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JP2001293535A - 加工片に取り付けられたパンチリベットを外す方法 - Google Patents

加工片に取り付けられたパンチリベットを外す方法

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Publication number
JP2001293535A
JP2001293535A JP2001115179A JP2001115179A JP2001293535A JP 2001293535 A JP2001293535 A JP 2001293535A JP 2001115179 A JP2001115179 A JP 2001115179A JP 2001115179 A JP2001115179 A JP 2001115179A JP 2001293535 A JP2001293535 A JP 2001293535A
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JP
Japan
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pin
die side
upper die
punch rivet
rivet
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Application number
JP2001115179A
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Dieter Mauer
マウエル ディーター
Otsupee Reinhoruto
オッペー レインホルト
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Newfrey LLC
Original Assignee
Newfrey LLC
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Publication date
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    • B21J15/00—Riveting
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00—Riveting
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工片に取り付けられたパンチリベットの取
り外しを、加工片を損傷させることなく行う方法を提供
する。 【解決手段】 パンチリベットを打ち込むための上部ダ
イ側と、これに対向し加工片に食い込むための下部ダイ
側とを備え、下部ダイ側と上部ダイ側に周方向の周縁食
い込み縁がそれぞれ設けられているパンチリベットを取
り外す方法であって、ピンが、該ピンの端面が前記上部
ダイ側食い込み縁上に配置された状態で配置され、前記
ピンを通してエネルギーを供給してピンと上部ダイ側食
い込み縁(10)間の接触領域を該領域の溶融温度まで加熱
し、接触領域を冷却した後に、加工片上に当てられた当
部材の圧力に対してピンを引き抜き、この工程中に前記
加工片から引き抜かれたパンチリベットを引っ張る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パンチリベットを打ち
込む上部ダイ側と、これに対向する下部ダイ側とを有す
る、加工片に取り付けられたパンチリベットを外す方法
に関する。より詳細には、本発明は、下部ダイ側と上部
ダイ側に周方向の食い込み縁がそれぞれ設けられている
パンチリベットに関する。本発明は、さらにこの方法を
実施するための装置にも関する。
【０００２】
【従来技術】食い込み縁が両側部に形成された軸方向に
対称な設計の、本発明と同様なパンチリベットがドイツ
特許出願番号第197 01 780.0号に提案されている。リベ
ット打ち工程中に、下部ダイ側がその食い込み縁によっ
て加工片を貫通し、上部ダイ側が半径方向外向きに拡が
って、パンチリベットの上部ダイ側でリベット接合が完
成する。
【０００３】この種のパンチリベットによりリベット接
合を形成することは、本明細書におけるパンチリベット
を取り付ける加工片を構成する、例えばリベット結合す
