JPS6042014B2 - ブラインドリベツトの成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、軸桿の周囲に鋲体を配し、該鋲体は全周が
閉じられていて、軸桿を引き上げることにより弾性変形
によつて脹らみ、鋲体頭部と脹らんだ鋲体との間で部品
を挾持するブラインドリベット等の成形に特に有効な成
形方法に関する。

この種のブラインドリベットとして従来見られるもの
は、第１Ａ−Ｃ図示のもの、また本出願人の手になる第
２Ａ−Ｅ図示のもの等が代表的である。各リベット毎に
説明すると、第一のリベットは、軸桿１の周囲に、全周
が閉じられ、且つ有底の鋲体２が配され、軸桿の下端は
鋲体内て膨大となつている。然して、二枚の板状材Ｐ、
、Ｐ２等を接合するときは、両部材に一連に開けた開口
Ｈ内に鋲体下端から挿入して鋲体頭部２ａを開ロー側に
あてがつて押さえ、軸桿頭部ｌｂを摘んで軸桿１を引上
げると、鋲体２内て軸桿膨大部１ａが上がり、当初存つ
た位置から上方の縮径部の方に移行し、その付近の鋲体
周壁部分２ｂをその肉厚のまま外方、半径方向に拡径さ
せるようになる。これにより、その拡径外周面と頭部２
ａとの間で部材Ｐ、、Ｐｏを挾持し、また透孔Ｈ内に位
置する部分２を’も若干脹らんで透孔内壁に圧接するよ
うになつている。尚、固着後、軸桿１の鋲体頭部より突
出した不要突出分は一般に切除する。 このリベットに
対し、軸桿引上長に比して鋲体の拡径度を高くし、上記
の部材への固着機能乃至は部材間の結合力を高めたもの
が第２Ａ−Ｄ図示のものである。同じように、軸桿１の
周囲に長さ方向途中迄、全周が盲の鋲体２が囲繞してい
るが、この鋲体２は上記のリベットに比し全体に対する
肉厚が相対的に薄くなつていると共に、軸桿下端部１ａ
（一般に膨大となつている）が鋲体下端部２ｃと不可分
的に結合されていて、上記のリベットのように離れて機
能することがない。

この不可分的な結合力は、軸桿下端部を膨大としてその
肩面１ａ″を平らにしたり、或いは下端部周面から複数
個のリブ１ｃを突出させたり、更にはまた軸桿１を成形
後、鋲体成形用二次型内に収めた時に軸桿下端部１ａに
は離型材を塗布せす、鋲体下端と表面的にでも融合接合
させたりすることによつて得ているが、いづれにしろ、
この軸桿下端と鋲体下端との結合力の方が少くとも鋲体
周壁部分２ｂとの軸桿のこれに対応する部分１ｄとの間
の結合力よりも強くなつている。そこで、部材Ｐｌ，Ｐ
２に開けた取付孔Ｈ内に鋲体２を下端から挿入し、鋲頭
２ａを押さえて軸桿頭部１ｂを摘む等して軸桿１を引上
げると、始めは第２Ｃ図示のように鋲体周壁部分２ｂが
単に樽状に拡径するが、更に軸桿を引き上げていくと、
軸桿下端による圧縮力に抗しきれないようになり、第２
Ｄ図示のように最大膨径部分２ｄを境に下の部分２ｅは
上の部分２ｆ内に巻き込まれるかのよ−うに撓み込んで
いく。

然して、上方周壁部分２ｆは単に軸桿下端により膨径さ
せられるのと異り、下方周壁部分２ｅの肉厚の喰込みに
よつて大幅に膨径させられるため、部材Ｐｌ，Ｐ２の挾
持力が極めて高く、軸桿の引．上長に比して膨径度乃至
拡径度も高くて作業能率の良い利点もある。

また、第２Ｄ図示のように部材の挟持乃至部材への固着
が完了した時点で、このリベットでは軸桿に連続的に配
した係止歯１ｅ・・・が鋲体内壁面の係止段２ｇに係合
、逆止し、軸！桿の戻りを防ぐと共に、軸桿を戻そうと
する弾性による復元力がこれ等係止手段間の係合をより
強くしようとする力に転移して、固着後の状態を常に強
目の固着力に維持しようとする利点も生まれている。尚
、固着後の軸桿不要突出分は同じよう・に切除するのが
普通である。このようなリベットは、どちらにしても、
取付孔Ｈの両開口を塞ぐと共に取付孔縁への密着性も良
く、また鋲体内部も全周が閉じられている外、実質的に
有底となつているために水密性に優れている。

