特許 6131363 リベット締結具、及びリベット締結方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6131363

(24)【登録日】2017年4月21日

(45)【発行日】2017年5月17日

(54)【発明の名称】リベット締結具、及びリベット締結方法

(51)【国際特許分類】

   F16B 19/08 20060101AFI20170508BHJP

   F16B 5/04 20060101ALI20170508BHJP

【ＦＩ】

   F16B19/08 C

   F16B5/04 A

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-85328(P2016-85328)

(22)【出願日】2016年4月21日

【審査請求日】2016年6月6日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】515150069

【氏名又は名称】株式会社スカイ

(74)【代理人】

【識別番号】100136331

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 陽一

(72)【発明者】

【氏名】堺 哲也

【審査官】 鎌田 哲生

(56)【参考文献】

【文献】 特許第４２０１２１７（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 米国特許第６６６２６１２（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２００８−１５１３１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第３５６０１２４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第３０９４０１７（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特表昭６３−５００１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−１４４７２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭３８−１１２１０（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｂ １７／００−１９／１４

Ｆ１６Ｂ ５／０４

Ｂ２１Ｊ １５／０２

Ｂ２１Ｊ １５／３８

Ｂ２３Ｐ １１／００

Ｂ２３Ｐ １１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

リベットとカラーとを備え、複数の板状部材の貫通孔に挿通して板状部材を締結するリベット締結具であって、リベットは、頭部と前記板状部材の貫通孔に挿通する軸部を有し、前記軸部は首側に形成したストレート部と、該ストレート部よりも先端部側に設けられ、周方向の溝が軸方向に複数形成された凹凸部と、該ストレート部と凹凸部の間、又は凹凸部の首側の山部に設けられ、先端部側に向かうにつれて径が小さくなるテーパー部を有し、前記凹凸部の周方向の溝に交差するように軸方向に沿って設けた縦溝を有し、前記カラーは、前記リベットの凹凸部の周囲にかしめて取付けられるものであって、かしめる前の状態で内径が前記リベットのテーパー部の最大径よりも小さく且つテーパー部の最小径よりも大きいことにより、前記カラーを前記リベットの軸部に嵌めて首側に向けて押し込むと、前記カラーの内周が前記リベットのテーパー部に係止してカラーをリベットに仮止めできることを特徴とするリベット締結具。

【請求項2】

前記リベットの凹凸部の溝形状が、首側に向かうにつれて径が小さくなるテーパー面を有する鋸刃状であることを特徴とする請求項１記載のリベット締結具。

【請求項3】

前記リベットのテーパー部は、前記ストレート部と凹凸部の間と、凹凸部の首側の山部の両方に形成してあることを特徴とする請求項１又は２記載のリベット締結具。

【請求項4】

前記リベットの頭部が皿型に形成してあることを特徴とする請求項１，２又は３記載のリベット締結具。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれかに記載のリベット締結具を用いて前記複数の板状部材を締結する方法において、前記リベットの軸部を前記複数の板状部材の貫通孔に挿通する工程と、突出した前記軸部に前記カラーを先端部側から挿入してカラーの内径を前記テーパー部に嵌めてリベットに仮止めする工程と、前記カラーをリベットの軸部の凹凸部に沿い、且つリベットの軸部と締結しようとする前記複数の板状部材の貫通孔との隙間に入り込むように塑性変形させる工程を有することを特徴とするリベット締結方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の板状部材を締結するために用いられるリベット締結具と、このリベット締結具を使用するリベット締結方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ピン１１とカラー１２とからなり、ピン１１には周方向の変形用溝１６がピン１１の長手方向に複数形成してあり、ピン１１を２枚の板を重ねた孔に挿通し、反対側からピン１１にカラー１２を嵌め、カラー１２を周囲からかしめて変形用溝１６に沿うように塑性変形させてピン１１とカラー１２を一体化し、２枚の板を締結するものが記載されている。
特許文献１記載のものは、変形用溝１６が周方向の溝であるため、ピン１１とカラー１２とが中心軸回りに相対回転し、緩みが生ずることがあった。また、カラー１２をピン１１に挿入した後、カラー１２をピン１１にかしめる前に、カラー１２又はピン１１が自重で落下することがあり、作業性が悪かった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平８−２９６６２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は以上に述べた実情に鑑み、締結力を高められ、且つ締結作業の作業性を向上できるリベット締結具と、このリベット締結具を用いるリベット締結方法の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記の課題を達成するために請求項１記載の発明によるリベット締結具は、リベットとカラーとを備え、複数の板状部材の貫通孔に挿通して板状部材を締結するリベット締結具であって、リベットは、頭部と前記板状部材の貫通孔に挿通する軸部を有し、前記軸部は首側に形成したストレート部と、該ストレート部よりも先端部側に設けられ、周方向の溝が軸方向に複数形成された凹凸部と、該ストレート部と凹凸部の間、又は凹凸部の首側の山部に設けられ、先端部側に向かうにつれて径が小さくなるテーパー部を有し、前記凹凸部の周方向の溝に交差するように軸方向に沿って設けた縦溝を有し、前記カラーは、前記リベットの凹凸部の周囲にかしめて取付けられるものであって、かしめる前の状態で内径が前記リベットのテーパー部の最大径よりも小さく且つテーパー部の最小径よりも大きいことにより、前記カラーを前記リベットの軸部に嵌めて首側に向けて押し込むと、前記カラーの内周が前記リベットのテーパー部に係止してカラーをリベットに仮止めできることを特徴とする。

