JP2003214414A - ブラインドリベット - Google Patents
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Abstract
できるブラインドリベットを低価格で提供する。 【解決手段】 ブラインドリベット1は、軸部5及び一
端のフランジ6から成る中空のリベット本体2と、リベ
ット本体の中空穴に挿入されるリベット本体より長いマ
ンドレル3とから成る。マンドレル3の頭部10は、リ
ベット本体軸部5の端部に対面する面が、リベット本体
軸部5の外径とほぼ同等の大径部からリベット本体軸部
5の内径より小径のマンドレル軸部9に向う斜面14に
形成され、リベット本体軸部5の外周面には、フランジ
から被取付部材の厚さに等しい位置又はやや離れた位置
に周方向の周溝15が形成されている。
Description
ベット本体の中空穴に挿入される長いマンドレルとから
成り、マンドレルを強く引っ張ってリベット本体の軸部
を拡径するように変形させて、その変形軸部部分とフラ
ンジとによりパネル等の被締結部材に取付けられるブラ
インドリベットに関する。特に、本発明のブラインドリ
ベットは、被締結部材が、電装品や回路基板等のプラス
チックで成形された、強い締結力では割れ・白化を引き
起こす惧れのある部材に締結するのに適したブラインド
リベットに関する。
る中空の金属製リベット本体と、該リベット本体の中空
穴に挿入される該リベット本体より長い金属製マンドレ
ルとから成り、マンドレルが、一端に形成された頭部が
リベット本体のフランジとは反対の軸部端に位置するよ
うに挿入され、マンドレルを強く引っ張ってリベット本
体の軸部を拡径するように変形させ、その変形軸部部分
とフランジとによりパネル等の被締結部材に取付けられ
るブラインドリベットはよく知られている。そのブライ
ンドリベットの1例が、特開昭61−171910号公
報に開示されている。その中の一般的なブラインドリベ
ットでは、マンドレルが引っ張られるとマンドレル頭部
の斜面がリベット本体軸部を端部から拡径するように変
形する。しかし、その変形は、本体外周部としてはなだ
らかな変形となるため、カシメ初期には被締結部材にく
さびを打込んだような応力(膨径力)がかかることとな
る。被締結部材の剛性が高い場合、被締結部材のエッジ
部分を起点にしてリベット本体軸部が膨径するため、カ
シメ後半では、圧着力が大きく働き、被締結部材同士が
強い力で密着されることとなる。逆に、剛性の低い被締
結部材(柔らかい樹脂やエッジディスタンスの小さい被
締結部材)は、そのくさび形状の変形による膨径力に負
けてリベット本体の膨径と一緒に広がってしまい、更に
マンドレル頭部がリベット本体軸部に入り込み、被締結
部材は破損してしまう。
昭61−171910号公報に開示されているブライン
ドリベットでは、被締結部材がプラスチック製品のよう
な剛性の低い部材に締結すると被締結部材の取付穴を貫
通してしまって、締結不良を引き起こすことに対処する
ように形成されている。そのため、マンドレル軸部に
は、破断小径部と頭部との間に破断しない第2小径部が
形成され、リベット本体軸部には、マンドレル軸部の第
2小径部に対応する位置に縮径部が形成されており、公
報の図7に図示のように、マンドレルを引っ張ると、リ
ベット本体軸部の縮径部からフランジ側のリベット本体
軸部部分が大きく膨張するように変形するとともに、そ
の縮径部の部分は更に縮径するように変形して、プラス
チック部材等の剛性の低い部材であってもその取付穴を
貫通することを防止している。また、リベット本体軸部
の縮径部は更に縮径してマンドレル軸部の第2小径部に
密接するので、破断後のマンドレル頭部及び短い軸部部
分は、リベット本体軸部に空動きすることなく保持され
て、締結後の異音の発生を防止する。
ドリベットは、プラスチック製品をパネル等に取付ける
のに適している。しかし、最近の実装技術の高密度化に
伴って、剛性の低いプラスチック製品を更に薄くするな
ど、強い締結力では割れ・白化を引き起こす惧れのある
部材が出現して、そのような部材には上記のブラインド
リベットの強い締結力は望ましくない。例えば、フラン
ジと溝の間の被締結部材の中でリベット本体軸部が膨径
してしまい、被締結部材が破損してしまう。被締結部材
が破損しないように締結力を弱くすると、圧着力も弱く
なり、また、マンドレル頭部が固着されないという問題
点をもっている。そのため、被締結部材には割れ・白化
を発生せずに確実に締結できるブラインドリベットの出
現が望まれている。
