(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空軸部を有する中空リベットを使用し、リベットが被結合部材を貫通することなく打ち込まれ、被結合物を変形させると共に被結合物内でリベットが変形するリベットによる結合方法において、
前記リベットを打ち込む工程と、
前記リベットの頭部における軸部と反対側に窪みを有し、前記窪みの外周壁部を内側から外方へ押し広げる工程と、
前記リベットの頭部における軸部と反対側に窪みを有し、前記窪みの底面に軸部の軸方向への圧力をかける工程と、
を有することを特徴とするリベットによる結合方法。
【請求項２】
前記リベットの頭部における軸部と反対側に窪みを有し、前記窪みの底面を打ち抜く工程を有することを特徴とする請求項１に記載のリベットによる結合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リベットによる結合構造及びリベットによる結合方法に係り、特に、自動車等の車体に適用されるリベットによる結合構造及びリベットによる結合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車等の車体に適用されるリベットによる結合構造及びリベットによる結合方法の一例としては特開平８−４７３２号公報がある。
【０００３】
図６に示される如く、このリベットによる結合構造では、リベットｌ００が、頭部１０２と、頭部１０２の下面より延びた中空軸部１０４とから成る中空リベットとなっている。また、軸部１０４の先端部１０４Ａが外周縁部から内周縁部へと鋭角的な傾斜を有し、外周縁部が鋭利状となる内向テーパ状に形成されており、金属板にリベットｌ００が進入し易く、打ち抜き性が向上されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このリベットによる結合構造においては、図７に示される如く、リベット１００を二枚の板材１０６、１０８に打ち込む際に、打ち込み側の板材１０６において、曲がり変形が発生して、リベット１００の頭部１０２と板材１０６との間に隙間１１０が生じて、結合強度が低下する。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、結合強度を向上することができるリベットによる結合構造及びリベットによる結合方法を得ることが目的である。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、中空軸部を有する中空リベットを使用したリベットによる結合方法において、
前記リベットを打ち込む工程と、
前記リベットの頭部における軸部と反対側に窪みを有し、前記窪みの外周壁部を内側から外方へ押し広げる工程と、
前記リベットの頭部における軸部と反対側に窪みを有し、前記窪みの底面に軸部の軸方向への圧力をかける工程と、
を有することを特徴とする。
【００１７】
従って、リベットを打ち込む際、或いは打ち込んだ後に、リベットの頭部における軸部と反対側に形成された窪みの底面を軸部の軸方向に圧力をかけることで、中空軸部における先端部側の開き角度を大きくできる。また、窪みの外周壁部を内側から外方へ押し広げ、リベットの頭部と板材との隙間を積極的に埋めたことで、結合強度を向上することができる。
【００１８】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のリベットによる結合方法において、前記リベットの頭部における軸部と反対側に形成された窪みの底面を打ち抜く工程を有することを特徴とする。
【００１９】
従って、請求項１に記載の内容に加えて、窪みの底面を打ち抜くことで、軸部が外周側へ更に広がり、結合強度が更に向上する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施形態を図１及び図２に従って説明する。
【００２１】
図２に示される如く、本実施形態のリベット１０は、頭部１２と、頭部１２の下面より延びた中空軸部１４とから成る中空リベットとなっている。また、リベット１０の頭部１２には、略中央部に逆台錐形状の窪み２０が形成されており、リベット１０の軸部１４の底部２２には、円錐形状の突起２４が形成されている。
【００２２】
次に、本実施形態のリベットによる結合方法を説明する。
【００２３】
先ず、図１（Ａ）に示される如く、リベット１０における軸部１４の先端１４Ａを結合する板材１６、１８の一方の板材１６上に位置決めする。
【００２４】
次に、図１（Ｂ）に示される如く、リベット１０の頭部１２を第１のポンチ３２によって打ち込むことで、ダイス３４によってリベット１０の軸部１４の先端部１４Ａを外周方向へ変形させる。
【００２５】
次に、図１（Ｃ）に示される如く、リベット１０の頭部１２を第２のポンチ３６によって打ち込む。この際、第２のポンチ３６の先端部には、略台錐形状の凸部３８が形成されており、凸部３８の開き角度θ１は、リベット１０における窪み２０の開き角度θ２より大きく（θｌ＞θ２）設定されている。このため、リベット１０の頭部１２に形成された窪み２０の外周壁部２０Ａが外方へ押し広げられる。また、凸部３８の先端部３８Ａが、窪み２０の底面２０Ｂに軸部１４の軸方向（図の矢印Ａ方向）に圧力をかけ、軸部１４を外周側へ押し広げる。
【００２６】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００２７】
本実施形態では、リベット１０を板材１６、１８に打ち込だ後に、第２のポンチ３６の凸部３８によって、リベット１０の頭部１２に形成された窪み２０に圧力をかけることで、窪み２０の外周壁部２０Ａを外方へ押し広げる。この結果、リベット１０の頭部１２と板材１６との隙間を埋めることができ、結合強度を向上することができる。
【００２８】
また、本実施形態では、第２のポンチ３６の凸部３８の先端部３８Ａによって、軸部１４内の板材１６、１８に圧力をかけることで、軸部１４の底部２２に形成された突起２４により、軸部１４における先端部１４Ａの変形による開き角度を大きくできる。この結果、結合強度が更に向上する。
【００２９】
なお、本実施形態では、リベット１０の軸部１４の底部２２に、円錐形状の突起２４を形成したが、本発明のリベットによる結合方法は図３に示される如く、リベット１０の軸部１４の底部２２に突起が形成されていないリベットにも適用可能である。