然し、このような強い係合力とか更に進んで水密性をも
得ている基礎には、鋲体２が合成樹脂製で、弾性が見込
まれていることがあり、従つて、類似の構成を採つても
塑性変形を利用する金属製のものでは到底達し得ない効
果があるが、それなりに製作上注意を要する問題がある
。即ち、鋲体２が全周に亘つて閉じられ、また底迄も閉
じられているような有底円筒状のものであノる以上、成
形時に樹脂の流れにむらがあつたりすると、鋲体を拡径
、或いは変形する際に、設計上許される最大弾性変形状
態に至る前に、そのむらによつて内部的に生じた樹脂の
接合面（一般にウエルドラインと呼んでいる）に亀裂を
生じ、リベ・ツトとしての機能を失つたり、固着するこ
とはできても水密性を失つたりしてしまう。

実際上、この種のブラインドリベットにおいて成形時に
ウエルドラインの問題を鑑みた成形方法は従来見られず
、特に二重成形時、つまり、軸桿成形後、この軸桿を鋲
体成形用二次型内に入れて鋲体成形の樹脂射出を行う際
に一般的なサイドゲート（矩形断面、半円断面等の細孔
状のゲート）等を無造作に用いていた。本発明は、上記
のように、有底筒体（円筒に限らす角筒等も含むが）状
の鋲体を無理に拡径乃至変形させても、設計限度に至る
迄、ウエルドラインの存在による亀裂等を生じない成形
方法、謂い換えれば、少くとも機能的にもつとも変形を
受ける鋲体周壁部分には二次型内での成形時にウエルド
ラインを出さず、ウエルドラインが出るにしてもそれは
鋲体頭部の方に追いやるようにし、全体として樹脂を均
一に流すように図つた成形方法を提供することを主目的
としており、付随的には二次型内に予め収めておく軸桿
の型内位置決め手段がその主目添のための封助的な機能
を生むことを狙つたものである。

以下本発明の実施例を添付の図面に就き詳記するが、先
づ、第２図示の構成を基本とするブラインドリベットを
成形する場合に就き述べていく。

尚、図中、第２図示のリベットと同一乃至類似の構成子
には同一の符号を付し、また、新たに構成を付与した部
分を除き、本発明に直接関係のない部分は説明を省略す
るものもある。先づ最初に、通常行なわれている方法、
例えば軸桿も合成樹脂製とする場合は射出成形等によソ
ー次型（図示せず）にて所望の形状の軸桿１を形成する
。

この実施例では、こうした所望形状の軸桿１に、第３Ａ
図示のように軸桿下端部１ａを更に細径にして延長した
小径桿３を予め一体に成形してある。この軸桿１に対し
、二重成形により周囲に鋲体２を設けるが、その二次型
は第３Ｂ，Ｃ図示のようになつている。

この型の大部分は従来の成形方法に依る場合と変わりは
ない。因みに、第３Ｃ図中、下側の型Ｍ１を固定型（こ
れが第３Ｂ図に示されている）、上側の型Ｍ２を移動型
として従来と同様な構成部分を追つていくと、鋲体２の
成形用キャビティＣ２があつて、更に鋲頭２ａ成形用の
キャビティＣ２ａも穿たれている。然して、この空間内
に軸桿１の所要部分を収めた時に（第３Ｃ図中、固定型
Ｍ１内に仮想線で図示）、軸桿の係止歯列１ｅが設けら
れている辺たりの中央部分１ｆと軸桿下端の膨大部分１
ａ等を宙に浮かせ、これ等部分とキャビティＣ２，ｃ２
ａ壁面との間に鋲体周壁部分２ｂ及び頭部２ａが射出さ
れてきた樹脂により成形されるように、軸桿頭部１ｂ乃
至はその近傍の軸桿部分１ｇを抑える円筒状に例られた
面部４が各型Ｍｌ，Ｍ２に設けられている。尚、軸桿頭
部１ｂは様々な形状のものがあり、第１各図示の単純な
形状のものに始まり、第２各図示のようにリベットとし
ての取付に専用工具を用いるものではその専用工具が咬
持するに適したやや複雑な形状のもの迄あるが、一般に
は二次型Ｍｌ，Ｍ２にこれに応じた形状を穿つことなく
、単にこれを収める簡単な形状の空間Ｓとなつているこ
とが多い。一般に、この空間Ｓを画し、軸桿頭部に当接
する壁部分Ｓ″とか、既述のように頭部に近い軸桿部分
（乃至鋲体頭部より突出している露出部分）１ｇを抑え
る面部４は、従来からも、二次型Ｍｌ，Ｍ２内で軸桿を
一方の側で位置決めするための手段として用いられてい
るが、軸桿の他方の側、即ち下端部１ａの側は第１各図
示のリベットでは特に位置決めせず、第２各図示のリベ
ットではリブ１ｃをして型内位置決め手段とする等した
後、いづれにしろサイドゲートを介してキャビティ任意
の部分から射出成形されるに留まつていた。これによる
欠陥、つまり鋲体周壁部にウエルドラインが出易い欠陥
を是正すべく、本発明では、鋲体成形用キャビティＣ２
の下端部Ｃ２″、それも望ましくは略々中央からリング
ゲートＲＧを介して射出成形するようになしている。