ップ付きブラインドリベットが開示されている。このブ
ラインドリベットのリベット本体には筒状のプラスチッ
クキャップが被さっている。リベット本体軸部には周溝
が形成され、キャップの内側にはその周溝に嵌合する突
起が形成されて、キャップがリベット本体軸部から脱落
しないように形成されている。このキャップ付きブライ
ンドリベットも、公報の図3に明らかなように、周溝と
マンドレルヘッドとの間のリベット本体軸部部分が膨張
して、フランジと協働して被締結部材に強い締結力で取
付けられる。そのため、割れ・白化を引き起こす惧れの
ある剛性の低いプラスチック部材等には不向きである。
特開平5−209610号公報には、リベット本体軸部
に2つの周溝を形成したブラインドリベットが開示され
ている。このブラインドリベットは、公報の図2〜図4
に示されるように、2つの周溝の間のリベット本体軸部
部分が膨張して、フランジと協働して被締結部材に強い
締結力で取付けられる。従って、このブラインドリベッ
トも、割れ・白化を引き起こす惧れのある剛性の低いプ
ラスチック部材等には不向きである。
インドリベットは、2つの被締結部材に取付けて、両被
締結部材を、締結後のリベット本体軸部の回りに相互に
回転できるように連結する。このブラインドリベットで
は、リベット本体軸部が、2つの被締結部材の厚さ分だ
けフランジから離れた位置から端部まで薄肉に形成され
て、他の軸部部分より変形し易く形成されている。マン
ドレルを引っ張ると、先ず薄肉部分にマンドレル頭部が
作用して、該薄肉部分を拡径するように変形するが、2
つの被締結部材の厚さ分のリベット本体軸部部分は変形
しない。その状態で、更に引っ張ると、公報の段落番号
0018に記載のように、肉厚の変化による急激な衝撃
力によってマンドレルが破断してしまい、2つの被締結
部材の厚さ分のリベット本体軸部部分は変形しないまま
残り、リベット本体軸部の薄肉部分の拡径変形部分とフ
ランジとによって2つの被締結部材は相互に連結され
る。そして、被締結部材の厚さ分の長さのリベット本体
軸部部分が変形しないように確保されているので、一方
の被締結部材に対して他方の被締結部材をリベット本体
軸部の回りに回転することができる。この公報記載のブ
ラインドリベットを、割れ・白化を引き起こす惧れのあ
る剛性の低いプラスチック部材等に用いることも可能で
あり、その場合には、リベット本体軸部が、被締結部材
の厚さ分において拡径変形しないので、被締結部材へ強
い締結力が作用するのを避けることができると考えられ
る。しかし、このブラインドリベットは、リベット本体
軸部の端部(フランジとは反対の端部)には、一定長さ
の薄肉部を形成することが必須である。そのため、薄肉
部の形成のための設備や工程を必要としており、生産性
の点で効率的でなく、ブラインドリベットの価格を上げ
てしまう。
割れ・白化を発生せずに確実に締結できるブラインドリ
ベットを低価格で提供することにある。
め、本発明は、軸部及び該軸部の一端のフランジから成
る中空のリベット本体と、該リベット本体の中空穴に挿
入される該リベット本体より長いマンドレルとから成
り、マンドレルは、一端に形成された頭部がリベット本
体のフランジとは反対の軸部端に位置するように挿入さ
れ、マンドレルを強く引っ張ってリベット本体の軸部を
拡径するように変形させ、この変形軸部部分と前記フラ
ンジとによりパネル等の被締結部材に取付けられるブラ
インドリベットであって、前記マンドレル頭部は、前記
リベット本体の軸部端に対面する面が、該リベット本体
軸部の外径より大径の大径部から該リベット本体軸部の
内径より小径のマンドレル軸部に向う斜面として形成さ
れており、前記リベット本体軸部の外周面には、前記フ
ランジから前記被締結部材の厚さに等しい位置又はやや
離れた位置に周方向の周溝が形成されていることを特徴
とするブラインドリベットを提供する。
ドレルが引っ張られると、マンドレル頭部の斜面がリベ
ット本体軸部を端部から拡径するように変形する。その
ときの拡径の起点は、リベット本体軸部の強度の弱い周
溝の部分となる。このため、被締結部材の有無にかかわ
らず、確実に周溝を起点に膨径が始まる。周溝の位置
は、被締結部材と同等又はそれよりやや上部に設定する
ため、膨径部が被締結部材に接するときは、膨径部は十
分な径に広がっており、膨径部から被締結部材にかかる
力の殆どは、垂直方向の圧着力として作用し且つ受圧面
積が大きいため、被締結部材が破損することなく高い圧
着力のリベット締結力が可能になる。しかも、このブラ
インドリベットのリベット本体軸部を、所定長さ薄肉に
