(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の板部材に略同心同径のリベット穴を開け、頭部を有するリベットの軸部をリベット穴に挿通し、頭部を受けパンチで受けて軸端部をかしめパンチでかしめて板部材を一体化するリベットかしめ構造において、リベットの頭部側に、頭部の端面から頭部寄りの板部材の内側にわたる芯穴を設けて中空部を形成し、かしめ圧力によりこの中空部を拡径させることを特徴とするリベットかしめ構造。
【請求項２】
請求項１において、頭部側の硬度を焼きなまし処理で低下させたリベットを用いることを特徴とするリベットかしめ構造。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記芯穴の長さは、頭部側の板部材の板厚以上であることを特徴とするリベットかしめ構造。
【請求項４】
請求項３において、かしめ後の芯穴の長さは、かしめ後のリベットの長さの３０％以下であることを特徴とするリベットかしめ構造。
【請求項５】
請求項１、２、３、又は４において、前記芯穴の内径は、リベットの軸部外径の２０％から６０％までであることを特徴とするリベットかしめ構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の板部材を、頭付きのリベットでかしめて固定するためのかしめ構造に関し、前記リベットは、ピンと称される小径のリベットを含む。
【０００２】
【従来の技術】
頭付きのリベットをリベット穴内でかしめると、リベットの軸部は膨らんでリベット穴内で拡径し、リベットとリベット穴の間の隙間は埋められる傾向にあるが、リベットの長さが長くなると、頭部側が拡径しにくく、頭部側の板部材とリベットの間に隙間ができて、かしめ状態が不確実になるため、繰り返し荷重が加わると疲労破壊が生じやすく、強度が著しく低下する。図４は厚板部材ａに板部材ｂ，ｃをリベットｄで固着する例であり、頭部ｄ1 近傍は、リベットの長さが長いためかしめ時に拡径しにくく、穴面との間に隙間ｄ2 が生じ、ガタがあるため、このガタ部分で疲労破壊が生じるおそれがある。
【０００３】
これを防止するために、特開2000-18222の発明においては、頭部側の受けパンチとして円錐突起をもつパンチを用いて拡径を促進させるようにしたり、リベット穴の径や軸部の径に変化をもたせて隙間を無くすようにしている。しかし、この手段によれば、パンチが構造複雑な上に耐久性に問題があり、リベット穴や軸部の構造が複雑で高価になると解される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、リベットの頭部側の軸部とリベット穴との隙間を、簡単な手段で無くすことを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題の解決手段は、各請求項に記載のとおりであり、請求項１の手段は、複数の板部材に略同心同径のリベット穴を開け、頭部を有するリベットの軸部をリベット穴に挿通し、頭部を受けパンチで受けて軸端部をかしめパンチでかしめて板部材を一体化するリベットかしめ構造において、リベットの頭部側に、頭部の端面から頭部寄りの板部材の内側にわたる芯穴を設けて中空部を形成し、かしめ圧力によりこの中空部を拡径させることを特徴とする
この手段によれば、軸部の中空部は、断面積が小さいため、容易に圧縮変形してリベット穴との間に隙間を生じることなくかしめられる。
【０００６】
また請求項２の手段は、請求項１において、頭部側の硬度を焼きなまし処理で低下させたリベットを用いることを特徴とする。この手段によれば、軸部の頭部側の部分は、軟質のため更に圧縮変形が容易になり、リベット穴との間に隙間が生じない。
【０００７】
請求項３の手段は、請求項１又は２において、前記芯穴の長さは、頭部側の板部材の板厚以上であることを特徴とする。この手段によれば、拡径し易い部分が、頭部側の板部材の厚さ全般に及び、確実な固定ができる。
【０００８】
請求項４の手段は、請求項３において、かしめ後の芯穴の長さは、かしめ後のリベットの長さの３０％以下であることを特徴とする。芯穴の長さが長すぎると、リベットの中央部付近が頭部付近に比べて拡径し易く、頭部付近では隙間ができ易いが、この手段によれば、頭部付近に隙間は生じにくい。また芯穴がこの範囲の長さであれば加工が容易である。
