JP2860917B2 - 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
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Info
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- B23P19/06—Screw or nut setting or loosening machines
- B23P19/062—Pierce nut setting machines
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- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
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- Y10T29/49833—Punching, piercing or reaming part by surface of second part
- Y10T29/49835—Punching, piercing or reaming part by surface of second part with shaping
-
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Insertion Pins And Rivets (AREA)
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け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け用ダイ部材に
関する。
スナのパネルへの取付け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け用ダイ部材に
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プ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、数個のリベッテ
ィングファスナを取付けることが出来る。
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プ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、数個のリベッテ
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
けヘッドを取付け、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。リベッ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けヘッド内に供給される。取
付けヘッドは送り機構を含み、この機構は、送りヘッド
内で往復動し、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プレス内に設置さ
れたファスナをパネル内に設置する。
けヘッドを取付け、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。リベッ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けヘッド内に供給される。取
付けヘッドは送り機構を含み、この機構は、送りヘッド
内で往復動し、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プレス内に設置さ
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、ボデー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、ボデー部が環状の胴部にその開放端部と反対側で一
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ト部
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
する開放端部を含んでいる。
・ファスナは、一般に、ボデー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、ボデー部が環状の胴部にその開放端部と反対側で一
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ト部
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
する開放端部を含んでいる。
自動車産業においてボデーパネルと構造部材に使用さ
れるシー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、ダイプレス内の）ダイ部
材に固定する。次いで、胴部の開放端部を、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、環状の胴部の開放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
部の開放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ポストの開放端
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ヤ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
部の開放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。
れるシー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、ダイプレス内の）ダイ部
材に固定する。次いで、胴部の開放端部を、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、環状の胴部の開放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
部の開放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ポストの開放端
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ヤ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
部の開放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（0.762m
m）の如き比較的薄い金属パネルにスタッド又はナット
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
ァスナのボデー部の方に開放する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。
・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（0.762m
m）の如き比較的薄い金属パネルにスタッド又はナット
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
ァスナのボデー部の方に開放する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、取付け法の改良によって、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、ダ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、ダイプレスを連続
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プレスの領域から取除かな
ければならなくなる。
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、取付け法の改良によって、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、ダ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、ダイプレスを連続
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プ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、必要な取付け力は約10乃至20トンである。特
に、大量生産で使用される場合は、自己取付け要素とダ
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け力は、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50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。
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、必要な取付け力は約10乃至20トンである。特
に、大量生産で使用される場合は、自己取付け要素とダ
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け力は、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50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ネルとの間
を良好に機械的に結合するなどの確実な取付けが行なわ
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。ダイプ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
ダ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、取付けヘッドが損傷を受
けたり、２番目のスタッドのフランジ部が変形され、取
付け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、取付け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。
使用することによって、ファスナの胴部とパネルとの間
を良好に機械的に結合するなどの確実な取付けが行なわ
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。ダイプ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
ダ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、取付けヘッドが損傷を受
けたり、２番目のスタッドのフランジ部が変形され、取
付け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、取付け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の難しさを解
決した自己ピアシング・リベッティング・ファスナの取
付け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、取付け中は胴部内に保持され
ていなければならない。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。
ることにより以上のスラグを保持することの難しさを解
決した自己ピアシング・リベッティング・ファスナの取
付け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、取付け中は胴部内に保持され
ていなければならない。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］ この発明に基づく自己ピアシング・リベッティング・
ファスナの取付け法は、取付け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。ファスナは開放端部と
これに隣接するピアシング面とを有する環状の胴部を含
んでいる。この方法は、ファスナの胴部の開放端部をパ
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、胴部の開放端部はパネルの開口を通して押込まれ、
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スラグ係止部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
スラグ係止部が、胴部内にパネルのスラグを確実に保持
するために、半径方向外側に変形される胴部の内面から
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、打抜かれるべきスラグ
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。
ファスナの取付け法は、取付け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。ファスナは開放端部と
これに隣接するピアシング面とを有する環状の胴部を含
んでいる。この方法は、ファスナの胴部の開放端部をパ
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、胴部の開放端部はパネルの開口を通して押込まれ、
