(57)【要約】本発明は、リベットヘッド（４）および前記ヘッドに接続されたシャンク（５）を含むパンチング／スタンピングリベット（１）であって、一方が他方の上面に位置する少なくとも二つの被接合部品（２，３ａ，３ｂ）を打ち抜くリベットに関する。シャンク（５）は、次の型打ち操作にて打ち抜き方向から見て少なくとも下方の被接合部品（３ａ，３ｂ）の材料で充填される少なくとも一つのシャンク溝（６）を含む。パンチング／スタンピングリベットと被接合部品との間での腐食を防ぐために、パンチング／スタンピングリベット（１）はセラミックで構成されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リベットヘッド（４）およびそれに隣接したシャンク（５）を有し、一つが他の上面に位置する少なくとも二つの被接合部品（２，３ａ，３ｂ）を打ち抜くパンチング／スタンピングリベット（１）であって、前記シャンク（５）は、次の型打ち工程にて打ち抜き方向に関し少なくとも下方の被接合部品（３ａ，３ｂ）の材料で充填される少なくとも一つのシャンク溝（６）を含むリベットにおいて、前記パンチング／スタンピングリベット（１）は、セラミック材料からなることを特徴とするリベット。
【請求項２】
請求項１に係るパンチング／スタンピングリベットにおいて、前記セラミック材料は、酸化ジルコニウムで強化された酸化アルミニウムセラミックからなることを特徴とするリベット。
【請求項３】
請求項１に係るパンチング／スタンピングリベットにおいて、前記酸化ジルコニウムで強化された酸化アルミニウムセラミックは、６０重量％より多い酸化ジルコニウム含有量および５．２ｋｇ／ｍ３を超える材料密度を有することを特徴とするリベット。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１に係るパンチング／スタンピングリベットにおいて、前記リベットは、２９００Ｎ／ｍｍ２より高い圧縮強度を有することを特徴とするリベット。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１に係るパンチング／スタンピングリベットにおいて、前記リベットは、７００Ｎ／ｍｍ２を超えるたわみ強度を有することを特徴とするリベット。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１に係るパンチング／スタンピングリベットにおいて、前記リベットは、８ＫICより高い破壊靭性を有することを特徴とするリベット。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１に係るパンチング／スタンピングリベットにおいて、前記リベットは、２７０Ｎ／ｍｍ２より小さい弾性率を有することを特徴とするリベット。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１に係るパンチング／スタンピングリベットにおいて、前記リベットは、１９００ＨＶ１０より低い硬度を有することを特徴とするリベット。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１に係るパンチング／スタンピングリベットにおいて、前記セラミック材料は、気密性および耐酸性を有することを特徴とするリベット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に係るパンチング／スタンピングリベットに関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなパンチング／スタンピングリベットは、二つ以上の被接合部品、二種類以上の被接合半製品、シート、枠（profile）および類似の部材の接続に使用される。この場合、リベットは最初からリベット金型を用いてプリパンチングなしで二つの被接合部品を貫通して押し込まれる。リベットは同時にパンチとしての機能を果している。リベット金型の停止点に達すると、被接合部品はこの時には閉じているリベット金型の表面および加圧パッドによって下型に対して押圧される。これにより、環状溝がリベットのシャンク端の周囲における下方の被接合部品内に打ち込まれて、下方の被接合部品の材料がリベットの少なくとも一つの外周シャンク溝内に押し込められるようになっている。
【０００３】
これまで用いられてきた従来式のパンチング／スタンピングリベットは鋼で作製されている。しかしながら、鋼で接続された部材との併用において腐食が生じやすい材料を接合する必要がある場合、パンチングリベットと被接合部品との間の腐食の問題が生じる。これが、このような場合にリベットが通常防食層を備えている理由である。しかしながら、この防食層はリベットが被接合部品中に打ち込まれる際に一部が破壊して、所望の防食機能が確保できなくなることがある。さらに、ほとんどのコーティングはマグネシウム表面上での使用に適していない。また、次工程の研削によるリベットの機械加工においても不都合が生じる。これによってもまたリベットの防食層は損傷を受け、部品の腐食が起り得る。