【0006】

請求項２記載の発明によるリベット締結具は、請求項１記載の発明の構成に加え、前記リベットの凹凸部の溝形状が、首側に向かうにつれて径が小さくなるテーパー面を有する鋸刃状であることを特徴とする。

【0007】

請求項３記載の発明によるリベット締結具は、請求項１又は２記載の発明の構成に加え、前記リベットのテーパー部は、前記ストレート部と凹凸部の間と、凹凸部の首側の山部の両方に形成してあることを特徴とする。

【0008】

請求項４記載の発明によるリベット締結具は、請求項１，２又は３記載の発明の構成に加え、前記リベットの頭部が皿型に形成してあることを特徴とする。

【0009】

請求項５記載の発明によるリベット締結方法は、請求項１〜４のいずれかに記載のリベット締結具を用いて前記複数の板状部材を締結する方法において、前記リベットの軸部を前記複数の板状部材の貫通孔に挿通する工程と、突出した前記軸部に前記カラーを先端部側から挿入してカラーの内径を前記テーパー部に嵌めてリベットに仮止めする工程と、前記カラーをリベットの軸部の凹凸部に沿い、且つリベットの軸部と締結しようとする前記複数の板状部材の貫通孔との隙間に入り込むように塑性変形させる工程を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

請求項１記載の発明によるリベット締結具は、カラーをリベットの軸部の凹凸部に嵌めて周囲からかしめると、凹凸部の周方向の溝にカラーが入り込むことで、リベットとカラーの軸方向の移動が阻止されると共に、凹凸部の周囲に軸方向に沿って設けた縦溝にカラーが入り込むことで、リベットとカラーの中心軸周りの回転が規制されるため、締結力を高められる。また、リベットのストレート部と凹凸部の間、又は凹凸部の首側の山部に、先端部側に向かうにつれて径が小さくなるテーパー部を有し、カラーは内径がリベットのテーパー部の最大径よりも小さく且つテーパー部の最小径よりも大きいため、カラーをリベットの軸部に嵌めて首側に向けて押し込むと、カラーの内周をテーパー部に係止させてカラーを仮止めできるので、締結作業の作業性を向上できる。

【0011】

請求項２記載の発明によるリベット締結具は、リベットの凹凸部の溝形状が、首側に向かうにつれて径が小さくなるテーパー面を有する鋸刃状であることで、カラーをかしめて塑性変形したときにカラーをリベットの首側に向かって押し付ける力が作用するため、締結力がより一層向上する。

【0012】

請求項３記載の発明によるリベット締結具は、リベットのストレート部と凹凸部の間と、凹凸部の首側の山部の両方にテーパー部が形成してあるので、締結しようとする板状部材の厚みが通常より厚く、あるいは締結する板状部材間に隙間が形成されて、ストレート部と凹凸部の間のテーパー部にカラーを係止できなかったとしても、凹凸部の首側の山部に形成したテーパー部にカラーを係止して仮止めできる。

【0013】

請求項４記載の発明によるリベット締結具は、リベットの頭部が皿型に形成してあることで、頭部が締結しようとする板状部材の座ぐり穴に密着して移動不能に保持されるため、より強固な締結構造となる。