このリングゲートは、円筒状のゲート空間Ｇ内にコアピ
ンを入れ、断面が環状の開口となるようであれば良く、
一般には型Ｍｌ，Ｍ２の方にコアピンを設けても良いが
、特にこの実施例では有効な配慮がなされている。

即ち、既述のように、、軸桿１の下端１ａを更に延長し
て小径桿３が設けてあり、この桿３には一つの機能とし
て、軸桿を二次型内に収めた時に、第２図示リベットの
リブ１ｃと同様に軸桿の頭部とは対向する側での型内位
置決めを司どらせていて、そのために型Ｍｌ，Ｍ２の方
にはこの小径桿３の先端を収める支持空間Ｓａが設けら
れているが、また、この小径桿の鋲体成形用キャビティ
Ｃ２に近い部分３ａは、更に、円筒状のゲート空間Ｇの
中央を空間を画する壁面に触れすして貫通し、このゲー
ト空間ＧをリングゲートＲＧとするコアピンの機能を兼
ねている。

謂い換えると、リングゲートを用いることにより、鋲体
成形用キャビティＣ２内において軸桿１の周囲の樹脂流
（鋲体頭部に向かう）を全周に亘り均一化でき、最終的
なウエルドラインを少くとも鋲体成形用キャビティＣ２
ａ内にて生ぜしめるように図ることができる上に、この
実施例では更に、そのリングゲートの構成も簡便なもの
となしていて、一般に製作が難しく、コストも張りがち
なコアピンを、製作容易で廉価な軸桿成形時に予め軸桿
に一体に設けられ、鋲体下端を越えて延出した小径桿で
代用できる利点を有している。

ところで、この実施例では、リングゲートコアピンとし
て機能する小径桿の位置により、リングゲートＲＧの位
置は必然的に鋲体成形用キャビティＣ２の下端中央とな
り、最も望ましい位置となるが、本発明の主目的である
ウエルドラインを少くとも鋲体周壁部分には生じさせな
いという点からは、キャビティＣ２の下端中央でなくと
も単に下端の一部位であつて足りるし、面倒でもコアピ
ンを型側に設けるのなら、軸桿に小径桿３を付属させる
必要はなく、第１，２各図示のまま、所要の形状の軸桿
に留めても良い。但し、第２図示のように、軸桿下端に
リブ１ｃがあるようなものは、二次型内での射出成形時
にこのリブの存在により乱流を起こす虞れがあるが、そ
れでも従来の手法に比せば、リングゲートを用いて鋲体
下端から頭部に向け流れ方向直線的に樹脂を流す本発明
の方法は成形後の鋲体の強靭さにおいて余程開きがある
。

勿論、逆に第１図示のように軸桿下端１ａが鋲体２にて
囲繞されているものをこの第３各図示の実施例のように
する場合には、同じように軸桿下端を延長して小径桿を
設け、二次型内にこの小径桿を間隙をおいて囲繞する円
筒状ゲート空間を穿てば、軸桿を二次型内に収めた時に
同じようにリングゲートが完成して同様な効果が得られ
、特に、図示実施例のように、位置決めをするにも、小
径桿にてリングゲートを画した部分３ａを更に延長して
支持空μＳａにて支持されるようにして位置決めを行う
ようにすると、鋲体成形用キャビティＣ２の内壁面と軸
桿１との間には何も遮ぎるものがなく、環状に連続した
空間が形成されて、リングゲートと相俟ち、樹脂流の均
一化からは大きな効果がある。

尚、図示の場合、ランナＲからリングゲートに至る中間
には湯溜りＣｗがあつて、ランナから出てきた樹脂流を
整流した後、ゲートＲＧに送出するようになつている。

斯くして成形されたものは、第４図示のようになり、ラ
ンナを切つても鋲体下端２ｃ以降に小径桿３及びリング
ゲート部盆、湯溜まり部分中の成形樹脂が残る。このま
までも機能的には問題ないが、下端２ａ以降をＸ−Ｘ線
に沿つて切除すれば切り落とした部分は材料として再利
用できるし、．リベットとしても体裁が良い。図示の場
合、軸桿１は一個のみ単独で示してこれを一個毎リベッ
トとして完成させてゆく工程を示しているが、勿論原理
的にはこれで良いものの、大量生産的な見地からは能率
が悪いので、通！常この種のブラインドリベツトニ重成
形において行なわれているように、始め一次型で軸桿を
作る時に、複数個（例えば１５個程度）が並行に揃い、
軸桿頭部同志がランナにより接続されているような恰好
に作り上げ、これを同数個の鋲体成形用キ４ヤビテイを
持つた二次型内に一度に入れて成形すると良い。