べき２つの金属シートに、原理上取り外し不能な結合を
与えるものである。例えば、必要に迫られた修理作業に
おいて、リベット結合された部品を互いに外すために
は、リベット接合を外すことが必要であり、これは、通
常は、鏨のような工具を金属シートプレート間に打ち込
んで、該金属シートプレートを結合しているリベットを
強制的に外すことにより行なわれる。リベットが破壊さ
れるだけでなく、加工片の変形を生じることになり、こ
の変形は、言い換えれば２つの金属シートプレート間に
おいて特にリベットが外された点において生じることに
なり、これは好ましくなく、少なくとも一つの部品の再
使用が求められる場合には、その部品の再加工が必要に
なる。このことを離れて、リベット接合を外すためのこ
の方法は、高価につき、制御不能な作業であり、リベッ
ト接合はアクセス性の悪い場所にあることが多いという
事実によって、この作業が又、一層困難になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、加工
片に取り付けられたパンチリベットの取り外しを容易に
すること、特に、工程中に、加工片を損なうような加工
片の変形を可能な限り避けることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、このこ
とは、ピンが、これの端部面が上部ダイ側食い込み縁上
になるように配置され、該ピンを介してエネルギーを与
え、該ピンと上部ダイ側の間の接触領域を、その領域の
溶融温度まで加熱し、その後、接触領域を冷却して、ピ
ンを加工片上にある当て部材の圧力とは反対方向に引き
抜き、この工程中に加工片から引き抜かれたパンチリベ
ットを引っ張ることにより達成される。ピンと上部ダイ
側の間の接触領域で材料を溶融させるため、特に強い結
合が形成され、溶融に必要なエネルギーの供給はピン自
体を通して行なわれ、外部から該接触領域に作用する特
別なエネルギー源は必要でない。ピンと上部ダイ側の間
の確実で負荷を加え得る係合のために、ピンを引き抜く
ことによって、該ピンに付いたパンチリベットを、加工
片のリベット接合部分から引き抜くことができ、当て部
材によって与えられる支持力が、加工片の広い範囲にわ
たって、該加工片に作用する張力のもとで該加工片が変
形するのを防止する。リベットをリベット接合から引き
抜くことによりリベット接合部まわりの狭い領域に不可
避的に生じる変形は、当て部材によりリベット接合部の
領域に制限され、加工片に影響が及ぶのを当て部材が防
止する。
【０００６】エネルギーは、ピンを通して電流を流すこ
とにより供給されることが好ましい。電流は、ピンと上
部ダイ側との接触領域の間でアーク溶接又は抵抗溶接を
行なうように使用することができる。アーク溶接の場合
には、溶接スタッドのアーク溶接に通常使用されている
手法で、ピンを上部ダイ側に押し付け、次いで該上部ダ
イ側から離してアークを発生させ、このアークのために
溶融池が形成される接触領域に戻すことにより、ピンが
挿入され、ピンの材料とパンチリベットの上部ダイ側の
材料が互いに溶接されるようにする。ピンと上部ダイ側
の接触領域において抵抗溶接を生じるようにエネルギー
供給を利用することも可能である。この場合には、接触
領域に不可避的に生じる電気抵抗を利用して、強い電流
により、接触領域を最終的には溶融温度になるまで加熱
する。このように溶融池により上部ダイ側に接続された
ピンを冷却した後には、強力な、負荷に耐え得る結合部
が形成され、この結合部を通してピンからパンチリベッ
トに十分な張力を加えて該パンチリベットを加工片から
取り外す。
【０００７】ピンと上部ダイ側の間の接触領域を加熱す
る別の方法は、誘導加熱によりピンを加熱することであ
り、この場合も、ピンは、該ピンと上部ダイ側の間の接
触領域にエネルギーを供給する作用を果たす。誘導加熱
は、コイルをピンまわりに配置して、適当な交流を供給
することにより行なうのが好ましい。このような誘導加
熱は、接触領域に半田接合部を形成するのを可能にし、
この目的のためには、半田を接触領域に供給することが
通常は必要であり、これは、ピンを取り付ける前か、引
き続き横から行なうことができる。ピンを通してエネル
ギーを供給する別の方法は、ピンを上部ダイ側に押し付
けながら該ピンを回転させて、接触領域に摩擦溶接を行
うことである。上述したようなリベット接合された加工
片にはペイント等の保護層が設けられているのが普通で