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スラグ係止部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
スラグ係止部が、胴部内にパネルのスラグを確実に保持
するために、半径方向外側に変形される胴部の内面から
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、打抜かれるべきスラグ
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
開放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
スラグ係止部を半径方向内側に、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。
開放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
スラグ係止部を半径方向内側に、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開放
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。
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開放
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。保持キャビティは、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、中央ポストの開放端
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開放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。
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。保持キャビティは、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、中央ポストの開放端
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開放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ス
ラグ係止部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。
の内面からこれと一部がつながった状態で切出されたス
ラグ係止部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。
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。
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。
・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（打抜き面）30と
アーチ状の環状外面32を有する開放端部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、胴部の開放端部の形状に
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（この内面
36は胴部22の閉成端でもある）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の開放端部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）及びスタッド部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。
アーチ状の環状外面32を有する開放端部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、胴部の開放端部の形状に
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（この内面
36は胴部22の閉成端でもある）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の開放端部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）及びスタッド部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が、上
記のように、ダイプレス内に収容されると、ファスナ20
は、通常、ダイプレスの一方のプラテンに取付けられた
取付けヘッド（図示せず）に供給される。取付けヘッド
は、ファスナ20のスタッド部26を受ける軸孔44を含むプ
ランジャ42を有スル。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。ダイ部材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
ナ用の取付け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ダイ部材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。
記のように、ダイプレス内に収容されると、ファスナ20
は、通常、ダイプレスの一方のプラテンに取付けられた
取付けヘッド（図示せず）に供給される。取付けヘッド
は、ファスナ20のスタッド部26を受ける軸孔44を含むプ
ランジャ42を有スル。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。ダイ部材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
ナ用の取付け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ダイ部材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。
改良されたダイ部材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、このダイ部材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を有する開放端部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50との間
に相対運動が生じないようにする。
示されている。図示の通り、このダイ部材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を有する開放端部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50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の開放端部
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（カッティングエッジ）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（カッティングエッジ）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、開放端部60に進むほど中央ダイポスト58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、保持キャビティ内に形成されたスラグ係
止部を確実に開放し、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。
いるように、望ましくは、中央ダイポスト58の開放端部
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（カッティングエッジ）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（カッティングエッジ）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、開放端部60に進むほど中央ダイポスト58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、保持キャビティ内に形成されたスラグ係
止部を確実に開放し、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の開放
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の開放端部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の開放端部60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。
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の開放
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の開放端部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の開放端部60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の開放端部28は、更にパネル76内に押入されて
行くと、第６図の左側に示すように、ダイポスト58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、保持キャビティ80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の開放端部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。
行くと、第６図の左側に示すように、ダイポスト58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、保持キャビティ80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の開放端部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の開放端部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
かに大きく形成される。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。
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の開放端部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
かに大きく形成される。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の開放端部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、この開放端部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スラグ係止部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
開放端部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。
されて行くにつれて、この開放端部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スラグ係止部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
開放端部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
いるスラグ係止部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ないしはアーチ状になり、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。
いるスラグ係止部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ないしはアーチ状になり、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、一体物のスラグ係止部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22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難しい。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0.040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スラグ係
止部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
向のスラグ係止部96を除いてもよい。この場合は、胴部
22は、ダイポスト58の半径方向外側に延びるテーパ状の
外面64よりも大きな内径を有するように構成される。