更に謂えば、一次型と二次型とを同一の型に設けておく
と便利である。例えば、型の割面を基準として見た場合
、その半分の面積部分の所に軸桿成形用キャビティが複
数個連なつていて、残りの半分の面積部分には鋲体成形
用キャビティが同じように対応して複数個連らなつてい
るようにする。すると、一番始めの射出成形時には、軸
桿成形用キャビティの一次型部分では勿輪軸桿ができる
が、鋲体成形用キャビティの二次型では軸桿の入つてい
ない鋲体だけの無駄なものができる。然し、この無駄も
一度だけで、二回目からは、上記の如くして作つた軸桿
を二次型内に収めて成形すると、二次型でリベット完成
品ができると共に、次の二次型成形用の軸桿の一次型で
同時にでき上がることになり、以下これを繰返して行け
るので、結局は合理的になる。尚、軸桿に就いては特に
材質の限定はなく、金７属等であつても良いものもある
ので、その場合には一次型と二次型とは別個なものとな
る。

以上の説明では、本発明は特に第１，２図示のように鋲
体の拡径による係止、また水密性を併せ持つリベットの
成形方法として有意義であるとし・たが、勿論、この外
にも、鋲体周壁部分にウエルドラインを出したくない、
或いは出さない方が良いリベット類の成形方法として最
適であり、少くともウエルドラインはリベットとしての
係合時に弾性変形により無理が加わらない頭部２ａ（こ
の頭部も実際上様々な形状をしているものがあり、中に
は物品を留め付けるようにしたものもある）等の部分に
追いやり、弾性変形部分には現さず、原理的に皆無とし
て、該部分の最大限度の変形を許容し、固着力の強化を
図れる有効なものであり、また実施例としては軸桿の方
にリングゲート用のコアピンを小径桿として付属させる
ことができて、コスト的にも製作的にも有用であると共
に更には位置決め能も兼備させ得る配慮をも有している
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明成形法の対象となる公知のブラインド
リベットの第一例の斜視図、第１Ｂ図は同じく鋲体の縦
断面図、第１Ｃ図は部材への結合後の状態での縦断面図
、第２Ａ図は同じく成形対象となる第二例のブラインド
リベットの側面図、第２Ｂ図は同じくその縦断面図、第
２Ｃ図は部材への固着に至る中途過程での縦断面図、第
２Ｄ図は固着終了後の縦断面図、第３Ａ図は本発明一実
施例としての成形方法の一過程により成形された軸桿の
一例の側面図、第３Ｂ図はこの実施例に用いる鋳型を、
軸桿と共に示したその横断面図乃至は割面における平面
図、第３Ｃ図は第３Ｂ図中、■Ｃ−■Ｃ線に沿う縦断面
図、第４図はこの実施例によつて得られた成形後のブラ
インドリベットの縦断面図、である。 図中、１は軸桿、１ａは軸桿下端部、２は鋲体、２ａは
鋲体頭部、２ｃは鋲体下端部、３は小径桿、Ｍｌ，Ｍ２
は二次型、Ｃ２は鋲体成形用キャビティ、ＲＧはリング
ゲート、Ｇはコアピンの介在によりリングゲートとなる
ゲート空間、である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一次型で軸桿を成形し、二次型内の鋲体成形用キャ
   ビティ内に該軸桿の所要部分を収めた後、合成樹脂の射
   出成形により軸桿周囲に鋲体を配し、軸桿の引上げによ
   り鋲体を拡径するようにしたブラインドリベットの二重
   成形方法であつて、鋲体成形用キャビティ内への合成樹
   脂の射出は鋲体下端に相等する該キャビティ下端に備え
   たリングゲートを介して行い、該下端から鋲体頭部成形
   用キャビティに向けての均一な樹脂流を起こすようにし
   たことを特徴とするブラインドリベットの成形方法。 ２ リングゲートは、鋲体成形用キャビティ下端の中央
   に設けることを特徴とする特許請求の範囲１に記載の方
   法。 ３ 一次型での軸桿の成形時に、軸桿下端から鋲体成形
   用キャビティの下端を越える小径桿を設け、一方、二次
   型には上記キャビティ下端中央に円筒状のゲート空間を
   穿ち、軸桿の所要部分を上記キャビティに収めるに伴い
   該ゲート空間内に間隙を置いて上記軸桿の小径桿を貫通
   させ、該ゲート空間をリングゲートとする工程を含むこ
   とを特徴とする特許請求の範囲２に記載の方法。 ４ 二次型内にてゲート空間を越えた位置に設けられた
   支持空間内に軸桿小径桿の先端を収めて、リングゲート
   の画成と同時に軸桿の二次型内位置決めを図るようにし
   たことを特徴とする特許請求の範囲３に記載の方法。