【０００９】
請求項５の手段は、請求項１、２、３、又は４において、前記芯穴の内径は、リベットの軸部外径の２０％から６０％までであることを特徴とする。芯穴の内径が、前記範囲より小さいと加工が困難で高コストになり、前記範囲より大きいと軸部の肉厚が薄くなり強度が低下するが、この手段によれば、加工が容易で確実に固定できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１、２は厚板部材１の両面に板部材２、３をリベット４でかしめ結合する例であり、リベット４は頭部を受けパンチで受けられ、軸端部をかしめパンチで加圧されてかしめられる。各板部材のリベット穴１ａ，２ａ，３ａは、同心で同径に開けられている。ここでいうリベットは、ピンと称される小径のリベットであってよい。
【００１１】
リベット４は、図２（ａ）に示すように、軸部４ａと頭部４ｂと芯穴４ｃを備えたものであり、芯穴４ｃの長さは、板部材２の厚さを少し越える程度の長さである。頭部４ｂ及び芯穴４ｃが冷間加工で成形され、加工硬化が大きいものであれば、軟化のため焼きなまし処理をするのが望ましい。
【００１２】
このリベットを図１（ａ）に示すように板部材に挿通してパンチ５、６でかしめると、かしめ中期には図２（ｂ）のように、断面積が小さい芯穴４ｃの回りの部分すなわち中空部が膨れ始めてリベット穴１ａ，２ａ，３ａ一杯に拡径する。そして高荷重が加わる後期には、軸部４ａの主部と軸端部が変形し、図２（ｃ）のようになり、軸部４ａの主部の外径は、圧縮前のＤ1 からリベット穴径と一致するＤ2 になる。
【００１３】
かしめ後は、リベット４は図１（ｂ）のようになり、板部材１、２、３との間に隙間がなくなるので、リベットの緩みがなくなり、板部材とリベットの間の繰り返し衝撃が生じないのでリベットの疲労破壊は生じない。
【００１４】
また、前記焼きなまし処理は、図３に示すように、軸部における冷間加工をしない一般部よりも柔らかにするのが更に望ましい。図３（ｂ）において、冷間加工をしたままのリベット４の硬度は、曲線Ａに示すように頭部近傍は極めて高いが、歪み応力除去の焼きなましをするとき、曲線Ｂに示すように頭部近傍を一般部よりも軟化させると、かしめ時に軸部の頭部側が芯穴４ｃの存在と相俟って極めて変形しやすく、まずこの部分がリベット穴内に充填するため、残部に加圧力が集中し、この残部のかしめも良好になされる。
【００１５】
前記リベット４において、軸部における芯穴４ｃの長さは、前記のとおり頭部側の板部材２の厚さを少し越える程度の長さが望ましく、このようにすれば、前記板部材の固定は確実になされる。
また、前記芯穴４ｃの長さは、かしめ後の軸部の長さの３０％以内であることが望ましく、この範囲であれば、頭部側の拡径が確実になされるが、これを越えると、軸部中間部付近は拡径されるが、頭部付近では隙間ができやすい。芯穴４ｃの内径は、軸部外径の２０％〜６０％が適切であり、２０％未満であれば穴開けが困難であり、６０％を越えれば肉厚が薄くなり、拡径しやすい利点はあるが強度が低下する。
【００１６】
【発明の効果】
以上のとおり、請求項１、３、４又は５の手段によれば、リベットの頭部側に設けた芯穴により、リベットかしめ時に軸部の頭部側が容易に圧縮変形するため、リベット穴とリベットとの間に隙間が生ぜず、確実な固定ができるから、リベットの疲労破壊が生じない効果がある。また請求項２の手段によれば、頭部側の硬度が低いため、この部分の隙間の発生は確実に防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態の工程説明図
【図２】  リベットの変形状態の説明図
【図３】  リベットの硬度分布の例を示す説明図
【図４】  従来例の断面図
【符号の説明】
１  厚板部材              ２、３  板部材
４  リベット                ４ａ  軸部
４ｂ  頭部                    ４ｃ  芯穴
５  受けパンチ                ６  かしめパンチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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