【０００４】
本発明は、前述の問題を解消した、最初に述べた方式のパンチング／スタンピングリベットを開発するという目的に基づくものである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、請求項１の特徴を備えたパンチング／スタンピングリベットにより達成される。本発明の効果的な実施形態および実用上のさらなる展開については従属請求項に開示されている。
【０００６】
本発明に係るパンチング／スタンピングリベットは、高い剪断強度を有する耐圧縮性セラミック材料で作製される。例えば射出成形工程によって所定の形状のリベットが作製される。また、成形工程後の熱処理によって所定の硬度を有するリベットが得られる。中実の鋼リベットを用いた応用例とほぼ同様に、セラミックリベットは破壊されることなく被接合部品層に押入される。
【０００７】
セラミックリベットと被接合部品材料との間に電気化学的電位は生じない。つまり、非導電性のセラミック材料を用いることによって電気化学的腐食は防止される。セラミックリベットは例えば研削装置を用いて機械加工することもできる。
【０００８】
パンチング／スタンピングリベットは、好適には酸化物セラミック、非酸化物セラミック、または各種酸化物セラミックの混合物、または各種非酸化物セラミックの混合物からなる。酸化ジルコニウムで強化された酸化アルミニウムセラミックであって、酸化ジルコニウム含有量が６０重量％より多くかつ材料密度が５．２ｋｇ／ｄｍ３を超えるセラミック材料が上記の点で特に適すると決定された。このパンチング／スタンピングリベットは、２９００Ｎ／ｍｍ２より高い圧縮強度、７００Ｎ／ｍｍ２を超えるたわみ強度、８ＫICより高い破壊靭性、および２７０Ｎ／ｍｍ２より小さい弾性率を特長的に備えている。このパンチング／スタンピングリベットの硬度は１９００ＨＶ１０（ビッカース硬度）より低くすべきである。また、このセラミック材料は気密性および耐酸性を有している。
【０００９】
本発明の他の特徴および効果を、以下の図面を参照した実施形態の説明において述べる。図は、異なる厚さの加工片を接合するいわゆるマルチレンジリベットを示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図に示したパンチング／スタンピングリベット１は、上方部品２と、厚めの下方部品３ａまたは薄めの下方部品３ｂと、の各接合に適した、いわゆるマルチレンジリベットの形状で表されている。このようなパンチング／スタンピングリベットにより、一種類のリベットのみで異なる厚さの部品を接合することができる。パンチング／スタンピングリベット１は中実リベット形状で表されており、円錐台形のリベットヘッド４、ならびにそれに隣接した筒状のシャンク５であって複数の隣接し合ったシャンク溝６が配設されたシャンク５を含んでいる。シャンク５の下端には尖った端部７が設けられて、被接合部品２および３ａまたは３ｂの各々に打ち抜き孔を容易に形成できるようになっている。
【００１１】
リベット接続部を形成するために、図示しないリベット金型を活用してこのパンチング／スタンピングリベット１を、加圧パッド上の所定位置に固定された各被接合部品２および３ａまたは３ｂの上面から下面まで貫通して、すなわち位置合せ孔が各接合部品中に打ち込まれるように押し込む。パンチング工程が終了すると、対応する金型を活用して環状のくぼみ部８が、シャンク５の周囲の被接合下方部品３ａまたは３ｂ中に型打ちされる。この手段によって、被接合下方部品３ａまたは３ｂの材料が塑性変形を受け、それによりシャンク溝６中に押し込まれてその溝を埋めるようになっている。
【００１２】
パンチング／スタンピングリベット１は、酸化ジルコニウムで強化された酸化アルミニウムセラミックであって、酸化ジルコニウムの含有量が６０重量％より多くかつ材料密度が５．２ｋｇ／ｄｍ３を超えるセラミック材料からなる。
【００１３】
本発明は、図示および前段で詳述したマルチレンジリベットに限定されるものではない。パンチング／スタンピングリベット１は、シャンク溝を一つだけ含むものであってもよい。また、シャンク溝は図に示したノッチ形状の代わりに、丸または台形形状を有するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】異なる厚さの加工片を接合するいわゆるマルチレンジリベットを示す図である。
【図１】
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【国際調査報告】
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