ある。さらに、長期間にわたる使用の後には、汚れが堆
積していることもあるので、ピンを通して上部ダイ側に
エネルギーを供給する前に上部ダイ側を清浄にすること
が便宜である。
【０００８】これは、上部ダイ側に対しピンの端部面を
押し付けながら該ピンを回転させることにより行うこと
が有利であり、特に堆積物があまり多すぎないときに
は、この工程中に生じる摩擦で、パンチリベットの上部
ダイ側の材料が露出されて、例えば、アーク溶接又は抵
抗溶接を問題なく行ない得るようにすることができる。
堆積物が特に多い場合や、特に固着したペイント等の場
合は、むろん清掃のために、特別な回転式削ぎ落とし
機、例えば、適当に表面を研磨したドリルを使用するこ
とができる。アーク溶接を使用する方法を実行するため
の装置は、スタッド溶接ガンを含むものであり、このス
タッド溶接ガンによってピンを電極のように保持し、電
力を供給しながら、駆動機構を使ってピンを軸線方向前
後に動かす。例えば、英国特許GB PS 636 343 号に開示
してあるようなスタッド溶接ガンをこのための装置とし
て使用することが可能である。
【０００９】摩擦溶接を使用する本発明を実行するため
には、回転工具を備える装置を使用して、この工具によ
りピンを保持し、上部ダイ側に押し付けながら回転させ
ることが有利である。すなわち、この工具はドリル機と
同様なものであり、この工具によりピンをクランプし
て、ピンを上部ダイ側に押し付け、ピンの端部面が上部
ダイ側に当たる状態でピンを回転させ、十分な熱をピン
を通して供給し、回転摩擦溶接を確実に行なう。
【００１０】本発明による方法は、自動車部品がパンチ
リベットにより結合されるべきである場合に特に有利で
あり、自動車部品が修理されるべきである、例えば事故
の後で修理が必要になり、個々の車体部品を取り替えね
ばならないことがある。パンチリベットにより原理的に
は取り外し不能に結合された部品の交換を可能にするた
めに、上述した方法を採用することが可能であり、この
方法によれば、車体部品を締結するために使用されたリ
ベット接合を、簡易に、かつ、車体部品に大きな損傷を
与えることなく、互いに取り外すことができ、その後で
車体に残る車体部品には、損傷した車体部品に代わる新
しい部品を取り付けて、車体に残る部品を再使用するこ
とができる。車体に残る車体部品は、先に述べた取り外
し工程でひどく損傷されることはないので、この車体に
残る車体部品に新しい車体部品を結合することが可能で
ある。もちろん、この場合、これら２つの車体部品は、
例えば大きいサイズのリベットでリベット結合するこ
と、詳細にはブラインドリベットを使用するとか、ねじ
を採用するとかの別の方法で結合することが必要であ
る。
【００１１】
【実施例】以下に、本発明によるパンチリベットを取り
外す方法の好ましい実施例を図を参照しながら説明す
る。図１ａは、軸方向に対称に設計されているパンチリ
ベット７を示す。図１ｂに、同じパンチリベットを斜視
図で示す。パンチリベット７は、その一端に上部ダイ側
８を有し、反対側の端に下部ダイ側９を有する。上部ダ
イ側８と下部ダイ側９の両方に、周方向の食い込み縁１
０、１１がそれぞれ形成されている。
【００１２】図２ａは、２枚の金属シート１２、１３
（これが加工片を構成する）が、図１ａ及び図１ｂに示
すパンチリベット７と同じ形式のパンチリベット２３に
よりリベット接合された構造を示すものである。パンチ
リベット２３は、上部ダイ側８を押すことによって、金
属シート１２に押し込まれ、下部ダイ側９においては、
食い込み縁１１が半径方向外向きに拡げられ、リベット
接合を形成する。このリベット接合は、公知の設計であ
る。図２ｂは、図２ａに示すリベット接合に対してピン
１８を接近させている状態を示す。図２ｃは、このリベ
ット接合の上部ダイ側８上にピン１８が置かれた状態を
示すもので、ピン１８とリベット２３の間のアーク溶接
による結合部を、ピン１８と上部ダイ側８の間の接触領
域における太い実線で示す。ピン１８の先端１９と上部
ダイ側１５の間の接触領域におけるこの溶接結合は、ア
ーク溶接を使用するスタッド溶接におけるのと同様の手
法で、ピン１８をパンチリベット２３に接触するまで動
かし、該ピン１８を数ミリ秒引き上げてアークを発生さ
せ、該アークに、ピン１８の先端１９とパンチリベット
２３の上部ダイ側８の表面が工程中に溶融するのに必要
な時間を与えることにより形成される。次いで、通常の
手法で、ピン１８を、このように形成された溶融池に降