【0014】

請求項５記載の発明によるリベット締結方法は、カラーをかしめる前にカラーをリベットの軸部に仮止めすることで、カラー又はリベットが抜け落ちることがなく、締結作業の作業性がよい。また、カラーをリベットの軸部の凹凸部に沿い、且つリベットの軸部と締結しようとする板状部材の貫通孔との隙間に入り込むように塑性変形させることで、緩みやがたつきの生じない強固な締結が行える。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】（ａ）は本発明の第１実施形態に係るリベット締結具のリベットの正面図、（ｂ）は同リベットの側面図、（ｃ）は同リベットの底面図である。

【図2】第１実施形態に係るリベット締結具の使用状態を示す縦断面図であって、カラーをかしめる前の状態を示す。

【図3】第１実施形態に係るリベット締結具の使用状態を示す縦断面図であって、カラーをかしめた後の状態を示す。

【図4】図３のＡ方向矢視図である。

【図5】本発明のリベット締結具のカラーをかしめる際に用いられるかしめ工具の斜視図である。

【図6】同かしめ工具の使用状態を示す正面図であって、カラーをかしめる前の状態を示す。

【図7】同かしめ工具の使用状態を示す正面図であって、カラーをかしめた後の状態を示す。

【図8】（ａ）は本発明の第２実施形態に係るリベット締結具のリベットの正面図、（ｂ）は同リベットの側面図、（ｃ）は同リベットの底面図である。

【図9】第２実施形態に係るリベット締結具の使用状態を示す縦断面図であって、カラーをかしめる前の状態を示す。

【図10】第２実施形態に係るリベット締結具の使用状態を示す縦断面図であって、カラーをかしめた後の状態を示す。

【図11】第３実施形態に係るリベット締結具の使用状態を示す縦断面図であって、カラーをかしめる前の状態を示す。

【図12】第３実施形態に係るリベット締結具の使用状態を示す縦断面図であって、カラーをかしめた後の状態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜４は、本発明のリベット締結具の第１実施形態を示している。本リベット締結具は、図２，３に示すように、複数の板状部材１２ａ，１２ｂを締結するために用いられるものであって、リベット１とカラー２とから成る。

【0017】

リベット１は、図１に示すように、頭部３と軸部４を有している。頭部３は、皿型に形成してある。軸部４は、首２１側に形成されたストレート部５と、ストレート部５の先に設けられ、先端部２４側に向かうにつれて径が小さくなるテーパー部６と、テーパー部６の先に設けられ、周方向の溝７，７，…が軸方向に複数形成された凹凸部８を有している。凹凸部８の周方向の溝７は、半円形の断面形状で軸部４の周囲に環状に連続して形成してある。さらに凹凸部８には、周方向の溝７，７，…に交差するように軸方向に沿って設けた縦溝９，９が形成してある。縦溝９，９は、断面形状が略三角形で、周方向の溝７，７，…と略同じ溝深さを有し、複数の周方向の溝７，７，…に跨って形成してある。縦溝９，９は、軸部の対向する位置に２本形成してある。

【0018】

カラー２は、リベット１の軸部４の凹凸部８に嵌め、外周面からかしめて取付けられるものであって、図２に示すように、円筒状に形成してある。カラー２の内径ｄは、リベット１のテーパー部６の最大径Ｄよりも小さく且つテーパー部６の最小径よりも大きくなっている。
リベット１は、鉄やステンレス等の高強度の金属で形成してあり、カラー２はそれよりも軟らかい金属、例えばアルミニウムで形成してある。

【0019】

図５〜７は、カラー２をかしめる際に用いられるかしめ工具１３を示している。このかしめ工具１３は、図５，６に示すように、金属製の筒体２５の先端部に周方向に複数のスリット１４を形成して拡開したカラー噛み込み部１５を有し、筒体２５は円筒状のスリーブ１６に保持してあり、筒体２５の末端部が油圧シリンダー１７のケース１７ａにボルト２６で固定してある。スリーブ１６は、連結部２７が側方に突出して設けてあり、連結部２７に油圧シリンダー１７のロッド１７ｂが連結してある。本かしめ工具１３は、図６に示すように、カラー噛み込み部１５内にカラー２を挿入した後、図７に示すように、油圧シリンダー１７のロッド１７ｂを突き出させることでスリーブ１６がカラー噛み込み部１５に向けて摺動し、それに伴ってカラー噛み込み部１５が収縮し、するとカラー２の外周面がカラー噛み込み部１５の内側の円錐状の傾斜面１５ａによって押されるため、カラー２は締結しようとする板状部材１２ｂに押し付けられつつ周囲からかしめられて塑性変形される。