形成する工程及び設備は必要がなく、単に、リベット本
体軸部の外周面の所定位置に周溝を形成するだけでよい
ので、その製造も簡単であり、ブラインドリベットを低
価格で提供できる。
レル頭部の斜面を円錐形状に形成することができる。ま
た、前記周溝は、リベット本体軸部の外周面の所定位置
に、転造又は絞りによって簡単に形成できる。
て、図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態に
係るブラインドリベット1を図1に示す。図2は、図1
のブラインドリベット1からリベット本体2を除いて、
マンドレル3を単独で示す。図1及び図2において、ブ
ラインドリベット1は、中空の金属製リベット本体2
と、リベット本体2の中空穴に挿入される、リベット本
体2より長い金属製マンドレル3とから構成される。例
えば、マンドレル3は硬鋼線で作られ、リベット本体2
はアルミニウム合金で作られる。
の大径のフランジ6から成り、全体が中空に形成されて
マンドレル3を収容するように形成されており、フラン
ジ6の反対側のリベット本体軸部の端部7は、開口して
いる。図示のリベット本体2において、フランジ6は円
形に形成され、軸部5は円筒の筒状体に形成されてい
る。マンドレル3は、図1及び図2に図示のように、リ
ベット本体軸部5より相当に長い軸部9と、リベット本
体軸部5の端部7より大径の頭部10とから形成されて
おり、頭部10と軸部9の境界部分は、他の軸部部分よ
り小径の破断部分11が形成されている。小径の破断部
分11の位置は任意であるが、実施形態に示す位置に形
成されると、破断後のマンドレル3は、締結工具の回収
ボックスに回収できるので、マンドレル3の殆どの部分
が回収でき、回収率が高く維持できる。なお、マンドレ
ル軸部9には、破断部分11に隣接して破断部分より大
径であるが他のマンドレル軸部部分より小径の第2小径
部分13が形成されている。マンドレル軸部9の長さ
は、リベット本体フランジ6から突出して、その突出部
分が締結工具(図示せず)の先端の把持部材に十分に把
持できる長さに形成される。また先端は、締結工具の先
端へ挿入し易いように先細に形成されている。
リベット本体2の軸部5の端部7に対面する面が、リベ
ット本体軸部5の外径とほぼ同等の大径部からリベット
本体軸部5の内径より小径のマンドレル軸部9(実施形
態では、破断部分11)に向う斜面14として形成され
ている。この斜面形状は任意でよいが、円錐形状に形成
するのが簡単に成形できるので好ましい。しかし、例え
ば、角錐形状に形成することができ、あるいは、大径部
からマンドレル軸部9に連結する半球状の形状に形成す
ることもできる。この斜面14によって、マンドレル軸
部を強く引っ張ると、リベット本体軸部5は端部7を拡
径変形させるように作用する。
は、フランジ6から被締結部材の厚さに等しい位置又は
それよりやや離れた位置に、周方向に沿って延びる周溝
15が形成されている。この周溝15は、リベット本体
軸部の外周面の所定位置に、例えば、転造又は絞りによ
って簡単に形成することができる。周溝15は、そのリ
ベット軸部部分を、他のリベット本体軸部部分より少し
強度を低くして、リベット本体軸部5の拡径変形の起点
として作用するように設けられる。
ネル等の第1被締結部材にプラスチック部材との第2被
締結部材を連結することができる。その場合には、周溝
15は、第1被締結部材と第2被締結部材を合わせた板
厚に等しい長さ又はそれよりやや長い長さだけフランジ
6から離れた位置に形成される。それらの被締結部材に
は既にリベット本体軸部5を受入れる取付穴が形成され
ている。その取付穴を一致させて両被締結部材を支持し
た状態で、ブラインドリベット1を取付穴に挿入する。
詳しくは、マンドレル3の頭部10を先頭にして被締結
部材の取付穴にフランジ6が接面するまでリベット本体
2の軸部5を挿入する。この挿入は、ブラインドリベッ
ト1を手でもって取付穴に挿入してもよいし、ブライン
ドリベット1のマンドレル軸部9を締結工具に保持した
状態で行ってもよい。ブラインドリベット1を締結工具
に保持したときはその状態のままで、ブラインドリベッ
ト1を手で取付穴に挿入したときはマンドレル3の軸部
9の部分を締結工具の先端に把持させた状態で、締結工
具を動作させて、マンドレル軸部9がその破断部分11
で破断する程に強く引っ張る。
ドレル頭部10の斜面14がリベット本体軸部5を端部
7の側から拡径するように変形し、その変形は、リベッ
ト本体軸部5の周溝15の部分に至る。その過程におい