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、一体物のスラグ係止部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22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難しい。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0.040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スラグ係
止部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
向のスラグ係止部96を除いてもよい。この場合は、胴部
22は、ダイポスト58の半径方向外側に延びるテーパ状の
外面64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・
ファスナの取付け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。自己ピアシン・グリベッティング・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
スナの取付け法及びダイ部材は、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、SA
E 1022、1023及び1030鋼を含む典型的な中炭素鋼が適当
である。
ファスナの取付け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。自己ピアシン・グリベッティング・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
スナの取付け法及びダイ部材は、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、SA
E 1022、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、この発明の方法とダイ部材とは
比較的薄いパネルに取付ける場合にも、スラグが突然に
抜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。
比較的薄いパネルに取付ける場合にも、スラグが突然に
抜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。
第１図は、取付け前の状態にある、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
イ部材又はダ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…開放端部、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…ダイ面、58…中央ポス
ト、60…開放端部、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…スラグ係止部。
る自己ピアシング・リベッティング・ファスナ及び雌ダ
イ部材又はダ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…開放端部、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…ダイ面、58…中央ポス
ト、60…開放端部、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…スラグ係止部。
Claims (15)
- 【請求項１】閉成端とこれと反対側の開放端部とを有し
該開放端部の縁をピアシング面に形成した環状の胴部を
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）前記胴部のピアシング面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）前記胴部の開放端部を前記パネルの開口を通して
押入し、該開放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、 （ｃ）前記スラグを前記開放端部を通して前記胴部内に
押入すると同時に、前記スラグの両面のうちの前記胴部
の前記閉成端と反対側の面に隣接した前記胴部の内面の
部分を剪断することによって、少なくとも１つのスラグ
係止部を、前記胴部の前記内面側の端部を該内面に一体
に接続した状態で、前記胴部の軸心方向へ延在するよう
に形成し、前記スラグを前記胴部内の前記スラグ係止部
と前記胴部の閉成端との間に確実に保持する工程 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。 - 【請求項２】前記スラグ係止部は、前記胴部の前記内面
の円周方向に離間された複数個より成ることを特徴とす
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。 - 【請求項３】前記スラグ係止部は前記胴部の内面にその
半径方向内側へアーチ状に形成され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。 - 【請求項４】外部へ開口した開放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
方法において、 （ａ）前記胴部の開放端部を前記パネルに押圧し、ま
ず、該胴部のピアシング面の所定の間隔で離間した位置
で前記パネルを打ち抜いて前記スラグに軸方向に延びる
タブを形成し、次いで、該タブを切断して前記パネルを
通る孔を形成する２工程と、 （ｂ）前記胴部の開放端部を前記パネルの孔を通して押
圧し、該開放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、 （ｃ）これと同時に、前記スラグを前記開放端部を通し
て前記胴部内に押入し、該胴部の内面に当てて前記タブ
を変形し、前記スラグを該胴部内に保持する工程を具備
して成る自己ピアシング・リベッティング・ファスナの
パネルへの取付け方法。 - 【請求項５】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のスラグ係止部を前記胴
部の内面から剪断し、次いで、該スラグ係止部を半径方
向内側へ変形して前記スラグを前記胴部に保持する工程
を含むことを特徴とする請求項第４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
方法。 - 【請求項６】前記スラグ係止部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工程を含むことを特徴とする請
求項第５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方法。 - 【請求項７】外部へ開口した開放端部とこれに隣接する
ピアシング面とを有する環状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法に
おいて、 （ａ）凸状の中央ダイポストとこれ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、前記胴部の開放端部に
受けられる形状に形成された外側ピアシング面と前記ダ
イキャビティ内方へ半径方向外側へ傾斜する外面とを有
する開放端部を設け、この中央ダイポストの外面にこの
中央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
材上に前記パネルを支持する工程と、 （ｂ）前記胴部の開放端部を前記ダイ部材の中央ダイポ
ストに共軸に前記パネルに押し込み、前記中央ダイポス
トの開放端部に受けられている前記パネルからスラグを
打ち抜き、このパネルに開口を形成する工程と、 （ｃ）前記胴部の開放端部を、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て前記胴部を前記パネルに
リベット結合して行くにつれて、前記中央ダイポストの
外面上の切削刃の各々が各スラグ係止部を前記胴部につ
ながった状態で前記胴部の内面から切り出し、前記スラ
グ係止部が前記スラグが前記胴部からたまたま脱落する
のを防止する工程と 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方法。 - 【請求項８】開放端部とこの開放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
環状の凹面を設け、前記胴部の開放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
れた開放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か
つ相互に円周方向に離間した複数の切削刃を設け、それ
ぞれ、前記胴部が前記ダイキャビティの環状凹面に押圧
されて半径方向外側へ変形されるにつれて、スラグ係止
部を前記胴部の内面から前記切削刃の各々で切断・剪断
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。 - 【請求項９】前記中央ダイポストの外面は、前記中央ダ
イポストの開放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、前記スラグ係止部を前記保持キャビ
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
８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。 - 【請求項１０】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用ダイ部材。 - 【請求項１１】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、始めに
該ピアシング面で、次いで前記切削刃で前記パネルから
打ち抜かれたプラグに半径方向のタブを形成する構成に
した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用
ダイ部材。 - 【請求項１２】前記保持キャビティは前記開放端部で前
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用ダイ部
材。 - 【請求項１３】前記保持キャビティは前記スラグ係止部
を半径方向外側へ半円形のタブに変形し前記胴部内に保
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接続用ダ
イ部材。 - 【請求項１４】開放端部とこの開放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開放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の開放端部に相互に分断さ
れて前記胴部の開放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前記
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、
前記パネルと一体に半径方向に延びるタブを有するスラ
グを形成し、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
抜き前記ダイポストで該スラグを前記胴部の開放端に押
し込んで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。 - 【請求項１５】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開放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
の凹面に当たって半径方向外側へ変形するにつれて、前
記胴部の内面からスラグ係止部を切断・剪断する切削刃
を有し、前記ダイポストの外面は前記スラグ係止部を前
記保持キャビティへ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用ダイ部材。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/464,813 US5056207A (en) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | Method of attaching a self-piercing and riveting fastener and improved die member |
| US464,813 | 1990-01-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03210931A JPH03210931A (ja) | 1991-09-13 |
| JP2860917B2 true JP2860917B2 (ja) | 1999-02-24 |
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ID=23845336
Family Applications (1)
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| JP2277953A Expired - Lifetime JP2860917B2 (ja) | 1990-01-16 | 1990-10-18 | 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 |
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