【0020】

次に、本リベット締結具により２つの板状部材１２ａ，１２ｂを締結する手順を説明する。締結する板状部材１２ａ，１２ｂには、予めリベット１の軸部４を挿通する貫通孔１８を設け、一方の板状部材１２ａにリベット１の頭部３を収容する座ぐり穴１９を設けておく。
まず、リベット１の軸部４を重ねた板状部材１２ａ，１２ｂの貫通孔１８に挿通し、頭部３を板状部材１２ａの座ぐり穴１９に収容する。このとき、図２に示すように、リベット１の軸部４のテーパー部６の先端部２４側が、二枚目の板状部材１２ｂの貫通孔１８より突出している。
次に、貫通孔１８から突き出たリベット１の軸部４にカラー２を嵌める。このとき、カラー２の内径ｄがリベット１のテーパー部６の最大径Ｄよりも小さく且つテーパー部６の最小径よりも大きいために、カラー２をリベット１の首２１側に向けて押し込むと、カラー２の内周がテーパー部６に係止して、カラー２を仮止めすることができる。これにより手を離してもカラー２又はリベット１が抜け落ちない。この仮止めした状態では、カラー２と部材１２ｂとの間に僅かな隙間２２が形成されている。
その後、先に説明したようにかしめ工具１３のカラー噛み込み部１５内にカラー２を挿入し、油圧シリンダー１７によりスリーブ１６をカラー噛み込み部１５に向けて摺動させることで、カラー２を板状部材１２ｂに押し付けながら外周からかしめる。
すると、図３に示すように、カラー２の内周部が塑性変形し、リベット１の軸部４の凹凸部８の周方向の複数の溝７，７，…にカラー２の内周部が入り込み、尚且つ図４に示すように、凹凸部８の周囲に軸方向に沿って設けた縦溝９，９にカラー２の内周部が塑性変形により入り込み、リベット１の軸部４とカラー２とが一体化する。また、カラー２と板状部材１２ｂとの間の隙間２２が無くなってカラー２が板状部材１２ｂに圧着し、さらに、カラー２の上端部がリベット１の軸部４と板状部材１２ｂの貫通孔１８との隙間に入り込む（図３中の符号２３を付した部分）。また、リベット１の頭部３は部材１２ａの座ぐり穴１９に嵌合し、移動不能に保持される。これにより板状部材１２ａ，１２ｂがリベット１及びカラー２と結合し、強固に締結される。

【0021】

以上に述べたように本リベット締結具は、カラー２をリベット１の軸部４の凹凸部８に嵌めて外周からかしめると、凹凸部８の周方向の溝７，７，…にカラー２が入り込むことで、リベット１とカラー２の軸方向の移動が阻止されると共に、凹凸部８の周囲に軸方向に沿って設けた縦溝９，９にカラー２が入り込むことで、リベット１とカラー２の中心軸周りの回転が規制されるため、締結力を高められる。さらに、カラー２が板状部材１２ｂと圧着すると共に、リベット１の軸部４と板状部材１２ｂの貫通孔１８との隙間にカラー２が入り込むことで、部材１２ｂのがたつきが防がれ、且つリベット１の皿型の頭部３が部材１２ａの座ぐり穴１９に嵌合することで、部材１２ａのがたつきが防がれるので、締結力をより一層高められる。
また、カラー２の内径ｄがリベット１のテーパー部６の最大径Ｄよりも小さく且つテーパー部６の最小径よりも大きいことで、カラー２をリベット１の軸部４に嵌めたときに、カラー２の内周をテーパー部６に係止させてカラー２を仮止めできるので、締結作業の作業性を向上できる。板状部材１２ａ，１２ｂに対して締結箇所は複数あるのが通常であり、締結作業の手順としては、まず全ての締結箇所にリベット１を挿入し、次に各リベット１に順次カラー２を嵌め、最後に各カラー２を順次かしめる。カラー２をかしめようとしたときに、カラー２又はリベット１が抜け落ちていると、作業を中断せざるを得ず、効率が悪いが、本締結具は上述のようにカラー２をリベット１に仮止めできるので、作業を連続して効率よく行える。
リベット１の頭部３が皿型に形成してあり、締結される板状部材１２ａ，１２ｂから頭部３が飛び出さないため、締結箇所が目立たず、外観が良い。