下させ、引き続き冷却することにより、強力で、負荷に
耐え得る結合部をピン１８とパンチリベット２３の間に
形成することができる。
【００１３】図２ｄは、パンチリベット２３をリベット
接合部から除去する工程の始めの状態を示すもので、当
て部材２２を金属シート１２上に置いた後、図に矢印で
示す方向にピン１８を引っ張ることにより、パンチリベ
ット２３がリベット接合部から取り外される。この工程
中に、少なくとも当て部材２２の近傍の領域では、金属
シート１２とその下の金属シート１３は実質的に変形で
きず、リベット２３があった位置においてのみ金属シー
ト１２、１３に多少の損傷が残るだけである。２つの金
属シート１２、１３の残りの領域は、取り外し工程によ
る影響を受けない。溶接により形成されたピン１８とパ
ンチリベット２３の間の強力な結合は、ピン１８がパン
チリベット２３から外れるのを防止し、最終的にはパン
チリベット２３がリベット接合部から完全に引き抜かれ
る。
【００１４】パンチリベット２３が除去された状態を図
２ｅに示してあり、２つの金属シート１２、１３は互い
に離され、引き抜かれたパンチリベット２３はピン１８
に付着した状態にあるが、シートからわずかに距離をあ
けた状態で図示されている。このようにして、２つの金
属シート１２、１３の接続が解除され、次の何らかの処
理のため、シートは、例えば、特定のリサイクルのため
に提供されるが、金属シート１２、１３は、パンチリベ
ット２３があった特定の部所でのみ損傷を受けているだ
けであり、他の部分は全く変化がない。
【００１５】ピン１８とパンチリベット２３の間の結合
をアーク溶接により行なうためには、スタッド溶接ガン
２４を使用することが望ましい(図3参照)。このスタッ
ド溶接ガンは、例えば、英国特許GB PS 636 343 に記載
されている。スタッド溶接ガン２４はチャック２５を備
え、このチャック２５がピン１８を把持してアーク溶接
作業に必要な軸方向の移動を行い、この軸方向の移動
は、スタッド溶接ガン２４の内部に収容された公知の駆
動機構により行なわれる。既に述べたように、ピン１８
は、最初にパンチリベット２３に向かって動かされ、ア
ークを発生し、アークの十分な燃焼時間の後、ピン１８
はパンチリベット２３上に動かされて、所望の溶接をピ
ン１８とパンチリベット２３の上部ダイ側の間の接触領
域に形成する。
【００１６】その他に、図３に示す形態の工具を使用し
て、抵抗溶接を行なうこともでき、この場合には、工具
２４は、適当な電力供給源と適当な駆動機構を備えれば
よい。このような工具も公知である。図３に示すような
工具に類似する工具を使用して摩擦溶接を行なうことも
できる。この場合には、工具２４には、回転機構が設け
られ、この工具によって、チャック２５が把持したピン
１８を回転させ、パンチリベット２３に押し付けること
により、溶接接合が行われる接触領域における溶接に必
要な熱を発生させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の方法に使用される軸方向に対称なパ
ンチリベットの例を示すもので、ａは断面図、ｂは斜視
図である。
【図２】 本発明の方法によるパンチリベットの取り外
し工程を示すものであって、ａは図１に示す形式のパン
チリベットによる２つの金属間のリベット接合部の状態
を示す断面図、ｂはリベット取り外しのためにピンをリ
ベットに接近させる状態を示す断面図、ｃはピンが溶接
された状態を示す断面図、ｄはリベット引き抜きの開始
の状態を示す断面図、ｅはリベット接合が解除され、パ
ンチリベットがピンにより引き抜かれた状態を示す断面
図である。
【図３】 ピンがスタッド溶接ガンを保持する状態で、
図２ｄに関するリベット接合を表す図である。
【符号の説明】
７ ・・・リベット １２・・・金属シート １３・・・金属シート １５・・・上部ダイ側 １６・・・下部ダイ側 １７・・・食い込み縁 １８・・・ピン １９・・・先端、 ２３・・・パンチリベット、 ２４・・・スタッド溶接ガン ２５・・・チャック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レインホルト オッペー ドイツ連邦共和国 アルテン ビュセック 35418 ダウプリンガー ストラーセ 20

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パンチリベット（7）を打ち込むための
    上部ダイ側（8）と、これに対向し加工片(12，13)に食