【００３０】
次に、本発明における第２実施形態を図４に従って説明する。
【００３１】
なお、第１実施形態と同一部材については同一符号を付してその説明を省略する。
【００３２】
図４（Ｃ）に示される如く、本実施形態では、リベット１０の頭部１２の窪み２０の底面２０Ｂが打ち抜かれている。
【００３３】
次に、本実施形態のリベットによる結合方法を説明する。
【００３４】
先ず、図４（Ａ）に示される如く、リベット１０における軸部１４の先端１４Ａを結合する板材１６、１８の一方の板材１６上に位置決めする。
【００３５】
次に、図４（Ｂ）に示される如く、リベット１０の頭部１２を第１のポンチ３２によって打ち込むことで、ダイス３４によってリベット１０の軸部１４の先端部１４Ａを外周方向へ変形させる。
【００３６】
次に、図４（Ｃ）に示される如く、リベット１０の頭部１２を第２のポンチ４０とダイス４１によって打ち込む。この際、第２のポンチ４０の先端部には、略台鋒形状の凸部４２が形成されており、凸部４２の開き角度θＩは、リベット１０における窪み２０の開き角度θ２より大きく（θｌ＞θ２）設定されている。更に、凸部４２の先端部４２Ａは円柱形状に延設されており、ダイス４１には、凸部４２の先端部４２Ａが進入可能な凹部４１Ａが形成されている。
【００３７】
このため、凸部４２によって、リベット１０の頭部１２に形成された窪み２０の外周壁部２０Ａが外方へ押し広げられる。また、凸部４２の先端部４２Ａが、窪み２０の底面２０Ｂに軸部１４の軸方向（図の矢印Ａ方向）に圧力をかけ、軸部１４を外周側へ押し広げると共に、窪み２０の底面２０Ｂを打ち抜く。
【００３８】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００３９】
本実施形態では、リベット１０を板材１６、１８に打ち込だ後に、第２のポンチ４０の凸部４２によって、リベット１０の頭部１２に形成された窪み２０に圧力をかけることで、窪み２０の外周壁部２０Ａを外方へ押し広げる。この結果、リベット１０の頭部１２と板材１６との隙間を埋めることができ、結合強度を向上することができる。
【００４０】
また、本実施形態では、第２のポンチ４０における凸部４２の先端部４２Ａによって、軸部１４内の板材１６、１８に圧力を伝達することで、軸部１４における先端部１４Ａの変形後の開き角度を大きくできる。更に、凸部４２の先端部４２Ａで窪み２０の底面２０Ｂを打ち抜くことで、軸部１４が外周側へ更に広がる。この結果、結合強度を更に向上できる。
【００４１】
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、第１のポンチ３２によってリベット１０を板材１６、１８に打ち込だ後に、第２のポンチ３６、４０によって、リベット１０の頭部１２に形成された窪み２０に圧力をかけたが、これに代えて、リベット１０を板材１６、１８に打ち込む際に、同時に、窪み２０に圧力をかける結合方法としても良い。また、上記実施形態では、窪み２０の形状を逆台錐形状とし、突起２４の形状を円錐形状としたが、窪み２０と突起２４の各形状は、これらの形状に限定されず、例えば、図５に示される如く半球状、図示を省略した円柱状等の他の形状としても良い。また、本発明のリベットによる結合構造及びリベットによる結合方法は３枚以上の板材を結合する場合にも適用可能である。
【００４７】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明は、中空軸部を有する中空リベットを使用したリベットによる結合方法において、リベットを打ち込む工程と、リベットの頭部における軸部と反対側に窪みを有し、窪みの外周壁部を内側から外方へ押し広げる工程と、リベットの頭部における軸部と反対側に窪みを有し、窪みの底面に軸部の軸方向への圧力をかける工程と、を有するため、結合強度を向上することができるという優れた効果を有する。
【００４８】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のリベットによる結合方法において、リベットの頭部における軸部と反対側に窪みを有し、窪みの底面を打ち抜く工程を有するため、請求項１に記載の効果に加えて、結合強度が更に向上するという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の第１実施形態におけるリベット打ち込み前の状態を示す側断面図であり、（Ｂ）は本発明の第１実施形態におけるリベット打ち込み途中の状態を示す側断面図であり、（Ｃ）は本発明の第１実施形態におけるリベット打ち込み後の状態を示す側断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態におけるリベットを示す斜視図である。
【図３】（Ａ）は本発明の第１実施形態の変形例におけるリベット打ち込み前の状態を示す側断面図であり、（Ｂ）は本発明の第１実施形態の変形例におけるリベット打ち込み途中の状態を示す側断面図であり、（Ｃ）は本発明の第１実施形態の変形例におけるリベット打ち込み後の状態を示す側断面図である。
【図４】（Ａ）は本発明の第２実施形態におけるリベット打ち込み前の状態を示す側断面図であり、（Ｂ）は本発明の第２実施形態におけるリベット打ち込み途中の状態を示す側断面図であり、（Ｃ）は本発明の第２実施形態におけるリベット打ち込み後の状態を示す側断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態におけるリベットを示す斜視図である。
【図６】従来のリベットを示す側断面図である。
【図７】従来のリベットによる結合構造を示す側断面図であると
【符号の説明】
１０    リベット
１２    頭部
１４    軸部
１６    板材
１８    板材
２０    窪み
２２    軸部の底部
２４    突起
３２    第１のポンチ
３４    ダイス
３６    第２のポンチ
４０    第２のポンチ
４１    ダイス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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