てリベット本体拡径部が十分拡径した状態で被締結部材
を圧接するように周溝の位置が設定されている。このと
き、リベット本体の耐力と被締結部材の耐力とが加わっ
て、それより先のフランジ6の側のリベット本体軸部部
分は殆ど変形しない。そのため、ブラインドリベット1
のリベット本体軸部5は、被締結部材の厚さ部分(周溝
15とフランジとの間の部分)において拡径変形せず、
被締結部材へ強い膨径力が作用するのを避けることがで
きる。従って、被締結部材が薄いプラスチック部材であ
ってもその部材には変形応力が殆ど作用せず、被締結部
材に割れや白化を引き起こすことが無くなる。また、仮
に、垂直方向の圧着力による変形で被締結部材に割れ・
白化が発生した場合、マンドレル破断力を低くして圧着
力を下げていくことによって対処できる。更に、周溝1
5から端部7の側のリベット本体軸部部分は、非常に低
い力で拡径変形するので、締結を確実にできる。そし
て、ブラインドリベットのマンドレル頭部形状とリベッ
ト本体軸部に周溝を形成するだけでよいので、その製造
も簡単であり、ブラインドリベットを低価格で提供でき
る。
例について、比較例と合わせて説明する。図3(A)
は、リベット本体軸部に周溝を形成していない比較例に
係るブラインドリベットを示しており、図3(B)は、
周溝15が形成された、本発明に係るブラインドリベッ
トを示している。なお、図5〜図7においても、各図の
(A)は、比較例のブラインドリベットを、各図の
(B)は、本発明の実施例に係るブラインドリベットを
示している。
は、リベット本体がアルミニウム合金であり、マンドレ
ルが硬鋼線から作られている。また、各寸法は、リベッ
ト本体の軸部長さが6.4mmであり、フランジは、
6.4mm直径で厚さが0.9mmの円形であり、周溝
15の位置は、フランジ面から4.0mmの位置に形成
された。なお、本発明の実施例には周溝15が形成され
ているが、比較例には周溝は形成されていない。マンド
レルは、フランジからの突出した軸部部分の長さが26
mmに形成され、マンドレル頭部の斜面の傾斜は、リベ
ット本体軸部端部の端面に対して約30度に設定した。
これらの寸法は、本発明の比較検討の参考のためであ
り、本発明をこれに限定するつもりはない。
ットを締結する場合のストローク長さ(mm)対マンド
レル引き力(kN)の特性曲線(実線)と、本発明に係
るブラインドリベットを締結する場合のストローク長さ
(mm)対マンドレル引き力(kN)の特性曲線(点
線)とを示している。マンドレルが締結工具によって徐
々に引っ張られて、4mmを越えて5mm近いところで
引き力が急激に下がって破断部分で破断して、締結作業
が終了したことを示している。なお、破断のときの最大
引き力は、2kNと2.5kNの間のレベルにあり、ブ
ラインドリベットとしては、比較的弱い力で破断するよ
うに設定してある。このグラフにおいて、Cで示したス
トローク長さは、比較例のブラインドリベットと本発明
のブラインドリベットとのストローク長さの差である。
図4のグラフは、本発明のブラインドリベットは、比較
例のブラインドリベットより短いストローク長さで、破
断すなわち締結作業を終了している。すなわち、ストロ
ークが短い分だけ、マンドレル頭部がリベット本体軸部
に潜り込んでいないことを示している。
ット本体軸部の拡径変形の様子を示している。図5の
(A)は比較例のブラインドリベットを、(B)は本発
明に係るブラインドリベットを示しており、複数の被締
結部材がブラインドリベットによって締結される。図5
(A)、(B)の上部の被締結部材17は、プラスチッ
ク部材である。図4のグラフのD点までマンドレルが引
っ張られると、マンドレル頭部の斜面がリベット本体軸
部を端部の側から拡径するように変形する。図5(A)
の比較例において、その変形は、フランジの側になだら
かに変形しているのが分かる。この形状では、割れ易い
被締結部材に対してくさびを打込んでいくような変形で
あり、大きな膨径力が被締結部材に加わることとなる。
それに対して、(B)の本発明に係るブラインドリベッ
トでは、リベット本体軸部の拡径変形は、リベット本体
軸部の周溝15の部分すなわち起点となる部分までの変
形であり、この部分でくびれて被締結部材を圧着してい
る。また、それより先のフランジ側のリベット本体軸部
部分は殆ど変形していない。それに対して、比較例にお
いては、マンドレル頭部は、周溝のある位置より更にフ
ランジ側のリベット本体軸部に潜り込み、被締結部材の
割れや白化を引き起こすことになる。