    い込むための下部ダイ側(9)とを備え、該下部ダイ側(9)
    と前記上部ダイ側(8)に周方向の周縁食い込み縁(10,11)
    がそれぞれ設けられているパンチリベット（7）を取り
    外す方法であって、 ピン(18)が、該ピンの端面が前記上部ダイ側食い込み縁
    (10)上に配置された状態で配置され、前記ピン(18)を通
    してエネルギーを供給して前記ピン（18）と前記上部ダ
    イ側食い込み縁(10)間の接触領域を該領域の溶融温度ま
    で加熱し、該接触領域を冷却した後に、前記加工片（1
    2、13 ）上に当てられた当部材（22）の圧力に対して前
    記ピン（18）を引き抜き、この工程中に前記加工片(12,
    13)から引き抜かれた前記パンチリベット（7）を引っ張
    ることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載した方法であって、エネ
    ルギーは前記ピン(18)を通る電流により供給され、アー
    ク溶接が行なわれることを特徴とする方法。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載した方法であって、エネ
    ルギーは、前記ピン(18)を通る電流により供給され、抵
    抗溶接が行なわれることを特徴とする方法。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載した方法であって、加熱
    は、前記ピン(18)の誘導加熱により行なわれ、これによ
    って、前記接触領域に半田付けが行なわれることを特徴
    とする方法。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載した方法であって、エネ
    ルギーは、前記ピン(18)を回転させながら前記上部ダイ
    側(8)に該ピンを押し付けることによって供給されて、
    前記接触領域に摩擦溶接を行なうことを特徴とする方
    法。
  6. 【請求項６】 請求項１から請求項５までのいずれか１
    項に記載した方法であって、前記ピン(18)を通してエネ
    ルギーを供給する前に前記上部ダイ側(8)を清浄にする
    ことを特徴とする方法。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載した方法であって、清浄
    にする工程は、前記ピンの端面(19)を前記上部ダイ側
    (8)に押し付けながら前記ピン(18)を回転させることよ
    って行なわれることを特徴とする方法。
  8. 【請求項８】 請求項６に記載した方法であって、清浄
    にする工程は、回転式削ぎ落とし機により行なわれるこ
    とを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】 請求項２に記載した方法であって、前記
    ピン(18)を前記上部ダイ側(8)から離し、次いで該上部
    ダイ側(8)の方向に戻すことによってアーク溶接を行な
    うことを特徴とする方法。
  10. 【請求項１０】 請求項１又は請求項２に記載した方法
    を実施するための装置であって、前記ピン（18）を電極
    として把持し、電力を供給しながら駆動機構で前記ピン
    を軸方向前後に動かすスタッド溶接ガン（24）を備えて
    いることを特徴とする装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１及び請求項５のいずれか１項
    に記載した方法を実施するための装置であって、該回転
    工具が前記ピン（18）を把持して前記上部ダイ側（8）
    にたいし押し付けながら前記ピンを回転させるようにな
    っている回転工具(24)を備えていることを特徴とする装
    置。
JP2001115179A 1997-06-19 2001-04-13 加工片に取り付けられたパンチリベットを外す方法 Pending JP2001293535A (ja)

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DE (2) DE19726104A1 (ja)

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