する外ねじを備えた円柱
   形部材を備えて成る特許請求の範囲第１項記載の固着具
   。 ３、前記円柱形部材はボタンアッセンブリである特許請
   求の範囲第２項記載の固着具。 ４、前記円柱形部材はストッパである特許請求の範囲第
   ２項記載の固着具。 ５、外側端部と内側端部とを備え外側表面と内側表面と
   を備えた盲リベツト型の固着具であって、前記固着具は
   前記内側表面の全長にわたり開口を有し、前記内側端部
   に隣接して前記内側表面にはねじ部を形成し、前記外側
   端部に近接して前記内側表面には端ぐりを形成し、前記
   端ぐりはその内側所定長さにわたりほぼ同一の直径を備
   え、前記固着具は固着具の部分のうち前記端ぐりのとこ
   ろの部分に比べ前記ねし部の近傍の部分に於て強化され
   ていることを特徴とする盲リベツト型固着具。