後のリベット本体軸部の拡径変形の様子を示している。
図6の(A)は比較例のブラインドリベットを、(B)
は本発明に係るブラインドリベットを示す。図6の
(B)は、ブラインドリベットのリベット本体軸部が、
被締結部材の厚さ分において殆ど拡径変形せず、被締結
部材へ強い膨径力が作用するのを避けるとともに、周溝
から端部側のリベット本体軸部では確実に拡径変形して
おり、プラスチックの被締結部材17には割れ・白化を
発生せずに確実に締結した様子が示されている。それに
対し、図6の(A)の比較例のブラインドリベットで
は、リベット本体軸部が、被締結部材の厚さ分において
も変形し、特に、図の右側のリベット本体軸部が、被締
結部材の厚さ分において大きく変形している。
(B)の締結後のブラインドリベットを上部から見た平
面図である。図7(A)の比較例のブラインドリベット
では、プラスチックの被締結部材17には割れ18が発
生している。これに対して、図7(B)の本発明のブラ
インドリベットでは、プラスチックの被締結部材17に
は割れ・白化が発生せずに適正に締結されているのが分
かる。このように、本発明のブラインドリベットは、被
締結部材には割れ・白化を発生せずに確実に締結でき
る。
れるときのリベット本体軸部の拡径変形はリベット本体
軸部の周溝の部分を起点として起こり、それ以上フラン
ジ側のリベット本体軸部部分への拡径変形は殆ど作用し
ないので、被締結部材へ強い締結力が作用するのを避け
ることができ、また、周溝から端部側のリベット本体軸
部では確実に締結でき、このブラインドリベットのリベ
ット本体軸部を、所定長さ薄肉に形成する工程及び設備
は必要がなく、単に、リベット本体軸部の外周面の所定
位置に周溝を形成するだけでよくその製造も簡単であ
り、ブラインドリベットを低価格で提供できる。
の正面図であってリベット本体を半断面して示す図であ
る。
の正面図である。
いない比較例に係るブラインドリベットの部分正面図、
(B)は、リベット本体軸部に周溝を有する本発明に係
るブラインドリベットの部分正面図である。
を締結する場合のストローク長さ(mm)対マンドレル
引き力(kN)の特性曲線(実線)と、図3(B)に示
す本発明に係るブラインドリベットを締結する場合のス
トローク長さ(mm)対マンドレル引き力(kN)の特
性曲線(点線)とを示すグラフである。
の拡径変形の様子を示す、ブラインドリベットの断面図
であり、(A)は比較例のブラインドリベットを、
(B)は本発明に係るブラインドリベットを示す図であ
る。
トの締結完了後の様子を示す図であり、(A)は比較例
のブラインドリベットのリベット本体軸部の拡径変形の
様子を示す断面図、(B)は本発明に係るブラインドリ
ベットのリベット本体軸部の拡径変形の様子を示す断面
図である。
ベットを上部から見た平面図であり、(B)は、図6
(B)の本発明に係るブラインドリベットを上部から見
た平面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 軸部及び該軸部の一端のフランジから成
る中空のリベット本体と、該リベット本体の中空穴に挿
入される、リベット本体より長いマンドレルとから成
り、マンドレルは、一端に形成された頭部がリベット本
体のフランジとは反対の軸部端に位置するように挿入さ
れ、マンドレルを強く引っ張ってリベット本体の軸部を
拡径するように変形させ、この変形軸部部分と前記フラ
ンジとによりパネル等の被締結部材に取付けられるブラ
インドリベットにおいて、 前記マンドレル頭部は、前記リベット本体の軸部端に対
面する面が、該リベット本体軸部の外径とほぼ同等の大
径部から該リベット本体軸部の内径より小径のマンドレ
ル軸部に向う斜面として形成されており、前記リベット
本体軸部の外周面には、前記フランジから前記被締結部
材の厚さに等しい位置又はやや離れた位置に周方向の周
溝が形成されていることを特徴とするブラインドリベッ
ト。 - 【請求項2】 請求項1に記載のブラインドリベットに
おいて、前記マンドレル頭部の前記斜面は円錐形状であ
ることを特徴とするブラインドリベット。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載のブラインドリベ
ットにおいて、前記周溝は、前記リベット本体軸部の外
周面の所定位置に、転造又は絞りによって形成されるこ
とを特徴とするブラインドリベット。
Priority Applications (3)
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