【0022】

図８〜１０は、本発明の締結具の第２実施形態を示している。本実施形態の締結具は、図８に示すように、リベット１の軸部４の凹凸部８の周方向の溝７の形状が、首２１側に向かうにつれて径が小さくなるテーパー面１０を有する鋸刃状となっている。さらに本実施形態のリベット１は、軸部４にストレート部５から連続して形成したテーパー部６に加え、凹凸部８の首２１側から１番目と２番目の山部８ａにも、先端部２４側に向かうにつれて径が小さくなるテーパー部１１が形成してある。

【0023】

図９は、カラー２をリベット１の軸部４に嵌めて仮止めした状態を示している。本実施形態の締結具は、同図に示すように、軸部４のストレート部５から連続して形成したテーパー部６にカラー２の内周を係止してカラー２を仮止めできる他、締結しようとする板状部材１２ａ，１２ｂの厚みが厚く、あるいは締結する板状部材１２ａ，１２ｂ間に隙間が形成されて、同テーパー部６が２枚目の板状部材１２ｂから突出しないときには、凹凸部８の山部８ａに形成したテーパー部１１にカラー２の内周を係止し、カラー２を仮止めすることができる。
図１０は、カラー２をかしめた後の状態を示している。リベット１の凹凸部８の周方向の溝７の形状が、首２１側に向かうにつれて径が小さくなるテーパー面１０を有する鋸刃状であることで、カラー２をかしめたときに、図中に矢印２０で示すように、カラー２が内側に塑性変形しリベット１の首２１側に向かって押し付ける力が作用するため、板状部材１２ａ，１２ｂの締結力がより一層向上する。

【0024】

図１１，１２は、本発明の締結具の第３実施形態を示している。本実施形態の締結具は、図１１に示すように、リベット１の軸部４が、ストレート部５の先にすぐ凹凸部８が設けてあり、凹凸部８の首２１側から１，２，３番目の山部８ａに、先端部２４側に向かうにつれて径が小さくなるテーパー部１１が形成してあり、カラー２はこのテーパー部１１に係止して仮止めできるようになっている。凹凸部８は、締結しようとする板状部材１２ｂの貫通孔１８内まで侵入している。
カラー２をかしめると、図１１に示すように、リベット１の凹凸部８が板状部材１２ｂの貫通孔１８内まで侵入していることで、カラー２のリベット１の軸部４と板状部材１２ｂの貫通孔１８との隙間に入り込む部分２３を多くできるので、締結力が向上する。

【0025】

本発明は以上に述べた実施形態に限定されない。リベットの頭部の形状、凹凸部の周方向の溝の形状や本数、縦溝の形状や本数、長さ等は、適宜変更することができる。リベットとカラーの材質は、適宜変更することができる。本リベット締結具の用途は特に限定されず、複数の板状部材を締結するための締結具として、広く用いることができる。

【符号の説明】

【0026】

１ リベット
２ カラー
３ 頭部
４ 軸部
５ ストレート部
６ テーパー部
７ 周方向の溝
８ 凹凸部
９ 縦溝
１０ テーパー面
１１ テーパー部
１２ａ，１２ｂ 板状部材
１３ かしめ工具
１５ カラー噛み込み部
１６ スリーブ

【要約】      （修正有）

【課題】締結力を高められ、且つ締結作業の作業性を向上できるリベット締結具の提供。
【解決手段】リベット１とカラーとを備え、複数の板状部材の貫通孔に挿通して板状部材を締結するリベット締結具であって、リベット１は、頭部３と前記板状部材の貫通孔に挿通する軸部４を有し、前記軸部４は首２１側に形成したストレート部５と、該ストレート部５よりも先端部２４側に設けられ、周方向の溝７，７，…が軸方向に複数形成された凹凸部８と、該ストレート部５と凹凸部８の間、又は凹凸部８の首２１側の山部８ａに設けられ、先端部２４側に向かうにつれて径が小さくなるテーパー部６を有し、前記凹凸部８の周方向の溝７，７，…に交差するように軸方向に沿って設けた縦溝９，９を有し、前記カラー２は、前記リベット１の凹凸部８の周囲に取付けられるものであって、前記カラー２の内径を前記テーパー部６に嵌めることでカラー２をリベット１に仮止めできる。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】